数列易错题带答案

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(完整版)数列部分易错题选及答案(可编辑修改word版)

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∑ 数列部分易错题选一、选择题1. 设 s n 是等差数列{ a n } 的前 n 项和, 已知 s 6 =36,s n =324, s n -6 =144 (n >6), 则n=() A 15B16C17D18正确答案:D 错因:学生不能运用数列的性质计算 a 1 +a n =36 + 324 - 14462. 已知 s n 是等差数列{a n }的前 n 项和,若 a 2 +a 4 +a 15 是一个确定的常数,则数列{s n }中是常数的项是()As 7Bs 8Cs 11Ds 13正确答案: D 错因:学生对等差数列通项公式的逆向使用和等差数列的性质不能灵活应用。

3. 设{a n }是等差数列,{b n }为等比数列,其公比 q≠1, 且 b i >0(i=1、2、3…n) 若 a1 =b 1 ,a 11 =b 11 则 ()A a 6 =b 6Ba 6 >b 6Ca 6 <b 6Da 6 >b 6 或 a 6 <b 6正确答案 B 错因:学生不能灵活运用等差中项和等比中项的定义及基本不等式。

4. 已知非常数数列{a },满足 a 2 -a a +a 2 =0 且 a ≠a, i=1、2、3、…n,对于给ni +1i i +1ii +1i -1n -1 定的正整数 n,a 1 =a i +1 ,则aii =1等于( ) A2B-1C1D正确答案:D错因:学生看不懂题目,不能挖掘题目的隐含条件,{a n }的项具有周期性。

5. 某人为了观看 2008 年奥运会,从 2001 年起每年 5 月 10 日到银行存入 a 元定期储蓄, 若年利率为 p 且保持不变,并且每年到期的存款及利息均自动转为新一年定期,到 2008 年将所有的存款和利息全部取回,则可取回的钱的总数(元)为( ).Aa(1+p) 7Ba(1+p) 8C a[(1 + p )7 - (1 + p )]pDa[(1 + p )8 - (1 + p ) ] p正确答案:D 错因: 学生对存款利息的计算方法没掌握。

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(含答案解析)(1)

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(含答案解析)(1)

一、选择题1.在各项为正的递增等比数列{}n a 中,12664a a a =,13521a a a ++=,则n a =( ) A .12n +B .12n -C .132n -⨯D .123n -⨯2.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 .473.朱载堉(1536-1611),明太祖九世孙,音乐家,数学家,天文历算家,在他多达百万字著述中以《乐律全书》最为著名,在西方人眼中他是大百科全书式的学者王子,他对文乙的最大贡献是他创建了“十二平均律”,此理论被广泛应用在世界各国的键盘乐器上,包善钢琴,故朱载堉被誉为“钢琴理论的鼻担”.“十二平均律"是指一个八度有13个音,相邻两个音之间的频率之比相等,且最后一个音频率是最初那个音频率的2倍,设第三个音频率为3f ,第九个音频率9f ,则93f f 等于( ) ABCD4.在等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,若202020210,0S S <>,则下列判断错误的是( )A .数列{}n a 单调递增B .10100a <C .数列{}n a 前2020项最小D .10110a >5.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 +6.已知数列{}n a 满足:113a =,1(1)21n n n a na n ++-=+,*n N ∈,则下列说法正确的是( ) A .1n n a a +≥ B .1n n a a +≤C .数列{}n a 的最小项为3a 和4aD .数列{}n a 的最大项为3a 和4a7.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 .128.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3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为( ) A .174B .184C .188D .16010.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 .156011.已知数列{}n a 的首项为1,第2项为3,前n 项和为n S ,当整数1n >时,1112()nnn S S S S 恒成立,则15S 等于( )A .210B .211C .224D .22512.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.若数列{}n a 满足,111nn na a a ++=-,12a =,则数列{}n a 前2022项的积等于________. 14.在数列{}n a 中,112a =,1n n a a n +=+,则na n的最小值为_________. 15.有一个数阵排列如下: 1 2 4 7 11 16 22…… 3 5 8 12 17 23………… 6 9 13 18 24……………… 10 14 19 25…………………… 15 20 26………………………… 21 27……………………………… 28…………………………………… ………………………………………则第40行从左至右第6个数字为______.16.设数列{}n a 的前n 项和,n S 若11a =-,()*112n n S a n N +-=∈,则{}n a 的通项公式为_______.17.已知n S 为正项数列{}n a 的前n 项和,且()2*1122n n n S a a n =+∈N .则数列{}n a 的通项公式为________.18.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,29a =,且3a 是1a 和4a 的等比中项,则数列{}n a 的前10项和10S =________.19.设数列{}n a 满足15a =,且对任意正整数n ,总有()()13344n n n a a a +++=+成立,则数列{}n a 的前2020项和为______. 20.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 =_____.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.设等差数列}{n a 的公差为0d >,n *∈N .且满足3616a a +=,4563a a ⋅=. (1)求数列}{n a 的通项公式. (2)记数列11n n n b a a +=,求}{n b 的前n 项和n T . 23.已知等差数列{}n a 满足1210a a +=,432a a -=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设等比数列{}n b 满足23b a =,37b a =,求数列{}n n a b 的前n 项和n S . 24.已知公比q 大于1的等比数列{}n a 满足1310a a +=,24a =.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设n b = ,求数列{}n b 的前n 项和n S .请在①n n a ⋅;②22log 9n a -;③()()12121nnn a +++这三个条件中选择一个,补充在上面的横线上,并完成解答.25.在公差不为0的等差数列{}n a 的前10项和为65,1a 、3a 、7a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2n a n n b a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T . 26.在数列{}n a 中,已知11a =,121n n a a n +=++. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设141n n b a =-,求数列{}n b 的前20项和20T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】设其公比为q ,由等比数列通项公式得34a =,进而得2333221a a a q q++=,解得2q =±或12q =±,再根据数列单调性即可得2q ,进而得12n na【详解】{}n a 为等比数列,设其公比为q ,()3362312611364a a a a q a q a ∴====,则34a =,13521a a a ∴++=,2333221a a a q q∴++=, 即2244421q q++=, 解得2q =±或12q =±,又{}n a 各项为正且递增,2q ∴=,3313422n n n n a a q ---∴==⨯=.故选:B . 【点睛】本题解题的关键是先根据题意得34a =,进而将13521a a a ++=转化为2333221a a a q q++=求q ,考查运算求解能力,是中档题. 2.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.3.A解析:A 【分析】依题意13个音的频率成等比数列,记为{}n a ,设公比为q ,推导出1122q =,由此能求出93f f 的值. 【详解】依题意13个音的频率成等比数列,记为{}n a ,设公比为q ,则12131=a a q ,且1312=a a ,1122∴=q ,86912316191232⎛⎫=∴==== ⎪⎝⎭q q f q a a f a a 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列的通项公式及性质,解题的关键是分析题意将13个音的频率构成等比数列,再利用等比数列的性质求解,考查学生的分析解题能力与转化思想及运算能力,属于基础题.4.C解析:C 【分析】结合等差数列的求和公式及等差数列的性质可得101010110,0a a <>,从而可求出公差的符号,进而可确定单调性,进而可确定和最小问题. 【详解】因为202020210,0S S <>,即()()12021202012020210,02022a a a a ++<>,所以12020120210,0a a a a +<+>.因为10101011120201011120210,20,a a a a a a a +=+<=+> 所以101010110,0a a <>,所以101110100d a a =->,所以数列{}n a 是单调递增数列, 前1010项和最小,所以C 错误. 故选:C . 【点睛】 关键点睛:本题的关键是由等差数列的求和公式对已知条件进行变形,整理出12020120210,0a a a a +<+>,再结合等差数列的性质求出101010110,0a a <>,确定公差后即可确定单调性及最值问题.5.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.6.C解析:C 【分析】令n n b na =,由已知得121n n b b n +-=+运用累加法得2+12n b n =,从而可得12+n a n n=,作差得()()()+13+4+1n n a n n a n n -=-,从而可得12345>>n a a a a a a =<<<,由此可得选项. 【详解】令n n b na =,则121n n b b n +-=+,又113a =,所以113b =,213b b -=,325b b -=, ,121n n b b n --=-, 所以累加得()()213+2113++122nn n b n --==,所以2+1212+n nb n an n n n===, 所以()()()()+13+41212+1+++1+1n n n n a a n n n n n n -⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭,所以当3n <时,+1n n a a <,当3n =时,+1n n a a =,即34a a =,当>3n 时,+1>n n a a , 即12345>>n a a a a a a =<<<,所以数列{}n a 的最小项为3a 和4a ,故选:C. 【点睛】本题考查构造新数列,运用累加法求数列的通项,以及运用作差法判断差的正负得出数列的增减性,属于中档题.7.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.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.A解析:A 【分析】根据已知条件求得11n n n a a -=--,利用累加法求得19a . 【详解】 依题意:3,4,6,9,13,18,24,1,2,3,4,5,6,所以11n n n a a -=--(2n ≥),且13a =,所以()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+()()12213n n =-+-++++()()()11113322n n n n -+--=+=+.所以19191831742a ⨯=+=. 故选:A本小题主要考查累加法,属于中档题.10.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.11.D解析:D 【分析】利用已知条件转化推出1122n n a a a +-==,说明数列是等差数列,然后求解数列的和即可. 【详解】 解:结合1112()nnn S S S S 可知,11122n n n S S S a +-+-=,得到1122n n a a a +-==,故数列{}n a 为首项为1,公差为2的等差数列,则12(1)21n a n n =+-=-,所以1529a =,所以11515()15(291)1522522a a S ++===,【点睛】本题考查数列的递推关系式的应用,考查数列求和,是基本知识的考查.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】推导出数列是以为周期的周期数列且有再由递推公式求得由此可求得数列前项的积【详解】则所以则所以数列是以为周期的周期数列且所以的前项的积为故答案为:【点睛】关键点点睛:解本题的关键在利用数列的递 解析:6-【分析】推导出数列{}n a 是以4为周期的周期数列,且有1231n n n n a a a a +++=,再由递推公式求得23a =-,由此可求得数列{}n a 前2022项的积.【详解】111n n n a a a ++=-,则121111111111nn n n n n n n a a a a a a a a ++++++-===-+---,所以,42111n n n na a a a ++=-=-=-, 12a =,则1211123112a a a ++===---, 所以,数列{}n a 是以4为周期的周期数列,且12311111n n n n n n n n a a a a a a a a +++++⎛⎫⎛⎫=⋅⋅-⋅-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,{}n a 的前2022项的积为()50512342022121236a a a a a a a ⋅⋅⋅⋅⋅=⨯=⨯-=-.故答案为:6-. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在利用数列的递推公式推导出数列的周期性,一般涉及到数列项数较大的问题时,常利用数列的周期性来求解.14.【分析】由累加法求出数列的通项公式进而可得到的解析式再根据基本不等式可求得最小值【详解】解:即:…将这个式子累加可得:…即当时又又也适合上式由对勾函数的性质可知:当且仅当时取得最小值即时取得最小值又 解析:225【分析】由累加法求出数列{}n a 的通项公式,进而可得到na n的解析式,再根据基本不等式可求得na n最小值. 【详解】解:1n n a a n +=+,1n n a a n +∴-=,即:211a a -=,322a a -=,433a a -=,...,11(2,)n n a a n n n z ---≥∈=, 将这1n -个式子累加可得:1123n a a -=+++ (1)+12n n n --=, 即当2n ≥时,1(1)2n n n a a -=+, 又112a =,()2(1)2412=222n n n n n a n n z --+∴=+≥∈,,又112a =也适合上式,()2(1)2412=22n n n n n a n z --+∴=+∈224121=222n a n n n n n n -+∴=+-, 由对勾函数的性质可知:当且仅当12=2n n时取得最小值,即n =又n z ∈且45<<,44121942422a =+-=,551212252525a =+-= , 92225>, n a n ∴的最小值为:225. 故答案为:225. 【点睛】易错点点睛:运用累加法求数列通项时,注意验证首项是否满足,若不满足,则需要写成分段的形式.15.1030【分析】利用观察法和累加法得到进而求解即可【详解】第1行从左至右第6个数字:第2行从左至右第6个数字:;第3行从左至右第6个数字:;第4行从左至右第6个数字:;第5行从左至右第6个数字:;…解析:1030 【分析】利用观察法和累加法得到()17895n a a n -=+++++,进而求解即可【详解】第1行从左至右第6个数字:116a = 第2行从左至右第6个数字:223a =; 第3行从左至右第6个数字:331a =; 第4行从左至右第6个数字:440a =; 第5行从左至右第6个数字:550a =; ……………………………………;第n 行从左至右第6个数字:n a ; 利用累加法得:21324311()()()()(2316)(3123)()n n n n a a a a a a a a a a ---+-+-++-=-+-++-,()17895n a a n -=+++++,()()175162n n n a -++⎡⎤⎣⎦=+得,4039521639261610302a ⨯=+=⨯+= 故答案为:1030 【点睛】关键点睛:解题的关键在于观察得到,21324311()()()()(2316)(3123)()n n n n a a a a a a a a a a ---+-+-++-=-+-++-最后,使用累加法求出数列的通项n a ,属于中档题16.【分析】时化为:时解得不满足上式利用等比数列的通项公式即可得出【详解】解:时化为:时解得不满足上式∴时故答案为:【点睛】本题考查由求通项公式在应用时要注意其中因此求出关系式后要对进行检验否则易出错解析:21,623,2n n n a n --=⎧=⎨-⨯⎩【分析】2n ≥时,1n n n a S S --=,化为:13n n a a +=,1n =时,12112a a -==,解得22a =-.不满足上式.利用等比数列的通项公式即可得出.【详解】解:2n ≥时,111822n n n n n a S S a a -+=-=-,化为:13n n a a +=. 1n =时,12312a a -==,解得22a =-.不满足上式. ∴2n ≥时,223n n a -=-⨯.故答案为:21,623,2n n n a n --=⎧=⎨-⨯⎩. 【点睛】本题考查由n S 求通项公式n a ,在应用1n n n a S S -=-时要注意其中2n ≥,因此求出关系式后要对1a 进行检验,否则易出错.17.【分析】令由求出首项再由两式相减得出数列的递推关系式及可求出数列的通项公式【详解】由题意可得:当时所以当且时由所以两式作差可得整理可得因为所以因为所以数列为首项为1公差为1的等差1数列所以故答案为: 解析:n a n =【分析】 令1n =,由()2*1122n n n S a a n =+∈N 求出首项11a =,再由()2*1122n n n S a a n =+∈N ,()2*1111122n n n S a a n ---=+∈N 两式相减得出数列的递推关系式,及可求出数列{}n a 的通项公式. 【详解】 由题意可得:当1n =时,211111122a S a a ==+,所以11a =,当2n ≥且*n ∈N 时,由()2*1122n n n S a a n =+∈N ,所以()2*1111122n n n S a a n ---=+∈N ,两式作差可得221111112222n n n n n a a a a a --+-=-,整理可得()()1101n n n n a a a a --+--=,因为10n n a a -+≠,所以11n n a a --=,因为11a =,所以数列{}n a 为首项为1,公差为1的等差1数列,所以n a n =. 故答案为:n a n = 【点睛】本题主要考查数列通项公式的求法,解题的关键是根据已知关系求出递推关系,属于中档题.18.【分析】设等差数列的公差为根据题中条件列出有关的方程组可求出的值计算出的值【详解】在等差数列中由是和的等比中项得解得所以故答案为;【点睛】本题考查等比中项的运用与等差数列的基本量的求解以及求前项和考 解析:15-【分析】设等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠,根据题中条件列出有关1a 、d 的方程组,可求出1a 、d 的值,计算出10S 的值.【详解】在等差数列{}n a 中,由29a =,3a 是1a 和4a 的等比中项,得()()121119230a d a d a a d d +=⎧⎪+=⋅+⎨⎪≠⎩,解得112a =,3d =-. ()()21133271212222n n n d S na n n n n n -=+=--=-+, 所以21032710101522S =-⨯+⨯=-. 故答案为15-; 【点睛】本题考查等比中项的运用与等差数列的基本量的求解以及求前n 项和,考查计算能力,属于中等题.19.【分析】由递推关系可求出的值由可知数列是以4为周期的数列进而可得【详解】由可得因为所以同理可得所以数列是以4为周期的数列且所以故答案为:【点睛】本题考查数列求和考查周期数列的性质考查学生的计算求解能 解析:25253-【分析】由递推关系,可求出2345,,,a a a a 的值,由15a a =,可知数列{}n a 是以4为周期的数列,进而可得()20201234505S a a a a =+++. 【详解】由()()13344n n n a a a +++=+,可得1445333n n n n n a a a a a ++-=-=++, 因为15a =,所以255053a -==+,同理可得353a =-,45a =-,55a =,所以数列{}n a 是以4为周期的数列,且123453a a a a +++=-, 所以20205252550533S =-⨯=-. 故答案为:25253-. 【点睛】本题考查数列求和,考查周期数列的性质,考查学生的计算求解能力,属于中档题.20.【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.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)21n a n =-,n *∈N ;(2)21nn +. 【分析】(1)根据等差数列性质,结合方程解的定义,可知4a ,5a 是方程216630x x -+=的两根.根据公差0d >,即可求得4a ,5a .进而求得公差d .结合等差数列通项公式求法即可得解. (2)由(1)中所得数列{}n a 的通项公式,代入可得数列{}n b 的通项公式,利用裂项求和法即可得数列{}n b 的前n 项和. 【详解】(1)由364516a a a a +=+=,4563a a ⋅=,则4a ,5a 是方程216630x x -+=的两根,由0d >,则47a =,59a =,则542d a a =-=,则)(4421n a a n d n =+-⋅=-,n *∈N .(2)将21n a n =-代入可得)()(1111221212121n b n n n n ⎛⎫==-⎪ -+-+⎭⎝, 则1211111111112135721212121n n T b b b n n n ⎛⎛⎫⎫=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=-⎪⎪-++⎭⎭⎝⎝ 11122121nn n ⎛⎫=-=⎪++⎭⎝. 【点睛】结论点睛: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 n N =+∈;(2)32n nSn +=⋅.【分析】(1)根据等差数列的通项公式,列式求首项和公差,再求通项公式;(2)先求数列{}n b 的通项公式,再利用错位相减法求和. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,因为43a a d -=,所以2d =. 又因为1210a a +=,所以1210a d +=,解得14a =. 所以()*42(1)22n a n n n N=+-=+∈(2)设等比数列{}n b 的公差为q ,因为238b a ==,3716b a ==, 所以2q,14b =,所以12n n b +=从而2(1)2n n n a b n +=+.345122232422(1)2n n n S n n ++=⨯+⨯+⨯++++,① 4562322232422(1)2n n n S n n ++=⨯+⨯+⨯++++,②由①-②得:3452322222(1)2n n n S n ++-=⨯++++-+()33332122(1)2212n n n n S n n ++--=+-+=-⋅-所以32n n S n +=⋅.【点睛】方法点睛:本题考查等差等比数列,以及数列求和,一般数列求和包含1.公式法,利用等差和等比数列的前n 项和公式求解;2.错位相减法求和,适用于等差数列乘以等比数列的数列求和;3.裂项相消法求和,适用于能变形为()()1n a f n f n =+-, 4.分组转化法求和,适用于n n n c a b =+;5.倒序相加法求和. 24.答案见解析 【分析】(1)由题设求得等比数列{}n a 的公比q 与首项1a ,即可求得其通项公式;(2)当选条件①时;先由(1)求得n b ,再利用错位相减法求得其前n 项和即可;当选条件②时:先由(1)求得n b ,再对n 分n ≤4与n ≥5两种情况分别求得其前n 项和即可;当选条件③时:先由(1)求得n b ,再利用裂项相消法求得其前n 项和即可. 【详解】(1)2111104a a q a q ⎧+=⎨=⎩,解得122a q =⎧⎨=⎩或1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩1q >,122a q =⎧∴⎨=⎩2n n a ∴=.(2)若选①2n n b n =⋅231122232(1)22n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-+①23121222(1)22n n n S n n +=⨯+⨯+-+②①-②得:23122222n n n S n +-=++++-⋅()()11121222212(1)2212n n n n n n S n n n +++--=-⋅=--⋅=---∴1(1)22n n S n +=-+选②:22log 29|29|nn b n =⋅-=-1n =时,117S b ==2n =时,2127512S b b =+=+=3n =时,312375315S b b b =++=++=4n =时,4123416S b b b b =+++=即2(792)8(4,)2n n nS n n n n N *+-⋅==-+≤∈5n ≥时,2(4)(129)16132916(4)162n n n S n n -+-=++++-=+=-+.选③11211(21)(21)2121n n n n n n b ++==-++++2231111111111122121212121321n n n n S ++=-+-++-=-+++++++. 【点睛】 关键点点睛:本题主要考查等比数列基本量的计算及错位相减法与裂项相消法在数列求和中的应用,对运算能力要求较高,属于中档题. 25.(1)1n a n =+;(2)223242n n n nT ++=-+. 【分析】(1)本题首先可根据前10项和为65得出1104565a d +=,然后根据1a 、3a 、7a 成等比数列得出()()211126a d a a d +=+,最后两者联立,求出1a 、d 的值,即可得出结果;(2)本题首先可根据1n a n =+得出121n n b n +=++,然后采用分组求和法即可求出n T .【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d (0d ≠), 因为前10项和为65,所以101104565S a d =+=,因为1a 、3a 、7a 成等比数列,所以2317a a a =,即()()211126a d a a d +=+,联立()()1211110456526a d a d a a d +=⎧⎪⎨+=+⎪⎩,解得12a =,1d =, 故1n a n =+.(2)因为1n a n =+,2n an n b a =+,所以121n n b n +=++,则231222231n n T n +=++++++++()()22412213241222n n n n n n +-+++=+=-+-, 故223242n n n nT ++=-+. 【点睛】方法点睛:本题考查等差数列通项公式的求法以及分组求和法求和,常见的数列的求和方法有:等差等比公式法、错位相减法、裂项相消法、分组求和法以及倒序相加法. 26.(1)()2*n a n n =∈N ;(2)202041=T. 【分析】(1)由累加法结合等差数列的前n 项和公式即可得解; (2)转化条件为11122121n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭,利用裂项相消法运算即可得解. 【详解】(1)因为121n n a a n +=++,所以121n n a a n +-=+, 所以213a a -=,325a a -=,⋅⋅⋅,()1212n n a a n n --=-≥, 以上各式相加可得()()211321352112n n n a a n n -+--=++⋅⋅⋅+-==-,又11a =,所以()22n a n n =≥,显然11a =符合上式, 所以()2*n a nn =∈N ;(2)由(1)知2n a n =,所以()()21111141212122121n b n n n n n ⎛⎫===- ⎪--+-+⎝⎭.所以12111111123352121n n T b b b n n ⎛⎫=++⋅⋅⋅+=⨯-+-+⋅⋅⋅+- ⎪-+⎝⎭11122121nn n ⎛⎫=⨯-= ⎪++⎝⎭, 所以202020220141T ==⨯+.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是要注意裂项相消法的适用条件及用法.。

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试卷(有答案解析)

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试卷(有答案解析)

一、选择题1.已知数列{}n a ,{}n b 中满足()1231n n a a n ++=≥,110a =,1n n b a =-,若{}n b 前n 项之和为n S ,则满足不等式16170n S -<的最小整数n 是( ). A .8B .9C .11D .102.已知等比数列{}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.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⎛⎫ ⎪⎝⎭5.已知数列{}n a 满足11a =,122n n a a n n+=++,则10a =( ) A .259B .145 C .3111D .1766.已知数列{}n a 满足:11a =,*1()2nn n a a n N a +=∈+.则 10a =( ) A .11021B .11022 C .11023D .110247.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有高阶等差数列,其前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为( ) A .174B .184C .188D .1608.已知数列{}n a 的首项为1,第2项为3,前n 项和为n S ,当整数1n >时,1112()nnn S S S S 恒成立,则15S 等于( )A .210B .211C .224D .2259.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且510315S S ==,,则20S =( ) A .255B .375C .250D .20010.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⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭11.定义12...nnp p p +++为n 个正数12,,......n p p p 的“均倒数”,若已知正整数数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为121n +,又14n n a b +=,则12231920111b b b b b b +++=( ) A .1920 B .120C .1011 D .11112.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.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 =________.14.已知数列{}n a 的前n 项和为1,3,23n n n S a S a λ==-,其中λ为常数,若14n n a b n =-,则数列{}n b 中的项的最小值为__________.15.有一个数阵排列如下: 1 2 4 7 11 16 22…… 3 5 8 12 17 23………… 6 9 13 18 24……………… 10 14 19 25…………………… 15 20 26………………………… 21 27……………………………… 28…………………………………… ………………………………………则第40行从左至右第6个数字为______.16.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 =__________. 17.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且41S =,83S =,则12S =______. 18.一个等差数列的前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_________.19.已知数列{}n a 的前n 项和为11,1,2n n n S a S a +==,则n S =__________.20.正项数列{}n a 满足222112n n n a a a -+=+,若11a =,22a =,则数列{}n a 的通项公式为______.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.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.在①4516a a +=;②39S =;③2n S n r =+(r 为常数)这3个条件中选择1个条件,补全下列试题后完成解答.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若数列{}n a 的各项均为正整数,且满足公差1d >,______.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)令12n n n b a a +=,前n 项和是n T .若2221n T m m <--恒成立,求实数m 的取值范围.24.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.25.对于任意的*n N ∈,数列{}n a 满足1212121212121n na n a a n ---++⋅⋅⋅+=++++. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求n S26.已知数列{}n a 满足1122n n n a a a +=+()N n *∈,11a =. (1)证明:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,并求数列{}n a 的通项公式. (2)若记n b 为满足不等式11122k nn a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()N n *∈的正整数k 的个数,数列nn ba⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求关于n 的不等式4032n S <的最大正整数解.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】由123n n a a ++=可求得数列{}n a 的通项公式,进而求得数列{}n b ,表示出n S , 令16170n S -<,即可得到满足不等式16170n S -<的最小整数n . 【详解】解:由题意可知:123n n a a ++=, 即11322n n a a +=-+, 即()11112n n a a +-=--, 又110a =,119a ∴-=,即数列{}1n a -是以首项为9,公比为12-的等比数列, 11192n n a -⎛⎫∴-=⨯- ⎪⎝⎭,即11192n n a -⎛⎫=+⨯- ⎪⎝⎭,11192n n n b a -⎛⎫∴=-=⨯- ⎪⎝⎭,12111219661212n nn n S b b b ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦∴=++⋅⋅⋅+=⨯=-⨯- ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭, 则111632170n n S --=⨯<, 即1112510n -⎛⎫<⎪⎝⎭,又9112512⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴满足不等式16170n S -<的最小整数19n -=, 即10n =. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用构造法求出数列{}n a 的通项公式.2.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】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.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.C解析:C 【分析】根据数列的递推关系,利用取倒数法进行转化得1121n na a +=+ ,构造11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,求解出通项,进而求出10a . 【详解】 因为12n n n a a a +=+,所以两边取倒数得12121n n n n a a a a ++==+,则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 所以数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,则11111122n nn a a -⎛⎫+=+⋅= ⎪⎝⎭,所以121n n a =-,故101011211023a ==-. 故选:C 【点睛】方法点睛:对于形如()11n n a pa q p +=+≠型,通常可构造等比数列{}n a x +(其中1qx p =-)来进行求解. 7.A解析:A 【分析】根据已知条件求得11n n n a a -=--,利用累加法求得19a . 【详解】依题意:3,4,6,9,13,18,24,1,2,3,4,5,6,所以11n n n a a -=--(2n ≥),且13a =,所以()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+()()12213n n =-+-++++()()()11113322n n n n -+--=+=+.所以19191831742a ⨯=+=. 故选:A 【点睛】本小题主要考查累加法,属于中档题.8.D解析:D 【分析】利用已知条件转化推出1122n n a a a +-==,说明数列是等差数列,然后求解数列的和即可. 【详解】 解:结合1112()nnn S S S S 可知,11122n n n S S S a +-+-=,得到1122n n a a a +-==,故数列{}n a 为首项为1,公差为2的等差数列,则12(1)21n a n n =+-=-,所以1529a =,所以11515()15(291)1522522a a S ++===, 故选:D . 【点睛】本题考查数列的递推关系式的应用,考查数列求和,是基本知识的考查.9.A解析:A 【分析】由等比数列的性质,510515102015,,,S S S S S S S ---仍是等比数列,先由51051510,,S S S S S --是等比数列求出15S ,再由10515102015,,S S S S S S ---是等比数列,可得20S . 【详解】由题得,51051510,,S S S S S --成等比数列,则有210551510()()S S S S S -=-,215123(15)S =-,解得1563S =,同理有215101052015()()()S S S S S S -=--,2204812(63)S =-,解得20255S =.故选:A 【点睛】本题考查等比数列前n 项和的性质,这道题也可以先由510315S S ==,求出数列的首项和公比q ,再由前n 项和公式直接得20S 。

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(包含答案解析)(3)

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(包含答案解析)(3)

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.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 =3.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36B .48C .56D .724.朱载堉(1536-1611),明太祖九世孙,音乐家,数学家,天文历算家,在他多达百万字著述中以《乐律全书》最为著名,在西方人眼中他是大百科全书式的学者王子,他对文乙的最大贡献是他创建了“十二平均律”,此理论被广泛应用在世界各国的键盘乐器上,包善钢琴,故朱载堉被誉为“钢琴理论的鼻担”.“十二平均律"是指一个八度有13个音,相邻两个音之间的频率之比相等,且最后一个音频率是最初那个音频率的2倍,设第三个音频率为3f ,第九个音频率9f ,则93f f 等于( ) ABCD5.已知数列{}n b 满足12122n n b n λ-⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若数列{}n b 是单调递减数列,则实数λ的取值范围是( )A .101,3B .110,23⎛⎫- ⎪⎝⎭C .(-1,1)D .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭6.数学著作《孙子算经》中有这样一个问题:“今有物不知其数,三三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),问物几何?”现将1到2020共2020个整数中,同时满足“三三数之剩二,五五数之剩三”的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{},n a 则该数列共有( ) A .132项B .133项C .134项D .135项7.已知数列{}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8.删去正整数1,2,3,4,5,…中的所有完全平方数与立方数(如4,8),得到一个新数列,则这个数列的第2020项是( ) A .2072B .2073C .2074D .20759.已知数列{}n a 的首项为1,第2项为3,前n 项和为n S ,当整数1n >时,1112()nnn S S S S 恒成立,则15S 等于( )A .210B .211C .224D .22510.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 -⋅11.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足1221,1n n a a S a +===-,则下列命题错误的是A .21n n n a a a ++=+B .13599100a a a a a ++++=C .2499a a a a +++=D .12398100100S S S S S ++++=-12.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1220a a +=,334S =,且2n a S a ≤≤+,则实数a 的取值范围是( ) A .0,1B .[]1,0-C .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题13.数列{}n a 的前n 项和2n S n n =-+,则它的通项公式是n a =__________. 14.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,满足212n n n a a S +=,且0n a >,则64S =____.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.已知:等比数列{}n a 的前n 项和23nn S a =⋅-,则5a =______.17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2718a a =-,8S =__________. 18.已知数列{}n a 的奇数项依次成等差数列,偶数项依次成等比数列,且11a =,22a =,347a a +=,5613a a +=,则78a a +=______.19.已知数列{}n a 满足11a = 132n n a a +=+,则{}n a 的通项公式为__________________.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.设等差数列}{n a 的公差为0d >,n *∈N .且满足3616a a +=,4563a a ⋅=. (1)求数列}{n a 的通项公式. (2)记数列11n n n b a a +=,求}{n b 的前n 项和n T . 22.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,已知()*1382,5a a a n N +=-=∈.(1)求n a ; (2)若数列()()1144n n n b a a +=++,求数列n b 的前n 项和n T .23.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,给出以下三个条件:①17914,81a a S +==;②1141,++==n n n a a a ;③2111,41n n a a a n +=⋅=-.从上面①②③三个条件中任选一个解答下面的问题. (1)求n a 及n S ; (2)设11n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,证明:1132n T ≤<. 24.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,{}n b 是各项均为正数的等比数列,14a b =,______,28b =,1334b b -=,是否存在正整数k ,使得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前k 项和34kT ≥,若存在,求出k 的最小值;若不存在,说明理由.从①420S =,②332S a =,③3423a a b -=这三个条件中任选一个补充到上面问题中并作答.(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.)25.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,从条件①()11n n na n a +=+,②()12n n n a S +=,③22n n n a a S +=中任选一个,补充到下面问题中,并给出解答.已知各项都为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,____. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2nn n b a =-,求数列{}n b 的前n 和nT.26.已知数列{}n a 满足1122n n n a a a +=+()N n *∈,11a =.(1)证明:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,并求数列{}n a 的通项公式. (2)若记n b 为满足不等式11122k nn a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()N n *∈的正整数k 的个数,数列nn ba⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求关于n 的不等式4032n S <的最大正整数解.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.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.D解析:D 【分析】把点列代入函数解析式,根据{x n }是等比数列,可知1n nx x +为常数进而可求得1n n y y +-的结果为一个与n 无关的常数,可判断出{y n }是等差数列. 【详解】对于A ,函数3(4)f x x =+上的点列{x n ,y n },有y n =43n x +,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=()()()()114343441n n n n n x x x x x q +++-+=-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于B ,函数2()4f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =24n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数,因此1n n y y +-=()222214441n n n x x x q +-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于C ,函数3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭上的点列{x n ,y n },有y n =3()4n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=133()()44n n x x+-=33()()144n qx⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于D ,函数4()log f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =4log n x,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=114444log log log log n n n nx x x x q ++-==为常数,故{y n }是等差数列;故选:D . 【点睛】 方法点睛:判断数列是不是等差数列的方法:定义法,等差中项法.3.A解析:A 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,得出54a =,再由等差数列前n 项和公式,即可得出结果. 【详解】因为{}n a 为等差数列,25812a a a ++=, 所以5312a =,即54a =,所以()1999983622a a S +⨯===. 故选:A . 【点睛】熟练运用等差数列性质的应用及等差数列前n 项和的基本量运算是解题关键.4.A解析:A 【分析】依题意13个音的频率成等比数列,记为{}n a ,设公比为q ,推导出1122q =,由此能求出93f f 的值. 【详解】依题意13个音的频率成等比数列,记为{}n a ,设公比为q , 则12131=a a q ,且1312=a a ,1122∴=q ,86912316191232⎛⎫=∴==== ⎪⎝⎭q q f q a a f a a 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列的通项公式及性质,解题的关键是分析题意将13个音的频率构成等比数列,再利用等比数列的性质求解,考查学生的分析解题能力与转化思想及运算能力,属于基础题.5.A解析:A 【分析】由题1n n b b +>在n *∈N 恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,讨论n 为奇数和偶数时,再利用数列单调性即可求出. 【详解】数列{}n b 是单调递减数列,1n n b b +∴>在n *∈N 恒成立,即()122112+1222nn n n λλ-⎛⎫⎛⎫-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭, 当n 为奇数时,则()6212nn λ>-+⋅恒成立,()212nn-+⋅单调递减,1n∴=时,()212nn-+⋅取得最大值为6-,66λ∴>-,解得1λ>-;当n为偶数时,则()6212nnλ<+⋅恒成立,()212nn+⋅单调递增,2n∴=时,()212nn+⋅取得最小值为20,620λ∴<,解得103λ<,综上,1013λ-<<.故选:A.【点睛】关键点睛:本题考查已知数列单调性求参数,解题的关键由数列单调性得出16212nnλ⎛⎫-<+⎪⎝⎭恒成立,需要讨论n为奇数和偶数时的情况,这也是容易出错的地方. 6.D解析:D【分析】由题意抽象出数列是等差数列,再根据通项公式计算项数.【详解】被3除余2且被5除余3的数构成首项为8,公差为15的等差数列,记为{}n a,则()8151157na n n=+-=-,令1572020na n=-≤,解得:213515n≤,所以该数列的项数共有135项.故选:D【点睛】关键点点睛:本题以数学文化为背景,考查等差数列,本题的关键是读懂题意,并能抽象出等差数列.7.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 na a a a++++-+=()()1212n n n na a a a d+++-+-=为定值,故{}1n na 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 nn n n na a a q a qqa 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.8.C解析:C 【分析】由于数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯共有2025项,其中有45个平方数,12个立方数,有3个既是平方数,又是立方数的数,所以还剩余20254512+31971--=项,所以去掉平方数和立方数后,第2020项是在2025后的第()20201971=49-个数,从而求得结果. 【详解】∵2452025=,2462116=,20202025<,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉45个平方数,因为331217282025132197=<<=,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉12个立方数,又66320254<<,所以在从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中有3个数即是平方数, 又是立方数的数,重复去掉了3个即是平方数,又是立方数的数,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉平方数和立方数后还有20254512+31971--=项,此时距2020项还差2020197149-=项, 所以这个数列的第2020项是2025492074+=, 故选:C. 【点睛】本题考查学生的实践创新能力,解决该题的关键是找出第2020项的大概位置,所以只要弄明白在数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯去掉哪些项,去掉多少项,问题便迎刃而解,属于中档题.9.D解析:D 【分析】利用已知条件转化推出1122n n a a a +-==,说明数列是等差数列,然后求解数列的和即可. 【详解】 解:结合1112()nnn S S S S 可知,11122n n n S S S a +-+-=,得到1122n n a a a +-==,故数列{}n a 为首项为1,公差为2的等差数列,则12(1)21n a n n =+-=-,所以1529a =,所以11515()15(291)1522522a a S ++===, 故选:D . 【点睛】本题考查数列的递推关系式的应用,考查数列求和,是基本知识的考查.10.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.11.C解析:C 【分析】21n n S a +=-,则111n n S a -+=-,两式相减得到A 正确;由A 选项得到13599a a a a +++⋯+=1123459798a a a a a a a a ++++++⋯++=981001S a +=进而得到B正确;同理可得到C 错误;由21n n S a +=-得到12398S S S S +++⋯+=123451002111......1a a a a a a +-+-+-+-++-=100100.S -进而D 正确. 【详解】已知21n n S a +=-,则111n n S a -+=-,两式相减得到2121n n n n n n a a a a a a ++++=-⇒=+,故A 正确;根据A 选项得到13599a a a a +++⋯+=1123459798a a a a a a a a ++++++⋯++=981001S a +=,故B 正确;24698a a a a +++⋯+=2234569697a a a a a a a a ++++++⋯++=1234569697a a a a a a a a ++++++⋯++=97991S a =-,故C 不正确;根据2123981n n S a S S S S +=-+++⋯+=,123451002111......1a a a a a a +-+-+-+-++-= 100100.S -故D 正确. 故答案为C. 【点睛】这个题目考查了数列的应用,根据题干中所给的条件进行推广,属于中档题,这类题目不是常规的等差或者等比数列,要善于发现题干中所给的条件,应用选项中正确的结论进行其它条件的推广.12.D解析:D 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,由1220a a +=,334S =,列方程求出1,a q ,进而可求出n S ,列不等式组可求出a 的取值范围【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q , 因为1220a a +=,334S =, 所以121(12)03(1)4a q a q q +=⎧⎪⎨++=⎪⎩,解得111,2a q ==-, 所以11()212[1()]1321()2nn n S --==----, 所以当1n =时,n S 取得最大值,当2n =时,n S 取得最小值12, 所以1221a a ⎧≤⎪⎨⎪+≥⎩,解得112a -≤≤, 故选:D 【点睛】此题考查等比数列的通项公式与求和公式及其性质,考查推理能力与计算能力,属于中档题二、填空题13.【分析】依据与的关系由计算即得结果【详解】时;且时易见也适合该式故故答案为:【点睛】数列的前n 项和当已知求时按照两者关系由计算当也适合通项公式时合并作答否则写出分段形式 解析:()22n a n n N +=-+∈【分析】依据n a 与n S 的关系,由()()11,1,2n nn S n a S S n -⎧=⎪=⎨-≥⎪⎩计算即得结果. 【详解】1n =时,11110a S ==-+=;2n ≥且n ∈+N 时,()()()221112n n n a S S n n n n n -⎡⎤==-+---+-=⎣⎦-,易见,1n =也适合该式.故()22n a n n N +=-+∈. 故答案为:()22n a n n N +=-+∈. 【点睛】数列{}n a 的前n 项和n S ,当已知n S 求n a 时,按照两者关系,由()()11,1,2n n n S n a S S n -⎧=⎪=⎨-≥⎪⎩计算,当1n =也适合通项公式时,合并作答,否则写出分段形式.14.8【分析】由与的关系化简结合等差数列的定义得出数列是等差数列进而求出【详解】当时当时由题意可知整理得所以数列是以为首项为公差的等差数列则故答案为:【点睛】解决本题的关键是由与的关系对化简结合等差数列解析:8 【分析】由n S 与n a 的关系化简212n n n a a S +=,结合等差数列的定义得出数列{}2n S 是等差数列,进而求出2n S n =,【详解】当1n =时,111S a ==当2n ≥时,由题意可知()()21112n n n n n S S S S S ---+=-,整理得2211n n S S --=所以数列{}2n S 是以1为首项,1为公差的等差数列,则2n S n =64264S ∴=,0n a >,648S ∴=故答案为:8 【点睛】解决本题的关键是由n S 与n a 的关系对212n n n a a S +=化简,结合等差数列的定义进行求解.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1max 33()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16.48【分析】由求出结合等比数列求得值从而可得【详解】由题意时又是等比数列所以解得所以故答案为:48【点睛】易错点睛:由前项和求时要注意中有不包括而解题时要注意否则易出错解析:48 【分析】由n S 求出n a ,结合等比数列求得a 值,从而可得5a . 【详解】由题意2n ≥时,11123(23)2n n n n n n a S S a a a ---=-=⋅--⋅-=⋅,又1123a S a ==-,{}n a 是等比数列,所以32222223a a aa a a ===-.解得3a =. 所以453248a =⨯=.故答案为:48. 【点睛】易错点睛:由前n 项和n S 求n a 时,要注意1n n n a S S -=-中有2n ≥,不包括1a ,而11a S =,解题时要注意,否则易出错.17.72【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. 18.23【分析】先设奇数项公差为偶数项公比为根据已知条件列关系求解和再计算即得结果【详解】设数列的奇数项依次成公差为的等差数列偶数项依次成公比为的等比数列由故解方程得故则故答案为:23【点睛】本题考查了解析:23 【分析】先设奇数项公差为d ,偶数项公比为q ,根据已知条件列关系求解d 和q ,再计算78,a a ,即得结果. 【详解】设数列{}n a 的奇数项依次成公差为d 的等差数列,偶数项依次成公比为q 的等比数列,由11a =,22a =,347a a +=,5613a a +=,故127d q ++=,212213d q ++=, 解方程得2d q ==.故3718237,16a a d a a q =+==⋅=,则7823a a +=.故答案为:23. 【点睛】本题考查了等差数列与等比数列的综合应用,属于中档题.19.【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.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)21n a n =-,n *∈N ;(2)21nn +. 【分析】(1)根据等差数列性质,结合方程解的定义,可知4a ,5a 是方程216630x x -+=的两根.根据公差0d >,即可求得4a ,5a .进而求得公差d .结合等差数列通项公式求法即可得解. (2)由(1)中所得数列{}n a 的通项公式,代入可得数列{}n b 的通项公式,利用裂项求和法即可得数列{}n b 的前n 项和. 【详解】(1)由364516a a a a +=+=,4563a a ⋅=,则4a ,5a 是方程216630x x -+=的两根,由0d >,则47a =,59a =,则542d a a =-=,则)(4421n a a n d n =+-⋅=-,n *∈N .(2)将21n a n =-代入可得)()(1111221212121n b n n n n ⎛⎫==-⎪ -+-+⎭⎝, 则1211111111112135721212121n n T b b b n n n ⎛⎛⎫⎫=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=-⎪⎪-++⎭⎭⎝⎝ 11122121nn n ⎛⎫=-=⎪++⎭⎝. 【点睛】结论点睛: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.22.(1)3n a n =-;(2)24n nT n =+. 【分析】(1)设数列{}n a 的公差为d ,由1382,5a a a +=-=,利用“1,a d ”法求解. (2)由(1)知3n a n =-,得到1112n b n n =-++,再利用裂项相消法求解. 【详解】(1)设数列{}n a 的公差为d ,则1122275a d a d +=-⎧⎨+=⎩,解得121a d =-⎧⎨=⎩,所以()2113n a n n =-+⋅-=-; (2)由(1)知3n a n =-, 则()()()()11111441212n n n b a a n n n n +===-++++++,123n n T b b b b ∴=+++⋯+,111111+2334+12n n ⎛⎫⎛⎫=-+-⋯- ⎪+⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎝⎝⎭⎭⎭, 1122n =-+24n n =+. 【点睛】方法点睛:求数列的前n 项和的方法 (1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11nn na q S a q q q=⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩;(2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.(4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.23.(1)21n a n =-,2n S n =;(2)证明见解析.【分析】(1)若选①:利用等差数列性质可求得45,a a ,由此求得公差d ,根据等差数列通项公式和求和公式可求得结果;若选②:利用等差数列通项公式表示出14n n a a n ++=,由此求得公差d ,根据等差数列通项公式和求和公式可求得结果;若选③:利用等差数列通项公式表示出2141n n a a n +⋅=-,由此求得公差d ,根据等差数列通项公式和求和公式可求得结果;(2)根据(1)的结论得到n b ,采用裂项相消法可求得n T ,根据n T 的单调性可证得结论.【详解】(1)若选①:设等差数列{}n a 的公差为d ,174214a a a +==,47a ∴=;95981S a ==,59a ∴=,54972d a a ∴=-=-=,()()4472421n a a n d n n ∴=+-=+-=-,则11a =,()122n n n a a S n +∴==.若选②:设等差数列{}n a 的公差为d ,()()()111112212214n n a a a nd a n d a n d n d n ++=+++-=+-=+-=,2d ∴=, ()()1112121n a a n d n n ∴=+-=+-=-,()122n n n a a S n +∴==.若选③:设等差数列{}n a 的公差为d ,()()()()()22111111211n n a a a nd a n d a n a d n n d +⋅=++-=+-+-()()22121141n d n n d n =+-+-=-,即()()22222141d n d dn d n +-+-=-,2242011d d d d ⎧=⎪∴-=⎨⎪-=-⎩,解得:2d =,()()1112121n a a n d n n ∴=+-=+-=-,()122n n n a a S n +∴==.(2)由(1)得:()()111111212122121n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪-+-+⎝⎭∴123n nT b b b b =+++⋅⋅⋅+1111111111112323525722121n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+⨯-+⨯-+⋅⋅⋅+⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1111111112335572121n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111221n ⎛⎫=⨯- ⎪+⎝⎭,()21y n n N *=+∈递增,1121y n ∴=-+()n N *∈递增,n T ∴递增, 111122113n T ⎛⎫∴≥⨯-= ⎪⨯+⎝⎭,又1021n >+,11121n ∴-<+,12n T ∴<,综上所述:1132n T ≤<. 【点睛】思路点睛:本题考查等差数列通项和前n 项和的求解、裂项相消法求解数列的前n 项和的问题;对于通项公式()()n ma f n f n d =⎡⎤+⎣⎦的数列,可裂项为()()11n m a d f n f n d ⎛⎫=- ⎪ ⎪+⎝⎭,前后相消即可求得前n 项和. 24.答案见解析 【分析】设等比数列{}n b 的公比为(0)q q >,将13,b b 用2,b q 表示,建立q 的方程,求解得出4b ,即为1a ,选①或②或③,均可求出等差数列的公差,进而求出n S ,从而得出1nS ,最后利用裂项相消法求出1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前k 项和k T ,然后求解不等式34kT ≥,即可求出k 的最小值. 【详解】解:由题可知,28b =,1334b b -=, 设等比数列{}n b 的公比为q (0q >),则218b b q q==,328b b q q ==, 于是8384q q -⨯=,即2620q q +-=,解得:12q =,23q =-(舍去), 所以22421822b b q ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭,若选①:则142a b ==,420S =, 则41434202S a d ⨯=+=,解得2d =, 所以()21222n n n S n n n -=+⨯=+,则()111111n S n n n n ==-++, 于是121111111111122311k k T S S S k k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭令13114k -≥+,解得:3k ≥, 因为k 为正整数,所以k 的最小值为3; 若选②:则142a b ==,332S a =, 则()311323222S a d a d ⨯=+=+,解得:12a d ==,下同①;若选③:则142a b ==,3423a a b -=, 则()()113238a d a d +-+=,解得:43d =, 于是()2142422333n n n S n n n -=+⨯=+,则()1313112242nS n n n n ⎛⎫=⨯=- ⎪++⎝⎭,于是3111111114324112k T k k k k ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 311114212k k ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭93118412k k ⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭, 令34k T ≥,即9311384124k k ⎛⎫-+≥ ⎪++⎝⎭, 得111122k k +≤++,得240k k --≥,所以12k +≥或12k ≤, 又因为k 为正整数,解得:3k ≥,所以k 的最小值为3. 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列的基本量的计算、等差数列的前n 项和以及利用裂项相消法求数列和,解题的关键在于熟练掌握等差等比和数列相关公式以及裂项相消法求和,考查计算求解能力. 25.(1)()*n a n n N =∈;(2)()1122n nT n +=-⋅-.【分析】 (1)若选①可得n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数数列,即可求出n a ;若选②利用1n n n a S S -=-可得()11n n n a na --=,即可得n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数数列,即可求出n a ;若选③利用1n n n a S S -=-可得11n n a a --=,即可得到数列{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,从而得解;(2)利用错位相减法求和; 【详解】 选条件①时,(1)()11n n na n a +=+时,整理得11111n n a a a n n +===+,所以n a n =. (2)由(1)得:2nn b n =-⋅, 设2nn c n =⋅,其前n 项和为n C ,所以1212222n n C n =⨯+⨯++⋅ ①, 231212222n n C n +=⨯+⨯++⋅ ②,①-②得:()()12112212222221n n n n n C n n ++⨯--=+++-⋅=-⋅-,故()1122n n C n +=-⋅+,所以()1122n n T n +=-⋅-. 选条件②时,(1)由于()12n n n a S +=,所以()21n n S n a =+①,当2n ≥时,112n n S na --=②, ①-②得:()121n n n a n a na -=+-,()11n n n a na --=,整理得1111n n n a a a n n -===-,所以n a n =. (2)由(1)得:2n n b n =-⋅, 设2n n c n =⋅,其前n 项和为n C ,所以1212222n n C n =⨯+⨯++⋅ ①,231212222n n C n +=⨯+⨯++⋅ ②, ①-②得:()()12112212222221n n n n n C n n ++⨯--=+++-⋅=-⋅-,故()1122n n C n +=-⋅+,所以()1122n n T n +=-⋅-. 选条件③时, 由于22n n n a a S +=, ①21112n n n a a S ---+= ②①-②时,2211n n n n a a a a ---=+,整理得11n n a a --=(常数),所以数列{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列.所以n a n =.(2)由(1)得:2n n b n =-⋅,设2n n c n =⋅,其前n 项和为n C ,所以1212222n n C n =⨯+⨯++⋅①,231212222n n C n +=⨯+⨯++⋅②, ①-②得:()()12112212222221n n n n n C n n ++⨯--=+++-⋅=-⋅-,故()1122n n C n +=-⋅+,所以()1122n n T n +=-⋅-.【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.26.(1)证明见解析;21n a n =+;(2)8. 【分析】(1)根据等差数列的定义,证明111n na a +-为常数,由等差数列通项公式得1n a ,从而求得n a ; (2)不等式11122k n n a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即为11222n n k -+≤<,从而可确定k 的个数,即nb ,然后由错位相减法求得n S ,结合{}n S 是递增数列,通过估值法得出不等式4032n S <的最大正数解.【详解】 (1)由1122n n n a a a +=+取倒数得 11221112n n n n n a a a a a +++=⇔=+,即11112n n a a +-=,所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为公差为12的等差数列, ()1111121221n n n n a a a n +=+-⋅=⇒=+. (2)当11122n n k a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭时,1112221212n n n n k k -++≤<⇔-≤<-, 所以这样k 有2n 个2n n b ⇒=,()112n n nb n a -=+⋅, ()2121324212n n S n -=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅,()2122232212n n n S n n -=⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅++⋅,两式相减得:()21222212n n n S n --=+++⋅⋅⋅+-+⋅2n n =-⋅,所以2n n S n =⋅为递增数列. 82048S =,94608S =,8940328S S n <<⇒≤,所以最大正整数解为8.【点睛】方法点睛:本题主要考查等差数列的证明,考查错位相减法求和.数列求和的常用方法有:(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.。

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(有答案解析)

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(有答案解析)

一、选择题1.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 .482.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.已知数列{}n a 满足11a =,()*12nn n a a n a +=∈+N ,若()*11(2)1n n b n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈ ⎪⎝⎭N ,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围是( ) A .23λ>B .32λ>C .23λ<D .32λ<4.已知数列{}n a 满足11a =,24a =,310a =,且{}1n n a a +-是等比数列,则81ii a==∑( ) A .376B .382C .749D .7665.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 < 6.已知数列{}n a 满足:11a =,*1()2nn n a a n N a +=∈+.则 10a =( ) A .11021B .11022 C .11023D .110247.已知数列{}n a 满足:113a =,1(1)21n n n a na n ++-=+,*n N ∈,则下列说法正确的是( ) A .1n n a a +≥ B .1n n a a +≤C .数列{}n a 的最小项为3a 和4aD .数列{}n a 的最大项为3a 和4a8.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 .①④9.已知数列{}n a 是等比数列,数列{}n b是等差数列,若1611a a a ⋅⋅=-16117b b b π++=,则3948tan1b b a a +-⋅的值是( )A.B .1-C.3-D10.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.已知等比数列{}n a 的前n 项和()232nn S λλ=+-⋅(λ为常数),则λ=( ) A .2-B .1-C .1D .212.数列{}n a 中,2n ka n n=+,若对任意n ∈+N ,都有3n a a ≥成立,则实数k 的取值范围为( ) A .[]12,24B .(]12,24C .[]3,12D .[]3,12二、填空题13.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.已知正项数列{}n a 中,21129n n a a +=+,若对于一切的*n N ∈都有1n n a a +>成立,则1a 的取值范围是________.15.已知数列{}n a 满足11a =,1122n n n a a n n++=++,则8a =_________. 16.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n =,*n N ∈.求数列{}n a 的通项公式为______.设2(1)n n n n b a a =+-,求数列{}n b 的前2n 项和n T =______.17.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,29a =,且3a 是1a 和4a 的等比中项,则数列{}n a 的前10项和10S =________.18.有一个数阵排列如下: 1 2 3 4 5 6 7 8 …… 2 4 6 8 10 12 14…… 4 8 12 16 20…… 8 16 24 32…… 16 32 48 64…… 32 64 96…… 64……则第9行从左至右第3个数字为________________. 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.数列{}n a 中,n S 为{}n a 的前n 项和,()()*1n n n n a a a n N+-=∈,且3aπ=,则4tan S 等于______.三、解答题21.设数列{}n a 前n 项和为n S ,满足()*3142n n a S n N =+∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令n n b na =,求数列{}n b 的前n 项和n T .22.已知数列{}n a 的前n 项和*41,()3n n n S S n N -=∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设21log n n b a +=n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .23.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足33n nS a =-,()*323log 1n n b a n N =+∈. (1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)记2n n n c a b λ=-,若数列{}n c 为递增数列,求λ的取值范围.24.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 <. 25.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知17a =,515S =. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最大值. 26.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足11(0n n a a a S a--=>且1)a ≠.数列{}n b 满足lg n n n b a a =.(1)当10a =时,求数列{}n b 的前n 项和n T ; (2)若对一切n *∈N 都有1n n b b +<,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.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2.D解析:D 【分析】根据等比中项求出2k =,()21f x x =-,*x ∈N ,根据等差数列的求和公式求出n S 2n =,然后作差比较可知D 正确.【详解】因为(1)f ,(3)f ,(13)f 成等比数列,所以[]2(3)(1)(13)f f f =⋅,即2(31)(1)(131)k k k -=--,即220k k -=,因为0k ≠,所以2k =.所以()21f x x =-,*x ∈N ,5()5(21)105f n n n =-=-,2(121)2n n n S n +-==, 22275()271052102n S f n n n n n --=--+=--22(51)n n =--,当5n ≤时,275()0n S f n --<,所以275()n S f n -<,当6n ≥时,275()0n S f n -->,所以275()n S f n ->,故,A C 不正确;22275()2710521012n S f n n n n n +-=+-+=-+2(2)(3)n n =--0≥在*n N ∈时恒成立,所以275()n S f n +≥,故B 不正确,D 正确. 故选:D 【点睛】关键点点睛:掌握等比中项的概念和等差数列的求和公式是本题的解题关键.3.C解析:C 【分析】 由数列递推式()*12n n n a a n a +=∈+N 得到11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列,求出其通项公式后代入1(2)2nn b n λ+=-⋅,当2n ≥时,1n n b b +>,且21b b >求得实数λ的取值范围. 【详解】 解:由12n n n a a a +=+得,1121n na a +=+ 则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭由11a =,得1112a +=,∴数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列, ∴111222n n na -+=⨯=, 由()*11(2)1n n b n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈ ⎪⎝⎭N ,得1(2)2nn b n λ+=-⋅, 因为数列{}n b 是单调递增数列, 所以2n ≥时,1n n b b +>,1(2)2(12)2n n n n λλ--⋅--⋅∴>,即12n λ+<, 所以32λ<, 又∵1b λ=-,2(12)224b λλ=-⋅=-, 由21b b >,得24λλ->-,得23λ<, 综上:实数λ的取值范围是2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.故选:C . 【点睛】解决数列的单调性问题的3种方法:(1)作差比较法根据1n n a a +>的符号判断数列{}n a 是递增数列、递减数列或是常数列;(2)作商比较法根据1n na a +(0n a >或0n a <)与1的大小关系进行判断; (3)数形结合法结合相应函数的图象直观判断.4.C解析:C 【分析】利用累加法求出通项n a ,然后利用等比数列的求和公式,求解81i i a =∑即可【详解】由已知得,213a a -=,326a a -=,而{}1n n a a +-是等比数列,故2q,∴11221()()()n n n n a a a a a a ----+-+-=23632n -+++⨯1133232312n n ---⨯==⨯--,1n a a ∴-=1323n -⨯-,化简得1322n n a -=⨯-,8712818123(122)2831612i iaa a a =-=++=⨯+++-⨯=⨯--∑83219749=⨯-=故选:C 【点睛】关键点睛:解题关键在于利用累加法求出通项,难度属于中档题5.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2123a a =≠, 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 n n 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.6.C解析:C 【分析】根据数列的递推关系,利用取倒数法进行转化得1121n n a a +=+ ,构造11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,求解出通项,进而求出10a . 【详解】 因为12n n n a a a +=+,所以两边取倒数得12121n n n n a a a a ++==+,则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 所以数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,则11111122n n n a a -⎛⎫+=+⋅= ⎪⎝⎭,所以121n n a =-,故101011211023a ==-. 故选:C 【点睛】方法点睛:对于形如()11n n a pa q p +=+≠型,通常可构造等比数列{}n a x +(其中1qx p =-)来进行求解. 7.C解析:C 【分析】令n n b na =,由已知得121n n b b n +-=+运用累加法得2+12n b n =,从而可得12+n a n n=,作差得()()()+13+4+1n n a n n a n n -=-,从而可得12345>>n a a a a a a =<<<,由此可得选项. 【详解】令n n b na =,则121n n b b n +-=+,又113a =,所以113b =,213b b -=,325b b -=, ,121n n b b n --=-, 所以累加得()()213+2113++122nn n b n --==,所以2+1212+n nb n an n n n===,所以()()()()+13+41212+1+++1+1n n n n a a n n n n n n -⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭, 所以当3n <时,+1n n a a <,当3n =时,+1n n a a =,即34a a =,当>3n 时,+1>n n a a , 即12345>>n a a a a a a =<<<,所以数列{}n a 的最小项为3a 和4a ,故选:C. 【点睛】本题考查构造新数列,运用累加法求数列的通项,以及运用作差法判断差的正负得出数列的增减性,属于中档题.8.B解析:B 【分析】利用等差数列的前n 项和的性质可得正确的选项. 【详解】由675S S S >>得760S S -<,750S S ->,则70a <,670a a +>, 所以60a >,所以0d <,①正确; 111116111102a a S a +=⨯=>,故②正确; 1126712126()02a a S a a +=⨯=+>,故③错误; 因为60a >,70a <,故数列{}n S 中的最大项为6S ,故④错误. 故选:B. 【点睛】本题考查等差数列的性质, 考查等差数列前n 项和的性质.9.A解析:A 【分析】由等比数列和等差数的性质先求出39b b +和48a a ⋅的值,从而可求出3948tan 1b b a a +-⋅的值【详解】解:因为数列{}n a 是等比数列,数列{}n b 是等差数列,1611a a a ⋅⋅=-16117b b b π++=,所以36a =-,637b π=,所以6a =673b π=, 所以3961423b b b π+==,24863a a a ⋅==,所以39481473tan tan tan()tan(2)tan 113333b b a a πππππ+==-=-+=-=-⋅-,故选:A 【点睛】此题考查等差数列和等比数列的性质的应用,考查三角函数求值,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.C解析:C 【分析】分别求出等比数列的前三项,利用等比数列的性质能求出入的值. 【详解】∵等比数列{}n a 的前n 项和()232nn S λλ=+-⋅(λ为常数),∴()1123246a S λλλ==+-⨯=-,()()222123223226a S S λλλλλ=-=+-⋅-+-⋅=-⎡⎤⎣⎦()()32332232232412a S S λλλλλ⎡⎤=-=+-⋅-+-⋅=-⎣⎦,123,,a a a 成等比数列,∴()()()22646412λλλ-=--,解得1λ=或3λ= ∵3λ=时,2n S λ=是常数,不成立,故舍去3λ=.1λ∴=故选:C 【点睛】本题主要考查等比数列的性质等基础知识,求和公式与通项的关系,考查运算求解能力,属于中档题.12.A解析:A 【分析】根据题意,可知当0k ≤时,数列{}n a 单调递增,不符合题意;当0k >时,对任意n ∈+N ,都有3n a a ≥成立,得出2343a a a a ≥⎧⎨≥⎩,即可求出实数k 的取值范围,再通过数列的单调性进行验证,符合题意,即可得出答案. 【详解】解:由题可知,2n ka n n=+,对任意n ∈+N ,都有3n a a ≥成立, 当0k ≤时,可知数列{}n a 单调递增,不符合题意; 当0k >时,若对任意n ∈+N ,都有3n a a ≥成立,则2343a a a a ≥⎧⎨≥⎩,即46238643k k k k ⎧+≥+⎪⎪⎨⎪+≥+⎪⎩,解得:1224k k ≥⎧⎨≤⎩,1224k ∴≤≤,此时,数列在()1,2上递减,()3,+∞上递增,或在()1,3上递减,()4,+∞上递增, 故符合题意,所以实数k 的取值范围为[]12,24. 故选:A.【点睛】本题考查数列的恒成立问题,根据数列的单调性求参数范围,考查分析解题和运算能力.二、填空题13.【分析】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】根据列出关于的不等式求解出的取值范围从而的取值范围可确定出【详解】因为所以解得满足所以即故答案为:【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过之间的不等关系求解出的取值范围由此可确定出的取值范围 解析:()3,6【分析】根据1n n a a +>列出关于n a 的不等式,求解出n a 的取值范围,从而1a 的取值范围可确定出. 【详解】 因为21129n n n a a a +=+<,所以29180n n a a -+<,解得36n a <<,满足0n a >, 所以136a <<,即()13,6a ∈, 故答案为:()3,6. 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过1,n n a a +之间的不等关系求解出n a 的取值范围,由此可确定出1a 的取值范围.15.【分析】先化简整理已知条件得是等差数列求其通项公式得到数列通项公式再计算即可【详解】由得即故故是以为首项以2为公差的等差数列所以所以故故答案为:【点睛】本题解题关键在于化简已知条件得到构造数列是等差 解析:120【分析】先化简整理已知条件得n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,求其通项公式,得到数列{}n a 通项公式,再计算8a 即可. 【详解】 由1122n n n a a n n++=++得()()1121n n na n a n n +=+++, 即()()1121n n na n a n n +-+=+,故121n n a a n n +-=+,故n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以111a =为首项,以2为公差的等差数列,所以()11221na n n n=+-⨯=-,所以()21n a n n =-,故8815120a =⨯=.故答案为:120. 【点睛】本题解题关键在于化简已知条件得到121n n a a n n +-=+,构造数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,进而通过其通项公式求得数列{}n a 的通项公式,以突破难点.16.【分析】根据写式子两式子相减整理得再验证时是否成立即可写出通项公式由已知可得运用分组求和即可得到答案【详解】∵①∴②由②﹣①可得:即又当时有满足∴;由已知可得:∴所以故答案为:;【点睛】本题考查已知 解析:42n a n =-2164n +n【分析】 根据()2*2n S nn N =∈写式子()2121n Sn++=,两式子相减整理得42n a n =-,再验证1n =时是否成立,即可写出通项公式.由已知可得()()422)24(1nn b n n =-+-⨯-,运用分组求和即可得到答案. 【详解】 ∵()2*2n S nn N =∈①,∴()2121n Sn++=②,由②﹣①可得:14+2n a n +=,即42n a n =-,又当1n =时,有2112111S a ==⨯⇒=满足42n a n =-,∴42n a n =-;由已知可得:()()422)24(1nn b n n =-+-⨯-,∴12322342112333n n n n b b b b ++++a T a a a a +a -==+++⋅+⋅⋅+()()32122143n n a a a a +++a +++a -=+()()28484316242n n n n+n +n -=+⨯=, 所以2641n T n +n =,故答案为:42n a n =-;2641n T n +n =.【点睛】本题考查已知数列前n 项和为n S 与n a 的关系求通项,注意验证1n =是否满足,考查分组求和,属于中档题.17.【分析】设等差数列的公差为根据题中条件列出有关的方程组可求出的值计算出的值【详解】在等差数列中由是和的等比中项得解得所以故答案为;【点睛】本题考查等比中项的运用与等差数列的基本量的求解以及求前项和考解析:15-【分析】设等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠,根据题中条件列出有关1a 、d 的方程组,可求出1a 、d 的值,计算出10S 的值.【详解】在等差数列{}n a 中,由29a =,3a 是1a 和4a 的等比中项,得()()121119230a d a d a a d d +=⎧⎪+=⋅+⎨⎪≠⎩,解得112a =,3d =-. ()()21133271212222n n n d S na n n n n n -=+=--=-+,所以21032710101522S =-⨯+⨯=-. 故答案为15-; 【点睛】本题考查等比中项的运用与等差数列的基本量的求解以及求前n 项和,考查计算能力,属于中等题.18.768【分析】数阵排列第一列是首项为1公比为2的等比数列可求出第9行首项;每行按公差为排列可解【详解】数阵排列第一列是首项为1公比为2的等比数列所以第9行首项为第9行公差为所以第9行从左至右第3个数解析:768 【分析】数阵排列第一列是首项为1,公比为2的等比数列,可求出第9行首项;每行按公差为12n - 排列,可解【详解】数阵排列第一列是首项为1,公比为2的等比数列12n n a所以第9行首项为82=256,第9行公差为82=256, 所以第9行从左至右第3个数字为768 故答案为:768 【点睛】本题考查等差数列、等比数列基本量运算及学生观察分析能力.解决等差、等比数列基本量计算问题利用方程的思想.等差、等比数列中有五个量一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量.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.【分析】将变形为利用累乘法求出数列的通项公式求出的值再利用诱导公式可求出的值【详解】则所以因此故答案为:【点睛】本题考查利用累乘法求数列通项同时也考查了数列求和以及正切值的计算考查计算能力属于中等题【分析】将()1n n n n a a a +-=变形为11n n a n a n++=,利用累乘法求出数列{}n a 的通项公式,求出4S 的值,再利用诱导公式可求出4tan S 的值. 【详解】()()*1n n n n a a a n N +-=∈,()11n n na n a +∴=+,11n n a n a n++∴=, 3211112123121n n n a a a na a a na a a a n -∴=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=-,313a a π==,13a π∴=, 则3n a nπ=,所以,424103333S πππππ=+++=,因此,410tan tan tan 3tan 333S ππππ⎛⎫==+== ⎪⎝⎭, 【点睛】本题考查利用累乘法求数列通项,同时也考查了数列求和以及正切值的计算,考查计算能力,属于中等题.三、解答题21.(1)212n n a -=;(2)211(31)229n n T n +⎡⎤=-⋅+⎣⎦.【分析】(1)利用1(2)n n n a S S n -=-≥得出数列{}n a 的递推关系,结合1a ,得数列为等比数列,从而易得通项公式;(2)用错位相减法求得和n T . 【详解】 (1)31()42n n a S n N *=+∈ 1131(2)42n n a S n --=+≥ 两式相减,得()113344n n n n n a a S S a ---=-=. 所以,114n n a a -=,14(2)n n a n a -=≥ 又113142a S =+,即113142a a =+∴12a = ∴{}n a 是首项为2,公比是4的等比数列.1222124222n n n n a ---=⋅=⋅=.(2)212n n n b n a n -=⋅=⋅. 35211222322n n T n -=⋅+⋅+⋅++⋅ ①35212141222(1)22n n n T n n -+=⋅+⋅++-⋅+⋅ ②①-②,得()352121322222n n n T n -+-=++++-⋅212(14)214n n n --=-⋅-,故211(31)229n n T n +⎡⎤=-⋅+⎣⎦. 【点睛】本题考查求等经数列的通项公式,错位相减法求和.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. 22.(1)14n n a -=;(2)11643994n n -+-⨯. 【分析】(1)2n 时,1n n n a S S -=-,1n =时,111a S ==.即可得出n a . (2)22log 2nn b log n ===,14n n n b na -=.利用错位相减法即可得出. 【详解】解:(1)2n 时,1114141433n n n n n n a S S -----=-=-=,1n =时,111a S ==.综上可得:14n n a -=.(2)22log 2n n b log n ===,∴14n n n b na -=. ∴数列n nb a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和21231444n n nT -=+++⋯⋯+. 21112144444n n n n nT --=++⋯⋯++, 相减可得:2111311141144444414n n n n n n n T --=+++⋯⋯+-=--. 11643994n n n T -+∴=-⨯.【点睛】本题考查了数列递推关系、等比数列的通项公式求和公式、错位相减法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.根据和求通项时,一定要注意1n =时的检验,利用错位相减求和法时,运算容易出错,一定要仔细准确运算,注意检查,必要时用10110,b T T a ==检验一下.23.(1)32nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,31n b n =+;(2)3136λ<. 【分析】(1)利用1(2)n n n a S S n -=-≥求得数列{}n a 是等比数列,(10a ≠),得通项公式n a ,从而也得到n b ;(2)作差1n n c c +-,由10n n c c +->恒成立转化为13221815nn λ⎛⎫⎪⎝⎭<+对*n N ∀∈恒成立,引入()13221815nf n n ⎛⎫⎪⎝⎭=+,*n N ∈,从作商法求得{()}f n 的最小值即可得λ的范围.【详解】解:(1)当1n =时,1133S a =-,∴132a =, 当2n ≥时,()113333n n n n S S a a ---=---, 即133n n n a a a -=-,∴132n n a a -=,又10a ≠, 所以数列{}n a 为等比数列.∴1333222n nn a -⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 332233log 13log 1312nn n b a n ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭.(2)()23312nn c n λ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,因为数列{}n c 为递增数列, ∴()()()122133133431181502222n n nn n c c n n n λλλ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+-++=-+> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭对*n N ∀∈恒成立,即13221815nn λ⎛⎫⎪⎝⎭<+对*n N ∀∈恒成立设()13221815nf n n ⎛⎫⎪⎝⎭=+,*n N ∈,()min f n λ<,()()()1133181511815222183318331322n nn f n n f n n n +⎛⎫+ ⎪++⎝⎭=⋅=++⎛⎫ ⎪⎝⎭, 若()()11f n f n +>,则1821n >, ∴当n 2≥时,()()1f n f n +>;当1n =时,()()21f f <. ∴()()min 32136f n f ==, 即λ的取值范围为3136λ<. 【点睛】关键点点睛:本题考查求等比数列的通项公式,考查数列的单调性,不等式恒成立问题.数列的单调性与最值的求法一般有作差法或作商法.作差法是最基本的方法,而当n a 为幂的形式(或乘积形式)也可用作商法确定单调性,得最值. 24.(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.25.(1)92n a n =-;(2)28n S n n =-+,()max 16n S =.【分析】(1)根据等差数列前n 项和的计算公式结合15,a S 的值,计算出等差数列的公差d ,由此确定出等差数列的通项公式;(2)根据1,a d 求解出n S ,结合二次函数的性质确定出n S 的最大值.【详解】(1)设等差数列的公差为d ,因为51545152S a d ⨯=+=,所以2d =-, 所以()()71292n a n n =+-⨯-=-;(2)因为()()2117182n n n S a n d n n n n n -=+=--=-+,即()2416n S n =--+ 当4n =时,n S 有最大值,()4max 16n S S ==.【点睛】方法点睛:求解等差数列前n 项和的最值的几种常用方法:(1)利用等差数列前n 项和的二次函数特性,求解出前n 项和的最值;(2)分析等差数列通项公式,根据等差数列各项取值的正负,确定出前n 项和的最值.26.(1)1(91)101081n n n T +-⋅+=;(2)10,(1,)2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)由1n =得出1a a =,再令2n ≥,由11n n a a S a --=,得出11n n a S a a-=-,可推出 1111n n a S a a---=-,两式相减得出1n n a a a -=,利用等比数列的通项公式得出数列{}n a 的通项公式,可求出数列{}n b 的通项公式,然后利用错位相减法求出数列{}n b 的前n 项和n T ;(2)由1n n b b +<得出()1lg 1lg n n na a n a a +<+,分两种情况1a >和01a <<讨论.①当1a >时,利用参变量分离法得出1n a n >+,可得出1a >; ②当01a <<时,利用参变量分离法得出1n a n <+,可得出102a <<. 综合①②得出实数a 的取值范围.【详解】当1n =时,11a S =,1111a a a a --=,解得1a a =. 当2n ≥时,∵11n n a a S a --=, ∴11n n a S a a -=-,可得1111n n a S a a---=-,上述两式相减得()111n n n n a S S a a a----=-, 即11n n n a a a a a --=-,所以1n n a a a -=. 所以数列{}n a 是首项为a ,公比为a 的等比数列,∴1n n n a a a a ,从而lg lg n n n n b a a na a ==.(1)当10a =时,10n n b n =⋅,∴2121021010n n n T b b n b n n =+++=+⋅++⋅,则2311010210(1)1010n n n T n n n +=+⋅++-⋅+⋅, ∴()23111010191010101010109n n n n n T n n n ++--=++++-⋅=-⋅, 所以()1121010110(91)10109981n n n n n n T ++-⋅-⋅+=-=. (2)由1n n b b +<,可得1lg (1)lg n n na a n a a +<+.①当1a >时,由lg 0a >,可得1n a n >+,()*11n n n <∈+N , ∴1a >,∴1n a n >+,对一切*n ∈N 都成立,此时的解为1a >; ②当01a <<时,由lg 0a <,可得(1)n n a >+, ∴1n a n <+,()*1N 12n n n ≥∈+,01a <<, ∴01n a n <<+,对一切*n ∈N 都成立, ∴102a <<. 由①,②可知,对一切*n ∈N 都有1n nb b +<的a 的取值范围是10,(1,)2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查利用前n 项和求通项,考查错位相减法求和以及数列不等式恒成立与参数问题,解题时要熟悉一些常见的求通项和数列求和方法,以及在数列不等式恒成立问题中,灵活利用参变量分离法简化计算,考查分类讨论数学思想,属于难题.。

2023届高考复习数学易错题专题(数列)汇编(附答案)

2023届高考复习数学易错题专题(数列)汇编(附答案)

2023届高考复习数学易错题专题(数列)汇编1.已知数列{a n }是等比数列,a 5=4,a 9=16,则a 7=( )A .8B .±8C .-8D .12. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11a =,1n n a a n ++=,则( )A. 22S =B. 24144S =C. 31243S =D. 60660S =3.已知在等比数列{a n }中,a 3=7,前三项之和S 3=21,则公比q 的值是( )A .1B .-12C .1或-12D .-1或124. 设数列{}n a 满足12321111222n n a a a a n -+++⋅⋅⋅+=,求{}n na 的前n 项和( ) A. ()121n n -- B. ()121n n -+ C. ()1121n n ++- D. ()1121n n +++ 5. 1232482n n n S =++++= ( ) A. 22n n n - B. 1222n n n +-- C. 1212n n n +-+ D. 1222n n n +-+ 6. 已知数列{}n a 满足112a =,213a =,()1223111n n n a a a a a a n a a n N ++++++=⋅⋅∈L ,记数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,则2021S =( ) A. 202120212⋅ B. 202220212⋅ C. 202120222⋅ D. 202220222⋅7.已知数列{a n }是等比数列,数列{b n }是等差数列,若a 2ꞏa 6ꞏa 10=33,b 1+b 6+b 11=7π,则tan b 2+b 101-a 3ꞏa 9的值是( ) A .1 B .2 C .-2 D .- 38.一弹球从100米高处自由落下,每次着地后又跳回到原来高度的一半再落下,则第10次着地时所经过的路程之和是(结果保留到个位)( )A .300米B .299米C .199米D .166米9. 已知数列{}n a ,{}n b ,{}n c 满足:1*112233(1)22()n n n a b a b a b a b n n N ++++⋯+=-⋅+∈,若{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列,11()3n n c -=-,则数列n n a c ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项的和是( )A. 1(41)(3)16nn -+- B. 13(41)16n n ++ C. 1(32)(3)16n n -+- D. 13(32)16n n ++ 10.数列{a n }的通项公式为a n =n 2+tn (n ≤2 020),若数列{a n }为递减数列,则t 的取值范围是________.11.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-16n ,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 11|=________.12.设S n ,T n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,已知S n T n=2n +14n -2(n ∈N *),则a 10b 3+b 17=______. 13.数列{a n }满足1a n +2=2a n +1-1a n ,a 1=1,a 5=19,b n =2na n ,则数列{b n }的前n 项和为S n =________. 14. 已知数列{}n a 满足11a =,()*13n n a a n n ++=-∈N ,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,若192n S =-,则n =__________.15.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =4n -3,则数列{a n }的通项公式为________. 16. 若数列{}n a 的前n 项和1n n S n-=,则其通项公式为_______. 17. 已知数列{}n a 的前n 项和为21n S n n =++,求这个数列的通项公式.18. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若13a =,15n n a S +=+,则5S =______. 19. 已知等比数列{}n a 中,12a =,36S =,求3a 和q .20. 数列{}n a 是首项14a =的等比数列,且324,,S S S 成等差数列,求数列{}n a 的通项公式. 21. 已知数列{}n a 的前n 项和n S ,满足关系()lg 1n S n -=(n ∈N ,1n ≥),求{}n a 的通项公式.22. 已知数列{}n a 中,满足()1212,,n n n a a a b a k a a ++===+对任意*n ∈N 都成立,数列{}n a 的前n 项和为n S .若1a b ==,且{}1n n a a ++是等比数列,求k 的值,并求n S .。

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(包含答案解析)(1)

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》测试(包含答案解析)(1)

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.若数列{}n a 满足12a =,23a =,12n n n a a a --=(3n ≥且*N n ∈),则2018a 等于( ) A .12B .2C .3D .233.已知数列{}n a 满足00a =,()11i i a a i +=+∈N ,则201kk a=∑的值不可能是( )A .2B .4C .10D .144.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 -+5.已知数列{}n a 满足25111,,25a a a ==且*121210,n n n n a a a ++-+=∈N ,则*n N ∈时,使得不等式100n n a a +≥恒成立的实数a 的最大值是( ) A .19B .20C .21D .226.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 .1127.设数列{}n a 满足122,6,a a ==且2122n n n a a a ++-+=,若[]x 表示不超过x 的最大整数,则121024102410241024a a a ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦( ) A .1022 B .1023 C .1024 D .10258.已知数列{}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 .13n S n =C .13(1)n a n n =--D .{}3n S 是等比数列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 .9B .10C .11D .2410.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n n S a =-,则66(S a = ) A .6332B .3116C .12364D .12712811.已知等比数列{}n a 的前n 项和()232nn S λλ=+-⋅(λ为常数),则λ=( ) A .2-B .1-C .1D .212.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 -⋅二、填空题13.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 =__________. 14.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 =________. 15.已知数列{}n a 的前n 项和2231n S n n =-+,则n a =__________.16.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()*11111n n n n N S S a +⎛⎫-=∈ ⎪⎝⎭,且112a =-,则20191S =_______.17.数列{}n a 满足, 123231111212222n n a a a a n ++++=+,写出数列{}n a 的通项公式__________.18.已知数列{}n a 满足112a =,121n n a a n n +=++,则n a =__________.19.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列;④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________ 20.已知函数()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.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.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,给出以下三个条件:①17914,81a a S +==;②1141,++==n n n a a a ;③2111,41n n a a a n +=⋅=-.从上面①②③三个条件中任选一个解答下面的问题. (1)求n a 及n S ; (2)设11n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,证明:1132n T ≤<. 23.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 ≥.24.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和n S 满足()220n n S n n S -+=(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设14n n n b a a +=⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T .证明:1n T < 25.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足:2n n S a =-. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设41n n c a =+,求数列{}n c 的前n 项和n T .26.已知数列}{n a 满足11a =,)(121n n a a n N *+=+∈.(1)求数列}{na 的通项公式.(2)设n b n =,求数列1n n b a ⎧⎫⎪⎨⎬+⎪⎭⎩的前n 项和n S .【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.C解析:C 【分析】先由题设求得数列{}n a 的前几项,然后得到数列{}n a 的周期,进而求得结果. 【详解】因为12a =,23a =,12n n n a a a --=(3n ≥且*N n ∈), 所以23132a a a ==,34231232a a a ===, 453112332a a a ===, 564123132a a a ===,67523213a a a ===,7862323a a a ===,,所以数列{}n a 是周期为6的周期数列, 所以20183366223a a a ⨯+===, 故选:C. 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题方法如下: (1)根据题中所给的前两项以及递推公式,逐项写出数列的前几项; (2)根据规律判断出数列的周期;(3)根据所求的数列的周期,求得20182a a =,进而求得结果.3.B解析:B 【分析】先由题中条件,得到21221i i i a a a +-=+,由累加法得到202211221k k a a ==-∑,根据00a =,()11i i a a i +=+∈N ,逐步计算出221a 所有可能取的值,即可得出结果.【详解】由11i i a a +=+得()2221121i i i i a a a a +=+=++,则21221i i i a a a +-=+, 所以2221121a a a -=+, 2232221a a a -=+,……,2202022121a a a -=+,以上各式相加可得:()2112022102212 (20202)kk a a a a a a=-=+++++=∑,所以20221211220k k a a a ==--∑,又00a =,所以2120211a a a =++=,则202211221k k a a ==-∑,因为()11i i a a i +=+∈N ,00a =,则0111a a =+=,所以11a =±,则2110a a =+=或2,所以20a =或2±;则3211a a =+=或3,所以31a =±或3±;则4310a a =+=或2或4,所以42a =±或4±或0;则5411a a =+=或3或5,所以51a =±或3±或5±;……,以此类推,可得:211a =±或3±或5±或7±或9±或11±或13±或15±或17±或19±或21±,因此221a 所有可能取的值为222222222221,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,所以221122a -所有可能取的值为10-,6-,2,14,30,50,74,102,134,170,210;则201kk a=∑所有可能取的值为10,6,2,14,30,50,74,102,134,170,210,即ACD 都有可能,B 不可能. 故选:B. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于将题中条件平方后,利用累加法,得到20221211220k k a a a ==--∑,将问题转化为求221a 的取值问题,再由条件,结合各项取值的规律,即可求解.4.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 --+-+ (1)11123n 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.5.B解析:B 【分析】由等差数列的性质可得数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,再由等差数列的通项公式可得1nn a ,进而可得1n a n=,再结合基本不等式即可得解. 【详解】 因为*121210,n n n n a a a ++-+=∈N ,所以12211n n n a a a ++=+, 所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,设其公差为d , 由25111,25a a a ==可得25112,115a a a ==⋅, 所以111121145d a d a a ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⋅⎪⎩,解得1111a d ⎧=⎪⎨⎪=⎩,所以()1111n n d n a a =+-=,所以1n a n=,所以不等式100n n a a +≥即100n a n+≥对任意的*n N ∈恒成立,又10020n n +≥=,当且仅当10n =时,等号成立, 所以20a ≤即实数a 的最大值是20. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是构造新数列求数列通项及基本不等式的应用.6.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;7.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=变形得()2112n n n n a a a a +++---=,令1n n n b a a +=-,可得n b 为等差数列,求得{}n b 通项进而求得{}n a 通项, 结合裂项公式求1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项和,再由最大整数定义即可求解 【详解】由()12121222n n n n n n n a a a a a a a +++++--=-+⇒=-,设1n n n b a a +=-,则12n nb b ,{}n b 为等差数列,1214b a a =-=,公差为2d =,故22=+n b n ,112n n n b n a a --==-,()1221n n a a n ---=-,,2122a a -=⨯,叠加得()()121n a a n n -=+-,化简得2n a n n =+,故()111111n a n n n n ==-++,所以 1210241024102410241111111024110241223102410251025a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫+++=⨯-+-++-=⨯-⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 1024102410231025⎡⎤=-=⎢⎥⎣⎦ 故选:B 【点睛】方法点睛:本题考查构造数列的使用,等差通项的求解,叠加法求前n 项和,裂项公式求前n 项和,新定义的理解,综合性强,常用以下方法: (1)形如()1n n a a f n --=的数列,常采用叠加法求解; (2)常见裂项公式有:()11111n n n n =-++,()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭8.C解析:C 【分析】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.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.A解析:A 【分析】利用数列递推关系:1n =时,1121a a =-,解得1a ;2n 时,1n n n a S S -=-.再利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出. 【详解】21n n S a =-,1n ∴=时,1121a a =-,解得11a =;2n 时,1121(21)n n n n n a S S a a --=-=---,化为:12n n a a -=.∴数列{}n a 是等比数列,公比为2.56232a ∴==,66216321S -==-.则666332S a =. 故选:A . 【点睛】本题考查数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式,考查推理能力与计算能力,属于中档题.11.C解析:C 【分析】分别求出等比数列的前三项,利用等比数列的性质能求出入的值. 【详解】∵等比数列{}n a 的前n 项和()232nn S λλ=+-⋅(λ为常数),∴()1123246a S λλλ==+-⨯=-,()()222123223226a S S λλλλλ=-=+-⋅-+-⋅=-⎡⎤⎣⎦()()32332232232412a S S λλλλλ⎡⎤=-=+-⋅-+-⋅=-⎣⎦,123,,a a a 成等比数列,∴()()()22646412λλλ-=--,解得1λ=或3λ= ∵3λ=时,2n S λ=是常数,不成立,故舍去3λ=.1λ∴=故选:C 【点睛】本题主要考查等比数列的性质等基础知识,求和公式与通项的关系,考查运算求解能力,属于中档题.12.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.二、填空题13.【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.14.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.15.【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.16.【分析】用代入已知等式得变形可得说明是等差数列求其通项公式可得的值【详解】整理可得则即所以是以为公差的等差数列又则故答案为:【点评】本题考查数列递推式考查等差数列的判定训练了等差数列通项公式的求法是 解析:2020-【分析】用11n n n a S S ++=-,代入已知等式,得11n n n n S S S S ++-=⋅,变形可得1111n nS S +-=-,说明1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,求其通项公式,可得20191S 的值.【详解】11n n n a S S ++=-,1111111n n n n nS S a S S ++⎛⎫∴-== ⎪-⎝⎭,整理可得11n n n n S S S S ++-=⋅, 则111111n n n n n n S S S S S S +++-=-=,即1111n nS S +-=-, 所以,1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1-为公差的等差数列,又11112S a ==-, ()()()12111nn n S ∴=-+-⋅-=-+,则201912020S =-. 故答案为:2020-. 【点评】本题考查数列递推式,考查等差数列的判定,训练了等差数列通项公式的求法,是中档题.17.【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.18.【分析】结合累加法及裂项相消法可得根据已知条件即可求出通项公式【详解】解:因为所以则当时将个式子相加可得因为则当时符合题意所以故答案为:【点睛】本题考查了数列通项公式的求解考查了累加法考查了裂项相消解析:31,1,2n n N n*-≥∈【分析】结合累加法及裂项相消法可得111-=-n a a n,根据已知条件即可求出通项公式. 【详解】解:因为121n n a a n n +=++,所以121111n na a n n n n +-==-++,则当2,n n N *≥∈时,213211121123...111n n a a a a a a n n -⎧-=-⎪⎪⎪-=-⎪⎨⎪⎪⎪-=-⎪-⎩,将1n -个式子相加可得11111111...12231n a a n n n -=-+-++-=--,因为112a =,则1131122n a n n=-+=-,当1n =时,1311212a =-=符合题意,所以31,1,2n a n n N n*=-≥∈. 故答案为: 31,1,2n n N n*-≥∈. 【点睛】本题考查了数列通项公式的求解,考查了累加法,考查了裂项相消法,属于中档题.19.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤ 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.20.【分析】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,()113132n n 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)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)21n a n =-,2n S n =;(2)证明见解析.【分析】(1)若选①:利用等差数列性质可求得45,a a ,由此求得公差d ,根据等差数列通项公式和求和公式可求得结果;若选②:利用等差数列通项公式表示出14n n a a n ++=,由此求得公差d ,根据等差数列通项公式和求和公式可求得结果;若选③:利用等差数列通项公式表示出2141n n a a n +⋅=-,由此求得公差d ,根据等差数列通项公式和求和公式可求得结果;(2)根据(1)的结论得到n b ,采用裂项相消法可求得n T ,根据n T 的单调性可证得结论. 【详解】(1)若选①:设等差数列{}n a 的公差为d ,174214a a a +==,47a ∴=;95981S a ==,59a ∴=,54972d a a ∴=-=-=,()()4472421n a a n d n n ∴=+-=+-=-,则11a =,()122n n n a a S n +∴==.若选②:设等差数列{}n a 的公差为d ,()()()111112212214n n a a a nd a n d a n d n d n ++=+++-=+-=+-=,2d ∴=, ()()1112121n a a n d n n ∴=+-=+-=-,()122n n n a a S n +∴==.若选③:设等差数列{}n a 的公差为d ,()()()()()22111111211n n a a a nd a n d a n a d n n d +⋅=++-=+-+-()()22121141n d n n d n =+-+-=-,即()()22222141d n d dn d n +-+-=-,2242011d d d d ⎧=⎪∴-=⎨⎪-=-⎩,解得:2d =,()()1112121n a a n d n n ∴=+-=+-=-,()122n n n a a S n +∴==.(2)由(1)得:()()111111212122121n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪-+-+⎝⎭∴123n nT b b b b =+++⋅⋅⋅+1111111111112323525722121n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+⨯-+⨯-+⋅⋅⋅+⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1111111112335572121n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111221n ⎛⎫=⨯- ⎪+⎝⎭,()21y n n N *=+∈递增,1121y n ∴=-+()n N *∈递增,n T ∴递增, 111122113n T ⎛⎫∴≥⨯-= ⎪⨯+⎝⎭,又1021n >+,11121n ∴-<+,12n T ∴<,综上所述:1132n T ≤<.【点睛】思路点睛:本题考查等差数列通项和前n 项和的求解、裂项相消法求解数列的前n 项和的问题;对于通项公式()()n ma f n f n d =⎡⎤+⎣⎦的数列,可裂项为()()11n m a d f n f n d ⎛⎫=- ⎪ ⎪+⎝⎭,前后相消即可求得前n 项和. 23.(1)2n a n =,2nn 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()210nn 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{}nb 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()12nn n +≥,即()210nn 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. 24.(1)2n a n =,n *∈N ;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出数列的通项公式;(2)利用裂项相消法求和,即可得证; 【详解】解:(1)因为0n a >,所以0n S >,故2n S n n =+ 当1n =时,112a S ==,当2n ≥时,()()()221112n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=⎣⎦且1a 也满足上式,所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =,n *∈N (2)()1411111n n n b a a n n n n +===-++⋅所以()1211112231n n T b b b n n =++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+⨯⨯+ 11111111122311n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=-< ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭【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.25.(1)112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)n T =3182-+-n n .【分析】(1)利用1(2)n n n a S S n -=-≥,及11a S =确定数列{}n a 是等比数列,从而可得通项公式;(2)用分组求和法求和. 【详解】解:(1)当1n =时,112S a =-,得11a =. 当2n ≥时,由2n n S a =-,① 得112n n S a --=-,②①-②,得12n n a a -=,又110a =≠,∴0n a ≠,∴()1122n n a n a -=≥, ∴{}n a 是等比数列,∴112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭(2)由112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则1141412-⎛⎫=+=⨯+ ⎪⎝⎭n n n c a ,则123n n T c c c c =++++()1234n a a a a n =+++++34812121112-=⨯+=+---n n n n .【点睛】本题考查求等比数列的通项公式,分组(并项)求和法求和.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.26.(1)21nn a =-;(2))(1222nn S n ⎛⎫=-+⋅⎪ ⎭⎝.【分析】( 1)先化简已知)(1121n n a a ++=+,构造等比数列}{1n a +,求出数列{}n a 的通项公式;(2)先求出1122nn n n b nn a ⎛⎫==⋅⎪ +⎭⎝,再利用错位相减求出前n 项和n S .【详解】(1)∵)(121n n a a n N *+=+∈,∴)(1121n n aa ++=+,由已知10n a +≠,∴1121n n a a ++=+,∴}{1n a +是以112a +=为首项,以2为公比的等比数列,∴11222n nn a -+=⨯=,∴21n n a =-.(2)1122n n n n b nn a ⎛⎫==⋅⎪ +⎭⎝,12311111232222nn S n ⎛⎛⎛⎛⎫⎫⎫⎫=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⋅⎪⎪⎪⎪ ⎭⎭⎭⎭⎝⎝⎝⎝,)(2211111112122222n n n S n n +⎛⎛⎛⎛⎫⎫⎫⎫=⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⋅+⋅⎪⎪⎪⎪ ⎭⎭⎭⎭⎝⎝⎝⎝,∴1231111111222222n n n S n +⎛⎛⎛⎛⎛⎫⎫⎫⎫⎫=+++⋅⋅⋅+-⋅⎪⎪⎪⎪⎪ ⎭⎭⎭⎭⎭⎝⎝⎝⎝⎝,)(1111122111212212nn n n n ++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥⎪ ⎭⎝⎢⎥⎛⎛⎫⎫⎣⎦=-⋅=-+⋅⎪⎪ ⎭⎭⎝⎝-,∴)(1222n n S n ⎛⎫=-+⋅⎪ ⎭⎝. 【点睛】本题主要考查由递推数列求通项,若数列{}·n n b c ,其中{}n b 是等差数列,{}n c 是等比数列,则采用错位相减法,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.。

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》检测题(有答案解析)

(易错题)高中数学选修二第一单元《数列》检测题(有答案解析)

一、选择题1.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 .482.已知数列{}n a 的前n 项和()2*n S n n N =∈,则{}na 的通项公式为( )A .2n a n =B .21n a n =-C .32n a n =-D .1,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩3.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36B .48C .56D .724.已知无穷等比数列{}n a 的各项的和为3,且12a =,则2a =( ) A .13B .25C .23D .325.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.已知数列{}n a 中,11a =,前n 项和为n S ,且点1(,)()n n P a a n N *+∈在直线10x y -+=上,则12320191111S S S S ++++=( )A .20192020 B .20191010 C .20194040D .201920202⨯ 8.等差数列{}n a 的公差为2,若248,,a a a 成等比数列,则9S =( ) A .72B .90C .36D .459.已知数列{}n a 满足11a =,24a =,310a =,且{}1n n a a +-是等比数列,则81ii a==∑( ) A .376B .382C .749D .76610.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.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12.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 .50二、填空题13.已知正项数列{}n a 中,21129n n a a +=+,若对于一切的*n N ∈都有1n n a a +>成立,则1a 的取值范围是________.14.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n =,*n N ∈.求数列{}n a 的通项公式为______.设2(1)n n n n b a a =+-,求数列{}n b 的前2n 项和n T =______.15.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 =________. 16.已知{}n a 是等比数列,14a =,412a =,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=______. 17.已知数列{}n a 的前n 项和2231n S n n =-+,则n a =__________.18.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项之积为n T ,并且满足条件:11a >,201620171a a >,20162017011a a -<-,给出下列结论:①01q <<;②2016201810a a ->;③2016T 是数列{}n T 中的最大项;④使1n T >成立的最大自然数等于4031;其中正确结论的序号为______.19.已知等比数列{}n a 满足()143nn n a a n N*++=⋅∈,的前n 项和为nS,若不等式n n S ka ≥对于任意n *∈N 恒成立,则实数k 的取值范围是______.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.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2n S n n =+,数列{}n b 的通项公式为1n n b x -=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设n n n c a b =,数列{}n c 的前n 项和为n T ,求n T ; (3)设()44n n d n a =+,12n n H d d d =+++()*n N ∈,求使得对任意*n N ∈,均有9n mH >成立的最大整数m 22.在数列{}n a 中,已知114a =,(),m t m t a a a m t +++=⋅∈∈N N ,1423log n nb a +=,(n ∈+N )(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n c 满足n n n c a b =⋅,求{}n c 的前n 项和n S .23.已知等差数列{}n a 满足:2414,a a +=613a =.{}n a 的前n 项和为n S (1)求n a 及n S (2)令211n n b a =- (*n N ∈),数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:1184nT ≤< 24.对于任意的*n N ∈,数列{}n a 满足1212121212121n n a n a a n ---++⋅⋅⋅+=++++. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求n S25.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{}n a 是各项均为正数的等比数列,且126a a +=,123a a a =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)数列{}n b 通项公式为21n b n =+,求数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭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.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2.B解析:B 【分析】利用1n n n a S S -=-求出2n ≥时n a 的表达式,然后验证1a 的值是否适合,最后写出n a 的式子即可. 【详解】2n S n =,∴当2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,111a S ==,上式也成立,()*21n a n n N ∴=-∈,故选:B. 【点睛】易错点睛:本题考查数列通项公式的求解,涉及到的知识点有数列的项与和的关系,即11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,算出之后一定要判断1n =时对应的式子是否成立,最后求得结果,考查学生的分类思想与运算求解能力,属于基础题.3.A解析:A 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,得出54a =,再由等差数列前n 项和公式,即可得出结果. 【详解】因为{}n a 为等差数列,25812a a a ++=, 所以5312a =,即54a =, 所以()1999983622a a S +⨯===. 故选:A . 【点睛】熟练运用等差数列性质的应用及等差数列前n 项和的基本量运算是解题关键.4.C解析:C 【分析】设等比数列的公比为q ,进而根据题意得()21lim lim31n n n n q S q→+∞→+∞-==-,且()0,1q ∈,从而解得13q =,故223a =【详解】解:设等比数列的公比为q ,显然1q ≠, 由于等比数列{}n a 中,12a =所以等比数列{}n a 的前n 项和为:()()112111n n n a q q S qq--==--,因为无穷等比数列{}n a 的各项的和为3, 所以()21lim lim31n n n n q S q→+∞→+∞-==-,且()0,1q ∈,所以231q =-,解得13q =, 所以2123a a q ==. 故选:C. 【点睛】本题解题的关键在于根据题意将问题转化为()21lim lim31n n n n q S q→+∞→+∞-==-,且()0,1q ∈,进而根据极限得13q =,考查运算求解能力,是中档题. 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.B解析:B 【分析】由点在直线上得到数列{}n a 的通项公式和前n 项和公式,根据公式特征利用裂项相消可得答案. 【详解】点1(,)()n n P a a n N *+∈在直线10x y -+=上,所以11n n a a +=+,即1=1n n a a +-所以{}n a 是以1为首项,公差为1的等差数列,即=n a n ,(1)=2n n nS +, 所以1211=2(1)1n S n n n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭, 123201911111111112121223201920202020S S S S ⎛⎫⎛⎫++++=-+-++-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭20191010=.故选:B. 【点睛】裂项相消法:如果数列的通项可“分裂成两项差”的形式,且相邻项分裂后相关联,那么常选用裂项相消法求和,注意通项“分裂成两项差”的形式之后是不是还有系数.8.B解析:B 【分析】由题意结合248,,a a a 成等比数列,有2444(4)(8)a a a =-+即可得4a ,进而得到1a 、n a ,即可求9S . 【详解】由题意知:244a a =-,848a a =+,又248,,a a a 成等比数列,∴2444(4)(8)a a a =-+,解之得48a =,∴143862a a d =-=-=,则1(1)2n a a n d n =+-=,∴99(229)902S ⨯+⨯==,故选:B 【点睛】思路点睛:由其中三项成等比数列,利用等比中项性质求项,进而得到等差数列的基本量 由,,m k n a a a 成等比,即2k m n a a a =; 等差数列前n 项和公式1()2n n n a a S +=的应用. 9.C解析:C 【分析】利用累加法求出通项n a ,然后利用等比数列的求和公式,求解81i i a =∑即可【详解】由已知得,213a a -=,326a a -=,而{}1n n a a +-是等比数列,故2q,∴11221()()()n n n n a a a a a a ----+-+-=23632n -+++⨯1133232312n n ---⨯==⨯--,1n a a ∴-=1323n -⨯-,化简得1322n n a -=⨯-,8712818123(122)2831612i iaa a a =-=++=⨯+++-⨯=⨯--∑83219749=⨯-=故选:C 【点睛】关键点睛:解题关键在于利用累加法求出通项,难度属于中档题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2123a a =≠, 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.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 aq++++-()121n n n a q-=,所以()()12122211n n nnn n n T a q a 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.12.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 .二、填空题13.【分析】根据列出关于的不等式求解出的取值范围从而的取值范围可确定出【详解】因为所以解得满足所以即故答案为:【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过之间的不等关系求解出的取值范围由此可确定出的取值范围 解析:()3,6【分析】根据1n n a a +>列出关于n a 的不等式,求解出n a 的取值范围,从而1a 的取值范围可确定出. 【详解】 因为21129n n n a a a +=+<,所以29180n n a a -+<,解得36n a <<,满足0n a >, 所以136a <<,即()13,6a ∈, 故答案为:()3,6. 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过1,n n a a +之间的不等关系求解出n a 的取值范围,由此可确定出1a 的取值范围.14.【分析】根据写式子两式子相减整理得再验证时是否成立即可写出通项公式由已知可得运用分组求和即可得到答案【详解】∵①∴②由②﹣①可得:即又当时有满足∴;由已知可得:∴所以故答案为:;【点睛】本题考查已知 解析:42n a n =-2164n +n【分析】 根据()2*2n S nn N =∈写式子()2121n Sn++=,两式子相减整理得42n a n =-,再验证1n =时是否成立,即可写出通项公式.由已知可得()()422)24(1nn b n n =-+-⨯-,运用分组求和即可得到答案. 【详解】 ∵()2*2n S nn N =∈①,∴()2121n Sn++=②,由②﹣①可得:14+2n a n +=,即42n a n =-,又当1n =时,有2112111S a ==⨯⇒=满足42n a n =-,∴42n a n =-;由已知可得:()()422)24(1nn b n n =-+-⨯-,∴12322342112333n n n n b b b b ++++a T a a a a +a -==+++⋅+⋅⋅+()()32122143n n a a a a +++a +++a -=+()()28484316242n n n n+n +n -=+⨯=,所以2641n T n +n =,故答案为:42n a n =-;2641n T n +n =.【点睛】本题考查已知数列前n 项和为n S 与n a 的关系求通项,注意验证1n =是否满足,考查分组求和,属于中档题.15.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.16.【分析】由等比数列的通项公式求得进而得到数列表示首项为公比为的等比数列结合等比数列的求和公式即可求解【详解】由题意等比数列中可得解得又由且即数列表示首项为公比为的等比数列所以故答案为:【点睛】本题主解析:321134n⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦【分析】由等比数列的通项公式,求得12q =,进而得到数列{}1n n a a +表示首项为8,公比为14的等比数列,结合等比数列的求和公式,即可求解. 【详解】由题意,等比数列{}n a 中,14a =,412a =,可得34218a q a ==,解得12q =, 又由2111114n n n n n n a a a q a a a ++--===,且21218a a a q ==, 即数列{}1n n a a +表示首项为8,公比为14的等比数列, 所以1223118[1()]3214113414n n n n a a a a a a +⨯-⎡⎤⎛⎫++⋅⋅⋅+==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-. 故答案为:321134n⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题主要考查了等比数列的定义及通项公式,以及等比数列的前n 项和公式的应用,其中解答中熟记等比数列的通项公式,以及等比数列的求和公式的应用,着重考查推理与运算能力,属于中档试题.17.【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.18.①③【分析】分别讨论和找到矛盾可判断①通过以及可得到则通过可判断②通过时时可判断③算出可判断④【详解】解:∵若则此时与矛盾故不成立若此时与矛盾故不成立∴故①正确;因为由得故②不正确;因为所以当时当时解析:①③ 【分析】分别讨论1q ≥和0q <,找到矛盾,可判断①,通过01q <<以及20162017011a a -<-可得到20171a <,则通过2201620182017a a a =可判断②,通过2016,n n N *≤∈时,1n a >,2016,n n N *>∈时,01n a <<,可判断③,算出4032T ,4033T 可判断④.【详解】 解:∵11a >,若1q ≥,则2015201620161201711,1a a qa a q =>=>, 此时20162017011a a ->-,与20162017011a a -<-矛盾,故1q ≥不成立,若0q <,2015201620161201710,0a a qa a q =<=>, 此时201620170a a <,与201620171a a >矛盾,故0q <不成立, ∴01q <<,故①正确;因为11a >,01q <<,20162017a a >, 由20162017011a a -<-得201620171,01a a ><<22016201820171a a a ∴=<,故②不正确;因为11a >,01q <<,201620171,01a a ><<,所以当2016,n n N *≤∈时,1n a >,当2016,n n N *>∈时,01n a <<,所以2016T 是数列{}n T 中的最大项,故③正确;()()2016201640321240304031403214032201620171a a a a a a a a T a =⋅⋯⋅⋅==>,()201624033124030403140324033201720171T a a a a a a a a =⋅⋯⋅⋅⋅=⨯<,∴使1n T >成立的最大自然数等于4032,故④不正确. 故答案为:①③. 【点睛】本题考查了等比数列的通项公式及其性质、递推关系、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.19.【分析】设等比数列的公比为利用等比数列的定义求出的值结合等式可求得数列并计算出由可得求出数列的最小值即可求得实数的取值范围【详解】设等比数列的公比为则可得上述两式相除得则得所以等比数列的公比为首项也 解析:(],1-∞【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,利用等比数列的定义求出q 的值,结合等式143nn n a a ++=⋅可求得数列n a ,并计算出n S ,由n n S ka ≥可得131223n k -≤-⋅,求出数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的最小值,即可求得实数k 的取值范围. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则()1143nn n n a a q a ++=+=⋅,可得()1211143n n n n a a q a +++++=+=⋅,上述两式相除得()()111433143n n nn q a q q a +++⋅===+⋅,则1443n n n n a a a ++==⋅,得3n n a =, 所以,等比数列{}n a 的公比为3,首项也为3,则()111333132n n na S +--==-,由于n n S ka ≥,则11333123223n n n n n S k a +--≤==-⋅,所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递增, 当1n =时,数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为111S a =,1k ∴≤. 因此,实数k 的取值范围是(],1-∞. 故答案为:(],1-∞. 【点睛】本题考查数列不等式恒成立问题的求解,涉及等比数列通项公式的求解,考查运算求解能力,属于中等题.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)2n a n =;(2)()()1222212,112,1n n n n x nx x T x n n x +⎧-++≠⎪=-⎨⎪+=⎩;(3)存在最大的整数5m =满足题意.【分析】(1)当1n =时,11a S =;当2n ≥时,1n n n a S S -=-,将已知代入化简计算可得数列{}n a 的通项公式;(2)利用错位相减法计算n T ,分1x ≠和1x =两种情况,分别得出答案;(3)利用裂项相消法计算出n H ,并得出单调性和最值,代入不等式解出m 的范围,得到答案. 【详解】(1)当1n =时,112a S ==当2n ≥时,()()221112n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=⎣⎦即数列{}n a 的通项公式为2n a n =(2)12n n n n c a b nx -==,23124682n n T x x x nx -=+++++,①则23424682n n xT x x x x nx =+++++,②①﹣②,得()21122222n n n x T x x x nx --=++++-.当1x ≠时,()11221nn n xx T nx x--=⨯--,则()()1222121n n n n x nx T x +-++=-.当1x =时,224682n T n n n =+++++=+综上可得,()()1222212,112,1n n n n x nx x T x n n x +⎧-++≠⎪=-⎨⎪+=⎩(3)由(1)可得()411242n d n n n n ==-++,则12111111111111324352212n n H d d d n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=-+-+-++-=+-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭显然n H 为关于n 的增函数,故()1min 23n H H ==. 于是欲使9n mH >恒成立, 则293m <,解得6m <. ∴存在最大的整数5m =满足题意. 【点睛】方法点睛:本题考查数列的通项公式,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.22.(1)14nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,32n b n =-;(2)232334n n n s +=-⨯.【分析】(1)令,m n =1t =,可得数列{}n a 是等比数列,即可求出通项公式,进而求出n b ; (2)利用错位相减法可求出. 【详解】(1)令,m n =1t =,则11n n a a a +=⋅,114n n a a +∴=,114a =,∴数列{}n a 是首项为14,公比为14的等比数列, ∴1111444n nn a -⎛⎫⎛⎫=⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,∴1413log 2324nn b n ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭;(2)由(Ⅰ)知,14nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()*32nb n n N=-∈,则()1324nn c n ⎛⎫=⋅- ⎪⎝⎭, ()2311111+4+7++324444nn S n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯-⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则()234+1111111+4+7++3244444n n S n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯-⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,两式相减得()234+13111111+3+3+3++3324444444nn n S n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯⨯--⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()1+1+131116411132+321442414n n n n n -⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎛⎫⎣⎦=--⨯=- ⎪⎝⎭-, 232334n nn S +∴=-⨯. 【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. 23.(1)21n a n =+;22n S n n =+;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用等差数列通项公式求解首项及公差,再利用求和公式进行求解; (2)由(1)得22111(2+1)1n n b a n ==--,再用裂项相消法求得n T ,并利用单调性求得n T 的范围.【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,因为2414,a a +=613a =,所以有13,2a d ==,所以32(1)21n a n n =+-=+;2(1)3+222n n n S n n n -=⨯=+ (2)由1知21n a n =+,所以221111111=1(2+1)14(1)41n n b a n n n n n ⎛⎫==⋅=⋅- ⎪--++⎝⎭, 所以1111111111+++142231414n T n n n ⎛⎫⎛⎫=⋅---=-< ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭, 又118n T T ≥=,且单调递增,故1184n T ≤<. 24.(1)7,121,2n n n a n n =⎧=⎨++≥⎩;(2)217,1322,22n n n S n n n +=⎧⎪=⎨+++≥⎪⎩. 【分析】(1)根据11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩可求得结果;(2)当1n =时,117S a ==,当2n ≥时,分组后利用等差等比数列的求和公式可求得结果. 【详解】 (1)1212121212121n na n a a n ---++⋅⋅⋅+=++++①, 当2n ≥时,得()112121112212121n n a n a a n ------++⋅⋅⋅+=+++②. ①-②得121n na n -=+,∴()212nn a n n =++≥, 又11112721a a -=⇒=+不满足上式, 综上得7,121,2n nn a n n =⎧=⎨++≥⎩. (2)当1n =时,117S a ==, 当2n ≥时,23722123121nn S n =++++++++++()()()()212121271122n n n n ---+=+++--213222n n n +++=+, 综上得,217,1322,22n n n S n n n +=⎧⎪=⎨+++≥⎪⎩.【点睛】易错点点睛:第一问利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求通项公式时,容易忽视1n =的情况造成错误;第二问求和是也容易忽视1n =的情况.25.(1)2n n a =;(2)1(1)222n n n n T ++=+-. 【分析】(1)利用公式11,1=,2n nn S n a S S n -=⎧⎨-≥⎩求{}n a 的通项公式; (2)由题得2n n 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2n n a =.(2)2n n 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)2n n a =;(2)2552n n n T +=-. 【分析】(1)设{}n a 的公比为q ,利用基本量运算求出公比,可得数列{}n a 的通项公式; (2)利用错位相减法计算出数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 【详解】(1)设{}n a 的公比为q ,由题意知:()116a q +=,2211a q a q =. 又0n a >,解得12a =,2q ,所以2n n a =.(2)21n b n =+.令n n n b c a =,则212n n n c +=, 因此12231357212122222n n n n n n T c c c --+=+++=+++++, 又234113572121222222n n n n n T +-+=+++++, 两式相减得12111113111213121525122222222222n n n n n n n n n T --++++++⎛⎫⎛⎫=++++-=+--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 所以2552n nn T +=-. 【点睛】 方法点睛:本题考查等比数列的通项公式,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.。

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【解析】 是等差数列,由 ,得
8.15
【解析】对于
9.4 5 32
【解析】(1)若 为偶数,则 为偶,故
①当 仍为偶数时, 故
②当 为奇数时, 故 得m=4。
(2)若 为奇数,则 为偶数,故 必为偶数
,所以 =1可得m=5
10.可建一座桥
【解析】
【错解分析】对拆50次后,报纸的厚度应理解一等比数列的第n项,易误理解为是比等比数列的前n项和。
20.(1)该数集不具有性质P(2)见解析(3)见解析
【解析】
【错解分析】本题主要考查集合、等比数列的性质,考查运算能力、推理论证能力、分类讨论等数学思想方法.本题是数列与不等式的综合题,属于较难层次题.
【正解】(Ⅰ)由于 与 均不属于数集 ,∴该数集不具有性质P.
由于 都属于数集 , ∴该数集具有性质P.(Ⅱ)∵ 具有性质P,∴ 与 中至少有一个属于A,
( )由数列 是公比为 的等比数列,得 ,这表明数列 的所有奇数项成等比数列,所有偶数项成等比数列,且公比都是 ,又 , ,∴当 时,

当 时,

18.
【解析】
【错解分析】本题解答时一方面若不从通项入手分析各项的特点就很难找到解题突破口,其次在裂项抵消中间项的过程中,对消去哪些项剩余哪些项规律不清而导致解题失误。
4.已知等比数列 满足 , ,且 ,且当 时,
( )
A. B. C. D.
5.已知 为等差数列, + + =105, =99,以 表示 的前 项和,则使得 达到最大值的 是
A.21 B.20 C.19 D.18
6.已知数列 的通项公式是 ,其前n项和是 ,则对任意的 (其中 *), 的最大值是.
7.设等差数列 的前 项和为 ,若 ,则 =。
8.设等比数列 的公比 ,前 项和为 ,则 .
9.已知数列 满足: (m为正整数), 若 ,则m所有可能的取值为__________。
10.如果能将一张厚度为0.05mm的报纸对拆,再对拆....对拆50次后,报纸的厚度是多少?你相信这时报纸的厚度可以在地球和月球之间建一座桥吗?(已知地球与月球的距离约为 米)
【正解】由等差数列的前 项和公式得 ,∴ , 取 , , ,…,就分别得到 ,…,∴

19.(Ⅰ) (Ⅱ)见解析
【解析】
【错解分析】本小题主要考查数列的基本知识,以及运用数学知识分析和解决问题的能力.学生在解第(Ⅱ)时极易根据条件“对于一切正整数k都有 成立”这句话将k取两个特殊值确定出等差数列的首项和公差,但没有认识到求解出的等差数列仅是对已知条件成立的必要条件,但不是条件成立的充分条件。还应进一步的由特殊到一般。
11.已知 的展开式中前三项的系数成等差数列.
(1)求n的值;
(2)求展开式中系数最大的项.
12.已知数列{ }的前 项和 ,
(1)求数列的通项公式 ;
(2)设 ,且 ,求 .
13.设数列 的前n项和为 为等比数列,且
(1)求数列 和 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前n项和 。
14.数列 的各项均为正数, 为其前 项和,对于任意 ,总有 成等差数列.
(2)在裂项相消求数列的和时,务必细心。
【正解】解:(1)∵Sn=n2+2n ∴当 时,
当n=1时,a1=S1=3, ,满足上式.

(2)∵ ,∴


13.(1)
(2)
【解析】
【错解分析】(1)求数列 的通项公式时,容易遗忘对n=1情况的检验。
(2)错位相减法虽然是一种常见方法,但同时也是容易出错的地方,一定要仔细。
17.数列 中, , ,数列 是公比为 ( )的等比数列。
(Ⅰ)求使 成立的 的取值范围;(Ⅱ)求数列 的前 项的和 .
18.求 … .
19.设无穷等差数列{an}的前n项和为Sn.
(Ⅰ)若首项 ,公差 ,求满足 的正整数k;
(Ⅱ)求所有的无穷等差数列{an},使得对于一切正整数k都有 成立
20.已知数集 具有性质 ;对任意的 , 与 两数中至少有一个属于 .
【错解分析】此题容易错选为A,C,D,错误原因主要是不能准确的根据等差数列求和公式的性质求出 且 。
【正解】设数列 的公差是 ,则
, 且 , 且 ,
因此使 成立的最小正整数n=2010,选B.
3.A
【解析】
【错解分析】此题容易错选为B,错误原因是没有理解该数列为等差数列。
【正解】由已知得 , , = · <0, ,因此 ,选A.
【正解】解:(I)当 时
由 ,即 又 .
(II)设数列{an}的公差为d,则在 中分别取k=1,2,得
由(1)得 当
若 成立,
若 故所
数列不符合题意.当

若 .
综上,共有3个满足条件的无穷等差数列:
①{an}:an=0,即0,0,0,…;②{an}:an=1,即1,1,1,…;③{an}:an=2n-1,即1,3,5,…,
(1)求数列 的通项公式;
(2)设数列 的前 项和为 ,且 ,求证:对任意实数 ( 是常数, =2.71828 )和任意正整数 ,总有 2;
(3)正数数列 中, .求数列 中的最大项。
15.数列 前n项和 且 。(1)求 的值及数列 的通项公式。
16.等差数列 的首项 ,前n项和 ,当 时, 。问n为何值时 最大?
∴数列 是公差为1的等差数列
又n=1时, ,解得 =1∴ .( )
(2)证明:∵对任意实数 和任意正整数n,总有 ≤ .

(3)解:由已知 ,
易得
猜想n≥2时, 是递减数列.令
∵当
∴在 内 为单调递减函数.
由 .
∴n≥2时, 是递减数列.即 是递减数列.
又 ,∴数列 中的最大项为 .
15.
【解析】
【错解分析】此题在应用 与 的关系时误认为 对于任意n值都成立,忽略了对n=1的情况的验证。易得出数列 为等比数列的错误结论。
当 为奇数时,当 时 最大。
17.(Ⅰ) (Ⅱ)
【解析】
【错解分析】对于等比数列的前n项和易忽略公比q=1的特殊情况,造成概念性错误。再者学生没有从定义出发研究条件数列 是公比为 ( )的等比数列得到数列奇数项和偶数项成等比数列而找不到解题突破口。使思维பைடு நூலகம்阻。
【正解】解:( )∵数列 是公比为 的等比数列,∴ , ,由 得 ,即 ( ),解得 .
由于 ,∴ ,故 .从而 ,∴ .
∵ , ∴ ,故 .
由A具有性质P可知 .又∵ ,
∴ ,
从而 ,∴ .
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当 时,有 ,即 , ∵ ,∴ ,∴ ,由A具有性质P可知 .由 ,得 ,且 ,∴ ,∴ ,即 是首项为1,公比为 成等比数列.
【正解】解:(1)当
故 的通项公式为 的等差数列.
设 的通项公式为

(2)
两式相减得:
14.(1) .( )(2)见解析(3)
【解析】
【错解分析】(1)对 的转化,要借助于 的关系。
(2)放缩法是此题的难点。
【正解】解:(1)由已知:对于 ,总有 ①成立
∴ (n≥2)②
①--②得

∵ 均为正数,∴ (n≥2)
【正解】易求得 。由 得 故 得 又 , 故该数列从第二项开始为等比数列故 。
16.故若 为偶数,当 时, 最大。
当 为奇数时,当 时 最大
【解析】
【错解分析】等差数列的前n项和是关于n的二次函数,可将问题转化为求解关于n的二次函数的最大值,但易忘记此二次函数的定义域为正整数集这个限制条件。
【正解】由题意知 = 此函数是以n为变量的二次函数,因为 ,当 时, 故 即此二次函数开口向下,故由 得当 时 取得最大值,但由于 ,故若 为偶数,当 时, 最大。
11.(1)8(2) ,
【解析】
【错解分析】此题容易错在:审题不清楚,误用前三项的二项式系数成等差。
【正解】(1)由题设,得 ,即 ,解得n=8,n=1(舍去).
(2)设第r+1的系数最大,则 即 解得r=2或r=3.
所以系数最大的项为 , .
12.(1) (2)
【解析】
【错解分析】(1)在求通项公式时容易漏掉对n=1的验证。
(Ⅰ)分别判断数集 与 是否具有性质 ,并说明理由;
(Ⅱ)证明: ,且 ;
(Ⅲ)证明:当 时, 成等比数列..
参考答案
1.A
【解析】
【错解分析】此题容易错在不知道讨论奇偶性,以及 是偶数时,要从2开始。
【正解】当 是奇数时,由 得 , ;
当 是偶数时,由 得 , ,
因此常数 的取值范围是 .
2.B
【解析】
【正解】对拆一次厚度增加为原来的一倍,设每次对拆厚度构成数列 ,则数列 是以 米为首项,公比为2的等比数列。从而对拆50次后纸的厚度是此等比数列的第51项,利用等比数列的通项公式易得a51=0.05×10-3×250=5.63×1010,而地球和月球间的距离为4×108<5.63×1010故可建一座桥。
1.若数列 、的通项公式分别是 , ,且 ,对任意 恒成立,则常数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知等差数列{an}的前n项和是 ,则使 成立的最小正整数 为( )
A.2009 B.2010 C.2011 D.2012
3.在数列 中, ,则使 成立的 值是( )
A.21 B.22C.23 D.24
4.C
【解析】由 得: 再由 得: ,解得: ,所以 , ,
5.B
【解析】由 + + =105得 即 ,由 =99得 即 ,∴ , ,由 得 ,选B
6.10
【解析】
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