2018届人教A版(文) 数列 单元测试
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数列单元测试卷1.已知等比数列{,384,3,}103==a a a n 中则该数列的通项n a = .2.设等比数列}{n a 的公比为q ,前n 项和为S n ,若S n+1,S n ,S n+2成等差数列,则q 的值为 .3. 等比数列{a n }的前n 项和S n =________;设a =a 11-q (q ≠1),则S n =________.4. 在等比数列{}a n 中,若S 4=1,S 8=3,则a 17+a 18+a 19+a 20的值为________.5. 已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=________.6.已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,364,243,362===n S a a ,则=n .7. 已知等比数列{a n }的公比q =2,a n =96,前n 项和S n =189,则这个数列共有________项,首项a 1=________. 8. 已知等比数列{a n }的首项为8,S n 是其前n 项的和,某同学经计算得S 2=20,S 3=36,S 4=65,后来该同学发现其中一个数算错了,则该数为________.9.等差数列}{n a 中,a 1=2,公差不为零,且a 1,a 3,a 11 恰好是某等比数列的前三项,那么该等比数列公比的值等于_______________________.10. 设等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,已知S 4=1,S 8=17,则数列{}a n 的通项公式为________.11 . 已知等比数列{a n },a 2>a 3=1,则使不等式(a 1-1a 1)+(a 2-1a 2)+…+(a n -1a n)≥0成立的最大自然数n 为________.12. 如果lg x +lg x 2+…+lg x 10=110,那么lg x +lg 2x +…+lg 10x =________. 13.若数列{}n a 满足:1.2,111===+n a a a n n ,2,3….则=+++n a a a 21 .14.若互不相等的实数,,a b c 成等差数列,,,c a b 成等比数列,且310a b c ++=,则a = . 15. 已知nS 为等比数列{}n a 前n 项和,0>n a ,80=nS ,65602=n S ,前n 项中的数值最大的项为54,求100S .16.{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,a 1=b 1 =1, a 2+a 4 =b 3,b 2b 4=a 3.分别求出{a n }及{b n }的前10项的和S 10及T 10.17.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 3,S 9,S 6成等差数列,求证:a 2,a 8,a 5成等差数列.18.在等比数列{}n a 中,,400,60,364231>=+=n S a a a a 求n 的范围.19. 在等比数列{a n }中,S n 为前n 项和,a 1+a n =66,a 2a n -1=128,S n =126,求n 和公比q 的值.20.已知{a n }是首项为a 1,公比q (q ≠1)为正数的等比数列,其前n 项和为S n ,且有5S 2=4S 4,设b n =q +S n .(1)求q 的值;(2)数列{b n }能否为等比数列?若是,请求出a 1的值;若不是,请说明理由.21.(本小题满分16分)已知数列{a n }满足2122111()2222n n n na a a n N ++++⋅⋅⋅+=∈. (1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 求数列{a n }的前n 项和S n .22.设数列{a n }是公差大于零的等差数列,已知a 1=2,a 3=a 22-10.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)设数列{b n }是以函数y =4sin 2πx 的最小正周期为首项,以3为公比的等比数列,求数列{a n -b n }的前n 项和S n .数列单元测试卷参考答案: 1.3n 23-⨯; 2.2-;3. ⎩⎪⎨⎪⎧a 11-q n1-q q ≠1,na 1q =1.a -aq n4. 16 [提示] 由a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-q 41-q =1,a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-q 81-q =3,得1+q 4=3,q 4=2,所以a 17+a 18+a 19+a 20=a 1q 16+a 2q 16+a 3q 16+a 4q 16=q 16=24=16.5. 323⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n [提示] 由⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =2,a 1q 4=14,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,q =12.所以{a n a n +1}是首项为a 1a 2=8,公比为q 2=14的等比数列.6. 6[提示]3,12433151612==⎩⎨⎧⇒====q a q a a q a a 或3,11-=-=q a , 当3,11==q a 时,636431)31(1=⇒=--=n S n n ; 当3,11-=-=q a 时,[]n S nn ⇒=+---=36431)3(11无整数解. 7. 6 3 [提示] 由189=S n =a 1(2n-1),96=a 1·2n -1,得a 1=3,n =6.8. S 3 9.4 10.-1n·2n -15或2n -115 [提示] 设公比为q ,易知q ≠1.由S 4=1,S 8=17,得a 11-q 41-q =1,a 11-q 81-q=17,相除,得q 4+1=17,q =±2.当q =2时,a 1=115,a n =2n -115;当q =-2时,a 1=-15,a n =-1n·2n -15. 11. n =5 [提示] 由a 1+a 2+…+a n ≥1a 1+1a 2+…+1a n ,得a 11-q n 1-q ≥1a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1q n 1-1q.又由a 2>a 3=1,得0<q <1且a 1=1q2.代入可得q5-n≤1.又 0<q <1, ∴ n ≤5.12. 2046 [提示] 由题意,得lg x +lg 2x +…+lg 10x =2×1-2101-2=211-2=2046.13.12n - 14.-415. 由0>n a ,80=n S ,65602=n S ,知1≠q ,∴.65601)1(,801)1(2121=--==--=qq a S q q a S n n n n ∴81821122=⇒=--=nn n n n q q q S S , ∴1>q .又 前n 项中的数值最大的项为5411==-n n q a a ,∴321=q a . ∴ .133,21001001-=⇒==S q a16.∵ {a n }为等差数列,{b n }为等比数列, ∴ a 2+a 4=2a 3,b 3b 4=b 32. 而已知a 2+a 4=b 3,b 3b 4=a 3, ∴ b 3=2a 3,a 3=b 32. ∵ b 3≠0, ∴ b 3=12,a 3=14.由 a 1=1,a 3= 14 知{a n }的公差d =-38.∴ S 10=10a 1+10×92d =-558.由b 1=1,b 3= 12 知{b n }的公比为q =22或q =-22. 当q =22时,T 10=b 1(1-q 10)1-q =3132(2+2);当q =-22时,T 10=b 1(1-q 10)1-q =3132(2-2)17. 显然q ≠1,由S 3+S 6=2S 9,得a 11-q (1-q 3)+a 11-q (1-q 6)=2a 11-q (1-q 9), ∴ 1+1+q 3=2(1+q 3+q 6),2q 6+q 3=0. ∴ q 3=-12.∴ a 2+a 5=a 2+a 2q 3=a 2(1+q 3)=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=12a 2.a 8=a 2q 6=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=14a 2.∴ a 2+a 5=2a 8.∴ a 2,a 8,a 5成等差数列.18. 22213222236,(1)60,0,6,110,3,a a a a q a a q q ==+=>=+==±当3q =时,12(13)2,400,3401,6,13nn n a S n n N -==>>≥∈-;当3q =-时,12[1(3)]2,400,(3)801,8,1(3)nn na S n n ---=-=>->≥--为偶数;∴为偶数且n n ,8≥.19. 在等比数列{a n }中,a 1·a n =a 2·a n -1=128.又a 1+a n =66,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a n =64或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=64,a n =2.若a 1=2,a n =64,S n =126,则qn -1=32,1-q n=63(1-q ).将q n=32q 代入1-q n=63(1-q ),得q =2,n =6. 若a 1=64,a n =2,S n =126,则qn -1=132,32(1-q n)=63(1-q ). 将q n =q 32代入32(1-q n)=63(1-q ),得q =12,n =6.20. (1)由5S 2=4S 4,得 5a 11-q 21-q =4a 11-q 41-q,∴ 5(1-q 2)=4(1-q 4). ∴ q 2=14.又 q >0, ∴ q =12.(2)S n =a 11-q n 1-q =2a 1-a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,b n =q +S n =12+2a 1-a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.若{b n }成等比数列,则12+2a 1=0,∴ a 1=-14.此时b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1,b n +1b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +2⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1=12. ∴ {b n }成等比数列.故存在实数a 1=-14,使{b n }成等比数列.21.解:(1)n=1时,2111122a +=,得12a =;………………………2分n ≥2时,21221112222n n n na a a +++⋅⋅⋅+=,①2212121111(1)(1)22222n n n n n na a a ---+--++⋅⋅⋅+==,② ①-②得12nn a n =,2nn a n =⋅, 故2,12,2n nn a n n =⎧=⎨⋅≥⎩,即2n n a n =⋅(n N *∈)………………………8分 (2)1212222nn S n =⨯+⨯++⋅ ③23121222(1)22n n n S n n +=⨯+⨯++-⋅+⋅ ④③-④得1231121212122nn n S n +-=⨯+⨯+⨯++⋅-⋅ ……………12分112(12)2(1)2212n n n n n ++-=-⋅=-⋅--……………14分故1(1)22n n S n +=-⋅+……………16分22.【解】 (1)设数列{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a 1+2d =(a 1+d )2-10,解得d =2或d =-4(舍), 所以a n =2+(n -1)×2=2n . (2)因为y =4sin 2πx =4×1-cos 2πx 2=-2cos 2πx +2,其最小正周期为2π2π=1,故首项为1,因为公比为3,从而b n =3n -1,所以a n -b n =2n -3n -1,故S n =(2-30)+(4-31)+…+(2n -3n -1)=(2+2n )n 2-1-3n 1-3=n 2+n +12-3n 2.。
第2章 数列 单元测试一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1. 在数列55,34,21,,8,5,3,2,1,1x 中,x 等于( ) A .11 B .12 C .13 D .14 1答案:C 12n n n a a a +++=2.12+与12-,两数的等比中项是( )A .1B .1-C .1±D .212.答案C 21)1,1x x ===±3.在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( ).A .33B .72C .84D .1893答案:C 本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意得a 1+a 2+a 3=21, 即a 1(1+q +q 2)=21,又a 1=3,∴1+q +q 2=7.解得q =2或q =-3(不合题意,舍去),∴a 3+a 4+a 5=a 1q 2(1+q +q 2)=3×22×7=84. 4.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,公差d ≠0,则( ).A .a 1a 8>a 4a 5B .a 1a 8<a 4a 5C .a 1+a 8<a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 54答案.B . 解析:由a 1+a 8=a 4+a 5,∴排除C .又a 1·a 8=a 1(a 1+7d )=a 12+7a 1d ,∴a 4·a 5=(a 1+3d )(a 1+4d )=a 12+7a 1d +12d 2>a 1·a 8. 5.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列, 则a 2=( ).A .-4B .-6C .-8D . -105答案.B 解析:∵{a n }是等差数列, ∴a 3=a 1+4,a 4=a 1+6,又由a 1,a 3,a 4成等比数列, ∴(a 1+4)2=a 1(a 1+6), 解得a 1=-8, ∴a 2=-8+2=-6.6.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若35a a =95,则59S S =( ). A .1B .-1C .2D .216答案.A 解析:∵59S S =2)(52)(95191a a a a ++=3559a a ⋅⋅=59·95=1,∴选A .7.等比数列{}n a 的各项均为正数,且564718a a a a +=,则3132310log log ...log a a a +++=( ) A .12 B .10 C .31log 5+ D .32log 5+7答案:B 5103132310312103453log log ...log log (...)log ()log (3)10a a a a a a a a +++====8.数列{}n a 的通项公式11++=n n a n ,则该数列的前15项之和等于( )。
数列单元测试卷注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号等信息填涂在答卷相应位置.第Ⅰ卷(选择题)一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.数列3,5,9,17,33,…的通项公式a n等于( )A.2n B.2n+1 C.2n-1 D.2n+12.下列四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )A.1,12,13,14,…B.-1,2,-3,4,…C.-1,-12,-14,-18,…D.1,2,3,…,n3..记等差数列的前n项和为S n,若a1=1/2,S4=20,则该数列的公差d=________.( ) A.2 B.3 C.6 D.74.在数列{a n}中,a1=2,2a n+1-2a n=1,则a101的值为( )A.49 B.50 C.51 D.525.等差数列{a n}的公差不为零,首项a1=1,a2是a1和a5的等比中项,则数列的前10项之和是( )A.90 B.100 C.145 D.1906.公比为2的等比数列{a n}的各项都是正数,且a3a11=16,则a5=( )A.1 B.2 C.4 D.87.等差数列{a n }中,a 2+a 5+a 8=9,那么关于x 的方程:x 2+(a 4+a 6)x +10=0( ) A .无实根B.有两个相等实根 C .有两个不等实根 D .不能确定有无实根8.已知数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,又数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫11+a n 是等差数列,则a 11等于( ) A .0 B.12 C.23 D .-19.等比数列{a n }的通项为a n =2·3n -1,现把每相邻两项之间都插入两个数,构成一个新的数列{b n },那么162是新数列{b n }的( )A .第5项 B.第12项 C .第13项 D .第6项10.设数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,则A .1 033 B.1 034 C .2 057 D .2 05811.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且28,171==S a .记[]n n a b lg =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]09.0=,[]199lg =.则b 11的值为( ) A.11 B.1 C. 约等于1 D.212.我们把1,3,6,10,15,…这些数叫做三角形数,因为这些数目的点可以排成一个正三角形,如下图所示:则第七个三角形数是( )A .27 B.28 C .29 D .30第II 卷(非选择题)二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.若数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),则前8项的和S 8=________(用数字作答).14.数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -1+n (n ≥2),则a 5=________.15.已知数列{a n }的前n 项和S n =-2n 2+n +2.则{a n }的通项公式a n =________16.在等差数列{a n }中,其前n 项的和为S n ,且S 6<S 7,S 7>S 8,有下列四个命题: ①此数列的公差d <0; ②S 9一定小于S 6; ③a 7是各项中最大的一项; ④S 7一定是S n 中的最大项.其中正确的命题是________.(填入所有正确命题的序号)三.解答题(共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分) (1) (全国卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,求S n(2) 已知{b n }是各项都是正数的等比数列,若b 1=1,且b 2,12b 3,2b 1成等差数列,求数列{b n }的通项公式.18.(12分)等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16,(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若a 3,a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .19. (12分)已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8. (1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前10项和.20.(12分)数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }中,b 1=a 1,b n =a n -a n -1(n ≥2),若a n +S n =n ,c n =a n -1.(1)求证:数列{c n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式.21.(12分)(全国卷)设数列{}n a 满足+3+…+(2n -1) =2n ,.(1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和.22.(12分)数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2n +1a na n +2n(n ∈N *).(1)证明:数列{2na n}是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式a n ;(3)设b n =n (n +1)a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .数列单元测试卷(解答)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1.数列3,5,9,17,33,…的通项公式a n等于( )A.2n B.2n+1 C.2n-1 D.2n+1解析:选B 由于3=2+1,5=22+1,9=23+1,…,所以通项公式是a n=2n+1,故选B. 2.下列四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )A.1,12,13,14,…B.-1,2,-3,4,…C.-1,-12,-14,-18,…D.1,2,3,…,n解析:选C A为递减数列,B为摆动数列,D为有穷数列.3.记等差数列的前n项和为S n,若a1=1/2,S4=20,则该数列的公差d=________.( ) A.2 B.3 C.6 D.7解析:选B S4-S2=a3+a4=20-4=16,∴a3+a4-S2=(a3-a1)+(a4-a2)=4d=16-4=12,∴d=3.4.在数列{a n}中,a1=2,2a n+1-2a n=1,则a101的值为( )A.49 B.50 C.51 D.52解析:选D ∵2a n+1-2a n=1,∴a n+1-a n=12,∴数列{a n}是首项a1=2,公差d=12的等差数列,∴a101=2+12(101-1)=52.5.等差数列{a n}的公差不为零,首项a1=1,a2是a1和a5的等比中项,则数列的前10项之和是( )A.90 B.100 C.145 D.190解析:选B 设公差为d , ∴(1+d )2=1×(1+4d ), ∵d ≠0,∴d =2,从而S 10=100.6.公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3a 11=16,则a 5=( ) A .1 B.2 C .4 D .8解析:选A 因为a 3a 11=a 27,又数列{a n }的各项都是正数,所以解得a 7=4,由a 7=a 5·22=4a 5,求得a 5=1.7.等差数列{a n }中,a 2+a 5+a 8=9,那么关于x 的方程:x 2+(a 4+a 6)x +10=0( ) A .无实根B.有两个相等实根 C .有两个不等实根D .不能确定有无实根解析:选A 由于a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,即3a 5=9, ∴a 5=3,方程为x 2+6x +10=0,无实数解.8.已知数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,又数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫11+a n 是等差数列,则a 11等于( ) A .0 B.12 C.23 D .-1解析:选B 设数列{b n }的通项b n =11+a n ,因{b n }为等差数列,b 3=11+a 3=13,b 7=11+a 7=12,公差d =b 7-b 34=124, ∴b 11=b 3+(11-3)d =13+8×124=23,即得1+a 11=32,a 11=12.9.等比数列{a n }的通项为a n =2·3n -1,现把每相邻两项之间都插入两个数,构成一个新的数列{b n },那么162是新数列{b n }的( )A .第5项 B.第12项 C .第13项 D .第6项解析:选C 162是数列{a n }的第5项,则它是新数列{b n }的第5+(5-1)×2=13项.10.设数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,则A .1 033 B.1 034 C .2 057 D .2 058 解析:选A 由已知可得a n =n +1,b n =2n -1,于是ab n =b n +1, 因此(b 1+1)+(b 2+1)+…+(b 10+1)=b 1+b 2+…+b 10+10=20+21+…+29+10 =1-2101-2+10=1 033.11.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且28,171==S a .记[]n n a b lg =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]09.0=,[]199lg =.则b 11的值为( ) A.11 B.1 C. 约等于1 D.2解析:设{}n a 的公差为d ,据已知有1×72128d +=, 解得 1.d =所以{}n a 的通项公式为.n a n = b 11=[lg11 ]=112.我们把1,3,6,10,15,…这些数叫做三角形数,因为这些数目的点可以排成一个正三角形,如下图所示:则第七个三角形数是( )A .27 B.28 C .29 D .30解析:选 B 法一:∵a 1=1,a 2=3,a 3=6,a 4=10,a 5=15,a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,a 5-a 4=5,∴a 6-a 5=6,a 6=21,a 7-a 6=7,a 7=28. 法二:由图可知第n 个三角形数为n n +12,∴a 7=7×82=28.二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)13.若数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),则前8项的和S 8=________(用数字作答). 解析:由a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *)知{a n }是以1为首项,以2为公比的等比数列,由通项公式及前n 项和公式知S 8=a 11-q 81-q =1·1-281-2=255.答案: 25514.数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -1+n (n ≥2),则a 5=________.解析:由a n =a n -1+n (n ≥2),得a n -a n -1=n .则a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,a 5-a 4=5,把各式相加,得a 5-a 1=2+3+4+5=14,∴a 5=14+a 1=14+1=15. 答案:1515.已知数列{a n }的前n 项和S n =-2n 2+n +2. 则{a n }的通项公式a n =________ [解] ∵S n =-2n 2+n +2,当n ≥2时,S n -1=-2(n -1)2+(n -1)+2 =-2n 2+5n -1, ∴a n =S n -S n -1=(-2n 2+n +2)-(-2n 2+5n -1) =-4n +3.又a 1=S 1=1,不满足a n =-4n +3, ∴数列{a n }的通项公式是a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,-4n +3,n ≥2.16.在等差数列{a n }中,其前n 项的和为S n ,且S 6<S 7,S 7>S 8,有下列四个命题: ①此数列的公差d <0; ②S 9一定小于S 6; ③a 7是各项中最大的一项; ④S 7一定是S n 中的最大项.其中正确的命题是________.(填入所有正确命题的序号) 解析:∵S 7>S 6,即S 6<S 6+a 7, ∴a 7>0.同理可知a 8<0. ∴d =a 8-a 7<0.又∵S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8<0, ∴S 9<S 6.∵数列{a n }为递减数列,且a 7>0,a 8<0, ∴可知S 7为S n 中的最大项. 答案:①②④三、解答题(共4小题,共50分)17.(12分) (1) (全国卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,求S n(2) 已知{b n }是各项都是正数的等比数列,若b 1=1,且b 2,12b 3,2b 1成等差数列,求数列{b n }的通项公式.解: (1)设等差数列首项为a 1,公差为d, 则a 4+a 5=2a 1+7d=24,① S 6=6a 1+d=6a 1+15d=48,②由①②得d=4.a 1=-2S N =-2n+n(n-1) ×4/2=2n 2-4n(2)由题意可设公比为q ,则q >0,由b 1=1,且b 2,12b 3,2b 1成等差数列得b 3=b 2+2b 1,∴q 2=2+q ,解得q =2或q =-1(舍去), 故数列{b n }的通项公式为b n =1×2n -1=2n -1.18.(12分)等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16,(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若a 3,a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .解:(1)设{a n }的公比为q ,由已知得16=2q 3,解得q =2, ∴a n =2n.(2)由(1)得a 3=8,a 5=32,则b 3=8,b 5=32. 设{b n }的公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧b 1+2d =8, b 1+4d =32,解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=-16,d =12.从b n =-16+12(n -1)=12n -28, 所以数列{b n }的前n 项和S n =n -16+12n -282=6n 2-22n .19. (12分)已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8. (1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前10项和. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d, 则a 2=a 1+d,a 3=a 1+2d, 由题意得解得或所以由等差数列通项公式可得a n =2-3(n-1)=-3n+5,或a n =-4+3(n-1)=3n-7. 故a n =-3n+5,或a n =3n-7.(2)当a n =-3n+5时,a 2,a 3,a 1分别为-1,-4,2,不成等比数列; 当a n =3n-7时,a 2,a 3,a 1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件. 故|a n |=|3n-7|=记数列{|a n |}的前n 项和为S n . S 10=|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+……+|a 10|=4+1+(3×3-7)+(3×4-7)+……+(3×10-7) =5+[2×8+8×7×3/2] =10520.(12分)数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }中,b 1=a 1,b n =a n -a n -1(n ≥2),若a n +S n =n ,c n =a n -1.(1)求证:数列{c n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式.解:(1)证明:∵a 1=S 1,a n +S n =n ①,∴a 1+S 1=1,得a 1=12. 又a n +1+S n +1=n +1②,①②两式相减得2(a n +1-1)=a n -1,即a n +1-1a n -1=12,也即c n +1c n =12, 故数列{c n }是等比数列. (2)∵c 1=a 1-1=-12, ∴c n =-12n ,a n =c n +1=1-12n , a n -1=1-12n -1.故当n ≥2时,b n =a n -a n -1=12n -1-12n =12n . 又b 1=a 1=12, 所以b n =12n . 21.(12分)(全国卷)设数列{}n a 满足+3+…+(2n -1) =2n ,. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和. 解:(1)因为+3+…+(2n -1)=2n ,故当n ≥2时, +3+…+(-3) =2(n -1) 两式相减得(2n -1)=2所以= (n≥2)又因题设可得 =2.从而{} 的通项公式为 =.(2)记 {}的前n 项和为 ,由(1)知 = = - . 则 = - + - +…+ - = .22.(12分)数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2n +1a n a n +2n (n ∈N *). (1)证明:数列{2n a n}是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式a n ;(3)设b n =n (n +1)a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解:(1)证明:由已知可得a n +12n +1=a na n +2n , 即2n +1a n +1=2n a n+1,即2n +1a n +1-2na n =1. ∴数列{2n a n}是公差为1的等差数列. (2)由(1)知2na n =2a 1+(n -1)×1=n +1, ∴a n =2nn +1. (3)由(2)知b n =n ·2n . S n =1·2+2·22+3·23+…+n ·2n , 2S n =1·22+2·23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1, 相减得-S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1 =21-2n 1-2-n ·2n +1 =2n +1-2-n ·2n +1,∴S n =(n -1)·2n +1+2.。
《数列》单元练习试题一、选择题1.已知数列{ a n}的通项公式a n n23n 4 ( n N*),则a4等于()(A)1(B)2(C)3(D)02.一个等差数列的第 5 项等于 10,前 3 项的和等于 3,那么()( A)它的首项是 2 ,公差是 3 ( B)它的首项是 2 ,公差是 3 ( C)它的首项是 3 ,公差是 2 ( D)它的首项是 3 ,公差是 2S4()3.设等比数列{ a n}的公比q 2,前n项和为S n,则a2(A)2 (B)4 (C)15(D)17 2 24.设数列a n是等差数列,且a2 6 , a8 6 , S n是数列 a n 的前 n 项和,则()(A)S4 S5 (B)S4 S5(C)S6 S5 (D)S6 S5a n 3N*),则a20 ()5.已知数列{ a n}满足a10,a n 1 ( n3a n 1(A)0 (B)3 (C) 3 ( D) 326.等差数列a n的前 m 项和为30,前2m项和为100,则它的前3m 项和为()( A) 130 ( B)170 ( C) 210 ( D) 2607.已知a1,a2,,a8为各项都大于零的等比数列,公比q 1 ,则()( A)a1 a8 a4 a5 ( B)a1 a8 a4 a5( C)a1 a8 a4 a5 ( D)a1 a8和 a4 a5的大小关系不能由已知条件确定8.若一个等差数列前 3 项的和为 34,最后 3 项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有()( A)13 项(B)12 项(C) 11 项(D)10 项9.设{ a n}是由正数组成的等比数列,公比q 2 ,且 a1 a2 a3a30 230,那么a3 a6 a9 a30等于()( A) 210 ( B) 220 ( C) 216 ( D)21510.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 二、填空题11.已知等差数列{ a n}的公差d 0 ,且a1,a3,a9成等比数列,则a1 a3 a9的值是.a2 a4 a1012.等比数列{ a n}的公比q 0 .已知 a2 1, a n 2 a n 1 6a n,则 { a n } 的前4项和 S4 .13.在通常情况下,从地面到10km 高空,高度每增加1km ,气温就下降某一固定值.如果1km 高度的气温是℃,5km 高度的气温是-℃,那么3km 高度的气温是℃.14.设a1 2 , a n 1 2 , b n a n 2, n N*,则数列{ b n}的通项公式b n .a n 1 a n 115.设等差数列{ a n}的前n项和为S n,则S4 , S8 S4, S12 S8, S16 S12成等差数列.类比以上结论有:设等比数列{ b n} 的前 n 项积为 T n,则 T4,,, T16 成等比数列.T12三、解答题16.已知{ a n}是一个等差数列,且a2 1 , a5 5 .(Ⅰ)求 { a n } 的通项 a n;(Ⅱ)求 { a n } 的前 n 项和 S n的最大值.17.等比数列{ a n}的前n项和为S n,已知S1,S3,S2成等差数列.(Ⅰ)求 { a n } 的公比q;(Ⅱ)若 a1a3 3 ,求 S n.18.甲、乙两物体分别从相距70m 的两处同时相向运动.甲第1 分钟走 2m,以后每分钟比前 1 分钟多走 1m,乙每分钟走5m.(Ⅰ)甲、乙开始运动后几分钟相遇(Ⅱ)如果甲、乙到达对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前 1 分钟多走1m ,乙继续每分钟走 5m,那么开始运动几分钟后第二次相遇19.设数列{ a n}满足a13a232a3 3n 1 a n n, n N*.3(Ⅰ)求数列 { a n } 的通项;(Ⅱ)设 b nn,求数列 { b n } 的前 n 项和 S n.a n20.设数列{ a n } 的前n 项和为S n,已知a1 1 , S n 1 4a n 2 .(Ⅰ)设b n a n 1 2a n,证明数列{ b n } 是等比数列;(Ⅱ)求数列{ a n} 的通项公式.21.已知数列a n中,a1 2,a2 3,其前 n 项和S n满足Sn 1Sn 12Sn 1 n 2,n N* ).((Ⅰ)求数列a n 的通项公式;(Ⅱ)设 b n 4 n ( 1) n 1 2a n(为非零整数, n N *),试确定的值,使得对任意n N * ,都有 b n 1 b n成立.数列测试题一、选择题 (每小题 5 分,共 60 分)1.等差数列 {a n}中,若 a2+ a8= 16, a4= 6,则公差 d 的值是 ( )A.1 B. 2 C.- 1 D.- 22.在等比数列 {a n}中,已知a3= 2, a15= 8,则 a9等于 ( )A.± 4 B.4 C.- 4 D. 163.数列 {a n }中,对所有的正整数 n 都有 a1·a2·a3 a n= n2,则 a3+a 5= ( )4.已知- 9,a ,a ,- 1 四个实数成等差数列,-9,b ,b ,b ,- 1 五个实数成等比数列,则 b (a1 2 1 2 3 2 2- a1)= ()A.8 B.- 8 C.± 85.等差数列 {a n}的前 n 项和为 S n,若 a2+ a7+ a12= 30,则 S13 的值是 ( )A.130 B.65 C. 70 D. 756.设等差数列 {a }的前 n 项和为 S .若 a =- 11, a + a =- 6,则当 S 取最小值时, n 等于 ( ) n n 1 46 nA.6 B.7 C. 8 D. 97.已知 {a n }为等差数列,其公差为-2,且 a7是 a3与 a9的等比中项, S n为 {a n}的前 n 项和, n∈ N+,则 S10的值为 ( )A.- 110 B.- 90 C. 90 D.1108.等比数列 {a }是递减数列,前 n 项的积为 T ,若 T = 4T ,则 a a 15 =()nn139 8A .± 2B .± 4C .2D . 489.首项为- 24 的等差数列, 从第 10 项开始为正数, 则公差 d 的取值范围是 ( ) A .d>3B .d<38 C.3≤d<3 <d ≤310.等比数列 a n 中,首项为 a 1 ,公比为 q ,则下列条件中,使 a n 一定为递减数列的条件是().q 1、 a 1 0, q 1、 a 1 0,0q 1 或 a 10, q 1、 q1A BCD11. 已知等差数列 a n 共有 2n 1 项,所有奇数项之和为 130,所有偶数项之和为 120 ,则 n 等于( )A. 9B. 10C. 11D. 1212.设函数 f(x)满足 f(n + 1)= 2 f (n) n (n ∈ N + ),且 f(1)= 2,则 f(20)为 ()2A . 95B . 97C . 105D . 192二、填空题 (每小题 5 分,共 20 分.把答案填在题中的横线上 )13.已知等差数列 {a n }满足: a 1= 2,a 3= 6.若将 a 1,a 4,a 5 都加上同一个数,所得的三个数依次成等 比数列,则所加的这个数为________.14.已知数列 {a } 中 ,a =1 且1 1 (n ∈ N ),则 a =n11+ 10a n1a n315.在数列 {a n }中,a 1=1,a 2=2 ,且满足 a n a n13( n 1)( n 2) ,则数列 {a n }的通项公式为 a na n , (n ∈N*116.已知数列满足: 1= 1, a n + 1n +1=(n - λ)+ 1 , b 1na=a n + 2 ),若 ba n=- λ,且数列 {b }是单调递增数列,则实数 λ的取值范围为三、解答题 (本大题共 70 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤 )17.( 10 分)在数列 {a n }中, a 1=8, a 4=2,且满足 a n +2- 2a n + 1+ a n =0(n ∈ N +). (1) 求数列 {a }的通项公式; (2)求数列 {a }的前 20 项和为 Snn 20.18. (12 分)已知数列{ a n}前n 项和 S n n 2 27n ,(1)求{| a n|}的前11项和T11;(2) 求{| a n|}的前 22 项和T22 ;2 (n∈N ).19. (12 分)已知数列 { a n } 各项均为正数 ,前 n 项和为 S ,且满足 2S = a n + n-4n n +(1)求证 :数列{ a n}为等差数列 ;(2)求数列{ a n}的前 n 项和 S n.20. (12 分 )数列a 的前 n 项和记为 S ,a11,a n 12S n 1 n 1.n 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 T315 ,又a1b1 , a2b2 , a3b3成等比数列,求 T n.nn1nn n + 1nn- 1(b n≠ 0).21. (12 分)已知数列 {a },{b }满足 a = 2, 2a = 1+ a a , b = a 1(1) 求证数列 { }是等差数列;b n(2) 令 c n1 ,求数列 { c n }的通项公式.a n122.( 12 分)在等差数列 { a n } 中,已知公差d2 , 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 na n( n 1) ,记Tnb 1 b 2 b 3 b 4( 1)n b n ,求 T n .2《数列》单元测试题 参考答案一、选择题1.D2.A3.C 4.B 5.B 6.C 7.A8.A 9. B 10.C二、填空题11. 1312. 1513.-14. 2n 115.T 8 ,T12162T 4T 8三、解答题16(. Ⅰ)设 { a n } 的公差为 d ,则a 1 d 1 ,a 13 ,∴ a n3 (n1)(2)2n 5 .a 14d解得2 .5 .d(Ⅱ)S n3n n( n 1) ( 2) n 24n( n2) 2 4 .∴当 n 2 时, S n 取得最大值 4.217.(Ⅰ)依题意,有 S 1S 22S 3 ,∴ a 1 (a 1 a 1q) 2( a 1 a 1q a 1q 2 ) ,由于 a 10 ,故 2q 2q 0 ,又 q 0 ,从而 q1 . 214 [1 ( 1) n ] 81(Ⅱ)由已知,得 a 1a 1 ( ) 23 ,故 a 14 ,从而 S n2n ] .21[1 ()1(32)218.(Ⅰ)设 n 分钟后第 1 次相遇,依题意,有 2nn(n1)5n 70 ,2整理,得 n 213n 140 0 ,解得 n 7 , n20 (舍去).第 1 次相遇是在开始运动后7 分钟.(Ⅱ)设 n 分钟后第 2 次相遇,依题意,有2nn( n 1) 5n3 70 ,2整理,得 n 213 n 420 0 ,解得 n 15 , n28 (舍去).第 2 次相遇是在开始运动后15 分钟.19.( Ⅰ)∵ a 1 3a 2 32 a 33n 1 a n n ,①3∴当 n 2时, a 13a 2 32 a 33n 2 a n 1 n 1 .②3由① -② ,得3 n 1 1 ,a n1,得 a 11 a nn .在① 中,令 n 1.∴ a n333( Ⅱ )∵ b nn,∴ b n n 3n ,∴ S n32323 33n 3n ,a n∴ 3S n32 2 333 34n 3n 1 . ④由④ -③ ,得 2Sn 3n 1(3 32333n ) ,n13n ,nN * .③即 2S n n 3n 13(1 3n ) ,∴ S n(2n 1)3n 13 .1 34 420.( Ⅰ)由 a 1 1 , S n 14a n 2 ,有 a 1 a 24a 12 ,∴ a 2 3a 1 2 5 ,∴ b 1a 2 2a 1 3 .∵ S n 1 4a n2 ,①∴ S n4a n 12 ( n 2),②由 ① -② ,得 a n 1 4a n4a n 1 ,∴ a n 1 2a n 2(a n 2a n 1 ) ,∵ b na n 1 2a n ,∴b n2b n 1 ,∴数列 { b n } 是首项为 3 ,公比为 2 的等比数列.( Ⅱ )由( Ⅰ ),得 b na n2a n32 n 1a n 1 a n3 ,1,∴2n42n1a n } 是首项为 1 ,公差为 3的等差数列,∴数列 {242n∴a n1 (n1)3 31,∴ a n (3n1) 2 n 2 .2n2 4n4 421.(Ⅰ)由已知,得S n1S nS n S n 1 1( n 2 , n N * ),即 a n 1 a n 1 ( n2 , n N * ),且 a 2 a 1 1 ,∴数列 a n 是以 a 1 2 为首项, 1为公差的等差数列,∴a n n 1.(Ⅱ) ∵a nn1, ∴ b4n ( 1)n 12n 1 ,要使 bn 1b n 恒成立,n∴ b nb n 4n 1 4n1 n2n 2n 12n 10 恒成立,11∴ 3 4n3n 10 恒成立,∴1 n 12n 1 恒成立.12n 1(ⅰ)当 n 为奇数时,即2 n 1恒成立,当且仅当nn1有最小值为 , ∴1 .1时, 2 1(ⅱ)当 n 为偶数时,即2n 1 恒成立,当且仅当 n 2 时, 2n 1有最大值 2 , ∴2 .∴21,又 为非零整数,则1 .综上所述,存在1 ,使得对任意 n N * ,都有b n 1 b n .数列试题答案1--- 12: BBABAAD C DCDB3n 1 为奇数 )a n2 (n113---16 :- 11,,3n 2, λ<24为偶数2 (n)17.解: (1)∵数列 {a }满足 a- 2a +a = 0,∴ 数列 {a }为等差数列,设公差为 d.∴ a =a + 3d ,nn + 2n + 1nn412-8=- 2.∴ a n1n 20d = 3= a + (n - 1)d = 8- 2(n - 1)=10- 2n.(2) S = n(9 n) 得 S = - 22018.解: S nn 2 27 na n 2n 28 ∴当 n 14 时, a nn 14 时 a n 0(1) T 11 | a 1 | | a 2 | | a 11 |(a 1a 11 ) S 11 176(2) T 22(| a 1 | | a 2 | | a 13 |) ( a 14 || a 22 |)( a 1a 2a 13)a14 a15a22S13S22S 13S222S 1325419.(1) 证明 :当 n=1 时 ,有 2a =+1-4,即 -2a-3=0,解得 a =3( a =-1 舍去 ).[来源 :学11 1 1当 n ≥2时 ,有 2S n-1= +n-5,又 2S n = +n-4,两式相减得 2a n = - +1,即 -2a n +1=,也即 (a n -1)2 =,因此 a n -1=a n-1 或 a n -1=-a n-1 .若 a n -1=-a n-1,则 a n +a n-1=1.而 a 1 =3,所以 a 2 =-2,这与数列 {a n }的各项均为正数相矛盾 ,所以 a n -1=a n-1,即 a n -a n-1=1,因此数列 {a n }为等差数列 .(2) 解:由(1)知 a 1=3,d=1,所以数列 {a n }的通项公式 a n =3+(n-1)× 1=n+2,即a n=n+2.n 25n 得 S n221.(1) 证明: ∵ b = a -1,∴ a = b + 1.又 ∵2a = 1+a a, ∴ 2(b + 1)= 1+ (b + 1)(b+ 1).化简nnnnnn n + 1 nnn + 1得: b+ + b n - b n + 1 =1.即 1 - 1= 1(n ∈N + ).n - b n1= b n b n1.∵ b n ≠0, ∴ n n +1n n +1n + 1b nb bb bb又 1=1 =1=1, ∴{ 1 }是以 1 为首项, 1 为公差的等差数列.b 11b na - 1 2-1(2) ∴ 1 = 1+ (n - 1) 1 1 + 1= n + 1 .∴ c n1 n ×1=n.∴ b n =.∴ a n = n a n 1 2n 1b n n n。
第二章数列单元综合测试时间:120分钟 分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)1.数列{2n +1}的第40项a 40等于( ) A .9 B .10 C .40D .41解析:a 40=2×40+1=81=9.答案:A2.等差数列{2-3n }中,公差d 等于( ) A .2 B .3 C .-1D .-3解析:设a n =2-3n ,则an +1-a n =[2-3(n +1)]-(2-3n )=-3. 答案:D3.数列{a n }的通项公式是a n =2n ,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 10等于( )A .10B .210C .210-2D .211-2解析:∴数列{a n }是公比为2的等比数列且a 1=2.答案:D4.在等差数列{a n }中,前n 项和为S n ,若a 7=5,S 7=21,那么S 10等于( ) A .55 B .40 C .35D .70解析:设公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+6d =5,7a 1+21d =21,解得d =23,a 1=1,则S 10=10a 1+45d =40. 答案:B5.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列.若a 1=1,则S 4等于( ) A .7 B .8 C .15D .16解析:设公比为q ,由于4a 1,2a 2,a 3成等差数列, 则4a 2=4a 1+a 3,所以4q =4+q 2,解得q =2. 所以S 4=a 1(1-q 4)1-q =1-241-2=15.答案:C6.等差数列{a n }的前n 项和为S n, 若a 3+a 17=10,则S 19的值是( ) A .55 B .95 C .100D .不确定解析:a 3+a 17=a 1+a 19,∴S 19=19(a 1+a 19)2=192×10=95.答案:B7.设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13=( )A .120B .105C .90D .75解析:{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,即3a 2=15,则a 2=5. 又a 1a 2a 3=80,∴a 1a 3=(5-d )(5+d )=16,∴d =3.答案:B8.一个只有有限项的等差数列,它前5项的和为34,最后5项的和为146,所有项的和为234,则它的第7项等于( )A .22B .21C .19D .18解析:设该数列有n 项,且首项为a 1,末项为a n, 公差为d .则依题意有⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+10d =34,①5a n -10d =146,②a 1+an2·n =234,③①+②可得a 1+a n =36.代入③得n =13.从而有a 1+a 13=36. 又所求项a 7恰为该数列的中间项,∴a 7=a 1+a 132=362=18.故选D.答案:D9.三个不同的实数a ,b ,c 成等差数列,又a ,c ,b 成等比数列,则ab 等于( )A .-2B .2C .-4D .4解析:∵2b =a +c ,∴c =2b -a .∵c 2=ab ,∴a 2-5ab +4b 2=0,∴a =b (舍去)或a =4b ,∴a b=4. 答案:D10.已知等比数列{a n }满足a n >0,n =1,2,…,且a 5·a 2n -5=22n (n ≥3),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 3+…+log 2a 2n -1等于( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2解析:设公比为q ,答案:C11.在一直线上共插有13面小旗,相邻两面小旗之间距离为10 m ,在第一面小旗处有一个人,把小旗全部集中到一面小旗的位置上,每次只能拿一面小旗,要使他走的路程最短,应集中到哪一面小旗的位置上( )A .7B .6C .5D .4解析:图1如图1所示,设将旗集中到第x 面小旗处,则从第一面旗到第x 面旗共走路程为10(x-1)m ,然后回到第二面旗处再到第x 面处的路程是20(x -2)m ,…,从第x -1面到第x 面来回共20 m ,从第x 面处到第x +1面处路程为20 m ,从第x 面到第x +2面处的路程为20×2 m ,….总共的路程为s =10(x -1)+20(x -2)+20(x -3)+…+20×1+20×1+20×2+…+20×(13-x )=10(x -1)+20·(x -2)(x -1)2+20·(13-x )(14-x )2=10[(x -1)+(x -2)(x -1)+(13-x )(14-x )]=10(2x 2-29x +183)=20(x -294)2+31154.∵x ∈N *,∴当x =7时,s 有最小值为780 m , 即将旗集中到第7面小旗处,所走的路程最短. 答案:A12.若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2007+a 2008>0,a 2007·a 2008<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( )A .4013B .4014C .4015D .4016解析:由已知a 1>0,a 2007·a 2008<0,可得数列{a n }为递减数列,即d <0,a 2007>0,a 2008<0.利用等差数列的性质及前n 项和公式可得所以使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是4014,选B. 答案:B第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.数列{a n }中的前n 项和S n =n 2-2n +2,则通项公式a n =________. 解析:当n =1时,a 1=S 1=1;当n >1时,a n =S n -S n -1=(n 2-2n +2)-[(n -1)2-2(n -1)+2]=2n -3. 又n =1时,2n -3≠a 1,所以有a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -3,n >1.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -3,n >114.设{a n }为公比q >1的等比数列,若a 2006和a 2007是方程4x 2-8x +3=0的两根,则a 2008+a 2009=________.解析:方程4x 2-8x +3=0的两根是12和32,答案:1815.等差数列{a n }中,若S 12=8S 4,且d ≠0,则a 1d等于________.解析:∵S 12=12a 1+66d ,S 4=4a 1+6d ,又S 12=8S 4,∴12a 1+66d =32a 1+48d .∴20a 1=18d ,∴a 1d =1820=910.答案:91016.用[x ]表示不超过x 的最大整数,如[0.78]=0,[3.01]=3,如果定义数列{x n }的通项公式为x n =[n5](n ∈N *),则x 1+x 2+…+x 5n =________.解析:x 5n =[5n5]=[n ]=n ,则x 1+x 2+…+x 5n =5[x 5+x 10+x 15+…+x 5(n -1)]+x 5n =5(1+2+…+n -1)+n =52n 2-32n .答案:52n 2-32n三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)17.(本小题10分)三个数成等比数列,其积为512,如果第一个数与第三个数各减2,则成等差数列.求这三个数.解:设三数为aq,a ,aq .由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 3=512,(a q -2)+(aq -2)=2a , 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =8,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a =8,q =12.所以这三个数为4,8,16或16,8,4.18.(本小题12分)求和:(a -1)+(a 2-2)+…+(a n -n ),a ≠0. 解:原式=(a +a 2+…+a n )-(1+2+…+n )=(a +a 2+…+a n )-n (n +1)2=⎩⎪⎨⎪⎧a (1-a n )1-a-n (n +1)2(a ≠1),n -n 22(a =1).19.(本小题12分)已知数列{a n }是等差数列,a 2=6,a 5=18;数列{b n }的前n 项和是T n ,且T n +12b n =1.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n }是等比数列. 解:(1)设{a n }的公差为d ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =6,a 1+4d =18,解得a 1=2,d =4. ∴a n =2+4(n -1)=4n -2.(2)证明:当n =1时,b 1=T 1,由T 1+12b 1=1,得b 1=23.当n ≥2时,∵T n =1-12b n ,Tn -1=1-12b n -1,∴T n -T n -1=12(bn -1-b n ).∴b n =12(b n -1-b n ).∴b n =13b n -1. ∴{b n }是以23为首项,13为公比的等比数列.20.(本小题12分)假设某市2007年新建住房400万平方米,其中有250万平方米是中低价房.预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%.另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米.那么,到哪一年底,该市历年所建中低价房的累计面积(以2007年为累计的第一年)等于4750万平方米?解:设n 年后该市每年所建中低价房的面积为a n , 由题意可知{a n }是等差数列,其中a 1=250,d =50,则S n =250n +n (n -1)2×50=25n 2+225n .令25n 2+225n =4750,即n 2+9n -190=0, 解得n =-19或n =10. 又n 是正整数,∴n =10.到2016年底,该市历年所建中低价房的累计面积等于4750万平方米. 21.(本小题12分)设a 1=1,a 2=53,an +2=53an +1-23a n (n ∈N *).(1)令b n =an +1-a n (n ∈N *),求数列{b n }的通项公式;(2)求数列{na n }的前n 项和S n .解:(1)因为b n +1=a n +2-a n +1=53a n +1-23a n -a n +1=23(a n +1-a n )=23b n ,所以数列{b n }是首项为b 1=a 2-a 1=23,公比为23的等比数列,所以b n =(23)n (n =1,2,…).22.(本小题12分)将数列{a n }中的所有项按每一行比上一行多一项的规则排成如下数表:a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a 8 a 9 a 10记表中的第一列数a 1,a 2,a 4,a 7,…构成的数列为{b n },b 1=a 1=1.S n 为数列{b n }的前n 项和,且满足2b nb n S n -S 2n=1(n ≥2).(1)证明数列{1S n}成等差数列,并求数列{b n }的通项公式;(2)上表中,若从第三行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,且公比为同一个正数.当a 81=-491时,求上表中第k (k ≥3)行所有项的和.解:(1)证明:由已知,当n ≥2时,2b nb n S n -S 2n=1,又因为S n =b 1+b 2+…+b n ,又因为S 1=b 1=a 1=1,所以数列{1S n }是首项为1,公差为12的等差数列.由上可知1S n =1+12(n -1)=n +12,即S n =2n +1.所以当n ≥2时,b n =S n -S n -1=2n +1-2n =-2n (n +1). 因此b n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,-2n (n +1),n ≥2. (2)设题表中从第三行起,每行的公比都为q ,且q >0.因为1+2+…+12=12×132=78,所以表中第1行至第12行共含有数列{a n }的前78项.故a 81在表中第13行第三列,因此a 81=b 13·q 2=-491.又b 13=-213×14,所以q =2.记表中第k (k ≥3)行所有项的和为S ,即S =b k (1-q k )1-q =-2k (k +1)·1-2k 1-2=2k (k +1)(1-2k )(k ≥3).。
一、数列的概念选择题1.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有高阶等差数列,其前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为( ) A .174B .184C .188D .1602.已知数列{}n a 满足1221n n n a a a ++=+,n *∈N ,若1102a <<,则( ) A .8972a a a +< B .91082a a a +> C .6978a a a a +>+D .71089a a a a +>+3.在数列{}n a 中,11a =,11n n a a n +=++,设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,若n S m <对一切正整数n 恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .()3,+∞ B .[)3,+∞C .()2,+∞D .[)2,+∞4.已知数列{}n a 前n 项和为n S ,且满足*112(N 3)33n n n n S S S S n n --+≤+∈≥+,,则( )A .63243a a a ≤-B .2736+a a a a ≤+C .7662)4(a a a a ≥--D .2367a a a a +≥+5.已知数列{}n a ,若()12*Nn n n a a a n ++=+∈,则称数列{}na 为“凸数列”.已知数列{}nb 为“凸数列”,且11b =,22b =-,则数列{}n b 的前2020项和为( ) A .5B .5-C .0D .1-6.数列23451,,,,,3579的一个通项公式n a 是( ) A .21nn + B .23nn + C .23nn - D .21nn - 7.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( )A .()21n a n n =-- B .21n a n =-C .()12n n n a +=D .()12n n n a -=8.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,…这些数叫做三角形数.设第n 个三角形数为n a ,则下面结论错误的是( ) A .1(1)n n a a n n --=>B .20210a =C .1024是三角形数D .123111121n n a a a a n +++⋯+=+ 9.在数列{}n a 中,11a =,20192019a =,且*n N ∈都有122n n n a a a ++≥+,则下列结论正确的是( )A .存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≤.B .存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≥.C .对常数M ,一定存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a M ≤.D .对常数M ,一定存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a M ≥.10.已知数列{}n a 的首项为1,第2项为3,前n 项和为n S ,当整数1n >时,1112()nnn S S S S 恒成立,则15S 等于( )A .210B .211C .224D .22511.数列{}n a 中,()1121nn n a a n ++-=-,则数列{}n a 的前8项和等于( ) A .32B .36C .38D .4012.设数列{},{}n n a b 满足*172700,,105n n n n n a b a a b n N ++==+∈若6400=a ,则( ) A .43a a >B .43<b bC .33>a bD .44<a b13.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列,如数列1,3,6,10,前后两项之差得到新数列2,3,4,新数列2,3,4为等差数列,这样的数列称为二阶等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有高阶等差数列,其前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为( ) A .184B .174C .188D .16014.设n a 表示421167n n +的个位数字,则数列{}n a 的第38项至第69项之和383969a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .180B .160C .150D .14015.已知在数列{}n a 中,112,1n n na a a n +==+,则2020a 的值为( ) A .12020B .12019C .11010D .1100916.正整数的排列规则如图所示,其中排在第i 行第j 列的数记为,i j a ,例如4,39a =,则645a ,等于( )12345678910A .2019B .2020C .2021D .202217.已知数列{}n a 满足2122111,16,2n n n a a a a a ++===则数列{}n a 的最大项为( ) A .92B .102C .8182D .11218.在数列{}n a 中,11a =,()*122,21n n a n n N a -=≥∈-,则3a =( )A .6B .2C .23D .21119.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知13n n S +=,则34a a +=( )A .81B .243C .324D .21620.已知数列{}n a 满足()()*622,6,6n n p n n a n p n -⎧--≤=∈⎨>⎩N ,且对任意的*n ∈N 都有1n n a a +>,则实数p 的取值范围是( )A .71,4⎛⎫ ⎪⎝⎭B .101,7⎛⎫ ⎪⎝⎭C .()1,2D .10,27⎛⎫ ⎪⎝⎭二、多选题21.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 +=22.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 =23.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=024.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 .2sin2n n a π= D .cos(1)1n a n π=-+25.斐波那契数列,又称黄金分割数列、兔子数列,是数学家列昂多·斐波那契于1202年提出的数列.斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,此数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和,记该数列为(){}F n ,则(){}F n 的通项公式为( )A .(1)1()2n n F n -+=B .()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==C .()15155n nF n ⎡⎤+-⎥=-⎥⎝⎭⎝⎭⎦ D .()1515225n n F n ⎡⎤⎛⎛⎥=+ ⎥⎝⎭⎝⎭⎦26.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 >27.已知递减的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,57S S =,则( ) A .60a > B .6S 最大 C .130S >D .110S >28.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 <.29.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,若对于任意的m ,*n N ∈,都有m n m n a a a +=+,则下列结论正确的是( )A .11285a a a a +=+B .56110a a a a <C .若该数列的前三项依次为x ,1x -,3x ,则10103a = D .数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为递减的等差数列 30.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若10a >,公差0d ≠,则( ) A .若59S >S ,则150S > B .若59S =S ,则7S 是n S 中最大的项 C .若67S S >, 则78S S >D .若67S S >则56S S >.31.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 ≥32.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33.(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34.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 =-35.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【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、数列的概念选择题 1.A 解析:A 【分析】根据已知条件求得11n n n a a -=--,利用累加法求得19a . 【详解】 依题意:3,4,6,9,13,18,24,1,2,3,4,5,6,所以11n n n a a -=--(2n ≥),且13a =, 所以()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+()()12213n n =-+-++++()()()11113322n n n n -+--=+=+.所以19191831742a ⨯=+=. 故选:A 【点睛】本小题主要考查累加法,属于中档题.2.C解析:C 【分析】 由递推公式1221n n n a a a ++=+得出25445n n n a a a ++=+,计算出25,24a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,利用递推公式推导得出()0,1n a ∈(n 为正奇数),1n a >(n 为正偶数),利用定义判断出数列{}()21n a n N *-∈和{}()2n a n N *∈的单调性,进而可得出结论.【详解】()()113212132221212221n n n n n n a a a a a a ++++===++++,110,2a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,25,24a ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭, ()()121259245221545944221454544452121n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a ++++++-+++=====-+++++⨯++,且()2241544545n n n n n n n a a a a a a a +-+-=-=++,()212122121n n n n n n n a a a a a a a +-+-=-=++. 110,2a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则101a <<,则()()3590,14445na a =-∈+, 如此继续可得知()()210,1n a n N *-∈∈,则()22121212141=045n n n n a aa a -+---->+,所以,数列{}()21n a n N *-∈单调递增;同理可知,()21na n N *>∈,数列{}()2na n N *∈单调递减.对于A 选项,78a a <且79a a <,8972a a a ∴+>,A 选项错误; 对于B 选项,89a a >且108a a <,则91082a a a +<,B 选项错误; 对于C 选项,68a a >,97a a >,则6978a a a a +>+,C 选项正确; 对于D 选项,79a a <,108a a <,则71098a a a a +<+,D 选项错误. 故选:C. 【点睛】本题考查数列不等式的判断,涉及数列递推公式的应用,解题的关键就是推导出数列{}()21n a n N *-∈和{}()2n a n N *∈的单调性,考查推理能力,属于难题.3.D解析:D 【分析】利用累加法求出数列{}n a 的通项公式,并利用裂项相消法求出n S ,求出n S 的取值范围,进而可得出实数m 的取值范围. 【详解】11n n a a n +=++,11n n a a n +∴-=+且11a =,由累加法可得()()()()12132111232n n n n n a a a a a a a a n -+=+-+-++-=++++=,()122211n a n n n n ∴==-++,22222222222311n S n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+-++-=-< ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 由于n S m <对一切正整数n 恒成立,2m ∴≥,因此,实数m 的取值范围是[)2,+∞.故选:D. 【点睛】本题考查数列不等式恒成立问题的求解,同时也考查了累加法求通项以及裂项求和法,考查计算能力,属于中等题.4.C解析:C 【分析】由条件可得出11n n n n a a a a -+-≤-,然后可得3243546576a a a a a a a a a a -≤-≤-≤-≤-,即可推出选项C 正确.【详解】因为*112(N 3)33n n n n S S S S n n --+≤+∈≥+,,所以12133n n n n S S S S -+-≤--,所以113n n n n a a a a +-≤++ 所以11n n n n a a a a -+-≤-,所以3243546576a a a a a a a a a a -≤-≤-≤-≤-所以()6232435465764a a a a a a a a a a a a -=-+-+-+-≤- 故选:C 【点睛】本题主要考查的是数列的前n 项和n S 与n a 的关系,解答的关键是由条件得到11n n n n a a a a -+-≤-,属于中档题.5.B解析:B 【分析】根据数列的递推关系可求得数{}n b 的周期为6,即可求得数列{}n b 的前2020项和. 【详解】()*21N n n n b b b n ++=-∈,且11b =,22b =-, ∴345673,1,2,3,1,b b b b b =-=-===∴{}n b 是以6为周期的周期数列,且60S =,∴20203366412345S S b b b b ⨯+==+++=-,故选:B. 【点睛】本题考查数列的新定义、数列求和,考查运算求解能力,求解时注意通过计算数列的前6项,得到数列的周期.6.D解析:D 【分析】根据数列分子分母的规律求得通项公式. 【详解】由于数列的分母是奇数列,分子是自然数列,故通项公式为21n na n =-. 故选:D 【点睛】本小题主要考查根据数列的规律求通项公式,属于基础题.7.C解析:C 【分析】首先根据已知条件得到410a =,再依次判断选项即可得到答案. 【详解】由题知:410a =,对选项A ,()2444113a =--=,故A 错误;对选项B ,244115a =-=,故B 错误;对选项C ,()4441102a ⨯+==,C 正确; 对选项D ,()444162a ⨯-==,故D 错误. 故选:C 【点睛】本题主要考查数列的通项公式,属于简单题.8.C解析:C 【分析】对每一个选项逐一分析得解. 【详解】∵212a a -=,323a a -=,434a a -=,…,由此可归纳得1(1)n n a a n n --=>,故A 正确;将前面的所有项累加可得1(1)(2)(1)22n n n n n a a -++=+=,∴20210a =,故B 正确; 令(1)10242n n +=,此方程没有正整数解,故C 错误; 1211111111212231n a a a n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦122111n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭,故D 正确. 故选C 【点睛】本题主要考查累加法求通项,考查裂项相消法求和,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.9.A解析:A 【分析】运用数列的单调性和不等式的知识可解决此问题. 【详解】数列{}n a 中,11a =,20192019a =,且*n N ∈都有122n n n a a a ++≥+,121n n n n a a a a +++∴≥--,设1n n n d a a +=-,则1n n d d +≥,∴数列{}n d 是递减数列.对于A ,由11a =,20192019a =, 则201911220182019a a d d d =+++=,所以1220182018d d d +++=,又1232018d d d d ≥≥≥≥,所以1122018201820182018d d d d d ≥+++≥,故120181d d ≥≥,2018n ∴≥时,1n d ≤,02019N ∃=,2019n >时, 20192019202012019111n n a a d d d n -=+++≤++++=即存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≤,故A 正确;结合A ,故B 不正确;对于C ,当n →+∞,且0n d >时,数列{}n a 为递增数列, 则n a 无最大值,故C 不正确;对于D ,由数列{}n d 是递减数列,当存在0n d <时,则n a 无最小值,故D 不正确; 故选:A 【点睛】本题考查了数列的单调性以及不等式,属于基础题.10.D解析:D 【分析】利用已知条件转化推出1122n n a a a +-==,说明数列是等差数列,然后求解数列的和即可. 【详解】 解:结合1112()nnn S S S S 可知,11122n n n S S S a +-+-=,得到1122n n a a a +-==,故数列{}n a 为首项为1,公差为2的等差数列,则12(1)21n a n n =+-=-,所以1529a =,所以11515()15(291)1522522a a S ++===, 故选:D . 【点睛】本题考查数列的递推关系式的应用,考查数列求和,是基本知识的考查.11.B解析:B 【分析】根据所给数列表达式,递推后可得()121121n n n a a n ++++-=+.并将原式两边同时乘以()1n-后与变形后的式子相加,即可求得2n n a a ++,即隔项和的形式.进而取n 的值,代入即可求解. 【详解】由已知()1121nn n a a n ++-=-,① 得()121121n n n a a n ++++-=+,②由()1n ⨯-+①②得()()()212121nn n a a n n ++=-⋅-++,取1,5,9n =及2,6,10n =,易得13572a a a a +=+=,248a a +=,6824a a +=, 故81234836S a a a a a =++++⋅⋅⋅+=. 故选:B. 【点睛】本题考查了数列递推公式的应用,对数列表达式进行合理变形的解决此题的关键,属于中档题.12.C解析:C 【分析】 由题意有1328010n n a a +=+且6400=a ,即可求34,a a ,进而可得34,b b ,即可比较它们的大小. 【详解】 由题意知:1328010n n a a +=+,6400=a , ∴345400a a a ===,而700n n a b +=, ∴34300b b ==, 故选:C 【点睛】本题考查了根据数列间的递推关系比较项的大小,属于简单题.13.B解析:B 【分析】根据高阶等差数列的知识,结合累加法求得数列的通项公式,由此求得19a . 【详解】3,4,6,9,13,18,24,1,2,3,4,5,6,所以()1112,3n n a a n n a --=-≥=,所以()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+()()1213n n =-+-+++()()()11113322n n n n -+⋅--=+=+.所以19191831742a ⨯=+=. 故选:B 【点睛】本小题主要考查数列新定义,考查累加法,属于基础题.14.B解析:B 【分析】根据题意可得n a 为421167n n +的个位数为27n n +的个位数,而2n 的个位是以2,4,8,6为周期,7n 的个位数是以7,9,3,1为周期,即可求和. 【详解】由n a 为421167n n +的个位数, 可得n a 为27n n +的个位数, 而2n 的个位是以2,4,8,6为周期,7n 的个位数是以7,9,3,1为周期,所以27n n +的个位数是以9,3,1,7为周期,即421167n n +的个位数是以9,3,1,7为周期, 第38项至第69项共32项,共8个周期, 所以383969a a a ++⋅⋅⋅+=8(9317)160⨯+++=. 故选:B15.C解析:C 【分析】由累乘法可求得2n a n=,即可求出. 【详解】11n n n a a n +=+,即11n na n a n +=+, 12321123211232121232n n n n n n n a a a a a n n n a a a a a a a n n n --------∴=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⨯--2n=, 20202120201010a ∴==. 故选:C.16.C解析:C 【分析】根据题目中已知数据,进行归总结,得到一般性结论,即可求得结果. 【详解】根据题意,第1行第1列的数为1,此时111(11)112a ⨯-=+=,, 第2行第1列的数为2,此时212(21)122a ⨯-=+=,, 第3行第1列的数为4 ,此时313(31)142a ⨯-=+=,, 据此分析可得:第64行第1列的数为64164(641)120172a ⨯-=+=,,则6452021a =,, 故选:C.17.B解析:B 【分析】本题先根据递推公式进行转化得到21112n n n n a a a a +++=.然后令1n n na b a +=,可得出数列{}n b 是等比数列.即11322nn n a a +⎛⎫= ⎪⎝⎭.然后用累乘法可求出数列{}n a 的通项公式,根据通项公式及二次函数的知识可得数列{}n a 的最大项. 【详解】解:由题意,可知: 21112n n n na a a a +++=. 令1n n n ab a +=,则112n n b b +=. 21116a b a ==, ∴数列{}n b 是以16为首项,12为公比的等比数列. 111163222n nn b -⎛⎫⎛⎫∴== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.∴11322nn n a a +⎛⎫= ⎪⎝⎭. ∴1211322aa ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 2321322a a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,111322n n n a a --⎛⎫= ⎪⎝⎭.各项相乘,可得: 12111111(32)222n n na a --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.(1)2511()22n n n --⎛⎫= ⎪⎝⎭ 2115(1)221122n n n---⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭211552212n n n --+⎛⎫= ⎪⎝⎭21(1110)212n n -+⎛⎫= ⎪⎝⎭.令2()1110f n n n =-+,则,根据二次函数的知识,可知:当5n =或6n =时,()f n 取得最小值.()2551151020f =-⨯+=-,()2661161020f =-⨯+=-,()f n ∴的最小值为20-. ∴211(1110)(20)1022101112222n n -+⨯--⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.∴数列{}n a 的最大项为102.故选:B . 【点睛】本题主要考查根据递推公式得出通项公式,构造新数列的方法,累乘法通项公式的应用,以及利用二次函数思想求最值;18.C解析:C 【分析】利用数列的递推公式逐项计算可得3a 的值. 【详解】()*122,21n n a n n N a -=≥∈-,11a =,212221a a ∴==-,3222213a a ==-. 故选:C. 【点睛】本题考查利用数列的递推公式写出数列中的项,考查计算能力,属于基础题.19.D解析:D 【分析】利用项和关系,1n n n a S S -=-代入即得解. 【详解】利用项和关系,1332443=54=162n n n a S S a S S a S S -=-∴=-=-,34216a a ∴+=故选:D 【点睛】本题考查了数列的项和关系,考查了学生转化与划归,数学运算能力,属于基础题.20.D解析:D 【分析】根据题意,得到数列是增数列,结合通项公式,列出不等式组求解,即可得出结果. 【详解】因为对任意的*n ∈N 都有1n n a a +>, 则数列{}n a 单调递增;又()()*622,6,6n n p n n a n pn -⎧--≤=∈⎨>⎩N ,所以只需67201p p a a ->⎧⎪>⎨⎪<⎩,即21106p p p p<⎧⎪>⎨⎪-<⎩,解得1027p <<. 故选:D. 【点睛】本题主要考查由数列的单调性求参数,属于基础题型.二、多选题 21.AC 【分析】由该数列的性质,逐项判断即可得解. 【详解】对于A ,,,,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 ,,故C 正确; 对于D ,,,, , 各式相加解析: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.22.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,,A 正确,,C 正确; ,∴数列是周期数列,周期为3. ,B 错; ,D 正确. 故选:ACD . 【点睛】 本解析: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.23.ABD 【分析】对于A ,由题意得bn =an2,然后化简4(b2020-b2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{an}满足a1=a2=1,an =an -1+an -2 (n≥3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24.BD 【分析】根据选项求出数列的前项,逐一判断即可. 【详解】解:因为数列的前4项为2,0,2,0, 选项A :不符合题设; 选项B : ,符合题设; 选项C :, 不符合题设; 选项D : ,符合题设解析: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.25.BC 【分析】根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,再验证即可; 【详解】解:斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……, 显然,,,,,所以且,即B 满足条件; 由, 所以 所以数列解析:BC 【分析】根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,再验证即可; 【详解】解:斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,显然()()11,21F F ==,()()()3122F F F =+=,()()()4233F F F =+=,,()()()11,2F n F n F n n +=+-≥,所以()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==,即B 满足条件;由()()()11,2F n F n F n n +=+-≥, 所以()()()()11F n n F n n ⎤+-=--⎥⎣⎦所以数列()()1F n n ⎧⎫⎪⎪+⎨⎬⎪⎪⎩⎭为公比的等比数列, 所以()()1nF n n +-=⎝⎭115()n -=++,令1nn n F b -=⎝⎭,则11n n b +=+,所以1n n b b +=-,所以n b ⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭的等比数列,所以1n n b -+, 所以()1115n n n nF n --⎤⎤⎛⎫+⎥⎥=+=- ⎪ ⎪⎥⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦; 即C 满足条件; 故选:BC 【点睛】考查等比数列的性质和通项公式,数列递推公式的应用,本题运算量较大,难度较大,要求由较高的逻辑思维能力,属于中档题.26.ABC 【分析】因为是等差数列,由可得,利用通项转化为和即可判断选项A ;利用前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即可判断选项C ;由可得且,即可判断选项D ,进而得出正确选项解析: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.27.ABD 【分析】转化条件为,进而可得,,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】 因为,所以,即,因为数列递减,所以,则,,故A 正确; 所以最大,故B 正确; 所以,故C 错误解析:ABD 【分析】转化条件为670a a +=,进而可得60a >,70a <,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】因为57S S =,所以750S S -=,即670a a +=,因为数列{}n a 递减,所以67a a >,则60a >,70a <,故A 正确; 所以6S 最大,故B 正确; 所以()113137131302a a S a+⨯==<,故C 错误; 所以()111116111102a a S a+⨯==>,故D 正确.故选:ABD.28.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,所以公差, 所以,即,根据等差数列的性质可得,又,所以,,故A 正解析: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.29.AC 【分析】令,则,根据,可判定A 正确;由,可判定B 错误;根据等差数列的性质,可判定C 正确;,根据,可判定D 错误. 【详解】令,则,因为,所以为等差数列且公差,故A 正确; 由,所以,故B 错误;解析:AC 【分析】令1m =,则11n n a a a +-=,根据10a >,可判定A 正确;由256110200a a a a d -=>,可判定B 错误;根据等差数列的性质,可判定C 正确;122n d d n a n S ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,根据02>d ,可判定D 错误. 【详解】令1m =,则11n n a a a +-=,因为10a >,所以{}n a 为等差数列且公差0d >,故A 正确;由()()22225611011119209200a a a a a a d daa d d -=++-+=>,所以56110a a a a >,故B错误;根据等差数列的性质,可得()213x x x -=+,所以13x =,213x -=, 故1011109333a =+⨯=,故C 正确; 由()111222nn n na dS d d n a nn -+⎛⎫==+- ⎪⎝⎭,因为02>d ,所以n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增的等差数列,故D 错误. 故选:AC . 【点睛】解决数列的单调性问题的三种方法;1、作差比较法:根据1n n a a +-的符号,判断数列{}n a 是递增数列、递减数列或是常数列;2、作商比较法:根据1(0n n na a a +>或0)n a <与1的大小关系,进行判定; 3、数形结合法:结合相应的函数的图象直观判断.30.BC 【分析】根据等差数列的前项和性质判断. 【详解】A 错:;B 对:对称轴为7;C 对:,又,;D 错:,但不能得出是否为负,因此不一定有. 故选:BC . 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列解析:BC 【分析】根据等差数列的前n 项和性质判断.【详解】A 错:67895911415000S a a a a a S a S ⇒+++<>⇒+<⇒<;B 对:n S 对称轴为n =7;C 对:6770S S a >⇒<,又10a >,887700a S a d S ⇒⇒<<⇒<>;D 错:6770S S a >⇒<,但不能得出6a 是否为负,因此不一定有56S S >. 故选:BC . 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的前n 项和性质,(1)n S 是关于n 的二次函数,可以利用二次函数性质得最值;(2)1n n n S S a -=+,可由n a 的正负确定n S 与1n S -的大小;(3)1()2n n n a a S +=,因此可由1n a a +的正负确定n S 的正负. 31.BC 【分析】设公差d 不为零,由,解得,然后逐项判断. 【详解】 设公差d 不为零, 因为, 所以, 即, 解得, ,故A 错误; ,故B 正确;若,解得,,故C 正确;D 错误; 故选:BC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 dna 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:BC 32.BD 【分析】设等差数列的公差为,依次分析选项即可求解. 【详解】根据题意,设等差数列的公差为,依次分析选项: 是等差数列,若,则,故B 正确; 又由得,则有,故A 错误; 而C 选项,,即,可得,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.33.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,则不是常数,则不是等方差数列,A 选项中的结论错误;对于B 选项,为常数,则是等方差数列,B 选项中的结论正解析: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{}2na 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.34.AC 【分析】利用等差数列的前项和公式、通项公式列出方程组,求出,,由此能求出与. 【详解】等差数列的前项和为.,, , 解得,, .故选:AC .【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公解析: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.35.AC 【分析】由已知求出数列的首项与公差,得到通项公式判断与;再求出,由的项分析的最小值. 【详解】解:在递增的等差数列中, 由,得, 又,联立解得,, 则,. .故正确,错误;可得数列的解析: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.。
数列单元测试题及答案解析一、选择题1. 已知等差数列的首项为a1=3,公差为d=2,求第10项的值。
A. 23B. 25C. 27D. 292. 等比数列的首项为a1=2,公比为r=3,求第5项的值。
A. 162B. 243B. 324D. 4863. 一个数列的前5项为1, 3, 6, 10, 15,这个数列是:A. 等差数列B. 等比数列C. 既不是等差数列也不是等比数列D. 无法判断二、填空题4. 等差数列的前n项和公式为:S_n = _______。
5. 等比数列的前n项和公式为:S_n = _______。
三、解答题6. 已知等差数列的前10项和为S10=185,求公差d。
7. 已知等比数列的前3项和为S3=28,首项a1=2,求公比r。
四、证明题8. 证明:等差数列中,任意两项的等差中项等于它们的算术平均数。
答案解析:一、选择题1. 答案:A。
解析:根据等差数列的通项公式an = a1 + (n-1)d,代入n=10,得a10 = 3 + 9*2 = 21。
2. 答案:B。
解析:根据等比数列的通项公式an = a1 * r^(n-1),代入n=5,得a5 = 2 * 3^4 = 243。
3. 答案:C。
解析:数列1, 3, 6, 10, 15不是等差也不是等比数列,因为相邻两项的差和比值都不是常数。
二、填空题4. 答案:S_n = n/2 * (2a1 + (n-1)d)。
解析:等差数列前n项和的公式。
5. 答案:S_n = a1 * (1 - r^n) / (1 - r),当r≠1时。
解析:等比数列前n项和的公式。
三、解答题6. 解:根据等差数列前n项和的公式,S10 = 10/2 * (2*3 + 9d) = 185,解得d = 3。
7. 解:根据等比数列前n项和的公式,S3 = a1 * (1 - r^3) / (1 - r) = 28,代入a1=2,解得r = 3。
四、证明题8. 证明:设等差数列中任意两项为an和am,它们的等差中项为a,即a = (an + am) / 2。
一、选择题1.对大于1的自然数m 的三次幂可用奇数进行以下形式的“分裂”:仿此,若3m 的“分裂数”中有一个是2017,则m 的值为( )3331373152,39,4,5171119⎧⎧⎪⎧⎪⎪⎨⎨⎨⎩⎪⎪⎩⎪⎩A .44B .45C .46D .472.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22212n a a a +++=( )A .()221n -B .()1213n- C .41n -D .()1413n- 3.已知数列{}n a 满足111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,则{}n a 的前2021项之积为( ) A .23B .13C .2-D .3-4.数列{}n a 的通项公式为12n n a +=,其前n 项和为n T ,若不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围为( )A .3λB .4λC .23λ D .34λ5.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=(n N +∈,d 为常数),称{}n a 为“等差比数列”。
已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===则20152013a a =( ) A .2420151⨯- B .2420141⨯- C .2420131⨯-D .242013⨯6.数列{}n a 是等差数列,51260a a =>,数列{}n b 满足123n n n n b a a a +++=,*n N ∈,设n S 为{}n b 的前n 项和,则当n S 取得最大值时,n 的值等于( )A .9B .10C .11D .127.数列{}n a 是等比数列,若21a =,518a =,则12231n n a a a a a a ++++的取值范围是( ) A .8,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .2,23⎛⎤ ⎥⎝⎦C .81,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .82,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭8.数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,则a 12+a 22+a 32+…+a n 2等于( )A .n 2(31)-B .()n1912- C .n 91- D .()n1314- 9.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1>1,且6S n =a n 2+3a n +2.若对于任意实数a ∈[﹣2,2].不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) B .(﹣∞,﹣2]∪[1,+∞) C .(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞) D .[﹣2,2]10.函数()2cos 2f x x x =-{}n a ,则3a =( ) A .1312πB .54π C .1712πD .76π 11.已知数列{}n a 是等比数列,11a >,且前n 项和n S 满足11lim n n S a →∞=,那么1a 的取值范围是( ) A.(B .()1,4C .()1,2D .()1,+∞12.已知数列{}n a 满足:11a =,()*12nn n a a n N a +=∈+.若()*+11()1n n b n n N a λ⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围为( ) A .2λ>B .3λ>C .2λ<D .3λ<二、填空题13.数列{}n a 的前n 项和是11,1,0,31n n n n n S a a S a a +=≠=+,若2020k a =,则k =______.14.将正整数12分解成两个正整数的乘积有112⨯,26⨯,34⨯,三种,其中34⨯是这三种分解中两数差的绝对值最小的,我们称34⨯为12的最佳分解,当(),,p q p q p N q N **⨯≤∈∈是正整数n 的最佳分解时,我们定义函数()f n q p =-,例如(12)431f =-=,则数列(){}3nf 的前2020项和为______.15.已知{}{},n n a b 均为等差数列,其前n 项和分别为,n n S T ,且233n n S n T n -=+,则55a b =________.16.如图所示,正方形ABCD 的边长为5cm ,取正方形ABCD 各边的中点,,,E F G H ,作第2个正方形EFGH ,然后再取正方形EFGH 各边的中点,,,I J K L ,作第3个正方形IJKL ,依此方法一直继续下去.如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于___2cm ?17.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,若点(),n n S a 在直线21y x =+上,则5a =__________. 18.设公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =.若存在常数λ,使得2n n a a λ=()*N n ∈恒成立,则910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,n =________. 19.下表给出一个“直角三角形数阵”:满足每一列成等差数列,从第三行起,每一行的数成等比数列,且每一行的公比相等,记第i 行第j 列的数为(,)i j a (i ,j ∈N *),则(20,20)a =_____. 20.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列; ④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________三、解答题21.直线:2l x =与x 轴交于点M ,过动点P 作直线l 的垂线交l 于点N ,若OM 、OP 、PN 成等比数列,其中O 为坐标原点.(1)求动点P 的轨迹方程. (2)求OP PN -的最大值.22.数列{}n a 满足()1121nn n a a n ++-=-,n *∈N 且1a a =(a 为常数).(1)(i )当n 为偶数时,求4n n a a +-的值; (ii )求{}n a 的通顶公式;(2)设n S 是数列{}n a 的前n 项和,求证:48411114n S S S ++⋅⋅⋅+< 23.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,34a =,43a S =.数列{}n b 满足:对每个*n N ∈,n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)记n c =*n N ∈,证明:12n c c c +++<.24.已知数列{}n a 是等差数列,数列{}n b 是等比数列,且满足112a b ==,35730a a a ++=,2316b b a =.(1)求数列{}n a 与和{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T .①是否存在正整数k ,使得132k k k T T b +=++成立?若存在,求出k 的值,若不存在,请说明理由;②解关于n 的不等式n n S b ≥.25.已知数列{a n }的前n 项和S n =3n +1-t ,求证:数列{a n }是等比数列的充要条件为t =3. 26.已知n S 是数列{}n a 的前n 项和,131n n S S +=+,11a =. (1)证明:数列{}n a 是等比数列,并求n a 的通项公式; (2)若()11n n n b na -=-⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由题意,从32到3m ,正好用去从3开始的连续奇数,共123(2)(1)2m m m +++=+-个,再由2017是从3开始的第1008个奇数,可得选项. 【详解】由题意,从32到3m ,正好用去从3开始的连续奇数,共123(2)(1)2m m m +++=+-个,212017n += ,得1008n =, 所以2017是从3开始的第1008个奇数,当45m =时,从32到345,用去从3开始的连续奇数共474410342⨯=个, 当44m =时,从32到344,用去从3开始的连续奇数共46439892⨯=个, 所以45m =, 故选:B . 【点睛】方法点睛:对于新定义的数列问题,关键在于找出相应的规律,再运用等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,得以解决.2.D解析:D 【分析】由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}2n a 也为等比数列,确定该数列的首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.【详解】已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;当2n ≥时,()()111222nn n n n n a S S a a ---=-=---=.由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n na ,所以,022a -=,解得1a =,()12n n a n N -*∴=∈,则()221124n n na --==,2121444n n n n a a +-∴==,且211a =, 所以,数列{}2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,222121441143n n na a a --+++==-. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法; (5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且1k ≠,0k ≠).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1bm k =-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于()112,n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b-=+的式子;⑦1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可.3.B解析:B 【分析】由111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,可得:111n n n a a a ++=-,可得其周期性,进而得出结论. 【详解】因为111n n n n a a a a ++-=+,且113a =, 所以111nn na a a ++=-, 21132113a +∴==-,33a =-,412a =-,513a =,⋯⋯,4n n a a +∴=.123411···2(3)()132a a a a ∴=⨯⨯--⋅⨯=.则{}n a 的前2021项之积50511133=⨯=.故选:B 【点睛】方法点睛:已知递推关系式求通项:(1)用代数的变形技巧整理变形,然后采用累加法、累乘法、迭代法、构造法或转化为基本数列(等差数列或等比数列)等方法求得通项公式.(2)通过具体的前几项找到其规律,如周期性等求解.4.A解析:A 【分析】将不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,转化为271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立,由2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭求解.【详解】 依题意得,()24122412n n nT +-==--,∴不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++可化为22log 2(1)73n n n n λ+-++,即27(1)n n n λ-++.又*n N ∈,∴271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立.只需满足2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭即可.设1n t +=,则*t N ∈,2t ,∴27931n n t n tλ-+=+-+.∵993233t t t t+-⋅-=,当且仅当3t =,即2n =时等号成立, ∴2min731n n n ⎛⎫-+= ⎪+⎝⎭.∴3λ,故选:A. 【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若()f x 在区间D 上有最值,则()()min ,00x D f x f x ∀∈>⇔>;()()max ,00x D f x f x ∀∈<⇔<;若能分离常数,即将问题转化为:()a f x >(或()a f x <),则()()max a f x a f x >⇔>;()()min a f x a f x <⇔<. 5.C解析:C 【分析】 利用定义,可得1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列,从而121n na n a +=-,利用201520152014201320142013a a a a a a =⋅,可得结论. 【详解】121a a ==,33a =,32212a a a a ∴-=, 1n n a a +⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列, 121n na n a +∴=-, ()()20152015201420132014201322014122013140274025a a a a a a ∴=⋅=⨯-⨯-=⨯ 22(40261)(40261)40261420131=+-=-=⨯-.故选:C. 【点睛】数列的递推关系是给出数列的一种方法,根据给出的初始值和递推关系可以依次写出这个数列的各项,由递推关系求数列的通项公式,常用的方法有:①求出数列的前几项,再归纳猜想出数列的一个通项公式;②将已知递推关系式整理、变形,变成等差、等比数列,或用累加法、累乘法、迭代法求通项.6.D解析:D 【分析】由51260a a =>,得到首项和公差的关系以及公差的范围,然后求得通项公式,判断,n n a b 的正负,再利用通项与前n 项和关系求解.【详解】设数列{}n a 的公差为d , 因为51260a a =>,所以()1104116a a d d +=>+,即1625a d =-, 因为512a a >, 所以0d <,所以167(1)5n a n d n d a ⎛⎫=+-=-⎪⎝⎭, 当113n ≤≤时,0n a >,当14n ≥时,0n a <, 所以12101314...0...b b b b b >>>>>>>, 又因为()111213141215131405db b a a a a a a +=+=>, 所以1210S S >,故n S 中12S 最大 , 故选:D 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式以及数列前n 项和的最值问题,还考查逻辑推理的能力,属于中档题.7.D解析:D 【分析】由题意计算出{}n a 的公比q ,由等比数列的性质可得{}1n n a a +也为等比数列,由等比数列前n 项和计算即可得结果. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,21a =,518a =,所以35218a q a ==,即12q =,所以12a =,由等比数列的性质知{}1n n a a +是以2为首项,以14为公比的等比数列. 所以12122311214881813343142n n n n a a a a a a a a +⎛⎫⎛⎫- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭≤==-< ⎪⎝⎭=+++-, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了等比数列的性质以及等比数列前n 项和的计算,属于中档题.8.B解析:B 【分析】由a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,可求得a n ,从而可知2n a ,利用等比数列的求和公式即可求得答案. 【详解】∵a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,①,∴a 1+a 2+a 3+…+a n +1=3n +1﹣1,② ②﹣①得:a n +1=3n +1﹣3n =2×3n ,∴a n =2×3n ﹣1()2n ≥. 当n =1时,a 1=31﹣1=2,符合上式,∴a n =2×3n ﹣1. ∴221211249,4,9n n nna a a a -+=⨯∴==,∴{}2n a 是以4为首项,9为公比的等比数列, ∴a 12+a 22+a 32+…+a n 2=()()419191921n n⨯-=--. 故选B . 【点睛】本题考查数列通项公式的确定及等比数列的判断与求和公式的综合应用,属于中档题.9.A解析:A 【分析】根据a n 与S n 的关系,由6S n =a n 2+3a n +2,得6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减整理得a n ﹣a n﹣1=3,由等差数列的定义求得a n 的通项公式,然后将不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,转化为2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立求解. 【详解】由6S n =a n 2+3a n +2,当n =1时,6a 1=a 12+3a 1+2.解得a 1=2, 当n ≥2时,6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减得6a n =a n 2+3a n ﹣(a n ﹣12+3a n ﹣1), 整理得(a n +a n ﹣1)(a n ﹣a n ﹣1﹣3)=0,由a n >0,所以a n +a n ﹣1>0,所以a n ﹣a n ﹣1=3, 所以数列{a n }是以2为首项,3为公差的等差数列, 所以a n +1=2+3(n +1﹣1)=3n +2,所以11n a n ++=321++n n =3﹣11n +<3,因此原不等式转化为2t 2+at ﹣1≥3,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 即为:2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 设f (a )=2t 2+at ﹣4,a ∈[﹣2,2], 则f (2)≥0且f (﹣2)≥0,即有222020t t t t ⎧+-⎨--⎩,解得t ≥2或t ≤﹣2,则实数t 的取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) 故选:A . 【点睛】本题主要考查数列与不等式的,a n 与S n 的关系,等差数列的定义,方程的根的分布问题,还考查了转化化归思想和运算求解的能力,属于中档题.10.B解析:B 【分析】先将函数化简为()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈,再求3a 即可. 【详解】 解:∵()2cos 22sin 26f x x x x π⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭∴ 令()0f x =得:2263x k πππ-=+或22263x k πππ-=+,k Z ∈, ∴4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈, ∴ 正数零点从小到大构成数列为:12355,,,4124a a a πππ===故选:B. 【点睛】本题考查三角函数的性质,数列的概念,考查数学运算求解能力,是中档题.11.A解析:A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,可知10q -<<或01q <<,计算出111lim 1n n a S q a →∞==-,可得出q 关于1a 的表达式,结合q 的范围,可解出1a 的取值范围. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,由于11lim n n S a →∞=,则10q -<<或01q <<,()111n n a q S q-=-,则()11111lim lim11n n n n a q a S qq a →∞→∞-===--,得211q a =-. ①若10q -<<,则21110a -<-<,即2112a <<,11a >,解得1a <<; ②当01q <<,则21011a <-<,得2101a <<,11a >,则2101a <<不成立.综上所述,1a的取值范围是(. 故选A. 【点睛】本题考查利用极限求等比数列首项的取值范围,解题的关键就是得出公比与首项的关系,结合公比的取值范围得出关于首项的不等式,考查运算求解能力,属于中等题.12.C解析:C 【分析】 数列{a n }满足()*12nn n a a n N a +=∈+,两边取倒数可得1121n na a +=+,从而得到11=2n n a +,于是b n +1=(n ﹣λ)(11a +1)=(n ﹣λ)•2n ,由于数列{b n }是单调递增数列,可得b n +1>b n ,解出即可. 【详解】∵数列{a n }满足:a 1=1,()*12nn n a a n N a +=∈+, ∴1121n n a a +=+,化为111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, ∴数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为11a +1=2,公比为2的等比数列,∴11=2n na +, ∴b n +1=(n ﹣λ)(11a +1)=(n ﹣λ)•2n ,∵数列{b n }是单调递增数列,∴b n +1>b n ,∴n ≥2时,(n ﹣λ)•2n >(n ﹣1﹣λ)•2n ﹣1,化为λ<n +1, ∵数列{n +1}为单调递增数列,∴λ<3.当n =1时,b 2=(1﹣λ)×2>﹣λ=b 1,解得λ<2. 综上可得:实数λ的取值范围为λ<2. 故选:C . 【点睛】本题考查由数列的递推关系式求数列的通项公式、考查由数列的单调性求解参数问题,考查等比数列的通项公式,考查推理能力与计算能力,属于中档题.二、填空题13.1347【分析】当时则两式相减得到得到代入数据计算得到答案【详解】解:当时当时由则两式相减得到因为故数列的奇数项为以为首项3为公差的等差数列;偶数项为以为首项3为公差的等差数列;所以当为奇数时成立;解析:1347 【分析】当2n ≥时131n n n S a a +=+则1131n n n S a a --=+,两式相减得到113n n a a +--=,得到31,2231,2n n n a n n ⎧-⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩为奇数为偶数,代入数据计算得到答案.【详解】解:当1n =时,2112312S a a a =+∴=当2n ≥时,由131n n n S a a +=+则1131n n n S a a --=+,两式相减得到()113n n n n a a a a +-=- 因为0n a ≠113n n a a +-∴-=,故数列的奇数项为以1为首项,3为公差的等差数列;偶数项为以2为首项,3为公差的等差数列;所以31,2231,2n n n a n n ⎧-⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩为奇数为偶数 当k 为奇数时,202013473122k a k k ==-=∴,成立; 当k 为偶数时,404220203312k a k k ∴==-=,不成立; 故答案为:1347 【点睛】本题考查了数列的通项公式,灵活运用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩是解题的关键.14.【分析】先通过归纳得再利用等比数列求和得解【详解】由题意得归纳得则故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键在通过特殊值归纳出归纳出这个结论之后后面利用等比数列求和就迎刃而解了 解析:101031-【分析】 先通过归纳得()()2111233323,3330k kk k k k k f f ---=-=⨯=-=,再利用等比数列求和得解.【详解】由题意得()()232(3)312,3330,333236f f f =-==-==-=⨯=,()4223330f =-=,归纳得()()2111233323,3330k kk k kkkf f ---=-=⨯=-=,则()()()()()()232020352019(3)333(3)333f f f f f f f f ++++=++++012100923232323=⨯+⨯+⨯++⨯()10101210091010132333323113-=⨯++++=⨯=--.故答案为:101031- 【点睛】关键点睛:解答本题的关键在通过特殊值归纳出()()2111233323,3330k k k k k k k f f ---=-=⨯=-=,归纳出这个结论之后,后面利用等比数列求和就迎刃而解了.15.【分析】根据等差数列的前n 项和公式有结合已知条件令即可得进而求【详解】∵均为等差数列令公差分别为则有∴令则有∴故答案为:【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式结合等差数列通项公式的特点合理假设解析:54【分析】根据等差数列的前n 项和公式有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,结合已知条件,令122,1d d ==即可得11,a b ,进而求55a b .【详解】∵{}{},n n a b 均为等差数列,令公差分别为12,d d ,则有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+, ∴11121222323n n S nd a d n T nd b d n +--==+-+,令122,1d d ==,则有111,22a b =-=, ∴5115124544a a db b d +==+, 故答案为:54【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式,结合等差数列通项公式的特点合理假设即可得到数列的基本量11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,则有11121222n n S nd a d T nd b d +-=+-.结合已知233n n S n T n -=+,假设122,1d d ==,即可求11,a b . 16.50【分析】根据题意正方形边长成等比数列正方形的面积等于边长的平方可得代入求出的通项公式然后根据等比数列的前n 项和的公式得到的和即可求解【详解】记第1个正方形的面积为第2个正方形的面积为第n 个正方形解析:50 【分析】根据题意,正方形边长成等比数列,正方形的面积等于边长的平方可得2n n S a =,代入求出n S 的通项公式,然后根据等比数列的前n 项和的公式得到123n s S S S +++⋯+的和即可求解. 【详解】记第1个正方形的面积为1S ,第2个正方形的面积为2S ,⋯,第n 个正方形的面积为n S ,设第n 个正方形的边长为n a ,则第nn , 所以第n +1个正方形的边长为12n n a a +=,12n n a a +∴=, 即数列{n a }是首项为15a =,公比为2的等比数列,15n n a -∴=⋅, 数列{n S }是首项为125S =,公比为12的等比数列, 123125(1)1250(1)1212nn nS S S S -+++⋯+==⋅-∴-,所以如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于50, 故答案为:5017.【分析】由得两式相减得时然后利用等比数列的定义求解【详解】由题意知当时两式相减得即当时所以数列是首项为公比为的等比数列则故答案为:-1【点睛】本题主要考查数列的递推关系还考查了运算求解能力属于中档题解析:1-【分析】由21n n a S =+,得1121n n a S --=+,两式相减得1n n a a -=-,1n =时,11a =-,然后利用等比数列的定义求解. 【详解】由题意知21n n a S =+, 当2n ≥时,1121n n a S --=+, 两式相减,得12n n n a a a --=, 即1n n a a -=-, 当1n =时,11a =-,所以数列{}n a 是首项为1-,公比为1-的等比数列, 则()()45111a =-⨯-=-. 故答案为:-1 【点睛】本题主要考查数列的递推关系,还考查了运算求解能力,属于中档题.18.或19【分析】利用等差数列的通项公式求出再利用等差数列的前项和公式求出记利用作商法判断出数列的单调性即可求解【详解】设等差数列的公差为由题意当时当时所以解得或(舍去)所以记所以当时此时当时时此时所以解析:18或19 【分析】利用等差数列的通项公式求出λ、d ,再利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,记910nn n T S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,利用作商法判断出数列的单调性即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意, 当1n =时,21a a λ=, 当2n =时,42a a λ=,所以()22232d d d λλ+=⎧⎨+=+⎩,解得22d λ=⎧⎨=⎩ 或10d λ=⎧⎨=⎩(舍去),所以()2112n n n dS na n n -=+=+, 记()2991010nnn n n T S n =⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+,所以()()()12129119210110910n n nnn n T T n n n ++⎛⎫⎡⎤+++ ⎪⎣⎦⎛⎫⎝⎭==+ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 当118n ≤≤,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭,此时1n n T T +≥, 当10n >时,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,此时1n n T T +<, 所以910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,18n =或19 故答案为:18或19 【点睛】本题考查了差数列的通项公式、等差数列的前n 项和公式、数列的单调性求数列中的最大项,属于中档题.19.【分析】先计算第一列形成的数列再计算第20行形成的数列得到答案【详解】设第一列形成的数列为则是首项为公差为的等差数列故设第20行形成的数列为是首项为公比为的等比数列故即故答案为:【点睛】本题考查了等 解析:1952 【分析】先计算第一列形成的数列205b =,再计算第20行形成的数列201952c =,得到答案. 【详解】设第一列形成的数列为n b ,则{}n b 是首项为14,公差为14的等差数列,故4n n b =,205b =.设第20行形成的数列为n c ,{}n c 是首项为5,公比为12的等比数列,故201952c =. 即(20,20)201952a c ==. 故答案为:1952. 【点睛】本题考查了等差数列和等比数列的综合应用,意在考查学生对于数列公式方法的灵活运用.20.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e 不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤ 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.三、解答题21.(1)22(1)5x y ++=;(2)4-. 【分析】(1)本题首先可设(,)P x y ,然后根据OM 、OP 、PN 成等比数列得出2222x y x +=⋅-,最后分为2x >、2x <两种情况进行讨论,即可得出结果;(2)本题首先可根据动点P的轨迹方程得出1x ⎡⎤∈⎣⎦,然后将OP PN -转2x +,最后令()2f x x =+,根据导函数性质即可求出最值.【详解】(1)设(,)P x y ,则(2,)N y ,(2,0)M , 因为OM 、OP 、PN 成等比数列,所以2OP P O N M =⋅,即2222x y x +=⋅-,2x ≠, 当2x >时,2224x y x +=-,即22(1)3x y -+=-(舍去);当2x <时,2242x y x +=-,即22(1)5x y ++=,故动点P 的轨迹方程为22(1)5x y ++=.(2)因为动点P 的轨迹方程为22(1)5x y ++=,所以1x ⎡⎤∈⎣⎦,则(2)2OP PN x x -=-=+,令()2f x x =+,则()1f x '=因为当1x ⎡⎤∈⎣⎦时()0f x '>,所以)max ()121134f x f===+=,故OP PN -的最大值为4. 【点睛】关键点点睛:本题考查动点的轨迹方程的求法以及利用导函数求最值,考查等比中项的性质的应用,利用导函数求最值时,可先通过导函数求出函数单调性,然后根据函数单调性求出最值,考查计算能力,体现了综合性,是中档题.22.(1)(i )8;(ii )()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)(i )推导出当n 为正偶数时,24n n a a n ++=,可得出+4248n n a a n ++=+,两式作差可得出结论成立;(ii )推导出当n 为正奇数时,4n n a a +=,求出2a 、3a 、4a ,对任意的k *∈N ,分43n k =-,42n k =-,41n k =-,4n k =四种情况讨论,结合等差数列的通项公式以及周期数列的定义可求得数列{}n a 的通项公式;(2)计算出4342414n n n n a a a a ---+++,可求得2482n S n n =+,利用放缩法得出4111142121n S n n ⎛⎫<- ⎪-+⎝⎭,结合裂项相消法可证得所证不等式成立. 【详解】(1)(i )当n 为正偶数时,121n n a a n ++=-,2121n n a a n ++-=+, 两式相加得24n n a a n ++=,① 可得+4248n n a a n ++=+,② ②-①得48n n a a +-=;(ii )当n 为正奇数时,121n n a a n +-=-,2121n n a a n +++=+, 两式作差得22n n a a ++=,所以,422n n a a +++=, 上述两个等式作差得4n n a a +=, 又211a a -=,则2111a a a =+=+,323a a +=,则3232a a a =-=-, 435a a -=,则4357a a a =+=-.对任意的k *∈N ,当43n k =-,则1n a a a ==; 当42n k =-时,()()()422811818722723n k a a a k a k a k a n a n -==+-=++-=+-=++-=+-;当41n k =-时,32n a a a ==-;当4n k =时,()()44817818121n k a a a k a k k a n a ==+-=-+-=--=--.综上所述,()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩; (2)()434241424232241166n n n n a a a a a n a a n a n ---+++=+-+-+-+⨯--=-,()2410166822n n n S n n +-∴==+,()()2241111114212124241n S n n n n n ⎛⎫∴=<=- ⎪-++-⎝⎭, 所以,48411111111111111433521214214n S S S n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+<-+-++-=-< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 【点睛】方法点睛:证明数列不等式常用放缩法,常用的放缩公式如下: (1)()()21111211n n n n n n<=-≥--; (2)()()()211111211211n n n n n n ⎛⎫<=-≥ ⎪-+-+⎝⎭; (3)()()2221144112141212121214n n n n n n n ⎛⎫<===- ⎪--+-+⎝⎭-; (4()22n =<=≥. 23.(1)22n a n =-,(1)n b n n =+;(2)证明见解析.【分析】(1)根据等差数列的通项公式求出公差d 可得n a ,根据等差数列的求和公式可得n S ,根据n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列可得(1)n b n n =+;(2)将n c 放大后再裂项,利用裂项求和方法求解可证不等式成立.【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意得31413124333a a d a a d S a d =+=⎧⎨=+==+⎩,解得102a d =⎧⎨=⎩, 从而22n a n =-,2(1)(1)2n n n S n n -==-. 因为n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列所以()()()212n n n n n n S b S b S b +++=++,从而()211222n n n n n n n n S S b S S b S S +++++=++, 所以2221221(1)(1)(1)(2)2(1)(1)2(1)(1)(2)2(1)2n n n nn n n S S Sn n n n n n n n b n nS S S n n nn n n ++++-+--+++====++--+++-+. (2)证明:因为n c ===<=, 所以122(10211)2n c c c n n n +++<-+-++--=【点睛】关键点点睛:将n c 放大后再裂项,利用裂项求和方法求解是解题关键.24.(1)2n a n =,2n n b =;(2)①存在,5k =;②{}1,2,3,4.【分析】(1)由等差数列以及等比数列的性质以及通项公式得出答案;(2)①11k k k b T T ++-=结合数列{}n b 的通项公式得出k 的值;②由()1n S n n =+将不等式化为()210n n n -+≤,令()()21nf n n n =-+并得出其单调性,再由单调性确定解集. 【详解】(1)因为等差数列{}n a 中,3575330a a a a ++==,所以510a =. 设等差数列{}n a 的公差是d ,所以51251a a d -==- 所以()112n a a n d n =+-=.设等比数列{}n b 的公比是q ,因为2316b b a =所以2331432b q q ==,所以2q ,所以112n n n b b q -==. (2)①若存在正整数k ,使得132k k k T T b +=++成立,则132k k b b +=+ 所以12232k k +=+,即232k =,解得5k =.存在正整数5k =满足条件.②()()112n n n a a S n n +==+ 所以()12n n n +≥,即()210n n n -+≤令()()21nf n n n =-+, 因为()()()()()()11121221221n n n f n f n n n n n n +-⎡⎤+-=-++-++=-+⎣⎦ 所以当4n ≥时,(){}f n 单调递增.又()()210f f -<,()()320f f -<,()()430f f -=所以()()()()()1234f f f f f n >>=<<<因为()10f =,()44f =-,()52f =,所以1n =,2,3,4时,()0f n ≤,5n ≥时,()0f n >,所以不等式n n S b ≥,的解集为{}1,2,3,4.【点睛】解决本题的关键是构造新函数,通过作出确定函数的单调性,从而求得()0f n ≤的解集. 25.证明见解析.【分析】由定义法分别结合n a 和n S 的关系分别证明充分性和必要性成立即可.【详解】当n =1时,S 1=32-t =9-t ,当n ≥2时,由S n =3n +1-t 得S n -1=3n -t ,两式相减得a n =3n +1-3n =2·3n (n ≥2), (1)充分性已知t =3,此时S 1=32-t =9-3=6,令n =1,得a 1=2·31=6=S 1,所以a n =2·3n (n ∈N *) 所以13n na a +=,所以数列{a n }是等比数列. (2)必要性因为数列{a n }是等比数列,所以a 1=2·31=6, 又因为S 1=9-t ,所以9-t =6,所以t =3,综上所述:数列{a n }是等比数列的充要条件为t =3.【点睛】关键点睛:本题考查等比数列的判断和证明,解题的关键是利用n a 和n S 的关系得出()232n n a n =⋅≥,再根据充分必要的定义证明.26.(1)证明见解析,13-=n n a ;(2)()11316164n n n T ⎛⎫=-+⋅- ⎪⎝⎭. 【分析】(1)首先根据131n n S S +=+,131n n S S -=+两式相减得()132n n a a n +=≥,即可得到n a 的通项公式.(2)首先求出()13n n b n -=⋅-,再利用错位相减法求前n 项和n T 即可. 【详解】(1)证明:由131n n S S +=+,当2n ≥时,131n n S S -=+,两式相减得()132n n a a n +=≥,当1n =时,2131S S =+即12131a a a +=+,∴23a =,∴213a a =,∴1n ≥时都有13n n a a +=,∴数列{}n a 是首项为1,公比为3的等比数列,∴13-=n n a .(2)解:()()1113n n n n b na n --=-⋅=⋅-, ∴()()()()()122112333133n n n T n n --=+⋅-+⋅-+⋅⋅⋅+-⋅-+⋅-, ()()()()()12131323133n n n T n n --=⋅-+⋅-+⋅⋅⋅+-⋅-+⋅-, ∴()()()()111413333n n n T n -=+-+-+⋅⋅⋅+--⋅-,∴()()()131********nn n n T n n --⎛⎫=-⋅-=-+⋅- ⎪+⎝⎭∴()11316164n n n T ⎛⎫=-+⋅- ⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:本题主要考查数列的求和,常见的数列求和方法如下:公式法:直接利用等差、等比数列的求和公式计算即可;分组求和法:把需要求和的数列分成熟悉的数列,再求和即可;裂项求和法:通过把数列的通项公式拆成两项之差,再求和即可;错位相减法:当数列的通项公式由一个等差数列和一个等比数列的乘积构成时,可使用此方法求和.。
高中数学选择性必修二第四章《数列》单元测试卷注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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.数列{}n a 的通项公式为()()132nn a n =--,则{}n a 的第5项是( )A .13B .13-C .15-D .152.记n S 为数列{}n a 的前n 项和.“任意正整数n ,均有0n a >”是“{}n S 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3.如图,将一个边长为1的正三角形的每条边三等分,以中间一段为边向外作正三角形,并擦去中间一段,得图(2),如此继续下去,得图(3)…,设第n 个图形的边长为n a ,则数列{}n a 的通项公式为( )A .13nB .131n - C .13nD .113n - 4.若数列{}n a 满足12a =,111nn na a a ++=-,则2018a 的值为( )A .2B .3-C .12-D .135.数列{}n a 满足()11nn n a a n ++=-⋅,则数列{}n a 的前20项的和为( ) A .100-B .100C .110-D .1106.已知数列{}n a 的前n 项和1233n n S a =+,则{}n a 的通项公式n a =( )A .12nn a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .112n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭D .112n n a +⎛⎫=- ⎪⎝⎭7.在数列{}n a 中,11a =-,20a =,21n n n a a a ++=+,则5a 等于( ) A .0B .1-C .2-D .3-8.程大位《算法统宗》里有诗云“九百九十六斤棉,赠分八子做盘缠.次第每人多十七,要将第八数来言.务要分明依次弟,孝和休惹外人传.”意为:996斤棉花,分别赠送给个子女做旅费,从第一个开始,以后每人依次多17斤,直到第八个孩子为止.分配时一定要等级分明,使孝顺子女的美德外传,则第八个孩子分得斤数为( ) A .65B .184C .183D .1769.已知数列{}n a 的各项均为整数,82a =-,134a =,前12项依次成等差数列,从第11项起依次成等比数列,则15a =( ) A .8B .16C .64D .12810.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2n S n n =--,则数列()21n n a ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭的前40项的和为( )A .3940B .3940-C .4041D .4041-11.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n T ,34a =,627T =,数列{}n b 满足1123n n b b b b b +=+++⋅⋅⋅+,121b b ==,设n n n c a b =+,则数列{}n c 的前11项和为( )A .1062B .2124C .1101D .110012.已知数列{}n a 满足11a =,()12n n a a n +-≥∈*N ,则( ) A .21n a n ≥+B .2n S n ≥C .12n n a -≥D .12n n S -≥二、填空题(本大题有4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中横线上) 13.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,若21n n S a =+,则6S =_____________.14.已知数列{}n a 的首项12a =,且()11122n n a a n +=+∈*N ,则数列11n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭的前10项的和为_____.15.已知数列{}n a 前n 项和为n S ,若22n n n S a =-,则=n S _________.16.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,10a =,若()()1112n nn n a a +⎡⎤=+-+-⎣⎦,则100S =_____.三、解答题(本大题有6小题,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{}n a 的前n 项和为n S ,且1,n a ,n S 成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足12n n n a b na ⋅=+,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.(12分)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且3S ,52S ,4S 成等差数列,521322a a a =+-. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设12n n b -=,求数列n n a b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .19.(12分)已知公差不为0的等差数列{}n a 的首项11a =,且1a ,2a ,6a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)记11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n S .20.(12分)设正项数列{}n a 的前n 项和n S满足1n a +,()n ∈*N . (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求n T 的取值范围.21.(12分)已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()21n n S a n =-∈*N . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若lg n n b a =,求数列{}n n a b +的前n 项和n T .22.(12分)若数列{}n a 的前n 项和n S 满足2n n S a λ=-(0n λ>∈*N ,). (1)证明:数列{}n a 为等比数列,并求n a ;(2)若24,log n n n a n b a n λ⎧⎪==⎨⎪⎩,是奇,是偶,(n ∈*N ),求数列{}n b 的前n 项和n T .高中数学选择性必修二第四章《数列》单元测试卷一、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.【答案】B【解析】求数列{}n a 的某一项,只要把n 的值代入数列的通项即得该项. 2.【答案】A【解析】∵“0n a >”⇒“数列{}n S 是递增数列”, 所以“0n a >”是“数列{}n S 是递增数列”的充分条件. 如数列{}n a 为1-,0,1,2,3,4,…,显然数列{}n S 是递增数列,但是n a 不一定大于零,还有可能小于等于零, 所以“数列{}n S 是递增数列”不能推出“0n a >”, ∴“0n a >”是“数列{}n S 是递增数列”的不必要条件.∴“0n a >”是“数列{}n S 是递增数列”的充分不必要条件.故答案为A . 3.【答案】D【解析】本题主要考查了等比数列的判定和等比数列的通项的求法,属于基础题. 4.【答案】B【解析】12a =由题,111n n n a a a ++=-,所以121131a a a +==--,2321112a a a +==--,3431113a a a +==-,454121a a a +==-,故数列{}n a 是以4为周期的周期数列,故20185044223a a a ⨯+===-.故选B . 5.【答案】A【解析】由()11nn n a a n ++=-,得211a a +=-,343a a +=-,565a a +=-,…192019a a +=-, ∴n a 的前20A . 6.【答案】B【解析】令1n =,11a =,代入选项,排除A ,D 选项.令2n =,解得212a =-,排除C 选项.故选B . 7.【答案】C【解析】因为21n n n a a a ++=+,所以3121a a a =+=-,4321a a a =+=-,5432a a a =+=-.故选C . 8.【答案】B【解析】由题意可得,8个孩子所得的棉花构成公差为17的等差数列,且前8项和为996, 设首项为1a ,结合等差数列前n 项和公式:811878828179962S a d a ⨯=+=+⨯=, 解得:165a =,则81765717184a a d =+=+⨯=.即第八个孩子分得斤数为184.本题选择B 选项. 9.【答案】B【解析】设由前12项构成的等差数列的公差为d ,从第11项起构成的等比数列的公比为q ,由()2212131124d 423d a a a -+===-+,解得1d =或34d =, 又数列{}n a 的各项均为整数,故1d =,所以13122a q a ==, 所以111012213n n n n a n --≤⎧=⎨≥⎩,,,故415216a ==,故选B .10.【答案】D【解析】根据2n S n n =--,可知当2n ≥时,()()221112n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=-------=-⎣⎦,当1n =时,112a S ==-,上式成立,所以2n a n =-,所以()221112(+11nn a n n n n ⎛⎫=-=-- ⎪++⎝⎭),所以其前n 项和11111111234+111n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫=--+-++-=--=-⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭, 所以其前40项和为404041T =-.故选D . 11.【答案】C【解析】设数列{}n a 的公差为d ,则112461527a d a d +=+=⎧⎨⎩,解得121a d ==⎧⎨⎩,数列{}n a 的通项公式为1n a n =+,当2n ≥时,1n n n b b b +-=,∴12n n b b +=,即{}n b 从第二项起为等比数列,∴()222n n b n -=≥,数列{}n b 的通项公式为:21,1 2,2n n n b n -=⎧⎪=⎨≥⎪⎩, 分组求和可得数列{}n c 的前11项和为()()29101123412112227721101S =+++++++++=+=+.本题选择C 选项.12.【答案】B【解析】由题得212a a -≥,322a a -≥,432a a -≥,432a a -≥, ∴()213243121n n a a a a a a a a n --+-+-++-≥-,∴()121n a a n -≥-,21n a n ∴≥-,∵123135a a a ≥≥≥,,,,21n a n ≥-,∴12313521n a a a a n ++++≥++++-,∴()21212n nS n n ≥+-=.故选B . 二、填空题(本大题有4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中横线上) 13.【答案】63-【解析】根据21n n S a =+,可得1121n n S a ++=+, 两式相减得1122n n n a a a ++=-,即12n n a a +=, 当1n =时,11121S a a ==+,解得11a =-,所以数列{}n a 是以1-为首项,以2为公比的等比数列,所以()66126312S --==--.故答案是63-.14.【答案】1023【解析】由11122n n a a +=+,得()11112n n a a +-=-,∴{}1n a -为等比数列,()111111122n n n a a --⎛⎫⎛⎫-=-⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,1121n n a -=-,101012102312S -==-,故答案为1023. 15.【答案】2n n ⋅【解析】∵1n n n a S S -=-,故()122n n n n S S S -=--,整理得到122n n n S S -=+,也即是11122n n n n S S --=+,故2n n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列.又12a =,∴()11122n n S a n n =+-⨯=即·2n n S n =. 16.【答案】101223-【解析】由()()()1112n nn n a a n +⎡⎤=+-+-∈⎣⎦*N ,当n 为奇数时,有()12nn a +=-;当n 为偶数时,有122n n n a a +=+, ∴数列{}n a 的所有偶数项构成以2-为首项,以4为公比的等比数列,()()10013599246100S a a a a a a a a =+++⋯+++++⋯+()()()246982469824610022222a a a a a a a a =+++⋯+++++⋯+++++⋯+()()24698246100100322222a a a a a =+++⋯+-++++⋯+()()()5049101992144142232214143----=⨯-⨯-+=--. 故答案是101223-.三、解答题(本大题有6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.【答案】(1)12n n a -=;(2)21122n n T n n -++-=. 【解析】(1)由已知1,n a n S 成等差数列得21n n a S =+,① 当1n =时,111211a S a =+=+,∴11a =, 当 2n ≥时,1121n n a S --=+,② ①-②得122n n n a a a --=,∴12nn a a -=, ∴数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,∴1111122n n n n a a q ---==⨯=. (2)由12n n n a b na ⋅=+得12n nb n a =+, ∴1212111242n n nT b b b n a a a =+++=++++++()12111242nn a a a ⎛⎫=+++++++ ⎪⎝⎭()21112212212212n n n n n n --+=+=++--. 18.【答案】(1)21n a n =-,()n ∈*N ;(2)12362n n n T -+=-. 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,由3S ,52S ,4S 成等差数列, 可知345S S S +=,由521322a a a =+-得:120a d -=,1420a d --= 解得:11a =,2d =,因此21n a n =-,()n ∈*N . (2)令()11212n n n n a c n b -⎛⎫==- ⎪⎝⎭.则12n n T c c c =++⋯+,∴()21111113521222n n T n -⎛⎫⎛⎫=⋅+⋅+⋅++-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,①()23111111352122222nn T n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅+⋅+⋅++-⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,②①-②,得()2111111122122222n nn T n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⋅+++--⋅⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦()1111212122n nn -⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+---⋅⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦2332n n +=-∴12362n n n T -+=-. 19.【答案】(1)32n a n =-;(2)31n nS n =+. 【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠,∵1a ,2a ,6a 成等比数列,∴2216a a a =⋅∴()()21115a d a a d +=⋅+, ∵11a =,∴23d d =,∵0d ≠,∴3d =,∴32n a n =-.(2)由(1)知()()1111323133231bn n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,∴1211111111113447323133131n n n S b b b n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=-=⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 20.【答案】(1)21n a n =-,()n ∈*N ;(2)1132n T ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,.【解析】(1)①1n =时,由11a +,得11a =,②2n ≥时,由已知,得()241n n S a =+,∴()21141n n S a --=+, 两式作差,得()()1120n n n n a a a a --+--=, 又∵{}n a 是正项数列,∴12n n a a --=,∴数列{}n a 是以1为首项,2为公差的等差数列.∴21n a n =-,()n ∈*N . (2)∵()()111111212122121n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪⋅-+-+⎝⎭,∴12111111111111123235221212212n n T b b b n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=-+-++-=-< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 又因为数列{}n T 是递增数列,当1n =时n T 最小,113T =,∴1132n T ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,.21.【答案】(1)12n n a -=;(2)()1lg2212n n n n T -=+-.【解析】(1)由()21n n S a n =-∈*N ,可得1121S a =-,∴1121a a =-,∴11a =. 又2221S a =-,∴12221a a a +=-,∴22a =. ∵数列{}n a 是等比数列,∴公比212a q a ==,∴数列{}n a 的通项公式为12n n a -=. (2)由(1)可知,()lg 1lg2n n b a n ==-,∴数列{}n n b a +的前n 项和()()()1122n n n T b a b a b a =++++++()()()-101lg221lg22n n ⎡⎤=+++++-+⎣⎦()()1lg22lg21lg2122n n -=+++-++++⎡⎤⎣⎦()1lg2212n n n -=+-. 22.【答案】(1)12n n a λ-=⨯;(2)()()()()()14214344211334n n n n n n T n n n +⎧-+⎪+⎪=⎨--+⎪+⎪⎩,是偶,是奇. 【解析】(1)由题意可知112S a λ=-,即1a λ=; 当2n ≥时,()()1112222n n n n n n n a S S a a a a λλ---=-=---=-,即12n n a a -=; ∴数列{}n a 是首项为λ,公比为2的等比数列,∴12n n a λ-=⨯.(2)由(1)可知当4λ=时12n n a +=,从而121n n n b n n +⎧⎪=⎨+⎪⎩,是奇,是偶, n 为偶数时,()2414312142n n n n T ⎛⎫- ⎪++⎝⎭=+-; n 为奇数时,()()1211141431122142n n n n n n T T b n +++⎛⎫+- ⎪+++⎝⎭=-=+-+- ()()()142115234n n n n +-++=+-- ()()()14211334n n n +--+=+, 综上,()()()()()14214344211334n n n n n n T n n n +⎧-+⎪+⎪=⎨--+⎪+⎪⎩,是偶,是奇.。
高一必修一人教a版单元测试题答案及解析一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列关于细胞结构的描述,正确的是()。
A. 细胞膜具有选择透过性B. 细胞核是遗传物质储存和复制的场所C. 线粒体是细胞内的能量转换站D. 所有选项答案:D解析:细胞膜确实具有选择透过性,能够控制物质的进出;细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所;线粒体是细胞内进行能量转换的重要细胞器。
因此,选项D包含了所有正确的描述。
2. 光合作用中,光能被转化为化学能的过程发生在()。
A. 叶绿体B. 线粒体C. 细胞质D. 细胞核答案:A解析:光合作用是植物通过叶绿体将光能转化为化学能的过程。
叶绿体是植物细胞中进行光合作用的主要场所,因此正确答案是A。
3. 下列哪种物质不是细胞内的主要储能物质?()A. 葡萄糖B. 脂肪C. 蛋白质D. 水答案:D解析:葡萄糖、脂肪和蛋白质都是细胞内的主要储能物质。
葡萄糖是细胞能量代谢的直接能源,脂肪是良好的储能物质,蛋白质在细胞中也有一定的储能作用。
而水虽然在细胞中含量很高,但它不是储能物质。
4. 人体细胞中,负责合成蛋白质的细胞器是()。
A. 核糖体B. 内质网C. 高尔基体D. 线粒体答案:A解析:核糖体是细胞内负责蛋白质合成的细胞器。
它能够将mRNA上的遗传信息翻译成蛋白质。
内质网、高尔基体和线粒体虽然也参与蛋白质的加工和运输,但它们不是蛋白质合成的主要场所。
5. 下列关于DNA复制的描述,错误的是()。
A. DNA复制是半保留的B. DNA复制需要DNA聚合酶C. DNA复制发生在细胞分裂间期D. DNA复制需要解旋酶答案:D解析:DNA复制确实是半保留的,即每个新合成的DNA分子都包含一个原始链和一个新合成的链;DNA复制需要DNA聚合酶来添加新的核苷酸;DNA复制发生在细胞分裂间期,为细胞分裂做准备。
然而,DNA复制过程中不需要解旋酶,因为DNA复制时,DNA双链会自动解开,不需要额外的解旋酶。
数列单元能力测试(二) 命题人 蒋红伟一、选择题(5×10=50分)1.已知数列)13(2,,4,10,2-n ,则8是此数列的第( )项:A .10B .11C .12D .13 2.等比数列{}n a 满足6,152415=-=-a a a a ,则公比q 的值为( )A .2B .21C .1D .2或213.等差数列{a n } 中,已知a 3+a 4+a 9+a 14+a 15=10,则S 17=( )A .34B .68C .170D .514.一张报纸,其厚度为a ,面积为b ,将此报纸对折7次,这时报纸的厚度和面积分别是( )A .b a 81,8B .b a 641,64 C .b a 1281,128 D .b a 2561,256 5.已知数列{}n a 各项都为正数,并且有294a a ⋅=,则2122210l o gl o g l o g a a a+++的值为( )A .10B .20C .30D .406.已知数列33,2,+x x x 是一个等比数列中的连续三项,则x 的值为( )A .0或3B .0C .3D .27.已知122,62,32===cb a ,则c b a 、、是( )A .是等差数列但不是等比数列B .是等比数列但不是等差数列C .既是等差数列又是等比数列D .既不是等差数列也不是等比数列8.数列{}n a 的通项公式为12121,,n n na nb a a a =+=++⋅⋅⋅+则数列{}n b 的前n 项和为( ) A .12(2)n n -+ B .12n n -+ C .3232(1)(2)n n n +-++ D .32342(1)(2)n n n +-++ 9.(2010·海淀区)已知f (x )为偶函数,且f (2+x )=f (2-x ),当02≤≤-x 时,f (x )=2x ,若n ∈N *,a n =f (n ),则a 2010=( )A .2010B .4C .14D .-4 10.若方程250x x m -+=与2100x x n -+=的四个实根适当排列后,恰好组成一个首项为1的等比数列,则n m :的值为( )A .4B .2C .12D .14二、填空题(5×5=25分)11.一个皮球从100米高处自由落下,每次着地后又跳回到原来高度的一半再落下,当它第10次着地时,其经过的路程为_____________________12.等比数列{}n a 中,,70,1333241=+=+a a a a 则这数列的公比为________ 13.等差数列{}n a 中, ,33,952==a a 则{}n a 的公差为___________14.在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则47a a ⋅=__________15.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,且,55,1554==S a 则过点),4(),,3(43a Q a P 的直线的斜率是______三、解答题(75分)16.(13分)已知数列{}n a 的通项公式为n a n 225-=,求:(1)求证数列{}n a 为等差数列; (2)求数列{}n a 前n 项和的最大值.17.(13分)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。
一、选择题1.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 .1B .2C .3D .42.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22212n a a a +++=( )A .()221n -B .()1213n- C .41n -D .()1413n- 3.在等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,若202020210,0S S <>,则下列判断错误的是( )A .数列{}n a 单调递增B .10100a <C .数列{}n a 前2020项最小D .10110a >4.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 .681a a >B .01q <<C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为7T5.已知数列{}n a 满足111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,则{}n a 的前2021项之积为( ) A .23B .13C .2-D .3-6.已知数列{}n b 满足12122n n b n λ-⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若数列{}n b 是单调递减数列,则实数λ的取值范围是( )A .101,3B .110,23⎛⎫- ⎪⎝⎭C .(-1,1)D .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭7.已知等比数列{}n a 的前n 项和为S n ,则下列命题一定正确的是( ) A .若S 2021>0,则a 3+a 1>0 B .若S 2020>0,则a 3+a 1>0 C .若S 2021>0,则a 2+a 4>0D .若S 2020>0,则a 2+a 4>08.两等差数列{}n a 和{}n b ,前n 项和分别为n S ,n T ,且723n n S n T n +=+,则220715a a b b ++的值为( )A .14924B .7914C .165D .51109.“跺积术”是由北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中首创,南宋数学家杨辉、元代数学家朱世杰丰富和发展的一类数列求和方法,有茭草垛、方垛、三角垛等.现有100根相同的圆柱形铅笔,某同学要将它们堆放成横截面为正三角形的垛,要求第一层为1根且从第二层起每一层比上一层多1根,并使得剩余的圆形铅笔根数最少,则剩余的铅笔的根数是( ) A .9B .10C .12D .1310.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+,那么它的通项公式是( )A .21n a n =-B .21n a n =+C .41n a n =-D .41n a n =+11.已知数列{}n a 是等比数列,11a >,且前n 项和n S 满足11lim n n S a →∞=,那么1a 的取值范围是( ) A.(B .()1,4C .()1,2D .()1,+∞12.在等差数列{}n a 中,若12336a a a ++=,11121384a a a ++=,则59a a +=( ) A .30B .35C .40D .45二、填空题13.数列{}n a 满足2121231722222n n a a a a n n -+++⋅⋅⋅+=-,若对任意0λ>,所有的正整数n 都有22n k a λλ-+>成立,则实数k 的取值范围是_________.14.将数列{2}n 与{32}n -的公共项从小到大排列得到数列{}n a ,则{}n a 的前n 项和n S =___.15.在数列{}n a 中,112a =,1n n a a n +=+,则na n的最小值为_________. 16.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,13a =,当2n ≥时有1122n n n n n S S S S na --+-=,则使122021m S S S ≥成立的正整数m 的最小值为______.17.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足318S =,3180n S -=,270n S =,则n =________.18.已知{}n a 是等比数列,14a =,412a =,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=______. 19.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列; ④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________20.已知首项为1a ,公比为q 的等比数列{}n a 满足443210q a a a ++++=,则首项1a 的取值范围是________.参考答案三、解答题21.数列{}n a 满足()1121nn n a a n ++-=-,n *∈N 且1a a =(a 为常数).(1)(i )当n 为偶数时,求4n n a a +-的值; (ii )求{}n a 的通顶公式;(2)设n S 是数列{}n a 的前n 项和,求证:48411114n S S S ++⋅⋅⋅+< 22.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足33n n S a =-,()*323log 1n n b a n N=+∈.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)记2n n n c a b λ=-,若数列{}n c 为递增数列,求λ的取值范围.23.数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和为n S ,且满足221n n n a S a -=(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设4241n n b S =-,求数列{}n b 的前n 项和n T ,并求使21(3)6>-n T m m 对所有的*n N ∈都成立的最大正整数m 的值.24.在①535S =,②122114b b S -=,③35S T =这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答问题:已知正项等差数列{}n a 的公差是等差数列{}n b 的公差的两倍,设n S 、n T 分别为数列{}n a 、{}n b 的前n 项和,且13a =,23T =,________,设2n b n n c a =⋅,求{}n c 的前n 项和n A .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 25.对于任意的*n N ∈,数列{}n a 满足1212121212121n n a n a a n ---++⋅⋅⋅+=++++.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求n S 26.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足11(0n n a a a S a--=>且1)a ≠.数列{}n b 满足lg n n n b a a =.(1)当10a =时,求数列{}n b 的前n 项和n T ; (2)若对一切n *∈N 都有1n n b b +<,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】 由题意可得221114n na 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 na 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14n b ==,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 n a a +-=,从而数列21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以4为公差,以1为首项的等差数列,进而可求n a =,14n b ==,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2.D解析:D 【分析】由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}2n a 也为等比数列,确定该数列的首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.【详解】已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;当2n ≥时,()()111222nn n n n n a S S a a ---=-=---=.由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n na ,所以,022a -=,解得1a =,()12n n a n N -*∴=∈,则()221124n n na --==,2121444n n n n a a +-∴==,且211a =,所以,数列{}2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,222121441143n n na a a --+++==-. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且1k ≠,0k ≠).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1bm k =-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于()112,n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b-=+的式子;⑦1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可.3.C解析:C 【分析】结合等差数列的求和公式及等差数列的性质可得101010110,0a a <>,从而可求出公差的符号,进而可确定单调性,进而可确定和最小问题. 【详解】因为202020210,0S S <>,即()()12021202012020210,02022a a a a ++<>,所以12020120210,0a a a a +<+>.因为10101011120201011120210,20,a a a a a a a +=+<=+> 所以101010110,0a a <>,所以101110100d a a =->,所以数列{}n a 是单调递增数列, 前1010项和最小,所以C 错误. 故选:C . 【点睛】 关键点睛:本题的关键是由等差数列的求和公式对已知条件进行变形,整理出12020120210,0a a a a +<+>,再结合等差数列的性质求出101010110,0a a <>,确定公差后即可确定单调性及最值问题.4.B解析:B 【分析】根据11a >,667711,01a a a a -><-,分0q < ,1q ≥,01q <<讨论确定q 的范围,然后再逐项判断. 【详解】若0q <,因为11a >,所以670,0a a <>,则670a a ⋅<与671a a ⋅>矛盾,若1q ≥,因为11a >,所以671,1a a >>,则67101a a ->-,与67101a a -<-矛盾, 所以01q <<,故B 正确;因为67101a a -<-,则6710a a >>>,所以()26870,1a a a =∈,故A 错误; 因为0n a >,01q <<,所以111n n a q a S q q=---单调递增,故C 错误; 因为7n ≥时,()0,1n a ∈,16n ≤≤时,1n a >,所以n T 的最大值为6T ,故D 错误; 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过穷举法确定01q <<.5.B解析:B 【分析】由111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,可得:111n n n a a a ++=-,可得其周期性,进而得出结论. 【详解】因为111n n n n a a a a ++-=+,且113a =, 所以111nn na a a ++=-, 21132113a +∴==-,33a =-,412a =-,513a =,⋯⋯, 4n n a a +∴=.123411···2(3)()132a a a a ∴=⨯⨯--⋅⨯=.则{}n a 的前2021项之积50511133=⨯=.故选:B 【点睛】方法点睛:已知递推关系式求通项:(1)用代数的变形技巧整理变形,然后采用累加法、累乘法、迭代法、构造法或转化为基本数列(等差数列或等比数列)等方法求得通项公式.(2)通过具体的前几项找到其规律,如周期性等求解.6.A解析:A 【分析】由题1n n b b +>在n *∈N 恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,讨论n 为奇数和偶数时,再利用数列单调性即可求出. 【详解】数列{}n b 是单调递减数列,1n n b b +∴>在n *∈N 恒成立,即()122112+1222nn n n λλ-⎛⎫⎛⎫-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭, 当n 为奇数时,则()6212nn λ>-+⋅恒成立,()212n n -+⋅单调递减,1n ∴=时,()212n n -+⋅取得最大值为6-,66λ∴>-,解得1λ>-;当n 为偶数时,则()6212nn λ<+⋅恒成立,()212n n +⋅单调递增,2n ∴=时,()212n n +⋅取得最小值为20,620λ∴<,解得103λ<, 综上,1013λ-<<. 故选:A. 【点睛】关键点睛:本题考查已知数列单调性求参数,解题的关键由数列单调性得出16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭恒成立,需要讨论n 为奇数和偶数时的情况,这也是容易出错的地方. 7.A解析:A 【分析】根据等比数列的求和公式及通项公式,可分析出答案. 【详解】等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,当1q ≠时,202112021(1)01a q S q-=>-,因为20211q-与1q -同号,所以10a >,所以2131(1)0a a a q +=+>,当1q =时,2021120210S a =>,所以10a >,所以1311120a a a a a +=+=>, 综上,当20210S >时,130a a +>, 故选:A 【点睛】易错点点睛:利用等比数列求和公式时,一定要分析公比是否为1,否则容易引起错误,本题需要讨论两种情况.8.A解析:A 【分析】在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以结合此性质可得:2202171521a a Sb b T +=+,再根据题意得到答案.【详解】解:在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以1212202171521121121()2121()2a a a a Sb b T b b ⨯+⨯+==+⨯+⨯, 又因为723n n S n T n +=+, 所以22071514924a ab b +=+. 故选:A . 【点睛】本题主要考查等差数列的下标和性质,属于中档题.9.A解析:A 【分析】设只能堆放n 层,由已知得从最上层往下,每层铅笔数组成以首项为1、公差为1的等差数列,且余下的铅笔数小于1n +,根据等差数列的前n 项和公式可求得选项. 【详解】设只能堆放n 层,则从最上层往下,每层铅笔数组成以首项为1、公差为1的等差数列,且余下的铅笔数小于1n +, 于是()11002n n +≤,且()110012n n n +-<+,解得13n =,剩余的根数为131410092⨯-=. 故选:A. 【点睛】 本题考查数列的实际应用,关键在于将生活中的数据,转化为数列中的基本量,属于中档题.10.C解析:C 【解析】分类讨论:当1n =时,11213a S ==+=,当2n ≥时,221(2)2(1)141n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=-⎣⎦, 且当1n =时:1414113n a -=⨯-== 据此可得,数列的通项公式为:41n a n =-. 本题选择C 选项.11.A解析:A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,可知10q -<<或01q <<,计算出111lim 1n n a S q a →∞==-,可得出q 关于1a 的表达式,结合q 的范围,可解出1a 的取值范围. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,由于11lim n n S a →∞=,则10q -<<或01q <<, ()111n n a q S q-=-,则()11111lim lim11n n n n a q a S qq a →∞→∞-===--,得211q a =-. ①若10q -<<,则21110a -<-<,即2112a <<,11a >,解得1a <<; ②当01q <<,则21011a <-<,得2101a <<,11a >,则2101a <<不成立.综上所述,1a的取值范围是(. 故选A.【点睛】本题考查利用极限求等比数列首项的取值范围,解题的关键就是得出公比与首项的关系,结合公比的取值范围得出关于首项的不等式,考查运算求解能力,属于中等题.12.C解析:C 【分析】利用等差数列性质,若++m n p q =,则++m n p q a a a a =及等差中项公式可求. 【详解】因为 12336a a a ++=,由等差中项公式,得2336a =, 同理11121384a a a ++=,得12384a =,2123+3=81036+42a a ∴=.212+=40a a ∴ 21529+=40a a a a ∴+=故选:C . 【点睛】本题考查等差数列性质与等差中项公式.(1)如果{}n a 为等差数列,若++m n p q =,则++m n p q a a a a = ()*m n p q N ∈,,,. (2){}n a 为等差数列,则有11n n n a a a =2-++.二、填空题13.【分析】记设根据即可求出从而得到再根据题意可得分参利用基本不等式即可求出实数k 的取值范围【详解】记设当时;当时当时也满足上式所以即显然当时当时因此的最大值若存在必为正值当时因为当且仅当时取等号所以的解析:⎛-∞ ⎝⎭ 【分析】记12n n n b a -=,设21212317222222n n n S a a a a n n -=+++⋅⋅⋅+=-, 根据1112n n n S n b S S n -=⎧=⎨-≥⎩即可求出n b ,从而得到n a ,再根据题意可得()m 2ax 2n k a λλ-+>,分参利用基本不等式即可求出实数k 的取值范围.【详解】记12n n n b a -=,设21212317222222n n n S a a a a n n -=+++⋅⋅⋅+=-, 当1n =时,117322b =-=-;当2n ≥时,()()21217171142222n n n b S n S n n n n -⎡⎤-----=-⎢⎥⎣⎦=-=. 当1n =时,13b =-也满足上式,所以()*4n b n n N =-∈,即142n n n a --=. 显然当3n ≤时,0n a <,40a =,当5n ≥时,0n a >,因此n a 的最大值若存在,必为正值.当5n ≥时,()1324n n a n a n +-=-,因为()151024n n a na n +--=≤-,当且仅当5n =时取等号. 所以n a 的最大值为116.故()m 2ax 1126n k a λλ>=-+,变形得,3116k λλ<+,而31162λλ+≥=,当且仅当4λ=时取等号,所以2k <.故答案为:⎛-∞ ⎝⎭. 【点睛】本题主要考查n S 与n a 的关系1112n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩应用,不等式恒成立问题的解法应用,以及基本不等式的应用,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题.解题关键是记12n n n b a -=,设21212317222222n n n S a a a a n n -=+++⋅⋅⋅+=-,利用通项n b 与前n 项和n S 的关系1112n nn Sn b S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出通项n b ,再利用数列的单调性进而求出数列中的最大值,由基本不等式解出.14.【分析】首先判断出数列与项的特征从而判断出两个数列公共项所构成新数列的首项以及公差利用等差数列的求和公式求得结果【详解】因为数列是以2为首项以2为公差的等差数列数列是以1首项以3为公差的等差数列所以 解析:23n n +【分析】首先判断出数列{2}n 与{}32n -项的特征,从而判断出两个数列公共项所构成新数列的首项以及公差,利用等差数列的求和公式求得结果. 【详解】因为数列{2}n 是以2为首项,以2为公差的等差数列, 数列{}32n -是以1首项,以3为公差的等差数列,所以这两个数列的公共项所构成的新数列{}n a 是以4为首项,以6为公差的等差数列,所以{}n a 的前n 项和2(1)4632n n n S n n n -=⋅+⋅=+, 故答案为:23n n +. 【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有两个等差数列的公共项构成新数列的特征,等差数列求和公式,属于中档题.15.【分析】由累加法求出数列的通项公式进而可得到的解析式再根据基本不等式可求得最小值【详解】解:即:…将这个式子累加可得:…即当时又又也适合上式由对勾函数的性质可知:当且仅当时取得最小值即时取得最小值又 解析:225【分析】由累加法求出数列{}n a 的通项公式,进而可得到na n的解析式,再根据基本不等式可求得na n最小值. 【详解】解:1n n a a n +=+,1n n a a n +∴-=,即:211a a -=,322a a -=,433a a -=,...,11(2,)n n a a n n n z ---≥∈=, 将这1n -个式子累加可得:1123n a a -=+++ (1)+12n n n --=, 即当2n ≥时,1(1)2n n n a a -=+, 又112a =,()2(1)2412=222n n n n n a n n z --+∴=+≥∈,,又112a =也适合上式,()2(1)2412=22n n n n n a n z --+∴=+∈224121=222n a n n n n n n -+∴=+-, 由对勾函数的性质可知:当且仅当12=2n n时取得最小值,即n =又n z ∈且45<<,44121942422a =+-=,551212252525a =+-= , 92225>, n a n ∴的最小值为:225. 故答案为:225. 【点睛】易错点点睛:运用累加法求数列通项时,注意验证首项是否满足,若不满足,则需要写成分段的形式.16.1010【分析】由与关系当时将代入条件等式得到数列为等差数列求出进而求出即可求出结论【详解】∵∴∴∴令则∴数列是以为首项公差的等差数列∴即∴∴由解得即正整数的最小值为故答案为:【点睛】方法点睛:本题解析:1010 【分析】由n S 与n a 关系,当2n ≥时,将1n n n a S S -=-代入条件等式,得到数列21{}nn S +为等差数列,求出n S ,进而求出12m S S S ,即可求出结论.【详解】∵1122n n n n n S S S S na --+-=, ∴()11122n n n n n n S S S S n S S ---+-=-, ∴()()1122121n n n n S S n S n S --=+--, ∴121212n n n n S S -+--=, 令21n nn b S +=,则()122n n b b n --=≥, ∴数列{}n b 是以111331b S a ===为首项,公差2d =的等差数列, ∴21n b n =-,即2121n n n S +=-,∴2121n n S n +=-, ∴12521321321m m S S S m m +=⨯⨯⨯=+-, 由212021m +≥,解得1010m ≥, 即正整数m 的最小值为1010. 故答案为: 1010. 【点睛】方法点睛:本题考查等差数列的通项公式,考查递推关系式,求通项公式的主要方法有: 观察法:若已知数列前若干项,通过观察分析,找出规律;公式法:已知数列是等差数列或等比数列,或者给出前n 项和与通项公式的关系; 累加法:形如()1n n a a f n +=+的递推数列; 累乘法:形如()1n n a a f n +=⋅的递推数列.17.15【分析】根据等差数列的前项和与等差数列的性质求解【详解】因为所以又所以故解得故答案为:15【点睛】本题考查等差数列的前项和等差数列的性质利用等差数列的性质求解可以减少计算量解析:15 【分析】根据等差数列的前n 项和与等差数列的性质求解, 【详解】因为32318S a ==,所以26a =,又2311390n n n n n n a a S S a a ----=++-==, 所以130n a -=.故()()12127022n n n n a a n a a S -++===,解得15n =. 故答案为:15. 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和,等差数列的性质,利用等差数列的性质求解可以减少计算量.18.【分析】由等比数列的通项公式求得进而得到数列表示首项为公比为的等比数列结合等比数列的求和公式即可求解【详解】由题意等比数列中可得解得又由且即数列表示首项为公比为的等比数列所以故答案为:【点睛】本题主解析:321134n⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦【分析】由等比数列的通项公式,求得12q =,进而得到数列{}1n n a a +表示首项为8,公比为14的等比数列,结合等比数列的求和公式,即可求解. 【详解】由题意,等比数列{}n a 中,14a =,412a =,可得34218a q a ==,解得12q =, 又由2111114n n n n n n a a a q a a a ++--===,且21218a a a q ==, 即数列{}1n n a a +表示首项为8,公比为14的等比数列,所以1223118[1()]3214113414n n n n a a a a a a +⨯-⎡⎤⎛⎫++⋅⋅⋅+==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-. 故答案为:321134n⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题主要考查了等比数列的定义及通项公式,以及等比数列的前n 项和公式的应用,其中解答中熟记等比数列的通项公式,以及等比数列的求和公式的应用,着重考查推理与运算能力,属于中档试题.19.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e 不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤ 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.20.【分析】利用等比数列通项公式可整理已知等式得到令可得到由函数的单调性可求得的取值范围【详解】由得:令则在上单调递减;在上单调递减;综上所述:的取值范围为故答案为:【点睛】本题考查函数值域的求解问题涉解析:[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦【分析】利用等比数列通项公式可整理已知等式得到211211q q a q q⎛⎫+- ⎪⎝⎭=-++,令1t q q =+可得到1111a t t =-+++,由函数的单调性可求得1a 的取值范围. 【详解】由443210q a a a ++++=得:43211110q a q a q a q ++++=,224213211211111q q q q q a q q q q q q q ⎛⎫+-+ ⎪+⎝⎭∴=-=-=-++++++. 令(][)1,22,t q q=+∈-∞-+∞,则()()2211211211111t t t a t t t t +-+--=-=-=-+++++, 111t t -+++在(],2-∞-上单调递减,12112a ∴≥+-=;111t t -+++在[)2,+∞上单调递减,1122133a ∴≤-++=-;综上所述:1a 的取值范围为[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.故答案为:[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.【点睛】本题考查函数值域的求解问题,涉及到等比数列通项公式的应用;关键是能够将1a 表示为关于q 的函数,利用分离常数法可确定函数的单调性,进而利用函数单调性求得函数的最值,从而得到所求的取值范围.三、解答题21.(1)(i )8;(ii )()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)(i )推导出当n 为正偶数时,24n n a a n ++=,可得出+4248n n a a n ++=+,两式作差可得出结论成立;(ii )推导出当n 为正奇数时,4n n a a +=,求出2a 、3a 、4a ,对任意的k *∈N ,分43n k =-,42n k =-,41n k =-,4n k =四种情况讨论,结合等差数列的通项公式以及周期数列的定义可求得数列{}n a 的通项公式;(2)计算出4342414n n n n a a a a ---+++,可求得2482n S n n =+,利用放缩法得出4111142121n S n n ⎛⎫<- ⎪-+⎝⎭,结合裂项相消法可证得所证不等式成立. 【详解】(1)(i )当n 为正偶数时,121n n a a n ++=-,2121n n a a n ++-=+, 两式相加得24n n a a n ++=,① 可得+4248n n a a n ++=+,② ②-①得48n n a a +-=;(ii )当n 为正奇数时,121n n a a n +-=-,2121n n a a n +++=+, 两式作差得22n n a a ++=,所以,422n n a a +++=, 上述两个等式作差得4n n a a +=, 又211a a -=,则2111a a a =+=+,323a a +=,则3232a a a =-=-, 435a a -=,则4357a a a =+=-.对任意的k *∈N ,当43n k =-,则1n a a a ==; 当42n k =-时,()()()422811818722723n k a a a k a k a k a n a n -==+-=++-=+-=++-=+-;当41n k =-时,32n a a a ==-;当4n k =时,()()44817818121n k a a a k a k k a n a ==+-=-+-=--=--.综上所述,()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩; (2)()434241424232241166n n n n a a a a a n a a n a n ---+++=+-+-+-+⨯--=-,()2410166822n n n S n n +-∴==+,()()2241111114212124241n S n n n n n ⎛⎫∴=<=- ⎪-++-⎝⎭, 所以,48411111111111111433521214214n S S S n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+<-+-++-=-< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 【点睛】方法点睛:证明数列不等式常用放缩法,常用的放缩公式如下:(1)()()21111211n n n n n n<=-≥--; (2)()()()211111211211n n n n n n ⎛⎫<=-≥ ⎪-+-+⎝⎭; (3)()()2221144112141212121214n n n n n n n ⎛⎫<===- ⎪--+-+⎝⎭-; (4()22n =<=≥.22.(1)32nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,31n b n =+;(2)3136λ<.【分析】(1)利用1(2)n n n a S S n -=-≥求得数列{}n a 是等比数列,(10a ≠),得通项公式n a ,从而也得到n b ;(2)作差1n n c c +-,由10n n c c +->恒成立转化为13221815nn λ⎛⎫⎪⎝⎭<+对*n N ∀∈恒成立,引入()13221815nf n n ⎛⎫⎪⎝⎭=+,*n N ∈,从作商法求得{()}f n 的最小值即可得λ的范围.【详解】解:(1)当1n =时,1133S a =-,∴132a =, 当2n ≥时,()113333n n n n S S a a ---=---, 即133n n n a a a -=-,∴132n n a a -=,又10a ≠, 所以数列{}n a 为等比数列.∴1333222n nn a -⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 332233log 13log 1312nn n b a n ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭.(2)()23312nn c n λ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,因为数列{}n c 为递增数列, ∴()()()122133133431181502222n n nn n c c n n n λλλ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+-++=-+> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭对*n N ∀∈恒成立,即13221815nn λ⎛⎫⎪⎝⎭<+对*n N ∀∈恒成立设()13221815nf n n ⎛⎫⎪⎝⎭=+,*n N ∈,()min f n λ<,()()()1133181511815222183318331322n n n f n n f n n n +⎛⎫+ ⎪++⎝⎭=⋅=++⎛⎫ ⎪⎝⎭,若()()11f n f n +>,则1821n >, ∴当n 2≥时,()()1f n f n +>; 当1n =时,()()21f f <.∴()()min 32136f n f ==, 即λ的取值范围为3136λ<. 【点睛】关键点点睛:本题考查求等比数列的通项公式,考查数列的单调性,不等式恒成立问题.数列的单调性与最值的求法一般有作差法或作商法.作差法是最基本的方法,而当n a 为幂的形式(或乘积形式)也可用作商法确定单调性,得最值.23.(1)=n a 2)3. 【分析】(1)根据题意,利用1(2)n n n a S S n -=-≥,化简整理,即可求得n a ,检验11a S =满足此式,即可求得数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)可得2n S n =,代入即可求得n b 表达式,利用裂项相消法求和,即可求得nT 的表达式,根据n T 的单调性,可得123n T T ≥=,代入所求,利用一元二次不等式的解法,即可求得答案. 【详解】(1)∵221n n n a S a -=,∴当2n ≥时,2112()()1-----=n n n n n S S S S S ,整理得,2211(2)n n S S n --=≥,又211S =,∴数列{}2n S 为首项和公差都是1的等差数列.∴2n S n =,又0n S >,∴=n S ,∴2n ≥时,1-=-=n n n a S S 又111a S ==适合此式,∴数列{}n a 的通项公式为n a (2)∵42222114141(21)(21)2121n n b S n n n n n ====----+-+∴11111111335212121n T n n n =-+-++-=--++, ∴随着n 逐渐增大,n T 逐渐增大, ∴123n T T ≥=,依题意有,221(3)36>-m m ,即2340m m --<, 解得14-<<m ,故所求最大正整数m 的值为3 【点睛】解题的关键是熟练应用1(2)n n n a S S n -=-≥,根据不同条件,选择替换n a 或n S 进行求解,易错点为:需检验11a S =是否满足题意,若1a 不满足题意,需写成分段函数形式,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题. 24.选择见解析;1(21)22n n A n +=-+.【分析】根据条件设{}n a 的公差为2d ,{}n b 的公差为d ,若选择条件①根据535S =,列式求d ,再代入数列{}n b 的基本量的计算,求数列{}n a 和{}n b 的通项公式,若选择条件②根据条件,解出数列{}n b 的基本量1b 和d ,以及求出数列{}n a 和{}n b 的通项公式,若选择条件③根据条件35S T =,以及13a =,23T =,组成方程组,求1b 和d ,这三个条件都根据基本量表示数列{}n a 和{}n b 的通项公式,并得到(21)2nn c n =+,利用错位相减法求和.【详解】不妨设{}n a 的公差为2d ,{}n b 的公差为d , 方案1:选条件①由题意得,123b d +=,54352352d ⨯⨯+⨯=, 解之得,11b =,1d =,则12(1)21,n n a a n n b n =+-=+=,则(21)2nn c n =+,123325272(21)2n n A n =⨯+⨯+⨯+⋯++,① 23412325272(21)2n n A n +=⨯+⨯+⨯+⋯++,②两式相减,整理得:1(21)22n n A n +=-+.方案2:选条件②由题意得123b d +=,()114(62)b b d d d +=+, 解得11b =,1d =或13b =,3d =-(舍去),则12(1)21n a a n n =+-=+,n b n =,则(21)2nn c n =+,123325272(21)2n n A n =⨯+⨯+⨯+⋯++,① 23412325272(21)2n n A n +=⨯+⨯+⨯+⋯++,②两式相减,整理得:1(21)22n n A n +=-+.方案3:选条件③由题意得,2335a b =,即()()113252a d b d +=+, 化简得,1549b d +=,212123T b b b d =+=+=, 联立方程组得,11b =,1d =, 则{}n a 的公差为2,{}n b 的公差为1,12(1)21n a a n n =+-=+,n b n =,则(21)2n n c n =+,123325272(21)2n n A n =⨯+⨯+⨯+⋯++,① 23412325272(21)2n n A n +=⨯+⨯+⨯+⋯++,②两式相减,整理得:1(21)22n n A n +=-+.【点睛】本题考查数列基本量计算,错位相减法求和,是一道结构不良题型,属于基础题型. 方法点睛:一般数列求和包含1.公式法,利用等差和等比数列的前n 项和公式求解;2.错位相减法求和,适用于等差数列乘以等比数列的数列求和;3.裂项相消法求和,适用于能变形为()()1n a f n f n =+-, 4.分组转化法求和,适用于n n n c a b =+;5.倒序相加法求和.25.(1)7,121,2n n n a n n =⎧=⎨++≥⎩;(2)217,1322,22n n n S n n n +=⎧⎪=⎨+++≥⎪⎩. 【分析】(1)根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩可求得结果;(2)当1n =时,117S a ==,当2n ≥时,分组后利用等差等比数列的求和公式可求得结果. 【详解】 (1)1212121212121n na n a a n ---++⋅⋅⋅+=++++①, 当2n ≥时,得()112121112212121n n a n a a n ------++⋅⋅⋅+=+++②. ①-②得121n na n -=+,∴()212nn a n n =++≥, 又11112721a a -=⇒=+不满足上式, 综上得7,121,2n nn a n n =⎧=⎨++≥⎩. (2)当1n =时,117S a ==, 当2n ≥时,23722123121nn S n =++++++++++()()()()212121271122n n n n ---+=+++--213222n n n +++=+,综上得,217,1322,22n n n S n n n +=⎧⎪=⎨+++≥⎪⎩. 【点睛】易错点点睛:第一问利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求通项公式时,容易忽视1n =的情况造成错误;第二问求和是也容易忽视1n =的情况.26.(1)1(91)101081n n n T +-⋅+=;(2)10,(1,)2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭.【分析】(1)由1n =得出1a a =,再令2n ≥,由11n n a a S a --=,得出11n n a S a a-=-,可推出 1111n n a S a a ---=-,两式相减得出1n n a a a -=,利用等比数列的通项公式得出数列{}n a 的通项公式,可求出数列{}n b 的通项公式,然后利用错位相减法求出数列{}n b 的前n 项和n T ;(2)由1n n b b +<得出()1lg 1lg n n na a n a a +<+,分两种情况1a >和01a <<讨论.①当1a >时,利用参变量分离法得出1na n >+,可得出1a >; ②当01a <<时,利用参变量分离法得出1n a n <+,可得出102a <<.综合①②得出实数a 的取值范围. 【详解】当1n =时,11a S =,1111a a a a--=,解得1a a =. 当2n ≥时,∵11n n a a S a--=, ∴11n n a S a a -=-,可得1111n n a S a a---=-, 上述两式相减得()111n n n n a S S a a a----=-, 即11n n n a a a a a --=-,所以1n n a a a -=. 所以数列{}n a 是首项为a ,公比为a 的等比数列, ∴1nn na a a a ,从而lg lg nn n n b a a na a ==.(1)当10a =时,10nn b n =⋅,∴2121021010nn n T b b n b n n =+++=+⋅++⋅, 则2311010210(1)1010nn n T n n n +=+⋅++-⋅+⋅,∴()23111010191010101010109n n n n nT n n n ++--=++++-⋅=-⋅,所以()1121010110(91)10109981n n n n n n T ++-⋅-⋅+=-=. (2)由1n n b b +<,可得1lg (1)lg n n na a n a a +<+.①当1a >时,由lg 0a >,可得1na n >+,()*11n n n <∈+N , ∴1a >,∴1na n >+,对一切*n ∈N 都成立,此时的解为1a >; ②当01a <<时,由lg 0a <,可得(1)n n a >+,∴1na n <+,()*1N 12n n n ≥∈+,01a <<, ∴01na n <<+,对一切*n ∈N 都成立, ∴102a <<. 由①,②可知,对一切*n ∈N 都有1n n b b +<的a 的取值范围是10,(1,)2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查利用前n 项和求通项,考查错位相减法求和以及数列不等式恒成立与参数问题,解题时要熟悉一些常见的求通项和数列求和方法,以及在数列不等式恒成立问题中,灵活利用参变量分离法简化计算,考查分类讨论数学思想,属于难题.。
第二章单元测验A 卷一、填空题(每题5分,共25分)1. 等差数列{}n a 中, ,33,952==a a 则{}n a 的公差为______________.2. 在等比数列{}n a 中, 若,75,393==a a 则10a =___________3. 两个等差数列{}{},,n n b a ,327......2121++=++++++n n b b b a a a n n 则55b a =___________.4.计算3log n=__________________________.5. 在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则=⋅74a a ___________.二、选择题(每题4分,共28分)6.在数列55,34,21,,8,5,3,2,1,1x 中,x 等于 ( ) A. 11 B. 12 C. 13 D. 147.等差数列9}{,27,39,}{963741前则数列中n n a a a a a a a a =++=++项的和9S 等于 ( ) A. 66 B. 99 C. 144 D. 2978.已知一等比数列的前三项依次为33,22,++x x x ,那么2113-是此数列的第 ( ) A. 2项 B. 4项 C. 6项 D. 8项9.已知等差数列{}n a 的公差为2,若431,,a a a 成等比数列, 则=2a ( ) A. 4- B. 6- C. 8- D. 10-10.12+与12-,两数的等比中项是 ( ) A. 1 B. 1- C. 1± D. 2111.等比数列{}n a 中, ,243,952==a a 则{}n a 的前4项和为A. 81B. 120C. 168D. 192 12.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S Sa a 则 ( ) A. 1 B. 1- C. 2 D.21三、解答题(共47分)13.(8分) 成等差数列的四个数的和为26,第二数与第三数之积为40,求这四个数. 【设四数为3,,,3a d a d a d a d --++,则22426,40a a d =-=即1333,222a d ==-或,当32d =时,四数为2,5,8,11当32d =-时,四数为11,8,5,2】14.(9分)设等比数列{}n a 前n 项和为n S ,若9632S S S =+,求数列的公比q .【解:显然1q ≠,若1q =则3619,S S a +=而91218,S a =与9632S S S =+矛盾由369111369(1)(1)2(1)2111a q a q a q S S S q q q---+=⇒+=---96332333120,2()10,,1,2q q q q q q q --=--==-=得或而1q ≠,∴243-=q 】15.(10分)求和:)0(),(...)2()1(2≠-++-+-a n a a a n【原式=2(...)(12...)n a a a n +++-+++2(1)( (2)n n a a a +=+++-2(1)(1)(1)12(1)22n a a n n a a n n a ⎧-+-≠⎪⎪-=⎨⎪-=⎪⎩】 16.(10分)在等比数列{}n a 中,,400,60,364231>=+=n S a a a a 求n 的范围. 【22213222236,(1)60,0,6,110,3,a a a a q a a q q ==+=>=+==±当3q =时,12(13)2,400,3401,6,13n n n a S n n N-==>>≥∈-;当3q =-时,12[1(3)]2,400,(3)801,8,1(3)n n n a S n n ---=-=>->≥--为偶数;∴为偶数且n n ,8≥】17.(10分) 已知数列{}n a 的通项公式112+-=n a n ,如果)(N n a b n n ∈=,求数列{}n b 的前n 项和. 【解:112,5211,6n n n n b a n n -≤⎧==⎨-≥⎩,当5n ≤时,2(9112)102n n S n n n =+-=-当6n ≥时,255525(1211)10502n n n S S S n n n --=+=++-=-+∴⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤+-=)6(,5010)5(,1022n n n n n n S n 】第二章单元测验B 卷一、填空题(每题5分,共25分)1.等差数列{}n a 中, ,33,562==a a 则=+53a a _________.2.在正项等比数列{}n a 中,252735351=++a a a a a a ,则=+53a a _______.3.已知数列{}n a 中,11-=a ,n n n n a a a a -=⋅++11,则数列通项=n a ___________.4.等比数列{}n a 前n 项的和为12-n,则数列{}2n a 前n 项的和为______________.5.已知数列{}n a 是等差数列,若171074=++a a a ,77141312654=++++++a a a a a a 且13=k a ,则=k _____.二、选择题(每题4分,共28分) 6.数列{}n a 的通项公式11++=n n a n ,则该数列的前( )项之和等于9A. 98B. 99C. 96D. 977.在等比数列{}n a 中,若62=a ,且0122345=+--a a a 则n a 为 ( ) A. 6 B. ()216--⋅n C. 226-⋅n D. ()2226166--⋅-⋅n n 或或8.在等差数列{}n a 中,若4,184==S S ,则20191817a a a a +++的值为 ( ) A. 9 B. 12 C. 16 D. 17 9.A.B.C.D.10.在等差数列{}n a 中,2700...,200...10052515021=+++=+++a a a a a a ,则1a 为 ( ) A. 5.22- B. 5.21- C. 5.20- D. 20-11.等比数列{}n a 的各项均为正数,且187465=+a a a a ,则=+++1032313log log log a a a ( ) A. 12 B. 10 C. 5l o g 13+ D. 5l o g 23+ 12.等差数列{}{}n n b a ,的前n 项和分别为n n T S ,,若,132+=n n T S n n 则=nn b a( ) A.32 B. 1312--n n C. 1312++n n D. 4312+-n n 三、解答题(共47分)13.(8分)三个数成等差数列,其比为3:4:5,如果最小数加上1,则三数成等比数列,那么原三数为什么?【设原三数为3,4,5,(0)t t t t ≠,不妨设0,t >则2(31)516,5t t t t +==,315,420,525,t t t ===∴原三数为15,20,25】14.(9分) 求和:12...321-++++n nxx x .【记21123...,n n S x x nx -=++++当1x =时,1123...(1)2n S n n n =++++=+当1x ≠时,23123...(1),n n n xS x x x n xnx -=++++-+231(1)1...,n nn x S x x x xnx --=+++++-11nn n x S nx x-=-- ∴原式=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+≠---)1(2)1()1(11x n n x nx xx n n】15.(10分) 已知数列{}n a 的前n 项和n n S 23+=,求n a .【解:111132,32,2(2)nn n n n n n n S S a S S n ----=+=+=-=≥而115a S ==,∴⎩⎨⎧≥==-)2(,2)1(,51n n a n n 】16.(10分) 一个有穷等比数列的首项为1,项数为偶数,如果其奇数项的和为85,偶数项的和为170,求此数列的公比和项数. 【解:设此数列的公比为,(1)q q ≠,项数为2n,则22222(1)1()85,170,11n n a q q S S q q --====--奇偶2221122,85,2256,28,14n nS a q n S a -======-偶奇∴,2=q 项数为8】17.(10分) 已知数列{}n a 的前n 项和)34()1(...139511--++-+-=-n S n n ,求312215S S S -+的值.【解:(4),2,2121,(4)43,2n n nn n n S S n n n n n ⎧⨯-⎪-⎧⎪==⎨⎨--⎩⎪⨯-+-⎪⎩为偶数为偶数,,为奇数为奇数15223129,44,61,S S S ==-=15223176S S S +-=-】第三章单元测验A 卷一、填空题(每题5分,共25分)1. 若方程()024*******=++++++n mn m x m x 有实根,则实数=m ________;且实数=n ______.2.原点和点()1,1在直线0=-+a y x 的两侧,则a 的取值范围是_________________.3. 当=x ______时,函数)2(22x x y -=有最_______值,且最值是_________.4.设实数y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤->-+≥--,032,042,02y y x y x 则x y 的最大值是____________________.5.设+∈R y x ,且191=+yx ,则y x +的最小值为________. 二、选择题(每题4分,共28分)6.下列各对不等式中同解的是 ( )A. 72<x 与x x x +<+72B. 0)1(2>+x 与 01≠+xC. 13>-x 与13>-xD. 33)1(x x >+与xx 111<+ 7.已知点()2,a P 在直线0432:=-+y x l 右上方(不包括边界)则a 的取值范围为 ( ) A. 1->a B. 1-<a C. 1-≤a D. 1-≥a8.设11->>>b a ,则下列不等式中恒成立的是 ( ) A.b a 11< B. ba 11> C. 2b a > D. b a 22> 9.不等式x x 22lg lg <的解集是 ( ) A. ⎪⎭⎫⎝⎛1,1001 B. ()+∞,100 C. ()+∞⋃⎪⎭⎫⎝⎛,1001,1001 D. ()()+∞⋃,1001,0 10.若214122-+⎪⎭⎫⎝⎛≤x x ,则函数xy 2=的值域是 ( )A. ⎪⎭⎫⎢⎣⎡2,81B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,81C. ⎥⎦⎤⎝⎛∞-81, D. [)+∞,211.下面结论正确的是A. ba b a 11,<>则有若 B. c b c a b a >>则有若, C. b a b a >>,则有若 D. 1,>>bab a 则有若12.由不等式组⎩⎨⎧≤≤≤≤9020x y x表示的平面区域内的整点(横、纵坐标都是整数的点)个数为 ( )A. 个55B. 个1024C. 个1023D. 个1033 三、解答题(共47分)13.(8分) 解不等式(1) ()()03log 232>--x x (2) 2232142-<---<-x x ; 14.(9分) 已知1)1()(2++-=x aa x x f , (1)当21=a 时,解不等式0)(≤x f ;(2)若0>a ,解关于x 的不等式0)(≤x f ; 【已知1)1()(2++-=x a a x x f ,(I )当21=a 时,解不等式0)(≤x f ;(II )若0>a ,解关于x 的不等式0)(≤x f 。
人教新课标版(A )高二必修五第二章数列单元测试(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(每小题3分,共36分)1、已知{a n }是等差数列,且有48a a a a 111032=+++,则67a a +=( )A 、12B 、16C 、20D 、24 2、若等差数列的第一、二、三项依次是x1,x 65,1x 1+,那么这个等差数列的第101项是( ) A 、3150 B 、3213 C 、24 D 、3283、设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,前n 项的倒数之和为T n ,则nn T S的值为( )A 、n 1a aB 、n1a aC 、nn n 1a aD 、nn 1aa ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 4、在等比数列中,已知首项为89,末项为31,公比为32,则该数列的各项之和为( ) A 、4 B 、2465 C 、89 D 、8195、在各项均为正数的等比数列{a n }中,若,9a a 76=则2313a log a log ++…+123113103a log a log a log ++等于( )A 、12B 、10C 、8D 、2+log 35 6、已知数列{a n }的前n 项和为3n n S =,则9876a a a a +++等于( ) A 、729B 、387C 、604D 、8547、如果数列{a n }的前n 项和1n 2n 8S 2n -+=,那么{a n }是( )A 、等差数列B 、等比数列C 、从第二项开始,以后各项成等差数列D 、从第二项开始,以后各项成等比数列 8、数列{a n }和{b n }是等差数列,其中100b a ,75b ,25a 10010011=+==,则数列}b a {n n +的前100项的和是( ) A 、0 B 、100 C 、10 000 D 、50 5009、一个等比数列的前3项之和为48,前6项之和为60,则前9项之和为( ) A 、108 B 、75 C 、63 D 、310、已知数列{a n }的前三项依次是,6,2,2-前n 项的和S n 是n 的二次函数,则a 100=( ) A 、390 B 、392 C 、394 D 、39611、数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,5,6,…第1000项等于( ) A 、42 B 、45 C 、48 D 、51 12、已知{a n }中,)2n (n 2a a ,2a 1n n 1≥=-=-,则a n 等于( ) A 、n n 2+B 、n n 2-C 、2nD 、2n 2二、填空题(每小题4分,共12分)13、等比数列{a n }的首项a 1=1,前n 项和为S n ,若3231S S 510=,则公比q 等于 。
《数列》一、选择题(每小题3分,共33分)1、数列⋯--,924,715,58,1的一个通项公式是 ( )A .12)1(3++-=n nn a nnB .12)3()1(++-=n n n a nnC .121)1()1(2--+-=n n a n nD .12)2()1(++-=n n n a nn 2、已知数列{a n }的通项公式)(43*2N n n n a n ∈--=,则a 4等于( ). A 1 B 2 C 3 D 0 3、在等比数列}{n a 中,,8,1641=-=a a 则=7a ( )A 4-B 4±C 2-D 2± 4、已知等差数列}{n a 的公差为2,若1a ,3a ,4a 成等比数列,则2a 等于( ) A 4- B 6- C 8- D 10-5、等比数列{a n }的前3项的和等于首项的3倍,则该等比数列的公比为( )A .-2B .1C .-2或1D .2或-16、等差数列}a {n 中,已知前15项的和90S 15=,则8a 等于( ).A .245B .12C .445 D .67、已知等比数列{a n } 的前n 项和为S n ,若S 4=1,S 8=4,则a 13+a 14+a 15+a 16=( ).A .7B .16C .27D .648、一个三角形的三个内角A 、B 、C 成等差数列,那么()tan A C +的值是( )A B .C .D .不确定 9、若一个凸多边形的内角度数成等差数列,最小角为100°,最大角为140°,这个凸多边形的边数为( )A .6B .8C .10D .1210、在等比数列{a n }中4S =1,8S =3,则20191817a a a a +++的值是 ( )A .14B .16C .18D .2011、计算机的成本不断降低,若每隔3年计算机价格降低31,现在价格为8100元的计算机,9年后的价格可降为( ) A .2400元B .900元C .300元D .3600元二、填空题(每小题4分,共20分)12、已知等比数列{n a }中,1a =2,4a =54,则该等比数列的通项公式n a = 13、 等比数列的公比为2, 且前4项之和等于30, 那么前8项之和等于 14、数列11111,2,3,,,2482n n ++++……的前n 项和是 . 15、 黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案: 则第n 个图案中有白色地面砖_________________块.16、在数列{}n a 中,11a =,且对于任意自然数n ,都有1n n a a n +=+,则100a = 三、解答题17、(本小题满分8分)等差数列{}n a 中,已知33,4,31521==+=n a a a a ,试求n 的值18、(本小题满分8分)在等比数列{}n a 中,5162a =,公比3q =,前n 项和242n S =,求首项1a 和项数n .19、(本小题满分10分)已知:等差数列{n a }中,4a =14,前10项和18510=S . (1)求n a ;(2)将{n a }中的第2项,第4项,…,第n 2项按原来的顺序排成一个新数列,求此数列的前n 项和n G .20、(本小题满分10分)某城市2001年底人口为500万,人均住房面积为6 m 2,如果该城市每年人口平均增长率为1%,则从2002年起,每年平均需新增住房面积为多少万m 2,才能使2020年底该城市人均住房面积至少为24m 2?(可参考的数据1.0118=1.20,1.0119=1.21,1.0120=1.22).21、(本小题满分11分)已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d >0,且第二项,第五项,第十四项分别是等比数列{b n }的第二项,第三项,第四项. (1)求数列{a n }与{b n }的通项公式; (2)设数列{c n }对任意自然数n ,均有1332211+=+⋯⋯+++n nn a b c b c b c b c , 求c 1+c 2+c 3+……+c 2006值.题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 DDABCDCBABA12、3.2n-1 13、510 14、n (n+1)+1-2n 15、4n+2 16、4951 17、d=32,n=50 18、解:由已知,得51113162,(13)242,13n a a -⎧⋅=⎪⎨-=⎪-⎩①②由①得181162a =,解得 12a =.将12a =代入②得()21324213n =--,即 3243n =,解得 n =5.∴ 数列{}n a 的首项12a =,项数n =5. 19、解析:(1)、由41014185a S =⎧⎨=⎩ ∴ 11314,1101099185,2a d a d +=⎧⎪⎨+⋅⋅⋅=⎪⎩ 153a d =⎧⎨=⎩ 23+=∴n a n (2)、设新数列为{n b },由已知,223+⋅=n n bn n G n n n 2)12(62)2222(3321+-=+++++=∴ *)(,62231N n n n ∈-+⋅=+20.解 设从2002年起,每年平均需新增住房面积为x 万m 2,则由题设可得下列不等式19500619500(10.01)24x ⨯+≥⨯+⨯解得605x ≥.答:设从2002年起,每年平均需新增住房面积为605万m 2.21、解:(1)由题意得(a 1+d )(a 1+13d )=(a 1+4d )2(d >0) 解得d =2,∴a n =2n -1,b n =3n -1.(2)当n =1时,c 1=3 当n ≥2时,,1n n nna abc -=+ 132-⋅=n n c ,⎩⎨⎧≥⋅==-)2(32)1(31n n c n n22005200612200632323233c c c ∴++⋯+=+⨯+⨯+⋯+⨯=。
一、选择题1.在各项为正的递增等比数列{}n a 中,12664a a a =,13521a a a ++=,则n a =( ) A .12n +B .12n -C .132n -⨯D .123n -⨯2.已知数列{}n a ,{}n b 中满足()1231n n a a n ++=≥,110a =,1n n b a =-,若{}n b 前n 项之和为n S ,则满足不等式16170n S -<的最小整数n 是( ). A .8B .9C .11D .103.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36B .48C .56D .724.已知数列{}n a 满足25111,,25a a a ==且*121210,n n n n a a a ++-+=∈N ,则*n N ∈时,使得不等式100n n a a +≥恒成立的实数a 的最大值是( ) A .19B .20C .21D .225.数列{}n a 满足1n n a a n +=+,且11a =,则8a =( ). A .29B .28C .27D .266.已知等差数列{}n a 前n 项和为n S ,且351024a a a ++=,则13S 的值为( ) A .8B .13C .26D .1627.设数列{}n a 满足122,6,a a ==且2122n n n a a a ++-+=,若[]x 表示不超过x 的最大整数,则121024102410241024a a a ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦( ) A .1022 B .1023 C .1024 D .10258.已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数,且满足3()(),(1)32f x f x f -=-=,数列{}n a 满足11a =,且21n nS a n n=-,(n S 为{}n a 的前n 项和,*)n N ∈,则56()()f a f a +=( )A .1B .3C .-3D .09.已知等比数列{}n a 的前n 项和为S n ,则下列命题一定正确的是( ) A .若S 2021>0,则a 3+a 1>0 B .若S 2020>0,则a 3+a 1>0 C .若S 2021>0,则a 2+a 4>0D .若S 2020>0,则a 2+a 4>010.删去正整数1,2,3,4,5,…中的所有完全平方数与立方数(如4,8),得到一个新数列,则这个数列的第2020项是( ) A .2072B .2073C .2074D .207511.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n n S a =-,则66(S a = ) A .6332B .3116C .12364 D .12712812.数列{}n a 中,2n ka n n=+,若对任意n ∈+N ,都有3n a a ≥成立,则实数k 的取值范围为( ) A .[]12,24B .(]12,24C .[]3,12D .[]3,12二、填空题13.已知等比数列{}n a 的首项为2,公比为13-,其前n 项和记为n S ,若对任意的*n N ∈,均有13n nA SB S ≤-≤恒成立,则B A -的最小值为______. 14.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,13a =,当2n ≥时有1122n n n n n S S S S na --+-=,则使122021m S S S ≥成立的正整数m 的最小值为______.15.已知等差数列{} n a 的前n 项和为n S ,若1100OB a OA a OC =+,且A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O ),则100S =____________.16.设公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =.若存在常数λ,使得2n n a a λ=()*N n ∈恒成立,则910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,n =________.17.已知n S 为正项数列{}n a 的前n 项和,且()2*1122n n n S a a n =+∈N .则数列{}n a 的通项公式为________. 18.等差数列{}n a 满足:123202012320201111a a a a a a a a ++++=-+-+-+⋯+-12320201111a a a a =++++++++,则其公差d 的取值范围为______.19.根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式n a =__________.20.正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()22n nn S a a n N *++∈,设()2112n n n na c S +=-⋅,则数列{}n c 的前2019项的和为___________.三、解答题21.已知数列{}n a 满足12a =,1496n n a a n +=+-.(Ⅰ)问是否存在实数x ,y ,使得数列{}n a xn y ++是等比数列?若存在,求出x ,y 的值,若不存在,请说明理由; (Ⅱ)设1231nin i aa a a a ==++++∑,求()13ni i i a i =+∑.22.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且122n n n S a +=-,*n N ∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)令11n n n n b a a n +=-+,记数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T .求证:43n T <,*n N ∈. 23.设{}n a 是公比为正数的等比数列, 12a =,324a a =+. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设{}n b 是首项为1,公差为2的等差数列,求数列{}n n a b +的前n 项和n S . 24.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足()*12n n a S n N =-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式, (2)设函数13()log f x x =,()()()12n n b f a f a f a =+++,1231111n nT b b b b =+++求证:2n T <. 25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,当2n ,*n N ∈时,112n n S a -=-,且112a =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设n n b na =,数列{}n b 的前n 项和n T ,求使得158n T <成立的n 的最大值. 26.设n S .是数列{}n a 的前n 项和,()2n S k n n n N =⋅+∈,其中k 是常数.(1)求1a 及n a 的值;(2)当k =2时,求证:12n 1112 (3)S S S +++<;(3)设0k >,记21n nb a =,求证:当2n ≥时,23411...14(1)n n b b b b n k k -<++++<-++.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】设其公比为q ,由等比数列通项公式得34a =,进而得2333221a a a q q++=,解得2q =±或12q =±,再根据数列单调性即可得2q ,进而得12n na【详解】{}n a 为等比数列,设其公比为q ,()3362312611364a a a a q a q a ∴====,则34a =,13521a a a ∴++=,2333221a a a q q∴++=, 即2244421q q++=, 解得2q =±或12q =±, 又{}n a 各项为正且递增,2q ∴=,3313422n n n n a a q ---∴==⨯=.故选:B . 【点睛】本题解题的关键是先根据题意得34a =,进而将13521a a a ++=转化为2333221a a a q q++=求q ,考查运算求解能力,是中档题. 2.D解析:D 【分析】由123n n a a ++=可求得数列{}n a 的通项公式,进而求得数列{}n b ,表示出n S , 令16170n S -<,即可得到满足不等式16170n S -<的最小整数n . 【详解】解:由题意可知:123n n a a ++=, 即11322n n a a +=-+, 即()11112n n a a +-=--, 又110a =,119a ∴-=,即数列{}1n a -是以首项为9,公比为12-的等比数列, 11192n n a -⎛⎫∴-=⨯- ⎪⎝⎭,即11192n n a -⎛⎫=+⨯- ⎪⎝⎭,11192n n n b a -⎛⎫∴=-=⨯- ⎪⎝⎭,12111219661212n nn n S b b b ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦∴=++⋅⋅⋅+=⨯=-⨯- ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭, 则111632170n n S --=⨯<, 即1112510n -⎛⎫<⎪⎝⎭, 又9112512⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴满足不等式16170n S -<的最小整数19n -=, 即10n =. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用构造法求出数列{}n a 的通项公式.3.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.4.B解析:B 【分析】由等差数列的性质可得数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,再由等差数列的通项公式可得1n n a ,进而可得1n a n=,再结合基本不等式即可得解. 【详解】因为*121210,n n n n a a a ++-+=∈N ,所以12211n n n a a a ++=+, 所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,设其公差为d , 由25111,25a a a ==可得25112,115a a a ==⋅, 所以111121145d a d a a ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⋅⎪⎩,解得1111a d ⎧=⎪⎨⎪=⎩,所以()1111n n d n a a =+-=,所以1n a n=,所以不等式100n n a a +≥即100n a n+≥对任意的*n N ∈恒成立,又10020n n +≥=,当且仅当10n =时,等号成立, 所以20a ≤即实数a 的最大值是20.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是构造新数列求数列通项及基本不等式的应用.5.A解析:A 【分析】由已知得11n n n a a -=--,运用叠加法可得选项. 【详解】 解:由题意知:1n n a a n +=+,11n n a a n -∴-=-,即:211a a -=,322a a -=,,11n n n a a -=--,把上述所有式子左右叠加一起得:(1)12n n n a -=+, 88(81)1292a ⨯-∴=+=. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式1(1)n a a n d =+-,或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a ,是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第n −1项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第n −1项商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且k ≠1,k ≠0).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()11b b k m m k =-=-,, 可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭ 是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于112(),n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,m ≠0),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b -=+的式子;(7)1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用(6)中的方法求解即可.6.B解析:B 【分析】先利用等差数列的下标和性质将35102a a a ++转化为()410724a a a +=,再根据()11313713132a a S a +==求解出结果.【详解】因为()351041072244a a a a a a ++=+==,所以71a =,又()1131371313131132a a S a +===⨯=, 故选:B. 【点睛】结论点睛:等差、等比数列的下标和性质:若()*2,,,,m n p q t m n p q t N +=+=∈,(1)当{}n a 为等差数列,则有2m n p q t a a a a a +=+=; (2)当{}n a 为等比数列,则有2m n p q t a a a a a ⋅=⋅=.7.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=变形得()2112n n n n a a a a +++---=,令1n n n b a a +=-,可得n b 为等差数列,求得{}n b 通项进而求得{}n a 通项, 结合裂项公式求1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项和,再由最大整数定义即可求解 【详解】由()12121222n n n n n n n a a a a a a a +++++--=-+⇒=-,设1n n n b a a +=-,则12n nb b ,{}n b 为等差数列,1214b a a =-=,公差为2d =,故22=+n b n ,112n n n b n a a --==-,()1221n n a a n ---=-,,2122a a -=⨯,叠加得()()121n a a n n -=+-,化简得2n a n n =+,故()111111n a n n n n ==-++,所以1210241024102410241111111024110241223102410251025a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫+++=⨯-+-++-=⨯-⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 1024102410231025⎡⎤=-=⎢⎥⎣⎦故选:B 【点睛】方法点睛:本题考查构造数列的使用,等差通项的求解,叠加法求前n 项和,裂项公式求前n 项和,新定义的理解,综合性强,常用以下方法: (1)形如()1n n a a f n --=的数列,常采用叠加法求解;(2)常见裂项公式有:()11111n n n n =-++,()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭8.C解析:C 【分析】判断出()f x 的周期,求得{}n a 的通项公式,由此求得56()()f a f a +. 【详解】依题意定义在R 上的函数()f x 是奇函数,且满足3()()2f x f x -=, 所以()333332222f x f x f x fx ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=---=--=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()()()32f x f x f x ⎛⎫=---=--= ⎪⎝⎭,所以()f x 是周期为3的周期函数.由21n n S a n n=-得2n n S a n =-①, 当1n =时,11a =,当2n ≥时,()1121n n S a n --=--②,①-②得11221,21n n n n n a a a a a --=--=+(2n ≥),所以21324354213,217,2115,2131a a a a a a a a =+==+==+==+=,652163a a =+=.所以56()()f a f a +=()()()()()()()316331013211013f f f f f f f +=⨯++⨯=+=--=-故选:C【点睛】如果一个函数既是奇函数,图象又关于()0x a a =≠对称,则这个函数是周期函数,且周期为4a .9.A解析:A 【分析】根据等比数列的求和公式及通项公式,可分析出答案. 【详解】等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,当1q ≠时,202112021(1)01a q S q-=>-,因为20211q-与1q -同号,所以10a >,所以2131(1)0a a a q +=+>,当1q =时,2021120210S a =>,所以10a >,所以1311120a a a a a +=+=>, 综上,当20210S >时,130a a +>, 故选:A 【点睛】易错点点睛:利用等比数列求和公式时,一定要分析公比是否为1,否则容易引起错误,本题需要讨论两种情况.10.C解析:C 【分析】由于数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯共有2025项,其中有45个平方数,12个立方数,有3个既是平方数,又是立方数的数,所以还剩余20254512+31971--=项,所以去掉平方数和立方数后,第2020项是在2025后的第()20201971=49-个数,从而求得结果. 【详解】∵2452025=,2462116=,20202025<,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉45个平方数,因为331217282025132197=<<=,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉12个立方数,又66320254<<,所以在从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中有3个数即是平方数, 又是立方数的数,重复去掉了3个即是平方数,又是立方数的数,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉平方数和立方数后还有20254512+31971--=项,此时距2020项还差2020197149-=项,所以这个数列的第2020项是2025492074+=,故选:C.【点睛】本题考查学生的实践创新能力,解决该题的关键是找出第2020项的大概位置,所以只要弄明白在数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯去掉哪些项,去掉多少项,问题便迎刃而解,属于中档题. 11.A解析:A【分析】利用数列递推关系:1n =时,1121a a =-,解得1a ;2n 时,1n n n a S S -=-.再利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出.【详解】21n n S a =-,1n ∴=时,1121a a =-,解得11a =;2n 时,1121(21)n n n n n a S S a a --=-=---,化为:12n n a a -=.∴数列{}n a 是等比数列,公比为2.56232a ∴==,66216321S -==-. 则666332S a =. 故选:A .【点睛】本题考查数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式,考查推理能力与计算能力,属于中档题.12.A解析:A【分析】根据题意,可知当0k ≤时,数列{}n a 单调递增,不符合题意;当0k >时,对任意n ∈+N ,都有3n a a ≥成立,得出2343a a a a ≥⎧⎨≥⎩,即可求出实数k 的取值范围,再通过数列的单调性进行验证,符合题意,即可得出答案.【详解】解:由题可知,2n k a n n=+,对任意n ∈+N ,都有3n a a ≥成立, 当0k ≤时,可知数列{}n a 单调递增,不符合题意;当0k >时,若对任意n ∈+N ,都有3n a a ≥成立,则2343a a a a ≥⎧⎨≥⎩,即46238643k k k k ⎧+≥+⎪⎪⎨⎪+≥+⎪⎩,解得:1224k k ≥⎧⎨≤⎩, 1224k ∴≤≤,此时,数列在()1,2上递减,()3,+∞上递增,或在()1,3上递减,()4,+∞上递增, 故符合题意,所以实数k 的取值范围为[]12,24.故选:A.【点睛】本题考查数列的恒成立问题,根据数列的单调性求参数范围,考查分析解题和运算能力.二、填空题13.【分析】根据等比数列的求和公式由题中条件得到讨论为奇数和为偶数两种情况分别判定其单调性得出最大值和最小值进而可求出结果【详解】因为等比数列的首项为2公比为其前项和记为所以当为奇数时显然单调递减因为所 解析:94【分析】根据等比数列的求和公式,由题中条件,得到n S ,讨论n 为奇数和n 为偶数两种情况,分别判定其单调性,得出最大值和最小值,进而可求出结果.【详解】因为等比数列{}n a 的首项为2,公比为13-,其前n 项和记为n S , 所以121331331112322313n n n n S ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎣⎦==--=-⋅-⎢⎥ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦-- ⎪⎝⎭, 当n 为奇数时,331223n n S ⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭,显然单调递减, 因为*n N ∈,所以13312223n S S ≤=+⋅=,又33132232nn S ⎛⎫=+⋅> ⎪⎝⎭,所以322n S <≤; 当n 为偶数时,331223n n S ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭,显然单调递增, 因为*n N ∈,所以233142293n S S ≥=-⋅=, 又33132232n n S ⎛⎫=-⋅< ⎪⎝⎭,所以4332n S ≤<, 综上,对任意的*n N ∈,都有423n S ≤≤, 所以436n S ≤≤,11324n S ≤≤,则31142n S -≤-≤-, 所以31143642n n S S -≤-≤-,即13111342n n S S ≤-≤, 因此对任意的*n N ∈,都有13111342n n S S ≤-≤; 为使对任意的*n N ∈,均有13n n A S B S ≤-≤恒成立, 只需112B ≥,134A ≤, 所以B A -的最小值为11139244-=. 故答案为:94. 【点睛】关键点点睛: 求解本题的关键在于根据等比数列的求和公式求出n S 后,利用分类讨论的方法,根据n S 的单调性,求n S 的最值,进而即可求解.14.1010【分析】由与关系当时将代入条件等式得到数列为等差数列求出进而求出即可求出结论【详解】∵∴∴∴令则∴数列是以为首项公差的等差数列∴即∴∴由解得即正整数的最小值为故答案为:【点睛】方法点睛:本题 解析:1010【分析】由n S 与n a 关系,当2n ≥时,将1n n n a S S -=-代入条件等式,得到数列21{}n n S +为等差数列,求出n S ,进而求出12m S S S ,即可求出结论.【详解】∵1122n n n n n S S S S na --+-=,∴()11122n n n n n n S S S S n S S ---+-=-,∴()()1122121n n n n S S n S n S --=+--, ∴121212n n n n S S -+--=, 令21n n n b S +=,则()122n n b b n --=≥, ∴数列{}n b 是以111331b S a ===为首项,公差2d =的等差数列, ∴21n b n =-,即2121n n n S +=-,∴2121n n S n +=-, ∴12521321321m m S S S m m +=⨯⨯⨯=+-, 由212021m +≥,解得1010m ≥,即正整数m 的最小值为1010.故答案为: 1010.【点睛】方法点睛:本题考查等差数列的通项公式,考查递推关系式,求通项公式的主要方法有: 观察法:若已知数列前若干项,通过观察分析,找出规律;公式法:已知数列是等差数列或等比数列,或者给出前n 项和与通项公式的关系; 累加法:形如()1n n a a f n +=+的递推数列;累乘法:形如()1n n a a f n +=⋅的递推数列.15.【分析】先证明出当三点共线(该直线不过原点)且时可得出然后利用等差数列的求和公式可求得的值【详解】当三点共线(该直线不过原点)时则与共线则存在使得即可得因为且三点共线(该直线不过原点)则由等差数列求 解析:50【分析】先证明出当A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O )且OB xOA yOC =+时,1x y +=,可得出11001a a +=,然后利用等差数列的求和公式可求得100S 的值.【详解】当A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O )时,则AB 与AC 共线,则存在R λ∈,使得AB AC λ=,即()OB OA OC OA λ-=-,可得()1OB OA OC λλ=-+,OB xOA yOC =+,()11x y λλ∴+=-+=,因为1100OB a OA a OC =+,且A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O ),则11001a a +=,由等差数列求和公式可得()110010010010015022a a S +⨯===. 故答案为:50.【点睛】本题考查等差数列求和,同时也考查了平面向量三点共线结论的推导与应用,考查计算能力,属于中等题. 16.或19【分析】利用等差数列的通项公式求出再利用等差数列的前项和公式求出记利用作商法判断出数列的单调性即可求解【详解】设等差数列的公差为由题意当时当时所以解得或(舍去)所以记所以当时此时当时时此时所以 解析:18或19【分析】利用等差数列的通项公式求出λ、d ,再利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,记910nn n T S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,利用作商法判断出数列的单调性即可求解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意,当1n =时,21a a λ=,当2n =时,42a a λ=, 所以()22232d d d λλ+=⎧⎨+=+⎩,解得22d λ=⎧⎨=⎩ 或10d λ=⎧⎨=⎩(舍去), 所以()2112n n n d S na n n -=+=+, 记()2991010n n n n n T S n =⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+, 所以()()()12129119210110910n n n n n n T T n n n ++⎛⎫⎡⎤+++ ⎪⎣⎦⎛⎫⎝⎭==+ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 当118n ≤≤,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭,此时1n n T T +≥, 当10n >时,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,此时1n n T T +<,所以910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,18n =或19 故答案为:18或19【点睛】本题考查了差数列的通项公式、等差数列的前n 项和公式、数列的单调性求数列中的最大项,属于中档题. 17.【分析】令由求出首项再由两式相减得出数列的递推关系式及可求出数列的通项公式【详解】由题意可得:当时所以当且时由所以两式作差可得整理可得因为所以因为所以数列为首项为1公差为1的等差1数列所以故答案为: 解析:n a n =【分析】令1n =,由()2*1122n n n S a a n =+∈N 求出首项11a =,再由()2*1122n n n S a a n =+∈N ,()2*1111122n n n S a a n ---=+∈N 两式相减得出数列的递推关系式,及可求出数列{}n a 的通项公式.【详解】 由题意可得:当1n =时,211111122a S a a ==+,所以11a =, 当2n ≥且*n ∈N 时,由()2*1122n n n S a a n =+∈N ,所以()2*1111122n n n S a a n ---=+∈N ,两式作差可得221111112222n n n n n a a a a a --+-=-,整理可得()()1101n n n n a a a a --+--=,因为10n n a a -+≠,所以11n n a a --=,因为11a =,所以数列{}n a 为首项为1,公差为1的等差1数列,所以n a n =.故答案为:n a n =【点睛】本题主要考查数列通项公式的求法,解题的关键是根据已知关系求出递推关系,属于中档题.18.【分析】由题意知等差数列中的项一定有正有负分成首项大于零和小于零两种情况进行讨论结合已知条件可知或从而可求出公差的取值范围【详解】解:由题意知等差数列中的项一定有正有负当时由则由则所以所以即;当时同 解析:(][),22,-∞-+∞【分析】由题意知,等差数列{}n a 中的项一定有正有负,分成首项大于零和小于零两种情况进行讨论,结合已知条件,可知101110101,1a a ≥<-或101110101,1a a ≤->,从而可求出公差的取值范围.【详解】解:由题意知,等差数列{}n a 中的项一定有正有负,当10,0a d <>时, 由123202012320201111a a a a a a a a ++++=-+-+-+⋯+-,则10111010100a a -≥⎧⎨≤⎩ , 由123202012320201111a a a a a a a a ++++=++++++++,则10111010010a a ≥⎧⎨+≤⎩, 所以101110101,1a a ≥≤-,所以10101a d +≥,即101012d a ≥-≥;当10,0a d ><时,同理可求出101012d a ≤--≤-,综上所述,公差d 的取值范围为(][),22,-∞-+∞. 故答案为: (][),22,-∞-+∞.【点睛】本题考查了等差数列的通项公式,考查了数列的单调性.本题的易错点是未讨论首项的正负问题. 19.【分析】观察图中点数增加规律是依次增加5可得求解【详解】第一图点数是1;第二图点数;第三图是;第四图是则第个图点数故答案为:【点睛】本题考查由数列的前几项求通项公式数列的前几项求通项公式的思路方法: 解析:54n -【分析】 观察图中点数增加规律是依次增加5,可得求解。
一、选择题1.已知数列{}n a ,{}n b 中满足()1231n n a a n ++=≥,110a =,1n n b a =-,若{}n b 前n 项之和为n S ,则满足不等式16170n S -<的最小整数n 是( ). A .8B .9C .11D .102.已知数列{}n a 满足21n n n a a a ++=+,*,n N ∈.若564316a a +=,则129a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .16B .28C .32D .483.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36B .48C .56D .724.朱载堉(1536-1611),明太祖九世孙,音乐家,数学家,天文历算家,在他多达百万字著述中以《乐律全书》最为著名,在西方人眼中他是大百科全书式的学者王子,他对文乙的最大贡献是他创建了“十二平均律”,此理论被广泛应用在世界各国的键盘乐器上,包善钢琴,故朱载堉被誉为“钢琴理论的鼻担”.“十二平均律"是指一个八度有13个音,相邻两个音之间的频率之比相等,且最后一个音频率是最初那个音频率的2倍,设第三个音频率为3f ,第九个音频率9f ,则93f f 等于( ) ABCD5.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 .681a a >B .01q <<C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为7T6.数学著作《孙子算经》中有这样一个问题:“今有物不知其数,三三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),问物几何?”现将1到2020共2020个整数中,同时满足“三三数之剩二,五五数之剩三”的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{},n a 则该数列共有( ) A .132项B .133项C .134项D .135项7.已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数,且满足3()(),(1)32f x f x f -=-=,数列{}n a 满足11a =,且21n nS a n n=-,(n S 为{}n a 的前n 项和,*)n N ∈,则56()()f a f a +=( )A .1B .3C .-3D .08.已知数列{}n a 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=,下列命题中错误的是( ) A .1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 B .13nS n = C .13(1)n a n n =--D .{}3n S 是等比数列9.数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,则a 12+a 22+a 32+…+a n 2等于( ) A .n 2(31)-B .()n1912- C .n 91- D .()n1314- 10.已知等差数列{}n a 的前n 项的和为n S ,且675S S S >>,有下面4个结论: ①0d <;②110S >;③120S <;④数列{}n S 中的最大项为11S , 其中正确结论的序号为( ) A .②③B .①②C .①③D .①④11.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若130S >,140S <,则n S 取最大值时n 的值为( ) A .6B .7C .8D .1312.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且510315S S ==,,则20S =( ) A .255B .375C .250D .200二、填空题13.将数列{2}n 与{32}n -的公共项从小到大排列得到数列{}n a ,则{}n a 的前n 项和n S =___.14.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足:11a =,22a =,()*211n n n S a a n +++=-∈N ,则n S =______.15.已知正项数列{}n a ,满足()*12nn n a a n N +⋅=∈,且()20201232020321a a a a ++++<-,则首项1a 的取值范围是______.16.数列{}n a 的前n 项和n S 满足22n n S a =-,则数列{}n a 的通项公式n a =______.17.已知数列{}n a 的前n 项和2231n S n n =-+,则n a =__________.18.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项之积为n T ,并且满足条件:11a >,201620171a a >,20162017011a a -<-,给出下列结论:①01q <<;②2016201810a a ->;③2016T 是数列{}n T 中的最大项;④使1n T >成立的最大自然数等于4031;其中正确结论的序号为______.19.已知数列{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,且675S S S >>,给出以下结论:①0d <;②110S >;③120S >;④数列{}n S 中的最大项为11S ;⑤67a a >其中正确的有______.(写出所有正确结论的序号)20.数列{}n a 中,n S 为{}n a 的前n 项和,()()*1n n n n a a a n N+-=∈,且3aπ=,则4tan S 等于______.三、解答题21.在①35a =,2526a a b +=;②22b =,3433a a b +=;③39S =,4528a a b +=三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知等差数列{}n a 的公差为()1d d >,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 的公比为q ,且11a b =,d q =,___________;求数列{}n a 、{}n b 的通项公式.22.已知等差数列{}n a 满足:2414,a a +=613a =.{}n a 的前n 项和为n S (1)求n a 及n S (2)令211n n b a =- (*n N ∈),数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:1184n T ≤< 23.在①{}n a 是等比数列,且11a =,其中1a ,21a +,31a +成等差数列;②数列{}n a 中,12a =,且()13212n n S S n n n --=-;③11a =,120n n a a ++=.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的k 存在,求k 的值;若k 不存在,说明理由. 已知数列{}n a 和等差数列{}n b 满足___________,且14b a =,223b a a =-,是否存在(320,)k k k N <<∈使得k T 是数列{}n a 中的项?(n S 为数列{}n a 的前n 项和,n T 为数列{}n b 的前n 项和)注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 24.在数列{}n a 中,已知11a =,121n n a a n +=++. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设141n n b a =-,求数列{}n b 的前20项和20T .25.已知正项等比数列{}n a 满足2139nn a +=⋅,3log n n b a =,且n b ,n c ,4n +成等差数列.(1)求数列{}n c 的通项公式;(2)求数列()1n n c n b ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭的前100项和100T .26.已知数列{}n a 满足1122n n n a a a +=+()N n *∈,11a =.(1)证明:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,并求数列{}n a 的通项公式. (2)若记n b 为满足不等式11122k nn a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()N n *∈的正整数k 的个数,数列nn ba⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求关于n 的不等式4032n S <的最大正整数解.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】由123n n a a ++=可求得数列{}n a 的通项公式,进而求得数列{}n b ,表示出n S , 令16170n S -<,即可得到满足不等式16170n S -<的最小整数n . 【详解】解:由题意可知:123n n a a ++=, 即11322n n a a +=-+, 即()11112n n a a +-=--, 又110a =,119a ∴-=,即数列{}1n a -是以首项为9,公比为12-的等比数列, 11192n n a -⎛⎫∴-=⨯- ⎪⎝⎭,即11192n n a -⎛⎫=+⨯- ⎪⎝⎭,11192n n n b a -⎛⎫∴=-=⨯- ⎪⎝⎭,12111219661212n nn n S b b b ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦∴=++⋅⋅⋅+=⨯=-⨯- ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭, 则111632170n n S --=⨯<, 即1112510n -⎛⎫<⎪⎝⎭, 又9112512⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴满足不等式16170n S -<的最小整数19n -=, 即10n =. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用构造法求出数列{}n a 的通项公式.2.C解析:C 【分析】由21n n n a a a ++=+,分别求出3456789,,,,,,a a a a a a a 关于12,a a 的表达式, 再利用564316a a +=,即可求解 【详解】由21n n n a a a ++=+可得,321a a a =+,432212a a a a a =+=+5432132a a a a a =+=+,6542153a a a a a =+=+,7652185a a a a a =+=+, 87621138a a a a a =+=+,987212113a a a a a =+=+, ∴129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,564316a a +=,21214(32)3(53)16a a a a ∴+++=,即21271716a a +=, ∴129212154342(2717)32a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+=故选:C 【点睛】关键点睛,利用递推式21n n n a a a ++=+,求得129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,再利用564316a a +=,求得21271716a a +=,进而求解,主要考查学生的数学运算能力,属于中档题3.A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.4.A解析:A 【分析】依题意13个音的频率成等比数列,记为{}n a ,设公比为q ,推导出1122q =,由此能求出93f f 的值. 【详解】依题意13个音的频率成等比数列,记为{}n a ,设公比为q ,则12131=a a q ,且1312=a a ,1122∴=q ,86912316191232⎛⎫=∴==== ⎪⎝⎭q q f q a a f a a 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列的通项公式及性质,解题的关键是分析题意将13个音的频率构成等比数列,再利用等比数列的性质求解,考查学生的分析解题能力与转化思想及运算能力,属于基础题.5.B解析:B 【分析】根据11a >,667711,01a a a a -><-,分0q < ,1q ≥,01q <<讨论确定q 的范围,然后再逐项判断. 【详解】若0q <,因为11a >,所以670,0a a <>,则670a a ⋅<与671a a ⋅>矛盾,若1q ≥,因为11a >,所以671,1a a >>,则67101a a ->-,与67101a a -<-矛盾, 所以01q <<,故B 正确;因为67101a a -<-,则6710a a >>>,所以()26870,1a a a =∈,故A 错误; 因为0n a >,01q <<,所以111n n a q a S q q=---单调递增,故C 错误; 因为7n ≥时,()0,1n a ∈,16n ≤≤时,1n a >,所以n T 的最大值为6T ,故D 错误; 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过穷举法确定01q <<.6.D解析:D 【分析】由题意抽象出数列是等差数列,再根据通项公式计算项数. 【详解】被3除余2且被5除余3的数构成首项为8,公差为15的等差数列,记为{}n a ,则()8151157n a n n =+-=-,令1572020n a n =-≤,解得:213515n ≤, 所以该数列的项数共有135项. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题以数学文化为背景,考查等差数列,本题的关键是读懂题意,并能抽象出等差数列.7.C解析:C 【分析】判断出()f x 的周期,求得{}n a 的通项公式,由此求得56()()f a f a +. 【详解】依题意定义在R 上的函数()f x 是奇函数,且满足3()()2f x f x -=, 所以()333332222f x f x f x fx ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=---=--=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()()()32f x f x f x ⎛⎫=---=--= ⎪⎝⎭,所以()f x 是周期为3的周期函数.由21n n S a n n=-得2n n S a n =-①,当1n =时,11a =,当2n ≥时,()1121n n S a n --=--②,①-②得11221,21n n n n n a a a a a --=--=+(2n ≥),所以21324354213,217,2115,2131a a a a a a a a =+==+==+==+=,652163a a =+=.所以56()()f a f a +=()()()()()()()316331013211013f f f f f f f +=⨯++⨯=+=--=-故选:C 【点睛】如果一个函数既是奇函数,图象又关于()0x a a =≠对称,则这个函数是周期函数,且周期为4a .8.C解析:C 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入得出{}n S 的递推关系,得证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,可判断A ,求出n S 后,可判断B ,由1a 的值可判断C ,求出3n S 后可判断D . 【详解】2n ≥时,因为130n n n a S S -+=,所以1130n n n n S S S S ---+=,所以1113n n S S --=, 所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,A 正确; 1113S a ==,113S =,公差3d =,所以133(1)3nn n S =+-=,所以13n S n=,B 正确; 113a =不适合13(1)n a n n =--,C 错误;1313n n S +=,数列113n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,D 正确. 故选:C . 【点睛】易错点睛:本题考查由数列的前n 项和求数列的通项公式,考查等差数列与等比数列的判断,在公式1n n n a S S -=-中2n ≥,不包含1a ,因此由n S 求出的n a 不包含1a ,需要特别求解检验,否则易出错.9.B解析:B 【分析】由a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,可求得a n ,从而可知2n a ,利用等比数列的求和公式即可求得答案. 【详解】∵a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,①,∴a 1+a 2+a 3+…+a n +1=3n +1﹣1,② ②﹣①得:a n +1=3n +1﹣3n =2×3n ,∴a n =2×3n ﹣1()2n ≥. 当n =1时,a 1=31﹣1=2,符合上式,∴a n =2×3n ﹣1.∴221211249,4,9n n nna a a a -+=⨯∴==,∴{}2n a 是以4为首项,9为公比的等比数列, ∴a 12+a 22+a 32+…+a n 2=()()419191921n n⨯-=--. 故选B . 【点睛】本题考查数列通项公式的确定及等比数列的判断与求和公式的综合应用,属于中档题.10.B解析:B 【分析】利用等差数列的前n 项和的性质可得正确的选项. 【详解】由675S S S >>得760S S -<,750S S ->,则70a <,670a a +>, 所以60a >,所以0d <,①正确; 111116111102a a S a +=⨯=>,故②正确; 1126712126()02a a S a a +=⨯=+>,故③错误; 因为60a >,70a <,故数列{}n S 中的最大项为6S ,故④错误. 故选:B. 【点睛】本题考查等差数列的性质, 考查等差数列前n 项和的性质.11.B解析:B 【解析】分析:首先利用求和公式,根据题中条件130S >,140S <,确定出780,0a a ><,从而根据对于首项大于零,公差小于零时,其前n 项和最大时对应的条件就是10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,从而求得结果.详解:根据130S >,140S <,可以确定11371147820,0a a a a a a a +=>+=+<,所以可以得到780,0a a ><,所以则n S 取最大值时n 的值为7,故选B.点睛:该题考查的是有关等差数列的前n 项和最大值的问题,在求解的过程中,需要明确其前n 项和取最大值的条件10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,之后就是应用题的条件,确定其相关项的符号,从而求得结果.12.A解析:A 【分析】由等比数列的性质,510515102015,,,S S S S S S S ---仍是等比数列,先由51051510,,S S S S S --是等比数列求出15S ,再由10515102015,,S S S S S S ---是等比数列,可得20S . 【详解】由题得,51051510,,S S S S S --成等比数列,则有210551510()()S S S S S -=-,215123(15)S =-,解得1563S =,同理有215101052015()()()S S S S S S -=--,2204812(63)S =-,解得20255S =.故选:A 【点睛】本题考查等比数列前n 项和的性质,这道题也可以先由510315S S ==,求出数列的首项和公比q ,再由前n 项和公式直接得20S 。
一.基础题组1. 【辽宁朝阳三校协作体2015届高三下学期第一次联合模拟文2】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且3S =6,1a =4,则公差d 等于( )A .1B .35C .2-D .3 【答案】C 【解析】试题分析:因为36S = ,所以,111()(2)6a a d a d ++++= ,即113362a d a d +=⇒+= 又因为14a = ,所以,2d =- .故选C. 考点:等差数列.2.【甘肃省天水市第一中学2015届高三高考信息卷(二)数学文2】已知122,,,8a a --成等差数列,1232,,,,8b b b --成等比数列,则212a ab -等于( ) (A )14 (B )12 (C )12- (D )12或12-【答案】B考点:等差中项、等比中项.3.【黑龙江大庆第一中学2014届高三下期第二次阶段考试文3】等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,若21,,++n n n S S S 成等差数列,则公比q 为( ) A. 2- B.1 C.2-或1 D.2或1- 【答案】A 【解析】试题分析:因为21,,++n n n S S S 成等差数列,所以n n n S S S 221=+++,即0221=+++n n a a ,所以02111=++n nqa q a ,所以2-=q ,故应选A .考点:1.等比数列的前n 项和;2.等差数列;4.【内蒙古赤峰市宁城县2015届高三3月统一考试(一模)文3】现有200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( ).(A )9(B )10(C )19(D )29【答案】B考点:等差数列的前n 项和5.【海南省文昌中学2015届高三5月段考数学文3】点*()()n n A n a n N ∈, 都在函数()g 0(lo a f x x a >= 且1)a ≠的图象上,则210a a +与62a 的大小关系为( )A .21062a a a >+B .21062a a a <+C .21062a a a +=D .210a a +与62a 的大小与a 有关【答案】D 【解析】试题分析:∵2106log log 20,2l 36og n a a a a n a a a ∴+===,当1a >时,21062a a a +>;当01a <<时,21062a a a +<;所以210a a +与62a 的大小与a 有关. 考点:1.对数函数的单调性;2.数列的性质.6.【海南省海南中学2015届高三5月月考数学文4】已知11a =,131nn n a a a +=+,则数列{}n a 的通项为n a =( )A .121n - B .21n - C .132n - D.32n -【答案】C考点:由数列的递推式求通项公式.7.【辽宁沈阳东北育才学校2015届高三第八次模拟考试数学文4】等差数列{}n a 中,564a a +=,则10122log (222)a a a ⋅= ( )A.10B.20C.40D.22log 5+ 【答案】B 【解析】试题分析:因为10121056125()54222222a a a a a a a a ++++⨯⋅⋅⋅=== ,所以10125422log (222)log 220.a a a ⨯⋅⋅⋅== 选B.考点:等差数列性质8.【广西桂林市第十八中学2015届高三全真模拟(二)数学文3】若等比数列{}n a 的前n 项和32n n S a =⋅-,则2a =( )A .4B .12C . 24D .3a【答案】B考点:1.等比数列定义;2.计算.9.【贵州省八校联盟2015届高三第二次联考文5】已知数列{}n a 是等差数列,若2462,4,6a a a +++构成等比数列,这数列{}n a 的公差d等于( ).1.1.2.2A B C D --【答案】B 【解析】试题分析:设数列{}n a 的公差为d ,则由2462,4,6a a a +++构成等比数列可得,)6)(2()4(6224++=+a a a ,即)65)(2()43(1121++++=++d a d a d a ,整理得0122=++d d ,所以1-=d ,故应选B .考点:1.等差数列;2.等比数列;10.【黑龙江哈尔滨第九中学2015届高三第三次高考模拟文6】设等比数列}{n a 的前n 项和为130,10,124==S S S n ,则16S 为A. 400B. 510-C. 400或510-D. 270 【答案】A考点:等比数列前n 项和.11.【甘肃省天水市第一中学2015届高三高考信息卷(一)数学文7】已知{}n a 是首项为32的等比数列,n S 是其前n 项和,且646536=S S ,则数列|}log {|2n a 前10项和为( ) (A )58 (B )56 (C )50 (D )45 【答案】A 【解析】试题分析:根据题意3633164S S q S -==,所以14q =,从而有17213224n n n a --⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭,所以2log 72n a n =-,所以有2log 27n a n =-,所以数列的前10项和等于2(51)2(113)5311357911135822+++++++++++=+=.故选A. 考点:1等比数列的通项公式;2等差数列求和.12.【黑龙江哈尔滨第三中学2015届高三第四次模拟考试文8】已知{}n a 是等差数列,1010a =,其前10项和1070S =,则其公差d =( )A. 23-B.13- C. 13 D. 23【答案】D 【解析】 试题分析:由110101110()1042704.210193a a a a a d +--=⇒=⇒===- 考点:等差数列基本量13.【2015年辽师大附中高三年级模拟考试文10】已知数列{a n }的通项公式a n =log 2n +1n +2(n ∈N *),设{a n }的前n 项和为S n ,则使S n <-5成立的自然数n ( )A .有最大值63B .有最小值63C .有最大值31D .有最小值31【答案】B考点:数列的求和及对数的运算性质。
14.【黑龙江哈尔滨第三中学2015届高三第四次模拟考试文13】在等比数列{}n a 中,81=a ,534a a a ⋅=,则=7a .【答案】18【解析】试题分析:由534a a a ⋅=得:43617121118.888q a q q a a q =⇒=⇒==⨯=考点:等比数列通项15.【黑龙江大庆第一中学2014届高三下期第二次阶段考试文13】已知等差数列}{n a 的前n 项为n S ,若55,1052==S S ,则10a =___.【答案】39 【解析】试题分析:设等差数列}{n a 的公差为d ,则由55,1052==S S 得:1021221=⨯+d a ,5524551=⨯+d a ,联立方程可得4,31==d a ,所以399110=+=d a a ,故应填39. 考点:1.等差数列;2.等差数列的前n 项和公式;16.【辽宁朝阳三校协作体2015届高三下学期第一次联合模拟文13】正项等比数列{}n a 中,42=a ,164=a ,则数列{}n a 的前9项和等于 .【答案】1022考点:等比数列.17.【吉林省吉林市2015届高三第三次模拟考试文13】已知等差数列}{n a 中,8=2=52a a ,,则其前6项和=6S .【答案】30 【解析】 试题分析:()()()162566662830222a a a a S +++====,所以答案应填:30. 考点:1、等差数列的前n 项和;2、等差数列的性质.18.【贵州省八校联盟2015届高三第二次联考文14】已知数列{}n a 的前*2,(,)()2n n n S n S n N y x x ∈=+项和为点在函数的图象上,则数列}{n a 的通项公式为 .【答案】41n a n =- 【解析】试题分析:由题意可得:n n S n +=22,易知数列}{n a 为等差数列,首项为3,公差为4,41n a n ∴=-.考点:1、等差数列;2、函数的概念;19.【甘肃省天水市第一中学2015届高三高考信息卷(一)数学文15】如下图所示,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列{}n a (n *∈N )的前12项,如下表所示:按如此规律下去,则201320142015a a a ++= .【答案】1007考点:数列求和.二.能力题组1. 【甘肃省河西五市2015年高三5月第二次联考数学文6】函数2()f x x =+bx 的图象在点A (l ,f(1))处的切线与直线3x - y +2=0平行,若数列{1()f n }的前n 项和为S n ,则S 2015=(A )1 (B )20132014 (C )20142015 (D )20152016【答案】D 【解析】试题分析:由(1)213k f b '==⨯+=,可得1b =,则2()f x x x =+.所以2()f n n n =+,211111()(1)1n a f n n n n n n n ====-+++,所以 2015111(1)()223S =-+-+ (1112015)()12015201620162016+-=-=.考点:1.导数的应用;数列求和;2.【海南省文昌中学2015届高三5月段考数学文12】已知正项等比数列{}n a 满足7652a a a =+,若存在两项m n a a ,1a ,则19+m n 的最小值为( ) A .83B .114C .145D .176【答案】A考点:1.等比数列的通项公式;2.均值定理的应用. 考点:1.数列的递推公式;2.裂项相消法求数列的和.4.【2015年辽师大附中高三年级模拟考试文15】设S n 是数列{a n }的前n 项和,若S 2n S n(n ∈N *)是非零常数,则称数列{a n }为“和等比数列”.若数列{2}n b是首项为2,公比为4的等比数列,则数列{b n }__________(填“是”或“不是”)“和等比数列”. 【答案】 是 【解析】试题分析:由已知得2nb =2•4n-1=22n-1,因此b n =2n-1.设数列{b n }的前n 项和为T n ,则T n =n 2,T 2n =4n 2,所以24nnT T =,因此数列{b n }为“和等比数列”。