数列_数列中的开放型试题:

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(压轴题)高中数学必修五第一章《数列》测试题(有答案解析)(2)

(压轴题)高中数学必修五第一章《数列》测试题(有答案解析)(2)

一、选择题1.已知数列{}n a 中,11n n a a n +-=+,11a =,设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,则满足143n S n n ⎛⎫≥- ⎪⎝⎭)的n 的最大值为( )A .3B .4C .5D .62.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.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足21n n S a =-.若对任意正整数n 都有10n n S S λ+-<恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .(),1-∞ B .12⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,C .13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,D .14⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,4.已知数列1a ,21a a ,…1nn a a -,…是首项为1,公比为2的等比数列,则2log n a =( )A . (1)n n +B .(1)4n n - C .(1)2n n + D .(1)2n n - 5.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,836S =,则数列11{}n n a a +的前n 项和为( ) A .11n + B .1n n + C .1n n- D .11n n -+ 6.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.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8.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,523S =,360n S =,5183n S -=,则n =( ) A .18B .19C .20D .219.若n S 是等比数列{}n a 的前项和,3S ,9S ,6S 成等差数列,且82a =,则25a a +=( ) A .12-B .4-C .4D .1210.已知定义域为R 的函数f (x )满足f (x )=3f (x +2),且1224,[0,1)()3,[1,2]x x f x x x x -⎧⎪∈=⎨⎪-+∈⎩,设f (x )在[2n -2,2n )上的最大值为*()n a n N ∈,且数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n <k 对任意的正整数n均成立,则实数k 的取值范围为( ) A .27,8⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .27,8⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .27,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭D .27,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭11.在1和19之间插入个n 数,使这2n +个数成等差数列,若这n 个数中第一个为a ,第n 个为b ,当116a b+取最小值时,n 的值是( ) A .4B .5C .6D .712.已知数列{}n a 中,11a =,又()1,1n a a +=,()21,1n b a =+,若//a b ,则4a =( ) A .7B .9C .15D .17二、填空题13.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 =__. 14.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_______.15.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 =______. 16.已知等差数列{}n a 中,48a =,84a =,则其通项公式n a =__________17.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______.18.若数列{}n a 满足12a =,141n n a a +=+,则使得22020n a ≥成立的最小正整数n 的值是______.19.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_________.20.已知数列{}n a 与{}n b 前n 项和分别为n S ,n T ,且0n a >,22n n n S a a =+,1121(2)(2)n n n n n n b a a +++=++,对任意的*n N ∈,n k T >,恒成立,则k 的最小值是__________.三、解答题21.已知数列{}n a 满足11a =,13(1)n n na n a +=+. (1)设nn a b n=,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .22.已知数列{}n a 的前n 项和为n S .()*22n n S a n N =-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)从下面两个条件中选择一个填在横线上,并完成下面的问题.①24b =,48b =;②2b 是1b 和4b 的等比中项,872T =.若公差不为0的等差数列{}n b 的前n 项和为n T ,且______,求数列n n T na ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n A . 23.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知23S =,()*11n n a S n +=+∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设()()111n n n n a b a a +=++,记数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:12n T <.24.已知正项等比数列{}n a ,首项13a =,且13213,,22a a a 成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}nb 满足3321log log n n n b a a +=⋅,求数列{}n b 的前n 项和n S .25.已知数列{}n a 满足11a =,1nn n a pa q +=+,(其中p 、q 为常数,*n N ∈).(1)若1p =,1q =-,求数列{}n a 的通项公式;(2)若2p =,1q =,数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T .证明:22n T n <+,*n N ∈.26.已知数列{}n a 满足:12a =,()*112n n n a a n N n ++⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T ;(3)设2nn n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,求2n n S S -的最小值.【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】利用累加法可求得数列{}n a 的通项公式,利用裂项求和法可求得n S ,然后解不等式143n S n n ⎛⎫≥- ⎪⎝⎭即可得解.【详解】因为2132123n n a a a a a a n --=⎧⎪-=⎪⎨⋅⋅⎪⎪-=⎩,所以123n a n a =+-++,()11232n n n a n +∴=++++=, ()1211211n a n n n n ⎛⎫∴==- ⎪++⎝⎭,所以1111122122311n nS n n n ⎛⎫=⨯-+-++-=⎪++⎝⎭, 由21413n n S n n n ⎛⎫=≥- ⎪+⎝⎭,化简得2311200n n --≤,解得453n -≤≤, *n ∈N ,所以,满足143n S n n ⎛⎫≥- ⎪⎝⎭的n 的最大值为5.故选:C. 【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.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.C解析:C 【分析】先利用1,1,2n nn S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩求出数列{}n a 的通项公式,于是可求出n S ,再利用参变量分离法得到1n n S S λ+<,利用数列的单调性求出数列1n n S S +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的最小项的值,可得出实数λ的取值范围. 【详解】当1n =时,1121S a =-,即1121a a =-,得11a =;当2n ≥时,由21n n S a =-,得1121n n S a --=-,两式相减得122n n n a a a -=-,得12n n a a -=, 12nn a a -∴=,所以,数列{}n a 为等比数列,且首项为1,公比为2,11122n n n a --∴=⨯=. 12122121n n n n S a -∴=-=⨯-=-,由10n n S S λ+-<,得()()11111112121112221212221n nn n n n n S S λ+++++---<===----,所以,数列1n n S S +⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递增,其最小项为122211213S S -==-,所以,13λ<, 因此,实数λ的取值范围是1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,故选C . 【点睛】本题考查利用数列前n 项和求数列的通项,其关系式为1,1,2n nn S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩,其次考查了数列不等式与参数的取值范围问题,一般利用参变量分离法转化为数列的最值问题来求解,考查化归与转化问题,属于中等题.4.D解析:D 【分析】 根据题意,求得1nn a a -,再利用累乘法即可求得n a ,再结合对数运算,即可求得结果.由题设有111122(2)n n nn a n a ---=⨯=≥, 而(1)1213221121122(2)n n n n n n a aa a a n a a a -+++--=⨯⨯⨯⨯=⨯=≥,当1n =时,11a =也满足该式,故(1)22(1)n n n a n -=≥,所以2(1)log 2n n n a -=, 故选:D. 【点睛】本题考查利用累乘法求数列的通项公式,涉及对数运算,属综合基础题.5.B解析:B 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d . ∵55a =,836S =∴114582836a d a d +=⎧⎨+=⎩∴111a d =⎧⎨=⎩ ∴n a n =,则11111(1)1+==-++n n a a n n n n ∴数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为1111111111122334111nn n n n -+-+-+⋅⋅⋅+-=-=+++ 故选B.点睛:裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1)()1111n n kk n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭;(2)1k=; (3)()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭;(4)()()11122n n n =++()()()11112n n n n ⎡⎤-⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.6.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 【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.8.A解析:A 【分析】根据题意,由等差数列的前n 项和公式可得()155355232a a S a+⨯===,变形可得3235a =,又由5432125360183177n n n n n n n n S S a a a a a a ------++-=+===+-,变形可得21775n a -=,结合等差数列的性质分析可得答案. 【详解】根据题意,等差数列{}n a 中,523S =,则()155355232a a S a+⨯===,变形可得3235a =, 又由360n S =,5183n S -=,则5432125360183177n n n n n n n n S S a a a a a a ------++-=+===+-,则21775n a -=, 又由360n S =,则()()()13223177203602210n n n a a n a a n n S n -+⨯+⨯+⨯=====,解可得18n =. 故选:A. 【点睛】本题考查利用等差数列求和公式求参数,同时也考查了等差数列基本性质的应用,考查计算能力,属于中等题.9.C解析:C 【分析】当公比q=1时,易推断不符合题意,故q 1≠,然后利用等比数列的前n 项和的公式和等差数列的性质得方程,再利用等比数列的性质求解. 【详解】设数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,2n a =,则36S =,612S =,918S =,此时396,,S S S 不成等差数列,不符合题意,舍去;当1q ≠时,∵396,,S S S 成等差数列,∴3692S S S +=, 即()()()3691111112?111a q a q a q qq q---+=---,即96320q q q --=,解得312q =-或31q =(舍去)或30q =(舍去), ∴8268a a q ==,8534a a q==-,∴254a a +=,故选C. 【点睛】本题综合考查了等比数列与等差数列;在应用等比数列的前n 项和公式时,公比不能为1,故在解题过程中,应注意公比为1的这种特殊的等比数列,以防造成漏解.10.B解析:B 【分析】运用二次函数的最值和指数函数的单调性求得[0,2]x ∈的()f x 的最大值,由递推式可得数列{}n a 为首项为94,公比为13的等比数列,由等比数列的求和公式和不等式恒成立思想可得k 的最小值 【详解】解:当[0,2]x ∈时,且1224,[0,1)()3,[1,2]x x f x x x x -⎧⎪∈=⎨⎪-+∈⎩,可得01x ≤<时,()f x 的最大值为(0)2f =,12x <≤时,()f x 的最大值为39()24f =,即当[0,2]x ∈时,()f x 的最大值为94, 当24x ≤<时,1()(2)3f x f x =-的最大值为912,当46x ≤<时,1()(2)3f x f x =-的最大值为936,……可得数列{}n a 为首项为94,公比为13的等比数列, 所以91(1)2712743(1)183813n n nS -==-<-, 由S n <k 对任意的正整数n 均成立,可得278k ≥,所以实数k 的取值范围为27,8⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭, 故选:B 【点睛】此题考查分段函数的最值求法和等比数列的求和公式,以及不等式恒成立问题的解法,考查转化思想和运算能力,属于中档题11.B解析:B 【分析】设等差数列公差为d ,可得20a b +=,再利用基本不等式求最值,从而求出答案. 【详解】设等差数列公差为d ,则119a d b d =+=-,,从而20a b +=, 此时0d >,故0,0a b >>,所以11616()()1161725b a a b a b a b ++=+++≥+=, 即116255204a b +=,当且仅当16b aa b =,即4b a =时取“=”, 又1,19a d b d =+=-,解得3d =,所以191(1)3n =++⨯,所以5n =, 故选:B . 【点睛】本题主要考查数列和不等式的综合运用,需要学生对所学知识融会贯通,灵活运用.12.C解析:C 【分析】利用向量平行的坐标运算公式得出121n n a a +=+,可得出1121n n a a ++=+,所以数列{}1n a +是以2为首项,公比为2的等比数列,然后求解4a . 【详解】因为//a b ,所以121n n a a +=+,则()112221n n n a a a ++=+=+,即1121n n a a ++=+, 又11a =,所以112a +=,所以数列{}1n a +是以2为首项,公比为2的等比数列, 所以441216a +==,得415a =. 故选:C. 【点睛】本题考查向量的平行,考查数列的通项公式求解及应用,难度一般. 一般地,若{}n a 满足()10,1,0n n a pa q p p q +=+≠≠≠,则只需构造()1n n a x p a x ++=+,其中1q x p =-,然后转化为等比数列求通项.二、填空题13.【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202020192018201711a b 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.14.【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.15.【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.16.【解析】∵等差数列{an}中a4=8a8=4∴解得a1=11d=−1∴通项公式an=11+(n−1)×(−1)=12−n 解析:12n -【解析】∵等差数列{a n }中,a 4=8,a 8=4, ∴41813874a a d a a d =+=⎧⎨=+=⎩,解得a 1=11,d =−1,∴通项公式a n =11+(n −1)×(−1)=12−n .17.32【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.18.【分析】根据递推关系式可证得数列为等比数列根据等比数列通项公式求得代入不等式结合可求得结果【详解】数列是以为首项为公比的等比数列由得:即且满足题意的最小正整数故答案为:【点睛】本题考查根据数列递推关 解析:11【分析】根据递推关系式可证得数列}1,代入不等式,结合n *∈N 可求得结果. 【详解】()21411n n a a +=+=,1=,)121=,∴数列}111=为首项,2为公比的等比数列, )1112n -+=⨯,)1121n -=⨯-,由22020n a ≥2020≥,即)1220211837n -≥=⨯≈,92512=,1021024=且n *∈N ,∴满足题意的最小正整数11n =.故答案为:11. 【点睛】本题考查根据数列递推关系式求解数列通项公式并解不等式的问题,关键是能够通过构造的方式,通过递推关系式得到等比数列的形式,进而利用等比数列通项公式来进行求解.19.【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.20.【分析】首先利用与的关系式求数列的通项公式再利用裂项相消法求再利用的最值求的最小值【详解】当时解得或当两式相减后可得整理后得:所以数列是公差为1的等差数列即数列单调递增当时对任意的恒成立即的最小值是解析:13【分析】首先利用n S 与n a 的关系式,求数列{}n a 的通项公式,再利用裂项相消法求n T ,再利用n T 的最值求k 的最小值. 【详解】当1n =时,2111122S a a a =+=,解得10a =或11a =,0n a >,11a ∴=,当2n ≥,2211122n n nn n n S a a S a a ---⎧=+⎨=+⎩,两式相减后可得()()()221112n n n n n n S S a a a a ----=-+-,整理后得:()()1110n n n n a a a a --+--=,所以11n n a a --=,∴数列{}n a 是公差为1的等差数列,即n a n =,()()112111221221n n n n n n b n n n n +++==-++++++,2231111111...21222223221n n n T n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪+++++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭1112121n n +=-+++ 111321n n +=-++, 数列{}n T 单调递增,当n →+∞时,13n T → 对任意的*n N ∈,n k T >,恒成立,()max n k T ∴>,即13k ≥,k 的最小值是13.故答案为:13【点睛】易错点睛:本题主要考查函数与数列的综合问题,属于难题.解决该问题应该注意的事项: (1)数列是一类特殊的函数,它的图象是一群孤立的点;(2)转化以函数为背景的条件时,应该注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是很容易被忽视的问题;(3)利用函数的方法研究数列中的相关问题时,应准确构造相应的函数,注意数列中相关限制条件的转化.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)(21)3144n n n S -=+.【分析】(1)将13(1)n n na n a +=+变形为131n na a n n+=+,得到{}n b 为等比数列, (2)由(1)得到{}n a 的通项公式,用错位相减法求得n S【详解】(1)由11a =,13(1)n n na n a +=+,可得131n na a n n+=+, 因为nn a b n=则13n n b b +=,11b =,可得{}n b 是首项为1,公比为3的等比数列, (2)由(1)13n n b -=,由13n na n-=,可得13n n a n -=⋅, 01211323333n n S n -=⋅+⋅+⋅++⋅, 12331323333n n S n =⋅+⋅+⋅++⋅,上面两式相减可得:0121233333n n n S n --=++++-⋅13313n n n -=-⋅-, 则(21)3144n n n S -=+.【点睛】数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和. (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4) 裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和.22.(1)2nn a =;(2)选择①:332n n +-;选择②:332nn +-. 【分析】(1)由数列n a 与n S 的关系转化条件为()122n n a a n -=≥,结合等比数列的性质即可得解;(2)设数列{}n b 的公差为d ,若选择①,由等差数列的通项公式列方程可得12b d ==,进而可得2n T n n =+,再结合错位相减法即可得解;若选择②,由等比中项的性质结合等差数列的通项公式、前n 项和公式可得12b d ==,再结合错位相减法即可得解. 【详解】(1)当1n =时,11122a S a ==-,可得12a =;当2n ≥时,1122n n S a --=-,所以1122n n n n n a S S a a --=-=-,即()122n n a a n -=≥, 因为120a =≠,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列,所以1222n nn a -=⋅=;(2)设数列{}n b 的公差为d , 若选择①,由题意11438b d b d +=⎧⎨+=⎩,解得12b d ==;所以()21222n n n T n n n -=⨯+⨯=+, 由(1)得,2nn a =,所以()2111222n n n nn T n n n n na n ++===+⨯⋅, 所以()12111112312222n n nA n n -=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, ()231111123122222n n n A n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, 两式相减得()23411111111222222n n n A n +⎛⎫=++++⋅⋅⋅+-+⨯ ⎪⎝⎭()1111114213311122212n n n n n -++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎣⎦=+-+⨯=--, 所以332n nn A +=-; 若选择②,有2214b b b =⋅,即()()21113b d b b d +=⋅+,即21b d d =,因为0d ≠,所以1b d =, 所以8187728362T b d d ⨯==+=,解得12b d ==, 所以()21222n n n T n n n -=⨯+⨯=+, 由(1)得,2nn a =,所以()2111222n n n nn T n n n n na n ++===+⨯⋅, 所以()12111112312222n n nA n n -=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, ()231111123122222n n n A n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯. 两式相减,得()23411111111222222n n n A n +⎛⎫=++++⋅⋅⋅+-+⨯ ⎪⎝⎭()1111114213311122212n n n n n -++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎣⎦=+-+⨯=--, 所以332n n n A +=-. 【点睛】 关键点点睛:(1)当条件中同时出现n a 与n S ,要注意n a 与n S 关系的应用; (2)要明确错位相减法的适用条件和使用方法,细心运算. 23.(1)12n n a ;(2)证明见解析.【分析】(1)利用1n n n a S S -=-消去n S ,得到{}n a 为等比数列,公式法求通项公式; (2)把12n n a 代入()()111n n n n a b a a +=++,用裂项相消法求出n T ,再证明12n T <.【详解】解:(1)∵11n n a S +=+,∴11(2)n n a S n -=+≥ ∴1n n n a a a +-=,即∴12(2)n n a a n +=≥. 又21111a S a =+=+,2123S a a =+=∴11a =,22a =,∴212a a =也满足12(2)n n a a n +=≥. ∴{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,∴12n na(2)由(1)知()()()()11112111121212121n n nn n n n n n a b a a ---+===-++++++.∴1201121111111212121212121n n n nT b b b -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-⎪ ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭01111121212212n 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、分组求和法、倒序相加法、裂项相消法、错位相减法.24.(1)3nn a =;(2)13112212n n ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭. 【分析】(1)由已知13213,,22a a a 成等差数列求出公比q 后可得通项公式; (2)用裂项相消法求和n S .【详解】(1)解:设等比数列{}n a 的公比为q , 由题意得:31212322a a a ⨯=+, 即211132a q a a q =+,即232q q =+,所以3q =或1q =-(舍),所以1333n nn a -=⋅=.(2)由(1)知233233111log log log 3log 3(2)n n n n n b a a n n ++===⋅⋅+,则11122n b n n ⎛⎫- ⎪+⎝⎭=, 所以1111111112324112n S n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111112212n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭13112212n n ⎛⎫=-- ⎪++⎝⎭【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.(1)()*1(1)2nn a n N --=∈;(2)证明见解析. 【分析】(1)1p =,1q =-,已知条件可得1(1)nn n a a +-=-,利用累加法及等比数列的求和公式,计算可求数列{}n a 的通项公式;(2)2p =,1q =,121n n a a +=+,化简可得1121n n a a ++=+,通过等比数列的通项公式求得()*21nn a n N =-∈,化简可得11212222n n n n a a +=+≤+-,放缩后,通过分组求和可证得结果. 【详解】(1)∵1p =,1q =-,∴1(1)n n n a a ++-=,即1(1)nn n a a +-=-,∴当2n ≥:12111221(1)(1)(1)n n n n n n a a a a a a ------+-++-=-+-++-,得1(1)12n n a a -+-=,∴11a =,∴1(1)2nn a --=,当1n =:11a =也符合上式,故()*1(1)2n n a n N --=∈(或1,0,n n a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数). (2)∵2p =,1q =,∴121n n a a +=+,∴()1121n n a a ++=+,即1121n n a a ++=+,∴{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列, ∴12nn a +=,即()*21nn a n N=-∈.又1112122122221112122n n n n n n n n a a +++--+===+≤+---, ∴11122221221212n n n T n n n -⎛⎫≤+=+-<+ ⎪⎝⎭-, 综上说述:()*22n T n n N <+∈.【点睛】方法点睛:数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和 (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4)裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和.26.(1)2nn a n =⋅;(2)()1122n n T n +=-⋅+;(3)12. 【分析】(1)利用累乘法可求得数列{}n a 的通项公式; (2)利用错位相减法可求得数列{}n a 的前n 项和n T ;(3)令2n n n c S S =-,分析数列{}n c 的单调性,由此可求得2n n S S -的最小值. 【详解】(1)数列{}n a 满足:12a =,()*112n n n a a n N n ++⎛⎫=∈⎪⎝⎭,则2140a a =>,323202a a =⨯>,,以此类推,对任意的n *∈N ,0n a >, 由已知条件可得()121n n n a a n++=, 3211212223222121n n n n a a a n a a n a a a n -⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=⋅-; (2)1231222322n n T n =⨯+⨯+⨯++⨯,()23121222122n n n T n n +=⨯+⨯++-⨯+⨯,上式-下式得()()2311121222222212212n n n n n n T n n n +++--=++++-⋅=-⋅=-⋅--, 因此,()1122n n T n +=-⋅+;(3)21n n n b a n ==,则111123n S n =++++, 令2n n n c S S =-,则()()()()122122221n n n n n n n n n n c c S S S S S S S S +++++-=---=---()()11111102221121222122n n n n n n n =+-=-=>+++++++,则1n n c c +>, 则数列{}n c 为单调递增数列,所以,数列{}n c 的最小值为12112c S S =-=. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(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.。

高考数学一轮总复习课件:数列的综合应用

高考数学一轮总复习课件:数列的综合应用

又因为an≤15,所以6×1.2n-1≤15, 所以n-1≤5,所以n≤6. 所以an=611×,1n.2=n-11,,2≤n≤6,
15,n≥7.
(2)由(1)得,2021年全年的投资额是(1)中数列{an}的前12项 和,所以S12=a1+(a2+…+a6)+(a7+…+a12)=11+6×(1.2+… +1.25)+6×15=101+6×1.2×(1.21-.251-1)≈154.64(万元).
(1)证明:an+2-an=λ; (2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由. 【思路】 (1)已知数列{an}的前n项和Sn与相邻两项an,an+1间 的递推关系式anan+1=λSn-1,要证an+2-an=λ,故考虑利用an+1= Sn+1-Sn消去Sn进行证明. (2)若{an}为等差数列,则有2a2=a1+a3,故可由此求出λ,进 而由an+2-an=4验证{an}是否为等差数列即可.
【解析】 (1)证明:由已知,得bn=2an>0. 当n≥1时,bbn+n 1=2an+1-an=2d. 所以数列{bn}是首项为2a1,公比为2d的等比数列. (2)函数f(x)=2x在(a2,b2)处的切线方程为y-2a2=(2a2ln2)(x -a2),它在x轴上的截距为a2-ln12. 由题意,a2-ln12=2-ln12,解得a2=2. 所以d=a2-a1=1,所以an=n,bn=2n,anbn2=n·4n.
比数列.所以an+1=45+-25190n.
(3)因为an+1>60%,即
4 5

-25
9 10
n
>
3 5
,则
9 10
n
<
1 2
,所以
n(lg9-1)<-lg2,n>1-lg22lg3≈6.572 1.

中职数学试卷:数列(带答案)

中职数学试卷:数列(带答案)

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

高考数学开放题的类型及解题策略

高考数学开放题的类型及解题策略

高考数学开放题的类型及解题策略数学开放题是相对于条件完备、结论确定的封闭题而言的,是指那些条件不完备、结论不确定的数学问题。

条件完备、答案固定的数学题在发展学生思维、提高学生素质方面带有一定的局限性,而开放性试题以其复杂多变、综合性强、知识覆盖面宽,注重考察探索精神和创新意识等特征而逐渐成为高考热点。

纵观近几年高考试题,开放性试题的趋势有增无减。

本文对近几年高考数学开放性试题进行归类,并分别探讨它们的解题策略。

一、条件开放型:此类试题,命题中已给出结论,但题设的条件不充分,需探求结论成立的条件或部分条件。

求解此类问题时,应运用“执果索因法”寻求结论成立的充分条件。

例如:(1998年全国理)在直四棱柱A1B1C1D1-ABCD中,当底面四边形ABCD 满足条件时,有A1C⊥B1D1.(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有可能的情形。

)解析:由已知,BD//B1D1,要使A1C⊥B1D1,只需A1C⊥BD.由三垂线定理知,AC⊥BD即可。

当然,答案也可以是ABCD是正方形,或菱形等。

二、条件、结论均开放型:此类试题,条件、结论均是开放的,要求考生自己去探索,没有现成的公式可套。

求解此类问题时,应先组成命题,再通过代数运算或逻辑推理去验证真假。

例如(1999年全国高考理科试题)“α,β是两个不同的平面,m、n 是平面α及β之外的两条不同的直线,给出四个论断(1)m⊥n ,(2)α⊥β(3)n⊥β(4)m⊥α. 以其中三个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题。

”解析:由题意,可组成四个命题,逐一判断,得到答案是“m⊥α,n⊥β,α⊥β=>m⊥n”或“m⊥n,m⊥α,n⊥β=>α⊥β”。

三、结论探索型此类题型的结论不明确,或结论不唯一。

求解此类问题时,可以“执因索果”直推结论,也可以综合运用观察,分析、类比、划归、特殊化等方法猜想结论,再“执果索因”,论证猜想。

(必考题)高中数学选修二第一单元《数列》测试题(含答案解析)(1)

(必考题)高中数学选修二第一单元《数列》测试题(含答案解析)(1)

一、选择题1.对大于1的自然数m 的三次幂可用奇数进行以下形式的“分裂”:仿此,若3m 的“分裂数”中有一个是2017,则m 的值为( )3331373152,39,4,5171119⎧⎧⎪⎧⎪⎪⎨⎨⎨⎩⎪⎪⎩⎪⎩A .44B .45C .46D .472.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22212n a a a +++=( )A .()221n -B .()1213n- C .41n -D .()1413n- 3.已知数列{}n a 满足111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,则{}n a 的前2021项之积为( ) A .23B .13C .2-D .3-4.数列{}n a 的通项公式为12n n a +=,其前n 项和为n T ,若不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围为( )A .3λB .4λC .23λ D .34λ5.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=(n N +∈,d 为常数),称{}n a 为“等差比数列”。

已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===则20152013a a =( ) A .2420151⨯- B .2420141⨯- C .2420131⨯-D .242013⨯6.数列{}n a 是等差数列,51260a a =>,数列{}n b 满足123n n n n b a a a +++=,*n N ∈,设n S 为{}n b 的前n 项和,则当n S 取得最大值时,n 的值等于( )A .9B .10C .11D .127.数列{}n a 是等比数列,若21a =,518a =,则12231n n a a a a a a ++++的取值范围是( ) A .8,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .2,23⎛⎤ ⎥⎝⎦C .81,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .82,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭8.数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,则a 12+a 22+a 32+…+a n 2等于( )A .n 2(31)-B .()n1912- C .n 91- D .()n1314- 9.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1>1,且6S n =a n 2+3a n +2.若对于任意实数a ∈[﹣2,2].不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) B .(﹣∞,﹣2]∪[1,+∞) C .(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞) D .[﹣2,2]10.函数()2cos 2f x x x =-{}n a ,则3a =( ) A .1312πB .54π C .1712πD .76π 11.已知数列{}n a 是等比数列,11a >,且前n 项和n S 满足11lim n n S a →∞=,那么1a 的取值范围是( ) A.(B .()1,4C .()1,2D .()1,+∞12.已知数列{}n a 满足:11a =,()*12nn n a a n N a +=∈+.若()*+11()1n n b n n N a λ⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围为( ) A .2λ>B .3λ>C .2λ<D .3λ<二、填空题13.数列{}n a 的前n 项和是11,1,0,31n n n n n S a a S a a +=≠=+,若2020k a =,则k =______.14.将正整数12分解成两个正整数的乘积有112⨯,26⨯,34⨯,三种,其中34⨯是这三种分解中两数差的绝对值最小的,我们称34⨯为12的最佳分解,当(),,p q p q p N q N **⨯≤∈∈是正整数n 的最佳分解时,我们定义函数()f n q p =-,例如(12)431f =-=,则数列(){}3nf 的前2020项和为______.15.已知{}{},n n a b 均为等差数列,其前n 项和分别为,n n S T ,且233n n S n T n -=+,则55a b =________.16.如图所示,正方形ABCD 的边长为5cm ,取正方形ABCD 各边的中点,,,E F G H ,作第2个正方形EFGH ,然后再取正方形EFGH 各边的中点,,,I J K L ,作第3个正方形IJKL ,依此方法一直继续下去.如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于___2cm ?17.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,若点(),n n S a 在直线21y x =+上,则5a =__________. 18.设公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =.若存在常数λ,使得2n n a a λ=()*N n ∈恒成立,则910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,n =________. 19.下表给出一个“直角三角形数阵”:满足每一列成等差数列,从第三行起,每一行的数成等比数列,且每一行的公比相等,记第i 行第j 列的数为(,)i j a (i ,j ∈N *),则(20,20)a =_____. 20.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列; ④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________三、解答题21.直线:2l x =与x 轴交于点M ,过动点P 作直线l 的垂线交l 于点N ,若OM 、OP 、PN 成等比数列,其中O 为坐标原点.(1)求动点P 的轨迹方程. (2)求OP PN -的最大值.22.数列{}n a 满足()1121nn n a a n ++-=-,n *∈N 且1a a =(a 为常数).(1)(i )当n 为偶数时,求4n n a a +-的值; (ii )求{}n a 的通顶公式;(2)设n S 是数列{}n a 的前n 项和,求证:48411114n S S S ++⋅⋅⋅+< 23.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,34a =,43a S =.数列{}n b 满足:对每个*n N ∈,n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)记n c =*n N ∈,证明:12n c c c +++<.24.已知数列{}n a 是等差数列,数列{}n b 是等比数列,且满足112a b ==,35730a a a ++=,2316b b a =.(1)求数列{}n a 与和{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T .①是否存在正整数k ,使得132k k k T T b +=++成立?若存在,求出k 的值,若不存在,请说明理由;②解关于n 的不等式n n S b ≥.25.已知数列{a n }的前n 项和S n =3n +1-t ,求证:数列{a n }是等比数列的充要条件为t =3. 26.已知n S 是数列{}n a 的前n 项和,131n n S S +=+,11a =. (1)证明:数列{}n a 是等比数列,并求n a 的通项公式; (2)若()11n n n b na -=-⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由题意,从32到3m ,正好用去从3开始的连续奇数,共123(2)(1)2m m m +++=+-个,再由2017是从3开始的第1008个奇数,可得选项. 【详解】由题意,从32到3m ,正好用去从3开始的连续奇数,共123(2)(1)2m m m +++=+-个,212017n += ,得1008n =, 所以2017是从3开始的第1008个奇数,当45m =时,从32到345,用去从3开始的连续奇数共474410342⨯=个, 当44m =时,从32到344,用去从3开始的连续奇数共46439892⨯=个, 所以45m =, 故选:B . 【点睛】方法点睛:对于新定义的数列问题,关键在于找出相应的规律,再运用等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,得以解决.2.D解析:D 【分析】由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}2n a 也为等比数列,确定该数列的首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.【详解】已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;当2n ≥时,()()111222nn n n n n a S S a a ---=-=---=.由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n na ,所以,022a -=,解得1a =,()12n n a n N -*∴=∈,则()221124n n na --==,2121444n n n n a a +-∴==,且211a =, 所以,数列{}2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,222121441143n n na a a --+++==-. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法; (5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且1k ≠,0k ≠).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1bm k =-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于()112,n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b-=+的式子;⑦1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可.3.B解析:B 【分析】由111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,可得:111n n n a a a ++=-,可得其周期性,进而得出结论. 【详解】因为111n n n n a a a a ++-=+,且113a =, 所以111nn na a a ++=-, 21132113a +∴==-,33a =-,412a =-,513a =,⋯⋯,4n n a a +∴=.123411···2(3)()132a a a a ∴=⨯⨯--⋅⨯=.则{}n a 的前2021项之积50511133=⨯=.故选:B 【点睛】方法点睛:已知递推关系式求通项:(1)用代数的变形技巧整理变形,然后采用累加法、累乘法、迭代法、构造法或转化为基本数列(等差数列或等比数列)等方法求得通项公式.(2)通过具体的前几项找到其规律,如周期性等求解.4.A解析:A 【分析】将不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,转化为271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立,由2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭求解.【详解】 依题意得,()24122412n n nT +-==--,∴不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++可化为22log 2(1)73n n n n λ+-++,即27(1)n n n λ-++.又*n N ∈,∴271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立.只需满足2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭即可.设1n t +=,则*t N ∈,2t ,∴27931n n t n tλ-+=+-+.∵993233t t t t+-⋅-=,当且仅当3t =,即2n =时等号成立, ∴2min731n n n ⎛⎫-+= ⎪+⎝⎭.∴3λ,故选:A. 【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若()f x 在区间D 上有最值,则()()min ,00x D f x f x ∀∈>⇔>;()()max ,00x D f x f x ∀∈<⇔<;若能分离常数,即将问题转化为:()a f x >(或()a f x <),则()()max a f x a f x >⇔>;()()min a f x a f x <⇔<. 5.C解析:C 【分析】 利用定义,可得1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列,从而121n na n a +=-,利用201520152014201320142013a a a a a a =⋅,可得结论. 【详解】121a a ==,33a =,32212a a a a ∴-=, 1n n a a +⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列, 121n na n a +∴=-, ()()20152015201420132014201322014122013140274025a a a a a a ∴=⋅=⨯-⨯-=⨯ 22(40261)(40261)40261420131=+-=-=⨯-.故选:C. 【点睛】数列的递推关系是给出数列的一种方法,根据给出的初始值和递推关系可以依次写出这个数列的各项,由递推关系求数列的通项公式,常用的方法有:①求出数列的前几项,再归纳猜想出数列的一个通项公式;②将已知递推关系式整理、变形,变成等差、等比数列,或用累加法、累乘法、迭代法求通项.6.D解析:D 【分析】由51260a a =>,得到首项和公差的关系以及公差的范围,然后求得通项公式,判断,n n a b 的正负,再利用通项与前n 项和关系求解.【详解】设数列{}n a 的公差为d , 因为51260a a =>,所以()1104116a a d d +=>+,即1625a d =-, 因为512a a >, 所以0d <,所以167(1)5n a n d n d a ⎛⎫=+-=-⎪⎝⎭, 当113n ≤≤时,0n a >,当14n ≥时,0n a <, 所以12101314...0...b b b b b >>>>>>>, 又因为()111213141215131405db b a a a a a a +=+=>, 所以1210S S >,故n S 中12S 最大 , 故选:D 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式以及数列前n 项和的最值问题,还考查逻辑推理的能力,属于中档题.7.D解析:D 【分析】由题意计算出{}n a 的公比q ,由等比数列的性质可得{}1n n a a +也为等比数列,由等比数列前n 项和计算即可得结果. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,21a =,518a =,所以35218a q a ==,即12q =,所以12a =,由等比数列的性质知{}1n n a a +是以2为首项,以14为公比的等比数列. 所以12122311214881813343142n n n n a a a a a a a a +⎛⎫⎛⎫- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭≤==-< ⎪⎝⎭=+++-, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了等比数列的性质以及等比数列前n 项和的计算,属于中档题.8.B解析:B 【分析】由a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,可求得a n ,从而可知2n a ,利用等比数列的求和公式即可求得答案. 【详解】∵a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,①,∴a 1+a 2+a 3+…+a n +1=3n +1﹣1,② ②﹣①得:a n +1=3n +1﹣3n =2×3n ,∴a n =2×3n ﹣1()2n ≥. 当n =1时,a 1=31﹣1=2,符合上式,∴a n =2×3n ﹣1. ∴221211249,4,9n n nna a a a -+=⨯∴==,∴{}2n a 是以4为首项,9为公比的等比数列, ∴a 12+a 22+a 32+…+a n 2=()()419191921n n⨯-=--. 故选B . 【点睛】本题考查数列通项公式的确定及等比数列的判断与求和公式的综合应用,属于中档题.9.A解析:A 【分析】根据a n 与S n 的关系,由6S n =a n 2+3a n +2,得6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减整理得a n ﹣a n﹣1=3,由等差数列的定义求得a n 的通项公式,然后将不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,转化为2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立求解. 【详解】由6S n =a n 2+3a n +2,当n =1时,6a 1=a 12+3a 1+2.解得a 1=2, 当n ≥2时,6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减得6a n =a n 2+3a n ﹣(a n ﹣12+3a n ﹣1), 整理得(a n +a n ﹣1)(a n ﹣a n ﹣1﹣3)=0,由a n >0,所以a n +a n ﹣1>0,所以a n ﹣a n ﹣1=3, 所以数列{a n }是以2为首项,3为公差的等差数列, 所以a n +1=2+3(n +1﹣1)=3n +2,所以11n a n ++=321++n n =3﹣11n +<3,因此原不等式转化为2t 2+at ﹣1≥3,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 即为:2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 设f (a )=2t 2+at ﹣4,a ∈[﹣2,2], 则f (2)≥0且f (﹣2)≥0,即有222020t t t t ⎧+-⎨--⎩,解得t ≥2或t ≤﹣2,则实数t 的取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) 故选:A . 【点睛】本题主要考查数列与不等式的,a n 与S n 的关系,等差数列的定义,方程的根的分布问题,还考查了转化化归思想和运算求解的能力,属于中档题.10.B解析:B 【分析】先将函数化简为()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈,再求3a 即可. 【详解】 解:∵()2cos 22sin 26f x x x x π⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭∴ 令()0f x =得:2263x k πππ-=+或22263x k πππ-=+,k Z ∈, ∴4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈, ∴ 正数零点从小到大构成数列为:12355,,,4124a a a πππ===故选:B. 【点睛】本题考查三角函数的性质,数列的概念,考查数学运算求解能力,是中档题.11.A解析:A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,可知10q -<<或01q <<,计算出111lim 1n n a S q a →∞==-,可得出q 关于1a 的表达式,结合q 的范围,可解出1a 的取值范围. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,由于11lim n n S a →∞=,则10q -<<或01q <<,()111n n a q S q-=-,则()11111lim lim11n n n n a q a S qq a →∞→∞-===--,得211q a =-. ①若10q -<<,则21110a -<-<,即2112a <<,11a >,解得1a <<; ②当01q <<,则21011a <-<,得2101a <<,11a >,则2101a <<不成立.综上所述,1a的取值范围是(. 故选A. 【点睛】本题考查利用极限求等比数列首项的取值范围,解题的关键就是得出公比与首项的关系,结合公比的取值范围得出关于首项的不等式,考查运算求解能力,属于中等题.12.C解析:C 【分析】 数列{a n }满足()*12nn n a a n N a +=∈+,两边取倒数可得1121n na a +=+,从而得到11=2n n a +,于是b n +1=(n ﹣λ)(11a +1)=(n ﹣λ)•2n ,由于数列{b n }是单调递增数列,可得b n +1>b n ,解出即可. 【详解】∵数列{a n }满足:a 1=1,()*12nn n a a n N a +=∈+, ∴1121n n a a +=+,化为111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, ∴数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为11a +1=2,公比为2的等比数列,∴11=2n na +, ∴b n +1=(n ﹣λ)(11a +1)=(n ﹣λ)•2n ,∵数列{b n }是单调递增数列,∴b n +1>b n ,∴n ≥2时,(n ﹣λ)•2n >(n ﹣1﹣λ)•2n ﹣1,化为λ<n +1, ∵数列{n +1}为单调递增数列,∴λ<3.当n =1时,b 2=(1﹣λ)×2>﹣λ=b 1,解得λ<2. 综上可得:实数λ的取值范围为λ<2. 故选:C . 【点睛】本题考查由数列的递推关系式求数列的通项公式、考查由数列的单调性求解参数问题,考查等比数列的通项公式,考查推理能力与计算能力,属于中档题.二、填空题13.1347【分析】当时则两式相减得到得到代入数据计算得到答案【详解】解:当时当时由则两式相减得到因为故数列的奇数项为以为首项3为公差的等差数列;偶数项为以为首项3为公差的等差数列;所以当为奇数时成立;解析:1347 【分析】当2n ≥时131n n n S a a +=+则1131n n n S a a --=+,两式相减得到113n n a a +--=,得到31,2231,2n n n a n n ⎧-⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩为奇数为偶数,代入数据计算得到答案.【详解】解:当1n =时,2112312S a a a =+∴=当2n ≥时,由131n n n S a a +=+则1131n n n S a a --=+,两式相减得到()113n n n n a a a a +-=- 因为0n a ≠113n n a a +-∴-=,故数列的奇数项为以1为首项,3为公差的等差数列;偶数项为以2为首项,3为公差的等差数列;所以31,2231,2n n n a n n ⎧-⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩为奇数为偶数 当k 为奇数时,202013473122k a k k ==-=∴,成立; 当k 为偶数时,404220203312k a k k ∴==-=,不成立; 故答案为:1347 【点睛】本题考查了数列的通项公式,灵活运用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩是解题的关键.14.【分析】先通过归纳得再利用等比数列求和得解【详解】由题意得归纳得则故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键在通过特殊值归纳出归纳出这个结论之后后面利用等比数列求和就迎刃而解了 解析:101031-【分析】 先通过归纳得()()2111233323,3330k kk k k k k f f ---=-=⨯=-=,再利用等比数列求和得解.【详解】由题意得()()232(3)312,3330,333236f f f =-==-==-=⨯=,()4223330f =-=,归纳得()()2111233323,3330k kk k kkkf f ---=-=⨯=-=,则()()()()()()232020352019(3)333(3)333f f f f f f f f ++++=++++012100923232323=⨯+⨯+⨯++⨯()10101210091010132333323113-=⨯++++=⨯=--.故答案为:101031- 【点睛】关键点睛:解答本题的关键在通过特殊值归纳出()()2111233323,3330k k k k k k k f f ---=-=⨯=-=,归纳出这个结论之后,后面利用等比数列求和就迎刃而解了.15.【分析】根据等差数列的前n 项和公式有结合已知条件令即可得进而求【详解】∵均为等差数列令公差分别为则有∴令则有∴故答案为:【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式结合等差数列通项公式的特点合理假设解析:54【分析】根据等差数列的前n 项和公式有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,结合已知条件,令122,1d d ==即可得11,a b ,进而求55a b .【详解】∵{}{},n n a b 均为等差数列,令公差分别为12,d d ,则有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+, ∴11121222323n n S nd a d n T nd b d n +--==+-+,令122,1d d ==,则有111,22a b =-=, ∴5115124544a a db b d +==+, 故答案为:54【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式,结合等差数列通项公式的特点合理假设即可得到数列的基本量11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,则有11121222n n S nd a d T nd b d +-=+-.结合已知233n n S n T n -=+,假设122,1d d ==,即可求11,a b . 16.50【分析】根据题意正方形边长成等比数列正方形的面积等于边长的平方可得代入求出的通项公式然后根据等比数列的前n 项和的公式得到的和即可求解【详解】记第1个正方形的面积为第2个正方形的面积为第n 个正方形解析:50 【分析】根据题意,正方形边长成等比数列,正方形的面积等于边长的平方可得2n n S a =,代入求出n S 的通项公式,然后根据等比数列的前n 项和的公式得到123n s S S S +++⋯+的和即可求解. 【详解】记第1个正方形的面积为1S ,第2个正方形的面积为2S ,⋯,第n 个正方形的面积为n S ,设第n 个正方形的边长为n a ,则第nn , 所以第n +1个正方形的边长为12n n a a +=,12n n a a +∴=, 即数列{n a }是首项为15a =,公比为2的等比数列,15n n a -∴=⋅, 数列{n S }是首项为125S =,公比为12的等比数列, 123125(1)1250(1)1212nn nS S S S -+++⋯+==⋅-∴-,所以如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于50, 故答案为:5017.【分析】由得两式相减得时然后利用等比数列的定义求解【详解】由题意知当时两式相减得即当时所以数列是首项为公比为的等比数列则故答案为:-1【点睛】本题主要考查数列的递推关系还考查了运算求解能力属于中档题解析:1-【分析】由21n n a S =+,得1121n n a S --=+,两式相减得1n n a a -=-,1n =时,11a =-,然后利用等比数列的定义求解. 【详解】由题意知21n n a S =+, 当2n ≥时,1121n n a S --=+, 两式相减,得12n n n a a a --=, 即1n n a a -=-, 当1n =时,11a =-,所以数列{}n a 是首项为1-,公比为1-的等比数列, 则()()45111a =-⨯-=-. 故答案为:-1 【点睛】本题主要考查数列的递推关系,还考查了运算求解能力,属于中档题.18.或19【分析】利用等差数列的通项公式求出再利用等差数列的前项和公式求出记利用作商法判断出数列的单调性即可求解【详解】设等差数列的公差为由题意当时当时所以解得或(舍去)所以记所以当时此时当时时此时所以解析:18或19 【分析】利用等差数列的通项公式求出λ、d ,再利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,记910nn n T S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,利用作商法判断出数列的单调性即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意, 当1n =时,21a a λ=, 当2n =时,42a a λ=,所以()22232d d d λλ+=⎧⎨+=+⎩,解得22d λ=⎧⎨=⎩ 或10d λ=⎧⎨=⎩(舍去),所以()2112n n n dS na n n -=+=+, 记()2991010nnn n n T S n =⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+,所以()()()12129119210110910n n nnn n T T n n n ++⎛⎫⎡⎤+++ ⎪⎣⎦⎛⎫⎝⎭==+ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 当118n ≤≤,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭,此时1n n T T +≥, 当10n >时,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,此时1n n T T +<, 所以910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,18n =或19 故答案为:18或19 【点睛】本题考查了差数列的通项公式、等差数列的前n 项和公式、数列的单调性求数列中的最大项,属于中档题.19.【分析】先计算第一列形成的数列再计算第20行形成的数列得到答案【详解】设第一列形成的数列为则是首项为公差为的等差数列故设第20行形成的数列为是首项为公比为的等比数列故即故答案为:【点睛】本题考查了等 解析:1952 【分析】先计算第一列形成的数列205b =,再计算第20行形成的数列201952c =,得到答案. 【详解】设第一列形成的数列为n b ,则{}n b 是首项为14,公差为14的等差数列,故4n n b =,205b =.设第20行形成的数列为n c ,{}n c 是首项为5,公比为12的等比数列,故201952c =. 即(20,20)201952a c ==. 故答案为:1952. 【点睛】本题考查了等差数列和等比数列的综合应用,意在考查学生对于数列公式方法的灵活运用.20.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e 不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤ 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.三、解答题21.(1)22(1)5x y ++=;(2)4-. 【分析】(1)本题首先可设(,)P x y ,然后根据OM 、OP 、PN 成等比数列得出2222x y x +=⋅-,最后分为2x >、2x <两种情况进行讨论,即可得出结果;(2)本题首先可根据动点P的轨迹方程得出1x ⎡⎤∈⎣⎦,然后将OP PN -转2x +,最后令()2f x x =+,根据导函数性质即可求出最值.【详解】(1)设(,)P x y ,则(2,)N y ,(2,0)M , 因为OM 、OP 、PN 成等比数列,所以2OP P O N M =⋅,即2222x y x +=⋅-,2x ≠, 当2x >时,2224x y x +=-,即22(1)3x y -+=-(舍去);当2x <时,2242x y x +=-,即22(1)5x y ++=,故动点P 的轨迹方程为22(1)5x y ++=.(2)因为动点P 的轨迹方程为22(1)5x y ++=,所以1x ⎡⎤∈⎣⎦,则(2)2OP PN x x -=-=+,令()2f x x =+,则()1f x '=因为当1x ⎡⎤∈⎣⎦时()0f x '>,所以)max ()121134f x f===+=,故OP PN -的最大值为4. 【点睛】关键点点睛:本题考查动点的轨迹方程的求法以及利用导函数求最值,考查等比中项的性质的应用,利用导函数求最值时,可先通过导函数求出函数单调性,然后根据函数单调性求出最值,考查计算能力,体现了综合性,是中档题.22.(1)(i )8;(ii )()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)(i )推导出当n 为正偶数时,24n n a a n ++=,可得出+4248n n a a n ++=+,两式作差可得出结论成立;(ii )推导出当n 为正奇数时,4n n a a +=,求出2a 、3a 、4a ,对任意的k *∈N ,分43n k =-,42n k =-,41n k =-,4n k =四种情况讨论,结合等差数列的通项公式以及周期数列的定义可求得数列{}n a 的通项公式;(2)计算出4342414n n n n a a a a ---+++,可求得2482n S n n =+,利用放缩法得出4111142121n S n n ⎛⎫<- ⎪-+⎝⎭,结合裂项相消法可证得所证不等式成立. 【详解】(1)(i )当n 为正偶数时,121n n a a n ++=-,2121n n a a n ++-=+, 两式相加得24n n a a n ++=,① 可得+4248n n a a n ++=+,② ②-①得48n n a a +-=;(ii )当n 为正奇数时,121n n a a n +-=-,2121n n a a n +++=+, 两式作差得22n n a a ++=,所以,422n n a a +++=, 上述两个等式作差得4n n a a +=, 又211a a -=,则2111a a a =+=+,323a a +=,则3232a a a =-=-, 435a a -=,则4357a a a =+=-.对任意的k *∈N ,当43n k =-,则1n a a a ==; 当42n k =-时,()()()422811818722723n k a a a k a k a k a n a n -==+-=++-=+-=++-=+-;当41n k =-时,32n a a a ==-;当4n k =时,()()44817818121n k a a a k a k k a n a ==+-=-+-=--=--.综上所述,()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩; (2)()434241424232241166n n n n a a a a a n a a n a n ---+++=+-+-+-+⨯--=-,()2410166822n n n S n n +-∴==+,()()2241111114212124241n S n n n n n ⎛⎫∴=<=- ⎪-++-⎝⎭, 所以,48411111111111111433521214214n S S S n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+<-+-++-=-< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 【点睛】方法点睛:证明数列不等式常用放缩法,常用的放缩公式如下: (1)()()21111211n n n n n n<=-≥--; (2)()()()211111211211n n n n n n ⎛⎫<=-≥ ⎪-+-+⎝⎭; (3)()()2221144112141212121214n n n n n n n ⎛⎫<===- ⎪--+-+⎝⎭-; (4()22n =<=≥. 23.(1)22n a n =-,(1)n b n n =+;(2)证明见解析.【分析】(1)根据等差数列的通项公式求出公差d 可得n a ,根据等差数列的求和公式可得n S ,根据n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列可得(1)n b n n =+;(2)将n c 放大后再裂项,利用裂项求和方法求解可证不等式成立.【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意得31413124333a a d a a d S a d =+=⎧⎨=+==+⎩,解得102a d =⎧⎨=⎩, 从而22n a n =-,2(1)(1)2n n n S n n -==-. 因为n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列所以()()()212n n n n n n S b S b S b +++=++,从而()211222n n n n n n n n S S b S S b S S +++++=++, 所以2221221(1)(1)(1)(2)2(1)(1)2(1)(1)(2)2(1)2n n n nn n n S S Sn n n n n n n n b n nS S S n n nn n n ++++-+--+++====++--+++-+. (2)证明:因为n c ===<=, 所以122(10211)2n c c c n n n +++<-+-++--=【点睛】关键点点睛:将n c 放大后再裂项,利用裂项求和方法求解是解题关键.24.(1)2n a n =,2n n b =;(2)①存在,5k =;②{}1,2,3,4.【分析】(1)由等差数列以及等比数列的性质以及通项公式得出答案;(2)①11k k k b T T ++-=结合数列{}n b 的通项公式得出k 的值;②由()1n S n n =+将不等式化为()210n n n -+≤,令()()21nf n n n =-+并得出其单调性,再由单调性确定解集. 【详解】(1)因为等差数列{}n a 中,3575330a a a a ++==,所以510a =. 设等差数列{}n a 的公差是d ,所以51251a a d -==- 所以()112n a a n d n =+-=.设等比数列{}n b 的公比是q ,因为2316b b a =所以2331432b q q ==,所以2q ,所以112n n n b b q -==. (2)①若存在正整数k ,使得132k k k T T b +=++成立,则132k k b b +=+ 所以12232k k +=+,即232k =,解得5k =.存在正整数5k =满足条件.②()()112n n n a a S n n +==+ 所以()12n n n +≥,即()210n n n -+≤令()()21nf n n n =-+, 因为()()()()()()11121221221n n n f n f n n n n n n +-⎡⎤+-=-++-++=-+⎣⎦ 所以当4n ≥时,(){}f n 单调递增.又()()210f f -<,()()320f f -<,()()430f f -=所以()()()()()1234f f f f f n >>=<<<因为()10f =,()44f =-,()52f =,所以1n =,2,3,4时,()0f n ≤,5n ≥时,()0f n >,所以不等式n n S b ≥,的解集为{}1,2,3,4.【点睛】解决本题的关键是构造新函数,通过作出确定函数的单调性,从而求得()0f n ≤的解集. 25.证明见解析.【分析】由定义法分别结合n a 和n S 的关系分别证明充分性和必要性成立即可.【详解】当n =1时,S 1=32-t =9-t ,当n ≥2时,由S n =3n +1-t 得S n -1=3n -t ,两式相减得a n =3n +1-3n =2·3n (n ≥2), (1)充分性已知t =3,此时S 1=32-t =9-3=6,令n =1,得a 1=2·31=6=S 1,所以a n =2·3n (n ∈N *) 所以13n na a +=,所以数列{a n }是等比数列. (2)必要性因为数列{a n }是等比数列,所以a 1=2·31=6, 又因为S 1=9-t ,所以9-t =6,所以t =3,综上所述:数列{a n }是等比数列的充要条件为t =3.【点睛】关键点睛:本题考查等比数列的判断和证明,解题的关键是利用n a 和n S 的关系得出()232n n a n =⋅≥,再根据充分必要的定义证明.26.(1)证明见解析,13-=n n a ;(2)()11316164n n n T ⎛⎫=-+⋅- ⎪⎝⎭. 【分析】(1)首先根据131n n S S +=+,131n n S S -=+两式相减得()132n n a a n +=≥,即可得到n a 的通项公式.(2)首先求出()13n n b n -=⋅-,再利用错位相减法求前n 项和n T 即可. 【详解】(1)证明:由131n n S S +=+,当2n ≥时,131n n S S -=+,两式相减得()132n n a a n +=≥,当1n =时,2131S S =+即12131a a a +=+,∴23a =,∴213a a =,∴1n ≥时都有13n n a a +=,∴数列{}n a 是首项为1,公比为3的等比数列,∴13-=n n a .(2)解:()()1113n n n n b na n --=-⋅=⋅-, ∴()()()()()122112333133n n n T n n --=+⋅-+⋅-+⋅⋅⋅+-⋅-+⋅-, ()()()()()12131323133n n n T n n --=⋅-+⋅-+⋅⋅⋅+-⋅-+⋅-, ∴()()()()111413333n n n T n -=+-+-+⋅⋅⋅+--⋅-,∴()()()131********nn n n T n n --⎛⎫=-⋅-=-+⋅- ⎪+⎝⎭∴()11316164n n n T ⎛⎫=-+⋅- ⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:本题主要考查数列的求和,常见的数列求和方法如下:公式法:直接利用等差、等比数列的求和公式计算即可;分组求和法:把需要求和的数列分成熟悉的数列,再求和即可;裂项求和法:通过把数列的通项公式拆成两项之差,再求和即可;错位相减法:当数列的通项公式由一个等差数列和一个等比数列的乘积构成时,可使用此方法求和.。

高中数学必须掌握的十种数列通项公式的解题方法和典型例题

高中数学必须掌握的十种数列通项公式的解题方法和典型例题

高中数学必须掌握的十种数列通项公式的解题方法和典型例题
在高考中数列部分的考查既是重点又是难点,不论是选择题或填空题中对基础知识的考查,还是压轴题中与其他章节知识的综合,抓住数列的通项公式通常是解题的关键和解决数列难题的瓶颈。

求通项公式也是学习数列时的一个难点。

由于求通项公式时渗透多种数学思想方法,因此求解过程中往往显得方法多、灵活度大、技巧性强。

通项公式普通的求法:
(1)构造等比数列:凡是出现关于后项和前项的一次递推式都可以构造等比数列求通项公式;
(2)构造等差数列:递推式不能构造等比数列时,构造等差数列;
(3)递推:即按照后项和前项的对应规律,再往前项推写对应式。

已知递推公式求通项常见方法:
①已知a1=a,a n+1=qa n+b,求a n时,利用待定系数法求解,其关键是确定待定系数λ,使a n+1+λ=q(a n+λ)进而得到λ。

②已知a1=a,a n=a n-1+f(n)(n≥2),求a n时,利用累加法求解,即
a n=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a n-a n-1)的方法。

③已知a1=a,a n=f(n)a n-1(n≥2),求a n时,利用累乘法求解。

非常实用的十大解题方法及典型例题
方法一数学归纳法
方法二 Sn 法
方法三累加法
方法四累乘法
方法五构造法一
方法六构造法二
方法七构造法三
方法八构造法四
方法九构造五
方法十构造六。

高中数学 数列及数列的极限试题及答案

高中数学 数列及数列的极限试题及答案

数列一、选择题: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)在数列2,5,22,11,…中,如果52是这个数列中的一项,那么它的项数是( ).A .6B .7C .10D .11(2)数列0,2,0,2,…的通项为n a ,下列公式不能作为已知数列的通项公式的是( ).A .nn a )1(1-+= B .2π)1(sin 22-=n a nC .π)1cos(1+-=n a nD .1)1(1--+=n n a(3)已知数列{n a }中,11=a ,32=a ,且*)()1(1221N ∈-=--++n a a a n n n n ,那么4a 等于( ).A .365B .21C .17D .10(4)n S 是数列}{n a 的前n 项和,且),3,2,1(log 3 ==n n S n ,那么数列}{n a ( ). A .是公比为3的等比数列 B .是公差为3的等差数列C .是公比为31的等比数列 D .既非等差数列也非等比数列(5)等差数列}{n a 中,81073=-+a a a ,4411=-a a ,那么它的前13项和为( ). A .168 B .156 C .78 D .152(6)等比数列}{n a 中,0>n a ,且362867564=+++a a a a a a ,则75a a +等于( ). A .6 B .12 C .18 D .24 (7)数列}{n a 中,n n a n ++=11,若其前n 项和9=n S ,则n 等于( ).A .9B .10C .99D .100(8)若a ,b ,c 成等比数列,a ,m ,b 成等差数列,n 是b ,c 的等差中项,则n cm a +的值为( ).A .4B .3C .2D .1 (9)数列}{n a 中,已知n a n 211-=,记||||||||321n n a a a a S ++++= ,那么等于( ).A .25B .50C .100D .150(10)等比数列}{n a 中,其前n 项和为n S ,且14=S ,38=S ,则20191817a a a a +++的值为( ).A .14B .16C .18D .20 (11)在50到350之间的所有个位数字是1的整数的和为( ). A .5 880 B .5 539 C .5 208 D .4 877(12)现有200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( ).二、填空题:(13)n S 是等差数列}{n a 的前n 项和,且05=S ,729=S ,则++++13121110a a a a20a + =__________.(14)在10到2000之间形如*)(2N ∈n n 的各数的和为__________.(15)数列}{n a 中,1)97(+⋅=n n n a ,则此数列的最大项为__________.(16)已知数列}{n a 满足)2)(1(32321++=++++n n n na a a a n ,那么数列}{n a 的前n 项和的公式为n S =__________.三、解答题:(17)在4与64之间插入三个正数a 、b 、c ,使4,a ,b 与b ,c ,64都成等比数列,且使a ,b ,c 成等差数列,求a 、b 、c 的值.(18)已知等差数列前三项为a ,4,3a ,前n 项和为n S ,5502=k S . (Ⅰ)求a 和k 的值;(Ⅱ)求数列}1{n S 的前n 项和n T .(19)数列}{n a 为正项的等比数列,它的前n 项和为80,前2n 项和为6 560,且在前n 项中数值最大的项为54.求这等比数列的首项1a 与公比q .(20)已知α 、β 、γ 都是锐角,2tan 2tan3γα=,且2tan β =tan γ ,求证:α ,β ,γ 成等差数列.(21)在等比数列}{n a 中,1531=+a a ,前4项和为45.设3log )5(122+-=n n a n C ,试问数列}{n C 中有没有最小值?若有,求出这最小项,并指明项数;若没有,说明理由. (22)假设A 型进口汽车关税税率在2001年是100%,在2006年是25%,2001年A 型进口车每辆价格为64万元(其中含32万元关税税款).(Ⅰ)已知与A 型进口车性能相近的B 型国产车,2001年每辆价格为46万元.若A 型车的价格只受关税降低的影响,为了保证2006年B 型车的价格不高于A 型车价格的90%,B 型车价格要逐年降低,问平均每年至少下降多少万元?(Ⅱ)某人在2001年将33万元存入银行,假设该银行扣利息税后的年利率为1.8%(五年内不变),且每年按复利计算(例如,第一年的利息计入第二年的本金),那么五年到期时这笔钱连本带息是否一定够买一辆按(Ⅰ)中所述降价后的B 型汽车?参考答案一、选择题:(1)B (2)D (3)A (4)D (5)B (6)A (7)C (8)C (9)B (10)B (11)A (12)B 提示:(1)给出数列的一个通项公式是13-=n a n .令5213=-n ,得n =7.(3)在已知递推公式中令n =1,可得83=a .再令n =2得3654=a .(4)nn S 3=故31=a ,当n ≥2时,132-⋅=n n a .(5)由已知可求得74=d ,7601=a .(6)由已知可得36)1(22821=+q q a .故6)1(241=+q q a ,而)1(24175q q a a a -=+. (7)n n a n -+=1,故11-+=n S n .(8)由已知有⎪⎩⎪⎨⎧+=+==.2,2,2c b n b a m ac b 消b 得(2m -a )(2n -c )=ac .(9)由2110211≤⇔≥-n n .故当n =1,2,3,4,5时0>n a ,n ≥6时0<n a .(10)由11)1(41=--q q a 、31)1(81=--q q a 可得31148=--q q .故24=q ,11-=q a .因此)1)(1)(1()1)(1(216216120191817q q q q q q q a a a a a ++-=++=+++ =16)1()()1)(1()(4442244=-=+-q q q q q . (11)这些数可组成51为首项,341为末项的等差数列,且共有30个数.(12)n 层的正三角钢管垛总共用钢管数为2)1(+n n ,这里求使1002)1(≤+n n ,*N n ∈,且n 尽量大,经估算知n =19.二、填空题:(13)528 (14)2032 (15)54)97(4=a (16))3(232n n +.提示:(13)n n S n 1022-=.所求为920S S -. (14)这些数组成以42为首项,2为公比,共7项的等比数列.(15)927)97(11n a a n n n -⋅=-++,故n =1,2,3时,n n a a >+1;n ≥4时,n n a a <+1. (16)由)2)(1(32321++=++++n n n na a a a n ,则1321)1(32--++++n a n a a a = (n -1)n (n +1)(n ≥2).两式相减得()233≥+=n n a n ,且61=a .于是)(33*Ν∈+=n n a n . 三、解答题:(17)设a =b -d 、c =b +d .则⎪⎩⎪⎨⎧=+=-.64)(,4)(22b d b b d b 解得d =15. 代入可得0225342=+-b b ,故b =25,b =9(舍去).于是a =10,b =25,c =40. (18)(1)依题意有3a +a =8,故a =2.于是等差数列前三项为2,4,6,其首项为2,公差为2.又由5502=k S ,得550222)1(2=⋅-+k k k .解得k =50.(2)由(1))1(22)1(2+=⋅-+=n n n n n S n .111)1(11+-=+=n n n n S n .1111)111()3121()211(+=+-=+-++-+-=n nn n n T n .(19)若q =1,则有n n S S 22=与题意不符,故q ≠1.于是依题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--=--.56061)1(,801)1(211qq a q q a nn 两式相除,并化简可得081822=+-n n q q .故81=n q 或1=n q (舍去).由81=nq ,故q >1,所以数列}{n a 前n 项中,n a 最大,即54=n a . 由5411==-n n q a a ,得q q a n 541=,即q a 54811=. 再把81=nq 代入801)1(1=--q q a n 中可得11-=q a .由此解得21=a ,q =3.(20)βγγγγγγγαγαγαtan tan 212tan 12tan2tan 12tan2tan 2tan2tan12tan2tan 2tan243==-=-+=-+=+.且α 、β 、γ 均为锐角,故2π20<+<γα,2π0<<β,于是βγα=+2,即α ,β ,γ 成等差数列.(21)设等比数列}{n a 的公比为q ,依题意有⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+.45)1(,15)1(32121q q q a q a 解得⎩⎨⎧==.2,31q a ∴ 123-⋅=n n a ,nn a 21223⋅=+,225)25(21022log )5(22222--=-=-=n n n n C n n .又*Ν∈n ,于是当n =2或3时,n C 最小,为-12.(22)(Ⅰ)因为2006年关税税款为2001年的41,故所减少的关税税款为244332=⨯(万元).所以2006年A 型车价格64-24=40(万元).因为5年后B 型车价格应不高于A 型车价格的90%,故B 型车价格≤40×90%=36(万元).又2001年B 型车价格为46万元,故5年中至少要降10万元,所以平均每年至少降价2万元.(Ⅱ)依题意,2001年存入33万元,5年到期时连本带息可得5)811(33%.+⨯(万元).而5)811(33%.+⨯>33(1+5×0.018+10×0.000324)=36.07692(万元).因此,能买一辆依(Ⅰ)中所述5年后降价为36万元以下的B型车.数列的极限【教学目标】⒈认知目标①使学生加深对数列极限概念的理解.②掌握数列极限的四则运算法则及运用条件.③掌握求数列极限的一些常用方法.⒉能力目标①培养学生观察抽象能力与严谨推理的能力.②培养学生分析问题解决问题的能力.⒊情感目标①激发学生勇于克服困难勤于探索的精神.②培养学生严谨的学习态度,通过对问题转化培养辩证唯物主义观点. 【教学重点】运用数列的四则运算法则求数列的极限.【教学难点】求含参数的式子的极限时,要注意对参数值的分类讨论.【教学课型】复习课【教学过程】(一)数列极限概念的理解.学生课前练习:⑴已知Aann=∞→lim,则在区间()εε+-AA,外(ε为任意小的正常数)这数列{}n a的项数为(填“有限项”或“无穷项”)⑵下列命题正确的是()①数列(){}31n-没有极限②数列()⎭⎬⎫⎩⎨⎧-nn21的极限为0③数列⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+n233的极限为3 ④ 数列()⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧n n 32没有极限 A ①② B ②③④ C ①②③ D ①②③④ ⑶()BA b aB b A a n n n n n n n +=+==∞→∞→∞→lim lim ,lim 是的( )A 充分必要条件B 充分不必要条件C 必要不充分条件D 既不充分又不必要条件⑷ 212lim =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∞→n n r r ,则r 的取值范围是( ) A -2121<<r B 21->r C 21>r D 1-<r (5)1312lim 22--+∞→n n n n 的值为( ) A -21 B -32 C 21 D 32知识归纳:1) 数列{}n a 的极限定义:任给0>ε,存在N >0,当n>N 时,ε<-A a n 恒成立.记作Aa n n =∞→lim . 注意:①N 与ε有关.②Aa n n =∞→lim 的几何意义是当n>N 时,n a 对应的点全部落在区间()εε+-A A ,之内.2) 数列极限的运算法则:如果A a n n =∞→lim ,Bb n n =∞→lim .则① ()B A b a n n n +=+∞→lim .② ()AB b a n n n =∞→lim .③ ()0,0lim≠≠=∞→B b B Ab a n n n n .注意:和与积必须是有限的。

数列经典试题(含答案)

数列经典试题(含答案)

强力推荐人教版数学高中必修5习题第二章数列1.{a n}是首项a1=1,公差为d=3的等差数列,如果a n=2 005,则序号n等于().A.667 B.668 C.669 D.6702.在各项都为正数的等比数列{a n}中,首项a1=3,前三项和为21,则a3+a4+a5=().A.33 B.72 C.84 D.1893.如果a1,a2,…,a8为各项都大于零的等差数列,公差d≠0,则().A.a1a8>a4a5 B.a1a8<a4a5 C.a1+a8<a4+a5 D.a1a8=a4a54.已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m-n|等于().A.1 B. C. D.5.等比数列{a n}中,a2=9,a5=243,则{a n}的前4项和为().A.81 B.120 C.168 D.1926.若数列{a n}是等差数列,首项a1>0,a2 003+a2 004>0,a2·a2 004<0,则使前n项和S n>0成立的最大自然数n是().003A.4 005 B.4 006 C.4 007 D.4 0087.已知等差数列{a n}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列, 则a2=().A.-4 B.-6 C.-8 D.-108.设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=,则=().A.1 B.-1 C.2 D.9.已知数列-1,a1,a2,-4成等差数列,-1,b1,b2,b3,-4成等比数列,则的值是().A. B.- C.-或 D.10.在等差数列{a n}中,a n≠0,a n-1-+a n+1=0(n≥2),若S2n-1=38,则n=().A.38 B.20 C.10 D.9二、填空题11.设f(x)=,利用课本中推导等差数列前n项和公式的方法,可求得f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)的值为 .12.已知等比数列{a n}中,(1)若a3·a4·a5=8,则a2·a3·a4·a5·a6=.(2)若a1+a2=324,a3+a4=36,则a5+a6=.(3)若S4=2,S8=6,则a17+a18+a19+a20= .13.在和之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为.14.在等差数列{a n}中,3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=24,则此数列前13项之和为 .15.在等差数列{a n}中,a5=3,a6=-2,则a4+a5+…+a10=.16.设平面内有n条直线(n≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f(n)表示这n条直线交点的个数,则f(4)=;当n>4时,f(n)=.三、解答题17.(1)已知数列{a n}的前n项和S n=3n2-2n,求证数列{a n}成等差数列.(2)已知,,成等差数列,求证,,也成等差数列.18.设{a n}是公比为q 的等比数列,且a1,a3,a2成等差数列.(1)求q的值;(2)设{b n}是以2为首项,q为公差的等差数列,其前n项和为S n,当n≥2时,比较S n与b n的大小,并说明理由.19.数列{a n}的前n项和记为S n,已知a1=1,a n+1=S n(n=1,2,3…).求证:数列{}是等比数列.20.已知数列{a n}是首项为a且公比不等于1的等比数列,S n为其前n项和,a1,2a7,3a4成等差数列,求证:12S3,S6,S12-S6成等比数列.第二章数列参考答案一、选择题1.C解析:由题设,代入通项公式a n=a1+(n-1)d,即2 005=1+3(n -1),∴n=699.2.C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{a n}的公比为q(q>0),由题意得a1+a2+a3=21,即a1(1+q+q2)=21,又a1=3,∴1+q+q2=7.解得q=2或q=-3(不合题意,舍去),∴a3+a4+a5=a1q2(1+q+q2)=3×22×7=84.3.B.解析:由a1+a8=a4+a5,∴排除C.又a1·a8=a1(a1+7d)=a12+7a1d,∴a4·a5=(a1+3d)(a1+4d)=a12+7a1d+12d2>a1·a8.4.C解析:解法1:设a1=,a2=+d,a3=+2d,a4=+3d,而方程x2-2x+m =0中两根之和为2,x2-2x+n=0中两根之和也为2,∴a1+a2+a3+a4=1+6d=4,∴d=,a1=,a4=是一个方程的两个根,a1=,a3=是另一个方程的两个根.∴,分别为m或n,∴|m-n|=,故选C.解法2:设方程的四个根为x1,x2,x3,x4,且x1+x2=x3+x4=2,x1·x2=m,x3·x4=n.由等差数列的性质:若γ+s=p+q,则aγ+a s=a p+a q,若设x1为第一项,x2必为第四项,则x2=,于是可得等差数列为,,,,∴m=,n=,∴|m-n|=.5.B解析:∵a2=9,a5=243,=q3==27,∴q=3,a1q=9,a1=3,∴S4===120.6.B解析:解法1:由a2 003+a2 004>0,a2 003·a2 004<0,知a2 003和a2 004两项中有一正数一负数,又a1>0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a2 003>a2 004,即a2 003>0,a2 004<0.∴S4 006==>0,∴S4 007=·(a1+a4 007)=·2a2 004<0,故4 006为S n>0的最大自然数. 选B.解法2:由a1>0,a2 003+a2 004>0,a2 003·a2 004<0,同解法1的分析得a2 003>0,a2 004<0,(第6题)∴S2 003为S n中的最大值.∵S n是关于n的二次函数,如草图所示,∴2 003到对称轴的距离比2 004到对称轴的距离小,∴在对称轴的右侧.根据已知条件及图象的对称性可得4 006在图象中右侧零点B的左侧,4 007,4 008都在其右侧,S n>0的最大自然数是4 006.7.B解析:∵{a n}是等差数列,∴a3=a1+4,a4=a1+6,又由a1,a3,a4成等比数列,∴(a1+4)2=a1(a1+6),解得a1=-8,∴a2=-8+2=-6.8.A解析:∵===·=1,∴选A.9.A解析:设d和q分别为公差和公比,则-4=-1+3d且-4=(-1)q4,∴d=-1,q2=2,∴==.10.C解析:∵{a n}为等差数列,∴=a n-1+a n+1,∴=2a n,又a n≠0,∴a n=2,{a n}为常数数列,而a n=,即2n-1==19,∴n=10.二、填空题11..解析:∵f(x)=,∴f(1-x)===,∴f(x)+f(1-x)=+===.设S=f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6),则S=f(6)+f(5)+…+f(0)+…+f(-4)+f(-5),∴2S=[f(6)+f(-5)]+[f(5)+f(-4)]+…+[f(-5)+f(6)]=6,∴S=f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)=3.12.(1)32;(2)4;(3)32.解析:(1)由a3·a5=,得a4=2,∴a2·a3·a4·a5·a6==32.(2),∴a5+a6=(a1+a2)q4=4.(3),∴a17+a18+a19+a20=S4q16=32.13.216.解析:本题考查等比数列的性质及计算,由插入三个数后成等比数列,因而中间数必与,同号,由等比中项的中间数为=6,插入的三个数之积为××6=216.14.26.解析:∵a3+a5=2a4,a7+a13=2a10,∴6(a4+a10)=24,a4+a10=4,∴S13====26.15.-49.解析:∵d=a6-a5=-5,∴a4+a5+…+a10===7(a5+2d)=-49.16.5,(n+1)(n-2).解析:同一平面内两条直线若不平行则一定相交,故每增加一条直线一定与前面已有的每条直线都相交,∴f(k)=f(k-1)+(k-1).由f(3)=2,f(4)=f(3)+3=2+3=5,f(5)=f(4)+4=2+3+4=9,……f(n)=f(n-1)+(n-1),相加得f(n)=2+3+4+…+(n-1)=(n+1)(n-2).三、解答题17.分析:判定给定数列是否为等差数列关键看是否满足从第2项开始每项与其前一项差为常数.证明:(1)n=1时,a1=S1=3-2=1,当n≥2时,a n=S n-S n-1=3n2-2n-[3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5,n=1时,亦满足,∴a n=6n-5(n∈N*).首项a1=1,a n-a n-1=6n-5-[6(n-1)-5]=6(常数)(n∈N*),∴数列{a n}成等差数列且a1=1,公差为6.(2)∵,,成等差数列,∴=+化简得2ac=b(a+c).+=====2·,∴,,也成等差数列.18.解:(1)由题设2a3=a1+a2,即2a1q2=a1+a1q,∵a1≠0,∴2q2-q-1=0,∴q=1或-.(2)若q=1,则S n=2n+=.当n≥2时,S n-b n=S n-1=>0,故S n>b n.若q=-,则S n=2n+ (-)=.当n≥2时,S n-b n=S n-1=,故对于n∈N+,当2≤n≤9时,S n>b n;当n=10时,S n=b n;当n≥11时,S n<b n.19.证明:∵a n+1=S n+1-S n,a n+1=S n,∴(n+2)S n=n(S n+1-S n),整理得nS n+1=2(n+1) S n,所以=.故{}是以2为公比的等比数列.20.证明:由a1,2a7,3a4成等差数列,得4a7=a1+3a4,即4a1q6=a1+3a1q3,变形得(4q3+1)(q3-1)=0,∴q3=-或q3=1(舍).由===;=-1=-1=1+q6-1=;得=.∴12S3,S6,S12-S6成等比数列.。

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数列中的开放型试题:
(一) 存在型:
1.已知等比数列{a n }的各项为不等于1的正数,数列{b n }满足:2log =⋅k a n n b (k>0且k ≠1),设b 4=17,b 7=11,
(1) 数列{b n }的前多少项和最大,最大值为多少? (2) 设c n =n b
2 (n ∈N),S n =c 1+c 2+……+c n ,求25
2lim
n
n S ∞→的值?
(3) 试判断是否存在自然数M ,使当n>M 时,a n >1恒成立,若存在,求出相应的M ;
若不存在,请说明理由?
2.已知数列{a n }是首项为2,公比为21的等比数列,S n 为前n 项的和, (1) 用S n 表示S n+1?
(2) 是否存在自然数n 和k ,使21>--+c
S c
S k k 成立?
(二) 探索型:
1.已知S n =12+22+……+n 2 (n ∈N),考察S n ,不容易发现规律,而T n =1+2+……+n=21n(n+1) 是我们熟知的,不妨把它们作对比分析:
先完成上述表格,预测S n 的表达式,并加以证明。

2.设f(k)是满足不等式:12log log )
2
3(221
-≥+-⋅-k x x
k (k ∈N)的自然数x 的个数,
(1) 求f(n) (n ∈N)的解析式?
(2) 设S n =f(1)+f(2)+……+f(n) (n ∈N),求S n ?
(3) 设P n =2n +n 2-6n (n ∈N),试比较S n 与P n 的大小?
3.已知数列{a n }是等差数列,c n =(a n )2-(a n+1)2 (n ∈N), (1) 证明:数列{c n }也是等差数列,
(2) 如果a 1+a 3+a 5+……+a 25=130,a 2+a 4+a 6+……+a 26=143-13k (为常数),试写出数列{c n }
的通项公式?
(3) 在(2)中,若数列{c n }的前n 项和为S n ,问:是否存在这样的k ,使S n 当且仅当n=12
时,取得最大值,若存在,确定k 的范围,若不存在,说明理由?
1 4.给定抛物线:x2=y,过原点作斜率为1的直线交抛物线于点P1,然后过点P1作斜率为
2
1的直线交抛物线于点P3,……,如此继续的直线交抛物线于点P2,再过点P2作斜率为
4
下去,一般地,过点P n作斜率为n 2的直线交抛物线于点P n+1,设点P n(x n,y n) n∈N
(1) 求x2n+1n∈N?
(2) 判断点列P1,P3,P5,……,P2n+1,……向哪一点无限接近?
5.已知函数发f(x)=a·b x的图象经过点A (4,0.25) 和B (5,1)。

(1)求函数f(x)的解析式?
log n f,n是正整数,S n是数列{a n}的前项和,解关于n的不等式a n·S n≤0?
(2)记a n=)(
2
(3)对于(2)中的a n与S n,整数104是否为数列{a n·S n}中的项?若是,求出相应的项数;若
不是,则说明理由?
(三) 阅读理解型:
1.对于正数P 1,P 2……P n (n ∈N),称
n
P P P n
11121+++ 为它们的调和平均数。

现已知
数列{a n }的通项公式a n =1
2)
1(++n n n (n ∈N),且数列第n 项a n 是数列{b n }中前n 项的调和
平均数,
(1) 求数列{b n }的通项公式? (2) 计算n n
n b a 2lim ∞→
(3) 求数列{n
n
b a 2
}中数值最大、最小的项?
2/(1) 已知数列:1,2,5,10,17,……观察从第二项起每一项减去前一项所得差的规律,
写出它的第六项a 6?
(2) 已知数列:3,5,10,18,29,……按上述规律写出它的第六项b 6?
(3) 象上述(1),(2)所给的数列叫作二阶等差数列,请根据(1),(2)的规定,写出二阶等差数列的定义?
(4) 已知数列{c n }是二阶等差数列,它的前三项依次为:c 1,c 2=c 1+b ,c 3=c 1+2b+d ,试求它的通项公式c n ?
(四) 应用型:
1.银行贷款给某企业50万元,允许其每年还一次,分10次还清,每次还款数目相同,若贷款利率以每年10℅计算,试问:该企业每次应还款多少元?
2.某地现有居民住房总面积为a m 2,其中需要拆除的旧住房面积占了一半,当地有关部门决定在每年拆除一定数量旧住房的情况下,仍以10℅的住房增长率建设新住房,
(1) 如果10年后该地住房总面积正好比现在翻一番,那么每年应拆除的旧住房总面积x
是多少?(1.110≈2.6)
(2) 经过10年还未拆除的旧住房总面积占当时住房总面积的百分比是多少? (保留到小数点后第一位)
3.某公司全年的利润为b 元,其中一部分作为奖金发给n 位职工,奖金分配方案如下:首先将职工按工作业绩(工作业绩均不相同)从大到小,由1至n 排序,第1位职工得奖金b/n 元,然后再将余额除以n 发给第2位职工,按此方法将奖金逐一发给每位职工,并将最后剩余部分作为公司发展基金。

(1) 设a k (1≤k ≤n)为第k 位职工所得奖金额,试求a 2、a 3,并用k 、n 和b 表示a k (不必证明),
(2) 证明a k >a k+1,(k=1,2,……,n-1),并解释此不等式关于分配原则的实际意义? (3) 发展基金与n 和b 有关,记为P n (b),对常数b ,当n 变化时,求)(lim b P n n ∞
→。

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