2020版高考数学大二轮复习第二部分专题2数列增分强化练十三文20191128312
2020版高考数学大二轮复习第二部分专题2数列增分强化练(十三)(文)

增分强化练(十三)考点一 利用递推关系或S n 、a n 的关系求a n1.(2019·晋城模拟)数列{a n }满足a 1=3,且对于任意的n ∈N *都有a n +1-a n =n +2,则a 39=________.解析:因为a n +1-a n =n +2,所以a 2-a 1=3, a 3-a 2=4,a 4-a 3=5,…,a n -a n -1=n +1(n ≥2),上面n -1个式子左右两边分别相加得a n -a 1=(n +4)(n -1)2, 即a n =(n +1)(n +2)2, 所以a 39=40×412=820. 答案:8202.(2019·宝鸡模拟)若数列{a n }满足a 1+2a 2+4a 3+…+2n -1a n =8n (n ∈N *),则a n =________. 解析:当n =1时,a 1=8.因为a 1+2a 2+4a 3+…+2n -1a n =8n , 所以a 1+2a 2+4a 3+…+2n -2a n -1=8n -8,(n ≥2) 两式相减得2n -1a n =8=23, 所以a n =24-n (n ≥2),适合n =1. 所以a n =24-n . 答案:24-n考点二 数列求和1.(2019·安阳模拟)已知各项为正的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=3,且-a 2,15,S 3依次成等差数列.(1)求a n ;(2)若b n =10-2n ,求数列{a n +b n }的前n 项和T n . 解析:(1)设各项为正的公比为q 的等比数列{a n }的前n 项和为S n , a 1=3,且-a 2,15,S 3依次成等差数列.所以S 3-a 2=30,即a 1+a 1q 2=30解得q =3或-3(负值舍去).故a n =3·3n -1=3n.(2)由于b n =10-2n ,则a n +b n =3n+10-2n ,所以T n =(31+32+ (3))+(8+6+…+10-2n )=3(3n -1)3-1+n (8+10-2n )2=3n +12-n 2+9n -32.2.(2019·湛江模拟)S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S n =-12n 2+212n .(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a 2n a 2n +2,T n =b 1+b 2+…+b n ,求T n .解析:(1)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-12n 2+212n +12(n -1)2-212(n -1)=-n +11,当n =1时,满足上式,∴a n =-n +11.(2)由a n =-n +11,可得b n =1a 2n a 2n +2=1(2n -11)(2n -9)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -11-12n -9,∴T n =12⎣⎢⎡ ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-9-1-7+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-7-1-5+⎦⎥⎤…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -11-12n -9=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-9-12n -9=-118-14n -18.3.(2019·汕头模拟)记S n 为数列{a n }的前n 项和,若a 1=19,S n =na n +1+n (n +1).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =|a n |,设数列{b n }的前n 项和为T n ,求T 20的值. 解析:(1)当n ≥2时,因为S n =na n +1+n (n +1),① 所以S n -1=(n -1)a n +n (n -1),②①-②得:a n =na n +1-(n -1)a n +2n ,即a n +1-a n =-2(n ≥2),又S 1=a 2+2即a 2-a 1=-2,所以数列{a n }是以19为首项,-2为公差的等差数列, 所以a n =19+(n -1)·(-2)=21-2n .(2)由(1)知a n =21-2n ,所以b n =|a n |=|21-2n |,因为当n ≤10时a n >0,当n >10时a n <0, 所以b n =⎩⎪⎨⎪⎧ 21-2n ,n ≤102n -21,n >10,所以T 20=b 1+b 2+…+b 20=(19+17+...+1)+(1+3+...+19) =2(19+17+ (1)=2×(19+1)×102=200.考点三 数列的应用与综合问题 (2019·三明质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,a n +1=S n +2.(1)求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)设b n =log 2(S 3n +2),数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和为T n ,求证17≤4T n <13.解析:(1)因为a n +1=S n +2,① 所以当n ≥2时,a n =S n -1+2,② ①-②得,a n +1-a n =S n -S n -1, 即a n +1=2a n (n ≥2),又因为a 2=a 1+2=4,即a 2=2a 1, 所以a n +1=2a n (n ≥1),即数列{a n }是以a 1=2为首项,公比q =2的等比数列, 所以a n =2·2n -1=2n ,a n +1=2n +1, 则S n =a n +1-2=2n +1-2.(2)证明:由(1)得S 3n =23n +1-2,所以S 3n +2=23n +1,则b n =log 223n +1=3n +1,则1b n b n +1=1(3n +1)(3n +4)=13×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n +1-13n +4,所以T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=13×⎣⎢⎡ ⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+…⎦⎥⎤+⎝ ⎛⎭⎪⎫13n +1-13n +4=13×⎝ ⎛⎭⎪⎫14-13n +4=112-13(3n +4). 因为13(3n +4)>0,所以T n <112. 又T n =n 4(3n +4)=14⎝ ⎛⎭⎪⎫3+4n ,当n =1时,T n 取得最小值为128, 所以128≤T n <112,即17≤4T n <13.。
2020新高考文科数学二轮培优基础保分强化试题二及答案解析(7页)

2020新高考文科数学二轮培优基础保分强化试题二1.已知集合A =[1,+∞),B ={|x ∈R 12a ≤x ≤2a -1},若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ D .(1,+∞)答案 A 解析因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎨⎧2a -1≥1,2a -1≥12a ,解得a ≥1,故选A.2.若复数z =1+m i1+i 在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是( )A .(-1,1)B .(-1,0)C .(1,+∞)D .(-∞,-1)答案 A解析 因为z =1+m i 1+i =(1+m i )(1-i )(1+i )(1-i )=1+m 2+m -12i ,在复平面内对应的点为⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m 2,m -12,且在第四象限,所以⎩⎨⎧1+m2>0,m -12<0,解得-1<m <1,故选A.3.设S n 是各项均不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 13=13S 7,则a 7a 4等于( )A .1B .3C .7D .13 答案 C解析 因为S n 是各项均不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 13=13S 7,所以13(a 1+a 13)2=13×7(a 1+a 7)2,即a 7=7a 4,所以a 7a 4=7.故选C. 4.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某简单几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A.4π3B.8π3C.16π3D.32π3 答案 A解析 由三视图可得该几何体为半圆锥,底面半圆的半径为2,高为2,则其体积V =12×13×π×22×2=4π3,故选A.5.已知i 与j 为互相垂直的单位向量,a =i -2j ,b =i +λj ,且a 与b 的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是( )A .(-∞,-2)∪⎝⎛⎭⎪⎫-2,12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,23∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12 答案 A解析 因为i 与j 为互相垂直的单位向量,所以i 2=j 2=1,i ·j =0.又因为a =i -2j ,b =i +λj ,且a 与b 的夹角为锐角,所以a ·b =1-2λ>0,λ<12.但当λ=-2时,a =b ,不满足要求,故满足条件的实数λ的取值范围为(-∞,-2)∪⎝⎛⎭⎪⎫-2,12.故选A.6.若函数f (x )=sin2x +cos2x ,则下列结论正确的是( ) A .函数f (x )的最小正周期为2πB .对任意的x ∈R ,都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+f (-x )=0 C .函数f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫π2,3π4上是减函数D .函数f (x )的图象关于直线x =-π8对称 答案 B解析 函数f (x )=sin2x +cos2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,则函数f (x )的最小正周期为T=2π2=π,故A 错误;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+f (-x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +π4=0,故B 正确;令π2+2k π≤2x +π4≤2k π+3π2(k ∈Z ),解得π8+k π≤x ≤k π+5π8(k ∈Z ),当k =0时,函数的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,5π8,故C 错误;当x =-π8时,f ⎝⎛⎭⎪⎫-π8=0.故D 错误,故选B.7.已知长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,B 1C ,C 1D 与底面ABCD 所成的角分别为60°和45°,则异面直线B 1C 和C 1D 所成角的余弦值为( )A.64B.14C.26D.36 答案 A解析 ∵B 1C 和C 1D 与底面ABCD 所成的角分别为60°和45°,∴∠B 1CB =60°,∠C 1DC =45°.由图可知,B 1C 与C 1D 所成的角,即为A 1D与C 1D 所成的角,即∠A 1DC 1.令BC =1,则B 1B =AB =3,∴A 1D =2,A 1C 1=2,C 1D = 6.由余弦定理,得cos ∠A 1DC 1=22+(6)2-222×2×6=64.故选A.8.如图,在矩形区域ABCD 中,AB =2,AD =1,且在A ,C 两点处各有一个通信基站,假设其信号的覆盖范围分别是扇形区域ADE 和扇形区域CBF (该矩形区域内无其他信号来源,基站工作正常).若在该矩形区域内随机选一地点,则该地点无信号的概率是( )A .2-π2 B.π2-1 C .1-π4 D.π4 答案 C解析 由条件得扇形区域ADE 和扇形区域CBF 的面积均为π4,又矩形区域ABCD 的面积为2×1=2,根据几何概型概率公式可得所求概率为P =2-2×π42=1-π4,即在该矩形区域内随机选一地点,则该地点无信号的概率是1-π4.9.已知F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是双曲线C 上一点,若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2的最小内角的大小为30°,则双曲线C 的渐近线方程是( )A.2x ±y =0 B .x ±2y =0 C .2x ±y =0 D .x ±2y =0答案 A解析 不妨设|PF 1|>|PF 2|,则⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a ,|PF 1|+|PF 2|=6a ,所以|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a ,且|F 1F 2|=2c ,即|PF 2|为最小边,所以∠PF 1F 2=30°,则△PF 1F 2为直角三角形,所以2c =23a ,所以b =2a ,即渐近线方程为y =±2x ,故选A.10.若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≥0,kx -y +3≥0,y ≥0,且z =y -x 的最小值为-12,则k 的值为( )A.12 B .-12 C.14 D .-14 答案 D解析 依题意,易知k ≤-1和k ≥0不符合题意.由⎩⎪⎨⎪⎧kx -y +3=0,y =0得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3k ,0,结合图形可知,当直线z =y -x 过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3k ,0时,z 有最小值,于是有0+3k =-12,k =-14,选D.11.椭圆x 24+y 2=1上存在两点A ,B 关于直线4x -2y -3=0对称,若O 为坐标原点,则|OA →+OB →|=( )A .1 B. 3 C. 5 D.7 答案 C解析 由题意,直线AB 与直线4x -2y -3=0垂直,设直线AB 的方程为y =-12x +m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =-12x +m ,x 24+y 2=1消去y 整理得x 2-2mx +2m 2-2=0,∵直线AB与椭圆交于两点,∴Δ=(-2m )2-4(2m 2-2)=-4m 2+8>0,解得-2<m < 2.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为M (x 0,y 0),则x 1+x 2=2m ,∴x 0=x 1+x 22=m ,y 0=-12x 0+m =m2,∴点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,m 2.由题意得点M 在直线4x -2y -3=0上,∴4m -2×m 2-3=3m -3=0,解得m =1.∴x 1+x 2=2,y 1+y 2=-12(x 1+x 2)+2m =1,∴OA →+OB →=(2,1),∴|OA →+OB →|= 5.故选C.12.已知角α的顶点与直角坐标系的原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P (-1,2),则cos2α=________.答案 -35解析 设点P 到原点的距离是r ,由三角函数的定义,得r =5,sin α=2r =25,可得cos2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫252=-35.13.将1,2,3,4,…正整数按如图所示的方式排成三角形数组,则第10行左数第10个数为________.答案 91解析 由三角形数组可推断出,第n 行共有2n -1项,且最后一项为n 2,所以第10行共19项,最后一项为100,左数第10个数是91.14.已知在△ABC 中,B =2A ,∠ACB 的平分线CD 把三角形分成△BCD 和△ACD ,且S △BCD ∶S △ACD =4∶3,则cos A =________.答案 38解析 在△ADC 中,由正弦定理,得AC sin ∠ADC =37AB sin ∠ACD ⇒AC 37AB =sin ∠ADCsin ∠ACD.同理,在△BCD 中,得BC sin ∠BDC =47AB sin ∠BCD ⇒BC 47AB=sin ∠BDCsin ∠BCD,又sin ∠ADC =sin ∠BDC ,sin ∠ACD =sin ∠BCD ,所以AC 37AB =BC 47AB ⇒AC =34BC ,由正弦定理,得sin B =34sin A ,又B =2A ,即sin B =2sin A cos A ,求得cos A =38.。
2020版高考数学 第二部分 专题2 数列 增分强化练(十三)理

增分强化练(十三)考点一等差、等比数列的基本运算1.设等比数列{a n}的前n项和为S n,且S2=4a1,则公比q=()A.错误!B。
错误!C.2 D.3解析:由题意,根据等比数列的性质,可得S2=a1+a2=4a1,∴a2=3a1,∴q=错误!=3,故选D。
答案:D2.(2019·甘肃质检)在等差数列{a n}中,已知a1与a11的等差中项是15,a1+a2+a3=9,则a9=()A.24 B.18C.12 D.6解析:由题得错误!,解得错误!,则a9=8d=24,故选A。
答案:A3.(2019·三明质检)在等比数列{a n}中,a2=2,a5=4错误!,则a8=________.解析:设等比数列{a n}的公比为q,因为a2=2,a5=42,所以q3=错误!=2错误!,因此a8=a5q3=16.答案:164.已知各项均为正数的等比数列{a n}的前n项和为S n,若S4=3S2,a3=2,则a7=________。
解析:设等比数列{a n}的首项为a1,公比为q,显然q≠1且q>0,因为S4=3S2,所以错误!=错误!,解得q2=2,因为a3=2,所以a7=a3q4=2×22=8。
答案:8考点二等差、等比数列的判定与证明1.(2019·蚌埠模拟)已知在数列{a n}中,a1=-1,且a n-a n-1=错误!)(n≥2,n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求证:数列错误!为等差数列.解析:(1)由a n-a n-1=错误!=错误!-错误!,所以当n≥2时,a2-a1=1-错误!,a3-a2=错误!-错误!,…,a n-a n-1=错误!-错误!,相加得,a n-a1=1-错误!,又a1=-1,所以a n=-错误!(n≥2,n∈N*),而a1=-1也符合,所以数列{a n}的通项公式为a n=-错误!(n∈N*).(2)证明:由(1)知错误!=-n,则错误!=-1,错误!=-(n+1),所以1a n+1-错误!=-(n+1)+n=-1(常数),所以数列错误!是首项为-1,公差为-1的等差数列.2.(2019·桂林、崇左模拟)已知在数列{a n}中,满足a1=1,a n+1=2a n+1(n∈N+).(1)证明:数列{a n+1}为等比数列;(2)求数列{a n}的前n项和S n.解析:(1)证明:∵a n+1=2a n+1,∴a n+1+1=2(a n+1),又因为a1+1=2,∴数列{a n+1}是以2为首项,2为公比的等比数列.(2)由(1)知a n+1=2n,∴a n=2n-1,∴S n=(21-1)+(22-1)+…+(2n-1)=(21+22+…+2n)-n=错误!-n=2n+1-n-2。
2020高考数学二轮复习专题--数列课件及练习(与)2020高考数学二轮复习专题-函数与导数提分训练

2020高考数学二轮复习专题--数列课件及练习(与)2020高考数学二轮复习专题-函数与导数提分训练2020高考数学二轮复习专题--数列课件及练习(与)2020高考数学二轮复习专题-函数与导数提分训练2020高考数学二轮复习专题--数列课件及练习等差数列、等比数列的基本问题1.等差数列{an}前9项的和等于前4项的和,若a1=1,ak+a4=0,则k=.?2.已知在等比数列{an}中,a3=2,a4a6=16,则(a_7"-"a_9)/(a_3"-"a_5)=.?3.(2020江苏南通中学高三考前冲刺练习)已知等差数列{an}的公差d=3,Sn是其前n 项和,若a1,a2,a9成等比数列,则S5的值为.?4.(2020南通高三第二次调研)设等比数列{an}的前n项和为Sn.若S3,S9,S6成等差数列,且a8=3,则a5=.?5.设数列{an}的首项a1=1,且满足a2n+1=2a2n-1与a2n=a2n-1+1,则数列{an}的前20项和为.?6.(2020江苏锡常镇四市高三教学情况调研(二))已知公差为d的等差数列{an}的前n 项和为Sn,若S_10/S_5=4,则(4a_1)/d=.?7.已知Sn为数列{an}的前n项和,若a1=2,且〖〖S_n〗_+〗_1=2Sn,设bn=log2an,则1/(b_1b_2)+1/(b_2b_3)+…+1/(b_10b_11)的值是.?8.(2020扬州高三第三次调研)已知实数a,b,c成等比数列,a+6,b+2,c+1成等差数列,则b的最大值为.?9.(2020扬州高三第三次调研)已知数列{an}满足an+1+(-1)nan=(n+5)/2(n∈N*),数列{an}的前n项和为Sn.(1)求a1+a3的值;(2)若a1+a5=2a3.①求证:数列{a2n}为等差数列;②求满足S2p=4S2m(p,m∈N*)的所有数对(p,m).10.(2020苏锡常镇四市高三教学情况调研(二))已知等差数列{an}的首项为1,公差为d,数列{bn}的前n项和为Sn,若对任意的n∈N*,6Sn=9bn-an-2恒成立.(1)如果数列{Sn}是等差数列,证明数列{bn}也是等差数列;(2)如果数列{b_n+1/2}为等比数列,求d的值;(3)如果d=3,数列{cn}的首项为1,cn=bn-bn-1(n≥2),证明数列{an}中存在无穷多项可表示为数列{cn}中的两项之和.?答案精解精析1.答案10解析S9=S4,则9a1+36d=4a1+6d,a1+6d=a7=0,则a4+a10=2a7=0,则k=10.2.答案4解析等比数列中奇数项符号相同,a3>0,则a5>0,又a4a6=〖a_5〗^2=16,则a5=4,从而a7=8,a9=16,则(a_7"-"a_9)/(a_3"-"a_5)=("-"8)/("-"2)=4.3.答案65/2解析由题意可得a1a9=〖a_2〗^2,则由a1(a1+24)=(a1+3)2,解得a1=1/2,则S5=5×1/2+(5×4)/2×3=65/2.4.答案-6解析由S3,S9,S6成等差数列可得S3+S6=2S9,当等比数列{an}的公比q=1时不成立,则q≠1,(a_1"("1"-"q^3")")/(1"-"q)+(a_1"("1"-"q^6")")/(1"-"q)=2(a_1"("1"-"q^9")")/(1"-"q),化简得2q6-q3-1=0,q3=-1/2(舍去1),则a5=a_8/q^3=-6.5.答案2056解析由题意可得奇数项构成等比数列,则a1+a3+…+a19=(1"-"2^10)/(1"-"2)=1023,偶数项a2+a4+…+a20=(a1+1)+(a3+1)+…+(a19+1)=1033,故数列{an}的前20项和为2056.6.答案2解析由〖S_1〗_0/S_5=4得〖S_1〗_0=4S5,即10a1+45d=4(5a1+10d),则(4a_1)/d=2.7.答案19/10解析由〖〖S_n〗_+〗_1=2Sn,且S1=a1=2,得数列{Sn}是首项、公比都为2的等比数列,则Sn=2n.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-2n-1=2n-1,a1=2不适合,则an={■(2","n=1","@2^(n"-"1)","n≥2",")┤故bn={■(1","n=1","@n"-"1","n≥2",")┤所以1/(b_1b_2)+1/(b_2b_3)+…+1/(b_10b_11)=1+1/(1×2)+1/(2×3)+…+1/(9×10)=1+(1"-"?1/2)+(1/2"-"?1/3)+…+(1/9"-"?1/10)=2-1/10=19/10.8.答案3/4解析设等比数列a,b,c的公比为q(q≠0),则a=b/q,c=bq,又a+6=b/q+6,b+2,c+1=bq+1成等差数列,则(b/q+6)+(bq+1)=2(b+2),化简得b=3/2"-" (q+1/q),当b最大时q<0,此时q+1/q≤-2,b=3/2"-"(q+1/q)≤3/4,当且仅当q=-1时取等号,故b的最大值为3/4.9.解析(1)由条件,得{■(a_2"-"a_1=3",①"@a_3+a_2=7/2",②")┤②-①得a1+a3=1/2.(2)①证明:因为an+1+(-1)nan=(n+5)/2,所以{■(a_2n"-"a_(2n"-"1)=(2n+4)/2",③"@a_(2n+1)+a_2n=(2n+5)/2",④")┤④-③得a2n-1+a2n+1=1/2.于是1=1/2+1/2=(a1+a3)+(a3+a5)=4a3,所以a3=1/4,又由(1)知a1+a3=1/2,则a1=1/4.所以a2n-1-1/4=-(a_(2n"-"3)"-"?1/4)=…=(-1)n-1(a_1"-"?1/4)=0,所以a2n-1=1/4,将其代入③式,得a2n=n+9/4.所以a2(n+1)-a2n=1(常数),所以数列{a2n}为等差数列.②易知a1=a2n+1,所以S2n=a1+a2+…+a2n=(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a2n+a2n+1)=n^2/2+3n.由S2p=4S2m知p^2/2+3p=4(m^2/2+3m).所以(2m+6)2=(p+3)2+27,即(2m+p+9)(2m-p+3)=27,又p,m∈N*,所以2m+p+9≥12且2m+p+9,2m-p+3均为正整数,所以{■(2m+p+9=27"," @2m"-"p+3=1",")┤解得p=10,m=4,所以所求数对为(10,4).10.解析(1)证明:设数列{Sn}的公差为d",∵6Sn=9bn-an-2,①6Sn-1=9bn-1-an-1-2(n≥2),②①-②得6(Sn-Sn-1)=9(bn-bn-1)-(an-an-1),③即6d"=9(bn-bn-1)-d,所以bn-bn-1=(6d"""+d)/9(n≥2)为常数,所以{bn}为等差数列.(2)由③得6bn=9bn-9bn-1-d,即3bn=9bn-1+d,因为{b_n+1/2}为等比数列,所以(b_n+1/2)/(b_(n"-"1)+1/2)=(3b_(n"-"1)+d/3+1/2)/(b_(n"-"1)+1/2)=(3(b_(n"-"1)+1/2)+d/3"-"1)/(b_(n"-"1)+1/2)=3+(d/3"-"1)/(b_(n"-"1)+1/2)(n≥2)是与n无关的常数,所以d/3-1=0或bn-1+1/2为常数.当d/3-1=0时,d=3,符合题意;当bn-1+1/2为常数时,在6Sn=9bn-an-2中,令n=1,则6b1=9b1-a1-2,又a1=1,解得b1=1,所以bn-1+1/2=b1+1/2=3/2(n≥2),此时3+(d/3"-"1)/(b_(n"-"1)+1/2)=3+(d/3"-"1)/(3/2)=1,解得d=-6.综上,d=3或d=-6.(3)证明:当d=3时,an=3n-2.由(2)得数列{b_n+1/2}是以3/2为首项,3为公比的等比数列,所以bn+1/2=3/2×3n-1=1/2?3n.即bn=1/2(3n-1).当n≥2时,cn=bn-bn-1=1/2(3n-1)-1/2(3n-1-1)=3n-1;当n=1时,也满足上式,所以cn=3n-1(n≥1).设an=ci+cj(1≤i。
2020版高考数学大二轮复习专题 数列增分强化练 理

增分强化练一、选择题1.(2019·海口质检)等差数列{a n }的首项为2,公差不等于0,且a 23=a 1a 7,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前2 019项和为( ) A.1 0092 020 B.2 0194 042 C.1 0094 042D.2 0192 021解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由a 1=2,a 23=a 1a 7,可得(2+2d )2=2(2+6d ),所以d =1,因此a n =n +1, 所以1a n a n +1=1n +1-1n +2, 所以S 2 019=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12 020-12 021=12-12 021=2 0194 042.故选B.答案:B2.(2019·三明质检)已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a 2n +1=2S n +n +1(n ∈N *),设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和为T n ,则T n 的取值范围为( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 B .(0,1)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1 解析:因为a 2n +1=2S n +n +1, 所以a 2n =2S n -1+n (n ≥2),因此a 2n +1-a 2n =2(S n -S n -1)+1=2a n +1,即a 2n +1=(a n +1)2, 又{a n }为正项数列,所以a n +1=a n +1,故数列{a n }是以1为首项,1为公差的等差数列,所以a n =n ,(n ∈N *) 因此1a n a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,所以T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1, 因为n ∈N *,所以12≤T n <1.故选D. 答案:D3.等差数列{a n }的前n 项和S n ,若(a 8-1)3+2 018(a 8-1)=1,(a 2 011-1)3+2 018(a 2 011-1)=-1,则下列结论正确的是( ) A .S 2 018=2 018,a 2 011<a 8 B .S 2 018=2 018,a 2 011>a 8 C .S 2 018=-2 018,a 2 011≤a 8 D .S 2 018=-2 018,a 2 011≥a 8解析:设f (x )=x 3+2 018x ,则由f (-x )=-f (x )知函数f (x )是奇函数. 由f ′(x )=3x 2+2 018>0知函数f (x )=x 3+2 018x 在R 上单调递增. 因为(a 8-1)3+2 018(a 8-1)=1, (a 2 011-1)3+2 018(a 2 011-1)=-1, 所以f (a 8-1)=1,f (a 2 011-1)=-1, 得a 8-1=-(a 2 011-1), 即a 8+a 2 011=2,且a 2 011<a 8, 所以在等差数列{a n }中,S 2 018=2 018·a 1+a 2 0182=2 018·a 8+a 2 0112=2 018.故选A. 答案:A4.在数列{a n }中,a 1=2,其前n 项和为S n . 若点⎝ ⎛⎭⎪⎫S n n ,S n +1n +1在直线y =2x -1上,则a 9等于( ) A .1 290 B .1 280 C .1 281 D .1 821解析:由已知可得S n +1n +1-1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫S n n -1,又S 11-1=a 1-1=1, 所以数列⎝ ⎛⎭⎪⎫S nn-1是首项为1公比为2的等比数列,所以S n n-1=2n -1,得S n =n (1+2n -1),当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n +1)2n -2+1,故a 9=(n +1)2n -2+1=10×128+1=1 281.答案:C 二、填空题5.数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=1,a n >0,且a 2n +1-2a n +1·a n +a n +1-2a n =0 (n ∈N *),则S 2 019=________.解析:a 2n +1-2a n +1·a n +a n +1-2a n =0,则(a n +1+1)(a n +1-2a n )=0,因为a n >0,则a n +1+1≠0,故a n +1-2a n =0,故{a n }为首项为1,公比为2的等比数列,a n =2n -1则S 2 019=1-22 0191-2=22 019-1.答案:22 019-16.(2019·滨州模拟)已知数列{a n }的通项公式为a n =n ,S n 为其前n 项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1S n S n +1的前8项和为________.解析:由等差数列前n 项和公式可得S n =n (n +1)2,则S n +1=(n +1)(n +2)2, 由数列的通项公式可得a n +1=n +1, ∴a n +1S n S n +1=4n (n +1)(n +2)=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1n (n +1)-1(n +1)(n +2),则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1S n S n +1的前8项和为 2⎣⎢⎡⎝⎛⎭⎪⎫11×2-12×3+⎝ ⎛⎭⎪⎫12×3-13×4+…⎦⎥⎤+⎝⎛⎭⎪⎫18×9-19×10=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12-190=4445.答案:44457.(2019·合肥模拟)在平面直角坐标系xOy 中,点A n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2n ,n +(-1)n·n 2(n ∈N *),记△A 2n -1A 2n A 2n +1的面积为S n ,则∑i =1nS i =________.解析:结合题意,得到A 2n -1(22n -1,0),A 2n (22n,2n ),A 2n +1(22n +1,0),所以该三个点组成的三角形面积为S =12·3·22n -1·2n =3n ·22n -1,对面积求和设∑i =1nS i =T n 得到,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -23·4n+23.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -23·4n+23三、解答题8.已知正项等比数列{a n }的前n 项和S n 满足S 2+4S 4=S 6,a 1=1. (1)求数列{a n }公比q ;(2)令b n =a n -15,求T =|b 1|+|b 2|+…+|b 10|的值. 解析:(1){a n }是正项等比数列,∴q >0, 若q =1时,则S n =na 1=n ,∴S 2=2,4S 4=4×4,S 6=6,不合题意,∴q ≠1,从而S n =a 1(1-q n )1-q,由S 2+4S 4=S 6得a 1(1-q 2)1-q +4·a 1(1-q 4)1-q =a 1(1-q 6)1-q,∴(1-q 2)+4(1-q 4)=1-q 6,又q ≠1, ∴1+4(1+q 2)=1+q 2+q 4,即q 4-3q 2-4=0, ∴(q 2-4)(q 2+1)=0,又q >0, ∴q =2. (2)由(1)知a n =2n -1,则{a n }的前n 项和S n =1-2n1-2=2n -1,当n ≥5时,b n =2n -1-15>0;n ≤4时,b n =2n -1-15<0,∴T =-(b 1+b 2+b 3+b 4)+(b 5+b 6+…+b 10)=-(a 1+a 2+a 3+a 4-15×4)+(a 5+a 6+…+a 10-15×6) =-S 4+S 10-S 4+60-90=S 10-2S 4-30 =(210-1)-2(24-1)-30=210-25-29 =1024-32-29=963.9.(2019·湘潭模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=3,a n +1=2S n +3(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =log 3a n ,若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和为T n ,证明:T n <1.解析:(1)因为a n +1=2S n +3,① 可得a n =2S n -1+3.②①-②得a n +1-a n =2a n ,即a n +1=3a n (n ≥2), 所以{a n }为从第2项开始的等比数列,且公比q =3,又a 1=3,所以a 2=9,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n(n ≥2). 当n =1时,a 1=3满足上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n. (2)证明:由(1)知b n =log 3a n =log 33n=n , 所以1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,所以T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1<1得证. 10.(2019·青岛模拟)已知数列{a n }的各项均为正数,a 1=3,且对任意n ∈N *,2a n 为a 2n +1+3和1的等比中项,数列{b n }满足b n =a 2n -1(n ∈N *). (1)求证:数列{b n }为等比数列,并求{a n }通项公式;(2)若c n =log 2b n ,{c n }的前n 项和为T n ,求使T n 不小于360的n 的最小值.解析:(1)证明:由题意得(2a n )2=(a 2n +1+3)×1,即a 2n +1=4a 2n -3, ∴a 2n +1-1=4a 2n -3-1=4a 2n -4=4(a 2n -1), ∵b n =a 2n -1, ∴b n +1=4b n ,∴数列{b n }成等比数列,首项为b 1=a 21-1=8,公比为4, ∴b n =b 1·4n -1=8×22n -2=22n +1,∴a 2n -1=22n +1,又{a n }为正项数列,∴a n =22n +1+1.(2)由(1)得:c n =log 2b n =log 222n +1=2n +1,∴T n =c 1+c 2+…+c n =(2×1+1)+(2×2+1)+…+(2n +1)=2×(1+2+3+…+n )+n =2×n (n +1)2+n =n 2+2n ,∴T n =n 2+2n ≥360,即n 2+2n -360≥0⇒(n +20)(n -18)≥0, ∴n ≥18或n ≤-20(舍去),所以T n 不小于360的n 的最小值为18.增分强化练(十三)考点一 等差、等比数列的基本运算1.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=4a 1,则公比q =( ) A.12 B.13 C .2D .3解析:由题意,根据等比数列的性质,可得S 2=a 1+a 2=4a 1,∴a 2=3a 1,∴q =a 2a 1=3,故选D. 答案:D2.(2019·甘肃质检)在等差数列{a n }中,已知a 1与a 11的等差中项是15,a 1+a 2+a 3=9,则a 9=( )A .24B .18C .12D .6解析:由题得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 11=2a 1+10d =30a 1+a 2+a 3=3a 1+3d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=0d =3, 则a 9=8d =24,故选A.答案:A3.(2019·三明质检)在等比数列{a n }中,a 2=2,a 5=42,则a 8=________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 2=2,a 5=42,所以q 3=a 5a 2=22,因此a 8=a 5q 3=16. 答案:164.已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=3S 2,a 3=2,则a 7=________.解析:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,显然q ≠1且q >0,因为S 4=3S 2,所以a 1(1-q 4)1-q=3a 1(1-q 2)1-q ,解得q 2=2,因为a 3=2,所以a 7=a 3q 4=2×22=8.答案:8考点二 等差、等比数列的判定与证明1.(2019·蚌埠模拟)已知在数列{a n }中,a 1=-1,且a n -a n -1=1n (n -1)(n ≥2,n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列.解析:(1)由a n -a n -1=1n (n -1)=1n -1-1n,所以当n ≥2时,a 2-a 1=1-12,a 3-a 2=12-13,…,a n -a n -1=1n -1-1n ,相加得,a n -a 1=1-1n,又a 1=-1,所以a n =-1n(n ≥2,n ∈N *),而a 1=-1也符合,所以数列{a n }的通项公式为a n =-1n(n ∈N *).(2)证明:由(1)知1a n =-n ,则1a 1=-1,1a n +1=-(n +1),所以1a n +1-1a n=-(n +1)+n =-1(常数),所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为-1,公差为-1的等差数列.2.(2019·桂林、崇左模拟)已知在数列{a n }中,满足a 1=1,a n +1=2a n +1(n ∈N +). (1)证明:数列{a n +1}为等比数列; (2)求数列{a n }的前n 项和S n . 解析:(1)证明:∵a n +1=2a n +1, ∴a n +1+1=2(a n +1),又因为a 1+1=2,∴数列{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列. (2)由(1)知a n +1=2n, ∴a n =2n-1,∴S n =(21-1)+(22-1)+…+(2n-1) =(21+22+ (2))-n =2×(1-2n)1-2-n=2n +1-n -2.故S n =2n +1-n -2.考点三 等差、等比数列的性质1.(2019·宜春模拟)在等比数列{a n }中,若a 2,a 9是方程x 2-x -6=0的两根,则a 5·a 6的值为( ) A .6 B .-6 C .-1D .1解析:因为a 2,a 9是方程x 2-x -6=0的两根, 所以根据根与系数的关系可知a 2·a 9=-6, 因为数列{a n }是等比数列, 所以a 5·a 6=a 2·a 9=-6,故选B. 答案:B2.在等差数列{a n }中,a 1+a 5+a 7+a 9+a 13=100,a 6-a 2=12,则a 1=( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:在等差数列{a n }中,由a 1+a 5+a 7+a 9+a 13=100得5a 7=100,即a 1+6d =20 ,又4d =12,得d =3, a 1=2,故选B. 答案:B3.(2019·晋城模拟)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A .63 B .62 C .61D .60解析:因为S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等比数列,即3,12,S 6-15成等比数列,所以S 6-15=1224,解得S 6=63.故选A. 答案:A4.(2019·长春质检)设S n 是各项均不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 13=13S 7,则a 7a 4等于( ) A .1 B .3 C .7D .13解析:因为S n 是各项均不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 13=13S 7,所以13(a 1+a 13)2=13×7(a 1+a 7)2,即a 7=7a 4,所以a 7a 4=7.故选C.答案:C增分强化练一、选择题1.(2019·甘肃质检)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 3=9,S 5=30,则a 5=( ) A .12 B .15 C .18D .21解析:由题得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3d =95a 1+10d =30,∴a 1=0,d =3.所以a 5=4×3=12.故选A.答案:A2.设x ,x +10,x -5是等比数列{a n }的前三项,则a n =( )A .-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32n -1B .-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32nC.83×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32n -1 D .-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1解析:因为x ,x +10,x -5是等比数列{a n }的前三项, 所以x (x -5)=(x +10)2,解得x =-4,x +10=6,所以公比q =-32,因此a n =-4×(-32)n -1.故选A. 答案:A3.已知等比数列{a n }中,a 1+a 2=12,a 1-a 3=34,则a 4=( )A .-18B.18 C .-4D .4解析:∵等比数列{a n }中,a 1+a 2=12,a 1-a 3=34,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q =12a 1-a 1q 2=34,解得a 1=1,q =-12,∴a 4=a 1q 3=1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-123=-18.故选A. 答案:A4.(2019·内江模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 8=6,S 8=28,则其公差为( ) A.47 B.57 C .-47D .-57解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由a 8=6,S 8=28,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+7d =68a 1+8×72d =28,解得d =57,故选B.答案:B5.(2019·泉州质检)已知等比数列{a n }满足a 3=4,a 6=32,则其前6项的和为( ) A .31 B .63 C .127D .128解析:由题意,等比数列{a n }满足a 3=4,a 6=32,则q 3=a 6a 3=8,所以q =2,所以a 1=a 3q2=1,所以S 6=1·(1-26)1-2=63.故选B.答案:B6.(2019·保定模拟)在等比数列{a n }中,若a n >0,a 2a 4=1,a 1+a 2+a 3=7,则公比q =( ) A.14 B.12 C .2D .4解析:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为d ,由题可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 4=a 1q ·a 1q 3=1a 1+a 2+a 3=a 1+a 1q +a 1q 2=7,解得q =12,故选B.答案:B7.(2019·东三省三校模拟)等比数列{a n }的各项和均为正数,a 1=1 ,a 1+a 2+a 3=7,则a 3+a 4+a 5=( ) A .14 B .21 C .28D .63解析:设等比数列的公比为q , ∵a 1=1,a 1+a 2+a 3=7, ∴a 1(1+q +q 2)=1+q +q 2=7, 即q 2+q -6=0,解得q =2或q =-3, 又a n >0, ∴q =2,∴a 3+a 4+a 5=q 2(a 1+a 2+a 3)=4×7=28. 故选C. 答案:C8.(2019·合肥模拟)已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),a 5+a 7-a 26=0,则S 11的值为( ) A .11 B .12 C .20D .22解析:结合等差数列的性质,可得a 5+a 7=2a 6=a 26,因为该数列为正项数列,可得a 6=2,所以结合S 2n -1=(2n -1)a n ,可得S 11=11a 6=22,故选D. 答案:D9.(2019·吉安模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 17=255,a 10=20,则数列{a n }的公差为( ) A .3 B .4 C .5D .6解析:由题意,根据等差数列的求和公式,可得S 17=a 1+a 172×17=17a 9=255,可得a 9=15,又a 10=20,所以d =a 10-a 9=20-15=5,故选C. 答案:C10.(2019·张家口、沧州模拟)已知等比数列{a n }的公比为2且a 2,a 3+2,a 4成等差数列,若a 1a 2…a n =32,则n 为( )A .4B .5C .8D .10解析:因为等比数列{a n }的公比为2且a 2,a 3+2,a 4成等差数列, 所以2(a 3+2)=a 2+a 4,即2(4a 1+2)=2a 1+8a 1,解得a 1=2, 所以a n =2n,所以a 1a 2…a n =21+2+…+n=2n (n +1)2,又a 1a 2…a n =32,因此2n (n +1)4=32,所以n (n +1)4=5,解得n =4.故选A.答案:A11.已知数列{a n }满足: a 1=1,a n +1=3a n -2,则a 6=( ) A .0 B .1 C .2D .6解析:因为a 1=1,a n +1=3a n -2,所以a 2=3-2=1,以此类推可得a 3=3a 2-2=1,a 4=3a 3-2=1,a 5=3a 4-2=1,a 6=3a 5-2=1.故选B. 答案:B12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a 2=2,(a n +1-2n )S n +1=a n +1S n -1-2nS n (n ≥2),设b n =a 2n -1,数列{b n }的前n 项和为T n ,则T 100=( ) A .9 900 B .9 901 C .10 000D .10 001解析:由(a n +1-2n )S n +1=a n +1S n -1-2nS n (n ≥2)整理得a n +1(S n +1-S n -1)=2n (S n +1-S n )⇔a n +1(a n +1+a n )=2na n +1,即a n +1+a n =2n (n ≥2),由⎩⎪⎨⎪⎧a n +1+a n =2n ,a n +2+a n +1=2n +2,两式相减得a n +2-a n =2(n ≥2),故{b n }从第二项起是以2为公差的等差数列,b 1=a 1=1,由于a 3=b 2=2,故T 100=1+2×99+99×982×2=9 901,故选B.答案:B 二、填空题13.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 5=7,则S 9=________. 解析:因为a 5=7,所以S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5=63. 答案:6314.(2019·大连模拟)已知各项都为正数的数列{a n },其前n 项和为S n ,若4S n =(a n +1)2,则a n =________.解析:由题意得:4S n +1=(a n +1+1)2, 则4S n +1-4S n =4a n +1=(a n +1+1)2-(a n +1)2, 即a 2n +1-a 2n =(a n +1+a n )(a n +1-a n )=2(a n +1+a n ),∵{a n }各项均为正数,即a n +1+a n ≠0, ∴a n +1-a n =2,由4S 1=(a 1+1)2得:a 1=1,∴数列{a n }是以1为首项,2为公差的等差数列, ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1. 答案:2n -115.(2019·内江模拟)在正项等比数列{a n }中,a 2 016=1,log 2a 4-log 2a 1=3,则a 2 019=________. 解析:由对数的运算性质可得log 2a 4-log 2a 1=log 2a 4a 1=3,即a 4a 1=8,所以q 3=8,在等比{a n }数列中,因为a 2 016=1,则a 2 019=a 2 016·q 3=1×8=8. 答案:816.在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新的数列,这样的操作叫做该数列的一次“扩展”.将数列1,2进行“扩展”,第一次得到1,2,2;第二次得到数列1,2,2,4,2,…;第n 次“扩展”后得到的数列为1,x 1,x 2,…,x t,2.并记a n =log 2(1·x 1·x 2·…·x t ·2),其中t =2n-1,n ∈N *,则数列{a n }的通项公式a n =________. 解析:由题意,根据a n =log 2(1·x 1·x 2·…·x t ·2),可得a n+1=log 2(1·(1·x 1)·x 1·(x 1·x 2)·x 2…·x t ·(x t ·2)·2)=log 2(13·x 31·x 32…·x 3t ·22)=3a n -1,设a n +1+t =3(a n +t ),即a n +1=3a n +2t , 可得t =-12,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -12是首项为2-12=32,公比为3的等比数列,故a n -12=32·3n -1,所以a n =3n+12,n ∈N *.答案:3n+12,n ∈N *三、解答题17.(2019·海淀模拟)已知等差数列{a n }的公差d =2,且a 2+a 5=2,{a n }的前n 项和为S n . (1)求{a n }的通项公式;(2)若S m ,a 9,a 15成等比数列,求m 的值. 解析:(1)因为a 5+a 2=2,d =2, 所以2a 1+5d =2a 1+10=2, 所以a 1=-4, 所以a n =2n -6.(2)S m =(a 1+a m )m 2=m 2-5m,又a 9=12,a 15=24, 因为S m ,a 9,a 15是等比数列, 所以(a 9)2=S m a 15,得S m =6, 所以m 2-5m -6=0,m =6,m =-1,因为m ∈N *,所以m =6.18.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差d ≠0,已知S 4=16,a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记点A (n ,S n ),B (n +1,S n +1),C (n +2,S n +2),求证:△ABC 的面积为1. 解析:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+4×32d =16(a 1+d )2=a 1(a 1+4d ),由于d ≠0, 解得a 1=1,d =2,∴a n =1+(n -1)×2=2n -1. (2)证明:由(1)知S n =n ×1+n (n -1)2×2=n 2.∴△ABC 的面积S =12(S n +S n +2)×2-12(S n +S n +1)×1 -12(S n +1+S n +2)×1=12()S n +S n +2-2S n +1 =12[n 2+(n +2)2-2(n +1)2]=1.增分强化练考点一 利用递推关系或S n 、a n 的关系求a n1.(2019·晋城模拟)数列{a n }满足a 1=3,且对于任意的n ∈N *都有a n +1-a n =n +2,则a 39=________.解析:因为a n +1-a n =n +2, 所以a 2-a 1=3,a 3-a 2=4, a 4-a 3=5,…,a n -a n -1=n +1(n ≥2),上面n -1个式子左右两边分别相加 得a n -a 1=(n +4)(n -1)2,即a n =(n +1)(n +2)2,所以a 39=40×412=820.答案:8202.(2019·宝鸡模拟)若数列{a n }满足a 1+2a 2+4a 3+…+2n -1a n =8n (n ∈N *),则a n =________.解析:当n =1时,a 1=8. 因为a 1+2a 2+4a 3+…+2n -1a n =8n ,所以a 1+2a 2+4a 3+…+2n -2a n -1=8n -8,(n ≥2)两式相减得2n -1a n =8=23,所以a n =24-n(n ≥2),适合n =1. 所以a n =24-n.答案:24-n考点二 数列求和1.(2019·安阳模拟)已知各项为正的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=3,且-a 2,15,S 3依次成等差数列. (1)求a n ;(2)若b n =10-2n ,求数列{a n +b n }的前n 项和T n .解析:(1)设各项为正的公比为q 的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=3,且-a 2,15,S 3依次成等差数列.所以S 3-a 2=30,即a 1+a 1q 2=30 解得q =3或-3(负值舍去). 故a n =3·3n -1=3n.(2)由于b n =10-2n ,则a n +b n =3n+10-2n , 所以T n =(31+32+ (3))+(8+6+…+10-2n ) =3(3n-1)3-1+n (8+10-2n )2=3n +12-n 2+9n -32.2.(2019·湛江模拟)S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S n =-12n 2+212n .(1)求{a n }的通项公式; (2)设b n =1a 2n a 2n +2,T n =b 1+b 2+…+b n ,求T n .解析:(1)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-12n 2+212n +12(n -1)2-212(n -1)=-n +11,当n =1时,满足上式,∴a n =-n +11. (2)由a n =-n +11, 可得b n =1a 2n a 2n +2=1(2n -11)(2n -9) =12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -11-12n -9,∴T n =12⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫1-9-1-7+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-7-1-5+⎦⎥⎤…+⎝⎛⎭⎪⎫12n -11-12n -9=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-9-12n -9 =-118-14n -18.3.(2019·汕头模拟)记S n 为数列{a n }的前n 项和,若a 1=19,S n =na n +1+n (n +1). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =|a n |,设数列{b n }的前n 项和为T n ,求T 20的值. 解析:(1)当n ≥2时,因为S n =na n +1+n (n +1),① 所以S n -1=(n -1)a n +n (n -1),② ①-②得:a n =na n +1-(n -1)a n +2n , 即a n +1-a n =-2(n ≥2), 又S 1=a 2+2即a 2-a 1=-2,所以数列{a n }是以19为首项,-2为公差的等差数列, 所以a n =19+(n -1)·(-2)=21-2n . (2)由(1)知a n =21-2n , 所以b n =|a n |=|21-2n |,因为当n ≤10时a n >0,当n >10时a n <0,所以b n =⎩⎪⎨⎪⎧21-2n ,n ≤102n -21,n >10,所以T 20=b 1+b 2+…+b 20=(19+17+…+1)+(1+3+…+19) =2(19+17+…+1) =2×(19+1)×102=200.考点三 数列的应用与综合问题(2019·三明质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,a n +1=S n +2. (1)求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)设b n =log 2(S 3n +2),数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和为T n ,求证17≤4T n <13. 解析:(1)因为a n +1=S n +2,① 所以当n ≥2时,a n =S n -1+2,② ①-②得,a n +1-a n =S n -S n -1, 即a n +1=2a n (n ≥2),又因为a 2=a 1+2=4,即a 2=2a 1, 所以a n +1=2a n (n ≥1),即数列{a n }是以a 1=2为首项,公比q =2的等比数列, 所以a n =2·2n -1=2n ,a n +1=2n +1,则S n =a n +1-2=2n +1-2.(2)证明:由(1)得S 3n =23n +1-2,所以S 3n +2=23n +1,则b n =log 223n +1=3n +1,则1b n b n +1=1(3n +1)(3n +4)=13×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n +1-13n +4,所以T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=13×⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+…⎦⎥⎤+⎝⎛⎭⎪⎫13n +1-13n +4=13×⎝ ⎛⎭⎪⎫14-13n +4=112-13(3n +4). 因为13(3n +4)>0,所以T n <112.又T n=n4(3n+4)=14⎝⎛⎭⎪⎫3+4n,当n=1时,T n取得最小值为128,所以128≤T n<112,即17≤4T n<13.。
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最新整理高三数学20 高考数学第二轮知识点复习数列数列专题测试高考资源网一、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.已知数列{ }的前项和,第项满足,则()A. B. C. D.2.数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2Sn+1+an2,a2=-1则数列{an}的首项为()A.1或-2 B.±1 C.±2 D.2或-13.设是等差数列,是其前n项和,且,,则下列结论错误的是()A. B. C. D.的最大值4.设()A.B.C.D.5.数列{ }的通项公式为则数列{ }的前n项和为()A. B. C. D.6.等差数列, =-5,它的前11项的算术平均值为5。
若从中抽去一项,余下10项的算术平均值为,则抽去的是()A. B. C. D.7.已知数列、都是公差为1的等差数列,其首项分别为、,且,,,则数列前10项的和等于()A.55B.70C.85D.1008.在等比数列 =()A. B. C. D.9.设是正项数列,其前项和满足: ,则数列的通项公=()A. B. C. D.10.在等差数列中,,则为()A B C D11. 已知等差数列项和为等于()A B C D12. 等差数列 , 的前项和分别为 , ,若 ,则 =()A B C D二.填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请将正确答案写在对应题目后的横线上)13.等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4-a2=8,a3+a5=26,记Tn=,如果存在正整数M,使得对一切正整数n,Tn≤M都成立.则M的最小值是__________.14.在正项等比数列中,a3a7=4,则数列{ }的前9项之和为 .。
2020届高考数学大二轮复习专题基础保分强化训练三文

基础保分强化训练(三)1.已知1-i z=(1+i)2(i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数为( )A .-12-12iB .-12+12iC.12-12iD.12+12i 答案 B解析 ∵1-i z=(1+i)2,∴z =1-i1+i2=1-i 2i =1+i -2=-12-12i ,∴z -=-12+12i.故选B.2.设命题p :∀x ∈R ,x 3-x 2+1≤0,则綈p 为( ) A .∃x ∈R ,x 3-x 2+1>0 B .∀x ∈R ,x 3-x 2+1>0 C .∃x ∈R ,x 3-x 2+1≤0 D .∀x ∈R ,x 3-x 2+1≥0答案 A解析 ∵命题p :∀x ∈R ,x 3-x 2+1≤0,∴綈p 为∃x ∈R ,x 3-x 2+1>0.故选A. 3.已知集合A ={x ∈Z |x 2-4x <0},B ={x ∈Z |0<log 5x <1},则A ∩B =( ) A .{x |0<x <5} B .{x |1<x <4} C .{2,3} D .{1,2,3,4}答案 C解析 因为A ={x ∈Z |x 2-4x <0},所以A ={1,2,3},因为B ={x ∈Z |0<log 5x <1},所以B ={2,3,4},根据集合交集运算,可得A ∩B ={2,3},所以选C.4.执行如图所示的程序框图,若输出结果为1,则可输入的实数x 的值的个数为( )A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 根据题意,该框图的含义是: 当x ≤2时,得到函数y =x 2-1; 当x >2时,得到函数y =log 2x . 因此,若输出的结果为1时,①若x ≤2,得到x 2-1=1,解得x =±2; ②若x >2,得到log 2x =1,解得x =2(舍去).因此,可输入的实数x 的值可能为-2,2,共有2个.故选B.5.已知函数f (x )=cos(x +θ)(0<θ<π)在x =π3时取得最小值,则f (x )在[0,π]上的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,πB.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,2π3C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,π 答案 A解析 因为0<θ<π,所以π3<π3+θ<4π3,又f (x )=cos(x +θ)在x =π3时取得最小值,所以π3+θ=π,θ=2π3,所以f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +2π3.由0≤x ≤π,得2π3≤x +2π3≤5π3.由π≤x +2π3≤5π3,得π3≤x ≤π,所以f (x )在[0,π]上的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π,故选A. 6.如图所示的几何图形中,ABCD 为菱形,C 为EF 的中点,EC =CF =3,BE =DF =4,BE ⊥EF ,DF ⊥EF ,现在几何图形中任取一点,则该点取自Rt △BCE 的概率为( )A.19B.18C.17D.16答案 D解析 ∵EC =3,BE =4,BE ⊥EC ,∴BC =5.又由题可知BD =EF =6,AC =2BE =8,∴S △BEC=S △DFC =12×3×4=6,S菱形ABCD=12·AC ·BD =24,由几何概型概率公式可得,所求概率为P =624+6+6=16,即该点取自Rt △BCE 的概率为16.故选D.7.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A.272B .27C .27 2D .27 3 答案 D解析 在长、宽、高分别为3,33,33的长方体中,由几何体的三视图得几何体为如图所示的三棱锥C -BAP ,其中底面BAP 是∠BAP =90°的直角三角形,AB =3,AP =33,所以BP =6,又棱CB ⊥平面BAP 且CB =33,所以AC =6,所以该几何体的表面积是12×3×33+12×3×33+12×6×33+12×6×33=273,故选D.8.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 且倾斜角为120°的直线与抛物线C 交于A ,B 两点,若AF ,BF 的中点在y 轴上的射影分别为M ,N ,且|MN |=43,则抛物线C 的准线方程为( )A .x =-1B .x =-2C .x =-32D .x =-3答案 D解析 设AF ,FB 的中点分别为D ,E ,则|AB |=2|DE |,由题得|DE |=43sinπ3=8,所以|AB |=16,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2+p =16,∴x 1+x 2=16-p ,联立直线和抛物线的方程得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px ,y =-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,∴3x 2-5px +34p 2=0,所以16-p =5p 3,∴p =6,所以抛物线的准线方程为x =-3.故选D.9.在△ABC 中,D 为三角形所在平面内一点,且AD →=13AB →+12AC →,则S △BCDS △ABD =( )A.16B.13C.12D.23 答案 B解析 如图,由题意可知,点D 在平行于AB 边的中位线EF 上且满足DE =13AB ,S △ABD =12S△ABC,S △ACD =13S △ABC ,∴S △BCD =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-13S △ABC =16S △ABC ,∴S △BCD S △ABD =13,故选B.10.如图,为了测量某湿地A ,B 两点间的距离,观察者找到在同一直线上的三点C ,D ,E .从D 点测得∠ADC =67.5°,从C 点测得∠ACD =45°,∠BCE =75°,从E 点测得∠BEC =60°.若测得DC =23,CE =2(单位:百米),则A ,B 两点间的距离为( )A. 6 B .2 2 C .3 D .2 3 答案 C解析 根据题意,在△ADC 中,∠ACD =45°,∠ADC =67.5°,DC =23,则∠DAC =180°-45°-67.5°=67.5°,则AC =DC =23,在△BCE 中,∠BCE =75°,∠BEC =60°,CE =2,则∠EBC =180°-75°-60°=45°,则有ECsin ∠EBC=BCsin ∠BEC,变形可得BC =EC ·sin∠BECsin ∠EBC=2×3222=3,在△ABC 中,AC =23,BC =3,∠ACB =180°-∠ACD -∠BCE =60°,则AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos∠ACB =9,则AB =3.故选C.11.已知直线l 与曲线y =x 3-6x 2+13x -9相交,交点依次为A ,B ,C ,且|AB |=|BC |=5,则直线l 的方程为( )A .y =-2x +3B .y =2x -3C .y =3x -5D .y =-3x +2答案 B解析 设f (x )=x 3-6x 2+13x -9,则f ′(x )=3x 2-12x +13,设g (x )=3x 2-12x +13,则g ′(x )=6x -12,令g ′(x )=0,得x =2,所以曲线y =x 3-6x 2+13x -9的对称中心为(2,1).由|AB |=|BC |可知直线l经过点(2,1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 3-6x 2+13x -9,x -22+y -12=5,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =3,因此可得直线l 过点(1,-1),(3,3),(2,1),所以直线l 的方程为y =2x -3.故选B.12.已知x ∈(0,π),且cos x =45,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=________.答案7210解析 因为x ∈(0,π),且cos x =45,所以sin x =35,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4=22sin x +22cos x =7210.13.已知圆C :(x -3)2+(y -4)2=1和两点A (-m,0),B (m,0)(m >0),若圆上存在点P ,使得∠APB =90°,则m 的取值范围是________.答案 [4,6]解析 由已知,以AB 为直径的圆与圆C 有公共点,又AB 的中点为原点,则|AB |=2m ,则|m -1|≤0-32+0-42≤m +1,解得4≤m ≤6,即m 的取值范围是[4,6].14.已知四棱锥P -ABCD 的底面为矩形,平面PBC ⊥平面ABCD ,PE ⊥BC 于点E ,EC =1,AB =6,BC =3,PE =2,则四棱锥P -ABCD 的外接球半径为________.答案 2解析 如图,由已知,设三角形PBC 外接圆圆心为O 1,由正弦定理可求出三角形PBC 外接圆半径为102,设F 为BC 边的中点,进而求出O 1F =12,设四棱锥的外接球球心为O ,外接球半径的平方为⎝ ⎛⎭⎪⎫BD 22+O 1F 2=4,所以四棱锥外接球半径为2.。
高考数学大二轮复习第二部分专题2数列增分强化练十一文

增分强化练(十一)考点一 等差、等比数列的基本运算1.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=4a 1,则公比q =( ) A.12 B.13 C .2D .3解析:由题意,根据等比数列的性质,可得S 2=a 1+a 2=4a 1,∴a 2=3a 1,∴q =a 2a 1=3,故选D. 答案:D2.(2019·甘肃质检)在等差数列{a n }中,已知a 1与a 11的等差中项是15,a 1+a 2+a 3=9,则a 9=( )A .24B .18C .12D .6解析:由题得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 11=2a 1+10d =30a 1+a 2+a 3=3a 1+3d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=0d =3, 则a 9=8d =24,故选A.答案:A3.(2019·三明质检)在等比数列{a n }中,a 2=2,a 5=42,则a 8=________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 2=2,a 5=42,所以q 3=a 5a 2=22,因此a 8=a 5q 3=16. 答案:164.已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=3S 2,a 3=2,则a 7=________.解析:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,显然q ≠1且q >0,因为S 4=3S 2,所以a 1(1-q 4)1-q=3a 1(1-q 2)1-q ,解得q 2=2,因为a 3=2,所以a 7=a 3q 4=2×22=8.答案:8考点二 等差、等比数列的判定与证明1.(2019·蚌埠模拟)已知数列{a n }中,a 1=-1,且a n -a n -1=1n (n -1)(n ≥2,n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列.解析:(1)由a n -a n -1=1n (n -1)=1n -1-1n,所以当n ≥2时,a 2-a 1=1-12,a 3-a 2=12-13,…,a n -a n -1=1n -1-1n ,相加得,a n -a 1=1-1n,又a 1=-1,所以a n =-1n(n ≥2,n ∈N *),而a 1=-1也符合,所以数列{a n }的通项公式为a n =-1n(n ∈N *),(2)证明:由(1)知1a n =-n ,则1a 1=-1,1a n +1=-(n +1),所以1a n +1-1a n=-(n +1)+n =-1(常数),所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为-1,公差为-1的等差数列.2.(2019·桂林、崇左模拟)已知数列{a n }中,满足a 1=1,a n +1=2a n +1(n ∈N +). (1)证明:数列{a n +1}为等比数列; (2)求数列{a n }的前n 项和S n . 解析:(1)证明:∵a n +1=2a n +1, ∴a n +1+1=2(a n +1), 又因为a 1+1=2,∴数列{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列. (2)由(1)知a n +1=2n, ∴a n =2n-1,∴S n =(21-1)+(22-1)+…+(2n-1) =(21+22+ (2))-n =2×(1-2n)1-2-n=2n +1-n -2.故S n =2n +1-n -2.考点三 等差、等比数列的性质1.(2019·宜春模拟)在等比数列{a n }中,若a 2,a 9是方程x 2-x -6=0的两根,则a 5·a 6的值为( ) A .6 B .-6 C .-1D .1解析:因为a 2,a 9是方程x 2-x -6=0的两根,所以根据根与系数的关系可知a 2·a 9=-6, 因为数列{a n }是等比数列, 所以a 5·a 6=a 2·a 9=-6,故选B. 答案:B2.在等差数列{a n }中,a 1+a 5+a 7+a 9+a 13=100,a 6-a 2=12,则a 1=( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:在等差数列{a n }中,由a 1+a 5+a 7+a 9+a 13=100得5a 7=100,即a 1+6d =20 ,又4d =12,得d =3, a 1=2,故选B. 答案:B3.(2019·晋城模拟)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A .63 B .62 C .61D .60解析:因为S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等比数列,即3,12,S 6-15成等比数列,所以S 6-15=1224,解得S 6=63.故选A. 答案:A4.(2019·长春质检)设S n 是各项均不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 13=13S 7,则a 7a 4等于( ) A .1 B .3 C .7D .13解析:因为S n 是各项均不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 13=13S 7,所以13(a 1+a 13)2=13×7(a 1+a 7)2,即a 7=7a 4,所以a 7a 4=7.故选C.答案:C。
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增分强化练(十三)
考点一 利用递推关系或S n 、a n 的关系求a n
1.(2019·晋城模拟)数列{a n }满足a 1=3,且对于任意的n ∈N *
都有a n +1-a n =n +2,则a 39=________.
解析:因为a n +1-a n =n +2,
所以a 2-a 1=3, a 3-a 2=4,
a 4-a 3=5,
…,
a n -a n -1=n +1(n ≥2),
上面n -1个式子左右两边分别相加
得a n -a 1=(n +4)(n -1)2
, 即a n =(n +1)(n +2)2
, 所以a 39=40×412
=820. 答案:820
2.(2019·宝鸡模拟)若数列{a n }满足a 1+2a 2+4a 3+…+2n -1a n =8n (n ∈N *),则a n =________. 解析:当n =1时,a 1=8.
因为a 1+2a 2+4a 3+…+2
n -1a n =8n , 所以a 1+2a 2+4a 3+…+2
n -2a n -1=8n -8,(n ≥2) 两式相减得2
n -1a n =8=23, 所以a n =2
4-n (n ≥2),适合n =1. 所以a n =2
4-n . 答案:24-n
考点二 数列求和
1.(2019·安阳模拟)已知各项为正的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=3,且-a 2,15,S 3依次成等差数列.
(1)求a n ;
(2)若b n =10-2n ,求数列{a n +b n }的前n 项和T n . 解析:(1)设各项为正的公比为q 的等比数列{a n }的前n 项和为S n , a 1=3,且-a 2,15,S 3依次成等差数列.
所以S 3-a 2=30,即a 1+a 1q 2
=30
解得q =3或-3(负值舍去).
故a n =3·3n -1=3n
.
(2)由于b n =10-2n ,则a n +b n =3n
+10-2n ,
所以T n =(31+32+ (3)
)+(8+6+…+10-2n )
=3(3n -1)3-1+n (8+10-2n )2=3n +12-n 2+9n -32.
2.(2019·湛江模拟)S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S n =-12n 2+212n .
(1)求{a n }的通项公式;
(2)设b n =1
a 2n a 2n +2
,T n =b 1+b 2+…+b n ,求T n .
解析:(1)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-12n 2+212n +12(n -1)2-212(n -1)=-n +11,
当n =1时,满足上式,∴a n =-n +11.
(2)由a n =-n +11,
可得b n =1
a 2n a 2n +2=1(2n -11)(2n -9)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫
1
2n -11-1
2n -9,
∴T n =12⎣⎢⎡ ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-9-1
-7+⎝ ⎛⎭⎪⎫1
-7-1
-5+
⎦⎥⎤…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1
2n -11-1
2n -9
=12⎝ ⎛
⎭⎪⎫1-9-1
2n -9
=-118-1
4n -18.
3.(2019·汕头模拟)记S n 为数列{a n }的前n 项和,若a 1=19,S n =na n +1+n (n +1).
(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)设b n =|a n |,设数列{b n }的前n 项和为T n ,求T 20的值. 解析:(1)当n ≥2时,因为S n =na n +1+n (n +1),① 所以S n -1=(n -1)a n +n (n -1),②
①-②得:a n =na n +1-(n -1)a n +2n ,
即a n +1-a n =-2(n ≥2),
又S 1=a 2+2即a 2-a 1=-2,
所以数列{a n }是以19为首项,-2为公差的等差数列, 所以a n =19+(n -1)·(-2)=21-2n .
(2)由(1)知a n =21-2n ,
所以b n =|a n |=|21-2n |,
因为当n ≤10时a n >0,当n >10时a n <0, 所以b n =⎩⎪⎨⎪⎧ 21-2n ,n ≤10
2n -21,n >10,
所以T 20=b 1+b 2+…+b 20
=(19+17+...+1)+(1+3+...+19) =2(19+17+ (1)
=2×(19+1)×102=200.
考点三 数列的应用与综合问题 (2019·三明质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,a n +1=S n +2.
(1)求数列{a n }的前n 项和S n ;
(2)设b n =log 2(S 3n +2),数列⎩⎨⎧
⎭⎬⎫
1b n b n +1的前n 项和为T n ,求证17≤4T n <13.
解析:(1)因为a n +1=S n +2,① 所以当n ≥2时,a n =S n -1+2,② ①-②得,a n +1-a n =S n -S n -1, 即a n +1=2a n (n ≥2),
又因为a 2=a 1+2=4,即a 2=2a 1, 所以a n +1=2a n (n ≥1),
即数列{a n }是以a 1=2为首项,公比q =2的等比数列, 所以a n =2·2n -1=2n ,a n +1=2n +1
, 则S n =a n +1-2=2n +1
-2.
(2)证明:由(1)得S 3n =23n +1
-2,
所以S 3n +2=23n +1
,
则b n =log 223n +1
=3n +1,
则1b n b n +1=1
(3n +1)(3
n +4)
=13×⎝ ⎛⎭⎪⎫1
3n +1-13n +4,
所以T n =1
b 1b 2+1
b 2b 3+…+1
b n b n +1
=13×⎣⎢⎡ ⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+…
⎦⎥⎤+⎝ ⎛⎭⎪⎫1
3n +1-1
3n +4
=13×⎝ ⎛⎭⎪⎫14-13n +4=112-13(3n +4)
. 因为13(3n +4)>0,所以T n <112
. 又T n =n 4(3n +4)=14⎝ ⎛⎭
⎪⎫3+4n ,当n =1时,T n 取得最小值为128, 所以128≤T n <112,即17≤4T n <13
.。