高考数学压轴专题最新备战高考《数列》难题汇编及答案解析

数学高考《数列》试题含答案
一、选择题
1．等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，公比为q ，若639S S =，562S =，则1a =（ ） A
B ．2
C
D ．3
【答案】B 【解析】 【分析】
根据题意，分析可得等比数列{}n a 的公比1q ≠±，进而由等比数列的通项公式可得
(
)()6
3
11
11911a q a q q
q
--=⨯--，解可得2q =，又由(
)5
15
1
131621a q S
a
q
-=
==-，解可得
1a 的值，即可得答案．
【详解】
根据题意，等比数列{}n a 中，若639S S =，则1q ≠±， 若639S S =，则
(
)()6
3
11
11911a q a q q
q
--=⨯--，解可得3
8q
=，则2q =，
又由562S =，则有(
)5
151
131621a q S a
q
-===-，解可得12a =；
故选B ． 【点睛】
本题考查等比数列的前n 项和公式的应用，关键是掌握等比数列的前n 项和的性质．
2．设等比数列{}n a 的前n 项和记为n S ,若105:1:2S S =,则155:S S =( ) A ．
34
B ．
23
C ．
12
D ．
13
【答案】A 【解析】 【分析】
根据等比数列前n 项和的性质求解可得所求结果． 【详解】
∵数列{}n a 为等比数列，且其前n 项和记为n S ， ∴51051510,,S S S S S --成等比数列． ∵105:1:2S S =，即1051 2
S S =， ∴等比数列51051510,,S S S S S --的公比为
10551
2
S S S -=-，
∴()1510105511 24
S S S S S -=--=， ∴15510513 44
S S S S =+=， ∴1553:4
S S =． 故选A ． 【点睛】
在等比数列{}n a 中，其前n 项和记为n S ，若公比1q ≠，则233,,,k k k k k S S S S S --L 成等比数列，即等比数列中依次取k 项的和仍为等比数列，利用此性质解题时可简化运算，提高解题的效率．
3．等差数列{}n a 中，1510a a +=，47a =，则数列{}n a 前6项和6S 为（）
A ．18
B ．24
C ．36
D ．72
【答案】C 【解析】 【分析】
由等差数列的性质可得35a =，根据等差数列的前n 项和公式163466622
a a a a
S ++=⨯=⨯可得结果. 【详解】
∵等差数列{}n a 中，1510a a +=，∴3210a =，即35a =，
∴1634657
66636222
a a a a S +++=⨯=⨯=⨯=， 故选C. 【点睛】
本题主要考查了等差数列的性质以及等差数列的前n 项和公式的应用，属于基础题.
4．数列{}n a ：1，1，2，3，5，8，13，21，34，…，称为斐波那契数列，是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入，故又称为“兔子数列”.该数列从第三项开始，每项等于其前相邻两项之和．即：21n n n a a a ++=+.记该数列{}n a 的前n 项和为
n S ，则下列结论正确的是（ ）
A ．201920202S a =+
B ．201920212S a =+
C ．201920201S a =-
D ．201920211S a =-
【答案】D 【解析】 【分析】
根据递推关系利用裂项相消法探求和项与通项关系，即得结果. 【详解】 因为
1233243546521()()()()()n n n n S a a a a a a a a a a a a a a ++=++++=-+-+-+-+-L L 2221n n a a a ++=-=-，
所以201920211S a =-，选D. 【点睛】
本题考查裂项相消法，考查基本分析判断能力，属中档题.
5．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，若2n n S a n =-，则9S =（ ） A ．993 B ．766 C ．1013 D ．885
【答案】C 【解析】 【分析】
计算11a =，()1121n n a a -+=+，得到21n
n a =-，代入计算得到答案.
【详解】
当1n =时，11a =；
当2n ≥时，1121n n n n a S S a --=-=+，∴()1121n n a a -+=+，
所以{}1n a +是首项为2，公比为2的等比数列，即21n
n a =-，∴
1222n n n S a n n +=-=--，
∴10
92111013S =-=．
故选：C . 【点睛】
本题考查了构造法求通项公式，数列求和，意在考查学生对于数列公式方法的灵活运用.
6．“中国剩余定理”又称“孙子定理”．1852年，英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲．1874年，英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得到的关于同余式解法的一般性定理，因而西方称之为“中国剩余定理”．“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题，现有这样一个整除问题：将1到2019这2019个数中，能被3除余2且被5整除余2的数按从小到大的顺序排成一列，构成数列{}n a ，则此数列所有项中，中间项的值为（ ） A ．992 B ．1022
C ．1007
D ．1037
【答案】C 【解析】 【分析】
首先将题目转化为2n a -即是3的倍数，也是5的倍数，也即是15的倍数.再写出{}n a 的通项公式，算其中间项即可. 【详解】
将题目转化为2n a -即是3的倍数，也是5的倍数，也即是15的倍数. 即215(1)n a n -=-，1513n a n =-
当135n =，135151351320122019a =⨯-=<， 当136n =，136151361320272019a =⨯-=>， 故1,2,n =……，135数列共有135项．
因此数列中间项为第68项，681568131007a =⨯-=. 故答案为：C ． 【点睛】
本题主要考查数列模型在实际问题中的应用，同时考查了学生的计算能力，属于中档题.
7．已知数列{}n a 是正项等比数列，若132a =，3432a a ⋅=，数列{}2log n a 的前n 项和为n S ，则n S >0时n 的最大值为 （ ） A ．5 B ．6
C ．10
D ．11
【答案】C 【解析】
25251634121
32323222log 62
n n n n a a a q q q a a n --⋅===⇒=⇒=⨯=⇒=-⇒ max (56)
011102
n n n S n n +-=
>⇒<⇒= ，故选C.
8．已知等比数列{}n a 满足13a =，13521a a a ++=，则357a a a ++=（ ） A ．21 B ．42 C ．63 D ．84
【答案】B 【解析】
由a 1+a 3+a 5=21得24242
1(1)21172a q q q q q ++=∴++=∴=∴ a 3+a 5+a 7=2
135()22142q a a a ++=⨯=，选B.
9．已知数列{a n }的前n 项和为S n ，且a n +1=a n +a (n ∈N *，a 为常数)，若平面内的三个不共线
的非零向量OAOB OC u u u r u u u r u u u r
，，满足10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ，A ，B ，C 三点共线且该直线不过O
点，则S 2010等于（ ） A ．1005 B ．1006
C ．2010
D ．2012
【答案】A
【解析】 【分析】
根据a n +1=a n +a ，可判断数列{a n }为等差数列，而根据10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r
，及三点A ，
B ，
C 共线即可得出a 1+a 2010=1，从而根据等差数列的前n 项和公式即可求出S 2010的值. 【详解】
由a n +1=a n +a ，得，a n +1﹣a n =a ； ∴{a n }为等差数列；
由10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ，
所以A ，B ，C 三点共线； ∴a 1005+a 1006=a 1+a 2010=1， ∴S 2010()
12010201020101
10052
2
a a +⨯=
=
=. 故选：A. 【点睛】
本题主要考查等差数列的定义，其前n 项和公式以及共线向量定理，还考查运算求解的能力，属于中档题.
10．设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，若105:1:2S S =，则155:S S 为（ ） A ．3∶4 B ．4∶3 C ．1∶2 D ．2∶1
【答案】A 【解析】 【分析】
根据在等比数列中，每5项的和仍然成等比数列，设5S x =，则由条件可得1012
S x =，153
4
S x =
，从而得到155:S S 的值． 【详解】
解：在等比数列中，每5项的和仍然成等比数列，设5S x =，则由条件可得101
2S x =， 1051122S S x x x ∴-=
-=-，151014S S x ∴-=，15113
244
S x x x ∴=+=， 故155
334:4
x
S S x ==， 故选：A ． 【点睛】
本题考查等比数列的性质，解题的关键是熟练掌握等比数列的性质k S ，2k k S S -，32k k S S -，成公比为k q 的等比数列，属于中档题.
11．已知数列{}n a 的奇数项依次成等差数列，偶数项依次成等比数列，且11a =，22a =，347a a +=，5613a a +=，则78a a +=（ ）
A
．4B ．19 C ．20 D ．23
【答案】D 【解析】 【分析】
本题首先可以设出奇数项的公差以及偶数项的公比，然后对347a a +=、5613a a +=进行化简，得出公差和公比的数值，然后对78a a +进行化简即可得出结果． 【详解】
设奇数项的公差为d ，偶数项的公比为q ，
由347a a +=，5613a a +=，得127d q ++=，2
12213d q ++=， 解得2d =，2q =，所以3
7813271623a a d q +=++=+=，故选D ．
【点睛】
本题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及性质等基础知识，考查运算求解能力，考查函数与方程思想、化归与转化思想等，体现基础性与综合性，提升学生的逻辑推理、数学运算等核心素养，是中档题．
12．已知数列{}n a 满足：()()2
*112,10n n n a a S S n +=+-=∈N ，其中n S 为数列{}n a 的前n 项
和.设()()()12111()1
n S S S f n n +++=
+L ，若对任意的n 均有(1)()f n kf n +<成立，则
k 的最小
整数值为（ ） A ．2 B ．3
C ．4
D ．5
【答案】A 【解析】 【分析】
当1n ≥时，有条件可得()
2
11n n n n
S S S S +--=-
，从而11
1n n n
S S S +--=
，故11
1111n n S S +-
=--，得出 11n S ⎧⎫
⎨⎬-⎩⎭
是首项、公差均为1的等差数列，从而求出n S 【详解】
当1n ≥时，有条件可得()
2
11n n n n
S S S S +--=-
，从而11
1n n n
S S S +--=
，故111111
111n n n n n S S S S S +-
=-=----，又1111121S ==--，11n S ⎧⎫∴⎨⎬-⎩⎭
是首项、公差均为1的等差数列，
11n n S ∴
=-，1n n S n +=，由()()()12111()1n S S S f n n +++=+L ， 得
()1(1)1(1)23152,2()2223n n S f n n f n n n n +++++⎡⎫
===-∈⎪⎢+++⎣⎭
， 依题意知(1)
()
f n k f n +>
， min 2k ∴=.
故选：A 【点睛】
本题考查数列的综合应用.属于中等题.
13．已知函数()2
f x x mx =+图象在点()()
1,1A f 处的切线l 与直线320x y ++=垂直，
若数列()1f n ⎧⎫⎪⎪
⎨
⎬⎪⎪⎩
⎭的前n 项和为n S ，则2018S 的值为（ ） A ．
20152016 B ．
2016
2017
C ．
2017
2018
D ．
2018
2019
【答案】D 【解析】 【分析】
求出原函数的导函数，得到()y f x =在1x =时的导数值，进一步求得m ，可得函数解析式，然后利用裂项相消法可计算出2018S 的值． 【详解】
由()2
f x x mx =+，得()2f x x m '=+，()12f m '∴=+，
因为函数()2
f x x mx =+图象在点()()
1,1A f 处的切线l 与直线320x y ++=垂直，
()123f m '∴=+=，解得1m =，()2f x x x ∴=+，则
()()211111
11
f n n n n n n n ===-+++. 因此，20181111112018112232018201920192019
S =-+-++-=-=L . 故选：D. 【点睛】
本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程，训练了利用裂项相消法求数列的前n 项和，是中档题．
14．在等差数列{}n a 中，3a ，15a 是方程2650x x -+=的根，则17S 的值是（ ） A ．41
B ．51
C ．61
D ．68
【答案】B 【解析】 【分析】
由韦达定理得3156a a +=，由等差数列的性质得117315a a a a +=+，再根据等差数列的前n 项和公式求17S . 【详解】
在等差数列{}n a 中，3a ，15a 是方程2650x x -+=的根，
3156a a ∴+=.
()()117315171717176
51222
a a a a S ++⨯∴====.
故选：B . 【点睛】
本题考查等差数列的性质和前n 项和公式，属于基础题.
15．已知{}n a 是公差d 不为零的等差数列，其前n 项和为n S ，若348,,a a a 成等比数列，则
A ．140,0a d dS >>
B ．140,0a d dS <<
C ．140,0a d dS ><
D ．140,0a d dS <>
【答案】B 【解析】 ∵等差数列
，
，
，
成等比数列，∴
，
∴，∴
，
，故
选B.
考点：1.等差数列的通项公式及其前项和；2.等比数列的概念
16．在递减等差数列{}n a 中，2
1324a a a =-．若113a =，则数列1
1
{
}n n a a +的前n 项和的最大值为 ( ) A ．
24143
B ．
1143
C ．
2413
D ．
613
【答案】D 【解析】
设公差为,0d d < ，所以由2
1324a a a =-，113a =，得
213(132)(13)42d d d +=+-⇒=- （正舍），即132(1)152n a n n =--=- ， 因为111111()(152)(132)2215213n n a a n n n n +==----- ，所以数列11n n a a +⎧⎫
⎨⎬⎩⎭
的前n 项和等于
1111116()()213213213261313
n --≤--=-⨯- ，选D. 点睛：裂项相消法是指将数列的通项分成两个式子的代数和的形式，然后通过累加抵消中
间若干项的方法，裂项相消法适用于形如1n n c a a +⎧⎫
⎨⎬⎩⎭
(其中{}n a 是各项均不为零的等差数
列，c 为常数)的数列. 裂项相消法求和，常见的有相邻两项的裂项求和(如本例)，还有一类隔一项的裂项求和，如
1(1)(3)n n ++或
1
(2)
n n +.
17．正项等比数列{}n a 中的1a 、4039a 是函数()3
214633
f x x x x =
-+-
的极值点，则2020a =（ ）
A ．1-
B ．1
C
D ．2
【答案】B 【解析】 【分析】
根据可导函数在极值点处的导数值为0，得出140396a a =，再由等比数列的性质可得. 【详解】
解：依题意1a 、4039a 是函数()3
214633
f x x x x =
-+-的极值点，也就是()2860f x x x '=-+=的两个根
∴140396a a =
又{}n a
是正项等比数列，所以2020a =
∴20201a ==.
故选：B 【点睛】
本题主要考查了等比数列下标和性质以应用，属于中档题.
18．等比数列{}n a 共有21n +项，其中11a =，偶数项和为170，奇数项和为341，则
n =（ ）
A ．3
B ．4
C ．7
D ．9
【答案】B 【解析】
由题意知1321...341n a a a ++++= ，可得3211...341340n a a a +++=-=，又因为
242...170,n a a a +++= 所以
321242 (340)
2 (170)
n n a a q a a a +++===+++ ，
21
211234117051112
n n S ++-==+=- ，解得4n = ，故选B.
19．设函数()2
21
x f x =
+，利用课本（苏教版必修5）中推导等差数列前n 项和的方法，求得()()()()()54045f f f f f -+-+⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++的值为（ ） A ．9 B ．11
C ．
92
D ．
112
【答案】B 【解析】 【分析】
先计算出()()f x f x +-的值，然后利用倒序相加法即可计算出所求代数式的值. 【详解】
()2
21
x
f x =
+Q ，()()()
22222212121221
x
x x x x x f x f x --⋅∴+-=+=+
++++()
2122222211221
x
x x x x +⋅=+==+++， 设()()()()()54045S f f f f f =-+-+⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++， 则()()()()()54045S f f f f f =+++++-+-L L ，
两式相加得()()2115511222S f f ⎡⎤=⨯+-=⨯=⎣⎦，因此，11S =. 故选：B. 【点睛】
本题考查函数值的和的求法，注意运用倒序相加法，求得()()2f x f x +-=是解题的关键，考查化简运算能力，属于中档题．
20．执行如图所示的程序框图，若输入
，则输出的S 的值是
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】
【分析】
本题首先可以通过程序框图明确输入的数值以及程序框图中所包含的关系式，然后按照程序框图所包含的关系式进行循环运算，即可得出结果．
【详解】
由程序框图可知，输入，，，
第一次运算：，；
第二次运算：，；
第三次运算：，；
第四次运算：，；
第五次运算：，；
第六次运算：，；
第七次运算：，；
第八次运算：，；
第九次运算：，；
第十次运算：，，
综上所述，输出的结果为，故选B．
【点睛】
本题考查程序框图的相关性质，主要考查程序框图的循环结构以及裂项相消法的使用，考查推理能力，提高了学生从题目中获取信息的能力，体现了综合性，提升了学生的逻辑推理、数学运算等核心素养，是中档题．。