高中数学数列专题练习精编版

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高中数学数列专题练习(精编版)1.已知数列{}()n a n N *∈是等比数列,且130,2,8.n a a a >==(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求证:11111321<++++na a a a Λ; (3)设1log 22+=n n ab ,求数列{}n b 的前100项和. 2.数列{a n }中,18a =,42a =,且满足21n n a a ++-=常数C (1)求常数C 和数列的通项公式; (2)设201220||||||T a a a =+++L , (3)12||||||n n T a a a =+++L ,n N +∈3.已知数列n n 2,n a =2n 1,n ⎧⎨⎩为奇数;-为偶数;,求2n S4.已知数列{}n a 的相邻两项1,+n n a a 是关于x 的方程022=+-n n b x x ∈n (N )*的两根,且11=a .(1)求证:数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯-n n a 231是等比数列;(2)求数列{}n b 的前n 项和n S .5.某种汽车购车费用10万元,每年应交保险费、养路费及汽油费合计9千元,汽车的维修费平均为第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,…,各年的维修费平均数组成等差数列,问这种汽车使用多少年报废最合算(即使用多少年时,年平均费用最少)?6.从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业,根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少51,本年度当地旅游业收入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加41. (1)设n 年内(本年度为第一年)总投入为a n 万元,旅游业总收入为b n 万元,写出a n ,b n的表达式;(2)至少经过几年,旅游业的总收入才能超过总投入?7.在等比数列{a n }(n ∈N*)中,已知a 1>1,q >0.设b n =log 2a n ,且b 1+b 3+b 5=6,b 1b 3b 5=0.(1)求数列{a n }、{b n }的通项公式a n 、b n ;(2)若数列{b n }的前n 项和为S n ,试比较S n 与a n 的大小.8.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n 是S n 与2的等差中项,数列{b n }中,b 1=1, 点P (b n ,b n+1)在直线x -y +2=0上。

(1)求a 1和a 2的值;(2)求数列{a n },{b n }的通项a n 和b n ;(3)设c n =a n ·b n ,求数列{c n }的前n 项和T n 。

9.已知数列{}n a 的前n 项和为11,4n S a =且1112n n n S S a --=++,数列{}n b 满足11194b =-且13n n b b n --=(2)n n N *≥∈且.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求证:数列{}n n b a -为等比数列; (3)求{}n b 前n 项和的最小值. 10.已知等差数列{}a n 的前9项和为153.(1)求5a ;(2)若,82=a ,从数列{}a n 中,依次取出第二项、第四项、第八项,……,第2n 项,按原来的顺序组成一个新的数列{}c n ,求数列{}c n 的前n 项和S n .11.已知曲线C :x y e =(其中e 为自然对数的底数)在点()1,P e 处的切线与x 轴交于点1Q ,过点1Q 作x 轴的垂线交曲线C 于点1P ,曲线C 在点1P 处的切线与x 轴交于点2Q ,过点2Q 作x轴的垂线交曲线C 于点2P ,……,依次下去得到一系列点1P 、2P 、……、n P ,设点n P 的坐标为(),n n x y (*n ∈N ).(Ⅰ)分别求n x 与n y 的表达式; (Ⅱ)求1ni i i x y =∑.12.在数列{})0,(2)2(,2111>∈-++==*++λλλλN n a a ,a a n n n n n 中(1) 求证:数列2{()}n nna λλ-是等差数列;(2) 求数列{}n a 的前n 项和n S ;13.在等差数列{}n a 中,公差d 0≠,且56a =,(1)求46a a +的值.(2)当33a =时,在数列{}n a 中是否存在一项m a (m 正整数),使得3a ,5a ,m a 成等比数列,若存在,求m 的值;若不存在,说明理由.(3)若自然数123t n , n , n , , n , , ⋅⋅⋅⋅⋅⋅(t 为正整数)满足5<1n <2n <⋅⋅⋅<t n <⋅⋅⋅,使得31t 5n n a , a ,a , ,a , ⋅⋅⋅⋅⋅⋅成等比数列,当32a =时,用t 表示t n14.已知二次函数2()f x ax bx =+满足条件:①(0)(1)f f =;②()f x 的最小值为18-.(Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)设数列{}n a 的前n 项积为n T ,且()45f n n T ⎛⎫= ⎪⎝⎭,求数列{}n a 的通项公式;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,若5()n f a 是n b 与n a 的等差中项,试问数列{}n b 中第几项的值最小?求出这个最小值.15.已知函数f (x )=x 2-4,设曲线y =f (x )在点(x n ,f (x n ))处的切线与x 轴的交点为(x n+1,0)(n ∈N +), (Ⅰ)用x n 表示x n+1; (Ⅱ)若x 1=4,记a n =lg22n n x x +-,证明数列{n a }成等比数列,并求数列{n x }的通项公式; (Ⅲ)若x 1=4,b n =x n -2,T n 是数列{b n }的前n 项和,证明T n <3.数列专题练习参考答案1.解:(1)设等比数列{}n a 的公比为q .则由等比数列的通项公式11n n a a q -=得3131a a q -=,284,2q ∴== 又()0,22n a q >∴=L L 分∴数列{}n a 的通项公式是()12223n n n a -=⨯=分L L . ∴数列{}n b 的前100项和是()100100991003210200122S ⨯=⨯+⨯=分L L2.解:(1)C 2102n a n ==-,-(3)229 , 5409, 5n n n n T n n n ⎧≤⎪=⎨+>⎪⎩-- 4.解:证法1:∵1,+n n a a 是关于x 的方程022=+-n n b x x ∈n (N )*的两根,∴⎩⎨⎧==+++.,211n n n n n n a a b a a由n n n a a 21=++,得⎪⎭⎫⎝⎛⨯--=⨯-++n n n n a a 23123111,故数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯-n n a 231是首项为31321=-a ,公比为1-的等比数列.证法2:∵1,+n n a a 是关于x 的方程022=+-n n b x x ∈n (N )*的两根,∴⎩⎨⎧==+++.,211n n n n n n a a b a a∵nn n n nn n n n a a a a 2312312231231111⨯-⨯--=⨯-⨯-+++1231231-=⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯--=n n n n a a , 故数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯-n n a 231是首项为31321=-a ,公比为1-的等比数列.(2)解:由(1)得()1131231--⨯=⨯-n n n a ,即()[]nn n a 1231--=.∴()[]()[]111121291+++--⨯--==n n n n n n n a a b()[]1229112---=+nn . ∴n n a a a a S ++++=Λ321()⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=+21122311n n . 6.解:(1)第1年投入为800万元,第2年投入为800×(1-51)万元,… 第n 年投入为800×(1-51)n -1万元,所以,n 年内的总投入为a n =800+800×(1-51)+…+800×(1-51)n -1=∑=n k 1800×(1-51)k -1=4000×[1-(54)n ]第1年旅游业收入为400万元,第2年旅游业收入为400×(1+41),…,第n 年旅游业收入400×(1+41)n -1万元.所以,n 年内的旅游业总收入为b n =400+400×(1+41)+…+400×(1+41)k -1=∑=n k 1400×(45)k -1.=1600×[(45)n -1](2)设至少经过n 年旅游业的总收入才能超过总投入,由此b n -a n >0,即: 1600×[(45)n -1]-4000×[1-(54)n ]>0,令x =(54)n ,代入上式得:5x 2-7x +2>0.解此不等式,得x <52,或x >1(舍去).即(54)n <52, 由此得n ≥5.∴至少经过5年,旅游业的总收入才能超过总投入. 7.8.解:(1)∵a n 是S n 与2的等差中项 ∴S n =2a n -2 ∴a 1=S 1=2a 1-2,解得a 1=2 a 1+a 2=S 2=2a 2-2,解得a 2=4 ···3分(2)∵S n =2a n -2,S n -1=2a n -1-2, 又S n —S n -1=a n ,*),2(N n n ∈≥ ∴a n =2a n -2a n -1, ∵a n ≠0,∴*),2(21N n n a a n n∈≥=-,即数列{a n }是等比树立∵a 1=2,∴a n =2n ∵点P (b n ,b n +1)在直线x-y+2=0上,∴b n -b n +1+2=0,∴b n +1-b n =2,即数列{b n }是等差数列,又b 1=1,∴b n =2n-1, ···8分(3)∵c n =(2n -1)2n∴T n =a 1b 1+a 2b 2+····a n b n =1×2+3×22+5×23+····+(2n -1)2n , ∴2T n =1×22+3×23+····+(2n -3)2n +(2n -1)2n +1因此:-T n =1×2+(2×22+2×23+···+2×2n )-(2n -1)2n +1, 即:-T n =1×2+(23+24+····+2n +1)-(2n -1)2n +1, ∴T n =(2n -3)2n +1+6 ··14分9.解:(1)由112221n n n S S a --=++得1221n n a a -=+,112n n a a --=……2分∴111(1)24n a a n d n =+-=-……………………………………4分(2)∵13n n b b n --=,∴11133n n b b n -=+,∴1111111111113()3324364324n n n n n b a b n n b n b n ----=+-+=-+=-+;∴由上面两式得1113n n n n b a b a ---=-,又1111913044b a -=--=-∴数列{}n n b a -是以-30为首项,13为公比的等比数列.…………………8分(3)由(2)得1130()3n n n b a --=-⨯,∴11111130()30()3243n n n n b a n --=-⨯=--⨯=221111130()(1)20()023323n n --+⨯-=+⨯>,∴{}n b 是递增数列………11分当n =1时,11194b =-<0;当n =2时,23104b =-<0;当n =3时,351043b =-<0;当n =4时,471049b =->0,所以,从第4项起的各项均大于0,故前3项之和最小. 且31101(135)3010414312S =++---=-…………………………13分 10.解:(1)15392292)(955919==⨯=+=a a a a S Θ175=∴a ………5分(2)设数列{}a n 的公差为d ,则⎩⎨⎧==∴⎩⎨⎧=+==+=35174811512d a d a a d a a 23+=∴n a n ………9分S a a a a n n n n n =++++=+++++=++2482132482232……·()26n -…12分11.解:(Ⅰ)∵x y e '=,∴曲线C :x y e =在点()1,P e 处的切线方程为()1y e e x -=-,即y ex =. 此切线与x 轴的交点1Q 的坐标为()0,0, ∴点1P 的坐标为()0,1.……2分 ∵点n P 的坐标为(),n n x y (*n ∈N ),∴曲线C :x y e =在点n P (),n n x y 处的切线方程为()n n x x n y e e x x -=-,……4分 令0y =,得点1n Q +的横坐标为11n n x x +=-.∴数列{}n x 是以0为首项,1-为公差的等差数列. ∴1n x n =-,1n n y e -=.(*n ∈N )……8分 (Ⅱ)∴1122331......... ni i n n i x y x y x y x y x y ==++++∑……14分12.解:(1)由1*1(2)2,(,0)n n n n a a n N λλλλ++=++-∈>,可得所以2{()}n nna λλ-是首项为0,公差为1的等差数列.(2)解:因为2()1n nna n λλ-=-即*(1)2,()n n n a n n N λ=-+∈设2312(2)(1)n n n T n n λλλλ-=++⋅⋅⋅+-+-……①3412(2)(1)n n n T n n λλλλλ+=++⋅⋅⋅+-+-……②当1λ≠时,①-②得2341(1)(1)n n n T n λλλλλλ+-=+++⋅⋅⋅+--13.解:(1)在等差数列{}n a 中,公差d 0≠,且56a =,则546462a a a , a a 12=+∴+=……………………3分 (2)在等差数列{}n a 中,公差d 0≠,且56a =,33a =则()11233014621n a d 3 d= , a ,a n a d 2+=⎧⇒=∴=-⎨+=⎩n N *∈又235m a a a =Q 则()3631m 3a , 12=m , m=92=∴-∴………7分 (3)在等差数列{}n a 中,公差d 0≠,且56a =,3a 2=则1124461n a d 2 d=2 , a 2 ,a 2n ,n N a d *+=⎧⇒=-∴=-∈⎨+=⎩ 又因为公比53632a q , a ===首项32a =,123t t n a +∴=⋅ 又因为112442332t t t n t t t a n , 2n , n ++=-∴-=⋅=+n N *∈…………12分14.解:(1)由题知:200148a b a b a⎧⎪+=⎪⎪>⎨⎪⎪-=-⎪⎩,解得1212a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,故211()22f x x x =-.………2分 (2)221245n n n n T a a a -⎛⎫== ⎪⎝⎭L ,2(1)(1)211214(2)5n n n n T a a a n -----⎛⎫==≥ ⎪⎝⎭L ,114(2)5n n n n T a n T --⎛⎫∴==≥ ⎪⎝⎭,又111a T ==满足上式.所以14()5n n a n N -*⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭……………7分(3)若5()n f a 是n b 与n a 的等差中项,则25()n n n f a b a ⨯=+,从而21110()22n n n n a a b a -=+,得2239565()55n n n n b a a a =-=--.因为14()5n n a n N -*⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭是n 的减函数,所以当35n a ≥,即3()n n N *≤∈时,n b 随n 的增大而减小,此时最小值为3b ;当35n a <,即4()n n N *≥∈时,n b 随n 的增大而增大,此时最小值为4b . 又343355a a -<-,所以34b b <, 即数列{}n b 中3b 最小,且2223442245655125b ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦.…………12分15.解:(Ⅰ)由题可得'()2f x x =.所以曲线()y f x =在点(,())n n x f x 处的切线方程是:()'()()n n n y f x f x x x -=-. 即2(4)2()nn n y x x x x --=-. 令0y =,得21(4)2()nn n n x x x x +--=-. 即2142nn n x x x ++=. 显然0n x ≠,∴122n n nx x x +=+. (Ⅱ)由122n n n x x x +=+,知21(2)22222n n n n n x x x x x +++=++=,同理21(2)22n n nx x x +--=.故21122()22n n n n x x x x ++++=--.从而1122lg 2lg 22n n n n x x x x ++++=--,即12n n a a +=.所以,数列{}n a 成等比数列.故111111222lg 2lg 32n n n n x a a x ---+===-.即12lg 2lg 32n n n x x -+=-. 从而12232n n n x x -+=-所以11222(31)31n n n x --+=- (Ⅲ)由(Ⅱ)知11222(31)31n n n x --+=-,∴1242031n n n b x -=-=>-∴111112122223111113313133n n n n n n b b ----+-==<≤=-+当1n =时,显然1123T b ==<.当1n >时,21121111()()333n n n n b b b b ---<<<<L∴12n n T b b b =+++L 111111()33n b b b -<+++L 11[1()]3113n b -=-133()33n =-⋅<.综上,3n T <(*)n N ∈.。