精选高中数学数列分类典型试题及答案
高中数学数列习题(含答案)
高中数学数列习题(含答案)1.下列说法中正确的是(C)正确选项是C,因为数列{}表示一个空集合,A、B、D 选项都有错误。
2.下列四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是(C)正确选项是C,因为该数列是无穷数列且是递增数列,其他选项都有错误。
3.(2013福州八县一中高三联考)若数列的前4项分别是-,-,-,-,则该数列的一个通项公式为(A)正确选项是A,因为数列中项的符号是先正后负,可用(-1)n+1或(-1)n-1表示,又每项分式的分母与项数n之间的关系为n+1.4.已知数列{an}的通项公式an=,则a2013·a2014·a2015等于(C)正确选项是C,根据通项公式计算即可。
5.(2013___高二第一次月考)下列四个数中,是数列{n(n+2)}中的项的是(A)正确选项是A,根据n(n+2)的值求解可得。
6.数列3,33,333,3333,…的一个通项公式是。
正确答案是an=(10n-1),因为该数列是由9,99,___,9999,…去掉最高位的数字而来,而9,99,___,9999,…的一个通项公式是10n-1.7.已知数列{an}的通项公式为an=,求第4项。
正确答案是4,根据通项公式计算即可。
8.一张长方形桌子可坐a1=6人,按___所示把桌子拼在一起,n张桌子可坐人数an等于。
正确答案是an=6n,因为每张桌子可坐6人,n张桌子可坐的人数就是6n。
2.已知一张桌子可坐2人,且每张桌子都有4个椅子,问n张桌子最多可坐多少人?解析:一张桌子可坐2人,加上4个椅子,总共可以坐6人。
所以,n张桌子最多可坐6n人。
答案为6n。
9.已知数列{an}的前4项为11.102.1003.,求该数列的一个通项公式。
解析:观察数列,可以发现第n项为10n+n-1.所以,该数列的一个通项公式为an=10n+n-1.10.在数列-,-,-,…中,-是它的第几项?解析:观察数列,可以发现第n项为(-1)^(n+1)*n。
(完整word版)高一数学数列部分经典习题及答案
.数 列一.数列的概念:(1)已知*2()156n n a n N n =∈+,则在数列{}n a 的最大项为__(答:125); (2)数列}{n a 的通项为1+=bn an a n ,其中b a ,均为正数,则n a 与1+n a 的大小关系为__(答:n a <1+n a ); (3)已知数列{}n a 中,2n a n n λ=+,且{}n a 是递增数列,求实数λ的取值范围(答:3λ>-);二.等差数列的有关概念:1.等差数列的判断方法:定义法1(n n a a d d +-=为常数)或11(2)n n n n a a a a n +--=-≥。
设{}n a 是等差数列,求证:以b n =na a a n +++Λ21 *n N ∈为通项公式的数列{}nb 为等差数列。
2.等差数列的通项:1(1)n a a n d =+-或()n m a a n m d =+-。
(1)等差数列{}n a 中,1030a =,2050a =,则通项n a = (答:210n +);(2)首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是______(答:833d <≤) 3.等差数列的前n 和:1()2n n n a a S +=,1(1)2n n n S na d -=+。
(1)数列 {}n a 中,*11(2,)2n n a a n n N -=+≥∈,32n a =,前n 项和152n S =-,求1a ,n (答:13a =-,10n =); (2)已知数列 {}n a 的前n 项和212n S n n =-,求数列{||}n a 的前n 项和n T (答:2*2*12(6,)1272(6,)n n n n n N T n n n n N ⎧-≤∈⎪=⎨-+>∈⎪⎩). 三.等差数列的性质:1.当公差0d ≠时,等差数列的通项公式11(1)n a a n d dn a d =+-=+-是关于n 的一次函数,且率为公差d ;前n 和211(1)()222n n n d d S na d n a n -=+=+-是关于n 的二次函数且常数项为0. 2.若公差0d >,则为递增等差数列,若公差0d <,则为递减等差数列,若公差0d =,则为常数列。
精选高中数学数列分类典型试题及答案
精选高中数学数列分类典型试题及答案【典型例题】(一)研究等差等比数列的有关性质 1. 研究通项的性质 例题1. 已知数列}{n a 满足1111,3(2)n n n a a a n --==+≥.(1)求32,a a ;(2)证明:312n n a -=. 解:(1)21231,314,3413a a a =∴=+==+=.(2)证明:由已知113--=-n n n a a ,故)()()(12211a a a a a a a n n n n n -++-+-=---1213133312n n n a ---+=++++=, 所以证得312n n a -=. 例题2. 数列{}n a 的前n 项和记为11,1,21(1)n n n S a a S n +==+≥(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)等差数列{}n b 的各项为正,其前n 项和为n T ,且315T =,又112233,,a b a b a b +++成等比数列,求n T .解:(Ⅰ)由121n n a S +=+可得121(2)n n a S n -=+≥,两式相减得:112,3(2)n nn n n a a a a a n ++-==≥,又21213a S =+=∴213a a = 故{}n a 是首项为1,公比为3的等比数列(Ⅱ)设{}n b 的公比为d ,由315T =得,可得12315b b b ++=,可得25b =故可设135,5b d b d =-=+,又1231,3,9a a a ===,由题意可得2(51)(59)(53)d d -+++=+,解得122,10d d ==∵等差数列{}n b 的各项为正,∴0d > ∴2d =例题3. 已知数列{}n a 的前三项及数列{}n b 的前三项对应相同,且212322...aa a +++128n n a n -+=对任意的*N n ∈都成立,数列{}n n b b -+1是等差数列.⑴求数列{}n a 及{}n b 的通项公式;⑵是否存在N k *∈,使得(0,1)k k b a -∈,请说明理由.点拨:(1)2112322...28n n a a a a n -++++=左边相当于是数列{}12n n a -前n 项和的形式,可以联想到已知n S 求n a 的方法,当2n ≥时,1n n n S S a --=.(2)把k k a b -看作一个函数,利用函数的思想方法来研究k k a b -的取值情况.解:(1)已知212322a a a +++…12n n a -+8n =(n ∈*N )①2n ≥时,212322a a a +++ (2)128(1)n n a n --+=-(n ∈*N )② ①-②得,128n n a -=,求得42nn a -=, 在①中令1n =,可得得41182a -==,所以42nn a -=(n ∈N*). 由题意18b =,24b =,32b =,所以214b b -=-,322b b -=-, ∴数列}{1n n b b -+的公差为2)4(2=---, (2)k k b a -=2714k k -+-42k -,当4k ≥时,277()()24f k k =-+-42k-单调递增,且(4)1f =, 所以4k ≥时,2()714f k k k =-+-421k -≥,又(1)(2)(3)0f f f ===,所以,不存在k ∈*N ,使得(0,1)k k b a -∈.例题4. 设各项均为正数的数列{a n }和{b n }满足:a n 、b n 、a n+1成等差数列,b n 、a n+1、b n+1成等比数列,且a 1 = 1, b 1 = 2 , a 2 = 3 ,求通项a n ,b n解: 依题意得:2b n+1 = a n+1 + a n+2 ① a 2n+1 = b n b n+1 ②∵ a n 、b n 为正数, 由②得21211,+++++==n n n n n n b b a b b a ,代入①并同除以1+n b 得:212+++=n n n b b b ,∴}{n b 为等差数列∵ b 1 = 2 , a 2 = 3 ,29,22122==b b b a 则 ,∴当n ≥2时,2)1(1+==-n n b b a n n n , 又a 1= 1,当n = 1时成立, ∴2)1(+=n n a n2. 研究前n 项和的性质 例题5.已知等比数列}{n a 的前n 项和为2nn S a b =⋅+,且13a =. (1)求a 、b 的值及数列}{n a 的通项公式;(2)设n n nb a =,求数列}{n b 的前n 项和n T .解:(1)2≥n 时,a S S a n n n n ⋅=-=--112.而}{n a 为等比数列,得a a a =⋅=-1112, 又31=a ,得3=a ,从而123-⋅=n n a .又123,3a a b b =+=∴=-.(2)132n n n n n b a -==⋅, 21123(1)3222n n nT -=++++231111231(2322222n n nn n T --=+++++) ,得2111111(1)232222n n nnT -=++++-,例题6. 数列{}n a 是首项为1000,公比为110的等比数列,数列{b }n 满足(1)求数列{b }n 的前n 项和的最大值;(2)求数列{|b |}n 的前n 项和n S '.解:(1)由题意:410nn a -=,∴lg 4n a n =-,∴数列{lg }n a 是首项为3,公差为1-的等差数列,由100n n b b +≥⎧⎨≤⎩,得67n ≤≤,∴数列{b }n 的前n 项和的最大值为67212S S ==.(2)由(1)当7n ≤时,0n b ≥,当7n >时,0n b <,∴当7n ≤时,212731132()244n n nS b b b n n n -+'=+++==-+当7n >时,例题7. 已知递增的等比数列{n a }满足23428a a a ++=,且32a +是2a ,4a 的等差中项. (1)求{n a }的通项公式n a ;(2)若12log n n n b a a =,12n n S b b b =+++求使1230n n S n ++⋅>成立的n 的最小值.解:(1)设等比数列的公比为q (q >1),由a 1q +a 1q 2+a 1q 3=28,a 1q +a 1q 3=2(a 1q 2+2),得:a 1=2,q =2或a 1=32,q =12(舍)∴a n =2·2(n -1)=2n(2) ∵12log 2nn n n b a a n ==-⋅,∴S n =-(1·2+2·22+3·23+…+n ·2n)∴2S n =-(1·22+2·23+…+n ·2n +1),∴S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=-(n -1)·2n +1-2,若S n +n ·2n +1>30成立,则2n +1>32,故n >4,∴n 的最小值为5.例题8. 已知数列}{n a 的前n 项和为S n ,且11,,n n S a +-成等差数列,*1,1N n a ∈=. 函数3()log f x x =.(I )求数列}{n a 的通项公式;(II )设数列{}n b 满足1(3)[()2]n n b n f a =++,记数列{}n b 的前n 项和为T n ,试比较52512312n n T +-与的大小. 解:(I )11,,n n S a +-成等差数列,121n n S a +∴=-① 当2n ≥时,121n n S a -=-②. ①-②得:112()n n n n S S a a -+-=-,13+=∴n n a a ,13.n na a +∴=当n =1时,由①得112221S a a ∴==-, 又11,a =2213,3,a a a ∴=∴={}n a ∴是以1为首项3为公比的等比数列,13.n n a -∴=(II )∵()x log x f 3=,133()log log 31n n n f a a n -∴===-,比较52512312n n T +-与的大小,只需比较2(2)(3)n n ++及312 的大小即可. ∵*,N n ∈∴当*19N n n ≤≤∈且时,5252(2)(3)312,;12312n n n n T +++<<-即当10n =时,5252(2)(3)312,;12312n n n n T +++==-即 当*10N n n >∈且时,5252(2)(3)312,12312n n n n T +++>>-即. 3. 研究生成数列的性质例题9. (I ) 已知数列{}n c ,其中n n nc 32+=,且数列{}n n pc c -+1为等比数列,求常数p ;(II ) 设{}n a 、{}n b 是公比不相等的两个等比数列,n n n b a c +=,证明数列{}n c 不是等比数列.解:(Ⅰ)因为{c n +1-pc n }是等比数列,故有 (c n +1-pc n )2=( c n +2-pc n+1)(c n -pc n -1),将c n =2n+3n代入上式,得[2n +1+3n +1-p (2n+3n)]2=[2n +2+3n +2-p (2n +1+3n +1)]·[2n +3n -p (2n -1+3n -1)],即[(2-p )2n+(3-p )3n ]2=[(2-p )2n+1+(3-p )3n+1][ (2-p )2n -1+(3-p )3n -1],整理得61(2-p )(3-p )·2n·3n=0,解得p =2或p =3. (Ⅱ)设{a n }、{b n }的公比分别为p 、q ,p ≠q ,c n =a n +b n .为证{c n }不是等比数列只需证22c ≠c 1·c 3.事实上,22c =(a 1p +b 1q )2=21a p 2+21b q 2+2a 1b 1pq ,c 1·c 3=(a 1+b 1)(a 1 p 2+b 1q 2)= 21a p 2+21b q 2+a 1b 1(p 2+q 2).由于p ≠q ,p 2+q 2>2pq ,又a 1、b 1不为零,因此≠22c c 1·c 3,故{c n }不是等比数列. 例题10. n 2( n ≥4)个正数排成n 行n 列:其中每一行的数成等差数列,每一列的数成等比数列,并且所有公比相等已知a 24=1,163,814342==a a 求S=a 11 + a 22 + a 33 + … + a nn解: 设数列{1k a }的公差为d , 数列{ik a }(i=1,2,3,…,n )的公比为q则1k a = a11+ (k -1)d , a kk = [a 11 + (k -1)d]qk 1依题意得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==+==+=163)2(81)(1)3(31143311421124q d a a q d a a q d a a ,解得:a 11= d = q = ±21又n 2个数都是正数,∴a 11= d = q = 21, ∴a kk= kk 2两式相减得:nn nS 22121--=-例题11. 已知函数3()log ()f x ax b =+的图象经过点)1,2(A 和)2,5(B ,记()*3,.f n n a n N =∈(1)求数列}{n a 的通项公式;(2)设n n n nn b b b T a b +++==21,2,若)(Z m m T n∈<,求m 的最小值; (3)求使不等式12)11()11)(11(21+≥+++n p a a a n对一切*N n ∈均成立的最大实数p .解:(1)由题意得⎩⎨⎧=+=+2)5(log 1)2(log 33b a b a ,解得⎩⎨⎧-==12b a , (2)由(1)得n n n b 212-=,n n n n n T 2122322523211321-+-++++=∴- ① 1132212232252232121+--+-+-+++=n nn n n n n T ② ①-②得设*,232)(N n n n f n ∈+=,则由 得*,232)(Nn n n f n ∈+=随n 的增大而减小+∞→∴n 当时,3→n T 又)(Z m m T n ∈<恒成立,3min =∴m(3)由题意得*21)11()11)(11(121N n a a a n p n ∈++++≤对 恒成立记)11()11)(11(121)(21n a a a n n F ++++=,则 )(),()1(,0)(n F n F n F n F 即>+∴> 是随n 的增大而增大)(n F 的最小值为332)1(=F ,332≤∴p ,即332max =p .(二)证明等差及等比数列 1. 转化为等差等比数列. 例题12. 数列{}n a 中,2,841==a a 且满足n n n a a a -=++122,*N n ∈.⑴求数列{}n a 的通项公式; ⑵设||||||21n n a a a S +++= ,求n S ;⑶设n b =1(12)n n a -**12(),()N N n n n T b b b n ∈=+++∈,是否存在最大的整数m ,使得对任意*N n ∈,均有>nT 32m 成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意,n n n n a a a a -=-+++112,}{n a ∴为等差数列,设公差为d ,由题意得2832d d =+⇒=-,82(1)102n a n n ∴=--=-.(2)若50210≤≥-n n则,||||||,521n n a a a S n +++=≤ 时 6n ≥时,n n a a a a a a S ---+++= 76521故⎪⎩⎪⎨⎧+--=40n 9n n n 9S 22n 56n n ≤≥ (3)11111()(12)2(1)21n n b n a n n n n ===--++,若32n m T >对任意*N n ∈成立,即116n mn >+对任意*N n ∈成立,*()1N n n n ∈+的最小值是21,1,162m ∴<m ∴的最大整数值是7.即存在最大整数,7=m 使对任意*N n ∈,均有.32n m T > 例题13. 已知等比数列{}n b 及数列{}n a 满足3,n an b n =∈N *. (1)判断{}n a 是何种数列,并给出证明; (2)若8131220,a a m b b b +=求.解:(1)设{}n b 的公比为q ,∵3n a nb =,∴()q log 1n a a 3q 331n a 1n a n 1-+=⇒=⋅-。
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2
12
∵ b1 = 2 , a2 = 3 ,
2 2,
∴
bn
2 (n 1)(
9 2
2
(n 1)2
2) 2 (n 1), bn 2
,
an
∴当 n≥2 时,
bnbn1 n(n 1) 2,
a n(n 1)
又 a1= 1,当 n = 1 时成立, ∴ n
2
头头 头htp://wxc/ 头
(2)把bk ak 看作一个函数,利用函数的思想方法来研究bk ak 的取值情况.
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总复习必须掌握的数列经典解题技巧
a 解n : 2(1)已a 知 2a1
时, 1
2a
2
22
2
22 a
3
…
2n1 a
n
8n
(n
a
3
… 2n2 a n1
8(n
1)
(n
N
* )①
N* )②
①-②得,
a 2S 1 3 a 3a
an
又2
1
∴ 2 1 故 是首项为 1,公比为 3 的等比数列
∴
a n
3n1
(Ⅱ)设bn的公比为 d ,由T3 15 得,可得b1 b2 b3 15 ,可得b2 5
故可设b1 5 d ,b3 5 d ,又 a1 1, a2 3, a3 9 ,
a
...
3
n
对任意的 n N 都成立,数列 n1 n 是等差数列.
⑴求数列an与 bn 的通项公式;
⑵是否存在 k N ,使得bk ak (0,1) ,请说明理由.
点拨:(1) a1 2a2 2 a 3 2... 2
高中数学数列题(含答案)
,都有 Tn
3.
9.设数列{ an }满足 a1 3, an1 2an n 1
(1)求{ an }的通项公式;
(2)若 c1
1, bn
cn1
cn
1 an n , dn
1 cn
1 cn1
求证:数列{ bn
dn }的前 n 项和
sn
1 3
10.已知等比数列 an 的各项均为正数,2a5 ,a4 ,4a6 成等差数列,且满足 a4 4a32 ,
Mn
2
mn
,称数列 bn
是数列 an 的“中程数数列”.
试卷第 4 页,总 7 页
①求“中程数数列”bn的前 n 项和 Sn ; ②若 bm ak ( m, k N* 且 m k ),求所有满足条件的实数对 m, k . 18.给定正整数 m,(t m t ),若数列 A:a1, a2,, an, 满足:ai 0,1 ,ai ait , a1 a2 at m,则称数列 A 具有性质 E t, m .
你得到的关系式猜测出 f (n) 的表达式;
(3)求 1 1 1 1
f (1) f (2) 1 f (3) 1
f (n) 1
( n 2 )的值.
16.已知数列an的奇数项是首项为 1,公差为 d 的等差数列,偶数项是首项为 2,公 比为 q 的等比数列.数列 an 的前 n 项和为 Sn ,且满足 S3 a4 , a3 a5 2 a4 · (1)求数列 an 的通项公式;
,且对任意 n N*
,都有 an
2
,则
a1 的取值范围为______.
四、解答题
8.已知数列 an 的前 n 项和为 Sn ,满足 a1 2 , Sn Sn1 n2 2 n N* .
高二数学数列专题练习题(含答案)
高中数学《数列》专题练习1.n S 与n a 的关系:11(1)(1)n n n S n a S S n -=⎧⎪=⎨->⎪⎩ ,已知n S 求n a ,应分1=n 时1a = ;2≥n 时,n a = 两步,最后考虑1a 是否满足后面的n a .2.等差等比数列数列通项公式求法。
()定义法(利用等差、等比数列的定义);()累加法(3)累乘法(n n n c a a =+1型);(4)利用公式11(1)(1)n n n S n a S S n -=⎧⎪=⎨->⎪⎩;(5)构造法(b ka a n n +=+1型)(6) 倒数法 等4.数列求和(1)公式法;(2)分组求和法;(3)错位相减法;(4)裂项求和法;(5)倒序相加法。
5. n S 的最值问题:在等差数列{}n a 中,有关n S 的最值问题——常用邻项变号法求解:(1)当0,01<>d a 时,满足⎩⎨⎧≤≥+001m m a a的项数m 使得m S 取最大值. (2)当 0,01><d a 时,满足⎩⎨⎧≥≤+001m m a a的项数m 使得m S 取最小值。
也可以直接表示n S ,利用二次函数配方求最值。
在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用。
6.数列的实际应用现实生活中涉及到银行利率、企业股金、产品利润、人口增长、工作效率、图形面积、等实际问题,常考虑用数列的知识来解决.训练题一、选择题1.已知等差数列{}n a 的前三项依次为1a -、1a +、23a +,则2011是这个数列的 (B )A.第1006项B.第1007项C. 第1008项D. 第1009项2.在等比数列}{n a 中,485756=-=+a a a a ,则10S 等于 (A ) A .1023 B .1024 C .511 D .5123.若{a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d =( )A .-2B .-12 C.12 D .2答案 B解析 由等差中项的定义结合已知条件可知2a 4=a 5+a 3,∴2d =a 7-a 5=-1,即d =-12.故选B.4.已知等差数列{a n }的公差为正数,且a 3·a 7=-12,a 4+a 6=-4,则S 20为( A )A.180B.-180C.90D.-905.已知{}n a 为等差数列,若π=++951a a a ,则28cos()a a +的值为( A ) A .21-B .23-C .21D .236.在等比数列{a n }中,若a 3a 5a 7a 9a 11=243,则a 29a 11的值为( )A .9B .1C .2D .3答案 D解析 由等比数列性质可知a 3a 5a 7a 9a 11=a 57=243,所以得a 7=3,又a 29a 11=a 7a 11a 11=a 7,故选D.7.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1+a 5=12S 5,且a 9=20,则S 11=( )A .260B .220C .130D .110答案 D解析 ∵S 5=a 1+a 52×5,又∵12S 5=a 1+a 5,∴a 1+a 5=0.∴a 3=0,∴S 11=a 1+a 112×11=a 3+a 92×11=0+202×11=110,故选D. 8.各项均不为零的等差数列{a n }中,若a 2n -a n -1-a n +1=0(n ∈N *,n ≥2),则S 2 009等于A .0B .2C .2 009D .4 018答案 D解析 各项均不为零的等差数列{a n },由于a 2n -a n -1-a n +1=0(n ∈N *,n ≥2),则a 2n -2a n =0,a n =2,S 2 009=4 018,故选D.9.数列{a n }是等比数列且a n >0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,那么a 3+a 5的值等于A .5B .10C .15D .20答案 A解析 由于a 2a 4=a 23,a 4a 6=a 25,所以a 2·a 4+2a 3·a 5+a 4·a 6=a 23+2a 3a 5+a 25=(a 3+a 5)2=25.所以a 3+a 5=±5.又a n >0,所以a 3+a 5=5.所以选A. 10.首项为1,公差不为0的等差数列{a n }中,a 3,a 4,a 6是一个等比数列的前三项,则这个等比数列的第四项是( )A .8B .-8C .-6D .不确定答案 B解析 a 24=a 3·a 6⇒(1+3d )2=(1+2d )·(1+5d ) ⇒d (d +1)=0⇒d =-1,∴a 3=-1,a 4=-2,∴q =2. ∴a 6=a 4·q =-4,第四项为a 6·q =-8.11.在△ABC 中,tan A 是以-4为第三项,4为第七项的等差数列的公差,tan B 是以31为第三项,9为第六项的等比数列的公比,则这个三角形是(B )A.钝角三角形B.锐角三角形C.等腰三角形D.非等腰的直角三角形12.记等差数列{}n a 的前项和为n s ,若103s s =,且公差不为0,则当n s 取最大值时,=n ( )CA .4或5B .5或6C .6或7D .7或813.在等差数列{a n }中,前n 项和为S n ,且S 2 011=-2 011,a 1 007=3,则S 2 012的值为A .1 006B .-2 012C .2 012D .-1 006答案 C解析 方法一 设等差数列的首项为a 1,公差为d ,根据题意可得, ⎩⎪⎨⎪⎧S 2 011=2 011a 1+2 011× 2 011-12d =-2 011,a 1 007=a 1+1 006d =3,即⎩⎨⎧ a 1+1 005d =-1,a 1+1 006d =3,解得⎩⎨⎧a 1=-4 021,d =4.所以,S 2 012=2 012a 1+2 012× 2 012-12d =2 012×(-4 021)+2 012×2 011×2 =2 012×(4 022-4 021)=2012. 方法二 由S 2 011=2 011a 1+a 2 0112 =2 011a 1 006=-2 011, 解得a 1 006=-1,则S 2 012=2 012a 1+a 2 0122=2 012a 1 006+a 1 0072=2 012×-1+32=2 012. 14.设函数f (x )满足f (n +1)=2f n +n2(n ∈N *),且f (1)=2,则f (20)=( ) A .95 B .97 C .105 D .192答案 B解析 f (n +1)=f (n )+n 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧f20=f 19+192,f 19=f 18+182,……f 2=f 1+12.累加,得f (20)=f (1)+(12+22+…+192)=f (1)+19×204=97.15.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足1)1log 2+=+n S n (,则通项公式为(B )A.)(2*N n a n n ∈= B. ⎩⎨⎧≥==)2(2)1(3n n a nn C. )(2*1N n a n n ∈=+ D. 以上都不正确16.一种细胞每3分钟分裂一次,一个分裂成两个,如果把一个这种细胞放入某个容器内,恰好一小时充满该容器,如果开始把2个这种细胞放入该容器内,则细胞充满该容器的时间为 ( D )A .15分钟B .30分钟C .45分钟D .57分钟 二、填空题17.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=1,a 3=3,则S 4= 8. 18.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=21,S 4=20,则S 6= . 4819.在等比数列{}n a 中,11a =,公比2q =,若64n a =,则n 的值为 .7 20.设等比数列{a n }的公比q=2,前n 项和为S n ,则24a S = .21512.数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =2n 3n +1,则a 100b 100=________. 答案 199299解析 a 100b 100=a 1+a 1992b 1+b 1992=S 199T 199=199299.21.数列{}n a 的前n 项和记为()11,1,211n n n S a a S n +==+≥则{}n a 的通项公式 解:(Ⅰ)由121n n a S +=+可得()1212n n a S n -=+≥,两式相减得()112,32n n n n n a a a a a n ++-==≥又21213a S =+= ∴213a a = 故{}n a 是首项为1,公比为3得等比数列∴13n n a -=22.已知各项都为正数的等比数列{a n }中,a 2·a 4=4,a 1+a 2+a 3=14,则满足a n ·a n +1·a n +2>19的最大正整数n 的值为________.答案 4解析 设等比数列{a n }的公比为q ,其中q >0,依题意得a 23=a 2·a 4=4.又a 3>0,因此a 3=a 1q 2=2,a 1+a 2=a 1+a 1q =12,由此解得q =12,a 1=8,a n =8×(12)n -1=24-n ,a n ·a n +1·a n +2=29-3n.由于2-3=18>19,因此要使29-3n>19,只要9-3n ≥-3,即n ≤4,于是满足a n ·a n +1·a n +2>19的最大正整数n 的值为4. 23.等比数列{a n }的首项为a 1=1,前n 项和为S n ,若S 10S 5=3132,则公比q 等于________.答案 -12解析 因为S 10S 5=3132,所以S 10-S 5S 5=31-3232=-132,即q 5=(-12)5,所以q =-12.三、解答题24.(本小题满分12分)已知等差数列{}n a 满足:37a =,5726a a +=,{}n a 的前n 项和为n S . (Ⅰ)求n a 及n S ; (Ⅱ)令b n =211n a -(n ∈N *),求数列{}n b 的前n 项和n T . 1【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,因为37a =,5726a a +=,所以有112721026a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得13,2a d ==, 所以321)=2n+1n a n =+-(;n S =n(n-1)3n+22⨯=2n +2n 。
数列考试题型及答案高中
数列考试题型及答案高中一、选择题(每题5分,共20分)1. 已知数列{a_n}是等差数列,且a_1=1,a_3=5,求a_5的值。
A. 7B. 9C. 11D. 13答案:C2. 已知数列{a_n}是等比数列,且a_1=2,公比q=3,求a_4的值。
A. 24B. 36C. 48D. 64答案:C3. 已知数列{a_n}满足a_1=1,a_{n+1}=2a_n+1,求a_3的值。
A. 5B. 9C. 17D. 33答案:C4. 已知数列{a_n}满足a_1=1,a_{n+1}=3a_n,求数列的前三项。
A. 1, 3, 9B. 1, 2, 4C. 1, 3, 6D. 1, 4, 12答案:A二、填空题(每题5分,共20分)5. 已知等差数列的第3项为6,第5项为10,求首项a_1和公差d。
a_1 = ________,d = ________。
答案:a_1 = 2,d = 26. 已知等比数列的第2项为4,第4项为16,求首项a_1和公比q。
a_1 = ________,q = ________。
答案:a_1 = 2,q = 27. 已知数列{a_n}满足a_1=2,a_{n+1}=2a_n+1,求a_4的值。
a_4 = ________。
答案:a_4 = 178. 已知数列{a_n}满足a_1=1,a_{n+1}=3a_n+2,求a_2的值。
a_2 = ________。
答案:a_2 = 5三、解答题(每题10分,共20分)9. 已知数列{a_n}是等差数列,且a_1=3,a_5=15,求数列的通项公式。
答案:a_n = 3 + 2(n-1) = 2n + 110. 已知数列{a_n}是等比数列,且a_1=1,a_3=8,求数列的通项公式。
答案:a_n = 2^{n-1}。
高中数学数列试题精选以及详细答案
高中数学数列试题精选以及详细答案【例1】 求出下列各数列的一个通项公式(1)14(2)23,,,,,…,,,,…38516732964418635863 (3)(4)12--13181151242928252,,,,…,,,,… 解 (1)所给出数列前5项的分子组成奇数列,其通项公式为2n -1,而前5项的分母所组成的数列的通项公式为2×2n ,所以,已知数列的通项公式为:.a =2n 12n n+1- (2)从所给数列的前四项可知,每一项的分子组成偶数列,其通项公式为2n ,而分母组成的数列3,15,35,63,…可以变形为1×3,3×5,5×7,7×9,…即每一项可以看成序号n 的(2n -1)与2n +1的积,也即(2n -1)(2n +1),因此,所给数列的通项公式为:a n n n n =-+22121()(). (3)从所给数列的前5项可知,每一项的分子都是1,而分母所组成的数列3,8,15,24,35,…可变形为1×3,2×4,3×5,4×6,5×7,…,即每一项可以看成序号n 与n +2的积,也即n(n +2).各项的符号,奇数项为负,偶数项为正.因此,所给数列的通项公式为:a n n n n =-+()()112·. (4)所给数列可改写为,,,,,…分子组成的数列为1242921622521,4,9,16,25,…是序号n 的平方即n 2,分母均为2.因此所给数列的通项公式为.a =n n 22【例2】 求出下列各数列的一个通项公式.(1)2,0,2,0,2,…(2)10000,,,,,,,, (131517)(3)7,77,777,7777,77777,…(4)0.2,0.22,0.222,0.2222,0.22222,…解 (1)所给数列可改写为1+1,-1+1,1+1,-1+1,…可以看作数列1,-1,1,-1,…的各项都加1,因此所给数的通项公式a n =(-1)n+1+1.所给数列亦可看作2,0,2,0…周期性变化,因此所给数列的通项公式为奇数为偶数这一题说明了数列的通项公式不唯一.a =2(n )0(n )n ⎧⎨⎩(2)100012345所给数列,,,,,,,…可以改写成,,,,,,…分母组成的数列为,,,,,,,…是自然1315171102130415061767 数列n ,分子组成的数列为1,0,1,0,1,0,…可以看作是2,02020,,,,,…的每一项的构成为,因此所给数列的通项公式为.1211211211()()-+=-+++n n n a n (3)7777777777777779所给数列,,,,,…可以改写成×,79 79797979797979797979×,×,×,×…,可以看作×-,×-,×-,×-,×-,…因此所给数列的通项公式为-.99999999999999(101)(1001)(10001)(100001)(1000001)a = (101)n n (4)所给数列0.2,0.22,0.222,0.2222,0.22222,…可以改写成×,×,×,×,×,…可以看作×-,×-,×-,×-,×-,…因此所给数列的通式公式为.292929292929292929292911100.90.990.9990.99990.99999(10.1)(10.01)(10.001)(10.0001)(10.00001)a =n ()-n 说明1.用归纳法写出数列的一个通项公式,体现了由特殊到一般的思维规律.对于项的结构比较复杂的数列,可将其分成几个部分分别考虑,然后将它们按运算规律结合起来.2.对于常见的一些数列的通项公式(如:自然数列,a n =n ;自然数的平方数列,a n =n 2;奇数数列,a n =2n -1;偶数数列,a n =2n ;倒数数列,=要很熟悉,由联想将较复杂的数列通过合理的转化归a n 1n) 纳出数列的通项公式.3.要掌握对数列各项的同加、同减、同乘以某一个不等于零的数的变形方法,将其转化为常见的一些数列.【例3】 已知数列,,,,…则是这个数列的第25221125 几项.解 4a =3n 1n n 77n 由所给数列的前项,,,可归纳得通项公式为.此时运用方程的思想问题转化为解关于正整数的方程,解得=,即是该数列的第项.252211253125-=-n 【例4】 已知下面各数列{a n }的前n 项和S n 的公式,求数列的通项公式.(1)S n =2n 2-3n (2)S n =n 2+1(3)S n =2n +3 (4)S n =(-1)n+1·n解 (1)当n=1时,a 1=S 1=-1;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=(2n 2-3n)-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5,由于a 1也适合此等式,因此a n =4n -5.(2)当n =1时,a 1=S 1=1+1=2;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=n 2+1-[(n -1)2+1]=2n -1,由于a 1不适合于此等式,因此,≥且∈.a = 2 n =12n 1 n 2n N *n -⎧⎨⎩(3)当n =1时,a 1=S 1=2+3=5;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=2n +3-(2n-1+3)=2n-1,由于a 1不适合于此等式,因此,=≥且∈.a 5 n =12 n 2n *n 1n N -⎧⎨⎩(4)当n =1时,a 1=S 1=(-1)2·1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=(-1)n+1·n -(-1)n ·(n -1)=(-1)n+1(2n -1),由于a 1也适可于此等式,因此a n =(-1)n+1(2n -1),n ∈N*.说明 已知S n 求a n 时,要先分n =1和n ≥2两种情况分别进行计算,然后验证能否统一.【例5】 a =a 1n(n 1)(n 2)a 1n n 11已知+≥,=,-- (1)写出数列的前5项;(2)求a n .解 (1)a =a (n 2)a =1a a n n 1123由已知+≥,得=·=·--+-=+=+=1111221323213291653n n ()() a a 45=·=·53143531122112747415474120362095+=+==+=+== (2)由第(1)小题中前5项不难求出. a n n a n n n =-=-2121()或 【例6】 数列{a n }中,a 1=1,对所有的n ≥2,都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2.(1)求a 3+a 5;(2)256225是此数列中的项吗? 解 由已知:a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2得a a a a a a a a a n n N a n n n n nn n ==--123123122212···……····……·≥,∈,≥.由于=不适合于此等式.因此(*)()a 11 a = 1 n =1 n n 2n *n 2()n N -⎧⎨⎪⎩⎪12,≥且∈(1)a a =3(2)n =16n 16*16352+令,解方程可得∵=∈,∴是此数列的第项.2546116256225125622522222+==-n n N () 说明 (1)“知和求差”、“知积求商”是数列中常用的基本方法.(2)运用方程思想求n ,若n ∈N*,则n 是此数列中的项,反之,则不是此数列中的项.【例7】 已知数a n =(a 2-1)(n 3-2n)(a=≠±1)是递增数列,试确定a 的取值范围.解法一 ∵数列{a n }是递增数列,∴a n+1>a na n+1-a n =(a 2-1)[(n +1)3-2(n +1)]-(a 2-1)(n 3-2n)=(a 2-1)[(n +1)3-2(n +1)-n 3+2n]=(a 2-1)(3n 2+3n -1)∵(a 2-1)(3n 2+3n -1)>0又∵n ∈N*,∴3n 2+3n -1=3n(n +1)-1>0∴a2-1>0,解得a<-1或a>1.解法二∵{a n}是递增数列,∴a1<a2即:(a2-1)(1-2)<(a2-1)(8-4)化简得a2-1>0∴a<-1或a>1说明本题从函数的观点出发,利用递增数列这一已知条件,将求取值范围的问题转化为解不等式的问题。
高中数学数列专题训练6套含答案
目录第一套:等比数列例题精讲第二套:等差等比数列基础试题一第三套:等差等比数列基础试题二第四套:等差等比数列提升试题一第五套:等差等比数列提升试题二第六套:数列的极限拓展等比数列·例题解析【例1】 已知S n 是数列{a n }的前n 项和,S n =p n (p ∈R ,n ∈N*),那么数列{a n }.[ ]A .是等比数列B .当p ≠0时是等比数列C .当p ≠0,p ≠1时是等比数列D .不是等比数列分析 由S n =p n (n ∈N*),有a 1=S 1=p ,并且当n ≥2时, a n =S n -S n-1=p n -p n-1=(p -1)p n-1但满足此条件的实数p 是不存在的,故本题应选D .说明 数列{a n }成等比数列的必要条件是a n ≠0(n ∈N*),还要注【例2】 已知等比数列1,x 1,x 2,…,x 2n ,2,求x 1·x 2·x 3·…·x 2n . 解 ∵1,x 1,x 2,…,x 2n ,2成等比数列,公比q ∴2=1·q 2n+1x 1x 2x 3...x 2n =q .q 2.q 3...q 2n =q 1+2+3+ (2)式;(2)已知a 3·a 4·a 5=8,求a 2a 3a 4a 5a 6的值.故-,因此数列成等比数列≠-≠a =(p 1)p {a }p 0p 10(p 1)p 2n n 1⇔--=-⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪--()()p pp p p n 212意对任∈,≥,都为同一常数是其定义规定的准确含义.n *n 2N a a nn -1=q2n(1+2n)2==+q n n n ()212【例3】 {a }(1)a =4a n 25等比数列中,已知,=-,求通项公12解 (1)a =a q q =5252-∴-12∴a 4=2【例4】 已知a >0,b >0且a ≠b ,在a ,b 之间插入n 个正数x 1,x 2,…,x n ,使得a ,x 1,x 2,…,x n ,b 成等比数列,求证明 设这n +2个数所成数列的公比为q ,则b=aq n+1【例5】 设a 、b 、c 、d 成等比数列,求证:(b -c)2+(c -a)2+(d -b)2=(a -d)2.证法一 ∵a 、b 、c 、d 成等比数列∴b 2=ac ,c 2=bd ,ad =bc∴左边=b 2-2bc +c 2+c 2-2ac +a 2+d 2-2bd +b 2 =2(b 2-ac)+2(c 2-bd)+(a 2-2bc +d 2) =a 2-2ad +d 2 =(a -d)2=右边证毕.证法二 ∵a 、b 、c 、d 成等比数列,设其公比为q ,则: b =aq ,c =aq 2,d=aq 3∴==-=∵·=··=a a q 4()()(2)a a a a a a a =8n 2n 2n 2n 4354234543----1212又==∴a a a a a a a a a a =a =322635423456452证…<.x x x a bn n 122+∴∴……<q b ax x x aqaq aq aqab a bn n n nn n ++====+1122122∴a b b c c d==∴左边=(aq -aq 2)2+(aq 2-a)2+(aq 3-aq)2 =a 2-2a 2q 3+a 2q 6 =(a -aq 3)2 =(a -d)2=右边证毕.说明 这是一个等比数列与代数式的恒等变形相综合的题目.证法一是抓住了求证式中右边没有b 、c 的特点,走的是利用等比的条件消去左边式中的b 、c 的路子.证法二则是把a 、b 、c 、d 统一化成等比数列的基本元素a 、q 去解决的.证法二稍微麻烦些,但它所用的统一成基本元素的方法,却较证法一的方法具有普遍性.【例6】 求数列的通项公式:(1){a n }中,a 1=2,a n+1=3a n +2(2){a n }中,a 1=2,a 2=5,且a n+2-3a n+1+2a n =0 思路:转化为等比数列.∴{a n +1}是等比数列 ∴a n +1=3·3n-1 ∴a n =3n -1∴{a n+1-a n }是等比数列,即 a n+1-a n =(a 2-a 1)·2n-1=3·2n-1再注意到a 2-a 1=3,a 3-a 2=3·21,a 4-a 3=3·22,…,a n -a n-1=3·2n-2,这些等式相加,即可以得到说明 解题的关键是发现一个等比数列,即化生疏为已知.(1)中发现{a n +1}是等比数列,(2)中发现{a n+1-a n }是等比数列,这也是通常说的化归思想的一种体现.解 (1)a =3a 2a 1=3(a 1)n+1n n+1n +++⇒(2)a 3a 2a =0a a =2(a a )n+2n+1n n+2n+1n+1n -+--⇒a =3[1222]=3=3(21)n 2n-2n 1+++…+·-21211n ----证 ∵a 1、a 2、a 3、a 4均为不为零的实数∴上述方程的判别式Δ≥0,即又∵a 1、a 2、a 3为实数因而a 1、a 2、a 3成等比数列∴a 4即为等比数列a 1、a 2、a 3的公比.【例8】 若a 、b 、c 成等差数列,且a +1、b 、c 与a 、b 、c +2都成等比数列,求b 的值.解 设a 、b 、c 分别为b -d 、b 、b +d ,由已知b -d +1、b 、b +d 与b -d 、b 、b +d +2都成等比数列,有整理,得∴b +d=2b -2d 即b=3d 代入①,得9d 2=(3d -d +1)(3d +d) 9d 2=(2d +1)·4d 解之,得d=4或d=0(舍) ∴b=12【例7】 a a a a (a a )a 2a (a a )a a a =0a a a a 1234122242213422321234若实数、、、都不为零,且满足+-+++求证:、、成等比数列,且公比为.∴+-+++为实系数一元二次方程等式+-+++说明上述方程有实数根.(a a )x 2a (a a )x a a =0(a a )a 2a (a a )a a a =0a 122222132232122242213422324[2a (a a )]4(a a )(a a )=4(a a a )0(a a a )02132122222322213222132-+-++--≥∴-≤∴-≥必有-即(a a a )0a a a =0a =a a 2213222132213又∵a =2a 42()()()a a a a a a a a a a a a 1312222131213212++=++=b =(b d 1)(b d)b =(b d)(b d 2)22-++①-++②⎧⎨⎪⎩⎪b =b d b db =b d 2b 2d 222222-++-+-⎧⎨⎪⎩⎪【例9】 已知等差数列{a n }的公差和等比数列{b n }的公比都是d ,又知d ≠1,且a 4=b 4,a 10=b 10:(1)求a 1与d 的值; (2)b 16是不是{a n }中的项? 思路:运用通项公式列方程(2)∵b 16=b 1·d 15=-32b 1∴b 16=-32b 1=-32a 1,如果b 16是{a n }中的第k 项,则 -32a 1=a 1+(k -1)d ∴(k -1)d=-33a 1=33d∴k=34即b 16是{a n }中的第34项.解 设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d解 (1)a =b a =b 3d =a d a 9d =a da (1d )=3d a (1d )=9d4410101131191319由++----⎧⎨⎩⇒⎧⎨⎪⎩⎪⇒⎧⎨⎪⎩⎪a ⇒⇒==-=-==-d d 2=063+-舍或∴d d a d d 1231331222()且+·--∴a =a 3d =22=b b =b d =2b =22b =a =2413441313113-【例10】 {a }b =(12)b b b =218b b b =18n n a n 123123设是等差数列,,已知++,,求等差数列的通项.∴·b =(12)b b =(12)(12)=(12)b n a 13a a +2d 2(a +d)221111+-()n d1解这个方程组,得∴a 1=-1,d=2或a 1=3,d=-2∴当a 1=-1,d=2时,a n =a 1+(n -1)d=2n -3 当a 1=3,d=2时,a n =a 1+(n -1)d=5-2n【例11】 三个数成等比数列,若第二个数加4就成等差数列,再把这个等差数列的第3项加32又成等比数列,求这三个数.解法一 按等比数列设三个数,设原数列为a ,aq ,aq 2 由已知:a ,aq +4,aq 2成等差数列 即:2(aq +4)=a +aq 2①a ,aq +4,aq 2+32成等比数列 即:(aq +4)2=a(aq 2+32)解法二 按等差数列设三个数,设原数列为b -d ,b -4,b +d由已知:三个数成等比数列 即:(b -4)2=(b -d)(b +d)b -d ,b ,b +d +32成等比数列由,解得,解得,代入已知条件整理得+b b b =18b =18b =12b b b =18b b =14b b =1781232321231313b b b 123218++=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪b =2b =18b =18b =21313,或,⇒aq 2=4a +②①,②两式联立解得:或-∴这三数为:,,或,,.a =2q =3a =29q =52618⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎩⎪-29109509⇒8b d =162-①即b 2=(b -d)(b +d +32)解法三 任意设三个未知数,设原数列为a 1,a 2,a 3 由已知:a 1,a 2,a 3成等比数列a 1,a 2+4,a 3成等差数列 得:2(a 2+4)=a 1+a 3②a 1,a 2+4,a 3+32成等比数列 得:(a 2+4)2=a 1(a 3+32)③说明 将三个成等差数列的数设为a -d ,a ,a +d ;将三个成简化计算过程的作用.【例12】 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.分析 本题有三种设未知数的方法方法一 设前三个数为a -d ,a ,a +d ,则第四个数由已知条⇒32b d 32d =02--②①、②两式联立,解得:或∴三数为,,或,,.b =269d =83b =10d =82618⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎩-29109509得:①a =a a 2213①、②、③式联立,解得:或a =29a =109a =509a =2a =6a =18123123-⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎩⎪等比数列的数设为,,或,,是一种常用技巧,可起到a aq aq (a aq)2aq方法二 设后三个数为b ,bq ,bq 2,则第一个数由已知条件推得为2b -bq . 方法三 设第一个数与第二个数分别为x ,y ,则第三、第四个数依次为12-y ,16-x .由这三种设法可利用余下的条件列方程组解出相关的未知数,从而解出所求的四个数,所求四个数为:0,4,8,16或15,9,3,1.解法二 设后三个数为:b ,bq ,bq 2,则第一个数为:2b -bq所求四个数为:0,4,8,16或15,9,3,1.解法三 设四个数依次为x ,y ,12-y ,16-x .这四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.【例13】 已知三个数成等差数列,其和为126;另外三个数成等比数列,把两个数列的对应项依次相加,分别得到85,76,84.求这两个数列.解 设成等差数列的三个数为b -d ,b ,b +d ,由已知,b -d +b +b +d=126 ∴b=42这三个数可写成42-d ,42,42+d .再设另三个数为a ,aq ,aq 2.由题设,得件可推得:()a d a+2解法一 a d a a d 设前三个数为-,,+,则第四个数为.()a d a+2依题意,有-+++a d =16a (a d)=12()a d a+⎧⎨⎪⎩⎪2解方程组得:或-a =4d =4a =9d =61122⎧⎨⎩⎧⎨⎩依题意有:-++2b bq bq =16b bq =122⎧⎨⎩解方程组得:或b =4q =2 b =9q =131122⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎩⎪依题意有+-·--x (12y)=2yy (16x)=(12y)2⎧⎨⎩解方程组得:或x =0y =4x =15y =91122⎧⎨⎩⎧⎨⎩解这个方程组,得 a 1=17或a 2=68当a=17时,q=2,d=-26从而得到:成等比数列的三个数为17,34,68,此时成等差的三个数为68,42,16;或者成等比的三个数为68,34,17,此时成等差的三个数为17,42,67.【例14】 已知在数列{a n }中,a 1、a 2、a 3成等差数列,a 2、a 3、a 4成等比数列,a 3、a 4、a 5的倒数成等差数列,证明:a 1、a 3、a 5成等比数列.证明 由已知,有 2a 2=a 1+a 3①即 a 3(a 3+a 5)=a 5(a 1+a 3)所以a 1、a 3、a 5成等比数列.a 42d =85ap 42=76aq 42d =842+-+++⎧⎨⎪⎩⎪整理,得-①②+③a d =43aq =34aq d =422⎧⎨⎪⎩⎪当时,,a =68q =12d =25a =a a 3224·②③211435a a a =+由③,得·由①,得代入②,得··a =2a a a +a a =a +a 2a =a +a 243535213321323535a a a a +整理,得a =a (a +a )a +a 351235a a a =a a a a a =a a 323515353215++∴·【例15】已知(b-c)log m x+(c-a)log m y+(a-b)log m z=0.(1)设a,b,c依次成等差数列,且公差不为零,求证:x,y,z成等比数列.(2)设正数x,y,z依次成等比数列,且公比不为1,求证:a,b,c成等差数列.证明(1)∵a,b,c成等差数列,且公差d≠0∴b-c=a-b=-d,c-a=2d代入已知条件,得:-d(log m x-2log m y+log m z)=0∴log m x+log m z=2log m y∴y2=xz∵x,y,z均为正数∴x,y,z成等比数列(2)∵x,y,z成等比数列且公比q≠1∴y=xq,z=xq2代入已知条件得:(b-c)log m x+(c-a)log m xq+(a-b)log m xq2=0变形、整理得:(c+a-2b)log m q=0∵q≠1 ∴log m q≠0∴c+a-2b=0 即2b=a+c即a,b,c成等差数列高一数学数列练习【同步达纲练习】 一、选择题1.已知数列1,21,31,…,n1…,则其通项的表示为( ) A.{a n }B.{n 1}C. n1D.n2.已知数列{a n }中,a n =4n-13·2n+2,则50是其( )A.第3项B.第4项C.第5项D.不是这个数列的项3.已知数列的通项公式a n =2n-1,则2047是这个数列的( ) A.第10项 B.第11项 C.第12项 D.第13项 4.数列-1,58,-715,924,…的通项公式是( ) A.a n =(-1)n 122++n nnB.a n =(-1)n12)3(++n n nC.a n =(-1)n1222-+n nnD.a n =(-1)n12)2(++n n n5.在数列a 1,a 2,a 3,…,a n ,…的每相邻两项中插入3个数,使它们与原数列构成一个新数列,则新数列的第29项( )A.不是原数列的项B.是原数列的第7项C.是原数列的第8项D.是原数列的第9项6.已知数列的通项公式为a n =1213+-n n ,则a n 与a n+1的大小关系是( ) A.a n <a n+1 B.a n >a n+1C.a n =a n+1D.大小不能确定7.数列{a n }中,a n =-2n 2+29n+3,则此数列的最大项的值是( ) A.107B.108C.10881 D.1098.数列1,3,6,10,15,…的通项公式a n ,等于( ) A.n 2-(n-1) B.2)1(-n n C.2)1(+n n D.n 2-2n+2二、填空题1.数列-31,91,-271,…的一个通项公式是 .2.数列1,1,2,2,3,3,…的一个通项公式是 .3.数列1×3,2×4,3×5,…,n(n+2),…,问120是否是这个数列的项 .若是,120是第 项.4.已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=pa n +q ,且a 2=3,a 4=15,则p= ,q= .5.一个数列的前n 项之和是n n,则此数列的第4项为 .6.-1103,4203,-7403,10803,-131603,…的一个通项公式为 . 三、解答题1.已知数列{a n }的通项a n =)1(1+-n n n ,207、1207是不是这个数列的项?如果是,则是第几项?2.写出以下数列的一个通项公式.①-31,256,-499,274,-12115…; ②9,99,999,9999,99999,….3.已知下列数列{a n }的前n 项和S n ,求数列{a n }的通项公式.①S n =3+2n ; ②S n =2n 2+n+3【素质优化训练】1.已知数列的前4项如下,试写出下列各数列的一个通项公式:(1) 21,61,121,201; (2)-1,23,-45,87;(3)0.9,0.99,0.999,0.9999; (4)35,810,1517,2426.2.已知数列的通项公式为a n =-0.3n 2+2n+732,求它的数值最大的项.3.若数列{a n }由a 1=2,a n+1=a n +2n(n ≥1)确定,求通项公式a n .【生活实际运用】参加一次国际商贸洽谈会的国际友人居住在西安某大楼的不同楼层内,该大楼共有n 层,每层均住有参会人员.现要求每层指派一人,共n 人集中到第k 层开会,试问k 如何确定,能使n 位参加会议人员上、下楼梯所走路程总和最少?(假定相邻两层楼楼长都相等)【知识探究学习】某人从A 地到B 地乘坐出租车,有两种方案:第一种方案:利用起步价10元,每千米价为1.2元的汽车.第二种方案:租用起步价是8元,每千米价为4元的汽车.按出租车管理条例,在起步价内,不同型号车行驶的里程是相等的.则此人从A 地到B 地选择哪一种方案比较合适.解:设起步价内行驶里程为a 千米,A 地到B 地的距离是m 千米. 当m ≤a 时,选起步价8元的出租车比较合适. 当m >a 时,设m=a+x(x >0)乘坐起步价10元的出租车费用为P(x)元,乘坐起步价为8元的费用为Q(x)元, 则:P(x)=10+1.2x Q(x)=8+1.4x令P(x)=Q(x)得10+1.28+1.4x 解得x=10(千米) 此时两种出租车任选.当x >10时,P(x)-Q(x)=2-0.2x <0,故P(x)<Q(x) 此时选起步价为10元合适.当x <10时,P(x)-Q(x)=2-0.2x >0,故P(x)>Q(x) 此时选起步价为8元的出租车合适.参考答案:【同步达纲练习】一、1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.A 7.B 8.C二、1.a n =nn3)1(- 2.a n =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+为偶数为奇数n n n n ,2,213.是,104.2或-3,1或65.2296.a n =(-1)n[(3n-2)+12103-∙n ] 三、1.207不是{a n }中的项,1207是{a n }中的第15项. 2.①a n =(-1)n2)12(3+n n ;②a n =10n-1.3.①a n =⎪⎩⎪⎨⎧≥=2)(n 21)(n 51-n ②a n =⎩⎨⎧≥-=2)(n 1n 41)(n 6。
高中数学联赛真题分类——数列(一试)
而 2 2 0 ,故 a1<0 若 d (2 2 )a1 ,则 q
2 a2 2 a1 2 a2 2 a1
( 2 1) 2
若 d (2 2 )a1 ,则 q
( 2 1) 2
„„„„„„„„„„„„ 10 分
但 lim (b1 b2 bn ) 2 1 存在,故| q |<1,于是 q ( 2 1) 2 不可能.
3
.
21 、 [10(11)] 证明:方程 2 x 5x 2 0 恰有一个实数根 r ,且存在唯一的严格递增正整数数列 {an } ,使得
2 r a1 r a2 r a3 . 5
高中数学联赛专题——数列(一试)参考答案 1、C 2、见奥数教程 86 页例 4 3、答案: A 由题意知 pq=a ,2b=p+c,2c=q+b b
n
且 a0=3,则∑
i=0
1
ai
的值是
;
10、 【05(6) 】记集合 T={0,1,2,3,4,5,6},M={ + 2+ 3+ 4| ai∈T,i=1,2,3,4},将 M 中的元素按从 7 7 7 7 大到小排列,则第 2005 个数是 5 5 6 3 A. + 2+ 3+ 4 7 7 7 7 5 5 6 2 B. + 2+ 3+ 4 7 7 7 7 1 1 0 4 C. + 2+ 3+ 4 7 7 7 7 ( ) 1 1 0 3 D. + 2+ 3+ 4 7 7 7 7
n
n
n
8、注意到 45 2025, 46 2116,故 a2003 2003 45 2048
高中数学数列经典题型专题训练试题(含答案)
高中数学数列经典题型专题训练试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________说明:1、本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分。
考试时间120分钟。
2、考生请将第Ⅰ卷选择题的正确选项填在答题框内,第Ⅱ卷直接答在试卷上。
考试结束后,只收第Ⅱ卷第Ⅰ卷(选择题)一.单选题(共15小题,每题2分,共30分)1.数列{a n},已知对任意正整数n,a1+a2+a3+…+a n=2n-1,则a12+a22+a32+…+a n2等于()A.(2n-1)2B.C.D.4n-12.若{a n}为等比数列a5•a11=3,a3+a13=4,则=()A.3B.C.3或D.-3或-3.已知各项均为正数的等比数列{a n},a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6=()A.B.7C.6D.4.等差数列{a n}中,a1=1,a3=4,则公差d等于()A.1B.2C.D.5.数列的前n项和为S n,a n=,则S n≥0的最小正整数n的值为()6.若数列{a n}的前n项和S n=2n2-2n,则数列{a n}是()A.公差为4的等差数列B.公差为2的等差数列C.公比为4的等比数列D.公比为2的等比数列7.已知数列{a n}的前n项和S n=2n-1,则此数列奇数项的前n项和为()A.B.C.D.8.在等比数列{a n} 中,a1=4,公比为q,前n项和为S n,若数列{S n+2}也是等比数列,则q 等于()A.2B.-2C.3D.-39.在数列{a n}中,a1=2,a2=2,a n+2-a n=1+(-1)n,n∈N*,则S60的值为()A.990B.1000C.1100D.9910.若数列{a n}是公差为2的等差数列,则数列是()A.公比为4的等比数列B.公比为2的等比数列C.公比为的等比数列D.公比为的等比数列11.在数列{a n}中,a1=0,a n=4a n-1+3,则此数列的第5项是()A.252B.255C.215D.52212.数列{a n}、{b n}满足a n•b n=1,a n=n2+3n+2,则{b n}的前10项之和等于()A.B.C.D.13.等比数列{a n}中,a1+a2=8,a3-a1=16,则a3等于()14.已知在等比数列{a n}中,S n为其前n项和,且a4=2S3+3,a5=2S4+3,则此数列的公比q为()A.2B.C.3D.15.数列{a n}的通项,则数列{a n}中的最大项是()A.第9项B.第8项和第9项C.第10项D.第9项和第10项二.填空题(共10小题,每题2分,共20分)16.已知等差数列{a n},有a1+a2+a3=8,a4+a5+a6=-4,则a13+a14+a15=______.17.在等差数列{a n}中,a3+a5+a7+a9+a11=20,则a1+a13=______.18.数列{a n}的通项公式为a n=2n+2n-1,则数列a n的前n项和为______.19.数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+1,则通项a n=______.20.数列{a n}是公差不为0的等差数列,且a2+a6=a8,则=______.21.已知数列{a n},a n+1=2a n+1,且a1=1,则a10=______.22.设正项等比数列{an}的公比为q,且,则公比q=______.23.已知数列{a n}满足a1=3,a n+1=2a n+1,则数列{a n}的通项公式a n=______.24.数列{a n}为等差数列,已知a3+2a8+a9=20,则a7______.25.设数列{a n}为正项等比数列,且a n+2=a n+1+a n,则其公比q=______.第Ⅱ卷(非选择题)三.简答题(共5小题,50分)26.(10分)已知等差数列{a n},前n项和为S n=n2+Bn,a7=14.(1)求B、a n;(2)设c n=n•,求T n=c1+c2+…+c n.27.(8分)已知等差数列{a n}满足:a5=11,a2+a6=18(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=a n+3n,求数列{b n}的前n项和S n.28.(7分)已知数列{a n}是公差不为0的等差数列,a1=2,且a2,a3,a4+1成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=,求数列{b n}的前n项和S n.29.(12分)已知数列{a n}满足.(1)求a2,a3,a4的值;(2)求证:数列{a n-2}是等比数列;(3)求a n,并求{a n}前n项和S n.30.(12分)在数列{a n}中,a1=16,数列{b n}是公差为-1的等差数列,且b n=log2a n(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)在数列{b n}中,若存在正整数p,q使b p=q,b q=p(p>q),求p,q得值;(Ⅲ)若记c n=a n•b n,求数列{c n}的前n项的和S n.参考答案一.单选题(共__小题)1.数列{a n},已知对任意正整数n,a1+a2+a3+…+a n=2n-1,则a12+a22+a32+…+a n2等于()A.(2n-1)2B.C.D.4n-1答案:C解析:解:∵a1+a2+a3+…+a n=2n-1…①∴a1+a2+a3+…+a n-1=2n-1-1…②,①-②得a n=2n-1,∴a n2=22n-2,∴数列{a n2}是以1为首项,4为公比的等比数列,∴a12+a22+a32+…+a n2==,故选C.2.若{a n}为等比数列a5•a11=3,a3+a13=4,则=()A.3B.C.3或D.-3或-答案:C解析:解:∵{a n}为等比数列a5•a11=3,∴a3•a13=3①∵a3+a13=4②由①②得a3=3,a13=1或a3=1,a13=3∴q10=或3,∴=或3,故选C.3.已知各项均为正数的等比数列{a n},a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6=()A.B.7C.6D.答案:A解析:解:a1a2a3=5⇒a23=5;a7a8a9=10⇒a83=10,a52=a2a8,∴,∴,故选A.4.等差数列{a n}中,a1=1,a3=4,则公差d等于()A.1B.2C.D.答案:D解析:解:∵数列{a n}是等差数列,a1=1,a3=4,∴a3=a1+2d,即4=1+2d,解得d=.故选:D.5.数列的前n项和为S n,a n=,则S n≥0的最小正整数n的值为()A.12B.13C.14D.15答案:A解析:解:令a n=<0,解得n≤6,当n>7时,a n>0,且a6+a7=a5+a8=a4+a9=a3+a10=a2+a11=a1+a12=0,所以S12=0,S13>0,即使S n≥0的最小正整数n=12.故选A.6.若数列{a n}的前n项和S n=2n2-2n,则数列{a n}是()A.公差为4的等差数列B.公差为2的等差数列C.公比为4的等比数列D.公比为2的等比数列答案:A解析:解:∵S n=2n2-2n,则S n-S n-1=a n=2n2-2n-[2(n-1)2-2(n-1)]=4n-4故数列{a n}是公差为4的等差数列故选A.7.已知数列{a n}的前n项和S n=2n-1,则此数列奇数项的前n项和为()A.B.C.D.答案:C解析:解:当n=1时,a1=S1=21-1=1,当n≥2时,a n=Sn-Sn-1=2n-1-(2n-1-1)=2•2n-1-2n-1=2n-1,对n=1也适合∴a n=2n-1,∴数列{a n}是等比数列,此数列奇数项也构成等比数列,且首项为1,公比为4.∴此数列奇数项的前n项和为==故选C8.在等比数列{a n} 中,a1=4,公比为q,前n项和为S n,若数列{S n+2}也是等比数列,则q 等于()A.2B.-2C.3D.-3答案:C解析:解:由题意可得q≠1由数列{S n+2}也是等比数列可得s1+2,s2+2,s3+2成等比数列则(s2+2)2=(S1+2)(S3+2)代入等比数列的前n项和公式整理可得(6+4q)2=24(1+q+q2)+12解可得q=3故选C.9.在数列{a n}中,a1=2,a2=2,a n+2-a n=1+(-1)n,n∈N*,则S60的值为()A.990B.1000C.1100D.99答案:A解析:解:当n为奇数时,a n+2-a n=1+(-1)n=0,可得a1=a3=…=a59=2.当n为偶数时,a n+2-a n=1+(-1)n=2,∴数列{a2n}为等差数列,首项为2,公差为2,∴a2+a4+…+a60=30×2+=930.∴S60=(a1+a3+…+a59)+(a2+a4+…+a60)=30×2+930=990.故选:A.10.若数列{a n}是公差为2的等差数列,则数列是()A.公比为4的等比数列B.公比为2的等比数列C.公比为的等比数列D.公比为的等比数列答案:A解析:解:∵数列{a n}是公差为2的等差数列∴a n=a1+2(n-1)∴∴数列是公比为4的等比数列故选A11.在数列{a n}中,a1=0,a n=4a n-1+3,则此数列的第5项是()A.252B.255C.215D.522答案:B解析:解:由a n=4a n-1+3可得a n+1=4a n-1+4=4(a n-1+1),故可得=4,由题意可得a1+1=1即数列{a n+1}为首项为1,公比为4的等比数列,故可得a5+1=44=256,故a5=255故选B12.数列{a n}、{b n}满足a n•b n=1,a n=n2+3n+2,则{b n}的前10项之和等于()A.B.C.D.答案:B解析:解:∵a n•b n=1∴b n==∴s10==(-)+=-=故选项为B.13.等比数列{a n}中,a1+a2=8,a3-a1=16,则a3等于()A.20B.18C.10D.8答案:B解析:解:设等比数列{a n}的公比为q,∵a1+a2=8,a3-a1=16,∴,解得,∴=2×32=18.故选:B.14.已知在等比数列{a n}中,S n为其前n项和,且a4=2S3+3,a5=2S4+3,则此数列的公比q为()A.2B.C.3D.答案:C解析:解:∵a4=2S3+3,a5=2S4+3,即2S4=a5-3,2S3=a4-3∴2S4-2S3=a5-3-(a4-3)=a5-a4=2a4,即3a4=a5∴3a4=a4q解得q=3,故选C15.数列{a n}的通项,则数列{a n}中的最大项是()A.第9项B.第8项和第9项C.第10项D.第9项和第10项答案:D解析:解:由题意得=,∵n是正整数,∴=当且仅当时取等号,此时,∵当n=9时,=19;当n=9时,=19,则当n=9或10时,取到最小值是19,而取到最大值.故选D.二.填空题(共__小题)16.已知等差数列{a n},有a1+a2+a3=8,a4+a5+a6=-4,则a13+a14+a15=______.答案:-40解析:解:设等差数列{a n}的公差为d,∵a1+a2+a3=8,a4+a5+a6=-4,∵a4+a5+a6=(a1+3d)+(a2+3d)+(a3+3d)=a1+a2+a3+9d,∴-4=8+9d,解得d=-,∴a13+a14+a15=a1+a2+a3+36d=8-×36=-40,故答案为:-4017.在等差数列{a n}中,a3+a5+a7+a9+a11=20,则a1+a13=______.答案:8解析:解:由等差数列的性质可得a3+a5+a7+a9+a11=(a3+a11)+a7+(a5+a9)=2a7+a7+2a7=5a7=20∴a7=4∴a1+a13=2a7=8故答案为:818.(2015秋•岳阳校级月考)数列{a n}的通项公式为a n=2n+2n-1,则数列a n的前n项和为______.答案:2n+n2-1解析:解:数列a n的前n项和S n=(2+22+23+…+2n)+[1+3+5+…+(2n-1)]=+=2n-1+n2.故答案为:2n-1+n2.19.数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+1,则通项a n=______.答案:2n-1解析:解:由题可得,a n+1+1=2(a n+1),则=2,又a1=1,则a1+1=2,所以数列{a n+1}是以2为首项、公比的等比数列,所以a n+1=2•2n-1=2n,则a n=2n-1.故答案为:2n-1.20.数列{a n}是公差不为0的等差数列,且a2+a6=a8,则=______.答案:3解析:解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由a2+a6=a8,得a1+d+a1+5d=a1+7d,即a1=d,所以==.故答案为3.21.已知数列{a n},a n+1=2a n+1,且a1=1,则a10=______.答案:1023解析:解:由题意,两边同加1得:a n+1+1=2(a n+1),∵a1+1=2∴{a n+1}是以2为首项,以2为等比数列∴a n+1=2•2n-1=2n∴a n=2n-1∴a10=1024-1=1023.故答案为:1023.22.设正项等比数列{an}的公比为q,且,则公比q=______.答案:解析:解:由题意知得∴6q2-q-1=0∴q=或q=-(与正项等比数列矛盾,舍去).故答案为:23.已知数列{a n}满足a1=3,a n+1=2a n+1,则数列{a n}的通项公式a n=______.答案:2n+1-1解析:解:由题意知a n+1=2a n+1,则a n+1+1=2a n+1+1=2(a n+1)∴=2,且a1+1=4,∴数列{a n+1}是以4为首项,以2为公比的等比数列.则有a n+1=4×2n-1=2n+1,∴a n=2n+1-1.24.数列{a n}为等差数列,已知a3+2a8+a9=20,则a7______.答案:=5解析:解:等差数列{a n}中,∵a3+2a8+a9=20,∴(a1+2d)+2(a1+7d)+(a1+8d)=4a1+24d=4(a1+6d)=4a7=20,∴a7=5.故答案为:5.25.设数列{a n}为正项等比数列,且a n+2=a n+1+a n,则其公比q=______.答案:解析:解:由题设条件知a1+a1q=a1q2,∵a1>0,∴q2-q-1=0解得,∵数列{a n}为正项等比数列,∴.故答案:.三.简答题(共__小题)26.已知等差数列{a n},前n项和为S n=n2+Bn,a7=14.(1)求B、a n;(2)设c n=n•,求T n=c1+c2+…+c n.答案:解:(1)∵a7=14.即a7=S7-S6=72+7B-62-6B=14.解得B=1,当n=1时,a1=S1=2;当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.n=1时也适合∴a n=2n(2)由(1)c n=n•=n•4n,T n=c1+c2+…+c n.=1•41+2•42+3•43+…n•4n①4T n=1•42+2•43+3•44+…(n-1)•4n+n•4n+1,②①-②得-3T n=41+42+43+…4n-n•4n+1=-n•4n+1=•4n+1∴T n=•4n+1解析:解:(1)∵a7=14.即a7=S7-S6=72+7B-62-6B=14.解得B=1,当n=1时,a1=S1=2;当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.n=1时也适合∴a n=2n(2)由(1)c n=n•=n•4n,T n=c1+c2+…+c n.=1•41+2•42+3•43+…n•4n①4T n=1•42+2•43+3•44+…(n-1)•4n+n•4n+1,②①-②得-3T n=41+42+43+…4n-n•4n+1=-n•4n+1=•4n+1∴T n=•4n+127.已知等差数列{a n}满足:a5=11,a2+a6=18(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=a n+3n,求数列{b n}的前n项和S n.答案:解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,∵a5=11,a2+a6=18,∴,解得a1=3,d=2.∴a1=2n+1.(Ⅱ)由(I)可得:b n=2n+1+3n.∴S n=[3+5+…+(2n+1)]+(3+32+…+3n)=+=n2+2n+-.解析:解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,∵a5=11,a2+a6=18,∴,解得a1=3,d=2.∴a1=2n+1.(Ⅱ)由(I)可得:b n=2n+1+3n.∴S n=[3+5+…+(2n+1)]+(3+32+…+3n)=+=n2+2n+-.28.已知数列{a n}是公差不为0的等差数列,a1=2,且a2,a3,a4+1成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=,求数列{b n}的前n项和S n.答案:解:(Ⅰ)设数列{a n}的公差为d,由a1=2和a2,a3,a4+1成等比数列,得(2+2d)2-(2+d)(3+3d),解得d=2,或d=-1,当d=-1时,a3=0,与a2,a3,a4+1成等比数列矛盾,舍去.∴d=2,∴a n=a1+(n-1)d=2+2(n-1)=2n.即数列{a n}的通项公式a n=2n;(Ⅱ)由a n=2n,得b n==,∴S n=b1+b2+b3+…+b n==.解析:解:(Ⅰ)设数列{a n}的公差为d,由a1=2和a2,a3,a4+1成等比数列,得(2+2d)2-(2+d)(3+3d),解得d=2,或d=-1,当d=-1时,a3=0,与a2,a3,a4+1成等比数列矛盾,舍去.∴d=2,∴a n=a1+(n-1)d=2+2(n-1)=2n.即数列{a n}的通项公式a n=2n;(Ⅱ)由a n=2n,得b n==,∴S n=b1+b2+b3+…+b n==.29.已知数列{a n}满足.(1)求a2,a3,a4的值;(2)求证:数列{a n-2}是等比数列;(3)求a n,并求{a n}前n项和S n.答案:解:(1)∵数列{a n}满足,∴.…(3分)(2)∵,又a1-2=-1,∴数列{a n-2}是以-1为首项,为公比的等比数列.…(7分)(注:文字叙述不全扣1分)(3)由(2)得,…(9分)∴.…(12分)解析:解:(1)∵数列{a n}满足,∴.…(3分)(2)∵,又a1-2=-1,∴数列{a n-2}是以-1为首项,为公比的等比数列.…(7分)(注:文字叙述不全扣1分)(3)由(2)得,…(9分)∴.…(12分)30.在数列{a n}中,a1=16,数列{b n}是公差为-1的等差数列,且b n=log2a n(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)在数列{b n}中,若存在正整数p,q使b p=q,b q=p(p>q),求p,q得值;(Ⅲ)若记c n=a n•b n,求数列{c n}的前n项的和S n.答案:解:(Ⅰ)数列{a n}中,a1=16,数列{b n}是公差为-1的等差数列,且b n=log2a n;∴b n+1=log2a n+1,∴b n+1-b n=log2a n+1-log2a n=log2=-1;∴=,∴{a n}是等比数列,通项公式为a n=16×=;∴{b n}的通项公式b n=log2a n=log2=5-n;(Ⅱ)数列{b n}中,∵b n=5-n,假设存在正整数p,q使b p=q,b q=p(p>q),则,解得,或;(Ⅲ)∵a n=,b n=5-n,∴c n=a n•b n=(5-n)×;∴{c n}的前n项和S n=4×+3×+2×+…+[5-(n-1)]×+(5-n)×①,∴s n=4×+3×+2×+…+[5-(n-1)]×+(5-n)×②;①-②得:s n=4×----…--(5-n)×=64--(5-n)×=48+(n-3)×;∴s n=96+(n-3)×.解析:解:(Ⅰ)数列{a n}中,a1=16,数列{b n}是公差为-1的等差数列,且b n=log2a n;∴b n+1=log2a n+1,∴b n+1-b n=log2a n+1-log2a n=log2=-1;∴=,∴{a n}是等比数列,通项公式为a n=16×=;∴{b n}的通项公式b n=log2a n=log2=5-n;(Ⅱ)数列{b n}中,∵b n=5-n,假设存在正整数p,q使b p=q,b q=p(p>q),则,解得,或;(Ⅲ)∵a n=,b n=5-n,∴c n=a n•b n=(5-n)×;∴{c n}的前n项和S n=4×+3×+2×+…+[5-(n-1)]×+(5-n)×①,∴s n=4×+3×+2×+…+[5-(n-1)]×+(5-n)×②;①-②得:s n=4×----…--(5-n)×=64--(5-n)×=48+(n-3)×;∴s n=96+(n-3)×.。
精选高中数学数列多选题专项训练100附答案
一、数列多选题1.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{a n }称为“斐波那契数列”,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .a 8=34 B .S 8=54C .S 2020=a 2022-1D .a 1+a 3+a 5+…+a 2021=a 2022答案:BCD 【分析】由题意可得数列满足递推关系,依次判断四个选项,即可得正确答案. 【详解】对于A ,可知数列的前8项为1,1,2,3,5,8,13,21,故A 错误; 对于B ,,故B 正确; 对于C ,可解析:BCD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系()12211,1,+3n n n a a a a a n --===≥,依次判断四个选项,即可得正确答案. 【详解】对于A ,可知数列的前8项为1,1,2,3,5,8,13,21,故A 错误; 对于B ,81+1+2+3+5+8+13+2154S ==,故B 正确; 对于C ,可得()112n n n a a a n +-=-≥, 则()()()()1234131425311++++++++++n n n a a a a a a a a a a a a a a +-=----即212++1n n n n S a a a a ++=-=-,∴202020221S a =-,故C 正确; 对于D ,由()112n n n a a a n +-=-≥可得,()()()135202124264202220202022++++++++a a a a a a a a a a a a =---=,故D 正确.故选:BCD. 【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,解题的关键是得出数列的递推关系,()12211,1,+3n n n a a a a a n --===≥,能根据数列性质利用累加法求解. 2.设数列{}n a 满足1102a <<,()1ln 2n n n a a a +=+-对任意的*n N ∈恒成立,则下列说法正确的是( ) A .2112a << B .{}n a 是递增数列C .2020312a <<D .2020314a << 答案:ABD 【分析】构造函数,再利用导数判断出函数的单调性,利用单调性即可求解. 【详解】 由, 设, 则,所以当时,,即在上为单调递增函数, 所以函数在为单调递增函数, 即, 即, 所以 ,解析:ABD 【分析】构造函数()()ln 2f x x x =+-,再利用导数判断出函数的单调性,利用单调性即可求解. 【详解】由()1ln 2n n n a a a +=+-,1102a << 设()()ln 2f x x x =+-, 则()11122xf x x x-'=-=--, 所以当01x <<时,0f x,即()f x 在0,1上为单调递增函数,所以函数在10,2⎛⎫⎪⎝⎭为单调递增函数,即()()102f f x f ⎛⎫<<⎪⎝⎭,即()131ln 2ln ln 1222f x <<<+<+=, 所以()112f x << , 即11(2)2n a n <<≥,所以2112a <<,2020112a <<,故A 正确;C 不正确; 由()f x 在0,1上为单调递增函数,112n a <<,所以{}n a 是递增数列,故B 正确; 2112a <<,所以 23132131113ln(2)ln ln 222234a a a e =+->+>+=+> 因此20202020333144a a a ∴<><>,故D 正确 故选:ABD 【点睛】本题考查了数列性质的综合应用,属于难题.3.已知数列{}n a 是等差数列,前n 项和为,n S 且13522,a a S +=下列结论中正确的是( ) A .7S 最小B .130S =C .49S S =D .70a =答案:BCD 【分析】由是等差数列及,求出与的关系,结合等差数列的通项公式及求和公式即可进行判断. 【详解】设等差数列数列的公差为. 由有,即所以,则选项D 正确.选项A. ,无法判断其是否有最小解析:BCD 【分析】由{}n a 是等差数列及13522,a a S +=,求出1a 与d 的关系,结合等差数列的通项公式及求和公式即可进行判断. 【详解】设等差数列数列{}n a 的公差为d .由13522,a a S +=有()1112542252a a a d d ⨯+=++,即160a d += 所以70a =,则选项D 正确.选项A. ()71176773212S a d a d d ⨯=+=+=-,无法判断其是否有最小值,故A 错误. 选项B. 113137131302a S a a +=⨯==,故B 正确.选项C. 9876579450a a a a S a a S -=++++==,所以49S S =,故C 正确. 故选:BCD 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的通项公式及求和公式的应用,解答本题的关键是由条件13522,a a S +=得到160a d +=,即70a =,然后由等差数列的性质和前n 项和公式判断,属于中档题.4.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S .若30S =,46a =,则( ) A .23n S n n =- B .2392-=n n nSC .36n a n =-D .2n a n =答案:BC 【分析】由已知条件列方程组,求出公差和首项,从而可求出通项公式和前项和公式 【详解】解:设等差数列的公差为, 因为,, 所以,解得, 所以, , 故选:BC解析:BC 【分析】由已知条件列方程组,求出公差和首项,从而可求出通项公式和前n 项和公式 【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d , 因为30S =,46a =,所以113230236a d a d ⨯⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得133a d =-⎧⎨=⎩, 所以1(1)33(1)36n a a n d n n =+-=-+-=-,21(1)3(1)393222n n n n n n nS na d n ---=+=-+=, 故选:BC5.已知等差数列{}n a 的前n 项和为,n S 且15110,20,a a a 则( )A .80a <B .当且仅当n = 7时,n S 取得最大值C .49S S =D .满足0n S >的n 的最大值为12答案:ACD 【分析】由题可得,,,求出可判断A ;利用二次函数的性质可判断B ;求出可判断C ;令,解出即可判断D. 【详解】设等差数列的公差为,则,解得, ,,且,对于A ,,故A 正确; 对于B ,的对称解析:ACD 【分析】由题可得16a d =-,0d <,21322n d d S n n =-,求出80a d =<可判断A ;利用二次函数的性质可判断B ;求出49,S S 可判断C ;令213022n d dS n n =->,解出即可判断D. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则()5111122+4++100a a a d a d +==,解得16a d =-,10a >,0d ∴<,且()21113+222n n n d d S na d n n -==-, 对于A ,81+7670a a d d d d ==-+=<,故A 正确;对于B ,21322n d d S n n =-的对称轴为132n =,开口向下,故6n =或7时,n S 取得最大值,故B 错误; 对于C ,4131648261822d d S d d d =⨯-⨯=-=-,9138191822d d S d =⨯-⨯=-,故49S S =,故C 正确;对于D ,令213022n d dS n n =->,解得013n <<,故n 的最大值为12,故D 正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛: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.6.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 +的等差中项答案: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.因为数列是等差数列,所以,即,所以A 正确;B. 因为数列是等差数列,所以,那么,所以数解析: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.7.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d .已知312a =,120S >,70a <则( ) A .60a > B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列C .0nS <时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项 答案:ACD 【分析】由已知得,又,所以,可判断A ;由已知得出,且,得出时,,时,,又,可得出在上单调递增,在上单调递增,可判断B ;由,可判断C ;判断 ,的符号, 的单调性可判断D ; 【详解】 由已知解析:ACD 【分析】 由已知得()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,可判断A ;由已知得出2437d -<<-,且()12+3n a n d =-,得出[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,可得出1na 在1,6n n N上单调递增,1na 在7n nN ,上单调递增,可判断B ;由()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,可判断C ;判断 n a ,n S 的符号, n a 的单调性可判断D ; 【详解】由已知得311+212,122d a a a d ===-,()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,故A 正确;由7161671+612+40+512+3>0+2+1124+7>0a a d d a a d d a a a d d ==<⎧⎪==⎨⎪==⎩,解得2437d -<<-,又()()3+312+3n a n d n d a =-=-,当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,所以[]1,6n ∈时,1>0na ,7n ≥时,10n a <,所以1na 在1,6nn N上单调递增,1na 在7nn N ,上单调递增,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是递增数列,故B 不正确;由于()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,而120S >,所以0n S <时,n 的最小值为13,故C 选项正确 ;当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,当[]1,12n ∈时,>0n S ,13n ≥时,0n S <,所以当[]7,12n ∈时,0n a <,>0n S ,0nnS a <,[]712n ∈,时,n a 为递增数列,n S 为正数且为递减数列,所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项,故D 正确; 【点睛】本题考查等差数列的公差,项的符号,数列的单调性,数列的最值项,属于较难题. 8.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个命题中正确的有( )A .若100S =,则280S S +=;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15C .若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大D .若78S S <,则89S S <答案:BC 【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案. 【详解】 A 选项,若,则, 那么.故A 不正确; B 选项,若,则,又因为,所以前8项为正,从第9项开始为负, 因为解析:BC 【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案. 【详解】A 选项,若1011091002S a d ⨯=+=,则1290a d +=, 那么()()2811128281029160S S a d a d a d d +=+++=+=-≠.故A 不正确; B 选项,若412S S =,则()5611128940a a a a a a ++++=+=,又因为10a >,所以前8项为正,从第9项开始为负, 因为()()116168916802a a S a a +==+=, 所以使0n S >的最大的n 为15.故B 正确;C 选项,若()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<, 则80a >,90a <,则{}n S 中8S 最大.故C 正确;D 选项,若78S S <,则80a >,而989S S a -=,不能判断9a 正负情况.故D 不正确. 故选:BC . 【点睛】本题考查等差数列性质的应用,涉及等差数列的求和公式,属于常考题型.9.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 =+答案:ABD 【分析】由已知递推式可得数列是首项为,公差为1的等差数列,结合选项可得结果. 【详解】 得, ∴,即数列是首项为,公差为1的等差数列, ∴,∴,得,由二次函数的性质得数列为递增数列,解析:ABD 【分析】由已知递推式可得数列2=,公差为1的等差数列,结合选项可得结果. 【详解】)211n a =-得)211n a +=,1=,即数列2=,公差为1的等差数列,2(1)11n n =+-⨯=+,∴22n a n n =+,得28a =,由二次函数的性质得数列{}n a 为递增数列,所以易知ABD 正确, 故选:ABD.【点睛】本题主要考查了通过递推式得出数列的通项公式,通过通项公式研究数列的函数性质,属于中档题.10.公差为d 的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,110S >,120S <,下列说法正确的有( ) A .0d <B .70a >C .{}n S 中5S 最大D .49a a <答案:AD 【分析】先根据题意得,,再结合等差数列的性质得,,,中最大,,即:.进而得答案. 【详解】解:根据等差数列前项和公式得:, 所以,, 由于,, 所以,, 所以,中最大, 由于, 所以,即:解析:AD 【分析】先根据题意得1110a a +>,1120a a +<,再结合等差数列的性质得60a >,70a <,0d <,{}n S 中6S 最大,49a a <-,即:49a a <.进而得答案.【详解】解:根据等差数列前n 项和公式得:()111111102a a S +=>,()112121202a a S +=< 所以1110a a +>,1120a a +<, 由于11162a a a +=,11267a a a a +=+, 所以60a >,760a a <-<, 所以0d <,{}n S 中6S 最大, 由于11267490a a a a a a +=+=+<, 所以49a a <-,即:49a a <. 故AD 正确,BC 错误. 故选:AD. 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和公式与等差数列的性质,是中档题.。
精选高中数学数列多选题专项训练100含答案
一、数列多选题1.若不等式1(1)(1)2n na n+--<+对于任意正整数n 恒成立,则实数a 的可能取值为( ) A .2-B .1-C .1D .2答案:ABC 【分析】根据不等式对于任意正整数n 恒成立,即当n 为奇数时有恒成立,当n 为偶数时有恒成立,分别计算,即可得解. 【详解】根据不等式对于任意正整数n 恒成立, 当n 为奇数时有:恒成立, 由递减解析:ABC 【分析】根据不等式1(1)(1)2n na n +--<+对于任意正整数n 恒成立,即当n 为奇数时有12+a n-<恒成立,当n 为偶数时有12a n<-恒成立,分别计算,即可得解. 【详解】根据不等式1(1)(1)2n na n+--<+对于任意正整数n 恒成立, 当n 为奇数时有:12+a n-<恒成立, 由12+n 递减,且1223n<+≤, 所以2a -≤,即2a ≥-, 当n 为偶数时有:12a n<-恒成立, 由12n -第增,且31222n ≤-<, 所以32a <, 综上可得:322a -≤<, 故选:ABC . 【点睛】本题考查了不等式的恒成立问题,考查了分类讨论思想,有一定的计算量,属于中当题.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.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. 4.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S .若30S =,46a =,则( ) A .23n S n n =- B .2392-=n n nSC .36n a n =-D .2n a n =答案:BC 【分析】由已知条件列方程组,求出公差和首项,从而可求出通项公式和前项和公式 【详解】解:设等差数列的公差为, 因为,, 所以,解得, 所以, , 故选:BC解析:BC 【分析】由已知条件列方程组,求出公差和首项,从而可求出通项公式和前n 项和公式 【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d , 因为30S =,46a =,所以113230236a d a d ⨯⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得133a d =-⎧⎨=⎩, 所以1(1)33(1)36n a a n d n n =+-=-+-=-,21(1)3(1)393222n n n n n n nS na d n ---=+=-+=, 故选:BC5.无穷等差数列{}n a 的前n 项和为S n ,若a 1>0,d <0,则下列结论正确的是( ) A .数列{}n a 单调递减 B .数列{}n a 有最大值 C .数列{}n S 单调递减D .数列{}n S 有最大值答案:ABD 【分析】由可判断AB ,再由a1>0,d <0,可知等差数列数列先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得,所以数列单调递减,A 正确; 由数列单调递减,可知数列有最大值a1,故B 正解析:ABD 【分析】由10n n a a d +-=<可判断AB ,再由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得10n n a a d +-=<,所以数列{}n a 单调递减,A 正确; 由数列{}n a 单调递减,可知数列{}n a 有最大值a 1,故B 正确;由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,所以数列{}n S 先增再减,有最大值,C 不正确,D 正确. 故选:ABD.6.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 <答案:AD 【分析】由已知得到,进而得到,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为,可知不一定成立,从而判定C 错误. 【详解】 由已知得:,结合等差数列的性质可知,,该等差解析:AD 【分析】由已知得到780,0a a ><,进而得到0d <,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为160a d +=,可知不一定成立,从而判定C 错误. 【详解】由已知得:780,0a a ><,结合等差数列的性质可知,0d <,该等差数列是单调递减的数列, ∴A 正确,B 错误,D 正确,310S S =,等价于1030S S -=,即45100a a a ++⋯+=,等价于4100a a +=,即160a d +=,这在已知条件中是没有的,故C 错误. 故选:AD. 【点睛】本题考查等差数列的性质和前n 项和,属基础题,关键在于掌握和与项的关系.7.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22答案:AD运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由解不等式可判断D . 【详解】等差数列的前n 项和为,公差,由,可解析:AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由0n S <解不等式可判断D .【详解】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差0d ≠,由690S =,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由7a 是3a 与9a 的等比中项,得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化为1100a d +=,②由①②解得120a =,2d =-,则202(1)222n a n n =--=-,21(20222)212n S n n n n =+-=-,由22144124n S n ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,可得10n =或11时,n S 取得最大值110; 由2102n S n n -<=,解得21n >,则n 的最小值为22. 故选:AD 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,以及等比中项的性质,二次函数的最值求法,考查方程思想和运算能力,属于中档题.8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为S n (n ∈N *),公差d ≠0,S 6=90,a 7是a 3与a 9的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .a 1=22B .d =-2C .当n =10或n =11时,S n 取得最大值D .当S n >0时,n 的最大值为21答案:BC 【分析】分别运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由Sn>0解不等式可判断D . 【详解】由公差,可得,即,① 由a7是a【分析】分别运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由S n >0解不等式可判断D . 【详解】由公差60,90d S ≠=,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由a 7是a 3与a 9的等比中项,可得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化简得110a d =-,②由①②解得120,2a d ==-,故A 错,B 对;由()()22121441201221224n S n n n n n n ⎛⎫=+-⨯-=-=--+ ⎪⎝⎭*n N ∈,可得10n =或11时,n S 取最大值110,C 对;由S n >0,解得021n <<,可得n 的最大值为20,D 错; 故选:BC 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.9.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 .10a =0B .10S 最小C .712S S =D .190S =答案:ACD 【分析】由得,故正确;当时,根据二次函数知识可知无最小值,故错误;根据等差数列的性质计算可知,故正确;根据等差数列前项和公式以及等差数列的性质可得,故正确. 【详解】因为,所以,所以,即解析:ACD 【分析】由13623a a S +=得100a =,故A 正确;当0d <时,根据二次函数知识可知n S 无最小值,故B 错误;根据等差数列的性质计算可知127S S =,故C 正确;根据等差数列前n 项和公式以及等差数列的性质可得190S =,故D 正确. 【详解】因为13623a a S +=,所以111236615a a d a d ++=+,所以190a d +=,即100a =,故A 正确;当0d <时,1(1)(1)922n n n n n S na d dn d --=+=-+2(19)2dn n =-无最小值,故B 错误;因为127891*********S S a a a a a a -=++++==,所以127S S =,故C 正确; 因为()1191910191902a a S a+⨯===,故D 正确.故选:ACD. 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式、前n 项和公式,考查了等差数列的性质,属于中档题. 10.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 >答案:ABD 【分析】先根据题意可知前9项的和最小,判断出正确;根据题意可知数列为递减数列,则,又,进而可知,判断出不正确;利用等差中项的性质和求和公式可知,,故正确. 【详解】根据题意可知数列为递增解析:ABD 【分析】先根据题意可知前9项的和最小,判断出A 正确;根据题意可知数列为递减数列,则190a >,又181919S S a =-,进而可知1516S S >,判断出C 不正确;利用等差中项的性质和求和公式可知()01179179172171722a a a S a <+⨯⨯===,()1191019101921919022a a a S a +⨯⨯===>,故BD 正确. 【详解】根据题意可知数列为递增数列,90a <,100a >,∴前9项的和最小,故A 正确;()11791791721717022a a a S a +⨯⨯===<,故B 正确; ()1191019101921919022a a a S a +⨯⨯===>,故D 正确; 190a >, 181919S S a ∴=-, 1819S S ∴<,故C 不正确.故选:ABD.【点睛】本题考查等差数列的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题.。
高中数学数列试题及答案
高中数学数列试题及答案数列在高中数学的学习中占据着重要的地位,它是数学中最基础、最重要的内容之一。
下面将为大家提供一些高中数学数列的试题及答案,希望能帮助大家更好地理解和掌握数列的概念和应用。
1. 等差数列的试题及答案:试题:已知等差数列的首项为a,公差为d,若前n项和为Sn,则求第n项的表达式。
答案:第n项的表达式为an = a + (n-1)d.2. 等比数列的试题及答案:试题:已知等比数列的首项为a,公比为r,若前n项和为Sn,则求第n项的表达式。
答案:第n项的表达式为an = a * (r^(n-1)).3. 递推公式的试题及答案:试题:已知等差数列的递推关系为an = an-1 + d,其中a1 = a,求第n项的表达式。
答案:第n项的表达式为an = a + (n-1)d.4. 数列求和的试题及答案:试题:已知等差数列的首项为a,公差为d,若前n项和为Sn,则求Sn的表达式。
答案:前n项和的表达式为Sn = (n/2)(2a + (n-1)d).5. 数列相关性质的试题及答案:试题:已知等差数列的首项为a,公差为d,若an和an+1的和为S,则求a1、S和n的关系。
答案:a1 = (2S - n(d+1))/(2n).以上是一些高中数学数列的常见试题及答案,我们可以通过解答这些问题来加深对数列的理解和运用。
希望同学们在复习和应用数列知识时多加练习,提高数学水平。
总结:数列是高中数学中重要的内容,掌握数列的概念、性质和应用是学好高中数学的基础。
在解决数列相关问题时,需要熟练掌握等差数列、等比数列的递归关系、通项公式以及数列求和公式等内容。
通过大量的练习和应用,相信大家一定能够掌握数列的知识,并在数学学习中更上一层楼。
加油!。
高中数学数列习题带答案
高中数学数列习题带答案高中数学数列习题带答案数列是高中数学中的一个重要概念,它在数学中有着广泛的应用。
数列的学习不仅可以培养学生的逻辑思维能力,还可以提高他们的问题解决能力。
下面,我将为大家带来几道高中数学数列习题,并附上详细的解答过程。
第一题:已知数列{an}的通项公式为an = 3n + 2,求该数列的前n项和Sn。
解答:首先,我们可以通过将an的通项公式代入Sn的公式来求解。
Sn表示数列的前n项和,其公式为Sn = a1 + a2 + ... + an。
将an的通项公式代入Sn的公式可得:Sn = (3×1 + 2) + (3×2 + 2) + ... + (3×n + 2)= 3(1 + 2 + ... + n) + 2n= 3n(n + 1)/2 + 2n= (3n² + 3n + 4n)/2= (3n² + 7n)/2因此,数列{an}的前n项和Sn的通项公式为(3n² + 7n)/2。
第二题:已知数列{bn}的通项公式为bn = 2^n,求该数列的前n项和Sn。
解答:同样地,我们可以通过将bn的通项公式代入Sn的公式来求解。
Sn表示数列的前n项和,其公式为Sn = b1 + b2 + ... + bn。
将bn的通项公式代入Sn 的公式可得:Sn = 2^1 + 2^2 + ... + 2^n这是一个等比数列的前n项和,我们可以利用等比数列的求和公式来求解。
等比数列的前n项和公式为Sn = a1(1 - r^n)/(1 - r),其中a1为首项,r为公比。
将a1 = 2,r = 2代入公式中可得:Sn = 2(1 - 2^n)/(1 - 2)= 2(1 - 2^n)/(-1)= 2(2^n - 1)因此,数列{bn}的前n项和Sn的通项公式为2(2^n - 1)。
第三题:已知数列{cn}的通项公式为cn = n^2 + n,求该数列的前n项和Sn。
高中数学:数列经典题目集锦及答案经典及题型精选
数列经典题目集锦一一、构造法证明等差、等比 类型一:按已有目标构造1、 数列{a n },{b n },{c n }满足:b n =a n -2a n +1,c n =a n +1+2a n +2-2,n ∈N *.(1) 若数列{a n }是等差数列,求证:数列{b n }是等差数列; (2) 若数列{b n },{c n }都是等差数列,求证:数列{a n }从第二项起为等差数列;(3) 若数列{b n }是等差数列,试判断当b 1+a 3=0时, 数列{a n }是否成等差数列?证明你的结论.类型二: 整体构造2、设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,且(S n +1+λ)a n =(S n +1)a n +1对一切n ∈N *都成立.(1) 若λ=1,求数列{a n }的通项公式; (2) 求λ的值,使数列{a n }是等差数列.二、两次作差法证明等差数列3、设数列{}n a 的前n 项和为{}n S ,已知11,6,1321===a a a ,且*1,)25()85(N n B An S n S n n n ∈+=+--+,(其中A ,B 为常数).(1)求A 与B 的值;(2)求数列{}n a 为通项公式;三、数列的单调性4.已知常数0λ≥,设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S , 满足:11a =,()11131n n n n n na S S a a λ+++=+⋅+(*n ∈N ). (1)若0λ=,求数列{}n a 的通项公式;(2)若112n n a a +<对一切*n ∈N 恒成立,求实数λ的取值范围.5.设数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,其前n 项和为n S ,若1564a a =,5348S S -=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)对于正整数,,k m l (k m l <<),求证:“1m k =+且3l k =+”是“5,,k m l a a a 这三项经适当排序后能构成等差数列”成立的充要条件;(3)设数列{}n b 满足:对任意的正整数n ,都有121321n n n n a b a b a b a b --++++13246n n +=⋅--,且集合*|,nn b M n n N a λ⎧⎫=≥∈⎨⎬⎩⎭中有且仅有3个元素,求λ的取值范围.四、隔项(分段)数列问题6. 已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧13a n +n (n 为奇数),a n -3n (n 为偶数).(1) 是否存在实数λ,使数列{a 2n -λ}是等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由;(2) 若S n 是数列{a n }的前n 项的和,求满足S n >0的所有正整数n .7.若{}n b 满足:对于N n *∈,都有2n n b b d +-=(d 为常数),则称数列{}n b 是公差为d 的“隔项等差”数列. (Ⅰ)若17,321==c c ,{}n c 是公差为8的“隔项等差”数列,求{}n c 的前15项之和; (Ⅱ)设数列{}n a 满足:1a a =,对于N n *∈,都有12n n a a n ++=. ①求证:数列{}n a 为“隔项等差”数列,并求其通项公式;②设数列{}n a 的前n 项和为n S ,试研究:是否存在实数a ,使得22122++k k k S S S 、、成等比数列(*N k ∈)?若存在,请求出a 的值;若不存在,请说明理由.五、数阵问题8.已知等差数列{a n }、等比数列{b n }满足a 1+a 2=a 3,b 1b 2=b 3,且a 3,a 2+b 1,a 1+b 2成等差数列,a 1,a 2,b 2成等比数列.(1) 求数列{a n }和数列{b n }的通项公式;(2) 按如下方法从数列{a n }和数列{b n }中取项: 第1次从数列{a n }中取a 1, 第2次从数列{b n }中取b 1,b 2, 第3次从数列{a n }中取a 2,a 3,a 4, 第4次从数列{b n }中取b 3,b 4,b 5,b 6, ……第2n -1次从数列{a n }中继续依次取2n -1个项, 第2n 次从数列{b n }中继续依次取2n 个项, ……由此构造数列{c n }:a 1,b 1,b 2,a 2,a 3,a 4,b 3,b 4,b 5,b 6,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,b 7,b 8,b 9,b 10, b 11,b 12,…,记数列{c n }的前n 项和为S n .求满足S n <22 014的最大正整数n .数列经典题目集锦答案1.证明:(1) 设数列{a n }的公差为d ,∵ b n =a n -2a n +1,∴ b n +1-b n =(a n +1-2a n +2)-(a n -2a n +1)=(a n +1-a n )-2(a n +2-a n +1)=d -2d =-d , ∴ 数列{b n }是公差为-d 的等差数列. (4分) (2) 当n ≥2时,c n -1=a n +2a n +1-2,∵ b n =a n -2a n +1,∴ a n =b n +c n -12+1,∴ a n +1=b n +1+c n2+1,∴ a n +1-a n =b n +1+c n 2-b n +c n -12=b n +1-b n 2+c n -c n -12.∵ 数列{b n },{c n }都是等差数列,∴b n +1-b n 2+c n -c n -12为常数, ∴ 数列{a n }从第二项起为等差数列. (10分)(3) 结论:数列{a n }成等差数列.证明如下: (证法1)设数列{b n }的公差为d ′, ∵ b n =a n -2a n +1,∴ 2n b n =2n a n -2n +1a n +1,∴ 2n -1b n -1=2n -1a n -1-2n a n ,…,2b 1=2a 1-22a 2,∴ 2n b n +2n -1b n -1+…+2b 1=2a 1-2n +1a n +1,设T n =2b 1+22b 2+…+2n -1b n -1+2n b n ,∴ 2T n =22b 1+…+2n b n -1+2n +1b n ,两式相减得:-T n =2b 1+(22+…+2n -1+2n )d ′-2n +1b n ,即T n =-2b 1-4(2n -1-1)d ′+2n +1b n , ∴ -2b 1-4(2n -1-1)d ′+2n +1b n =2a 1-2n +1a n +1,∴ 2n +1a n +1=2a 1+2b 1+4(2n -1-1)d ′-2n +1b n =2a 1+2b 1-4d ′-2n +1(b n -d ′), ∴ a n +1=2a 1+2b 1-4d′2n +1-(b n -d ′). (12分) 令n =2,得a 3=2a 1+2b 1-4d′23-(b 2-d ′)=2a 1+2b 1-4d′23-b 1, ∵ b 1+a 3=0,∴2a 1+2b 1-4d′23=b 1+a 3=0,∴ 2a 1+2b 1-4d ′=0,∴ a n +1=-(b n -d ′),∴ a n +2-a n +1=-(b n +1-d ′)+(b n -d ′)=-d ′,∴ 数列{a n }(n ≥2)是公差为-d ′的等差数列. (14分) ∵ b n =a n -2a n +1,令n =1,a 1-2a 2=-a 3,即a 1-2a 2+a 3=0,∴ 数列{a n }是公差为-d ′的等差数列. (16分)(证法2)∵ b n =a n -2a n +1,b 1+a 3=0,令n =1,a 1-2a 2=-a 3,即a 1-2a 2+a 3=0,(12分) ∴ b n +1=a n +1-2a n +2,b n +2=a n +2-2a n +3,∴ 2b n +1-b n -b n +2=(2a n +1-a n -a n +2)-2(2a n +2-a n +1-a n +3). ∵ 数列{b n }是等差数列,∴ 2b n +1-b n -b n +2=0, ∴ 2a n +1-a n -a n +2=2(2a n +2-a n +1-a n +3).(14分) ∵ a 1-2a 2+a 3=0,∴ 2a n +1-a n -a n +2=0, ∴ 数列{a n }是等差数列.(16分)2.解析:(1) 若λ=1,则(S n +1+1)a n =(S n +1)a n +1,a 1=S 1=1.∵ a n >0,S n >0,∴ S n +1+1S n +1=a n +1a n ,(2分) ∴S 2+1S 1+1·S 3+1S 2+1·…·S n +1+1S n +1=a 2a 1·a 3a 2·…·a n +1a n ,化简,得S n +1+1=2a n +1. ①(4分) ∴ 当n ≥2时,S n +1=2a n . ② ①-②,得a n +1=2a n ,∴a n +1a n=2(n ≥2).(6分) ∵ 当n =1时,a 2=2,∴ n =1时上式也成立,∴ 数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列,a n =2n -1(n ∈N *).(8分) (2) 令n =1,得a 2=λ+1.令n =2,得a 3=(λ+1)2.(10分) 要使数列{a n }是等差数列,必须有2a 2=a 1+a 3,解得λ=0.(11分) 当λ=0时,S n +1a n =(S n +1)a n +1,且a 2=a 1=1. 当n ≥2时,S n +1(S n -S n -1)=(S n +1)(S n +1-S n ),整理,得S 2n +S n =S n +1S n -1+S n +1,S n +1S n -1+1=S n +1S n ,(13分) 从而S 2+1S 1+1·S 3+1S 2+1·…·S n +1S n -1+1=S 3S 2·S 4S 3·…·S n +1S n ,化简,得S n +1=S n +1,∴ a n +1=1.(15分) 综上所述,a n =1(n ∈N *),∴ λ=0时,数列{a n }是等差数列.(16分)3.解析:(1)由11,6,1321===a a a ,得18,7,1321===S S S .把2,1=n 分别代入*1,)25()85(N n B An S n S n n n ∈+=+--+,得⎩⎨⎧-=+-=+48228B A B A , 解得,8,20-=-=B A .(2)由(1)知,82028)(511--=---++n S S S S n n n n n ,即82028511--=--++n S S na n n n ,① 又8)1(2028)1(5122-+-=--++++n S S a n n n n . ②②-①得,20285)1(51212-=---+++++n n n n a a na a n ,即20)25()35(12-=+--++n n a n a n . ③ 又20)75()25(23-=+-+++n n a n a n .④④-③得,0)2)(25(123=+-++++n n n a a a n ,520n +≠,∴02123=+-+++n n n a a a ,又32215a a a a -=-=,所以32120a a a -+=, 因此,数列{}n a 是首项为1,公差为5的等差数列. 故45)1(51-=-+=n n a n .4.解析:(1) 0λ=时,111n n n n naS S a a +++=+∴1n n n na S S a +=∵0n a >,∴0n S > ∴ 1n n a a +=,∵11a =,∴1n a =(2) ∵()11131n n n n n n a S S a a λ+++=+⋅+ 0n a > ,∴1131nn n n nS S a a λ++-=⋅+ 则212131S S a a λ-=⋅+,2323231S S a a λ-=⋅+, ,11131n n n n n S S a a λ----=⋅+()2n ≥ 相加,得()2113331n nnS n a λ--=+++-则()3322n n n S n a n λ⎛⎫-=+⋅≥ ⎪⎝⎭,该式对1n =也成立, ∴()*332n n n S n a n N λ⎛⎫-=+⋅≥ ⎪⎝⎭. ③ ∴()1*13312n n n S n a n N λ++⎛⎫-=++⋅≥ ⎪⎝⎭. ④ ④-③,得1113333122n n n n n a n a n a λλ+++⎛⎫⎛⎫--=++⋅-+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 即11333322n n n n n a n a λλ++⎛⎫⎛⎫--+⋅=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵0λ≥,∴133330,022n n n n λλ+--+>+> . ∵112n n a a +<对一切*n ∈N 恒成立, ∴332nn λ-+1133()22n n λ+-<+对一切*n ∈N 恒成立. 即233nnλ>+对一切*n ∈N 恒成立. 记233n n nb =+,则()()()111423622233333333n n n n n n n n n n b b +++-⋅-+-=-=++++ 当1n =时,10n n b b +-=; 当2n ≥时,10n n b b +->∴ 1213b b ==是{}n b 中的最大项.综上所述,λ的取值范围是13λ>. 5. 解析:(1)数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,∴215364a a a ==,38a ∴=,又5348S S -=,2458848a a q q ∴+=+=,2q ∴=,3822n n n a -∴=⋅=; ……4分(2)(ⅰ)必要性:设5,,k m l a a a 这三项经适当排序后能构成等差数列,①若25k m l a a a ⋅=+,则10222k m l ⋅=+,1022m k l k --∴=+,11522m k l k ----∴=+,1121,24m k l k ----⎧=⎪∴⎨=⎪⎩ 13m k l k =+⎧∴⎨=+⎩. ………… 6分②若25m k l a a a =+,则22522m k l ⋅=⋅+,1225m k l k +--∴-=,左边为偶数,等式不成立, ③若25l k m a a a =+,同理也不成立,综合①②③,得1,3m k l k =+=+,所以必要性成立. …………8分 (ⅱ)充分性:设1m k =+,3l k =+,则5,,k m l a a a 这三项为135,,k k k a a a ++,即5,2,8k k k a a a ,调整顺序后易知2,5,8k k k a a a 成等差数列,所以充分性也成立. 综合(ⅰ)(ⅱ),原命题成立. …………10分(3)因为11213213246n n n n n a b a b a b a b n +--++++=⋅--, 即123112122223246n n n n n b b b b n +--++++=⋅--,(*)∴当2n ≥时,1231123122223242n n n n n b b b b n ----++++=⋅--,(**)则(**)式两边同乘以2,得2341123122223284n n n n n b b b b n +---++++=⋅--,(***)∴(*)-(***),得242n b n =-,即21(2)n b n n =-≥,又当1n =时,21232102b =⋅-=,即11b =,适合21(2)n b n n =-≥,21n b n ∴=-.………14分 212n n n b n a -∴=,111212352222n n n n nn n b b n n n a a ------∴-=-=, 2n ∴=时,110n n n n b b a a --->,即2121b b a a >;3n ∴≥时,110n n n n b b a a ---<,此时n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递减, 又1112b a =,2234b a =,3358b a =,44716b a =, 71162λ∴<≤. ……………16分 6. 解析:(1) 设b n =a 2n -λ,因为b n +1b n =a 2n +2-λa 2n -λ=13a 2n +1+(2n +1)-λa 2n -λ=13(a 2n -6n )+(2n +1)-λa 2n -λ=13a 2n +1-λa 2n -λ.(2分)若数列{a 2n -λ}是等比数列,则必须有13a 2n+1-λa 2n -λ=q (常数),即⎝⎛⎭⎫13-q a 2n +(q -1)λ+1=0,即⎩⎪⎨⎪⎧13-q =0(q -1)λ+1=0⎩⎨⎧q =13,λ=32,(5分) 此时b 1=a 2-32=13a 1+1-32=-16≠0,所以存在实数λ=32,使数列{a 2n -λ}是等比数列.(6分)(注:利用前几项,求出λ的值,并证明不扣分) (2) 由(1)得{b n }是以-16为首项,13为公比的等比数列,故b n =a 2n -32=-16·⎝⎛⎭⎫13n -1=-12·⎝⎛⎭⎫13n ,即a 2n =-12·⎝⎛⎭⎫13n +32.(8分)由a 2n =13a 2n -1+(2n -1),得a 2n -1=3a 2n -3(2n -1)=-12·⎝⎛⎭⎫13n -1-6n +152,(10分)所以a 2n -1+a 2n =-12·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫13n -1+⎝⎛⎭⎫13n -6n +9=-2·⎝⎛⎭⎫13n -6n +9, S 2n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2n -1+a 2n )=-2[13+⎝⎛⎭⎫132+…+⎝⎛⎭⎫13n ]-6(1+2+…+n )+9n=-2·13[1-⎝⎛⎭⎫13n ]1-13-6·n (n +1)2+9n =⎝⎛⎭⎫13n -1-3n 2+6n =⎝⎛⎭⎫13n-3(n -1)2+2,(12分)显然当n ∈N *时,{S 2n }单调递减.又当n =1时,S 2=73>0,当n =2时,S 4=-89<0,所以当n ≥2时,S 2n <0;S 2n -1=S 2n -a 2n =32·⎝⎛⎭⎫13n -52-3n 2+6n , 同理,当且仅当n =1时,S 2n -1>0.综上,满足S n >0的所有正整数n 为1和2.(16分) 7.解析:(Ⅰ)易得数列⎩⎨⎧+-=.9414为偶数时,当为奇数时;,当n n n n c n前15项之和53527)6517(28)593(=⨯++⨯+=……………………………4分 (Ⅱ)①n a a n n 21=++ (*∈N n )(1) , )1(221+=+++n a a n n (2)(1)-(2)得22=-+n n a a (*∈N n ).所以,{}n a 为公差为2的“隔项等差”数列. ……………………………6分当n 为偶数时,a n n a a n -=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+-=2122, 当n 为奇数时,()[]11)1(2)1(21-+=----=--=-a n a n n a n a n n ; …8分②当n 为偶数时,()2212212222221222n n n n a n n n a S n =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅-+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅=;当n 为奇数时,()2212121212221212121⨯⎪⎭⎫⎝⎛---+-⋅-+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-++++⋅=n n n a n n n a S n 21212-+=a n . ……………………………12分 故当k n 2=时,222k S k =,a k k S k ++=+22212,222)1(2+=+k S k ,由()222212++⋅=k k k S S S ,则2222)1(22)22(+⋅=++k k a k k ,解得0=a .所以存在实数0a =,使得22122++k k k S S S 、、成等比数列(*N k ∈)……………………………16分8. 解析:(1) 设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )=a 1+2d ,b 1(b 1q )=b 1q 2,(a 1+2d )+(a 1+b 1q )=2[(a 1+d )+b 1],(a 1+d )2=a 1(b 1q ),解得a 1=d =1,b 1=q =2.故a n =n ,b n =2n .(6分)(2) 将a 1,b 1,b 2记为第1组,a 2,a 3,a 4,b 3,b 4,b 5,b 6记为第2组,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,b 7,b 8,b 9,b 10,b 11,b 12记为第3组,……以此类推,则第n 组中,有2n -1项选取于数列{a n },有2n 项选取于数列{b n },前n 组共有n 2项选取于数列{a n },有n 2+n 项选取于数列{b n },记它们的总和为P n ,并且有()22211222nn n n n P +++=+-.(11分)P 45-22 014=452(452+1)2+22 071-22 014-2>0,P 44-22 014=442(442+1)2-21 981(233-1)-2<0.当S n =452(452+1)2+(2+22+…+22 012)时,S n -22 014=-22 013-2+452(452+1)2<0.(13分)当S n =452(452+1)2+(2+22+…+22 013)时,S n -22 014=-2+452(452+1)2>0.可得到符合S n <22 014的最大的n =452+2 012=4 037.(16分)。
(完整版)高中数学数列练习题及答案解析
高中数学数列练习题及答案解析第二章数列1 .{an} 是首项a1=1,公差为d=3的等差数列,如果an=005,则序号n 等于.A .667B.668C.669D.6702 .在各项都为正数的等比数列{an} 中,首项a1 =3,前三项和为21 ,则a3+a4+a5=.A .33B.7C.84D.1893 .如果a1 ,a2,⋯,a8 为各项都大于零的等差数列,公差d≠ 0,则.A .a1a8> a4a5B.a1a8< a4a5C.a1+a8< a4+a5D.a1a8=a4a54 .已知方程=0 的四个根组成一个首项为|m-n|等于.A .1B.313C.D.8421 的等差数列,则5 .等比数列{an} 中,a2=9,a5=243,则{an} 的前4项和为.A .81B .120C .1D.1926 .若数列{an} 是等差数列,首项a1 > 0,a003+a004> 0,a003· a004< 0,则使前n 项和Sn> 0 成立的最大自然数n 是.A .005B.006C.007D.0087 .已知等差数列{an} 的公差为2,若a1 ,a3,a4 成等比数列, 则a2=.A .-4B.-6C.-8D.-108 .设Sn 是等差数列{an} 的前n 项和,若A .1B.-1 C.2D.1a2?a1 的值是.b2a5S5 =,则9=.a3S599 .已知数列- 1 ,a1 ,a2,- 4 成等差数列,-1,b1,b2,b3,-4成等比数列,则A .11111B.-C.-或D.2222210 .在等差数列{an} 中,a n≠ 0,an- 1 -an+an+1=0,若S2n-1=38,则n=.第 1 页共页A .38B.20 C.10D.9二、填空题11 .设 f = 12?x ,利用课本中推导等差数列前n项和公式的方法,可求得 f + f +⋯+ f +⋯+f + f 的值为12.已知等比数列{an} 中,若a3·a4·a5=8,则a2·a3·a4·a5·a6=.若a1 +a2=324,a3+a4=36,则a5+a6=.若S4=2,S8=6,则a17+a18+a19+a20=.82713 .在和之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为.314 .在等差数列{an} 中,3+2=24,则此数列前13 项之和为.15 .在等差数列{an} 中,a5=3,a6=-2,则a4+a5+⋯+a10=.16 .设平面内有n 条直线,其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用 f 表示这n 条直线交点的个数,则f=;当n> 4时,f =.三、解答题17 .已知数列{an} 的前n 项和Sn=3n2-2n,求证数列{an} 成等差数列.已知第页共页111b?cc?aa?b ,,成等差数列,求证,,也成等差数列. abcabc18 .设{an} 是公比为q 的等比数列,且a1,a3,a2 成等差数列.求q 的值;设{bn} 是以 2 为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为Sn,当n≥2时,比较Sn 与bn 的大小,并说明理由.19 .数列{an} 的前n 项和记为Sn,已知a1=1,an+1=求证:数列{20 .已知数列{an} 是首项为a且公比不等于 1 的等比数列,Sn 为其前n 项和,a1 ,2a7,3a4 成等差数列,求证:12S3,S6,S12-S6 成等比数列.第页共页n?2Sn .nSn} 是等比数列.n第二章数列参考答案一、选择题1 .C解析:由题设,代入通项公式an=a1+d,即005=1+3,∴n=699.2 .C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{an} 的公比为q,由题意得a1+a2+a3=21,即a1 =21 ,又a1 =3,∴1+q+q2=7.解得q= 2 或q=-3,∴ a3+a4+a5=a1q2=3× 22× 7=84..B.解析:由a1 +a8=a4+a5,∴排除C.又a1· a8=a1=a12+7a1d,a12+7a1d +12d2> a1· a8.a4· a5==3 .C解析:解法 1 :设a1=中两根之和也为2,∴ a1+a2+a3+a4=1+6d=4,∴ d=∴ 11735,a1=,a4=是一个方程的两个根,a1=,a3=是另一个方程的两个根.44441111 ,a2=+d,a3=+2d,a4=+3d,而方程x2-2x +m=0 中两根之和为2,x2-2x+n=04444715,分别为m或n,1616第页共页∴|m-n|=1 ,故选C.解法2:设方程的四个根为x1 ,x2,x3,x4,且x1 +x2=x3+x4=2,x1·x2=m,x3·x4=n.由等差数列的性质:若?+s=p+q,则a?+as=a p+aq,若设x1 为第一项,x2 必为第四项,则x2=差数列为1357,,,,444715 ,n=,16161 .7,于是可得等4∴ m=∴|m-n|=5 .B解析:∵a2=9,a5=243,a5243=q3==27,a29∴ q=3,a1q=9,a1 =3,3 -35240∴ S4===120. 1 -326 .B解析:解法1:由a003+a004> 0,a003· a004< 0,知a003和a004 两项中有一正数一负数,又a1 > 0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a003> a004,即a003> 0,a004< 0.∴ S006=∴ S007=40062=40062> 0,0074007·=·2a004<0,2故006 为Sn> 0 的最大自然数. 选B.解法2:由a1> 0,a003+a004> 0,a003·a004< 0,0 ,a004< 0,∴ S003 为Sn 中的最大值.∵ Sn 是关于n 的二次函数,如草图所示,∴ 003 到对称轴的距离比004 到对称轴的距离小,∴ 4007 在对称轴的右侧.同解法 1 的分析得a003>根据已知条件及图象的对称性可得006 在图象中右侧第页共页零点B的左侧,007,4第二章数列2 .在各项都为正数的等比数列{an} 中,首项a1 =3,前三项和为21 ,则a3+a4+a5=.A .3B.7C.8D.1894 .已知方程=0 的四个根组成一个首项为|m-n|等于.A . 1B . 1 的等差数列,则4C.1D.5 .等比数列{an} 中,a2=9,a5=243,则{an} 的前4项和为.A .81B .120C .1D.1926 .若数列{an} 是等差数列,首项a1 > 0,a003+a004> 0,a003· a004< 0,则使前n 项和Sn> 0 成立的最大自然数n 是.A .00B.00C.00D.0087 .已知等差数列{an} 的公差为2,若a1 ,a3,a4 成等比数列, 则a2=.A .-B.-C.-D.-108 .设S n 是等差数列{an} 的前n 项和,若A . 1B .-1a5S5=,则9=.a3S5C.D. 1a2?a1 的值是.b29 .已知数列-1,a1 ,a2,- 4 成等差数列,-1,b1,b2,b3,- 4 成等比数列,则A . 1B .- 1C .-11 或D. 1二、填空题12 .已知等比数列{an} 中,若a3·a4·a5=8,则a2·a3·a4·a5·a6=.若a1 +a2=324,a3+a4=36,则a5+a6=.若S4=2,S8=6,则a17+a18+a19+a20=.13 .在等差数列{an} 中,3+2=24,则此数列前13 项之和为.14 .在等差数列{an} 中,a5=3,a6=-2,则a4+a5+⋯+a10=.三、解答题15 .已知数列{an} 的前n 项和Sn=3n2-2n,求证数列{an} 成等差数列.已知18 .设{an} 是公比为q? 的等比数列,且a1 ,a3,a2成等差数列.求q 的值;设{bn} 是以 2 为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为Sn,当n≥2时,比较Sn 与bn 的大小,并说明理由.111b?cc?aa?b ,,成等差数列,求证,,也成等差数列.abcabc19 .数列{an} 的前n 项和记为Sn,已知a1 =1,an+1=求证:数列{n?2Sn .nSn} 是等比数列.n20 .已知数列{an} 是首项为a 且公比不等于1的等比数列,Sn 为其前n 项和,a1 ,2a7,3a4 成等差数列,求证:12S3,S6,S12-S6 成等比数列.第二章数列参考答案一、选择题1 .C解析:由题设,代入通项公式an=a1+d,即005=1+3,∴n=699.2 .C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{an} 的公比为q,由题意得a1+a2+a3=21,即a1=21,又a1 =3,∴1+q+q2=7.解得q= 2 或q=-3,∴ a3+a4+a5=a1q2=3× 22× 7=84.3 .B.解析:由a1 +a8=a4+a5,∴排除C.又a1 · a8=a1 =a12+7a1d,∴ a4· a5==a12+7a1d +12d2> a1· a8.4 .C解析:解法 1 :设a1=两根之和也为2,∴a1+a2+a3+a4=1+6d=4,∴ d=∴1111,a2=+d,a3=+2d,a4=+3d,而方程x2-2x+m=0 中两根之和为2,x2-2x+n =0 中444411735,a1=,a4=是一个方程的两个根,a1 =,a3=是另一个方程的两个根.4444715,分别为m或n,16161 ,故选C.∴|m-n|=解法2:设方程的四个根为x1 ,x2,x3,x4,且x1 +x2=x3+x4=2,x1·x2=m,x3·x4=n.由等差数列的性质:若?+s=p+q,则a?+as=ap +aq,若设x1 为第一项,x2 必为第四项,则x2=数列为7,于是可得等差41357,,,,444715 ,n=,16161 .∴m=∴|m-n|=5 .B解析:∵a2=9,a5=243,a5243=q3==27,a29∴ q=3,a1q=9,a1 =3,3 -35240∴ S4===120.1 -326 .B解析:解法1:由a003+a004> 0,a003· a004< 0,知a003和a004 两项中有一正数一负数,又a1 > 0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a003> a004,即a003> 0,a004< 0.∴ S006=∴ S007=40062=40062> 0,0074007·=·2a004<0,2故006 为Sn> 0 的最大自然数. 选B.解法2:由a1> 0,a003+a004> 0,a003· a004< 0,同a004 < 0,∴ S003 为Sn 中的最大值.∵ Sn 是关于n 的二次函数,如草图所示,∴ 003 到对称轴的距离比004 到对称轴的距离小,∴ 4007 在对称轴的右侧.解法 1 的分析得a003> 0,根据已知条件及图象的对称性可得006 在图象中右侧都在其右侧,Sn> 0 的最大自然数是006.7 .B解析:∵{an} 是等差数列,∴a3=a1+4,a4=a1+6,又由a1 ,a3,a4 成等比数列,∴ 2=a1 ,解得a1 =-8,∴ a2=-8+2=-6.8 . A 零点 B 的左侧,007,00899?a5S95 解析:∵9===·= 1 ,∴选A.5?a3S55929 .A解析:设d和q 分别为公差和公比,则-4=-1+3d且-4=q4,∴ d=- 1 ,q2=2,第二章数列1 .{an} 是首项a1=1,公差为d=3的等差数列,如果an=005,则序号n 等于.A .66B.66C.66D.6702 .在各项都为正数的等比数列{an} 中,首项a1 =3,前三项和为21 ,则a3+a4+a5=.A .3B.7C.8D.1893 .如果a1 ,a2,⋯,a8 为各项都大于零的等差数列,公差d≠ 0,则.A .a1a8> a4a B.a1a8< a4a C.a1+a8< a4+aD.a1a8=a4a54 .已知方程=0 的四个根组成一个首项为|m-n|等于.A . 1B . 1 的等差数列,则4C.1D.5 .等比数列{an} 中,a2=9,a5=243,则{an} 的前4项和为.A .81B .120C .1D.1926 .若数列{an} 是等差数列,首项a1 > 0,a003+a004> 0,a003· a004< 0,则使前n项和Sn> 0 成立的最大自然数n 是.A .00B.00C.00D.0087 .已知等差数列{an} 的公差为2,若a1 ,a3,a4 成等比数列, 则a2=.A .-B.-C.-D.-108 .设Sn 是等差数列{an} 的前n 项和,若A . 1B .-1a5S5=,则9=.a3S5C.D. 1a2?a1 的值是.b29 .已知数列-1,a1 ,a2,- 4 成等差数列,-1,b1,b2,b3,- 4 成等比数列,则A . 1B .- 1C .-11 或D. 1210 .在等差数列{an} 中,an≠ 0,an- 1-an+an+1=0,若S2n-1=38,则n=.A .3B.20 C.10 D.9二、填空题第 1 页共页11 .设 f =12x? ,利用课本中推导等差数列前n 项和公式的方法,可求得 f + f +⋯+ f +⋯+f+ f 的值为.12 .已知等比数列{an} 中,若a3·a4·a5=8,则a2·a3·a4·a5·a6=.若a1 +a2=324,a3+a4=36,则a5+a6=.若S4=2,S8=6,则a17+a18+a19+a20=.82713 .在和之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为.314 .在等差数列{an} 中,3+2=24,则此数列前13 项之和为.15 .在等差数列{an} 中,a5=3,a6=-2,则a4+a5+⋯+a10=.16 .设平面内有n 条直线,其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用 f 表示这n 条直线交点的个数,则f=;当n> 4时,f=.三、解答题17 .已知数列{an} 的前n 项和S n=3n2-2n,求证数列{an} 成等差数列.已知18 .设{an} 是公比为q? 的等比数列,且a1 ,a3,a2成等差数列.求q 的值;设{bn} 是以 2 为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为Sn,当n≥2 时,比较Sn 与bn 的大小,并说明理由.第页共页111b?cc?aa?b ,,成等差数列,求证,,也成等差数列. abcabc19 .数列{an} 的前n 项和记为Sn,已知a1 =1,an+1=求证:数列{20 .已知数列{an} 是首项为 a 且公比不等于1 的等比数列,Sn 为其前n 项和,a1 ,2a7,3a4 成等差数列,求证:12S3,S6,S12-S6 成等比数列.n?2Sn .nSn} 是等比数列.n第二章数列第页共页参考答案一、选择题1 .C解析:由题设,代入通项公式an=a1+d,即005=1+3,∴n=699.2 .C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{an} 的公比为q,由题意得a1+a2+a3=21,即a1 =21 ,又a1 =3,∴1+q+q2=7.解得q= 2 或q=-3,∴ a3+a4+a5=a1q2=3× 22× 7=84.3 .B.解析:由a1 +a8=a4+a5,∴排除C.又a1· a8=a1=a12+7a1d,∴ a4· a5==a12+7a1d +12d2> a1· a8.4 .C解析:解法 1 :设a1=两根之和也为2,∴a1+a2+a3+a4=1+6d=4,∴ d=∴1111,a2=+d,a3=+2d,a4=+3d,而方程x2-2x+m=0 中两根之和为2,x2-2x +n=0中444411735,a1=,a4=是一个方程的两个根,a1 =,a3=是另一个方程的两个根.4444715,分别为m或n,16161 ,故选C.∴|m-n|=解法2:设方程的四个根为x1 ,x2,x3,x4,且x1 +x2=x3+x4=2,x1· x2=m,x3· x4=n.由等差数列的性质:若?+s=p+q,则a?+as=ap+aq,若设x1 为第一项,x2 必为第四项,则x2=数列为7,于是可得等差41357,,,,444715 ,n=,1616第页共页∴ m=∴|m-n|=5 . B 1.解析:∵a2=9,a5=243,a5243=q3==27,a29∴ q=3,a1q=9,a1 =3,3 -35240∴ S4===120.1 -326 .B解析:解法1:由a003+a004> 0,a003· a004< 0,知a003和a004 两项中有一正数一负数,又a1 > 0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a003> a004,即a003> 0,a004< 0.∴ S006=∴ S007=40062=40062> 0,0074007·=·2a004<0,2故006 为Sn> 0 的最大自然数. 选B.解法2:由a1> 0,a003+a004> 0,a003· a004< 0,同a004 < 0,∴ S003 为Sn 中的最大值.∵ Sn 是关于n 的二次函数,如草图所示,∴ 003 到对称轴的距离比004 到对称轴的距离小,∴ 4007 在对称轴的右侧.解法 1 的分析得a003> 0,根据已知条件及图象的对称性可得006 在图象中右侧都在其右侧,Sn> 0 的最大自然数是006.7 .B解析:∵{an} 是等差数列,∴a3=a1+4,a4=a1+6,又由a1 ,a3,a4 成等比数列,∴ 2=a1 ,解得a1 =-8,∴ a2=-8+2=-6.8 .A第页共页零点B的左侧,007,008。
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【典型例题】(一)研究等差等比数列的有关性质 1. 研究通项的性质例题1. 已知数列}{n a 满足1111,3(2)n n n a a a n --==+≥. (1)求32,a a ;(2)证明:312n n a -=. 解:(1)21231,314,3413a a a =∴=+==+=. (2)证明:由已知113--=-n n n a a ,故)()()(12211a a a a a a a n n n n n -++-+-=---1213133312n n n a ---+=++++=, 所以证得312n n a -=.例题2. 数列{}n a 的前n 项和记为11,1,21(1)n n n S a a S n +==+≥(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)等差数列{}n b 的各项为正,其前n 项和为n T ,且315T =,又112233,,a b a b a b +++成等比数列,求n T .解:(Ⅰ)由121n n a S +=+可得121(2)n n a S n -=+≥, 两式相减得:112,3(2)n n n n n a a a a a n ++-==≥,又21213a S =+=∴213a a = 故{}n a 是首项为1,公比为3的等比数列∴13n n a -=(Ⅱ)设{}n b 的公比为d ,由315T =得,可得12315b b b ++=,可得25b = 故可设135,5b d b d =-=+,又1231,3,9a a a ===,由题意可得2(51)(59)(53)d d -+++=+,解得122,10d d ==∵等差数列{}n b 的各项为正,∴0d > ∴2d =∴2(1)3222n n n T n n n -=+⨯=+例题3. 已知数列{}n a 的前三项与数列{}n b 的前三项对应相同,且212322...a a a +++128n n a n -+=对任意的*N n ∈都成立,数列{}n n b b -+1是等差数列.⑴求数列{}n a 与{}n b 的通项公式;⑵是否存在N k *∈,使得(0,1)k k b a -∈,请说明理由.点拨:(1)2112322...28n n a a a a n -++++=左边相当于是数列{}12n n a -前n 项和的形式,可以联想到已知n S 求n a 的方法,当2n ≥时,1n n n S S a --=.(2)把k k a b -看作一个函数,利用函数的思想方法来研究k k a b -的取值情况.解:(1)已知212322a a a +++…12n n a -+8n =(n ∈*N )①2n ≥时,212322a a a +++ (2)128(1)n n a n --+=-(n ∈*N )② ①-②得,128n n a -=,求得42nn a -=, 在①中令1n =,可得得41182a -==,所以42nn a -=(n ∈N*). 由题意18b =,24b =,32b =,所以214b b -=-,322b b -=-, ∴数列}{1n n b b -+的公差为2)4(2=---, ∴1n nb b +-=2)1(4⨯-+-n 26n =-,121321()()()n n n b b b b b b b b -=+-+-++-(4)(2)(28)n =-+-++-2714n n =-+(n ∈*N ).(2)k k b a -=2714k k -+-42k-,当4k ≥时,277()()24f k k =-+-42k-单调递增,且(4)1f =, 所以4k ≥时,2()714f k k k =-+-421k-≥, 又(1)(2)(3)0f f f ===,所以,不存在k ∈*N ,使得(0,1)k k b a -∈.例题4. 设各项均为正数的数列{a n }和{b n }满足:a n 、b n 、a n+1成等差数列,b n 、a n+1、b n+1成等比数列,且a 1 = 1, b 1 = 2 , a 2 = 3 ,求通项a n ,b n 解: 依题意得:2b n+1 = a n+1 + a n+2 ① a 2n+1 = b n b n+1 ②∵ a n 、b n 为正数, 由②得21211,+++++==n n n n n n b b a b b a , 代入①并同除以1+n b 得:212+++=n n n b b b , ∴}{n b 为等差数列∵ b 1 = 2 , a 2 = 3 ,29,22122==b b b a 则 ,∴2)1(),1(22)229)(1(22+=∴+=--+=n b n n b n n , ∴当n ≥2时,2)1(1+==-n n b b a n n n , 又a 1 = 1,当n = 1时成立, ∴2)1(+=n n a n2. 研究前n 项和的性质 例题5.已知等比数列}{n a 的前n 项和为2n n S a b =⋅+,且13a =. (1)求a 、b 的值及数列}{n a 的通项公式;(2)设n n nb a =,求数列}{n b 的前n 项和n T .解:(1)2≥n 时,a S S a n n n n ⋅=-=--112.而}{n a 为等比数列,得a a a =⋅=-1112, 又31=a ,得3=a ,从而123-⋅=n n a .又123,3a a b b =+=∴=-.(2)132n n n n n b a -==⋅, 21123(1)3222n n n T -=++++231111231(2322222n n n n n T --=+++++) ,得2111111(1)232222nn n nT -=++++-,111(1)2412[](1)13232212n n n n n n n T +⋅-=-=---.例题6. 数列{}n a 是首项为1000,公比为110的等比数列,数列{b }n 满足121(lg lg lg )k k b a a a k=+++*()N k ∈, (1)求数列{b }n 的前n 项和的最大值;(2)求数列{|b |}n 的前n 项和n S '.解:(1)由题意:410nn a -=,∴lg 4n a n =-,∴数列{lg }n a 是首项为3,公差为1-的等差数列,∴12(1)lg lg lg 32k k k a a a k -+++=-,∴1(1)7[3]22n n n nb n n --=-=由100n n b b +≥⎧⎨≤⎩,得67n ≤≤,∴数列{b }n 的前n 项和的最大值为67212S S ==.(2)由(1)当7n ≤时,0n b ≥,当7n >时,0n b <,∴当7n ≤时,212731132()244n n n S b b b n n n -+'=+++==-+当7n >时,12789n n S b b b b b b '=+++----27121132()2144n S b b b n n =-+++=-+∴22113(7)4411321(7)44n n n n S n n n ⎧-+≤⎪⎪'=⎨⎪-+>⎪⎩.例题7. 已知递增的等比数列{n a }满足23428a a a ++=,且32a +是2a ,4a 的等差中项. (1)求{n a }的通项公式n a ;(2)若12log n n nb a a =,12n n S b b b =+++求使1230n n S n ++⋅>成立的n 的最小值.解:(1)设等比数列的公比为q (q >1),由a 1q +a 1q 2+a 1q 3=28,a 1q +a 1q 3=2(a 1q 2+2),得:a 1=2,q =2或a 1=32,q =12(舍)∴a n =2·2(n -1)=2n(2) ∵12log 2nn n n b a a n ==-⋅,∴S n =-(1·2+2·22+3·23+…+n ·2n ) ∴2S n =-(1·22+2·23+…+n ·2n +1),∴S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=-(n -1)·2n +1-2, 若S n +n ·2n +1>30成立,则2n +1>32,故n >4,∴n 的最小值为5.例题8. 已知数列}{n a 的前n 项和为S n,且11,,n n S a +-成等差数列,*1,1N n a ∈=. 函数3()log f x x =.(I )求数列}{n a 的通项公式; (II )设数列{}n b 满足1(3)[()2]n n b n f a =++,记数列{}n b 的前n 项和为T n,试比较52512312n n T +-与的大小. 解:(I )11,,n n S a +-成等差数列,121n n S a +∴=-① 当2n ≥时,121n n S a -=-②. ①-②得:112()n n n n S S a a -+-=-,13+=∴n n a a ,13.n na a +∴=当n =1时,由①得112221S a a ∴==-, 又11,a =2213,3,a a a ∴=∴={}n a ∴是以1为首项3为公比的等比数列,13.n n a -∴=(II )∵()x log x f 3=,133()log log 31n n n f a a n -∴===-,11111()(3)[()2](1)(3)213n n b n f a n n n n ===-++++++,1111111111111()224354657213n T n n n n ∴=-+-+-+-++-+-+++11111()22323n n =+--++525,122(2)(3)n n n +=-++比较52512312n n T +-与的大小,只需比较2(2)(3)n n ++与312 的大小即可. 222(2)(3)3122(56156)2(5150)n n n n n n ++-=++-=+-又2(15)(10)n n =+-∵*,N n ∈∴当*19N n n ≤≤∈且时,5252(2)(3)312,;12312n n n n T +++<<-即 当10n =时,5252(2)(3)312,;12312n n n n T +++==-即 当*10N n n >∈且时,5252(2)(3)312,12312nn n n T +++>>-即.3. 研究生成数列的性质例题9. (I ) 已知数列{}n c ,其中nn n c 32+=,且数列{}n n pc c -+1为等比数列,求常数p ;(II ) 设{}n a 、{}n b 是公比不相等的两个等比数列,n n n b a c +=,证明数列{}n c 不是等比数列.解:(Ⅰ)因为{c n +1-pc n }是等比数列,故有 (c n +1-pc n )2=( c n +2-pc n+1)(c n -pc n -1), 将c n =2n +3n 代入上式,得 [2n +1+3n +1-p (2n +3n )]2=[2n +2+3n +2-p (2n +1+3n +1)]·[2n +3n -p (2n -1+3n -1)], 即[(2-p )2n +(3-p )3n ]2=[(2-p )2n+1+(3-p )3n+1][ (2-p )2n -1+(3-p )3n -1],整理得61(2-p )(3-p )·2n ·3n =0,解得p =2或p =3. (Ⅱ)设{a n }、{b n }的公比分别为p 、q ,p ≠q ,c n =a n +b n . 为证{c n }不是等比数列只需证22c ≠c 1·c 3.事实上,22c =(a 1p +b 1q )2=21a p 2+21b q 2+2a 1b 1pq ,c 1·c 3=(a 1+b 1)(a 1 p 2+b 1q 2)= 21a p 2+21b q 2+a 1b 1(p 2+q 2). 由于p ≠q ,p 2+q 2>2pq ,又a 1、b 1不为零,因此≠22c c 1·c 3,故{c n }不是等比数列.例题10. n 2( n ≥4)个正数排成n 行n 列:其中每一行的数成等差数列,每一列的数成等比数列,并且所有公比相等已知a 24=1,163,814342==a a 求S=a 11 + a 22 + a 33 + … + a nn解: 设数列{1k a }的公差为d , 数列{ik a }(i=1,2,3,…,n )的公比为q则1k a = a 11 + (k -1)d , a kk = [a 11+ (k -1)d]q k -1依题意得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==+==+=163)2(81)(1)3(31143311421124q d a a q d a a q d a a ,解得:a 11 = d = q = ±21 又n 2个数都是正数,∴a 11 = d = q = 21 , ∴a kk = kk2n n S 212132122132⨯++⨯+⨯+=,1432212132122121+⨯++⨯+⨯+=n n S ,两式相减得:n n n S 22121--=-例题11. 已知函数3()log ()f x ax b =+的图象经过点)1,2(A 和)2,5(B ,记()*3,.f n n a n N =∈(1)求数列}{n a 的通项公式;(2)设n n n nn b b b T a b +++==21,2,若)(Z m m T n ∈<,求m 的最小值;(3)求使不等式12)11()11)(11(21+≥+++n p a a a n对一切*N n ∈均成立的最大实数p .解:(1)由题意得⎩⎨⎧=+=+2)5(log 1)2(log 33b a b a ,解得⎩⎨⎧-==12b a ,)12(log )(3-=∴x x f *)12(log ,1233N n n a n n ∈-==- (2)由(1)得n n n b 212-=, nn n n n T 2122322523211321-+-++++=∴- ① 1132212232252232121+--+-+-+++=n n n n n n n T ② ①-②得)21212121(2121n 22222222221T 211n 2n 2111n n 1n 321n --+-+++++=--+++++= 1n 1n 1n 21n 2212321n 2+-+---=--.n n 2n n 23n 2321n 2213T +-=---=∴-, 设*,232)(N n n n f n ∈+=,则由 1512132121)32(252232252)()1(1<+≤++=++=++=++n n n n n n f n f n n 得*,232)(Nn n n f n ∈+=随n 的增大而减小+∞→∴n 当时,3→n T 又)(Z m m T n ∈<恒成立,3min =∴m(3)由题意得*21)11()11)(11(121N n a a a n p n ∈++++≤对 恒成立记)11()11)(11(121)(21n a a a n n F ++++=,则()()11n 21n 2)1n ()1n (4)1n (2)3n 2)(1n 2(2n 2)a 11()a 11)(a 11(1n 21)a 11)(a 11()a 11)(a 11(3n 21)n (F )1n (F 2n 211n n 21=++>+-++=+++=+++++++++=++)(),()1(,0)(n F n F n F n F 即>+∴> 是随n 的增大而增大)(n F 的最小值为332)1(=F ,332≤∴p ,即332max =p .(二)证明等差与等比数列 1. 转化为等差等比数列.例题12. 数列{}n a 中,2,841==a a 且满足n n n a a a -=++122,*N n ∈. ⑴求数列{}n a 的通项公式;⑵设||||||21n n a a a S +++= ,求n S ;⑶设n b =1(12)n n a -**12(),()N N n n n T b b b n ∈=+++∈,是否存在最大的整数m ,使得对任意*N n ∈,均有>n T 32m 成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意,n n n n a a a a -=-+++112,}{n a ∴为等差数列,设公差为d , 由题意得2832d d =+⇒=-,82(1)102n a n n ∴=--=-. (2)若50210≤≥-n n 则,||||||,521n n a a a S n +++=≤ 时21281029,2n na a a n n n +-=+++=⨯=-6n ≥时,n n a a a a a a S ---+++= 765212555()2940n n S S S S S n n =--=-=-+故⎪⎩⎪⎨⎧+--=40n 9n n n 9S 22n 56n n ≤≥ (3)11111()(12)2(1)21n n b n a n n n n ===--++, ∴n T 1111111111[(1)()()()()]22233411n n n n =-+-+-++-+--+.2(1)n n =+ 若32n m T >对任意*N n ∈成立,即116n m n >+对任意*N n ∈成立, *()1N nn n ∈+的最小值是21,1,162m ∴<m ∴的最大整数值是7.即存在最大整数,7=m 使对任意*N n ∈,均有.32n m T >例题13. 已知等比数列{}n b 与数列{}n a 满足3,n an b n =∈N *.(1)判断{}n a 是何种数列,并给出证明; (2)若8131220,a a m b b b +=求.解:(1)设{}n b 的公比为q ,∵3n an b =,∴()q log 1n a a 3q 331n a 1n a n 1-+=⇒=⋅-。