十年高考理科数学真题 专题六 数列 十八 数列的综合应用及答案
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1.(2007年新课标第4题)已知{}n a 是等差数列,1010a =,其前10项和1070S =,则其公差d =( ) A.23-B.13-C.13D.232.(2007年新课标第7)已知0x >,0y >,x a b y ,,,成等差数列,x c d y ,,,成等比数列,则2()a b cd+的最小值是( )A.0 B.1 C.2 D.43.(2008年新课标第4题)设等比数列{}n a 的公比2q =,前n 项和为n S ,则42S a =( ) A 。
2B. 4C 。
152D.1724.(2008年新课标第17题)已知数列{}n a 是一个等差数列,且21a =,55a =-. (1)求数列{}n a 的通项n a ;(2)求数列{}n a 的前n 项和n S 的最大值.5.(2009年新课标第7题)等比数列{}n a 的前n 项和为n s ,且41a ,22a ,3a 成等差数列,若1a =1,则4s =( ) (A )7(B )8(C )15(D )166.(2009年新课标第16题)等差数列{}n a 前n 项和为n S .已知211210,38m m m m a a a S -+-+-==,则m=_______.7.(2010年新课标第17题)设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令n n b na =,求数列的前n 项和n S .8.(2011年新课标第17题)等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9a a a a a +==.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设 31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和.9.(2012年新课标第5题)已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( )()A 7 ()B 5 ()C -5 ()D -710.(2012年新课标第16题)数列{}n a 满足1(1)21n n n a a n ++-=-,则{}n a 的前60项和为____________.11.(2013年新课标1第7题)设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m =( ) A.3B 。
高三数学数列综合应用试题答案及解析1.已知数列{an }中,a1=2,an-an-1-2n=0(n≥2,n∈N*).(1)写出a2,a3的值(只写结果),并求出数列{an}的通项公式;(2)设bn=+++…+,若对任意的正整数n,当m∈[-1,1]时,不等式t2-2mt+>bn恒成立,求实数t的取值范围.【答案】(1)a2=6,a3=12. an=n(n+1).(2)实数t的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞)【解析】解:(1)∵a1=2,an-an-1-2n=0(n≥2,n∈N*),∴a2=6,a3=12.当n≥3时,an -an-1=2n,a n-1-a n-2=2(n-1),又a3-a2=2×3,a2-a1=2×2,∴an -a1=2[n+(n-1)+…+3+2],∴an=2[n+(n-1)+…+3+2+1]=2×=n(n+1).当n=1时,a1=2;当n=2时,a2=6,也满足上式,∴数列{an }的通项公式为an=n(n+1).(2)bn=++…+=++…+=-+-+…+-=-==.令f(x)=2x+(x≥1),则f′(x)=2-,当x≥1时,f′(x)>0恒成立,∴函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,故当x=1时,f(x)min=f(1)=3,即当n=1时,(bn )max=.要使对任意的正整数n,当m∈[-1,1]时,不等式t2-2mt+>bn恒成立,则需t2-2mt+>(bn )max=,即t2-2mt>0对∀m∈[-1,1]恒成立,∴,解得t>2或t<-2,∴实数t的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).2.一函数y=f(x)的图象在给定的下列图象中,并且对任意an ∈(0,1),由关系式an+1=f(a n)得到的数列{an }满足an+1>a n(n∈N*),则该函数的图象是()【答案】A【解析】由an+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)的图象在直线y=x的上方,故选A.3.设函数)定义为如下数表,且对任意自然数n均有xn+1=的值为( ) A.1B.2C.4D.5【答案】D【解析】,又根据,所以有,,,, .,所以可知:,,故选D.【考点】数列的周期性4.是点集A到点集B的一个映射,且对任意,有.现对点集A中的点,,均有,点为(0,2),则线段的长度 .【答案】【解析】∵,∴,,,,,,…,根据变化规律可知,∴,,∴.【考点】1.数列的性质;2.两点间距离公式.5.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上画点或用小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数:将三角形数1,3,6,10,…记为数列{an},将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{bn},可以推测:(1)b2012是数列{an}中的第项;(2)b2k-1=.(用k表示)【答案】(1)5030(2)【解析】由以上规律可知三角形数1,3,6,10,…的一个通项公式为an=,写出其若干项有:1,3,6,10,15,21,28,36,45,55,66,78,91,105,120,…其中能被5整除的为10,15,45,55,105,120,…故b1=a4,b2=a5,b3=a9,b4=a10,b5=a14,b6=a15,….从而由上述规律可猜想:b2k =a5k= (k为正整数),b2k-1=a5k-1==,故b2012=b2×1006=a5×1006=a5030,即b2012是数列{an}中的第5030项.6.已知数列满足,则该数列的通项公式_________.【答案】【解析】∵,∴,∴,∴,,…,,∴,∴,∴.【考点】1.累加法求通项公式;2.裂项相消法求和.7.数列满足,则 .【答案】【解析】这类问题类似于的问题处理方法,在中用代换得(),两式相减得,,又,即,故.【考点】数列的通项公式.8.已知函数,记,若是递减数列,则实数的取值范围是______________.【答案】【解析】是递减数列,从开始是用式子计算,这时只要,即即可,关键是是通过二次式计算,根据二次函数的性质,应该有且,即且,解得,综上取值范围是.【考点】数列的单调性.9.已知数列{}的前n项和为,且,则使不等式成立的n的最大值为.【答案】4【解析】当时,,得,当时,,所以,所以,又因为适合上式,所以,所以,所以数列是以为首项,以4为公比的等比数列,所以,所以,即,易知的最大值为4.【考点】1.等比数列的求和公式;2.数列的通项公式.10.甲、乙两人用农药治虫,由于计算错误,在A、B两个喷雾器中分别配制成12%和6%的药水各10千克,实际要求两个喷雾器中的农药的浓度是一样的,现在只有两个容量为1千克的药瓶,他们从A、B两个喷雾器中分别取1千克的药水,将A中取得的倒入B中,B中取得的倒入A中,这样操作进行了n次后,A喷雾器中药水的浓度为,B喷雾器中药水的浓度为.(1)证明:是一个常数;(2)求与的关系式;(3)求的表达式.【答案】(1)18;(2);(3) .【解析】(1)利用n次操作后A和B的农药的和应与开始时农药的重量和相等建立等量关系,证明是一个常数;(2)借助第一问的结论和第n次后A中10千克的药水中农药的重量具有关系式,求解与的关系式;(3)根据第二问的递推关系,采用构造数列的思想进行求解.试题解析:(1)开始时,A中含有10=1.2千克的农药,B中含有10=0.6千克的农药,,A中含有千克的农药,B中含有千克的农药,它们的和应与开始时农药的重量和相等,从而(常数). 4分(2)第n次操作后,A中10千克的药水中农药的重量具有关系式:由(1)知,代入化简得① 8分(3)令,利用待定系数法可求出λ=—9,所以,可知数列是以为首项,为公比的等比数列.由①,,由等比数列的通项公式知:,所以. 12分【考点】1.数列的递推式;(2)数列的通项公式;(3)实际应用问题.11.等比数列的各项均为正数,且,则【答案】B【解析】等比数列中,所以【考点】等比数列性质及对数运算点评:等比数列中,若则,在对数运算中12.已知数列的首项为,对任意的,定义.(Ⅰ)若,(i)求的值和数列的通项公式;(ii)求数列的前项和;(Ⅱ)若,且,求数列的前项的和.【答案】(1) ,,(2) 当为偶数时,;当为奇数时,【解析】(Ⅰ) 解:(i),,………………2分由得当时,=………4分而适合上式,所以.………………5分(ii)由(i)得:……………6分……………7分…………8分(Ⅱ)解:因为对任意的有,所以数列各项的值重复出现,周期为. …………9分又数列的前6项分别为,且这六个数的和为8. ……………10分设数列的前项和为,则,当时,,……………11分当时,,…………12分当时所以,当为偶数时,;当为奇数时,. ……………13分【考点】数列的通项公式,数列的求和点评:解决的关键是对于数列的递推关系的理解和运用,并能结合裂项法求和,以及分情况讨论求和,属于中档题。
数列一.基础题组1. 【2013课标全国Ⅰ,理7】设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m =( ).A .3B .4C .5D .6 【答案】C【解析】∵S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,∴a m =S m -S m -1=0-(-2)=2,a m +1=S m +1-S m =3-0=3.∴d =a m +1-a m =3-2=1.∵S m =ma 1+×1=0,∴. 又∵a m +1=a 1+m ×1=3,∴.∴m =5.故选C. 2. 【2012全国,理5】已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A .7 B .5 C .-5 D .-7 【答案】D3. 【2008全国1,理5】已知等差数列满足,,则它的前10项的和( ) A .138B .135C .95D .23【答案】C.【解析】由.12m m (-)112m a -=-132m m --+={}n a 244a a +=3510a a +=10S =243511014,104,3,104595a a a a a d S a d +=+=⇒=-==+=4. 【2013课标全国Ⅰ,理14】若数列{a n }的前n 项和,则{a n }的通项公式是a n =__________.【答案】(-2)n -1【解析】∵,①∴当n ≥2时,.② ①-②,得,即=-2. ∵a 1=S 1=,∴a 1=1. ∴{a n }是以1为首项,-2为公比的等比数列,a n =(-2)n -1.5. 【2009全国卷Ⅰ,理14】设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 9=72,则a 2+a 4+a 9=___________. 【答案】24【解析】∵,∴a 1+a 9=16. ∵a 1+a 9=2a 5,∴a 5=8.∴a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=24.6. 【2011全国新课标,理17】等比数列{a n }的各项均为正数,且2a 1+3a 2=1,. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n ,求数列的前n 项和. (2)故, . 2133n n S a =+2133n n S a =+112133n n S a --=+12233n n n a a a -=-1n n aa -12133a +2)(972219a a S +==23239a a a =1{}nb 31323(1)log log log (12)2n n n n b a a a n +=+++=-+++=-12112()(1)1n b n n n n =-=--++121111111122(1)()()22311n n b b b n n n ⎡⎤+++=--+-++-=-⎢⎥++⎣⎦所以数列的前n 项和为. 7. 【2010新课标,理17】(12分)设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 【解析】 (1)由已知,当n≥1时,a n +1=(a n +1-a n )+(a n -a n -1)+…+(a 2-a 1)]+a 1=3(22n -1+22n -3+…+2)+2=22(n +1)-1.而a 1=2,所以数列{a n }的通项公式为a n =22n -1.(2)由b n =na n =n·22n -1知S n =1·2+2·23+3·25+…+n·22n -1. ①从而22·S n =1·23+2·25+3·27+…+n·22n +1. ②①-②,得(1-22)S n =2+23+25+…+22n -1-n·22n +1,即S n = (3n -1)22n +1+2].8. 【2005全国1,理19】设等比数列的公比为q ,前n 项和S n >0(n=1,2,…) (1)求q 的取值范围; (2)设记的前n 项和为T n ,试比较S n 和T n 的大小.1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭21nn -+19}{n a ,2312++-=n n n a a b }{nb解①式得q>1;解②,由于n 可为奇数、可为偶数,得-1<q<1. 综上,q 的取值范围是(Ⅱ)由 于是9. 【2015高考新课标1,理17】为数列{}的前项和.已知>0,=. (Ⅰ)求{}的通项公式; (Ⅱ)设 ,求数列{}的前项和. 【答案】(Ⅰ)(Ⅱ) 【解析】试题分析:(Ⅰ)先用数列第项与前项和的关系求出数列{}的递推公式,可以判断数列{}是等差数列,利用等差数列的通项公式即可写出数列{}的通项公式;(Ⅱ)根据(Ⅰ)数列{}的通项公式,再用拆项消去法求其前项和.).,0()0,1(+∞⋃-得1223++-=n a n a a b .)23(),23(22n n n n S q q T q q a b -=-=)123(2--=-q q S S T n n n ).2)(21(-+=q q S n .,0,2,21;,0,0221;,0,2211,,001,0n n n n n n n n n n n n n S T S T q q S T S T q q S T S T q q q q S ==-=-=<<-≠<<->>->-<<-><<->即时或当即时且当即时或当所以或且又因为n S n a n a 2n n a a +43n S +n a 11n n n b a a +=n b 21n +11646n -+n a n a n a n b【考点定位】数列前n 项和与第n 项的关系;等差数列定义与通项公式;拆项消去法 10.【2016高考新课标理数3】已知等差数列前9项的和为27,,则 (A )100 (B )99 (C )98 (D )97 【答案】C 【解析】试题分析:由已知,所以故选C.【考点】等差数列及其运算【名师点睛】等差、等比数列各有五个基本量,两组基本公式,而这两组公式可看作多元方程,利用这些方程可将等差、等比数列中的运算问题转化为解关于基本量的方程(组),因此可以说数列中的绝大部分运算题可看作方程应用题,所以用方程思想解决数列问题是一种行之有效的方法. 二.能力题组1. 【2011全国,理4】设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S k +2-S k =24,则k =( )A .8B .7C .6D .5 【答案】D{}n a 10=8a 100=a 1193627,98a d a d +=⎧⎨+=⎩110011,1,9919998,a d a a d =-==+=-+=2. 【2006全国,理10】设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80则a 11+a 12+a 13=( )(A )120 (B )105 (C )90 (D )75 【答案】B 【解析】3. 【2012全国,理16】数列{a n }满足a n +1+(-1)na n =2n -1,则{a n }的前60项和为__________. 【答案】1 830【解析】:∵a n +1+(-1)na n =2n -1,∴a 2=1+a 1,a 3=2-a 1,a 4=7-a 1,a 5=a 1,a 6=9+a 1,a 7=2-a 1,a 8=15-a 1,a 9=a 1,a 10=17+a 1,a 11=2-a 1,a 12=23-a 1,...,a 57=a 1,a 58=113+a 1,a 59=2-a 1,a 60=119-a 1, ∴a 1+a 2+...+a 60=(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+a 7+a 8)+...+(a 57+a 58+a 59+a 60) =10+26+42+ (234).4. 【2014课标Ⅰ,理17】已知数列的前项和为,,,,其中为常数, (I )证明:;(II )是否存在,使得为等差数列?并说明理由. 【答案】(I )详见解析;(II )存在,.15(10234)18302⨯+={}n a n S 11a =0n a ≠11n n n a a S λ+=-λ2n n a a λ+-=λ{}n a 4λ=5. 【2009全国卷Ⅰ,理20】 在数列{a n }中, a 1=1,a n+1=()a n +. (Ⅰ)设,求数列{b n }的通项公式; (Ⅱ)求数列{a n }的前n 项和S n . 【解析】(Ⅰ)由已知得b 1=a 1=1,且,即. 从而,,…… (n≥2).于是(n≥2). 又b 1=1.故所求的通项公式.(Ⅱ)由(Ⅰ)知.n 11+n n 21+na b nn =n n n n a n a 2111+=++n n n b b 211+=+2112+=b b 22321+=b b 1121--+=n n n b b 1121212212121---=++++=n n n b b 1212--=n n b 1122)212(---=-=n n n n n n a令,则.于是T n =2T n -T n ==.又,所以. 6.【2016高考新课标理数1】设等比数列满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2a n 的最大值为.【答案】【考点】等比数列及其应用【名师点睛】高考中数列客观题大多具有小、巧、活的特点,在解答时要注意方程思想及数列相关性质的应用,尽量避免小题大做.7.【2017新课标1,理4】记为等差数列的前项和.若,,则的公差为A .1B .2C .4D .8【答案】C 【解析】试题分析:设公差为,,,联立解得,故选C. ∑=-=nk k n kT 112∑=-=nk k n kT 1222∑-=---111221n k n k n 1224-+-n n )1()2(1+=∑=n n k nk 422)1(1-+++=-n n n n n S {}n a 鬃?64n S {}n a 4524a a +=648S ={}n a d45111342724a a a d a d a d +=+++=+=611656615482S a d a d ⨯=+=+=112724,61548a d a d +=⎧⎨+=⎩4d =【考点】等差数列的基本量求解【名师点睛】求解等差数列基本量问题时,要多多使用等差数列的性质,如为等差数列,若,则.三.拔高题组1. 【2013课标全国Ⅰ,理12】设△A n B n C n 的三边长分别为a n ,b n ,c n ,△A n B n C n 的面积为S n ,n =1,2,3,….若b 1>c 1,b 1+c 1=2a 1,a n +1=a n ,b n +1=,c n +1=,则( ). A .{S n }为递减数列B .{S n }为递增数列 C .{S 2n -1}为递增数列,{S 2n }为递减数列 D .{S 2n -1}为递减数列,{S 2n }为递增数列{}n a m n p q +=+m n p q a a a a +=+2n n c a +2n nb a+2. 【2011全国,理20】设数列{a n }满足a 1=0且.(1)求{a n }的通项公式; (2)设,记,证明:S n <1.【解析】(1)由题设,即{}是公差为1的等差数列. 又,故. 所以. (2)由(1)得,. 3. 【2006全国,理22】(本小题满分12分) 设数列{a n }的前n 项和…。
数列的综合应用【考纲说明】1.会用公式法、倒序相加法、错位相减法、裂项相消法、分组转化法求解不同类型数列的 和; 2.能综合利用等差、等比数列的基本知识解决相关综合问题; 3 .理解数列作为函数的特性,能够抽象出数列的模型;【知识梳理】考点一:通项公式的求解技巧1. 归纳、猜想数列的通项.2. 迭代法求一阶递推式的通项公式.3. 用等差(等比)数列的通项公式求数列的通项公式.4. 已知数列{a n }前n 项和S n ,则⎩⎨⎧-=-11n nn S S S a 21≥=n n .5. 已知a n -a n-1=f(n)(n ≥2),则可用叠加法求a n .6. 已知a na n-1=f(n)(n ≥2),则可用叠乘法求a n .7. 已知数列{a n }前n 项之积T n ,一般可求T n-1,则a n =111 n 2n n T n T T -=⎧⎪⎨≥⎪⎩.8. 已知混合型递推式f(a n ,S n )=0,可利用a n =S n -S n-1(n ≥2)将关系式转化为只含有a n 或S n 的递推式,再求a n 或先间接求出S n 再求出a n .9. 已知数列{a n }的递推关系,研究它的特点后,可以通过一系列的恒等变形如:倒数、通分、约分、裂项、等式两边同时乘以或除以同一个式子、因式分解、平方、开方、配方、取对数、辅助数列、待定系数等等构造得出新数列{f(a n )}为等差或等比数列.例如:形如a n+1=Aa n +f(n)或a n+1=Aa n +q n ,均可以两边同时除以A n+1后进行求解,也可以通过待定系数法将其转化为等比数列求解;形如a n =a n-1ka n-1+b 的递推数列可以两边同时倒数来求通项.考点二:数列求和的技巧 一、公式法1、等差数列的前n 项和公式2)1(2)(11dn n na a a n S n n -+=+=2、等比数列的前n 项和公式⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==)1(11)1()1(111q q q a a q q a q na S n n n3、常用几个数列的求和公式 (1))1(213211+=+⋯+++==∑=n n n k S nk n (2))12)(1(61321222212++=+⋯+++==∑=n n n n k S nk n (3)2333313)]1(21[321+=+⋯+++==∑=n n n k S nk n二、错位相减法用于求数列}{n n b a ⨯的前n 项和,其中}{n a ,}{n b 分别是等差数列和等比数列。
2020高考冲刺 提分必备 2010-2019十年高考真题专项训练专题六 数列 第十八讲 数列的综合应用答案部分1.A 【解析】对数列进行分组如图k321∙∙∙,222121,2k 22,21,20,20,20,20则该数列前k 组的项数和为(1)1232k k k ++++⋅⋅⋅+= 由题意可知100N >,即(1)1002k k +>,解得14k ≥,n ∈*N 即N 出现在第13组之后.又第k 组的和为122112kk -=-- 前k 组的和为1(12)(122)k +++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+12(21)(21)(21)k =-+-+⋅⋅⋅+- 12(222)k k =++⋅⋅⋅+-122k k +=--,设满足条件的的N 在第1k +(k ∈*N ,13k ≥)组,且第N 项为第1k +的第m ()m ∈*N 个数,第1k +组的前m 项和为211222m -+++⋅⋅⋅+21m =-,要使该数列的前N 项和为2的整数幂, 即21m-与2k --互为相反数,即212mk -=+, 所以23mk =-,由14k ≥,所以2314m-≥,则5m ≥,此时52329k =-= 对应满足的最小条件为29(291)54402N +=+=,故选A . 2.C 【解析】由题意可得10a =,81a =,2a ,3a ,…,7a 中有3个0、3个1,且满足对任意k ≤8,都有1a ,2a ,…,k a 中0的个数不少于1的个数,利用列举法可得不同的“规范01数列”有00001111,00010111, 00011011, 00011101,00100111, 00101011,00101101,00110011,00110101,01000111,01001011,01001101,01010011,01010101,共14个.3.A 【解析】对命题p :12,,,n a a a L 成等比数列,则公比)3(1≥=-n a a q n n且0≠n a ; 对命题q ,①当0=n a 时,22222221212312231()()()n n n n a a a a a a a a a a a a --++++++=+++L L L 成立;②当0≠n a 时,根据柯西不等式,等式22222221212312231()()()n n n n a a a a a a a a a a a a --++++++=+++L L L 成立,则nn a a a a a a 13221-=⋅⋅⋅==,所以12,,,n a a a L 成等比数列, 所以p 是q 的充分条件,但不是q 的必要条件.4.A 【解析】2a ,4a ,8a 成等比数列,∴2428a a a =⋅,即2111(6)(2)(14)a a a +=++,解得12a =,所以(1)n S n n =+.5.B 【解析】∵21)(x x f =在[0,1]上单调递增,可得1110()()0f a f a ->,1211()()0f a f a ->,…,199198()()0f a f a ->,∴111101211199198|()()||()()||()()|I f a f a f a f a f a f a =-+-+⋅⋅⋅+-1110121119919819910()()+()()()()=()()f a f a f a f a f a f a f a f a --+⋅⋅⋅+--=299-0=199()∵),(2)(22x x x f -=在490]99[,上单调递增,在50[,1]99单调递减 ∴2120()()0f a f a ->,…,249248()()0f a f a ->,250249()()0f a f a -=,251250()()0f a f a -<,…,299298()()0f a f a -<∴221202221299298|()()||()()||()()|I f a f a f a f a f a f a =-+-+⋅⋅⋅+- =24920299250()()[()()]f a f a f a f a ---=250202992()()()f a f a f a --=505098004(1)199999801⨯⨯-=< ∵|2sin |31)(3x x f π=在24[0,]99,5074[,]9999上单调递增,在2549[,]9999,75[,1]99上单调递减,可得33253493742492()2()2(=(2sin sin )39999I f a f a f a ππ=-+-)252(2sin sin )(1312123444ππ>-=-=> 因此312I I I <<.6.27【解析】所有的正奇数和2n (*n ∈N )按照从小到大的顺序排列构成{}n a ,在数列{}n a中,52前面有16个正奇数,即5212a =,6382a =.当1n =时,1211224S a =<=,不符合题意;当2n =时,2331236S a =<=,不符合题意;当3n =时,3461248S a =<=,不符合题意;当4n =时,45101260S a =<=,不符合题意;……;当26n =时,52621(141)2(12)212S ⨯+⨯-=+-= 441 +62= 503<2712516a =,不符合题意;当27n =时,52722(143)2(12)212S ⨯+⨯-=+-=484 +62=546>2812a =540,符合题意.故使得112n n S a +>成立的n 的最小值为27.7.5【解析】设数列的首项为1a ,则12015210102020a +=⨯=,所以15a =,故该数列的首项为5.8.12【解析】将82a =代入111n n a a +=-,可求得712a =;再将712a =代入111n na a +=-,可求得61a =-;再将61a =-代入111n na a +=-得52a =;由此可知数列{}n a 是一个周期数列,且周期为3,所以1712a a ==. 9.64【解析】由11a =且125,,a a a 成等比数列,得2111(4)()a a d a d +=+,解得2d =,故81878642S a d ⨯=+=. 102a t =,则23112t q t q t q ++≤≤≤≤≤≤,由于1t ≥,所以max{q t ≥,故q.11.4【解析】由题意得1122(4)()(1)(14)()3322(4)()(1)(14)()33k k k k k k k k k k k k -+⎧+>--+⎪⎪⎨⎪+>+++⎪⎩,得22(1)1010k k ⎧-<⎨>⎩,因此*k N ∈,所以4k =.12.【解析】(1)由条件知:(1)n a n d =-,12n n b -=.因为1||n n a b b -≤对n =1,2,3,4均成立, 即1|(1)2|1n n d ---≤对n =1,2,3,4均成立,即1≤1,1≤d ≤3,3≤2d ≤5,7≤3d ≤9,得7532d ≤≤. 因此,d 的取值范围为75[,]32.(2)由条件知:1(1)n a b n d =+-,11n n b b q -=.若存在d ,使得1||n n a b b -≤(n =2,3,···,m +1)成立,即1111|(1)|n b n d b q b -+--≤(n =2,3,···,m +1),即当2,3,,1n m =+L 时,d 满足1111211n n q q b d b n n ---≤≤--.因为q ∈,则112n m q q -<≤≤,从而11201n q b n --≤-,1101n q b n ->-,对2,3,,1n m =+L 均成立. 因此,取d =0时,1||n n a b b -≤对2,3,,1n m =+L 均成立.下面讨论数列12{}1n q n ---的最大值和数列1{}1n q n --的最小值(2,3,,1n m =+L ). ①当2n m ≤≤时,111 2222111()()()n n n n n n n n q q nq q nq n q q q n n n n n n -------+--+-==---, 当112mq <≤时,有2n m q q ≤≤,从而1() 20n n n n q q q ---+>.因此,当21n m ≤≤+时,数列12{}1n q n ---单调递增,故数列12{}1n q n ---的最大值为2m q m-. ②设()()21x f x x =-,当0x >时,ln 21(0(n )l 22)x f x x '=--<, 所以()f x 单调递减,从而()(0)1f x f <=.当2n m ≤≤时,111112111()()()nn n q q n n f q n n n n --=≤-=<-, 因此,当21n m ≤≤+时,数列1{}1n q n --单调递减,故数列1{}1n q n --的最小值为mq m. 因此,d 的取值范围为11(2)[,]m mb q b q m m-.13.【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q .由已知2312b b +=,得21()12b q q +=,而12b =,所以260q q +-=. 又因为0q >,解得2q =.所以,2nn b =.由3412b a a =-,可得138d a -= ①. 由114=11S b ,可得1516a d += ②,联立①②,解得11a =,3d =,由此可得32n a n =-.所以,数列{}n a 的通项公式为32n a n =-,数列{}n b 的通项公式为2nn b =.(Ⅱ)设数列221{}n n a b -的前n 项和为n T ,由262n a n =-,12124n n b --=⨯,有221(31)4nn n a b n -=-⨯, 故23245484(31)4nn T n =⨯+⨯+⨯++-⨯L ,23414245484(34)4(31)4n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯L ,上述两式相减,得231324343434(31)4n n n T n +-=⨯+⨯+⨯++⨯--⨯L1112(14)4(31)414(32)48.n n n n n ++⨯-=---⨯-=--⨯- 得1328433n n n T +-=⨯+. 所以,数列221{}n n a b -的前n 项和为1328433n n +-⨯+. 14.【解析】(Ⅰ)用数学归纳法证明:0n x >当1n =时,110x => 假设n k =时,0k x >,那么1n k =+时,若10k x +≤,则110ln(1)0k k k x x x ++<=++≤,矛盾,故10k x +>. 因此0n x >()n ∈*N所以111ln(1)n n n n x x x x +++=++>因此10n n x x +<<()n ∈*N(Ⅱ)由111ln(1)n n n n x x x x +++=++>得2111111422(2)ln(1)n n n n n n n n x x x x x x x x ++++++-+=-+++ 记函数2()2(2)ln(1)(0)f x x x x x x =-+++≥函数()f x 在[0,)+∞上单调递增,所以()(0)f x f ≥=0, 因此2111112(2)ln(1)()0n n n n n x x x x f x +++++-+++=≥ 故112(N )2n n n n x x x x n *++-∈≤ (Ⅲ)因为11111ln(1)2n n n n n n x x x x x x +++++=+++=≤所以112n n x -≥得由1122n n n n x x x x ++-≥得 111112()022n n x x +-->≥ 所以12111111112()2()2222n n n n x x x -----⋅⋅⋅-=≥≥≥ 故212n n x -≤综上,1211(N )22n n n x n *--∈≤≤ .15.【解析】(Ⅰ)由已知,1211,1,n n n n S qS S qS +++=+=+两式相减得到21,1n n a qa n ++=?.又由211S qS =+得到21a qa =,故1n n a qa +=对所有1n ³都成立. 所以,数列{}n a 是首项为1,公比为q 的等比数列. 从而1=n n a q -.由2322+2a a a ,,成等比数列,可得322=32a a +,即22=32,q q +, 则(21)(2)0q+q -=, 由已知,0q >,故 =2q . 所以1*2()n n a n -=?N . (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,1n n a q -=.所以双曲线2221ny x a -=的离心率n e =由53q =解得43q =. 因为2(1)2(1)1+k k q q -->1*k q k -?N (). 于是11211+1n n n q e e e q q q --++鬃?>+鬃?=-, 故1231433n nn e e e --++鬃?>. 16.【解析】(Ⅰ)由题意有,1110451002a d a d +=⎧⎨=⎩ ,即1129202a d a d +=⎧⎨=⎩.解得112a d =⎧⎨=⎩ 或1929a d =⎧⎪⎨=⎪⎩,故1212n n n a n b -=-⎧⎪⎨=⎪⎩或11(279)929()9n n n a n b -⎧=+⎪⎪⎨⎪=⋅⎪⎩. (Ⅱ)由1d >,知21n a n =-,12n n b -=,故1212n n n c --=,于是 2341357921122222n n n T --=++++++L , ① 2345113579212222222n n n T -=++++++L . ② ①-②可得221111212323222222n n n n n n T --+=++++-=-L ,故nT 12362n n -+=-. 17.【解析】(Ⅰ)2()()212,nn n F x f x x x x =-=+++-L 则(1)10,n F n =->1211111112()1220,12222212n n n n F +⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭=+++-=-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-L 所以()n F x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内至少存在一个零点n x . 又1()120n n F x x nx-'=++>L ,故在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内单调递增,所以()n F x 在1(,1)2内有且仅有一个零点n x .因为n x 是()n F x 的零点,所以()=0n n F x ,即11201n n n x x +--=-,故111=+22n n n x x +.(Ⅱ)解法一:由题设,()()11().2nnn x g x ++=设()()211()()()1,0.2nn n n n x h x f x g x x x x x ++=-=+++->L当1x =时, ()()n n f x g x = 当1x ≠时, ()111()12.2n n n n x h x x nx--+'=++-L若01x <<,()11111()22n n n n n n h x xx nx x ----+'>++-L()()11110.22n n n n n n x x --++=-=若1x >,()11111()22n n n n n n h x xx nx x ----+'<++-L()()11110.22n n n n n n x x --++=-=所以()h x 在(0,1)上递增,在(1,)+∞上递减, 所以()(1)0h x h <=,即()()n n f x g x <.综上所述,当1x =时, ()()n n f x g x =;当1x ≠时()()n n f x g x <.解法二 由题设,()()211()1,(),0.2nnn nn x f x x x x g x x ++=+++=>L当1x =时, ()()n n f x g x =;当1x ≠时, 用数学归纳法可以证明()()n n f x g x <. 当2n =时, 2221()()(1)0,2f xg x x -=--<所以22()()f x g x <成立. 假设(2)n k k =≥时,不等式成立,即()()k k f x g x <. 那么,当+1n k =时,()()111k+1k 11()()()2kk k k k k x f x f x x g x x x+++++=+<+=+()12112k k x k x k +++++=.又()()11k+121111()22k k k k x k x k kx k x g x ++++++-++-=令()1()11(x 0)k k k h x kxk x +=-++>,则()()11()(k 1)11(x 1)kk k k h x k x k k xk k x --'=+-+=+-.所以当01x <<,()0kh x '<,()k h x 在(0,1)上递减; 当1x >,()0kh x '>,()k h x 在(1,)+∞上递增. 所以()(1)0k k h x h >=,从而()1k+1211()2k k x k x k g x +++++>.故11()()k k f x g x ++<.即+1n k =,不等式也成立. 所以,对于一切2n ≥的整数,都有()()n n f x g x <.解法三:由已知,记等差数列为{}k a ,等比数列为{}k b ,1,2,...,1k n =+.则111a b ==,11nn n a b x ++==,所以()11+1(2n)n k x a k k n-=-⋅≤≤,1(2),k k b x k n -=≤≤ 令()()111(x)1,0(2).n k k k k k x m a b x x k n n---=-=+->≤≤当1x =时, =k k a b ,所以()()n n f x g x =. 当1x ≠时, ()()12211()(k 1)11n k k n k k k m x nx x k x x n----+-'=--=--, 而2k n ≤≤,所以10k ->,11n k -+≥. 若01x <<, 11n k x -+<,()0k m x '<,当1x >,11n k x-+>,()0km x '>, 从而()k m x 在(0,1)上递减,()k m x 在(1,)+∞上递增.所以()(1)0k k m x m >=, 所以当01(2),k k x x a b k n >≠>≤≤且时,又11a b =,11n n a b ++=,故()()n n f x g x < 综上所述,当1x =时, ()()n n f x g x =;当1x ≠时()()n n f x g x <18.【解析】(Ⅰ)由21=0=22()n n n a a a n N λμ++-=∈,,有.若存在某个0,n N +∈使得0,no a =则由上述递推公式易得10,no a -=重复上述过程可得10a =,此与13a =矛盾,所以对任意,0n n N a +∈≠.从而12(),n n a a n N ++=∈即{}n a 是一个公比2q =的等比数列.故11132n n n a a q --==⋅.(Ⅱ)由01,1k λμ==-,数列{}n a 的递推关系式变为211010n n n n a a a a k +++-=, 变形为2101()().n n n a a a n N k +++=∈由上式及130a =>, 归纳可得12130n n a a a a +=>>⋅⋅⋅>>>⋅⋅⋅>.因为22220010001111111n nn n n n n a a k k a a k k a a a k k +-+===-?+++, 所以对01,2,,n k =⋅⋅⋅求和得01010121()()k k k a a a a a a ++=+-+⋅⋅⋅+-010000102011111 =()111k a k k k k a k a k a -⋅+⋅++⋅⋅⋅++++0000011111>2+( )231313131k k k k k k ⋅++⋅⋅⋅+=+++++1444442444443. 另一方面,由上已证的不等式知001212k k a a a a +>>⋅⋅⋅>>>,得00110000102011111()111k k a a k k k k a k a k a +=-⋅+⋅++⋅⋅⋅++++0000011111<2+()221212121k k k k k k ⋅++⋅⋅⋅+=+++++1444442444443. 综上,0100112+23121k a k k +<<+++.19.【解析】(Ⅰ),64,2,,2141211d a S d a S a S d +=+===4122421,,S S S S S S =∴成等比Θ解得12,11-=∴=n a a n(Ⅱ))121121()1(4)1(111++--=-=-+-n n a a n b n n n n n ,当n 为偶数时11111(1)()()33557n T =+-+++-L L1111()()23212121n n n n ++-+---+ 1221211+=+-=∴n nn T n 11111(1)()()33557n n T =+-+++--L L 当为奇数时, 1111()()23212121n n n n +++---+12221211++=++=∴n n n T n ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=∴为奇数为偶数n n n n n nT n ,1222,122. 20.【解析】(Ⅰ)由题意,()()*∈=N n a a a nb n 221Λ,326b b-=,知3238b b a -==,又由12a =,得公比2q =(2q =-舍去),所以数列{}n a 的通项公式为2()n n a n N *=∈,所以()()1121232n n n n n a a a a ++==L ,故数列{}n b 的通项公式为,()1()n b n n n N *=+∈; (Ⅱ)(i )由(Ⅰ)知,11111()21n n n n c n N a b n n *⎛⎫=-=--∈ ⎪+⎝⎭, 所以11()12n n S n N n *=-∈+; (ii )因为12340,0,0,0c c c c =>>>; 当5n ≥时,()()11112n n n n c n n +⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦, 而()()()()()11112120222n n n n n n n n n ++++++--=>,得()()51551122n n n ++≤<, 所以当5n ≥时,0n c <,综上对任意n N *∈恒有4n S S ≥,故4k =.21.【解析】(I )因为{}n a 是递增数列,所以11n n n n n a a a a p ++-=-=.而11a =,因此又123,2,3a a a 成等差数列,所以21343a a a =+,因而230p p -=, 解得1,03p p == 当0p =时,1n n a a +=,这与{}n a 是递增数列矛盾。
高考数列选择题部分(2016全国I )(3)已知等差数列{}n a 前9项的和为27,10=8a ,则100=a(A )100 (B )99 (C )98 (D )97(2016上海)已知无穷等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,且S S n n =∞→lim .下列条件中,使得()*∈<N n S S n 2恒成立的是( )(A )7.06.0,01<<>q a (B )6.07.0,01-<<-<q a(C )8.07.0,01<<>q a (D )7.08.0,01-<<-<q a(2016四川)5. 【题设】某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30)( A )2018年 (B )2019年 (C )2020年 (D )2021年 (2016天津)(5)设{a n }是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n −1+a 2n <0”的( )(A )充要条件 (B )充分而不必要条件 (C )必要而不充分条件 (D )既不充分也不必要条件(2016浙江)6. 如图,点列{A n },{B n }分别在某锐角的两边上,且1122,,n n n n n n A A A A A A n ++++=≠∈*N ,1122,,n n n n n n B B B B B B n ++++=≠∈*N ,(P Q P Q ≠表示点与不重合). 若1n n n n n n n d A B S A B B +=,为△的面积,则A .{}n S 是等差数列B .2{}n S 是等差数列C .{}n d 是等差数列D .2{}n d 是等差数列1.【2015高考重庆,理2】在等差数列{}n a 中,若2a =4,4a =2,则6a = ( )A 、-1B 、0C 、1D 、62.【2015高考福建,理8】若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b - 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q + 的值等于( ) A .6 B .7 C .8 D .93.【2015高考北京,理6】设{}n a 是等差数列. 下列结论中正确的是( )A .若120a a +>,则230a a +>B .若130a a +<,则120a a +<C .若120a a <<,则213a a a >D .若10a <,则()()21230a a a a -->4.【2015高考浙江,理3】已知{}n a 是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是n S ,若3a ,4a ,8a 成等比数列,则( )A.140,0a d dS >>B. 140,0a d dS <<C. 140,0a d dS ><D.140,0a d dS <>1.【2014年重庆卷(理02)】对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列 248.,,C a a a 成等比数列 369.,,D a a a 成等比数列2.【2014年全国大纲卷(10)】等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .35.【2014年福建卷(理03)】等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( )A .8B .10C .12D .14高考数列填空题部分(2016全国I )(15)设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2 …a n 的最大值为 .(2016上海)无穷数列{}n a 由k 个不同的数组成,n S 为{}n a 的前n 项和.若对任意*∈N n ,{}3,2∈n S ,则k 的最大值为________.(2016北京)12.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若16a =,350a a +=,则6=S _______..(2016江苏)8. 已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是 ▲ .(2016浙江)13.设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1= ,S 5= .5.【2015高考安徽,理14】已知数列{}n a 是递增的等比数列,14239,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n 项和等于 .6.【2015高考新课标2,理16】设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则n S =________.7.【2015高考广东,理10】在等差数列{}n a 中,若2576543=++++a a a a a ,则82a a += .8.【2015高考陕西,理13】中位数1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为 .9.【2015江苏高考,11】数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为3.【2014年广东卷(理13)】若等比数列{}n a 的各项均为正数,且512911102e a a a a =+,则1220ln ln ln a a a +++= 。
一.基础题组1.【2013课标全国Ⅰ,文6】设首项为1,公比为23的等比数列{a n}的前n项和为S n,则().A.S n=2a n-1 B.S n=3a n-2 C.S n=4-3a n D.S n=3-2a n【答案】:D【解析】:11211321113n nnnaa a qa qSq q--(-)===---=3-2a n,故选D.2.【2012全国1,文6】已知数列{an}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n=() A.2n-1B.13()2n-C.12()3n-D.112n-【答案】B显然只有B项符合.3.【2011全国1,文6】设nS为等差数列{}n a的前n项和,若11a=,公差2d=,224A nS S+-=,则k=( )(A)8 (B)7 (C)6 (D)5【答案】D【解析】221111(21)(11)2(21)k k k kS S a a a k d a k d a k d +++-=+=++-+++-=++21(21)244245k k k=⨯++⨯=+=⇒=故选D。
4.【2010全国1,文4】已知各项均为正数的等比数列{a n}中,a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6等于( )A.2 B.7 C.6 D.2【答案】:A【解析】数列{a n}为等比数列,由a1a2a3=5得32a=5,由a7a8a9=10得38a=10,所以32a38a=50,即(a 2a 8)3=50,即65a =50,所以35a =52 (a n >0).所以a 4a 5a 6=35a =52.5. 【2008全国1,文7】已知等比数列{}n a 满足122336a a a a +=+=,,则7a =( )A .64B .81C .128D .243【答案】A 【解析】6. 【2009全国卷Ⅰ,文14】设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 9=72,则a 2+a 4+a 9=__________.【答案】:24【解析】:∵2)(972919a a S +==,∴a 1+a 9=16. ∵a 1+a 9=2a 5,∴a 5=8.∴a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=24.7. 【2014全国1,文17】已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根。
2018--2020年⾼考数学试题分类汇编数列附答案详解2018---2020年⾼考数学试题分类汇编数列⼀、选择题.1、(2018年⾼考全国卷1理科4)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=()A .﹣12B .﹣10C .10D .12答案:B解析:∵S n 为等差数列{a n }的前n 项和,3S 3=S 2+S 4,a 1=2,∴=a 1+a 1+d +4a 1+d ,把a 1=2,代⼊得d=﹣3 ∴a 5=2+4×(﹣3)=﹣10.故选:B .2、(2019年⾼考全国I 卷理科9)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则 A .25n a n =- B . 310n a n =-C .228n S n n =-D .2122n S n n =- 答案:A解析:有等差数列的性质可知54,0641514=+==+=d a a d a S ,解得2,31=-=d a所以52,42-=-=n a n n S n n ,故选A 。
3、(2019年⾼考全国III 卷理科5⽂科6)已知各项均为正数的等⽐数列{a n }的前4项和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3=A . 16B . 8C .4D . 2答案:C解析:由题意有154=S ,即151)1(414=--=qq a S 由题意有a 5=3a 3+4a 1,即1214143a q a q a +=,故 (q 2-4)(q 2+1)=0因为各项均为正数,所以q>0,所以q=2将q=2代⼊151)1(414=--=qq a S .得a 1=1、所以43=a 故选C 4、(2019年⾼考全国III 卷⽂理科9)执⾏下边的程序框图,如果输⼊的ε为0.01,则输出s 的值等于 A.4122-B.5122-C.6122-D.7122-答案:C解析:等⽐数列前n 项和,0,1==s x 不满⾜01.0s x 不满⾜01.011,41+==s x 不满⾜01.01....41211,1281++++==s x 满⾜01.05、(2019年⾼考北京卷理科2⽂科4)执⾏如图所⽰的程序框图,输出的s 值为(A )1(B )2(C )3(D )4 答案:B解析:k=1,s=1, s=2212312?=?-,k<3,故执⾏循环体k=1+1=2,2222322s ?==?-;此时k=2<3,故继续执⾏循环体k=3,2222322s ?==?-,此时k=3,结束循环,输出s=2.故答案为:B.6、(2019年⾼考浙江卷10)设,a b R ∈,数列{}n a 中1a a =,21n n a a b +=+,21n n a a b +=+,则()A.当12b =时,1010a > B.当14b =时,1010a >C.当2b =-时,1010a >D.当2b =-时,1010a > 答案:A解答:选项B :不动点满⾜2211()042x x x -+=-=,如图,若11(0,)2a a =∈,12n a <,排除;如图若a 为不动点12,则12n a =;选项C :不动点满⾜22192()024x x x --=--=,不动点为2x =,令2a =,则210n a =<,排除;选项D :不动点满⾜221174()024x x x --=--=,不动点为1712x =,令1712a =,则171102n a =<,排除;选项A :证明:当12b =时,2211122a a =+≥,2321324a a =+≥,2431171216a a =+≥≥,处理⼀:可依次迭代到n a ;处理⼆:当4n ≥时,221112n n n a a a +=+≥≥,则117117171161616log 2log log 2n n n n a a a -++>?>,则1217()(4)16n n a n +≥≥,则641022617164(64631 1114710161616210()6a ?≥=+=++?+>++>,故选A.7、(2020?北京卷)在等差数列{}n a 中,19a =-,31a =-.记12(1,2,)n n T a a a n ==……,则数列{}n T (). A. 有最⼤项,有最⼩项 B. 有最⼤项,⽆最⼩项 C. ⽆最⼤项,有最⼩项 D. ⽆最⼤项,⽆最⼩项答案:B解:由题意可知,等差数列的公差511925151a a d --+===--,则其通项公式为:()()11912211n a a n d n n =+-=-+-?=-,注意到123456701a a a a a a a <<<<<<=<<,且由50T <可知()06,i T i i N <≥∈,由()117,ii i T a i i N T -=>≥∈可知数列{}n T 不存在最⼩项,由于1234569,7,5,3,1,1a a a a a a =-=-=-=-=-=,故数列{}n T 中的正项只有有限项:263T =,46315945T =?=.故数列{}n T 中存在最⼤项,且最⼤项为4T .故选:B.8、(2020?全国2卷)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中⼼有⼀块圆形⽯板(称为天⼼⽯),环绕天⼼⽯砌9块扇⾯形⽯板构成第⼀环,向外每环依次增加9块,下⼀层的第⼀环⽐上⼀层的最后⼀环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层⽐中层多729块,则三层共有扇⾯形⽯板(不含天⼼⽯)()A. 3699块B. 3474块C. 3402块D. 3339块答案:C解:设第n 环天⽯⼼块数为n a ,第⼀层共有n 环,则{}n a 是以9为⾸项,9为公差的等差数列,9(1)99n a n n =+-?=,设n S 为{}n a 的前n 项和,则第⼀层、第⼆层、第三层的块数分别为232,,n n n n n S S S S S --,因为下层⽐中层多729块,所以322729n n n n S S S S -=-+,即3(927)2(918)2(918)(99)7292222n n n n n n n n ++++-=-+即29729n =,解得9n =,所以32727(9927)34022n S S +?===. 故选:C9、(2020?全国2卷)数列{}n a 中,12a =,m n m n a a a +=,若155121022k k k a a a ++++++=-,则k =()A. 2B. 3C. 4D. 5答案:C解:在等式m n m n a a a +=中,令1m =,可得112n n n a a a a +==,12n na a +∴=,所以,数列{}n a 是以2为⾸项,以2为公⽐的等⽐数列,则1222n nn a -=?=,()()()()1011011105101210122122212211212k k k k k k a a a a ++++++?-?-∴+++===-=---,1522k +∴=,则15k +=,解得4k =.故选:C.10、(2020?全国2卷)0-1周期序列在通信技术中有着重要应⽤.若序列12na a a 满⾜{0,1}(1,2,)i a i ∈=,且存在正整数m ,使得(1,2,)i m i a a i +==成⽴,则称其为0-1周期序列,并称满⾜(1,2,)i m i a a i +==的最⼩正整数m 为这个序列的周期.对于周期为m 的0-1序列12na a a ,11()(1,2,,1)mi i k i C k a a k m m +===-∑是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0-1序列中,满⾜1()(1,2,3,4)5C k k ≤=的序列是()A. 11010B. 11011C. 10001D. 11001答案:C解:由i m i a a +=知,序列i a 的周期为m ,由已知,5m =,511(),1,2,3,45i i k i C k a a k +===∑,对于选项A ,511223344556111111(1)()(10000)55555i i i C a a a a a a a a a a a a +===++++=++++=≤∑52132435465711112(2)()(01010)5555i i i C a a a a a a a a a a a a +===++++=++++=∑,不满⾜;对于选项B ,51122334455611113(1)()(10011)5555i i i C a a a a a a a a a a a a +===++++=++++=∑,不满⾜;对于选项D ,51122334455611112(1)()(10001)5555i i i C a a a a a a a a a a a a +===++++=++++=∑,不满⾜;故选:C⼆、填空题.1、(2018年⾼考全国卷1理科14)记S n 为数列{a n }的前n 项和.若S n =2a n +1,则S 6= ﹣63 .答案:63-解析:S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =2a n +1,①当n=1时,a 1=2a 1+1,解得a 1=﹣1,当n ≥2时,S n ﹣1=2a n ﹣1+1,②,由①﹣②可得a n =2a n ﹣2a n ﹣1,∴a n =2a n ﹣1,∴{a n }是以﹣1为⾸项,以2为公⽐的等⽐数列,∴S 6==﹣63,故答案为:﹣632、(2018年⾼考北京卷理科9)设{a n }是等差数列,且a 1=3,a 2+a 5=36,则{a n }的通项公式为 a n =6n ﹣3 .解:∵{a n }是等差数列,且a 1=3,a 2+a 5=36,∴,解得a 1=3,d=6,∴a n =a 1+(n ﹣1)d=3+(n ﹣1)×6=6n ﹣3.∴{a n }的通项公式为a n =6n ﹣3.故答案为:a n =6n ﹣3.3、(2018年⾼考浙江卷10)已知a 1,a 2,a 3,a 4成等⽐数列,且a 1+a 2+a 3+a 4=ln (a 1+a 2+a 3),若a 1>1,则()A .a 1<a 3,a 2<a 4B .a 1>a 3,a 2<a 4C .a 1<a 3,a 2>a 4D .a 1>a 3,a 2>a 4【解答】解:a 1,a 2,a 3,a 4成等⽐数列,由等⽐数列的性质可知,奇数项符号相同,偶数项符号相同, a 1>1,设公⽐为q ,当q >0时,a 1+a 2+a 3+a 4>a 1+a 2+a 3,a 1+a 2+a 3+a 4=ln (a 1+a 2+a 3),不成⽴,即:a 1>a 3,a 2>a 4,a 1<a 3,a 2<a 4,不成⽴,排除A 、D .当q=﹣1时,a 1+a 2+a 3+a 4=0,ln (a 1+a 2+a 3)>0,等式不成⽴,所以q ≠﹣1;当q <﹣1时,a 1+a 2+a 3+a 4<0,ln (a 1+a 2+a 3)>0,a 1+a 2+a 3+a 4=ln (a 1+a 2+a 3)不成⽴,当q ∈(﹣1,0)时,a 1>a 3>0,a 2<a 4<0,并且a 1+a 2+a 3+a 4=ln (a 1+a 2+a 3),能够成⽴,故选:B .4、(2019年⾼考全国I 卷⽂科14)记S n 为等⽐数列{a n }的前n 项和.若13314a S ==,,则S 4=___________.答案:85 解析:设数列的公⽐为q ,则有43123213=++=++=q q a a a S 解得21-=q ,所以854=S 5、(2019年⾼考全国I 卷理科14)记S n 为等⽐数列{a n }的前n 项和.若214613a a a ==,,则S 5=____________.答案:3121解析:由624a a =得51621q a q a =,解得3=q ,所以31211)1(515=--=q q a S6、(2019年⾼考全国III 卷理科14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S =___________. 答案:4解析:因为,312a a =所以1a +,13a d =即d a =12,则()()4215211051101510=?+?+=a a a a S S 7、(2019年⾼考全国III 卷⽂科14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若375,13a a ==,则10S =___________.答案:100解析:由题意得136,521713=+==+=d a a d a a ,解得2,11==d a 所以100291010110=?+=d a S8、(2019年⾼考北京卷理科10)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=-3,S 5=-10,则a 3= ________ . S n 的最⼩值为_______。
专题六 数列 第十八讲 数列的综合应用2019年1.(2019浙江10)设a ,b ∈R ,数列{a n }中a n =a ,a n +1=a n 2+b ,n *∈N ,则 A .当b =12时,a 10>10 B .当b =14时,a 10>10C .当b =-2时,a 10>10D .当b =-4时,a 10>102.(2019浙江20)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,34a =,43a S =,数列{}n b 满足:对每个12,,,n n n n n n n S b S b S b *++∈+++N 成等比数列.(1)求数列{},{}n n a b 的通项公式; (2)记,n c n *=∈N证明:12+.n c c c n *++<∈N L 3.(2019江苏20)定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M -数列”.(1)已知等比数列{a n }*()n ∈N 满足:245324,440a a a a a a =-+=,求证:数列{a n }为“M -数列”;(2)已知数列{b n }*()n ∈N 满足:111221,n n n b S b b +==-,其中S n 为数列{b n }的前n 项和. ①求数列{b n }的通项公式;②设m 为正整数,若存在“M -数列”{c n }*()n ∈N ,对任意正整数k ,当k ≤m 时,都有1k k k c b c +剟成立,求m 的最大值.4.(2019北京理20)已知数列{}n a ,从中选取第 1i 项、第2i 项、…、第m i 项()12m i i i <<⋯<,若12mi i i a a a <<<L ,则称新数列12mi i i a a a ⋅⋅⋅L 为{}n a 的长度为m 的递增子列。
规定:数列{}n a 的任意一项都是{}n a 的长度为1的递增子列。
(Ⅰ)写出数列1,8,3,7,5,6,9的一个长度为4的递增子列;(Ⅱ)已知数列{}n a 的长度为P 的递增子列的末项的最小值为o m a ,长度为q 的递增子列的末项的最小值为on a ,若p <q ,求证:o o m n a a <;(Ⅲ)设无穷数列{}n a 的各项均为正整数,且任意两项均不相等,若{}n a 的长度为s 的递增子列末项的最小值为2s -1,且长度为s 末项为2s -1的递增子列恰有12s -个(s =1,2,…),求数列{}n a 的通项公式.2010-2018年一、选择题1.(2017新课标Ⅰ)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16 ,…,其中第一项是02,接下来的两项是02,12,再接下来的三项是02,12,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N :100N >且该数列的前N 项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是A .440B .330C .220D .1102.(2016年全国Ⅲ)定义“规范01数列”{}n a 如下:{}n a 共有2m 项,其中m 项为0,m 项为1,且对任意2k m ≤,12,,,k a a a L 中0的个数不少于1的个数.若m =4,则不同的“规范01数列”共有 (A )18个(B )16个(C )14个(D )12个3.(2015湖北)设12,,,n a a a ∈R L ,3n ≥.若p :12,,,n a a a L 成等比数列;q :222121()n a a a -+++⨯L 22222312231()()n n n a a a a a a a a a -+++=+++L L ,则A .p 是q 的充分条件,但不是q 的必要条件B .p 是q 的必要条件,但不是q 的充分条件C .p 是q 的充分必要条件D .p 既不是q 的充分条件,也不是q 的必要条件4.(2014新课标2)等差数列{}n a 的公差为2,若2a ,4a ,8a 成等比数列,则{}n a 的前n项和n S =A .()1n n +B .()1n n -C .()12n n + D .()12n n -5.(2014浙江)设函数21)(x x f =,),(2)(22x x x f -=|2sin |31)(3x x f π=,99i ia =, 0,1,2,,99i =⋅⋅⋅,记10|()()|k k k I f a f a =-+21|()()|k k f a f a -+⋅⋅⋅+ 9998|()()|k k f a f a -,.3,2,1=k 则A .321I I I <<B . 312I I I <<C . 231I I I <<D . 123I I I << 二、填空题6.(2018江苏)已知集合*{|21,}A x x n n ==-∈N ,*{|2,}n B x x n ==∈N .将A B U 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a .记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得112n n S a +>成立的n 的最小值为 .7.(2015陕西)中位数为1 010的一组数构成等差数列,其末项为2 015,则该数列的首项为 .8.(2014新课标2)数列{}n a 满足111n na a +=-,2a =2,则1a =_________. 9.(2013重庆)已知{}n a 是等差数列,11a =,公差0d ≠,n S 为其前n 项和,若125,,a a a 成等比数列,则8_____S =.10.(2011江苏)设7211a a a ≤≤≤≤Λ,其中7531,,,a a a a 成公比为q 的等比数列,642,,a a a 成公差为1的等差数列,则q 的最小值是________.11.(2011浙江)若数列2(4)()3n n n ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭中的最大项是第k 项,则k =_______________. 三、解答题12.(2018江苏)设{}n a 是首项为1a ,公差为d 的等差数列,{}n b 是首项为1b ,公比为q 的等比数列.(1)设110,1,2a b q ===,若1||n n a b b -≤对1,2,3,4n =均成立,求d 的取值范围;(2)若*110,,(1a b m q =>∈∈N ,证明:存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,,1n m =+L 均成立,并求d 的取值范围(用1,,b m q 表示).13.(2017天津)已知{}n a 为等差数列,前n 项和为()n S n *∈N ,{}n b 是首项为2的等比数列,且公比大于0,2312b b +=,3412b a a =-,11411S b =. (Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)求数列221{}n n a b -的前n 项和()n *∈N .14.(2017浙江)已知数列{}n x 满足:11x =,11ln(1)n n n x x x ++=++()n ∈*N .证明:当n ∈*N 时 (Ⅰ)10n n x x +<<; (Ⅱ)1122n n n n x x x x ++-≤; (Ⅲ)121122n n n x --≤≤.15.(2016年四川高考)已知数列{n a }的首项为1,n S 为数列{n a }的前n 项和,11n n S qS +=+ ,其中q >0,*n N ∈ .(I )若2322,,2a a a + 成等差数列,求n a 的通项公式;(Ⅱ)设双曲线2221ny x a -=的离心率为n e ,且253e =,证明:121433n n n n e e e --++⋅⋅⋅+>.16.(2015湖北)设等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 的公比为q .已知11b a =,22b =,q d =,10100S =. (Ⅰ)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (Ⅱ)当1d >时,记nn na cb =,求数列{}n c 的前n 项和n T . 17.(2015陕西)设()n f x 是等比数列1,x ,2x ,⋅⋅⋅,n x 的各项和,其中0x >,n ∈N ,2n ≥.(Ⅰ)证明:函数()()2n n F x f x =-在1(,1)2内有且仅有一个零点(记为n x ),且11122n n n x x +=+; (Ⅱ)设有一个与上述等比数列的首项、末项、项数分别相同的等差数列,其各项和为()n g x ,比较()n f x 与()n g x 的大小,并加以证明.18.(2015重庆)在数列{}n a 中,13a =,2110n n n n a a a a λμ++++=()n N +∈.(Ⅰ)若0,2λμ==-,求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)若0001(,2)k N k k λ+=∈≥,1μ=-,证明:010011223121k a k k ++<<+++.19.(2014山东)已知等差数列}{n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且1S ,2S ,4S 成等比数列.(Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式; (Ⅱ)令n b =,4)1(11+--n n n a a n求数列}{n b 的前n 项和n T . 20.(2014浙江)已知数列{}n a 和{}n b 满足()()*∈=N n a a a nb n 221Λ.若{}na 为等比数列,且.6,2231b b a +== (Ⅰ)求n a 与n b ; (Ⅱ)设()*∈-=N n b a c nn n 11.记数列{}n c 的前n 项和为n S . (ⅰ)求n S ;(ⅱ)求正整数k ,使得对任意*∈N n ,均有n k S S ≥. 21.(2014湖南)已知数列{n a }满足*111,||,.n n n a a a p n N +=-=∈(Ⅰ)若{n a }是递增数列,且12,3,23a a a 成等差数列,求p 的值; (Ⅱ)若12p =,且{21n a -}是递增数列,{2n a }是递减数列,求数列{n a }的通项公式. 22.(2014四川)设等差数列{}n a 的公差为d ,点(,)n n a b 在函数()2xf x =的图象上(*n N ∈).(Ⅰ)若12a =-,点87(,4)a b 在函数()f x 的图象上,求数列{}n a 的前n 项和n S ; (Ⅱ)若11a =,函数()f x 的图象在点22(,)a b 处的切线在x 轴上的截距为12ln 2-,求数列{}nna b 的前n 项和n T . 23.(2014江苏)设数列}{n a 的前n 项和为n S .若对任意正整数n ,总存在正整数m ,使得m n a S =,则称}{n a 是“H 数列”. (Ⅰ)若数列}{n a 的前n 项和n n S 2=(∈n N *),证明: }{n a 是“H 数列”;(Ⅱ)设}{n a 是等差数列,其首项11=a ,公差0<d .若}{n a 是“H 数列”,求d 的值;(Ⅲ)证明:对任意的等差数列}{n a ,总存在两个“H 数列”}{n b 和}{n c ,使得n n n c b a +=(∈n N *)成立.24.(2013安徽)设数列{}n a 满足12a =,248a a +=,且对任意*n N ∈,函数1212()()cos -sin n n n n n f x a a a x a x a x ++++=-++⋅⋅,满足'()02f π=(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)若122nn n a b a =+(),求数列{}n b 的前n 项和n S . 25.(2013广东)设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足21441n n S a n +=--,*n N ∈,且2514,,a a a 构成等比数列.(Ⅰ)证明:2a =(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅲ)证明:对一切正整数n ,有1223111112n n a a a a a a ++++<L . 26.(2013湖北)已知n S 是等比数列{}n a 的前n 项和,4S ,2S ,3S 成等差数列,且23418a a a ++=-.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)是否存在正整数n ,使得2013n S ≥?若存在,求出符合条件的所有n 的集合;若不存在,说明理由.27.(2013江苏)设{}n a 是首项为a ,公差为d 的等差数列()0d ≠,n S 是其前n 项和.记2nn nS b n c=+,N n *∈,其中c 为实数.(Ⅰ) 若0c =,且1b ,2b ,4b 成等比数列,证明:()2N nk k S n S k,n *=∈;(Ⅱ) 若{}n b 是等差数列,证明:0c =.28. (2012山东)已知等差数列{}n a 的前5项和为105,且1052a a =.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)对任意*m ∈N ,将数列{}n a 中不大于27m 的项的个数记为m b .求数列{}m b 的前m项和m S .29.(2012湖南)某公司一下属企业从事某种高科技产品的生产.该企业第一年年初有资金2000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了50%.预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.公司要求企业从第一年开始,每年年底上缴资金d 万元,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n 年年底企业上缴资金后的剩余资金为n a 万元. (Ⅰ)用d 表示12,a a ,并写出1n a +与n a 的关系式;(Ⅱ)若公司希望经过m (m ≥3)年使企业的剩余资金为4000万元,试确定企业每年上缴资金d 的值(用m 表示).30.(2012浙江)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且n S =22n n +,n ∈N ﹡,数列{}n b 满足24log 3n n a b =+,*n N ∈. (Ⅰ)求,n n a b ;(Ⅱ)求数列{}n n a b ⋅的前n 项和n T .31.(2012山东)在等差数列{}n a 中,84543=++a a a ,973a =(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)对任意的*N m ∈,将数列{}n a 中落入区间()29,9m m 内的项的个数为m b ,求数列{}m b 的前m 项和m S .32.(2012江苏)已知各项均为正数的两个数列{}n a 和{}n b满足:1n a n *+=∈N .(Ⅰ)设11n n nb b n a *+=+∈N ,,求证:数列2n n b a ⎧⎫⎛⎫⎪⎪⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭是等差数列;(Ⅱ)设1nn nb b n a *+=∈N ,,且{}n a 是等比数列,求1a 和1b 的值. 33.(2011天津)已知数列{}{}n n a b 与满足11(2)1nn n n n b a b a +++=-+,1*13(1),,22n n b n N a -+-=∈=且.(Ⅰ)求23,a a 的值;(Ⅱ)设*2121,n n n c a a n N +-=-∈,证明{}n c 是等比数列;(Ⅲ)设n S 为{}n a 的前n 项和,证明*21212122121().3n n n n S S S S n n N a a a a --++++≤-∈L 34.(2011天津)已知数列{}n a 与{}n b 满足:1123(1)0,2nn n n n n n b a a b a b ++++-++==,*n ∈N ,且122,4a a ==.(Ⅰ)求345,,a a a 的值;(Ⅱ)设*2121,n n n c a a n N -+=+∈,证明:{}n c 是等比数列;(Ⅲ)设*242,,k k S a a a k N =++⋅⋅⋅+∈证明:4*17()6nk k kS n N a =<∈∑. 35.(2010新课标)设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-=g(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)令n n b na =,求数列的前n 项和n S .36.(2010湖南)给出下面的数表序列:124 4 8表1 表2 表3 ∙∙∙1 1 3 1 3 5其中表n (n =1,2,3 L )有n 行,第1行的n 个数是1,3,5,L 2n -1,从第2行起,每行中的每个数都等于它肩上的两数之和.(Ⅰ)写出表4,验证表4各行中数的平均数按从上到下的顺序构成等比数列,并将结论推广到表n (n ≥3)(不要求证明);(Ⅱ)每个数列中最后一行都只有一个数,它们构成数列1,4,12L ,记此数列为{}n b 求和:32412231n n n bb b b bb b b b ++++L *()n N ∈ .专题六 数列 第十八讲 数列的综合应用答案部分 2019年1.解析:对于B ,令2104x λ-+=,得12λ=, 取112a =,所以211,,1022n a a ==<L , 所以当14b =时,1010a <,故B 错误;对于C ,令220x λ--=,得2λ=或1λ=-, 取12a =,所以22,,210n a a ==<L , 所以当2b =-时,1010a <,故C 错误; 对于D ,令240x λ--=,得λ=取112a +=212a +=,…,1102n a +=<, 所以当4b =-时,1010a <,故D 错误;对于A ,221122a a =+…,223113224a a ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭…,242431911714216216a a a ⎛⎫=++++=> ⎪⎝⎭…,10n n a a +->,{}n a 递增,当4n …时,11132122n n n n a a a a +=+>+=,所以5465109323232a a a a a a ⎧>⎪⎪⎪>⎪⎨⎪⎪⎪>⎪⎩M,所以610432a a ⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以107291064a >>故A 正确.故选A . 2.解析:(1)设数列{}n a 的公差为d ,由题意得11124,333a d a d a d +=+=+,解得10,2a d ==.从而*22,n a n n =-∈N .由12,,n n n n n n S b S b S b +++++成等比数列得()()()212n n n n n n S b S b S b +++=++.解得()2121n n n n b S S S d++=-. 所以2*,n b n n n =+∈N .(2)*n c n ===∈N . 我们用数学归纳法证明.①当n =1时,c 1=0<2,不等式成立;②假设()*n k k =∈N时不等式成立,即12h c c c +++<L . 那么,当1n k =+时,121k kc c c c+++++<<L<==即当1n k=+时不等式也成立.根据(1)和(2),不等式12nc c c+++<L对任意*n∈N成立.3.解析(1)设等比数列{a n}的公比为q,所以a1≠0,q≠0.由245321440a a aa a a=⎧⎨-+=⎩,得244112111440a q a qa q a q a⎧=⎨-+=⎩,解得112aq=⎧⎨=⎩.因此数列{}n a为“M—数列”.(2)①因为1122n n nS b b+=-,所以0nb≠.由1111,b S b==,得212211b=-,则22b=.由1122n n nS b b+=-,得112()n nnn nb bSb b++=-,当2n≥时,由1n n nb S S-=-,得()()111122n n n nnn n n nb b b bbb b b b+-+-=---,整理得112n n nb b b+-+=.所以数列{b n}是首项和公差均为1的等差数列.因此,数列{b n}的通项公式为b n=n()*n∈N.②由①知,b k=k,*k∈N.因为数列{c n}为“M–数列”,设公比为q,所以c1=1,q>0.因为c k≤b k≤c k+1,所以1k kq k q-≤≤,其中k=1,2,3,…,m.当k=1时,有q≥1;当k=2,3,…,m时,有ln lnln1k kqk k≤≤-.设f (x )=ln (1)x x x >,则21ln ()xf 'x x -=. 令()0f 'x =,得x =e.列表如下:x (1,e)e (e ,+∞) ()f 'x+0 –f (x )极大值因为ln 2ln8ln 9ln 32663=<=,所以max ln 3()(3)3f k f ==. 取33q =k =1,2,3,4,5时,ln ln kq k…,即k k q ≤, 经检验知1k q k -≤也成立.因此所求m 的最大值不小于5.若m ≥6,分别取k =3,6,得3≤q 3,且q 5≤6,从而q 15≥243,且q 15≤216, 所以q 不存在.因此所求m 的最大值小于6. 综上,所求m 的最大值为5.3.解析:(I )1,3,5,6.(答案不唯一).(II )设长度为q 末项为0n a 的一个递增子列为110,...,,q r r n a a a -.由p q <,10p q r r n a a a -≤<.因为{}n a 的长度为p 的递增子列末项的最小值为0m a .又12,,...,p r r r a a a 是{}n a 的长度为p 的递增子列,所以0,p m r a a ≤所以00m n a a <.(III )由题设知,所有正奇数都是{}n a 中的项.先证明:若2m 是{}n a 中的项,则2m 必排在2m -1之前(m 为正整数).假设2m 排在2m -1之后,设121,,...,,21m p p p a a a m --是数列{}n a 的长度为m 末项为2m -1的递增子列,则121,,...,,2 1.2m p p p a a a m m --是数列{}n a 的长度为m+1末项为2m 的递增子列,与已知矛盾.再证明:所有正偶数都是{}n a 中的项.假设存在正偶数不是{}n a 中的项,设不在{}n a 中的最小正偶数为2m.因为2k 排在2k -1之前() 1,2,1k m =⋯- ,所以2k 和2k -1不可能在{}n a 的同一个子列中. 又{}n a 中不超过 21m +的数为1,2,….., 21m -, 21m +, 所以{}n a 的长度为 1m +末项为 21m +的递增子列个数至多为12222112 2m m -⨯⨯⨯⋅⋅⋅⨯⨯⨯=<,与已知矛盾.最后证明 2m 排在 23m -之后( 2m ≥为整数).假设存在 2m ( 2m ≥),使得 2m 排在 23m -之前,则{}n a 的长度为 1m +末项为 21m +的递增子列个数小于 2m ,与已知矛盾.综上,数列{}n a 只可能为2,1,4,3,,23,2,21,m m m ⋅⋅⋅--⋅⋅⋅. 经验证,数列2,1,4,3,,23,2,21,m m m ⋅⋅⋅--⋅⋅⋅符合条件,所以1,1.n n n a n n +⎧=⎨-⎩为奇数为偶数.2010-2018年1.A 【解析】对数列进行分组如图k321∙∙∙,222121,2k 22,21,20,20,20,20则该数列前k 组的项数和为(1)1232k k k ++++⋅⋅⋅+= 由题意可知100N >,即(1)1002k k +>,解得14k ≥,n ∈*N 即N 出现在第13组之后.又第k 组的和为122112kk -=-- 前k 组的和为1(12)(122)k +++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+12(21)(21)(21)k =-+-+⋅⋅⋅+- 12(222)k k =++⋅⋅⋅+-122k k +=--,设满足条件的的N 在第1k +(k ∈*N ,13k ≥)组,且第N 项为第1k +的第m ()m ∈*N 个数,第1k +组的前m 项和为211222m -+++⋅⋅⋅+21m =-,要使该数列的前N 项和为2的整数幂, 即21m -与2k --互为相反数, 即212mk -=+, 所以23mk =-,由14k ≥,所以2314m-≥,则5m ≥,此时52329k =-= 对应满足的最小条件为29(291)54402N +=+=,故选A . 2.C 【解析】由题意可得10a =,81a =,2a ,3a ,…,7a 中有3个0、3个1,且满足对任意k ≤8,都有1a ,2a ,…,k a 中0的个数不少于1的个数,利用列举法可得不同的“规范01数列”有00001111,00010111, 00011011, 00011101,00100111, 00101011,00101101,00110011,00110101,01000111,01001011,01001101,01010011,01010101,共14个.3.A 【解析】对命题p :12,,,n a a a L 成等比数列,则公比)3(1≥=-n a a q n n且0≠n a ; 对命题q ,①当0=n a 时,22222221212312231()()()n n n n a a a a a a a a a a a a --++++++=+++L L L 成立;②当0≠n a 时,根据柯西不等式,等式22222221212312231()()()n n n n a a a a a a a a a a a a --++++++=+++L L L 成立,则nn a a a a a a 13221-=⋅⋅⋅==,所以12,,,n a a a L 成等比数列, 所以p 是q 的充分条件,但不是q 的必要条件.4.A 【解析】2a ,4a ,8a 成等比数列,∴2428a a a =⋅,即2111(6)(2)(14)a a a +=++,解得12a =,所以(1)n S n n =+.5.B 【解析】∵21)(x x f =在[0,1]上单调递增,可得1110()()0f a f a ->,1211()()0f a f a ->,…,199198()()0f a f a ->,∴111101211199198|()()||()()||()()|I f a f a f a f a f a f a =-+-+⋅⋅⋅+-1110121119919819910()()+()()()()=()()f a f a f a f a f a f a f a f a --+⋅⋅⋅+--=299-0=199() ∵),(2)(22x x x f -=在490]99[,上单调递增,在50[,1]99单调递减 ∴2120()()0f a f a ->,…,249248()()0f a f a ->,250249()()0f a f a -=,251250()()0f a f a -<,…,299298()()0f a f a -<∴221202221299298|()()||()()||()()|I f a f a f a f a f a f a =-+-+⋅⋅⋅+- =24920299250()()[()()]f a f a f a f a ---=250202992()()()f a f a f a --=505098004(1)199999801⨯⨯-=< ∵|2sin |31)(3x x f π=在24[0,]99,5074[,]9999上单调递增,在2549[,]9999,75[,1]99上单调递减,可得33253493742492()2()2(=(2sin sin )39999I f a f a f a ππ=-+-)252(2sin sin )1312123ππ>-==> 因此312I I I <<.6.27【解析】所有的正奇数和2n (*n ∈N )按照从小到大的顺序排列构成{}n a ,在数列{}n a中,52前面有16个正奇数,即5212a =,6382a =.当1n =时,1211224S a =<=,不符合题意;当2n =时,2331236S a =<=,不符合题意;当3n =时,3461248S a =<=,不符合题意;当4n =时,45101260S a =<=,不符合题意;……;当26n =时,52621(141)2(12)212S ⨯+⨯-=+-= 441 +62= 503<2712516a =,不符合题意;当27n =时,52722(143)2(12)212S ⨯+⨯-=+-=484 +62=546>2812a =540,符合题意.故使得112n n S a +>成立的n 的最小值为27.7.5【解析】设数列的首项为1a ,则12015210102020a +=⨯=,所以15a =,故该数列的首项为5.8.12【解析】将82a =代入111n n a a +=-,可求得712a =;再将712a =代入111n na a +=-,可求得61a =-;再将61a =-代入111n na a +=-得52a =;由此可知数列{}n a 是一个周期数列,且周期为3,所以1712a a ==. 9.64【解析】由11a =且125,,a a a 成等比数列,得2111(4)()a a d a d +=+,解得2d =,故81878642S a d ⨯=+=. 102a t =,则23112t q t q t q ++≤≤≤≤≤≤,由于1t ≥,所以max{q t ≥,故q.11.4【解析】由题意得1122(4)()(1)(14)()3322(4)()(1)(14)()33k k k k k k k k k k k k -+⎧+>--+⎪⎪⎨⎪+>+++⎪⎩,得22(1)1010k k ⎧-<⎨>⎩,因此*k N ∈,所以4k =.12.【解析】(1)由条件知:(1)n a n d =-,12n n b -=.因为1||n n a b b -≤对n =1,2,3,4均成立, 即1|(1)2|1n n d ---≤对n =1,2,3,4均成立,即1≤1,1≤d ≤3,3≤2d ≤5,7≤3d ≤9,得7532d ≤≤.因此,d 的取值范围为75[,]32.(2)由条件知:1(1)n a b n d =+-,11n n b b q -=.若存在d ,使得1||n n a b b -≤(n =2,3,···,m +1)成立,即1111|(1)|n b n d b q b -+--≤(n =2,3,···,m +1),即当2,3,,1n m =+L 时,d 满足1111211n n q q b d b n n ---≤≤--.因为q ∈,则112n m q q -<≤≤,从而11201n q b n --≤-,1101n q b n ->-,对2,3,,1n m =+L 均成立. 因此,取d =0时,1||n n a b b -≤对2,3,,1n m =+L 均成立.下面讨论数列12{}1n q n ---的最大值和数列1{}1n q n --的最小值(2,3,,1n m =+L ). ①当2n m ≤≤时,111 2222111()()()n n n n n n n n q q nq q nq n q q q n n n n n n -------+--+-==---, 当112mq <≤时,有2n m q q ≤≤,从而1() 20n n n n q q q ---+>.因此,当21n m ≤≤+时,数列12{}1n q n ---单调递增,故数列12{}1n q n ---的最大值为2m q m-. ②设()()21x f x x =-,当0x >时,ln 21(0(n )l 22)x f x x '=--<, 所以()f x 单调递减,从而()(0)1f x f <=.当2n m ≤≤时,111112111()()()nn n q q n n f q n n n n --=≤-=<-, 因此,当21n m ≤≤+时,数列1{}1n q n --单调递减,故数列1{}1n q n --的最小值为mq m. 因此,d 的取值范围为11(2)[,]m mb q b q m m-.13.【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q .由已知2312b b +=,得21()12b q q +=,而12b =,所以260q q +-=.又因为0q >,解得2q =.所以,2nn b =.由3412b a a =-,可得138d a -= ①. 由114=11S b ,可得1516a d += ②,联立①②,解得11a =,3d =,由此可得32n a n =-.所以,数列{}n a 的通项公式为32n a n =-,数列{}n b 的通项公式为2nn b =.(Ⅱ)设数列221{}n n a b -的前n 项和为n T ,由262n a n =-,12124n n b --=⨯,有221(31)4nn n a b n -=-⨯, 故23245484(31)4nn T n =⨯+⨯+⨯++-⨯L ,23414245484(34)4(31)4n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯L ,上述两式相减,得231324343434(31)4n n n T n +-=⨯+⨯+⨯++⨯--⨯L1112(14)4(31)414(32)48.n n n n n ++⨯-=---⨯-=--⨯- 得1328433n n n T +-=⨯+. 所以,数列221{}n n a b -的前n 项和为1328433n n +-⨯+. 14.【解析】(Ⅰ)用数学归纳法证明:0n x >当1n =时,110x => 假设n k =时,0k x >,那么1n k =+时,若10k x +≤,则110ln(1)0k k k x x x ++<=++≤,矛盾,故10k x +>. 因此0n x >()n ∈*N所以111ln(1)n n n n x x x x +++=++>因此10n n x x +<<()n ∈*N(Ⅱ)由111ln(1)n n n n x x x x +++=++>得2111111422(2)ln(1)n n n n n n n n x x x x x x x x ++++++-+=-+++ 记函数2()2(2)ln(1)(0)f x x x x x x =-+++≥函数()f x 在[0,)+∞上单调递增,所以()(0)f x f ≥=0, 因此2111112(2)ln(1)()0n n n n n x x x x f x +++++-+++=≥ 故112(N )2n n n n x x x x n *++-∈≤ (Ⅲ)因为11111ln(1)2n n n n n n x x x x x x +++++=+++=≤所以112n n x -≥得 由1122n n n n x x x x ++-≥得 111112()022n n x x +-->≥ 所以12111111112()2()2222n n n n x x x -----⋅⋅⋅-=≥≥≥ 故212n n x -≤综上,1211(N )22n n n x n *--∈≤≤ .15.【解析】(Ⅰ)由已知,1211,1,n n n n S qS S qS +++=+=+两式相减得到21,1n n a qa n ++=?.又由211S qS =+得到21a qa =,故1n n a qa +=对所有1n ³都成立. 所以,数列{}n a 是首项为1,公比为q 的等比数列. 从而1=n n a q -.由2322+2a a a ,,成等比数列,可得322=32a a +,即22=32,q q +, 则(21)(2)0q+q -=, 由已知,0q >,故 =2q . 所以1*2()n n a n -=?N .(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,1n n a q -=.所以双曲线2221ny x a -=的离心率n e =由53q =解得43q =. 因为2(1)2(1)1+k k q q -->1*k q k -?N (). 于是11211+1n n n q e e e q q q --++鬃?>+鬃?=-, 故1231433n nn e e e --++鬃?>. 16.【解析】(Ⅰ)由题意有,1110451002a d a d +=⎧⎨=⎩ ,即1129202a d a d +=⎧⎨=⎩.解得112a d =⎧⎨=⎩ 或1929a d =⎧⎪⎨=⎪⎩,故1212n n n a n b -=-⎧⎪⎨=⎪⎩或11(279)929()9n n n a n b -⎧=+⎪⎪⎨⎪=⋅⎪⎩. (Ⅱ)由1d >,知21n a n =-,12n n b -=,故1212n n n c --=,于是 2341357921122222n n n T --=++++++L , ① 2345113579212222222n n n T -=++++++L . ② ①-②可得221111212323222222n n n n n n T --+=++++-=-L ,故n T 12362n n -+=-. 17.【解析】(Ⅰ)2()()212,nn n F x f x x x x =-=+++-L 则(1)10,n F n =->1211111112()1220,12222212n nn nF +⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭=+++-=-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-L 所以()n F x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内至少存在一个零点n x . 又1()120n n F x x nx-'=++>L ,故在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内单调递增,所以()n F x 在1(,1)2内有且仅有一个零点n x .因为n x 是()n F x 的零点,所以()=0n n F x ,即11201n n n x x +--=-,故111=+22n n n x x +.(Ⅱ)解法一:由题设,()()11().2nnn x g x ++=设()()211()()()1,0.2nnn n n x h x f x g x x x x x ++=-=+++->L当1x =时, ()()n n f x g x = 当1x ≠时, ()111()12.2n n n n x h x x nx--+'=++-L若01x <<,()11111()22n n n n n n h x x x nx x ----+'>++-L()()11110.22n n n n n n x x --++=-=若1x >,()11111()22n n n n n n h x x x nx x ----+'<++-L()()11110.22n n n n n n x x --++=-=所以()h x 在(0,1)上递增,在(1,)+∞上递减, 所以()(1)0h x h <=,即()()n n f x g x <.综上所述,当1x =时, ()()n n f x g x =;当1x ≠时()()n n f x g x <.解法二 由题设,()()211()1,(),0.2nnn nn x f x x x x g x x ++=+++=>L当1x =时, ()()n n f x g x =;当1x ≠时, 用数学归纳法可以证明()()n n f x g x <. 当2n =时, 2221()()(1)0,2f xg x x -=--<所以22()()f x g x <成立. 假设(2)n k k =≥时,不等式成立,即()()k k f x g x <.那么,当+1n k =时,()()111k+1k 11()()()2kk k k k k x f x f x xg x xx +++++=+<+=+()12112k k x k x k +++++=.又()()11k+121111()22k k k k x k x k kx k x g x ++++++-++-=令()1()11(x 0)k k k h x kx k x +=-++>, 则()()11()(k 1)11(x 1)kk k k h x k x k k xk k x --'=+-+=+-.所以当01x <<,()0kh x '<,()k h x 在(0,1)上递减; 当1x >,()0kh x '>,()k h x 在(1,)+∞上递增. 所以()(1)0k k h x h >=,从而()1k+1211()2k k x k x k g x +++++>.故11()()k k f x g x ++<.即+1n k =,不等式也成立. 所以,对于一切2n ≥的整数,都有()()n n f x g x <.解法三:由已知,记等差数列为{}k a ,等比数列为{}k b ,1,2,...,1k n =+.则111a b ==,11nn n a b x ++==,所以()11+1(2n)n k x a k k n-=-⋅≤≤,1(2),k k b x k n -=≤≤ 令()()111(x)1,0(2).n k k k k k x m a b x x k n n---=-=+->≤≤当1x =时, =k k a b ,所以()()n n f x g x =. 当1x ≠时, ()()12211()(k 1)11n k k n k k k m x nx x k x x n----+-'=--=--, 而2k n ≤≤,所以10k ->,11n k -+≥. 若01x <<, 11n k x -+<,()0k m x '<,当1x >,11n k x-+>,()0km x '>,从而()k m x 在(0,1)上递减,()k m x 在(1,)+∞上递增.所以()(1)0k k m x m >=, 所以当01(2),k k x x a b k n >≠>≤≤且时,又11a b =,11n n a b ++=,故()()n n f x g x < 综上所述,当1x =时, ()()n n f x g x =;当1x ≠时()()n n f x g x <18.【解析】(Ⅰ)由21=0=22()n n n a a a n N λμ++-=∈,,有.若存在某个0,n N +∈使得0,no a =则由上述递推公式易得10,no a -=重复上述过程可得10a =,此与13a =矛盾,所以对任意,0n n N a +∈≠.从而12(),n n a a n N ++=∈即{}n a 是一个公比2q =的等比数列.故11132n n n a a q --==⋅.(Ⅱ)由01,1k λμ==-,数列{}n a 的递推关系式变为211010n n n n a a a a k +++-=, 变形为2101()().n n n a a a n N k +++=∈由上式及130a =>, 归纳可得12130n n a a a a +=>>⋅⋅⋅>>>⋅⋅⋅>.因为22220010001111111n nn n n n n a a k k a a k k a a a k k +-+===-?+++, 所以对01,2,,n k =⋅⋅⋅求和得01010121()()k k k a a a a a a ++=+-+⋅⋅⋅+-010000102011111 =()111k a k k k k a k a k a -⋅+⋅++⋅⋅⋅++++0000011111>2+( )231313131k k k k k k ⋅++⋅⋅⋅+=+++++1444442444443. 另一方面,由上已证的不等式知001212k k a a a a +>>⋅⋅⋅>>>,得00110000102011111()111k k a a k k k k a k a k a +=-⋅+⋅++⋅⋅⋅++++0000011111<2+()221212121k k k k k k ⋅++⋅⋅⋅+=+++++1444442444443. 综上,0100112+23121k a k k +<<+++.19.【解析】(Ⅰ),64,2,,2141211d a S d a S a S d +=+===4122421,,S S S S S S =∴成等比Θ解得12,11-=∴=n a a n (Ⅱ))121121()1(4)1(111++--=-=-+-n n a a n b n n n n n ,当n 为偶数时11111(1)()()33557n T =+-+++-L L1111()()23212121n n n n ++-+---+ 1221211+=+-=∴n nn T n 11111(1)()()33557n n T =+-+++--L L 当为奇数时, 1111()()23212121n n n n +++---+12221211++=++=∴n n n T n ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=∴为奇数为偶数n n n n n nT n ,1222,122. 20.【解析】(Ⅰ)由题意,()()*∈=N n a a a nb n 221Λ,326b b-=,知3238b b a -==,又由12a =,得公比2q =(2q =-舍去),所以数列{}n a 的通项公式为2()n n a n N *=∈,所以()()1121232n n n n n a a a a ++==L ,故数列{}n b 的通项公式为,()1()n b n n n N *=+∈;(Ⅱ)(i )由(Ⅰ)知,11111()21n n n n c n N a b n n *⎛⎫=-=--∈ ⎪+⎝⎭, 所以11()12n n S n N n *=-∈+; (ii )因为12340,0,0,0c c c c =>>>; 当5n ≥时,()()11112n nn n c n n +⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦, 而()()()()()11112120222n n n n n n n n n ++++++--=>, 得()()51551122n n n ++≤<, 所以当5n ≥时,0n c <,综上对任意n N *∈恒有4n S S ≥,故4k =.21.【解析】(I )因为{}n a 是递增数列,所以11nn n n n a a a a p ++-=-=.而11a =,因此又123,2,3a a a 成等差数列,所以21343a a a =+,因而230p p -=, 解得1,03p p == 当0p =时,1n n a a +=,这与{}n a 是递增数列矛盾。