(word完整版)历年数列高考题及答案
全国卷数列高考题汇总附答案
数列专题高考真题(2014·I) 17. (本小题满分12分) 已知数列{}的前项和为,=1,,,其中为常数.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)是否存在,使得{}为等差数列并说明理由.(2014·II) 17.(本小题满分12分) 已知数列满足=1,.(Ⅰ)证明是等比数列,并求的通项公式;(Ⅱ)证明: .(2015·I)(17)(本小题满分12分)为数列的前项和.已知,(Ⅰ)求的通项公式:(Ⅱ)设 ,求数列的前项和。
(2015·I I)(4)等比数列满足,135a a a ++ =21,则357a a a ++= ( )(A )21 (B )42 (C )63 (D )84(2015·I I)(16)设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则n S =________. (2016·I)(3)已知等差数列前9项的和为27,,则(A )100 (B )99 (C )98 (D )97(2016·I)(15)设等比数列满足的最大值为__________。
(2016·II)(17)(本题满分12分)S n 为等差数列的前项和,且=1 ,=28 记,其中表示不超过的最大整数,如.(I )求,,;(II )求数列的前1 000项和.(2016·III)(12)定义“规范01数列”如下:共有项,其中项为0,项为1,且对任意,中0的个数不少于1的个数.若,则不同的“规范01数列”共有 (A )18个(B )16个(C )14个(D )12个(2016·III)(17)(本小题满分12分)已知数列的前项和,其中(I )证明是等比数列,并求其通项公式;(II )若 ,求.(2017·I)4.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为A .1B .2C .4D .8(2017·I)12.几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件。
高考数学压轴专题专题备战高考《数列》全集汇编含答案解析
【高中数学】数学高考《数列》试题含答案一、选择题1.在正整数数列中,由1开始依次按如下规则,将某些数取出.先取1;再取1后面两个偶数2,4;再取4后面最邻近的3个连续奇数5,7,9;再取9后面的最邻近的4个连续偶数10,12,14,16;再取此后最邻近的5个连续奇数17,19,21,23,25.按此规则一直取下去,得到一个新数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,则在这个新数列中,由1开始的第2 019个数是( ) A .3 971 B .3 972C .3 973D .3 974【答案】D 【解析】 【分析】先对数据进行处理能力再归纳推理出第n 组有n 个数且最后一个数为n 2,则前n 组共1+2+3+…+n ()12n n +=个数,运算即可得解.【详解】解:将新数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,分组为(1),(2,4),(5,7,9,),(10,12,14,16),(17,19,21,23,25)… 则第n 组有n 个数且最后一个数为n 2, 则前n 组共1+2+3+…+n ()12n n +=个数,设第2019个数在第n 组中,则()()120192120192n n n n ⎧+≥⎪⎪⎨-⎪⎪⎩<,解得n =64,即第2019个数在第64组中,则第63组最后一个数为632=3969,前63组共1+2+3+…+63=2016个数,接着往后找第三个偶数则由1开始的第2019个数是3974, 故选:D . 【点睛】本题考查了对数据的处理能力及归纳推理能力,考查等差数列前n 项和公式,属中档题.2.已知数列22333311313571351,,,,,,,...,,,, (2222222222)nn n ,则该数列第2019项是( ) A .1019892 B .1020192 C .1119892 D .1120192 【答案】C【解析】 【分析】由观察可得()22333311313571351,,,,,,,...,,,,...2222222222n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭项数为21,1,2,4,8,...,2,...k -,注意到101110242201922048=<<=,第2019项是第12个括号里的第995项. 【详解】 由数列()22333311313571351,,,,,,,...,,,,...2222222222n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,可发现其项数为 21,1,2,4,8,...,2,...k -,则前11个括号里共有1024项,前12个括号里共有2048项,故原数列第2019项是第12个括号里的第995项,第12个括号里的数列通项为11212m -, 所以第12个括号里的第995项是1119892. 故选:C. 【点睛】本题考查数列的定义,考查学生观察找出已知数列的特征归纳出其项数、通项,是一道中档题.3.已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足6a ,43a ,5a -成等差数列,则42S S ( ) A .3 B .9C .10D .13【答案】C 【解析】 【分析】设{}n a 的公比为0q >,由645,3,a a a -成等差数列,可得260,0q q q --=>,解得q ,再利用求和公式即可得结果. 【详解】设各项均为正数的等比数列{}n a 的公比为0q >,Q 满足645,3,a a a -成等差数列,()2465446,6,0a a a a a q q q ∴=-∴=->, 260,0q q q ∴--=>,解得3q =,则()()4124221313131103131a S S a --==+=--,故选C. 【点睛】本题主要考查等比数列的通项公式与求和公式,属于中档题. 等比数列基本量的运算是等比数列的一类基本题型,数列中的五个基本量1,,,,,n n a q n a S ,一般可以“知二求三”,通过列方程组所求问题可以迎刃而解,解决此类问题的关键是熟练掌握等比数列的有关性质和公式,并灵活应用,在运算过程中,还应善于运用整体代换思想简化运算过程.4.“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年,英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲.1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得到的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1到2019这2019个数中,能被3除余2且被5整除余2的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{}n a ,则此数列所有项中,中间项的值为( ) A .992 B .1022C .1007D .1037【答案】C 【解析】 【分析】首先将题目转化为2n a -即是3的倍数,也是5的倍数,也即是15的倍数.再写出{}n a 的通项公式,算其中间项即可. 【详解】将题目转化为2n a -即是3的倍数,也是5的倍数,也即是15的倍数. 即215(1)n a n -=-,1513n a n =-当135n =,135151351320122019a =⨯-=<, 当136n =,136151361320272019a =⨯-=>, 故1,2,n =……,135数列共有135项.因此数列中间项为第68项,681568131007a =⨯-=. 故答案为:C . 【点睛】本题主要考查数列模型在实际问题中的应用,同时考查了学生的计算能力,属于中档题.5.《周髀算经》中有这样一个问题:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为85.5尺,则小满日影长为( ) A .1.5尺B .2.5尺C .3.5尺D .4.5尺【解析】 【分析】结合题意将其转化为数列问题,并利用等差数列通项公式和前n 项和公式列方程组,求出首项和公差,由此能求出结果. 【详解】解:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列{}n a ,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为85.5尺,∴()()111913631.598985.52a a d a d S a d ⎧++++=⎪⎨⨯=+=⎪⎩, 解得113.5a =,1d =-,∴小满日影长为1113.510(1) 3.5a =+⨯-=(尺). 故选C . 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和公式,以及等差数列通项公式的运算等基础知识,掌握各公式并能熟练运用公式求解,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于基础题.6.数列{a n },满足对任意的n ∈N +,均有a n +a n +1+a n +2为定值.若a 7=2,a 9=3,a 98=4,则数列{a n }的前100项的和S 100=( ) A .132 B .299C .68D .99【答案】B 【解析】 【分析】由12n n n a a a ++++为定值,可得3n n a a +=,则{}n a 是以3为周期的数列,求出123,,a a a ,即求100S . 【详解】对任意的n ∈+N ,均有12n n n a a a ++++为定值,()()123120n n n n n n a a a a a a +++++∴++-++=,故3n n a a +=,{}n a ∴是以3为周期的数列,故17298392,4,3a a a a a a ======,()()()100123979899100123133S a a a a a a a a a a a ∴=+++++++=+++L()332432299=+++=.【点睛】本题考查周期数列求和,属于中档题.7.设函数()mf x x ax =+的导数为()21f x x '=+,则数列()()2N n f n *⎧⎫⎪⎪∈⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前n 项和是( ) A .1nn + B .21nn + C .21nn - D .()21n n+ 【答案】B 【解析】 【分析】函数()mf x x ax =+的导函数()21f x x '=+,先求原函数的导数,两个导数进行比较即可求出m ,a ,利用裂项相消法求出()()2N n f n *⎧⎫⎪⎪∈⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前n 项和即可.【详解】Q 1()21m f x mx a x -'=+=+,1a \=,2m =,()(1)f x x x ∴=+,112()()(1)221f n n n n n ==-++, ∴111111122[()()()]2(1)1223111n n S n n n n =-+-++-=-=+++L ,故选:B . 【点睛】本题考查数列的求和运算,导数的运算法则,数列求和时注意裂项相消法的应用.8.已知数列{}n a 的奇数项依次成等差数列,偶数项依次成等比数列,且11a =,22a =,347a a +=,5613a a +=,则78a a +=( )A .4B .19C .20D .23【答案】D 【解析】 【分析】本题首先可以设出奇数项的公差以及偶数项的公比,然后对347a a +=、5613a a +=进行化简,得出公差和公比的数值,然后对78a a +进行化简即可得出结果. 【详解】设奇数项的公差为d ,偶数项的公比为q ,由347a a +=,5613a a +=,得127d q ++=,212213d q ++=,解得2d =,2q =,所以37813271623a a d q +=++=+=,故选D .【点睛】本题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想等,体现基础性与综合性,提升学生的逻辑推理、数学运算等核心素养,是中档题.9.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1231112a a a ++=,22a =,则3S =( ) A .10 B .7C .8D .4【答案】C 【解析】 【分析】根据等比数列的性质可将已知等式变为12332224a a a S a ++==,解方程求得结果. 【详解】 由题意得:13123321231322111124a a a a a S a a a a a a a +++++=+=== 38S ∴= 本题正确选项:C 【点睛】本题考查等比数列性质的应用,关键是能够根据下角标的关系凑出关于3S 的方程,属于基础题.10.已知数列{}n a 满足:()()2*112,10n n n a a S S n +=+-=∈N ,其中n S 为数列{}n a 的前n 项和.设()()()12111()1n S S S f n n +++=+L ,若对任意的n 均有(1)()f n kf n +<成立,则k 的最小整数值为( ) A .2 B .3C .4D .5【答案】A 【解析】 【分析】当1n ≥时,有条件可得()211n n n nS S S S +--=-,从而111n n nS S S +--=,故111111n n S S +-=--,得出 11n S ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是首项、公差均为1的等差数列,从而求出n S 【详解】当1n ≥时,有条件可得()211n n n nS S S S +--=-,从而111n n nS S S +--=,故111111111n n n n n S S S S S +-=-=----,又1111121S ==--,11n S ⎧⎫∴⎨⎬-⎩⎭是首项、公差均为1的等差数列,11n n S ∴=-,1n n S n +=,由()()()12111()1n S S S f n n +++=+L , 得()1(1)1(1)23152,2()2223n n S f n n f n n n n +++++⎡⎫===-∈⎪⎢+++⎣⎭, 依题意知(1)()f n k f n +>, min 2k ∴=.故选:A 【点睛】本题考查数列的综合应用.属于中等题.11.执行如图所示的程序框图,若输出的S 为154,则输入的n 为( )A .18B .19C .20D .21【答案】B 【解析】 【分析】找到输出的S 的规律为等差数列求和,即可算出i ,从而求出n . 【详解】由框图可知,()101231154S i =+++++⋯+-= , 即()1231153i +++⋯+-=,所以()11532i i -=,解得18i =,故最后一次对条件进行判断时18119i =+=,所以19n =. 故选:B 【点睛】本题考查程序框图,要理解循环结构的程序框图的运行,考查学生的逻辑推理能力.属于简单题目.12.在递减等差数列{}n a 中,21324a a a =-.若113a =,则数列11{}n n a a +的前n 项和的最大值为 ( ) A .24143B .1143C .2413D .613【答案】D 【解析】设公差为,0d d < ,所以由21324a a a =-,113a =,得213(132)(13)42d d d +=+-⇒=- (正舍),即132(1)152n a n n =--=- , 因为111111()(152)(132)2215213n n a a n n n n +==----- ,所以数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和等于1111116()()213213213261313n --≤--=-⨯- ,选D. 点睛:裂项相消法是指将数列的通项分成两个式子的代数和的形式,然后通过累加抵消中间若干项的方法,裂项相消法适用于形如1n n c a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(其中{}n a 是各项均不为零的等差数列,c 为常数)的数列. 裂项相消法求和,常见的有相邻两项的裂项求和(如本例),还有一类隔一项的裂项求和,如1(1)(3)n n ++或1(2)n n +.13.等比数列{n a }的前n 项和为n S ,若103010,30,S S ==则20S = A .10 B .20 C .20或-10 D .-20或10【答案】B 【解析】 【分析】由等比数列的性质可得,S 10,S 20﹣S 10,S 30﹣S 20成等比数列即(S 20﹣S 10)2=S 10•(S 30﹣S 20),代入可求. 【详解】由等比数列的性质可得,S 10,S 20﹣S 10,S 30﹣S 20成等比数列,且公比为10q∴(S 20﹣S 10)2=S 10•(S 30﹣S 20)即()()22020101030S S -=- 解20S =20或-10(舍去) 故选B . 【点睛】本题主要考查了等比数列的性质(若S n 为等比数列的前n 项和,且S k ,S 2k ﹣S k ,S 3k ﹣S 2k 不为0,则其成等比数列)的应用,注意隐含条件的运用14.已知数列{}n a 是1为首项,2为公差的等差数列,{}n b 是1为首项,2为公比的等比数列,设n n b c a =,12...,(*)n n T c c c n N =+++∈,则当2019n T <时,n 的最大值是( ) A .9 B .10C .11D .12【答案】A 【解析】 【分析】由题设知21n a n =-,12n nb -=,由1121124222n n n b b bn T a a a a a a a n -+=++⋯+=+++⋯+=--和2019n T <,得1222019n n +--<,由此能求出当2019n T <时n 的最大值.【详解】{}n a Q 是以1为首项,2为公差的等差数列,21n a n ∴=-,{}n b Q 是以1为首项,2为公比的等比数列,12n n b -∴=,()()()()1121121242211221241221n n n n b b bn T c c c a a a a a a a --∴=++⋯+=++⋯+=+++⋯+=⨯-+⨯-+⨯-+⋯+⨯- ()121242n n -=+++⋯+- 12212nn -=⨯-- 122n n +=--,2019n T <Q ,1222019n n +∴--<,解得:10n <.则当2019n T <时,n 的最大值是9. 故选A . 【点睛】本题考查了等差数列、等比数列的通项公式,结合含两个变量的不等式的处理问题,易出错,属于中档题.15.已知数列{}n a 是等比数列,前n 项和为n S ,则“3152a a a >+”是“210n S -<”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】根据等比数列的通项公式与求和公式,即可判断命题间的关系. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,前n 项和为n S 若3152a a a >+,由等比数列的通项公式可得111242a a q a q >+,化简后可得()21210q a -<.因为()2210q -≥所以不等式的解集为10a < 若210n S -<当公比1q ≠±时, 210n S -<则10a <,可得3152a a a >+ 当公比1q =±时, 由210n S -<则10a <,可得3152a a a =+ 综上可知, “3152a a a >+”是“210n S -<”的充分不必要条件 故选:B 【点睛】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式的应用,在应用等比数列求和公式时,需记得讨论公比是否为1的情况,属于中档题.16.科赫曲线是一种外形像雪花的几何曲线,一段科赫曲线可以通过下列操作步骤构造得到,任画一条线段,然后把它均分成三等分,以中间一段为边向外作正三角形,并把中间一段去掉,这样,原来的一条线段就变成了4条小线段构成的折线,称为“一次构造”;用同样的方法把每条小线段重复上述步骤,得到16条更小的线段构成的折线,称为“二次构造”,…,如此进行“n 次构造”,就可以得到一条科赫曲线.若要在构造过程中使得到的折线的长度达到初始线段的1000倍,则至少需要通过构造的次数是( ).(取lg30.4771≈,lg 20.3010≈)A .16B .17C .24D .25【答案】D 【解析】 【分析】由折线长度变化规律可知“n 次构造”后的折线长度为43na ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由此得到410003n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,利用运算法则可知32lg 2lg 3n ≥⨯-,由此计算得到结果.【详解】记初始线段长度为a ,则“一次构造”后的折线长度为43a ,“二次构造”后的折线长度为243a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,以此类推,“n 次构造”后的折线长度为43na ⎛⎫ ⎪⎝⎭,若得到的折线长度为初始线段长度的1000倍,则410003n a a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,即410003n⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, ()()44lg lg lg 4lg32lg 2lg3lg1000333n n n n ⎛⎫∴==-=-≥= ⎪⎝⎭, 即324.0220.30100.4771n ≥≈⨯-,∴至少需要25次构造. 故选:D .【点睛】 本题考查数列新定义运算的问题,涉及到对数运算法则的应用,关键是能够通过构造原则得到每次构造后所得折线长度成等比数列的特点.17.已知数列{}n a 的前n 项和()2*23n S n n n N =+∈,则{}na 的通项公式为( ) A .21n a n =+B .21n a n =-C .41n a n =+D .41n a n =-【答案】C【解析】【分析】 首先根据223n S n n =+求出首项1a 的值,然后利用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】因为223n S n n =+,所以,当2n ≥时,22123[2(1)3(1)]41n n n a S S n n n n n -=-=+--+-=+,当1n =时,11235==+=a S ,上式也成立,所以41n a n =+,故选C.【点睛】该题考查的是有关数列的通项公式的求解问题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 -=⎧=⎨-≥⎩,算出之后再判断1n =时对应的式子是否成立,最后求得结果.18.正项等比数列{}n a 中的1a 、4039a 是函数()3214633f x x x x =-+-的极值点,则2020a =( )A .1-B .1 CD .2【答案】B【解析】【分析】根据可导函数在极值点处的导数值为0,得出140396a a =,再由等比数列的性质可得.【详解】解:依题意1a 、4039a 是函数()3214633f x x x x =-+-的极值点,也就是()2860f x x x '=-+=的两个根∴140396a a =又{}n a是正项等比数列,所以2020a =∴20201a ==.故选:B【点睛】本题主要考查了等比数列下标和性质以应用,属于中档题.19.数列{}n a 满足11a =,对任意的*n N ∈都有11n n a a n +=++,则122016111a a a +++=L ( ) A .20152016B .40322017C .40342017D .20162017【答案】B【解析】【分析】 首先根据题设条件,由11n n a a n +=++,可得到递推关系为11n n a a n +-=+; 接下来利用累加法可求得()12n n n a +=,从而()1211211na n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,由此就可求得122016111a a a +++L 的值. 【详解】因为111n n n a a a n a n +=++=++,所以11n n a a n +-=+,用累加法求数列{}n a 的通项得:()()1211n n n a a a a a a -=+-+⋯+-()1122n n n +=++⋯+=, 所以()1211211n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,于是1232016111111111212222320162017a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ +++⋯+=-+-+⋯+-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 121201*********⎛⎫==- ⎪⎝⎭. 故选:B.【点睛】本题是一道考查数列的题目,掌握数列的递推关系以及求解前n 项和的方法是解答本题的关键,属于常考题.20.设数列{}n a 的前n 项和为n S 已知()*123n n a a n n N ++=+∈且1300n S =,若23a <,则n 的最大值为( )A .49B .50C .51D .52【答案】A【解析】【分析】对n 分奇偶性分别讨论,当n 为偶数时,可得2+32n n n S =,发现不存在这样的偶数能满足此式,当n 为奇数时,可得21+342n n n S a -=+,再结合23a <可讨论出n 的最大值. 【详解】当n 为偶数时,12341()()()n n n S a a a a a a -=++++⋅⋅⋅++(213)(233)[2(1)3]n =⨯++⨯++⋅⋅⋅+-+2[13(1)]32n n =⨯++⋅⋅⋅+-+⨯2+32n n =, 因为22485048+348503501224,132522S S ⨯+⨯====, 所以n 不可能为偶数;当n 为奇数时,123451()()()n n n S a a a a a a a -=+++++⋅⋅⋅++1(223)(243)[2(1)3]a n =+⨯++⨯++⋅⋅⋅+-+21342n n a +-=+ 因为2491149349412722S a a +⨯-=+=+, 2511151351413752S a a +⨯-=+=+, 又因为23a <,125a a +=,所以 12a >S 时,n的最大值为49所以当1300n故选:A【点睛】此题考查的是数列求和问题,利用了并项求和的方法,考查了分类讨论思想,属于较难题.。
高考数学数列大题训练50题含答案解析
高考数学《数列》大题训练50题1 .数列{n a }的前n 项和为n S ,且满足11a =,2(1)n n S n a =+.(1)求{n a }的通项公式; (2)求和T n =1211123(1)na a n a ++++.2 .已知数列}{n a ,a 1=1,点*))(2,(1N n a a P n n ∈+在直线0121=+-y x 上. (1)求数列}{n a 的通项公式;(2)函数)2*,(1111)(321≥∈++++++++=n N n a n a n a n a n n f n且 ,求函数)(n f 最小值. 3 .已知函数xab x f =)( (a ,b 为常数)的图象经过点P (1,81)和Q (4,8)(1) 求函数)(x f 的解析式;(2) 记a n =log 2)(n f ,n 是正整数,n S 是数列{a n }的前n 项和,求n S 的最小值。
4 .已知y =f (x )为一次函数,且f (2)、f (5)、f (4)成等比数列,f (8)=15.求n S =f (1)+f (2)+…+f (n )的表达式.5 .设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1n n S c ca =+-,其中c 是不等于1-和0的实常数.(1)求证: {}n a 为等比数列;(2)设数列{}n a 的公比()q f c =,数列{}n b 满足()()111,,23n n b b f b n N n -==∈≥,试写出1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,并求12231n n b b b b b b -+++的结果.6 .在平面直角坐标系中,已知A n (n,a n )、B n (n,b n )、C n (n -1,0)(n ∈N *),满足向量1+n n A A 与向量n n C B 共线,且点B n (n,b n ) (n ∈N *)都在斜率为6的同一条直线上. (1)试用a 1,b 1与n 来表示a n ;(2)设a 1=a ,b 1=-a ,且12<a ≤15,求数列{a n }中的最小项.7 .已知数列{}n a 的前三项与数列{}n b 的前三项对应相同,且212322a a a +++ (1)2n n a -+8n =对任意的∈n N*都成立,数列1{}n n b b +-是等差数列.(1)求数列{}n a 与{}n b 的通项公式;(2)问是否存在k ∈N *,使得(0,1)k k b a -∈?请说明理由.8 .已知数列),3,2(1335,}{11 =-+==-n a a a a nn n n 且中(I )试求a 2,a 3的值;(II )若存在实数}3{,nn a λλ+使得为等差数列,试求λ的值. 9 .已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()1,211++=⋅=+n n S a n a n n ,(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令n nn S T 2=,∈当n 为何正整数值时,1+>n n T T :∈若对一切正整数n ,总有m T n ≤,求m 的取值范围。
全国卷数列高考题汇总附答案完整版
全国卷数列高考题汇总附答案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】数列专题高考真题(2014·I) 17. (本小题满分12分)已知数列{a a}的前a项和为a a,a1=1,a a≠0,a a a a+1=aa a−1,其中a为常数.(Ⅰ)证明:a a+2−a a=a;(Ⅱ)是否存在a,使得{a a}为等差数列并说明理由.(2014·II) 17.(本小题满分12分)已知数列{a a}满足a1=1,a a+1=3a a+1.(Ⅰ)证明{a a+12}是等比数列,并求{a a}的通项公式;(Ⅱ)证明:1a1+1a2+⋯+1a a<32.(2015·I)(17)(本小题满分12分)a a为数列{a a}的前a项和.已知a a>0,a a2+2a a=4a a+3,(Ⅰ)求{a a}的通项公式:(Ⅱ)设a a=1a a a a+1,求数列{a a}的前a项和。
(2015·I I)(4)等比数列{a a}满足a1=3(A)21 (B)42 (C)63 (D)84(2015·I I)(16n.(2016·I)(3)已知等差数列{a a}前9项的和为27,a10=8,则a100=(A)100 (B)99 (C)98 (D)97(2016·I)(15)设等比数列{a a}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a a的最大值为__________。
(2016·II)(17)(本题满分12分)S为等差数列{a a}的前a项和,且a1=1 ,a7=28 记a a=[aaa a a],其中n[a]表示不超过a的最大整数,如[0.9]=0,[aa99]=1.(I)求a1,a11,a101;(II)求数列{a a}的前1 000项和.(2016·III)(12)定义“规范01数列”{a a}如下:{a a}共有2a项,其中a项为0,a项为1,且对任意a≤2a,a1,a2,,a a中0的个数不少于1的个数.若a=4,则不同的“规范01数列”共有(A)18个(B)16个(C)14个(D)12个(2016·III)(17)(本小题满分12分)已知数列{a n}的前a项和S n=1+aa a,其中a≠0(I)证明{a n}是等比数列,并求其通项公式;,求a.(II)若S n=3132(2017·I)4A.1 B.2 C.4D.8(2017·I)12.几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件。
(完整word)2019年高考试题汇编理科数学--数列,推荐文档
解答: 13,设等比数列公比为q3、25•- (ag )ag••• q 3• S 121 …S 53(1)证明:a nb n 是等比数列,a n b n 是等差数列;(2 )求a n 和b n 的通项公式. 答案: (1) 见解析 1 x n 11 x n 1(2)a n () n,b n () n2222解析:(1)将 4a n 1 3a n b n 4 , 4b n 1 3b n a n 4 相加可得 4a n1 4b n 1 3a n 3b n a n b n ,11 整理可得a n 1 b n 1丄(a n b n ),又玄1 Q 1,故a . b n 是首项为1,公比为1的等比数列22将 4a n 1 3a n b n 4, 4b n 13b n a n 4 作差可得 4a n14b n13a n 3b n a . b n 8,整理可得a n 1 b n 1a nb n 2,又a 1 Q 1,故a .b n 是首项为1,公差为2的等差数列1 1A. a n 2n 5B.3n 3n 10 CS2n 28nD.S n■In 2 2n 2答案:A解析:S 4 4冃 6d 0a 1 3 5, S n2依题意有 可得 a nn 4n .3S 31 4d 5 d 2 n(2019全国1理)9•记S n 为等差数列 a n 的前n 项和•已知S 40 , a 5 5,则(2(2019全国1理)14.记S n 为等比数列 a n 的前 n 项和,a 436,则 S5答案: S 51213 2019全国2理)19.已知数列a n 和b n满足a 10 , 4a n 1 3a n b n 4, 4b n 1 3b n a n 4.-31 2 3436(2)由a n b n是首项为1 ,公比为?的等比数列可得a n b n ()"①;由a n bn 是首项为1公差为2的等差数列可得a n b n 2n 1②;【解析】 【分析】首先确定公差,然后由通项公式可得 a 5的值,进一步研究数列中正项 ?负项的变化规律,得到和的最小值.【详解】等差数列 a n 中,8s 5a 3 10,得a 3 2& 3,公差da 3 a ?1, a§% 2d 0,由等差数列a n 的性质得n 5时,a n 0, n 6时,a n 大于0,所以S n 的最小值为S 4或S 5,即为10.①②相加化简得a n(!)n n 1,①②相减化简得b n 2 2(2019全国3理)5.已知各项均为正数的等比数列的前4项和为15,且a s 3a 3 4印,则a ?()A. 16B. 8 答案: C解答:C. 4D.设该等比数列的首项 a i ,公比由已知得,4a©3dq 24a i , 因为a 0且q 0, 则可解得2,又因为 a i (1q 3) 15,即可解得c 1,则4.(2019全国3理)14.记S n 为等差数列 a n 的前n 项和,若q0, a 2 3a ,则 3°S 5答案:4解析:设该等差数列的公差为d 2a 1 a 1 0,d 0 ,10 a 1 a 10S 0____________2S 55 a 1 a 522 2a 1 9d3 4.2a 1 4d 5d(2019北京理)10.设等差数列 的前n 项和为S n,若a 2=-3 ,S s =-10,则a s = ,S n 的最小值为【答案】 (1). 0. (2). -10.【点睛】本题考查等差数列的通项公式?求和公式?等差数列的性质,难度不大,注重重要知识?基础知识?基本运算能力的考查a i (2019北京理)20.已知数列{a n},从中选取第i1项、第i2项、…、第i m项(i l<i2<・・Vm),若a h a2则称新数列a h, a i2, , a m为{a n}的长度为m的递增子列•规定:数列{a n}的任意一项都是{a n}的长度为1的递增子列.(I)写出数列1 , 8, 3, 7, 5, 6, 9的一个长度为4的递增子列;(H)已知数列{a n}的长度为p的递增子列的末项的最小值为a m o,长度为q的递增子列的末项的最小值为a n0.若p<q,求证:a m°<a n°;(川)设无穷数列{a n}的各项均为正整数,且任意两项均不相等若{ a n}的长度为s的递增子列末项的最小值为2s -, 且长度为S末项为2s-1的递增子列恰有2s-1个(s=1 , 2,…),求数列{a n}的通项公式.【答案】(I )1,3,5,6.(n )见解析; (川)见解析.【解析】【分析】(I )由题意结合新定义的知识给出一个满足题意的递增子列即可;(n )利用数列的性质和递增子列的定义证明题中的结论即可;(川)观察所要求解数列的特征给出一个满足题意的通项公式,然后证明通项公式满足题中所有的条件即可•【详解】(I )满足题意的一个长度为4的递增子列为:1,3,5,6.(n)对于每一个长度为q的递增子列a n a2丄a q,都能从其中找到若干个长度为p的递增子列色总丄a p,此时a p a q ,设所有长度为q的子列的末项分别为:a q, ,a q2,a q3 ,L ,所有长度为p的子列的末项分别为:a p1,a p2,a p3,L ,则a n0 min a q1,a q2,a q3,L ,注意到长度为P的子列可能无法进一步找到长度为q的子列,故a m0 min a p1,a p2,a p3,L ,据此可得:a m0a n0n 1, n为偶数(川)满足题意的一个数列的通项公式可以是a n 斗才来朴2,1,4,3,6,5,8,7,L ,n 1,n为奇数面说明此数列满足题意很明显数列为无穷数列,且各项均为正整数,任意两项均不相等.长度为s 的递增子列末项的最小值为2s-1,下面用数学归纳法证明长度为s 末项为2s-1 的递增子列恰有2s 1个s 1,2,L :当n 1 时命题显然成立,假设当n k时命题成立,即长度为k末项为2k-1的递增子列恰有21个,则当n k 1时,对于n k 时得到的每一个子列a s1,a s2,L ,a s k 1,2k 1,可构造:aq,a s2丄,a s「2k 1,2 k 1 1和a5^,a S2,L ,a^l,2k,2 k 1 1两个满足题意的递增子列,则长度为k+1 末项为2k+1 的递增子列恰有 2 2k 12k2k 1 1个,n 1, n为偶数综上可得,数列a n、,卄沁.2,1,4,3,6,5,8,7,L是一个满足题意的数列的通项公式•n 1, n为奇数注:当s 3时,所有满足题意的数列为:2,3,5 , 1,3,5 , 2,4,5 , 1,4,5 ,当s 4 时,数列2,3,5 对应的两个递增子列为:2,3,5,7 和2,3,6,7 .【点睛】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.2019天津理) 19.设a n 是等差数列,b n 是等比数列.已知a1 4,b1 6,b2 2a2 2,b3 2a3 4.(I)求a n和b n的通项公式;(n)设数列q满足G 1,c n X 2 J 2「其中k Nn 1 n b k,n 2k ,i )求数列a2n c2n1 的通项公式;2nii )求a i c i n Ni1答案】(I )a n 3n 1 ; b n 3 2n(n )(i )a2n c2n 1 9 4n1 (ii )* 2n 1n 1 *aqnN 27 25 2 n 12 nNi 1【解析】 【分析】(I )由题意首先求得公比和公差,然后确定数列的通项公式即可; (n )结合(I )中的结论可得数列a 2n c 2n 1的通项公式,结合所得的通项公式对所求的数列通项公式进行等2n价变形,结合等比数列前n 项和公式可得aG 的值.i 12 4 d 26 2d,解得2 4 2d 4 12 4d故a n 4 (n 1) 33n1 ,b n6 2n13 2n.所以,a n的通项公式为 a n 3n 1 , b n的通项公式为b n3 2n (n )( i ) a 2n C 2n 1 a ?n b n 1 3 2n 1 3 2n 19 4n 1所以,数列 a ?n c?n1 的通 项公式 :为a2nc 2n 19 4n 12n 2n2n2n(ii )a &a i a C i 1a ia c 2i1i 1i 1i 1i 12n 2n 1n2 n4-39 412i 14 1 4n3 ?2 n5 2n 19n1 427 _2n•1J 112N*25 2n n【点睛】本题主要考查等差数列 ?等比数列的通项公式及其前 n 项和公式等基础知识.考查化归与转化思想和数列 求和的基本方法以及运算求解能力.【详解】(I )设等差数列a n 的公db n 的公比为q .依题意得6q6q 2(2019上海)18•已知数列{a n } , a 1 3,前n 项和为S n •(1)若{an }为等差数列,且 a 4 15, 求S n ;(2)若{a n }为等比数列,且 lim n S n 12,求公比 q 的取值范围 【解答】解:(1) Q a 4 a 3d 3 3d 15 ,d 4 ,n(n 1),S n 3n4 2n 2 n;2lim S n 存在,nlim 3(^ 2 ,n1 q 1 q3 4公比q 的取值范围为(1 , 0) (0 , 3).42综上,d -或者d3Hm S n存在, lim S n n (2019上海)21.已知等差数列{务}的公差d (0, ],数列{b n }满足 b n sin (a n ),集合 S x|xb n ,n2 、(1 )若a 1 0,d 一,求集合 30,d —,3{乜,0, △.2 2根据三角函数线,①等差数列 {a n }的终边落在y 轴的正负半轴上时,集合S 恰好有两个元素,此时此时d —,3(2)若a 1,求d 使得集合 2 S 恰好有两个(3)若集合S 恰好有三个元素: b n T b n , T 是不超过7的正整数,求 T 的所有可能的值.【解答】解:(1) Q 等差数列{a n }的公差d (0,],数列{b n }满足 b n sin (a n ),集合 S x|xb n ,n当a 1集合S (2) Q,数列{b n }满足 b n sin (a .),2集合S x|x N *恰好有两个元素,如图:②a 1终边落在OA 上,要使得集合 S 恰好有两个元素,可以使 a 2, a 3的终边关于y 轴对称,如图OB , OC ,(3)①当T 3 时,b n 3 b n,集合S {bl,b2, b3},符合题意.②当T 4 时,b n 4 b n ,sin(a n 4d) sina. a n 4d a n 2k ,或者a n 4d 2k a n ,4d a n 2k,又k 1,2当k1时满足条件,此时S {,1, 1}.③当T 5时,b n 5b n,si n(a n5d)sina n,故k1,2.当k1时,S{sin—,1,sin}满足题意1010④当T 6时,b n 6b n,sin (an6d)sina n,a na n等差数列{a n}的公差d (0,],故a n5d a n 2k ,或者a n 5d 2k a n,因为 d (0 ,所以6d a n 2k 或者a n 6d 2k a n,d (0,1 , 2, 3.1时,S {-^O, —3},满足题意.2 2⑤当T 7 时,b n 7 b n,si n(a n 7d) si na n si na n,所以a n 7d a n 2k ,或者a n 7d 2k a n,d (0,故k 1 , 2, 31时,因为b i ~b7对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有a m a n 2 ,d m 7,不符合条件.k 2时,因为b i~b7对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有a m a n 2 ,d n不是整数,不符合条件.k 3时,因为bi ~ b7对应着3 个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有a m a n—,或者d7—,此时,m n均不是整数,不符合题意.7综上,T3,4,5,6.(2019江苏)8.已知数列{a n}( n N*)是等差数列,S n是其前n项和若a2^ 兎0,S9 27 ,则Q的值是 _____________________ 【答案】16【解析】【分析】由题意首先求得首项和公差,然后求解前8项和即可.a 2a 5CBa 1 d a-i 4d7d 0【详解】由题意可得:9 8S99a 1 9 8d227解得: a 1 51 ,则 S 8 8a 1 8 7d40 28 216.d 22【点睛】等差数列、等比数列的基本计算问题,是高考必考内容,解题过程中要注意应用函数方程思想,灵活应 用通项公式、求和公式等,构建方程(组),如本题,从已知出发,构建a 1, d 的方程组.(2019江苏)20.定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M—数列”.(1)已知等比数列{a n }满足:a ?a 4 a 5,a 3 4a ? 4印 0 ,求证:数列{a n }为“M—数列”;u . 1 2 2(2)已知数列{b n }满足:b 1 1,S b b ,其中S 为数列{b n }的前n 项和.S n b n b n 1① 求数列{b n }的通项公式;② 设m 为正整数,若存在 “M—数列” {} (n € N *),对任意正整数k ,当k 呦 时,都有C k b k q 1成立,求m 的 最大值.【答案】(1)见解析; (2[① b n = n n N * :② 5. 【解析】 【分析】(1 )由题意分别求得数列的首项和公比即可证得题中的结论; (2)①由题意利用递推关系式讨论可得数列{b n }是等差数列,据此即可确定其通项公式;②由①确定b k 的值,将原问题进行等价转化,构造函数,结合导函数研究函数的性质即可求得【详解】(1)设等比数列{a n }的公比为q ,所以a 1^0, q 丰0.因此数列{a n }为M —数列”1 22 (2) ①因S n—,所以b nb nbn11 2 2由b| 1,S 1th 得1 1 ,则 b 22.1由2 2 得 S nb n b n 1m 的最大值.a 2&4 a s由a 3 4a : 4ci|。
(word完整版)历年高考数学真题(全国卷整理版)43964.doc
实用文档参考公式:如果事件 A、B互斥,那么P( A B) P( A)P( B)如果事件 A、B相互独立,那么P(AgB)P( A)gP( B)如果事件 A 在一次试验中发生的概率是p ,那么n 次独立重复试验中事件 A 恰好发生 k 次的概率P n (k ) C n k p k (1 p)n k (k 0,1,2,⋯n) 球的表面积公式S 4R2其中 R 表示球的半径球的体积公式V 3 R34其中 R表示球的半径普通高等学校招生全国统一考试一、选择题1、复数 1 3i =1 iA 2+IB 2-IC 1+2iD 1- 2i2、已知集合 A= {1.3. m },B={1,m} ,A U B=A, 则 m=A 0 或3B 0 或 3C 1或3D 1 或 33 椭圆的中心在原点,焦距为4 一条准线为 x=-4 ,则该椭圆的方程为A x2 + y2 =1B x2 + y2 =116 12 12 8C x2 + y2 =1D x2 + y2 =18 4 12 44 已知正四棱柱ABCD- A1B1C1D1中, AB=2, CC= 2 2 E 为 CC的中点,则直线AC与平面1 1 1 BED的距离为A 2B 3C 2D 1(5)已知等差数列{a n} 的前 n 项和为 S n,a5=5, S5=15,则数列的前100项和为(A) 100(B)99(C)99(D)101 101101100100(6)△ ABC中, AB边的高为 CD,若a· b=0, |a|=1 , |b|=2 ,则(A)( B)(C)(D)3(7)已知α为第二象限角, sin α+ sin β =3,则 cos2α =555 5--9(D) 3(A) 3 (B ) 9 (C)(8)已知 F1、 F2 为双曲线 C : x2 -y 2 =2 的左、右焦点,点 P 在 C 上, |PF1|=|2PF2| ,则 cos ∠ F1PF2=1 334(A) 4( B ) 5(C)4(D)51( 9)已知 x=ln π, y=log52 , z=e 2,则 (A)x < y < z ( B ) z < x <y (C)z < y < x (D)y< z < x(10) 已知函数 y = x2 -3x+c 的图像与 x 恰有两个公共点,则 c =(A ) -2 或 2 ( B ) -9 或 3 (C ) -1 或 1 ( D )-3 或 1( 11)将字母 a,a,b,b,c,c, 排成三行两列,要求每行的字母互不相同,梅列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有( A ) 12 种( B ) 18 种( C ) 24 种( D ) 36 种7(12)正方形 ABCD 的边长为 1,点 E 在边 AB 上,点 F 在边 BC 上, AE = BF = 3。
历年高考理科数列真题汇编含答案解析
高考数列选择题部分(2016全国I )(3)已知等差数列{}n a 前9项的和为27,10=8a ,则100=a(A )100 (B )99 (C )98 (D )97(2016上海)已知无穷等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,且S S n n =∞→lim .下列条件中,使得()*∈<N n S S n 2恒成立的是( )(A )(B )7.06.0,01<<>q a (B )6.07.0,01-<<-<q a(C )8.07.0,01<<>q a (D )7.08.0,01-<<-<q a(2016四川)5. 【题设】某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据:lg ≈,lg ≈,lg2≈)( A )2018年 (B )2019年 (C )2020年 (D )2021年(2016天津)(5)设{a n }是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n ?1+a 2n <0”的( )(A )充要条件 (B )充分而不必要条件(C )必要而不充分条件 (D )既不充分也不必要条件(2016浙江)6. 如图,点列{A n },{B n }分别在某锐角的两边上,且1122,,n n n n n n A A A A A A n ++++=≠∈*N ,1122,,n n n n n n B B B B B B n ++++=≠∈*N ,(P Q P Q ≠表示点与不重合).若1n n n n n n n d A B S A B B +=,为△的面积,则A .{}n S 是等差数列B .2{}n S 是等差数列C .{}n d 是等差数列D .2{}n d 是等差数列1.【2015高考重庆,理2】在等差数列{}n a 中,若2a =4,4a =2,则6a = ( )A 、-1B 、0C 、1D 、62.【2015高考福建,理8】若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b - 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q + 的值等于( )A .6B .7C .8D .93.【2015高考北京,理6】设{}n a 是等差数列. 下列结论中正确的是( )A .若120a a +>,则230a a +>B .若130a a +<,则120a a +<C .若120a a <<,则2a >D .若10a <,则()()21230a a a a -->4.【2015高考浙江,理3】已知{}n a 是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是n S ,若3a ,4a ,8a 成等比数列,则( )A.B.140,0a d dS >> B. 140,0a d dS <<C. 140,0a d dS ><D.140,0a d dS <>1.【2014年重庆卷(理02)】对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列248.,,C a a a 成等比数列 369.,,D a a a 成等比数列2.【2014年全国大纲卷(10)】等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .35.【2014年福建卷(理03)】等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( )A .8B .10C .12D .14高考数列填空题部分(2016全国I )(15)设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2 …a n 的最大值为 .(2016上海)无穷数列{}n a 由k 个不同的数组成,n S 为{}n a 的前n 项和.若对任意*∈N n ,{}3,2∈n S ,则k 的最大值为________.(2016北京)12.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若16a =,350a a +=,则6=S _______..(2016江苏)8. 已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是 ▲ .(2016浙江)13.设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1= ,S 5= .5.【2015高考安徽,理14】已知数列{}n a 是递增的等比数列,14239,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n 项和等于 .6.【2015高考新课标2,理16】设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则n S =________.7.【2015高考广东,理10】在等差数列{}n a 中,若2576543=++++a a a a a ,则82a a += .8.【2015高考陕西,理13】中位数1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为 .9.【2015江苏高考,11】数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为3.【2014年广东卷(理13)】若等比数列{}n a 的各项均为正数,且512911102e a a a a =+,则1220ln ln ln a a a +++=L 。
2024年高考真题汇总 数列(解析版)
专题数列一、单选题1(全国甲卷数学(文))等差数列a n 的前n 项和为S n ,若S 9=1,a 3+a 7=()A.-2B.73C.1D.29【答案】D【分析】可以根据等差数列的基本量,即将题目条件全转化成a 1和d 来处理,亦可用等差数列的性质进行处理,或者特殊值法处理.【详解】方法一:利用等差数列的基本量由S 9=1,根据等差数列的求和公式,S 9=9a 1+9×82d =1⇔9a 1+36d =1,又a 3+a 7=a 1+2d +a 1+6d =2a 1+8d =29(9a 1+36d )=29.故选:D 方法二:利用等差数列的性质根据等差数列的性质,a 1+a 9=a 3+a 7,由S 9=1,根据等差数列的求和公式,S 9=9(a 1+a 9)2=9(a 3+a 7)2=1,故a 3+a 7=29.故选:D 方法三:特殊值法不妨取等差数列公差d =0,则S 9=1=9a 1⇒a 1=19,则a 3+a 7=2a 1=29.故选:D2(全国甲卷数学(理))等差数列a n 的前n 项和为S n ,若S 5=S 10,a 5=1,则a 1=()A.-2B.73C.1D.2【答案】B【分析】由S 5=S 10结合等差中项的性质可得a 8=0,即可计算出公差,即可得a 1的值.【详解】由S 10-S 5=a 6+a 7+a 8+a 9+a 10=5a 8=0,则a 8=0,则等差数列a n 的公差d =a 8-a 53=-13,故a 1=a 5-4d =1-4×-13 =73.故选:B .3(新高考北京卷)记水的质量为d =S -1ln n,并且d 越大,水质量越好.若S 不变,且d 1=2.1,d 2=2.2,则n 1与n 2的关系为()A.n 1<n 2B.n 1>n 2C.若S <1,则n 1<n 2;若S >1,则n 1>n 2;D.若S <1,则n 1>n 2;若S >1,则n 1<n 2;【答案】C2024年高考真题【分析】根据题意分析可得n 1=eS -12.1n 2=eS -12.2,讨论S 与1的大小关系,结合指数函数单调性分析判断.【详解】由题意可得d 1=S -1ln n 1=2.1d 2=S -1ln n 2=2.2 ,解得n 1=e S -12.1n 2=e S -12.2,若S >1,则S -12.1>S -12.2,可得e S -12.1>e S -12.2,即n 1>n 2;若S =1,则S -12.1=S -12.2=0,可得n 1=n 2=1;若S <1,则S -12.1<S -12.2,可得e S -1 2.1<e S -12.2,即n 1<n 2;结合选项可知C 正确,ABD 错误;故选:C .二、填空题4(新课标全国Ⅱ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 3+a 4=7,3a 2+a 5=5,则S 10=.【答案】95【分析】利用等差数列通项公式得到方程组,解出a 1,d ,再利用等差数列的求和公式节即可得到答案.【详解】因为数列a n 为等差数列,则由题意得a 1+2d +a 1+3d =73a 1+d +a 1+4d =5,解得a 1=-4d =3 ,则S 10=10a 1+10×92d =10×-4 +45×3=95.故答案为:95.5(新高考上海卷)无穷等比数列a n 满足首项a 1>0,q >1,记I n =x -y x ,y ∈a 1,a 2 ∪a n ,a n +1 ,若对任意正整数n 集合I n 是闭区间,则q 的取值范围是.【答案】q ≥2【分析】当n ≥2时,不妨设x ≥y ,则x -y ∈0,a 2-a 1 ∪a n -a 2,a n +1-a 1 ∪0,a n +1-a n ,结合I n 为闭区间可得q -2≥-1q n -2对任意的n ≥2恒成立,故可求q 的取值范围.【详解】由题设有a n =a 1q n -1,因为a 1>0,q >1,故a n +1>a n ,故a n ,a n +1 =a 1q n -1,a 1q n ,当n =1时,x ,y ∈a 1,a 2 ,故x -y ∈a 1-a 2,a 2-a 1 ,此时I 1为闭区间,当n ≥2时,不妨设x ≥y ,若x ,y ∈a 1,a 2 ,则x -y ∈0,a 2-a 1 ,若y ∈a 1,a 2 ,x ∈a n ,a n +1 ,则x -y ∈a n -a 2,a n +1-a 1 ,若x ,y ∈a n ,a n +1 ,则x -y ∈0,a n +1-a n ,综上,x -y ∈0,a 2-a 1 ∪a n -a 2,a n +1-a 1 ∪0,a n +1-a n ,又I n 为闭区间等价于0,a 2-a 1 ∪a n -a 2,a n +1-a 1 ∪0,a n +1-a n 为闭区间,而a n +1-a 1>a n +1-a n >a 2-a 1,故a n +1-a n ≥a n -a 2对任意n ≥2恒成立,故a n +1-2a n +a 2≥0即a 1q n -1q -2 +a 2≥0,故q n -2q -2 +1≥0,故q -2≥-1qn -2对任意的n ≥2恒成立,因q >1,故当n →+∞时,-1q n -2→0,故q -2≥0即q ≥2.故答案为:q ≥2.【点睛】思路点睛:与等比数列性质有关的不等式恒成立,可利用基本量法把恒成立为转为关于与公比有关的不等式恒成立,必要时可利用参变分离来处理.三、解答题6(新课标全国Ⅰ卷)设m 为正整数,数列a 1,a 2,...,a 4m +2是公差不为0的等差数列,若从中删去两项a i 和a j i <j 后剩余的4m 项可被平均分为m 组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列a 1,a 2,...,a 4m +2是i ,j -可分数列.(1)写出所有的i ,j ,1≤i <j ≤6,使数列a 1,a 2,...,a 6是i ,j -可分数列;(2)当m ≥3时,证明:数列a 1,a 2,...,a 4m +2是2,13 -可分数列;(3)从1,2,...,4m +2中一次任取两个数i 和j i <j ,记数列a 1,a 2,...,a 4m +2是i ,j -可分数列的概率为P m ,证明:P m >18.【答案】(1)1,2 ,1,6 ,5,6 (2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接根据i ,j -可分数列的定义即可;(2)根据i ,j -可分数列的定义即可验证结论;(3)证明使得原数列是i ,j -可分数列的i ,j 至少有m +1 2-m 个,再使用概率的定义.【详解】(1)首先,我们设数列a 1,a 2,...,a 4m +2的公差为d ,则d ≠0.由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,故我们可以对该数列进行适当的变形a k =a k -a 1d+1k =1,2,...,4m +2 ,得到新数列a k =k k =1,2,...,4m +2 ,然后对a 1,a 2,...,a 4m +2进行相应的讨论即可.换言之,我们可以不妨设a k =k k =1,2,...,4m +2 ,此后的讨论均建立在该假设下进行.回到原题,第1小问相当于从1,2,3,4,5,6中取出两个数i 和j i <j ,使得剩下四个数是等差数列.那么剩下四个数只可能是1,2,3,4,或2,3,4,5,或3,4,5,6.所以所有可能的i ,j 就是1,2 ,1,6 ,5,6 .(2)由于从数列1,2,...,4m +2中取出2和13后,剩余的4m 个数可以分为以下两个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①1,4,7,10 ,3,6,9,12 ,5,8,11,14 ,共3组;②15,16,17,18 ,19,20,21,22 ,...,4m -1,4m ,4m +1,4m +2 ,共m -3组.(如果m -3=0,则忽略②)故数列1,2,...,4m +2是2,13 -可分数列.(3)定义集合A =4k +1 k =0,1,2,...,m =1,5,9,13,...,4m +1 ,B =4k +2 k =0,1,2,...,m =2,6,10,14,...,4m +2 .下面证明,对1≤i <j ≤4m +2,如果下面两个命题同时成立,则数列1,2,...,4m +2一定是i ,j -可分数列:命题1:i ∈A ,j ∈B 或i ∈B ,j ∈A ;命题2:j -i ≠3.我们分两种情况证明这个结论.第一种情况:如果i ∈A ,j ∈B ,且j -i ≠3.此时设i =4k 1+1,j =4k 2+2,k 1,k 2∈0,1,2,...,m .则由i <j 可知4k 1+1<4k 2+2,即k 2-k 1>-14,故k 2≥k 1.此时,由于从数列1,2,...,4m +2中取出i =4k 1+1和j =4k 2+2后,剩余的4m 个数可以分为以下三个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①1,2,3,4 ,5,6,7,8 ,...,4k 1-3,4k 1-2,4k 1-1,4k 1 ,共k 1组;②4k 1+2,4k 1+3,4k 1+4,4k 1+5 ,4k 1+6,4k 1+7,4k 1+8,4k 1+9 ,...,4k 2-2,4k 2-1,4k 2,4k 2+1 ,共k 2-k 1组;③4k 2+3,4k 2+4,4k 2+5,4k 2+6 ,4k 2+7,4k 2+8,4k 2+9,4k 2+10 ,...,4m -1,4m ,4m +1,4m +2 ,共m -k 2组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)故此时数列1,2,...,4m +2是i ,j -可分数列.第二种情况:如果i ∈B ,j ∈A ,且j -i ≠3.此时设i =4k 1+2,j =4k 2+1,k 1,k 2∈0,1,2,...,m .则由i <j 可知4k 1+2<4k 2+1,即k 2-k 1>14,故k 2>k 1.由于j -i ≠3,故4k 2+1 -4k 1+2 ≠3,从而k 2-k 1≠1,这就意味着k 2-k 1≥2.此时,由于从数列1,2,...,4m +2中取出i =4k 1+2和j =4k 2+1后,剩余的4m 个数可以分为以下四个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①1,2,3,4 ,5,6,7,8 ,...,4k 1-3,4k 1-2,4k 1-1,4k 1 ,共k 1组;②4k 1+1,3k 1+k 2+1,2k 1+2k 2+1,k 1+3k 2+1 ,3k 1+k 2+2,2k 1+2k 2+2,k 1+3k 2+2,4k 2+2 ,共2组;③全体4k 1+p ,3k 1+k 2+p ,2k 1+2k 2+p ,k 1+3k 2+p ,其中p =3,4,...,k 2-k 1,共k 2-k 1-2组;④4k 2+3,4k 2+4,4k 2+5,4k 2+6 ,4k 2+7,4k 2+8,4k 2+9,4k 2+10 ,...,4m -1,4m ,4m +1,4m +2 ,共m -k 2组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)这里对②和③进行一下解释:将③中的每一组作为一个横排,排成一个包含k 2-k 1-2个行,4个列的数表以后,4个列分别是下面这些数:4k 1+3,4k 1+4,...,3k 1+k 2 ,3k 1+k 2+3,3k 1+k 2+4,...,2k 1+2k 2 ,2k 1+2k 2+3,2k 1+2k 2+3,...,k 1+3k 2 ,k 1+3k 2+3,k 1+3k 2+4,...,4k 2 .可以看出每列都是连续的若干个整数,它们再取并以后,将取遍4k 1+1,4k 1+2,...,4k 2+2 中除开五个集合4k 1+1,4k 1+2 ,3k 1+k 2+1,3k 1+k 2+2 ,2k 1+2k 2+1,2k 1+2k 2+2 ,k 1+3k 2+1,k 1+3k 2+2 ,4k 2+1,4k 2+2 中的十个元素以外的所有数.而这十个数中,除开已经去掉的4k 1+2和4k 2+1以外,剩余的八个数恰好就是②中出现的八个数.这就说明我们给出的分组方式满足要求,故此时数列1,2,...,4m +2是i ,j -可分数列.至此,我们证明了:对1≤i <j ≤4m +2,如果前述命题1和命题2同时成立,则数列1,2,...,4m +2一定是i ,j -可分数列.然后我们来考虑这样的i ,j 的个数.首先,由于A ∩B =∅,A 和B 各有m +1个元素,故满足命题1的i ,j 总共有m +1 2个;而如果j -i =3,假设i ∈A ,j ∈B ,则可设i =4k 1+1,j =4k 2+2,代入得4k 2+2 -4k 1+1 =3.但这导致k 2-k 1=12,矛盾,所以i ∈B ,j ∈A .设i =4k 1+2,j =4k 2+1,k 1,k 2∈0,1,2,...,m ,则4k 2+1 -4k 1+2 =3,即k 2-k 1=1.所以可能的k 1,k 2 恰好就是0,1 ,1,2 ,...,m -1,m ,对应的i ,j 分别是2,5 ,6,9 ,...,4m -2,4m +1 ,总共m 个.所以这m +1 2个满足命题1的i ,j 中,不满足命题2的恰好有m 个.这就得到同时满足命题1和命题2的i ,j 的个数为m +1 2-m .当我们从1,2,...,4m+2中一次任取两个数i和j i<j时,总的选取方式的个数等于4m+24m+12=2m+14m+1.而根据之前的结论,使得数列a1,a2,...,a4m+2是i,j-可分数列的i,j至少有m+12-m个.所以数列a1,a2,...,a4m+2是i,j-可分数列的概率P m一定满足P m≥m+12-m2m+14m+1=m2+m+12m+14m+1>m2+m+142m+14m+2=m+12222m+12m+1=18.这就证明了结论.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对新定义数列的理解,只有理解了定义,方可使用定义验证或探究结论.7(新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线C:x2-y2=m m>0,点P15,4在C上,k为常数,0<k<1.按照如下方式依次构造点P n n=2,3,...,过P n-1作斜率为k的直线与C的左支交于点Q n-1,令P n为Q n-1关于y轴的对称点,记P n的坐标为x n,y n.(1)若k=12,求x2,y2;(2)证明:数列x n-y n是公比为1+k1-k的等比数列;(3)设S n为△P n P n+1P n+2的面积,证明:对任意的正整数n,S n=S n+1.【答案】(1)x2=3,y2=0(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出P2的坐标即可;(2)根据等比数列的定义即可验证结论;(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明S n的取值为与n无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明S n的取值为与n无关的定值即可.【详解】(1)由已知有m=52-42=9,故C的方程为x2-y2=9.当k=12时,过P15,4且斜率为12的直线为y=x+32,与x2-y2=9联立得到x2-x+322=9.解得x=-3或x=5,所以该直线与C的不同于P1的交点为Q1-3,0,该点显然在C的左支上.故P23,0,从而x2=3,y2=0.(2)由于过P n x n,y n且斜率为k的直线为y=k x-x n+y n,与x2-y2=9联立,得到方程x2-k x-x n+y n2=9.展开即得1-k2x2-2k y n-kx nx-y n-kx n2-9=0,由于P n x n,y n已经是直线y=k x-x n+y n和x2 -y2=9的公共点,故方程必有一根x=x n.从而根据韦达定理,另一根x =2k y n -kx n 1-k 2-x n =2ky n -x n -k 2x n1-k 2,相应的y =k x -x n +y n =y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以该直线与C 的不同于P n 的交点为Q n 2ky n -x n -k 2x n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2,而注意到Q n 的横坐标亦可通过韦达定理表示为-y n -kx n 2-91-k 2x n,故Q n 一定在C 的左支上.所以P n +1x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2.这就得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以x n +1-y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2-y n +k 2y n -2kx n1-k 2=x n +k 2x n +2kx n 1-k 2-y n +k 2y n +2ky n 1-k 2=1+k 2+2k 1-k2x n -y n =1+k1-k x n -y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1-y 1≠0,所以数列x n -y n 是公比为1+k 1-k 的等比数列.(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点U ,V ,W ,若UV =a ,b ,UW=c ,d ,则S △UVW =12ad -bc .(若U ,V ,W 在同一条直线上,约定S △UVW =0)证明:S △UVW =12UV⋅UW sin UV ,UW =12UV ⋅UW 1-cos 2UV ,UW=12UV ⋅UW 1-UV ⋅UW UV ⋅UW2=12UV 2⋅UW 2-UV ⋅UW 2=12a 2+b 2 c 2+d 2 -ac +bd 2=12a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2-a 2c 2-b 2d 2-2abcd =12a 2d 2+b 2c 2-2abcd =12ad -bc 2=12ad -bc .证毕,回到原题.由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k2x n +y n =1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k m x n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n=921-k 1+k m -1+k 1-k m.而又有P n +1P n =-x n +1-x n ,-y n +1-y n ,P n +1P n +2 =x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 ,故利用前面已经证明的结论即得S n =S △P n P n +1P n +2=12-x n +1-x n y n +2-y n +1 +y n +1-y n x n +2-x n +1=12x n +1-x n y n +2-y n +1 -y n +1-y n x n +2-x n +1=12x n +1y n +2-y n +1x n +2 +x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2=12921-k 1+k -1+k 1-k +921-k 1+k -1+k 1-k -921-k 1+k 2-1+k 1-k 2 .这就表明S n 的取值是与n 无关的定值,所以S n =S n +1.方法二:由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k 2x n +y n=1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n -121+k 1-k m x n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n =921-k 1+k m -1+k 1-k m.这就得到x n +2y n +3-y n +2x n +3=921-k 1+k -1+k1-k =x n y n +1-y n x n +1,以及x n +1y n +3-y n +1x n +3=921-k 1+k 2-1+k 1-k 2=x n y n +2-y n x n +2.两式相减,即得x n +2y n +3-y n +2x n +3 -x n +1y n +3-y n +1x n +3 =x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2 .移项得到x n +2y n +3-y n x n +2-x n +1y n +3+y n x n +1=y n +2x n +3-x n y n +2-y n +1x n +3+x n y n +1.故y n +3-y n x n +2-x n +1 =y n +2-y n +1 x n +3-x n .而P n P n +3 =x n +3-x n ,y n +3-y n ,P n +1P n +2 =x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 .所以P n P n +3 和P n +1P n +2平行,这就得到S △P n P n +1P n +2=S △P n +1P n +2P n +3,即S n =S n +1.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.8(全国甲卷数学(文))已知等比数列a n 的前n 项和为S n ,且2S n =3a n +1-3.(1)求a n 的通项公式;(2)求数列S n 的通项公式.【答案】(1)a n =53n -1(2)3253 n -32【分析】(1)利用退位法可求公比,再求出首项后可求通项;(2)利用等比数列的求和公式可求S n .【详解】(1)因为2S n =3a n +1-3,故2S n -1=3a n -3,所以2a n =3a n +1-3a n n ≥2 即5a n =3a n +1故等比数列的公比为q =53,故2a 1=3a 2-3=3a 1×53-3=5a 1-3,故a 1=1,故a n =53n -1.(2)由等比数列求和公式得S n =1×1-53 n1-53=3253 n -32.9(全国甲卷数学(理))记S n 为数列a n 的前n 项和,且4S n =3a n +4.(1)求a n 的通项公式;(2)设b n =(-1)n -1na n ,求数列b n 的前n 项和为T n .【答案】(1)a n =4⋅(-3)n -1(2)T n =(2n -1)⋅3n +1【分析】(1)利用退位法可求a n 的通项公式.(2)利用错位相减法可求T n .【详解】(1)当n =1时,4S 1=4a 1=3a 1+4,解得a 1=4.当n ≥2时,4S n -1=3a n -1+4,所以4S n -4S n -1=4a n =3a n -3a n -1即a n =-3a n -1,而a 1=4≠0,故a n ≠0,故an a n -1=-3,∴数列a n 是以4为首项,-3为公比的等比数列,所以a n =4⋅-3 n -1.(2)b n =(-1)n -1⋅n ⋅4⋅(-3)n -1=4n ⋅3n -1,所以T n =b 1+b 2+b 3+⋯+b n =4⋅30+8⋅31+12⋅32+⋯+4n ⋅3n -1故3T n =4⋅31+8⋅32+12⋅33+⋯+4n ⋅3n所以-2T n =4+4⋅31+4⋅32+⋯+4⋅3n -1-4n ⋅3n=4+4⋅31-3n -11-3-4n ⋅3n =4+2⋅3⋅3n -1-1 -4n ⋅3n=(2-4n )⋅3n -2,∴T n =(2n -1)⋅3n +1.10(新高考北京卷)设集合M =i ,j ,s ,t i ∈1,2 ,j ∈3,4 ,s ∈5,6 ,t ∈7,8 ,2i +j +s +t .对于给定有穷数列A :a n 1≤n ≤8 ,及序列Ω:ω1,ω2,...,ωs ,ωk =i k ,j k ,s k ,t k ∈M ,定义变换T :将数列A 的第i 1,j 1,s 1,t 1项加1,得到数列T 1A ;将数列T 1A 的第i 2,j 2,s 2,t 2列加1,得到数列T 2T 1A ⋯;重复上述操作,得到数列T s ...T 2T 1A ,记为ΩA .(1)给定数列A :1,3,2,4,6,3,1,9和序列Ω:1,3,5,7 ,2,4,6,8 ,1,3,5,7 ,写出ΩA ;(2)是否存在序列Ω,使得ΩA 为a 1+2,a 2+6,a 3+4,a 4+2,a 5+8,a 6+2,a 7+4,a 8+4,若存在,写出一个符合条件的Ω;若不存在,请说明理由;(3)若数列A 的各项均为正整数,且a 1+a 3+a 5+a 7为偶数,证明:“存在序列Ω,使得ΩA 为常数列”的充要条件为“a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8”.【答案】(1)ΩA :3,4,4,5,8,4,3,10(2)不存在符合条件的Ω,理由见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接按照ΩA 的定义写出ΩA 即可;(2)利用反证法,假设存在符合条件的Ω,由此列出方程组,进一步说明方程组无解即可;(3)分充分性和必要性两方面论证.【详解】(1)由题意得ΩA :3,4,4,5,8,4,3,10;(2)假设存在符合条件的Ω,可知ΩA 的第1,2项之和为a 1+a 2+s ,第3,4项之和为a 3+a 4+s ,则a 1+2 +a 2+6 =a 1+a 2+sa 3+4 +a 4+2 =a 3+a 4+s,而该方程组无解,故假设不成立,故不存在符合条件的Ω;(3)我们设序列T k ...T 2T 1A 为a k ,n 1≤n ≤8 ,特别规定a 0,n =a n 1≤n ≤8 .必要性:若存在序列Ω:ω1,ω2,...,ωs ,使得ΩA 为常数列.则a s ,1=a s ,2=a s ,3=a s ,4=a s ,5=a s ,6=a s ,7=a s ,8,所以a s ,1+a s ,2=a s ,3+a s ,4=a s ,5+a s ,6=a s ,7+a s ,8.根据T k ...T 2T 1A 的定义,显然有a k ,2j -1+a k ,2j =a k -1,2j -1+a k -1,2j ,这里j =1,2,3,4,k =1,2,....所以不断使用该式就得到,a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8,必要性得证.充分性:若a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8.由已知,a 1+a 3+a 5+a 7为偶数,而a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8,所以a 2+a 4+a 6+a 8=4a 1+a 2 -a 1+a 3+a 5+a 7 也是偶数.我们设T s ...T 2T 1A 是通过合法的序列Ω的变换能得到的所有可能的数列ΩA 中,使得a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 最小的一个.上面已经证明a k ,2j -1+a k ,2j =a k -1,2j -1+a k -1,2j ,这里j =1,2,3,4,k =1,2,....从而由a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8可得a s ,1+a s ,2=a s ,3+a s ,4=a s ,5+a s ,6=a s ,7+a s ,8.同时,由于i k +j k +s k +t k 总是偶数,所以a k ,1+a k ,3+a k ,5+a k ,7和a k ,2+a k ,4+a k ,6+a k ,8的奇偶性保持不变,从而a s ,1+a s ,3+a s ,5+a s ,7和a s ,2+a s ,4+a s ,6+a s ,8都是偶数.下面证明不存在j =1,2,3,4使得a s ,2j -1-a s ,2j ≥2.假设存在,根据对称性,不妨设j =1,a s ,2j -1-a s ,2j ≥2,即a s ,1-a s ,2≥2.情况1:若a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 =0,则由a s ,1+a s ,3+a s ,5+a s ,7和a s ,2+a s ,4+a s ,6+a s ,8都是偶数,知a s ,1-a s ,2≥4.对该数列连续作四次变换2,3,5,8 ,2,4,6,8 ,2,3,6,7 ,2,4,5,7 后,新的a s +4,1-a s +4,2 +a s +4,3-a s +4,4 +a s +4,5-a s +4,6 +a s +4,7-a s +4,8 相比原来的a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 减少4,这与a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 的最小性矛盾;情况2:若a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 >0,不妨设a s ,3-a s ,4 >0.情况2-1:如果a s ,3-a s ,4≥1,则对该数列连续作两次变换2,4,5,7 ,2,4,6,8 后,新的a s +2,1-a s +2,2 +a s +2,3-a s +2,4 +a s +2,5-a s +2,6 +a s +2,7-a s +2,8 相比原来的a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 至少减少2,这与a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 的最小性矛盾;情况2-2:如果a s ,4-a s ,3≥1,则对该数列连续作两次变换2,3,5,8 ,2,3,6,7 后,新的a s +2,1-a s +2,2 +a s +2,3-a s +2,4 +a s +2,5-a s +2,6 +a s +2,7-a s +2,8 相比原来的a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 至少减少2,这与a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 的最小性矛盾.这就说明无论如何都会导致矛盾,所以对任意的j =1,2,3,4都有a s ,2j -1-a s ,2j ≤1.假设存在j =1,2,3,4使得a s ,2j -1-a s ,2j =1,则a s ,2j -1+a s ,2j 是奇数,所以a s ,1+a s ,2=a s ,3+a s ,4=a s ,5+a s ,6=a s ,7+a s ,8都是奇数,设为2N +1.则此时对任意j =1,2,3,4,由a s ,2j -1-a s ,2j ≤1可知必有a s ,2j -1,a s ,2j =N ,N +1 .而a s ,1+a s ,3+a s ,5+a s ,7和a s ,2+a s ,4+a s ,6+a s ,8都是偶数,故集合m a s ,m =N 中的四个元素i ,j ,s ,t 之和为偶数,对该数列进行一次变换i ,j ,s ,t ,则该数列成为常数列,新的a s +1,1-a s +1,2 +a s +1,3-a s +1,4 +a s +1,5-a s +1,6 +a s +1,7-a s +1,8 等于零,比原来的a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 更小,这与a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 的最小性矛盾.综上,只可能a s ,2j -1-a s ,2j =0j =1,2,3,4 ,而a s ,1+a s ,2=a s ,3+a s ,4=a s ,5+a s ,6=a s ,7+a s ,8,故a s ,n =ΩA 是常数列,充分性得证.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键在于对新定义的理解,以及对其本质的分析.11(新高考天津卷)已知数列a n 是公比大于0的等比数列.其前n 项和为S n .若a 1=1,S 2=a 3-1.(1)求数列a n 前n 项和S n ;(2)设b n =k ,n =a kb n -1+2k ,a k <n <a k +1,b 1=1,其中k 是大于1的正整数.(ⅰ)当n =a k +1时,求证:b n -1≥a k ⋅b n ;(ⅱ)求S ni =1b i .【答案】(1)S n =2n -1(2)①证明见详解;②S ni =1b i =3n -1 4n+19【分析】(1)设等比数列a n 的公比为q >0,根据题意结合等比数列通项公式求q ,再结合等比数列求和公式分析求解;(2)①根据题意分析可知a k =2k -1,b n =k +1,b n -1=k 2k -1 ,利用作差法分析证明;②根据题意结合等差数列求和公式可得∑2k -1i =2k -1b i =193k -1 4k -3k -4 4k -1,再结合裂项相消法分析求解.【详解】(1)设等比数列a n 的公比为q >0,因为a 1=1,S 2=a 3-1,即a 1+a 2=a 3-1,可得1+q =q 2-1,整理得q 2-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去),所以S n =1-2n1-2=2n -1.(2)(i )由(1)可知a n =2n -1,且k ∈N *,k ≥2,当n =a k +1=2k≥4时,则a k =2k -1<2k -1=n -1n -1=a k +1-1<a k +1 ,即a k <n -1<a k +1可知a k =2k -1,b n =k +1,b n -1=b a k+a k +1-a k -1 ⋅2k =k +2k 2k -1-1 =k 2k -1 ,可得b n -1-a k ⋅b n =k 2k -1 -k +1 2k -1=k -1 2k -1-k ≥2k -1 -k =k -2≥0,当且仅当k =2时,等号成立,所以b n -1≥a k ⋅b n ;(ii )由(1)可知:S n =2n -1=a n +1-1,若n =1,则S 1=1,b 1=1;若n ≥2,则a k +1-a k =2k -1,当2k -1<i ≤2k -1时,b i -b i -1=2k ,可知b i 为等差数列,可得∑2k -1i =2k -1b i =k ⋅2k -1+2k 2k -12k -1-1 2=k ⋅4k -1=193k -1 4k -3k -4 4k -1 ,所以∑S ni =1b i =1+195×42-2×4+8×43-5×42+⋅⋅⋅+3n -1 4n -3n -4 4n -1=3n -1 4n+19,且n =1,符合上式,综上所述:∑Sni =1b i =3n -1 4n +19.【点睛】关键点点睛:1.分析可知当2k -1<i ≤2k -1时,b i -b i -1=2k ,可知b i 为等差数列;2.根据等差数列求和分析可得∑2k -1i =2k -1b i =193k -1 4k -3k -4 4k -1.12(新高考上海卷)若f x =log a x (a >0,a ≠1).(1)y =f x 过4,2 ,求f 2x -2 <f x 的解集;(2)存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列,求a 的取值范围.【答案】(1)x |1<x <2 (2)a >1【分析】(1)求出底数a ,再根据对数函数的单调性可求不等式的解;(2)存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列等价于a 2=21x +342-18在0,+∞ 上有解,利用换元法结合二次函数的性质可求a 的取值范围.【详解】(1)因为y =f x 的图象过4,2 ,故log a 4=2,故a 2=4即a =2(负的舍去),而f x =log 2x 在0,+∞ 上为增函数,故f 2x -2 <f x ,故0<2x -2<x 即1<x <2,故f 2x -2 <f x 的解集为x |1<x <2 .(2)因为存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列,故2f ax =f x +1 +f x +2 有解,故2log a ax =log a x +1 +log a x +2 ,因为a >0,a ≠1,故x >0,故a 2x 2=x +1 x +2 在0,+∞ 上有解,由a 2=x 2+3x +2x 2=1+3x +2x 2=21x +34 2-18在0,+∞ 上有解,令t =1x ∈0,+∞ ,而y =2t +34 2-18在0,+∞ 上的值域为1,+∞ ,故a 2>1即a >1.一、单选题1(2024·重庆·三模)已知数列a n 的前n 项和为S n ,a 1=1,S n +S n +1=n 2+1n ∈N ∗ ,S 24=()A.276B.272C.268D.266【答案】A【分析】令n =1得S 2=1,当n ≥2时,结合题干作差得S n +1-S n -1=2n -1,从而利用累加法求解S 24=即可.【详解】∵a 1=S 1=1,又∵S n +S n +1=n 2+1,当n =1时,S 1+S 2=12+1=2,解得S 2=1;当n ≥2时,S n -1+S n =(n -1)2+1,作差得S n +1-S n -1=2n -1,∴S 24=S 24-S 22 +S 22-S 20 +⋯+S 4-S 2 +S 2=223+21+⋯+3 -11+1=276.故选:A2(2024·河北张家口·三模)已知数列a n的前n项和为S n,且满足a1=1,a n+1=a n+1,n为奇数2a n,n为偶数,则S100=()A.3×251-156B.3×251-103C.3×250-156D.3×250-103【答案】A【分析】分奇数项和偶数项求递推关系,然后记b n=a2n+a2n-1,n≥1,利用构造法求得b n=6×2n-1-3,然后分组求和可得.【详解】因为a1=1,a n+1=a n+1,n为奇数2a n,n为偶数 ,所以a2k+2=a2k+1+1=2a2k+1,a2k+1=2a2k=2a2k-1+2,k∈N*,且a2=2,所以a2k+2+a2k+1=2a2k+a2k-1+3,记b n=a2n+a2n-1,n≥1,则b n+1=2b n+3,所以b n+1+3=2b n+3,所以b n+3是以b1+3=a1+a2+3=6为首项,2为公比的等比数列,所以b n+3=6×2n-1,b n=6×2n-1-3,记b n的前n项和为T n,则S100=T50=6×20+6×21+6×22+⋅⋅⋅+6×249-3×50=3×251-156.故选:A【点睛】关键点点睛:本题解题关键在于先分奇数项和偶数项求递推公式,然后再并项得b n的递推公式,利用构造法求通项,将问题转化为求b n的前50项和.3(2024·山东日照·三模)设等差数列b n的前n项和为S n,若b3=2,b7=6,则S9=()A.-36B.36C.-18D.18【答案】B【分析】利用等差数列的前n项和公式,结合等差数列的性质求解.【详解】解:S9=b1+b9×92=b3+b7×92=36,故选:B.4(2024·湖北武汉·二模)已知等差数列a n的前n项和为S n,若S3=9,S9=81,则S12=() A.288 B.144 C.96 D.25【答案】B【分析】利用等差数列的前n项和列方程组求出a1,d,进而即可求解S12.【详解】由题意S3=3a1+3×22d=9S9=9a1+9×82d=81,即a1+d=3a1+4d=9,解得a1=1d=2.于是S12=12×1+12×112×2=144.故选:B.5(2024·江西赣州·二模)在等差数列a n中,a2,a5是方程x2-8x+m=0的两根,则a n的前6项和为()A.48B.24C.12D.8【答案】B【分析】利用韦达定理确定a2+a5=8,根据等差数列性质有a2+a5=a1+a6=8,在应用等差数列前n项和公式即可求解.【详解】因为a 2,a 5是方程x 2-8x +m =0的两根,所以a 2+a 5=8,又因为a n 是等差数列,根据等差数列的性质有:a 2+a 5=a 1+a 6=8,设a n 的前6项和为S 6,则S 6=a 1+a 6 ×62=3×8=24.故选:B6(2024·湖南永州·三模)已知非零数列a n 满足2n a n +1-2n +2a n =0,则a 2024a 2021=()A.8B.16C.32D.64【答案】D【分析】根据题意,由条件可得a n +1=4a n ,再由等比数列的定义即可得到结果.【详解】由2n a n +1-2n +2a n =0可得a n +1=4a n ,则a 2024a 2021=4×4×4a 2021a 2021=64.故选:D7(2024·浙江绍兴·二模)汉诺塔(Tower of Hanoi ),是一个源于印度古老传说的益智玩具. 如图所示,有三根相邻的标号分别为A 、B 、C 的柱子,A 柱子从下到上按金字塔状叠放着n 个不同大小的圆盘,要把所有盘子一个一个移动到柱子B 上,并且每次移动时,同一根柱子上都不能出现大盘子在小盘子的上方,请问至少需要移动多少次?记至少移动次数为H n ,例如:H (1)=1,H (2)=3,则下列说法正确的是()A.H (3)=5B.H (n ) 为等差数列C.H (n )+1 为等比数列D.H 7 <100【答案】C【分析】由题意可得H (3)=7,判断A ;归纳得到H n =2n -1,结合等差数列以及等比数列的概念可判断B ,C ;求出H 7 ,判断D .【详解】由题意知若有1个圆盘,则需移动一次:若有2个圆盘,则移动情况为:A →C ,A →B ,C →B ,需移动3次;若有3个圆盘,则移动情况如下:A →B ,A →C ,B →C ,A →B ,C →A ,C →B ,A →B ,共7次,故H (3)=7,A 错误;由此可知若有n 个圆盘,设至少移动a n 次,则a n =2a n -1+1,所以a n +1=2a n -1+1 ,而a 1+1=1+1=2≠0,故a n +1 为等比数列,故a n =2n -1即H n =2n -1,该式不是n 的一次函数,则H (n ) 不为等差数列,B 错误;又H n =2n -1,则H n +1=2n ,H n +1 +1H n +1=2,则H (n )+1 为等比数列,C 正确,H 7 =27-1=127>100,D 错误,故选:C8(2024·云南曲靖·二模)已知S n 是等比数列a n 的前n 项和,若a 3=3,S 3=9,则数列a n 的公比是()A.-12或1 B.12或1 C.-12D.12【答案】A【分析】分别利用等比数列的通项公式和前n 项和公式,解方程组可得q =1或q =-12.【详解】设等比数列a n 的首项为a 1,公比为q ,依题意得a 3=a 1q 2=3S 3=a 1+a 2+a 3=a 1+a 1q +a 1q 2=9 ,解得q =1或q =-12.故选:A .9(2024·四川·模拟预测)已知数列a n 为等差数列,且a 1+2a 4+3a 9=24,则S 11=()A.33B.44C.66D.88【答案】B【分析】将a 1,a 4,a 9用a 1和d 表示,计算出a 6的值,再由S 11=11a 6得S 11的值.【详解】依题意,a n 是等差数列,设其公差为d ,由a 1+2a 4+3a 9=24,所以a 1+2a 1+3d +3a 1+8d =6a 1+30d =6a 6=24,即a 6=4,S 11=11a 1+10×112d =11a 1+5d =11a 6=11×4=44,故选:B .10(2024·北京东城·二模)设无穷正数数列a n ,如果对任意的正整数n ,都存在唯一的正整数m ,使得a m =a 1+a 2+a 3+⋯+a n ,那么称a n 为内和数列,并令b n =m ,称b n 为a n 的伴随数列,则()A.若a n 为等差数列,则a n 为内和数列B.若a n 为等比数列,则a n 为内和数列C.若内和数列a n 为递增数列,则其伴随数列b n 为递增数列D.若内和数列a n 的伴随数列b n 为递增数列,则a n 为递增数列【答案】C【分析】对于ABD :举反例说明即可;对于C :根据题意分析可得a m 2>a m 1,结合单调性可得m 2>m 1,即可得结果.【详解】对于选项AB :例题a n =1,可知a n 即为等差数列也为等比数列,则a 1+a 2=2,但不存在m ∈N *,使得a m =2,所以a n 不为内和数列,故AB 错误;对于选项C :因为a n >0,对任意n 1,n 2∈N *,n 1<n 2,可知存在m 1,m 2∈N *,使得a m 1=a 1+a 2+a 3+⋯+a n 1,a m 2=a 1+a 2+a 3+⋯+a n 2,则a m 2-a m 1=a n 1+1+a n 1+2+⋯+a n 2>0,即a m 2>a m 1,且内和数列a n 为递增数列,可知m 2>m 1,所以其伴随数列b n 为递增数列,故C 正确;对于选项D :例如2,1,3,4,5,⋅⋅⋅,显然a n 是所有正整数的排列,可知a n 为内和数列,且a n 的伴随数列为递增数列,但an 不是递增数列,故D 错误;故选:C.【点睛】方法点睛:对于新定义问题,要充分理解定义,把定义转化为已经学过的内容,简化理解和运算.11(2024·广东茂名·一模)已知T n为正项数列a n的前n项的乘积,且a1=2,T2n=a n+1n,则a5=() A.16 B.32 C.64 D.128【答案】B【分析】利用给定的递推公式,结合对数运算变形,再构造常数列求出通项即可得解.【详解】由T2n=a n+1n,得T2n+1=a n+2n+1,于是a2n+1=T2n+1T2n=a n+2n+1a n+1n,则a n n+1=a n+1n,两边取对数得n lg a n+1=(n+1)lg a n,因此lg a n+1n+1=lg a nn,数列lg a nn是常数列,则lg a nn=lg a11=lg2,即lg a n=n lg2=lg2n,所以a n=2n,a5=32.故选:B12(2024·湖南常德·一模)已知等比数列a n中,a3⋅a10=1,a6=2,则公比q为()A.12B.2 C.14D.4【答案】C【分析】直接使用已知条件及公比的性质得到结论.【详解】q=1q3⋅q4=a3a6⋅a10a6=a3⋅a10a26=122=14.故选:C.二、多选题13(2024·湖南长沙·三模)设无穷数列a n的前n项和为S n,且a n+a n+2=2a n+1,若存在k∈N∗,使S k+1 >S k+2>S k成立,则()A.a n≤a k+1B.S n≤S k+1C.不等式S n<0的解集为n∈N∗∣n≥2k+3D.对任意给定的实数p,总存在n0∈N∗,当n>n0时,a n<p【答案】BCD【分析】根据题意,得到a k+2<0,a k+1>0,a k+1+a k+2>0且a n是递减数列,结合等差数列的性质以及等差数列的求和公式,逐项判定,即可求解.【详解】由S k+1>S k+2>S k,可得a k+2=S k+2-S k+1<0,a k+1=S k+1-S k>0,且a k+1+a k+2=S k+2-S k>0,即a k+2<0,a k+1>0,a k+1+a k+2>0又由a n+a n+2=2a n+1,可得数列a n是等差数列,公差d=a k+2-a k+1<0,所以a n是递减数列,所以a1是最大项,且随着n的增加,a n无限减小,即a n≤a1,所以A错误、D正确;因为当n≤k+1时,a n>0;当n≥k+2时,a n<0,所以S n的最大值为S k+1,所以B正确;因为S2k+1=(2k+1)(a1+a2k+1)2=(2k+1)a k+1>0,S2k+3=(2k+3)a k+2<0,且S 2k +2=a 1+a 2k +22×2k +2 =k +1 ⋅a k +1+a k +2 >0,所以当n ≤2k +2时,S n >0;当n ≥2k +3时,S n <0,所以C 正确.故选:BCD .14(2024·山东泰安·模拟预测)已知数列a n 的通项公式为a n =92n -7n ∈N *,前n 项和为S n ,则下列说法正确的是()A.数列a n 有最大项a 4B.使a n ∈Z 的项共有4项C.满足a n a n +1a n +2<0的n 值共有2个D.使S n 取得最小值的n 值为4【答案】AC【分析】根据数列的通项公式,作差判断函数的单调性及项的正负判断A ,根据通项公式由整除可判断B ,根据项的正负及不等式判断C ,根据数列项的符号判断D .【详解】对于A :因为a n =92n -7n ∈N *,所以a n +1-a n =92n -5-92n -7=-182n -5 2n -7,令a n +1-a n >0,即2n -5 2n -7 <0,解得52<n <72,又n ∈N *,所以当n =3时a n +1-a n >0,则当1≤n ≤2或n ≥4时,a n +1-a n <0,令a n =92n -7>0,解得n >72,所以a 1=-95>a 2=-3>a 3=-9,a 4>a 5>a 6>⋯>0,所以数列a n 有最大项a 4=9,故A 正确;对于B :由a n ∈Z ,则92n -7∈Z 又n ∈N *,所以n =2或n =3或n =4或n =5或n =8,所以使a n ∈Z 的项共有5项.故B 不正确;对于C :要使a n a n +1a n +2<0,又a n ≠0,所以a n 、a n +1、a n +2中有1个为负值或3个为负值,所以n =1或n =3,故满足a n a n +1a n +2<0的n 的值共有2个,故C 正确;对于D :因为n ≤3时a n <0,n ≥4时a n >0,所以当n =3时S n 取得最小值,故D 不正确.故选:AC .15(2024·山东临沂·二模)已知a n 是等差数列,S n 是其前n 项和,则下列命题为真命题的是()A.若a 3+a 4=9,a 7+a 8=18,则a 1+a 2=5B.若a 2+a 13=4,则S 14=28C.若S 15<0,则S 7>S 8D.若a n 和a n ⋅a n +1 都为递增数列,则a n >0【答案】BC【分析】根据题意,求得d =98,结合a 1+a 2=a 3+a 4 -4d ,可判定A 错误;根据数列的求和公式和等差数列的性质,可判定B 正确;由S 15<0,求得a 8<0,可判定C 正确;根据题意,求得任意的n ≥2,a n >0,结合a 1的正负不确定,可判定D 错误.【详解】对于A 中,由a 3+a 4=9,a 7+a 8=18,可得a 7+a 8 -a 3+a 4 =8d =9,所以d =98,又由a 1+a 2=a 3+a 4 -4d =9-4×98=92,所以A 错误;对于B 中,由S 14=14a 1+a 14 2=14a 2+a 132=28,所以B 正确;对于C 中,由S 15=15(a 1+a 15)2=15a 8<0,所以a 8<0,又因为S 8-S 7=a 8<0,则S 7>S 8,所以C 正确;对于D 中,因为a n 为递增数列,可得公差d >0,因为a n a n +1 为递增数列,可得a n +2a n +1-a n a n +1=a n +1⋅2d >0,所以对任意的n ≥2,a n >0,但a 1的正负不确定,所以D 错误.故选:BC .16(2024·山东泰安·二模)已知等差数列a n 的前n 项和为S n ,a 2=4,S 7=42,则下列说法正确的是()A.a 5=4B.S n =12n 2+52n C.a nn为递减数列 D.1a n a n +1 的前5项和为421【答案】BC【分析】根据给定条件,利用等差数列的性质求出公差d ,再逐项求解判断即可.【详解】等差数列a n 中,S 7=7(a 1+a 7)2=7a 4=42,解得a 4=6,而a 2=4,因此公差d =a 4-a 24-2=1,通项a n =a 2+(n -2)d =n +2,对于A ,a 5=7,A 错误;对于B ,S n =n (3+n +2)2=12n 2+52n ,B 正确;对于C ,a n n =1+2n ,a n n 为递减数列,C 正确;对于D ,1a n a n +1=1(n +2)(n +3)=1n +2-1n +3,所以1a n a n +1 的前5项和为13-14+14-15+⋯+17-18=13-18=524,D 错误.故选:BC17(2024·江西·三模)已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=2a n +1,则()A.数列a n 是等比数列B.数列log 2a n +1 是等差数列C.数列a n 的前n 项和为2n +1-n -2D.a 20能被3整除【答案】BCD【分析】利用构造法得到数列a n +1 是等比数列,从而求得通项,就可以判断选项,对于数列求和,可以用分组求和法,等比数列公式求和完成,对于幂的整除性问题可以转化为用二项式定理展开后,再加以证明.【详解】由a n +1=2a n +1可得:a n +1+1=2a n +1 ,所以数列a n +1 是等比数列,即a n =2n -1,则a 1=1,a 2=3,a 3=7,显然有a 1⋅a 3≠a 22,所以a 1,a 2,a 3不成等比数列,故选项A 是错误的;由数列a n +1 是等比数列可得:a n +1=2n ,即log 2a n +1 =log 22n =n ,故选项B 是正确的;由a n =2n -1可得:前n 项和S n =21-1+22-1+23-1+⋅⋅⋅+2n-1=21-2n 1-2-n =2n +1-n -2,故选项C是正确的;由a 20=220-1=3-1 20-1=C 020320+C 120319⋅-1 +C 220318⋅-1 2+⋅⋅⋅+C 19203⋅-1 19+C 2020-1 20-1=3×C 020319+C 120318⋅-1 +C 220317⋅-1 2+⋅⋅⋅+C 1920-1 19 ,故选项D 是正确的;方法二:由210=1024,1024除以3余数是1,所以10242除以3的余数还是1,从而可得220-1能补3整除,故选项D 是正确的;故选:BCD .18(2024·湖北·二模)无穷等比数列a n 的首项为a 1公比为q ,下列条件能使a n 既有最大值,又有最小值的有()A.a 1>0,0<q <1B.a 1>0,-1<q <0C.a 1<0,q =-1D.a 1<0,q <-1【答案】BC【分析】结合选项,利用等比数列单调性分析判断即可.【详解】a 1>0,0<q <1时,等比数列a n 单调递减,故a n 只有最大值a 1,没有最小值;a 1>0,-1<q <0时,等比数列a n 为摆动数列,此时a 1为大值,a 2为最小值;a 1<0,q =-1时,奇数项都相等且小于零,偶数项都相等且大于零,所以等比数列a n 有最大值,也有最小值;a 1<0,q <-1时,因为q >1,所以a n 无最大值,奇数项为负无最小值,偶数项为正无最大值.故选:BC 三、填空题19(2024·山东济南·三模)数列a n 满足a n +2-a n =2,若a 1=1,a 4=4,则数列a n 的前20项的和为.【答案】210【分析】数列a n 的奇数项、偶数项都是等差数列,结合等差数列求和公式、分组求和法即可得解.【详解】数列a n 满足a n +2-a n =2,若a 1=1,a 4=4,则a 2=a 4-2=4-2=2,所以数列a n 的奇数项、偶数项分别构成以1,2为首项,公差均为2的等差数列所以数列a n 的前20项的和为a 1+a 2+⋯+a 20=a 1+a 3+⋯+a 19 +a 2+a 4+⋯+a 20=10×1+10×92×2+10×2+10×92×2=210.故答案为:210.20(2024·云南·二模)记数列a n 的前n 项和为S n ,若a 1=2,2a n +1-3a n =2n ,则a 82+S 8=.【答案】12/0.5【分析】构造得a n +12n -1-4=34a n2n -2-4,从而得到a n 2n -2=4,则a n =2n ,再利用等比数列求和公式代入计算即可.【详解】由2a n +1-3a n =2n ,得a n +12n -1=34×a n 2n -2+1,则a n +12n -1-4=34a n2n -2-4,又a 12-1-4=0,则a n 2n -2=4,则a n =2n ,a 8=28,S 8=21-28 1-2=29-2,a 82+S 8=2829=12,故答案为:12.21(2024·上海·三模)数列a n 满足a n +1=2a n (n 为正整数),且a 2与a 4的等差中项是5,则首项a 1=。
(word完整版)历年高考真题汇编数列,推荐文档
、(年新课标卷文)
已知等比数列{an}
中,
a1
1 3
,公比
q
1 3
.
()
Sn
为{an}
的前项和,证明:
Sn
1 an 2
()设 bn log3 a1 log3 a2 log3 an ,求数列{bn}的通项公式.
解:(Ⅰ)因为 an
1 (1)n1 33
1 3n
.
Sn
1 (1 1 ) 3 3n
①②得
(1 22 ) Sn 2 23 25 22n1 n 22n1 。
即
Sn
1 [(3n 9
1)22n1
2]
、(年全国新课标卷文)
设等差数列an 满足 a3 5 , a10 9 。
(Ⅰ)求 an 的通项公式;
(Ⅱ)求an的前 n 项和 Sn 及使得 Sn 最大的序号 n 的值。
解:()由 ()及,得
1 1
1 1 3n
2
,
3
所以 Sn
1 an 2
,
(Ⅱ) bn log 3 a1 log 3 a2 log 3 an
所以{bn }的通项公式为 bn
n(n 1) . 2
(1 2 ....... n)
n(n 1) 2
、(全国新课标卷理)
等比数列an 的各项均为正数,且 2a1 3a2 1, a32 9a2a6. ()求数列 an 的通项公式.
1,
Sn a1 a2 an .
2 24
2n
所以,当 n 1时,
3 / 12
Sn 2
a1
a2
2
a1
an an1 an
2n1
(word完整版)高考文科数学数列经典大题训练(附答案)(2021年整理)
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1。
(本题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (1,2,)n =, (1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)若数列{}n b 满足1(1,2,)n n n b a b n +=+=,12b =,求数列{}n b 的通项公式.2.(本小题满分12分)等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +== 1。
求数列{}n a 的通项公式。
2。
设 31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和。
3.设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-=(1) 求数列{}n a 的通项公式; (2) 令n n b na =,求数列的前n 项和n S4。
已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.5.已知数列{a n}满足,,n∈N×.(1)令b n=a n+1﹣a n,证明:{b n}是等比数列;(2)求{a n}的通项公式.1。
历年数列高考题大全答案.doc
历年高考《数列》真题汇编1、(2011 年新课标卷文 )已知等比数列 { a n } 中, a 11,公比 q 1 .33 (I ) S n 为 { a n } 的前 n 项和,证明: S n 1 a n2(II )设 b nlog 3 a 1 log 3 a 2 Llog 3 a n ,求数列 { b n } 的通项公式.111解:(Ⅰ)因为 a n1(1 ) n 11 . S n 3 (13n ) 1 3n ,3 33n1 123所以 S n1 an,2(Ⅱ) b nlog 3 a 1log 3 a 2log 3 a n(1 2n(n 1)....... n)n( n 1) .2所以 { b n } 的通项公式为 b n22、 (2011 全国新课标卷理)等比数列 a n 的各项均为正数,且 2a 1 3a 2 1,a 3 2 9a 2a 6.(1)求数列 a n 的通项公式 .(2) 设 b n log 3 a 1 log 3 a 2 ...... log 3 a n , 求数列 1 的前项和 .b n解:(Ⅰ)设数列 {a n } 的公比为 q ,由 a 329a 2a 6 得 a 339a 42 所以 q 21。
有条件可知 a>0, 故1 。
9q3由 2a 1 3a 2 1得 2a 1 3a 2q 1,所以 a 11。
故数列 {a n } 的通项式为 a n =1。
33n(Ⅱ ?) b n log 1 a 1 log 1 a 1 ... log 1 a 1故1 22(11 )b nn( n 1)n n 1所以数列 { 1} 的前 n 项和为2nb nn 13、(2010 新课标卷理)数列a n足a12, a n 1a n3g22n 1(1)求数列a n的通公式;(2)令b n na n,求数列的前n 和S n解(Ⅰ)由已知,当 n≥ 1 ,a n 1 [( a n 1 a n ) (a n a n 1 ) L (a2 a1 )] a1 3(2 2n 1 22n 3 L 2) 2 22( n 1) 1 。
全国卷历年高考数列真题归类分析(含答案)
全国卷历年高考数列真题归类分析(含答案)1.(2016年1卷3)已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则求a100.解析:由已知,9a1+36d=27,a1+9d=8,解得a1=-1,d=1,a100=a1+99d=-1+99=98,选C。
2.(2017年1卷4)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为多少?解析:S6=48,即a1+a6=16,a4+a5=24,代入公差d的通项公式an=a1+(n-1)d,得到a8-a6=8=2d,故d=4,选C。
3.(2017年3卷9)等差数列{an}的首项为1,公差不为0.若a2、a3、a6成等比数列,则{an}前6项的和为多少?解析:设公差为d,则a3(a1+2d)=(a1+d)(a1+5d),代入a1=1解得d=-2,故a6=a1+5d=-9,前6项和为S6=6a1+15d=-24,选A。
4.(2017年2卷15)等差数列{an}的前项和为Sn,则1=∑k=1nSk,求an。
解析:设a1=1,d=2,Sn=n(2a1+(n-1)d)/2=n(n+1),代入an=a1+(n-1)d=2n-1,故1=∑k=1nSk=∑k=1n(k+1)-(k-1)=2n,故n=1/2,代入an=2n-1=-1,选D。
5.(2016年2卷17)Sn为等差数列{an}的前n项和,且a1=1,S7=28.记bn=[lga1+2Sn-1]/[lga1+2],求b7.解析:由等差数列前n项和的通项公式Sn=n(2a1+(n-1)d)/2=n(2+(n-1)d)/2,代入a1=1,S7=28,得到d=4,an=1+4(n-1)=4n-3,代入bn=[lga1+2Sn-1]/[lga1+2],得到b7=[XXX(2×28-1)]/[lg3]=2,选B。
题目一:求等比数列中的数值要求:改写成完整的句子,避免使用符号表示1.求b1,b11,b101;2.求数列{bn}的前1000项和。
高考求数列真题及解析答案
高考求数列真题及解析答案数学作为高考中最为重要的科目之一,对于考生来说是一道必考题。
而在数学中,数列是一个相对较难的章节,常常考察学生对数列的理解和应用能力。
本文将为大家提供一些高考中常见的数列真题及解析答案,希望对广大考生有所帮助。
一、等差数列等差数列是指一个数列中的每个数与它前面的数之差都相等的数列。
它是数学中最常见的数列形式之一。
下面是一个关于等差数列的高考题:【例题】已知一个等差数列的首项为 3,公差为 2,前 n 项和为 S_n。
若 S_7 = 84,求 n。
解析:我们首先利用等差数列的通项公式 a_n = a_1 + (n - 1)d,其中 a_n 表示第 n 项,a_1 表示首项,d 表示公差。
根据题目中给出的信息,我们可以得到等差数列的第 7 项为 3 + (7 - 1) × 2 = 17。
根据等差数列的前 n 项和公式 S_n = (n/2)(a_1 + a_n),我们可以得到 S_7 = (7/2)(3 + 17) = 84。
解这个方程可以得到 n = 12。
因此,答案为 n = 12。
二、等比数列等比数列是指一个数列中的每一项与它前面的一项的比值都相等的数列。
等比数列在高考中常常被用来考察考生对等比数列的性质和应用的理解。
下面是一个关于等比数列的高考题:【例题】已知一个等比数列的首项为 2,公比为 3/4,前 n 项和为 S_n。
若 S_4 = 56/3,求 n。
解析:我们首先利用等比数列的通项公式a_n = a_1 × r^(n - 1),其中 a_n 表示第 n 项,a_1 表示首项,r 表示公比。
根据题目中给出的信息,我们可以得到等比数列的第 4 项为2 × (3/4)^(4 - 1) = 27/16。
根据等比数列的前 n 项和公式S_n = a_1 × (1 - r^n) / (1 - r),我们可以得到S_4 = 2 × (1 - (3/4)^4) / (1 - 3/4)= 56/3。
数列--2023高考真题分类汇编完整版
数列--高考真题汇编第一节数列的通项公式与性质1.(2023新高考II 卷18)已知{}n a 为等差数列,6,2,n n n a n b a n -⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数.记n S ,n T 分别为{}n a ,{}n b 的前n 项和.若432S =,316T =.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求证:当5n >时,n n T S >.【解析】(1){}n a 为等差数列,设公差为d .312312362616T b b b a a a =++=-++-=,所以17a d +=①,又432S =,所以可得12316a d +=②,联立①②解得15,2a d ==,所以()1123n a a n d n =+-=+,*n ∈N .(2)由(1)得()21142n n n S a n d n n -=+=+.当n 为偶数时,()()13124......n n n T b b b b b b -=+++++++()()1312466...622...2n n a a a a a a -=-+-++-++++()()59...2132711...23n n n =++++-+++++()()521723223222n nn n n ++++=-+⨯23722n n =+.当5n >时,()()2223741022222n n n n n n n T S n n n -=+-+=-=->,即n n T S >.当n 为奇数时,1n -为偶数,()()21371123622n n n T T b n n n -=+=-+-++-235522n n =+-.当5n >时,()()()222353154525022222n n n n T S n n n n n n -=+--+=--=+->,即n n T S >.综上所述,当5n >时,n n T S >.第二节等差数列与等比数列1.(2023全国甲卷理科5)已知正项等比数列{}n a 中,11a =,n S 为{}n a 前n 项和,5354S S =-,则4S =()A.7B.9C.15D.30【解析】由题知()23421514q q q q q q ++++=++-,即34244q q q q +=+,即32440q q q +--=,()()()2120q q q -++=.{}n a 为正项等比数列,0q >,所以解得2q =,故4124815S =+++=.故选C.2.(2023全国甲卷文科5)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若2610a a +=,4845a a =,则5S =()A.25B.22C.20D.15【分析】解法一:根据题意直接求出等差数列{}n a 的公差和首项,再根据前n 项和公式即可解出;解法二:根据等差数列的性质求出等差数列{}n a 的公差,再根据前n 项和公式的性质即可解出.【解析】解法一:设等差数列{}n a 的公差为d ,首项为1a ,依题意可得,2611510a a a d a d +=+++=,即135a d +=,又()()48113745a a a d a d =++=,解得:11,2d a ==,所以515455210202S a d ⨯=+⨯=⨯+=.故选C.解法二:264210a a a +==,4845a a =,所以45a =,89a =,从而84184a a d -==-,于是34514a a d =-=-=,所以53520S a ==.故选C.3.(2023全国甲卷文科13)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若6387S S =,则{}n a 的公比为.4.(2023全国乙卷理科15)已知{}n a 为等比数列,24536a a a a a =,9108a a =-,则7a =.【分析】根据等比数列公式对24536a a a a a =化简得11a q =,联立9108a a =-求出52q =-,最后得55712a a q q q =⋅==-.【解析】设{}n a 的公比为()0q q ≠,因为24536a a a a a =,而4536a a a a =,所以211a a q ==,因为9108a a =-,则()289151118a q a q a q q ⋅=⋅=-,则()()3315582q q==-=-,则52q =-,则55712a a q q q =⋅==-,故答案为2-.5.(2023全国乙卷文科18)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知211a =,1040S =.(1)求{}n a 的通项公式;6.(2023新高考I 卷7)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列;乙:n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,则()A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【解析】{}n a 为等差数列,设首项为1a 公差为d ,则()112n n n S na d -=+,111222n S n d d a d n a n -=+=+-,所以n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,所以甲是乙的充分条件.n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,即()()()1111111n n n n n n nS n S S S na S n n n n n n +++-+--==+++为常数,设为t ,即()11n nna S t n n +-=+,故()11n n S na tn n +=-+,()()()1112n n S n a t n n n -=---≥,两式相减得()1112n n n n n a S S na n a tn -+=-=---,12n n a a t +-=为常数,对1n =也成立,所以{}n a 为等差数列,所以甲是乙的必要条件.所以,甲是乙的充要条件,故选C.7.(2023新高考I 卷20)设等差数列{}n a 的公差为d ,且1d >.令2n nn nb a +=,记n S ,nT 分别为数列{}n a ,{}n b 的前n 项和.(1)若21333a a a =+,3321S T +=,求{}n a 的通项公式;(2)若{}n b 为等差数列,且999999S T -=,求d .【解析】(1)()21311332(1)n a a a d a d a d a nd d -===+⇒=⇒=>,则3123312349,6,n n b S a a a d T d d d +++==++===,则296212730(21)(3)0d d d d d d+=⇒-+=⇒--=,故*3,3,n d a n n ==∈N .(2)若{}n b 为等差数列,设公差为r ,则()()()2200000000(1)n n b nr n n a nd b nr drn db ra n a b a nd +=+⇒+=++=++++故0000110dr db ra a b =⎧⎪+=⎨⎪=⎩,(101d r >⇒<<)()()999999000019910099()992n S T a nd b nr a b d r =⨯-=+--=-+-=∑,0050()1a b d r -+-=.①00a =时,00111,1,50()1501db dr d r b d d d⎛⎫==-=+⇒-=+ ⎪⎝⎭25150510(5051)(1)0. 50d d d d d ⇒--=⇒-+=⇒=②00b =时,00111,1,50()1501ra dr a d r r r r ⎛⎫==+-=⇒+-= ⎪⎝⎭250510(5051)(1)01r r r r r d ⇒+-=⇒+-=⇒==.矛盾.综上,5150d =.8.(2023新高考II 卷8)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若45S =-,6221S S =,则8S =()A.120B.85C.85- D.120-【解析】由6221S S =,得()2422121q q S S ++=,即42200q q +-=,解得24q =或25q =-(舍),则416q =.因为4844S S q S -=,所以()()484117585S q S =+=⨯-=-.故选C.9.(2023天津卷6)已知{}n a 为等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和,122n n a S +=+,则4a 的值为()A .3B .18C .54D .152【分析】由1n n n a S S -=-得出公比的值,再由题意对所给的递推关系式进行赋值,得到关于首项、公比的方程,求解方程组确定首项的值,然后结合等比数列通项公式即可求得4a 的值.【解析】因为122n n a S +=+,所以有122n n a S -=+,两式相减得()1122n n n n n a a S S a +--==-,即13n n a a +=,所以3q =.又由题意可得:当1n =时,2122a a =+,即1122a q a =+,解得可得12a =,则34154a a q ==.故选C.10.(2023北京卷14)我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就已经出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:株)从小到大构成项数为9的数列{}n a ,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,11a =,512a =,9192a =.则7a =;数列{}n a 所有项的和为.【分析】方法一:根据题意结合等差、等比数列的通项公式列式求解,d q ,进而可求得结果;方法二:根据等比中项求73,a a ,再结合等差、等比数列的求和公式运算求解.【解析】解法一:设前3项的公差为d ,后7项公比为0q >,则4951921612a q a ===,且0q >,可得2q =,则53212a a d q =+=,即123d +=,可得1d =,空1:可得43733,48a a a q ===,空2:()716293121233232338412a a a -=+++⨯+⋅⋅⋅+⨯=+-+=++ .解法二:空1:因为{},37n a n ≤≤为等比数列,则227591219248a a a ==⨯=,且0n a >,所以748a =;又因为2537a a a =,则25373a a a ==;空2:设后7项公比为0q >,则2534a q a ==,解得2q =,可得()1339334567189236,21a qa a a a a q a a a a a a a a +-==++++++++=-3192238112-⨯==-,所以93126381384a a a a =+-+=++ .故答案为:48;384.第三节数列求和2.(2023全国甲卷理科17)已知数列{}n a 中,21a =,设n S 为{}n a 前n 项和,2n n S na =.(1)求{}n a 的通项公式.(2)求数列12n n a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .【解析】(1)因为2n n S na =.当1n =时,112a a =,即10a =.当3n =时,()33213a a +=,即32a =.当2n ≥时,()1121n n S n a --=-,所以()()11212n n n n n S S na n a a ---=--=,化简得()()121n n n a n a --=-.当3n ≥时,13 (1122)n n a a an n -====--,即1n a n =-.当1,2n =时都满足上式,所以1n a n =-,n ∈*N .(2)因为122n n n a n +=,所以231111123...2222nn T n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯++⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()2311111112...122222nn n T n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯++-⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.两式相减得,2311111221111111 (1222222212)nn n n n T n n ++⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎣⎦=++++-⨯=-⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭-11122nn ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即()1222n n T n ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,n ∈*N .第四节数列的综合与应用1.(2023天津卷19)已知{}n a 是等差数列,255316,4a a a a +=-=.(1)求{}n a 的通项公式和1212n n ii a--=∑.(2)已知{}n b 为等比数列,对于任意*k ∈N ,若1221k k n -≤≤-,则1k n k b a b +<<,(i )当2k ≥时,求证:2121k k k b -<<+;(ii )求{}n b 的通项公式及其前n 项和.【分析】(1)由题意得到关于首项、公差的方程,解方程可得13,2a d ==,据此可求得数列的通项公式,然后确定所给的求和公式里面的首项和项数,结合等差数列前n 项和公式计算.(2)(i )利用题中的结论分别考查不等式两侧的情况,当1221k k n -≤≤-时,k n b a <,2.(2023北京卷10)数列{}n a 满足()()311661,2,3,4n n a a n +=-+= ,则()A.若13a =,则{}n a 是递减数列,且存在常数0M ,使得n a M >恒成立B.若15a =,则{}n a 是递增数列,且存在常数6M ,使得n a M <恒成立C.若17a =,则{}n a 是递减数列,且存在常数6M >,使得n a M >恒成立D.若19a =,则{}n a 是递增数列,且存在常数0M >,使得n a M <恒成立【分析】思路1:利用数学归纳法可判断ACD 正误,利用递推公式可判断数列性质,从而判断B 的正误;思路2:构造()()31664x f x x =-+-,利用导数求得()f x 的正负情况,再利用数学归纳法判断得各选项n a 所在区间,从而判断{}n a 的单调性.思路3:利用数形结合,画图分析各选项合理性.【解析】解法一:因为()311664n n a a +=-+,故()311646n n a a +=--,对于A ,若13a =,可用数学归纳法证明:63n a -≤-即3n a ≤,证明:当1n =时,1363a -=≤--,此时不等关系3n a ≤成立;设当n k =时,63k a -≤-成立,则()31276,4164k k a a +⎛⎫-∈-∞- ⎪⎝=⎭-,故136k a +≤--成立,由数学归纳法可得3n a ≤成立.而()()()()231116666441n n n n n n a a a a a a +⎡⎤=---=---⎢⎣-⎥⎦,()20144651149n a --=-≥>,60n a -<,故10n n a a +-<,故1n n a a +<,故{}n a 为减数列,注意1063k a +-≤-<故()()()()23111666649644n n n n n a a a a a +-=≤-,结合160n a +-<,所以()16694n n a a +--≥,故119634n n a +-⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,故119634n n a +-⎛⎫≤- ⎪⎝⎭,若存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立,则19634n M -⎛⎫-> ⎪⎝⎭,故16934n M --⎛⎫> ⎪⎝⎭,故9461log 3Mn -<+,故n a M >恒成立仅对部分n 成立,故A 不成立.对于B ,若15,a =可用数学归纳法证明:106n a --≤<即56n a ≤<,证明:当1n =时,10611a ---≤≤=,此时不等关系56n a ≤<成立;设当n k =时,56k a ≤<成立,则()31164416,0k k a a +⎛⎫-∈-⎪⎝=⎭-,故1106k a +--≤<成立即由数学归纳法可得156k a +≤<成立.而()()()()231116666441n n n n n n a a a a a a +⎡⎤=---=---⎢⎣-⎥⎦,()201416n a --<,60n a -<,故10n n a a +>-,故1n n a a +>,故{}n a 为递增数列,若6M =,则6n a <恒成立,故B 正确.对于C ,当17a =时,可用数学归纳法证明:061n a <-≤即67n a <≤,证明:当1n =时,1061a <-≤,此时不等关系成立;设当n k =时,67k a <≤成立,则()31160,4164k k a a +⎛⎤-∈ ⎥⎝=⎦-,故1061k a +<-≤成立即167k a +<≤,由数学归纳法可得67n a <≤成立.而()()21166014n n n n a a a a +⎡⎤=--<⎢⎥⎣⎦--,故1n n a a +<,故{}n a 为递减数列,又()()()2111666644n n n n a a a a +-=-⨯-≤-,结合160n a +->可得:()111664nn a a +⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭,所以1164nn a +⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,若1164nn a +⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,若存在常数6M >,使得n a M >恒成立,则164n M ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭恒成立,故()14log 6n M ≤-,n 的个数有限,矛盾,故C 错误.对于D ,当19a =时,可用数学归纳法证明:63n a -≥即9n a ≥,证明:当1n =时,1633a -=≥,此时不等关系成立;设当n k =时,9k a ≥成立,则()3162764143k k a a +-≥=>-,故19k a +≥成立.由数学归纳法可得9n a ≥成立.而()()21166014n n n n a a a a +⎡⎤=-->⎢⎥⎣⎦--,故1n n a a +>,故{}n a 为递增数列,又()()()2119666446n n n n a a a a +->=-⨯--,结合60n a ->可得:()116349946nnn a a +⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎝⎭⎝>⎪⎭-,所以19463nn a +⎛+⎫⎪⎝⎭≥,若存在常数0M >,使得n a M <恒成立,则19643n M -⎛⎫⎪⎝>+⎭,故19643n M -⎛⎫⎪⎝>+⎭,故946log 13M n -⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,n 的个数有限,与D 选项矛盾,故D 错误.故选B.解法二:因为()3321119662648442n n n n n n n a a a a a a a +-=-+-=-+-,令()3219264842f x x x x =-+-,则()239264f x x x =-+',令()0f x '>,得06x <<-或6x >+令()0f x '<,得23236633x -<<+;所以()f x在,63⎛-∞- ⎝⎭和63⎛⎫++∞ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递增,在633⎛-+ ⎝⎭上单调递减,令()0f x =,则32192648042x x x -+-=,即()()()146804x x x ---=,解得4x =或6x =或8x =,注意到234653<-<,237683<+<,所以结合()f x 的单调性可知在(),4-∞和()6,8上()0f x <,在()4,6和()8,+∞上()0f x >,对于A ,因为()311664n n a a +=-+,则()311646n n a a +=--,当1n =时,13a =,()32116643a a =--<-,则23a <,假设当n k =时,3k a <,当1n k =+时,()()331311646364k k a a +<---<-=,则13k a +<,综上:3n a ≤,即(),4n a ∈-∞,因为在(),4-∞上()0f x <,所以1n n a a +<,则{}n a 为递减数列,因为()332111916612647442n n n n n n n a a a a a a a +-+=-+-+=-+-,令()()32192647342h x x x x x =-+-≤,则()239264h x x x '=-+,因为()h x '开口向上,对称轴为96324x -=-=⨯,所以()h x '在(],3-∞上单调递减,故()()2333932604h x h ''≥=⨯-⨯+>,所以()h x 在(],3-∞上单调递增,故()()321933326347042h x h ≤=⨯-⨯+⨯-<,故110n n a a +-+<,即11n n a a +<-,假设存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立,取[]4m M =-+,其中[]1M M M -<≤,且[]M ∈Z ,因为11n n a a +<-,所以[][]2132431,1,,1M M a a a a a a -+-+<-<-<- ,上式相加得,[][]()14333M a a M M M -+<--+≤+-=,则[]4m M a a M -+=<,与n a M >恒成立矛盾,故A 错误;对于B ,因为15a =,当1n =时,156a =<,()()33211166566644a a =-+=⨯-+<,假设当n k =时,6k a <,当1n k =+时,因为6k a <,所以60k a -<,则()360k a -<,所以()3116664k k a a +=-+<,又当1n =时,()()332111615610445a a =-+=⨯+-->,即25a >,假设当n k =时,5k a ≥,当1n k =+时,因为5k a ≥,所以61k a -≥-,则()361k a -≥-,所以()3116654k k a a +=-+≥,综上:56n a ≤<,因为在()4,6上()0f x >,所以1n n a a +>,所以{}n a 为递增数列,此时,取6M =,满足题意,故B 正确;对于C ,因为()311664n n a a +=-+,则()311646n n a a +=--,注意到当17a =时,()3216617644a =-+=+,3341166441664a ⎪⎛⎫⎫+=+ ⎪⎝+-⎭⎭⎛= ⎝,143346166144416a ⎢⎛⎫+=⎡⎤⎛⎫=+-⎢⎥ ⎪⎝+ ⎪⎭⎭⎥⎦⎝⎣猜想当2n ≥时,()11312164k k a --⎛⎫+ ⎪⎝⎭=,当2n =与3n =时,2164a =+与43164a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭满足()11312164n n a --⎛⎫+ ⎪⎝⎭=,假设当n k =时,()11312164k k a --⎛⎫+ ⎪⎝⎭=,当1n k =+时,所以())()13113131223111666441166644k k k k a a --+-⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+-+ ⎪ ⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦-+=+=,综上,()()113121624n n n a --⎛⎫+⎪=≥ ⎝⎭.易知1310n -->,则()113121014n --⎛⎫<< ⎪⎝⎭,故()()()11312166,724n n n a --⎛⎫+∈≥ =⎪⎝⎭,所以(],67n a ∈,因为在()6,8上()0f x <,所以1n n a a +<,则{}n a 为递减数列,假设存在常数6M >,使得n a M >恒成立,记()0143log 2log 61m M ⎡⎤⎢⎥⎣=+⎦-,取[]01m m =+,其中[]*0001,m m m m -<≤∈N ,则()0142log 6133m mM ->=+,故()()14log 61312m M ->-,所以()1312614m M -⎛⎫ ⎪<⎝-⎭,即()1312164m M -⎛⎫+ ⎪⎭<⎝,所以1m a M +<,故n a M >不恒成立,故C 错误;对于D ,因为19a =,当1n =时,()32116427634a a ==->-,则29a >,假设当n k =时,3k a ≥,当1n k =+时,()()331116936644k k a a +≥=-->-,则19k a +>,综上,9n a ≥,因为在()8,+∞上()0f x >,所以1n n a a +>,所以{}n a 为递增数列,因为()332111916612649442n n n n n n n a a a a a a a +--=-+--=-+-,令()()32192649942g x x x x x =-+-≥,则()239264g x x x =-+',因为()g x '开口向上,对称轴为96324x -=-=⨯,所以()g x '在[)9,+∞上单调递增,故()()2399992604g x g ''≥=⨯-⨯+>,所以()()321999926949042g x g ≥=⨯-⨯+⨯->,故110n n a a +-->,即11n n a a +>+,假设存在常数0M >,使得n a M <恒成立,取[]1m M =+,其中[]1M M M -<≤,且[]M ∈Z ,因为11n n a a +>+,所以[][]213211,1,,1M M a a a a a a +>+>+>+ ,上式相加得,[][]1191M a a M M M +>+>+->,则[]1m M a a M +=>,与n a M <恒成立矛盾,故D 错误.故选B.解法三(蛛网图):令()()31664f x x =-+,则()1n n a f a +=.故可利用数形结合判断{}n a 的单调性.首选()()31664f x x =-+关于()6,6中心对称,又由()()23604f x x '=-可知()f x 在R 上单调递增.再令()31664x x =-+,即()()36460x x ---=,得()()()6480x x x ---=,解得14x =,26x =,38x =.在同一坐标系下画出y x =和()y f x =的图像如下图所示.对于选项A ,当13a =时,如图(a )所示,{}n a 是单调递减数列,且130a =>.当2n 时,0n a <,当n →+∞时,n a →-∞.故不存在0M ,使n a M >恒成立.故A 错误.对于选项B ,当15a =时,如图(b )所示,{}n a 是单调递增数列,且当n →+∞时,6n a →.故取6M =,可使得na M 恒成立.B 正确.图(a )图(b )对于选项C ,当17a =时,如图(c )所示,图(c ){}n a 是单调递减数列.当n →+∞时,6n a →.故不存在6M >使得n a M >恒成立,C 错误.对于选项D ,当19a =时,如图(d )所示.图(d ){}n a 是单调递增数列,且当n →+∞时,n a →+∞.故不存在6M >,使n a M <恒成立.D 错误.故选B.【评注】本题解决的关键是根据首项给出与通项性质相关的相应的命题,再根据所得命题结合放缩法得到通项所满足的不等式关系,从而可判断数列的上界或下界是否成立.3.(2023北京卷21)已知数列{}{},n n a b 的项数均为()2m m >,且{},1,2,,i i a b m ∈ ,{}{},n n a b 的前n 项和分别为,n n A B ,并规定000A B ==.对于{}1,2,,k m ∈ ,定义{}{}max ,0,1,,k i k r i B A k m =∈ ,其中,max M 表示数集M 中最大的数.(1)若12a =,21a =,33a =;11b =,23b =,33b =,求0123,,,r r r r 的值;(2)若11a b ,且112,1,2,,1ii i rr r i m +-+=- ,求n r ;(3)证明:存在{},,,0,1,2,,p q r s m ∈ ,满足0,0p q m r s m ≤<≤≤<≤,使得p s q r A B A B +=+.【分析】(1)先求01230123,,,,,,,A A A A B B B B ,根据题意分析求解;(2)根据题意分析可得11i i r r +-≥,利用反证可得11i i r r +-=,再结合等差数列运算求解;(3)讨论,m m A B 的大小,根据题意结合反证法分析证明.【解析】(1)由题意可知:012301230,2,3,6,0,1,4,7A A A A B B B B ========,当0k =时,则0000,,1,2,3i B A B A i ==>=,故00r =;当1k =时,则01111,,,2,3i B A B A B A i <≤>=,故11r =;当2k =时,则222,0,1,,i B A i B A ≤=>故21r =;当3k =时,则3,0,1,2,i B A i ≤=,33,B A >故32r =;综上所述:00r =,11r =,21r =,32r =.(2)由题意可知:n r m ≤,且n r ∈N ,因为1,1n n a b ≥≥,则111,1n n A a B b ≥=≥=,当且仅当1n =时,等号成立,所以010,1r r ==,又因为112i i i r r r -+≤+,则11i i i i r r r r +--≥-,即112101m m m m r r r r r r ----≥-≥⋅⋅⋅≥-=,可得11i i r r +-≥,反证:假设满足11i i r r +->的最小正整数为j ,11j m ≤≤-,当i j ≥时,则12i i r r +-≥;当1i j ≤-时,则11i i r r +-=,则()()()112100m m m m m r r r r r r r r ---=-+-+⋅⋅⋅+-+()22m j j m j ≥-+=-,又因为11j m ≤≤-,则()2211m r m j m m m m ≥-≥--=+>,假设不成立,故11n n r r +-=,即数列{}n r 是以1为公差的等差数列,所以01,n r n n n =+⨯=∈N .(3)(i )若m m A B =,则取0,p r q s m ====即可.(ii )若m m A B ≥,构建,1n n n r S A B n m =-≤≤,由题意可得:0n S ≥,且n S 为整数,反证,假设存在正整数K ,使得K S m ≥,则1,0K K K r K r A B m A B +-≥-<,可得()()111K K K K K r r r K r K r b B B A B A B m +++=-=--->,这与{}11,2,,K r b m +∈⋅⋅⋅相矛盾,故对任意1,n m n ≤≤∈N ,均有1n S m ≤-.①若存在正整数N ,使得0N N N r S A B =-=,即N N r A B =,可取0,,N r p q N s r ====,使得p s q r A B A B +=+;②若不存在正整数N ,使得0N S =,因为{}1,2,,1n S m ∈⋅⋅⋅-,且1n m ≤≤,由抽屉原理,必存在1X Y m ≤<≤,使得X Y S S =,即X Y X r Y r A B A B -=-,可得Y X X r Y r A B A B +=+,可取,,,Y X p X s r q Y r r ====,使得p s q r A B A B +=+;(iii )若m m A B <,构建,1n n r n S B A n m =-≤≤,由题意可得:0n S ≤,且n S 为整数,反证,假设存在正整数K ,使得K S m ≤-,则1,0K K r K r K B A m B A +-≤-->,可得()()111K K K K K r r r r K r K b B B B A B A m +++=-=--->,这与{}11,2,,K r b m +∈⋅⋅⋅相矛盾,故对任意1,n m n ≤≤∈N ,均有1n S m ≥-.①若存在正整数N ,使得0N N r N S B A =-=,即N N r A B =,可取0,,N r p q N s r ====,使得p s q r A B A B +=+;②若不存在正整数N ,使得0N S =,因为{}1,2,,1n S m ∈--⋅⋅⋅-,且1n m ≤≤,由抽屉原理,必存在1X Y m ≤<≤,使得X Y S S =,即X Y r X r Y B A B A -=-,可得Y X X r Y r A B A B +=+,可取,,,Y X p X s r q Y r r ====,使得p s q r A B A B +=+;综上所述,存在0,0p q m r s m ≤<≤≤<≤使得p s q r A B A B +=+.【评注】方法点睛:对于一些直接说明比较困难的问题,可以尝试利用反证法分析证明.。
高考数学真题汇编数列有答案
高考数学真题汇编---数列学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一.选择题〔共9小题〕1.〔2021•新课标Ⅰ〕记S n为等差数列{a n}前n项和.假设a4+a5=24,S6=48,那么{a n}公差为〔〕A.1 B.2 C.4 D.82.〔2021•新课标Ⅱ〕在明朝程大位?算法统宗?中有这样一首歌谣:“远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?〞这首古诗描绘这个宝塔〔古称浮屠〕,此题说它一共有7层,每层悬挂红灯数是上一层2倍,共有381盏灯,问塔顶有几盏灯?你算出结果是〔〕A.6 B.5 C.4 D.33.〔2021•新课标Ⅲ〕等差数列{a n}首项为1,公差不为0.假设a2,a3,a6成等比数列,那么{a n}前6项和为〔〕A.﹣24 B.﹣3 C.3 D.84.〔2021•新课标Ⅰ〕几位高校生响应国家创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学爱好,他们推出了“解数学题获得软件激活码〞活动.这款软件激活码为下面数学问题答案:数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项为哪一项20,接下来两项是20,21,再接下来三项是20,21,22,依此类推.求满意如下条件最小整数N:N>100且该数列前N项和为2整数幂.那么该款软件激活码是〔〕A.440 B.330 C.220 D.1105.〔2021•上海〕无穷等比数列{a n}公比为q,前n项和为S n,且=S,以下条件中,使得2S n<S〔n∈N*〕恒成立是〔〕A.a1><q<0.7 B.a1<<q<C.a1><q<D.a1<<q<6.〔2021•新课标Ⅰ〕等差数列{a n}前9项和为27,a10=8,那么a100=〔〕A.100 B.99 C.98 D.977.〔2021•四川〕某公司为激励创新,方案逐年加大研发资金投入.假设该公司2021 年全年投入研发资金130万元,在此根底上,每年投入研发资金比上一年增长12%,那么该公司全年投入研发资金开始超过200万元年份是〔〕〔参考数据:lg1.12=0.05,lg1.3=0.11,lg2=0.30〕A.2021年B.2021年C.2021年D.2021年8.〔2021•浙江〕如图,点列{A n}、{B n}分别在某锐角两边上,且|A n A n+1|=|A n+1A n+2|,A n≠A n+1,n∈N*,|B n B n+1|=|B n+1B n+2|,B n≠B n+1,n∈N*,〔P≠Q表示点P与Q不重合〕假设d n=|A n B n|,S n为△A n B n B n+1面积,那么〔〕A.{S n}是等差数列B.{S n2}是等差数列C.{d n}是等差数列D.{d n2}是等差数列9.〔2021•新课标Ⅲ〕定义“标准01数列〞{a n}如下:{a n}共有2m项,其中m 项为0,m项为1,且对随意k≤2m,a1,a2,…,a k中0个数不少于1个数,假设m=4,那么不同“标准01数列〞共有〔〕A.18个B.16个C.14个D.12个二.填空题〔共9小题〕10.〔2021•北京〕假设等差数列{a n}和等比数列{b n}满意a1=b1=﹣1,a4=b4=8,那么=.11.〔2021•江苏〕等比数列{a n}各项均为实数,其前n项和为S n,S3=,S6=,那么a8=.12.〔2021•新课标Ⅱ〕等差数列{a n}前n项和为S n,a3=3,S4=10,那么=.13.〔2021•新课标Ⅲ〕设等比数列{a n}满意a1+a2=﹣1,a1﹣a3=﹣3,那么a4=.14.〔2021•江苏〕{a n}是等差数列,S n是其前n项和,假设a1+a22=﹣3,S5=10,那么a9值是.15.〔2021•北京〕{a n}为等差数列,S n为其前n项和.假设a1=6,a3+a5=0,那么S6=.16.〔2021•上海〕无穷数列{a n}由k个不同数组成,S n为{a n}前n项和,假设对随意n∈N*,S n∈{2,3},那么k最大值为.17.〔2021•新课标Ⅰ〕设等比数列{a n}满意a1+a3=10,a2+a4=5,那么a1a2…a n最大值为.18.〔2021•浙江〕设数列{a n}前n项和为S n,假设S2=4,a n+1=2S n+1,n∈N*,那么a1=,S5=.三.解答题〔共22小题〕19.〔2021•新课标Ⅱ〕等差数列{a n}前n项和为S n,等比数列{b n}前n项和为T n,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.〔1〕假设a3+b3=5,求{b n}通项公式;〔2〕假设T3=21,求S3.20.〔2021•山东〕{x n}是各项均为正数等比数列,且x1+x2=3,x3﹣x2=2.〔Ⅰ〕求数列{x n}通项公式;〔Ⅱ〕如图,在平面直角坐标系xOy中,依次连接点P1〔x1,1〕,P2〔x2,2〕…P n+1〔x n,n+1〕得到折线P1P2…P n+1,求由该折线与直线y=0,x=x1,x=x n+1所围成+1区域面积T n.21.〔2021•山东〕{a n}是各项均为正数等比数列,且a1+a2=6,a1a2=a3.〔1〕求数列{a n}通项公式;〔2〕{b n}为各项非零等差数列,其前n项和为S n,S2n+1=b n b n+1,求数列前n项和T n.22.〔2021•天津〕{a n}为等差数列,前n项和为S n〔n∈N*〕,{b n}是首项为2等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.〔Ⅰ〕求{a n}和{b n}通项公式;〔Ⅱ〕求数列{a2n b n}前n项和〔n∈N*〕.23.〔2021•天津〕{a n}为等差数列,前n项和为S n〔n∈N+〕,{b n}是首项为2等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.〔Ⅰ〕求{a n}和{b n}通项公式;〔Ⅱ〕求数列{a2n b2n﹣1}前n项和〔n∈N+〕.24.〔2021•新课标Ⅲ〕设数列{a n}满意a1+3a2+…+〔2n﹣1〕a n=2n.〔1〕求{a n}通项公式;〔2〕求数列{}前n项和.25.〔2021•新课标Ⅰ〕记S n为等比数列{a n}前n项和.S2=2,S3=﹣6.〔1〕求{a n}通项公式;〔2〕求S n,并推断S n+1,S n,S n+2是否成等差数列.26.〔2021•江苏〕对于给定正整数k,假设数列{a n}满意:a n﹣k+a n﹣k+1+…+a n﹣1+a n+1+…+a n+k﹣1+a n+k=2ka n对随意正整数n〔n>k〕总成立,那么称数列{a n}是“P 〔k〕数列〞.〔1〕证明:等差数列{a n}是“P〔3〕数列〞;〔2〕假设数列{a n}既是“P〔2〕数列〞,又是“P〔3〕数列〞,证明:{a n}是等差数列.27.〔2021•北京〕等差数列{a n}和等比数列{b n}满意a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.〔Ⅰ〕求{a n}通项公式;〔Ⅱ〕求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.28.〔2021•北京〕设{a n}和{b n}是两个等差数列,记c n=max{b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n}〔n=1,2,3,…〕,其中max{x1,x2,…,x s}表示x1,x2,…,x s这s个数中最大数.〔1〕假设a n=n,b n=2n﹣1,求c1,c2,c3值,并证明{c n}是等差数列;〔2〕证明:或者对随意正数M,存在正整数m,当n≥m时,>M;或者存在正整数m,使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列.29.〔2021•浙江〕数列{x n}满意:x1=1,x n=x n+1+ln〔1+x n+1〕〔n∈N*〕,证明:当n∈N*时,<x n;〔Ⅰ〕0<x n+1﹣x n≤;〔Ⅱ〕2x n+1〔Ⅲ〕≤x n≤.30.〔2021•北京〕{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,且b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.〔1〕求{a n}通项公式;〔2〕设c n=a n+b n,求数列{c n}前n项和.31.〔2021•北京〕设数列A:a1,a2,…,a N〔N≥2〕.假如对小于n〔2≤n≤N〕每个正整数k都有a k<a n,那么称n是数列A一个“G时刻〞,记G〔A〕是数列A全部“G时刻〞组成集合.〔Ⅰ〕对数列A:﹣2,2,﹣1,1,3,写出G〔A〕全部元素;〔Ⅱ〕证明:假设数列A中存在a n使得a n>a1,那么G〔A〕≠∅;〔Ⅲ〕证明:假设数列A满意a n﹣a n﹣1≤1〔n=2,3,…,N〕,那么G〔A〕元素个数不小于a N﹣a1.32.〔2021•新课标Ⅱ〕等差数列{a n}中,a3+a4=4,a5+a7=6.〔Ⅰ〕求{a n}通项公式;〔Ⅱ〕设b n=[a n],求数列{b n}前10项和,其中[x]表示不超过x最大整数,如[]=0,[]=2.33.〔2021•天津〕{a n}是等比数列,前n项和为S n〔n∈N*〕,且﹣=,S6=63.〔1〕求{a n}通项公式;〔2〕假设对随意n∈N*,b n是log2a n和log2a n+1等差中项,求数列{〔﹣1〕n b}前2n项和.34.〔2021•上海〕对于无穷数列{a n}与{b n},记A={x|x=a n,n∈N*},B={x|x=b n,n∈N*},假设同时满意条件:①{a n},{b n}均单调递增;②A∩B=∅且A∪B=N*,那么称{a n}与{b n}是无穷互补数列.〔1〕假设a n=2n﹣1,b n=4n﹣2,推断{a n}与{b n}是否为无穷互补数列,并说明理由;〔2〕假设a n=2n且{a n}与{b n}是无穷互补数列,求数量{b n}前16项和;〔3〕假设{a n}与{b n}是无穷互补数列,{a n}为等差数列且a16=36,求{a n}与{b n}通项公式.35.〔2021•新课标Ⅲ〕数列{a n}前n项和S n=1+λa n,其中λ≠0.〔1〕证明{a n}是等比数列,并求其通项公式;〔2〕假设S5=,求λ.36.〔2021•浙江〕设数列{a n}前n项和为S n,S2=4,a n+1=2S n+1,n∈N*.〔Ⅰ〕求通项公式a n;〔Ⅱ〕求数列{|a n﹣n﹣2|}前n项和.37.〔2021•新课标Ⅱ〕S n为等差数列{a n}前n项和,且a1=1,S7=28,记b n=[lga n],其中[x]表示不超过x最大整数,如[]=0,[lg99]=1.〔Ⅰ〕求b1,b11,b101;〔Ⅱ〕求数列{b n}前1000项和.38.〔2021•四川〕数列{a n}首项为1,S n为数列{a n}前n项和,S n+1=qS n+1,其中q>0,n∈N+〔Ⅰ〕假设a2,a3,a2+a3成等差数列,求数列{a n}通项公式;〔Ⅱ〕设双曲线x2﹣=1离心率为e n,且e2=2,求e12+e22+…+e n2.39.〔2021•新课标Ⅰ〕{a n}是公差为3等差数列,数列{b n}满意b1=1,b2=,a nb n+1+b n+1=nb n.〔Ⅰ〕求{a n}通项公式;〔Ⅱ〕求{b n}前n项和.40.〔2021•江苏〕记U={1,2,…,100},对数列{a n}〔n∈N*〕和U子集T,假设T=∅,定义S T=0;假设T={t1,t2,…,t k},定义S T=++…+.例如:T={1,3,66}时,S T=a1+a3+a66.现设{a n}〔n∈N*〕是公比为3等比数列,且当T={2,4}时,S T=30.〔1〕求数列{a n}通项公式;〔2〕对随意正整数k〔1≤k≤100〕,假设T⊆{1,2,…,k},求证:S T<a k+1;〔3〕设C⊆U,D⊆U,S C≥S D,求证:S C+S C∩D≥2S D.41、〔2021•山东〕数列{a n}前n项和S n=3n2+8n,{b n}是等差数列,且a n=b n+b n+1.〔Ⅰ〕求数列{b n}通项公式;〔Ⅱ〕令c n=,求数列{c n}前n项和T n.42、〔2021•新课标Ⅲ〕各项都为正数数列{a n}满意a1=1,a n2﹣〔2a n+1﹣1〕a n﹣2a n+1=0.〔1〕求a2,a3;〔2〕求{a n}通项公式高考数学真题汇编---数列参考答案与试题解析一.选择题〔共9小题〕1.【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}公差.【解答】解:∵S n为等差数列{a n}前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}公差为4.应选:C.2.【分析】设塔顶a1盏灯,由题意{a n}是公比为2等比数列,利用等比数列前n 项和公式列出方程,能求出结果.【解答】解:设塔顶a1盏灯,由题意{a n}是公比为2等比数列,∴S7==381,解得a1=3.应选:D.3.【分析】利用等差数列通项公式、等比数列性质列出方程,求出公差,由此能求出{a n}前6项和.【解答】解:∵等差数列{a n}首项为1,公差不为0.a2,a3,a6成等比数列,∴,∴〔a1+2d〕2=〔a1+d〕〔a1+5d〕,且a1=1,d≠0,解得d=﹣2,∴{a n}前6项和为==﹣24.应选:A.4.【分析】方法一:由数列性质,求得数列{b n}通项公式及前n项和,可知当N为〕,数列{a n}前N项和为数列{b n}前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,时〔n∈N+简单得到N>100时,n≥14,分别推断,即可求得该款软件激活码;方法二:由题意求得数列每一项,及前n项和S n=2n+1﹣2﹣n,及项数,由题意可知:2n+1为2整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,分别即可求得N值.【解答】解:设该数列为{a n},设b n=+…+=2n+1﹣1,〔n∈N+〕,那么=a i,由题意可设数列{a n}前N项和为S N,数列{b n}前n项和为T n,那么T n=21﹣1+22﹣1+…+2n+1﹣1=2n+1﹣n﹣2,可知当N为时〔n∈N〕,数列{a n}前N项和为数列{b n}前n项和,即为+2n+1﹣n﹣2,简单得到N>100时,n≥14,A项,由=435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A 项符合题意.B项,仿上可知=325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,明显不为2整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知=210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,明显不为2整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知=105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,明显不为2整数幂,故D项不符合题意.应选A.方法二:由题意可知:,,,…,依据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1, (2)﹣1,每项含有项数为:1,2,3,…,n,总共项数为N=1+2+3+…+n=,全部项数和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=〔21+22+23+…+2n〕﹣n=﹣n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,那么①1+2+〔﹣2﹣n〕=0,解得:n=1,总共有+2=3,不满意N>100,②1+2+4+〔﹣2﹣n〕=0,解得:n=5,总共有+3=18,不满意N>100,③1+2+4+8+〔﹣2﹣n〕=0,解得:n=13,总共有+4=95,不满意N>100,④1+2+4+8+16+〔﹣2﹣n〕=0,解得:n=29,总共有+5=440,满意N >100,∴该款软件激活码440.应选:A.5.【分析】由推导出,由此利用解除法能求出结果.【解答】解:∵,S==,﹣1<q<1,2S n<S,∴,假设a1>0,那么,故A与C不行能成立;假设a1<0,那么q n,在B中,a1<<q<﹣0.6故B成立;在D中,a1<<q<﹣0.7,此时q2>,D不成立.应选:B.6.【分析】依据可得a5=3,进而求出公差,可得答案.【解答】解:∵等差数列{a n}前9项和为27,S9===9a5.∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,应选:C.7.【分析】设第n年开始超过200万元,可得130×〔1+12%〕n﹣2021 >200,两边取对数即可得出.【解答】解:设第n年开始超过200万元,那么130×〔1+12%〕n﹣2021 >200,>lg2﹣lg1.3,n﹣2021 >=3.8.取n=2021.因此开始超过200万元年份是2021年.应选:B.8.【分析】设锐角顶点为O,再设|OA1|=a,|OB1|=c,|A n A n+1|=|A n+1A n+2|=b,|B n B n+1|=|B n+1B n+2|=d,由于a,c不确定,推断C,D不正确,设△A n B n B n+1底边B n B n+1上高为h n,运用三角形相像学问,h n+h n+2=2h n+1,由S n=d•h n,可得S n+S n+2=2S n+1,进而得到数列{S n}为等差数列.【解答】解:设锐角顶点为O,|OA1|=a,|OB1|=c,|A n A n+1|=|A n+1A n+2|=b,|B n B n+1|=|B n+1B n+2|=d,由于a,c不确定,那么{d n}不肯定是等差数列,{d n2}不肯定是等差数列,设△A n B n B n+1底边B n B n+1上高为h n,由三角形相像可得==,==,两式相加可得,==2,即有h n+h n+2=2h n+1,由S n=d•h n,可得S n+S n+2=2S n+1,即为S n﹣S n+1=S n+1﹣S n,+2那么数列{S n}为等差数列.另解:可设△A1B1B2,△A2B2B3,…,A n B n B n+1为直角三角形,且A1B1,A2B2,…,A n B n为直角边,即有h n+h n+2=2h n+1,由S n=d•h n,可得S n+S n+2=2S n+1,即为S n﹣S n+1=S n+1﹣S n,+2那么数列{S n}为等差数列.应选:A.9.【分析】由新定义可得,“标准01数列〞有偶数项2m项,且所含0与1个数相等,首项为0,末项为1,当m=4时,数列中有四个0和四个1,然后一一列举得答案.【解答】解:由题意可知,“标准01数列〞有偶数项2m项,且所含0与1个数相等,首项为0,末项为1,假设m=4,说明数列有8项,满意条件数列有:0,0,0,0,1,1,1,1;0,0,0,1,0,1,1,1;0,0,0,1,1,0,1,1;0,0,0,1,1,1,0,1;0,0,1,0,0,1,1,1;0,0,1,0,1,0,1,1;0,0,1,0,1,1,0,1;0,0,1,1,0,1,0,1;0,0,1,1,0,0,1,1;0,1,0,0,0,1,1,1;0,1,0,0,1,0,1,1;0,1,0,0,1,1,0,1;0,1,0,1,0,0,1,1;0,1,0,1,0,1,0,1.共14个.应选:C.二.填空题〔共9小题〕10.【分析】利用等差数列求出公差,等比数列求出公比,然后求解第二项,即可得到结果.【解答】解:等差数列{a n}和等比数列{b n}满意a1=b1=﹣1,a4=b4=8,设等差数列公差为d,等比数列公比为q.可得:8=﹣1+3d,d=3,a2=2;8=﹣q3,解得q=﹣2,∴b2=2.可得=1.故答案为:1.11.【分析】设等比数列{a n}公比为q≠1,S3=,S6=,可得=,=,联立解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}公比为q≠1,∵S3=,S6=,∴=,=,解得a1=,q=2.那么a8==32.故答案为:32.12.【分析】利用条件求出等差数列前n项和,然后化简所求表达式,求解即可.【解答】解:等差数列{a n}前n项和为S n,a3=3,S4=10,S4=2〔a2+a3〕=10,可得a2=2,数列首项为1,公差为1,S n=,=,那么=2[1﹣++…+]=2〔1﹣〕=.故答案为:.13.【分析】设等比数列{a n}公比为q,由a1+a2=﹣1,a1﹣a3=﹣3,可得:a1〔1+q〕=﹣1,a1〔1﹣q2〕=﹣3,解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}公比为q,∵a1+a2=﹣1,a1﹣a3=﹣3,∴a1〔1+q〕=﹣1,a1〔1﹣q2〕=﹣3,解得a1=1,q=﹣2.那么a4=〔﹣2〕3=﹣8.故答案为:﹣8.14.【分析】利用等差数列通项公式和前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出a9值.【解答】解:∵{a n}是等差数列,S n是其前n项和,a1+a22=﹣3,S5=10,∴,解得a1=﹣4,d=3,∴a9=﹣4+8×3=20.故答案为:20.15.【分析】由条件利用等差数列性质求出公差,由此利用等差数列前n项和公式能求出S6.【解答】解:∵{a n}为等差数列,S n为其前n项和.a1=6,a3+a5=0,∴a1+2d+a1+4d=0,∴12+6d=0,解得d=﹣2,∴S6==36﹣30=6.故答案为:6.16.【分析】对随意n∈N*,S n∈{2,3},列举出n=1,2,3,4状况,归纳可得n >4后都为0或1或﹣1,那么k最大个数为4.【解答】解:对随意n∈N*,S n∈{2,3},可得当n=1时,a1=S1=2或3;假设n=2,由S2∈{2,3},可得数列前两项为2,0;或2,1;或3,0;或3,﹣1;假设n=3,由S3∈{2,3},可得数列前三项为2,0,0;或2,0,1;或2,1,0;或2,1,﹣1;或3,0,0;或3,0,﹣1;或3,1,0;或3,1,﹣1;假设n=4,由S3∈{2,3},可得数列前四项为2,0,0,0;或2,0,0,1;或2,0,1,0;或2,0,1,﹣1;或2,1,0,0;或2,1,0,﹣1;或2,1,﹣1,0;或2,1,﹣1,1;或3,0,0,0;或3,0,0,﹣1;或3,0,﹣1,0;或3,0,﹣1,1;或3,﹣1,0,0;或3,﹣1,0,1;或3,﹣1,1,0;或3,﹣1,1,﹣1;…即有n>4后一项都为0或1或﹣1,那么k最大个数为4,不同四个数均为2,0,1,﹣1,或3,0,1,﹣1.故答案为:4.17.【分析】求出数列等比与首项,化简a1a2…a n,然后求解最值.【解答】解:等比数列{a n}满意a1+a3=10,a2+a4=5,可得q〔a1+a3〕=5,解得q=.a1+q2a1=10,解得a1=8.那么a1a2…a n=a1n•q1+2+3+…+〔n﹣1〕=8n•==,当n=3或4时,表达式获得最大值:=26=64.故答案为:64.18.【分析】运用n=1时,a1=S1,代入条件,结合S2=4,解方程可得首项;再由n>1时,a n=S n+1﹣S n,结合条件,计算即可得到所求和.+1【解答】解:由n=1时,a1=S1,可得a2=2S1+1=2a1+1,又S2=4,即a1+a2=4,即有3a1+1=4,解得a1=1;=S n+1﹣S n,可得由a n+1S n+1=3S n+1,由S2=4,可得S3=3×4+1=13,S4=3×13+1=40,S5=3×40+1=121.故答案为:1,121.三.解答题〔共22小题〕19.【分析】〔1〕设等差数列{a n}公差为d,等比数列{b n}公比为q,运用等差数列和等比数列通项公式,列方程解方程可得d,q,即可得到所求通项公式;〔2〕运用等比数列求和公式,解方程可得公比,再由等差数列通项公式和求和,计算即可得到所求和.【解答】解:〔1〕设等差数列{a n}公差为d,等比数列{b n}公比为q,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2,a3+b3=5,可得﹣1+d+q=2,﹣1+2d+q2=5,解得d=1,q=2或d=3,q=0〔舍去〕,那么{b n}通项公式为b n=2n﹣1,n∈N*;〔2〕b1=1,T3=21,可得1+q+q2=21,解得q=4或﹣5,当q=4时,b2=4,a2=2﹣4=﹣2,d=﹣2﹣〔﹣1〕=﹣1,S3=﹣1﹣2﹣3=﹣6;当q=﹣5时,b2=﹣5,a2=2﹣〔﹣5〕=7,d=7﹣〔﹣1〕=8,S3=﹣1+7+15=21.20.【分析】〔I〕列方程组求出首项和公比即可得出通项公式;〔II〕从各点向x轴作垂线,求出梯形面积通项公式,利用错位相减法求和即可.【解答】解:〔I〕设数列{x n}公比为q,那么q>0,由题意得,两式相比得:,解得q=2或q=﹣〔舍〕,∴x1=1,∴x n=2n﹣1.〔II〕过P1,P2,P3,…,P n向x轴作垂线,垂足为Q1,Q2,Q3,…,Q n,记梯形P n P n+1Q n+1Q n面积为b n,那么b n==〔2n+1〕×2n﹣2,∴T n=3×2﹣1+5×20+7×21+…+〔2n+1〕×2n﹣2,①∴2T n=3×20+5×21+7×22+…+〔2n+1〕×2n﹣1,②①﹣②得:﹣T n=+〔2+22+…+2n﹣1〕﹣〔2n+1〕×2n﹣1=+﹣〔2n+1〕×2n﹣1=﹣+〔1﹣2n〕×2n﹣1.∴T n=.21.【分析】〔1〕通过首项和公比,联立a1+a2=6、a1a2=a3,可求出a1=q=2,进而利用等比数列通项公式可得结论;=〔2n+1〕b n+1,结合S2n+1=b n b n+1可知b n=2n+1,〔2〕利用等差数列性质可知S2n+1进而可知=,利用错位相减法计算即得结论.【解答】解:〔1〕记正项等比数列{a n}公比为q,因为a1+a2=6,a1a2=a3,所以〔1+q〕a1=6,q=q2a1,解得:a1=q=2,所以a n=2n;〔2〕因为{b n}为各项非零等差数列,=〔2n+1〕b n+1,所以S2n+1=b n b n+1,又因为S2n+1所以b n=2n+1,=,所以T n=3•+5•+…+〔2n+1〕•,T n=3•+5•+…+〔2n﹣1〕•+〔2n+1〕•,两式相减得:T n=3•+2〔++…+〕﹣〔2n+1〕•,即T n=3•+〔+++…+〕﹣〔2n+1〕•,即T n=3+1++++…+〕﹣〔2n+1〕•=3+﹣〔2n+1〕•=5﹣.22.【分析】〔Ⅰ〕设等差数列{a n}公差为d,等比数列{b n}公比为q.通过b2+b3=12,求出q,得到.然后求出公差d,推出a n=3n﹣2.〔Ⅱ〕设数列{a2n b n}前n项和为T n,利用错位相减法,转化求解数列{a2n b n}前n 项和即可.【解答】〔Ⅰ〕解:设等差数列{a n}公差为d,等比数列{b n}公比为q.由b2+b3=12,得,而b1=2,所以q2+q﹣6=0.又因为q>0,解得q=2.所以,.由b3=a4﹣2a1,可得3d﹣a1=8.由S11=11b4,可得a1+5d=16,联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得a n=3n﹣2.所以,{a n}通项公式为a n=3n﹣2,{b n}通项公式为.〔Ⅱ〕解:设数列{a2n b n}前n项和为T n,由a2n=6n﹣2,有,,上述两式相减,得=.得.所以,数列{a2n b n}前n项和为〔3n﹣4〕2n+2+16.23.【分析】〔Ⅰ〕设出公差与公比,利用条件求出公差与公比,然后求解{a n}和{b n}通项公式;〔Ⅱ〕化简数列通项公式,利用错位相减法求解数列和即可.【解答】解:〔I〕设等差数列{a n}公差为d,等比数列{b n}公比为q.由b2+b3=12,得b1〔q+q2〕=12,而b1=2,所以q+q2﹣6=0.又因为q>0,解得q=2.所以,b n=2n.由b3=a4﹣2a1,可得3d﹣a1=8①.由S11=11b4,可得a1+5d=16②,联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得a n=3n﹣2.所以,数列{a n}通项公式为a n=3n﹣2,数列{b n}通项公式为b n=2n.〔II〕设数列{a2n b2n﹣1}前n项和为T n,由a2n=6n﹣2,b2n﹣1=4n,有a2n b2n﹣1=〔3n﹣1〕4n,故T n=2×4+5×42+8×43+…+〔3n﹣1〕4n,4T n=2×42+5×43+8×44+…+〔3n﹣1〕4n+1,上述两式相减,得﹣3T n=2×4+3×42+3×43+…+3×4n﹣〔3n﹣1〕4n+1==﹣〔3n﹣2〕4n+1﹣8得T n=.所以,数列{a2n b2n﹣1}前n项和为.24.【分析】〔1〕利用数列递推关系即可得出.〔2〕==﹣.利用裂项求和方法即可得出.【解答】解:〔1〕数列{a n}满意a1+3a2+…+〔2n﹣1〕a n=2n.n≥2时,a1+3a2+…+〔2n﹣3〕a n﹣1=2〔n﹣1〕.∴〔2n﹣1〕a n=2.∴a n=.当n=1时,a1=2,上式也成立.∴a n=.〔2〕==﹣.∴数列{}前n项和=++…+=1﹣=.25.【分析】〔1〕由题意可知a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,a1==,a2==,由a1+a2=2,列方程即可求得q及a1,依据等比数列通项公式,即可求得{a n}通项公式;〔2〕由〔1〕可知.利用等比数列前n项和公式,即可求得S n,分别求得S n+1,S n+2,明显S n+1+S n+2=2S n,那么S n+1,S n,S n+2成等差数列.【解答】解:〔1〕设等比数列{a n}首项为a1,公比为q,那么a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,那么a1==,a2==,由a1+a2=2,+=2,整理得:q2+4q+4=0,解得:q=﹣2,那么a1=﹣2,a n=〔﹣2〕〔﹣2〕n﹣1=〔﹣2〕n,∴{a n}通项公式a n=〔﹣2〕n;〔2〕由〔1〕可知:S n===﹣[2+〔﹣2〕n+1],=﹣[2+〔﹣2〕n+2],S n+2=﹣[2+〔﹣2〕n+3],那么S n+1+S n+2=﹣[2+〔﹣2〕n+2]﹣[2+〔﹣2〕n+3],由S n+1=﹣[4+〔﹣2〕×〔﹣2〕n+1+〔﹣2〕2×〔﹣2〕n+1],=﹣[4+2〔﹣2〕n+1]=2×[﹣〔2+〔﹣2〕n+1〕],=2S n,+S n+2=2S n,即S n+1,S n,S n+2成等差数列.∴S n+126.+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3=〔a n﹣【分析】〔1〕由题意可知依据等差数列性质,a n﹣33+a n+3〕+〔a n﹣2+a n+2〕+〔a n﹣1+a n+1〕═2×3a n,依据“P〔k〕数列〞定义,可得数列{a n}是“P〔3〕数列〞;〔2〕由条件结合〔1〕中结论,可得到{a n}从第3项起为等差数列,再通过推断a2与a3关系和a1与a2关系,可知{a n}为等差数列.【解答】解:〔1〕证明:设等差数列{a n}首项为a1,公差为d,那么a n=a1+〔n ﹣1〕d,+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3,那么a n﹣3=〔a n﹣3+a n+3〕+〔a n﹣2+a n+2〕+〔a n﹣1+a n+1〕,=2a n+2a n+2a n,=2×3a n,∴等差数列{a n}是“P〔3〕数列〞;〔2〕证明:当n≥4时,因为数列{a n}是P〔3〕数列,那么a n﹣3+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n,①因为数列{a n}是“P〔2〕数列〞,所以a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2=4a n,②+a n+a n+2+a n+3=4a n+1,③,那么a n﹣1②+③﹣①,得2a n=4a n﹣1+4a n+1﹣6a n,即2a n=a n﹣1+a n+1,〔n≥4〕,因此n≥4从第3项起为等差数列,设公差为d,留意到a2+a3+a5+a6=4a4,所以a2=4a4﹣a3﹣a5﹣a6=4〔a3+d〕﹣a3﹣〔a3+2d〕﹣〔a3+3d〕=a3﹣d,因为a1+a2+a4+a5=4a3,所以a1=4a3﹣a2﹣a4﹣a5=4〔a2+d〕﹣a2﹣〔a2+2d〕﹣〔a2+3d〕=a2﹣d,也即前3项满意等差数列通项公式,所以{a n}为等差数列.27.【分析】〔Ⅰ〕利用条件求出等差数列公差,然后求{a n}通项公式;〔Ⅱ〕利用条件求出公比,然后求解数列和即可.【解答】解:〔Ⅰ〕等差数列{a n},a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,所以{a n}通项公式:a n=1+〔n﹣1〕×2=2n﹣1.〔Ⅱ〕由〔Ⅰ〕可得a5=a1+4d=9,等比数列{b n}满意b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3〔舍去〕〔等比数列奇数项符号一样〕.∴q2=3,}是等比数列,公比为3,首项为1.{b2n﹣1b1+b3+b5+…+b2n﹣1==.28.【分析】〔1〕分别求得a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,代入即可求得c1,c2,c3;由〔b k﹣na k〕﹣〔b1﹣na1〕≤0,那么b1﹣na1≥b k﹣na k,那么c n=b1﹣na1=1﹣n,c n+1﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立;〔2〕由b i﹣a i n=[b1+〔i﹣1〕d1]﹣[a1+〔i﹣1〕d2]×n=〔b1﹣a1n〕+〔i﹣1〕〔d2﹣d1×n〕,分类探讨d1=0,d1>0,d1<0三种状况进展探讨依据等差数列性质,即可求得使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列;设=An+B+对随意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,分类探讨,采纳放缩法即可求得因此对随意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M.【解答】解:〔1〕a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,当n=1时,c1=max{b1﹣a1}=max{0}=0,当n=2时,c2=max{b1﹣2a1,b2﹣2a2}=max{﹣1,﹣1}=﹣1,当n=3时,c3=max{b1﹣3a1,b2﹣3a2,b3﹣3a3}=max{﹣2,﹣3,﹣4}=﹣2,下面证明:对∀n∈N*,且n≥2,都有c n=b1﹣na1,当n∈N*,且2≤k≤n时,那么〔b k﹣na k〕﹣〔b1﹣na1〕,=[〔2k﹣1〕﹣nk]﹣1+n,=〔2k﹣2〕﹣n〔k﹣1〕,=〔k﹣1〕〔2﹣n〕,由k﹣1>0,且2﹣n≤0,那么〔b k﹣na k〕﹣〔b1﹣na1〕≤0,那么b1﹣na1≥b k﹣na k,因此,对∀n∈N*,且n≥2,c n=b1﹣na1=1﹣n,c n+1﹣c n=﹣1,∴c2﹣c1=﹣1,﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立,∴c n+1∴数列{c n}是等差数列;〔2〕证明:设数列{a n}和{b n}公差分别为d1,d2,下面考虑c n取值,由b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n,考虑其中随意b i﹣a i n,〔i∈N*,且1≤i≤n〕,那么b i﹣a i n=[b1+〔i﹣1〕d1]﹣[a1+〔i﹣1〕d2]×n,=〔b1﹣a1n〕+〔i﹣1〕〔d2﹣d1×n〕,下面分d1=0,d1>0,d1<0三种状况进展探讨,①假设d1=0,那么b i﹣a i n═〔b1﹣a1n〕+〔i﹣1〕d2,当假设d2≤0,那么〔b i﹣a i n〕﹣〔b1﹣a1n〕=〔i﹣1〕d2≤0,那么对于给定正整数n而言,c n=b1﹣a1n,此时c n+1﹣c n=﹣a1,∴数列{c n}是等差数列;当d2>0,〔b i﹣a i n〕﹣〔b n﹣a n n〕=〔i﹣n〕d2>0,那么对于给定正整数n而言,c n=b n﹣a n n=b n﹣a1n,此时c n﹣c n=d2﹣a1,+1∴数列{c n}是等差数列;此时取m=1,那么c1,c2,…,是等差数列,命题成立;②假设d1>0,那么此时﹣d1n+d2为一个关于n一次项系数为负数一次函数,故必存在m∈N*,使得n≥m时,﹣d1n+d2<0,那么当n≥m时,〔b i﹣a i n〕﹣〔b1﹣a1n〕=〔i﹣1〕〔﹣d1n+d2〕≤0,〔i∈N*,1≤i≤n〕,因此当n≥m时,c n=b1﹣a1n,﹣c n=﹣a1,故数列{c n}从第m项开始为等差数列,命题成立;此时c n+1③假设d1<0,此时﹣d1n+d2为一个关于n一次项系数为正数一次函数,故必存在s∈N*,使得n≥s时,﹣d1n+d2>0,那么当n≥s时,〔b i﹣a i n〕﹣〔b n﹣a n n〕=〔i﹣1〕〔﹣d1n+d2〕≤0,〔i∈N*,1≤i≤n〕,因此,当n≥s时,c n=b n﹣a n n,此时==﹣a n+,=﹣d2n+〔d1﹣a1+d2〕+,令﹣d1=A>0,d1﹣a1+d2=B,b1﹣d2=C,下面证明:=An+B+对随意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,假设C≥0,取m=[+1],[x]表示不大于x最大整数,当n≥m时,≥An+B≥Am+B=A[+1]+B>A•+B=M,此时命题成立;假设C<0,取m=[]+1,当n≥m时,≥An+B+≥Am+B+C>A•+B+C≥M﹣C﹣B+B+C=M,此时命题成立,因此对随意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M;综合以上三种状况,命题得证.29.【分析】〔Ⅰ〕用数学归纳法即可证明,〔Ⅱ〕构造函数,利用导数推断函数单调性,把数列问题转化为函数问题,即可证明,〔Ⅲ〕由≥2x n+1﹣x n得﹣≥2〔﹣〕>0,接着放缩即可证明【解答】解:〔Ⅰ〕用数学归纳法证明:x n>0,当n=1时,x1=1>0,成立,假设当n=k时成立,那么x k>0,那么n=k+1时,假设x k+1<0,那么0<x k=x k+1+ln〔1+x k+1〕<0,冲突,故x n+1>0,因此x n>0,〔n∈N*〕∴x n=x n+1+ln〔1+x n+1〕>x n+1,因此0<x n+1<x n〔n∈N*〕,〔Ⅱ〕由x n=x n+1+ln〔1+x n+1〕得x n x n+1﹣4x n+1+2x n=x n+12﹣2x n+1+〔x n+1+2〕ln〔1+x n+1〕,记函数f〔x〕=x2﹣2x+〔x+2〕ln〔1+x〕,x≥0∴f′〔x〕=+ln〔1+x〕>0,∴f〔x〕在〔0,+∞〕上单调递增,∴f〔x〕≥f〔0〕=0,因此x n+12﹣2x n+1+〔x n+1+2〕ln〔1+x n+1〕≥0,故2x n+1﹣x n≤;〔Ⅲ〕∵x n=x n+1+ln〔1+x n+1〕≤x n+1+x n+1=2x n+1,∴x n≥,由≥2x n+1﹣x n得﹣≥2〔﹣〕>0,∴﹣≥2〔﹣〕≥…≥2n﹣1〔﹣〕=2n﹣2,∴x n≤,综上所述≤x n≤.30.【分析】〔1〕设{a n}是公差为d等差数列,{b n}是公比为q等比数列,运用通项公式可得q=3,d=2,进而得到所求通项公式;〔2〕求得c n=a n+b n=2n﹣1+3n﹣1,再由数列求和方法:分组求和,运用等差数列和等比数列求和公式,计算即可得到所求和.【解答】解:〔1〕设{a n}是公差为d等差数列,{b n}是公比为q等比数列,由b2=3,b3=9,可得q==3,b n=b2q n﹣2=3•3n﹣2=3n﹣1;即有a1=b1=1,a14=b4=27,那么d==2,那么a n=a1+〔n﹣1〕d=1+2〔n﹣1〕=2n﹣1;〔2〕c n=a n+b n=2n﹣1+3n﹣1,那么数列{c n}前n项和为〔1+3+…+〔2n﹣1〕〕+〔1+3+9+…+3n﹣1〕=n•2n+=n2+.31.【分析】〔Ⅰ〕结合“G时刻〞定义进展分析;〔Ⅱ〕可以采纳假设法和递推法进展分析;〔Ⅲ〕可以采纳假设法和列举法进展分析.【解答】解:〔Ⅰ〕依据题干可得,a1=﹣2,a2=2,a3=﹣1,a4=1,a5=3,a1<a2满意条件,2满意条件,a2>a3不满意条件,3不满意条件,a2>a4不满意条件,4不满意条件,a1,a2,a3,a4,均小于a5,因此5满意条件,因此G〔A〕={2,5}.〔Ⅱ〕因为存在a n>a1,设数列A中第一个大于a1项为a k,那么a k>a1≥a i,其中2≤i≤k﹣1,所以k∈G〔A〕,G〔A〕≠∅;〔Ⅲ〕设A数列全部“G时刻〞为i1<i2<…<i k,对于第一个“G时刻〞i1,有>a1≥a i〔i=2,3,…,i1﹣1〕,那么﹣a1≤﹣≤1.对于第二个“G时刻〞i1,有>≥a i〔i=2,3,…,i1﹣1〕,那么﹣≤﹣≤1.类似﹣≤1,…,﹣≤1.于是,k≥〔﹣〕+〔﹣〕+…+〔﹣〕+〔﹣a1〕=﹣a1.对于a N,假设N∈G〔A〕,那么=a N.假设N∉G〔A〕,那么a N≤,否那么由〔2〕知,,…,a N,中存在“G 时刻〞与只有k个“G时刻〞冲突.从而k≥﹣a1≥a N﹣a1.32.【分析】〔Ⅰ〕设等差数列{a n}公差为d,依据构造关于首项和公差方程组,解得答案;〔Ⅱ〕依据b n=[a n],列出数列{b n}前10项,相加可得答案.【解答】解:〔Ⅰ〕设等差数列{a n}公差为d,∵a3+a4=4,a5+a7=6.∴,解得:,∴a n=;〔Ⅱ〕∵b n=[a n],∴b1=b2=b3=1,b4=b5=2,b6=b7=b8=3,b9=b10=4.故数列{b n}前10项和S10=3×1+2×2+3×3+2×4=24.33.【分析】〔1〕依据等比数列通项公式列方程解出公比q,利用求和公式解出a1,得出通项公式;〔2〕利用对数运算性质求出b n,运用分项求和法和平方差公式计算.【解答】解:〔1〕设{a n}公比为q,那么﹣=,即1﹣=,解得q=2或q=﹣1.假设q=﹣1,那么S6=0,与S6=63冲突,不符合题意.∴q=2,∴S6==63,∴a1=1.∴a n=2n﹣1.〔2〕∵b n是log2a n和log2a n+1等差中项,∴b n=〔log2a n+log2a n+1〕=〔log22n﹣1+log22n〕=n﹣.﹣b n=1.∴b n+1∴{b n}是以为首项,以1为公差等差数列.设{〔﹣1〕n b n2}前2n项和为T n,那么T n=〔﹣b12+b22〕+〔﹣b32+b42〕+…+〔﹣b2n﹣12+b2n2〕=b1+b2+b3+b4…+b2n﹣1+b2n===2n2.34.【分析】〔1〕{a n}与{b n}不是无穷互补数列.由4∉A,4∉B,4∉A∪B=N*,即可推断;〔2〕由a n=2n,可得a4=16,a5=32,再由新定义可得b16=16+4=20,运用等差数列求和公式,计算即可得到所求和;〔3〕运用等差数列通项公式,结合首项大于等于1,可得d=1或2,探讨d=1,2求得通项公式,结合新定义,即可得到所求数列通项公式.【解答】解:〔1〕{a n}与{b n}不是无穷互补数列.理由:由a n=2n﹣1,b n=4n﹣2,可得4∉A,4∉B,即有4∉A∪B=N*,即有{a n}与{b n}不是无穷互补数列;〔2〕由a n=2n,可得a4=16,a5=32,由{a n}与{b n}是无穷互补数列,可得b16=16+4=20,即有数列{b n}前16项和为〔1+2+3+…+20〕﹣〔2+4+8+16〕=×20﹣30=180;〔3〕设{a n}为公差为d〔d为正整数〕等差数列且a16=36,那么a1+15d=36,由a1=36﹣15d≥1,可得d=1或2,假设d=1,那么a1=21,a n=n+20,b n=n〔1≤n≤20〕,与{a n}与{b n}是无穷互补数列冲突,舍去;假设d=2,那么a1=6,a n=2n+4,b n=.综上可得,a n=2n+4,b n=.35.【分析】〔1〕依据数列通项公式与前n项和公式之间关系进展递推,结合等比数列定义进展证明求解即可.〔2〕依据条件建立方程关系进展求解就可.【解答】解:〔1〕∵S n=1+λa n,λ≠0.∴a n≠0.当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=1+λa n﹣1﹣λa n﹣1=λa n﹣λa n﹣1,即〔λ﹣1〕a n=λa n﹣1,∵λ≠0,a n≠0.∴λ﹣1≠0.即λ≠1,即=,〔n≥2〕,∴{a n}是等比数列,公比q=,当n=1时,S1=1+λa1=a1,即a1=,∴a n=•〔〕n﹣1.〔2〕假设S5=,那么假设S5=1+λ[•〔〕4]=,即〔〕5=﹣1=﹣,那么=﹣,得λ=﹣1.36.【分析】〔Ⅰ〕依据条件建立方程组关系,求出首项,利用数列递推关系证明数列{a n}是公比q=3等比数列,即可求通项公式a n;〔Ⅱ〕探讨n取值,利用分组法将数列转化为等比数列和等差数列即可求数列{|a n ﹣n﹣2|}前n项和.【解答】解:〔Ⅰ〕∵S2=4,a n+1=2S n+1,n∈N*.∴a1+a2=4,a2=2S1+1=2a1+1,解得a1=1,a2=3,=2S n+1,a n=2S n﹣1+1,当n≥2时,a n+1两式相减得a n﹣a n=2〔S n﹣S n﹣1〕=2a n,+1=3a n,当n=1时,a1=1,a2=3,即a n+1满意a n=3a n,+1∴=3,那么数列{a n}是公比q=3等比数列,那么通项公式a n=3n﹣1.〔Ⅱ〕a n﹣n﹣2=3n﹣1﹣n﹣2,设b n=|a n﹣n﹣2|=|3n﹣1﹣n﹣2|,那么b1=|30﹣1﹣2|=2,b2=|3﹣2﹣2|=1,当n≥3时,3n﹣1﹣n﹣2>0,那么b n=|a n﹣n﹣2|=3n﹣1﹣n﹣2,此时数列{|a n﹣n﹣2|}前n项和T n=3+﹣=,那么T n==.37.【分析】〔Ⅰ〕利用条件求出等差数列公差,求出通项公式,然后求解b1,b11,b101;〔Ⅱ〕找出数列规律,然后求数列{b n}前1000项和.【解答】解:〔Ⅰ〕S n为等差数列{a n}前n项和,且a1=1,S7=28,7a4=28.可得a4=4,那么公差d=1.a n=n,b n=[lgn],那么b1=[lg1]=0,b11=[lg11]=1,b101=[lg101]=2.〔Ⅱ〕由〔Ⅰ〕可知:b1=b2=b3=…=b9=0,b10=b11=b12=…=b99=1.b100=b101=b102=b103=…=b999=2,b10,00=3.数列{b n}前1000项和为:9×0+90×1+900×2+3=1893.38.【分析】〔Ⅰ〕依据题意,由数列递推公式可得a2与a3值,又由a2,a3,a2+a3成等差数列,可得2a3=a2+〔a2+a3〕,代入a2与a3值可得q2=2q,解可得q值,进而可得S n=2S n+1,进而可得S n=2S n﹣1+1,将两式相减可得a n=2a n﹣1,即可得数+1列{a n}是以1为首项,公比为2等比数列,由等比数列通项公式计算可得答案;〔Ⅱ〕依据题意S n=qS n+1,同理有S n=qS n﹣1+1,将两式相减可得a n=qa n﹣1,分析+1可得a n=q n﹣1;又由双曲线x2﹣=1离心率为e n,且e2=2,分析可得e2==2,解可得a2值,由a n=q n﹣1可得q值,进而可得数列{a n}通项公式,再次由双曲线几何性质可得e n2=1+a n2=1+3n﹣1,运用分组求和法计算可得答案.【解答】解:〔Ⅰ〕依据题意,数列{a n}首项为1,即a1=1,=qS n+1,那么S2=qa1+1,那么a2=q,又由S n+1又有S3=qS2+1,那么有a3=q2,假设a2,a3,a2+a3成等差数列,即2a3=a2+〔a2+a3〕,那么可得q2=2q,〔q>0〕,解可得q=2,=2S n+1,①那么有S n+1进而有S n=2S n﹣1+1,②①﹣②可得a n=2a n﹣1,那么数列{a n}是以1为首项,公比为2等比数列,那么a n=1×2n﹣1=2n﹣1;=qS n+1,③〔Ⅱ〕依据题意,有S n+1同理可得S n=qS n﹣1+1,④③﹣④可得:a n=qa n﹣1,又由q>0,那么数列{a n}是以1为首项,公比为q等比数列,那么a n=1×q n﹣1=q n﹣1;假设e2=2,那么e2==2,解可得a2=,那么a2=q=,即q=,a n=1×q n﹣1=q n﹣1=〔〕n﹣1,那么e n2=1+a n2=1+3n﹣1,故e12+e22+…+e n2=n+〔1+3+32+…+3n﹣1〕=n+.39.【分析】〔Ⅰ〕令n=1,可得a1=2,结合{a n}是公差为3等差数列,可得{a n}通项公式;〔Ⅱ〕由〔1〕可得:数列{b n}是以1为首项,以为公比等比数列,进而可得:{b n}前n项和.【解答】解:〔Ⅰ〕∵a n b n+1+b n+1=nb n.当n=1时,a1b2+b2=b1.∵b1=1,b2=,∴a1=2,又∵{a n}是公差为3等差数列,∴a n=3n﹣1,+b n+1=nb n.〔Ⅱ〕由〔I〕知:〔3n﹣1〕b n+1=b n.即3b n+1即数列{b n}是以1为首项,以为公比等比数列,∴{b n}前n项和S n==〔1﹣3﹣n〕=﹣.40.【分析】〔1〕依据题意,由S T定义,分析可得S T=a2+a4=a2+9a2=30,计算可得a2=3,进而可得a1值,由等比数列通项公式即可得答案;〔2〕依据题意,由S T定义,分析可得S T≤a1+a2+…a k=1+3+32+…+3k﹣1,由等比数列前n项和公式计算可得证明;〔3〕设A=∁C〔C∩D〕,B=∁D〔C∩D〕,那么A∩B=∅,进而分析可以将原命题转化为证明S C≥2S B,分2种状况进展探讨:①、假设B=∅,②、假设B≠∅,可以证明得到S A≥2S B,即可得证明.【解答】解:〔1〕等比数列{a n}中,a4=3a3=9a2,当T={2,4}时,S T=a2+a4=a2+9a2=30,因此a2=3,从而a1==1,故a n=3n﹣1,〔2〕S T≤a1+a2+…a k=1+3+32+…+3k﹣1=<3k=a k+1,〔3〕设A=∁C〔C∩D〕,B=∁D〔C∩D〕,那么A∩B=∅,分析可得S C=S A+S C∩D,S D=S B+S C∩D,那么S C+S C∩D﹣2S D=S A﹣2S B,因此原命题等价于证明S C≥2S B,由条件S C≥S D,可得S A≥S B,①、假设B=∅,那么S B=0,故S A≥2S B,②、假设B≠∅,由S A≥S B可得A≠∅,设A中最大元素为l,B中最大元素为m,假设m≥l+1,那么其与S A<a i+1≤a m≤S B相冲突,因为A∩B=∅,所以l≠m,那么l≥m+1,S B≤a1+a2+…a m=1+3+32+…+3m﹣1=≤=,即S A≥2S B,综上所述,S A≥2S B,故S C+S C∩D≥2S D.41、【分析】〔Ⅰ〕求出数列{a n}通项公式,再求数列{b n}通项公式;〔Ⅱ〕求出数列{c n}通项,利用错位相减法求数列{c n}前n项和T n.【解答】解:〔Ⅰ〕S n=3n2+8n,∴n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=6n+5,n=1时,a1=S1=11,∴a n=6n+5;∵a n=b n+b n+1,∴a n=b n﹣1+b n,﹣1∴a n﹣a n﹣1=b n+1﹣b n﹣1.∴2d=6,∴d=3,∵a1=b1+b2,∴11=2b1+3,∴b1=4,∴b n=4+3〔n﹣1〕=3n+1;〔Ⅱ〕c n========6〔n+1〕•2n,∴T n=6[2•2+3•22+…+〔n+1〕•2n]①,∴2T n=6[2•22+3•23+…+n•2n+〔n+1〕•2n+1]②,①﹣②可得﹣T n=6[2•2+22+23+…+2n﹣〔n+1〕•2n+1]=12+6×﹣6〔n+1〕•2n+1=〔﹣6n〕•2n+1=﹣3n•2n+2,∴T n=3n•2n+2.42、【分析】〔1〕依据题意,由数列递推公式,令n=1可得a12﹣〔2a2﹣1〕a1﹣2a2=0,将a1=1代入可得a2值,进而令n=2可得a22﹣〔2a3﹣1〕a2﹣2a3=0,将a2=代入计算可得a3值,即可得答案;﹣1〕a n﹣2a n+1=0变形可得〔a n﹣2a n+1〕〔a n+a n+1〕〔2〕依据题意,将a n2﹣〔2a n+1=0,进而分析可得a n=2a n+1或a n=﹣a n+1,结合数列各项为正可得a n=2a n+1,结合等比数列性质可得{a n}是首项为a1=1,公比为等比数列,由等比数列通项公式计算可得答案.【解答】解:〔1〕依据题意,a n2﹣〔2a n﹣1〕a n﹣2a n+1=0,+1当n=1时,有a12﹣〔2a2﹣1〕a1﹣2a2=0,而a1=1,那么有1﹣〔2a2﹣1〕﹣2a2=0,解可得a2=,当n=2时,有a22﹣〔2a3﹣1〕a2﹣2a3=0,又由a2=,解可得a3=,故a2=,a3=;﹣1〕a n﹣2a n+1=0,〔2〕依据题意,a n2﹣〔2a n+1变形可得〔a n﹣2a n+1〕〔a n+1〕=0,即有a n=2a n+1或a n=﹣1,又由数列{a n}各项都为正数,那么有a n=2a n+1,故数列{a n}是首项为a1=1,公比为等比数列,那么a n=1×〔〕n﹣1=〔〕n﹣1,故a n=〔〕n﹣1.。
word完整版历年数列高考教学题以及答案
1.(福建卷)已知等差数列{a n}中,a7a916,a41,则a12的值是()A.15B.30C.31D.64a10,a n1a n3(nN*)2.(湖南卷)已知数列{an}知足3a n1,则a20=()B.3C.33A.0D.23.(江苏卷)在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前三项和为21,则a3+a4+a5=()(A)33(B)72(C)84(D)189(全国卷II)假如数列an是等差数列,则()(A)a1 a8 a4 a5 (B)a1 a8 a4 a5 (C)a1 a8 a4 a5 (D)a1a8 a4a55.(全国卷II)11假如a1,a2,L,a8为各项都大于零的等差数列,公差d0,则()(A)a1a8a4a5(B) a1a8a4a5(C) a1a8a4a5(D)a1a8a4a56.(山东卷)a n 是首项a1=1,公差为d=3的等差数列,假如a n=2005,则序号n等于()(A)667(B)668(C)669(D)670(重庆卷)有一塔形几何体由若干个正方体组成,组成方式以下图,上层正方体下底面的四个极点是基层正方体上底面各边的中点。
已知最基层正方体的棱长为2,且改塔形的表面积(含最基层正方体的底面面积)超出39,则该塔形中正方体的个数起码是()(A)4;(B)5;(C)6;(D)7。
8.(湖北卷)设等比数列{an}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.8279.(全国卷II)在3和2之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为______10.(上海)12、用n个不一样的实数a1,a2,,an可获得n!个不一样的摆列,每个摆列为一行写成一个n!行的数阵。
对第i行ai1,ai2,,ain,记bi a i12a i23a i3(1)n na in,i1,2,3,,n!。
比如:用1,2,3可得数阵如图,因为此数阵中每一列各数之和都是12,所以,b1b2b61221231224,那么,在用1,2,3,4,5形成的数阵中,b 1b 2b 120=_______。
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1. (福建卷)已知等差数列}{n a 中,12497,1,16a a a a 则==+的值是( )A .15B .30C .31D .642. (湖南卷)已知数列}{n a 满足)(133,0*11N n a a a a n n n ∈+-==+,则20a = ( )A .0B .3-C .3D .233. (江苏卷)在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3 ,前三项和为21,则a 3+ a 4+ a 5=( ) ( A ) 33 ( B ) 72 ( C ) 84 ( D )1894. (全国卷II ) 如果数列{}n a是等差数列,则( )(A)1845a a a a +<+ (B) 1845a a a a +=+ (C) 1845a a a a +>+ (D) 1845a a a a = 5. (全国卷II ) 11如果128,,,a a a L 为各项都大于零的等差数列,公差0d ≠,则( )(A)1845a a a a >(B) 1845a a a a <(C) 1845a a a a +>+ (D) 1845a a a a =6. (山东卷){}n a 是首项1a =1,公差为d =3的等差数列,如果n a =2005,则序号n 等于( )(A )667 (B )668 (C )669 (D )6707. (重庆卷) 有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点。
已知最底层正方体的棱长为2,且改塔形的表面积(含最底层正方体的底面面积)超过39,则该塔形中正方体的个数至少是( ) (A) 4; (B) 5; (C) 6; (D) 7。
8. (湖北卷)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 .9. (全国卷II ) 在83和272之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为______10. (上海)12、用n 个不同的实数n a a a ,,,21Λ可得到!n 个不同的排列,每个排列为一行写成一个!n 行的数阵。
对第i 行in i i a a a ,,,21Λ,记in n i i i i na a a a b )1(32321-++-+-=,!,,3,2,1n i Λ=。
例如:用1,2,3可得数阵如图,由于此数阵中每一列各数之和都是12,所以,2412312212621-=⨯-⨯+-=+++b b b Λ,那么,在用1,2,3,4,5形成的数阵中,12021b b b +++Λ=_______。
11. (天津卷)在数列{a n }中, a 1=1, a 2=2,且)( )1(12*+∈-+=-N n a a n n n ,则100S = ___.12.(北京卷)设数列{a n }的首项a 1=a ≠41,且11为偶数21为奇数4nn n a n a a n +⎧⎪⎪=⎨⎪+⎪⎩, 记2114n n b a -=-,n ==l ,2,3,…·.(I )求a 2,a 3;(II )判断数列{b n }是否为等比数列,并证明你的结论; (III )求123lim()n n b b b b →∞++++L .13.(北京卷)数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,113n na S +=,n =1,2,3,……,求 (I )a 2,a 3,a 4的值及数列{a n }的通项公式; (II )2462na a a a ++++L 的值.14.(福建卷)已知{n a }是公比为q 的等比数列,且231,,a a a 成等差数列.(Ⅰ)求q 的值; (Ⅱ)设{nb }是以2为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为S n ,当n ≥2时,比较S n 与b n 的大小,并说明理由.15. (福建卷)已知数列{a n }满足a 1=a , a n+1=1+n a 1我们知道当a 取不同的值时,得到不同的数列,如当a =1时,得到无穷数列:.0,1,21:,21;,35,23,2,1---=得到有穷数列时当a K(Ⅰ)求当a 为何值时a 4=0;(Ⅱ)设数列{b n }满足b 1=-1, b n+1=)(11+∈-N n b n ,求证a 取数列{b n }中的任一个数,都可以得到一个有穷数列{a n };(Ⅲ)若)4(223≥<<n a n ,求a 的取值范围.16. (湖北卷)设数列}{n a 的前n 项和为S n =2n 2,}{n b 为等比数列,且.)(,112211b a a b b a =-=(Ⅰ)求数列}{n a 和}{n b 的通项公式;(Ⅱ)设nn n b a c =,求数列}{n c 的前n 项和T n .17. (湖南卷)已知数列))}1({log *2N n a n ∈-为等差数列,且.9,331==a a (Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅱ)证明.111112312<-++-+-+nn a a a a a a Λ18. (江苏卷)设数列{a n }的前项和为n S ,已知a 1=1, a 2=6, a 3=11,且1(58)(52)n n n S n S An B +--+=+,,,3,2,1Λ=n其中A,B为常数.(Ⅰ)求A与B的值;(Ⅱ)证明数列{a n}为等差数列;(Ⅲ)1m n>对任何正整数、都成立.19. (全国卷Ⅰ)设正项等比数列{}na的首项211=a,前n项和为nS,且)12(21020103010=++-SSS。
(Ⅰ)求{}na的通项;(Ⅱ)求{}nnS的前n项和nT。
20. (全国卷Ⅰ)设等比数列{}na的公比为q,前n项和),2,1(0Λ=>nSn。
(Ⅰ)求q的取值范围;(Ⅱ)设1223++-=nnnaab,记{}nb的前n项和为nT,试比较nS与nT的大小。
21. (全国卷II)已知{}na是各项为不同的正数的等差数列,1lg a、2lg a、4lg a成等差数列.又21nnba=,1,2,3,n=L.(Ⅰ) 证明{}nb为等比数列;(Ⅱ) 如果数列{}nb前3项的和等于724,求数列{}na的首项1a和公差d.数列(高考题)答案1-7 A B C B B C C8. (湖北卷)-2 9. (全国卷II ) 216 10. (上海)-1080 11. (天津卷)260012.(北京卷)解:(I )a 2=a 1+41=a +41,a 3=21a 2=21a +81;(II )∵ a 4=a 3+41=21a +83, 所以a 5=21a 4=41a +316,所以b 1=a 1-41=a -41, b 2=a 3-41=21(a -41), b 3=a 5-41=41(a -41), 猜想:{b n }是公比为21的等比数列·证明如下: 因为b n +1=a 2n +1-41=21a 2n -41=21(a 2n -1-41)=21b n , (n ∈N *)所以{b n }是首项为a -41, 公比为21的等比数列·(III )11121(1)12lim()lim2()1141122n n n n b b b b b a →∞→∞-+++===---L .13.(北京卷)解:(I )由a 1=1,113n na S +=,n=1,2,3,……,得 211111333a S a ===,3212114()339a S a a ==+=,431231116()3327a S a a a ==++=,由1111()33n n n n na a S S a +--=-=(n ≥2),得143n n a a +=(n ≥2),又a 2=31,所以a n =214()33n -(n ≥2),∴ 数列{a n }的通项公式为21114()233n n n a n -=⎧⎪=⎨⎪⎩≥;(II )由(I )可知242,,,na a a L 是首项为31,公比为24()3项数为n 的等比数列,∴2462n a a a a ++++L =22241()1343[()1]43731()3n n -⋅=--14.(福建卷)解:(Ⅰ)由题设,2,21121213q a a q a a a a +=+=即.012,021=--∴≠q q a Θ .211-=∴或q(Ⅱ)若.2312)1(2,12nn n n n S q n +=⋅-+==则当.02)2)(1(,21>+-==-≥-n n S b S n n n n 时 故.n nb S > 若.49)21(2)1(2,212nn n n n S q n +-=--+=-=则当,4)10)(1(,21---==-≥-n n S b S n n n n 时故对于.,11;,10;,92,n n n n n n b S n b S n b S n N n <≥==>≤≤∈+时当时当时当15. (福建卷)(I )解法一:,11,11n n a a a a +==+Θ.0.11111.1111.1111,.}{.11,1,1:)(.032.32,11.21,11.1,011,0:.032.12231111211,1111111212123112111422233344342312=∴-==+=+=∴=+=+=∴=+=+=∴==+=∴-=-==-=-=∴+==∴+=-=∴=+∴==-=++=+=++=+=+=+=+=∴+----++n n n n n n nn n n n n n n a b b a a b b a a b b a a b a b a b a b b b b b b II a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a K K ΘΘΘΘΘ中的任一个数不妨设取数列解法一时故当解法二时故当故a 取数列{b n }中的任一个数,都可以得到一个有穷数列{a n }16. (湖北卷)解:(1):当;2,111===S a n 时 ,24)1(22,2221-=--=-=≥-n n n S S a n n n n 时当故{a n }的通项公式为4,2}{,241==-=d a a n a n n 公差是即的等差数列.设{b n }的通项公式为.41,4,,11=∴==q d b qd b q 则 故.42}{,4121111---=⨯-=n n n n n n b b q b b 的通项公式为即(II ),4)12(422411---=-==n n nn n n n b a c Θ]4)12(4)32(454341[4],4)12(45431[13212121n n n n n n n n T n c c c T -+-++⨯+⨯+⨯=-++⨯+⨯+=+++=∴--ΛΛΛ两式相减得].54)56[(91]54)56[(314)12()4444(2131321+-=∴+-=-+++++--=-n n n n n n n T n n T Λ17. (湖南卷) (I )解:设等差数列)}1({log 2-n a 的公差为d .由,8log 2log )2(log 29,322231+=+==d a a 得即d =1.所以,)1(1)1(log 2n n a n =⨯-+=-即.12+=nn a (II )证明因为nn n n n a a a 2121111=-=-++,所以nn n a a a a a a 2121212111132112312++++=-++-+-+ΛΛ .1211211212121<-=-⨯-=n n18. (江苏卷)解:(Ⅰ)由11a =,26a =,311a =,得11S =,22S =,318S =.把1,2n =分别代入1(58)(52)n n n S n S +--+An B =+,得28,248A B A B +=-⎧⎨+=-⎩解得,20A =-,8B =-.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,115()82208n n n n n S S S S n ++---=--,即11582208n n n na S S n ++--=--, ①又2215(1)8220(1)8n n n n a S S n ++++--=-+-. ②②-①得,21215(1)58220n n n n n a na a a +++++---=-,即21(53)(52)20n n n a n a ++--+=-.③又32(52)(57)20n n n a n a +++-+=-.④④-③得,321(52)(2)0n n n n a a a ++++-+=, ∴32120n n n a a a +++-+=,∴3221325n n n n a a a a a a ++++-=-==-=L ,又215a a -=,因此,数列{}n a是首项为1,公差为5的等差数列.(Ⅲ)由(Ⅱ)知,54,()n a n n *=-∈N .考虑 55(54)2520mn a mn mn =-=-.21)11m n m n m n a a a a a a =++++…2515()9m n m n =-++.∴251)15()291522910mn a m n -+-⨯-=>厖.即251)mn a >1.1.19. (全国卷Ⅰ)解:(Ⅰ)由 0)12(21020103010=++-S S S 得 ,)(21020203010S S S S -=- 即,)(220121*********a a a a a a +++=+++ΛΛ 可得.)(22012112012111010a a a a a a q +++=+++⋅ΛΛ 因为>n a ,所以 ,121010=q解得21=q ,因而 .,2,1,2111Λ===-n q a a n n n(Ⅱ)因为}{n a 是首项211=a 、公比21=q 的等比数列,故.2,211211)211(21n n n n n n n nS S -=-=--=则数列}{n nS 的前n 项和),22221()21(2n n nn T +++-+++=ΛΛ).2212221()21(212132++-+++-+++=n n n n n n T ΛΛ前两式相减,得 122)212121()21(212+++++-+++=n n n n n T ΛΛ 12211)211(214)1(++---+=n n n n n 即 .22212)1(1-+++=-n n n n n n T20. (全国卷Ⅰ)解:(Ⅰ)因为}{n a 是等比数列,.0,0,011≠>=>q S a S n 可得 当;0,11>==na S q n 时1(1)11,0,0,(1,2,)11n nn a q q q S n q q --≠=>>=--L 当时即上式等价于不等式组:),2,1(,01,01Λ=⎩⎨⎧<-<-n q q n ①或),2,1(,01,01Λ=⎩⎨⎧>->-n q q n ②解①式得q>1;解②,由于n 可为奇数、可为偶数,得-1<q<1. 综上,q 的取值范围是).,0()0,1(+∞⋃- (Ⅱ)由2132n a n b a a ++=-得.)23(),23(22n n n n S q q T q q a b -=-= 于是)123(2--=-q q S S T n n n ).2)(21(-+=q q S n又∵n S >0且-1<q <0或q >0 当112q -<<-或2q >时0n n T S ->即n n T S > 当122q -<<且q ≠0时,0nn T S -<即n n T S < 当12q =-或q =2时,0n n T S -=即n n T S =21. (全国卷II )(I)证明:∵1lg a 、2lg a 、4lg a 成等差数列∴22lg a =1lg a +4lg a ,即2214a a a = 又设等差数列{}n a 的公差为d ,则(1a -d )2=1a (1a -3d )这样21d a d =,从而d (d -1a )=0 ∵d ≠0∴d =1a ≠0 ∴122111(21)22n n n n n n a a d db a d =+-===•∴{}n b 是首项为1b =12d ,公比为12的等比数列。