高三第一轮复习数列基础练习题

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【步步高】高考数学第一轮复习(典型题+详解)数列专项基础训练

【步步高】高考数学第一轮复习(典型题+详解)数列专项基础训练

常考题型强化练——数列A 组 专项基础训练(时间:40分钟)一、选择题1.设等差数列{a n }前n 项和为S n ,若a 1=-11,a 4+a 6=-6,则当S n 取最小值时,n 等于( )A.6B.7C.8D.9答案 A解析 设该数列的公差为d ,则a 4+a 6=2a 1+8d =2×(-11)+8d =-6,解得d =2,∴S n =-11n +n (n -1)2×2 =n 2-12n =(n -6)2-36,∴当n =6时,取最小值.2.已知{a n }为等比数列,S n 是它的前n 项和.若a 2·a 3=2a 1,且a 4与2a 7的等差中项为54,则S 5等于( ) A.35B.33C.31D.29答案 C解析 设数列{a n }的公比为q ,则由等比数列的性质知,a 2·a 3=a 1·a 4=2a 1,即a 4=2.由a 4与2a 7的等差中项为54知, a 4+2a 7=2×54, ∴a 7=12⎝⎛⎭⎫2×54-a 4=14. ∴q 3=a 7a 4=18,即q =12, ∴a 4=a 1q 3=a 1×18=2, ∴a 1=16,∴S 5=16⎝⎛⎭⎫1-1251-12=31. 3.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且满足2a n -a 1=S 1·S n (a 1≠0,n ∈N *),则a 7等于( )A.16B.32C.64D.128答案 C解析 令n =1,则a 1=1,当n =2时,2a 2-1=S 2=1+a 2,解得a 2=2,当n ≥2时,由2a n -1=S n ,得2a n -1-1=S n -1,两式相减,解得2a n -2a n -1=a n ,即a n =2a n -1,于是数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列,因此a n =2n -1.故a 7=26=64. 4.已知等差数列{a n }的公差d =-2,a 1+a 4+a 7+…+a 97=50,那么a 3+a 6+a 9+…+a 99的值是( ) A.-78B.-82C.-148D.-182 答案 B解析 ∵a 3+a 6+a 9+…+a 99=(a 1+2d )+(a 4+2d )+(a 7+2d )+…+(a 97+2d )=a 1+a 4+a 7+…+a 97+2d ×33=50+66×(-2)=-82.5.设等差数列{a n }的前n 项和是S n ,若-a m <a 1<-a m +1(m ∈N *,且m ≥2),则必定有( )A.S m >0,且S m +1<0B.S m <0,且S m +1>0C.S m >0,且S m +1>0D.S m <0,且S m +1<0 答案 A解析 -a m <a 1<-a m +1⇔⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a m >0,a 1+a m +1<0. 易得S m =a 1+a m 2·m >0,S m +1=a 1+a m +12·(m +1)<0. 二、填空题6.若数列{a n }满足1a n +1-1a n=d (n ∈N *,d 为常数),则称数列{a n }为调和数列,已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 为调和数列且x 1+x 2+…+x 20=200,则x 5+x 16=________.答案 20解析 由题意知,若{a n }为调和数列,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列, ∴由⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 为调和数列,可得数列{x n }为等差数列, 由等差数列的性质知,x 5+x 16=x 1+x 20=x 2+x 19=…=x 10+x 11=20010=20.7.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n -a n ,则数列{a n }的通项公式a n =______________.答案 2-⎝⎛⎭⎫12n -1解析 由于S n =2n -a n ,所以S n +1=2(n +1)-a n +1,后式减去前式,得S n +1-S n =2-a n +1+a n ,即a n +1=12a n +1,变形为a n +1-2=12(a n -2),则数列{a n -2}是以a 1-2为首项,12为公比的等比数列.又a 1=2-a 1,即a 1=1.则a n -2=(-1)⎝⎛⎭⎫12n -1,所以a n =2-⎝⎛⎭⎫12n -1. 8.已知等比数列{}a n 中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8的值为________. 答案 3+2 2解析 设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 1,12a 3,2a 2成等差数列,∴a 3=a 1+2a 2. ∴a 1q 2=a 1+2a 1q .∴q 2-2q -1=0.∴q =1±2.∵各项都是正数,∴q >0.∴q =1+ 2.∴a 9+a 10a 7+a 8=q 2=(1+2)2=3+2 2. 三、解答题9.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,n ∈N *,a 3=5,S 10=100.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +2n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5,10a 1+10×92d =100,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2, 所以a n =2n -1.(2)因为b n =n a 2+2n =12×4n +2n , 所以T n =b 1+b 2+…+b n=12(4+42+…+4n )+2(1+2+…+n ) =4n +1-46+n 2+n =23×4n +n 2+n -23. 10.已知等差数列{a n }的前三项为a -1,4,2a ,记前n 项和为S n .(1)设S k =2 550,求a 和k 的值;(2)设b n =S n n,求b 3+b 7+b 11+…+b 4n -1的值. 解 (1)由已知得a 1=a -1,a 2=4,a 3=2a ,又a 1+a 3=2a 2,∴(a -1)+2a =8,即a =3.∴a 1=2,公差d =a 2-a 1=2.由S k =ka 1+k (k -1)2d , 得2k +k (k -1)2×2=2 550, 即k 2+k -2 550=0,解得k =50或k =-51(舍去).∴a =3,k =50.(2)由S n =na 1+n (n -1)2d , 得S n =2n +n (n -1)2×2=n 2+n . ∴b n =S n n=n +1. ∴{b n }是等差数列.则b 3+b 7+b 11+…+b 4n -1=(3+1)+(7+1)+(11+1)+…+(4n -1+1)=(4+4n )n 2. ∴b 3+b 7+b 11+…+b 4n -1=2n 2+2n .B 组 专项能力提升(时间:25分钟)1.已知数列{a n }是首项为a 1=4的等比数列,且4a 1,a 5,-2a 3成等差数列,则其公比q 等于( )A.1B.-1C.1或-1D. 2答案 C解析 依题意,有2a 5=4a 1-2a 3,即2a 1q 4=4a 1-2a 1q 2,整理得q 4+q 2-2=0,解得q 2=1(q 2=-2舍去),所以q =1或q =-1.2.在直角坐标系中,O 是坐标原点,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是第一象限的两个点,若1,x 1,x 2,4依次成等差数列,而1,y 1,y 2,8依次成等比数列,则△OP 1P 2的面积是( )A.1B.2C.3D.4答案 A解析 由等差、等比数列的性质,可求得x 1=2,x 2=3,y 1=2,y 2=4,∴P 1(2,2),P 2(3,4).∴21P OP S ∆=1.3.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 1+2a 2n , n 为偶数,12+2a 21-n , n 为奇数,n =2,3,4,…,设b n =12-n a +1,n =1,2,3,…,则数列{b n }的通项公式是________. 答案 b n =2n解析 由题意,得对于任意的正整数n ,b n =a 21-n +1,∴b n +1=a 2n +1,又+1=(2a 22n +1)+1=2(12-n a +1)=2b n ,∴b n +1=2b n ,又b 1=a 1+1=2,∴{b n }是首项为2,公比为2的等比数列,∴b n =2n .4.某音乐酒吧的霓虹灯是用,,三个不同音符组成的一个含n +1(n ∈N *)个音符的音符串,要求由音符开始,相邻两个音符不能相同.例如n =1时,排出的音符串是,;n =2时,排出的音符串是,,,;…….记这种含n +1个音符的所有音符串中,排在最后一个的音符仍是的音符串的个数为a n .故a 1=0,a 2=2.则(1)a 4=________;(2)a n =________.答案 (1)6 (2)2n +2(-1)n 3解析 由题意知,a 1=0,a 2=2=21-a 1,a 3=2=22-a 2,a 4=6=23-a 3,a 5=10=24-a 4, 所以a n =2n -1-a n -1, 所以a n -1=2n -2-a n -2,两式相减得a n -a n -2=2n -2. 当n 为奇数时,利用累加法得a n -a 1=21+23+…+2n -2=2n -23, 所以a n =2n -23. 当n 为偶数时,利用累加法得a n -a 2=22+24+…+2n -2=2n -223, 所以a n =2n +23.综上所述,a n =2n +2(-1)n 3.5.已知数列{a n }的前n 项和S n 与通项a n 满足S n =12-12a n . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设f (x )=log 3x ,b n =f (a 1)+f (a 2)+…+f (a n ),T n =1b 1+1b 2+…+1b n,求T 2 012; (3)若c n =a n ·f (a n ),求{c n }的前n 项和U n .解 (1)当n =1时,a 1=13, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1,又S n =12-12a n , 所以a n =13a n -1, 即数列{a n }是首项为13,公比为13的等比数列, 故a n =⎝⎛⎭⎫13n .(2)由已知可得f (a n )=log 3⎝⎛⎭⎫13n =-n ,则b n =-1-2-3-…-n =-n (n +1)2, 故1b n =-2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, 又T n =-2⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1 =-2⎝⎛⎭⎫1-1n +1, 所以T 2 012=-4 0242 013. (3)由题意得c n =(-n )·⎝⎛⎭⎫13n , 故U n =c 1+c 2+…+c n=-⎣⎡⎦⎤1×⎝⎛⎭⎫131+2×⎝⎛⎭⎫132+…+n ·⎝⎛⎭⎫13n , 则13U n =-⎣⎡⎦⎤1×⎝⎛⎭⎫132+2×⎝⎛⎭⎫133+…+n ·⎝⎛⎭⎫13n +1, 两式相减可得23U n =-⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫131+⎝⎛⎭⎫132+…+⎝⎛⎭⎫13n -n ·⎝⎛⎭⎫13n +1=-12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13n +n ·⎝⎛⎭⎫13n +1 =-12+12·⎝⎛⎭⎫13n +n ·⎝⎛⎭⎫13n +1,则U n =-34+34·⎝⎛⎭⎫13n +32n ·⎝⎛⎭⎫13n +1.。

数列综合题-2023届高三数学一轮复习

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)

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.。

高考数学一轮复习《数列的综合运用》练习题(含答案)

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高考数学一轮复习《数列的综合运用》练习题(含答案)一、单选题1.某银行设立了教育助学低息贷款,其中规定一年期以上贷款月均等额还本付息(利息按月以复利计算).如果小新同学贷款10000元,一年还清,假设月利率为0.25%,那么小新同学每月应还的钱约为( )(1.002512≈1.03) A .833B .858C .883D .9022.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3.一种预防新冠病毒的疫苗计划投产两月后,使成本降64%,那么平均每月应降低成本( ) A .20%B .32%C .40%D .50%4.今年元旦,市民小王向朋友小李借款100万元用于购房,双方约定年利率为5%,按复利计算(即本年利息计入次年本金生息),借款分三次等额归还,从明年的元旦开始,连续三年都是在元旦还款,则每次的还款额约是( )万元.(四舍五入,精确到整数) (参考数据:()21.05 1.1025=,()31.05 1.1576=,()41.05 1.2155=) A .36B .37C .38D .395.随着新一轮科技革命和产业变革持续推进,以数字化、网络化、智能化以及融合化为主要特征的新型基础设施建设越来越受到关注.5G 基站建设就是“新基建”的众多工程之一,截至2020年底,我国已累计开通5G 基站超70万个,未来将进一步完善基础网络体系,稳步推进5G 网络建设,实现主要城区及部分重点乡镇5G 网络覆盖.2021年1月计划新建设5万个5G 基站,以后每个月比上一个月多建设1万个,预计我国累计开通500万个5G 基站时要到( ) A .2022年12月B .2023年2月C .2023年4月D .2023年6月6.我们知道,偿还银行贷款时,“等额本金还款法”是一种很常见的还款方式,其本质是将本金平均分配到每一期进行偿还,每一期的还款金额由两部分组成,一部分为每期本金,即贷款本金除以还款期数,另一部分是利息,即贷款本金与已还本金总额的差乘以利率.自主创业的大学生张华向银行贷款的本金为48万元,张华跟银行约定,按照等额本金还款法,每个月还一次款,20年还清,贷款月利率为0.4%,设张华第n 个月的还款金额为n a 元,则n a =( )A .2192B .39128n -C .39208n -D .39288n -7.高阶等差数列是数列逐项差数之差或高次差相等的数列,中国古代许多著名的数学家对推导高阶等差数列的求和公式很感兴趣,创造并发展了名为“垛积术”的算法,展现了聪明才智.如南宋数学家杨辉在《详解九章算法.商功》一书中记载的三角垛、方垛、刍甍垛等的求和都与高阶等差数列有关.如图是一个三角垛,最顶层有1个小球,第二层有3个,第三层有6个,第四层有10个,则第30层小球的个数为( )A .464B .465C .466D .4958.某单位用分期付款方式为职工购买40套住房,总房价1150万元.约定:2021年7月1日先付款150万元,以后每月1日都交付50万元,并加付此前欠款利息,月利率1%,当付清全部房款时,各次付款的总和为( ) A .1205万元B .1255万元C .1305万元D .1360万元9.小李在2022年1月1日采用分期付款的方式贷款购买一台价值a 元的家电,在购买1个月后的2月1日第一次还款,且以后每月的1日等额还款一次,一年内还清全部贷款(2022年12月1日最后一次还款),月利率为r .按复利计算,则小李每个月应还( ) A .()()1111111ar r r ++-元 B .()()1212111ar r r ++-元C .()11111a r +元D .()12111a r +元10.在流行病学中,基本传染数0R 是指在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染者平均传染的人数.0R 一般由疾病的感染周期、感染者与其他人的接触频率、每次接触过程中传染的概率决定.对于0R 1>,而且死亡率较高的传染病,一般要隔离感染者,以控制传染源,切断传播途径.假设某种传染病的基本传染数0R 3=,平均感染周期为7天(初始感染者传染0R 个人为第一轮传染,经过一个周期后这0R 个人每人再传染0R 个人为第二轮传染……)那么感染人数由1个初始感染者增加到1000人大约需要的天数为(参考数据:63729=,541024=)( ) A .35B .42C .49D .5611.为了更好地解决就业问题,国家在2020年提出了“地摊经济”为响应国家号召,有不少地区出台了相关政策去鼓励“地摊经济”.老王2020年6月1日向银行借了免息贷款10000元,用于进货.因质优价廉,供不应求,据测算:每月获得的利润是该月初投入资金的20%,每月底扣除生活费1000元,余款作为资金全部用于下月再进货,如此继续,预计到2021年5月底该摊主的年所得收入为( )(取()111.27.5=,()121.29=) A .32500元B .40000元C .42500元D .50000元12.某病毒研究所为了更好地研究“新冠”病毒,计划改建十个实验室,每个实验室的改建费用分为装修费和设备费,每个实验室的装修费都一样,设备费从第一到第十实验室依次构成等比数列,已知第五实验室比第二实验室的改建费用高28万元,第七实验室比第四实验室的改建费用高112万元,并要求每个实验室改建费用不能超过1100万元.则该研究所改建这十个实验室投入的总费用最多需要( ) A .2806万元B .2906万元C .3106万元D .3206万元二、填空题13.小李向银行贷款14760元,并与银行约定:每年还一次款,分4次还清所有的欠款,且每年还款的钱数都相等,贷款的年利率为0.25,则小李每年所要还款的钱数是___________元.14.从2017年到2020年期间,某人每年6月1日都到银行存入1万元的一年定期储蓄.若年利率为20%保持不变,且每年到期的存款本息均自动转为新的一年定期储蓄,到2020年6月1日,该人去银行不再存款,而是将所有存款的本息全部取回,则取回的金额为_______万元.15.银行一年定期储蓄存款年息为r ,三年定期储蓄存款年息为q ,银行为吸收长期资金,鼓励储户存三年定期的存款,那么q 的值应略大于______.16.今年“五一”期间,北京十家重点公园举行免费游园活动,北海公园免费开放一天,早晨6时30分有2人进入公园,接下来的第一个30分钟内有4人进去1人出来,第二个30分钟内有8人进去2人出来,第三个30分钟内有16人进去3人出来,第四个30分钟内有32人进去4人出来…,按照这种规律进行下去,到上午11时30分公园内的人数是____.三、解答题17.一杯100℃的开水放在室温25℃的房间里,1分钟后水温降到85℃,假设每分钟水温变化量和水温与室温之差成正比. (1)求()*n n N ∈分钟后的水温n t ;(2)当水温在40℃到55℃之间时(包括40℃和55℃),为最适合饮用的温度,则在水烧开后哪个时间段饮用最佳.(参考数据:lg 20.3≈)18.某优秀大学生毕业团队响应国家号召,毕业后自主创业,通过银行贷款等方式筹措资金,投资72万元生产并经营共享单车,第一年维护费用为12万元,以后每年都增加4万元,每年收入租金50万元.(1)若扣除投资和维护费用,则从第几年开始获取纯利润?(2)若年平均获利最大时,该团队计划投资其它项目,问应在第几年转投其它项目?19.去年某地产生的生活垃圾为20万吨,其中14万吨垃圾以填埋方式处理,6万吨垃圾以环保方式处理.预计每年生活垃圾的总量递增5%,同时,通过环保方式处理的垃圾量每年增加1.5万吨.记从今年起每年生活垃圾的总量(单位:万吨)构成数列{}n a ,每年以环保方式处理的垃圾量(单位:万吨)构成数列{}n b . (1)求数列{}n a 和数列{}n b 的通项公式;(2)为了确定处理生活垃圾的预算,请求出从今年起n 年内通过填埋方式处理的垃圾总量的计算公式,并计算从今年起5年内通过填埋方式处理的垃圾总量(精确到0.1万吨).(参考数据41.05 1.215≈,51.05 1.276≈,61.05 1.340≈)20.2020年是充满挑战的一年,但同时也是充满机遇、蓄势待发的一年.突如其来的疫情给世界带来了巨大的冲击与改变,也在客观上使得人们更加重视科技的力量和潜能.某公司一下属企业从事某种高科技产品的生产.假设该企业第一年年初有资金5000万元,并将其全部投入生产,到当年年底资金增长了50%,预计以后每年资金年增长率与第一年相同.公司要求企业从第一年开始,每年年底上缴资金(2500)t t ≤万元,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n 年年底企业上缴资金后的剩余资金为n a 万元. (1)写出1n a +与n a 的关系式,并判断{}2n a t -是否为等比数列;(2)若企业每年年底上缴资金1500t =,第*()m m N ∈年年底企业的剩余资金超过21000万元,求m 的最小值.21.流行性感冒是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病.某市去年11月份曾发生流感,据统计,11月1日该市的新感染者有30人,以后每天的新感染者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11月()*1929,k k k +≤≤∈N 日起每天的新感染者比前一天的新感染者减少20人. (1)若9k =,求11月1日至11月10日新感染者总人数;(2)若到11月30日止,该市在这30天内的新感染者总人数为11940人,问11月几日,该市新感染者人数最多?并求这一天的新感染者人数.22.教育储蓄是指个人按国家有关规定在指定银行开户、存入规定数额资金、用于教育目的的专项储蓄,是一种专门为学生支付非义务教育所需教育金的专项储蓄,储蓄存款享受免征利息税的政策.若你的父母在你12岁生日当天向你的银行教育储蓄账户存入1000元,并且每年在你生日当天存入1000元,连续存6年,在你十八岁生日当天一次性取出,假设教育储蓄存款的年利率为10%.(1)在你十八岁生日当天时,一次性取出的金额总数为多少?(参考数据:71.1 1.95≈) (2)当你取出存款后,你就有了第一笔启动资金,你可以用你的这笔资金做理财投资.如果现在有三种投资理财的方案: ①方案一:每天回报40元;②方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多回报10元; ③方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前一天翻一番. 你会选择哪种方案?请说明你的理由.23.已知数集{}()1212,,1,2n n A a a a a a a n =≤<<≥具有性质P ;对任意的(),1i j i j n ≤≤≤,i j a a 与j ia a 两数中至少有一个属于A .(Ⅰ)分别判断数集{}1,3,4与{}1,2,3,6是否具有性质P ,并说明理由; (Ⅱ)证明:11a =,且1211112nn na a a a a a a ---+++=+++; (Ⅲ)证明:当5n =时,成等比数列。

数列及其应用训练题-2023届高三数学一轮复习

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.。

高考理科数学一轮复习专题训练:数列(含详细答案解析)

高考理科数学一轮复习专题训练:数列(含详细答案解析)

B . 3 2.在正项等比数列{a }中,已知 a 4 = 2 , a = ,则 a 5 的值为( 8= 2 , a = ,可得 8 q 4 = 8 = ,又因为 q > 0 ,所以 q = 1 2 2127B .35063C .28051D . 3502第 7 单元 数列(基础篇)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知等差数列{a n }的前 n 项和为 S n ,若 a 1=12,S 5=90,则等差数列{a n }公差 d =()A .2【答案】C2 C .3D .4【解析】∵a =12,S =90,∴ 5 ⨯12 + 1 5 5 ⨯ 4 2d = 90 ,解得 d=3,故选 C .n 8 1 )1 1 A . B . - C . -1 D .14 4【答案】D【解析】由题意,正项等比数列{a }中,且 a n 48 1 a 1 a 16 41,则 a = a ⋅ q = 2 ⨯ = 1 ,故选 D .5 43.在等差数列{a n}中, a 5+ a = 40 ,则 a + a + a = ( ) 13 8 9 10A .72B .60C .48D .36【答案】B【解析】根据等差数列的性质可知: a 5 + a 13 = 40 ⇒ 2a 9 = 40 ⇒ a 9 = 20 ,a + a + a = 2a + a = 3a = 60 ,故本题选 B .8 9109994.中国古代数学名著《张丘建算经》中记载:“今有马行转迟,次日减半,疾七日,行七百里”.其大意:现有一匹马行走的速度逐渐变慢,每天走的里程数是前一天的一半,连续走了7 天,共走了 700 里,则这匹马第 7 天所走的路程等于()A .700里里 里【答案】A127里【解析】设马每天所走的路程是 a 1, a 2 ,.....a 7 ,是公比为1的等比数列,a 1 - ( )7 ⎪a = a q 6= 7005.已知等差数列{a n } 的前 n 项和 S n 有最大值,且 a=10(a +a )2= 5(a + a ) = 5(a + a ) > 0 , S =2 = 11a < 0 , (a + 2d - 1)2 = (a + d - 1)(a + 4d - 1) ⎩ d = 2这些项的和为 700, S = 7 ⎛ 1 ⎫ 1 ⎝ 2 ⎭1 - 12 = 700 ⇒ a =1 64 ⨯ 700 127 ,7 1 127 ,故答案为 A .a 5< -1 ,则满足 S 6n> 0 的最大正整数 n 的值为()A .6B .7C .10D .12【答案】C【解析】设等差数列{a n } 的公差为 d ,因为等差数列{a n } 的前 n 项和 S n 有最大值,所以 d < 0 ,a又 a 5 < -1 ,所以 a 5 > 0 , a 6 < 0 ,且 a 5 + a 6 > 0 ,6 所以 S1 101 10 5 6 11 所以满足 S n > 0 的最大正整数 n 的值为 10.11(a + a )1 1166.已知等差数列{a n}的公差不为零, Sn为其前 n 项和, S 3 = 9 ,且 a 2 - 1 , a 3 - 1, a 5 - 1构成等比数列,则 S 5 = ( )A .15B . -15C .30D .25【答案】D【解析】设等差数列{a n}的公差为 d (d ≠ 0),⎧⎪3a + 3d = 9⎧a = 1 由题意 ⎨ 1 ,解得 ⎨ 1 ⎪⎩ 1 1 1.∴ S = 5 ⨯1 +5 5 ⨯ 4 ⨯ 22 = 25 .故选 D .7.在等差数列{a n } 中, a 3 , a 9 是方程 x 2 + 24 x + 12 = 0 的两根,则数列{a n } 的前 11 项和等于(A .66B .132C . -66D . -132【答案】D)S = 11⨯ (a + a ) 2 2 2 = 15 ,解得 n = 5 ,( )nC . a = 3n -1D . a =3n【解析】因为 a 3 , a 9 是方程 x 2 + 24 x + 12 = 0 的两根,所以 a 3 + a 9 = -24 ,又 a 3 + a 9 = -24 = 2a 6 ,所以 a 6 = -12 ,11⨯ 2a1 11 = 6 = -132 ,故选 D . 118.我国南宋数学家杨辉 1261 年所著的《详解九章算法》一书里出现了如图所示的表,即杨辉三角,这是数学史上的一个伟大成就,在“杨辉三角”中,第n 行的所有数字之和为 2n -1 ,若去除所有为 1 的项,依次构成数列 2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,…,则此数列的前 15 项和为()A .110B .114C .124D .125【答案】B【解析】由题意, n 次二项式系数对应的杨辉三角形的第 n +1行, 令 x = 1 ,可得二项展开式的二项式系数的和 2n ,其中第 1 行为 2 0 ,第 2 行为 21 ,第 3 行为 22 ,L L 以此类推,即每一行的数字之和构成首项为 1,公比为 2 的对边数列,则杨辉三角形中前 n 行的数字之和为 S = n 1- 2n1- 2 = 2n - 1,若除去所有为 1 的项,则剩下的每一行的数字的个数为1,2,3, 4,L ,可以看成构成一个首项为 1,公差为 2 的等差数列,则T =n n (n + 1)2 ,令 n (n + 1)所以前 15 项的和表示前 7 行的数列之和,减去所有的 1,即 27 - 1 - 13 = 114 ,即前 15 项的数字之和为 114,故选 B .9.已知数列{a }的前 n 项和为 S nn,满足 2S n =3a n -1 ,则通项公式 a n 等于()A . a = 2n- 1n【答案】CB . a= 2nn n: , + , + + , + + + , ,那么数列 {b }= ⎧⎨ 1 ⎩ a an n +1 ⎭n + 1 ⎭C . 4 ⨯ ⎝ 2 n + 1 ⎭D .⎝ 1 + 2 + ⋅⋅⋅ + n n2 a an (n + 1) ⎝ n n + 1 ⎭ = = = 4 ⨯ - ⎪ , ∴ S = 4 ⨯ 1 - + - + - + ⋅⋅⋅ + - = 4 ⨯ 1 - ⎪ 2 2 3 3 4 n n + 1 ⎭ ⎝ ⎝⎪ , 1 1 ⎫【解析】当 n = 1 时, 2S 1 = 3a 1 -1 ,∴ a 1 = 1 ,当 n ≥ 2 且 n ∈ N * 时, 2S n -1 = 3a n -1 - 1 ,则 2S n - 2Sn -1 = 2a n = 3a n - 1 - 3a n -1 + 1 = 3a n - 3a n -1 ,即 a n = 3an -1,∴ 数列 {a }是以1 为首项, 3 为公比的等比数列∴ a nn= 3n -1 ,本题正确选项 C . 10.已知数列 满足,且 ,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】利用排除法,因为,当当当当时,时,时,时, ,排除 A ;,B 符合题意;,排除 C ;,排除 D ,故选 B .11.已知数列为()1 12 1 23 1 2 34 2 3 3 4 4 45 5 5 5⋯ n ⎫ ⎬ 前 项和A .1 - 1 ⎛ n + 1B . 4 ⨯ 1 - 1 ⎫ ⎛ 1 ⎪ - 1 ⎫⎪1 1-2 n + 1【答案】B【解析】由题意可知: a =nn (n + 1)= = , n + 1 n + 1 2∴ b = 1n n n +11 4 ⎛ 1 1 ⎫ n n + 1 ⋅2 2⎛ 1 1 1 1 1 ⎛ n本题正确选项 B .1 ⎫n + 1 ⎭12.已知数列{a }满足递推关系: a , a = ,则 a 2017= (12016B . 12018D . 1=a 2 -= 1 . ⎩ a∴ 1=1}满足 a 2 q ,可设三数为 , a , aq ,可得 ⎪⎨ a⎪ q 求出 ⎨ ,公比 q 的值为 1.=3an n +1 = a 1 n a + 12 n)A .12017C .12019【答案】C【解析】∵ ana + 1 n1, a = ,∴ 1 1 1 a a n +1 n⎧ 1 ⎫∴数列 ⎨ ⎬ 是等差数列,首项为 2,公差为 1.n ⎭a2017= 2 + 2016 = 2018 ,则 a2018 .故选 C .第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.13.已知等比数列{a n 1 = 12 ,且 a 2a 4 = 4(a3 - 1) ,则 a 5 = _______.【答案】8【解析】∵ a 2a 4 = 4(a 3 - 1) ,∴ a 3 = 4(a 3 -1) ,则 a 3 = 2 ,∴ a = 5 a 2 3 = a122 1 2= 8 ,故答案为 8.14.若三数成等比数列,其积为 8,首末两数之和为 4,则公比 q 的值为_______.【答案】1【解析】三数成等比数列,设公比为⎧a = 2⎩ q = 1⎧ a3 = 8 a q + aq =4 ⎩,15.在数列 {an}中,a 1= 1 , an 3 + a n(n ∈ N *)猜想数列的通项公式为________.=3a4 3 + a 53 + a 6 3a 3a 32 数列的通项公式为 a = 3n + 2 n + 2+ = (m + n) + ⎪ = 10 + + ⎪ ≥ 10 + 2 ⋅ ⎪⎪ = 2 , n m ⎭ 8 ⎝ n m ⎭【答案】3n + 2【解析】由 an 3 + a n, a = 1 ,可得 a = 1 2 3a 1 3 + a 13 3 3= , a = = , a == ,……,∴ 猜想 3 4 2 33,本题正确结果 .n16.已知正项等比数列{a n } 满足 2a 5 + a 4 = a 3 ,若存在两项 a m , a n ,使得 8 a m a n = a 1 ,则9 1+ 的最小值 mn为__________.【答案】2【解析】Q 正项等比数列{a n } 满足 2a 5 + a 4 = a 3 ,∴ 2a 1q 4 +a 1q 3 =a 1q 2 ,整理得 2q 2 +q - 1 = 0 ,又 q > 0 ,解得 q = 12,Q 存在两项 a , a 使得 8 a ⋅ a = a ,∴ 64a 2 q m +n -2 = a 2 ,整理得 m + n = 8 ,m nmn111∴则 9 1 1 ⎛ 9 1 ⎫ 1 ⎛ m 9n ⎫ 1 ⎛ m 9n ⎫ m n 8 ⎝ m n ⎭ 8 ⎝9 1 m 9n+ 的最小值为 2,当且仅当 = 取等号,但此时 m , n ∉ N * .m n n m又 m + n = 8 ,所以只有当 m = 6 , n = 2 时,取得最小值是 2.故答案为 2.三、解答题:本大题共6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10 分)已知等差数列{a n(1)求 {a}的通项公式;n}的公差不为 0, a 1= 3 ,且 a , a , a 成等比数列.2 4 7(2)求 a 2 + a 4 + a 6 + L + a 2n .【答案】(1) a n = n + 2 ;(2) n 2 + 3n .【解析】(1)Q a 2 , a 4 , a 7成等比数列,∴a42= a a ,2 7即 (a 1 + 3d )2 = (a 1 + d )(a 1 + 6d ) ,化简得 (a 1 - 3d )d = 0 ,∵公差 d ≠ 0 ,∴ a 1 = 3d ,6=n (a +a ) (2)若b= 4 { ⎪ 12 由题意得 ⎨,则 ⎨ , ⎩ 7 ⎪(a + 6d )2 = (a + d )(a + 21d )⎩ 1化简得 ⎨⎧a + 2d = 7(2)证明: b = 42n (2n + 4) n (n + 2) 2 ⎝ n n + 2 ⎭ - + - + - + L +⎪1 + - - = - ⎪ < . ⎪Q a = 3 ,∴ d = 1,∴ a = a + (n - 1)d = n + 2 .1 n1(2)由(1)知 a 2n = 2n + 2 ,故{a 2n } 是首项为 4、公差为 2 的等差数列,所以 a + a + a + L + a2 4 6 n (4 + 2n + 2)2 2n = = n 2 + 3n . 2 218.(12 分)已知公差不为零的等差数列{a n } 满足 S 5 = 35 ,且 a 2 , a 7 , a 22 成等比数列.(1)求数列{a n } 的通项公式;n nn(a - 1)(a + 3) ,且数列 b n }的前 n 项和为 T n ,求证: T < 3n 4.【答案】(1) a n = 2n + 1;(2)见详解.【解析】(1)设等差数列{a n } 的公差为 d ( d ≠ 0 ),⎧ 5 ⨯ 4⎧S = 355a + d = 35 5a 2 = a a2 221 11 ⎩2a 1 = 3d ⎧a = 3 ,解得 ⎨ 1⎩d = 2,所以 a = 3 + 2 (n -1) = 2n +1. nn nn(a -1)(a + 3) =4 11⎛1 1 ⎫ = = - ⎪ ,所以 T = n 1 ⎛ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ⎫- + - 2 ⎝ 1 3 2 4 3 5 n - 1 n + 1 n n + 2 ⎭= 1 ⎛ 1 1 1 ⎫ 3 1 ⎛ 1 1 ⎫ 3 + 2 ⎝ 2 n + 1 n + 2 ⎭ 4 2 ⎝ n + 1 n + 2 ⎭ 419.(12 分)已知数列{a n}的前 n 项和为 Sn且 S = 2a - 1 (n ∈ N * ) .n n(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{na n}的前 n 项和 T n.【答案】(1) a = 2n- 1 ;(2) T = n ⋅ 2n - 2n + 1 .nn【解析】(1)因为 S = 2a - 1 ,当 n ≥ 2 时, S = 2a - 1 ,7= 2a + 1 , n ∈ N * .+1),数列 ⎨ 15 ≤ T n < ; 即 a ∴ 数列 {a }的通项公式为 a = 2n - 1 n ∈ N * .(2n + 1)(2n + 3) 2⎝ 2n + 1 2n + 3⎪⎭ , - ⎪ + - ⎪ +⋅⋅⋅+⎪⎥ 2 ⎢⎣⎝ 3 5 ⎭ ⎝ 5 7 ⎭ ⎝ 2n + 2n + 3 ⎭⎦ 6 4n + 6整理可得 a n = 2a n -1 ,Q a = S = 2a - 1 ,解得 a = 1 ,1 111所以数列 {a n}为首项为1 ,公比为 2 的等比数列,∴a = 2n -1 .n(2)由题意可得:T = 1⨯ 20 + 2 ⨯ 21 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n ,n所以 2T = 1⨯ 21 + 2 ⨯ 22 + ⋅⋅⋅ + (n - 1)2n -1 + n ⋅ 2n ,n两式相减可得 -T = 1 + 21 + 22 + ⋅⋅⋅+ 2n -1 - n ⋅ 2n = n∴ T = n ⋅ 2n - 2n + 1 .n1 - 2n 1 - 2- n ⋅ 2n = 2n - 1 - n ⋅ 2n ,20.(12 分)已知数列{a n}满足 a 1= 1 , an +1n(1)求证数列{a n +1}是等比数列,并求数列{a n } 的通项公式;(2)设 b = log (a n 2 2n +1 ⎧ 1 ⎫ 1 1b b ⎬ 的前 n 项和 T n ,求证:6 ⎩ n n +1 ⎭.【答案】(1)证明见解析, a = 2n - 1(n ∈ N * )(2)见解析. n【解析】(1)由 an +1 = 2a n + 1 ,得 a n +1 + 1 = 2 (a + 1),n+ 1n +1 a + 1n= 2 ,且 a + 1 = 2 ,1∴ 数列 {a +1}是以 2 为首项, 2 为公比的等比数列,n∴ a + 1 = 2 ⨯ 2n -1 = 2n ,n( )nn(2)由(1)得: b = logn2(a2n +1+ 1) = log (22n +1- 1 + 1)= 2n + 1 ,2∴1b bn n +11 1 ⎛ 1 1 ⎫ = = -∴T = n1 ⎡⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫⎤ 1 1 - = - (n ∈ N * ),8又 0 < 1即 1n (2)设数列满足 b = a sin a π2的前 项和 .⎪⎩n,2 3 L 2 3 L 2 (a + 4) = S + S 2a = d + 4 d = 2 ⎪ ⎩= asin n π + ⎪ = a cos (n π ) , 2 ⎭ ⎝n +1,2n -1,⎪⎩n, 2 3 L 2 3 L a ⋅ a1 1 1 1 1 1 1≤ ,∴- ≤- < 0 ,∴ ≤ - < ,4n + 6 10 10 4n + 6 15 6 4n + 6 61≤ T < .15 621.(12 分)已知等差数列的前 项和为 ,且 是 与 的等差中项.(1)求的通项公式;n ,求n n【答案】(1)⎧⎪- (n + 2), ;(2) T = ⎨n n = 2k - 1(k = 1,,, ) n = 2k (k = 1,,, ) .⎧a = 7⎧a + 2d = 7 ⎧a = 3 【解析】(1)由条件,得 ⎨ 3 ,即 ⎨ 1 , ⎨ 1⎪715⎩1⎩,所以{a n }的通项公式是(2)由(1)知, b = a sinnn.(2n + 1)π 2n n⎛ π ⎫(1)当 n = 2k -1 (k =1,2,3,…)即 n 为奇数时, b = -a , b nnn +1= aT = -a + a - a + L + a n 1 2 3 n -1 - a = -a + (-2) n - 1= -n - 2 ;n 1(2)当 n = 2k (k =1,2,3,…):即 n 为偶数时, b = a , bnnn -1= -aT = -a + a - a +⋯- a n 1 2 3 n -1+ a = 2 ⋅ n n 2= n ,⎧⎪- (n + 2), 综上所述, T = ⎨n22.(12 分)设正项数列n = 2k - 1(k = 1,,, ) n = 2k (k = 1,,, ) .的前 n 项和为 ,已知 .(1)求证:数列 是等差数列,并求其通项公式;(2)设数列的前 n 项和为 ,且 b = 4n nn +1,若对任意 都成立,求实数 的取值范围.9(2)由(1)可得 b = 1 n (n + 1) n n + 1∴ T = 1 - ⎪ + - ⎪ + L + - ⎛ 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫1 n = 1 -= , ⎪ 2 ⎭ ⎝ 2 3 ⎭⎝ n n + 1 ⎭n + 1 n + 1⎝,即 nλ < n + (-1)n ⋅ 2 对任意⎢⎣ ⎥⎦n 恒成立,令 f (n ) = (n + 2)(n + 1)Q f (n + 1)- f (n ) = n (n + 1)- 2②当 为奇数时, λ < (n - 2)(n + 1)又 (n - 2)(n + 1)= n - - 1 ,易知:f (n ) = n - 在【答案】(1)见证明,【解析】(1)证明:∵;(2),且.,当当即时,时,有,解得 .,即.,于是,即.∵ ,∴为常数,∴数列是 为首项, 为公差的等差数列,∴.1 1= - ,nnn + 1都成立⎡ n (n + 1)+ (-1)n ⋅ 2 (n + 1)⎤⇔ λ <⎢⎥ nmin(n ∈ N *),①当 为偶数时, λ < (n + 2)(n + 1) = n + 2+ 3 ,n nn (n + 1) > 0 ,在 上为增函数,;n 恒成立,2 2 n n n为增函数,,102⨯ 4 ⨯ 3 = 0 ⎧a = -3 ⎪S 4 = 4a 1 + ⎪⎩a = a + 4d = 516 4⎩q3 (a + a + a ) = 120 ∴由①②可知:,综上所述 的取值范围为.第 7 单元 数列(提高篇)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每小题 5 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.记 S 为等差数列{a } 的前 n 项和.已知 S = 0 , a = 5 ,则()n n45A . a n = 2n - 5B . a n = 3n - 10C . S = 2n 2 - 8nD . S = 1n nn 2 - 2n【答案】A2.已知等比数列{a }中, a n 3 ⋅ a = 20 , a = 4 ,则 a 的值是( )13 6 10A .16B .14C .6D .5【答案】D【解析】由等比数列性质可知 a ⋅ a = a 2 = 20 ,3138由 a 6 = 4 ,得 q 4= a 2 8 = a 2620 5= ,∴ a = a q 4 = 5 ,本题正确选项 D .10 63.等比数列{a } 中, a + a + a = 30 , a + a + a = 120 ,则 a + a + a = ( )n123456789A .240B .±240C .480D .±480【答案】C【解析】设等比数列{a } 中的公比为 q ,由 a + a + a = 30 , a + a + a = 120 ,n 1 2 3 4 5 6⎧ 得 ⎨a + a + a = 301 2 31 2 3,解得 q 3 = 4 ,∴ a + a + a = q 3 (a + a + a ) = 480.7 8 9 4 5 6112 , N = 4.我国古代的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:如图,将1,2,…,9 填入3 ⨯ 3 的方格内,使三行,三列和两条对角线上的三个数字之和都等于 15.一般地,将连续的正整数1,2,3,L , n 2 填入 n ⨯ n 个方格中,使得每行,每列和两条对角线上的数字之和都相等,这个正方形叫做n 阶幻方.记 n 阶幻方的对角线上的数字之和为 N n ,如图三阶幻方的 N 3 = 15 ,那么 N 9 的值为()A .369B .321C .45D .41【答案】A【解析】根据题意可知,幻方对角线上的数成等差数列,根据等差数列的性质可知对角线的两个数相加正好等于1 + n 2,根据等差数列的求和公式 S = n (1+ n 2 ) 9 9 ⨯ (1+ 92 ) 2 = 369 ,故选 A .5.已知 1, a 1 , a 2 ,9 四个实数成等差数列,1, b 1 , b 2 , b 3 ,9 五个数成等比数列,则b 2 (a 2 - a 1 ) = ( A .8 B .-8 C .±8 D .98【答案】A)【解析】由 1, a 1 , a 2 ,9 成等差数列,得公差 d = a 2 - a 1 = 9 - 1 84 - 1 = 3 ,由 1, b , b , b ,9 成等比数列,得 b 2 = 1⨯ 9 ,∴ b = ±3 ,12322当 b = -3 时,1, b , -3 成等比数列,此时 b 2 = 1⨯ (-3) 无解,2 11所以 b = 3 ,∴ b (a - a 2 2 2 1 ) = 3 ⨯ 8= 8 .故选 A .36.已知数列{a n }是公比不为 1 的等比数列, S n为其前 n 项和,满足 a = 2 ,且16a , 9a , 2a2 1 4 7成等差数列,则 S = ()3A . 5B .6C .7D .9【答案】C【解析】数列{a n } 是公比 q 不为 l 的等比数列,满足 a 2 = 2 ,即 a 1q = 2 ,122 ⨯ 2 + 3)⨯ 2 ; 2 ⨯ 2 + 4 )⨯3 ;22- 5 =,且 A n =7n + 45a7= (10B .172C . 143A . 93【解析】因为 7 = 7 = a + a a 2a A = 13 = 7 ⨯13 + 45 = 17 1 13 2 且16a , 9a , 2a 成等差数列,得18a = 16a + 2a ,即 9a q 3 = 8a + a q 6 ,1 47417111解得 q = 2,a = 1 ,则 S = 1 3 1 - 23 1 - 2= 7 .故选 C .7.将石子摆成如图的梯形形状,称数列 5,9,14,20,L ,为“梯形数”.根据图形的构成,此数列的第 2016 项与 5 的差,即 a 2016- 5 = ()A . 2018⨯ 2014B . 2018⨯ 201C .1011⨯ 2015D .1010⨯ 2012【答案】C【解析】由已知的图形我们可以得出图形的编号与图中石子的个数之间的关系为:n =1 时, a = 2 + 3 = 11(n =2 时, a = 2 + 3 + 4 = 2…,由此我们可以推断:1 (a = 2 + 3 + L + (n + 2 ) = 1n⎡⎣2 + (n + 2)⎤⎦ ⨯ (n + 1),∴ a 1⨯ ⎡⎣2 + (2016 + 2)⎤⎦ ⨯ (2016 + 1)- 5 = 1011⨯ 2015 .故选 C .20168.已知两个等差数列{a }和 {b }的前 n 项和分别为 A 和 BnnnnB n + 3 b n 7)17D .15【答案】B771131313(a + a )1 131 13= 2 b 2b b + b 13(b + b ) B 13 + 3 2,故答案选 B .9.已知数列{ }的前 n 项和为 , , ( ),则 ( )A.32B.64C.128D.25613,∴ S B .C . 1a - 1 a - 1,n⎧B . 2019 ) =+ = + = + =2 ,1 1 + 1 + a 2a 2【答案】B【解析】由,得,又,∴- 1 n +1 S - 1n= 2 ,即数列{则∴10.数列1}是以 1 为首项,以 2 为公比的等比数列,,则 ..故选 B .满足: ,若数列 是等比数列,则 的值是()A .1 【答案】B2 D .【解析】数列为等比数列 ⇒ a- 1λa - 2上式恒成立,可知 ⎨λ =q⎩-2 = -q⇒ λ = 2 ,本题正确选项 B .11.已知函数 f (x ) =2( 1 + x 2x ∈ R ),若等比数列满足 a a1 2019= 1 ,则A .2019【答案】A ( )2 C .2D . 1 2【解析】∴ f (a )+ f (a12019,1 + a2 1 + a 2 1 + a 2 1 + a 21 2019 1 1 1为等比数列,则,14b b3B . 16 C . 115D . 2b b= = - ⎭ 数列 的前 项和 T = - + - ⎪ ⎪ , 2 ⎝ 3 5 5 72n + 1 2n + 3 ⎭ 2 ⎝ 3 2n + 3 ⎭可得 λ ≤ 12,即12.已知是公比不为 1 的等比数列,数列.满足: , , 成等比数列,c =1n2n 2n +2,若数列的前 项和对任意的恒成立,则 的最大值为( )A .115【答案】C【解析】由 , ,成等比数列得 a 2 =a a ,2 2nb n又是公比不为 1 的等比数列,设公比为 q ,则 a 2 q2b n-2 = a 2 q 2n ,整理得 b = n + 1,c =111n n2n 2n +21 1 ⎛ 1 1 ⎫ (2n + 1)(2n + 3)2 ⎝ 2n + 1 2n +3 ⎪ ,1 ⎛ 1 1 1 11 1 ⎫ 1 ⎛ 1 1 ⎫+ ⋅⋅⋅ +- = - n数列 是单调递增数列,则当 n =1 时取到最小值为1151 ,即 的最大值为,故选 C .1515,第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.13.已知{a n } 是等差数列, a 2 + a 4 + a 6 + a 8 = 16 ,则 S 9 = _________.【答案】36【解析】{a n } 是等差数列, a 2 + a 4 + a 6 + a 8 = 16 , a 2 + a 8 = a 4 + a 6 = 2a 5 ,得出 a 5 = 4 ,又由 S = 9 ⋅ (a 1 + a 9 )9 = 9a = 36 .514.在数列 {a }中, a n 1= 1,an +1- a = 2n + 1 ,则数列的通项 a = ________.n n15x【答案】 n 2【解析】当 n ≥ 2 时,a = (a - a ) + (ann n -1n -1- a n -2) + (an -2- a n -3) + L + (a - a ) + (a - a ) + a ,3 2 2 1 1⇒ a = (2n - 1) + (2n - 3) + (2 n - 5) + L + 5 + 3 + 1 = n当 n = 1 , a 也适用,所以 a = n 2 .1nn (2n - 1 + 1) 2= n 2 ,15.设数列{a n } 的前 n 项和为 S n ,且 ∀n ∈ N *, a n +1a = ________.n【答案】 n - 6(n ∈ N * ) (答案不唯一)> a , S ≥ S .请写出一个满足条件的数列{a } 的通项公式n n 6 n【解析】 ∀n ∈ N * , a n +1> a ,则数列{a } 是递增的, ∀n ∈ N * , S ≥ S ,即 S 最小,n n n 6 6只要前 6 项均为负数,或前 5 项为负数,第 6 项为 0,即可,所以,满足条件的数列{a n } 的一个通项公式 a n = n - 6(n ∈ N * ) (答案不唯一).16.已知函数 f ( x ) = x 2 cosπx2,数列 {a }中, a = f (n )+ f (n + 1)(n ∈ N * ) ,则数列{a }的n n n前 40 项之和 S 40 = __________.【答案】1680【解析】函数 f (x ) = x 2 cos π 2且数列 {a }中, a = f (n )+ f (n +1),n n可得 a = f (1)+ f (2) = 0 - 4 = -4 ; a = f (2)+ f (3) = -4 + 0 = -4 ;12a = f (3)+ f (4) = 0 +16 = 16 ; a = f (4)+ f (5) = 16 ;3 4a = f (5)+ f (6) = 0 - 36 = -36 ; a = f (6)+ f (7) = -36 ;…,5 6可得数列 {a n 即有数列 {a n}为 -4 , -4 , 16 ,16 , -36 , -36 , 64 , 64 , -100 , -100 ,…, }的前 40 项之和:S = (-4 - 4 +16 +16)+ (-36 - 36 + 64 + 64)+ (-100 -100 +144 +144)+ 40⋅⋅⋅+ (-1444 -1444 +1600 +1600) = 24 + 56 + 88 +⋅⋅⋅+ 31216= ⨯10 ⨯ (24 + 312 ) = 1680 , ( a b a 1 - 22n 2 + n (n ∈ N * ).2 2 222212本题正确结果1680 .三、解答题:本大题共6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.10 分)已知数列{a n}是等比数列,数列 {b }是等差数列,且满足: n 1= b = 1 , + b = 4a , - 3b = -5 .1 2 3 2 3 2(1)求数列{a n }和 {b }的通项公式;n(2)设 c n = a n + b n ,求数列 {c n}的前 n 项和 S n .【答案】(1) a = 2n -1 , n ∈ N * , b = 2n - 1,n ∈ N * ;(2) S = 2n + n 2 - 1 .nn n【解析】(1)设 {an}的公比为 q , {b }的公差为 d ,由题意 q > 0 ,n⎧(1+ d ) + (1+ 2d ) = 4q ⎧-4q + 3d = -2由已知,有 ⎨ ,即 ⎨⎩q 2 - 3(1+ d ) = -5 ⎩ q 2 - 3d = -2⇒ q 2 - 4q + 4 = 0 ⇒ d = q = 2 ,所以 {a n }的通项公式为 an= 2n -1 , n ∈ N * , {b }的通项公式为 b = 2n - 1,n ∈ N * .n n(2) c = a + b = 2n -1 + 2n - 1 ,分组求和,分别根据等比数列求和公式与等差数列求和公式得到nnn1 - 2nn (1+ 2n - 1)S =+= 2n + n 2 - 1 .n18.(12 分)己知数列{a }的前 n 项和为 S n(1)求 {a}的通项公式;nn且 S = n 1 12 2(2)设 b n =1a an n +1,求数列 {b n}的前 100 项和.【答案】(1) a n = n ;(2) T100 =100 101.【解析】(1)当 n ≥ 2 时, S =n两式相减得 a n = S n - S n -1 = n , n 2 + n , S = (n - 1)2 + (n - 1)= n 2 + n- n ,17当 n =1时, a = S = + = 1,满足 a = n ,\ a = n . 2 2骣 1 骣 1 骣1 1 1 1 1001 - + - +L + - +2 = - , n +1 =2 n∈ N * ). ⎧⎬(2)若数列{b }满足: ba + 1 3n4 4 == 3 +n⎩ a n +1⎭a + 1 = 3n ,所以 a =1 - 1 . 3n ( )⇒ S = 2n - 144(2)令 b = 2n + 1,求数列 {b }的前 n 项和 T 及 T 的最小值.a + 2 nn1 11 1 n n(2)由(1)可知 b n =1 1 1= - ,n (n + 1) n n + 1所以数列 {b n}的前 100 项和 T100= b +b +?1 2b100= 琪 琪 琪 琪 - = 1 - = .桫 2桫 3 ? 99 100100 101 101 10119.(12 分)已知数列{a }满足: a n 1 3a -2a n - 3 ( 3a + 4 n(1)证明数列 ⎨ 1 ⎫ 为等差数列,并求数列{a n }的通项公式;⎩ a n + 1⎭nn =3n (n ∈ N * ),求 {b }的前 n 项和 S . nn n【答案】(1)证明见解析, a = n1 2n - 1 9- 1;(2) S = ⨯ 3n +2 + .n【解析】(1)因为 an +1+ 1 = -2a - 3 a + 1 1 3a + 4 1 n + 1 = n ,所以 , 3a + 4 3a + 4 a + 1 a a + 1 n n n +1 n +1 n⎧ 1 ⎫所以 ⎨ ⎬ 是首项为 3,公差为 3 的等差数列,所以n1 n(2)由(1)可知: a =n 1 3n- 1,所以由 b = n 3n a + 1 nn ∈ N * ⇒ b = n ⋅ 3n +1 , nS = 1 ⨯ 32 + 2 ⨯ 33 + L + (n - 1) ⨯ 3n + n ⨯ 3n +1 ①;n3S = 1 ⨯ 33 + 2 ⨯ 34 + L + (n - 1) ⨯ 3n +1 + n ⨯ 3n +2 ②,n①-②得 -2S = 32 + 33 + L + 3n +1 - n ⨯ 3n +2 = n 32 (3n - 1)3 - 1 - n ⨯ 3n +2n9⨯ 3n +2+ .20.(12 分)已知数列{a n}的前 n 项和为 Sn,且 S n = 2a n - 2n -1 .(1)求数列{a n}的通项公式;n nn185 ⨯ 2n -1 (2)Q b = 2n + 1 1 1 1 ⎛ 3 5 7 2n + 1 ⎫ ,则 T n = ⎪ , a + 2 52n -1 5 ⎝ 20 21 22 2n -1 ⎭ T = ⎪ 两式作差得 1 - T = ⨯ ⎢3 + ⎛ 1 ⎫ 1 ⎡ ⎛ 2 2 2 ⎫ 2n + 1⎤ 2n + 5 + +⋅⋅⋅+ - = 1 -2n ⎥⎦ ⎝ 2 ⎭ n 5 ⎣21 22 2n -1 ⎭ 5 ⨯ 2n 5 ⨯ 2n -1 5 ⨯ 2n 5 ⨯ 2n -1 5 ⨯ 2n 5 ⎧( ⎧ n - 1)2n + , n 是奇数 3 - 3n ⎪b n = 2 2 , n 是奇数2 , b = ⎨ ;(2) T = ⎨ .3n ⎪(n - 1)2n + 1 + , n 是偶数 n -2 ⎪b = 2 2 , n 是偶数n n【答案】(1)a = 5 ⨯ 2n -1- 2 (n ∈ N *);(2) T = 2 - 2n +5 3,最小值 . 5【解析】(1)当 n =1 时, a 1 = S 1 = 2a 1 - 2 - 1 ,解得 a 1 = 3 ,当 n ≥ 2 时, a n = S n - S n -1 = 2a n - 2a n -1 - 2 ,解得 a n = 2 a n -1 + 2 .则 a + 2 = 2 (an n -1+ 2),故 {a n + 2}是首项为 a 1 + 2 = 5 ,公比为 2 的等比数列,∴ a = 5 ⨯ 2n -1 - 2 (n ∈ N * ). n = ⨯ (2n + 1)⨯ + + + ⋅⋅⋅ +nn1 1 ⎛2 n 5 ⎝3 5 7 2n - 1 2n + 1 ⎫+ + + ⋅⋅⋅ + +21 22 23 2n -1 2n ⎭⎪ ⎪⎝,所以 T = 2 - n 2n + 5 5 ⨯ 2n -1,2n + 5 2n + 7 2n + 5 -2n - 3令 c = ,有 c - c =- = < 0 ,对 n ∈ N * 恒成立, n n +1 n则数列{c n }是递减数列,故{T n } 为递增数列,则 (T n )min 3= T = . 121.(12 分)已知正项数列且.的前 项和为 ,且 , ,数列 满足 ,(1)求数列(2)令【答案】(1), 的通项公式;,求数列 的前 项和 .n +1 ⎪⎪ n n⎩ n ⎪⎩ 2【解析】(1)当时, ,即 ,,19⎧⎪S + S = a 2 由 ⎨ ,可得= a 2 (n ≥ 2) ,⎪⎩ n由 ⎨ 两式相除,得 n +1 = 2 (n ≥ 2 ),⎧b b = 2n b⎪⎩b n -1b n = 2n -1 (n ≥ 2)综上:b = ⎨ n ⎪b = 2 n -22 , n 是偶数 ⎩ ⎧ 3n ⎪⎪ 2 , 的前 项和为 B ,∴ B = ⎨ , -3n + 1 ⎪ , n 是奇数 ⎧(n - 1)2n + , n 是奇数 ⎪⎪ 2综上: T = ⎨ .3n ⎪(n - 1)2n + 1 + , n 是偶数n +1 n n +1 S + S n -1 n即,又是公差为 ,首项为 的等差数列,,由题意得:,n n +1 b n -1是奇数时,是公比是 ,首项 的等比数列,∴ b = 2nn +1 2 ,同理 是偶数时是公比是 ,首项的等比数列,∴ b = 2nn -2 2 ,n ⎧ n +1⎪b = 2 2 , n 是奇数n.(2)令,即 ,⎧⎪ A = 1⋅ 20 + 2 ⋅ 21 + 3 ⋅ 22 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n -1的前 项和为 ,则 ⎨ n⎪⎩2 A n = 1⋅ 21 + 2 ⋅ 22 + 3 ⋅ 23 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n,两式相减得 - A = 20 + 21 + 22 + 2n -1 - n ⋅ 2n = n,1 - 2n 1 - 2- n ⋅ 2n ,令n n⎪⎩ 2n 是偶数3 - 3nn⎪⎩ 220ln 22 ln 32 ln n 2 (n - 1)(2n + 1) (当 x ≥ a 时, f '( x ) = 1 - = ,此时要考虑 a 与 1 的大小.(2)由(1)可知当 a = 1 , x > 1 时, x -1 - ln x > 0 ,即 ln x > 1 - x ,所以 ln x = n - 1 - = n - 1 - - ⎪ < n - 1 - + + L + ⎝ 2 n 2 ⎭ ⎝ 2 ⨯ 3 3 ⨯ 4 n(n + 1) ⎭ 1 ⎫ n - 1 = (n - 1) - n + 1 ⎭ 2(n + 1) ⎛ 122.(12 分)已知函数 f ( x ) =| x - a | - ln x(a > 0) .(1)讨论 f ( x ) 的单调性;(2)比较 + +⋯+ 与 的大小 n ∈ N * 且 n > 2) ,并证明你的结论.22 32 n 2 2(n + 1)【答案】(1)见解析;(2)见解析.⎧ x - ln x - a, 【解析】(1)函数 f ( x ) 可化为 f ( x ) = ⎨⎩a - x - ln x,x ≥ a0 < x < a ,当 0 < x < a 时, f '( x ) = -1 - 1 x< 0 ,从而 f ( x ) 在 (0, a) 上总是递减的,1 x - 1x x①若 a ≥ 1 ,则 f '( x ) ≥ 0 ,故 f ( x ) 在 [a, +∞ ) 上递增;②若 0 < a < 1 ,则当 a ≤ x < 1 时, f '( x ) < 0 ;当 x > 1 时, f '( x ) > 0 ,故 f ( x ) 在 [a,1) 上递减,在 (1, +∞) 上递增,而 f ( x ) 在 x = a 处连续,所以当 a ≥ 1 时, f ( x ) 在 (0, a) 上递减,在[a, +∞ ) 上递增;当 0 < a < 1 时, f ( x ) 在 (0,1) 上递减,在[1, +∞ ) 上递增.1< 1 - .x x所以 ln 22 ln 32 ln n 2 1 1 1+ + L + < 1 - + 1 - + L 1 -22 32 n 2 22 32 n 2⎛ 1 1 + ⎝ 22 32 + L + 1 ⎫ 1 1 ⎫ ⎛ 1 ⎪ ⎪2n 2 - 2 - n + 1 (n - 1)(2n + 1) = = .2(n + 1) 2(n + 1)21。

高考数学一轮复习《等差数列》练习题(含答案)

高考数学一轮复习《等差数列》练习题(含答案)

高考数学一轮复习《等差数列》练习题(含答案)一、单选题1.若3与13的等差中项是4与m 的等比中项,则m =( ) A .12B .16C .8D .202.在等差数列{}n a 中,49a =,且2410,,a a a 构成等比数列,则公差d 等于( ) A .3-B .0C .3D .0或33.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若7614,10S a ==,则{}n a 的公差为( ) A .4B .3C .2D .14.已知数列{}n a ,{}n b 均为等差数列,且125a =,175b =,22120a b +=,则3737a b +的值为( ) A .760B .820C .780D .8605.在等差数列{an }中,若a 2+2a 6+a 10=120,则a 3+a 9等于( ) A .30B .40C .60D .806.在明朝程大位《算法统宗》中有首依筹算钞歌:“甲乙丙丁戊己庚,七人钱本不均平,甲乙念三七钱钞,念六一钱戊己庚,惟有丙丁钱无数,要依等第数分明,请问先生能算者,细推详算莫差争.”题意是:“现有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人,他们手里钱不一样多,依次成等差数列,已知甲、乙两人共237钱,戊、己、庚三人共261钱,求各人钱数.”根据上题的已知条件,戊有( ) A .107钱B .102钱C .101钱D .94钱7.已知数列{an }是首项为1a ,公差为d 的等差数列,前n 项和为Sn ,满足4325a a =+,则S 9=( ) A .35B .40C .45D .50 8.正项等比数列{}n a 中,5a ,34a ,42a -成等差数列,若212a =,则17a a =( ) A .4B .8C .32D .649.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,2414a a +=,且126,,a a a 成等比数列,则公差为( ) A .1B .2C .3D .410.设等差数列{}n a 的公差为d ,10a >,则“50a >”是“0d >”的( )A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件11.设等差数列 {}n a 的前n 项和为n S ,若3710a a += ,则9S = ( ) A .22.5B .45C .67.5D .9012.在等差数列{}n a 中n S 为前n 项和,7624a a =- ,则9S =( ) A .28 B .30C .32D .36二、填空题13.记n S 为等差数列{n a }的前n 项和,若24a =,420S =,则9a =_________.14.已知公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4a ,5S ,{}750S ∈-,,则n S 的最小值为__________.15.已知数列{}n a 中,11a =,()1121n n n n a a n a na ++⋅=+-,则通项公式n a =______. 16.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若30a =,636S S =+,则7S =_____. 三、解答题17.已知等差数列{}n a 满足32a =,前4项和47S =. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设等比数列{}n b 满足23b a =,415b a =,数列{}n b 的通项公式.18.已知等差数列{}n a 满足首项为3331log 15log 10log 42-+的值,且3718a a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .19.记n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知221nn S n a n+=+. (1)证明:{}n a 是等差数列;(2)若479,,a a a 成等比数列,求n S 的最小值.20.已知在n的展开式中,前3项的系数成等差数列,求:(1)展开式中二项式系数最大项的项; (2)展开式中系数最大的项; (3)展开式中所有有理项.21.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知535S =,且4a 是1a 与13a 的等比中项,数列{}n b 的前n 项和245n T n n =+.(1)求数列{}{}n n a b 、的通项公式; (2)若14a <,对任意*n ∈N 总有1122111444n nS b S b S b λ+++≤---恒成立,求实数λ的最小值.22.这三个条件中任选一个,补充在下面题目条件中,并解答.①25a =,()11232,n n n S S S n n *+--+=≥∈N ;②25a =,()111322,n n n n S S S a n n *+--=--≥∈N ;③()132,12n n S S n n n n *--=≥∈-N . 问题:已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,且___________.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)已知n b 是n a 、1n a +的等比中项,求数列21n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T参考答案1.B2.D3.A4.B5.C7.C8.D9.C10.B11.B12.D 13.18 14.6- 15.21nn - 16.717.(1)设等差数列{}n a 首项为1a ,公差为d .∵3427a S =⎧⎨=⎩∴()1122441472a d a d +=⎧⎪⎨⨯-+=⎪⎩解得:1112a d =⎧⎪⎨=⎪⎩∴等差数列{}n a 通项公式()11111222n a n n =+-⨯=+(2)设等比数列{}n b 首项为1b ,公比为q∵2341528b a b a ==⎧⎨==⎩∴13128b q b q ⋅=⎧⎨⋅=⎩ 解得:24q =即112b q =⎧⎨=⎩或112b q =-⎧⎨=-⎩ ∴等比数列{}n b 通项公式12n n b -=或()12n n b -=--18.(1)根据题意得,13331log 15log 10log 42a =-+333331533log log log log 2log 211022⎛⎫=+=+=⨯= ⎪⎝⎭,因为数列{}n a 是等差数列,设公差为d ,则由3718a a +=,得112618a d a d +++=,解得2d =,所以()11221n a n n =+-⨯=-.(2)由(1)可得1111(21)(21)22121n b n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,所以1111111112323522121n T n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭11122121nn n ⎛⎫=-=⎪++⎝⎭. 19.(1)因为221nn S n a n +=+,即222n n S n na n+=+①,当2n ≥时,()()()21121211n n S n n a n --+-=-+-②,①-②得,()()()22112212211n n n n S n S n na n n a n --+---=+----, 即()12212211n n n a n na n a -+-=--+,即()()()1212121n n n a n a n ----=-,所以11n n a a --=,2n ≥且N*n ∈, 所以{}n a 是以1为公差的等差数列. (2)[方法一]:二次函数的性质由(1)可得413a a =+,716a a =+,918a a =+,又4a ,7a ,9a 成等比数列,所以2749a a a =⋅,即()()()2111638a a a +=+⋅+,解得112a =-,所以13n a n =-,所以()22112512562512222228n n n S n n n n -⎛⎫=-+=-=--⎪⎝⎭, 所以,当12n =或13n =时,()min 78n S =-. [方法二]:【最优解】邻项变号法由(1)可得413a a =+,716a a =+,918a a =+,又4a ,7a ,9a 成等比数列,所以2749a a a =⋅,即()()()2111638a a a +=+⋅+,解得112a =-, 所以13n a n =-,即有1123210,0a a a a <<<<=.则当12n =或13n =时,()min 78n S =-. 20.(1)n展开式的通项公式为1C kn kk k nT -+=⋅3561C 2n kk n k x -=,依题意得122112C 1C 22n n ⋅⋅=+⋅,即2C 4(1)n n =-,得8n =,所以8的展开式有9项,二项式系数最大的项为5项,所以22433584135C 28T x x ==. (2)由(1)知,2456181C 2kk k k T x -+=,设展开式中系数最大的项为第1k +项,则1881188111C C 2211C C 22k k k k k k k k --++⎧≥⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩,即()()()()()()8!8!2!8!1!9!8!8!2!8!1!7!k k k k k k k k ⎧≥⋅⎪⋅--⋅-⎪⎨⎪⋅≥⎪⋅-+⋅-⎩,即92228k k k k -≥⎧⎨+≥-⎩,解得23k ≤≤,所以2k =或3k =, 所以展开式中系数最大的项为737x 和327x . (3)由2456181C 2kk k k T x -+=(0,1,2,3,4,5,6,7,8)k =为有理项知,2456k -为整数,得0k =,6.所以展开式中所有有理项为4x 和716x. 21.(1)设等差数列{}n a 的公差为d , 由535S =得151035a d +=, 因为4a 是1a 与13a 的等比中项,所以()()2111312a d a a d +=+.化简得172a d =-且2123a d d =,解方程组得17,0a d ==或13,2a d==.故{}n a 的通项公式为7n a =或21n a n =+(其中N n *∈);因为245n T n n =+,所以214(1)5(1)n T n n -=-+-,(2)n ≥,所以22145[4(1)5(1)]81n n n b T T n n n n n -=-=+--+-=+,因为119b T ==,满足上式,所以()81N n b n n *=+∈;(2)因为14a <,所以21n a n =+, 所以(2)n S n n =+,所以221114488141n n S b n n n n ==-+---,所以22211221111114442141(2)1n n S b S b S b n +++=+++------1111335(21)(21)n n =+++⨯⨯-+111111123352121n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111221n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭, 易见111221n ⎛⎫- ⎪+⎝⎭随n 的增大而增大,从而11112212n ⎛⎫-< ⎪+⎝⎭恒成立, 所以12λ≥,故λ的最小值为12.22.(1)解:选条件①时,25a =,1123n n n S S S +--+=,整理得()()113n n n n S S S S +----=,故13n n a a +-=(常数),且213a a -=, 所以数列{}n a 是以2为首项,3为公差的等差数列.故()13131n a a n n =+-=-;选条件②时,25a =,()*111322,n n n n S S S a n n +--=--≥∈N ,整理得()1112n n n n n S S S S a +---=--,故112n n n a a a +-+=,故数列{}n a 是等差数列,公差213d a a =-=,故()13131n a a n n =+-=-; 选条件③时,()*132,12n n S S n n n n --=≥∈-N ,且121S =, 所以数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以2为首项,32为公差的等差数列,则()33121222n S n n n =+-=+,所以23122n S n n =+,则2n ≥时,131n n n a S S n -=-=-.又112311a S ===⨯-满足31n a n =-,所以31n a n =-,*n ∈N . (2)解:由(1)得:31n a n =-,由于n b 是n a 、1n a +的等比中项,所以()()213132n n n b a a n n +==-+⋅,则()()211111313233132n b n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, 故()11111111113255831323232232n nT n n n n ⎛⎫⎛⎫=⨯-+-++-=-=⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭。

2023年高考数学一轮复习第六章数列1数列的概念练习含解析

2023年高考数学一轮复习第六章数列1数列的概念练习含解析

数列的概念考试要求 1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.知识梳理 1.数列的定义按照确定的顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项. 2.数列的分类分类标准 类型 满足条件 项数有穷数列 项数有限 无穷数列 项数无限项与项间的大小关系递增数列a n +1>a n 其中n ∈N *递减数列 a n +1<a n 常数列 a n +1=a n摆动数列从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列3.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项a n 与它的序号n 之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式. 4.数列的递推公式如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.常用结论1.已知数列{a n }的前n 项和S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.2.在数列{a n }中,若a n 最大,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n -1,a n ≥a n +1(n ≥2,n ∈N *);若a n 最小,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1(n ≥2,n ∈N *).判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列.( × ) (2)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( × )(3)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( × )(4)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对任意n ∈N *,都有a n +1=S n +1-S n .( √ ) 教材改编题1.若数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n ,则a 2023的值为( )A .2B .-3C .-12D.13答案 C解析 因为a 1=2,a n +1=1+a n1-a n ,所以a 2=1+a 11-a 1=-3,同理可得a 3=-12,a 4=13,a 5=2,…,可得a n +4=a n ,则a 2023=a 505×4+3=a 3=-12.2.数列13,18,115,124,135,…的通项公式是a n =________.答案1nn +2,n ∈N *解析 ∵a 1=11×1+2=13, a 2=12×2+2=18,a 3=13×3+2=115,a 4=14×4+2=124,a 5=15×5+2=135,∴通过观察,我们可以得到如上的规律, 则a n =1nn +2,n ∈N *. 3.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n ,则数列{a n }的通项公式a n =________.解析 a 1=S 1=2-3=-1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)] =4n -5,因为a 1也适合上式,所以a n =4n -5.题型一 由a n 与S n 的关系求通项公式例1 (1)设S n 为数列{a n }的前n 项和,若2S n =3a n -3,则a 4等于( ) A .27 B .81 C .93 D .243答案 B解析 根据2S n =3a n -3, 可得2S n +1=3a n +1-3, 两式相减得2a n +1=3a n +1-3a n , 即a n +1=3a n ,当n =1时,2S 1=3a 1-3,解得a 1=3,所以数列{a n }是以3为首项,3为公比的等比数列, 所以a 4=a 1q 3=34=81.(2)设数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n,则a n =________. 答案 ⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -12n -1,n ≥2解析 当n =1时,a 1=21=2. ∵a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n,① ∴a 1+3a 2+…+(2n -3)a n -1=2n -1(n ≥2),② 由①-②得,(2n -1)·a n =2n -2n -1=2n -1,∴a n =2n -12n -1(n ≥2).显然n =1时不满足上式,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -12n -1,n ≥2.教师备选1.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n ,则a n =________.解析 当n =1时,a 1=S 1=3.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+2n -[(n -1)2+2(n -1)]=2n +1.由于a 1=3适合上式,∴a n =2n +1.2.已知数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S n =2a n +1,则数列的通项公式a n =________. 答案 -2n -1解析 当n =1时,a 1=S 1=2a 1+1, ∴a 1=-1.当n ≥2时,S n =2a n +1,①S n -1=2a n -1+1.②①-②得S n -S n -1=2a n -2a n -1, 即a n =2a n -2a n -1, 即a n =2a n -1(n ≥2),∴{a n }是首项为a 1=-1,公比为q =2的等比数列. ∴a n =a 1·qn -1=-2n -1.思维升华 (1)已知S n 求a n 的常用方法是利用a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2转化为关于a n 的关系式,再求通项公式.(2)S n 与a n 关系问题的求解思路方向1:利用a n =S n -S n -1(n ≥2)转化为只含S n ,S n -1的关系式,再求解. 方向2:利用S n -S n -1=a n (n ≥2)转化为只含a n ,a n -1的关系式,再求解.跟踪训练1 (1)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n 2+n +1,n ∈N *,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,4n -1,n ≥2解析 根据题意,可得S n -1=2(n -1)2+(n -1)+1. 由通项公式与求和公式的关系, 可得a n =S n -S n -1, 代入化简得a n =2n 2+n +1-2(n -1)2-(n -1)-1=4n -1.经检验,当n =1时,S 1=4,a 1=3, 所以S 1≠a 1,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,4n -1,n ≥2.(2)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,1n n -1,n ≥2解析 由已知得a n +1=S n +1-S n =S n +1S n , 两边同时除以S n +1S n , 得1S n +1-1S n=-1.故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以-1为首项,-1为公差的等差数列,则1S n=-1-(n -1)=-n .所以S n =-1n.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-1n +1n -1=1n n -1,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,1n n -1,n ≥2.题型二 由数列的递推关系求通项公式 命题点1 累加法例2 在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎪⎫1+1n ,则a n 等于( )A .2+ln nB .2+(n -1)ln nC .2+n ln nD .1+n +ln n答案 A解析 因为a n +1-a n =ln n +1n=ln(n +1)-ln n , 所以a 2-a 1=ln2-ln1,a 3-a 2=ln3-ln2, a 4-a 3=ln4-ln3,……a n -a n -1=ln n -ln(n -1)(n ≥2),把以上各式分别相加得a n -a 1=ln n -ln1, 则a n =2+ln n (n ≥2),且a 1=2也适合, 因此a n =2+ln n (n ∈N *).命题点2 累乘法例3 若数列{a n }满足a 1=1,na n -1=(n +1)·a n (n ≥2),则a n =________. 答案2n +1解析 由na n -1=(n +1)a n (n ≥2), 得a n a n -1=n n +1(n ≥2). 所以a n =a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1=n n +1×n -1n ×n -2n -1×…×34×23×1=2n +1, 又a 1=1满足上式,所以a n =2n +1. 教师备选1.在数列{a n }中,a 1=3,a n +1=a n +1n n +1,则通项公式a n =________.答案 4-1n解析 ∵a n +1-a n =1nn +1=1n -1n +1, ∴当n ≥2时,a n -a n -1=1n -1-1n, a n -1-a n -2=1n -2-1n -1,……a 2-a 1=1-12,∴以上各式相加得,a n -a 1=1-1n,∴a n =4-1n ,a 1=3适合上式,∴a n =4-1n.2.若{a n }满足2(n +1)·a 2n +(n +2)·a n ·a n +1-n ·a 2n +1=0,且a n >0,a 1=1,则a n =________. 答案 n ·2n -1解析 由2(n +1)·a 2n +(n +2)·a n ·a n +1-n ·a 2n +1=0得n (2a 2n +a n ·a n +1-a 2n +1)+2a n (a n +a n +1)=0,∴n (a n +a n +1)(2a n -a n +1)+2a n (a n +a n +1)=0, (a n +a n +1)[(2a n -a n +1)·n +2a n ]=0, 又a n >0,∴2n ·a n +2a n -n ·a n +1=0, ∴a n +1a n =2n +1n, 又a 1=1, ∴当n ≥2时,a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1=2n n -1×2n -1n -2×2n -2n -3×…×2×32×2×21×1=2n -1·n . 又n =1时,a 1=1适合上式, ∴a n =n ·2n -1.思维升华 (1)形如a n +1-a n =f (n )的数列,利用累加法,即利用公式a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1(n ≥2),即可求数列{a n }的通项公式. (2)形如a n +1a n =f (n )的数列,常令n 分别为1,2,3,…,n -1,代入a n +1a n=f (n ),再把所得的(n -1)个等式相乘,利用a n =a 1·a 2a 1·a 3a 2·…·a na n -1(n ≥2)即可求数列{a n }的通项公式. 跟踪训练2 (1)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,a n +1=a n +2n -1+1,则a n =________.答案 2n -1+n解析 ∵a n +1=a n +2n -1+1,∴a n +1-a n =2n -1+1,∴当n ≥2时,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=2n -2+2n -3+…+2+1+a 1+n -1=1-2n -11-2+2+n -1=2n -1+n .又∵a 1=2满足上式, ∴a n =2n -1+n .(2)(2022·莆田模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =n 2a n (n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________. 答案 a n =2nn +1解析 由S n =n 2a n ,可得当n ≥2时,S n -1=(n -1)2a n -1, 则a n =S n -S n -1=n 2a n -(n -1)2a n -1, 即(n 2-1)a n =(n -1)2a n -1, 易知a n ≠0,故a n a n -1=n -1n +1(n ≥2).所以当n ≥2时,a n =a n a n -1×a n -1a n -2×a n -2a n -3×…×a 3a 2×a 2a 1×a 1=n -1n +1×n -2n ×n -3n -1×…×24×13×1 =2n n +1.当n =1时,a 1=1满足a n =2n n +1. 故数列{a n }的通项公式为a n =2nn +1. 题型三 数列的性质 命题点1 数列的单调性例4 已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-2λn (n ∈N *),则“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 A解析 若数列{a n }为递增数列, 则有a n +1-a n >0,∴(n +1)2-2λ(n +1)-n 2+2λn =2n +1-2λ>0,即2n +1>2λ对任意的n ∈N *都成立, 于是有λ<⎝⎛⎭⎪⎫2n +12min =32,∵由λ<1可推得λ<32,但反过来,由λ<32不能得到λ<1,因此“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的充分不必要条件. 命题点2 数列的周期性例5 (2022·广州四校联考)数列{a n }满足a 1=2,a n +1=11-a n (n ∈N *),则a 2023等于( )A .-2B .-1C .2 D.12答案 C解析 ∵数列{a n }满足a 1=2,a n +1=11-a n(n ∈N *), ∴a 2=11-2=-1, a 3=11--1=12,a 4=11-12=2,…,可知此数列有周期性,周期T =3, 即a n +3=a n ,则a 2023=a 1=2. 命题点3 数列的最值例6 已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n,则数列{a n }的最大项为( )A .a 8或a 9B .a 9或a 10C .a 10或a 11D .a 11或a 12答案 B解析 结合f (x )=(x +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011x的单调性,设数列{a n }的最大项为a n , 所以⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n +1,a n ≥a n -1,所以⎩⎪⎨⎪⎧n +1·⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n ≥n +2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n +1,n +1·⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n ≥n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n -1,解不等式组可得9≤n ≤10. 所以数列{a n }的最大项为a 9或a 10. 教师备选1.已知数列{a n }的通项公式为a n =3n +k2n ,若数列{a n }为递减数列,则实数k 的取值范围为( ) A .(3,+∞)B .(2,+∞)C .(1,+∞)D .(0,+∞)答案 D解析 因为a n +1-a n =3n +3+k 2n +1-3n +k2n =3-3n -k2n +1, 由数列{a n }为递减数列知,对任意n ∈N *,a n +1-a n =3-3n -k 2n +1<0, 所以k >3-3n 对任意n ∈N *恒成立, 所以k ∈(0,+∞).2.在数列{a n }中,a 1=1,a n a n +3=1,则log 5a 1+log 5a 2+…+log 5a 2023等于( ) A .-1 B .0 C .log 53 D .4答案 B解析 因为a n a n +3=1,所以a n +3a n +6=1,所以a n +6=a n ,所以{a n }是周期为6的周期数列, 所以log 5a 1+log 5a 2+…+log 5a 2023 =log 5(a 1a 2…a 2023) =log 5[(a 1a 2…a 6)337·a 1], 又因为a 1a 4=a 2a 5=a 3a 6=1, 所以a 1a 2…a 6=1,所以原式=log 5(1337×1)=log 51=0. 思维升华 (1)解决数列的单调性问题的方法用作差比较法,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)解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值. (3)求数列的最大项与最小项的常用方法 ①函数法,利用函数的单调性求最值.②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.跟踪训练3 (1)在数列{a n }中,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n,a n<12,2a n-1,a n≥12,若a 1=45,则a 2023的值为( )A.35B.45C.25D.15答案 D 解析 a 1=45>12,∴a 2=2a 1-1=35>12,∴a 3=2a 2-1=15<12,∴a 4=2a 3=25<12,∴a 5=2a 4=45,……可以看出四个循环一次, 故a 2023=a 4×505+3=a 3=15.(2)(2022·沧州七校联考)已知数列{a n }满足a n =n +13n -16(n ∈N *),则数列{a n }的最小项是第________项. 答案 5解析 a n =n +13n -16=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1+193n -16,当n >5时,a n >0,且单调递减; 当n ≤5时,a n <0,且单调递减, ∴当n =5时,a n 最小.课时精练1.数列{a n }的前几项为12,3,112,8,212,…,则此数列的通项公式可能是( )A .a n =5n -42B .a n =3n -22C .a n =6n -52D .a n =10n -92答案 A解析 数列为12,62,112,162,212,…,其分母为2,分子是以首项为1,公差为5的等差数列,故数列{a n }的通项公式为a n =5n -42.2.在数列{a n }中,a 1=1,a n =1+-1na n -1(n ≥2),则a 5等于( )A.32B.53C.85D.23 答案 D 解析 a 2=1+-12a 1=2,a 3=1+-13a 2=12, a 4=1+-14a 3=3,a 5=1+-15a 4=23. 3.已知数列{a n }的前n 项积为T n ,且满足a n +1=1+a n 1-a n (n ∈N *),若a 1=14,则T 2023为( )A .-4B .-35C .-53D.14答案 C解析 由a n +1=1+a n 1-a n ,a 1=14,得a 2=53,a 3=-4,a 4=-35,a 5=14,…,所以数列{a n }具有周期性,周期为4,因为T 4=a 1·a 2·a 3·a 4=1,2023=4×505+3, 所以T 2023=(a 1a 2a 3a 4)…(a 2021a 2022a 2023) =14×53×(-4)=-53. 4.若数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1(n ∈N *),则a 5等于( ) A .8B .16C .32D .64 答案 B解析 数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1(n ∈N *), 则S n -1=2a n -1-1(n ≥2), 两式相减得a n =2a n -1(n ≥2), 由此可得,数列{a n }是等比数列,又S 1=2a 1-1=a 1,所以a 1=1, 故数列{a n }的通项公式为a n =2n -1,令n =5,得a 5=16.5.(多选)已知数列{a n }的通项公式为a n =9n 2-9n +29n 2-1(n ∈N *),则下列结论正确的是( ) A .这个数列的第10项为2731B.97100是该数列中的项 C .数列中的各项都在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,1内 D .数列{a n }是单调递减数列 答案 BC解析 a n =9n 2-9n +29n 2-1=3n -13n -23n -13n +1=3n -23n +1, 令n =10得a 10=2831,故A 错误;令3n -23n +1=97100得n =33∈N *, 故97100是数列中的项,故B 正确; 因为a n =3n -23n +1=3n +1-33n +1=1-33n +1,又n ∈N *.所以数列{a n }是单调递增数列, 所以14≤a n <1,故C 正确,D 不正确.6.(多选)若数列{a n }满足:对任意正整数n ,{a n +1-a n }为递减数列,则称数列{a n }为“差递减数列”.给出下列数列{a n }(n ∈N *),其中是“差递减数列”的有( ) A .a n =3n B .a n =n 2+1 C .a n =n D .a n =lnnn +1答案 CD解析 对于A ,若a n =3n ,则a n +1-a n =3(n +1)-3n =3,所以{a n +1-a n }不为递减数列,故A 错误;对于B ,若a n =n 2+1,则a n +1-a n =(n +1)2-n 2=2n +1, 所以{a n +1-a n }为递增数列,故B 错误; 对于C ,若a n =n , 则a n +1-a n =n +1-n =1n +1+n,所以{a n +1-a n }为递减数列,故C 正确; 对于D ,若a n =ln nn +1,则a n +1-a n =ln n +1n +2-ln nn +1=ln ⎝⎛⎭⎪⎫n +1n +2·n +1n =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n 2+2n ,由函数y =ln ⎝⎛⎭⎪⎫1+1x 2+2x 在(0,+∞)上单调递减,所以{a n +1-a n }为递减数列,故D 正确.7.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ∈N *),则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,3·4n -2,n ≥2解析 ∵a n +1=3S n (n ∈N *), ∴当n =1时,a 2=3; 当n ≥2时,a n =3S n -1, ∴a n +1-a n =3a n , 得a n +1=4a n ,∴数列{a n }从第二项起为等比数列, 当n ≥2时,a n =3·4n -2, 故a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,3·4n -2,n ≥2.8.(2022·临沂模拟)已知a n =n 2+λn ,且对于任意的n ∈N *,数列{a n }是递增数列,则实数λ的取值范围是________.答案 (-3,+∞)解析 因为{a n }是递增数列,所以对任意的n ∈N *,都有a n +1>a n , 即(n +1)2+λ(n +1)>n 2+λn ,整理,得2n +1+λ>0,即λ>-(2n +1).(*)因为n ∈N *,所以-(2n +1)≤-3,要使不等式(*)恒成立,只需λ>-3.9.已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n .(1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解 (1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2,解得a 2=3a 1=3,由S 3=53a 3,得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3,解得a 3=32(a 1+a 2)=6.(2)由题设知当n =1时,a 1=1. 当n ≥2时,有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1,整理得a n =n +1n -1a n -1, 于是a 2=31a 1,a 3=42a 2,…,a n -1=nn -2a n -2,a n =n +1n -1a n -1,将以上n -1个等式中等号两端分别相乘,整理得a n =n n +12.当n =1时,a 1=1满足a n =n n +12.综上可知,{a n }的通项公式为a n =n n +12.10.求下列数列{a n }的通项公式. (1)a 1=1,a n +1=a n +3n; (2)a 1=1,a n +1=2na n .解 (1)由a n +1=a n +3n 得a n +1-a n =3n,当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+…+(a n -a n -1) =1+31+32+33+…+3n -1=1×1-3n1-3=3n-12,当n =1时,a 1=1=31-12,满足上式,∴a n =3n-12(n ∈N *).(2)由a n +1=2na n 得a n +1a n=2n, 当n ≥2时,a n =a 1×a 2a 1×a 3a 2×a 4a 3×…×a na n -1=1×2×22×23×…×2n -1=21+2+3+…+(n -1)=()122n n -.当n =1时,a 1=1满足上式, ∴a n =()122n n -(n ∈N *).11.已知数列{a n }满足a n =⎩⎪⎨⎪⎧3-a n -2,n ≤6,an -5,n >6,且{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫167,3 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫167,3C .(1,3)D .(2,3)答案 D解析 若{a n }是递增数列,则⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,a 7>a 6,即⎩⎪⎨⎪⎧a <3,a >1,a 2>63-a -2,解得2<a <3,即实数a 的取值范围是(2,3).12.(多选)(2022·江苏盐城中学模拟)对于数列{a n },若存在数列{b n }满足b n =a n -1a n(n ∈N *),则称数列{b n }是{a n }的“倒差数列”,下列关于“倒差数列”描述正确的是( ) A .若数列{a n }是单增数列,则其“倒差数列”不一定是单增数列 B .若a n =3n -1,则其“倒差数列”有最大值 C .若a n =3n -1,则其“倒差数列”有最小值D .若a n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n,则其“倒差数列”有最大值答案 ACD解析 若数列{a n }是单增数列,则b n -b n -1=a n -1a n -a n -1+1a n -1=(a n -a n -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a n a n -1,虽然有a n >a n -1, 但当1+1a n a n -1<0时,b n <b n -1,因此{b n }不一定是单增数列,A 正确;a n =3n -1,则b n =3n -1-13n -1,易知{b n }是递增数列,无最大值,B 错误;C 正确,最小值为b 1.若a n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n,则b n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n-11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n ,∵函数y =x -1x在(0,+∞)上单调递增,∴当n 为偶数时,a n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n∈(0,1),∴b n =a n -1a n<0,当n 为奇数时,a n =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n>1,显然a n 是单调递减的,因此b n =a n -1a n也是单调递减的,即b 1>b 3>b 5>…,∴{b n }的奇数项中有最大值为b 1=32-23=56>0,∴b 1=56是数列{b n }(n ∈N *)中的最大值,D 正确.13.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________. 答案 5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 =5.14.(2022·武汉模拟)已知数列{a n }中,a 1=1,1a n +1-1a n=n +1,则其前n 项和S n =________.答案2nn +1解析 ∵1a 2-1a 1=2,1a 3-1a 2=3,1a 4-1a 3=4,…,1a n -1a n -1=n ,累加得1a n -1a 1=2+3+4+…+n ,得1a n=1+2+3+4+…+n =n n +12,∴a n =2nn +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, ∴S n =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫11-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=2n n +1.15.(多选)若数列{a n }满足a 1=1,a 2=3,a n a n -2=a n -1(n ≥3),记数列{a n }的前n 项积为T n ,则下列说法正确的有( ) A .T n 无最大值 B .a n 有最大值 C .T 2023=1 D .a 2023=1答案 BCD解析 因为a 1=1,a 2=3,a n a n -2=a n -1(n ≥3),所以a 3=3,a 4=1,a 5=13,a 6=13,a 7=1,a 8=3,…因此数列{a n }为周期数列,a n +6=a n ,a n 有最大值3, a 2023=a 1=1,因为T 1=1,T 2=3,T 3=9,T 4=9,T 5=3,T 6=1,T 7=1,T 8=3,…, 所以{T n }为周期数列,T n +6=T n ,T n 有最大值9,T 2023=T 1=1.16.已知数列{a n }中,a n =1+1a +2n -1(n ∈N *,a ∈R 且a ≠0).(1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值; (2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围.解 (1)∵a n =1+1a +2n -1(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0),又a =-7,∴a n =1+12n -9(n ∈N *).结合函数f (x )=1+12x -9的单调性, 可知1>a 1>a 2>a 3>a 4,a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N *). ∴数列{a n }中的最大项为a 5=2, 最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2n -1=1+12n -2-a2,已知对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立, 结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性,可知5<2-a2<6,即-10<a <-8.即a 的取值范围是(-10,-8).。

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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:a n1—a n=d( n_ 1,d 为常数)(2)通项公式:a^ a1 -(n_ i)d ”(3)前n项和公式:S n-亜竝“ a—n(n ")d .(4)通项公式推广:a n=a m2 22.等差数列{a n}的一些性质(1 )对于任意正整数n,都有a n勺-a n=a2 -a v(2){a n}的通项公式a n ^(az-ajn •(2a1-a2)*(3)对于任意的整数p,q,r,s,如果p • q = r s,那么a p - a q=a r - a s+(4)对于任意的正整数p,q,r,如果p ^2q,则a p - a r = 2a q(5)对于任意的正整数n>1,有2a n二a nd - a n』,(6)对于任意的非零实数b,数列{ba n}是等差数列,则{a n}是等差数列”(7 )已知{b n}是等差数列,则{a n -b n}也是等差数列'(8){ a2n}, { a2n」}, { a3n}, {a3n」}, { a3n J2}等都是等差数列"(9)S n是等差数列〈a n 1的前n项和,贝y S k,S2k -S k,S3k -S2k仍成等差数列,即S3m :(10)若S m = S n(m = n),则S n ・n = 0"(⑴若S p = q, S q = P,则S p ~ _( p q)- (12)S n二an2bn,反之也成立-、等比数列1相关公式:(1)定义:an+ -q(n 色1,q式0)・a n(2)通项公式:a n n -1=a1q *q= 1(3)前n项和公式:S n =丿a,1 - q n)q式1• 1 -q(4) 通项公式推广:n -ma n = a m q*2.等比数列{a n}的一些性质(n _ m)d ”3(S2m - S m )-(1)对于任意的正整数n均有里口二巴.a n a i(2)对于任意的正整数p, q,r ,s,如果p • q = r s,则a p a q= a r a s.2(3)对于任意的正整数p,q,r,如果2q = p • r,则a p a r=a q .(4)对于任意的正整数n>1,有a n2=a nJ a n v(5)对于任意的非零实数b, {ba n}也是等比数列.(6)已知{b n}是等比数列,则{a n b n}也是等比数列+(7)如果a n 0,则{log a a n}是等差数列+(8)数列{log a a n}是等差数列,则{a n}是等比数列.(9){ a2n}, {a2n」}, { a3n}, {a3n 二}, {a3n _2}等都是等比数列^(10) S n是等比数列沈[的前n项和,①当q= —1且k为偶数时,S k,S2k -S k,S3k -S2k不是等比数列.②当q M—1或k为奇数时,S k, S2k -S k,S3k -S2k仍成等比数列八数列前n项和(1)重要公式:12 3 n = ; 12 22 32『1)(2n D;1323n3 = [ n(n 1)]2.2 6 2(2)等差数列中,S m.n =S m • S n m nd,(3)等比数列中,S m.n 二S n y n S m 二S m 7m S n・A.第3项B.第4项C.第5项D.第6项1 1 1 ;(n n!=(n 1)!-n!厂(4)裂项求和:n(n 1) n一 ?n 1一、填空选择题1、在数列1, 1 , 2, 3, 5, 8, 13, x , 34, 55, …中,x的值是()A、19B、20C、21 D 、222、4.在数列{a n}中,a n 1 =a. 2 ■ an , 印=2,a2=5,则a6的值是( )A. -3B. -11C. _5D.193、已知数列{a n}的通项公式为a n =log2(3 n2) -2,那么log2 3是这个数列的()n *4、 已知a n = ---------- (n w N ),则此数列{a n }的最大项为 __________ .n +1445、 定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数 列,这个常数叫做该数列的公和。

已知数列{a n }是等和数列,且a , =2,公和为5,那么a i8的值为 _______________________ ,这个数列的前n 项和S n 的计算公式为 __________________6、 一个凸n 边形,各内角的度数成等差数列,公差为10°,最小内角为100°,则边数n=_ .7、 已知等差数列{a n }中,a 7 a 9 =16,a 4 =1,则盹 的值是 )A . 15B . 30C . 31D . 648、 等差数列{a n }中,a 1 ■ a 2 ■ a^ -24,- a^ - a ?。

=78,则此数列前20项和等于()9、首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是()8 8 8A 、 d>3B 、 d<3C 、 d<3D 、-<d < 310、设数列{a n }是等差数列,且 a ^-6 , a^6 , S n 是数列{a .}的前n 项和,则()已知等差数列 En 加勺公差为2,若a 「a 3,a 4成等比数列,则a ?=( )(A ) -4(B ) -6(C )七(D ) -017. (2006年湖北卷)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a 3b ^10,则 a =( ) A.4 B.2C.-2D.-418.(07天津卷)设等差数列 (a n ?的公差d 不为0, a 1 =9d .若a k 是印与a ?k 的等比中项,则 k =() A. 2 B. 4 C. 6 D. 819. (07陕西卷)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S^2,S 4 =10,则S 6等于()A . 81B . 120C . 168D . 192 12、 在各项都为正数的等比数列{ a n }中,首项a 1=3 , 前二项和为21, 则 a 3+ a 4+ a 5=( )(A ) 33 (B ) 72(C ) 84 (D )18913、等比数列中,a^4 ,则 a 2 a 6等于()A. 4B. 8C. 16D. 3214. 在等比数列 {a n } ( n N*)中, 若 a 〔二 1, a 4 —1 ,则该数列的前810项和为( )1111A28B . 2一帀C.2 _ 10D . 2_ 11222215. 已知等比数列{ a n }中,a n0, a 1, a 99是方程x 2 「10x^16=0的两根, 则a 20 'a 50 a 80的值是A. 32B. 64C. 256D. ( 丿-6411、等比数列ia n 沖,a 2 =9, a 5 =243,则faj 的前4项和为()16. (2004年浙江高考数学•理工第 3题,文史第3题)A . 160B . 180C . 200D . 220(A) S 4 ::: S 5 (B) S 4 = S 5 (C) S 6 S5 (D ) S 6= S 5(A )12(B ) 18(C ) 24(D ) 4220、在数列Bn 沛,a1= 2,2an 1-2a n = 1,则 a 101 的值为()A . 49二、解答题B . 50C . 51D . 52知识点 1等差数列的定义:a n - a n 」=d , (n 》2, n € N J2 •等差数列的通项公式:a n = a 1 (n - 1)d (a n = a m (n -m)d 或 a n =pn+q (p 、q 是常数))S(n=1)a n =」S n - S n 二(n 占 2)3 .几种计算公差 d 的方法:an — a lan — a m① d = a n — a n _i② d =③ d =n —1n —ma + b4 •等差中项:A a,b,成等差数列25.等差数列的性质: m+n=p+q =■ a m ' a ^ a p ' a q (m, n, p, q € N )6. 数列的前n 项和:数列Gn 冲,a i a 2 a 3……-「a n 称为数列 ①'的前n 项和,记为S n .1、写出下面数列的一个通项公式,使它的前 4项分别是下列各数:(1) 1 , 3, 5, 7;( 2)4、在等差数列{a n }中,若6 + a 6=9, a ° =7,求a ?5、 等差数列{ a n }中,a 1 + a 3+ a 5 = — 12,且 a 1 • a 3 • a 5=80.求通项 a n6、 在等差数列{ a n }中,已知a 3 + a 4 + a 5 + a § + a 7 = 450,求a ? + a $及前9项和S 9.7、 在等差数列 a n '中,已知a 5 -10 , a 12 - 31,求首项a 1与公差d已知数列a n {的前 n 项和,求数列的通项公式: ⑴ S n = n 2+2n ;⑵2S n =n -2n-1.在等差数列£n [中, 已知 a s =10, a i2 =31 ,求 a i ,d , a 20, a n8.在等差数列l a n 冲,若a 5 =6a 8 =15求a 149.在等差数列'a n /中若 a 1 • a ?亠■亠 a 5 = 30 , a 6a^■亠 a 10 = 80 ,求 a 11 - a-i^ ■亠 a 152 .等差数列的前n 项和公式2: S n = na •呃里 2plpl3.S n 二一n 2(a^-)n ,当0,是一个常数项为零的二次式224.对等差数列前项和的最值问题有两种方法 :(1)利用a n :当a n >0, d<0,前n 项和有最大值•可由a n >0,且a n .1 < 0,求得n 的值. 当a n <0, d>0,前n 项和有最小值•可由a n < 0,且a n .1 > 0,求得n 的值. pl pl(2)利用S n : S n =2门2(a^-)n 二次函数配方法求得最值时 n 的值一10 一个堆放铅笔的 v 型的最下面一层放一支铅笔, 往上每一层都比它下面一层多放一支, 最上面一层放 这个V 形架上共放着多少支铅笔?11等差数列-10 , -6, -2, 2,…前多少项的和是 54?13 .已知等差数列{ a n }中a 1=13且S 3=S 11 ,那么n 取何值时,S n 取最大值. 14.求集合 M =订|口=7n,n ・N*且m :: 100 '的元素个数,并求这些元素的和16 .求集合 M={ m|m=2n — 1,n € N ,且m v 60}的元素个数及这些元素的和 17、 .在小于100的正整数中共有多少个数能被3除余2,并求这些数的和”18、 一个等差数列前 4项的和是24,前5项的和与前2项的和的差是27,求这个等差数列的通项公式19、 等差数列{ a n }中,a 4 = — 15,公差d = 3,求数列{ a n }的前n 项和S n 的最小值•20 .一个等差数列的前 12项和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为 32:27 ,求公差d.21.一个等差数列的前 10项和为100,前100项和为10,求它的前110项和+22. 设等差数列{ a n }的前n 项和为S n ,已知a 3 = 12, S 12 >0, S 13<0, (1)求公差d 的取值范围;知识点1.等差数列的前n 项和公式1: S n 二亜亂2120 支,1 •等比数列:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做a等比数列•这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q 表示(q z 0),即: —=q (q 工0)an_i2.等比数列的通项公式:a^a i q nJ (a i q =0), a n “m 严⑻ q = 0)a n 丰0”是数列{ a n }成等比数列的必要非充分条件4 •既是等差又是等比数列的数列:非零常数列.5 .等比中项:G 为a 与b 的等比中项.即G=± . ab (a,b 同号).6 •性质:若 m+n=p+q , a m a n =a p a q7 .判断等比数列的方法:定义法,中项法,通项公式法8.等比数列的增减性: 当q>1, a 1 >0或0<q<1, a 1 <0时,{ a n }是递增数列;当q>1, a 1<0,或0<q<1, a 1 >0时,{ a n }是递减数列;当q=1时,{ a n }是常数列;当q<0时,{ a n }是摆动数列 9. 等比数列的前 n 项和公式:当 q=1 时,S n 二 n^当已知a 1, q, n 时用公式①;当已知 a 1 , q, a “时,用公式②10 . S n 是等比数列 2n I 的前n 项和,①当q= — 1且k 为偶数时,S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k 不是等比数列 ②当q z — 1或k 为奇数时,S k , S 2k -S k ,S 3k -S 2k 仍成等比数列• 23求下列各等比数列的通项公式:□a^hn1. a 〔= 2,玄3=82、a 〔=5,且 2a n 1 = 3a n3、a 〔=5,且a n n + 14124、( 1)一个等比数列的第9项是9,公比是—3,求它的第1项.(2) —个等比数列的第 2项是10,第3项是20,求它的第1项与第4项.3. { a n }成等比数列=jq ( n N a n,q z 0)•••当 q =1 时,S nad1 -q n ) 1 -q或S na 1 a nq1 -q225 •有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是 16,第二个数与第三个数的和是 12,求这四个数.26 ⑴ 已知{a n }是等比数列,且 a n 0, a ?a 4,2a 3a 5 a 4a^ 25,求 a 3 a 5*(2)、在等比数列{a n },已知 a i =5,a g a io =10 0,求 a^*27求等比数列1, 2, 4,…从第5项到第10项的和.28 一条信息,若一人得知后用一小时将信息传给两个人,这两个人又用一小时各传给未知此信息的另外两人, 如此继续下去,一天时间可传遍多少人?29已知等差数列{a n }的第二项为8,前十项的和为185,从数列{a n }中,依次取出第2项、第4项、第8项、……、 第2n 项按原来的顺序排成一个新数列{b n },求数列{ b n }的通项公式和前项和公式 S n (分组求和)30设数列[为1,2X ,3X 2,4X 3……nx n 」… x = 0求此数列前n 项的和.(错位法)31、设首项为正数的等比数列,它的前 n 项之和为80,前2n 项之和为6560,且前n 项中数值最大的项为 54,求此数列+1.等差数列的前n 项和公式:& 二空亠,S" 3d2 22•等比数列的前 n 项和公式:当 q=1 时,S n 二 na 1、特殊数列求和--常用数列的前n 项和:1 2 321 3 5 亠 亠(2n -1) = n12 22 32 n 2』n 1)(2n 1)当q =1时,S n內(1 -q n )1 -q或S na 1 - a n q 1 - q613 2333n3=凹卫]221 1 132、求和:(x+ )(x2亍)亠亠(x n^)(其中X M 0, X M 1, y z 1)y y y33、一个等比数列前n项的和为S n =48,前2n项之和S?n = 60,求S?.34、在等比数列中,已知:a^4, S6 =36,求a n-a +135设等差数列{a n}的前n项和为S n,且S.=(」-)2(n・N*),2求数列{a n}的前n项和拆项法(分组求和法):34、求数列1 1 1 111, 4 , 2• 7 ,有• 10 , ........... , (3n -2),……的前n 项和.a a a a裂项法:35求数列—,—,',……,6,……前n项和1 汉2 2 汉3 3 汉4 n(n +1)错位法:36求数列{n前n项和。

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