数列测试卷
数列单元测试卷
数列单元测试卷1.已知等比数列{,384,3,}103==a a a n 中则该数列的通项n a = .2.设等比数列}{n a 的公比为q ,前n 项和为S n ,若S n+1,S n ,S n+2成等差数列,则q 的值为 .3. 等比数列{a n }的前n 项和S n =________;设a =a 11-q (q ≠1),则S n =________.4. 在等比数列{}a n 中,若S 4=1,S 8=3,则a 17+a 18+a 19+a 20的值为________.5. 已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=________.6.已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,364,243,362===n S a a ,则=n .7. 已知等比数列{a n }的公比q =2,a n =96,前n 项和S n =189,则这个数列共有________项,首项a 1=________. 8. 已知等比数列{a n }的首项为8,S n 是其前n 项的和,某同学经计算得S 2=20,S 3=36,S 4=65,后来该同学发现其中一个数算错了,则该数为________.9.等差数列}{n a 中,a 1=2,公差不为零,且a 1,a 3,a 11 恰好是某等比数列的前三项,那么该等比数列公比的值等于_______________________.10. 设等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,已知S 4=1,S 8=17,则数列{}a n 的通项公式为________.11 . 已知等比数列{a n },a 2>a 3=1,则使不等式(a 1-1a 1)+(a 2-1a 2)+…+(a n -1a n)≥0成立的最大自然数n 为________.12. 如果lg x +lg x 2+…+lg x 10=110,那么lg x +lg 2x +…+lg 10x =________. 13.若数列{}n a 满足:1.2,111===+n a a a n n ,2,3….则=+++n a a a 21 .14.若互不相等的实数,,a b c 成等差数列,,,c a b 成等比数列,且310a b c ++=,则a = . 15. 已知nS 为等比数列{}n a 前n 项和,0>n a ,80=nS ,65602=n S ,前n 项中的数值最大的项为54,求100S .16.{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,a 1=b 1 =1, a 2+a 4 =b 3,b 2b 4=a 3.分别求出{a n }及{b n }的前10项的和S 10及T 10.17.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 3,S 9,S 6成等差数列,求证:a 2,a 8,a 5成等差数列.18.在等比数列{}n a 中,,400,60,364231>=+=n S a a a a 求n 的范围.19. 在等比数列{a n }中,S n 为前n 项和,a 1+a n =66,a 2a n -1=128,S n =126,求n 和公比q 的值.20.已知{a n }是首项为a 1,公比q (q ≠1)为正数的等比数列,其前n 项和为S n ,且有5S 2=4S 4,设b n =q +S n .(1)求q 的值;(2)数列{b n }能否为等比数列?若是,请求出a 1的值;若不是,请说明理由.21.(本小题满分16分)已知数列{a n }满足2122111()2222n n n na a a n N ++++⋅⋅⋅+=∈. (1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 求数列{a n }的前n 项和S n .22.设数列{a n }是公差大于零的等差数列,已知a 1=2,a 3=a 22-10.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)设数列{b n }是以函数y =4sin 2πx 的最小正周期为首项,以3为公比的等比数列,求数列{a n -b n }的前n 项和S n .数列单元测试卷参考答案: 1.3n 23-⨯; 2.2-;3. ⎩⎪⎨⎪⎧a 11-q n1-q q ≠1,na 1q =1.a -aq n4. 16 [提示] 由a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-q 41-q =1,a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-q 81-q =3,得1+q 4=3,q 4=2,所以a 17+a 18+a 19+a 20=a 1q 16+a 2q 16+a 3q 16+a 4q 16=q 16=24=16.5. 323⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n [提示] 由⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =2,a 1q 4=14,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,q =12.所以{a n a n +1}是首项为a 1a 2=8,公比为q 2=14的等比数列.6. 6[提示]3,12433151612==⎩⎨⎧⇒====q a q a a q a a 或3,11-=-=q a , 当3,11==q a 时,636431)31(1=⇒=--=n S n n ; 当3,11-=-=q a 时,[]n S nn ⇒=+---=36431)3(11无整数解. 7. 6 3 [提示] 由189=S n =a 1(2n-1),96=a 1·2n -1,得a 1=3,n =6.8. S 3 9.4 10.-1n·2n -15或2n -115 [提示] 设公比为q ,易知q ≠1.由S 4=1,S 8=17,得a 11-q 41-q =1,a 11-q 81-q=17,相除,得q 4+1=17,q =±2.当q =2时,a 1=115,a n =2n -115;当q =-2时,a 1=-15,a n =-1n·2n -15. 11. n =5 [提示] 由a 1+a 2+…+a n ≥1a 1+1a 2+…+1a n ,得a 11-q n 1-q ≥1a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1q n 1-1q.又由a 2>a 3=1,得0<q <1且a 1=1q2.代入可得q5-n≤1.又 0<q <1, ∴ n ≤5.12. 2046 [提示] 由题意,得lg x +lg 2x +…+lg 10x =2×1-2101-2=211-2=2046.13.12n - 14.-415. 由0>n a ,80=n S ,65602=n S ,知1≠q ,∴.65601)1(,801)1(2121=--==--=qq a S q q a S n n n n ∴81821122=⇒=--=nn n n n q q q S S , ∴1>q .又 前n 项中的数值最大的项为5411==-n n q a a ,∴321=q a . ∴ .133,21001001-=⇒==S q a16.∵ {a n }为等差数列,{b n }为等比数列, ∴ a 2+a 4=2a 3,b 3b 4=b 32. 而已知a 2+a 4=b 3,b 3b 4=a 3, ∴ b 3=2a 3,a 3=b 32. ∵ b 3≠0, ∴ b 3=12,a 3=14.由 a 1=1,a 3= 14 知{a n }的公差d =-38.∴ S 10=10a 1+10×92d =-558.由b 1=1,b 3= 12 知{b n }的公比为q =22或q =-22. 当q =22时,T 10=b 1(1-q 10)1-q =3132(2+2);当q =-22时,T 10=b 1(1-q 10)1-q =3132(2-2)17. 显然q ≠1,由S 3+S 6=2S 9,得a 11-q (1-q 3)+a 11-q (1-q 6)=2a 11-q (1-q 9), ∴ 1+1+q 3=2(1+q 3+q 6),2q 6+q 3=0. ∴ q 3=-12.∴ a 2+a 5=a 2+a 2q 3=a 2(1+q 3)=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=12a 2.a 8=a 2q 6=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=14a 2.∴ a 2+a 5=2a 8.∴ a 2,a 8,a 5成等差数列.18. 22213222236,(1)60,0,6,110,3,a a a a q a a q q ==+=>=+==±当3q =时,12(13)2,400,3401,6,13nn n a S n n N -==>>≥∈-;当3q =-时,12[1(3)]2,400,(3)801,8,1(3)nn na S n n ---=-=>->≥--为偶数;∴为偶数且n n ,8≥.19. 在等比数列{a n }中,a 1·a n =a 2·a n -1=128.又a 1+a n =66,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a n =64或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=64,a n =2.若a 1=2,a n =64,S n =126,则qn -1=32,1-q n=63(1-q ).将q n=32q 代入1-q n=63(1-q ),得q =2,n =6. 若a 1=64,a n =2,S n =126,则qn -1=132,32(1-q n)=63(1-q ). 将q n =q 32代入32(1-q n)=63(1-q ),得q =12,n =6.20. (1)由5S 2=4S 4,得 5a 11-q 21-q =4a 11-q 41-q,∴ 5(1-q 2)=4(1-q 4). ∴ q 2=14.又 q >0, ∴ q =12.(2)S n =a 11-q n 1-q =2a 1-a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,b n =q +S n =12+2a 1-a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.若{b n }成等比数列,则12+2a 1=0,∴ a 1=-14.此时b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1,b n +1b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +2⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1=12. ∴ {b n }成等比数列.故存在实数a 1=-14,使{b n }成等比数列.21.解:(1)n=1时,2111122a +=,得12a =;………………………2分n ≥2时,21221112222n n n na a a +++⋅⋅⋅+=,①2212121111(1)(1)22222n n n n n na a a ---+--++⋅⋅⋅+==,② ①-②得12nn a n =,2nn a n =⋅, 故2,12,2n nn a n n =⎧=⎨⋅≥⎩,即2n n a n =⋅(n N *∈)………………………8分 (2)1212222nn S n =⨯+⨯++⋅ ③23121222(1)22n n n S n n +=⨯+⨯++-⋅+⋅ ④③-④得1231121212122nn n S n +-=⨯+⨯+⨯++⋅-⋅ ……………12分112(12)2(1)2212n n n n n ++-=-⋅=-⋅--……………14分故1(1)22n n S n +=-⋅+……………16分22.【解】 (1)设数列{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a 1+2d =(a 1+d )2-10,解得d =2或d =-4(舍), 所以a n =2+(n -1)×2=2n . (2)因为y =4sin 2πx =4×1-cos 2πx 2=-2cos 2πx +2,其最小正周期为2π2π=1,故首项为1,因为公比为3,从而b n =3n -1,所以a n -b n =2n -3n -1,故S n =(2-30)+(4-31)+…+(2n -3n -1)=(2+2n )n 2-1-3n 1-3=n 2+n +12-3n 2.。
数列试卷(附答案)
数列测试卷(B 卷) 第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知数列3,3,15,…,)12(3-n , …,那么这个数列的第14项是( ) A.7 B.8 C.9 D.102.将棱长相等的正方体按右图所示的形状摆放,从上往下依次为第1层,第2层,第3 层,…,则第6层正方体的个数是( ) A .28 B .21 C .15 D .113.若a,b,c 成等比数列,则函数c bx ax x f ++=2)(的图象与x 轴的交点的个数是( )A .0B .1C .2D .与c b a ,,的值有关 4.一个等差数列共10项,偶数项的和为15,则此数列的第6项为( ) A.3 B.4 C.5 D.65.如果等比数列}{n a 的首项是正数,公比大于1,那么数列}{log 31n a 是( )A .递增的等比数列B .递减的等比数列C .递增的等差数列D .递减的等差数列6.一机器狗每秒钟前进或后退一步,程度设计师让机器狗先前进3步,然后再后退2步的规律移动. 如果将此机器狗放在数轴的原点,面向数轴的正方向,每步的距离为1单位长,令)(n P 表示第n 秒时机器狗所在位置的坐标,那么下列结论中不正确的是( ) A .P (3)=3 B .P (5)=1C .P (10)=3D .P (103)=237.设数列{}n a 的通项公式为2n a n pn =-,若数列{}n a 为单调递增数列,则实数p 的取值范围为( )A.(,2)-∞ B.(,3)-∞ C.](,2-∞ D.](,3-∞8.设数列}{n a 的前n 项和为n S ,令nS S S T nn +++=21,称n T 为数列n a a a ,,,21 的“理想数”,若数列200621,,,a a a 的“理想数”为 2007,那么数列200621,,,,1a a a 的“理想数”为( ) A .2006B .2007C .2008D .20099.在等差数列||,0,0}{10111110a a a a a n >><且中,则使0<n S 成立的n 的最大值为( )A .17B .18C .19D .2010.数列}{n a 中,已知11=S ,22=S ,且)(,023*11N n S S S n n n ∈=+--+,则此数列为( )A .等差数列B .等比数列C .从第二项起为等差数列D .从第二项起为等比数列第Ⅱ卷(共100分)二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。
《数列》测试卷及答案解析(基础卷)
2019-2020学年高中数学必修五《数列》考试卷姓名: 成绩:一、本卷共12个小题,每题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的,请把正确答案填涂在答题卡上.1.{a n }是首项a 1=1,公差为d =3的等差数列,如果a n =2 020,则序号n 等于( ).A .672B .673C .674D .675【答案】C解析:由题设,代入通项公式a n =a 1+(n -1)d ,即2 020=1+3(n -1),∴n =674. 2. 已知数列{a n }的通项公式a n =12[1+(-1)n +1],则该数列的前4项依次是( )A .1,0,1,0B .0,1,0,1 C.12,0,12,0 D .2,0,2,0【答案】A3. 若{a n }是等差数列,且a 1+a 4+a 7=45,a 2+a 5+a 8=39,则a 3+a 6+a 9的值是 ( )A .39B .20C .19.5D .33 【答案】D4.数列23,45,67,89,…的第10项是( )A.1617B.1819C.2021D.2223【答案】 C.由题意知数列的通项公式是an =2n 2n +1,∴a10=2×102×10+1=2021.故选C.5.等比数列{a n }中,a 2=9,a 5=243,则{a n }的前4项和为( ).A .81B .120C .168D .192 【答案】B解析:∵a 2=9,a 5=243,25a a =q 3=9243=27, ∴q =3,a 1q =9,a 1=3,∴S 4=3-13-35=2240=120.6.若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2019+a 2020>0,a 2019·a 2020<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( ).A .4 005B .4038C .4039D .4 008【答案】B解析:由a 2019+a 2020>0,a 2019·a 2020<0,知a 2019和a 2020两项中有一正数一负数,又a 1>0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a 2019>a 2020,即a 2019>0,a 2020<0.∴S 4038=2+006400641)(a a >0,∴S 4039=20074·(a 1+a 4039)=20074·2a 2020<0, 故4038为S n >0的最大自然数. 选B .7.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列, 则a 2=( ).A .-4B .-6C .-8D . -10【答案】B解析:∵{a n }是等差数列,∴a 3=a 1+4,a 4=a 1+6, 又由a 1,a 3,a 4成等比数列, ∴(a 1+4)2=a 1(a 1+6),解得a 1=-8, ∴a 2=-8+2=-6.8.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若35a a =95,则59S S =( ). A .1 B .-1 C .2 D .21。
(典型题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(答案解析)
一、选择题1.已知数列{}n a 中,12a =,111(2)n n a n a -=-≥,则2021a 等于( ) A .1-B .12-C .12D .22.设等差数列{}n a 的前n 项和为*,n S n ∈N .若12130,0S S ><,则数列{}n a 的最小项是( ) A .第6项B .第7项C .第12项D .第13项3.若一个数列的第m 项等于这个数列的前m 项的乘积,则称该数列为“m 积列”.若各项均为正数的等比数列{a n }是一个“2022积数列”,且a 1>1,则当其前n 项的乘积取最大值时,n 的最大值为( ) A .1009B .1010C .1011D .20204.数列{}n a 的通项公式为12n n a +=,其前n 项和为n T ,若不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围为( )A .3λB .4λC .23λ D .34λ5.已知数列{}n a 满足11a =,122n n a a n n+=++,则10a =( ) A .259B .145 C .3111D .1766.设数列{}n a 满足122,6,a a ==且2122n n n a a a ++-+=,若[]x 表示不超过x 的最大整数,则121024102410241024a a a ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦( ) A .1022 B .1023 C .1024 D .10257.已知数列{}n a 满足11a =,24a =,310a =,且{}1n n a a +-是等比数列,则81ii a==∑( ) A .376B .382C .749D .7668.已知数列{}n a 满足:113a =,1(1)21n n n a na n ++-=+,*n N ∈,则下列说法正确的是( ) A .1n n a a +≥ B .1n n a a +≤C .数列{}n a 的最小项为3a 和4aD .数列{}n a 的最大项为3a 和4a9.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=( *,n N d ∈为常数),称{}n a 为“等差比数列”,已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===,则20202018a a 等于( ) A .4×20162-1B .4×20172-1C .4×20182-1D .4×2018210.删去正整数1,2,3,4,5,…中的所有完全平方数与立方数(如4,8),得到一个新数列,则这个数列的第2020项是( ) A .2072B .2073C .2074D .207511.已知函数()()633,7,,7.x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩令()()n a f n n *=∈N 得数列{}n a ,若数列{}n a 为递增数列,则实数a 的取值范围为( ) A .()1,3B .()2,3C .9,34⎛⎫ ⎪⎝⎭D .92,4⎛⎫ ⎪⎝⎭12.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1220a a +=,334S =,且2n a S a ≤≤+,则实数a 的取值范围是( ) A .0,1B .[]1,0-C .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题13.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且112a =,110n n n a S S +++=,则10S =________. 14.已知数列{}n a 与2n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭均为等差数列(n *∈N ),且12a =,则{}n a 的公差为______.15.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,若()112nn n n S a =-+,则129S S S +++=________.16.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,13a =,当2n ≥时有1122n n n n n S S S S na --+-=,则使122021m S S S ≥成立的正整数m 的最小值为______.17.如图所示,正方形ABCD 的边长为5cm ,取正方形ABCD 各边的中点,,,E F G H ,作第2个正方形EFGH ,然后再取正方形EFGH 各边的中点,,,I J K L ,作第3个正方形IJKL ,依此方法一直继续下去.如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于___2cm ?18.设公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =.若存在常数λ,使得2n n a a λ=()*N n ∈恒成立,则910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,n =________. 19.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列; ④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________20.已知首项为1a ,公比为q 的等比数列{}n a 满足443210q a a a ++++=,则首项1a 的取值范围是________.参考答案三、解答题21.已知{}n a 是首项为19,公差为2-的等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)设{}n n b a -是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{}n b 的通项公式及其前n 项和n T .22.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足()*12n n a S n N =-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式,(2)设函数13()log f x x =,()()()12n n b f a f a f a =+++,1231111n nT b b b b =+++求证:2n T <. 23.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且2n S n =,n *∈N ,数列{b n }满足:12113b b ==,,且21340n n n b b b ++-+=,n *∈N (1)求证:数列{}1n n b b +-是等比数列; (2)求数列{a n }与{b n }的通项公式.24.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,5624a a +=,11143S =,数列{}n b 的前n 项和为n T ,满足()1*12n a n T n a -=-∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式及数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由.25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(),n n a s 在直线22y x =-,上n *∈N . (1)求{}n a 的通项公式;(2)若n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知数列{}n a 满足1122n n n a a a +=+()N n *∈,11a =. (1)证明:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,并求数列{}n a 的通项公式. (2)若记n b 为满足不等式11122k nn a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()N n *∈的正整数k 的个数,数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求关于n 的不等式4032n S <的最大正整数解.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】先计算出{}n a 的前几项,然后分析{}n a 的周期性,根据周期可将2021a 转化为2a ,结合12a =求解出结果.【详解】因为12a =,所以23412311111,11,12,......2a a a a a a =-==-=-=-= 所以3211111111111111111111n n nn n n n na a a a a a a a +++-=-=-=-=-=-=------, 所以{}n a 是周期为3的周期数列,所以20213673+2212a a a ⨯===, 故选:C. 【点睛】思路点睛:根据递推公式证明数列{}n a 为周期数列的步骤:(1)先根据已知条件写出数列{}n a 的前几项,直至出现数列中项循环,判断循环的项包含的项数A ;(2)证明()*n A n a a A N+=∈,则可说明数列{}na 是周期为A 的数列.2.B解析:B 【分析】可利用等差数列的前n 项和的性质,等差数列下标的性质进行判断即可 【详解】由题意12130,0S S ><及()()()12112671311371366,132S a a a a S a a a =+=+=+=,得6770,0a a a +><,所以6670,a a a >>,且公差0d <,所以7a ,最小.故选B .【点睛】等差数列的前n 项和n S 具有以下性质()2121n n S n a -=-,()21n n n S n a a +=+.3.C解析:C 【分析】根据数列的新定义,得到122021...1a a a =,再由等比数列的性质得到210111a =,再利用11,01a q ><<求解即可.【详解】根据题意:2022122022...a a a a =, 所以122021...1a a a =,因为{a n }等比数列,设公比为q ,则0q >, 所以212021220201011...1a a a a a ====, 因为11a >,所以01q <<, 所以1010101110121,1,01a a a >=<<,所以前n 项的乘积取最大值时n 的最大值为1011. 故选:C. 【点睛】关键点睛:本题主要考查数列的新定义以及等比数列的性质,数列的最值问题,解题的关键是根据定义和等比数列性质得出210111a =以及11,01a q ><<进行判断.4.A解析:A 【分析】将不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,转化为271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立,由2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭求解.【详解】 依题意得,()24122412n n nT +-==--,∴不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++可化为22log 2(1)73n n n n λ+-++,即27(1)n n n λ-++.又*n N ∈,∴271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立.只需满足2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭即可.设1n t +=,则*t N ∈,2t ,∴27931n n t n tλ-+=+-+.∵993233t t t t+-⋅-=,当且仅当3t =,即2n =时等号成立, ∴2min731n n n ⎛⎫-+= ⎪+⎝⎭. ∴3λ,故选:A. 【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若()f x 在区间D 上有最值,则()()min ,00x D f x f x ∀∈>⇔>;()()max ,00x D f x f x ∀∈<⇔<;若能分离常数,即将问题转化为:()a f x >(或()a f x <),则()()max a f x a f x >⇔>;()()min a f x a f x <⇔<. 5.B解析:B 【分析】 由122n n a a n n +=++转化为11121n n a a n n +⎛⎫-=- ⎪+⎝⎭,利用叠加法,求得23n a n =-,即可求解. 【详解】 由122n n a a n n +=++,可得12112(1)1n n a a n n n n +⎛⎫-==- ⎪++⎝⎭,所以()()()()11223211n n n n n n n a a a a a a a a a a -----=-+-+-++-+11111111222*********n n n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-----⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭122113n n ⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,所以102143105a =-=. 故选:B. 【点睛】数列的通项公式的常见求法:对于递推关系式可转化为1()n n a a f n +-=的数列,通常采用叠加法(逐差相加法)求其通项公式;对于递推关系式可转化为1()n na f n a +=的数列,并且容易求数列{()}f n 前n 项积时,通常采用累乘法求其通项公式; 对于递推关系式形如1n n a pa q +=+的数列,可采用构造法求解数列的通项公式.6.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=变形得()2112n n n n a a a a +++---=,令1n n n b a a +=-,可得n b 为等差数列,求得{}n b 通项进而求得{}n a 通项, 结合裂项公式求1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项和,再由最大整数定义即可求解 【详解】由()12121222n n n n n n n a a a a a a a +++++--=-+⇒=-,设1n n n b a a +=-,则12n nb b ,{}n b 为等差数列,1214b a a =-=,公差为2d =,故22=+n b n ,112n n n b n a a --==-,()1221n n a a n ---=-,,2122a a -=⨯,叠加得()()121n a a n n -=+-,化简得2n a n n =+,故()111111n a n n n n ==-++,所以 1210241024102410241111111024110241223102410251025a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫+++=⨯-+-++-=⨯-⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 1024102410231025⎡⎤=-=⎢⎥⎣⎦ 故选:B 【点睛】方法点睛:本题考查构造数列的使用,等差通项的求解,叠加法求前n 项和,裂项公式求前n 项和,新定义的理解,综合性强,常用以下方法: (1)形如()1n n a a f n --=的数列,常采用叠加法求解;(2)常见裂项公式有:()11111n n n n =-++,()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭7.C解析:C 【分析】利用累加法求出通项n a ,然后利用等比数列的求和公式,求解81i i a =∑即可【详解】由已知得,213a a -=,326a a -=,而{}1n n a a +-是等比数列,故2q,∴11221()()()n n n n a a a a a a ----+-+-=23632n -+++⨯1133232312n n ---⨯==⨯--,1n a a ∴-=1323n -⨯-,化简得1322n n a -=⨯-,8712818123(122)2831612i iaa a a =-=++=⨯+++-⨯=⨯--∑83219749=⨯-=故选:C 【点睛】关键点睛:解题关键在于利用累加法求出通项,难度属于中档题8.C解析:C 【分析】令n n b na =,由已知得121n n b b n +-=+运用累加法得2+12n b n =,从而可得12+n a n n=,作差得()()()+13+4+1n n a n n a n n -=-,从而可得12345>>n a a a a a a =<<<,由此可得选项. 【详解】令n n b na =,则121n n b b n +-=+,又113a =,所以113b =,213b b -=,325b b -=, ,121n n b b n --=-, 所以累加得()()213+2113++122nn n b n --==,所以2+1212+n nb n an n n n===, 所以()()()()+13+41212+1+++1+1n n n n a a n n n n n n -⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭,所以当3n <时,+1n n a a <,当3n =时,+1n n a a =,即34a a =,当>3n 时,+1>n n a a , 即12345>>n a a a a a a =<<<,所以数列{}n a 的最小项为3a 和4a ,故选:C. 【点睛】本题考查构造新数列,运用累加法求数列的通项,以及运用作差法判断差的正负得出数列的增减性,属于中档题.9.C解析:C 【分析】根据“等差比”数列的定义,得到数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,再利用202020202019201820192019a a a a a a =⨯求解. 【详解】由题意可得:323a a =,211a a = ,32211a a a a -=, 根据“等差比数列”的定义可知数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首先为1,公差为2的等差数列,则()111221n na n n a +=+-⨯=-, 所以20202019220191220181a a =⨯-=⨯+,20192018220181aa =⨯-, 所以()()2202020202019201820192019220181220181420181a a a a a a =⨯=⨯+⨯-=⨯-. 故选:C 【点睛】本题考查数列新定义,等差数列,重点考查理解题意,转化思想,计算能力,属于中档题型.10.C解析:C 【分析】由于数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯共有2025项,其中有45个平方数,12个立方数,有3个既是平方数,又是立方数的数,所以还剩余20254512+31971--=项,所以去掉平方数和立方数后,第2020项是在2025后的第()20201971=49-个数,从而求得结果. 【详解】∵2452025=,2462116=,20202025<,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉45个平方数,因为331217282025132197=<<=,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉12个立方数,又66320254<<,所以在从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中有3个数即是平方数, 又是立方数的数,重复去掉了3个即是平方数,又是立方数的数, 所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉平方数和立方数后还有20254512+31971--=项,此时距2020项还差2020197149-=项, 所以这个数列的第2020项是2025492074+=, 故选:C. 【点睛】本题考查学生的实践创新能力,解决该题的关键是找出第2020项的大概位置,所以只要弄明白在数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯去掉哪些项,去掉多少项,问题便迎刃而解,属于中档题.11.B解析:B 【分析】由()()633,7,,7.x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩,()()n a f n n N *=∈得数列{}n a ,根据数列{}n a 为递增数列,联立方程组,即可求得答案.【详解】()()633,7,,7.xa x xf xa x-⎧--≤=⎨>⎩令()()na f n n N*=∈得数列{}n a∴()633,7,7n na n naa n-⎧--≤=⎨>⎩()n N*∈且数列{}n a为递增数列,得()230,1,733,aaa a⎧->⎪>⎨⎪--<⎩解得23a<<.即:()2,3a∈故选:B.【点睛】本题主要考查了根据递增数列求参数范围问题,解题关键是掌握递增数列的定义,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.12.D解析:D【分析】设等比数列{}n a的公比为q,由1220a a+=,334S=,列方程求出1,a q,进而可求出nS,列不等式组可求出a的取值范围【详解】解:设等比数列{}n a的公比为q,因为1220a a+=,334S=,所以121(12)03(1)4a qa q q+=⎧⎪⎨++=⎪⎩,解得111,2a q==-,所以11()212[1()]1321()2nnnS--==----,所以当1n=时,nS取得最大值,当2n=时,nS取得最小值12,所以1221a a ⎧≤⎪⎨⎪+≥⎩,解得112a -≤≤,故选:D 【点睛】此题考查等比数列的通项公式与求和公式及其性质,考查推理能力与计算能力,属于中档题二、填空题13.【分析】将化为两边同除以可得数列数列是等差数列进而可求出再令即可求出【详解】因为所以所以所以又所以数列是以为首项为公差的等差数列所以所以所以故答案为:【点睛】思路点睛:与关系问题的求解思路根据所求结 解析:111【分析】将110n n n a S S +++=化为110n n n n S S S S ++-+=,两边同除以1n n S S +,可得数列数列1{}nS 是等差数列,进而可求出n S ,再令10n =即可求出10S . 【详解】因为110n n n a S S +++=,所以110n n n n S S S S ++-+=,所以11n n n n S S S S ++-=, 所以1111n n S S +-=,又11112S a ==,所以数列1{}n S 是以2为首项,1为公差的等差数列,所以12(1)11n n n S =+-⨯=+,所以11n S n =+,所以10111S =. 故答案为:111【点睛】思路点睛:n S 与n a 关系问题的求解思路,根据所求结果的不同要求,将问题向不同的两个方向转化:(1)利用1(2)n n n a S S n -=-≥转化为只含n S ,1n S -的关系式,再求解; (2)利用1(2)n n n S S a n --=≥转化为只含n a ,1n a -的关系式,再求解.14.【分析】本题首先可设数列的公差为则然后根据题意得出最后通过计算即可得出结果【详解】设数列的公差为因为所以因为数列是等差数列所以即解得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的公差的求法主要考查 解析:2【分析】本题首先可设数列{}n a 的公差为d ,则22a d =+、322a d =+,然后根据题意得出2123221322a a a +=⨯,最后通过计算即可得出结果. 【详解】设数列{}n a 的公差为d ,因为12a =,所以22a d =+,322a d =+,因为数列2n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,所以2123221322a a a +=⨯,即()()2222342d d +=++,解得2d =, 故答案为:2. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的公差的求法,主要考查等差中项的应用,若数列{}n a 是等差数列且2n mk ,则2n m k a a a ,考查计算能力,是中档题.15.【分析】令计算得出然后推导出当为偶数时当为奇数时利用等比数列的求和公式可求得的值【详解】当时解得;当时当为偶数时可得则;当为奇数时可得则因此故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查已知与的关系求和常用的 解析:3411024【分析】令1n =计算得出114a =,然后推导出当n 为偶数时,0n S =,当n 为奇数时,112n n S +=,利用等比数列的求和公式可求得129S S S +++的值.【详解】 当1n =时,11112a S a ==-+,解得114a =;当2n ≥时,()()()1111122nnn n n n n nS a S S -=-+=-⋅-+. 当n 为偶数时,可得112n n n n S S S -=-+,则112n nS -=; 当()3n n ≥为奇数时,可得112n n n n S S S -=-++,则1112120222n n n n nS S -+=-=-=.因此,2512924681011111111341240000122222102414S S S ⎛⎫- ⎪⎝⎭+++=++++++++==-.故答案为:3411024. 【点睛】方法点睛:本题考查已知n S 与n a 的关系求和,常用的数列求和方法如下: (1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法; (4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.16.1010【分析】由与关系当时将代入条件等式得到数列为等差数列求出进而求出即可求出结论【详解】∵∴∴∴令则∴数列是以为首项公差的等差数列∴即∴∴由解得即正整数的最小值为故答案为:【点睛】方法点睛:本题解析:1010 【分析】由n S 与n a 关系,当2n ≥时,将1n n n a S S -=-代入条件等式,得到数列21{}nn S +为等差数列,求出n S ,进而求出12m S S S ,即可求出结论.【详解】∵1122n n n n n S S S S na --+-=, ∴()11122n n n n n n S S S S n S S ---+-=-, ∴()()1122121n n n n S S n S n S --=+--, ∴121212n n n n S S -+--=, 令21n nn b S +=,则()122n n b b n --=≥, ∴数列{}n b 是以111331b S a ===为首项,公差2d =的等差数列, ∴21n b n =-,即2121n n n S +=-,∴2121n n S n +=-,∴12521321321m m S S S m m +=⨯⨯⨯=+-,由212021m +≥,解得1010m ≥, 即正整数m 的最小值为1010.故答案为: 1010. 【点睛】方法点睛:本题考查等差数列的通项公式,考查递推关系式,求通项公式的主要方法有: 观察法:若已知数列前若干项,通过观察分析,找出规律;公式法:已知数列是等差数列或等比数列,或者给出前n 项和与通项公式的关系; 累加法:形如()1n n a a f n +=+的递推数列; 累乘法:形如()1n n a a f n +=⋅的递推数列.17.50【分析】根据题意正方形边长成等比数列正方形的面积等于边长的平方可得代入求出的通项公式然后根据等比数列的前n 项和的公式得到的和即可求解【详解】记第1个正方形的面积为第2个正方形的面积为第n 个正方形解析:50 【分析】根据题意,正方形边长成等比数列,正方形的面积等于边长的平方可得2n n S a =,代入求出n S 的通项公式,然后根据等比数列的前n 项和的公式得到123n s S S S +++⋯+的和即可求解. 【详解】记第1个正方形的面积为1S ,第2个正方形的面积为2S ,⋯,第n 个正方形的面积为n S ,设第n个正方形的边长为n a ,则第n n , 所以第n+1个正方形的边长为12n n a a +=, 1n n a a +∴=, 即数列{n a }是首项为15a =的等比数列, 15n n a -∴=⋅, 数列{n S }是首项为125S =,公比为12的等比数列,123125(1)1250(1)1212n n nS S S S -+++⋯+==⋅-∴-,所以如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于50, 故答案为:5018.或19【分析】利用等差数列的通项公式求出再利用等差数列的前项和公式求出记利用作商法判断出数列的单调性即可求解【详解】设等差数列的公差为由题意当时当时所以解得或(舍去)所以记所以当时此时当时时此时所以解析:18或19 【分析】利用等差数列的通项公式求出λ、d ,再利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,记910nn n T S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,利用作商法判断出数列的单调性即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意, 当1n =时,21a a λ=, 当2n =时,42a a λ=,所以()22232d d d λλ+=⎧⎨+=+⎩,解得22d λ=⎧⎨=⎩ 或10d λ=⎧⎨=⎩(舍去),所以()2112n n n d S na n n -=+=+,记()2991010n nn n n T S n =⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+, 所以()()()12129119210110910n n nnn n T T n n n ++⎛⎫⎡⎤+++ ⎪⎣⎦⎛⎫⎝⎭==+ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 当118n ≤≤,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭,此时1n n T T +≥, 当10n >时,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,此时1n n T T +<, 所以910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,18n =或19 故答案为:18或19 【点睛】本题考查了差数列的通项公式、等差数列的前n 项和公式、数列的单调性求数列中的最大项,属于中档题.19.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e 不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.20.【分析】利用等比数列通项公式可整理已知等式得到令可得到由函数的单调性可求得的取值范围【详解】由得:令则在上单调递减;在上单调递减;综上所述:的取值范围为故答案为:【点睛】本题考查函数值域的求解问题涉解析:[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦【分析】利用等比数列通项公式可整理已知等式得到211211q q a q q⎛⎫+- ⎪⎝⎭=-++,令1t q q =+可得到1111a t t =-+++,由函数的单调性可求得1a 的取值范围. 【详解】由443210q a a a ++++=得:43211110q a q a q a q ++++=,224213211211111q q q q q a q q q q q q q⎛⎫+-+ ⎪+⎝⎭∴=-=-=-++++++. 令(][)1,22,t q q=+∈-∞-+∞,则()()2211211211111t t t a t t t t +-+--=-=-=-+++++, 111t t -+++在(],2-∞-上单调递减,12112a ∴≥+-=;111t t -+++在[)2,+∞上单调递减,1122133a ∴≤-++=-; 综上所述:1a 的取值范围为[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.故答案为:[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.【点睛】本题考查函数值域的求解问题,涉及到等比数列通项公式的应用;关键是能够将1a 表示为关于q 的函数,利用分离常数法可确定函数的单调性,进而利用函数单调性求得函数的最值,从而得到所求的取值范围.三、解答题21.(1)212n a n =-;(2)12123n n b n -=-+;231202n n T n n -=-++. 【分析】(1)利用等差数列的通项公式即可求解;(2)由(1)得12123n n b n -=-+,利用分组求和即可求解.【详解】(1)因为{}n a 是首项119a =,公差2d =-的等差数列, 所以192(1)n a n =--212n =-,(2)由题知{}n n b a -是首项为1,公比为3的等比数列,则13n n n b a --=,所以13n n n b a -=+12123n n -=-+,所以12n n T b b b =+++()()()()0121233333n n a a a a =++++++++ ()()21121333n n a a a -=+++++++()()()211319212402313120132222n n n n n n n n n ⨯-+----=+=+=-+-.22.(1)13nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)证明见解析. 【分析】(1)由12n n a S =-,结合n a 和n S 的关系,化简得到数列{}n a 为首项为13,公比为13的等比数列,即可求得数列的通项公式;(2)由函数13()log f x x =,结合对数的运算性质,求得(1)2nn n b +=,再利用“裂项法”求得数列的前n 项和,即可证得结论. 【详解】(1)因为12n n a S =-,所以1112(2)n n a S n --=-≥, 所以11222(2)n n n n n a a S S a n ---=-=-≥,可得11(2)3n n a a n -=≥,即11(2)3n n a n a -=≥, 又由1112a S =-,所以113a =,所以数列{}n a 为首项为13,公比为13的等比数列, 所以数列{}n a 的通项公式为1113n nn a q a -⎛⎫= ⎪⎝⎭=. (2)由题意,函数13()log f x x =,所以11121n 333log log log n b a a a =+++()121121331log ,log 3nn a a a +++⎛⎫== ⎪⎝⎭(1)122n n n +=+++=则12112(1)1n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 所以12111n nT b b b =+++11111212231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦221n =-+, 因为n *∈N ,所以201n >+,所以2221n -<+,即2n T <. 【点睛】关于数列的裂项法求和的基本策略: 基本步骤:裂项:观察数列的通项,将通项拆成两项之差的形式; 累加:将数列裂项后的各项相加;消项:将中间可以消去的项相互抵消,将剩余的有限项相加,得到数列的前n 项和. 消项的规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项. 23.(1)证明见解析;(2)21n a n =-,113n n b -=. 【分析】(1)利用等比数列的定义证明;(2)利用1(2)n n n a S S n -=-≥求n a ,由累加法求n b . 【详解】(1)因为21340n n n b b b ++-+=,所以2111()3n n n n b b b b +++-=-,又21203b b -=-≠, 所以21113n n n n b b b b +++-=-,*n N ∈,所以数列{}1n n b b +-是等比数列;(2)2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,又111a S ==适合上式, 所以21,*n a n n N =-∈,由(1)112133n n n b b -+⎛⎫-=-⨯ ⎪⎝⎭,所以,2n ≥时,212132122121()()()133333n n n n b b b b b b b b --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-=+-+-⨯++-⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1121133111313n n --⎡⎤⎛⎫⎛⎫--⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+= ⎪⎝⎭-.又11b =,所以113n n b -=. 【点睛】易错点睛:本题考查等比数列的证明,考查由n S 求n a ,累加法求数列的通项公式.在由n S 求n a 时要注意公式1n n n a S S -=-中2n ≥,而11a S =,求法不相同,易出错,同样在用累加法求通项公式时,121321()()()n n n b b b b b b b b -=+-+-++-,括号中的各项成等比数列,这里不包含1b .要特别注意首项.24.(1)21()n a n n =+∈N ;69n n +;(2)数列{}n b 不是等比数列.理由见解析. 【分析】(1)由等差数列的通项公式以及前n 项和公式即可求得n a ,代入11n n a a +,利用裂项求和即可求得数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和; (2)由n T 求出数列{}n b 的通项公式,再运用等比数列的定义判断即可.【详解】解:(1)设数列{}n a 的公差为d ,11611143S a ==,613a ∴=,又5624a a +=,解得:511a =,2d =,21()n a n n ∴=+∈N ,111111(21)(23)22123n n a a n n n n +⎛⎫∴==- ⎪++++⎝⎭, 设11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项的和为n B , 1113557(21)(23)n B n n ∴=++⋯+⨯⨯++1111111235572123n n ⎛⎫=-+-++- ⎪++⎝⎭111232369n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭; (2)13a =,124n a n -=,43n n T ∴=+.当1n =时,17b =;当2n ≥时,1114434n n n n n n b T T ---=-=-=⨯,()142n n b b n +∴=≥,若{}n b 是等比数列,则有214b b =,而17b =,212b =,所以与214b b =矛盾,故数列{}n b 不是等比数列.【点睛】方法点睛:数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和.(2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和.(3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.25.(1)2n n a =;(2)1(1)222n n n n T ++=+-. 【分析】(1)利用公式11,1=,2n nn S n a S S n -=⎧⎨-≥⎩求{}n a 的通项公式; (2)由题得2n n b n =+,再利用分组求和求数列{}n b 的前n 项和n T .【详解】解:(1)∵点(),n n a S 在直线22y x =-上,n *∈N ,∴22n n S a =-.当1n =时,1122a a =-,则12a =,当2n 时,22n n S a =-,1122n n S a --=-.两式相减,得122n n n a a a -=-,所以12n n a a -=.所以{}n a 是以首项为2,公比为2等比数列,所以2n n a =.(2)2n n b n =+,()23(123)2222n n T n =+++⋯++++++,所以1(1)222n n n n T ++=+-. 【点睛】 方法点睛:数列求和常用的方法有:(1)公式法;(2)错位相减法;(3)裂项相消法;(4)分组求和法;(5)倒序相加法.要根据数列的通项特征选择合适的方法求解. 26.(1)证明见解析;21n a n =+;(2)8. 【分析】 (1)根据等差数列的定义,证明111n na a +-为常数,由等差数列通项公式得1n a ,从而求得n a ;(2)不等式11122k n n a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即为11222n n k -+≤<,从而可确定k 的个数,即n b ,然后由错位相减法求得n S ,结合{}n S 是递增数列,通过估值法得出不等式4032n S <的最大正数解.【详解】 (1)由1122n n n a a a +=+取倒数得 11221112n n n n n a a a a a +++=⇔=+,即11112n n a a +-=,所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为公差为12的等差数列, ()1111121221n n n n a a a n +=+-⋅=⇒=+. (2)当11122n n k a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭时,1112221212n n n n k k -++≤<⇔-≤<-, 所以这样k 有2n 个2n n b ⇒=,()112n n nb n a -=+⋅, ()2121324212n n S n -=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅,()2122232212n n n S n n -=⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅++⋅,两式相减得:()21222212n n n S n --=+++⋅⋅⋅+-+⋅2n n =-⋅,所以2n n S n =⋅为递增数列. 82048S =,94608S =,8940328S S n <<⇒≤,所以最大正整数解为8.【点睛】方法点睛:本题主要考查等差数列的证明,考查错位相减法求和.数列求和的常用方法有:(1)公式法;(2)错位相减法;(3)裂项相消法;(4)分组(并项)求和法;(5)倒序相加法.。
必修5《第一章数列》章末测试卷含解析
, [学生用书单独成册])(时间:100分钟,满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )A .1,12,13,14,… B .-1,2,-3,4,…C .-1,-12,-14,-18,… D .1,2,3,…,n解析:选C.A 为递减数列,B 为摆动数列,D 为有穷数列.2.有穷数列1,23,26,29,…,23n +6的项数是( )A .3n +7B .3n +6C .n +3D .n +2解析:选C.此数列的次数依次为0,3,6,9,…,3n +6,为等差数列,且首项a 1=0,公差d =3,设3n +6是第x 项,3n +6=0+(x -1)×3,所以x =n +3.故选C.3.某种细胞开始有2个,1小时后分裂成4个并死去1个,2小时后分裂成6个并死去1个,3小时后分裂成10个并死去1个,…, 按此规律进行下去,6小时后细胞存活的个数是( )A .33个B .65个C .66个D .129个解析:选B.设开始的细胞数和每小时后的细胞数构成的数列为{a n }.则⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a n +1=2a n -1,即a n +1-1a n -1=2. 所以a n -1=1·2n -1,a n =2n -1+1,a 7=65.4.等差数列{a n }的公差不为零,首项a 1=1,a 2是a 1和a 5的等比中项,则数列的前10项之和是( )A .90B .100C .145D .190解析:选B.设公差为d ,所以(1+d )2=1×(1+4d ),因为d ≠0,所以d =2,从而S 10=100.5.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N +),则a 20=( ) A .0 B .- 3C. 3D.32解析:选B.由a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N +), 得a 2=-3,a 3=3,a 4=0,…由此可知数列{a n }是周期变化的,周期为3,所以a 20=a 2=- 3.6.设y =f (x )是一次函数,若f (0)=1,且f (1),f (4),f (13)成等比数列,则f (2)+f (4)+…+f (2n )等于( )A .n (2n +3)B .n (n +4)C .2n (2n +3)D .2n (n +4)解析:选A.设y =kx +b (k ≠0),因为f (0)=1,所以b =1.又因为f (1),f (4),f (13)成等比数列,所以(4k +1)2=(k +1)·(13k +1),所以k =2,所以y =2x+1.所以f (2)+f (4)+…+f (2n )=(2×2+1)+(2×4+1)+…+(2×2n +1)=2(2+4+…+2n )+n =2n 2+2n +n =n (2n +3).故选A.7.等比数列{a n }的通项为a n =2·3n -1,现把每相邻两项之间都插入两个数,构成一个新的数列{b n },那么162是新数列{b n }的( )A .第5项B .第12项C .第13项D .第6项解析:选C.162是数列{a n }的第5项,则它是新数列{b n }的第5+(5-1)×2=13项.8.数列{a n }满足递推公式a n =3a n -1+3n -1(n ≥2),又a 1=5,则使得{a n +λ3n }为等差数列的实数λ等于( )A .2B .5C .-12 D.12解析:选C.a 1=5,a 2=23,a 3=95,令b n =a n +λ3n , 则b 1=5+λ3,b 2=23+λ9,b 3=95+λ27, 因为b 1+b 3=2b 2,所以λ=-12. 9.近年来,我国最大的淡水湖鄱阳湖湖区面积逐年减少,江西省政府决定将原3万亩围垦区退垦还湖,计划2013年退垦还湖面积为3 000亩,以后每年退垦还湖面积比上一年增加20%,那么从2013年起到哪一年可以基本完成退垦还湖工作(参考数据:lg 3≈0.477 1,lg 1.2≈0.079 2)( )A .2015年B .2016年C .2017年D .2018年解析:选D.由题意可知每年退垦还湖面积依次构成一个等比数列,记为{a n },则首项a 1=3 000,公比q =1+20%=1.2,前n 项和S n =30 000,由3 000(1-1.2n )1-1.2=30 000,得1.2n =3,所以n =log 1.23=lg 3lg 1.2≈6,即到2018年可以基本完成退垦还湖工作,故选D. 10.设数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,则ab 1+ab 2+…+ab 10等于( )A .1 033B .1 034C .2 057D .2 058解析:选A.由已知可得a n =n +1,b n =2n -1,于是ab n =b n +1,因此ab 1+ab 2+…+ab 10=(b 1+1)+(b 2+1)+…+(b 10+1)=b 1+b 2+…+b 10+10=20+21+…+29+10=1-2101-2+10=1 033. 二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11.若数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N +),则a 5=________;前8项的和S 8=________(用数字作答).解析:由a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N +)知{a n }是以1为首项,以2为公比的等比数列,由通项公式及前n 项和公式知a 5=a 1q 4=16,S 8=a 1(1-q 8)1-q =1·(1-28)1-2=255. 答案:16 25512.设数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +n +1,则通项公式a n =________.解析:因为a 1=2,a n +1=a n +n +1,所以a n -a n -1=n ,a n -1-a n -2=n -1,a n -2-a n -3=n -2,…,a 3-a 2=3,a 2-a 1=2,a 1=2.将以上各式的两边分别相加,得a n =[n +(n -1)+(n -2)+(n -3)+…+2+1]+1=n (n +1)2+1.答案:n (n +1)2+1 13.数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=________. 解析:因为a n +1=11-a n, 所以a n +1=11-a n =11-11-a n -1=1-a n -11-a n -1-1 =1-a n -1-a n -1=1-1a n -1=1-111-a n -2=1-(1-a n -2)=a n -2, 所以周期T =(n +1)-(n -2)=3.所以a 8=a 3×2+2=a 2=2.而a 2=11-a 1,所以a 1=12. 答案:1214.已知a ,b ,a +b 成等差数列,a ,b ,ab 成等比数列,则通项为a n =82an 2+bn的数列{a n }的前n 项和为________.解析:因为a ,b ,a +b 成等差数列,所以2b =a +a +b ,故b =2a .因为a ,b ,ab 成等比数列,所以b 2=a 2b ,又b ≠0,故b =a 2,所以a 2=2a ,又a ≠0,所以a =2,b =4,所以a n =82an 2+bn =84n 2+4n =2n (n +1)=2(1n -1n +1), 所以{a n }的前n 项和S n =2(1-12+12-13+…+1n -1n +1)=2(1-1n +1)=2n n +1. 答案:2n n +115.在等差数列{a n }中,其前n 项的和为S n ,且S 6<S 7,S 7>S 8,有下列四个命题:①此数列的公差d <0;②S 9一定小于S 6;③a 7是各项中最大的一项;④S 7一定是S n 中的最大项.其中正确的命题是________.(填入所有正确命题的序号)解析:因为S 7>S 6,即S 6<S 6+a 7,所以a 7>0.同理可知a 8<0.所以d =a 8-a 7<0.又因为S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8<0,所以S 9<S 6.因为数列{a n }为递减数列,且a 7>0,a 8<0,所以可知S 7为S n 中的最大项.答案:①②④三、解答题(本大题共5小题,共55分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本小题满分10分)一个等比数列的前三项依次是a ,2a +2,3a +3,则-1312是否是这个数列中的一项?如果是,是第几项?如果不是,请说明理由.解:因为a ,2a +2,3a +3是等比数列的前三项,所以a (3a +3)=(2a +2)2,解得a =-1或a =-4.当a =-1时,数列的前三项依次为-1,0,0,与等比数列定义矛盾,故a =-1舍去.当a =-4时,数列的前三项依次为-4,-6,-9,则公比为q =32,所以a n =-4(32)n -1,令-4(32)n -1=-1312,即(32)n -1=278=(32)3. 所以n -1=3,即n =4,所以-1312是这个数列中的第4项. 17.(本小题满分10分)已知{a n }是公差不为零的等差数列,{b n }是各项都是正数的等比数列,(1)若a 1=1,且a 1,a 3,a 9成等比数列,求数列{a n }的通项公式;(2)若b 1=1,且b 2,12b 3,2b 1成等差数列,求数列{b n }的通项公式. 解:(1)由题意可设{a n }公差为d ,则d ≠0,由a 1=1,a 1,a 3,a 9成等比数列得1+2d 1=1+8d 1+2d, 解得d =1或d =0(舍去),故数列{a n }的通项公式为a n =1+(n -1)×1=n .(2)由题意可设{b n }公比为q ,则q >0,由b 1=1,且b 2,12b 3,2b 1成等差数列得b 3=b 2+2b 1, 所以q 2=2+q ,解得q =2或q =-1(舍去),故数列{b n }的通项公式为b n =1×2n -1=2n -1.18.(本小题满分10分)已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N +)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a n b n,求数列{c n }的通项公式; (2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N +),所以a n +1b n +1-a n b n=2,即c n +1-c n =2, 所以数列{c n }是以首项c 1=1,公差d =2的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1知a n =c n b n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1·30+3·31+5·32+…+(2n -1)·3n -1,3S n =1·31+3·32+…+(2n -3)·3n -1+(2n -1)·3n ,相减得-2S n =1+2·(31+32+…+3n -1)-(2n -1)·3n =-2-(2n -2)3n ,所以S n =(n -1)3n +1.19.(本小题满分12分)某地现有居民住房的面积为a m 2,其中需要拆除的旧住房面积占了一半,当地有关部门决定在每年拆除一定数量旧住房的情况下,仍以10%的住房增长率建新住房.(1)如果10年后该地的住房总面积正好比目前翻一番,那么每年应拆除的旧住房总面积x 是多少(可取1.110≈2.6)?(2)在(1)的条件下过10年还未拆除的旧住房总面积占当时住房总面积的百分比是多少(保留到小数点后第1位)?解:(1)根据题意,可知1年后住房总面积为1.1a -x ;2年后住房总面积为1.1(1.1a -x )-x =1.12a -1.1x -x ;3年后住房总面积为1.1(1.12a -1.1x -x )-x =1.13a -1.12x -1.1x -x ;…10年后住房总面积为1.110a -1.19x -1.18x -…-1.1x -x=1.110a -1.110-11.1-1x ≈2.6a -16x . 由题意,得2.6a -16x =2a .解得x =380a (m 2). (2)所求百分比为a 2-380a ×102a =116≈6.3%. 即过10年未拆除的旧房总面积占当时住房总面积的百分比是6.3%.20.(本小题满分13分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,点(n ,S n n )在直线y =12x +112上.数列{b n }满足b n +2-2b n +1+b n =0(n ∈N +),b 3=11,且其前9项和为153.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设c n =3(2a n -11)(2b n -1),数列{c n }的前n 项和为T n ,求使不等式T n >k 57对一切n ∈N +都成立的最大正整数k 的值.解:(1)由已知得S n n =12n +112, 所以S n =12n 2+112n . 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n 2+112n -12(n -1)2-112(n -1)=n +5; 当n =1时,a 1=S 1=6也符合上式.所以a n =n +5.由b n +2-2b n +1+b n =0(n ∈N +)知{b n }是等差数列,由{b n }的前9项和为153,可得9(b 1+b 9)2=9b 5=153, 得b 5=17,又b 3=11,所以{b n }的公差d =b 5-b 32=3,b 3=b 1+2d , 所以b 1=5,所以b n =3n +2.(2)c n =3(2n -1)(6n +3)=12(12n -1-12n +1), 所以T n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1) =12(1-12n +1). 因为n 增大,T n 增大,所以{T n }是递增数列.所以T n ≥T 1=13. T n >k 57对一切n ∈N +都成立,只要T 1=13>k 57,所以k <19,则k max =18.。
数列测试卷(含答案)
第五章数列测试卷一、选择题(本大题20个小题,每小题3分,共60分) ( )1. 数列1,-2,3,-4……的一个通项公式是A.a n=(一1)n•nB. a n= (-1)n+1 •nC. a n=nD. a n=-n2.已知数列{a n}的通项公式为a n=n2+n,且156是该数列的一项,则n 等于 ( )A.10B.11C.12D.133.若等差数列的前n项和S n=2n2- n,则它的通项公式a n为( )A.4n+3B.4n一3C.2n-1D.2n+14.在数列{ a n}中,若a1=2,a n=a n+1-2,则该数列的第5项等于( )A.16B. 14C.12D.55.已知2,m,8构成等差数列,则实数m的值是 ( )A.4B.4或一4C.10D.566.在等差数列{a n}中,已知S3=54,则a2为 ( )A.6B.12C.18D.247.在等差数列中,若a1=23,公差d为整数,a6>0,a7<0,则d等于 ( )A.-1B. -2C.-3D.-4 8.若a ≠b,且aa 1,a 2a 3,b 和a.b 1b 2b 3,b 4,b 都是等差数列,则a1−a2b1−b2等于( )A.43B.34C. 45D.549.在等差数列{a n }中,若a 1+a 4+a 7= 39,a 3+a 6+a 9=27,则S 9等于 ( )A.66B.144C.99D.297 10.等差数列{a n }中,若a n = m,a m =n,且m ≠n,那么a m+n .等于( ) A. mn B.m+n C.m-n D.011.已知a,b,c 成等比数列,则函数y=2ax 2+ 3bx+c 与x 轴交点的个数是 ( )A.0B.1C.2D.3 12.等比数列{a n }中,a 6=6,a 9=9,则a 3等于 ( ) A.4 B .32C.169D.213.已知等比数列{a n },前3项的和为7,积为8,则此数列的公比等于( )A.2B.2或32C.12D.-2或-12.14.已知等差数列{a n }的公差d=3,若a 1,a 3.a 4.成等比数列,则a 2等于 ( )A.-18B.-15C.-12D. -9 15.在等比数列(a n )中:若 a 2•a 6=8,Iog 2(a 1•a 7)= ( )A. 8 B .3 C.16 D.28 16.已知1和4的等比中项是log 3x,则实数x 的值是 ( ) A.2或12B.3或13C.4或14D.9或1917.已知等比数列{a n }的各项均为正数.且a 1, 12a 3,2a 2成等差数列,则a9+a10a7+a8= ( )A.1+√2B.1- √2C.3+2√2D.3-2√2 18.在等比数列{a n }中,著a4a7+a5a6=20.则此数列的前10项之积为( )A.50B.2010C.105D. 1010 19.为了治理沙漠,某农场要在沙漠上赖种植被,计划第一年栽种15公顷,以后每年比上一年多栽种4公顷,那么10年后该农场共裁种植被的公顷数是 ( )A.510公顷B.330公顷C.186公顷D.51公顷 20.《九章算术)“竹九节”问题:现有一根9 节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第五节的容积是 ( )A.1升B.6766升 C.4744升 D.3733升二、填空题(本大题5个小题,每小题4分,共20分) 21.在等差数列{a n }中,若Sn=3n 2+2n.则公差d 的值是22.已知数列{a n }的通项公式为a n =2n 一49,则当n= 时,S n 有最小值.23.在等差数列{a n }中,已知公差d=12,且a 1+a 3+a 5…+a 97+a 99=60.则a1+a2+a3+…+a99+a100= .24.等比数列{a n}中,a2=2,a5=16,则S6=25.某种储蓄利率为2.5%,按复利计算,若本金为30 000元,设存入工期后的本金和利息为y元,则y随x变化的函数关系为三、解答题(本大题5个小题,共40分)26.(本小题6分)已知等差数列{a n}中,a n=33-3n,求前n项和S n的最大值.27.(本小题8分)设数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n.n∈N+.(1)求数列{a n}的通项公式:(2)已知数列{b n}是等差数列,S n是其前n项和,且满足b1=a3,b3=a1+a2+a3,求S20的值。
(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》测试卷(含答案解析)(3)
一、选择题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,23a =,且()11222n n nn S S S n +-+=+≥,若()()72n n S a n λλλ-++≥-对任意*n ∈N 都成立,则实数λ的最小值为( ) A .52-B .116C .332D .12.在等比数列{}n a 中,有31598a a a =,数列{}n b 是等差数列,且99b a =,则711b b +等于( ) A .4B .8C .16D .243.已知数列{}n a 满足11a =,24a =,310a =,1{}n n a a +-是等比数列,则数列{}n a 的前8项和8S =( ) A .376B .382C .749D .7664.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且113,2,23,21,n n n a n k k N a a n k k N*-*-⎧+=∈=⎨+=+∈⎩,若4042m S >,则正整数m 的最小值为( )A .14B .15C .16D .175.数列{}n a 中,11a =,113,3,3n n n n a N a n a N *+*-⎧+∉⎪⎪=⎨⎪∈⎪⎩,使2021n a <对任意的()n k k *≤∈N 恒成立的最大k 值为( ) A .1008B .2016C .2018D .20206.“杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,它比西方的“帕斯卡三角形”早了300多年.如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记n a 为图中虚线上的数1,3,6,10,构成的数列{}n a 的第n 项,则100a 的值为( )A .5049B .5050C .5051D .51017.已知数列1a ,21a a ,…1nn a a -,…是首项为1,公比为2的等比数列,则2log n a =( )A . (1)n n +B .(1)4n n - C .(1)2n n + D .(1)2n n -8.数列{}n a 的通项公式是*1()(1)n a n n n =∈+N ,若前n 项的和为1011,则项数为( ). A .12B .11C .10D .99.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若数列{}12n S a -也为等比数列,则43a a =( ). A .2B .1C .32D .1210.已知数列{}n a的通项公式为)*n a n N =∈,其前n 项和为n S ,则在数列1S ,2S …,2019S 中,有理数项的项数为( ) A .42B .43C .44D .4511.已知数列{}n a 满足12a =,*11()12n na n N a +=-+∈,则2020a =( ) A .2B .13 C .12-D .3-12.已知等比数列{}n a 中,若1324,,2a a a 成等差数列,则公比q =( ) A .1B .1-或2C .3D .1-二、填空题13.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若12020OB a OA a OC =+(向量OA 、OC 不平行),A 、C 、B 共线,则2020S =_________.14.数列{}n a 中,16a =,29a =,且{}1n n a a +-是以2为公差的等差数列,则n a =______.15.数列{}n a 满足11a =,22a =,且2221sin 2cos 22n nn n a a ππ+⎛⎫=+⋅+ ⎪⎝⎭(*n N ∈),则2020a =__.16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1a 为整数,213a =-,8n S S ≥,则数列{}n a 的通项公式为n a =________.17.设,n n S T 分别是等差数列{}{},n n a b 的前n 项和,已知()*2142n n S n n N T n +=∈-,则10317a b b =+_________.18.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,若112a =,且122n n a a +=-,则100S =________. 19.已知数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,21nn n b a -=+,且1222n n n S T n ++=+-,则2n T =____.20.若等差数列{}n a 中,10a <,n S 为前n 项和,713S S =,则当n S 最小时n =________.三、解答题21.已知等差数列{}n a 满足()()()()*122312(1)n n a a a a a a n n n N +++++⋅⋅⋅++=+∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .22.在①119n n a a +-=-,②113n n a a +=-③18n n a a n +=+-这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且19a =,__________,求{}n a 的通项公式,并判断n S 是否存在最大值,若存在,求出最大值:若不存在,说明理由. 注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分23.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,()121n n a S n N *+=+∈,等差数列{}n b 满足39b =,15272b b +=.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n c 的前n 项和为n T ,且n n n c a b =⋅,求n T . 24.已知递增等比数列{}n a 满足:12a =,416a = . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 为等差数列,且满足221b a =-,3358b a =,求数列{}n b 的通项公式及前10项的和;25.已知数列{}n a 满足11a =,1nn n a pa q +=+,(其中p 、q 为常数,*n N ∈).(1)若1p =,1q =-,求数列{}n a 的通项公式;(2)若2p =,1q =,数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T .证明:22n T n <+,*n N ∈.26.设等差数列{}n a 的首项1a 为()0a a >,其前n 项和为n S . (Ⅰ)若1S ,2S ,4S 成等比数列,求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若对任意的*n ∈N ,恒有0n S >,问是否存在()*2,k k k ≥∈N ,使得ln k S 、1ln k S +、2ln k S +成等比数列?若存在,求出所有符合条件的k 值;若不存在,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由n S 与n a 的关系得21nn a =-,则272n maxn λ-⎛⎫≥⎪⎝⎭,设272n nn c -=,利用数列的单调性即可求解. 【详解】解:数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,23a =,且()11222n n nn S S S n +-+=+≥, 所以112nn n n n S S S S +--=+-,故()122nn n a a n +-=≥,因为1212a a -=,所以()121nn n a a n +-=≥,所以112n n n a a ---=,2122n n n a a ----=,⋯,1212a a -=, 则1211222n n a a --=++⋯+,故11211222121n n n n a --=++⋯+==--, 所以()123122122222221n n n nS n n n +-=+++⋯+-=-=---,所以21nn n S a n -=--,因为()()72n n S a n λλλ-++≥-对任意*n N ∈都成立, 所以272nmaxn λ-⎛⎫≥ ⎪⎝⎭. 设272n nn c -=,则111252792222n n n n n n n nc c +++----=-=, 当4n ≤时,1n n c c +>,当5n ≥时,1n n c c +<, 因此1234567c c c c c c c <<⋯<><> 即5332c λ≥=,故λ的最小值为332. 故选:C 【点睛】本题解答的关键利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出数列n a 的递推公式,再利用累加法求出na 的通项;2.C解析:C 【分析】根据等比数列性质求得9a ,再由等差数列性质求解. 【详解】∵{}n a 是等比数列,∴2931598a a a a ==,90a ≠,所以98a =,即998b a ==,∵{}n b 是等差数列,所以7119216b b b +==. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列和等比数列的性质,掌握等差数列和等比数列的性质是解题关键,设,,,m n p l 是正整数,m n p l +=+,若{}n a 是等差数列,则m n p l a a a a +=+,若{}n a 是等比数列,则m n p l a a a a =.p l =时,上述结论也成立.3.C解析:C 【分析】利用累加法求出通项n a ,然后利用等比数列的求和公式和分组求和法,求解8S 即可 【详解】由已知得,213a a -=,326a a -=,而{}1n n a a +-是等比数列,故2q,∴11221()()()n n n n a a a a a a ----+-+-=23632n -+++⨯1133232312n n ---⨯==⨯--,1n a a ∴-=1323n -⨯-,化简得1322n n a -=⨯-,878128123(122)2831612S a a a -=++=⨯+++-⨯=⨯--83219749=⨯-=故选:C 【点睛】关键点睛:解题关键在于利用累加法求出通项.4.C解析:C 【分析】根据已知递推关系求出数列{}n a 的奇数项加9成等比数列,偶数项加6成等比数列,然后求出2n S 后,检验141615,,S S S 可得. 【详解】当n 为奇数时,122232(3)329n n n n a a a a ---=+=++=+,所以292(9)n n a a -+=+,又1910a +=,所以1359,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,1219102n n a --+=⨯,即1211029n n a --=⨯-,当n 为偶数时,122323326n n n n a a a a ---=+=++=+,所以262(6)n n a a -+=+,又2134a a =+=,所以2469,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,126102n n a -+=⨯,即121026n n a -=⨯-,所以210(12)10(12)9620220151212n n n n S n n n --=-+-=⨯----,714202201572435S =⨯--⨯=,816202201584980S =⨯--⨯=, 7151415243510293706S S a =+=+⨯-=,所以满足4042m S >的正整数m 的最小值为16. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查由数列的递推关系求数列的和.解题关键是分类讨论,确定数列的奇数项与偶数项分别满足的性质,然后结合起来求得数列的偶数项的和2n S ,再检验n 取具体数值的结论.5.C解析:C 【分析】根据数列的通项公式,列出各项,找数列的规律,判断到哪一项是大于2021,即可得答案. 【详解】由已知可得,数列{}n a :1,4,7,4,7,10,7,10,13,,可得规律为1,4,7,4,7,10,7,10,13……此时将原数列分为三个等差数列:1,4,7,n a n =,{}31,n n n m m N ∈=+∈;4,7,10,2n a n =+,{}32,n n n m m N ∈=+∈;7,10,13,4n a n =+,{}33,n n n m m N ∈=+∈,当673m =时,312020n m =+=,即2020202120222020,2023,2026a a a ===. 而672m =时,312017n m =+=,即2017201820192017,2020,2023a a a ===, 所以满足2021n a <对任意的()n k k *≤∈N 恒成立的最大k 值为2018.故选:C. 【点睛】关于数列的项的判断,一般有两种题目类型,一种是具有周期的数列,可以通过列出前几项找出数列的周期,利用周期判断;另一种是数列的项与项之间存在规律,需要通过推理判断项与项之间的规律从而得数列的通项.6.B解析:B 【分析】观察数列的前4项,可得(1)2n n n a +=,将100n =代入即可得解. 【详解】由题意得11a =,2312a ==+,36123a ==++,4101234a ==+++⋅⋅⋅ 观察规律可得(1)1232n n n a n +=+++⋅⋅⋅+=, 所以10010010150502a ⨯==. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查了观察法求数列的通项公式,关键是将各项拆成正整数的和的形式发现规律.7.D解析:D 【分析】根据题意,求得1nn a a -,再利用累乘法即可求得n a ,再结合对数运算,即可求得结果.【详解】由题设有111122(2)n n nn a n a ---=⨯=≥, 而(1)1213221121122(2)n n n n n n a aa a a n a a a -+++--=⨯⨯⨯⨯=⨯=≥,当1n =时,11a =也满足该式,故(1)22(1)n n n a n -=≥,所以2(1)log 2n n n a -=, 故选:D. 【点睛】本题考查利用累乘法求数列的通项公式,涉及对数运算,属综合基础题.8.C解析:C 【解析】分析:由已知,111(1)1n a n n n n ==-++,利用裂项相消法求和后,令其等于1011,得到n 所满足的等量关系式,求得结果.详解:111(1)1n a n n n n ==-++ ()n *∈N ,数列{}n a 的前n 项和11111(1)()()2231n S n n =-+-+⋯+-+ 1111n n n =-=++,当1011n S =时,解得10n =,故选C. 点睛:该题考查的是有关数列的问题,在解题的过程中,需要对数列的通项公式进行分析,选择相应的求和方法--------错位相减法,之后根据题的条件,建立关于n 的等量关系式,从而求得结果.9.D解析:D 【分析】分公比是否为1进行讨论,再利用等比数列的前n 项和公式及定义求解即可. 【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,()1111222n S a na a n a -=-=-, 则{}12n S a -不为等比数列,舍去, 当1q ≠时,()1111111222111n n n a q a aS a a q a qq q--=-=+----, 为了符合题意,需11201a a q -=-,得12q =,故4312a q a ==.故选D . 【点睛】本题考查等比数列的前n 项和公式,定义,考查逻辑推理能力以及运算求解能力,属于中档题.10.B解析:B 【分析】本题先要对数列{}n a 的通项公式n a 运用分母有理化进行化简,然后求出前n 项和为n S 的表达式,再根据n S 的表达式的特点判断出那些项是有理数项,找出有理数项的下标的规律,再求出2019内属于有理数项的个数. 【详解】解:由题意,可知:n a ===1n n =-+. 12n n S a a a ∴=++⋯+122=-+1= 3S ∴,8S ,15S ⋯为有理项,又下标3,8,15,⋯的通项公式为21(2)n b n n =-,212019n ∴-,且2n ,解得:244n ,∴有理项的项数为44143-=.故选:B . 【点睛】本题主要考查分母有理化的运用,根据算式判断有理数项及其下标的规律,属于中档题.11.D解析:D 【分析】先利用题中所给的首项,以及递推公式,将首项代入,从而判断出数列{}n a 是周期数列,进而求得结果. 【详解】由已知得12a =,2211123a =-=+,32111213a =-=-+, 4213112a =-=--,521213a =-=-, 可以判断出数列{}n a 是以4为周期的数列,故2020505443a a a ⨯===-, 故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点利用递推公式判断数列的周期性,从而求解数列的某项,属于中档题.12.B解析:B 【分析】用等比数列的通项公式和等差中项公式求解. 【详解】因为1324,,2a a a 成等差数列,所以312242a a a =+,即2111242a q a a q =+,化简得220q q --=,解得1q =-或2q .故选B. 【点睛】本题考查等比数列与等差数列的综合运用.二、填空题13.【分析】先证明当共线且则根据题意可求得的值然后利用等差数列求和公式可求得的值【详解】当共线时则共线可设所以又则由于(向量不平行)共线则由等差数列的求和公式可得故答案为:【点睛】本题考查等差数列求和同 解析:1010【分析】先证明当A 、C 、B 共线且OB mOA nOC =+,则1m n +=,根据题意可求得12020a a +的值,然后利用等差数列求和公式可求得2020S 的值. 【详解】当A 、C 、B 共线时,则AB 、AC 共线,可设AB AC λ=, 所以,()OB OA OC OA λ-=-,()1OB OA OC λλ∴=-+, 又OB mOA nOC =+,则()11m n λλ+=-+=,由于12020OB a OA a OC =+(向量OA 、OC 不平行),A 、C 、B 共线,则120201a a +=,由等差数列的求和公式可得()120202020202020201101022a a S +⨯===.故答案为:1010. 【点睛】本题考查等差数列求和,同时也考查了三点共线结论的应用,考查计算能力,属于中等题.14.【分析】由是以2为公差的等差数列可得:再利用累加求和方法等差数列的求和公式即可得出【详解】∵是以2为公差的等差数列∴∴故答案为:【点睛】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式累加求和方法考查了推理能 解析:25n +【分析】由{}1n n a a +-是以2为公差的等差数列,可得:121n n a a n --=-,再利用累加求和方法、等差数列的求和公式即可得出. 【详解】∵{}1n n a a +-是以2为公差的等差数列, ∴()()1212221n n a a a a n n --=-+-=-,∴()()()12116321n n n a a a a a a n -=+-+⋯⋯+-=++⋯⋯+-()2121552n n n +-=+=+, 故答案为:25n +. 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、累加求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.15.2020【分析】当n 为偶数时可得出故偶数项是以2为首项公差为2的等差数列求出通项公式代值计算即可得解【详解】当n 为偶数时即故数列的偶数项是以2为首项公差为2的等差数列所以所以故答案为:2020【点睛解析:2020 【分析】当n 为偶数时,可得出22n n a a +=+,故偶数项是以2为首项,公差为2的等差数列,求出通项公式,代值计算即可得解. 【详解】 当n 为偶数时,2223cos 1sin 2cos 1cos 2222n n n n n n n a a a n a ππππ+-⎛⎫=+⋅+=⋅++=+ ⎪⎝⎭, 即22n n a a +=+,故数列{}n a 的偶数项是以2为首项,公差为2的等差数列, 所以2122n n a n ⎛⎫=+-⨯=⎪⎝⎭, 所以20202020a =. 故答案为:2020. 【点睛】本题考查数列的递推式,解题关键是得出当n 为偶数时,可得出2n a +与n a 的关系式,进而求出{}n a 的通项公式,考查逻辑思维能力和计算能力,属于常考题.16.【分析】设等差数列的公差为由等差数列的性质及前n 项和公式可得再由二次函数的图象与性质可得求得后再由等差数列的通项公式即可得解【详解】设等差数列的公差为则为整数所以由结合二次函数的图象与性质可得解得所 解析:217n -【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由等差数列的性质及前n 项和公式可得231322n n d d S n ⎛⎫+ ⎝-⎪⎭=,再由二次函数的图象与性质可得313151722222d d ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭≤-≤⨯,求得d 后再由等差数列的通项公式即可得解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则1213a a d d =-=--,d 为整数, 所以()()()2131313112222n d S d n n n n d a n d d n n n --=+⎛⎫--++ ⎪⎝=⎭=-, 由8n S S ≥,结合二次函数的图象与性质可得0d >,313151722222d d ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭≤-≤⨯, 解得131376d ≤≤, 所以2d =,所以1215a a d =-=-,所以()()111521217n a a n d n n =+-=-+-=-. 故答案为:217n -. 【点睛】本题考查了等差数列通项公式及前n 项和公式的应用,考查了利用二次函数的图象与性质解决等差数列前n 项和最值的问题,属于中档题.17.【分析】利用等差数列的性质得到再根据求解【详解】因为所以故答案为:【点睛】本题主要考查等差数列的性质以及前n 项和公式的应用还考查了运算求解的能力属于中档题 解析:39148【分析】利用等差数列的性质得到1013171191912a a a b b b b =⨯+++191912S T =⨯,再根据2142n n S n T n +=-求解.【详解】因为()*2142n n S n n N T n +=∈-, 所以()()110113171119191991921912221a a a b b b a b b b a =⨯=⨯+++++,191911219139224192148S T ⨯+=⨯=⨯=⨯-, 故答案为:39148【点睛】本题主要考查等差数列的性质以及前n 项和公式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.18.【分析】由递推公式依次计算出数列的前几项得出数列是周期数列从而可求和【详解】由题意∴数列是周期数列且周期为4故答案为:【点睛】本题考查数列的周期性考查求周期数列的和解题时可根据递推公式依次计算数列的解析:4256【分析】 由递推公式依次计算出数列的前几项,得出数列是周期数列,从而可求和. 【详解】 由题意2241322a ==-,33a =,42a =-,512a =, ∴数列{}n a 是周期数列,且周期为4.10012341442525()2532236S a a a a ⎛⎫=+++=⨯++-= ⎪⎝⎭.故答案为:4256. 【点睛】本题考查数列的周期性,考查求周期数列的和,解题时可根据递推公式依次计算数列的项,然后归纳出周期性.19.【解析】所以 解析:22(1)4n n n +++-【解析】1112222n n n n n T S b a b a b a n +-=-+-++-=+-所以222(1)4n n n n n n T T S S T n n +=-++=++-20.10【分析】根据条件确定中项的符号变化规律即可确定最小时对应项数【详解】单调递增因此即最小故答案为:10【点睛】本题考查等差数列性质等差数列前项和性质考查基本分析求解能力属中档题解析:10 【分析】根据条件确定{}n a 中项的符号变化规律,即可确定n S 最小时对应项数.7138910111213101103()0S S a a a a a a a a =∴+++++=∴+= 17130,a S S <=∴{}n a 单调递增,因此10110,0a a <>即10n =,n S 最小 故答案为:10 【点睛】本题考查等差数列性质、等差数列前n 项和性质,考查基本分析求解能力,属中档题.三、解答题21.(1)21n a n =-;(2)2332n nn S +=-. 【分析】(1)利用已知条件列出关于首项与公差的方程组,解方程组即得数列{}n a 的通项公式;(2)先由(1)得到n n n a 2n 122-=,再利用错位相减法求和即可. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由已知得()()121223412a a a a a a +=⎧⎨+++=⎩,即122348a a a a +=⎧⎨+=⎩,所以()()()1111428a a d a d a d ⎧++=⎪⎨+++=⎪⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩,所以21n a n =-. (2)由(1)得n n n a 2n 122-=, 所以1212321223212n n n n n S ---=++⋯++,① 231123212222213n n n n n S +--=++⋯⋯++,② -①②得:21111112132322222222n n n n n n S ++-+⎛⎫=+⨯+⋯+-=- ⎪⎝⎭, 所以2332n nn S +=-.易错点睛:用错位相减法求和应注意的问题(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“n S ”与“n qS ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“n n S qS -”的表达式;(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解. 22.答案见解析 【分析】选①:由等差数列通项公式得出通项n a 后,解0n a ≥,满足此不等式的最大的n 使得n S 最大,注意若n a 0=,则有两个值使得n S 最大,选②:由等比数列前n 项和公式得出n S ,由于公比是负数,因此按n 的奇偶性分类讨论求得n S 的最大值;选③:由累加法求得n a ,利用n a 的表达式是n 的二次函数形式,当15n ≥时,0n a >,确定n S 不存在最大值. 【详解】 选①因为119n n a a +-=-,19a =,所以{}n a 是首项为9,公差为19-的等差数列.所以()118291999n a n n ⎛⎫=+-⋅-=-+ ⎪⎝⎭. 由182099n -+≥,得82n ≤,即820a ≥ 所以n S 存在最大值,且最大值为81S 或82S , 因为818180181936929S ⨯⎛⎫=⨯+⨯-= ⎪⎝⎭,所以n S 的最大值为369. 选② 因为113n n a a +=-,19a =,所以{}n a 是首项为9,公比为13-的等比数列. 所以1311933n n n a --⎛⎫⎛⎫=⨯-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.1︒当n 为奇数时,1913271114313n n n S ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==+ ⎪⎝⎭+, 因为271143n ⎛⎫+ ⎪⎝⎭随着n 的增大而减小,所以此时n S 的最大值为19S =;2︒当n 为偶数的,1913271114313n n n S ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==- ⎪⎝⎭+, 且2712719434n n S ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭, 综上,n S 存在最大值,且最大值为9. 选③因为18n n a a n +=+-,所以18n n a a n +-=-,所以217a a -=-,326a a -=-,…,19n n a a n --=-, 以上1n -个等式相加得()()21791171622n n n n n a a -+---+-==, 因为19a =,所以()2173422n n n a n -+=≥,又19a =也满足上式,所以217342n n n a -+=. 当15n ≥时,0n a >,故n S 不存在最大值. 【点睛】关键点点睛:本题考查数列前n 项和的最大值问题,一种方法是求出n S 的表达式,由函数的性质确定n S 的最大值,一种是利用数列项的性质,如数列是递减的数列,10a >,则满足0n a ≥的最大的n 使得n S 最大. 23.(1)13-=n n a ,3n b n =;(2)1321344n n n T +-=+⋅. 【分析】(1)由数列的递推关系式求出等比数列{}n a 的通项公式,利用等差数列的基本量运算得出{}n b 的通项公式; (2)利用错位相减法求出n T . 【详解】(1)1211n n a S n +=+≥①1212n n a S n -=+≥②①-②得:13n n a a +=,2n ≥ 又因为11a =,23a =所以数列{}n a 是以1为首项,3为公比的等比数列所以13-=n n a因为{}n b 为等差数列且39b =,15272b b +=所以有:()111292724b d b b d +=⎧⎨+=+⎩解得:13b =,3d =,所以3n b n =(2)由(1)知3nn c n =⋅213233n n T n =⋅+⋅+⋅①()23131323133n n n T n n +=⋅+⋅+-⋅+⋅②①-②得:2312333...33n n n T n +-=++++-⋅()11131********2n n n n n T n n +++---=-⋅=-⋅-1321344n n n T +-=+⋅【点睛】方法点睛:本题考查数列的通项公式,考查数列的求和,数列求和的方法总结如下: 1.公式法,利用等差数列和等比数列的求和公式进行计算即可;2.裂项相消法,通过把数列的通项公式拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求出数列的和;3.错位相减法,当数列的通项公式由一个等差数列与一个等比数列的乘积构成时使用此方法;4.倒序相加法,如果一个数列满足首末两项等距离的两项之和相等,可以使用此方法求和.24.(1)2nn a =;(2)21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =.【分析】(1)利用等比数列的通项公式,结合已知12a =,416a =,可以求出公比,这样就可以求出数列{}n a 的通项公式;(2)由数列{}n a 的通项公式,可以求出21a -和 358a 的值,这样也就求出2b 和 3b 的值,这样可以求出等差数列{}n b 的公差,进而可以求出通项公式,利用前n 项和公式求出数列{}n b 前10项的和.【详解】(1)设等比数列的公比为q ,由已知12a =,34121616q a a q =⇒⋅=⇒=,所以112n n n a q a -=⋅=,即数列{}n a 的通项公式为2n n a =;(2)由(1)知2nn a =,所以2221213b a =-=-=,333552588b a ==⨯=, 设等差数列{}n b 的公差为d ,则322d b b -==,12121n d b b n b =-=∴=-, 设数列{}n b 前10项的和为10S ,则11010910910101210022S d b ⨯⨯=+⋅=⨯+⨯=, 所以数列{}n b 的通项公式21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)公式法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和.(2)错位相减法:若{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求1122n n a b a b a b ++⋅⋅⋅. (3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,相消剩下首尾的若干项.常见的裂顶有()11111n n n n =-++,()1111222n n n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭等.(4)分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和. (5)倒序相加法.25.(1)()*1(1)2n n a n N --=∈;(2)证明见解析. 【分析】(1)1p =,1q =-,已知条件可得1(1)nn n a a +-=-,利用累加法及等比数列的求和公式,计算可求数列{}n a 的通项公式;(2)2p =,1q =,121n n a a +=+,化简可得1121n n a a ++=+,通过等比数列的通项公式求得()*21nn a n N =-∈,化简可得11212222n n nn a a +=+≤+-,放缩后,通过分组求和可证得结果. 【详解】(1)∵1p =,1q =-,∴1(1)n n n a a ++-=,即1(1)nn n a a +-=-,∴当2n ≥:12111221(1)(1)(1)n n n n n n a a a a a a ------+-++-=-+-++-,得1(1)12n n a a -+-=,∴11a =,∴1(1)2nn a --=,当1n =:11a =也符合上式,故()*1(1)2n n a n N --=∈(或1,0,nn a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数).(2)∵2p =,1q =,∴121n n a a +=+,∴()1121n n a a ++=+, 即1121n n a a ++=+,∴{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列, ∴12nn a +=,即()*21nn a n N=-∈.又1112122122221112122n n n n n n n n a a +++--+===+≤+---, ∴11122221221212n n n T n n n -⎛⎫≤+=+-<+ ⎪⎝⎭-, 综上说述:()*22n T n n N <+∈.【点睛】方法点睛:数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和 (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4)裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和. 26.(Ⅰ)0d =时,n a a =;2d a =时,2n a an a =-;(Ⅱ)不存在,理由见解析. 【分析】(Ⅰ)根据等差数列写出(1)2n n n dS na -=+,利用等比中项性质列式代入求解;(2)设存在()*2,k k k ≥∈N ,根据等比中项列式,整理化简之后分类讨论0d =与0d >是否成立. 【详解】(Ⅰ)因为1S ,2S ,4S 成等比数列,所以2214S S S ,又因为数列{}n a 是等差数列,首项1a 为()0a a >,所以(1)2n n n d S na -=+,则()()2246a d a a d +=+,可得0d =或2d a =,当0d =时,n a a =;当2d a =时,2(1)2n a a n a an a =+-=-.(Ⅱ)设存在()*2,k k k ≥∈N,使ln kS、1ln k S +、2ln k S +成等比数列,则122ln l ln n k k k S S S ++=⋅,对任意的*n ∈N ,恒有0n S >,首项0a >,所以0d ≥因为()22222ln ln ln ln ln 22k k k k k k S S S S S S +++⋅⎡⎤+⎡⎤⋅<=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦()()()22211121112ln ln 22k k k k k k k k S dS a a S a S a ++++++++⎡⎤+--+⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,当0d =时,()()()2222222111211+121ln ln ln ln 222k k k k k k k k S dS a a S a S S +++++++⎡⎤⎡⎤⎡⎤+--⎢⎥⎢⎥⎢⎥=<=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦即122ln l ln n k k k S S S ++>⋅,不成立;当0d >时,()()()2222222111211+121ln ln ln ln 222k k k k k k k k k S dS a a S dS a S S +++++++⎡⎤⎡⎤⎡⎤+-+-⎢⎥⎢⎥⎢⎥=<=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即122ln l ln n k k k S S S ++>⋅,不成立;综上,不存在()*2,k k k ≥∈N ,使得ln kS、1ln k S +、2ln k S +成等比数列.【点睛】关于等比中项性质的运用,需要注意,,a b c 三个数成等比数列,列式得2b ac =,然后再根据数列是等差还是等比数列化为基本量1,a d 或1,a q 计算.。
高中数学《数列》测试卷与答案
高中数学《数列》测试卷一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.{a n }是首项为1,公差为3的等差数列,若a n =2 017,则序号n 等于( D ) A .667 B .668 C .669D .673[解析] 由题意可得,a n =a 1+(n -1)d =1+3(n -1)=3n -2, ∴2 017=3n -2,∴n =673.2.在单调递减的等比数列{a n }中,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1=( B )A .2B .4C . 2D .2 2 [解析] 由已知得:a 1q 2=1,a 1q +a 1q 3=52,∴q +q 3q 2=52,q 2-52q +1=0,∴q =12或q =2(舍),∴a 1=4.3.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( A ) A .-24 B .0 C .12D .24[解析] 由等比数列的前三项为x,3x +3,6x +6,可得(3x +3)2=x (6x +6),解得x =-3或x =-1(此时3x +3=0,不合题意,舍去),故该等比数列的首项x =-3,公比q =3x +3x=2,所以第四项为[6×(-3)+6]×2=-24.4.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2等于( B ) A .-4 B .-6 C .-8D .-10[解析] 由题意,得a 23=a 1a 4,∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+3d ), ∴(a 1+4)2=a 1(a 1+6), 解得a 1=-8.∴a 2=a 1+d =-8+2=-6.5.已知等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于( C )A .1514B .1213C .1316D .1516[解析] 由题意,得a 23=a 1a 9, ∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+8d ), ∴a 1=d . ∴a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=3a 1+10d 3a 1+13d =13a 116a 1=1316.6.等比数列{a n }满足a 2+8a 5=0,设S n 是数列{1a n}的前n 项和,则S 5S 2=( A ) A .-11 B .-8 C .5D .11[解析] 由a 2+8a 5=0得a 1q +8a 1q 4=0,解得q =-12.易知{1a n}是等比数列,公比为-2,首项为1a 1,所以S 2=1a 1[1--22]1--2=-1a 1,S 5=1a 1[1--25]1--2=11a 1,所以S 5S 2=-11,故选A .7.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 =( C )A .3(3n-2n) B .3n +2nC .3nD .3·2n -1[解析] 由S n =32(a n -1)(n ∈N *)可得S n -1=32(a n -1-1)(n ≥2,n ∈N *),两式相减可得a n=32a n -32a n -1(n ≥2,n ∈N *),即a n =3a n -1(n ≥2,n ∈N *).又a 1=S 1=32(a 1-1),解得a 1=3,所以数列{a n }是以3为首项,3为公比的等比数列,则a n =3n.8.在如图的表格中,如果每格填上一个数后,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,那么x +y +z 的值为( B )A .1B .2C .3D .4[解析] 由表格知,第三列为首项为4,公比为12的等比数列,∴x =1.根据每行成等差数得第四列前两个数字分别为5,52,故第四列所成的等比数列的公比为12,∴y =5×(12)3=58,同理z =6×(12)4=38,∴x +y +z =2.9.我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”这个问题用今天的白话叙述为:“有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少?”根据上面的已知条件可求得该女子第4天所织布的天数为( D )A .815 B .1615 C .2031D .4031[解析] 设该女第n 天织布为a n 尺,且数列为公比q =2的等比数列,由题意,得a 11-251-2=5,解得a 1=531.故该女第4天所织布的尺数为a 4=a 1q 3=4031,故选D .10.已知等比数列{a n }中,a 1+a 3=10,a 4+a 6=54,则该数列的公比q 为( D )A .2B .1C .14D .12[解析] 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 11+q 2=10①a 41+q 2=54②,②①得q 3=18,∴q =12. 11.已知各项不为0的等差数列{a n }满足a 4-2a 27+3a 8=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 3b 8b 10=( B )A .1B .8C .4D .2[解析] 设{a n }的公差为d ,则由条件式可得,(a 7-3d )-2a 27+3(a 7+d )=0, 解得a 7=2或a 7=0(舍去). ∴b 3b 8b 10=b 37=a 37=8.12.若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 1 007+a 1 008>0,a 1 007·a 1 008<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( C )A .2 012B .2 013C .2 014D .2 015[解析] ∵a 1 007+a 1 008>0, ∴a 1+a 2 014>0,∴S 2 014=2 014a 1+a 2 0142>0,∵a 1 007·a 1 008<0,a 1>0, ∴a 1 007>0,a 1 008<0, ∴2a 1 008=a 1+a 2 015<0, ∴S 2 015=2 015a 1+a 2 0152<0,故选C .二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将正确答案填在题中横线上) 13.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,a 5=-2,a 8=16,则S 6等于__218__.[解析] ∵{a n }为等比数列,∴a 8=a 5q 3,∴q 3=16-2=-8,∴q =-2.又a 5=a 1q 4,∴a 1=-216=-18,∴S 6=a 11-q61-q=-18[1--26]1+2=218. 14.设数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +n +1,则通项a n =__n 2+n +22__.[解析] ∵a n +1-a n =n +1, ∴a 2-a 1=2,a 3-a 2=3, a 4-a 3=4,…a n -a n -1=n (n ≥2).将上述n -1个式子相加得a n -a 1=2+3+4+…+n =2+nn -12,∴a n =2+2+nn -12=n 2+n +22(n ≥2).又a 1=2满足上式,∴a n =n 2+n +22.15.在数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,且a n +2-a n =1+(-1)n (n ∈N *),则a 1+a 2+…+a 51=__676__.[解析] 利用分组求和法求解.当n 为正奇数时,a n +2-a n =0,又a 1=1,则所有奇数项都是1;当n 为正偶数时,a n +2-a n =2,又a 2=2,则所有偶数项是首项和公差都是2的等差数列,所以a 1+a 2+…+a 51=(a 1+a 3+…+a 51)+(a 2+a 4+…+a 50)=26a 1+25a 2+25×242×2=676. 16.在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,那么位于表中的第n 行第n +1列的数是__n 2+n __.第1列 第2列 第3列 … 第1行 1 2 3 … 第2行 2 4 6 … 第3行 3 6 9 … ……………[解析] 设为{a n },则a 1=n ,d =2n -n =n ,所以a n +1=n +n ·n =n 2+n ,即第n 行第n +1列的数是n 2+n .三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)已知等差数列{a n }中,a 3a 7=-16,a 4+a 6=0,求{a n }的前n 项和S n .[解析] 设{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d a 1+6d =-16a 1+3d +a 1+5d =0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 21+8da 1+12d 2=-16a 1=-4d ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8d =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8d =-2.因此S n =-8n +n (n -1)=n (n -9), 或S n =8n -n (n -1)=-n (n -9).18.(本题满分12分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n=2S n -n 2,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式.[解析] (1)当n =1时,T 1=2S 1-1, ∵T 1=S 1=a 1,所以a 1=2a 1-1,求得a 1=1.(2)当n ≥2时,S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2]=2S n -2S n -1-2n +1, ∴S n =2S n -1+2n -1 ① ∴S n +1=2S n +2n +1 ② ②-①得a n +1=2a n +2, ∴a n +1+2=2(a n +2),即a n +1+2a n +2=2(n ≥2). 求得a 1+2=3,a 2+2=6,则a 2+2a 1+2=2, ∴{a n +2}是以3为首项,2为公比的等比数列. ∴a n +2=3·2n -1,∴a n =3·2n -1-2,n ∈N *.19.(本题满分12分)已知公差大于零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足:a 3·a 4=117,a 2+a 5=22.(1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)若数列{b n }是等差数列,且b n =S nn +c,求非零常数c .[解析] (1){a n }为等差数列, ∵a 3+a 4=a 2+a 5=22, 又a 3·a 4=117,∴a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两个根. 又公差d >0,∴a 3<a 4, ∴a 3=9,a 4=13.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =9a 1+3d =13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1d =4.∴a n =4n -3.(2)由(1)知,S n =n ·1+n n -12·4=2n 2-n ,∴b n =S nn +c =2n 2-nn +c,∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c, ∵{b n }是等差数列,∴2b 2=b 1+b 3, ∴2c 2+c =0,∴c =-12(c =0舍去).20.(本题满分12分)已知数列{b n }是首项为1的等差数列,数列{a n }满足a n +1-3a n -1=0,且b 3+1=a 2,a 1=1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令c n =a n ·b n ,求数列{c n }的前n 项和T n . [解析] (1)∵a n +1-3a n -1=0,∴a n +1=3a n +1, ∴a n +1+12=3(a n +12),又a 1+12=32.∴数列{a n +12}是首项为32,公比为3的等比数列.∴a n +12=32·3n -1=3n2,∴a n =3n-12.(2)由(1)知,b 3=a 2-1=3, 设等差数列{b n }的公差为d ,∴d =1, ∴b n =1+n -1=n ,∴c n =a n ·b n =n ·3n-12=n ·3n2-n2.∴T n =12(1×3+2×32+…+n ×3n )-12(1+2+3+…+n )=12(1×3+2×32+…+n ×3n)-n n +14.令S n =1×3+2×32+…+n ×3n① ∴3S n =1×32+…+(n -1)×3n +n ×3n +1②①-②得-2S n =3+32+…+3n -n ×3n +1=31-3n1-3-n ×3n +1=32(3n -1)-n ×3n +1 =3n +12-32-n ×3n +1=3n +1(12-n )-32,∴S n =3n +1(n 2-14)+34=2n -13n +1+34, ∴T n =2n -13n +1+38-n n +14.21.(本题满分12分)已知{a n }为等差数列,前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是首项为2的等比数列,且公比大于0,b 2+b 3=12,b 3=a 4-2a 1,S 11=11b 4.(1)求{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{a 2n b n }的前n 项和(n ∈N *).[解析] (1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q . 由已知b 2+b 3=12,得b 1(q +q 2)=12, 而b 1=2, 所以q 2+q -6=0. 又因为q >0, 解得q =2, 所以b n =2n.由b 3=a 4-a 1,可得3d -a 1=8.① 由S 11=11b 4,可得a 1+5d =16.② 联立①②,解得a 1=1,d =3. 由此可得a n =3n -2.所以数列{a n }的通项公式a n =3n -2, 数列{b n }的通项公式为b n =2n.(2)设数列{a 2n b n }的前n 项和为T n .由a 2n =6n -2,得T n =4×2+10×22+16×23+…+(6n -2)×2n ,2T n =4×22+10×23+16×24+…+(6n -8)×2n +(6n -2)×2n +1.上述两式相减,得-T n =4×2+6×22+6×23+…+6×2n -(6n -2)×2n +1=12×1-2n1-2-4-(6n -2)×2n +1=-(3n -4)2n +2-16,所以T n =(3n -4)2n +2+16.所以,数列{a 2n b n }的前n 项和为(3n -4)2n +2+16.22.(本题满分12分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,点(n ,S n n)(n ∈N +)均在函数y =3x -2的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =3a n a n +1,T n 是数列{b n }的前n 项和,求使得T n <m20对所有n ∈N +都成立的最小正整数m .[解析] (1)依题意得:S nn=3n -2,即S n =3n 2-2n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n 2-2n )-[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5; 当n =1时,a 1=S 1=3×12-2×1=1=6×1-5=1,满足上式. 所以a n =6n -5(n ∈N +). (2)由(1)得b n =3a n a n +1=36n -5[6n +1-5]=12(16n -5-16n +1), 故T n =12[(1-17)+(17-113)+…+(16n -5-16n +1)]=12(1-16n +1).因此,使得12(1-16n +1)<m 20(n ∈N +)成立的m 必须且仅需满足12≤m 20,即m ≥10,故满足要求的最小正整数m 为10.。
(必考题)高中数学必修五第一章《数列》测试卷(有答案解析)(1)
一、选择题1.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且113,2,23,21,n n n a n k k N a a n k k N *-*-⎧+=∈=⎨+=+∈⎩,若4042m S >,则正整数m 的最小值为( )A .14B .15C .16D .172.设等差数列{}n a 前n 项和为n S ,等差数列{}n b 前n 项和为n T ,若11n n S n T n -=+.则55a b =( ) A .23B .45C .32D .543.已知数列{}n a 中,12a =,()*,N n m n m a a a n m +=⋅∈,若1234480k k k k a a a a +++++++=,则k =( )A .3B .4C .5D .64.已知数列{}n a 中,其前n 项和为n S ,且满足2n n S a =-,数列{}2n a 的前n 项和为n T ,若20n n S T λ+>对*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围是( )A .(3,)+∞B .(1,3)-C .93,5⎛⎫⎪⎝⎭D .(1,)-+∞5.设数列{}n a 满足12a =,26a =,且()*2122n n n a a a n N ++-+=∈,若[]x 表示不超过x 的最大整数(例如[]1.61=,[]1.62-=-),则222122018232019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦=( )A .2018B .2019C .2020D .20216.已知数列{}n a 满足()1341n n a a n ++=≥,且19a =,其前n 项之和为n S ,则满足不等式16125n S n --<的最小整数n 是( ) A .5B .6C .7D .87.已知等差数列{}n a 的前n 和为n S ,若1239a a a ++=,636S =,则12(a = ) A .23B .24C .25D .268.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,836S =,则数列11{}n n a a +的前n 项和为( )A .11n + B .1n n + C .1n n- D .11n n -+ 9.已知递增的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,175a a ⋅=,266a a +=,对于n *∈N ,不等式1231111+++⋅⋅⋅+<nM S S S S 恒成立,则整数M 的最小值是( ) A .1B .2C .3D .410.对于数列{}n a ,定义11233n nn a a a T n-+++=为{}n a 的“最优值”,现已知数列{}n a 的“最优值”3n n T =,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则20202020S=( ) A .2019B .2020C .2021D .202211.若a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,a ,b ,2-这三个数适当排序后可成等比数列,点(),2a b 在直线2100x y +-=上,则p q +的值等于( ) A .6B .7C .8D .912.已知数列{}n a 满足12a =,*11()12n na n N a +=-+∈,则2020a =( ) A .2B .13 C .12-D .3-二、填空题13.设S n 是数列{}n a 的前n 项和,且*1111,20,3n n n a a S S n N ++=+=∈,则1223910S S S S S S ++⋅⋅⋅⋅⋅+=___________.14.在平面直角坐标系xOy 中,点A 在y 轴正半轴上,点n P 在x 轴上,其横坐标为n x ,且{}n x 是首项为1、公比为2的等比数列,记*1,n n n P AP n N θ+∠=∈.若32arctan 9θ=,则点A 的坐标为________.15.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1sin 12n n a n π+⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则2018S =______. 16.在等比数列{}n a 中,2514,2==a a ,则公比q =__________. 17.已知数列{}n a 的前n 项和是n S ,若111,n n a a a n +=+=,则1916S S -的值为________. 18.设无穷数列{a n }的前n 项和为S n ,下列有三个条件: ①m n m n a a a +⋅=; ②S n =a n +1+1,a 1≠0;③S n =2a n +1p(p 是与n 无关的参数). 从中选出两个条件,能使数列{a n }为唯一确定的等比数列的条件是______. 19.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4873a a a +-=_________. 20.若等差数列{}n a 中,10a <,n S 为前n 项和,713S S =,则当n S 最小时n =________. 三、解答题21.设数列{}n a 满足()121*4n n a n N a +=-∈-,其中11a =. (1)证明:112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是等比数列; (2)令32n n n a b a -=-,设数列(){}21-⋅n n b 的前n 项和为n S ,求使2021n S <成立的最大自然数n 的值.22.设数列{}n a ,{}n b 是公比不相等的两个等比数列,数列{}n c 满足*,n n n c a b n =+∈N .(1)若2,3nnn n a b ==,是否存在常数k ,使得数列{}1n n c kc +-为等比数列?若存在,求k 的值;若不存在,说明理由;(2)证明:{}n c 不是等比数列.23.已知数列{}n a 满足11a =,13(1)n n na n a +=+. (1)设nn a b n=,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .24.已知递增等比数列{}n a 满足:12a =,416a = . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 为等差数列,且满足221b a =-,3358b a =,求数列{}n b 的通项公式及前10项的和;25.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,______.从①数列{}n a 是公比为2的等比数列,2a ,3a ,44a -成等差数列;②22n n S a =-;③122n n S +=-.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若21log nn na b a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知数列{}n a 的前n 项和为21n S n n =++.(1)求这个数列的通项公式; (2)设()11n n n b n a a *+=∈N ,证明:对n *∀∈N ,数列{}n b 的前n 项和524n T <.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】根据已知递推关系求出数列{}n a 的奇数项加9成等比数列,偶数项加6成等比数列,然后求出2n S 后,检验141615,,S S S 可得. 【详解】当n 为奇数时,122232(3)329n n n n a a a a ---=+=++=+,所以292(9)n n a a -+=+,又1910a +=,所以1359,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,1219102n n a --+=⨯,即1211029n n a --=⨯-,当n 为偶数时,122323326n n n n a a a a ---=+=++=+,所以262(6)n n a a -+=+,又2134a a =+=,所以2469,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,126102n n a -+=⨯,即121026n n a -=⨯-,所以210(12)10(12)9620220151212n n n n S n n n --=-+-=⨯----,714202201572435S =⨯--⨯=,816202201584980S =⨯--⨯=, 7151415243510293706S S a =+=+⨯-=,所以满足4042m S >的正整数m 的最小值为16. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查由数列的递推关系求数列的和.解题关键是分类讨论,确定数列的奇数项与偶数项分别满足的性质,然后结合起来求得数列的偶数项的和2n S ,再检验n 取具体数值的结论.2.B解析:B 【分析】本题首先可令9n =,得出9945S T =,然后通过等差数列的性质得出959S a =以及959T b =,代入9945S T =中,即可得出结果. 【详解】因为11n n S n T n -=+,所以99914915S T -==+, 因为n S 是等差数列{}n a 前n 项和,n T 是等差数列{}n b 前n 项和, 所以()1995992a a S a +==,()1995992b b T b +==, 则95959459S a T b ==,5545a b =, 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的相关性质的应用,主要考查等差数列前n 项和公式以及等差中项的应用,若等差数列{}n a 前n 项和为n S ,则()12n n n a a S +=,当2m n k +=时,2m n k a a a +=,考查化归与转化思想,是中档题.3.B解析:B 【分析】由已知,取1m =,则112n n n a a a a +=⋅=,得出数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,根据等比数列的通项公式建立方程得可求得解. 【详解】因为数列{}n a 中,12a =,()*,N n m n m a a a n m +=⋅∈,所以取1m =,则112n n n a a a a +=⋅=,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,所以2nn a =,又1234480k k k k a a a a +++++++=,即12344220282k k k k +++++++=,即040238k ⨯=,解得4k =, 故选:B . 【点睛】关键点点睛:解决本题的问题的关键在于令1m =,得出数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,利用等比数列的通项公式建立方程得解.4.D解析:D【分析】由2n n S a =-利用1112n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ ,得到数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列,进而得到{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,利用等比数列前n 项和公式得到n S ,n T ,将20n n S T λ+>恒成立,转化为6321nλ-<-+,从而得出答案. 【详解】当1n =时,112S a =-,得 11a =;当2n ≥时,由2n n S a =-,得112n n S a --=-,两式相减得112n n a a -=, 所以数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列. 因为112n n a a -=,所以22114n n a a -=.又211a =,所以{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,所以1112211212n n n S ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-,11414113414nn n T ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-, 由20n n S T λ+>,得()()321210nnλ-++>,所以()()321321663212121n nn n n λ-+--<==-+++, 所以6332121λ-<-=-=+, 所以1λ>-.综上,实数λ的取值范围是(1,)-+∞. 故选: D 【点睛】方法点睛:数列与不等式知识相结合的考查方式主要有三种: 一是判断数列问题中的一些不等关系; 二是以数列为载体,考查不等式的恒成立问题;三是考查与数列问题有关的不等式的证明.在解决这些问题时,往往转化为函数的最值问题.5.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=,可得()2112n n n n a a a a +++---=,214a a -=.利用等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数即可得出. 【详解】2122n n n a a a ++-+=,()2112n n n n a a a a +++∴---=,214a a -=.{}1n n a a +∴-是等差数列,首项为4,公差为2. 142(1)22n n a a n n +∴-=+-=+.2n ∴≥时,()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋯⋯+-+(1)22(1)..2222(1)2n n n n n n +=+-+⋯+⨯+=⨯=+. 2(1)1n n n a n++∴=.∴当2n ≥时,2(1)11⎡⎤++⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦n n n a n . 222122018232019220172019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤∴+++=+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦. 故选:B . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.C解析:C 【分析】首先分析题目已知3a n+1+a n =4(n ∈N*)且a 1=9,其前n 项和为S n ,求满足不等式|S n ﹣n ﹣6|<1125的最小整数n .故可以考虑把等式3a n+1+a n =4变形得到111-13n n a a +-=-,然后根据数列b n =a n ﹣1为等比数列,求出S n 代入绝对值不等式求解即可得到答案. 【详解】对3a n+1+a n =4 变形得:3(a n+1﹣1)=﹣(a n ﹣1) 即:111-13n n a a +-=- 故可以分析得到数列b n =a n ﹣1为首项为8公比为13-的等比数列. 所以b n =a n ﹣1=8×11-3n -⎛⎫ ⎪⎝⎭a n =8×11-3n -⎛⎫ ⎪⎝⎭+1所以181********n nnS n n ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+=-⨯-+ ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭|S n ﹣n ﹣6|=n11-6-3125⎛⎫⨯< ⎪⎝⎭解得最小的正整数n=7 故选C . 【点睛】此题主要考查不等式的求解问题,其中涉及到可化为等比数列的数列的求和问题,属于不等式与数列的综合性问题,判断出数列a n ﹣1为等比数列是题目的关键,有一定的技巧性属于中档题目.7.A解析:A 【解析】等差数列{}n a 的前n 和为n S ,1239a a a ++=,636S =,11339656362a d a d +=⎧⎪∴⎨⨯+=⎪⎩,解得1a 1,d 2,12111223a =+⨯=,故选A.8.B解析:B 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d . ∵55a =,836S = ∴114582836a d a d +=⎧⎨+=⎩∴111a d =⎧⎨=⎩∴n a n =,则11111(1)1+==-++n n a a n n n n ∴数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为1111111111122334111nn n n n -+-+-+⋅⋅⋅+-=-=+++ 故选B.点睛:裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1)()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭;(2)1k =; (3)()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭;(4)()()11122n n n =++ ()()()11112n n n n ⎡⎤-⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.9.C解析:C 【分析】先求出等差数列的1a 和d ,由等差数列前n 项和公式得n S ,把1nS 拆成两项的差,用裂项相消法求得和12111nS S S +++,在n 变化时,求得M 的范围,得出结论. 【详解】∵{}n a 是等差数列,∴17266a a a a +=+=,由171765a a a a +=⎧⎨=⎩解得1715a a =⎧⎨=⎩或1751a a =⎧⎨=⎩,又{}n a 是递增数列,∴1715a a =⎧⎨=⎩,715127163a a d --===-, 1(1)(1)(2)233n n n n n n n S na d n --+=+=+=, 121113331324(2)n S S S n n +++=+++⨯⨯+3111111112324112n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦31119311122124212n n n n ⎛⎫⎛⎫=+--=-+ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭94<, 由不等式1231111+++⋅⋅⋅+<n M S S S S 恒成立,得94M ≥,∴最小的整数3M =. 故选:C . 【点睛】本题考查不等式恒成立问题,考查等差数列的性质,等差数列的通项公式和前n 项和公式,裂项相消法求和,本题属于中档题.10.D解析:D 【分析】根据11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,得到112333n n n a a a n -+++=⋅,然后利用数列通项与前n 项和的关系求得21n a n =+,再利用等差数列求和公式求解. 【详解】 ∵11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,∴112333n n n a a a n -+++=⋅,当2n ≥时,有()211213313n n n a a a n ---+++⋅=-⋅,两式相减可得:()()1113313213n n n n n a n n n ---⋅=⋅--⋅=+⋅.∴21n a n =+(2n ≥). 当1n =时,13a =适合上式. ∴21n a n =+.则数列{}n a 是以3为首项,以2为公差的等差数列. ∴()202032202012020S 202220202+⨯+⨯==⨯.∴202020222020S =. 故选:D . 【点睛】本题主要考查数列通项与前n 项和的关系以及等差数列的定义和求和公式的应用,属于中档题.11.D解析:D 【分析】由零点定义得,a b p ab q +==得0,0a b >>,因此2-只能是等比数列的中间项,从而得4ab =,由点(),2a b 在直线2100x y +-=上,得5a b +=,这样可得,p q 值.从而得出结论. 【详解】∵a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,∴,a b p ab q +==,∴0,0a b >>,而a ,b ,2-这三个数适当排序后可成等比数列,只能是2-是,a b 的等比中项,即4ab =,点(),2a b 在直线2100x y +-=上,则22100a b +-=,得5a b +=, 由45ab a b =⎧⎨+=⎩,∴5,4p q ==,9p q +=.故选:D . 【点睛】本题考查函数零点的概念,考查等比数列的定义,考查韦达定理,关键是由题意分析出0,0a b >>.12.D解析:D 【分析】先利用题中所给的首项,以及递推公式,将首项代入,从而判断出数列{}n a 是周期数列,进而求得结果. 【详解】由已知得12a =,2211123a =-=+,32111213a =-=-+, 4213112a =-=--,521213a =-=-, 可以判断出数列{}n a 是以4为周期的数列,故2020505443a a a ⨯===-, 故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点利用递推公式判断数列的周期性,从而求解数列的某项,属于中档题.二、填空题13.【分析】由代入化简求得再结合求和方法计算可得结果【详解】因为所以所以所以又所以数列是以为首项为公差的等差数列所以所以所以所以故答案为:【点晴】由代入化简求得数列是等差数列是解题的关键解析:17【分析】由11n n n a S S ++=-代入化简求得n S ,再结合求和方法计算可得结果. 【详解】因为1120n n n a S S +++= 所以1120n n n n S S S S ++-+= 所以112n n n n S S S S ++-= 所以1112n nS S +-=又11113S a == 所以数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以3为首项,2为公差的等差数列, 所以()131221nn n S =+-⨯=+ 所以121n S n =+ 所以111111212322123n n S S n n n n +⎛⎫=⋅=- ⎪++++⎝⎭所以12239101111111111123557192123217S S S S S S ⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故答案为:17【点晴】由11n n n a S S ++=-代入化简求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列是解题的关键. 14.或【分析】设点的坐标利用两角差正切公式求列式解得结果【详解】设因为所以或故答案为:或【点睛】本题考查两角差正切公式等比数列考查综合分析求解能力属中档题解析:(0,2)或(0,16) 【分析】设点A 的坐标,利用两角差正切公式求3tan θ,列式解得结果. 【详解】设(0,),0A a a >,因为233443343,124,128P AP AP OAP O x x θ=-=⨯==⨯=∠∠=∠所以238442284t 21an 39a a a a a a aθ-===∴=++⋅或16 故答案为:(0,2)或(0,16)【点睛】本题考查两角差正切公式、等比数列,考查综合分析求解能力,属中档题.15.【分析】分别计算出进而得出再由可得出的值【详解】由题意可得故答案为:【点睛】本题考查数列求和找出数列的规律是解答的关键考查计算能力属于中等题 解析:1008【分析】分别计算出43k a -、42k a -、41k a -、()4k a k N *∈,进而得出43424146k k k k a a a a ---+++=,再由201845042=⨯+可得出2018S 的值.【详解】由题意可得()434243sin 112k k a k π--⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭,()424142sin 1342k k a k k π--⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,()()4141sin 211k a k k π-=-+=,4414sin 1412k k a k k π+⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()()43424141341416k k k k a a a a k k ---∴+++=+-+++=,201845042=⨯+,201820172018450534505265046504S a a a a ⨯-⨯-∴=⨯++=⨯++()30241345051008=++-⨯=.故答案为:1008. 【点睛】本题考查数列求和,找出数列的规律是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.16.【分析】本题先用表示再建立方程组解题即可【详解】解:∵是等比数列∴∵∴解得:故答案为:【点睛】本题考查等比数列的基本量法是基础题 解析:12【分析】本题先用1a ,q 表示2a ,5a ,再建立方程组21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩解题即可. 【详解】解:∵ {}n a 是等比数列,∴ 21a a q =,451a a q∵24a =,512a =,∴ 21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩,解得:1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩, 故答案为:12. 【点睛】本题考查等比数列的基本量法,是基础题.17.27【分析】由得相减后得数列的奇数项与偶数项分别成等差数列由此可得通项从而求得结论【详解】∵∴相减得又所以数列的奇数项与偶数项分别成等差数列公差为1故答案为:27【点睛】易错点睛:本题考查等差数列的解析:27 【分析】由1n n a a n ++=得121n n a a n +++=+相减后得数列的奇数项与偶数项分别成等差数列,由此可得通项,从而求得结论. 【详解】∵1n n a a n ++=,∴121n n a a n +++=+,相减得21n na a +-=,又1121,1a a a =+=,20a =,211a a -=-,所以数列{}n a 的奇数项与偶数项分别成等差数列,公差为1,21n a n -=,21n a n =-,1916171819981027S S a a a -=++=++=.故答案为:27. 【点睛】易错点睛:本题考查等差数列的通项公式,解题时由已知等式中n 改写为1n +,两相减后得21n n a a +-=,这里再计算21a a -,如果2211()22n na a a a +--==,则可说明{}n a 是等差数列,象本题只能说明奇数项与偶数项分别成等差数列.不能混淆,误以为{}n a 是等差数列.这是易错的地方.18.①③【分析】选①②在①中令在②中令联立方程由方程无解推出矛盾;选①③在③中由通项与前项和之间的关系求出公比在①中令在③中用表示出联立方程求出确定数列;选②③由通项与前项和之间的关系即可作出判断【详解解析:①③ 【分析】选①②,在①中令1m n ==,在②中令1n =联立方程,由方程无解推出矛盾;选①③,在③中由通项与前n 项和之间的关系求出公比,在①中令1m n ==,在③中用12,a a 表示出12,S S 联立方程,求出1,a p 确定数列{}n a ;选②③,由通项与前n 项和之间的关系即可作出判断. 【详解】在①中,令1m n ==,得221a a =;在②中,11n n S a +=+,当2n ≥时, 11n n S a -=+,两式相减,得1n n n a a a +=-,即12n n a a +=;在③中,11112,2n n n n S a S a p p++=+=+,两式相减,得 1122n n n a a a ++=-,即 12n n a a +=,若选①②,则22112,1a a a a ⎧=⎨=+⎩即 2211111,10a a a a =--+=, 2(1)41130∆=--⨯⨯=-<,方程无解,故不能选①②作为条件;若选①③,则由12n n a a +=知,数列{}n a 的公比为2,由 221111221212a a a a p a a a p ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪+=+⎪⎩得1212a p =⎧⎪⎨=-⎪⎩,所以数列 {}n a 是首项为2,公比为2的等比数列; 若选②③作为条件,则无法确定首项,数列{}n a 不唯一,故不能选②③作为条件. 综上所述,能使数列{}n a 为唯一确定的等比数列的条件是①③. 故答案为:①③ 【点睛】思路点睛:本题考查利用递推关系求数列中的项,涉及等比数列的判定和通项公式,遇到和与项的递推关系时,一般有两种方法:(1)消去和,得到项的递推关系;(2)消去项,得到和的递推关系.19.【分析】首先设出等差数列的首项和公差根据其通项公式得到再根据其求和公式得到从而得到结果【详解】设等差数列的首项为公差为则有因为所以故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题解题思路如 解析:13313S 【分析】首先设出等差数列的首项和公差,根据其通项公式,得到487733a a a a +-=,再根据其求和公式,得到13713S a =,从而得到结果. 【详解】设等差数列的首项为1a ,公差为d ,则有48711117333(7)(6)318=3a a a a d a d a d a d a +-=+++-+=+, 因为11313713()132a a S a +==,所以487133313a a a S +-=, 故答案为:13313S . 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题,解题思路如下:(1)首先设出等差数列的首项和公差;(2)利用等差数列的通项公式,得到项之间的关系,整理得出487733a a a a +-=; (3)利用等差数列的求和公式,求得13713S a =; (4)比较式子,求得结果.20.10【分析】根据条件确定中项的符号变化规律即可确定最小时对应项数【详解】单调递增因此即最小故答案为:10【点睛】本题考查等差数列性质等差数列前项和性质考查基本分析求解能力属中档题解析:10 【分析】根据条件确定{}n a 中项的符号变化规律,即可确定n S 最小时对应项数. 【详解】7138910111213101103()0S S a a a a a a a a =∴+++++=∴+= 17130,a S S <=∴{}n a 单调递增,因此10110,0a a <>即10n =,n S 最小 故答案为:10 【点睛】本题考查等差数列性质、等差数列前n 项和性质,考查基本分析求解能力,属中档题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)最大自然数6n =. 【分析】(1)根据题中条件,可得1112n a +--的表达式,根据等比数列的定义,即可得证;(2)由(1)可得1122n n a -=-,则可得2n n b =,根据错位相减求和法,可求得n S 的表达式,根据n S 的单调性,代入数值,分析即可得答案. 【详解】解:(1)∵()1621*44n n n n a a n N a a +-=-=∈--, ∴()()1116323346312311122162262822224n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a +++----⎛⎫----+--======- ⎪-----+----⎝⎭--即11122112n n a a +--=--, ∴112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是首项为113132212a a --==--,公比为2的等比数列. (2)由(1)知,1122n n a -=-, 即321112222n n n n n n n a a b a a a ---==-==---, ∴()()21212-⋅=-⋅nn n b n ,()123123252212n n S n =⋅+⋅+⋅++-⋅,① ()23412123252212n n S n +=⋅+⋅+⋅++-⋅,②①减②得()()()112311421222222122221212n nn n n S n n +++--=⋅++++--⋅=+⋅--⋅-()13226n n +=-⋅-.∴()12326n n S n +=-⋅+.∴()()()21112122322210++++-=-⋅--⋅=+>n n n n n S S n n n ,∴n S .单调递增.∵7692611582021S =⨯+=<,87112628222021S =⨯+=>.故使2021n S <成立的最大自然数6n =. 【点睛】解题的关键是根据所给形式,进行配凑和整理,根据等比数列定义,即可得证,求和常用的方法有:①公式法,②倒序相加法,③裂项相消法,④错位相减法等,需熟练掌握. 22.(1)存在,2k =或3k =;(2)证明见解析. 【分析】(1)若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N ,将23nnn c =+代入上式,整理得1(2)(3)2306n n k k --⋅⋅=化简即可得出答案;(2)证{}n c 不是等比数列只需证2213c c c ≠⋅,验证其不成立即可.【详解】解:(1)由题意知,若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N , 将23nnn c =+代入上式,得()()()211221111232323232323n n n n n n n n n n n n k k k ++++++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤+-+=+-+⋅+-+⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 即21111(2)2(3)3(2)2(3)3(2)2(3)3n n n n n n k k k k k k ++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤-+-=-+-⋅-+-⎣⎦⎣⎦⎣⎦,整理得1(2)(3)2306n nk k --⋅⋅=,解得2k =或3k =.(2)设数列{}n a ,{}n b 的公比分别为,,p q p q ≠且,0p q ≠,11,0a b ≠, 则1111n n n c a pb q --=+,为证{}n c 不是等比数列,只需证2213c c c ≠⋅, 事实上()22222221111112c a p b q a p a b pq b q =+=++,()()()222222221311111111c c a b a p b q a p a b p q b q ⋅=+⋅+=+++,由于p q ≠,故222p q pq +>,又11,0a b ≠,从而2213c c c ≠⋅,所以{}n c 不是等比数列. 【点睛】方法点睛:等差、等比数列的证明经常利用定义法和等比中项法,通项公式法和前n 项和公式法经常在选择题、填空题中用来判断数列是否为等差、等比数列不能用来证明.23.(1)证明见解析;(2)(21)3144n n n S -=+.【分析】(1)将13(1)n n na n a +=+变形为131n n a an n+=+,得到{}n b 为等比数列,(2)由(1)得到{}n a 的通项公式,用错位相减法求得n S 【详解】(1)由11a =,13(1)n n na n a +=+,可得131n na a n n+=+, 因为nn a b n=则13n n b b +=,11b =,可得{}n b 是首项为1,公比为3的等比数列, (2)由(1)13n n b -=,由13n na n-=,可得13n n a n -=⋅, 01211323333n n S n -=⋅+⋅+⋅++⋅,12331323333n n S n =⋅+⋅+⋅++⋅,上面两式相减可得:0121233333n n n S n --=++++-⋅13313n n n -=-⋅-, 则(21)3144n n n S -=+.【点睛】数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和. (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4) 裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和.24.(1)2nn a =;(2)21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =.【分析】(1)利用等比数列的通项公式,结合已知12a =,416a =,可以求出公比,这样就可以求出数列{}n a 的通项公式;(2)由数列{}n a 的通项公式,可以求出21a -和 358a 的值,这样也就求出2b 和 3b 的值,这样可以求出等差数列{}n b 的公差,进而可以求出通项公式,利用前n 项和公式求出数列{}n b 前10项的和.【详解】(1)设等比数列的公比为q ,由已知12a =,34121616q a a q =⇒⋅=⇒=,所以112n n n a q a -=⋅=,即数列{}n a 的通项公式为2n n a =;(2)由(1)知2nn a =,所以2221213b a =-=-=,333552588b a ==⨯=, 设等差数列{}n b 的公差为d ,则322d b b -==,12121n d b b n b =-=∴=-, 设数列{}n b 前10项的和为10S ,则11010910910101210022S d b ⨯⨯=+⋅=⨯+⨯=, 所以数列{}n b 的通项公式21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)公式法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和.(2)错位相减法:若{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求1122n n a b a b a b ++⋅⋅⋅. (3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,相消剩下首尾的若干项.常见的裂顶有()11111n n n n =-++,()1111222n n n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭等.(4)分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和. (5)倒序相加法.25.(1)条件性选择见解析,2n n a =;(2)332n nn T +=-. 【分析】(1)选①:由题意可得32442a a a =+-,再利用等比数列的公比为2可求1a ,进而可求数列{}n a 的通项公式;选②:22n n S a =-,令1n =可求1a ,当2n ≥时,可得1122n n S a --=-,与已知条件两式相减可求得()122n n a a n -=≥,进而可求数列{}n a 的通项公式;选③:122n n S +=-,当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122n n S -=-,与已知条件两式相减可求得2nn a =,检验12a =也满足,进而可求数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===,利用乘公比错位相减即可求和. 【详解】(1)选①:因为2a ,3a ,44a -成等差数列, 所以32442a a a =+-,又因为数列{}n a 的公比为2,所以2311122242a a a ⨯=+⨯-,即1118284a a a =+-,解得12a =, 所以1222n n n a -=⨯=.选②:因为22n n S a =-,当1n =时,1122S a =-,解得12a =. 当2n ≥时,1122n n S a --=-,所以()()111222222n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=-. 即()122n n a a n -=≥.所以数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列. 故1222n n n a -=⨯=.选③:因为122n n S +=-,所以当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122nn S -=-,所以()()1122222n n nn n n a S S +-=-=---=,当1n =时,1122a ==依然成立.所以2nn a =. (2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===, 所以2323412222n n n T +=++++, ① 231123122222n n n n n T ++=++++, ② ①-②得23111111122222n n n n T ++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭ 212111111111111121222211111222221122n n n n n n n n n -+++++⎛⎫-- ⎪+++⎝⎭=+-=+-=+---- 13322n n ++=-. 所以332n nn T +=-. 所以数列{}n b 的前n 项和332n n n T +=-. 【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解. 26.(1)*3,(1)2,(2,)n n a n n n N =⎧=⎨≥∈⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用*1,(1),(2,)n n nn S n a S S n n N -=⎧=⎨-≥∈⎩求解即可;(2)利用n a 求n b ,当1n =时,1151224b =≤显然成立,当2n ≥时,利用列项相消法求和判断即可. 【详解】解:(1)当1n =时,111113a S ==++=;当2n ≥时,1n n n a S S -=-22(1)[(1)(1)1]n n n n =++--+-+2n =,所以*3,(1)2,(2,)n n a n n n N =⎧=⎨≥∈⎩; (2)由(1)易知*1,(1)121(2,),4(1)n n b n n N n n ⎧⎪=⎪=⎨≥∈⎪+⎪⎩ 当1n =时,1151224b =≤显然成立. 当2n ≥时,1111()4(1)41n b n n n n ==-++, 123n n T b b b b =+++ 11111111[()()()]12423341n n =+-+-++-+ 1111()12421n =+-+ 515244(1)24n =-<+; 故结论成立.【点睛】关键点睛:本题考查数列求通项公式,利用数列求和证明不等式.利用列项相消法求和是解决本题的关键.。
(必考题)高中数学选修二第一单元《数列》测试卷(有答案解析)
一、选择题1.已知数列{}n a ,{}n b 中满足()1231n n a a n ++=≥,110a =,1n n b a =-,若{}n b 前n 项之和为n S ,则满足不等式16170n S -<的最小整数n 是( ). A .8B .9C .11D .102.数列{}n a 中,112a =,()*,m n m n a a a m n +=∀∈N ,则6a =( ) A .116B .132C .164D .11283.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题,其中正确的命题的个数是( )①若100S =,则280S S +=;②若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;③若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大;④若78S S <,则89S S <.A .1个B .2个C .3个D .4个4.在函数()y f x =的图像上有点列{},n n x y ,若数列{}n x 是等比数列,数列{}n y 是等差数列,则函数()y f x =的解析式可能是( ) A .3(4)f x x =+B .2()4f x x =C .3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .4()log f x x =5.已知数列{}n a 的前n 项和()2*n S n n N =∈,则{}na 的通项公式为( )A .2n a n =B .21n a n =-C .32n a n =-D .1,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩6.设等差数列{}n a 的前n 项和为*,n S n ∈N .若12130,0S S ><,则数列{}n a 的最小项是( ) A .第6项B .第7项C .第12项D .第13项 7.等比数列{}n a 的前n 项积为n T ,且满足11a >,10210310a a ->,102103101a a -<-,则使得1n T >成立的最大自然数n 的值为( )A .102B .203C .204D .2058.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=( *,n N d ∈为常数),称{}n a 为“等差比数列”,已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===,则20202018a a 等于( ) A .4×20162-1B .4×20172-1C .4×20182-1D .4×201829.删去正整数1,2,3,4,5,…中的所有完全平方数与立方数(如4,8),得到一个新数列,则这个数列的第2020项是( ) A .2072B .2073C .2074D .207510.已知等比数列{}n a 的前n 项和()232nn S λλ=+-⋅(λ为常数),则λ=( ) A .2-B .1-C .1D .211.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,()*12n n n a S n N n++=∈,则n a =( ) A .()112n n -+B .2n n ⋅C .31n -D .123n n -⋅12.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且510315S S ==,,则20S =( ) A .255B .375C .250D .200二、填空题13.数列{}n a 的前n 项和2n S n n =-+,则它的通项公式是n a =__________.14.将正整数12分解成两个正整数的乘积有112⨯,26⨯,34⨯,三种,其中34⨯是这三种分解中两数差的绝对值最小的,我们称34⨯为12的最佳分解,当(),,p q p q p N q N **⨯≤∈∈是正整数n 的最佳分解时,我们定义函数()f n q p =-,例如(12)431f =-=,则数列(){}3nf 的前2020项和为______.15.已知、、A B C 三点共线 (O 在该直线外),数列{}n a 是等差数列,S n 是数列{}n a 的前n 项和.若12012OA a OB a OC =⋅+⋅,则2012S =____________.16.等差数列{}n a 中,若15939a a a ++=,371127a a a ++=,则数列{}n a 前11项的和为__________. 17.已知正项等比数列满足:,若存在两项使得,则的最小值为 .18.设数列{}n a 满足15a =,且对任意正整数n ,总有()()13344n n n a a a +++=+成立,则数列{}n a 的前2020项和为______.19.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且675S S S >>,给出下列说法: ①6S 为n S 的最大值;②110S >;③120S <;④850S S ->.其中正确的是______.20.已知数列{}n a 中,11a =,()132,n n a a n n N *-=+≥∈,数列{}n b 满足11n n n b a a +=,*n N ∈,则()12lim n n b b b →∞++⋅⋅⋅+=________. 三、解答题21.已知{}n a 为等差数列,123,,a a a 分别是表第一、二、三行中的某一个数,且123,,a a a 中的任何两个数都不在表的同一列.请从①1,②1,③1的三个条件中选一个填入上表,使满足以上条件的数列{}n a 存在.并在此存在的数列{}n a 中,试解答下列两个问题: (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S ,若不等式4nn S a λ+≥对任意的*n ∈N 都成立,求实数λ的最小值.22.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,1212a a +=,34108a a +=, (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)记n n b na =,求数列{}n b 的前n 项和n S .23.数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和为n S ,且满足221n n n a S a -=(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设4241n n b S =-,求数列{}n b 的前n 项和nT ,并求使21(3)6>-n T m m 对所有的*n N ∈都成立的最大正整数m 的值.24.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,()()31n n n S a n a -=-. (1)求n a ; (2)若数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,求证:1n T <. 25.已知()f x =. (1)设11a =,()11n n f a a +=,求n a . (2)设22212,n n S a a a =+++,1nn n b S S +=-,且1223341n n n T b b b b b b b b +=⋅+⋅+⋅++⋅,问是否存在最小正整数m ,使得对任意*n N ∈,都有25n mT <成立.若存在,请求出m 的值;若不存在,请说明理由. 26.已知各项都是正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,212n n n S a a =+,*n ∈N . (1)求数列{}n a 的通项公式.(2)设数列{}n b 满足:11b =,()122n n n b b a n --=≥,数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .求证:2n T <.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】由123n n a a ++=可求得数列{}n a 的通项公式,进而求得数列{}n b ,表示出n S , 令16170n S -<,即可得到满足不等式16170n S -<的最小整数n . 【详解】解:由题意可知:123n n a a ++=, 即11322n n a a +=-+, 即()11112n n a a +-=--, 又110a =,119a ∴-=,即数列{}1n a -是以首项为9,公比为12-的等比数列, 11192n n a -⎛⎫∴-=⨯- ⎪⎝⎭,即11192n n a -⎛⎫=+⨯- ⎪⎝⎭,11192n n n b a -⎛⎫∴=-=⨯- ⎪⎝⎭,12111219661212n nn n S b b b ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦∴=++⋅⋅⋅+=⨯=-⨯- ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭, 则111632170n n S --=⨯<, 即1112510n -⎛⎫<⎪⎝⎭, 又9112512⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴满足不等式16170n S -<的最小整数19n -=, 即10n =. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用构造法求出数列{}n a 的通项公式.2.C解析:C 【分析】由,m n 的任意性,令1m =,可得112n n a a +=,即数列{}n a 是首项为12,公比为12得等比数列,即可求出答案. 【详解】由于*,m n ∀∈N ,有m n m n a a a +=,且112a =令1m =,则1112n n n a a a a +==,即数列{}n a 是首项为12,公比为12得等比数列,所以111111222n n n n a a q --⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,故6611264a ⎛⎫==⎪⎝⎭ 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列,解题的关键是特殊值取法,由,m n 的任意性,令1m =,即可知数列{}n a 是等比数列,考查学生的分析解题能力与运算能力,属于一般题.3.B解析:B 【分析】①②③根据条件可分析数列是首项为正数,公差小于0的等差数列,所以存在*n N ∈,使100n n a a +≥⎧⎨≤⎩,再结合等差数列的前n 项和公式判断选项;④利用公式1n n n S S a --=()2n ≥,判断选项.【详解】 ①若100S =,则()()110561010022a a a a ++==,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以50a >,60a <,那么()()()()18281212458402a a S S a a a a a a ++=++=+++>,故①不成立; ②若412S S =,则()124561289...40S S a a a a a -=+++=+=,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以80a >,90a <,()115158151502a a S a +==>,()()11689161616022a a a a S ++===,则使0n S >的最大的n 为15,故②成立; ③()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<,则90a <,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以{}n S 中的最大项是8S ,故③正确; ④若78S S <,则8780S S a -=>,但989S S a -=,不确定9a 的正负,故④不正确. 故选:B 【点睛】方法点睛:一般等差数列前n 项和的最值的常用方法包含:1.单调性法,利用等差数列的单调性,求出其正负转折项,便可求得等差数列前n 项和的最值;2.利用二次函数的性质求最值,公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和2n S An Bn =+(,A B 为常数)为关于n的二次函数,利用二次函数的性质解决最值问题.4.D解析:D 【分析】把点列代入函数解析式,根据{x n }是等比数列,可知1n nx x +为常数进而可求得1n n y y +-的结果为一个与n 无关的常数,可判断出{y n }是等差数列. 【详解】对于A ,函数3(4)f x x =+上的点列{x n ,y n },有y n =43n x +,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=()()()()114343441n n n n n x x x x x q +++-+=-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于B ,函数2()4f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =24n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数,因此1n n y y +-=()222214441n n n x x x q +-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于C ,函数3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭上的点列{x n ,y n },有y n =3()4n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=133()()44n n x x+-=33()()144n qx⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于D ,函数4()log f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =4log n x,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=114444log log log log n n n nx x x x q ++-==为常数,故{y n }是等差数列;故选:D . 【点睛】 方法点睛:判断数列是不是等差数列的方法:定义法,等差中项法.5.B解析:B 【分析】利用1n n n a S S -=-求出2n ≥时n a 的表达式,然后验证1a 的值是否适合,最后写出n a 的式子即可. 【详解】2n S n =,∴当2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,111a S ==,上式也成立,()*21n a n n N ∴=-∈,故选:B. 【点睛】易错点睛:本题考查数列通项公式的求解,涉及到的知识点有数列的项与和的关系,即11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,算出之后一定要判断1n =时对应的式子是否成立,最后求得结果,考查学生的分类思想与运算求解能力,属于基础题.6.B解析:B 【分析】可利用等差数列的前n 项和的性质,等差数列下标的性质进行判断即可 【详解】由题意12130,0S S ><及()()()12112671311371366,132S a a a a S a a a =+=+=+=,得6770,0a a a +><,所以6670,a a a >>,且公差0d <,所以7a ,最小.故选B .【点睛】等差数列的前n 项和n S 具有以下性质()2121n n S n a -=-,()21n n n S n a a +=+.7.C解析:C 【分析】由题意可得1021031a a >,1021031,1a a ><,利用等比数列的性质即可求解. 【详解】由10210310a a ->,即1021031a a >,则有21021a q ⨯>,即0q >。
数列单元测试卷
第二章单元测验A 卷一、填空题(每题5分,共25分)1. 等差数列{}n a 中, ,33,952==a a 则{}n a 的公差为______________.2. 在等比数列{}n a 中, 若,75,393==a a 则10a =___________3. 两个等差数列{}{},,n n b a ,327......2121++=++++++n n b b b a a a n n 则55b a =___________.4.计算3log n=__________________________.5. 在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则=⋅74a a ___________.二、选择题(每题4分,共28分)6.在数列55,34,21,,8,5,3,2,1,1x 中,x 等于 ( ) A. 11 B. 12 C. 13 D. 147.等差数列9}{,27,39,}{963741前则数列中n n a a a a a a a a =++=++项的和9S 等于 ( ) A. 66 B. 99 C. 144 D. 2978.已知一等比数列的前三项依次为33,22,++x x x ,那么2113-是此数列的第 ( ) A. 2项 B. 4项 C. 6项 D. 8项9.已知等差数列{}n a 的公差为2,若431,,a a a 成等比数列, 则=2a ( ) A. 4- B. 6- C. 8- D. 10-10.12+与12-,两数的等比中项是 ( ) A. 1 B. 1- C. 1± D. 2111.等比数列{}n a 中, ,243,952==a a 则{}n a 的前4项和为A. 81B. 120C. 168D. 192 12.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S Sa a 则 ( ) A. 1 B. 1- C. 2 D.21三、解答题(共47分)13.(8分) 成等差数列的四个数的和为26,第二数与第三数之积为40,求这四个数. 【设四数为3,,,3a d a d a d a d --++,则22426,40a a d =-=即1333,222a d ==-或,当32d =时,四数为2,5,8,11当32d =-时,四数为11,8,5,2】14.(9分)设等比数列{}n a 前n 项和为n S ,若9632S S S =+,求数列的公比q .【解:显然1q ≠,若1q =则3619,S S a +=而91218,S a =与9632S S S =+矛盾由369111369(1)(1)2(1)2111a q a q a q S S S q q q---+=⇒+=---96332333120,2()10,,1,2q q q q q q q --=--==-=得或而1q ≠,∴243-=q 】15.(10分)求和:)0(),(...)2()1(2≠-++-+-a n a a a n【原式=2(...)(12...)n a a a n +++-+++2(1)( (2)n n a a a +=+++-2(1)(1)(1)12(1)22n a a n n a a n n a ⎧-+-≠⎪⎪-=⎨⎪-=⎪⎩】 16.(10分)在等比数列{}n a 中,,400,60,364231>=+=n S a a a a 求n 的范围. 【22213222236,(1)60,0,6,110,3,a a a a q a a q q ==+=>=+==±当3q =时,12(13)2,400,3401,6,13n n n a S n n N-==>>≥∈-;当3q =-时,12[1(3)]2,400,(3)801,8,1(3)n n n a S n n ---=-=>->≥--为偶数;∴为偶数且n n ,8≥】17.(10分) 已知数列{}n a 的通项公式112+-=n a n ,如果)(N n a b n n ∈=,求数列{}n b 的前n 项和. 【解:112,5211,6n n n n b a n n -≤⎧==⎨-≥⎩,当5n ≤时,2(9112)102n n S n n n =+-=-当6n ≥时,255525(1211)10502n n n S S S n n n --=+=++-=-+∴⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤+-=)6(,5010)5(,1022n n n n n n S n 】第二章单元测验B 卷一、填空题(每题5分,共25分)1.等差数列{}n a 中, ,33,562==a a 则=+53a a _________.2.在正项等比数列{}n a 中,252735351=++a a a a a a ,则=+53a a _______.3.已知数列{}n a 中,11-=a ,n n n n a a a a -=⋅++11,则数列通项=n a ___________.4.等比数列{}n a 前n 项的和为12-n,则数列{}2n a 前n 项的和为______________.5.已知数列{}n a 是等差数列,若171074=++a a a ,77141312654=++++++a a a a a a 且13=k a ,则=k _____.二、选择题(每题4分,共28分) 6.数列{}n a 的通项公式11++=n n a n ,则该数列的前( )项之和等于9A. 98B. 99C. 96D. 977.在等比数列{}n a 中,若62=a ,且0122345=+--a a a 则n a 为 ( ) A. 6 B. ()216--⋅n C. 226-⋅n D. ()2226166--⋅-⋅n n 或或8.在等差数列{}n a 中,若4,184==S S ,则20191817a a a a +++的值为 ( ) A. 9 B. 12 C. 16 D. 17 9.A.B.C.D.10.在等差数列{}n a 中,2700...,200...10052515021=+++=+++a a a a a a ,则1a 为 ( ) A. 5.22- B. 5.21- C. 5.20- D. 20-11.等比数列{}n a 的各项均为正数,且187465=+a a a a ,则=+++1032313log log log a a a ( ) A. 12 B. 10 C. 5l o g 13+ D. 5l o g 23+ 12.等差数列{}{}n n b a ,的前n 项和分别为n n T S ,,若,132+=n n T S n n 则=nn b a( ) A.32 B. 1312--n n C. 1312++n n D. 4312+-n n 三、解答题(共47分)13.(8分)三个数成等差数列,其比为3:4:5,如果最小数加上1,则三数成等比数列,那么原三数为什么?【设原三数为3,4,5,(0)t t t t ≠,不妨设0,t >则2(31)516,5t t t t +==,315,420,525,t t t ===∴原三数为15,20,25】14.(9分) 求和:12...321-++++n nxx x .【记21123...,n n S x x nx -=++++当1x =时,1123...(1)2n S n n n =++++=+当1x ≠时,23123...(1),n n n xS x x x n xnx -=++++-+231(1)1...,n nn x S x x x xnx --=+++++-11nn n x S nx x-=-- ∴原式=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+≠---)1(2)1()1(11x n n x nx xx n n】15.(10分) 已知数列{}n a 的前n 项和n n S 23+=,求n a .【解:111132,32,2(2)nn n n n n n n S S a S S n ----=+=+=-=≥而115a S ==,∴⎩⎨⎧≥==-)2(,2)1(,51n n a n n 】16.(10分) 一个有穷等比数列的首项为1,项数为偶数,如果其奇数项的和为85,偶数项的和为170,求此数列的公比和项数. 【解:设此数列的公比为,(1)q q ≠,项数为2n,则22222(1)1()85,170,11n n a q q S S q q --====--奇偶2221122,85,2256,28,14n nS a q n S a -======-偶奇∴,2=q 项数为8】17.(10分) 已知数列{}n a 的前n 项和)34()1(...139511--++-+-=-n S n n ,求312215S S S -+的值.【解:(4),2,2121,(4)43,2n n nn n n S S n n n n n ⎧⨯-⎪-⎧⎪==⎨⎨--⎩⎪⨯-+-⎪⎩为偶数为偶数,,为奇数为奇数15223129,44,61,S S S ==-=15223176S S S +-=-】第三章单元测验A 卷一、填空题(每题5分,共25分)1. 若方程()024*******=++++++n mn m x m x 有实根,则实数=m ________;且实数=n ______.2.原点和点()1,1在直线0=-+a y x 的两侧,则a 的取值范围是_________________.3. 当=x ______时,函数)2(22x x y -=有最_______值,且最值是_________.4.设实数y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤->-+≥--,032,042,02y y x y x 则x y 的最大值是____________________.5.设+∈R y x ,且191=+yx ,则y x +的最小值为________. 二、选择题(每题4分,共28分)6.下列各对不等式中同解的是 ( )A. 72<x 与x x x +<+72B. 0)1(2>+x 与 01≠+xC. 13>-x 与13>-xD. 33)1(x x >+与xx 111<+ 7.已知点()2,a P 在直线0432:=-+y x l 右上方(不包括边界)则a 的取值范围为 ( ) A. 1->a B. 1-<a C. 1-≤a D. 1-≥a8.设11->>>b a ,则下列不等式中恒成立的是 ( ) A.b a 11< B. ba 11> C. 2b a > D. b a 22> 9.不等式x x 22lg lg <的解集是 ( ) A. ⎪⎭⎫⎝⎛1,1001 B. ()+∞,100 C. ()+∞⋃⎪⎭⎫⎝⎛,1001,1001 D. ()()+∞⋃,1001,0 10.若214122-+⎪⎭⎫⎝⎛≤x x ,则函数xy 2=的值域是 ( )A. ⎪⎭⎫⎢⎣⎡2,81B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,81C. ⎥⎦⎤⎝⎛∞-81, D. [)+∞,211.下面结论正确的是A. ba b a 11,<>则有若 B. c b c a b a >>则有若, C. b a b a >>,则有若 D. 1,>>bab a 则有若12.由不等式组⎩⎨⎧≤≤≤≤9020x y x表示的平面区域内的整点(横、纵坐标都是整数的点)个数为 ( )A. 个55B. 个1024C. 个1023D. 个1033 三、解答题(共47分)13.(8分) 解不等式(1) ()()03log 232>--x x (2) 2232142-<---<-x x ; 14.(9分) 已知1)1()(2++-=x aa x x f , (1)当21=a 时,解不等式0)(≤x f ;(2)若0>a ,解关于x 的不等式0)(≤x f ; 【已知1)1()(2++-=x a a x x f ,(I )当21=a 时,解不等式0)(≤x f ;(II )若0>a ,解关于x 的不等式0)(≤x f 。
(必考题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(含答案解析)(4)
一、选择题1.在各项为正的递增等比数列{}n a 中,12664a a a =,13521a a a ++=,则n a =( ) A .12n +B .12n -C .132n -⨯D .123n -⨯2.已知数列{}n a 满足21n n n a a a ++=+,*,n N ∈.若564316a a +=,则129a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .16B .28C .32D .483.在数列{}n a 中,11a =,且11nn na a na +=+,则其通项公式为n a =( ) A .211n n -+B .212n n -+C .221n n -+D .222n n -+4.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,1n n a S +=,若(0,2020)n a ∈,则称项n a 为“和谐项”,则数列{}n a 的所有“和谐项”的平方和为( ) A .1111433⨯- B .1211433⨯- C .1012433⨯+D .1112433⨯+5.已知单调递增数列{}n a 的前n 项和n S 满足()()*21n n n S a a n =+∈N ,且0n S >,记数列{}2nn a ⋅的前n 项和为n T ,则使得2020n T >成立的n 的最小值为( )A .7B .8C .10D .116.已知数列{}n a 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=,下列命题中错误的是( )A .1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 B .13n S n =C .13(1)n a n n =--D .{}3n S 是等比数列7.已知数列{}n a 满足:11a =,*1()2nn n a a n N a +=∈+.则 10a =( ) A .11021B .11022 C .11023D .110248.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=( *,n N d ∈为常数),称{}n a 为“等差比数列”,已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===,则20202018a a 等于( ) A .4×20162-1B .4×20172-1C .4×20182-1D .4×201829.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若633S S =,则129SS =( ) A .43B .53C .2D .310.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+,那么它的通项公式是( )A .21n a n =-B .21n a n =+C .41n a n =-D .41n a n =+11.设y =f (x )是一次函数,若f (0)=1,且(1),(4),(13)f f f 成等比数列,则(2)(4)(2)f f f n +++等于( )A .n (2n +3)B .n (n +4)C .2n (2n +3)D .2n (n +4)12.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若130S >,140S <,则n S 取最大值时n 的值为( ) A .6B .7C .8D .13二、填空题13.已知正项数列{}n a 中,21129n n a a +=+,若对于一切的*n N ∈都有1n n a a +>成立,则1a 的取值范围是________.14.天干地支纪看法源于中国,中国自古便有十天干与十二地支.十天干:甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸.十二地支:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,比如第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”,…,以此类推,排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”,“乙亥”,之后地支回到“子”重新开始,即“丙子”,…,以此类推,已知2020年为庚子年,那么到建国100年时,即2049年以天干地支纪年法为__________. 15.已知{}{},n n a b 均为等差数列,其前n 项和分别为,n n S T ,且233n n S n T n -=+,则55a b =________.16.在数列{}n a 中,若121,(1)2nn n a a a +=+-=,记n S 是数列{}n a 的前n 项和,则100S =__________.17.数列{}n a 的前n 项和()*23n n S a n =-∈N,则4a=__________.18.设数列{}n a 满足15a =,且对任意正整数n ,总有()()13344n n n a a a +++=+成立,则数列{}n a 的前2020项和为______.19.已知数列{}n a 的前n 项和为11,1,2n n n S a S a +==,则n S =__________.20.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若37S =,663S =,则789a a a ++=________.三、解答题21.已知{}n a 是首项为19,公差为2-的等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)设{}n n b a -是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{}n b 的通项公式及其前n 项和n T .22.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且n a 是n S 与2的等差中项,数列{}n b ,11b =,点()1,n n P b b +直线20x y -+=上.(1)求1a 值;(2)求数列{}{},n n a b 的通项公式; (3)设n n n c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n T .23.已知数列{a n }的前n 项和S n =3n +1-t ,求证:数列{a n }是等比数列的充要条件为t =3. 24.已知递增等比数列{}n a 满足:1418a a +=,2332a a ⋅=,数列{}n b 的前n 项和为n S ,且212n S n =32n +,记()()111221n n n n n n a c a b a b +++++-=-⋅-.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n c 的前n 项和n T .25.在数列{}n a 中,已知11a =,121n n a a n +=++. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设141n n b a =-,求数列{}n b 的前20项和20T .26.已知正项等比数列{}n a 满足2139nn a +=⋅,3log n n b a =,且n b ,n c ,4n +成等差数列.(1)求数列{}n c 的通项公式;(2)求数列()1n n c n b ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭的前100项和100T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】设其公比为q ,由等比数列通项公式得34a =,进而得2333221a a a q q++=,解得2q =±或12q =±,再根据数列单调性即可得2q ,进而得12n na【详解】{}n a 为等比数列,设其公比为q ,()3362312611364a a a a q a q a ∴====,则34a =,13521a a a ∴++=,2333221a a a q q∴++=, 即2244421q q++=, 解得2q =±或12q =±, 又{}n a 各项为正且递增,2q ∴=,3313422n n n n a a q ---∴==⨯=.故选:B . 【点睛】本题解题的关键是先根据题意得34a =,进而将13521a a a ++=转化为2333221a a a q q++=求q ,考查运算求解能力,是中档题. 2.C解析:C 【分析】由21n n n a a a ++=+,分别求出3456789,,,,,,a a a a a a a 关于12,a a 的表达式, 再利用564316a a +=,即可求解 【详解】由21n n n a a a ++=+可得,321a a a =+,432212a a a a a =+=+5432132a a a a a =+=+,6542153a a a a a =+=+,7652185a a a a a =+=+,87621138a a a a a =+=+,987212113a a a a a =+=+, ∴129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,564316a a +=,21214(32)3(53)16a a a a ∴+++=,即21271716a a +=, ∴129212154342(2717)32a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+=故选:C 【点睛】关键点睛,利用递推式21n n n a a a ++=+,求得129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,再利用564316a a +=,求得21271716a a +=,进而求解,主要考查学生的数学运算能力,属于中档题3.D解析:D 【分析】先由11n n n a a na +=+得出111n n n a a +-=,再由累加法计算出2122n n n a -+=,进而求出n a .【详解】 解:11nn na a na +=+, ()11n n n a na a ++=∴,化简得:11n n n n a a a a n ++=+, 两边同时除以1n n a a +并整理得:111n nn a a +-=, 即21111a a -=,32112a a -=,43113a a -=,…,1111(2,)n n n n n z a a --=-≥∈, 将上述1n -个式子相加得:213243111111+a a a a a a --+-+ (1)11123n n a a -+-=+++…1n +-, 即111(1)2n n n a a --=, 2111(1)(1)2=1(2,)222n n n n n n n n n z a a ---+∴=++=≥∈, 又111a =也满足上式, 212()2n n n n z a -+∴=∈,22()2n a n z n n ∴=∈-+.故选:D. 【点睛】 易错点点睛:利用累加法求数列通项时,如果出现1n -,要注意检验首项是否符合.4.D解析:D 【分析】 当2n ≥时,1nn a S -=,又由1n n a S +=,两式相减,得到12n n a a +=,求得22,2n n a n -=≥,得到数列{}n a 的所有“和谐项”为101,1,2,4,8,,2,结合等比数列的求和公式,即可求解. 【详解】由11a =,1n n a S +=,可得1211a S a ===, 当2n ≥时,1nn a S -=,又由1n n a S +=,两式相减,可得11n n n n n a a S S a +--=-=,即12n n a a +=,即12n na a +=, 则数列{}n a 从第二项起是公比为2的等比数列,即22,2n n a n -=≥,又由(0,2020)n a ∈,即222020n -<,可得13,n n N +<∈,所以“和谐项”共有12项,则数列{}n a 的所有“和谐项”为101,1,2,4,8,,2,可得数列{}n a 的所有“和谐项”的平方和为111110(11244)11416413431-+++++=+=⨯+-.故选:D. 【点睛】与数列的新定义有关的问题的求解策略:通过给出一个新的数列的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实心信息的迁移,达到灵活解题的目的;遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、运算、验证,使得问题得以解决.5.B解析:B 【分析】由数列n a 与n S 的关系转化条件可得11n n a a -=+,结合等差数列的性质可得n a n =,再由错位相减法可得()1122n n T n +=-⋅+,即可得解.【详解】由题意,()()*21n n n S a a n N=+∈,当2n ≥时,()11121n n n S a a ---=+,所以()()11122211n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+, 整理得()()1110n n n n a a a a --+--=,因为数列{}n a 单调递增且0n S >,所以110,10n n n n a a a a --+≠--=,即11n n a a -=+, 当1n =时,()11121S a a =+,所以11a =, 所以数列{}n a 是以1为首项,公差为1的等差数列, 所以n a n =,所以1231222322n n T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅,()23412122232122n n n T n n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅,所以()()234111212222222212212n nn n n n T n n n +++--=++++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--,所以()1122n n T n +=-⋅+,所以876221538T =⨯+=,987223586T =⨯+=,所以2020n T >成立的n 的最小值为8. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是数列n a 与n S 关系的应用及错位相减法的应用.6.C解析:C 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入得出{}n S 的递推关系,得证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,可判断A ,求出n S 后,可判断B ,由1a 的值可判断C ,求出3n S 后可判断D . 【详解】2n ≥时,因为130n n n a S S -+=,所以1130n n n n S S S S ---+=,所以1113n n S S --=, 所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,A 正确; 1113S a ==,113S =,公差3d =,所以133(1)3n n n S =+-=,所以13n S n =,B 正确;113a =不适合13(1)n a n n =--,C 错误;1313n n S +=,数列113n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,D 正确. 故选:C . 【点睛】易错点睛:本题考查由数列的前n 项和求数列的通项公式,考查等差数列与等比数列的判断,在公式1n n n a S S -=-中2n ≥,不包含1a ,因此由n S 求出的n a 不包含1a ,需要特别求解检验,否则易出错.7.C解析:C 【分析】根据数列的递推关系,利用取倒数法进行转化得1121n na a +=+ ,构造11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,求解出通项,进而求出10a . 【详解】 因为12n n n a a a +=+,所以两边取倒数得12121n n n n a a a a ++==+,则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 所以数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,则11111122n nn a a -⎛⎫+=+⋅= ⎪⎝⎭,所以121n n a =-,故101011211023a ==-. 故选:C 【点睛】方法点睛:对于形如()11n n a pa q p +=+≠型,通常可构造等比数列{}n a x +(其中1qx p =-)来进行求解. 8.C解析:C 【分析】根据“等差比”数列的定义,得到数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,再利用202020202019201820192019a a a a a a =⨯求解. 【详解】由题意可得:323a a =,211a a = ,32211a a a a -=,根据“等差比数列”的定义可知数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首先为1,公差为2的等差数列, 则()111221n na n n a +=+-⨯=-, 所以20202019220191220181a a =⨯-=⨯+,20192018220181aa =⨯-, 所以()()2202020202019201820192019220181220181420181a a a a a a =⨯=⨯+⨯-=⨯-. 故选:C 【点睛】本题考查数列新定义,等差数列,重点考查理解题意,转化思想,计算能力,属于中档题型.9.B解析:B 【分析】由已知条件利用等差数列前n 项和公式推导出a 1=2d ,由此能求出129S S 的值【详解】∵等差数列{a n }的前n 项和为S n ,63S S =3, ∴1165623232a d a d⨯+=⨯+3,整理,得a 1=2d , ∴112191112111212665298936392a dS a d S a d a d ⨯++===⨯++. 故选:B . 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和比值的求法,是基础题,解题时要注意等差数列的前n 项和公式的合理运用.10.C解析:C 【解析】分类讨论:当1n =时,11213a S ==+=,当2n ≥时,221(2)2(1)141n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=-⎣⎦, 且当1n =时:1414113n a -=⨯-==据此可得,数列的通项公式为:41n a n =-. 本题选择C 选项.11.A解析:A 【分析】由已知可以假设一次函数为1y kx =+,在根据(1),(4),(13)f f f 成等比数列,得出3k =,利用等差数列的求和公式求解即可. 【详解】由已知,假设()f x kx b =+,(0)k ≠(0)10f k b ==⨯+,1b ∴=.(1),(4),(13)f f f 成等比数列,且41,(13(1)1,(4)1)13k f f k f k =+=+=+.1k ∴+,41k +,131k +成等比数列,即2(41)(1)(131)k k k +=++,22161813141k k k k ++=++,从而解得0k =(舍去),2k =,(2)(4)(2)f f f n +++(221)(421)(221)n =⨯++⨯++⋯+⨯+ (242)2n n =++⋯+⨯+(1)42n n n +=⨯+2(1)n n n =++ ()22332n n n n ==++.故选:A . 【点睛】本题考查了等比数列、等差数列和函数的综合应用,考查了学生的计算能力,解题时要认真审题,仔细解答,避免错误,属于中档题.12.B解析:B 【解析】分析:首先利用求和公式,根据题中条件130S >,140S <,确定出780,0a a ><,从而根据对于首项大于零,公差小于零时,其前n 项和最大时对应的条件就是10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,从而求得结果.详解:根据130S >,140S <,可以确定11371147820,0a a a a a a a +=>+=+<,所以可以得到780,0a a ><,所以则n S 取最大值时n 的值为7,故选B.点睛:该题考查的是有关等差数列的前n 项和最大值的问题,在求解的过程中,需要明确其前n 项和取最大值的条件10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,之后就是应用题的条件,确定其相关项的符号,从而求得结果.二、填空题13.【分析】根据列出关于的不等式求解出的取值范围从而的取值范围可确定出【详解】因为所以解得满足所以即故答案为:【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过之间的不等关系求解出的取值范围由此可确定出的取值范围 解析:()3,6【分析】根据1n n a a +>列出关于n a 的不等式,求解出n a 的取值范围,从而1a 的取值范围可确定出. 【详解】 因为21129n n n a a a +=+<,所以29180n n a a -+<,解得36n a <<,满足0n a >, 所以136a <<,即()13,6a ∈, 故答案为:()3,6. 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过1,n n a a +之间的不等关系求解出n a 的取值范围,由此可确定出1a 的取值范围.14.已巳【分析】本题由题意可得数列天干是10个为一个循环的循环数列地支是以12个一个循环的循环数列以2020年的天干和地支分别为首项即可求解【详解】由题意可知数列天干是10个为一个循环的循环数列地支是以解析:已巳 【分析】本题由题意可得数列天干是10个为一个循环的循环数列,地支是以12个一个循环的循环数列,以2020年的天干和地支分别为首项,即可求解. 【详解】由题意可知数列天干是10个为一个循环的循环数列,地支是以12个一个循环的循环数列,从2020年到2049年一共有30年,且2020年为庚子年, 则30103÷=,2049年的天干为已,30122÷=余6,2049年的地支为巳, 故2049年为已巳年, 故答案为:已巳. 【点睛】关键点点睛:本题主要考查了循环数列的实际应用,能否根据题意得出天干是10个为一个循环的循环数列以及地支是以12个一个循环的循环数列是解决本题的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,是中档题.15.【分析】根据等差数列的前n 项和公式有结合已知条件令即可得进而求【详解】∵均为等差数列令公差分别为则有∴令则有∴故答案为:【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式结合等差数列通项公式的特点合理假设解析:54【分析】根据等差数列的前n 项和公式有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,结合已知条件,令122,1d d ==即可得11,a b ,进而求55a b .【详解】∵{}{},n n a b 均为等差数列,令公差分别为12,d d ,则有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+, ∴11121222323n n S nd a d n T nd b d n +--==+-+,令122,1d d ==,则有111,22a b =-=, ∴5115124544a a db b d +==+, 故答案为:54【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式,结合等差数列通项公式的特点合理假设即可得到数列的基本量11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,则有11121222n n S nd a d T nd b d +-=+-.结合已知233n n S n T n -=+,假设122,1d d ==,即可求11,a b . 16.【分析】当为奇数时可得数列的奇数项为公差为2的等差数列当为偶数时可得偶数项的特征将所求问题转化为奇数项和偶数项求和即可【详解】∵∴当为奇数时即数列的奇数项为公差为2的等差数列当为偶数时∴∴故答案为: 解析:2550【分析】当n 为奇数时,可得数列{}n a 的奇数项为公差为2的等差数列,当n 为偶数时,可得偶数项的特征,将所求问题转化为奇数项和偶数项求和即可. 【详解】∵121,(1)2nn n a a a +=+-=,∴当n 为奇数时,22n n a a +-=,即数列{}n a 的奇数项为公差为2的等差数列, 当n 为偶数时,22n n a a ++=, ∴135995049501225002a a a a ⨯++++=⨯+⨯=, ()()()()24681012485022550a a a a a a a a ++++++++=⨯=,∴1002500502550S =+=, 故答案为:2550. 【点睛】 关键点点睛:(1)得到数列{}n a 的奇数项为公差是2的等差数列; (2)得到数列{}n a 的偶数项满足22n n a a ++=.17.24【分析】根据可得两式作差可证明为等比数列并求解出通项公式从而可求【详解】因为所以所以所以所以且所以所以为首项为公比为的等比数列所以所以故答案为:【点睛】思路点睛:已知之间的线性关系求解通项公式的解析:24 【分析】根据23n n S a =-可得1123n n S a ++=-,两式作差可证明{}n a 为等比数列并求解出通项公式,从而4a 可求. 【详解】因为23n n S a =-,所以1123n n S a ++=-,所以1122n n n n a S a S ++--=, 所以1122n n n a a a ++=-,所以12n n a a +=,且11123S a a ==-,所以130a =≠, 所以{}n a 为首项为3,公比为2的等比数列,所以132n n a -=⋅,所以4143224a -=⋅=,故答案为:24. 【点睛】思路点睛:已知,n n S a 之间的线性关系,求解{}n a 通项公式的思路: (1)根据已知条件再写一个关于+1+1,n n S a 或()11,2n n S a n --≥的等式;(2)将新式子与原式作差,利用11n n n a S S ++=-或()12n n n a S S n -=-≥求解出{}n a 的一个递推公式;(3)证明{}n a 为等比数列,并求解出通项公式.18.【分析】由递推关系可求出的值由可知数列是以4为周期的数列进而可得【详解】由可得因为所以同理可得所以数列是以4为周期的数列且所以故答案为:【点睛】本题考查数列求和考查周期数列的性质考查学生的计算求解能解析:25253-【分析】由递推关系,可求出2345,,,a a a a 的值,由15a a =,可知数列{}n a 是以4为周期的数列,进而可得()20201234505S a a a a =+++. 【详解】由()()13344n n n a a a +++=+,可得1445333n n n n n a a a a a ++-=-=++, 因为15a =,所以255053a -==+,同理可得353a =-,45a =-,55a =,所以数列{}n a 是以4为周期的数列,且123453a a a a +++=-, 所以20205252550533S =-⨯=-. 故答案为:25253-. 【点睛】本题考查数列求和,考查周期数列的性质,考查学生的计算求解能力,属于中档题.19.【分析】由与的关系得出进而得出数列为等比数列由等比数列的通项公式即可得出【详解】即数列是以1为首项为公比的等比数列故答案为:【点睛】本题主要考查了等比数列前项和与通项的关系属于中档题解析:132n -⎛⎫⎪⎝⎭【分析】由n S 与n a 的关系得出12()n n n S S S +=-,进而得出数列{}n S 为等比数列,由等比数列的通项公式即可得出n S . 【详解】1122()n n n n S a S S ++==-132n n S S +∴=即数列{}n S 是以1为首项,32为公比的等比数列 132n n S -⎛⎫∴ ⎪⎝⎭=故答案为:132n -⎛⎫ ⎪⎝⎭【点睛】本题主要考查了等比数列前n 项和与通项的关系,属于中档题.20.【分析】可得出并计算出利用等比数列片断和的性质得出成等比数列可得出的值【详解】且成等比数列即因此故答案为:【点睛】本题考查利用等比数列片断和性质求值考查计算能力属于中等题 解析:448【分析】可得出78996a a a S S ++=-,并计算出6356S S -=,利用等比数列片断和的性质得出3S 、63S S -、96S S -成等比数列,可得出789a a a ++的值.【详解】6363756S S -=-=,且78996a a a S S ++=-,3S 、63S S -、96S S -成等比数列,即()()263396S S S S S -=-,因此,()2263789963564487S S a a a S S S -++=-===. 故答案为:448. 【点睛】本题考查利用等比数列片断和性质求值,考查计算能力,属于中等题.三、解答题21.(1)212n a n =-;(2)12123n n b n -=-+;231202n n T n n -=-++. 【分析】(1)利用等差数列的通项公式即可求解;(2)由(1)得12123n n b n -=-+,利用分组求和即可求解.【详解】(1)因为{}n a 是首项119a =,公差2d =-的等差数列, 所以192(1)n a n =--212n =-,(2)由题知{}n n b a -是首项为1,公比为3的等比数列,则13n n n b a --=,所以13n n n b a -=+12123n n -=-+,所以12n n T b b b =+++()()()()0121233333n n a a a a =++++++++ ()()21121333n n a a a -=+++++++()()()211319212402313120132222n n n n n n n n n ⨯-+----=+=+=-+-.22.(1)12a =;(2)2nn a =,21n b n =-;(3)1(23)26n nT n +=-⋅+.【分析】(1)由题意得出22n n a S =+,令1n =可求得1a 的值;(2)当2n ≥时,由22n n a S =+可得出1122n n a S --=+,两式作差可得出12nn a a -=,可得出数列{}n a 是等比数列,确定该数列的首项和公比,可求得数列{}n a 的通项公式,由题意可推导出数列{}n b 为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求得数列{}n b 的通项公式;(3)求得12n n c n +=⋅,然后利用错位相减法可求得n T . 【详解】(1)由22n n a S =+得:1122a S =+ 即1122a a =+解得12a = (2)由22n n S a =-1122(2)n n S a n --=-≥①-②1122n n n n n a S S a a --=-=-12(2)nn a n a -=≥ 所以数列{}n a 是以2为首项,以2为公比的等比数列,则2nn a =又由数列{}bn 中,12b =,点()1,n n P b b +在直线20x y -+=上 得1:20n n b b +-+=且11b = 所以:12(1)21n b n n =+-=- (2)(21)2nn n n c a b n ==-数列{}n C 的前n 项和23412325272(21)2nTn n =⨯+⨯+⨯+⨯+⋯+-⋅23451212325272(21)2n n T n +=⨯+⨯+⨯+⨯+⋯+-⋅()23411222222222(21)2n n n T n +∴-=⨯+⨯+⨯+⨯+⋯+⋅--⋅可得:1(23)26n n T n +=-⋅+【点睛】解答特殊数列(等差数列与等比数列)的问题时,根据已知条件构造关于基本量的方程,解方程求出基本量,再根据定义确定数列的通项公式,当数列表示为等差和等比数列之积时,利用错位相减法求其前n 项和. 23.证明见解析.【分析】由定义法分别结合n a 和n S 的关系分别证明充分性和必要性成立即可. 【详解】当n =1时,S 1=32-t =9-t , 当n ≥2时,由S n =3n +1-t 得S n -1=3n -t , 两式相减得a n =3n +1-3n =2·3n (n ≥2), (1)充分性已知t =3,此时S 1=32-t =9-3=6,令n =1,得a 1=2·31=6=S 1,所以a n =2·3n (n ∈N *) 所以13n na a +=,所以数列{a n }是等比数列. (2)必要性因为数列{a n }是等比数列,所以a 1=2·31=6, 又因为S 1=9-t ,所以9-t =6,所以t =3, 综上所述:数列{a n }是等比数列的充要条件为t =3. 【点睛】关键点睛:本题考查等比数列的判断和证明,解题的关键是利用n a 和n S 的关系得出()232n n a n =⋅≥,再根据充分必要的定义证明.24.(1)2nn a =;1n b n =+;(2)21123+---n n .【分析】(1)根据1418a a +=, 2314a a a a =⋅⋅,利用等比数列通项公式的基本运算求解n a ,根据212n S n =32n +,利用数列通项与前n 项和的关系11,1,2n nn S n b S S n -=⎧=⎨-≥⎩求解n b .(2)由(1)得到n c ()()12112223n n n n ++=--+-+,再利用裂项相消法求解.【详解】 (1)2314a a a a =⋅⋅,14,a a ∴是方程218320x x -+=的两根,又41a a >,所以12a =,416a =3418a q a ∴==, 2q ∴=112n n n a a q -∴=⋅=当2n ≥时,()()22111112223213n n n b S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=+⎢⎥⎣⎦, 又1n =时,112b S ==符合, 所以1n b n =+ (2)()()111221n n n n n n a c a b a b +++++-=-⋅-()()112212223n n n n n +++-=⎡⎤⎡⎤-+-+⎣⎦⎣⎦ ()()12112223n n n n ++=--+-+,所以()()233412111111232424252223n n n T n n ++=-+-++------+-+()22112323+=---+n n 21123n n +=---【点睛】 方法点睛:求数列的前n 项和的方法: (1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11nn na q S a q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩;(2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.(4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解. 25.(1)()2*n a n n =∈N ;(2)202041=T. 【分析】(1)由累加法结合等差数列的前n 项和公式即可得解; (2)转化条件为11122121n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭,利用裂项相消法运算即可得解. 【详解】(1)因为121n n a a n +=++,所以121n n a a n +-=+, 所以213a a -=,325a a -=,⋅⋅⋅,()1212n n a a n n --=-≥, 以上各式相加可得()()211321352112n n n a a n n -+--=++⋅⋅⋅+-==-,又11a =,所以()22n a n n =≥,显然11a =符合上式, 所以()2*n a nn =∈N ;(2)由(1)知2n a n =,所以()()21111141212122121n b n n n n n ⎛⎫===- ⎪--+-+⎝⎭.所以12111111123352121n n T b b b n n ⎛⎫=++⋅⋅⋅+=⨯-+-+⋅⋅⋅+- ⎪-+⎝⎭11122121nn n ⎛⎫=⨯-= ⎪++⎝⎭, 所以202020220141T ==⨯+.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是要注意裂项相消法的适用条件及用法. 26.(1)2n c n =+;(2)50101. 【分析】(1)先由题设求得数列{}n a 的公比q ,进而求得n a 与n b ,再由n b ,n c ,4n +成等差数列求得n c ;(2)先由(1)求得()1n n c n b +,再利用裂项相消法求得其前100项和.【详解】解:(1)设公比为()0q q >,∵2139nn a +=⋅,∴2251339939a q a ⨯===⨯,解得:3q =, ∴31333933n n n n a a q--=⋅=⨯⨯=, ∵3log n n n b a ==,且n b ,n c ,4n +成等差数列,∴422n n b n c n ++==+; (2)由(1)可得:()111112(1)21n n c n b n n n n ⎛⎫==- ⎪+++⎝⎭,∴10011111111501122231001012101101T ⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【点睛】 结论点睛:裂项相消法求数列和的常见类型: (1)等差型111111n n n n a a d a a ++⎛⎫=- ⎪⎝⎭,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列; (2=(3)指数型()11nn n a a a a +-=-;(4)对数型11log log log n aa n a n na a a a ++=-.。
数列专题训练(含答案)
数列专题训练1.在数列{a n }中,已知a 1=2,a 2=7,a n +2等于a n a n +1(n ∈N *)的个位数,则a 2 014的值是A .8B .6C .4D .2 2.(合肥市2014年第一次教学质量检测)已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,并满足:n n n a a a -=++122,354a a -=,则=7S ( )A .7B .12C .14D .21 3.在等差数列{}n a 中,912162a a =+,则数列{}n a 的前11项和11S =( ) A .24 B .48 C .66D .1324. 设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若4540,||a a a <>,则使0n S >成立的最小正整数n 为A .6B .7C .8D .95. (南昌一中、南昌十中2014届高三两校上学期联考)设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,( ) A .1B .-1C . 2D .6.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且20101-=a ,32008201120082011=-S S ,则2a =( ) A .2008- B .2012- C .2008 D .2012 7.(2013·江西高考)等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( )A .-24B .0C .12D .248.(成都七中高2014届一诊模拟数学试卷)已知正项等比数列{}n a 满足7652a a a =+。
若存在两项,m n a a14a =,则19m n+的最小值为( ) A 83B 114C 145D 1769.[江苏省苏北四市(徐、淮、连、宿)2012届高三10月抽测试卷]已知一个等比数列的前三项的积为3,后三项的积为9,且所有项的积为243,则该数列的项数为 。
10.(宁夏银川一中2014届高三年级月考)数列{}n a 的通项为(1)sin 12n n n a n π=-⋅⋅+ 前n项和为n S , 则100S =_________.11.已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8.(1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前n 项和.12.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2.(1)设b n =a n +1-2a n ,证明数列{b n }是等比数列.(2)在(1)的条件下证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等差数列,并求a n .13.数列{}n a 满足11a =,1122n nn nn a a a ++=+(n N +∈). (Ⅰ)证明:数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列;(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式n a ;(Ⅲ)设(1)n n b n n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n S .14. 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =12na n +a n -c (c 是常数,n ∈N *),a 2=6.(1)求c 的值及数列{a n }的通项公式;(2)证明1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1<18.15. 设{a n }是公比大于1的等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和.已知S 3=7,且3a 2是a 1+3和a 3+4的等差中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n (a n +1)(a n +1+1),数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:T n <12.16. 已知等比数列{a n }满足a n +1+a n =9·2n -1,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设数列{a n }的前n 项和为S n ,若不等式S n >ka n -2对一切n ∈N *恒成立,求实数k 的取值范围.17. 已知数列{}n a 的前项n 和为n S ,11a =,n S 与13n S +-的等差中项是2()3n N *-∈.(1)证明数列23n S ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭为等比数列; (2)求数列{}n a 的通项公式; (3)若对任意正整数n ,不等式n k S ≤恒成立,求实数k 的最大值. 18. 已知数列{}n a 中11=a ,121+=+n n n a a a (+∈N n ). ⑴求证:数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a 1为等差数列; ⑵设1+⋅=n n n a a b (+∈N n ),数列{}n b 的前n 项和为n S ,求满足20121005>n S 的最小正整数n .19. 设{}n a 是公差不为零的等差数列,n S 为其前n 项和,满足222223457,7a a a a S +=+=.(1)求数列{}n a 的通项公式及前n 项和n S ; (2)试求所有的正整数m ,使得12m m m a a a ++为数列{}n a 中的项. 20.已知N n *∈,数列{}n d 满足2)1(3nn d -+=,数列{}n a 满足1232n n a d d d d =+++⋅⋅⋅+;数列{}n b 为公比大于1的等比数列,且42,b b 为方程064202=+-x x 的两个不相等的实根. (Ⅰ)求数列{}n a 和数列{}n b 的通项公式;(Ⅱ)将数列{}n b 中的第.1a 项,第.2a 项,第.3a 项,……,第.n a 项,……删去后剩余的项按从小到大的顺序排成新数列{}n c ,求数列{}n c 的前2013项和.21.已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8.(1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前n 项和.参考答案:1.【解析】 a 1a 2=2×7=14,所以a 3=4,4×7=28,所以a 4=8,4×8=32,所以a 5=2,2×8=16,所以a 6=6,a 7=2,a 8=2,a 9=4,a 10=8,a 11=2,所以从第三项起,a n 成周期排列,周期数为6,2 013=335×6+3,所以a 2 014=a 4=8,故选C.2.【答案】C 由n n n a a a -=++122知数列}{n a 为等差数列,由354a a -=得53174a a a a +==+,所以()1777142a a S +== 3.【答案】 D 由题意可得6613(6)62a d a d +=++,得612a =,又11111611()111322a a S a +===(作为选择题,可以用常数列求解)4.【答案】C 由题意知()()184********=70,0,022a a a a S a a a S ++<+>\==> 5.【答案】A ()()1116111995111111921999112a a a S a a S a +===?+6.【答案】A 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由1()2n n n a a S +=得12n n S a a n +=,又32008201120082011=-S S ,所以1201012008322a a a a++-=,得201020086a a -=,所以26d =,解得3d =,所以21201022008a a d =+=-+=-7. A8.【答案】A 【解析】设数列的公比为q ,由7652a a a =+得25552a q a q a =+,解得2(1舍)q q ==-14a =得221124m n a a +-=,所以6m n +=,所以19m n+19199586666633m n m n m n n m +⎛⎫=+=+++≥+= ⎪⎝⎭ 9.【解析】由已知得1233a a a =,129n n n a a a --=,两式相乘得12132()()()27n n n a a a a a a --= 所以由等比数列的性质得12132n n n a a a a a a --==,所以13n a a =.记121n n x a a a a -=gL g ,则121n n x a a a a -=g L g ,两式相乘得 21211211()()()()()n n n n n n x a a a a a a a a a a --==g L g所以由题意可得22433n=,解得10n =.10.【答案】150 【解析】由数列的通项公式得(0141)(4181)n S =++++-++++K ,四项为一组,每组的和都是6,所以100256150S =⨯=11.【解】 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a 2=a 1+d ,a 3=a 1+2d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3d =-3,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=8.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2d =-3,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3.3分所以由等差数列通项公式可得a n =2-3(n -1)=-3n +5,或a n =-4+3(n -1)=3n -7. 故a n =-3n +5,或a n =3n -7.5分(2)当a n =-3n +5时,a 2,a 3,a 1分别为-1,-4,2,不成等比数列;6分 当a n =3n -7时,a 2,a 3,a 1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件.7分故|a n |=|3n -7|=⎩⎪⎨⎪⎧-3n +7,n =1,2,3n -7,n ≥3.9分记数列{|a n |}的前n 项和为S n .当n =1时,S 1=|a 1|=4;当n =2时,S 2=|a 1|+|a 2|=5;10分 当n ≥3时,S n =S 2+|a 3|+|a 4|+…+|a n |=5+(3×3-7)+(3×4-7)+…+(3n -7) =5+(n -2)[2+(3n -7)]2=32n 2-112n +10.当n =2时,满足此式.12分综上,S n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,32n 2-112n +10,n >1.13分 12. (1)证明:由a 1=1,及S n +1=4a n +2,有a 1+a 2=4a 1+2,a 2=3a 1+2=5, ∴b 1=a 2-2a 1=3.由S n +1=4a n +2 ① 知当n ≥2时,有S n =4a n -1+2② ①-②得a n +1=4a n -4a n -1,∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1)又∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1,∴{b n }是首项b 1=3,公比为2的等比数列. (2)由(1)可得b n =a n +1-2a n =3·2n -1,∴a n +12n +1-a n 2n =34,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为12,公差为34的等差数列.∴a n 2n =12+(n -1)34=34n -14,a n =(3n -1)·2n -2. 13.(Ⅰ)由已知可得1122n n n n n a a a ++=+,即11221n n n n a a ++=+,即11221n nn na a ++-=∴ 数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为1的等差数列……5分(Ⅱ)由(Ⅰ)知122(1)11n n n n a a =+-⨯=+,∴ 21n n a n =+ ……8分 (Ⅲ)由(Ⅱ)知2nn b n =⋅,231222322n n S n =⋅+⋅+⋅++⋅L23121222(1)22n n n S n n +=⋅+⋅++-⋅+⋅L ……10分相减得:231122222222212n nn n n S n n ++-⋅-=++++-⋅=-⋅-L11222n n n ++=--⋅ ………12分∴ 1(1)22n n S n +=-⋅+………13分14.(1)解 因为S n =12na n +a n -c ,所以当n =1时,S 1=12a 1+a 1-c ,解得a 1=2c ,……(2分)当n =2时,S 2=a 2+a 2-c ,即a 1+a 2=2a 2-c ,解得a 2=3c ,……(3分) 所以3c =6,解得c =2;……(4分)则a 1=4,数列{a n }的公差d =a 2-a 1=2,所以a n =a 1+(n -1)d =2n +2.……(6分) (2)证明 因为1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=14×6+16×8+…+1(2n +2)(2n +4)=12(14-16)+12(16-18)+…+12(12n +2-12n +4)=12[(14-16)+(16-18)+…+(12n +2-12n +4)]……(8分) =12(14-12n +4)=18-14(n +2).…(10分) 因为n ∈N *,所以1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1<18.……(12分)15.解:(1)由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=7,a 1+3+a 3+42=3a 2.解得a 2=2.设数列{a n }的公比为q ,则a 1q =2,∴a 1=2q,a 3=a 1q 2=2q .由S 3=7,可知2q +2+2q =7,∴2q 2-5q +2=0,解得q 1=2,q 2=12.由题意,得q >1,∴q =2.∴a 1=1.故数列{a n }的通项公式为a 2=2n -1.(2)证明:∵b n =a n (a n +1)(a n +1+1)=2n -1(2n -1+1)(2n+1)=12n -1+1-12n +1,∴T n =⎝⎛⎭⎫120+1-121+1+⎝⎛⎭⎫121+1-122+1+122+1-123+1+…+⎝⎛⎭⎫12n -1+1-12n +1=11+1-12n +1=12-12n +1<12. 16.解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,∵a n +1+a n =9·2n -1,n ∈N *,∴a 2+a 1=9,a 3+a 2=18,∴q =a 3+a 2a 2+a 1=189=2,∴2a 1+a 1=9,∴a 1=3.∴a n =3·2n -1,n ∈N *,经验证,满足题意.(2)由(1)知S n =a 1(1-q n )1-q =3(1-2n )1-2=3(2n -1),∴3(2n -1)>k ·3·2n -1-2,∴k <2-13·2n -1.令f (n )=2-13·2n -1,则f (n )随n 的增大而增大,∴f (n )min =f (1)=2-13=53.∴k <53.∴实数k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-∞,53. 17.解:(1)因为n S 和13+-n S 的等差中项是23-, 所以331-=-+n n S S (*N n ∈),即1311+=+n n S S , …………2分 由此得)23(31213123)131(231-=-=-+=-+n n n n S S S S (*N n ∈),………3分即3123231=--+n n S S (*N n ∈), ……………4分 又21232311-=-=-a S , 所以数列}23{-n S 是以21-为首项,31为公比的等比数列. ……………5分(2)由(1)得1)31(2123-⨯-=-n n S ,即1)31(2123--=n n S (*N n ∈),………6分所以,当2≥n 时,121131])31(2123[])31(2123[----=---=-=n n n n n n S S a ,…8分 又1=n 时,11=a 也适合上式,所以)(31*1N n a n n ∈=-. ……………9分 (3)要使不等式n k S ≤对任意正整数n 恒成立,即k 小于或等于n S 的所有值.又因为1)31(2123--=n n S 是单调递增数列, ……………10分且当1=n 时,n S 取得最小值1)31(2123111=-=-S , ……………11分要使k 小于或等于n S 的所有值,即1≤k , ……………13分所以实数k 的最大值为1. ……………14分18.证明与求解:⑴由11=a 与121+=+n nn a a a 得0≠n a ……1分,nn n n a a a a 121211+=+=+……3分, 所以+∈∀N n ,2111=-+nn a a 为常数,⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a 1为等差数列……5分 ⑵由⑴得12)1(2111-=-+=n n a a n ……7分 )121121(21)12)(12(11+--=+-=⋅=+n n n n a a b n n n ……8分所以1211111111(1)()()2323522121n n S b b b n n =+++=-+-++--+L L …9分,)1211(21+-=n ……10分,12+=n n……11分, 由20121005>n S 即2012100512>+n n 得2150221005=>n ……13分, 所以满足20121005>n S 的最小正整数503=n ……14分.19.【解析】(1)设公差为d ,则22222543a a a a -=-, 由性质得43433()()d a a d a a -+=+,因为0d ≠,所以430a a +=,即1250a d +=,(3分)又由77S =得176772a d ⨯+=,解得15a =-,2d =,所以数列{}n a 的通项公式27n a n =-,前n 项和26n S n n =-.(2)方法一12m m m a a a ++=(27)(25)23m m m ---,设23m t -=,则12m m m a a a ++=(4)(2)86t t t t t--=+-, 所以t 为8的约数,因为t 是奇数,所以t 可取的值为1±,当1,2t m ==时,863,2573t t +-=⨯-=,是数列{}n a 中的项;当1,2t m =-=时,8615,t t+-=-,是数列{}n a 中的最小项是5-,不符合;所以满足条件的正整数2m =.(12分)方法二 因为1222222(4)(2)86m m m m m m m m a a a a a a a a +++++++--==-+为数列{}n a 中的项, 故28m a +为整数,又由(1)知:2m a +为奇数,所以2231,1,2m a m m +=-=±=即 经检验,符合题意的正整数只有2m =..20.【解析】:(Ⅰ)3(1)2n n d +-=Q ,∴1232n n a d d d d =+++⋅⋅⋅+3232nn ⨯== ……………………………………………3分因为42,b b 为方程064202=+-x x 的两个不相等的实数根.所以2042=+b b ,6442=⋅b b ……………………………………………………………4分解得:42=b ,164=b ,所以:nn b 2=……………………………………………………6分(Ⅱ)由题知将数列{}n b 中的第3项、第6项、第9项……删去后构成的新数列{}n c 中的奇数列与偶数列仍成等比数列,首项分别是12b =,24b =公比均是,8 …………9分201313520132462012()()T c c c c c c c c =+++⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+1007100610062(18)4(18)208618187⨯-⨯-⨯-=+=-- ………………………………12分 21.【解】 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a 2=a 1+d ,a 3=a 1+2d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 3a 1+3d =-3,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=8.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2d =-3,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3.3分所以由等差数列通项公式可得a n =2-3(n -1)=-3n +5,或a n =-4+3(n -1)=3n -7. 故a n =-3n +5,或a n =3n -7.5分(2)当a n =-3n +5时,a 2,a 3,a 1分别为-1,-4,2,不成等比数列;6分 当a n =3n -7时,a 2,a 3,a 1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件.7分故|a n |=|3n -7|=⎩⎪⎨⎪⎧-3n +7,n =1,2,3n -7,n ≥3.9分记数列{|a n |}的前n 项和为S n .当n =1时,S 1=|a 1|=4;当n =2时,S 2=|a 1|+|a 2|=5;10分当n ≥3时,S n =S 2+|a 3|+|a 4|+…+|a n |=5+(3×3-7)+(3×4-7)+…+(3n -7) =5+(n -2)[2+(3n -7)]2=32n 2-112n +10.当n =2时,满足此式.12分综上,S n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,32n 2-112n +10,n >1.13分。
数列测试卷(含答案)
第五章数列测试卷一、选择题(本大题20个小题,每小题3分,共60分) ( )1. 数列1,-2,3,-4……的一个通项公式是A.a n=(一1)n•nB. a n= (-1)n+1 •nC. a n=nD. a n=-n2.已知数列{a n}的通项公式为a n=n2+n,且156是该数列的一项,则n 等于 ( )A.10B.11C.12D.133.若等差数列的前n项和S n=2n2- n,则它的通项公式a n为( )A.4n+3B.4n一3C.2n-1D.2n+14.在数列{ a n}中,若a1=2,a n=a n+1-2,则该数列的第5项等于( )A.16B. 14C.12D.55.已知2,m,8构成等差数列,则实数m的值是 ( )A.4B.4或一4C.10D.566.在等差数列{a n}中,已知S3=54,则a2为 ( )A.6B.12C.18D.247.在等差数列中,若a1=23,公差d为整数,a6>0,a7<0,则d等于 ( )A.-1B. -2C.-3D.-4 8.若a ≠b,且aa 1,a 2a 3,b 和a.b 1b 2b 3,b 4,b 都是等差数列,则a1−a2b1−b2等于( )A.43B.34C. 45D.549.在等差数列{a n }中,若a 1+a 4+a 7= 39,a 3+a 6+a 9=27,则S 9等于 ( )A.66B.144C.99D.297 10.等差数列{a n }中,若a n = m,a m =n,且m ≠n,那么a m+n .等于( ) A. mn B.m+n C.m-n D.011.已知a,b,c 成等比数列,则函数y=2ax 2+ 3bx+c 与x 轴交点的个数是 ( )A.0B.1C.2D.3 12.等比数列{a n }中,a 6=6,a 9=9,则a 3等于 ( ) A.4 B .32C.169D.213.已知等比数列{a n },前3项的和为7,积为8,则此数列的公比等于( )A.2B.2或32C.12D.-2或-12.14.已知等差数列{a n }的公差d=3,若a 1,a 3.a 4.成等比数列,则a 2等于 ( )A.-18B.-15C.-12D. -9 15.在等比数列(a n )中:若 a 2•a 6=8,Iog 2(a 1•a 7)= ( )A. 8 B .3 C.16 D.28 16.已知1和4的等比中项是log 3x,则实数x 的值是 ( ) A.2或12B.3或13C.4或14D.9或1917.已知等比数列{a n }的各项均为正数.且a 1, 12a 3,2a 2成等差数列,则a9+a10a7+a8= ( )A.1+√2B.1- √2C.3+2√2D.3-2√2 18.在等比数列{a n }中,著a4a7+a5a6=20.则此数列的前10项之积为( )A.50B.2010C.105D. 1010 19.为了治理沙漠,某农场要在沙漠上赖种植被,计划第一年栽种15公顷,以后每年比上一年多栽种4公顷,那么10年后该农场共裁种植被的公顷数是 ( )A.510公顷B.330公顷C.186公顷D.51公顷 20.《九章算术)“竹九节”问题:现有一根9 节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第五节的容积是 ( )A.1升B.6766升 C.4744升 D.3733升二、填空题(本大题5个小题,每小题4分,共20分) 21.在等差数列{a n }中,若Sn=3n 2+2n.则公差d 的值是22.已知数列{a n }的通项公式为a n =2n 一49,则当n= 时,S n 有最小值.23.在等差数列{a n }中,已知公差d=12,且a 1+a 3+a 5…+a 97+a 99=60.则a1+a2+a3+…+a99+a100= .24.等比数列{a n}中,a2=2,a5=16,则S6=25.某种储蓄利率为2.5%,按复利计算,若本金为30 000元,设存入工期后的本金和利息为y元,则y随x变化的函数关系为三、解答题(本大题5个小题,共40分)26.(本小题6分)已知等差数列{a n}中,a n=33-3n,求前n项和S n的最大值.27.(本小题8分)设数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n.n∈N+.(1)求数列{a n}的通项公式:(2)已知数列{b n}是等差数列,S n是其前n项和,且满足b1=a3,b3=a1+a2+a3,求S20的值。
2024年高考数学总复习第六章《数列》测试卷及答案解析
2024年高考数学总复习第六章《数列》测试卷及答案(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 10=100,则a 7的值为()A .11B .12C .13D .14答案C解析由S 10=100及公差为2,得10a 1+10×(10-1)2×2=100,所以a 1=1.所以a n =2n -1,故a 7=13.故选C.2.若等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 3,a 7成等比数列,则a2a 1等于()A.32B.23C.12D .2答案A解析设等差数列的首项为a 1,公差为d ,则a 3=a 1+2d ,a 7=a 1+6d .因为a 1,a 3,a 7成等比数列,所以(a 1+2d )2=a 1(a 1+6d ),解得a 1=2d .所以a 2a 1=2d +d 2d=32.故选A.3.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6=30,S 10=10,则S 16等于()A .-160B .-80C .20D .40答案B解析a 1+15d =30,a 1+45d =10,解得a 1=10,d =-2,故S 16=16a 1+120d =16×10+120×(-2)=-80,故选B.4.记等比数列{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解析由题意知公比q ≠1,S 6S 3=a 1(1-q 6)1-qa 1(1-q 3)1-q =1+q 3=9,∴q =2,S 10S 5=a 1(1-q 10)1-qa 1(1-q 5)1-q=1+q 5=1+25=33.5.(2019·湖南五市十校联考)已知数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),a 2+a 4+a 6=12,a 1+a 3+a 5=9,则a 1+a 6等于()A .6B .7C .8D .9答案B解析由数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n ≥2)得数列{a n }为等差数列,所以a 2+a 4+a 6=3a 4=12,即a 4=4,同理a 1+a 3+a 5=3a 3=9,即a 3=3,所以a 1+a 6=a 3+a 4=7.6.(2019·新乡模拟)为了参加冬季运动会的5000m 长跑比赛,某同学给自己制定了7天的训练计划:第1天跑5000m ,以后每天比前1天多跑200m ,则这个同学7天一共将跑()A .39200mB .39300mC .39400mD .39500m答案A解析依题意可知,这个同学第1天,第2天,…跑的路程依次成首项为5000,公差为200的等差数列,则这个同学7天一共将跑5000×7+7×62×200=39200(m).故选A.7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a m -1+a m +1-a 2m =0,S 2m -1=38,则m 等于()A .38B .20C .10D .9答案C解析因为{a n }是等差数列,所以a m -1+a m +1=2a m ,由a m -1+a m +1-a 2m =0,得2a m -a 2m =0,由S 2m -1=38知a m ≠0,所以a m =2,又S 2m -1=38,即(2m -1)(a 1+a 2m -1)2=38,即(2m -1)×2=38,解得m =10,故选C.8.(2019·青岛调研)已知各项均不相等的等比数列{a n },若3a 2,2a 3,a 4成等差数列,设S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 3a 3等于()A.139B.79C .3D .1答案A解析设等比数列{a n }的公比为q ,∵3a 2,2a 3,a 4成等差数列,∴2×2a 3=3a 2+a 4,∴4a 2q =3a 2+a 2q 2,化为q 2-4q +3=0,解得q =1或3.又数列的各项均不相等,∴q ≠1,当q =3时,S 3a 3=a 1(33-1)3-1a 1×9=139.故选A.9.(2019·广东六校联考)将正奇数数列1,3,5,7,9,…依次按两项、三项分组,得到分组序列如下:(1,3),(5,7,9),(11,13),(15,17,19),…,称(1,3)为第1组,(5,7,9)为第2组,依此类推,则原数列中的2019位于分组序列中的()A .第404组B .第405组C .第808组D .第809组答案A解析正奇数数列1,3,5,7,9,…的通项公式为a n =2n -1,则2019为第1010个奇数,因为按两项、三项分组,故按5个一组分组是有202组,故原数列中的2019位于分组序列中的第404组,故选A.10.(2019·新疆昌吉教育共同体月考)在数列{a n }中,a 1=2,其前n 项和为S n .在直线y =2x -1上,则a 9等于()A .1290B .1280C .1281D .1821答案C解析由已知可得S n +1n +1-1=又S11-1=a 1-1=1,1,公比为2的等比数列,所以Sn n -1=2n -1,得S n =n (1+2n -1),当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n +1)2n -2+1,故a 9=10×128+1=1281.11.(2019·长沙长郡中学调研)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n 2+4n ,若首项为13的数列{b n }满足1b n +1-1b n =a n ,则数列{b n }的前10项和为()A.175264B.3988C.173264D.181264答案A解析由S n =n 2+4n ,可得a n =2n +3,根据1b n +1-1b n=a n =2n +3,结合题设条件,应用累加法可求得1b n n 2+2n ,所以b n =1n 2+2n =1n (n +2)=所以数列{b n }的前n项和为T n -13+12-14+…+1n --1n +1-所以T 10-111-=175264,故选A.12.已知数列{a n }的通项a n =nx(x +1)(2x +1)…(nx +1),n ∈N *,若a 1+a 2+a 3+…+a 2018<1,则实数x 可以等于()A .-23B .-512C .-1348D .-1160答案B 解析∵a n =nx(x +1)(2x +1)…(nx +1)=1(x +1)(2x +1)…[n (x -1)+1]-1(x +1)(2x +1)…(nx +1)(n ≥2),∴a 1+a 2+…+a 2018=x x +1+1x +1-1(x +1)(2x +1)…(2018x +1)=1-1(x +1)(2x +1)…(2018x +1),当x =-23x +1>0,nx +1<0(2≤n ≤2018,n ∈N *),此时1-1(x +1)(2x +1)…(2018x +1)>1.当x =-512时,x +1>0,x +2>0,nx +1<0(3≤n ≤2018,n ∈N *),此时1-1(x +1)(2x +1)…(2018x +1)<1;当x =-1348时,x +1>0,x +2>0,x +3>0,nx +1<0(4≤n ≤2018,n ∈N *),此时1-1(x +1)(2x +1)…(2018x +1)>1;当x =-1160时,x +1>0,x +2>0,x +3>0,x +4>0,x +5>0,nx +1<0(6≤n ≤2018,n ∈N *),此时1-1(x +1)(2x +1)…(2018x +1)>1.故选B.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和为S n ,若a 4+a 10=0,2S 12=S 2+10,则d 的值为________.答案-10解析由a 4+a 10=0,2S 12=S 2+10,1+3d +a 1+9d =0,a 1+12×112d2a 1+d +10,解得d =-10.14.(2019·沈阳东北育才中学模拟)等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若Sn T n =2n +13n +2,则a 3+a 11+a 19b 7+b 15=________.答案129130解析原式=3a 112b 11=32·2a 112b 11=32·a 1+a 21b 1+b 21=32·S 21T 21=32·2×21+13×21+2=129130.15.(2019·荆州质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若a n =(2n -2则S 2019=________.答案2020解析∵a n =(2n -2=(1-2n )sinn π2,∴a 1,a 2,…,a n 分别为-1,0,5,0,-9,0,13,0,-17,0,21,0,…,归纳可得,每相邻四项和为4,∴S 2019=504×4+a 2017+a 2018+a 2019=2016+[(1-2×2017)+0+(2×2019-1)]=2016+4=2020.16.(2019·长沙长郡中学调研)已知点列P 1(1,y 1),P 2(2,y 2),P 3(3,y 3),…,P n +1(n +1,y n +1)在x 轴上的投影为Q 1,Q 2,…,Q n +1,且点P n +1满足y 1=1,直线P n P n +1的斜率1n n P P k +=2n .则多边形P 1Q 1Q n +1P n +1的面积为________.答案3×2n -n -3解析根据题意可得y n +1-y n =2n ,结合y 1=1,应用累加法,可以求得y n +1=2n +1-1,根据题意可以将该多边形分成n 个直角梯形计算,且从左往右,第n 个梯形的面积为S n =y n +y n +12=3×2n -1-1,总的面积应用分组求和法,可求得多边形的面积为S =3(2n -1)-n =3×2n -n -3.三、解答题(本大题共70分)17.(10分)已知{a n }是以a 为首项,q 为公比的等比数列,S n 为它的前n 项和.(1)当S 1,S 3,S 4成等差数列时,求q 的值;(2)当S m ,S n ,S l 成等差数列时,求证:对任意自然数k ,a m +k ,a n +k ,a l +k 也成等差数列.(1)解由已知,得a n =aq n -1,因此S 1=a ,S 3=a (1+q +q 2),S 4=a (1+q +q 2+q 3).当S 1,S 3,S 4成等差数列时,S 4-S 3=S 3-S 1,可得aq 3=aq +aq 2,化简得q 2-q -1=0.解得q =1±52.(2)证明若q =1,则{a n }的各项均为a ,此时a m +k ,a n +k ,a l +k 显然成等差数列.若q ≠1,由S m ,S n ,S l 成等差数列可得S m +S l =2S n ,即a (q m -1)q -1+a (q l -1)q -1=2a (q n -1)q -1,整理得q m +q l =2q n .因此a m +k +a l +k =aq k -1(q m +q l )=2aq n+k -1=2a n +k ,所以a m +k ,a n +k ,a l +k 成等差数列.18.(12分)(2019·安徽皖南八校联考)数列{a n }的前n 项和记为S n ,且4S n =5a n -5,数列{b n }满足b n =log 5a n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设c n =1b n b n +1,数列{c n }的前n 项和为T n ,证明T n <1.(1)解∵4S n =5a n -5,∴4a 1=5a 1-5,∴a 1=5.当n ≥2时,4S n -1=5a n -1-5,∴4a n =5a n -5a n -1,∴a n =5a n -1,∴{a n }是以5为首项,5为公比的等比数列,∴a n =5·5n -1=5n .∴b n =log 55n =n .(2)证明∵c n =1n (n +1)=1n -1n +1,∴T n…=1-1n +1<1.19.(12分)(2019·安徽皖中名校联考)已知数列{a n }满足:a n +1=2a n -n +1,a 1=3.(1)设数列{b n }满足:b n =a n -n ,求证:数列{b n }是等比数列;(2)求出数列{a n }的通项公式和前n 项和S n .(1)证明b n +1b n =a n +1-(n +1)a n -n =2a n -n +1-(n +1)a n -n=2(a n -n )a n -n =2,又b 1=a 1-1=3-1=2,∴{b n }是以2为首项,2为公比的等比数列.(2)解由(1)得b n =2n ,∴a n =2n +n ,∴S n =(21+1)+(22+2)+…+(2n +n )=(21+22+…+2n )+(1+2+3+…+n )=2(1-2n )1-2+n (n +1)2=2n +1-2+n (n +1)2.20.(12分)(2019·湖南衡阳八中月考)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -n (n ∈N *).(1)证明:{a n +1}是等比数列;(2)若数列b n =log 2(a n +1)n 项和T n .(1)证明当n =1时,S 1=2a 1-1,∴a 1=1.∵S n =2a n -n ,∴S n +1=2a n +1-(n +1),∴a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),∴{a n +1}是以a 1+1=2为首项,2为公比的等比数列.(2)解由(1)得a n +1=2n ,∴b n =log 22n =n ,∴1b 2n -1·b 2n +1=1(2n -1)(2n +1)=∴T n -13+13-15+…+12n -1-=n 2n +1.21.(12分)(2019·青岛调研)已知数列{a n }的各项均为正数,其前n 项和为S n .(1)若对任意n ∈N *,S n =n 2+n +12都成立,求a n ;(2)若a 1=1,a 2=2,b n =a 2n -1+a 2n ,且数列{b n }是公比为3的等比数列,求S 2n .解(1)由S n =n 2+n +12,得S n -1=(n -1)2+n2,n ≥2,两式相减得a n =n ,n ≥2,又a 1=S 1=32,不满足a n =n ,∴a n n =1,n ≥2.(2)S 2n =a 1+a 2+…+a 2n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2n -1+a 2n )=b 1+b 2+…+b n ,∵b 1=a 1+a 2=3,{b n }是公比为3的等比数列,∴S 2n =b 1+b 2+…+b n =3(1-3n )1-3=32(3n-1).22.(12分)(2019·湖南岳阳一中质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -2.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }的前n 项和为T n ,b 1=1,点(T n +1,T n )在直线x n +1-y n =12上,若存在n ∈N *,使不等式2b 1a 1+2b 2a 2+…+2b na n≥m 成立,求实数m 的最大值.解(1)∵S n =2a n -2,①∴S n +1=2a n +1-2,②∴②-①得a n +1=2a n +1-2a n (n ≥1),∴a n +1=2a n ,即a n +1a n=2,∴{a n }是首项为2,公比为2的等比数列.∴a n =2n .(2)由题意得,T n +1n +1-T n n =12,成等差数列,公差为12.首项T 11=b11=1,∴T n n =1+12(n -1)=n +12,T n =n (n +1)2,当n ≥2时,b n =T n -T n -1=n (n +1)2-n (n -1)2=n ,当n =1时,b 1=1成立,∴b n =n .∴2b n a n =2n2n =n 2n -1=-1,令M n =2b 1a 1+2b 2a 2+…+2b na n,只需(M n )max ≥m .∴M n =1+2×12+3+…+n -1,③12M n =12+2+3+…+n ,④③-④得,12M n =1+12++…-1-n 1-12n=2-(n +,∴M n =4-(n +-1.∵M n +1-M n =4-(n +-4+(n +-1=n +12n>0.∴{M n }为递增数列,且(n +-1>0,∴M n <4.∴m ≤4,实数m 的最大值为4.。
数列单元测试卷
数列单元测试卷一、选择题(每题3分,共15分)1. 以下哪个数列是等差数列?A. 1, 3, 5, 7, ...B. 2, 4, 6, 8, ...C. 1, 4, 9, 16, ...D. 1, 2, 4, 8, ...2. 等差数列的公差为2,第5项为14,那么首项a1是多少?A. 4B. 6C. 8D. 103. 等比数列的公比为3,第3项为27,那么首项a1是多少?A. 1B. 3C. 9D. 274. 已知等差数列的前n项和S,若S5=35,S10=100,求S15。
A. 165B. 175C. 185D. 1955. 给定数列2, 4, 8, 16, ...,该数列的第6项是多少?A. 64B. 128C. 256D. 512二、填空题(每题2分,共10分)6. 等差数列的通项公式为:\( a_n = \) __________。
7. 等比数列的通项公式为:\( a_n = \) __________。
8. 等差数列的前n项和公式为:\( S_n = \) __________。
9. 已知等差数列的第2项为5,第5项为14,求该数列的公差d。
d = __________。
10. 若等比数列的第1项为2,公比为4,求该数列的第4项。
第4项 = __________。
三、解答题(每题5分,共20分)11. 已知等差数列的前3项和为21,第4项为15,求该数列的首项和公差。
12. 已知等比数列的前3项和为26,第3项为16,求该数列的首项和公比。
13. 求等差数列1, 4, 7, ...的前10项和。
14. 求等比数列2, 6, 18, ...的前5项和。
四、应用题(每题5分,共10分)15. 某工厂生产的产品数量每年以固定的增长率增加,如果第一年生产了100件产品,第二年生产了121件产品,问第三年预计生产多少件产品?16. 某公司为了扩大市场,决定每年将广告预算增加20%,如果第一年的广告预算是10万元,问第三年的广告预算是多少?五、附加题(10分)17. 一个数列的前3项为1, 2, 4,从第4项开始,每一项都是其前3项的和。
精品试卷:新课标数列测试题
高一数学数列测试题农五师高级中学:胡明杰一、选择题(每小题4分,共48分)1、在数列1,1,2,3,5,8,x ,21,34,55,…中,x 等于A .11B .12C .13D .14 2、已知数列{a n }的通项公式)(43*2N n n n a n ∈--=,则a 4等于( ). A 1 B 2 C 3 D 03、在数列{}n a 中,12a =,1221n n a a +=+,则101a 的值为A .49B .50C .51D .524、已知等差数列}{n a 的公差为2,若1a ,3a ,4a 成等比数列,则2a 等于( ) A 4- B 6- C 8- D 10-5、等比数列{a n }的前3项的和等于首项的3倍,则该等比数列的公比为( )A .-2B .1C .-2或1D .2或-16、等差数列}a {n 中,已知前15项的和90S 15=,则8a 等于( ).A .245 B .12 C .445D .67、在等差数列{a n }中,a 1 +a 2=40,a 3 +a 4=60,则a 5+a 6=( )A 、80B 、90C 、100D 、1108、首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d 的取值范围是 (A) 38>d (B) 3<d (C)338<≤d (D)338≤<d9、某商店提价10%后要恢复原价,应由现价降价 ( ) (A) 10% (B) 9% (C)%111 (D) 11%10、 在等比数列{a n }中,4S =1,8S =3,则20191817a a a a +++的值是A .14B .16C .18D .2011、计算机的成本不断降低,若每隔3年计算机价格降低31,现在价格为8100元的计算机,9年后的价格可降为( ) A .2400元B .900元C .300元D .3600元12、若数列{n a }的前n 项和323-=n n a S ,则这个数列的通项公式是( )A .132-⨯=n na B .nna 23⨯= C .33+=n a nD .nna 32⨯=二、填空题(每小题4分,共16分)13、在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则74a a ⋅=___________. 14、已知等差数列{}n a 中,首项13a =,2016a =-,则公差 d = 15、 黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案: 则第n 个图案中有白色地面砖_________________块.16、数列{}n a 的前n项的和S n =3n 2+ n +1,则此数列的通项公式a n =_______. 三、解答题17、(本小题满分8分)等差数列{}n a 中,已知33,4,31521==+=n a a a a ,试求n 的值18、(本小题满分8分)在等比数列{}n a 中,5162a =,公比3q =,前n 项和242n S =,求首项1a 和项数n .19、(本小题满分10分)有四个数,前三个数成等差数列,其和为3,后三个数成等比数列,其积为27,求这四个数。
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试卷第1页,总4页 数列测试卷
(各位同学,请自己安排2个小时考试,自己批阅统计好分数,在班级小程
序拍照发给老师检查。
)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.数列3579,,,24816
--,…的一个通项公式为( ) A .()n n n n 21a 12
+=-⋅ B .()n n n 2n 1a 12+=-⋅ C .()n n 1n n 21a 12++=-⋅ D .()n 1
n n 2n 1a 12++=-⋅ 2.已知130n n a a +--=,则数列{}n a 是( )
A .递增数列
B .递减数列
C .常数列
D .不能确定 3.已知数列{a n }的前n 项之和S n =n 2+1,则a 1+a 3=( )
A .6
B .7
C .8
D .9
4.在数列{}n a 中,11a =,()*122,21n n a n n N a -=
≥∈-,则3a =( ) A .6 B .2 C .23 D .211
5.在等差数列{}n a 中,157913100a a a a a ++++=,6212a a -=,则1a =( ) A .1 B .2 C .3 D .4
6.在正项等比数列{}n a 中,若657,3,a a a 依次成等差数列,则{}n a 的公比为( ) A .2 B .12 C .3 D .13
7.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若936S =,则37a a +=( )
A .4
B .8
C .16
D .24
8.等差数列{}n a ,12324a a a ++=-,18192078a a a ++=,则此数列前20项和等于( ).
A .160
B .180
C .200
D .220
9.已知数列{}n a 的前n 项和21,1,2,3,n n S n =-=…,那么数列{}n a ( )
A .是等比数列但不是等差数列
B .是等差数列但不是等比数列
C .既是等差数列又是等比数列
D .既不是等差数列也不是等比数列。