最新人教版高中数学必修5第二章《数列》课后训练
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最新人教版数学精品教学资料习题课(2)课时目标1.能由简单的递推公式求出数列的通项公式; 2.掌握数列求和的几种基本方法.1.等差数列的前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d .2.等比数列前n 项和公式: (1)当q =1时,S n =na 1;(2)当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q.3.数列{a n }的前n 项和S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 n =1S n -S n -1 n ≥2.4.拆项成差求和经常用到下列拆项公式:(1)1n (n +1)=1n -1n +1; (2)1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-12n +1); (3)1n +n +1=n +1-n .一、选择题1.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a n =1n (n +1),则S 5等于( )A .1 B.56 C.16 D.130答案 B解析 ∵a n =1n (n +1)=1n -1n +1,∴S 5=(1-12)+(12-13)+…+(15-16)=1-16=56.2.数列{a n }的通项公式a n =1n +n +1,若前n 项的和为10,则项数为( )A .11B .99C .120D .121 答案 C解析 ∵a n =1n +n +1=n +1-n ,∴S n =n +1-1=10,∴n =120.3.数列112,214,318,4116,…的前n 项和为( )A.12(n 2+n +2)-12nB.12n (n +1)+1-12n -1C.12(n 2-n +2)-12nD.12n (n +1)+2(1-12n ) 答案 A解析 112+214+318+…+(n +12n )=(1+2+…+n )+(12+14+…+12n )=n (n +1)2+12(1-12n )1-12=12(n 2+n )+1-12n =12(n 2+n +2)-12n . 4.已知数列{a n }的通项a n =2n +1,由b n =a 1+a 2+a 3+…+a nn所确定的数列{b n }的前n项之和是( )A .n (n +2) B.12n (n +4) C.12n (n +5) D.12n (n +7)答案 C解析 a 1+a 2+…+a n =n2(2n +4)=n 2+2n .∴b n =n +2,∴b n 的前n 项和S n =n (n +5)2.5.已知S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1n ,则S 17+S 33+S 50等于( ) A .0 B .1 C .-1 D .2 答案 B解析 S 17=(1-2)+(3-4)+…+(15-16)+17=9, S 33=(1-2)+(3-4)+…+(31-32)+33=17, S 50=(1-2)+(3-4)+…+(49-50)=-25, 所以S 17+S 33+S 50=1.6.数列{a n }满足a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1是首项为1,公比为2的等比数列,那么a n 等于( )A .2n -1B .2n -1-1 C .2n +1 D .4n -1 答案 A解析 由于a n -a n -1=1×2n -1=2n -1, 那么a n =a 1+(a 2-a 1)+…+(a n -a n -1)=1+2+…+2n -1=2n -1. 二、填空题 7.一个数列{a n },其中a 1=3,a 2=6,a n +2=a n +1-a n ,那么这个数列的第5项是________. 答案 -68.在数列{a n }中,a n +1=2a n2+a n,对所有正整数n 都成立,且a 1=2,则a n =______.答案 2n解析 ∵a n +1=2a n 2+a n ,∴1a n +1=1a n +12.∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列且公差d =12.∴1a n =1a 1+(n -1)×12=12+n -12=n 2, ∴a n =2n.9.在100内所有能被3整除但不能被7整除的正整数之和是________. 答案 1 473解析 100内所有能被3整除的数的和为:S 1=3+6+…+99=33×(3+99)2=1 683.100内所有能被21整除的数的和为:S 2=21+42+63+84=210. ∴100内能被3整除不能被7整除的所有正整数之和为 S 1-S 2=1 683-210=1 473.10.数列{a n }中,S n 是其前n 项和,若a 1=1,a n +1=13S n (n ≥1),则a n =____________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧1, n =113·⎝⎛⎭⎫43n -2, n ≥2解析 a n +1=13S n ,a n +2=13S n +1,∴a n +2-a n +1=13(S n +1-S n )=13a n +1,∴a n +2=43a n +1 (n ≥1).∵a 2=13S 1=13,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1, n =113·⎝⎛⎭⎫43n -2, n ≥2.三、解答题11.已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26,{a n }的前n 项和为S n . (1)求a n 及S n ;(2)令b n =1a 2n -1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .因为a 3=7,a 5+a 7=26,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,2a 1+10d =26,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =2.所以a n =3+2(n -1)=2n +1,S n =3n +n (n -1)2×2=n 2+2n .所以,a n =2n +1,S n =n 2+2n . (2)由(1)知a n =2n +1,所以b n =1a 2n -1=1(2n +1)2-1=14·1n (n +1) =14·⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, 所以T n =14·(1-12+12-13+…+1n -1n +1)=14·(1-1n +1)=n 4(n +1), 即数列{b n }的前n 项和T n =n4(n +1).12.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 (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,符合上式,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 =19[(3n -1)22n +1+2].能力提升13.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n ,则a n 等于( ) A .2+ln n B .2+(n -1)ln n C .2+n ln n D .1+n +ln n 答案 A解析 ∵a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n , ∴a n +1-a n =ln ⎝⎛⎭⎫1+1n =ln n +1n=ln(n +1)-ln n . 又a 1=2,∴a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+…+(a n -a n -1)=2+[ln 2-ln 1+ln 3-ln 2+ln 4-ln 3+…+ln n -ln(n -1)]=2+ln n -ln 1=2+ln n .14.已知正项数列{a n }的前n 项和S n =14(a n +1)2,求{a n }的通项公式.解 当n =1时,a 1=S 1,所以a 1=14(a 1+1)2,解得a 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=14(a n +1)2-14(a n -1+1)2=14(a 2n -a 2n -1+2a n -2a n -1), ∴a 2n -a 2n -1-2(a n +a n -1)=0, ∴(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0. ∵a n +a n -1>0,∴a n -a n -1-2=0. ∴a n -a n -1=2.∴{a n }是首项为1,公差为2的等差数列. ∴a n =1+2(n -1)=2n -1.1.递推公式是表示数列的一种重要方法.由一些简单的递推公式可以求得数列的通项公式.其中主要学习叠加法、叠乘法以及化归为等差数列或等比数列的基本方法.2.求数列前n 项和,一般有下列几种方法:错位相减、分组求和、拆项相消、奇偶并项等,学习时注意根据题目特点灵活选取上述方法.。
第2课时 等比数列的性质练习1.已知数列{a n }是等比数列,则a n 不可能等于( )A .-5B .0C .1D .2 0122.等比数列{a n }的公比q =14-,a 1{a n }是( ) A .递增数列 B .递减数列C .常数数列D .摆动数列3.若数列{a n }是等比数列,则下列数列一定是等比数列的是( )A .{lg a n }B .{1+a n }C .1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭D . 4.已知等差数列a ,b ,c 三项之和为12,且a ,b ,c +2成等比数列,则a =( )A .2或8B .2C .8D .-2或-85.(能力拔高题)等比数列{a n }的各项都为正数,且a 5a 6+a 4a 7=18,则log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10等于( )A .12B .10C .8D .2+log 356.在等比数列{a n }中,a 2=2,a 6=16,则a 10=__________.7.在等比数列{a n }中,a 888=3,a 891=81,则公比q =__________.8.在两数1,16之间插入3个数,使它们成等比数列,则中间的数等于__________.9.数列{a n }是等比数列,a 3+a 7=20,a 1a 9=64,求a 11的值.10.某城市1996年人口为500万,人均住房面积为6平方米.如果该城市每年的人口平均增长率为1%,每年平均新增住房面积数为30万平方米,求2006年底该城市的人均住房面积(精确到0.01平方米,1.015≈1.05).参考答案1. 答案:B 等比数列中任一项均不为0,即a n ≠0.2. 答案:D 由于公比q =104-<, 所以数列{a n }是摆动数列.3. 答案:C 当a n =-1时,lg a n1+a n =0,则选项A ,B ,D 都不符合题意;选项C 中,设a n =a 1q n -1(q 是公比),则b n =11111111n n n a a q a q --⎛⎫==⋅ ⎪⎝⎭, 则有11111111111n n n n a q b b q a q +-+-⎛⎫ ⎪⎝⎭==⎛⎫ ⎪⎝⎭=常数, 即1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列. 4. 答案:A 由已知得22,12,(2),a c b a b c a c b ⎧+=⎪++=⎨⎪+=⎩得2,4,6a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩或8,4,0,a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩故a =2或8.5. 答案:B a 5a 6+a 4a 7=2a 5a 6=18,所以a 5a 6=9.所以log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=log 3(a 1a 2…a 10)=log 3[(a 1a 10)(a 2a 9)…(a 5a 6)]=log 3[(a 5a 6)5]=log 395=10.6. 答案:128 ∵a 2,a 6,a 10成等比数列,∴a 62=a 2a 10.∴a 10=262a a =128. 7. 答案:3 ∵a 891=a 888q 891-888=a 888q 3, ∴q 3=89188881273a a ==. ∴q =3.8. 答案:4 设插入的三数分别为a ,b ,c ,则b 2=16,∴b =±4.设其公比为q ,∵b =1·q 2>0,∴b =4.9. 分析:要求出等比数列中的某一项,可先求出某项和q ,再利用a n =a m q n -m 求解.解:∵{a n }为等比数列,∴a 1·a 9=a 3·a 7=64.又a 3+a 7=20,∴a 3,a 7是方程t 2-20t +64=0的两个根.解方程,得t 1=4,t 2=16,∴a 3=4,a 7=16或a 3=16,a 7=4.当a3=4时,a3+a7=a3+a3q4=20,∴1+q4=5.∴q4=4.∴a11=a3q8=4×42=64.当a3=16时,a3+a7=a3(1+q4)=20,∴1+q4=54.∴q4=14.∴a11=a3q8=16×211 4⎛⎫= ⎪⎝⎭.综上可知,a11的值为64或1.10.解:由题意知,1996年该城市住房面积为6×500=3 000(万平方米).设1996年,1997年,…,2006年各年的住房面积总数分别为a1,a2,…,a11,则{a n}是等差数列,其中a1=3 000,公差d=30,所以2006年该城市住房面积总数为a11=3 000+(11-1)×30=3 300(万平方米).又设1996年,1997年,…,2006年该城市的人口数分别为b1,b2,…,b11,则{b n}是等比数列,其中b1=500,公比q=1.01.所以2006年该城市人口数为b11=500×1.0110≈500×1.052=551.25(万).因此2006年底该城市人均住房面积数为3 300÷551.25≈5.99(平方米).。
第二章数列1.{ a } 是首 a = 1,公差 d= 3 的等差数列,假如 a = 2 005,序号 n 等于 () .n1nA. 667B.668C.669D.6702.在各都正数的等比数列{ a } 中,首 a = 3,前三和21, a + a + a =n1345 () .A. 33B.72C.84D.1893.假如 a , a ,⋯, a各都大于零的等差数列,公差d≠ 0, () .128A. a1a8> a4a5 B . a1a8< a4a5C.a1+ a8< a4+ a5 D . a1a8= a4a54.已知方程 ( x2-2x+ m)( x2- 2x+ n) =0 的四个根成一个首1 的等差数列,4| m-n|等于 () .A. 1 B .3C.1D .3 4285.等比数列 { a } 中, a = 9, a =243, { a } 的前 4和 ().n25nA. 81 B .120C. 168D.1926.若数列 { a n} 是等差数列,首a1> 0,a2 003+ a2 004> 0,a2 003·a2 004< 0,使前 n 和 S n> 0建立的最大自然数n 是() .A. 4 005B.4 006C.4 007D.4 0087.已知等差数列 { a } 的公差2,若 a , a, a 成等比数列 ,a = () .n1342A.- 4B.- 6C.- 8D.-108. S n是等差数列 { a n} 的前 n 和,若a5=5,S9=() .a39S5A. 1B.- 1C.2 D .12 9.已知数列-12123a2a1a a ,- 4成等差数列,- 1b b b ,- 4 成等比数列b2的是 () .A.1B.-1C.-1或1D .122224n n n-1-a n2+ an+12n-1=38, n= () .10.在等差数列 { a } 中,a ≠ 0,a= 0( n≥ 2),若 SA. 38B.20C.10 D . 9二、填空11. f( x) =1,利用本中推等差数列前n 和公式的方法,可求得f( - 5) 2x2+ f( - 4) +⋯+ f(0)+⋯+ f( 5) + f( 6)的.12.已知等比数列 { a n} 中,( 1) 若 a3· a4· a5= 8, a2· a3· a4· a5· a6=.( 2) 若 a1+ a2= 324,a3+a4= 36, a5+a6=.( 3) 若 S4= 2, S8= 6, a17+ a18+ a19+a20=.13.在8和27之插入三个数,使五个数成等比数列,插入的三个数的乘.3214.在等差数列 { a n} 中,3( a3+ a5) + 2( a7+ a10+ a13) = 24,此数列前13 之和.15.在等差数列 { a } 中, a = 3, a =- 2, a + a +⋯+ a =.n56451016.平面内有 n 条直 ( n≥ 3) ,此中有且有两条直相互平行,随意三条直不同一点.若用f( n) 表示n 条直交点的个数,f( 4) =;当 n> 4 , f( n)=.三、解答17. ( 1)已知数列 { a n} 的前 n 和 S n= 3n 2-2n,求数列 { an}成等差数列.( 2)已知1,1,1成等差数列,求b c , c a , ab也成等差数列 .a b c a b c18. { a n} 是公比q的等比数列,且a1, a3, a2成等差数列.( 1) 求 q 的;( 2) { b n首 , q 公差的等差数列,其前n ,当 n ≥ 2n}是以 2 n 和 S,比 S与 b n 的大小,并 明原因.19.数列 { a n } 的前 n 和 S n ,已知 a 1=1, a n + 1=n2S n ( n = 1, 2,3⋯ ) .n求 :数列 {S n} 是等比数列. n20.已知数列 { a n } 是首 a 且公比不等于 1 的等比数列, S n 其前 n 和, a 1, 2a 7,3a 4 成等差数列,求 :12S 3, S 6 ,S 12-S 6 成等比数列 .第二章数列参照答案一、选择题1. C分析:由题设,代入通项公式a n= a1+ ( n- 1) d,即 2 005=1+ 3( n-1) ,∴ n= 699.2. C分析:此题考察等比数列的有关观点,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a1+a2+ a3= 21,即 a1( 1+ q+ q2) = 21,又 a1= 3,∴ 1+ q+q2= 7.解得 q= 2 或 q=- 3( 不合题意,舍去 ) ,∴ a3+ a4+a5=a1q2( 1+ q+ q2) = 3× 22× 7= 84.3. B.分析:由 a1+ a8= a4+ a5,∴清除C.又 a1· a8=a1( a1+ 7d) = a12+ 7a1d,∴a4· a5=( a1+3d)( a1+ 4d) = a12+ 7a1d + 12d2>a1· a8.4. C分析:解法 1:设 a1=1, a2=1+ d, a3=1+ 2d, a4=1+ 3d,而方程 x2- 2x+ m= 0 中两4444根之和为 2, x2- 2x+ n=0 中两根之和也为2,∴a1+ a2+a3+a4= 1+ 6d=4,∴ d=1,a1,a7是一个方程的两个根, a1=3,a3=5是另一个方程的两个根.1=4=44424∴7,15分别为 m 或 n,16 16∴| m- n|=1,应选 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=7,于是可得等差数列为 1 , 3,5,7,∴ m = 7 , n =15,1616∴| m - n |= 1.2 5. B分析:∵ a 2= 9,a 5=243,a 5=q 3=243= 27,a 29∴ q = 3,a 1q = 9, a 1= 3,5∴ S 4= 3-3 = 240= 120.1-326. B分析:解法 1:由 a 2 003+ a 2 004>0, a 2 003· a 2 004<0,知 a 2 003 和 a 2 004 两项中有一正数一负数,又 a 1> 0,则公差为负数,不然各项总为正数,故a 2 003> a 2 004,即 a 2 003> 0, a 2 004< 0.∴ S 4 006=4 006( a 1+a4 006 ) =4 006( a2 003+a2 004 )>0,22∴ S 4 007=4 007· ( a 1+ a 4 007) =4 007· 2a 2 004< 0,22故 4 006 为 S n > 0 的最大自然数 . 选 B .解法 2:由 a 1> 0,a 2 003+a 2 004> 0,a 2 003·a 2 004< 0,同解法 1 的剖析得 a 2 003> 0, a 2 004< 0,∴ S 2 003为 S 中的最大值.n∵ S n 是对于 n 的二次函数,如草图所示,∴ 2 003 到对称轴的距离比 2 004 到对称轴的距离小,∴4 007在对称轴的右边.(第6题)2依据已知条件及图象的对称性可得4 006 在图象中右边零点 B 的左边, 4 007, 4 008 都在其右边, S n >0 的最大自然数是 4 006.7. B分析:∵ { a n } 是等差数列,∴ a 3= a 1+ 4, a 4=a 1+6,又由 a 1, a 3, a 4 成等比数列,∴ ( a 1+4) 2= a 1( a 1+ 6) ,解得 a 1=- 8,∴ a 2=- 8+ 2=- 6.8.A分析:∵S 99(a 1 a 9 )=9a 5=9·5=1,∴ A .= 5(a 1 2S 5a 5) 5 a59239.A分析: d 和 q 分 公差和公比, - 4=- 1+ 3d 且- 4=( - 1) q 4,∴ d =- 1, q 2= 2,∴ a 2 a 1 = d = 1.b 2q 2210.C分析:∵ { a n } 等差数列,∴a n 2 = a n - 1 + a n +1,∴ a n 2 = 2a n ,又 a n ≠ 0,∴ a n = 2,{ a n } 常数数列,而 a n = S 2 n 1,即 2n 1∴ n =10.二、填空 11.3 2.分析:∵ f( x) =2x1∴ f( 1- x) =21 x∴ f( x) + f( 1- x) =2n -1= 38= 19,21,21 x=2x= 2 22 x,2222 2 x1(2 2)1 21 12xxx1+2=2=2=2 . 2 2x 2 2x 2 2 x2 2x2S =f( - 5) + f( - 4) +⋯+ f(0) +⋯+ f( 5) + f( 6) ,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.分析:( 1)由 a 3· a 5= a 42 ,得 a 4= 2, ∴ a 2· a 3·a 4 ·a 5· a 6= a 45 =32.a1a2324q 2 1 ,( 2)221369(a a )q∴a5+ a6=( a1+a2) q4= 4.S4= a1+a 2+ a3+ a4=2q4=2 ,( 3)+ S q 4S =a + a ++ a = S812844∴a17+ a18+ a19+ a20=S4q16= 32.13. 216.分析:本考等比数列的性及算,由插入三个数后成等比数列,因此中数必与8 ,27同号,由等比中的中数827= 6,插入的三个数之8×27×6=216.323232 14. 26.分析:∵ a3+ a5= 2a4, a7+a13= 2a10,∴6( a4+ a10) =24, a4+ a10= 4,∴ S13( a1+a13 )= 13( a4+ a10 ) = 134=26.13=222 15.- 49.分析:∵ d= a6-a5=- 5,∴a4+ a5+⋯+ a10=7( a4+a10)2=7( a5- d+ a5+5d )2=7( a5+ 2d)=- 49.116. 5,( n+ 1)( n- 2) .分析:同一平面内两条直若不平行必定订交,故每增添一条直必定与前方已有的每条直都订交,∴ 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) = 1( n +1)( n - 2) .2 三、解答17.剖析: 判断 定数列能否 等差数列关 看能否 足从第2 开始每 与其前一差 常数.明:( 1) n =1 , a 1= S 1=3- 2= 1,当 n ≥2 , a n =S n -S n - 1= 3n 2-2n - [ 3( n - 1) 2- 2( n -1)] = 6n -5,n = 1 ,亦 足,∴a n = 6n - 5( n ∈N* ) .首 a 1= 1, a n - a n - 1= 6n - 5-[ 6( n - 1) - 5] = 6( 常数 )( n ∈ N* ) ,∴数列 { a n } 成等差数列且 a 1=1,公差 6.111( 2)∵, , 成等差数列,∴ 2 = 1 + 1化 得 2ac =b( a + c) . b a cb +c + a +b = bc + c 2+ a 2+ ab = b( a + c)+a 2+ c 2=( a + c) 2=( a + c)2= a c ac ac acb( a +c)2a + c2·,∴b + c, c + a , a + b也成等差数列.abc18.解:( 1)由2a 3=a 1 +a 2,即 2a 1q 2= a 1+ a 1q ,∵ a 1≠ 0,∴ 2q 2- q -1= 0,∴ q =1 或-1. 22( 2)若 q = 1, S n = 2n +n( n -1)= n+3n.2 2当 n ≥2 , S n -b n =S n - 1=( n -1)( n +2)> 0,故 S n >b n . 2若 q =- 1 , S n = 2n +n( n -1) ( - 1 ) = - n 2+9n . 2 2 2 4当 n ≥2 , S n -b n =S n - 1=( n -1)( 10-n), 4故 于 n ∈ N +,当nnn n ;当 n ≥ 11n n.2≤ n ≤ 9 , S > b ;当 n = 10 , S=b , S< b 19. 明:∵ a= S -S a n +2 ,=Sn +1n +1n , n +1nn∴ ( n +2) S ++因此Sn +1= 2S n .n +1n故 {S n} 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=- 1或 q 3=1( 舍 ) . 4a 1 (1 q 6 )3S 6=1 q=1 q 1;由12a 1 (1 q 3 ) 12=1612S 31 qa 1 (1 q 12 )S12S 6 =S12- 1=1 q - 1= 1+ q 6- 1= 1 ; S 6S 6a 1 (1 q 6 ) 161 q得 S6 = S 12 S 6 . 12S 3 S 6 ∴ 12S ,S ,S - S 成等比数列.36126。
高中数学第二章数列教材习题本新人教A版必修5第二章数列P38 例1、(1)求等差数列8,5,2,……的第20项。
(2)401-是不是等差数列5,9,13,---的项?如果是,是第几项?例3、已知数列{}n a 的通项公式为n a pn q =+,其中,p q 为常数,那么这个数列一定是等差数列吗?P39 2、体育场一角的看台的座位是这样排列的:第一排有15个座位,从第二排起每一排都比前一排多2个座位。
你能用n a 表示第n 排的座位数吗?第10排能坐多少个人?3、等差数列{n a }的首项为a ,公差为d ,等差数列{n b }的首项为b ,公差为e ,如果n n n b a c +=()1≥n ,且1c =4,82=c ,求数列{n c }的通项公式.4、已知一个无穷等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d 。
(1)将数列中的前m 项去掉,其余各项组成一个新的数列,这个新数列是等差数列吗?如果是,它的首项和公差分别是多少?(2)取出数列中的所有奇数项,组成一个新的数列,这个新数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是多少?(3)如果取出数列中所有序号为7的倍数的项,组成一个新的数列呢?你能根据得到的结论作出一个猜想吗?5、已知{n a }是等差数列.(1)7352a a a +=是否成立?9152a a a +=呢?为什么?(2)112+-+=n n n a a a (n>1)是否成立?据此你能得出什么结论?k n k n n a a a +-+=2(n>k>0)是否成立?你又能得出什么结论?P40 1、在等差数列{n a }中,(1)已知12,3,10a d n ===,求n a ;(2)已知13,21,2n a a d ===,求n ;(3)已知1612,27a a ==,求d(4)已知71,83d a =-=,求1aP41 2、已知等差数列{n a }的公差为d ,求证:m n a a d m n-=- P44 例2、已知一个等差数列{n a }的前10项的和是310,前20项的和是1220.由这些条件能确定这个等差数列的前n 项和的公式吗?例3、已知一个数列{n a }的前n 项和为212n S n n =+,求这个数列的通项公式。
人教版高中数学必修5《数列》练习题(有答案)解:①设n 分钟后第一次相遇,依题意有:10.已知数列{}na 中,,31=a前n 和1)1)(1(21-++=n na n S.①求证:数列{}na 是等差数列; ②求数列{}na 的通项公式; ③设数列⎭⎫⎩⎨⎧+11n n a a 的前n 项和为nT ,是否存在实数M ,使得MTn≤对一切正整数n 都成立?若存在,求M 的最小值,若不存在,试说明理由.12122(1)(1)()2n n n n n nn a n a a a a a ++++∴+=++∴=+ ∴数列{}na 为等差数列. ②1)1(311-+==+n n a n na a,{}212121522n a a a a a ∴=-=∴-=即等差数列的公差为1(1)3(1)221n a a n d n n ∴=+-=+-⋅=+121n+++,要使得三、等比数列 知识要点1. 定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,记为()0q q ≠,.2. 递推关系与通项公式mn m n n n n n q a a q a a qa a --+⋅=⋅==推广:通项公式:递推关系:1113. 等比中项:若三个数c b a ,,成等比数列,则称b 为a 与c 的等比中项,且acb ac b =±=2,注:是成等比数列的必要而不充分条件. 4. 前n 项和公式)1(11)1()1(111≠⎪⎩⎪⎨⎧--=--==q q qa a q q a q na S n n n5. 等比数列的基本性质,),,,(*∈N q p n m 其中①qp n ma a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若,反之不成立! ②)(2*+--∈⋅==N n a a a a a qm n m n n mn mn ,③{}na 为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列.④若项数为()*2n n N ∈,则SqS=偶奇.⑤n n mn mSS q S +=+⋅.⑥,,,时,n n n nnS S S SS q 2321---≠仍成等比数列.6. 等比数列与等比数列的转化 ①{}na 是等差数列⇔{})10(≠>c c c na ,是等比数列;②{}na 是正项等比数列⇔{})10(log ≠>c c a n c,是等差数列;③{}na 既是等差数列又是等比数列⇔{}na 是各项不为零的常数列. 7. 等比数列的判定法 ①定义法:⇒=+(常数)q a a nn 1{}n a 为等比数列;②中项法:⇒≠⋅=++)0(221n n n n a a a a{}n a 为等比数列;③通项公式法:⇒⋅=为常数)q k q k a n n,({}n a 为等比数列; ④前n 项和法:⇒-=为常数)(q k q k Sn n,)1({}n a 为等比数列.性质运用1.103107422222)(++++++=n n f 设()()()n N f n *∈,则等于1342222(81)(81)(81)(81)7777n n n n A B C D +++----....D2.已知数列{}n a 是等比数列,且===m m m S S S 323010,则, .703.⑴在等比数列{}na 中,143613233+>==+n n a a a a a a,,.①求na ,②若nn nT a a a T求,lg lg lg 21+++= .⑵在等比数列{}n a 中,若015=a ,则有等式nn a a a a a a -+++=+++292121)29(*∈<N n n ,成立,类比上述性质,相应的在等比数列{}nb 中,若119=b ,则有等式成立.解:⑴①由等比数列的性质可知:16341616163233321a a a a a a a a a a ⋅=⋅=+=>==又,解得,②由等比数列的性质可知,{}na lg 是等差数列,因为⑵由题设可知,如果=m a 在等差数列中有nm na a a a a a --+++=+++122121)12(*∈-<N n m n ,成立,我们知道,如果qp n m a a a a q p n m +=++=+,则若,而对于等比数列{}nb ,则有qp n m a a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若所以可以得出结论,若n m n m b b b b b b b --==1221211 ,则有)12(*∈-<N n m n ,成立,在本题中n n b b b b b b -=372121 则有)37(*∈<N n n ,1.{a n }是等比数列,下面四个命题中真命题的个数为 ( )①{a n 2}也是等比数列;②{ca n }(c ≠0)也是等比数列;③{na 1}也是等比数列;④{ln a n }也是等比数列.A .4B .3C .2D .12.等比数列{a n }中,已知a 9 =-2,则此数列前17项之积为 ( ) A .216 B .-216 C .217D .-2173.等比数列{a n }中,a 3=7,前3项之和S 3=21, 则公比q 的值为 ( )A .1B .-21C .1或-1D .-1或214.在等比数列{a n }中,如果a 6=6,a 9=9,那么a 3等于 ( )A .4B .23C .916 D .25.若两数的等差中项为6,等比中项为5,则以这两数为两根的一元二次方程为 ( )A .x 2-6x +25=0B .x 2+12x +25=0C .x 2+6x -25=0 D .x 2-12x +25=06.某工厂去年总产a ,计划今后5年内每一年比上一年增长10%,这5年的最后一年该厂的总产值是 ( ) A .1.1 4 a B .1.1 5 a C .1.1 6 aD .(1+1.1 5)a7.等比数列{a n }中,a 9+a 10=a (a ≠0),a 19+a 20=b ,则a 99+a 100等于 ( ) A .89a b B .(ab )9 C .910a b D .(ab )108.已知各项为正的等比数列的前5项之和为3,前15项之和为39,则该数列的前10项之和为( )A .32B .313C .12D .159.某厂2001年12月份产值计划为当年1月份产值的n 倍,则该厂2001年度产值的月平均增长率为 ( )A .11nB .11nC .112-n D .111-n10.已知等比数列{}na 中,公比2q =,且30123302a aa a ⋅⋅⋅⋅=,那么36930a aa a ⋅⋅⋅⋅等于 ( )A .102 B .202C .162 D .15211.等比数列的前n 项和S n =k ·3n +1,则k 的值为 ( )A .全体实数B .-1C .1D .312.某地每年消耗木材约20万3m ,每3m 价240元,为了减少木材消耗,决定按%t 征收木材税,这样每年的木材消耗量减少t 25万3m ,为了既减少木材消耗又保证税金收入每年不少于90万元,则t 的范围是 ( ) A .[1,3] B .[2,4] C .[3,5]D .[4,6]一、选择题: BDCAD BACDB BC13.在等比数列{a n }中,已知a 1=23,a 4=12,则q =_________,a n =____ ____.14.在等比数列{a n }中,a n >0,且a n +2=a n +a n +1,则该数列的公比q =___ ___.15.在等比数列{a n }中,已知a 4a 7=-512,a 3+a 8=124,且公比为整数,求a 10= .16.数列{n a }中,31=a且na an n (21=+是正整数),则数列的通项公式=na ..15.512 17.已知数列满足a 1=1,a n +1=2a n +1 (n ∈N *).(1)求证数列{a n +1}是等比数列;(2)求{a n }的通项公式.(1)证明由a n +1=2a n +1得a n +1+1=2(a n +1)又a n+(2)解析: 由(1)知a n +1=(a 1+1)q n -1即a n =(a 1+1)qn-1-1=2·2n -1-1=2n -118.在等比数列{a n }中,已知对n ∈N *,a 1+a 2+…+a n =2n-1,求a 12+a 22+…+a n 2.解析: 由a 1+a 2+…+a n =2n -1 ① n ∈N *,知a 1=1且a 1+a 2+…+a n -1=2n -1-1②由①-②得a n =2n -1,n ≥2 又a 1=1,∴a n =2n -1,n ∈N *212221)2()2(-+=n n nn a a =即{a n 2}为公比为4的等比数列 ∴a 12+a 22+…+a n 2=)14(3141)41(21-=--nn a19.在等比数列{a n }中,已知S n =48,S 2n =60,求S 3n .解析一: ∵S 2n ≠2Sn ,∴q ≠1 根据已知条件∴S 3n =q a -11(1-q 3n)=64(1-341)=63解析二: ∵{a n }为等比数列 ∴(S 2n -S n )2=S n (S 3n -S 2n )20.求和:S n =1+3x +5x 2+7x 3+…+(2n -1)x n -1(x ≠0).解析:当x =1时,S n =1+3+5+…+(2n -1)=n 2当x ≠1时,∵S n =1+3x +5x 2+7x 3+…+(2n -1)xn -1, ①等式两边同乘以x 得:xS n =x +3x 2+5x3+7x 4+…+(2n -1)x n . ②①-②得:(1-x )S n =1+2x (1+x +x 2+…+xn -2)-(2n -1)x n =1-(2n -1)x n+1)1(21---x x x n ,∴S n =21)1()1()12()12(-+++--+x x x n x n n n .21.在等比数列{a n }中,a 1+a n =66,a 2·a n -1=128,且前n 项和S n =126,求n 及公比q .解析:∵a 1a n =a 2a n -1=128,又a 1+a n =66, ∴a 1、a n 是方程x 2-66x +128=0的两根,解方程得x 1=2,x 2=64,∴a 1=2,a n =64或a 1=64,a n =2,显然q ≠1.∴q =2,由a n =a 1qn -1得2n -1=32, ∴n =6.22.某城市1990年底人口为50万,人均住房面积为16 m2,如果该市每年人口平均增长率为1%,每年平均新增住房面积为30万m2,求2000年底该市人均住房的面积数.(已知1.015≈1.05,精确到0.01 m2) 解析:依题意,每年年底的人口数组成一个等比数列{a n}:a1=50,q=1+1%=1.01,n=11则a11=50×1.0110=50×(1.015)2≈55.125(万),又每年年底的住房面积数组成一个等差数列{b n}:b1=16×50=800,d=30,n=11∴b11=800+10×30=1100(万米2)因此2000年底人均住房面积为:1100÷55.125≈19.95(m2)。
、选择题:1 .在等差数列{an }中,首项 ai=0,公差 dw 喏 ak=a 〔 + a2+a3+ ••• + a7,则 k=()A. 22B. 23C. 24D. 25【答案】A【解析】•「数列{a n }为等差数列,首项 a i = 0,公差d WQ a k= a [ +(k —i)d=a 〔 + a 2+a 3+…+ a 7= 7a4=21d.解得 k=22.故选 A.2,已知{a n }为等差数列,a i+a 3+a 5= 105, a z+a 4+a 6=99,则 a ?。
等于( )A. - 1B. 1C. 3D. 7【答案】B【解析】 -- {a n }是等差数歹U, a[+a 3+a 5= 3a 3= 105,a 3= 35,a 2+a 4+a 6= 3a 4 = 99, -^4=33, • - d= a 4—a 3= — 2, a 20= a 4 + 16d= 33 — 32= 1.故选 B.3 .已知{a n }为等差数列,a [+a 3+a 5=9,郎+如十比=15,则a 3+ a 4= ( )A. 5B. 6C. 7D. 8【答案】D【解析】 在等差数列{a n }中,a 1+a 3+a 5= 3a 3= 9,,a 3= 3;又 a 2 + a 4+ a 6= 3a 4= 15, a 4= 5, •1- a 3+ a 4= 8.故选 D.4 .已知数列{a n }满足 a 〔=15,且 3a n+〔 = 3a n —2.若 a k a k+1<0,则正整数 k=( )A. 2B. 23C. 2D. 21【答案】B由3a n+1 = 3a n —2得a n+1—a n=—2,所以数列{a n }为首项a 1=15,公差d= —2的等差数 3 3 所以 a n=15-2(n- 1)=- |n + 47,则由 a k a k+1<0得 a k >0, a k+1<0,令 a n = -'2n+47=0 3 3 33 3 所以 a 23>0, a 24<0,所以 k=23,故选 B.5 .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 n+a 〔2+a 13等于()A. 120B. 105C. 90D. 75【答案】B【解析】a 〔+a z+a 3= 3a 2= 15,a 2 = 5,又: a 1a 2a 3= 80,「• a 〔a 3= 16,即(a 2—d)(a 2 + d)=16, .^>0,,d=3.贝U an+a 12+a 13= 3a l2 = 3(a 2+10d)= 105.故选 B.6 .设数列{a n }, {b n }都是等差数列,且 a 〔=25, b 1 = 75, a2+b2=100,则 a 37+b 37等于(C )A. 0B. 37C. 10D. - 37【答案】C【解析】•・•数列{a n }, {b n }都是等差数列,,{a n+b n }也是等差数列. 又「 a i + b i = 100, a 2+b 2 = 100,・・・{a n+b n }的公差为0, •♦.数列{a n+b n }的第37项为100.故选C.7 .下列命题中正确的个数是 ( )(1)若a, b, c 成等差数列,则a 2, b 2, C 2一定成等差数列;(2)若a, b, c 成等差数列,则2a ,2b,2c 可能成等差数列;(3)若a, b, c 成等差数列,则 ka+2, kb+2, kc+2一定成等差数列;(4)若a, b, c 成等差数列,则♦可能成等差数列.a b cA. 4个B. 3个C. 2个D. 1个【答案】B列,/曰 47得n = ~【解析】对于(1)取a=1, b=2, c=3?a2=1, b2= 4, c2=9, (1)错.对于(2), a=b=c? 2a=2b=2c, (2)正确;对于(3), .a, b, c 成等差数列,.•-a+c= 2b.・. (ka+ 2)+ (kc+2)= k(a+c) +4= 2(kb+2), (3)正确;,一 1 1 1对于(4), a=b=cw? a=b=c, (4)正确,综上选B.点评;等差数列的性质;(1)等差数列的项的对称性在有穷等差数列中,与首末两项等距离”的两项之和等于首项与末项的和.艮口a1 + a n=a?+ a n 1 =a3 + a n 2=(2)若{a n}、{b n(3){a n}的公差为则n为递增数列;n为递减数列;n}为常数列.8.设{a n}是等差数列.下列结论中正确的是(C )A,若a1 + a2>0,则az + a3>0 B.若a1 + a3< 0,则a[+a2V0C.若0va1〈a2,则a2>\f a i a3D.若a1< 0,则(a2 —a1)(a2—a3)>0【答案】C【解析】先分析四个答案,A举一反例a1 = 2, a2=—1,则a3=—4, a1 + a2>0,而a2+a3<0, A 错误;B举同样反例a[=2, a2=- 1, a3=- 4, a[ + a3<0,而a〔 + a2>0, B错误;下面针对C进行研究,{a n}是等差数列,若0<a1<a2,则4>0,设公差为d,则d>0 ,数列各项均为正,由于a2—a1a3= (a1 + d)2—a〔(a〔 + 2d) = a2+2a〔d + d2—a2 —2a1d= d2>0,则a2>a〔a3? a2>V0面,选C -二、填空题:9.等差数列{a n}中,已知a2+a3+a〔0+ a〔1=36,则a s+a8 =【答案】18【解析】解法1:根据题意,有(a[ + d)+(a[ + 2d)+(a[ + 9d) + (a〔+ 10d)= 36, ・•・4a1+22d= 36,则2a l+ 11d = 18.a5+ a8= (a〔+ 4d) + (a[ + 7d) = 2a〔 + 11d = 18.解法2:根据等差数列性质,可得a s+a8= a3+a[o= a2+a[i= 36+2 = 18.10.已知等差数列{a n}中,a3、a15是方程x2—6x—1 = 0的两根,则a7+a g+a§+a〔o +a〔1=【答案】15【解析】.a3+a15=6,又a7 + a11 = a8 + a1o = 2a9= 23+ a15,1 . 5• ・a7 + a8+ a9+ a1o+ a11 = (2 + 2)( a3+ a15)= 2 ><6= 15.a2 —a111.若x守,两个数列x, a1, a2, a3, y和x, b1,b2, b3, b4, y都是等差数列,则 =.y=x+4d〔,4d1 = y—x, 【解析】设两个等差数列的公差分别为d1,d2,由已知,得{即4|y=x+5d2, 15d2=y—x,解得电=5,即翌二詈=d1 = 5.d2 4 b3—b2 d2 412.已知△ ABC的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则4 ABC的面积为 . 【答案】15 3.a2+ a-4 2—a+4 2 1 【解析】设^ ABC 的二边长为a- 4, a, a+4(a>4),则---------- ;----- ] ------- =-2a a 2 解得a= 10,三边长分别为6,10,14.所以S△ABC =;><6 M0 R2^= 15V3.三、解答题13.已知等差数列{a n}的公差d>0,且a3a7=-12, a4+a6= —4,求{a n}的通项公式. 【答案】2n—12. 【解析】由等差数列的性质,得a3+a7=a4+a6=-4,又< a3a7=—12,a3、a7是方程x2+4x—12 = 0 的两根.又< d>0, a3= —6, a7=2.''' a7 — a3 = 4d = 8,d=2.,a n=a3+(n — 3)d = — 6+2(n — 3) = 2n — 12.14.四个数成等差数列,其平方和为94,第一个数与第四个数的积比第二个数与第三个数的积少18,求此四个数.【答案】见解析【解析】设四个数为a-3d, a- d, a+d, a+3d,据题意得,(a- 3d)2 + (a — d)2+ (a+ d)2 + (a+3d)2= 94? 2a2 + 10d2= 47.①又(a—3d)(a+3d)= (a—d)(a+d)—18? 8d2=18? d=卷代入①得a=,,故所求四数为-1 或1 ) — 2 ) — 5, — 8 或一1,2,5,8 或一8, — 5, — 2 , 1.15.设数列{a n}是等差数列,b n=(1)a n 又b1+b2+ b3=21, b1b2b3 = ;,求通项a n. 2 8 8【答案】见解析【解析】「b1b2b3=1,又b n= Ja n,♦• 4)a1 J)a2 [同二. 8 2 2 2 2 8「•(2)a I+ a2+ a3= 8, •1- a1 + a2+ a3=3 ,又{a n}成等差数列,a2= 1 , a1 + a3 = 2 , ' ' b1b3 =3i, b〔+b3 = W,4 8a n= 2n — 3 或a n= — 2n+ 5. 8,5,2,b= 21 [b3=8a1= — 1a3= 3a1 = 3或|a3= - h=2,即・。
课后训练
1.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式为().
A.
11
2
n
(-)+
B.
π
cos
2
n
C.
1
cosπ
2
n+
D.
2
cosπ
2
n+
2,…,则().
A.第6项B.第7项
C.第10项D.第11项
3.已知数列{a n}的通项公式为a n=n2-8n+15,则3().
A.不是数列{a n}中的项
B.只是数列{a n}中的第2项
C.只是数列{a n}中的第6项
D.是数列{a n}中的第2项或第6项
4.数列{a n}的通项公式a n=log(n+1)(n+2),则它的前30项之积是().
A.1
5
B.5 C.6 D.231
log3log32
5
+
5.数列1,
1
3
-,
1
7
,
1
15
-,…的通项公式a n是().
A.
1
(1)
21
n
n
-
-
B.
1
(1)
21
n
n
-
-
C.
1
1
21
n
n
-
(-)
-
D.
1
1
21
n
n
-
(-)
-
6.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.
7.数列2
3,4
5
-,8
7
,16
9
-,…的一个通项公式为________________.
8.根据数列的前四项,写出数列的一个通项公式.(1)2,5,10,17,…;
(2)
1
12
-
⨯
,
1
23
⨯
,
1
34
-
⨯
,
1
45
⨯
,….
9.已知数列a n=(m2-2m)(n3-2n)是递减数列,求实数m的取值范围.
参考答案
1. 答案:D 当n =4时,
4(1)1(1)1
1122
n -+-+==≠,π4πcos cos 22n ==cos 2π=1≠-1,排除选项A ,B ;当n =2时,(1)π3π
cos
cos 0122
n +==≠,排除选项C.故选D.
2. 答案:.B 把写成,,由题意,可得n a =.令
==
3n -1=20
n =7.
3. 答案:D 令a n =3,即n 2-8n +15=3,解得n =2或n =6.
4. 答案:B a 1a 2…a 30=log 23×log 34×…×log 3132=
lg3lg4lg32
lg2lg3lg31
⨯⨯⨯ =log 232=log 225=5.
5. 答案:D (观察法)通项的符号为(-1)n -
1,分子都是1,分母为1,3,7,15,…,其通项为2n -1.
所以数列的通项公式为1
(1)21
n n n a --=-.
(特值法)取n =1代入选项A ,B 的通项公式,得项为-1,不合题意,可排除选项A ,B.
再取n =3代入选项C 的通项公式,得项为1
5
,不合题意,可排除选项C. 6. 答案:140 85 7. 答案:a n =(-1)n -
1(2n +
121
n +) 各项的绝对值分别为111
22233211=+=+⨯+
2111
44255221=+=+⨯+, 311188277231=+=+⨯+ 41111616299241
=+=+⨯+,…, 第n 项的绝对值为1221
n
n ++;
而奇数项为正,偶数项为负,故a n =(-1)n -
1(2n +
1
21
n +). 8. 答案:解:(1)如果数列的各项分别减去1,则变为1,4,9,16,…,所以通项公式为a n =n 2+1;
(2)数列的前四项的分子都是1,分母是两个连续正整数的积,且奇数项为负,偶数项为
正,所以通项公式为(1)(1)
n
n a n n -=+.
9. 答案:解:∵数列{a n }为递减数列,∴a n +1<a n .
∴a n+1-a n=(m2-2m)[(n+1)3-2(n+1)-n3+2n]=(m2-2m)(3n2+3n-1)<0. ∵n∈N+,
∴3n2+3n-1=3(n+1
2
)2-
7
4
≥5>0.
∴m2-2m<0,解得0<m<2. 故m∈(0,2).。