高三数学数列复习题1
高三数学数列试题答案及解析
高三数学数列试题答案及解析1.对于正项数列,定义为的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为,则数列的通项公式为________【答案】【解析】由题意,,,所以,则时,,两式相减得,,也适合此式,故.【考点】新定义与数列的通项公式.2.已知数列的通项公式an= (n∈N*),求数列前30项中的最大项和最小项.【答案】最大项为a10,最小项为a9【解析】∵an =1+,∴当n≤9时,an随着n的增大越来越小且小于1,当10≤n≤30时,a n 随着n的增大越来越小且大于1,∴前30项中最大项为a10,最小项为a9.3.(本小题满分12分)已知数列的前项和是,且.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,求适合方程的的值.(Ⅲ)记,是否存在实数M,使得对一切恒成立,若存在,请求出M 的最小值;若不存在,请说明理由。
【答案】,2/9【解析】19. 解:(Ⅰ)当时,,由,得.当时,,,∴,即.∴.∴是以为首项,为公比的等比数列.故.………………6分(Ⅱ),,………………8分………10分解方程,得………………12分(2)解法一:,由错误!不能通过编辑域代码创建对象。
,当,又故存在实数M,使得对一切M的最小值为2/9。
4.把数列的所有项按照从大到小的原则写成如题15图所示的数表,其中的第行有个数,第行的第个数(从左数起)记为则_____________.【答案】【解析】略5.设等差数列的前项和为,若,,则()A.63B.45C.36D.27【答案】B【解析】在等差数列中,成等差数列。
因为,,所以。
故选B。
【考点】等差数列的性质点评:在等差数列中,成等差数列。
6.(本小题满分14分)已知曲线.从点向曲线引斜率为的切线,切点为。
(1)求数列的通项公式;(2)证明:。
【答案】(1);(2)证明见解析。
【解析】(1)设直线:,联立得:,则,∴(舍去),即,∴(2)证明:∵∴由于,可令函数,则,令,得,给定区间,则有,则函数在上单调递减,∴,即在恒成立,又,则有,即。
数列的函数性质-2023届高三数学一轮复习专题
2023高考数列专题——数列的函数性质一、数列的单调性解决数列单调性问题的三种方法(1)作差比较法:根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列还是常数列; (2)作商比较法:根据a n +1a n (a n>0或a n <0)与1的大小关系进行判断;(3)函数法:结合相应的函数图象直观判断. 例1(2022·滕州模拟)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2+bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为( )A .[1,+∞)B .(-3,+∞)C .[-2,+∞)D .⎝⎛⎭⎫-92,+∞ 例2 若数列{a n }满足a n =-2n 2+kn -1,且{a n }是递减数列,则实数k 的取值范围为 跟踪练习1、已知数列{a n }的通项公式为a n =n3n +1,那么这个数列是( )A .递增数列B .递减数列C .摆动数列D .常数列2、请写出一个符合下列要求的数列{a n }的通项公式:①{a n }为无穷数列;②{a n }为单调递增数列;③0<a n <2.这个数列的通项公式可以是________.3、(2022·绵阳模拟)在数列{a n }中,a 1=1,a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若存在n ∈N *,使得a n ≤(n +1)λ成立,求实数λ的最小值.二、数列的周期性解决数列周期性问题的方法根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n 项的和.例3、若数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n (n ∈N *),则该数列的前2 023项的乘积是( )A .2B .-6C .3D .1例4 (2021·福建福清校际联盟期中联考)已知S n 为数列{a n }前n 项和,若a 1=12,且a n +1=22-a n(n ∈N *),则6S 100=( )A .425B .428C .436D .437跟踪练习1、(2022·福州模拟)已知数列{a n }满足a n +1=11-a n,若a 1=12,则a 2 023=( )A .-1B .12C .1D .2三、数列的最大(小)项求数列的最大项与最小项的常用方法(1)将数列视为函数f (x )当x ∈N *时所对应的一列函数值,根据f (x )的类型作出相应的函数图象,或利用求函数最值的方法,求出f (x )的最值,进而求出数列的最大(小)项;(2)通过通项公式a n 研究数列的单调性,利用⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥a n -1,a n ≥a n +1 (n ≥2)确定最大项,利用⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1 (n ≥2)确定最小项;(3)比较法:若有a n +1-a n =f (n +1)-f (n )>0⎝⎛⎭⎫或a n >0时,a n +1a n >1,则a n +1>a n ,则数列{a n }是递增数列,所以数列{a n }的最小项为a 1=f (1);若有a n +1-a n =f (n +1)-f (n )<0⎝⎛⎭⎫或a n >0时,a n +1a n <1,则a n +1<a n ,则数列{a n }是递减数列,所以数列{a n }的最大项为a 1=f (1).例5(2022·金陵质检)已知数列{a n }满足a 1=28,a n +1-a n n =2,则a nn的最小值为( )A .293B .47-1C .485D .274例6已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,则数列{a n }中的最大项是第 项. 跟踪练习1、已知数列{a n }的通项公式为a n =n -22n -11,前n 项和为S n ,则当S n 取得最小值时n 的值为________.2、已知递增数列{a n },a n ≥0,a 1=0.对于任意的正整数n ,不等式t 2-a 2n -3t -3a n ≤0恒成立,则正数t 的最大值为( )A .1B .2C .3D .63、(2022·重庆模拟)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且满足S 2 018>0,S 2 019<0,对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,则k 的值为( )A .1 008B .1 009C .1 010D .1 0114、(多选)已知数列{a n }满足a n =n ·k n (n ∈N *,0<k <1),下列命题正确的有( )A .当k =12时,数列{a n }为递减数列B .当k =45时,数列{a n }一定有最大项C .当0<k <12时,数列{a n }为递减数列D .当k1-k为正整数时,数列{a n }必有两项相等的最大项5、已知数列{a n }的通项公式a n =632n ,若a 1·a 2·…·a n ≤a 1·a 2·…·a k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 的值为________.四、数列与函数的综合问题例7(2022·珠海模拟)已知函数y =f (x +1)的图象关于y 轴对称,且函数f (x )在(1,+∞)上单调,若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 4)=f (a 18),则{a n }的前21项之和为( )A .0B .252C .21D .42跟踪练习1、(2022·青岛模拟)等比数列{a n }的各项均为正数,a 5,a 6是函数f (x )=13x 3-3x 2+8x +1的极值点,则log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=( )A .3+log 25B .8C .10D .15 2、已知等比数列{a n }的公比q >1,a 1=2,且a 1,a 2,a 3-8成等差数列.(1)求出数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,任意n ∈N *,S n ≤m 恒成立,求实数m 的最小值.3、 (2022·东莞模拟)已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差为d ,前n 项和为S n .若S n ≤S 8恒成立,则公差d 的取值范围是________.高考数列专题——数列的函数性质(解析版)一、数列的单调性解决数列单调性问题的三种方法(1)作差比较法:根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列还是常数列;(2)作商比较法:根据a n +1a n (a n>0或a n <0)与1的大小关系进行判断;(3)函数法:结合相应的函数图象直观判断. 例1(2022·滕州模拟)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2+bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为( B )A .[1,+∞)B .(-3,+∞)C .[-2,+∞)D .⎝⎛⎭⎫-92,+∞ 解: ∵数列{a n }是单调递增数列,∴对任意的n ∈N *,都有a n +1>a n ,∴(n +1)2+b (n +1)>n 2+bn ,即b >-(2n +1)对任意的n ∈N *恒成立,又n =1时,-(2n +1)取得最大值-3,∴b >-3,即实数b 的取值范围为(-3,+∞).例2 若数列{a n }满足a n =-2n 2+kn -1,且{a n }是递减数列,则实数k 的取值范围为(-∞,6).解:解法一:由数列是一个递减数列,得a n +1<a n ,又因为a n =-2n 2+kn -1,所以-2(n +1)2+k (n +1)-1<-2n 2+kn -1,k <4n +2,对n ∈N *,所以k <6.解法二:数列{a n }的通项公式是关于n (n ∈N *)的二次函数,∵数列是递减数列,∴k 4<32,∴k <6.跟踪练习1、已知数列{a n }的通项公式为a n =n3n +1,那么这个数列是( )A .递增数列B .递减数列C .摆动数列D .常数列解析:A 由a n =n 3n +1,可得a n +1-a n =n +13n +4-n 3n +1=1(3n +1)(3n +4)>0,∴a n +1>a n ,故选A .2、请写出一个符合下列要求的数列{a n }的通项公式:①{a n }为无穷数列;②{a n }为单调递增数列;③0<a n <2.这个数列的通项公式可以是________.解析:因为函数a n =2-1n 的定义域为N *,且a n =2-1n 在N *上单调递增,0<2-1n <2,所以满足3个条件的数列的通项公式可以是a n =2-1n.答案:a n =2-1n(答案不唯一)3、(2022·绵阳模拟)在数列{a n }中,a 1=1,a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若存在n ∈N *,使得a n ≤(n +1)λ成立,求实数λ的最小值.解:(1)∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1,∴当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=n2a n ,两式相减得na n =n +12a n +1-n2a n ,即(n +1)a n +1na n=3(n ≥2),∵a 1=1,∴1=1+12a 2,即a 2=1,∴2·a 21·a 1=2≠3.∴数列{na n }是从第二项开始的等比数列, ∴当n ≥2时,有na n =2×3n -2, ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n×3n -2,n ≥2.(2)存在n ∈N *使得a n ≤(n +1)λ成立⇔λ≥a nn +1有解,①当n =1时,a 12=12,则λ≥12,即λmin =12;②当n ≥2时,a nn +1=2×3n -2n (n +1),设f (n )=2×3n -2n (n +1),∴f (n +1)f (n )=3nn +2>1,∴f (n )单调递增,∴f (n )min =f (2)=13,∴实数λ的最小值是13.由①②可知实数λ的最小值是13.二、数列的周期性解决数列周期性问题的方法根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n 项的和.例3、若数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n (n ∈N *),则该数列的前2 023项的乘积是( 3 )A .2B .-6C .3D .1解 因为数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n 1-a n (n ∈N *),所以a 2=1+a 11-a 1=1+21-2=-3,同理可得a 3=-12,a 4=13,a 5=2,…所以数列{a n }每四项重复出现,即a n +4=a n ,且a 1·a 2·a 3·a 4=1,而2 023=505×4+3,所以该数列的前2 023项的乘积是a 1·a 2·a 3·a 4·…·a 2 023=1505×a 1×a 2×a 3=3.例4 (2021·福建福清校际联盟期中联考)已知S n 为数列{a n }前n 项和,若a 1=12,且a n +1=22-a n(n ∈N *),则6S 100=( A )A .425B .428C .436D .437解: 由数列的递推公式可得:a 2=22-a 1=43,a 3=22-a 2=3,a 4=22-a 3=-2,a 5=22-a 4=12=a 1,据此可得数列{a n }是周期为4的周期数列,则:6S 100=6×25×⎝⎛⎭⎫12+43+3-2=425. 跟踪练习1、(2022·福州模拟)已知数列{a n }满足a n +1=11-a n ,若a 1=12,则a 2 023=( )A .-1B .12C .1D .2解析:B 由a 1=12,a n +1=11-a n得a 2=2,a 3=-1,a 4=12,a 5=2,…,可知数列{a n }是以3为周期的周期数列,因此a 2 023=a 3×674+1=a 1=12.五、数列的最大(小)项求数列的最大项与最小项的常用方法(1)将数列视为函数f (x )当x ∈N *时所对应的一列函数值,根据f (x )的类型作出相应的函数图象,或利用求函数最值的方法,求出f (x )的最值,进而求出数列的最大(小)项;(2)通过通项公式a n 研究数列的单调性,利用⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥a n -1,a n ≥a n +1 (n ≥2)确定最大项,利用⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1 (n ≥2)确定最小项;(3)比较法:若有a n +1-a n =f (n +1)-f (n )>0⎝⎛⎭⎫或a n >0时,a n +1a n >1,则a n +1>a n ,则数列{a n }是递增数列,所以数列{a n }的最小项为a 1=f (1);若有a n +1-a n =f (n +1)-f (n )<0⎝⎛⎭⎫或a n >0时,a n +1a n <1,则a n +1<a n ,则数列{a n }是递减数列,所以数列{a n }的最大项为a 1=f (1).例5(2022·金陵质检)已知数列{a n }满足a 1=28,a n +1-a n n =2,则a nn 的最小值为( C )A .293B .47-1C .485D .274解: 由a n +1-a n =2n ,可得a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=28+2+4+…+2(n -1)=28+n (n -1)=n 2-n +28,∴a n n =n +28n -1,设f (x )=x +28x ,可知f (x )在(0,28 ]上单调递减,在(28,+∞)上单调递增,又n ∈N *,且a 55=485<a 66=293.例6已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,则数列{a n }中的最大项是第9、10项.解: 解法一:∵a n +1-a n =(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1-(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n =⎝⎛⎭⎫1011n ×9-n 11, 当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n , ∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119.解法二:根据题意,令⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2),即⎩⎨⎧n ×⎝⎛⎭⎫1011n -1≤(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n≥(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1,解得9≤n ≤10.又n ∈N *,∴n =9或n =10,∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119. 跟踪练习1、已知数列{a n }的通项公式为a n =n -22n -11,前n 项和为S n ,则当S n 取得最小值时n 的值为________.解析:当a n =n -22n -11>0⇒n =1或n ≥6,∴a 2=0,a 3<0,a 4<0,a 5<0,故当S n 取得最小值时n 的值为5.2、已知递增数列{a n },a n ≥0,a 1=0.对于任意的正整数n ,不等式t 2-a 2n -3t -3a n ≤0恒成立,则正数t 的最大值为( )A .1B .2C .3D .6解析:C 因为数列{a n }是递增数列,又t 2-a 2n -3t -3a n =(t -a n -3)(t +a n )≤0,t +a n >0,所以t ≤a n+3恒成立,即t ≤(a n +3)min =a 1+3=3,所以t max =3.3、(2022·重庆模拟)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且满足S 2 018>0,S 2 019<0,对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,则k 的值为( )A .1 008B .1 009C .1 010D .1 011解析:C 因为S 2 018>0,S 2 019<0,所以a 1+a 2 018=a 1 009+a 1 010>0,a 1+a 2 019=2a 1 010<0,所以a 1 009>0,a 1 010<0,且a 1 009>|a 1 010|,因为对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,所以k =1 010,故选C .4、(多选)已知数列{a n }满足a n =n ·k n (n ∈N *,0<k <1),下列命题正确的有( )A .当k =12时,数列{a n }为递减数列B .当k =45时,数列{a n }一定有最大项C .当0<k <12时,数列{a n }为递减数列D .当k1-k为正整数时,数列{a n }必有两项相等的最大项解析:BCD 当k =12时,a 1=a 2=12,知A 错误;当k =45时,a n +1a n =45·n +1n ,当n <4时,a n +1a n>1,当n >4时,a n +1a n <1,所以可判断{a n }一定有最大项,B 正确;当0<k <12时,a n +1a n =k n +1n <n +12n ≤1,所以数列{a n }为递减数列,C 正确;当k 1-k 为正整数时,1>k ≥12,当k =12时,a 1=a 2>a 3>a 4>…,当1>k >12时,令k 1-k =m ∈N *,解得k =mm +1,则a n +1a n =m (n +1)n (m +1),当n =m 时,a n +1=a n ,结合B ,数列{a n }必有两项相等的最大项,故D 正确.故选B 、C 、D .5、已知数列{a n }的通项公式a n =632n ,若a 1·a 2·…·a n ≤a 1·a 2·…·a k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 的值为________.解析:a n =632n ,当n ≤5时,a n >1;当n ≥6时,a n <1,由题意知,a 1·a 2·…·a k 是{a n }的前n 项乘积的最大值,所以k =5.六、数列与函数的综合问题例7(2022·珠海模拟)已知函数y =f (x +1)的图象关于y 轴对称,且函数f (x )在(1,+∞)上单调,若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 4)=f (a 18),则{a n }的前21项之和为( C )A .0B .252C .21D .42解: 由函数y =f (x +1)的图象关于y 轴对称,且函数f (x )在(1,+∞)上单调,可得y =f (x )的图象关于直线x =1对称,由数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 4)=f (a 18),可得a 4+a 18=2,又{a n }是等差数列,所以a 1+a 21=a 4+a 18=2,可得数列的前21项和S 21=21(a 1+a 21)2=21,则{a n }的前21项之和为21.故选.跟踪练习1、(2022·青岛模拟)等比数列{a n }的各项均为正数,a 5,a 6是函数f (x )=13x 3-3x 2+8x +1的极值点,则log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=( )A .3+log 25B .8C .10D .15解析:D f ′(x )=x 2-6x +8,∵a 5,a 6是函数f (x )的极值点,∴a 5,a 6是方程x 2-6x +8=0的两实数根,则a 5·a 6=8,∴log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=log 2(a 1·a 2·…·a 10)=log 2(a 5·a 6)5=5log 28=15,故选D .2、已知等比数列{a n }的公比q >1,a 1=2,且a 1,a 2,a 3-8成等差数列. (1)求出数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,任意n ∈N *,S n ≤m 恒成立,求实数m 的最小值.[解] (1)因为a 1=2,且a 1,a 2,a 3-8成等差数列,所以2a 2=a 1+a 3-8,即2a 1q =a 1+a 1q 2-8,所以q 2-2q -3=0, 所以q =3或q =-1,又q >1,所以q =3,所以a n =2·3n -1(n ∈N *). (2)因为数列{a n }是首项为2,公比为3的等比数列,所以1a n +11a n =a n a n +1=13,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为12,公比为13的等比数列,所以S n =12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13n 1-13=34⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13n <34,因为任意n ∈N *,S n ≤m 恒成立,所以m ≥34,即实数m 的最小值为34.3、(2022·东莞模拟)已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差为d ,前n 项和为S n .若S n ≤S 8恒成立,则公差d 的取值范围是________.解析:根据等差数列{a n }的前n 项和S n 满足S n ≤S 8恒成立,可知a 8≥0且a 9≤0,所以1+7d ≥0且1+8d ≤0,解得-17≤d ≤-18.答案:⎣⎡⎦⎤-17,-18。
小题压轴题专练14—数列(1)-2021届高三数学二轮复习
小题压轴题专练14—数列(1)一、单选题1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足sin (a 4﹣1)+2a 4﹣5=0,sin (a 8﹣1)+2a 8+1=0,则下列结论正确的是( ) A .S 11=11,a 4<a 8 B .S 11=11,a 4>a 8 C .S 11=22,a 4<a 8D .S 11=22,a 4>a 8解:sin (a 4﹣1)+2a 4﹣5=0,sin (a 8﹣1)+2a 8+1=0,∴sin (a 4﹣1)+2(a 4﹣1)﹣3=0,sin (1﹣a 8)+2(1﹣a 8)﹣3=0, 令f (x )=sin x +2x ﹣3,可得f ′(x )=cos x +2>0, 因此函数f (x )在R 上单调递增.又f (1)=sin1﹣1<0,f (2)=sin2+1>0, 因此函数f (x )在(1,2)内存在唯一零点. ∴a 4﹣1=1﹣a 8,1<a 4﹣1<2,1<1﹣a 8<2, ∴a 4+a 8=2,2<a 4<3,﹣1<a 8<0, ∴S 11===11,a 4>a 8,故选:B .2.非负实数列{}n a 前n 项和为(0)n n S S >.若分别记2{}n n a 与2{}na n 前n 项和为n T 与n R ,则5525T R S 的最大值与最小值的差为t ,则||(t = ) A .2 B .125C .3D .165解:由题设和柯西不等式可得:2222223524551234511234552222(2345)()()2345a a a a T R a a a a a a a a a a a S =++++++++++++=,当且仅当10a >且23450a a a a ====时取“= “,∴5525T R S 的最小值为1, 又22223524551234512222(2345)()2345a a a a T R a a a a a a =++++++++ 22222222324123451522221(2345)(5555)5234a a a a a a a a a a =+++++⋅+⋅+⋅+ 2222222222222234112234551234552222255115(51)13(52345)(()()54234105a a a a a a a a a a a a a a a S +⋅+++++++++++++=,当且仅当150a a =>且2340a a a ===时取“= “,∴5525T R S 的最大值为213()5,∴125=,故选:B .A .100102a ln >B .99100a ln >C .99100a ln <D .10099a ln <解:*1111,()1n n a a a n N n +=->∈+, 11n n a a n -∴->,1211n n a a n --->-,⋯,2112a a ->,将上面的式子相加得到:1111(2)23n a a n n ->++⋯+,即111123n a n>+++⋯+,2n , 令()(1)(1)f x ln x x x =+->-,当0x >时,1()101f x x '=-<+,故当0x >时,()(0)0f x f <=,即(1)ln x x +<, 111(1)n lnln n n n +∴=+<,又12(1)11n n ln n ln ln ln n n ++=++⋯+-, 11111112(1)(1)(1)(1)2323n a ln ln ln ln ln n n n∴>+++⋯+>+++++⋯++=+,即(1)n a ln n >+,2n ,99100a ln ∴>,故选:B .172n nt +-恒成立,则实数解:由22n S n n =+,可得212(1)(1)(2)n S n n n -=-+-, 所以12222n n n a S S n -=-=,所以(2)n a n n =, 当1n =时,11222S a ==,所以11a =,满足上式, 所以n a n =,*n N ∈, 所以231232222n n n T =+++⋯+,234111*********n n n n n T +-=+++⋯++, 两式相减得,2311111111122222222n n n n n n n T ++=+++⋯+-=--,所以222n nn T +=-, 所以11137|2|22n n n n nn T t n t++++--=⨯-, 所以2142n n n t +-,令214()2n n n f n +-=,222212(1)4(1)46(3)(1)()222n n n n n n n n f n f n ++++-+---+-=-=, 故当15n 时,(1)()f n f n +>,()f n 单调递增, 当6n 时,(1)()f n f n +<,()f n 单调递减, 所以3(6)32max f f ==,所以332t ,t 的最小值为332.故选:B .5.已知数列{}n a 满足对任意的*n N ∈,总存在*m N ∈,使得n m S a =,则n a 可能等于()A .2020nB .2020nC .22020nD .2nn C解:数列{}n a 满足对任意的*n N ∈,总存在*m N ∈,利用特值法检验n m S a =,对于选项A :当2020nn a =时,n m S a =,则2020(20201)20202019n m -=,令2n =时,m 不存在;对于选项B :当2020n a n =时,n m S a =, 则(1)20201010(1)20202n n n S n n m +=⨯=+=,取(1)2n n m +=,即可; 对于选项C :当22020n a n =时,n m S a =, 则2222(1)(21)2020(12)202020206n n n n S n m ++=⨯++⋯+=⨯=,令2n =时,m 不存在;对于选项2:n n n D a C =当时,n m S a =,当2n =时,12212248S a a C C =+=+=,不存在m ,使得28mm C =,所以不存在,故选:B .6.已知数列{}n x ,满足11x =,*12(1)()n n x ln x n N +=+∈,设数列{}n x 的前n 项和为n S ,则以下结论正确的是( )A .1n n x x +>B .112n n n n x x x x ++-<解:*12(1)()n n x ln x n N +=+∈,把11x =代入递推可得:0n x >, 令()(1)f x x ln x =-+,0x >,则()01xf x x '=>+,()f x 在(0,)+∞单调递增, ()(0)f x f ∴>,即当0x >时,恒有(1)ln x x +<成立,0n x >,12(1)n n n x ln x x +∴=+<,112n n n x x x ++∴>>,故选项A 错误;又2121n n x x ++<+,∴选项C 错误; 11(1)2(2)(1)22(2)(1)[(1)]2222n n n n n n nn n n n n n n nx ln x x x ln x x x x x x x x ln x ln x x +++-+++--=-+-==-++,01n x <,令2(1)2x y ln x x =-++,01x <,则220(2)(1)x y x x '=-<++,∴函数2(1)2xy ln x x =-++在(0,1]上递减,(0)0y y ∴<=,11(2)0n n n n x x x x ++∴--<,故选项B 正确;又由12n n x x +>可得12nn x x +<,11x =,112nn x -∴(当且仅当1n =时取“= “),可得1111112()2222n n n S --++⋯+=-<, 52n S +∴<,故选项D 错误,故选:B .7.正整数3n 称为理想的,若存在正整数11kn -使得1k n C -,k n C ,1k n C +构成等差数列,A .40B .41C .42D .前三个答案都不对解:由题意可得11,,k k k n n n C C C -+ 构成等差数列,则112k k k n n n C C C -+=+,化简可得22(41)420n k n k -++-=,以k 为主元整理224420k nk n n -+--=,则k ,题意转化为存在正整数11k n -使得k 成立, 于是2n + 为完全平方数,设22n m +=,7n , 令22()442f k k nk n n =-+--, 因为f (1)2(1)520f n n n =-=-+>,故[1,1]k n =-, 因为2020n ,则443m .若22(2)(1)22m m m m k ---+===, 因为2m -,1m + 奇偶性相反, 故对于任意443m 都满足题意. 综上,满足题意的有 42 个, 故选:C .8.在正项数列{}n a 中,2113312(*)n n a a n N +=-∈,则下列说法正确的是( )A .若17a <,则1n n a a +<B .若17a >,则1n n a a +<C .若1111a ,则22114n n a a -+D .若1111a ,则22112n n a a -+解:由2113312n n a a +=-,可得222111()()13312(7)(19)n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a +++-=-+=--=--+,因为0n a >,可得7n a >,1n n a a +<;或7n a <,1n n a a +>; 故A ,B 均不正确;若1111a ,由数学归纳法假设(*)n k k N =∈时,111k a ,1n k =+时,2113312[1k k a a +=-∈,121],即有1[1k a +∈,11],综上可得,111n a ,*n N ∈, 则2111n a ,2221222211331169(6)12121212n n n n n a a a a a -+=-++=--+, 则21212n n a a -+,上式当21n a =或11时,取得等号, 故选:D .10;③n S n T n ,则()A .①③正确B .①④正确C .②③正确D .②④正确解:211n nn a a a +=-+,22121(1)0n n n n n a a a a a +∴-=-+=-, 112a =,∴12n a ,11(1)n n n a a a +-=-,∴111111n n na a a +=---, ∴111111n n n a a a +=---,∴12111111111n n a a a a a +++⋯+=---, 11(1)n n n a a a +-=-,2110n nn a a a +=-+>, 11n a +∴-,1n a -同号,1n a ∴<,∴112n a <, 11211111122211n n n n a a a a a +∴+=++⋯+-+--, 即1111222n a n n +-++, ∴1112n a n +-+,11516n a +∴<不恒成立,故①错误;112n a <,2121231(1)(21)0n n n n n n a a a a a a +∴--=-+=--,故②正确; 1112n a n +-+,∴111()231n S n n -++⋯++, 若56n S n <,则1111231(1)623112n n ln ln ln ln n n n +<++⋯+<++⋯+=++,1(1)6n ln n <+不可能恒成立,56n S n ∴<不能恒成立,故③错误; 211n n n a a a +=-+,211n n n a a a +∴=+-,122212111121122n n nn nk k k n n n k k k T a a a a a n a a a n S a a n +++===∴=++⋯+=+-=+--=+--∑∑∑,112n n n S T a n a n +∴-=+-<,故④正确.故选:D .10.已知数列{}n a 满足:10a =,*1(1)()n a n n a ln e a n N +=+-∈,前n 项和为n S ,则下列选项错误的是( )(参考数据:20.693ln ≈,3 1.099)ln ≈ A .21{}n a -是单调递增数列,2{}n a 是单调递减数列B .13n n a a ln ++C .2020670S <D .212n n a a -解:由1(1)n a n n a ln e a +=+-,得1(1)n n a a n a ln e lne +=+-,∴111n na a e e +=+, 令n a n b e =,即n n a lnb =,则111n nb b +=+,10a =,11b =. 作图如下:由图可得:A .21{}n a -是单调递增数列,2{}n a 是单调递减数列,因此A 正确;B .[1n b ∈,2],11(1)1[2n n n n nb b b b b +∴=+=+∈,3], 11[2n n a a n n b b e e ++∴=⋅∈,3],1[2n n a a ln +∴+∈,3]ln ,因此B 正确;C .12n n a a ln ++,2020123420192020()()()10102693S a a a a a a ln ∴=++++⋯⋯++>,因此C 不正确;D .由不动点51(+,51)+,得2125112n n b b -+<<,可得:212n n b b -<,221n n a a -∴>,因此D 正确. 故选:C .二、多选题11.下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的几个命题,其中正确的有( ) A .数列{}n a 递增B .数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增的等差数列C .若n a n =,n S 为{}n a 的前n 项和,且n S n c ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列,则0c =D .若70a =,则方程0n S =有唯一的根13n =解:A 、设等差数列的首项为1a ,公差0d >,则11(1)n a a n d dn a d =+-=+-, 所以数列{}n a 是递增数列,故A 选项符合题意;B 、11111111[(1)](1)22222n n S d a a a a n d a n n =+=++-=+-⋅, 所以数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1a 为首项,2d 为公差的等差数列.02d >,该数列是递增的等差数列,故B 选项符合题意; C 、由n a n =得到:(1)2n n n S +=. 由n S n c ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列可设:n S kn b n c =++.即2(1)()()()2n n n S n c kn b kn kc b n bc +==++=+++. 所以当22(1)22()n n n n kn kc b n bc +=+=+++恒成立时,21k =,2()1kc b +=,0bc =. 所以12k =,0b =或0c =. 当0b =时,1c =.当0c =时,12b =.综上所述,1c =或0c =.故C 选项不符合题意; D 、由70a =,得67S S =,又因为数列{}n a 递增,所以当6n 时,n S 递增,当7n 时,n S 递增.所以n S 最小值是6S 或7S ,所以12110S S a ==<. 由当6n 时,0n S <.故当且仅当13n =时,11313713()1302a a S a +===,故D 选项符合题意.故选:ABD .12.已知数列{}n a 满足:101a <<,1(4)n n n a a ln a +-=-.则下列说法正确的是( ) A .数列{}n a 先增后减 B .数列{}n a 为单调递增数列 C .3n a <D .202052a >解:因为1(4)n n n a a ln a +-=-,所以1(4)n n n a a ln a +=+-, 令()(4)f x x ln x =+-,则13()144xf x x x-'=-=--, ()(4)f x x ln x ∴=+-在(0,3)上单调递增,在(3,4)上单调递减, ()f x f ∴<(3)3=可得:3n a <,则1(4)10n n n a a ln a ln +-=->=,故数列是单调递增数列,101a <<,211(4)41a a ln a ln ∴=+->>, 322(4)4(44)132a a ln a ln ln ln ln =+->+->+>,4335(4)2(42)222a a ln a ln ln =+->+->+>, 2020452a a ∴>>,故选:BCD .13.如图,已知点E 是平行四边形ABCD 的边AB 的中点,*()n F n N ∈为边BC 上的一列点,连接n AF 交BD 于n G ,点*()n G n N ∈满足12(23)n n n n n G D a G A a G E +=-+,其中数列{}n a 是首项为1的正项数列,n S 是数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( )A .313a =B .数列{3}n a +是等比数列C .43n a n =-D .122n n S n +=--解E 为AB 中点,∴2n n n G E G A G B =+,∴2n n n G B G A G E =-+,又D 、n G 、B 三点共线,∴2n n n n G D G B G A G E λλλ==-+,又12(23)n n n n n G D a G A a G E +=-+,∴122(23)n n a a λλ+-=⎧⎨=-+⎩,化简可得123n n a a +=+,132(3)n n a a +∴+=+,∴数列{3}n a +是等比数列.又11a =,∴113(3)2n n a a -+=+,∴123n n a +=-,313a ∴=,∴24(12)323412n n n S n n +-=-=---.故选:AB .14.设[]x 为不超过x 的最大整数,n a 为[[]]([0,))x x x n ∈可能取到所有值的个数,n S是数列A .34a = B .190是数列{}n a 中的项解:当1n =时,[0x ∈,1),[]0x =,[]0x x =,故[[]]0x x =,即11a =,当2n =时,[0x ∈,2),[]{0x =,1},[]{0}[1x x ∈,2),故[[]]{0x x =,1},即22a =, 当3n =时,[0x ∈,3),[]{0x =,1,2},[]{0}[1x x ∈,2)[4,6),故[[]]{0x x =,1,4,5},即34a =,以此类推,当2n ,[0x ∈,)n 时,[]{0x =,1,2,⋯⋯,}n ,[]{0}[1x x ∈,2)[4,26)[(1)n ⋯⋯-,(1))n n -,故[[]]x x 可以取的个数为22112312n n n -+++++⋯⋯+-=, 即22,22n n n a n -+=,当1n =时也满足上式,故22,2n n n a n N -+=∈,对A ,34a =,故A 正确;对B ,令221902n n n a -+==,即23780n n --=无整数解,故B 错误;对C,12112()2(1)(2)12n a n n n n n ==-+++++,则11111122()12334122n S n n n =-+-+⋯⋯+-=--++, ∴10251126S =-=,故C 正确; 对D,212212211222222n a n n n n n +=+--=,当且仅当(6,7)n =时取等号, n N ∈,当6n =时,21166n a n +=+,当7n =时,21167n a n +=+, 故当7n =时,21n a n+取最小值,故D 正确. 故选:ACD . 三、填空题15.已知数列{}n a ,{}n b 均为正项等比数列,n P ,n Q 分别为数列{}n a ,{}n b的前n 项积,解:数列{}n a ,{}n b 均为正项等比数列,它们的公比分别为q 、m , n P ,n Q 分别为数列{}n a ,{}n b 的前n 项积,(1)]211121(1)122111(1)1()[5722(1)1()2[]22n n nn n n n n n n n n n nlna lnq lna lnqlnP ln a a a ln a q n n n n lnQ ln b b b n nlnb lnm lnb lnm ln b m ----++⋅⋅⋅⋅⋅⋅-====--⋅⋅⋅⋅++⋅⋅, 1102lnb lnm ∴-=,122lnm =,解得4m e =,21b e =;由1172lna lnq -=-,152lnq =,解得21a e -=,10q e =;2102183()a e e e -∴=⋅=,28103b e e e =⋅= 则33189105lna lnb ==, 故答案为:9516.已知正项递增数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11a =,2211126n n n n n n a a a a a a ---++=++,设解:由2211126n n n n n n a a a a a a ---++=++,化为:211()()60n n n n a a a a ---+--=,解得12n n a a --=或3-, 数列{}n a 是正项递增数列, 取12n n a a --=,∴数列{}n a 是等差数列,首项为1,公差为2,12(1)21n a n n ∴=+-=-,2(121)2n n n S n +-==. ∴2221411111(2)12121n n a n S n n n +-+==+---+, 则1682242468211111(1)11111n nn n a a a a a T S S S S S -+++++=-+-+⋯+-⋅----- 11111111(1)()()(1)()335572121n n n -=+-+++-⋯⋯+-+-+当*2()n k k N =∈时,21141k T k =-+; 当*21()n k k N =-∈时,211141k T k -=+-. 11,2111,21n n n T n n ⎧-⎪⎪+∴=⎨⎪+⎪+⎩为偶数为奇数.故答案为:11,2111,21n n n T n n ⎧-⎪⎪+=⎨⎪+⎪+⎩为偶数为奇数.2n 时,2n a 2)m 且t m -解:当2n =时,有222121a S S +=,即2222(1)1a a ++=,解得:21a =-, 又当2n 时,1n n n a S S -=-,∴由2121n n n a S S n -+=-可得:2211n n S S n -+=-,又221n n S S n ++=,22111n n S S +-∴-=,2n ,又11S =,20S =,∴数列221{}n S -是首项为1,公差为1的等差数列;数列22{}n S 是首项为0,公差为1的等差数列,221n S n -∴=,221n S n =-,1111m m t t t m a a a a S S +--++⋯++==-,且21t m -=,2111m m S S +-∴-=,易知21m +与1m -奇偶性相同,∴当m为奇数时,有153m =; 当m为偶数时,有1=,解得:50m =, 综上,53m =或50,故答案为:1-;53或50.解:因为12n n na a n +⋅=+, 所以123222121352113572121n n n n a a a a a a n n ---⋅⋅⋅⋯⋅⋅⋅=⋅⋅⋯=++; 由12n n n a a n +⋅=+,可得1213n n n a a n +++⋅=+, 即有2(1)(2)(3)n na n n a n n +++=+, 由11a =,312314a a ⨯=⨯,534536a a ⨯=⨯,756758a a ⨯=⨯,⋯,2123(22)(21)(23)2k k a k k a k k----=-⋅, 所以当21n k =-,*k N ∈, 上式相乘可得,212(21)2k k a k --=,即为21n na n =+; 当21n k =-,*k N ∈时,2122121k k k a a k --=+, 可得22122212(21)2(21)k k k ka k k k -=⋅=+-+, 所以,当2n k =,*k N ∈时,22n na n =+. 故答案为:121n +,2,211(*),222nn k n k N n n kn ⎧=-⎪⎪+∈⎨⎪=⎪+⎩.。
数列综合题-2023届高三数学一轮复习
数列综合题一.选择题(共5小题)1已知数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,a n+1=2S n+1(n∈N*),在等差数列{b n}中,b2=5,且公差d=2.使得a1b1+a2b2+…+a n b n>60n成立的最小正整数n为()A.2 B.3 C.4 D.52.已知定义在[1,+∞)上的函数f(x)=,则关于x的方程2n f(x)﹣1=0(n∈N*)的所有解的和为()A.3n2+3n B.3×2n+2+9 C.3n+2+6 D.9×2n+1﹣33已知正项数列{a n}的前n项和为S n,且2S n=a n+,则S2015的值是()A. B.C.2015 D.4.在△ABC中,若角A,B,C所对的三边a,b,c成等差数列,给出下列结论:①b2≥ac;②;③;④.其中正确的结论是()A.①② B.②③ C.③④ D.①④5.设函数f(x)=2x﹣cosx,{a n}是公差为的等差数列,f(a1)+f(a2)+…+f(a5)=5π,则[f(a3)]2﹣a1a5=()A.0 B. C.D.二.填空题(共5小题)6.设{a n}是一个公差为d(d>0)的等差数列.若,且其前6项的和S6=21,则a n= .7.已知整数数列a0,a1,a2,…,a2014中,满足关系式a0=0,|a1|=|a0+1|,|a2|=|a1+1|,…,|a2014|=|a2013+1|,则|a1+a2+a3+…+a2014|的最小值为.8.已知数列{a n}满足a1=a,a n+1=1+,若对任意的自然数n≥4,恒有<a n<2,则a 的取值范围为.9.定义数列{x n}:x1=1,x n+1=3x n3+2x n2+x n;数列{y n}:y n=;数列{z n}:z n=;若{y n}的前n项的积为P,{z n}的前n项的和为Q,那么P+Q= .10.如图,n+1个上底、两腰皆为1,下底长为2的等腰梯形的下底均在同一直线上,设四边形P1M1N1N2的面积为S1,四边形P2M2N2N3的面积为S2,…,四边形P n M n N n N n+1的面积为S n,通过逐一计算S1,S2,…,可得S n= .三.解答题(共11小题)11.已知数列{a n}满足a1=且a n+1=a n﹣a n2(n∈N*)(1)证明:1≤≤2(n∈N*);(2)设数列{a n2}的前n项和为S n,证明(n∈N*).12.在数列{a n}中,a1=3,a n+1a n+λa n+1+μa n2=0(n∈N+)(Ⅰ)若λ=0,μ=﹣2,求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若λ=(k0∈N+,k0≥2),μ=﹣1,证明:2+<<2+.13.已知数列{a n}的各项均为正数,b n=n(1+)n a n(n∈N+),e为自然对数的底数.(1)求函数f(x)=1+x﹣e x的单调区间,并比较(1+)n与e的大小;(2)计算,,,由此推测计算的公式,并给出证明;(3)令c n=(a1a2…a n),数列{a n},{c n}的前n项和分别记为S n,T n,证明:T n<eS n.14.数列{a n}满足:a1+2a2+…na n=4﹣,n∈N+.(1)求a3的值;(2)求数列{a n}的前 n项和T n;(3)令b1=a1,b n=+(1+++…+)a n(n≥2),证明:数列{b n}的前n项和S n满足S n<2+2lnn.15.已知数列{a n}(n∈N*,1≤n≤46)满足a1=a,a n+1﹣a n=其中d≠0,n∈N*.(1)当a=1时,求a46关于d的表达式,并求a46的取值范围;(2)设集合M={b|b=a i+a j+a k,i,j,k∈N*,1≤i<j<k≤16}.①若a=,d=,求证:2∈M;②是否存在实数a,d,使,1,都属于M?若存在,请求出实数a,d;若不存在,请说明理由.16.已知{a n},{b n},{c n}都是各项不为零的数列,且满足a1b1+a2b2+…+a n b n=c n S n,n∈N*,其中S n是数列{a n}的前n项和,{c n}是公差为d(d≠0)的等差数列.(1)若数列{a n}是常数列,d=2,c2=3,求数列{b n}的通项公式;(2)若a n=λn(λ是不为零的常数),求证:数列{b n}是等差数列;(3)若a1=c1=d=k(k为常数,k∈N*),b n=c n+k(n≥2,n∈N*),求证:对任意的n≥2,n∈N*,数列单调递减.17.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=0,a1+a2+a3+…+a n+n=a n+1,n∈N*.(Ⅰ)求证:数列{a n+1}是等比数列;(Ⅱ)设数列{b n}的前n项和为T n,b1=1,点(T n+1,T n)在直线上,若不等式对于n∈N*恒成立,求实数m的最大值.18.数列{a n}的前n项和为S n,已知若a1=,S n=n2a n﹣n(n﹣1)(n∈N*)(Ⅰ)求a2,a3;(Ⅱ)求数列{a n}的通项;(Ⅲ)设b n=,数列{b n}的前n项的和为T n,证明:T n<(n∈N*)19.在数列 {a n}中,已知 a1=a2=1,a n+a n+2=λ+2a n+1,n∈N*,λ为常数.(1)证明:a1,a4,a5成等差数列;(2)设 c n=,求数列的前n项和 S n;(3)当λ≠0时,数列 {a n﹣1}中是否存在三项 a s+1﹣1,a t+1﹣1,a p+1﹣1成等比数列,且s,t,p也成等比数列?若存在,求出s,t,p的值;若不存在,说明理由.20.已知数列{a n}是等差数列,S n为{a n}的前n项和,且a10=19,S10=100;数列{b n}对任意n∈N*,总有b1•b2•b3…b n﹣1•b n=a n+2成立.(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)记c n=(﹣1)n,求数列{c n}的前n项和T n.21.在公差不为0的等差数列{a n}中,a2,a4,a8成公比为a2的等比数列.(I)求数列{a n}的通项公式;(II)设数列{b n}满足b n=.①求数列{b n}的前n项和为T n;②令c2n﹣1=(n∈N+),求使得c2n﹣1>10成立的所有n的值.。
高三数学一轮复习 数列(解析版)
数 学D 单元 数列D1 数列的概念与简单表示法17.、、[2014·江西卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.17.解:(1)由S n =3n 2-n2,得a 1=S 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -2,a 1也符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)证明:要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1·a m ,即(3n -2)2=1·(3m -2),即m =3n 2-4n +2.而此时m ∈N *,且m >n ,所以对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列. 18.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(4x 2+4ax +a 2)x ,其中a <0. (1)当a =-4时,求f (x )的单调递增区间;(2)若f (x )在区间[1,4]上的最小值为8,求a 的值.18.解:(1)当a =-4时,由f ′(x )=2(5x -2)(x -2)x=0得x =25或x =2,由f ′(x )>0得x ∈⎝⎛⎭⎫0,25或x ∈(2,+∞). 故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,25和(2,+∞). (2)因为f ′(x )=(10x +a )(2x +a )2x ,a <0,所以由f ′(x )=0得x =-a 10或x =-a2.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,-a 10时,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a 10,-a2时,f (x )单调递减;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a2,+∞时,f (x )单调递增. 易知f (x )=(2x +a )2x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫-a2=0. ①当-a2≤1,即-2≤a <0时,f (x )在[1,4]上的最小值为f (1),由f (1)=4+4a +a 2=8,得a =±22-2,均不符合题意.②当1<-a2≤4时,即-8≤a <-2时,f (x )在[1,4]时的最小值为f ⎝⎛⎭⎫-a 2=0,不符合题意.③当-a2>4时,即a <-8时,f (x )在[1,4]上的最小值可能在x =1或x =4时取得,而f (1)≠8,由f (4)=2(64+16a +a 2)=8得a =-10或a =-6(舍去).当a =-10时,f (x )在(1,4)上单调递减,f (x )在[1,4]上的最小值为f (4)=8,符合题意. 综上有,a =-10.16.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=________.16.12 [解析] 由题易知a 8=11-a 7=2,得a 7=12;a 7=11-a 6=12,得a 6=-1;a 6=11-a 5=-1,得a 5=2,于是可知数列{a n }具有周期性,且周期为3,所以a 1=a 7=12.D2 等差数列及等差数列前n 项和 2.[2014·重庆卷] 在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( ) A .5 B .8 C .10 D .142.B [解析] 由题意,得a 1+2d +a 1+4d =2a 1+6d =4+6d =10,解得d =1,所以a 7=a 1+6d =2+6=8.5.[2014·天津卷] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1=( )A .2B .-2 C.12 D .-125.D [解析] ∵S 2=2a 1-1,S 4=4a 1+4×32×(-1)=4a 1-6,且S 1,S 2,S 4成等比数列,∴(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),解得a 1=-12.15.、[2014·北京卷] 已知{a n }是等差数列,满足a 1=3,a 4=12,数列{b n }满足b 1=4,b 4=20,且{b n -a n }为等比数列.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{b n }的前n 项和.15.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得d =a 4-a 13=12-33=3.所以a n =a 1+(n -1)d =3n (n =1,2,…). 设等比数列{b n -a n }的公比为q ,由题意得 q 3=b 4-a 4b 1-a 1=20-124-3=8,解得q =2.所以b n -a n =(b 1-a 1)q n -1=2n -1.从而b n =3n +2n -1(n =1,2,…).(2)由(1)知b n =3n +2n -1(n =1,2,…).数列{3n }的前n 项和为32n (n +1),数列{2n -1}的前n 项和为1×1-2n 1-2=2n -1,所以,数列{b n }的前n 项和为32n (n +1)+2n -1.17.,[2014·福建卷] 在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81. (1)求a n ;(2)设b n =log 3a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 17.解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3. 因此,a n =3n -1.(2)因为b n =log 3a n =n -1,所以数列{b n }的前n 项和S n =n (b 1+b n )2=n 2-n2.19.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.19.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意知,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ), 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4, 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2,从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.16.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 16.解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2. 13.[2014·江西卷] 在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.13.⎝⎛⎭⎫-1,-78 [解析] 由题可知a 8>0且a 9<0,即7+7d >0且7+8d <0,所以-1<d <-78. 9.[2014·辽宁卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d >0 B .d <0 C .a 1d >0 D .a 1d <09.D [解析] 令b n =2a 1a n ,因为数列{2a 1a n }为递减数列,所以 b n +1b n =2a 1a n +12a 1a n=2a 1(a n+1-a n )=2a 1d <1,所以a 1d <0.17.[2014·全国卷] 数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=2a n +1-a n +2. (1)设b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等差数列;(2)求{a n }的通项公式.17.解:(1)由a n +2=2a n +1-a n +2,得 a n +2-a n +1=a n +1-a n +2, 即b n +1=b n +2. 又b 1=a 2-a 1=1,所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列. (2)由(1)得b n =1+2(n -1), 即a n +1-a n =2n -1.于是所以a n +1-a 1=n 2, 即a n +1=n 2+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式a n =n 2-2n +2. 5.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项和S n =( )A .n (n +1)B .n (n -1)C.n (n +1)2D.n (n -1)25.A [解析] 由题意,得a 2,a 2+4,a 2+12成等比数列,即(a 2+4)2=a 2(a 2+12),解得a 2=4,即a 1=2,所以S n =2n +n (n -1)2×2=n (n +1).17.、[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知{a n }是递增的等差数列,a 2,a 4是方程x 2-5x +6=0的根.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和.17.解:(1)方程x 2-5x +6=0的两根为2,3. 由题意得a 2=2,a 4=3.设数列{a n }的公差为d ,则a 4-a 2=2d , 故d =12,从而得a 1=32.所以{a n }的通项公式为a n =12n +1.(2)设⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和为S n ,由(1)知a n 2n =n +22n +1,则S n =322+423+…+n +12n +n +22n +1,12S n =323+424+…+n +12n +1+n +22n +2, 两式相减得12S n =34+⎝⎛⎭⎫123+…+12n +1-n +22n +2=34+14⎝⎛⎭⎫1-12n -1-n +22n +2,所以S n =2-n +42n +1. 19.,,[2014·山东卷] 在等差数列{a n }中,已知公差d =2,a 2是a 1与a 4的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n (n +1)2,记T m =-b 1+b 2-b 3+b 4-…+(-1)n b n ,求T n .19.解:(1)由题意知,(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ), 即(a 1+2)2=a 1(a 1+6),解得a 1=2. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n . (2)由题意知,b n =a n (n +1)2=n (n +1),所以T n =-1×2+2×3-3×4+…+(-1)n n ×(n +1). 因为b n +1-b n =2(n +1), 所以当n 为偶数时,T n =(-b 1+b 2)+(-b 3+b 4)+…+(-b n -1+b n ) =4+8+12+…+2n =n2(4+2n )2=n (n +2)2, 当n 为奇数时, T n =T n -1+(-b n ) =(n -1)(n +1)2-n (n +1)=-(n +1)22.所以T n =⎩⎨⎧-(n +1)22,n 为奇数,n (n +2)2,n 为偶数.16.、、[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,且c =2a ,求cos B 的值.16.解: (1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)由题设有b 2=ac ,c =2a , ∴b =2a .由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a 2=34.19.、、[2014·四川卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *).(1)证明:数列{b n }为等比数列;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列{a n b 2n }的前n 项和S n .19.解:(1)证明:由已知得,b n =2a n >0,当n ≥1时,b n +1b n=2a n +1-a n =2d .故数列{b n }是首项为2a 1,公比为2d 的等比数列.(2)函数f (x )=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2),其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意知,a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2,所以d =a 2-a 1=1,a n =n ,b n =2n ,a n b 2n =n ·4n .于是,S n =1×4+2×42+3×43+…+(n -1)×4n -1+n ×4n ,4S n =1×42+2×43+…+(n -1)×4n +n ×4n +1,因此,S n -4S n =4+42+…+4n -n ·4n +1=4n +1-43-n ·4n +1=(1-3n )4n +1-43, 所以,S n =(3n -1)4n +1+49.19.[2014·浙江卷] 已知等差数列{a n }的公差d >0.设{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S 2·S 3=36.(1)求d 及S n ;(2)求m ,k (m ,k ∈N *)的值,使得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k =65. 19.解:(1)由题意知(2a 1+d )(3a 1+3d )=36, 将a 1=1代入上式解得d =2或d =-5. 因为d >0,所以d =2.从而a n =2n -1,S n =n 2(n ∈N *).(2)由(1)得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k =(2m +k -1)(k +1), 所以(2m +k -1)(k +1)=65.由m ,k ∈N *知2m +k -1≥k +1>1,故⎩⎪⎨⎪⎧2m +k -1=13,k +1=5,所以⎩⎪⎨⎪⎧m =5,k =4. 16.、[2014·重庆卷] 已知{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,S n 表示{a n }的前n 项和.(1)求a n 及S n ;(2)设{b n }是首项为2的等比数列,公比q 满足q 2-(a 4+1)q +S 4=0,求{b n }的通项公式及其前n 项和T n .16.解:(1)因为{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列,所以 a n =a 1+(n -1)d =2n -1.故S n =1+3+…+(2n -1)=n (a 1+a n )2=n (1+2n -1)2=n 2.(2)由(1)得a 4=7,S 4=16.因为q 2-(a 4+1)q +S 4=0,即q 2-8q +16=0, 所以(q -4)2=0,从而q =4.又因为b 1=2,{b n }是公比q =4的等比数列,所以b n =b 1q n -1=2×4n -1=22n -1.从而{b n }的前n 项和T n =b 1(1-q n )1-q=23(4n-1).D3 等比数列及等比数列前n 项和12.[2014·安徽卷] 如图1-3,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,过点A 作BC 的垂线,垂足为A 1;过点A 1作AC 的垂线,垂足为A 2;过点A 2作A 1C 的垂线,垂足为A 3;….依此类推,设BA =a 1,AA 1=a 2,A 1A 2=a 3,…,A 5A 6=a 7,则a 7=________.图1-312.14 [解析] 在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =2 2,所以AB =AC =a 1=2,由题易知A 1A 2=a 3=12AB =1,…,A 6A 7=a 7=⎝⎛⎭⎫123·AB =2×⎝⎛⎭⎫123=14.17.,[2014·福建卷] 在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81.(1)求a n ;(2)设b n =log 3a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 17.解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3. 因此,a n =3n -1.(2)因为b n =log 3a n =n -1,所以数列{b n }的前n 项和S n =n (b 1+b n )2=n 2-n2.13.、[2014·广东卷] 等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=________.13.5 [解析] 在等比数列中,a 1a 5=a 2a 4=a 23=4.因为a n >0,所以a 3=2,所以a 1a 2a 3a 4a 5=(a 1a 5)(a 2a 4)a 3=a 53=25,所以log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=log 2(a 1a 2a 3a 4a 5)=log 225=5. 19.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.19.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意知,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ), 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4, 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2,从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.7.[2014·江苏卷] 在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是________.7.4 [解析] 由等比数列的定义可得,a 8=a 2q 6,a 6=a 2q 4,a 4=a 2q 2,即a 2q 6=a 2q 4+2a 2q 2.又a n >0,所以q 4-q 2-2=0,解得q 2=2,故a 6=a 2q 4=1×22=4.17.、、[2014·江西卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.17.解:(1)由S n =3n 2-n2,得a 1=S 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -2,a 1也符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)证明:要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1·a m ,即(3n -2)2=1·(3m -2),即m =3n 2-4n +2.而此时m ∈N *,且m >n ,所以对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列. 18.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(4x 2+4ax +a 2)x ,其中a <0. (1)当a =-4时,求f (x )的单调递增区间;(2)若f (x )在区间[1,4]上的最小值为8,求a 的值.18.解:(1)当a =-4时,由f ′(x )=2(5x -2)(x -2)x=0得x =25或x =2,由f ′(x )>0得x ∈⎝⎛⎭⎫0,25或x ∈(2,+∞). 故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,25和(2,+∞). (2)因为f ′(x )=(10x +a )(2x +a )2x ,a <0,所以由f ′(x )=0得x =-a 10或x =-a2.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,-a 10时,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a 10,-a2时,f (x )单调递减;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a2,+∞时,f (x )单调递增. 易知f (x )=(2x +a )2x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫-a2=0. ①当-a2≤1,即-2≤a <0时,f (x )在[1,4]上的最小值为f (1),由f (1)=4+4a +a 2=8,得a =±22-2,均不符合题意.②当1<-a2≤4时,即-8≤a <-2时,f (x )在[1,4]时的最小值为f ⎝⎛⎭⎫-a 2=0,不符合题意.③当-a2>4时,即a <-8时,f (x )在[1,4]上的最小值可能在x =1或x =4时取得,而f (1)≠8,由f (4)=2(64+16a +a 2)=8得a =-10或a =-6(舍去).当a =-10时,f (x )在(1,4)上单调递减,f (x )在[1,4]上的最小值为f (4)=8,符合题意. 综上有,a =-10. 8.[2014·全国卷] 设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A .31 B .32 C .63 D .648.C [解析] 设等比数列{a n }的首项为a ,公比为q ,易知q ≠1,根据题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a (1-q 2)1-q=3,a (1-q 4)1-q =15,解得q 2=4,a1-q =-1,所以S 6=a (1-q 6)1-q=(-1)(1-43)=63. 5.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项和S n =( )A .n (n +1)B .n (n -1)C.n (n +1)2D.n (n -1)25.A [解析] 由题意,得a 2,a 2+4,a 2+12成等比数列,即(a 2+4)2=a 2(a 2+12),解得a 2=4,即a 1=2,所以S n =2n +n (n -1)2×2=n (n +1).19.,,[2014·山东卷] 在等差数列{a n }中,已知公差d =2,a 2是a 1与a 4的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n (n +1)2,记T m =-b 1+b 2-b 3+b 4-…+(-1)n b n ,求T n .19.解:(1)由题意知,(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ), 即(a 1+2)2=a 1(a 1+6),解得a 1=2. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n . (2)由题意知,b n =a n (n +1)2=n (n +1),所以T n =-1×2+2×3-3×4+…+(-1)n n ×(n +1). 因为b n +1-b n =2(n +1), 所以当n 为偶数时,T n =(-b 1+b 2)+(-b 3+b 4)+…+(-b n -1+b n ) =4+8+12+…+2n =n2(4+2n )2=n (n +2)2, 当n 为奇数时, T n =T n -1+(-b n ) =(n -1)(n +1)2-n (n +1)=-(n +1)22.所以T n =⎩⎨⎧-(n +1)22,n 为奇数,n (n +2)2,n 为偶数.16.、、[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,且c =2a ,求cos B 的值.16.解: (1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)由题设有b 2=ac ,c =2a , ∴b =2a .由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a 2=34.20.、、[2014·天津卷] 已知q 和n 均为给定的大于1的自然数,设集合M ={0,1,2,…,q -1},集合A ={x |x =x 1+x 2q +…+x n q n -1,x i ∈M ,i =1,2,…,n }.(1)当q =2,n =3时,用列举法表示集合A .(2)设s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,其中a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n .证明:若a n <b n ,则s <t .20.解:(1)当q =2,n =3时,M ={0,1},A ={x |x =x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M ,i =1,2,3},可得A ={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n 及a n <b n ,可得s -t =(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q +…+(a n -1-b n -1)q n -2+(a n -b n )q n -1≤(q -1)+(q -1)q +…+(q -1)q n -2-q n -1=(q -1)(1-q n -1)1-q-q n -1=-1<0, 所以s <t . 16.、[2014·重庆卷] 已知{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,S n 表示{a n }的前n 项和.(1)求a n 及S n ;(2)设{b n }是首项为2的等比数列,公比q 满足q 2-(a 4+1)q +S 4=0,求{b n }的通项公式及其前n 项和T n .16.解:(1)因为{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列,所以 a n =a 1+(n -1)d =2n -1.故S n =1+3+…+(2n -1)=n (a 1+a n )2=n (1+2n -1)2=n 2.(2)由(1)得a 4=7,S 4=16.因为q 2-(a 4+1)q +S 4=0,即q 2-8q +16=0, 所以(q -4)2=0,从而q =4.又因为b 1=2,{b n }是公比q =4的等比数列,所以b n =b 1q n -1=2×4n -1=22n -1.从而{b n }的前n 项和T n =b 1(1-q n )1-q=23(4n-1).D4 数列求和 15.、[2014·北京卷] 已知{a n }是等差数列,满足a 1=3,a 4=12,数列{b n }满足b 1=4,b 4=20,且{b n -a n }为等比数列.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{b n }的前n 项和.15.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得d =a 4-a 13=12-33=3.所以a n =a 1+(n -1)d =3n (n =1,2,…). 设等比数列{b n -a n }的公比为q ,由题意得q 3=b 4-a 4b 1-a 1=20-124-3=8,解得q =2.所以b n -a n =(b 1-a 1)q n -1=2n -1.从而b n =3n +2n -1(n =1,2,…).(2)由(1)知b n =3n +2n -1(n =1,2,…).数列{3n }的前n 项和为32n (n +1),数列{2n -1}的前n 项和为1×1-2n 1-2=2n -1,所以,数列{b n }的前n 项和为32n (n +1)+2n -1.16.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 16.解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2. 17.、[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知{a n }是递增的等差数列,a 2,a 4是方程x 2-5x +6=0的根.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和.17.解:(1)方程x 2-5x +6=0的两根为2,3. 由题意得a 2=2,a 4=3.设数列{a n }的公差为d ,则a 4-a 2=2d , 故d =12,从而得a 1=32.所以{a n }的通项公式为a n =12n +1.(2)设⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和为S n ,由(1)知a n 2n =n +22n +1,则S n =322+423+…+n +12n +n +22n +1,12S n =323+424+…+n +12n +1+n +22n +2, 两式相减得12S n =34+⎝⎛⎭⎫123+…+12n +1-n +22n +2=34+14⎝⎛⎭⎫1-12n -1-n +22n +2,所以S n =2-n +42n +1. 19.,,[2014·山东卷] 在等差数列{a n }中,已知公差d =2,a 2是a 1与a 4的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n (n +1)2,记T m =-b 1+b 2-b 3+b 4-…+(-1)n b n ,求T n .19.解:(1)由题意知,(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ), 即(a 1+2)2=a 1(a 1+6),解得a 1=2. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n . (2)由题意知,b n =a n (n +1)2=n (n +1),所以T n =-1×2+2×3-3×4+…+(-1)n n ×(n +1). 因为b n +1-b n =2(n +1), 所以当n 为偶数时,T n =(-b 1+b 2)+(-b 3+b 4)+…+(-b n -1+b n ) =4+8+12+…+2n =n2(4+2n )2=n (n +2)2, 当n 为奇数时, T n =T n -1+(-b n ) =(n -1)(n +1)2-n (n +1)=-(n +1)22.所以T n =⎩⎨⎧-(n +1)22,n 为奇数,n (n +2)2,n 为偶数.D5 单元综合18.[2014·安徽卷] 数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)设b n =3n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .18.解: (1)证明:由已知可得a n +1n +1=a n n +1,即a n +1n +1-a n n =1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=1为首项,1为公差的等差数列.(2)由(1)得a nn =1+(n -1)·1=n ,所以a n =n 2,从而可得b n =n ·3n .S n =1×31+2×32+…+(n -1)×3n -1+n ×3n ,①3S n =1×32+2×33+…+(n -1)3n +n ×3n +1.② ①-②得-2S n =31+32+ (3)-n ·3n +1=3·(1-3n )1-3-n ·3n +1=(1-2n )·3n +1-32,所以S n =(2n -1)·3n +1+34.19.[2014·广东卷] 设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n 满足S 2n -(n 2+n -3)S n -3(n 2+n )=0,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1(a 1+1)+1a 2(a 2+1)+…+1a n (a n +1)<13.19.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.19.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意知,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ), 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4, 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2,从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41. 20.[2014·江苏卷] 设数列{a n }的前n 项和为S n .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得S n =a m ,则称{a n }是“H 数列”.(1)若数列{a n }的前n 项和S n =2n (n ∈),证明:{a n }是“H 数列”.(2)设{a n }是等差数列,其首项a 1=1,公差d <0.若{a n }是“H 数列”,求d 的值. (3)证明:对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈)成立.20.解: (1)证明:由已知,当n ≥1时,a n +1=S n +1-S n =2n +1-2n =2n .于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =n +1,使得S n =2n =a m ,所以{a n }是“H 数列”.(2)由已知得,S 2=2a 1+d =2+d .因为{a n }是“H 数列”,所以存在正整数m ,使得S 2=a m ,即2+d =1+(m -1)d ,于是(m -2)d =1.因为d <0,所以m -2<0,故m =1,从而d =-1.当d =-1时,a n =2-n ,S n =n (3-n )2是小于2的整数,n ∈N *.于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =2-S n =2-n (3-n )2,使得S n =2-m =a m ,所以{a n }是“H 数列”,因此d 的值为-1.(3)证明:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d =na 1+(n -1)(d -a 1)(n ∈N *). 令b n =na 1,c n =(n -1)(d -a 1),则a n =b n +c n (n ∈N *).下证{b n }是“H 数列”.设{b n }的前n 项和为T n ,则T n =n (n +1)2a 1(n ∈N *).于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =n (n +1)2,使得T n =b m ,所以{b n }是“H 数列”.同理可证{c n }也是“H 数列”. 所以对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈N *)成立.17.、、[2014·江西卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.17.解:(1)由S n =3n 2-n2,得a 1=S 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -2,a 1也符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)证明:要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1·a m ,即(3n -2)2=1·(3m -2),即m =3n 2-4n +2.而此时m ∈N *,且m >n ,所以对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列. 18.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(4x 2+4ax +a 2)x ,其中a <0. (1)当a =-4时,求f (x )的单调递增区间;(2)若f (x )在区间[1,4]上的最小值为8,求a 的值.18.解:(1)当a =-4时,由f ′(x )=2(5x -2)(x -2)x=0得x =25或x =2,由f ′(x )>0得x ∈⎝⎛⎭⎫0,25或x ∈(2,+∞). 故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,25和(2,+∞). (2)因为f ′(x )=(10x +a )(2x +a )2x ,a <0,所以由f ′(x )=0得x =-a 10或x =-a2.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,-a 10时,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a 10,-a2时,f (x )单调递减;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a2,+∞时,f (x )单调递增. 易知f (x )=(2x +a )2x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫-a2=0. ①当-a2≤1,即-2≤a <0时,f (x )在[1,4]上的最小值为f (1),由f (1)=4+4a +a 2=8,得a =±22-2,均不符合题意.②当1<-a2≤4时,即-8≤a <-2时,f (x )在[1,4]时的最小值为f ⎝⎛⎭⎫-a 2=0,不符合题意.③当-a2>4时,即a <-8时,f (x )在[1,4]上的最小值可能在x =1或x =4时取得,而f (1)≠8,由f (4)=2(64+16a +a 2)=8得a =-10或a =-6(舍去).当a =-10时,f (x )在(1,4)上单调递减,f (x )在[1,4]上的最小值为f (4)=8,符合题意. 综上有,a =-10. 19.、、[2014·四川卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *).(1)证明:数列{b n }为等比数列;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列{a n b 2n }的前n 项和S n .19.解:(1)证明:由已知得,b n =2a n >0,当n ≥1时,b n +1b n=2a n +1-a n =2d .故数列{b n }是首项为2a 1,公比为2d 的等比数列.(2)函数f (x )=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2),其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意知,a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2,所以d =a 2-a 1=1,a n =n ,b n =2n ,a n b 2n =n ·4n .于是,S n =1×4+2×42+3×43+…+(n -1)×4n -1+n ×4n ,4S n =1×42+2×43+…+(n -1)×4n +n ×4n +1,因此,S n -4S n =4+42+…+4n -n ·4n +1=4n +1-43-n ·4n +1=(1-3n )4n +1-43, 所以,S n =(3n -1)4n +1+49.。
(完整版)高三数学第一轮复习单元测试--数列
高三数学第一轮复习单元测试(2)— 《数列》一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若互不相等的实数a 、b 、c 成等差数列,c 、a 、b 成等比数列,且103=++c b a , 则a = ( )A .4B .2C .-2D .-42.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和15,偶数项之和为30,则其公差是 ( ) A .5 B .4 C .3 D .2 3.在等差数列{}n a 中,已知1232,13,a a a =+=则456a a a ++等于 ( )A .40B .42C .43D .454.在等差数列{a n }中,若a a+a b =12,S N 是数列{a n }的前n 项和,则S N 的值为 ( ) A .48 B .54 C .60 D .665.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 3S 6=13,则S 6S 12= ( )A .310B .13C .18D .196.设{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++=( )A .120B .105C .90D .757.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a a 2001+=,且A 、B 、C 三点共线 (该直线不过原点O ),则S 200= ( )A .100B .101C .200D .2018.在等比数列{}n a 中,12a =,前n 项和为n S ,若数列{}1n a +也是等比数列,则n S 等于( )A .122n +- B .3n C .2n D .31n -9.设4710310()22222()n f n n N +=+++++∈L ,则()f n 等于( )A .2(81)7n- B .12(81)7n +- C .32(81)7n +- D .42(81)7n +- 10.弹子跳棋共有60棵大小相同的球形弹子,现在棋盘上将它叠成正四面体球垛,使剩下的弹子尽可能的少,那么剩下的弹子有 ( ) A .3 B .4 C .8 D .9 11.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,令12nn S S S T n+++=L ,称n T 为数列1a ,2a ,……,n a 的“理想数”,已知数列1a ,2a ,……,500a 的“理想数”为2004,那么数列2, 1a ,2a ,……,500a 的“理想数”为 ( )A .2002B .2004C .2006D .200812.已知数列{}n a 对任意的*p q ∈N ,满足p q p q a a a +=+,且26a =-,那么10a 等于( )A .165-B .33-C .30-D .21-二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上. 13.数列{a n }中,若a 1=1,a n +1=2a n +3 (n ≥1),则该数列的通项a n = .14.=⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1110113112111,244)(f f f f x f xx Λ则设 . 15.在德国不莱梅举行的第48届世乒赛期间,某商场橱窗里用同样的乒乓球堆成若干准“正 三棱锥”形的展品,其中第一堆只有一层, 就一个乒乓球;第2、3、4、…堆最底层(第 一层)分别按右图所示方式固定摆放.从第一 层开始,每层的小球自然垒放在下一层之上,第n 堆第n 层就放一个乒乓球,以)(n f 表示第n 堆的乒乓球总数,则=)3(f ;=)(n f (答案用n 表示).16.已知整数对排列如下()()()()()()()()()()()()Λ,4,2,5,1,1,4,2,3,3,2,4,1,1,3,2,23,1,1,2,2,1,1,1, 则第60个整数对是_______________.三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)数列{a n }的前n 项和记为S n ,()111,211n n a a S n +==+≥(1)求{a n }的通项公式;(2)等差数列{b n }的各项为正,其前n 项和为T n ,且315T =,又112233,,a b a b a b +++成等比数列,求T n 18.(本小题满分12分) 设数列}{n a 、}{n b 、}{n c 满足:2+-=n n n a a b ,2132++++=n n n n a a a c (n =1,2,3,…),证明:}{n a 为等差数列的充分必要条件是}{n c 为等差数列且1+≤n n b b (n =1,2,3,…)19.(本小题满分12分)已知数列3021,,,a a a Λ,其中1021,,,a a a Λ是首项为1,公差为1的等差数列;201110,,,a a a Λ是公差为d 的等差数列;302120,,,a a a Λ是公差为2d 的等差数列(0≠d ). (1)若4020=a ,求d ;(2)试写出30a 关于d 的关系式,并求30a 的取值范围;(3)续写已知数列,使得403130,,,a a a Λ是公差为3d 的等差数列,……,依次类推,把已知数列推广为无穷数列. 提出同(2)类似的问题((2)应当作为特例),并进行研究,你能得到什么样的结论? 20.(本小题满分12分) 某市去年11份曾发生流感,据统计,11月1日该市新的流感病毒感染者有20人,此后,每天的新感染者平均比前一天的新感染者增加50人,由于该市医疗部门采取措施,使该种病毒的传播得到控制,从某天起,每天的新感染者平均比前一天的新感染者减少30人,到11月30日止,该市在这30日内感染该病毒的患者总共8670人,问11月几日,该市感染此病毒的新患者人数最多?并求这一天的新患者人数. 21.(本小题满分12分)等差数列{}n a 中,12a =,公差d 是自然数,等比数列{}n b 中,1122,b a b a ==.(Ⅰ)试找出一个d 的值,使{}n b 的所有项都是{}n a 中的项;再找出一个d 的值,使{}n b 的项不都是{}n a 中的项(不必证明);(Ⅱ)判断4d =时,是否{}n b 所有的项都是{}n a 中的项, 并证明你的结论;(Ⅲ)探索当且仅当d 取怎样的自然数时,{}n b 的所有项都是{}n a 中的项,并说明理由. 22.(本小题满分14分)已知数列{n a }中,112--=n n a a (n ≥2,+∈N n ),(1)若531=a ,数列}{n b 满足11-=n n a b (+∈N n ),求证数列{n b }是等差数列; (2)若531=a ,求数列{n a }中的最大项与最小项,并说明理由; (3)(理做文不做)若211<<a ,试证明:211<<<+n n a a .参考答案(2)1.D .依题意有22,,310.a c b bc a a b c +=⎧⎪=⎨⎪++=⎩4,2,8.a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩2.C . 3302551520511=⇒⎩⎨⎧=+=+d d a d a ,故选C . 3.B . ∵等差数列{}n a 中12a =,2313a a += ∴公差3d =. ∴45613345a a a a d d d ++=+++=1312a d +=42. 4.B . 因为461912a a a a +=+=,所以1999()2a a S +==54,故选B . 5.A . 由等差数列的求和公式可得31161331,26153S a d a d S a d +===+可得且0d ≠ 所以6112161527312669010S a d d S a d d +===+,故选A . 6.B .12322153155a a a a a ++=⇒=⇒=,()()1232228080a a a a d a a d =⇒-+=,将25a =代入,得3d =,从而()()11121312233103530105a a a a a d ++==+=⨯+=.选B .7.A . 依题意,a 1+a 200=1,故选A .8.C .因数列{}n a 为等比,则12n n a q -=,因数列{}1n a +也是等比数列,则22121122212(1)(1)(1)22(12)01n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a q q q +++++++++=++⇒+=++⇒+=⇒+-=⇒=即2n a =,所以2n S n =,故选择答案C .9.D . f (n )=3(1)432[12]2(81)127n n ++-=--,选D . 10.B . 正四面体的特征和题设构造过程,第k 层为k 个连续自然数的和,化简通项再裂项用公式求和.依题设第k层正四面体为(),k k k k k 2213212+=+=++++Λ则前k 层共有()()()()6062121212121222≤++=+++++++k k k k k L ,k 最大为6,剩4,选B .11.A .认识信息,理解理想数的意义有,20025014984995002501,5004984995002004500321500321=+++++⨯∴++++=a a a a a a a a ΛΛ,选A .12.C .由已知4a =2a +2a = -12,8a =4a +4a =-24,10a =8a +2a = -30,选C .13.由112332(3)n n n n a a a a ++=+⇔+=+,即133n n a a +++=2,所以数列{n a +3}是以(1a +3)为首项,以2为公比的等比数列,故n a +3=(1a +3)12n -,n a =12n +-3. 14.由()()11=+-x f x f ,整体求和所求值为5.15.2)1()()(111211+==-++-+=⇒+=--+n n a a a a a a n a a n n n n n ΛΛ )(n f 的规律由)2(2)1()1()(≥+==--n n n a n f n f n ,所以22)1()(223)2()3(222)1()2(1)1(222+=--+=-+=-=n n f n f f f f f f Λ所以)]321()321[(21)(222n n n f +++++++++=ΛΛ 6)2)(1(]2)1(6)12)(1([21++=++++=n n n n n n n n 16.观察整数对的特点,整数对和为2的1个,和为3的2个,和为4的3个,和为5的4个,和n 为的 n -1个,于是,借助()21321+=++++n n n Λ估算,取n=10,则第55个整数对为()1,11,注意横坐标递增,纵坐标递减的特点,第60个整数对为()7,517.(1)由121n n a S +=+可得()1212n n a S n -=+≥,两式相减得()112,32n n n n n a a a a a n ++-==≥ 又21213a S =+= ∴213a a = 故{a n }是首项为1,公比为3得等比数列 ∴13n n a -=. (2)设{b n }的公差为d ,由315T =得,可得12315b b b ++=,可得25b =, 故可设135,5b d b d =-=+又1231,3,9a a a ===由题意可得()()()2515953d d -+++=+解得122,10d d == ∵等差数列{b n }的各项为正,∴0d >,∴2d = ∴()213222n n n T n n n-=+⨯=+18.ο1必要性:设数列}{n a 是公差为1d 的等差数列,则:--=-+++)(311n n n n a a b b )(2+-n n a a =--+)(1n n a a )(23++-n n a a =1d -1d =0,∴1+≤n n b b (n =1,2,3,…)成立; 又2)(11+-=-++n n n n a a c c )(12++-n n a a )(323++-+n n a a =61d (常数)(n =1,2,3,…) ∴数列}{n c 为等差数列.ο2充分性:设数列}{n c 是公差为2d 的等差数列,且1+≤n n b b (n =1,2,3,…), ∵2132++++=n n n n a a a c ……① ∴432232++++++=n n n n a a a c ……②①-②得:)(22++-=-n n n n a a c c )(231++-+n n a a )(342++-+n n a a =2132++++n n n b b b ∵+-=-++)(12n n n n c c c c 2212)(d c c n n -=-++∴2132++++n n n b b b 22d -=……③ 从而有32132+++++n n n b b b 22d -=……④ ④-③得:0)(3)(2)(23121=-+-+-+++++n n n n n n b b b b b b ……⑤ ∵0)(1≥-+n n b b ,012≥-++n n b b ,023≥-++n n b b , ∴由⑤得:01=-+n n b b (n =1,2,3,…),由此,不妨设3d b n =(n =1,2,3,…),则2+-n n a a 3d =(常数) 故312132432d a a a a a c n n n n n n -+=++=+++……⑥ 从而3211324d a a c n n n -+=+++31524d a a n n -+=+……⑦ ⑦-⑥得:3112)(2d a a c c n n n n --=-++,故311)(21d c c a a n n n n +-=-++3221d d +=(常数)(n =1,2,3,…), ∴数列}{n a 为等差数列.综上所述:}{n a 为等差数列的充分必要条件是}{n c 为等差数列且1+≤n n b b (n =1,2,3,…). 19.(1)3,401010.102010=∴=+==d d a a . (2)())0(11010222030≠++=+=d d d d a a , ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=432110230d a ,当),0()0,(∞+∞-∈Y d 时,[)307.5,a ∈+∞.(3)所给数列可推广为无穷数列{}n a ,其中1021,,,a a a Λ是首项为1,公差为1的等差数列,当1≥n时,数列)1(1011010,,,++n n n a a a Λ是公差为n d 的等差数列.研究的问题可以是:试写出)1(10+n a 关于d 的关系式,并求)1(10+n a 的取值范围. 研究的结论可以是:由()323304011010d d d d a a +++=+=, 依次类推可得 ()⎪⎩⎪⎨⎧=+≠--⨯=+++=++.1),1(10,1,11101101)1(10d n d d d d d a n nn Λ 当0>d 时,)1(10+n a 的取值范围为),10(∞+等.20.设第n 天新患者人数最多,则从n+1天起该市医疗部门采取措施,于是,前n 天流感病毒感染者总人数,构成一个首项为20,公差为50的等差数列的n 项和,()()N n ,n n n n n n S n∈≤≤-=⨯-+=3015255021202,而后30-n 天的流感病毒感染者总人数,构成一个首项为()60503050120-=-⨯-+n n ,公差为30,项数为30-n 的等差数列的和,()()()()(),n n n n n n Tn148502445653026050306050302-+-=-⨯--+--=依题设构建方程有,(),n n n n ,T S n n 867014850244565525867022=-+-+-∴=+化简,120588612=∴=+-n ,n n 或49=n (舍),第12天的新的患者人数为 20+(12-1)·50=570人.故11月12日,该市感染此病毒的新患者人数最多,新患者人数为570人.21.(1)0d =时,{}n a 的项都是{}n b 中的项;(任一非负偶数均可); 1d =时,{}n a 的项不都是{}n b 中的项.(任一正奇数均可); (2) 4d =时,422(21),n a n n =-=-123n n b -=⨯131 2(21)2n m a -+=⨯-=131(2n m -+=为正整数),{}n b 的项一定都是{}n a 中的项 (3)当且仅当d 取2(*)k k ∈N (即非负偶数)时,{}n b 的项都是{}n a 中的项. 理由是:①当2(*)d k k =∈N 时,2(1)22[1(1)],n a n k n k =+-⋅=+-⋅2n >时,11122112(1)2(C C 1)n n n n n n n b k k k k ------=⋅+=++⋅⋅⋅++,其中112211C C n n n n n k k k-----++⋅⋅⋅+ 是k 的非负整数倍,设为Ak (*A ∈N ),只要取1m A =+即(m 为正整数)即可得n m b a =, 即{}n b 的项都是{}n a 中的项;②当21,()d k k =+∈N 时,23(23)2k b +=不是整数,也不可能是{}n a 的项. 22.(1)1111111121n n n n n a b a a a ---===----,而1111-=--n n a b ,∴11111111=-=-=-----n n n n n a a a b b .)(+∈N n∴{n b }是首项为251111-=-=a b ,公差为1的等差数列. (2)依题意有nn b a 11=-,而5.31)1(25-=-+-=⋅n n b n ,∴5.311-=-n a n .对于函数5.31-=x y ,在x >3.5时,y >0,0)5.3(12<--=x y',在(3.5,∞+) 上为减函数. 故当n =4时,5.311-+=n a n 取最大值3. 而函数5.31-=x y 在x <3.5时,y <0, 0)5.3(12<--=x y',在(∞-,3.5)上也为减函数.故当n =3时,取最小值,3a =-1. (3)先用数学归纳法证明21<<n a ,再证明n n a a <+1. ①当1=n 时,211<<a 成立; ②假设当k n =时命题成立,即21<<k a ,当1+=k n 时,1121<<ka )23,1(121∈-=⇒+kk a a ⇒211<<+k a 故当1+=k n 时也成立,综合①②有,命题对任意+∈N n 时成立,即21<<n a . (也可设x x f 12)(-=(1≤x ≤2),则01)(2'>=xx f , 故=1)1(f 223)2()(1<=<=<+f a f a k k ).下证: n n a a <+10122)1(21=⋅-<+-=-+kk k k n n a a a a a a ⇒n n a a <+1.。
一般数列求和(裂项、错位、分组)-2023届高三数学一轮复习专题
一般数列求和一.裂项求和1.已知数列{a n}满足a1=2,.(1)设,求证:数列{b n}为等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)设,求数列{c n c n+2}的前n项和为T n,2.已知数列{a n}满足a1=3,且a n+1=2a n﹣n+1.(1)证明:数列{a n﹣n}为等比数列;(2)记,求数列{b n}前n项的和S n.3.设数列{a n}的前n项和为S n,已知a n>0,.(1)求{a n}的通项公式;(2)若数列{b n}满足,求{b n}的前n项和T n.4.已知数列{a n}的前n项和S n满足2S n﹣na n=3n(n∈N*),且a2=5.(1)证明数列{a n}为等差数列,并求{a n}的通项公式;(2)设b n=,求为数列{b n}的前n项和T n.【裂和】5.已知数列{a n}和{}均为等差数列,a1=.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=(﹣1)n•,求数列{b n}的前n项和S n.二.错位相减法6.已知等差数列{a n}满足(a1+a2)+(a2+a3)+…+(a n+a n+1)=2n(n+1)(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和S n.三.分组求和【并项求和】7.(2021•湖南模拟)已知正项数列{a n}的前n项和为S n,2S n=a n2+a n﹣2.(1)证明:数列{a n}是等差数列.(2)若b n=(﹣1)n a n2,求数列{b n}的前2n项和为T2n.【分组求和】8.(2020秋•湖北期中)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=2,S n+1=3S n+2,n∈N*.(1)证明:数列{S n+1}为等比数列;(2)若b n=,求数列{b n}的前2n项的和T2n.练习:9.已知数列{a n}和{}均为等差数列,a1=.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=(﹣1)n•,求数列{b n}的前n项和S n.10.在数列{a n}中,a1=14,a n+1﹣3a n+4=0.(1)证明:数列{a n﹣2}是等比数列.(2)设b n=,记数列{b n}的前n项和为T n,若对任意的n∈N*,m≥T n恒成立,求m 的取值范围.11.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,且S3=2S2+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{a n}为递增数列,数列{b n}满足,求数列b n的前n项和T n.12.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S5=25,a2+a5+a10=31.(1)求数列{a n}的通项公式以及前n项和S n;(2)若求数列{b n}的前2n﹣1项和T2n﹣1.答案:1.(2021秋•湖北月考)已知数列{a n}满足a1=2,.(1)设,求证:数列{b n}为等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)设,数列{c n c n+2}的前n项和为T n,是否存在正整数m,使得对任意的n∈N*都成立?若存在,求出m的最小值;若不存在,试说明理由.【解答】(1)证明:∵,∴,则=.又,且,∴数列{b n}是以1为首项,以1为公差的等差数列,则,即,;(2)解:=,,则=2=<3.要使对任意的n∈N*都成立,只要3,即,解得m≤﹣4或m≥3.∵m>0,∴m≥3,即m的最小值为3.2.(2020秋•湖北期末)已知数列{a n}满足a1=3,且a n+1=2a n﹣n+1.(1)证明:数列{a n﹣n}为等比数列;(2)记,S n是数列{b n}前n项的和,求证:.【解答】证明:(1)依题意,由a n+1=2a n﹣n+1,两边同时减去n+1,可得a n+1﹣(n+1)=2a n﹣n+1﹣(n+1)=2(a n﹣n),∵a1﹣1=3﹣1=2,∴数列{a n﹣n}是以2为首项,2为公比的等比数列.(2)由(1)知,a n﹣n=2•2n﹣1=2n,∴a n=2n+n,∴==﹣,则S n=b1+b2+…+b n=﹣+﹣+…+﹣=﹣=﹣<,∴不等式成立.3.(2018秋•荆州区校级期末)设数列{a n}的前n项和为S n,已知a n>0,.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n}满足,求{b n}的前n项和T n.【解答】解:(Ⅰ),则,两式相减得:(a n+a n﹣1)(a n﹣a n﹣1﹣2)=0,∵a n>0,∴a n﹣a n﹣1=2(n≥2),且,∴{a n}是以3为首项,2为公差的等差数列,∴a n=2n+1.(Ⅱ)∴=.4.(2019秋•西湖区校级期中)已知数列{a n}的前n项和S n满足2S n﹣na n=3n(n∈N*),且a2=5.(1)证明数列{a n}为等差数列,并求{a n}的通项公式;(2)设b n=,T n为数列{b n}的前n项和,求使T n成立的最小正整数n的值.【解答】解:(1)当n≥2时,2S n﹣1﹣(n﹣1)a n﹣1=3(n﹣1),又2S n﹣na n=3n,相减可得(n﹣1)a n﹣1﹣(n﹣2)a n=3,当n≥3时,(n﹣2)a n﹣2﹣(n﹣3)a n﹣1=3,所以(n﹣1)a n﹣1﹣(n﹣2)a n=(n﹣2)a n﹣2﹣(n﹣3)a n﹣1,可得2a n﹣1=a n﹣2+a n,所以{a n}为等差数列.又2S1﹣a1=3,且a1=S1,得a1=3,又a2=5,所以{a n}为公差为2的等差数列,则a n=2n+1;(2)b n=====(﹣),T n=(﹣+﹣+﹣+﹣+…+﹣)=(﹣),要使T n成立,即(﹣)>,解得n>,所以最小正整数n的值为8.4.(2019秋•湖北月考)已知数列{a n}和{}均为等差数列,a1=.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=(﹣1)n•,求数列{b n}的前n项和S n.【解答】解:(1){}均为等差数列,a1=.可得2•=a12+,数列{a n}也为等差数列,公差设为d,可得(a1+d)2=a12+,化为a1=d=,则a n=+(n﹣1)=n;(2)b n=(﹣1)n•=(﹣1)n•=(﹣1)n•(+),S n=﹣(1+)+(+)﹣(+)+…+(﹣1)n•(+)=﹣1+(﹣1)n•.6.已知等差数列{a n}满足(a1+a2)+(a2+a3)+…+(a n+a n+1)=2n(n+1)(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和S n.【解答】解:∵(a1+a2)+(a2+a3)+…+(a n+a n+1)=2n(n+1),①∴(a1+a2)+(a2+a3)+…+(a n﹣1+a n)=2n(n﹣1),②由①﹣②可得,a n+a n+1=4n,③,令n=n﹣1,可得a n+a n﹣1=4(n﹣1),④,由③﹣④可得2d=4,∴d=2,∵a1+a2=4,∴a1=1,∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1,(2)=(2n﹣1)•()n﹣1,∴S n=1•()0+3•()1+5•()2+…+(2n﹣1)•()n﹣1,∴S n=1•()1+3•()2+5•()3+…+(2n﹣3)•()n+(2n﹣1)•()n,∴S n=1+2•()1+2•()2+2•()3+…+2•()n﹣1﹣(2n﹣1)•()n=1+2﹣(2n﹣1)•()n=3﹣(2n+3)•()n,∴S n=6﹣(2n+3)•()n﹣1.7.(2021•湖南模拟)已知正项数列{a n}的前n项和为S n,2S n=a n2+a n﹣2.(1)证明:数列{a n}是等差数列.(2)若b n=(﹣1)n a n2,求数列{b n}的前2n项和为T2n.【解答】解:(1)证明:因为,所以当n=1时,,即,解得a1=2或a1=﹣1(舍去).当n≥2时,,则,即(a n+a n﹣1)(a n﹣a n﹣1﹣1)=0,因为a n>0,所以a n+a n﹣1>0,则a n﹣a n﹣1﹣1=0,即a n﹣a n﹣1=1,(n∈N*,n⩾2)所以数列{a n}是等差数列.(2)由(1)可得a n=2+n﹣1=n+1,n∈N*,则,n∈N*,从而,故T2n=b1+b2+…+b2n﹣1+b2n(4+1)+(4×2+1)+…+(4n+1)==2n2+3n.8.(2020秋•湖北期中)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=2,S n+1=3S n+2,n∈N*.(1)证明:数列{S n+1}为等比数列;(2)若b n=,求数列{b n}的前2n项的和T2n.【解答】解:(1)证明:∵S n+1=3S n+2,∴,又S1+1=3,∴数列{S n+1}是以3为首项,以3为公比的等比数列;(2)解:由(1)可得,∴,又当n≥2时,,a1=2也适合上式,∴,∴,∴T2n=(b1+b3+…+b2n﹣1)+(b2+b4+…+b2n)=+=.9.(2019秋•湖北月考)已知数列{a n}和{}均为等差数列,a1=.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=(﹣1)n•,求数列{b n}的前n项和S n.【解答】解:(1){}均为等差数列,a1=.可得2•=a12+,数列{a n}也为等差数列,公差设为d,可得(a1+d)2=a12+,化为a1=d=,则a n=+(n﹣1)=n;(2)b n=(﹣1)n•=(﹣1)n•=(﹣1)n•(+),S n=﹣(1+)+(+)﹣(+)+…+(﹣1)n•(+)=﹣1+(﹣1)n•.10.在数列{a n}中,a1=14,a n+1﹣3a n+4=0.(1)证明:数列{a n﹣2}是等比数列.(2)设b n=,记数列{b n}的前n项和为T n,若对任意的n∈N*,m≥T n恒成立,求m的取值范围.【解答】(1)证明:∵数列{a n}满足a n+1﹣3a n+4=0,∴a n+1﹣2=3(a n﹣2),即=3(常数).数列{a n﹣2}是以12为首项,3为公比的等比数列;(2)解:由(1)知,即.∴b n==.当n为偶数时,=;当n为奇数时,﹣…+=.当n为偶数时,是递减的,此时当n=2时,T n取最大值﹣,则m≥﹣;当n为奇数时,T n=﹣是递增的,此时T n<﹣,则m≥﹣.综上,m的取值范围是[﹣,+∞).11.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,且S3=2S2+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{a n}为递增数列,数列{b n}满足,求数列b n的前n项和T n.(3)在条件(2)下,若不等式λnT n﹣3λn+b n<0对任意正整数n都成立,求λ的取值范围.【解答】解:(1)等比数列{a n}的公比设为q,前n项和为S n,a1=1,且S3=2S2+1,可得1+q+q2=2(1+q)+1,解得q=﹣1或q=2,则a n=(﹣1)n﹣1;或a n=2n﹣1;(2)数列{a n}为递增数列,可得a n=2n﹣1,数列{b n}满足,即为b n=(2n﹣1)•()n,前n项和T n=1•+3•+…+(2n﹣1)•()n,T n=1•+3•+…+(2n﹣1)•()n+1,相减可得T n=+2(++…+()n)﹣(2n﹣1)•()n+1=+2•﹣(2n﹣1)•()n+1,化为T n=3﹣(2n+3)•()n;(3)不等式λnT n﹣3λn+b n<0对任意正整数n都成立,即为λ(T n﹣3)+<0,即λ>恒成立,可令t=2n﹣1(t为正奇数),可得==,由t+≥4,当t=1时,t+=5,t=3时,t+=,t=5时,t+=,可得t=3,即n=2时,取得最大值,则λ>.12.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S5=25,a2+a5+a10=31.(1)求数列{a n}的通项公式以及前n项和S n;(2)若求数列{b n}的前2n﹣1项和T2n﹣1.【解答】解:(1)由S5=25,得5a1+d=25①,由a2+a5+a10=31,得a1+d+(a1+4d)+(a1+9d)=3a1+14d=31②,由①②解得,a1=1,d=2,所以数列{a n}的通项公式a n=a1+(n﹣1)d=2n﹣1,前n项和S n==n2.(2)b n===,所以T2n﹣1=(b1+b3+…+b2n﹣1)+(b2+b4+…+b2n﹣2)=(21+25+29+…+22n﹣1)+(﹣+﹣+…+﹣)=+(﹣)=﹣﹣.。
高三数学 等差数列选择题专项训练知识点及练习题及解析(1)
一、等差数列选择题1.已知等差数列{}n a ,且()()35710133248a a a a a ++++=,则数列{}n a 的前13项之和为( ) A .24 B .39C .104D .52解析:D 【分析】根据等差数列的性质计算求解. 【详解】由题意()()357101341041073232236()1248a a a a a a a a a a ++++=⨯+⨯=+==,74a =,∴11313713()13134522a a S a +===⨯=. 故选:D .2.已知正项数列{}n a 满足11a =,1111114n n n n a a a a ++⎛⎫⎛⎫+-=⎪⎪⎝⎭⎝⎭,数列{}n b 满足1111n n nb a a +=+,记{}n b 的前n 项和为n T ,则20T 的值为( ) A .1 B .2C .3D .4解析:B 【分析】 由题意可得221114n n a a +-=,运用等差数列的通项公式可得2143n n a =-,求得14n b =,然后利用裂项相消求和法可求得结果【详解】解:由11a =,1111114n n n n a a a a ++⎛⎫⎛⎫+-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,得221114n n a a +-=, 所以数列21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以4为公差,以1为首项的等差数列, 所以2114(1)43nn n a =+-=-,因为0n a >,所以n a =,所以1111n n nb a a +=+=所以14nb==,所以201220T b b b=++⋅⋅⋅+111339(91)244=++⋅⋅⋅+=⨯-=,故选:B【点睛】关键点点睛:此题考查由数列的递推式求数列的前n项和,解题的关键是由已知条件得221114n na a+-=,从而数列21na⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以4为公差,以1为首项的等差数列,进而可求na=,14nb==,然后利用裂项相消法可求得结果,考查计算能力和转化思想,属于中档题3.已知等差数列{}n a的前n项和为n S,且310179a a a++=,则19S=()A.51 B.57 C.54 D.72解析:B【分析】根据等差数列的性质求出103a=,再由求和公式得出答案.【详解】317102a a a+=1039a∴=,即103a=()1191019191921935722a a aS+⨯∴===⨯=故选:B4.若数列{}n a满足121()2nnaa n N*++=∈,且11a=,则2021a=()A.1010B.1011C.2020D.2021解析:B【分析】根据递推关系式求出数列的通项公式即可求解.【详解】由121()2nnaa n N*++=∈,则11()2n na a n N*+=+∈,即112n na a+-=,所以数列{}n a是以1为首项,12为公差的等差数列,所以()()11111122n n a a n d n +=+-=+-⨯=, 所以2021a =2021110112+=. 故选:B5.“中国剩余定理”又称“孙子定理”,1852年英国来华传教伟烈亚力将《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年由高斯得出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:将正整数中能被3除余2且被7除余2的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{} n a ,则5a =( ) A .103 B .107C .109D .105解析:B 【分析】根据题意可知正整数能被21整除余2,即可写出通项,求出答案. 【详解】根据题意可知正整数能被21整除余2,21+2n a n ∴=, 5215+2107a ∴=⨯=.故选:B.6.已知等差数列{}n a 中,161,11a a ==,则数列{}n a 的公差为( ) A .53B .2C .8D .13解析:B 【分析】设公差为d ,则615a a d =+,即可求出公差d 的值. 【详解】设公差为d ,则615a a d =+,即1115d =+,解得:2d =, 所以数列{}n a 的公差为2, 故选:B7.《周碑算经》有一题这样叙述: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、芒种十二个节气日影长减等寸,冬至、立春、春分日影之和为三丈一尺五寸,前九个节气日影长之和为八丈五尺五寸,则后五个节气日影长之和为( )(注:一丈=十尺,一尺=十寸) A .一丈七尺五寸 B .一丈八尺五寸 C .二丈一尺五寸 D .二丈二尺五寸解析:D 【分析】由题知各节气日影长依次成等差数列,设为{}n a ,n S 是其前n 项和,已知条件为985.5S =,14731.5a a a ++=,由等差数列性质即得5a ,4a ,由此可解得d ,再由等差数列性质求得后5项和. 【详解】由题知各节气日影长依次成等差数列,设为{}n a ,n S 是其前n 项和, 则()19959985.52a a S a +===(尺),所以59.5a =(尺),由题知1474331.5a a a a ++==(尺),所以410.5a =(尺),所以公差541d a a =-=-, 则()8910111210555522.5a a a a a a a d ++++==+=(尺). 故选:D .8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,31567a a a +=+,则23S =( ) A .121 B .161C .141D .151解析:B 【分析】由条件可得127a =,然后231223S a =,算出即可. 【详解】因为31567a a a +=+,所以15637a a a =-+,所以1537a d =+,所以1537a d -=,即127a =所以231223161S a == 故选:B9.《周髀算经》是中国最古老的天文学和数学著作,它揭示日月星辰的运行规律.其记载“阴阳之数,日月之法,十九岁为一章,四章为一部,部七十六岁,二十部为一遂,遂千百五二十岁”.现恰有30人,他们的年龄(都为正整数)之和恰好为一遂(即1520),其中年长者年龄介于90至100,其余29人的年龄依次相差一岁,则最年轻者的年龄为( ) A .32 B .33C .34D .35解析:D 【分析】设年纪最小者年龄为n ,年纪最大者为m ,由他们年龄依次相差一岁得出(1)(2)(28)1520n n n n m ++++++++=,结合等差数列的求和公式得出111429m n =-,再由[]90,100m ∈求出n 的值.【详解】根据题意可知,这30个老人年龄之和为1520,设年纪最小者年龄为n ,年纪最大者为m ,[]90,100m ∈,则有(1)(2)(28)294061520n n n n m n m ++++++++=++=则有291114n m +=,则111429m n =-,所以90111429100m ≤-≤解得34.96635.31n ≤≤,因为年龄为整数,所以35n =. 故选:D10.等差数列{},{}n n a b 的前n 项和分别为,n n S T ,若231n n a n b n =+,则2121S T 的值为( )A .1315B .2335C .1117 D .49解析:C 【分析】利用等差数列的求和公式,化简求解即可 【详解】2121S T =12112121()21()22a ab b ++÷=121121a a b b ++=1111a b =2113111⨯⨯+=1117.故选C11.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 .8 B .10C .12D .14解析:C 【分析】利用等差数列的通项公式即可求解. 【详解】 {a n }为等差数列,S 3=12,即1232312a a a a ++==,解得24a =. 由12a =,所以数列的公差21422d a a =-=-=, 所以()()112212n a a n d n n =+-=+-=, 所以62612a =⨯=. 故选:C12.等差数列{}n a 中,已知14739a a a ++=,则4a =( ) A .13 B .14C .15D .16解析:A 【分析】利用等差数列的性质可得1742a a a +=,代入已知式子即可求解. 【详解】由等差数列的性质可得1742a a a +=, 所以1474339a a a a ++==,解得:413a =, 故选:A13.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足212n n n a a a ++=-,534a a =-,则7S =( )A .7B .12C .14D .21解析:C 【分析】判断出{}n a 是等差数列,然后结合等差数列的性质求得7S . 【详解】∵212n n n a a a ++=-,∴211n n n n a a a a +++-=-,∴数列{}n a 为等差数列. ∵534a a =-,∴354a a +=,∴173577()7()1422a a a a S ++===. 故选:C14.等差数列{}n a 中,22a =,公差2d =,则10S =( ) A .200 B .100 C .90 D .80解析:C 【分析】先求得1a ,然后求得10S . 【详解】依题意120a a d =-=,所以101104545290S a d =+=⨯=. 故选:C15.已知各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =,则3810b b b =( )A .1B .8C .4D .2解析:B 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,求出72a =,再由等比数列的性质,即可求出结果. 【详解】因为各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,所以27720a a -=,解得72a =或70a =(舍);又数列{}n b 是等比数列,且772b a ==,所以33810371178b b b b b b b ===.故选:B.二、等差数列多选题16.题目文件丢失!17.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .01q <<B .681a a >C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T解析:AD 【分析】分类讨论67,a a 大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】①671,1a a >>, 与题设67101a a -<-矛盾. ②671,1,a a ><符合题意. ③671,1,a a <<与题设67101a a -<-矛盾. ④ 671,1,a a <>与题设11a >矛盾.得671,1,01a a q ><<<,则n T 的最大值为6T .∴B ,C ,错误.故选:AD. 【点睛】考查等比数列的性质及概念. 补充:等比数列的通项公式:()1*1n n a a qn N -=∈.18.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且35a =,73a =,则( )A .12d =B .12d =-C .918S =D .936S =解析:BD 【分析】由等差数列下标和性质结合前n 项和公式,求出9S ,可判断C ,D ,由等差数列基本量运算,可得公差,判断出A ,B . 【详解】因为1937538a a a a +=+=+=, 所以()1999983622a a S +⨯===. 因为35a =,73a =,所以公差731732a a d -==--. 故选:BD19.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,218a =,512a =,则下列选项正确的是( ) A .2d =- B .122a =C .3430a a +=D .当且仅当11n =时,n S 取得最大值解析:AC 【分析】先根据题意得等差数列{}n a 的公差2d =-,进而计算即可得答案. 【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d , 则52318312a a d d =+=+=,解得2d =-.所以120a =,342530a a a a +=+=,11110201020a a d =+=-⨯=, 所以当且仅当10n =或11时,n S 取得最大值. 故选:AC 【点睛】本题考查等差数列的基本计算,前n 项和n S 的最值问题,是中档题. 等差数列前n 项和n S 的最值得求解常见一下两种情况:(1)当10,0a d ><时,n S 有最大值,可以通过n S 的二次函数性质求解,也可以通过求满足10n a +<且0n a >的n 的取值范围确定;(2)当10,0a d <>时,n S 有最小值,可以通过n S 的二次函数性质求解,也可以通过求满足10n a +>且0n a <的n 的取值范围确定;20.已知数列{}n a :1,1,2,3,5,…其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68S a = B .733S =C .135********a a a a a ++++=D .2222123202020202021a a a a a a ++++=解析:BCD 【分析】根据题意写出8a ,6S ,7S ,从而判断A ,B 的正误;写出递推关系,对递推关系进行适当的变形,利用累加法即可判断C ,D 的正误. 【详解】对A ,821a =,620S =,故A 不正确; 对B ,761333S S =+=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,…,202120222020a a a =-,可得135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=,故C 正确;对D ,该数列总有21n n n a a a ++=+,2121a a a =,则()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,…,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-, 22019a =2019202020192018a a a a -,220202020202120202019a a a a a =-, 故2222123202*********a a a a a a +++⋅⋅⋅+=,故D 正确.故选:BCD【点睛】关键点睛:解答本题的关键是对CD 的判断,即要善于利用21n n n a a a ++=+对所给式子进行变形.21.无穷等差数列{}n a 的前n 项和为S n ,若a 1>0,d <0,则下列结论正确的是( ) A .数列{}n a 单调递减 B .数列{}n a 有最大值 C .数列{}n S 单调递减 D .数列{}n S 有最大值解析:ABD 【分析】由10n n a a d +-=<可判断AB ,再由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得10n n a a d +-=<,所以数列{}n a 单调递减,A 正确; 由数列{}n a 单调递减,可知数列{}n a 有最大值a 1,故B 正确;由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,所以数列{}n S 先增再减,有最大值,C 不正确,D 正确. 故选:ABD.22.已知无穷等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,67S S <,且78S S >,则( ) A .在数列{}n a 中,1a 最大 B .在数列{}n a 中,3a 或4a 最大 C .310S S =D .当8n ≥时,0n a < 解析:AD 【分析】利用等差数列的通项公式可以求70a >,80a <,即可求公差0d <,然后根据等差数列的性质判断四个选项是否正确. 【详解】因为67S S <,所以7670S S a -=> , 因为78S S >,所以8780S S a -=<, 所以等差数列{}n a 公差870d a a =-<, 所以{}n a 是递减数列,故1a 最大,选项A 正确;选项B 不正确;10345678910770S S a a a a a a a a -=++++++=>,所以310S S ≠,故选项C 不正确;当8n ≥时,80n a a ≤<,即0n a <,故选项D 正确; 故选:AD 【点睛】本题主要考查了等差数列的性质和前n 项和n S ,属于基础题.23.在数列{}n a 中,若22*1(2,.n n a a p n n N p --=≥∈为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( ) A .若{}n a 是等差数列,则{}n a 是等方差数列 B .{(1)}n -是等方差数列C .若{}n a 是等方差数列,则{}()*,kn a k Nk ∈为常数)也是等方差数列D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列 解析:BCD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若{}n a 是等差数列,如n a n =,则12222(1)21n n a a n n n --=--=-不是常数,故{}n a 不是等方差数列,故A 错误;对于B ,数列(){}1n-中,222121[(1)][(1)]0n n n n a a ---=---=是常数,{(1)}n ∴-是等方差数列,故B 正确;对于C ,数列{}n a 中的项列举出来是,1a ,2a ,,k a ,,2k a ,数列{}kn a 中的项列举出来是,k a ,2k a ,3k a ,,()()()()2222222212132221k k k k k k k k aa a a a a a a p +++++--=-=-==-=,将这k 个式子累加得()()()()2222222212132221k kk k k k k k aa a a a a a a kp +++++--+-+-++-=,222k k a a kp ∴-=,()221kn k n a a kp +∴-=,{}*(,kn a k N ∴∈k 为常数)是等方差数列,故C 正确; 对于D ,{}n a 是等差数列,1n n a a d -∴-=,则设n a dn m =+{}n a 是等方差数列,()()222112(2)n n n n dn m a a a a d a d d n m d d dn d m --∴-=++++=+=++是常数,故220d =,故0d =,所以(2)0m d d +=,2210n n a a --=是常数,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】本题考查了数列的新定义问题和等差数列的定义,属于中档题. 24.下列命题正确的是( )A .给出数列的有限项就可以唯一确定这个数列的通项公式B .若等差数列{}n a 的公差0d >,则{}n a 是递增数列C .若a ,b ,c 成等差数列,则111,,a b c 可能成等差数列D .若数列{}n a 是等差数列,则数列{}12++n n a a 也是等差数列解析:BCD【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误.【详解】A 选项:给出数列的有限项不一定可以确定通项公式;B 选项:由等差数列性质知0d >,{}n a 必是递增数列;C 选项:1a b c ===时,1111a b c===是等差数列,而a = 1,b = 2,c = 3时不成立; D 选项:数列{}n a 是等差数列公差为d ,所以11112(1)223(31)n n a a a n d a nd a n d ++=+-++=+-也是等差数列;故选:BCD【点睛】本题考查了等差数列,利用等差数列的性质判断选项的正误,属于基础题.25.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .已知a 3=12,S 12>0,a 7<0,则( ) A .a 6>0B .2437d -<<- C .S n <0时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项 解析:ABCD【分析】S 12>0,a 7<0,利用等差数列的求和公式及其性质可得:a 6+a 7>0,a 6>0.再利用a 3=a 1+2d =12,可得247-<d <﹣3.a 1>0.利用S 13=13a 7<0.可得S n <0时,n 的最小值为13.数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0.7≤n ≤12时,n n S a <0.n ≥13时,n n S a >0.进而判断出D 是否正确.【详解】∵S 12>0,a 7<0,∴()67122a a +>0,a 1+6d <0.∴a 6+a 7>0,a 6>0.∴2a 1+11d >0,a 1+5d >0,又∵a 3=a 1+2d =12,∴247-<d <﹣3.a 1>0. S 13=()113132a a +=13a 7<0.∴S n <0时,n 的最小值为13. 数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0,7≤n ≤12时,n n S a <0,n ≥13时,n n S a >0. 对于:7≤n ≤12时,n nS a <0.S n >0,但是随着n 的增大而减小;a n <0, 但是随着n 的增大而减小,可得:n nS a <0,但是随着n 的增大而增大. ∴n =7时,n nS a 取得最小值. 综上可得:ABCD 都正确.故选:ABCD .【点评】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.。
2023届高考数学复习:历年经典好题专项(等差数列)练习(附答案)
6 -1
=-1,a3=5,a4=4,∴a3a4=20.故选
6-1
当 a1=7,a6=2 时,d=
D.
6.C 把每段重量依次用 ai(i=1,2,…,20)表示,数列{an}是等差数列,由题意得
7.A 由已知
4,
2
1
1
1
3
3
两式相加得 a1+a20= (4+2)= ,所以 a10+a11=a1+a20= .故选 C.
.
围是
13.(历年浙江,11)我国古代数学家杨辉、朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列
是二阶等差数列.数列
( 1)
2
(n∈N*)的前 3 项和是
( 1)
2
.
14.在等差数列{an}中,a1=-8,a2=3a4.
(1)求数列{an}的通项公式;
4
(n∈N*),Tn 为数列{bn}的前
(14 )
(n∈N*),则该数列的通项公式为(
2
)
2
1
3
8.(多选)设{an}是等差数列,Sn 为其前 n 项和,且 S7<S8,S8=S9>S10,则下列结论正确的是(
)
A.d<0
B.a9=0
C.S11>S7
D.S8,S9 均为 Sn 的最大值
9.(2018 北京,理 9)设{an}是等差数列,且 a1=3,a2+a5=36,则{an}的通项公式为
问各得几何?”其意思是:“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分五钱,甲、乙两人所得之和与丙、丁、戊三
人所得之和相等,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”这个问题中,戊所
高三数学等差数列选择题专项训练知识点及练习题及解析(1)
一、等差数列选择题1.等差数列{}n a 中,若26a =,43a =,则5a =( ) A .32B .92C .2D .9解析:A 【分析】由2a 和4a 求出公差d ,再根据54a a d =+可求得结果. 【详解】 设公差为d ,则423634222a a d --===--, 所以5433322a a d =+=-=. 故选:A2.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36 B .48C .56D .72解析:A 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,得出54a =,再由等差数列前n 项和公式,即可得出结果. 【详解】因为{}n a 为等差数列,25812a a a ++=, 所以5312a =,即54a =, 所以()1999983622a a S +⨯===. 故选:A . 【点睛】熟练运用等差数列性质的应用及等差数列前n 项和的基本量运算是解题关键. 3.若等差数列{a n }满足a 2=20,a 5=8,则a 1=( ) A .24 B .23C .17D .16解析:A 【分析】 由题意可得5282045252a a d --===---,再由220a =可求出1a 的值 【详解】 解:根据题意,5282045252a a d --===---,则1220(4)24a a d =-=--=,故选:A.4.在等差数列{}n a 的中,若131,5a a ==,则5a 等于( ) A .25 B .11C .10D .9解析:D 【分析】利用等差数列的性质直接求解. 【详解】 因为131,5a a ==,315529a a a a =+∴=,故选:D .5.若两个等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,且3221n n S n T n +=+,则1215a b =( ) A .32B .7059C .7159D .85解析:C 【分析】可设(32)n S kn n =+,(21)n T kn n =+,进而求得n a 与n b 的关系式,即可求得结果. 【详解】因为{}n a ,{}n b 是等差数列,且3221n n S n T n +=+, 所以可设(32)n S kn n =+,(21)n T kn n =+,又当2n 时,有1(61)n n n a S S k n -=-=-,1(41)n n n b T T k n -=-=-, ∴1215(6121)71(4151)59a k b k ⨯-==⨯-,故选:C .6.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足()12n n n S +=,则数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项的和为( ) A .89B .910C .1011D .1112解析:C 【分析】首先根据()12n n n S +=得到n a n =,设11111n n n b a a n n +==-+,再利用裂项求和即可得到答案. 【详解】当1n =时,111a S ==,当2n ≥时,()()11122n n n n n n n a S S n -+-=-=-=. 检验111a S ==,所以n a n =. 设()1111111n n n b a a n n n n +===-++,前n 项和为n T , 则10111111101122310111111T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭…. 故选:C7.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且110a =,56S S ≥,下列四个命题:①公差d 的最大值为2-;②70S <;③记n S 的最大值为M ,则M 的最大值为30;④20192020a a >.其真命题的个数是( ) A .4个 B .3个C .2个D .1个解析:B 【分析】设公差为d ,利用等差数列的前n 项和公式,56S S ≥,得2d ≤-,由前n 项和公式,得728S ≤,同时可得n S 的最大值,2d =-,5n =或6n =时取得,结合递减数列判断D . 【详解】设公差为d ,由已知110a =,56S S ≥,得5101061015d d ⨯+≥⨯+,所以2d ≤-,A 正确;所以7710217022128S d =⨯+≤-⨯=,B 错误;1(1)10(1)0n a a n d n d =+-=+-≥,解得101n d≤-+,11100n a a nd nd +=+=+≤,解得10n d≥-, 所以10101n d d-≤≤-+,当2d =-时,56n ≤≤, 当5n =时,有最大值,此时51010(2)30M =⨯+⨯-=, 当6n =时,有最大值,此时61015(2)30M =⨯+⨯-=,C 正确. 又该数列为递减数列,所以20192020a a >,D 正确. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的前n 项和,掌握等差数列的前n 和公式与性质是解题关键.等差数列前n 项和n S 的最大值除可利用二次函数性质求解外还可由10n n a a +≥⎧⎨≤⎩求得.8.等差数列{}n a 中,12318192024,78a a a a a a ++=-++=,则此数列的前20项和等于( ) A .160 B .180C .200D .220解析:B 【分析】把已知的两式相加得到12018a a +=,再求20S 得解. 【详解】由题得120219318()()()247854a a a a a a +++++=-+=, 所以1201203()54,18a a a a +=∴+=. 所以2012020()10181802S a a =+=⨯=. 故选:B9.等差数列{},{}n n a b 的前n 项和分别为,n n S T ,若231n n a n b n =+,则2121S T 的值为( )A .1315B .2335C .1117D .49解析:C 【分析】利用等差数列的求和公式,化简求解即可 【详解】2121S T =12112121()21()22a ab b ++÷=121121a a b b ++=1111a b =2113111⨯⨯+=1117.故选C10.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,3518a S +=,633a a =+,则n a =( ) A .1n - B .nC .21n -D .2n解析:B 【分析】根据条件列出关于首项和公差的方程组,求解出首项和公差,则等差数列{}n a 的通项公式可求. 【详解】因为3518a S +=,633a a =+,所以11161218523a d a d a d +=⎧⎨+=++⎩, 所以111a d =⎧⎨=⎩,所以()111n a n n =+-⨯=,故选:B.11.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且3944a a a +=+,则15S =( )A .45B .50C .60D .80解析:C 【分析】利用等差数列性质当m n p q +=+ 时m n p q a a a a +=+及前n 项和公式得解 【详解】{}n a 是等差数列,3944a a a +=+,4844a a a ∴+=+,84a =1158158()15215156022a a a S a +⨯⨯====故选:C 【点睛】本题考查等差数列性质及前n 项和公式,属于基础题12.在巴比伦晚期的《泥板文书》中,有按级递减分物的等差数列问题,其中有一个问题大意是:10个兄弟分100两银子,长兄最多,依次减少相同数目,现知第8兄弟分得6两,则长兄可分得银子的数目为( )A .825两 B .845两 C .865两 D .885两 解析:C 【分析】设10个兄弟由大到小依次分得()1,2,,10n a n =⋅⋅⋅两银子,数列{}n a 是等差数列,8106100a S =⎧⎨=⎩利用等差数列的通项公式和前n 项和公式转化为关于1a 和d 的方程,即可求得长兄可分得银子的数目1a . 【详解】设10个兄弟由大到小依次分得()1,2,,10n a n =⋅⋅⋅两银子,由题意可得 设数列{}n a 的公差为d ,其前n 项和为n S ,则由题意得8106100a S =⎧⎨=⎩,即1176109101002a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得186585a d ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩. 所以长兄分得865两银子. 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是能够读懂题意10个兄弟由大到小依次分得()1,2,,10n a n =⋅⋅⋅两银子构成公差0d <的等差数列,要熟练掌握等差数列的通项公式和前n 项和公式.13.在等差数列{}n a 中,3914a a +=,23a =,则10a =( ) A .11 B .10C .6D .3解析:A 【分析】利用等差数列的通项公式求解1,a d ,代入即可得出结论. 【详解】由3914a a +=,23a =, 又{}n a 为等差数列, 得39121014a a a d +=+=,213a a d =+=,解得12,1a d ==, 则101+92911a a d ==+=; 故选:A.14.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和.若1476a a a ++=,则7S =( ) A .10- B .8C .12D .14解析:D 【分析】利用等差数列下标性质求得4a ,再利用求和公式求解即可 【详解】147446=32a a a a a ++=∴=,则()177477142a a S a +=== 故选:D15.等差数列{}n a 中,已知14739a a a ++=,则4a =( ) A .13 B .14C .15D .16解析:A 【分析】利用等差数列的性质可得1742a a a +=,代入已知式子即可求解. 【详解】由等差数列的性质可得1742a a a +=, 所以1474339a a a a ++==,解得:413a =, 故选:A二、等差数列多选题16.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,若612S S =,则下列结论中正确的有( )A .1:17:2a d =-B .180S =C .当0d >时,6140a a +>D .当0d <时,614a a >解析:ABC 【分析】因为{}n a 是等差数列,由612S S =可得9100a a +=,利用通项转化为1a 和d 即可判断选项A ;利用前n 项和公式以及等差数列的性质即可判断选项B ;利用等差数列的性质961014a d a a d a =++=+即可判断选项C ;由0d <可得6140a a d +=<且60a >,140a <即可判断选项D ,进而得出正确选项.【详解】因为{}n a 是等差数列,前n 项和为n S ,由612S S =得:1267891011120S S a a a a a a -=+++++=,即()91030a a +=,即9100a a +=,对于选项A :由9100a a +=得12170a d +=,可得1:17:2a d =-,故选项A 正确; 对于选项B :()()118910181818022a a a a S ++===,故选项B 正确;对于选项C :911691014a a a a a a d d =+=++=+,若0d >,则6140a a d +=>,故选项C 正确;对于选项D :当0d <时,6140a a d +=<,则614a a <-,因为0d <,所以60a >,140a <,所以614a a <,故选项D 不正确, 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是由612S S =得出9100a a +=,熟记等差数列的前n 项和公式和通项公式,灵活运用等差数列的性质即可.17.题目文件丢失!18.设数列{}n a 满足1102a <<,()1ln 2n n n a a a +=+-对任意的*n N ∈恒成立,则下列说法正确的是( ) A .2112a << B .{}n a 是递增数列 C .2020312a << D .2020314a << 解析:ABD 【分析】构造函数()()ln 2f x x x =+-,再利用导数判断出函数的单调性,利用单调性即可求解. 【详解】由()1ln 2n n n a a a +=+-,1102a << 设()()ln 2f x x x =+-, 则()11122xf x x x-'=-=--, 所以当01x <<时,0f x ,即()f x 在0,1上为单调递增函数, 所以函数在10,2⎛⎫⎪⎝⎭为单调递增函数, 即()()102f f x f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,即()131ln 2ln 1222f x <<<+<+, 所以()112f x << , 即11(2)2n a n <<≥, 所以2112a <<,2020112a <<,故A 正确;C 不正确; 由()f x 在0,1上为单调递增函数,112n a <<,所以{}n a 是递增数列,故B 正确; 2112a <<,所以 23132131113ln(2)ln ln 222234a a a e =+->+>+=+> 因此20202020333144a a a ∴<><>,故D 正确 故选:ABD 【点睛】本题考查了数列性质的综合应用,属于难题. 19.已知数列{}n a 满足()*111n na n N a +=-∈,且12a =,则( ) A .31a =-B .201912a =C .332S = D . 2 01920192S =解析:ACD 【分析】先计算出数列的前几项,判断AC ,然后再寻找规律判断BD .【详解】由题意211122a =-=,311112a =-=-,A 正确,3132122S =+-=,C 正确; 41121a =-=-,∴数列{}n a 是周期数列,周期为3.2019367331a a a ⨯===-,B 错; 20193201967322S =⨯=,D 正确. 故选:ACD . 【点睛】 本题考查由数列的递推式求数列的项与和,解题关键是求出数列的前几项后归纳出数列的性质:周期性,然后利用周期函数的定义求解. 20.已知等差数列{}n a 的前n 项和为,n S 且15110,20,a a a 则( )A .80a <B .当且仅当n = 7时,n S 取得最大值C .49S S =D .满足0n S >的n 的最大值为12解析:ACD 【分析】由题可得16a d =-,0d <,21322n d d S n n =-,求出80a d =<可判断A ;利用二次函数的性质可判断B ;求出49,S S 可判断C ;令213022n d dS n n =->,解出即可判断D. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则()5111122+4++100a a a d a d +==,解得16a d =-,10a >,0d ∴<,且()21113+222n n n d d S na d n n -==-, 对于A ,81+7670a a d d d d ==-+=<,故A 正确;对于B ,21322n d d S n n =-的对称轴为132n =,开口向下,故6n =或7时,n S 取得最大值,故B 错误; 对于C ,4131648261822d d S d d d =⨯-⨯=-=-,9138191822d d S d =⨯-⨯=-,故49S S =,故C 正确;对于D ,令213022n d dS n n =->,解得013n <<,故n 的最大值为12,故D 正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛:由于等差数列()2111+222n n n d d S na d n a n -⎛⎫==+- ⎪⎝⎭是关于n 的二次函数,当1a 与d 异号时,n S 在对称轴或离对称轴最近的正整数时取最值;当1a 与d 同号时,n S 在1n =取最值.21.已知数列{}n a :1,1,2,3,5,…其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68S a = B .733S =C .135********a a a a a ++++=D .2222123202*********a a a a a a ++++=解析:BCD 【分析】根据题意写出8a ,6S ,7S ,从而判断A ,B 的正误;写出递推关系,对递推关系进行适当的变形,利用累加法即可判断C ,D 的正误. 【详解】对A ,821a =,620S =,故A 不正确; 对B ,761333S S =+=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,…,202120222020a a a =-,可得135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=,故C 正确;对D ,该数列总有21n n n a a a ++=+,2121a a a =,则()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,…,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-, 22019a =2019202020192018a a a a -,220202020202120202019a a a a a =-,故2222123202*********a a a a a a +++⋅⋅⋅+=,故D 正确. 故选:BCD 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是对CD 的判断,即要善于利用21n n n a a a ++=+对所给式子进行变形.22.设{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项和,且56678,S S S S S <=>,则下列结论正确的是( ) A .0d < B .70a =C .95S S >D .67n S S S 与均为的最大值解析:ABD 【分析】由1n n n S S a --=()2n ≥,判断6780,0,0a a a >=<,再依次判断选项. 【详解】因为5665600S S S S a <⇒->⇒>,677670S S S S a =⇒-==,788780S S S S a >⇒-=<,所以数列{}n a 是递减数列,故0d <,AB 正确; ()9567897820S S a a a a a a -=+++=+<,所以95S S <,故C 不正确;由以上可知数列{}n a 是单调递减数列,因为6780,0,0a a a >=<可知,67n S S S 与均为的最大值,故D 正确.故选:ABD【点睛】本题考查等差数列的前n 项和的最值,重点考查等差数列的性质,属于基础题型.23.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题中正确的有( )A .若100S =,则280S S +=;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15C .若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大D .若78S S <,则89S S <解析:BC【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案.【详解】A 选项,若1011091002S a d ⨯=+=,则1290a d +=, 那么()()2811128281029160S S a d a d a d d +=+++=+=-≠.故A 不正确; B 选项,若412S S =,则()5611128940a a a a a a ++++=+=,又因为10a >,所以前8项为正,从第9项开始为负,因为()()116168916802a a S a a +==+=, 所以使0n S >的最大的n 为15.故B 正确;C 选项,若()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<, 则80a >,90a <,则{}n S 中8S 最大.故C 正确;D 选项,若78S S <,则80a >,而989S S a -=,不能判断9a 正负情况.故D 不正确. 故选:BC .【点睛】本题考查等差数列性质的应用,涉及等差数列的求和公式,属于常考题型.24.无穷数列{}n a 的前n 项和2n S an bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}n a 可能为等差数列B .{}n a 可能为等比数列C .{}n a 中一定存在连续三项构成等差数列D .{}n a 中一定存在连续三项构成等比数列解析:ABC【分析】由2n S an bn c =++可求得n a 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S a b c ==++.当2n ≥时,()()221112n n n a S S an bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+. 当1n =时,上式=+a b .所以若{}n a 是等差数列,则0.a b a b c c +=++∴=所以当0c 时,{}n a 是等差数列, 00a c b ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}n a 从第二项开始是等差数列.故选:A B C【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和n S 与通项公式n a 的关系,利用n S 求通项公式,属于基础题.25.已知数列{}n a 是递增的等差数列,5105a a +=,6914a a ⋅=-.12n n n n b a a a ++=⋅⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,下列结论正确的是( ) A .320n a n =-B .325n a n =-+C .当4n =时,n T 取最小值D .当6n =时,n T 取最小值解析:AC【分析】由已知求出数列{}n a 的首项与公差,得到通项公式判断A 与B ;再求出n T ,由{}n b 的项分析n T 的最小值.【详解】解:在递增的等差数列{}n a 中,由5105a a +=,得695a a +=,又6914a a =-,联立解得62a =-,97a =, 则967(2)3963a a d ---===-,16525317a a d =-=--⨯=-.173(1)320n a n n ∴=-+-=-.故A 正确,B 错误;12(320)(317)(314)n n n n b a a a n n n ++==---可得数列{}n b 的前4项为负,第5项为正,第六项为负,第六项以后均为正. 而5610820b b +=-=>.∴当4n =时,n T 取最小值,故C 正确,D 错误.故选:AC .【点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.。
高三数学数列第一轮复习资料
(一) 数列的基础知识一、复习要点1、 数列的定义:2、 数列的前n 项和=n S ;11a S ==-1n S ;=+1n S ;n a = ;=+1n a ;3、 已知数列{}n a 的前n 项和n S ,求n a :二、练习1、 已知数列1,4,7,10,……3m+7,求其通项公式n a 及该数列的项数。
2、 已知数列{}n a 的前n 项和n S ;求n a(1)n S =3n n -2 (2)232+-=n n S n (3)121-=+n n S3、 已知数列2,10,4……)13(2-n ,……,那么8是第 项。
4、 已知数列{}n a 中,221+=+n n n a a a 且1a =1,求432,,a a a 及n a 5、 数列通项9,11=++=n n S nn a ,求n 6、 数列{}n a 中,n S =522++n n ,求876a a a ++的值7、 数列{}n a 中,1a =1,2321n a a a a n =⋅⋅ ,求53a a +8、 写出通项公式(1)3,5,9,17,……n a =(2)n a ,1615,87,43,21= (3)42,30,20,12,6,2---……n a =等差数列1、 定义:2、 通项公式 ,则+=m n a a d若q p n m +=+,则 ,若k n m 2=+,则=k a ,A 是b a ,的等差中项,则A=3、 前n 项和n S =(1)0,01<>d a 时{}n a 是 数列,n S 有 值,满足条件⎩⎨⎧<≥+001n n a a(2)0,01><d a 时{}n a 是 数列,n S 有 值,满足条件(3)K K K K k S S S S S 232,,--仍是 数列4、 特殊数列求和:1+2+3+……+n = ;1+3+5+7+……+()12-n = 练习:1、已知等差数列{}n a 中,255=a ,,10010=S 求3015,S S2、在等差数列{}n a 中,若8124=+a a ,求15S 及8a3、等差数列{}n a 中,12010=S ,求92a a +4、等差数列{}n a 中,公差2-=d ,5097741=++++a a a a ,求=++++99963a a a a5、等差数列{}n a 和{}n b 中前n 项和分别为n n T S ,,若132+=n n T S n n ,求99b a 6、等差数列{}n a 中,82=a ,01210=+a a ,求n S d a 及,1,并求n S 的最大值。
高三数学等差数列选择题专项训练知识点及练习题附解析(1)
一、等差数列选择题1.已知{}n a 为等差数列,n S 是其前n 项和,且100S =,下列式子正确的是( ) A .450a a += B .560a a +=C .670a a +=D .890a a +=解析:B 【分析】由100S =可计算出1100a a +=,再利用等差数列下标和的性质可得出合适的选项. 【详解】由等差数列的求和公式可得()110101002a a S +==,1100a a ∴+=, 由等差数列的基本性质可得561100a a a a +=+=. 故选:B.2.已知数列{x n }满足x 1=1,x 2=23,且11112n n n x x x -++=(n ≥2),则x n 等于( ) A .(23)n -1B .(23)n C .21n + D .12n + 解析:C 【分析】由已知可得数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,求出数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,进而得出答案.【详解】 由已知可得数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,且121131,2x x ==,故公差12d = 则()1111122n n n x +=+-⨯=,故21n x n =+ 故选:C3.“中国剩余定理”又称“孙子定理”,1852年英国来华传教伟烈亚力将《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年由高斯得出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:将正整数中能被3除余2且被7除余2的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{} n a ,则5a =( ) A .103 B .107C .109D .105解析:B 【分析】根据题意可知正整数能被21整除余2,即可写出通项,求出答案. 【详解】根据题意可知正整数能被21整除余2,21+2n a n ∴=, 5215+2107a ∴=⨯=.故选:B.4.已知{}n a 是公差为2的等差数列,前5项和525S =,若215m a =,则m =( ) A .4 B .6C .7D .8解析:A 【分析】由525S =求出1a ,从而可求出数列的通项公式,进而可求出m 的值 【详解】 解:由题意得15452252a ⨯+⨯=,解得11a =, 所以1(1)12(1)21n a a n d n n =+-=+-=-, 因为215m a =,所以22115m ⋅-=,解得4m =, 故选:A5.《张丘建算经》是我国北魏时期大数学家张丘建所著,约成书于公元466-485年间.其中记载着这么一道“女子织布”问题:某女子善于织布,一天比一天织得快,且每日增加的数量相同.已知第一日织布4尺,20日共织布232尺,则该女子织布每日增加( )尺 A .47B .1629C .815D .45解析:D 【分析】设该妇子织布每天增加d 尺,由等差数列的前n 项和公式即可求出结果 【详解】设该妇子织布每天增加d 尺, 由题意知2020192042322S d ⨯=⨯+=, 解得45d =. 故该女子织布每天增加45尺. 故选:D6.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足:21<<m m m S S S ++,若0n S >,则n 的最大值为( ) A .2m B .21m +C .22m +D .23m +解析:C 【分析】首先根据数列的通项n a 与n S 的关系,得到10m a +>,2<0m a +,12+>0m m a a ++,再根据选项,代入前n 项和公式,计算结果. 【详解】由21<<m m m S S S ++得,10m a +>,2<0m a +,12+>0m m a a ++. 又()()()1212112121>02m m m m a a S m a +++++==+,()()()1232322323<02m m m m a a S m a +++++==+, ()()()()1222212211>02m m m m m a a S m a a ++++++==++.故选:C. 【点睛】关键点睛:本题的第一个关键是根据公式11,2,1n n n S S n a S n --≥⎧=⎨=⎩,判断数列的项的正负,第二个关键能利用等差数列的性质和公式,将判断和的正负转化为项的正负. 7.设n S 是等差数列{}n a (*n N ∈)的前n 项和,且141,16a S ==,则7a =( ) A .7 B .10C .13D .16解析:C 【分析】由题建立关系求出公差,即可求解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,141,16a S ==,41464616S a d d ∴=+=+=,2d ∴=, 71613a a d ∴=+=.故选:C8.已知等差数列{}n a 中,前n 项和215n S n n =-,则使n S 有最小值的n 是( )A .7B .8C .7或8D .9解析:C 【分析】215n S n n =-看作关于n 的二次函数,结合二次函数的图象与性质可以求解.【详解】22152251524n S n n n ⎛⎫=-=--⎪⎝⎭,∴数列{}n S 的图象是分布在抛物线21522524y x ⎛⎫=--⎪⎝⎭上的横坐标为正整数的离散的点.又抛物线开口向上,以152x =为对称轴,且1515|7822-=-|, 所以当7,8n =时,n S 有最小值. 故选:C9.已知等差数列{}n a 中,5470,0a a a >+<,则{}n a 的前n 项和n S 的最大值为( ) A .4S B .5SC . 6SD . 7S解析:B 【分析】根据已知条件判断0n a >时对应的n 的范围,由此求得n S 的最大值. 【详解】依题意556475600000a a a a a a a d >⎧>⎧⎪⇒<⎨⎨+=+<⎩⎪<⎩,所以015n a n >⇒≤≤, 所以{}n a 的前n 项和n S 的最大值为5S .10.已知数列{}n a 的前n 项和221n S n n =+-,则13525a a a a ++++=( )A .350B .351C .674D .675解析:A 【分析】先利用公式11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出数列{}n a 的通项公式,再利用通项公式求出13525a a a a ++++的值.【详解】当1n =时,21112112a S ==+⨯-=;当2n ≥时,()()()22121121121n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+---+--=+⎣⎦.12a =不适合上式, 2,121,2n n a n n =⎧∴=⎨+≥⎩.因此,()()3251352512127512235022a a a a a a ⨯+⨯+++++=+=+=;故选:A. 【点睛】易错点睛:利用前n 项和n S 求通项n a ,一般利用公式11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,但需要验证1a 是否满足()2n a n ≥.11.在等差数列{a n }中,a 3+a 7=4,则必有( ) A .a 5=4 B .a 6=4C .a 5=2D .a 6=2解析:C 【分析】利用等差数列的性质直接计算求解 【详解】因为a 3+a 7=2a 5=4,所以a 5=2. 故选:C12.等差数列{}n a 中,已知14739a a a ++=,则4a =( ) A .13 B .14C .15D .16解析:A 【分析】利用等差数列的性质可得1742a a a +=,代入已知式子即可求解. 【详解】由等差数列的性质可得1742a a a +=, 所以1474339a a a a ++==,解得:413a =, 故选:A13.等差数列{}n a 中,22a =,公差2d =,则10S =( ) A .200 B .100C .90D .80解析:C 【分析】先求得1a ,然后求得10S . 【详解】依题意120a a d =-=,所以101104545290S a d =+=⨯=. 故选:C14.南宋数学家杨辉《详解九张算法》和《算法通变本末》中,提出垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差不相等,但是逐项差数之差或者高次成等差数列.在杨辉之后一般称为“块积术”.现有高阶等差数列,其前7项分别1,7,15,27,45,71,107,则该数列的第8项为( ) A .161 B .155C .141D .139解析:B 【分析】画出图形分析即可列出式子求解.【详解】所给数列为高阶等差数列,设该数列的第8项为x ,根据所给定义:用数列的后一项减去前一项得到一个新数列,得到的新数列也用后一项减去前一项得到一个新数列,即得到了一个等差数列,如图:由图可得:3612107y x y -=⎧⎨-=⎩ ,解得15548x y =⎧⎨=⎩.故选:B.15.已知各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =,则3810b b b =( )A .1B .8C .4D .2解析:B 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,求出72a =,再由等比数列的性质,即可求出结果. 【详解】因为各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,所以27720a a -=,解得72a =或70a =(舍);又数列{}n b 是等比数列,且772b a ==, 所以33810371178b b b b b b b ===. 故选:B.二、等差数列多选题16.已知数列{}n a 的前n 项和为()0n n S S ≠,且满足140(2)n n n a S S n -+=≥,114a =,则下列说法错误的是( ) A .数列{}n a 的前n 项和为4n S n = B .数列{}n a 的通项公式为14(1)n a n n =+C .数列{}n a 为递增数列D .数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为递增数列解析:ABC 【分析】数列{}n a 的前n 项和为0n n S S ≠(),且满足1402n n n a S S n -+=≥(),114a =,可得:1140n n n n S S S S ---+=,化为:1114n n S S --=,利用等差数列的通项公式可得1nS ,n S ,2n ≥时,()()111144141n n n a S S n n n n -=-=-=---,进而求出n a . 【详解】数列{}n a 的前n 项和为0n n S S ≠(),且满足1402n n n a S S n -+=≥(),114a =, ∴1140n n n n S S S S ---+=,化为:1114n n S S --=, ∴数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,公差为4,∴()14414n n n S =+-=,可得14n S n=, ∴2n ≥时,()()111144141n n n a S S n n n n -=-=-=---, ∴()1(1)41(2)41n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥-⎪⎩,对选项逐一进行分析可得,A ,B ,C 三个选项错误,D 选项正确. 故选:ABC. 【点睛】本题考查数列递推式,解题关键是将已知递推式变形为1114n n S S --=,进而求得其它性质,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题17.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,若612S S =,则下列结论中正确的有( ) A .1:17:2a d =-B .180S =C .当0d >时,6140a a +>D .当0d <时,614a a >解析:ABC 【分析】因为{}n a 是等差数列,由612S S =可得9100a a +=,利用通项转化为1a 和d 即可判断选项A ;利用前n 项和公式以及等差数列的性质即可判断选项B ;利用等差数列的性质961014a d a a d a =++=+即可判断选项C ;由0d <可得6140a a d +=<且60a >,140a <即可判断选项D ,进而得出正确选项.【详解】因为{}n a 是等差数列,前n 项和为n S ,由612S S =得:1267891011120S S a a a a a a -=+++++=,即()91030a a +=,即9100a a +=,对于选项A :由9100a a +=得12170a d +=,可得1:17:2a d =-,故选项A 正确; 对于选项B :()()118910181818022a a a a S ++===,故选项B 正确;对于选项C :911691014a a a a a a d d =+=++=+,若0d >,则6140a a d +=>,故选项C 正确;对于选项D :当0d <时,6140a a d +=<,则614a a <-,因为0d <,所以60a >,140a <,所以614a a <,故选项D 不正确, 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是由612S S =得出9100a a +=,熟记等差数列的前n 项和公式和通项公式,灵活运用等差数列的性质即可.18.设数列{}n a 的前n 项和为*()n S n N ∈,关于数列{}n a ,下列四个命题中正确的是( )A .若1*()n n a a n N +∈=,则{}n a 既是等差数列又是等比数列B .若2n S An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}n a 是等差数列 C .若()11nn S =--,则{}n a 是等比数列D .若{}n a 是等差数列,则n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈也成等差数列 解析:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n a a +∴-=得{}n a 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错; 选项B:2n S An Bn =+,12n n a a A -∴-=,得{}n a 是等差数列,故对;选项C: ()11nn S =--,112(1)(2)n n n n S S a n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n n a -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}n a 是等差数列,由等差数列性质得n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈是等差数列,故对; 故选:BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键.19.已知数列{}n a 满足0n a >,121n n n a na a n +=+-(N n *∈),数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .11a =B .121a a =C .201920202019S a =D .201920202019S a >解析:BC 【分析】根据递推公式,得到11n n nn n a a a +-=-,令1n =,得到121a a =,可判断A 错,B 正确;根据求和公式,得到1n n nS a +=,求出201920202019S a =,可得C 正确,D 错. 【详解】由121n n n a n a a n +=+-可知2111n n n n na n n n a a a a ++--==+,即11n n n n n a a a +-=-, 当1n =时,则121a a =,即得到121a a =,故选项B 正确;1a 无法计算,故A 错; 1221321111102110n n n n n n n n n n S a a a a a a a a a a a a +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+++=-+-++-=-= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以1n n S a n +=,则201920202019S a =,故选项C 正确,选项D 错误. 故选:BC. 【点睛】 方法点睛:由递推公式求通项公式的常用方法:(1)累加法,形如()1n n a a f n +=+的数列,求通项时,常用累加法求解; (2)累乘法,形如()1n na f n a +=的数列,求通项时,常用累乘法求解; (3)构造法,形如1n n a pa q +=+(0p ≠且1p ≠,0q ≠,n ∈+N )的数列,求通项时,常需要构造成等比数列求解;(4)已知n a 与n S 的关系求通项时,一般可根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解.20.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N *),数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3).再将扇形面积设为b n (n ∈N *),则( )A .4(b 2020-b 2019)=πa 2018·a 2021B .a 1+a 2+a 3+…+a 2019=a 2021-1C .a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=2a 2019·a 2021D .a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=0解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】 由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题 21.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,则下列4个命题中正确的有( )A .若100S =,则50a >,60a <;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;C .若150S >,160S <,则{}n S 中7S 最大;D .若89S S <,则78S S <.解析:ABD【分析】利用等差数列的求和公式及等差数列的性质,逐一检验选项,即可得答案.【详解】对于A :因为正数,公差不为0,且100S =,所以公差0d <, 所以1101010()02a a S +==,即1100a a +=, 根据等差数列的性质可得561100a a a a +=+=,又0d <,所以50a >,60a <,故A 正确;对于B :因为412S S =,则1240S S -=,所以561112894()0a a a a a a ++⋅⋅⋅++=+=,又10a >,所以890,0a a ><, 所以115815815()15215022a a a S a +⨯===>,116891616()16()022a a a a S ++===, 所以使0n S >的最大的n 为15,故B 正确; 对于C :因为115815815()15215022a a a S a +⨯===>,则80a >, 116891616()16()022a a a a S ++===,则890a a +=,即90a <, 所以则{}n S 中8S 最大,故C 错误;对于D :因为89S S <,则9980S a S =->,又10a >,所以8870a S S =->,即87S S >,故D 正确,故选:ABD【点睛】解题的关键是先判断d 的正负,再根据等差数列的性质,对求和公式进行变形,求得项的正负,再分析和判断,考查等差数列性质的灵活应用,属中档题.22.意大利人斐波那契于1202年从兔子繁殖问题中发现了这样的一列数:1,1,2,3,5,8,13,….即从第三项开始,每一项都是它前两项的和.后人为了纪念他,就把这列数称为斐波那契数列.下面关于斐波那契数列{}n a 说法正确的是( )A .1055a =B .2020a 是偶数C .2020201820223a a a =+D .123a a a +++…20202022a a +=解析:AC【分析】由该数列的性质,逐项判断即可得解.【详解】对于A ,821a =,9211334a =+=,10213455a =+=,故A 正确;对于B ,由该数列的性质可得只有3的倍数项是偶数,故B 错误;对于C ,20182022201820212020201820192020202020203a a a a a a a a a a +=++=+++=,故C 正确; 对于D ,202220212020a a a =+,202120202019a a a =+,202020192018a a a =+,32121,a a a a a ⋅⋅⋅=+=,各式相加得()2022202120202021202020192012182a a a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅++, 所以202220202019201811a a a a a a =++⋅⋅⋅+++,故D 错误.故选:AC.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是合理利用该数列的性质去证明选项.23.公差不为零的等差数列{}n a 满足38a a =,n S 为{}n a 前n 项和,则下列结论正确的是( )A .110S =B .10n n S S -=(110n ≤≤)C .当110S >时,5n S S ≥D .当110S <时,5n S S ≥ 解析:BC【分析】设公差d 不为零,由38a a =,解得192a d =-,然后逐项判断. 【详解】设公差d 不为零, 因为38a a =, 所以1127a d a d +=+,即1127a d a d +=--, 解得192a d =-, 11191111551155022S a d d d d ⎛⎫=+=⨯-+=≠ ⎪⎝⎭,故A 错误; ()()()()()()221101110910,10102222n n n n n n d d na d n n n a n n S S d ----=+=-=-+=-,故B 正确; 若11191111551155022S a d d d d ⎛⎫=+=⨯-+=> ⎪⎝⎭,解得0d >,()()22510525222n d d d n n S n S =-=--≥,故C 正确;D 错误;故选:BC24.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,且3201911111a a e e +≤++,则( ) A .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≥B .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≤C .当数列{}n a 为等比数列时,20210T >D .当数列{}n a 为等比数列时,20210T <解析:AC【分析】 将3201911111a a e e +≤++变形为32019111101212a a e e -+-≤++,构造函数()1112x f x e =-+,利用函数单调性可得320190a a +≥,再结合等差数列与等比数列性质即可判断正确选项【详解】 由3201911111a a e e +≤++,可得32019111101212a a e e -+-≤++,令()1112x f x e =-+, ()()1111101111xx x x x e f x f x e e e e --+=+-=+-=++++, 所以()1112x f x e =-+是奇函数,且在R 上单调递减,所以320190a a +≥, 所以当数列{}n a 为等差数列时,()320192*********a a S +=≥; 当数列{}n a 为等比数列时,且3a ,1011a ,2019a 同号,所以3a ,1011a ,2019a 均大于零, 故()2021202110110T a =>.故选:AC【点睛】本题考查等差数列与等比数列,考查逻辑推理能力,转化与化归的数学思想,属于中档题25.已知无穷等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,67S S <,且78S S >,则( ) A .在数列{}n a 中,1a 最大B .在数列{}n a 中,3a 或4a 最大C .310S S =D .当8n ≥时,0n a <解析:AD【分析】利用等差数列的通项公式可以求70a >,80a <,即可求公差0d <,然后根据等差数列的性质判断四个选项是否正确.【详解】因为67S S <,所以7670S S a -=> , 因为78S S >,所以8780S S a -=<, 所以等差数列{}n a 公差870d a a =-<, 所以{}n a 是递减数列,故1a 最大,选项A 正确;选项B 不正确; 10345678910770S S a a a a a a a a -=++++++=>, 所以310S S ≠,故选项C 不正确; 当8n ≥时,80n a a ≤<,即0n a <,故选项D 正确; 故选:AD【点睛】本题主要考查了等差数列的性质和前n 项和n S ,属于基础题.。
高三数学数列专项练习题及答案
高三数学数列专项练习题及答案一、选择题1.已知数列{an}的通项公式为an = 3n + 2,则数列的首项是:A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B2.有一个等差数列的第1项是3,公差是4,求该数列的第10项:A. 23B. 27C. 30D. 33答案:C3.已知数列{an}的前n项和Sn = n^2 + 2n,求该数列的通项公式。
A. an = n^2B. an = n^2 + 2n + 1C. an = n^2 + nD. an = n^2 + 2n答案:D4.已知等差数列{an}的前n项和Sn = 2n^2 + 3n,求该数列的第10项。
A. 183B. 193C. 203D. 213答案:C5.已知等差数列{an}的前5项之和为10,其中首项为a1,公差为d,求a5的值。
A. 4B. 5C. 6D. 7答案:D二、填空题1.已知等差数列{an}的前n项和Sn = 2n^2 + 5n,求a1的值。
答案:22.已知数列{an}的通项公式为an = 2^n,其中n为自然数,求该数列的前5项之和。
答案:623.已知等差数列{an}的前n项和Sn = n^2 + 3n,求a1的值。
答案:14.已知等差数列{an}的前n项和Sn = 4n - n^2,求该数列的第7项。
答案:115.已知等差数列{an}的首项为3,公差为-2,求该数列的第8项。
答案:-5三、解答题1.已知数列{an}的通项公式为an = 3n + 2,求该数列的前10项。
解答:将n分别代入1到10,得到该数列的前10项为:5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32。
2.已知等差数列{an}的首项是5,公差是3,求该数列的前10项之和。
解答:根据等差数列的图像性质可知,首项和末项之和等于前n项和的两倍。
所以,末项为a10 = 5 + 3 × (10 - 1) = 32。
故前10项之和为(5 + 32) × 10 ÷ 2 = 185。
高三第一轮复习数列基础练习题
/ 8 高三第一轮复习数列基础练习题 敕章知识点小结 等差数列 1相关公式: (1) 定义:),1(1为常数dndaann(2)通项公式:dnaan)1(1 (3)前n项和公式:dnnnaaanSnn2)1(2)(11(4)通项公式推广:dmnaamn)( 2.等差数列}{na的一些性质 (1)对于任意正整数n,都有121aaaann (2)}{na的通项公式)2()(2112aanaaan (3)对于任意的整数srqp,,,,如果srqp,那么srqpaaaa (4)对于任意的正整数rqp,,,如果qrp2,则qrpaaa2 (5)对于任意的正整数n>1,有112nnnaaa (6)对于任意的非零实数b,数列}{nba是等差数列,则}{na是等差数列 (7)已知}{nb是等差数列,则}{nnba也是等差数列 (8)}{},{},{},{},{23133122nnnnnaaaaa等都是等差数列 (9)nS是等差数列na的前n项和,则kkkkkSSSSS232,, 仍成等差数列,即)(323mmmSSS (10)若)(nmSSnm,则0nnS(11)若pSqSqp,,则)(qpSqp (12)bnanSn2,反之也成立 、等比数列 1相关公式: (1)定义:)0,1(1qnqaann (2)通项公式:11nnqaa (3)前n项和公式:1q 1)1(1q 11qqanaSnn (4)通项公式推广:mnmnqaa 2.等比数列}{na的一些性质
高三数学一轮复习《数列》练习题 (含答案)
高三数学一轮复习《数列》练习题 (含答案)一、单选题1.已知递增等差数列{}n a 中,122a a =-,则3a 的( ) A .最大值为-4B .最小值为4C .最小值为-4D .最大值为42.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,112a =,2n ≥且*n ∈N ,满足120n n n a S S -+=,数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,则下列说法中错误的是( ) A .214a =-B .648211S S S =+ C .数列{}12n n n S S S +++-的最大项为712D .1121n n n n nT T T n n +-=++ 3.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S ,且34S =,714S =,则23n n S a +-最小时,n 的值为( ). A .2 B .1或2 C .2或3 D .3或44.设等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S .若1q >,2152m m m a a a +++=,且29m m S S =,*m ∈N ,则m 的值为( )A .2B .3C .4D .55.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2k S =,28k S =,则4k S =( ) A .28B .32C .16D .246.某企业在今年年初贷款a 万元,年利率为γ,从今年年末开始每年偿还一定金额,预计五年内还清,则每年应偿还( ) A .()()5111a γγ++-万元 B .()()55111a γγγ++-万元C .()()54111a γγγ++-万元 D .()51a γγ+万元7.由1a =4,3d =确定的等差数列{}n a ,当an =28时,序号n 等于( ) A .9B .10C .11D .128.在等差数列{}n a 中,1815360a a a ++=,则9102a a -的值为( ) A .6B .8C .12D .139.在等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,若26712a a a ++=,则9S =A .20B .27C .36D .4510.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a = 2(1)()nn S a n n N n *=+-∈,则数列13n S n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前10项的和是 A .290B .920C .511D .101111.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若24S =,46S =,则6S =( ) A .7B .8C .9D .1012.等比数列{}n a 中,3103384a a ==,,则该数列的通项n a =( ) A .32?3n -B .13?2n -C .3?2nD .33?2n -二、填空题13.在等比数列{}n a 中,23341,2a a a a +=+=,则45a a +=________.14.在正项等比数列{}n a 中,若3453a a a π=,()313237sin log log log a a a ++⋯+的值为______________.15.已知数列{}n a 的通项公式212n a n n=+,其前n 项和为n S ,则10S =_____.(用分数作答)16.已知a 是1,2的等差中项,b 是1-,16-的等比中项,则ab 等于___________.三、解答题17.已知实数111,,a b c 成等差数列,求证:,,222b b b ac --成等比数列.18.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4120S =,13n n a a +=. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设321log n n b a -=,求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .19.设数列{}n a 满足11a =,1123n n n a a -+-=⋅.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令()21n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n S .20.已知数列{}n a 满足11a =,11,,2,.n n na n a a n ++⎧=⎨+⎩为奇数为偶数(1)记2n n b a =,写出1b ,2b ,并求数列{}n b 的通项公式; (2)求{}n a 的前20项和.21.已知数列{}n a 中,13a =,点()1,n n a a +在直线3y x =上. (1)求数列{}n a 的通项公式及其前n 项的和n S ; (2)设*,N n nnb n a =∈,证明:1234n b b b +++<.22.若数列{}n a 的前n 项和22n n S a =-,*n N ∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若()221log *n n b a n N -=∈,求数列{}n b 的前n 项和n T .23.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,194a =-,且1439n n S S +=-.(1)求数列{}n a 的通项;(2)设数列{}n b 满足*3(4)0()n n b n a n N +-=∈,记{}n b 的前n 项和为n T ,若n n T b λ≤对任意N n *∈恒成立,求实数λ的取值范围.24.已知数列1a ,2a ,…,6n a 的项{1,2}i a ∈,其中1,2,3,i =…,6n ,*n ∈N ,其前6n 项和为6n S ,记6n S 除以3余数为1的数列1a ,2a ,…,6n a 的个数构成的数列为{}n b ,*n ∈N . (1)求1b 的值;(2)求数列{}n b 的通项公式,并化简.参考答案1.B解:∵递增等差数列{an }中,a 1a 2=﹣2, ∴a 1(a 1+d )=﹣2,且d >0, ∴d =112a a --,∴a 1<0, ∴a 3=a 1+2d =114a a --≥4=, 当且仅当a 1=﹣2时,等号成立, ∴a 3有最小值4. 2.D当2n ≥且*n ∈N 时,由1n n n a S S -=-, 由120n n n a S S -+=可得111112020n n n n n nS S S S S S ----+=⇒-+=, 整理得1112n n S S --=(2n ≥且n +∈N ). 则1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为以2为首项,以2为公差的等差数列()12122n n n S ⇒=+-⋅=,12n S n ∴=. A 中,当2n =时,221111424a S S =-=-=-,A 选项正确;B 中,1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,显然有648211S S S =+,B 选项正确; C 中,记()()1212211221n n n n b S S n n n S ++=+-=+-++, ()()()1123111212223n n n n b S S S n n n ++++=+-=+-+++,()()()1111602223223n n n b b n n n n n n ++∴-=--=-<++++,故{}n b 为递减数列, ()1123max 111724612n b b S S S ∴==+-=+-=,C 选项正确; D 中,12n n S =,()()2212n n n T n n +∴==+,()()112n T n n +∴=++. ()()()()()()11112112111n n n n T T n n n n n n n n n n n n n n +-=⋅++⋅++=+--+++++222122212n n n n n n T =-++=+-≠,D 选项错误.3.C解:设等差数列{}n a 的公差为d , 因为34S =,714S =,所以1132342767142a d a d ⨯⎧+=⎪⎪⎨⨯⎪+=⎪⎩,解得11a =,13d =,所以2223(1)11550[1(2)]23318n n n n n n S a n n +----=+⨯-++=,因为n ∈+N ,所以当2n =或3n =时,其有最小值. 4.B因为2152m m m a a a +++=,所以252m m m a a q a q +=,得到25102q q -+=,因为1q >,所以2q .由29m m S S =,得()()211121291212m m a a --=⨯--,又10a ≠,所以()212912mm -=-,因为*m ∈N ,则120m -≠, 所以129m +=,解得3m =, 5.B由等差数列{}n a 前n 项和的性质,可得k S ,2k k S S -,32k k S S -,43k k S S -成等差数列, ∴()2322k k k k k S S S S S -=+-,解得318k S =. ∴ 2,6,10,418k S -成等差数列, 可得4210618k S ⨯=+-,解得432k S =. 6.B设每年偿还x 万元,则()()()()()234511111x x x x x a γγγγγ++++++++=+,所以()()()5511111xa γγγ++--=+, 解得()()55111a x γγγ+=+-.7.A解:因为14a =,3d =,所以()1131n a a n d n =+-=+,所以3128n a n =+=,解得9n = 8.C因为1815360a a a ++=,所以8560a =,所以812a =, 所以910180108212a a a a a a =+-==-, 故选:C. 9.C因为{}n a 为等差数列,26712a a a ++=,131212+=a d ∴,因此144+=a d 又()9111989936942S a d a d a d ⨯=+=+=+,936S =∴. 10.C由()2(1)nn S a n n N n*=+-∈得2(1)n n S na n n =--, 当2n ≥时,11(1)4(1)n n n n n a S S na n a n --=-=----,整理得14n n a a --=, 所以{}n a 是公差为4的等差数列,又11a =,所以()43n a n n N *=-∈,从而()2133222(1)2n n n a a S n n n n n n ++=+=+=+, 所以1111132(1)21n S n n n n n ⎛⎫==- ⎪+++⎝⎭,数列13n S n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前10项的和115121111S ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭.11.A∵n S 为等比数列{}n a 的前n 项和, ∴2S ,42S S -,64S S -成等比数列 ∴24S =,42642S S -=-= ∴641S S -=, ∴641167S S =+=+=. 12.D设等比数列{}n a 的公比为q ,因为3103384a a ==,,可得71033841283a q a ===,解得2q ,所以数列{}n a 的通项公式为33332n n n a a q --==⨯.13.4设公比为q ,由23341,2a a a a +=+=, 得()2323342a q a q q a a a a q =+=+=+=, 所以()453434224a a a q a q q a a +=+=+=⨯=. 14数列{}n a 是正项等比数列,∴343a π= ,()3132373127log log ......log log ...a a a a a a +++= , ()77733312744...3a a a a a π=== ,∴()73313237312737log log ......log log ...log 33a a a a a a ππ⎛⎫+++=== ⎪⎝⎭, ()3132377sin log log log sinsin 33a a a ππ∴++⋯+===15.175264因为数列{}n a 的通项公式21111222n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 所以10111111111...21324351120S ⎛⎫=-+-+-++- ⎪⎝⎭,111111752121226411⎛⎫=+--= ⎪⎝⎭, 故答案为:17526416.6±因为a 是1,2的等差中项,所以12322a +==, 因为b 是1-,16-的等比中项,所以2(1)(16)16b =-⨯-=,4b =±,所以6ab =±.故答案为:6±.17.因为111,,a b c 成等差数列,所以112a c b +=,即2b ac a c=+且0abc ≠,又()()2220222444b b b b ac b b a c ac a c ac a c a c ⎛⎫⎛⎫-⋅-=-++=-++=> ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭, 所以2222b b b a c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⋅-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭成立且各项均不为零,所以:,,222b b ba c --成等比数列.18.(1)3nn a =(2)n T 21nn =+ (Ⅰ)∵13n na a +=,∴{}n a 是公比为3q =的等比数列,又()4141312013a S -==-,解得13a=.∴{}n a 是以13a =为首项,以3q =为公比的等比数列,通项公式为113n nn a a q -==.(Ⅱ)∵213log 321n n b n -==- ∴()()11113352121n T n n =+++⨯⨯-+ 111111123352121n n ⎛⎫=-+-++- ⎪-+⎝⎭11(122121nn n =-=++) 19.(1)13-=n n a ,*n N ∈;(2)3n n S n =⋅,*n N ∈.(1)由已知,当2n ≥时, 2123n n n a a ---=⋅,()()()121321n n n a a a a a a a a -=+-+-++-()12211312133312313n n n ----=+++++=+⨯=-当1n =时,11131a -==符合上式,13n n a -∴=,*n N ∈.(2)由(1)知()()121213n n n b n a n -=+=+⨯,()0113353213n n S n -=⨯+⨯+++⨯①3n S =()()1213353213213n n n n -⨯+⨯++-⨯++⨯②①-②得()()121232333213n n n S n --=++++-+⋅()()121213332131n n n -=++++-+⋅+()132213113nn n -=⨯-+⋅+-23n n =-⋅所以,3nn S n =⋅,*n N ∈.20.(1)122,5,31n b b b n ===-;(2)300.解:(1)[方法一]【最优解】:显然2n 为偶数,则21222212,1n n n n a a a a +++=+=+, 所以2223n n a a +=+,即13n n b b +=+,且121+12b a a ===, 所以{}n b 是以2为首项,3为公差的等差数列, 于是122,5,31n b b b n ===-. [方法二]:奇偶分类讨论由题意知1231,2,4a a a ===,所以122432,15b a b a a ====+=. 由11n n a a +-=(n 为奇数)及12n n a a +-=(n 为偶数)可知, 数列从第一项起,若n 为奇数,则其后一项减去该项的差为1, 若n 为偶数,则其后一项减去该项的差为2.所以*23()n n a a n N +-=∈,则()11331n b b n n =+-⨯=-.[方法三]:累加法由题意知数列{}n a 满足*113(1)1,()22nn n a a a n +-==++∈N . 所以11213(1)11222b a a -==++=+=, 322433223(1)3(1)11212352222b a a a a a --==++=+=+++=++=+=,则222121222111()()()121221+n n n n n n b a a a a a a a a a ---==-+-+-+=+++++++12(1)131n n n =+-+=-⨯.所以122,5b b ==,数列{}n b 的通项公式31n b n =-. (2)[方法一]:奇偶分类讨论 20123201351924620++++++++()()S a a a a a a a a a a a a =+=+++1231012310(1111)b b b b b b b b =-+-+-++-+++++110()102103002b b +⨯=⨯-=. [方法二]:分组求和由题意知数列{}n a 满足12212121,1,2n n n n a a a a a -+==+=+, 所以2122123n n n a a a +-=+=+.所以数列{}n a 的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;同理,由2221213n n n a a a ++=+=+知数列{}n a 的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列. 从而数列{}n a 的前20项和为: 201351924260()()S a a a a a a a a =+++++++++1091091013102330022⨯⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=. 21.(1)3nn a =,1332n n S +-=;因为点()1,n n a a +在直线3y x =上,所以13n na a +=,又13a =, 故数列{n a }是以3为公比,3为首项的等比数列,所以3nn a =,()31313n n S -==-1332n +-. (2)由题可知3n n nb =,记12nn T b b b =+++,所以212333n nnT =+++① ①13⨯,得2311123333n n nT +=+++②①-②,得2111211111132133333233223n n n n n n n n nT ++++⎛⎫=+++-=--=- ⎪⨯⎝⎭,故332443n n n T +=-⨯,又32043nn+>⨯,故34nT <,即证. 22.(1)2n n a =;(2)2n T n =.(1)数列{}n a 的前n 项和22n n S a =-,*n N ∈.2n ≥时,()112222n n n n n a S S a a --=-=---,化为:12n n a a -=,1n =时,1122a a =-,解得12a =.∴数列{}n a 是等比数列,首项为2,公比为2.2n n a ∴=.(2)221log 21n n b a n -==-.因为12n nb b ,∴数列{}n b 是等差数列,首项为1,公差为2,所以21()(1+21)22n n n a a n n T n +-∴===. 23.(1)33()4nn a =-⋅;(2)31λ-≤≤.(1)当1n =时,1214()39a a a +=-,229272749,4416a a =-=-∴=-, 当2n ≥时,由1439n n S S +=-①, 得1439n n S S -=-②,①-②得143n n a a += 122730,0,164n n n a a a a +=-≠∴≠∴=, 又213,{}4n a a a =∴是首项为94-,公比为34的等比数列, 1933()3()444n n n a -∴=-⋅=-⋅;(2)由3(4)0n n b n a +-=,得43(4)()34n n n n b a n -=-=-, 所以234333333210(4)44444nn T n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯-⨯-⨯⨯++-⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎝+⎭⎭,2413333333321(5)(4)444444nn n T n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯-⨯-⨯++-⋅+-⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,两式相减得234113333333(4)4444444nn n T n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯++++--⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1193116493(4)34414n n n -+⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=-+-- ⎪⎝⎭-111993334(4)44444n n n n n +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+---⋅=-⋅ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以134()4n n T n +=-⋅,由n n T b λ≤得1334()(4)()44n nn n λ+-⋅≤-⋅恒成立,即(4)30n n λ-+≥恒成立,4n =时不等式恒成立;4n <时,312344n n n λ≤-=----,得1λ≤; 4n >时,312344n n n λ≥-=----,得3λ≥-; 所以31λ-≤≤.24.(1)121b =(2)6213n n b -=,*n ∈N 解:(1)因为前六项的和除以3余数为1 所以这6项中包含2个1或5个1,其余均为2,所以这样的数列共有256621C C +=个,故121b =(2)因为1a ,2a ,…,6n a 和6n S 除以3余数为1,所以这6n 项中包含2个1或5个1……或61n -个1,其余均为2,所以2561666n n n n n b C C C -=+++,设6n S 除以3余数为2,0的数列1a ,2a ,…,6n a 的个数构成的数列分别为{}n c ,n d同理,1462666n n n n nc C C C -=+++,036666nn n n n d C C C =+++∵146261642666666n n n n n n n n n n n c C C C C C C b ---=++⋯+=++⋯+=∵66222n nn n n n n b c d d b ++=⇒=-结合(1)猜想6213n n b -=,*n ∈N下面用数学归纳法证明当1n =时,6121213b -==,成立 假设当n k =时,有6213k k b -=,*k ∈N 成立,且6213k k k c b -==,6223k k d += 则当1n k =+时,数列共()66k +项,分两步看,第一步先看前6k 项,前6k 项的和除以3余数为1,2,0的数列的个数分别为k b ,k c ,k d ,第二步看后6项,最后6项的和除以3众数为0,2,1的数列的个数分别为22,21,21∴6666(1)1212122212221212221213333k k k k k k k k b b c d ++--+-=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+⨯=所以当1n k =+时,猜想也成立 综上,6213n n b -=,*n ∈N。
高三数学等差数列选择题专项训练单元 期末复习测试基础卷(1)
一、等差数列选择题1.在等差数列{}n a 中,520164a a +=,S ,是数列{}n a 的前n 项和,则S 2020=( ) A .2019 B .4040C .2020D .4038解析:B 【分析】由等差数列的性质可得52012016024a a a a +==+,则()15202020202016202010102a a a a S +=⨯=⨯+可得答案. 【详解】 等差数列{}n a 中, 52012016024a a a a +==+()12020202052016202010104101040402a a a a S +===⨯=+⨯⨯ 故选:B2.等差数列{}n a 中,若26a =,43a =,则5a =( ) A .32B .92C .2D .9解析:A 【分析】由2a 和4a 求出公差d ,再根据54a a d =+可求得结果. 【详解】设公差为d ,则423634222a a d --===--, 所以5433322a a d =+=-=. 故选:A3.已知数列{x n }满足x 1=1,x 2=23,且11112n n n x x x -++=(n ≥2),则x n 等于( ) A .(23)n -1B .(23)n C .21n + D .12n + 解析:C 【分析】由已知可得数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,求出数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,进而得出答案.【详解】由已知可得数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,且121131,2x x ==,故公差12d = 则()1111122n n n x +=+-⨯=,故21n x n =+故选:C4.已知数列{}n a 的前n 项和()2*n S n n N =∈,则{}na 的通项公式为( )A .2n a n =B .21n a n =-C .32n a n =-D .1,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩解析:B 【分析】利用1n n n a S S -=-求出2n ≥时n a 的表达式,然后验证1a 的值是否适合,最后写出n a 的式子即可. 【详解】2n S n =,∴当2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,111a S ==,上式也成立,()*21n a n n N ∴=-∈,故选:B. 【点睛】易错点睛:本题考查数列通项公式的求解,涉及到的知识点有数列的项与和的关系,即11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,算出之后一定要判断1n =时对应的式子是否成立,最后求得结果,考查学生的分类思想与运算求解能力,属于基础题.5.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36 B .48C .56D .72解析:A 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,得出54a =,再由等差数列前n 项和公式,即可得出结果. 【详解】因为{}n a 为等差数列,25812a a a ++=, 所以5312a =,即54a =, 所以()1999983622a a S +⨯===. 故选:A . 【点睛】熟练运用等差数列性质的应用及等差数列前n 项和的基本量运算是解题关键.6.已知递减的等差数列{}n a 满足2219a a =,则数列{}n a 的前n 项和取最大值时n =( )A .4或5B .5或6C .4D .5解析:A 【分析】由2219a a =,可得14a d =-,从而得2922n d d S n n =-,然后利用二次函数的性质求其最值即可 【详解】解:设递减的等差数列{}n a 的公差为d (0d <),因为2219a a =,所以2211(8)a a d =+,化简得14a d =-,所以221(1)9422222n n n d d d dS na d dn n n n n -=+=-+-=-, 对称轴为92n =, 因为n ∈+N ,02d<, 所以当4n =或5n =时,n S 取最大值, 故选:A7.设等差数列{}n a 的前n 和为n S ,若()*111,m m a a a m m N +-<<->∈,则必有( )A .0m S <且10m S +>B .0m S >且10m S +>C .0m S <且10m S +<D .0m S >且10m S +<解析:D 【分析】由等差数列前n 项和公式即可得解. 【详解】由题意,1110,0m m a a a a ++>+<, 所以1()02m m m a a S +=>,111(1)()02m m m a a S ++++=<. 故选:D.8.在等差数列{}n a 中,若n S 为其前n 项和,65a =,则11S 的值是( ) A .60 B .11C .50D .55解析:D 【分析】根据题中条件,由等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,即可求出结果. 【详解】因为在等差数列{}n a 中,若n S 为其前n 项和,65a =, 所以()1111161111552a a S a +===.故选:D.9.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,31567a a a +=+,则23S =( ) A .121 B .161C .141D .151解析:B 【分析】由条件可得127a =,然后231223S a =,算出即可. 【详解】因为31567a a a +=+,所以15637a a a =-+,所以1537a d =+,所以1537a d -=,即127a =所以231223161S a == 故选:B10.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若936S S =,则612SS =( ) A .177B .83 C .143D .103解析:D 【分析】由等差数列前n 项和性质得3S ,63S S -,96S S -,129S S -构成等差数列,结合已知条件得633S S =和31210S S =计算得结果. 【详解】已知等差数列{}n a 的前项和为n S ,∴3S ,63S S -,96S S -,129S S -构成等差数列,所以()()633962S S S S S ⋅-=+-,且936S S =,化简解得633S S =.又()()()96631292S S S S S S ⋅-=-+-,∴31210S S =,从而126103S S =. 故选:D 【点睛】 思路点睛:(1)利用等差数列前n 项和性质得3S ,63S S -,96S S -,129S S -构成等差数列, (2)()()633962S S S S S ⋅-=+-,且936S S =,化简解得633S S =, (3)()()()96631292S S S S S S ⋅-=-+-,化简解得31210S S =.11.已知等差数列{}n a ,其前n 项的和为n S ,3456720a a a a a ++++=,则9S =( ) A .24 B .36C .48D .64解析:B 【分析】利用等差数列的性质进行化简,由此求得9S 的值. 【详解】由等差数列的性质,可得345675520a a a a a a ++++==,则54a =19592993622a a aS +=⨯=⨯= 故选:B12.定义12nnp p p +++为n 个正数12,,,n p p p 的“均倒数”,若已知数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为12n,又2n n a b =,则1223910111b b b b b b +++=( ) A .817 B .1021C .1123 D .919解析:D 【分析】由题意结合新定义的概念求得数列的前n 项和,然后利用前n 项和求解通项公式,最后裂项求和即可求得最终结果. 【详解】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,由题意可得:12n n S n=,则:22n S n =, 当1n =时,112a S ==,当2n ≥时,142n n n a S S n -=-=-, 且14122a =⨯-=,据此可得 42n a n =-,故212nn a b n ==-,()()111111212122121n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, 据此有:12239101111111111233517191.21891919b b b b b b +++⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=⨯= 故选:D13.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,15a =,且满足122527n na a n n +-=--,若p ,*q ∈N ,p q >,则p q S S -的最小值为( )A .6-B .2-C .1-D .0解析:A 【分析】 转化条件为122527n n a an n +-=--,由等差数列的定义及通项公式可得()()2327n a n n =--,求得满足0n a ≤的项后即可得解.【详解】 因为122527n n a a n n +-=--,所以122527n na a n n +-=--, 又1127a =--,所以数列27n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是以1-为首项,公差为2的等差数列, 所以()1212327na n n n =-+-=--,所以()()2327n a n n =--, 令()()23270n a n n =--≤,解得3722n ≤≤, 所以230,0a a <<,其余各项均大于0, 所以()()()3123min13316p q S S a a S S =-=+=⨯-+--⨯=-.故选:A. 【点睛】解决本题的关键是构造新数列求数列通项,再将问题转化为求数列中满足0n a ≤的项,即可得解.14.等差数列{}n a 中,22a =,公差2d =,则10S =( ) A .200 B .100 C .90 D .80解析:C 【分析】先求得1a ,然后求得10S . 【详解】依题意120a a d =-=,所以101104545290S a d =+=⨯=. 故选:C15.已知各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =,则3810b b b =( )A .1B .8C .4D .2解析:B【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,求出72a =,再由等比数列的性质,即可求出结果. 【详解】因为各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,所以27720a a -=,解得72a =或70a =(舍);又数列{}n b 是等比数列,且772b a ==,所以33810371178b b b b b b b ===.故选:B.二、等差数列多选题16.已知数列{}n a 是等差数列,前n 项和为,n S 且13522,a a S +=下列结论中正确的是( ) A .7S 最小 B .130S =C .49S S =D .70a =解析:BCD 【分析】由{}n a 是等差数列及13522,a a S +=,求出1a 与d 的关系,结合等差数列的通项公式及求和公式即可进行判断. 【详解】设等差数列数列{}n a 的公差为d .由13522,a a S +=有()1112542252a a a d d ⨯+=++,即160a d += 所以70a =,则选项D 正确. 选项A. ()71176773212S a d a d d ⨯=+=+=-,无法判断其是否有最小值,故A 错误. 选项B. 113137131302a S a a +=⨯==,故B 正确. 选项C. 9876579450a a a a S a a S -=++++==,所以49S S =,故C 正确. 故选:BCD 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的通项公式及求和公式的应用,解答本题的关键是由条件13522,a a S +=得到160a d +=,即70a =,然后由等差数列的性质和前n 项和公式判断,属于中档题.17.题目文件丢失!18.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N *),数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3).再将扇形面积设为b n (n ∈N *),则( )A .4(b 2020-b 2019)=πa 2018·a 2021B .a 1+a 2+a 3+…+a 2019=a 2021-1C .a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=2a 2019·a 2021D .a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=0解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题 19.已知数列{}n a 的前4项为2,0,2,0,则该数列的通项公式可能为( ) A .0,2,n n a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数B .1(1)1n n a -=-+C .2sin 2n n a π= D .cos(1)1n a n π=-+解析:BD 【分析】根据选项求出数列的前4项,逐一判断即可. 【详解】解:因为数列{}n a 的前4项为2,0,2,0, 选项A :不符合题设;选项B :01(1)12,a =-+=12(1)10,a =-+=23(1)12,a =-+=34(1)10a =-+=,符合题设;选项C :,12sin2,2a π==22sin 0,a π==332sin22a π==-不符合题设; 选项D :1cos 012,a =+=2cos 10,a π=+=3cos 212,a π=+=4cos310a π=+=,符合题设.故选:BD. 【点睛】本题考查数列的通项公式的问题,考查了基本运算求解能力,属于基础题. 20.已知等差数列{}n a 的前n 项和为,n S 且15110,20,a a a 则( )A .80a <B .当且仅当n = 7时,n S 取得最大值C .49S S =D .满足0n S >的n 的最大值为12解析:ACD 【分析】由题可得16a d =-,0d <,21322n d d S n n =-,求出80a d =<可判断A ;利用二次函数的性质可判断B ;求出49,S S 可判断C ;令213022n d dS n n =->,解出即可判断D. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则()5111122+4++100a a a d a d +==,解得16a d =-,10a >,0d ∴<,且()21113+222n n n d d S na d n n -==-, 对于A ,81+7670a a d d d d ==-+=<,故A 正确;对于B ,21322n d d S n n =-的对称轴为132n =,开口向下,故6n =或7时,n S 取得最大值,故B 错误;对于C ,4131648261822d d S d d d =⨯-⨯=-=-,9138191822d d S d =⨯-⨯=-,故49S S =,故C 正确;对于D ,令213022n d dS n n =->,解得013n <<,故n 的最大值为12,故D 正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛:由于等差数列()2111+222n n n d d S na d n a n -⎛⎫==+- ⎪⎝⎭是关于n 的二次函数,当1a 与d 异号时,n S 在对称轴或离对称轴最近的正整数时取最值;当1a 与d 同号时,n S 在1n =取最值.21.设{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项的和,且56S S <,678S S S =>,则下列结论正确的是( ) A .0d > B .70a =C .95S S >D .6S 与7S 均为n S 的最大值解析:BD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,依次分析选项即可求解. 【详解】根据题意,设等差数列{}n a 的公差为d ,依次分析选项:{}n a 是等差数列,若67S S =,则7670S S a -==,故B 正确;又由56S S <得6560S S a -=>,则有760d a a =-<,故A 错误; 而C 选项,95S S >,即67890a a a a +++>,可得()7820a a +>, 又由70a =且0d <,则80a <,必有780a a +<,显然C 选项是错误的. ∵56S S <,678S S S =>,∴6S 与7S 均为n S 的最大值,故D 正确; 故选:BD. 【点睛】本题考查了等差数列以及前n 项和的性质,需熟记公式,属于基础题.22.(多选题)在数列{}n a 中,若221n n a a p --=,(2n ≥,*n N ∈,p 为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( )A .若{}n a 是等差数列,则{}2n a 是等方差数列B .(){}1n-是等方差数列C .若{}n a 是等方差数列,则{}kn a (*k N ∈,k 为常数)也是等方差数列D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列解析:BCD【分析】根据定义以及举特殊数列来判断各选项中结论的正误.【详解】对于A 选项,取n a n =,则()()()422444221111n n a a n n n n n n +⎡⎤⎡⎤-=+-=+-⋅++⎣⎦⎣⎦()()221221n n n =+++不是常数,则{}2n a 不是等方差数列,A 选项中的结论错误;对于B 选项,()()22111110n n +⎡⎤⎡⎤---=-=⎣⎦⎣⎦为常数,则(){}1n -是等方差数列,B 选项中的结论正确;对于C 选项,若{}n a 是等方差数列,则存在常数p R ∈,使得221n n a a p +-=,则数列{}2n a 为等差数列,所以()221kn k n a a kp +-=,则数列{}kn a (*k N ∈,k 为常数)也是等方差数列,C 选项中的结论正确;对于D 选项,若数列{}n a 为等差数列,设其公差为d ,则存在m R ∈,使得n a dn m =+,则()()()()2221112222n n n n n n a a a a a a d dn m d d n m d d +++-=-+=++=++, 由于数列{}n a 也为等方差数列,所以,存在实数p ,使得221n n a a p +-=,则()222d n m d d p ++=对任意的n *∈N 恒成立,则()2202d m d d p ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,得0p d ==, 此时,数列{}n a 为常数列,D 选项正确.故选BCD.【点睛】本题考查数列中的新定义,解题时要充分利用题中的定义进行判断,也可以结合特殊数列来判断命题不成立,考查逻辑推理能力,属于中等题.23.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若39S =,47a =,则( )A .2n S n =B .223n S n n =-C .21n a n =-D .35n a n =-解析:AC【分析】利用等差数列{}n a 的前n 项和公式、通项公式列出方程组,求出11a =,2d =,由此能求出n a 与n S .【详解】等差数列{}n a 的前n 项和为n S .39S =,47a =,∴31413239237S a d a a d ⨯⎧=+=⎪⎨⎪=+=⎩, 解得11a =,2d =,1(1)221n a n n ∴+-⨯=-=.()21212n n n S n +-== 故选:AC .【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公式的应用,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.24.在下列四个式子确定数列{}n a 是等差数列的条件是( )A .n a kn b =+(k ,b 为常数,*n N ∈);B .2n n a a d +-=(d 为常数,*n N ∈);C .()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ;D .{}n a 的前n 项和21n S n n =++(*n N ∈).解析:AC【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列.【详解】A 选项中n a kn b =+(k ,b 为常数,*n N ∈),数列{}n a 的关系式符合一次函数的形式,所以是等差数列,故正确,B 选项中2n n a a d +-=(d 为常数,*n N ∈),不符合从第二项起,相邻项的差为同一个常数,故错误;C 选项中()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ,对于数列{}n a 符合等差中项的形式,所以是等差数列,故正确;D 选项{}n a 的前n 项和21n S n n =++(*n N ∈),不符合2n S An Bn =+,所以{}n a 不为等差数列.故错误.故选:AC【点睛】本题主要考查了等差数列的定义的应用,如何去判断数列为等差数列,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.25.公差为d 的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,110S >,120S <,下列说法正确的有( )A .0d <B .70a >C .{}n S 中5S 最大D .49a a <解析:AD【分析】先根据题意得1110a a +>,1120a a +<,再结合等差数列的性质得60a >,70a <,0d <,{}n S 中6S 最大,49a a <-,即:49a a <.进而得答案.【详解】解:根据等差数列前n 项和公式得:()111111102a a S +=>,()112121202a a S +=< 所以1110a a +>,1120a a +<,由于11162a a a +=,11267a a a a +=+,所以60a >,760a a <-<,所以0d <,{}n S 中6S 最大,由于11267490a a a a a a +=+=+<,所以49a a <-,即:49a a <.故AD 正确,BC 错误.故选:AD.【点睛】本题考查等差数列的前n 项和公式与等差数列的性质,是中档题.。
数列及其应用训练题-2023届高三数学一轮复习
1.已知等比数列{a n }的公比为-12,则a 1+a 3+a 5a 2+a 4+a 6的值是( ) A .-2 B .-12 C.12D .2 2.已知数列{a n }是等差数列,且a 7-2a 4=6,a 3=2,则公差d =( )A .2 2B .4C .8D .163.已知等比数列{a n }的公比为q ,其前n 项和为S n ,若S 3,S 9,S 6成等差数列,则q 3等于( )A .-12B .1C .-12或1D .-1或124.已知数列{a n },{b n }满足a 1=b 1=3,a n +1-a n =b n +1b n=3,n ∈N *.若数列{c n }满足c n =ba n ,则c 2 016=( )A .92 015B .272 015C .92 016D .272 0165.设S n ,T n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,若S n T n =n 2n +1(n ∈N *),则a 5b 6=( ) A.513 B .919 C.1123 D.9236.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=10,S 5=55,则过点P (n ,a n )和Q (n +2,a n +2)(n ∈N *)的直线的斜率是( )A .4B .3C .2D .17.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A .-5B .-15C .5 D.158.如图4-1所示的数阵中,每行、每列的三个数均成等差数列,如果数阵中所有数之和等于63,那么a 52=( )⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a 41 a 42 a 43a 51 a 52 a 53a 61 a 62 a 63 图4-1A .2B .8C .7D .49.设数列{a n }满足:a 1=1,a 2=3,且2na n =(n -1)a n -1+(n +1)a n +1,则a 20的值是( ) A.215 B .225 C.235 D.24510.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2a n -4(n ∈N *),则a n =( )A .2n +1B .2nC .2n -1D .2n -211.数列{a n }满足a 1=1,且当n ≥2时,a n =n -1n a n -1,则a 5=( ) A.15 B .16 C .5 D .6 12.122-1+132-1+142-1+…+()1112-+n 的值为( ) A.()221++n n B.34-n +12n +2 C.34-12⎝⎛⎭⎫1n +1+1n +2 D.32-1n +1+1n +213.在等差数列{a n }中,a 1=-2 012,其前n 项和为S n ,若S 2 0122 012-S 1010=2 002,则S 2 014的值等于( )A .2 011B .-2 012C .2 014D .-2 01314.数列{a n }满足a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *都有a m +n =a m +a n +mn ,则1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 014等于( ) A.4 0282 015 B .4 0242 013 C.4 0182 012D.2 0102 01115.已知函数y =log a (x -1)+3(a >0,a ≠1)所过定点的横、纵坐标分别是等差数列{a n }的第二项与第三项,若b n =1a n a n +1,数列{b n }的前n 项和为T n ,则T 10等于( ) A.911 B.1011 C.811D.121116.已知数列{a n }中,a 1=-60,a n +1=a n +3,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|等于( )A .445B .765C .1 080D .3 10517.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,{S n +na n }为常数列,则a n =( )A.13n -1 B .)2(2+n n C.)2)(1(6++n n D.5-2n 3 18.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,请问第二天走了( )A .192里B .96里C .48里D .24里19.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n (n ∈N *),则S 2 016=__________.20.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=__________.21.在公差为d 的等差数列{a n }中,已知a 1=10,且a 1,2a 2+2,5a 3成等比数列.(1)求d ,a n ;(2)若d <0,求|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|22.设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求T n .23.已知数列{a n }是等比数列,其前n 项和是S n ,且S n =t ·3n -2t +1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 1311+S n(n ∈N *),求数列{a n b n }的前n 项和T n .24.等差数列{a n }中,a 2=4,a 4+a 7=15.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n -2+n ,求b 1+b 2+b 3+…+b 10的值.25.已知正项数列{a n }的前n 项和S n 满足:4S n =(a n -1)(a n +3)(n ∈N *).(1)求a n ;(2)若b n =2n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .26.若数列{a n }的前n 项和为S n ,点(a n ,S n )在y =16-13x 的图象上(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若c 1=0,且对任意正整数n 都有c n +1-c n =log 12a n .求证:对任意正整数n ≥2,总有13≤1c 2+1c 3+1c 4+…+1c n <34.。
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第三章第一讲时间:60分钟 满分:100分一、选择题(8×5=40分)1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2(a n -1),则a 2等于( )A .4B .2C .1D .-2答案:A解析:当n =1时,a 1=2(a 1-1),a 1=2;当n =2时,a 1+a 2=2a 2-2,a 2=a 1+2=4.2.已知数列{a n }对任意的p ,q ∈N *满足a p +q =a p +a q ,且a 2=-6,那么a 10等于( )A .-165B .-33C .-30D .-21答案:C解析:方法一:赋值法:令q =2,则a p +2=a p +a 2,a 2=-6,故数列{a n }的所有偶数项、所有奇数项分别成等差数列.∴a 10=a 2+4×(-6)=-30,故选C.方法二:a 10=a 8+2=a 8+a 2=a 6+2+a 2=a 6+2a 2=…=5a 2=-30.3.数列53,108,17a +b ,a -b 24,…中,有序实数对(a ,b )可以是 ( )A .(21,-5)B .(16,-1)C .(-412,112)D .(412,-112)答案:D解析:由数列中的项可观察规律,5-3=10-8=17-(a +b )=(a -b )-24=2, ⎩⎨⎧ a +b =15,a -b =26,解得a =412,b =-112,故选D.4.(·山东日照2月模拟)已知数列1,12,21,13,22,31,14,23,32,41,…,则56是此数列中的( )A .第48项B .第49项C .第50项D .第51项答案:C 解析:将数列分为第1组1个,第2组2个,…,第n 组n 个,(11),(12,21),(13,22,31),…,(1n ,2n -1,…,n 1),则第n 组中每个数分子分母的和为n +1,则56为第10组中的第5个,其项数为(1+2+3+…+9)+5=50.5.(·山东聊城三模)已知a n =n -2007n -2008(n ∈N *),则在数列{a n }的前50项中最小项和最大项分别是( )A .a 1,a 50B .a 1,a 44C .a 45,a 50D .a 44,a 45 答案:D解析:a n =n -2007n -2008=n -2008+2008-2007n -2008=1+2008-2007n -2008, ∵2008-2007为一定值,要使a n 最大,则需n -2008最小且n -2008>0,则n =45;同理当n -2008<0时,则n =44时为最小值.6.(·北京石景山)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 3,则a 3+a 6的值为 ( )A .91B .152C .218D .279答案:B解析:a 5+a 6=S 6-S 4=63-43=152.7.(·江西景德镇)如果数列{a n }满足a 1=2,a 2=1,且a n a n -1a n -1-a n=a n a n +1a n -a n +1,则a = ()A.12009B.22009C.20092 D .1005答案:B解析:由a n a n -1a n -1-a n =a n a n +1a n -a n +1可得,2a n =1a n -1+1a n +1,数列{1a n }(n =2,3,4,…)为等差数列,首项为12,公差为12,∴1a 2009=12+×12=20092, ∴a =22009.8.(·湖北,10)古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如:他们研究过图(1)中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图(2)中的1,4,9,16,…这样的数为正方形数,下列数中既是三角形数又是正方形数的是( ) A .289 B .1024 C .1225 D .1378答案:C解析:根据图形的规律可知第n 个三角形数为a n =n (n +1)2,第n个正方形数为b n =n 2,因此可排除D(1378不是平方数).将A 、B 、C 选项代入到三角形数表达式中检验可知,符合题意的是C 选项,故选C.二、填空题(4×5=20分)9.(·北京海淀期末统考)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-1,其中n =1,2,3,…,那么a 5=________.答案:9解析:∵S n =n 2-1,∴n =5时,a 5=S 5-S 4=52-1-42+1=9.10.已知数列{a n }中,a 1=20,a n +1=a n +2n -1,n ∈N *,则数列{a n }的通项公式a n =________.答案:n 2-2n +21解析:∵a n +1-a n =2n -1,∴a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,…a n -a n -1=2n -3(n ≥2).∴a n -a 1=1+3+…+(2n -3).∴a n =20+(2n -2)(n -1)2=n 2-2n +21. 当n =1时,a 1=20=12-2×1+21,∴a n =n 2-2n +21.11.图(1)、(2)、(3)、(4)分别包含1个、5个、13个、25个第二十九届北京奥运吉祥物“福建迎迎”,按同样的方式构造图形,设第n 个图形包含f (n )个“福建迎迎”,则f (5)=__________;f (n )-f (n -1)=________.(答案用数字或n 的解析式表示)答案:41 4n -4 解析:由图易知f (1)=1,f (2)=2(1+3)-3,f (3)=2×(1+3+5)-5,f (4)=2(1+3+5+7)-7,…,f (n )=2×[1+3+5+7+…+(2n -1)]-(2n -1),即f (n )=2n 2-2n +1,∴f (5)=2×52-2×5+1=41,f (n )-f (n -1)=2n 2-2n +1-[2(n -1)2-2(n -1)+1]=4n -4.12.(·山东泰安2月模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,当n ≥2时,a 2n -(n +2)a n -1·a n +2na 2n -1=0,则a n =________.(写出你认为正确的一个答案即可)答案:2n -1解析:a 2n -(n +2)a n -1·a n +2na 2n -1=0,有(a n -2a n -1)(a n -na n -1)=0,∴a n a n -1=2.由a 1=1知a n =2n -1. 三、解答题(4×10=40分)13.根据下列条件,求数列的通项公式a n .(1)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +2n ;(2)在数列{a n }中,a n +1=n +2n a n ,a 1=4;(3)在数列{a n }中,a 1=3,a n +1=2a n -1;(4)在数列{a n }中,a n +1=3a 2n ,a 1=3.思路点拨:(1)由a n +1=a n +2n 得a n +1-a n =2n ,可采用累加求和的方法;(2)由a n +1=n +2n a n 得a n +1a n=n +2n ,可采用累乘的方法; (3)可构造等比数列求解;(4)由条件可知a n >0,可采用两边取对数的方法求解.解析:(1)由a n +1-a n =2n ,把n =1,2,3…,n -1(n ≥2)代入,得(n -1)个式子,累加即可得(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=2+22+23+…+2n -1,所以a n -a 1=2(1-2n -1)1-2,即a n -a 1=2n -2,所以a n =2n -2+a 1=2n -1.当n =1时,a 1=1也符合,所以a n =2n -1(n ∈N *).(2)由递推关系a n +1=n +2n a n ,a 1=4,有a n +1a n=n +2n , 于是有a 2a 1=3,a 3a 2=42,a 4a 3=53,…,a n -1a n -2=n n -2, a n a n -1=n +1n -1,将这(n -1)个式子累乘,得a n a 1=n (n +1)2. 所以当n ≥2时,a n =n (n +1)2a 1=2n (n +1).当n =1时,a 1=4符合上式,所以a n =2n (n +1)(n ∈N *).(3)由a n +1=2a n -1得a n +1-1=2(a n -1),令b n =a n -1,则{b n }是以2为公比的等比数列.所以b n =b 1·2n -1=(a 1-1)·2n -1=2n ,所以a n =b n +1=2n +1(n ∈N *).(4)由已知,a n >0,在递推关系式两边取对数,有lg a n +1=2lg a n +lg3.令b n =lg a n ,则b n +1=2b n +lg3.所以b n +1+lg3=2(b n +lg3),所以{b n +lg3}是以b 1+lg3为首项,以2为公比的等比数列.所以b n +lg3=2n -1·2lg3=2n lg3.所以b n =2n lg3-lg3=(2n -1)lg3=lg a n .所以a n =32n -1.14.(·北京海淀)已知数列{a n }前n 项的和为S n ,且满足S n =1-na n (n =1,2,3,…).(1)求a 1,a 2的值;(2)求a n .解析:(1)当n =1时,∵S 1=a 1=1-a 1,∴a 1=12.当n =2时,∵a 1+a 2=1-2a 2,∴a 2=16.(2)∵S n =1-na n ,∴当n ≥2时,S n -1=1-(n -1)a n -1,a n =S n -S n -1=(n -1)a n -1-na n .∴a n =n -1n +1a n -1, a n =2n (n +1)a 1=1n (n +1). 当n =1时,a 1=12符合上式.∴a n =1n (n +1)(n =1,2,3…).15.已知数列{a n },其前n 项和为S n =12n 2+12n (n ∈N *)(1)求{a n }的通项公式;(2)记T =1S 1+1S 2+1S 3+…+1S 99,求T 的值. 解析:(1)当n =1时,a 1=S 1=1当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n .显然,当n =1时,a n =n 也成立故{a n }的通项公式为:a n =n (n ∈N *).(2)∵1S n =2n (n +1)=2(1n -1n +1) ∴1S 1+1S 2+…+1S 99=2(1-12)+2(12-13)+2(13-14)+…+2(199-1100)=2(1-1100)=9950.16.设数列{a n }的前n 项的和S n =43a n -13×2n +1+23,n =1,2,3,….求首项a 1与通项公式a n .分析:主要考查求递推数列有关通项问题,考查转化与化归思想、构造思想,由特殊到一般的思想方法.通过构造,转化成等差、等比数列进行求解,或者利用裂项相消方法求解.解析:由S n =43a n -13×2n +1+23,n =1,2,3,……,①得:a 1=S 1=43a 1-13×4+23,所以a 1=2.再由①有S n -1=43a n -1-13×2n +23,n =2,3,……②①-②得:a n =S n -S n -1=43(a n -a n -1)-13×(2n +1-2n ),n =2,3,……,整理得:a n =4a n -1+2n ,n =2,3,……方法一:构造新数列构造新的等比数列:a n +2n =4(a n -1+2n -1),n =2,3,4,……(或:a n 2n +1=2(a n -12n -1+1)) 所以a n +2n =4×4n -1(或:a n 2n +1=2×2n -1)得:a n =4n -2n ,n =1,2,……方法二:直接递推法当n =1时,S 1=43a 1-13×22+23,∴a 1=2a n =4a n -1+2n =4(4a n -2+2n -1)+2n =42a n -2+2n +1+2n =……=4n -1a 1+22n -2+22n -3+…+2n +1+2n =22n -1+22n -2+22n -3…+2n +1+2n =4n -2n .方法三:错位相消法推出:a n 4n -a n -14n -1=(12)n ,a n -14n -1-a n -24n -2=(12)n -1,…,a 242-a 141=(12)2 所以:a n 4n -a 141=(12)n +(12)n -1+……+(12)2a n 4n =(12)n +(12)n -1+……+(12)2+12=1-12n所以a n =4n -2n .方法四:特征根方程法a n +1-4a n a n -4a n -1=2即a n +1-6a n +8a n -1=0 特征方程为:x 2-6x +8=0特征根为:x 1=4,x 2=2通解:a n =C 14n +C 22n ,由:a 1=2,a 2=12,代入解得:C 1=1,C 2=-1.总结评述:递推数列问题一直作为高考考试的压轴题出现,基本类型有:a n +1=pa n +q (p ≠0或1,q ≠0)和a n +1=pa n +f (n )(p ≠0或1)两种形式,通常是解决如何求通项a n 和前n 项和S n 等问题.解题方向是设法转化成等差数列、等比数列或可进行求通项或前n 项和的数列来解决.常见方法有:构造法,直接递推法,错位相消法,特征根方程法和不动点法.有些问题还可以用归纳、猜想、证明即数学归纳法加以解决,难度一般较大,是考查抽象思维能力的好素材.。