2019版高考数学(文)高分计划一轮狂刷练:第5章数列 5-3a含解析
高考数学(文)高分计划一轮狂刷练:第5章数列5-4aWord版含解析
[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=10,S 5=55,则a n+100+a n -98=( )A .8n +6B .4n +1C .8n +3D .4n +3 答案 A解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)2d ,由S 2=10,S 5=55,可得⎩⎨⎧2a 1+2(2-1)2d =10,5a 1+5(5-1)2d =55,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4,所以a n =a 1+(n -1)d =4n -1,则a n +100+a n -98=2a n+1=8n +6.故选A.2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 33-S 22=1,则数列{a n }的公差是( )A .1B .2C .4D .6 答案 B解析 由S 33-S 22=1得a 1+a 2+a 33-a 1+a 22=a 1+d -2a 1+d 2=d 2=1,所以d =2.故选B.3.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S n T n=7n n +3,则a 5b 5=( )A.23B.278 C .7 D.214 答案 D解析 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=S 9T 9=7×99+3=214.故选D.4.已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2,当n 为正奇数时,-n 2,当n 为正偶数时,且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100等于( )A .0B .100C .-100D .102 答案 B解析 由题意,得a 1+a 2+…+a 100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)-…-(99+100)+(101+100)=100.故选B.5.已知数列{a n }满足a n +1=12+a n -a 2n ,且a 1=12,则该数列的前项的和等于( )A .1512B .1513C .1513.5D . 答案 C解析 因为a 1=12,又a n +1=12+a n -a 2n , 所以a 2=1,从而a 3=12,a 4=1, 即得a n =⎩⎨⎧12,n =2k -1(k ∈N *),1,n =2k (k ∈N *),故数列的前项的和S =1009×⎝⎛⎭⎪⎫1+12=1513.5.故选C.6.在数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n -1,则a 21+a 22+a 23+…+a 2n 等于( )A .(3n -1)2B.12(9n-1) C .9n -1 D.14(3n -1)答案 B解析 因为a 1+a 2+…+a n =3n -1,所以a 1+a 2+…+a n -1=3n -1-1(n ≥2).则n ≥2时,a n =2×3n -1.当n =1时,a 1=3-1=2,适合上式,所以a n =2×3n -1(n ∈N *).则数列{a 2n }是首项为4,公比为9的等比数列.故选B.7.设直线nx +(n +1)y = 2 (n ∈N *)与两坐标轴围成的三角形面积为S n ,则S 1+S 2+…+S 的值为( )A.20142015B.20152016C.20162017D.20172018 答案 D解析 直线与x 轴交于⎝ ⎛⎭⎪⎫2n ,0,与y 轴交于⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2n +1,∴S n =12·2n ·2n +1=1n (n +1)=1n -1n +1.∴原式=⎝⎛⎭⎪⎫1-12+⎝⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎪⎫12017-12018=1-12018=20172018 .故选D.8.已知{a n }为等比数列,S n 是它的前n 项和.若a 3a 5=14a 1,且a 4与a 7的等差中项为98,则S 5等于( )A .35B .33C .31D .29 答案 C解析 设等比数列{a n }的公比是q ,所以a 3a 5=a 21q 6=14a 1,得a 1q 6=14,即a 7=14.又a 4+a 7=2×98,解得a 4=2,所以q 3=a 7a 4=18,所以q=12,a 1=16,故S 5=a 1(1-q 5)1-q=16⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1321-12=31.故选C.9.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列说法中一定成立的是( )A .若a 3>0,则a <0B .若a 4>0,则a <0C .若a 3>0,则S >0D .若a 4>0,则S >0 答案 C解析 等比数列{a n }的公比q ≠0.对于A ,若a 3>0,则a 1q 2>0,所以a 1>0,所以a =a 1q >0,所以A 不成立;对于B ,若a 4>0,则a 1q 3>0,所以a 1q >0,所以a =a 1q >0,所以B 不成立;对于C ,若a 3>0,则a 1=a 3q 2>0,所以当q =1时,S >0,当q ≠1时,S =a 1(1-q 2017)1-q >0(1-q 与1-q 同号),所以C 一定成立,易知D 不一定成立.故选C.10.(·江西九校联考)已知数列{a n }是等比数列,数列{b n }是等差数列,若a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,则tan b 3+b 91-a 4·a 8的值是( )A .1 B.22 C .-22 D .-3 答案 D解析 {a n }是等比数列,{b n }是等差数列,且a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,∴a 36=(3)3,3b 6=7π,∴a 6=3,b 6=7π3,∴tanb 3+b 91-a 4·a 8=tan 2b 61-a 26=tan 2×7π31-(3)2=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π-π3=-tan π3=- 3 .故选D.二、填空题11.S n =1+11+111+…+=________.答案 10n +1-9n -108112.数列{a n }满足:a 1=43,且a n +1=4(n +1)a n 3a n +n (n ∈N *),则1a 1+2a2+3a 3+…+2018a 2018=________.答案 23+13×42018解析 由题意可知n +1a n +1=34+14 ·n a n ⇒n +1a n +1-1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫n a n -1,又1a 1-1=-14,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n a n -1是以-14为首项,以14为公比的等比数列,所以n a n=1-14n ,所以1a 1+2a 2+3a 3+…+n a n=n -14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=n -13+13·14n , 则1a 1+2a 2+3a 3+…+2018a 2018=-13+13×142018=23+13×42018.13.设f (x )=12x +2,利用课本中推导等差数列前n 项和的公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为________.答案 32解析 ∵6+(-5)=1,∴f (-5),f (-4),…,f (5),f (6)共有11+1=12项.由f (-5),f (6);f (-4),f (5);…;f (0),f (1)共有6对,且该数列为等差数列.又f (0)+f (1)=11+2+12+2=11+2+12(1+2)=2+12(1+2)=12=22,∴f (-5)+f (-4)+…+f (6)=6×22=3 2.14.已知数列{a n }的各项均为正整数,其前n 项和为S n ,若a n +1=⎩⎨⎧a n +12,a n 是奇数,3a n -1,a n 是偶数且S 3=10,则S =________.答案 6720解析 当a 1为奇数时,a 2=a 1+12,此时若a 2为奇数,则a 3=a 2+12=a 1+12+12=a 1+34,∴S 3=a 1+a 1+12+a 1+34=7a 1+54=10,解得a 1=5,此时数列{a n }为5,3,2,5,3,2,….当a 1为奇数时,a 2=a 1+12,此时若a 2为偶数,则a 3=3a 2-1=3(a 1+1)2-1=3a 1+12,∴S 3=a 1+a 1+12+3a 1+12=3a 1+1=10,解得a 1=3,此时数列{a n }为3,2,5,3,2,5,….当a 1为偶数时,a 2=3a 1-1,此时a 2为奇数,则a 3=a 2+12=(3a 1-1)+12=3a 12,∴S 3=a 1+3a 1-1+3a 12=112a a 1-1=10,解得a 1=2,此时数列{a n }为2,5,3,2,5,3,….上述三种情况中,数列{a n }均为周期数列.∵672×3=,∴S =672S 3=6720.B 级三、解答题15.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足S n -2a n =n -4. (1)证明:{S n -n +2}为等比数列; (2)求数列{S n }的前n 项和T n .解 (1)证明:由题意知S n -2(S n -S n -1)=n -4(n ≥2),即S n =2S n-1-n +4,所以S n -n +2=2[S n -1-(n -1)+2], 又易知a 1=3,所以S 1-1+2=4,所以{S n -n +2}是首项为4,公比为2的等比数列. (2)由(1)知S n -n +2=2n +1, 所以S n =2n +1+n -2, 于是T n =(22+23+…+2n +1)+(1+2+…+n )-2n =4(1-2n )1-2+n (n +1)2-2n =2n +3+n 2-3n -82. 16.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足a 2n +1=2S n +n +4,a 2-1,a 3,a 7恰为等比数列{b n }的前3项.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若c n =log 2b n b n-1a n a n +1,求数列{c n }的前n 项和T n .解 (1)因为a 2n +1=2S n +n +4,所以a 2n =2S n -1+n -1+4(n ≥2),两式相减得a 2n +1-a 2n =2a n +1,所以a 2n +1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2,所以a n +1-a n =1.又a 23=(a 2-1)a 7,所以(a 2+1)2=(a 2-1)(a 2+5),解得a 2=3,又a 22=2a 1+1+4,所以a 1=2,所以{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,所以a n =n +1.故b 1=2,b 2=4,b 3=8,所以b n =2n .(2)由(1)得,c n =n 2n -1(n +1)(n +2),故T n =c 1+c 2+…+c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12+24+…+n 2n -⎣⎢⎡12×3+13×4+…+⎦⎥⎤1(n +1)(n +2).设F n =12+24+…+n 2n ,则12F n =122+223+…+n 2n +1,作差得12F n =12+122+…+12n -n 2n +1,所以F n =2-n +22n .设G n =12×3+13×4+…+1(n +1)(n +2)=12-13+13-14+…+1n +1-1n +2=12-1n +2,所以T n =2-n +22n -⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1n +2=32-n +22n +1n +2.17.(·山东高考)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n .已知S 2n +1=b n b n+1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n an 的前n 项和T n . 解 (1)设{a n }的公比为q ,由题意知a 1(1+q )=6,a 21q =a 1q 2,又a n >0,由以上两式联立方程组解得a 1=2,q =2, 所以a n =2n . (2)由题意知S 2n +1=(2n +1)(b 1+b 2n +1)2=(2n +1)b n +1, 又S 2n +1=b n b n +1,b n +1≠0, 所以b n =2n +1.令c n =b na n ,则c n =2n +12n .因此T n =c 1+c 2+…+c n=32+522+723+…+2n -12n -1+2n +12n ,又12T n =322+523+724+…+2n -12n +2n +12n +1,两式相减得12T n =32+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n -1-2n +12n +1, 所以T n =5-2n +52n .18.在等比数列{a n }中,a 1>0,n ∈N *,且a 3-a 2=8,又a 1,a 5的等比中项为16.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 4a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,是否存在正整数k ,使得1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n <k 对任意n ∈N *恒成立,若存在,求出正整数k 的最小值;若不存在,请说明理由.解 (1)设数列{a n }的公比为q ,由题意可得a 3=16, a 3-a 2=8,则a 2=8,q =2,a 1=4,所以a n =2n +1. (2)b n =log 42n +1=n +12, S n =b 1+b 2+…+b n =n (n +3)4. 1S n =4n (n +3)=43⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +3, 所以1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n=43⎝ ⎛⎭⎪⎫11-14+12-15+13-16+…+1n -1n +3=43⎝⎛⎭⎪⎫1+12+13-1n+1-1n+2-1n+3=43×116-43×⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3=229-43×⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3.当n=1时,1S1=1<2<229;当n≥2时,1S1+1S2+…+1S n=229-43⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3<229<3.故存在k=3时,对任意的n∈N*都有1S1+1S2+1S3+…+1S n<3.。
教育最新K122019版高考数学(文)高分计划一轮狂刷练:第5章数列 5-4a
[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=10,S 5=55,则a n +100+a n -98=( )A .8n +6B .4n +1C .8n +3D .4n +3 答案 A解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)2d ,由S 2=10,S 5=55,可得⎩⎨⎧2a 1+2(2-1)2d =10,5a 1+5(5-1)2d =55,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4,所以a n =a 1+(n -1)d =4n -1,则a n +100+a n -98=2a n+1=8n +6.故选A.2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 33-S 22=1,则数列{a n }的公差是( )A .1B .2C .4D .6 答案 B解析 由S 33-S 22=1得a 1+a 2+a 33-a 1+a 22=a 1+d -2a 1+d 2=d 2=1,所以d =2.故选B.3.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S n T n=7n n +3,则a 5b 5=( )A.23B.278 C .7 D.214 答案 D解析 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=S 9T 9=7×99+3=214.故选D.4.已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2,当n 为正奇数时,-n 2,当n 为正偶数时,且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100等于( )A .0B .100C .-100D .102 答案 B解析 由题意,得a 1+a 2+…+a 100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)-…-(99+100)+(101+100)=100.故选B.5.已知数列{a n }满足a n +1=12+a n -a 2n ,且a 1=12,则该数列的前2018项的和等于( )A .1512B .1513C .1513.5D .2018 答案 C解析 因为a 1=12,又a n +1=12+a n -a 2n , 所以a 2=1,从而a 3=12,a 4=1,即得a n =⎩⎨⎧12,n =2k -1(k ∈N *),1,n =2k (k ∈N *),故数列的前2018项的和S 2018=1009×⎝⎛⎭⎪⎫1+12=1513.5.故选C.6.在数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n-1,则a 21+a 22+a 23+…+a 2n 等于( )A .(3n-1)2B.12(9n-1) C .9n -1 D.14(3n -1)答案 B解析 因为a 1+a 2+…+a n =3n -1,所以a 1+a 2+…+a n -1=3n-1-1(n ≥2).则n ≥2时,a n =2×3n -1.当n =1时,a 1=3-1=2,适合上式,所以a n =2×3n -1(n ∈N *).则数列{a 2n }是首项为4,公比为9的等比数列.故选B.7.设直线nx +(n +1)y =2(n ∈N *)与两坐标轴围成的三角形面积为S n ,则S 1+S 2+…+S 2017的值为( )A.20142015B.20152016C.20162017D.20172018 答案 D解析 直线与x 轴交于⎝ ⎛⎭⎪⎫2n ,0,与y 轴交于⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2n +1,∴S n =12·2n ·2n +1=1n (n +1)=1n -1n +1. ∴原式=⎝⎛⎭⎪⎫1-12+⎝⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎪⎫12017-12018=1-12018=20172018.故选D.8.已知{a n }为等比数列,S n 是它的前n 项和.若a 3a 5=14a 1,且a 4与a 7的等差中项为98,则S 5等于( )A .35B .33C .31D .29 答案 C解析 设等比数列{a n }的公比是q ,所以a 3a 5=a 21q 6=14a 1,得a 1q 6=14,即a 7=14.又a 4+a 7=2×98,解得a 4=2,所以q 3=a 7a 4=18,所以q=12,a 1=16,故S 5=a 1(1-q 5)1-q=16⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1321-12=31.故选C.9.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列说法中一定成立的是( )A .若a 3>0,则a 2017<0B .若a 4>0,则a 2018<0C .若a 3>0,则S 2017>0D .若a 4>0,则S 2018>0 答案 C解析 等比数列{a n }的公比q ≠0.对于A ,若a 3>0,则a 1q 2>0,所以a 1>0,所以a 2017=a 1q 2016>0,所以A 不成立;对于B ,若a 4>0,则a 1q 3>0,所以a 1q >0,所以a 2018=a 1q 2017>0,所以B 不成立;对于C ,若a 3>0,则a 1=a 3q 2>0,所以当q =1时,S 2017>0,当q ≠1时,S 2017=a 1(1-q 2017)1-q >0(1-q 与1-q 2017同号),所以C 一定成立,易知D 不一定成立.故选C.10.(2017·江西九校联考)已知数列{a n }是等比数列,数列{b n }是等差数列,若a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,则tan b 3+b 91-a 4·a 8的值是( )A .1 B.22 C .-22 D .-3 答案 D解析 {a n }是等比数列,{b n }是等差数列,且a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,∴a 36=(3)3,3b 6=7π,∴a 6=3,b 6=7π3,∴tanb 3+b 91-a 4·a 8=tan 2b 61-a 26=tan 2×7π31-(3)2=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π-π3=-tan π3=- 3.故选D.二、填空题11.S n =1+11+111+…+=________.答案 10n +1-9n -108112.数列{a n }满足:a 1=43,且a n +1=4(n +1)a n 3a n +n (n ∈N *),则1a 1+2a2+3a 3+…+2018a 2018=________.答案 201723+13×42018解析 由题意可知n +1a n +1=34+14·n a n ⇒n +1a n +1-1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫n a n -1,又1a 1-1=-14,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n a n -1是以-14为首项,以14为公比的等比数列,所以n a n=1-14n ,所以1a 1+2a 2+3a 3+…+n a n=n -14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=n -13+13·14n ,则1a 1+2a 2+3a 3+…+2018a 2018=2018-13+13×142018=201723+13×42018.13.设f (x )=12x +2,利用课本中推导等差数列前n 项和的公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为________.答案 3 2解析 ∵6+(-5)=1,∴f (-5),f (-4),…,f (5),f (6)共有11+1=12项.由f (-5),f (6);f (-4),f (5);…;f (0),f (1)共有6对,且该数列为等差数列.又f (0)+f (1)=11+2+12+2=11+2+12(1+2)=2+12(1+2)=12=22, ∴f (-5)+f (-4)+…+f (6)=6×22=3 2.14.已知数列{a n }的各项均为正整数,其前n 项和为S n ,若a n +1=⎩⎨⎧a n +12,a n 是奇数,3a n -1,a n 是偶数且S 3=10,则S 2016=________.答案 6720解析 当a 1为奇数时,a 2=a 1+12,此时若a 2为奇数,则a 3=a 2+12=a 1+12+12=a 1+34,∴S 3=a 1+a 1+12+a 1+34=7a 1+54=10,解得a 1=5,此时数列{a n }为5,3,2,5,3,2,….当a 1为奇数时,a 2=a 1+12,此时若a 2为偶数,则a 3=3a 2-1=3(a 1+1)2-1=3a 1+12,∴S 3=a 1+a 1+12+3a 1+12=3a 1+1=10,解得a 1=3,此时数列{a n }为3,2,5,3,2,5,….当a 1为偶数时,a 2=3a 1-1,此时a 2为奇数,则a 3=a 2+12=(3a 1-1)+12=3a 12,∴S 3=a 1+3a 1-1+3a 12=112a 1-1=10,解得a 1=2,此时数列{a n }为2,5,3,2,5,3,….上述三种情况中,数列{a n }均为周期数列.∵672×3=2016,∴S 2016=672S 3=6720.B 级三、解答题15.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足S n -2a n =n -4. (1)证明:{S n -n +2}为等比数列; (2)求数列{S n }的前n 项和T n .解 (1)证明:由题意知S n -2(S n -S n -1)=n -4(n ≥2),即S n =2S n-1-n +4,所以S n -n +2=2[S n -1-(n -1)+2], 又易知a 1=3,所以S 1-1+2=4,所以{S n -n +2}是首项为4,公比为2的等比数列. (2)由(1)知S n -n +2=2n +1, 所以S n =2n +1+n -2,于是T n =(22+23+…+2n +1)+(1+2+…+n )-2n =4(1-2n)1-2+n (n +1)2-2n =2n +3+n 2-3n -82. 16.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足a 2n +1=2S n +n +4,a 2-1,a 3,a 7恰为等比数列{b n }的前3项.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若c n =log 2b n b n-1a n a n +1,求数列{c n }的前n 项和T n .解 (1)因为a 2n +1=2S n +n +4,所以a 2n =2S n -1+n -1+4(n ≥2),两式相减得a 2n +1-a 2n =2a n +1,所以a 2n +1=a 2n +2a n +1=(a n+1)2,所以a n +1-a n =1.又a 23=(a 2-1)a 7,所以(a 2+1)2=(a 2-1)(a 2+5),解得a 2=3,又a 22=2a 1+1+4,所以a 1=2,所以{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,所以a n =n +1.故b 1=2,b 2=4,b 3=8,所以b n =2n .(2)由(1)得,c n =n 2n -1(n +1)(n +2),故T n =c 1+c 2+…+c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12+24+…+n 2n -⎣⎢⎡12×3+13×4+…+⎦⎥⎤1(n +1)(n +2).设F n =12+24+…+n 2n ,则12F n =122+223+…+n 2+,作差得12F n =12+122+…+12n -n 2+,所以F n =2-n +22n .设G n =12×3+13×4+…+1(n +1)(n +2)=12-13+13-14+…+1n +1-1n +2=12-1n +2,所以T n =2-n +22n -⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1n +2=32-n +22n +1n +2.17.(2017·山东高考)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n .已知S 2n +1=b n b n+1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n . 解 (1)设{a n }的公比为q ,由题意知a 1(1+q )=6,a 21q =a 1q 2,又a n >0,由以上两式联立方程组解得a 1=2,q =2, 所以a n =2n . (2)由题意知S 2n +1=(2n +1)(b 1+b 2n +1)2=(2n +1)b n +1, 又S 2n +1=b n b n +1,b n +1≠0, 所以b n =2n +1. 令c n =b na n ,则c n =2n +12n .因此T n =c 1+c 2+…+c n=32+522+723+…+2n -12n -1+2n +12n ,又12T n =322+523+724+…+2n -12n +2n +12n +1,两式相减得12T n =32+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n -1-2n +12n +1,所以T n =5-2n +52n .18.在等比数列{a n }中,a 1>0,n ∈N *,且a 3-a 2=8,又a 1,a 5的等比中项为16.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 4a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,是否存在正整数k ,使得1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n <k 对任意n ∈N *恒成立,若存在,求出正整数k 的最小值;若不存在,请说明理由.解 (1)设数列{a n }的公比为q ,由题意可得a 3=16, a 3-a 2=8,则a 2=8,q =2,a 1=4,所以a n =2n +1. (2)b n =log 42n +1=n +12,S n =b 1+b 2+…+b n =n (n +3)4. 1S n =4n (n +3)=43⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +3,所以1S1+1S2+1S3+…+1S n=43⎝⎛⎭⎪⎫11-14+12-15+13-16+…+1n-1n+3=43⎝⎛⎭⎪⎫1+12+13-1n+1-1n+2-1n+3=43×116-43×⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3=229-43×⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3.当n=1时,1S1=1<2<229;当n≥2时,1S1+1S2+…+1S n=229-43⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3<229<3.故存在k=3时,对任意的n∈N*都有1S1+1S2+1S3+…+1S n<3.。
2019版高考数学一轮复习第五章数列课时作业理
第五章 数列、推理与证明第1讲 数列的概念与简单表示法知匪训练1. 设数列{a n }的前n 项和S= n 2,则的值为()A. 15 B . 16 C . 49 D . 642. 在数列{a n }中,已知a 1 = 1,且当n 》2时,a •比•…A. 3B. 61C. 35D. 3 16 153.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数,如图图 X5-1-1他们研究过图X5-1-1(1)中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形, 将其称为三角形数;类似地,称图 X5-1-1(2)中的1,4,9,16,…,这样的数为正方形数•下列数中既是三角形数又是正方形数的是( )A. 289 B . 1024 C . 1225 D . 1378 a n + 1 — 14.已知数列{ a n }满足a 1= 2, a n =,其前n 项积为T n ,则抵仃=()a n + 1 十 I1 1A. 2 B . — 2 C . 2 D . — 2 5 . (2015年辽宁大连模拟)在数列{a n }中,a 1 = 2, a n +1= a n +In [十三j,贝U a n =( )A . 2 + ln nB . 2 + ( n — 1)ln n C. 2 + n ln n D . 1 + n + ln n16 . (2014年新课标n )若数列{a n }满足a n +1= ----- , a 8= 2,贝U a = _________ .1 — a n*7.已知数列{a n }满足:a 4n —3= 1, a 4n — 1 = 0, a 2n = a n , n € N ,贝U ________________________ 32009= ,酝仏=11~4 a n = n 2,贝U a 3 + 空=( X5-1-1.&已知递增数列{a n}的通项公式为a n= n2+ kn十2,则实数k的取值范围为_____________ .2 19 . (2013年新课标I )若数列{a n}的前n项和S=-a n+ -,则数列{a n}的通项公式是a n3 310 . (2016年上海)无穷数列{a n}由k个不同的数组成,S为{a n}的前n项和.若对任意n€ N*, S€ {2,3},贝U k的最大值为______ .着底B华a n最大?11.已知数列{a n}的通项公式为a n= (n+ 1)哼)(n€ N),则当n为多大时,V1/n+ 212. (2012年大纲)已知数列{a n}中,a i= 1,前n项和S= 丐~乩(1)求a2,a3 ;⑵求{a n}的通项公式.第2讲等差数列1.(2017年江西南昌二模)已知数列{a n }为等差数列,其前n 项和为S, 2a 7 - a 8= 5,则 S i =()A. 110 B . 55C. 50 D .不能确定 2. 设{a n }是首项为a 1,公差为—1的等差数列,S 为其前n 项和,若S, $, 9成等比 数列,贝U a 1 =( )A. 2 B . — 2 1 —2S 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+ a ?+恥的值是一个确定的常数,则下列① a 21 :② a 7;③ $3;④ S 4;⑤ S 3— S 5.其结果为确定常数的是( ) A.②③⑤B .①②⑤ C.②③④D .③④⑤4. (2017年新课标川)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2, a 3, a 6成等比数列, 则数列{a n }前6项的和为( )A.— 24 B . — 3 C . 3 D . 3 5. (2017年湖北七市4月联考)在我国古代著名的数学专著 《九章算术》里有一段叙述: 今有良马与驽马发长安至齐, 齐去长安一千一百二十五里, 良马初日行一百零三里, 日增十 三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢,问:几日相 逢?( )A. 9 日 B . 3 日 C . 16 日 D . 12 日6. 已知等差数列{a n }的公差为d,关于x 的不等式|x 2 + ja — 2 X + c >0的解集是[0,22], 则使得数列{a n }的前n 项和最大的正整数 n 的值是()A. 11 B . 11 或 12 C. 12 D . 12 或 13*17 . (2017年广东揭阳一模)已知数列{刘对任意的n € N 都有a n +1= a n — 2a n +心,若a=-, 贝 Ha8 = ___________ .3 .已知数列{a n }的通项公式为 a n = 2n — 10(n € N ),则| a^ + | a 2| +…+ |=_______________________________ .車底盘华9 . (2016年新课标n )在等差数列{a n }中,a 3+ a 4=4, a s + a ?= 6. (1) 求数列{a n }的通项公式;1 C.2 D .3.已知各式:(2)设b n= [ a n],求数列{b n}的前10项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9] =0, [2.6] = 2.10. (2014 年大纲)数列{a n}满足a i= 1, a2= 2, a n+2= 2a n+1 —a n + 2.(1)设b n = a n + 1 —a n,证明{b n}是等差数列;⑵求{a n}的通项公式.11. (2014年新课标I )已知数列{a n}的前n项和为S, a1= 1, a n丰0, a n a n+ 1=入S—1, 其中入为常数.(1) 证明:a n + 2 —a n =入;(2) 是否存在入,使得{a n}为等差数列?并说明理由.第3讲等比数列1.对任意的等比数列{a n },下列说法一定正确的是 ()A. a i , a 3, a 9成等比数列 B . a 2, a 3, a 6成等比数列C. a 2, a 4, a 8成等比数列 D . a 3, a 6, a 9成等比数列2.(2016年河北衡水模拟)各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S,若S= 2, Sn=14,贝 U S 4n =( )A. 80 B . 30 C . 26 D . 1623.(2013年新课标I )设首项为1,公比为3的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则()A. S = 2a n — 1 B . S = 3a n — 2C. S n = 4 — 3a n D . S= 3 — 2a nn — 1a4 . (2017年广东深圳一模)已知等比数列{a n }的前n 项和为S= a-3+ b,则-=( )A. — 3 B . — 1 C . 1 D . 3315 . (2016年河南模拟)已知等比数列{a n }的首项为,公比为—2,其前n 项和为S n ,则 S 的最大值为( )6 . (2017年北京)若等差数列{叭和等比数列{b n }满足a 1 = b 1 = — 1, a 4 = b 4 = 8,则g =7 . (2017年江西南昌二模)在等比数列{a n }中,a 1= 1,前n 项和为S,满足S — 4S 6 + 3S 5 = 0,贝U S = .& (2017年广东深圳第二次调研)《九章算术》中的“两鼠穿墙题”是我国数学的古典 名题:“今有垣厚若干尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠也日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自 半,问何日相逢,各穿几何? ”题意是“有两只老鼠从墙的两边打洞穿墙, 大老鼠第一天进 一尺,以后每天加倍;小老鼠第一天也进一尺,以后每天减半.”如果墙足够厚, S n 为前n 天两只老鼠打洞长度之和,则 S= ___________ 尺.3 A.4 B. C.19 . (2016年新课标I )已知{a n}是公差为3的等差数列,数列{b n}满足b= 1, b =石,3 a n b n+1 + b n+1 = nb n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求{b n}的前n项和.10. (2016年新课标川)已知数列{a n}的前n项和$= 1 +入a n,其中入丰0. (1)证明{a n}是等比数列,并求其通项公式;⑵若S =32求入.11. (2017年广东广州一模)已知数列{a n}的前n项和为S,且S = 2a n—2( n€ N).(1) 求数列{a n}的通项公式;(2) 求数列{S}的前n项和T n.第4讲数列的求和 知能训练 1. (2017年辽宁鞍山一中统测)数列{a n }的通项公式为 a n = 4nri ,则数列{a n }的前n 项和Si =( 2n A. 2 n + 1 2n B. 2n + 1 n C. D. 4n + 1 4n + 12. 若数列{a n }的通项公式是 a n =( — 1)n•(3n — 2),贝U a + a 2+・・・+ ae =( )A. 15 B . 12 C . — 12 D . — 15 3. 已知等差数列{a n }满足a 1>0, 5a 8= sa®则当前n 项和S 取最大值时,n =( )A. 20 B . 21 C . 22 D . 2324. 已知数列{a n }的前n 项和S= n — 6n ,则数列{| a n |}的前n 项和T n 等于( ) 2 2 A. 6n — n B . n — 6n + 18j- 2 r 2 6n — n , 1< n w 3, 6n — n , 1< n w 3, C 「2 D. 2n — 6n + 18, n > 3 n — 6n , n >3 5 . (2016年湖北七校2月联考)中国古代数学著作 《算法统宗》中有这样一个问题: “ 百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请 公仔细算相还.”其意思为:有一个人走 378里路,第一天健步行走, 从第二天起脚痛每天 走的路程为前一天的一半,走了 6天后到达目的地,请问第二天走了 ( ) A. 192 里 B . 96 里 C . 48 里 D . 24 里 6 . (2015 年江苏)已知数列{◎}满足 a 1 = 1,且 a n +1 — a n = n + 1( n € N), 10项和为 7.如图X5-4-1 ,它满足:①第n 行首尾两数均为n ;②图中的递推关系类似杨辉三角, 则第n(n 》2)行的第2个数是_____________________ . 2 2 3 4 34 7 7 45 11 14 11 5 图 X5-4-1 & (2017年安徽合肥第二次质检)已知数列{a n }的前n 项和为S,若S = 2a n —2:贝U S 9 . (2016年浙江金华模拟)设数列{a n }的前n 项和S 满足6S + 1 = 9a n (n € N*). (1)求数列{a n }的通项公式;1⑵若数列{b n }满足b n =,求数列{b n }的前n 项和T n .a n10. (2017年广东佛山二模)已知{a n}是等差数列,{b n}是各项均为正数的等比数列, 且b i = a i = 1, b3= a4, b i + b+ b s= a s+ a4.⑴求数列{a n}, {b n}的通项公式;(2)设C n = a n b n,求数列{C n}11. (2017年广东湛江二模)观察下列三角形数表,数表(1)是杨辉三角数表,数表是与数表(1)有相同构成规律(除每行首末两端的数外)的一个数表.1 12 2…"■第一行1 2 1 3 4 3 •…”第二行1 3 3 1 4 7 7 414641 5 11 11 11 51 N m 1 N+1仏■ +■-第”行数表〔1) 数表〔2)对于数表(2),设第n行第二个数为a n.( n€ N*)(女口a1 = 2, a2= 4, a3= 7){a n}(1) 归纳出a n与a n-1( n》2, n€ N)的递推公式(不用证明),并由归纳的递推公式求出的通项公式a n;(2) 数列{b n}满足:(a n—1) • b n= 1 ,求证:6+匕鸟+…十b n<2.第5讲合情推理和演绎推理知能训练1 •在平面几何中有如下结论: 正三角形ABC 勺内切圆面积为 S ,外接圆面积为S 2,则君 =£推广到空间可以得到类似结论;已知正四面体 P -ABC 勺内切球体积为 V ,外接球体积为V ,则V =() 2. (2017年广东惠州三模)我国南北朝时期的数学家祖暅提出体积的计算原理 (祖暅原 理):“幕势既同,则积不容异” •“势”即是高,“幕”是面积•意思是:如果两等高的 几何体在同高处截得两几何体的截面积恒等, 那么这两个几何体的体积相等.类比祖暅原理, 如图X5-5-1 ,在平面直角坐标系中,图X5-5-1(1)是一个形状不规则的封闭图形, 图X5-5-1(2)是一个上底为1的梯形,且当实数t 取[0,3]上的任意值时,直线 y = t 被图X5-5-1(1)和图3. (2017年北京)某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:① 男学生人数多于女学生人数; ② 女学生人数多于教师人数; ③ 教师人数的两倍多于男学生人数.(1)若教师人数为4,则女学生人数的最大值为 _________________ ⑵该小组人数的最小值为 _____________ . 4. 观察下列等式: 12= 112— 22=- 3 12— 22 + 32 = 612— 22 + 32 — 42 =— 10照此规律,第n 个等式为 __________________________________________ . 5.如图X5-5-2,在平面上,用一条直线截正方形的一个角,则截下的一个直角三角形 按如图X5-5-2(1)所标边长,由勾股定理,得 c 2= a 2+ b 2.设想把正方形换成正方体,把截线换成如图X5-5-2(2)所示的截面,这时从正方体上截下三条侧棱两两垂直的三棱锥OABC若用S 1, Sa , S 3表示三个侧面面积,S 4表示截面面积,则可以类比得到的结论是1 A.8 B.1 C.64 D. 1 27b图X5-5-2n 1n2 n 6.已知 cos =-, cos • cos =3 2 5 5式,可猜想出的一般结论是 ________________________________________ .7. (2017年东北三省四市一联)在某次数学考试中,甲、乙、丙三名同学中只有一个人 得了优秀.当他们被问到谁得到了优秀时,丙说“甲没有得优秀”,乙说“我得了优秀”, 甲说“丙说的是真话”. 事实证明,在这三名同学中,只有一人说的是假话,那么得优秀的同学是 ___________ .类比等差数列{a n }的上述结论,对于等比数列 {b n }( b>0, n € N *),若b m = c , b n = d (n — m>2, m n € N),则可以得到 b m+ n= ______________________ . 9.某同学在一次研究性学习中发现,以下 5个式子的值都等于同一个常数.① sin 1 213°+ cos 217°— sin 13 ° cos17°;22② sin 15°+ cos 15°— sin15 ° cos15°; ③ sin 218°+ cos 212°— sin 18 ° cos12°;22④ sin ( —18° ) + cos 48°— sin( — 18° )cos48 ° ; ⑤ sin 2( — 25° ) + cos 255°— sin( — 25° )cos55 ° .(1) 试从上述5个式子中选择一个,求出这个常数;(2) 根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.110. ----------------------------------------------------------------------------- 在等差数列{a n }中,a 1 + a 2= 5, a 3= 7,记数列= ---------------------------------------------- 的前n 项和为S .a n a n + 1(1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 是否存在正整数 m n,且1<n <n ,使得S , S m S 成等比数列?若存在,求出所有 符合条件的m n 的值;若不存在,请说明理由.1 n2 n3 n 1 ,cos • cos • cos =-4 7 7 7 8 …,根据以上等&已知数列{列为等差数列,若 a m = a ,*a n =b (n — 1, m n € N),贝U a m+ n = nb — ma n — m •第6讲直接证明与间接证明知能训练1 •用反证法证明命题“设 a , b 为实数,则方程 x 2+ ax + b = 0至少有一个实根”时, 要作的假设是( )A. 方程x + ax + b = 0没有实根B. 方程x 2 + ax + b = 0至多有一个实根C. 方程x 2 + ax + b = 0至多有两个实根D. 方程x 2 + ax + b = 0恰好有两个实根2.分析法又称执果索因法, 若用分析法证明:“设a >b >c ,且a + b + c = 0,求证 b 2— ac <.3a ”索的因应是()A. a — b >0 B . a — c >0C. (a — b )( a — c )>0 D . (a — b )( a — c )<03. 在△ ABC 中,三个内角 A, B, C 的对边分别为 a , b , c ,且A B , C 成等差数列,a , b , c 成等比数列,则△ ABC 的形状为 __________ 三角形.4. _____________________________________________ 用反证法证明命题: 若整系数一元二次方程 ax 2+ bx + c = 0( a ^ 0)存在有理数根,则 a , b , c 中至少有一个是偶数.下列假设正确的是 ________________________________________________________ .① 假设a , b , c 都是偶数;② 假设a , b , c 都不是偶数;③ 假设a , b , c 至多有一个偶数; ④ 假设a , b , c 至多有两个偶数.5.凸函数的性质定理:如果函数 f (x )在区间D 上是凸函数,那么对于区间 D 内的任意在区间(0 , n )上是凸函数,则在△ ABC 中, sin A + sin B+ sin C 的最大值为 _______________6. a ,3是两个不同的平面, m n 是平面a 及B 之外的两条不同的直线,给出下列 四个论断:①m ± n ;②a 丄3 :③门丄3;④mL a .以其中的三个论断作为条件,余下一个 论断作为结论,写出你认为正确的一个命题7.请将错误的一个改正为 __________________ .8. _______________________________ 已知集合{a , b , c } = {0,1,2},且下列三个关系:① a z 2;②b = 2;③c ^0有且只 有一个正确,则 100a + 10b + c = .9.已知等差数列{a n }的公差d >0,设{a n }的前n 项和为S , a 1= 1, S 2 • S 3 = 36.x i , X 2,f X 1 + f X 2 +•••+ f X n ,X n ,有X i + X 2+…+ x n.已知函数 y = sin x(1) 求d及S;(2) 求m k( m k € N*)的值,使得a m+ a m+1+ a计2+ — + a m+ k= 65 成立.10. (2016年湖北武汉调研)已知等差数列{a n }的前n 项和为S, a 3 = 5, 64.⑴求数列{a n }的通项公式;亠、 1 1 2 *⑵求证:n 》2, n € N ).数学归纳法和能训练左边计算所得的式子是(A. C.4+ 2用数学归纳法证明等式: 1 + 2+ 3 +…+ n 2= n 2 n ( n € N*),则从n = k 至U n = k + 11. 从“n =用数学归纳法证明:(n +1)( n + 2)•(k ”至n = k +1”左端需乘的代数式是( A. 2k + 1 B . 2(2 k + 1)2k + 12k + 3n *n + n ) = 2 x 1X 3x-x (2 n —1)( n € N), )2•用数学归纳法证明:2 21 +2 +••• + 2n2 .22 + 12 =〜3,第二步证明由“ k到k +1”时,左边应加(k 2 B . (k + 1)2 k 2+ (k + 1)2+ k 2 A. C. 2 2(k + 1) + k 3. 用数学归纳法证明1 + a + a +…+ a =. n + 1 n 1 — a *(a z 1, n € N)时,当验证 n = 1时, 1 — a1 B . 1+ a2 2 41 + a + a D . 1 + a + a + a 4.时,左边应添加的项为()2A. k + 12B. (k+ 1)k+ 4+ k+ 2C. ------------- 2--------------2 2 2 2D. (k +1) + (k + 2) + (k + 3) +•••+ ( k+ 1)5•用数学归纳法证明1 + 2+ 22+…+ 25n「III是31的整数倍时,当n= 1时,上式等于()2A. 1+ 2 B . 1+ 2 + 2C. 1 + 2 + 22+ 23 D . 1 + 2 + 22+ 23+ 246•用数学归纳法证明1+ 2+ 3 +…+ 2n= 2n「1+ 22n「1(n€ N+)时,假设当n= k时命题成立,则当n= k+ 1时,左端增加的项数是()kA. 1 项B . k—1 项C . k 项D . 2 项7•用数学归纳法证明“ n3+(n+ 1)3+ (n+ 2) 3( n€ N*)能被9整除”,利用归纳法假设证明当n= k+ 1时,只需展开()3 3A. (k+ 3) B . (k + 2)3 3 3C. (k+ 1) D . (k + 1) + (k + 2)1 1 1 13&用数学归纳法证明不等式T + +…+n>24的过程中,由k推导到k + 1时,n+ 1 n + 2 n+ n 24不等式左边增加的式子是着底珂华2 2 2 n n + ] 29.是否存在常数a, b, c,使等式1X2 + 2X3 +…+ n(n+ 1)= -------------------- 乜--- (an + bn + c)对一切正整数n都成立?证明你的结论.III 1(3) 2^ W X n W 2^^.10 . (2017 年浙江)已知数列{X n}满足:X1= 1 , X n= X n+1 + ln (1 + X n+1)(n€ N). 证明:当n€ N*时,(1) 0 V X n+ 1< X n ;X n X n +1(2) 2 X n + 1 —X n W —;14第五章 数列、推理与证明第1讲 数列的概念与简单表示法1. A 解析:a 8= S s — S 7= 8 — 7 = 64 — 49= 15.2. B13. C 解析:第n 个三角形数可表示为2门(n + 1),第n 个四边形数可表示为则有a 2= — 3, a s =— 2, a 4 = 3, a 5= 2.故数列{a n }是以4为周期的周期数列,且aaa s a 。
【K12教育学习资料】2019版高考数学(理)高分计划一轮狂刷练:第5章数列5-1a
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·海南三亚一模)在数列1,2,7,10,13,…中,219是这个数列的( )A .第16项B .第24项C .第26项D .第28项 答案 C解析 设题中数列为{a n },则a 1=1=1,a 2=2=4,a 3=7,a 4=10,a 5=13,…,所以a n =3n -2.令3n -2=219=76,解得n =26.故选C.2.数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N *都有a 1·a 2·a 3·…·a n=n 2,则a 3+a 5= ( )A.6116B.259C.2516D.3115 答案 A解析 解法一:令n =2,3,4,5,分别求出a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116.故选A.解法二:当n ≥2时,a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,a 1·a 2·a 3·…·a n -1=(n -1)2.两式相除得a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n -12,∴a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116.故选A.3.(2018·安徽江南十校联考)在数列{a n }中,a n +1-a n =2,S n 为{a n }的前n 项和.若S 10=50,则数列{a n +a n +1}的前10项和为( )A .100B .110C .120D .130 答案 C解析 {a n +a n +1}的前10项和为a 1+a 2+a 2+a 3+…+a 10+a 11=2(a 1+a 2+…+a 10)+a 11-a 1=2S 10+10×2=120.故选C.4.(2018·广东测试)设S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =32(a n -1)(n ∈N *),则a n =( )A .3(3n -2n )B .3n +2C .3nD .3·2n -1答案 C解析由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 1=S 1=32(a 1-1),a 1+a 2=32(a 2-1),解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,a 2=9,代入选项逐一检验,只有C 符合.故选C.5.(2018·金版原创)对于数列{a n },“a n +1>|a n |(n =1,2,…)”是“{a n }为递增数列”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 当a n +1>|a n |(n =1,2,…)时,∵|a n |≥a n ,∴a n +1>a n ,∴{a n }为递增数列.当{a n }为递增数列时,若该数列为-2,0,1,则a 2>|a 1|不成立 ,即a n +1>|a n |(n =1,2,…)不一定成立.故综上知,“a n +1>|a n |(n =1,2,…)”是“{a n }为递增数列”的充分不必要条件.故选B.6.(2018·广东三校期末)已知数列{a n }满足:a 1=17,对于任意的n ∈N *,a n +1=72a n (1-a n ),则a 1413-a 1314=( )A .-27 B.27 C .-37 D.37 答案 D解析 a 1=17,a 2=72×17×67=37,a 3=72×37×47=67,a 4=72×67×17=37,….归纳可知当n 为大于1的奇数时,a n =67;当n 为正偶数时,a n=37.故a 1413-a 1314=37.故选D.7.(2018·江西期末)定义np 1+p 2+…+p n为n 个正数p 1,p 2,…,p n 的“均倒数”,若已知数列{a n }的前n 项的“均倒数”为15n ,又b n =a n5.则b 10等于( )A .15B .17C .19D .21 答案 C解析 由n a 1+a 2+…+a n=15n 得S n =a 1+a 2+…+a n =5n 2,则S n-1=5(n -1)2(n ≥2),a n =S n -S n -1=10n -5(n ≥2),当n =1时,a 1=5也满足.故a n =10n -5,b n =2n -1,b 10=2×10-1=19.故选C.8.(2018·西安模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )x +2,x ≤2,a 2x 2-9x +11,x >2(a >0且a ≠1),若数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),且{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1) B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫83,3 C .(2,3) D .(1,3) 答案 C解析 因为{a n }是递增数列,所以 ⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,(3-a )×2+2<a 2×32-9×3+11,解得2<a <3,所以实数a的取值范围是(2,3).故选C.9.对于数列{x n },若对任意n ∈N *,都有x n +x n +22<x n +1成立,则称数列{x n }为“减差数列”.设b n =2t -tn -12n -1,若数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”,则实数t 的取值范围是( )A .(-1,+∞)B .(-∞,-1]C .(1,+∞)D .(-∞,1]答案 C解析 由数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”, 得b n +b n +22<b n +1(n ≥3),即t -tn -12n +t -t (n +2)-12n +2<2t -t (n +1)-12n , 即tn -12n +t (n +2)-12n +2>t (n +1)-12n . 化简得t (n -2)>1.当n ≥3时,若t (n -2)>1恒成立,则t >1n -2恒成立,又当n ≥3时,1n -2的最大值为1,则t 的取值范围是(1,+∞).故选C.10.(2018·湖北八校模拟)已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a na n +2(n ∈N *).若b n +1=(n -2λ)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1(n ∈N *),b 1=-32λ,且数列{b n }是单调递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .λ<45B .λ<1C .λ<32D .λ<23 答案 A解析 ∵数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a na n +2(n ∈N *),∴a n >0,1a n +1=2a n+1,则1a n +1+1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是等比数列,且首项为1a 1+1=2,公比为2,∴1a n+1=2n .∴b n +1=(n -2λ)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1=(n -2λ)·2n (n ∈N *), ∴b n =(n -1-2λ)·2n -1(n ≥2), ∵数列{b n }是单调递增数列, ∴b n +1>b n ,∴(n -2λ)·2n >(n -1-2λ)·2n -1(n ≥2), 可得λ<n +12(n ≥2),∴λ<32, 又当n =1时,b 2>b 1, ∴(1-2λ)·2>-32λ,解得λ<45, 综上,λ的取值范围是λ<45.故选A. 二、填空题11.(2018·厦门海沧实验中学联考)若数列{a n }满足a 1·a 2·a 3·…·a n=n 2+3n +2,则数列{a n }的通项公式为________.答案a n =⎩⎨⎧6,n =1,n +2n,n ≥2,n ∈N *解析 a 1·a 2·a 3·…·a n =(n +1)(n +2), 当n =1时,a 1=6;当n ≥2时,⎩⎪⎨⎪⎧a 1·a 2·a 3·…·a n -1·a n =(n +1)(n +2),a 1·a 2·a 3·…·a n -1=n (n +1), 故当n ≥2时,a n =n +2n ,所以a n =⎩⎨⎧6,n =1,n +2n,n ≥2,n ∈N *.12.(2017·湖北襄阳优质高中联考)若a 1=1,对任意的n ∈N *,都有a n >0,且na 2n +1-(2n -1)a n +1a n -2a 2n =0.设M (x )表示整数x 的个位数字,则M (a 2017)=________.答案 6解析 由已知得(na n +1+a n )(a n +1-2a n )=0, ∵a n >0,∴a n +1-2a n =0,则a n +1a n=2,∵a 1=1,∴数列{a n }是以1为首项,2为公比的等比数列, ∴a n =1×2n -1=2n -1.∴a 2=2,a 3=4,a 4=8,a 5=16,a 6=32,a 7=64,a 8=128,…,∴n ≥2时,M (a n )依次构成以4为周期的数列.∴M (a 2017)=M (a 5)=6,故答案为6.13.(2017·吉林模拟)若数列{a n }满足a 1=12,a n =1-1a n -1(n ≥2且n ∈N *),则a 2016等于________.答案 2解析 ∵a 1=12,a n =1-1a n -1(n ≥2且n ∈N *),∴a 2=1-1a 1=1-112=-1,∴a 3=1-1a 2=1-1-1=2,∴a 4=1-1a3=1-12=12,…,依此类推,可得a n +3=a n ,∴a 2016=a 671×3+3=a 3=2.14.(2017·河南测试)已知各项均为正数的数列{a n }满足a n +1=a n2+14,a 1=72,S n 为数列{a n }的前n 项和,若对于任意的n ∈N *,不等式12k 12+n -2S n≥2n -3恒成立,则实数k 的取值范围为________. 答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫38,+∞ 解析 由a n +1=12a n +14,得a n +1-12=12⎝⎛⎭⎪⎫a n -12,且a 1-12=3,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -12是以3为首项,12为公比的等比数列,则a n -12=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,所以a n =3×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12,所以S n =3×( 120+12+122+…+12n -1 )+n2=6⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +n 2,则12+n -2S n =122n .因为不等式12k12+n -2S n=k ·2n ≥2n -3,n ∈N *恒成立,所以k ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -32n max ,n ∈N *.令2n -32n =b n ,则b n +1-b n =2n -12n +1-2n -32n =5-2n 2n +1,则b 1<b 2<b 3>b 4>…,所以(b n )max =b 3=38,故k ≥38.三、解答题15.(2017·河南百校联盟模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且对任意正整数n 都有a n =34S n +2成立.记b n =log 2a n ,求数列{b n }的通项公式.解 在a n =34S n +2中,令n =1,得a 1=8.因为对任意正整数n 都有a n =34S n +2成立,所以a n +1=34S n +1+2, 两式相减得a n +1-a n =34a n +1,所以a n +1=4a n ,又a 1=8,所以{a n }是首项为8,公比为4的等比数列,所以a n=8×4n -1=22n +1,所以b n =log 222n +1=2n +1.16.(2015·四川高考)设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求使得|T n -1|<11000成立的n 的最小值.解 (1)由已知S n =2a n -a 1,有 a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1(n ≥2),即a n=2a n-1(n≥2).从而a2=2a1,a3=2a2=4a1.又因为a1,a2+1,a3成等差数列,即a1+a3=2(a2+1).所以a1+4a1=2(2a1+1),解得a1=2.所以数列{a n}是首项为2,公比为2的等比数列.故a n=2n.(2)由(1)得1a n=12n,所以T n=12+122+…+12n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎪⎫12n1-12=1-1 2n.由|T n-1|<11000,得⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-12n-1<11000,即2n>1000.因为29=512<1000<1024=210,所以n≥10.于是,使|T n-1|<11000成立的n的最小值为10.。
2019版高考数学(文)高分计划一轮狂刷练:第5章数列 5-3a
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·邢台摸底)已知数列{a n }为等比数列,a 5=1,a 9=81,则a 7=( )A .9或-9B .9C .27或-27D .27答案 B解析 依题意得a 27=a 5·a 9=81,又注意到a 7a5=q 2>0(其中q 为公比),因此a 5,a 7的符号相同,故a 7=9.故选B.2.(2018·安徽安庆模拟)数列{a n }满足:a n +1=λa n -1(n ∈N *,λ∈R 且λ≠0),若数列{a n -1}是等比数列,则λ的值等于( )A .1B .-1 C.12 D .2 答案 D解析 由a n +1=λa n -1,得a n +1-1=λa n -2=λ⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -2λ.由于数列{a n -1}是等比数列,所以2λ=1,得λ=2.故选D.3.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,请问第二天走了( )A .192里B .96里C .48里D .24里 答案 B解析 设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q =12,依题意有a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1261-12=378,解得a 1=192,则a 2=192×12=96,即第二天走了96里.故选B.4.(2018·浙江温州十校联考)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=5,S m =-11,S m +1=21,则m =( )A .3B .4C .5D .6 答案 C解析 由已知得,S m -S m -1=a m =-16,S m +1-S m =a m +1=32,故公比q =a m +1a m=-2.又S m =a 1-a m q 1-q =-11,故a 1=-1.又a m =a 1·q m-1=-16,故(-1)×(-2)m -1=-16,求得m =5.故选C.5.(2017·福建漳州八校联考)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=2,S 6=18,则S 10S 5等于( )A .-3B .5C .-31D .33 答案 D解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则由已知得q ≠1. ∵S 3=2,S 6=18, ∴1-q 31-q 6=218,得q 3=8, ∴q =2.∴S 10S 5=1-q 101-q 5=1+q 5=33.故选D. 6.(2017·安徽六校素质测试)在各项均为正数的等比数列{a n }中,a 2,a 4+2,a 5成等差数列,a 1=2,S n 是数列{a n }的前n 项的和,则S 10-S 4=( )A .1008B .2016C .2032D .4032 答案 B解析 由题意知2(a 4+2)=a 2+a 5,即2(2q 3+2)=2q +2q 4=q (2q 3+2),得q =2,所以a n =2n ,S 10=2(1-210)1-2=211-2=2046,S 4=2(1-24)1-2=25-2=30,所以S 10-S 4=2016.故选B.7.(2018·上海黄浦模拟)已知{a n }是首项为1的等比数列,若S n是数列{a n }的前n 项和,且28S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前4项和为( )A.158或4B.4027或4C.4027D.158 答案 C解析 设数列{a n }的公比为q .当q =1时,由a 1=1,得28S 3=28×3=84,S 6=6,两者不相等,因此不合题意.当q ≠1时,由28S 3=S 6及首项为1,得28(1-q 3)1-q =1-q 61-q ,解得q =3.所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -1.所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前4项和为1+13+19+127=4027. 8.(2018·衡水模拟)已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,a 1=120,9S 3=S 6,设T n =a 1a 2a 3·…·a n ,则使T n 取最小值时n 的值为( )A .3B .4C .5D .6 答案 C解析 设等比数列{a n }的公比为q ,由9S 3=S 6知,q ≠1,故9(1-q 3)1-q =1-q 61-q,解得q =2,又a 1=120, 所以a n =a 1qn -1=2n -120.因为T n =a 1a 2a 3·…·a n ,故当T n 取最小值时a n ≤1,且a n +1≥1,即⎩⎨⎧2n -120≤1,2n20≥1,得n =5.故选C.9.(2018·河南洛阳模拟)若a ,b 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同的零点,且a ,b ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p +q 的值等于( )A .6B .7C .8D .9 答案 D解析 ∵a ,b 是函数f (x )=x 2-px 十q (p >0,q >0)的两个不同的零点,∴a +b =p ,ab =q .∵p >0,q >0,∴a >0,b >0.又a ,b ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2b =a -2,ab =4①或⎩⎪⎨⎪⎧2a =b -2,ab =4,② 解①得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =1,解②得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =4.∴p =a +b =5,q =1×4=4. ∴p +q =9.故选D.10.(2017·广东清远一中一模)已知正项等比数列{a n }满足:a 3=a 2+2a 1,若存在两项a m ,a n ,使得a m a n =4a 1,则1m +4n 的最小值为( )A.32B.53C.256 D .不存在 答案 A解析 ∵正项等比数列{a n }满足:a 3=a 2+2a 1, ∴a 1q 2=a 1q +2a 1,即q 2=q +2,解得q =-1(舍)或q =2,∵存在两项a m ,a n ,使得a m a n =4a 1, ∴a m a n =16a 21,∴(a 1·2m -1)·(a 1·2n -1)=16a 21, ∴a 21·2m +n -2=16a 21,∴m +n =6,∴1m +4n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +4n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤16(m +n ) =16⎝ ⎛⎭⎪⎫5+n m +4m n ≥16⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2n m ·4m n =32(当且仅当n =2m 时取等), ∴1m +4n 的最小值是32.故选A. 二、填空题11.(2014·天津高考)设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.答案 -12解析 S 1=a 1,S 2=2a 1-1,S 4=4a 1-6.故(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),解得a 1=-12.12.(2014·广东高考)若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.答案 50解析 因为等比数列{a n }中,a 10·a 11=a 9·a 12,所以由a 10a 11+a 9a 12=2e 5,可解得a 10·a 11=e 5.所以ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln (a 1·a 2·…·a 20) =ln (a 10·a 11)10=10ln (a 10·a 11)=10ln e 5=50.13.(2017·广东潮州二模)已知S n 为数列{a n }的前n 项和,a n =2×3n -1(n ∈N *),若b n =a n +1S n S n +1,则b 1+b 2+…+b n =________.答案 12-13n +1-1解析 由a n =2×3n -1可知数列{a n }是以2为首项,3为公比的等比数列,所以S n =2(1-3n )1-3=3n -1,则b n =a n +1S n S n +1=S n +1-S n S n S n +1=1S n-1S n +1,则b 1+b 2+…+b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1S 1-1S 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1S 2-1S 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1S n -1S n +1=1S 1-1S n +1=12-13n +1-1. 14.一正数等比数列前11项的几何平均数为32,从这11项中抽去一项后所余下的10项的几何平均数为32,那么抽去的这一项是第________项.答案 6解析 由于数列的前11项的几何平均数为32,所以该数列的前11项之积为3211=255.当抽去一项后所剩下的10项之积为3210=250, ∴抽去的一项为255÷250=25.又因a 1·a 11=a 2·a 10=a 3·a 9=a 4·a 8=a 5·a 7=a 26, ∴a 1·a 2·…·a 11=a 116.故有a 116=255,即a 6=25.∴抽出的应是第6项. 三、解答题15.(2017·海淀区模拟)已知{a n }是等差数列,满足a 1=2,a 4=14,数列{b n }满足b 1=1,b 4=6,且{a n -b n }是等比数列.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)若∀n ∈N *,都有b n ≤b k 成立,求正整数k 的值. 解 (1)设{a n }的公差为d ,则d =a 4-a 13=4, ∴a n =2+(n -1)×4=4n -2,故{a n }的通项公式为a n =4n -2(n ∈N *). 设c n =a n -b n ,则{c n }为等比数列.c 1=a 1-b 1=2-1=1,c 4=a 4-b 4=14-6=8,设{c n }的公比为q ,则q 3=c 4c 1=8,故q =2.则c n =2n -1,即a n -b n =2n -1. ∴b n =4n -2-2n -1(n ∈N *).故{b n }的通项公式为b n =4n -2-2n -1(n ∈N *). (2)由题意,b k 应为数列{b n }的最大项.由b n +1-b n =4(n +1)-2-2n -4n +2+2n -1=4-2n -1(n ∈N *). 当n <3时,b n +1-b n >0,b n <b n +1,即b 1<b 2<b 3; 当n =3时,b n +1-b n =0,即b 3=b 4;当n >3时,b n +1-b n <0,b n >b n +1,即b 4>b 5>b 6>…. 综上所述,数列{b n }中的最大项为b 3和b 4. 故存在k =3或4,使∀n ∈N *,都有b n ≤b k 成立.16.(2015·广东高考)设数列{a n }的前n 项和为S n ,n ∈N *.已知a 1=1,a 2=32,a 3=54,且当n ≥2时,4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1.(1)求a 4的值;(2)证明:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 为等比数列;(3)求数列{a n }的通项公式. 解 (1)∵4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1, ∴n =2时,4S 4+5S 2=8S 3+S 1,∴4(a 1+a 2+a 3+a 4)+5(a 1+a 2)=8(a 1+a 2+a 3)+a 1,∴4×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32+54+a 4+5×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32=8×( 1+32+54 )+1,解得a 4=78. (2)证明:∵n ≥2时,4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1, ∴4(S n +2-S n +1)-2(S n +1-S n ) =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤(S n +1-S n )-12(S n -S n -1),∴(S n +2-S n +1)-12(S n +1-S n ) =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤(S n +1-S n )-12(S n -S n -1),∴a n +2-12a n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1-12a n .又a 3-12a 2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-12a 1, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是首项为1,公比为12的等比数列. (3)由(2)知⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是首项为1,公比为12的等比数列,∴a n +1-12a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,两边同乘以2n +1,得a n +1·2n +1-a n ·2n =4. 又a 2·22-a 1·21=4,∴{a n ·2n }是首项为2,公差为4的等差数列, ∴a n ·2n =2+4(n -1)=2(2n -1), ∴a n =2(2n -1)2n =2n -12n -1.。
2019届高三人教A版数学一轮复习练习:第五章 数列 第4节
第五章 第4节[基础训练组]1.(导学号14577473)设f (x )是定义在R 上的恒不为零的函数,对任意实数x ,y ∈R ,都有f (x )·f (y )=f (x +y ),若a 1=12,a n =f (n )(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和S n 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫12,2B.⎣⎡⎦⎤12,2 C.⎣⎡⎭⎫12,1D.⎣⎡⎦⎤12,1解析:C [∵对任意x ,y ∈R ,都有f (x )·f (y )=f (x +y ), ∴令x =n ,y =1,得f (n )·f (1)=f (n +1), 即a n +1a n =f (n +1)f (n )=f (1)=12,∴数列{a n }是以12为首项,以12为等比的等比数列,∴a n =f (n )=⎝⎛⎭⎫12n,∴S n =12⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12=1-⎝⎛⎭⎫12n ∈⎣⎡⎭⎫12,1.故选C.] 2.(导学号14577474)12+12+38+…+n2n 等于( )A.2n -n -12nB.2n +1-n -22nC.2n -n +12nD.2n +1-n +22n解析:B [法一:令S n =12+222+323+…+n2n ,①则12S n =122+223+…+n -12n +n2n +1,② ①-②,得12S n =12+122+123+…+12n -n 2n +1=12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12-n2n +1.∴S n =2n +1-n -22n.故选B.法二:取n =1时,n 2n =12,代入各选项验证可知选B.]3.(导学号14577475)已知数列{a n }:12,13+23,14+24+34,15+25+35+45,…,那么数列{b n }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和为( )A .4⎝⎛⎭⎫1-1n +1B .4⎝⎛⎭⎫12-1n +1C .1-1n +1D.12-1n +1解析:A [由题意知a n =1n +1+2n +1+3n +1+…+nn +1=1+2+3+…+n n +1=n 2,b n =1a n a n +1=4⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,所以b 1+b 2+…+b n =4⎝⎛⎭⎫1-12+4⎝⎛⎭⎫12-13+…+4⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=4⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=4⎝⎛⎭⎫1-1n +1.]4.(导学号14577476)数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( )A .200B .-200C .400D .-400解析:B [S 100=(4×1-3)-(4×2-3)+(4×3-3)-…-(4×100-3)=4×[(1-2)+(3-4)+…+(99-100)]=4×(-50)=-200.]5.(导学号14577477)(2018·太原市三模)数列{a n }满足a 1=1,且对任意的n ∈N *都有a n+1=a 1+a n +n ,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前100项和为( )A.100101B.99100C.101100D.200101解析:D [数列{a n }满足a 1=1,且对任意的n ∈N *都有a n +1=a 1+a n +n , ∴a n +1-a n =1+n ,∴a n -a n -1=n ,∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n +(n -1)+…+2+1=n (n +1)2,∴1a n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前100项和 2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+1100-1101=2⎝⎛⎭⎫1-1101=200101,故选D.] 6.(导学号14577478)(2018·大理州一模)若数列{a n }的首项a 1=2,且a n +1=3a n +2(n ∈N *);令b n =log 3(a n +1),则b 1+b 2+b 3+…+b 100= ____________ .解析:∵数列{a n }的首项a 1=2,且a n +1=3a n +2(n ∈N *),∴a n +1+1=3(a n +1),a 1+1=3,∴{a n +1}是首项为3,公比为3的等比数列, ∴a n +1=3n ,∴b n =log 3(a n +1)=log 33n =n ,∴b 1+b 2+b 3+…+b 100=1+2+3+…+100=100(100+1)2=5 050.答案:5 0507.(导学号14577479)数列{a n }的前n 项和S n =n 2-4n +2,则|a 1|+|a 2|+…+|a 10|= ________ .解析:当n =1时,a 1=S 1=-1. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -5.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -5,n ≥2.令2n -5≤0,得n ≤52,∴当n ≤2时,a n <0,当n ≥3时,a n >0,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 10|=-(a 1+a 2)+(a 3+a 4+…+a 10)=S 10-2S 2=66. 答案:668.(导学号14577480)等比数列{a n }的前n 项和S n =2n -1,则a 21+a 22+…+a 2n =________ .解析:当n =1时,a 1=S 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1-(2n -1-1)=2n -1,又∵a 1=1适合上式.∴a n =2n -1,∴a 2n =4n -1. ∴数列{a 2n }是以a 21=1为首项,以4为公比的等比数列.∴a 21+a 22+…+a 2n =1·(1-4n)1-4=13(4n-1). 答案:13(4n -1)9.(导学号14577481)(2018·郴州市一模)等差数列{a n }中,a 2=4,a 4+a 7=15. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n -2+n ,求b 1+b 2+b 3+…+b 10的值.解:(1)设公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =4,(a 1+3d )+(a 1+6d )=15,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =1,所以a n =3+(n -1)=n +2;(2)b n =2a n -2+n =2n +n ,所以b 1+b 2+b 3+…+b 10=(2+1)+(22+2)+…+ =(2+22+…+210)+(1+2+…+10) =2(1-210)1-2+(1+10)×102=2 101.10.(导学号14577482)(2018·绵阳市质量诊断)设S n 为各项不相等的等差数列{a n }的前n 项和,已知a 3a 5=3a 7,S 3=9.(1)求数列{a n }通项公式;(2)设T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和,求T na n +1的最大值.解:(1)设{a n }的公差为d ,∵a 3a 5=3a 7,S 3=9, ∴⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+2d )(a 1+4d )=3(a 1+6d )3a 1+3×22d =9, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ d =0a 1=3(舍去)或⎩⎪⎨⎪⎧d =1a 1=2,∴a n =2+(n -1)×1=n +1; (2)∵1a n a n +1=1(n +1)(n +2)=1n +1-1n +2, ∴T n =1a 1a 2=1a 2a 3+…+1a n a n +1=⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫1n +1-1n +2=12-1n +2=n 2(n +2)∴T n a n +1=n 2(n +2)2=n 2(n 2+4n +4)=12⎝⎛⎭⎫n +4+4n ≤12⎝⎛⎭⎫4+2n ·4n =116, 当且仅当n =4n ,即n =2时“=”成立,即当n =2时,T n a n +1取得最大值116.[能力提升组]11.(导学号14577483)已知等比数列{a n }的各项均为不等于1的正数,数列{b n }满足b n=lg a n ,b 3=18,b 6=12,则数列{b n }的前n 项和的最大值等于( )A .126B .130C .132D .134 解析:C [b n +1-b n =lg a n +1-lg a n =lga n +1a n=lg q (常数),∴{b n }为等差数列.∴⎩⎪⎨⎪⎧ b 1+2d =18,b 1+5d =12,∴⎩⎪⎨⎪⎧d =-2,b 1=22.由b n =-2n +24≥0,得n ≤12,∴{b n }的前11项为正,第12项为零,从第13项起为负,∴S 11、S 12最大且S 11=S 12=132.]12.(导学号14577484)已知F (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +12-1是R 上的奇函数,a n =f (0)+f ⎝⎛⎭⎫1n +…+f ⎝⎛⎭⎫n -1n +f (1)(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为( ) A .a n =n -1 B .a n =n C .a n =n +1D .a n =n 2解析:C [∵F (x )+F (-x )=0,∴f ⎝⎛⎭⎫x +12+f ⎝⎛⎭⎫-x +12=2,即若a +b =1,则f (a )+f (b )=2.于是,由a n =f (0)+f ⎝⎛⎭⎫1n +f ⎝⎛⎭⎫2n +…+f ⎝⎛⎭⎫n -1n +f (1),得2a n=[f (0)+f (1)]+⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫1n +f ⎝⎛⎭⎫n -1n +…+⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫n -1n +f ⎝⎛⎭⎫1n +[f (1)+f (0)]=2n +2,∴a n =n +1.故选C.]13.(导学号14577485)(理科)(2018·太原市一模)已知数列{a n }中,a 1=-1,a n +1=2a n+3n -1(n ∈N *),则其前n 项和S n = __________ .解析:∵数列{a n }中,a 1=-1,a n +1=2a n +3n -1(n ∈N *), ∴a 2=0,n ≥2时,a n =2a n -1+3n -4,∴a n +1-a n =2a n -2a n -1+3,化为a n +1-a n +3=2(a n -a n -1+3),a 2-a 1+3=2, ∴数列{a n -a n -1+3}是等比数列,首项为2,公比为2. ∴a n -a n -1+3=2n ,即a n -a n -1=2n -3.∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2n -3+2n -1-3+…+22-3-1=4(2n -1-1)2-1-3(n -1)-1=2n +1-3n -2.∴S n =4(2n -1)2-1-3×n (n +1)2-2n=2n +2-4-3n 2+7n2.答案:2n +2-4-3n 2+7n 213.(导学号14577486)(文科)(2018·龙岩市一模)已知S n 为数列{a n }的前n 项和,对n ∈N *都有S n =1-a n ,若b n =log 2a n ,则1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1= _______________ .解析:对n ∈N *都有S n =1-a n ,n =1时,a 1=1-a 1,解得a 1=12.n ≥2时,a n =S n -S n -1=1-a n -(1-a n -1),化为a n =12a n -1,∴数列{a n }是等比数列,公比为12,首项为12,∴a n =⎝⎛⎭⎫12n,∴b n =log 2a n =-n . ∴1b n b n +1=1-n (-n -1)=1n -1n +1, ∴1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=1-1n +1=nn +1.答案:nn +114.(导学号14577487)(2018·潍坊市一模)已知各项为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }的通项公式b n =⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数n +1,n 为奇数(n ∈N *),若S 3=b 5+1,b 4是a 2和a 4的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .解:(1)∵数列{b n }的通项公式b n =⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数n +1,n 为奇数(n ∈N *),∴b 5=6,b 4=4,设各项为正数的等比数列{a n }的公比为q ,q >0, ∵S 3=b 5+1=7,∴ a 1+a 1q +a 1q 2=7,① ∵b 4是a 2和a 4的等比中项,∴a 2·a 4=a 23=16,解得a 3=a 1q 2=4,②由①②得3q 2-4q -4=0, 解得q =2,或q =-23(舍去),∴a 1=1,a n =2n -1.(2)当n 为偶数时,T n =(1+1)·20+2·2+(3+1)·22+4·23+(5+1)·24+…+[(n -1)+1]·2n -2+n ·2n -1=(20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n -1)+(20+22+…+2n -2),设H n =20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n -1,①2H n =2+2·22+3·23+4·24+…+n ·2n ,② ①-②,得-H n =20+2+22+23+…+2n -1-n ·2n=1-2n 1-2-n ·2n =(1-n )·2n -1,∴H n =(n -1)·2n +1,∴T n =(n -1)·2n +1+1-4n21-4=⎝⎛⎭⎫n -23·2n +23.当n 为奇数,且n ≥3时,T n =T n -1+(n +1)·2n -1=⎝⎛⎭⎫n -53·2n -1+23+(n +1)·2n -1=⎝⎛⎭⎫2n -23·2n -1+23, 经检验,T 1=2符合上式,∴T n=⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎫2n -23·2n -1+23,n 为奇数⎝⎛⎭⎫n -23·2n+23,n 为偶数.。
2019版高考数学(文)高分计划一轮狂刷练:第5章数列 5-4a Word版含解析
[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=10,S 5=55,则a n +100+a n -98=( )A .8n +6B .4n +1C .8n +3D .4n +3 答案 A解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)2d ,由S 2=10,S 5=55,可得⎩⎨⎧2a 1+2(2-1)2d =10,5a 1+5(5-1)2d =55,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4,所以a n =a 1+(n -1)d =4n -1,则a n +100+a n -98=2a n +1=8n +6.故选A.2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 33-S 22=1,则数列{a n }的公差是( )A .1B .2C .4D .6 答案 B解析 由S 33-S 22=1得a 1+a 2+a 33-a 1+a 22=a 1+d -2a 1+d 2=d 2=1,所以d =2.故选B.3.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S n T n=7n n +3,则a 5b 5=( )A.23B.278 C .7 D.214 答案 D解析 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=S 9T 9=7×99+3=214.故选D.4.已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2,当n 为正奇数时,-n 2,当n 为正偶数时,且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100等于( )A .0B .100C .-100D .102 答案 B解析 由题意,得a 1+a 2+…+a 100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)-…-(99+100)+(101+100)=100.故选B.5.已知数列{a n }满足a n +1=12+a n -a 2n ,且a 1=12,则该数列的前2018项的和等于( )A .1512B .1513C .1513.5D .2018 答案 C解析 因为a 1=12,又a n +1=12+a n -a 2n , 所以a 2=1,从而a 3=12,a 4=1,即得a n =⎩⎨⎧12,n =2k -1(k ∈N *),1,n =2k (k ∈N *),故数列的前2018项的和S 2018=1009×⎝⎛⎭⎪⎫1+12=1513.5.故选C.6.在数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n -1,则a 21+a 22+a 23+…+a 2n 等于( )A .(3n-1)2B.12(9n-1) C .9n -1 D.14(3n -1)答案 B解析 因为a 1+a 2+…+a n =3n -1,所以a 1+a 2+…+a n -1=3n -1-1(n ≥2).则n ≥2时,a n =2×3n -1.当n =1时,a 1=3-1=2,适合上式,所以a n =2×3n -1(n ∈N *).则数列{a 2n }是首项为4,公比为9的等比数列.故选B.7.设直线nx +(n +1)y =2(n ∈N *)与两坐标轴围成的三角形面积为S n ,则S 1+S 2+…+S 2017的值为( )A.20142015B.20152016C.20162017D.20172018 答案 D解析 直线与x 轴交于⎝ ⎛⎭⎪⎫2n ,0,与y 轴交于⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2n +1,∴S n =12·2n ·2n +1=1n (n +1)=1n -1n +1. ∴原式=⎝⎛⎭⎪⎫1-12+⎝⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎪⎫12017-12018=1-12018=20172018.故选D.8.已知{a n }为等比数列,S n 是它的前n 项和.若a 3a 5=14a 1,且a 4与a 7的等差中项为98,则S 5等于( )A .35B .33C .31D .29 答案 C解析 设等比数列{a n }的公比是q ,所以a 3a 5=a 21q 6=14a 1,得a 1q 6=14,即a 7=14.又a 4+a 7=2×98,解得a 4=2,所以q 3=a 7a 4=18,所以q =12,a 1=16,故S 5=a 1(1-q 5)1-q=16⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1321-12=31.故选C.9.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列说法中一定成立的是( )A .若a 3>0,则a 2017<0B .若a 4>0,则a 2018<0C .若a 3>0,则S 2017>0D .若a 4>0,则S 2018>0 答案 C解析 等比数列{a n }的公比q ≠0.对于A,若a 3>0,则a 1q 2>0,所以a 1>0,所以a 2017=a 1q 2016>0,所以A 不成立;对于B,若a 4>0,则a 1q 3>0,所以a 1q >0,所以a 2018=a 1q 2017>0,所以B 不成立;对于C,若a 3>0,则a 1=a 3q 2>0,所以当q =1时,S 2017>0,当q ≠1时,S 2017=a 1(1-q 2017)1-q>0(1-q 与1-q 2017同号),所以C 一定成立,易知D 不一定成立.故选C.10.(2017·江西九校联考)已知数列{a n }是等比数列,数列{b n }是等差数列,若a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,则tan b 3+b 91-a 4·a 8的值是( )A .1 B.22 C .-22 D .-3 答案 D解析 {a n }是等比数列,{b n }是等差数列,且a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,∴a 36=(3)3,3b 6=7π,∴a 6=3,b 6=7π3,∴tan b 3+b 91-a 4·a 8=tan 2b 61-a 26=tan 2×7π31-(3)2=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π-π3=-tan π3=- 3.故选D.二、填空题11.S n =1+11+111+…+=________.答案 10n +1-9n -108112.数列{a n }满足:a 1=43,且a n +1=4(n +1)a n 3a n +n (n ∈N *),则1a 1+2a 2+3a3+…+2018a 2018=________.答案 201723+13×42018解析 由题意可知n +1a n +1=34+14·n a n ⇒n +1a n +1-1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫n a n -1,又1a 1-1=-14,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n a n -1是以-14为首项,以14为公比的等比数列,所以na n=1-14n ,所以1a 1+2a 2+3a 3+…+n a n=n -14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=n -13+13·14n , 则1a 1+2a 2+3a 3+…+2018a 2018=2018-13+13×142018=201723+13×42018. 13.设f (x )=12x +2,利用课本中推导等差数列前n 项和的公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为________.答案 3 2解析 ∵6+(-5)=1,∴f (-5),f (-4),…,f (5),f (6)共有11+1=12项.由f (-5),f (6);f (-4),f (5);…;f (0),f (1)共有6对,且该数列为等差数列.又f (0)+f (1)=11+2+12+2=11+2+12(1+2)=2+12(1+2)=12=22, ∴f (-5)+f (-4)+…+f (6)=6×22=3 2.14.已知数列{a n }的各项均为正整数,其前n 项和为S n ,若a n +1=⎩⎨⎧a n +12,a n 是奇数,3a n -1,a n 是偶数且S 3=10,则S 2016=________.答案 6720解析 当a 1为奇数时,a 2=a 1+12,此时若a 2为奇数,则a 3=a 2+12=a 1+12+12=a 1+34,∴S 3=a 1+a 1+12+a 1+34=7a 1+54=10,解得a 1=5,此时数列{a n }为5,3,2,5,3,2,….当a 1为奇数时,a 2=a 1+12,此时若a 2为偶数,则a 3=3a 2-1=3(a 1+1)2-1=3a 1+12,∴S 3=a 1+a 1+12+3a 1+12=3a 1+1=10,解得a 1=3,此时数列{a n }为3,2,5,3,2,5,….当a 1为偶数时,a 2=3a 1-1,此时a 2为奇数,则a 3=a 2+12=(3a 1-1)+12=3a 12,∴S 3=a 1+3a 1-1+3a 12=112a 1-1=10,解得a 1=2,此时数列{a n }为2,5,3,2,5,3,….上述三种情况中,数列{a n }均为周期数列.∵672×3=2016,∴S 2016=672S 3=6720.B 级三、解答题15.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足S n -2a n =n -4. (1)证明:{S n -n +2}为等比数列; (2)求数列{S n }的前n 项和T n .解 (1)证明:由题意知S n -2(S n -S n -1)=n -4(n ≥2),即S n =2S n -1-n +4,所以S n -n +2=2[S n -1-(n -1)+2], 又易知a 1=3,所以S 1-1+2=4,所以{S n -n +2}是首项为4,公比为2的等比数列. (2)由(1)知S n -n +2=2n +1, 所以S n =2n +1+n -2,于是T n =(22+23+…+2n +1)+(1+2+…+n )-2n =4(1-2n)1-2+n (n +1)2-2n =2n +3+n 2-3n -82. 16.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足a 2n +1=2S n+n +4,a 2-1,a 3,a 7恰为等比数列{b n }的前3项.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若c n =log 2b n b n-1a n a n +1,求数列{c n }的前n 项和T n .解 (1)因为a 2n +1=2S n +n +4,所以a 2n =2S n -1+n -1+4(n ≥2),两式相减得a 2n +1-a 2n =2a n +1,所以a 2n +1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2,所以a n +1-a n =1.又a 23=(a 2-1)a 7,所以(a 2+1)2=(a 2-1)(a 2+5),解得a 2=3,又a 22=2a 1+1+4,所以a 1=2,所以{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,所以a n =n +1.故b 1=2,b 2=4,b 3=8,所以b n =2n .(2)由(1)得,c n =n 2n -1(n +1)(n +2),故T n =c 1+c 2+…+c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12+24+…+n 2n -⎣⎢⎡12×3+13×4+…+⎦⎥⎤1(n +1)(n +2).设F n =12+24+…+n 2n ,则12F n =122+223+…+n 2n +1,作差得12F n =12+122+…+12n -n 2n +1,所以F n =2-n +22n . 设G n =12×3+13×4+…+1(n +1)(n +2)=12-13+13-14+…+1n +1-1n +2=12-1n +2,所以T n =2-n +22n -⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1n +2=32-n +22n +1n +2. 17.(2017·山东高考)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n .已知S 2n +1=b n b n+1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n . 解 (1)设{a n }的公比为q ,由题意知a 1(1+q )=6,a 21q =a 1q 2,又a n >0,由以上两式联立方程组解得a 1=2,q =2, 所以a n =2n . (2)由题意知S 2n +1=(2n +1)(b 1+b 2n +1)2=(2n +1)b n +1, 又S 2n +1=b n b n +1,b n +1≠0,所以b n =2n +1. 令c n =b na n,则c n =2n +12n .因此T n =c 1+c 2+…+c n =32+522+723+…+2n -12-+2n +12n ,又12T n =322+523+724+…+2n -12n +2n +12n +1,两式相减得12T n =32+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n -1-2n +12n +1,所以T n =5-2n +52n .18.在等比数列{a n }中,a 1>0,n ∈N *,且a 3-a 2=8,又a 1,a 5的等比中项为16.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 4a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,是否存在正整数k ,使得1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n <k 对任意n ∈N *恒成立,若存在,求出正整数k 的最小值;若不存在,请说明理由.解 (1)设数列{a n }的公比为q ,由题意可得a 3=16, a 3-a 2=8,则a 2=8,q =2,a 1=4,所以a n =2n +1. (2)b n =log 42n +1=n +12,S n =b 1+b 2+…+b n =n (n +3)4. 1S n =4n (n +3)=43⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +3, 所以1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n=43⎝ ⎛⎭⎪⎫11-14+12-15+13-16+…+1n -1n +3=43⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+13-1n +1-1n +2-1n +3 =43×116-43×⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2+1n +3 =229-43×⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2+1n +3.当n =1时,1S 1=1<2<229;当n ≥2时,1S 1+1S 2+…+1S n=229-43⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2+1n +3<229<3.故存在k =3时,对任意的n ∈N *都有 1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n <3.。
2019版高考数学(文)高分计划一轮狂刷练:第5章数列 5-2a含解析
[基础送分提速狂刷练]一、选择题1.已知{a n}为等差数列,其前n项和为S n,若a3=6,S3=12,则a10等于()A.18 B.20 C.16 D.22答案 B解析由题意得S3=3a2=12,解得a2=4,所以公差d=a3-a2=2,a10=a3+7d=20.故选B.2.(2018·武汉调研)若等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足S4=4,S6=12,则S2=()A.-1 B.0 C.1 D.3答案 B解析{a n}为等差数列,则S2,S4-S2,S6-S4也是等差数列,所以2(4-S2)=S2+(12-4)⇒S2=0.故选B.3.《张丘建算经》卷上第22题为:“今有女善织,日益功疾.初日织五尺,今一月日织九匹三丈.”其意思为今有女子善织布,且从第2天起,每天比前一天多织相同量的布,若第一天织5尺布,现在一个月(按30天计)共织390尺布.则该女最后一天织多少尺布?()A.18 B.20 C.21 D.25答案 C解析织女每天所织的布的尺数依次排列形成一个等差数列,设为{a n},a1=5,前30项和为390,于是30(5+a30)2=390,解得a30=21,即该织女最后一天织21尺布.选C.4.(2018·郑州质检)已知等差数列{a n}的前10项和为30,a6=8,则a100=()A.100 B.958 C.948 D.18答案 C解析 设等差数列{a n }的公差为d ,由已知得⎩⎨⎧a 1+5d =8,10a 1+10×92d =30,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-42,d =10,所以a 100=-42+99×10=948.故选C.5.(2018·河南测试)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n a n=n +12,则下列结论中正确的是( )A.a 2a 3=2B.a 2a 3=32C.a 2a 3=23D.a 2a 3=13 答案 C解析 由已知可得S n =n +12a n ,则S n -1=n2a n -1(n ≥2),两式相减可得a n =n +12a n -n2a n -1(n ≥2),化简得a n -1a n =n -1n (n ≥2),当n =3时,可得a 2a 3=23.故选C.6.(2018·石家庄一模)已知函数f (x )在(-1,+∞)上单调,且函数y =f (x -2)的图象关于直线x =1对称,若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 50)=f (a 51),则数列{a n }的前100项的和为( )A .-200B .-100C .0D .-50 答案 B解析 因为函数y =f (x -2)的图象关于直线x =1对称,则函数f (x )的图象关于直线x =-1对称.又函数f (x )在(-1,+∞)上单调,数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 50)=f (a 51),所以a 50+a 51=-2,所以S 100=100(a 1+a 100)2=50(a 50+a 51)=-100.故选B. 7.(2018·湖南湘中名校联考)若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2016+a 2017>0,a 2016·a 2017<0,则使前n 项和S n >0成立的最大正整数n 是( )A .2016B .2017C .4032D .4033 答案 C解析 因为a 1>0,a 2016+a 2017>0,a 2016·a 2017<0,所以d <0,a 2016>0,a 2017<0,所以S 4032=4032(a 1+a 4032)2=4032(a 2016+a 2017)2>0,S 4033=4033(a 1+a 4033)2=4033a 2017<0,所以使前n 项和S n >0成立的最大正整数n 是4032.故选C.8.(2017·湖南长沙四县3月联考)中国历法推测遵循以测为辅、以算为主的原则.例如《周髀算经》和《易经》里对二十四节气的晷(ɡuǐ)影长的记录中,冬至和夏至的晷影长是实测得到的,其他节气的晷影长则是按照等差数列的规律计算得出的.下表为《周髀算经》对二十四节气晷影长的记录,其中115.146寸表示115寸146分(1寸=10分).已知《易经》中记录的冬至晷影长为130.0寸,夏至晷影长为14.8寸,那么《易经》中所记录的惊蛰的晷影长应为( )A .72.4寸B .81.4寸C .82.0寸D .91.6寸 答案 C解析 设《易经》中记录的冬至、小寒、大寒、立春、……、夏至的晷影长依次为a 1,a 2,…,a 13,由题意知它们构成等差数列,设公差为d ,由a 1=130.0, a 13=14.8,得130.0+12d =14.8,解得d =-9.6.∴a 6=130.0-9.6×5=82.0.∴《易经》中所记录的惊蛰的晷影长是82.0寸.故选C. 9.(2017·安徽安师大附中、马鞍山二中联考)已知数列{a n }是首项为a ,公差为1的等差数列,数列{b n }满足b n =1+a na n.若对任意的n∈N *,都有b n ≥b 8成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-8,-7)B .[-8,-7)C .(-8,-7]D .[-8,-7]答案 A解析 因为{a n }是首项为a ,公差为1的等差数列,所以a n =n +a -1,因为b n =1+a na n ,又对任意的n ∈N *,都有b n ≥b 8成立,所以1+1a n ≥1+1a 8,即1a n ≥1a 8对任意的n ∈N *恒成立,因为数列{a n }是公差为1的等差数列,所以{a n }是单调递增的数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 8<0,a 9>0,即⎩⎪⎨⎪⎧8+a -1<0,9+a -1>0,解得-8<a <-7.故选A.10.(2018·云南二检)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 11=22,a 4=-12,如果当n =m 时,S n 最小,那么m 的值为( )A .10B .9C .5D .4 答案 C解析 设等差数列{a n }的公差为d .由已知得11(a 1+a 11)2=22,所以11a 6=22,解得a 6=2,所以d =a 6-a 42=7,所以a n =a 4+(n -4)d =7n -40,所以数列{a n }是单调递增数列,又因为a 5=-5<0,a 6=2>0,所以当n =5时,S n 取得最小值,故选C.二、填空题11.(2014·北京高考)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.答案 8解析 根据题意知a 7+a 8+a 9=3a 8>0,即a 8>0.又a 8+a 9=a 7+a 10<0,∴a 9<0,∴当n =8时,{a n }的前n 项和最大.12.(2018·金版原创)已知函数f (x )=cos x ,x ∈(0,2π)有两个不同的零点x 1,x 2,且方程f (x )=m 有两个不同的实根x 3,x 4,若把这四个数按从小到大排列构成等差数列,则实数m =________.答案 -32解析 若m >0,则公差d =3π2-π2=π,显然不成立,所以m <0,则公差d =3π2-π23=π3.所以m =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π3=-32. 13.(2018·青岛模拟)设数列{a n }的前n 项和为S n ,若S nS 2n为常数,则称数列{a n }为“吉祥数列”.已知等差数列{b n }的首项为1,公差不为0,若数列{b n }为“吉祥数列”,则数列{b n }的通项公式为________.答案 b n =2n -1解析 设等差数列{b n }的公差为d (d ≠0),S nS 2n =k ,因为b 1=1,则n +12n (n -1)d =k ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n +12×2n (2n -1)d , 即2+(n -1)d =4k +2k (2n -1)d , 整理得(4k -1)dn +(2k -1)(2-d )=0.因为对任意的正整数n 上式均成立, 所以(4k -1)d =0,(2k -1)(2-d )=0, 解得d =2,k =14.所以数列{b n }的通项公式为 b n =2n -1.14.(2018·安徽安庆模拟)已知数列{a n }是各项均不为零的等差数列,S n 为其前n 项和,且a n =S 2n -1(n ∈N *).若不等式λa n≤n +8n 对任意n ∈N *恒成立,则实数λ的最大值为________.答案 9解析 a n =S 2n -1⇒a n =(2n -1)(a 1+a 2n -1)2= (2n -1)a n ⇒a 2n =(2n -1)a n ⇒a n =2n -1,n ∈N *.因为λa n ≤n +8n ,所以λ≤(n +8)(2n -1)n , 即λ≤2n -8n +15.易知y =2x -8x (x >0)为增函数,所以2n -8n +15≥2×1-81+15=9,所以λ≤9,故实数λ的最大值为9.三、解答题15.(2017·中卫一模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且A ,B ,C 成等差数列.(1)若a =1,b =3,求sin C ;(2)若a ,b ,c 成等差数列,试判断△ABC 的形状.解 (1)由A +B +C =π,2B =A +C ,得B =π3.由a sin A =b sin B ,得1sin A =332,得sin A =12,又0<A <B ,∴A =π6,则C =π-π3-π6=π2. ∴sin C =1.(2)由2b =a +c ,得4b 2=a 2+2ac +c 2,又b 2=a 2+c 2-ac ,得4a 2+4c 2-4ac =a 2+2ac +c 2, 得3(a -c )2=0,∴a =c ,∴A =C ,又A +C =2π3,∴A =C =B =π3, ∴△ABC 是等边三角形.16.(2018·郑州模拟)数列{a n }满足a 1=12,a n +1=12-a n(n ∈N *).(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1为等差数列,并求出{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n-1,数列{b n }的前n 项和为B n ,对任意n ≥2都有B 3n -B n >m20成立,求正整数m 的最大值.解 (1)证明:因为a n +1=12-a n,所以1a n +1-1=112-a n -1=2-a n a n -1=-1+1a n -1,即1a n +1-1-1a n -1=-1, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是首项为-2,公差为-1的等差数列,所以1a n -1=-2+(n -1)×(-1)=-(n +1),所以a n =nn +1.(2)b n =n +1n -1=1n ,令C n =B 3n -B n =1n +1+1n +2+…+13n ,所以C n +1-C n =1n +2+1n +3+…+13(n +1)-1n +1-…-13n =-1n +1+13n +2+13n +3+13n +1=13n +2-23n +3+13n +1>23n +3-23n +3=0, ∴C n +1-C n >0,{C n }为单调递增数列,又∵n ≥2, ∴(B 3n -B n )min =B 6-B 2=13+14+15+16=1920, m 20<1920,m <19.又m ∈N *,所以m 的最大值为18.。
2019版高考数学一轮复习第五章数列分层限时跟踪练.doc
非常考案通用版2019版高考数学一轮复习第五章数列分层限时跟踪练一、选择题1.(2015·贵州八校联盟)已知数列{a n }是等差数列,若a 2+2,a 4+4,a 6+6构成等比数列,则数列{a n }的公差d 等于( )A .1B .-1C .2D .-2【解析】 因为a 2+2,a 4+4,a 6+6构成等比数列,所以(a 4+4)2=(a 2+2)(a 6+6),化简得d 2+2d +1=0,所以d =-1,故选B.【答案】 B2.(2015·江西省高考适应性测试)已知数列{a n }中,a 1=2,a 2=8,数列{a n +1-2a n }是公比为2的等比数列,则下列判断正确的是( )A .{a n }是等差数列B .{a n }是等比数列 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等差数列 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等比数列 【解析】 由已知a 2-2a 1=4,a n +1-2a n =4×2n -1=2n +1,故a n +12n +1-a n2n =1,所以{a n2n }是等差数列,故选C. 【答案】 C3.已知在数列{a n }中,a 1=-60,a n +1=a n +3,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|等于( ) A .445 B .765 C .1 080D .3 105【解析】 ∵a n +1=a n +3,∴a n +1-a n =3. ∴{a n }是以-60为首项,3为公差的等差数列. ∴a n =-60+3(n -1)=3n -63,n ∈N *. 令a n ≤0,得n ≤21.∴前20项都为负值.∴|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|=-(a 1+a 2+…+a 20)+a 21+…+a 30=-2S 20+S 30. ∵S n =n a 1+a n2=n -123+3n2,∴|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|=765,故选B. 【答案】 B4.设某商品一次性付款的金额为a 元,以分期付款的形式等额地分n 次付清,若每期利率r 保持不变,按复利计算,则每期期末所付款是( )A.a n(1+r )n元 B.ar 1+r n 1+r n-1元 C.a n(1+r )n -1元 D.ar 1+r n -11+r n-1元 【解析】 设每期期末所付款是x 元,则各次付款的本利和为x (1+r )n -1+x (1+r )n -2+x (1+r )n -3+…+x (1+r )+x =a (1+r )n, 即x ·1+rn-1r=a (1+r )n,故x =ar 1+r n1+r n-1. 【答案】 B5.(2015·浙江高考)已知{a n }是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是S n ,若a 3,a 4,a 8成等比数列,则( )A .a 1d >0,dS 4>0B .a 1d <0,dS 4<0C .a 1d >0,dS 4<0D .a 1d <0,dS 4>0【解析】 ∵a 3,a 4,a 8成等比数列,∴a 24=a 3a 8,∴(a 1+3d )2=(a 1+2d )(a 1+7d ),展开整理,得-3a 1d =5d 2,即a 1d =-53d 2.∵d ≠0,∴a 1d <0.∵S n =na 1+n n -12d ,∴S 4=4a 1+6d ,dS 4=4a 1d +6d 2=-23d 2<0.【答案】 B 二、填空题6.某住宅小区计划植树不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵数是前一天的2倍,则需要的最少天数n (n ∈N *)等于 .【解析】 每天植树的棵树构成以2为首项,2为公比的等比数列,其前n 项和S n =a 11-q n 1-q =21-2n1-2=2n +1-2.由2n +1-2≥100,得2n +1≥102,由于26=64,27=128,则n +1≥7,即n ≥6.【答案】 67.(2015·天津模拟)已知数列{a n }满足 a 1=33,a n +1-a n =2n ,则a nn的最小值为 .【解析】 a n =a n -a n -1+a n -1-a n -2+…+a 2-a 1+a 1=2(n -1)+2(n -2)+…+2+33=2(1+2+…+n -1)+33=(n -1)n +33,故a n n=n +33n-1.令f (x )=x +33x -1,则f (x )=x +33x-1在(0,33)上单调递减,在(33,+∞)上单调递增.又f (5)=535>f (6)=636,故a n n 的最小值为636.【答案】6368.(2014·安徽高考)如图551,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,过点A 作BC 的垂线,垂足为A 1,过点A 1作AC 的垂线,垂足为A 2;过点A 2作A 1C 的垂线,垂足为A 3;…,依此类推.设BA =a 1,AA 1=a 2,A 1A 2=a 3,…,A 5A 6=a 7,则a 7= .图551【解析】 根据题意易得a 1=2,a 2=2,a 3=1, ∴{a n }构成以a 1=2,q =22的等比数列, ∴a 7=a 1q 6=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫226=14. 【答案】 14三、解答题9.(2015·吉林模拟)已知等差数列{a n }的公差d ≠0,它的前n 项和为S n ,若S 5=70,且a 2,a 7,a 22成等比数列,(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 的前n 项和为T n ,求证:16≤T n <38.【解】 (1)由已知及等差数列的性质得S 5=5a 3,∴a 3=14,又a 2,a 7,a 22成等比数列,即a 27=a 2·a 22.由(a 1+6d )2=(a 1+d )(a 1+21d )且d ≠0, 解得a 1=32d ,∴a 1=6,d =4.故数列{a n }的通项公式为a n =4n +2,n ∈N *. (2)由(1)得S n =n a 1+a n2=2n 2+4n ,1S n=12n 2+4n =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2,∴T n =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12-14+…+1n -1n +2=38-14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2. 又T n ≥T 1=38-14⎝ ⎛⎭⎪⎫12+13=16,所以16≤T n <38.10.(2015·安徽高考)设n ∈N *,x n 是曲线y=x2n +2+1在点(1,2)处的切线与x 轴交点的横坐标.(1)求数列{x n }的通项公式; (2)记T n =x 21x 23…x 22n -1,证明:T n ≥14n .【解】 (1)y ′=(x 2n +2+1)′=(2n +2)x2n +1,曲线y =x2n +2+1在点(1,2)处的切线斜率为2n +2,从而切线方程为y -2=(2n +2)(x -1). 令y =0,解得切线与x 轴交点的横坐标x n =1-1n +1=n n +1,所以数列{x n }的通项公式x n =n n +1.(2)证明:由题设和(1)中的计算结果知,T n =x 21x 23…x 22n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫122⎝ ⎛⎭⎪⎫342…⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -12n 2. 当n =1时,T 1=14.当n ≥2时,因为x22n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -12n 2=2n -122n 2>2n -12-12n 2=2n -22n =n -1n,所以T n >⎝ ⎛⎭⎪⎫122×12×23×…×n -1n =14n .综上可得,对任意的n ∈N *,均有T n ≥14n.[能 力 练]扫盲区 提素能1.已知数列{a n }满足a n +1+a n -1=2a n ,n ≥2,点O 是平面上不在l 上的任意一点,l 上有不重合的三点A 、B 、C ,又知a 2OA →+a 2 009OC →=OB →,则S 2 010=( )A .1 004B .2 010C .2 009D .1 005【解析】 如图所示,设AB →=λAC →,则a 2OA →+a 2 009OC →=OB →=OA →+AB →=OA →+λAC →=OA →+λ(OC →-OA →).故(a 2-1+λ)OA →=(λ-a 2 009)OC →.又∵A 、B 、C 三点不重合,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1+λ=0,λ-a 2 009=0,∴a 2+a 2 009=1.又∵a n +1+a n -1=2a n ,n ≥2,∴{a n }为等差数列.∴S 2 010=2 010×a 1+a 2 0102=2 010×a 2+a 2 0092=1 005.【答案】 D2.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n的两个零点,则b 10等于( )A .24B .32C .48D .64 【解析】 依题意有a n a n +1=2n,所以a n +1a n +2=2n +1,两式相除,得a n +2a n=2,所以a 1,a 3,a 5,…成等比数列,a 2,a 4,a 6,…成等比数列.而a 1=1,a 2=2,所以a 10=2·24=32,a 11=1·25=32.又因为a n +a n +1=b n ,所以b 10=a 10+a 11=64. 【答案】 D3.已知数列{a n }的通项公式为a n =25-n,数列{b n }的通项公式为b n =n +k ,设c n =⎩⎪⎨⎪⎧b n ,a n ≤b n ,a n ,a n >b n ,若在数列{c n }中,c 5≤c n 对任意n ∈N *恒成立,则实数k 的取值范围是 .【解析】 数列c n 是取a n 和b n 中的最大值,据题意c 5是数列{c n } 的最小项,由于函数y =25-n 是减函数,函数y =n +k 是增函数,所以b 5≤a 5≤b 6或a 5≤b 5≤a 4,即5+k ≤25-5≤6+k 或25-5≤5+k ≤25-4,解得-5≤k ≤-4或-4≤k ≤-3,所以-5≤k ≤-3.【答案】 [-5,-3]4.已知数列{a n }的通项公式为a n =1n +1,前n 项和为S n ,若对任意的正整数n ,不等式S 2n -S n >m16恒成立,则常数m 所能取得的最大整数为 .【解析】 要使S 2n -S n >m 16恒成立,只需(S 2n -S n )min >m16.因为(S 2(n +1)-S n +1)-(S 2n -S n )=(S 2n +2-S 2n )-(S n +1-S n )=a 2n +1+a 2n +2-a n +1 =12n +2+12n +3-1n +2>12n +2+12n +4-1n +2=12n +2-12n +4>0,所以S 2n -S n ≥S 2-S 1=13,所以m 16<13,即m <163,故m 所能取得的最大整数为5.【答案】 55.(2014·全国卷Ⅱ)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明:1a 1+1a 2+…+1a n <32.【证明】 (1)由a n +1=3a n +1,得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎫a n +12.又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列.a n +12=3n 2,因此{a n }的通项公式为a n =3n-12.(2)由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n-1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1<13n -1.于是1a 1+1a 2+…+1a n <1+13+…+13n -1=32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n <32.所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.6.(2015·青岛模拟)已知等差数列{a n }的公差为-1,且a 2+a 7+a 12=-6. (1)求数列{a n }的通项公式a n 与前n 项和S n ;(2)将数列{a n }的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n }的前3项,记{b n }的前n 项和为T n ,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *,总有S n <T m +λ恒成立,求实数λ的取值范围.【解】 (1)由a 2+a 7+a 12=-6得a 7=-2,∴a 1=4,∴a n =5-n ,从而S n =n 9-n2,n ∈N *.(2)由题意知b 1=4,b 2=2,b 3=1,设等比数列{b n }的公比为q ,则q =b 2b 1=12,∴T m =4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12m 1-12=8⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ,∵⎝ ⎛⎭⎪⎫12m随m 增加而递减,∴{T m }为递增数列,得4≤T m <8.又S n =n 9-n2=-12(n 2-9n )=-12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫n -922-814,故(S n )max =S 4=S 5=10,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *总有S n <T m +λ,则10<4+λ,得λ>6. 即实数λ的取值范围为(6,+∞).。
2019版高考数学(文)一轮狂刷练:第5章数列5-3a含解析
1 1 1 1 40 所以数列 an 的前 4 项和为 1+ + + = . 3 9 27 27 8.(2018·衡水模拟)已知 Sn 是等比数列{an}的前 n 项和,a1= Tn=a1a2a3·…·an,则使 Tn 取最小值时 n 的值为( A.3 B.4 C.5 D.6 答案 C 解析 91-q3 1-q6 设等比数列{an}的公比为 q,由 9S3=S6 知,q≠1,故 = , 1-q 1-q ) 1 ,9S3=S6,设 20
=-11,Sm+1=21,则 m=( A.3 B.4 C.5 D.6 答案 C
)
am 1 Sm-Sm-1=am=-16, Sm+1-Sm=am+1=32, 解析 由已知得, 故公比 q= + = am -2.又 Sm= a1-amq - - =-11,故 a1=-1.又 am=a1·qm 1=-16,故(-1)×(-2)m 1= 1-q
=p,ab=q. ∵p>0,q>0,∴a>0,b>0. 又 a,b,-2 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列, ∴ 2b=a-2, ab=4 a=4, b=1, ①或 2a=b-2, ab=4, a=1, b=4. ②
解①得
解②得
∴p=a+b=5,q=1×4=4. ∴p+q=9.故选 D. 10.(2017·广东清远一中一模)已知正项等比数列{an}满足:a3=a2+2a1,若存 1 4 在两项 am,an,使得 aman=4a1,则 + 的最小值为( m n 3 5 25 A. B. C. D.不存在 2 3 6 答案 A 解析 ∵正项等比数列{an}满足:a3=a2+2a1, ∴a1q2=a1q+2a1, 即 q2=q+2,解得 q=-1(舍)或 q=2, ∵存在两项 am,an,使得 aman=4a1, ∴aman=16a2 1, ∴(a1·2m 1)·(a1·2n 1)=16a2 1,
2019年高考数学一轮总复习第五章数列5.4数列求和课时跟踪检测理201805194269
5.4 数列求和[课 时 跟 踪 检 测][基 础 达 标]1.已知数列{a n }是等差数列,a 1=tan225°,a 5=13a 1,设S n 为数列{(-1)na n }的前n 项和,则S 2 014=( )A .2 015B .-2 015C .3 021D .-3 022解析:由题知a 1=tan(180°+45°)=1,∴a 5=13 ∴d =a 5-a 15-1=124=3. ∴a n =1+3(n -1)=3n -2. 设b n =(-1)na n =(-1)n(3n -2),∴S 2 014=(-1+4)+(-7+10)+…+(-6 037+6 040)=3×1 007=3 021.故选C. 答案:C2.设{a n }是公差不为零的等差数列,a 2=2,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则数列{a n }的前n 项和S n =( )A.n 24+7n 4 B .n 22+3n 2C.n 24+3n4D .n 22+n2解析:设等差数列{a n }的公差为d ,则 由a 23=a 1a 9得(a 2+d )2=(a 2-d )(a 2+7d ), 代入a 2=2,解得d =1或d =0(舍). ∴a n =2+(n -2)×1=n , ∴S n =a 1+a n n2=1+n n 2=n 22+n 2.故选D. 答案:D3.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 2a 3=2a 1,且a 4与2a 7的等差中项为54,则S 5=( )A .29B .31C .33D .36解析:设等比数列{a n }的公比为q 则a 21q 3=2a 1,①a 1q 3+2a 1q 6=52,②解得a 1=16,q =12,∴S 5=a 11-q 51-q=31,故选B.答案:B4.已知等比数列{a n }的各项均为正数,a 1=1,公比为q ;等差数列{b n }中,b 1=3,且{b n }的前n 项和为S n ,a 3+S 3=27,q =S 2a 2.(1)求{a n }与{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }满足c n =32S n ,求{c n }的前n 项和T n .解:(1)设数列{b n }的公差为d , ∵a 3+S 3=27,q =S 2a 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧q 2+3d =18,6+d =q 2.求得q =3,d =3,∴a n =3n -1,b n =3n .(2)由题意得S n =n 3+3n2,c n =32S n =32×23×1n n +1=1n -1n +1. ∴T n =1-12+12-13+13-14+…+1n -1n +1=1-1n +1=nn +1.5.(2017届广州综合测试)已知数列{a n }是等比数列,a 2=4,a 3+2是a 2和a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2log 2a n -1,求数列{a n b n }的前n 项和T n . 解:(1)设数列{a n }的公比为q , 因为a 2=4,所以a 3=4q ,a 4=4q 2. 因为a 3+2是a 2和a 4的等差中项, 所以2(a 3+2)=a 2+a 4, 化简得q 2-2q =0. 因为公比q ≠0,所以q =2. 所以a n =a 2qn -2=4×2n -2=2n (n ∈N *).(2)因为a n =2n,所以b n =2log 2a n -1=2n -1, 所以a n b n =(2n -1)2n,则T n =1×2+3×22+5×23+…+(2n -3)2n -1+(2n -1)2n,①2T n =1×22+3×23+5×24+…+(2n -3)2n+(2n -1)·2n +1.②由①-②得,-T n =2+2×22+2×23+…+2×2n -(2n -1)2n +1=2+2×41-2n -11-2-(2n -1)2n +1=-6-(2n -3)2n +1,所以T n =6+(2n -3)2n +1.6.S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a n >0,a 2n +2a n =4S n +3. (1)求{a n }的通项公式; (2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和.解:(1)由a 2n +2a n =4S n +3,① 可知a 2n +1+2a n +1=4S n +1+3.②②-①,得a 2n +1-a 2n +2(a n +1-a n )=4a n +1, 即2(a n +1+a n )=a 2n +1-a 2n =(a n +1+a n )(a n +1-a n ). 由a n >0,得a n +1-a n =2.又a 21+2a 1=4a 1+3,解得a 1=-1(舍去)或a 1=3. 所以{a n }是首项为3,公差为2的等差数列, 通项公式为a n =2n +1. (2)由a n =2n +1可知b n =1a n a n +1=12n +12n +3=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3.设数列{b n }的前n 项和为T n ,则T n =b 1+b 2+…+b n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+⎝ ⎛⎭⎪⎫15-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3=n32n +3.7.已知数列{a n }与{b n }满足a n +1-a n =2(b n +1-b n )(n ∈N *). (1)若a 1=1,b n =3n +5,求数列{a n }的通项公式;(2)若a 1=6,b n =2n(n ∈N *)且λa n >2n +n +2λ对一切n ∈N *恒成立, 求实数λ的取值范围.解:(1)因为a n +1-a n =2(b n +1-b n ),b n =3n +5, 所以a n +1-a n =2(b n +1-b n )=2(3n +8-3n -5)=6,所以{a n }是等差数列,首项为1,公差为6, 即a n =6n -5. (2)因为b n =2n, 所以a n +1-a n =2(2n +1-2n )=2n +1,当n ≥2时,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2n +2n -1+…+22+6=2n +1+2,当n =1时,a 1=6,符合上式, 所以a n =2n +1+2,由λa n >2n+n +2λ得λ>2n+n 2n +1=12+n 2n +1,令f (n )=12+n 2n +1,因为f (n +1)-f (n )=n +12n +2-n 2n +1=1-n2n +2≤0, 所以12+n2n +1在n ≥1时单调递减,所以当n =1,2时,2n+n 2n +1取最大值34,故λ的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫34,+∞. [能 力 提 升]1.已知数列{a n }的首项为a 1=1,前n 项和为S n ,且数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为2的等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)na n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)由已知得S n n=1+(n -1)×2=2n -1, 所以S n =2n 2-n , 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-n -[2(n -1)2-(n -1)]=4n -3. a 1=1=4×1-3,所以a n =4n -3,n ∈N *.(2)由(1)可得b n =(-1)na n =(-1)n(4n -3). 当n 为偶数时,T n =(-1+5)+(-9+13)+…+[-(4n -7)+(4n -3)]=4×n2=2n ,当n 为奇数时,n +1为偶数,T n =T n +1-b n +1=2(n +1)-(4n +1)=-2n +1,综上,T n =⎩⎪⎨⎪⎧2n ,n =2k ,k ∈N *,-2n +1,n =2k -1,k ∈N *.2.在数列{a n }中,已知a n >1,a 1=1+3,且a n +1-a n =2a n +1+a n -2,记b n =(a n -1)2,n ∈N *.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)设数列{b n }的前n 项和为S n ,证明:13≤1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n <34.解:(1)因为a n +1-a n =2a n +1+a n -2,所以a 2n +1-a 2n -2a n +1+2a n =2, 即(a n +1-1)2-(a n -1)2=2. 又b n =(a n -1)2,n ∈N *,所以b n +1-b n =2,数列{b n }是以b 1=(1+3-1)2=3为首项,2为公差的等差数列, 故b n =2n +1,n ∈N *. (2)证明:由(1)得S n =n 3+2n +12=n (n +2),所以1S n =1nn +2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2,n ∈N *, 所以1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫32-1n +1-1n +2=34-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2<34.记T n =1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n,因为1S n>0,n ∈N *,所以T n 单调递增.故T n ≥T 1=1S 1=13.综上13≤1S 1+1S 2+…+1S n <34.3.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 2n +a n =2S n .(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:S n2<S 1+S 2+…+S n <S n +1-12.解:(1)因为当n ∈N *时,a 2n +a n =2S n , 故当n >1时,a 2n -1+a n -1=2S n -1,两式相减得,a 2n -a 2n -1+a n -a n -1=2S n -2S n -1=2a n , 即(a n +a n -1)(a n -a n -1)=a n +a n -1. 因为a n >0, 所以a n +a n -1>0,所以当n >1时,a n -a n -1=1.又当n =1时,a 21+a 1=2S 1=2a 1,得a 1=1, 所以数列{a n }是以1为首项,1为公差的等差数列, 所以a n =n .(2)证明:由(1)及等差数列的前n 项和公式知S n =n n +12,所以S n =n n +12>n 22=n2,所以S 1+S 2+…+S n >12+22+…+n2=1+2+…+n 2=S n2. 又S n =n n +12< n +122=n +12,所以S 1+S 2+…+S n <22+32+…+n +12=1+2+…+n +12-12=S n +1-12,所以S n2<S 1+S 2+…+S n <S n +1-12.附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
2019年高三一轮测试(文)3数列(通用版)
2019年高三一轮测试(文)数 列—————————————————————————————————————【说明】 本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入答题格内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答,共150分,考试时间120分钟.题目要求的)1.设数列{a n }的通项公式a n =f (n )是一个函数,则它的定义域是( )A .非负整数B .N *的子集 C .N * D .N *或{1,2,3,…,n }2.在数列{a n }中,a 1=3,且对于任意大于1的正整数n ,点(a n ,a n -1)在直线x -y -6=0上,则a 3-a 5+a 7的值为( )A .27B .6C .81D .93.设S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 2a 1等于( )A .1B .2C .3D .44.记数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n (n -1),则该数列是( )A .公比为2的等比数列B .公比为12的等比数列C .公差为2的等差数列D .公差为4的等差数列5.据科学计算,运载“神七”的“长征”二号系列火箭在点火后第一秒钟通过的路程为2 km ,以后每秒钟通过的路程增加2 km ,在到达离地面240 km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程需要的时间是( )A .10秒钟B .13秒钟C .15秒钟D .20秒钟6.数列{a n }的前n 项和S n =3n-c ,则“c =1”是“数列{a n }为等比数列”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件7.设等差数列{a n }的公差d 不为0,a 1=9d .若a k 是a 1与a 2k 的等比中项,则k =( )A .2B .4C .6D .88.在数列{a n }中,a 1=-2,a n +1=1+a n1-a n,则a 2 010=( )A .-2B .-13C .-12D .39.在函数y =f (x )的图象上有点列{x n ,y n },若数列{x n }是等差数列,数列{y n }是等比数列,则函数y =f (x )的解析式可能为( )A .f (x )=2x +1B .f (x )=4x 2C .f (x )=log 3xD .f (x )=⎝⎛⎭⎫34x10.若数列{a n }的通项公式为a n =1+22n -7(n ∈N *),{a n }的最大项为第x 项,最小项为第y 项,则x+y 的值为( )A .5B .6C .7D .811.在等差数列{a n }中,a 11a 10<-1,若它的前n 项和S n 有最大值,则下列各数中是S n 的最小正数的是( )A .S 17B .S 18C .S 19D .S 2012.已知等比数列{a n }的各项均为不等于1的正数,数列{b n }满足b n =lg a n ,b 3=18,b 6=12,则数列{b n }前n 项和的最大值等于( )A .126B .130C .132D .13413.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=1,S 6=4S 3,则a 4=________. 14.设数列{a n }的通项为a n =2n -7(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________.15.若数列{a n }满足1a n +1-1a n=d (n ∈N *,d 为常数),则称数列{a n }为“调和数列”.已知数列{1x n }为“调和数列”,且x 1+x 2+…+x 20=200,则x 3x 18的最大值是________.16.已知S n 是公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和,且S 6>S 7>S 5,则下列四个命题:①d <0;②S 11>0;③S 12<0;④S 13>0中真命题的序号为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知等差数列{a n }中,a 2=9,a 5=21. (1)求{a n }的通项公式;(2)令b n =2a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .18.(本小题满分12分)已知数列{a n },a n ∈N *,前n 项和S n =18(a a +2)2.(1)求证:{a n }是等差数列;(2)若b n =12a n -30,求数列{b n }的前n 项和的最小值.19.(本小题满分12分)某市2008年11月份曾发生流感,据统计,11月1日该市流感病毒新感染者有20人,此后,每天的新感染者平均比前一天的新感染者增加50人,由于该市医疗部门采取措施,使该种病毒的传播得到控制,从某天起,每天的新感染者平均比前一天的新感染者减少30人,到11月30日为止,该市在这30日内该病毒新感染者共有8 670人,问11月几日,该市新感染此病毒的人数最多?并求这一天的新感染人数.20.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中,已知三个点列{A n }、{B n }、{C n },其中A n (n ,a n )、B n (n ,b n )、C n (n -1,0)满足:向量A n A n +1与共线,且点列{B n }在方向向量为(1,6)的直线上,a 1=a ,b 1=-a .(1)试用a 与n 表示a n (n ≥2);(2)若a 6与a 7两项中至少有一项是a n 的最小值,试求a 的取值范围. 21.(本小题满分12分)已知数列{a n },a 1=1,a n =λa n -1+λ-2(n ≥2).(1)当λ为何值时,数列{a n }可以构成公差不为零的等差数列?并求其通项公式;(2)若λ=3,令b n =a n +12,求数列{b n }的前n 项和S n .22.(本小题满分12分)已知单调递增的等比数列{a n }满足:a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n log 12a n ,S n =b 1+b 2+b 3+…+b n ,对任意正整数n ,S n +(n +m )a n +1<0恒成立,试求m 的取值范围.答案: 一、选择题 1.D2.A 由题意得a n -a n -1-6=0,即a n -a n -1=6,得数列{a n }是等差数列,且首项a 1=3,公差d =6,而a 3-a 5+a 7=a 7-2d =a 5=a 1+4d =3+4×6=27.3.C 由S 1,S 2,S 4成等比数列, ∴(2a 1+d )2=a 1(4a 1+6d ). ∵d ≠0,∴d =2a 1. ∴a 2a 1=a 1+d a 1=3a 1a 1=3. 4.D 由条件可得n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n (n -1)-2(n -1)(n -2)=4(n -1), 当n =1时,a 1=S 1=0, 代入适合,故a n =4(n -1),故数列{a n }表示公差为4的等差数列.5.C 设每一秒钟通过的路程依次为a 1,a 2,a 3,…,a n ,则数列{a n }是首项a 1=2,公差d =2的等差数列,由求和公式有na 1+n (n -1)d2=240,即2n +n (n -1)=240, 解得n =15,故选C.6.C 数列{a n }的前n 项和S n =3n -c ,且c =1,则a n =2×3n -1(n ≥1),从而可知c =1是数列{a n }为等比数列的充要条件,故选C 项.7.B 因为a k 是a 1与a 2k 的等比中项,则a 2k =a 1a 2k ,[9d +(k -1)d ]2=9d ·[9d +(2k -1)d ], 又d ≠0,则k 2-2k -8=0,k =4或k =-2(舍去). 8.B 由条件可得:a 1=-2,a 2=-13,a 3=12,a 4=3,a 5=-2,…,即{a n }是以4为周期的周期数列,所以a 2 010=a 2=-13,故选B.9.D 结合选项,对于函数f (x )=⎝⎛⎭⎫34x 上的点列{x n ,y n },有y n =⎝⎛⎭⎫34x n .由于{x n }是等差数列,所以x n +1-x n =d ,因此y n +1y n=⎝⎛⎭⎫34x n +1⎝⎛⎭⎫34x n =⎝⎛⎭⎫34xn +1-x n=⎝⎛⎭⎫34d ,这是一个与n 无关的常数,故{y n }是等比数列. 10.C 由函数f (n )=1+22n -7(n ∈N *)的单调性知,a 1>a 2>a 3,且a 4>a 5>a 6>…>0,又a 1=35,a 2=13,a 3=-1,a 4=3,故a 3为最小项,a 4为最大项,x +y 的值为7. 11.C ∵等差数列{a n }的前n 项和S n 有最大值,∴a 1>0,且d <0,由a 11a 10<-1得a 10>0,a 11<-a 10,即a 10+a 11<0,∴S 20=10(a 1+a 20)<0, S 19=19a 10>0,又由题意知当n ≥11时, a n <0,∴n ≥11时,S n 递减,故S 19是最小的正数. 12.C 由题意可知, lg a 3=b 3,lg a 6=b 6.又∵b 3=18,b 6=12,则a 1q 2=1018,a 1q 5=1012,∴q 3=10-6.即q =10-2,∴a 1=1022. 又∵{a n }为正项等比数列, ∴{b n }为等差数列, 且d =-2,b 1=22.故b n =22+(n -1)×(-2)=-2n +24.∴S n =22n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+23n =-⎝⎛⎭⎫n -2322+5294.又∵n ∈N *,故n =11或12时,(S n )max =132. 二、填空题 13.【解析】 设等比数列的公比为q ,则由S 6=4S 3知q ≠1,∴S 6=1-q 61-q =4(1-q 3)1-q .∴q 3=3.∴a 1q 3=3. 【答案】 3 14.【解析】 |a 1|+|a 2|+…+|a 15|=5+3+1+1+3+5+…+23=153. 【答案】 15315.【解析】 因为数列{1x n}为“调和数列”,所以x n +1-x n =d (n ∈N *,d 为常数),即数列{x n }为等差数列,由x 1+x 2+…+x 20=200得20(x 1+x 20)2=20(x 3+x 18)2=200,即x 3+x 18=20,易知x 3、x 18都为正数时,x 3x 18取得最大值,所以x 3x 18≤(x 3+x 182)2=100,即x 3x 18的最大值为100.【答案】 100 16.【解析】 解答本题要灵活应用等差数列性质.由已知条件⎩⎪⎨⎪⎧S 6>S 7⇒S 6>S 6+a 7⇒a 7<0S 7>S 5⇒S 5+a 6+a 7>S 5⇒a 6+a 7>0,S 6>S 5⇒S 5+a 6>S 5⇒a 6>0即a 6>0,a 7<0,a 6+a 7>0, 因此d <0,①正确; S 11=11a 6>0②正确;S 12=12(a 1+a 12)2=12(a 6+a 7)2>0,故③错误;S 13=12(a 1+a 13)2=12a 7<0,故④错误,故真命题的序号是①②. 【答案】 ①② 三、解答题 17.【解析】 (1)设数列{a n }的公差为d ,由题意得 ⎩⎪⎨⎪⎧a +d =9a 1+4d =21, 解得a 1=5,d =4,∴{a n }的通项公式为a n =4n +1. (2)由a n =4n +1得b n =24n +1,∴{b n }是首项为b 1=25,公比q =24的等比数列.∴S n =25(24n -1)24-1=32×(24n -1)15.18.【解析】 (1)证明:∵a n +1 =S n +1-S n =18(a n +1+2)2-18(a n +2)2, ∴8a n +1=(a n +1+2)2-(a n +2)2,∴(a n +1-2)2-(a n +2)2=0,(a n +1+a n )(a n +1-a n -4)=0. ∵a n ∈N *,∴a n +1+a n ≠0, ∴a n +1-a n -4=0.即a n +1-a n =4,∴数列{a n }是等差数列.(2)由(1)知a 1=S 1=18(a 1+2),解得a 1=2.∴a n =4n -2,b n =12a n -30=2n -31,由⎩⎪⎨⎪⎧2n -31≤02(n +1)-31≥0得 292≤n <312.∵n ∈N *,∴n =15, ∴{a n }前15项为负值,以后各项均 为正值. ∴S 5最小.又b 1=-29,∴S 15=15(-29+2×15-31)2=-22519.【解析】 设第n 天新感染人数最多,则从第n +1天起该市医疗部门采取措施,于是,前n 天流感病毒新感染者的人数,构成一个首项为20,公差为50的等差数列,其前n 项和S n =20n +n (n -1)2×50=25n 2-5n (1≤n <30,n ∈N ),而后30-n 天的流感病毒新感染者的人数,构成一个首项为20+(n -1)×50-30=50n -60,公差为-30,项数为30-n 的等差数列,其前30-n 项的和T 30-n =(30-n )(50n -60)+(30-n )(29-n )2×(-30)=-65n 2+2 445n -14 850,依题设构建方程有,S n +T 30-n =8 670,∴25n 2-5n+(-65n 2+2 445n -14 850)=8 670,化简得n 2-61n +588=0,∴n =12或n =49(舍去),第12天的新感染人数为20+(12-1)·50=570人.故11月12日,该市新感染此病毒的人数最多,新感染人数为570人.20.【解析】 (1)A n A n +1 =(1,a n +1-a n ), =(-1,-b n ).因为向量A n A n +1与向量共线, 则a n +1-a n -b n =1-1,即a n +1-a n =b n .又{B n }在方向向量为(1,6)的直线上, 有b n +1-b n n +1-n=6, 即b n +1-b n =6.所以b n =-a +6(n -1),a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =a 1+b 1+b 2+…+b n -1=a +3(n -1)(n -2)-a (n -1) =3n 2-(9+a )n +6+2a (n ≥2).(2)二次函数f (x )=3x 2-(9+a )x +6+2a 的图象是开口向上,对称轴为x =a +96拋物线.又∵在a 6与a 7两项中至少有一项是a n 的最小值,故对称轴x =a +96在⎝⎛⎭⎫112,152内,即112<a +96<152, ∴24<a <36. 21.【解析】 (1)a 2=λa 1+λ-2=2λ-2, a 3=λa 2+λ-2=2λ2-2λ+λ-2=2λ2-λ-2, ∵a 1+a 3=2a 2,∴1+2λ2-λ-2=2(2λ-2), 得2λ2-5λ+3=0,解得λ=1或λ=32.当λ=32时,a 2=2×32-2=1,a 1=a 2,故λ=32不合题意舍去;当λ=1时,代入a n =λa n -1+λ-2可得a n -a n -1=-1, ∴数列{a n }构成首项为a 1=1,公差为-1的等差数列, ∴a n =-n +2.(2)由λ=3可得,a n =3a n -1+3-2,即a n =3a n -1+1.∴a n +12=3a n -1+32,∴a n +12=3⎝⎛⎭⎫a n -1+12,即b n =3b n -1(n ≥2),又b 1=a 1+12=32,∴数列{b n }构成首项为b 1=32,公比为3的等比数列,∴b n =32×3n -1=3n2,∴S n =32(1-3n )1-3=34(3n -1). 22.【解析】 (1)设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q . 依题意,有2(a 3+2)=a 2+a 4, 代入a 2+a 3+a 4=28, 得a 3=8.∴a 2+a 4=20.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1q +a 1q 3=20,a 3=a 1q 2=8, 解之得⎩⎨⎧q =2a 1=2,或⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=32.又{a n }单调递增,∴q =2,a 1=2,∴a n =2n ,(2)b n =2n ·log 122n =-n ·2n ,∴-S n =1×2+2×22+3×23+…+n ×2n ①-2S n =1×22+2×23+…+(n -1)2n +n ·2n +1②①-②得,S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1 =2(1-2n )1-2-n ·2n +1=2n +1-2-n ·2n +1由S n +(n +m )a n +1<0,即2n +1-2-n ·2n +1+n ·2n +1+m ·2n +1<0对任意正整数n 恒成立,∴m ·2n +1<2-2n +1. 对任意正整数n ,m <12n -1恒成立.∵12n -1>-1,∴m ≤-1. 即m 的取值范围是(-∞,-1].。
2019届高考数学一轮总复习 5.3等比数列练习.doc
2019届高考数学一轮总复习 5.3等比数列练习一、选择题1.(2014·北京卷)设{a n }是公比为q 的等比数列,则“q >1”是“{a n }为递增数列”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析 等比数列{a n }为递增数列的充要条件为⎩⎪⎨⎪⎧a 1>0,q >1或⎩⎪⎨⎪⎧a 1<0,0<q <1.故“q >1”是“{a n }为递增数列”的既不充分也不必要条件.故选D.答案 D2.各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( ) A .33 B .72 C .84D .189解析 ∵a 1+a 2+a 3=21,∴a 1+a 1·q +a 1·q 2=21,3+3×q +3×q 2=21, 即1+q +q 2=7,解得q =2或q =-3.∵a n >0,∴q =2,a 3+a 4+a 5=21×q 2=21×4=84. 答案 C3.已知等比数列{a n }满足a n >0(n ∈N *),且a 5a 2n -5=22n(n ≥3),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 3+log 2a 5+…+log 2a 2n -1等于( )A .(n +1)2B .n 2C .n (2n -1)D .(n -1)2解析 由等比数列的性质可知a 5a 2n -5=a 2n , 又a 5a 2n -5=22n,所以a n =2n. 又log 2a 2n -1=log 222n -1=2n -1,所以log 2a 1+log 2a 3+log 2a 5+…+log 2a 2n -1=1+3+5+…+(2n -1)=[1+n -n2=n 2.答案 B4.已知等比数列{a n }的前n 项积记为Πn ,若a 3a 4a 8=8,则Π9=( ) A .512 B .256 C .81D .16解析 由题意可知a 3a 4a 7q =a 3a 7a 4q =a 3a 7a 5=a 25a 5=a 35=8.Π9=a 1a 2a 3…a 9=(a 1a 9)(a 2a 8)(a 3a 7)·(a 4a 6)a 5=a 95,所以Π9=83=512,故选A.答案 A5.(2014·大纲全国卷)设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A .31 B .32 C .63D .64解析 ∵S 2=3,S 4=15,∴由等比数列前n 项和的性质,得S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等比数列,∴(S 4-S 2)2=S 2(S 6-S 4),即(15-3)2=3(S 6-15),解得S 6=63,故选C. 答案 C6.(2015·浙江嘉兴月考)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列一定成立的是( )A .若a 3>0,则a 2 013<0B .若a 4>0,则a 2 014<0C .若a 3>0,则S 2 013>0D .若a 4>0,则S 2 014>0 解析 若a 3>0,则a 2 013=a 3q2 010>0;若a 4>0,则a 2 014=a 4q2 010>0,故A ,B 错;当a 3>0,则a 1=a 3q>0,因为1-q 与1-q 2 013同号,所以S 2 013=a 1-q 2 0131-q>0,C 正确.故选C.答案 C 二、填空题7.已知等比数列{a n }是递增数列,S n 是{a n }的前n 项和.若a 1,a 3是方程x 2-5x +4=0的两个根,则S 6=________.解析 a 1,a 3是方程x 2-5x +4=0的两个根且{a n }是递增数列,故a 3=4,a 1=1,故公比q =2,S 6=a 1-q 61-q=63.答案 638.(2014·广东卷)若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.解析 因为{a n }是等比数列,所以由已知可得a 10a 11=a 9a 12=a 1a 20=e 5, 于是ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln(a 1a 2a 3…a 20), 而a 1a 2a 3…a 20=(a 1a 20)10=(e 5)10=e 50, ∴ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=lne 50=50.答案 509.(2014·安徽卷)如图,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,过点A 作BC 的垂线,垂足为A 1;过点A 1作AC 的垂线,垂足为A 2;过点A 2作A 1C 的垂线,垂足为A 3;…,依此类推,设BA =a 1,AA 1=a 2,A 1A 2=a 3,…,A 5A 6=a 7,则a 7=________.解析 由题意知数列{a n }是以首项a 1=2,公比q =22的等比数列,∴a 7=a 1·q 6=2×⎝⎛⎭⎪⎫226=14. 答案 14三、解答题10.已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=a 4+6,且a 1,a 4,a 13成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +1,求数列{b n }的前n 项和. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0). 因为S 3=a 4+6,所以3a 1+3×2d2=a 1+3d +6. 所以a 1=3.因为a 1,a 4,a 13成等比数列,所以a 1(a 1+12d )=(a 1+3d )2,即3(3+12d )=(3+3d )2.解得d =2.所以a n =2n +1. (2)由题意b n =22n +1+1,设数列{b n }的前n 项和为T n ,c n =22n +1,c n +1c n =2n ++122n +1=4(n ∈N *),所以数列{c n }为以8为首项,4为公比的等比数列.所以T n =-4n1-4+n =22n +3-83+n . 11.已知在正项数列{a n }中,a 1=2,点A n (a n ,a n +1)在双曲线y 2-x 2=1上,数列{b n }中,点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,其中T n 是数列{b n }的前n 项和.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n }是等比数列;(3)若c n =a n ·b n ,求证:c n +1<c n .解 (1)由已知点A n 在y 2-x 2=1上知,a n +1-a n =1,∴数列{a n }是以2为首项,以1为公差的等差数列,∴a n =a 1+(n -1)d =2+n -1=n +1.(2)证明:∵点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,∴T n =-12b n +1.①∴T n -1=-12b n -1+1(n ≥2),②①②两式相减得b n =-12b n +12b n -1(n ≥2),∴32b n =12b n -1,∴b n =13b n -1. 由①,令n =1,得b 1=-12b 1+1,∴b 1=23,∴{b n }是以23为首项,以13为公比的等比数列.(3)证明:由(2)可知b n =23·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=23n .∴c n =a n ·b n =(n +1)·23n ,∴c n +1-c n =(n +2)·23n +1-(n +1)·23n=23n +1[(n +2)-3(n +1)]=23n +1(-2n -1)<0,∴c n +1<c n .培 优 演 练1.(2014·上海徐汇、金山、松江二模)函数y =1-x +2图象上存在不同的三点到原点的距离构成等比数列,则以下不可能成为公比的数是( )A.32B.12C.33D. 3解析 因为y =1-x +2⇔(x +2)2+y 2=1(y ≥0),故函数的图象是以(-2,0)为圆心,1为半径的半圆.由圆的几何性质可知圆上的点到原点的距离的最小值为1,最大值为3,故13≤q 2≤3,即33≤q ≤3,而12<33,选B.答案 B2.已知等比数列{a n }为递增数列,且a 25=a 10,2(a n +a n +2)=5a n +1,则数列{a n }的通项公式a n =________.解析 设数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,∵a 25=a 10,2(a n +a n +2)=5a n +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 21·q 8=a 1·q 9, ①+q 2=5q , ②由①得a 1=q ,由②知q =2或q =12,又数列{a n }为递增数列,∴a 1=q =2,从而a n =2n. 答案 2n3.在正项等比数列{a n }中,a 5=12,a 6+a 7=3.则满足a 1+a 2+…+a n >a 1a 2…a n 的最大正整数n 的值为________.解析 设正项等比数列{a n }的公比为q ,则由a 5=12,a 6+a 7=a 5(q +q 2)=3可得q =2,于是a n =2n -6,则a 1+a 2+…+a n =132-2n1-2=2n -5-132. ∵a 5=12,q =2,∴a 6=1,a 1a 11=a 2a 10=…=a 26=1.∴a 1a 2…a 11=1.当n 取12时,a 1+a 2+…+a 12=27-132>a 1a 2…a 11a 12=a 12=26成立;当n取13时,a 1+a 2+…+a 13=28-132<a 1a 2…a 11a 12a 13=a 12a 13=26·27=213.当n >13时,随着n 增大a 1+a 2+…+a n 将恒大于a 1a 2…a n .因此所求n 的最大值为12.答案 124.已知等比数列{a n }的所有项均为正数,首项a 1=1, 且a 4,3a 3,a 5成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{a n +1-λa n }的前n 项和为S n ,若S n =2n -1(n ∈N *),求实数λ的值. 解 (1)设数列{a n }的公比为q ,由条件可知q 3,3q 2,q 4成等差数列,∴6q 2=q 3+q 4,解得q =-3或q =2,∵q >0,∴q =2.∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -1(n ∈N *).(2)记b n =a n +1-λa n ,则b n =2n-λ·2n -1=(2-λ)·2n -1,若λ=2,则b n =0,S n =0,不符合条件;若λ≠2,则b n +1b n=2,数列{b n }为等比数列,首项为2-λ,公比为2,此时S n =-λ1-2(1-2n)=(2-λ)·(2n-1),∵S n =2n-1(n ∈N *),∴λ=1.。
2019版一轮文数人教A版练习:专题突破练三 数列综合 含解析 精品
专题突破练(三) 数列综合1.设数列{a n }的前n 项和S n =2n +1,数列{b n }满足b n =1(n +1)log 2a n+n . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{b n }的前n 项和T n .解析:(1)当n =1时,a 1=S 1=4.由S n =2n +1得S n -1=2n (n ≥2),∴a n =S n -S n -1=2n +1-2n =2n (n ≥2),∴a n =⎩⎨⎧ 4, n =12n , n ≥2.(2)当n =1时,b 1=12log 24+1=54,∴T 1=54. 当n ≥2时,b n =1(n +1)log 22n +n =1n (n +1)+n =1n -1n +1+n , T n =54+⎝ ⎛12-13+13-14+14-15⎭⎪⎫+…+1n -1n +1+(2+3+4+…+n ) =14+⎝⎛12-13+13-14+14-15 ⎭⎪⎫+…+1n -1n +1+(1+2+3+4+…+n ) =34-1n +1+n (n +1)2, 上式对于n =1也成立,∴T n =34-1n +1+n (n +1)2. 2.已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=3,a n +1=3a n -2a n -1(n ∈N *,n ≥2).(1)证明:数列{a n +1-a n }是等比数列,并求出{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足b n =2log 4(a n +1)2,证明:对一切正整数n ,有1b 21-1+1b 22-1+…+1b 2n -1<12. 证明:(1)由a n +1=3a n -2a n -1,可得a n +1-a n =2(a n -a n -1),(n ≥2) ∵a 2-a 1=2,∴{a n +1-a n }是首项为2,公比为2的等比数列,即a n +1-a n =2n . ∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2n -1+2n -2+…+2+1=1-2n1-2=2n -1. (2)由题意得b n =2log 4(2n )2=2n .∵1b 2n -1=14n 2-1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1. ∴1b 21-1+1b 22-1+…+1b 2n -1=12⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15 ⎦⎥⎤+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1<12. ∴对一切正整数n ,有1b 21-1+1b 22-1+…+1b 2n -1<12. 3.设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S n =a n +1-n ·2n +3-4,n ∈N *,且a 1,S 2,2a 3+4成等比数列.(1)求a 1,a 2,a 3的值;(2)设b n =a n 2n ,n ∈N *,求数列{b n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有3a 1+4a 2+…+n +2a n<1. 解析:(1)由已知得⎩⎨⎧ a 1(2a 3+4)=(a 1+a 2)2,a 1=a 2-20,a 1+a 2=a 3-68.解得a 1=4,a 2=24,a 3=96. (2)因为S n =a n +1-n ·2n +3-4,n ∈N *,①所以S n -1=a n -(n -1)·2n +2-4,其中n ≥2.②①-②,并整理得a n +1=2a n +(n +1)·2n +2,n ≥2,即b n +1=b n +2(n +1),n ≥2.所以⎩⎨⎧ b 3=b 2+2×3,b 4=b 3+2×4,……b n =b n -1+2n ,累积相加,得b n =b 2+(n -2)(n +3).由(1)知a 2=24,所以b 2=6,所以n ≥2时,b n =n (n +1),又a 1=4,b 1=2也符合上式,所以数列{b n }的通项公式为b n =n (n +1),n ∈N *.(3)证明:对一切正整数n ,因为n +2a n =n +2n (n +1)·2n =1n ·2n -1-1(n +1)·2n, 所以3a 1+4a 2+…+n +2a n=31×2×21+42×3×22+…+n +2n (n +1)·2n=⎝ ⎛⎭⎪⎫11×20-12×21+⎝ ⎛⎭⎪⎫12×21-13×22 +…+⎣⎢⎡⎦⎥⎤1n ·2n -1-1(n +1)·2n =1-1(n +1)·2n<1. 4.已知数列{a n }满足2a 1+4a 2+…+2n a n =n (n +1)2.(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等比数列; (2)求数列{a n }的前n 项和T n .解析:(1)证明:当n =1时,由2a 1=1得,a 1=12,当n ≥2时,由2a 1+4a 2+…+2n a n =n (n +1)2得,2a 1+4a 2+…+2n -1a n -1=(n -1)n 2,于是2na n =n (n +1)2-(n -1)n 2=n , 整理得a n n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,又a 1=12符合上式, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等比数列. (2)由(1)得,a n =n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,T n =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫121+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫122+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫123+…+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,① 12T n =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫122+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫123+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫124+…+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1,② 所以12T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫121+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫123+⎝ ⎛⎭⎪⎫124+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1, 即T n =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫121+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫123+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12-n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =2-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =2-n +22n .。
2019版高考数学(文)高分计划一轮狂刷练及答案解析:第9章统计与统计案例 9-1a Word版
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.在“世界读书日”前夕,为了了解某地5000名居民某天的阅读时间,从中抽取了200名居民的阅读时间进行统计分析.在这个问题中,5000名居民的阅读时间的全体是( )A .总体B .个体C .样本的容量D .从总体中抽取的一个样本答案 A解析 5000名居民的阅读时间的全体是总体,每名居民的阅读时间是个体,200是样本容量,故选A.2.将参加英语口语测试的1000名学生编号为000,001,002,…,999,从中抽取一个容量为50的样本,按系统抽样的方法分为50组,若第一组编号为000,001,002,…,019,且第一组随机抽取的编号为015,则抽取的第35个编号为( )A .700B .669C .695D .676答案 C解析 由题意可知,第一组随机抽取的编号l =15,分段间隔k =N n =100050=20,故抽取的第35个编号为15+(35-1)×20=695.故选C.3.某月月底,某商场想通过抽取发票存根的方法估计该月的销售总额.先将该月的全部销售发票的存根进行了编号,1,2,3,…,然后拟采用系统抽样的方法获取一个样本.若从编号为1,2,3,…,10的前10张发票的存根中随机抽取1张,然后再按系统抽样的方法依编号顺序逐次产生第2张、第3张、第4张、……,则抽样中产生的第2张已编号的发票存根,其编号不可能是()A.13 B.17C.19 D.23答案 D解析因为第一组的编号为1,2,3,…,10,所以根据系统抽样的定义可知第二组的编号为11,12,13,…,20,故第2张已编号的发票存根的编号不可能为23.故选D.4.从某500件产品中随机抽取50件进行质检,利用随机数表法抽取样本时,先将这500件产品按001,002,003,…,500进行编号.如果从随机数表的第7行第4列的数2开始,从左往右读数,则依次抽取的第4个个体的编号是()附:随机数表第6行至第8行各数如下:A.217 B.245C.421 D.206答案 D解析产品的编号为3位号码,故每次读数取3位,第一个三位数为217,依次取出符合条件的号码为157,245,206,故第4个个体编号为206.故选D.5.采用系统抽样方法从960人中抽取32人做问卷调查,为此将他们随机编号为1,2,…,960,分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为9.抽到的32人中,编号落入区间[1,450]的人做问卷A,编号落入区间[451,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C.则抽到的人中,做问卷B的人数为()A.7 B.9C.10 D.15答案 C解析 由系统抽样的特点,知抽取号码的间隔为96032=30,抽取的号码依次为9,39,69,…,939.落入区间[451,750]的有459,489,…,729,这些数构成首项为459,公差为30的等差数列,设有n 项,显然有729=459+(n -1)×30,解得n =10.所以做问卷B 的有10人.故选C.6.(2018·朝阳质检)某工厂有甲、乙、丙、丁四类产品共3000件,且它们的数量成等比数列,现用分层抽样的方法从中抽取150件进行质量检测,其中从乙、丁两类产品中抽取的总数为100件,则甲类产品有( )A .100件B .200件C .300件D .400件 答案 B解析 设从甲、乙、丙、丁四类产品中分别抽取a 1,a 2,a 3,a 4件进行检测,由于四类产品的数量成等比数列且是分层抽样,所以a 1,a 2,a 3,a 4也成等比数列,设此等比数列的公比为q ,由⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 3=50,a 2+a 4=100,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q 2)=50,a 1q (1+q 2)=100, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=10,q =2.即从甲类产品中抽取10件,则甲类产品的数量为101503000=200(件),故选B.7.福利彩票“双色球”中红色球的号码由编号为01,02,…,33的33个个体组成,某彩民利用下面的随机数表选取6组数作为6个红色球的编号,选取方法是从随机数表第1行的第10列和第11列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第6个红色球的编号为( )A .23B .09C .02D .17答案 C 解析 从随机数表第1行的第10列和第11列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出的6个红色球的编号依次为21,32,09,16,17,02,故选出的第6个红色球的编号为02.故选C.8.(2018·包头检测)将参加夏令营的600名学生按001,002,…,600进行编号.采用系统抽样的方法抽取一个容量为50的样本,且随机抽得的号码为003.这600名学生分别住在三个营区,从001到300在第Ⅰ营区,从301到495在第Ⅱ营区,从496到600在第Ⅲ营区,三个营区被抽中的人数依次为 ( )A .26,16,8B .25,17,8C .25,16,9D .24,17,9答案 B解析 由题意及系统抽样的定义可知,将这600名学生按编号依次分成50组,每一组各有12名学生,第k (k ∈N *)组抽中的号码是3+12(k -1).令3+12(k -1)≤300,得k ≤1034,因此第Ⅰ营区被抽中的人数是25;令300<3+12(k -1)≤495,得1034<k ≤42,因此第Ⅱ营区被抽中的人数是42-25=17;第Ⅲ营区被抽中的人数为50-25-17=8.故选B.9.某单位有老年人28人、中年人54人、青年人81人,为了调查他们的身体状况,从中抽取一个容量为36的样本,则最适合抽取样本的方法是( )A .简单随机抽样B .系统抽样C .分层抽样D .先从老年人中剔除1人,再用分层抽样答案 D解析 因为总体由差异明显的三部分组成,所以考虑用分层抽样.因为总人数为28+54+81=163,样本容量为36,由于按36163抽样,无法得到整数解,因此考虑先剔除1人,将抽样比变为36162=29.若从老年人中随机地剔除1人,则老年人应抽取27×29=6(人),中年人应抽取54×29=12(人),青年人应抽取81×29=18(人),从而组成容量为36的样本.故选D.10.(2017·山西阳泉调研)学校高中部共有学生2000名,高中部各年级男、女生人数如表,已知在高中部学生中随机抽取1名学生,抽到高三年级女生的概率是0.18,现用分层抽样的方法在高中部抽取50名学生,则应在高二年级抽取的学生人数为( )A .14C .16D .17 答案 B解析 由已知高三女生数x =2000×0.18=360.故高三年级总共有360+340=700(人).而高一年级共有373+327=700(人).所以高二年级共有2000-700-700=600(人).设高二年级应抽取的学生数为n ,则由分层抽样的特点知,n 50=6002000,解得n =15.故选B.二、填空题11.(2017·郑州期末)已知某商场新进3000袋奶粉,为检查其三聚氰胺是否超标,现采用系统抽样的方法从中抽取150袋检查,若第一组抽出的号码是11,则第六十一组抽出的号码为________.答案 1211解析 由系统抽样,抽样间隔k =3000150=20,由题意知这些号码是以11为首项,20为公差的等差数列,则a 61=11+60×20=1211,故第61组抽取号码为1211.12.(2018·浙江五校模拟)某报社做了一次关于“什么是新时代的雷锋精神”的调查,在A ,B ,C ,D 四个单位回收的问卷数依次成等差数列,且共回收1000份,因报道需要,再从回收的问卷中按单位分层抽取容量为150的样本,若在B 单位抽30份,则在D 单位抽取的问卷是________份.答案 60解析 由题意依次设在A ,B ,C ,D 四个单位回收的问卷数分别为a 1,a 2,a 3,a 4,则30a 2=1501000,∴a 2=200.又a 1+a 2+a 3+a 4=1000,即3a 2+a 4=1000,∴a 4=400.设在D 单位抽取的问卷数为n ,∴n 400=1501000,解得n =60.13.某企业三个分厂生产同一种电子产品,三个分厂产量分布如图所示,现在用分层抽样方法从三个分厂生产的该产品中共抽取100件做使用寿命的测试,则第一分厂应抽取的件数为________;由所得样品的测试结果计算出一、二、三分厂取出的产品的使用寿命平均值分别为1020小时、980小时、1030小时,估计这个企业所生产的该产品的平均使用寿命为________小时.答案 50 1015解析 第一分厂应抽取的件数为100×50%=50;该产品的平均使用寿命为1020×0.5+980×0.2+1030×0.3=1015.14.(2017·临沂期末)某地区有居民100000户,其中普通家庭99000户,高收入家庭1000户.在普通家庭中以简单随机抽样的方式抽取990户,在高收入家庭中以简单随机抽样的方式抽取100户进行调查,发现共有120户家庭拥有3套或3套以上住房,其中普通家庭50户,高收入家庭70户.依据这些数据并结合所掌握的统计知识,你认为该地区拥有3套或3套以上住房的家庭所占比例的合理估计是________.答案 5.7%解析 99000户普通家庭中拥有3套或3套以上住房的约有99000×50990=5000(户),1000户高收入家庭中拥有3套或3套以上住房的约有70100×1000=700(户),故该地拥有3套或3套以上住房的家庭所占比例约为5000+700100000×100%=5.7%.三、解答题15.某单位有工程师6人,技术员12人,技工18人,要从这些人中抽取一个容量为n 的样本.如果采用系统抽样和分层抽样方法抽取,不用剔除个体;如果样本容量增加1个,则在采用系统抽样时,需要在总体中先剔除1个个体,求样本容量n .解 总体容量为6+12+18=36.当样本容量是n 时,由题意知,系统抽样的间隔为36n ,分层抽样的比例是n 36,抽取工程师人数为n 36×6=n 6(人),技术员人数为n 36×12=n 3(人),技工人数为n 36×18=n 2(人),所以n 应是6的倍数,36的约数,即n =6,12,18.当样本容量为(n +1)时,总体容量是35,系统抽样的间隔35n +1,因为35n +1必须是整数,所以n 只能取6,即样本容量n =6.16.某单位有2000名职工,老年、中年、青年分布在管理、技术开发、营销、生产各部门中,如下表所示:(1)(2)若要开一个25人的讨论单位发展与薪金调整方面的座谈会,则应怎样抽选出席人?(3)若要抽20人调查对广州亚运会举办情况的了解,则应怎样抽样?解 (1)按老年、中年、青年分层,用分层抽样法抽取,抽取比例为402000=150.故老年人、中年人、青年人各抽取4人、12人、24人.(2)按管理、技术开发、营销、生产分层,用分层抽样法抽取,抽取比例为252000=180,故管理、技术开发、营销、生产各部门抽取2人、4人、6人、13人.(3)用系统抽样,对全部2000人随机编号,号码从0001~2000,每100号分为一组,从第一组中用简单随机抽样抽取一个号码,然后将这个号码分别加100,200,…,1900,共20人组成一个样本.。
高考数学(理)高分计划一轮狂刷练:第5章 数列5-1aWord版含解析
[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(·海南三亚一模)在数列1,2,7,10,13,…中,219是这个数列的( )A .第16项B .第24项C .第26项D .第28项 答案 C解析 设题中数列为{a n },则a 1=1=1,a 2=2=4,a 3=7,a 4=10,a 5=13,…,所以a n =3n -2 令3n -2=219=76,解得n =26 故选C2.数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N *都有a 1·a 2·a 3·…·a n=n 2,则a 3+a 5= ( )A 6116B 259C 2516D 3115 答案 A解析 解法一:令n =2,3,4,5,分别求出a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116 故选A解法二:当n ≥2时,a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,a 1·a 2·a 3·…·a n -1=(n -1)2两式相除得a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n -12,∴a 3=94,a 5=2516, ∴a 3+a 5=6116 故选A3.(·安徽江南十校联考)在数列{a n }中,a n +1-a n =2,S n 为{a n }的前n 项和.若S 10=50,则数列{a n +a n +1}的前10项和为( )A .100B .110C .120D .130 答案 C解析 {a n +a n +1}的前10项和为a 1+a 2+a 2+a 3+…+a 10+a 11=2(a 1+a 2+…+a 10)+a 11-a 1=2S 10+10×2=120 故选C4.(·广东测试)设S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =32(a n -1)(n ∈N *),则a n =( )A .3(3n -2n )B .3n +2C .3nD .3·2n -1答案 C解析由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 1=S 1=32(a 1-1),a 1+a 2=32(a 2-1),解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,a 2=9,代入选项逐一检验,只有C 符合.故选C5.(·金版原创)对于数列{a n },“a n +1>|a n |(n =1,2,…)”是“{a n }为递增数列”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 当a n +1>|a n |(n =1,2,…)时,∵|a n |≥a n ,∴a n +1>a n ,∴{a n }为递增数列.当{a n }为递增数列时,若该数列为-2,0,1,则a 2>|a 1|不成立 ,即a n +1>|a n |(n =1,2,…)不一定成立.故综上知,“a n +1>|a n |(n =1,2,…)”是“{a n }为递增数列”的充分不必要条件.故选B6.(·广东三校期末)已知数列{a n }满足:a 1=17,对于任意的n ∈N *,a n +1=72a n (1-a n ),则a 1413-a 1314=( )A .-27B 27C .-37D 37 答案 D解析 a 1=17,a 2=72×17×67=37,a 3=72×37×47=67,a 4=72×67×17=37,…归纳可知当n 为大于1的奇数时,a n =67;当n 为正偶数时,a n =37 故a 1413-a 1314=37 故选D7.(·江西期末)定义np 1+p 2+…+p n为n 个正数p 1,p 2,…,p n 的“均倒数”,若已知数列{a n }的前n 项的“均倒数”为15n ,又b n =a n5 则b 10等于( )A .15B .17C .19D .21 答案 C解析 由n a 1+a 2+…+a n=15n 得S n =a 1+a 2+…+a n =5n 2,则S n -1=5(n -1)2(n ≥2),a n =S n -S n -1=10n -5(n ≥2),当n =1时,a 1=5也满足.故a n =10n -5,b n =2n -1,b 10=2×10-1=19 故选C8.(·西安模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )x +2,x ≤2,a 2x 2-9x +11,x >2(a >0且a ≠1),若数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),且{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B ⎣⎢⎡⎭⎪⎫83,3 C .(2,3) D .(1,3)答案 C解析 因为{a n }是递增数列,所以 ⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,(3-a )×2+2<a 2×32-9×3+11,解得2<a <3,所以实数a的取值范围是(2,3).故选C9.对于数列{x n },若对任意n ∈N *,都有x n +x n +22<x n +1成立,则称数列{x n }为“减差数列”.设b n =2t -tn -12n -1,若数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”,则实数t 的取值范围是( )A .(-1,+∞)B .(-∞,-1]C .(1,+∞)D .(-∞,1]答案 C解析 由数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”, 得b n +b n +22<b n +1(n ≥3),即t -tn -12n +t -t (n +2)-12n +2<2t -t (n +1)-12n , 即tn -12n +t (n +2)-12n +2>t (n +1)-12n 化简得t (n -2)>1当n ≥3时,若t (n -2)>1恒成立,则t >1n -2恒成立,又当n ≥3时,1n -2的最大值为1,则t 的取值范围是(1,+∞).故选C10.(·湖北八校模拟)已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a na n +2(n ∈N *).若b n +1=(n -2λ)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1(n ∈N *),b 1=-32λ,且数列{b n }是单调递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .λ<45B .λ<1C .λ<32D .λ<23 答案 A解析 ∵数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a na n +2(n ∈N *),∴a n >0,1a n +1=2a n+1,则1a n +1+1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是等比数列,且首项为1a 1+1=2,公比为2,∴1a n+1=2n∴b n +1=(n -2λ)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1=(n -2λ)·2n (n ∈N *),∴b n =(n -1-2λ)·2n -1(n ≥2), ∵数列{b n }是单调递增数列, ∴b n +1>b n ,∴(n -2λ)·2n >(n -1-2λ)·2n -1(n ≥2), 可得λ<n +12(n ≥2),∴λ<32, 又当n =1时,b 2>b 1, ∴(1-2λ)·2>-32λ,解得λ<45, 综上,λ的取值范围是λ<45 故选A 二、填空题11.(·厦门海沧实验中学联考)若数列{a n }满足a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2+3n +2,则数列{a n }的通项公式为________.答案a n =⎩⎨⎧6,n =1,n +2n,n ≥2,n ∈N *解析 a 1·a 2·a 3·…·a n =(n +1)(n +2), 当n =1时,a 1=6;当n ≥2时,⎩⎪⎨⎪⎧a 1·a 2·a 3·…·a n -1·a n =(n +1)(n +2),a 1·a 2·a 3·…·a n -1=n (n +1),故当n ≥2时,a n =n +2n ,所以a n =⎩⎨⎧6,n =1,n +2n,n ≥2,n ∈N *12.(·湖北襄阳优质高中联考)若a 1=1,对任意的n ∈N *,都有a n >0,且na 2n +1-(2n -1)a n +1a n -2a 2n =0 设M (x )表示整数x 的个位数字,则M (a )=________答案 6解析 由已知得(na n +1+a n )(a n +1-2a n )=0, ∵a n >0,∴a n +1-2a n =0,则a n +1a n=2,∵a 1=1,∴数列{a n }是以1为首项,2为公比的等比数列, ∴a n =1×2n -1=2n -1∴a 2=2,a 3=4,a 4=8,a 5=16,a 6=32,a 7=64,a 8=128,…,∴n ≥2时,M (a n )依次构成以4为周期的数列.∴M (a )=M (a 5)=6,故答案为613.(·吉林模拟)若数列{a n }满足a 1=12,a n =1-1a n -1(n ≥2且n ∈N *),则a 等于________.答案 2解析 ∵a 1=12,a n =1-1a n -1(n ≥2且n ∈N *),∴a 2=1-1a 1=1-112=-1,∴a 3=1-1a 2=1-1-1=2,∴a 4=1-1a 3=1-12=12,…,依此类推,可得a n +3=a n ,∴a =a 671×3+3=a 3=214.(·河南测试)已知各项均为正数的数列{a n }满足a n +1=a n 2+14,a 1=72,S n 为数列{a n }的前n 项和,若对于任意的n ∈N *,不等式12k12+n -2S n≥2n -3恒成立,则实数k 的取值范围为________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫38,+∞解析 由a n +1=12a n +14,得a n +1-12=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -12,且a 1-12=3,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -12是以3为首项,12为公比的等比数列,则a n -12=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,所以a n =3×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12,所以S n =3×( 120+12+122+…+12n -1 )+n2=6⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +n 2,则12+n -2S n =122n 因为不等式12k12+n -2S n=k ·2n ≥2n -3,n ∈N *恒成立,所以k ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -32n max ,n ∈N *令2n -32n =b n ,则b n +1-b n =2n -12n +1-2n -32n =5-2n 2n +1,则b 1<b 2<b 3>b 4>…,所以(b n )max =b 3=38,故k ≥38三、解答题15.(·河南百校联盟模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且对任意正整数n 都有a n =34S n +2成立.记b n =log 2a n ,求数列{b n }的通项公式.解 在a n =34S n +2中,令n =1,得a 1=8因为对任意正整数n 都有a n =34S n +2成立,所以a n +1=34S n +1+2,两式相减得a n +1-a n =34a n +1,所以a n +1=4a n ,又a 1=8,所以{a n }是首项为8,公比为4的等比数列,所以a n =8×4n -1=22n +1,所以b n =log 222n +1=2n +116.(·四川高考)设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n=2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求使得|T n -1|<11000成立的n 的最小值.解 (1)由已知S n =2a n -a 1,有a n=S n-S n-1=2a n-2a n-1(n≥2),即a n=2a n-1(n≥2).从而a2=2a1,a3=2a2=4a1又因为a1,a2+1,a3成等差数列,即a1+a3=2(a2+1).所以a1+4a1=2(2a1+1),解得a1=2所以数列{a n}是首项为2,公比为2的等比数列.故a n=2n(2)由(1)得1a n=12n,所以T n=12+122+…+12n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎪⎫12n1-12=1-1 2n由|T n-1|<11000,得⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-12n-1<11000,即2n>1000因为29=512<1000<1024=210,所以n≥10于是,使|T n-1|<11000成立的n的最小值为10。
近年届高考数学一轮复习第五篇数列第3节等比数列训练理新人教版(2021年整理)
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第3节等比数列【选题明细表】知识点、方法题号等比数列的判定与证明2,15等比数列的基本运算1,8等比数列的性质3,5,7等差、等比数列的综合4,6,9,11,13,14等比数列与其他知识的综合10,12基础巩固(时间:30分钟)1.(2017·山西一模)设S n是等比数列{a n}的前n项和,a3=,S3=,则公比q等于( C )(A)(B)—(C)1或—(D)1或解析:因为a3=,S3=,所以两式相比,化简得2q2—q-1=0,解得q=1或-,故选C。
2.(2017·广西钦州二模)已知数列{a n}满足:=,且a2=2,则a4等于( D )(A)- (B)23 (C)12 (D)11解析:因为数列{a n}满足:=,所以a n+1+1=2(a n+1),即数列{a n+1}是等比数列,公比为2。
则a4+1=22(a2+1)=12,解得a4=11.故选D.3.(2017·郑州三模)已知等比数列{a n},且a6+a8=4,则a8(a4+2a6+a8)的值为( D )(A)2 (B)4 (C)8 (D)16解析:由题意知:a8(a4+2a6+a8)=a8a4+2a8a6+=+2a6a8+=(a6+a8)2,因为a6+a8=4,所以a8a4+2a8a6+=(a6+a8)2=16.故选D。
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[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·邢台摸底)已知数列{a n }为等比数列,a 5=1,a 9=81,则a 7=( )A .9或-9B .9C .27或-27D .27答案 B解析 依题意得a 27=a 5·a 9=81,又注意到a 7a5=q 2>0(其中q 为公比),因此a 5,a 7的符号相同,故a 7=9.故选B.2.(2018·安徽安庆模拟)数列{a n }满足:a n +1=λa n -1(n ∈N *,λ∈R 且λ≠0),若数列{a n -1}是等比数列,则λ的值等于( )A .1B .-1 C.12 D .2 答案 D解析 由a n +1=λa n -1,得a n +1-1=λa n -2=λ⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -2λ.由于数列{a n -1}是等比数列,所以2λ=1,得λ=2.故选D.3.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,请问第二天走了( )A .192里B .96里C .48里D .24里 答案 B解析 设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q =12,依题意有a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1261-12=378,解得a 1=192,则a 2=192×12=96,即第二天走了96里.故选B.4.(2018·浙江温州十校联考)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=5,S m =-11,S m +1=21,则m =( )A .3B .4C .5D .6 答案 C解析 由已知得,S m -S m -1=a m =-16,S m +1-S m =a m +1=32,故公比q =a m +1a m=-2.又S m =a 1-a m q 1-q =-11,故a 1=-1.又a m =a 1·q m-1=-16,故(-1)×(-2)m -1=-16,求得m =5.故选C.5.(2017·福建漳州八校联考)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=2,S 6=18,则S 10S 5等于( )A .-3B .5C .-31D .33 答案 D解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则由已知得q ≠1. ∵S 3=2,S 6=18, ∴1-q 31-q 6=218,得q 3=8, ∴q =2.∴S 10S 5=1-q 101-q 5=1+q 5=33.故选D. 6.(2017·安徽六校素质测试)在各项均为正数的等比数列{a n }中,a 2,a 4+2,a 5成等差数列,a 1=2,S n 是数列{a n }的前n 项的和,则S 10-S 4=( )A .1008B .2016C .2032D .4032 答案 B解析 由题意知2(a 4+2)=a 2+a 5,即2(2q 3+2)=2q +2q 4=q (2q 3+2),得q =2,所以a n =2n ,S 10=2(1-210)1-2=211-2=2046,S 4=2(1-24)1-2=25-2=30,所以S 10-S 4=2016.故选B.7.(2018·上海黄浦模拟)已知{a n }是首项为1的等比数列,若S n是数列{a n }的前n 项和,且28S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前4项和为( )A.158或4B.4027或4C.4027D.158 答案 C解析 设数列{a n }的公比为q .当q =1时,由a 1=1,得28S 3=28×3=84,S 6=6,两者不相等,因此不合题意.当q ≠1时,由28S 3=S 6及首项为1,得28(1-q 3)1-q =1-q 61-q ,解得q =3.所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -1.所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前4项和为1+13+19+127=4027. 8.(2018·衡水模拟)已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,a 1=120,9S 3=S 6,设T n =a 1a 2a 3·…·a n ,则使T n 取最小值时n 的值为( )A .3B .4C .5D .6 答案 C解析 设等比数列{a n }的公比为q ,由9S 3=S 6知,q ≠1,故9(1-q 3)1-q =1-q 61-q,解得q =2,又a 1=120, 所以a n =a 1qn -1=2n -120.因为T n =a 1a 2a 3·…·a n ,故当T n 取最小值时a n ≤1,且a n +1≥1,即⎩⎨⎧2n -120≤1,2n20≥1,得n =5.故选C.9.(2018·河南洛阳模拟)若a ,b 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同的零点,且a ,b ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p +q 的值等于( )A .6B .7C .8D .9 答案 D解析 ∵a ,b 是函数f (x )=x 2-px 十q (p >0,q >0)的两个不同的零点,∴a +b =p ,ab =q .∵p >0,q >0,∴a >0,b >0.又a ,b ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2b =a -2,ab =4①或⎩⎪⎨⎪⎧2a =b -2,ab =4,② 解①得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =1,解②得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =4.∴p =a +b =5,q =1×4=4. ∴p +q =9.故选D.10.(2017·广东清远一中一模)已知正项等比数列{a n }满足:a 3=a 2+2a 1,若存在两项a m ,a n ,使得a m a n =4a 1,则1m +4n 的最小值为( )A.32B.53C.256 D .不存在 答案 A解析 ∵正项等比数列{a n }满足:a 3=a 2+2a 1, ∴a 1q 2=a 1q +2a 1,即q 2=q +2,解得q =-1(舍)或q =2,∵存在两项a m ,a n ,使得a m a n =4a 1, ∴a m a n =16a 21,∴(a 1·2m -1)·(a 1·2n -1)=16a 21, ∴a 21·2m +n -2=16a 21,∴m +n =6,∴1m +4n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +4n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤16(m +n ) =16⎝ ⎛⎭⎪⎫5+n m +4m n ≥16⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2n m ·4m n =32(当且仅当n =2m 时取等), ∴1m +4n 的最小值是32.故选A. 二、填空题11.(2014·天津高考)设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.答案 -12解析 S 1=a 1,S 2=2a 1-1,S 4=4a 1-6.故(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),解得a 1=-12.12.(2014·广东高考)若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.答案 50解析 因为等比数列{a n }中,a 10·a 11=a 9·a 12,所以由a 10a 11+a 9a 12=2e 5,可解得a 10·a 11=e 5.所以ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln (a 1·a 2·…·a 20) =ln (a 10·a 11)10=10ln (a 10·a 11)=10ln e 5=50.13.(2017·广东潮州二模)已知S n 为数列{a n }的前n 项和,a n =2×3n -1(n ∈N *),若b n =a n +1S n S n +1,则b 1+b 2+…+b n =________.答案 12-13n +1-1解析 由a n =2×3n -1可知数列{a n }是以2为首项,3为公比的等比数列,所以S n =2(1-3n )1-3=3n -1,则b n =a n +1S n S n +1=S n +1-S n S n S n +1=1S n-1S n +1,则b 1+b 2+…+b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1S 1-1S 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1S 2-1S 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1S n -1S n +1=1S 1-1S n +1=12-13n +1-1. 14.一正数等比数列前11项的几何平均数为32,从这11项中抽去一项后所余下的10项的几何平均数为32,那么抽去的这一项是第________项.答案 6解析 由于数列的前11项的几何平均数为32,所以该数列的前11项之积为3211=255.当抽去一项后所剩下的10项之积为3210=250, ∴抽去的一项为255÷250=25.又因a 1·a 11=a 2·a 10=a 3·a 9=a 4·a 8=a 5·a 7=a 26, ∴a 1·a 2·…·a 11=a 116.故有a 116=255,即a 6=25.∴抽出的应是第6项. 三、解答题15.(2017·海淀区模拟)已知{a n }是等差数列,满足a 1=2,a 4=14,数列{b n }满足b 1=1,b 4=6,且{a n -b n }是等比数列.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)若∀n ∈N *,都有b n ≤b k 成立,求正整数k 的值. 解 (1)设{a n }的公差为d ,则d =a 4-a 13=4, ∴a n =2+(n -1)×4=4n -2,故{a n }的通项公式为a n =4n -2(n ∈N *). 设c n =a n -b n ,则{c n }为等比数列.c 1=a 1-b 1=2-1=1,c 4=a 4-b 4=14-6=8,设{c n }的公比为q ,则q 3=c 4c 1=8,故q =2.则c n =2n -1,即a n -b n =2n -1. ∴b n =4n -2-2n -1(n ∈N *).故{b n }的通项公式为b n =4n -2-2n -1(n ∈N *). (2)由题意,b k 应为数列{b n }的最大项.由b n +1-b n =4(n +1)-2-2n -4n +2+2n -1=4-2n -1(n ∈N *). 当n <3时,b n +1-b n >0,b n <b n +1,即b 1<b 2<b 3; 当n =3时,b n +1-b n =0,即b 3=b 4;当n >3时,b n +1-b n <0,b n >b n +1,即b 4>b 5>b 6>…. 综上所述,数列{b n }中的最大项为b 3和b 4. 故存在k =3或4,使∀n ∈N *,都有b n ≤b k 成立.16.(2015·广东高考)设数列{a n }的前n 项和为S n ,n ∈N *.已知a 1=1,a 2=32,a 3=54,且当n ≥2时,4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1.(1)求a 4的值;(2)证明:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 为等比数列;(3)求数列{a n }的通项公式. 解 (1)∵4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1, ∴n =2时,4S 4+5S 2=8S 3+S 1,∴4(a 1+a 2+a 3+a 4)+5(a 1+a 2)=8(a 1+a 2+a 3)+a 1,∴4×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32+54+a 4+5×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32=8×( 1+32+54 )+1,解得a 4=78. (2)证明:∵n ≥2时,4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1, ∴4(S n +2-S n +1)-2(S n +1-S n ) =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤(S n +1-S n )-12(S n -S n -1),∴(S n +2-S n +1)-12(S n +1-S n ) =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤(S n +1-S n )-12(S n -S n -1),∴a n +2-12a n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1-12a n .又a 3-12a 2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-12a 1, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是首项为1,公比为12的等比数列. (3)由(2)知⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是首项为1,公比为12的等比数列,∴a n +1-12a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,两边同乘以2n +1,得a n +1·2n +1-a n ·2n =4. 又a 2·22-a 1·21=4,∴{a n ·2n }是首项为2,公差为4的等差数列, ∴a n ·2n =2+4(n -1)=2(2n -1), ∴a n =2(2n -1)2n =2n -12n -1.。