北师大版高中数学必修五《数列》单元测试卷

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北师大版高中数学必修五第一章《数列》测试题(答案解析)

北师大版高中数学必修五第一章《数列》测试题(答案解析)

一、选择题1.“杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,它比西方的“帕斯卡三角形”早了300多年.如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记n a 为图中虚线上的数1,3,6,10,构成的数列{}n a 的第n 项,则100a 的值为( )A .5049B .5050C .5051D .51012.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若2342S S S =+,12a =,则2a =( ) A .2B .-4C .2或-4D .43.某食品加工厂2019年获利20万元,经调整食品结构,开发新产品.计划从2020年开始每年比上一年获利增加20%,则从( )年开始这家加工厂年获利超过60万元.(已知lg 20.3010=,lg30.4771=) A .2024年B .2025年C .2026年D .2027年4.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知222,,a b c 成等差数列,则cos B 的最小值为( )A .12B .22C .34D .325.《张丘建算经》是我国北魏时期大数学家丘建所著,约成书于公元466485~年间,其记臷着这么一道题:某女子善于织布,一天比一天织得快,而且每天增加的数量相同. 已知第一天织布5尺,30天其织布390尺,则该女子织布每天增加的尺数(不作近似计算)为( ) A .1629B .1627C .1113D .13296.已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,其前n 项和为n S ,若直线112y a x m =+与圆()2221x y -+=的两个交点关于直线0x y d +-=对称,则数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为( ) A .1011B .910C .89D .27.数列{}n a 的通项公式是*1()(1)n a n n n =∈+N ,若前n 项的和为1011,则项数为( ).A .12B .11C .10D .98.已知函数()()f x x R ∈满足()()42f x f x -++=,若函数2xy x =-与()y f x =图象的交点为()()()1122,,,,,,n n x y x y x y ⋯,则()1niii x y =+=∑( )A .0B .nC .2nD .3n9.已知椭圆2222x y a b +=1(a>b>0)与双曲线2222x y m n-=1(m>0,n>0)有相同的焦点(-c ,0)和(c ,0),若c 是a ,m 的等比中项,n 2是2m 2与c 2的等差中项,则椭圆的离心率是 ( ) ABC .14D .1210.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,且675S S S >>,下列说法错误的是( ) A .0d <B .110S >C .120S <D .67a a >11.若{}n a 是等比数列,其公比是q ,且546,,a a a -成等差数列,则q 等于( ) A .-1或2B .1或-2C .1或2D .-1或-212.设{}n a 为等比数列,给出四个数列:①{}2n a ,②{}2n a ,③{}2na ,④{}2log ||n a .其中一定为等比数列的是( ) A .①③B .②④C .②③D .①②二、填空题13.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11a =,22a =,0n a ≠,()111122n n n n n a n S a S nS +++--=-,其中2n ≥,且*n ∈N .设21n n b a -=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,则100T =______.14.设数列{}n a 中12a =,若等比数列{}n b 满足1n n n a a b +=,且10101b =,则2020a =__. 15.已知等差数列{}n a 的首项是19-,公差是2,则数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值是_______.16.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且112a =,110n n n a S S +++=,则2020S =______. 17.在数列{}n a 中,11a =()*1n =∈N;等比数列{}nb 的前n 项和为2n n S m =-.当n *∈N 时,使得n n b a λ≥恒成立的实数λ的最小值是_________.18.若数列}{n a2*3()n n n N =+∈,则n a =_______.19.已知下列结论:①若数列{}n a 的前n 项和21n S n =+,则数列{}n a 一定为等差数列.②若数列{}n a 的前n 项和21nn S =-,则数列{}n a 一定为等比数列.③非零实数,,a b c 不全相等,若,,a b c 成等差数列,则111,,a b c可能构成等差数列. ④非零实数,,a b c 不全相等,若,,a b c 成等比数列,则111,,a b c一定构成等比数列. 则其中正确的结论是_______.20.我们知道,斐波那契数列是数学史上一个著名数列,在斐波那契数列{}n a 中,()*12211,1,n n n a a a a a n ++===+∈N .用n S 表示它的前n 项和,若已知2020S m =,那么2022a =_______.三、解答题21.已知各项为正数的等比数列{}n a ,前n 项和为n S ,若2125,2,log a log a 成等差数列,37S =,数列{}n b 满足,11b =,数列11n n n b b a ++⎧⎫-⎨⎬⎩⎭的前n 项和为232n n+ (1)求{}n a 的公比q 的值;(2)求{}n b 的通项公式.22.已知{}n a 是公差不为0的等差数列,若1313,,a a a 是等比数列{}n b 的连续三项. (1)求数列{}n b 的公比; (2)若11a =,数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 和为n S 且99200nS >,求n 的最小值. 23.在公差为d 的等差数列{}n a 中,已知110a =,且1a ,222a +,35a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若0d <,93n n na b -=,求数列{}n b 的前n 项和n S . 24.已知数列n A :1a ,2a ,…,()2n a n ≥满足:①11a =;②()121,2,,1k ka k n a +==-.记()12n n S A a a a =+++.(1)直接写出()3S A 的所有可能值; (2)证明:()0n S A >的充要条件是0n a >; (3)若()0n S A >,求()n S A 的所有可能值的和.25.已知{}n a 是由正整数组成的无穷数列,该数列前n 项的最大值记为n A ,最小值记为n B ,令nn nA bB =. (1)若2(1,2,3,)n a n n ==,写出1b ,2b ,3b 的值.(2)证明:1(1,2,3,)n n b b n +≥=.(3)若{}n b 是等比数列,证明:存在正整数0n ,当0n n 时,n a ,1n a +,2n a +是等比数列.26.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,59a =,13169S =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设3nn na b =,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】观察数列的前4项,可得(1)2n n n a +=,将100n =代入即可得解. 【详解】由题意得11a =,2312a ==+,36123a ==++,4101234a ==+++⋅⋅⋅ 观察规律可得(1)1232n n n a n +=+++⋅⋅⋅+=, 所以10010010150502a ⨯==. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查了观察法求数列的通项公式,关键是将各项拆成正整数的和的形式发现规律.2.B解析:B 【分析】利用等比数列的前n 项和公式求出公比,由此能求出结果. 【详解】∵n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2342S S S =+,12a =,∴()()()34212122211q q q qq--+=+--,解得2q =-,∴214a a q ==-,故选B . 【点睛】本题主要考查等比数列的性质以及其的前n 项和等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.3.C解析:C 【分析】本题根据题意各年获利构成一个等比数列,然后得到通项公式,根据题意可得出关于n 的不等式,解出n 的值,注意其中对数式的计算. 【详解】由题意,设从2019年开始,第n 年的获利为()n a n *∈N 万元,则数列{}n a 为等比数列,其中2019年的获利为首项,即120a =.2020年的获利为()2620120%205a =⋅+=⋅万元,2021年的获利为()223620120%205a ⎛⎫=⋅+=⋅ ⎪⎝⎭万元,∴数列{}n a 的通项公式为()16205n n n N a *-⎛⎫⋅⎪⎝⎭∈= ,由题意可得1620605n n a -⎛⎫=⋅> ⎪⎝⎭,即1635n -⎛⎫> ⎪⎝⎭,()65lg3lg3lg3lg30.47711log 3610lg6lg52lg 2lg3120.30100.47711lg lg 23lg 52n ∴->=====-+-⨯+-⨯-6.03166=>,8n ∴≥,∴从2026年开始这家加工厂年获利超过60万元.故选:C . 【点评】本题主要考查等比数列在实际生活中的应用,考查了等比数列的通项公式,不等式的计算,对数运算.属于中档题.4.A解析:A 【解析】分析:用余弦定理推论得222cos 2a c b B ac +-=.由222,,a b c 成等差数列,可得2222a c b += ,所以22222cos 24a c b a c B ac ac+-+==,利用重要不等式可得2221cos 442a c ac B ac ac +=≥=.详解:因为222,,a b c 成等差数列,所以2222a cb += . 由余弦定理推论得2222221cos 2442a cb ac ac B ac ac ac +-+==≥=当且仅当a c =时,上式取等号. 故选A .点睛:本题考查等差中项、余弦定理的推论、重要不等式等知识,考查学生的运算能力及转化能力.利用重要不等式、基本不等式求最值时,一定要判断能否取相等,不能相等时,应转化为函数求最值.5.A解析:A 【解析】由题设可知这是一个等差数列问题,且已知13030,390a S ==,求公差d .由等差数列的知识可得30293053902d ⨯⨯+=,解之得1629d =,应选答案A . 6.A解析:A 【分析】由题意可知,直线112y a x m =+与直线0x y d +-=垂直,且直线0x y d +-=过圆心,可求得1a 和d 的值,然后利用等差数列的求和公式求得n S ,利用裂项法可求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和. 【详解】 由于直线112y a x m =+与圆()2221x y -+=的两个交点关于直线0x y d +-=对称, 则直线112y a x m =+与直线0x y d +-=垂直,直线0x y d +-=的斜率为1-,则1112a =,可得12a =,且直线0x y d +-=过圆()2221x y -+=的圆心()2,0,则20d -=,可得2d =,()()112212n a a n d n n ∴=+-=+-=,则()()()122122n n n a a n n S n n ++===+,()111111n S n n n n ∴==-++, 因此,数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为1111111110112233410111111⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:A. 【点睛】本题考查裂项求和,同时也考查了直线与圆的综合问题,以及等差数列求和公式的应用,考查计算能力,属于中等题.7.C解析:C 【解析】分析:由已知,111(1)1n a n n n n ==-++,利用裂项相消法求和后,令其等于1011,得到n 所满足的等量关系式,求得结果.详解:111(1)1n a n n n n ==-++ ()n *∈N ,数列{}n a 的前n 项和11111(1)()()2231n S n n =-+-+⋯+-+ 1111n n n =-=++,当1011n S =时,解得10n =,故选C. 点睛:该题考查的是有关数列的问题,在解题的过程中,需要对数列的通项公式进行分析,选择相应的求和方法--------错位相减法,之后根据题的条件,建立关于n 的等量关系式,从而求得结果.8.D解析:D 【分析】由题意可得()()f x x R ∈的图像关于点()2,1对称,函数2xy x =-的图像也关于()2,1对称,然后利用对称性以及倒序相加法即可得出答案. 【详解】函数()()f x x R ∈满足()()42f x f x -++=,∴()f x 的图像关于点()2,1对称,而函数2xy x =-的图像也关于()2,1对称, 设123n x x x x >>>>121224n n x x x x -∴+=+==⨯= 121212n n y y y y -+=+==⨯=令121nin i xx x x ==++∑,则111ni n n i x x x x -==++∑,()()()1211124n i n n n i x x x x x x x n -==++++∴+=∑,12ni i x n =∴=∑令121nin i y y yy ==++∑,则111ni n n i y y y y -==++∑,()()()1211122n i n n n i y y y n y y y y -=∴=+++++=∑,1ni i n y =∴=∑()13ni i i x y n =+=∴∑,故选:D 【点睛】本题考查了函数的对称性应用,考查了倒序相加法求和,解题的关键是找出中心对称点,属于中档题.9.D解析:D 【解析】由题意可知2n 2=2m 2+c 2. 又m 2+n 2=c 2, ∴m=2c . ∵c 是a ,m 的等比中项, ∴2c am =,∴22ac c =, ∴12c e a ==.选D . 10.C解析:C 【分析】根据{}n a 是等差数列,且675S S S >>,变形为7666555567,,a a S S S S S a S a ++>++>>判断即可.【详解】数列{}n a 是等差数列675S S S >>,7666555567,,a a S S S S S a S a ++>++>>, 76670,0,0a a a a <>+>,所以0d <,()111116111102a a S a +==>, ()()11267121212022a S a a a ++==>,67a a >,故选:C 【点睛】本题主要考查等差数列的通项与前n 项和的关系及应用,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.11.A解析:A 【解析】分析:由546,,a a a -成等差数列可得5642a a a -+=,化简可得()()120q q +-=,解方程求得q 的值. 详解:546,,a a a -成等差数列,所以5642a a a -+=,24442a q a q a ∴-+=,220q q ∴--=,()()120q q ∴+-=,1q ∴=-或2,故选A.点睛:本题考查等差数列的性质,等比数列的通项公式基本量运算,属于简单题. 等比数列基本量的运算是等比数列的一类基本题型,数列中的五个基本量1,,,,,n n a q n a S ,一般可以“知二求三”,通过列方程组所求问题可以迎刃而解,解决此类问题的关键是熟练掌握等比数列的有关性质和公式,并灵活应用.12.D解析:D 【分析】 设11n n a a q -=,再利用等比数列的定义和性质逐一分析判断每一个选项得解.【详解】 设11n n a a q-=,①,112=2n n a a q-,所以数列{}2n a 是等比数列;②,222222111=()n n n a a qa q --=,所以数列{}2n a 是等比数列;③,11112111211222=2,222n nn n n n n n a a q a a q a q a q a a q-------==不是一个常数,所以数列{}2n a 不是等比数列; ④,122122121log ||log |q |log ||log |q |n n n n a a a a ---=不是一个常数,所以数列{}2log ||n a 不是等比数列.故选D 【点睛】本题主要考查等比数列的判定,意在考查学生对该知识的理解掌握水平和分析推理能力.二、填空题13.【分析】根据已知条件推导出数列从第三项开始奇数项成等差数列且公差为然后利用等差数列的求和公式可求得的值【详解】当且时由可得即可得①所以②②①得所以则则所以数列从第三项开始奇数项成等差数列且公差为故答 解析:9901【分析】根据已知条件推导出数列{}n a 从第三项开始,奇数项成等差数列,且公差为2,然后利用等差数列的求和公式可求得100T 的值. 【详解】当2n ≥且*n ∈N 时,0n a ≠, 由()111122n n n n n a n S a S nS +++--=-,可得()()11112n n n n n a S S n S S ++-+-=-,即()1112n n n n a a a na ++++=, 可得12n n a a n ++=,①,所以,()2121n n a a n +++=+,②, ②-①得22n n a a +-=,所以,32224a a +=⨯=,则32a =,则3112a a -=≠, 所以,数列{}n a 从第三项开始,奇数项成等差数列,且公差为2,21n n b a -=,10099982199299012T ⨯⨯=+⨯+=. 故答案为:9901. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法;(4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.14.【分析】由变形可得进而由累乘法可得结合等比数列的性质即可得解【详解】根据题意数列满足即则有而数列为等比数列则则又由则故答案为:2【点睛】本题考查了等比数列的性质以及应用考查了累乘法求数列通项的应用及解析:【分析】 由1n n n a a b +=变形可得1n n n a b a +=,进而由累乘法可得202020192018201711ab b b b a =⋅⋅⋅⋅⋅,结合等比数列的性质即可得解. 【详解】根据题意,数列{}n b 满足1n n n a a b +=,即1n n na b a +=, 则有20202020201920182201920182017112019201820171a a a a ab b b b a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 而数列{}n b 为等比数列,则()2019201920182017110101b b b b b ⋅⋅⋅⋅⋅==,则202011a a =, 又由12a =,则20202a =. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了等比数列的性质以及应用,考查了累乘法求数列通项的应用及运算求解能力,属于中档题.15.【分析】本题先求等差数列前n 项和再由此求出数列的前n 项和的最小值【详解】解:∵等差数列的首项是公差是2∴∴时数列的前n 项和的最小值是故答案为:【点睛】本题考查等差数列前n 项和的最小值的求法考查等差数解析:100-. 【分析】本题先求等差数列前n 项和()()22119220101002n n n S n n n n -=-+⨯=-=--,再由此求出数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值. 【详解】解:∵等差数列{}n a 的首项是19-,公差是2, ∴()()22119220101002n n n S n n n n -=-+⨯=-=--,∴10n =时,数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值是100-. 故答案为:100-. 【点睛】本题考查等差数列前n 项和的最小值的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.16.【分析】代入再证明为等差数列继而求得的通项公式再计算即可【详解】因为所以两边同除以得:所以数列是以为首项1为公差的等差数列所以所以所以故答案为:【点睛】本题主要考查了根据递推公式证明等差数列的方法属 解析:12021【分析】代入11n n n a S S ++=-,再证明1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,继而求得1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式再计算2020S 即可.【详解】因为110n n n a S S +++=,所以,11n n n n S S S S ++-=-, 两边同除以1n n S S +-得:1111n nS S +-=, 所以数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以2为首项,1为公差的等差数列, 所以()1211n n n S =+-=+,所以11n S n =+, 所以202012021S = 故答案为:12021【点睛】本题主要考查了根据递推公式证明等差数列的方法,属于中档题.17.【分析】分别求出的通项再构建新数列求出最大项后可得实数的最小值【详解】因为故是以1为首项以1为公差的等差数列所以当时是等比数列也适合故即又恒成立等价于恒成立令则当时当时故【点睛】方法点睛:含参数的数解析:94【分析】分别求出{}n a 、{}n b 的通项,再构建新数列212n n n c -=,求出{}n c 最大项后可得实数λ的最小值. 【详解】()*1n=∈N,故是以1为首项,以1为公差的等差数列,()11n n=-⨯=,2*()na n n N∴=∈.当2n≥时,111(2)(2)2n n nn n nb S S m m---=-=---=,{}nb是等比数列,112b S m∴==-也适合12nnb-=,故21m-=即1m=,1*2()nnb n N-∴=∈.又n nb aλ≥恒成立等价于212nnλ-≥恒成立,2max max1()()2nnna nbλ-∴≥=,令212n nnc-=,则()2221121142222n n n n nnn n nc c--------=-=,当23n≤≤时,1-->n nc c,当4n≥时,1n nc c--<,故max39()4nc c==,94λ∴≥.【点睛】方法点睛:含参数的数列不等式的恒成立,可利用参变分离将参数的取值范围问题转化新数列的最值问题,后者可利用数列的单调性来处理.18.【分析】有已知条件可得出时与题中的递推关系式相减即可得出且当时也成立【详解】数列是正项数列且所以即时两式相减得所以()当时适合上式所以【点睛】本题考差有递推关系式求数列的通项公式属于一般题解析:()241n+【分析】有已知条件可得出116a=,2n≥时()()2*131()n n n N⋅⋅⋅=-+-∈,与题中的递推关系式相减即可得出()241na n=+,且当1n=时也成立.【详解】数列}{na2*3()n n n N=+∈4=,即116a=2n≥()()2*131()n n n N⋅⋅⋅+=-+-∈22n=+,所以()241na n=+(2n≥)当1n=时,116a=适合上式,所以()241na n=+【点睛】本题考差有递推关系式求数列的通项公式,属于一般题.19.②④【分析】①先求出再当时求出判断当时有判断①错误;②先求出再当时求出判断数列是以1为首项以2为公比的等比数列判断②正确;③先建立方程组再整理得与非零实数不全相等矛盾判断③错误;④先得方程整理得判断解析:②④ 【分析】①先求出12a =,再当2n ≥时求出21n a n =-,判断当1n =时有11n a a =≠,判断①错误;②先求出11a =,再当2n ≥时求出12n na ,判断数列{}n a 是以1为首项以2为公比的等比数列,判断②正确;③先建立方程组2112a c b a c ac a c b +⎧=+=⎪⎨⎪+=⎩,再整理得a b c ==与非零实数,,a b c 不全相等矛盾,判断③错误;④先得方程2b ac =,整理得2111()b a c=⨯,判断④正确. 【详解】①:数列{}n a 的前n 项和21n S n =+,当1n =时,211112a S ==+=,当2n ≥时,221(1)(1)121n n n a S S n n n -⎡⎤=-=+--+=-⎣⎦,当1n =时,11n a a =≠, 故①错误;②:数列{}n a 的前n 项和21n n S =-,当1n =时,111211a S ==-=, 当2n ≥时,111(21)(21)2nn n n n n a S S ---=-=---=,当1n =时,11n a a ==,且12nn a a -= 所以数列{}n a 是以1为首项,以2为公比的等比数列, 故②正确;③:若111,,a b c是等差数列,则211a c b a c ac+=+=, 因为,,a b c 成等差数列,则2a c b +=,则2112a cb ac ac a c b +⎧=+=⎪⎨⎪+=⎩,整理得a b c ==,与非零实数,,a b c 不全相等矛盾, 故③错误;④:因为非零实数,,a b c 不全相等,且,,a b c 成等比数列,所以2b ac =,则21111b ac a c==⨯, 则111,,a b c一定构成等比数列. 故④正确. 故答案为:②④. 【点睛】本题考查等差数列和等比数列的判断,是基础题.20.【分析】由已知利用累加法即可得到答案【详解】由已知各式相加得即又所以故答案为:【点睛】本题考查了累加求和方法斐波那契数列的性质考查了推理能力与计算能力属于中档题 解析:1m +【分析】由已知,123a a a +=,234,a a a +=202020212022a a a +=,利用累加法即可得到答案. 【详解】由已知,123a a a +=,234,a a a +=202020212022a a a +=,各式相加得1234202020222a a a a a a +++++=,即220202022a S a +=,又21a =,2020S m =,所以20221a m =+. 故答案为:1m + 【点睛】本题考查了“累加求和”方法、“斐波那契数列”的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题21.(1)2q ;(2)()121n n b n =-⋅+.【分析】(1)对正项的等比数列{}n a ,利用基本量代换,列方程组,解出公比q ; (2)设11n nn n b b d a ++-=,由题意分析、计算得 1n d n =+,从而得到()112n n n b b n +-=+⋅,用累加法和错位相减法求出 n b .【详解】(1)∵2125log ,2,log a a 成等差数列,∴ ()225215log log log 4a a a a +==,即132516a a a ==,又0,n a >34a ∴=,又37,S =21211147a q a a q a q ⎧=∴⎨++=⎩ 解得2q 或23q =-(舍).()2记11n n n n b b d a ++-=,当2n ≥时,()()221313122n n n n n d n -+-+=-=+又12d =也符合上式,1n d n ∴=+.而31322n n n a a --=⋅=,()112n n n b b n +∴-=+⋅,()()()21121321122322,)2(n n n n b b b b b b b b n n --∴=+-+-+⋯+-=+⋅+⋅+⋯+⋅≥, ()231222232122n n n b n n -∴=+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅两式相减得()2112222121n n n n b n n --=+++⋯+-⋅=-⋅-,()2)2(11,n n b n n ∴=-⋅+≥.而11b =也符合上式, 故()121nn b n =-⋅+.【点睛】(1) 等差(比)数列问题解决的基本方法:基本量代换; (2)数列求和常用方法:①公式法;②倒序相加法;③裂项相消法;④错位相减法. 22.(1)5;(2)50. 【分析】(1)利用基本量代换,求出12d a =,直接求出公比; (2)裂项相消法求出n S ,解不等式即可. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由1313,,a a a 是等比数列{}n b 的连续三项,得23113a a a =⋅,即()()2111212a d a a d +=⋅+,化简得2148d a d =.10,2d d a ≠∴=.设数列{}n b 的公比的公比为q ,则3111111245a a d a a q a a a ++====. (2)若11a =,则1111112,21,(21)(21)22121n n n d a n a a n n n n +⎛⎫==-==- ⎪-+-+⎝⎭,111112133557(21)(21)n S n n ⎫⎛=++++⎪ ⨯⨯⨯-⨯+⎝⎭111111111111233557212122121nn n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-=-= ⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭. 由99200n S >,得9999,212002n n n >∴>+,故n 的最小值为50.【点睛】(1)等差(比)数列问题解决的基本方法:基本量代换;(2)数列求和的方法:公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法.23.(1) 11n a n =-+或46,n a n n N *=+∈;(2)51112423n n n S ⎛⎫=+-⨯ ⎪⎝⎭,n *∈N . 【分析】(1)由123,22,5a a a +成等比数列求得公差后可得通项公式n a ; (2)对23n b b b +++用错位相减法求和.【详解】解:(1)∵123,22,5a a a +成等比数列,∴()2231225a a a +=⋅,整理得2340d d --=,解得1d =-或4d =,当1d =-时,10(1)11n a n n =--=-+; 当4d =时,104(1)46n a n n =+-=+.所以11n a n =-+或46,n a n n N *=+∈.(2)设数列{}n a 前n 项和为n S , ∵0d <,∴1d =-,11n a n =-+23n nnb -=当1n =时,13n S =, 当2n ≥时,2341012233333n n n S -=++++⋅⋅⋅+ 令34122333n n T -=+++,则45111223333n n T +-=+++ 两式相减可得32345111112111122331333333313n n n n n n T -++⎛⎫- ⎪--⎝⎭=+++⋯+-=--整理可得11112423nn T ⎛⎫=+-⨯ ⎪⎝⎭, 则511,212423n n n S n ⎛⎫=+-⨯≥ ⎪⎝⎭ 且113S =满足上式, 综上所述:51112423n n n S ⎛⎫=+-⨯ ⎪⎝⎭,n *∈N . 【点睛】本题考查求等差数列的通项公式,分组(并项)求和法,错位相减法.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.24.(1)所有可能值是7-,5-,3-,1-,1,3,5,7;(2)证明见解析;(3)222n -.【分析】(1)根据递推关系式以及求和式子即可得出结果.(2)充分性:求出数列的通项公式,再利用等比数列的前n 和公式可证;必要性:利用反证法即可证明.(3)列出n A 中的项,得出数列的规律:每一个数列前1n -项与之对应项是相反数的数列,即可求解. 【详解】解:(1)()3S A 的所有可能值是7-,5-,3-,1-,1,3,5,7. (2)充分性:若0n a >,即12n n a .所以满足12n na ,且前n 项和最小的数列是1-,2-,4-,…,22n --,12n -.所以()211212422n n n a a a --++⋅⋅⋅+≥-+++⋅⋅⋅++211222112n n ---⋅=-+=-.所以()0n S A >.必要性:若()0n S A >,即120n a a a ++⋅⋅⋅+>.假设0n a <,即12n n a -=-.所以()()21121242210n n n n S A a a a --=++⋅⋅⋅+≤+++⋅⋅⋅+-=-<, 与已知()0n S A >矛盾. 所以()0n S A >.综上所述,()0n S A >的充要条件是0n a >.(3)由(2)知,()0n S A >可得0n a >.所以12n na .因为数列n A :1a ,2a ,…,()2n a n ≥中1a 有1-,1两种,2a 有2-,2两种,3a 有4-,4两种,…,1n a -有22n --,22n -两种,n a 有12n -一种,所以数列n A :1a ,2a ,…,()2n a n ≥有12n -个,且在这12n -个数列中,每一个数列都可以找到前1n -项与之对应项是相反数的数列. 所以这样的两数列的前n 项和是122n -⨯. 所以这12n -个数列的前n 项和是1122122222n n n ---⨯⨯⨯=. 所以()n S A 的所有可能值的和是222n -. 【点睛】关键点点睛:本题考查了等比数列的通项公式、求和公式,解题的关键是根据递推关系式得出数列n A 的通项公式,注意讨论,此题也考查了数列不等式、反证法在数列中的应用. 25.(1)11b =,22b =,33b =;(2)证明见解析;(3)证明见解析 【分析】(1)由{}n a 是单调递增数列可得1nn a b a =即可求出; (2)设1n a k +=,讨论n k B ≤,n n B k A <<和n k A ≥可证明;(3)设{}n b 的公比为q ,且1q ≥,显然1q =时满足;1q >时,由{}n A 是递增数列,{}n B 是递减数列,且{}n B 不能无限减少可得.【详解】 (1)2n a n =,可得{}n a 是单调递增数列,1,n n n a B A a ∴==,1111a b a ∴==,2212ab a ==,3313a b a ==, (2)设1n a k +=,nn nA bB =, 若n k B ≤,则+1nn n n nk A A b b B =≥=, 若n n B k A <<,则+1nn nn A b b B ==, 若n k A ≥,则+1n n n nn A kb b B B =≥=, 综上,1(1,2,3,)n n b b n +≥=;(3)设等比数列{}n b 的公比为q ,1111a b a ==,则1n n nn A b q B -==, 由(2)可得1n n b b +≥,则1q ≥, 当1q =时,1nnA B =,即n n A B =,此时{}n a 为常数列,则存在01n =,当0n n ≥时,n a ,1n a +,2n a +是等比数列;当1q >时,{}n A 是递增数列,{}n B 是递减数列,{}n a 是由正整数组成的无穷数列,则数列{}n a 必存在最小值,即存在正整数0n ,0n a 是数列{}n a 的最小值,则当0n n ≥时,0n n B a =,此时01n n nn n n A a b q B a -===,即01n n n a a q -=,故当0n n ≥时,n a ,1n a +,2n a +是等比数列;综上,存在正整数0n ,当0n n ≥时,n a ,1n a +,2n a +是等比数列.【点睛】本题考查数列单调性的有关判断,解题的关键是正确理解数列的变化情况,清楚{}n b 的变化特点.26.(1)21n a n =-;(2)113n nn T +=-. 【分析】(1)根据59a =,13169S =,利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式求解. (2)由(1)得到2133n n n n a n b -==,利用数列求和的错位相减法求解. 【详解】 (1)因为()11313713131692a a S a +===,所以77513,24a d a a ==-=, 解得2d =,所以9(5)221n a n n =+-⋅=-. (2)由(1)得213n nn b -=, 则()231111135213333n nT n =⋅+⋅+⋅++-⋅, ()()23411111111352321333333n n n T n n +=⋅+⋅+⋅++-⋅+-, 两式相减得:()231211111221333333n nn T n +⎛⎫=++++-- ⎪⎝⎭,1111112193213313n n n -+⎛⎫- ⎪-⎝⎭=+--, 122233n n ++=-, 所以113n n n T +=-. 【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()11,11,11n n 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.。

北师大版高中数学必修五高一数学单元检测卷(数列).doc

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桑水定南中学高一数学单元检测卷(数列)一、选择题:本大题共有12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的.1.数列252211,,,,的一个通项公式是A. 33n a n =-B. 31n a n =-C. 31n a n =+D. 33n a n =+ 2.已知数列{}n a 的首项11a =,且()1212n n a a n -=+≥,则5a 为 A .7 B .15 C.30 D .313.下列各组数能组成等比数列的是A. 111,,369B. lg3,lg9,lg 27C. 6,8,10D. 3,33,9-4. 等差数列{}n a 的前m 项的和是30,前2m 项的和是100,则它的前3m 项的和是A .130B .170C .210D .2605.若{}n a 是等比数列,前n 项和21n n S =-,则2222123n a a a a ++++=A.2(21)n -B.21(21)3n -C.41n- D.1(41)3n -6.各项为正数的等比数列{}n a ,478a a ⋅=,则1012222log log log a a a+++=A .5B .10C .15D .207.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,若a 5、a 9、a 15成等比数列,那么公比为 (A)(B)(C)(D)8.在等差数列{}n a 和{}n b 中,125a =,175b =,100100100a b +=,则数列{}n n a b +的前100项和为A. 0B. 100C. 1000D. 100009.已知等比数列{}n a 的通项公式为123n n a -=⨯,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n 项和n S =A.31n- B.3(31)n- C.914n - D.3(91)4n -10.等比数列{}n a 中,991a a 、为方程016102=+-x x 的两根,则805020a a a ⋅⋅ 的值为A .32B .64C .256D .±64 11.在等差数列{}n a 中,若4681012120a a a a a ++++=,则101123a a -的值为 A. 6 B. 8 C. 10 D. 1612. 设由正数组成的等比数列,公比q=2,且3030212=a a a ……·,则30963a a a a ……··等于A .102 B .202 C .162 D .152二、填空题:共6小题,每小题5分,共30分.将答案填在题中的横线上.13.等差数列的前4项和为40,最后4项的和为80,所有各项的和为720,则这个数列 一共有 项. 14.若{}n a 是等比数列,下列数列中是等比数列的所有代号为 .① {}2n a ② {}2n a ③ 1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭④ {}lg n a15.若{a n }是等差数列,a 3,a 10是方程x 2-3x-5=0的两根,则a 5+a 8= .16.已知{}n a 是等比数列,n a >0,又知2a 4a +23a 5a +4a 6a =25,那么35a a +=__________. 17. 在等差数列{}n a 中,14101619100a a a a a ++++=,则161913a a a -+的值是________18. 已知数列{}n a 的前n 项和nn S 23+=,则n a =__________.答题卡:班级:______姓名:_________学号:_______得分:_______桑水一、选择题:题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题:13、____________ 14、____________ 15、____________16、____________ 17、____________ 18、____________三、解答题:本大题共4小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 19(14分).已知四个数,前三个数成等比数列,和为19,后三个数成等差数列,和为12,求此四个数.20(14分).已知{}n a 满足13a =,121n n a a +=+,(1)求证:{}1n a +是等比数列;(2)求这个数列的通项公式n a .21(15分).已知数列{}n a 中,13a =,1021a =,通项n a 是项数n 的一次函数, ① 求{}n a 的通项公式,并求2009a ;② 若{}n b 是由2468,,,,,a a a a 组成,试归纳{}n b 的一个通项公式.22(17分).设{}n a 是公比大于1的等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知37S =,且123334a a a ++,,构成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式.(2)令31ln 12n n b a n +==,,,,求数列{}n b 的前n 项和n T—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————桑水答案一.选择题:BDDCD CCDDD BB二.填空题:13. 48 ;14. ①②③ ;15. 3 ;16. 5 ;17. 20 ; 18. ⎩⎨⎧≥==-)2(,2)1(,51n n a n n ;三.解答题:19. 依题意可设这四个数分别为:2(4)4d -,4d -,4, 4d +,则由前三个数和为19可列方程得,2(4)44194d d -+-+=,整理得,212280d d -+=,解得2d =-或14d =. ∴这四个数分别为:25,-10,4,18或9,6,4,2.20. 121n n a +=-21. 设n a kn b =+,则31021k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得21k b =⎧⎨=⎩,∴21()n a n n N *=+∈,∴20094019a =, 又∵2a ,4a ,6a ,8a ,即为5,9,13,17,…,∴41n b n =+. 22. 解:(1)由已知得1231327:(3)(4)3.2a a a a a a ++=⎧⎪⎨+++=⎪⎩,解得22a =.设数列{}n a 的公比为q ,由22a =,可得1322a a q q ==,.又37S =,可知2227q q++=,即22520q q -+=,解得12122q q ==,.由题意得12q q >∴=,.11a ∴=. 故数列{}n a 的通项为12n n a -=.(2)由于31ln 12n n b a n +==,,,,由(1)得3312nn a +=3ln 23ln 2n n b n ∴==。

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》检测题(答案解析)

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》检测题(答案解析)

一、选择题1.在等比数列{}n a 中,有31598a a a =,数列{}n b 是等差数列,且99b a =,则711b b +等于( ) A .4B .8C .16D .242.已知数列{}n a 的通项公式350n a n =-,则前n 项和n S 的最小值为( ) A .-784B .-368C .-389D .-3923.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若2342S S S =+,12a =,则2a =( ) A .2B .-4C .2或-4D .44.某食品加工厂2019年获利20万元,经调整食品结构,开发新产品.计划从2020年开始每年比上一年获利增加20%,则从( )年开始这家加工厂年获利超过60万元.(已知lg 20.3010=,lg30.4771=) A .2024年B .2025年C .2026年D .2027年5.数列{}n a 的前n 项和为()21n S n n =-(*n ∈N ),若173a a ka +=,则实数k 等于( ) A .2B .3C .269D .2596.数列{}n a 满足122,1a a ==,并且()111212n n n n a a a -+=-≥,则1011a a +=( ) A .192B .212 C .2155D .23667.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,且675S S S >>,下列说法错误的是( ) A .0d <B .110S >C .120S <D .67a a >8.已知数列{}n a的通项公式为)*n a n N =∈,其前n 项和为n S ,则在数列1S ,2S …,2019S 中,有理数项的项数为( ) A .42B .43C .44D .459.已知数列{}n a 满足12a =,*11()12n na n N a +=-+∈,则2020a =( ) A .2B .13C .12-D .3-10.已知函数()()31f x x x =-+,数列{}n a 中各项互不相等,记()()()12n n S f a f a f a =+++,给出两个命题:①若等差数列{}n a 满足55S =,则33a =;②若正项等比数列{}n a 满足33S =,则21a <;其中( )A .①是假命题,②是真命题B .①是真命题,②是假命题C .①②都是假命题D .①②都是真命题11.已知等比数列{}n a 中,若1324,,2a a a 成等差数列,则公比q =( ) A .1B .1-或2C .3D .1-12.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S .若64a =,19114S =,则15S =( ) A .45B .75C .90D .95二、填空题13.已知等差数列{}n a 的首项是19-,公差是2,则数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值是_______.14.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足112n n n S a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则10S =______.15.已知递增等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,22a =,37S =,数列(){}2log 1+n S 的前n 项和为n T ,则122020111T T T +++=________.16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若12020OB a OA a OC =+(向量OA 、OC 不平行),A 、C 、B 共线,则2020S =_________. 17.已知正项等比数列{}n a ,12q =,若存在两项ma 、n a 12a =,则9m n-的最小值为___________. 18.已知数列{}n a 的首项12a =,且满足132n n a a +=+(*N n ∈),则{}n a 的前n 项和n S =___________.19.已知数列{}n a 的通项公式为3217n n a n -=-,前n 项和为n S ,则n S 取得最小值时n 的值为_________.20.已知函数()331xx f x =+,()x R ∈,正项等比数列{}n a 满足501a =,则()()()1299f lna f lna f lna ++⋯+等于______. 三、解答题21.已知数列{}n a 满足:*111,21,n n a a a n n N +=-=-∈(1)证明{}n a n +是等比数列,并求出数列{}n a 的通项公式; (2)设21,n n n n b S a n+=+为数列{}n b 的前n 项和,求n S 22.若数列{}n a 的前n 项和()2*n S nn N =∈.(1)求{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n b 满足3nn n a b =,求数列{}n b 的前n 项和n S . 23.已知{}n a 是等差数列,{}n b 是各项都为正数的等比数列,121a b ==,再从①2410a a +=;②244b b =;③45b a =这三个条件中选择___________,___________两个作为已知.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和.24.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,______.从①数列{}n a 是公比为2的等比数列,2a ,3a ,44a -成等差数列;②22n n S a =-;③122n n S +=-.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若21log nn na b a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 25.设等差数列{}n a 的首项1a 为()0a a >,其前n 项和为n S . (Ⅰ)若1S ,2S ,4S 成等比数列,求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若对任意的*n ∈N ,恒有0n S >,问是否存在()*2,k k k ≥∈N ,使得ln k S 、1ln k S +、2ln k S +成等比数列?若存在,求出所有符合条件的k 值;若不存在,请说明理由.26.已知{}n a 是由正整数组成的无穷数列,该数列前n 项的最大值记为n A ,最小值记为n B ,令nn nA bB =. (1)若2(1,2,3,)n a n n ==,写出1b ,2b ,3b 的值.(2)证明:1(1,2,3,)n n b b n +≥=.(3)若{}n b 是等比数列,证明:存在正整数0n ,当0n n 时,n a ,1n a +,2n a +是等比数列.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C根据等比数列性质求得9a ,再由等差数列性质求解. 【详解】∵{}n a 是等比数列,∴2931598a a a a ==,90a ≠,所以98a =,即998b a ==,∵{}n b 是等差数列,所以7119216b b b +==. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列和等比数列的性质,掌握等差数列和等比数列的性质是解题关键,设,,,m n p l 是正整数,m n p l +=+,若{}n a 是等差数列,则m n p l a a a a +=+,若{}n a 是等比数列,则m n p l a a a a =.p l =时,上述结论也成立.2.D解析:D 【解析】令3500n -≥,求得16n >,即数列从第17项开始为正数,前16项为负数,故数列的前16项的和最小,1612,47a a =-=-,()16472163922S --⨯∴==-,故选D.【方法点睛】求等差数列前n 项和的最大值的方法通常有两种:①将前n 项和表示成关于n 的二次函数,n S 2An Bn =+,当2B n A =-时有最大值(若2B n A=-不是整数,n 等于离它较近的一个或两个整数时n S 最大);②可根据0n a ≥且10n a +≤确定n S 最大时的n 值.3.B解析:B 【分析】利用等比数列的前n 项和公式求出公比,由此能求出结果. 【详解】∵n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2342S S S =+,12a =,∴()()()34212122211q q q qq--+=+--,解得2q =-,∴214a a q ==-,故选B . 【点睛】本题主要考查等比数列的性质以及其的前n 项和等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.4.C解析:C本题根据题意各年获利构成一个等比数列,然后得到通项公式,根据题意可得出关于n 的不等式,解出n 的值,注意其中对数式的计算. 【详解】由题意,设从2019年开始,第n 年的获利为()n a n *∈N万元,则数列{}n a 为等比数列,其中2019年的获利为首项,即120a =.2020年的获利为()2620120%205a =⋅+=⋅万元,2021年的获利为()223620120%205a ⎛⎫=⋅+=⋅ ⎪⎝⎭万元,∴数列{}n a 的通项公式为()16205n n n N a *-⎛⎫⋅⎪⎝⎭∈= ,由题意可得1620605n n a -⎛⎫=⋅> ⎪⎝⎭,即1635n -⎛⎫> ⎪⎝⎭,()65lg3lg3lg3lg30.47711log 3610lg 6lg52lg 2lg3120.30100.47711lg lg 23lg 52n ∴->=====-+-⨯+-⨯-6.03166=>,8n ∴≥,∴从2026年开始这家加工厂年获利超过60万元. 故选:C . 【点评】本题主要考查等比数列在实际生活中的应用,考查了等比数列的通项公式,不等式的计算,对数运算.属于中档题.5.C解析:C 【分析】由已知结合递推公式可求n a ,然后结合等差数列的通项公式即可求解. 【详解】因为()21n S n n =-, 所以111a S ==,当2n ≥时,()()()12112343n n n a S S n n n n n -=-=----=-,111a S ==适合上式,故43n a n =-,因为173a a ka +=, ∴1259k +=,解可得269k = 故选:C. 【点睛】本题主要考查了由数列前n 项和求数列的通项公式,考查来了运算能力,属于中档题.6.C解析:C 【解析】 依题意有11111121,2n n n n n n n n a a a a a a a a -++--=-=-,由此计算得323a =,424a =,……101110112221,,101155a a a a ==+=. 7.C解析:C 【分析】根据{}n a 是等差数列,且675S S S >>,变形为7666555567,,a a S S S S S a S a ++>++>>判断即可.【详解】数列{}n a 是等差数列675S S S >>,7666555567,,a a S S S S S a S a ++>++>>, 76670,0,0a a a a <>+>,所以0d <,()111116111102a a S a +==>, ()()11267121212022a S a a a ++==>,67a a >,故选:C 【点睛】本题主要考查等差数列的通项与前n 项和的关系及应用,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.8.B解析:B 【分析】本题先要对数列{}n a 的通项公式n a 运用分母有理化进行化简,然后求出前n 项和为n S 的表达式,再根据n S 的表达式的特点判断出那些项是有理数项,找出有理数项的下标的规律,再求出2019内属于有理数项的个数. 【详解】解:由题意,可知:n a ====. 12n n S a a a ∴=++⋯+1=11n =-+. 3S ∴,8S ,15S ⋯为有理项,又下标3,8,15,⋯的通项公式为21(2)n b n n =-,212019n ∴-,且2n ,解得:244n ,∴有理项的项数为44143-=.故选:B . 【点睛】本题主要考查分母有理化的运用,根据算式判断有理数项及其下标的规律,属于中档题.9.D解析:D 【分析】先利用题中所给的首项,以及递推公式,将首项代入,从而判断出数列{}n a 是周期数列,进而求得结果. 【详解】由已知得12a =,2211123a =-=+,32111213a =-=-+, 4213112a =-=--,521213a =-=-, 可以判断出数列{}n a 是以4为周期的数列,故2020505443a a a ⨯===-, 故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点利用递推公式判断数列的周期性,从而求解数列的某项,属于中档题.10.A解析:A 【分析】先确定函数()f x 对称性与单调性,再结合等差数列的等距性确定3a ;结合基本不等式将等比数列性质转化到等差数列性质上,解不等式即得结果. 【详解】因为()()()3311(1)1f x x x x x =-+=-+-+,而3y x x =+关于原点对称且在R 上单调递增,所以()f x 关于(1,1)对称且在R 上单调递增, 先证明下面结论:若()g x 为奇函数且在R 上单调递增,{}n a 为等差数列,123g()()()()0n a g a g a g a ++++=,则1230n a a a a ++++=.证明:若1230n a a a a ++++>,则当n 为偶数时,1211220n n n n a a a a a a -++=+==+>111()()()()+()0n n n n a a g a g a g a g a g a >-∴>-=-∴>同理21+122()()0,,()+()0n n n g a g a g a g a -+>>,即123g()()()()0n a g a g a g a ++++>与题意矛盾,当n 为奇数时,1211220n n n a a a a a -++=+==>类似可得12112()()0,()(),,()0n n n g a g a g a g a g a -++>+>,即123g()()()()0n a g a g a g a ++++>,与题意矛盾同理可证1230n a a a a ++++<也不成立,因此1230n a a a a ++++=再引申结论:若()f x 为关于(,)a b 函数且在R 上单调递增,{}n a 为等差数列,123()()()()n f a f a f a f a nb ++++=,则123n a a a a na ++++=证明过程只需令()()g x f x a b =+-,再利用上面结论即得.①若等差数列{}n a 满足55S =,即 12345()()()()()5f a f a f a f a f a ++++=,则123453555a a a a a a ++++=∴=, 31a ∴=,故①是假命题,②若正项等比数列{}n a 满足33S =, 即123()()()3f a f a f a ++= 因为数列{}n a 中各项互不相等,所以公比不为1,不妨设公比大于1,即123123()()()a a a f a f a f a <<∴<<,因为1322a a a +>=∴2()1f a <,()3222111a a a -+<∴<故②是真命题 故选:A 【点睛】本题考查函数()f x 对称性与单调性、等差数列性质、基本不等式应用,考查综合分析判断能力,属中档题.11.B解析:B 【分析】用等比数列的通项公式和等差中项公式求解. 【详解】因为1324,,2a a a 成等差数列,所以312242a a a =+,即2111242a q a a q =+,化简得220q q --=,解得1q =-或2q .故选B. 【点睛】本题考查等比数列与等差数列的综合运用.12.B解析:B 【分析】结合题意根据等差数列的通项公式和前n 项和公式列方程115419199114a d a d +=⎧⎨+⨯=⎩,解得11232d a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,再利用前n 项和公式即可求得答案. 【详解】解:根据题意64a =,19114S =,结合等差数列的通项公式和前n 项和公式得:115419199114a d a d +=⎧⎨+⨯=⎩,即:115496a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得11232d a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 所以()1511515131451051515157752222S a d -+=+=⨯+⨯⨯==. 故选:B. 【点睛】本题考查利用等差数列的通项公式和前n 项和公式求等差数列的基本量,考查数学运算能力,是基础题.二、填空题13.【分析】本题先求等差数列前n 项和再由此求出数列的前n 项和的最小值【详解】解:∵等差数列的首项是公差是2∴∴时数列的前n 项和的最小值是故答案为:【点睛】本题考查等差数列前n 项和的最小值的求法考查等差数解析:100-. 【分析】本题先求等差数列前n 项和()()22119220101002n n n S n n n n -=-+⨯=-=--,再由此求出数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值. 【详解】解:∵等差数列{}n a 的首项是19-,公差是2, ∴()()22119220101002n n n S n n n n -=-+⨯=-=--, ∴10n =时,数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值是100-. 故答案为:100-. 【点睛】本题考查等差数列前n 项和的最小值的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.14.【分析】先利用求出再利用时可知是首项为1公差为1的等差数列即可求出【详解】当时解得当时整理可得是首项为1公差为1的等差数列是正项数列故答案为:【点睛】本题考查等差数列的判断考查和的关系属于中档题【分析】先利用11a S =求出1S ,再利用2n ≥时1n n n a S S -=-可知{}2n S 是首项为1,公差为1的等差数列,即可求出10S . 【详解】 当1n =时,1111112S a a a ,解得11a =,11S = 当2n ≥时,11112nn n n nS S S S S ,整理可得2211n n S S --=,2n S 是首项为1,公差为1的等差数列, 2111n S n n ,{}n a是正项数列,n S ∴=1010S .【点睛】本题考查等差数列的判断,考查n a 和n S 的关系,属于中档题.15.【分析】首先根据等比数列的性质得到从而得到利用等差数列的求和公式得到再利用裂项法求的值即可【详解】因为所以即解得或又因为数列为递增数列所以所以因为所以故故答案为:【点睛】本题主要考查等差等比数列的求 解析:40402021【分析】首先根据等比数列的性质得到21nn S =-,从而得到()2log 1+=n S n ,利用等差数列的求和公式得到()12n n n T +=,再利用裂项法求122020111+++T T T 的值即可.【详解】因为22a =,37S =, 所以31232227S a a a q q=++=++=,即22520q q -+=, 解得12q =-或2q .又因为数列{}n a 为递增数列,所以2q.所以11a =,122112nn n S -==--.因为()22log 1log 2+==nn S n ,()1122…+=+++=n n n T n ,所以()1211211⎛⎫==- ⎪++⎝⎭n T n n n n . 故122020111111112122320202021⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦T T T 140402*********⎛⎫=-=⎪⎝⎭故答案为:40402021【点睛】本题主要考查等差、等比数列的求和公式,同时考查裂项法求和,属于中档题.16.【分析】先证明当共线且则根据题意可求得的值然后利用等差数列求和公式可求得的值【详解】当共线时则共线可设所以又则由于(向量不平行)共线则由等差数列的求和公式可得故答案为:【点睛】本题考查等差数列求和同 解析:1010【分析】先证明当A 、C 、B 共线且OB mOA nOC =+,则1m n +=,根据题意可求得12020a a +的值,然后利用等差数列求和公式可求得2020S 的值. 【详解】当A 、C 、B 共线时,则AB 、AC 共线,可设AB AC λ=, 所以,()OB OA OC OA λ-=-,()1OB OA OC λλ∴=-+, 又OB mOA nOC =+,则()11m n λλ+=-+=,由于12020OB a OA a OC =+(向量OA 、OC 不平行),A 、C 、B 共线,则120201a a +=,由等差数列的求和公式可得()120202020202020201101022a a S +⨯===.故答案为:1010. 【点睛】本题考查等差数列求和,同时也考查了三点共线结论的应用,考查计算能力,属于中等题.17.【分析】由等比数列的通项公式结合可得出利用基本不等式可求得的最小值【详解】由于则即则由已知可得因此当且仅当时等号成立所以的最小值为故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的 解析:2【分析】12a =可得出4m n =-,利用基本不等式可求得9m n-的最小值. 【详解】12a =,则214m n a a a =,即221121111124m n m n a a q a q a +---⎛⎫⋅=⋅= ⎪⎝⎭,则22m n +-=, 4m n ∴=-,由已知可得m 、n *∈N ,因此,()9994442m n n n n n -=--=+-≥=, 当且仅当3n =时,等号成立, 所以,9m n-的最小值为2.故答案为:2. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.18.【分析】根据递推公式构造等比数列求出再分组根据等比数列求和公式可得结果【详解】由得因为所以是首项为公比为的等比数列所以所以所以故答案为:【点睛】关键点点睛:构造等比数列求解是解题关键解析:()11332n n +-- 【分析】 根据递推公式构造等比数列{1}n a +,求出n a ,再分组根据等比数列求和公式可得结果. 【详解】由132n n a a +=+得113(1)n n a a ++=+,因为1130a +=≠,所以{1}n a +是首项为3,公比为3的等比数列,所以11333n nn a -+=⨯=,所以31n n a =-,所以1233333n n S n =++++-3(13)13n n -=--()11332n n +=--. 故答案为:()11332n n +-- 【点睛】关键点点睛:构造等比数列{1}n a +求解是解题关键.19.8【分析】求出数列在n 的不同取值范围的正负判断出的单调性可求出【详解】令解得或当时单调递增当时单调递减当时单调递增所以取得最小值时的值为8故答案为:8【点睛】本题考查数列前n 项和的最值的求法解题的关解析:8 【分析】求出数列在n 的不同取值范围的正负判断出n S 的单调性可求出. 【详解】令30217n n a n -=≥-,解得3n ≤或172n ≥,∴当3n ≤时,0n a ≥,n S 单调递增,当47n ≤≤时,0n a <,n S 单调递减, 当8n ≥时,0n a >,n S 单调递增, 所以n S 取得最小值时n 的值为8. 故答案为:8. 【点睛】本题考查数列前n 项和的最值的求法,解题的关键是根据数列的正负判断n S 的单调性.20.【解析】试题分析:因为所以因为数列是等比数列所以即设①又+…+②①+②得所以考点:1等比数列的性质;2对数的运算;3数列求和【知识点睛】如果一个数列与首末两项等距离的两项之和等于首末两项之和(都相等 解析:992【解析】试题分析:因为3()31x x f x =+,所以33()()13131x xx x f x f x --+-=+=++.因为数列{}n a 是等比数列,所以21992984951501a a a a a a a =====,即1992984951ln ln ln ln ln ln 0a a a a a a +=+==+=.设9912399(ln )(ln )(ln )(ln )S f a f a f a f a =++++ ①,又99999897(ln )(ln )(ln )=++S f a f a f a +…+1(ln )f a ②,①+②,得99299=S ,所以99992=S . 考点:1、等比数列的性质;2、对数的运算;3、数列求和.【知识点睛】如果一个数列{}n a ,与首末两项等距离的两项之和等于首末两项之和(都相等,为定值),可采用把正着写和与倒着写和的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法.如等差数列的前n 项和公式即是用此法推导的.三、解答题21.(1)证明见解析,2nn a n =-;(2)()12552n S n ⎛⎫=-+⋅+⎪⎝⎭. 【分析】 (1)根据条件可得112112n n n n a n a n n a n a n++++-++==++,从而可证,所以数列{}n a n +是首项为2,公比为2的等比数列,得出答案.(2)由题意可得21212n n n n n b a n ++==+,由错位相减法可得答案. 【详解】(1)数列{}n a 满足111,21n n a a a n +==+-112112n n n n a n a n n a n a n++++-++∴==++即公比12,12q a =+=∴数列{}n a n +是首项为2,公比为2的等比数列;2n n a n ∴+=(2)由题意,21212n n n n n b a n ++==+ 所以123123357212222n n nn S b b b b +=+++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅+.........① 234113572121 (222222)n n n n n S +--=+++++………② 由①-②,得123234113572135721212222222222n n n n n n n S ++-+⎡⎤⎡⎤=+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦234131111212?··222222n n n ++⎛⎫=+++++- ⎪⎝⎭ ()1111122121512251222212nn n n n ++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+⨯-=-+⋅ ⎪⎝⎭- 从而()12552n S n ⎛⎫=-+⋅+ ⎪⎝⎭【点睛】关键点睛:本题考查由递推公式求数列的通项公式和利用错位相减法求和,解答本题的关键是根据21212n n n n n b a n ++==+得出求和的方法,利用错位相减法求和时计算要仔细,考查运算能力,属于中档题.22.(1)21n a n =-;(2)113n n n S +=-. 【分析】(1)利用公式11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求通项公式;(2)由(1)知利用错位相减法求和.【详解】解:(1)当1n =时,111a S ==,当2n ≥时,()221121n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,也符合上式,所以对任意正整数n ,21n a n =-. (2)由(1)得213n nn b -=, 所以1312135232133333n n n n n S ---=+++++…,① 234111352321333333…n n n n n S +--=+++++,② -①②,得32121111212333333n n n n S +-⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭…, 21113311132[1()]12122231333n n n n n -++⨯--+=+-=--, 所以113n nn S +=-. 【点睛】方法点睛:本题考查已知数列n S 与n a 的关系式,求通项公式,和错位相减法求和,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.23.答案见解析 【分析】(1)根据题设条件可得关于基本量的方程组,求解后可得{}n a 的通项公式. (2)利用公式法可求数列{}n b 的前n 项和. 【详解】解:选择条件①和条件②(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,∴12411,2410.a a a a d =⎧⎨+=+=⎩解得:11a =,2d =.∴()11221n a n n =+-⨯=-,*N n ∈. (2)设等比数列{}n b 的公比为q ,0q >,∴21242411, 4.b b q b b b q ==⎧⎨==⎩解得112b =,2q .设数列{}n b 的前n 项和为n S ,∴()1112122122nn n S --==--. 选择条件①和条件③:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,∴12411,2410.a a a a d =⎧⎨+=+=⎩解得:11a =,2d =.∴()11221n a n n =+-⨯=-. (2)459b a ==,设等比数列{}n b 的公比为q ,0q >. ∴213411,9.b b q b b q ==⎧⎨==⎩,解得113b =,3q =. 设数列{}n b 的前n 项和为n S ,∴()1113313136nn n S ---==-. 选择条件②和条件③:(1)设等比数列{}n b 的公比为q ,0q >, ∴21242411, 4.b b q b b b q ==⎧⎨==⎩,解得112b =,2q ,5431242a b =⨯==. 设等差数列{}n a 的公差为d ,∴5144a a d =+=,又11a =,故34d =. ∴()33111444n a n n =+-⨯=+. (2)设数列{}n b 的前n 项和为n S ,由(1)可知()1112122122n n n S --==--. 【点睛】方法点睛:等差数列或等比数列的处理有两类基本方法:(1)利用基本量即把数学问题转化为关于基本量的方程或方程组,再运用基本量解决与数列相关的问题;(2)利用数列的性质求解即通过观察下标的特征和数列和式的特征选择合适的数列性质处理数学问题.24.(1)条件性选择见解析,2nn a =;(2)332n nn T +=-. 【分析】(1)选①:由题意可得32442a a a =+-,再利用等比数列的公比为2可求1a ,进而可求数列{}n a 的通项公式;选②:22n n S a =-,令1n =可求1a ,当2n ≥时,可得1122n n S a --=-,与已知条件两式相减可求得()122n n a a n -=≥,进而可求数列{}n a 的通项公式;选③:122n n S +=-,当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122nn S -=-,与已知条件两式相减可求得2nn a =,检验12a =也满足,进而可求数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===,利用乘公比错位相减即可求和. 【详解】(1)选①:因为2a ,3a ,44a -成等差数列, 所以32442a a a =+-,又因为数列{}n a 的公比为2,所以2311122242a a a ⨯=+⨯-,即1118284a a a =+-,解得12a =,所以1222n nn a -=⨯=.选②:因为22n n S a =-,当1n =时,1122S a =-,解得12a =. 当2n ≥时,1122n n S a --=-,所以()()111222222n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=-. 即()122n n a a n -=≥.所以数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列.故1222n nn a -=⨯=.选③:因为122n n S +=-,所以当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122nn S -=-,所以()()1122222n n n n n n a S S +-=-=---=,当1n =时,1122a ==依然成立.所以2nn a =.(2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===, 所以2323412222n nn T +=++++, ① 231123122222n n n n n T ++=++++, ② ①-②得23111111122222n nn n T ++⎛⎫=++++-⎪⎝⎭212111111111111121222211111222221122n n n n n n n n n -+++++⎛⎫-- ⎪+++⎝⎭=+-=+-=+----13322n n ++=-. 所以332n nn T +=-. 所以数列{}n b 的前n 项和332n n n T +=-. 【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)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的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.25.(Ⅰ)0d =时,n a a =;2d a =时,2n a an a =-;(Ⅱ)不存在,理由见解析. 【分析】(Ⅰ)根据等差数列写出(1)2n n n dS na -=+,利用等比中项性质列式代入求解;(2)设存在()*2,k k k ≥∈N ,根据等比中项列式,整理化简之后分类讨论0d =与0d >是否成立. 【详解】(Ⅰ)因为1S ,2S ,4S 成等比数列,所以2214S S S ,又因为数列{}n a 是等差数列,首项1a 为()0a a >,所以(1)2n n n d S na -=+,则()()2246a d a a d +=+,可得0d =或2d a =,当0d =时,n a a =;当2d a =时,2(1)2n a a n a an a =+-=-.(Ⅱ)设存在()*2,k k k ≥∈N,使ln kS、1ln k S +、2ln k S +成等比数列,则122ln l ln n k k k S S S ++=⋅,对任意的*n ∈N ,恒有0n S >,首项0a >,所以0d ≥因为()22222ln ln ln ln ln 22k k k k k k S S S S S S +++⋅⎡⎤+⎡⎤⋅<=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦()()()22211121112ln ln 22k k k k k k k k S dS a a S a S a ++++++++⎡⎤+--+⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 当0d =时,()()()2222222111211+121ln ln ln ln 222k k k k k k k k SdS a a SaS S +++++++⎡⎤⎡⎤⎡⎤+--⎢⎥⎢⎥⎢⎥=<=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦即122ln l ln n k k k S S S ++>⋅,不成立;当0d >时,()()()2222222111211+121ln ln ln ln 222k k k k k k k k k S dS a a S dS a S S +++++++⎡⎤⎡⎤⎡⎤+-+-⎢⎥⎢⎥⎢⎥=<=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即122ln l ln n k k k S S S ++>⋅,不成立;综上,不存在()*2,k k k ≥∈N ,使得ln kS、1ln k S +、2ln k S +成等比数列.【点睛】关于等比中项性质的运用,需要注意,,a b c 三个数成等比数列,列式得2b ac =,然后再根据数列是等差还是等比数列化为基本量1,a d 或1,a q 计算.26.(1)11b =,22b =,33b =;(2)证明见解析;(3)证明见解析 【分析】(1)由{}n a 是单调递增数列可得1nn a b a =即可求出; (2)设1n a k +=,讨论n k B ≤,n n B k A <<和n k A ≥可证明;(3)设{}n b 的公比为q ,且1q ≥,显然1q =时满足;1q >时,由{}n A 是递增数列,{}n B 是递减数列,且{}n B 不能无限减少可得.【详解】 (1)2n a n =,可得{}n a 是单调递增数列,1,n n n a B A a ∴==,1111a b a ∴==,2212ab a ==,3313a b a ==, (2)设1n a k +=,nn nA bB =, 若n k B ≤,则+1nn n n nk A A b b B =≥=,若n n B k A <<,则+1n n n n A b b B ==, 若n k A ≥,则+1n n n nn A k b b B B =≥=, 综上,1(1,2,3,)n n b b n +≥=; (3)设等比数列{}n b 的公比为q ,1111a b a ==,则1n n nn A b q B -==, 由(2)可得1n n b b +≥,则1q ≥, 当1q =时,1n nA B =,即n n A B =,此时{}n a 为常数列,则存在01n =,当0n n ≥时,n a ,1n a +,2n a +是等比数列;当1q >时,{}n A 是递增数列,{}n B 是递减数列,{}n a 是由正整数组成的无穷数列,则数列{}n a 必存在最小值,即存在正整数0n ,0n a 是数列{}n a 的最小值,则当0n n ≥时,0n n B a =, 此时01n n n n n n A a b q B a -===,即01n n n a a q -=, 故当0n n ≥时,n a ,1n a +,2n a +是等比数列;综上,存在正整数0n ,当0n n ≥时,n a ,1n a +,2n a +是等比数列. 【点睛】本题考查数列单调性的有关判断,解题的关键是正确理解数列的变化情况,清楚{}n b 的变化特点.。

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》测试卷(答案解析)(3)

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》测试卷(答案解析)(3)

一、选择题1.已知数列{}n a 是等比数列,满足51184a a a =,数列{}n b 是等差数列,且88b a =,则79b b +等于( )A .24B .16C .8D .42.已知数列{}n a 中,其前n 项和为n S ,且满足2n n S a =-,数列{}2n a 的前n 项和为n T ,若20n n S T λ+>对*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围是( )A .(3,)+∞B .(1,3)-C .93,5⎛⎫⎪⎝⎭D .(1,)-+∞3.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若735S =,则4a =( ) A .5B .6C .7D .84.两个公比均不为1的等比数列{}{},n n a b ,其前.n 项的乘积....分别为,n n A B ,若552a b =,则99A B =( ) A .512B .32C .8D .25.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若2342S S S =+,12a =,则2a =( ) A .2B .-4C .2或-4D .46.数列{}n a 的前n 项和为()21n S n n =-(*n ∈N ),若173a a ka +=,则实数k 等于( ) A .2B .3C .269D .2597.数列{}n a 满足122,1a a ==,并且()111212n n n n a a a -+=-≥,则1011a a +=( ) A .192B .212 C .2155D .23668.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的底层共有灯( ) A .64盏B .128盏C .192盏D .256盏9.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,且675S S S >>,下列说法错误的是( ) A .0d <B .110S >C .120S <D .67a a >10.已知{}n a 是等比数列,且2222212345123451060a a a a a a a a a a ++++=++++=,,则24a a +=( )A .2B .3C .4D .511.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知32110S a a =+,534a =,则1a =( ) A .2B .3C .4D .512.已知数列{}n a 满足123n n a a +-=,11a =,3n n b a =+,则10b =( ) A .92B .103C .2048D .1024二、填空题13.已知数列{}n a 的各项均不为零,其前n 项和为n S ,且11a =,()12n n n S a a n *+=∈N .若11n n n b a a +=,则数列{}n b 的前n 项和n T =______. 14.数列{}n a 中,1111,,21n n n a a a a --==+则n a =_____________.15.设数列{}n a 满足12a =,26a =,且2122n n n a a a ++-+=,则n a =______. 16.数列{}n a 中,11a =,212a =,11211(2)n n n n a a a +-=+≥,则{}1n n a a +⋅的前n 项和n S =__________.17.已知公差不为0的等差数列的首项12a =,前n 项和为n S ,且________(①1a ,2a ,4a 成等比数列;②(3)2n n n S +=;③926a =任选一个条件填入上空).设3n n a b =,n n n a c b =,数列{}n c 的前n 项和为n T ,试判断n T 与13的大小. 18.若数列{}n a 满足:15n n a a n ++=,11a =,则2020a =________________. 19.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4873a a a +-=_________. 20.若等差数列{}n a 中,10a <,n S 为前n 项和,713S S =,则当n S 最小时n =________.三、解答题21.给出以下三个条件:①11a =,22121n n a a n +-=+,*n N ∈;②22n n S a n =+,*n N ∈;③数列2211n n a ⎧⎫+⎨⎬+⎩⎭的前n 项和为n .请从这三个条件中任选一个,将下面题目补充完整,并求解.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,0n a >,________. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若12n a nn nS b a +=,*n N ∈,求数列{}n b 的前n 项和n T .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.22.已知公差为2的等差数列{}n a ,且1a ,7a ,5a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n a 的前n 项和为n S ,求数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的最小项. 23.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,35a =,636S =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)记m b 为2log k 在区间(]()*0,m a m N∈中正整数k 的个数,求数列{}mb 的前m 项和.24.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和满足1n S >,且()()*612,n n n S a a n =++∈N .(1)求{}n a 的通项公式:(2)设数列{}n b 满足,2n n n a n b n ⎧=⎨⎩是奇数,是偶数,并记n T 为{}n b 的前n 项和,求2n T .25.已知等比数列{}n a 的公比3q =,并且满足2a ,318a +,4a 成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设数列{}n b 满足31log n n nb a a =+,记n S 为数列{}n b 的前n 项和,求使2220n S n ->成立的正整数n 的最小值.26.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且233n n S a =-. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设3log n n b a =,11n n n c b b +=,求数列{}n c 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】利用等比数列和等差数列的性质计算. 【详解】∵数列{}n a 是等比数列,∴2511884a a a a ==,又80a ,∴84a =,又{}n b 是等差数列,∴7988228b b b a +===. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列与等比数列的性质,掌握等差数列与等比数列的性质是解题关键.对正整数,,,m n p l ,若m n p l +=+,{}n a 是等差数列,则m n p l a a a a +=+,若{}n a 是等比数列,则m n p l a a a a =,特别地若2m n p +=,{}n a 是等差数列,则2m n p a a a +=,若{}n a 是等比数列,则2m n p a a a =.2.D解析:D 【分析】由2n n S a =-利用1112n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ ,得到数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列,进而得到{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,利用等比数列前n 项和公式得到n S ,n T ,将20n n S T λ+>恒成立,转化为6321n λ-<-+,从而得出答案. 【详解】当1n =时,112S a =-,得 11a =;当2n ≥时,由2n n S a =-,得112n n S a --=-,两式相减得112n n a a -=, 所以数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列. 因为112n n a a -=,所以22114n n a a -=.又211a =,所以{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,所以1112211212n n n S ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-,11414113414nn n T ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-,由20n n S T λ+>,得()()321210nnλ-++>,所以()()321321663212121n nn n n λ-+--<==-+++, 所以6332121λ-<-=-=+, 所以1λ>-.综上,实数λ的取值范围是(1,)-+∞.故选: D 【点睛】方法点睛:数列与不等式知识相结合的考查方式主要有三种: 一是判断数列问题中的一些不等关系; 二是以数列为载体,考查不等式的恒成立问题;三是考查与数列问题有关的不等式的证明.在解决这些问题时,往往转化为函数的最值问题.3.A解析:A 【分析】由等差数列的前n 和公式,求得1710a a +=,再结合等差数列的性质,即可求解. 【详解】由题意,根据等差数列的前n 和公式,可得1777()352a a S +==,解得1710a a +=, 又由等差数列的性质,可得17452a a a +==. 故选:A. 【点睛】熟记等差数列的性质,以及合理应用等差数列的前n 和公式求解是解答的关键4.A解析:A 【分析】直接利用等比数列的性质化简99A B ,再代入552a b =即得解. 【详解】由题得99912919285599129192855()()()2512()()()A a a a a a a a a a B b b b b b b b b b ⋅⋅⋅=====⋅⋅⋅. 故答案为A. 【点睛】(1)本题主要考查等比数列的性质,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 等比数列{}n a 中,如果m n p q +=+,则m n p q a a a a =,特殊地,2m p q =+时,则2·m p q a a a =,m a 是p q a a 、的等比中项. 5.B解析:B 【分析】利用等比数列的前n 项和公式求出公比,由此能求出结果. 【详解】∵n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2342S S S =+,12a =,∴()()()34212122211q q q qq--+=+--,解得2q =-,∴214a a q ==-,故选B . 【点睛】本题主要考查等比数列的性质以及其的前n 项和等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.6.C解析:C 【分析】由已知结合递推公式可求n a ,然后结合等差数列的通项公式即可求解. 【详解】因为()21n S n n =-, 所以111a S ==,当2n ≥时,()()()12112343n n n a S S n n n n n -=-=----=-,111a S ==适合上式,故43n a n =-,因为173a a ka +=, ∴1259k +=, 解可得269k = 故选:C. 【点睛】本题主要考查了由数列前n 项和求数列的通项公式,考查来了运算能力,属于中档题.7.C解析:C 【解析】 依题意有11111121,2n n n n n n n n a a a a a a a a -++--=-=-,由此计算得323a =,424a =,……101110112221,,101155a a a a ==+=. 8.C解析:C 【分析】设塔的顶层共有1a 盏灯,第n 层的灯有n a 盏,则数列{}n a 是公比为2的等比数列,利用等比数列的前n 项和公式可求得1a 的值,进而可求得塔的底层的灯的盏数7a . 【详解】设塔的顶层共有1a 盏灯,第n 层的灯有n a 盏,则数列{}n a 是公比为2的等比数列, 由题意可知,一座7层塔所挂的灯的盏数为()71711212738112a S a -===-,解得13a =.因此,塔的底层的灯的盏数为6732192a =⨯=. 故选:C. 【点睛】本题考查等比数列及其前n 项和基本量的计算,考查推理能力与计算能力,属于中等题.9.C解析:C 【分析】根据{}n a 是等差数列,且675S S S >>,变形为7666555567,,a a S S S S S a S a ++>++>>判断即可.【详解】数列{}n a 是等差数列675S S S >>,7666555567,,a a S S S S S a S a ++>++>>, 76670,0,0a a a a <>+>,所以0d <,()111116111102a a S a +==>, ()()11267121212022a S a a a ++==>,67a a >,故选:C 【点睛】本题主要考查等差数列的通项与前n 项和的关系及应用,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.10.A解析:A 【分析】首先根据题意,利用等比数列求和公式,得到5112345(1)101a q a a a a a q -++++==-,222222101521234(1)601a q q a a a a a -=-++=++,两式相除得到51(1)61a q q+=+,即5112345(1)61a q a a a a a q+-+-+==+,与1234510a a a a a ++++=联立求得结果.【详解】设数列{}n a 的公比为q ,且1q ≠,则5112345(1)101a q a a a a a q-++++==-, 222222101521234(1)601a q q a a a a a -=-++=++,两式相除得210551112(1)(1)(1)6111a q a q a q q q q --+÷==--+, 所以5112345(1)61a q a a a a a q+-+-+==+, 又123123452445)()2()104(6a a a a a a a a a a a a --+-+=+=++-+=+, 所以242a a +=, 故选:A. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有等比数列的求和公式,这题思维的应用,属于中档题目.11.A解析:A 【解析】设等差数列{a n }的公差为d ,∵S 3=a 2+10a 1,a 5=34, ∴3a 1+3d =11a 1+d ,a 1+4d =34, 则a 1=2. 本题选择A 选项.12.C解析:C 【分析】根据题意得到12n n b b +=,计算得到答案. 【详解】123n n a a +-=,()1323n n a a +∴+=+,即12n n b b +=, 14b =,910422048b ∴=⨯=.故选:C . 【点睛】本题考查了根据数列的递推式求通项公式,确定12n n b b +=是解题的关键.二、填空题13.【分析】由得数列的递推关系数列奇数项成等差数列偶数项成等差数列分别求出通项公式后合并可得然后用裂项相消法求和【详解】∵∴两式相减得又∴由且得因此综上∴故答案为:【点睛】本题考查求等差数列的通项公式裂 解析:1n n + 【分析】由11n n n a S S ++=-得数列{}n a 的递推关系,数列奇数项成等差数列,偶数项成等差数列,分别求出通项公式后,合并可得n a ,然后用裂项相消法求和n T . 【详解】∵12n n n S a a +=,∴1122n n n S a a +++=,两式相减得11121222n n n n n n n a S S a a a a +++++=-=-,又10n a +≠,∴22n n a a +-=, 由1122S a a =且11a =得22a =,因此2112(1)12(1)21n a a n n n -=+-=+-=-,222(1)22(1)2n a a n n n =+-=+-=, 综上,n a n =,*n N ∈,111(1)1n b n n nn ,∴11111111223111n n T n n n n =-+-++-=-=+++. 故答案为:1n n +. 【点睛】本题考查求等差数列的通项公式,裂项相消法求和.数列求和的常用方法: 设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和; (2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法; (3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(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.14.【分析】对两边取到数可得从而可得数列是等差数列求出数列的通项公式即可求出【详解】因为所以即又所以数列是以为首项2为公差的等差数列所以所以故答案为:【点睛】本题主要考查取到数构造新数列同时考查等差数列 解析:121n - 【分析】对1121n n n a a a --=+两边取到数可得1112n n a a --=,从而可得数列1{}n a 是等差数列,求出数列1{}na 的通项公式,即可求出n a . 【详解】 因为1121n n n a a a --=+,所以11121112n n n n a a a a ---+==+,即1112n n a a --=,又111a ,所以数列1{}na 是以1为首项,2为公差的等差数列, 所以11(1)221n n n a =+-⨯=-,所以121n a n =-. 故答案为:121n - 【点睛】本题主要考查取到数构造新数列,同时考查等差数列的概念及通项公式,属于中档题.15.【分析】构造求出由题意可得利用等差数列的通项公式可得利用累加法即可求得【详解】构造则由题意可得故数列是以4为首项2为公差的等差数列故所以以上n-1个式子相加可得解得故答案为:【点睛】本题考查等差数列 解析:()()*1n n n N+∈【分析】构造1n n n b a a +=-,求出1b ,由题意可得()()21112n n n n n n a a a a b b ++++---=-=,利用等差数列的通项公式可得n b ,利用累加法即可求得n a . 【详解】构造1n n n b a a +=-,则1214b a a =-=,由题意可得()()21112n n n n n n a a a a b b ++++---=-=, 故数列{}n b 是以4为首项2为公差的等差数列, 故()*142(1)22n n n b a a n n n N +=-=+-=+∈,所以21324314,6,8,2n n a a a a a a a a n --=-=-=-=,以上n -1个式子相加可得1(1)(42)2n n n a a -+-=,解得()*(1)n a n n n N =+∈,故答案为:()()*1n n n N +∈【点睛】本题考查等差数列,累加法求数列通项公式,属于基础题.16.【分析】根据利用等差中项得到是等差数列然后由利用裂项相消法求和【详解】∵∴是等差数列又∴∴∴∴故答案为:【点睛】本题主要等差中项以及裂项相消法求和还考查了运算求解的能力属于中档题 解析:1n n + 【分析】 根据11211(2)n n n n a a a +-=+≥,利用等差中项得到1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,然后由 1111(1)1n n a n n a n n +==-++⋅,利用裂项相消法求和.【详解】∵11211(2)n n n n a a a +-=+≥, ∴1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列, 又11a =,212a =, ∴21111d a a =-=, ∴1nn a ,1n a n=,∴1111(1)1n n a n n a n n +==-++⋅∴11111111 (1111)1223341n nS n n n n -+-+-++--=+=+=+. 故答案为:1nn + 【点睛】本题主要等差中项以及裂项相消法求和,还考查了运算求解的能力,属于中档题.17.选①:;选②:当时;当时;当时;选③:【分析】任选一个条件求出数列公差及通项利用错位相减法求和再比较大小可得解【详解】若选①设公差为因为成等比数列所以解得或0(不合舍去)所以所以利用错位相减可得;若解析:选①:13n T <;选②:当1n =时,12193T =<;当2n =时,21133T ==;当3n ≥时,3311813n T T ≥=>;选③:13n T <.【分析】任选一个条件,求出数列{}n a 公差及n b ,n c 通项,利用错位相减法求和,再比较大小可得解. 【详解】若选①,设公差为d ,因为1a ,2a ,4a 成等比数列,所以2(2)2(23)d d +=+,解得2d =或0(不合,舍去),所以2n a n =,9n n b =所以29n n nc =,利用错位相减可得1991213232993n n n n T +=-⨯-<; 若选②,因为(3)2n n n S +=,所以公差1d =,所以1n a n =+,13n n b +=所以113n n n c ++=,利用错位相减可得11515()()24312n n T n +=--⨯+当1n =时,12193T =<; 当2n =时,21133T ==;当3n ≥时,3311813n T T ≥=>; 若选③,因为926a =,所以公差3d =,所以31n a n =-,所以31313n n n c --=, 利用错位相减可得1652346911676676273n n n T -=-⨯<. 【定睛】本题考查等差数列通项及错位相减法求和,属于基础题.18.【分析】根据写出相减以后可得可以判断出数列是等差数列然后判断出首项和公差即可得【详解】两式相减得故是首项为公差为的等差数列的第项故故答案为:【点睛】要注意等差数列的概念中的从第项起与同一个常数的重要解析:5049. 【分析】根据15n n a a n ++=写出155n n a a n -+=-,相减以后可得115n n a a +--=,可以判断出数列{}2n a 是等差数列,然后判断出首项和公差,即可得2020a . 【详解】11555n n n n a a n a a n +-+=⇒+=-.两式相减,得115n n a a +--=.12254a a a +=⇒=.故2020a 是首项为4,公差为5的等差数列的第1010项, 故()202041010155049a =+-⨯=. 故答案为:5049. 【点睛】要注意等差数列的概念中的“从第2项起”与“同一个常数”的重要性,巧妙运用等差数列的性质,可化繁为简;如果1n n a a +-是常数,则{}n a 是等差数列,如果11n n a a +--是常数,则数列中的奇数项或者偶数项为等差数列,所以需要注意等差数列定义的推广应用.19.【分析】首先设出等差数列的首项和公差根据其通项公式得到再根据其求和公式得到从而得到结果【详解】设等差数列的首项为公差为则有因为所以故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题解题思路如 解析:13313S 【分析】首先设出等差数列的首项和公差,根据其通项公式,得到487733a a a a +-=,再根据其求和公式,得到13713S a =,从而得到结果. 【详解】设等差数列的首项为1a ,公差为d ,则有48711117333(7)(6)318=3a a a a d a d a d a d a +-=+++-+=+, 因为11313713()132a a S a +==,所以487133313a a a S +-=, 故答案为:13313S . 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题,解题思路如下: (1)首先设出等差数列的首项和公差;(2)利用等差数列的通项公式,得到项之间的关系,整理得出487733a a a a +-=; (3)利用等差数列的求和公式,求得13713S a =; (4)比较式子,求得结果.20.10【分析】根据条件确定中项的符号变化规律即可确定最小时对应项数【详解】单调递增因此即最小故答案为:10【点睛】本题考查等差数列性质等差数列前项和性质考查基本分析求解能力属中档题解析:10 【分析】根据条件确定{}n a 中项的符号变化规律,即可确定n S 最小时对应项数. 【详解】7138910111213101103()0S S a a a a a a a a =∴+++++=∴+= 17130,a S S <=∴{}n a 单调递增,因此10110,0a a <>即10n =,n S 最小 故答案为:10 【点睛】本题考查等差数列性质、等差数列前n 项和性质,考查基本分析求解能力,属中档题.三、解答题21.(1)条件性选择见解析,n a n =;(2)12n n T n +=⋅.【分析】(1)选择①,由累加法求得2n a ,从而得n a ;选择②,由当2n ≥时1n n n a S S -=-得出数列{}n a 的递推关系,利用0n a >排除一个,由另一个得出通项公式n a ;选择③,类似选择②求出通项2211n n a ++,从而得n a .(2)由(1)可得n b ,然后用错位相减法求和n T . 【详解】 (1)选择①,因为22121n n a a n +-=+,*n ∈N , 所以2n ≥时,2221211a a -=⨯+, 2232221a a -=⨯+,()221211n n a a n --=-+,2n ≥,所以当2n ≥时,()()221212311n a a n n -=++++-+-⎡⎤⎣⎦,因为11a =,所以当2n ≥时,22n a n =,当1n =时,也满足上式. 因为0n a >,所以n a n =. 选择②,因为22n n S a n =+,所以当2n ≥时,21121n n S a n --=+-,两式相减,得22121n n n a a a -=-+,即()2211n n a a --=,所以11n n a a --=或11n n a a --=,因为21121a a =+,所以11a =,因为0n a >,所以11n n a a --=舍去, 所以11n n a a --=,即11n n a a --=,2n ≥, 所以n a n =.选择③,因为数列2211n n a ⎧⎫+⎨⎬+⎩⎭的前n 项和为n ,所以当2n ≥时,()221111n n n n a +=--=+,即22n a n =, 当1n =时,211111a +=+,即211a =,也满足上式, 所以22n a n =,因为0n a >,所以n a n =. (2)()()11122212n n a n nn nn n S b n a n+++⨯===+⋅, 所以()1212223212n n n T b b b n =+++=⋅+⋅+++⋅,()23122232212n n n T n n +=⋅+⋅++⋅++⋅,所以()()231422212n n n T n +-=++++++⋅()()1141241212n n n -+-=+-+⋅-12n n +=-⋅,所以12n n T n +=⋅.【点睛】方法点睛:本题考查累加法求通项公式,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)211n a n =-;(2)最小项为第7项为297. 【分析】(1)由等比中项的性质以及等差数列的通项公式求出数列{}n a 的通项公式;(2)当5n ≤时,由112n a n =-得出n S ,由二次函数的性质得出数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的最小项,当6n >时,由211n a n =-得出n S 结合导数数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的最小项.【详解】(1)由题知:2715a a a =⋅,则()()2111128a a a +=⋅+得:19a =-即1(1)211n a a n d n =+-=- (2)当5n ≤时,112n a n =-,29112102n nS n n n +-=⨯=- 则21010n S n n n n n-==-,即5n =时,min 5n S n ⎛⎫= ⎪⎝⎭当6n ≥时,211n a n =-,251211(5)10502n n S S n n n +-=+⨯-=-+,则5010n S n n n=+- 令50()10,6f x x x x =+-≥,2225050()1x f x x x -'=-=当6x <<()0f x '<,当x >时,()0f x '>即函数()f x在(上单调递减,在()+∞上单调递增 即7n =时,min 297n S n ⎛⎫=⎪⎝⎭ 最小项为第7项为297【点睛】关键点睛:解决本题的关键在于先讨论211n a n =-的正负,从而确定{}n a 的通项公式,进而得出n S ,最后由二次函数的性质以及导数得出数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的单调性,由此得出最小值. 23.(1)21n a n =-;(2)212233m m +--【分析】(1)根据等差数列的通项公式和前n 项和公式列出式子求出首项和公差即可求出通项公式;(2)由20log 21m k a m ≤=-<解得2112m k -<≤,即可得出1241m m b -=⨯-,再分组求和即可得出. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,则3161+25656+362a a d S a d ==⎧⎪⎨⨯==⎪⎩,解得1a 1,d 2, ()11221n a n n ∴=+-⨯=-;(2)由20log 21m k a m ≤=-<,解得2112m k -<≤,m b 为2log k 在区间(]()*0,m a m N ∈中正整数k 的个数,21121241m m m b --∴=-=⨯-,设数列{}m b 的前m 项和为m T , 则()21214221433m m mT m m +-=-=---.【点睛】本题考查等差数列基本量的计算,解题的关键是求出首项和公差,考查等比数列的求和公式,解题的关键是求出1241m m b -=⨯-.24.(1)31n a n =-;(2)1224433n n T n n +-=+-.【分析】(1)令1n =,结合111a S =>可得12a =,由()()612n n n S a a =++,*n ∈N 可得()()111612n n n S a a +++=++,两式相减可得13n n a a +-=即可求{}n a 的通项公式;(2)24221321()(222)nn n T a a a -=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+,利用分组并项求和,以及等差和等比数列求和公式即可求解. 【详解】 (1)由()()11111126a S a a ==++,即()()11210a a --=, 因为111a S =>,所以12a =, 由()()612n n n S a a =++,*n ∈N 可得()()111612n n n S a a +++=++,两式相减可得()()()()11161212n n n n n a a a a a +++=++-++, 得()()1130n n n n a a a a +++--=, 又0n a >,得13n n a a +-=,所以{}n a 是首项为2公差为3的等差数列, 故{}n a 的通项公式为31n a n =-.(2)24221321()(222)nn n T a a a -=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+()242(28146222)4n n ++⋅⋅⋅+=++++-+12(264)4(14)4432143n n n n n n ++---=+=+--.【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)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的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.25.(1)()*3nn a n N =∈;(2)所求的正整数n 的最小值为20.【分析】(1)由公比3q =,并且满足2a ,318a +,4a 成等差数列直接用基本量代换求数列{}n a 的通项公式; (2)先求出311+log ,3n n n n b a n a ==+,用分组求和法求出n S ,解不等式即可. 【详解】(1)因为数列{}n a 是公比为3的等比数列,&#xF02E; 又由234,18,a a a +成等差数列,∴243236a a a +=+, 所以1113271836a a a +=+,解得13a =, 从而数列{}n a 的通项公式为()*3nn a n N =∈.(2)311+log ,3n n n n b a n a ==+ ∴()()21111111111331211333222313n n n n n n n n S n ⎛⎫- ⎪++⎛⎫⎝⎭=+++++++=+=+- ⎪⎝⎭-,∴21213n n S n n -=+-, 又113n n ⎧⎫+-⎨⎬⎩⎭是递增的,当19n =时, 219122020,3n S n -=-<当20n =时, 220122120,3n S n -=->所以所求的正整数n 的最小值为20. 【点睛】(1)等差(比)数列问题解决的基本方法:基本量代换;(2)分组求和法进行数列求和适用于{}n n a b +,分组后对{}n a 和{}n b 分别求和.26.(1)3nn a =;(2)1n n T n =+. 【分析】(1)令1n =计算1a ,当2n ≥时,利用1222n n n a S S -=-可得{}n a 是等比数列,即可求解;(2)由{}n a 的通项公式可得{}n b 的通项,进而可得{}n c 的通项,利用裂项求和即可求解. 【详解】(1)当1n =时,1112233a S a ==-,13a ∴= 当2n ≥时,()()112223333n n n n n a S S a a --=-=--- 即13nn a a -=()2n ≥, ∴数列{}n a 为以3为首项,3为公比的等比数列.1333n n n a -∴=⨯=(2).由3log n n b a =,得3log 3nn b n ==则()1111111n n n c b b n n n n +===-++, 11111111223111n n T n n n n =-+-++-=-=+++. 【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法;(2)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的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.。

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》检测卷(答案解析)(3)

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》检测卷(答案解析)(3)

一、选择题1.已知数列{}n a 为等比数列,若2312a a a ⋅=,且4a 与72a 的等差中项为54,则123n a a a a ⋅⋅⋅⋅⋅的最大值为( ) A .5B .512C .1024D .20482.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,对任意的*n N ∈有2233n n S a =-,且112k S <<,则k 的值为( ) A .2或4B .2C .3或4D .63.在等比数列{n a }中,13a =,424a =,则345a a a ++的值为( ) A .33B .72C .84D .1894.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n n S a =-,则66S a =( ) A .6332B .3116C .12364 D .1271285.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若10a >,81335a a =,则n S 中最大的是( ). A .10SB .11SC .20SD .21S6.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的底层共有灯( ) A .64盏B .128盏C .192盏D .256盏7.在等比数列{}n a 中,若1234531a a a a a ++++=,2345662a a a a a ++++=,则通项n a 等于( ) A .12n -B .2nC .12n +D .22n -8.已知函数()()31f x x x =-+,数列{}n a 中各项互不相等,记()()()12n n S f a f a f a =+++,给出两个命题:①若等差数列{}n a 满足55S =,则33a =;②若正项等比数列{}n a 满足33S =,则21a <;其中( )A .①是假命题,②是真命题B .①是真命题,②是假命题C .①②都是假命题D .①②都是真命题9.设{}n a 为等差数列,122a =,n S 为其前n 项和,若1013S S =,则公差d =( ) A .-2B .-1C .1D .210.正整数数列{}n a 满足:1,2(*)22,21n n n k a ka k N k a k +=⎧=∈⎨+=-⎩,则( ) A .数列{}n a 中不可能同时有1和2019两项 B .n a 的最小值必定为1C .当n a 是奇数时,2n n a a +≥D .n a 的最小值可能为211.如果数列{}n a 的前n 项和21()n n S a n N +=-∈,则5a =( ) A .8B .16C .32D .6412.设{}n a 为等比数列,给出四个数列:①{}2n a ,②{}2n a ,③{}2na ,④{}2log ||n a .其中一定为等比数列的是( ) A .①③B .②④C .②③D .①②二、填空题13.数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知2(2)n a n n =+,则4S =___________.14.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,且满足1n n a S +=,则39121239S S S S a a a a +++⋅⋅⋅+=___________. 15.数列{}n a 中,1111,,21n n n a a a a --==+则n a =_____________.16.在数列{}n a 中,11a =,0n a ≠,曲线3y x =在点()3,n n a a 处的切线经过点()1,0n a +,下列四个结论:①223a =;②313a =;③416527i i a ==∑;④数列{}n a 是等比数列;其中所有正确结论的编号是______. 17.在等比数列{}n a 中,2514,2==a a ,则公比q =__________. 18.数列{}n a 中,已知22a =,21n n n a a a ++=+,若834a =,则数列{}n a 的前6项和为______.19.n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,621S =,记[]lg n n b a =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]0.90=,[]lg991=,则数列{}n b 的前100项和为________. 20.已知等差数列{}n a 的前n 项和为()*n S n N∈,公差0d ≠,690S=,7a 是3a 与9a 的等比中项,当0n S >时,n 的最大值为______.三、解答题21.已知等差数列{}n a 满足()()()()*122312(1)n n a a a a a a n n n N +++++⋅⋅⋅++=+∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .22.已知数列{}n a 满足1*111,33().n n n a a a n ++==+∈N(1)求证:数列{}3nna 是等差数列. (2)求数列{}n a 的通项公式.(3)设数列{}n a 的前n 项和为,n S 求证:37.324n n S n >- 23.在①2na n nb a =⋅,②10n n b a =-,③21n n n b a a +=这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并完成问题的解答.问题:已知数列{}n a 是各项均为正数的等差数列,22a =,且11a +、4a 、8a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记_____________,求数列{}n b 的前n 项和n S . 24.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且n nS a 和2n a 的等差中项为1. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设41log n n b a +=,求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 25.已知正项等比数列{}n a ,24a =, 1232a a a +=;数列{}n b 的前n 项和n S 满足n n S na =.(Ⅰ)求n a ,n b ; (Ⅱ)证明:312412233412n n n b b b b a a a a a a a a ++++++<. 26.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足()*224n n S a a n N =-∈,且1a ,2a ,31a-成等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设()()222221log log +=n n n b a a ,{}n b 的前项和为n T ,对任意*n N ∈,23n mT >恒成立,求m 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】用1a 和q 表示出2a 和3a 代入2312a a a ⋅=求得4a ,再根据3474422a a a a q +=+,求得q ,进而求得1a 到6a 的值,即得解. 【详解】2231112a a a q a q a ⋅=⋅=42a ∴=3474452224a a a a q +=+=⨯12q ∴=,41316a a q == 故1415116()2222n n n n a ---=⨯=⨯=,所以123456116,8,4,2,1,12a a a a a a ======<, 所以数列的前4或5项的积最大,且最大值为16842=1024⨯⨯⨯. 故选:C 【点睛】结论点睛:等比数列{}n a 中,如果11,01a q ><<,求123n a a a a ⋅⋅⋅⋅⋅的最大值,一般利用“1交界”法求解,即找到大于等于1的项,找到小于1的项,即得解.2.A解析:A 【分析】利用递推关系式求出{}n a 的通项公式,再求出{}n a 的前n 项和为n S ,即可求出k 的值. 【详解】对任意的*n N ∈有2233n n S a =-, 可得:1112233a S a ==- ,解得:1=2a -, 当2n ≥时:2233n n S a =-,112233n n S a --=-两式相减得112233n n n n n S S a a a ---=-=,即12n n a a -=-,所以{}n a 是首项为2-,公比为2-的等比数列,所以()2nn a =-,()()()212212123nn nS ⎡⎤-⨯--⎣⎦⎡⎤==---⎣⎦--,所以211(2)123k k S ⎡⎤<=---<⎣⎦, 所以5(219)2k <-<, 当2k =和4k =时不等式成立,所以k 的值为2或4, 故选:A. 【点睛】本题主要考查了由递推公式求通项公式,考查了等比数列前n 项和公式,属于中档题.3.C解析:C 【分析】根据341a a q =,可求出q ,再根据等比数列通项公式求出35,a a 即可.【详解】因为341a a q =,即3243q =,所以2q,所以22313212a a q ==⨯=,44513248a a q ==⨯=,所以34512244884a a a ++=++=. 故选:C 【点睛】本题主要考查等比数列的通项公式的应用,属于基础题.4.A解析:A 【解析】由题意得,111121,1,n n n a a a a S S -=-==- ,则21nn S =- ,即666332S a = ,故选A. 5.C解析:C 【解析】分析:利用等差数列的通项公式,化简求得20210a a +=,进而得到20210,0a a ><,即可作出判定.详解:在等差数列{}n a 中,18130,35a a a >=,则113(7)5(12)a d a d +=+,整理得12390a d +=,即()()1119200a d a d +++=, 所以20210a a +=,又由10a >,所以20210,0a a ><,所以前n 项和n S 中最大是20S ,故选C .点睛:本题考查了等差数列的通项公式,及等差数列的前n 项和n S 的性质,其中解答中根据等差数列的通项公式,化简求得20210a a +=,进而得到20210,0a a ><是解答的关键,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力.6.C解析:C 【分析】设塔的顶层共有1a 盏灯,第n 层的灯有n a 盏,则数列{}n a 是公比为2的等比数列,利用等比数列的前n 项和公式可求得1a 的值,进而可求得塔的底层的灯的盏数7a . 【详解】设塔的顶层共有1a 盏灯,第n 层的灯有n a 盏,则数列{}n a 是公比为2的等比数列, 由题意可知,一座7层塔所挂的灯的盏数为()71711212738112a S a -===-,解得13a =.因此,塔的底层的灯的盏数为6732192a =⨯=. 故选:C. 【点睛】本题考查等比数列及其前n 项和基本量的计算,考查推理能力与计算能力,属于中等题.7.A解析:A 【详解】设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=31,a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=62, ∴q=2,∴a1(1+q+q 2+q 3+q 4)=31, 则a 1=1, 故an=2n−1. 故选A.8.A解析:A 【分析】先确定函数()f x 对称性与单调性,再结合等差数列的等距性确定3a ;结合基本不等式将等比数列性质转化到等差数列性质上,解不等式即得结果. 【详解】因为()()()3311(1)1f x x x x x =-+=-+-+,而3y x x =+关于原点对称且在R 上单调递增,所以()f x 关于(1,1)对称且在R 上单调递增, 先证明下面结论:若()g x 为奇函数且在R 上单调递增,{}n a 为等差数列,123g()()()()0n a g a g a g a ++++=,则1230n a a a a ++++=.证明:若1230n a a a a ++++>,则当n 为偶数时,1211220n n n n a a a a a a -++=+==+>111()()()()+()0n n n n a a g a g a g a g a g a >-∴>-=-∴>同理21+122()()0,,()+()0n n n g a g a g a g a -+>>,即123g()()()()0n a g a g a g a ++++>与题意矛盾,当n 为奇数时,1211220n n n a a a a a -++=+==>类似可得12112()()0,()(),,()0n n n g a g a g a g a g a -++>+>,即123g()()()()0n a g a g a g a ++++>,与题意矛盾同理可证1230n a a a a ++++<也不成立,因此1230n a a a a ++++=再引申结论:若()f x 为关于(,)a b 函数且在R 上单调递增,{}n a 为等差数列,123()()()()n f a f a f a f a nb ++++=,则123n a a a a na ++++=证明过程只需令()()g x f x a b =+-,再利用上面结论即得.①若等差数列{}n a 满足55S =,即 12345()()()()()5f a f a f a f a f a ++++=,则123453555a a a a a a ++++=∴=, 31a ∴=,故①是假命题,②若正项等比数列{}n a 满足33S =, 即123()()()3f a f a f a ++= 因为数列{}n a 中各项互不相等,所以公比不为1,不妨设公比大于1,即123123()()()a a a f a f a f a <<∴<<,因为1322a a a +>=∴2()1f a <,()3222111a a a -+<∴<故②是真命题 故选:A 【点睛】本题考查函数()f x 对称性与单调性、等差数列性质、基本不等式应用,考查综合分析判断能力,属中档题.9.A解析:A 【分析】由题意结合等差数列的性质和前n 项和的定义求解公差即可. 【详解】由题意可得:12111213131030a a a a S S =++=-=,则120a =,等差数列的公差121022212111a a d --===--. 本题选择A 选项. 【点睛】本题主要考查数列的前n 项和与通项公式的关系,等差数列公差的计算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.10.A解析:A 【分析】根据题意知,数列{}n a 中的任意一项都是正整数,利用列举法直接写出数列中的项,进而可得结论. 【详解】对于选项A ,假设:12019a =,则后面依次为:2022,1011,1014,507,510,255,258,129,132,66,33,36,18,9,12,6,3,6,3…循环; 假设:11a =,则后面依次为:4,2,1,4,2,1,4,2,1,4,2……循环, 综上,数列{}n a 中不可能同时有1和2019两项,故选项A 正确; 由选项A 知,选项B 、D 都不对;对于选项C ,令11a =,则24a =,32a =,所以13a a <,故选项C 不正确. 故选:A. 【点睛】本题考查数列中的项数的求法,考查数列的递推公式求通项公式,属于基础题.11.B解析:B 【分析】根据题意得到()21n n S a n N +=-∈,1121n n S a --=-(n 2≥),两式做差得到12n n a a -=,可得到数列的通项,进而得到结果.【详解】数列{}n a 的前n 项和()21n n S a n N +=-∈,1121n n S a --=-(n 2≥),两式做差得到12n n a a -=(n 2≥),由此可得到数列是等比数列,令n=1代入得到1121S a =-=1a ,解得1a =1,故得到数列通项为12n n a ,令n=5得到516.a =故答案为B. 【点睛】这个题目考查的是数列通项公式的求法及数列求和的常用方法;数列通项的求法中有常见的已知n S 和n a 的关系,求n a 表达式,一般是写出1n S -做差得通项,但是这种方法需要检验n=1时通项公式是否适用.12.D解析:D 【分析】设11n n a a q -=,再利用等比数列的定义和性质逐一分析判断每一个选项得解.【详解】设11n n a a q -=,①,112=2n n a a q-,所以数列{}2n a 是等比数列;②,222222111=()n n n a a qa q --=,所以数列{}2n a 是等比数列; ③,11112111211222=2,222n n n n n n n n a a q a a qa q a q a a q -------==不是一个常数,所以数列{}2n a不是等比数列; ④,122122121log ||log |q |log ||log |q |n n n n a a a a ---=不是一个常数,所以数列{}2log ||n a 不是等比数列.故选D 【点睛】本题主要考查等比数列的判定,意在考查学生对该知识的理解掌握水平和分析推理能力.二、填空题13.【分析】先化简再进行相加求解即可【详解】由知故答案为:【点睛】思路点睛:当数列的通项公式中分母是乘积形式求前n 项和时可以考虑裂项相消法即将数列拆分成两项的差的形式再进行求和解析:1715【分析】 先化简112n a n n =-+,再进行相加求解即可. 【详解】 由21(2)12n a n n n n ==-++知,41234S a a a a =+++11111111111132435462561715⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+-=+--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故答案为:1715. 【点睛】思路点睛:当数列的通项公式中,分母是乘积形式,求前n 项和n S 时,可以考虑裂项相消法,即将数列拆分成两项的差的形式,再进行求和.14.【分析】由推得得到数列表示首项为公比为的等比数列求得和进而得到再结合等比数列求和公式即可求解【详解】由数列的前项和且满足当时两式相减可得即令可得解得所以数列表示首项为公比为的等比数列所以则所以所以故 解析:1013【分析】由1n n a S +=,推得11(2)2n n a n a -=≥,得到数列{}n a 表示首项为12,公比为12的等比数列,求得n a 和 n S ,进而得到21n nnS a =-,再结合等比数列求和公式,即可求解. 【详解】由数列{}n a 的前n 项和n S ,且满足1n n a S +=, 当2n ≥时,111n n a S --+=,两式相减,可得()11120n n n n n n a a S S a a ----+-=-=,即11(2)2n n a n a -=≥, 令1n =,可得11121a S a +==,解得112a =, 所以数列{}n a 表示首项为12,公比为12的等比数列,所以12nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 则11122111212nn nS ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==- ⎪⎝⎭-,所以1122112nn n n n S a ⎛⎫- ⎪⎝⎭==-⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以()2939121239222(111)S S S S a a a a ++++=+++-+++()9102129211101312-=-=-=-.故答案为:1013. 【点睛】关键点睛:由1n n a S +=,利用1,1=,2n n n n S n a S S n -=⎧⎨-≥⎩,推得11(2)2n n a n a -=≥从而证得数列{}n a 为等比数列是解答本题的关键.15.【分析】对两边取到数可得从而可得数列是等差数列求出数列的通项公式即可求出【详解】因为所以即又所以数列是以为首项2为公差的等差数列所以所以故答案为:【点睛】本题主要考查取到数构造新数列同时考查等差数列解析:121n - 【分析】 对1121n n n a a a --=+两边取到数可得1112n n a a --=,从而可得数列1{}n a 是等差数列,求出数列1{}na 的通项公式,即可求出n a . 【详解】 因为1121n n n a a a --=+,所以11121112n n n n a a a a ---+==+,即1112n n a a --=,又111a ,所以数列1{}na 是以1为首项,2为公差的等差数列, 所以11(1)221n n n a =+-⨯=-,所以121n a n =-. 故答案为:121n - 【点睛】本题主要考查取到数构造新数列,同时考查等差数列的概念及通项公式,属于中档题.16.①③④【分析】先利用导数求得曲线在点处的切线方程由此求得与的递推关系式进而证得数列是等比数列由此判断出四个结论中正确的结论编号【详解】∵∴曲线在点处的切线方程为则∵∴则是首项为1公比为的等比数列从而解析:①③④ 【分析】先利用导数求得曲线3y x =在点()3,n n a a 处的切线方程,由此求得1n a +与n a 的递推关系式,进而证得数列{}n a 是等比数列,由此判断出四个结论中正确的结论编号. 【详解】∵2'3y x =,∴曲线3y x =在点()3,n n a a 处的切线方程为()323n n n y a a x a -=-,则()3213n n n n a a a a +-=-.∵0n a ≠,∴123n n a a +=, 则{}n a 是首项为1,公比为23的等比数列, 从而223a =,349a =,4412165322713i i a =⎛⎫- ⎪⎝⎭==-∑.故所有正确结论的编号是①③④. 故答案为:①③④ 【点睛】本小题主要考查曲线的切线方程的求法,考查根据递推关系式证明等比数列,考查等比数列通项公式和前n 项和公式,属于基础题.17.【分析】本题先用表示再建立方程组解题即可【详解】解:∵是等比数列∴∵∴解得:故答案为:【点睛】本题考查等比数列的基本量法是基础题 解析:12【分析】本题先用1a ,q 表示2a ,5a ,再建立方程组21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩解题即可. 【详解】解:∵ {}n a 是等比数列,∴ 21a a q =,451a a q∵24a =,512a =,∴ 21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩,解得:1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩, 故答案为:12. 【点睛】本题考查等比数列的基本量法,是基础题.18.32【分析】利用数列的递推公式推导出由此能求出数列的前6项和【详解】∵数列中∴解得∴数列的前6项和为:故答案为:32【点睛】本题主要考查数列的前6项和的求法考查递推公式递推思想等基础知识考查运算求解解析:32 【分析】利用数列的递推公式推导出11a =,由此能求出数列{}n a 的前6项和. 【详解】∵数列{}n a 中,22a =,21n n n a a a ++=+,834a =, ∴32112a a a a =+=+,43211224a a a a a =+=++=+,543162a a a a =+=+,6541103a a a a =+=+, 7651165a a a a =+=+,876126834a a a a =+=+=,解得11a =,∴数列{}n a 的前6项和为:()()()()61111112246210324832S a a a a a a =+++++++++=+=,故答案为:32. 【点睛】本题主要考查数列的前6项和的求法,考查递推公式、递推思想等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.19.92【分析】设的公差为d 由解得则然后由分和三种情况求解【详解】设的公差为d 所以解得∴记的前n 项和为则当时当时当即时∴故答案为:92【点睛】本题主要考查等差数列的基本运算和数列求和以及取整函数的应用还解析:92 【分析】设{}n a 的公差为d ,由11a =,621S =,解得1d =,则n a n =,然后由[]lg n n b a =,分0lg 1n a ≤<, 1lg 2n a ≤<和 lg 2n a =三种情况求解.【详解】设{}n a 的公差为d ,()6166212s a a =+=, 所以167a a +=, 解得1d =, ∴n a n =,记{}n b 的前n 项和为n T ,则[][][]1001210012100lg lg lg T b b b a a a =++⋯+=++⋯+, 当0lg 1n a ≤<时,1,2,9n =⋅⋅⋅,0n b =, 当1lg 2n a ≤<时,10,11,99n =⋅⋅⋅,1n b =, 当lg 2n a =,即100n a =时,2n b = ∴10009190292T =⨯+⨯+=. 故答案为:92 【点睛】本题主要考查等差数列的基本运算和数列求和以及取整函数的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.20.【分析】根据是与的等比中项求出和再根据等差数列的求和公式求出解不等式即可得解【详解】因为是与的等比中项所以所以化简得因为所以因为所以即将代入得解得所以所以由得即解得所以正整数的最大值为故答案为:20解析:【分析】根据690S =,7a 是3a 与9a 的等比中项求出1a 和d ,再根据等差数列的求和公式求出n S ,解不等式0n S >即可得解.【详解】因为7a 是3a 与9a 的等比中项,所以2739a a a =⋅,所以()()()2111628a d a d a d +=++,化简得21100a d d +=,因为0d ≠,所以110a d =-, 因为690S =,所以1656902a d ⨯+=,即15152a d +=, 将110a d =-代入得510152d d -+=,解得2d =-,所以120a =, 所以2(1)20(2)212n n n S n n n -=+⨯-=-+, 由0n S >得2210n n -+>,即2210n n -<,解得021n <<, 所以正整数n 的最大值为20. 故答案为:20 【点睛】关键点点睛:熟练掌握等差数列的通项公式和求和公式以及等比中项的应用是解题关键.三、解答题21.(1)21n a n =-;(2)2332n nn S +=-. 【分析】(1)利用已知条件列出关于首项与公差的方程组,解方程组即得数列{}n a 的通项公式;(2)先由(1)得到n n n a 2n 122-=,再利用错位相减法求和即可. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由已知得()()121223412a a a a a a +=⎧⎨+++=⎩,即122348a a a a +=⎧⎨+=⎩,所以()()()1111428a a d a d a d ⎧++=⎪⎨+++=⎪⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩,所以21n a n =-. (2)由(1)得n n n a 2n 122-=, 所以1212321223212n n n n n S ---=++⋯++,①231123212222213n n n n n S +--=++⋯⋯++,② -①②得:21111112132322222222n n n n n n S ++-+⎛⎫=+⨯+⋯+-=- ⎪⎝⎭,所以2332n nn S +=-. 【点睛】易错点睛:用错位相减法求和应注意的问题(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“n S ”与“n qS ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“n n S qS -”的表达式;(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解. 22.(1)证明见解析;(2)233nn a n ⎫⎛=-⋅ ⎪⎝⎭;(3)证明见解析. 【分析】(1)利用已知条件通分计算或者直接整理,证明11133n nn n a a ++-=,即证结论; (2)利用(1)求得数列3n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,即求得{}n a 的通项公式; (3)结合(2)的结果,利用错位相减法求得n S ,并计算整理3n n S ,根据7043n>⨯即证得结论. 【详解】解:(1)解法1:由()1*133n n n a a n N ++=+∈,得111111333313333n n n n n n nn n n n a a a a a a ++++++-+--===. 又11133a =,故数列3n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以13为首项,以1为公差的等差数列. 解法2:由()1*133n n n a a n N ++=+∈,得11133n nn n aa ++=+,即11133n n n na a ++-=. 又11133a =,故数列3n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以13为首项,以1为公差的等差数列.(2)由(1)得()111133n n a n =+-⨯,*N n ∈, 即233n n a n =-,故233n n a n ⎫⎛=-⋅ ⎪⎝⎭;(3)由(2)可知()121222213231333333n n n S n n -⎫⎫⎫⎛⎛⎡⎤⎛=-⨯+-⨯+⋅⋅⋅+--⨯+-⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎝⎣⎦⎝⎭⎭⎭①()2312222313231333333n n n S n n +⎫⎫⎫⎛⎛⎡⎤⎛=-⨯+-⨯+⋅⋅⋅+--⨯+-⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎝⎣⎦⎝⎭⎭⎭② 由①②得1112397723133262n n n n S n n +++-⎫⎫⎛⎛=-⨯--=-⨯+ ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎭ 故17732124n n n S +⎫⎛=-⨯+ ⎪⎝⎭,从而1737377372123343244324n n n n n n n S n n +⎫⎛-⨯ ⎪⎫⎛⎝⎭=+=-+>- ⎪⨯⨯⎝⎭. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)公式法:利用等差数列和等比数列前n 项和公式进行计算即可;(2)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法;(3)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的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(4)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(5)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(6)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.23.(1)n a n =;(2)答案见解析. 【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知条件可得出关于1a 、d 的方程组,解出这两个量的值,利用等差数列的通项公式可求得{}n a 的通项公式;(2)选①,求得2nn b n =⋅,利用错位相减法可求得n S ;选②,求得10,101010,10n n n b n n n -≤⎧=-=⎨->⎩,分10n ≤和10n >两种情况讨论,结合等差数列的求和公式可求得n S ; 选③,可得11122n b n n ⎛⎫- ⎪+⎝⎭=,利用裂项相消法可求得n S . 【详解】(1)因为11a +、4a 、8a 成等比数列,所以()24181a a a =+,设等差数列{}n a 的公差为d ,则0d ≥, 则有()()()2111317a d a a d +=++,① 又22a =,所以12a d +=,② 联立①②解得111a d =⎧⎨=⎩,所以()11n a a n d n =+-=; (2)选①,则2nn b n =⋅,231222322n n S n =⨯+⨯+⨯++⨯()23121222122n n n S n n +=⨯+⨯++-⨯+⨯,上式-下式得()()2311121222222212212n n n n n n S n n n +++--=++++-⨯=-⨯=-⋅--,化简得()1122n n S n +=-⋅+;选②,则10,101010,10n n n b n n n -≤⎧=-=⎨->⎩,当10n ≤时,10n b n =-,()()9101922n n n n n S +--==; 当10n >时,()()()()2101109101918098101210+222n n n n n S n -+-⨯-+⎡⎤=++++++++-==⎣⎦.综上()219,10219180,102n n n n S n n n ⎧-≤⎪⎪=⎨-+⎪>⎪⎩;选③,则()1111222n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭1111111111111213243546112n S n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦()()2111113521212412n n n S n n n n +⎛⎫∴=+--=⎪++++⎝⎭. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法; (4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.24.(Ⅰ)2nn a =;(Ⅱ)22n nT n =+. 【分析】(Ⅰ)利用等差中项的定义得出n S 与n a 的关系,然后由1(2)n n n a S S n -=-≥得出数列{}n a 的递推关系,求出1a 其为等比数列,从而得通项公式;(Ⅱ)用裂项相消法求和n T . 【详解】 解:(Ⅰ)因为n nS a 和2n a 的等差中项为1, 所以22n n nS a a +=,即22n n S a =-, 当2n 时,1122n n S a --=-.两式相减得1122n n n n S S a a ---=-,整理得12n n a a -=. 在22n n S a =-中,令1n =得12a =,所以,数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列,因此1222n nn a -=⨯=.(Ⅱ)411log 2n n n b a ++==. 则114114(1)(2)12+⎛⎫==- ⎪++++⎝⎭n n b b n n n n . 所以11111111244233412222n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫=⨯-+-++-=⨯-= ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭. 【点睛】方法点睛:本题考查求等比数列的通项公式,裂项相消法求和.数列求和的常用方法: 设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和; (2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法; (3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法;(4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(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.25.(Ⅰ)2nn a =;()112n n b n -=+⋅;(Ⅱ)证明见解析.【分析】(1)由题设求出数列{}n a 的基本量,即可确定n a ;再由1n n n b S S -=-确定n b ; (2)用错位相减法整理不等式左侧即可证明. 【详解】(1)设正项等比数列{}n a 的公比为q ,由1232a a a +=,得22q q +=解得2q 或1q =-(舍)又242nn a a =⇒=由n n S na =,得12b =2n ≥时,()()11121212n n n n n n b S S n n n ---=-=⋅--⋅=+⋅则()112n n b n -=+⋅(2)()()11112212222n n n n n n n n b n a a +++++⎛⎫==+ ⎪⋅⎝⎭设31241223341n n n n b b b bT a a a a a a a a ++=++++则()2341111134522222n n T n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()341211111341222222n n n T n n ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+++++ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭两式相减得()2341211111131112222222n n n T n ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯++⨯-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭得()2111422n n T n +⎛⎫=-+⋅ ⎪⎝⎭得()112422n n T n +⎛⎫=-+⋅< ⎪⎝⎭【点睛】关键点睛:当数列{}n c 满足n n n c a b =,{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列时,数列{}n c 的前n 项求和可用错位相减法. 26.(1)12n n a ;(2)233m <. 【分析】(1)根据题设中的递推关系有12n n a a -=,算出1a 后可求{}n a 的通项. (2)利用裂项相消法可求n T ,求出n T 的最小值后可得m 的取值范围. 【详解】(1)因为()*224n n S a a n N=-∈,故11224n n Sa a --=-,所以1244n n n a a a -=-即12n n a a -=,其中2n ≥,所以322a a =且212a a =, 因为1a ,2a ,31a -成等差数列,故21321a a a =+-即111441a a a =+-,故11a =且10a ≠,故0n a ≠,故12nn a a -=即{}n a 为等比数列且公比为2,故12n na .(2)()()()()2222211111log log 212122121n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪-+-+⎝⎭,所以1111111111213352121221n T n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 因为0n b >,故{}n T 为增数列,故()1min 13n T T ==,故1323m>即233m <. 【点睛】方法点睛:数列求和关键看通项的结构形式,如果通项是等差数列与等比数列的和,则用分组求和法;如果通项是等差数列与等比数列的乘积,则用错位相减法;如果通项可以拆成一个数列连续两项的差,那么用裂项相消法;如果通项的符号有规律的出现,则用并项求和法.。

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》测试卷(答案解析)(1)

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》测试卷(答案解析)(1)

一、选择题1.若等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,首项10a >,202020210a a +>,202020210a a ⋅<,则满足0n S >成立的最大正整数n 是( ) A .4039B .4040C .4041D .40422.已知数列{}n a 满足11a =,24a =,310a =,1{}n n a a +-是等比数列,则数列{}n a 的前8项和8S =( ) A .376B .382C .749D .7663.2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆,这是我国首次实现了地外天体采样返回,标志着中国航天向前又迈出了一大步.月球距离地球约38万千米,有人说:在理想状态下,若将一张厚度约为0.1毫米的纸对折n 次其厚度就可以超过到达月球的距离,那么至少对折的次数n 是( )(lg 20.3≈,lg3.80.6≈) A .40B .41C .42D .434.设数列{}n a 满足12a =,26a =,且()*2122n n n a a a n N ++-+=∈,若[]x 表示不超过x 的最大整数(例如[]1.61=,[]1.62-=-),则222122018232019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦=( ) A .2018B .2019C .2020D .20215.两个公比均不为1的等比数列{}{},n n a b ,其前.n 项的乘积....分别为,n n A B ,若552a b =,则99A B =( ) A .512B .32C .8D .26.已知等差数列{}n a 满足3434a a =,则该数列中一定为零的项为( )A .6aB .7aC .8aD .9a7.在等差数列{a n }中,1233,a a a ++=282930165a a a ++=,则此数列前30项和等于( ) A .810B .840C .870D .9008.已知等差数列{}n a 的前n 和为n S ,若1239a a a ++=,636S =,则12(a = ) A .23B .24C .25D .269.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知222,,a b c 成等差数列,则cos B 的最小值为( )A .12B.2C .34D.210.《张丘建算经》是我国北魏时期大数学家丘建所著,约成书于公元466485~年间,其记臷着这么一道题:某女子善于织布,一天比一天织得快,而且每天增加的数量相同. 已知第一天织布5尺,30天其织布390尺,则该女子织布每天增加的尺数(不作近似计算)为( ) A .1629B .1627C .1113D .132911.已知等差数列{}n a 中, 23a =,59a =,则数列{}n a 的前6项之和等于( ) A .11 B .12 C .24D .3612.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足28a =-,390n S -=,228n S =,则n =( ) A .10B .11C .12D .13二、填空题13.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,公比()0,1q ∈,若355a a +=,264a a =,2log n n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,则数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项的和n T 为______.14.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若121(2)n n S S n -=+≥且23S =,则55S a =_________. 15.已知首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()21n n S n a =+,则数列()2121*1n n a n N a -+⎧⎫⎨⎬⎭∈⋅⎩的前n 项和n T =______. 16.数列{}n a 满足11a =,22a =,且2221sin 2cos 22n n n n a a ππ+⎛⎫=+⋅+ ⎪⎝⎭(*n N ∈),则2020a =__.17.数列{}n a 中,11a =,212a =,11211(2)n n n n a a a +-=+≥,则{}1n n a a +⋅的前n 项和n S =__________.18.已知数列{}n a 与{}n b 满足11222n n a a a ++++=-,1(1)(1)nn n n a b a a +=--,数列{}n b 的前n 项的和为n S ,若n S M ≤恒成立,则M 的最小值为_________.19.已知数列{}n a 的首项12a =,且满足132n n a a +=+(*N n ∈),则{}n a 的前n 项和n S =___________.20.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若22a =-,714S =,则10a =__________.三、解答题21.设数列{}n a 满足()121*4n n a n N a +=-∈-,其中11a =. (1)证明:112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是等比数列; (2)令32n n n a b a -=-,设数列(){}21-⋅n n b 的前n 项和为n S ,求使2021n S <成立的最大自然数n 的值.22.已知等比数列{}n a 的公比不为1,且11a =,32a 是23a 与4a 的等差中项. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)若数列{}n b 满足()()1211nn n n a b a a +=++,求数列{}n b的前n 项和n T .23.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S .若214,n n n a S S a +==+ (1)求证:数列是等差数列;(2)设n b =,求数列{}n b 的前n 项和n T . 24.已知{}n a 是等差数列,{}n b 是递增的等比数列且前n 和为n S ,112822,10a b a a ==+=,___________.在①2345,,4b b b 成 等差数列,②12n n S λ+=+(λ为常数)这两个条件中任选其中一个,补充在上面的横线上,并完成下面问题的解答(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分). (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b +的前n 项和n T .25.从①1a 、2a 、5a 成等比数列,②525S =,③222n nS S n n+-=+,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中并作答.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,47a =, ,122na n nb a +=+,求数列{}n b 的前n 项和为n T .26.已知数列n A :1a ,2a ,…,()2n a n ≥满足:①11a =;②()121,2,,1k ka k n a +==-.记()12n n S A a a a =+++.(1)直接写出()3S A 的所有可能值; (2)证明:()0n S A >的充要条件是0n a >; (3)若()0n S A >,求()n S A 的所有可能值的和.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由等差数列的10a >,及202020210a a ⋅<得数列是递减的数列,因此可确定202020210,0a a ><,然后利用等差数列的性质求前n 项和,确定和n S 的正负.【详解】∵202020210a a ⋅<,∴2020a 和2021a 异号,又数列{}n a 是等差数列,首项10a >,∴{}n a 是递减的数列,202020210,0a a ><, 由202020210a a +>,所以140404040202020214040()2020()02a a S a a +==+>,14041404120214041()404102a a S a +==<,∴满足0n S >的最大自然数n 为4040. 故选:B . 【点睛】关键点睛:本题求满足0n S >的最大正整数n 的值,关键就是求出100n n S S +><,,时成立的n 的值,解题时应充分利用等差数列下标和的性质求解,属于中档题.2.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和分组求和法,求解8S 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 -=⨯-,878128123(122)2831612S a 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.3.C解析:C 【分析】设对折n 次时,纸的厚度为n a ,则{}n a 是以10.12a =⨯为首项,公比为2的等比数列,求出{}n a 的通项,解不等式460.12381010n n a =⨯≥⨯⨯即可求解【详解】设对折n 次时,纸的厚度为n a ,每次对折厚度变为原来的2倍, 由题意知{}n a 是以10.12a =⨯为首项,公比为2的等比数列,所以10.1220.12n nn a -=⨯⨯=⨯,令460.12381010n n a =⨯≥⨯⨯,即122 3.810n ≥⨯,所以lg 2lg 3.812n≥+,即lg 20.612n ≥+,解得:12.6420.3n ≥=, 所以至少对折的次数n 是42,故选:C 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是根据题意抽象出等比数列的模型,求出数列的通项,转化为解不等式即可.4.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=,可得()2112n n n n a a a a +++---=,214a a -=.利用等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数即可得出. 【详解】2122n n n a a a ++-+=,()2112n n n n a a a a +++∴---=,214a a -=.{}1n n a a +∴-是等差数列,首项为4,公差为2.142(1)22n n a a n n +∴-=+-=+.2n ∴≥时,()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋯⋯+-+(1)22(1)..2222(1)2n n n n n n +=+-+⋯+⨯+=⨯=+.2(1)1n n n a n++∴=.∴当2n ≥时,2(1)11⎡⎤++⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦n n n a n . 222122018232019220172019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤∴+++=+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦. 故选:B . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.5.A解析:A 【分析】直接利用等比数列的性质化简99A B ,再代入552a b =即得解. 【详解】由题得99912919285599129192855()()()2512()()()A a aa a a a a a a Bb b b b b b b b b ⋅⋅⋅=====⋅⋅⋅. 故答案为A. 【点睛】(1)本题主要考查等比数列的性质,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 等比数列{}n a 中,如果m n p q +=+,则m n p q a a a a =,特殊地,2m p q =+时,则2·m p q a a a =,m a 是p q a a 、的等比中项. 6.B解析:B 【分析】由条件可得34a d =-,进而得n a (7)n d =-,从而得解. 【详解】33a 44a =,33a ∴()33444a d a d =+=+, 34d a ∴=-n a ∴3(3)a n d =+-⋅4(3)d n d =-+- (7)n d =- 70a ∴=,【点睛】本题主要考查了等差数列的通项公式,等差数列的性质,属于基础题.7.B解析:B 【解析】数列前30项和可看作每三项一组,共十组的和,显然这十组依次成等差数列,因此和为10(3165)8402+= ,选B. 8.A解析:A 【解析】等差数列{}n a 的前n 和为n S ,1239a a a ++=,636S =,11339656362a d a d +=⎧⎪∴⎨⨯+=⎪⎩,解得1a 1,d 2,12111223a =+⨯=,故选A.9.A解析:A 【解析】分析:用余弦定理推论得222cos 2a c b B ac +-=.由222,,a b c 成等差数列,可得2222a c b += ,所以22222cos 24a c b a c B ac ac+-+==,利用重要不等式可得2221cos 442a c ac B ac ac +=≥=.详解:因为222,,a b c 成等差数列,所以2222a cb += . 由余弦定理推论得2222221cos 2442a cb ac ac B ac ac ac +-+==≥=当且仅当a c =时,上式取等号. 故选A .点睛:本题考查等差中项、余弦定理的推论、重要不等式等知识,考查学生的运算能力及转化能力.利用重要不等式、基本不等式求最值时,一定要判断能否取相等,不能相等时,应转化为函数求最值.10.A解析:A由题设可知这是一个等差数列问题,且已知13030,390a S ==,求公差d .由等差数列的知识可得30293053902d ⨯⨯+=,解之得1629d =,应选答案A . 11.D解析:D 【分析】根据等差数列的性质得162512a a a a +=+=,再根据等差数列前n 项和公式计算即可得答案. 【详解】解:因为等差数列{}n a 中, 23a =,59a =, 所以根据等差数列的性质得162512a a a a +=+=, 所以根据等差数列前n 项和公式()12n n n a a S +=得()16666123622a a S +⨯===. 故数列{}n a 的前6项之和等于36. 故选:D. 【点睛】本题考查等差数列的性质,前n 项和公式,考查运算能力,是中档题.12.C解析:C 【分析】根据数列是等差数列,结合等差数列的性质得313n n n S S a ---=,从而求得146n a -=,然后由121()()22n n n n a a n a a S -++==求解. 【详解】由题意得322890138n n S S --=-=, 所以13138n a -=. 所以146n a -=.所以121()()1922822n n n n a a n a a S n -++====, 解得12n =.故选:C 【点睛】本题主要考查等差数列的前n 项和公式和等差数列的性质的应用,属于中档题.二、填空题13.【分析】首先利用方程组求出数列的通项公式进一步求出数列的通项公式进一步利用分类讨论思想的应用求出数列的和【详解】解:各项均为正数的等比数列中若所以由于公比解得所以解得所以由于所以则当时当时所以故答案解析:()()2217941714494n n n n T n n n ⎧-≤⎪⎪=⎨-+⎪>⎪⎩【分析】首先利用方程组求出数列{}n a 的通项公式,进一步求出数列{}n b 的通项公式,进一步利用分类讨论思想的应用求出数列的和. 【详解】解:各项均为正数的等比数列{}n a 中,若355a a +=,264a a =, 所以35352654a a a a a a +=⎧⎨==⎩,由于公比()0,1q ∈, 解得3541a a =⎧⎨=⎩, 所以253a a q =,解得12q =. 所以55512n n n a a q--⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭.由于5221log log 52n n n b a n -⎛⎫===- ⎪⎝⎭.所以()()45922n n n n n S +--==, 则()9292n n n n S n c nn--===, 当9n ≤时,()212171744n n n n n n T c c c --=+++==. 当9n >时,()()212910*********24n n n n n T c c c c c c c c c c -+=+++---=++-+++=.所以()()2217941714494n n n n T n n n ⎧-≤⎪⎪=⎨-+⎪>⎪⎩. 故答案为:()()2217941714494n n n n T n n n ⎧-≤⎪⎪=⎨-+⎪>⎪⎩【点睛】本题考查等比数列的通项公式,等差数列的前n 项和公式,考查分类讨论思想和数学运算能力,是中档题.14.【分析】先计算出数列的前两项分别为和由题意可知可得再结合得数列是首项为公比为的等比数列然后利用等比数列的相关公式计算【详解】由①得则所以得:②②-①得:即又成立所以数列是首项为公比为的等比数列则故故解析:3116.【分析】先计算出数列{}n a 的前两项分别为1和2,由题意可知()1121212n n nn S S S S n +-=+⎧⎨=+≥⎩可得()122n na n a +=≥,再结合212aa =得数列{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,然后利用等比数列的相关公式计算55S a . 【详解】由121(2)n n S S n -=+≥ ①得12121213S S a =+=+=,则11a =,所以2212a S a =-=,得:121n n S S +=+②, ②-①得:()122n n a a n +=≥,即()122n na n a +=≥ 又212a a =成立,所以数列{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列, 则4451216a a q =⋅==,()()55151********a q S q-⨯-===--,故553116Sa =. 故答案为:3116【点睛】本题考查利用递推关系式求解数列的通项公式,考查等比数列的通项公式、求和公式的应用,较简单.15.【分析】根据求数列通项分析时求解数列通项得到整理可得即可求出通项公式代入数列的通项中进行列项整理最后利用裂项相消法即可求出数列的前项和【详解】∵∴∴∴即∴即故则故故答案为:【点睛】本题主要考查了利用解析:21nn + 【分析】根据n S 求数列通项,分析2n ≥时求解数列通项得到()121n n n a n a na -=+-,整理可得()121n n a a n n n -=≥-,即可求出通项公式,代入数列21211n n a a -+⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的通项中进行列项整理,最后利用裂项相消法即可求出数列21211n n a a -+⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和.【详解】∵()21n n S n a =+,∴()1122n n S na n --=≥, ∴()()112212n n n n S S n a na n ---=+-≥, ∴()121n n n a n a na -=+-,即()11n n n a na --=, ∴()121n n a a n n n -=≥-, 即11111n n a a a n n -====-,故n a n =, 则()()212111111212122121n n a a n n n n -+⎛⎫==- ⎪⋅-+-+⎝⎭,故11111111112335212122121n n T n n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-= ⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭. 故答案为:21nn +. 【点睛】本题主要考查了利用递推公式求解通项公式,考查了裂项相消法求和问题,属于中档题.16.2020【分析】当n 为偶数时可得出故偶数项是以2为首项公差为2的等差数列求出通项公式代值计算即可得解【详解】当n 为偶数时即故数列的偶数项是以2为首项公差为2的等差数列所以所以故答案为:2020【点睛解析:2020 【分析】当n 为偶数时,可得出22n n a a +=+,故偶数项是以2为首项,公差为2的等差数列,求出通项公式,代值计算即可得解. 【详解】 当n 为偶数时,2223cos 1sin 2cos 1cos 2222n n n n n n n a a a n a ππππ+-⎛⎫=+⋅+=⋅++=+ ⎪⎝⎭, 即22n n a a +=+,故数列{}n a 的偶数项是以2为首项,公差为2的等差数列, 所以2122n n a n ⎛⎫=+-⨯=⎪⎝⎭, 所以20202020a =. 故答案为:2020. 【点睛】本题考查数列的递推式,解题关键是得出当n 为偶数时,可得出2n a +与n a 的关系式,进而求出{}n a 的通项公式,考查逻辑思维能力和计算能力,属于常考题.17.【分析】根据利用等差中项得到是等差数列然后由利用裂项相消法求和【详解】∵∴是等差数列又∴∴∴∴故答案为:【点睛】本题主要等差中项以及裂项相消法求和还考查了运算求解的能力属于中档题 解析:1n n + 【分析】根据11211(2)n n n n a a a +-=+≥,利用等差中项得到1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,然后由 1111(1)1n n a n n a n n +==-++⋅,利用裂项相消法求和.【详解】 ∵11211(2)n n n n a a a +-=+≥, ∴1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列, 又11a =,212a =, ∴21111d a a =-=, ∴1nn a ,1n a n=,∴1111(1)1n n a n n a n n +==-++⋅∴11111111 (1111)1223341n nS n n n n -+-+-++--=+=+=+. 故答案为:1nn + 【点睛】本题主要等差中项以及裂项相消法求和,还考查了运算求解的能力,属于中档题.18.【分析】由已知式写出为的式子相减求得检验是否相符求得用裂项相消法求得和由表达式得的范围从而得最小值【详解】∵所以时两式相减得又所以有从而显然所以的最小值为1故答案为:1【点睛】方法点睛:本题主要考查 解析:1【分析】由已知式写出n 为1n -的式子,相减求得n a ,检验1a 是否相符,求得n b ,用裂项相消法求得和n S ,由n S 表达式得M 的范围,从而得最小值. 【详解】 ∵11222n n a a a ++++=-,所以2n ≥时,12122n n a a a -+++=-,两式相减得1222n n nn a +=-=,又21222a =-=,所以*n N ∈,有2nn a =,从而11211(21)(21)2121n n n n n n b ++==-----,122231111111212121212121n n n n S b b b +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪------⎝⎭⎝⎭⎝⎭11121n +=--,显然1n S <,所以1M ≥,M 的最小值为1.故答案为:1. 【点睛】方法点睛:本题主要考查求数列的通项公式,考查裂项相消法求和,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.19.【分析】根据递推公式构造等比数列求出再分组根据等比数列求和公式可得结果【详解】由得因为所以是首项为公比为的等比数列所以所以所以故答案为:【点睛】关键点点睛:构造等比数列求解是解题关键解析:()11332n n +-- 【分析】根据递推公式构造等比数列{1}n a +,求出n a ,再分组根据等比数列求和公式可得结果. 【详解】由132n n a a +=+得113(1)n n a a ++=+,因为1130a +=≠,所以{1}n a +是首项为3,公比为3的等比数列,所以11333n nn a -+=⨯=,所以31n n a =-,所以1233333n n S n =++++-3(13)13n n -=--()11332n n +=--. 故答案为:()11332n n +-- 【点睛】关键点点睛:构造等比数列{1}n a +求解是解题关键.20.14【分析】本题先求再求即可解题【详解】解:因为数列是等差数列所以解得所以故答案为:14【点睛】本题考查等差数列的基本量法是基础题解析:14 【分析】本题先求1a 、d ,再求10a 即可解题. 【详解】解:因为数列{}n a 是等差数列,22a =-,714S =所以217127(71)7142a a d S a d =+=-⎧⎪⎨⨯-=+=⎪⎩,解得142a d =-⎧⎨=⎩, 所以101914a a d =+= 故答案为:14 【点睛】本题考查等差数列的基本量法,是基础题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)最大自然数6n =. 【分析】(1)根据题中条件,可得1112n a +--的表达式,根据等比数列的定义,即可得证;(2)由(1)可得1122n n a -=-,则可得2n n b =,根据错位相减求和法,可求得n S 的表达式,根据n S 的单调性,代入数值,分析即可得答案. 【详解】解:(1)∵()1621*44n n n n a a n N a a +-=-=∈--, ∴()()1116323346312311122162262822224n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a +++----⎛⎫----+--======- ⎪-----+----⎝⎭--即11122112n n a a +--=--, ∴112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是首项为113132212a a --==--,公比为2的等比数列. (2)由(1)知,1122n n a -=-, 即321112222n n n n n n n a a b a a a ---==-==---, ∴()()21212-⋅=-⋅nn n b n ,()123123252212n n S n =⋅+⋅+⋅++-⋅,①()23412123252212n n S n +=⋅+⋅+⋅++-⋅,②①减②得()()()112311421222222122221212n nn n n S n n +++--=⋅++++--⋅=+⋅--⋅-()13226n n +=-⋅-.∴()12326n n S n +=-⋅+.∴()()()21112122322210++++-=-⋅--⋅=+>n n n n n S S n n n ,∴n S .单调递增.∵7692611582021S =⨯+=<,87112628222021S =⨯+=>.故使2021n S <成立的最大自然数6n =. 【点睛】解题的关键是根据所给形式,进行配凑和整理,根据等比数列定义,即可得证,求和常用的方法有:①公式法,②倒序相加法,③裂项相消法,④错位相减法等,需熟练掌握. 22.(Ⅰ)13-=n n a ;(Ⅱ)11231n n T =-+. 【分析】(Ⅰ)设数列{}n a 的公比为q ,由32a 是23a 与4a 的等差中项.求出q 后可得通项公式; (Ⅱ)求出n b ,用裂项相消法求和n T . 【详解】(Ⅰ)设数列{}n a 的公比为q ,由条件知32443a a a =+,即2311143a q a q a q =+,整理可得2430q q -+=,解得3q =(1q =舍去),所以11133n n n a a --=⋅=.(Ⅱ)()()()()1111223111131313131n n n n n n n n n a b a a ---+⋅===-++++++,所以01121111111313131313131n n nT -⎫⎫⎫⎛⎛⎛=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪++++++⎝⎝⎝⎭⎭⎭011113131231n n =-=-+++. 【点睛】本题考查求等差数列的通项公式,裂项相消法求和.数列求和的常用方法: 设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和; (2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法; (3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(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. 23.(1)证明见解析;(2)21n nT n =+. 【分析】(1)利用+1+1n n n a S S =-,消去n S,因式分解后得到数列为等差数列,求通项公式; (2)先根据n b =求出2(1)n b n n =+,再拆项为2112()(1)1n b n n n n ==-++,然后求和. 【详解】解:(1)由题意得,1n n n S S a +-=1n n a a +-=∴1=2=1=,∴数列是首项为1,公差为1的等差数列.(2)由(1n =,∴2n a n =,依题意,()211211n b n n n n ⎛⎫===- ⎪++⎝⎭, ∴11111212231n T n n ⎛⎫=-+-++- ⎪+⎝⎭122111n n n ⎛⎫=-=⎪++⎝⎭. 【点睛】(1)证明等差(比)数列的方法:定义法和等差(比)中项法; (2)数列求和的方法:公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法. 24.条件选择见解析;(1)n a n =,2n n b =;(2)212222n n n n T +=-++.【分析】选①,(1)列出关于首项与公差、首项与公比的方程组,求出首项与公差、首项与公比,从而求出数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)由(1)知2nn n a b n +=+,利用分组求和法,结合等差数列与等比数列的求和公式求解即可.选②,(1)列出关于首项与公差的方程组可求出数列{}n a 的通项公式,利用1n n n b S S -=-可求{}n b 的通项公式;(2)由(1)知2n n n a b n +=+,利用分组求和法,结合等差数列与等比数列的求和公式求解即可. 【详解】 选①解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,1281122,10,2810,1,1a a a a d a d =+=∴+=∴==, 1(1)1n a n n ∴=+-⨯=.由题意知132452,24b b b b ⎛⎫=⋅=+⎪⎝⎭,得324522b b b =+, 设等比数列{}n b 的公比为2222,522q b q b b q ⋅=+,即22520q q -+=,解得2q,或12q =,由数列{}n b 为递增等比数列可知12q =不合题意,所以{}n b 是一个以2为首项,2为公比的等比数列.1222n n n b -∴=⨯=(2)由(1)知2nn n a b n +=+,()()()()1231222322n n T n ∴=++++++⋯++,()123(123)2222n n T n ∴=+++⋯+++++⋯+,()212(1)212nn n n T -+∴=+- 212222n n n n T +∴=-++.选②解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,1281122,10,2810,1,1a a a a d a d =+=∴+=∴==, 1(1)1n a n n ∴=+-⨯=.令1n =,则111112,42,2S b S λλλ+=+∴==+=∴=-,122n n S +∴=-当2n ≥时,()()1122222n n n n n n b S S +-=-=---=当1n =时,12b =也满足上式.2n n b =(2)由(1)知2nn n a b n +=+,()()()()1231222322n n T n ∴=++++++⋯++, ()123(123)2222n n T n ∴=+++⋯+++++⋯+, ()212(1)212nn n n T -+∴=+-212222n n n n T +∴=-++.【点睛】方法点睛:利用“分组求和法”求数列前n 项和常见类型有两种:一是通项为两个公比不相等的等比数列的和或差,可以分别用等比数列求和后再相加减;二是通项为一个等差数列和一个等比数列的和或差,可以分别用等差数列求和、等比数列求和后再相加减. 25.答案见解析. 【分析】选①,设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知条件可得出关于1a 、d 的方程组,解出这两个量的值,可求得数列{}n a 的通项公式,可求得n b ,进而可求得n T ;选②,设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知条件可得出关于1a 、d 的方程组,解出这两个量的值,可求得数列{}n a 的通项公式,可求得n b ,进而利用分组求和法可求得n T ; 选③,设等差数列{}n a 的公差为d ,利用等差数列的求和公式求出d 的值,可求得1a 的值,求出数列{}n a 的通项公式,可求得n b ,进而利用分组求和法可求得n T . 【详解】解:选①,设数列{}n a 的公差为d ,则由47a =可得137a d +=,由1a 、2a 、5a 成等比数列得()()21114a a d a d +=+,可得212d a d =,所以,121372a d d a d +=⎧⎨=⎩,解得170a d =⎧⎨=⎩或112a d =⎧⎨=⎩,若17a =,0d =,则7n a =,23n b =,23n T n =;若11a =,2d =,则()1121n a a n d n =+-=-,212nn b n =-+,()()()()23123252212nn T n ⎡⎤∴=+++++++-+⎣⎦()()23135212222n n =++++-+++++⎡⎤⎣⎦()()1221212122212nn n n n +-+-=+=+--;选②,设数列{}n a 的公差为d ,则由47a =可得137a d +=, 由525S =得1545252a d ⨯+=,即125a d +=, 联立以上两式可得11a =,2d =,所以,()1121n a a n d n =+-=-,212nn b n =-+,()()()()23123252212nn T n ⎡⎤∴=+++++++-+⎣⎦()()23135212222n n =++++-+++++⎡⎤⎣⎦()()1221212122212nn n n n +-+-=+=+--;选③,设数列{}n a 的公差为d ,则由47a =可得137a d +=,()112n n n d S na -=+,()112n n d S a n -∴=+,()21122n n d S a n ++∴=++, 由222n nS S n n+-=+得2d =,则11a =, 所以,()1121n a a n d n =+-=-,212nn b n =-+,()()()()23123252212nn T n ⎡⎤∴=+++++++-+⎣⎦()()23135212222n n =++++-+++++⎡⎤⎣⎦()()1221212122212nn n n n +-+-=+=+--.【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法;(4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.26.(1)所有可能值是7-,5-,3-,1-,1,3,5,7;(2)证明见解析;(3)222n -.【分析】(1)根据递推关系式以及求和式子即可得出结果.(2)充分性:求出数列的通项公式,再利用等比数列的前n 和公式可证;必要性:利用反证法即可证明.(3)列出n A 中的项,得出数列的规律:每一个数列前1n -项与之对应项是相反数的数列,即可求解. 【详解】解:(1)()3S A 的所有可能值是7-,5-,3-,1-,1,3,5,7. (2)充分性:若0n a >,即12n n a .所以满足12n na ,且前n 项和最小的数列是1-,2-,4-,…,22n --,12n -.所以()211212422n n n a a a --++⋅⋅⋅+≥-+++⋅⋅⋅++211222112n n ---⋅=-+=-.所以()0n S A >.必要性:若()0n S A >,即120n a a a ++⋅⋅⋅+>.假设0n a <,即12n n a -=-.所以()()21121242210n n n n S A a a a --=++⋅⋅⋅+≤+++⋅⋅⋅+-=-<,与已知()0n S A >矛盾.所以()0n S A >.综上所述,()0n S A >的充要条件是0n a >.(3)由(2)知,()0n S A >可得0n a >.所以12n n a .因为数列n A :1a ,2a ,…,()2n a n ≥中1a 有1-,1两种,2a 有2-,2两种, 3a 有4-,4两种,…,1n a -有22n --,22n -两种,n a 有12n -一种,所以数列n A :1a ,2a ,…,()2n a n ≥有12n -个,且在这12n -个数列中,每一个数列都可以找到前1n -项与之对应项是相反数的数列. 所以这样的两数列的前n 项和是122n -⨯.所以这12n -个数列的前n 项和是1122122222n n n ---⨯⨯⨯=. 所以()n S A 的所有可能值的和是222n -.【点睛】关键点点睛:本题考查了等比数列的通项公式、求和公式,解题的关键是根据递推关系式得出数列n A 的通项公式,注意讨论,此题也考查了数列不等式、反证法在数列中的应用.。

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》检测题(有答案解析)

(常考题)北师大版高中数学必修五第一章《数列》检测题(有答案解析)

一、选择题1.若等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,首项10a >,202020210a a +>,202020210a a ⋅<,则满足0n S >成立的最大正整数n 是( ) A .4039B .4040C .4041D .40422.在数列{}n a 中,11a =-,33a =,212n n n a a a ++=-(*n N ∈),则10a =( ) A .10B .17C .21D .353.已知数列{}n a 是等比数列,满足51184a a a =,数列{}n b 是等差数列,且88b a =,则79b b +等于( )A .24B .16C .8D .44.已知数列{}n a 的前n 项和是n S ,且21n n S a =-,若()0,2021n a ∈,则称项n a 为“和谐项”,则数列{}n a 的所有“和谐项”的和为( ) A .1022B .1023C .2046D .20475.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4331S S S =-,若11a >,则( ) A .13a a <,24a a < B .13a a >,24a a < C .13a a <,24a a >D .13a a >,24a a >6.“杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,它比西方的“帕斯卡三角形”早了300多年.如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记n a 为图中虚线上的数1,3,6,10,构成的数列{}n a 的第n 项,则100a 的值为( )A .5049B .5050C .5051D .51017.两个公比均不为1的等比数列{}{},n n a b ,其前.n 项的乘积....分别为,n n A B ,若552a b =,则99A B =( ) A .512B .32C .8D .28.已知1,1x ,2x ,7成等差数列,1,1y ,2y ,8成等比数列,点()11,M x y ,()22,N x y ,则直线MN 的方程是( )A .10x y -+=B .10x y --=C .70x y --=D .70x y +-=9.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足28a =-,390n S -=,228n S =,则n =( ) A .10B .11C .12D .1310.已知数列{}n a 满足12a =,*11()12n na n N a +=-+∈,则2020a =( ) A .2B .13 C .12-D .3-11.根据下面一组等式:11s =, 2235s =+=,345615s =++=, 47891034s =+++=, 5111213141565s =++++=, 6161718192021111s =+++++=,……可得21n S -=( )A .324641n n n -+-B .1413n -C .2184023n n -+D .(1)12n n -+12.公元前四世纪,毕达哥拉斯学派对数和形的关系进行了研究.他们借助几何图形(或格点)来表示数,称为形数.形数是联系算术和几何的纽带.如图所示,数列1,6,15,28,45,…,从第二项起每一项都可以用六边形表示出来,故称它们为六边形数,那么该数列的第11项对应的六边形数为( )A .153B .190C .231D .276二、填空题13.已知等差数列{}n a 中,268,0a a ==,等比数列{}n b 中, 122123,b a b a a a ==++,那么数列{}n b 的前4项和4S =________14.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 经过坐标原点,()3,1n =是l 的一个法向量.已知数列{}n a 满足:对任意的正整数n ,点()n 1n a ,a +均在l 上,若2a 6=,则3a 的值为______.15.在数列{a n }中,已知a 1=1,1(1)sin 2n n n a a π++-=,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2019=______16.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,若112a =,且122n n a a +=-,则100S =________. 17.在数列{}n a 中,121a a ==,32a =,且数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等比数列,则n a =__________.18.已知正项等比数列{}n a ,12q =,若存在两项m a 、n a12a =,则9m n-的最小值为___________. 19.在数列{}n a 中,11a =()*1n =∈N ;等比数列{}n b 的前n 项和为2n n S m =-.当n *∈N 时,使得n n b a λ≥恒成立的实数λ的最小值是_________.20.设n S 是等比数列{}n a 的前n 项和,422n n n S S S +++=(*n ∈N ),且12S =,则20202021a a +=______.三、解答题21.设数列{}n a ,{}n b 是公比不相等的两个等比数列,数列{}n c 满足*,n n n c a b n =+∈N .(1)若2,3nnn n a b ==,是否存在常数k ,使得数列{}1n n c kc +-为等比数列?若存在,求k 的值;若不存在,说明理由;(2)证明:{}n c 不是等比数列.22.已知公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,525S =,1a ,2a ,5a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若等差数列{}2log n b 的首项为1,公差为1,求数列{}n n a b 的前n 项和n T .23.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足222n n n S a a =+-.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若232n nn a a b --=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 24.已知等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠,前n 项和为n S ,且满足___________(从①()101051S a =+﹔②1a ,2a ,6a 成等比数列;③535S =,这三个条件中任选两个补充到题干中的横线位置,并根据你的选择解决问题).(1)求n a ﹔ (2)设11n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:13n T <. 25.从①1a 、2a 、5a 成等比数列,②525S =,③222n nS S n n+-=+,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中并作答.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,47a =, ,122n a n nb a +=+,求数列{}n b 的前n 项和为n T .26.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,59a =,13169S =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设3nn n a b =,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由等差数列的10a >,及202020210a a ⋅<得数列是递减的数列,因此可确定202020210,0a a ><,然后利用等差数列的性质求前n 项和,确定和n S 的正负.【详解】∵202020210a a ⋅<,∴2020a 和2021a 异号,又数列{}n a 是等差数列,首项10a >,∴{}n a 是递减的数列,202020210,0a a ><, 由202020210a a +>,所以140404040202020214040()2020()02a a S a a +==+>,14041404120214041()404102a a S a +==<,∴满足0n S >的最大自然数n 为4040. 故选:B . 【点睛】关键点睛:本题求满足0n S >的最大正整数n 的值,关键就是求出100n n S S +><,,时成立的n 的值,解题时应充分利用等差数列下标和的性质求解,属于中档题.2.B解析:B 【分析】根据等式关系得到数列{}n a 为等差数列,求出公差得到其通项公式,最后代值求解即可. 【详解】212n n n a a a ++=-(*n N ∈),212n n n a a a ++∴+=,即数列{}n a 是等差数列, 11a =-,33a =,312a a d ∴=+即312d =-+,则公差2d =,则()11223n a n n =-+-⨯=-(*n N ∈), 所以10210317a =⨯-=. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题的解题关键是由题中所给关系得出其为等差数列,进而求出通项公式进行计算.3.C解析:C 【分析】利用等比数列和等差数列的性质计算. 【详解】∵数列{}n a 是等比数列,∴2511884a a a a ==,又80a ,∴84a =,又{}n b 是等差数列,∴7988228b b b a +===. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列与等比数列的性质,掌握等差数列与等比数列的性质是解题关键.对正整数,,,m n p l ,若m n p l +=+,{}n a 是等差数列,则m n p l a a a a +=+,若{}n a 是等比数列,则m n p l a a a a =,特别地若2m n p +=,{}n a 是等差数列,则2m n p a a a +=,若{}n a 是等比数列,则2m n p a a a =.4.D解析:D 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥求出{}n a 的递推关系,再求出1a 后确定数列是等比数列,求出通项公式,根据新定义确定“和谐项”的项数及项,然后由等比数列前n 项和公式求解. 【详解】当2n ≥时,11121(221)2n n n n n n n a S S a a a a ---=--==---,∴12n n a a -=, 又11121a S a ==-,11a =,∴{}n a 是等比数列,公比为2,首项为1, 所以12n na ,由122021n n a -=<得110n -≤,即11n ≤,∴所求和为1112204712S -==-.故选:D . 【点睛】关键点点睛:本题考查数列新定义,考查等比数列的通项公式与前n 项和公式,解题思路是由1(2)n n n a S S n -=-≥得出递推关系后确定数列是等比数列,从而求得通项公式.解题关键是利用新定义确定数列中“和谐项”的项数及项.5.B解析:B 【分析】首先根据题中所给的条件4331S S S =-,11a >利用等比数列求和公式求出0q <,分情况讨论求得10q -<<,从而可以得到项之间的大小关系. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q , 由4331S S S =-可得431a S =-, 若1q =,则1113a a =-显然不成立,所以1q ≠, 所以()312111q a a q q -++=,即()232111q q a q +=-+, 因为22131024q q q ⎛⎫++=++> ⎪⎝⎭,210a >,所以30q <,所以0q <,当1q ≤-时,31q ≤-,211q q ++≥,因为11a >,则()232111q q a q +=-+不可能成立,所以10q -<<,()213110a a a q -=->,()224110a a a q q -=-<,所以13a a >,24a a <, 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用等比数列求和公式将已知条件化简得到()232111q q a q +=-+,结合11a >求出q 的范围.6.B解析:B 【分析】观察数列的前4项,可得(1)2n n n a +=,将100n =代入即可得解. 【详解】由题意得11a =,2312a ==+,36123a ==++,4101234a ==+++⋅⋅⋅ 观察规律可得(1)1232n n n a n +=+++⋅⋅⋅+=, 所以10010010150502a ⨯==. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查了观察法求数列的通项公式,关键是将各项拆成正整数的和的形式发现规律.7.A解析:A 【分析】直接利用等比数列的性质化简99A B ,再代入552a b =即得解. 【详解】由题得99912919285599129192855()()()2512()()()A a a a a a a a a aB b b b b b b b b b ⋅⋅⋅=====⋅⋅⋅. 故答案为A. 【点睛】(1)本题主要考查等比数列的性质,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 等比数列{}n a 中,如果m n p q +=+,则m n p q a a a a =,特殊地,2m p q =+时,则2·m p q a a a =,m a 是p q a a 、的等比中项. 8.B解析:B 【分析】本题先根据题意求出1x 、2x 、1y 、2y ,再写出点M 、N 的坐标并求MN k ,最后求直线MN 的方程即可.【详解】解:∵1,1x ,2x ,7成等差数列,∴12121721x x x x +=+⎧⎨=+⎩,解得1235x x =⎧⎨=⎩,∵1,1y ,2y ,8成等比数列,∴12212181y y y y ⋅=⨯⎧⎨=⨯⎩,解得1224y y =⎧⎨=⎩∴点()3,2M ,()5,4N ,42153MN k -==- ∴直线MN 的方程:41(5)y x -=⨯-,即10x y --=.故选:B. 【点睛】本题考查等差中项,等比中项,根据两点求直线的一般式方程,是基础题.9.C解析:C 【分析】根据数列是等差数列,结合等差数列的性质得313n n n S S a ---=,从而求得146n a -=,然后由121()()22n n n n a a n a a S -++==求解. 【详解】由题意得322890138n n S S --=-=, 所以13138n a -=. 所以146n a -=.所以121()()1922822n n n n a a n a a S n -++====, 解得12n =.故选:C 【点睛】本题主要考查等差数列的前n 项和公式和等差数列的性质的应用,属于中档题.10.D解析:D 【分析】先利用题中所给的首项,以及递推公式,将首项代入,从而判断出数列{}n a 是周期数列,进而求得结果. 【详解】由已知得12a =,2211123a =-=+,32111213a =-=-+, 4213112a =-=--,521213a =-=-, 可以判断出数列{}n a 是以4为周期的数列,故2020505443a a a ⨯===-,故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点利用递推公式判断数列的周期性,从而求解数列的某项,属于中档题.11.A解析:A 【分析】求出第()1n -行最后一项,可得第n 行为第一项,求出第n 行最后一项,根据第n 是等差数列求出n S ,即可求出21n S -. 【详解】易得第()1n -行最后一项为[]21(1)(1)22n n n n +---=,则第n 行第一项为212n n-+,第n 行最后一项为2(1)22n n n n++=, 故第n 行为第一项212n n -+,最后一项为22n n+,项数为n 的等差数列, 故22312222n n n n n n n n S ⎛⎫-+++ ⎪+⎝⎭==, 所以32214641n S n n n -=-+-.故选:A. 【点睛】本题考查对数列的理解,以及等差数列的前n 项和的求法,属于中档题.12.C解析:C 【分析】根据题中所给图与对应的六边形数,记第n 个六边形数为n a ,找出规律,相邻两项差构成等差数列,累加求得22n a n n =-,将11n =代入求得结果.【详解】记第n 个六边形数为n a ,由题意知:11a =,215141a a -==+⨯,32142a a -=+⨯,43143a a -=+⨯,,114(1)n n a a n --=+-,累加得21(1)[543]59[14(1)]212n n n a a n n n -+--=++++-==--,即22n a n n =-,所以21121111231a =⨯-=,故选:C. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有利用累加法求数列的通项公式,属于中档题目.二、填空题13.320【分析】先求出等差数列的通项公式即可求出即可得通项再利用等比数列前项和公式求【详解】设等差数列的公差为则解得所以所以数列的公比为所以故答案为:320【点睛】本题主要考查了等比数列求和涉及等差数解析:320 【分析】先求出等差数列{}n a 的通项公式,即可求出1b ,2b ,即可得{}n b 通项,再利用等比数列前n 项和公式求4S【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则2161850a a d a a d =+=⎧⎨=+=⎩,解得1102a d =⎧⎨=-⎩ , 1(1)10(1)(2)212n a a n d n n =+-=+-⨯-=-+ ,所以128b a ==,2123108624b a a a =+=++=+, 所以数列{}n b 的公比q 为213b b = , 所以448(13)32013S ⨯-==-.故答案为:320 【点睛】本题主要考查了等比数列求和,涉及等差数列通项公式,等比数列通项公式,属于基础题.14.-2【分析】由直线的法向量可得直线的斜率和直线方程求得则数列为公比q 为的等比数列运用等比数列的通项公式可得所求值【详解】直线经过坐标原点是的一个法向量可得直线的斜率为即有直线的方程为点均在上可得即有解析:-2 【分析】由直线的法向量可得直线的斜率和直线方程,求得n 1n 1a a 3+=-,则数列{}n a 为公比q 为13-的等比数列,运用等比数列的通项公式可得所求值. 【详解】直线经过坐标原点,()n 3,1=是l 的一个法向量, 可得直线l 的斜率为3-, 即有直线l 的方程为y 3x =-,点()n 1n a ,a +均在l 上,可得n n 1a 3a +=-, 即有n 1n 1a a 3+=-,则数列{}n a 为公比q 为13-的等比数列, 可得321a a q 623⎛⎫==⨯-=- ⎪⎝⎭. 故答案为2-. 【点睛】本题主要考查等比数列的定义和通项公式的运用,考查直线方程的求法,考查运算能力,属于基础题.15.1010【分析】推导出从而得到数列是一个以4为周期的数列由此能求出的值【详解】数列中;可以判断所以数列是一个以4为周期的数列故答案为:1010【点睛】本题考查数列的求和考查数列的周期性三角函数性质等解析:1010 【分析】 推导出1(1)sin2n n n a a π++=+,从而得到4n n a a +=,数列{}n a 是一个以4为周期的数列,由此能求出2019S 的值. 【详解】数列{}n a 中,11a =,1(1)sin2n n n a a π++-=, 1(1)sin2n n n a a π++∴=+, 21sin 1a a π∴=+=,323sin1102a a π=+=-=, 43sin 20a a π=+=,545sin0112a a π=+=+=, 511a a ∴==;可以判断4n n a a +=,所以数列{}n a 是一个以4为周期的数列.201945043=⨯+,20191234122504()504(1100)1101010S a a a a a a a ∴=⨯++++++=⨯++++++=,故答案为:1010.【点睛】本题考查数列的求和,考查数列的周期性、三角函数性质等基础知识,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.16.【分析】由递推公式依次计算出数列的前几项得出数列是周期数列从而可求和【详解】由题意∴数列是周期数列且周期为4故答案为:【点睛】本题考查数列的周期性考查求周期数列的和解题时可根据递推公式依次计算数列的 解析:4256【分析】由递推公式依次计算出数列的前几项,得出数列是周期数列,从而可求和. 【详解】 由题意2241322a ==-,33a =,42a =-,512a =,∴数列{}n a 是周期数列,且周期为4.10012341442525()2532236S a a a a ⎛⎫=+++=⨯++-= ⎪⎝⎭.故答案为:4256. 【点睛】本题考查数列的周期性,考查求周期数列的和,解题时可根据递推公式依次计算数列的项,然后归纳出周期性.17.【分析】由等比数列通项公式求出然后由累乘法求得【详解】∵为等比数列由已知∴∴时也适合此式∴故答案为:【点睛】本题考查等比数列的通项公式考查累乘法求数列通项公式如果已知则用累加法求通项公式如果已知则用 解析:()()2122n n --【分析】由等比数列通项公式求出1n na a +,然后由累乘法求得n a .【详解】∵1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等比数列,由已知211a a =,322a a =,32212a a q a a ==, ∴112n n na a -+=,∴2n ≥时,(2)(1)2212(2)3242112311122222n n n n n n n a aa aa a a a a a ---+++--=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯==,1n =也适合此式, ∴(2)(1)22n n na --=.故答案为:(2)(1)22n n --.【点睛】本题考查等比数列的通项公式,考查累乘法求数列通项公式.如果已知1()n n a a fn --=,则用累加法求通项公式,如果已知1()nn a f n a -=,则用连乘法求通项公式. 18.【分析】由等比数列的通项公式结合可得出利用基本不等式可求得的最小值【详解】由于则即则由已知可得因此当且仅当时等号成立所以的最小值为故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的 解析:2【分析】12a =可得出4m n =-,利用基本不等式可求得9m n-的最小值. 【详解】12a =,则214m n a a a =,即221121111124m n m n a a q a q a +---⎛⎫⋅=⋅= ⎪⎝⎭,则22m n +-=, 4m n ∴=-,由已知可得m 、n *∈N ,因此,()9994442m n n n n n -=--=+-≥=, 当且仅当3n =时,等号成立,所以,9m n-的最小值为2. 故答案为:2. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.19.【分析】分别求出的通项再构建新数列求出最大项后可得实数的最小值【详解】因为故是以1为首项以1为公差的等差数列所以当时是等比数列也适合故即又恒成立等价于恒成立令则当时当时故【点睛】方法点睛:含参数的数解析:9 4【分析】分别求出{}n a、{}n b的通项,再构建新数列212n nnc-=,求出{}n c最大项后可得实数λ的最小值.【详解】()*1n=∈N,故是以1为首项,以1为公差的等差数列,()11n n=+-⨯=,2*()na n n N∴=∈.当2n≥时,111(2)(2)2n n nn n nb S S m m---=-=---=,{}nb是等比数列,112b S m∴==-也适合12nnb-=,故21m-=即1m=,1*2()nnb n N-∴=∈.又n nb aλ≥恒成立等价于212nnλ-≥恒成立,2max max1()()2nnna nbλ-∴≥=,令212n nnc-=,则()2221121142222n n n n nnn n nc c--------=-=,当23n≤≤时,1-->n nc c,当4n≥时,10n nc c--<,故max39()4nc c==,94λ∴≥.【点睛】方法点睛:含参数的数列不等式的恒成立,可利用参变分离将参数的取值范围问题转化新数列的最值问题,后者可利用数列的单调性来处理.20.4或0【分析】设等比数列的公比为q化简已知得再分类讨论即得解【详解】由已知结合等比数列的性质及通项公式即可直接求解由可得即∴若则此时若则此时故或故答案为:4或0【点睛】本题主要考查等比数列的通项的求解析:4或0【分析】设等比数列{}n a的公比为q,化简已知得()22121n n n nq a a a a+++++=+,再分类讨论即得解.【详解】由已知结合等比数列的性质及通项公式即可直接求解.由422n n nS S S+++=可得422n n n nS S S S+++-=-,即4312n n n na a a a+++++=+,∴()22121n n n n qa a a a +++++=+,若210n n a a +++=则1q =-,此时()121n n a -=⋅-,若210n n a a +++≠,则1q =,此时2n a =, 故202020210a a +=或202020214a a +=. 故答案为:4或0 【点睛】本题主要考查等比数列的通项的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.三、解答题21.(1)存在,2k =或3k =;(2)证明见解析. 【分析】(1)若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N ,将23n n n c =+代入上式,整理得1(2)(3)2306n nk k --⋅⋅=化简即可得出答案;(2)证{}n c 不是等比数列只需证2213c c c ≠⋅,验证其不成立即可.【详解】解:(1)由题意知,若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N ,将23n nn c =+代入上式,得()()()211221111232323232323n n n n n n n n n n n n k k k ++++++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤+-+=+-+⋅+-+⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 即21111(2)2(3)3(2)2(3)3(2)2(3)3n n n n n n k k k k k k ++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤-+-=-+-⋅-+-⎣⎦⎣⎦⎣⎦,整理得1(2)(3)2306n nk k --⋅⋅=,解得2k =或3k =.(2)设数列{}n a ,{}n b 的公比分别为,,p q p q ≠且,0p q ≠,11,0a b ≠, 则1111n n n c a pb q --=+,为证{}n c 不是等比数列,只需证2213c c c ≠⋅,事实上()22222221111112c a p b q a p a b pq b q =+=++,()()()222222221311111111c c a b a p b q a p a b p q b q ⋅=+⋅+=+++,由于p q ≠,故222p q pq +>,又11,0a b ≠,从而2213c c c ≠⋅,所以{}n c 不是等比数列. 【点睛】方法点睛:等差、等比数列的证明经常利用定义法和等比中项法,通项公式法和前n 项和公式法经常在选择题、填空题中用来判断数列是否为等差、等比数列不能用来证明.22.(1)21n a n =-;(2)()12326n n T n +=-⨯+.【分析】(1)由等差数列的前n 项和公式,等比数列的性质列出关于1a 和d 的方程组,解方程组后可得通项公式n a ;(2)由等差数列通项公式求得2log n b 后得n b ,然后由错位相减法求得和n T . 【详解】(1)设{}n a 公差为d ,则()()11211154525122124n a d a a n d a d a a d ⨯⎧+==⎧⎪⇒⇒=-⎨⎨=⎩⎪+=+⎩. (2)由题意2log 11(1)n b n n =+⨯-=,2n n b ∴=()2323252212n n T n =+⨯+⨯++-⨯,(1) ()2341223252212n n T n +=+⨯+⨯++-⨯,(2)(1)-(2)得:2312222222(21)2n n n T n +-=+⨯+⨯++⨯--⨯118(12)2(21)212n n n -+-=+--⨯-,()12326n n T n +=-⨯+.【点睛】本题考查求等差数列的通项公式,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. 23.(1)1n a n =+;(2)12n n n T -=. 【分析】(1)根据222n n n S a a =+-可得211122n n n S a a +++=+-,两式作差证明{}n a 为等差数列,由此求解出{}n a 的通项公式;(2)先根据232n nn a a b --=求解出{}n b 的通项公式,然后采用错位相减法进行求和,由此求解出n T . 【详解】(1)因为222n n n S a a =+-,所以211122n n n S a a +++=+-, 所以两式作差有:221112n n n n n a a a a a +++=+--,所以()()221111n n n n n n n n a a a a a a a a +++++=-=+-,且0n a >,所以10n n a a ++>,所以11n n a a +-=,所以{}n a 是公差为1的等差数列,且21111222S a a a ==+-,所以12a =或11a =-(舍),所以()2111n a n n =+⋅-=+; (2)因为232n n n a a b --=,所以122nn nb --=, 所以01211012...2222n n n T ---=++++,所以12311012 (22222)n n n T --=++++, 两式作差可得:012311111112+ (2)222222n n n n T ------=++++-, 所以11111222221212n nn n T --⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭-⎝⎭=---,所以11112221222n n n n n n T ---⎛⎫-⎛⎫=---= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【点睛】思路点睛:满足等差乘以等比形式的数列{}n a 的前n 项和n S 的求解步骤(错位相减法):(1)先根据数列的通项公式写出数列n S 的一般形式:123...nn S a a a a =++++;(2)将(1)中的关于n S 等式的左右两边同时乘以等比数列的公比()1q ≠;(3)用(1)中等式减去(2)中等式,注意用(1)中等式的第一项减去(2)中等式的第2项,依次类推,得到结果;(4)利用等比数列的前n 项和公式以及相关计算求解出n S . 24.条件选择见解析;(1)32n a n =-;(2)证明见解析. 【分析】(1)由①可得11a =,由②可得13d a =,由③可得3127a a d =+=,选择①②、①③、②③条件组合,均得11a =,3d =,即得解析式; (2)可得11133231n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭,由裂项相消法求出n T 即可证明.【详解】(1)①由()101051S a =+,得()11109105912a d a d ⨯+=++,即11a =; ②由1a ,2a ,6a 成等比数列,得2216a a a =,222111125a a d d a a d ++=+,即13d a =;③由535S =,得()15355352a a a +==,即3127a a d =+=; 选择①②、①③、②③条件组合,均得11a =,3d =, 故()13132n a n n =+-=-. (2)()()111111323133231n n nb a a n n n n +⎛⎫===- ⎪-+-+⎝⎭∴123n n T b b b b =++++11111111134477103231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111331n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭, ∵n *∈N ,∴1031n >+,∴13n T <.【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. 25.答案见解析. 【分析】选①,设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知条件可得出关于1a 、d 的方程组,解出这两个量的值,可求得数列{}n a 的通项公式,可求得n b ,进而可求得n T ;选②,设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知条件可得出关于1a 、d 的方程组,解出这两个量的值,可求得数列{}n a 的通项公式,可求得n b ,进而利用分组求和法可求得n T ; 选③,设等差数列{}n a 的公差为d ,利用等差数列的求和公式求出d 的值,可求得1a 的值,求出数列{}n a 的通项公式,可求得n b ,进而利用分组求和法可求得n T . 【详解】解:选①,设数列{}n a 的公差为d ,则由47a =可得137a d +=,由1a 、2a 、5a 成等比数列得()()21114a a d a d +=+,可得212d a d =,所以,121372a d d a d +=⎧⎨=⎩,解得170a d =⎧⎨=⎩或112a d =⎧⎨=⎩,若17a =,0d =,则7n a =,23n b =,23n T n =;若11a =,2d =,则()1121n a a n d n =+-=-,212nn b n =-+,()()()()23123252212nn T n ⎡⎤∴=+++++++-+⎣⎦()()23135212222n n =++++-+++++⎡⎤⎣⎦()()1221212122212nn n n n +-+-=+=+--;选②,设数列{}n a 的公差为d ,则由47a =可得137a d +=, 由525S =得1545252a d ⨯+=,即125a d +=, 联立以上两式可得11a =,2d =,所以,()1121n a a n d n =+-=-,212nn b n =-+,()()()()23123252212nn T n ⎡⎤∴=+++++++-+⎣⎦()()23135212222n n =++++-+++++⎡⎤⎣⎦()()1221212122212nn n n n +-+-=+=+--;选③,设数列{}n a 的公差为d ,则由47a =可得137a d +=,()112n n n d S na -=+,()112n n d S a n -∴=+,()21122n n d S a n ++∴=++, 由222n nS S n n+-=+得2d =,则11a =, 所以,()1121n a a n d n =+-=-,212nn b n =-+,()()()()23123252212n n T n ⎡⎤∴=+++++++-+⎣⎦()()23135212222n n =++++-+++++⎡⎤⎣⎦()()1221212122212nn n n n +-+-=+=+--.【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法; (4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.26.(1)21n a n =-;(2)113n nn T +=-. 【分析】(1)根据59a =,13169S =,利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式求解. (2)由(1)得到2133n n n n a n b -==,利用数列求和的错位相减法求解. 【详解】 (1)因为()11313713131692a a S a +===,所以77513,24a d a a ==-=, 解得2d =,所以9(5)221n a n n =+-⋅=-. (2)由(1)得213n nn b -=, 则()231111135213333n nT n =⋅+⋅+⋅++-⋅, ()()23411111111352321333333n n n T n n +=⋅+⋅+⋅++-⋅+-, 两式相减得:()231211111221333333n n n T n +⎛⎫=++++-- ⎪⎝⎭, 1111112193213313n n n -+⎛⎫- ⎪-⎝⎭=+--,122233n n ++=-, 所以113n nn T +=-. 【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()11,11,11n n 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.。

2020-2021学年北师大版高中数学必修五《数列》单元综合测试题及答案解析

2020-2021学年北师大版高中数学必修五《数列》单元综合测试题及答案解析

(新课标)最新北师大版高中数学必修五五校联盟(强化班)高一《数列》单元测试班级: 姓名:一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若互不相等的实数a 、b 、c 成等差数列,c 、a 、b 成等比数列,且103=++c b a , 则a = ( ) A .4 B .2 C .-2 D .-42.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和15,偶数项之和为30,则其公差是 ( ) A .5 B .4 C .3 D .2 3.在等差数列{}n a 中,已知1232,13,a a a =+=则456a a a ++等于 ( )A .40B .42C .43D .45 4.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 3S 6=13,则S 6S 12=( )A .310B .13C .18D .195.设{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++=( ) A .120B .105C .90D .75 6.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若OC a OA a OB 2001+=,且A 、B 、C 三点共线 (该直线不过原点O ),则S 200=( )A .100B .101C .200D .2017.设数列{a n }的前n 项和为S n , 已知15a =,且12(1)(1)n n nS n n n S +=+++( n ∈N*), 则过点P(n,n a ) 和Q(n+2,2+n a )( n ∈N*)的直线的一个方向向量的坐标可以是 ( )A .(2,21) B .(-1, -1) C .(21-, -1) D .(2,21--) 8.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若39S =,636S =,则789a a a ++=( )A .63B .45C .36D .279.已知-9,a 1,a 2,-1四个实数成等差数列,-9,b 1,b 2,b 3,-1五个实数成等比数列,则b 2(a 2-a 1)=A .8B .-8C .±8D .9810.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,令12nn S S S T n+++=L ,称n T 为数列1a ,2a ,……,na 的“理想数”,已知数列1a ,2a ,……,500a 的“理想数”为2004,那么数列2, 1a ,2a ,……,500a 的“理想数”为( )11.数列{a n }中,若a 1=1,a n+1=2a n +3 (n ≥1),则该数列的通项a n = .12.我们把使乘积a 1·a 2·a 3·…·a n 为整数的数n 叫做“劣数”,则在区间(1,2004)内的所有劣数的和为 .13.设{n a }为公比q>1的等比数列,若2004a 和2005a 是方程24830x x -+=的两根,则=+20072006a a __________.14.已知命题:“若数列{a n }为等差数列,且a m =a ,a n =b (m ≠n ,m ,n ∈N +),则mn ma nb a n m -⋅-⋅=+”.现已知数列{b n }(b n >0,n ∈N +)为等比数列,且b m =a ,b n =b (m ≠n ,m ,n ∈N +),若类比上述结论,则可得到b m+n = .15、若a +b +c ,b +c -a ,c +a -b ,a +b -c 依次成等比数列,公比为q ,则q 3+q 2+q= .三、解答题:本大题共4小题,共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d>0,且第二项,第五项,第十四项分别是等比数列{b n }的第二项,第三项,第四项.⑴求数列{a n }与{b n }的通项公式.⑵设数列{c n }对任意正整数n ,均有1332211+=+⋯⋯+++n nn a b c b c b c b c ,求c 1+c 2+c 3+…+c 2010的值.17.已知f(x +1)=x 2-4,等差数列{a n }中,a 1=f(x -1),a 2=-32,a 3=f(x).求:⑴x 的值;⑵数列{a n }的通项公式a n ;⑶a 2+a 5+a 8+…+a 26.18.正数数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =a n +1.(1) 试求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n ·a n+1,{b n }的前n 项和为T n ,求证:T n <12.19.已知函数f(x)定义在区间(-1,1)上,f(12)=-1,且当x ,y ∈(-1,1)时,恒有f(x)-f(y)=f(x -y 1-xy ),又数列{a n }满足a 1=12,a n+1=2a n 1+a n 2,设b n =1f(a 1)+1f(a 2)+…+1f(a n ). ⑴证明:f(x)在(-1,1)上为奇函数;⑵求f(a n )的表达式;⑶是否存在正整数m ,使得对任意n ∈N ,都有b n <m -84成立,若存在,求出m 的最小值;若不存在,请说明理由.《数列》单元测试卷参考答案1.D .依题意有22,,310.a c b bc a a b c +=⎧⎪=⎨⎪++=⎩4,2,8.a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩2.C . 3302551520511=⇒⎩⎨⎧=+=+d d a d a ,故选C .3.B . ∵等差数列{}n a 中12a =,2313a a += ∴公差3d =.∴45613345a a a a d d d ++=+++=1312a d+=42.4.A . 由等差数列的求和公式可得31161331,26153S a d a d S a d +===+可得且0d ≠ 所以6112161527312669010S a d d S a d d +===+,故选A . 5.B .12322153155a a a a a ++=⇒=⇒=,()()1232228080a a aa d a a d =⇒-+=, 将25a =代入,得3d =,从而()()11121312233103530105a a a a a d ++==+=⨯+=.选B .6.A . 依题意,a 1+a 200=1,故选A .7.D 解:由条件知n S 1n S n 1n -++=2 ∴{n S n }是等差数列,∴nS n= 5+ (n – 1)×2 = 2n + 3 ∴S n = 2n 2+ 3n ,当n ≥2时,a n = S n = S n – 1 = 4n+1 (a 1也适合)∴k PQ =2a a n 2n -+= 4,设直线PQ 的方向向量为u r = (a , b),则有ab= 4,只有D 符合.8.B 解: 由等差数列性质知S 3、S 6-S 3、S 9-S 6成等差数列,即9,27,S 成等差,所以S=45,选B 9. 4.∵38)]9(1[3112=---=-a a).38()3()(,3,09,9)9)(1(12222222⋅-=--=∴<⋅-==--=a a b b q b b 故而 B 选∴-=810.A .认识信息,理解理想数的意义有,20025014984995002501,5004984995002004500321500321=+++++⨯∴++++=a a a a a a a a ΛΛ,选A .11.由112332(3)n n n n a a a a ++=+⇔+=+,即133n n a a +++=2,所以数列{n a +3}是以(1a +3)为首项,以2为公比的等比数列,故n a +3=(1a +3)12n -,n a =12n +-3.12.∵,k n n a a a n n 时=+=+⋯⋯⋅=⋯⋯+)2(log )2(log 4log 3log 213221n +2=2k ,由n =2k-2∈(1,2004)有2≤k ≤10(k ∈Z).故所有劣数的和为(22+23+……+210)-2×9=21)21(49---18=2026.13. 18 2004a Q和2005a 是方程24830x x -+=的两根,故有:200420051232a a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或200420053212a a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(舍)。

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高一数学五(必修)《数列》单元测试卷
时间:100分钟 满分:100分
一、选择题:(本大题共10小题,每小题3分,共30分.)
1. 在数列1,1,2,3,5,8,x ,21,34,55,…中,x 等于
A .11
B .12
C .13
D .14 2. 在数列{}n a 中,12a =,1221n n a a +=+,则101a 的值为
A .49
B .50
C .51
D .52 3. 已知数列111
10,211
10,311
10,…,11
10n ,…,使数列前n 项的乘积不超过5
10的最大正整数n 是
A .9
B .10
C .11
D .12 4. 在公比为整数的等比数列{}n a 中,如果,12,183241=+=+a a a a 那么该数列的
前8项之和为
A .513
B .512
C .510
D .
8
225
5. 等差数列{}n a 中,14739a a a ++=,36927a a a ++=,则数列{}n a 的前9项
的和S 9等于
A .66
B .99
C .144
D .297 6. 已知命题甲:“任意两个数a ,b 必有唯一的等差中项”,命题乙:“任意两
个数a ,b 必有两个等比中项”.则
A .甲是真命题,乙是真命题
B .甲是真命题,乙是假命题
C .甲是假命题,乙是真命题
D .甲是假命题,乙是假命题
7. 设S n 是等差数列{}n a 的前n 项和,若535
9a a =,则95
S S 的值为
A .1
B .-1
C .2
D .2
1
8. 在等差数列{}n a 中,若4,184==S S ,则20191817a a a a +++的值为
A .9
B .12
C .16
D .17
9.{}n a 是一个等差数列且171074=++a a a ,771454=+++a a a Λ.若13=k a ,
则k等于 ( )
A.16 B.18 C.20 D.22
10、 在各项均不为零的等差数列{}n a 中,若2
110(2)n n
n a a a n +--+=≥,则214n S n --=
A .2-
B .0
C .1
D .2
二、填空题:(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
11、在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则
74a a ⋅=___________.
12、已知数列的12++=n n S n ,则12111098a a a a a ++++=_____________。

13、三个不同的实数c b a ,,成等差数列,且b c a ,,成等比数列,则
a ∶
b ∶c=_________。

14、已知数列1,
,则其前n 项的和等
于 。

15、在德国不来梅举行的第48届世乒赛期
间,某商店橱窗里用同样的乒乓球堆成若干堆“正三棱锥”形的展品,其中第
1堆只有1层,就一个球;第2,3,4,L 堆
最底层(第一层)分别按图1所示方式
固定摆放,从第二层开始,每层的小球自然垒放在下一层之上,第n 堆第n 层就放一个乒乓球,以()f n 表示这n 堆的乒乓球总数,则(3)_____f =;
()_____f n =(()f n 的答案用n 表示).
三、解答题:(本大题共5小题,共46分。

解答应写出文字说明,或演算步骤)
16、(1)、等差数列{}n a 中,已知33,4,31
521==+=n a a a a ,试求n 的值
(2)、 在等比数列{}n a 中,5162a =,公比3q =,前n 项和242n S =,求首项1a 和项数n .
17、某城市1991年底人口为500万,人均住房面积为6 m 2,如果该城市每年
图1

人口平均增长率为1%,则从1992年起,每年平均需新增住房面积为多少万m 2,才能使2010年底该城市人均住房面积至少为24m 2?(可参考的数据1.0118=1.20,1.0119=1.21,1.0120=1.22).
18、设数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(,
)()n
S n n N n
*∈均在函数y =-x+12的图像上.
(Ⅰ)写出n S 关于n 的函数表达式; (Ⅱ)求证:数列{}n a 是等差数列;
19、等差数列{}n a 的前n 项和n n S n 2542
-=。

(1) 求通项公式n a 。

(2) 求数列{}||n a 的前n 项的和n T
20、设等比数列{}n a 前n 项和为n S ,若9632S S S =+.
(Ⅰ)求数列的公比q ;
(Ⅱ)求证:2S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.
21、(选做题)在等差数列{}n a 中,11a =,前n 项和n S 满足条件
242
,1,2,1
n n S n n S n +==+L . (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;
(Ⅱ)记(0)n a
n n b a p p =>,求数列{}n b 的前n 项和n T .
高中数学五(必修)第二章《数列》单元测试卷
时间:100分钟 满分:100分
参考答案
二、填空题:(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
11.-2; 12.100;
13.4∶1∶(-2);
14.
21
n
n +; 15.=)3(f 10,6
)
2)(1()(++=
n n n n f .
三、解答题:(本大题共5小题,共46分。

解答应写出文字说明,或演算步骤) 16.解:(1)d=
3
2
,n=50 (2)由已知,得
5111
3162,(13)
242,13
n a a -⎧⋅=⎪
⎨-=⎪
-⎩①②
由①得181162a =,解得 12a =.将12a =代入②得
()
21324213n =--,即 3243n =,解得 n =5.∴ 数列{}n a 的首项12a =,项
数n =5.
17.解 设从1992年起,每年平均需新增住房面积为x 万m 2,则由题设可得下列不等式
19500619500(10.01)24x ⨯+≥⨯+⨯
解得605x ≥.
答 设从1992年起,每年平均需新增住房面积为605万m 2. 18.解 (Ⅰ)由题设得
12n
S n n
=-+,即2(12)12n S n n n n =-+=-+. (Ⅱ)当1n =时,1111n a a S ===;
当2n ≥时,1n n n a S S -=-=22
(12)((1)12(1))n n n n -+---+-=213n -+;
由于此时-2×1+13=11=1a ,从而数列{}n a 的通项公式是213n a n =-+. 19.解(1)*829()n
a n n N =-∈
(2)该等差数列为-21,-13,-5,3,11,……前3项为负,其和为-39。

⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤-=4
,782543
,42522
n n n n n n T n
20、解 (Ⅰ)当1q =时,3619S S a +=,91218S a =.因为10a ≠,所以3692S S S +≠,
由题设1q ≠.从而由9632S S S =+得369111(1)(1)(1)
2111a q a q a q q q q
---+=⋅---,化简得
96320q q q --=,因为0q ≠,所以63210q q --=,即33(21)(1)0q q +-=.又1q ≠,所以3
1
2
q =-
,q =(Ⅱ)由3
12q =-得366
3363333111(1)(1)2222S S S S S S q S S S -+-=⋅=⋅+=⋅+=11(1)22
-+ =
1
4
;又62126611()24S S q S -==-=,所以632S S =1266S S S -,从而2S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.
21.解:(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,由2421n n S n S n +=+得:12
1
3a a a +=,所以22a =,即211d a a =-=,所以n a n =。

(Ⅱ)由n a
n n b a p =,得n
n b np =。

所以23123(1)n n n T p p p n p np -=++++-+L ,
当1p =时,(1)
2
n n n T +=; 当1p ≠时,
234123(1)n n n pT p p p n p np +=++++-+L ,
231
1
1(1)(1)1n n n n n n p p P T p p p p
p np
np p
-++--=+++++-=--L
即1
2
(1)
,12(1),1
(1)
1n n n n n p T p p np p p p ++⎧=⎪⎪
=⎨-⎪-≠⎪--⎩.。

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