《数列》单元测试题(含答案)

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高中数学《第四章 数列》单元检测试卷与答案解析(共五套)

高中数学《第四章  数列》单元检测试卷与答案解析(共五套)

高中数学选择性必修二《第四章 数列》单元检测试卷(一) 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.等差数列{a n }中,a 3=2,a 5=7,则a 7=( )A .10B .20C .16D .12 2.在数列{a n }中,a 1=13,a n =(-1)n·2a n -1(n≥2),则a 5等于( )A .-163 D .163 C .-83 D .833.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10∶S 5=1∶2,则S 15∶S 5=( ) A .3∶4 B .2∶3 C .1∶2 D .1∶3 4.在等比数列{a n }中,已知前n 项和S n =5n +1+a ,则a 的值为( )A .-1B .1C .5D .-55.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n ,n 为正奇数,a n +1,n 为正偶数,则254是该数列的( )A .第8项B .第10项C .第12项D .第14项6.已知数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 1a 2a 3=15,且3S 1S 3+15S 3S 5+5S 5S 1=35,则a 2=( )A .2 D .12 C .3 D .137.如果数列a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1,…是首项为1,公比为13的等比数列,那么a n =( )A.32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n D .32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n -1 C.23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n D .23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n -18.若有穷数列a 1,a 2,…,a n (n 是正整数),满足a 1=a n ,a 2=a n -1,…,a n =a 1,即a i =a n-i +1(i 是正整数,且1≤i≤n),就称该数列为“对称数列”.已知数列{b n }是项数不超过2m(m >1,m ∈N *)的对称数列,且1,2,4,…,2m -1是数列{b n }的前m 项,则当m >1 200时,数列{b n }的前2 019项和S 2 019的值不可能为( ) A .2m-2m -2 009B .22 019-1C .2m +1-22m -2 019-1 D .3·2m -1-22m -2 020-1二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.已知等比数列{a n }的公比q =-23,等差数列{b n }的首项b 1=12,若a 9>b 9且a 10>b 10,则以下结论正确的有( )A .a 9·a 10<0B .a 9>a 10C .b 10>0D .b 9>b 1010.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1>0,公差d≠0,则下列命题正确的是( ) A .若S 5=S 9,则必有S 14=0B .若S 5=S 9,则必有S 7是S n 中最大的项C .若S 6>S 7,则必有S 7>S 8D .若S 6>S 7,则必有S 5>S611.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.则下列说法正确的是( ) A .此人第三天走了四十八里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里C .此人第二天走的路程占全程的14D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍12.若数列{a n }满足:对任意正整数n ,{a n +1-a n }为递减数列,则称数列{a n }为“差递减数列”.给出下列数列{a n }(n ∈N *),其中是“差递减数列”的有( ) A .a n =3n B .a n =n 2+1 C .a n =n D .a n =ln nn +1第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.已知数列{a n }的通项公式为a n =2 020-3n ,则使a n >0成立的最大正整数n 的值为________.14.已知{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,n ∈N *.若a 3=16,S 20=20,则a n =________,S 10=________.15.已知数列1,a 1,a 2,9是等差数列,数列1,b 1,b 2,b 3,9是等比数列,则b 2a 1+a 2=________.16.设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和,已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5=________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知函数f(x)=3xx +3,数列{x n }的通项由x n =f(x n -1)(n≥2且x ∈N *)确定.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是等差数列;(2)当x 1=12时,求x 2 020.18.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-1,S 10S 5=3132.(1)求等比数列{a n }的公比q ; (2)求a 21+a 22+…+a 2n .19.(本小题满分12分)在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和(n ∈N *),且a 2=3,S 4=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .20.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n <a n +1,且S 3=2S 2+1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =(2n -1)a n (n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n . 21.(本小题满分12分)在①a n +1=a n 3a n +1,②⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列,其中1a 2,1a 3+1,1a 6成等比数列,③1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n =3n 2-n2这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,然后解答补充完整的题目.已知数列{a n }中,a 1=1,________. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n a n +1,T n 为数列{b n }的前n 项和,求证:T n <13.注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.22.(本小题满分12分)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=55,S 20=210. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =a n a n +1,是否存在m ,k(k>m≥2,m ,k ∈N *)使得b 1,b m ,b k 成等比数列?若存在,请说明理由.答案解析一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.等差数列{a n }中,a 3=2,a 5=7,则a 7=( )A .10B .20C .16D .12 解析:选D ∵{a n }是等差数列, ∴d =a 5-a 35-3=52,∴a 7=2+4×52=12.2.在数列{a n }中,a 1=13,a n =(-1)n·2a n -1(n≥2),则a 5等于( )A .-163 D .163 C .-83 D .83解析:选B ∵a 1=13,a n =(-1)n·2a n -1,∴a 2=(-1)2×2×13=23,a 3=(-1)3×2×23=-43,a 4=(-1)4×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=-83,a 5=(-1)5×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-83=163.3.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10∶S 5=1∶2,则S 15∶S 5=( ) A .3∶4 B .2∶3 C .1∶2 D .1∶3解析:选A 在等比数列{a n }中,S 5,S 10-S 5,S 15-S 10,…成等比数列,因为S 10∶S 5=1∶2,所以S 5=2S 10,S 15=34S 5,得S 15∶S 5=3∶4,故选A.4.在等比数列{a n }中,已知前n 项和S n =5n +1+a ,则a 的值为( )A .-1B .1C .5D .-5 解析:选D 因为S n =5n +1+a =5×5n+a ,由等比数列的前n 项和S n =a 1(1-q n)1-q =a 11-q-a 11-q·q n ,可知其常数项与q n的系数互为相反数,所以a =-5. 5.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n ,n 为正奇数,a n +1,n 为正偶数,则254是该数列的( )A .第8项B .第10项C .第12项D .第14项 解析:选D 当n 为正奇数时,a n +1=2a n ,则a 2=2a 1=2,当n 为正偶数时,a n +1=a n +1,得a 3=3,依次类推得a 4=6,a 5=7,a 6=14,a 7=15,…,归纳可得数列{a n }的通项公式a n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +12-1,n 为正奇数,2n2+1-2,n 为正偶数,则2n2+1-2=254,n =14,故选D.6.已知数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 1a 2a 3=15,且3S 1S 3+15S 3S 5+5S 5S 1=35,则a 2=( )A .2 D .12 C .3 D .13解析:选C ∵S 1=a 1,S 3=3a 2,S 5=5a 3,∴1a 1a 2+1a 2a 3+1a 1a 3=35.∵a 1a 2a 3=15,∴35=a 315+a 115+a 215=a 25,∴a 2=3.故选C. 7.如果数列a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1,…是首项为1,公比为13的等比数列,那么a n =( )A.32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n D .32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n -1 C.23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n D .23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n -1解析:选A 由题知a 1=1,q =13,则a n -a n -1=1×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1.设数列a 1,a 2-a 1,…,a n -a n -1的前n 项和为S n , ∴S n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=a n .又∵S n =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n 1-13=32⎝⎛⎭⎪⎫1-13n ,∴a n =32⎝⎛⎭⎪⎫1-13n .8.若有穷数列a 1,a 2,…,a n (n 是正整数),满足a 1=a n ,a 2=a n -1,…,a n =a 1,即a i =a n-i +1(i 是正整数,且1≤i≤n),就称该数列为“对称数列”.已知数列{b n }是项数不超过2m(m >1,m ∈N *)的对称数列,且1,2,4,…,2m -1是数列{b n }的前m 项,则当m >1 200时,数列{b n }的前2 019项和S 2 019的值不可能为( ) A .2m-2m -2 009B .22 019-1C .2m +1-22m -2 019-1 D .3·2m -1-22m -2 020-1解析:选A 若数列{b n }的项数为偶数,则数列可设为1,21,22,…,2m -1,2m -1, (22)2,1,当m≥2 019时, S 2 019=1×(1-22 019)1-2=22 019-1,故B 可能.当1 200<m <2 019时,S 2 019=2×1×(1-2m)1-2-1×(1-22m -2 019)1-2=2m +1-22m -2 019-1,故C 可能.若数列为奇数项,则数列可设为1,21,22,…,2m -2,2m -1,2m -2, (22)2,1,当m≥2 019时,S 2 019=1×(1-22 019)1-2=22 019-1.当1 200<m <2 019时,S 2 019=2×1×(1-2m -1)1-2-1×(1-22m -1-2 019)1-2+2m -1=3·2m -1-22m -2 020-1,故D 可能.故选A.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.已知等比数列{a n }的公比q =-23,等差数列{b n }的首项b 1=12,若a 9>b 9且a 10>b 10,则以下结论正确的有( )A .a 9·a 10<0B .a 9>a 10C .b 10>0D .b 9>b 10 解析:选AD ∵等比数列{a n }的公比q =-23,∴a 9和a 10异号,∴a 9a 10=a 29⎝ ⎛⎭⎪⎫-23<0,故A 正确; 但不能确定a 9和a 10的大小关系,故B 不正确; ∵a 9和a 10异号,且a 9>b 9且a 10>b 10, ∴b 9和b 10中至少有一个数是负数,又∵b 1=12>0,∴d<0,∴b 9>b 10,故D 正确;∴b 10一定是负数,即b 10<0,故C 不正确.故选A 、D.10.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1>0,公差d≠0,则下列命题正确的是( ) A .若S 5=S 9,则必有S 14=0B .若S 5=S 9,则必有S 7是S n 中最大的项C .若S 6>S 7,则必有S 7>S 8D .若S 6>S 7,则必有S 5>S 6解析:选ABC ∵等差数列{a n }的前n 项和公式S n =na 1+n (n -1)d2,若S 5=S 9,则5a 1+10d =9a 1+36d ,∴2a 1+13d =0, ∴a 1=-13d2,∵a 1>0,∴d <0,∴a 1+a 14=0,∴S 14=7(a 1+a 14)=0,A 对;又∵S n =na 1+n (n -1)d 2=-13nd 2+n (n -1)d 2=d[(n -7)2-49]2,由二次函数的性质知S 7是S n中最大的项,B 对;若S 6>S 7,则a 7=a 1+6d <0,∴a 1<-6d , ∵a 1>0,∴d <0,∴a 6=a 1+5d <-6d +5d =-d ,a 8=a 7+d <a 7<0, S 7>S 8=S 7+a 8,C 对;由a 6<-d 不能确定a 6的符号,所以S 5>S 6不一定成立,D 错.故选A 、B 、C.11.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.则下列说法正确的是( ) A .此人第三天走了四十八里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里C .此人第二天走的路程占全程的14D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍解析:选ABD 设此人第n 天走a n 里路,则{a n }是首项为a 1,公比为q =12的等比数列.所以S 6=a 1(1-q 6)1-q =a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1261-12=378,解得a 1=192.a 3=a 1q 2=192×14=48,所以A 正确,由a 1=192,则S 6-a 1=378-192=186,又192-186=6,所以B 正确. a 2=a 1q =192×12=96,而14S 6=94.5<96,所以C 不正确.a 1+a 2+a 3=a 1(1+q +q 2)=192×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+14=336,则后3天走的路程为378-336=42而且42×8=336,所以D 正确. 故选A 、B 、D.12.若数列{a n }满足:对任意正整数n ,{a n +1-a n }为递减数列,则称数列{a n }为“差递减数列”.给出下列数列{a n }(n ∈N *),其中是“差递减数列”的有( ) A .a n =3n B .a n =n 2+1 C .a n =n D .a n =ln n n +1解析:选CD 对A ,若a n =3n ,则a n +1-a n =3(n +1)-3n =3,所以{a n +1-a n }不为递减数列,故A 错误;对B ,若a n =n 2+1,则a n +1-a n =(n +1)2-n 2=2n +1,所以{a n +1-a n }为递增数列,故B 错误;对C ,若a n =n ,则a n +1-a n =n +1-n =1n +1+n,所以{a n +1-a n }为递减数列,故C 正确; 对D ,若a n =lnn n +1,则a n +1-a n =ln n +1n +2-ln n n +1=ln n +1n +2·n +1n =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n 2+2n ,由函数y =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 2+2x 在(0,+∞)递减,所以数列{a n +1-a n }为递减数列,故D 正确. 故选C 、D.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.已知数列{a n }的通项公式为a n =2 020-3n ,则使a n >0成立的最大正整数n 的值为________.解析:由a n =2 020-3n>0,得n<2 0203=67313,又∵n ∈N *,∴n 的最大值为673. 答案:67314.已知{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,n ∈N *.若a 3=16,S 20=20,则a n =________,S 10=________.解析:设{a n }的首项,公差分别是a 1,d ,则 ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =16,20a 1+20×(20-1)2×d=20,解得a 1=20,d =-2,∴a n =a 1+(n -1)d =20-2(n -1)=22-2n .S 10=10×20+10×92×(-2)=110.答案:22-2n 11015.已知数列1,a 1,a 2,9是等差数列,数列1,b 1,b 2,b 3,9是等比数列,则b 2a 1+a 2=________.解析:因为数列1,a 1,a 2,9是等差数列,所以a 1+a 2=1+9=10.因为数列1,b 1,b 2,b 3,9是等比数列,所以b 22=1×9=9,又b 2=1×q 2>0(q 为等比数列的公比),所以b 2=3,则b 2a 1+a 2=310. 答案:31016.设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和,已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5=________.解析:设{a n }的公比为q ,q>0,且a 23=1, ∴a 3=1.∵S 3=7,∴a 1+a 2+a 3=1q 2+1q +1=7,即6q 2-q -1=0,解得q =12或q =-13(舍去),a 1=1q2=4. ∴S 5=4×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1251-12=8×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-125=314.答案:314四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知函数f(x)=3xx +3,数列{x n }的通项由x n =f(x n -1)(n≥2且x ∈N *)确定.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是等差数列;(2)当x 1=12时,求x 2 020.解:(1)证明:∵x n =f(x n -1)=3x n -1x n -1+3(n≥2且n ∈N *),∴1x n =x n -1+33x n -1=13+1x n -1, ∴1x n -1x n -1=13(n≥2且n ∈N *), ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是公差为13的等差数列.(2)由(1)知1x n =1x 1+(n -1)×13=2+n -13=n +53.∴1x 2 020=2 020+53=675. ∴x 2 020=1675.18.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-1,S 10S 5=3132.(1)求等比数列{a n }的公比q ; (2)求a 21+a 22+…+a 2n .解:(1)由S 10S 5=3132,a 1=-1,知公比q≠1,S 10-S 5S 5=-132.由等比数列前n 项和的性质知S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等比数列,且公比为q 5,故q 5=-132,q =-12.(2)由(1),得a n =(-1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1,所以a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -1,所以数列{a 2n }是首项为1,公比为14的等比数列,故a 21+a 22+…+a 2n =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=43⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n .19.(本小题满分12分)在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和(n ∈N *),且a 2=3,S 4=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)设等差数列{a n }的公差是d ,由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =3,4a 1+6d =16,解得a 1=1,d =2,∴a n =2n -1. (2)由(1)知,a n =2n -1, ∴b n =1a n a n +1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1,T n =b 1+b 2+…+b n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1 =12⎝⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n 2n +1.20.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n <a n +1,且S 3=2S 2+1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =(2n -1)a n (n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,由a n <a n +1,得q>1,又a 1=1,则a 2=q ,a 3=q 2, 因为S 3=2S 2+1,所以a 1+a 2+a 3=2(a 1+a 2)+1,则1+q +q 2=2(1+q)+1,即q 2-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去), 所以数列{a n }的通项公式为a n =2n -1(n ∈N *).(2)由(1)知,b n =(2n -1)·a n =(2n -1)·2n -1(n ∈N *), 则T n =1×20+3×21+5×22+…+(2n -1)×2n -1,2T n =1×21+3×22+5×23+…+(2n -3)×2n -1+(2n -1)×2n,两式相减,得-T n =1+2×21+2×22+…+2×2n -1-(2n -1)×2n,即-T n =1+22+23+24+ (2)-(2n -1)×2n, 化简得T n =(2n -3)×2n+3.21.(本小题满分12分)在①a n +1=a n 3a n +1,②⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列,其中1a 2,1a 3+1,1a 6成等比数列,③1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n =3n 2-n2这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,然后解答补充完整的题目.已知数列{a n }中,a 1=1,________. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n a n +1,T n 为数列{b n }的前n 项和,求证:T n <13.注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分. 解:若选条件①:(1)易知a n ≠0,∵a n +1=a n 3a n +1,∴1a n +1-1a n =3.又1a 1=1, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,3为公差的等差数列,∴1a n =3n -2,∴a n =13n -2. (2)证明:由(1)可知,b n =1(3n -2)(3n +1)=13⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2-13n +1,∴T n =13⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2-13n +1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n +1=13-19n +3<13, 故T n <13.若选条件②:(1)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的公差为d ,则1a 2=1+d ,1a 3+1=2+2d ,1a 6=1+5d ,∵1a 2,1a 3+1,1a 6成等比数列, ∴(2+2d)2=(1+d)(1+5d),解得d =3或d =-1.当d =-1时,1a 2=1+d =0,此时1a 2,1a 3+1,1a 6不能构成等比数列,∴d =3,∴1a n =1+3(n -1)=3n -2, ∴a n =13n -2. (2)由(1)可知,b n =1(3n -2)(3n +1)=13⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2-13n +1,∴T n =13⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2-13n +1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n +1=13-19n +3<13, 故T n <13.若选条件③:(1)由1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n =3n 2-n 2知,当n≥2时,1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n -1=3(n -1)2-(n -1)2,两式相减,得1a n =3n 2-n 2-3(n -1)2-(n -1)2=3n -2,∴a n =13n -2(n≥2),当n =1时,a 1=1也适合上式, ∴a n =13n -2. (2)由(1)可知,b n =1(3n -2)(3n +1)=13⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2-13n +1,∴T n =13⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2-13n +1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n +1=13-19n +3<13,故T n <13.22.(本小题满分12分)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=55,S 20=210. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =a n a n +1,是否存在m ,k(k>m≥2,m ,k ∈N *)使得b 1,b m ,b k 成等比数列?若存在,请说明理由.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)2 d.由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧10a 1+10×92d =55,20a 1+20×192d =210,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+9d =11,2a 1+19d =21,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1.所以a n =a 1+(n -1)d =n(n ∈N *).(2)假设存在m ,k(k>m≥2,m ,k ∈N *)使得b 1,b m ,b k 成等比数列,则b 2m =b 1b k . 因为b n =a n a n +1=nn +1,所以b 1=12,b m =m m +1,b k =kk +1,所以⎝⎛⎭⎪⎫m m +12=12×k k +1. 整理,得k =2m2-m 2+2m +1.以下给出求m ,k 的方法: 因为k>0,所以-m 2+2m +1>0, 解得1-2<m<1+ 2. 因为m≥2,m ∈N *, 所以m =2,此时k =8.故存在m =2,k =8使得b 1,b m ,b k 成等比数列.高中数学选择性必修二《第四章 数列》单元检测试卷(二)注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,共40分) 1.已知数列{}n a 中,11a =,122nn n a a a +=+,则5a 等于( ) A .25 B .13 C .23D .122.等比数列{}n a 的各项均为正实数,其前n 项和为S n ,若a 3=4,a 2·a 6=64,则S 5=( )A .32B .31C .64D .63 3.在等比数列{}n a 中,5113133,4a a a a =+=,则122a a =( ) A .3 B .13- C .3或13 D .3-或13- 4.在递减等比数列{}n a 中,n S 是其前n 项和,若245a a +=,154a a ⋅=,则7S =( ). A .1278 B .212 C .638D .63325.《莱茵德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把100个面包分给5个人,使每个人所得成等差数列,且使较大的三份之和的17是较小的两份之和,则最小的一份为( ) A .53 B .103 C .56 D .1166.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若公比6121,24q S =-=,则数列{}n a 的前n 项积n T 的最大值为( )A .16B .64C .128D .2567.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 .①④8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2415a a a ++是一个确定的常数,则数列{}n S 中是常数的项是( )A .7SB .8SC .11SD .13S二、多选题(每题有多个选项为正确答案,少选且正确得3分,每题5分,共20分) 9.设{}n a 是等差数列,n S 为其前n 项和,且78S S <,8910S S S =>,则下列结论正确的是( )A .0d <B .90a =C .117S S >D .8S 、9S 均为n S 的最大值10.已知数列{}n a 满足:13a =,当2n ≥时,)211n a =-,则关于数列{}n a 说法正确的是( )A .28a =B .数列{}n a 为递增数列C .数列{}n a 为周期数列D .22n a n n =+11.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关.则下列说法正确的是( ) A .此人第三天走了二十四里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里C .此人第二天走的路程占全程的14D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍12.已知两个等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,且3393n n S n T n +=+,则使得nna b 为整数的正整数n 的值为( ) A .2 B .3 C .4 D .14第II 卷(非选择题)三、填空题(每题5分,共20分) 13.已知{}n a 是等比数列,14a =,412a =,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=______. 14.在各项都是正数的等比数列{}n a 中,2a ,312a ,1a 成等差数列,则7856a a a a ++的值是________.15.各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 6=30,S 9=70,则S 3=___. 16.已知等差数列{}n a 的公差2d =,前n 项之和为n S ,若对任意正整数n 恒有2n S S ≥,则1a 的取值范围是______.四、解答题(17题10分,其余每题12分,共6题70分) 17.已知在等差数列{}n a 中,35a =,1763a a =. (1)求数列{}n a 的通项公式: (2)设2(3)n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n S .18.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,()()()111,11,2n n a n S nS n n n N n -+=-=+-∈≥. (1)求证:数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列; (2)记数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,求n T19.已知各项均为正数的等差数列{}n a 中,12315a a a ++=,且12a +,25a +,313a +构成等比数列{}n b 的前三项.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b 的前n 项和n T .20.已知数列{}n a 为等差数列,11a =,0n a >,其前n 项和为n S,且数列也为等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设11n n n n a b S S ++=⋅,求数列{}n b 的前n 项和.21.已知等比数列{}n a 的公比1q >,且13542a a a ++=,39a +是1a ,5a 的等差中项. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)证明:3n n n n a b a =+,设{}n b 的前n 项的和为n S ,求证:2113nS <.22.已知数列{}n a 中,n S 是{}n a 的前n 项和且n S 是2a 与2n na -的等差中项,其中a 是不为0的常数. (1)求123,,a a a .(2)猜想n a 的表达式,并用数学归纳法进行证明. 答案解析第I 卷(选择题)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,共40分) 1.已知数列{}n a 中,11a =,122nn n a a a +=+,则5a 等于( ) A .25 B .13 C .23D .12【答案】B【解析】在数列{}n a 中,11a =,122n n n a a a +=+,则12122122123a a a ⨯===++,2322221322223a a a ⨯===++, 3431222212522a a a ⨯===++,4542221522325a a a ⨯===++.故选:B. 2.等比数列{}n a 的各项均为正实数,其前n 项和为S n ,若a 3=4,a 2·a 6=64,则S 5=( )A .32B .31C .64D .63 【答案】B【解析】依题意3264640n a a a a =⎧⎪⋅=⎨⎪>⎩,即2151114640,0a q a q a q a q ⎧⋅=⎪⋅=⎨⎪>>⎩,解得11,2a q ==,所以()551123112S ⨯-==-.故选:B3.在等比数列{}n a 中,5113133,4a a a a =+=,则122a a =( ) A .3 B .13- C .3或13 D .3-或13- 【答案】C【解析】若{}n a 的公比为q ,∵3135113a a a a ==,又由3134a a +=,即有31313a a =⎧⎨=⎩或31331a a =⎧⎨=⎩,∴1013q =或3,故有101223a q a ==或13故选:C 4.在递减等比数列{}n a 中,n S 是其前n 项和,若245a a +=,154a a ⋅=,则7S =( ). A .1278 B .212 C .638D .6332【答案】A【解析】则24152454a a a a a a +=⎧⎨==⎩,解得2414a a =⎧⎨=⎩或2441a a =⎧⎨=⎩,∵{}n a 是递减数列,则2441a a =⎧⎨=⎩, ∴24214a q a ==,12q =(12q =-舍去). ∴218a a q ==,7717181(1)21112a q S q ⎛⎫⨯- ⎪-⎝⎭==--1278=. 故选:A .5.《莱茵德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样一道题目:把100个面包分给5个人,使每个人所得成等差数列,且使较大的三份之和的17是较小的两份之和,则最小的一份为( ) A .53 B .103 C .56 D .116【答案】A【解析】设5人分到的面包数量从小到大记为{}n a ,设公差为d , 依题意可得,15535()51002a a S a +===, 33451220,7()a a a a a a ∴=++=+, 6037(403)d d ∴+=-,解得556d =, 1355522033a a d ∴=-=-=. 故选:A.6.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若公比6121,24q S =-=,则数列{}n a 的前n 项积n T 的最大值为( )A .16B .64C .128D .256 【答案】B【解析】由12q =-,6214S =,得61112211412a ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦=⎛⎫-- ⎪⎝⎭,解得18a =, 所以数列{}n a 为8,4-,2,1-,12,14-,……,前4项乘积最大为64.故选:B.7.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 .①④ 【答案】B【解析】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 aS 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.8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2415a a a ++是一个确定的常数,则数列{}n S 中是常数的项是( )A .7S ;B .8S ;C .11S ;D .13S 【答案】D【解析】由于题目所给数列为等差数列,根据等差数列的性质, 有()2415117318363a a a a d a d a ++=+=+=, 故7a 为确定常数,由等差数列前n 项和公式可知()11313713132a a S a+⋅==也为确定的常数.故选:D二、多选题(每题有多个选项为正确答案,少选且正确得3分,每题5分,共20分) 9.设{}n a 是等差数列,n S 为其前n 项和,且78S S <,8910S S S =>,则下列结论正确的是( )A .0d <B .90a =C .117S S >D .8S 、9S 均为n S 的最大值 【答案】ABD【解析】由78S S <得12377812a a a a a a a a +++⋯+<++⋯++,即80a >, 又∵89S S =,1229188a a a a a a a ∴++⋯+=++⋯++,90a ∴=,故B 正确;同理由910S S >,得100a <,1090d a a =-<,故A 正确;对C ,117S S >,即8910110a a a a +++>,可得(9102)0a a +>, 由结论9100,0a a =<,显然C 是错误的;7898810,,S S S S S S <=>∴与9S 均为n S 的最大值,故D 正确;故选:ABD.10.已知数列{}n a 满足:13a =,当2n ≥时,)211n a =-,则关于数列{}n a 说法正确的是( )A .28a =B .数列{}n a 为递增数列C .数列{}n a 为周期数列D .22n a n n =+【答案】ABD【解析】)211n a =-得)211n a +=,1=,即数列2=,公差为1的等差数列,2(1)11n n =+-⨯=+,∴22n a n n =+,得28a =,由二次函数的性质得数列{}n a 为递增数列,所以易知ABD 正确, 故选:ABD.11.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关.则下列说法正确的是( ) A .此人第三天走了二十四里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里C .此人第二天走的路程占全程的14D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍 【答案】BD【解析】由题意,此人每天所走路程构成以12为公比的等比数列, 记该等比数列为{}n a ,公比为12q =,前n 项和为n S , 则16611163237813212a S a ⎛⎫- ⎪⎝⎭===-,解得1192a =,所以此人第三天走的路程为23148a a q =⋅=,故A 错;此人第一天走的路程比后五天走的路程多()1611623843786a S a a S --=-=-=里,故B 正确;此人第二天走的路程为213789694.54a a q =⋅=≠=,故C 错; 此人前三天走的路程为31231929648336S a a a =++=++=,后三天走的路程为6337833642S S -=-=,336428=⨯,即前三天路程之和是后三天路程之和的8倍,D 正确; 故选:BD.12.已知两个等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,且3393n n S n T n +=+,则使得nna b 为整数的正整数n 的值为( ) A .2 B .3 C .4 D .14 【答案】ACD【解析】由题意可得()()()()()()12121121212121221212n n n n n n n nn a a n a S a n b b T n b b -----+-===-+-,则()()21213213931815321311n n n n n a S n b T n n n ---++====+-+++, 由于nna b 为整数,则1n +为15的正约数,则1n +的可能取值有3、5、15, 因此,正整数n 的可能取值有2、4、14. 故选:ACD.第II 卷(非选择题)三、填空题(每题5分,共20分) 13.已知{}n a 是等比数列,14a =,412a =,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=______. 【答案】321134n⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦【解析】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⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦. 14.在各项都是正数的等比数列{}n a 中,2a ,312a ,1a 成等差数列,则7856a a a a ++的值是________.【解析】设等比数列{}n a 的公比为()0q q >, 由321a a a =+, 得210q q --=,解得q =(负值舍),则222278565656a a a q a q q a a a a ++====++⎝⎭故答案为:32+15.各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 6=30,S 9=70,则S 3=________. 【答案】10【解析】根据等比数列的前n 项和的性质,若S n 是等比数列的和,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…仍是等比数列,得到(S 6-S 3)2=S 3(S 9-S 6), 即()()233307030S S -=⋅-. 解得S 3=10或S 3=90(舍). 故答案为:1016.已知等差数列{}n a 的公差2d =,前n 项之和为n S ,若对任意正整数n 恒有2n S S ≥,则1a 的取值范围是______.【答案】[]4,2--【解析】因为对任意正整数n 恒有2n S S ≥,所以2S 为n S 最小值, 因此230,0a a ≤≥,即111+20,+4042a a a ≤≥∴-≤≤- 故答案为:[]4,2--四、解答题(17题10分,其余每题12分,共6题70分) 17.已知在等差数列{}n a 中,35a =,1763a a =. (1)求数列{}n a 的通项公式: (2)设2(3)n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n S .【答案】(1)21n a n =-;(2)1n n +. 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由317653a a a =⎧⎨=⎩,可得()111251635a d a d a d +=⎧⎨+=+⎩解得1a 1,d 2,所以等差数列{}n a 的通项公式可得21n a n =-; (2) 由(1)可得211(3)22(1)1n n b n a n n n n ===-+++,所以111111 (22311)n n S n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-= ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 18.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,()()()111,11,2n n a n S nS n n n N n -+=-=+-∈≥. (1)求证:数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列; (2)记数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,求n T【答案】(1)证明见解析;(2)21n nT n =+. 【解析】(1)当2n ≥时,因为()()111n n n S nS n n --=+-, 所以()1121n n S S n n n --=≥-, 即n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭首项为1,公差为1的等差数列. (2)由(1)得nS n n=,2n S n =. 当2n ≥时,()22121n a n n n =--=-.当1n =时,11a =,符合题意,所以21n a n =-.所以()()111111212122121n n a a n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, 所以111111123352121n T n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋯+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 11122121n nT n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 19.已知各项均为正数的等差数列{}n a 中,12315a a a ++=,且12a +,25a +,313a +构成等比数列{}n b 的前三项.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b 的前n 项和n T .【答案】(1)21n a n =+,152n n b -=⋅;(2)5(21)21n n T n ⎡⎤=-+⎣⎦【解析】(1)设等差数列的公差为d ,则由已知得:1232315a a a a ++==,即25a =, 又(52)(513)100d d -+++=,解得2d =或13d =-(舍去),123a a d =-=,1(1)21n a a n d n ∴=+-⨯=+,又1125b a =+=,22510b a =+=,2q ∴=,152n n b -∴=⋅;(2)21535272(21)2n n T n -⎡⎤=+⨯+⨯+++⨯⎣⎦, 2325325272(21)2n n T n ⎡⎤=⨯+⨯+⨯+++⨯⎣⎦,两式相减得2153222222(21)25(12)21n n nn T n n -⎡⎤⎡⎤-=+⨯+⨯++⨯-+⨯=--⎣⎦⎣⎦,则5(21)21nn T n ⎡⎤=-+⎣⎦.20.已知数列{}n a 为等差数列,11a =,0n a >,其前n 项和为n S,且数列也为等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设11n n n n a b S S ++=⋅,求数列{}n b 的前n 项和.【答案】(1)21n a n =-;(2)222(1)n nn ++.【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为(0)d d ≥,11S ===成等差数列,1∴=+2d =, 1(1)221n a n n ∴+-⨯=-=,n ==, 所以数列为等差数列,21nan ∴=-.(2)2(121)2n n n S n +-==,22222111(1)(1)n n b n n n n +∴==-⋅++,设数列{}n b 的前n 项和为n T ,则2222222221111111211223(1)(1)(1)n n n T n n n n ⎛⎫+⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭.21.已知等比数列{}n a 的公比1q >,且13542a a a ++=,39a +是1a ,5a 的等差中项. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)证明:3n n n n a b a =+,设{}n b 的前n 项的和为n S ,求证:2113nS <. 【答案】(1)2nn a =;(2)证明见解析.【解析】(1)由39a +是1a ,5a 的等差中项得153218a a a +=+, 所以135a a a ++331842a =+=,解得38a =, 由1534a a +=,得228834q q +=,解得24q =或214q =, 因为1q >,所以2q.所以2n n a =.(2)112()333()1()22nn n n b =<=+, 3412324222()()()513333n n n S b b b b ∴=++++<++++24688221()6599313n -=+-⋅≤在3n ≥成立,又有1222146215136513S S =<=<,, 2113n S ∴<.22.已知数列{}n a 中,n S 是{}n a 的前n 项和且n S 是2a 与2n na -的等差中项,其中a 是不为0的常数. (1)求123,,a a a .(2)猜想n a 的表达式,并用数学归纳法进行证明.【答案】(1)12a a =;26a a =;312a a =(2)猜想:()()*1na a n N n n =∈+;证明见解析【解析】(1)由题意知:222n n S a na =-即n n S a na =-,当1n =时,111S a a a ==-,解得12a a =. 当2n =时,21222S a a a a =+=-,解得26a a =. 当3n =时,312333S a a a a a =++=-,解得312a a =. (2)猜想:()()*1n aa n N n n =∈+ 证明:①当1n =时,由(1)知等式成立. ②假设当()*1,n k k k N=≥∈时等式成立,即()1k aa k k =+,则当1n k =+时,又n n S a na =- 则k k S a ka =-,11k k S a ka ++=-,∴()()1111k k k k k a S S a k a a ka +++=-=-+--, 即()()1211k k a ak a ka k k k k ++==⨯=++所以()()()()112111k aaa k k k k +==+++++⎡⎤⎣⎦,即当1n k =+时,等式成立. 结合①②得()1n aa n n =+对任意*n N ∈均成立.高中数学选择性必修二《第四章 数列》单元检测试卷(三)注:本检测满分150分。

中职数学试卷:数列(带答案)

中职数学试卷:数列(带答案)

江苏省洪泽中等专业学校数学单元试卷(数列)时间:90分钟 满分:100分一、 选择题(每题3分,共30分)1.数列-1,1,-1,1,…的一个通项公式是( ).(A )n n a )1(-= (B )1)1(+-=n n a (C )n n a )1(--= (D )2sinπn a n = 2.已知数列{}n a 的首项为1,以后各项由公式给出,则这个数列的一个通项公式是( ).(A ) (B ) (C ) (D ) 3.已知等差数列1,-1,-3,-5,…,则-89是它的第( )项;(A )92 (B )47 (C )46 (D )454.数列{}n a 的通项公式52+=n a n ,则这个数列( )(A )是公差为2的等差数列 (B )是公差为5的等差数列(C )是首项为5的等差数列 (D )是首项为n 的等差数列5.在等比数列{}n a 中,1a =5,1=q ,则6S =( ).(A )5 (B )0 (C )不存在 (D ) 306.已知在等差数列{}n a 中,=3,=35,则公差d=( ).(A )0 (B ) −2 (C )2 (D ) 47.一个等比数列的第3项是45,第4项是-135,它的公比是( ).(A )3 (B )5 (C ) -3 (D )-58.已知三个数 -80,G ,-45成等比数列,则G=( )(A )60 (B )-60 (C )3600 (D ) ±609.等比数列的首项是-5,公比是-2,则它的第6项是( )(A ) -160 (B )160 (C )90 (D ) 1010.已知等比数列,85,45,25…,则其前10项的和=10S ( ) (A ) )211(4510- (B ))211(511- (C ))211(59- (D ))211(510-二、填空题(每空2分,共30分)11.数列2,-4,6,-8,10,…,的通项公式=n a12.等差数列3,8,13,…的公差d= ,通项公式=n a ___________,8a = .13.观察下面数列的特点,填空: -1,21, ,41,51-,61, ,…,=n a _________。

新人教版高中数学选修二第一单元《数列》测试卷(有答案解析)(4)

新人教版高中数学选修二第一单元《数列》测试卷(有答案解析)(4)

一、选择题1.已知数列{}n a 中,12a =,111(2)n n a n a -=-≥,则2021a 等于( ) A .1-B .12-C .12D .22.设数列{}n a 满足11a =,()*112n n n a a n +-=∈N ,则数列{}n a 的通项公式为( ). A .()*2212n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N B .()*2112n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N C .()*1112n n a n -=-∈ND .()*122n n a n =-∈N 3.我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述:今有良马和驽马发长安至齐,良马初日行一百零三里,日增十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,九日后二马相逢.问:齐去长安多少里?( ) A .1125B .1250C .2250D .25004.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 .1125.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若110,,22n n a a S >=<,则等比数列{}n a 的公比的取值范围是( ) A .30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭6.已知正项等比数列{}n a 的公比不为1,n T 为其前n 项积,若20172021T T =,则20202021ln ln a a =( ) A .1:3B .3:1C .3:5D .5:37.n S 是数列{}n a 前n 项的和,且满足11a =,12n n a S +=,则下列说法正确的是( ) A .{}n a 是等差数列B .{}n a 中能找到三项p a 、q a 、r a 使得p q r a a a =C .{}n a 是等比数列D .1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项的和74n T <8.已知数列{}n a 的前n 项和是n S ,前n 项的积是n T .①若{}n a 是等差数列,则{}1n n a a ++是等差数列; ②若{}n a 是等比数列,则{}1n n a a ++是等比数列; ③若n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,则{}n a 是等差数列; ④若{}n a 是等比数列,则()2n n T ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列.其中正确命题的个数有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个9.已知数列{}n a 是1为首项,2为公差的等差数列,{}n b 是1为首项,2为公比的等比数列,设n n b c a =,12n n T c c c =++,()n N *∈,则当2020n T <时,n 的最大值为( ) A .9 B .10C .11D .2410.已知数列{a n }是等比数列,S n 为其前n 项和,若a 1+a 2+a 3=4,a 4+a 5+a 6=8,则S 12=A .40B .60C .32D .5011.等比数列{} n a 的前n 项和为n S ,若63:3:1S S =,则93:S S =( ) A .4:1B .6:1C .7:1D .9:112.已知数列{}n a 为等差数列,n S 是其前n 项和,25a =,535S =.数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,若对一切n ∈+N 都有21n m T +>恒成立,则m 能取到的最小整数为( )A .1-B .0C .1D .2二、填空题13.在递减等差数列{}n a 中,21324a a a =-,若113a =,则数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和的最大值为______.14.等比数列{}n a 的首项为32,公比为12-,前n 项和为n S ,则当n *∈N 时,1nn S S -的最大值与最小值之和为_________.15.若数列{a n }为单调递增数列,且212n na n λ=-+,则a 3的取值范围为__________.16.已知数列{}n a 的前n 项和2231n S n n =-+,则n a =__________.17.等差数列{}n a 中,若15939a a a ++=,371127a a a ++=,则数列{}n a 前11项的和为__________.18.已知函数()1eex f x x=+(e 是自然对数的底数),设(),2020,1,2020,4041n f n n a f n n ≤⎧⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪-⎝⎭⎩,*n N ∈,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则4039S 的值是______.19.数列{}n a 满足()211122,3,1n n nn n a a a a n a -+--+==+,21a =,33a =,则7a =________.20.已知函数()31xf x x =+,对于数列{}n a 有()1n n a f a -=(*n N ∈且2n ≥),如果11a =,那么n a =______.三、解答题21.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()*112n n a S n N =+∈ (1)求数列{}n a 的通项公式 (2)若2log n n b a =,21n n n c b b +=且{}n c 的前n 项和为n T ,求使得132424n k k T +<<对*n N ∈都成立的所有正整数k 的值.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.设数列{}n a 的前n 项和2*,n S n n N =∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若不等式1122318111log n n a a a a a a λ++++≥对任意*n N ∈恒成立,求实数λ的取值范围.24.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且对任意*n N ∈,n a ,n S ,2n 成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列n b 是首项为1,公比为q 的正项等比数列. (i )求数列{}n b 的前n 项和n T .(ii )若数列1{2}n n b a +-为单调递增数列,求q 的取值范围. 25.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 -<++++<-++.26.已知数列{}n a 中,12a =,24a =,()2112n n n a a a n -+=≥.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设1n n b a =-,1212231n n n n a a aS b b b b b b +=++⋅⋅⋅+,对任意n *∈N ,证明:1n S <.参考答案【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】先计算出{}n a 的前几项,然后分析{}n a 的周期性,根据周期可将2021a 转化为2a ,结合12a =求解出结果.【详解】因为12a =,所以23412311111,11,12,......2a a a a a a =-==-=-=-= 所以3211111111111111111111n n nn n n n na a a a a a a a +++-=-=-=-=-=-=------, 所以{}n a 是周期为3的周期数列,所以20213673+2212a a a ⨯===, 故选:C. 【点睛】思路点睛:根据递推公式证明数列{}n a 为周期数列的步骤:(1)先根据已知条件写出数列{}n a 的前几项,直至出现数列中项循环,判断循环的项包含的项数A ;(2)证明()*n A n a a A N+=∈,则可说明数列{}na 是周期为A 的数列.2.B解析:B 【分析】利用累加法可求得结果. 【详解】112n n n a a +-=, 所以当2n ≥时,1112n n n a a ---=,12212n n n a a ----=,,21112a a -=, 将上式累加得:1121111222n n a a --=++⋅⋅⋅+,1111221112n n a -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=-1112n -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即1122n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)n ≥, 又1n =时,11a =也适合,1122n n a -∴=-1212n⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:利用累加法求解是解题关键.3.A解析:A 【分析】由题意可知,良马每日行的距离{}n a 以及驽马每日行的距离{}n b 均为等差数列,确定这两个数列的首项和公差,利用等差数列的求和公式可求得结果. 【详解】由题意可知,良马每日行的距离成等差数列,记为{}n a ,其中1103a =,公差113d =. 驽马每日行的距离成等差数列,记为{}n b ,其中197b =,公差20.5d =-. 设长安至齐为x 里,则1291292a a a b b b x +++++++=,即9813980.521039979225022x ⨯⨯⨯⨯=⨯++⨯-=,解得1125x =. 故选:A.【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于得出长安至齐的距离等于良马和驽马九日所行的距离之和的 2倍,并结合题意得知两匹马所行的距离成等差数列,解题时要充分抓住题中信息进行分析,将实际问题转化为数学问题来求解.4.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;5.A解析:A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.即可得到不等式1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-,即可求出参数q 的取值范围;【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠. 110,2n a a >=,2n S <, ∴1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-, 10q ∴>>. 144q ∴-,解得34q.综上可得:{}n a 的公比的取值范围是:30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦.故选:A . 【点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,尤其需要注意的是,在使用等比数列的前n 项和公式时,应该要分类讨论,有时还应善于运用整体代换思想简化运算过程.6.A解析:A 【分析】由20172021T T =得20182019202020211a a a a =,由等比数列性质得20182021201920201a a a a ==,这样可把2020a 和2021a 用q 表示出来后,可求得20202021ln ln a a . 【详解】{}n a 是正项等比数列,0n a >,0n T ≠,*n N ∈,所以由2017202120172018201920202021T T T a a a a ==⋅,得20182019202020211a a a a =, 所以20182021201920201a a a a ==,设{}n a 公比为q ,1q ≠,22021201820213()1a a a q ==,2202020192020()1a a a q==,即322021a q =,122020a q =,所以1220203202121ln ln ln 123ln 3ln ln 2qa q a q q ===. 故选:A . 【点睛】本题考查等比数列的性质,解题关键是利用等比数列性质化简已知条件,然后用公比q 表示出相应的项后可得结论.7.D解析:D 【分析】由n S 与n a 的关系可求得数列{}n a 的通项公式,可判断A 、C 选项的正误;设r q p >>,假设结论成立,利用数列{}n a 的单调性、通项公式以及数的整除性可判断B 选项的正误;利用等比数列的求和公式可判断D 选项的正误; 【详解】当1n =时,211222a S a ===; 当2n ≥时,由12n n a S +=可得12n n a S -=,两式相减得12n n n a a a +=-,所以,13n n a a +=,且2123aa =≠, 所以,数列{}n a 从第二项开始成以3为公比的等比数列,则222323n n n a a --=⋅=⨯,所以,21,123,2n n n a n -=⎧=⎨⨯≥⎩,A 、C 选项错误; 由题意可知,数列{}n a 为单调递增数列,设p q <,若在数列{}n a 中能找到三项p a 、q a 、r a 使得p q r a a a =,则r q p >>且p 、q 、r N *∈,若1p =,则p r a a =,这与数列{}n a 单调递增矛盾;若2p ≥,则224323292p q p q p q a a --+-=⨯⨯⨯=⨯,232r r a -=⨯,由p q r a a a =,可得42322p q r +--⨯=,由于432p q +-⨯能被3整除,22r -不能被3整除,故B 选项错误;21,111,223n n n a n -=⎧⎪=⎨≥⎪⨯⎩,11T =;当2n ≥时,122111111113137231111112232323434413n n n n T ---⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭=+++++=+=+-<+= ⎪⨯⨯⨯⎝⎭-.故D 选项正确. 故选:D. 【点睛】由n S 求n a 时,11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,注意验证1a 是否包含在后面n a 的公式中,若不符合要单独列出,一般已知条件含n a 与n S 的关系的数列题均可考虑上述公式.8.D解析:D 【分析】结合等比数列、等差数列的定义,对四个命题逐个分析,可选出答案. 【详解】对于①,设等差数列{}n a 的公差为d ,则()()121n n n n a a a a ++++-+=()()1212n n n n a a a a d +++-+-=为定值,故{}1n n a a ++是等差数列,即①正确;对于②,设等比数列{}n a 的公比为q ,则12111n n n n n n n n a a a q a qq a a a a +++++++==++为定值,故{}1n n a a ++是等比数列,即②正确;对于③,等差数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的首项为111S a =,设公差为d ,则数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式为nS n=()11a n d +-,所以()11n S na n n d =+-, 则2n ≥时,1n n n a S S -=-()()()()111112na n n d n a n n d =+---+--⎡⎤⎣⎦()121a n d =+-,由1a 符合()121n a a n d =+-,可知{}n a 的通项公式为()121n a a n d =+-,则()()11121222n n a a a n d a n d d -⎡⎤-=+--+-=⎣⎦为定值,即{}n a 是等差数列,故③正确;对于④,设等比数列{}n a 的公比为q ,则()()()211231111n n n T a a a a a a q a q a q -===()12311n n a q ++++-()121n n n a q-=,所以()()12122211n n nn n nn T a qa q --⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 则()()2112221211n n n n n n a q q a q T T ----==为定值,即()2n n T ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,故④正确. 所以正确命题的个数有4个. 故选:D. 【点睛】本题考查等比数列、等差数列的判定,考查学生的推理能力,属于中档题.9.A解析:A 【分析】根据题意计算21n a n =-,12n n b -=,122n n T n +=--,解不等式得到答案.【详解】∵{}n a 是以1为首项,2为公差的等差数列,∴21n a n =-, ∵{}n b 是以1为首项,2为公比的等比数列,∴12n n b -=,∴2112n n n b b b T c c c a a a =++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+11242n a a a a -=+++⋯+()1(211)(221)(241)221n -=⨯-+⨯-+⨯-+⋅⋅⋅+⨯-()121242n n -=+++⋅⋅⋅+-11222212nn n n +-=⨯-=---,∵2020n T <,∴1222020n n +--<,解得9n ≤,则当2020n T <时,n 的最大值是9. 故选:A. 【点睛】本题考查了等差数列,等比数列,分组求和法,意在考查学生对于数列公式方法的灵活运用.10.B解析:B 【解析】由等比数列的性质可知,数列S 3,S 6−S 3,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,即数列4,8,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,因此S 12=4+8+16+32=60,选B .11.C解析:C 【分析】利用等比数列前n 项和的性质k S ,2k k S S -,32k k S S -,43k k S S -,成等比数列求解.【详解】因为数列{} n a 为等比数列,则3S ,63S S -,96S S -成等比数列, 设3S m =,则63S m =,则632S S m -=, 故633S S S -=96632S S S S -=-,所以964S S m -=,得到97S m =,所以937SS =. 故选:C. 【点睛】本题考查等比数列前n 项和性质的运用,难度一般,利用性质结论计算即可.12.B解析:B 【分析】根据25a =,535S =求出数列的通项公式,再利用裂项相消法求出数列的和,然后由21n m T +>恒成立求解.【详解】因为数列{}n a 为等差数列,n S 是其前n 项和,25a =,535S =. 设首项为1a ,公差为d ,所以115545352a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得132a d =⎧⎨=⎩,故32(1)21n a n n =+-=+,所以111111()·(21)(23)22123n n a a n n n n +==-++++, 所以11111111111()()23557212323236n T n n n =-+-+⋯+-=-<+++. 因为对于一切n ∈+N 都有21n m T +>恒成立,所以1216+m ,解得512≥-m , 故m 的最小整数为0. 故选:B . 【点睛】本题主要考查数列的通项公式,裂项相消法求数列的和,还考查了运算和求解的能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】先根据等差数列的定义求出数列的通项公式代入再利用裂项求和即可取出【详解】解:由题意知:数列为等差递减数列则公差即解得或(舍去)故数列的通项公式为:设的前项和为则:当时且单调递增当时时取得最大 解析:613【分析】先根据等差数列的定义求出数列{}n a 的通项公式,代入11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭,再利用裂项求和即可取出. 【详解】解:由题意知:数列{}n a 为等差递减数列,则公差0d <,21324a a a =-,()()211124a a d a d ∴+=+-,即2221111224a a d a a d d +=++-, 解得2d =-或2d =(舍去), 故数列{}n a 的通项公式为:()()()111312152n a a n d n n =+-=+-⨯-=-, ()()1111111521322132152n n a a n n n n +⎛⎫∴==⨯- ⎪----⎝⎭, 设11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,则:111111121113911132152n S n n ⎛⎫=⨯-+-+⋅⋅⋅+- ⎪--⎝⎭111213132n ⎛⎫=⨯-+ ⎪-⎝⎭, 当6n ≤时,0n S >且单调递增, 当7n ≥时0nS <,6n ∴=时,n S 取得最大值,即6116121313S ⎛⎫=⨯-+= ⎪⎝⎭,故答案为:613. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是对111213132n S n ⎛⎫=⨯-+ ⎪-⎝⎭的分析,求出n S 的最大值. 14.【分析】求出讨论n 的奇偶利用数列单调性求出的最值即可得出【详解】依题意得当为奇数时随着的增大而减小随着的增大而增大;当为偶数时随着的增大而增大随着的增大而增大因此的最大值与最小值分别为其最大值与最小解析:14【分析】求出n S ,讨论n 的奇偶利用数列单调性求出n S 的最值即可得出. 【详解】依题意得,31122111212nn n S ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==-- ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭.当n 为奇数时,112n n S =+随着n 的增大而减小,∴1131122n nS S <=+≤=, 1n nS S -随着n S 的增大而增大,∴1506nn S S <-≤; 当n 为偶数时,112nn S 随着n 的增大而增大,∴2311142nnS S=≤=-<, 1n nS S -随着n S 的增大而增大,71012n n S S -≤-<. 因此1n n S S -的最大值与最小值分别为56,712-,其最大值与最小值之和为5716124-=. 故答案为:14.【点睛】本题考查求数列的最值问题,解题的关键是讨论n 的奇偶根据单调性求出范围.15.(-∞6)【分析】先利用数列的单调性得到λ<8再求a3的取值范围【详解】当n≥2时因为数列{an}为单调递增数列所以对n≥2(n ∈N)恒成立即λ<2n+1对n≥2(n ∈N)恒成立所以λ<8所以故a3解析:(-∞,6) 【分析】先利用数列的单调性得到λ<8,再求a 3的取值范围. 【详解】当n ≥2时,1121(23)2222n n nn n a a n n λλλ---=-+--+=-, 因为数列{a n }为单调递增数列,所以202nλ->对n ≥2(n ∈N )恒成立,即λ<2n +1对n ≥2(n ∈N )恒成立, 所以λ<8, 所以3568a λ=+<,故a 3的取值范围为(-∞,6). 故答案为:(-∞,6). 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是如何转化数列单调递增,转化数列的单调性一般利用单调性的定义即10(2,)n n a a n n N -->≥∈.转化出了数列的单调性,后面就容易解答.16.【解析】分析:当时求得;当时类比写出由求出再将代入检验即可求出答案详解:当时当时由得两式相减将代入上式通项公式为故答案为点睛:本题主要考查已知数列的前项和求数列的通项公式的方法其求解过程分为三步:(解析:0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩【解析】分析:当1n =时,求得11a S =;当2n ≥时,类比写出1n S -,由1n n n a S S -=-求出n a ,再将1n =代入n a 检验,即可求出答案. 详解:当1n =时,110a S ==当2n ≥时,由2231n S n n =-+,得212(1)3(1)1n S n n -=---+,两式相减,145n n n a S S n -=-=-, 将1n =代入上式,110a =-≠,∴通项公式为0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩故答案为0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩. 点睛:本题主要考查已知数列{}n a 的前n 项和n S ,求数列的通项公式的方法.其求解过程分为三步:(1)当1n =时, 11a S =求出1a ;(2)当2n ≥时,用1n -替换n S 中的n 得到一个新的关系,利用1n n S S -- (2)n ≥便可求出当2n ≥时n a 的表达式;(3)对1n =时的结果进行检验,看是否符合2n ≥时n a 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分1n =与2n ≥两段来写.17.121【分析】由等差数列的性质可得然后利用等差数列前项和公式求解即可【详解】等差数列中由可得可得则数列前11项的和故答案为:121【点睛】本题考查等差数列性质的应用考查等差数列前项和公式的应用属于基解析:121 【分析】由等差数列的性质可得5=13a ,7=9a ,然后利用等差数列前n 项和公式求解即可. 【详解】等差数列{}n a 中,由15953=39a a a a ++=,可得5=13a ,371173=27a a a a ++=, 可得7=9a ,则数列{}n a 前11项的和()()11157111111=2112212122=a a a a S ++⨯==, 故答案为:121 【点睛】本题考查等差数列性质的应用,考查等差数列前n 项和公式的应用,属于基础题.18.【分析】由题意可得且进而可得结合数列的通项公式可得从而可得答案【详解】根据题意因为所以所以因为所以故答案为:【点睛】此题考查数列的求和以及数列与函数的关系关键是分析属于中档题 解析:40392【分析】由题意可得, 1()11()111()eee xf x x x==++,且11(1)112f ==+,进而可得1()()1f x f x+=,结合数列的通项公式可得4039111(1)(2)(2020)()()()202020192f f f f f S f =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+111(1)[(2)()][(3)()](2020)()232020f f f f f f f =+++++⋅⋅⋅++,从而可得答案. 【详解】 根据题意,因为()1e e x f x x =+,所以1()11()111()e e ex f x x x==++,11(1)112f ==+, 所以1()()1f x f x +=,因为(),2020,1,2020,4041n f n n a f n n ≤⎧⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪-⎝⎭⎩ 所以4039111(1)(2)(2020)()()()202020192f f f f f S f =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+ 111(1)[(2)()][(3)()](2020)()232020f f f f f f f =+++++⋅⋅⋅++14039201922=+= 故答案为:40392【点睛】此题考查数列的求和以及数列与函数的关系,关键是分析1()()1f x f x+=,属于中档题.19.【分析】由等式变形可得出利用等比中项法可判断出数列为等比数列求出该等比数列的公比利用等比数列的通项公式即可求出的值【详解】即由等比中项法可知数列为等比数列且公比为解得故答案为:【点睛】本题考查了数列 解析:63【分析】由等式211121n n n n n a a a a a -+--+=+变形可得出()()()211111n n n a a a +-++=+,利用等比中项法可判断出数列{}1n a +为等比数列,求出该等比数列的公比,利用等比数列的通项公式即可求出7a 的值. 【详解】()()()22211111111121111n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a --+---+-++-+===-+++,即()211111nn n a a a +-++=+,()()()211111n n n a a a +-∴++=+,由等比中项法可知,数列{}1n a +为等比数列,且公比为32121a a +=+, ()55721122264a a ∴+=+⨯=⨯=,解得763a =.故答案为:63. 【点睛】本题考查了数列递推关系、等比数列的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.20.【分析】由已知条件得出变形为可知数列为等差数列确定该数列的首项和公差求出进而可得出【详解】且(且)在等式两边取倒数得且所以数列是以为首项以为公差的等差数列因此故答案为:【点睛】本题考查利用构造法求数 解析:132n - 【分析】由已知条件得出()11231n n n a a n a --=≥+,变形为1113n n a a --=,可知数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,确定该数列的首项和公差,求出1na ,进而可得出n a .【详解】()31x f x x =+,且()11131n n n n a a f a a ---==+(*n N ∈且2n ≥), 在等式1131n n n a a a --=+两边取倒数得11113113n n n n a a a a ---+==+,1113n n a a -∴-=且111a ,所以,数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,以3为公差的等差数列,()113132nn n a ∴=+-=-, 因此,132n a n =-. 故答案为:132n -. 【点睛】本题考查利用构造法求数列的通项公式,涉及等差数列定义的应用,考查计算能力,属于中等题.三、解答题21.(1)2nn a =;(2){5,6,7}k ∈.【分析】(1)根据,n n a S 的关系,结合递推式可得12(2)n n a a n -=≥且12a =,写出{}n a 的通项公式;(2)由(1)中{}n a 的通项公式,结合已知有1(2)n c n n =+,应用裂项求和法可知31114212n T n n ⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭,进而有1334n T ≤<,即可知条件成立的k 值. 【详解】(1)由题意知:112n n a S =+①,111()122n n a S n --=+≥②, ①-②得:12(2)n n a a n -=≥,又易得12a =,∴{}n a 是首项和公比都为2的等比数列,所以2nn a =;(2)由(1)知:n b n =,即1(2)n c n n =+11122n n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,∴由裂项相消,得111112212n T n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭31114212n n ⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭, ∵134n T T ≤<,即1334n T ≤<,所以132424n k k T +<<对n ∈N *都成立, 可得1243133244k k ⎧<⎪⎪⎨+⎪≥⎪⎩,得5k ≤<8,又k 正整数,∴{5,6,7}k ∈. 【点睛】 关键点点睛:(1)应用1n n n a S S -=-得到1,n n a a -的关系,即可写出{}n a 的通项公式; (2)结合(1)结论及已知,得到1(2)n c n n =+,应用列项求和求n T ,即可知n T 的范围,结合不等式成立条件求k 值.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)*21,n a n n N =-∈;(2)1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.【分析】(1)直接利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求出数列的通项公式;(2)利用(1)的结论和裂项相消法求和得到12231111+++⋯+n n a a a a a a ,再根据不等式恒成立,得到关于λ的方程,然后求出参数λ的取值范围. 【详解】解:(1)当2n ≥时,()221121n n n a S S n n n -=-=--=-,在2n S n =中,令1n =,则111a S ==,满足21n a n =-, 故数列{}n a 的通项公式是*21,n a n n N =-∈;(2)因为一般项()()111111212122121n n a a n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, 所以12231111111111111233557212121n n na a a a a a n n n +⎛⎫+++=-+-+-++-= ⎪-++⎝⎭ 1122318111log n n a a a a a a λ++++≥对任意*n N ∈恒成立, 也就是18log 21n n λ≤+对任意*n N ∈恒成立,1min 8log 21n n λ⎛⎫≤ ⎪+⎝⎭, 因为121111*********n n n n n +-⎛⎫==- ⎪+++⎝⎭是增函数,其最小值是11112213⎛⎫-= ⎪+⎝⎭, 于是181log 3λ≤,12λ≥.故实数λ的取值范围是1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【点睛】数列求和的方法技巧(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和.(2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和.(3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.24.(1)n a n =;(2)(i ),11,11n n n q T q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩;(ii )2q >. 【分析】(1)根据对任意*n N ∈,n a ,n S ,2n 成等差数列得到22n n S a n =+,然后利用数列通项与前n 项和的关系得到()11n n a n a n -⎡⎤-=---⎣⎦求解.(2)(i )根据数列n b 是首项为1,公比为q 的正项等比数列,分 1q =, 1q ≠利用等比数列的前n 项和公式求解.(ii )令122n n n n c b a q n +==--,根据数列1{2}n n b a +-为单调递增数列,转化为10n n c c +->,对*n N ∈恒成立求解.【详解】(1)因为对任意*n N ∈,n a ,n S ,2n 成等差数列,所以22n n S a n =+,当2n ≥时,由22n n S a n =+,得()12121n n a n S --=+-, 两式相减得:121n n a a n -=-+-,即()11n n a n a n -⎡⎤-=---⎣⎦, 当1n =时,11a =,则110a -= ,所以0n a n -=,即 n a n =.(2)(i )因为数列n b 是首项为1,公比为q 的正项等比数列.当 1q =时, n T n =,当 1q ≠时, 11nn q T q-=-, 所以数列{}n b 的前n 项和,11,11nn n q T q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩. (ii )令122n n n n c b a q n +==--,因为数列1{2}n n b a +-为单调递增数列,所以()11212(1)20n n n n n q n q n c q q c ++=-+-+=-->-,对*n N ∈恒成立, 当 1q =时, 不成立;当 01q <<时,(1)20n q q --< 不成立;当1q >时,令()(1)2nf n q q =--,()f n 递增,只需()1(1)20f q q =-->,解得2q >所以q 的取值范围2q >.【点睛】方法点睛:数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系是11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,当n =1时,a 1若适合S n -S n -1,则n =1的情况可并入n ≥2时的通项a n ;当n =1时,a 1若不适合S n -S n -1,则用分段函数的形式表示.当数列是数列{}n a 递增数列,则数列10n n a a +->对*n N ∈恒成立;当数列是数列{}n a 递减数列,则10n n a a +-<对*n N ∈恒成立,25.(1)1121n a k a kn k =+=-+;;(2)证明见解析;(3)证明见解析.【分析】(1)由数列n a 与n S 的关系运算即可得解;(2)转化条件得12(21)(21)n S n n <-+,由裂项相消法即可得证; (3)通过放缩可得1n b >、111114n n n b k a a -⎛⎫<+- ⎪⎝⎭,结合裂项相消法即可得证. 【详解】 (1)1n =时, 111a S k ==+,2n ≥时,221[(1)(1)]21n n n a S S k n n k n n kn k -=-=⋅+-⋅-+-=-+, 又11a k =+也满足21n a kn k =-+,11,21n a k a kn k ∴=+=-+;(2)证明:当 2k =时, 22n S n n =+112211(21)2(21)(21)(21)2121n S n n n n n n n n ∴==<=-++-+-+ 2n ∴≥时,12311111111111335572121n S S S S n n ⎛⎫++++<+-+-++- ⎪-+⎝⎭ 2123213n =-<+; 显然1n =时,111233S =<成立; 123111123n S SS S ∴++++<; (3)证明:当0k >时,1n a >,2411n na a ∴>, 2222111111n n n n nb a a a a ⎛⎫∴=>=+-= ⎪⎝⎭231n b b b n ∴+++>-;又当2n ≥时,22221131111111111112224n n n n n n n n n a b a a a a a k a a --++⎛⎫=<-=+<+=+- ⎪⎝⎭, 2312231111111114n n n b b b n k a a a a a a -⎛⎫∴+++<-+-+-++- ⎪⎝⎭111111111144(1)44(1)n n n n n k a a k k k a k k ⎛⎫=-+-=-+-<-+ ⎪+⋅+⎝⎭, 综上所述,当2n ≥时,()2311141n n b b b n k k -<+++<-++. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是对数列进行合理放缩,细心计算即可得解.26.(1)2n n a =;(2)证明见解析.【分析】(1)由等比中项概念可知{}n a 为等比数列.(2)裂项求和即可.【详解】(1)∵12a =,24a =,211n n n a a a -+=, ∴数列{}n a 是等比数列,首项为2,公比为2,∴2n n a =.(2)121n n n b a =-=-,∴()()11121121212121n n n n n n n n a b b +++==-----, ∴1212231n n n n a a a S b b b b b b +=++⋅⋅⋅+ 2231111111111<1212121212121n n n ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪ ⎪ ⎪------⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 即1n S <成立.【点睛】此题考查等比数列的概念性质,同时也考查裂项求和的方法.。

厦门市一中选修二第一单元《数列》测试卷(有答案解析)

厦门市一中选修二第一单元《数列》测试卷(有答案解析)

一、选择题1.设n S 是等比数列{}n a 的前n 项和,若423S S =,则64S S =( ) A .2B .73 C .310D .12或2.天干地支纪年法,源于中国,中国自古便有十天干与十二地支.十天干即:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;十二地支即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,比如第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”,…,以此类推.排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”,“乙亥”,之后地支回到“子”重新开始,即“丙子”,…,以此类推. 在戊戌年你们来到成都七中,追逐那光荣的梦想. 在1980年庚申年,我国正式设立经济特区,请问:在100年后的2080年为( ) A .辛丑年B .庚子年C .己亥年D .戊戌年3.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 .484.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 .45.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.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 .3-7.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足:21<<m m m S S S ++,若0n S >,则n 的最大值为( ) A .2mB .21m +C .22m +D .23m +8.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10.n S 是数列{}n a 前n 项的和,且满足11a =,12n n a S +=,则下列说法正确的是( ) A .{}n a 是等差数列B .{}n a 中能找到三项p a 、q a 、r a 使得p q r a a a =C .{}n a 是等比数列D .1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项的和74nT < 11.在等差数列{}n a 中,若12336a a a ++=,11121384a a a ++=,则59a a +=( ) A .30B .35C .40D .4512.已知等差数列{}n a 中,50a >,470a a +<则{}n a 的前n 项和n S 的最大值为( ) A .4SB .5SC .6SD .7S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.数列{}n a 的前n 项和()*23n n S a n =-∈N ,则4a=__________.15.若数列{}n a 满足111+-=n nd a a (*,n N d ∈为常数),则称数列{}n a 为调和数列.已知数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为调和数列,12320300,++++=b b b b 且378+=b b 则16=b ______.16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2718a a =-,8S =__________. 17.中国排球超级联赛争冠总决赛采用七场四胜制,即若有一队先胜四场,则此队为总冠军,比赛就此结束.现甲、乙两支球队进行总决赛,因两队实力相当,每场比赛两队获胜的可能性均为12.据以往资料统计,第一场比赛可获得门票收入500万元,以后每场比赛门票收入比上一场增加100万元.则总决赛中获得门票总收入恰好为4500万元的概率是_____. 18.已知数列{}n a 满足11a = 132n n a a +=+,则{}n a 的通项公式为__________________.19.设数列{}n a 是首项为1的正项数列,且()221110n n n n n a na a a +++-+⋅=,则它的通项公式n a =______.20.已知数列{}n a 中,11a =,()132,n n a a n n N *-=+≥∈,数列{}n b 满足11n n n b a a +=,*n N ∈,则()12lim n n b b b →∞++⋅⋅⋅+=________. 三、解答题21.已知{}n a 是首项为19,公差为2-的等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)设{}n n b a -是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{}n b 的通项公式及其前n 项和n T .22.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知520S =,23a =. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 的通项公式2nn b =,将数列{}n a 中与{}n b 的相同项去掉,剩下的项依次构成新数列{}n c ,设数列{}n c 的前n 项和为n T ,求2020T . 23.已知定义在R 上的函数()f x ,对任意实数1x ,2x 都有()()()12121f x x f x f x +=++,且()11f =.(1)若对任意正整数n ,有112n n a f ⎛⎫=+⎪⎝⎭,求{}n a 的通项公式; (2)若31n b n =+,求数列{}n n a b 前n 项和n S .24.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 . 25.已知公差为整数的等差数列{}n a 满足2315a a =,且47a =. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)求数列{}3nn a ⋅的前n 项和nS.26.等差数列{}n a 满足:12a =、2315a a a +=.数列{}n b 满足()22n n b n a =+.(1)求等差数列{}n a 的通项n a ;(2)若数列{}n b 的前n 项和为n S ,证明:对于任意的n ∈N *,都有34n S <.【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】根据等比数列的性质求解.在1q ≠-时,24264,,S S S S S --仍成等比数列. 【详解】设24,3S k S k ==,由数列{}n a 为等比数列(易知数列{}n a 的公比1q ≠-),得24264,,S S S S S --为等比数列又242,2S k S S k =-=644S S k ∴-= 67,S k ∴=647733S k S k ∴== 故选:B . 【点睛】结论点睛:数列{}n a 是等比数列,若0m S ≠,则232,,m m m m m S S S S S --成等比数列.简称等比数列的片断和仍成等比数列.注意{}n a 是等比数列与232,,m m m m m S S S S S --成等比数列之间不是充要条件.2.B解析:B 【分析】由题意可得:数列天干是以10为公差的等差数列,地支是以12为公差的等差数列,以1980年的天干和地支分别为首项,即可求出答案. 【详解】由题意可得:数列天干是以10为公差的等差数列, 地支是以12为公差的等差数列,从1980年到2080年经过100年,且1980年为庚申年, 以1980年的天干和地支分别为首项, 则1001010÷=余数0,则2080年天干为庚,100128÷=余数为4,则2080年地支为子, 所以2080年为庚子年. 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是由题意得出数列天干是以10为公差的等差数列,地支是以12为公差的等差数列,1980年为庚申年,计算1001010÷=余数0,则2080年天干为庚,100128÷=余数为4,则2080年地支为子,所以2080年为庚子年. 3.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4.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.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.7.C解析:C 【分析】首先根据数列的通项n a 与n S 的关系,得到10m a +>,2<0m a +,12+>0m m a a ++,再根据选项,代入前n 项和公式,计算结果. 【详解】由21<<m m m S S S ++得,10m a +>,2<0m a +,12+>0m m a a ++.又()()()1212112121>02m m m m a a S m a +++++==+,()()()1232322323<02m m m m a a S m a +++++==+,()()()()122221222102m m m m m a a S m a a ++++++==++>.故选:C.【点睛】关键点睛:本题的第一个关键是根据公式11,2,1n n n S S n a S n --≥⎧=⎨=⎩,判断数列的项的正负,第二个关键能利用等差数列的性质和公式,将判断和的正负转化为项的正负.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.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)3n n 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.10.D解析:D 【分析】由n S 与n a 的关系可求得数列{}n a 的通项公式,可判断A 、C 选项的正误;设r q p >>,假设结论成立,利用数列{}n a 的单调性、通项公式以及数的整除性可判断B 选项的正误;利用等比数列的求和公式可判断D 选项的正误; 【详解】当1n =时,211222a S a ===; 当2n ≥时,由12n n a S +=可得12n n a S -=, 两式相减得12n n n a a a +=-,所以,13n n a a +=,且2123aa =≠,所以,数列{}n a 从第二项开始成以3为公比的等比数列,则222323n n n a a --=⋅=⨯,所以,21,123,2n n n a n -=⎧=⎨⨯≥⎩,A 、C 选项错误; 由题意可知,数列{}n a 为单调递增数列,设p q <,若在数列{}n a 中能找到三项p a 、q a 、r a 使得p q r a a a =,则r q p >>且p 、q 、r N *∈,若1p =,则p r a a =,这与数列{}n a 单调递增矛盾;若2p ≥,则224323292p q p q p q a a --+-=⨯⨯⨯=⨯,232r r a -=⨯,由p q r a a a =,可得42322p q r +--⨯=,由于432p q +-⨯能被3整除,22r -不能被3整除,故B 选项错误;21,111,223n n n a n -=⎧⎪=⎨≥⎪⨯⎩,11T =;当2n ≥时,122111111113137231111112232323434413n n n n T ---⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭=+++++=+=+-<+= ⎪⨯⨯⨯⎝⎭-.故D 选项正确. 故选:D. 【点睛】由n S 求n a 时,11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,注意验证1a 是否包含在后面n a 的公式中,若不符合要单独列出,一般已知条件含n a 与n S 的关系的数列题均可考虑上述公式.11.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-++.12.B解析:B 【分析】根据50a >和470a a +<判断出数列的单调性,根据数列的单调性确定出n S 的最大值. 【详解】因为470a a +<,所以560a a +<,又因为50a >,所以60a <, 因为{}n a 为等差数列,所以650d a a =-<,所以{}n a 为单调递减数列, 所以n S 的最大值为5S , 故选:B. 【点睛】本题考查根据等差数列的单调性求解前n 项和的最大值,难度一般.求解等差数列前n 项和的最值,关键是分析等差数列的单调性,借助单调性可说明n S 有最大值还是最小值并且求解出对应结果.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 nS ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎣⎦==--=-⋅-⎢⎥ ⎪⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦-- ⎪⎝⎭, 当n 为奇数时,331223n nS ⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭,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 nS ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭,显然单调递增,因为*n N ∈,所以233142293n S S ≥=-⋅=, 又33132232nn 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 nA SB 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.14.24【分析】根据可得两式作差可证明为等比数列并求解出通项公式从而可求【详解】因为所以所以所以所以且所以所以为首项为公比为的等比数列所以所以故答案为:【点睛】思路点睛:已知之间的线性关系求解通项公式的解析:24 【分析】根据23n n S a =-可得1123n n S a ++=-,两式作差可证明{}n a 为等比数列并求解出通项公式,从而4a 可求. 【详解】因为23n n S a =-,所以1123n n S a ++=-,所以1122n n n n a S a S ++--=, 所以1122n n n a a a ++=-,所以12n n a a +=,且11123S a a ==-,所以130a =≠, 所以{}n a 为首项为3,公比为2的等比数列,所以132n n a -=⋅,所以4143224a -=⋅=,故答案为:24. 【点睛】思路点睛:已知,n n S a 之间的线性关系,求解{}n a 通项公式的思路: (1)根据已知条件再写一个关于+1+1,n n S a 或()11,2n n S a n --≥的等式;(2)将新式子与原式作差,利用11n n n a S S ++=-或()12n n n a S S n -=-≥求解出{}n a 的一个递推公式;(3)证明{}n a 为等比数列,并求解出通项公式.15.26【分析】由调和数列的定义可得是公差为的等差数列再由等差数列的性质和求和公式即可得出结果【详解】由数列为调和数列可得(为常数)∴是公差为的等差数列又∴∴又∴∴∴故答案为:26【点睛】本题考查新定义解析:26 【分析】由调和数列的定义可得{}n b 是公差为d 的等差数列,再由等差数列的性质和求和公式,即可得出结果. 【详解】由数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为调和数列,可得11111 11n n n n b b d b b +++-=-=(n N ∈,d 为常数),∴{}n b 是公差为d 的等差数列, 又12320300b b b b ++++=,∴120203002b b +⨯=,∴12030b b +=, 又378+=b b ,∴54b =,∴51612030b b b b +=+=,∴1626b =, 故答案为:26. 【点睛】本题考查新定义的理解和运用,考查等差数列的定义和性质,以及求和公式,考查运算能力,属于中档题.16.72【解析】因为所以故填解析:72 【解析】因为2718a a =-,所以182718a a a a +=+=,1888()722a a s +==,故填72. 17.【分析】构造等差数列求得比赛场次再利用概率公式即可求得结果【详解】根据题意每场比赛的没票收入构成首项为公差为的等差数列设该数列为即可得由可得或(舍)故该比赛共比赛了场前场比赛比分是且第6场比赛是领先 解析:516【分析】构造等差数列,求得比赛场次,再利用概率公式,即可求得结果. 【详解】根据题意,每场比赛的没票收入,构成首项为500,公差为100的等差数列, 设该数列为{}n a ,即可得1500a =,100d =, 由4500n S =,可得6n =或15n =-(舍),故该比赛共比赛了6场,前5场比赛比分是2:3,且第6场比赛是领先队获胜.故其概率为53515216C ⎛⎫=⎪⎝⎭. 故答案为:516. 【点睛】本题考查等差数列前n 项和基本量的计算,以及n 次独立重复试验的概率求解,属综合中档题.18.【分析】由递推公式可得即以为首项为公比的等比数列根据等比数列的通项公式求出的通项公式即可得解;【详解】解:因为所以即所以以为首项为公比的等比数列所以所以故答案为:【点睛】本题考查由递推公式求数列的通 解析:1231n -⨯-【分析】由递推公式可得()1131n n a a ++=+,即{}1n a +以2为首项,3为公比的等比数列,根据等比数列的通项公式求出{}1n a +的通项公式,即可得解; 【详解】解:因为132n n a a +=+,11a =,所以()113331n n n a a a ++=+=+,即1131n n a a ++=+ 所以{}1n a +以2为首项,3为公比的等比数列,所以1123n n a -+=⨯ 所以1231n n a -=⨯-故答案为:1231n -⨯- 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,属于中档题.19.【分析】由条件有由数列为正项数列即得然后利用累乘法可求出数列的通项公式【详解】由则又数列为正项数列即所以即所以故答案为:【点睛】本题考查由递推关系求数列的通项公式考查累乘法属于中档题解析:1n【分析】由条件有()()1110n n n n n a na a a ++⎡⎤+-+=⎣⎦,由数列{}n a 为正项数列,即得()101n n n a na ++-=,然后利用累乘法可求出数列的通项公式.【详解】由()221110n n n n n a na a a +++-+⋅=,则()()1110n n n n n a na a a ++⎡⎤+-+=⎣⎦又数列{}n a 为正项数列,即0n a >,11a = 所以()101n n n a na ++-=,即11n n a a nn +=+ 所以1211211211112n n n n n a a a n n a a a a a n n n-----=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=- 故答案为:1n【点睛】本题考查由递推关系求数列的通项公式,考查累乘法,属于中档题.20.【分析】求出数列的通项公式利用裂项求和法求出利用极限的运算法则可得出所求极限值【详解】且则数列是以为首项以为公差的等差数列所以因此故答案为:【点睛】本题考查数列前项和的极限值的求法是中档题解题时要认解析:13【分析】求出数列{}n a 的通项公式,利用裂项求和法求出12n b b b ++⋅⋅⋅+,利用极限的运算法则可得出所求极限值. 【详解】()132,n n a a n n N *-=+≥∈且11a =,则数列{}n a 是以1为首项,以3为公差的等差数列,所以,()13132n a n n =+-=-,()()111111323133231n n n b a a n n n n +⎛⎫∴===- ⎪-+-+⎝⎭, 1211111111134473231393n b b b n n n ⎛⎫∴++⋅⋅⋅+=-+-++-=- ⎪-++⎝⎭, 因此,()12111lim lim 3933n n n b b b n →∞→∞⎛⎫++⋅⋅⋅+=-=⎪+⎝⎭. 故答案为:13. 【点睛】本题考查数列前n 项和的极限值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.三、解答题21.(1)212n a n =-;(2)12123n n b n -=-+;231202n n T n n -=-++. 【分析】(1)利用等差数列的通项公式即可求解;(2)由(1)得12123n n b n -=-+,利用分组求和即可求解.【详解】(1)因为{}n a 是首项119a =,公差2d =-的等差数列, 所以192(1)n a n =--212n =-,(2)由题知{}n n b a -是首项为1,公比为3的等比数列,则13n n n b a --=,所以13n n n b a -=+12123n n -=-+,所以12n n T b b b =+++()()()()0121233333n n a a a a =++++++++ ()()21121333n n a a a -=+++++++()()()211319212402313120132222n n n n n n n n n ⨯-+----=+=+=-+-.22.(Ⅰ)1n a n =+;(Ⅱ)20202061449T =. 【分析】(Ⅰ)根据条件求等差数列的首项和公差,再求通项公式;(Ⅱ)首先求两个数列中的相同项,设数列{}n a 的前n 项和为n A ,数列{}n b 的前n 项和为n B ,根据公式2020203010T A B =-,求解.【详解】(Ⅰ)依题意,()155355202a a S a+⨯===,解得:34a =,又23a =,故1d =,12a =, 所以1(1)1n a a n d n =+-⋅=+.(Ⅱ)令数列{}n a 的前n 项和为n A ,数列{}n b 的前n 项和为n B ,由(Ⅰ)可知11a b =,32a b =,73a b =,154a b =,…,102310a b =,204711a b =, 所以2020203010T A B =-,2030(22031)203020634952A +⨯==,()1010212204612B -==-,故20202061449T =. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列和等比数列的综合应用,本题的第二问的关键是找到有多少项相同,以及相同项是什么,然后根据公式2020203010T A B =-求解. 23.(1)()*112n n a n -=∈N ;(2)137142n n n S -+=-. 【分析】(1)令1212x x ==,求出102f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,从而可得11a =,再有112n n a f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,求得12n n a a +=,利用等比数列的通项公式即可求解.(2)由1312n n n n a b -+=,利用错位相减法即可求解. 【详解】解:(1)令1212x x ==,则()111122f f ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,∴102f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,11112a f ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭. ∵1111111111112*********n n n n n n n a f f f f a +++++⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=++=+=+=⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, ∴112n n a a +=,∴{}n a 为以1为首项,12为公比的等比数列,∴()*112n n a n -=∈N . (2)∵1312n n n n a b -+=, ∴21471031S 1222n n n -+=++++①,由①12⨯,得23147103122222n n n S +=++++②, 由①-②,得21133331422222n n n n S -+=++++- 1131374317222n n nn n -++⎛⎫=+--=- ⎪⎝⎭, ∴137142n n n S -+=-. 【点睛】关键点点睛:本题考查了函数与数列的综合,解题的关键是根据关系式求出()*112n n a n -=∈N ,考查了计算能力. 24.(1)2nn a =;(2)1222n n S n +=+-.【分析】(1)利用等比数列的定义求出公比2q后,再根据11n n a a q -=可得结果;(2)根据等差数列的首项和公差求出n b 后再根据等差、等比数列的前n 项和公式,分组求和,即可得到结果. 【详解】(1)由题意设等比数列{}n a 的公比为q ,0q >,12a =,324a a =+,∴2224q q =+,即()()120,0,q q q +-=>∴2q ,∴{}n a 的通项公式1222n n n a -=⨯=.(2){}n b 是首项为1,公差为2的等差数列,∴()12121n b n n =+-=-,∴数列{}n n a b +的前n 项和()()1221212122122n n nn n S n +⨯-+-=+=+--. 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式和前n 项和公式,考查了等比数列的通项公式和前n 项和公式,关键是正确求得等比数列的基本量,并注意分组求和思想的应用,属于基础题.25.(1)21n a n =-;(2)1(1)33n n S n +=-⋅+.【分析】(1)由题列出方程求出首项和公差,即可得出通项公式; (2)利用错位相减法即可求出. 【详解】解:(1)设公差为,d d Z ∈,由题意知:()()11121537a d a d a d ⎧++=⎨+=⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩, ∴1(1)21n a a n d n =+-=-;(2)3(21)3nnn a n ⋅=-⋅ 故123133353(21)3n n S n =⨯+⨯+⨯++-⋅, 则23413133353(21)3n n S n +=⨯+⨯+⨯++-⋅,两式相减得23123232323(21)3n n n S n +-=+⨯+⨯++⨯--⋅()()()11118133213223613n n n n n -++-=+--⋅=-⋅--,1(1)33n n S n +∴=-⋅+.【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;(2)对于{}n n a b 结构,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,用错位相减法求和; (3)对于{}+n n a b 结构,利用分组求和法; (4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭结构,其中{}n a 是等差数列,公差为d ,则111111n n n n a a d a a ++⎛⎫=- ⎪⎝⎭,利用裂项相消法求和. 26.(1)2n a n =;(2)证明见解析. 【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,利用基本量计算可得通项n a ; (2)利用裂项相消法求出数列{}n b 的前n 项和为n S ,可证得命题成立. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d 则2311235a a a d a +=+=,即12da ==()2122n a n n ∴=+-⨯=(2)()21112222n b n n n n ⎛⎫==- ⎪+⋅+⎝⎭则11111111111...232435112n n n n n S ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦1111311312212422244n n n n ⎛⎫=+--=--< ⎪++++⎝⎭ 故命题成立. 【点睛】方法点睛:本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,数列求和的方法总结如下: 公式法,利用等差数列和等比数列的求和公式进行计算即可;裂项相消法,通过把数列的通项公式拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求出数列的和;错位相减法,当数列的通项公式由一个等差数列与一个等比数列的乘积构成时使用此方法;倒序相加法,如果一个数列满足首末两项等距离的两项之和相等,可以使用此方法求和.。

人教版高中数学选修二第一单元《数列》测试(答案解析)(1)

人教版高中数学选修二第一单元《数列》测试(答案解析)(1)

一、选择题1.设数列{}n a 满足11a =,()*112n n n a a n +-=∈N ,则数列{}n a 的通项公式为( ). A .()*2212n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N B .()*2112n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N C .()*1112n n a n -=-∈ND .()*122n n a n =-∈N 2.在数列{}n a 中,11a =,且11nn na a na +=+,则其通项公式为n a =( ) A .211n n -+B .212n n -+C .221n n -+D .222n n -+3.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,1n n a S +=,若(0,2020)n a ∈,则称项n a 为“和谐项”,则数列{}n a 的所有“和谐项”的平方和为( ) A .1111433⨯- B .1211433⨯- C .1012433⨯+D .1112433⨯+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.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6.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20202018a a 等于( ) A .4×20162-1B .4×20172-1C .4×20182-1D .4×201827.设y =f (x )是一次函数,若f (0)=1,且(1),(4),(13)f f f 成等比数列,则(2)(4)(2)f f f n +++等于( )A .n (2n +3)B .n (n +4)C .2n (2n +3)D .2n (n +4) 8.已知数列{a n }是等比数列,S n 为其前n 项和,若a 1+a 2+a 3=4,a 4+a 5+a 6=8,则S 12=A .40B .60C .32D .509.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1,4,8,14,23,36,54,则该数列的第19项为( )(注:()()22221211236n n n n ++++++=)A .1624B .1198C .1024D .156010.已知数列{}n a 为等差数列,n S 是其前n 项和,25a =,535S =.数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,若对一切n ∈+N 都有21n m T +>恒成立,则m 能取到的最小整数为( )A .1-B .0C .1D .211.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,()*12n n n a S n N n++=∈,则n a =( ) A .()112n n -+B .2n n ⋅C .31n -D .123n n -⋅12.在公差不为零的等差数列{}n a 中,1a ,3a ,7a 依次成等比数列,前7项和为35,则数列{}n a 的通项n a 等于( ) A .nB .1n +C .21n -D .21n二、填空题13.设数列{}n a 是以4为首项,12为公比的等比数列,其前n 项和为{}n S ,则{}n S 的前n 项和为_________.14.已知、、A B C 三点共线 (O 在该直线外),数列{}n a 是等差数列,S n 是数列{}n a 的前n 项和.若12012OA a OB a OC =⋅+⋅,则2012S =____________.15.在数列{}n a 中,11a =,22a =,()*212n n n a a a n ++=+∈N ,记()321nn n n c a λ=-⨯-,若对任意的*n ∈N ,1n n c c +>恒成立,则实数λ的取值范围为______.16.数列{}n a 的前n 项和()*23n n S a n =-∈N,则4a=__________.17.今年冬天流感盛行,据医务室统计,北校近30天每天因病请假人数依次构成数列{}n a ,已知11a =,22a=,且()*21(1)nn n a a n N +-=+-∈,则这30天因病请假的人数共有人______.18.已知数列{}n a 满足11a = 132n n a a +=+,则{}n a 的通项公式为__________________.19.一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项和与奇数项和之比为32:27,则公差d 为_________.20.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且10a >,149S S =,则满足0n S >的最大自然数n 的值为_____________.三、解答题21.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且n a 是n S 与2的等差中项,数列{}n b ,11b =,点()1,n n P b b +直线20x y -+=上.(1)求1a 值;(2)求数列{}{},n n a b 的通项公式; (3)设n n n c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n T .22.已知数列{}n a 为等差数列,12a =,3522a a +=, (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设+14n n n b a a =,求数列{}n b 的前n 项和n T . 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 n a b 满足1231112,1,2,,n n n n na a ab b b a n N a ++++===-=∈ (1)求数列{}n b 的通项公式;(2)求证:1211111,6n n N b b b ++++<∈. 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.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,()()31n n n S a n a -=-.(1)求n a ; (2)若数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,求证:1n 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】利用累加法可求得结果. 【详解】112n n n a a +-=, 所以当2n ≥时,1112n n n a a ---=,12212n n n a a ----=,,21112a a -=, 将上式累加得:1121111222n n a a --=++⋅⋅⋅+,1111221112n n a -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=-1112n -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即1122n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)n ≥, 又1n =时,11a =也适合,1122n n a -∴=-1212n⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:利用累加法求解是解题关键.2.D解析:D 【分析】先由11n n n a a na +=+得出111n n n a a +-=,再由累加法计算出2122n n n a -+=,进而求出n a .【详解】解:11nn na a na +=+, ()11n n n a na a ++=∴,化简得:11n n n n a a a a n ++=+, 两边同时除以1n n a a +并整理得:111n nn a a +-=, 即21111a a -=,32112a a -=,43113a a -=,…,1111(2,)n n n n n z a a --=-≥∈, 将上述1n -个式子相加得:213243111111+a a a a a a --+-+ (111)123n n a a -+-=+++…1n +-, 即111(1)2n n n a a --=, 2111(1)(1)2=1(2,)222n n n n n n n n n z a a ---+∴=++=≥∈, 又111a =也满足上式, 212()2n n n n z a -+∴=∈, 22()2n a n z n n ∴=∈-+. 故选:D. 【点睛】 易错点点睛:利用累加法求数列通项时,如果出现1n -,要注意检验首项是否符合.3.D解析:D 【分析】 当2n ≥时,1nn a S -=,又由1n n a S +=,两式相减,得到12n n a a +=,求得22,2n n a n -=≥,得到数列{}n a 的所有“和谐项”为101,1,2,4,8,,2,结合等比数列的求和公式,即可求解. 【详解】由11a =,1n n a S +=,可得1211a S a ===, 当2n ≥时,1nn a S -=,又由1n n a S +=,两式相减,可得11n n n n n a a S S a +--=-=,即12n n a a +=,即12n na a +=, 则数列{}n a 从第二项起是公比为2的等比数列,即22,2n n a n -=≥,又由(0,2020)n a ∈,即222020n -<,可得13,n n N +<∈,所以“和谐项”共有12项,则数列{}n a 的所有“和谐项”为101,1,2,4,8,,2,可得数列{}n a 的所有“和谐项”的平方和为111110(11244)11416413431-+++++=+=⨯+-.故选:D. 【点睛】与数列的新定义有关的问题的求解策略:通过给出一个新的数列的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实心信息的迁移,达到灵活解题的目的;遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、运算、验证,使得问题得以解决.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.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.6.C解析:C 【分析】根据“等差比”数列的定义,得到数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,再利用202020202019201820192019a a a a a a =⨯求解. 【详解】 由题意可得:323a a =,211a a = ,32211a a a a -=, 根据“等差比数列”的定义可知数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首先为1,公差为2的等差数列,则()111221n na n n a +=+-⨯=-, 所以20202019220191220181a a =⨯-=⨯+,20192018220181aa =⨯-, 所以()()2202020202019201820192019220181220181420181a a a a a a =⨯=⨯+⨯-=⨯-. 故选:C 【点睛】本题考查数列新定义,等差数列,重点考查理解题意,转化思想,计算能力,属于中档题型.7.A解析:A 【分析】由已知可以假设一次函数为1y kx =+,在根据(1),(4),(13)f f f 成等比数列,得出3k =,利用等差数列的求和公式求解即可. 【详解】由已知,假设()f x kx b =+,(0)k ≠(0)10f k b ==⨯+,1b ∴=.(1),(4),(13)f f f 成等比数列,且41,(13(1)1,(4)1)13k f f k f k =+=+=+.1k ∴+,41k +,131k +成等比数列,即2(41)(1)(131)k k k +=++,22161813141k k k k ++=++,从而解得0k =(舍去),2k =,(2)(4)(2)f f f n +++(221)(421)(221)n =⨯++⨯++⋯+⨯+ (242)2n n =++⋯+⨯+(1)42n n n +=⨯+2(1)n n n =++ ()22332n n n n ==++.故选:A . 【点睛】本题考查了等比数列、等差数列和函数的综合应用,考查了学生的计算能力,解题时要认真审题,仔细解答,避免错误,属于中档题.8.B解析:B 【解析】由等比数列的性质可知,数列S 3,S 6−S 3,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,即数列4,8,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,因此S 12=4+8+16+32=60,选B .9.C解析:C 【分析】设该数列为{}n a ,令1n n n b a a +=-,设{}n b 的前n 项和为n B ,又令1+=-n n n c b b ,则n c n =,依次用累加法,可求解.【详解】设该数列为{}n a ,令1n n n b a a +=-,设{}n b 的前n 项和为n B ,又令1+=-n n n c b b , 设{}n c 的前n 项和为n C ,易得n c n =,()()()111121n n n n n n n C c c c b b b b b b +----=+++=++++-所以11n n b b C +=-,1213b a a -==22n n n C +=,进而得21332n n n nb C ++=+=+, 所以()21133222n n n n b n -=+=-+,()()()()2221111121233226n n n n B n n n n +-=+++-++++=+同理:()()()111112n n n n n n n B b b b a a a a a a +---=+++=+++--11n n a a B +-=所以11n n a B +=+,所以191024a =. 故选:C 【点睛】本题考查构造数列,用累加法求数列的通项公式,属于中档题.10.B解析:B 【分析】根据25a =,535S =求出数列的通项公式,再利用裂项相消法求出数列的和,然后由21n m T +>恒成立求解.【详解】因为数列{}n a 为等差数列,n S 是其前n 项和,25a =,535S =. 设首项为1a ,公差为d ,所以115545352a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得132a d =⎧⎨=⎩,故32(1)21n a n n =+-=+,所以111111()·(21)(23)22123n n a a n n n n +==-++++, 所以11111111111()()23557212323236n T n n n =-+-+⋯+-=-<+++. 因为对于一切n ∈+N 都有21n m T +>恒成立,所以1216+m ,解得512≥-m , 故m 的最小整数为0. 故选:B . 【点睛】本题主要考查数列的通项公式,裂项相消法求数列的和,还考查了运算和求解的能力,属于中档题.11.A解析:A 【分析】先由已知数列递推公式可得1221n n a a n n +=⋅++,得到1n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是以1为首项,以2为公比的等比数列,求出该等比数列的通项公式,即能求得n a . 【详解】 解:∵()*12n n n a S n N n++=∈,∴12n n n a S n +=+,① 当2n ≥时,111n n n a S n --=+,② ①-②有1121n n n n n a a a n n +--=++,化简得1221n n a a n n +=⋅++()2n ≥, 另外,n =1时21113261a S a =+==,故21232a a =⋅,也符合上式, 故1n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是以112a =为首项,以2为公比的等比数列,∴121n na n -=+,故()112n n a n -=+⋅. 故选:A. 【点睛】本题考查了数列的递推公式,考查了数列通项公式的求法,属于中档题.12.B解析:B 【分析】根据等差数列以及等比数列的性质求出首项和公差,从而求出通项公式. 【详解】由题意得,等差数列{}n a 中,1a ,3a ,7a 依次成等比数列,故2317a a a =,则()()211126a d a a d +=+, 故12a d =,① 又数列7项和为35, 则1767352da ⨯+=,②, 联立①②解得:1d =,12a =, 故()211n a n n =+-=+, 故选:B. 【点睛】本题考查等差数列和等比数列的性质,公式,重点考查计算能力,属于基础题型.二、填空题13.【分析】先根据题意得由于数列是以为首项为公比的等比数列进而利用分组求和法求和即可得答案【详解】解:由等比数列的前项和公式得由于数列是以为首项为公比的等比数列设的前项和则故答案为:【点睛】本题考查等比 解析:3288n n -+-【分析】先根据题意得382nn S -=-,由于数列{}32n-是以4为首项,12为公比的等比数列,进而利用分组求和法求和即可得答案. 【详解】解:由等比数列的前n 项和公式得()13141121818211212n n nn n a q S q -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪-⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦===-=-⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦-,由于数列{}32n-是以4为首项,12为公比的等比数列, 设{}n S 的前n 项和n T ,则31412188812881212n nn nT n n n -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=-=--=+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-. 故答案为:3288n n -+- 【点睛】本题考查等比数列求和,分组求和,考查运算能力,是基础题.本题解题的关键是求出382n n S -=-,再结合数列{}32n -是以4为首项,12为公比的等比数列,再次求和即可. 14.1006【分析】先根据条件将表示成的形式由此确定出的关系再根据等差数列的前项和公式求解出的值【详解】因为三点共线(O 在该直线外)所以所以所以所以所以所以故答案为:【点睛】结论点睛:已知平面中三点共线解析:1006 【分析】先根据条件将OA 表示成xOB yOC +的形式,由此确定出12012,a a 的关系,再根据等差数列的前n 项和公式求解出2012S 的值. 【详解】因为、、A B C 三点共线 (O 在该直线外),所以()1AB AC λλ=≠, 所以AO OB AO OC λλ+=+,所以()1OA OB OC λλ-=-+,所以111OA OB OC λλλ-=+--, 所以120121111a a λλλ-+=+=--,所以()120122012201210062a a S +⨯==,故答案为:1006. 【点睛】结论点睛:已知平面中、、A B C 三点共线 (O 在该直线外),若OA xOB yOC =+,则必有1x y +=.15.【分析】先由题意求得数列的前几项进而猜想然后利用数学归纳法证明猜想再求得再根据恒成立对分奇数偶数两种情况讨论求得实数的取值范围【详解】解:由题意得……故猜想:下面用数学归纳法证明:(1)当时显然成立解析:3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】先由题意求得数列{}n a 的前几项,进而猜想12n na ,然后利用数学归纳法证明猜想,再求得n c ,再根据1n n c c +>恒成立对n 分奇数、偶数两种情况讨论求得实数λ的取值范围【详解】解:由题意得11a =,22a =,342214,4228a a =+⨯==+⨯=,…… 故猜想:12n na ,下面用数学归纳法证明:(1)当1,2,3,4n =时,显然成立; (2)假设当(3)n k k =≥时有12k ka ,那么当1n k =+时,12(1)11122222k k k k k k a a a --+-+-=+=+⨯=所以当1n k =+时,也成立, 由(1),(2)得12n na ,所以32(1)3(2)n n n nn n c a λλ=-⨯-=--,因为对任意的*n ∈N ,1n n c c +>恒成立, 所以113(2)3(2)n n n n λλ++-->--对任意的*n ∈N 恒成立,即13(1)()2nn λ-->-对任意的*n ∈N 恒成立,当n 为偶数时,有1max33()22n λ-⎛⎫>-=- ⎪⎝⎭, 当n 为奇数时,有1min3()12n λ-⎛⎫<= ⎪⎝⎭,所以312λ-<< 所以实数λ的取值范围为3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭, 故答案为:3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭【点睛】关键点点睛:此题考查由递推式求数列的通项公式,考查不等式恒成立问题,解题的关键是归纳出数列的通项公式,并用数学归纳法证明,以及由1n n c c +>得13(1)()2n n λ-->-,然后分类讨论可得结果,考查转化思想,属于中档题16.24【分析】根据可得两式作差可证明为等比数列并求解出通项公式从而可求【详解】因为所以所以所以所以且所以所以为首项为公比为的等比数列所以所以故答案为:【点睛】思路点睛:已知之间的线性关系求解通项公式的解析:24 【分析】根据23n n S a =-可得1123n n S a ++=-,两式作差可证明{}n a 为等比数列并求解出通项公式,从而4a 可求. 【详解】因为23n n S a =-,所以1123n n S a ++=-,所以1122n n n n a S a S ++--=, 所以1122n n n a a a ++=-,所以12n n a a +=,且11123S a a ==-,所以130a =≠, 所以{}n a 为首项为3,公比为2的等比数列,所以132n n a -=⋅,所以4143224a -=⋅=,故答案为:24. 【点睛】思路点睛:已知,n n S a 之间的线性关系,求解{}n a 通项公式的思路: (1)根据已知条件再写一个关于+1+1,n n S a 或()11,2n n S a n --≥的等式;(2)将新式子与原式作差,利用11n n n a S S ++=-或()12n n n a S S n -=-≥求解出{}n a 的一个递推公式;(3)证明{}n a 为等比数列,并求解出通项公式.17.255【分析】根据题目所给递推关系找到数列的规律由此求得前天的请假人数之和【详解】依题意且所以以此类推数列的奇数项均为偶数项是首项为公差为的等差数列所以前项的和故答案为:【点睛】本小题主要考查分组求解析:255 【分析】根据题目所给递推关系找到数列{}n a 的规律,由此求得前30天的请假人数之和30S . 【详解】依题意11a =,22a =,且()*21(1)n n n a a n N +-=+-∈,所以31311101a a a a -=-=⇒==,4241124a a a -=+=⇒=, 53531101a a a a -=-=⇒==, 6461126a a a -=+=⇒=,以此类推,数列{}n a 的奇数项均为1,偶数项是首项为2、公差为2的等差数列, 所以前30项的和()()301112430S =+++++++23015151516152552+=+⨯=+⨯=. 故答案为:255 【点睛】本小题主要考查分组求和法,考查等差数列前n 项和公式,属于中档题.18.【分析】由递推公式可得即以为首项为公比的等比数列根据等比数列的通项公式求出的通项公式即可得解;【详解】解:因为所以即所以以为首项为公比的等比数列所以所以故答案为:【点睛】本题考查由递推公式求数列的通 解析:1231n -⨯-【分析】由递推公式可得()1131n n a a ++=+,即{}1n a +以2为首项,3为公比的等比数列,根据等比数列的通项公式求出{}1n a +的通项公式,即可得解; 【详解】解:因为132n n a a +=+,11a =, 所以()113331n n n a a a ++=+=+,即1131n n a a ++=+ 所以{}1n a +以2为首项,3为公比的等比数列,所以1123n n a -+=⨯ 所以1231n n a -=⨯-故答案为:1231n -⨯- 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,属于中档题.19.5【分析】设偶数项和为则奇数项和为由可得的值根据公差求得结果【详解】设偶数项和为则奇数项和为由可得故公差故答案为:5【点睛】本题考查等差数列的定义和性质得到公差是解题的关键解析:5 【分析】设偶数项和为32k ,则奇数项和为27k ,由3227354k k += 可得k 的值,根据 公差32276k kd -=求得结果. 【详解】 设偶数项和为32k ,则奇数项和为27k ,由322759354k k k +== 可得6k =,故公差32275566k k kd -===, 故答案为:5. 【点睛】本题考查等差数列的定义和性质,得到6k =,公差32276k kd -=,是解题的关键. 20.22【分析】由等差数列的前项和的公式求解解出、的关系式再求出的临界条件最后得解【详解】解:等差数列的前项和为所以所以其中所以当时解得所以的最大自然数的值为22故答案为:22【点睛】本题应用公式等差数解析:22 【分析】由等差数列{}n a 的前n 项和的公式求解149S S =,解出1a 、d 的关系式,再求出0n S =的临界条件,最后得解. 【详解】解:等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,149S S =,所以()114579a a a +=,1117(13)9(4)a a d a d ++=+,111a d =-, 所以()12n a n d =-,其中10a >,所以0d <,当0n a =时,解得12n =,()2312312232302S a a a =+==, 1222222()1102a a S d +==->, 所以0n S >的最大自然数n 的值为22.故答案为:22. 【点睛】 本题应用公式()12n n n a a S +=,等差数列的性质:若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+.对数列的公式要灵活应用是快速解题的关键,解出1a 、d 的关系式,再求出0n S =的临界条件,判断满足0n S >的最大自然数n 的值.三、解答题21.(1)12a =;(2)2nn a =,21n b n =-;(3)1(23)26n nT n +=-⋅+.【分析】(1)由题意得出22n n a S =+,令1n =可求得1a 的值;(2)当2n ≥时,由22n n a S =+可得出1122n n a S --=+,两式作差可得出12nn a a -=,可得出数列{}n a 是等比数列,确定该数列的首项和公比,可求得数列{}n a 的通项公式,由题意可推导出数列{}n b 为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求得数列{}n b 的通项公式;(3)求得12n n c n +=⋅,然后利用错位相减法可求得n T . 【详解】(1)由22n n a S =+得:1122a S =+ 即1122a a =+解得12a = (2)由22n n S a =-1122(2)n n S a n --=-≥①-②1122n n n n n a S S a a --=-=-12(2)nn a n a -=≥ 所以数列{}n a 是以2为首项,以2为公比的等比数列,则2nn a =又由数列{}bn 中,12b =,点()1,n n P b b +在直线20x y -+=上 得1:20n n b b +-+=且11b = 所以:12(1)21n b n n =+-=- (2)(21)2nn n n c a b n ==-数列{}n C 的前n 项和23412325272(21)2nTn n =⨯+⨯+⨯+⨯+⋯+-⋅23451212325272(21)2n n T n +=⨯+⨯+⨯+⨯+⋯+-⋅()23411222222222(21)2n n n T n +∴-=⨯+⨯+⨯+⨯+⋯+⋅--⋅可得:1(23)26n n T n +=-⋅+【点睛】解答特殊数列(等差数列与等比数列)的问题时,根据已知条件构造关于基本量的方程,解方程求出基本量,再根据定义确定数列的通项公式,当数列表示为等差和等比数列之积时,利用错位相减法求其前n 项和. 22.(1) 31n a n =-;(2) ()24333+2n T n =-. 【分析】(1)设数列{}n a 的公差为d ,由已知求得411a =,再由等差数列的通项公式可求得答案;(2)运用裂项求和法,可求得答案. 【详解】(1)设数列{}n a 的公差为d ,由已知得354222a a a +==,所以411a =, 所以141123413a a d --===-,所以()()1+12+1331n n d n a a n -⨯=-⨯=-=, 所以31n a n =-; (2)由(1)得()()+144411313+23313+2n n n b a a n n n n ⎛⎫===- ⎪--⎝⎭,所以 411111111++++32558811313+2n n n T ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦()41124323+2333+2n n ⎛⎫=⨯-=- ⎪⎝⎭. 所以()24333+2n T n =-.数列求和的常用方法:(1)公式法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和.(2)错位相减法:若{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求1122n n a b a b a b ++⋅⋅⋅. (3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,相消剩下首尾的若干项.常见的裂顶有()11111n n n n =-++,()1111222n n n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭等.(4)分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和. (5)倒序相加法.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 nS 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 n n n n S S S n n n n n n n n b n n S S S n n n n 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)21nn b =-;(2)证明见解析.(1)由题可知数列{}n a 为等比数列,公比2q,进一步求出n a 的通项公式,所以112n n n b b ---=,利用累加法求出数列{}n b 的通项公式;(2)利用111212n n -<-对数列进行放缩 ,化简求出答案. 【详解】 (1)12n na a +=,所以数列{}n a 为等比数列,公比2112,12q a q a q =+=,所以12a =,2n n a ∴=所以11211211222,22222n n n n n n b b b b b b ----=⋯-==-=+++=-21n n b ∴=-(2)证明:222112111111114111112121322322n n n n b b b --⎛⎫⎛⎫+++=+++<++++=+- ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭111111626n -⎛⎫=-<⎪⎝⎭【点睛】放缩法的注意事项: (1)放缩的方向要一致。

(常考题)人教版高中数学选修二第一单元《数列》测试(含答案解析)(4)

(常考题)人教版高中数学选修二第一单元《数列》测试(含答案解析)(4)

一、选择题1.已知数列{}n a 中,12a =,111(2)n n a n a -=-≥,则2021a 等于( ) A .1-B .12-C .12D .22.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题,其中正确的命题的个数是( )①若100S =,则280S S +=;②若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;③若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大;④若78S S <,则89S S <.A .1个B .2个C .3个D .4个3.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 .1124.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 .1625.已知数列{}n a 满足11a =,122n n a a n n+=++,则10a =( ) A .259B .145 C .3111D .1766.已知正项等比数列{}n a 的公比不为1,n T 为其前n 项积,若20172021T T =,则20202021ln ln a a =( ) A .1:3B .3:1C .3:5D .5:37.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 ab b ++的值为( ) A .14924B .7914C .165D .51109.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若535,9a a =则95S S =( ) A .1B .1-C .2D .1210.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.已知等比数列{}141,1,8n a a a ==,且12231n n a a a a a a k ++++<,则k 的取值范围是( ) A .12,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .12,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭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.设数列{}n a 是以4为首项,12为公比的等比数列,其前n 项和为{}n S ,则{}n S 的前n 项和为_________.16.计算:111113355720192021++++=⨯⨯⨯⨯__________.17.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 =________.18.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足318S =,3180n S -=,270n S =,则n =________.19.数列{}n a 满足, 123231111212222n na a a a n ++++=+,写出数列{}n a 的通项公式__________.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.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知()*214,21n n S a S n N +==+∈.数列{}nb 是首项为1a ,公差不为零的等差数列,且127,,b b b 成等比数列. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)若nn nb c a =,数列{}n c 的前n 项和为n T ,且n T m <恒成立,求m 的取值范围. 22.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 =3.23.已知正项数列{}n a 满足2220n n a na n --=,数列(){}12n nn aa -⋅+的前n 项和为n S .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求n S .24.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12n n S a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设21nn b a n =+,求数列{}n b 的前n 项和n T . 25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(),n n a s 在直线22y x =-,上n *∈N . (1)求{}n a 的通项公式;(2)若n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知各项都是正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,212n n n S a a =+,*n ∈N . (1)求数列{}n a 的通项公式.(2)设数列{}n b 满足:11b =,()122n n n b b a n --=≥,数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .求证:2n T <.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C【分析】先计算出{}n a 的前几项,然后分析{}n a 的周期性,根据周期可将2021a 转化为2a ,结合12a =求解出结果.【详解】因为12a =,所以23412311111,11,12,......2a a a a a a =-==-=-=-= 所以3211111111111111111111n n nn n n n na a a a a a a a +++-=-=-=-=-=-=------, 所以{}n a 是周期为3的周期数列,所以20213673+2212a a a ⨯===, 故选:C. 【点睛】思路点睛:根据递推公式证明数列{}n a 为周期数列的步骤:(1)先根据已知条件写出数列{}n a 的前几项,直至出现数列中项循环,判断循环的项包含的项数A ;(2)证明()*n A n a a A N+=∈,则可说明数列{}na 是周期为A 的数列.2.B解析:B 【分析】①②③根据条件可分析数列是首项为正数,公差小于0的等差数列,所以存在*n N ∈,使10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,再结合等差数列的前n 项和公式判断选项;④利用公式1n n n S S a --=()2n ≥,判断选项.【详解】 ①若100S =,则()()110561010022a a a a ++==,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以50a >,60a <,那么()()()()18281212458402a a S S a a a a a a ++=++=+++>,故①不成立; ②若412S S =,则()124561289...40S S a a a a a -=+++=+=,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以80a >,90a <,()115158151502a a S a +==>,()()11689161616022a a a a S ++===,则使0n S >的最大的n 为15,故②成立; ③()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<,则90a <,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以{}n S 中的最大项是8S ,故③正确; ④若78S S <,则8780S S a -=>,但989S S a -=,不确定9a 的正负,故④不正确. 故选:B 【点睛】方法点睛:一般等差数列前n 项和的最值的常用方法包含:1.单调性法,利用等差数列的单调性,求出其正负转折项,便可求得等差数列前n 项和的最值;2.利用二次函数的性质求最值,公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和2n S An Bn =+(,A B 为常数)为关于n的二次函数,利用二次函数的性质解决最值问题.3.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;4.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.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 ⋅=⋅=.5.B解析:B 【分析】 由122n n a a n n +=++转化为11121n n a a n n +⎛⎫-=- ⎪+⎝⎭,利用叠加法,求得23na n =-,即可求解. 【详解】 由122n n a a n n +=++,可得12112(1)1n n a a n n n n +⎛⎫-==- ⎪++⎝⎭, 所以()()()()11223211n n n n n n n a a a a a a a a a a -----=-+-+-++-+11111111222*********n n n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-----⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭122113n n ⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,所以102143105a =-=. 故选:B. 【点睛】数列的通项公式的常见求法:对于递推关系式可转化为1()n n a a f n +-=的数列,通常采用叠加法(逐差相加法)求其通项公式;对于递推关系式可转化为1()n na f n a +=的数列,并且容易求数列{()}f n 前n 项积时,通常采用累乘法求其通项公式; 对于递推关系式形如1n n a pa q +=+的数列,可采用构造法求解数列的通项公式.6.A解析:A由20172021T T =得20182019202020211a a a a =,由等比数列性质得20182021201920201a a a a ==,这样可把2020a 和2021a 用q 表示出来后,可求得20202021ln ln a a . 【详解】{}n a 是正项等比数列,0n a >,0n T ≠,*n N ∈,所以由2017202120172018201920202021T T T a a a a ==⋅,得20182019202020211a a a a =, 所以20182021201920201a a a a ==,设{}n a 公比为q ,1q ≠,22021201820213()1a a a q ==,2202020192020()1a a a q==,即322021a q =,122020a q =,所以1220203202121ln ln ln 123ln 3ln ln 2qa q a q q ===. 故选:A . 【点睛】本题考查等比数列的性质,解题关键是利用等比数列性质化简已知条件,然后用公比q 表示出相应的项后可得结论.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】利用等差数列的前n 项和公式和等差数列的性质可得结果. 【详解】在等差数列{a n }中,由5359a a =,得()()9955115392199555952a a S a a a S a +==⨯=⨯=+ 故选:A 【点睛】本题考查等差数列的性质,考查等差数列的前n 项和,是基础题.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.D解析:D 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,由11a =,418a =,可得318q =,解得q .可得n a .可得1124n n na a +=⨯.利用等比数列的求和公式及其数列的单调性即可得出. 【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,11a =,418a =, 318q ∴=,解得12q =. 11111()()22n n n a --=⨯=.12111111()()()22224n n n n n n a a --+∴===⨯.12231211(1)111212442()2(1)144434314n n n n na a a a a a +-∴++⋯+=++⋯⋯+=⨯=-<-. 12231n n a a a a a a k +++⋯+<,23k. k ∴的取值范围是:2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.故选:D . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.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:,2⎛-∞ ⎝⎭【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λ=时取等号,所以k <.故答案为:,2⎛-∞ ⎝⎭.【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】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】先根据题意得由于数列是以为首项为公比的等比数列进而利用分组求和法求和即可得答案【详解】解:由等比数列的前项和公式得由于数列是以为首项为公比的等比数列设的前项和则故答案为:【点睛】本题考查等比 解析:3288n n -+-【分析】先根据题意得382nn S -=-,由于数列{}32n-是以4为首项,12为公比的等比数列,进而利用分组求和法求和即可得答案. 【详解】解:由等比数列的前n 项和公式得()13141121818211212n n n n n a q S q -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥⎪-⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦===-=-⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦-,由于数列{}32n-是以4为首项,12为公比的等比数列, 设{}n S 的前n 项和n T ,则31412188812881212n nn nT n n n -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=-=--=+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-. 故答案为:3288n n -+- 【点睛】本题考查等比数列求和,分组求和,考查运算能力,是基础题.本题解题的关键是求出382n n S -=-,再结合数列{}32n -是以4为首项,12为公比的等比数列,再次求和即可. 16.【分析】用裂项相消法求和【详解】故答案为:【点睛】本题考查裂项相消法求和数列求和的常用方法:设数列是等差数列是等比数列(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和;(2)错位相减法:数列的 解析:10102021【分析】用裂项相消法求和. 【详解】111111111111(1)()()1335572019202123235220192021++++=-+-++-⨯⨯⨯⨯111010(1)220212021=-=. 故答案为:10102021.【点睛】本题考查裂项相消法求和.数列求和的常用方法:设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和; (2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法; (3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用用并项求和法;(5)倒序相加法:满足m n m a a A -+=(A 为常数)的数列,需用倒序相加法求和.17.【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 . 18.15【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.19.【分析】当时有作差可求出再验证是否成立即可得出答案【详解】当时由所以—可得所以当时所以不满足上式所以故答案为:【点睛】本题主要考查数列通项公式的求法做题的关键是掌握属于中档题解析:16,12,2n n n a n +=⎧=⎨≥⎩【分析】当2n ≥时,有()12312311111211212222n n a a a a n n --+++=-+=+-,作差可求出12n n a +=,再验证1a 是否成立,即可得出答案.【详解】当2n ≥时,由123231111212222n na a a a n ++++=+, 所以()12312311111211212222n n a a a a n n --+++=-+=+-, —可得()1212122n n a n n =+--=,所以1222n n n a +⋅==, 当1n =时,112132a =+=,所以16a =,不满足上式,所以16,12,2n n n a n +=⎧=⎨≥⎩. 故答案为: 16,12,2n n n a n +=⎧=⎨≥⎩【点睛】本题主要考查数列通项公式的求法,做题的关键是掌握1n n n a S S -=-,属于中档题.20.【分析】直接利用递推关系式求出数列的通项公式进一步利用裂项相消法求出数列的和【详解】解:正项数列的前项和为①则②②-①得:整理得:当时解得:所以:数列是以1为首项1为公差的等差数列则所以:则:数列的 解析:20212020-【分析】直接利用递推关系式求出数列的通项公式,进一步利用裂项相消法求出数列的和. 【详解】解:正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,22()n nn S a a n N *=+∈①, 则221112n n n n n a a a a a +++=-+-②,②-①得:221112n n n n n a a a a a +++=-+-,整理得:11n n a a +-=,当1n =时,21112S a a =+,解得:11a =,所以:数列{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列. 则11n a n n =+-=,所以:2(1)22n n n n nS ++==. 则:()()21111121nn n n n a c S n n +⎛⎫=-=-+ ⎪+⎝⎭,数列{}n c 的前2019项的和为:201911111122320192020T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++++⋅⋅⋅-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,112020=--, 20212020=-. 故答案为:20212020- 【点睛】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,属于中档题.三、解答题21.(1)13-=n n a ,43n b n =-;(2)9+2⎡⎫∞⎪⎢⎣⎭,. 【分析】(1)运用数列的递推式和等比数列的通项公式可得{}n a ,再由等差数列的通项公式以及等比的定义,解方程可得公差,进而得到所求通项公式;(2)利用错位相减法求出()34391223nn n T +⎛⎫=- ⎪⎝⎭,易得92n T <,进而可得结果. 【详解】(1)∵()*121n n a S n N+=+∈,当2n ≥时,121n n a S -=+,两式相减化简可得:13n n a a +=, 即数列{}n a 是以3为公比的等比数列,又∵24S =,∴1134a a +=,解得14a =,即13-=n n a , 设数列{}n b 的公差为d ,111b a ==,∵127,,b b b 成等比数列,∴()()21161d d ⨯+=+, 解得4d =或0d =(舍去),即43n b n =-, ∴数列{}n a 和{}n b 的通项公式为13-=n n a ,43n b n =-. (2)由(1)得1433n n n n b n c a --==, ∴()0121111159433333n n T n -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯+⨯++- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()12311111594333333nn T n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯+⨯++- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,两式相减得:()1212111114444333333n nn T n -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯+⨯++⨯-- ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()13433nn ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭∴()34391223nn n T +⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即有92n T <恒成立, n T m <恒成立,可得92m ≥, 即m 的范围是9+2⎡⎫∞⎪⎢⎣⎭,. 【点睛】一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列{b n }的公比,然后作差求解. 22.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.23.(1)2n a n =;(2)()()123?216n n S n n n +=-+++. 【分析】(1)由已知得()()20n n a n a n -+=且0n a >,即可得通项公式.(2)由(1)有()()122122nnn n a a n n -⋅+=-⋅+,利用分组、错位相减法求n S .【详解】(1)由2220n n a na n --=得()()20n n a n a n -+=,又{}n a 为正项数列,∴2n a n =.(2)由(1)知()()122122nnn n a a n n -⋅+=-⋅+,令n T 为数列(){}212nn -⋅的前n 项和,则()123123252212n nTn =⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯,∴()23412123252212n n T n +=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯,两式相减,得()123112222222212nn n T n +-=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯--⨯,所以()()2112212221212n n nT n ++⨯⨯--=+--⨯-,所以()12326n n T n +=-⨯+,令n B 为数列{}2n 的前n 项和,则()()1212n n n B n n +=⨯=+, 所以()()123216n n n n S T B n n n +=+=-⨯+++.【点睛】 关键点点睛:(1)由已知方程,将n a 作为未知数求正解,即为数列通项公式. (2)将所得数列分为(){}212nn -⋅、{}2n 两组分别求和,应用错位相减、等差数列前n项和公式求n S . 24.(1)12n n a ;(2)12n n T n +=⋅.【分析】(1)由1(2)n n n a S S n -=-≥得出数列{}n a 是等比数列,(先求出10a ≠),可得通项公式;(2)由(1)得n b ,用错位相减法求和. 【详解】解:(1)当1n =时,1112S a +=,解得11a =. 因为21n n S a =-,①所以当2n ≥时,1121n n S a --=-,②①-②得,1122n n n n S S a a ---=-,所以12n n a a -=. 故数列{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,其通项公式为12n n a .(2)由题知,(1)2nn b n =+⋅,所以123223242(1)2nn T n =⨯+⨯+⨯+⋯++,③23412223242(1)2n n T n +=⨯+⨯+⨯+⋯++,④③-④得,()123122222(1)2nn n T n +-=++++⋯+-+()112122(1)2212n n n n n ++⨯-=+-+=-⋅-.所以12n n T n +=⋅.【点睛】方法点睛:本题考查求等比数列的通项公式,考查错位相减法求和.数列求和的常用方法:(1)公式法;(2)错位相减法;(3)裂项相消法;(4)分组(并项)求和法;(5)倒序相加法.25.(1)2nn a =;(2)1(1)222n n n n T ++=+-. 【分析】(1)利用公式11,1=,2n n n S n a S S n -=⎧⎨-≥⎩求{}n a 的通项公式;(2)由题得2nn b n =+,再利用分组求和求数列{}n b 的前n 项和n T .【详解】解:(1)∵点(),n n a S 在直线22y x =-上,n *∈N , ∴22n n S a =-.当1n =时,1122a a =-,则12a =, 当2n 时,22n n S a =-,1122n n S a --=-. 两式相减,得122n n n a a a -=-,所以12n n a a -=. 所以{}n a 是以首项为2,公比为2等比数列,所以2nn a =.(2)2nn b n =+,()23(123)2222n n T n =+++⋯++++++,所以1(1)222n n n n T ++=+-. 【点睛】方法点睛:数列求和常用的方法有:(1)公式法;(2)错位相减法;(3)裂项相消法;(4)分组求和法;(5)倒序相加法.要根据数列的通项特征选择合适的方法求解. 26.(1)12n a n =;(2)证明见解析. 【分析】(1)212n n n S a a =+,*n N ∈.2n 时,利用1n n n a S S -=-,及其等差数列的通项公式即可得出. (2)11b =,12(2)n n n b b a n n --==,利用112211()()()n n n n n b b b b b b b b ---=-+-+⋯⋯+-+,及其裂项求和方法即可得出n T .进而证明结论.【详解】解:(1)①当1n =时, 得211112S a a =+,211112a a a ∴=+ ∴112a =或0(舍去); ②当2n ≥时,211112n n n S a a ---=+, ∴221111122n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-- 221111022n n n n a a a a --∴---= ()()()111102n n n n n n a a a a a a ---∴-+-+= ()11102n n n n a a a a --⎛⎫∴+--= ⎪⎝⎭. 又∵{}n a 各项为正, ∴1102n n a a ---=,112n n a a -∴-= ∴{}n a 为首项是12,公差是12的等差数列, ∴()1112n a a n d n =+-=. (2)由题得,1n n b b n --=121n n b b n --∴-=-┇323b b ∴-=212b b ∴-=,所有式子相加,得1231n b b n n -=++⋅⋅⋅+-+()()212222n n n n -++-==. 又∵11b =,∴22n n n b +=, ∴()212211211n b n n n n n n ⎛⎫===- ⎪+++⎝⎭, ∴111111212231n T n n ⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪+⎝⎭ 1221211n n ⎛⎫=-=- ⎪++⎝⎭. 又∵10n +>,∴2n T <.【点睛】数列求和的方法技巧(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和.(2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和.(3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.。

(必考题)高中数学选修二第一单元《数列》测试题(含答案解析)(1)

(必考题)高中数学选修二第一单元《数列》测试题(含答案解析)(1)

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.。

邢台市选修二第一单元《数列》测试(答案解析)

邢台市选修二第一单元《数列》测试(答案解析)

一、选择题1.已知数列{}n a 为等差数列,首项为2,公差为3,数列{}n b 为等比数列,首项为2,公比为2,设n n b c a =,n T 为数列{}n c 的前n 项和,则当2020n T <时,n 的最大值是( ) A .8B .9C .10D .112.如果函数*()1(0,)f x kx k x N =-≠∈,(1)(2)()n S f f f n =++⋅⋅⋅+,若(1)f ,(3)f ,(13)f 成等比数列,则( )A .275()n S f n -≤B .275()n S f n +≤C .275()n S f n -≥D .275()n S f n +≥3.在函数()y f x =的图像上有点列{},n n x y ,若数列{}n x 是等比数列,数列{}n y 是等差数列,则函数()y f x =的解析式可能是( ) A .3(4)f x x =+B .2()4f x x =C .3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .4()log f x x =4.数列{}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,...,n F 成为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和,记该数{}n F 的前n 项和为n S ,则下列结论正确的是( ) A .201920212S F =+ B .201920211S F =- C .201920202S F =+D .201920201S F =-5.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 .34λ7.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.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”。

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《数列》单元练习试题
一、选择题
1.已知数列}{na的通项公式432nnan(nN*),则4a等于( )

(A)1 (B)2 (C)3 (D)0
2.一个等差数列的第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2

3.设等比数列}{na的公比2q,前n项和为nS,则24aS( )

(A)2 (B)4 (C)215 (D)217
4.设数列na是等差数列,且62a,68a,nS是数列na的前n项和,则( )
(A)54SS (B)54SS (C)56SS (D)56SS

5.已知数列}{na满足01a,1331nnnaaa(nN*),则20a( )

(A)0 (B)3 (C)3 (D)23
6.等差数列na的前m项和为30,前m2项和为100,则它的前m3项和为( )
(A)130 (B)170 (C)210 (D)260
7.已知1a,2a,…,8a为各项都大于零的等比数列,公比1q,则( )

(A)5481aaaa (B)5481aaaa
(C)5481aaaa (D)81aa和54aa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}{na是由正数组成的等比数列,公比2q,且30303212aaaa,那么

30963
aaaa
等于( )

(A)210 (B)220 (C)216 (D)215
10.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数,比如:
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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}{na的公差0d,且1a,3a,9a成等比数列,则1042931aaaaaa的值是 .

12.等比数列}{na的公比0q.已知12a,nnnaaa612,则}{na的前4项和4S .
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8.5℃,5km高度的气温是-17.5℃,那么3km高度的气温是 ℃.

14.设21a,121nnaa,21nnnaba,nN*,则数列}{nb的通项公式nb .

15.设等差数列}{na的前n项和为nS,则4S,48SS,812SS,1216SS成等差数列.类比以上
结论有:设等比数列}{nb的前n项积为nT,则4T, , ,1216TT成等比数列.
三、解答题
16.已知}{na是一个等差数列,且12a,55a.

(Ⅰ)求}{na的通项na;
(Ⅱ)求}{na的前n项和nS的最大值.
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17.等比数列}{na的前n项和为nS,已知1S,3S,2S成等差数列.

(Ⅰ)求}{na的公比q;
(Ⅱ)若331aa,求nS.

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}{na满足333313221naaaann,nN*.
(Ⅰ)求数列}{na的通项;

(Ⅱ)设nnanb,求数列}{nb的前n项和nS.
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--
20.设数列}{na的前n项和为nS,已知11a,241nnaS.

(Ⅰ)设nnnaab21,证明数列}{nb是等比数列;
(Ⅱ)求数列}{na的通项公式.

21.已知数列na中,12a,23a,其前n项和nS满足1121nnnSSS(2n,*nN).
(Ⅰ)求数列na的通项公式;
(Ⅱ)设nannnb2)1(41(为非零整数,*nN),试确定的值,使得对任意
*
nN
,都有nnbb1成立.
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《数列》单元测试题 参考答案

一、选择题
1.D 2.A 3.C 4.B 5.B
6.C 7.A 8.A 9.B 10.C
二、填空题

11.1613 12.215 13.-4.5 14.12n 15.48TT,812TT
三、解答题
16.(Ⅰ)设}{na的公差为d,则.54,111dada解得.2,31da

∴52)2()1(3nnan.
(Ⅱ)4)2(4)2(2)1(322nnnnnnSn.
∴当2n时,nS取得最大值4.
17.(Ⅰ)依题意,有3212SSS,
∴)(2)(2111111qaqaaqaaa,
由于01a,故022qq,
又0q,从而21q.
(Ⅱ)由已知,得3)21(211aa,故41a,

从而])21(1[38)21(1])21(1[4nnnS.
18.(Ⅰ)设n分钟后第1次相遇,依题意,有
7052)1(2nnnn
,

整理,得0140132nn,
解得7n,20n(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

70352)1(2nnnn
,

整理,得0420132nn,
解得15n,28n(舍去).
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--
第2次相遇是在开始运动后15分钟.

19.(Ⅰ)∵
3
33313221naaaann

, ①

∴当2n时,
3

1333123221n
aaaa
n
n

. ②

由①-②,得3131nna,nna31.
在①中,令1n,得311a.
∴nna31,nN*.

(Ⅱ)∵nnanb,∴nnnb3,
∴nnnS33332332, ③
∴14323333233nnnS. ④
由④-③,得
)3333(32321nnnnS

,

即31)31(3321nnnnS,
∴4343)12(1nnnS.
20.(Ⅰ)由11a,241nnaS,有
24121aaa,∴52312aa,∴32121aab
.

∵241nnaS, ①
∴241nnaS(2n), ②
由①-②,得1144nnnaaa,
∴)2(2211nnnnaaaa,
∵nnnaab21,∴12nnbb,
∴数列}{nb是首项为3,公比为2的等比数列.
(Ⅱ)由(Ⅰ),得11232nnnnaab,
--
--
∴432211nnnnaa,

∴数列}2{nna是首项为21,公差为43的等差数列,
∴414343)1(212nnann,
∴22)13(nnna.
21.(Ⅰ)由已知,得111nnnnSSSS(2n,*nN),
即11nnaa(2n,*nN),且211aa,
∴数列na是以12a为首项,1为公差的等差数列,
∴1nan.
(Ⅱ)∵1nan,∴114(1)2nnnnb,要使nnbb1恒成立,
∴112114412120nnnnnnnnbb恒成立,
∴11343120nnn恒成立,
∴1112nn恒成立.
(ⅰ)当n为奇数时,即12n恒成立,
当且仅当1n时,12n有最小值为1,∴1.
(ⅱ)当n为偶数时,即12n恒成立,
当且仅当2n时,12n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1nnbb.

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