数列的函数特性习题(含答案)
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1.2 数列的函数特性课后训练巩固提升1.已知数列{a n}的通项公式是a n=n-1n+1,那么这个数列是( ).A.递增数列B.递减数列C.常数列D.以上都不是a n+1-a n=nn+2−n-1n+1=n2+n-(n2+n-2)(n+1)(n+2)=2(n+1)(n+2)>0,∴a n+1>a n,∴{a n}是递增数列.2.给出下列说法:①已知数列{a n},a n=1n(n+2)(n∈N+),那么1120是这个数列的第10项,且最大项为第一项;②数列{a n}:√2,√5,2√2,√11,…的一个通项公式是a n=√3n-1;③已知数列{a n},a n=kn-5,且a8=11,则a17=29;④已知a n+1=a n+3,则数列{a n}是递增数列.其中正确的有( ).A.4个B.3个C.2个D.1个,令a n=1n(n+2)=1120⇒n=10(n=-12舍去),易知最大项为第一项.①正确.对于②,数列{a n}:√2,√5,2√2,√11,…即为√2,√5,√8,√11,…,亦为√3×1-1,√3×2-1,√3×3-1,√3×4-1,…,故a n=√3n-1.②正确.对于③,a n=kn-5,且a8=11⇒k=2⇒a n=2n-5⇒a17=29.③正确.对于④,由a n+1-a n=3>0,易知④正确.3.对任意的a1∈(0,1),由关系式a n+1=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n(n∈N+),则函数y=f(x)的图象是( ).a n+1=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n,即该函数y=f(x)的图象上任一点(x,y)都满足y>x,结合图象,只有A满足,故选A.4.(多选题)对于数列{a n},若存在正整数k(k≥2),使得a k>a k-1,a k>a k+1,则称a k是数列{a n}的“峰值”,k是数列{a n}的“峰值点”.在数列{a n}中,若-9|,下面哪些数不能作为数列{a n}的“峰值点”().a n=|n+8nA.2B.3C.6D.12a n =|n +8n-9|,所以a 1=0,a 2=3,a 3=103,a 4=3,a 5=125,a 6=53,a 7=67,a 11=3011,a 12=113,a 13=6013,只有a 3>a 2,a 3>a 4,所以“3”是“峰值点”,其他选项不是.故选ACD.5.已知数列{a n },a n =a n +m(a>0,n ∈N +),满足a 1=2,a 2=4,则{a n }是 数列.(填“递增”或“递减”){a 1=a +m =2,a 2=a 2+m =4,∴{m =0,a =2,或{m =3,a =-1(舍去).∴a n =2n , ∴{a n }是递增数列.6.已知数列{a n },a n =n 2-kn(n ∈N +),且{a n }为递增数列,则k 的取值范围是 .n+1-a n =(n+1)2-k(n+1)-n 2+kn=2n+1-k,又{a n }为递增数列,故应有a n+1-a n >0,即2n+1-k>0恒成立,分离参数得k<2n+1,故只需k<3即可.∞,3)7.已知数列{a n }的通项a n ,画出数列的图象.(1)a n =(-1)n ×2; (2)a n =2n-4; (3)a n =(12)n -1.,(1)(2)(3)(第7题) 8.已知数列{a n },a n =1+1a+2(n -1)(n ∈N +,a ∈R,且a≠0).(1)若a=-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值; (2)若对任意的n ∈N +,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围.∵a=-7,∴a n =1+12n -9(n ∈N +).结合函数f(x)=1+12x -9的单调性,可知1>a 1>a 2>a 3>a 4,a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N +). ∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n=1+1a+2(n-1)=1+12n-2-a2,由对任意的n∈N+,都有a n≤a6成立,(1)∵a=-7,∴a n=1+(n∈N+).结合函数f(x)=1+的单调性,可知1>a1>a2>a3>a4,a5>a6>a7>?>a n>1(n∈N+).∴数列{a n}中的最大项为a5=2,最小项为a4=0.(2)a n=1+=1+,由对任意的n∈N+,都有a n≤a6成立,结合函数f(x)=1+的单调性,可知5<<6,即-10<a<-8,故a的取值范围为(-10,-8).。
1.2 数列的函数特性双基达标限时20分钟1.已知a n =3n -2,则数列{a n }的图像是( ).A .一条直线B .一条抛物线C .一个圆D .一群孤立的点解析 ∵a n =3n -2,n ∈N +,∴数列{a n }的图像是一群孤立的点. 答案 D2.在数列{a n }中,a n =n ,则{a n }是 ( ).A .递增数列B .递减数列C .常数列D .以上都不是解析 ∵a n +1-a n =(n +1)-n =1>0,∴数列{a n }是递增数列.答案 A 3.在递减数列{a n }中,a n =kn(k 为常数),则实数k 的取值范围是( ).A .RB .(0,+∞)C .(-∞,0)D .(-∞,0]解析 ∵{a n }是递减数列,∴a n +1-a n =k(n +1)-kn =k<0.答案 C4.若数列{a n }为递减数列,则{a n }的通项公式可能为________(填写序号). ①a n =-2n +1; ②a n =-n 2+3n +1;③a n =12n ; ④a n =(-1)n . 解析 可以通过画函数的图像一一判断.②有增有减,④是摆动数列. 答案 ①③5.数列{-2n 2+9n +3}的最大项是第________项,最大项为________.解析 由已知a n =-2n 2+9n +3=-2⎝⎛⎭⎫n -942+1058.∵n ∈N +,故当n =2时,a n 取到最大 值13.答案 2 136.已知数列{a n }是递减数列,且a n =(m 2-2m)(n 3-2n),求实数m 的取值范围. 解 ∵数列为递减数列,∴a n +1<a n ,∴a n +1-a n =(m 2-2m)[(n +1)3-2(n +1)-n 3+2n]=(m 2-2m)(3n 2+3n -1)<0.∵n ∈N +,∴3n 2+3n -1=3⎝⎛⎭⎫n +122-74≥5>0, ∴m 2-2m<0,解得0<m<2.故实数m 的取值范围为0<m<2.综合提高(限时25分钟)7.已知a n =32n -11(n ∈N +),记数列{a n }的前n 项和为S n ,则使S n >0的n 的最小值为 ( ).A .10B .11C .12D .13 解析 ∵-a 1=a 10,-a 2=a 9,-a 3=a 8,-a 4=a 7,-a 5=a 6,∴S 11>0,则当n≥11时, S n >0,故n 最小为11.答案 B8.函数f(x)定义如下表,数列{x n }满足x 0=5,且对任意的自然数均有x n +1=f(x n ),则x 2 011=( ).A.1 解析 ∵x 0=5,x 1=f(x 0)=f(5)=2,x 2=f(x 1)=f(2)=1,x 3=f(x 2)=f(1)=5,x 4=f(x 3)=f(5)=2,…,∴x n 的值周期出现,且周期T =3,则x 2 011=x 670×3+1=x 1=2. 答案 B9.已知数列{a n }满足a 1>0,a n +1a n =12(n ∈N +),则数列{a n }是________数列(填“递增”或“递减”). 解析 由已知a 1>0,a n +1=12a n (n ∈N +),得a n >0(n ∈N +).又a n +1-a n =12a n -a n =-12a n <0, 所以{a n }是递减数列. 答案 递减10.已知数列{a n }的通项公式是a n =an bn +1,其中a ,b 均为正常数,那么a n +1与a n 的大小关系是________.解析 ∵a n +1-a n =+++1-an bn +1= a+++>0.∴a n +1-a n >0,即a n +1>a n . 答案 a n +1>a n11.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-5n +4.(1)数列中有多少项是负数?(2)n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值. 解 (1)由n 2-5n +4<0,解得1<n<4. 因为n ∈N +,故n =2,3,所以该数列中有两项是负数.(2)因为a n =n 2-5n +4=⎝⎛⎭⎫n -522-94,可知对称轴方程为n =52=2.5.又n ∈N +,故n =2或3时,a n 有最小值,其最小值为22-5×2+4=-2.12.(创新拓展)已知函数f(x)=2x -2-x ,数列{a n }满足f(log 2a n )=-2n. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明数列{a n }是递减数列.(1)解 ∵f(x)=2x -2-x ,f(log 2a n )=-2n , ∴2log 2a n -2-log 2a n =-2n ,a n -1a n=-2n , ∴a n 2+2na n -1=0,解得a n =-n±n 2+1. ∵a n >0,∴a n =n 2+1-n ,n ∈N +.(2)证明 a n +1a n =+2+1-+n 2+1-n =n 2+1+n+2+1++<1. ∵a n >0,∴a n +1<a n ,∴数列{a n }是递减数列.。
《数列的函数特性》基础练习1.已知数列{a n }满足a n +1-a n -3=0,则数列{a n }是( )A.递增数列B.递减数列C.常数列D.不能确定2.设a n =-n 2+10n +11,则数列{a n }的最大项为( )A.5B.11C.10或11D.363.数列{a n }中,a 1=0,以后各项由公式a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2给出,则a 3+a 5等于( ) A. 925 B. 1625 C. 1661 D. 1531 4.已知数列{a n }的通项公式a n =lg1536-(n -1)lg2,则使得a n <0成立的最小正整数n 的值为( )A.11B.13C.15D.125.已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=3,a n =a n -1+21n a (n ≥3),则a 5=( ) A. 1255 B. 313 C.4D.5 6.在数列{a n }中,a 1=1,a n ·a n -1=a n -1+(-1) n (n ≥2),则53a a 的值是( )A. 21B. 32C. 43D. 54 7.已知S k 表示数列的前k 项和,且S k +S k +1=a k +1 (k ∈N +),那么此数列是( )A.递增数列B.递减数列C.常数列D.摆动数列8.已知数列{a n }的通项公式为a n =(43)n -1[(43)n -1-1],则关于a n 的最大项,最小项叙述正确的是( )A.最大项为a 1,最小项为a 3B.最大项为a 1,最小项不存在C.最大项不存在,最小项为a 3D.最大项为a 1,最小项为a 4二、填空题9.已知数列{a n }的通项公式a n =n 2-4n -12(n ∈N +),则(1)这个数列的第四项是(2)65是这个数列的第(3)这个数列从第 项起以后各项为正数.10.已知数列{a n }的通项a n =c nb na (a 、b 、c 都是正实数),则a n 与a n +1的大小关系是 .11.已知{a n }是递增数列,且对任意的自然数n (n ≥1),都有a n =n 2+λn 恒成立,则实数λ的取值范围为 .12.若数列{a n }的通项公式为a n =-2n 2+13n ,关于该数列,有以下四种说法:(1)该数列有无限多个正数项;(2)该数列有无限多个负数项;(3)该数列的最大项就是函数f(x )=-2x 2+13x 的最大值;(4)-70是该数列中的一项.其中正确的说法有 .(把所有正确的序号都填上)三、解答题13.已知数列1,2,37,25,513,…. (1)写出这个数列的一个通项公式a n ;(2)判断数列{a n }的增减性.。
基础巩固已知数列{}是递增数列,则当∈+时,有( ).+≥.+≤.+>.+<已知数列{}的图像是上升的,则{}是( ).递增数列.递减数列.常数列.以上均有可能=-+(为常数),数列{}是递减数列,则有 ( ).>.<.≠.∈=-,则数列{}的图像是( ).一条直线.一条抛物线.一个圆.一群孤立的点求数列{-++}中的最大项.是否是数列{-++}中的一项?综合过关若数列{}的通项公式为=-+(∈+),画出它在轴上方的图像,并根据图像求出的最大值,并在同一坐标系中画出函数()=-+的图像,根据图像求出()的最大值.若用函数来求=-+的最大值,应如何处理.已知数列{}的通项公式是=(∈+),求数列{}中的最大项.能力提升一辆邮车每天从地往地运送邮件,沿途(包括、)共有站,从地出发时,装上发往后面站的邮件各一个,到达后面各站后卸下前面各站发往该站的一个邮件,同时装上该站发往下面各站的邮件各一个,试写出邮车在各站装卸完毕后剩余邮件个数所成的数列,画出该数列的图像,并判断该数列的增减性.参考答案答案:答案:答案:答案:分析:由通项公式可以看出:是的二次函数,求二次函数的最值可采用配方法,此时要注意其中自变量为正整数.解:由已知=-++=-(-)+,由于为正整数,故当取时,取到最大值为.∴数列{-++}的最大项为=.解:令-++=,解得=或=.由于∈+,则方程-++=无正整数解,所以不是数列{-++}中的一项.分析:由=()可知,的图像应该为函数=()图像上横坐标为正整数的点.求{}的最大值既可用图像来解决,也可用函数的相关知识解决.解:由-+>,可得<<.又因为∈+,所以=、、、、、,分别代入通项公式,可得=,=,=,=,=,=,图像如图所示,为个点.最大值为.函数()=-+的图像如图所示(图中曲线).()=-+=-(-)+,当=时,()=.因为<<,且离较近,所以最大值=.解:令()=(∈+).设<<≤,∈+,∈+,则()-()=-==.又<<≤,∈+,∈+,则-<,->,(+)(+)>.所以<.所以()<().所以当≤时,()是增函数.同理可证,当>时,()是减函数,所以当=时,()取最大值()=,即{}中的最大项为=.解:将、之间所有站按序编号,通过计算,上面各站剩余邮件数依次排成数列:。
1.2 数列的函数特性课时过关·能力提升1.在数列{x n }中,若x 1=1,x n+1=1x n +1−1,则x 2019等于( )A.-1B.−12 C.12 D.1x 1=1代入x n+1=1xn+1−1,得x 2=−12,再将x 2代入x n+1=1xn +1−1,得x 3=1,则数列{x n }的周期为2,x 2 019=x 1=1.2.已知数列{a n }满足a n ={(3-a )n -3,n ≤7,a n -6,n >7,且{an}是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .(94,3) B.[94,3) C.(1,3)D.(2,3){3-a >0,a >1,(3-a )×7-3<a 8-6,解得2<a<3.3.已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=1,a n+2=(1+sin 2nπ2)an +4cos 2nπ2,则a9,a10的大小关系为( ) A.a 9>a 10 B.a 9=a 10C.a 9<a 10D.大小关系不确定n 为奇数时,a 3=2a 1=2,a 5=2a 3=22,a 7=2a 5=23,a 9=2a 7=24; 当n 为偶数时,a 4=a 2+4=5,a 6=a 4+4=9,a 8=a 6+4=13,a 10=a 8+4=17. 所以a 9<a 10.故选C .4.已知函数y=f(x)的图像,且对任意a n∈(0,1),由关系式a n+1=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n(n∈N+),则该函数的图像可能是()A B C Da n+1>a n可知数列{a n}为递增数列.又由a n+1=f(a n)>a n可知当x∈(0,1)时,y=f(x)的图像在直线y=x的上方.5.已知a n=√79n-√80∈N+),则在数列{a n}的前50项中最小项和最大项分别是()A.a1,a50B.a1,a8C.a8,a9D.a9,a50a n=√79n-√80=√80)√80-√79)n-√80=1+√80-√79n-√80所以当n=9时√80-√79n-√80,且√80-√79n-√80,从而a9最大;当n=8时√80-√79n-√80,√80-√79n-√80,从而a8最小,故选C.6.已知数列{a n}满足a n={n2-2016n,n≤2015,2a n-1,n≥2016,则a2016=_________________.2 016=2a2 015=2×(2 0152-2 016×2 015)=-4 030.4 0307.我们可以利用数列{a n}的递推公式a n={n,n为奇数,a n2,n为偶数(n∈N+),求出这个数列各项的值,使得这个数列中的每一项都是奇数,则a24+a25=.研究发现,该数列中的奇数都会重复出现,则第8个5是该数列的第项.24+a25=a12+25=a6+25=a3+25=3+25=28.5=a5=a10=a20=a40=a80=a160=a320=a640.6408.若数列{n (n +4)(23)n}的最大项是第k 项,则k =_____________.k 项,则有 {k (k +4)(23)k≥(k +1)(k +5)(23)k+1,k (k +4)(23)k ≥(k -1)(k +3)(23)k -1,即{k 2≥10,k 2-2k -9≤0.由k ∈N +,可得k=4.★9.如图所示,互不相同的点A 1,A 2,…,A n ,…和B 1,B 2,…,B n …分别在角O 的两条边上,所有A n B n (n ∈N +)相互平行,且所有梯形A n B n B n+1A n+1的面积均相等,设OA n =a n ,若a 1=1,a 2=2,则数列{a n }的通项公式是 .OA n =x (n ≥3),OB 1=y ,∠A 1OB 1=θ,记S △OA 1B 1=12×1×ysin θ=S , 则S △OA 2B 2=12×2×2ysin θ=4S ,S △OA 3B 3=4S +(4S −S)=7S, ……S △OA n B n =12x ·xy sin θ=(3n-2)S , ∴S △OA n B n S △OA 2B 2=12×x×xysinθ12×2×2ysinθ=(3n -2)S 4S,∴x 24=3n -24,∴x =√3n -2,即a n =√3n -2(n ≥3), 经验证知a n =√3n -2(n ∈N +).n =√3n -2 10.已知a n =9n ·(n+1)10n(n ∈N +),则{a n }中有没有最大项?如果有,求出最大项;如果没有,请说明理由.a n 最大(n ≥2),则{a n ≥a n -1,a n ≥a n+1,即{9n ·(n+1)10n≥9n -1·n10n -1,9n ·(n+1)10≥9n+1·(n+2)10,解得8≤n ≤9.因为n ∈N +,所以n=8或n=9, 故数列{a n }的最大项为a 8=a 9=99108. ★11.已知函数f (x )=1-2x x+1(x ≥1),构造数列a n =f (n )(n ∈N +).(1)求证:a n >-2.(2)数列{a n }是递增数列还是递减数列?为什么?a n =1-2n n+1=3-2(n+1)n+1=3n+1−2.∵n ∈N +,∴3n+1>0,∴a n =3n+1−2>−2..理由如下:由(1)知,a n =3n+1−2.∵a n+1-a n =3n+2−3n+1=3n+3-3n -6(n+1)(n+2)=-3(n+1)(n+2)<0, ∴a n+1<a n ,∴数列{a n }是递减数列.。
, [学生用书单独成册])[A.基础达标]1.已知a n +1-a n -3=0,则数列{a n }是( )A .递增数列B .递减数列C .常数列D .不能确定解析:选A.因为a n +1-a n =3>0,故数列{a n }是递增数列.2.已知数列{a n }的通项公式为a n =n n +1,则这个数列是( ) A .递增数列 B .递减数列C .常数列D .摆动数列解析:选A.因为a n +1-a n =n +1n +2-n n +1=(n +1)2-n (n +2)(n +1)(n +2)=1(n +1)(n +2)>0.故选A.3.数列{a n }中,a n =-2n 2+29n +3,则此数列最大项的值是( )A .109B .10818C .108D .107解析:选C.a n =-2n 2+29n +3=-2(n 2-292n )+3=-2·(n -294)2+3+2928,当n =7时,a n 最大且等于108,故选C.4.已知数列{a n }满足a n =n -1n a n -1(n ≥2),则数列{a n }为( ) A .递增数列 B .递减数列C .常数列D .以上都有可能解析:选D.若a 1>0,则a n <a n -1(n ≥2),{a n }为递减数列;若a 1=0,则a n =0(n ∈N +),{a n }为常数列;若a 1<0,则a n >a n -1(n ≥2),{a n }为递增数列,故选D.5.已知数列{a n }的通项公式是a n =n -1n +1,则a n 与a n +1间的大小关系是( ) A .a n >a n +1 B .a n <a n +1C .a n =a n +1D .不能确定解析:选B.因为a n +1-a n =n n +2-n -1n +1= n (n +1)-(n -1)(n +2)(n +2)(n +1)=n 2+n -(n 2+n -2)(n +2)(n +1)=2(n +2)(n +1)>0,所以a n <a n +1,选B. 6.已知下列数列:①2 010,2 014,2 018,2 022;②0,12,23,…,n -1n,…; ③1,12,14,…,12n -1,…;④1,-23,35,…,(-1)n -1·n 2n -1,…; ⑤6,6,6,6,6,6.其中,有穷数列是________,无穷数列是________,递增数列是______,递减数列是______,常数列是________,摆动数列是______.(将符合条件的数列的序号填在横线上)解析:①是有穷递增数列;②是无穷递增数列;③是无穷递减数列;④是摆动数列,也是无穷数列;⑤是常数列,也是有穷数列.答案:①⑤ ②③④ ①② ③ ⑤ ④7.已知数列{a n }的通项公式a n =n 2-4n -12(n ∈N +),则这个数列从第________项起各项为正数.解析:令a n =n 2-4n -12>0,解得n >6或n <-2(舍去).故从第7项起各项为正数. 答案:78.已知数列{a n }为单调递增数列,通项公式为a n =n +λn ,则λ的取值范围是________. 解析:由于数列{a n }为单调递增数列,a n =n +λn ,所以a n +1-a n =[(n +1)+λn +1]-(n +λn )=1-λn (n +1)>0,即λ<n (n +1)(n ∈N +),所以λ<2. 答案:(-∞,2)9.已知函数f (x )=x -x 2+1,数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N +),试判断数列{a n }的增减性.解:因为a n +1-a n =(n +1)-(n +1)2+1-(n -n 2+1)=1-[(n +1)2+1-n 2+1]=1-2n +1(n +1)2+1+n 2+1>1-2n +1(n +1)+n =0,所以a n +1>a n .所以数列{a n }是递增数列.10.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-5n +4,(1)数列中有多少项为负数?(2)n 为何值时,a n 有最小值?并求此最小值.解:(1)由n 2-5n +4<0得1<n <4,n ∈N +,所以n =2或3.所以数列中有2项为负数.(2)因为a n =n 2-5n +4=⎝⎛⎭⎫n -522-94, 又因为n ∈N +,所以n =2或3时,a n 有最小值-2.[B.能力提升]1.一给定函数y =f (x )的图像在下列各图中,并且对任意a n ∈(0,1),由关系式a n +1=f (a n )得到的数列{a n }满足a n +1>a n (n ∈N +),则该函数的图像是( )解析:选A.由a n +1=f (a n ),a n +1>a n 知f (a n )>a n .可以知道x ∈(0,1)时f (x )>x ,即f (x )的图像在y =x 图像的上方,由选项中所给的图像可以看出,A 符合条件.2.已知数列{a n }的通项公式a n =an bn +1(a ,b 为正常数),那么a n 与a n +1的关系是( ) A .a n >a n +1 B .a n <a n +1C .a n =a n +1D .以上都不对解析:选B.考虑函数y =ax bx +1=a b (bx +1)-a b bx +1=a b +-a b bx +1=a b +-a b 2x +1b, 其图像可由y =-a b 2x 先向左平移1b 个单位长度,再向上平移a b个单位长度得到,如图.由图像不难得知y =ax bx +1在[1,+∞)上单调递增,所以a n =an bn +1的值随n 的变大而变大.所以数列{a n }是递增数列,即a n <a n +1,故选B.3.已知数列{a n }的通项公式a n =n -96n -98,n ∈N +,则数列{a n }的最大项为________,最小项为________.解析:将数列{a n }的通项公式变形为a n =1+98-96n -98,考察函数f (x )=1+98-96x -98,画出图像(图略),数列{a n }的图像即为曲线上横坐标为正整数的孤立的点,易知n =10时,a n 取得最大值,为10-9610-98;n =9时,a n 取得最小值,为9-969-98. 所以,数列{a n }中最大项为a 10=10-9610-98,最小项为a 9=9-969-98. 答案:10-9610-98 9-969-984.已知通项公式为a n =(m 2-2m )(n 3-2n )的数列是递减数列,则实数m 的取值范围为____________.解析:因为数列{a n }为递减数列,所以a n +1<a n .所以a n +1-a n =(m 2-2m )[(n +1)3-2(n +1)-n 3+2n ]=(m 2-2m )(3n 2+3n -1)<0. 因为n ∈N +,所以3n 2+3n -1=3⎝⎛⎭⎫n +122-74≥5>0. 所以m 2-2m <0,解得0<m <2.故m ∈(0,2).答案:(0,2)5.已知数列{a n }的通项公式为a n =(n +2)⎝⎛⎭⎫910n ,试问n 取何值时,a n 取最大值?试求出a n 的最大值.解:因为a n +1a n =(n +3)⎝⎛⎭⎫910n +1(n +2)⎝⎛⎭⎫910n =9(n +3)10(n +2)=910+910·1n +2,由a n +1a n =1,解得n =7,则当n =7时,a 8a 7=1,即a 7=a 8. 当n <7时,a n +1a n>1,即a n +1>a n . 当n ≥8时,a n +1a n<1,即a n +1<a n . 则当n =7或n =8时,a n 取最大值,最大值为a 7=a 8=98107. 6.设f (x )=log 2x -log x 4(0<x <1),又知数列{a n }的通项a n 满足f (2a n )=2n .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)试判断数列{a n }的增减性.解:(1)因为f (x )=log 2x -log x 4(0<x <1),f (2 a n )=2n ,所以log 22a n -log 2 a n 4=2n ,由换底公式,得log 22 a n -log 24log 22a n=2n , 即a n -2a n =2n , 所以a 2n -2na n -2=0,所以a n =n ±n 2+2.①由0<x <1,有0<2an <1,所以a n <0.②由①②得a n =n -n 2+2,此即为数列{a n }的通项公式.(2)a n +1a n =(n +1)-(n +1)2+2n -n 2+2=n +n 2+2(n +1)+(n +1)2+2<1, 因为a n <0,所以a n +1>a n ,所以数列{a n }是递增数列.。
数列的概念及函数特征测试题A 组一.填空题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) 1.数列1,1,1,1,1--,的通项公式的是 。
1. 1(1)n n a +=- 或{11n n a n =-,为奇数,为偶数。
提示:写成两种形式都对,a n 不能省掉。
2. ,52,21,32,1的一个通项公式是 。
2. 2;1n a n =+提示:若把12换成24,同时首项1换成22,规律就明显了。
其一个通项应该为:2;1n a n =+3.在某报《自测健康状况》的报道中,自测血压结果与相应年龄的统计数据如下表. 观察表中数据的特点,用适当的数填入表中空白( )内.年龄(岁)30 35 40 45 50 55 60 65收缩压(水银柱 毫米) 110 115 120 125 130 135 ( )145 舒张压(水银柱 毫米) 70 73 75 78 80 83 ( )883.140,85。
提示:观察上表规律,收缩压每次增加5,舒张压相应增加3或2,且是间隔出现的,故应填140,85。
4.已知数列{}n a ,1()(2)n a n N n n +=∈+,那么1120是这个数列的第 项.4.10.提示:令1(2)n a n n =+=1120,即n 2+2n-120=0,解得n=10.5.已知数列{a n }的图像是函数1y x=图像上,当x 取正整数时的点列,则其通项公式为 。
5. a n =1n .提示:数列{a n }对应的点列为(n,a n ),即有a n =1n。
6.已知数列{}n a ,22103n a n n =-+,它的最小项是 。
6.2或3项。
提示:22103n a n n =-+=2(n-52)2-192.故当n=2或3时,a n 最小。
7. 已知数列{}n a 满足12a =-,1221n n na a a +=+-,则4a = .7. 25-。
提示:222212a ⨯-=++()=23,322326213a ⨯=+=-,12622165n a +⨯=+=--。
基础巩固1已知数列{a n}是递增数列,则当n∈N+时,有()A.a n+1≥a n B.a n+1≤a nC.a n+1>a n D.a n+1<a n2已知数列{a n}的图像是上升的,则{a n}是()A.递增数列B.递减数列C.常数列D.以上均有可能3a n=-n+b(b为常数),数列{a n}是递减数列,则有()A.b>0 B.b<0C.b≠0 D.b∈R4a n=3n-2,则数列{a n}的图像是()A.一条直线B.一条抛物线C.一个圆D.一群孤立的点5求数列{-2n2+9n+3}中的最大项.63是否是数列{-2n2+9n+3}中的一项?综合过关7若数列{a n}的通项公式为a n=-2n2+13n(n∈N+),画出它在x轴上方的图像,并根据图像求出a n的最大值,并在同一坐标系中画出函数f(x)=-2x2+13x的图像,根据图像求出f(x)的最大值.若用函数来求a n=-2n2+13n的最大值,应如何处理.8已知数列{a n}的通项公式是a n=nn2+196(n∈N+),求数列{a n}中的最大项.能力提升9一辆邮车每天从A地往B地运送邮件,沿途(包括A、B)共有8站,从A地出发时,装上发往后面7站的邮件各一个,到达后面各站后卸下前面各站发往该站的一个邮件,同时装上该站发往下面各站的邮件各一个,试写出邮车在各站装卸完毕后剩余邮件个数所成的数列,画出该数列的图像,并判断该数列的增减性.参考答案1答案:C2答案:A3答案:D4答案:D5分析:由通项公式可以看出:a n 是n 的二次函数,求二次函数的最值可采用配方法,此时要注意其中自变量n 为正整数.解:由已知a n =-2n 2+9n +3=-2(n -94)2+1058,由于n 为正整数,故当n 取2时,a n 取到最大值为13. ∴数列{-2n 2+9n +3}的最大项为a 2=13. 6解:令-2n 2+9n +3=3, 解得n =0或n =92.由于n ∈N +,则方程-2n 2+9n +3=3无正整数解, 所以3不是数列{-2n 2+9n +3}中的一项.7分析:由a n =f (n )可知,a n 的图像应该为函数y =f (x )图像上横坐标为正整数的点.求{a n }的最大值既可用图像来解决,也可用函数的相关知识解决.解:由-2n 2+13n >0,可得0<n <132.又因为n ∈N +,所以n =1、2、3、4、5、6,分别代入通项公式,可得a 1=11,a 2=18,a 3=21,a 4=20,a 5=15,a 6=6,图像如图所示,为6个点.最大值为21.函数f (x )=-2x 2+13x 的图像如图所示(图中曲线). f (x )=-2x 2+13x =-2(x -134)2+1698,当x =134时,f (x )max =1698.因为3<134<4,且314离3较近,所以最大值a 3=21.8解:令f (n )=nn 2+196(n ∈N +).设0<n 1<n 2≤14,n 1∈N +,n 2∈N +, 则f (n 1)-f (n 2)=n 1n 21+196-n 2n 22+196=n 1(n 22+196)-n 2(n 21+196)(n 21+196)(n 22+196) =(n 1n 2-196)(n 2-n 1)(n 21+196)(n 22+196). 又0<n 1<n 2≤14,n 1∈N +,n 2∈N +,则n 1n 2-196<0,n 2-n 1>0,(n 21+196)(n 22+196)>0.所以(n 1n 2-196)(n 2-n 1)(n 21+196)(n 22+196)<0.所以f (n 1)<f (n 2).所以当n ≤14时,f (n )是增函数. 同理可证,当n >14时,f (n )是减函数, 所以当n =14时,f (n )取最大值f (14)=128,即{a n }中的最大项为a 14=128.9解:将A 、B 之间所有站按序1,2,3,4,5,6,7,8编号,通过计算,上面各站剩余邮件数依次排成数列:7,12,15,16,15,12,7,0. 填写下表当n=1时,a n+1-a n=a2-a1=5>0,当n=6时,a n+1-a n=a7-a6=-5<0,∴{a n}为摆动数列.。
《数列的函数特性》同步练习♦选择题(3-«)x-3,x< 75.设函数/(%)= < >7 ,数列{如满足a n =J(n), «eN+,且数列{给}是递增数列,则实数。
的取值范围是() A. (1,3)B. (2, 3)D ・(1,2)♦填空题6. 数列{©}的通项公式是禺=/一7并+50,则数列中的最小项是 __________7. 若数列{心+ 4)(彳)”}中的最大项是第比项,则A __________8. 数列{如}满足a n =n 2+kn + 2,若不等式冷曲4亘成立,则实数£的取值范围是 ___________ 9. 已知数列{给}的通项公式为a ti =n~2\n+20o(1) -60是否是该数列中的项,若是,求岀项数;该数列中有小于0的项吗?共有多少项?(2) /7为何值时,禺有最小值?并求出最小值。
10. 已知函数沧)=2*—2匕数列{“}满足Xlog 2^)=-2/?⑴求数列{如的通项公式;⑵证明数列{加是递减数列。
1.已知数列{乩}的通项公式是為一〃+1,则这个数列是()A.递增数列B.递减数列C.常数列D.摆动数列2.设外=一/+10卄11,则数列{给}屮第几项最大() A.第6项B.第7项C.第6项或第7项D.第5项 3.已知给=3n —2,则数列{如的图像是() A. 一条直线B. —条抛物线C. 一个圆D. 一群孤立的点 4. 一给定函数y=fd )的图像在下列图中, 并且对任意a { e (0, 1),由关系式a“+[=7(如)得到的数列仏}满足如+1>如,则该函数的图像是( C.答案与解析1.【解析】数列{禺}的通项公式是川+2 川+1+1 〔I 1 1 —1V 77 GN-^,・*. a n+\<a nf aft=^= n+\ = 1 +^H? ^+, _^=^+2_^+T=r^+即数列{如为递减数列。
高中数学数列的函数特性专题练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 数列{−2n 2+29n +3}中最大项是( ) A.107 B.108 C.10813D.1092. 数列{a n }的通项公式为a n =n 2+1,则a 5的值为( ) A.5 B.10 C.17 D.263. 数列1,3,7,15,…的通项公式a n 等于( ) A.2n B.2n +1 C.2n −1 D.2n−14. 下列函数中,对任意a 1∈(0, 1),由关系式a n+1=f(a n )得到的数列{a n }满足a n+1>a n ,n ∈N +.则该函数是( ) A.f(x)=x 2 B.f(x)=√x C.f(x)=sin x D.f(x)=cos x5. 已知21=2,22=4,23=8,…,则22012个位上的数字为( ) A.2 B.4 C.6 D.86. 数列{a n }定义如下:a 1=1,当n ≥2时,a n ={1+a n 2(n 为偶数)1a n−1(n 为奇数),若a n =85,则n的值等于( ) A.20 B.28 C.30 D.407. 已知数列的前n 项和,若,恒成立,则实数的最大值是( )A.3B.4C.5D.68. 如果一个数列的各项都是实数,且从第二项开始,每一项与它前一项的平方差是相同的常数,则称该数列为等方差数列,这个常数叫做这个数列的公方差.设正项数列{a n }是首项为2,公方差为2的等方差数列,则第31项为( ) A.4 B.√62 C.8 D.629. 定义m ⊕n =n m (m >0, n >0),已知数列{a n }满足a n =n⊕33⊕n(n ∈N ∗),若对任意正整数n ,都有a n ≥a n 0(n 0∈N ∗),则a n 0的值为( ) A.3 B.98C.1D.8910. 设等差数列的公差为,若,则“”是“为递减数列”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件11. 数列{b n }各项均为正数,若b 3=1,b n 2=b n+12,b n =________.12. 已知数列a n ={a n−4,n >4(2−a4)n −a 2,n ≤4(N ∈N ∗)为单调递增数列,则实数a 的取值范围是________.13. 数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =3n −2,n ∈N ∗,则a n =________.14. 数列1,−1,1,−1,1…,的通项公式的是________.15. 设数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =n(n +1)(n ∈N ∗).则a n =________.16. 数列{a n },通项公式a n =√6n−√98∈N ∗),则该数列中最大项的序数n =________.17. 已知数列{a n }中,a n =n 2+λn ,且a n 是递增数列,求实数λ的取值范围________.18. 已知数列{a n }中,a n =nn 2+156,则a n 的最大值为________.19. 数列(a n }的通项公式a n =n+2n ,若a 1⋅a 2⋅a 3•…•a n >36成立.则n 的最小值为________.20. 已知点A n (n, a n )为函数y =√x 2+1图象上的点,B n (n, b n )为函数y =x 图象上的点,其中n∈N∗,设c n=a n−b n,则c n与c n+1的大小关系为________.21. 已知数列{a n}的前n项和s n=n+1n+2,则a3=________.22. 已知数列{a n}的前n项和为S n=n2+2n−1,求数列{a n}的通项公式.23. 已知函数f(x)=2x−2−x,数列{a n}满足f(log2a n)=−2n.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求证:数列{a n}是递减数列.24. 设等差数列{a n}满足S6=24,a10=−9.(1)求{a n}的通项公式;(2)求{a n}的前n项和S n及使得S n最大的序号n的值.25. 已知函数f(x)=log2a x(a>0,a≠12),(1)若f(x1x2...x2015)=8,求f(x12)+f(x22)+...+f(x20152)的值.(2)若x∈(−1, 0)时,求g(x)=f(x+1)>0,求a的取值范围.26. 已知“−1.32,−13,34,−15,…”,求通项.27. 等差数列a1=−40,a3=−30,①求通项公式a n;②若前n项的和为S n,求S n的最小值及此时的n值.28. 数列{a n}中,已知S n=n+1n,求{a n}的通项公式.29. 在数列{a n}中,a n=n3−λn,若数列{a n}为递增数列,求实数λ的取值范围.30. 已知数列{b n}的通项为b n=na n(a>0),问{b n}是否存在最大项?证明你的结论.31. 已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2+λn ,当n ∈N ∗,a n ≤a n+1,求λ的最小值.32. 在数列{a n }中,a n =(n −7)(12)n (n ∈N ∗),求数列{a n }的最大项.33. 观察规律猜想下列数列的通顶公式: (1)0,1,0,1,0,1…(2)0.9,0.99,0.999,0.9999,…(3)1,3,6,10,15,21,…34. 根据下面4个数列的通项公式,分别作出它们的图象: (1)a n =−n4;(2)b n =2n 3;(3)c n =2n+1n ;(4)d n =(−1)n n .35. 已知数列{a n }的通项公式为a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +).求(1)求数列{a n }中的最大项及其值;(2)求数列{a n }中的最小项及其值.36. 假设数列{a n }各项均不相等,将数列从小到大重新排序后相应的项数构成的新数列成为数列{a n }的排序数列,例如:数列a 2<a 3<a 1,满足则排序数列为2,3,1. (1)写出2,4,3,1的排序数列;(2)求证:数列{a n }的排序数列为等差数列的充要条件是数列{a n }为单调数列.37. 已知数列{a n}的通项公式a n=2.n2+n(1)求a8、a10.是不是它的项?若是,为第几项?(2)问:110)n−1,n∈N∗,如何求数列{a n}中的最大项,最小项38. 已知数列{a n}满足a n=n•(910是多少?39. 如果一个数列从第2项开始,每一项与它的前一项的和等于同一个常数,那么这个数列就叫做等和数列.已知等和数列{a n}的第一项为2,公和为7,求这个数列的通项公式a n.40. 已知等差数列{a n}满足:a1=8,公差d=−2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)记S n为数列{a n}的前n项和,求S n的最大值.参考答案与试题解析高中数学数列的函数特性专题练习题含答案一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分)1.【答案】B【考点】数列的函数特性【解析】由题意,a n=−2n2+29n+3看成二次函数,离对称轴越近,值越大.【解答】解:∵a n=−2n2+29n+3=−2(n−294)2+10818,又∵294=714且n∈N+,∴当n=7时,a n最大,最大值为a7=108.故选B.2.【答案】D【考点】数列的函数特性【解析】利用数列的通项公式求解.【解答】解:∵为a n=n2+1,∴a5=52+1=26.故选:D.3.【答案】C【考点】数列的函数特性【解析】分别求出a2−a1,a3−a2,a4−a3,结果构成等比数列,进而推断数列{a n−a n−1}是首相为2,公比为2的等比数列,进而各项相加可得答案.【解答】解:a2−a1=21,a3−a2=22,a4−a3=23,…依此类推可得a n−a n−1=2n−1∴a2−a1+a3−a2+a4−a3…+a n−a n−1=a n−a1=21+22+23+⋯+2n−1=2n−2∴a n−a1=2n−2,a n=2n−1故选C.4.【答案】B【考点】数列的函数特性【解析】由关系式a n+1=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n(n∈N∗),根据点与直线之间的位置关系,我们不难得到,f(x)的图象在y=x上方.逐一分析不难得到正确的答案.【解答】解:∵a n+1=f(a n),∴点(a n, a n+1)在函数y=f(x)的图象上,又a n+1>a n,∴点(a n, a n+1)(n∈N∗)始终在直线y=x的上方.对于B:f(x)=√x,其图象在y=x上方.故选B.5.【答案】C【考点】数列的函数特性【解析】分析可得4个数字为一循环,求出2012里面有几个4,还余几,再根据余数判断.【解答】解:∵21=2,个位数字是2,22=4,个位数字是4,23=8,个位数字是8,24= 16,个位数字是6,25=32,个位数字是2;…4个数字为一循环,求出2012里面有几个4,还余几,再根据余数判断.∵2012÷4=503;没有余数,说明22012的个位数字是6.故选C.6.【答案】C【考点】数列的函数特性【解析】由题意可得,a n2=35,再根据条件求出数列的前若干项,求出项为35的序号,从而求得n的值.【解答】解:由题意可得,当n为偶数时,a n>1;当n为奇数时,0<a n≤1.再由a n=85=1+a n2,∴a n2=35.再由条件可得 a 2=2,a 3=12,a 4=3,a 5=13,a 6=32,a 7=23,a 8=4,a 9=14,a 10=43,a 11=34,a 12=52,a 13=25,a 14=53,a 15=35, 故n2=15,n =30,故选C . 7.【答案】 C【考点】数列的函数特性 【解析】先由S n 求出a n ,根据λa n ≤4+S n 得到λ≤4+S 2a n,求出4+S 2a n的最小值,即可得出结果【解答】因为数列{a n }的前n 项和S n =2n−1−2当n ≥2时,a n =S n −S n−1=(2n+1−2)−(2n −2)=2n 当n =1时,a 1=S 1=22−2=2满足上式, 所以a n =2n (n ∈N ast )又¬n ∈N ast λa n ≤4+S 2n 恒成立,所以加n ∈N +,λ≤4+S 2a n恒成立;令b n =4+S 2n a n=4+22n−1−22n=22n+1+22n=2n−1+22n则b n+1−b n =(2n−2+22n+1)−(2n−1+22n )=2n−1−12n >0对任意n ∈N ast ,显然都成立,所以b n =2n+1+22n单调递增,因此(b n )min =b 1=22+22=5,即4+S n a n的最小值为5所以λ≤5,即实数?的最大值是5.故选:C 8. 【答案】 C【考点】数列的函数特性 【解析】首先,根据题意,得到a n 2−a (n−1)2=2,然后,利用累加法求解其通项公式,然后,求解第31项. 【解答】解:根据题意,得 a 22−a 12=2, a 32−a 22=2, a 42−a 32=2a52−a42=2,…a n2−a(n−1)2=2,∴a n2−a12=2(n−1)∴a n2=a12+2(n−1)=2n+2∴a n=√2n+2,∴a31=√2×31+2=8,故选:C.9.【答案】C【考点】数列的函数特性【解析】由题意可得:a n=n⊕33⊕n =3nn,a n+1a n=3(1−1n+1)3=f(n),可知:f(n)关于n单调递增,经过假设可得:a1>a2>a3<a4<a5<…,即可得出.【解答】解:由题意可得:a n=n⊕33⊕n =3nn3,a n+1 a n =3n+1(n+1)3×n33n=3(1−1n+1)3=f(n),则f(n)关于n单调递增,n=1时,f(1)=38<1;n=2时,f(2)=89<1;n≥3时,f(n)>1.∴a1>a2>a3<a4<a5<…,∴n0=3时,满足:对任意正整数n,都有a n≥a n(n0∈N∗),a n0=3n33=1.故选:C.10.【答案】C【考点】数列的函数特性【解析】利用指数函数的单调性、数列增减性的定义以及等差数列的定义判断即可.【解答】充分性:若d<0,则a n−1−a n=d<0,即a n+1<a n24−z,即b n+1<b n所以,数列{b n}为递减数列,充分性成立;必要性:若{b n}为递减数列,则b n+1<b n,即241n∴a n+1<a n,贝a n+1−a n=d< 0必要性成立.因此,0”是“{b n}为递减数列”的充要条件.故选:C.二、填空题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分)11.【答案】 1【考点】数列的函数特性 【解析】由b n 2=b n+12,可得b n+1=±b n ,利用数列{b n }各项均为正数,b 3=1,即可得出结论. 【解答】解:∵ b n 2=b n+12, ∴ b n+1=±b n ,∵ 数列{b n }各项均为正数,b 3=1, ∴ b n =1, 故答案为:1. 12.【答案】 (2, 8) 【考点】数列的函数特性 【解析】利用分段函数的单调性,列出不等式组求实数a 的取值范围. 【解答】解:因为数列a n ={a n−4,n >4(2−a4)n −a 2,n ≤4(N ∈N ∗)为单调递增数列,所以:{a >12−a4>0(2−a 4)×4−a 2<a解不等{a >1a <8a <−4,或a >2 即2<a <8 故答案为:(2, 8) 13. 【答案】 {1,n =1⋅【考点】数列的函数特性 【解析】 利用公式a n ={S 1,n =1S n −S n−1,n ≥2求解.【解答】解:∵ 数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =3n −2,n ∈N ∗, ∴ a 1=S 1=3−2=1,a n =S n −S n−1=(3n −2)−(3n−1−2) =23⋅3n .当n=1时,23⋅3n=2≠a1,∴a n={1,n=1⋅.故答案为:{1,n=1⋅.14.【答案】a n=(−1)n+1【考点】数列的函数特性【解析】数列1,−1,1,−1,1…,奇数项为+1,偶数项为−1.即可得到数列的一个通项公式.【解答】解:数列1,−1,1,−1,1…,奇数项为+1,偶数项为−1.因此数列的一个通项公式是a n=(−1)n+1.故答案为:a n=(−1)n+1.15.【答案】2n【考点】数列的函数特性【解析】利用公式a n={S1,n=1S n−S n−1,n≥2求解.【解答】解:∵数列{a n}的前n项和为S n,S n=n(n+1)(n∈N∗),∴a1=S1=1×(1+1)=2,a n=S n−S n−1=[n(n+1)]−[(n−1)n]=2n.当n=1时,2n=2=a1,∴a n=2n.故答案为:2n.16.【答案】10【考点】数列的函数特性【解析】当n≤9时,a n=1√98−√9698−n <1,且{a n}单调递减;当n≥10时,a n=1+√98−√96n−98>1,且{a n}单调递减,即可得出.【解答】解:a n=√96n−√98=√98+√98−√96n−√98=1+√98−√96n−√98.①当n≤9时,a n=1√98−√96√98−n <1,且{a n}单调递减,故a1=√961−√98<1最大;②当n≥10时,a n=1+√98−√96n−√98>1,且{a n}单调递减,故a10=√9610−√98>1最大.综上可知:该数列中最大项的序数n=10.故答案为:10.17.【答案】(−3, +∞)【考点】数列的函数特性【解析】根据所给的数列的项,写出数列的第n+1项,根据数列是一个递增数列,把所给的两项做差,得到不等式,根据恒成立得到结果.【解答】解:∵a n=n2+λn,∴a n+1=(n+1)2+λ(n+1)∵a n是递增数列,∴(n+1)2+λ(n+1)−n2−λn>0即2n+1+λ>0∴λ>−2n−1∵对于任意正整数都成立,∴λ>−3故答案为:(−3, +∞)18.【答案】0.04【考点】数列的函数特性【解析】a n=nn2+156=1n+156n≤2156=439,由此能求出a n的最大值.【解答】解:a n=nn2+156=1n+156n≤2√156=4√39,当x=156x,即x=2√39时,等式成立,12<2√39<13,所以最大值为n=12或13时出现,n=12时,a n=nn2+156=0.04n=13时,a n=nn2+156=0.04所以当n=12和13时,取最大值0.04.故答案为:0.04.19.【答案】7【考点】数列的函数特性【解析】首先,利用已知条件,进行展开,然后,求解关于n的不等式,确定其最小值.【解答】解:∵a1⋅a2⋅a3•…•a n=31×42×53×64×...×nn−2×n+1n−1×n+2n=12(n+1)(n+2)>36,∴(n+1)(n+2)>72,∴n≥7,∴n的最小值为7.股答案为:7.20.【答案】c n+1<c n【考点】数列的函数特性【解析】此题暂无解析【解答】解:由条件得c n=a n−b n=√n2+1−n=2,∴c n随n的增大而减小,∴c n+1<c n.故答案为:c n+1<c n.三、解答题(本题共计 20 小题,每题 10 分,共计200分)21.【答案】120【考点】数列的函数特性【解析】由数列{a n}的前n项和s n=n+1n+2,利用a3=S3−S2即可得出.【解答】解:∵数列{a n}的前n项和s n=n+1n+2,∴a3=S3−S2=3+13+2−2+12+2=45−34=120.故答案为:120.22.【答案】解:由题意得,S n=n2+2n−1,当n=1时,a1=S1=2,当n≥2时,a n=S n−S n−1=n2+2n−1−[(n−1)2+2(n−1)−1]=2n+1.此时当n=1时不成立.∴数列的通项公式为a n={2,n=12n+1,n≥2.【考点】数列的函数特性【解析】根据S n=n2+2n−1求出a1的值,利用a n=S n−S n−1求出当n>1时a n的表达式,然后验证a1的值,表示出a n.【解答】解:由题意得,S n=n2+2n−1,当n=1时,a1=S1=2,当n≥2时,a n=S n−S n−1=n2+2n−1−[(n−1)2+2(n−1)−1]=2n+1.此时当n=1时不成立.∴数列的通项公式为a n={2,n=12n+1,n≥2.23.【答案】(1)解:∵函数f(x)=2x−2−x,数列{a n}满足f(log2a n)=−2n.∴2log2a n−2−log2a n=−2n,∴a n−1a n=−2n,又a n>0,解得a n=√n2+1−n.(2)证明:∵a n=2,√n2+1+n随着n的增大而增大且大于0,∴数列{a n}是递减数列.【考点】数列的函数特性数列的概念及简单表示法【解析】(1)由于函数f(x)=2x−2−x,数列{a n}满足f(log2a n)=−2n.代入利用对数的运算性质可得a n−1a n=−2n,又a n>0,解出即可.(2)由(1)可得a n=2,即可证明其单调性.【解答】(1)解:∵ 函数f(x)=2x −2−x ,数列{a n }满足f(log 2a n )=−2n . ∴ 2log 2a n −2−log 2a n =−2n , ∴ a n −1a n=−2n ,又a n >0,解得a n =√n 2+1−n . (2)证明:∵ a n =√n 2+1+n,2+1+n 随着n 的增大而增大且大于0,∴ 数列{a n }是递减数列. 24.【答案】 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d , 则S 6=6a 1+6×52d =24,a 10=a 1+9d =−9.解得a 1=9,d =−2,∴ 数列{a n }的通项公式为a n =11−2n ; (2)由(1)知S n =na 1+n(n−1)2×d =10n −n 2配方可得S n =−(n −5)2+25,∴ 由二次函数的性质可得当n =5时,S n 取得最大值. 【考点】等差数列的前n 项和 数列的函数特性【解析】(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知可得a 1和d 的方程组,解方程组可得通项公式; (2)由(1)可得S n ,由二次函数的性质可得答案. 【解答】 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d , 则S 6=6a 1+6×52d =24,a 10=a 1+9d =−9.解得a 1=9,d =−2,∴ 数列{a n }的通项公式为a n =11−2n ; (2)由(1)知S n =na 1+n(n−1)2×d =10n −n 2配方可得S n =−(n −5)2+25,∴ 由二次函数的性质可得当n =5时,S n 取得最大值. 25.【答案】 解:(1)若f(x 1x 2...x 2015)=8,即有log 2a (x 1x 2...x 2015)=8,即x 1x 2...x 2015=(2a)8,则f(x 12)+f(x 22)+...+f(x 20152)=log 2a x 12+log 2a x 22+...+log 2a x 20152 =log 2a (x 1x 2...x 2015)2=log 2a (2a)16=16;(2)g(x)=f(x +1)>0,即为log 2a (x +1)>0, 由x ∈(−1, 0),可得x +1∈(0, 1),则0<2a <1,解得0<a <12.即有a 的取值范围是(0, 12). 【考点】 数列的求和 数列的函数特性【解析】(1)运用对数的运算法则,计算化简即可得到所求值;(2)由题意可得log 2a (x +1)>0,由x 的范围,结合对数函数的性质,即可得到a 的范围.【解答】 解:(1)若f(x 1x 2...x 2015)=8,即有log 2a (x 1x 2...x 2015)=8,即x 1x 2...x 2015=(2a)8,则f(x 12)+f(x 22)+...+f(x 20152)=log 2a x 12+log 2a x 22+...+log 2a x 20152 =log 2a (x 1x 2...x 2015)2=log 2a (2a)16=16;(2)g(x)=f(x +1)>0,即为log 2a (x +1)>0, 由x ∈(−1, 0),可得x +1∈(0, 1), 则0<2a <1,解得0<a <12. 即有a 的取值范围是(0, 12). 26. 【答案】解:由−1,32,−13,34,−15,…,可知:奇数项为a n =(−1)n ×1n,偶数项为a n =3n.因此通项公式为a n ={3n,n 为偶数˙.【考点】数列的概念及简单表示法 数列的函数特性 【解析】由−1,32,−13,34,−15,…,可知:奇数项为a n =(−1)n ×1n ,偶数项为a n =3n .即可得出. 【解答】解:由−1,32,−13,34,−15,…,可知:奇数项为a n =(−1)n ×1n ,偶数项为a n =3n . 因此通项公式为a n ={3n ,n 为偶数˙. 27.【答案】解:①∵等差数列的a1=−40,a3=−30,∴d=a3−a13−1=−30+402=5.∴a n=−40+5(n−1)=5n−45;②由a n=5n−45≤0,解得:n≤9.∴数列{a n}的前8项小于0,第9项等于0.∴数列{a n}的前8项和前9项的和相等最小,等于8×(−40)+8×7×52=−180.【考点】等差数列的前n项和数列的函数特性【解析】①由已知求得等差数列的首项,直接代入通项公式得答案;②求出小于0的项,然后利用等差数列的前n项和得答案.【解答】解:①∵等差数列的a1=−40,a3=−30,∴d=a3−a13−1=−30+402=5.∴a n=−40+5(n−1)=5n−45;②由a n=5n−45≤0,解得:n≤9.∴数列{a n}的前8项小于0,第9项等于0.∴数列{a n}的前8项和前9项的和相等最小,等于8×(−40)+8×7×52=−180.28.【答案】S n=n+1 nn≥2,S n−1=n n−1于是n≥2时,a n=S n−S n−1 ;当n=1时,a1=2∴a n={2,n=1−1n(n−1),n≥2.【考点】数列的函数特性【解析】当已知S n求a n时,我们要明确两者之间的关系,即a n={S1,n=1S n−S n−1,n≥2.【解答】S n=n+1 nn≥2,S n−1=n n−1于是n≥2时,a n=S n−S n−1 ;当n =1时,a 1=2∴ a n ={2,n =1−1n(n−1),n ≥2 .29.【答案】解:∵ 数列{a n }为递增数列,∴ 对于∀n ∈N ∗,a n+1>a n 都成立. ∴ (n +1)3−λ(n +1)>n 3−λn . 化为λ<3n 2+3n +1,∵ 3n 2+3n +1=3(n +12)2−34+1≥7,∴ λ<7.∴ 实数λ的取值范围是(−∞, 7). 【考点】数列的函数特性 【解析】由于数列{a n }为递增数列,可得对于∀n ∈N ∗,a n+1>a n 都成立.解出即可. 【解答】解:∵ 数列{a n }为递增数列,∴ 对于∀n ∈N ∗,a n+1>a n 都成立. ∴ (n +1)3−λ(n +1)>n 3−λn . 化为λ<3n 2+3n +1,∵ 3n 2+3n +1=3(n +12)2−34+1≥7, ∴ λ<7.∴ 实数λ的取值范围是(−∞, 7). 30.【答案】解:数列{b n }的通项为b n =na n (a >0),∵ 当a ≥1时,数列b n =na n (a >0),为递增数列, ∴ 不存在最大项, 当0<a <1时,b n+1b n=(1+1n)a ,随着n 的增大,比值越来越小,所以为递减数列,b 1最大. 【考点】数列的函数特性 【解析】运用作商的方法,讨论判断求解. 【解答】解:数列{b n }的通项为b n =na n (a >0),∵ 当a ≥1时,数列b n =na n (a >0),为递增数列, ∴ 不存在最大项, 当0<a <1时,b n+1b n=(1+1n )a ,随着n 的增大,比值越来越小,所以为递减数列,b 1最大. 31.解:∵ a n =n 2+λn ,∴ a n+1=(n +1)2+λ(n +1) ∵ a n ≤a n+1,∴ (n +1)2+λ(n +1)−n 2−λn ≥0 化简可得2n +1+λ≥0∴ λ≥−2n −1,对于任意正整数n 都成立, ∴ λ≥−3∴ λ的最小值为−3. 【考点】数列的函数特性 【解析】由题意可得a n+1=(n +1)2+λ(n +1),要满足n ∈N ∗,a n ≤a n+1,化简可得λ≥−2n −1,只需求出−2n −1的最大值即可. 【解答】解:∵ a n =n 2+λn ,∴ a n+1=(n +1)2+λ(n +1) ∵ a n ≤a n+1,∴ (n +1)2+λ(n +1)−n 2−λn ≥0 化简可得2n +1+λ≥0∴ λ≥−2n −1,对于任意正整数n 都成立, ∴ λ≥−3∴ λ的最小值为−3. 32.【答案】解:当n ≤7时,a n ≤0;当n ≥8时,a n >0. 当n ≥8时,a n+1a n=(n−6)2(n−7)=12+12(n−7),当n =8时,a9a 8=1;当n ≥9时,0<a n+1a n<1,a n+1<a n .∴ 数列{a n }的最大项是a 8或a 9,且a 8=a 9=(12)8=1256. 【考点】数列的函数特性 【解析】当n ≤7时,a n ≤0;当n ≥8时,a n >0.当n ≥8时,a n+1a n=12+12(n−7),利用数列的单调性即可得出. 【解答】解:当n ≤7时,a n ≤0;当n ≥8时,a n >0. 当n ≥8时,a n+1a n=(n−6)2(n−7)=12+12(n−7),当n =8时,a9a 8=1;当n ≥9时,0<a n+1a n<1,a n+1<a n .∴ 数列{a n }的最大项是a 8或a 9,且a 8=a 9=(12)8=1256. 33.解:(1)0,1,0,1,0,1…,可得a n =1+(−1)n2;(2)0.9,0.99,0.999,0.9999,…,变形为1−0.1,1−0.01,1−0.001,…,∴ a n =1−(110)n .(3)1,3,6,10,15,21,…,3−1=2,6−3=3,10−6=4,…. 可得:a n =(a n −a n−1)+(a n−1−a n−2)+...+(a 2−a 1)+a 1 =n +(n −1)…+2+1 =n(n+1)2.【考点】数列的函数特性 【解析】(1)利用a 2k =1+(−1)2k ,a 2k−1=1+(−1)2k−1即可得出;(2)0.9,0.99,0.999,0.9999,…,变形为1−0.1,1−0.01,1−0.001,…,利用等比数列的通项公式即可得出.(3)1,3,6,10,15,21,…,3−1=2,6−3=3,10−6=4,….利用:a n =(a n −a n−1)+(a n−1−a n−2)+...+(a 2−a 1)+a 1即可得出. 【解答】解:(1)0,1,0,1,0,1…,可得a n =1+(−1)n2;(2)0.9,0.99,0.999,0.9999,…,变形为1−0.1,1−0.01,1−0.001,…,∴ a n =1−(110)n .(3)1,3,6,10,15,21,…,3−1=2,6−3=3,10−6=4,…. 可得:a n =(a n −a n−1)+(a n−1−a n−2)+...+(a 2−a 1)+a 1 =n +(n −1)…+2+1 =n(n+1)2.34. 【答案】a n =−n4的前5项分别为:−14,−24,−34,−44,−54; b n =2n3的前5项分别为:23,43,83,163,323; c n =2n+1n的前5项分别为:3,52,73,94,115; d n =(−1)n n的前5项分别为:−1,12,−13,14,−15.它们的图象如图:【考点】数列的函数特性【解析】根据数列的通项公式求出它的前5项,从而作出它们的图象,是一群孤立的点.【解答】a n =−n 4的前5项分别为:−14,−24,−34,−44,−54;b n =2n 3的前5项分别为:23,43,83,163,323; c n =2n+1n 的前5项分别为:3,52,73,94,115; d n =(−1)n n 的前5项分别为:−1,12,−13,14,−15.它们的图象如图:35.【答案】解:(1)∵ a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +).当n =1时,a 1=(34)0[(34)0−1]=0 当n >1时,(34)n−1>0,(34)n−1−1<0,则a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +)<0 故数列{a n }中的最大项为a 1=0,(2)∵ a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +)≤0 ∴ −a n =(34)n−1[1−(34)n−1]≥0∴ −a n ≤((34)n−1+[1−(34)n−1]2)2=14 ∵ 3<log 3412+1<4当n =3时,a 3=(34)2[(34)2−1]=−63256当n =4时,a 4=(34)3[(34)3−1]=−9994096∴ 求数列{a n }中的最小项为a 3=−63256【考点】数列的函数特性【解析】(1)由已知中数列{a n }的通项公式为a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +).我们可以分析出当n =1时,a n =0,当n >1时,a n <0,进而得到数列{a n }中的最大项为a 1;(2)根据数列{a n }的通项公式为a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +)其相乘的两项的和为定值,故我们可以利用基本不等式求出−a n 的范围,进而得到数列{a n }中的最小项及其值.【解答】解:(1)∵ a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +).当n =1时,a 1=(34)0[(34)0−1]=0 当n >1时,(34)n−1>0,(34)n−1−1<0,则a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +)<0 故数列{a n }中的最大项为a 1=0,(2)∵ a n =(34)n−1[(34)n−1−1](n ∈N +)≤0∴ −a n =(34)n−1[1−(34)n−1]≥0∴ −a n ≤((34)n−1+[1−(34)n−1]2)2=14 ∵ 3<log 3412+1<4当n =3时,a 3=(34)2[(34)2−1]=−63256 当n =4时,a 4=(34)3[(34)3−1]=−9994096∴ 求数列{a n }中的最小项为a 3=−6325636.【答案】解:(I)排序数列为4,1,3,2.(II)证明:充分性:D当数列{a n }单调增时,∵ a 1<a 2<...<a n ,∴ 排序数列为1,2,3,…,n .∴ 排序数列为等差数列.当数列{a n }单调减时,∵ a n <a n−1<...<a 1,∴ 排序数列为n ,n −1,n −2, (1)∴ 排序数列为等差数列.综上,数列{a n }为单调数列时,排序数列为等差数列. 必要性:∵ 排序数列为等差数列∴ 排序数列为1,2,3,…,n 或n ,n −1,n −2,…,1. ∴ a 1<a 2<...<a n 或a n <a n−1<...<a 1,∴ 数列{a n }为单调数列.【考点】数列的函数特性【解析】(1)根据排序数列的定义,即可写出2,4,3,1的排序数列;(2)根据等差数列的定义以及充要条件的定义即可证明数列{a n }的排序数列为等差数列的充要条件是数列{a n }为单调数列.【解答】解:(I)排序数列为4,1,3,2.(II)证明:充分性:D当数列{a n }单调增时,∵ a 1<a 2<...<a n ,∴ 排序数列为1,2,3,…,n .∴ 排序数列为等差数列.当数列{a n }单调减时,∵ a n <a n−1<...<a 1,∴ 排序数列为n ,n −1,n −2, (1)∴ 排序数列为等差数列.综上,数列{a n }为单调数列时,排序数列为等差数列. 必要性:∵ 排序数列为等差数列∴ 排序数列为1,2,3,…,n 或n ,n −1,n −2,…,1. ∴ a 1<a 2<...<a n 或a n <a n−1<...<a 1,∴ 数列{a n }为单调数列.37.【答案】解:(1)a 8=28+8=136,a 10=210+10=155.(2)假设110是此数列的第n 项,则2n 2+n =110,化为n 2+n −20=0,解得n =4.故110是此数列的第4项.【考点】数列的函数特性【解析】(1)由通项公式a n =2n 2+n .分别令n =8,10即可得出;(2)假设110是此数列的第n 项,则2n 2+n =110,解得n 若为正整数即可.【解答】解:(1)a 8=282+8=136,a 10=2102+10=155.(2)假设110是此数列的第n 项,则2n 2+n =110,化为n 2+n −20=0,解得n =4. 故110是此数列的第4项.38.【答案】解:由a n+1a n =(n+1)⋅(910)nn⋅(910)n−1=9n+910n=910+910n,可知:910+910n(n∈N∗)是关于n的单调递减数列,并且当n<9时,a n+1a n>1,即a n<a n+1;当n=9时,a n+1a n=1,即a9=a10;当n>9时,a n+1a n<1,即a n>a n+1.综上可得:a1<a2<...<a9=a10>a11>….∴数列{a n}中的最大项是a9,a10,最小项与n有关系.【考点】数列的函数特性【解析】由a n+1a n =(n+1)⋅(910)nn⋅(910)n−1=9n+910n=910+910n,可知:910+910n(n∈N∗)是关于n的单调递减数列,对n分类讨论即可得出.【解答】解:由a n+1a n =(n+1)⋅(910)nn⋅(910)n−1=9n+910n=910+910n,可知:910+910n(n∈N∗)是关于n的单调递减数列,并且当n<9时,a n+1a n>1,即a n<a n+1;当n=9时,a n+1a n=1,即a9=a10;当n>9时,a n+1a n<1,即a n>a n+1.综上可得:a1<a2<...<a9=a10>a11>….∴数列{a n}中的最大项是a9,a10,最小项与n有关系.39.【答案】解:∵a1=2,a n+a n+1=7,∴a2=5,a3=2,a4=5,…,∴a n={2,n为正奇数5,n为正偶数.【考点】数列的函数特性【解析】由a1=2,a n+a n+1=7,即可得出.【解答】解:∵a1=2,a n+a n+1=7,∴a2=5,a3=2,a4=5,…,∴a n={2,n为正奇数5,n为正偶数.40.【答案】解:(1)∵等差数列{a n}满足:a1=8,公差d=−2.∴a n=8−2(n−1)=10−2n.(2)由a n=10−2n≥0,解得n≤5,∴当n=5或4时,S n取得最大值.最大值为:5×(8+0)2=20.【考点】数列的函数特性【解析】(1)利用等差数列的通项公式即可得出;(2)由a n=10−2n≥0,解得n即可判断出S n取得最大值时的n的值,再利用等差数列的前n项和公式即可得出.【解答】解:(1)∵等差数列{a n}满足:a1=8,公差d=−2.∴a n=8−2(n−1)=10−2n.(2)由a n=10−2n≥0,解得n≤5,∴当n=5或4时,S n取得最大值.最大值为:5×(8+0)2=20.。