人教版高中数学必修五数列知识点及习题详解
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人教版数学高中必修5数列习题及知识点第二章数列1. {a n }是首项a i = 1,公差为d = 3的等差数列,如果 a n = 2005,则序号n 等于(). A . 667B . 668C . 669D . 6702.在各项都为正数的等比数列 { a n }中,首项a i = 3,前三项和为21,则a 3 + a 4 + a 5=().A . 33B . 72C . 84D . 189 3.如果a 1, a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,公差d 丰0,则().B . a 1a 8< a 4a 5C . a 1 + a 8< a 4+ a 5D . a 1a 8= a 4a 54. 已知方程(x 2— 2x + m)(x 2 — 2x + n) = 0的四个根组成一个首项为 -的等差数列,则4 I m — n 丨等于().31 3A . 1B . -C . -D .—4 2 85. 等比数列{a n }中,a 2= 9, a 5= 243,则{ a n }的前4项和为(). A . 81B . 120C . 168D . 1926. 若数列{a n }是等差数列,首项 a 1 >0, a 2 003 + a 2 004>0, a 2 003 • a 2 004< 0,则使前n 项和 是().4005B . 4006C . 4007D . 4008—4B . — 6C . — 8D . — 10B . —1C . 2210 .在等差数列{a n }中,a n M 0, a n -1 — a n + a n +1 = 0( n 》2),若 S 2n -1 = 38,贝V n =().已知数列一1, a 1, a 2,— 4成等差数列,一 b 1, b 2, b 3,— 4成等比数列,则a 2b 2的值是().A . a 1a 8 > a 4a 5 S n > 0成立的最大自然数 n 已知等差数列{a n }的公差为2,若 a 1, a 3, a 4成等比数列,则a 2 =().设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,a5a 3-,则鱼=9 - S 5().A. 38B . 20 C . 10、填空题11.设f(x)= 一',利用课本中推导等差数列前 n 项和公式的方法,可求得f( — 5) + f( — 4) +…+ f(0) +…+ f(5)2x<2+ f(6)的值为.12. 已知等比数列{a n }中,(1) 右 a 3 • a 4 • a 5 = 8,贝V a 2 • a 3 • a 4 • a 5 • a 6=. (2) 右 a 1 + a 2= 324, a 3 + a 4= 36,贝V a 5 + a 6=. (3) 若 S 4= 2, S B = 6,贝V a 17 + a 18 + a 19+ a 20=.14. 在等差数列{a n }中,3(a 3+ a 5)+ 2(a 7+ a io + a i3)= 24,则此数列前 13项之和为. 15. 在等差数列{a n }中,a 5= 3, a 6= — 2,贝U a 4+ a 5+・・・+ a io =.16. 设平面内有n 条直线(n 》3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用 条直线交点的个数,则 f(4)=;当n > 4时,f(n) = .三、解答题17. (1)已知数列{a n }的前n 项和S n = 3n 2—2n ,求证数列{a n }成等差数列.(2)已知1, 1, 1成等差数列,求证 山 , X , U 也成等差数列 a b c a b c18. 设{a n }是公比为q 的等比数列,且 a 1, a 3, a 2成等差数列. (1) 求q 的值;(2) 设{ b n }是以2为首项,q 为公差的等差数列,其前 n 项和为S n ,当n 》2时,比较S n 与b n 的大小,并说明理由.个三SAS间之空2和00 -3在为积 乘 的 数个f(n)表示这nn 219. 数列{a n}的前n项和记为S,已知a i= 1, a n+1= S n(n= 1, 2, 3…).n求证:数列{S n}是等比数列.n20. 已知数列{ a n}是首项为a且公比不等于1的等比数列,S n为其前n项和,a1, 2a7, 3a4成等差数列,求证:12S3, S6, S12- S6成等比数列.第二章数列参考答案一、选择题1. C解析:由题设,代入通项公式a n= a i + (n—1)d,即2 005= 1 + 3(n —1),二n = 699.2. C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{a n}的公比为q(q > 0),由题意得a i+ a2+ a3 = 21, 即a1( 1 + q + q2) = 21,又a1= 3,二1 + q+ q2= 7.解得q = 2或q = —3(不合题意,舍去),二a3 + a4 + a5= a1q2( 1 + q + q2) = 3 X 22x 7= 84.3. B.解析:由a1 + a8= a4 + a5,「・排除C.又a1 • a8= a1( a1 + 7d) = a12+ 7a1d,二a4 • a5= ( a1+ 3d)( a1 + 4d) = a12+ 7a1d + 12d2> a1 • a8.4. C解析:1 1 1 1解法1:设a1= -, a2= - + d, a3= - + 2d, a4= - + 3d,而方程x2—2x+ m= 0 中两根之和为2, x2—2x+ n = 0 中4 4 4 4两根之和也为2,二a1 + a2 + a3+ a4= 1 + 6d = 4,••• d=丄,a1= 1, a4=-是一个方程的两个根,a1= 3, a3=-是另一个方程的两个根.2 4 4 4 4•— , I5分别为m或n,16 16•I m—n | =-,故选C.2解法 2 :设方程的四个根为X1 , X2 , X3 , X4 ,且X1 + X2= x3+ X4= 2 , X1 •X2= m , X3 •X4= n.由等差数列的性质:若 + s= p+ q,则a+ a s= a p+ a q ,若设X1为第一项,X2必为第四项,则X2= ~ ,于是可得等差47161516 '解析:T a2= 9, a5= 243, = q3= 243= 27,a2 9 --q= 3, a i q= 9, a i = 3,3-35 1-3 240=120.6. B解析:解法1:由a2 003 + a2 004 > 0, a2 003 • a2 004V 0,知a2 003 和a2 004 两项中有一正数一负数,则各项总为正数,故a2 003 > a2 004, 即卩a2 003> 0, a2 004V 0.a i> 0,则公差为负数,否S4 006 = 4 006( a4 006)24 00a a2 003+ a2 004)2g 4 007 t 4 007 门--S4 007 = ----- • (a i + a4 007) = ------ • 2a2 004 V 0,2 2故4006为S n> 0的最大自然数.选B .£L zka2 004V 0,…S2003为S n中的最大值. \ \T S n是关于n的二次函数,如草图所示,/「\,• 2003到对称轴的距离比 2 004到对称轴的距离小,卑: 平ni \f• 4 007在对称轴的右侧. (第6题)解法i的分析得a2 003 > 0,根据已知条件及图象的对称性可得4006在图象中右侧都在其右侧,S n>0的最大自然数是4006 .7. B解析:T {a n}是等差数列,• a3= a i + 4, a4= a i+ 6,又由a i, a3, a4成等比数列,•-(a i+ 4) 2= a i( a i + 6),解得a i = —8,• a2=—8 + 2=—6.8. A9(a i aQ解析:T S L = 2= 9-a5= 9• 5= i,「.选A .S5 5(a i a5) 5 a3 5 9 零点B的左侧,4007 , 4008解法 2 :由a i> 0, a2 003 + a2 004> 0, a2 003 • a2 004 V 0,同29. A(3)二 a 5 + a 6= ( a 1+ a 2)q 4= 4.S s = a 1+ a 2++a s = S 4+ S 4q解析:设d 和q 分别为公差和公比,则— 4 =— 1 + 3d 且—4= ( — 1)q 4, ••• d =— 1, q 2= 2, a ? = d = 1 … = 2 = _ ■b ? q 2 10. C解析:T {a n }为等差数列,• a ; = a n -1 + a n + 1,2 ---a n = 2a n ,又a n M 0 ,• a n = 2 , {a n }为常数数列, 而a n =邑丄, 2n 1 即 2n — 1 = 38 = 19,2•- n = 10. 二、填空题 11. 3、2 . 解析:T f(x)=1 2x、2…f( 1 — x)=— 22 2 .2 2x2x亠2_2 21 • f(x) + f( 1 — x)=右+ 12 =2x■- 2 2x2设 S = f( — 5) + f( — 4) +…+ f(0) +…+ f(5) + f(6), 则 S = f(6) + f(5) +…+ f(0) +…+ f( — 4) + f( — 5),• 2S = [f( 6) + f( — 5)] + [f(5) + f( — 4)] +•••+ [f( — 5) + f(6)] = 6.2 , • S = f( — 5) + f( — 4) +…+ f(0) +…+ f(5) + f(6) = 3 2 .12. (1) 32; (2) 4; (3) 32. 解析: (1) 由 a 3 • a 5= a 4,得 a 4 = 2, --a 2 • a 3 • 5a 4 • a 5 • a 6= a 4 = 32.(2)a 1 (aa 23242 1 a 2)q 236 q 9S 4 a 〔 + a 2 + a 3+ a 4 2 q 4=2 ,xx 2x[ 2二a i7+ a i8 + a i9 + a20 = $q16= 32.13. 216.解析:本题考查等比数列的性质及计算,由插入三个数后成等比数列,因而中间数必与-,同号,由等比中项的3 2中间数为8 27= 6, 插入的三个数之积为8X 27X 6 = 216.\3 2 3 214. 26.解析:T a3+ a5= 2a4, a7+ a13= 2a10,--6( a4 + a1o) = 24, a4+ a10= 4,.S3= g %+ a13)= 13( a4+ a10)= 13 4 = 262 2 215. —49.解析:T d = a6 —a5=—5,.a4 + a5+…+ a10=入a4+ a10)2=T(a5—d + a5+ 5d)2=7( a5 + 2d)=—49.116. 5,丄5 + 1)( n—2).2解析:同一平面内两条直线若不平行则一定相交,故每增加一条直线一定与前面已有的每条直线都相交,.f( k) = f(k —1) + (k —1).由f(3) = 2,f(4) = f(3) + 3 = 2+ 3 = 5,f(5) = f( 4) + 4 = 2+ 3 + 4 = 9,f(n) = f(n—1) + (n —1),相加得f(n) = 2+ 3 + 4+-+ (n—1) = -(n+ 1)( n—2).2三、解答题17•分析:判定给定数列是否为等差数列关键看是否满足从第2项开始每项与其前一项差为常数.证明:(1)n = 1 时,a1= S1= 3 —2= 1,当 n > 2 时,a n = S n — S n _i = 3n 2— 2n — [ 3 (n — 1) 2— 2( n — 1)] = 6n — 5, n = 1 时,亦满足,•• a n = 6n — 5( n € N* ).首项 a 1= 1, a n — a n -1= 6n — 5 — [6(n — 1) — 5] = 6(常数)(n € N* ), ••数列2n }成等差数列且a 1= 1,公差为6.(2)T 1 , 1 , 1成等差数列,a b c'• 2 = 1 + 1 化简得 2ac = b( a + c). b a cb +c + a a + b = bc + c 2+ a 2+ ab = b( a + c)+ a 2+ c 2 = (a + c)2 = ( a + c)2 = ?. ac ac ac b(a + c)2a + cb ,也,空也成等差数列. b c18.解: (1)由题设 2a 3= a i + a 2,即 2a i q 2= a i + a i q ,T a 1 工 0,「. 2q 2— q — 1 = 0,•••q = 1 或一1 .2(2)若 q = 1,则 S n = 2n + 2 n + 3n2S n — b n = S n — 1 = n(n — 1)= 5 —1)( n + 2) > 0,故 S n >b . 2则 Sn = 2n + 卫(—1 ) = —^^2 2 4(n — 1)( 10— n)6 — b n = S n — 1 = ------------- ,故对于 n € N +,当 2< n W 9 时,S n >b n ;当 n = 10 时,S n = b n ; 当 n > 11 时,S n V b n . n + 219 .证明:T a n +1= S n + 1 — Si , a n +1 = S n ,n•••(n + 2) S n = n(S n +1 — S n ),整理得 nS n +1= 2(n + 1) S ,所以§±!=竺L .n + 1 n故{鱼}是以2为公比的等比数列.n20.证明:由 a 1, 2a 7, 3a 4成等差数列,得 4a 7= a 1+ 3a 4,即 4 a 1q 6= a 1+ 3a 1q 3, 变形得(4q 3+ 1)( q 3— 1) = 0,•••q 3=—丄或 q 3= 1(舍).4民=Sl 2 S 612S 3 S■- 12S 3, S 6, S 12— S 6成等比数列.数列基础知识点和方法归纳1. 等差数列的定义与性质定义:a n 1 a n d ( d 为常数),a “ 3 n 1 d等差中项:x . A , y 成等差数列 2A x ya 1 a n n n n 1 ’刖n 项和S n 1 -nd d2 2 性质:a n 是等差数列(1) 若 m - p q ,贝U a m a . a p 為;(2) 数列a 2n 1 , a 2n , a 2n 1仍为等差数列,S n , . S 2nS n , S 3n S Q - 仍为等差数列,公差为n 'd; (3) 若三个成等差数列,可设为a d ,a ,a d(4) 若a -,b -是等差数列,且前-项和分别为S -,T -,则细 竝b m T 2m 1(5) a -为等差数列 £ a-2 b- ( a b 为常数,是关于-的常数项为0的二次函数)S 2民 S 6 印(1 q 6)1 q 3 12^(1 q ) 1 qS 2 — 1 = S 6 3i q 12 i 16a(1 q 12)存—1 = 1+ q 6— 1=;ad1 q ) 16 1 qS n 的最值可求二次函数S n an 2 bn 的最值;或者求出a n中的正、负分界项, a 0当a 1 0, d 0,由n可得S n 达到最小值时的n 值. a n 1 0⑹项数为偶数2n 的等差数列a na i 0, d 0,解不等式组a n a n 1 :可得S n 达到最大值时的n 值. S 2n n(a 1 a 2n ) n (a 2 a 2n 1 )n(a n a n 1)(a n ,a n 1为中间两项) S 奇 0禺S 奇nd , a nS 偶 a n 1(7)项数为奇数2n 1的等差数列 a nS 2n 1 (2n 1)a n (a n 为中间项),S 奇 nS 奇 % a n , S ;百2. 等比数列的定义与性质注意:由S n 求a n 时应注意什么?n 1 时,a ! S ;n 2 时,a n S n S n 1 定义:a n 1a n q ( q 为常数,q n 1 0) , a n 等比中项: x 、G 、y 成等比数列 G 2 xy ,或 G n c(q 1)前n 项和: S n a 1 1 q n (要注意!)(q 1)1 q 性质: a n 是等比数列(1)若 m .xy a p ° a q a n n p q ,则 a m - (2) S n , S 2n S n , Qn S 2n 仍为等比数列,公比为q n .。