届高考数学一轮总复习5.1数列的概念与简单表示法练习【含答案】
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第一节 数列的概念与简单表示法时间:45分钟 分值:100分基 础 必 做一、选择题1.数列0,23,45,67,…的一个通项公式为( )A .a n =n -1n +1(n ∈N *) B .a n =n -12n +1(n ∈N *)C .a n =n -2n -1(n ∈N *)D .a n =2n 2n +1(n ∈N *)解析 将0写成01,观察数列中每一项的分子、分母可知,分子为偶数列,可表示为2(n-1),n ∈N *;分母为奇数列,可表示为2n -1,n ∈N *,故选C.答案 C2.若S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =nn +1,则1a 5=( ) A.56 B.65 C.130D .30解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=nn +1-n -1n =1nn +,∴1a 5=5×(5+1)=30.答案 D3.(2015·福建安溪月考)数列{a n }满足:a 1=1,且当n ≥2时,a n =n -1na n -1,则a 5=( ) A.15 B.16 C .5D .6解析 因为a 1=1,且当n ≥2时,a n =n -1n a n -1,则a n a n -1=n -1n .所以a 5=a 5a 4·a 4a 3·a 3a 2·a 2a 1·a 1=45×34×23×12×1=15.故选A. 答案 A4.数列{a n }中,a 1=a 2=1,a n +2=a n +1+a n 对所有正整数n 都成立,则a 10等于( ) A .34 B .55 C .89D .100解析 a 3=a 1+a 2=2,a 4=a 3+a 2=3,a 5=a 4+a 3=5,a 6=a 5+a 4=8,a 7=a 6+a 5=13,a 8=a 7+a 6=21,a 9=a 8+a 7=34,a 10=a 9+a 8=55.答案 B5.在各项均为正数的数列{a n }中,对任意m ,n ∈N *都有a m +n =a m ·a n ,若a 6=64,则a 9等于( )A .256B .510C .512D .1 024解析 在各项均为正数的数列{a n }中,对任意m ,n ∈N *都有a m +n =a m ·a n ,所以a 12=a 6·a 6=642,又a 6=a 3·a 3,所以a 3=8,所以a 12=a 9·a 3,解得a 9=6428=512.故选C.答案 C6.已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1,则满足a n n≤2的正整数n 的集合为( ) A .{1,2} B .{1,2,3,4} C .{1,2,3}D .{1,2,4}解析 因为S n =2a n -1,所以当n ≥2时,S n -1=2a n -1-1, 两式相减得a n =2a n -2a n -1,整理得a n =2a n -1, 所以{a n }是公比为2的等比数列, 又因为a 1=2a 1-1,解得a 1=1, 故{a n }的通项公式为a n =2n -1.而a nn≤2,即2n -1≤2n ,所以有n =1,2,3,4.答案 B 二、填空题7.已知数列1,12,21,13,22,31,14,23,32,41,…,则56是此数列中的第________项.解析 将数列分为第1组1个,第2组2个,…,第n 组n 个,⎝ ⎛⎭⎪⎫11,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,21,⎝ ⎛⎭⎪⎫13,22,31,…,⎝⎛ 1n ,⎭⎪⎫2n -1,…,n 1,则第n 组中每个数分子分母的和为n +1,则56为第10组中的第5个,其项数为(1+2+3+…+9)+5=50.答案 508.数列{a n }的通项公式a n =-n 2+10n +11,则该数列前________项的和最大. 解析 易知a 1=20>0,显然要想使和最大,则应把所有的非负项求和即可,令a n ≥0,则-n 2+10n +11≥0,∴-1≤n ≤11,可见,当n =11时,a 11=0,故a 10是最后一个正项,a 11=0,故前10或11项和最大.答案 10或119.(2015·广州模拟)设数列{a n }满足a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n3,则数列{a n }的通项公式为________.解析 ∵a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n3,则当n ≥2时,a 1+3a 2+32a 3+…+3n -2a n -1=n -13,两式左右两边分别相减得3n -1a n =13,∴a n =13n (n ≥2).由题意知,a 1=13,符合上式,∴a n =13n (n ∈N *).答案 a n =13(n ∈N *)三、解答题10.数列{a n }的通项公式是a n =n 2-7n +6. (1)这个数列的第4项是多少?(2)150是不是这个数列的项?若是这个数列的项,它是第几项? (3)该数列从第几项开始各项都是正数? 解 (1)当n =4时,a 4=42-4×7+6=-6.(2)令a n =150,即n 2-7n +6=150,解得n =16或n =-9(舍去),即150是这个数列的第16项.(3)令a n =n 2-7n +6>0,解得n >6或n <1(舍). ∴从第7项起各项都是正数.11.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=a ,a n +1=S n +3n ,n ∈N *. (1)记b n =S n -3n,求数列{b n }的通项公式; (2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围.解 (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n,即S n +1=2S n +3n, 由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n),即b n +1=2b n ,∴数列{b n }是首项b 1=a -3,公比为2的等比数列. 因此,所求通项公式为b n =S n -3n=(a -3)×2n -1,n ∈N *.(2)由(1)知,S n =3n+(a -3)×2n -1,n ∈N *,于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)×2n -1-3n -1-(a -3)×2n -2=2×3n -1+(a -3)2n -2, a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)×2n -2=2n -2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3,∵a n +1≥a n ,∴12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3≥0,∴a ≥-9.又a 2=a 1+3>a 1,综上,所求的a 的取值范围是[-9,+∞).培 优 演 练1.已知数列{a n }的通项公式为a n =411-2n ,则满足a n +1<a n 的n 的取值为( )A .3B .4C .5D .6解析 由a n +1<a n ,得a n +1-a n =49-2n -411-2n =8-2n-2n <0,解得92<n <112,又n ∈N *,∴n =5.答案 C2.(2014·广东三校期末联考)已知数列{a n }满足:a 1=17,对于任意的n ∈N *,a n +1=72a n (1-a n ),则a 1 413-a 1 314=( )A .-27B.27 C .-37D.37解析 a 1=17,a 2=72×17×67=37,a 3=72×37×47=67,a 4=72×67×17=37,….归纳可知当n 为大于1的奇数时,a n =67;当n 为正偶数时,a n =37.故a 1 413-a 1 314=37.答案 D3.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数,如图所示.他们研究过图中的1,5,12,22,…,由于这些数能够表示成五角形,将其称为五角形数,若按此规律继续下去,第n 个五角形数a n =________.解析 观察图形,发现a 1=1,a 2=a 1+4,a 3=a 2+7,a 4=a 3+10,猜测当n ≥2时,a n=a n -1+3n -2,所以a n -a n -1=3n -2,所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=(3n -2)+[3(n -1)-2]+…+(3×2-2)+1=32n 2-12n .答案 32n 2-12n4.已知数列{a n }中,a n =1+1a +n -(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. 解 (1)∵a n =1+1a +n -(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0).又∵a =-7,∴a n =1+12n -9.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 +n -=1+12n -2-a 2.∵对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立, 结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性,∴5<2-a 2<6,∴-10<a <-8.。