高考复习方案新课标2016届高考数学一轮复习第5单元数列课时作业文
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【高考复习方案】(新课标)2016届高考数学一轮复习 第5单元 数
列课时作业 文
课时作业(二十七) [第27讲 数列的概念与简单表示法]
(时间:45分钟 分值:100分)
基础热身
1.下列可作为数列1,2,1,2,1,2,…的一个通项公式的是( )
A .a n =1
B .a n =(-1)n +12
C .a n =2-⎪
⎪⎪⎪⎪⎪sin n π2 D .a n =(-1)n -1
+32 2.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2(a n -1),则a 2等于( )
A .-2
B .2
C .1
D .4
3.已知数列{a n }满足a 1>0,2a n +1=a n ,则数列{a n }是( ) A .递增数列 B .递减数列C .常数列 D .摆动数列
4.[2014·濮阳一模] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,点(n ,S n )在函数y =3×2x
的图像上,则a 5=( )
A .24
B .48
C .72
D .96
5.数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 7=1
2
,则a 1=________.
6.数列{a n }满足a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -1)·a n =(n -1)·3n +1
+3(n∈N *
),则数列{a n }
的通项公式为a n =________.
能力提升
7.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式是a n =( )
A .(-1)n
+12 B .cos n π2C .cos n +12π D .cos n +22
π
8.[2014·金丽衢十二校联考] 已知函数y =f(x),数列{a n }的通项公式是a n =f(n)(n∈N *
),那么“函数y =f (x )在区间[1,+∞)上单调递增”是“数列{a n }是递增数列”的 ( )
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充要条件
D .既不充分也不必要条件 9.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n ,则a 6等于( ) A .3×44 B .3×44+1C .45 D .45+1
10.若数列{a n }满足a 1=19,a n +1=a n -3(n∈N *
),则数列{a n }的前n 项和的数值最大时,n 的值为( )
A .6
B .7
C .8
D .9
11.数列{a n }前n 项和S n =n 2
+2n -2,对数列{a n }描述正确的是( ) A .数列{a n }为递增数列B .数列{a n }为递减数列 C .数列{a n }为等差数列D .数列{a n }为等比数列
12.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n
n +1
,则a n =________.
13.[2014·齐齐哈尔二模] 已知数列{a n }满足a 1=2,a n =-1a n -1+1(n≥2且n∈N *
),
若数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2014=________.
14.(10分)已知数列{a n }的通项公式是a n =n 2
-7n +6. (1)求这个数列的第4项.
(2)150是不是这个数列的项?若是,它是第几项?
(3)该数列从第几项开始各项都是正数?
15.(13分)[2014·龙岩质检] 已知数列{a n}的前n项和为S n,对一切正整数n,点P n(n,S n)都在偶函数f(x)=x2+bx的图像上.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)若b n=2n+a n,求数列{b n}的前n项和T n.
难点突破
16.(12分)[2014·开封三模] 已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=2a n+1(n∈N*).
(1)证明:数列{a n+1}是等比数列;
(2)若数列{b n}满足4b1-1·42b2-1·43b3-1·…·4nb n-1=(a n+1)n,求数列{b n}的通项公式.
课时作业(二十八) [第28讲 等差数列及其前n 项和]
(时间:45分钟 分值:100分)
基础热身
1.等差数列{a n }中,a 1=2,a 2+a 3=13,则a 4+a 5+a 6等于( ) A .14 B .42C .21 D .27
2.[2014·吉林二模] 已知等差数列的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=0,则公差d 等于( )
A .-1
B .1
C .2
D .-2 3.[2014·石家庄二模] 已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 2+a 9=a 6,则S 9=( ) A .-2 B .0C .1 D .2
4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 4+a 25=5,则一定有( ) A .a 6是常数 B .S 7是常数C .a 13是常数 D .S 13是常数 5.在等差数列{a n }中,若a 4=3,则S 7=________.
6.已知数列{a n }是公差d 不为零的等差数列,且a 2+a 6=a 8,则S 5
a 5=________.
能力提升
7.等差数列{a n }中,a 4+a 8=10,a 10=6,则a 18=( ) A .8.5 B .8C .7.5 D .7
8.等差数列{a n }中,a 7=π
4
,则tan (a 6+a 7+a 8)等于( )
A .-
3
3
B .-2
C .-1
D .1 9.[2014·安庆二模] 已知S n 是数列{a n }的前n 项和,若a n +1=a n +a 2,且a 3=2,则S 2014
=( )
A .1006×2013
B .1006×2014
C .1007×2013
D .1007×2014 10.已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且S 7=S 2,若a 1=1,a k +a 4=0,则k 的值是( ) A .5 B .6C .7 D .8
11.设数列{a n }是以3为公差的等差数列,S n 是其前n 项和,若S 10是数列{S n }中的唯一最小项,则数列{a n }的首项a 1的取值范围是( )
A .[-30,-27]
B .(30,33)
C .(-30,-27)
D .[30,33]
12.[2014·苏州一模] 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 5=5,S 9=27,则S 7=________.
13.在等差数列{a n }中,首项a 1=0,公差d≠0,若a m =a 1+a 2+…+a 9,则m =________. 14.(10分)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n . (1)若a 1=1,S 10=100,求数列{a n }的通项公式;
(2)若S n =n 2
-6n ,解关于n 的不等式S n +a n >2n.
15.(13分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =na n -2n(n -1). (1)求证:数列{a n }是等差数列;
(2)设数列⎩⎨
⎧⎭
⎬⎫
1a n a n +1的前n 项和为T n ,求T n . 难点突破
16.(12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,等式a n +a n +2=2a n +1对任意n∈N *
均成立.
(1)若a 4=10,求数列{a n }的通项公式;
(2)若a2=1+t,且存在m≥3(m∈N*),使得a m=S m成立,求t的最小值.
课时作业(二十九) [第29讲 等比数列及其前n 项和]
(时间:45分钟 分值:100分)
基础热身
1.“1,x ,16成等比数列”是“x=4”成立的( )
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充要条件
D .既不充分也不必要条件 2.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1=( )
A .13
B .-13
C .19
D .-19
3.[2014·福州质检] 记等比数列{a n }的前n 项积为Πn ,若a 4·a 5=2,则Π8=( ) A .256 B .81C .16 D .1
4.[2014·濮阳二模] 设S n 是公差不为0的等差数列 {a n }的前n 项和,且 S 1,S 2,S 4
成等比数列,则a 2
a 1
等于( )
A .1
B .2
C .3
D .4
5.[2014·漳州质检] 若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 5+a 7=160,则公比q =________,前n 项和S n =________.
6.若公比为3
2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3a 11=16,则log 2a 16=________. 能力提升
7.[2014·洛阳二模] 已知{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.若a 2a 4=16,S 3=7,则S 4等于( )
A .15
B .31
C .63
D .13
27
8.已知公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 2a 4=16,则log 2a 1=( ) A .4 B .0C .2 D .1 9.公差不为零的等差数列{a n }中,a 2,a 3,a 6成等比数列,则该等比数列的公比为( ) A .1 B .2 C .3 D .4
10.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10S 5=12,则S 15
S 5
=( )
A .34
B .23
C .12
D .13
11.设数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,数列{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,则ba 1+ba 2+ba 3+…+ba 6等于( )
A .78
B .84
C .124
D .126
12.在公差不为零的等差数列{a n }中,2a 4-a 2
8+2a 12=0,若数列{b n }是等比数列,且b 8=a 8,则b 5b 11=________.
13.已知等比数列{a n }是递增数列,S n 是数列{a n }的前n 项和,若a 1,a 3是方程x 2
-5x +4=0的两个根,则S 6=__________.
14.(10分)[2014·厦门质检] 已知{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,n ∈N *
,且a 7
=20,S 3=15.
(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)若等比数列{b n }满足b 1 =a 1,b 4=a 2+a 4,求数列{b n }的前n 项和T n .
15.(13分)各项均为正数的数列{a n }中,a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,对任意n∈N *
,
2S n =2pa 2
n +pa n -p (p ∈R ).
(1)求常数p 的值;
(2)求数列{a n }的前n 项和S n . 难点突破
16.(12分)在数列{a n }中,a 1=35,a n +1=3a n 2a n +1
,n ∈N *
.
(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫
1a n
-1为等比数列.
(2)是否存在互不相等的正整数m ,s ,t ,使m ,s ,t 成等差数列,且a m -1,a s -1,a t
-1成等比数列?如果存在,求出所有符合条件的m ,s ,t 的值;如果不存在,请说明理由.
课时作业(三十) [第30讲 数列求和]
(时间:45分钟 分值:100分)
基础热身
1.已知数列{a n }的通项公式是a n =2n -3(15
)n
,则其前20项和为( )
A .380-35(1-1519)
B .400-25(1-1520)
C .420-34(1-1520)
D .440-45(1-15
20)
2.[2014·重庆三模] 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=5,S 5=15,则数列⎩⎨
⎧⎭
⎬⎫
1a n a n +1的前100项和为( )
A .
100101 B .99101 C .99100 D .101100
3.若数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n
(2n -1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100=( ) A .-200 B .-100 C .200 D .100
4.若数列{a n }的通项公式为a n =n cos n π
2
,其前n 项和为S n ,则S 2014=( )
A .-1006
B .1007
C .-1008
D .1009
5.[2013·南平质检] 已知数列{a n }的通项公式为a n =n +1
3n ,则数列{a n }的前n 项和
S n =________.
6.[2014·海口二模] 设数列{a n }的通项公式为a n =2n -1,则数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫
a n 2n 的前n 项和S n
等于________.
能力提升
7.数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+22+…+2n -1
,…的前n 项和S n >1020,那么n 的最小值是( )
A .7
B .8
C .9
D .10
8.[2014·南宁一模] 如果一个数列{a n }满足a n +1+a n =h(h 为常数,n ∈N *
),则称数列{a n }为等和数列,h 为公和.已知等和数列{a n }中,S n 为其前n 项和,a 1=2,h =-1,则S 2014等于( )
A .-1007
B .1005
C .-1006
D .1007
9.已知数列{a n }的通项公式为a n =1n (n +1)(n∈N *
),其前n 项和S n =910,则直线
x n +1+y
n
=1与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A .36
B .45
C .50
D .55
10.已知函数f(x)=x a 的图像过点(4,2),令a n =1f (n +1)+f (n ),n ∈N *
.记数列
{a n }的前n 项和为S n ,则S 2013= ( )
A.2012-1
B.2013-1
C.2014-1
D.2014+1
11.定义n
p 1+p 2+…+p n
为n 个正数p 1,p 2,…,p n 的“均倒数”.若正数数列{a n }的前
n 项的“均倒数”为
12n +1,且b n =a n +14,则1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 10b 11
=( )
A .1
11 B .112 C .1011 D .1112
12.已知函数f(n)=⎩
⎪⎨⎪⎧n 2
,当n 为奇数,
-n 2,当n 为偶数,且a n =f(n)+f(n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100
等于________.
13.在数列{a n }中,a 1=1,a n +a n +1=(14
)n (n∈N *),记T n =a 1+a 2·4+a 3·42+…+a n ·4
n
-1
,则5T n -4n
a n =__________.
14.(10分)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 4=2a 3,S 2=6. (1)求数列{a n }的通项公式;
(2)若数列{b n }满足b n =a n +log 2a n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 15.(13分)[2014·濮阳二模] 设{a n }是等差数列,{b n }是各项为正数的等比数列,且 a 1
=b 1=1,a 3+b 5=21,a 5+b 3=13.
(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;
(2)求数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫
a n
b n 的前n 项和 S n .
难点突破
16.(12分)已知数列{a n }的首项a 1=1,其前n 项和为S n ,a n +1=2S n +1,n ∈N *
. (1)求数列{a n }的通项公式;
(2)设b n =log 3a n +1,求数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫b n a n 的前n 项和T n ,并说明1≤T n <9
4.
课时作业(三十一) [第31讲 数列的综合问题]
(时间:45分钟 分值:100分)
基础热身
1.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 4<0,a 5>|a 4|,则使S n >0成立的最小正整数n 为( )
A .6
B .7
C .8
D .9
2.已知a ,b ,c 是三个不同的实数,若a ,b ,c 成等差数列,且b ,a ,c 成等比数列,则a∶b ∶c 为( )
A .2∶1∶4
B .-2∶1∶4
C .1∶2∶4
D .1∶(-2)∶4
3.在正项等比数列{a n }中,a 1=1,前n 项和为S n ,且-a 3,a 2,a 4成等差数列,则S 7
的值为( )
A .125
B .126
C .127
D .128
4.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n +2=3a n (n∈N *
),则a n =( )
A .2
n -1
B .n
C .2n -1
D .(32
)n -1
5.[2014·自贡一诊] 一小区计划植树不少于1000棵,若第1天植2棵,以后每天植
树的棵数是前一天的2倍,则需要的最少天数n(n∈N *
)等于________.
6.[2014·南昌一模] 现有一根n 节的竹竿,自上而下每节的长度依次构成等差数列,已知最上面一节的长为10,最下面的三节的长度之和为114,第6节的长度是首节与末节长度的等比中项,则n =________.
能力提升
7.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2a 3=2a 1,且a 4与2a 7的等差中项是5
4,则S 5
等于( )
A .35
B .31
C .33
D .29
8.[2014·上饶二模] 如图K 311所示,将若干个点摆成三角形图案,每条边(包括两个端点)有n 个点,若第n 个图案中总的点数记为a n ,则a 1+a 2+a 3+…+a 10=( )
图K 311
A .126
B .135
C .136
D .140
9.已知各项不为0的等差数列{a n }满足a 4-2a 2
7+3a 8=0,数列{b n }是等比数列,且b 7
=a 7,则b 2b 8b 11等于( )
A .1
B .2
C .4
D .8 10.《张丘建算经》卷上第22题——“女子织布”问题:某女子善于织布,一天比一天织得快,而且每天增加的数量相同.已知第一天织布5尺,30天共织布390尺,则该女子织布每天增加( )
A .47尺
B .1629尺
C .815尺
D .1631
尺
图K 312
11.如图K 312所示,矩形A n B n C n D n 的一边A n B n 在x 轴上,另外两个顶点C n ,D n 在函数f(x)=x +1
x (x>0)的图像上,若点B n 的坐标为(n ,0)(n≥2,n ∈N +),记矩形A n B n C n D n 的周长
为a n ,则a 2+a 3+…+a 10=( )
A .208
B .212
C .216
D .220
12.[2014·蚌埠质检] 在数列{a n }中,a n 为正整数,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n 2,a n 为偶数,
3a n +1,a n 为奇数,若a 1
=5,则a 1+a 2+a 3=________.
13.已知数列{a n }为等差数列,其前n 项和为S n ,若S 4=20,S 6-S 2=36,则S n =________. 14.(10分)将函数 y =sin πx 在区间(0,+∞)内的全部零点按从小到大的顺序排成数列{a n }.
(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)令 b n =2n a n ,其中n∈N *
,求数列{b n }的前n 项和T n .
15.(13分)[2014·淄博二模] 某市为控制大气中PM 2.5的浓度,规定:每年大气中主要污染物的排放总量不能超过55万吨,否则将采取紧急限排措施.已知该市2013年的大气主要污染物的排放总量为40万吨,通过技术改造和倡导绿色低碳生活等措施,此后每年大气中主要污染物的排放总量比上一年的排放总量减少10%.同时,因经济发展和人口增加等因素,每年新增加大气主要污染物排放量m(m>0)万吨.
(1)从2014年起,该市每年大气主要污染物的排放总量(万吨)依次构成数列{a n },求相邻两年主要污染物排放总量的关系式;
(2)证明:数列{a n -10m}是等比数列;
(3)若该市始终不需要采取紧急限排措施,求m 的取值范围. 难点突破
16.(12分)已知函数f(x)=x +1
x (x >0),以点(n ,f(n))为切点作函数图像的切线
l n (n∈N *
),直线x =n +1与函数y =f (x )的图像及切线l n 分别相交于A n ,B n ,记a n =|A n B n |.
(1)求切线l n 的方程及数列{a n }的通项公式; (2)设数列{na n }的前n 项和为S n ,求证:S n <1.
参考答案
课时作业(二十七)
1.C [解析] 由a n =2-⎪
⎪⎪⎪⎪⎪sin n π2,可得a 1=1,a 2=2,a 3=1,a 4=2,…,故选C.
2.D [解析] 因为S n =2a n -2,所以S 1=a 1=2a 1-2,得a 1=2.又S 2=a 1+a 2=2a 2-2,所以a 2=4.
3.B [解析] 由已知a 1>0,2a n +1=a n ,得a n >0,
a n +1a n =1
2
<1,∴a n +1<a n ,∴数列{a n }是递减数列.
4.B [解析] 由点(n ,S n )在函数y =3×2x 的图像上,得S n =3×2n ,则a 5=S 5-S 4=3×25
-3×24
=48.
5.12 [解析] 由a n +1=11-a n 知,a 7=11-a 6=12,解得a 6=-1.由a 6=11-a 5
=-1,解得a 5=2.由a 5=11-a 4=2,解得a 4=12.依次类推,得a 1=1
2.
6.3n [解析] 由a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -3)·a n -1+(2n -1)·a n =(n -1)·3n +1
+3,
得a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -3)·a n -1=(n -2)·3n
+3,
两式相减,得a n =3n
.
7.D [解析] 对选项进行逐一验证,易得D 正确.
8.A [解析] 若函数递增,则对应的数列一定递增;若数列递增,则对应的函数不一定递增.
9.A [解析] 由a n +1=3S n ,得a n +2=3S n +1, ∴a n +2-a n +1=3S n +1-3S n =3a n +1,即a n +2=4a n +1, ∴该数列从第二项开始是以4为公比的等比数列.
又a 2=3S 1=3a 1=3,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧1(n =1),
3×4n -2
(n ≥2), ∴当n =6时,a 6=3×46-2=3×44
.
10.B [解析] ∵a 1=19,a n +1-a n =-3,
∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列,则a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n .
设数列{a n }的前k (k ∈N *
)项和的数值最大,则有 ⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k +1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0,22-3(k +1)≤0,∴193
≤k ≤223.
∵k ∈N *
,∴k =7.
11. A [解析] 由S n =n 2
+2n -2,当n =1时,S 1=1=a 1,当n >1时,a n =S n -S n -1=2n +1,从而可知,从第二项开始,数列{a n }是公差为2的等差数列,为递增数列,又a 2=3>a 1,所以数列{a n }为递增数列.
12.2n (n +1) [解析] 当n =1时,a 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n n +1-2(n -1)
n =2n (n +1).又a 1=1满足上式,所以该数列的通项公式是a n =2n (n +1)
. 13.11356 [解析] 由已知得a 1=2,a 2=-13,a 3=-3
2
,a 4=2,…,所以数列{a n }是以
3为周期的周期数列,所以S 2014=a 1+671×2-13-32=1135
6
.
14.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). 故该数列从第7项开始各项都是正数.
15.解:(1)∵函数f (x )=x 2
+bx 是偶函数,∴b =0,
∴f (x )=x 2
.
∵点P n (n ,S n )在函数f (x )=x 2的图像上,∴S n =n 2
.
当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2
=2n -1,
当n =1时,a 1=S 1=1也符合上式, ∴a n =2n -1.
(2)∵b n =2n +a n =2n
+2n -1,
∴T n =2(1-2n
)1-2+(1+2n -1)n 2
=2n +1+n 2
-2.
16.解:(1)证明:∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1), 故数列{a n +1}是首项为a 1+1=2,公比为2的等比数列.
(2)∵4b 1-1·42b 2-1·43b 3-1·…·4nb n -1=(a n +1)n
,
∴4b 1+2b 2+3b 3+…+nb n -n =(2n )n =2n 2
,
∴2(b 1+2b 2+…+nb n )-2n =n 2
,
即2(b 1+2b 2+…+nb n )=n 2
+2n .①
当n ≥2时,2[b 1+2b 2+…+(n -1)b n -1]=(n -1)2+2(n -1)=n 2
-1.②
由①-②得,2nb n =2n +1(n ≥2),即b n =1+1
2n
(n ≥2),
当n =1时,b 1=32也满足上式,因此b n =1+1
2n
.
课时作业(二十八)
1.B [解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得 ⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,(a 1+d )+(a 1+2d )=13,解得⎩
⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =3, 则数列{a n }的通项公式a n = a 1+(n -1)d =3n -1, ∴ a 4+a 5+a 6=3a 5=3×14=42.
2.D [解析] 由题意可得⎩
⎪⎨⎪⎧a 1+2d =0,3a 1+3×2
2d =6,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =0,a 1+d =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,
d =-2. 3.B [解析] 由a 2+a 9=a 6,得a 5+a 6=a 6,所以a 5=0,所以S 9=9(a 1+a 9)
2=9a 5=
0.
4.D [解析] 由S 4+a 25=5,得4a 1+4×3
2
d +(a 1+24d )=5,即a 1+6d =1,
∴S 13=(a 1+a 13)×13
2
=13a 7=13(a 1+6d )=13.
5.21 [解析] 在等差数列{a n }中,a 1+a 7=2a 4=6,则S 7=7(a 1+a 7)
2
=21.
6.3 [解析] 由a 2+a 6=a 8,得2a 1+6d =a 1+7d ,即a 1=d ≠0,所以S 5
a 5=5a 1+5×42d
a 1+4d
=
5a 1+10d
a 1+4d
=3.
7.B [解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎪⎨
⎪
⎧(a 1+3d )+(a 1+7d )=10,a 1+9d =6,
解得⎩
⎪⎨⎪⎧a 1=154
,
d =14
,
则a 18=a 1+17d =154+17×1
4
=8.
8.C [解析] 由等差数列的性质,得a 6+a 8=2a 7.
又a 7=π4,所以tan(a 6+a 7+a 8)=tan 3π
4
=-1.
9.C [解析] 在a n +1=a n +a 2中,令n =1,则a 2=a 1+a 2,得a 1=0.令n =2,则a 3=2a 2
=2,得a 2=1,所以a n +1-a n =1,则数列{a n }是首项为0,公差为1的等差数列,所以S 2014
=2014×20132
=1007×2013.
10.B [解析] 设等差数列的公差为d .依题意得7a 1+21d =2a 1+d ,即a 1+4d =0.又
a 1=1,所以d =-1
4
.由a k +a 4=0,得a 1+(k -1)d +(a 1+3d )=0,解得k =6.
11.C [解析] 因为公差d =3>0,所以数列{a n }是递增数列.又S 10是{S n }的唯一最小
项,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 10<0,a 11>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d <0,
a 1
+10d >0,得-30<a 1<-27.
12.14 [解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得
⎩
⎪⎨⎪⎧5a 1+5×42d =5,
9a 1+9×82
d =27,
即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =1,a 1+4d =3,解得⎩
⎪⎨⎪⎧a 1=-1,
d =1, 则S 7=7a 1+7×6
2
d =14.
13.37 [解析] 由题意可知,a m =9(a 1+a 9)2=9×2a 5
2
=9a 5.又a 1=0,d ≠0,所以(m
-1)d =9×4d ,解得m =37.
14.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则S 10=10a 1+10×9
2
d =100.又a 1=1,所以d
=2,
则数列{a n }的通项公式为a n = a 1+(n -1)d =2n -1.
(2)S n =n 2
-6n ,
当n =1时,a 1=S 1=1-6=-5.
当n ≥2时,S n -1=(n -1)2
-6(n -1), 所以a n =S n -S n -1=2n -7,
又a 1=-5适合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =2n -7.
故S n +a n = n 2
-4n -7,
则不等式可化为n 2-4n -7>2n ,即n 2
-6n -7>0, 解得n <-1或n >7.
因为n ∈N *,所以原不等式的解集是{n | n >7,且n ∈N *
}. 15.解:(1)证明:由S n =na n -2n (n -1), 得a n +1=S n +1-S n =(n +1)a n +1-na n -4n , 即a n +1-a n =4,
所以数列{a n }是以1为首项,4为公差的等差数列. (2)由(1)知a n =4n -3.
T n =1a 1a 2+…+1a n a n +1=11×5+15×9+19×13+…+1
(4n -3)×(4n +1)
=14(1-15+15-19+19-113+…+14n -3-14n +1
) =14(1-14n +1)=n 4n +1
. 16.解:(1)由等式a n +a n +2=2a n +1对任意n ∈N *
均成立,得数列{a n }是等差数列. 设等差数列{a n }的公差为d .由题意可得a 4=a 1+3d =10,又a 1=1,解得d =3,
则数列{a n }的通项公式为a n = a 1+(n -1)d =3n -2. (2)由a 2=1+t ,得d =a 2-a 1=t , ∴ a n = a 1+(n -1)d =1+(n -1)t ,
S n =na 1+n (n -1)2d =n +n (n -1)
2
t .
由a m =S m ,得1+(m -1)t =m +m (m +1)
2
t ,
则2-2m =(m 2
-3m +2)t .
又m ≥3(m ∈N *
),则t =22-m
∈[-2,0),
故t 的最小值为-2.
课时作业(二十九)
1.B [解析] 若1,x ,16成等比数列,则x 2=1×16,解得x =±4.若x =4,满足x 2
=1×16,即1,x ,16成等比数列,故选B.
2.C [解析] 设等比数列{a n }的公比为q . ∵ S 3=a 2+10a 1,
∴ a 1+a 2+a 3=a 2+10a 1,即a 3=9a 1,则q 2
=a 3a 1
=9.
由a 5=9,得 a 3q 2
=9,即a 3=1,∴a 1=a 3q 2=19
.
3.C [解析] 由题意可知,Π8=a 1·a 2·…·a 8=(a 4·a 5)4
=16.
4.C [解析] 由S 1,S 2,S 4成等比数列,得S 1·S 4=S 2
2,即a 1×4a 1+4(4-1)d 2
=(a 1
+a 1+d )2,化简得2a 1d =d 2
.又d ≠0,所以2a 1=d ,则a 2a 1=a 1+d a 1
=3.
5.2 2
n +1
-2
[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 4=20,a 5+a 7=160,得⎩⎪⎨⎪
⎧a 1q +a 1q 3
=20,a 1
q 4+a 1q 6
=160, 即⎩⎪⎨⎪⎧a 1q (1+q 2
)=20,a 1q 4(1+q 2
)=160,解得⎩
⎪⎨⎪⎧a 1=2,
q =2, 故S n =a 1(1-q n )1-q
=2 n +1
-2.
6.5 [解析] 由已知得a 3a 11=a 2
7=16. 又数列{a n }的各项都为正数,∴a 7=4,
∴a 16=a 7×q 9
=32,故log 2a 16=5.
7.A [解析] 设等比数列{a n }的公比为q ,则q ≠1,且q >0.由题意,得 ⎩⎪⎨⎪
⎧q >0,
a 1q ·a 1q 3=16,a 1
(1-q 3
)1-q =7,
解得⎩
⎪⎨
⎪⎧a 1=1,
q =2, ∴S 4=a 1(1-q 4)1-q =1×(1-24)1-2
=15.
8.B [解析] 依题意可得a 23=a 2a 4=16.因为公比为2,a n >0,所以(a 1·22)2
=16,得a 1=1,则log 2a 1=log 21=0.
9.C [解析] 因为a 2,a 3,a 6成等比数列,所以a 2
3=a 2a 6.设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),则(a 1+2d )2=(a 1+d )(a 1+5d ),化简,得d =-2a 1,则a 2=-a 1,a 3=-3a 1,故
公比为a 3
a 2
=3.
10.A [解析] 由S 10S =12知,公比q ≠1,且S 10=1
2
S 5.
由S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等比数列,
得(S 10-S 5)2
=S 5 (S 15-S 10),化简得S 15=34
S 5,故选A.
11.D [解析] 由已知得,等差数列{a n }的通项公式为a n = a 1+(n -1)d =n +1,等比
数列{b n }的通项公式为b n = b 1q n -1=2n -1,则ba n =2n ,∴ ba 1+ba 2+ba 3+…+ba 6=2+2
2
+…+26
=2(1-26
)1-2=126.
12.16 [解析] 由已知得2a 8=a 4+a 12=a 28
2
,即a 2
8-4a 8=0,所以a 8=0(舍去)或a 8=4,
所以b 8=a 8=4.又数列{b n }是等比数列,所以b 5b 11=b 2
8=16.
13.63 [解析] 由a 1,a 3是方程x 2
-5x +4=0的两个根,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3=5,a 1a 3=4,解得⎩⎪⎨
⎪⎧a 1=1,a 3=4
或⎩
⎪⎨⎪⎧a 1=4,a 3=1. 又数列{a n }是递增数列,所以a 1=1,a 3=4.
设数列{a n }的公比为q ,则q 2
=a 3
a 1
=4,即q =2,
则S 6=a 1(1-q 6)1-q =1-26
1-2
=63.
14.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 7=20,S 3=15,
所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+6d =20,3a 1+3d =15,解得⎩
⎪⎨⎪⎧a 1=2,
d =3, 从而a n =a 1+(n -1)d =2+3(n -1)=3n -1. (2)设等比数列{b n }的公比为q . 由⎩⎪⎨⎪⎧b 1=a 1,b 4=a 2+a 4,得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=2,b 1q 3=16,解得⎩
⎪⎨⎪⎧b 1=2,q =2, 从而T n =b 1(1-q n )1-q =2(1-2n
)1-2
=2n +1
-2.
15.解:(1)由a 1=1及2S n =2pa 2
n +pa n -p (p ∈R ), 得2=2p +p -p ,所以p =1.
(2)由(1)可知,2S n =2a 2
n +a n -1,①
得2S n +1=2a 2
n +1+a n +1-1,②
两式相减得2a n +1=2(a 2n +1-a 2
n )+(a n +1-a n ), 即2(a n +1+a n )(a n +1-a n )-(a n +1+a n )=0, 所以(a n +1+a n )(2a n +1-2a n -1)=0.
由于数列{a n }的各项均为正数,所以有2a n +1-2a n -1=0,
即a n +1-a n =1
2
,
则数列{a n }是首项为1,公差为1
2
的等差数列,
所以S n =na 1+n (n -1)2d =n +n (n -1)4=n (n +3)
4
.
16.解:(1)证明:因为a n +1=3a n 2a n +1,所以1a n +1=13a n +2
3
,
所以1a n +1-1=131a n
-1.
因为a 1=35,所以1a -1=2
3,
所以数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫1a n -1是首项为23,公比为1
3的等比数列.
(2)由(1)知,1a n -1=23×13n -1=23n ,所以a n =3
n
3n +2
.
假设存在互不相等的正整数m ,s ,t 满足条件,
则有m +t =2s ,(a s -1)2
=(a m -1)(a t -1).
由a n =3n 3n +2与(a s -1)2
=(a m -1)(a t -1),
得3s 3s +2-12
=3m 3m +2-13t 3t +2-1, 即3m +t +2×3m +2×3t =32s +4×3s
.
因为m +t =2s ,所以3m +3t =2×3s
.
又3m +3t ≥2 3m +t =2×3s
,当且仅当m =t 时,等号成立,这与m ,s ,t 互不相等矛盾, 所以不存在互不相等的正整数m ,s ,t 满足条件.
课时作业(三十)
1.C [解析] 由a n =2n -315n
,得
S 20=2(1+2+…+20)-315+152+…+1
520=
2×20(1+20)2-3×151-15201-15
=420-341-1
5
20.
2.A [解析] 设等差数列{a n }的公差为d .由S 5=5(a 1+a 5)
2
=5a 3,得a 3=3.
又a 5=5,则数列{a n }的公差d =1
2
(a 5-a 3)=1,
∴数列{a n }的通项公式a n =n ,
∴1a n a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1
, 则数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫1a n a n +1的前100项和为1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a 100a 101=11-12+12-13+…+1100-1
101=1
-1101=100101
. 3.D [解析] 由题意知,a 1+a 2+a 3+…+a 100=-1+3-5+…+(-1)100
(2×100-1)=(-1+3)+(-5+7)+…+(-197+199)=2×50=100.
4.C [解析] 由数列{a n }的通项公式为a n =n cos n π
2
,得
S 2014=cos π2+2cos 2π2+3cos 3π2+…+2014cos 2014π
2
=
0-2+0+4+0-6+…+2012+0-2014=-(2+6+…+2014)+(4+8+…+2012)=-1008.
5.12n 2+n +1-13n [解析] 由a n =n +1
3
n ,得 S n =a 1+a 2+…+a n =1+13+2+132+…+n +13n =(1+2+…+n )+13+132+…+13n =1
2
n 2+
n +1-1
3
n .
6.3-2n +32n [解析] 由a n =2n -1,得a n 2n =2n -12n ,
所以S n =12+322+…+2n -1
2
n ,
12S n =122+323+…+2n -32n +2n -12
n +1, 两式相减,得12S n =12+12+122+…+12n -1-2n -12n +1=12+1-12n -1-2n -12n +1=32-2n +3
2n +1,
所以S n =3-2n +3
2
n .
7.D [解析] 由题意可知,该数列的通项公式为a n =1+2+22+…+2n -1=1-2n
1-2
=2
n
-1,
∴S n =(2+22+…+2n )-n =2-2n +1
1-2
-n =2n +1
-2-n .
若S n >1020,则2n +1
-2-n >1020,解得n ≥10,故选D.
8.A [解析] 在等和数列{a n }中,a n +1+a n =h ,其前2014项和S 2014=a 1+a 2+…+a 2014
=(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2013+a 2014)=1007h =1007×(-1)=-1007.
9.B [解析] 由a n =1n (n +1)=1n -1n +1,得S n =11×2+12×3+…+1n (n +1)=1-
1
2
+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1
. 又S n =910,∴n n +1=9
10
,解得n =9,
则直线方程为x 10+y
9
=1,故直线与两坐标轴的交点坐标分别为(10,0)和(0,9),
故所求三角形的面积为1
2
×10×9=45.
10.C [解析] 由f (4)=2可得4a
=2,解得a =12
,
则f (x )=x 1
2, ∴a n =
1f (n +1)+f (n )=1
n +1+n
=n +1-n ,
∴S 2013=a 1+a 2+a 3+…+a 2013=(2-1)+(3-2)+(4-3)+…+(2014-
2013)=2014-1.
11.C [解析] 依题意有n a 1+a 2+…+a n =12n +1
,即S n =n (2n +1)=2n 2
+n .
当n =1时,a 1=S 1=3.
当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -1, 又a 1=3满足上式,
所以a n =4n -1,所以b n =a n +1
4
=n .
因为1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,
所以1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 10b 11=1-12+12-13+…+110-111=1011
.
12.100 [解析] 由a n =f (n )+f (n +1),得a 1+a 2+a 3+…+a 100=12-22-22+32+32
-42-42+52+…+992-1002-1002+1012
=-(1+2)+(3+2)-…-(99+100)+(101+
100)=-(1+2+…+99+100)+(2+3+…+100+101)=100.
13.n [解析] 由T n =a 1+a 2·4+a 3·42+…+a n ·4n -1,得4T n =a 1·4+a 2·42+a 3·4
3
+…+a n ·4n
,
两式相加,得5T n =a 1+(a 1+a 2)·4+(a 2+a 3)·42+(a 3+a 4)·43+…+(a n -1+a n )·4
n -1
+a n ·4n =1+14×4+142×42+…+14
n -1×4n -1+a n ·4n =n +a n ·4n ,故5T n -4n
·a n =n .
14.解:(1)设等比数列{a n }的公比为q .
由⎩⎪⎨⎪⎧a 4=2a 3,S 2=6, 得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3=2a 1q 2
,a 1+a 1q =6, 解得⎩
⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2, 所以数列{a n }的通项公式为a n =a 1q n -1=2n
.
(2)由(1)可知,b n =a n +log 2a n =2n +log 22n =2n
+n ,
所以数列{b n }的前n 项和T n =(21+1)+(22+2)+...+(2n +n )=(21+22+ (2)
)+(1
+2+…+n )=2(1-2n
)1-2+n (n +1)2=2n +1+n (n +1)
2
-2.
15.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,则依题意有q >0.
由⎩
⎪⎨⎪⎧a 3+b 5=21,a 5+b 3=13,得⎩⎪⎨⎪⎧1+2d +q 4
=21,1+4d +q 2
=13, 所以d =q =2,
所以a n =2n -1,b n =2n -1
.
(2)由(1)可知,a n b n =2n -1
2n -1,
所以S n =1+321+522+…+2n -32n -2+2n -1
2n -1,
2S n =2+3+52+…+2n -32n -3+2n -1
2
n -2,
两式相减得
S n =2+2+1+12+122+…+12n -3-2n -12n -1=4+1-12n -2
1-12
-2n -12n -1=6-2n +3
2
n -1.
16.解:(1)由题意得a n +1=2S n +1,a n =2S n -1+1(n ≥2), 两式相减得a n +1-a n =2(S n -S n -1)=2a n , 即a n +1=3a n (n ≥2),
所以当n ≥2时,数列{a n }是以3为公比的等比数列.
因为a 2=2S 1+1=2a 1+1=3,所以a 2a 1
=3,
所以
a n +1
a n
=3对任意正整数成立, 所以{a n }是首项为1,公比为3的等比数列,所以a n =3n -1
.
(2)由(1)得a n =3n -1,所以b n =log 3a n +1=log 33n
=n , 则b n a n =n 3n -1=n ·13
n -1, 故T n =1+2×13+3×132+4×133+…+n ×13
n -1,①
13T n =1×13+2×132+3×133+…+(n -1)×13n -1+n ×1
3
n ,②
①-②,得23T n =1+13+132+133+…+13n -1-n ×13n =1-13n 1-13
-n ×13
n
,
所以T n =94-94+32n 13n
.
因为94+32n 13n >0,所以T n =94-94+32n ·13n <94
.
又因为T n +1-T n =n +1
3
n >0,所以数列{T n }递增,所以(T n )min =T 1=1,
所以1≤T n <9
4
.
课时作业(三十一)
1.C [解析] 由题意知,a 4+a 5>0,∴S 7=7(a 1+a 7)2= 7a 4<0,S 8=8(a 1+a 8)
2
=
8(a 4+a 5)
2
>0,故选C. 2.B [解析] 由于a ,b ,c 成等差数列,则设a =m -d ,b =m ,c =m +d ,d ≠0.
又因为b ,a ,c 成等比数列,所以a 2=bc ,即(m -d )2
=m (m +d ),化简,得d =3m ,则a =-2m ,b =m ,d =4m ,
所以a ∶b ∶c =-2∶1∶4.
3.C [解析] 由-a 3,a 2,a 4成等差数列,得2a 2=-a 3+a 4.
设等比数列{a n }的公比为q ,则2a 1q =-a 1q 2+a 1q 3
.
由q >0,得q 2
-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去),
∴ S 7=1-2
7
1-2
=127.
4.D [解析] 由S n +2=3a n ,得S n -1+2=3a n -1(n ≥2),两式相减得,2a n =3a n -1(n ≥2),即a n a n -1=32
(n ≥2). 又当n =1时,S 1+2=3a 1=a 1+2,解得a 1=1,所以数列{a n }是首项为1,公比为3
2
的等
比数列,则a n =32
n -1
.
5.9 [解析] 设第n 天植树的棵数为a n .依题意,每天植树的棵数组成等比数列{a n },
公比为2,则S n =2(1-2n
)1-2
=2n +1-2≥1000,即2n +1
≥1002.
又n ∈N *,得n ≥9,故需要的最少天数n (n ∈N *
)等于9.
6.16 [解析] 设自上而下每节的长度依次构成的等差数列为{a n },公差为d ,则a 1=
10,a n +a n -1+a n -2=114,a 2
6=a 1a n .
由a n +a n -1+a n -2=114,得3a n -1=114,即a n -1=38>a 1,所以d >0.
由a 26=a 1a n ,得(a 1+5d )2
=a 1(a n -1+d ),
即(10+5d )2
=10(38+d ),解得d =2,
则a n -1=a 1+(n -2)d =38,即10+2(n -2)=38,解得n =16.
7.B [解析] 在等比数列{a n }中,由等比数列的性质,有a 2a 3=a 1a 4,又a 2a 3=2a 1,则a 4=2.
∵a 4与2a 7的等差中项是5
4
,
∴a 4+2a 7=54×2=52,则a 7=1
4
.
设等比数列{a n }的公比为q ,由a 4=2,a 7=1
4得,
⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3=2,a 1q 6=14, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=16,q =1
2,则S 5=161-12
5
1-12
=31. 8.C [解析] 从第2项起,该数列是等差数列,且公差为3,所以a 1+a 2+a 3+…+a 10
=1+9a 2+9×8
2
×3=1+27+108=136.
9.D [解析] 设等差数列{a n }的公差为d .由已知,得2a 2
7=a 4+3a 8,即a 1+3d +3a 1+
21d =4a 1+24d =4(a 1+6d )=4a 7=2a 2
7,∴a 7=2或a 7=0(舍去),
∴b 7=2,则b 2b 8b 11=b 1q ·b 1q 7·b 1q 10=b 31q 18=(b 1q 6)3=b 3
7=8.
10.B [解析] 由题意可知,该女子每天织布的数量组成等差数列{a n },其中a 1=5,
数列的前30项和S 30=390.设公差为d ,则S 30=30a 1+30×292d =390,解得d =16
29
,即该女
子织布每天增加16
29
尺.
11.C [解析] 因为四边形A n B n C n D n 是矩形,B n (n ,0),所以|A n D n |=|B n C n |=n +1
n
.设点
D n 的坐标为x ,n +1n ,则有x +1x =n +1n ,得x =1n (舍去x =n ),即A n 1n ,0,则|A n B n |=n -1
n
,
所以矩形的周长a n =2(|A n B n |+|B n C n |)=2n -1n +2n +1
n
=4n ,
则a 2+a 3+…+a 10=4(2+3+4+…+10)=216.
12.29 [解析] 依题意,得a 1=5,a 2=3a 1+1=16,a 3=a 2
2
=8,所以a 1+a 2+a 3=29.
13.n 2
+n [解析] 由题意,得a 1+a 2+a 3+a 4=20,a 3+a 4+a 5+a 6=36,作差可得8d
=16,即d =2,于是可得a 1=2,所以S n =2×n +n (n -1)2
×2=n 2
+n .
14.解:(1)由y =sin πx =0(x ∈(0,+∞)),得πx =n π,
所以x =n (n ∈N *
),所以函数在区间(0,+∞)内的全部零点构成以1为首项,1为公差的等差数列,所以a n =n .
(2)由(1)可知,b n =2n a n =n ·2n
.
因为T n =1×2+2×22+3×23+…+n ·2n
,
所以2T n =1×22+2×23+3×24+…+n ·2n +1
,
两式相减得,-T n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1
=
2(1-2n
)1-2
-n ·2n +1=(1-n )2n +1
-2,
所以T n =(n -1)2n +1
+2.
15.解:(1)由已知,得a 1=40×0.9+m ,a n +1=0.9a n +m (n ≥1).
(2)由(1)得,a n +1-10m =0.9a n -9m =0.9(a n -10m ),所以数列{a n -10m }是以a 1-10m =36-9m 为首项,0.9为公比的等比数列.
(3)由(2)得,a n -10m =(36-9m )·0.9n -1
,
即a n =(36-9m )·0.9n -1
+10m .
由(36-9m )·0.9n -1
+10m ≤55,得m ≤55-36×0.9n -110-9×0.9n -1=5.5-4×0.9n
1-0.9n = 1.51-0.9
n +
4(n ∈N *
)恒成立,
所以m ≤5.5.又m >0,综上可得,m ∈(0,5.5].
16.解:(1)对f (x )=x +1x (x >0)求导,得f ′(x )=1-1
x
2,
21 则切线l n 的方程为y -n +1n =1-1n 2(x -n ),即y =1-1n 2x +2n . 易知A n n +1,n +1+
1n +1,B n n +1,n +1+n -1n 2, 由a n =|A n B n |,知a n =⎪⎪⎪⎪⎪⎪1n +1-n -1n 2=1n 2(n +1)
. (2)证明:由(1)可知,na n =1n (n +1)=1n -1n +1
, ∴S n =a 1+a 2+…+a n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1<1.。