【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中人教B版数学必修五课时作业：第2章 单元检测(B)]

第二章 数 列(B) (时间：120分钟 满分：150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分) 1．在等差数列{a n }中，a 3＝2，则{a n }的前5项和为( ) A ．6 B ．10 C ．16 D ．322．设S n 为等比数列{a n }的前n 项和，已知3S 3＝a 4－2,3S 2＝a 3－2，则公比q 等于( ) A ．3 B ．4 C ．5 D ．63．已知某等差数列共有10项，其奇数项之和为15，偶数项之和为30，则其公差为( ) A ．5 B ．4 C ．3 D ．2 4．在等比数列{a n }中，T n 表示前n 项的积，若T 5＝1，则( ) A ．a 1＝1 B ．a 3＝1 C ．a 4＝1 D ．a 5＝15．等比数列{a n }中，a 1＋a 3＝10，a 4＋a 6＝54，则数列{a n }的通项公式为( )A ．a n ＝24－nB ．a n ＝2n －4C ．a n ＝2n －3D ．a n ＝23－n 6．已知等比数列{a n }的前n 项和是S n ，S 5＝2，S 10＝6，则a 16＋a 17＋a 18＋a 19＋a 20等于( ) A ．8 B ．12 C ．16 D ．247．在等差数列{a n }中，若a 4＋a 6＋a 8＋a 10＋a 12＝120，则a 10－12a 12的值为( )A ．10B ．11C ．12D ．13 8．已知数列{a n }为等比数列，S n 是它的前n 项和，若a 2·a 3＝2a 1，且a 4与2a 7的等差中项为54，则S 5等于( ) A ．35 B ．33 C ．31 D ．299．已知等差数列{a n }中，S n 是它的前n 项和．若S 16>0，且S 17<0，则当S n 最大时n 的值为( )A ．8B ．9C ．10D ．1610．已知方程(x 2－mx ＋2)(x 2－nx ＋2)＝0的四个根组成一个首项为12的等比数列，则|m －n |等于( )A ．1 B.32C.52D.92 11．将正偶数集合{2,4,6，…}从小到大按第n 组有2n 个偶数进行分组：{2,4}，{6,8,10,12}，{14,16,18,20,22,24}，….则2 010位于第( )组． A ．30 B ．31 C ．32 D ．3312．a 1，a 2，a 3，a 4是各项不为零的等差数列且公差d ≠0，若将此数列删去某一项得到的数列(按原来的顺序)是等比数列，则a 1d的值为( )A ．－4或1B ．1C ．4D ．4或－1二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)13．定义“等和数列”：在一个数列中，如果每一项与它后一项的和都为同一个常数，那么这个数列叫做等和数列，这个常数叫做该数列的公和．已知数列{a n }是等和数列，且a 1＝－1，公和为1，那么这个数列的前2 011项和S 2 011＝________.14．等差数列{a n }中，a 10<0，且a 11>|a 10|，S n 为数列{a n }的前n 项和，则使S n >0的n 的最小值为__________．15．某纯净水厂在净化过程中，每增加一次过滤可减少水中杂质的20%，要使水中杂质减少到原来的5%以下，则至少需过滤的次数为________．(lg 2≈0.301 0)16．数列{a n }的前n 项和S n ＝3n 2－2n ＋1，则它的通项公式是________________．三、解答题(本大题共6小题，共70分)17．(10分)数列{a n }中，a 1＝13，前n 项和S n 满足S n ＋1－S n ＝(13)n ＋1(n ∈N ＋)．(1)求数列{a n }的通项公式a n 以及前n 项和S n ；(2)若S 1，t (S 1＋S 2)，3(S 2＋S 3)成等差数列，求实数t 的值．18．(12分)已知点(1,2)是函数f (x )＝a x (a >0且a ≠1)的图象上一点，数列{a n }的前n 项和S n ＝f (n )－1.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若b n ＝log a a n ＋1，求数列{a n b n }的前n 项和T n .19．(12分)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和，已知13S 3，14S 4的等比中项为15S 5；13S 3，14S 4的等差中项为1，求数列{a n }的通项公式．20．(12分)设数列{a n }的前n 项和为S n ，a 1＝1，S n ＝na n －2n (n －1)．(1)求数列{a n }的通项公式a n ；(2)设数列{1a n a n ＋1}的前n 项和为T n ，求证：15≤T n <14.21．(12分)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，公比是正数的等比数列{b n }的前n 项和为T n ，已知a 1＝1，b 1＝3，a 2＋b 2＝8，T 3－S 3＝15. (1)求{a n }，{b n }的通项公式；(2)若数列{c n }满足a 1c n ＋a 2c n －1＋…＋a n －1c 2＋a n c 1＝2n ＋1－n －2对任意n ∈N ＋都成立，求证：数列{c n }是等比数列． 22．(12分)甲、乙两大超市同时开业，第一年的全年销售额为a 万元，由于经营方式不同，甲超市前n 年的总销售额为a2(n 2－n ＋2)万元，乙超市第n 年的销售额比前一年销售额多a ⎝⎛⎭⎫23n －1万元．(1)求甲、乙两超市第n 年销售额的表达式；(2)若其中某一超市的年销售额不足另一超市的年销售额的50%，则该超市将被另一超市收购，判断哪一超市有可能被收购？如果有这种情况，将会出现在第几年？第二章 数 列(B)答案1．B [S 5＝a 1＋a 52＝5a 3＝10.] 2．B [∵3S 3＝a 4－2,3S 2＝a 3－2.∴3(S 3－S 2)＝a 4－a 3，∴3a 3＝a 4－a 3. ∴a 4＝4a 3.∴q ＝4.]3．C [当项数n 为偶数时，由S 偶－S 奇＝n2d 知30－15＝5d ，∴d ＝3.]4．B [T 5＝a 1a 2a 3a 4a 5＝(a 1a 5)(a 2a 4)a 3＝a 53＝1.∴a 3＝1.] 5．A [q 3＝a 4＋a 6a 1＋a 3＝18，∴q ＝12.∵a 1＋a 3＝a 1(1＋q 2)＝54a 1＝10，∴a 1＝8.∴a n ＝a 1·q n －1＝8·(12)n －1＝24－n .]6．C [∵S 10＝6，S 5＝2，S 10＝3S 5.∴q ≠1.∴⎩⎪⎨⎪⎧S 5＝a 1－q 51－qS10＝a 1－q 101－q∴S 10S 5＝1＋q 5＝3，q 5＝2. ∴a 16＋a 17＋a 18＋a 19＋a 20＝(a 1＋a 2＋a 3＋a 4＋a 5)q 15＝S 5·q 15＝2×23＝16.] 7．C [a 4＋a 6＋a 8＋a 10＋a 12＝(a 4＋a 12)＋(a 6＋a 10)＋a 8＝5a 8＝120，a 8＝24. ∴a 10－12a 12＝12(2a 10－a 12)＝12[2(a 1＋9d )－(a 1＋11d )]＝12(a 1＋7d )＝12a 8＝12.]8．C [设公比为q (q ≠0)，则由a 2a 3＝2a 1知a 1q 3＝2，∴a 4＝2. 又a 4＋2a 7＝52，∴a 7＝14.∴a 1＝16，q ＝12.∴S 5＝a 1－q51－q＝16[1－125]1－12＝31.]9．A [∵S 16＝a 1＋a 162＝8(a 8＋a 9)>0， ∴a 8＋a 9>0. ∵S 17＝a 1＋a 172＝17a 9<0. ∴a 9<0，∴a 8>0.故当n ＝8时，S n 最大．]10．B [易知这四个根依次为：12，1,2,4.不妨设12，4为x 2－mx ＋2＝0的根，1,2为x 2－nx ＋2＝0的根． ∴m ＝12＋4＝92，n ＝1＋2＝3，∴|m －n |＝|92－3|＝32.]11．C [∵前n 组偶数总的个数为：2＋4＋6＋…＋2n ＝＋2nn 2＝n 2＋n . ∴第n 组的最后一个偶数为2＋[(n 2＋n )－1]×2＝2n (n ＋1)． 令n ＝30，则2n (n ＋1)＝1 860； 令n ＝31，则2n (n ＋1)＝1 984； 令n ＝32，则2n (n ＋1)＝2 112. ∴2 010位于第32组．]12．A [若删去a 1，则a 2a 4＝a 23，即(a 1＋d )(a 1＋3d )＝(a 1＋2d )2，化简，得d ＝0，不合题意； 若删去a 2，则a 1a 4＝a 23， 即a 1(a 1＋3d )＝(a 1＋2d )2，化简，得a 1d ＝－4；若删去a 3，则a 1a 4＝a 22，即a 1(a 1＋3d )＝(a 1＋d )2，化简，得a 1d＝1；若删去a 4，则a 1a 3＝a 22，即a 1(a 1＋2d )＝(a 1＋d )2，化简，得d ＝0，不合题意．故选A.] 13．1 004解析 a 1＝－1，a 2＝2，a 3＝－1，a 4＝2，…， ∴a 2 011＝－1，∴S 2 011＝(a 1＋a 2)＋(a 3＋a 4)＋…＋(a 2 009＋a 2 010)＋a 2 011＝1 005×1＋(－1)＝1 004. 14．20 解析 ∵S 19＝a 1＋a 192＝19a 10<0； S 20＝a 1＋a 202＝10(a 10＋a 11)>0. ∴当n ≤19时，S n <0；当n ≥20时，S n >0. 故使S n >0的n 的最小值是20. 15．14解析 设原杂质数为1，各次过滤杂质数成等比数列，且a 1＝1，公比q ＝1－20%， ∴a n ＋1＝(1－20%)n ，由题意可知： (1－20%)n <5%，即0.8n <0.05. 两边取对数得n lg 0.8<lg 0.05， ∵lg 0.8<0，∴n >lg 0.05lg 0.8，即n >lg 5－2lg 8－1＝1－lg 2－23lg 2－1＝－lg 2－13lg 2－1≈－0.301 0－13×0.301 0－1≈13.41，取n ＝14.16．a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧2 n＝6n －n解析 当n ＝1时，a 1＝S 1＝3－2＋1＝2. 当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝3n 2－2n ＋1－[3(n －1)2－2(n －1)＋1]＝6n －5. 则当n ＝1时，6×1－5＝1≠a 1，∴a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧2 n＝6n －n ≥2.17．解 (1)由S n ＋1－S n ＝(13)n ＋1得a n ＋1＝(13)n ＋1(n ∈N ＋)，又a 1＝13，故a n ＝(13)n (n ∈N ＋)．从而S n ＝13×[1－13n ]1－13＝12[1－(13)n ](n ∈N ＋)．(2)由(1)可得S 1＝13，S 2＝49，S 3＝1327.从而由S 1，t (S 1＋S 2)，3(S 2＋S 3)成等差数列得 13＋3×(49＋1327)＝2×(13＋49)t ，解得t ＝2. 18．解 (1)把点(1,2)代入函数f (x )＝a x 得a ＝2， 所以数列{a n }的前n 项和为S n ＝f (n )－1＝2n －1. 当n ＝1时，a 1＝S 1＝1；当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝2n －2n －1＝2n －1，对n ＝1时也适合，∴a n ＝2n －1.(2)由a ＝2，b n ＝log a a n ＋1得b n ＝n ，所以a n b n ＝n ·2n －1.T n ＝1·20＋2·21＋3·22＋…＋n ·2n －1，①2T n ＝1·21＋2·22＋3·23＋…＋(n －1)·2n －1＋n ·2n .②由①－②得：－T n ＝20＋21＋22＋…＋2n －1－n ·2n ， 所以T n ＝(n －1)2n ＋1.19．解 设等差数列{a n }的首项a 1＝a ，公差为d ，则S n ＝na ＋nn －2d ，依题意，有⎩⎨⎧13⎝⎛⎭⎫3a ＋3×22d ×14⎝⎛⎭⎫4a ＋4×32d ＝125⎝⎛⎭⎫5a ＋5×42d2，13⎝⎛⎭⎫3a ＋3×22d ＋14⎝⎛⎭⎫4a ＋4×32d ＝1×2，整理得⎩⎪⎨⎪⎧3ad ＋5d 2＝0，2a ＋52d ＝2， ∴a ＝1，d ＝0或a ＝4，d ＝－125.∴a n ＝1或a n ＝325－125n ，经检验，a n ＝1和a n ＝325－125n 均合题意．∴所求等差数列的通项公式为a n ＝1或a n ＝325－125n .20．解 (1)由S n ＝na n －2n (n －1)得 a n ＋1＝S n ＋1－S n ＝(n ＋1)a n ＋1－na n －4n ， 即a n ＋1－a n ＝4.∴数列{a n }是以1为首项，4为公差的等差数列， ∴a n ＝4n －3.(2)T n ＝1a 1a 2＋1a 2a 3＋…＋1a n a n ＋1＝11×5＋15×9＋19×13＋…＋1n －n ＋＝14(1－15＋15－19＋19－113＋…＋14n －3－14n ＋1) ＝14(1－14n ＋1)<14. 又易知T n 单调递增， 故T n ≥T 1＝15，得15≤T n <14.21．(1)解 设数列{a n }的公差为d ，数列{b n }的公比为q (q >0)．由题意得⎩⎪⎨⎪⎧d ＋3q ＝7，q ＋q 2－d ＝5， 解得⎩⎪⎨⎪⎧d ＝1，q ＝2.∴a n ＝n .b n ＝3×2n －1.(2)证明 由c n ＋2c n －1＋…＋(n －1)c 2＋nc 1＝2n ＋1－n －2，知c n －1＋2c n －2＋…＋(n －2)c 2＋(n －1)c 1＝2n －(n －1)－2(n ≥2)．两式相减：c n ＋c n －1＋…＋c 2＋c 1＝2n －1(n ≥2)，∴c n －1＋c n －2＋…＋c 2＋c 1＝2n －1－1(n ≥3)，∴c n ＝2n －1(n ≥3)．当n ＝1,2时，c 1＝1，c 2＝2，适合上式．∴c n ＝2n －1(n ∈N ＋)，即{c n }是等比数列．22．解 (1)设甲、乙两超市第n 年的销售额分别为a n ，b n .则有：a 1＝a ，n ≥2时：a n ＝a 2(n 2－n ＋2)－a2[(n －1)2－(n －1)＋2]＝(n －1)a .∴a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧a ， n ＝1，n －a ， n ≥2.b n ＝b 1＋(b 2－b 1)＋(b 3－b 2)＋…＋(b n －b n －1) ＝a ＋a ⎝⎛⎭⎫23＋a ⎝⎛⎭⎫232＋…＋a ⎝⎛⎭⎫23n －1 ＝⎣⎡⎦⎤3－2⎝⎛⎭⎫23n －1a ，(n ∈N ＋)． (2)易知b n <3a ，所以乙超市将被甲超市收购， 由b n <12a n 得：⎣⎡⎦⎤3－2⎝⎛⎭⎫23n －1a <12(n －1)a . ∴n ＋4⎝⎛⎭⎫23n －1>7，∴n ≥7.即第7年乙超市的年销售额不足甲超市的一半，乙超市将被甲超市收购．。