数列中档题及答案
高三数学数列试题答案及解析
高三数学数列试题答案及解析1.对于正项数列,定义为的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为,则数列的通项公式为________【答案】【解析】由题意,,,所以,则时,,两式相减得,,也适合此式,故.【考点】新定义与数列的通项公式.2.已知数列的通项公式an= (n∈N*),求数列前30项中的最大项和最小项.【答案】最大项为a10,最小项为a9【解析】∵an =1+,∴当n≤9时,an随着n的增大越来越小且小于1,当10≤n≤30时,a n 随着n的增大越来越小且大于1,∴前30项中最大项为a10,最小项为a9.3.(本小题满分12分)已知数列的前项和是,且.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,求适合方程的的值.(Ⅲ)记,是否存在实数M,使得对一切恒成立,若存在,请求出M 的最小值;若不存在,请说明理由。
【答案】,2/9【解析】19. 解:(Ⅰ)当时,,由,得.当时,,,∴,即.∴.∴是以为首项,为公比的等比数列.故.………………6分(Ⅱ),,………………8分………10分解方程,得………………12分(2)解法一:,由错误!不能通过编辑域代码创建对象。
,当,又故存在实数M,使得对一切M的最小值为2/9。
4.把数列的所有项按照从大到小的原则写成如题15图所示的数表,其中的第行有个数,第行的第个数(从左数起)记为则_____________.【答案】【解析】略5.设等差数列的前项和为,若,,则()A.63B.45C.36D.27【答案】B【解析】在等差数列中,成等差数列。
因为,,所以。
故选B。
【考点】等差数列的性质点评:在等差数列中,成等差数列。
6.(本小题满分14分)已知曲线.从点向曲线引斜率为的切线,切点为。
(1)求数列的通项公式;(2)证明:。
【答案】(1);(2)证明见解析。
【解析】(1)设直线:,联立得:,则,∴(舍去),即,∴(2)证明:∵∴由于,可令函数,则,令,得,给定区间,则有,则函数在上单调递减,∴,即在恒成立,又,则有,即。
高三数学数列综合应用试题答案及解析
高三数学数列综合应用试题答案及解析1.已知数列{an }中,a1=2,an-an-1-2n=0(n≥2,n∈N*).(1)写出a2,a3的值(只写结果),并求出数列{an}的通项公式;(2)设bn=+++…+,若对任意的正整数n,当m∈[-1,1]时,不等式t2-2mt+>bn恒成立,求实数t的取值范围.【答案】(1)a2=6,a3=12. an=n(n+1).(2)实数t的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞)【解析】解:(1)∵a1=2,an-an-1-2n=0(n≥2,n∈N*),∴a2=6,a3=12.当n≥3时,an -an-1=2n,a n-1-a n-2=2(n-1),又a3-a2=2×3,a2-a1=2×2,∴an -a1=2[n+(n-1)+…+3+2],∴an=2[n+(n-1)+…+3+2+1]=2×=n(n+1).当n=1时,a1=2;当n=2时,a2=6,也满足上式,∴数列{an }的通项公式为an=n(n+1).(2)bn=++…+=++…+=-+-+…+-=-==.令f(x)=2x+(x≥1),则f′(x)=2-,当x≥1时,f′(x)>0恒成立,∴函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,故当x=1时,f(x)min=f(1)=3,即当n=1时,(bn )max=.要使对任意的正整数n,当m∈[-1,1]时,不等式t2-2mt+>bn恒成立,则需t2-2mt+>(bn )max=,即t2-2mt>0对∀m∈[-1,1]恒成立,∴,解得t>2或t<-2,∴实数t的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).2.一函数y=f(x)的图象在给定的下列图象中,并且对任意an ∈(0,1),由关系式an+1=f(a n)得到的数列{an }满足an+1>a n(n∈N*),则该函数的图象是()【答案】A【解析】由an+1>a n可知数列{a n}为递增数列,又由a n+1=f(a n)>a n可知,当x∈(0,1)时,y=f(x)的图象在直线y=x的上方,故选A.3.设函数)定义为如下数表,且对任意自然数n均有xn+1=的值为( ) A.1B.2C.4D.5【答案】D【解析】,又根据,所以有,,,, .,所以可知:,,故选D.【考点】数列的周期性4.是点集A到点集B的一个映射,且对任意,有.现对点集A中的点,,均有,点为(0,2),则线段的长度 .【答案】【解析】∵,∴,,,,,,…,根据变化规律可知,∴,,∴.【考点】1.数列的性质;2.两点间距离公式.5.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上画点或用小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数:将三角形数1,3,6,10,…记为数列{an},将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{bn},可以推测:(1)b2012是数列{an}中的第项;(2)b2k-1=.(用k表示)【答案】(1)5030(2)【解析】由以上规律可知三角形数1,3,6,10,…的一个通项公式为an=,写出其若干项有:1,3,6,10,15,21,28,36,45,55,66,78,91,105,120,…其中能被5整除的为10,15,45,55,105,120,…故b1=a4,b2=a5,b3=a9,b4=a10,b5=a14,b6=a15,….从而由上述规律可猜想:b2k =a5k= (k为正整数),b2k-1=a5k-1==,故b2012=b2×1006=a5×1006=a5030,即b2012是数列{an}中的第5030项.6.已知数列满足,则该数列的通项公式_________.【答案】【解析】∵,∴,∴,∴,,…,,∴,∴,∴.【考点】1.累加法求通项公式;2.裂项相消法求和.7.数列满足,则 .【答案】【解析】这类问题类似于的问题处理方法,在中用代换得(),两式相减得,,又,即,故.【考点】数列的通项公式.8.已知函数,记,若是递减数列,则实数的取值范围是______________.【答案】【解析】是递减数列,从开始是用式子计算,这时只要,即即可,关键是是通过二次式计算,根据二次函数的性质,应该有且,即且,解得,综上取值范围是.【考点】数列的单调性.9.已知数列{}的前n项和为,且,则使不等式成立的n的最大值为.【答案】4【解析】当时,,得,当时,,所以,所以,又因为适合上式,所以,所以,所以数列是以为首项,以4为公比的等比数列,所以,所以,即,易知的最大值为4.【考点】1.等比数列的求和公式;2.数列的通项公式.10.甲、乙两人用农药治虫,由于计算错误,在A、B两个喷雾器中分别配制成12%和6%的药水各10千克,实际要求两个喷雾器中的农药的浓度是一样的,现在只有两个容量为1千克的药瓶,他们从A、B两个喷雾器中分别取1千克的药水,将A中取得的倒入B中,B中取得的倒入A中,这样操作进行了n次后,A喷雾器中药水的浓度为,B喷雾器中药水的浓度为.(1)证明:是一个常数;(2)求与的关系式;(3)求的表达式.【答案】(1)18;(2);(3) .【解析】(1)利用n次操作后A和B的农药的和应与开始时农药的重量和相等建立等量关系,证明是一个常数;(2)借助第一问的结论和第n次后A中10千克的药水中农药的重量具有关系式,求解与的关系式;(3)根据第二问的递推关系,采用构造数列的思想进行求解.试题解析:(1)开始时,A中含有10=1.2千克的农药,B中含有10=0.6千克的农药,,A中含有千克的农药,B中含有千克的农药,它们的和应与开始时农药的重量和相等,从而(常数). 4分(2)第n次操作后,A中10千克的药水中农药的重量具有关系式:由(1)知,代入化简得① 8分(3)令,利用待定系数法可求出λ=—9,所以,可知数列是以为首项,为公比的等比数列.由①,,由等比数列的通项公式知:,所以. 12分【考点】1.数列的递推式;(2)数列的通项公式;(3)实际应用问题.11.等比数列的各项均为正数,且,则【答案】B【解析】等比数列中,所以【考点】等比数列性质及对数运算点评:等比数列中,若则,在对数运算中12.已知数列的首项为,对任意的,定义.(Ⅰ)若,(i)求的值和数列的通项公式;(ii)求数列的前项和;(Ⅱ)若,且,求数列的前项的和.【答案】(1) ,,(2) 当为偶数时,;当为奇数时,【解析】(Ⅰ) 解:(i),,………………2分由得当时,=………4分而适合上式,所以.………………5分(ii)由(i)得:……………6分……………7分…………8分(Ⅱ)解:因为对任意的有,所以数列各项的值重复出现,周期为. …………9分又数列的前6项分别为,且这六个数的和为8. ……………10分设数列的前项和为,则,当时,,……………11分当时,,…………12分当时所以,当为偶数时,;当为奇数时,. ……………13分【考点】数列的通项公式,数列的求和点评:解决的关键是对于数列的递推关系的理解和运用,并能结合裂项法求和,以及分情况讨论求和,属于中档题。
等比数列经典试题(含答案)百度文库
一、等比数列选择题1.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .681a a >B .01q <<C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为7T2.已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,且a 1,a 3,a 4成等比数列,则S n 取最大值时n 的值为( ) A .4B .5C .4或5D .5或63.已知正项等比数列{}n a 满足112a =,2432a a a =+,又n S 为数列{}n a 的前n 项和,则5S =( )A .312或112B .312 C .15D .64.等比数列{}n a 中11a =,且14a ,22a ,3a 成等差数列,则()*na n N n∈的最小值为( ) A .1625B .49C .12D .15.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若110,,22n n a a S >=<,则等比数列{}n a 的公比的取值范围是( ) A .30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭6.已知等比数列{}n a 满足12234,12a a a a +=+=,则5S 等于( ) A .40 B .81C .121D .2427.12与12的等比中项是( )A .-1B .1C.2D.±8.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若213a a =,且数列{}13n S a -也为等比数列,则n a 的表达式为( )A .12nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .112n n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭C .23nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .123n n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭9.已知正项等比数列{}n a 的公比不为1,n T 为其前n 项积,若20172021T T =,则20202021ln ln a a =( ) A .1:3B .3:1C .3:5D .5:310.设a ,0b ≠,数列{}n a 的前n 项和(21)[(2)22]n nn S a b n =---⨯+,*n N ∈,则存在数列{}n b 和{}n c 使得( )A .n n n a b c =+,其中{}n b 和{}n c 都为等比数列B .n n n a b c =+,其中{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列C .·n n n a b c =,其中{}n b 和{}n c 都为等比数列 D .·n n n a b c =,其中{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列 11.已知正项等比数列{}n a 满足7652a a a =+,若存在两项m a ,n a14a =,则14m n +的最小值为( ) A .53B .32C .43D .11612.已知公比大于1的等比数列{}n a 满足2420a a +=,38a =.则数列(){}111n n n a a -+-的前n 项的和为( )A .()2382133n n +--B .()23182155n n +---C .()2382133n n ++-D .()23182155n n +-+-13.已知数列{}n a ,{}n b 满足12a =,10.2b =,111233n n n a b a ++=+,11344n n n b a b +=+,则使0.01n n a b -<成立的最小正整数n 为( ) A .5B .7C .9D .1114.正项等比数列{}n a 满足:241a a =,313S =,则其公比是( ) A .14B .1C .12D .1315.设等差数列{}n a 的公差10,4≠=d a d ,若k a 是1a 与2k a 的等比中项,则k =( ) A .3或6 B .3 或-1 C .6D .316.设数列{}n a ,下列判断一定正确的是( )A .若对任意正整数n ,都有24nn a =成立,则{}n a 为等比数列B .若对任意正整数n ,都有12n n n a a a ++=⋅成立,则{}n a 为等比数列C .若对任意正整数m ,n ,都有2m nm n a a +⋅=成立,则{}n a 为等比数列D .若对任意正整数n ,都有31211n n n n a a a a +++=⋅⋅成立,则{}n a 为等比数列17.已知等比数列{}n a 的通项公式为2*3()n n a n N +=∈,则该数列的公比是( )A .19B .9C .13D .318.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22212n a a a +++=( )A .()221n -B .()1213n- C .41n -D .()1413n- 19.已知等比数列的公比为2,其前n 项和为n S ,则33S a =( ) A .2B .4C .74 D .15820.等比数列{}n a 的前n 项积为n T ,且满足11a >,10210310a a ->,102103101a a -<-,则使得1n T >成立的最大自然数n 的值为( )A .102B .203C .204D .205二、多选题21.已知1a ,2a ,3a ,4a 依次成等比数列,且公比q 不为1.将此数列删去一个数后得到的数列(按原来的顺序)是等差数列,则正数q 的值是( ) ABCD22.设{}n a 是无穷数列,1n n n A a a +=+,()1,2,n =,则下面给出的四个判断中,正确的有( )A .若{}n a 是等差数列,则{}n A 是等差数列B .若{}n A 是等差数列,则{}n a 是等差数列C .若{}n a 是等比数列,则{}n A 是等比数列D .若{}n A 是等差数列,则{}2n a 都是等差数列23.记单调递增的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若2410a a +=,23464a a a =,则( )A .112n n n S S ++-= B .12n n aC .21nn S =-D .121n n S -=-24.已知集合{}*21,A x x n n N==-∈,{}*2,nB x x n N ==∈将AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得112n n S a +>成立的n 的可能取值为( ) A .25B .26C .27D .2825.已知等比数列{}n a 的公比0q <,等差数列{}n b 的首项10b >,若99a b >,且1010a b >,则下列结论一定正确的是( )A .9100a a <B .910a a >C .100b >D .910b b >26.数列{}n a 对任意的正整数n 均有212n n n a a a ++=,若22a =,48a =,则10S 的可能值为( ) A .1023B .341C .1024D .34227.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,671a a >,67101a a -<-,则下列结论正确的是( ) A .01q << B .8601a a << C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T28.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知121n n S S n +=+-,则下列结论正确的是( )A .数列{}n S n +为等比数列B .数列{}n a 的通项公式为121n n a -=-C .数列{}1n a +为等比数列D .数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---29.已知等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和0n S >,设2132n n n b a a ++=-,记{}n b 的前n 项和为n T ,则下列判断正确的是( ) A .若1q =,则n n T S = B .若2q >,则n n T S > C .若14q =-,则n n T S > D .若34q =-,则n n T S > 30.数列{}n a 是首项为1的正项数列,123n n a a +=+,n S 是数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .313a = B .数列{}3n a +是等比数列C .43n a n =-D .122n n S n +=--31.设数列{}n x ,若存在常数a ,对任意正数r ,总存在正整数N ,当n N ≥,有n x a r -<,则数列{}n x 为收敛数列.下列关于收敛数列正确的有( )A .等差数列不可能是收敛数列B .若等比数列{}n x 是收敛数列,则公比(]1,1q ∈-C .若数列{}n x 满足sin cos 22nx n n ππ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则{}n x 是收敛数列 D .设公差不为0的等差数列{}n x 的前n 项和为()0n n S S ≠,则数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭一定是收敛数列32.在递增的等比数列{a n }中,S n 是数列{a n }的前n 项和,若a 1a 4=32,a 2+a 3=12,则下列说法正确的是( ) A .q =1 B .数列{S n +2}是等比数列C .S 8=510D .数列{lga n }是公差为2的等差数列33.已知数列{}n a 是等比数列,则下列结论中正确的是( ) A .数列2{}n a 是等比数列B .若32a =,732a =,则58a =±C .若123a a a <<,则数列{}n a 是递增数列D .若数列{}n a 的前n 和13n n S r -=+,则1r =-34.等比数列{}n a 中,公比为q ,其前n 项积为n T ,并且满足11a >.99100·10a a ->,99100101a a -<-,下列选项中,正确的结论有( ) A .01q << B .9910110a a -< C .100T 的值是n T 中最大的D .使1n T >成立的最大自然数n 等于19835.将n 2个数排成n 行n 列的一个数阵,如图:该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中m >0).已知a 11=2,a 13=a 61+1,记这n 2个数的和为S .下列结论正确的有( )A .m =3B .767173a =⨯C .()1313j ij a i -=-⨯D .()()131314n S n n =+-【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等比数列选择题 1.B 【分析】根据11a >,667711,01a a a a -><-,分0q < ,1q ≥,01q <<讨论确定q 的范围,然后再逐项判断. 【详解】若0q <,因为11a >,所以670,0a a <>,则670a a ⋅<与671a a ⋅>矛盾, 若1q ≥,因为11a >,所以671,1a a >>,则67101a a ->-,与67101a a -<-矛盾, 所以01q <<,故B 正确;因为67101a a -<-,则6710a a >>>,所以()26870,1a a a =∈,故A 错误; 因为0n a >,01q <<,所以111n n a q a S q q=---单调递增,故C 错误; 因为7n ≥时,()0,1n a ∈,16n ≤≤时,1n a >,所以n T 的最大值为6T ,故D 错误; 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过穷举法确定01q <<. 2.C 【分析】由等比数列的性质及等差数列的通项公式可得公差12d =-,再由等差数列的前n 项和公式即可得解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为,0d d ≠,134,,a a a 成等比数列,2314a a a ∴=即2(22)2(23)d d +=+,则12d =-,()()211119812244216n n n n n S a n d n n --⎛⎫∴=+=-=--+ ⎪⎝⎭,所以当4n =或5时,n S 取得最大值. 故选:C.3.B 【分析】由等比中项的性质可求出3a ,即可求出公比,代入等比数列求和公式即可求解. 【详解】正项等比数列{}n a 中,2432a a a =+,2332a a ∴=+,解得32a =或31a =-(舍去) 又112a =, 2314a q a ∴==, 解得2q,5151(132)(1)312112a q S q --∴===--,故选:B 4.D 【分析】首先设等比数列{}n a 的公比为(0)q q ≠,根据14a ,22a ,3a 成等差数列,列出等量关系式,求得2q ,比较()*na n N n∈相邻两项的大小,求得其最小值. 【详解】在等比数列{}n a 中,设公比(0)q q ≠, 当11a =时,有14a ,22a ,3a 成等差数列,所以21344a a a =+,即244q q =+,解得2q,所以12n na ,所以12n n a n n-=, 12111n n a n n a n n++=≥+,当且仅当1n =时取等号, 所以当1n =或2n =时,()*n a n N n∈取得最小值1,故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有等比数列的通项公式,三个数成等差数列的条件,求数列的最小项,属于简单题目. 5.A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.即可得到不等式1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-,即可求出参数q 的取值范围;【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.110,2n a a >=,2n S <, ∴1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-, 10q ∴>>. 144q ∴-,解得34q. 综上可得:{}n a 的公比的取值范围是:30,4⎛⎤⎥⎝⎦.故选:A . 【点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,尤其需要注意的是,在使用等比数列的前n 项和公式时,应该要分类讨论,有时还应善于运用整体代换思想简化运算过程. 6.C 【分析】根据已知条件先计算出等比数列的首项和公比,然后根据等比数列的前n 项和公式求解出5S 的结果.【详解】因为12234,12a a a a +=+=,所以23123a a q a a +==+,所以1134a a +=,所以11a =, 所以()5515113121113a q S q--===--, 故选:C. 7.D 【分析】利用等比中项定义得解. 【详解】23111()()(2222-==±,12∴与12的等比中项是2± 故选:D 8.D 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,111133(3)n S a na a n a -=-=-,该式可以为0,不是等比数列,当1q ≠时,11113311n n a aS a q a q q-=-⋅+---,若是等比数列,则11301a a q -=-,可得23q =,利用213a a =,可以求得1a 的值,进而可得n a 的表达式 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q当1q =时,1n S na =,所以111133(3)n S a na a n a -=-=-, 当3n =时,上式为0,所以{}13n S a -不是等比数列. 当1q ≠时,()1111111n nn a q a aq S qq q-==-⋅+---, 所以11113311n n a aS a q a q q-=-⋅+---, 要使数列{}13n S a -为等比数列,则需11301a a q -=-,解得23q =. 213a a =,2123a ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,故21111222333n n n n a a q -+-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅=⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是熟记等比数列的前n 项和公式,等比数列通项公式的一般形式,由此若11113311n n a a S a q a q q -=-⋅+---是等比数列,则11301aa q-=-,即可求得q 的值,通项即可求出. 9.A 【分析】由20172021T T =得20182019202020211a a a a =,由等比数列性质得20182021201920201a a a a ==,这样可把2020a 和2021a 用q 表示出来后,可求得20202021ln ln a a . 【详解】{}n a 是正项等比数列,0n a >,0n T ≠,*n N ∈,所以由2017202120172018201920202021T T T a a a a ==⋅,得20182019202020211a a a a =, 所以20182021201920201a a a a ==,设{}n a 公比为q ,1q ≠,22021201820213()1a a a q ==,2202020192020()1a a a q==,即322021a q =,122020a q =, 所以1220203202121ln ln ln 123ln 3ln ln 2qa q a q q ===. 故选:A . 【点睛】本题考查等比数列的性质,解题关键是利用等比数列性质化简已知条件,然后用公比q 表示出相应的项后可得结论. 10.D 【分析】由题设求出数列{}n a 的通项公式,再根据等差数列与等比数列的通项公式的特征,逐项判断,即可得出正确选项. 【详解】 解:(21)[(2)22](2)2(2)n n n n S a b n a b bn a b =---⨯+=+-⋅-+,∴当1n =时,有110S a a ==≠;当2n ≥时,有11()2n n n n a S S a bn b --=-=-+⋅, 又当1n =时,01()2a a b b a =-+⋅=也适合上式,1()2n n a a bn b -∴=-+⋅,令n b a b bn =+-,12n n c -=,则数列{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列,故n n n a b c =,其中数列{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列;故C 错,D 正确;因为11()22n n n a a b bn --+=-⋅⋅,0b ≠,所以{}12n bn -⋅即不是等差数列,也不是等比数列,故AB 错. 故选:D. 【点睛】 方法点睛:由数列前n 项和求通项公式时,一般根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解,考查学生的计算能力. 11.B 【分析】设正项等比数列{}n a 的公比为0q >,由7652a a a =+,可得22q q =+,解得2q,根据存在两项m a 、n a14a =14a =,6m n +=.对m ,n 分类讨论即可得出. 【详解】解:设正项等比数列{}n a 的公比为0q >, 满足:7652a a a =+,22q q ∴=+,解得2q,存在两项m a 、n a14a =,∴14a =,6m n ∴+=,m ,n 的取值分别为(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),则14m n+的最小值为143242+=.故选:B . 12.D 【分析】根据条件列出方程组可求出等比数列的公比和首项,即可得到数列的通项公式,代入()111n n n a a -+-可知数列为等比数列,求和即可.【详解】因为公比大于1的等比数列{}n a 满足2420a a +=,38a =,所以31121208a q a q a q ⎧+=⎨=⎩,解得2q,12a =,所以1222n nn a -=⨯=,()()()111111222111n n n n n n n n a a ++-+--+=⋅⋅-=∴--,(){}111n n n a a -+∴-是以8为首项,4-为公比的等比数列,()23357921118[1(4)]8222222(1)1(4)155n n n n n n S -++---∴=-+--++⋅==+---, 故选:D 【点睛】关键点点睛:求出等比数列的通项公式后,代入新数列,可得数列的通项公式,由通项公式可知数列为等比数列,根据等比数列的求和公式计算即可.13.C 【分析】令n n n c a b =-,由111233n n n a b a ++=+,11344n n n b a b +=+可知数列{}n c 是首项为1.8,公比为12的等比数列,即11.812n n c -⎛⎫ ⎪⎝⎭=⨯,则110.0121.8n -⎛⎫< ⎪⎝⎭⨯,解不等式可得n 的最小值. 【详解】令n n n c a b =-,则11120.2 1.8c a b =-=-=111113131344444121233343n n n n n n n n n n nn c a b a b a b b a a a b ++++⎛⎫=-=+--=+-- ⎪⎝+⎭111222n n n a b c -== 所以数列{}n c 是首项为1.8,公比为12的等比数列,所以11.812n n c -⎛⎫ ⎪⎝⎭=⨯由0.01n n a b -<,即110.0121.8n -⎛⎫< ⎪⎝⎭⨯,整理得12180n ->由72128=,82256=,所以18n -=,即9n =故选:C. 【点睛】本题考查了等比数列及等比数列的通项公式,解题的关键是根据已知的数列递推关系式,利用等比数列的定义,得到数列{}n c 为等比数列,考查了学生的分析问题能力能力与运算求解能力,属于中档题. 14.D 【分析】根据241a a =,由2243a a a =,解得31a =,再根据313S =求解.【详解】因为正项等比数列{}n a 满足241a a =,由于2243a a a =,所以231a =,31a =,211a q =.因为313S =, 所以1q ≠. 由()()31231111a q S a q q q-==++-得22131q q q =++,即21210q q --=, 解得13q =,或14q =-(舍去). 故选:D 15.D 【分析】由k a 是1a 与2k a 的等比中项及14a d =建立方程可解得k . 【详解】k a 是1a 与2k a 的等比中项212k k a a a ∴=,()()2111121a k d a a k d ⎡⎤∴+-=+-⎣⎦⎡⎤⎣⎦()()223423k d d k d ∴+=⨯+,3k ∴=.故选:D 【点睛】本题考查等差数列与等比数列的基础知识,属于基础题. 16.C 【分析】根据等比数列的定义和判定方法逐一判断. 【详解】对于A ,若24n n a =,则2nn a =±,+1+12n n a =±,则12n na a +=±,即后一项与前一项的比不一定是常数,故A 错误;对于B ,当0n a =时,满足12n n n a a a ++=⋅,但数列{}n a 不为等比数列,故B 错误; 对于C ,由2m nm n a a +⋅=可得0n a ≠,则+1+12m n m n a a +⋅=,所以1+1222n n m n m n a a +++==,故{}n a 为公比为2的等比数列,故C 正确;对于D ,由31211n n n n a a a a +++=⋅⋅可知0n a ≠,则312n n n n a a a a +++⋅=⋅,如1,2,6,12满足312n n n n a a a a +++⋅=⋅,但不是等比数列,故D 错误. 故选:C. 【点睛】方法点睛:证明或判断等比数列的方法,(1)定义法:对于数列{}n a ,若()10,0n n na q q a a +=≠≠,则数列{}n a 为等比数列; (2)等比中项法:对于数列{}n a ,若()2210n n n n a a a a ++=≠,则数列{}n a 为等比数列;(3)通项公式法:若n n a cq =(,c q 均是不为0的常数),则数列{}n a 为等比数列;(4)特殊值法:若是选择题、填空题可以用特殊值法判断,特别注意0n a =的判断. 17.D 【分析】利用等比数列的通项公式求出1a 和2a ,利用21a a 求出公比即可 【详解】设公比为q ,等比数列{}n a 的通项公式为2*3()n n a n N +=∈,则31327a ==,42381a ==,213a q a ∴==, 故选:D 18.D 【分析】由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}2n a 也为等比数列,确定该数列的首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.【详解】已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;当2n ≥时,()()111222nn n n n n a S S a a ---=-=---=.由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n na ,所以,022a -=,解得1a =,()12n n a n N -*∴=∈,则()221124n n na --==,2121444n n n n a a +-∴==,且211a =,所以,数列{}2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,222121441143n n na a a --+++==-. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且1k ≠,0k ≠).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1bm k =-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于()112,n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b-=+的式子;⑦1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可. 19.C 【分析】利用等比数列的通项公式和前n 项和公式代入化简可得答案 【详解】解:因为等比数列的公比为2,所以31312311(12)7712244a S a a a a --===⋅, 故选:C 20.C 【分析】由题意可得1021031a a >,1021031,1a a ><,利用等比数列的性质即可求解. 【详解】由10210310a a ->,即1021031a a >,则有21021a q ⨯>,即0q >。
中档题数列压轴小题(含答案,直接打印)
h,若 1
成等比数列,且 1 1,
, 11,则
6. 已知数列 是以 1 为首项,2 为公差的等差数列, 是以 1 为首项,2 为公比的等比数列.设
,则当 t h h 时,n 的最小值为______.
,
1
7. 已知数列 的首项为 1,且满足对任意的正整数 p,q,都有
,数列 中, 1 1,
1,若对任
意
1 41 4
4
1
4.【答案】
解:对于 ,由
1
误;对于 ,由 知: 4
1
1 1 14
4,
14
14
4
14
4
4
1 41 4 14
1
4
⋅4−
−.
1
h 得:
1
1
1
1,
,又 1 4,
1
1,
1
是首项为 4,公比为 2 的等比数列,故 错
1
1
1
1 t h,
是递增数列,故 正确;对于 ,由 知:h
1,
1
1
1
单调递增,
−
1,将数列 中的奇数项按原顺序依次排列得到新数列 ,则数列
的前 n 项和为______.
4. 已知数列 的首项为 4,且满足
1
1h
,则下列命题:
是等差数列;
是递增
数列; 设函数
1
,则存在某个区间
1
1
则其中正确的命题序号为__________.
,使得 在
1 上有唯一零点;
. 已知等差数列 中,首项 1 ,公差 数列 的通项公式是______.
所以 1
1
2.【答案】4
等差数列经典试题(含答案)
【分析】
利用等差数列的下标和性质以及基本量运算,可求出 .
【详解】
设等差数列 的公差为 ,
则 ,解得 ,
,解得
故选:C
10.D
【分析】
设该妇子织布每天增加 尺,由等差数列的前 项和公式即可求出结果
【详解】
设该妇子织布每天增加 尺,
由题意知 ,
解得 .
故该女子织布每天增加 尺.
故选:D
11.D
【分析】
【详解】
因为 ,
所以 ,
所以 , ,
联立得: ,
所以 ,
故 ,
从而 ,
, ,
则 ,故 ,
,
,
故①②③正确.
故选:D
18.C
【分析】
根据甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为 , ,a, , ,然后再由五人钱之和为5,甲、乙的钱与与丙、丁、戊的钱相同求解.
【详解】
设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为 , ,a, , ,
A. B. C. D.
16.已知数列 是公差不为零且各项均为正数的无穷等差数列,其前 项和为 .若 且 ,则下列判断正确的是()
A. B.
C. D.
17.已知数列 的前 项和为 ,且 ,现有如下说法:
① ;② ;③ .
则正确的个数为()
A.0B.1C.2D.3
18.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊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).这个问题中,戊所得为()
高二数学数列试题答案及解析
高二数学数列试题答案及解析1.设等差数列的公差为d,前项和为,等比数列的公比为.已知,,,.(Ⅰ)求数列,的通项公式;(Ⅱ)当时,记,求数列的前项和.【答案】(Ⅰ)或;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)由题意有,即,解得或故或.(Ⅱ)由,知,,故,于是,①.②①-②可得,故.【考点】本题综合考查等差数列、等比数列和错位相减法求和,属中档题.2.已知数列的前项和构成数列,若,则数列的通项公式________.【答案】【解析】当时,,当时,,综上所述,,故答案为.【考点】数列通项与前项和之间的关系以及公式的应用.【方法点睛】本题主要考查数列通项与前项和之间的关系以及公式的应用,属于难题.已知求的一般步骤:(1)当时,由求的值;(2)当时,由,求得的表达式;(3)检验的值是否满足(2)中的表达式,若不满足则分段表示;(4)写出的完整表达式.3.黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案:则第n个图案中有白色地面砖块.【答案】4n+2【解析】第个图案有块,第个图案有块,第个图案有块,所以第个图案有块【考点】观察数列的通项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节的容积共为3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为升.【答案】【解析】由题意可知,解得,所以.【考点】等差数列通项公式.5.在等差数列{an }中,S15>0,S16<0,则使an>0成立的n的最大值为 ().A.6B.7C.8D.9【答案】C【解析】依题意得S15==15a8>0,即a8>0;S16==8(a1+a16)=8(a8+a9)<0,即a8+a9<0,a9<-a8<0.因此使an>0成立的n的最大值是8,选C.6.已知数列是等比数列,,是和的等差中项.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.【答案】(1)(2)【解析】(1)求等比数列通项公式,一般方法为待定系数法,即列出两个独立条件,解方程组即可,本题可利用等比数列通项公式广义定义求解,即,而是和的等差中项,都转化为:(2)先代入求解,再根据错位相减法求和,注意项的符号变化,项数的确定.试题解析:(1)设数列的公比为,因为,所以,.因为是和的等差中项,所以.即,化简得.因为公比,所以.所以().(2)因为,所以.所以.则,①. ②①-②得,,所以.【考点】等比数列通项公式,错位相减法求和7.等差数列,的前n项和分别为和,若则=________.【答案】.【解析】根据等差数列的性质,由.【考点】等差数列的性质.8.数列的一个通项公式是()A.B.C.D.【答案】B【解析】设此数列为,其符号为其绝对值为,可得通项公式.选B【考点】数列的通项公式9.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的一部数学专著,书中有如下问题:今有女子善织,日增等尺,七日织28尺,第二日,第五日,第八日所织之和为15尺,则第九日所织尺数为A.8B.9C.10D.11【答案】B【解析】该数列为等差数列,且,即,解得.【考点】等差数列,数学文化.10.等差数列{an}共有2n+1项,其中奇数项之和为4,偶数项之和为3,则n的值是()A.3B.5C.7D.9【答案】A【解析】利用等差数列的求和公式和性质得出,代入已知的值即可.解:设数列公差为d,首项为a1,奇数项共n+1项,其和为S奇===(n+1)an+1=4,①偶数项共n项,其和为S偶===nan+1=3,②得,,解得n=3故选A【考点】等差数列的前n项和.11.数列的一个通项公式是()A.B.C.D.【答案】B【解析】观察数列的前6项知,该数列是以1为首项2为公比的等比数列,所以.故选B.【考点】观察法求数列的通项公式.12.数列是等差数列,若,且它的前项和有最大值,那么当取得最小正值时,值等于( )A.11B.17C.19D.21【答案】C【解析】由于前项和有最大值,所以,根据,有,,,所以,,结合选项可知,选C.【考点】等差数列的基本性质.13.设等差数列的公差为d,若数列为递减数列,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为是等差数列,则,又由于为递减数列,所以,故选C.【考点】1.等差数列的概念;2.递减数列.14.设数列{an },{bn}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,那么由an+bn所组成的数列的第37项的值为()A.0B.37C.100D.-37【答案】C【解析】数列{an }和{bn}都是等差数列,所以是等差数列,首项,所以数列是常数列,所以第37项的值为100【考点】等差数列15.设是等差数列的前项和,已知,则等于()A.13B.35C.49D.63【答案】C【解析】依题意有,解得,所以.【考点】等差数列的基本概念.【易错点晴】本题主要考查等差数列的基本概念. 在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为和等基本量,通过建立方程(组)获得解.即等差数列的通项公式及前项和公式,共涉及五个量,知其中三个就能求另外两个,即知三求二,多利用方程组的思想,体现了用方程的思想解决问题,注意要弄准它们的值.运用方程的思想解等差数列是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量、,掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.16.设等差数列{an }的前n项和为Sn,若S3=9,S6=36.则a7+a8+a9等于()A.63B.45C.36D.27【答案】B【解析】设公差为d,则解得a1=1,d=2,则a7+a8+a9=3a8=3(a1+7d)=45.17.已知等差数列中,,公差,则使前项和为取最小值的正整数的值是()A.4和5B.5和6C.6和7D.7和8【答案】C【解析】,所以使前项和取最小值的正整数的值为6和7【考点】数列性质18.设是等差数列的前项和,已知,则等于()A.13B.35C.49D.63【答案】C【解析】依题意有,解得,所以.【考点】等差数列的基本概念.【易错点晴】本题主要考查等差数列的基本概念. 在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为和等基本量,通过建立方程(组)获得解.即等差数列的通项公式及前项和公式,共涉及五个量,知其中三个就能求另外两个,即知三求二,多利用方程组的思想,体现了用方程的思想解决问题,注意要弄准它们的值.运用方程的思想解等差数列是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量、,掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.19.已知数列的通项公式为,记数列的前项和为,若对任意的恒成立,则实数的取值范围_________.【答案】【解析】由题意可得,,即求的最大值,所以当n=3时,,所以,填。
高中数学 数列中档题复习(学生版)
数列一、考点分析:本章的知识结构图:数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础,所以在高考中占有重要的地位.高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏.解答题多为中等以上难度的试题,突出考查考生的思维能力,解决问题的能力,试题大多有较好的区分度.有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。
探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。
本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法.应用问题考查的重点是现实客观事物的数学化,常需构造数列模型,将现实问题转化为数学问题来解决.复习建议:在进行数列二轮复习时,建议可以具体从以下几个方面着手:1.运用基本量思想(方程思想)解决有关问题;2.注意等差、等比数列的性质的灵活运用;3.注意等差、等比数列的前n项和的特征在解题中的应用;4.注意深刻理解等差数列与等比数列的定义及其等价形式;5.根据递推公式,通过寻找规律,运用归纳思想,写出数列中的某一项或通项,主要需注意从等差、等比、周期等方面进行归纳;6.掌握数列通项an与前n项和Sn 之间的关系;7.根据递推关系,运用化归思想,将其转化为常见数列;8.掌握一些数列求和的方法(1)分组求和(2)裂项相消(3)错位相减(4)倒序相加(5)公式法。
9.以等差、等比数列的基本问题为主,突出数列与函数、数列与方程、数列与不等式、数列与几何等的综合应用.一、 等差与等比数列的概念和性质1. 已知公差大于零的等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且满足:.22,1175243=+=⋅a a a a (1)求通项n a ;(2)若数列}{n b 是等差数列,且cn S b nn +=,求非零常数c ; 解:(1)34-=n a n(2)n n n n S n -=-+=222)341(, ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-===2102c b a 21-=c 2.设数列{a n }和{b n }满足a 1=b 1=6, a 2=b 2=4, a 3=b 3=3, 且数列{a n +1-a n }(n ∈N *)是等差数列,数列{b n -2}(n ∈N *)是等比数列. (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)是否存在k ∈N *,使a k -b k ∈(0,21)?若存在,求出k ;若不存在,说明理由. 解:(1)927212+-=n n a n ,3)21(2-+=n n b(2)不存在3. (2008年海南宁夏卷)已知数列{}n a 是一个等差数列,且21a =,55a =-。
(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》检测题(有答案解析)(4)
一、选择题1.设数列{}n a 满足11a =,()*112n n n a a n +-=∈N ,则数列{}n a 的通项公式为( ). A .()*2212n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N B .()*2112n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N C .()*1112n n a n -=-∈ND .()*122n n a n =-∈N 2.已知数列{}n a 满足21n n n a a a ++=+,*,n N ∈.若564316a a +=,则129a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .16B .28C .32D .483.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题,其中正确的命题的个数是( )①若100S =,则280S S +=;②若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;③若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大;④若78S S <,则89S S <.A .1个B .2个C .3个D .4个4.已知数列{}n a 满足11a =,()*12nn n a a n a +=∈+N ,若()*11(2)1n n b n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈ ⎪⎝⎭N ,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围是( ) A .23λ>B .32λ>C .23λ<D .32λ<5.数列{}n a 的通项公式为12n n a +=,其前n 项和为n T ,若不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围为( )A .3λB .4λC .23λ D .34λ6.等差数列{}n a 的公差为2,若248,,a a a 成等比数列,则9S =( ) A .72B .90C .36D .457.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=( *,n N d ∈为常数),称{}n a 为“等差比数列”,已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===,则20202018a a 等于( ) A .4×20162-1B .4×20172-1C .4×20182-1D .4×201828.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n n S a =-,则66(S a = )A.6332B.3116C.12364D.1271289.已知数列{a n}是等比数列,S n为其前n项和,若a1+a2+a3=4,a4+a5+a6=8,则S12= A.40 B.60C.32 D.5010.在等差数列{}n a中,10a>,1011a a⋅<,若此数列的前10项和1036S=,前18项和1812S=,则数列{||}na的前18项和18T的值是().A.24B.48C.60D.8411.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,…这些数叫做三角形数.设第n个三角形数为n a,则下面结论错误的是()A.1(1)n na a n n--=>B.20210a=C.1024是三角形数D.123111121nna a a a n+++⋯+=+ 12.已知等比数列{}n a的前n项和为n S,若1220a a+=,334S=,且2na S a≤≤+,则实数a的取值范围是()A.0,1B.[]1,0-C.1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题13.若数列{}n a满足,111nnnaaa++=-,12a=,则数列{}n a前2022项的积等于________. 14.如图,正方形ABCD的边长为5cm,取ABCD正方形各边中点,,,E F G H,作第2个正方形EFGH,然后再取正方形EFGH各边的中点,,,I J K L,作第3个正方形IJKL,依此方法一直继续下去.则从正方形ABCD开始,连续10个正方形的面积之和是___________2cm.15.已知数列{}n a满足11a=,11nnnaaa+=+,则5a=_________.16.数列{}n a的前n项和为n S,12a=,1112n nnS a+⎛⎫=-⎪⎝⎭,2logn nb a=,则数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T =_____. 17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2718a a =-,8S =__________.18.已知数列{}n a 的前n 项和2231n S n n =-+,则n a =__________.19.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列; ④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________20.数列{}n a 满足()211122,3,1n n nn n a a a a n a -+--+==+,21a =,33a =,则7a =________.三、解答题21.设数列{}n a 满足12a =,12nn n a a +-=;数列{}n b 前n 项和为n S ,且()2132n S n n =-. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)若n n n c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n T . 22.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()*112n n a S n N =+∈ (1)求数列{}n a 的通项公式 (2)若2log n n b a =,21n n n c b b +=且{}n c 的前n 项和为n T ,求使得132424n k k T +<<对*n N ∈都成立的所有正整数k 的值.23.已知数列{a n }的前n 项和S n 和通项a n 满足2S n +a n =1,数列{b n }中,b 1=1,212b =,12n b +211n n b b +=+,(n ∈N *). (1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)数列{c n }满足n n n a c b =,求证:12334n c c c c ++++<…. 24.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和n S 满足()220n n S n n S -+=(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设14n n n b a a +=⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T .证明:1n T < 25.已知数列{}n a 满足1112,22n n n a a a ++=-=.(1)证明2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求{}n a 的通项公式;(2)求{}n a 的前n 项和n S .26.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,11a =,且139,,a a a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项.(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】利用累加法可求得结果. 【详解】112n n na a +-=, 所以当2n ≥时,1112n n n a a ---=,12212n n n a a ----=,,21112a a -=, 将上式累加得:1121111222n n a a --=++⋅⋅⋅+,1111221112n n a -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=-1112n -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即1122n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)n ≥, 又1n =时,11a =也适合,1122n n a -∴=-1212n⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:利用累加法求解是解题关键.2.C解析:C 【分析】由21n n n a a a ++=+,分别求出3456789,,,,,,a a a a a a a 关于12,a a 的表达式, 再利用564316a a +=,即可求解 【详解】由21n n n a a a ++=+可得,321a a a =+,432212a a a a a =+=+5432132a a a a a =+=+,6542153a a a a a =+=+,7652185a a a a a =+=+, 87621138a a a a a =+=+,987212113a a a a a =+=+, ∴129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,564316a a +=,21214(32)3(53)16a a a a ∴+++=,即21271716a a +=, ∴129212154342(2717)32a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+=故选:C 【点睛】关键点睛,利用递推式21n n n a a a ++=+,求得129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,再利用564316a a +=,求得21271716a a +=,进而求解,主要考查学生的数学运算能力,属于中档题3.B解析:B 【分析】①②③根据条件可分析数列是首项为正数,公差小于0的等差数列,所以存在*n N ∈,使100n n a a +≥⎧⎨≤⎩,再结合等差数列的前n 项和公式判断选项;④利用公式1n n n S S a --=()2n ≥,判断选项.【详解】 ①若100S =,则()()110561010022a a a a ++==,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以50a >,60a <,那么()()()()18281212458402a a S S a a a a a a ++=++=+++>,故①不成立;②若412S S =,则()124561289...40S S a a a a a -=+++=+=,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以80a >,90a <,()115158151502a a S a +==>,()()11689161616022a a a a S ++===,则使0n S >的最大的n 为15,故②成立;③()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<,则90a <,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以{}n S 中的最大项是8S ,故③正确; ④若78S S <,则8780S S a -=>,但989S S a -=,不确定9a 的正负,故④不正确. 故选:B 【点睛】方法点睛:一般等差数列前n 项和的最值的常用方法包含:1.单调性法,利用等差数列的单调性,求出其正负转折项,便可求得等差数列前n 项和的最值;2.利用二次函数的性质求最值,公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和2n S An Bn =+(,A B 为常数)为关于n的二次函数,利用二次函数的性质解决最值问题.4.C解析:C 【分析】 由数列递推式()*12n n n a a n a +=∈+N 得到11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列,求出其通项公式后代入1(2)2nn b n λ+=-⋅,当2n ≥时,1n n b b +>,且21b b >求得实数λ的取值范围. 【详解】 解:由12n n n a a a +=+得,1121n na a +=+ 则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭由11a =,得1112a +=, ∴数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列, ∴111222n n na -+=⨯=, 由()*11(2)1n nb n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈⎪⎝⎭N ,得1(2)2nn b n λ+=-⋅, 因为数列{}n b 是单调递增数列, 所以2n ≥时,1n n b b +>,1(2)2(12)2n n n n λλ--⋅--⋅∴>,即12n λ+<, 所以32λ<, 又∵1b λ=-,2(12)224b λλ=-⋅=-, 由21b b >,得24λλ->-,得23λ<, 综上:实数λ的取值范围是2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 故选:C . 【点睛】解决数列的单调性问题的3种方法:(1)作差比较法根据1n n a a +>的符号判断数列{}n a 是递增数列、递减数列或是常数列; (2)作商比较法根据1n na a +(0n a >或0n a <)与1的大小关系进行判断; (3)数形结合法结合相应函数的图象直观判断.5.A解析:A 【分析】将不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,转化为271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立,由2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭求解.【详解】 依题意得,()24122412n n nT +-==--,∴不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++可化为22log 2(1)73n n n n λ+-++,即27(1)n n n λ-++.又*n N ∈,∴271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立.只需满足2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭即可.设1n t +=,则*t N ∈,2t ,∴27931n n t n tλ-+=+-+.∵993233t t t t+-⋅-=,当且仅当3t =,即2n =时等号成立, ∴2min731n n n ⎛⎫-+= ⎪+⎝⎭.∴3λ,故选:A. 【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若()f x 在区间D 上有最值,则()()min ,00x D f x f x ∀∈>⇔>;()()max ,00x D f x f x ∀∈<⇔<;若能分离常数,即将问题转化为:()a f x >(或()a f x <),则()()max a f x a f x >⇔>;()()min a f x a f x <⇔<. 6.B解析:B 【分析】由题意结合248,,a a a 成等比数列,有2444(4)(8)a a a =-+即可得4a ,进而得到1a 、n a ,即可求9S . 【详解】由题意知:244a a =-,848a a =+,又248,,a a a 成等比数列,∴2444(4)(8)a a a =-+,解之得48a =,∴143862a a d =-=-=,则1(1)2n a a n d n =+-=,∴99(229)902S ⨯+⨯==,故选:B 【点睛】思路点睛:由其中三项成等比数列,利用等比中项性质求项,进而得到等差数列的基本量 由,,m k n a a a 成等比,即2k m n a a a =; 等差数列前n 项和公式1()2n n n a a S +=的应用. 7.C解析:C 【分析】根据“等差比”数列的定义,得到数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,再利用202020202019201820192019a a a a a a =⨯求解. 【详解】由题意可得:323a a =,211a a = ,32211a a a a -=, 根据“等差比数列”的定义可知数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首先为1,公差为2的等差数列,则()111221n na n n a +=+-⨯=-, 所以20202019220191220181a a =⨯-=⨯+,20192018220181a a =⨯-, 所以()()2202020202019201820192019220181220181420181a a a a a a =⨯=⨯+⨯-=⨯-. 故选:C 【点睛】本题考查数列新定义,等差数列,重点考查理解题意,转化思想,计算能力,属于中档题型.8.A解析:A 【分析】利用数列递推关系:1n =时,1121a a =-,解得1a ;2n 时,1n n n a S S -=-.再利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出. 【详解】21n n S a =-,1n ∴=时,1121a a =-,解得11a =;2n 时,1121(21)n n n n n a S S a a --=-=---,化为:12n n a a -=.∴数列{}n a 是等比数列,公比为2.56232a ∴==,66216321S -==-.则666332S a =. 故选:A . 【点睛】本题考查数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式,考查推理能力与计算能力,属于中档题.9.B解析:B 【解析】由等比数列的性质可知,数列S 3,S 6−S 3,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,即数列4,8,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,因此S 12=4+8+16+32=60,选B .10.C解析:C 【分析】根据已知条件,求出其正负转折项,然后再求数列{||}n a 的前18项和. 【详解】 解:10a >,10110a a <,0d ∴<,100a >,110a <,181101118101810()60T a a a a S S S ∴=+⋯+--⋯-=--=.故选:C . 【点睛】求数列{||}n a 的前n 项和,关键是求出其正负转折项,然后转化成等差数列求和,属于中档题.11.C解析:C 【分析】对每一个选项逐一分析得解. 【详解】∵212a a -=,323a a -=,434a a -=,…,由此可归纳得1(1)n n a a n n --=>,故A 正确;将前面的所有项累加可得1(1)(2)(1)22n n n n n a a -++=+=,∴20210a =,故B 正确; 令(1)10242n n +=,此方程没有正整数解,故C 错误; 1211111111212231n a a a n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦122111n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭,故D 正确. 故选C 【点睛】本题主要考查累加法求通项,考查裂项相消法求和,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.12.D解析:D 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,由1220a a +=,334S =,列方程求出1,a q ,进而可求出n S ,列不等式组可求出a 的取值范围【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q , 因为1220a a +=,334S =, 所以121(12)03(1)4a q a q q +=⎧⎪⎨++=⎪⎩,解得111,2a q ==-, 所以11()212[1()]1321()2nn n S --==----, 所以当1n =时,n S 取得最大值,当2n =时,n S 取得最小值12, 所以1221a a ⎧≤⎪⎨⎪+≥⎩,解得112a -≤≤, 故选:D 【点睛】此题考查等比数列的通项公式与求和公式及其性质,考查推理能力与计算能力,属于中档题二、填空题13.【分析】推导出数列是以为周期的周期数列且有再由递推公式求得由此可求得数列前项的积【详解】则所以则所以数列是以为周期的周期数列且所以的前项的积为故答案为:【点睛】关键点点睛:解本题的关键在利用数列的递 解析:6-【分析】推导出数列{}n a 是以4为周期的周期数列,且有1231n n n n a a a a +++=,再由递推公式求得23a =-,由此可求得数列{}n a 前2022项的积.【详解】111n n n a a a ++=-,则121111111111nn n n n n n n a a a a a a a a ++++++-===-+---,所以,42111n n n na a a a ++=-=-=-, 12a =,则1211123112a a a ++===---, 所以,数列{}n a 是以4为周期的周期数列, 且12311111n n n n n n n n a a a a a a a a +++++⎛⎫⎛⎫=⋅⋅-⋅-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,{}n a 的前2022项的积为()50512342022121236a a a a a a a ⋅⋅⋅⋅⋅=⨯=⨯-=-.故答案为:6-. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在利用数列的递推公式推导出数列的周期性,一般涉及到数列项数较大的问题时,常利用数列的周期性来求解.14.【分析】根据题意正方形边长成等比数列正方形的面积等于边长的平方也为等比数列利用等比数列求和公式即可得解【详解】记第个正方形的边长为面积由每个正方形都是由上一个正方形各边中点连接得到可知第个正方形的边 解析:25575512【分析】根据题意,正方形边长成等比数列,正方形的面积等于边长的平方,也为等比数列,利用等比数列求和公式即可得解. 【详解】记第n 个正方形的边长为2a ,面积()2224n S a a ==,由每个正方形都是由上一个正方形各边中点连接得到,可知第1n +,面积)2212n S a +==,计算可得212422n n S a S a+==, 所以正方形面积构成的数列{}n S 是首项为125S =,公比为12的等比数列, 故从正方形ABCD 开始,连续10个正方形的面积之和10112010125112557525011251212S S S ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭++⋯+==⨯-=⎪⎝⎭-, 故答案为:25575512【点睛】关键点睛:本题考查等比数列求和,解题的关键是要理解题意,从已知条件明确下一个正方形与上个正方形的面积关系,转化为等比数列求和,考查学生的逻辑推理与运算能力,属于基础题.15.【分析】由已知可知即数列是首项为1公差为1的等差数列进而可求得数列的通项公式即可求【详解】由题意知:即而∴数列是首项为1公差为1的等差数列有∴则故答案为:【点睛】关键点点睛:由递推关系求数列的通项进解析:15【分析】由已知可知1111n n a a 即数列1{}na 是首项为1,公差为1的等差数列,进而可求得数列{}n a 的通项公式,即可求5a .【详解】由题意知:1(1)n n n a a a ++=,即1111n na a ,而11a =,∴数列1{}n a 是首项为1,公差为1的等差数列,有1nn a ,∴1n a n =,则515a =. 故答案为:15【点睛】关键点点睛:由递推关系求数列1{}na 的通项,进而得到{}n a 的通项公式写出项. 16.【分析】利用可得为等比数列即可求出进而得出利用裂项相消法即可求出【详解】时两式作差得化简得检验:当时所以数列是以2为首项2为公比的等比数列;令故答案为:【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对 解析:1n n + 【分析】利用1n n n a S S -=-可得{}n a 为等比数列,即可求出n a ,进而得出n b ,利用裂项相消法即可求出. 【详解】 1112n n nS a +⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 2n ≥时,11112n n n S a --⎛⎫=-⎪⎝⎭,两式作差,得()111111222n n n n n a a a n +-⎛⎫⎛⎫=---≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,, 化简得()122n na n a +=≥,, 检验:当1n =时,112122S a a ==⨯=,24a =,212a a =,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列;2nn a =,22l 2log og n n n b a n ===,令()1111111n n n c b b n n n n +===-++, 111111111122334111n n T n n n n =-+-+-++-=-=+++. 故答案为:1nn +.【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;(2)对于{}n n a b 结构,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,用错位相减法求和; (3)对于{}+n n a b 结构,利用分组求和法; (4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭结构,其中{}n a 是等差数列,公差为d ,则111111n n n n a a d a a ++⎛⎫=- ⎪⎝⎭,利用裂项相消法求和. 17.72【解析】因为所以故填解析:72 【解析】因为2718a a =-,所以182718a a a a +=+=,1888()722a a s +==,故填72. 18.【解析】分析:当时求得;当时类比写出由求出再将代入检验即可求出答案详解:当时当时由得两式相减将代入上式通项公式为故答案为点睛:本题主要考查已知数列的前项和求数列的通项公式的方法其求解过程分为三步:(解析:0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩【解析】分析:当1n =时,求得11a S =;当2n ≥时,类比写出1n S -,由1n n n a S S -=-求出n a ,再将1n =代入n a 检验,即可求出答案. 详解:当1n =时,110a S ==当2n ≥时,由2231n S n n =-+,得212(1)3(1)1n S n n -=---+,两式相减,145n n n a S S n -=-=-, 将1n =代入上式,110a =-≠,∴通项公式为0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩故答案为0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩. 点睛:本题主要考查已知数列{}n a 的前n 项和n S ,求数列的通项公式的方法.其求解过程分为三步:(1)当1n =时, 11a S =求出1a ;(2)当2n ≥时,用1n -替换n S 中的n 得到一个新的关系,利用1n n S S -- (2)n ≥便可求出当2n ≥时n a 的表达式;(3)对1n =时的结果进行检验,看是否符合2n ≥时n a 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分1n =与2n ≥两段来写.19.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤ 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.20.【分析】由等式变形可得出利用等比中项法可判断出数列为等比数列求出该等比数列的公比利用等比数列的通项公式即可求出的值【详解】即由等比中项法可知数列为等比数列且公比为解得故答案为:【点睛】本题考查了数列 解析:63【分析】由等式211121n n n n n a a a a a -+--+=+变形可得出()()()211111n n n a a a +-++=+,利用等比中项法可判断出数列{}1n a +为等比数列,求出该等比数列的公比,利用等比数列的通项公式即可求出7a 的值. 【详解】()()()22211111111121111n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a --+---+-++-+===-+++,即()211111nn n a a a +-++=+, ()()()211111n n n a a a +-∴++=+,由等比中项法可知,数列{}1n a +为等比数列,且公比为32121a a +=+, ()55721122264a a ∴+=+⨯=⨯=,解得763a =.故答案为:63. 【点睛】本题考查了数列递推关系、等比数列的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题21.(1)()*2n n a n N =∈,()*32n b n n N =-∈;(2)()110352n n T n +=+-⋅.【分析】(1)由12nn n a a +-=,得到()1122n n n a a n ---=≥,再利用累加法求解;根据()2132n S n n =-,利用通项和前n 项的的关系11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求解.(2)由(1)得()322nn n n c a b n ==⋅-,然后利用错位相减法求和.【详解】 (1)12n n n a a +-=,()1122n n n a a n --∴-=≥, ()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---∴=-+-++-+122222n n --=++++()()121222212n n n --=+=≥-,又12a =满足上式,()*2n n a n N ∴=∈.数列{}n b 中()2132n S n n =-, ∴当2n ≥时,()()()2211133113222n n n b S S n n n n n -⎡⎤=-=-----=-⎣⎦, 又当1n =时,111b S ==,满足上式.()*32n b n n ∴=-∈N .(2)由(1)得()322nn n n c a b n ==⋅-,()()211242352322n n n T n n -∴=⨯+⨯++-⋅+-⋅①, ()()23121242352322n n n T n n +∴=⨯+⨯++-⋅+-⋅②,①-②得()()23123222322n n n T n +-=++++--⋅()()2112122332212n n n -+-=+⨯--⋅-()110532n n +=-+-⋅,()110352n n T n +∴=+-⋅.【点睛】方法点睛:求数列的前n 项和的方法 (1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11nn na q S a q q q=⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩;(2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.(4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.22.(1)2nn a =;(2){5,6,7}k ∈.【分析】(1)根据,n n a S 的关系,结合递推式可得12(2)n n a a n -=≥且12a =,写出{}n a 的通项公式;(2)由(1)中{}n a 的通项公式,结合已知有1(2)n c n n =+,应用裂项求和法可知31114212n T n n ⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭,进而有1334n T ≤<,即可知条件成立的k 值. 【详解】(1)由题意知:112n n a S =+①,111()122n n a S n --=+≥②, ①-②得:12(2)n n a a n -=≥,又易得12a =,∴{}n a 是首项和公比都为2的等比数列,所以2nn a =;(2)由(1)知:n b n =,即1(2)n c n n =+11122n n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,∴由裂项相消,得111112212n T n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭31114212n n ⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭, ∵134n T T ≤<,即1334n T ≤<,所以132424n k k T +<<对n ∈N *都成立,可得1243133244k k ⎧<⎪⎪⎨+⎪≥⎪⎩,得5k ≤<8,又k 正整数,∴{5,6,7}k ∈. 【点睛】 关键点点睛:(1)应用1n n n a S S -=-得到1,n n a a -的关系,即可写出{}n a 的通项公式; (2)结合(1)结论及已知,得到1(2)n c n n =+,应用列项求和求n T ,即可知n T 的范围,结合不等式成立条件求k 值. 23.(1)1()3nn a =;1n b n=;(2)证明见解析. 【分析】(1)当1n =时,代入条件,可求得1a 的值,当n ≥2时,根据1n n n a S S -=-,结合等比数列的定义,即可求得数列{a n }的通项公式,根据等差中项的性质,可得1{}nb 为等差数列,代入数据,求得首项11b 和公差d ,即可求得数列{b n }的通项公式;(2)根据(1),可得1()3n n n n a c n b ==⋅,利用错位相减求和法,即可求得数列{c n }的前n 项和,根据表达式,即可得证. 【详解】(1)由2S n +a n =1,得1(1)2n n S a =-,当1n =时,111(1)2S a =-,∴113a =,当n ≥2时,11(12)n n n n a S S a -=-=--1(12)1n a --,∵10n a -≠,∴113n n a a -=, ∴{a n }是首项为13,公比为13的等比数列, ∴1()3nn a =. ∵*12211()n n n n N b b b ++=+∈,∴1{}nb 为等差数列,由b 1=1,212b =,得111b =,212b =,21111d b b =-=,∴1{}nb 是首项为1,公差为1的等差数列, ∴11(1)1nn n b =+-⨯=,∴1n b n=. (2)1()3n n n n a c n b ==⋅, 设T n =c 1+c 2+c 3+…+c n ,则21112()()3331nn T n =⋅+⋅++⋅…①,13n T =2311111()2()()333n n +⋅+⋅++⋅…②,①-②得231211111()()()()333333n n n T n +=+++⋅⋅⋅+-⋅ 111[1()]2111133()()()133223313n n n n n T n +-=-⋅=-+-, ∴323134434n n n T +=-⨯<. 【点睛】当题中出现n S 与n a 关系时,解题的方法是利用1n n n a S S -=-求解,并检验n=1时是否满足题意,证明数列为等差、等比数列时,①可以用等差、等比数列的定义证明,②可以利用等差中项、等比中项证明,考查学生对基础知识的掌握程度,属中档题. 24.(1)2n a n =,n *∈N ;(2)证明见解析. 【分析】 (1)利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出数列的通项公式;(2)利用裂项相消法求和,即可得证; 【详解】解:(1)因为0n a >,所以0n S >,故2n S n n =+ 当1n =时,112a S ==,当2n ≥时,()()()221112n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=⎣⎦且1a 也满足上式,所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =,n *∈N (2)()1411111n n n b a a n n n n +===-++⋅所以()1211112231n n T b b b n n =++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+⨯⨯+ 11111111122311n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=-< ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭【点睛】数列求和的方法技巧(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和.(2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和.(3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.25.(1)证明见解析,2n n a n =⋅;(2)1(1)22+=-⋅+n n S n .【分析】(1)将1122n n n a a ++-=, 变形为11122n n n na a ++-=,再利用等差数列的定义求解. (2)由(1)得到 2n n a n =⋅,再利用错位相减法求解.【详解】(1)∵1122n n n a a ++-=, ∴11122n n n na a ++-=, 又∵112a =, ∴数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项、公差均为1的等差数列; ∴2n n a n =,2n n a n =⋅ (2)由(1)知2n n a n =⋅, 所以1212222n n S n =⨯+⨯++⨯,231212222n n S n +=⨯+⨯++⨯,两式相减得:23122222n n n S n +-=+++-⋅ ()1212212n n n +-=-⋅-1(1)22n n +=-⋅-,∴1(1)22+=-⋅+n n S n【点睛】方法点睛:求数列的前n 项和的方法(1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11n n na q S a q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩; (2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.(4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.26.(1)n a n =;(2)21n n +. 【分析】(1)由11a =,且139,,a a a 成等比数列,列方程求出公差,再利用等差数列的通项公式可得答案; (2)结合(1)利用等差数列的求和公式求得2121121n S n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,再利用裂项相消法可得答案.【详解】(1)设公差为,0d d ≠,由11a =,且139,,a a a 成等比数列, 则1218112d d d++=+ 解得:1d =或0d =(舍去), ()()11111n a a n d n n =+-=+-⨯=,故{}n a 的通项n a n =.(2)n a n =,则()2122n n n n n S ++== 所以:()212211211n S n n n n n n ⎛⎫===- ⎪+++⎝⎭ 11111212231n T n n ⎛⎫∴=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪+⎝⎭1211n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭ 11211n n n +⎛⎫=- ⎪++⎝⎭ 1121n n +-⎛⎫= ⎪+⎝⎭ 21n n =+ 【点睛】方法点睛:裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1)()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭;(2)1k=; (3)()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭;(4)()()122121n n n +--()()()()1121212121n n n n ++---=--1112121n n +=---;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.。
(必考题)高中数学选修二第一单元《数列》检测卷(有答案解析)(1)
一、选择题1.在各项为正的递增等比数列{}n a 中,12664a a a =,13521a a a ++=,则n a =( ) A .12n +B .12n -C .132n -⨯D .123n -⨯2.数列{}n a 中,112a =,()*,m n m n a a a m n +=∀∈N ,则6a =( ) A .116B .132C .164D .11283.已知数列{}n a 的前n 项和()2*n S n n N =∈,则{}na 的通项公式为( )A .2n a n =B .21n a n =-C .32n a n =-D .1,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩4.设等差数列{}n a 的前n 项和为*,n S n ∈N .若12130,0S S ><,则数列{}n a 的最小项是( ) A .第6项B .第7项C .第12项D .第13项5.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22212n a a a +++=( )A .()221n -B .()1213n- C .41n -D .()1413n- 6.已知等差数列{}n a 前n 项和为n S ,且351024a a a ++=,则13S 的值为( ) A .8B .13C .26D .1627.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=(n N +∈,d 为常数),称{}n a 为“等差比数列”。
已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===则20152013a a =( ) A .2420151⨯- B .2420141⨯- C .2420131⨯-D .242013⨯8.两等差数列{}n a 和{}n b ,前n 项和分别为n S ,n T ,且723n n S n T n +=+,则220715a a b b ++的值为( ) A .14924B .7914C .165D .51109.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1>1,且6S n =a n 2+3a n +2.若对于任意实数a ∈[﹣2,2].不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) B .(﹣∞,﹣2]∪[1,+∞) C .(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞) D .[﹣2,2]10.已知数列{}n a 是等比数列,11a >,且前n 项和n S 满足11lim n n S a →∞=,那么1a 的取值范围是( ) A.(B .()1,4C .()1,2D .()1,+∞11.在等差数列{}n a 中,若12336a a a ++=,11121384a a a ++=,则59a a +=( ) A .30B .35C .40D .4512.已知等比数列{}n a 的前n 项和()232nn S λλ=+-⋅(λ为常数),则λ=( ) A .2-B .1-C .1D .2二、填空题13.将数列{2}n 与{32}n -的公共项从小到大排列得到数列{}n a ,则{}n a 的前n 项和n S =___.14.已知正项数列{}n a ,满足()*12nn n a a n N +⋅=∈,且()20201232020321a a a a ++++<-,则首项1a 的取值范围是______.15.有一个数阵排列如下: 1 2 4 7 11 16 22…… 3 5 8 12 17 23………… 6 9 13 18 24……………… 10 14 19 25…………………… 15 20 26………………………… 21 27……………………………… 28…………………………………… ………………………………………则第40行从左至右第6个数字为______.16.定义:称12nnp p p +++为n 个正数p 1,p 2,…,p n 的“均倒数”,若数列{a n }的前n项的“均倒数”为121n -,则数列{a n }的通项公式为a n =_________. 17.已知数列{}n a 满足11a = 132n n a a +=+,则{}n a 的通项公式为__________________.18.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,当n *∈N 时,13nn n a a +=,则2n S =______.19.根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式n a =__________.20.给出下列命题:① 1y =是幂函数;② 函数2()2log xf x x =-的零点有且只有1个;1(2)0x x --≥的解集为[2,)+∞;④“1x <”是“2x <”的充分非必要条件;⑤ 数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1n n S a =-()a R ∈,则{}n a 为等差或等比数列;其中真命题的序号是________.三、解答题21.已知定义在R 上的函数()f x ,对任意实数1x ,2x 都有()()()12121f x x f x f x +=++,且()11f =.(1)若对任意正整数n ,有112n n a f ⎛⎫=+⎪⎝⎭,求{}n a 的通项公式; (2)若31n b n =+,求数列{}n n a b 前n 项和n S . 22.若数列{}n a ,12,a =且132n n a a +=+. (1)证明{}1n a +是等比数列; (2)设()131n n n a b n n +=⋅+,n T 是其前n 项和,求n T .23.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2512a a +=,424S S =. (1)求数列{}n a 的通项公式n a 及n S ; (2)若11n n n n a b S S ++=⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .24.等差数列{}n a 满足:12a =、2315a a a +=.数列{}n b 满足()22n n b n a =+.(1)求等差数列{}n a 的通项n a ;(2)若数列{}n b 的前n 项和为n S ,证明:对于任意的n ∈N *,都有34n S <. 25.对于任意的*n N ∈,数列{}n a 满足1212121212121n na n a a n ---++⋅⋅⋅+=++++. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求n S26.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,从条件①()11n n na n a +=+,②()12n n n a S +=,③22n n n a a S +=中任选一个,补充到下面问题中,并给出解答.已知各项都为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,____. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2nn n b a =-,求数列{}n b 的前n 和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】设其公比为q ,由等比数列通项公式得34a =,进而得2333221a a a q q++=,解得2q =±或12q =±,再根据数列单调性即可得2q ,进而得12n na【详解】{}n a 为等比数列,设其公比为q ,()3362312611364a a a a q a qa ∴====,则34a =,13521a a a ∴++=,2333221a a a q q∴++=, 即2244421q q++=, 解得2q =±或12q =±, 又{}n a 各项为正且递增,2q ∴=,3313422n n n n a a q ---∴==⨯=.故选:B . 【点睛】本题解题的关键是先根据题意得34a =,进而将13521a a a ++=转化为2333221a a a q q++=求q ,考查运算求解能力,是中档题. 2.C解析:C 【分析】由,m n 的任意性,令1m =,可得112n n a a +=,即数列{}n a 是首项为12,公比为12得等比数列,即可求出答案. 【详解】由于*,m n ∀∈N ,有m n m n a a a +=,且112a = 令1m =,则1112n n n a a a a +==,即数列{}n a 是首项为12,公比为12得等比数列,所以111111222n n n n a a q --⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,故6611264a ⎛⎫==⎪⎝⎭ 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列,解题的关键是特殊值取法,由,m n 的任意性,令1m =,即可知数列{}n a 是等比数列,考查学生的分析解题能力与运算能力,属于一般题.3.B解析:B 【分析】利用1n n n a S S -=-求出2n ≥时n a 的表达式,然后验证1a 的值是否适合,最后写出n a 的式子即可. 【详解】2n S n =,∴当2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,111a S ==,上式也成立,()*21n a n n N ∴=-∈,故选:B. 【点睛】易错点睛:本题考查数列通项公式的求解,涉及到的知识点有数列的项与和的关系,即11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,算出之后一定要判断1n =时对应的式子是否成立,最后求得结果,考查学生的分类思想与运算求解能力,属于基础题.4.B解析:B【分析】可利用等差数列的前n 项和的性质,等差数列下标的性质进行判断即可 【详解】由题意12130,0S S ><及()()()12112671311371366,132S a a a a S a a a =+=+=+=,得6770,0a a a +><,所以6670,a a a >>,且公差0d <,所以7a ,最小.故选B .【点睛】等差数列的前n 项和n S 具有以下性质()2121n n S n a -=-,()21n n n S n a a +=+.5.D解析:D 【分析】由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}2n a 也为等比数列,确定该数列的首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.【详解】已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;当2n ≥时,()()111222nn n n n n a S S a a ---=-=---=.由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n na ,所以,022a -=,解得1a =,()12n n a n N -*∴=∈,则()221124n n na --==,2121444n n n n a a +-∴==,且211a =,所以,数列{}2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,222121441143n n na a a --+++==-. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且1k ≠,0k ≠).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1bm k =-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于()112,n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b-=+的式子;⑦1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可.6.B解析:B 【分析】先利用等差数列的下标和性质将35102a a a ++转化为()410724a a a +=,再根据()11313713132a a S a +==求解出结果.【详解】因为()351041072244a a a a a a ++=+==,所以71a =,又()1131371313131132a a S a +===⨯=, 故选:B. 【点睛】结论点睛:等差、等比数列的下标和性质:若()*2,,,,m n p q t m n p q t N +=+=∈,(1)当{}n a 为等差数列,则有2m n p q t a a a a a +=+=; (2)当{}n a 为等比数列,则有2m n p q t a a a a a ⋅=⋅=.7.C解析:C 【分析】利用定义,可得1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列,从而121n na n a +=-,利用201520152014201320142013a a a a a a =⋅,可得结论. 【详解】121a a ==,33a =,32212a a a a ∴-=, 1n n a a +⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列, 121n na n a +∴=-, ()()20152015201420132014201322014122013140274025a a a a a a ∴=⋅=⨯-⨯-=⨯ 22(40261)(40261)40261420131=+-=-=⨯-.故选:C. 【点睛】数列的递推关系是给出数列的一种方法,根据给出的初始值和递推关系可以依次写出这个数列的各项,由递推关系求数列的通项公式,常用的方法有:①求出数列的前几项,再归纳猜想出数列的一个通项公式;②将已知递推关系式整理、变形,变成等差、等比数列,或用累加法、累乘法、迭代法求通项.8.A解析:A 【分析】在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以结合此性质可得:2202171521a a Sb b T +=+,再根据题意得到答案.【详解】解:在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以1212202171521121121()2121()2a a a a Sb b T b b ⨯+⨯+==+⨯+⨯, 又因为723n n S n T n +=+, 所以22071514924a ab b +=+.故选:A . 【点睛】本题主要考查等差数列的下标和性质,属于中档题.9.A解析:A 【分析】根据a n 与S n 的关系,由6S n =a n 2+3a n +2,得6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减整理得a n ﹣a n﹣1=3,由等差数列的定义求得a n 的通项公式,然后将不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,转化为2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立求解. 【详解】由6S n =a n 2+3a n +2,当n =1时,6a 1=a 12+3a 1+2.解得a 1=2, 当n ≥2时,6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减得6a n =a n 2+3a n ﹣(a n ﹣12+3a n ﹣1), 整理得(a n +a n ﹣1)(a n ﹣a n ﹣1﹣3)=0,由a n >0,所以a n +a n ﹣1>0,所以a n ﹣a n ﹣1=3, 所以数列{a n }是以2为首项,3为公差的等差数列, 所以a n +1=2+3(n +1﹣1)=3n +2,所以11n a n ++=321++n n =3﹣11n +<3,因此原不等式转化为2t 2+at ﹣1≥3,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 即为:2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 设f (a )=2t 2+at ﹣4,a ∈[﹣2,2], 则f (2)≥0且f (﹣2)≥0,即有222020t t t t ⎧+-⎨--⎩,解得t ≥2或t ≤﹣2,则实数t 的取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) 故选:A . 【点睛】本题主要考查数列与不等式的,a n 与S n 的关系,等差数列的定义,方程的根的分布问题,还考查了转化化归思想和运算求解的能力,属于中档题.10.A解析:A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,可知10q -<<或01q <<,计算出111lim 1n n a S q a →∞==-,可得出q 关于1a 的表达式,结合q 的范围,可解出1a 的取值范围. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,由于11lim n n S a →∞=,则10q -<<或01q <<, ()111n n a q S q-=-,则()11111lim lim11n n n n a q a S qq a →∞→∞-===--,得211q a =-. ①若10q -<<,则21110a -<-<,即2112a <<,11a >,解得1a <<; ②当01q <<,则21011a <-<,得2101a <<,11a >,则2101a <<不成立.综上所述,1a的取值范围是(. 故选A. 【点睛】本题考查利用极限求等比数列首项的取值范围,解题的关键就是得出公比与首项的关系,结合公比的取值范围得出关于首项的不等式,考查运算求解能力,属于中等题.11.C解析:C 【分析】利用等差数列性质,若++m n p q =,则++m n p q a a a a =及等差中项公式可求. 【详解】因为 12336a a a ++=,由等差中项公式,得2336a =, 同理11121384a a a ++=,得12384a =,2123+3=81036+42a a ∴=.212+=40a a ∴ 21529+=40a a a a ∴+=故选:C . 【点睛】本题考查等差数列性质与等差中项公式.(1)如果{}n a 为等差数列,若++m n p q =,则++m n p q a a a a = ()*m n p q N ∈,,,. (2){}n a 为等差数列,则有11n n n a a a =2-++.12.C解析:C 【分析】分别求出等比数列的前三项,利用等比数列的性质能求出入的值. 【详解】∵等比数列{}n a 的前n 项和()232nn S λλ=+-⋅(λ为常数),∴()1123246a S λλλ==+-⨯=-,()()222123223226a S S λλλλλ=-=+-⋅-+-⋅=-⎡⎤⎣⎦()()32332232232412a S S λλλλλ⎡⎤=-=+-⋅-+-⋅=-⎣⎦,123,,a a a 成等比数列,∴()()()22646412λλλ-=--,解得1λ=或3λ= ∵3λ=时,2n S λ=是常数,不成立,故舍去3λ=.1λ∴=故选:C 【点睛】本题主要考查等比数列的性质等基础知识,求和公式与通项的关系,考查运算求解能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】首先判断出数列与项的特征从而判断出两个数列公共项所构成新数列的首项以及公差利用等差数列的求和公式求得结果【详解】因为数列是以2为首项以2为公差的等差数列数列是以1首项以3为公差的等差数列所以 解析:23n n +【分析】首先判断出数列{2}n 与{}32n -项的特征,从而判断出两个数列公共项所构成新数列的首项以及公差,利用等差数列的求和公式求得结果. 【详解】因为数列{2}n 是以2为首项,以2为公差的等差数列, 数列{}32n -是以1首项,以3为公差的等差数列,所以这两个数列的公共项所构成的新数列{}n a 是以4为首项,以6为公差的等差数列, 所以{}n a 的前n 项和2(1)4632n n n S n n n -=⋅+⋅=+, 故答案为:23n n +. 【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有两个等差数列的公共项构成新数列的特征,等差数列求和公式,属于中档题.14.【分析】根据利用递推得到则数列的奇数项和偶数项分别为公比为2的等比数列然后利用等比数列前n 项和公式分别求和再根据条件得到求解【详解】因为所以所以所以数列的奇数项和偶数项分别为公比为2的等比数列所以所 解析:(1,2)【分析】 根据()*12nn n a a n N +⋅=∈,利用递推得到22n na a +=,则数列{}n a 的奇数项和偶数项分别为公比为2的等比数列,然后利用等比数列前n 项和公式分别求和,再根据条件得到123a a +<求解.【详解】 因为()*12nn n a a n N +⋅=∈, 所以()1*212n n n a a n N +++⋅=∈,所以22n na a += 所以数列{}n a 的奇数项和偶数项分别为公比为2的等比数列, 所以()()1010101012132019242020,12121122a a a a a a a a =--+++++=--+所以()()()2020202012320212021321a a a a a a =+++++-<-,所以123a a +<, 因为()*12nn n a a n N +⋅=∈,所以212a a ⋅=,即212a a =, 所以1123a a +<,即211320a a -+<, 解得112a <<, 故答案为:(1,2) 【点睛】方法点睛:证明数列{a n }是等比数列常用的方法:一是定义法,证明()*12,nn a q n n a -=≥∈N ;二是等比中项法,证明211n n n a a a -+=⋅.若判断一个数列不是等比数列,则只需举出反例即可.15.1030【分析】利用观察法和累加法得到进而求解即可【详解】第1行从左至右第6个数字:第2行从左至右第6个数字:;第3行从左至右第6个数字:;第4行从左至右第6个数字:;第5行从左至右第6个数字:;…解析:1030 【分析】利用观察法和累加法得到()17895n a a n -=+++++,进而求解即可【详解】第1行从左至右第6个数字:116a = 第2行从左至右第6个数字:223a =; 第3行从左至右第6个数字:331a =; 第4行从左至右第6个数字:440a =; 第5行从左至右第6个数字:550a =; ……………………………………;第n 行从左至右第6个数字:n a ; 利用累加法得:21324311()()()()(2316)(3123)()n n n n a a a a a a a a a a ---+-+-++-=-+-++-,()17895n a a n -=+++++,()()175162n n n a -++⎡⎤⎣⎦=+得,4039521639261610302a ⨯=+=⨯+= 故答案为:1030 【点睛】关键点睛:解题的关键在于观察得到,21324311()()()()(2316)(3123)()n n n n a a a a a a a a a a ---+-+-++-=-+-++-最后,使用累加法求出数列的通项n a ,属于中档题16.4n -3【解析】分析:由题意结合新定义得到数列的前n 项和公式然后求解数列的通项公式即可详解:设数列的前n 项和为由题中的新定义可知:则:当时当时且时则数列的通项公式为:点睛:新定义主要是指即时定义新概解析:4n -3. 【解析】分析:由题意结合新定义得到数列的前n 项和公式, 然后求解数列的通项公式即可. 详解:设数列{}n a 的前n 项和为n S ,由题中的新定义可知:121n n S n =-, 则:()2212n S n n n n =-=-,当1n =时,111a S ==,当2n ≥时,()()()221221143n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=-----=-⎣⎦,且1n =时,1431n a -==,则数列{}n a 的通项公式为:43n a n =-.点睛:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.对于此题中的新概念,对阅读理解能力有一定的要求.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.17.【分析】由递推公式可得即以为首项为公比的等比数列根据等比数列的通项公式求出的通项公式即可得解;【详解】解:因为所以即所以以为首项为公比的等比数列所以所以故答案为:【点睛】本题考查由递推公式求数列的通 解析:1231n -⨯-【分析】由递推公式可得()1131n n a a ++=+,即{}1n a +以2为首项,3为公比的等比数列,根据等比数列的通项公式求出{}1n a +的通项公式,即可得解; 【详解】解:因为132n n a a +=+,11a =,所以()113331n n n a a a ++=+=+,即1131n n a a ++=+ 所以{}1n a +以2为首项,3为公比的等比数列,所以1123n n a -+=⨯ 所以1231n n a -=⨯-故答案为:1231n -⨯- 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,属于中档题.18.【分析】由递推关系可以得出数列的奇数项和偶数项分别是一个等比数列所以求数列的前项和可转化为奇数项的和加上偶数项的和即可通过等比数列的求和公式求解【详解】是首项为公比为3的等比数列是首项为公比为3的等 解析:232n ⨯-【分析】由递推关系13nn n a a +=可以得出数列{}n a 的奇数项和偶数项分别是一个等比数列,所以求数列的前2n 项和可转化为奇数项的和加上偶数项的和,即可通过等比数列的求和公式求解. 【详解】13n n n a a +=,11a =,23a ∴=,2122212222221333n n n n n n n n a a a a a a +++++===, 2n a 是首项为23a =,公比为3的等比数列,2122121212n n n n n n a a a a a a ++--=221333nn -==, {}21n a -∴是首项为11a =,公比为3的等比数列,()()21321242n n n S a a a a a a -∴+++++++=()313131313nn --=+--()231232nn =-=⨯-.故答案为:232n ⨯-.【点睛】本题考查等比数列的判断,以及等比数列求和公式的运用,是一道中档题.19.【分析】观察图中点数增加规律是依次增加5可得求解【详解】第一图点数是1;第二图点数;第三图是;第四图是则第个图点数故答案为:【点睛】本题考查由数列的前几项求通项公式数列的前几项求通项公式的思路方法: 解析:54n -【分析】观察图中点数增加规律是依次增加5,可得求解。
高中数学中档题1,4
高三数学中档题训练(一)1、已知向量OA=3i-4j,OB=6i-3j,OC=(5-m)I-(3+m)j,其中i、j分别是直角坐标系内x轴与y轴正方向上的单位向量.①若A、B、C能构成三角形,求实数m应满足的条件;②若△ABC为直角三角形,且∠A为直角,求实数m的值.2、已知数列{a n}的前n项之和为S n,且S n=a(a n-1)(a≠0,a≠1,n∈N n)(1)求数列{a n}的通项公式;(2)数列{b n}=2n+b(b是常数),且a1=b1,a2>b2,求a的取值范围.3、如图,在三棱锥P-ABC 中,PA ⊥底面ABC ,△ABC 为正三角形,D 、E 分别是BC 、CA 的中点.(1)证明:平面PBE ⊥平面PAC ; (2)如何在BC 上找一点F ,使AD//平面PEF ?并说明理由; (3)若PA=AB=2,对于(2)中的点F ,求三棱锥B-PEF 的体积.4、某种细菌两小时分裂一次,(每一个细菌分裂成两个,分裂所需的时间忽略不计),研究开始时有两个细菌,在研究过程中不断进行分裂,细菌总数y 是研究时间t 的函数,记作y=f(t)(1)写出函数y=f(t)的定义域和值域;(2)在所给坐标系中画出y=f(t);(0≤t<6)的图象;(3)写出研究进行到n 小时(n ≤0,n ∈Z)时细菌的总数有多少个(用关于n 的式子表示).答案在第9页A B D CFP高三数学中档题训练(二)1、求函数x x x f 4131)(3-=的单调区间,并求f(sinx)的最大值.2、数列{a n }共有k 项(k 为定值),它的前n 项和S n =2n 2+n(1≤n ≤k ,n ∈N),现从k 项中抽取一项(不抽首项、末项),余下的k-1项的平均值是79.(1)求数列{a n }的通项.(2)求出k 的值并指出抽取的第几项.3、若一个三棱锥的三个侧面中有两个是等腰直角三角形,另一个是边长为1的正三角形,试求所有的满足上述条件的三棱锥的体积.4、某服装公司生产的衬衫,若每件定价80元,则在某市年销售量为8万件. 若该服装公司在该市设立代理商来销售该衬衫,代理商要收取代销费,代销费是销售额的p%(即每销售100元时收取p 元). 为此,该衬衫每件的价格要提高到%180p 元,而每年销售量将减少0.62p 万件.(1)设该衬衫每年销售额为y 元,试写y 与p 的函数关系式,并指出这个函数的定义域; (2)若代理商对衬衫每年收取的代理费不小于16万元,求p 的取值范围.高三数学中档题训练(三)1、已知:A 、B 是△ABC 的两个内角,j BA i b A m 2sin 252cos ++-=,其中i 、j 为互相垂地的单位向量. 若|m |=423,试求tanA ·tanB 的值.2、如图,直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,AB=AC=4,∠BAC=90°,侧面ABB 1A 1为正方形,D 为正方形ABB 1A 1的中心,E 为BC 的中点.(1)求证:平面DB 1E ⊥平面BCC 1B 1; (2)求异面直线A 1B 与B 1E 所成的角.1A 1C BA C D1B E3、某银行准备新设一种定期存款业务,经预测,存款量与利率的平方成正比,比例系数为K(K>0),货款的利率为4.8%,又银行吸收的存款能全部放货出去.(1)若存款的利率为x ,x ∈(0,0.048),试写出存款量g(x)及银行应支付给储户的利息(x);(2)存款利率定为多少时,银行可获得最大收益?4、已知函数f(x)=nxx a x a a n 2210a …++++(n ∈N n),且y=f(x)的图象经过点(1,n 2),数列{a n }(n ∈N +)为等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)当n 为奇函数时,设g(x)=)]()([21x f x f --,是否存在自然数m 和M ,使不等式m<g(21)<M 恒成立,若存在,求出M-m 的最小值;若不存在,说明理由.高三数学中档题训练(四)1、已知函数)R (2sin 3cos 2)(2∈++=a a x x x f .(1)若x ∈R ,求f (x )的单调递增区间;(2)若x ∈[0,2π]时,f (x )的最大值为4,求a 的值,并指出这时x 的值.2、设两个向量1e 、2e ,满足|1e |=2,|2e |=1,1e 、2e 的夹角为60°,若向量2172e te +与向量21te e +的夹角为钝角,求实数t 的取值范围.3、如图,平面VAD ⊥平面ABCD ,△VAD 是等边三角形,ABCD 是矩形,AB ∶AD =2∶1,F 是AB 的中点.(1)求VC 与平面ABCD 所成的角;(2)求二面角V -FC -B 的度数;(3)当V 到平面ABCD 的距离是3时,求B 到平面VFC 的距离.4、已知数列{n a }中531=a ,112--=n n a a (n ≥2,+∈N n ),数列}{n b ,满足11-=n n a b(1)求证数列{n b }是等差数列;(2)求数列{n a }中的最大项与最小项,并说明理由; (3)记++=21b b S n …n b +,求1)1(+-n nS b n高三数学中档题训练(一)答案1、①当m ≠21时,A 、B 、C 三点能构成三角形; ②当m=47时,三角形ABC 为直角三角形,且∠A=90°.2、(1)n n a a a )1(-= (2))2,1()1,21(⋃3、(1) ∵PA ⊥底面ABC ,∴PA ⊥BE又∵△ABC 是正三角形,且E 为AC 的中点,∴BE ⊥CA又PA A CA =⋂,∴BE ⊥平面PAC ∵BE ⊂平面PBE ,∴平面PBE ⊥平面PAC. (2)取CD 的中点F ,则点F 即为所求. ∵E 、F 分别为CA 、CD 的中点,∴EF//AD 又EF ⊂平面PEF ,AD ⊄平面PEF ,∴AD//平面PEF. (3)43 4、 (1)函数y=f(t)的定义域为[0,+∞);值域为{y|y=2n,n ∈N *} (2)(3)y=⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅-为奇数时当为偶数当n n n,22n ,22212 高三数学中档题训练(二)答案1、f(sinx)有最大值121. 2、(1)a n =4n-1(1≤n ≤k) (2)抽取的是第20项. 3、1 2 3 4 5 6x12 3 4 5 6 78y4、解:(1))31400p (0 )62.08(%180<<--=p p y(2)16100)6.08(%180≥⨯--pp p 10311000100411.32≤≤∴≤+-∴p p p高三数学中档题训练(二)答案1、91 2、(1)证明:延长B 1D 至A ,连结AE∵三棱柱为直三棱柱,∴平面BCC 1B 1⊥平面ABC 又△ABC 中AB=AC ,E 为AB 中点 ∴AE ⊥BC ∴AE ⊥平面BCC 1B 1又∵AC ⊂平面B 1DE ∴平面B 1DE ⊥平面BCC 1B 1 (2)63 3、(1)由题意,存款量g(x)=Kx 2,银行应支付的利息h(x)=x ·g(x)=Kx 36(2)存款利率为3.2%时,银行可获得最大利益4、(1)据题意:f(1)=n 2 即a 0+a 1+a 2+……+a n =n 2令n=1 则a 0+a 1=1,a 1=1-a 0 令n=2 则a 0+a 1+a 2=22,a 2=4-(a 0+a 1)=4-1=3令n=3 则a 0+a 1+a 2+a 3=32,a 3=9-(a 0+a 1+a 2)=9-4=5 ∵{a n }为等差数列 ∴d=a 3-a 2=5-3=2 a 1=3-2=1 a 0=0 a n =1+(n-1)·2=2n-1(2)由(1)f(x)=a 1x 1+a 2x 2+a 3x 3+…+a n x nn 为奇数时,f(-x)=-a 1x 1+a 2x 2-a 3x 3+…+a n-1x n-1-a n x ng(x)=n n n n x a x a x a x a x a x f x f +++++=----22553311)]()([21n n n n g )21)(12()21)(52()21(9)21(5211)21(253-+-++⋅+⋅+⋅=-2753)21)(12()21)(52()21(9)21(5)21(1)21(41+-+-++⋅+⋅+⋅=n n n n g相减得 253)21)(12(])21()21()21[(4211)21(43+--++++⋅=n n n g∴n n n g )21(32)21(913914)21(+-= 令n n n C )21(32= ∵*1N n ,021)21(32∈≤-⋅⋅=-+n C C n n n ∴C n+1≤C n ,C n 随n 增大而减小 又n )21(913⋅随n 增大而减小 ∴g(21)为n 的增函数,当n=1时,g(21)=21 而914)21(32)21(913914<-⋅-n n n 914)21(21<≤∴g ∴使m<g(21)<M 恒成立的自然m 的最大值为0,M 最小值为2. M-m 的最小值为2.高三数学中档题训练(三)答案解析:1、(1)a x a x x x f +++=+++=1)6π2sin(212cos 2sin 3)(. 解不等式2ππ26π22ππ2+≤+≤-k x k . 得)Z (6ππ3ππ∈+≤≤-k k x k∴ f (x )的单调增区间为3ππ[-k ,)Z ](6ππ∈+k k .(2)∵ 0[∈x ,2π], ∴ 6π76π26π≤+≤x .∴ 当2π6π2=+x 即6π=x 时,a x f +=3)(max . ∵ 3+a =4,∴ a =1,此时6π=x . 2、解析:由已知得421=e ,122=e ,160cos 1221=⨯⨯=⋅ e e .∴ 71527)72(2)()72(222212212121++=+++=++⋅t t te e e t te te e e te . 欲使夹角为钝角,需071522<++t t . 得 217-<<-t . 设)0)((722121<+=+λte e i e te . ∴ ⎩⎨⎧==λλt t 72,∴ 722=t .∴ 214-=t ,此时14-=λ. 即214-=t 时,向量2172e te +与21te e +的夹角为π . ∴ 夹角为钝角时,t 的取值范围是(-7,214-) (214-,21-). 3、解析:(甲)取AD 的中点G ,连结VG ,CG .(1)∵ △ADV 为正三角形,∴ VG ⊥AD .又平面VAD ⊥平面ABCD .AD 为交线,∴ VG ⊥平面ABCD ,则∠VCG 为CV 与平面ABCD所成的角.设AD =a ,则a VG 23=,a DC 2=. 在Rt △GDC 中, a a a GD DC GC 23422222=+=+=. 在Rt △VGC 中,33tan ==∠GC VG VCG . ∴ 30=∠VCG . 即VC 与平面ABCD 成30°.(2)连结GF ,则a AF AG GF 2322=+=. 而 a BC FB FC 2622=+=. 在△GFC 中,222FC GF GC +=. ∴ GF ⊥FC .连结VF ,由VG ⊥平面ABCD 知VF ⊥FC ,则∠VFG 即为二面角V -FC -D 的平面角. 在Rt △VFG 中,a GF VG 23==. ∴ ∠VFG =45°. 二面角V -FC -B 的度数为135°.(3)设B 到平面VFC 的距离为h ,当V 到平面ABCD 的距离是3时,即VG =3. 此时32==BC AD ,6=FB ,23=FC ,23=VF . ∴ 921==⋅∆FC VF S VFC , 2321==⋅∆BC FB S BFC . ∵ VCF B FCB V V V --=, ∴ VFC FBC S h S VG ∆∆⋅⋅⋅⋅=3131. ∴ 93123331⋅⋅=⨯⨯h . ∴ 2=h 即B 到面VCF 的距离为2解析:(1)4、4、 4、1112111111-=--=-=---n n n n n a a a a b , 而 1111-=--n n a b , ∴ 11111111=-=-=-----n n n n n a a a b b .)(+∈N n ∴ {n b }是首项为251111-=-=a b ,公差为1的等差数列. (2)依题意有n n b a 11=-,而5.31)1(25-=-+-=⋅n n b n , ∴ 5.311-=-n a n . 对于函数5.31-=x y ,在x >3.5时,y >0,0<y',在(3.5,∞+)上为减函数. 故当n =4时,5.311-+=n a n 取最大值3 而函数5.31-=x y 在x <3.5时,y <0,0)5.3(12<--=x y',在(∞-,3.5)上也为减函数.故当n =3时,取最小值,3a =-1. (3)2)5)(1(2)25225)(1(1-+=-+-+=+n n n n S n ,5.3-=n b n ,∴ ∞→+∞→=-+--=-n n n n n n n n S b n 2)5)(1()5.3)(1(2lim )1(lim 1.。
新高中数学数列多选题专项训练100及解析(1)
一、数列多选题1.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N *),数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3).再将扇形面积设为b n (n ∈N *),则( )A .4(b 2020-b 2019)=πa 2018·a 2021B .a 1+a 2+a 3+…+a 2019=a 2021-1C .a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=2a 2019·a 2021D .a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=0答案:ABD 【分析】对于A ,由题意得bn=an2,然后化简4(b2020-b2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{an}满足a1=a2=1,an =an -1+an -2 (n≥3解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题2.若数列{}n a 满足112,02121,12n n n n n a a a a a +⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩,135a =,则数列{}n a 中的项的值可能为( ) A .15B .25C .45D .65答案:ABC 【分析】利用数列满足的递推关系及,依次取代入计算,能得到数列是周期为4的周期数列,得项的所有可能值,判断选项即得结果. 【详解】数列满足,,依次取代入计算得, ,,,,因此继续下去会循环解析:ABC 【分析】利用数列{}n a 满足的递推关系及135a =,依次取1,2,3,4n =代入计算2345,,,a a a a ,能得到数列{}n a 是周期为4的周期数列,得项的所有可能值,判断选项即得结果. 【详解】数列{}n a 满足112,02121,12n n n n n a a a a a +⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩,135a =,依次取1,2,3,4,...n =代入计算得,211215a a =-=,32225a a ==,43425a a ==,5413215a a a =-==,因此继续下去会循环,数列{}n a 是周期为4的周期数列,所有可能取值为:1234,,,5555. 故选:ABC. 【点睛】本题考查了数列的递推公式的应用和周期数列,属于基础题.3.已知数列{}n a 满足112a =-,111n na a +=-,则下列各数是{}n a 的项的有( )A .2-B .23 C .32D .3答案:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】 因为数列满足,, ; ; ;数列是周期为3的数列,且前3项为,,3; 故选:. 【点睛】 本题主要解析:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】因为数列{}n a 满足112a =-,111n n a a +=-,212131()2a ∴==--;32131a a ==-; 4131112a a a ==-=-; ∴数列{}n a 是周期为3的数列,且前3项为12-,23,3; 故选:BD . 【点睛】本题主要考查数列递推关系式的应用,考查数列的周期性,解题的关键在于求出数列的规律,属于基础题.4.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,….,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=D .22212201920202019a a a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+= 答案:ABCD 【分析】由题意可得数列满足递推关系,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为,故A 正确; 对B ,,故B 正确; 对C ,由,,,……,,可得:.故是斐波那契数列中的第解析:ABCD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系12211,1,(3)n n n a a a a a n --===+≥,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A 正确; 对B ,71123581333S =++++++=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,……,201920202018a a a =-, 可得:135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=.故1352019a a a a +++⋅⋅⋅+是斐波那契数列中的第2020项.对D ,斐波那契数列总有21n n n a a a ++=+,则2121a a a =,()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,……,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-,220192019202020192018a a a a a =-2222123201920192020a a a a a a +++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=,故D 正确;故选:ABCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,考查方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意递推关系的灵活转换. 5.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=,则下列结论一定正确的是( ) A .100a =B .911a a =C .当9n =或10时,n S 取得最大值D .613S S =答案:ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列的前项和为,, ∴,解得, 故,故A 正确;∵,,故有,故B 正确; 该数解析:ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得19a d =-,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=, ∴()111875282a a d a d ⨯++=+,解得19a d =-, 故10190a a d =+=,故A 正确;∵918a a d d d =+=-=,11110a a d d =+=,故有911a a =,故B 正确; 该数列的前n 项和()21119222n n n n S na d d d n -=+=-⋅ ,它的最值,还跟d 的值有关,故C 错误; 由于61656392S a d d ⨯=+=-,131131213392S a d d ⨯=+=-,故613S S =,故D 正确, 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式进行化简,直接根据性质判断结果. 6.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且35a =,73a =,则( ) A .12d =B .12d =-C .918S =D .936S =答案:BD 【分析】由等差数列下标和性质结合前项和公式,求出,可判断C ,D ,由等差数列基本量运算,可得公差,判断出A ,B . 【详解】 因为, 所以.因为,,所以公差. 故选:BD解析:BD 【分析】由等差数列下标和性质结合前n 项和公式,求出9S ,可判断C ,D ,由等差数列基本量运算,可得公差,判断出A ,B . 【详解】因为1937538a a a a +=+=+=, 所以()1999983622a a S +⨯===. 因为35a =,73a =,所以公差731732a a d -==--. 故选:BD7.朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是( ) A .4B .5C .7D .8答案:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为,公差即每一层比上一层多的根数为,设一共放层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差解析:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差即每一层比上一层多的根数为1d =,设一共放()2n n ≥层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差为1d =,设一共放()2n n ≥层,则总得根数为:()()111110022n n n d n n S na na --=+=+= 整理得120021a n n=+-, 因为1a *∈N ,所以n 为200的因数,()20012n n+-≥且为偶数, 验证可知5,8n =满足题意. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的求和公式,解题的关键是分析题意,把题目信息转化为等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于基础题. 8.定义11222n nn a a a H n-+++=为数列{}n a 的“优值”.已知某数列{}n a 的“优值”2nn H =,前n 项和为n S ,则( )A .数列{}n a 为等差数列B .数列{}n a 为等比数列C .2020202320202S = D .2S ,4S ,6S 成等差数列答案:AC 【分析】由题意可知,即,则时,,可求解出,易知是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出,判断C ,D 的正误. 【详解】 解:由, 得, 所以时,, 得时,, 即时,, 当时,由解析:AC 【分析】 由题意可知112222n n nn a a a H n-+++==,即112222n n n a a a n -+++=⋅,则2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,可求解出1n a n =+,易知{}n a 是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,判断C ,D 的正误. 【详解】 解:由112222n n nn a a a H n-+++==,得112222n n n a a a n -+++=⋅,①所以2n ≥时,()211212212n n n a a a n ---+++=-⋅,②得2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,即2n ≥时,1n a n =+,当1n =时,由①知12a =,满足1n a n =+.所以数列{}n a 是首项为2,公差为1的等差数列,故A 正确,B 错, 所以()32n n n S +=,所以2020202320202S =,故C 正确.25S =,414S =,627S =,故D 错,故选:AC . 【点睛】本题考查数列的新定义问题,考查数列通项公式的求解及前n 项和的求解,难度一般. 9.(多选题)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若10a >,公差0d ≠,则下列命题正确的是( )A .若59S S =,则必有14S =0B .若59S S =,则必有7S 是n S 中最大的项C .若67S S >,则必有78S S >D .若67S S >,则必有56S S >答案:ABC 【分析】根据等差数列性质依次分析即可得答案. 【详解】解:对于A.,若,则,所以,所以,故A 选项正确;对于B 选项,若,则,由于,公差,故,故,所以是中最大的项;故B 选项正确; C. 若解析:ABC 【分析】根据等差数列性质依次分析即可得答案. 【详解】解:对于A.,若59S S =,则67890a a a a +++=,所以781140a a a a +=+=,所以()114141402a a S +==,故A 选项正确;对于B 选项,若59S S =,则780+=a a ,由于10a >,公差0d ≠,故0d <,故780,0a a ><,所以7S 是n S 中最大的项;故B 选项正确;C. 若67S S >,则70a <,由于10a >,公差0d ≠,故0d <,故80a <,6a 的符号不定,故必有78S S >,56S S >无法确定;故C 正确,D 错误. 故选:ABC . 【点睛】本题考查数列的前n 项和的最值问题与等差数列的性质,是中档题. 10.已知数列{}n a 是递增的等差数列,5105a a +=,6914a a ⋅=-.12n n n n b a a a ++=⋅⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,下列结论正确的是( )A .320n a n =-B .325n a n =-+C .当4n =时,n T 取最小值D .当6n =时,n T 取最小值答案:AC 【分析】由已知求出数列的首项与公差,得到通项公式判断与;再求出,由的项分析的最小值. 【详解】解:在递增的等差数列中, 由,得, 又,联立解得,, 则,. .故正确,错误;可得数列的解析:AC 【分析】由已知求出数列{}n a 的首项与公差,得到通项公式判断A 与B ;再求出n T ,由{}n b 的项分析n T 的最小值. 【详解】解:在递增的等差数列{}n a 中, 由5105a a +=,得695a a +=,又6914a a =-,联立解得62a =-,97a =, 则967(2)3963a a d ---===-,16525317a a d =-=--⨯=-. 173(1)320n a n n ∴=-+-=-.故A 正确,B 错误;12(320)(317)(314)n n n n b a a a n n n ++==---可得数列{}n b 的前4项为负,第5项为正,第六项为负,第六项以后均为正. 而5610820b b +=-=>.∴当4n =时,n T 取最小值,故C 正确,D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.。
2020年高考数学(文数)解答题强化专练——数列含答案
(文数)解答题强化专练——数列一、解答题(本大题共10小题,共120.0分)1.在等差数列{a n}中,S n为其前n项的和,若S5=25,a10=19.(1)求数列{a n}的通项公式a n及前n项和S n;(2)若数列{b n}中b n=,求数列{b n}的前n和T n.2.在数列{a n}中,a1=3,a n=2a n-1+(n-2)(n≥2,n∈N*).(1)求证:数列{a n+n}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n.3.已知数列是以为首项,为公差的等差数列,且,,成等比数列.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.4.设S n是等差数列{a n}的前n项和,若公差d≠0,a5=10,且、、成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=,T n=b1+b2+…+b n,求证:T n<.5.已知{a n}是递增的等比数列,a5=48,4a2,3a3,2a4成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b1=a2,b n+1=b n+a n,求数列{b n}的前n项和S n.6.已知数列{a n}中,a1=1,a2=3,点(a n,a n+1)在直线2x-y+1=0上,(Ⅰ)证明数列{a n+1-a n}为等比数列,并求其公比.(Ⅱ)设b n=log2(a n+1),数列{b n}的前n项和为S n,若S m≤λ(a m+1),求实数λ的最小值.7.已知正项等比数列{a n}满足a3=9,a4-a2=24.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式a n;(Ⅱ)设b n=n·a n,求数列{b n}的前n项的和S n.8.已知数列{a n}满足a1=1,na n+1-(n+1)a n=1+2+3+…+n,n∈N*.(1)求证:数列{}是等差数列;(2)若b n=,求数列{b n}的前n项和为S n.9.已知数列{a n}的前n项和S n满足S n+1=S n+•a n(n∈N*),且a1=1.(Ⅰ)证明:数列{}是等比数列;(Ⅱ)求数列{a n}的前n项和S n.10.已知数列{a n}的前n项和为S n,满足S1=1,且对任意正整数n,都有.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若,求数列{b n}的前n项和T n.答案和解析1.【答案】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,∵S5=25,a10=19.∴5a1+d=25,a1+9d=19,联立解得:a1=1,d=2.∴a n=1+2(n-1)=2n-1.S n==n2.(2)b n===,∴数列{b n}的前n和T n===.【解析】(1)设等差数列{a n}的公差为d,由S5=25,a10=19.可得5a1+d=25,a1+9d=19,联立解得:a1,d.即可得出.(2)b n===,利用裂项求和即可得出.本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、裂项求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.2.【答案】(1)证明:∵a1=3,a n=2a n-1+(n-2)(n≥2,n∈N*).∴a n+n=2(a n-1+n-1),∴数列{a n+n}是等比数列,首项为4,公比为2.∴a n=4×2n-1-n=2n+1-n.(2)解:数列{a n}的前n项和S n=(22+23+…+2n+1)-(1+2+…+n)=-=2n+2-4-.【解析】(1)a1=3,a n=2a n-1+(n-2)(n≥2,n∈N*).变形为a n+n=2(a n-1+n-1),再利用等比数列的通项公式即可得出.(2)利用等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式即可得出.本题考查了递推关系、等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.3.【答案】解:(1)因为,,成等比数列,所以,即,因为,所以,即,所以(负值舍去),所以.(2)由(1)知,,所以.【解析】本题考查等差数列的通项公式及前n项和公式,等比数列的通项公式、性质及前n项和公式,以及分组法求和,属于一般题.(1)根据,,成等比数列列方程组,求出a1和公差,即可得到数列的通项公式;(2)由(1)求得,,利用分组求和法,结合等差数列和等比数列的前n项和公式即可求解.4.【答案】(Ⅰ)解:∵S n是等差数列{a n}的前n项和,公差d≠0,a5=10,且a2、a4、a8成等比数列,∴由题知:,解得:a1=2,d=2,故数列{a n}的通项公式a n=2n.(Ⅱ)证明:∵==,∴T n=b1+b2+…+b n==.∴T n<.【解析】本题考查数列的通项公式,等差数列的前n项和公式及裂项求和公式,属于一般题.(Ⅰ)利用等差数列的前n项和公式、等比数列性质,列出方程组,求出a1=2,d=2,由此能求出数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)由==,利用裂项求和法能证明T n<.5.【答案】解:(1)设等比数列{a n}的公比为q(q>1),因为4a2,3a3,2a4成等差数列,所以6a3=4a2+2a4,即6a1q2=4a1q+2a1q3,即q2-3q+2=0,解得q=2或q=1(舍去).又因为a5=a1q4=16a1=48,所以a1=3,所以a n=3·2n-1.(2)由条件及(1)可得b1=a2=3×2=6.因为b n+1=b n+a n,所以b n+1-b n=a n,所以b n-b n-1=a n-1(n≥2),所以b n=(b n-b n-1)+(b n-1-b n-2)+…+(b2-b1)+b1=a n-1+a n-2+a n-3+…+a2+a1+6=3·2n-1+3(n≥2).又因为b1=6满足上式,所以b n=3·2n-1+3(n∈N*).所以.【解析】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,叠加法在数列通项公式的求法中的应用,数列的求和的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于中档题.(1)利用已知条件求出公比和首项,进而得到通项公式;(2)利用叠加法,并利用等比数列的求和公式求出n≥2时b n的表达式,进一步验证n=1时是否成立,从而得出数列{b n}的通项公式,然后利用分组求和法,求得S n.6.【答案】解:(Ⅰ)证明:点(a n,a n+1)在直线2x-y+1=0上,可得a n+1=2a n+1,即有a n+1+1=2(a n+1),可得{a n+1}为首项为2,公比为2的等比数列,可得a n+1=2n,即a n=2n-1,a n+1-a n=2n+1-1-(2n-1)=2n,可得数列{a n+1-a n}为等比数列,其公比为2;(Ⅱ)设b n=log2(a n+1)=log22n=n,S n=n(n+1),S m≤λ(a m+1)即为m(m+1)≤λ•2m,可得2λ≥恒成立,由c m=,c m+1-c m=-=,当m=1时,c2>c1,m=2时,c3=c2,m>2时,c m+1<c m,即c1<c2=c3>c4>c5>…,可得c2=c3=为最大值,即有λ≥,则λ≥,即实数λ的最小值为.【解析】(Ⅰ)首先判断{a n+1}为首项为2,公比为2的等比数列,由等比数列的通项公式和定义,即可得到所求;(Ⅱ)运用对数的运算性质可得b n,再由等差数列的求和公式和通项公式,结合参数分离和数列的单调性,求得最大值,可得所求最小值.本题考查等比数列的定义和通项公式、以及等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列不等式恒成立问题,注意运用参数分离和数列的单调性,考查运算能力、推理能力,属于中档题.7.【答案】解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q.由a4-a2=24,得,即3q2-8q-3=0,解得q=3或.又∵a n>0,则q>0,∴q=3,∴a n=.(Ⅱ)b n=n·a n=,∴S n=3S n=,∴=,∴.【解析】本题考查等比数列的通项公式和用错位相减法求数列的前n项和.(Ⅰ)把已知条件用a3和公比q表示,建立方程,求出q,即可得到通项公式.(Ⅱ)紧紧抓住数列的特点,它是由一个等比数列和一个等差数列对应项相乘而得,此类数列可通过错位相减法求前n项和.8.【答案】解:(1)证明:数列{a n}满足a1=1,na n+1-(n+1)a n=1+2+3+…+n=,n∈N*,则(常数),n∈N*.则数列{}是以1为首项,为公差的等差数列.(2)由(1)得=,n∈N*,所以,n∈N*,所以,所以S n=b1+b2+…+b n=,=.【解析】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于中档题.(1)根据数列的递推关系式整理得到(常数),n∈N*即可证明.(2)利用裂项相消法求出数列的和.9.【答案】解:(Ⅰ)证明:根据题意可得,S n+1-S n=•a n,∴a n+1=•a n,∴=•,∵a1=1,∴数列{}是以1为首项,以为公比的等比数列,(Ⅱ)由(Ⅰ)可得=()n-1,∴a n=n•()n-1,∴S n=1×()0+2×()1+3×()2+…+n•()n-1,∴S n=1×()1+2×()2+3×()3+…+n•()n,∴S n=1+()1+()2+()3+…+()n-1-n•()n=-n•()n=-(+n)•()n,∴S n=-(+)•()n.【解析】本题考查了等比数列的判定、数列递推关系、错位相减求和法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.(Ⅰ)由S n+1=S n+•a n,可得∴=•,故数列{}是以1为首项,以为公比的等比数列,(Ⅱ)先求出a n=n•()n-1,再利用“错位相减法”与等比数列的求和公式即可得出.10.【答案】解析:(1)由S1=1,得a1=1.又对任意正整数n,都成立,即S n+1+n(n+1)=(n+1)S n+1-(n+1)S n,所以nS n+1-(n+1)S n=n(n+1),所以,即数列是以1为公差,1为首项的等差数列,所以,即,得a n=S n-S n-1=2n-1(n≥2),又由a1=1,所以.解法2:由,可得S n+1+n(n+1)=(n+1)a n+1,当n≥2时,S n+n(n-1)=na n,两式相减,得a n+1+2n=(n+1)a n+1-na n,整理得a n+1-a n=2,在中,令n=2,得,即1+a2+2=2a2,解得a2=3,∴a2-a1=2,所以数列{a n}是首项为1,公差为2的等差数列,∴a n=1+2(n-1)=2n-1.(2)由(1)可得,所以,①则,②①-②,得,整理得,所以.【解析】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法,乘公比错位相减法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力,属于中档题.(1)法1:将题中条件变形为nS n+1-(n+1)S n=n(n+1),即可求解;法2:将题中条件变形为S n+1+n(n+1)=(n+1)a n+1,再利用作差法即可求解.(2)利用(1)的结论,进一步利用乘公比错位相减法求出数列的和.。
等差数列经典试题(含答案) 百度文库
一、等差数列选择题1.已知数列{}n a 中,132a =,且满足()*1112,22n n n a a n n N -=+≥∈,若对于任意*n N ∈,都有n a nλ≥成立,则实数λ的最小值是( ) A .2B .4C .8D .162.等差数列{}n a 的公差为2,若248,,a a a 成等比数列,则9S =( ) A .72B .90C .36D .453.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差1d =,且6210S S ,则34a a +=( )A .2B .3C .4D .54.已知数列{}n a 是等差数列,其前n 项和为n S ,若454a a +=,则8S =( ) A .16 B .-16 C .4D .-45.为了参加学校的长跑比赛,省锡中高二年级小李同学制定了一个为期15天的训练计划.已知后一天的跑步距离都是在前一天的基础上增加相同距离.若小李同学前三天共跑了3600米,最后三天共跑了10800米,则这15天小李同学总共跑的路程为( ) A .34000米 B .36000米 C .38000米 D .40000米 6.在等差数列{a n }中,a 3+a 7=4,则必有( ) A .a 5=4 B .a 6=4 C .a 5=2 D .a 6=27.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,10a <且11101921a a =,则当n S 取最小值时,n 的值为( ) A .21B .20C .19D .19或208.设a ,0b ≠,数列{}n a 的前n 项和(21)[(2)22]n nn S a b n =---⨯+,*n N ∈,则存在数列{}n b 和{}n c 使得( )A .n n n a b c =+,其中{}n b 和{}n c 都为等比数列B .n n n a b c =+,其中{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列C .·n n n a b c =,其中{}n b 和{}n c 都为等比数列 D .·n n n a b c =,其中{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列 9.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和.若1476a a a ++=,则7S =( ) A .10-B .8C .12D .1410.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,31567a a a +=+,则23S =( ) A .121B .161C .141D .15111.在1与25之间插入五个数,使其组成等差数列,则这五个数为( )A .3、8、13、18、23B .4、8、12、16、20C .5、9、13、17、21D .6、10、14、18、2212.设n S 是等差数列{}n a (*n N ∈)的前n 项和,且141,16a S ==,则7a =( ) A .7B .10C .13D .1613.已知等差数列{}n a 的公差d 为正数,()()111,211,n n n a a a tn a t +=+=+为常数,则n a =( )A .21n -B .43n -C .54n -D .n14.设等差数列{}n a 的前n 项之和为n S ,已知10100S =,则47a a +=( ) A .12B .20C .40D .10015.已知数列{}n a 满足25111,,25a a a ==且*121210,n n n n a a a ++-+=∈N ,则*n N ∈时,使得不等式100n n a a +≥恒成立的实数a 的最大值是( ) A .19B .20C .21D .2216.在等差数列{}n a 中,已知前21项和2163S =,则25820a a a a ++++的值为( )A .7B .9C .21D .4217.在等差数列{}n a 中,()()3589133224a a a a a ++++=,则此数列前13项的和是( ) A .13B .26C .52D .5618.在数列{}n a 中,11a =,且11nn na a na +=+,则其通项公式为n a =( ) A .211n n -+B .212n n -+C .221n n -+D .222n n -+19.已知数列{}n a 的前n 项和()2*n S n n N =∈,则{}na 的通项公式为( )A .2n a n =B .21n a n =-C .32n a n =-D .1,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩20.已知数列{}n a 是公差不为零的等差数列,且1109a a a +=,则12910a a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .278B .52C .3D .4二、多选题21.题目文件丢失!22.题目文件丢失!23.已知数列{}n a 满足()*111n na n N a +=-∈,且12a =,则( ) A .31a =- B .201912a =C .332S =D . 2 01920192S =24.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .01q <<B .681a a >C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T25.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,218a =,512a =,则下列选项正确的是( ) A .2d =- B .122a =C .3430a a +=D .当且仅当11n =时,n S 取得最大值26.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,则下列4个命题中正确的有( )A .若100S =,则50a >,60a <;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;C .若150S >,160S <,则{}n S 中7S 最大;D .若89S S <,则78S S <.27.朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是( ) A .4B .5C .7D .828.已知无穷等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,67S S <,且78S S >,则( ) A .在数列{}n a 中,1a 最大 B .在数列{}n a 中,3a 或4a 最大 C .310S S =D .当8n ≥时,0n a <29.已知数列{}n a 为等差数列,则下列说法正确的是( ) A .1n n a a d +=+(d 为常数)B .数列{}n a -是等差数列C .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 D .1n a +是n a 与2n a +的等差中项30.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若39S =,47a =,则( )A .2n S n =B .223n S n n =-C .21n a n =-D .35n a n =-【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等差数列选择题 1.A 【分析】 将11122n n n a a -=+变形为11221n n n n a a --=+,由等差数列的定义得出22n n n a +=,从而得出()22n n n λ+≥,求出()max22nn n +⎡⎤⎢⎥⎣⎦的最值,即可得出答案. 【详解】 因为2n ≥时,11122n n n a a -=+,所以11221n n n n a a --=+,而1123a = 所以数列{}2nn a 是首项为3公差为1的等差数列,故22nn a n =+,从而22n n n a +=. 又因为n a n λ≥恒成立,即()22n n n λ+≥恒成立,所以()max 22nn n λ+⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦. 由()()()()()()()1*121322,221122n n nn n n n n n n n n n n +-⎧+++≥⎪⎪∈≥⎨+-+⎪≥⎪⎩N 得2n = 所以()()2max2222222n n n +⨯+⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,所以2λ≥,即实数λ的最小值是2 故选:A 2.B 【分析】由题意结合248,,a a a 成等比数列,有2444(4)(8)a a a =-+即可得4a ,进而得到1a 、n a ,即可求9S . 【详解】由题意知:244a a =-,848a a =+,又248,,a a a 成等比数列,∴2444(4)(8)a a a =-+,解之得48a =,∴143862a a d =-=-=,则1(1)2n a a n d n =+-=,∴99(229)902S ⨯+⨯==,故选:B 【点睛】思路点睛:由其中三项成等比数列,利用等比中项性质求项,进而得到等差数列的基本量 1、由,,m k n a a a 成等比,即2k m n a a a =; 2、等差数列前n 项和公式1()2n n n a a S +=的应用. 3.B 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,可直接得出结果. 【详解】因为n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,公差1d =,6210S S ,所以()()6543434343222410a a a a a d a d a a a a +++=+++++=++=, 解得343a a +=. 故选:B. 4.A 【详解】 由()()18458884816222a a a a S +⨯+⨯⨯====.故选A.5.B 【分析】利用等差数列性质得到21200a =,143600a =,再利用等差数列求和公式得到答案. 【详解】根据题意:小李同学每天跑步距离为等差数列,设为n a ,则123233600a a a a ++==,故21200a =,13141514310800a a a a ++==,故143600a =,则()()11521411151********n S a a a a =+⨯=+⨯=. 故选:B. 6.C 【分析】利用等差数列的性质直接计算求解 【详解】因为a 3+a 7=2a 5=4,所以a 5=2. 故选:C 7.B 【分析】 由题得出1392a d =-,则2202n dS n dn =-,利用二次函数的性质即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d , 由11101921a a =得11102119a a =,则()()112110199a d a d +=+, 解得1392a d =-,10a <,0d ∴>,()211+2022n n n dS na d n dn -∴==-,对称轴为20n =,开口向上,∴当20n =时,n S 最小.故选:B. 【点睛】方法点睛:求等差数列前n 项和最值,由于等差数列()2111+222n n n d d S na d n a n -⎛⎫==+- ⎪⎝⎭是关于n 的二次函数,当1a 与d 异号时,n S 在对称轴或离对称轴最近的正整数时取最值;当1a 与d 同号时,n S 在1n =取最值. 8.D 【分析】由题设求出数列{}n a 的通项公式,再根据等差数列与等比数列的通项公式的特征,逐项判断,即可得出正确选项. 【详解】 解:(21)[(2)22](2)2(2)n n n n S a b n a b bn a b =---⨯+=+-⋅-+,∴当1n =时,有110S a a ==≠;当2n ≥时,有11()2n n n n a S S a bn b --=-=-+⋅, 又当1n =时,01()2a a b b a =-+⋅=也适合上式,1()2n n a a bn b -∴=-+⋅,令n b a b bn =+-,12n n c -=,则数列{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列,故n n n a b c =,其中数列{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列;故C 错,D 正确;因为11()22n n n a a b bn --+=-⋅⋅,0b ≠,所以{}12n bn -⋅即不是等差数列,也不是等比数列,故AB 错.故选:D. 【点睛】 方法点睛:由数列前n 项和求通项公式时,一般根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解,考查学生的计算能力. 9.D 【分析】利用等差数列下标性质求得4a ,再利用求和公式求解即可 【详解】147446=32a a a a a ++=∴=,则()177477142a a S a +=== 故选:D 10.B 【分析】由条件可得127a =,然后231223S a =,算出即可. 【详解】因为31567a a a +=+,所以15637a a a =-+,所以1537a d =+,所以1537a d -=,即127a =所以231223161S a == 故选:B 11.C 【分析】根据首末两项求等差数列的公差,再求这5个数字. 【详解】在1与25之间插入五个数,使其组成等差数列, 则171,25a a ==,则712514716a a d --===-, 则这5个数依次是5,9,13,17,21. 故选:C 12.C 【分析】由题建立关系求出公差,即可求解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,141,16a S ==,41464616S a d d ∴=+=+=,2d ∴=,71613a a d ∴=+=.故选:C 13.A 【分析】由已知等式分别求出数列的前三项,由2132a a a =+列出方程,求出公差,利用等差数列的通项公式求解可得答案. 【详解】11a =,()()1211n n n a a tn a ++=+,令1n =,则()()121211a a t a +=+,解得21a t =-令2n =,则()()2322121a a t a +=+,即()2311t a t -=-,若1t =,则20,1a d ==,与已知矛盾,故解得31a t =+{}n a 等差数列,2132a a a ∴=+,即()2111t t -=++,解得4t =则公差212d a a =-=,所以()1121n a a n d n =+-=-. 故选:A 14.B 【分析】由等差数列的通项公式可得47129a a a d +=+,再由1011045100S a d =+=,从而可得结果. 【详解】 解:1011045100S a d =+=,12920a d ∴+=, 4712920a a a d ∴+=+=.故选:B. 15.B 【分析】由等差数列的性质可得数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,再由等差数列的通项公式可得1n n a ,进而可得1n a n=,再结合基本不等式即可得解. 【详解】因为*121210,n n n n a a a ++-+=∈N ,所以12211n n n a a a ++=+, 所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,设其公差为d ,由25111,25a a a ==可得25112,115a a a ==⋅, 所以111121145d a d a a ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⋅⎪⎩,解得1111a d ⎧=⎪⎨⎪=⎩,所以()1111n n d n a a =+-=,所以1n a n=,所以不等式100n n a a +≥即100n a n+≥对任意的*n N ∈恒成立,又10020n n +≥=,当且仅当10n =时,等号成立, 所以20a ≤即实数a 的最大值是20. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是构造新数列求数列通项及基本不等式的应用. 16.C 【分析】利用等差数列的前n 项和公式可得1216a a +=,即可得113a =,再利用等差数列的性质即可求解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则()1212121632a a S +==, 所以1216a a +=,即1126a =,所以113a =, 所以()()()2582022051781411a a a a a a a a a a a ++++=++++++111111111122277321a a a a a =+++==⨯=,故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是求出1216a a +=,进而得出113a =,()()()2582022051781411117a a a a a a a a a a a a ++++=++++++=即可求解.17.B 【分析】利用等差数列的下标性质,结合等差数列的求和公式即可得结果. 【详解】由等差数列的性质,可得3542a a a +=,891371013103a a a a a a a ++=++=, 因为()()3589133224a a a a a ++++=,可得410322324a a ⨯+⨯=,即4104a a +=, 故数列的前13项之和()()11341013131313426222a a a a S ++⨯====. 故选:B. 18.D 【分析】先由11n n n a a na +=+得出111n n n a a +-=,再由累加法计算出2122n n n a -+=,进而求出n a .【详解】 解:11nn na a na +=+, ()11n n n a na a ++=∴,化简得:11n n n n a a a a n ++=+, 两边同时除以1n n a a +并整理得:111n nn a a +-=, 即21111a a -=,32112a a -=,43113a a -=,…,1111(2,)n n n n n z a a --=-≥∈, 将上述1n -个式子相加得:213243111111+a a a a a a --+-+ (1)11123n n a a -+-=+++…1n +-, 即111(1)2n n n a a --=, 2111(1)(1)2=1(2,)222n n n n n n n n n z a a ---+∴=++=≥∈, 又111a =也满足上式, 212()2n n n n z a -+∴=∈, 22()2n a n z n n ∴=∈-+.故选:D. 【点睛】 易错点点睛:利用累加法求数列通项时,如果出现1n -,要注意检验首项是否符合. 19.B 【分析】利用1n n n a S S -=-求出2n ≥时n a 的表达式,然后验证1a 的值是否适合,最后写出n a 的式子即可.【详解】2n S n =,∴当2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,111a S ==,上式也成立,()*21n a n n N ∴=-∈,故选:B.【点睛】易错点睛:本题考查数列通项公式的求解,涉及到的知识点有数列的项与和的关系,即11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,算出之后一定要判断1n =时对应的式子是否成立,最后求得结果,考查学生的分类思想与运算求解能力,属于基础题.20.A【分析】根据数列{}n a 是等差数列,且1109a a a +=,求出首项和公差的关系,代入式子求解.【详解】因为1109a a a +=,所以11298a d a d +=+,即1a d =-, 所以()11295101019927278849a a a a a d a a d d a d ++⋅⋅⋅+====++. 故选:A二、多选题21.无22.无23.ACD【分析】先计算出数列的前几项,判断AC ,然后再寻找规律判断BD .【详解】 由题意211122a =-=,311112a =-=-,A 正确,3132122S =+-=,C 正确;41121a =-=-,∴数列{}n a 是周期数列,周期为3. 2019367331a a a ⨯===-,B 错;20193201967322S =⨯=,D 正确. 故选:ACD .【点睛】本题考查由数列的递推式求数列的项与和,解题关键是求出数列的前几项后归纳出数列的性质:周期性,然后利用周期函数的定义求解.24.AD【分析】分类讨论67,a a 大于1的情况,得出符合题意的一项.【详解】①671,1a a >>, 与题设67101a a -<-矛盾. ②671,1,a a ><符合题意.③671,1,a a <<与题设67101a a -<-矛盾. ④ 671,1,a a <>与题设11a >矛盾.得671,1,01a a q ><<<,则n T 的最大值为6T .∴B ,C ,错误.故选:AD.【点睛】考查等比数列的性质及概念. 补充:等比数列的通项公式:()1*1n n a a qn N -=∈. 25.AC【分析】先根据题意得等差数列{}n a 的公差2d =-,进而计算即可得答案.【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d ,则52318312a a d d =+=+=,解得2d =-.所以120a =,342530a a a a +=+=,11110201020a a d =+=-⨯=,所以当且仅当10n =或11时,n S 取得最大值.故选:AC【点睛】本题考查等差数列的基本计算,前n 项和n S 的最值问题,是中档题.等差数列前n 项和n S 的最值得求解常见一下两种情况:(1)当10,0a d ><时,n S 有最大值,可以通过n S 的二次函数性质求解,也可以通过求满足10n a +<且0n a >的n 的取值范围确定;(2)当10,0a d <>时,n S 有最小值,可以通过n S 的二次函数性质求解,也可以通过求满足10n a +>且0n a <的n 的取值范围确定;26.ABD【分析】利用等差数列的求和公式及等差数列的性质,逐一检验选项,即可得答案.【详解】对于A :因为正数,公差不为0,且100S =,所以公差0d <, 所以1101010()02a a S +==,即1100a a +=, 根据等差数列的性质可得561100a a a a +=+=,又0d <,所以50a >,60a <,故A 正确;对于B :因为412S S =,则1240S S -=,所以561112894()0a a a a a a ++⋅⋅⋅++=+=,又10a >,所以890,0a a ><, 所以115815815()15215022a a a S a +⨯===>,116891616()16()022a a a a S ++===, 所以使0n S >的最大的n 为15,故B 正确; 对于C :因为115815815()15215022a a a S a +⨯===>,则80a >, 116891616()16()022a a a a S ++===,则890a a +=,即90a <, 所以则{}n S 中8S 最大,故C 错误;对于D :因为89S S <,则9980S a S =->,又10a >,所以8870a S S =->,即87S S >,故D 正确,故选:ABD【点睛】解题的关键是先判断d 的正负,再根据等差数列的性质,对求和公式进行变形,求得项的正负,再分析和判断,考查等差数列性质的灵活应用,属中档题.27.BD【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差即每一层比上一层多的根数为1d =,设一共放()2n n ≥层,利用等差数列求和公式,分析即可得解.【详解】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差为1d =,设一共放()2n n ≥层,则总得根数为:()()111110022n n n d n n S na na --=+=+= 整理得120021a n n=+-, 因为1a *∈N ,所以n 为200的因数,()20012n n +-≥且为偶数, 验证可知5,8n =满足题意.故选:BD.【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的求和公式,解题的关键是分析题意,把题目信息转化为等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于基础题.28.AD【分析】利用等差数列的通项公式可以求70a >,80a <,即可求公差0d <,然后根据等差数列的性质判断四个选项是否正确.【详解】因为67S S <,所以7670S S a -=> ,因为78S S >,所以8780S S a -=<,所以等差数列{}n a 公差870d a a =-<,所以{}n a 是递减数列,故1a 最大,选项A 正确;选项B 不正确;10345678910770S S a a a a a a a a -=++++++=>,所以310S S ≠,故选项C 不正确;当8n ≥时,80n a a ≤<,即0n a <,故选项D 正确;故选:AD【点睛】本题主要考查了等差数列的性质和前n 项和n S ,属于基础题.29.ABD【分析】由等差数列的性质直接判断AD 选项,根据等差数列的定义的判断方法判断BC 选项.【详解】A.因为数列{}n a 是等差数列,所以1n n a a d +-=,即1n n a a d +=+,所以A 正确;B. 因为数列{}n a 是等差数列,所以1n n a a d +-=,那么()()()11n n n n a a a a d ++---=--=-,所以数列{}n a -是等差数列,故B 正确; C.111111n n n n n n n n a a d a a a a a a ++++---==,不是常数,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是等差数列,故C 不正确;D.根据等差数列的性质可知122n n n a a a ++=+,所以1n a +是n a 与2n a +的等差中项,故D 正确.故选:ABD【点睛】本题考查等差数列的性质与判断数列是否是等差数列,属于基础题型.30.AC【分析】利用等差数列{}n a 的前n 项和公式、通项公式列出方程组,求出11a =,2d =,由此能求出n a 与n S .【详解】等差数列{}n a 的前n 项和为n S .39S =,47a =, ∴31413239237S a d a a d ⨯⎧=+=⎪⎨⎪=+=⎩, 解得11a =,2d =,1(1)221n a n n ∴+-⨯=-=.()21212n n n S n +-== 故选:AC .【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公式的应用,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.。
高二数学数列试题答案及解析
高二数学数列试题答案及解析1.等比数列的前项和为,且成等差数列.若,则=()A.7B.8C.15D.16【答案】C【解析】∵成等差数列,∴,∴,即,∴,∴.【考点】等差数列的性质、等比数列的前n项和.2.将一个骰子连续抛掷三次,它落地时向上的点数依次成等差数列的概率为.【答案】【解析】一个骰子连续抛掷三次它落地时向上的点数情况共有种, 若落地时向上的点数依次成等差数列时情况有: 可能为连续的三个数组成的递增数列,还可能不连续的三个数组成的递增数列, .同理可得以上两种情况的递减数列,另外还有可能是三个数相同的常数列,所以共有种情况,所以所求概率为.【考点】1排列组合;2概率.3.在等比数列中,对于任意都有,则.【答案】【解析】令,得;由等比数列的性质,得.【考点】1.赋值法;2.等比数列的性质.4.已知数列满足,则= ()A.B.C.D.【答案】【解析】∵,∴,∴,所以数列的奇数项与偶数项分别成等比数列,公比为2,又,故,所以.【考点】递推公式,等比数列,分组求和,等比数列的前项和5.已知为等比数列,,,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为为等比数列,所以,或.设公比为,当时,,当时,综上可得.故D正确.【考点】1等比数列的通项公式;2等比数列的性质.6.已知数列中,函数.(1)若正项数列满足,试求出,,,由此归纳出通项,并加以证明;,且,求证:(2)若正项数列满足(n∈N*),数列的前项和为Tn.【答案】(1)证明详见解析;(2)证明详见解析.【解析】本题主要考查数列的通项及前n项和等基础知识,考查学生的运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.第一问,通过对两边同时取倒数、变形可知数列是以1为首项、为公比的等比数列,进而计算可得结论;第二问,通过(n∈N*)变形可知,进而累乘得:,进而,通过裂项、放缩可知,并项相加即得结论.试题解析:(1)依题意,,,,由此归纳得出:;证明如下:∵,∴,∴,∴数列是以1为首项、为公比的等比数列,∴,∴;(2)∵(n∈N*),∴,∴,累乘得:,∴,即,∴,∵,∴.【考点】数列的求和;归纳推理.7.设数列的前项和为,已知(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)若数列满足,数列的前项和为.求【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)由可得,,而,则(Ⅱ)由及可得利用错位相减即可求出结果,即可求出结果.试题解析:(Ⅰ)由可得,而,则(Ⅱ)由及可得..【考点】1.数列的递推公式;2.错位相减法求和.【方法点睛】本题主要考查了利用数列递推公式求出数列的通项公式,在解决此类问题时,一般利用来求数列的通项公式;在数列求和时如果通项公式可换成,其中数列分别是等差数列和等比数列,一般采用错位相减法进行求和.8.(本小题满分12分)已知正项数列的首项为,前项和为满足.(1)求证:为等差数列,并求数列的通项公式;(2)记数列的前项和为,若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)当时,由代入已知式分解因式可得,由此可证数列是等差数列,并求出数列的通项公式,再由即可求出数列数列的通项公式;(2)由,即用裂项相消法求出,又可得,解之即可.试题解析:(1)当时,,即,数列是首项为,公差为的等差数列,故,故,当时也成立,(6分)(2), (8分)(10分)又,,解得或,即所求实数的取值范围为(12分)【考点】1.与关系;2.等差数列的定义与性质;3.裂项相消法求和;4.数列与不等式.【名师】本题主要考查数列中与关系、等差数列的定义与性质、裂项相消法求和以及数列与不等式的综合应用等知识.解题时首先利用与关系进行转化,得到数列前后项之间的关系,从而讲明数列是等差数列,进一步求出数列的退项公式;由于数列是等差数列,所以在求数列的前项和为时,可用裂项相消法求解.9.(本小题满分12分)等差数列的前n项和记为,已知,求n.【答案】【解析】本题主要考查等差数列的通项公式及前n项和公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.利用等差数列的通项公式将和展开,列出方程组,解出和d的值,即得到等差数列的通项公式,由,利用等差数列的前n项和得,解方程求得项数n的值.试题解析:由,得方程组,解得,所以.,得,解得或(舍去).【考点】等差数列的通项公式及前n项和公式.10.数列1,,,,,,,,,……的前100项之和为()A.10B.C.11D.【答案】A【解析】观察数列特点可知分母为1的有一项,分母为3的有三项,分母为5的有五项,以此类推分母为的有项,所以,即分母为19的分数写完后刚好100项,因此前100项求和时将分母相同的分组求和可得到和为10【考点】数列求和11.在等比数列{an }中,如果a1+a2=40,a3+a4=60,那么a5+a6=()A.80B.90C.95D.100【答案】B【解析】等比数列中【考点】等比数列性质12.(本题满分13分)设数列和满足:,(1)求数列和的通项公式;(2)当时,不等式恒成立,试求常数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)由已知可得,又因为,所以为首项为,公比为的等比数列,从而可得的通项公式;由可得当时,两式相减得,,当时也满足,.记,又因为,所以,再将其左右两边同时乘以得,然后利用错位相减得,,可化简得即,,.试题解析:(1),为首项为,公比为的等比数列,又①令令②①-②得,,当时,满足此式。
专题13 数列(解答题)(教师版)
专题13 数列(解答题)1.【2022年全国甲卷】记S n为数列{a n}的前n项和.已知2S nn+n=2a n+1.(1)证明:{a n}是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求S n的最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)−78.【解析】【分析】(1)依题意可得2S n+n2=2na n+n,根据a n={S1,n=1S n−S n−1,n≥2,作差即可得到a n−a n−1=1,从而得证;(2)由(1)及等比中项的性质求出a1,即可得到{a n}的通项公式与前n项和,再根据二次函数的性质计算可得.(1)解:因为2S nn+n=2a n+1,即2S n+n2=2na n+n①,当n≥2时,2S n−1+(n−1)2=2(n−1)a n−1+(n−1)②,①−②得,2S n+n2−2S n−1−(n−1)2=2na n+n−2(n−1)a n−1−(n−1),即2a n+2n−1=2na n−2(n−1)a n−1+1,即2(n−1)a n−2(n−1)a n−1=2(n−1),所以a n−a n−1=1,n≥2且n∈N*,所以{a n}是以1为公差的等差数列.(2)解:由(1)可得a4=a1+3,a7=a1+6,a9=a1+8,又a4,a7,a9成等比数列,所以a72=a4⋅a9,即(a1+6)2=(a1+3)⋅(a1+8),解得a1=−12,所以a n=n−13,所以S n=−12n+n(n−1)2=12n2−252n=12(n−252)2−6258,所以,当n=12或n=13时(S n)min=−78.2.【2022年新高考1卷】记S n为数列{a n}的前n项和,已知a1=1,{S na n }是公差为13的等差数列.(1)求{a n }的通项公式; (2)证明:1a 1+1a 2+⋯+1a n<2.【答案】(1)a n =n (n+1)2(2)见解析 【解析】 【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得S na n=1+13(n −1)=n+23,得到S n =(n+2)a n3,利用和与项的关系得到当n ≥2时,a n =S n −S n−1=(n+2)a n3−(n+1)a n−13,进而得:a nan−1=n+1n−1,利用累乘法求得a n =n (n+1)2,检验对于n =1也成立,得到{a n }的通项公式a n =n (n+1)2;(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到1a 1+1a 2+⋯+1a n=2(1−1n+1),进而证得.(1)∵a 1=1,∴S 1=a 1=1,∴S1a 1=1,又∵{S na n}是公差为13的等差数列,∴S na n=1+13(n −1)=n+23,∴S n =(n+2)a n3,∴当n ≥2时,S n−1=(n+1)a n−13,∴a n =S n −S n−1=(n+2)a n3−(n+1)a n−13,整理得:(n −1)a n =(n +1)a n−1, 即a nan−1=n+1n−1,∴a n =a 1×a2a 1×a3a 2×…×an−1a n−2×ana n−1=1×32×43×…×n n−2×n+1n−1=n (n+1)2,显然对于n =1也成立, ∴{a n }的通项公式a n =n (n+1)2;(2)1a n=2n (n+1)=2(1n −1n+1),∴1a 1+1a 2+⋯+1a n=2[(1−12)+(12−13)+⋯(1n −1n+1)]=2(1−1n+1)<23.【2022年新高考2卷】已知{a n }为等差数列,{b n }是公比为2的等比数列,且a 2−b 2=a 3−b 3=b 4−a 4. (1)证明:a 1=b 1;(2)求集合{k |b k =a m +a 1,1≤m ≤500}中元素个数. 【答案】(1)证明见解析; (2)9. 【解析】 【分析】(1)设数列{a n }的公差为d ,根据题意列出方程组即可证出; (2)根据题意化简可得m =2k−2,即可解出. (1)设数列{a n }的公差为d ,所以,{a 1+d −2b 1=a 1+2d −4b 1a 1+d −2b 1=8b 1−(a 1+3d ) ,即可解得,b 1=a 1=d2,所以原命题得证. (2)由(1)知,b 1=a 1=d2,所以b k =a m +a 1⇔b 1×2k−1=a 1+(m −1)d +a 1,即2k−1=2m ,亦即m =2k−2∈[1,500],解得2≤k ≤10,所以满足等式的解k =2,3,4,⋯,10,故集合{k |b k =a m +a 1,1≤m ≤500}中的元素个数为10−2+1=9.4.【2021年甲卷文科】记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知210,3n a a a >=,且数列{}n S 是等差数列,证明:{}n a 是等差数列. 【答案】证明见解析. 【解析】 【分析】21S S {}n S 的公差d ,进一步写出{}n S 的通项,从而求出{}n a 的通项公式,最终得证. 【详解】∵数列{}n S 是等差数列,设公差为d 212111a a a a S S +111(1)n S a n a a n =-,()n *∈N∴12n S a n =,()n *∈N∴当2n ≥时,()221111112n n n a S S a n a n a n a -=-=--=- 当1n =时,11121=a a a ⨯-,满足112n a a n a =-, ∴{}n a 的通项公式为112n a a n a =-,()n *∈N ∴()()111111221=2n n a a a n a a n a a --=----⎡⎤⎣⎦ ∴{}n a 是等差数列. 【点睛】在利用1n n n a S S -=-求通项公式时一定要讨论1n =的特殊情况.5.【2021年甲卷理科】已知数列{}n a 的各项均为正数,记n S 为{}n a 的前n 项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{}n a 是等差数列:②数列{}n S 是等差数列;③213a a =. 注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分. 【答案】证明过程见解析 【解析】 【分析】n S ,n n a S 的关系求出n a ,利用{}n a 是等差数列可证213a a =;也可分别设出公差,写出各自的通项公式后利用两者的关系,对照系数,得到等量关系,进行证明.n S 选②③作条件证明①时,n S an b =+,结合,n n a S 的关系求出n a ,根据213a a =可求b ,然后可证{}n a 是等差数列;也可利用前两项的差求出公差,然后求出通项公式,进而证明出结论. 【详解】选①②作条件证明③:[方法一]:待定系数法+n a 与n S 关系式 (0)n S an b a =+>,则()2n S an b =+, 当1n =时,()211a S a b ==+;当2n ≥时,()()221n n n a S S an b an a b -=-=+--+()22a an a b =-+;因为{}n a 也是等差数列,所以()()222a b a a a b +=-+,解得0b =;所以()221n a a n =-,21a a =,故22133a a a ==.[方法二] :待定系数法设等差数列{}n a 的公差为d ,等差数列{}n S 的公差为1d , 11(1)n S a n d -,将1(1)2n n n S na d -=+11(1)n S a n d -, 化简得())222221111111222d d n a n d n a d d n a d ⎛⎫+-=+-+⎪⎝⎭对于n +∀∈N 恒成立.则有2121111112,2440,d d a d a d d a d ⎧=⎪⎪-=-⎨=,解得111,2d a d a =.所以213a a =.选①③作条件证明②:因为213a a =,{}n a 是等差数列, 所以公差2112d a a a =-=, 所以()21112n n n S na d n a -=+=1n S a n =, )11111n n S S a n a n a +=+ 所以{}n S 是等差数列. 选②③作条件证明①: [方法一]:定义法(0)n S an b a =+>,则()2n S an b =+, 当1n =时,()211a S a b ==+;当2n ≥时,()()221n n n a S S an b an a b -=-=+--+()22a an a b =-+;因为213a a =,所以()()2323a a b a b +=+,解得0b =或43a b =-; 当0b =时,()221,21n a a a a n ==-,当2n ≥时,2-1-2n n a a a =满足等差数列的定义,此时{}n a 为等差数列; 当43a b =-4=3n S an b an a =+-103aS =-<不合题意,舍去. 综上可知{}n a 为等差数列. [方法二]【最优解】:求解通项公式因为213a a =11S a =21212S a a a +{}n S 也为等差数列,所以公差1211d S S a ()1111n S a n d n a -=21n S n a =,当2n ≥时,()()221111121n n n a S S n a n a n a -=-=--=-,当1n =时,满足上式,故{}n a 的通项公式为()121n a n a =-,所以()1123n a n a -=-,112n n a a a --=,符合题意.【整体点评】这类题型在解答题中较为罕见,求解的关键是牢牢抓住已知条件,结合相关公式,逐步推演,选①②时,法一:利用等差数列的通项公式是关于n 的一次函数,直接设出(0)n S an b a =+>,平方后得到n S 的关系式,利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩得到{}n a 的通项公式,进而得到213a a =,是选择①②证明③的通式通法;法二:分别设出{}n a 与{}n S 的公差,写出各自的通项公式后利用两者的关系,对照系数,得到等量关系11d a =12d a =,进而得到213a a =;选①③时,按照正常的思维求出公差,表示出n S n S 进行证明;选②③时,法一:利用等差数列的通项公式是关于n 的一次函数,直接设出(0)n S an b a =+>,结合,n n a S 的关系求出n a ,根据213a a =可求b ,然后可证{}n a 是等差数n S 1211d S S a ==nS 的通项公式,利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求出{}n a 的通项公式,进而证明出结论.6.【2021年乙卷文科】设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2nn S T <. 【答案】(1)11()3n n a -=,3n nn b =;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)利用等差数列的性质及1a 得到29610q q -+=,解方程即可; (2)利用公式法、错位相减法分别求出,n n S T ,再作差比较即可. 【详解】(1)因为{}n a 是首项为1的等比数列且1a ,23a ,39a 成等差数列,所以21369a a a =+,所以211169a q a a q =+,即29610q q -+=,解得13q =,所以11()3n n a -=,所以33n n n na nb ==. (2)[方法一]:作差后利用错位相减法求和211213333n n n n nT --=++++,012111111223333-⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭n n S , 230121123111112333323333n n n n S n T -⎛⎫⎛⎫-=++++-++++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭012111012222333---++++111233---+n n n n .设0121111101212222Γ3333------=++++n n n , ⑧ 则1231111012112222Γ33333-----=++++n nn . ⑨由⑧-⑨得1121113312111113322Γ13233332313--⎛⎫--- ⎪⎛⎫⎝⎭=-++++-=-+- ⎪⎝⎭-n n n n n n n .所以211312Γ432323----=--=-⨯⨯⨯n n n n n n . 因此10232323--=-=-<⨯⨯n n n n n S n n nT . 故2nn S T <. [方法二]【最优解】:公式法和错位相减求和法证明:由(1)可得11(1)313(1)12313n n n S ⨯-==--,211213333n n nn nT --=++++,① 231112133333n n n n nT +-=++++,② ①-②得23121111333333n n n n T +=++++- 1111(1)1133(1)1323313n n n n n n ++-=-=---,所以31(1)4323n n nnT =--⋅,所以2n n S T -=3131(1)(1)043234323n n n n n n ----=-<⋅⋅, 所以2nn S T <. [方法三]:构造裂项法由(Ⅰ)知13⎛⎫= ⎪⎝⎭n n b n ,令1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,且1+=-n n n b c c ,即1111()[(1)]333αβαβ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭nnn n n n ,通过等式左右两边系数比对易得33,24αβ==,所以331243nn c n ⎛⎫⎛⎫=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则12113314423nn n n n T b b b c c +⎛⎫⎛⎫=+++=-=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,下同方法二.[方法四]:导函数法 设()231()1-=++++=-n nx x f x x x x x x,由于()()()()()()1221'111'11(1)'1(1)1n n n n nx x x x x x x x nx n x x x x +⎡⎤⎡⎤⎡⎤----⨯--+-+⎣⎦⎣⎦⎢⎥==---⎢⎥⎣⎦, 则12121(1)()123(1)+-+-+=++++='-n nn nx n x f x x x nxx .又1111333-⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭n n n b n n ,所以2112311111233333n n n T b b b b n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++++=+⨯+⨯++⋅=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦12111(1)11133333113n nn n f +⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⋅=⨯ ⎪⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭' 13113311(1)4334423n nnn n n +⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,下同方法二. 【整体点评】本题主要考查数列的求和,涉及到等差数列的性质,错位相减法求数列的和,考查学生的数学运算能力,是一道中档题,其中证明不等式时采用作差法,或者作商法要根据式子得结构类型灵活选择,关键是要看如何消项化简的更为简洁.(2)的方法一直接作差后利用错位相减法求其部分和,进而证得结论;方法二根据数列的不同特点,分别利用公式法和错位相减法求得,n n S T ,然后证得结论,为最优解;方法三采用构造数列裂项求和的方法,关键是构造1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,使1+=-n n n b c c ,求得n T 的表达式,这是错位相减法的一种替代方法,方法四利用导数方法求和,也是代替错位相减求和法的一种方法.7.【2021年乙卷理科】记n S 为数列{}n a 的前n 项和,n b 为数列{}n S 的前n 项积,已知212n nS b +=. (1)证明:数列{}n b 是等差数列; (2)求{}n a 的通项公式.【答案】(1)证明见解析;(2)()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩. 【解析】 【分析】 (1)由已知212n n S b +=得221n n n b S b =-,且0n b ≠,取1n =,得132b =,由题意得1212222212121n n n b b b b b b b ⋅⋅⋅⋅=---,消积得到项的递推关系111221n n n n b bb b +++=-,进而证明数列{}n b 是等差数列;(2)由(1)可得n b 的表达式,由此得到n S 的表达式,然后利用和与项的关系求得()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩.【详解】 (1)[方法一]:由已知212n n S b +=得221n n n b S b =-,且0n b ≠,12n b ≠, 取1n =,由11S b =得132b =, 由于n b 为数列{}n S 的前n 项积, 所以1212222212121n n n b b b b b b b ⋅⋅⋅⋅=---, 所以1121121222212121n n n b b b b b b b +++⋅⋅⋅⋅=---, 所以111221n n n nb bb b +++=-,由于10n b +≠ 所以12121n n b b +=-,即112n n b b +-=,其中*n N ∈所以数列{}n b 是以132b =为首项,以12d =为公差等差数列; [方法二]【最优解】: 由已知条件知1231-⋅=⋅⋅⋅⋅n n n b S S S S S ①于是11231(2)--=⋅⋅⋅⋅≥n n b S S S S n . ②由①②得1nn n b S b -=. ③又212n nS b +=, ④ 由③④得112n n b b --=. 令1n =,由11S b =,得132b =. 所以数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列. [方法三]: 由212n n S b +=,得22=-nn n S b S ,且0n S ≠,0n b ≠,1n S ≠. 又因为111--=⋅⋅=⋅n n n n n b S S S S b ,所以1122-==-n n n n b b S S ,所以()1111(2)2222212---=-==≥---n n n n n n n S S b b n S S S .在212n n S b +=中,当1n =时,1132==b S . 故数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列. [方法四]:数学归纳法 由已知212n n S b +=,得221n n n b S b =-,132b =,22b =,352=b ,猜想数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列,且112n b n =+. 下面用数学归纳法证明. 当1n =时显然成立.假设当n k =时成立,即121,21+=+=+k k k b k S k .那么当1n k =+时,11112++⎛⎫==+ ⎪⎝⎭k k k b b S k 331(1)1222k k k k ++⋅==+++. 综上,猜想对任意的n ∈N 都成立.即数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列. (2)由(1)可得,数列{}n b 是以132b =为首项,以12d =为公差的等差数列, ()3111222n n b n ∴=+-⨯=+, 22211n n n b n S b n+==-+,当n =1时,1132a S ==, 当n ≥2时,()121111n n n n n a S S n n n n -++=-=-=-++,显然对于n =1不成立, ∴()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩. 【整体点评】 (1)方法一从212n n S b +=得221n n n b S b =-,然后利用n b 的定义,得到数列{}n b 的递推关系,进而替换相除消项得到相邻两项的关系,从而证得结论; 方法二先从n b 的定义,替换相除得到1nn n b S b -=,再结合212n n S b +=得到112n n b b --=,从而证得结论,为最优解; 方法三由212n n S b +=,得22=-n n n S b S ,由n b 的定义得1122-==-n n n n b b S S ,进而作差证得结论;方法四利用归纳猜想得到数列112n b n =+,然后利用数学归纳法证得结论. (2)由(1)的结论得到112n b n =+,求得n S 的表达式,然后利用和与项的关系求得{}n a 的通项公式;8.【2021年新高考1卷】已知数列{}n a 满足11a =,11,,2,.n n n a n a a n ++⎧=⎨+⎩为奇数为偶数 (1)记2n n b a =,写出1b ,2b ,并求数列{}n b 的通项公式; (2)求{}n a 的前20项和.【答案】(1)122,5,31n b b b n ===-;(2)300. 【解析】【分析】(1)方法一:由题意结合递推关系式确定数列{}n b 的特征,然后求和其通项公式即可; (2)方法二:分组求和,结合等差数列前n 项和公式即可求得数列的前20项和. 【详解】解:(1)[方法一]【最优解】:显然2n 为偶数,则21222212,1n n n n a a a a +++=+=+, 所以2223n n a a +=+,即13n n b b +=+,且121+12b a a ===, 所以{}n b 是以2为首项,3为公差的等差数列, 于是122,5,31n b b b n ===-. [方法二]:奇偶分类讨论由题意知1231,2,4a a a ===,所以122432,15b a b a a ====+=. 由11n n a a +-=(n 为奇数)及12n n a a +-=(n 为偶数)可知, 数列从第一项起,若n 为奇数,则其后一项减去该项的差为1, 若n 为偶数,则其后一项减去该项的差为2.所以*23()n n a a n N +-=∈,则()11331n b b n n =+-⨯=-.[方法三]:累加法由题意知数列{}n a 满足*113(1)1,()22nn n a a a n +-==++∈N .所以11213(1)11222b a a -==++=+=,322433223(1)3(1)11212352222b a a a a a --==++=+=+++=++=+=,则222121222111()()()121221+n n n n n n b a a a a a a a a a ---==-+-+-+=+++++++12(1)131n n n =+-+=-⨯.所以122,5b b ==,数列{}n b 的通项公式31n b n =-. (2)[方法一]:奇偶分类讨论 20123201351924620++++++++()()S a a a a a a a a a a a a =+=+++1231012310(1111)b b b b b b b b =-+-+-++-+++++110()102103002b b +⨯=⨯-=. [方法二]:分组求和由题意知数列{}n a 满足12212121,1,2n n n n a a a a a -+==+=+, 所以2122123n n n a a a +-=+=+.所以数列{}n a 的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;同理,由2221213n n n a a a ++=+=+知数列{}n a 的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列. 从而数列{}n a 的前20项和为: 201351924260()()S a a a a a a a a =+++++++++1091091013102330022⨯⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=. 【整体点评】(1)方法一:由题意讨论{}n b 的性质为最一般的思路和最优的解法;方法二:利用递推关系式分类讨论奇偶两种情况,然后利用递推关系式确定数列的性质; 方法三:写出数列{}n a 的通项公式,然后累加求数列{}n b 的通项公式,是一种更加灵活的思路.(2)方法一:由通项公式分奇偶的情况求解前n 项和是一种常规的方法;方法二:分组求和是常见的数列求和的一种方法,结合等差数列前n 项和公式和分组的方法进行求和是一种不错的选择.9.【2021年新高考2卷】记n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,若35244,a S a a S ==. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)求使n n S a >成立的n 的最小值. 【答案】(1)26n a n =-;(2)7. 【解析】 【分析】(1)由题意首先求得3a 的值,然后结合题意求得数列的公差即可确定数列的通项公式;(2)首先求得前n 项和的表达式,然后求解二次不等式即可确定n 的最小值. 【详解】(1)由等差数列的性质可得:535S a =,则:3335,0a a a =∴=,设等差数列的公差为d ,从而有:()()22433a a a d a d d =-+=-,()()()41234333322S a a a a a d a d a a d d =+++=-+-++-=-, 从而:22d d -=-,由于公差不为零,故:2d =, 数列的通项公式为:()3326n a a n d n =+-=-.(2)由数列的通项公式可得:1264a =-=-,则:()()214252n n n S n n n -=⨯-+⨯=-,则不等式n n S a >即:2526n n n ->-,整理可得:()()160n n -->, 解得:1n <或6n >,又n 为正整数,故n 的最小值为7. 【点睛】等差数列基本量的求解是等差数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等差数列的有关公式并能灵活运用.10.【2020年新课标1卷理科】设{}n a 是公比不为1的等比数列,1a 为2a ,3a 的等差中项. (1)求{}n a 的公比;(2)若11a =,求数列{}n na 的前n 项和.【答案】(1)2-;(2)1(13)(2)9nn n S -+-=. 【解析】 【分析】(1)由已知结合等差中项关系,建立公比q 的方程,求解即可得出结论;(2)由(1)结合条件得出{}n a 的通项,根据{}n na 的通项公式特征,用错位相减法,即可求出结论. 【详解】(1)设{}n a 的公比为q ,1a 为23,a a 的等差中项,212312,0,20a a a a q q =+≠∴+-=,1,2q q ≠∴=-;(2)设{}n na 的前n 项和为n S ,111,(2)n n a a -==-,21112(2)3(2)(2)n n S n -=⨯+⨯-+⨯-++-,①23121(2)2(2)3(2)(1)(2)(2)n n n S n n --=⨯-+⨯-+⨯-+--+-,②①-②得,2131(2)(2)(2)(2)n n n S n -=+-+-++---1(2)1(13)(2)(2)1(2)3n n n n n ---+-=--=--, 1(13)(2)9nn n S -+-∴=. 【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的计算、等差中项的性质,以及错位相减法求和,考查计算求解能力,属于基础题.11.【2020年新课标3卷理科】设数列{an }满足a 1=3,134n n a a n +=-. (1)计算a 2,a 3,猜想{an }的通项公式并加以证明; (2)求数列{2nan }的前n 项和Sn .【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,证明见解析;(2)1(21)22n n S n +=-⋅+.【解析】 【分析】(1)方法一:(通性通法)利用递推公式得出23,a a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可;(2)方法一:(通性通法)根据通项公式的特征,由错位相减法求解即可. 【详解】 (1)[方法一]【最优解】:通性通法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+.证明如下:当1n =时,13a =成立;假设()n k k *=∈N 时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,1343(21)4232(1)1k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立. 则对任意的*n N ∈,都有21n a n =+成立; [方法二]:构造法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=.由123,5a a ==得212a a -=.134n n a a n +=-,则134(1)(2)n n a a n n -=--≥,两式相减得()1134n n n n a a a a +--=--.令1n n n b a a +=-,且12b =,所以134n n b b -=-,两边同时减去2,得()1232n n b b --=-,且120b -=,所以20n b -=,即12n n a a +-=,又212a a -=,因此{}n a 是首项为3,公差为2的等差数列,所以21n a n =+. [方法三]:累加法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=. 由134n n a a n +=-得1114333n n n n n a a n +++-=-,即2121214333a a -=-⨯,3232318333a a -=-⨯, (111)4(1)(2)333n n nn n a a n n ---=--⨯≥.以上各式等号两边相加得1123111412(1)33333n n n a a n ⎡⎤-=-⨯+⨯++-⨯⎢⎥⎣⎦,所以1(21)33n n n a n =+⋅.所以21(2)n a n n =+≥.当1n =时也符合上式.综上所述,21n a n =+.[方法四]:构造法21322345,387a a a a =-==-=,猜想21n a n =+.由于134n n a a n +=-,所以可设()1(1)3n n a n a n λμλμ++++=++,其中,λμ为常数.整理得1322n n a a n λμλ+=++-.故24,20λμλ=--=,解得2,1λμ=-=-.所以()112(1)13(21)3211n n n a n a n a +-+-=--=⋅⋅⋅=-⨯-.又130a -=,所以{}21n a n --是各项均为0的常数列,故210n a n --=,即21n a n =+.(2)由(1)可知,2(21)2n nn a n ⋅=+⋅[方法一]:错位相减法231325272(21)2(21)2n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,① 23412325272(21)2(21)2n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,②由①-②得:()23162222(21)2n n n S n +-=+⨯+++-+⋅()21121262(21)212n n n -+-=+⨯-+⋅⨯-1(12)22n n +=-⋅-,即1(21)22n n S n +=-⋅+.[方法二]【最优解】:裂项相消法112(21)2(21)2(23)2n n n n n n n a n n n b b ++=+=---=-,所以231232222n n nS a a a a =++++()()()()2132431n n b b b b b b b b +=-+-+-++-11n b b +=-1(21)22n n +=-+.[方法三]:构造法当2n ≥时,1(21)2n n n S S n -=++⋅,设11()2[(1)]2n n n n S pn q S p n q --++⋅=+-+⋅,即122nn n pn q p S S ----=+⋅,则2,21,2pq p -⎧=⎪⎪⎨--⎪=⎪⎩,解得4,2p q =-=.所以11(42)2[4(1)2]2n n n n S n S n --+-+⋅=+--+⋅,即{}(42)2n n S n +-+⋅为常数列,而1(42)22S +-+⋅=,所以(42)22n n S n +-+⋅=.故12(21)2n n S n +=+-⋅.[方法四]:因为12(21)2222422n n n n n nn a n n n -=+=⋅+=⋅+,令12n n b n -=⋅,则()()231()0,11n n x x f x x x x x x x-=++++=≠-,()121211(1)()1231(1)nn n n x x nx n x f x x x nx x x +-'⎡⎤-+-+=++++==⎢⎥--⎢⎥⎣⎦', 所以12n b b b +++21122322n n -=+⋅+⋅++⋅1(2)12(1)2n nf n n +==+-+'⋅.故234(2)2222nn S f =++'+++()1212412(1)212n n nn n +-⎡⎤=+⋅-++⎣⎦-1(21)22n n +=-+.【整体点评】(1)方法一:通过递推式求出数列{}n a 的部分项从而归纳得出数列{}n a 的通项公式,再根据数学归纳法进行证明,是该类问题的通性通法,对于此题也是最优解; 方法二:根据递推式134n n a a n +=-,代换得134(1)(2)n n a a n n -=--≥,两式相减得()1134n n n n a a a a +--=--,设1n n n b a a +=-,从而简化递推式,再根据构造法即可求出n b ,从而得出数列{}n a 的通项公式; 方法三:由134n n a a n +=-化简得1114333n n n n n a a n+++-=-,根据累加法即可求出数列{}n a 的通项公式; 方法四:通过递推式求出数列{}n a 的部分项,归纳得出数列{}n a 的通项公式,再根据待定系数法将递推式变形成()1(1)3n n a n a n λμλμ++++=++,求出,λμ,从而可得构造数列为常数列,即得数列{}n a 的通项公式. (2)方法一:根据通项公式的特征可知,可利用错位相减法解出,该法也是此类题型的通性通法; 方法二:根据通项公式裂项,由裂项相消法求出,过程简单,是本题的最优解法;方法三:由2n ≥时,1(21)2nn n S S n -=++⋅,构造得到数列{}(42)2n n S n +-+⋅为常数列,从而求出;方法四:将通项公式分解成12(21)2222422n n n n n nn a n n n -=+=⋅+=⋅+,利用分组求和法分别求出数列{}{}12,2n n n -⋅的前n 项和即可,其中数列{}12n n -⋅的前n 项和借助于函数()()231()0,11n n x x f x x x x x x x-=++++=≠-的导数,通过赋值的方式求出,思路新颖独特,很好的简化了运算.12.【2020年新课标3卷文科】设等比数列{an }满足124a a +=,318a a -=. (1)求{an }的通项公式;(2)记n S 为数列{log 3an }的前n 项和.若13m m m S S S +++=,求m . 【答案】(1)13-=n n a ;(2)6m =. 【解析】【分析】(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,根据题意,列出方程组,求得首项和公比,进而求得通项公式;(2)由(1)求出3{log }n a 的通项公式,利用等差数列求和公式求得n S ,根据已知列出关于m 的等量关系式,求得结果. 【详解】(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,根据题意,有1121148a a q a q a +=⎧⎨-=⎩,解得113a q =⎧⎨=⎩,所以13-=n n a ;(2)令313log log 31n n n b a n -===-, 所以(01)(1)22n n n n n S +--==, 根据13m m m S S S +++=,可得(1)(1)(2)(3)222m m m m m m -++++=, 整理得2560m m --=,因为0m >,所以6m =, 【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的计算,以及等差数列求和公式的应用,考查计算求解能力,属于基础题目.13.【2020年新高考1卷(山东卷)】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记m b 为{}n a 在区间*(0,]()m m ∈N 中的项的个数,求数列{}m b 的前100项和100S . 【答案】(1)2n n a =;(2)100480S =. 【解析】 【分析】(1)利用基本元的思想,将已知条件转化为1,a q 的形式,求解出1,a q ,由此求得数列{}n a 的通项公式.(2)方法一:通过分析数列{}m b 的规律,由此求得数列{}m b 的前100项和100S .【详解】(1)由于数列{}n a 是公比大于1的等比数列,设首项为1a ,公比为q ,依题意有31121208a q a q a q ⎧+=⎨=⎩,解得解得12,2a q ==,或1132,2a q ==(舍), 所以2n n a =,所以数列{}n a 的通项公式为2n n a =. (2)[方法一]:规律探索由于123456722,24,28,216,232,264,2128=======,所以 1b 对应的区间为(0,1],则10b =;23,b b 对应的区间分别为(0,2],(0,3],则231b b ==,即有2个1;4567,,,b b b b 对应的区间分别为(0,4],(0,5],(0,6],(0,7],则45672b b b b ====,即有22个2; 8915,,,b b b 对应的区间分别为(0,8],(0,9],,(0,15],则89153b b b ====,即有32个3;161731,,,b b b 对应的区间分别为(0,16],(0,17],,(0,31],则1617314b b b ====,即有42个4; 323363,,,b b b 对应的区间分别为(0,32],(0,33],,(0,63],则3233635b b b ====,即有52个5; 6465100,,,b b b 对应的区间分别为(0,64],(0,65],,(0,100],则64651006b b b ====,即有37个6.所以23451001222324252637480S =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.[方法二]【最优解】:由题意,2n m ≤,即2log n m ≤,当1m =时,10b =.当)12,21k k m +⎡∈-⎣时,,m b k k *=∈N ,则()()()()1001234573233636465100S b b b b b b b b b b b b =++++++++++++++0122438416532637480=+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.[方法三]:由题意知)1,2,2k k m b k m +⎡=∈⎣,因此,当1m =时,10b =;[2,4)m ∈时,1m b =;[4,8)m ∈时,2m b =;[8,16)m ∈时,3m b =;[16,32)m ∈时,4m b =;[32,64)m ∈时,5m b =;[64,128)m ∈时,6m b =.所以1001234100S b b b b b =+++++ 0(11)(222)(666)=++++++++++0122438416532637480=+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.所以数列{}n b 的前100项和100480S =. 【整体点评】(2)方法一:通过数列{}n a 的前几项以及数列{}m b 的规律可以得到12100,,,b b b 的值,从而求出数列{}m b 的前100项和,这是本题的通性通法;方法二:通过解指数不等式可得数列{}m b 的通项公式,从而求出数列{}m b 的前100项和,是本题的最优解;方法三,是方法一的简化版.14.【2020年新高考2卷(海南卷)】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求112231(1)n n n a a a a a a -+-+⋯+-.【答案】(1)2nn a =;(2)2382(1)55n n +-- 【解析】 【分析】(1)由题意得到关于首项、公比的方程组,求解方程组得到首项、公比的值即可确定数列的通项公式;(2)首先求得数列(){}111n n n a a -+-的通项公式,然后结合等比数列前n 项和公式求解其前n 项和即可. 【详解】(1) 设等比数列{}n a 的公比为q (q >1),则32411231208a a a q a q a a q ⎧+=+=⎨==⎩, 整理可得:22520q q -+=, 11,2,2q q a >==,数列的通项公式为:1222n nn a -=⋅=.(2)由于:()()()1121111122112n n n n n n n n a a --++-+=-⨯⨯=--,故:112231(1)n n n a a a a a a -+-+⋯+-35791212222(1)2n n -+=-+-+⋯+-⋅()()3223221282(1)5512nn n +⎡⎤--⎢⎥⎣⎦==----. 【点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,等差数列与等比数列求和公式是数列求和的基础. 15.【2019年新课标1卷文科】记Sn 为等差数列{an }的前n 项和,已知S 9=-a 5. (1)若a 3=4,求{an }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得Sn ≥an 的n 的取值范围. 【答案】(1)210n a n =-+; (2)110()n n *≤≤∈N . 【解析】 【分析】(1)首项设出等差数列的首项和公差,根据题的条件,建立关于1a 和d 的方程组,求得1a 和d 的值,利用等差数列的通项公式求得结果;(2)根据题意有50a =,根据10a >,可知0d <,根据n n S a >,得到关于n 的不等式,从而求得结果. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,根据题意有111989(4)224a d a d a d ⨯⎧+=-+⎪⎨⎪+=⎩,解答182a d =⎧⎨=-⎩,所以8(1)(2)210n a n n =+-⨯-=-+,所以等差数列{}n a 的通项公式为210n a n =-+; (2)由条件95S a =-,得559a a =-,即50a =,因为10a >,所以0d <,并且有5140a a d =+=,所以有14a d =-, 由n n S a ≥得11(1)(1)2n n na d a n d -+≥+-,整理得2(9)(210)n n d n d -≥-, 因为0d <,所以有29210n n n -≤-,即211100n n -+≤, 解得110n ≤≤,所以n 的取值范围是:110()n n *≤≤∈N 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有等差数列的通项公式,等差数列的求和公式,在解题的过程中,需要认真分析题意,熟练掌握基础知识是正确解题的关键.16.【2019年新课标2卷理科】已知数列{an }和{bn }满足a 1=1,b 1=0,1434n n n a a b +-=+ ,1434n n n b b a +-=-.(1)证明:{an +bn }是等比数列,{an –bn }是等差数列; (2)求{an }和{bn }的通项公式. 【答案】(1)见解析;(2)1122nn a n,1122nnb n.【解析】 【分析】(1)可通过题意中的1434n n n a a b +-=+以及1434n n n b b a +-=-对两式进行相加和相减即可推导出数列{}n n a b +是等比数列以及数列{}n n a b -是等差数列;(2)可通过(1)中的结果推导出数列{}n n a b +以及数列{}n n a b -的通项公式,然后利用数列{}n n a b +以及数列{}n n a b -的通项公式即可得出结果.【详解】(1)由题意可知1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-,111a b ,111a b -=, 所以1144323442n n n n n n n n a b a b b a a b ,即1112n n n n a b a b ,n n 22n n 因为11443434448n n n n n n n n a b a b b a a b ,所以112n n n n a b a b ,数列{}n n a b -是首项1、公差为2的等差数列,21n na b n .(2)由(1)可知,112n n n a b ,21n na b n ,所以111222nnn n n na ab a b n,111222nn n n n nb a b a b n.【点睛】本题考查了数列的相关性质,主要考查了等差数列以及等比数列的相关证明,证明数列是等差数列或者等比数列一定要结合等差数列或者等比数列的定义,考查推理能力,考查化归与转化思想,是中档题.17.【2019年新课标2卷文科】已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,1322,216a a a ==+. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设2log n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和.【答案】(1)212n n a -=;(2)2n S n =.【解析】 【分析】(1)本题首先可以根据数列{}n a 是等比数列将3a 转化为21a q ,2a 转化为1a q ,再然后将其带入32216a a 中,并根据数列{}n a 是各项均为正数以及12a =即可通过运算得出结果;(2)本题可以通过数列{}n a 的通项公式以及对数的相关性质计算出数列{}n b 的通项公式,再通过数列{}n b 的通项公式得知数列{}n b 是等差数列,最后通过等差数列求和公式即可得出结果. 【详解】(1)因为数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,32216a a ,12a =, 所以令数列{}n a 的公比为q ,2231=2a a q q ,212a a qq ,所以22416q q =+,解得2q =-(舍去)或4,n n (2)因为2log n n b a =,所以21n b n =-,+121n b n ,12n nb b , 所以数列{}n b 是首项为1、公差为2的等差数列,21212n n S nn .【点睛】本题考查数列的相关性质,主要考查等差数列以及等比数列的通项公式的求法,考查等差数列求和公式的使用,考查化归与转化思想,考查计算能力,是简单题.18.【2018年新课标1卷文科】已知数列{}n a 满足11a =,()121n n na n a +=+,设nn a b n=. (1)求123b b b ,,;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由; (3)求{}n a 的通项公式.【答案】(1)11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列.理由见解析;(3)12n n a n -=⋅.【解析】 【分析】(1)根据题中条件所给的数列{}n a 的递推公式()121n n na n a +=+,将其化为()121n n n a a n++=,分别令1n =和2n =,代入上式求得24a =和312a =,再利用nn a b n=,从而求得11b =,22b =,34b =;(2)利用条件可以得到121n na a n n+=+,从而 可以得出12n n b b +=,这样就可以得到数列{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列; (3)借助等比数列的通项公式求得12n na n-=,从而求得12n n a n -=⋅. 【详解】(1)由条件可得()121n n n a a n++=.将1n =代入得,214a a =,而11a =,所以,24a =. 将2n =代入得,323a a =,所以,312a =.从而11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列. 由条件可得121n na a n n+=+,即12n n b b +=,又11b =, 所以{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列; (3)由(2)可得11122n n nn a b n--==⨯=,所以12n n a n -=⋅. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有根据数列的递推公式确定数列的项,根据不同数列的项之间的关系,确定新数列的项,利用递推关系整理得到相邻两项之间的关系确定数列是等比数列,根据等比数列通项公式求得数列{}n b 的通项公式,借助于{}n b 的通项公式求得数列{}n a 的通项公式,从而求得最后的结果.19.【2018年新课标2卷理科】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.【答案】(1)an =2n –9,(2)Sn =n 2–8n ,最小值为–16. 【解析】 【详解】分析:(1)根据等差数列前n 项和公式,求出公差,再代入等差数列通项公式得结果,(2)根据等差数列前n 项和公式得n S 的二次函数关系式,根据二次函数对称轴以及自变量为正整数求函数最值.详解:(1)设{an }的公差为d ,由题意得3a 1+3d =–15. 由a 1=–7得d =2.所以{an }的通项公式为an =2n –9. (2)由(1)得Sn =n 2–8n =(n –4)2–16. 所以当n =4时,Sn 取得最小值,最小值为–16.点睛:数列是特殊的函数,研究数列最值问题,可利用函数性质,但要注意其定义域为正整数集这一限制条件.20.【2018年新课标3卷理科】等比数列{}n a 中,15314a a a ==,. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m . 【答案】(1)()12n n a -=-或12n n a -= .(2)6m =. 【解析】 【详解】分析:(1)列出方程,解出q 可得;(2)求出前n 项和,解方程可得m .详解:(1)设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去),2q =-或2q =. 故()12n n a -=-或12n n a -=.(2)若()12n n a -=-,则()123nn S --=.由63m S =得()2188m-=-,此方程没有正整数解.若12n n a -=,则21nn S =-.由63m S =得264m =,解得6m =.综上,6m =.点睛:本题主要考查等比数列的通项公式和前n 项和公式,属于基础题.。
高考数学压轴专题专题备战高考《数列》难题汇编附答案解析
高中数学《数列》期末考知识点一、选择题1.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若32S =,618S =,则106S S 等于( ) A .-3 B .5C .-31D .33【答案】D 【解析】 【分析】先由题设条件结合等比数列的前n 项和公式,求得公比q ,再利用等比数列的前n 项和公式,即可求解106S S 的值,得到答案.【详解】由题意,等比数列{}n a 中32S =,618S =,可得313366316(1)1121(1)11181a q S q q a q S q q q ---====--+-,解得2q =, 所以101105105516(1)11133(1)11a q S q q q a q S q q---===+=---. 故选:D . 【点睛】本题主要考查了等比数列的前n 项和公式的应用,其中解答中熟记等比数列的前n 项和公式,准确计算是解答的关键,着重考查了推理与计算能力.2.数列{}n a :1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,称为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.该数列从第三项开始,每项等于其前相邻两项之和.即:21n n n a a a ++=+.记该数列{}n a 的前n 项和为n S ,则下列结论正确的是( )A .201920202S a =+B .201920212S a =+C .201920201S a =-D .201920211S a =-【答案】D 【解析】 【分析】根据递推关系利用裂项相消法探求和项与通项关系,即得结果. 【详解】因为1233243546521()()()()()n n n n S a a a a a a a a a a a a a a ++=++++=-+-+-+-+-L L 2221n n a a a ++=-=-,所以201920211S a =-,选D. 【点睛】本题考查裂项相消法,考查基本分析判断能力,属中档题.3.数列{}n a 满足12a =,对于任意的*n N ∈,111n na a +=-,则2018a =( ) A .-1 B .12C .2D .3【答案】A 【解析】 【分析】先通过递推公式111n na a +=-,找出此周期数列的周期,再计算2018a 的值. 【详解】111n na a +=-Q ,2111111111n n n na a a a ++∴===----, 32111111n nn n a a a a ++∴===-⎛⎫-- ⎪⎝⎭,故有3n n a a +=,则20183672221111a a a a ⨯+====-- 故选:A 【点睛】本题考查根据数列递推公式求数列各项的值,属于中档题.4.函数()f x 对任意正整数,a b 满足条件()()()f a b f a f b +=⋅,且()12f =,(2)(4)(6)(2018)(1)(3)(5)(2017)f f f f f f f f ++++L 的值是( )A .1008B .1009C .2016D .2018【答案】D 【解析】 【分析】由题意结合()()()f a b f a f b +=⋅求解()()()()()()()()24620181352017f f f f f f f f ++++L 的值即可.【详解】在等式()()()f a b f a f b +=⋅中,令1b =可得:()()()()112f a f a f f a +==, 则()()12f a f a +=,据此可知: ()()()()()()()()24620181352017f f f f f f f f ++++L 2222210092018=++++=⨯=L .本题选择D 选项. 【点睛】本题主要考查抽象函数的性质,函数的求值方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.5.数列{a n },满足对任意的n ∈N +,均有a n +a n +1+a n +2为定值.若a 7=2,a 9=3,a 98=4,则数列{a n }的前100项的和S 100=( ) A .132 B .299C .68D .99【答案】B 【解析】 【分析】由12n n n a a a ++++为定值,可得3n n a a +=,则{}n a 是以3为周期的数列,求出123,,a a a ,即求100S . 【详解】对任意的n ∈+N ,均有12n n n a a a ++++为定值,()()123120n n n n n n a a a a a a +++++∴++-++=,故3n n a a +=,{}n a ∴是以3为周期的数列,故17298392,4,3a a a a a a ======,()()()100123979899100123133S a a a a a a a a a a a ∴=+++++++=+++L ()332432299=+++=.故选:B . 【点睛】本题考查周期数列求和,属于中档题.6.已知等比数列{a n },a n >0,a 1=256,S 3=448,T n 为数列{a n }的前n 项乘积,则当T n 取得最大值时,n =( )A .8B .9C .8或9D .8.5【答案】C 【解析】 【分析】设等比数列{a n }的公比为q ,由a n >0,可得q >0.根据a 1=256,S 3=448,可得256(1+q +q 2)=448,解得q .可得a n ,T n ,利用二次函数的单调性即可得出. 【详解】设等比数列{a n }的公比为q ,∵a n >0,∴q >0. ∵a 1=256,S 3=448, ∴256(1+q +q 2)=448, 解得q 12=. ∴a n =25611()2n -⨯=29﹣n .T n =28•27•……•29﹣n=28+7+…+9﹣n()217289[)89242222n n n ⎛⎤--- ⎥+-⎝⎦==.∴当n =8或9时,T n 取得最大值时, 故选C . 【点睛】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式及其性质、二次函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.7.如果等差数列128,,,a a a L 的各项都大于零,公差0d ≠,则正确的关系为( ) A .1845a a a a > B .1845a a a a < C .1845a a a a +>+ D .1845a a a a =【答案】B 【解析】 【分析】先根据等差中项的性质,可排除C ,再利用作差比较,即可得到答案. 【详解】根据等差数列的性质,可得1845a a a a +=+,所以C 不正确;又由218451111(7)(3)(4)120a a a a a a d a d a d d -=+-++=-<,所以1845a a a a <.故选B . 【点睛】本题主要考查了等差数列的性质,等差数列的通项公式,以及作差比较法的应用,着重考查了推理与运算能力.8.将正整数20分解成两个正整数的乘积有120⨯,210⨯,45⨯三种,其中45⨯是这三种分解中两数差的绝对值最小的,我们称45⨯为20的最佳分解.当p q ⨯(p q ≤且*,p q ∈N )是正整数n 的最佳分解时我们定义函数()f n q p =-,则数列(){}5nf ()*n N ∈的前2020项的和为( )A .101051+B .1010514-C .1010512-D .101051-【答案】D 【解析】 【分析】首先利用信息的应用求出关系式的结果,进一步利用求和公式的应用求出结果. 【详解】解:依题意,当n 为偶数时,22(5)550nnn f =-=; 当n 为奇数时,111222(5)5545n n n n f +--=-=⨯,所以01100920204(555)S =++⋯+,101051451-=-g ,101051=-.故选:D 【点睛】本题考查的知识要点:信息题的应用,数列的求和的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题.9.已知单调递增的等比数列{}n a 中,2616a a ⋅=,3510a a +=,则数列{}n a 的前n 项和n S =( ) A .2124n -- B .1122n -- C .21n - D .122n +-【答案】B 【解析】 【分析】由等比数列的性质,可得到35,a a 是方程210160x x -+=的实数根,求得1,a q ,再结合等比数列的求和公式,即可求解. 【详解】由题意,等比数列{}n a 中,2616a a ⋅=,3510a a +=, 根据等比数列的性质,可得3516a a ⋅=,3510a a +=,所以35,a a 是方程210160x x -+=的实数根,解得352,8a a ==或358,2a a ==, 又因为等比数列{}n a 为单调递增数列,所以352,8a a ==,设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为(1)q q >可得214128a q a q ⎧=⎨=⎩,解得11,22a q ==,所以数列{}n a 的前n 项和11(12)122122nn n S --==--. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了等比数列的通项公式的基本量的运算,以及等比数列的前n 项和公式的应用,着重考查了推理与运算能力.10.已知数列{}n a 是等比数列,前n 项和为n S ,则“3152a a a >+”是“210n S -<”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】根据等比数列的通项公式与求和公式,即可判断命题间的关系. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,前n 项和为n S 若3152a a a >+,由等比数列的通项公式可得111242a a q a q >+,化简后可得()21210q a -<.因为()2210q -≥所以不等式的解集为10a < 若210n S -<当公比1q ≠±时, 210n S -<则10a <,可得3152a a a >+ 当公比1q =±时, 由210n S -<则10a <,可得3152a a a =+ 综上可知, “3152a a a >+”是“210n S -<”的充分不必要条件 故选:B 【点睛】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式的应用,在应用等比数列求和公式时,需记得讨论公比是否为1的情况,属于中档题.11.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n +1=a n +a (n ∈N *,a 为常数),若平面内的三个不共线的非零向量OAOB OC u u u r u u u r u u u r,,满足10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,A ,B ,C 三点共线且该直线不过O 点,则S 2010等于( ) A .1005 B .1006C .2010D .2012【答案】A 【解析】 【分析】根据a n +1=a n +a ,可判断数列{a n }为等差数列,而根据10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r,及三点A ,B ,C 共线即可得出a 1+a 2010=1,从而根据等差数列的前n 项和公式即可求出S 2010的值. 【详解】由a n +1=a n +a ,得,a n +1﹣a n =a ; ∴{a n }为等差数列;由10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r, 所以A ,B ,C 三点共线; ∴a 1005+a 1006=a 1+a 2010=1, ∴S 2010()12010201020101100522a a +⨯===. 故选:A. 【点睛】本题主要考查等差数列的定义,其前n 项和公式以及共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题.12.已知首项为1的正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,4a -、3a 、5a 成等差数列,则2020S 与2020a 的关系是( )A .2020202021S a =+B .2020202021S a =-C .2020202041S a =+D .2020202043S a =-【答案】B 【解析】 【分析】求出等比数列{}n a 的公比q ,然后求出2020S 和2020a ,由此可得出结论. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,4a -Q 、3a 、5a 成等差数列,3542a a a ∴=-,所以,220q q --=,0q >Q ,解得2q =,20192019202012a a q∴==,()20201202020201211a q S q-==--,因此,2020202021S a =-. 故选:B. 【点睛】本题考查等比数列求和公式以及通项公式的应用,涉及等差中项的应用,考查计算能力,属于中等题.13.等差数列{}n a 中,n S 为它的前n 项和,若10a >,200S >,210S <,则当n =( )时,n S 最大. A .8 B .9C .10D .11【答案】C 【解析】 【分析】根据等差数列的前n 项和公式与项的性质,得出100a >且110a <,由此求出数列{}n a 的前n 项和n S 最大时n 的值. 【详解】等差数列{}n a 中,前n 项和为n S ,且200S >,210S <, 即()()120201*********a a S a a +==+>,10110a a ∴+>,()1212111212102a a S a +==<,所以,110a <,则100a >,因此,当10n =时,n S 最大. 故选:C. 【点睛】本题考查了等差数列的性质和前n 项和最值问题,考查等差数列基本性质的应用,是中等题.14.在正整数数列中,由1开始依次按如下规则,将某些数取出.先取1;再取1后面两个偶数2,4;再取4后面最邻近的3个连续奇数5,7,9;再取9后面的最邻近的4个连续偶数10,12,14,16;再取此后最邻近的5个连续奇数17,19,21,23,25.按此规则一直取下去,得到一个新数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,则在这个新数列中,由1开始的第2 019个数是( ) A .3 971 B .3 972C .3 973D .3 974【答案】D 【解析】 【分析】先对数据进行处理能力再归纳推理出第n 组有n 个数且最后一个数为n 2,则前n 组共1+2+3+…+n ()12n n +=个数,运算即可得解.【详解】解:将新数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,分组为(1),(2,4),(5,7,9,),(10,12,14,16),(17,19,21,23,25)… 则第n 组有n 个数且最后一个数为n 2, 则前n 组共1+2+3+…+n ()12n n +=个数,设第2019个数在第n 组中,则()()120192120192n n n n ⎧+≥⎪⎪⎨-⎪⎪⎩<,解得n =64,即第2019个数在第64组中,则第63组最后一个数为632=3969,前63组共1+2+3+…+63=2016个数,接着往后找第三个偶数则由1开始的第2019个数是3974, 故选:D . 【点睛】本题考查了对数据的处理能力及归纳推理能力,考查等差数列前n 项和公式,属中档题.15.执行如图所示的程序框图,若输出的S 为154,则输入的n 为( )A .18B .19C .20D .21【答案】B 【解析】 【分析】找到输出的S 的规律为等差数列求和,即可算出i ,从而求出n . 【详解】由框图可知,()101231154S i =+++++⋯+-= , 即()1231153i +++⋯+-=,所以()11532i i -=,解得18i =,故最后一次对条件进行判断时18119i =+=,所以19n =. 故选:B【点睛】本题考查程序框图,要理解循环结构的程序框图的运行,考查学生的逻辑推理能力.属于简单题目.16.一对夫妇为了给他们的独生孩子支付将来上大学的费用,从孩子一周岁生日开始,每年到银行储蓄a 元一年定期,若年利率为r 保持不变,且每年到期时存款(含利息)自动转为新的一年定期,当孩子18岁生日时不再存入,将所有存款(含利息)全部取回,则取回的钱的总数为( ) A .17(1)a r + B .17[(1)(1)]ar r r +-+C .18(1)a r +D .18[(1)(1)]ar r r+-+【答案】D 【解析】 【分析】由题意可得:孩子18岁生日时将所有存款(含利息)全部取回,可以看成是以(1)a r +为首项,(1)r +为公比的等比数列的前17项的和,再由等比数列前n 项和公式求解即可. 【详解】 解:根据题意,当孩子18岁生日时,孩子在一周岁生日时存入的a 元产生的本利合计为17(1)a r +, 同理:孩子在2周岁生日时存入的a 元产生的本利合计为16(1)a r +, 孩子在3周岁生日时存入的a 元产生的本利合计为15(1)a r +,⋯⋯孩子在17周岁生日时存入的a 元产生的本利合计为(1)a r +,可以看成是以(1)a r +为首项,(1)r +为公比的等比数列的前17项的和, 此时将存款(含利息)全部取回, 则取回的钱的总数:17171618(1)[(1)1](1)(1)(1)[(1)(1)]11a r r aS a r a r a r r r r r++-=++++⋯⋯++==+-++-;故选:D . 【点睛】本题考查了不完全归纳法及等比数列前n 项和,属中档题.17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若816S =,61a =,则数列{}n a 的公差为( ) A .32B .32-C .23D .23-【答案】D【解析】【分析】根据等差数列公式直接计算得到答案.【详解】依题意,()()183********a a a a S ++===,故364a a +=,故33a =,故63233a a d -==-,故选:D . 【点睛】 本题考查了等差数列的计算,意在考查学生的计算能力.18.已知{}n a 是各项都为正数的等比数列,n S 是它的前n 项和,若47S =,821S =,则16S =( )A .48B .90C .105D .106【答案】C【解析】【分析】根据4841281612,,,S S S S S S S ---成等比数列即可求出16S .【详解】由等比数列的性质得4841281612,,,S S S S S S S ---成等比数列,所以1216127,14,21,S S S --成等比数列,所以121216162128,49,4956,105S S S S -=∴=∴-=∴=.故选:C【点睛】本题主要考查等比数列的性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.19.数列{}n a 满足11a =,对任意的*n N ∈都有11n n a a n +=++,则122016111a a a +++=L ( ) A .20152016B .40322017C .40342017D .20162017【答案】B【解析】【分析】 首先根据题设条件,由11n n a a n +=++,可得到递推关系为11n n a a n +-=+;接下来利用累加法可求得()12n n n a +=,从而()1211211n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,由此就可求得122016111a a a +++L 的值. 【详解】因为111n n n a a a n a n +=++=++,所以11n n a a n +-=+,用累加法求数列{}n a 的通项得:()()1211n n n a a a a a a -=+-+⋯+-()1122n n n +=++⋯+=, 所以()1211211n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 于是1232016111111111212222320162017a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ +++⋯+=-+-+⋯+-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 121201*********⎛⎫==- ⎪⎝⎭. 故选:B.【点睛】本题是一道考查数列的题目,掌握数列的递推关系以及求解前n 项和的方法是解答本题的关键,属于常考题.20.已知数列11n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是公比为13的等比数列,且10a >,若数列{}n a 是递增数列,则1a 的取值范围为( )A .(1,2)B .(0,3)C .(0,2)D .(0,1)【答案】D【解析】【分析】先根据已知条件求解出{}n a 的通项公式,然后根据{}n a 的单调性以及10a >得到1a 满足的不等关系,由此求解出1a 的取值范围.【详解】 由已知得11111113n n a a -⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则11111113n n a a -=⎛⎫⎛⎫-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.因为10a >,数列{}n a 是单调递增数列,所以10n n a a +>>,则111111*********n n a a ->⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 化简得111110113a a ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭,所以101a <<. 故选:D.【点睛】本题考查数列通项公式求解以及根据数列单调性求解参数范围,难度一般.已知数列单调性,可根据1,n n a a +之间的大小关系分析问题.。
等差数列经典试题(含答案)
一、等差数列选择题1.在等差数列{}n a 中,10a >,81335a a =,则n S 中最大的是( ) A .21SB .20SC .19SD .18S2.数列{}n a 是项数为偶数的等差数列,它的奇数项的和是24,偶数项的和为30,若它的末项比首项大212,则该数列的项数是( ) A .8B .4C .12D .163.等差数列{}n a 中,22a =,公差2d =,则10S =( ) A .200B .100C .90D .804.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和.若1476a a a ++=,则7S =( ) A .10-B .8C .12D .145.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,15a =,且满足122527n na a n n +-=--,若p ,*q ∈N ,p q >,则p q S S -的最小值为( )A .6-B .2-C .1-D .06.定义12nnp p p +++为n 个正数12,,,n p p p 的“均倒数”,若已知数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为12n ,又2n n a b =,则1223910111b b b b b b +++=( ) A .817 B .1021C .1123 D .9197.数列{}n a 为等差数列,11a =,34a =,则通项公式是( ) A .32n -B .322n - C .3122n - D .3122n + 8.已知等差数列{}n a 前n 项和为n S ,且351024a a a ++=,则13S 的值为( ) A .8B .13C .26D .1629.已知各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =,则3810b b b =( )A .1B .8C .4D .210.在数列{}n a 中,129a =-,()*13n n a a n +=+∈N ,则1220a a a +++=( )A .10B .145C .300D .32011.已知数列{}n a 中,11a =,22a =,对*n N ∀∈都有333122n n n a a a ++=+,则10a 等于( ) A .10BC .64D .412.在等差数列{}n a 中,若n S 为其前n 项和,65a =,则11S 的值是( ) A .60B .11C .50D .5513.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且132a a +=,422a a -=,则5S =( ) A .21B .15C .10D .6 14.设等差数列{}n a 的公差d ≠0,前n 项和为n S ,若425S a =,则99S a =( ) A .9B .5C .1D .5915.在等差数列{}n a 中,()()3589133224a a a a a ++++=,则此数列前13项的和是( ) A .13B .26C .52D .5616.在数列{}n a 中,11a =,且11nn na a na +=+,则其通项公式为n a =( ) A .211n n -+B .212n n -+C .221n n -+D .222n n -+17.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36B .48C .56D .7218.已知数列{x n }满足x 1=1,x 2=23,且11112n n n x x x -++=(n ≥2),则x n 等于( ) A .(23)n -1B .(23)n C .21n + D .12n + 19.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若7916+=a a ,则15S =( ) A .60B .120C .160D .24020.已知数列{}n a 是公差不为零的等差数列,且1109a a a +=,则12910a a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .278B .52C .3D .4二、多选题21.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,若612S S =,则下列结论中正确的有( ) A .1:17:2a d =-B .180S =C .当0d >时,6140a a +>D .当0d <时,614a a >22.题目文件丢失!23.题目文件丢失!24.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且35a =,73a =,则( ) A .12d =B .12d =-C .918S =D .936S =25.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知450,5S a ==,则( ) A .25n a n =-B .310na nC .228n S n n =- D .24n S n n =-26.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ()*n N ∈,公差0d ≠,690S=,7a 是3a 与9a 的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .2d =-B .120a =-C .当且仅当10n =时,n S 取最大值D .当0nS <时,n 的最小值为2227.下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的四个命题,其中的真命题为( ). A .数列{}n a 是递增数列 B .数列{}n na 是递增数列 C .数列{}na n是递增数列 D .数列{}3n a nd +是递增数列28.已知数列{}n a 满足:13a =,当2n ≥时,)211n a =-,则关于数列{}n a 说法正确的是( )A .28a =B .数列{}n a 为递增数列C .数列{}n a 为周期数列D .22n a n n =+29.无穷数列{}n a 的前n 项和2n S an bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}n a 可能为等差数列B .{}n a 可能为等比数列C .{}n a 中一定存在连续三项构成等差数列D .{}n a 中一定存在连续三项构成等比数列30.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若90a <,100a >,则下列结论正确的是( ) A .109S S >B .170S <C .1819S S >D .190S >【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等差数列选择题 1.B 【分析】设等差数列的公差为d .由已知得()()1137512a d a d +=+,可得关系1392a d =-.再运用求和公式和二次函数的性质可得选项. 【详解】设等差数列的公差为d .由81335a a =得,()()1137512a d a d +=+,整理得,1392a d =-. 又10a >,所以0d <,因此222120(20)2002222n d d d dS n a n n dn n d ⎛⎫=+-=-=-- ⎪⎝⎭, 所以20S 最大. 故选:B. 2.A 【分析】设项数为2n ,由题意可得()21212n d -⋅=,及6S S nd -==奇偶可求解. 【详解】设等差数列{}n a 的项数为2n , 末项比首项大212, ()212121;2n a a n d ∴-=-⋅=① 24S =奇,30S =偶,30246S S nd ∴-=-==奇偶②.由①②,可得32d =,4n =, 即项数是8, 故选:A. 3.C 【分析】先求得1a ,然后求得10S .【详解】依题意120a a d =-=,所以101104545290S a d =+=⨯=. 故选:C 4.D 【分析】利用等差数列下标性质求得4a ,再利用求和公式求解即可 【详解】147446=32a a a a a ++=∴=,则()177477142a a S a +=== 故选:D 5.A 【分析】 转化条件为122527n na a n n +-=--,由等差数列的定义及通项公式可得()()2327n a n n =--,求得满足0n a ≤的项后即可得解.【详解】 因为122527n n a a n n +-=--,所以122527n na a n n +-=--, 又1127a =--,所以数列27n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是以1-为首项,公差为2的等差数列, 所以()1212327na n n n =-+-=--,所以()()2327n a n n =--, 令()()23270n a n n =--≤,解得3722n ≤≤, 所以230,0a a <<,其余各项均大于0, 所以()()()3123min13316p q S S a a S S =-=+=⨯-+--⨯=-.故选:A. 【点睛】解决本题的关键是构造新数列求数列通项,再将问题转化为求数列中满足0n a ≤的项,即可得解. 6.D 【分析】由题意结合新定义的概念求得数列的前n 项和,然后利用前n 项和求解通项公式,最后裂项求和即可求得最终结果. 【详解】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,由题意可得:12n n S n=,则:22n S n =,当1n =时,112a S ==,当2n ≥时,142n n n a S S n -=-=-, 且14122a =⨯-=,据此可得 42n a n =-, 故212nn a b n ==-,()()111111212122121n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, 据此有:12239101111111111233517191.21891919b b b b b b +++⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=⨯= 故选:D 7.C 【分析】根据题中条件,求出等差数列的公差,进而可得其通项公式. 【详解】因为数列{}n a 为等差数列,11a =,34a =, 则公差为31322a a d -==, 因此通项公式为()33111222n a n n =+-=-. 故选:C. 8.B 【分析】先利用等差数列的下标和性质将35102a a a ++转化为()410724a a a +=,再根据()11313713132a a S a +==求解出结果.【详解】因为()351041072244a a a a a a ++=+==,所以71a =,又()1131371313131132a a S a +===⨯=, 故选:B. 【点睛】结论点睛:等差、等比数列的下标和性质:若()*2,,,,m n p q t m n p q t N +=+=∈,(1)当{}n a 为等差数列,则有2m n p q t a a a a a +=+=;(2)当{}n a 为等比数列,则有2m n p q t a a a a a ⋅=⋅=.9.B 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,求出72a =,再由等比数列的性质,即可求出结果. 【详解】因为各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,所以27720a a -=,解得72a =或70a =(舍);又数列{}n b 是等比数列,且772b a ==,所以33810371178b b b b b b b ===.故选:B. 10.C 【分析】由等差数列的性质可得332n a n =-,结合分组求和法即可得解。
高三数列专题练习30道带答案
高三数列专题训练二一、解答题1.在公差不为零的等差数列{}n a 中,已知23a =,且137a a a 、、成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,记292n nb S =,求数列{}n b 的前n 项和n T . 2.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差,50,053=+≠S S d 且1341,,a a a 成等比数列.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设⎭⎬⎫⎩⎨⎧n n a b 是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{}n b 的前n 项和n T .3.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,218a =,且1116S +,2S ,3S 成等差数列,数列{}n b 满足2n b n =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设n n n c a b =⋅,若对任意*n N ∈,不等式121212n n c c c S λ+++≥+-…恒成立,求λ的取值范围.4.已知等差数列{n a }的公差2d =,其前n 项和为n S ,且等比数列{n b }满足11b a =,24b a =,313b a =.(Ⅰ)求数列{n a }的通项公式和数列{n b }的前n 项和n B ; (Ⅱ)记数列{1nS }的前n 项和为n T ,求n T . 5.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()21,2,3,n n S a n =-=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足11b =,且1n n n b b a +=+,求数列{}n b 的通项公式; (3)设()3n n c n b =-,求数列{}n c 的前n 项和n T .6.已知差数列等{}n a 的前n 项和n S ,且对于任意的正整数n满足1n a =+.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设11n n n b a a +=, 求数列{}n b 的前n 项和n B .7.对于数列}{n a 、}{n b ,n S 为数列}{n a 的前n 项和,且n a S n S n n n ++=+-+)1(1,111==b a ,231+=+n n b b ,*∈N n .(1)求数列}{n a 、}{n b 的通项公式; (2)令)1()(2++=n n n b n n a c ,求数列}{n c 的前n 项和n T .8.已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,且1212112()a a a a +=+, 34534511164()a a a a a a ++=++. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设21()n n nb a a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T . 9.已知数列{}n a 的首项11a =,前n 项和为nS ,且1210n n S S n +---=(*n ∈N ).(Ⅰ) 求证:数列{1}n a +为等比数列; (Ⅱ) 令n n b na =,求数列{}n b 的前n 项和n T . 10.已知各项都为正数的等比数列{}n a 满足312a 是13a 与22a 的等差中项,且123a a a =. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设3log n n b a =,且n S 为数列{}n b 的前n 项和,求数列12{}nnS S +的前n 项和n T . 11.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,2121,2n n n a S a a ==+.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2n an b =,求13521...n b b b b +++++.12.设公差不为0的等差数列{}n a 的首项为1,且2514,,a a a 构成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n b 满足*121211,2n n n b b b n N a a a +++=-∈,求{}n b 的前n 项和n T . 13.已知数列{}n a 是等比数列,满足143,24a a ==,数列{}n b 满足144,22b b ==,且{}n n b a -是等差数列.(I )求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (II )求数列{}n b 的前n 项和。
新人教版高中数学选修二第一单元《数列》测试题(有答案解析)(5)
一、选择题1.已知数列{}n a 中,12a =,111(2)n n a n a -=-≥,则2021a 等于( ) A .1-B .12-C .12D .22.已知数列{}n a 满足25111,,25a a a ==且*121210,n n n n a a a ++-+=∈N ,则*n N ∈时,使得不等式100n n a a +≥恒成立的实数a 的最大值是( ) A .19B .20C .21D .223.朱载堉(1536-1611),明太祖九世孙,音乐家,数学家,天文历算家,在他多达百万字著述中以《乐律全书》最为著名,在西方人眼中他是大百科全书式的学者王子,他对文乙的最大贡献是他创建了“十二平均律”,此理论被广泛应用在世界各国的键盘乐器上,包善钢琴,故朱载堉被誉为“钢琴理论的鼻担”.“十二平均律"是指一个八度有13个音,相邻两个音之间的频率之比相等,且最后一个音频率是最初那个音频率的2倍,设第三个音频率为3f ,第九个音频率9f ,则93f f 等于( ) ABCD4.n S 是数列{}n a 前n 项的和,且满足11a =,12n n a S +=,则下列说法正确的是( ) A .{}n a 是等差数列B .{}n a 中能找到三项p a 、q a 、r a 使得p q r a a a =C .{}n a 是等比数列D .1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项的和74nT < 5.两等差数列{}n a 和{}n b ,前n 项和分别为n S ,n T ,且723n n S n T n +=+,则220715a ab b ++的值为( ) A .14924B .7914C .165D .51106.已知等差数列{}n a 的前n 项的和为n S ,且675S S S >>,有下面4个结论: ①0d <;②110S >;③120S <;④数列{}n S 中的最大项为11S , 其中正确结论的序号为( ) A .②③B .①②C .①③D .①④7.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+,那么它的通项公式是( )A .21n a n =-B .21n a n =+C .41n a n =-D .41n a n =+8.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”现有高阶等差数列,其前7项分别为1,4,8,14,23,36,54,则该数列的第19项为( )(注:()()22221211236n n n n ++++++=)A .1624B .1198C .1024D .15609.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若130S >,140S <,则n S 取最大值时n 的值为( ) A .6B .7C .8D .1310.等比数列{} n a 的前n 项和为n S ,若63:3:1S S =,则93:S S =( ) A .4:1B .6:1C .7:1D .9:111.已知数列{}n a 的首项为1,第2项为3,前n 项和为n S ,当整数1n >时,1112()nnn S S S S 恒成立,则15S 等于( )A .210B .211C .224D .22512.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,()*12n n n a S n N n++=∈,则n a =( ) A .()112n n -+B .2n n ⋅C .31n -D .123n n -⋅二、填空题13.在数列{}n a 中,112a =,1n n a a n +=+,则na n的最小值为_________. 14.已知数列{}n a 满足11a =,11nn n a a a +=+,则5a =_________. 15.已知{}{},n n a b 均为等差数列,其前n 项和分别为,n n S T ,且233n n S n T n -=+,则55a b =________.16.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且10a >,149S S =,则满足0n S >的最大自然数n 的值为_____________.17.已知函数()1eex f x x=+(e 是自然对数的底数),设(),2020,1,2020,4041n f n n a f n n ≤⎧⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪-⎝⎭⎩,*n N ∈,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则4039S 的值是______.18.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列; ④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________19.给出下列命题:① 1y =是幂函数;② 函数2()2log xf x x =-的零点有且只有1个;2)0x -≥的解集为[2,)+∞;④“1x <”是“2x <”的充分非必要条件;⑤ 数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1n n S a =-()a R ∈,则{}n a 为等差或等比数列;其中真命题的序号是________.20.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若24S =,121n n a S +=+,*n N ∈,则{}n a 的通项公式为________.三、解答题21.设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足对任意*n ∈N ,都有333212n n a a a S +++=.(1)求证:数列{}n a 为等差数列;(2)若()2(1)2n n n b a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T .22.数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和为n S ,且满足221n n n a S a -=(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设4241n nb S =-,求数列{}n b 的前n 项和n T ,并求使21(3)6>-n T m m 对所有的*n N ∈都成立的最大正整数m 的值.23.已知数列{a n }的前n 项和S n 和通项a n 满足2S n +a n =1,数列{b n }中,b 1=1,212b =,12n b +211n n b b +=+,(n ∈N *). (1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)数列{c n }满足n n n a c b =,求证:12334n c c c c ++++<….24.数列{}n a 的前n 项的和为n S ,11a =,()1112n n S a +=-. (1)证明数列{}n a 是等比数列,并求通项n a ; (2)若等差数列{}n b 的各项均为正数,且4124i i b ==∑,11ab +,22a b +,33a b +成等比数列,求数列{}n n a b 的前n 项和n T25.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,5624a a +=,11143S =,数列{}n b 的前n 项和为n T ,满足()1*12n a n T n a -=-∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式及数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由.26.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(),n n a s 在直线22y x =-,上n *∈N . (1)求{}n a 的通项公式;(2)若n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】先计算出{}n a 的前几项,然后分析{}n a 的周期性,根据周期可将2021a 转化为2a ,结合12a =求解出结果.【详解】因为12a =,所以23412311111,11,12,......2a a a a a a =-==-=-=-= 所以3211111111111111111111n n nn n n n na a a a a a a a +++-=-=-=-=-=-=------, 所以{}n a 是周期为3的周期数列,所以20213673+2212a a a ⨯===, 故选:C.【点睛】思路点睛:根据递推公式证明数列{}n a 为周期数列的步骤:(1)先根据已知条件写出数列{}n a 的前几项,直至出现数列中项循环,判断循环的项包含的项数A ;(2)证明()*n A n a a A N+=∈,则可说明数列{}na 是周期为A 的数列.2.B解析:B 【分析】由等差数列的性质可得数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,再由等差数列的通项公式可得1nn a ,进而可得1n a n=,再结合基本不等式即可得解. 【详解】因为*121210,n n n n a a a ++-+=∈N ,所以12211n n n a a a ++=+, 所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,设其公差为d ,由25111,25a a a ==可得25112,115a a a ==⋅, 所以111121145d a d a a ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⋅⎪⎩,解得1111a d ⎧=⎪⎨⎪=⎩,所以()1111n n d n a a =+-=,所以1n a n=,所以不等式100n n a a +≥即100n a n+≥对任意的*n N ∈恒成立,又10020n n +≥=,当且仅当10n =时,等号成立, 所以20a ≤即实数a 的最大值是20. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是构造新数列求数列通项及基本不等式的应用.3.A解析:A 【分析】依题意13个音的频率成等比数列,记为{}n a ,设公比为q ,推导出1122q =,由此能求出93f f 的值. 【详解】依题意13个音的频率成等比数列,记为{}n a ,设公比为q ,则12131=a a q ,且1312=a a ,1122∴=q ,86912316191232⎛⎫=∴==== ⎪⎝⎭q q f q a a f a a 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列的通项公式及性质,解题的关键是分析题意将13个音的频率构成等比数列,再利用等比数列的性质求解,考查学生的分析解题能力与转化思想及运算能力,属于基础题.4.D解析:D 【分析】由n S 与n a 的关系可求得数列{}n a 的通项公式,可判断A 、C 选项的正误;设r q p >>,假设结论成立,利用数列{}n a 的单调性、通项公式以及数的整除性可判断B 选项的正误;利用等比数列的求和公式可判断D 选项的正误; 【详解】当1n =时,211222a S a ===; 当2n ≥时,由12n n a S +=可得12n n a S -=, 两式相减得12n n n a a a +=-,所以,13n n a a +=,且2123aa =≠, 所以,数列{}n a 从第二项开始成以3为公比的等比数列,则222323n n n a a --=⋅=⨯,所以,21,123,2n n n a n -=⎧=⎨⨯≥⎩,A 、C 选项错误; 由题意可知,数列{}n a 为单调递增数列,设p q <,若在数列{}n a 中能找到三项p a 、q a 、r a 使得p q r a a a =,则r q p >>且p 、q 、r N *∈,若1p =,则p r a a =,这与数列{}n a 单调递增矛盾;若2p ≥,则224323292p q p q p q a a --+-=⨯⨯⨯=⨯,232r r a -=⨯,由p q r a a a =,可得42322p q r +--⨯=,由于432p q +-⨯能被3整除,22r -不能被3整除,故B 选项错误;21,111,223n n n a n -=⎧⎪=⎨≥⎪⨯⎩,11T =;当2n ≥时,122111111113137231111112232323434413n n n n T ---⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭=+++++=+=+-<+= ⎪⨯⨯⨯⎝⎭-.故D 选项正确. 故选:D. 【点睛】由n S 求n a 时,11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,注意验证1a 是否包含在后面n a 的公式中,若不符合要单独列出,一般已知条件含n a 与n S 的关系的数列题均可考虑上述公式.5.A解析:A 【分析】在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以结合此性质可得:2202171521a a Sb b T +=+,再根据题意得到答案.【详解】解:在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以1212202171521121121()2121()2a a a a Sb b T b b ⨯+⨯+==+⨯+⨯, 又因为723n n S n T n +=+, 所以22071514924a ab b +=+. 故选:A . 【点睛】本题主要考查等差数列的下标和性质,属于中档题.6.B解析:B 【分析】利用等差数列的前n 项和的性质可得正确的选项. 【详解】由675S S S >>得760S S -<,750S S ->,则70a <,670a a +>, 所以60a >,所以0d <,①正确; 111116111102a a S a +=⨯=>,故②正确; 1126712126()02a a S a a +=⨯=+>,故③错误; 因为60a >,70a <,故数列{}n S 中的最大项为6S ,故④错误. 故选:B. 【点睛】本题考查等差数列的性质, 考查等差数列前n 项和的性质.7.C解析:C 【解析】分类讨论:当1n =时,11213a S ==+=,当2n ≥时,221(2)2(1)141n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=-⎣⎦, 且当1n =时:1414113n a -=⨯-== 据此可得,数列的通项公式为:41n a n =-. 本题选择C 选项.8.C解析:C 【分析】设该数列为{}n a ,令1n n n b a a +=-,设{}n b 的前n 项和为n B ,又令1+=-n n n c b b ,则n c n =,依次用累加法,可求解.【详解】设该数列为{}n a ,令1n n n b a a +=-,设{}n b 的前n 项和为n B ,又令1+=-n n n c b b , 设{}n c 的前n 项和为n C ,易得n c n =,()()()111121n n n n n n n C c c c b b b b b b +----=+++=++++-所以11n n b b C +=-,1213b a a -==22n n n C +=,进而得21332n n n nb C ++=+=+, 所以()21133222n n n n b n -=+=-+,()()()()2221111121233226n n n n B n n n n +-=+++-++++=+同理:()()()111112n n n n n n n B b b b a a a a a a +---=+++=+++--11n n a a B +-=所以11n n a B +=+,所以191024a =. 故选:C 【点睛】本题考查构造数列,用累加法求数列的通项公式,属于中档题.9.B解析:B 【解析】分析:首先利用求和公式,根据题中条件130S >,140S <,确定出780,0a a ><,从而根据对于首项大于零,公差小于零时,其前n 项和最大时对应的条件就是10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,从而求得结果.详解:根据130S >,140S <,可以确定11371147820,0a a a a a a a +=>+=+<,所以可以得到780,0a a ><,所以则n S 取最大值时n 的值为7,故选B.点睛:该题考查的是有关等差数列的前n 项和最大值的问题,在求解的过程中,需要明确其前n 项和取最大值的条件10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,之后就是应用题的条件,确定其相关项的符号,从而求得结果.10.C解析:C 【分析】利用等比数列前n 项和的性质k S ,2k k S S -,32k k S S -,43k k S S -,成等比数列求解.【详解】因为数列{} n a 为等比数列,则3S ,63S S -,96S S -成等比数列, 设3S m =,则63S m =,则632S S m -=,故633S S S -=96632S S S S -=-,所以964S S m -=,得到97S m =,所以937S S =. 故选:C. 【点睛】本题考查等比数列前n 项和性质的运用,难度一般,利用性质结论计算即可.11.D解析:D 【分析】利用已知条件转化推出1122n n a a a +-==,说明数列是等差数列,然后求解数列的和即可. 【详解】 解:结合1112()nnn S S S S 可知,11122n n n S S S a +-+-=,得到1122n n a a a +-==,故数列{}n a 为首项为1,公差为2的等差数列,则12(1)21n a n n =+-=-,所以1529a =,所以11515()15(291)1522522a a S ++===, 故选:D . 【点睛】本题考查数列的递推关系式的应用,考查数列求和,是基本知识的考查.12.A解析:A 【分析】先由已知数列递推公式可得1221n n a a n n +=⋅++,得到1n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是以1为首项,以2为公比的等比数列,求出该等比数列的通项公式,即能求得n a . 【详解】 解:∵()*12n n n a S n N n++=∈,∴12n n n a S n +=+,① 当2n ≥时,111n n n a S n --=+,② ①-②有1121n n n n n a a a n n +--=++,化简得1221n n a a n n +=⋅++()2n ≥, 另外,n =1时21113261a S a =+==,故21232a a =⋅,也符合上式, 故1n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是以112a =为首项,以2为公比的等比数列, ∴121n na n -=+,故()112n n a n -=+⋅. 故选:A. 【点睛】本题考查了数列的递推公式,考查了数列通项公式的求法,属于中档题.二、填空题13.【分析】由累加法求出数列的通项公式进而可得到的解析式再根据基本不等式可求得最小值【详解】解:即:…将这个式子累加可得:…即当时又又也适合上式由对勾函数的性质可知:当且仅当时取得最小值即时取得最小值又解析:225【分析】由累加法求出数列{}n a 的通项公式,进而可得到na n的解析式,再根据基本不等式可求得na n最小值. 【详解】解:1n n a a n +=+,1n n a a n +∴-=,即:211a a -=,322a a -=,433a a -=,...,11(2,)n n a a n n n z ---≥∈=, 将这1n -个式子累加可得:1123n a a -=+++ (1)+12n n n --=, 即当2n ≥时,1(1)2n n n a a -=+, 又112a =,()2(1)2412=222n n n n n a n n z --+∴=+≥∈,,又112a =也适合上式,()2(1)2412=22n n n n n a n z --+∴=+∈224121=222n a n n n n n n -+∴=+-, 由对勾函数的性质可知:当且仅当12=2n n时取得最小值,即n =又n z ∈且45<<,44121942422a =+-=,551212252525a =+-= , 92225>, n a n ∴的最小值为:225. 故答案为:225. 【点睛】易错点点睛:运用累加法求数列通项时,注意验证首项是否满足,若不满足,则需要写成分段的形式.14.【分析】由已知可知即数列是首项为1公差为1的等差数列进而可求得数列的通项公式即可求【详解】由题意知:即而∴数列是首项为1公差为1的等差数列有∴则故答案为:【点睛】关键点点睛:由递推关系求数列的通项进解析:15【分析】由已知可知1111n n a a 即数列1{}na 是首项为1,公差为1的等差数列,进而可求得数列{}n a 的通项公式,即可求5a .【详解】由题意知:1(1)n n n a a a ++=,即1111n na a ,而11a =,∴数列1{}n a 是首项为1,公差为1的等差数列,有1nn a ,∴1n a n =,则515a =. 故答案为:15【点睛】关键点点睛:由递推关系求数列1{}na 的通项,进而得到{}n a 的通项公式写出项. 15.【分析】根据等差数列的前n 项和公式有结合已知条件令即可得进而求【详解】∵均为等差数列令公差分别为则有∴令则有∴故答案为:【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式结合等差数列通项公式的特点合理假设解析:54【分析】根据等差数列的前n 项和公式有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,结合已知条件,令122,1d d ==即可得11,a b ,进而求55a b .【详解】∵{}{},n n a b 均为等差数列,令公差分别为12,d d , 则有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,∴11121222323n n S nd a d n T nd b d n +--==+-+,令122,1d d ==,则有111,22a b =-=, ∴5115124544a a db b d +==+, 故答案为:54【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式,结合等差数列通项公式的特点合理假设即可得到数列的基本量11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,则有11121222n n S nd a d T nd b d +-=+-.结合已知233n n S n T n -=+,假设122,1d d ==,即可求11,a b . 16.22【分析】由等差数列的前项和的公式求解解出、的关系式再求出的临界条件最后得解【详解】解:等差数列的前项和为所以所以其中所以当时解得所以的最大自然数的值为22故答案为:22【点睛】本题应用公式等差数解析:22 【分析】由等差数列{}n a 的前n 项和的公式求解149S S =,解出1a 、d 的关系式,再求出0n S =的临界条件,最后得解. 【详解】解:等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,149S S =,所以()114579a a a +=,1117(13)9(4)a a d a d ++=+,111a d =-, 所以()12n a n d =-,其中10a >,所以0d <,当0n a =时,解得12n =,()2312312232302S a a a =+==, 1222222()1102a a S d +==->, 所以0n S >的最大自然数n 的值为22.故答案为:22. 【点睛】 本题应用公式()12n n n a a S +=,等差数列的性质:若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+.对数列的公式要灵活应用是快速解题的关键,解出1a 、d 的关系式,再求出0n S =的临界条件,判断满足0n S >的最大自然数n 的值.17.【分析】由题意可得且进而可得结合数列的通项公式可得从而可得答案【详解】根据题意因为所以所以因为所以故答案为:【点睛】此题考查数列的求和以及数列与函数的关系关键是分析属于中档题 解析:40392【分析】由题意可得, 1()11()111()eee xf x x x==++,且11(1)112f ==+,进而可得1()()1f x f x+=,结合数列的通项公式可得4039111(1)(2)(2020)()()()202020192f f f f f S f =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+111(1)[(2)()][(3)()](2020)()232020f f f f f f f =+++++⋅⋅⋅++,从而可得答案. 【详解】 根据题意,因为()1e ex f x x =+,所以1()11()111()e e e x f x x x==++,11(1)112f ==+, 所以1()()1f x f x +=,因为(),2020,1,2020,4041n f n n a f n n ≤⎧⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪-⎝⎭⎩ 所以4039111(1)(2)(2020)()()()202020192f f f f f S f =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+ 111(1)[(2)()][(3)()](2020)()232020f f f f f f f =+++++⋅⋅⋅++14039201922=+= 故答案为:40392【点睛】此题考查数列的求和以及数列与函数的关系,关键是分析1()()1f x f x+=,属于中档题.18.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e 不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤ 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.19.④【分析】逐个判断各命题的正确与否后可得正确的选项【详解】对于①因为是幂函数但它与不是同一个函数前者要求而后者故不是幂函数故①错误对于②在同一坐标系画出的图象(如图所示):则的图象没有公共点故没有零解析:④ 【分析】逐个判断各命题的正确与否后可得正确的选项. 【详解】对于①,因为0y x =是幂函数,但它与1y =不是同一个函数,前者要求0x ≠,而后者x ∈R .故1y =不是幂函数,故①错误.对于②,在同一坐标系画出22,log xy y x ==的图象(如图所示):则22,log xy y x ==的图象没有公共点,故2()2log x f x x =-没有零点,故②错误.对于③,1x =时不等式也成立,所以③错误.对于④,{}|1x x <是{}|2x x <的真子集,故“1x <”是“2x <”的充分非必要条件, 故④正确.对于⑤,若0a =,则1n S =-,故1,10,2n n a n -=⎧=⎨≥⎩,该数列既不是等差数列也不是等比数列,故⑤错误. 故答案为:④. 【点睛】本题考查命题的真假判断,涉及到函数相同的判断、函数零点的个数判断、充分不必要条件的判断、无理不等式的解法、等差数列等比数列的判断等,注意函数零点的个数判断可以通过两个熟悉函数图象的交点个数来判断,本题属于综合题,有一定难度.20.【分析】令得出代入可求出和的值然后令由得出两式相减可判断出数列为等比数列确定该数列的首项和公比由等比数列的通项公式可求出数列的通项公式【详解】当时解得当时由①得②①②得又所以数列是以为首项以为公比的 解析:13-=n n a【分析】令1n =得出2121a a =+,代入24S =可求出1a 和2a 的值,然后令2n ≥,由121n n a S +=+得出121n n a S -=+,两式相减,可判断出数列{}n a 为等比数列,确定该数列的首项和公比,由等比数列的通项公式可求出数列{}n a 的通项公式. 【详解】当1n =时,2112121a S a =+=+,2121314S a a a ∴=+=+=,解得11a =,23a =, 当2n ≥时,由121n n a S +=+①,得121n n a S -=+②, ①-②得,12n n n a a a +=-,13n n a a +∴=,又213aa =, 所以,数列{}n a 是以1为首项,以3为公比的等比数列,因此11133n n n a --=⨯=.故答案为:13-=n n a . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等比数列通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)()()21,21,n n n n T n n n ⎧+⎪=⎨-+⎪⎩为偶数为奇数【分析】(1)令1n =求出首项,令2n =求出2a ,将n 换为1n -,两式相减得出21+n n n a S S -=,再将n 换为1n -,两式相减得11n n a a +-=,即得证;(2)求出n b ,分别讨论n 为奇数和偶数,并项求和结合等差数列的求和公式可求出. 【详解】 (1)333212n n a a a S +++=当1n =时,322111a S a ==,11a ∴=,当2n ≥时,33321211n n a a a S --+++=,两式相减得()()()3221111++n n n n n n n n n n a S S S S S S a S S ----=-=-=,21+n n n a S S -∴=,则2+1+1+n n n a S S =,两式相减得2211+n n n n a a a a ++-=,即()()111++n n n n n n a a a a a a +++-=,因为各项为正,11n n a a +∴-=,当2n =时,则()2331212++a a a a =,即()23221+1+a a =,解得22a =,满足211a a -=, 所以数列{}n a 是首项为1,公差为1的等差数列;(2)由(1)可得()1+11n a n n =-⨯=,()()212n n b n ∴=-⨯,当n 为偶数时,()()2222222+46+822+2n T n n =-----()()()()()()424+2+868+6++2222+22n n n n =-----⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()2+222+4+6+8+22212n n n n n ==⨯=+, 当n 为奇数时,()()21+21421n n n T T b n n n n n -==--=-+,综上,()()21,21,n n n n T n n n ⎧+⎪=⎨-+⎪⎩为偶数为奇数. 【点睛】方法点睛:证明或判断等差数列的方法,(1)定义法:对于数列{}n a ,若1n n a a d --=,则数列{}n a 为等差数列; (2)等比中项法:对于数列{}n a ,若21+2n n n a a a ++=,则数列{}n a 为等差数列; (3)通项公式法:若n a pn q =+,则数列{}n a 为等差数列; (4)特殊值法:若是选择题、填空题可以用特殊值法判断. 22.(1)=n a 2)3. 【分析】(1)根据题意,利用1(2)n n n a S S n -=-≥,化简整理,即可求得n a ,检验11a S =满足此式,即可求得数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)可得2n S n =,代入即可求得n b 表达式,利用裂项相消法求和,即可求得nT 的表达式,根据n T 的单调性,可得123n T T ≥=,代入所求,利用一元二次不等式的解法,即可求得答案. 【详解】(1)∵221n n n a S a -=,∴当2n ≥时,2112()()1-----=n n n n n S S S S S ,整理得,2211(2)n n S S n --=≥,又211S =,∴数列{}2n S 为首项和公差都是1的等差数列.∴2n S n =,又0n S >,∴=n S ,∴2n ≥时,1-=-=n n n a S S 又111a S ==适合此式,∴数列{}n a的通项公式为n a(2)∵42222114141(21)(21)2121n n b S n n n n n ====----+-+∴11111111335212121n T n n n =-+-++-=--++, ∴随着n 逐渐增大,n T 逐渐增大, ∴123n T T ≥=,依题意有,221(3)36>-m m ,即2340m m --<, 解得14-<<m ,故所求最大正整数m 的值为3 【点睛】解题的关键是熟练应用1(2)n n n a S S n -=-≥,根据不同条件,选择替换n a 或n S 进行求解,易错点为:需检验11a S =是否满足题意,若1a 不满足题意,需写成分段函数形式,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题. 23.(1)1()3nn a =;1n b n=;(2)证明见解析. 【分析】(1)当1n =时,代入条件,可求得1a 的值,当n ≥2时,根据1n n n a S S -=-,结合等比数列的定义,即可求得数列{a n }的通项公式,根据等差中项的性质,可得1{}nb 为等差数列,代入数据,求得首项11b 和公差d ,即可求得数列{b n }的通项公式;(2)根据(1),可得1()3n n n n a c n b ==⋅,利用错位相减求和法,即可求得数列{c n }的前n 项和,根据表达式,即可得证. 【详解】(1)由2S n +a n =1,得1(1)2n n S a =-,当1n =时,111(1)2S a =-,∴113a =,当n ≥2时,11(12)n n n n a S S a -=-=--1(12)1n a --,∵10n a -≠,∴113n n a a -=, ∴{a n }是首项为13,公比为13的等比数列, ∴1()3nn a =. ∵*12211()n n n n N b b b ++=+∈,∴1{}nb 为等差数列,由b 1=1,212b =,得111b =,212b =,21111d b b =-=,∴1{}nb 是首项为1,公差为1的等差数列, ∴11(1)1nn n b =+-⨯=,∴1n b n=. (2)1()3n n n n a c n b ==⋅, 设T n =c 1+c 2+c 3+…+c n ,则21112()()3331nn T n =⋅+⋅++⋅…①,13n T =2311111()2()()333n n +⋅+⋅++⋅…②,①-②得231211111()()()()333333n n n T n +=+++⋅⋅⋅+-⋅ 111[1()]2111133()()()133223313n n n n n T n +-=-⋅=-+-, ∴323134434n n n T +=-⨯<. 【点睛】当题中出现n S 与n a 关系时,解题的方法是利用1n n n a S S -=-求解,并检验n=1时是否满足题意,证明数列为等差、等比数列时,①可以用等差、等比数列的定义证明,②可以利用等差中项、等比中项证明,考查学生对基础知识的掌握程度,属中档题.24.(1)证明见解析,13-=n n a ;(2)3nn T n =⋅【分析】(1)利用1n n n a S S -=-即可建立关系证明等比数列,进而求出通项公式;(2)由题可列出方程求出{}n b 的首项和公差,进而求出通项公式,再利用错位相减法即可求出n T . 【详解】 (1)()1112n n S a +=-,()111(2)2n n S a n -=-≥, 两式相减得()1112n n n n S S a a -+-=- 即n a =12()1n n a a +-,所以1n a +=3n a (n ≥2); 又由n =1时,()12112a a =-及1a =1,得2a =3,2a =31a ,合并为1n a +=3n a (n ∈*N ).数列{n a }是以1为首项公比为3的等比数列,11133n n n a --∴=⨯=;(2)设数列{n b }的公差为d , 可得141434+242i i b b d =⨯==∑,所以12312b d +=①; 由(1)知:1a =1,2a =3,3a =9,据条件1a +12b a ,+23b a ,+3b ,成等比数列得 ()()()21113192b d b b d ++=+++②,由①②解得:12412b d =⎧⎨=-⎩或132b d =⎧⎨=⎩, 当12412b d =⎧⎨=-⎩时,3242120b =-⨯=,与题意n b >0不符; 当132b d =⎧⎨=⎩时,n b =2n +1>0,符合题意, ()1213n n n a b n -∴=+⋅,∴0121335373(21)3n n T n -=⨯+⨯+⨯+⋯++⨯,则2313335373(21)3(21)3n n n T n n -=⨯+⨯+⨯+⋯+-⨯++⨯,以上两式相减:()()121313232333(21)332(21)32313n n n n nn T n n n ----=+++⋯+-+⨯=+⨯-+⨯=-⋅-, 3n n T n ∴=⋅.【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;(2)对于{}n n a b 结构,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,用错位相减法求和; (3)对于{}+n n a b 结构,利用分组求和法;(4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭结构,其中{}n a 是等差数列,公差为d ,则111111n n n n a a d a a ++⎛⎫=- ⎪⎝⎭,利用裂项相消法求和. 25.(1)21()n a n n =+∈N ;69n n +;(2)数列{}n b 不是等比数列.理由见解析. 【分析】(1)由等差数列的通项公式以及前n 项和公式即可求得n a ,代入11n n a a +,利用裂项求和即可求得数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和; (2)由n T 求出数列{}n b 的通项公式,再运用等比数列的定义判断即可.【详解】解:(1)设数列{}n a 的公差为d ,11611143S a ==,613a ∴=,又5624a a +=,解得:511a =,2d =,21()n a n n ∴=+∈N ,111111(21)(23)22123n n a a n n n n +⎛⎫∴==- ⎪++++⎝⎭, 设11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项的和为n B , 1113557(21)(23)n B n n ∴=++⋯+⨯⨯++ 1111111235572123n n ⎛⎫=-+-++- ⎪++⎝⎭ 111232369n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭; (2)13a =,124n a n -=,43n n T ∴=+.当1n =时,17b =;当2n ≥时,1114434n n n n n n b T T ---=-=-=⨯,()142n n b b n +∴=≥,若{}n b 是等比数列,则有214b b =,而17b =,212b =,所以与214b b =矛盾,故数列{}n b 不是等比数列.【点睛】方法点睛:数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和.(2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和.(3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.26.(1)2n n a =;(2)1(1)222n n n n T ++=+-. 【分析】(1)利用公式11,1=,2n nn S n a S S n -=⎧⎨-≥⎩求{}n a 的通项公式; (2)由题得2n n b n =+,再利用分组求和求数列{}n b 的前n 项和n T .【详解】解:(1)∵点(),n n a S 在直线22y x =-上,n *∈N ,∴22n n S a =-.当1n =时,1122a a =-,则12a =,当2n 时,22n n S a =-,1122n n S a --=-.两式相减,得122n n n a a a -=-,所以12n n a a -=.所以{}n a 是以首项为2,公比为2等比数列,所以2n n a =.(2)2n n b n =+,()23(123)2222n n T n =+++⋯++++++, 所以1(1)222n n n n T ++=+-. 【点睛】 方法点睛:数列求和常用的方法有:(1)公式法;(2)错位相减法;(3)裂项相消法;(4)分组求和法;(5)倒序相加法.要根据数列的通项特征选择合适的方法求解.。
多选题006(数列20道题+解析)
第6模块:数列多选题(每题5分,选不全得3分,总计100分;建议完成后统计自己的正答率)1.将n 2个数排成n 行n 列的一个数阵,如图:该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中m >0).已知a 11=2,a 13=a 61+1,记这n 2个数的和为S .下列结论正确的有( )A .m =3B .767173a =⨯ C .()1313j ij a i -=-⨯ D .()()131314n S n n =+- 2.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .01q << B .681a a > C .n S 的最大值为7S D .n T 的最大值为6T 3.已知等比数列{}n a 的公比23q =-,等差数列{}n b 的首项112b =,若99a b >且1010a b >,则以下结论正确的有( ) A .9100a a ⋅<B .910a a >C .100b >D .910b b >4.若数列{}n a 满足:对任意正整数n ,{}1n n a a +-为递减数列,则称数列{}n a 为“差递减数列”.给出下列数列{}()*n a n N ∈,其中是“差递减数列”的有( )A .3n a n =B .21n a n =+C .n a nD .ln1n n a n =+ 5.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.则下列说法正确的是( ) A .此人第三天走了四十八里路 B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里C .此人第二天走的路程占全程的14D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍6.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若10a >,公差0d ≠,则下列命题正确的是( ) A .若59S S =,则必有140S = B .若59S S =,则必有7S 是n S 中最大的项 C .若67S S >,则必有78S S >D .若67S S >,则必有56S S >7.四边形ABCD 内接于圆O ,5,3,60AB CD AD BCD ===∠=,下列结论正确的有( ) A .四边形ABCD 为梯形 B .圆O 的直径为7C .四边形ABCDD .ABD ∆的三边长度可以构成一个等差数列8.已知等比数列{}n a 中,满足11,2a q ==,则( ) A .数列{}2n a 是等比数列 B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列C .数列{}2log n a 是等差数列D .数列{}n a 中,102030,,S S S 仍成等比数列9.下列选项正确的为( )A .已知直线1l :()()2110a x a y ++--=,2l :()()12320a x a y -+++=,则12l l ⊥的充分不必要条件是1a =B .命题“若数列{}2n a 为等比数列,则数列{}n a 为等比数列”是假命题C .棱长为a 正方体1111ABCD A B C D -中,平面11AC D 与平面1ACBa D .已知P 为抛物线22y px =上任意一点且(),0M m ,若PM OM ≥恒成立,则(],m p ∈-∞ 10.等差数列{}n a 是递增数列,满足753a a =,前n 项和为n S ,下列选择项正确的是( ) A . 0d >B .10a <C .当5n =时n S 最小D .0n S >时n 的最小值为8 11.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,公比为q ,且167671,12a a a a a >+>+>,记{}n a 的前n 项积为n T ,则下列选项中正确的选项是( ) A .01q <<B .61a >C .121T >D .131T >12.已知数列是{}n a正项等比数列,且3723a a +=,则5a 的值可能是( ) A .2B .4C .85D .8313.已知等比数列{}n a 中,满足11,2a q ==,则( )A .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差等列B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递减数列C .数列{}2log n a 是等差数列D .数列{}2log n a 是递减数列14.已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,且13623a a S +=,则以下结论正确的是( ). A .100a =B .10S 最小C .712S S =D .190S =15.已知等比数列{}n a 中,满足11a =,公比q =﹣2,则( ) A .数列{}12n n a a ++是等比数列 B .数列{}1n n a a +-是等比数列 C .数列{}1n n a a +是等比数列D .数列{}2log n a 是递减数列16.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并满足条件1201920201,1a a a >>,20192020101a a -<-,下列结论正确的是( )A .S 2019<S 2020B .2019202110a a -<C .T 2020是数列{}n T 中的最大值D .数列{}n T 无最大值17.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,….,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=D .22212201920202019a a a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+= 18.设[]x 为不超过x 的最大整数,n a 为[][)()0,x x x n ⎡⎤∈⎣⎦能取到所有值的个数,n S 是数列12n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭前n 项的和,则下列结论正确的有( ) A .34a = B .190是数列{}n a 中的项 C .1056S =D .当7n =时,21n a n+取最小值 19.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若数列{}n a 的各项按如下规律排列:1121231234,,,,,,,2334445555,,121,,,,n n n n-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,,以下运算和结论正确的是( )A .2438a =B .数列12345678910,,,+a a a a a a a a a a +++++⋅⋅⋅,是等比数列 C .数列12345678910,,,+a a a a a a a a a a +++++⋅⋅⋅,的前n 项和为24n n n T += D .若存在正整数k ,使110,10k k S S +<≥,则57k a =20.已知数列{}n a ,{}n b 均为递增数列,{}n a 的前n 项和为n S ,{}n b 的前n 项和为n T .且满足12n n a a n ++=,12(N)n n n b b n +⋅=∈,则下列说法正确的有( )A .101a <<B .11b <<C .22n n S T <D .22n n S T ≥第6模块:数列参考答案1.ACD 【解析】根据第一列成等差,第一行成等比可求出1361,a a ,列式即可求出m ,从而求出通项ij a , 再按照分组求和法,每一行求和可得S ,由此可以判断各选项的真假. 【详解】∵a 11=2,a 13=a 61+1,∴2m 2=2+5m +1,解得m =3或m 12=-(舍去), ∴a ij =a i 1•3j ﹣1=[2+(i ﹣1)×m ]•3j ﹣1=(3i ﹣1)•3j ﹣1,∴a 67=17×36,∴S =(a 11+a 12+a 13+……+a 1n )+(a 21+a 22+a 23+……+a 2n )+……+(a n 1+a n2+a n 3+……+a nn )11121131313131313nn n n a a a ---=+++---()()()12=(3n ﹣1)•2312n n +-()14=n (3n +1)(3n ﹣1) 2.AD 【解析】分类讨论67,a a 大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】①671,1a a >>, 与题设67101a a -<-矛盾.②671,1,a a ><符合题意.③671,1,a a <<与题设67101a a -<-矛盾.④ 671,1,a a <>与题设11a >矛盾. 得671,1,01a a q ><<<,则n T 的最大值为6T .∴B ,C ,错误.故选:AD.3.AD 【解析】由等比数列的公比0q <,可知9100a a <,又由条件99a b >且1010a b >,判断9b 和10b 中至少有一个数是负数,公差0d <,再判断其他选项. 【详解】等比数列{}n a 的公比23q =-,9a ∴和10a 异号,9100a a ∴< ,故A 正确;但不能确定9a 和10a 的大小关系;故B 不正确;9a 和10a 异号,且99a b >且1010a b >,9b ∴和10b 中至少有一个数是负数,又1120b => ,0d ∴< 910b b ∴> ,故D 正确,10b ∴一定是负数,即100b < ,故C 不正确;4.CD 【解析】分别求出四个选项中数列{}()*n a n N∈对应的{}1n n aa +-,再进行判断.【详解】对A ,若3n a n =,则13(1)33n n a a n n +-=+-=,所以{}1n n a a +-不为递减数列,故A 错误;对B ,若21n a n =+,则221(1)21n n aa n n n +-=+-=+,所以{}1n n a a +-为递增数列,故B 错误;对C ,若n a 1n n a a +-==,所以{}1n n a a +-为递减数列,故C 正确;对D ,若ln1n n a n =+,则121111lnln ln ln(1)2122n n n n n n a a n n n n n n++++-=-=⋅=+++++,由函数21ln(1)2y x x=++在(0,)+∞递减,所以数{}1n n a a +-为递减数列,故D 正确.5.ABD 【解析】设此人第n 天走n a 里路,则{}n a 是首项为1a ,公比为12q =的等比数列,由6=378S 求得首项,然后逐一分析四个选项得答案【详解】根据题意此人每天行走的路程成等比数列, 设此人第n 天走n a 里路,则{}n a 是首项为1a ,公比为12q =的等比数列. 所以661161[1()](1)2=3781112a a q S q --==--,解得1192a =.2311192484a a q ==⨯=,所以A 正确, 由1192a =,则61378192186S a -=-=,又1921866-=,所以B 正确.211192962a a q ==⨯=,而6194.6964S =<,所以C 不正确.2123111(1)192(1)33624a a a a q q ++=++=⨯++=,则后3天走的路程为378336=42- 而且428=336⨯,所以D 正确.故选:ABD6.ABC 【解析】直接根据等差数列{}n a 的前n 项和公式()112n n n dS na -=+逐一判断. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和公式()112n n n dS na -=+,若59S S =,则11510936a d a d +=+, ∴12130a d +=,∴1132da =-,∵10a >,∴0d <,∴1140a a +=,∴()1141407a a S +==,A 对; ∴()112n n n d S na -=+()11322n n d nd -=-+()27492d n ⎡⎤--⎣⎦=,由二次函数的性质知7S 是n S 中最大的项,B 对;若67S S >,则7160a a d =+<,∴16a d <-,∵10a >,∴0d <,∴615a a d =+6d d <-+0d =->,8770a a d a =+<<,∴5656S S S a <=+,7878S S S a >=+,C 对,D 错;故选:ABC .7.ACD 【解析】利用余弦定理,结合面积公式,分析四个选项,即可得出结论. 【详解】解:5,3,60AB CD AD BCD ===∠=120BAD ∴∠=可证BAD CDA ∆≅∆120BAD CDA ∴∠=∠=︒180BCD CDA ∴∠+∠=︒//BC DA ∴ 显然AB 不平行CD 即四边形ABCD 为梯形,故A 正确;在BAD ∆中由余弦定理可得2222cos BD AB AD AB AD BAD =+-⋅∠22253253cos12049BD ∴=+-⨯⨯︒=7BD ∴=∴圆的直径不可能是7,故B 错误;在BCD ∆中由余弦定理可得2222cos BD CB CD CB CD BCD =+-⋅∠2227525cos60CB CB ∴=+-⨯⨯︒解得8CB =或3CB =-(舍去)113153sin120532224BAD S AB AD ∆∴=⋅︒=⨯⨯⨯=113403sin 60582224BCD S CB CD ∆∴=⋅︒=⨯⨯⨯=153403553444ABCD BCD BAD S S S ∆∆∴=+=+=故C 正确;在ABD ∆中,3AD =,5AB =,7BD =,满足2AD BD AB +=ABD ∴∆的三边长度可以构成一个等差数列,故D 正确;故选:ACD【点睛】本题考查余弦定理、三角形面积公式的应用,等差数列的概念的理解,属于中档题. 8.AC 【解析】根据题意求出等比数列{}n a 的通项公式,即可求出数列{}2n a ,1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭,{}2log n a 的通项公式,并判断数列类型,由等比数列前n 项和公式,可求出102030,,S S S ,即可判断选项D 的真假. 【详解】等比数列{}n a 中,11,2a q ==,所以12n na ,21n n S =-.于是124n n a -= ,1112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,2log 1n a n =-,故数列{}2n a 是等比数列,数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递减数列,数列{}2log n a 是等差数列.因为10203010203021,21,21,S S S =-=-=-20301020S S S S ≠ ,所以102030,,S S S 不成等比数列.故选:AC . 【点睛】本题主要考查等比数列的通项公式和前n 项和公式的应用,以及通过通项公式判断数列类型,属于基础题. 9.ABCD 【解析】A .分析“1a =”与“12l l ⊥”的互相推出情况,由此确定是否为充分不必要条件;B .分析特殊情况:121,2,2a a n =-=≥时,2112,4n n n n a a a a ++==,由此判断命题真假;C .将面面距离转化为点到面的距离,从而可求出面面距离并判断对错;D .根据线段长度之间的关系列出不等式,从而可求解出m 的取值范围. 【详解】A .当1a =时,11:3l x =,22:5l y =-,显然12l l ⊥;当12l l ⊥时,()()()()211230a a a a +-+-+=,解得1a =±,所以12l l ⊥的充分不必要条件是1a =正确;B .当121,2,2a a n =-=≥时,2112,4n n n n a a a a ++==,所以此时{}2n a 为等比数列,但{}n a 不是等比数列,所以命题是假命题,故正确;C .如图所示:由图可知:111111111//,//,,AC AC B C A D AC B C C AC A D A ==,所以平面1//AB C 平面11AC D ,所以平面11AC D 与平面1ACB 距离即为1B 到平面11AC D 的距离,记为h ,由等体积可知:)21312332a a a h a ⎫⨯⨯=⨯⨯⎪⎪⎝⎭,所以3h =,故正确; D .设()00,P x y ,因为PM OM ≥()2200x m y m -+≥,所以()22200x m y m -+≥且2002y px =,所以200022x px mx +≥,当00x =时显然符合,当00x >时02x m p ≤+,所以m p ≤,综上可知:(],m p ∈-∞.故正确.故选:ABCD.【点睛】本题考查命题真假的判断,难度一般.(1)判断命题p 是命题q 的何种条件时,注意从两方面入手:充分性、必要性;(2)立体几何中求解点到平面的距离,采用等体积法较易.10.ABD 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,因为753a a =,求得13a d =-,根据数列{}n a 是递增数列,得到,A B 正确;再由前n 项公式,结合二次函数和不等式的解法,即可求解.【详解】由题意,设等差数列{}n a 的公差为d ,因为753a a =,可得()11634a d a d +=+,解得13a d =-,又由等差数列{}n a 是递增数列,可知0d >,则10a <,故,A B 正确;因为22172222n d d d d S n a n n n ⎛⎫=+-=- ⎪⎝⎭, 由7722dn n d -=-=可知,当3n =或4时n S 最小,故C 错误,令27022nd d S n n =->,解得0n <或7n >,即0n S >时n 的最小值为8,故D 正确.故选:.ABD11.ABC 【解析】化简不等式67671a a a a +>+,由此判断出671,1a a ><,01q <<,进而判断出正确选项. 【详解】由于等比数列{}n a 的各项均为正数,公比为q ,且167671,12a a a a a >+>+>,所以()()67110a a --<,由题意得671,1a a ><,所以01q <<.因为6712a a +>,所以671a a >,()212121112671T a a a a a a =⋅⋅⋅⋅=>,131371T a =<.故选ABC.【点睛】本小题主要考查等比数列的性质,考查分析问题与解决问题的能力,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.12.ABD 【解析】可结合基本不等式性质和等比数列性质进行代换,即可求出5a 范围【详解】 数列是正项等比数列,∴370,0a a >>,由3723a a +≥==52a ≥,符合题意的有:ABD 故选ABD 【点睛】本题考查等比数列的性质和基本不等式,属于中档题 13.BC 【解析】根据已知条件可知,12n na ,然后逐一分析选项,得到正确答案.【详解】12n na A.1112n n a -= ,11121122n n n na a -+==,1n a ⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭是公比为12的等比数列,不是等差数列,故不正确; B .由A 可知,数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1,公比为12的等比数列,所以是递减数列,故正确; C.2log 1n a n =- ,()212log log 11n n a a n n +-=--= ,所以{}2log n a 是等差数列,故正确; D.由C 可知{}2log n a 是公差为1的等差数列,所以是递增数列,故D 不正确.故选:BC14.ACD 【解析】化简13623a a S +=得到100a =,0d <时,n S 没有最小值,再计算1270S S -=,191019S a =,得到答案.【详解】13611112323661590a a S a a d a d a d +=∴++=+∴+=即100a =,A 正确; 当0d <时,n S 没有最小值,B 错误;127891011121012750S S a a a a a a S S -=++++==∴=,C 正确;1191910()191902a a S a +⨯===,D 正确.故选:ACD15.BC 【解析】利用等比数列通项公式逐个选项去验证即可。
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2014届文数大题精编(四)数列(中档题)1.(本小题满分14分)各项为正数的数列{}n a 满足2421n n n a S a =--(*n ∈N ),其中n S 为{}n a 前n 项和. (1)求1a ,2a 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式;2(本小题满分14分)已知S n 是数列{}n a 的前n 项和,且11=a ,)(2*1N n S na n n ∈=+.(1)求234,,a a a 的值; (2)求数列{}n a 的通项n a ; (3)设数列{}n b 满足2(2)n nb n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .3. (本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知12a =,28a =,()11452n n n S S S n +-+=≥,n T 是数列{}2n a log 的前n 项和.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求n T ; (3)求满足2311110101112013n T T T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--⋅⋅-> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的最大正整数n 的值.4.(本小题满分14分) 已知函数f (x )=x 2-2x +4,数列{n a }是公差为d 的等差数列,若1(1)a f d =-,3(1)a f d =+ (1)求数列{n a }的通项公式;(2)n S 为{n a }的前n 项和,求证:1211113n S S S ++⋅⋅⋅+≥5.(本小题满分14分)已知数列{}n a 的前n 项为和n S ,点(,)n S n n 在直线11122y x =+上.数列{}n b 满足11),(023*12=∈=+-++b N n b b b n n n 且,前9项和为153.(Ⅰ)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (Ⅱ)设)12)(112(3--=n n n b a c ,数列{c n }的前n 和为n T ,求使不等式57k T n >对一切*N n ∈都成立的最大正整数k 的值.6.(满分14分)已知二次函数)(x f y =的图像经过坐标原点,其导函数为.26)(-='x x f 数列{n a }的前n 项和为n S ,点))(,(*N n S n n ∈均在函数)(x f y =的图像上. (1)求数列{n a }的通项公式; (2)设13+=n n n a a b ,}{n n b T 是数列的前n 项和,求使得20m T n <对所有*N n ∈都成立的最小正整数m .2014届文数大题精编(四)数列(中档题)(2)7.已知正项等差数列}{n a 中,11=a ,且9733,2,a a a +成等比数列. (1)求数列}{n a 的通项公式; (2)设}{n a 的前n 项和为1)18()(,++=n nn S n S n f S ,试问当n 为何值时,)(n f 最大,并求出)(n f 的最大值.8.(本题满分14分)设{}n a 是公比大于1的等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知37S =,且23a 是13a +和34a +的等差中项. 求数列{}n a 的通项公式;(2)设111n n n n a b a a +=++()(),数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:12n T <.9.本小题14分).数列}{n b 的首项11=b ,前n 项和为n S ,对任意的*N n ∈,点)10,4(),,(n S n 都在二次函数bx ax y +=2的图象上,数列}{n a 满足n nn a b2=(1)求证:数列}{n b 是等差数列,并求数列}{n a 的通项公式: (2)令n n a n c 1).111(+-=,nn c c c c R 1111321++++= .求对n R m N n >∈∀,*都成立的最小正整数m .10.(本小题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11=a ,且对任意正整数n ,点) , (1n n S a +在直线022=-+y x 上. ⑴求数列{}n a 的通项公式; ⑵若2n n na b =,求数列{}n b 的前n 项和.11.(本小题满分14分)已知函数213()22f x x x =+,数列{n a }的前n 项和为n S ,点(,)n n S (*)n N ∈都在函数y =f (x )的图象上。
(1)求数列{n a }的通项公式n a ;(2)令12nn n a b +=,n T 是数列{n b }的前n 项和,求n T ;12.(本小题满分14分)设}{n a 是正数组成的数列,其前n 项和为)(412)21(,*2N n S a S n n n ∈+=+ (1)求数列}{n a 的通项公式;(2)设数列}{n b 是等比数列,,3643=+b b 24352=⋅b b ,且公比1>q ,求211b a b a T n n n -+=n n n b a b a b a 11232++++-- .2014届文数大题精编(四)数列(中档题)答案1.2.解:(1)由111,2()n n a na S n N *+==∈得 2122a a == , (1分)32123a S a a ==+=, (2分)由43123322()a S a a a ==++得44a = (3分) (2)当1>n 时,由12n n na S += ① ,得1(1)2n n n a S --= ② (4分) ①-②得11(1)2()n n n n na n a S S +---=-,化简得1(1)n n na n a +=+, (5分)∴11n n a n a n++=(1>n ). (6 分) ∴22=a ,3232a a =,……,11n n a na n -=- (7 分) 以上(1n -)个式子相乘得n n na n =-⨯⨯⨯=1232 (1>n ) (8 分) 又11=a ,∴()n a n n N *=∈ (9 分)(3)∵2211(2)(2)2n n b n a n n n n ===-+++ (11分) ∴1111111111111324352112n T n n n n n n =-+-+-++-+-+---++ (12分) 11132312122(1)(2)n n n n n +=+--=-++++ (14分)3.(1)解:∵当2n ≥时,1145n n n S S S +-+=,∴()114n n n n S S S S +--=-. ……………1分 ∴14n n a a +=. ……………2分 ∵12a =,28a =,∴214a a =. ……………3分∴数列{}n a 是以12a =为首项,公比为4的等比数列.∴121242n n n a --=⋅=. ……………4分(2)由(1)得:2122221n n a n log log -==-, ……………5分 ∴21222n n T a a a log log log =+++()1321n =+++- ……………6分()1212n n +-=……………7分2n = . ……………8分(3) 23111111n T T T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--⋅⋅- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 22211111123n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--⋅⋅- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ……………9分222222222131411234n n----=⋅⋅⋅⋅ ()()2222132********n n n ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-+=⋅⋅⋅⋅ 12n n+=. ………11分 令12n n +10102013>,解得:42877n <. ……………13分 故满足条件的最大正整数n 的值为287. ……………14分4.解:(1)1(1)a f d =-=d 2-4d +7,3(1)a f d =+=d 2+3,又由312a a d =+,可得d =2,所以,1a =3,n a =2n +1 (2)n S =(321)(2)2n n n n ++=+,11111()(2)22nS n n n n ==-++ 所以,1211111111111(1)2324352n S S S n n ++⋅⋅⋅+=-+-+-+⋅⋅⋅+-+ =1311()2212n n --++≥1311()221112--++=135.(Ⅰ)由题意,得.21121,211212n n S n n S n n +=+=即…………………1分 故当2≥n 时,.5)]1(211)1(21[)21121(221+=-+--+=-=-n n n n n S S a n n n 当1n =时,611==S a ,而当1n =时,n + 5 = 6,……所以,).(5*N n n a n ∈+=…4分又)(,02*11212N n b b b b b b b n n n n n n n ∈-=-=+-+++++即,所以{b n }为等差数列, 于是.1532)(973=+b b 而.3371123,23,1173=--===d b b 故…………………7分 因此,).(23,23)3(3*3N n n b n n b b n n ∈+=+=-+=即 …………………8分(Ⅱ)]1)23(2][11)5(2[3)12)(112(3-+-+=--=n n b a c n n n 1(21)(21)n n =-+…………111().22121n n =--+…………………10分 所以,12n n T c c c =+++11111111[(1)()()()]2335572121n n =-+-+-++--+ .12)1211(21+=+-=n n n ……………………11分 由于0)12)(32(1123211>++=+-++=-+n n n n n n T T n n ,…………12分因此n T 单调递增,故.31)(min =n T ……………………………………13分 令1,19,357kk ><得max 18.K =所以……………………………14分 6.解:(I )设这二次函数b ax x f a bx ax x f +=≠+=2)(),0()(2则,由于.26)(-='x x f ,得x x x f b a 23)(,2,32-=-==所以…………2分又因为点)())(,(*x f y N n S n n =∈均在函数的图像上, 所以.232n n S n -= 当)]1(2)1(3[)23(,2221-----=-=≥-n n n n S S a n n n n 时.56-=n ………6分 又1n =时,11a S ==1符合上式,∴6 5.n a n =- …………7分 (2)由(I )得知133(65)[6(1)5]n n n b a a n n +==-+- ).161561(21+--=n n …………9分 故)]161561()13171()711[(21+--++-+-=n n T n ).1611(21+-=n …………11分 因此,要使m N n mn 成立的)(20)1611(21*∈<+-,必须且仅须满足,2021m ≤ 12分 即10≥m ,所以满足要求的最小正整数m 为10。