2018年高中数学北师大版必修五达标练习:第1章 §2-2.2 第1课时 等差数列的前n项和 Word版含解析
2018年高中数学北师大版必修五达标练习第1章 章末综合检测(一) Word版含解析
章末综合检测(一)(时间:分钟,满分:分)一、选择题:本题共小题,每小题分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的..已知实数-,,,,-成等比数列,则等于( ).-.±.-.±解析:选.因为=(-)×(-)=,=,所以=-(=不合题意,舍去),所以=-..有穷数列,,,,…,+的项数是( ).+.+.+.+解析:选.此数列的次数依次为,,,,…,+,为等差数列,且首项=,公差=,设+是第项,+=+(-)×,所以=+.故选..某种细胞开始有个,小时后分裂成个并死去个,小时后分裂成个并死去个,小时后分裂成个并死去个,…,按此规律进行下去,小时后细胞存活的个数是( ) .个.个.个.个解析:选.设开始的细胞数和每小时后的细胞数构成的数列为{}.则即=.所以-=·-,=-+,=..等差数列{}的公差不为零,首项=,是和的等比中项,则数列的前项之和是( )....解析:选.设公差为,所以(+)=×(+),因为≠,所以=,从而=..已知是等差数列{}的前项和,下列选项中不可能是{}的图像的是( )解析:选.因为是等差数列{}的前项和,所以设=+(,为常数,∈+),则其对应函数=+的图象是过原点的一条曲线.当=时,该曲线是过原点的直线,如选项;当≠时,该曲线是过原点的抛物线,如选项,;选项中的曲线不过原点,不符合题意.选..设=()是一次函数,若()=,且(),(),()成等比数列,则()+()+…+()等于( ) .(+) .(+).(+) .(+)解析:选.设=+(≠),因为()=,所以=.又因为(),(),()成等比数列,所以(+)=(+)·(+),所以=,所以=+.所以()+()+…+()=(×+)+(×+)+…+(×+)=(++…+)+=++=(+).故选..已知是数列{}的前项和,=(=,,,…),则数列{}( ).是公比为的等比数列.是公差为的等差数列.是公比为的等比数列.既非等差数列,也非等比数列解析:选.因为=,所以=,则=.当≥时,=--=--=-.因为=不适合上式,所以{}既非等差数列,也非等比数列..数列{}满足递推公式=-+-(≥),又=,则使得为等差数列的实数λ等于( )...-.解析:选=,=,=,令=,则=,=,=,因为+=,所以λ=-..已知等差数列{}的前项和为,若+=,则())=( )...-.-解析:选.在等差数列{}中,==(+)=(+)=,所以())=-)=-)=-=-.故选..设数列{}是以为首项,为公差的等差数列,{}是以为首项,为公比的等比数列,则++…+等于( )....解析:选.由已知可得=+,=-,于是=+,因此++…+=(+)+(+)+…+(+)=++…++=++…++=+=..设是数列{}的前项和,且=-,+=+,则=( )。
2018秋新版高中数学北师大版必修5习题:第一章数列 1.2.2.2
{ } ������
2
25
(2)设 cn=log2������������,数列 ������������������������ + 2 的前 n 项和为 Tn,求满足 Tn<21(n∈N+)的 n 的最大值.
( )1 ������ - 1
(1)证明:在 Sn=-an- 2 +2 中,
1
令 n=1,可得 S1=-a1-1+2=a1,解得 a1=2.
答案:B
7.等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 S3=-6,S18-S15=18,则 S18= . 解析:∵S3=a1+a2+a3=-6,S18-S15=a18+a17+a16=18,
∴(a1+a18)+(a2+a17)+(a3+a16)=12,即 a1+a18=4.
18(������1 + ������18)
A.30
B.45
C.90
D.186
答案:C
5.在等差数列{an}中,Sn 是它的前 n 项和.若 S16>0,且 S17<0,则当 Sn 最大时,n 的值为( )
A.8
B.9
C.10
D.16
16(������1 + ������16)
17(������1 + ������17)
解析:由 S16>0,且 S17<0,知 2 >0,且 2 <0,得 a1+a16>0,且 a1+a17<0,所以 a8+a9>0,2a9<0, 所以 a8>0,a9<0,故当 Sn 最大时,n=8. 答案:A
高中数学北师大版必修5课时作业第1章 数列 02 Word版含答案
§数列的函数特性
时间:分钟满分:分
班级姓名分数
一、选择题:(每小题分,共×=分)
.设数列{}的前项和=,则的值为( )
..
..
.已知+--=,则数列{}是( )
. 递增数列 . 递减数列
. 常数项 . 不能确定
.下列说法中不正确的是( )
.数列,,,…是无穷数列.数列{()}就是定义在正整数集+上或它的有限子集{,…,}上的函数值
.数列,-,-,-,…不一定是递减数列
.已知数列{},则{+-}也是一个数列
.已知数列{}满足=,+=(∈+),则的值是( )
..-
.设数列{}中,=,+=+,则通项可能是( )
.-.·--
.-.·--.已知数列{}满足+=
若=,则的值为( )
. .
. .
二、填空题:(每小题分,共×=分)
.数列{}的通项公式为=-,则它的最小项是.
.已知数列{}中,=,+=+(-),则=.
.已知数列{}的前项和=-,第项满足<<,则=.
三、解答题:(共分,其中第小题分,第、小题各分).根据函数=的单调性,求数列{}的最大项与最小项的值.。
2018秋新版高中数学北师大版必修5习题:第一章数列 1.2.1.2
第2课时 等差数列的性质及应用课时过关·能力提升1.在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则a 2+a 10等于( )B.16C.20D.24,a 2+a 10=a 4+a 8=16,故选B .{a n }中,已知a 7+a 9=16,a 4=1,则a 12的值是( )B.30C.31D.64{a n}是等差数列,∴a 7+a 9=a 4+a 12,a 12=16-1=15.m和2n 的等差中项是4,2m 和n 的等差中项是5,则m 和n 的等差中项是( )B.3C.6D.9m+2n=8,2m+n=10,3(m+n )=18,∴m+n=6.∴m 和n 的等差中项是3.故选B .与27之间插入7个数,使这9个数成等差数列,则插入的这7个数中的第4个数为( )B.9C.12D.153+8d=27,∴d=3,a 5=3+4×3=15.故选D .1 010的一组数构成等差数列,其末项为2 017,则该数列的首项为 .{a n }中,a 1+a 4+a 7=39,a2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9= .,得(a 1+a 4+a 7)+(a 3+a 6+a 9)=2(a 2+a 5+a 8),即39+(a 3+a 6+a 9)=2×33,故9=27.,这三个数之和为9,平方和为35,则这三个数构成的等差数列为 . a-d ,a ,a+d ,a-d+a+a+d=3a=9,即a=3.∵(a-d )2+a 2+(a+d )2=35,∴d=±2.所求数列为1,3,5或5,3,1.或5,3,1y ,两个数列x ,a 1,a 2,a 3,y 和x ,b 1,b 2,b 3,b 4,y 都是等差数列,则= . a 2-a 1b 3-b 2d 1,d2,由已知得{y =x +4d 1,y =x +5d 2,即{4d 1=y -x ,5d 2=y -x ,,即.d 1d 2=54a 2-a 1b 3-b 2=d 1d 2=54a 1,a 2,…,a m (m 为正整数)满足条件:a 1=a m ,a 2=a m-1,…,a m =a 1,则称其为“对称”数列.例如,数列1,2,5,2,1与数列8,4,2,4,8都是“对称”数列.已知在21项的“对称”数列{c n }中,c 11,c 12,…,c 21是以1为首项,2为公差的等差数列,则c 2= .c 11,c 12,…,c 21是以1为首项,2为公差的等差数列,c 20=c 11+9d=1+9×2=19.因为数列{c n }为21项的“对称”数列,c 2=c 20=19.已知成等差数列,并且a+c ,a-c ,a+c-2b 均为正数,求证:lg(a+c ),lg(a-c ),lg(a+c-2b )也成等差数列.1a ,1b ,1c 2lg(a-c )=lg(a+c )+lg(a+c-2b ).∵成等差数列,∴,1a ,1b ,1c 2b =1a +1c ∴2ac=ab+bc.∴-2ac=2ac-2b (a+c ),∴-2ac+a 2+c 2=2ac-2b (a+c )+a 2+c 2,∴(a-c )2=(a+c )(a+c-2b ).∵a-c ,a+c ,a+c-2b 都是正数,∴2lg(a-c )=lg(a+c )+lg(a+c-2b ).∴lg(a+c ),lg(a-c ),lg(a+c-2b )也成等差数列.★11.已知函数f (x )=,数列{x n }的通项公式由x n =f (x n-1)(n ≥2,n ∈N +)确定.3x x +3(1)求证:是等差数列;{1x n }=时,求x 100.12n =f (x n-1)=(n ≥2,n ∈N +),3x n -1x n -1+3∴.x n =x n -1+33x n -1=13+1x n -1∴(n ≥2,n ∈N +).1x n ‒1x n -1=13是公差为的等差数列.{1x n }13x 1=+(n-1)×,12,1x n=1x 113∴=2+(100-1)×=35,∴x 100=.1x 10013135★12.甲、乙两人连续6年对某县农村养鸡业规模进行调查,提供两个不同的信息图如图.甲调查表明:从第1年起平均每个养鸡场出产1万只鸡上升到第6年平均每个养鸡场出产2万只鸡.乙调查表明:养鸡场个数由第1年30个减少到第6年10个.根据提供的信息说明.(1)第2年养鸡场的个数及全县出产鸡的总只数.(2)到第6年这个县的养鸡业比第1年是扩大了还是缩小了?请说明理由.?请说明理由.,从第1年到第6年平均每个养鸡场出产鸡的只数成等差数列,记为{a n },公差为d 1,且1a 6=2;从第1年到第6年的养鸡场个数也成等差数列,记为{b n },公差为d 2,且b 1=30,b 6=10;从第1年到第6年全县出产鸡的总只数记为数列{c n },则c n =a n b n .(1)由a 1=1,a 6=2,得{a 1=1,a 1+5d 1=2,∴{a 1=1,d 1=0.2,∴a 2=1.2.由b 1=30,b 6=10,得{b 1=30,b 1+5d 2=10,∴∴b 2=26.∴c 2=a 2b 2=1.2×26=31.2.{b 1=30,d 2=-4,故第2年养鸡场的个数为26,全县出产鸡的总只数是31.2万.(2)缩小了.理由如下:c 6=a 6b 6=2×10=20<c 1=a 1b 1=30,故到第6年这个县的养鸡业比第1年缩小了.(3)第2年的规模最大.理由如下:∵a n =1+(n-1)×0.2=0.2n+0.8(1≤n ≤6,n ∈N +),b n =30+(n-1)×(-4)=-4n+34(1≤n ≤6,n ∈N +),∴c n =a n b n =(0.2n+0.8)(-4n+34)=-0.8n 2+3.6n+27.2(1≤n ≤6,n ∈N +).∵对称轴为直线n=,94∴当n=2时,c n 最大.故第2年的规模最大.。
2018年高中数学北师大版必修五达标练习:第1章 §1-1.1 数列的概念 Word版含解析 (10)
[A 基础达标]1.数列{a n },{b n }满足a n b n =1,a n =n 2+3n +2,则{b n }的前10项和为( ) A.14B .512 C.34 D .712解析:选B.依题意b n =1a n =1n 2+3n +2=1(n +1)(n +2)=1n +1-1n +2,所以{b n }的前10项和为S 10=⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+⎝⎛⎭⎫14-15+…+⎝⎛⎭⎫111-112=12-112=512,故选B. 2.若数列{a n }的通项公式a n =2n +2n -1,则数列{a n }的前n 项和S n 为( )A .2n +n 2-1B .2n +1+n 2-1C .2n +1+n 2-2D .2n +n 2-2解析:选 C.S n =(2+22+23+…+2n )+[1+3+5+…+(2n -1)]=2(1-2n )1-2+n (1+2n -1)2=2n +1-2+n 2. 3.数列{a n }中,a n =1n (n +1),其前n 项和为910,则在平面直角坐标系中,直线(n +1)x +y +n =0在y 轴上的截距为( )A .-10B .-9C .10D .9解析:选B.数列{a n }的前n 项和为11×2+12×3+…+1n (n +1)=1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1=910,所以n =9,于是直线(n +1)x +y +n =0即为10x +y +9=0.所以其在y 轴上的截距为-9.4.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-6n ,则{|a n |}的前n 项和T n 等于( )A .6n -n 2B .n 2-6n +18 C.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n +18,n >3 D .⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n ,n >3 解析:选C.因为由S n =n 2-6n 得{a n }是等差数列,且首项为-5,公差为2. 所以a n =-5+(n -1)×2=2n -7,n ≤3时,a n <0,n >3时,a n >0,T n =⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n +18,n >3.5.设数列1,(1+2),…,(1+2+22+…+2n -1),…的前n 项和为S n ,则S n =( ) A .2nB .2n -nC .2n +1-nD .2n +1-n -2 解析:选D.因为a n =1+2+22+…+2n -1=1-2n 1-2=2n -1,所以S n =(2+22+23+…+2n )-n =2(1-2n )1-2-n =2n +1-n -2. 6.已知数列{a n }的通项公式a n =2n -12n ,其前n 项和S n =32164,则项数n 等于________. 解析:a n =2n -12n =1-12n , 所以S n =n -12⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12=n -1+12n =32164=5+164, 所以n =6.答案:67.已知ln x +ln x 2+…+ln x 10=110,则ln x +ln 2 x +ln 3 x +…+ln 10 x =________. 解析:由ln x +ln x 2+…+ln x 10=110.得(1+2+3+…+10)ln x =110,所以ln x =2.从而ln x +ln 2 x +…+ln 10 x =2+22+23+…+210=2(1-210)1-2=211-2=2 046. 答案:2 0468.已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2,n 为奇数,-n 2,n 为偶数,且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100等于________.解析:由题意,a 1+a 2+…+a 100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)-…-(99+100)+(101+100)=100.答案:1009.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n 2,n ∈N +. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和.解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n . 故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,a n =n ,故b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2, B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2.10.已知数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,且S n =a n (a n +1)2,n ∈N +; (1)求证:数列{a n }是等差数列;(2)设b n =12S n,T n =b 1+b 2+…+b n ,求T n . 解:(1)证明:因为S n =a n (a n +1)2,n ∈N +, 所以当n =1时,a 1=S 1=a 1(a 1+1)2, 所以a 1=1.当n ≥2时,由⎩⎪⎨⎪⎧2S n =a 2n +a n ,2S n -1=a 2n -1+a n -1,得2a n =a 2n +a n -a 2n -1-a n -1.即(a n +a n -1)(a n -a n -1-1)=0,因为a n +a n -1>0,所以a n -a n -1=1(n ≥2).所以数列{a n }是以1为首项,以1为公差的等差数列.(2)由(1)可得a n =n ,S n =n (n +1)2, b n =12S n =1n (n +1)=1n -1n +1. 所以T n =b 1+b 2+b 3+…+b n=1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.[B 能力提升]11.化简S n =n +(n -1)×2+(n -2)×22+…+2×2n -2+2n -1的结果是( )A .2n +1+n -2B .2n +1-n +2 C .2n -n -2 D .2n +1-n -2 解析:选D.因为S n =n +(n -1)×2+(n -2)×22+…+2×2n -2+2n -1,所以2S n =n ×2+(n -1)×22+(n -2)×23+…+2×2n -1+2n ,有2S n -S n =2+22+23+…+2n -1+2n -n ,得S n =2n +1-2-n .12.已知数列{a n }中,a n =4×(-1)n -1-n (n ∈N +),则数列{a n }的前2n 项和S 2n =________. 解析:S 2n =a 1+a 2+…+a 2n =[4(-1)0-1]+[4(-1)1-2]+[4(-1)2-3]+…+[4(-1)2n -1-2n ]=4[(-1)0+(-1)1+(-1)2+…+(-1)2n -1]-(1+2+3+…+2n )=-2n (2n +1)2=-n (2n +1). 答案:-n (2n +1)13.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }是等比数列,满足a 1=3,b 1=1,b 2+S 2=10,a 5-2b 2=a 3.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)令c n =⎩⎪⎨⎪⎧2S n ,n 为奇数,b n ,n 为偶数. 设数列{c n }的前n 项和为T n ,求T 2n .解:(1)设数列{a n }的公差为d ,数列{b n }的公比为q , 由b 2+S 2=10,a 5-2b 2=a 3,得⎩⎪⎨⎪⎧q +6+d =10,3+4d -2q =3+2d ,解得⎩⎪⎨⎪⎧d =2,q =2, 所以a n =3+2(n -1)=2n +1,b n =2n -1.(2)由a 1=3,a n =2n +1得S n =n (n +2),则n 为奇数时,c n =2S n =1n -1n +2. n 为偶数时,c n =2n -1,所以T 2n =(c 1+c 3+…+c 2n -1)+(c 2+c 4+…+c 2n )=⎣⎡⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+ ⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1+(2+23+…+22n -1) =1-12n +1+2(1-4n )1-4=2n 2n +1+23(4n -1). 14.(选做题)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2.(1)求数列{x n }的通项公式;(2)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1, 1),P 2(x 2, 2),…,P n +1(x n +1, n +1)得到折线P 1 P 2…P n +1,求由该折线与直线y =0,x =x 1,x =x n +1所围成的区域的面积T n .解:(1)设数列{x n }的公比为q ,由已知q >0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 1q =3,x 1q 2-x 1q =2.所以3q 2-5q -2=0.因为q >0,所以q =2,x 1=1,因此数列{x n }的通项公式为x n =2n -1.(2)过P 1,P 2,…,P n +1向x 轴作垂线,垂足分别为Q 1,Q 2,…,Q n +1. 由(1)得x n +1-x n =2n -2n -1=2n -1,记梯形P n P n +1Q n +1Q n 的面积为b n ,由题意得b n =(n +n +1)2×2n -1=(2n +1)×2n -2, 所以T n =b 1+b 2+…+b n =3×2-1+5×20+7×21+…+(2n -1)×2n -3+(2n +1)×2n -2.① 又2T n =3×20+5×21+7×22+…+(2n -1)×2n -2+(2n +1)×2n -1.② ①-②得-T n =3×2-1+(2+22+…+2n -1)-(2n +1)×2n -1=32+2(1-2n -1)1-2-(2n +1)×2n -1. 所以T n =(2n -1)×2n +12.。
2018年高中数学北师大版必修五达标练习:第1章 §1-1.1 数列的概念 Word版含解析 (29)
1.已知集合A ={x |x 2-x -2<0,x ∈R },B ={x |x 2-1≥0,x ∈R },则A ∩B 等于( )A .{x |-1<x <2}B .{x |x ≤-1或1≤x <2}C .{x |1<x <2}D .{x |1≤x <2}解析:选D.因为A ={x |-1<x <2},B ={x |x ≥1或x ≤-1},所以A ∩B ={x |1≤x <2}.2.已知z =2x +y ,x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x ,x +y ≤2,x ≥a ,且z 的最大值是最小值的4倍,则实数a 的值是( )A.13B .14 C.15 D .16解析:选B.在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域及直线2x +y =0,平移该直线,当相应直线分别经过该平面区域内的点(a ,a )与(1,1)时,相应直线在x 轴上的截距达到最小与最大,此时z =2x +y 取得最小值与最大值,于是有2×1+1=4(2a +a ),a =14. 3.已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中不一定成立的是( )A .ab >acB .c (b -a )>0C .cb 2<ab 2D .a (a -b )>0解析:选C.由已知可得,c <0,a >0,b 不一定,若b =0时,C 不一定成立,故选C.4.设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则(x 2+1y 2)(1x 2+4y 2)的最小值为________. 解析:⎝⎛⎭⎫x 2+1y 2⎝⎛⎭⎫1x 2+4y 2=1+4+4x 2y 2+1x 2y 2≥1+4+24x 2y 2·1x 2y 2=9,当且仅当4x 2y 2=1x 2y 2,即|xy |=22时等号成立. 答案:95.某小型服装厂生产一种风衣,日销货量x 件与货价p 元/件之间的关系为p =160-2x ,生产x 件所需成本为C =500+30x 元,则该厂日产量为__________时,日获利不少于1 300元. 解析:由题意,得(160-2x )x -(500+30x )≥1 300,化简得x 2-65x +900≤0,解之得20≤x ≤45.因此,该厂日产量为20件至45件时,日获利不少于1 300元.答案:20件至45件6.已知实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,x +2y ≤4,y ≥12x +m ,且z =x 2+y 2+2x -2y +2的最小值为2,求实数m 的取值范围.解:画出可行域如图所示(阴影部分),由题意,知z =(x +1)2+(y -1)2,过点(-1,1)作直线y =x 的垂线,垂足为原点O ,点(-1,1)与点O 之间距离的平方恰好为2,说明点O 一定在可行域内,则直线y =12x +m 在y 轴上的截距m ≤0.。
【高二数学试题精选】2018北师大版高中数学必修五第1章 2
所以当n=20时,Sn取最大值.
答案20
9.在等差数列{an}中,a3=2,3a2+2a7=0,其前n项和为Sn求
(1)等差数列{an}的通项式;
(2)Sn,n为何值时,Sn最大.
解(1)设等差数列{an}的差为d,
根据题意,得a1+2d=2,5a1+15d=0,
解得a1=6,d=-2
所以数列{an}的通项式为an=-2n+8
(2)由第一问可知Sn=6n+n(n-1)2·(-2)=-n2+7n=-n-722+494
因为S3=-9+21=12,S4=-16+28=12,
所以当n=3或n=4时,Sn最大.
10.已知数列{an}的通项式an=31-3n,求数列{|an|}的前n项和Hn
解设{an}的前n项和为Sn
由an=31-3n可得Sn=-32n2+592n
由an≥0,解出n≤313≈103
当n≤10时,Hn=Sn=-32n2+592n;
当n≥11时,Hn=2S10-Sn=32n2-592n+290
所以Hn=-32n2+592n,n≤10,32n2-592n+290,n≥11
[B能力提升]
3.已知数列{an}的通项式an=26-2n,则使其前n项和Sn最大的n的值为( )
A.11或12 B.12
c.13 D.12或13
解析选D因为an=26-2n,所以an-an-1=-2,所以数列{an}为等差数列.又a1=24,d=-2,所以Sn=24n+n(n-1)2×(-2)=-n2+25n=-n-2522+6254又n∈N+,所以当n=12或13时,Sn最大.
6.已知数列{an}满足an+1=an-57,且a1=5,设{an}的前n项和为Sn,则使得Sn取得最大值的序号n的值为________.
2018年高中数学北师大版必修五达标练习:第1章 §1-1.1 数列的概念 Word版含解析 (23)
[A 基础达标]1.不等式x +5(x -1)2≥2的解集是( ) A.⎣⎡⎦⎤-3,12 B .⎣⎡⎦⎤-12,3 C.⎣⎡⎭⎫12,1∪(1,3]D .⎣⎡⎭⎫-12,1∪(1,3] 解析:选D.因为(x -1)2>0,由x +5(x -1)2≥2可得x +5≥2(x -1)2且x ≠1. 所以2x 2-5x -3≤0且x ≠1,所以-12≤x ≤3且x ≠1. 所以不等式的解集是⎣⎡⎭⎫-12,1∪(1,3]. 2.已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x +3x -1<0 ,N ={x |x ≤-3},则集合{x |x ≥1}等于( ) A .M ∩NB .M ∪NC .∁R (M ∩N )D .∁R (M ∪N )解析:选D.x +3x -1<0⇔(x +3)(x -1)<0,故集合M 可化为{x |-3<x <1},将集合M 和集合N 在数轴上表示出来(如图),易知答案.3.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的集合是( )A .{a |0<a <4}B .{a |0≤a <4}C .{a |0<a ≤4}D .{a |0≤a ≤4}解析:选D.若a =0时符合题意,若a >0时,相应二次方程中的Δ=a 2-4a ≤0,得{a |0<a ≤4},综上得{a |0≤a ≤4},故选D.4.设集合A ={x |x 2+2x -3>0},B ={x |x 2-2ax -1≤0,a >0}.若A ∩B 中恰含有一个整数,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,34 B .⎣⎡⎭⎫34,43 C.⎣⎡⎭⎫34,+∞ D .(1,+∞)解析:选B.A ={x |x 2+2x -3>0}={x |x >1或x <-3},因为函数y =f (x )=x 2-2ax -1的对称轴为x =a >0,f (-3)=6a +8>0,根据对称性可知,要使A ∩B 中恰含有一个整数,则这个整数解为2,所以有f (2)≤0且f (3)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧4-4a -1≤0,9-6a -1>0,所以⎩⎨⎧a ≥34,a <43,即34≤a <43. 5.在R 上定义运算×:A ×B =A (1-B ),若不等式(x -a )×(x +a )<1对任意的实数x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .-1<a <1B .0<a <2C .-12<a <32D .-32<a <12解析:选C.(x -a )×(x +a )=(x -a )[1-(x +a )]=-x 2+x +a 2-a ,所以-x 2+x +a 2-a <1,即x 2-x -a 2+a +1>0对x ∈R 恒成立,所以Δ=1-4(-a 2+a +1)=4a 2-4a -3<0,所以(2a-3)(2a +1)<0,即-12<a <32. 6.若a <0,则不等式x -4a x +5a>0的解集是________. 解析:原不等式可化为(x -4a )(x +5a )>0,由于a <0,所以4a <-5a ,因此原不等式解集为{x |x <4a 或x >-5a }.答案:{x |x <4a 或x >-5a }7.某商家一月份至五月份累计销售额达3 860万元,六月份的销售额为500万元,七月份的销售额比六月份增加x %,八月份的销售额比七月份增加x %,九、十月份的销售总额与七、八月份的销售总额相等,若一月份至十月份的销售总额至少为7 000万元,则x 的最小值为________.解析:由题意得七月份的销售额500(1+x %),八月份的销售额为500(1+x %)2,所以一月份至十月份的销售总额为3 860+500+2[500(1+x %)+500(1+x %)2]≥7 000,解得1+x %≤-115(舍去)或1+x %≥65,即x %≥20%,所以x min =20. 答案:208.若关于x 的不等式x 2-4x ≥m 对任意x ∈[0,1]恒成立,则实数m 的取值范围是________. 解析:设f (x )=x 2-4x =(x -2)2-4,所以f (x )在x ∈[0,1]上是递减的,所以当x =1时,函数f (x )取得最小值f (1)=-3.所以要使x 2-4x ≥m 对于任意x ∈[0,1]恒成立,则需m ≤-3.答案:(-∞,-3]9.已知二次函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1(a ∈Z ),若二次方程ax 2-(a +2)x +1=0在(-2,-1)上只有一个实数根,解不等式f (x )>1.解:因为函数f (x )是二次函数,所以a ≠0,因为Δ=(a +2)2-4a =a 2+4>0,又二次方程ax 2-(a +2)x +1=0在(-2,-1)上只有一个实数根,所以f (-2)f (-1)<0, 而f (-2)=6a +5,f (-1)=2a +3,所以(6a +5)(2a +3)<0,所以-32<a <-56. 又a ∈Z ,所以a =-1,所以不等式f (x )>1可化为-x 2-x +1>1,解得-1<x <0,所以原不等式的解集为{x |-1<x <0}.10.一辆汽车总重量为ω,时速为v (km/h),设它从刹车到停车行走的距离L 与ω,v 之间的关系式L =k v 2ω(k 是常数).这辆汽车空车以每小时50 km 行驶时,从刹车到停车行进了10 m ,求该车载有等于自身重量的货物行驶时,若要求司机在15 m 距离内停车(包含15 m),并且司机从得到刹车指令到实施刹车时间为1 s ,汽车允许的最大时速是多少?(结果精确到1 km/h)解:根据已知当L =10,v =50时,10=k ·502·ω⇒k ω=1250. 又司机反应时间1 s 内汽车所走路程与汽车从刹车到停止所走路程之和为k v 2·2ω+v ×1 00060×60×1.依题意,得k v 2·2ω+v ×1 00060×60×1≤15⇔v 2125+5v 18≤15⇔18v 2+625v -33 750≤0⇒0<v ≤29(近似值).故汽车允许最大时速为29 km/h.[B 能力提升]11.某文具店购进一批新型台灯,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏;若售价每提高1元,日销售量将减少2盏,为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入,则这批台灯的销售单价(单位:元)的取值范围是( )A .[10,16)B .[12,18)C .[15,20)D .[10,20)解析:选C.设这批台灯的销售单价为x 元,则[30-(x -15)×2]x >400,即x 2-30x +200<0,因为方程x 2-30x +200=0的两根为x 1=10,x 2=20,所以x 2-30x +200<0的解为10<x <20,又因为x ≥15,所以15≤x <20,因此,应将这批台灯的销售单价制定在15元到20元之间(包括15元但不包括20元),才能使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入.故选C.12.若不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2a +b x+c >bx 的解集为________. 解析:依题意,-1和2都是方程ax 2+bx +c =0的根,且a <0.因此,⎩⎪⎨⎪⎧a -b +c =0,4a +2b +c =0,即⎩⎪⎨⎪⎧b =-a ,c =-2a .于是,不等式2a +b x +c >bx 可化为a x-2a >-ax . 因为a <0,所以1x -2<-x ,即(x -1)2x <0, 当x =1时,不等式不成立;当x ≠1时,得x <0.所以,所求不等式的解集为{x |x <0}.答案:{x |x <0}13.解下列不等式:(1)(x -1)(x -2)(3-x )>0;(2)x (x -1)2(x +1)3(x +2)≥0;(3)1+x -x 3-x 4>0.解:(1)因为(x -1)(x -2)(3-x )>0.所以(x -1)(x -2)(x -3)<0,又因为方程(x -1)(x -2)(x -3)=0的根是x 1=1, x 2=2,x 3=3.画出数轴、标出根、再穿线如图(1)所示.所以原不等式的解集为{x |x <1或2<x <3}.(2)方程x (x -1)2(x +1)3(x +2)=0的根是x 1=0, x 2=x 3=1,x 4=x 5=x 6=-1,x 7=-2,其中-1为三重根,1为二重根,如图(2)所示.故不等式的解集为{x |-2≤x ≤-1或x ≥0}.(3)原不等式可化为(x +1)(x -1)(x 2+x +1)<0. 而对于x ∈R ,恒有x 2+x +1>0,所以原不等式等价于(x +1)(x -1)<0,所以原不等式的解集为{x |-1<x <1}.14.(选做题)已知不等式x 2+px +1>2x +p .(1)如果不等式当|p |≤2时恒成立,求x 的取值范围;(2)如果不等式当2≤x ≤4时恒成立,求p 的取值范围. 解:(1)不等式化为:(x -1)p +x 2-2x +1>0,令f (p )=(x -1)p +x 2-2x +1,则f (p )的图像是一条直线.又因为|p |≤2,所以-2≤p ≤2,于是得:⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)>0,f (2)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)·(-2)+x 2-2x +1>0,(x -1)·2+x 2-2x +1>0. 即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3>0,x 2-1>0.所以x >3或x <-1. 故x 的取值范围是x >3或x <-1.(2)不等式可化为(x -1)p >-x 2+2x -1, 因为2≤x ≤4,所以x -1>0. 所以p >-x 2+2x -1x -1=1-x .由于不等式当2≤x ≤4时恒成立, 所以p >(1-x )max .而2≤x ≤4,所以(1-x )max =-1, 故p 的取值范围是p >-1.。
2018年北师大版高中数学必修五第1章 章末综合检测(一)练习含解析
⎧⎪a 1=2,a -1 a n -1 ⎩章末综合检测(一)(时间:120 分钟,满分:150 分)一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知实数-1,x ,y ,z ,-2 成等比数列,则 xyz 等于( )A .-4C .-2 2B .±4D .±2 2解析:选 C.因为 xz =(-1)×(-2)=2,y 2=2,所以 y =- 2(y = 2不合题意,舍去),所以 xyz =-2 2.2.有穷数列 1,23,26,29,…,23n +6 的项数是( )A .3n +7C .n +3B .3n +6D .n +2解析:选 C.此数列的次数依次为 0,3,6,9,…,3n +6,为等差数列,且首项 a 1=0,公 差 d =3,设 3n +6 是第 x 项,3n +6=0+(x -1)×3,所以 x =n +3.故选 C.3.某种细胞开始有 2 个,1 小时后分裂成 4 个并死去 1 个,2 小时后分裂成 6 个并死去 1个,3 小时后分裂成 10 个并死去 1 个,…, 按此规律进行下去,6 小时后细胞存活的个数是()A .33 个C .66 个B .65 个D .129 个解析:选 B.设开始的细胞数和每小时后的细胞数构成的数列为{a n }.则⎨ 即 n +1 =2. ⎪a n +1=2a n -1, 所以 a n -1=1·2n -1,a n =2n -1+1,a 7=65.4.等差数列{a n }的公差不为零,首项 a 1=1,a 2 是 a 1 和 a 5 的等比中项,则数列的前 10 项之 和是()A .90C .145B .100D .190解析:选 B.设公差为 d ,所以(1+d )2=1×(1+4d ),因为 d ≠0,所以 d =2,从而 S 10=100.5.已知 S n 是等差数列{a n }的前 n 项和,下列选项中不可能是{S n }的图像的是()1f f C .是公比为 的等比数列8.数列{a n }满足递推公式 a n =3a n -1+3n -1(n ≥2),又 a 1=5,则使得⎨ n n ⎬为等差数列的C .-D . 则 b 1= ,b 2= ,b 3= 3 9 27解析:选 D.因为 S n 是等差数列{a n }的前 n 项和,所以设 S n =an 2+bn (a ,b 为常数,n ∈N +), 则其对应函数 y =ax 2+bx 的图象是过原点的一条曲线.当 a =0 时,该曲线是过原点的直线,如选项 C ;当 a ≠0 时,该曲线是过原点的抛物线,如选项 A ,B ;选项 D 中的曲线不过原点,不符合题意.选 D.6.设 y =f (x )是一次函数,若 f (0)=1,且 f (1),(4),(13)成等比数列,则 f (2)+f (4)+…+f (2n ) 等于()A .n (2n +3)C .2n (2n +3)B .n (n +4)D .2n (n +4)解析:选 A.设 y =kx +b (k ≠0),因为 f (0)=1,所以 b =1.又因为 f (1),f (4),f (13)成等比数列, 所以(4k +1)2=(k +1)·(13k +1),所以 k =2,所以 y =2x +1.所以 f (2)+f (4)+…+f (2n )=(2×2+1)+(2×4+1)+…+(2×2n +1)=2(2+4+…+2n )+n =2n 2+2n +n =n (2n +3).故选 A.7.已知 S n 是数列{a n }的前 n 项和,log 2S n =n (n =1,2,3,…),则数列{a n }( )A .是公比为 2 的等比数列B .是公差为 2 的等差数列1 2D .既非等差数列,也非等比数列解析:选 D.因为 log 2S n =n ,所以 S n =2n ,则 a 1=2. 当 n ≥2 时,a n =S n -S n -1=2n -2n -1=2n -1. 因为 a 1=2 不适合上式,所以{a n }既非等差数列,也非等比数列.⎧a +λ⎫ ⎩ 3 ⎭实数 λ 等于()A .212B .51 2a +λ解析:选 C.a 1=5,a 2=23,a 3=95,令 b n = n3n ,5+λ 23+λ 95+λ ,29.已知等差数列{a n }的前 n 项和为 S n ,若 a 10+a 11=10,则ln S 20=( )10 λ 解析:选 D.在等差数列{a n }中,S 20= =10(a 1+a 20)=10(a 10+a 11)=100,所以ln 100 ln 1001 ln 10-1=-lg 100=-2.故选 D.10+…+29+10= +10=1 033.C .-D . 因为 S n ≠0,所以- S n S S nS 1 S n所以 =-1+(n -1)×(-1)=-n ,所以 S n =- .12.对于正项数列{a n },定义 G n = 1为数列{a n }的“匀称”值.已知数B . D .1因为 b 1+b 3=2b 2,所以 =-2.1 lnA .1C .-1 B .2D .-2(a 1+a 20)×20 2ln 10 ln10.设数列{a n }是以 2 为首项,1 为公差的等差数列,{b n }是以 1 为首项,2 为公比的等比 数列,则 ab 1+ab 2+…+ab 10 等于() A .1 033C .2 057B .1 034D .2 058解析:选 A.由已知可得 a n =n +1,b n =2n -1,于是 ab n =b n +1,因此 ab 1+ab 2+…+ab 10=(b 1+1)+(b 2+1)+…+(b 10+1)=b 1+b 2+…+b 10+10=20+21 1-2101-211.设 S n 是数列{a n }的前 n 项和,且 a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则 S n =()A .n1nB .-n1 n解析:选 C.因为 a n +1=S n +1-S n ,a n +1=S n S n +1, 所以 S n +1-S n =S n S n +1.1 1 1 1 =1,即 - =-1. n +1S n +11 1又 =-1,所以{ }是首项为-1,公差为-1 的等差数列.1 1 S nna +2a 2+3a 3+…+na n n列{a n }的“匀称”值为 G n =n +2,则该数列中的 a 10 等于()A .2 3C .14 521 103解析:选 D.因为 G n =1a +2a 2+3a 3+…+na nn式及前 n 项和公式知 a 5=a 1q 4=16,S 8= 11-q 1-21-a n1-a n,a 10= a a 1-a n 1-a n -1 1 1-a n -1-11-an -1 1-a n -1 1 -a n -1 an -1=1-1,数列{a n }的“匀称”值为 G n =n +2, 所以 a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n (n +2),① 所以 n ≥2 时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=(n -1)(n +1),②2n +1①-②得 na n =2n +1,所以 a n = n ,n ≥2,当 n =1 时,a 1=G 1=3 满足上式.2n +1 21所以 a n = n 10.二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分.13.若数列{a n }满足:1=1,n +1=2a n (n ∈N +),则 a 5=________;前 8 项的和 S 8=________(用 数字作答).解析:由 a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N +)知{a n }是以 1 为首项,以 2 为公比的等比数列,由通项公a (1-q 8) 1· (1-28) = =255.答案:16 25514.数列{a n }的前 n 项和为 S n ,若 a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则 a 6=________. 解析:由 a n +1=3S n ,得 S n +1-S n =3S n ,即 S n +1=4S n , 所以数列{S n }是首项为 1,公比为 4 的等比数列, 所以 S n =4n -1,所以 a 6=S 6-S 5=45-44=3×44=768. 答案:768115.数列{a n }满足 a n +1= ,a 8=2,则 a 1=________.1解析:因为 a n +1= ,1 所以 a n +1= =1- 1 == =1-1 =1-(1-a n -2)=a n -2,1-a n -2所以周期 T =(n +1)-(n -2)=3.所以 a 8=a 3×2+2=a 2=2.42所以 a n =2 22an +bn 4n +4n n (n +1) n +1 a -a 1 3解:(1)由题意得 d = =2, 1(2)S n =×n =n 2+n ,由 S n ≥2n +12, 1⎨a 6=0,所以⎧ ⎧a +2d =-6,a =-10, 而 a 2= ,所以 a 1= .2 =2 n -n +1 ,所以{a n }的前 n 项和 S n =2(1- + - +…+ - )=2 1-n +1 =223⎝⎭⎝⎭⎩ ⎩1 1 1-a11答案:816.已知 a ,b ,a +b 成等差数列,a ,b ,ab 成等比数列,则通项为 a n =2an 2+bn 的数列{a n }的前 n 项和为________.解析:因为 a ,b ,a +b 成等差数列,所以 2b =a +a +b ,故 b =2a .因为 a ,b ,ab 成等比数列,所以 b 2=a 2b ,又 b ≠0,故 b =a 2,所以 a 2=2a ,又 a ≠0,所以 a =2,b =4,8 8 2 = =⎛1 1 ⎫ 1 1 1 1 1 ⎛ 1 ⎫2n n n +1 n +1.2n 答案:三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分 10 分)已知等差数列{a n }(n ∈N +)满足 a 1=2,a 3=6. (1)求该数列的公差 d 和通项公式 a n ;(2)设 S n 为数列{a n }的前 n 项和,若 S n ≥2n +12,求正整数 n 的取值范围.2所以 a n =a 1+(n -1)d =2n ,n ∈N +.a +a n 2解得 n ≥4 或 n ≤-3.所以 n ≥4 且 n ∈N +.18.(本小题满分 12 分)已知{a n }为等差数列,且 a 3=-6,a 6=0. (1)求{a n }的通项公式;(2)若等比数列{b n }满足 b 1=-8,b 2=a 1+a 2+a 3,求{b n }的前 n 项和. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为 d .因为 a 3=-6,解得⎨ 1⎪a 1+5d =0,⎪d =2. 所以 a n =-10+(n -1)×2=2n -12. (2)设等比数列{b n }的公比为 q .5所以数列{b n }的前 n 项和为 1 1-q = ,所以{a n -1}是等比数列. a n -12⎛ 1⎫ ⎛1⎫n -1=-⎛1⎫n ,⎛1⎫n .( b b 所以当 n ≥2 时,b n =a n -a n -1=1-⎝2⎭ -⎣1-⎛⎝ ⎫⎭⎛1⎫n -1-⎛1⎫n =⎛1⎫n . 又 b 1=a 1= 代入上式也符合,所以 b n =⎝2⎭ .2因为 b 2=a 1+a 2+a 3=-24,b 1=-8, 所以-8q =-24,即 q =3.b (1-q n ) =4(1-3n ).19.本小题满分 12 分)已知数列{a n }的前 n 项和为 S n ,数列{b n }中,1=a 1,n =a n -a n -1(n ≥2), 且 a n +S n =n .设 c n =a n -1, (1)求证:{c n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式. 解:(1)证明:因为 a n +S n =n ,① 所以 a n +1+S n +1=n +1.②②-①得 a n +1-a n +a n +1=1,所以 2a n +1=a n +1, 所以 2(a n +1-1)=a n -1,a -1 1所以 n +11又 a 1+a 1=1,所以 a 1=2,1 因为 c 1=a 1-1,所以 c 1=-2.又 c n =a n -1,1 1所以{c n }是以-2为首项,2为公比的等比数列.(2)由第一问可知 c n =⎝-2⎭· ⎝2⎭⎝2⎭所以 a n =c n +1=1-⎝2⎭⎛1⎫n ⎡ 1 n -1⎤2 ⎦=⎝2⎭ ⎝2⎭ ⎝2⎭1 ⎛1⎫n20.(本小题满分 12 分)某地现有居民住房的面积为 a m 2,其中需要拆除的旧住房面积占了一半,当地有关部门决定在每年拆除一定数量旧住房的情况下,仍以 10%的住房增长率建新住房.(1)如果 10 年后该地的住房总面积正好比目前翻一番,那么每年应拆除的旧住房总面积x 是 多少(可取 1.110≈2.6)?(2)在(1)的条件下过 10 年还未拆除的旧住房总面积占当时住房总面积的百分比是多少(保留到小数点后第 1 位)?解:(1)根据题意,可知 1 年后住房总面积为 1.1a -x ;6解得 x = a (m 2).21.(本小题满分 12 分)设数列⎨a ⎬是等比数列,S n 是{a n }的前 n 项和,若 a 1=1,a 2a 3a 4=64.解:(1)因为数列⎨a ⎬是等比数列,3解得 a 3=4.所以 q 2= =4,解得 q =2 或 q =-2. (2)当 q =2 时,S n +λ=-+λ=2·2n 1+λ-1,同理当 q =-2 时,S n +λ=-+λ= ·(-2)n 1+λ+ ,当且仅当 λ+ =0,即 λ=- 所以 λ 的值为 1 或- .=1.1 a - x ≈2.6a -16x .102 80 1 (2)所求百分比为 = ≈6.3%. 时,数列{S n +λ}是首项为2 年后住房总面积为 1.1(1.1a -x )-x =1.12a -1.1x -x ;3 年后住房总面积为 1.1(1.12a -1.1x-x )-x =1.13a -1.12x -1.1x -x ;… 10 年后住房总面积为1.110a -1.19x -1.18x -…-1.1x -x1.110-11.1-1由题意,得 2.6a -16x =2a .380a3 - a ×102a 16即过 10 年未拆除的旧房总面积占当时住房总面积的百分比是 6.3%.⎧ 1 ⎫ ⎩ n ⎭(1)求数列{a n }的通项公式;(2)当数列{S n +λ}也是等比数列时,求实数 λ 的值.⎧ 1 ⎫ ⎩ n ⎭所以数列{a n }也是等比数列.设等比数列{a n }的公比为 q ,则 a 33=a 2a 3a 4=64,a a1当 q =2 时,数列{a n }的通项公式为 a n =2n -1; 当 q =-2 时,数列{a n }的通项公式为 a n =(-2)n -1.1-2n 1-2当且仅当 λ-1=0,即 λ=1 时,数列{S n +λ}是首项为 2,公比为 2 的等比数列.1-(-2)n 2 1 1 1-(-2) 3 3 31 23 3,公比为-2 的等比数列.1 3122.(本小题满分 12 分)设等差数列{a n }的前 n 项和为 S n ,且 S n =2na n +a n -c (c 是常数,n ∈N +),a 2=6.(1)求 c 的值及数列{a n }的通项公式;7=1- n - n +1,所以 T n =2- 2 2 2n ⎪-⎝2- n ⎫⎭= n +1 >0,因为 T n +1-T n = 2- 所以 2× >m -2.所以 m <3,nnT n = 2+ 4+…+a -2(2)设 b n = 2n +1 ,数列{b n }的前 n 项和为 T n ,若 2T n >m -2 对任意 n ∈N +恒成立,求正整数m 的最大值.1解:(1)因为 S n =2na n +a n -c ,1所以当 n =1 时,S 1=2a 1+a 1-c ,解得 a 1=2c .当 n =2 时,S 2=a 2+a 2-c ,即 a 1+a 2=a 2+a 2-c .解得 a 2=3c ,所以 3c =6,解得 c =2.则 a 1=4, 数列{a n }的公差 d =a 2-a 1=2. 所以 a n =a 1+(n -1)d =2n +2. a -2 2n +2-2 n(2)因为 b n = 2n +1 =2n +1=2n ,1 2 3 n所以 T n =2+22+23+…+2n ,①1 123 n 2 2 23+2 2n +1,②1 1 1 1 1 1 n 由①-②可得2T n =2+22+23+24+…+2n -2n +11 n 2+n .⎛ 2+n +1⎫ ⎛ 2+n n +1 ⎝ 2n +1 ⎭ 2 21所以数列{T n }单调递增,T 1 最小,最小值为2.12故正整数 m 的最大值为 2.8。
2018版高中数学北师大版必修五学案:第一章 数列 2-1
2.1 等差数列(二)[学习目标] 1.能根据等差数列的定义推出等差数列的重要性质.2.能运用等差数列的性质解决有关问题.知识点一 推广的等差数列的通项公式 已知a 1求a n ,则a n =a 1+(n -1)d (n ≥1). 已知a m 求a n ,则a n =a m +(n -m )d (m ≤n ). 思考 已知等差数列{a n }中的a m 和a n ,如何求d? 答案 由{a n }的通项公式得 a n =a 1+(n -1)d , a m =a 1+(m -1)d ,两式相减得a n -a m =(n -m )d , ∴d =a n -a mn -m.知识点二 等差数列的性质1.若{a n },{b n }分别是公差为d ,d ′的等差数列,则有2.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,即a 1+a n =a 2+a n -1=a 3+a n -2=…….3.下标性质:在等差数列{a n }中,若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则a m +a n =a p +a q . 特别的,若m +n =2p (m ,n ,p ∈N *),则有a m +a n =2a p .思考 等差数列{a n }中,若a 5=7,a 9=19,则a 2+a 12=________,a 7=________. 答案 26 134.等差数列的“子数列”的性质 若数列{a n }是公差为d 的等差数列,则(1)数列{a n }去掉前几项后余下的项仍组成公差为d 的等差数列. (2)奇数项数列{a 2n -1}是公差为2d 的等差数列,偶数项数列{a 2n }是公差为2d 的等差数列.(3)若数列{k n }是等差数列,则数列{ak n }也是等差数列.(4)从等差数列{a n }中等距离抽取项,所得的数列仍为等差数列,当然公差要随之发生变化.题型一 等差数列的性质及应用例1 (1)已知等差数列{a n }中,a 2+a 6+a 10=1,求a 4+a 8.(2)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,求a 11+a 12+a 13的值. 解 (1)方法一 根据等差数列的通项公式,得 a 2+a 6+a 10=(a 1+d )+(a 1+5d )+(a 1+9d )=3a 1+15d . 由题意知,3a 1+15d =1,即a 1+5d =13.∴a 4+a 8=2a 1+10d =2(a 1+5d )=23.方法二 根据等差数列性质 a 2+a 10=a 4+a 8=2a 6.由a 2+a 6+a 10=1,得3a 6=1,解得a 6=13,∴a 4+a 8=2a 6=23.(2){a n }是公差为正数的等差数列,设公差为d (d >0), ∵a 1+a 3=2a 2,∴a 1+a 2+a 3=15=3a 2, ∴a 2=5,又a 1a 2a 3=80,∴a 1a 3=(5-d )(5+d )=16⇒d =3或d =-3(舍去), ∴a 12=a 2+10d =35,a 11+a 12+a 13=3a 12=105.反思与感悟 解决本类问题一般有两种方法:一是运用等差数列{a n }的性质:若m +n =p +q =2w ,则a m +a n =a p +a q =2a w (m ,n ,p ,q ,w 都是正整数);二是利用通项公式转化为数列的首项与公差的结构完成运算,属于通性通法,两种方法都运用了整体代换与方程的思想. 跟踪训练1 在等差数列{a n }中: (1)若a 3=5,则a 1+2a 4=________;(2)a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列a 1+a 20等于________. 答案 (1)15 (2)18解析 (1)a 1+2a 4=a 1+(a 3+a 5)=(a 1+a 5)+a 3=2a 3+a 3=3a 3=15.(2)由已知可得(a 1+a 2+a 3)+(a 18+a 19+a 20)=-24+78⇒(a 1+a 20)+(a 2+a 19)+(a 3+a 18)=54⇒a 1+a 20 =18.题型二 等差数列项的设法及运算例2 已知四个数依次成等差数列且是递增数列,四个数的平方和为94,首尾两数之积比中间两数之积少18,求此等差数列.解 设四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,则⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )2+(a -d )2+(a +d )2+(a +3d )2=94,(a -3d )(a +3d )+18=(a -d )(a +d ), 又因为是递增数列,所以d >0, 所以解得a =±72,d =32,此等差数列为-1,2,5,8或-8,-5,-2,1. 反思与感悟 三个数或四个数成等差数列的设法.当三个数或四个数成等差数列且和为定值时,可设出首项a 1和公差d 列方程组求解,也可采用对称的设法,三个数时,设a -d ,a ,a +d ;四个数时,设a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,利用和为定值,先求出其中某个未知量.跟踪训练2 已知三个数成等差数列并且数列是递增的,它们的和为18,平方和为116,求这三个数.解 方法一 设这三个数为a ,b ,c ,则由题意得 ⎩⎪⎨⎪⎧2b =a +c ,a +b +c =18,a 2+b 2+c 2=116,解得a =4,b =6,c =8. 这三个数为4,6,8.方法二 设这三个数为a -d ,a ,a +d ,由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=18, ①(a -d )2+a 2+(a +d )2=116, ② 由①得a =6,代入②得d =±2, ∵该数列是递增的,∴d =-2舍去, ∴这三个数为4,6,8.题型三 等差数列的综合问题例3 已知数列{a n }中,a 1=14,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列,并写出{b n }的通项公式; (2)求数列{a n }的通项公式及数列{a n }中的最大项与最小项. 解 (1)因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),所以a n -1=a n -1-1a n -1,所以1a n -1=a n -1-1+1a n -1-1=1+1a n -1-1,即1a n -1-1a n -1-1=1. 因为b n =1a n -1,所以b n -b n -1=1(n ≥2,n ∈N *).又a 1=14,b 1=1a 1-1=-43,所以数列{b n }是以b 1=-43为首项,1为公差的等差数列.故b n =-43+(n -1)×1=n -73(n ∈N *).(2)由(1)得a n =1n -73+1=1+33n -7,当n ≥3时,数列{a n }是递减数列,且a n >1.又a 1=14,a 2=-2,a 3=52,所以在数列{a n }中,最大项为a 3=52,最小项为a 2=-2.反思与感悟 解决数列综合问题的方法策略 (1)结合等差数列的性质或利用等差中项.(2)利用通项公式,得到一个以首项a 1和公差d 为未知数的方程(组)或不等式(组). (3)利用函数或不等式的有关方法解决.跟踪训练3 设等差数列{a n }的公差为d .若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d <0 B .d >0 C .a 1d <0 D .a 1d >0答案 C解析 设b n =2a 1a n ,则b n +1=2a 1a n +1,由于{2a 1a n }是递减数列,则b n >b n +1,即2a 1a n >2a 1a n +1.∵y =2x是单调增函数,∴a 1a n >a 1a n +1,∴a 1a n -a 1(a n +d )>0,∴a 1(a n -a n -d )>0,即a 1(-d )>0,∴a 1d <0.题型四 等差数列的实际应用例4 某公司2009年经销一种数码产品,获利200万元,从2010年起,预计其利润每年比上一年减少20万元,按照这一规律,如果公司不开发新产品,也不调整经营策略,从哪一年起,该公司经销这一产品将亏损?解 记2009年为第一年,由题设可知第1年获利200万元,第2年获利180万元,第3年获利160万元,…,则每年获利构成等差数列{a n },且当a n <0时,该公司经销此产品将亏损. 设第n 年的利润为a n ,因为a 1=200,公差d =-20, 所以a n =a 1+(n -1)d =220-20n .由题意知数列{a n }为递减数列,令a n <0, 即a n =220-20n <0,得n >11,即从第12年起,也就是从2020年开始,该公司经销此产品将亏损. 反思与感悟 解决等差数列实际应用问题的步骤及注意点(1)解答数列实际应用问题的基本步骤:①审题,即仔细阅读材料,认真理解题意;②建模,即将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题;③判型,即判断该数列是否为等差数列;④求解,即求出该问题的数学解;⑤还原,即将所求结果还原到实际问题中. (2)在利用数列方法解决实际问题时,一定要弄清首项、项数等关键问题.跟踪训练4 《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为( ) A .1升 B.6766升 C.4744升 D.3733升 答案 B解析 设自上而下9节竹子各节的容积构成等差数列{a n },其首项为a 1,公差为d ,由条件得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 2+a 3+a 4=3a 7+a 8+a 9=4,即⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =33a 1+21d =4,解得⎩⎨⎧a 1=1322d =766,所以a 5=a 1+4d =6766.审题不仔细致误例5 首项为-24的等差数列,从第10项开始为正数,则公差d 的取值范围为________. 错解 方法一 由a 10>0得-24+9d >0,∴d >83.方法二 由⎩⎨⎧a 10>0a 9<0得⎩⎪⎨⎪⎧-24+9d >0-24+8d <0,∴83<d <3.错因分析 解答本题,应注意理解“从第10项开始为正数”的含义,它表明“a 10>0”的同时还表明“a 9≤0”这一条件.正解 依题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 10>0,a 9≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧-24+9d >0,-24+8d ≤0,∴83<d ≤3.答案 83<d ≤3误区警示 解答此类问题,应注意仔细审题,认真挖掘题目中的隐含条件,并注意应用.1.在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7等于( ) A .5B .8C .10D .14 答案 B解析 方法一 设等差数列的公差为d , 则a 3+a 5=2a 1+6d =4+6d =10, 所以d =1,a 7=a 1+6d =2+6=8.方法二 由等差数列的性质可得a 1+a 7=a 3+a 5=10,又a 1=2,所以a 7=8. 2.在等差数列{a n }中,若a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=80,则a 7-12a 8的值为( )A .4B .6C .8D .10 答案 C解析 由a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=5a 6=80,∴a 6=16, ∴a 7-12a 8=12(2a 7-a 8)=12(a 6+a 8-a 8)=12a 6=8.3.已知等差数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a 101=0,则有( ) A .a 1+a 101>0 B .a 2+a 101<0 C .a 3+a 99=0 D .a 51=51答案 C解析 ∵a 1+a 2+…+a 101=0,又∵a 1+a 101=a 2+a 100=a 3+a 99=…=2a 51, ∴a 51=0=a 3+a 99.4.下列是关于公差d >0的等差数列{a n }的四个结论: p 1:数列{a n }是递增数列; p 2:数列{na n }是递增数列;p 3:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是递增数列;p 4:数列{a n +3nd }是递增数列; 其中正确的结论是( ) A .p 1,p 2 B .p 3,p 4 C .p 2,p 3D .p 1,p 4答案 D解析 a n =a 1+(n -1)d =dn +a 1-d ,因为d >0,所以p 1正确;a n +3nd =4dn +a 1-d ,因4d >0,所以是递增数列,p 4正确,故选D.5.在等差数列{a n }中,已知a 1+2a 8+a 15=96,则2a 9-a 10=________. 答案 24解析 ∵a 1+2a 8+a 15=4a 8=96,∴a 8=24. ∴2a 9-a 10=a 10+a 8-a 10=a 8=24.1.在等差数列{a n }中,当m ≠n 时,d =a m -a nm -n 为公差公式,利用这个公式很容易求出公差,还可变形为a m =a n +(m -n )d .2.等差数列{a n }中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列.3.在等差数列{a n }中,首项a 1与公差d 是两个最基本的元素.有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,则均可化成有关a 1、d 的关系列方程组求解.但是,要注意公式的变形及整体计算,以减少计算量.。
2018年高中数学北师大版必修五达标练习:第1章 §1-1.1 数列的概念 Word版含解析 (16)
[A 基础达标]1.在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B 等于( ) A.63B .223C .-63 D .-223 解析:选A.因为a =15,b =10,A =60°,所以在△ABC 中,由正弦定理可得sin B =b sin A a=10×3215=33,又由a >b 可得A >B ,即得B 为锐角,则cos B =1-sin 2B =63. 2.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且cos 2A 2=b +c 2c,则△ABC 是( ) A .直角三角形B .等腰三角形或直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形 解析:选A.因为cos 2A 2=b +c 2c 及2cos 2A 2-1=cos A ,所以cos A =b c ,即b 2+c 2-a 22bc =b c,所以a 2+b 2=c 2,则△ABC 是直角三角形.故选A.3.在△ABC 中,已知|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →=( )A .±2B .±4C .2D .4解析:选A.因为|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,所以S △ABC =12·|AB →|·|AC →|·sin A =12×4×1×sin A = 3.所以sin A =32,所以cos A =±1-sin 2A =±12. 所以AB →·AC →=|AB →|·|AC →|·cos A=4×1×⎝⎛⎭⎫±12=±2,故选A.4.在△ABC 中,A =π3,且最大边长和最小边长是方程x 2-7x +11=0的两个根,则第三边的长为( )A .2B .3C .4D .5解析:选C.已知A =π3,且最大边长和最小边长是方程x 2-7x +11=0的两个根,则第三边为a ,b +c =7,bc =11,所以a =b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-2bc cos π3 =(b +c )2-3bc =72-3×11=4.5.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A.π12B .π6 C.π4 D .π3解析:选B.因为sin B +sin A (sin C -cos C )=0,所以sin(A +C )+sin A ·sin C -sin A ·cos C =0,所以sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,整理得sin C (sin A +cos A )=0,因为sin C ≠0,所以sin A +cos A =0,所以tan A =-1,因为A ∈(0,π),所以A =3π4,由正弦定理得sin C =c ·sin A a=2×222=12,又0<C <π4,所以C =π6.故选B. 6.△ABC 中,A =60°,a =3,则a +b +c sin A +sin B +sin C=__________. 解析:由题知,设△ABC 外接圆半径R , 则2R =a sin A =b sin B =c sin C =332=23, 则a +b +csin A +sin B +sin C=2R (sin A +sin B +sin C )sin A +sin B +sin C =2R =2 3. 答案:2 37.在△ABC 中,已知sin A ∶sin B =2∶1,c 2=b 2+2bc ,则三内角A 、B 、C 的度数依次是________.解析:由题意知a =2b ,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即2b 2=b 2+c 2-2bc cos A ,又c 2=b 2+2bc ,所以cos A =22,得A =45°,sin B =12,B =30°,所以C =105°.答案:45°,30°,105°8.在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为__________.解析:由正弦定理知AB sin C =3sin 60°=BC sin A, 所以AB =2sin C ,BC =2sin A .又A +C =120°,所以AB +2BC =2sin C +4sin(120°-C )=2(sin C +2sin 120°cos C -2cos 120°sin C )=2(sin C +3cos C +sin C )=2(2sin C +3cos C )=27sin(C +α),其中tan α=32,α是第一象限角. 由于0°<C <120°,且α是第一象限角,因此AB +2BC 有最大值27.答案:279.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b cos C =(2a -c )cos B .(1)求角B 的大小;(2)若b 2=ac ,试确定△ABC 的形状.解:(1)由已知及正弦定理,有sin B cos C =(2sin A -sin C )cos B ,即sin B cos C +cos B sin C =2sin A cos B .所以sin(B +C )=2sin A cos B .因为sin(B +C )=sin A ≠0,所以2cos B =1,即cos B =12,所以B =60°. (2)由题设及余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B 得,ac =a 2+c 2-2ac cos 60°,即a 2+c 2-2ac =0.所以(a -c )2=0.从而a =c .由第一问知B =60°,所以A =B =C =60°.所以△ABC 为正三角形.10.在△ABC 中,a 2+c 2=b 2+2ac .(1)求B 的大小;(2)求2cos A +cos C 的最大值.解:(1)由余弦定理及题设得cos B =a 2+c 2-b 22ac =2ac 2ac =22. 又因为0<∠B <π,所以∠B =π4. (2)由(1)知∠A +∠C =3π4,则 2cos A +cos C =2cos A +cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π4-A =2cos A -22cos A +22sin A =22cos A +22sin A =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π4. 因为0<∠A <3π4,所以当∠A =π4时,2cos A +cos C 取得最大值1. [B 能力提升]11.在△ABC 中,sin 2A -sin 2C =(sin A -sin B )sin B ,则C 等于( )A.π6B .π3 C.5π6 D .2π3解析:选B.由sin 2A -sin 2C =(sin A -sin B )·sin B ,结合正弦定理可得a 2-c 2=(a -b )b =ab -b 2,即a 2+b 2-c 2=ab ,由余弦定理可得2ab cos C =ab ,解得 cos C =12,所以C =π3. 12.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知A =π3,b =1,三角形ABC 的外接圆半径为1,则△ABC 的面积S =________. 解析:由正弦定理a sin A =b sin B =2R ,所以a =3,sin B =12,所以a >b ,所以A >B ,所以B =π6,C =π2.所以S △ABC =32.答案:3213.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且cos A a +cos B b =sin C c. (1)证明:sin A sin B =sin C ;(2)若b 2+c 2-a 2=65bc ,求tan B . 解:(1)证明:根据正弦定理,可设a sin A =b sin B =c sin C=k (k >0). 则a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C ,代入cos A a +cos B b =sin C c中,有 cos A k sin A +cos B k sin B =sin C k sin C,变形可得 sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B =sin(A +B ).在△ABC 中,由A +B +C =π,得sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,所以sin A sin B =sin C .(2)由已知,b 2+c 2-a 2=65bc ,根据余弦定理,有cos A =b 2+c 2-a 22bc =35, 所以sin A =1-cos 2A =45. 由第一问, 知sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B , 所以45sin B =45cos B +35sin B ,故tan B =sin B cos B=4. 14.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且a 3cos A =c sin C. (1)求A 的大小;(2)若a =6,求b +c 的取值范围.解:(1)由正弦定理,得a 3cos A =a sin A , 整理得sin A =3cos A ,即tan A = 3.又0<A <π,所以A =π3.(2)因为b sin B =c sin C =6sin π3=43, 所以b =43sin B ,c =43sin C ,则b +c =43sin B +43sin C =43[sin B +sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-B ]=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6. 因为0<B <2π3, 则π6<B +π6<5π6, 所以12<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6≤1(当且仅当B =π3时,等号成立), 得6<b +c ≤12,于是b +c 的取值范围是(6,12].。
2017-2018学年高中数学北师大版必修5课时作业:第1章 数列 02 Word版含答案
§2 数列的函数特性时间:45分钟 满分:80分班级________ 姓名________分数________一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分) 1.设数列{a n }的前n 项和S n =n 2,则a 8的值为( ) A .15 B .16 C .49 D .642.已知a n +1-a n -3=0,则数列{a n }是( ) A. 递增数列 B. 递减数列 C. 常数项 D. 不能确定 3.下列说法中不正确的是( ) A .数列a ,a ,a ,…是无穷数列B .数列{f (n )}就是定义在正整数集N +上或它的有限子集{1,2,3,…,n }上的函数值C .数列0,-1,-2,-3,…不一定是递减数列D .已知数列{a n },则{a n +1-a n }也是一个数列 4.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N +),则a 20的值是( ) A .0 B .- 3 C. 3 D.325.设数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n +3,则通项a n 可能是( ) A .5-3n B .3·2n -1-1 C .5-3n 2D .5·2n -1-36.已知数列{a n }满足a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤a n<12,2a n-1⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤a n<1.若a 1=67,则a 2 014的值为( )A. 67B. 57C. 37D. 17二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)7.数列{a n }的通项公式为a n =n 2-6n ,则它的最小项是________. 8.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +(-1)n,则a 100=________.9.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-9n ,第k 项满足5<a k <8,则k =________. 三、解答题:(共35分,其中第10小题11分,第11、12小题各12分) 10.根据函数y =x -11x -20.5的单调性,求数列{n -11n -20.5}的最大项与最小项的值.11.在数列{a n }中,a 1=12,a n =1-1a n -1(n ≥2,n ∈N *).(1)求证:a n +3=a n ; (2)求a 2 014.在数列{a n }中,a n =(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n (n ∈N *).(1)求证:数列{a n }先递增,后递减; (2)求数列{a n }的最大项.一、填空题1.A a 8=S 8-S 7=82-72=15.故选A. 2.A3.C C 中数列是递减数列,故C 不正确,A 、B 、D 都正确.4.B a 1=0,a 2=0-30+1=-3,a 3=-3-33-3+1=-23-2=3,a 4=3-33×3+1=0,a 5=0-30×3+1=-3,a 6=-3-33-3+1=3,∴a n 的取值规律是0,-3,3循环取值, ∴a 20=a 6×3+2=a 2=- 3.5.D 由a 1=2,a n +1=2a n +3可得a 2=7,当n =2时,经验证只有D 适合. 6.A 计算得a 2=57,a 3=37,a 4=67.故数列{a n }是以3为周期的周期数列,又因为2 014=671×3+1,所以a 2 014=a 1=67.二、选择题 7.-9解析:a n =n 2-6n =(n -3)2-9,∴当n =3时,a n 取得最小值-9. 8.0解析:可用累加法求之.因为a 1=1,a n +1-a n =(-1)n,所以a 2-a 1=-1,a 3-a 2=1,a 4-a 3=-1,…,a 100-a 99=-1,将以上各式左右两边分别相加可得:a 100-a 1=-1,所以a 100=0.也可以通过研究数项的规律特征求之.由a n +1-a n =(-1)n ,a n +2-a n +1=(-1)n +1,两式相加得:a n +2-a n =0,即a n +2=a n ,因为a 1=1,a 2-a 1=-1,所以a 2=a 1-1=0,故得该数列奇数项均为1,偶数项均为0,所以a 100=0.9.8解析:∵S n =n 2-9n ,∴n ≥2时a n =S n -S n -1=2n -10a 1=S 1=-8适合上式∴a n =2n -10(n ∈N *) ∴5<2k -10<8 得7.5<k <9 ∴k =8. 三、解答题 10.函数y =x -11x -20.5在(-∞,20.5)上为减函数,在(20.5,+∞)上也为减函数,因此a n =n -11n -20.5当n =20时a 20最小,当n =21时a 21最大,且a 20=-18,a 21=20.11.(1)a n +3=1-1a n +2=1-11-1a n +1=1-11-11-1a n=1-11-a na n -1=1-1a n -1-a na n -1=1-1-1a n -1=1-(1-a n )=a n . ∴a n +3=a n .(2)由(1)知数列{a n }的周期T =3,a 1=12,a 2=-1,a 3=2.又∵a 2 014=a 3×671+1=a 1=12,∴a 2 014=12.12.因a n =(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n是积幂式子的形式且a n >0,所以可用作商法比较a n 与a n -1的大小.(1)令a n a n -1≥1(n ≥2),即n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n -1≥1.整理得n +1n ≥1110.解得n ≤10.令a na n +1≥1,即n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n +1≥1.整理得n +1n +2≥1011.解得n ≥9.∴从第1项到第9项递增,从第10项起递减. (2)由(1)知a 9=a 10=1010119最大.。
2018年高中数学北师大版必修五达标练习:第1章 §3-3.1 第2课时 等比数列的性质 Word版含解析
[A 基础达标]1.等比数列{a n }的公比q =-14,a 1=2,则数列{a n }是( ) A .递增数列B .递减数列C .常数列D .摆动数列解析:选D.由于公比q =-14<0,所以数列{a n }是摆动数列. 2.等比数列{a n }中,a 2=4,a 7=116,则a 3a 6+a 4a 5的值是 ( ) A .1B .2 C.12 D .14解析:选C.a 3a 6=a 4a 5=a 2a 7=4×116=14, 所以a 3a 6+a 4a 5=12. 3.在等比数列{a n }中,已知a 7·a 12=5,则a 8·a 9·a 10·a 11等于( )A .10B .25C .50D .75解析:选B.法一:因为a 7·a 12=a 8·a 11=a 9·a 10=5,所以a 8·a 9·a 10·a 11=52=25.法二:由已知得a 1q 6·a 1q 11=a 21q 17=5,所以a 8·a 9·a 10·a 11=a 1q 7·a 1q 8·a 1q 9·a 1q 10=a 41·q 34=(a 21q 17)2=25.4.计算机的价格不断降低,若每件计算机的价格每年降低13,现在价格为8 100元的计算机3年后的价格可降低为( )A .300元B .900元C .2 400元D .3 600元解析:选C.降低后的价格构成以23为公比的等比数列.则现在价格为8 100元的计算机3年后的价格可降低为8 100×⎝⎛⎭⎫233=2 400(元).5.已知等比数列{a n }中,a 3a 11=4a 7,数列{b n }是等差数列,且b 7=a 7,则b 5+b 9等于( )A .2B .4C .8D .16解析:选C.等比数列{a n }中,a 3a 11=a 27=4a 7,解得a 7=4,等差数列{b n }中,b 5+b 9=2b 7=2a 7=8.6.在等比数列{a n }中,各项均为正数,且a 6a 10+a 3a 5=41,a 4a 8=5,则a 4+a 8=________.解析:因为a 6a 10=a 28,a 3a 5=a 24,所以a 28+a 24=41.又因为a 4a 8=5,a n >0,所以a 4+a 8=(a 4+a 8)2 =a 24+2a 4a 8+a 28=51. 答案:517.在3和一个未知数间填上一个数,使三数成等差数列,若中间项减去6,则成等比数列,则此未知数是________.解析:设此三数为3,a ,b ,则⎩⎪⎨⎪⎧2a =3+b ,(a -6)2=3b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =15,b =27.所以这个未知数为3或27. 答案:3或278.设x ,y ,z 是实数,9x ,12y ,15z 成等比数列.且1x ,1y ,1z 成等差数列,则x z +z x的值是________. 解析:由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧(12y )2=9x ×15z ,2y =1x +1z,所以y =2xz x +z ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫24xz x +z 2=135xz ,化简得15x 2+15z 2=34xz ,两边同时除以15xz 可得x z +z x =3415. 答案:34159.三个互不相等的数成等差数列,如果适当排列这三个数,又可成为等比数列,这三个数和为6,求这三个数.解:由已知,可设这三个数为a -d ,a ,a +d ,则a -d +a +a +d =6,所以a =2,这三个数可表示为2-d ,2,2+d ,①若2-d 为等比中项,则有(2-d )2=2(2+d ),解之得d =6,或d =0(舍去).此时三个数为-4,2,8.②若2+d 是等比中项,则有(2+d )2=2(2-d ),解之得d =-6,或d =0(舍去). 此时三个数为8,2,-4.③若2为等比中项,则22=(2+d )·(2-d ),所以d =0(舍去).综上可求得此三数为-4,2,8.10.等比数列{a n }的各项均为正数,且2a 1+3a 2=1,a 23=9a 2a 6.(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⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n (n ≥2,n ∈N +)的前n 项和. 解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 23=9a 2a 6=9a 24,所以q 2=a 24a 23=19,因为a n >0,所以q >0,所以q =13, 因为2a 1+3a 2=2a 1+3a 1q =1,所以3a 1=1,a 1=13, 所以a n =⎝⎛⎭⎫13n .(2)b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n=log 3(a 1·a 2·…·a n )=log 3⎝⎛⎭⎫131+2+3+…+n =-n (n +1)2. 设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和为S n , 则S n =-2⎣⎢⎡⎦⎥⎤11×2+12×3+…+1n (n +1) =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1 =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1=-2n n +1.[B 能力提升]11.数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=( ) A .20B .512C .1 013D .1 024解析:选D.因为b n =a n +1a n,且b 10·b 11=2, 又{b n }是等比数列,所以b 1·b 20=b 2·b 19=…=b 10·b 11=2,则a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3…a 21a 20=b 1b 2b 3…b 20=210,即a 21a 1=1 024, 从而a 21=1 024a 1=1 024.12.在等比数列{a n }中,若a 7+a 8+a 9+a 10=158,a 8a 9=-98,则1a 7+1a 8+1a 9+1a 10=________. 解析:因为1a 7+1a 10=a 7+a 10a 7a 10,1a 8+1a 9=a 8+a 9a 8a 9,又a 8a 9=a 7a 10,所以1a 7+1a 8+1a 9+1a 10=a 7+a 8+a 9+a 10a 8a 9=158-98=-53. 答案:-5313.如图所示,在边长为1的等边三角形A 1B 1C 1中,连接各边中点得△A 2B 2C 2,再连接△A 2B 2C 2的各边中点得△A 3B 3C 3,…,如此继续下去,试证明数列S △A 1B 1C 1,S △A 2B 2C 2,S △A 3B 3C 3,…是等比数列.证明:由题意,得△A n B n C n (n =1,2,3…)的边长A n B n 构成首项为1,公比为12的等比数列,故A n B n =⎝⎛⎭⎫12n -1,所以S △A n B n C n =34⎝⎛⎭⎫122n -2, 所以S △A n +1B n +1C n +1S △A n B n C n =34⎝⎛⎭⎫122n34⎝⎛⎭⎫122n -2=14.因此,数列S △A 1B 1C 1,S △A 2B 2C 2,S △A 3B 3C 3,…是等比数列.14.(选做题)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=55,S 20=210.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n a n +1,是否存在m ,k (k >m ≥2,m ,k ∈N +)使得b 1,b m ,b k 成等比数列?若存在,求出所有符合条件的m ,k 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)2d . 由已知,得⎩⎨⎧10a 1+10×92d =55,20a 1+20×192d =210, 即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+9d =11,2a 1+19d =21,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1.所以a n =a 1+(n -1)d =n (n ∈N +).(2)假设存在m ,k (k >m ≥2,m ,k ∈N +)使得b 1,b m ,b k 成等比数列.则b 2m =b 1b k .因为b n =a n a n +1=n n +1, 所以b 1=12,b m =m m +1,b k =k k +1, 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫m m +12=12×k k +1. 整理,得k =2m 2-m 2+2m +1. 以下给出求m ,k 的方法:因为k >0,所以-m 2+2m +1>0,解得1-2<m <1+ 2.因为m ≥2,m ∈N +,所以m =2,此时k =8.故存在m =2,k =8使得b 1,b m ,b k 成等比数列.。
2018年高中数学北师大版必修五达标练习:第1章 §1-1.1 数列的概念 Word版含解析 (31)
模块综合检测(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.数列1,3,7,15,…的通项公式a n 可能是( ) A .2n B .2n +1 C .2n -1D .2n -1解析:选C.取n =1时,a 1=1,排除A 、B ,取n =2时,a 2=3,排除D. 2.若a <1,b >1,那么下列不等式中正确的是( ) A.1a >1b B .b a >1C .a 2<b 2D .ab <a +b解析:选D.利用特值法,令a =-2,b =2,则1a <1b ,A 错;ba <0,B 错;a 2=b 2,C 错.3.若f (x )=-x 2+mx -1的函数值有正值,则m 的取值范围是( ) A .m <-2或m >2 B .-2<m <2 C .m ≠±2D .1<m <3解析:选A.因为f (x )=-x 2+mx -1有正值, 所以Δ=m 2-4>0,所以m >2或m <-2.4.等差数列{a n }满足a 24+a 27+2a 4a 7=9,则其前10项之和为( )A .-9B .-15C .15D .±15解析:选D.因为a 24+a 27+2a 4a 7=(a 4+a 7)2=9,所以a 4+a 7=±3,所以a 1+a 10=±3, 所以S 10=10(a 1+a 10)2=±15.5.若log a 5<log a 2,则不等式(a -x )⎝⎛⎭⎫x -1a >0的解集为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪a <x <1a B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a<x <a C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >1a 或x <a D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <1a 或x >a 解析:选A.由log a 5<log a 2知0<a <1,所以a <1a;不等式(a -x )⎝⎛⎭⎫x -1a >0⇔(x -a )⎝⎛⎭⎫x -1a <0, 解得a <x <1a.6.在△ABC 中,B =135°,C =15°,a =5,则此三角形的最大边长为( ) A .5 2 B .5 3 C .2 5D .3 5解析:选A.依题意,知三角形的最大边为b .由于A =30°,根据正弦定理b sin B =asin A ,得b=a sin B sin A =5sin 135°sin 30°=5 2. 7.在坐标平面上,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≤-3|x |+1所表示的平面区域的面积为( )A. 2 B .32C.322D .2解析:选B.由题意得,图中阴影部分面积即为所求.B 、C 两点横坐标分别为-1、12,A 、D两点纵坐标分别为1,-1.所以S △ABC =12×2×⎪⎪⎪⎪12-(-1)=32.8.某学生用一不准确的天平(两臂不等长)称10 g 药品,他先将5 g 的砝码放在左盘,将药品放在右盘使之平衡;然后又将5 g 的砝码放在右盘,将药品放在左盘使之平衡,则此学生实际所得药品( ) A .小于10 g B .大于10 g C .大于等于10 gD .小于等于10 g解析:选B.设左、右臂长分别为t 1,t 2(t 1≠t 2),第一次称的药品为x 1 g ,第二次称的药品为x 2 g ,则有5t 1=x 1t 2,x 2t 1=5t 2,所以x 1+x 2= 5⎝⎛⎭⎫t 1t 2+t 2t 1>5×2=10,即大于10 g.9.已知钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( )A .5B . 5C .2D .1解析:选B.因为S =12AB ·BC sin B =12×1×2sin B =12,所以sin B =22,所以B =π4或3π4.当B =3π4时,根据余弦定理有AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B =1+2+2=5,所以AC =5,此时△ABC 为钝角三角形,符合题意;当B =π4时,根据余弦定理有AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B =1+2-2=1,所以AC =1,此时AB 2+AC 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不符合题意.故AC = 5.10.某企业在今年年初贷款a 万元,年利率为γ,从今年年末开始每年偿还一定金额,预计五年内还清,则每年应偿还( ) A.a (1+γ)(1+γ)5-1万元 B .aγ(1+γ)5(1+γ)5-1万元C.aγ(1+γ)5(1+γ)4-1万元 D .aγ(1+γ)5万元解析:选B.设每年偿还x 万元,则:x +x (1+γ)+x (1+γ)2+x (1+γ)3+x (1+γ)4=a (1+γ)5,所以x =aγ(1+γ)5(1+γ)5-1.11.若x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -5y +6≥0,2x +3y -15≤0,y ≥0,当且仅当x =y =3时,z =ax +y 取得最大值,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-23,35 B.⎝⎛⎭⎫-∞,-35∪⎝⎛⎭⎫23,+∞ C.⎝⎛⎭⎫-35,23 D.⎝⎛⎭⎫-∞,-23∪⎝⎛⎭⎫35,+∞ 解析:选C.直线3x -5y +6=0和直线2x +3y -15=0的斜率分别为k 1=35,k 2=-23,且两直线的交点坐标为(3,3),作出可行域如图所示,当且仅当直线z =ax +y 经过点(3,3)时,z 取得最大值,则直线z =ax +y 的斜率-a 满足-23<-a <35,解得-35<a <23,故选C.12.在各项均为正数的等比数列{a n }中,公比q ∈(0,1).若a 3+a 5=5,a 2·a 6=4,b n =log 2a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,则当S 11+S 22+…+S nn 取最大值时,n 的值为( )A .8B .9C .8或9D .17解析:选C.因为a 2·a 6=a 3·a 5=4,且a 3+a 5=5, 所以a 3,a 5是方程x 2-5x +4=0的两个根. 又因为等比数列{a n }各项均为正数且q ∈(0,1), 所以a 3=4,a 5=1. 所以q 2=a 5a 3=14,所以q =12.所以a n =4·⎝⎛⎭⎫12n -3,所以b n =log 2a n =5-n .所以S n =(9-n )·n 2,所以S n n =9-n2.T n =S 11+S 22+…+S n n =14(-n 2+17n )=14⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫n -1722+2894. 所以当n =8或9时,T n 取得最大值. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.在等比数列{a n }中,a 1=2,前n 项和为S n ,若数列{a n +1}也是等比数列,则S n =________. 解析:因为{a n }为等比数列,则a n =2q n -1,又数列{a n +1}也是等比数列,则(a n +1+1)2=(a n +1)(a n +2+1)⇒a 2n +1+2a n +1=a n a n +2+a n +a n +2,解得q =1,a n =2, 所以S n =2n . 答案:2n14.如图,海岸线上有相距5海里的两座灯塔A ,B ,灯塔B 位于灯塔A 的正南方向.海上停泊着两艘轮船,甲船位于灯塔A 的北偏西75°,与A 相距32海里的D 处;乙船位于灯塔B 的北偏西60°方向,与B 相距5海里的C 处,则两艘轮船之间的距离为________海里. 解析:如图,连接AC ,由题意知,AB =BC =5,∠ABC =60°,所以△ABC为等边三角形,则AC =5,在△ACD 中,AD =32,∠DAC =45°,由余弦定理得CD =13. 答案:1315.若a >0,b >0,a +b =2,则下列不等式对一切满足条件的a ,b 恒成立的是________(写出所有正确不等式的编号).①ab ≤1;②a +b ≤2;③a 2+b 2≥2;④1a +1b≥2.解析:两个正数,和为定值,积有最大值,即ab ≤(a +b )24=1,当且仅当a =b 时取等号,故①正确;(a +b )2=a +b +2ab =2+2ab ≤4,当且仅当a =b 时取等号,得a +b ≤2,故②错误;由于a 2+b 22≥(a +b )24=1,故a 2+b 2≥2成立,故③正确;1a +1b =⎝⎛⎭⎫1a +1b a +b2=1+a 2b +b2a ≥1+1=2,当且仅当a =b 时取等号,故④正确. 答案:①③④16.在△ABC 中,AC →·AB →=|BC →|=2,则△ABC 面积的最大值为________. 解析:设角A ,B ,C 所对的边分别为a 、b 、c , 由题意得bc cos A =a =2,即cos A =2bc ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc ≥2bc -42bc ,即cos A ≥1-2bc =1-cos A ,所以cos A ≥12,又A ∈(0,π),所以0<A ≤π3.S =12bc sin A =1cos A sin A =tan A ≤ 3. 答案: 3三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)已知方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和2.(1)求a ,b 的值; (2)解不等式ax 2+bx -1>0.解:(1)因为方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和2.由根与系数的关系,得⎩⎨⎧-12+2=-ba ,-12×2=2a ,解得a =-2,b =3.(2)易知ax 2+bx -1>0,即2x 2-3x +1<0,解得12<x <1.所以不等式ax 2+bx -1>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<x <1. 18.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A =π3,sin B=3sin C . (1)求tan C 的值;(2)若a =7,求△ABC 的面积.解:(1)因为A =π3,所以B +C =2π3,故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-C =3sin C ,所以32cos C +12sin C =3sin C ,即3 2cos C =52sin C ,得tan C =35. (2)由b sin B =csin C,sin B =3sin C ,得b =3c . 在△ABC 中,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =9c 2+c 2-2×(3c )×c ×12=7c 2,又因为a =7,所以c =1,b =3,所以△ABC 的面积为S =12bc sin A =334.19.(本小题满分12分)某蔬菜基地种植甲、乙两种无公害蔬菜.生产一吨甲种蔬菜需用电力9千瓦时,耗肥4吨,3个工时;生产一吨乙种蔬菜需用电力5千瓦时,耗肥5吨,10个工时,现该基地仅有电力360千瓦时,肥200吨,工时300个.已知生产一吨甲种蔬菜获利700元,生产一吨乙种蔬菜获利1 200元,在上述电力、肥、工时的限制下,问如何安排甲、乙两种蔬菜种植,才能使利润最大?最大利润是多少?解:设种植甲种蔬菜x 吨,乙种蔬菜y 吨,利润为z 元,根据题意可得⎩⎪⎨⎪⎧9x +5y ≤360,4x +5y ≤200,3x +10y ≤300,x ≥0,y ≥0,目标函数为:z =700x +1 200y ,作出二元一次不等式组表示的平面区域,即可行域,如图,作直线:700x +1 200y =0,即7x +12y =0,平移直线,当直线过A 点时目标函数取最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧4x +5y =200,3x +10y =300,得x =20,y =24. 所以点A 的坐标为(20,24).所以z max =700×20+1 200×24=42 800.即种植甲种蔬菜20吨,乙种蔬菜24吨,才能使利润最大,最大利润为42 800元. 20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=log 3(x 2-4x +m )的图像过点(0,1). (1)求实数m 的值; (2)解不等式:f (x )≤1.解:(1)由已知有f (0)=log 3m =1,所以m =3. (2)由(1)知f (x )=log 3(x 2-4x +3). 由x 2-4x +3>0,得x <1或x >3, 所以函数的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞). 因为log 3(x 2-4x +3)≤1且y =log 3x 为增函数, 所以0<x 2-4x +3≤3, 所以0≤x <1或3<x ≤4,所以不等式的解集为{x |0≤x <1或3<x ≤4}.21.(本小题满分12分)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=2,b 1=1,a n +1=2a n (n ∈N +),b 1+12b 2+13b 3+…+1n b n =b n +1-1(n ∈N +). (1)求a n 与b n 的表达式;(2)记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n 的表达式. 解:(1)由a 1=2,a n +1=2a n ,得a n =2n (n ∈N +). 由题意知:当n =1时,b 1=b 2-1,故b 2=2. 当n ≥2时,1n b n =b n +1-b n .整理得b n +1n +1=b n n ,所以b n =n (n ∈N +). (2)由(1)知a n b n =n ·2n ,因此T n =2+2·22+3·23+…+n ·2n , 2T n =22+2·23+3·24+…+n ·2n +1, 所以T n -2T n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1. 故T n =(n -1)2n +1+2(n ∈N +).22.(本小题满分12分)为保护环境,绿色出行,某高校今年年初成立自行车租赁公司,初期投入36万元,建成后每年收入25万元,该公司第n 年需要付出的维修费用记作a n 万元,已知{a n }为等差数列,相关信息如图所示.(1)设该公司前n 年总盈利为y 万元,试把y 表示成n 的函数,并求出y 的最大值;(总盈利即n 年总收入减去成本及总维修费用)(2)该公司经过几年经营后,年平均盈利最大,并求出最大值.解:(1)由题意知,每年的维修费用是以6为首项,2为公差的等差数列,则a n =6+2(n -1)=2n +4(n ∈N +),所以y =25n -n [6+(2n +4)]2-36=-n 2+20n -36=-(n -10)2+64,当n =10时,y 的最大值为64万元.(2)年平均盈利为y n =-n 2+20n -36n =-n -36n+20=-⎝⎛⎭⎫n +36n +20≤-2× n ×36n+20=8(当且仅当n =36n ,即n =6时取“=”号).故该公司经过6年经营后,年平均盈利最大,为8万元.。
北师大版高中数学必修五本章练测:第一章数列(含答案解析).docx
高中数学学习材料鼎尚图文*整理制作第一章 数 列(北京师大版必修5)建议用时 实际用时满分实际得分120分钟150分一、选择题(每小题5分,共60分)1.等差数列{ }的前n 项和为 , =-18, =-52,等比数列{ }中, = , = ,则 的值为A.64B.-64C.128D.-1282.已知{a n }是递增数列,且对任意n ∈N *都有a n =n 2+λn 恒成立,则实数λ的取值范围是( ) A.(-72,+∞) B.(0,+∞)C.(-2,+∞)D.(-3,+∞) 3.设数列{ }是以2为首项,1为公差的等差数列,数列{ }是以1为首项,2为公比的等比数列,则 = A.1033B.1034C.2057D.20584.等比数列{ }的前n 项和为 , =1,若4 ,2 , 成等差数列,则 =A.7B.8C.16D.155.已知一等比数列的前三项依次为33,22,++x x x ,那么2113-是此数列的第()项.A .2B .4C .6D .8 6.在ABC ∆中,tan A 是以-4为第三项,4为第七项的等差数列的公差,tan B 是以13为第三项,9为第六项的等比数列的公比,则这个三角形是( )A .钝角三角形B .锐角三角形C .等腰直角三角形D .以上都不对 7.等比数列{}n a 的各项均为正数,且564718a a a a +=,则31lo gl oa a +++3l o g a =( ) A.12 B.10C.31log 5+D.32log 5+ 8.在公比为整数的等比数列{}n a 中,如果,12,183241=+=+a a a a 那么该数列的前8项之和为( ) A.513B.512 C.510D.82259.已知数列{ }的通项公式为 =1(1)n -- •(4n -3),则它的前100项之和为( ) A.200 B.-200 C.400 D.-40010.若数列{ }的前n 项和S n =n 2-2n +3,则此数列的前3项依次为 ( ) A.-1,1,3 B.2,1,3 C.6,1,3 D.2,3,611.等差数列{ }中,a 1>0,S 5=S 11,则第一个使a n <0的项是( )A.a 7B.a 8C.a 9D.a 10 12.已知{}n a 是等比数列,41252==a a ,,则13221++++n n a a a a a a =( ) A.)41(16n -- B.)21(16n -- C.)41(332n -- D.)21(332n --二、填空题(每小题4分,共16分)13.三个不同的实数c b a ,,成等差数列,且b c a ,,成等比数列,则::a b c =_________.14.在数列{ }中,a 1=3,且对任意大于1的正整数n ,点(n a ,1-n a )在直线x -y -3=0上,则 =_________.15.等比数列{}n a 的前n 项和为21n-,则数列{}2na 的前n 项和为______________.16.等差数列{ }的前n 项和为 ,且 - =8,+ =26.记 =,如果存在正整数M ,使得对一切正整数n , ≤M 都成立,则M 的最小值是.三、解答题(本大题共6题,共74分)17.有四个数,其中前三个数成等比数列,其积为216,后三个数成等差数列,其和为36,求这四个数.18.在数列{ }中, =,并且对任意n ∈ ,n≥2都有 = - 成立,令 =(n ∈ ).(1)求数列{ }的通项公式;(2)求数列{}的前n 项和 .19.已知{}为各项都为正数的等比数列,=1,=256,为等差数列{}的前n项和,=2,5=2.(1)求{}和{}的通项公式;(2)设=++…+,求.20. 互不相等的三个数之积为-8,这三个数适当排列后可成为等比数列,也可排成等差数列,求这三个数排成的等差数列.21.已知数列{a n }满足a 1=1,1n a +=2a n +1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足114b -•214b -•…•14n b -=(1)n b n a + (n ∈N *),证明:{b n }是等差数列.22.已知函数f (x )=-2x 2+22x ,数列{ }的前n 项和为 ,点 (n , )(n ∈ )均在函数y =f (x )的图象上.(1)求数列{ }的通项公式 及前n 项和 ;(2)存在k ∈ ,使得++…+<k 对任意n∈ 恒成立,求出k 的最小值.第一章数列(北京师大版必修5)答题纸得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题13. ; 14. ;15.;16..三、解答题17.18.19.20.21.22.第一章数列(北京师大版必修5)参考答案1.B解析:因为=(+)=9=-18,=(+)=13=-52,所以=-2,=-4.又=,=,所以=2,=·=-4×16=-64.2.D 解析:由{a n }为递增数列得1n a +-a n =2n +1+λ>0恒成立,即λ>-2n -1在n ≥1时恒成立,只需λ>(-2n -1)max =-3,故选D.3.A 解析:由题意知 =n +1, = ,则 = +1,所以 + +…+ =10+=1033.4.D 解析:设公比为q ,则4 ,2 q , 成等差数列,∴4q =4+ ,∴q =2, ∴ =( )=16-1=15.5.B 解析:由题意得 ,得x =-1或x =-4, 当x =-1时,2x +2=0,故舍去,所以,所以-13,所以n =4.6.B 解析:设等差数列为{a n },公差为d ,则 =-4, =4,所以d =2,所以设等比数列为{b n },公比为q ,则, =9,所以q =3,所以 所以tan tan()1C A B =-+=,所以,,A B C 都是锐角,即此三角形为锐角三角形.7.B 解析:313231031210log log log log ()a a a a a a +++=5103563log ()log (3)10a a ===.8.C 解析:332112131(1)18,()12,,2,22q a q a q q q q q q ++=+====+得或 而q ∈Z ,∴q =2,-2=510.9.B 解析:S 100=a 1+a 2+…+a 100=1-5+9-13+17-…+(4×99-3)-(4×100-3)=(1-5)+(9-13)+…+[(4×99-3)-(4×100-3)]=-4×50=-200.10.B 解析:当n =1时,a 1=S 1=12-2×1+3=2;当n =2时,由S 2=a 1+a 2=22-2×2+3=3,得a 2=1;当n =3时,由S 3=a 1+a 2+a 3=32-2×3+3=6,得a 3=3.11.C 解析:由S 5=S 11 得2a 1+15d =0.又a 1>0,所以d <0.而2 =2a 1+2(n -1)d =(2n -17)d <0,所以2n -17>0,即n >8.5.12.C 解析: 41252==a a ,,∴.21,41==q a ∴=++++13221n n a a a a a a )41(332n --.13.)2(:1:4- 解析:22222,2,(2),540a cbc b a a b c b a a a b b +==-==--+=,又,4,2a b a b c b≠∴==-. 14.3n 2解析:将点代入直线方程得n a -1-n a =3,由定义知{n a }是以3为首项,以3为公差的等差数列,故n a =3n ,即a n =3n 2.15.413n -解析:1121121,21,2,4,n n n n n n n n S S a a ----=-=-==21144-11,4,=143n n n a q S -==∴=-. 16.2 解析:∵{ }为等差数列,由 - =8, + =26,得a 1=1,d =4,可解得 =2 -n ,∴ =2-.若 ≤M 对一切正整数n 恒成立,则只需 的最大值≤M 即可. 又 =2-<2,∴只需2≤M ,故M 的最小值是2.17.解:设这四个数为,a ,aq ,2aq -a ,则216,(2)36,a a aq qa aq aq a ⎧=⎪⎨⎪++-=⎩①② 由①,得a 3=216,a =6, ③将③代入②,得q =2 , ∴ 这四个数为3,6,12,18.18.解:(1)当n =1时, ==3.当n ≥2时,由 = - ,得-=1,所以 - =1.所以数列{ }是首项为3,公差为1的等差数列, 所以数列{ }的通项公式为 =n +2. (2)因为== (-),=(1- +- +-+…+- + - )= [ -( +)]=. 19.解:(1)设{ }的公比为q ,由 = ,得q =4,所以 = .设{ }的公差为d ,由5 =2 及 =2得d =3, 所以 = +(n -1)d =3n -1.(2)因为 =1×2+4×5+ ×8+…+ (3n -1),① 4 =4×2+ ×5+…+ (3n -1),②由②-①,得3 =-2-3(4+ +…+ )+ (3n -1)=2+(3n -2)· . 所以 =(n -)· +.20.解:设这三个数为 ,a ,aq ,∴ =-8,即a =-2,∴这三个数为-,-2,-2q .(1)若-2为-和-2q 的等差中项,则+2q =4,∴ -2q +1=0,∴q =1,与已知矛盾;(2)若-2q 为-与-2的等差中项,则+2=4q ,∴2 -q -1=0,∴q =-或q =1(舍去),∴这三个数为4,1,-2;(3)若-为-2q 与-2的等差中项,则2q +2=,∴ +q -2=0,∴q =-2或q =1(舍去),∴这三个数为4,1,-2.综合(1)(2)(3)可知,这三个数排成的等差数列为4,1,-2. 21.(1)解: ∵ =2 +1(n ∈ ),∴1+1=2+1n n a a +(),即1+1=2+1n n a a +, {}1n a ∴+是以112a +=为首项,2为公比的等比数列.12.n n a ∴+=即 -1( ).(2)证法1:12(...)42.n n b b b n nb +++-∴=122[(...)],n n b b b n nb ∴+++-=①12112[(...)(1)](1).n n n b b b b n n b ++++++-+=+②②-①,得112(1)(1),n n n b n b nb ++-=+- 即1(1)20,n n n b nb +--+=③21(1)20.n n nb n b ++-++=④④-③,得2120,n n n nb nb nb ++-+=即2120,n n n b b b ++-+= , 故{b n }是等差数列.22.解:(1)因为点 (n , )(n ∈ )均在函数y =f (x )的图象上,所以 =-2 +22n .当n =1时, = =20;当n ≥2时, = - =-4n +24. 所以 =-4n +24(n ∈ ).(2)存在k ∈ ,使得 + +…+<k 对任意n ∈ 恒成立, 只需k >,由(1)知 =-2 +22n ,所以=-2n+22=2(11-n).当n<11时,>0;当n=11时,=0;当n>11时,<0. 所以当n=10或n=11时,++…+有最大值是110.所以k>110.又因为k∈,所以k的最小值为111.。
2018秋新版高中数学北师大版必修5习题:第一章数列 1.2.1.1
2.1 等差数列第1课时 等差数列的概念和通项公式课时过关·能力提升1.在数列{a n }中,a 1=2,2a n+1-2a n =1,则a 101的值为( )B.50 C.51 D.52an+1-a n =,∴数列{a n }是首项为2,公差为的等差数列,则a n =2+(n-1).121212a 101=2+×100=52.12n }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的值为( )B.120 C.90 D.75a 1+a 2+a 3=15,得a 2=5,所以a 1+a 3=10,a 1a 3=16,解得a 1=2,a 3=8或a 1=8,a 3=2.{a n }的公差为正数,所以数列{a n }是递增数列.所以a 1=2,a 3=8,其公差d=a 2-a 1=5-2=3,a 11+a 12+a 13=(a 1+10d )+(a 2+10d )+(a 3+10d )=(a 1+a 2+a 3)+30d=15+30×3=105.n a 1=7,公差d=5的等差数列,若a n =2 017,则序号n 等于( )B.401C.402D.403a 1=7,d=5,∴a n =7+5(n-1)=5n+2.5n+2=2 017,解得n=403.4.设等差数列{a n }的公差为d ,若数列{}为递减数列,则( )2a 1a nB.d>0C.a 1d<0D.a 1d>0{}为递减数列,且y=2x 是增函数,所以{a 1a n }是递减数列,2a 1a n a 1a n+1-a 1a n =a 1(a n+1-a n )=a 1d<0.32,log 3(2x -1),log 3(2x +11)成等差数列,则x 的值为( )-3 B.log 37 C.log 27 D.4log 3(2x +11)-log 3(2x -1)=log 3(2x -1)-log 32,∴,即22x -4·2x -21=0,解得2x =7或2x =-2x +112x -1=2x -12),∴x=log 27.{a n }中,a 1=70,d=-9,则这个数列中绝对值最小的一项为( )B.a 9C.a 10D.a 11{a n }中,由a 1=70,d=-9,得a n =-9n+79,∴数列{a n }是首项为正数的递减等差数列.-9n+79≥0,解得n ≤,且a 8=7,a 9=-2,a 10=-11,a 11=-20,∴这个数列中绝对值最小的一项为a 9.799{a n },若a n =10-2n (n ∈N +),且a 1+a 2+…+a m =|a 1|+|a 2|+…+|a m |,则正整数m 的最大值是( )B.5C.6D.7a n =10-2n ,得{a n }为递减数列.∵a m =10-2m ≥0,m ∈N +,1≤m ≤5.∴m 的最大值为5.8.等差数列{a n }的图像是平行于x 轴的直线上的均匀分布的一群孤立的点,则数列{a n }的公差d ”“<”或“=”).{a n }是等差数列,知a n =a 1+(n-1)d=dn+a 1-d.由其图像是平行于x 轴的直线上的孤立的点,可知0,故d=0.{a n }中,a 1=1,对任意的n ∈N +,有a n+1=,则= . a n1+a n 1a 2 017a n+1=,得=1,a n 1+a n1a n +1‒1a n 故是首项为1,公差为1的等差数列,{1a n}所以=1+(n-1)=n.1a n =2 017.1a 2 017{a n }中,a 3=2,a 7=1,且数列是等差数列,则a 11= . {1a n +1}a 3=2,a 7=1,所以.1a 3+1=13,1a 7+1=12设等差数列的公差为d ,则+4d ,{1a n +1}1a 7+1=1a 3+1即+4d ,解得d=,12=13124+4d=,解得a 11=.1a 11+1=1a 7+112+16=2312★11.(1)求等差数列3,7,11,…的第4项与第10项.是不是等差数列2,9,16,…的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由.由a 1=3,d=7-3=4,得当n=4时,a 4=3+(4-1)×4=15;当n=10时,a 10=3+(10-1)×4=39.(2)是.由a 1=2,d=9-2=7,得这个数列的通项公式为a n =2+(n-1)×7=7n-5.令7n-5=100,解得n=15∈N +,因此100是这个数列的第15项.★12.在数列{a n }中,a 1=,a n =2-(n ≥2,n∈N +),数列{b n }满足b n =(n ∈N +).351a n -11a n -1(1)求证:数列{b n }是等差数列;{a n }中的最大项和最小项,并说明理由.a n =2-(n ≥2,n ∈N +),b n =,1a n -11a n -1∴当n ≥2时,b n -b n-1=1a n -1‒1a n -1-1=1(2-1a n -1)-1‒1a n -1-1==1.a n -1a n -1-1‒1a n -1-1又b 1==-,1a 1-152数列{b n }是以-为首项,1为公差的等差数列.52(1)知,b n =n-,则a n =1+=1+.721b n 22n -7设函数f (x )=1+,易知f (x )在区间上是减少的.22x -7(-∞,72)和(72,+∞)故当n=3时,a n 取得最小值-1;当n=4时,a n 取得最大值3.。
2018年高中数学北师大版必修五达标练习:第1章 §1-1.1 数列的概念 Word版含解析 (6)
[A 基础达标]1.在数列{a n }中,a 1=15,3a n +1=3a n -2,则该数列中相邻两项的乘积为负值的项是( )A .a 21和a 22B .a 22和a 23C .a 23和a 24D .a 24和a 25解析:选C.因为a n +1=a n -23,所以数列{a n }是等差数列,且公差为-23, 所以a n =15+(n -1)·⎝⎛⎭⎫-23.因为a 23=13,a 24=-13,所以a 23a 24<0. 2.已知等差数列{a n }中,|a 5|=|a 9|,公差d >0,则使S n 取得最小值的正整数n 的值是( )A .4或5B .5或6C .6或7D .7或8解析:选C.依题意得a 5<0,a 9>0,且a 5+a 9=0⇒2a 1+12d =0⇒a 1+6d =0,即a 7=0,故前6项与前7项的和相等,且最小.3.已知数列{a n }的通项公式a n =26-2n ,则使其前n 项和S n 最大的n 的值为( )A .11或12B .12C .13D .12或13解析:选D.因为a n =26-2n ,所以a n -a n -1=-2,所以数列{a n }为等差数列.又a 1=24,d =-2,所以S n =24n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+25n =-⎝⎛⎭⎫n -2522+6254.又n ∈N +,所以当n =12或13时,S n 最大.4.数列{a n }满足:a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N +),则a 2 018=( ) A .0B .- 3 C. 3D .32 解析:选B.由a 1=0,a n +1=a n -33a n +1,令n =1,得a 2=a 1-33a 1+1=-3;令n =2,得a 3=a 2-33a 2+1=3;令n =3,得a 4=a 3-33a 3+1=0=a 1,所以数列{a n }是周期为3的数列,所以a 2 018=a 3×672+2=a 2=-3,故选B.5.已知数列{a n }:1,1,2,3,5,8,13,…,其中从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,若把该数列的每一项除以4所得的余数按相对应的顺序组成新数列{b n },则b 2 018=( )A .0B .1C .2D .3解析:选B.将数列1,1,2,3,5,8,13,…的每一项除以4所得的余数分别为1,1,2,3,1,0,1,1,2,3,1,0,…,即新数列{b n }是周期为6的周期数列,所以b 2 018=b 336×6+2=b 2=1.故选B.6.已知数列{a n }满足a n +1=a n -57,且a 1=5,设{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 取得最大值的序号n 的值为________.解析:由题意可知数列{a n }的首项为5,公差为-57的等差数列,所以a n =5-57(n -1)=40-5n 7,该数列前7项是正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以S n 取最大值时,n =7或8.答案:7或87.等差数列{a n }前9项的和等于前4项的和.若a 1=1,a k +a 4=0,则k =________.解析:法一:S 9=S 4,即9(a 1+a 9)2=4(a 1+a 4)2, 所以9a 5=2(a 1+a 4),即9(1+4d )=2(2+3d ),所以d =-16, 由1-16(k -1)+1+3·⎝⎛⎭⎫-16=0,得k =10. 法二:S 9=S 4,所以a 5+a 6+a 7+a 8+a 9=0,所以a 7=0,从而a 4+a 10=2a 7=0,所以k =10. 答案:108.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99.以S n 表示{a n }的前n 项和,则使得S n 达到最大值的n =________.解析:由a 1+a 3+a 5=105,得3a 3=105,即a 3=35.由a 2+a 4+a 6=99,得3a 4=99,即a 4=33.所以d =-2,a n =a 4+(n -4)×(-2)=41-2n ,则a 1=39.所以S n =n (a 1+a n )2=n (39+41-2n )2=-n 2+40n =-(n -20)2+400.所以当n =20时,S n 取最大值.答案:209.在等差数列{a n }中,a 3=2,3a 2+2a 7=0,其前n 项和为S n .求:(1)等差数列{a n }的通项公式;(2)S n ,n 为何值时,S n 最大.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,根据题意,得a 1+2d =2,5a 1+15d =0,解得a 1=6,d =-2.所以数列{a n }的通项公式为a n =-2n +8.(2)由第一问可知S n =6n +n (n -1)2·(-2)=-n 2+7n =-⎝⎛⎭⎫n -722+494. 因为S 3=-9+21=12,S 4=-16+28=12,所以当n =3或n =4时,S n 最大.10.已知数列{a n }的通项公式a n =31-3n ,求数列{|a n |}的前n 项和H n .解:设{a n }的前n 项和为S n .由a n =31-3n 可得S n =-32n 2+592n . 由a n ≥0,解出n ≤313≈10.3. 当n ≤10时,H n =S n =-32n 2+592n ; 当n ≥11时,H n =2S 10-S n =32n 2-592n +290. 所以H n=⎩⎨⎧-32n 2+592n ,n ≤10,32n 2-592n +290,n ≥11. [B 能力提升]11.设等差数列{a n }满足3a 8=5a 13,且a 1>0,则前n 项和S n 中最大的是( )A .S 10B .S 11C .S 20D .S 21解析:选C.设等差数列{a n }的公差为d ,由3a 8=5a 13,即3(a 1+7d )=5(a 1+12d ),得a 1=-392d >0,所以d <0,则a n =a 1+(n -1)d =-392d +(n -1)d .由a n <0,得n >412=20.5,即从第21项开始为负数,故S 20最大.12.“等和数列”的定义:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都等于同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和.已知数列{a n }是等和数列,且a 1=2,公和为5,那么a 18的值为________.解析:由题意可得a n +a n +1=5,所以a n +1+a n +2=5.所以a n +2-a n =0.因为a 1=2,所以a 2=5-a 1=3.所以当n 为偶数时,a n =3;当n 为奇数时,a n =2.所以a 18=3.答案:313.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=12,且S 12>0,S 13<0.(1)求公差d 的取值范围;(2)问前几项的和最大,并说明理由.解:(1)因为a 3=12,所以a 1=12-2d ,因为S 12>0,S 13<0,所以⎩⎪⎨⎪⎧12a 1+66d >0,13a 1+78d <0,即⎩⎪⎨⎪⎧24+7d >0,3+d <0,所以-247<d <-3. (2)因为S 12>0,S 13<0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 12>0,a 1+a 13<0,所以⎩⎨⎧a 6+a 7>0,a 7<0,所以a 6>0, 又由第一问知d <0.所以数列前6项为正,从第7项起为负.所以数列前6项和最大.14.(选做题)在等差数列{a n }中,a 16+a 17+a 18=a 9=-18,其前n 项和为S n ,(1)求S n 的最小值,并求出S n 取最小值时n 的值;(2)求T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |.解:(1)因为a 16+a 17+a 18=a 9=-18,所以a 17=-6.又a 9=-18,所以d =a 17-a 917-9=32. 首项a 1=a 9-8d =-30.所以a n =32n -632.若前n 项和S n 最小,则⎩⎨⎧a n ≤0,a n +1≥0, 即⎩⎨⎧3n 2-632≤0,32(n +1)-632≥0,所以n =20或21. 这表明:当n =20或21时,S n 取最小值.最小值为S 20=S 21=-315.(2)由a n =32n -632≤0⇒n ≤21. 所以当n ≤21时,T n =-S n =34(41n -n 2), 当n >21时,T n =-a 1-a 2-…-a 21+a 22+…+a n=S n -2S 21=34(n 2-41n )+630. 故T n=⎩⎨⎧34(41n -n 2),n ≤21,34(n 2-41n )+630,n >21.。
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[A 基础达标]
1.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=20,S 2=4,则公差d 为( )
A .2
B .3
C .6
D .7
解析:选B.由⎩⎪⎨⎪⎧S 2=4,S 4=20得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =4,
4a 1+6d =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=12,d =3.
2.已知数列{a n }为等差数列,a 10=10,数列前10项和S 10=70,则公差d =( )
A .-23
B .-13 C.13 D .23
解析:选D.由S 10=10(a 1+a 10)2,得70=5(a 1+10),解得a 1=4,所以d =a 10-a 110-1
=10-49=23
,故选D. 3.在等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列前20项和等于( )
A .160
B .180
C .200
D .220
解析:选B.(a 1+a 2+a 3)+(a 18+a 19+a 20)=(-24)+78=54,又a 1+a 20=a 2+a 19=a 3+a 18,
则3(a 1+a 20)=54,所以a 1+a 20=18.则S 20=20(a 1+a 20)2
=10×18=180. 4.已知数列{a n }的前n 项和公式是S n =2n 2+3n ,则⎩⎨⎧⎭
⎬⎫S n n ( ) A .是公差为2的等差数列
B .是公差为3的等差数列
C .是公差为4的等差数列
D .不是等差数列
解析:选A.因为S n =2n 2+3n ,所以S n n
=2n +3, 当n ≥2时,S n n -S n -1n -1
=2n +3-2(n -1)-3=2, 故⎩⎨⎧⎭
⎬⎫S n n 是公差为2的等差数列. 5.等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若a n b n =2n 3n +1,则S 21T 21
的值为( ) A.1315 B .2335
C.1117 D .49
解析:选C.S 21T 21=21(a 1+a 21)221(b 1+b 21)2
=a 1+a 21b 1+b 21=a 11b 11=2×113×11+1=1117
. 6.若等差数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,则该数列的公差为________.
解析:数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=An 2+Bn -A (n -1)2-B (n -1)=2An +B -A ,当n =1时满足,所以d =2A .
答案:2A
7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且6S 5-5S 3=5,则a 4=________.
解析:设等差数列的首项为a 1,公差为d ,则由6S 5-5S 3=5知,6×(5a 1+10d )-5(3a 1+3d )
=5,得3(a 1+3d )=1,所以a 4=13
. 答案:13
8.若等差数列{a n }满足3a 8=5a 13,且a 1>0,S n 为其前n 项和,则S n 最大时n =________.
解析:因为3a 8=5a 13,所以3(a 1+7d )=5(a 1+12d ),所以d =-2a 139
,故a n =a 1+(n -1)d =a 1-2a 139(n -1)=a 139
(41-2n ).由a 1>0可得当n ≤20时,a n >0,当n >20时,a n <0,所以S n 最大时n =20.
答案:20
9.已知在等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3.
(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值.
解:(1)设等差数列{a n }的公差为d .
由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2.
所以a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n .
(2)由a 1=1,d =-2,得S n =2n -n 2.
又S k =-35,则2k -k 2=-35,
即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5.
又k ∈N +,故k =7.
10.某仓库有同一型号的圆钢600根,堆放成如图所示的形状,从第二层
开始,每一层比下面一层少放一根,而第一层至少要比第二层少一根,
要使堆垛的占地面积最小(即最下面一层根数最少),则最下面一层放几
根?共堆了多少层?
解:设最下面一层放n 根,则最多可堆n 层,
则1+2+3+…+n =n (n +1)2
≥600, 所以n 2+n -1 200≥0,
记f (n )=n 2+n -1 200,
因为当n ∈N +时,f (n )单调递增,
而f (35)=60>0,f (34)=-10<0,
所以n ≥35,因此最下面一层最少放35根.
因为1+2+3+…+35=630,
所以最多可堆放630根,必须去掉上面30根,去掉顶上7层,共1+2+3+…+7=28根,再去掉顶上第8层的2根,剩下的600根共堆了28层.
[B 能力提升]
11.等差数列{a n }的前四项之和为124,后四项之和为156,各项和为210,则此数列的项数为( )
A .5
B .6
C .7
D .8
解析:选B.由题意知a 1+a 2+a 3+a 4=124,
a n +a n -1+a n -2+a n -3=156,
所以4(a 1+a n )=280,所以a 1+a n =70.
又S n =n (a 1+a n )2=n 2
×70=210,所以n =6. 12.若两个等差数列的前n 项和之比是(7n +1)∶(4n +27),则它们的第11项之比为____________.
解析:设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等差数列{b n }的前n 项和为T n ,
则a 11=a 1+a 212,b 11=b 1+b 212
,
所以a 11b 11=12(a 1+a 21)12(b 1+b 21)=12(a 1+a 21)·2112
(b 1+b 21)·21=S 21T 21=7×21+14×21+27=43. 答案:4∶3
13.已知数列{a n }中,a 1=1,当n ≥2时,其前n 项和S n 满足S 2n =a n ⎝⎛⎭
⎫S n -12. (1)证明:数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫1S n 为等差数列,并求S n 的表达式; (2)设b n =S n 2n +1
,求{b n }的前n 项和T n . 解:(1)由题意S 2n =a n ⎝⎛⎫S n -12,结合a n =S n -S n -1(n ≥2)得S 2n =(S n -S n -1)⎝⎛⎭
⎫S n -12(n ≥2), 化简整理得1S n -1S n -1=2(n ≥2),知数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫1S n 为公差为2的等差数列,所以1S n =1S 1+(n -1)×2=1+(n -1)×2=2n -1,所以S n =12n -1
. (2)b n =S n
2n +1=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1, 所以T n =b 1+b 2+…+b n
=12⎝ ⎛1-13+13-15+…+12n -1
- ⎭⎪⎫1
2n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n 2n +1. 14.(选做题)已知公差大于零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 3·a 4=117,a 2+a 5=22.
(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)求S n 的最小值;
(3)若数列{b n }是等差数列,且b n =S n n +c
,求非零常数c 的值. 解:(1)因为数列{a n }为等差数列,所以a 3+a 4=a 2+a 5=22.又a 3·a 4=117,所以a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两实根,又公差d >0,所以a 3<a 4,所以a 3=9,a 4=13,从而可得a 1=1,d =4,所以a n =4n -3.
(2)由(1)知a 1=1,d =4,
所以S n =na 1+n (n -1)2·d =2n 2-n =2⎝⎛⎭⎫n -142-18
,所以当n =1时,S n 最小,最小值为S 1=a 1=1.
(3)由(2)知S n =2n 2-n ,所以b n =S n
n +c =2n 2-n n +c , 所以b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c
.因为数列{b n }是等差数列,所以2b 2=b 1+b 3,即62+c ×2=1
1+c +15
3+c ,得2c 2+c =0,所以c =-12或c =0(舍去),所以c =-12.。