第二章 数列测试题(题目+答案)
数列测试题及答案
数列测试题及答案一、选择题1. 已知数列\( a_n \)的通项公式为\( a_n = 3n - 1 \),那么第10项的值为:A. 29B. 28C. 27D. 26答案:A2. 若数列\( b_n \)的前n项和为\( S_n \),且\( S_n = n^2 \),求数列\( b_n \)的第3项:A. 5B. 6C. 7D. 8答案:B二、填空题1. 给定等差数列\( c_n \),首项\( c_1 = 5 \),公差\( d = 3 \),其第5项为________。
答案:202. 若数列\( d_n \)是等比数列,且\( d_1 = 2 \),公比\( q = 4 \),求第4项:________。
答案:64三、解答题1. 已知数列\( e_n \)的前n项和为\( S_n \),若\( S_3 = 21 \),\( S_5 = 45 \),求\( e_4 + e_5 \)。
解:由题意得\( e_4 + e_5 = S_5 - S_3 = 45 - 21 = 24 \)。
2. 某等差数列的前5项和为50,且第3项为15,求该数列的首项和公差。
解:设该等差数列的首项为\( a \),公差为\( d \),则有:\[ 5a + 10d = 50 \]\[ a + 2d = 15 \]解得:\( a = 5 \),\( d = 5 \)。
四、证明题1. 证明等差数列中,任意两项的等差中项等于它们的算术平均数。
证明:设等差数列\( f_n \)的首项为\( f_1 \),公差为\( d \),任取两项\( f_m \)和\( f_n \)(\( m < n \)),则它们的等差中项为\( f_{\frac{m+n}{2}} \)。
根据等差数列的性质,有:\[ f_{\frac{m+n}{2}} = f_1 + \left(\frac{m+n}{2} -1\right)d \]而算术平均数为:\[ \frac{f_m + f_n}{2} = \frac{f_1 + (m-1)d + f_1 + (n-1)d}{2} = f_1 + \frac{(m+n-2)d}{2} \]由于\( \frac{m+n}{2} - 1 = \frac{m+n-2}{2} \),所以两者相等,证明了等差中项等于算术平均数。
高中数学(人教版)必修五第二章数列综合测试卷
高中数学(人教版)必修五第二章数列综合测试卷本试卷满分150分,其中选择题共75分,填空题共25分,解答题共50分。
试卷难度:0.63一.选择题(共15小题,满分75分,每小题5分)1.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A.1B.2C.4D.82.(5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏B.3盏C.5盏D.9盏3.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()A.440B.330C.220D.1104.(5分)已知数列{a n}、{b n}、{c n},以下两个命题:①若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是递增数列;②若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列;下列判断正确的是()A.①②都是真命题B.①②都是假命题C.①是真命题,②是假命题D.①是假命题,②是真命题5.(5分)一给定函数y=f(x)的图象在下列图中,并且对任意a1∈(0,1),=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n,n∈N*,则该函数的图象是由关系式a n+1()A.B.C.D.6.(5分)若数列{a n},{b n}的通项公式分别为a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,则实数a的取值范围是()A.B.[﹣1,1)C.[﹣2,1)D.7.(5分)数列{a n}是正项等比数列,{b n}是等差数列,且a6=b7,则有()A.a3+a9≤b4+b10B.a3+a9≥b4+b10C.a3+a9≠b4+b10D.a3+a9与b4+b10大小不确定8.(5分)已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*)若(n∈N*),b1=﹣λ,且数列{b n}是单调递增数列,则实数λ的取值范围是()A.B.λ<1C.D.9.(5分)设△A n B n C n的三边长分别是a n,b n,c n,△A n B n C n的面积为S n,n∈N*,若b1>c1,b1+c1=2a1,b n+1=,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列10.(5分)《张丘建算经》是我国南北朝时期的一部重要数学著作,书中系统的介绍了等差数列,同类结果在三百多年后的印度才首次出现.书中有这样一个问题,大意为:某女子善于织布,后一天比前一天织的快,而且每天增加的数量相同,已知第一天织布5尺,一个月(按30天计算)总共织布390尺,问每天增加的数量为多少尺?该问题的答案为()A.尺B.尺C.尺D.尺11.(5分)已知数列{a n}为等差数列,S n其前n项和,且a2=3a4﹣6,则S9等于()A.25B.27C.50D.5412.(5分)《九章算术》是我国古代的数字名著,书中《均属章》有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各德几何.”其意思为“已知A、B、C、D、E五人分5钱,A、B两人所得与C、D、E三人所得相同,且A、B、C、D、E每人所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).在这个问题中,E所得为()A.钱B.钱C.钱D.钱13.(5分)已知等差数列{a n}的前n项和为s n,且S2=10,S5=55,则过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)(n∈N*)的直线的斜率为()A.4B.C.﹣4D.﹣14.(5分)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S3=9,a2a4=21,数列{b n}满足,若,则n的最小值为()A.6B.7C.8D.915.(5分)已知函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,且f(x)在(﹣1,+∞)上单调,若数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则{a n}的前100项的和为()A.﹣200B.﹣100C.﹣50D.0二.填空题(共5小题,满分25分,每小题5分)16.(5分)等比数列{a n}的各项均为实数,其前n项为S n,已知S3=,S6=,则a8=.17.(5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.18.(5分)“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年英国来华传教伟烈亚利将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将2至2017这2016个数中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{a n },则此数列的项数为.19.(5分)已知无穷数列{a n },a 1=1,a 2=2,对任意n ∈N *,有a n +2=a n ,数列{b n }满足b n +1﹣b n =a n (n ∈N *),若数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,则满足要求的b 1的值为.20.(5分)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2+bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为.三.解答题(共5小题,满分50分,每小题10分)21.(10分)对于给定的正整数k ,若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立,则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”,又是“P (3)数列”,证明:{a n }是等差数列.22.(10分)设{a n }和{b n }是两个等差数列,记c n =max {b 1﹣a 1n ,b 2﹣a 2n ,…,b n ﹣a n n }(n=1,2,3,…),其中max {x 1,x 2,…,x s }表示x 1,x 2,…,x s 这s 个数中最大的数.(1)若a n =n ,b n =2n ﹣1,求c 1,c 2,c 3的值,并证明{c n }是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M ,存在正整数m ,当n ≥m 时,>M ;或者存在正整数m ,使得c m ,c m +1,c m +2,…是等差数列.23.(10分)已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=1,a 2+a 4=10,b 2b 4=a 5. (Ⅰ)求{a n }的通项公式;(Ⅱ)求和:b 1+b 3+b 5+…+b 2n ﹣1.24.(10分)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=﹣6.(1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列.25.(10分)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. (Ⅰ)求数列{x n }的通项公式;(Ⅱ)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.高中数学(人教版)必修五第二章数列综合测试卷参考答案与试题解析一.选择题(共15小题,满分75分,每小题5分)1.(5分)(2017•新课标Ⅰ)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A.1B.2C.4D.8【考点】85:等差数列的前n项和;84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}的公差.【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.【点评】本题考查等差数列的面公式的求法及应用,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.2.(5分)(2017•新课标Ⅱ)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏B.3盏C.5盏D.9盏【考点】89:等比数列的前n项和;88:等比数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;54 :等差数列与等比数列.【分析】设这个塔顶层有a盏灯,由题意和等比数列的定义可得:从塔顶层依次向下每层灯数是等比数列,结合条件和等比数列的前n项公式列出方程,求出a 的值.【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯,∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列,又总共有灯381盏,∴381==127a,解得a=3,则这个塔顶层有3盏灯,故选B.【点评】本题考查了等比数列的定义,以及等比数列的前n项和公式的实际应用,属于基础题.3.(5分)(2017•新课标Ⅰ)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()A.440B.330C.220D.110【考点】8E:数列的求和.【专题】35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】方法一:由数列的性质,求得数列{b n}的通项公式及前n项和,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n ﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,分别判断,即可求得该款软件的激活码;方法二:由题意求得数列的每一项,及前n项和S n=2n+1﹣2﹣n,及项数,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,分别分别即可求得N的值.【解答】解:设该数列为{a n},设b n=+…+=2n﹣1,(n∈N+),则=a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n﹣1=2n﹣n﹣2,),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,可知当N为时(n∈N+即为2n﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由=435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A 项符合题意.B项,仿上可知=325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知=210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知=105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,…,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1, (2)﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n=,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n=﹣n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有+2=3,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有+3=18,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有+4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有+5=440,满足N >100,∴该款软件的激活码440.故选A.【点评】本题考查数列的应用,等差数列与等比数列的前n项和,考查计算能力,属于难题.4.(5分)(2017•上海模拟)已知数列{a n}、{b n}、{c n},以下两个命题:①若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是递增数列;②若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列;下列判断正确的是()A.①②都是真命题B.①②都是假命题C.①是真命题,②是假命题D.①是假命题,②是真命题【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;5L :简易逻辑.【分析】对于①不妨设a n=2n,b n=3n、c n=sinn,满足{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,但是不满足c n=sinn是递增数列,对于②根据等差数列的性质和定义即可判断.【解答】解:对于①不妨设a n=2n,b n=3n、c n=sinn,∴{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,但c n=sinn不是递增数列,故为假命题,对于②{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,不妨设公差为分别为a,b,c,∴a n+b n﹣a n﹣1﹣b n﹣1=a,b n+c n﹣b n﹣1﹣c n﹣1=b,a n+c n﹣a n﹣1﹣c n﹣1=c,设{a n},{b n}、{c n}的公差为x,y,x,∴则x=,y=,z=,故若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列,故为真命题,故选:D【点评】本题考查了等差数列的性质和定义,以及命题的真假,属于基础题.5.(5分)(2017•徐汇区校级模拟)一给定函数y=f(x)的图象在下列图中,并且对任意a1∈(0,1),由关系式a n+1=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n,n∈N*,则该函数的图象是()A.B.C.D.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】31 :数形结合;51 :函数的性质及应用.=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n(n∈N*),根据点与【分析】由关系式a n+1直线之间的位置关系,我们不难得到,f(x)的图象在y=x上方.逐一分析不难得到正确的答案.=f(a n)>a n知:f(x)的图象在y=x上方.【解答】解:由a n+1故选:A.【点评】本题考查了数列与函数的单调性、数形结合思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.6.(5分)(2017•河东区二模)若数列{a n},{b n}的通项公式分别为a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,则实数a的取值范围是()A.B.[﹣1,1)C.[﹣2,1)D.【考点】82:数列的函数特性.【专题】32 :分类讨论;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】由a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,可得:(﹣1)n+2016•a<2+,对n分类讨论即可得出.【解答】解:a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,∴(﹣1)n+2016•a<2+,n为偶数时:化为a<2﹣,则a<.n为奇数时:化为﹣a<2+,则a≥﹣2.则实数a的取值范围是.故选:D【点评】本题考查了数列通项公式、分类讨论方法、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.7.(5分)(2017•宝清县一模)数列{a n}是正项等比数列,{b n}是等差数列,且a6=b7,则有()A.a3+a9≤b4+b10B.a3+a9≥b4+b10C.a3+a9≠b4+b10D.a3+a9与b4+b10大小不确定【考点】82:数列的函数特性.【专题】54 :等差数列与等比数列.【分析】由于{b n}是等差数列,可得b4+b10=2b7.已知a6=b7,于是b4+b10=2a6.由于数列{a n}是正项等比数列,可得a3+a9=≥=2a6.即可得出.【解答】解:∵{b n}是等差数列,∴b4+b10=2b7,∵a6=b7,∴b4+b10=2a6,∵数列{a n}是正项等比数列,∴a3+a9=≥=2a6,∴a3+a9≥b4+b10.【点评】本题考查了等差数列与等比数列的性质、基本不等式的性质,属于中档题.8.(5分)(2017•湖北模拟)已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*)若(n∈N*),b1=﹣λ,且数列{b n}是单调递增数列,则实数λ的取值范围是()A.B.λ<1C.D.【考点】82:数列的函数特性.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】根据数列的递推公式可得数列{+1}是等比数列,首项为+1=2,公=(n﹣2λ)•2n,根据数列的单调性即可求出λ的范围.比为2,再代值得到b n+1【解答】解:∵数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*),∴=+1,化为+1=+2∴数列{+1}是等比数列,首项为+1=2,公比为2,∴+1=2n,=(n﹣2λ)(+1)=(n﹣2λ)•2n,∴b n+1∵数列{b n}是单调递增数列,>b n,∴b n+1∴(n﹣2λ)•2n>(n﹣1﹣2λ)•2n﹣1,解得λ<1,但是当n=1时,b2>b1,∵b1=﹣λ,∴(1﹣2λ)•2>﹣λ,故选:A.【点评】本题考查了变形利用等比数列的通项公式的方法、单调递增数列,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.9.(5分)(2017•海淀区校级模拟)设△A n B n C n的三边长分别是a n,b n,c n,△A nB nC n的面积为S n,n∈N*,若b1>c1,b1+c1=2a1,b n+1=,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列【考点】82:数列的函数特性.【专题】54 :等差数列与等比数列;58 :解三角形;59 :不等式的解法及应用.【分析】由a n=a n可知△A n B n C n的边B n C n为定值a1,由b n+1+c n+1﹣2a1=(b n+c n+1﹣2a n),b1+c1=2a1得b n+c n=2a1,则在△A n B n C n中边长B n C n=a1为定值,另两边A n C n、A n B n的长度之和b n+c n=2a1为定值,由此可知顶点A n在以B n、C n为焦点的椭圆上,根据b n﹣c n+1=(c n﹣b n),得b n﹣c n=,可知n→+∞时b n→c n,+1据此可判断△A n B n C n的边B n C n的高h n随着n的增大而增大,再由三角形面积公式可得到答案.【解答】解:b1=2a1﹣c1且b1>c1,∴2a1﹣c1>c1,∴a1>c1,∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1>0,∴b1>a1>c1,又b1﹣c1<a1,∴2a1﹣c1﹣c1<a1,∴2c1>a1,∴c1,+c n+1=+a n,∴b n+1+c n+1﹣2a n=(b n+c n﹣2a n),由题意,b n+1∴b n+c n﹣2a n=0,∴b n+c n=2a n=2a1,∴b n+c n=2a1,﹣c n+1=,又由题意,b n+1∴b n﹣(2a1﹣b n+1)==a1﹣b n,b n+1﹣a1=(a1﹣b n)=(b1 +1﹣a1).∴b n=a1+(b1﹣a1),c n=2a1﹣b n=a1﹣(b1﹣a1),=•=单调递增.可得{S n}单调递增.故选:B.【点评】本题主要考查由数列递推式求数列通项、三角形面积海伦公式,综合考查学生分析解决问题的能力,有较高的思维抽象度,属于难题.10.(5分)(2017•汉中二模)《张丘建算经》是我国南北朝时期的一部重要数学著作,书中系统的介绍了等差数列,同类结果在三百多年后的印度才首次出现.书中有这样一个问题,大意为:某女子善于织布,后一天比前一天织的快,而且每天增加的数量相同,已知第一天织布5尺,一个月(按30天计算)总共织布390尺,问每天增加的数量为多少尺?该问题的答案为()A.尺B.尺C.尺D.尺【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由题意,该女子从第一天起,每天所织的布的长度成等差数列,其公差为d,由等差数列的前n项和公式能求出公差.【解答】解:由题意,该女子从第一天起,每天所织的布的长度成等差数列,记为:a1,a2,a3,…,a n,其公差为d,则a1=5,S30=390,∴=390,∴d=.故选:B.【点评】本题查等差数列的公差的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.11.(5分)(2017•徐水县模拟)已知数列{a n}为等差数列,S n其前n项和,且a2=3a4﹣6,则S9等于()A.25B.27C.50D.54【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题.【分析】由题意得a2=3a4﹣6,所以得a5=3.所以由等差数列的性质得S9=9a5=27.【解答】解:设数列{a n}的首项为a1,公差为d,因为a2=3a4﹣6,所以a1+d=3(a1+3d)﹣6,所以a5=3.所以S9=9a5=27.故选B.【点评】解决此类题目的关键是熟悉等差数列的性质并且灵活利用性质解题.12.(5分)(2017•安徽模拟)《九章算术》是我国古代的数字名著,书中《均属章》有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各德几何.”其意思为“已知A、B、C、D、E五人分5钱,A、B两人所得与C、D、E三人所得相同,且A、B、C、D、E每人所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).在这个问题中,E所得为()A.钱B.钱C.钱D.钱【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;21 :阅读型;33 :函数思想;51 :函数的性质及应用;54 :等差数列与等比数列.【分析】设A=a﹣4d,B=a﹣3d,C=a﹣2d,D=a﹣d,E=a,列出方程组,能求出E所得.【解答】解:由题意:设A=a﹣4d,B=a﹣3d,C=a﹣2d,D=a﹣d,E=a,则,解得a=,故E所得为钱.故选:A.【点评】本题考查函数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意函数性质、等差数列的性质的合理运用.13.(5分)(2017•南开区模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为s n,且S2=10,S5=55,则过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)(n∈N*)的直线的斜率为()A.4B.C.﹣4D.﹣【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】54 :等差数列与等比数列.【分析】设出等差数列的首项和公差,由已知列式求得首项和公差,代入两点求直线的斜率公式得答案.【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由S2=10,S5=55,得,解得:.∴过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)的直线的斜率为k=.故选:A.【点评】本题考查等差数列的通项公式,考查等差数列的前n项和,训练了两点求直线的斜率公式,是基础题.14.(5分)(2017•枣阳市校级模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S3=9,a2a4=21,数列{b n}满足,若,则n的最小值为()A.6B.7C.8D.9【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】34 :方程思想;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】设等差数列{a n}的公差为d,由S3=9,a2a4=21,可得3a1+d=9,(a1+d)(a1+3d)=21,可得a n.由数列{b n}满足,利用递推关系可得:=.对n取值即可得出.【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵S3=9,a2a4=21,∴3a1+d=9,(a1+d)(a1+3d)=21,联立解得:a1=1,d=2.∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1.∵数列{b n}满足,∴n=1时,=1﹣,解得b1=.n≥2时,+…+=1﹣,∴=.∴b n=.若,则<.n=7时,>.n=8时,<.因此:,则n的最小值为8.故选:C.【点评】本题考查了等差数列通项公式与求和公式、数列递推关系及其单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.15.(5分)(2017•安徽一模)已知函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,且f(x)在(﹣1,+∞)上单调,若数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则{a n}的前100项的和为()A.﹣200B.﹣100C.﹣50D.0【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由函数图象关于x=﹣1对称,由题意可得a50+a51=﹣2,运用等差数列的性质和求和公式,计算即可得到所求和.【解答】解:函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),可得a50+a51=﹣2,又{a n}是等差数列,所以a1+a100=a50+a51=﹣2,则{a n}的前100项的和为=﹣100故选:B.【点评】本题考查函数的对称性及应用,考查等差数列的性质,以及求和公式,考查运算能力,属于中档题.二.填空题(共5小题,满分25分,每小题5分)16.(5分)(2017•江苏)等比数列{a n}的各项均为实数,其前n项为S n,已知S3=,S6=,则a8=32.【考点】88:等比数列的通项公式.【专题】34 :方程思想;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列.【分析】设等比数列{a n}的公比为q≠1,S3=,S6=,可得=,=,联立解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q≠1,∵S3=,S6=,∴=,=,解得a1=,q=2.则a8==32.故答案为:32.【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.(5分)(2017•新课标Ⅱ)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.【考点】8E:数列的求和;85:等差数列的前n项和.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;49 :综合法;54 :等差数列与等比数列.【分析】利用已知条件求出等差数列的前n项和,然后化简所求的表达式,求解即可.【解答】解:等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,S4=2(a2+a3)=10,可得a2=2,数列的首项为1,公差为1,S n=,=,则=2[1﹣++…+]=2(1﹣)=.故答案为:.【点评】本题考查等差数列的求和,裂项消项法求和的应用,考查计算能力.18.(5分)(2017•汕头三模)“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年英国来华传教伟烈亚利将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将2至2017这2016个数中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{a n},则此数列的项数为134.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由能被3除余1且被5除余1的数就是能被15整除余1的数,运用等差数列通项公式,以及解不等式即可得到所求项数.【解答】解:由能被3除余1且被5除余1的数就是能被15整除余1的数,故a n=15n﹣14.由a n=15n﹣14≤2017得n≤135,∵当n=1时,符合要求,但是该数列是从2开始的,故此数列的项数为135﹣1=134.故答案为:134【点评】本题考查数列模型在实际问题中的应用,考查等差数列的通项公式的运用,考查运算能力,属于基础题19.(5分)(2017•闵行区一模)已知无穷数列{a n},a1=1,a2=2,对任意n∈N*,=a n,数列{b n}满足b n+1﹣b n=a n(n∈N*),若数列中的任意一项都在有a n+2该数列中重复出现无数次,则满足要求的b1的值为2.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】35 :转化思想;48 :分析法;5M :推理和证明.【分析】依题意数列{a n}是周期数咧,则可写出数列{a n}的通项,由数列{b n}满足b n﹣b n=a n(n∈N*),可推出b n+1﹣b n=a n=⇒,,+1,,…要使数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,则b2=b6=b10=…=b2n﹣1,b4=b8=b12=…=b4n,可得b8=b4=3即可,【解答】解:a1=1,a2=2,对任意n∈N*,有a n+2=a n,∴a3=a1=1,a4=a2=2,a5=a3=a1=1,∴a n=﹣b n=a n=,∴b n+1﹣b2n+1=a2n+1=1,b2n+1﹣b2n=a2n=2,∴b2n+2﹣b2n=3,b2n+1﹣b2n﹣1=3∴b2n+2∴b3﹣b1=b5﹣b3=…=b2n+1﹣b2n﹣1=3,b4﹣b2=b6﹣b4=b8﹣b6=…=b2n﹣b2n﹣2=3,b2﹣b1=1,,,,,,,…,=b4n﹣2∵数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,∴b2=b6=b10=…=b4n﹣2,b4=b8=b12=…=b4n,解得b8=b4=3,b2=3,∵b2﹣b1=1,∴b1=2,故答案为:2【点评】本题考查了数列的推理与证明,属于难题.20.(5分)(2017•青浦区一模)设数列{a n}的通项公式为a n=n2+bn,若数列{a n}是单调递增数列,则实数b的取值范围为(﹣3,+∞).【考点】82:数列的函数特性.【专题】35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】数列{a n}是单调递增数列,可得∀n∈N*,a n+1>a n,化简整理,再利用数列的单调性即可得出.【解答】解:∵数列{a n}是单调递增数列,∴∀n∈N*,a n>a n,+1(n+1)2+b(n+1)>n2+bn,化为:b>﹣(2n+1),∵数列{﹣(2n+1)}是单调递减数列,∴n=1,﹣(2n+1)取得最大值﹣3,∴b>﹣3.即实数b的取值范围为(﹣3,+∞).故答案为:(﹣3,+∞).【点评】本题考查了数列的单调性及其通项公式、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三.解答题(共5小题,满分50分,每小题10分)21.(10分)(2017•江苏)对于给定的正整数k ,若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立,则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”,又是“P (3)数列”,证明:{a n }是等差数列.【考点】8B :数列的应用.【专题】23 :新定义;35 :转化思想;4R :转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)由题意可知根据等差数列的性质,a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1)═2×3a n ,根据“P (k )数列”的定义,可得数列{a n }是“P (3)数列”;(2)由已知条件结合(1)中的结论,可得到{a n }从第3项起为等差数列,再通过判断a 2与a 3的关系和a 1与a 2的关系,可知{a n }为等差数列.【解答】解:(1)证明:设等差数列{a n }首项为a 1,公差为d ,则a n =a 1+(n ﹣1)d ,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3,=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1),=2a n +2a n +2a n ,=2×3a n ,∴等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)证明:当n ≥4时,因为数列{a n }是P (3)数列,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n ,①,因为数列{a n }是“P (2)数列”,所以a n ﹣3+a n ﹣3+a n +a n +1=4a n ﹣1,②,a n ﹣1+a n +a n +2+a n +3=4a n +1,③,②+③﹣①,得2a n =4a n ﹣1+4a n +1﹣6a n ,即2a n =a n ﹣1+a n +1,(n ≥4),因此n ≥4从第3项起为等差数列,设公差为d ,注意到a 2+a 3+a 5+a 6=4a 4, 所以a 2=4a 4﹣a 3﹣a 5﹣a 6=4(a 3+d )﹣a 3﹣(a 3+2d )﹣(a 3+3d )=a 3﹣d ,因为a1+a2+a4+a5=4a3,所以a1=4a3﹣a2﹣a4﹣a5=4(a2+d)﹣a2﹣(a2+2d)﹣(a2+3d)=a2﹣d,也即前3项满足等差数列的通项公式,所以{a n}为等差数列.【点评】本题考查等差数列的性质,考查数列的新定义的性质,考查数列的运算,考查转化思想,属于中档题.22.(10分)(2017•北京)设{a n}和{b n}是两个等差数列,记c n=max{b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n}(n=1,2,3,…),其中max{x1,x2,…,x s}表示x1,x2,…,x s这s个数中最大的数.(1)若a n=n,b n=2n﹣1,求c1,c2,c3的值,并证明{c n}是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当n≥m时,>M;或者存在正整数m,使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列.【考点】8B:数列的应用;8C:等差关系的确定.【专题】32 :分类讨论;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)分别求得a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,代入即可求得c1,c2,c3;由(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1)≤0,则b1﹣na1≥b k﹣na k,则c n=b1﹣na1=1﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立;﹣n,c n+1(2)由b i﹣a i n=[b1+(i﹣1)d1]﹣[a1+(i﹣1)d2]×n=(b1﹣a1n)+(i﹣1)(d2﹣d1×n),分类讨论d1=0,d1>0,d1<0三种情况进行讨论根据等差数列的性质,即可求得使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列;设=An+B+对任意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,分类讨论,采用放缩法即可求得因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M.【解答】解:(1)a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,当n=1时,c1=max{b1﹣a1}=max{0}=0,当n=2时,c2=max{b1﹣2a1,b2﹣2a2}=max{﹣1,﹣1}=﹣1,当n=3时,c3=max{b1﹣3a1,b2﹣3a2,b3﹣3a3}=max{﹣2,﹣3,﹣4}=﹣2,下面证明:对∀n∈N*,且n≥2,都有c n=b1﹣na1,当n∈N*,且2≤k≤n时,则(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1),=[(2k﹣1)﹣nk]﹣1+n,=(2k﹣2)﹣n(k﹣1),=(k﹣1)(2﹣n),由k﹣1>0,且2﹣n≤0,则(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1)≤0,则b1﹣na1≥b k﹣na k,因此,对∀n∈N*,且n≥2,c n=b1﹣na1=1﹣n,c n+1﹣c n=﹣1,∴c2﹣c1=﹣1,∴c n﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立,+1∴数列{c n}是等差数列;(2)证明:设数列{a n}和{b n}的公差分别为d1,d2,下面考虑的c n取值,由b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n,考虑其中任意b i﹣a i n,(i∈N*,且1≤i≤n),则b i﹣a i n=[b1+(i﹣1)d1]﹣[a1+(i﹣1)d2]×n,=(b1﹣a1n)+(i﹣1)(d2﹣d1×n),下面分d1=0,d1>0,d1<0三种情况进行讨论,①若d1=0,则b i﹣a i n═(b1﹣a1n)+(i﹣1)d2,当若d2≤0,则(b i﹣a i n)﹣(b1﹣a1n)=(i﹣1)d2≤0,则对于给定的正整数n而言,c n=b1﹣a1n,此时c n+1﹣c n=﹣a1,∴数列{c n}是等差数列;当d2>0,(b i﹣a i n)﹣(b n﹣a n n)=(i﹣n)d2>0,则对于给定的正整数n而言,c n=b n﹣a n n=b n﹣a1n,﹣c n=d2﹣a1,此时c n+1∴数列{c n}是等差数列;此时取m=1,则c1,c2,…,是等差数列,命题成立;②若d1>0,则此时﹣d1n+d2为一个关于n的一次项系数为负数的一次函数,故必存在m∈N*,使得n≥m时,﹣d1n+d2<0,则当n≥m时,(b i﹣a i n)﹣(b1﹣a1n)=(i﹣1)(﹣d1n+d2)≤0,(i∈N*,1≤i≤n),因此当n≥m时,c n=b1﹣a1n,此时c n﹣c n=﹣a1,故数列{c n}从第m项开始为等差数列,命题成立;+1③若d1<0,此时﹣d1n+d2为一个关于n的一次项系数为正数的一次函数,故必存在s∈N*,使得n≥s时,﹣d1n+d2>0,则当n≥s时,(b i﹣a i n)﹣(b n﹣a n n)=(i﹣1)(﹣d1n+d2)≤0,(i∈N*,1≤i ≤n),因此,当n≥s时,c n=b n﹣a n n,此时==﹣a n+,=﹣d2n+(d1﹣a1+d2)+,令﹣d1=A>0,d1﹣a1+d2=B,b1﹣d2=C,下面证明:=An+B+对任意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,若C≥0,取m=[+1],[x]表示不大于x的最大整数,当n≥m时,≥An+B≥Am+B=A[+1]+B>A•+B=M,此时命题成立;若C<0,取m=[]+1,当n≥m时,≥An+B+≥Am+B+C>A•+B+C≥M﹣C﹣B+B+C=M,此时命题成立,因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M;综合以上三种情况,命题得证.【点评】本题考查数列的综合应用,等差数列的性质,考查与不等式的综合应用,考查“放缩法”的应用,考查学生分析问题及解决问题的能力,考查分类讨论及转化思想,考查计算能力,属于难题.23.(10分)(2017•北京)已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.【考点】8E:数列的求和;8M:等差数列与等比数列的综合.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;49 :综合法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)利用已知条件求出等差数列的公差,然后求{a n}的通项公式;(Ⅱ)利用已知条件求出公比,然后求解数列的和即可.【解答】解:(Ⅰ)等差数列{a n},a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,所以{a n}的通项公式:a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a5=a1+4d=9,等比数列{b n}满足b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3(舍去)(等比数列奇数项符号相同).∴q2=3,}是等比数列,公比为3,首项为1.{b2n﹣1b1+b3+b5+…+b2n﹣1==.【点评】本题考查等差数列与等比数列的应用,数列求和以及通项公式的求解,考查计算能力.24.(10分)(2017•新课标Ⅰ)记S n为等比数列{a n}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并判断S n+1,S n,S n+2是否成等差数列.【考点】8E:数列的求和;89:等比数列的前n项和.【专题】35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)由题意可知a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,a1==,a2==,由a1+a2=2,列方程即可求得q及a1,根据等比数列通项公式,即可求得{a n}的通项公式;(2)由(1)可知.利用等比数列前n项和公式,即可求得S n,分别求得S n+1,S n+2,显然S n+1+S n+2=2S n,则S n+1,S n,S n+2成等差数列.。
高中数学第二章等比数列第1课时等比数列的概念与通项公式达标检测含解析新人教A版必修5
新人教A 版高中数学必修5:等比数列的概念与通项公式A 级 基础巩固一、选择题1.下列数列为等比数列的是( ) A .0,0,0,0,… B .22,42,62,82,…C .q -1,(q -1)2,(q -1)3,(q -1)4,… D .1a ,1a 2,1a 3,1a4,…解析:A 选项中,由于等比数列中的各项都不为0,所以该数列不是等比数列;B 选项中,4222≠6242,所以该数列不是等比数列;C 选项中,当q =1时,数列为0,0,0,…,不是等比数列;D 选项中的数列是首项为1a ,公比为1a的等比数列,故选D.答案:D2.(多选)已知等比数列{a n }中,满足a 1=1,公比q =-2,则( ) A .数列{2a n +a n +1}是等比数列 B .数列{a n +1-a n }是等比数列 C .数列{a n a n +1}是等比数列 D .数列{log 2|a n |}是递减数列解析:因为{a n }是等比数列,所以a n +1=-2a n ,2a n +a n +1=0,故A 项错.a n =a 1·q n -1=(-1)n -1·2n -1,a n +1=(-1)n ·2n ,于是a n +1-a n =(-1)n·2n-(-1)n -1·2n -1=3(-2)n -1,故{a n +1-a n }是等比数列,故B 项正确.a n a n +1=(-1)n -1·2n -1·(-1)n ·2n =(-2)2n -1,故C 项正确.log 2|a n |=log 22n -1=n -1,是递增数列,故D 项错.答案:BC3.已知等比数列{a n }的前三项依次为a -1,a +1,a +4, 则a n =( )A .4×⎝ ⎛⎭⎪⎫32nB .4×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1C .4×⎝ ⎛⎭⎪⎫23nD .4×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1解析:由题意得(a +1)2=(a -1)(a +4),解得a =5, 故a 1=4,a 2=6,所以q =32,a n =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1.答案:B4.在数列{a n }中,对任意n ∈N *,都有a n +1-2a n =0,则2a 1+a 22a 3+a 4的值为( )A.14B.13C.12D.1解析:a 2=2a 1,a 3=2a 2=4a 1,a 4=8a 1, 所以2a 1+a 22a 3+a 4=4a 116a 1=14.答案:A5.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A .-5B .-15C .5D .15解析:因为log 3a n +1=log 3a n +1,所以a n +1=3a n , 又a n ≠0.所以数列{a n }是以3为公比的等比数列. 所以a 2+a 4+a 6=a 2(1+q 2+q 4)=9.所以a 5+a 7+a 9=a 5(1+q 2+q 4)=a 2q 3·(1+q 2+q 4)=35. 所以log 1335=-5.答案:A 二、填空题6.等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=4,则数列{lg a n }的通项公式为____________.解析:因为a 5=a 4q ,所以q =2,所以a 1=a 4q 3=14,所以a n =14·2n -1=2n -3,所以lg a n =(n -3)lg 2.答案:lg a n =(n -3)lg 27.在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是________. 解析:因为a 8=a 2q 6,a 6=a 2q 4,a 4=a 2q 2,所以由a 8=a 6+2a 4得a 2q 6=a 2q 4+2a 2q 2,消去a 2q 2,得到关于q 2的一元二次方程(q 2)2-q 2-2=0,解得q 2=2,q 2=-1(舍去),所以a 6=a 2q 4=1×22=4.答案:48.已知数列-1,a 1,a 2,-4成等差数列,-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列,则a 2-a 1b 2的值为________.解析:因为-1,a 1,a 2,-4成等差数列,设公差为d , 则a 2-a 1=d =13[(-4)-(-1)]=-1,因为-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列, 所以b 22=(-1)×(-4)=4, 所以b 2=±2.若设公比为q ,则b 2=(-1)q 2, 所以b 2<0,所以b 2=-2, 所以a 2-a 1b 2=-1-2=12. 答案:12三、解答题9.在等比数列{a n }中. (1)已知a 1=3,q =-2,求a 6; (2)已知a 3=20,a 6=160,求a n . 解:(1)由等比数列的通项公式得,a 6=3×(-2)6-1=-96.(2)设等比数列的公比为q ,那么⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2=20,a 1q 5=160,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=5.所以a n =a 1qn -1=5×2n -1.10.在各项均为负数的数列{a n }中,已知2a n =3a n +1,且a 2·a 5=827.(1)求证:{a n }是等比数列,并求出其通项. (2)试问-1681是这个等比数列中的项吗?如果是,指明是第几项;如果不是,请说明理由.(1)证明:因为2a n =3a n +1, 所以a n +1a n =23. 又因为数列{a n }的各项均为负数, 所以a 1≠0,所以数列{a n }是以23为公比的等比数列.所以a n =a 1·q n -1=a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1.所以a 2=a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫232-1=23a 1, a 5=a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫235-1=1681a 1,又因为a 2·a 5=23a 1·1681a 1=827,所以a 21=94.又因为a 1<0,所以a 1=-32.所以a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2(n ∈N *).(2)解:令a n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2=-1681,则n -2=4,n =6∈N *,所以-1681是这个等比数列中的项,且是第6项.B 级 能力提升1.(多选)已知数列{a n }是公比为q (q ≠1)的等比数列,则以下一定是等比数列的是( )A .{2a n }B .{a 2n } C .{a n +1·a n }D .{a n +1+a n }解析:因为数列{a n }是公比为q (q ≠1)的等比数列,则a n +1a n=q , 对于A 项,2a n +12a n=2a n +1-a n ,因为a n +1-a n 不是常数,故A 项错误.对于B 项,a 2n +1a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1a n 2=q 2,因为q 2为常数,故B 项正确.对于C 项,a n +2·a n +1a n +1·a n =a n +2a n +1·a n +1a n=q 2,因为q 2为常数,故C 项正确.对于D 项,若a n +1+a n =0,即q =-1时,该数列不是等比数列,故D 项错误. 答案:BC2.已知等比数列{a n }为递增数列,a 1=-2,且3(a n +a n +2)= 10a n +1,则公比q =________.解析:因为等比数列{a n }为递增数列,且a 1=-2<0, 所以0<q <1,又因为3(a n +a n +2)=10a n +1,两边同除a n , 可得3(1+q 2)=10q ,即3q 2-10q +3=0,解得q =3或q =13.而0<q <1,所以q =13.答案:133.设关于x 的二次方程a n x 2-a n +1x +1=0(n =1,2,3,…)有两根α和β,且满足6α-2αβ+6β=3.(1)试用a n 表示a n +1;(2)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是等比数列;(3)当a 1=76时,求数列{a n }的通项公式及项的最大值.(1)解:根据根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧α+β=an +1a n,αβ=1an.代入题设条件6(α+β)-2αβ=3, 得6a n +1a n -2a n=3.所以a n +1=12a n +13.(2)证明:因为a n +1=12a n +13,所以a n +1-23=12⎝⎛⎭⎪⎫a n -23.若a n =23,则方程a n x 2-a n +1x +1=0可化为23x 2-23x +1=0,即2x 2-2x +3=0.此时Δ=(-2)2-4×2×3<0, 所以a n ≠23,即a n -23≠0.所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是以12为公比的等比数列.(3)解:当a 1=76时,a 1-23=12,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是以首项为12,公比为12的等比数列.所以a n -23=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n, 所以a n =23+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n,n =1,2,3,…,即数列{a n }的通项公式为a n =23+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n,n =1,2,3,….由函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在(0,+∞)上单调递减知,当n =1时,a n 的值最大,即最大值为a 1=76.。
人教B版数学必修五:第2章《数列》章末检测学案(含答案解析)
第二章 章末检测(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.在如图的表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a +b +cA.1 B .2.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 .-9 B .-15 C .15 D .±153.等比数列{a n }中,a 2,a 6是方程x 2-34x +64=0的两根,则a 4等于( ) A .8 B .-8 C .±8 D .以上都不对4.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10∶S 5=1∶2,则S 15∶S 5等于( ) A .3∶4 B .2∶3 C .1∶2 D .1∶35.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 是( )A .21B .20C .19D .186.已知数列{a n }为等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1等于( )A .16(1-4-n )B .16(1-2n) C.323(1-4-n ) D.323(1-2-n ) 7.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 21=42,记A =2a 211-a 9-a 13,则A 的值为( ) A .2 B .1 C .16 D .328.若{a n }是等比数列,其公比是q ,且-a 5,a 4,a 6成等差数列,则q 等于( ) A .1或2 B .1或-2 C .-1或2 D .-1或-29.已知等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于( )A.1514B.1213C.1316D.151610.某纯净水厂在净化过程中,每增加一次过滤可减少水中杂质的20%,要使水中杂质减少到原来的5%以下,则至少需过滤的次数为(lg 2≈0.301 0)( )A .5B .10C .14D .1511.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 n12.已知数列1,12,21,13,22,31,14,23,32,41,…,则56是数列中的( )A .第48项B .第49项C .第50项D .第51项二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知在等差数列{a n }中,首项为23,公差是整数,从第七项开始为负项,则公差为______.14.在83和272之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为________.15.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 =____________.16.等差数列{a n }中,a 10<0,且a 11>|a 10|,S n 为数列{a n }的前n 项和,则使S n >0的n 的最小值为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知数列{log 2(a n -1)} (n ∈N *)为等差数列,且a 1=3,a 3=9. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:1a 2-a 1+1a 3-a 2+…+1a n +1-a n<1.18.(12分)设数列{a n }的前n 项的和为S n =43a n -13×2n +1+23(n =1,2,3…)(1)求首项a 1与通项a n ;(2)设T n =2n S n (n =1,2,3,…),证明:∑i =1n T i <32.(∑i =1nT i 表示求和)19.(12分)已知正项数列{b n }的前n 项和B n =14(b n +1)2,求{b n }的通项公式.20.(12分)某市2009年共有1万辆燃油型公交车.有关部门计划于2010年投入128辆电力型公交车,随后电力型公交车每年的投入比上一年增加50%,试问:(1)该市在2016年应该投入多少辆电力型公交车?(2)到哪一年底,电力型公交车的数量开始超过该市公交车总量的13?21.(12分)设{a n }是等差数列,{b n }是各项都为正数的等比数列,且a 1=b 1=1,a 3+b 5=21,a 5+b 3=13.(1)求{a n }、{b n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 的前n 项和S n .22.(12分)在数列{a n }中,已知a 1=-1,且a n +1=2a n +3n -4 (n ∈N *). (1)求证:数列{a n +1-a n +3}是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式;(3)求和:S n =|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n | (n ∈N *).第二章 章末检测1.A [由题意知,a =12,b =516,c =316,故a +b +c =1.]2.D [a 24+a 27+2a 4a 7=(a 4+a 7)2=9. ∴a 4+a 7=±3,∴a 1+a 10=±3,∴S 10=10(a 1+a 10)2=±15.]3.A [a 2+a 6=34,a 2a 6=64,∴a 24=64,∵a 2>0,a 6>0,∴a 4=a 2q 2>0,∴a 4=8.] 4.A [显然等比数列{a n }的公比q ≠1,则由S 10S 5=1-q 101-q 5=1+q 5=12⇒q 5=-12, 故S 15S 5=1-q151-q 5=1-(q 5)31-q 5=1-⎝⎛⎭⎫-1231-⎝⎛⎭⎫-12=34.] 5.B [∵(a 2-a 1)+(a 4-a 3)+(a 6-a 5)=3d , ∴99-105=3d.∴d =-2.又∵a 1+a 3+a 5=3a 1+6d =105,∴a 1=39.∴S n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d2n =-n 2+40n =-(n -20)2+400. ∴当n =20时,S n 有最大值.]6.C [设{a n }的公比为q ,则q 3=a 5a 2=18.∴q =12,a 1=4,∵{a n a n +1}也是等比数列且首项a 1a 2=8,公比为q 2=14,∴a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=8⎝⎛⎭⎫1-14n 1-14=323(1-4-n ).]7.B [由S 21=21(a 1+a 21)2=21a 11=42,∴a 11=2.∴a 211-(a 9+a 13)=a 211-2a 11=0.∴A =2a 211-a 9-a 13=20=1.]8.C [依题意有2a 4=a 6-a 5,即2a 4=a 4q 2-a 4q , 而a 4≠0,∴q 2-q -2=0,(q -2)(q +1)=0. ∴q =-1或q =2.]9.C [因为a 23=a 1·a 9, 所以(a 1+2d)2=a 1·(a 1+8d).所以a 1=d.所以a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=3a 1+10d 3a 1+13d =1316.]10.C [设原杂质数为1,各次过滤杂质数成等比数列,且a 1=1,公比q =1-20%,∴a n +1=(1-20%)n ,由题意可知:(1-20%)n <5%,即0.8n <0.05. 两边取对数得n lg 0.8<lg 0.05,∵lg 0.8<0,∴n>lg 0.05lg 0.8,即n>lg 5-2lg 8-1=1-lg 2-23lg 2-1=-lg 2-13lg 2-1≈-0.301 0-13×0.301 0-1≈13.41,取n =14.] 11.A [∵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 .]12.C [将数列分为第1组一个,第2组二个,…,第n 组n 个,即⎝⎛⎭⎫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.]13.-4解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a 6=23+5d ≥0a 7=23+6d<0,解得-235≤d<-236,∵d ∈Z ,∴d =-4. 14.216解析 设插入的三个数为a q ,a ,aq ,则由题意有83,a ,272也为等比数列,所以a 2=83×272=36,由于83,a ,272都处在奇数位上,所以同号,故a =6,从而aq·a ·aq =a 3=216.15.⎩⎪⎨⎪⎧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 ≥2.16.20解析 ∵S 19=19(a 1+a 19)2=19a 10<0;S 20=20(a 1+a 20)2=10(a 10+a 11)>0.∴当n ≤19时,S n <0;当n ≥20时,S n >0. 故使S n >0的n 的最小值是20.17.(1)解 设等差数列{log 2(a n -1)}的公差为d .由a 1=3,a 3=9,得log 2(9-1)=log 2(3-1)+2d ,则d =1.所以log 2(a n -1)=1+(n -1)×1=n ,即a n =2n +1.(2)证明 因为1a n +1-a n =12n +1-2n =12n ,所以1a 2-a 1+1a 3-a 2+…+1a n +1-a n =121+122+123+…+12n =12-12n ×121-12=1-12n <1.18.解 (1)∵S n =43a n -13×2n +1+23,n =1,2,3,…,①令n =1,得a 1=S 1=43a 1-13×4+23,解得a 1=2,n ≥2时,S n -1=43a n -1-13×2n +23.②①-②得:a n =S n -S n -1=43(a n -a n -1)-13×2n .∴a n =4a n -1+2n ,a n +2n =4a n -1+4×2n -1.∴{a n +2n }是首项为a 1+2=4,公比为4的等比数列.即a n +2n =4×4n -1=4n ,b =1,2,3,…, ∴a n =4n -2n ,n =1,2,3,….证明 (2)将a n =4n -2n 代入①得:S n =43(4n -2n )-13×2n +1+23=13(2n +1-1)(2n +1-2)=23(2n +1-1)(2n -1), T n =2n S n =32×2n (2n +1-1)(2n -1)=32⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1-1(n =1,2,3…), ∴∑i =1nT i =32∑i =1n ⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1-1=32×⎝⎛⎭⎫121-1-12n +1-1<32. 19.解 当n =1时,B 1=b 1,∴b 1=14(b 1+1)2,解得b 1=1.当n ≥2时,b n =B n -B n -1=14(b n +1)2-14(b n -1+1)2=14(b 2n -b 2n -1+2b n -2b n -1), 整理得b 2n -b 2n -1-2b n -2b n -1=0, ∴(b n +b n -1)(b n -b n -1-2)=0. ∵b n +b n -1>0,∴b n -b n -1-2=0.∴{b n }为首项b 1=1,公差d =2的等差数列.∴b n =2(n -1)+1=2n -1,即{b n }的通项b n =2n -1.20.解 (1)由题意可知,该市逐年投入的电力型公交车数量组成一个等比数列,其中a 1=128,q =1+50%=1.5,到2016年应为a 7,则到2016年该市应该投入的电力型公交车为a 7=a 1·q 6=128×1.56=1 458(辆).(2)设经过n 年电力型公交车数量开始超过该市公交车总量的13,记S n =a 1+a 2+…+a n ,依题意有S n 10 000+S n >13,即S n >5 000,∴S n =a 1(1-q n )1-q =128(1-1.5n )1-1.5=256(1.5n -1)>5 000,即1.5n >65732,解得n >7.5,故n ≥8.所以到2017年底,电力型公交车数量开始超过该市公交车总量的13.21.解 (1)设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,则依题意有q >0且⎩⎪⎨⎪⎧1+2d +q 4=21,1+4d +q 2=13.解得d =2,q =2. 所以a n =1+(n -1)d =2n -1,b n =q n -1=2n -1. (2)a n b n =2n -12n -1. S n =1+321+522+…+2n -32n -2+2n -12n -1,①2S n =2+3+52+…+2n -32n -3+2n -12n -2.②②-①得S n =2+2+22+222+…+22n -2-2n -12n -1=2+2×⎝⎛⎭⎫1+12+122+…+12n -2-2n -12n -1=2+2×1-12n -11-12-2n -12n -1=6-2n +32n -1.22.(1)证明 令b n =a n +1-a n +3 ⇒b n +1=a n +2-a n +1+3=2a n +1+3(n +1)-4-2a n -3n +4+3 =2(a n +1-a n +3)=2b n .∴数列{b n }为公比为2的等比数列. (2)解 a 2=2a 1-1=-3,b 1=a 2-a 1+3=1⇒b n =a n +1-a n +3=2n -1⇒2a n +3n -4-a n +3=2n -1⇒a n =2n -1-3n +1 (n ∈N +).(3)解 设数列{a n }的前n 项和为T n ,T n =2n -1-n (2+3n -1)2=2n -1-n (3n +1)2,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,∵n ≤4时,a n <0,n >4时,a n >0,∴n ≤4时,S n =-T n =1+n (3n +1)2-2n;n >4时,S n =T n -2T 4=2n +21-n (3n +1)2.∴S n=⎩⎨⎧1+n (3n +1)2-2n (n ≤4),2n+21-n (3n +1)2(n >4).。
高中数学 第二章 数列 2.5 等比数列的前n项和 第1课时 等比数列前n项和的求解练习(含解析)新
第1课时 等比数列前n 项和的求解A 级 基础巩固一、选择题1.设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=1,a 5=16,则数列{a n }前7项的和为() A .63 B .64 C .127 D .128解析:设数列{a n }的公比为q (q >0),则有a 5=a 1q 4=16,所以q =2,数列的前7项和为S 7=a 1(1-q 7)1-q =1-271-2=127.答案:C2.设在等比数列{a n }中,公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 3的值为() A.154B.152C.74D.72解析:根据等比数列的公式,得S 4a 3=a 1(1-q 4)(1-q )·a 1q 2=(1-q 4)(1-q )q 2=1-24(1-2)×22=154. 答案:A3.一座七层的塔,每层所点的灯的盏数都等于上面一层的2倍,一共点381盏灯,则底层所点灯的盏数是()A .190B .191C .192D .193解析:设最下面一层灯的盏数为a 1,则公比q =12,n =7,由a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1271-12=381,解得a 1=192.答案:C4.已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于()A .-6(1-3-10) B.19(1-3-10)C .3(1-3-10) D .3(1+3-10)解析:因为3a n +1+a n =0,a 2=-43≠0,所以a n ≠0,所以a n +1a n =-13,所以数列{a n }是以-13为公比的等比数列.因为a 2=-43,所以a 1=4,所以S 10=4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13101-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=3(1-3-10).答案:C5.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若存在m ∈N *,满足S 2m S m =9,a 2m a m =5m +1m -1,则数列{a n }的公比为()A .-2B .2C .-3D .3解析:设数列{a n }的公比为q ,若q =1,则S 2mS m=2,与题中条件矛盾,故q ≠1. 因为S 2m S m =a 1(1-q 2m )1-q a 1(1-q m)1-q =q m +1=9,所以q m=8. 所以a 2m a m =a 1q 2m -1a 1q m -1=q m =8=5m +1m -1,所以m =3,所以q 3=8, 所以q =2. 答案:B 二、填空题6.在等比数列{a n }中,公比q =2,前99项的和S 99=30,则a 3+a 6+a 9+…+a 99=________.解析:因为S 99=30,即a 1(299-1)=30,数列a 3,a 6,a 9,…,a 99也成等比数列且公比为8,所以a 3+a 6+a 9+…a 99=4a 1(1-833)1-8=4a 1(299-1)7=47×30=1207.答案:12077.对于数列{a n },定义数列{a n +1-a n }为数列{a n }的“差数列”,若a 1=1,{a n }的“差数列”的通项公式为a n +1-a n =2n,则数列{a n }的前n 项和S n =________.解析:因为a n +1-a n =2n ,应用累加法可得a n =2n-1, 所以S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =2+22+23+ (2)-n=2(1-2n)1-2-n=2n +1-n -2.答案:2n +1-n -28.(2016·某某卷)设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________.解析:a 1+a 2=4,a 2=2a 1+1⇒a 1=1,a 2=3,再由a n +1=2S n +1,a n =2S n -1+1(n ≥2)⇒a n +1-a n =2a n ⇒a n +1=3a n (n ≥2),又a 2=3a 1, 所以a n +1=3a n (n ≥1),S 5=1-351-3=121.答案:1121 三、解答题9.在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81. (1)求a n 及其前n 项和S n ; (2)设b n =1+log 3a n ,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n ·b n +1的前10项和T 10.解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3.因此,a n =3n -1,S n =1(1-3n )1-3=3n-12.(2)由(1)知b n =1+log 3a n =1+(n -1)=n , 则1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,所以T 10=11×2+12×3+…+110×11=1-12+12-13+…+110-111=1-111=1011.10.数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *. (1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)设b n =3n·a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . (1)证明:由已知可得a n +1n +1=a nn+1, 即a n +1n +1-a nn=1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=1为首项,1为公差的等差数列.(2)解:由(1)得a nn=1+(n -1)·1=n , 所以a n =n 2.从而b n =n ·3n.S n =1×31+2×32+3×33+…+n ·3n ,①3S n =1×32+2×33+…+(n -1)·3n +n ·3n +1.②① —②得,-2S n =31+32+…+3n -n ·3n +1=3·(1-3n)1-3-n ·3n +1=(1-2n )·3n +1-32.所以S n =(2n -1)·3n +1+34.B 级 能力提升1.在等比数列{a n }中,a 1+a 2+…+a n =2n -1(n ∈N *),则a 21+a 22+…+a 2n 等于() A .(2n -1)2B.13(2n -1)2C .4n-1 D.13(4n -1)解析:a 1+a 2+…+a n =2n-1,即S n =2n-1,则S n -1=2n -1-1(n ≥2),则a n =2n -2n -1=2n -1(n ≥2),又a 1=1也符合上式,所以a n =2n -1,a 2n =4n -1,所以a 21+a 22+…+a 2n =13(4n -1).答案:D2.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1+a 2+a 3+a 4=1,a 5+a 6+a 7+a 8=2,S n =15,则该数列的项数n =________.解析:a 5+a 6+a 7+a 8a 1+a 2+a 3+a 4=(a 1+a 2+a 3+a 4)q 4a 1+a 2+a 3+a 4=q 4=2.因为a 1+a 2+a 3+a 4=a 1(1-q 4)1-q =a 1(1-2)1-q =-a 11-q =1,所以a 11-q =-1.所以S n =a 1(1-q n )1-q=q n-1=15,所以q n=16,即(q 4)n4=24,所以n4=4,所以n =16.答案:163.已知等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1+2a 2=5,4a 23=a 2a 6. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b 1=2,且b n +1=b n +a n ,求数列{b n }的通项公式; (3)设=a nb n b n +1,求数列{}的前n 项和T n . 解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,由4a 23=a 2a 6得4a 23=a 24,所以q 2=4,由条件可知q >0,故q =2,由a 1+2a 2=5得a 1+2a 1q =5,所以a 1=1,故数列{a n }的通项公式为a n =2n -1.(2)由b n +1=b n +a n 得b n +1-b n =2n -1,故b 2-b 1=20,b 3-b 2=21,……,b n -b n -1=2n -2(n ≥2),以上n -1个等式相加得b n -b 1=1+21+…+2n -2=1·(1-2n -1)1-2=2n -1-1,由b 1=2,所以b n =2n -1+1(n ≥2).当n =1时,符合上式,故b n =2n -1+1(n ∈N *).(3)=a nb n b n +1=b n +1-b n b n b n +1=1b n -1b n +1, 所以T n =c 1+c 2+…+=⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 1-1b 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 2-1b 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1b n -1b n +1=1b 1-1b n +1=12-12n +1.。
高中数学 第二章 数列 2.4.1 等比数列的概念及通项公式练习 新人教A版必修5-新人教A版高一必
第1课时等比数列的概念及通项公式课后篇巩固探究A组1.若a,b,c成等差数列,则一定()A.是等差数列B.是等比数列C.既是等差数列也是等比数列D.既不是等差数列也不是等比数列解析因为a,b,c成等差数列,所以2b=a+c,于是,所以一定是等比数列.答案B2.在等比数列{a n}中,a2 017=-8a2 014,则公比q等于()A.2B.-2C.±2D.解析由a2 017=-8a2 014,得a1q2 016=-8a1q2 013,所以q3=-8,故q=-2.答案B3.在等比数列{a n}中,a n>0,且a2=1-a1,a4=9-a3,则a4+a5的值为()A.16B.27C.36D.81解析由a2=1-a1,a4=9-a3,得a1+a2=1,a4+a3=9.设公比为q,则q2==9.因为a n>0,所以q=3,于是a4+a5=(a1+a2)q3=27.答案B4.已知等差数列{a n}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2=()A.-4B.-6C.-8D.-10解析∵a4=a1+6,a3=a1+4,a1,a3,a4成等比数列,∴=a1·a4,即(a1+4)2=a1·(a1+6),解得a1=-8,∴a2=a1+2=-6.故选B.答案B5.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n=()A.2n-1B.C.D.解析由S n=2a n+1,得S n=2(S n+1-S n),即2S n+1=3S n,.又S1=a1=1,所以S n=,故选B.答案B6.已知等比数列{a n},a3=3,a10=384,则该数列的通项a n=.解析设公比为q.∵=q7==27,∴q=2.∴a n=a3q n-3=3·2n-3.答案3·2n-37.在数列{a n}中,已知a1=3,且对任意正整数n都有2a n+1-a n=0,则a n=.解析由2a n+1-a n=0,得,所以数列{a n}是等比数列,公比为.因为a1=3,所以a n=3·.答案3·8.在等比数列{a n}中,若a1=,q=2,则a4与a8的等比中项是.解析依题意,得a6=a1q5=×25=4,而a4与a8的等比中项是±a6,故a4与a8的等比中项是±4.答案±49.导学号04994040已知数列{a n}是等差数列,且a2=3,a4+3a5=56.若log2b n=a n.(1)求证:数列{b n}是等比数列;(2)求数列{b n}的通项公式.(1)证明由log2b n=a n,得b n=.因为数列{a n}是等差数列,不妨设公差为d,则=2d,2d是与n无关的常数,所以数列{b n}是等比数列.(2)解由已知,得解得于是b1=2-1=,公比q=2d=24=16,所以数列{b n}的通项公式b n=·16n-1.10.已知数列{a n}满足a1=,且a n+1=a n+(n∈N*).(1)求证:是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式.(1)证明∵a n+1=a n+,∴a n+1-a n+.∴.∴是首项为,公比为的等比数列.(2)解∵a n-,∴a n=.B组1.若a,b,c成等差数列,而a+1,b,c和a,b,c+2都分别成等比数列,则b的值为()A.16B.15C.14D.12解析依题意,得解得答案D2.在等比数列{a n}中,a1=1,公比|q|≠1.若a m=a1a2a3a4a5,则m等于()A.9B.10C.11D.12解析∵a m=a1a2a3a4a5=q·q2·q3·q4=q10=1×q10,∴m=11.答案C3.已知等比数列{a n},各项都是正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则=()A.3+2B.1-C.1+D.3-2解析由a1,a3,2a2成等差数列,得a3=a1+2a2.在等比数列{a n}中,有a1q2=a1+2a1q,即q2=1+2q,得q=1+或1-(舍去),所以=q2=(1+)2=3+2.答案A4.已知-7,a1,a2,-1四个实数成等差数列,-4,b1,b2,b3,-1五个实数成等比数列,则=. 解析由题意,得a2-a1==2,=(-4)×(-1)=4.又b2是等比数列中的第3项,所以b2与第1项同号,即b2=-2,所以=-1.答案-15.已知一个等比数列的各项均为正数,且它的任何一项都等于它的后面两项的和,则它的公比q=.解析依题意,得a n=a n+1+a n+2,所以a n=a n q+a n q2.因为a n>0,所以q2+q-1=0,解得q=(q=舍去).答案6.若数列a1,,…,,…是首项为1,公比为-的等比数列,则a5=.解析由题意,得=(-)n-1(n≥2),所以=-=(-)2,=(-)3,=(-)4,将上面的四个式子两边分别相乘,得=(-)1+2+3+4=32.又a1=1,所以a5=32.答案327.已知数列{a n}满足S n=4a n-1(n∈N*),求证:数列{a n}是等比数列,并求出其通项公式.解依题意,得当n≥2时,S n-1=4a n-1-1,所以a n=S n-S n-1=(4a n-1)-(4a n-1-1),即3a n=4a n-1,所以,故数列{a n}是公比为的等比数列.因为S1=4a1-1,即a1=4a1-1,所以a1=,故数列{a n}的通项公式是a n=.8.导学号04994041已知数列{a n}的前n项和S n=2a n+1,(1)求证:{a n}是等比数列,并求出其通项公式;(2)设b n=a n+1+2a n,求证:数列{b n}是等比数列.证明(1)∵S n=2a n+1,∴S n+1=2a n+1+1,S n+1-S n=a n+1=(2a n+1+1)-(2a n+1)=2a n+1-2a n,∴a n+1=2a n.由已知及上式可知a n≠0.∴由=2知{a n}是等比数列.由a1=S1=2a1+1,得a1=-1,∴a n=-2n-1.(2)由(1)知,a n=-2n-1,∴b n=a n+1+2a n=-2n-2×2n-1=-2×2n=-2n+1=-4×2n-1.∴数列{b n}是等比数列.。
2022年高中数学第二章数列2-2等差数列的性质练习含解析新人教A版必修
课时训练8 等差数列的性质一、等差数列性质的应用1.在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=( )A.12B.16C.20D.24答案:B2.等差数列{a n}中,若a2+a4 024=4,则a2 013=( )A.2B.4C.6D.-2答案:A解析:2a2013=a2+a4024=4,∴a2013=2.3.在等差数列{a n}中,a3+3a8+a13=120,则a3+a13-a8等于( )A.24B.22C.20D.-8答案:A解析:根据等差数列的性质可知a3+a13=2a8,所以已知等式可变为2a8+3a8=120,解得a8=24,所以a3+a13-a8=2a8-a8=a8=24.4.如果等差数列{a n}中,a1=2,a3=6,则数列{2a n-3}是公差为 的等差数列.答案:4解析:设数列{a n}的公差为d,则a3-a1=2d=4,∴d=2.∴数列{2a n-3}的公差为4.5.在等差数列{a n}中,a3=7,a5=a2+6,则a6= .答案:13解析:设等差数列{a n}的公差为d.∵a5=a2+6,∴a5-a2=6,即3d=6,d=2.∴a6=a3+3d=7+3×2=13.6.(2015河南郑州高二期末,14)若2,a,b,c,9成等差数列,则c-a= .答案:72解析:由等差数列的性质可得2b=2+9,解得b=112.又可得2a=2+b=2+112=152,解得a=154,同理可得2c=9+112=292,解得c=294,故c-a=294−154=144=72.二、等差数列的综合应用7.已知等差数列{a n}中,a7=π4,则tan(a6+a7+a8)等于( )A.-√33B.-√2C.-1D.1答案:C解析:在等差数列中,a6+a7+a8=3a7=3π4,∴tan(a6+a7+a8)=tan3π4=-1.8.已知数列{a n}是等差数列,a4=15,a7=27,则过点P(3,a3),Q(5,a5)的直线斜率为( )A.4B.14C.-4 D.-14答案:A解析:由数列{a n}是等差数列,知a n是关于n的一次函数,其图象是一条直线上的等间隔的点(n,a n),因此过点P(3,a3),Q(5,a5)的直线斜率即过点(4,15),(7,27)的直线斜率,所以直线的斜率k=27-157-4 =4.9.在等差数列{a n}中,若a4+a6+a8+a10+a12=90,则a10-13a14的值为( )A.12B.14C.16D.18答案:A解析:由等差数列的性质及a4+a6+a8+a10+a12=90得5a8=90,即a1+7d=18,∴a10-13a14=a1+9d-13(a1+13d)=23(a1+7d)=23×18=12,故选A.10.数列{a n}满足a1=1,a n+1=(n2+n-λ)a n(n=1,2,…),λ是常数.(1)当a2=-1时,求λ与a3的值;(2)数列{a n}是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不可能,请说明理由.解:(1)由条件得a2=(2-λ)a1,又a1=1,a2=-1,所以λ=3,从而a3=(22+2-3)a2=-3.(2)假设数列{a n}是等差数列,由a1=1,a n+1=(n2+n-λ)a n得a2=2-λ,a3=(6-λ)(2-λ),a4=(12-λ)(6-λ)(2-λ).由假设知2a2=a1+a3,即2(2-λ)=1+(6-λ)(2-λ),解得λ=3,于是a2=-1,a3=-3,a4=-27,所以a2-a1=-2,而a4-a3=-24,与数列{a n}是等差数列矛盾,故数列{a n}不可能是等差数列.(建议用时:30分钟)1.已知{a n}为等差数列,a2+a8=12,则a5等于( )A.4B.5C.6D.7答案:C解析:由等差数列性质得a2+a8=2a5=12,所以a5=6.2.在等差数列{a n}中,a1+3a8+a15=120,则3a9-a11的值为( )A.6B.12C.24D.48答案:D解析:∵a1+a15=2a8,∴a1+3a8+a15=5a8.∴5a8=120,a8=24.而3a9-a11=3(a8+d)-(a8+3d)=2a8=48.∴选D.3.若数列{a n}为等差数列,a p=q,a q=p(p≠q),则a p+q为( )A.p+qB.0C.-(p+q)D.p+q2答案:B解析:公差d=p-qq-p=-1,∴a p+q=a p+(p+q-p)d=q+q×(-1)=0.4.由公差d≠0的等差数列a1,a2,…,a n,…组成一个数列a1+a3,a2+a4,a3+a5,…,下列说法正确的是( )A.该新数列不是等差数列B.是公差为d的等差数列C.是公差为2d的等差数列D.是公差为3d的等差数列答案:C解析:∵(a n+1+a n+3)-(a n+a n+2)=(a n+1-a n)+(a n+3-a n+2)=2d,∴数列a1+a3,a2+a4,a3+a5,…是公差为2d的等差数列.5.已知{a n}为等差数列,若a1+a5+a9=8π,则cos(a3+a7)的值为( )A.√32B.-√32C.12D.-12答案:D解析:∵{a n}为等差数列,a1+a5+a9=8π,∴a5=83π,cos(a3+a7)=cos(2a5)=cos163π=-12.6.等差数列{a n}中,已知a3=10,a8=-20,则公差d= . 答案:-6解析:由题知d=a8-a38-3=-305=-6.7.在等差数列{a n}中,已知a8+m=10,a8-m=6,其中m∈N*,且1≤m≤7,则a8= . 答案:8解析:∵a 8+m +a 8-m =2a 8,∴a 8=8.8.如果有穷数列a 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,c 2= .答案:19解析:因为c 11,c 12,…,c 21是以1为首项,2为公差的等差数列,又{c n }为21项的对称数列,所以c 2=c 20=c 11+9d=1+9×2=19.9.已知等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=15,a 2a 4a 6=45,求此数列的通项公式.解:∵a 1+a 7=2a 4,∴a 1+a 4+a 7=3a 4=15.∴a 4=5.又∵a 2a 4a 6=45,∴a 2a 6=9.即(a 4-2d )(a 4+2d )=9,即(5-2d )(5+2d )=9,解得d=±2.若d=2,a n =a 4+(n-4)d=2n-3;若d=-2,a n =a 4+(n-4)d=13-2n.10.已知{a n }为等差数列,a 15=8,a 60=20,求a 75.解:解法一:因为{a n }为等差数列,∴a 15,a 30,a 45,a 60,a 75也成等差数列,设其公差为d ,a 15为首项,则a 60为其第4项,∴a 60=a 15+3d ,得d=4.∴a 75=a 60+d=20+4=24.解法二:设{a n }的公差为d ,因为a 15=a 1+14d ,a 60=a 1+59d ,∴{a 1+14d =8,a 1+59d =20,解得{a 1=6415,d =415.故a 75=a 1+74d=6415+74×415=24.。
2022年高中数学第二章数列4等比数列第1课时练习含解析人教版必修
第1课时一、选择题1.等比数列{a n}中,a1=4,a2=8,则公比等于( )A.1 B.2C.4D.8[答案] B[解析] ∵a1=4,a2=8,∴公比q==2.2.若等比数列的首项为,末项为,公比为,则这个数列的项数为( ) A.3 B.4C.5 D.6[答案] B[解析] ·()n-1=,∴()n-1==()3∴n=4.3.已知等比数列{a n}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7=( )A.64B.81C.128D.243[答案] A[解析] ∵{a n}是等比数列,a1+a2=3,a2+a3=6,∴设等比数列的公比为q,则a2+a3=(a1+a2)q=3q=6,∴q=2.∴a1+a2=a1+a1q=3a1=3,∴a1=1,∴a7=a1q6=26=64.4.已知等比数列{a n}的公比为正数,且a3·a9=2a,a2=1,则a1=( ) A. B.C.D.2[答案] B[解析] 设公比为q,由已知得a1q2·a1q8=2(a1q4)2,即q2=2,因为等比数列{a n}的公比为正数,所以q=,故a1===,故选B.5.如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )A.b=3,ac=9B.b=-3,ac=9C.b=3,ac=-9D.b=±3,ac=9[答案] B[解析] 由条件知,∵,∴a2>0,∴b<0,∴b=-3,故选B.6.已知{a n}是公比为q(q≠1)的等比数列,a n>0,m=a5+a6,k=a4+a7,则m与k的大小关系是( )A.m>kB.m=kC.m<kD.m与k的大小随q的值而变化[答案] C[解析] m-k=(a5+a6)-(a4+a7)=(a5-a4)-(a7-a6)=a4(q-1)-a6(q-1)=(q-1)(a4-a6)=(q-1)·a4·(1-q2)=-a4(1+q)(1-q)2<0(∵a n>0,q≠1).二、填空题7.已知等比数列{a n}中,a3=3,a10=384,则该数列的通项a n=__________.[答案] 3·2n-3[解析] ∵,∴∴q7=128,∴q=2,∴a1=,∴a n=a1q n-1=3·2n-3.8.已知等比数列前3项为,-,,则其第8项是________.[答案] -[解析] ∵a1=,a2=a1q=q=-,∴q=-,∴a8=a1q7=×(-)7=-.三、解答题9.若a,2a+2,3a+3成等比数列,求实数a的值.[解析] ∵a,2a+2,3a+3成等比数列,∴(2a+2)2=a(3a+3),解得a=-1或a=-4.当a=-1时,2a+2,3a+3均为0,故应舍去.当a=-4时满足题意,∴a=-4.10.已知:数列{a n}的首项a1=5,前n项和为S n,且S n+1=2S n+n+5(n∈N*).求证:数列{a n+1}是等比数列.[证明] 由已知S n+1=2S n+n+5(n∈N*).当n≥2时,S n=2S n-1+n+4.两式相减得S n+1-S n=2(S n-S n-1)+1,即a n+1=2a n+1,从而a n+1+1=2(a n+1).当n=1时,S2=2S1+1+5,∴a2+a1=2a1+6.又∵a1=5,∴a2=11,从而a2+1=2(a1+1),故总有a n+1+1=2(a n+1),n∈N*.又∵a1=5,a1+1≠0.从而=2,即数列{a n+1}是首项为6,公比为2的等比数列.一、选择题1.各项都是正数的等比数列{a n}的公比q≠1,且a2,a3,a1成等差数列,则的值为( )A. B.C.D.或[答案] C[解析] ∵a2,a3,a1成等差数列,∴a3=a2+a1,∵{a n}是公比为q的等比数列,∴a1q2=a1q+a1,∴q2-q-1=0,∵q>0,∴q=.∴===.2.数列{a n}是公差不为0的等差数列,且a1、a3、a7为等比数列{b n}的连续三项,则数列{b n}的公比为( )A.B.4C.2D.[答案] C[解析] ∵a1、a3、a7为等比数列{b n}中的连续三项,∴a=a1·a7,设{a n}的公差为d,则d≠0,∴(a1+2d)2=a1(a1+6d),∴a1=2d,∴公比q===2,故选C.3.在等比数列{a n}中,a n>0,且a2=1-a1,a4=9-a3,则a4+a5的值为( ) A.16B.27C.36D.81[答案] B[解析] 设公比为q,由题意,得,∴q2=9,∵a n>0,∴q=3.∴a1=,∴a4=a1q3=,a5=a1q4=,∴a4+a5=+==27.4.若正数a,b,c依次成公比大于1的等比数列,则当x>1时,log a x,log b x,log x( )cA.依次成等差数列B.依次成等比数列C.各项的倒数依次成等差数列D.各项的倒数依次成等比数列[答案] C[解析] +=log x a+log x c=log x(ac)=log x b2=2log x b=∴,,成等差数列.二、填空题5.在8和5 832之间插入5个数,使它们组成以8为首项的等比数列,则此数列的第5项是__________.[答案] 648[解析] 设公比为q,则8q6=5 832,∴q6=729,∴q2=9,∴a5=8q4=648.6.在等比数列{a n}中,a n>0,且a n+2=a n+a n+1,则数列的公比q=________.[答案] [解析] ∵a n+2=a n+a n+1,∴q2a n=a n+qa n.∵a n>0,∴q2-q-1=0,q>0,解得q=,或q=(舍去).三、解答题7.等比数列{a n}中,已知a1=2,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a3、a5分别为等差数列{b n}的第3项和第5项,试求数列{b n}的通项公式及前n 项和S n.[解析] (1)设{a n}的公比为q,由已知得16=2q3,解得q=2,∴a n=a1q n-1=2n.(2)由(1)得a3=8,a5=32,则b3=8,b5=32,设{b n}的公差为d,则有解得从而b n=-16+12(n-1)=12n-28,∴数列{b n}的前n项和S n==6n2-22n.8.在各项均为负数的数列{a n}中,已知2a n=3a n+1,且a2·a5=,证明{a n}是等比数列,并求出通项公式.[证明] ∵2a n=3a n+1,∴=,故数列{a n}是公比q=的等比数列.又a2·a5=,则a1q·a1q4=,即a·()5=()3.由于数列各项均为负数,则a1=-.∴a n=-×()n-1=-()n-2.。
高中数学第二章数列2.5等比数列的前n项和第一课时等比数列的前n项和练习(含解析)新人教A版必修5
高中数学第二章数列2.5等比数列的前n项和第一课时等比数列的前n项和练习(含解析)新人教A版必修51.等比数列{a n}的各项都是正数,若a1=81,a5=16,则它的前5项和是( B )(A)179 (B)211 (C)248 (D)275解析:由16=81×q4,q>0得q=,所以S5==211.故选B.2.在等比数列{a n}中,若a4,a8是方程x2-4x+3=0的两根,则a6的值是( A )(A)(B)-(C)±(D)±3解析:依题意得,a4+a8=4,a4a8=3,故a4>0,a8>0,因此a6>0(注:在一个实数等比数列中,奇数项的符号相同,偶数项的符号相同),a6==.故选A.3.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1等于( C )(A)(B)-(C)(D)-解析:设等比数列{a n}的公比为q,由S3=a2+10a1得a1+a2+a3=a2+10a1,即a3=9a1,所以q2=9,又a5=a1q4=9,所以a1=.故选C.4.等比数列{a n}中,a3=3S2+2,a4=3S3+2,则公比q等于( C )(A)2 (B)(C)4 (D)解析:因为a3=3S2+2,a4=3S3+2,所以a4-a3=3(S3-S2)=3a3,即a4=4a3,所以q==4,故选C.5.等比数列{a n}的前n项和S n=3n-a,则实数a的值为( B )(A)0 (B)1 (C)3 (D)不存在解析:法一当n≥2时,a n=S n-S n-1=3n-3n-1=2·3n-1,==3.又a1=S1=3-a,a2=2×3=6,则=.因为{a n}是等比数列,所以=3,得a=1.故选B.法二由等比数列前n项和公式知,3n系数1与-a互为相反数,即-a=-1,则a=1.故选B.6.在14与之间插入n个数组成等比数列,若各项和为,则数列的项数为( B )(A)4 (B)5 (C)6 (D)7解析:设公比为q,由等比数列的前n项和公式及通项公式得解之,得则数列的项数为5.故选B.7.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其大意为“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛,每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地.”则该人最后一天走的路程为( C )(A)24里(B)12里(C)6里(D)3里解析:记每天走的路程里数为{a n},易知{a n}是公比q=的等比数列,S6=378,S6==378,所以a1=192,所以a6=192×=6,故选C.8.设S n为等比数列{a n}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则a n= .解析:由3S1,2S2,S3成等差数列知,4S2=3S1+S3,可得a3=3a2,所以公比q=3,故等比数列通项a n=a1q n-1=3n-1.答案:3n-19.在等比数列{a n}中,已知a1+a2+a3=1,a4+a5+a6=-2,则该数列的前15项和S15= .解析:记b1=a1+a2+a3,b2=a4+a5+a6,…,b5=a13+a14+a15,依题意{b n}构成等比数列,其首项b1=1,公比为q==-2,则{b n}的前5项和即为{a n}的前15项和S15==11.答案:1110.在等比数列{a n}中,公比q=,且log2a1+log2a2+…+log2a10=55,则a1+a2+…+a10= .解析:据题意知log2(·q1+2+…+9)=log2(·q45)=55,即=2100.又a n>0,所以a1=210,所以S10=211-2.答案:211-211.已知等比数列前20项和是21,前30项和是49,则前10项和是.解析:由S10,S20-S10,S30-S20成等比数列,所以(S20-S10)2=S10·(S30-S20),即(21-S10)2=S10(49-21).所以S10=7或S10=63.答案:7或6312.已知数列{a n} 的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,求S n的值.解:因为S n=2a n+1,所以n≥2时,S n-1=2a n.因为a n=S n-S n-1=2a n+1-2a n,所以3a n=2a n+1,所以=.又因为S1=2a2,所以a2=,所以=,所以{a n}从第二项起是以为公比的等比数列.所以S n=a1+a2+a3+…+a n=1+=()n-1.13.知{a n}是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列{b n}满足b1=4,b4=20,且{b n-a n}为等比数列.(1)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(2)求数列{b n}的前n项和.解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,由题意得d===3,所以a n=a1+(n-1)d=3n(n=1,2,…).设等比数列{b n-a n}的公比为q,由题意得q3===8,解得q=2.所以b n-a n=(b1-a1)q n-1=2n-1.从而b n=3n+2n-1(n=1,2,…).(2)由(1)知b n=3n+2n-1(n=1,2,…).数列{3n}的前n项和为n(n+1),数列{2n-1}的前n项和为=2n-1.所以数列{b n}的前n项和为n(n+1)+2n-1.14.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(1)求证是等比数列,并求{a n}的通项公式;(2)求证++…+<.证明:(1)由a n+1=3a n+1得a n+1+=3(a n+).又a1+=,所以是首项为,公比为3的等比数列.所以a n+=,因此{a n}的通项公式为a n=.(2)由(1)知=.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以≤.于是++…+≤1++…+=(1-)<.所以++…+<.15.数列{a n}中,已知对任意n∈N*,a1+a2+a3+…+a n=3n-1,则+++…+等于( B )(A)(3n-1)2(B)(9n-1)(C)9n-1 (D)(3n-1)解析:因为a1+a2+…+a n=3n-1,n∈N*,n≥2时,a1+a2+…+a n-1=3n-1-1,所以当n≥2时,a n=3n-3n-1=2·3n-1,又n=1时,a1=2适合上式,所以a n=2·3n-1,故数列{}是首项为4,公比为9的等比数列.因此++…+==(9n-1).故选B.16.已知S n是等比数列{a n}的前n项和,若存在m∈N*,满足=9,=,则数列{a n}的公比为( B )(A)-2 (B)2 (C)-3 (D)3解析:设公比为q,若q=1,则=2,与题中条件矛盾,故q≠1.因为==q m+1=9,所以q m=8.所以==q m=8=,所以m=3,所以q3=8,所以q=2.故选B.17.设各项都是正数的等比数列{a n},S n为前n项和且S10=10,S30=70,那么S40= .解析:依题意,知数列{a n}的公比q≠-1,数列S10,S20-S10,S30-S20,S40-S30成等比数列,因此有(S20-S10)2=S10(S30-S20),即(S20-10)2=10(70-S20),故S20=-20或S20=30;又S20>0,因此S20=30,S20-S10=20,S30-S20=40,故S40-S30=80,S40=150.答案:15018.已知等差数列{a n}的首项a1=1,公差d>0,且第2项,第5项,第14项分别是等比数列{b n}的第2项,第3项,第4项.(1)求数列{a n}与{b n}的通项公式;(2)设数列{c n}对于任意n∈N*均有+++…+=a n+1成立,求c1+c2+c3+…+c2 015+c2 016的值. 解:(1)依题意得b2=a2=a1+d,b3=a5=a1+4d,b4=a14=a1+13d,由等比中项得(1+4d)2=(1+d)(1+13d),解得d=2或d=0(舍去),因此a n=1+2(n-1)=2n-1,b2=3,b3=9,b4=27,故数列{b n}是首项为1,公比为3的等比数列.因此b n=3n-1.(2)因为+++…+=a n+1,所以当n≥2时,+++…+=a n,两式作差得=a n+1-a n=d,又d=2,故c n=2×3n-1,又=a2,所以c1=3,因此数列c n=。
2019_2020学年高中数学第二章数列2.3.1等差数列的前n项和练习(含解析)新人教A版必修5
第11课时 等差数列的前n 项和知识点一 等差数列前n 项和公式的简单应用1.已知等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则S 10等于( ) A .100 B .210 C .380 D .400 答案 B 解析 ∵d =a 4-a 24-2=15-72=4,又a 2=a 1+d =7,∴a 1=3.∴S 10=10a 1+10×92d =10×3+45×4=210.故选B .2.在等差数列{a n }中,S 10=120,则a 2+a 9=( ) A .12 B .24 C .36 D .48 答案 B 解析 ∵S 10=10a 1+a 102=5(a 2+a 9)=120,∴a 2+a 9=24.3.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 7=35,则a 4=( ) A .8 B .7 C .6 D .5 答案 D 解析 ∵S 7=a 1+a 72×7=35,∴a 1+a 7=10,∴a 4=a 1+a 72=5.知识点二 “知三求二”问题4.等差数列{a n }中,a 1=1,a 3+a 5=14,其前n 项和S n =100,则n =( ) A .9 B .10 C .11 D .12 答案 B解析 a 1=1,a 3+a 5=2a 1+6d =14,∴d =2,∴S n =n +n n -12×2=100.∴n =10.5.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=S 3=12,则{a n }的通项a n =________. 答案 2n解析 由已知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =12,3a 1+3d =12⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =2.故a n =2n .知识点三 a n 与S n 的关系6.已知数列{a n }的通项公式为a n =2-3n ,则{a n }的前n 项和S n 等于( ) A .-32n 2+n 2 B .-32n 2-n2C .32n 2+n 2D .32n 2-n 2 答案 A解析 易知{a n }是等差数列且a 1=-1,所以S n =n a 1+a n2=n 1-3n2=-32n 2+n2.故选A .7.已知等差数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n ,则过P (1,a 1),Q (2,a 2)两点的直线的斜率是( )A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 ∵S n =n 2+n ,∴a 1=S 1=2,a 2=S 2-S 1=6-2=4.∴过P ,Q 两点直线的斜率k =a 2-a 12-1=4-21=2.8.已知{a n }的前n 项之和S n =2n+1,则此数列的通项公式为________.答案 a n =⎩⎪⎨⎪⎧3n =1,2n -1n ≥2解析 当n =1时,a 1=S 1=2+1=3, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1-(2n -1+1)=2n -1,又21-1=1≠3,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧3n =1,2n -1n ≥2.易错点一 等差数列的特点考虑不周全9.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+3n +2,判断{a n }是否为等差数列.易错分析 本题容易产生如下错解:∵a n =S n -S n -1=(n 2+3n +2)-[(n -1)2+3(n -1)+2]=2n +2.a n +1-a n =[2(n +1)+2]-(2n +2)=2(常数),∴数列{a n }是等差数列.需注意:a n =S n -S n -1是在n ≥2的条件下得到的,a 1是否满足需另外计算验证. 解 a 1=S 1=6;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n 2+3n +2)-[(n -1)2+3(n -1)+2]=2n +2,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧6n =1,2n +2n ≥2,显然a 2-a 1=6-6=0,a 3-a 2=2,∴{a n }不是等差数列.易错点二 忽略对项数的讨论10.已知等差数列{a n }的第10项为-9,前11项和为-11,求数列{|a n |}的前n 项和T n . 易错分析 对于特殊数列求和,往往要注意项数的影响,要对部分特殊项进行研究,否则计算易错.解 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,前n 项和为S n ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =-9,11a 1+11×102d =-11,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =-2,所以a n =9-2(n -1)=11-2n . 由a n >0,得n <112,则从第6项开始数列各项均为负数,那么 ①当n ≤5时,数列{a n }的各项均为正数,T n =n a 1+a n 2=n 9+11-2n 2=n (10-n );②当n ≥6时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=-(a 1+a 2+…+a n )+2(a 1+a 2+…+a 5)=-S n +2S 5=n 2-10n +2×(10×5-52)=n 2-10n +50.所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧n 10-n ,1≤n ≤5,n 2-10n +50,n ≥6.一、选择题1.在各项均不为零的等差数列{a n }中,若a n +1-a 2n +a n -1=0(n ≥2),则S 2n -1-4n =( ) A .-2 B .0 C .1 D .2 答案 A解析 ∵{a n }是等差数列,∴2a n =a n -1+a n +1(n ≥2).又a n +1-a 2n +a n -1=0(n ≥2),∴2a n-a 2n =0.∵a n ≠0,∴a n =2,∴S 2n -1-4n =(2n -1)×2-4n =-2.故选A .2.《九章算术》是我国第一部数学专著,下有源自其中的一个问题:“今有金箠(chuí),长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤.问金箠重几何?”其意思为:“今有金杖(粗细均匀变化)长5尺,截得本端1尺,重4斤,截得末端1尺,重2斤.问金杖重多少?”则答案是( )A .14斤B .15斤C .16斤D .18斤 答案 B解析 由题意可知等差数列中a 1=4,a 5=2,则S 5=a 1+a 5×52=4+2×52=15, ∴金杖重15斤.故选B .3.一个等差数列的项数为2n ,若a 1+a 3+…+a 2n -1=90,a 2+a 4+…+a 2n =72,且a 1-a 2n =33,则该数列的公差是( )A .3B .-3C .-2D .-1 答案 B解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3+…+a 2n -1=na 1+n n -12×2d =90,a 2+a 4+…+a2n=na 2+n n -12×2d =72,得nd =-18.又a 1-a 2n =-(2n -1)d =33,所以d =-3.4.一同学在电脑中打出如下图案:○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…若将此图案依此规律继续下去,那么在前120个中的●的个数是( )A .12B .13C .14D .15 答案 C解析 S =(1+2+3+…+n )+n =n n +12+n ≤120,∴n (n +3)≤240,∴n =14.故选C .5.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( ) A .765 B .665 C .763 D .663 答案 B解析 ∵a 1=2,d =7,2+(n -1)×7<100,∴n <15.∴n =14,S 14=14×2+12×14×13×7=665.二、填空题6.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则a 1+a 5=________. 答案 11解析 由S n =n 2+1,得a 1=12+1=2,a 5=S 5-S 4=(52+1)-(42+1)=9.∴a 1+a 5=2+9=11.7.S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S n S 2n =n +14n +2,则a 3a 5=________.答案 35解析 ∵S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S n S 2n =n +14n +2, ∴S 1S 2=a 1a 1+a 1+d =26=13,∴3a 1=2a 1+d ,∴a 1=d ,∴a 3a 5=a 1+2d a 1+4d =3d 5d =35.8.在等差数列{a n }中,a 23+a 28+2a 3a 8=9,且a n <0,则S 10=________. 答案 -15解析 由a 23+a 28+2a 3a 8=9得(a 3+a 8)2=9, ∵a n <0,∴a 3+a 8=-3. ∴S 10=10a 1+a 102=10a 3+a 82=10×-32=-15. 三、解答题9.设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和,求T n .解 设等差数列{a n }的公差为d ,∵S 7=7,S 15=75,∴⎩⎪⎨⎪⎧7a 1+21d =7,15a 1+105d =75,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d =1,a 1+7d =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,d =1,∴S n n =a 1+12(n -1)d =-2+12(n -1), ∵S n +1n +1-S n n =12, ∴数列S n n 是等差数列,其首项为-2,公差为12,∴T n =n ×(-2)+n n -12×12=14n 2-94n . 10.已知{a n }是等差数列,公差为d ,首项a 1=3,前n 项和为S n ,令c n =(-1)nS n (n ∈N *),{c n }的前20项和T 20=330.数列{b n }满足b n =2(a -2)dn -2+2n -1,a ∈R .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n +1≤b n ,n ∈N *,求a 的取值范围. 解 (1)设等差数列的公差为d ,因为c n =(-1)nS n ,所以T 20=-S 1+S 2-S 3+S 4+…+S 20=330, 则a 2+a 4+a 6+…+a 20=330,则10(3+d )+10×92×2d =330,解得d =3,所以a n =3+3(n -1)=3n . (2)由(1)知b n =2(a -2)3n -2+2n -1,b n +1-b n=2(a -2)3n -1+2n-[2(a -2)3n -2+2n -1]=4(a -2)3n -2+2n -1=4·3n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤a -2+12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2,由b n +1≤b n ⇔(a -2)+12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2≤0⇔a ≤2-12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2,因为2-12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2随着n 的增大而增大,所以n =1时,2-12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2最小值为54,所以a ≤54.。
数列综合练习题(二)
第二章 数列测试题一、选择题(每小题5分,共60分)1 【2010•重庆文数】在等差数列{}n a 中,1910a a +=,则5a 的值为( )(A )5 (B )6 (C )8 (D )102、在等比数列}{n a 中,,8,1641=-=a a 则=7a ( )A 4-B 4±C 2-D 2±3.【2010•全国卷2理数】如果等差数列{}n a 中,34512a a a ++=,那么127...a a a +++= (A )14 (B )21 (C )28 (D )354. (2010•安徽文数】设数列{}n a 的前n 项和2n S n =,则8a 的值为( )(A ) 15 (B) 16 (C) 49 (D )645.(2012年高考(福建理))等差数列{}n a 中,15410,7a a a +==,则数列{}n a 的公差为( )A .1B .2C .3D .46.已知等差数列{}a n ,{}b n 为等差数列,且其前n 项和分别为S n , T n ,若3n 22n T S n n ++=,则=910b a( ) A.611 B.2 C.1322D.无法确定 7、已知等比数列{a n } 的前n 项和为S n , 若4S 1S 84==,,则=+++16151413a a a a =( ).A .7B .16C .27D .648.【2010•湖北文数】已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且2312a ,a 21a ,成等差数列,则=++87109a a a a ( )A.1B . 1C. 3+D 3-9错误!未指定书签。
.已知等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,则它的前10项的和10S =( )A .138B .135C .95D .23二、填空题(每小题5分,共20分)11. 【2010•福建理数】在等比数列{}n a 中,若公比q=4,且前3项之和等于21,则该数列的通项公式n a = . 12. 【2010•辽宁文数】设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若36324S S ==,,则9a = 。
2022年高中数学第二章数列5-1等比数列的前n项和练习含解析新人教A版必修
课时训练13 等比数列的前n项和一、等比数列前n 项和公式的应用1.已知等比数列的公比为2,且前5项和为1,那么前10项的和等于( )A.31B.33C.35D.37答案:B解析:∵S 5=1,∴a 1(1-25)1-2=1,即a 1=131.∴S 10=a 1(1-210)1-2=33.2.设首项为1,公比为23的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则( )A .S n =2a n -1B .S n =3a n -2C .S n =4-3a nD .S n =3-2a n答案:D解析:S n =a 1(1-q n)1-q =a 1-a n q 1-q =1-23a n1-23=3-2a n ,故选D .3.(2015福建厦门高二期末,7)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若27a 2-a 5=0,则S 4S 2等于( )A.-27 B.10C.27D.80答案:B解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则27a 2-a 2q 3=0,解得q=3,∴S 4S 2=a 1(1-q 4)1-q ·1-q a 1(1-q 2)=1+q 2=10.故选B .4.(2015课标全国Ⅰ高考,文13)在数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n,S n为{a n}的前n项和.若S n=126,则n= .答案:6解析:∵a n+1=2a n,即an+1a n=2,∴{a n}是以2为公比的等比数列.又a1=2,∴S n=2(1-2n)1-2=126.∴2n=64,∴n=6.5.设数列{a n}是首项为1,公比为-2的等比数列,则a1+|a2|+a3+|a4|= .答案:15解析:由数列{a n}首项为1,公比q=-2,则a n=(-2)n-1,a1=1,a2=-2,a3=4,a4=-8,则a1+|a2|+a3+| a4|=1+2+4+8=15.二、等比数列前n项和性质的应用6.一个等比数列的前7项和为48,前14项和为60,则前21项和为( )A.180B.108C.75D.63答案:D解析:由性质可得S7,S14-S7,S21-S14成等比数列,故(S14-S7)2=S7·(S21-S14).又∵S7=48,S14=60,∴S21=63.7.已知数列{a n},a n=2n,则1a1+1a2+…+1an= .答案:1-1 2n解析:由题意得:数列{a n }为首项是2,公比为2的等比数列,由a n =2n ,得到数列{a n }各项为:2,22,…,2n ,所以1a 1+1a 2+…+1a n =12+122+…+12n .所以数列{1a n }是首项为12,公比为12的等比数列.则1a 1+1a 2+…+1a n =12+122+…+12n=12[1-(12)n]1-12=1-12n.8.在等比数列{a n }中,a 1+a n =66,a 2·a n-1=128,S n =126,求n 和q.解:∵a 2a n-1=a 1a n ,∴a 1a n =128.解方程组{a 1a n =128,a 1+a n =66,得{a 1=64,a n =2,①或{a 1=2,a n =64.②将①代入S n =a 1-a n q 1-q=126,可得q=12,由a n =a 1q n-1,可得n=6.将②代入S n =a 1-a n q 1-q=126,可得q=2,由a n =a 1q n-1可解得n=6.综上可得,n=6,q=2或12.三、等差、等比数列的综合应用9.已知数列{a n }是以1为首项,2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,设c n =a b n ,T n =c 1+c 2+…+c n ,当T n >2 013时,n 的最小值为( )A.7B.9C.10D.11答案:C解析:由已知a n =2n-1,b n =2n-1,∴c n =a b n =2×2n-1-1=2n -1.∴T n =c 1+c 2+…+c n =(21+22+ (2))-n=2×1-2n1-2-n=2n+1-n-2.∵T n>2013,∴2n+1-n-2>2013,解得n≥10,∴n的最小值为10,故选C.10.已知公差不为0的等差数列{a n}满足S7=77,a1,a3,a11成等比数列.(1)求a n;(2)若b n=2a n,求{b n}的前n项和T n.解:(1)设等差数列{a n}的公差为d(d≠0),由S7=7(a1+a7)2=77可得7a4=77,则a1+3d=11 ①.因为a1,a3,a11成等比数列,所以a32=a1a11,整理得2d2=3a1d.又d≠0,所以2d=3a1 ②,联立①②,解得a1=2,d=3,所以a n=3n-1.(2)因为b n=2a n=23n-1=4·8n-1,所以{b n}是首项为4,公比为8的等比数列.所以T n=4(1-8n)1-8=23n+2-47.(建议用时:30分钟) 1.在等比数列{a n}中,a1=3,a n=96,S n=189,则n的值为( ) A.5B.4C.6D.7答案:C解析:显然q≠1,由a n=a1·q n-1,得96=3×q n-1.又由S n=a1-anq1-q,得189=3-96q1-q.∴q=2.∴n=6.2.等比数列{a n}的前n项和为S n,若S1,S3,S2成等差数列,则{a n}的公比等于( )A.1B.12C.-12D.1+√52答案:C解析:设等比数列{a n}的公比为q,由2S3=S1+S2,得2(a1+a1q+a1q2)=a1+a1+a1q,整理得2q2+q=0,解得q=-12或q=0(舍去).故选C.3.等比数列{a n}中,a3=3S2+2,a4=3S3+2,则公比q等于( )A.2B.12C.4D.14答案:C解析:a3=3S2+2,a4=3S3+2,等式两边分别相减得a4-a3=3a3即a4=4a3,∴q=4.4.设S n为等比数列{a n}的前n项和,8a2+a5=0,则S5S2=( )A.11B.5C.-8D.-11答案:D解析:设等比数列的首项为a1,公比为q,则8a1q+a1q4=0,解得q=-2.∴S5S2=a1(1-q5)1-qa1(1-q2)1-q=1-q51-q2=-11.5.设{a n}是任意等比数列,它的前n项和,前2n项和与前3n项和分别为X,Y,Z,则下列等式中恒成立的是( )A.X+Z=2YB.Y(Y-X)=Z(Z-X)C.Y2=XZD.Y(Y-X)=X(Z-X)答案:D解析:S n=X,S2n-S n=Y-X,S3n-S2n=Z-Y,不妨取等比数列{a n}为a n=2n,则S n,S2n-S n,S3n-S2n成等比数列,∴(Y-X)2=X(Z-Y),整理得D正确.6.某住宅小区计划植树不少于100棵,若第一天植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 . 答案:6解析:由题意知每天植树的棵数组成一个以2为首项,2为公比的等比数列,所以S n =2(1-2n)1-2=2(-1+2n )≥100,∴2n ≥51,∴n ≥6.7.已知{a n }是首项为1的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,且9S 3=S 6,则数列{1a n}的前5项和为 . 答案:3116解析:易知公比q ≠1.由9S 3=S 6,得9×a 1(1-q 3)1-q =a 1(1-q 6)1-q ,解得q=2.∴{1a n }是首项为1,公比为12的等比数列.∴其前5项和为1-(12)51-12=3116.8.在等比数列{a n }中,若a 1=12,a 4=-4,则公比q= ;|a 1|+|a 2|+…+|a n |= .答案:-2 2n-1-12解析:设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4=a 1q 3,代入数据解得q 3=-8,所以q=-2;等比数列{|a n |}的公比为|q|=2,则|a n |=12×2n-1,所以|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|=12(1+2+22+…+2n-1)=12(2n-1)=2n-1-12.9.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足a2=4,a3+a4=17.(1)求{a n}的通项公式;(2)设b n=2a n+2,证明数列{b n}是等比数列并求其前n项和T n. (1)解:设等差数列{a n}的公差为d.由题意知{a3+a4=a1+2d+a1+3d=17,a2=a1+d=4,解得a1=1,d=3,∴a n=3n-2(n∈N*).(2)证明:由题意知,b n=2a n+2=23n(n∈N*),b n-1=23(n-1)=23n-3(n∈N*,n≥2),∴bnb n-1=23n23n-3=23=8(n∈N*,n≥2),又b1=8,∴{b n}是以b1=8,公比为8的等比数列.∴T n=8×(1-8n)1-8=87(8n-1).10.已知公差不为0的等差数列{a n}的首项a1为a(a∈R),且1a1,1a2,1a4成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)对n∈N*,试比较1a2+1a22+1a23+…+1a2n与1a1的大小.解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,由题意可知(1a2)2=1a1·1a4,即(a1+d)2=a1(a1+3d),从而a1d=d2,因为d≠0,∴d=a1=a.故通项公式a n=na.(2)记T n=1a2+1a22+…+1a2n,因为a2n=2n a,所以T n=1a(12+122+ (12))=1 a ·12[1-(12)n]1-12=1a[1-(12)n].从而,当a>0时,T n<1 a 1 ;当a<0时,T n>1 a 1 .。
2022年高中数学第二章数列3-2等差数列前n项和的性质与应用练习含解析新人教A版必修
课时训练10 等差数列前n 项和的性质与应用一、等差数列前n 项和性质的应用1.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=2,S 4=10,则S 6等于( )A .12B .18C .24D .42答案:C解析:S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,即2,8,S 6-10成等差数列,S 6=24.2.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为( )A .5B .4C .3D .2答案:C解析:由题意得S 偶-S 奇=5d=15,∴d=3.或由解方程组{5a 1+20d =15,5a 1+25d =30求得d=3,故选C .3.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-2 015,S 20152015−S 20132013=2,则S 2 015=( )A.2 015B.-2 015C.0D.1答案:B解析:由等差数列前n 项和性质可知,数列{S nn }是等差数列,设公差为d ,则S 20152015−S 20132013=2d=2,所以d=1.所以S 20152015=S 11+2014d=-2015+2014=-1,所以S 2015=-2015.二、等差数列前n 项和中的最值问题4.设S n 是公差为d (d ≠0)的无穷等差数列{a n }的前n 项和,则下列命题中错误的是( )A.若d<0,则数列{S n }有最大项B.若数列{S n }有最大项,则d<0C.若数列{S n}是递增数列,则对任意n∈N*,均有S n>0D.若对任意n∈N*,均有S n>0,则数列{S n}是递增数列答案:C解析:由等差数列的前n项和公式S n=na1+12n(n-1)d=d2n2+(a1-d2)n知,S n对应的二次函数有最大值时d<0.故若d<0,则S n有最大值,A,B正确.又若对任意n∈N*,S n>0,则a1>0,d>0,{S n}必为递增数列,D正确.而对于C项,令S n=n2-2n,则数列{S n}递增,但S1=-1<0.C不正确.5.(2015河南南阳高二期中,10)已知数列{a n}为等差数列,若a11a10<-1,且它们的前n项和S n有最大值,则使得S n>0的n的最大值为( )A.21B.20C.19D.18答案:C解析:由a11a10<-1,可得a11+a10a10<0,由它们的前n项和S n有最大值可得数列的公差d<0,∴a10>0,a11+a10<0,a11<0,∴a1+a19=2a10>0,a1+a20=a11+a10<0.∴使得S n>0的n的最大值n=19.故选C.6.设数列{a n}为等差数列,其前n项和为S n,已知a1+a4+a7=99,a2+a5+a8=93,若对任意n∈N*,都有S n≤S k成立,则k的值为( )A.22B.21C.20D.19答案:C解析:对任意n∈N*,都有S n≤S k成立,即S k为S n的最大值.因为a1+a4+a7=99,a2+a5+a8=93,所以a4=33,a5=31,故公差d=-2,a n=a4+(n-4)d=41-2n,则n=1时,a1=39,所以S n=d2n2+(a1-d2)n=-n2+40n=-(n-20)2+400,即当n=20时S n取得最大值,从而满足对任意n∈N*,都有S n≤S k成立的k的值为20.7.设等差数列{a n}的前n项和为S n,且S2 014>0,S2 015<0,则当n= 时,S n最大. 答案:1 007解析:由等差数列的性质知,S2015=2015a1008<0,所以a1008<0.又S2014=2014(a1+a2014)2=1007(a1007+a1008)>0,所以a1007+a1008>0,而a1008<0,故a1007>0.因此当n=1007时,S n最大.8.已知数列{a n},a n∈N*,前n项和S n=18(a n+2)2.(1)求证:{a n}是等差数列;(2)设b n=12a n-30,求数列{b n}的前n项和的最小值.(1)证明:由已知得8S n=(a n+2)2,则8S n-1=(a n-1+2)2(n≥2),两式相减,得8a n=(a n+2)2-(a n-1+2)2,即(a n+a n-1)(a n-a n-1-4)=0.因为a n∈N*,所以a n+a n-1>0,所以a n-a n-1=4(n≥2),故数列{a n}是以4为公差的等差数列.(2)解:令n=1,得S1=a1=18(a1+2)2,解得a1=2.由(1)知a n=2+(n-1)×4=4n-2,所以b n=12a n-30=2n-31.由b n=2n-31<0,得n<312,即数列{b n}的前15项为负值,n≥16时b n>0.设数列{b n}的前n项和为T n,则T15最小,其值为T15=15×(-29)+15×142×2=-225.三、与数列{|a n|}前n项和有关的问题9.已知数列{a n}的通项公式a n=5-n,则当|a1|+|a2|+…+|a n|=16时,n= .答案:8解析:由a n=5-n,可得n<5时,a n>0;n=5时,a5=0;n>5时,a n<0,而a1+a2+…+a5=10,∴|a1|+|a2|+…+|a n|=(a1+a2+…+a5)-(a6+a7+…+a n)=16.∴20+n2-9n2=16,解得n=8.10.在公差为d的等差数列{a n}中,已知a1=10,且5a3·a1=(2a2+2)2.(1)求d,a n;(2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|.解:(1)因为5a3·a1=(2a2+2)2,所以d2-3d-4=0,解得d=-1或d=4.故a n=-n+11或a n=4n+6.(2)设数列{a n}的前n项和为S n.因为d<0,所以由(1)得d=-1,a n=-n+11.则当n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|=S n=-12n2+212n;当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|=-S n+2S11=12n2-212n+110.综上所述,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |={-12n 2+212n ,n≤11,12n 2-212n +110,n ≥12.(建议用时:30分钟)1.若等差数列{a n }的前3项和S 3=9,则a 2等于( )A.3B.4C.5D.6答案:A解析:S 3=3(a 1+a 3)2=9,∴a 1+a 3=2a 2=6.∴a 2=3.故选A .2.设{a n }是公差为-2的等差数列,如果a 1+a 4+…+a 97=50,那么a 3+a 6+a 9+…+a 99等于( )A.-182B.-78C.-148D.-82答案:D解析:由a 1+a 4+a 7+…+a 97=50,①令a 3+a 6+a 9+…+a 99=x ,②②-①得2d×33=x-50,而d=-2,∴x=-132+50=-82.故选D .3.等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 2+a 4+a 15的值为确定的常数,则下列各数中也是常数的是()A.S 7B.S 8C.S 13D.S 15答案:C解析:a 2+a 4+a 15=a 1+d+a 1+3d+a 1+14d=3(a 1+6d )=3a 7=3×a 1+a 132=313×13(a 1+a 13)2=313S 13.于是可知S13是常数.4.设{a n}为等差数列,a1>0,a6+a7>0,a6·a7<0,则使其前n项和S n>0成立的最大自然数n是( )A.11B.12C.13D.14答案:B解析:∵a6+a7=a1+a12,∴S12=12(a1+a12)2=6(a6+a7)>0.由已知得a6>0,a7<0,又S13=13a7<0,∴使S n>0成立的最大自然数n为12,故选B.5.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若S n=1,S3n-S n=5,则S4n=( )A.4B.6C.10D.15答案:C解析:由S n,S2n-S n,S3n-S2n,S4n-S3n成等差数列,设公差为d,则S2n-S n=S n+d,S3n-S2n=S n+2d.∴S3n-S n=2S n+3d=5.又∵S n=1,∴d=1.∴S4n=S n+(S2n-S n)+(S3n-S2n)+(S4n-S3n)=1+2+3+4=10.6.等差数列{a n}前9项的和等于前4项的和.若a1=1,a k+a4=0,则k= .答案:10解析:S9=S4,∴a5+a6+a7+a8+a9=0,∴a7=0,从而a4+a10=2a7=0,∴k=10.7.等差数列前12项和为354,在前12项中的偶数项的和与奇数项的和之比为32∶27,则公差d= .答案:5解析:由已知{S 奇+S 偶=354,S 偶S 奇=3227,解得{S 偶=192,S 奇=162.又∵此等差数列共12项,∴S 偶-S 奇=6d=30.∴d=5.8.等差数列{a n }与{b n },它们的前n 项和分别为A n ,B n ,若A n B n =2n -2n +3,则a 5b 5= . 答案:43解析:a 5b 5=9a 59b 5=A 9B 9=2×9-29+3=43.9.在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 有最大值,并求出它的最大值.解:设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 1=20,S 10=S 15,∴10a 1+10×92d=15a 1+15×142d.解得d=-53.解法一:由以上得a n =20-53(n-1)=-53n+653.由a n ≥0得-53n+653≥0,∴n ≤13.所以数列前12项或前13项的和最大,其最大值为S 12=S 13=12a 1+12×112d=130.解法二:由以上得S n =20n+n (n -1)2×(-53)=-56n 2+56n+20n=-56n 2+1256n=-56(n 2-25n )=-56(n -252)2+312524.∴当n=12或13时,S n 最大,最大值为S 12=S 13=130.10.等差数列{a n }中,a 1=-60,a 17=-12,求数列{|a n |}的前n 项和.解:等差数列{a n }的公差d=a 17-a 117-1=-12-(-60)16=3,∴a n =a 1+(n-1)d=-60+(n-1)×3=3n-63.由a n <0,得3n-63<0,即n<21.∴数列{a n }的前20项是负数,第20项以后的项都为非负数.设S n ,S n '分别表示数列{a n },{|a n |}的前n 项和,当n ≤20时,S n '=-S n=-[-60n +n (n -1)2×3]=-32n 2+1232n ;当n>20时,S n '=-S 20+(S n -S 20)=S n -2S 20=-60n+n (n -1)2×3-2×(-60×20+20×192×3)=32n 2-1232n+1260.∴数列{|a n |}的前n 项和为S n '={-32n 2+1232n (n≤20),32n 2-1232n +1260(n >20).。
高中数学人教版必修5课时练习:第二章 数列2-3 等差数列的前n项和
=-1,所以当 n=20 时 Sn 最大.故选 B.
3.3×1 5+5×1 7+7×1 9+…+13×1 15=(
)
A.145
B.125
C.1145
D.175
[答案] B
[解析] 原式=12(31-15)+12(51-17)+…+12(113-115)=12(13-115)=125,故选 B.
4.已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,a5=5,S5=15,则数列{ana1n+1}的前 100 项和为(
∴数列{Snn}是等差数列,其首项为-2,公差为21,
∴Tn=14n2-94n.
第 2 课时
一、选择题
1.记等差数列{an}的前 n 项和为 Sn.若 d=3,S4=20,则 S6=( )
A.16
B.24
C.36
D.48
[答案] D
[解析] 由 S4=20,4a1+6d=20,解得 a1=12⇒S6=6a1+6×2 5×3=48.
7.设 Sn 是等差数列{an}(n∈N*)的前 n 项和,且 a1=1,a4=7,则 S5=________. [答案] 25
[解析]
由a1=1 得a1=1 , a4=7 d=2
∴S5=5a1+5×2 4×d=25.
8.(2014·北京理,12)若等差数列{an}满足 a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当 n=________
高中数学人教版必修 5 课时练习 第二章 2.3 等差数列的前 n 项和
一、选择题
1.设 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,S8=4a3,a7=-2,则 a9=( )
A.-6
B.-4
C.-2
D.2
[答案] A
人教A版高中数学必修五第二章 数列测试题 (1).docx
高中数学学习材料唐玲出品姓名______ 学号_______ 班级______ 第二章 数列测试题 (1)命题 洞口三中 方锦昌一、选择题 1、设{}n a 是等差数列,若273,13a a ==,则数列{}n a 前8项的和为( )A.128B.80C.64D.562、记等差数列的前n 项和为n S ,若244,20S S ==,则该数列的公差d =( )A 、2B 、3C 、6D 、7 3、设等比数列{}n a 的公比2q =,前n 项和为n S ,则42S a =( ) A .2B .4C .215 D .217 4、设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若39S =,636S =,则789a a a ++=( ) A .63 B .45 C .36 D .275、在数列{}n a 中,12a =, 11ln(1)n n a a n+=++,则n a =( )A .2ln n +B .2(1)ln n n +-C .2ln n n +D .1ln n n ++ 6、若等差数列{}n a 的前5项和525S =,且23a =,则7a =( )(A )12 (B )13 (C )14 (D )15 7、已知{}n a 是等比数列,41252==a a ,,则12231n n a a a a a a ++++=( ) (A )16(n --41) (B )16(n --21) (C )332(n --41) (D )332(n--21)8、非常数数列}{n a 是等差数列,且}{n a 的第5、10、20项成等比数列,则此等比数列的公比为 ( ) A .51 B .5 C .2 D .219、已知数列}{n a 满足)(133,0*11N n a a a a n n n ∈+-==+,则20a =( )A .0B .3-C .3D .23 10、在单位正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,黑、白两只蚂蚁均从点A 出发,沿棱向前爬行,每爬完一条棱称为“爬完一段”,白蚂蚁的爬行路线是AA 1⇒A 1D 1⇒D 1C 1⇒…;黑蚂蚁的爬行路线是AB ⇒BB 1⇒B 1C 1⇒…,它们都遵循以下的爬行规则:所爬行的第i+2段与第i 段所在的直线必为异面直线(其中i 为自然数),设黑、白蚂蚁都爬完2008段后各自停止在正方体的某个顶点处,则此时两者的距离为 ( )A 1B 2C 3D 0二、填空题 11.已知{}n a 为等差数列,3822a a +=,67a =,则5a =____________ 12.设数列{}n a 中,112,1n n a a a n +==++,则通项n a = ___________。
2022年高中数学第二章数列2等差数列第2课时练习含解析人教版必修
第2课时一、选择题1.等差数列{a n}中,a6+a9=16,a4=1,则a11=( )A.64 B.30C.31 D.15[答案] D[解析] 解法一:∵,∴,∴,∴a11=a1+10d=15.解法二:∵6+9=4+11,∴a4+a11=a6+a9=16,∴a11=15.2.如果等差数列{a n}中,a3+a4+a5=12,那么a1+a2+…+a7=( ) A.14B.21C.28D.35[答案] C[解析] ∵a3+a4+a5=3a4=12,∴a4=4.又a1+a2+…+a7=7a4=28.3.已知等差数列{a n}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )A.a1+a101>0B.a2+a100<0C.a3+a100≤0D.a51=0[答案] D[解析] 由题设a1+a2+a3+…+a101=101a51=0,∴a51=0.4.已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于( ) A.-1B.1C.3D.7[答案] B[解析] ∵{a n}是等差数列,∴a1+a3+a5=3a3=105,∴a3=35,a2+a4+a6=3a4=99,∴a4=33,∴d=a4-a3=-2,a20=a4+16d=33-32=1.5.在a和b之间插入n个数构成一个等差数列,则其公差为( )A. B.C.D.[答案] C[解析] ∵a1=a,a n+2=b,∴公差d==.6.设{a n}是公差为正数的等差数列,若a1+a2+a3=15,a1a2a3=80,则a11+a12+a13等于( )A.120 B.105C.90 D.75[答案] B[解析] ∵a1+a2+a3=3a2=15,∴a2=5,又∵a1a2a3=80,∴a1a3=16,即(a2-d)(a2+d)=16,∵d>0,∴d=3.则a11+a12+a13=3a12=3(a2+10d)=105.二、填空题7.等差数列{a n}中,已知a2+a3+a10+a11=36,则a5+a8=__________.[答案] 18[分析] 利用等差数列的性质求解,或整体考虑问题,求出2a1+11d的值.[解析] 解法1:根据题意,有(a1+d)+(a1+2d)+(a1+9d)+(a1+10d)=36,∴4a1+22d=36,则2a1+11d=18.∴a5+a8=(a1+4d)+(a1+7d)=2a1+11d=18.解法2:根据等差数列性质,可得a5+a8=a3+a10=a2+a11=36÷2=18.8.已知等差数列{a n}中,a3、a15是方程x2-6x-1=0的两根,则a7+a8+a9+a10+a11=__________.[答案] 15[解析] ∵a3+a15=6,又a7+a11=a8+a10=2a9=a3+a15,∴a7+a8+a9+a10+a11=(2+)(a3+a15)=×6=15.三、解答题9.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.[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-12.10.四个数成等差数列,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.[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=±代入①得a=±,故所求四数为8,5,2,-1或1,-2,-5,-8或-1,2,5,8或-8,-5,-2,1.一、选择题1.设数列{a n},{b n}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,那么数列{a n+b n}的第37项为( )A.0B.37C.100D.-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∵a1+b1=100,a2+b2=100,∴{a n+b n}的公差为0,∴数列{a n+b n}的第37项为100.2.数列{a n}中,a2=2,a6=0且数列{}是等差数列,则a4等于( )A. B.C.D.[答案] A[解析] 令b n=,则b2==,b6==1,由条件知{b n}是等差数列,∴b6-b2=(6-2)d=4d=,∴d=,∴b4=b2+2d=+2×=,∵b4=,∴a4=.3.等差数列{a n}中,a2+a5+a8=9,那么关于x的方程:x2+(a4+a6)x+10=0( )A.无实根B.有两个相等实根C.有两个不等实根D.不能确定有无实根[答案] A[解析] ∵a4+a6=a2+a8=2a5,即3a5=9,∴a5=3,方程为x2+6x+10=0,无实数解.4.下列命题中正确的个数是( )(1)若a,b,c成等差数列,则a2,b2,c2一定成等差数列;(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.4个B.3个C.2个D.1个[答案] B[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;对于(4),a=b=c≠0⇒==,(4)正确,综上选B.二、填空题5.若x≠y,两个数列x,a1,a2,a3,y和x,b1,b2,b3,b4,y都是等差数列,则=________.[答案] [解析] 设两个等差数列的公差分别为d1,d2,由已知,得即解得=,即==.6.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△ABC的面积为________.[答案] 15[解析] 设△ABC的三边长为a-4,a,a+4(a>4),则=-,解得a=10,三边长分别为6,10,14.所以S△ABC=×6×10×=15.三、解答题7.在△ABC中,三边a、b、c成等差数列,、、也成等差数列,求证△ABC为正三角形.[证明] ∵+=2,平方得a+c+2=4b,又∵a+c=2b,∴=b,故(-)2=0,∴a=b=C.故△ABC为正三角形.8.设数列{a n}是等差数列,b n=()a n又b1+b2+b3=,b1b2b3=,求通项a n.[解析] ∵b1b2b3=,又b n=()a n,∴()a1·()a2·()a3=.∴()a1+a2+a3=,∴a1+a2+a3=3,又{a n}成等差数列∴a2=1,a1+a3=2,∴b1b3=,b1+b3=,∴或,即或,∴a n=2n-3或a n=-2n+5.。
高二数学必修5第二章数列测试题(附有答案)
高二数学必修5第二章数列测试题一、选择题(共20小题,每小题3分,共60分):1、给出下列数列:(1)0,0,0,0,0,…;(2)1,11,111,1111,…;(3) ,2,2,2,2432;(4) ,3,1,1,3,5---;(5)1,2,3,5,8,…;其中等差数列有( )A 、 1个B 、2个C 、3个D 、4个2、已知=+-=102,31a n n a n 则( )A 、1039B 、10310C 、1009D 、103、在等比数列中,已知13,48,2n a a q ===,则n=( )A 、 3B 、4C 、5D 、64、在等比数列{}n a 中,,3,21==q a 则=4S ( )A 、26B 、27C 、80D 、815、等差数列}{n a 的前10项和===d a S 则公差首项,1,100110( )A 、1B 、2C 、3D 、46、在数列}{n a 中,已知211+=+n n a a ,且21=a ,则101a 等于( )A 、49B 、50C 、51D 、527、已知19,,,4y x 构成等差数列,则y x ,的值分别为( )A 、 9,14B 、8,13C 、7,12D 、6,118、等差数列}{n a 中,已知1,16497==+a a a ,则12a 的值是( )A 、15B 、30C 、31D 、649、在等差数列}{n a 中,9015=S ,则8a =( )A 、3B 、5C 、6D 、1210、在等比数列{}n a 中,0,32,251>==q a a 则=5S ( )A 、60B 、62C 、64D 、6611、在等比数列{}n a 中,,6,584==a a 则=102a a ( )A 、27B 、28C 、29D 、3012、在等差数列{}n a 中,若,1201210864=++++a a a a a 则=-12102a a 的值为() A 、20 B 、22 C 、24 D 、26第1页(试卷共2页)13、等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且 963,7,3S S S 则==的值是( )A 、12B 、15C 、11D 、814、已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为45,则其公差是( )A 、3B 、4C 、5D 、615、等差数列{}n a 的公差为2,若842,,a a a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和=n S ( )A 、2)1(-n nB 、2)1(+n n C 、)1(-n n D 、)1(+n n16、已知数列{}n a 满足)(1,111*+∈+==N n a a a a n n n ,则数列{}n a 的通项公式为( )A 、n a n =B 、n a n 1=C 、1-=n a nD 、11-=n a n17、已知数列{}n a 的前n 项和为1,2-=n S S n n ,则=2016a ( )A 、4031B 、4032C 、2015D 、201618、在等比数列}{n a 中,各项均为正数,且7,13211=++=a a a a ,则数列}{n a 的通项公式n a =( )A 、n 2B 、12-nC 、n 4D 、14-n19、已知三个数成等差数列,且三个数之和为15,首末两项之积为9,则这三个数为( )A 、2,5,8B 、1,5,9C 、9,5,1D 、1,5,9或9,5,120、在等差数列{}n a 中,121=a ,其前n 项和为n S ,且1510S S =,则n S 的最大值为( )A 、74B 、76C 、78D 、80二、填空题(共4小题,每小题3分,共12分):21、数列1,4,9,16,25…的一个通项公式为 。
高中数学第二章数列2.4.1等比数列的概念及通项公式练习(含解析)新人教A版必修5
第13课时等比数列的概念及通项公式知识点一等比数列的定义1.数列m,m,m,…一定( )A.是等差数列,但不是等比数列B.是等比数列,但不是等差数列C.是等差数列,但不一定是等比数列D.既是等差数列,又是等比数列答案 C解析当m=0时,数列是等差数列,但不是等比数列;当m≠0时,数列既是等差数列,又是等比数列.故选C.2.若正数a,b,c依次成公比大于1的等比数列,则当x>1 时,log a x,log b x,log c x( ) A.依次成等差数列B.依次成等比数列C.各项的倒数依次成等差数列D.各项的倒数依次成等比数列答案 C解析1log a x+1log c x=log x a+log x c=log x(ac)=log x b2=2log x b=2log b x,∴1log a x,1log b x,1log c x成等差数列.知识点二等比数列的通项公式3.一批设备价值a万元,由于使用磨损,每年比上一年价值降低b%,则n年后这批设备的价值为( )A.na(1-b%) B.a(1-nb%)C.a(1-b%)n D.a[1-(b%)n]答案 C解析依题意可知第一年后的价值为a(1-b%),第二年后的价值为a(1-b%)2,依此类推形成首项为a(1-b%),公比为1-b%的等比数列,则可知n年后这批设备的价值为a(1-b %)n .故选C .4.在等比数列{a n }中,a n >0,且a 2=1-a 1,a 4=9-a 3,则a 4+a 5的值为( ) A .16 B .27 C .36 D .81 答案 B解析 由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=1,a 3+a 4=9.∴q 2(a 1+a 2)=9,∴q 2=9.∵a n >0,∴q =3. ∴a 4+a 5=q (a 3+a 4)=3×9=27.知识点三 等比数列的证明5.已知数列{a n }的首项a 1=t >0,a n +1=3a n 2a n +1,n ∈N *,若t =35,求证1a n-1是等比数列并求出{a n }的通项公式.解 由题意知a n >0,1a n +1=2a n +13a n , 1a n +1=13a n +23, 1a n +1-1=131a n -1,1a 1-1=23, 所以数列1a n -1是首项为23,公比为13的等比数列.1a n -1=2313n -1=23n ,a n =3n3n +2.知识点四 等比中项及应用6.已知一等比数列的前三项依次为x ,2x +2,3x +3,那么-1312是此数列的第________项( )A .2B .4C .6D .8 答案 B解析 由x ,2x +2,3x +3成等比数列,可知(2x +2)2=x (3x +3),解得x =-1或-4,又当x =-1时,2x +2=0,这与等比数列的定义相矛盾.∴x =-4.∴该数列是首项为-4,公比为32的等比数列,其通项a n =-4×32n -1,由-4×32n -1=-1312,得n =4.7.若互不相等的实数a ,b ,c 成等差数列,a 是b ,c 的等比中项,且a +3b +c =10,则a 的值是( )A .1B .-1C .-3D .-4 答案 D解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧2b =a +c ,a 2=bc ,a +3b +c =10,解得a =-4,b =2,c =8.8.在等比数列{a n }中,若a 4a 5a 6=27,则a 3与a 7的等比中项是________. 答案 ±3解析 由等比中项的定义知a 25=a 4a 6,∴a 35=27. ∴a 5=3,∴a 1q 4=3,∴a 3a 7=a 21q 8=32,因此a 3与a 7的等比中项是±3.易错点一 忽略对等比中项符号的讨论9.若1,x ,y ,z ,16这五个数成等比数列,则y 的值为( ) A .4 B .-4 C .±4 D.2易错分析 对于本题的求解,若仅注意到y 是1与16的等比中项,会很快得出y 2=16,进一步得出y =±4,从而导致错解.答案 A解析 由于⎩⎪⎨⎪⎧x 2=1·y ,y 2=1×16⇒y =4,故选A .易错点二 忽略等比数列中公比可正可负10.已知一个等比数列的前4项之积为116,第2项与第3项的和为2,则这个等比数列的公比为________.易错分析 本题易错设四个数分别为a q 3,a q,aq ,aq 3公比为q 2相当于规定了这个等比数列各项要么同正,要么同负而错算出公比为3±22.答案 3±22或-5±2 6解析 设这4个数为a ,aq ,aq 2,aq 3(其中aq ≠0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a ·aq ·aq 2·aq 3=116,aq +aq 2=2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2q 3=±14,a 2q +q 22=2.所以a 2q 3a 2q +q 22=±18, 整理得q 2-6q +1=0或q 2+10q +1=0, 解得q =3±22或q =-5±26.一、选择题1.若等比数列{a n }满足a n a n +1=16n,则公比为( ) A .2 B .4 C .8 D .16 答案 B解析 由a n a n +1=16n ,知a 1a 2=16,a 2a 3=162,后式除以前式得q 2=16,∴q =±4.∵a 1a 2=a 21q =16>0,∴q >0,∴q =4.2.在数列{a n }中,a 1=1,点(a n ,a n +1)在直线y =2x 上,则a 4的值为( ) A .7 B .8 C .9 D .16 答案 B解析 ∵点(a n ,a n +1)在直线y =2x 上,∴a n +1=2a n .∵a 1=1≠0,∴a n ≠0.∴{a n }是首项为1,公比为2的等比数列,∴a 4=1×23=8.3.已知等比数列a 1,a 2,…a 8各项为正,且公比q ≠1,则( ) A .a 1+a 8=a 4+a 5 B .a 1+a 8<a 4+a 5 C .a 1+a 8>a 4+a 5D .a 1+a 8与a 4+a 5大小关系不能确定 答案 C解析 由题意可知,a 1>0,q >0,a 1+a 8-a 4-a 5=a 1(1+q 7-q 3-q 4)=a 1[1-q 3-q 4(1-q 3)]=a 1[(1-q 3)(1-q 4)]>0.∴a 1+a 8>a 4+a 5.故选C .4.一个数分别加上20,50,100后得到的三个数成等比数列,其公比为( ) A .53 B .43 C .32 D .12 答案 A解析 设这个数为x ,则(50+x )2=(20+x )·(100+x ),解得x =25.∴这三个数分别为45,75,125,公比q 为7545=53.5.在如下表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a +b +c 的值为( )A .1B .2C .3D .98答案 D解析 按题意要求,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列填表如图,故a =12,b =38,c =14,则a +b +c =98.故选D .二、填空题6.一个直角三角形的三边成等比数列,则较小锐角的正弦值是________. 答案5-12解析 设该直角三角形的三边分别为a ,aq ,aq 2(q >1),则(aq 2)2=(aq )2+a 2,∴q 2=5+12.较小锐角记为θ,则sin θ=1q 2=5-12. 7.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有人持金出五关,前关二税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而税一,并五关所税,适重一斤.问本持金几何”其意思为“今有人持金出五关,第1关收税金12,第2关收税金13,第3关收税金14,第4关收税金15,第5关收税金16,5关所收税金之和,恰好1斤重,设这个人原本持金为x ,按此规律通过第8关”,则第8关需收税金为________.答案172x 解析 第1关收税金:12x ;第2关收税金:13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12x =12×3x ;第3关收税金:14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-16x =13×4x ;…,可得第8关收税金:18×9x ,即172x . 8.各项均为正数的等比数列{a n }中,a 2-a 1=1.当a 3取最小值时,数列{a n }的通项公式a n =________.答案 2n -1解析 设等比数列的公比为q (q >0), 由a 2-a 1=1,得a 1(q -1)=1,所以a 1=1q -1. a 3=a 1q 2=q 2q -1=1-1q 2+1q(q >0), 而-1q 2+1q =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1q -122+14, ①当q =2时①式有最大值14,所以当q =2时a 3有最小值4. 此时a 1=1q -1=12-1=1. 所以数列{a n }的通项公式a n =2n -1.故答案为2n -1.三、解答题9.等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 3,a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .解 (1)设{a n }的公比为q , 由已知得16=2q 3,解得q =2, ∴a n =a 1qn -1=2n.(2)由(1)得a 3=8,a 5=32,则b 3=8,b 5=32,设{b n }的公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧b 1+2d =8,b 1+4d =32,解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=-16,d =12.从而b n =-16+12(n -1)=12n -28, ∴数列{b n }的前n 项和S n =n -16+12n -2=6n 2-22n .10.数列{a n }满足a 1=-1,且a n =3a n -1-2n +3(n =2,3,…). (1)求a 2,a 3,并证明数列{a n -n }是等比数列; (2)求a n .解 (1)a 2=3a 1-2×2+3=-4,a 3=3a 2-2×3+3=-15.下面证明{a n -n }是等比数列: 证明:由a n =3a n -1-2n +3可得a n -n =3[a n -1-(n -1)],因为a 1-1=-2≠0,所以a n -n ≠0, 所以a n +1-n +a n -n=3a n -n ++3-n +a n -n=3a n -3na n -n=3(n =1,2,3,…). 又a 1-1=-2,所以{a n -n }是以-2为首项,3为公比的等比数列. (2)由(1)知a n -n =-2·3n -1,所以a n =n -2·3n -1.。
2020_2021学年高中数学第二章数列2.3.1等差数列的前n项和同步作业含解析新人教A版必修52
等差数列的前n项和(30分钟60分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知等差数列{a n}的前10项和为30,a6=8,则a100=( )A.100B.958C.948D.18【解析】选C.设等差数列{a n}的公差为d,由已知解得所以a100=-42+99×10=948.2.已知等差数列{a n}的公差为3,且a1+a3=8,则数列{a n}的前4项的和S4的值为( ) A.10B.16C.22D.35【解析】选C.因为等差数列{a n}的公差为3,且a1+a3=8,所以2a1+2×3=8,所以a1=1,所以S4=4×1+×3=22.3.(2019·某某高二检测)已知等差数列的前n项和S n,且S3=S5=15,则S7=() A.4B.7C.14D.【解析】选B.等差数列的前n项和为S n,且S3=S5=15,所以a4+a5=0,所以2a1+7d=0.再根据S3=3a1+3d=15,可得a1=7,d=-2,则S7=7a1+d=49+21×(-2)=7.4.(2019·某某高一检测)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=45,则S9=() A.45B.162C.81D.【解析】选C.因为在等差数列{a n}中,a3+a4+a5+a6+a7=5a5=45,所以a5=9.所以S9==9a5=81.5.等差数列{a n}的前n项和为S n,若=,则下列结论中正确的是( )A.=2B.=C.=D.=【解析】选C.由已知S n=a n,S n-1=a n-1(n≥2),两式相减可得a n=a n-a n-1(n≥2),化简得=(n≥2),当n=3时,=.6.数列{a n}的前n项和S n=2n2+n(n∈N*),则a n=( )A.2n-1B.2n+1C.4n-1D.3n+2【解析】选C.因为数列{a n}的前n项和S n=2n2+n,所以当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n2+n-[2(n-1)2+(n-1)]=4n-1,当n=1时,a1=S1=3,符合上式,所以综上a n=4n-1.二、填空题(每小题5分,共10分)7.设等差数列{a n}的前n项和为S n,S3=6,S4=12,则S6=________.【解析】方法一:设数列{a n}的首项为a1,公差为d,由S3=6,S4=12,得解得所以S6=6a1+15d=30.方法二:因为{a n}为等差数列,可设前n项和S n=An2+Bn,由S3=6,S4=12得解得即S n=n2-n,所以S6=36-6=30.答案:308.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S8=32,则a2+2a5+a6=__________.【解析】因为S8=32,所以=32.可得a4+a5=a1+a8=8,则a2+2a5+a6=2(a4+a5)=2×8=16.答案:16三、解答题(每小题10分,共20分)9.在各项为正的等差数列{a n}中,已知公差d=2,a n=11,S n=35,求a1和n.【解析】由题意得即解得或(舍去)故10.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n=λ.(2)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.【解析】(1)由a n a n+1=λS n-1知,a n+1a n+2=λS n+1-1,两式相减得,a n+1(a n+2-a n)=λa n+1,又因为a n+1≠0,所以a n+2-a n=λ.(2)存在.由a1=1,a1a2=λa1-1,得a2=λ-1,由(1)知,a3=λ+1.令2a2=a1+a3,解得λ=4.所以a n+2-a n=4,由此可得,{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=1+(n-1)·4=4n-3; {a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=3+(n-1)·4=4n-1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2.因此存在λ=4,使得{a n}为等差数列.(45分钟75分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.已知等差数列{1-3n},则公差d等于( )A.1B.3C.-3D.n【解析】选C.因为a n=1-3n,所以a1=-2,a2=-5,所以d=a2-a1=-3.2.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S17=255,a10=20,则数列{a n}的公差为( ) A.3B.4C.5D.6【解析】选C.根据等差数列的求和公式,可得S17=×17=17a9=255,可得a9=15,又a10=20,所以d=a10-a9=20-15=5.3.等差数列中,S n是前n项和,若a3+a8=5,S9=45,则S11=( )A.0B.10C.20D.25【解析】选A.设等差数列的首项为a1,公差为d,因为,所以,即,解得,则S11=25×11-×5=0.故选A.4.已知等差数列{a n}中,a2=6,a5=15,若b n=a2n,则数列{b n}的前5项和等于( ) A.30B.45C.90D.186【解析】选C.因为所以故所以a n=a1+(n-1)d=3n,故b n=a2n=6n,则因此{b n}的前5项和为S5=5×6+×6=90.5.(2019·定州高一检测)记等差数列{a n}的前n项和为S n,若a5=3,S13=91,则S11=( ) A.36B.72C.55D.110【解析】选C.因为S13==13a7=91,所以a7=7,因为a5=3,所以a5+a7=10,因为a1+a11=a5+a7=10,所以S11==55.二、填空题(每小题5分,共20分)6.(2019·全国卷Ⅲ)记S n为等差数列{a n}的前n项和,a1≠0,a2=3a1,则=________.【解析】设该等差数列的公差为d,因为a2=3a1,所以a1+d=3a1,故d=2a1(a1≠0,d≠0),所以====4.答案:47.若数列{a n}的前n项和S n=n2-8n,n=1,2,3,…,则满足a n>0的n的最小值为________.【解析】(1)当n=1时,a1=S1=12-8=-7.(2)当n>1时,由S n=n2-8n得:S n-1=(n-1)2-8(n-1)=n2-10n+9,两式相减,得:a n=2n-9,n=1也符合,由a n=2n-9>0,得:n>4.5,所以,满足a n>0的n的最小值为5.答案:58.已知数列{a n}的前n项和S n=n2-2n+3,则a n=________.【解析】当n=1时,a1=S1=2,当n≥2,a n=S n-S n-1=n2-2n-(n-1)2+2(n-1)=2n-3,故a n=答案:9.我国古代,9是数字之极,代表尊贵之意,所以中国古代皇家建筑中包含许多与9相关的设计.例如,天坛圆丘的地面由扇环形的石板铺成(如图所示),最高一层是一块天心石,围绕它的第一圈有9块石板,从第二圈开始,每一圈比前一圈多9块,共有9圈,则前9圈的石板总数是________.【解析】因为最高一层的中心是一块天心石,围绕它的第一圈有9块石板,从第二圈开始,每一圈比前一圈多9块,共有9圈,则每圈的石板数构成一个以9为首项,以9为公差的等差数列,所以a n=9n,当n=9时,第9圈共有81块石板,所以前9圈的石板总数S9=(9+81)=405.答案:405三、解答题(每小题10分,共30分)10.等差数列{a n}的前n项和记为S n,已知a10=30,a20=50.(1)求通项a n.(2)令S n=242,求n.【解析】(1)由a n=a1+(n-1)d,a10=30,a20=50,得方程组解得所以a n=2n+10.(2)由S n=na1+·d,S n=242,得方程12n+×2=242,解得n=11或n=-22(舍去),即n=11.11.设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{a n}的前n项和为S n,满足S5S6+15=0.(1)若S5=5,求S6及a1.(2)求d的取值X围.【解析】(1)由题意知S6=-=-3,a6=S6-S5=-8,所以解得a1=7. 综上,S6=-3,a1=7.(2)因为S5S6+15=0,所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,即2+9da1+10d2+1=0,所以(4a1+9d)2=d2-8,所以d2≥8.故d的取值X围为d≤-2或d≥2.12.(2017·某某高考)对于给定的正整数k,若数列{a n}满足a n-k+a n-k+1+…+a n-1+a n+1+…+a n+k-1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{a n}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”.(2)若数列{a n}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{a n}是等差数列.【证明】(1)因为是等差数列,设其公差为d,则a n=a1+(n-1)d,从而,当n≥4时,a n-k+a n+k=a1+(n-k-1)d+a1+(n+k-1)d=2a1+2(n-1)d=2a n,k=1,2,3,所以a n-3+a n-2+a n-1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n,因此等差数列是“P数列”.(2)数列既是“P数列”,又是“P数列”,因此,当n≥3时,a n-2+a n-1+a n+1+a n+2=4a n,①当n≥4时,a n-3+a n-2+a n-1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n.②由①知,a n-3+a n-2=4a n-1-(a n+a n+1),③a n+2+a n+3=4a n+1-(a n-1+a n),④将③④代入②,得a n-1+a n+1=2a n,其中n≥4,所以a3,a4,a5,…是等差数列,设其公差为d′.在①中,取n=4,则a2+a3+a5+a6=4a4,所以a2+a3+a3+2d′+a3+3d′=4(a3+d′),即a2=a3-d′,在①中,取n=3,则a1+a2+a4+a5=4a3,因为a3=a2+d′,所以a1+a2+a2+2d′+a2+3d′=4(a2+d′), 即a1=a2-d′,所以数列{a n}是等差数列.。
【高中】高中数学第二章数列章末检测A新人教A版必修5
【关键字】高中第二章数列章末检测(A)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.{an}是首项为1,公差为3的等差数列,如果an=2 011,则序号n等于( ) A.667 B..669 D.671答案 D解析由2 011=1+3(n-1)解得n=671.2.已知等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=1,则a12的值是( )A.15 B..31 D.64答案 A解析在等差数列{an}中,a7+a9=a4+a12,∴a12=16-1=15.3.等比数列{an}中,a2=9,a5=243,则{an}的前4项和为( )A.81 B..168 D.192答案 B解析由a5=a2q3得q=3.∴a1==3,S4===120.4.等差数列{an}中,a1+a2+a3=-24,a18+a19+a20=78,则此数列前20项和等于( )A.160 B..200 D.220答案 B解析∵(a1+a2+a3)+(a18+a19+a20)=(a1+a20)+(a2+a19)+(a3+a18)=3(a1+a20)=-24+78=54,∴a1+a20=18.∴S20==180.5.数列{an}中,an=3n-7 (n∈N+),数列{bn}满足b1=,bn-1=27bn(n≥2且n∈N +),若an+logkbn为常数,则满足条件的k值( )A.唯一存在,且为 B.唯一存在,且为3C.存在且不唯一 D.不一定存在答案 B解析依题意,bn=b1·n-1=·3n-3=3n-2,∴an+logkbn=3n-7+logk3n-2=3n-7+(3n-2)logk=n-7-2logk,∵an+logkbn是常数,∴3+3logk=0,即logk3=1,∴k=3.6.等比数列{an}中,a2,a6是方程x2-34x+64=0的两根,则a4等于( )A.8 B.-.±8 D.以上都不对答案 A解析∵a2+a6=34,a2·a6=64,∴a=64,∵a2>0,a6>0,∴a4=a2q2>0,∴a4=8.7.若{an}是等比数列,其公比是q,且-a5,a4,a6成等差数列,则q等于( ) A.1或2 B.1或-.-1或2 D.-1或-2答案 C解析依题意有4=a6-a5,即4=a4q2-a4q,而a4≠0,∴q2-q-2=0,(q-2)(q+1)=0.∴q =-1或q =2.8.设等比数列{an}的前n 项和为Sn ,若S10∶S5=1∶2,则S15∶S5等于( )A .3∶4B .2∶.1∶2 D .1∶3答案 A解析 显然等比数列{an}的公比q ≠1,则由==1+q5=⇒q5=-, 故S 15S 5=1-q 151-q 5=1-q 531-q 5=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1231-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=34. 9.已知等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于( ) A.1514 B.1213 C.1316 D.1516答案 C解析 因为a 23=a 1·a 9,所以(a 1+2d )2=a 1·(a 1+8d ).所以a 1=d .所以a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=3a 1+10d 3a 1+13d =1316. 10.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 是( )A .21B .20C .19D .18答案 B解析 ∵(a 2-a 1)+(a 4-a 3)+(a 6-a 5)=3d ,∴99-105=3d .∴d =-2.又∵a 1+a 3+a 5=3a 1+6d =105,∴a 1=39. ∴S n =na 1+n n -12d =-n 2+40n =-(n -20)2+400. ∴当n =20时,S n 有最大值.11.设{a n }是任意等比数列,它的前n 项和,前2n 项和与前3n 项和分别为X ,Y ,Z ,则下列等式中恒成立的是( )A .X +Z =2YB .Y (Y -X )=Z (Z -X )C .Y 2=XZD .Y (Y -X )=X (Z -X )答案 D解析 由题意知S n =X ,S 2n =Y ,S 3n =Z .又∵{a n }是等比数列,∴S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 为等比数列,即X ,Y -X ,Z -Y 为等比数列,∴(Y -X )2=X ·(Z -Y ),即Y 2-2XY +X 2=ZX -XY ,∴Y 2-XY =ZX -X 2,即Y (Y -X )=X (Z -X ).12.已知数列1,12,21,13,22,31,14,23,32,41,…,则56是数列中的( ) A .第48项 B .第49项C .第50项D .第51项答案 C解析 将数列分为第1组一个,第2组二个,…,第n 组n 个,即⎝ ⎛⎭⎪⎫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. 二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分) 13.2-1与2+1的等比中项是________.答案 ±114.已知在等差数列{a n }中,首项为23,公差是整数,从第七项开始为负项,则公差为______.答案 -4解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ a 6=23+5d ≥0a 7=23+6d <0,解得-235≤d <-236, ∵d ∈Z ,∴d =-4.15.“嫦娥奔月,举国欢庆”,据科学计算,运载“神六”的“长征二号”系列火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km ,以后每秒钟通过的路程都增加2 km ,在达到离地面240 km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程大约需要的时间是________秒.答案 15解析 设每一秒钟通过的路程依次为a 1,a 2,a 3,…,a n ,则数列{a n }是首项a 1=2,公差d =2的等差数列,由求和公式得na 1+n n -1d 2=240,即2n +n (n -1)=240,解得n =15.16.等比数列{a n }的公比为q ,其前n 项的积为T n ,并且满足条件a 1>1,a 99a 100-1>0,a 99-1a 100-1<0.给出下列结论:①0<q <1;②a 99a 101-1<0;③T 100的值是T n 中最大的;④使T n >1成立的最大自然数n 等于198.其中正确的结论是________.(填写所有正确的序号)答案 ①②④解析 ①中,⎩⎪⎨⎪⎧ a 99-1a 100-1<0a 99a 100>1a 1>1⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a 99>10<a 100<1 ⇒q =a 100a 99∈(0,1),∴①正确. ②中,⎩⎪⎨⎪⎧ a 99a 101=a 21000<a 100<1⇒a 99a 101<1,∴②正确. ③中,⎩⎪⎨⎪⎧ T 100=T 99a 1000<a 100<1⇒T 100<T 99,∴③错误.④中,T 198=a 1a 2…a 198=(a 1a 198)(a 2a 197)…(a 99a 100)=(a 99a 100)99>1,T 199=a 1a 2…a 198a 199=(a 1a 199)…(a 99a 101)·a 100=a 199100<1,∴④正确.三、解答题(本大题共6小题,共74分)17.(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 项和公式.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d .因为a 3=-6,a 6=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =-6,a 1+5d =0.解得a 1=-10,d =2.所以a =-10+(n -1)×2=2n -12.(2)设等比数列{b n }的公比为q .因为b 2=a 1+a 2+a 3=-24,b 1=-8,所以-8q =-24,q =3.所以数列{b n }的前n 项和公式为S n =b 11-q n1-q=4(1-3n ). 18.(12分)已知等差数列{a n }中,a 3a 7=-16,a 4+a 6=0,求{a n }的前n 项和S n . 解 设{a n }的公差为d ,则即⎩⎪⎨⎪⎧ a 21+8da 1+12d 2=-16,a 1=-4d . 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=-8,d =2,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=8,d =-2.因此S n =-8n +n (n -1)=n (n -9),或S n =8n -n (n -1)=-n (n -9).19.(12分)已知数列{log 2(a n -1)} (n ∈N *)为等差数列,且a 1=3,a 3=9.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:1a 2-a 1+1a 3-a 2+…+1a n +1-a n<1. (1)解 设等差数列{log 2(a n -1)}的公差为d .由a 1=3,a 3=9,得log 2(9-1)=log 2(3-1)+2d ,则d =1.所以log 2(a n -1)=1+(n -1)×1=n ,即a n =2n +1.(2)证明 因为1a n +1-a n =12n +1-2n =12n , 所以1a 2-a 1+1a 3-a 2+…+1a n +1-a n=121+122+123+…+12n =12-12n ×121-12=1-12n <1. 20.(12分)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +2n .(1)设b n =a n 2n -1.证明:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的前n 项和.(1)证明 由已知a n +1=2a n +2n ,得b n +1=a n +12n =2a n +2n 2n =a n 2n -1+1=b n +1. ∴b n +1-b n =1,又b 1=a 1=1.∴{b n }是首项为1,公差为1的等差数列.(2)解 由(1)知,b n =n ,a n 2n -1=b n =n .∴a n =n ·2n -1. ∴S n =1+2·21+3·22+…+n ·2n -1两边乘以2得:2S n =1·21+2·22+…+(n -1)·2n -1+n ·2n ,两式相减得:-S n =1+21+22+…+2n -1-n ·2n=2n -1-n ·2n =(1-n )2n -1,∴S =(n -1)·2n +1.21.(12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a n +1=12S n (n =1,2,3,…). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)当b n =log 32(3a n +1)时,求证:数列{1b n b n +1}的前n 项和T n =n 1+n. (1)解 由已知⎩⎪⎨⎪⎧ a n +1=12S n ,a n =12S n -1(n ≥2), 得a n +1=32a n (n ≥2). ∴数列{a n }是以a 2为首项,以32为公比的等比数列. 又a 2=12S 1=12a 1=12, ∴a n =a 2×(32)n -2(n ≥2). ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 1, n =1,12×32n -2, n ≥2.(2)证明 b n =log 32(3a n +1)=log 32[32×(32)n -1]=n . ∴1b n b n +1=1n 1+n =1n -11+n. ∴T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1=(11-12)+(12-13)+(13-14)+…+(1n -11+n) =1-11+n =n 1+n. 22.(14分)已知数列{a n }的各项均为正数,对任意n ∈N *,它的前n 项和S n 满足S n =16(a n +1)(a n +2),并且a 2,a 4,a 9成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n +1a n a n +1,T n 为数列{b n }的前n 项和,求T 2n .解 (1)∵对任意n ∈N *,有S n =16(a n +1)(a n +2), ① ∴当n =1时,有S 1=a 1=16(a 1+1)(a 1+2), 解得a 1=1或2.当n ≥2时,有S n -1=16(a n -1+1)(a n -1+2). ② ①-②并整理得(a n +a n -1)(a n -a n -1-3)=0.而数列{a n }的各项均为正数,∴a n -a n -1=3.当a 1=1时,a n =1+3(n -1)=3n -2,此时a 24=a 2a 9成立;当a 1=2时,a n =2+3(n -1)=3n -1,此时a 2=a a 不成立,舍去.∴a n =3n -2,n ∈N *.(2)T 2n =b 1+b 2+…+b 2n=a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+…-a 2n a 2n +1=a 2(a 1-a 3)+a 4(a 3-a 5)+…+a 2n (a 2n -1-a 2n +1)=-6a 2-6a 4-…-6a 2n=-6(a 2+a 4+…+a 2n )=-6×n 4+6n -22=-18n 2-6n .此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word 可编辑版本!。
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第2章 数列 单元测试一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1. 在数列55,34,21,,8,5,3,2,1,1x 中,x 等于( ) A .11 B .12 C .13 D .14 1答案:C 12n n n a a a +++=2.12+与12-,两数的等比中项是( )A .1B .1-C .1±D .212.答案C 21)1,1x x ===±3.在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( ).A .33B .72C .84D .1893答案:C 本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意得a 1+a 2+a 3=21, 即a 1(1+q +q 2)=21,又a 1=3,∴1+q +q 2=7.解得q =2或q =-3(不合题意,舍去),∴a 3+a 4+a 5=a 1q 2(1+q +q 2)=3×22×7=84. 4.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,公差d ≠0,则( ).A .a 1a 8>a 4a 5B .a 1a 8<a 4a 5C .a 1+a 8<a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 54答案.B . 解析:由a 1+a 8=a 4+a 5,∴排除C .又a 1·a 8=a 1(a 1+7d )=a 12+7a 1d ,∴a 4·a 5=(a 1+3d )(a 1+4d )=a 12+7a 1d +12d 2>a 1·a 8. 5.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列, 则a 2=( ).A .-4B .-6C .-8D . -105答案.B 解析:∵{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=-6.6.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若35a a =95,则59S S =( ). A .1B .-1C .2D .216答案.A 解析:∵59S S =2)(52)(95191a a a a ++=3559a a ⋅⋅=59·95=1,∴选A .7.等比数列{}n a 的各项均为正数,且564718a a a a +=,则3132310log log ...log a a a +++=( ) A .12 B .10 C .31log 5+ D .32log 5+7答案:B 5103132310312103453log log ...log log (...)log ()log (3)10a a a a a a a a +++====8.数列{}n a 的通项公式11++=n n a n ,则该数列的前15项之和等于( )。
A .2B .3C .4D .58答案:B ...1n n a S ===+1513S ==9.在等差数列{a n }中,a n ≠0,a n -1-2n a +a n +1=0(n ≥2),若S 2n -1=38,则n =( ).A .38B .20C .10D .99.答案C 解析:∵{a n }为等差数列,∴2n a =a n -1+a n +1,∴2n a =2a n ,又a n ≠0,∴a n =2,{a n }为常数数列,而a n =1212--n S n ,即2n -1=238=19, ∴n =10.10.等比数列{}n a 前n 项的和为21n-,则数列{}2n a 前n 项的和为 ______________。
A .2413n ⨯-B .413n -C .+1413n -D .12413n -⨯-10.答案B 1121211144121,21,2,4,1,4,=143n n nn n n n n n n n S S a a a q S ------=-=-=====-二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)11.数列7,77,777,7777…的一个通项公式是______________________。
11答案:.)110(97-=n n a 123479,99,999,9999...101,101,101,101,799----=⨯ 12.已知数列{}n a 是等差数列,若471017a a a ++=,45612131477a a a a a a ++++++=且13k a =,则k =_________。
12.答案:18 解析 7799979172317,,1177,7,=+2,(9)33k a a a a a a d d a a k d =====-=-, 2137(9),183k k -=-⨯=13.计算3log 33...3n=___________.13.答案:112n - 解析 :111111 (242422)333log 33...3log (333)log (3)n n n+++=⋅⋅⋅⋅= 211[1()]111122 (11222212)n n n-=+++==-- 14.设平面内有n 条直线(n ≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f (n )表示这n 条直线交点的个数,则f (4)= ;当n >4时,f (n )= . 14.答案:5,21(n +1)(n -2). 解析:同一平面内两条直线若不平行则一定相交,故每增加一条直线一定与前面已有的每条直线都相交,∴f (k )=f (k -1)+(k -1).由f (3)=2,f (4)=f (3)+3=2+3=5, f (5)=f (4)+4=2+3+4=9, ……f (n )=f (n -1)+(n -1),相加得f (n )=2+3+4+…+(n -1)=21(n +1)(n -2).三、解答题(本大题共6小题,共81分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.已知数列{}n a 的通项公式112+-=n a n ,如果)(N n a b n n ∈=, 求数列{}n b 的前n 项和。
解:112,5211,6n n n n b a n n -≤⎧==⎨-≥⎩,当5n ≤时,2(9112)102n n S n n n =+-=-当6n ≥时,255525(1211)10502n n n S S S n n n --=+=++-=-+∴⎪⎩⎨≥+-=)6(,50102n n n S n16. 设等比数列{}n a 前n 项和为n S ,若9632S S S =+,求数列的公比q 解:显然1q ≠,若1q =则3619,S S a +=而91218,S a =与9632S S S =+矛盾由369111369(1)(1)2(1)2111a q a q a q S S S q q q---+=⇒+=---96332333120,2()10,,1,2q q q q q q q --=--==-=得或而1q ≠,∴243-=q17.(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n ,求证数列{a n }成等差数列.(2)已知a 1,b 1,c 1成等差数列,求证ac b +,b a c +,c b a +也成等差数列. 分析:判定给定数列是否为等差数列关键看是否满足从第2项开始每项与其前一项差为常数.答案:证明:(1)n =1时,a 1=S 1=3-2=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n -[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5, n =1时,亦满足,∴a n =6n -5(n ∈N*).首项a 1=1,a n -a n -1=6n -5-[6(n -1)-5]=6(常数)(n ∈N*), ∴数列{a n }成等差数列且a 1=1,公差为6. (2)∵a 1,b 1,c1成等差数列, ∴b 2=a 1+c1化简得2ac =b (a +c ). a c b ++cb a +=ac ab a c bc +++22=ac c a c a b 22+++)(=ac c a 2+)(=2++2)()(c a b c a =2·b c a +,∴a cb +,b ac +,cba +也成等差数列. 18.求和:(1) )0(),(...)2()1(2≠-++-+-a n a a a n(2)12...321-++++n nxx x答案:(1)解:原式=2(...)(12...)na a a n +++-+++2(1)(...)2nn n a a a +=+++-2(1)12(1)22a a n n a -≠⎪⎪-=⎨⎪-=⎪⎩ (2)解:记21123...,n n S x x nx -=++++当1x =时,1123...(1)2n S n n n =++++=+ 当1x ≠时,23123...(1),n nn xS x x x n x nx -=++++-+231(1)1...,n nn x S x x x xnx --=+++++-11nn n x S nx x-=--∴原式=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+≠---)1(2)1()1(11x n n x nx xx n n19. 已知数列{}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈(I )求数列{}n a 的通项公式; (II )若数列{b n }滿足12111*444(1)(),n n b b b b n a n N ---=+∈证明:数列{b n }是等差数列;解:(I )解:*121(),n n a a n N +=+∈ 112(1),n 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 2*21().n a n N =-∈(II )证法一:∵n n b n b b b a )1(44411121+=---∴n n nb nb b b 24)(21=-+++122[(...)],n n b b b n nb ∴+++-= ①12112[(...)(1)](1).n n n b b b b n n b ++++++-+=+ ② ②-①,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 ++-++= ④③-④,得 2120,n n n nb nb nb ++-+= 即 2120,n n n b b b ++-+= *211(),n n n n b b b b n N +++∴-=-∈ {}n b ∴是等差数列。