数列的概念综合练习题
数列的概念综合练习题doc

一、数列的概念选择题1.设数列{},{}n n a b 满足*172700,,105n n n n n a b a a b n N ++==+∈若6400=a ,则( ) A .43a a >B .43<b bC .33>a bD .44<a b2.已知数列{}n a 的通项公式为23nn a n ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则数列{}n a 中的最大项为( ) A .89B .23C .6481D .1252433.数列23451,,,,,3579的一个通项公式n a 是( ) A .21nn + B .23nn + C .23nn - D .21nn - 4.在数列{}n a 中,已知11a =,25a =,()*21n n n a a a n N ++=-∈,则5a 等于( )A .4-B .5-C .4D .55.在数列{}n a 中,114a =-,111(1)n n a n a -=->,则2019a 的值为( ) A .45B .14-C .5D .以上都不对6.删去正整数1,2,3,4,5,…中的所有完全平方数与立方数(如4,8),得到一个新数列,则这个数列的第2020项是( ) A .2072B .2073C .2074D .20757.已知等差数列{}n a 中,13920a a a ++=,则574a a -=( ) A .30B .20C .40D .508.数列1,3,5,7,9,--的一个通项公式为( )A .21n a n =-B .()1(21)nn a n =--C .()11(21)n n a n +=--D .()11(21)n n a n +=-+9.设()f x 是定义在R 上恒不为零的函数,且对任意的实数x 、y R ∈,都有()()()f x f y f x y ⋅=+,若112a =,()()*n a f n n N =∈,则数列{}n a 的前n 项和n S 应满足( ) A .1324n S ≤< B .314n S ≤< C .102n S <≤D .112n S ≤< 10.在数列{}n a 中,12a =,111n n a a -=-(2n ≥),则8a =( )A .1-B .12C .1D .211.已知数列{}n a 满足12n n a a n +=+,且133a =,则na n的最小值为( ) A .21B .10C .212 D .17212.函数()2cos 2f x x x =-{}n a ,则3a =( ) A .1312πB .54π C .1712πD .76π 13.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若*1n S n N n =∈,,则2a =( ) A .12-B .16-C .16D .1214.已知数列{}n a 满足11a =,122n n a a n n+=++,则10a =( ) A .259B .145 C .3111D .17615.已知lg3≈0.477,[x ]表示不大于x 的最大整数.设S n 为数列{a n }的前n 项和,a 1=2且S n +1=3S n -2n +2,则[lg(a 100-1)]=( ) A .45B .46C .47D .4816.正整数的排列规则如图所示,其中排在第i 行第j 列的数记为,i j a ,例如4,39a =,则645a ,等于( )12345678910A .2019B .2020C .2021D .202217.已知数列{}n a 满足112n a +=+112a =,则该数列前2016项的和为( ) A .2015B .2016C .1512D .3025218.数列{}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,...,n F 成为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和,记该数{}n F 的前n 项和为n S ,则下列结论正确的是( )A .201920212S F =+B .201920211S F =-C .201920202S F =+D .201920201S F =-19.数列{}n a 满足:12a =,111nn na a a ++=-()*n N ∈其前n 项积为n T ,则2018T =( ) A .6-B .16-C .16D .620.已知数列{}n a 的通项公式为2n a n n λ=-(R λ∈),若{}n a 为单调递增数列,则实数λ的取值范围是( ) A .(),3-∞B .(),2-∞C .(),1-∞D .(),0-∞二、多选题21.意大利人斐波那契于1202年从兔子繁殖问题中发现了这样的一列数:1,1,2,3,5,8,13,….即从第三项开始,每一项都是它前两项的和.后人为了纪念他,就把这列数称为斐波那契数列.下面关于斐波那契数列{}n a 说法正确的是( ) A .1055a = B .2020a 是偶数C .2020201820223a a a =+D .123a a a +++…20202022a a +=22.已知数列{}n a 满足()*111n na n N a +=-∈,且12a =,则( ) A .31a =- B .201912a =C .332S =D . 2 01920192S =23.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,若612S S =,则下列结论中正确的有( ) A .1:17:2a d =-B .180S =C .当0d >时,6140a a +>D .当0d <时,614a a >24.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=,则下列结论一定正确的是( ) A .100a = B .911a a = C .当9n =或10时,n S 取得最大值D .613S S =25.(多选题)在数列{}n a 中,若221n n a a p --=,(2n ≥,*n N ∈,p 为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( )A .若{}n a 是等差数列,则{}2n a 是等方差数列B .(){}1n-是等方差数列C .若{}n a 是等方差数列,则{}kn a (*k N ∈,k 为常数)也是等方差数列D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列 26.定义11222n nn a a a H n-+++=为数列{}n a 的“优值”.已知某数列{}n a 的“优值”2nn H =,前n 项和为n S ,则( )A .数列{}n a 为等差数列B .数列{}n a 为等比数列C .2020202320202S = D .2S ,4S ,6S 成等差数列27.已知无穷等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,67S S <,且78S S >,则( ) A .在数列{}n a 中,1a 最大 B .在数列{}n a 中,3a 或4a 最大 C .310S S =D .当8n ≥时,0n a <28.数列{}n a 满足11,121nn n a a a a +==+,则下列说法正确的是( ) A .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和2n S n =C .数列{}n a 的通项公式为21n a n =-D .数列{}n a 为递减数列29.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,则下列选项正确的是( ) A .2d =-B .120a =-C .当且仅当10n =时,n S 取最大值D .当0nS <时,n 的最小值为2230.(多选题)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若10a >,公差0d ≠,则下列命题正确的是( )A .若59S S =,则必有14S =0B .若59S S =,则必有7S 是n S 中最大的项C .若67S S >,则必有78S S >D .若67S S >,则必有56S S >31.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题中正确的有( )A .若100S =,则280S S +=;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15C .若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大D .若78S S <,则89S S <32.已知数列{}n a 满足:13a =,当2n ≥时,)211n a =-,则关于数列{}n a 说法正确的是( )A .28a =B .数列{}n a 为递增数列C .数列{}n a 为周期数列D .22n a n n =+33.公差为d 的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,110S >,120S <,下列说法正确的有( ) A .0d <B .70a >C .{}n S 中5S 最大D .49a a <34.已知数列{}n a 是递增的等差数列,5105a a +=,6914a a ⋅=-.12n n n n b a a a ++=⋅⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,下列结论正确的是( )A .320n a n =-B .325n a n =-+C .当4n =时,n T 取最小值D .当6n =时,n T 取最小值35.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且满足10a >,1118S S =,则对n S 描述正确的有( ) A .14S 是唯一最小值 B .15S 是最小值 C .290S =D .15S 是最大值【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、数列的概念选择题 1.C 解析:C 【分析】 由题意有1328010n n a a +=+且6400=a ,即可求34,a a ,进而可得34,b b ,即可比较它们的大小. 【详解】 由题意知:1328010n n a a +=+,6400=a , ∴345400a a a ===,而700n n a b +=, ∴34300b b ==,故选:C 【点睛】本题考查了根据数列间的递推关系比较项的大小,属于简单题.2.A解析:A 【分析】由12233nn n n a a +-⎛⎫-=⋅ ⎪⎝⎭,当n <2时,a n +1-a n >0,当n <2时,a n +1-a n >0,从而可得到n =2时,a n 最大. 【详解】解:112222(1)3333n nnn n n a a n n ++-⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 当n <2时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ;当n =2时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >2时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 所以a 1<a 2=a 3,a 3>a 4>a 5>…>a n ,所以数列{}n a 中的最大项为a 2或a 3,且2328239a a ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭. 故选:A . 【点睛】此题考查数列的函数性质:最值问题,属于基础题.3.D解析:D 【分析】根据数列分子分母的规律求得通项公式. 【详解】由于数列的分母是奇数列,分子是自然数列,故通项公式为21n na n =-. 故选:D 【点睛】本小题主要考查根据数列的规律求通项公式,属于基础题.4.B解析:B 【分析】根据已知递推条件()*21n n n a a a n N ++=-∈即可求得5a【详解】由()*21n n n a a a n N++=-∈知:3214a a a 4321a a a 5435a a a故选:B 【点睛】本题考查了利用数列的递推关系求项,属于简单题5.A解析:A 【分析】根据递推式可得{}n a 为一个周期为3的数列,求{}n a 中一个周期内的项,利用周期性即可求2019a 的值 【详解】由114a =-,111(1)n n a n a -=->知 21115a a =-= 321415a a =-= 4131114a a a =-=-= 故数列{}n a 是周期为3的数列,而2019可被3整除 ∴2019345a a == 故选:A 【点睛】本题主要考查递推数列,考查数列的周期性,考查合情推理,属于基础题6.C解析:C 【分析】由于数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯共有2025项,其中有45个平方数,12个立方数,有3个既是平方数,又是立方数的数,所以还剩余20254512+31971--=项,所以去掉平方数和立方数后,第2020项是在2025后的第()20201971=49-个数,从而求得结果. 【详解】∵2452025=,2462116=,20202025<,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉45个平方数,因为331217282025132197=<<=,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉12个立方数,又66320254<<,所以在从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中有3个数即是平方数, 又是立方数的数,重复去掉了3个即是平方数,又是立方数的数, 所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉平方数和立方数后还有20254512+31971--=项,此时距2020项还差2020197149-=项, 所以这个数列的第2020项是2025492074+=, 故选:C. 【点睛】本题考查学生的实践创新能力,解决该题的关键是找出第2020项的大概位置,所以只要弄明白在数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯去掉哪些项,去掉多少项,问题便迎刃而解,属于中档题.7.B解析:B 【分析】利用等差数列{}n a 的通项公式代入可得574a a -的值. 【详解】由13920a a a ++=,得131020a d +=,则有5711144(4)631020a a a d a d a d -=+--=+=. 故选:B. 【点睛】考查等差数列通项公式的运用,知识点较为简单.8.C解析:C 【分析】分别观察各项的符号、绝对值即可得出. 【详解】数列1,-3,5,-7,9,…的一个通项公式()()112nn a n =--. 故选C . 【点睛】本题考查了球数列的通项公式的方法,属于基础题.9.D解析:D 【分析】根据题意得出1112n n n a a a a +==,从而可知数列{}n a 为等比数列,确定该等比数列的首项和公比,可计算出n S ,然后利用数列{}n S 的单调性可得出n S 的取值范围.【详解】取1x =,()y n n N*=∈,由题意可得()()()111112n n n a f n f f n a a a +=+=⋅==, 112n n a a +∴=,所以,数列{}n a 是以12为首项,以12为公比的等比数列, 11112211212n n n S ⎛⎫- ⎪⎝⎭∴==--,所以,数列{}n S 为单调递增数列,则11n S S ≤<,即112n S ≤<. 故选:D. 【点睛】本题考查等比数列前n 项和范围的求解,解题的关键就是判断出数列{}n a 是等比数列,考查推理能力与计算能力,属于中等题.10.B解析:B 【分析】通过递推公式求出234,,a a a 可得数列{}n a 是周期数列,根据周期即可得答案. 【详解】 解:211111=1=22a a =--,3211121a a =-=-=-,4311112a a =-=+=, 则数列{}n a 周期数列,满足3n n a a -=,4n ≥85212a a a ∴===, 故选:B. 【点睛】本题考查数列的周期性,考查递推公式的应用,是基础题.11.C解析:C 【分析】由累加法求出233n a n n =+-,所以331n a n n n,设33()1f n n n=+-,由此能导出5n =或6时()f n 有最小值,借此能得到na n的最小值. 【详解】解:()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋯+-+22[12(1)]3333n n n =++⋯+-+=+-所以331n a n n n设33()1f n n n=+-,由对勾函数的性质可知, ()f n 在(上单调递减,在)+∞上单调递减,又因为n ∈+N ,所以当5n =或6时()f n 可能取到最小值. 又因为56536321,55662a a ===, 所以n a n的最小值为62162a =.故选:C. 【点睛】本题考查了递推数列的通项公式的求解以及对勾函数的单调性,考查了同学们综合运用知识解决问题的能力.12.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.13.A解析:A 【分析】令1n =得11a =,令2n =得21212S a a =+=可解得2a .【详解】 因为1n S n =,所以11111a S ===, 因为21212S a a =+=,所以211122a =-=-. 故选:A14.B解析:B 【分析】 由122n n a a n n +=++转化为11121n n a a n n +⎛⎫-=- ⎪+⎝⎭,利用叠加法,求得23na n =-,即可求解. 【详解】 由122n n a a n n +=++,可得12112(1)1n n a a n n n n +⎛⎫-==- ⎪++⎝⎭,所以()()()()11223211n n n n n n n a a a a a a a a a a -----=-+-+-++-+11111111222*********n n n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-----⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭122113n n ⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,所以102143105a =-=. 故选:B. 【点睛】数列的通项公式的常见求法:1、对于递推关系式可转化为1()n n a a f n +-=的数列,通常采用叠加法(逐差相加法)求其通项公式;2、对于递推关系式可转化为1()n na f n a +=的数列,并且容易求数列{()}f n 前n 项积时,通常采用累乘法求其通项公式; 3、对于递推关系式形如1n n a pa q +=+的数列,可采用构造法求解数列的通项公式.15.C解析:C 【分析】利用数列的递推式,得到a n +1=3a n -2,进而得到a n =3n -1+1,然后代入[lg(a 100-1)]可求解 【详解】当n ≥2时,S n =3S n -1-2n +4,则a n +1=3a n -2,于是a n +1-1=3(a n -1),当n =1时,S 2=3S 1-2+2=6,所以a 2=S 2-S 1=4.此时a 2-1=3(a 1-1),则数列{a n -1}是首项为1,公比为3的等比数列.所以a n -1=3n -1,即a n =3n -1+1,则a 100=399+1,则lg(a 100-1)=99lg3≈99×0.477=47.223,故[lg(a 100-1)]=47. 故选C16.C解析:C 【分析】根据题目中已知数据,进行归总结,得到一般性结论,即可求得结果. 【详解】根据题意,第1行第1列的数为1,此时111(11)112a ⨯-=+=,, 第2行第1列的数为2,此时212(21)122a ⨯-=+=,, 第3行第1列的数为4 ,此时313(31)142a ⨯-=+=,, 据此分析可得:第64行第1列的数为64164(641)120172a ⨯-=+=,,则6452021a =,, 故选:C.17.C解析:C 【分析】通过计算出数列的前几项确定数列{}n a 是以2为周期的周期数列,进而计算可得结论. 【详解】 依题意,112a =,211122a =,3111222a =+=, ⋯从而数列{}n a 是以2为周期的周期数列, 于是所求值为20161(1)151222⨯+=, 故选:C 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是联想到数列的周期性并找到数列的周期.18.B解析:B 【分析】利用迭代法可得21123211n n n n n n n F F F F F F F F F ++---=+=+++++++,可得21n n F S +=+,代入2019n =即可求解.【详解】由题意可得该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和, 则211112n n n n n n n n n n F F F F F F F F F F ++----=+=++=+++1211232n n n n n n n n n F F F F F F F F F -------=+++=++++=123211n n n n F F F F F F ---=+++++++,所以21n n F S +=+,令2019n =,可得201920211S F =-,故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是理解数列新定义的含义得出21n n n F F F ++=+,利用迭代法得出21123211n n n n n n n F F F F F F F F F ++---=+=+++++++,进而得出21n n F S +=+.19.A解析:A 【分析】根据递推公式推导出()4n n a a n N *+=∈,且有12341a a a a=,再利用数列的周期性可计算出2018T 的值. 【详解】12a =,()*111++=∈-nn n a a n N a ,212312a +∴==--,3131132a -==-+,411121312a -==+,51132113a +==-,()4n n a a n N *+∴=∈,且()12341123123a a a a ⎛⎫=⨯-⨯-⨯= ⎪⎝⎭,201845042=⨯+,因此,()5042018450421211236T T a a ⨯+==⨯=⨯⨯-=-.故选:A. 【点睛】本题考查数列递推公式的应用,涉及数列周期性的应用,考查计算能力,属于中等题.20.A解析:A 【分析】由已知得121n n a a n λ+-=+-,根据{}n a 为递增数列,所以有10n n a a +->,建立关于λ的不等式,解之可得λ的取值范围. 【详解】由已知得221(1)(1)21n n a a n n n n n λλλ+-=+-+-+=+-,因为{}n a 为递增数列,所以有10n n a a +->,即210n λ+->恒成立, 所以21n λ<+,所以只需()min 21n λ<+,即2113λ<⨯+=, 所以3λ<, 故选:A. 【点睛】本题考查数列的函数性质:递增性,根据已知得出10n n a a +->是解决此类问题的关键,属于基础题.二、多选题 21.AC 【分析】由该数列的性质,逐项判断即可得解. 【详解】对于A ,,,,故A 正确;对于B ,由该数列的性质可得只有3的倍数项是偶数,故B 错误; 对于C ,,故C 正确; 对于D ,,,, , 各式相加解析:AC 【分析】由该数列的性质,逐项判断即可得解. 【详解】对于A ,821a =,9211334a =+=,10213455a =+=,故A 正确; 对于B ,由该数列的性质可得只有3的倍数项是偶数,故B 错误;对于C ,20182022201820212020201820192020202020203a a a a a a a a a a +=++=+++=,故C 正确; 对于D ,202220212020a a a =+,202120202019a a a =+,202020192018a a a =+,32121,a a a a a ⋅⋅⋅=+=,各式相加得()2022202120202021202020192012182a a a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅++, 所以202220202019201811a a a a a a =++⋅⋅⋅+++,故D 错误. 故选:AC. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是合理利用该数列的性质去证明选项.22.ACD先计算出数列的前几项,判断AC ,然后再寻找规律判断BD . 【详解】由题意,,A 正确,,C 正确; ,∴数列是周期数列,周期为3. ,B 错; ,D 正确. 故选:ACD . 【点睛】 本解析:ACD 【分析】先计算出数列的前几项,判断AC ,然后再寻找规律判断BD . 【详解】由题意211122a =-=,311112a =-=-,A 正确,3132122S =+-=,C 正确;41121a =-=-,∴数列{}n a 是周期数列,周期为3. 2019367331a a a ⨯===-,B 错;20193201967322S =⨯=,D 正确.故选:ACD . 【点睛】本题考查由数列的递推式求数列的项与和,解题关键是求出数列的前几项后归纳出数列的性质:周期性,然后利用周期函数的定义求解.23.ABC 【分析】因为是等差数列,由可得,利用通项转化为和即可判断选项A ;利用前项和公式以及等差数列的性质即可判断选项B ;利用等差数列的性质即可判断选项C ;由可得且,即可判断选项D ,进而得出正确选项解析:ABC 【分析】因为{}n a 是等差数列,由612S S =可得9100a a +=,利用通项转化为1a 和d 即可判断选项A ;利用前n 项和公式以及等差数列的性质即可判断选项B ;利用等差数列的性质961014a d a a d a =++=+即可判断选项C ;由0d <可得6140a a d +=<且60a >,140a <即可判断选项D ,进而得出正确选项.因为{}n a 是等差数列,前n 项和为n S ,由612S S =得:1267891011120S S a a a a a a -=+++++=,即()91030a a +=,即9100a a +=,对于选项A :由9100a a +=得12170a d +=,可得1:17:2a d =-,故选项A 正确; 对于选项B :()()118910181818022a a a a S ++===,故选项B 正确;对于选项C :911691014a a a a a a d d =+=++=+,若0d >,则6140a a d +=>,故选项C 正确;对于选项D :当0d <时,6140a a d +=<,则614a a <-,因为0d <,所以60a >,140a <,所以614a a <,故选项D 不正确, 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是由612S S =得出9100a a +=,熟记等差数列的前n 项和公式和通项公式,灵活运用等差数列的性质即可.24.ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列的前项和为,, ∴,解得, 故,故A 正确; ∵,,故有,故B 正确; 该数解析:ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得19a d =-,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=, ∴()111875282a a d a d ⨯++=+,解得19a d =-, 故10190a a d =+=,故A 正确;∵918a a d d d =+=-=,11110a a d d =+=,故有911a a =,故B 正确;该数列的前n 项和()21119222n n n n S na d d d n -=+=-⋅ ,它的最值,还跟d 的值有关,故C 错误; 由于61656392S a d d ⨯=+=-,131131213392S a d d ⨯=+=-,故613S S =,故D 正确, 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式进行化简,直接根据性质判断结果.25.BCD 【分析】根据定义以及举特殊数列来判断各选项中结论的正误. 【详解】对于A 选项,取,则不是常数,则不是等方差数列,A 选项中的结论错误; 对于B 选项,为常数,则是等方差数列,B 选项中的结论正解析:BCD 【分析】根据定义以及举特殊数列来判断各选项中结论的正误. 【详解】对于A 选项,取n a n =,则()()()422444221111n n a a n n n n n n +⎡⎤⎡⎤-=+-=+-⋅++⎣⎦⎣⎦()()221221n n n =+++不是常数,则{}2n a 不是等方差数列,A 选项中的结论错误; 对于B 选项,()()22111110n n +⎡⎤⎡⎤---=-=⎣⎦⎣⎦为常数,则(){}1n-是等方差数列,B 选项中的结论正确;对于C 选项,若{}n a 是等方差数列,则存在常数p R ∈,使得221n n a a p +-=,则数列{}2na 为等差数列,所以()221kn k n a a kp +-=,则数列{}kn a (*k N ∈,k 为常数)也是等方差数列,C 选项中的结论正确;对于D 选项,若数列{}n a 为等差数列,设其公差为d ,则存在m R ∈,使得n a dn m =+,则()()()()2221112222n n n n n n a a a a a a d dn m d d n m d d +++-=-+=++=++,由于数列{}n a 也为等方差数列,所以,存在实数p ,使得221n n a a p +-=,则()222d n m d d p ++=对任意的n *∈N 恒成立,则()2202d m d d p ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,得0p d ==,此时,数列{}n a 为常数列,D 选项正确.故选BCD. 【点睛】本题考查数列中的新定义,解题时要充分利用题中的定义进行判断,也可以结合特殊数列来判断命题不成立,考查逻辑推理能力,属于中等题.26.AC 【分析】由题意可知,即,则时,,可求解出,易知是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出,判断C ,D 的正误. 【详解】 解:由, 得, 所以时,, 得时,, 即时,, 当时,由解析:AC 【分析】 由题意可知112222n n nn a a a H n-+++==,即112222n n n a a a n -+++=⋅,则2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,可求解出1n a n =+,易知{}n a 是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,判断C ,D 的正误. 【详解】 解:由112222n n nn a a a H n-+++==,得112222n n n a a a n -+++=⋅,①所以2n ≥时,()211212212n n n a a a n ---+++=-⋅,②得2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,即2n ≥时,1n a n =+,当1n =时,由①知12a =,满足1n a n =+.所以数列{}n a 是首项为2,公差为1的等差数列,故A 正确,B 错, 所以()32n n n S +=,所以2020202320202S =,故C 正确.25S =,414S =,627S =,故D 错,故选:AC . 【点睛】本题考查数列的新定义问题,考查数列通项公式的求解及前n 项和的求解,难度一般.27.AD 【分析】由已知得到,进而得到,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为,可知不一定成立,从而判定C 错误. 【详解】 由已知得:,结合等差数列的性质可知,,该等差解析:AD 【分析】由已知得到780,0a a ><,进而得到0d <,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为160a d +=,可知不一定成立,从而判定C 错误. 【详解】由已知得:780,0a a ><,结合等差数列的性质可知,0d <,该等差数列是单调递减的数列, ∴A 正确,B 错误,D 正确,310S S =,等价于1030S S -=,即45100a a a ++⋯+=,等价于4100a a +=,即160a d +=,这在已知条件中是没有的,故C 错误. 故选:AD. 【点睛】本题考查等差数列的性质和前n 项和,属基础题,关键在于掌握和与项的关系.28.ABD 【分析】首项根据得到,从而得到是以首项为,公差为的等差数列,再依次判断选项即可. 【详解】对选项A ,因为,, 所以,即所以是以首项为,公差为的等差数列,故A 正确. 对选项B ,由A 知:解析:ABD 【分析】 首项根据11,121n n n a a a a +==+得到1112n n a a +-=,从而得到1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1,公差为2的等差数列,再依次判断选项即可.【详解】对选项A ,因为121nn n a a a +=+,11a =, 所以121112n n n n a a a a ++==+,即1112n na a +-= 所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1,公差为2的等差数列,故A 正确.对选项B ,由A 知:112121nn n a数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和()21212n n n S n +-==,故B 正确.对选项C ,因为121n n a =-,所以121n a n =-,故C 错误. 对选项D ,因为121n a n =-,所以数列{}n a 为递减数列,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和前n 项和,同时考查了递推公式,属于中档题.29.AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由解不等式可判断D . 【详解】等差数列的前n 项和为,公差,由,可解析:AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由0n S <解不等式可判断D .【详解】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差0d ≠,由690S =,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由7a 是3a 与9a 的等比中项,得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化为1100a d +=,②由①②解得120a =,2d =-,则202(1)222n a n n =--=-,21(20222)212n S n n n n =+-=-, 由22144124n S n ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,可得10n =或11时,n S 取得最大值110; 由2102n S n n -<=,解得21n >,则n 的最小值为22. 故选:AD【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,以及等比中项的性质,二次函数的最值求法,考查方程思想和运算能力,属于中档题.30.ABC【分析】根据等差数列性质依次分析即可得答案.【详解】解:对于A.,若,则,所以,所以,故A 选项正确;对于B 选项,若,则,由于,公差,故,故,所以是中最大的项;故B 选项正确;C. 若解析:ABC【分析】根据等差数列性质依次分析即可得答案.【详解】解:对于A.,若59S S =,则67890a a a a +++=,所以781140a a a a +=+=,所以()114141402a a S +==,故A 选项正确; 对于B 选项,若59S S =,则780+=a a ,由于10a >,公差0d ≠,故0d <,故780,0a a ><,所以7S 是n S 中最大的项;故B 选项正确;C. 若67S S >,则70a <,由于10a >,公差0d ≠,故0d <,故80a <,6a 的符号不定,故必有78S S >,56S S >无法确定;故C 正确,D 错误.故选:ABC .【点睛】本题考查数列的前n 项和的最值问题与等差数列的性质,是中档题.31.BC【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案.【详解】A 选项,若,则,那么.故A 不正确;B 选项,若,则,又因为,所以前8项为正,从第9项开始为负,因为解析:BC【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案.【详解】A 选项,若1011091002S a d ⨯=+=,则1290a d +=, 那么()()2811128281029160S S a d a d a d d +=+++=+=-≠.故A 不正确; B 选项,若412S S =,则()5611128940a a a a a a ++++=+=,又因为10a >,所以前8项为正,从第9项开始为负,因为()()116168916802a a S a a +==+=, 所以使0n S >的最大的n 为15.故B 正确;C 选项,若()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<, 则80a >,90a <,则{}n S 中8S 最大.故C 正确;D 选项,若78S S <,则80a >,而989S S a -=,不能判断9a 正负情况.故D 不正确. 故选:BC .【点睛】本题考查等差数列性质的应用,涉及等差数列的求和公式,属于常考题型.32.ABD【分析】由已知递推式可得数列是首项为,公差为1的等差数列,结合选项可得结果.【详解】得,∴,即数列是首项为,公差为1的等差数列,∴,∴,得,由二次函数的性质得数列为递增数列,解析:ABD【分析】由已知递推式可得数列2=,公差为1的等差数列,结合选项可得结果.【详解】)211n a =-得)211n a +=,1=,即数列2=,公差为1的等差数列,2(1)11n n =+-⨯=+,∴22n a n n =+,得28a =,由二次函数的性质得数列{}n a 为递增数列,所以易知ABD 正确,故选:ABD.【点睛】本题主要考查了通过递推式得出数列的通项公式,通过通项公式研究数列的函数性质,属于中档题.33.AD【分析】先根据题意得,,再结合等差数列的性质得,,,中最大,,即:.进而得答案.【详解】解:根据等差数列前项和公式得:,所以,,由于,,所以,,所以,中最大,由于,所以,即:解析:AD【分析】先根据题意得1110a a +>,1120a a +<,再结合等差数列的性质得60a >,70a <,0d <,{}n S 中6S 最大,49a a <-,即:49a a <.进而得答案.【详解】解:根据等差数列前n 项和公式得:()111111102a a S +=>,()112121202a a S +=< 所以1110a a +>,1120a a +<,由于11162a a a +=,11267a a a a +=+,所以60a >,760a a <-<,所以0d <,{}n S 中6S 最大,由于11267490a a a a a a +=+=+<,所以49a a <-,即:49a a <.故AD 正确,BC 错误.故选:AD.【点睛】本题考查等差数列的前n 项和公式与等差数列的性质,是中档题.34.AC【分析】由已知求出数列的首项与公差,得到通项公式判断与;再求出,由的项分析的最小值.【详解】解:在递增的等差数列中,由,得,又,联立解得,,则,..故正确,错误;可得数列的解析:AC【分析】由已知求出数列{}n a 的首项与公差,得到通项公式判断A 与B ;再求出n T ,由{}n b 的项分析n T 的最小值.【详解】解:在递增的等差数列{}n a 中,由5105a a +=,得695a a +=,又6914a a =-,联立解得62a =-,97a =, 则967(2)3963a a d ---===-,16525317a a d =-=--⨯=-. 173(1)320n a n n ∴=-+-=-.故A 正确,B 错误;12(320)(317)(314)n n n n b a a a n n n ++==---可得数列{}n b 的前4项为负,第5项为正,第六项为负,第六项以后均为正. 而5610820b b +=-=>.∴当4n =时,n T 取最小值,故C 正确,D 错误.故选:AC .【点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.35.CD【分析】根据等差数列中可得数列的公差,再根据二次函数的性质可知是最大值,同时可得,进而得到,即可得答案;【详解】,,设,则点在抛物线上,抛物线的开口向下,对称轴为,且为的最大值,解析:CD【分析】根据等差数列中1118S S =可得数列的公差0d <,再根据二次函数的性质可知15S 是最大值,同时可得150a =,进而得到290S =,即可得答案;【详解】1118S S =,∴0d <,设2n S An Bn =+,则点(,)n n S 在抛物线2y Ax Bx =+上,抛物线的开口向下,对称轴为14.5x =,∴1514S S =且为n S 的最大值,1118S S =12131815070a a a a ⇒+++=⇒=, ∴129291529()2902a a S a +===, 故选:CD.【点睛】本题考查利用二次函数的性质研究等差数列的前n 项和的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.。
高考解答题专项突破(三) 数列的综合问题--2025年高考数学复习讲义及练习解析

[考情分析]预计2025年高考会从以下两个角度对数列的综合问题进行考查:(1)考查等差、等比数列的基本运算和数列求和的问题,可能与函数、方程、不等式等知识综合起来进行考查;(2)以新定义为载体,考查对新数列性质的理解及应用,以创新型题目的形式出现.考点一等差、等比数列的综合问题例1(2024·山东滨州模拟)已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=2,b 2=4,a n =2log 2b n ,n ∈N *.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设数列{a n }中不在数列{b n }中的项按从小到大的顺序构成数列{c n },记数列{c n }的前n 项和为S n ,求S 100.解(1)设等差数列{a n }的公差为d ,因为b 2=4,所以a 2=2log 2b 2=4,所以d =a 2-a 1=2,所以a n =2+(n -1)×2=2n .又a n =2log 2b n ,即2n =2log 2b n ,所以n =log 2b n ,所以b n =2n .(2)由(1)得b n =2n =2·2n -1=a 2n -1,即b n 是数列{a n }中的第2n -1项.设数列{a n }的前n 项和为P n ,数列{b n }的前n 项和为Q n ,因为b 7=a 26=a 64,b 8=a 27=a 128,所以数列{c n }的前100项是由数列{a n }的前107项去掉数列{b n }的前7项后构成的,所以S 100=P 107-Q 7=107×(2+214)2-2-281-2=11302.对等差、等比数列的综合问题,应重点分析等差、等比数列项之间的关系.利用方程思想和通项公式、前n 项和公式求解,求解时注意对性质的灵活运用.1.(2022·浙江高考)已知等差数列{a n }的首项a 1=-1,公差d >1.记{a n }的前n项和为S n (n ∈N *).(1)若S 4-2a 2a 3+6=0,求S n ;(2)若对于每个n ∈N *,存在实数c n ,使a n +c n ,a n +1+4c n ,a n +2+15c n 成等比数列,求d 的取值范围.解(1)因为S 4-2a 2a 3+6=0,a 1=-1,所以-4+6d -2(-1+d )(-1+2d )+6=0,所以d 2-3d =0,又d >1,所以d =3,所以a n =3n -4,所以S n =n (a 1+a n )2=3n 2-5n2.(2)因为a n +c n ,a n +1+4c n ,a n +2+15c n 成等比数列,所以(a n +1+4c n )2=(a n +c n )(a n +2+15c n ),(nd -1+4c n )2=(-1+nd -d +c n )(-1+nd +d +15c n ),c 2n +(14d -8nd +8)c n +d 2=0,由已知可得方程c 2n +(14d -8nd +8)c n +d 2=0的判别式大于等于0,所以Δ=(14d -8nd +8)2-4d 2≥0,所以(16d -8nd +8)(12d -8nd +8)≥0对于任意的n ∈N *恒成立,所以[(n -2)d -1][(2n -3)d -2]≥0对于任意的n ∈N *恒成立,当n =1时,[(n -2)d -1][(2n -3)d -2]=(d +1)(d +2)≥0,当n =2时,由(2d -2d -1)(4d -3d -2)≥0,可得d ≤2,当n ≥3时,[(n -2)d -1][(2n -3)d -2]>(n -3)(2n -5)≥0,又d >1,所以1<d ≤2,即d 的取值范围为(1,2].考点二通项与求和问题例2(2023·黑龙江哈九中模拟)在①S 3=2a 3-15;②a 2+6是a 1,a 3的等差中项;③2S n =t n +1-3(t ≠0)这三个条件中任选一个作为已知条件,补充在下面的问题中,并解答.已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=3,且满足________.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设a n =b n -1b n ,求数列2n n 项和T n .注:若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.解(1)设正项等比数列{a n }的公比为q (q >0),若选①:由S 3=2a 3-15,得a 1+a 2+a 3=2a 3-15,所以a 3-a 2-a 1=15,又由a 1=3,可得3q 2-3q -18=0,解得q =3或q =-2(舍去),所以a n =3×3n -1=3n (n ∈N *).若选②:由a 2+6是a 1,a 3的等差中项,可得a 1+a 3=2(a 2+6),又因为a 1=3,可得3+3q 2=2(3q +6),即q 2-2q -3=0,解得q =3或q =-1(舍去),所以a n =3×3n -1=3n (n ∈N *).若选③:由2S n =t n +1-3(t ≠0),当n =1时,2a 1=6=2S 1=t 2-3,解得t =3或t =-3(舍去),所以2S n =3n +1-3,当n ≥2时,2a n =2S n -2S n -1=3n +1-3-(3n -3)=2·3n ,所以a n =3n (n ≥2).经验证当n =1时,满足a n =3n ,所以a n =3n (n ∈N *).(2)由(1)知a n =3n ,所以b n -1b n =3n ,n =9n ,所以b 2n +1b 2n=9n+2,所以T n 2122 (2)n (91+2)+(92+2)+…+(9n +2)=91+92+…+9n+2n =9(1-9n )1-9+2n =9n +1+16n -98.解决非等差、等比数列求和问题的两种思路思路一转化的思想,即将一般数列设法转化为等差或等比数列,这一思想方法往往通过通项分解或错位相减来完成思路二不能转化为等差或等比数列的数列,往往通过裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等来求和2.(2024·广东深圳中学月考)若一个数列的奇数项为公差为正的等差数列,偶数项为公比为正的等比数列,且公差、公比相同,则称数列为“摇摆数列”,其表达式为a n =1+n -12d ,n =2k +1,k ∈N ,2qn -22,n =2k ,k ∈N *,若数列{a n }(n ∈N *)为“摇摆数列”且a 1=1,a 1+a 2=a 3,a 2a 3=20.(1)求{a n }的通项公式;(2)若b n =na n ,求数列{b n }的前2n 项和T 2n ∑ni =1i 2解(1)+a 2=a 3,2a 3=202=4,3=52=-5,3=-4(舍去),∴d =q =4,∴a n n -1,n =2k +1,k ∈N ,n ,n =2k ,k ∈N *.(2)b n =na n n 2-n ,n =2k +1,k ∈N ,·2n ,n =2k ,k ∈N *.先求奇数项的和:b n =2n 2-n ,n =2k +1,k ∈N ,S n =2×[12+32+…+(2n -1)2]-n 2,引入W n =22+42+…+(2n )2=4(12+22+…+n 2),12(S n +n 2)+W n =∑2ni =1i 2=n (2n +1)(4n +1)3⇒S n=2(∑2ni =1i 2-W n )-n 2=2n (2n +1)(4n +1)3-4×n (n +1)(2n +1)6-n 2=8n 3-3n 2-2n 3,再求偶数项的和:b n =n ·2n ,n =2k ,k ∈N *,S n ′=2×22+4×24+…+2n ×22n ,4S n ′=2×24+4×26+…+2(n -1)×22n +2n ×22n +2,两式相减,得-3S n ′=2×22+2×24+2×26+…+2×22n -2n ×22n+2=8×(1-4n )1-4-2n ×22n +2=(1-3n )×22n +3-83,∴S n ′=(3n -1)22n +3+89,∴T 2n =S n +S n ′=8n 3-3n 2-2n3+(3n -1)22n +3+89.考点三数列与不等式的综合问题例3(2023·安徽十校联考)已知数列{a n }满足a 1+a 2+…+a n -1-a n =-2(n ≥2且n ∈N *),a 2=4.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)n 项和为T n ,求证:23≤T n <1.解(1)因为a 1+a 2+…+a n -1-a n =-2,所以a 1+a 2+…+a n -a n +1=-2,两式相减得a n +1=2a n (n ≥2),当n =2时,a 1-a 2=-2,又a 2=4,所以a 1=2,a 2=2a 1,所以a n +1=2a n (n ∈N *),所以{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,所以a n =2n (n ∈N *).(2)证明:因为2n(a n -1)(a n +1-1)=2n (2n -1)(2n +1-1)=12n -1-12n +1-1,所以T n …1-12n +1-1<1,由n ≥1,得2n +1≥4,所以1-12n +1-1≥23,综上,2≤T n <1.1.数列型不等式的证明常用到“放缩法”,一是在求和中将通项“放缩”为“可求和数列”;二是求和后再“放缩”.2.放缩法常见的放缩技巧(1)1k 2<1k 2-1=121k -1-1k +1.(2)1k -1k +1<1k 2<1k -1-1k.(3)2(n +1-n )<1n<2(n -n -1).(4)12n +1<12n +1<12n ,13n <13n -1≤12·3n -1.3.(2023·河南五市高三二模)已知数列{a n }满足a 1=23,且2a n +1-a n +1a n =1,n∈N *.(1){a n }的通项公式;(2)记T n =a 1a 2a 3…a n ,n ∈N *,S n =T 21+T 22+…+T 2n .证明:S n 解(1)由2a n +1-a n +1a n =1,得a n +1=12-a n ,则11-a n +1-11-a n=1,是首项为11-a 1=3,公差d =1的等差数列,所以11-a n =3+(n -1)=n +2,整理得a n =n +1n +2(n ∈N *),经检验,符合要求.(2)证明:由(1)得a n =n +1n +2(n ∈N *),T n =a 1a 2…a n =2n +2,∴T 2n =4(n +2)2>4(n +2)(n +3)=∴S n =T 21+T 22+…+T 2n -14+…+1n +2-即S n 考点四数列与函数的综合问题例4(2024·江苏辅仁中学阶段考试)设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x的图象上(n ∈N *).(1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图象上,求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)若a 1=1,函数f (x )的图象在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列前n 项和T n .解(1)由已知,得b 7=2a 7,b 8=2a 8=4b 7,有2a 8=4×2a 7=2a 7+2,解得d =a 8-a 7=2,所以S n =na 1+n (n -1)2d =-2n +n (n -1)=n 2-3n .(2)函数f (x )=2x 的图象在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2),它在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.则a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2,所以d =a 2-a 1=1,从而a n =n ,b n =2n .所以T n =12+222+323+…+n -12n -1+n 2n ,2T n =11+22+322+…+n 2n -1.因此2T n -T n =1+12+122+…+12n -1-n 2n =2-12n -1-n 2n =2n +1-n -22n.所以T n =2n +1-n -22n.数列与函数综合问题的常见类型及注意事项常见类型类型一已知函数条件,解决数列问题,此类问题一般是利用函数的性质、图象研究数列问题类型二已知数列条件,解决函数问题,解决此类问题一般要充分利用数列的范围、公式、求和方法对式子化简变形注意事项注意点一数列是一类特殊的函数,其定义域是正整数集(或有限子集),它的图象是一群孤立的点注意点二转化为以函数为背景的条件时,应注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是非常容易忽视的问题注意点三利用函数的方法研究数列中相关问题时,应准确构造函数,注意数列中相关限制条件的转化4.(2024·湖南湘潭一中阶段考试)设函数f (x )=x2+sin x 的所有正的极小值点从小到大排成的数列为{x n }.(1)求数列{x n }的通项公式;(2)设{x n }的前n 项和为S n ,求sin S n .解(1)令f ′(x )=12+cos x =0,所以cos x =-12,解得x =2k π±2π3(k ∈Z ).由x n 是f (x )的第n 个正极小值点知,x n =2n π-2π3(n ∈N *).(2)由(1)可知,S n =2π(1+2+…+n )-2n π3=n (n +1)π-2n π3,所以sin S n =sinn (n +1)π-2n π3.因为n (n +1)表示两个连续正整数的乘积,所以n (n +1)一定为偶数,所以sin S n =-sin2n π3.当n =3m -2(m ∈N *)时,sinS n =-m π=-32;当n =3m -1(m ∈N *)时,sin S n =-m π=32;当n =3m (m ∈N *)时,sin S n =-sin2m π=0.综上所述,sin S nn =3m -2(m ∈N *),=3m -1(m ∈N *),3m (m∈N *).课时作业1.(2023·新课标Ⅱ卷){a n }为等差数列,b n n -6,n 为奇数,a n ,n 为偶数,记S n ,T n 分别为数列{a n },{b n }的前n 项和,S 4=32,T 3=16.(1)求{a n }的通项公式;(2)证明:当n >5时,T n >S n .解(1)设等差数列{a n }的公差为d ,而b n n -6,n 为奇数,a n ,n 为偶数,则b 1=a 1-6,b 2=2a 2=2a 1+2d ,b 3=a 3-6=a 1+2d -6,4=4a 1+6d =32,3=4a 1+4d -12=16,1=5,=2,所以a n =a 1+(n -1)d =2n +3,所以{a n }的通项公式是a n =2n +3.(2)证法一:由(1)知,S n =n (5+2n +3)2=n 2+4n ,b n n -3,n 为奇数,n +6,n 为偶数,当n 为偶数时,b n -1+b n =2(n -1)-3+4n +6=6n +1,T n =13+(6n +1)2·n 2=32n 2+72n ,当n >5时,T n -S n 2+72n (n 2+4n )=12n (n -1)>0,因此T n >S n ;当n 为奇数时,T n =T n +1-b n +1=32(n +1)2+72(n +1)-[4(n +1)+6]=32n 2+52n -5,当n >5时,T n -S n 2+52n -(n 2+4n )=12(n +2)(n -5)>0,因此T n >S n .所以当n >5时,T n >S n .证法二:由(1)知,S n =n (5+2n +3)2=n 2+4n ,b n n -3,n 为奇数,n +6,n 为偶数,当n 为偶数时,T n =(b 1+b 3+…+b n -1)+(b 2+b 4+…+b n )=-1+2(n -1)-32·n 2+14+4n +62·n 2=32n 2+72n ,当n >5时,T n -S n 2+72n (n 2+4n )=12n (n -1)>0,因此T n >S n ;当n 为奇数时,若n ≥3,则T n =(b 1+b 3+…+b n )+(b 2+b 4+…+b n -1)=-1+2n -32·n +12+14+4(n -1)+62·n -12=32n2+52n -5,显然T 1=b 1=-1满足上式,因此当n 为奇数时,T n =32n 2+52n -5,当n >5时,T n -S n 2+52n -(n 2+4n )=12(n +2)(n -5)>0,因此T n >S n .所以当n >5时,T n >S n .2.(2023·江苏徐州第七中学校考一模)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n =12·3n +b (b 为常数).(1)求b 的值和数列{a n }的通项公式;(2)记c m 为{a n }在区间[-3m ,3m ](m ∈N *)内的项的个数,求数列{a m c m }的前n 项和T n .解(1)由题设S n =12·3n +b ,显然等比数列{a n }的公比不为1,设{a n }的公比为q ,则S n =a 1(1-q n )1-q=a 11-q -a 1q n1-q ,∴b =a 11-q =-12且q =3,∴a 1=1,故数列{a n }的通项公式为a n =3n -1,n ∈N *.(2)令-3m ≤3n -1≤3m ,n ∈N *,解得0≤n -1≤m ,∴1≤n ≤m +1,数列{a n }在区间[-3m ,3m ](m ∈N *)内的项的个数为m +1,则c m =m +1,∴a m c m =(m +1)×3m -1,∵T n =2×30+3×31+…+(n +1)×3n -1,①3T n =2×31+3×32+…+(n +1)×3n ,②两式相减,得-2T n =2×30+31+…+3n-1-(n +1)×3n=1+1-3n1-3-(n +1)·3n =(-1-2n )·3n +12,∴T n n -14.3.(2024·河南郑州外国语学校阶段考试)已知f (x )=-4+1x2,数列{a n }的前n 项和为S n ,点P n n ∈N *)在曲线y =f (x )上,且a 1=1,a n >0.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{b n }的前n 项和为T n ,且满足T n +1a 2n =T na 2n +1+16n 2-8n -3,确定b 1的值使得数列{b n }是等差数列.解(1)因为f (x )=-4+1x2,且点P n ,n ∈N *)在曲线y =f (x )上,所以1a n +1=4+1a 2n ,即1a 2n +1-1a 2n=4,1为首项,4为公差的等差数列,所以1a 2n=1+4(n -1)=4n -3,即a n =14n -3(n ∈N *).(2)由(1)知T n +1a 2n =T n a 2n +1+16n 2-8n -3,即为(4n -3)T n +1=(4n +1)T n +(4n -3)(4n +1),整理得T n +14n +1-T n 4n -3=1,T 1为首项,1为公差的等差数列,则T n 4n -3=T 1+n -1,即T n =(4n -3)(T 1+n -1),当n ≥2时,b n =T n -T n -1=4b 1+8n -11,若{b n }是等差数列,则b 1适合上式,令n =1,得b 1=4b 1-3,解得b 1=1.4.(2023·黑龙江齐齐哈尔模拟)在①S n =32a n -3,其中S n 为数列{a n }的前n 项和;②a 1=1,a n -a n +1=a n a n +1这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.问题:已知数列{a n }满足________.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)是否存在正整数m ,使得a m +a m +1为数列{a n }中的项?若存在,求出m ;若不存在,说明理由.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.解若选择条件①:(1)令n =1,则a 1=321-3,所以a 1=6,由于S n =32a n -3,则当n ≥2时,S n -1=32a n -1-3,两式相减,得a n =32a n -32a n -1,则a n a n -1=3,所以{a n }是首项为6,公比为3的等比数列,则数列{a n }的通项公式为a n =6×3n -1=2×3n .(2)假设存在正整数m ,使得a m +a m +1=a k (k ∈N *),则2×3m +2×3m +1=2×3k ,所以4×3m =3k ,此等式左边为偶数,右边为奇数,所以不存在正整数m 满足题意.若选择条件②:(1)因为a 1=1,a n -a n +1=a n a n +1,所以a n ≠0,1a n +1-1a n=1,是首项为1a 1=1,公差为1的等差数列,所以1a n =1+(n -1)×1=n ,所以a n =1n.(2)假设存在正整数m ,使得a m +a m +1=a k (k ∈N *),则1m +1m +1=1k,化简得m 2+(1-2k )m -k =0,解得m =2k -1+1+4k 22,因为2k <1+4k 2<2k +1,所以2k -12<m <2k ,m 无正整数解,故不存在正整数m 满足题意.5.已知等差数列{a n }的公差为-1,且a 2+a 7+a 12=-6.(1)求数列{a n }的通项公式与前n 项和S n ;(2)将数列{a n }的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n }的前3项,记{b n }的前n 项和为T n ,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *,总有S n <T m +λ成立,求实数λ的取值范围.解(1)由a 2+a 7+a 12=-6,得a 7=-2,∴a 1=4,∴a n =5-n ,S n =n (9-n )2.(2)由题意知b 1=4,b 2=2,b 3=1,设等比数列{b n }的公比为q ,则q =b 2b 1=12,∴T m 1-1281m ,的值随m 增加而减小,∴{T m }为递增数列,得4≤T m <8.又S n =n (9-n )2=-12(n 2-9n )-814,故(S n )max =S 4=S 5=10,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *,总有S n <T m +λ,则10<8+λ,解得λ>2.故实数λ的取值范围为(2,+∞).6.(2024·河北衡水调研)已知数列{a n }满足a 1=37,3a n ,2a n +1,a n a n +1成等差数列.(1){a n }的通项公式;(2)记{a n }的前n 项和为S n ,求证:1271S n <7528.解(1)由已知得4a n +1=3a n +a n a n +1,因为a 1=37≠0,所以由递推关系可得a n ≠0恒成立,所以4a n =3a n +1+1,所以4a n -4=3an +1-3,即1a n +1-1又因为1a 1-1=73-1=43,是首项为43,公比为43的等比数列,所以1a n -1,所以a n =11.(2)证明:由(1)可得a n =111-1=37×-1,所以S n ≥37+37×+…+37×-1=1271a n =11<1,S 1=37<7528,当n ≥2时,S n <37++ (37)1-34=7528-<7528.综上所述,1271S n <7528成立.。
数列(一)(练习题)

数列的基础练习题一、数列的概念与简单表示法1、下列说法正确的是 ( )A. 数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}B. 数列1,0,-1,-2与数列-2,-1, 0, 1是相同的数列C. 数列1n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的第k 项是11k + D. 数列可以看做是一个定义域为正整数集N *的函数3、已知数列的通项公式为2815n a n n =−+,则3( ) A. 不是数列{}n a 中的项 B. 只是数列{}n a 中的第2项C. 只是数列{}n a 中的第6项D. 是数列{}n a 中的第2项或第6项 5、已知数列1,3,5,7,,21,,n −则35是它的 ( ) A. 第22项 B. 第23项 C. 第24项 D. 第28项 6、已知130n n a a +−−=,则数列{}n a 是 ( ) A. 递增数列 B. 递减数列 C. 常数列 D. 摆动数列二、等差数列题型一、计算求值(等差数列基本概念的应用)1、.等差数列{a n }的前三项依次为 a-6,2a -5, -3a +2,则 a 等于( ) A . -1 B . 1 C .-2 D. 22.在数列{a n }中,a 1=2,2a n+1=2a n +1,则a 101的值为 ( )A .49B .50C .51D .52 3.等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是( )A .92B .47C .46D .45 4、已知等差数列}{n a 中,12497,1,16a a a a 则==+的值是( )( ) A 15 B 30 C 31 D 645. 首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是( )A.d >38B.d <3C. 38≤d <3D.38<d ≤36、.在数列}{n a 中,31=a ,且对任意大于1的正整数n ,点),(1−n n a a 在直03=−−y x 上,则n a =_____________.7、在等差数列{a n }中,a 5=3,a 6=-2,则a 4+a 5+…+a 10= . 8、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=则432,3,1S a a ==( )(A )12(B )10 (C )8 (D )69、设数列{}n a 的首项)N n ( 2a a ,7a n 1n 1∈+=−=+且满足,则=+++1721a a a ______.10、已知{a n }为等差数列,a 3 + a 8 = 22,a 6 = 7,则a 5 = __________ 11、已知数列的通项a n = -5n +2,则其前n 项和为S n = .12、设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,4S =14,30S S 710=−,则9S = .题型二、等差数列性质1、已知{a n }为等差数列,a 2+a 8=12,则a 5等于( )(A)4 (B)5 (C)6 (D)72、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若735S =,则4a =( )A .8B .7C .6D .53、 若等差数列{}n a 中,37101148,4,a a a a a +−=−=则7__________.a =4、记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若42=S ,204=S ,则该数列的公差d=( )A .7 B. 6 C. 3 D. 25、等差数列{}n a 中,已知31a 1=,4a a 52=+,33a n =,则n 为( )(A )48 (B )49 (C )50 (D )516.、等差数列{a n }中,a 1=1,a 3+a 5=14,其前n 项和S n =100,则n =( )(A)9 (B)10 (C)11 (D)127、设S n 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S S a a 则( )A .1B .-1C .2D .218、已知等差数列{a n }满足α1+α2+α3+…+α101=0则有( )A .α1+α101>0B .α2+α100<0C .α3+α99=0D .α51=519、如果1a ,2a ,…,8a 为各项都大于零的等差数列,公差0d ≠,则( ) (A )1a 8a >45a a (B )8a 1a <45a a (C )1a +8a >4a +5a (D )1a 8a =45a a 10、若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )(A )13项 (B )12项 (C )11项 (D )10项题型三、等差数列前n 项和1、等差数列{}n a 中,已知12310a a a a p ++++=,98n n n a a a q −−+++=,则其前n 项和n S = .2、等差数列 ,4,1,2−的前n 项和为 ( )A. ()4321−n nB. ()7321−n nC. ()4321+n nD. ()7321+n n3、已知等差数列{}n a 满足099321=++++a a a a ,则 ( )A. 0991>+a aB. 0991<+a aC. 0991=+a aD. 5050=a4、在等差数列{}n a 中,78,1521321=++=++−−n n n a a a a a a ,155=n S ,则=n 。
数列练习题错位相减

数列练习题错位相减一、基本概念题1. 已知数列{an},求证:数列{an+1 an}是等差数列。
2. 已知数列{an}的通项公式为an = n^2 + n,求证:数列{an+2 an}是等差数列。
3. 已知数列{an}的通项公式为an = 2^n,求证:数列{an+1 an}是等比数列。
4. 已知数列{an}和{bn},其中{an}为等差数列,{bn}为等比数列,求证:数列{an bn}不是等差数列也不是等比数列。
二、计算题1. 已知数列{an}的前n项和为Sn = n^2 + n,求{an+1 an}的前n项和。
2. 已知数列{an}的通项公式为an = 3n 2,求{an+2 an}的前10项和。
3. 已知数列{an}的通项公式为an = 2^n,求{an+1 an}的前5项。
4. 已知数列{an}和{bn},其中an = 2n + 1,bn = 3^n,求{an bn}的前5项。
三、应用题1. 某公司今年每月销售额依次为120万元、130万元、140万元、150万元,求该公司相邻两个月销售额之差组成的数列的前4项。
2. 一等差数列的前5项和为35,前10项和为110,求该数列的通项公式,并计算{an+2 an}的前5项和。
3. 一等比数列的前3项分别为2、6、18,求该数列的通项公式,并计算{an+1 an}的前3项。
4. 某班级有50名学生,第一次考试及格人数为40人,第二次考试及格人数为45人,第三次考试及格人数为50人。
若每次考试及格人数组成的数列为等差数列,求该数列的公差,并计算{an+1 an}的前3项。
四、综合题1. 已知数列{an}的通项公式为an = n^3 3n^2 + 2n,求{an+2 an}的通项公式。
2. 已知数列{an}的通项公式为an = 2^n + 3^n,求{an+1 an}的通项公式,并判断其是否为等差数列或等比数列。
3. 已知数列{an}和{bn},其中an = n^2,bn = 2^n,求{an bn}的前n项和。
数列综合练习题(含答案)精选全文

3月6日数列综合练习题一、单选题1.已知数列为等比数列,是它的前n项和.若,且与的等差中项为,则()A .35B .33C .31D .29【答案】C 【解析】试题分析:∵等比数列{}n a ,∴21a a q =⋅,∴13134222a q a a q a a ⋅⋅=⇒⋅=⇒=,又∵与的等差中项为54,∴477512244a a a ⋅=+⇒=,∴3741182a q q a ==⇒=,∴41316a a q ==,515116(1)(1)32311112a q S q--===--.2.等差数列{}n a 中,19173150a a a ++=则10112a a -的值是()A.30B.32C.34D.25【答案】A 【解析】试题分析:本题考查等差数列的性质,难度中等.由条件知930a =,所以10112a a -=930a =,故选A.3.数列满足且,则等于()A.B.C.D.【答案】D 【解析】由有解知数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1,公差为211112x x -=的等差数列;所以11121(1),221n n n n x x n +=+-=∴=+.故选D 4.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列21{}n a -的前n 项和为n T ,下列说法错误..的是()A .若n S 有最大值,则n T 也有最大值B .若n T 有最大值,则n S 也有最大值C .若数列{}n S 不单调,则数列{}n T 也不单调D .若数列{}n T 不单调,则数列{}n S 也不单调【答案】C 【解析】【详解】解:数列{a 2n ﹣1}的首项是a 1,公差为2d ,A .若S n 有最大值,则满足a 1>0,d <0,则2d <0,即T n 也有最大值,故A 正确,B .若T n 有最大值,则满足a 1>0,2d <0,则d <0,即S n 也有最大值,故B 正确,C .S n =na 1()12n n -+•d 2d =n 2+(a 12d -)n ,对称轴为n 111122222d da a a d d d --=-==--⨯,T n =na 1()12n n -+•2d =dn 2+(a 1﹣d )n ,对称轴为n 111222a d d -=-=-•1a d,不妨假设d >0,若数列{S n }不单调,此时对称轴n 11322a d =-≥,即1a d-≥1,此时T n 的对称轴n 1122=-•111122a d ≥+⨯=1,则对称轴1122-•132a d <有可能成立,此时数列{T n }有可能单调递增,故C 错误,D .不妨假设d >0,若数列{T n }不单调,此时对称轴n 1122=-•132a d ≥,即1a d-≥2,此时{S n }的对称轴n 11122a d =-≥+25322>=,即此时{S n }不单调,故D 正确则错误是C ,故选C .5.设n=()A .333n 个B .21333n - 个C .21333n- 个D .2333n 个【答案】A【解析】1013333n n -====⋅⋅⋅ 个.故选A.6.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2124n n a S n +=++,且21a -,3a ,7a 恰好构成等比数列的前三项,则4a =().A .1B .3C .5D .7【答案】C 【详解】∵2124n n a S n +=++,当2n ≥,()21214n n a S n -=+-+,两式相减,化简得()2211n n a a +=+,∵0n a >,∴11n n a a +=+,数列{}n a 是公差1的等差数列.又21a -,3a ,7a 恰好构成等比数列的前三项,∴()()211126a a a +=+,∴12a =,∴45a =.故选:C第II 卷(非选择题)二、填空题7.已知数列{}n a 的首项11a =,且1(1)12nn na a n a +=+ ,则5a =____.【答案】198.等差数列{}n a 中,39||||a a =,公差0d <,则使前n 项和n S 取得最大值的自然数n 是________.【答案】5或6【解析】试题分析:因为0d <,且39||||a a =,所以39a a =-,所以1128a d a d +=--,所以150a d +=,所以60a =,所以0n a >()15n ≤≤,所以n S 取得最大值时的自然数n 是5或6.9.数列{}n a 满足:11a =,121n n a a +=+,且{}n a 的前n 项和为n S ,则n S =__.【答案】122n n +--【详解】由121n n a a +=+得()1+121n n a a +=+所以1112+n n a a +=+,且112a +=所以数列{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列,且11=222n nn a -+⨯=所以21nn a =-前n 项和()123121222222212n nn nS n n n +-=++++-==--- 10.已知数列{}n a 中,132a =前n 项和为n S ,且满足()*123n n a S n N ++=∈,则满足2348337n n S S <<所有正整数n 的和是___________.【答案】12【详解】由()*123n n a S n N++=∈得()123n n n SS S +-+=,即()11332n n S S +-=-,所以数列{}3n S -是首项为113332S a -=-=-,公比为12的等比数列,故31322n nS -=-⋅,所以332n n S =-,所以22332n n S =-.由2348337n n S S <<得2332334833732n n -<-<,化简得1113327n <<,故3,4,5n =.满足2348337n nS S <<所有正整数n 的和为34512++=.故答案为:12三、解答题11.已知数列{a n }满足a 1=3,a n ﹣a n ﹣1﹣3n =0,n ≥2.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n 1na =,求数列{b n }的前n 项和S n .【详解】(1)数列{a n }满足a 1=3,a n ﹣a n ﹣1﹣3n =0,n ≥2,即a n ﹣a n ﹣1=3n ,可得a n =a 1+(a 2﹣a 1)+(a 3﹣a 2)+…+(a n ﹣a n ﹣1)=3+6+9+…+3n 12=n (3+3n )32=n 232+n ;(2)b n 123n a ==•2123n n =+(111n n -+),前n 项和S n 23=(1111112231n n -+-++-+ )23=(111n -+)()231n n =+.12.在数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,满足2(,*)n n S ka n n k R n N =+-∈∈.(I )若1k =,求数列{}n a 的通项公式;(II )若数列{}21n a n --为公比不为1的等比数列,求n S .【答案】解:(1)当1k =时,2,n n S a n n =+-所以21,(2)n S n n n -=-≥,即22(1)(1),(1)n S n n n n n =+-+=+≥……3分所以当1n =时,112a S ==;当2n ≥时,221(1)(1)2n n n a S S n n n n n -=-=+----=所以数列{}n a 的通项公式为.……………6分(II )当时,1122n n n n n a S S ka ka n --=-=-+-,1(1)22n n k a ka n --=-+,111a S ka ==,若1k =,则211n a n --=-,从而{}21n a n --为公比为1的等比数列,不合题意;……………8分若1k ≠,则10a =,221a k=-,3246(1)k a k -=-212325378333,5,71(1)k k k a a a k k --+--=--=-=--由题意得,2213(5)(3)(7)0a a a -=--≠,所以0k =或32k =.……10分当0k =时,2n S n n =-,得22n a n =-,213n a n --=-,不合题意;…12分当32k =时,1344n n a a n -=-+,从而1213[2(1)1]n n a n a n ---=---因为121130,a -⨯-=-≠210n a n --≠,{}21n a n --为公比为3的等比数列,213nn a n --=-,所以231nn a n =-+,从而1233222n n S n n +=+-+.………………………14分【解析】试题分析:解:(1)当1k =时,2,n n S a n n =+-所以21,(2)n S n n n -=-≥,即22(1)(1),(1)n S n n n n n =+-+=+≥……3分所以当1n =时,112a S ==;当2n ≥时,221(1)(1)2n n n a S S n n n n n -=-=+----=所以数列{}n a 的通项公式为…6分(2)当时,1122n n n n n a S S ka ka n --=-=-+-,1(1)22n n k a ka n --=-+,111a S ka ==,若1k =,则211n a n --=-,从而{}21n a n --为公比为1的等比数列,不合题意;若1k ≠,则10a =,221a k=-,3246(1)k a k -=-212325378333,5,71(1)k k k a a a k k --+--=--=-=--由题意得,2213(5)(3)(7)0a a a -=--≠,所以0k =或32k =.当0k =时,2n S n n =-,得22n a n =-,213n a n --=-,不合题意;当32k =时,1344n n a a n -=-+,从而1213[2(1)1]n n a n a n ---=---因为121130,a -⨯-=-≠210n a n --≠,{}21n a n --为公比为3的等比数列,213nn a n --=-,所以231nn a n =-+,从而1233222n n S n n +=+-+.13.设数列{}n a 的通项公式63n a n =-+,{}n b 为单调递增的等比数列,123512b b b =,1133a b a b +=+.()1求数列{}n b 的通项公式.()2若3nn na cb -=,求数列{}n c 的前n 项和n T .【详解】()1由题意,数列{}n a 的通项公式n a 6n 3=-+,{}n b 为单调递增的等比数列,设公比为q ,123b b b 512=,1133a b a b +=+.可得331b q 512=,2113b 15b q -+=-+,解得1b 4=,或1q 2(2=-舍去),则n 1n 1n b 422-+=⋅=。
高一数列的概念及简单表示方法知识点+例题+练习 含答案

1.数列的定义按照一定次序排列的一列数称为数列,数列中的每个数都叫做这个数列的项. 2.数列的分类 分类原则 类型 满足条件 按项数分类 有穷数列 项数有限 无穷数列 项数无限按项与项间的大小关系分类 递增数列 a n +1__>__a n 其中n ∈N *递减数列 a n +1__<__a n 常数列 a n +1=a n按其他标准分类有界数列 存在正数M ,使|a n |≤M 摆动数列从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法. 4.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.5.已知数列{a n }的前n 项和S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 , n =1,S n -S n -1, n ≥2.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)所有数列的第n 项都能使用公式表达.( × )(2)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个.( √ )(3)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( × )(4)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( × )(5)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对∀n ∈N *,都有a n +1=S n +1-S n .( √ ) (6)在数列{a n }中,对于任意正整数m ,n ,a m +n =a mn +1,若a 1=1,则a 2=2.( √ )1.已知数列{a n }中,a 1=1,1a n +1=1a n +3 (n ∈N *),则a 10=________. 答案128解析 由题意得1a n +1-1a n=3.∴1a 2-1a 1=3,1a 3-1a 2=3,1a 4-1a 3=3,1a 5-1a 4=3,…,1a 10-1a 9=3,对递推式叠加得1a 10-1a 1=27,故a 10=128.2.把1,3,6,10,15,21,…这些数叫做三角形数,这是因为用这些数目的点可以排成一个正三角形(如图).则第7个三角形数是________. 答案 28解析 根据三角形数的增长规律可知第七个三角形数是1+2+3+4+5+6+7=28. 3.数列{a n }的前n 项和记为S n ,a 1=1,a n +1=2S n +1 (n ≥1,n ∈N *),则数列{a n }的通项公式是__________. 答案 a n =3n -1解析 由a n +1=2S n +1可得a n =2S n -1+1 (n ≥2),两式相减得a n +1-a n =2a n ,即a n +1=3a n (n ≥2).又a 2=2S 1+1=3,a 3=3·a 2=32·a 1=32, a 4=3a 3=33… a n =3a n -1=3n -1.4.(教材改编)根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式a n =________.答案 5n -45.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2解析 当n =1时,a 1=S 1=2,当n ≥2时, a n =S n -S n -1=n 2+1-[(n -1)2+1]=2n -1,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2.题型一 由数列的前几项求数列的通项公式例1 (1)数列0,23,45,67,…的一个通项公式为________.①a n =n -1n +1(n ∈N *) ②a n =n -12n +1(n ∈N *)③a n =2(n -1)2n -1(n ∈N *) ④a n =2n 2n +1(n ∈N *)(2)数列{a n }的前4项是32,1,710,917,则这个数列的一个通项公式是a n =________.答案 (1)③ (2)2n +1n 2+1解析 (1)注意到分母0,2,4,6都是偶数,对照所给项排除即可.(2)数列{a n }的前4项可变形为2×1+112+1,2×2+122+1,2×3+132+1,2×4+142+1,故a n =2n +1n 2+1.思维升华 根据所给数列的前几项求其通项时,需仔细观察分析,抓住其几方面的特征:分式中分子、分母的各自特征;相邻项的联系特征;拆项后的各部分特征;符号特征.应多进行对比、分析,从整体到局部多角度观察、归纳、联想.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式.(1)-1,7,-13,19,…; (2)0.8,0.88,0.888,…;(3)12,14,-58,1316,-2932,6164,…. 解 (1)数列中各项的符号可通过(-1)n 表示,从第2项起,每一项的绝对值总比它的前一项的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n (6n -5). (2)数列变为89⎝⎛⎭⎫1-110,89⎝⎛⎭⎫1-1102,89⎝⎛⎭⎫1-1103,…, 故a n =89⎝⎛⎭⎫1-110n . (3)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母小3. 因此把第1项变为-2-32,原数列化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…,故a n =(-1)n 2n -32n .题型二 由数列的前n 项和求数列的通项公式例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n =2S n -n 2,n ∈N *. (1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式. 解 (1)令n =1时,T 1=2S 1-1,因为T 1=S 1=a 1,所以a 1=2a 1-1,所以a 1=1. (2)n ≥2时,T n -1=2S n -1-(n -1)2, 则S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2] =2(S n -S n -1)-2n +1=2a n -2n +1. 因为当n =1时,a 1=S 1=1也满足上式, 所以S n =2a n -2n +1(n ≥1),当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2(n -1)+1, 两式相减得a n =2a n -2a n -1-2,所以a n =2a n -1+2(n ≥2),所以a n +2=2(a n -1+2), 因为a 1+2=3≠0,所以数列{a n +2}是以3为首项,公比为2的等比数列. 所以a n +2=3×2n -1,所以a n =3×2n -1-2, 当n =1时也成立, 所以a n =3×2n -1-2.思维升华 数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系是a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.当n =1时,a 1若适合S n -S n -1,则n =1的情况可并入n ≥2时的通项a n ;当n =1时,a 1若不适合S n -S n -1,则用分段函数的形式表示.(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =n +1n +2,则a 4=________.(2)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n +1,则其通项公式为________________.答案 (1)130 (2)a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,6n -5,n ≥2解析 (1)a 4=S 4-S 3 =56-45=130. (2)当n =1时,a 1=S 1=3×12-2×1+1=2; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n +1-[3(n -1)2-2(n -1)+1] =6n -5,显然当n =1时,不满足上式.故数列的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,6n -5,n ≥2.题型三 由数列的递推关系求通项公式例3 (1)设数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +n +1,则通项a n =________. (2)数列{a n }中,a 1=1,a n +1=3a n +2,则它的一个通项公式为a n =________. 答案 (1)n (n +1)2+1 (2)2×3n -1-1解析 (1)由题意得,当n ≥2时, a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =2+(2+3+…+n )=2+(n -1)(2+n )2=n (n +1)2+1.又a 1=2=1×(1+1)2+1,符合上式,因此a n =n (n +1)2+1.(2)方法一 (累乘法)a n +1=3a n +2,即a n +1+1=3(a n +1), 即a n +1+1a n +1=3, 所以a 2+1a 1+1=3,a 3+1a 2+1=3,a 4+1a 3+1=3,…,a n +1+1a n +1=3.将这些等式两边分别相乘得a n +1+1a 1+1=3n .因为a 1=1,所以a n +1+11+1=3n ,即a n +1=2×3n -1(n ≥1), 所以a n =2×3n -1-1(n ≥2), 又a 1=1也满足上式,故数列{a n }的一个通项公式为a n =2×3n -1-1. 方法二 (迭代法) a n +1=3a n +2,即a n +1+1=3(a n +1)=32(a n -1+1)=33(a n -2+1) =…=3n (a 1+1)=2×3n (n ≥1), 所以a n =2×3n -1-1(n ≥2), 又a 1=1也满足上式,故数列{a n }的一个通项公式为a n =2×3n -1-1.思维升华 已知数列的递推关系,求数列的通项时,通常用累加、累乘、构造法求解. 当出现a n =a n -1+m 时,构造等差数列;当出现a n =xa n -1+y 时,构造等比数列;当出现a n =a n -1+f (n )时,用累加法求解;当出现a na n -1=f (n )时,用累乘法求解.(1)已知数列{a n }满足a 1=1,a n =n -1n·a n -1(n ≥2),则a n =________.(2)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -1(n ∈N *),则a 5=________. 答案 (1)1n(2)16解析 (1)∵a n =n -1n a n -1 (n ≥2),∴a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.以上(n -1)个式子相乘得 a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n .当n =1时也满足此等式,∴a n =1n .(2)当n =1时,S 1=2a 1-1,∴a 1=1. 当n ≥2时,S n -1=2a n -1-1, ∴a n =2a n -2a n -1,∴a n =2a n -1. ∴{a n }是等比数列且a 1=1,q =2, 故a 5=a 1×q 4=24=16.题型四 数列的性质命题点1 数列的单调性例4 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,数列{b n }满足b n =2a n +1,且前n 项和为T n ,设c n =T 2n +1-T n .(1)求数列{b n }的通项公式; (2)判断数列{c n }的增减性.解 (1)a 1=2,a n =S n -S n -1=2n -1(n ≥2).∵b n =2a n +1,∴b n =⎩⎨⎧23,n =1,1n , n ≥2,n ∈N *.(2)∵c n =b n +1+b n +2+…+b 2n +1 =1n +1+1n +2+…+12n +1, ∴c n +1-c n =12n +2+12n +3-1n +1=12n +3-12n +2=-1(2n +3)(2n +2)<0, ∴c n +1<c n .∴数列{c n }为递减数列. 命题点2 数列的周期性例5 数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=_____________________________________.答案 12解析 ∵a n +1=11-a n,∴a n +1=11-a n =11-11-a n -1=1-a n -11-a n -1-1=1-a n -1-a n -1=1-1a n -1=1-111-a n -2=1-(1-a n -2)=a n -2, ∴周期T =(n +1)-(n -2)=3. ∴a 8=a 3×2+2=a 2=2. 而a 2=11-a 1,∴a 1=12.命题点3 数列的最值例6 数列{a n }的通项a n =nn 2+90,则数列{a n }中的最大项的值是________.答案119解析 令f (x )=x +90x (x >0),运用基本不等式得,f (x )≥290当且仅当x =310时等号成立.因为a n =1n +90n ,所以1n +90n ≤1290,由于n ∈N *,不难发现当n =9或10时,a n =119最大.思维升华 1.解决数列的单调性问题可用以下三种方法(1)用作差比较法,根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列或是常数列. (2)用作商比较法,根据a n +1a n (a n >0或a n <0)与1的大小关系进行判断.(3)结合相应函数的图象直观判断. 2.解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值. 3.数列的最值可以利用数列的单调性或求函数最值的思想求解.(1)数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n ,0≤a n ≤12,2a n-1,12<a n<1,a 1=35,则数列的第2 015项为________.(2)设a n =-3n 2+15n -18,则数列{a n }中的最大项的值是________. 答案 (1)25(2)0解析 (1)由已知可得,a 2=2×35-1=15,a 3=2×15=25,a 4=2×25=45,a 5=2×45-1=35,∴{a n }为周期数列且T =4, ∴a 2 015=a 3=25.(2)∵a n =-3⎝⎛⎭⎫n -522+34,由二次函数性质,得当n =2或3时,a n 最大,最大值为0.5.数列中的新定义问题典例 (1)将石子摆成如图所示的梯形形状,称数列5,9,14,20,…为“梯形数”.根据图形的构成,此数列的第2 014项与5的差,即a 2 014-5=__________.(用式子表示)(2)对于数列{x n },若对任意n ∈N *,都有x n +x n +22<x n +1成立,则称数列{x n }为“减差数列”.设b n =2t -tn -12n -1,若数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”,则实数t 的取值范围是____________.思维点拨 (1)观察图形,易得a n -a n -1=n +2(n ≥2)可利用累加法求解.(2)由“减差数列”的定义,可得关于b n 的不等式,把b n 的通项公式代入,化归为不等式恒成立问题求解.解析 (1)因为a n -a n -1=n +2(n ≥2),a 1=5,所以a 2 014=(a 2 014-a 2 013)+(a 2 013-a 2 012)+…+(a 2-a 1)+a 1=2 016+2 015+…+4+5 =(2 016+4)×2 0132+5=1 010×2 013+5,所以a 2 014-5=1 010×2 013.(2)由数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”, 得b n +b n +22<b n +1(n ≥3), 即t -tn -12n +t -t (n +2)-12n +2<2t -t (n +1)-12n ,即tn -12n +t (n +2)-12n +2>t (n +1)-12n ,化简得t (n -2)>1. 当n ≥3时,若t (n -2)>1恒成立,则t >1n -2恒成立,又当n ≥3时,1n -2的最大值为1,则t 的取值范围是(1,+∞).答案 (1)1 010×2 013 (2)(1,+∞)温馨提醒 解决数列的新定义问题要做到:(1)准确转化:解决数列新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,将题目所给定义转化成题目要求的形式,切忌同已有概念或定义相混淆.(2)方法选取:对于数列新定义问题,搞清定义是关键,仔细认真地从前几项(特殊处、简单处)体会题意,从而找到恰当的解决方法.[方法与技巧]1.求数列通项或指定项.通常用观察法(对于交错数列一般用(-1)n 或(-1)n +1来区分奇偶项的符号);已知数列中的递推关系,一般只要求写出数列的前几项,若求通项可用归纳、猜想和转化的方法.2.强调a n 与S n 的关系:a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1,S n -S n -1, n ≥2. 3.已知递推关系求通项:对这类问题的要求不高,但试题难度较难把握.一般有两种常见思路:(1)算出前几项,再归纳、猜想;(2)利用累加法或累乘法可求数列的通项公式.4.数列的性质可利用函数思想进行研究.[失误与防范]1.数列a n =f (n )和函数y =f (x )定义域不同,其单调性也有区别:y =f (x )是增函数是a n =f (n )是递增数列的充分不必要条件.2.数列的通项公式可能不存在,也可能有多个.3.由a n =S n -S n -1求得的a n 是从n =2开始的,要对n =1时的情况进行验证.A 组 专项基础训练(时间:40分钟)1.数列23,-45,67,-89,…的第10项是________. 答案 -2021解析 所给数列呈现分数形式,且正负相间,求通项公式时,我们可以把每一部分进行分解:符号、分母、分子.很容易归纳出数列{a n }的通项公式a n =(-1)n +1·2n 2n +1,故a 10=-2021. 2.数列{a n }的前n 项积为n 2,那么当n ≥2时,a n =__________.答案 n 2(n -1)2解析 设数列{a n }的前n 项积为T n ,则T n =n 2,当n ≥2时,a n =T n T n -1=n 2(n -1)2. 3.若S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =n n +1,则1a 5=________. 答案 30解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n n +1-n -1n =1n (n +1),所以1a 5=5×6=30. 4.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为________.答案 7解析 ∵a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列,∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n .∵a 7=22-21=1>0,a 8=22-24=-2<0,∴n =7时,数列{a n }的前n 项和最大.5.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-2λn (n ∈N *),则“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的______________条件.答案 充分不必要解析 若数列{a n }为递增数列,则有a n +1-a n >0,即2n +1>2λ对任意的n ∈N *都成立,于是有3>2λ,λ<32.由λ<1可推得λ<32,但反过来,由λ<32不能得到λ<1,因此“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的充分不必要条件.6.(2015·大连双基测试)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n +1(n ∈N *),则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2 解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1,当n =1时,a 1=S 1=4≠2×1+1,因此a n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2. 7.数列{a n }中,已知a 1=1,a 2=2,a n +1=a n +a n +2(n ∈N *),则a 7=________. 答案 1解析 由已知a n +1=a n +a n +2,a 1=1,a 2=2,能够计算出a 3=1,a 4=-1,a 5=-2,a 6=-1,a 7=1.8.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -n ,则a n =________. 答案 2n -1解析 当n =1时,S 1=a 1=2a 1-1,得a 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n -n -2a n -1+(n -1),即a n =2a n -1+1,∴a n +1=2(a n -1+1),∴数列{a n +1}是首项为a 1+1=2,公比为2的等比数列,∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.9.数列{a n }的通项公式是a n =n 2-7n +6.(1)这个数列的第4项是多少?(2)150是不是这个数列的项?若是这个数列的项,它是第几项?(3)该数列从第几项开始各项都是正数?解 (1)当n =4时,a 4=42-4×7+6=-6.(2)令a n =150,即n 2-7n +6=150,解得n =16或n =-9(舍去),即150是这个数列的第16项.(3)令a n =n 2-7n +6>0,解得n >6或n <1(舍去).所以从第7项起各项都是正数.10.已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n. (1)求a 2,a 3;(2)求{a n }的通项公式.解 (1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2, 解得a 2=3a 1=3.由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3, 解得a 3=32(a 1+a 2)=6. (2)由题设知a 1=1.当n ≥2时,有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1, 整理得a n =n +1n -1a n -1. 于是a 1=1,a 2=31a 1, a 3=42a 2, ……a n -1=n n -2a n -2, a n =n +1n -1a n -1. 将以上n 个等式两端分别相乘,整理得a n =n (n +1)2. 显然,当n =1时也满足上式.综上可知,{a n }的通项公式a n =n (n +1)2. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n n =2,则a n n的最小值为________. 答案 10.5解析 由题意可知a n +1=a n +2n ,由迭代法可得a n =a 1+2[1+2+3+4+…+(n -1)]=n 2-n+33,从而a n n =n +33n -1.当n =6时,a n n取得最小值10.5. 12.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21=________. 答案 72解析 ∵a n +a n +1=12,a 2=2, ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-32,n 为奇数,2,n 为偶数.∴S 21=11×⎝⎛⎭⎫-32+10×2=72. 13.定义:称n P 1+P 2+…+P n为n 个正数P 1,P 2,…,P n 的“均倒数”.若数列{a n }的前n 项的“均倒数”为12n -1,则数列{a n }的通项公式为____________. 答案 a n =4n -3解析 ∵n a 1+a 2+…+a n =12n -1, ∴a 1+a 2+…+a n n =2n -1, ∴a 1+a 2+…+a n =(2n -1)n ,a 1+a 2+…+a n -1=(2n -3)(n -1)(n ≥2),当n ≥2时,a n =(2n -1)n -(2n -3)(n -1)=4n -3;a 1=1也适合此等式,∴a n =4n -3.14.若数列{n (n +4)(23)n }中的最大项是第k 项,则k =________. 答案 4解析 由题意得⎩⎨⎧ k (k +4)(23)k ≥(k +1)(k +5)(23)k +1,k (k +4)(23)k ≥(k -1)(k +3)(23)k -1,所以⎩⎪⎨⎪⎧k 2≥10,k 2-2k -9≤0,由k ∈N *可得k =4. 15.(2015·开封模拟)已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R 且a ≠0). (1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值;(2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围.解 (1)∵a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0), 又a =-7,∴a n =1+12n -9(n ∈N *).结合函数f (x )=1+12x -9的单调性,可知1>a 1>a 2>a 3>a 4,a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N *).∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a 2, 已知对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性, 可知5<2-a 2<6,即-10<a <-8.。
高考一轮复习 数列概念 知识点+例题+练习
自主梳理1.数列的定义按____________着的一列数叫数列,数列中的________都叫这个数列的项;在函数意义下,数列是______________________的函数,数列的一般形式为:________________________,简记为{a n },其中a n 是数列的第____项.2.通项公式:如果数列{a n }的________与____之间的关系可以______________来表示,那么这个式子叫做数列的通项公式.但并非每个数列都有通项公式,也并非都是唯一的.3.数列常用表示法有:____________________、________、________.4.数列的分类:数列按项数来分,分为____________、____________;按项的增减规律分为____________、____________、____________和________.递增数列⇔a n +1____a n ;递减数列⇔a n +1____a n ;常数列⇔a n +1____a n .5.a n 与S n 的关系:已知S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧,n =1, ,n ≥2,.自我检测1.在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项a n =______.2.已知数列{a n }对任意的p ,q ∈N *满足a p +q =a p +a q ,且a 2=-6,那么a 10=________.3.已知数列-1,85,-157,249,…按此规律,则这个数列的通项公式是______________________________.学生姓名教师姓名 班主任 日期时间段 年级 课时 教学内容数列的概念与简单表示法 教学目标1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数. 重点数学归纳方法、递推法 难点 同上4.下列对数列的理解:①数列可以看成一个定义在N *(或它的有限子集{1,2,3,…,n })上的函数; ②数列的项数是有限的;③数列若用图象表示,从图象上看都是一群孤立的点;④数列的通项公式是唯一的.其中说法正确的序号是________.5.设a n =-n 2+10n +11,则数列{a n }从首项到第________项的和最大.探究点一 由数列前几项求数列通项例1 写出下列数列的一个通项公式,使它的前几项分别是下列各数:(1)23,415,635,863,1099,… (2)12,-2,92,-8,252,…变式迁移1 写出下列数列的一个通项公式:(1)3,5,9,17,33,… (2)2,5,22,11,…(3)1,0,1,0,…探究点二 由递推公式求数列的通项例2 根据下列条件,写出该数列的通项公式.(1)a 1=2,a n +1=a n +n ;(2)a 1=1,2n -1a n =a n -1 (n ≥2).变式迁移2 根据下列条件,确定数列{a n }的通项公式.(1)a 1=1,a n +1=3a n +2;(2)a 1=1,a n +1=(n +1)a n ;(3)a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n .探究点三 由a n 与S n 的关系求a n例3 已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n +1,求{a n }的通项公式.变式迁移3 (1)已知{a n }的前n 项和S n =3n +b ,求{a n }的通项公式.(2)已知在正项数列{a n }中,S n 表示前n 项和且2S n =a n +1,求a n .1.数列的递推公式是研究的项与项之间的关系,而通项公式则是研究的项a n 与项数n 的关系.2.求数列的通项公式是本节的重点,主要掌握三种方法:(1)由数列的前几项归纳出一个通项公式,关键是善于观察;(2)数列{a n }的前n 项和S n 与数列{a n }的通项公式a n 的关系,要注意验证能否统一到一个式子中;(3)由递推公式求通项公式,常用方法有累加、累乘.3.本节易错点是利用S n 求a n 时,忘记讨论n =1的情况.一、填空题1.设数列{a n }的前n 项和S n =n 2,则a 8的值为________.2.已知数列{a n }满足:a 4n -3=1,a 4n -1=0,a 2n =a n ,n ∈N *,则a 2 009=________,a 2 014=________.3.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2(a n -1),则a 2=________.4.数列{a n }中,若a n +1=a n 2a n +1,a 1=1,则a 6=________.5.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21=________.6.数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n (0≤a n <12),2a n -1 (12≤a n <1),若a 1=67,则a 2 010的值为________.7.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且有S n =n 2+1,则数列{a n }的通项a n =__________________.8.将全体正整数排成一个三角形数阵:12 34 5 67 8 9 1011 12 13 14 15… … … … … …根据以上排列规律,数阵中第n (n ≥3)行从左至右的第3个数是____________.二、解答题9.写出下列各数列的一个通项公式.(1)112,223,334,445,…(2)-1,32,-13,34,-15,36…10.由下列数列{a n }递推公式求数列{a n }的通项公式:(1)a 1=1,a n -a n -1=n (n ≥2);(2)a 1=1,a n a n -1=n -1n (n ≥2); (3)a 1=1,a n =2a n -1+1 (n ≥2).11.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+2n ,数列{b n }的前n 项和T n =2-b n .(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)设c n =a 2n ·b n ,证明:当且仅当n ≥3时,c n +1<c n .。
等差数列综合复习(教案+例题+习题)
一、等差数列1、数列的概念:数列是一个定义域为正整数集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n })的特殊函数,数列的通项公式也就是相应函数的解析式。
例1.根据数列前4项,写出它的通项公式: (1)1,3,5,7……;(2)2212-,2313-,2414-,2515-;(3)11*2-,12*3,13*4-,14*5。
解析:(1)n a =21n -; (2)n a = 2(1)11n n +-+; (3)n a = (1)(1)n n n -+。
点评:每一项序号与这一项的对应关系可看成是一个序号到另一个数集的对应关系,这对考生的归纳推理能力有较高的要求。
如(1)已知*2()156n na n N n =∈+,则在数列{}n a 的最大项为__ ;(2)数列}{n a 的通项为1+=bn ana n ,其中b a ,均为正数,则n a 与1+n a 的大小关系为___;(3)已知数列{}n a 中,2n a n n λ=+,且{}n a 是递增数列,求实数λ的取值范围;2、等差数列的判断方法:定义法1(n n a a d d +-=为常数)或11(2)n n n n a a a a n +--=-≥。
例2.设S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =n 2,则{a n }是( )A.等比数列,但不是等差数列B.等差数列,但不是等比数列C.等差数列,而且也是等比数列D.既非等比数列又非等差数列 答案:B ; 解法一:a n =⎩⎨⎧≥-==⇒⎩⎨⎧≥-=-)2( 12)1( 1)2( )1( 11n n n a n S S n S n n n∴a n =2n -1(n ∈N )又a n +1-a n =2为常数,12121-+=+n n a a n n ≠常数 ∴{a n }是等差数列,但不是等比数列.解法二:如果一个数列的和是一个没有常数项的关于n 的二次函数,则这个数列一定是等差数列。
人教版高中数学选择性必修第二册4.1 数列的概念 同步练习(含解析)
第四章数列4.1数列的概念基础过关练题组一对数列概念的理解1.下列说法正确的是()A.数列1,3,5,7可以表示为{1,3,5,7}B.数列-2,-1,0,1,2与数列2,1,0,-1,-2是相同的数列C.数列若用图象表示,从图象看都是一群孤立的点D.数列的项数一定是无限的2.下列数列中,既是无穷数列又是递增数列的是()A.1,13,132,133,…B.sinπ13,sin2π13,sin3π13,sin4π13,…C.-1,-12,-13,-14,…D.1,2,3,4,…,30题组二数列的通项公式及其应用3.已知数列{a n}的通项公式为a n=1+(−1) +12,n∈N*,则该数列的前4项依次为(深度解析)A.1,0,1,0B.0,1,0,1C.12,0,12,0D.2,0,2,04.数列{a n}的通项公式为a n=3 +1, 为奇数,2 -2, 为偶数,则a2a3=()A.70B.28C.20D.85.(2020山东菏泽高二上期中)已知数列1,3,5,7,…,2 -1,若35是这个数列的第n项,则n=()A.20B.21C.22D.236.(2020河南郑州八校高二上期中)已知函数f(x)=(3- ) -3, ≤7,-6,x>7,若数列{a n}满足a n=f(n)(n∈N*),且{a n}是递增数列,则实数a的取值范围是(易错)C.(2,3)D.(1,3)7.(多选)下列四个命题中,正确的有()A.k项为1+1B.已知数列{a n}的通项公式为a n=n2-n-50,n∈N*,则-8是该数列的第7项C.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为a n=2n-1D.数列{a n}的通项公式为a n= +1,n∈N*,则数列{a n}是递增数列8.写出下列各数列的一个通项公式:(1)4,6,8,10,…;(2)12,34,78,1516,3132,…;(3)-1,85,-157,249,…;(4)5,55,555,5555,….9.已知a n=9 (n+1)10 (n∈N*),则数列{a n}中有没有最大项?如果有,求出最大项;如果没有,请说明理由.10.在数列{a n}中,a n=n2-kn(n∈N*),且{a n}为单调递增数列,求实数k的取值范围.题组三数列的递推公式及其应用11.已知a n+1-a n-3=0,n∈N*,则数列{a n}是()A.递增数列B.递减数列C.常数列D.不能确定12.若数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1,则a4=()A.7B.13C.40D.12113.若数列{a n}满足a1=2,a n+1=1+ 1− ,则a2021的值为()A.2B.-3C.-12D.1314.下列给出的图形中,星星的个数构成一个数列,则该数列的一个递推公式可以是()A.a n+1=a n+n,n∈N*B.a n=a n-1+n,n∈N*,n≥2C.a n+1=a n+(n+1),n∈N*,n≥2D.a n=a n-1+(n-1),n∈N*,n≥215.数列{a n}中,若a n+1= 2 +1(n∈N*),a1=1,则a n=.16.已知数列{a n}中,a1a2…a n=n2(n∈N*),则a9=.题组四数列的前n项和公式及其应用17.已知数列{a n}的前n项和S n=n2-n(n∈N*),则a5=()A.6B.8C.12D.20∈N*),S n=10,则n等18.已知数列{a n}的前n项和为S n,若a n于()A.90B.119C.120D.12119.已知数列{a n}的前n项和为S n,求数列{a n}的通项公式.(1)S n=2n-1,n∈N*;(2)S n=2n2+n+3,n∈N*.易错20.设数列{a n}的前n项和为S n,且S n=An2+Bn+C,A≠0.(1)当A=2,C=0,且a2=-10时,求数列{a n}的通项公式;(2)设{a n}的各项均为负实数,当a1=-36,a3=-9时,求实数A的取值范围.能力提升练题组一数列的通项公式及其应用1.(2020天津静海一中高二上期中,)设a n=1 +1+1 +2+1 +3+…+12 (n∈N*),那么a n+1-a n等于()A.12 +1B.12 +2C.12 +1+12 +2D.12 +1-12 +22.(2020山东滨州高二上期中,)数列2,0,2,0,…的通项公式可以是()A.a n=2( =2 +1, ∈N*)0( =2 , ∈N*)B.a n=2sin∈N*)C.a n=(-1)n+1(n∈N*)D.a n=cos nπ+1(n∈N*)3.(2020辽宁沈阳东北育才学校高二上期中,)已知数列{a n}的通项公式为a n= 2+130(n∈N*),且数列{a n}从第n项起单调递减,则n的最小值为()A.11B.12C.13D.不存在4.(2020山东滕州一中高二上阶段检测,)已知数列{a n}的通项公式为a n=2020−22021−2 ,且存在正整数T,S,使得a T≤a n≤a S对任意的n∈N*恒成立,则T+S=()A.15B.17C.19D.215.(多选)()若数列{a n}满足:对任意正整数n,{a n+1-a n}为递减数列,则称数列{a n}为“差递减数列”.给出下列数列{a n}(n∈N*),其中是“差递减数列”的有()A.a n=3nB.a n=n2+1C.a n=D.a n=ln +1题组二数列的递推公式及其应用6.(2020辽宁省实验中学高二上期中,)已知数列{a n}满足a n+1=2 ,0≤ <12,2 -1,12≤ <1,若a1=67,则a2020的值为()A.37B.47C.57D.677.(2020浙江浙南名校联盟高二上期中联考,)已知数列{a n}对任意的n∈N*都有a n+1< + +22,且a1+a2+…+a9=9,则下列说法正确的是()A.数列{a n+1-a n}为单调递减数列,且a5>1B.数列{a n+1-a n}为单调递增数列,且a5>1C.数列{a n+1-a n}为单调递减数列,且a5<1D.数列{a n+1-a n}为单调递增数列,且a5<18.()在数列{a n}中,a1=2,a n+1=a n+ln1+∈N*),则a n=.9.(2020湖南娄底高二上期中,)若数列{a n}满足(n-1)a n=(n+1)a n-1(n≥2,n∈N*),且a1=1,则a100=.10.(2020黑龙江牡丹江一中高二上期末,)分形几何学是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学,它的创立,为解决传统科学众多领域的难题提供了全新的思路.如图是按照一定的分形规律生长成的一个树形图,则第13行中实心圆点的个数是.题组三数列的前n项和公式及其应用11.(2020山东淄博一中高二上期中,)若数列{an}的通项公式是a n=(-1)n(3n-2)(n∈N*),则S10=()A.15B.12C.-12D.-1512.(2020福建福州高三上期末质量检测,)已知S n为数列{a n}的前n 项和,若a1=52,且a n+1(2-a n)=2(n∈N*),则S21=.13.(2020广东中山高二上期末统考,)若数列{an}满足a n+a n+1= +1- -1(n∈N*),其前n项和为S n,且S99=311,则a100=.14.()设数列{a n}满足a1+3a2+5a3+…+(2n-1)a n=2n(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)n项和为S n,求证:S n<23.答案全解全析基础过关练1.C A中,{1,3,5,7}表示集合,不是数列;B中,两个数列中包含的数虽然相同,但排列顺序不同,不是相同的数列;D中,数列的项数可以是有限的也可以是无限的.故选C.2.C数列1,13,132,133,…是无穷数列,但它不是递增数列,而是递减数列;数列sinπ13,sin2π13,sin3π13,sin4π13,…是无穷数列,但它不是递增数列;数列-1,-12,-13,-14,…是无穷数列,也是递增数列;数列1,2,3,4,…,30是递增数列,但不是无穷数列.故选C.3.A解法一:由a n=1+(−1) +12,n∈N*,n分别取1,2,3,4,可得a1=1,a2=0,a3=1,a4=0.故选A.解法二:因为当n∈N*且n为奇数时,1+(-1)n+1=2,当n∈N*且n为偶数时,1+(-1)n+1=0,所以数列{a n}的奇数项的值为1,偶数项的值为0,故该数列的前4项依次为1,0,1,0.方法技巧当一个数列中的项的系数出现“+”“-”相间时,应先把符号分离出来,可用(-1)n或(-1)n+1表示.4.C由通项公式得a2=2×2-2=2,a3=3×3+1=10,所以a2·a3=20.5.D由题意得,2 -1=35,即2n-1=45,解得n=23,故选D.6.C根据题意,得a n=f(n)=(3- ) -3, ≤7, ∈N*,a n-6,n>7,n∈N*,要使{a n}是递增数列,需满足3− >0, >1,(3- )×7-3< 8−6,解得2<a<3.故选C.易错警示分段数列的单调性与相应分段函数的单调性有所不同,分段数列还要使得两段之间满足一定的条件,如本题中数列{a n }递增需满足a 7<a 8,而函数f(x)递增则需满足7(3-a)-3≤a 7-6,二者有较大的区别.7.ABD 对于A,k 项为1+1,A 正确;对于B,令n 2-n-50=-8,得n=7或n=-6(舍去),B 正确;对于C,将3,5,9,17,33,…的各项减去1,得2,4,8,16,32,…,设该数列为{b n },则其通项公式为b n =2n (n ∈N *),因此数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为a n =b n +1=2n +1(n ∈N *),C 错误;对于D,a n = +1=1-1 +1,则a n+1-a n =1 +1-1 +2=1( +1)( +2)>0,因此数列{a n }是递增数列,D 正确.故选ABD.8.解析(1)易知该数列是首项从4开始的偶数,所以该数列的一个通项公式为a n =2n+2,n ∈N *.(2)易知该数列中每一项分子比分母少1,且分母可写成21,22,23,24,25,…,故所求数列的通项公式可写为a n =2 -12 ,n ∈N *.(3)通过观察可知,该数列中的奇数项为负,偶数项为正,故选择(-1)n .又第1项可改写成分数-33,所以每一项的分母依次为3,5,7,9,…,可写成2n+1的形式.分子为3=1×3,8=2×4,15=3×5,24=4×6,……,可写成n(n+2)的形式.所以该数列的一个通项公式为a n =(-1)n · ( +2)2 +1,n ∈N *.(4)这个数列的前4项可以变为59×9,59×99,59×999,59×9999,即59×(10-1),59×(100-1),59×(1000-1),59×(10000-1),即59×(10-1),59×(102-1),59×(103-1),59×(104-1),所以它的一个通项公式为a n=59×(10n-1),n∈N*.9.解析解法一:由a n=9 (n+1)10 (n∈N*)得,a n+1-a n=9 +1(n+2)10 +1-9 (n+1)10 =9 (8-n)10 +1,n∈N*.当n<8时,a n+1-a n>0,即a n+1>a n,即{a n}在n<8时单调递增;当n=8时,a n+1-a n=0,即a n+1=a n,得a8=a9;当n>8时,a n+1-a n<0,即a n+1<a n,即{a n}在n>8时单调递减.所以数列{a n}的最大项是第8项或第9项,即a8=a9=99108.解法二:设a n为最大项,则 ≥ -1,≥ +1(n≥2,n∈N*),≥9 -1·n10 -1,≥9 +1(n+2)10 +1,解得8≤n≤9.又因为n∈N*,所以n=8或n=9,故{a n}的最大项为a8=a9=99108.10.解析由a n=n2-kn,得a n+1=(n+1)2-k(n+1),所以a n+1-a n=(n+1)2-k(n+1)-n2+kn=2n+1-k.因为{a n}为单调递增数列,所以a n+1-a n>0,即2n+1-k>0(n∈N*)恒成立,即k<2n+1(n∈N*)恒成立,所以k<3,所以k的取值范围为(-∞,3).11.A∵a n+1-a n=3>0,n∈N*,∴a n+1>a n,即该数列中的每一项均小于它的后一项,因此数列{a n}是递增数列,故选A.12.C由题意得,a2=3a1+1=4,a3=3a2+1=13,a4=3a3+1=40.故选C.13.A∵a1=2,∴a2=1+21−2=-3,从而a3=1+(−3)1−(−3)=-12,a4=13,a5=1+131−13=2=a1.∴{a n}是以4为周期的数列,又2021=505×4+1,∴a2021=a1=2,故选A.14.B由题中图形知,a1=1,a2=a1+2,a3=a2+3,a4=a3+4,故选B.15.答案12 -1解析由已知得,a2=13,a3=15,a4=17,a5=19,……,以此类推,可得a n=12 -1(n∈N*).16.答案8164解析由题意得,a1a2…a8=82,①a1a2…a9=92,②②÷①得,a9=9282=8164.17.B由S n=n2-n得,S5=52-5=20,S4=42-4=12,∴a5=S5-S4=20-12=8.故选B.18.C∵a n+ +1= +1- ,∴S n=(2-1)+(3-2)+…+( +1- )= +1-1=10,∴n+1=121,∴n=120.19.解析(1)∵S n=2n-1(n∈N*),∴当n=1时,a1=S1=2-1=1;当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-1-(2n-1-1)=2n-1.经检验,当n=1时,符合上式,∴a n=2n-1(n∈N*).(2)∵S n=2n2+n+3(n∈N*),∴当n=1时,a1=S1=2×12+1+3=6;当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n2+n+3-[2(n-1)2+(n-1)+3]=4n-1.经检验,当n=1时,不符合上式,∴a n=6( =1),4 -1( ≥2, ∈N*).易错警示由数列{a n}的前n项和S n求通项公式时,要注意验证当n=1时的情况.若a1=S1适合a n(n≥2,n∈N*)的表达式,则通项公式可以合并,否则就写成分段的形式.20.解析(1)由题意得,当A=2,C=0时,S n=2n2+Bn.则当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n2+Bn-[2(n-1)2+B(n-1)]=4n+(B-2).又a2=-10,∴a2=8+(B-2)=-10,∴B=-16,∴a n=4n-18(n≥2,n∈N*),当n=1时,可得a1=S1=2×12+(-16)×1=-14.经检验,当n=1时,符合a n=4n-18,∴a n=4n-18,n∈N*.(2)由题意得,当n≥2时,a n=S n-S n-1=2An+(B-A),∴a3=6A+(B-A)=5A+B=-9.∴B=-5A-9,∴a n=2An+(B-A)=2An-6A-9(n≥2,n∈N*),若{a n}的各项均为负实数,则A<0,∴a n=2An-6A-9在n≥2时单调递减,又∵a1=-36<0,∴只需a2<0即可,即a2=4A-6A-9<0,∴A>-92.故实数A的取值范围为-92<A<0.能力提升练1.D∵a n=1 +1+1 +2+1 +3+…+12 ,∴a n+1=1 +2+1 +3+…+12 +12 +1+12 +2,∴a n+1-a n=12 +1+12 +2-1 +1=12 +1-12 +2.2.B选项A中,n取不到1,其通项公式中不含a1,A错误;选项B中,当n是奇数时,a n=2×1=2,当n是偶数时,a n=2×0=0,B正确;选项C中,a1=0≠2,C错误;选项D中,a1=cosπ+1=0≠2,D错误.故选B.3.A∵a n= 2+130,∴a n+1= +1( +1)2+130,∴a n+1-a n= +12+2n+131- 2+130=- 2-n+130( 2+2n+131)( 2+130).由数列{a n}从第n项起单调递减可得a n+1-a n<0,即-n2-n+130<0,n∈N*.即n2+n-130>0,解得n<-1-5212或n>521-12,又n∈N*,∴n>521-12.∵22<521<23,∴10.5<521-12<11,∴n≥11,∴a11>a12>a13>…,即从第11项起,{a n}单调递减,∴n的最小值为11,故选A.4.D依题意得,a n=2020−22021−2 =1-12021−2 =1+12 -2021,∴当n≥11(n∈N*)时,2n≥211=2048,数列{a n}递减,且a n>1,∴(a n)max=a11,当n≤10(n∈N*)时,2n≤210=1024,数列{a n}递减,且a n<1,∴(a n)min=a10,∴a10≤a n≤a11,∴T+S=21,故选D.5.CD选项A,由a n=3n,得a n+1-a n=3,则{a n+1-a n}为常数列,不满足“差递减数列”的定义;选项B,由a n=n2+1,得a n+1-a n=(n+1)2+1-n2-1=2n+1,则{a n+1-a n}为递增数列,不满足“差递减数列”的定义;选项C,由a n= ,得a n+1-a n= +1- =显然{a n+1-a n}为递减数列,满足“差递减数列”的定义;选项D,由a n=ln +1,得a n+1-a n=ln +1 +2-ln +1=ln( +1)2 ( +2)=ln1+随着n的增大,此值变小,所以{a n+1-a n}为递减数列,满足“差递减数列”的定义.故选CD.6.D依题意得,a2=2a1-1=2×67-1=57,a3=2a2-1=2×57-1=37,a4=2a3=2×37=67=a1,∴数列{a n}是以3为周期的周期数列.∵2020=3×673+1,∴a2020=a1=67.故选D.7.D∵数列{a n}对任意n∈N*都有a n+1< + +22,∴a n+2-a n+1>a n+1-a n,∴{a n+1-a n}为单调递增数列.∴a6-a5>a5-a4,即a4+a6>2a5,a7-a6>a4-a3,即a3+a7>a4+a6,同理可得,2a5<a4+a6<a3+a7<a2+a8<a1+a9.∴a1+a2+a3+…+a9=(a1+a9)+(a2+a8)+(a3+a7)+(a4+a6)+a5>9a5,即9a5<9,∴a5<1,故选D.8.答案2+ln n解析由a n+1=a n+ln1+得a n+1-a n=ln +1 =ln(n+1)-ln n,∴a n=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a n-a n-1)=2+(ln2-ln1)+(ln3-ln2)+…+[ln n-ln(n-1)]=2+ln n(n∈N*).9.答案5050解析由(n-1)a n=(n+1)a n-1,得 -1= +1 -1(n≥2,n∈N*),则a100=a1· 2 1· 3 2·…· 100 99=1×31×42×…×10199=5050.10.答案144解析不妨构造数列{a n}表示第n行实心圆点的个数,由题图可得每一个实心圆点的下一行均分为一个实心圆点与一个空心圆点,每个空心圆点下一行均为实心圆点.故从第三行开始,每行的实心圆点数均为前两行实心圆点数之和.易知a1=0,a2=1,且n≥3时,a n=a n-1+a n-2,故第1行到第13行中实心圆点的个数分别为0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144.11.A依题意得,a2n=6n-2,a2n-1=-6n+5,∴a2n-1+a2n=3,即a1+a2=a3+a4=a5+a6=a7+a8=a9+a10=3,∴S10=a1+a2+…+a10=3×5=15,故选A.12.答案83解析由a n+1(2-a n)=2,得a n+1=22− ,又a 1=52,所以a 2=22− 1=-4,a 3=22− 2=13,a 4=22− 3=65,a 5=22− 4=52=a 1,所以数列{a n }是周期为4的数列,因为21=4×5+1,所以a 21=a 1=52,所以S 21=5(a 1+a 2+a 3+a 4)+a 21-4+13+5+52=83.13.答案10-311解析∵a n +a n+1= +1- -1(n ∈N *),∴a 1+a 2=2-0,a 3+a 4=4-2,a 5+a 6=6-4,……a 99+a 100=100-98,∴S 100=a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 99+a 100=(2-0)+(4-2)+(6-4)+…+(100-98)=100-0=10,又S 99=311,∴a 100=S 100-S 99=10-311.14.解析(1)由数列{a n }满足a 1+3a 2+5a 3+…+(2n-1)a n =2n(n ∈N *),①得当n ≥2时,a 1+3a 2+5a 3+…+(2n-3)a n-1=2(n-1),②①-②得(2n-1)a n =2(n ≥2,n ∈N *),即a n =22 -1(n ≥2,n ∈N *),经检验,当n=1时,a 1=2,满足上式,所以a n =22 -1,n ∈N *.(2)证明:设c n = 2 +3,由(1)可知,c n =22 -12 +3=2(2 -1)(2 +3)=12∴S n=c1+c2+…+c n=121−55-9…2 -3-2 +1= 1212 +12 +3=23-14 +2-14 +6=23-2 +2(2 +1)(2 +3),∵n∈N*,∴S n<23.。
数列的概念练习题
数列的概念练习题一、选择题1. 数列是按照一定次序排列的一列数,其中每一个数称为该数列的项。
数列中的第1个数称为首项,第2个数称为第二项,依此类推。
以下哪个是数列的项?A. 数列的首项B. 数列的第二项C. 数列的第n项D. 数列的末项2. 等差数列中,相邻两项的差是一个常数,这个常数称为等差数列的公差。
以下哪个不是等差数列的公差?A. 2B. 0C. -3D. 1.53. 等比数列中,相邻两项的比值是一个常数,这个常数称为等比数列的公比。
以下哪个不是等比数列的公比?A. 2B. 0C. 1D. -14. 数列的通项公式是指表示数列中任意一项与项数n之间关系的公式。
以下哪个不是数列的通项公式?A. a_n = a_1 + (n-1)dB. a_n = a_1 * r^(n-1)C. a_n = n^2D. a_n = a_1 * n5. 数列的前n项和是指数列前n项的总和。
以下哪个不是数列前n项和的公式?A. S_n = n/2 * (a_1 + a_n)B. S_n = (n/2) * (2a_1 + (n-1)d)C. S_n = a_1 * (1-r^n) / (1-r)D. S_n = a_1 * (n+1)二、填空题6. 一个数列的第1项是3,第2项是6,第3项是9,这个数列是______数列。
7. 一个数列的通项公式是a_n = 2n,这个数列的前5项和S_5是______。
8. 一个等差数列的首项是5,公差是3,这个数列的第10项a_10是______。
9. 一个等比数列的首项是2,公比是2,这个数列的第5项a_5是______。
10. 数列1, 4, 9, 16, ...的通项公式是a_n = ______。
三、解答题11. 已知数列的前3项分别是1, 2, 4,求证这个数列是等比数列,并求出数列的通项公式。
12. 已知等差数列的前5项和是40,首项是3,求出数列的公差和第6项。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、数列的概念选择题1.数列{}n a 的前n 项和记为n S ,()*11N ,2n n n a a a n n ++=-∈≥,12018a =,22017a =,则100S =( )A .2016B .2017C .2018D .20192.已知数列{}n a 满足12a =,111n na a +=-,则2018a =( ). A .2B .12 C .1-D .12-3.已知数列{}n a 满足11a =),2n N n *=∈≥,且()2cos3n n n a b n N π*=∈,则数列{}n b 的前18项和为( ) A .120B .174C .204-D .37324.数列{}n a 的通项公式是276n a n n =-+,4a =( )A .2B .6-C .2-D .15.已知数列{}n a ,若()12*Nn n n a a a n ++=+∈,则称数列{}na 为“凸数列”.已知数列{}nb 为“凸数列”,且11b =,22b =-,则数列{}n b 的前2020项和为( ) A .5B .5-C .0D .1-6.数列{}n a 中,11a =,12n n a a n +=+,则n a =( ) A .2n n 1-+B .21n +C .2(1)1n -+D .2n7.已知数列{}n a 的通项公式为23nn a n ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则数列{}n a 中的最大项为( ) A .89B .23C .6481D .1252438.在数列{}n a 中,()1111,1(2)nn n a a n a --==+≥,则5a 等于A .32B .53 C .85D .239.已知数列{}n a 满足1221n n n a a a ++=+,n *∈N ,若1102a <<,则( ) A .8972a a a +< B .91082a a a +> C .6978a a a a +>+D .71089a a a a +>+10.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足1221,1n n a a S a +===-,则下列命题错误的是A .21n n n a a a ++=+B .13599100a a a a a ++++=C .2499a a a a +++=D .12398100100S S S S S ++++=-11.已知数列{}n a 的前5项为:12a =,232a =,343a =,454a =,565a =,可归纳得数列{}n a 的通项公式可能为( ) A .1+=n n a nB .21n n a n +=+ C .3132n n a n -=-D .221n na n =- 12.已知数列{}n a 的通项公式为()()211nn a n=--,则6a =( )A .35B .11-C .35-D .1113.若数列{}n a 满足:存在正整数T ,对于任意正整数n 都有1n n a a +=成立,则称数列{}n a 为周期数列,周期为T .已知数列{}n a 满足()111,10,{1,01n n n n na a a m m a a a +->=>=<≤ ,则下列结论错误的是( ) A .若34a =,则m 可以取3个不同的数; B.若m =,则数列{}n a 是周期为3的数列;C .存在m Q ∈,且2m ≥,数列{}n a 是周期数列;D .对任意T N *∈且2T ≥,存在1m >,使得{}n a 是周期为T 的数列. 14.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若*1n S n N n =∈,,则2a =( ) A .12-B .16-C .16D .1215.已知数列{}n b 满足12122n n b n λ-⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若数列{}n b 是单调递减数列,则实数λ的取值范围是( ) A .101,3B .110,23⎛⎫- ⎪⎝⎭C .(-1,1)D .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭16.正整数的排列规则如图所示,其中排在第i 行第j 列的数记为,i j a ,例如4,39a =,则645a ,等于( )12345678910A .2019B .2020C .2021D .202217.数列12,16,112,120,…的一个通项公式是( ) A .()11n a n n =-B .()1221n a n n =-C .111n a n n =-+ D .11n a n=-18.数列{}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,...,n F 成为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和,记该数{}n F 的前n 项和为n S ,则下列结论正确的是( )A .201920212S F =+B .201920211S F =-C .201920202S F =+D .201920201S F =-19.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知13n n S +=,则34a a +=( )A .81B .243C .324D .21620.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( )A .()21n a n n =-- B .21n a n =-C .()12n n n a +=D .()12n n n a -=二、多选题21.已知数列{}n a 满足0n a >,121n n n a na a n +=+-(N n *∈),数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .11a =B .121a a =C .201920202019S a =D .201920202019S a >22.已知数列{}n a 的前4项为2,0,2,0,则该数列的通项公式可能为( )A .0,2,n n a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数B .1(1)1n n a -=-+C .2sin2n n a π= D .cos(1)1n a n π=-+23.若数列{}n a 满足112,02121,12n n n n n a a a a a +⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩,135a =,则数列{}n a 中的项的值可能为( ) A .15B .25C .45D .6524.在等差数列{}n a 中,公差0d ≠,前n 项和为n S ,则( ) A .4619a a a a >B .130S >,140S <,则78a a >C .若915S S =,则n S 中的最大值是12SD .若2n S n n a =-+,则0a =25.设数列{}n a 的前n 项和为*()n S n N ∈,关于数列{}n a ,下列四个命题中正确的是( )A .若1*()n n a a n N +∈=,则{}n a 既是等差数列又是等比数列B .若2n S An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}n a 是等差数列C .若()11nn S =--,则{}n a 是等比数列D .若{}n a 是等差数列,则n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈也成等差数列26.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S .若30S =,46a =,则( ) A .23n S n n =- B .2392-=n n nSC .36n a n =-D .2n a n =27.已知递减的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,57S S =,则( ) A .60a > B .6S 最大 C .130S >D .110S >28.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,则下列4个命题中正确的有( )A .若100S =,则50a >,60a <;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;C .若150S >,160S <,则{}n S 中7S 最大;D .若89S S <,则78S S <.29.朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是( )A .4B .5C .7D .830.已知等差数列{}n a 的前n 项和为,n S 且15110,20,a a a 则( )A .80a <B .当且仅当n = 7时,n S 取得最大值C .49S S =D .满足0n S >的n 的最大值为1231.已知等差数列{}n a 的公差不为0,其前n 项和为n S ,且12a 、8S 、9S 成等差数列,则下列四个选项中正确的有( ) A .59823a a S +=B .27S S =C .5S 最小D .50a =32.{} n a 是等差数列,公差为d ,前项和为n S ,若56S S <,678S S S =>,则下列结论正确的是( ) A .0d <B .70a =C .95S S >D .170S <33.设{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项和,且56678,S S S S S <=>,则下列结论正确的是( ) A .0d < B .70a =C .95S S >D .67n S S S 与均为的最大值34.已知无穷等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,67S S <,且78S S >,则( ) A .在数列{}n a 中,1a 最大 B .在数列{}n a 中,3a 或4a 最大 C .310S S =D .当8n ≥时,0n a <35.已知数列{}n a 为等差数列,则下列说法正确的是( ) A .1n n a a d +=+(d 为常数) B .数列{}n a -是等差数列 C .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 D .1n a +是n a 与2n a +的等差中项【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、数列的概念选择题 1.A 解析:A 【分析】根据题意,由数列的递推公式求出数列的前8项,分析可得数列{}n a 是周期为6的数列,且1234560a a a a a a +++++=,进而可得1001234S a a a a =+++,计算即可得答案. 【详解】解:因为12018a =,22017a =,()*11N ,2n n n a a a n n +-=-∈≥,则321201720181a a a =-=-=-, 432(1)20172018a a a =-=--=-, 543(2018)(1)2017a a a =-=---=-,654(2017)(2018)1a a a =-=---=, 76511(2017)2018a a a a =-=--==, 8762201812017a a a a =-=-==,…,所以数列{}n a 是周期数列,周期为6, 因为12560a a a a ++⋅⋅⋅++=,所以()100125697989910016S a a a a a a a a =++⋅⋅⋅++++++12342016a a a a =+++=.故选:A . 【点睛】本题考查数列的递推公式的应用,关键是分析数列各项变化的规律,属于基础题.2.B解析:B 【分析】利用递推关系可得数列{}n a 是以3为周期的周期数列,从而可得2018a . 【详解】 在数列{}n a 中,111n na a +=-,且12a =, 211112a a ∴=-=, 3211121a a =-=-=- , ()41311112a a a =-=--== ∴数列{}n a 是以3为周期的周期数列,201867232=⨯+,2018212a a ∴==.故选:B【点睛】本题考查了由数列的递推关系式研究数列的性质,考查了数列的周期性,属于基础题.3.B解析:B 【分析】将题干中的等式化简变形得211n n a n a n --⎛⎫= ⎪⎝⎭,利用累乘法可求得数列{}n a 的通项公式,由此计算出()32313k k k b b b k N *--++∈,进而可得出数列{}nb 的前18项和.【详解】)1,2n a n N n *--=∈≥,将此等式变形得211n n a n a n --⎛⎫= ⎪⎝⎭,由累乘法得22232121211211123n n n aa a n a a a a a n n--⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⋅=⨯⨯⨯⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()2cos3n n n a b n N π*=∈,22cos 3n n b n π∴=, ()()222323134232cos 231cos 29cos 233k k k b b b k k k k k k πππππ--⎛⎫⎛⎫∴++=--+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭592k =-,因此,数列{}n b 的前18项和为()591234566921151742⨯+++++-⨯=⨯-=. 故选:B. 【点睛】本题考查并项求和法,同时也涉及了利用累乘法求数列的通项,求出32313k k k b b b --++是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.4.B解析:B 【分析】 令4n = 代入即解 【详解】令4n =,2447466a =-⨯+=-故选:B. 【点睛】数列通项公式n a 是第n 项与序号n 之间的函数关系,求某项值代入求解.5.B解析:B 【分析】根据数列的递推关系可求得数{}n b 的周期为6,即可求得数列{}n b 的前2020项和. 【详解】()*21N n n n b b b n ++=-∈,且11b =,22b =-, ∴345673,1,2,3,1,b b b b b =-=-===∴{}n b 是以6为周期的周期数列,且60S =, ∴20203366412345S S b b b b ⨯+==+++=-,故选:B. 【点睛】本题考查数列的新定义、数列求和,考查运算求解能力,求解时注意通过计算数列的前6项,得到数列的周期.6.A解析:A 【分析】由题意,根据累加法,即可求出结果. 【详解】因为12n n a a n +=+,所以12n n a a n +-=,因此212a a -=,324a a -=,436a a -=,…,()121n n a a n --=-, 以上各式相加得:()()()21246.1221..212n n n a a n n n ⎡⎤-+-⎣⎦-=+++==+--,又11a =,所以21n a n n =-+.故选:A. 【点睛】本题主要考查累加法求数列的通项,属于基础题型.7.A解析:A 【分析】由12233nn n n a a +-⎛⎫-=⋅ ⎪⎝⎭,当n <2时,a n +1-a n >0,当n <2时,a n +1-a n >0,从而可得到n =2时,a n 最大. 【详解】解:112222(1)3333n n nn n n a a n n ++-⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 当n <2时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ;当n =2时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >2时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n .所以a 1<a 2=a 3,a 3>a 4>a 5>…>a n ,所以数列{}n a 中的最大项为a 2或a 3,且2328239a a ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭. 故选:A . 【点睛】此题考查数列的函数性质:最值问题,属于基础题.8.D解析:D 【解析】分析:已知1a 逐一求解2345122323a a a a ====,,,. 详解:已知1a 逐一求解2345122323a a a a ====,,,.故选D 点睛:对于含有()1n-的数列,我们看作摆动数列,往往逐一列举出来观察前面有限项的规律.9.C解析:C 【分析】 由递推公式1221n n n a a a ++=+得出25445n n n a a a ++=+,计算出25,24a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,利用递推公式推导得出()0,1n a ∈(n 为正奇数),1n a >(n 为正偶数),利用定义判断出数列{}()21n a n N *-∈和{}()2n a n N *∈的单调性,进而可得出结论.【详解】()()113212132221212221n n n n n n a a a a a a ++++===++++,110,2a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,25,24a ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭, ()()121259245221545944221454544452121n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a ++++++-+++=====-+++++⨯++,且()2241544545n n n n n n n a a a a a a a +-+-=-=++,()212122121n n n n n n n a a a a a a a +-+-=-=++. 110,2a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则101a <<,则()()3590,14445n a a =-∈+, 如此继续可得知()()210,1n a n N*-∈∈,则()22121212141=045n n n n a aa a -+---->+,所以,数列{}()21n a n N *-∈单调递增;同理可知,()21na n N *>∈,数列{}()2na n N *∈单调递减.对于A 选项,78a a <且79a a <,8972a a a ∴+>,A 选项错误; 对于B 选项,89a a >且108a a <,则91082a a a +<,B 选项错误; 对于C 选项,68a a >,97a a >,则6978a a a a +>+,C 选项正确; 对于D 选项,79a a <,108a a <,则71098a a a a +<+,D 选项错误. 故选:C. 【点睛】本题考查数列不等式的判断,涉及数列递推公式的应用,解题的关键就是推导出数列{}()21n a n N *-∈和{}()2n a n N *∈的单调性,考查推理能力,属于难题.10.C解析:C 【分析】21n n S a +=-,则111n n S a -+=-,两式相减得到A 正确;由A 选项得到13599a a a a +++⋯+=1123459798a a a a a a a a ++++++⋯++=981001S a +=进而得到B正确;同理可得到C 错误;由21n n S a +=-得到12398S S S S +++⋯+=123451002111......1a a a a a a +-+-+-+-++-=100100.S -进而D 正确. 【详解】已知21n n S a +=-,则111n n S a -+=-,两式相减得到2121n n n n n n a a a a a a ++++=-⇒=+,故A 正确;根据A 选项得到13599a a a a +++⋯+=1123459798a a a a a a a a ++++++⋯++=981001S a +=,故B 正确;24698a a a a +++⋯+=2234569697a a a a a a a a ++++++⋯++=1234569697a a a a a a a a ++++++⋯++=97991S a =-,故C 不正确;根据2123981n n S a S S S S +=-+++⋯+=,123451002111......1a a a a a a +-+-+-+-++-= 100100.S -故D 正确. 故答案为C. 【点睛】这个题目考查了数列的应用,根据题干中所给的条件进行推广,属于中档题,这类题目不是常规的等差或者等比数列,要善于发现题干中所给的条件,应用选项中正确的结论进行其它条件的推广.11.A解析:A 【分析】将前五项的分母整理为1,2,3,4,5,则其分子为2,3,4,5,6,据此归纳即可. 【详解】 因为12a =,232a =,343a =,454a =,565a =,故可得1223,12a a ==, 343a =,454a =,565a =, 故可归纳得1+=n n a n. 故选:A. 【点睛】本题考查简单数列通项公式的归纳总结,属基础题.12.A解析:A 【分析】直接将6n =代入通项公式可得结果. 【详解】 因为()()211nn a n=--,所以626(1)(61)35a =--=.故选:A 【点睛】本题考查了根据通项公式求数列的项,属于基础题.13.C解析:C 【解析】试题分析:A:当01m <≤时,由34a =得1;125m m =<≤时,由34a =得54m =; 2m >时,()2311,,24a m a m =-∈+∞=-= 得6m = ;正确 .B:234111,11,1,m a a a =>∴====> 所以3T =,正确.C :命题较难证明,先考察命题D .D :命题的否定为“对任意的T N *∈,且2T ≥,不存在1m >,使得{}n a 是周期为T 的数列”,而由B 显然这个命题是错误的,因此D 正确,从而只有C 是错误. 考点:命题的真假判断与应用.【名师点睛】本题主要考查周期数列的推导和应用,考查学生的推理能力.此题首先要理解新定义“周期为T 的数列”,然后对A 、B 、C 、D 四个命题一一验证,A 、B 两个命题按照数列的递推公式进行计算即可,命题C 较难证明,但出现在选择题中,考虑到数学选择题中必有一个选项正确,因此我们先研究D 命题,并且在命题D 本身也很难的情况下,采取“正难则反”的方法,考虑命题D 的否定,命题D 的否定由命题B 很容易得出是错误的,从而命题D 是正确的.14.A解析:A 【分析】令1n =得11a =,令2n =得21212S a a =+=可解得2a . 【详解】 因为1n S n =,所以11111a S ===, 因为21212S a a =+=,所以211122a =-=-. 故选:A15.A解析:A 【分析】由题1n n b b +>在n *∈N 恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,讨论n 为奇数和偶数时,再利用数列单调性即可求出. 【详解】数列{}n b 是单调递减数列,1n n b b +∴>在n *∈N 恒成立,即()122112+1222nn n n λλ-⎛⎫⎛⎫-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭, 当n 为奇数时,则()6212nn λ>-+⋅恒成立,()212n n -+⋅单调递减,1n ∴=时,()212n n -+⋅取得最大值为6-,66λ∴>-,解得1λ>-;当n 为偶数时,则()6212nn λ<+⋅恒成立,()212n n +⋅单调递增,2n ∴=时,()212n n +⋅取得最小值为20,620λ∴<,解得103λ<, 综上,1013λ-<<.故选:A. 【点睛】关键点睛:本题考查已知数列单调性求参数,解题的关键由数列单调性得出16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭恒成立,需要讨论n 为奇数和偶数时的情况,这也是容易出错的地方. 16.C解析:C 【分析】根据题目中已知数据,进行归总结,得到一般性结论,即可求得结果. 【详解】根据题意,第1行第1列的数为1,此时111(11)112a ⨯-=+=,, 第2行第1列的数为2,此时212(21)122a ⨯-=+=,, 第3行第1列的数为4 ,此时313(31)142a ⨯-=+=,, 据此分析可得:第64行第1列的数为64164(641)120172a ⨯-=+=,,则6452021a =,, 故选:C.17.C解析:C 【分析】根据选项进行逐一验证,可得答案. 【详解】 选项A. ()11n a n n =-,当1n =时,无意义.所以A 不正确.选项B. ()1221n a n n =-,当2n =时,()211122221126a ==≠⨯⨯⨯-,故B 不正确. 选项C.11122=-,111162323==-⨯,1111123434==-⨯,1111204545==-⨯ 所以111n a n n =-+满足.故C 正确. 选项D. 11n a n =-,当1n =时, 1111012a =-=≠,故D 不正确. 故选:C18.B解析:B 【分析】利用迭代法可得21123211n n n n n n n F F F F F F F F F ++---=+=+++++++,可得21n n F S +=+,代入2019n =即可求解.【详解】由题意可得该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和, 则211112n n n n n n n n n n F F F F F F F F F F ++----=+=++=+++1211232n n n n n n n n n F F F F F F F F F -------=+++=++++=123211n n n n F F F F F F ---=+++++++,所以21n n F S +=+,令2019n =,可得201920211S F =-,故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是理解数列新定义的含义得出21n n n F F F ++=+,利用迭代法得出21123211n n n n n n n F F F F F F F F F ++---=+=+++++++,进而得出21n n F S +=+.19.D解析:D 【分析】利用项和关系,1n n n a S S -=-代入即得解. 【详解】利用项和关系,1332443=54=162n n n a S S a S S a S S -=-∴=-=-,34216a a ∴+=故选:D 【点睛】本题考查了数列的项和关系,考查了学生转化与划归,数学运算能力,属于基础题.20.C解析:C 【分析】首先根据已知条件得到410a =,再依次判断选项即可得到答案. 【详解】由题知:410a =,对选项A ,()2444113a =--=,故A 错误;对选项B ,244115a =-=,故B 错误;对选项C ,()4441102a ⨯+==,C 正确; 对选项D ,()444162a ⨯-==,故D 错误.故选:C 【点睛】本题主要考查数列的通项公式,属于简单题.二、多选题 21.BC 【分析】根据递推公式,得到,令,得到,可判断A 错,B 正确;根据求和公式,得到,求出,可得C 正确,D 错. 【详解】 由可知,即,当时,则,即得到,故选项B 正确;无法计算,故A 错; ,所以,则解析:BC 【分析】根据递推公式,得到11n n nn n a a a +-=-,令1n =,得到121a a =,可判断A 错,B 正确;根据求和公式,得到1n n nS a +=,求出201920202019S a =,可得C 正确,D 错. 【详解】由121n n n a n a a n +=+-可知2111n n n n na n n n a a a a ++--==+,即11n n n n n a a a +-=-, 当1n =时,则121a a =,即得到121a a =,故选项B 正确;1a 无法计算,故A 错; 1221321111102110n n n n n n n n n n S a a a a a a a a a a a a +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+++=-+-++-=-= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以1n n S a n +=,则201920202019S a =,故选项C 正确,选项D 错误. 故选:BC. 【点睛】 方法点睛:由递推公式求通项公式的常用方法:(1)累加法,形如()1n n a a f n +=+的数列,求通项时,常用累加法求解; (2)累乘法,形如()1n na f n a +=的数列,求通项时,常用累乘法求解; (3)构造法,形如1n n a pa q +=+(0p ≠且1p ≠,0q ≠,n ∈+N )的数列,求通项时,常需要构造成等比数列求解;(4)已知n a 与n S 的关系求通项时,一般可根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解.22.BD 【分析】根据选项求出数列的前项,逐一判断即可. 【详解】解:因为数列的前4项为2,0,2,0, 选项A :不符合题设; 选项B : ,符合题设; 选项C :, 不符合题设; 选项D : ,符合题设解析:BD 【分析】根据选项求出数列的前4项,逐一判断即可. 【详解】解:因为数列{}n a 的前4项为2,0,2,0, 选项A :不符合题设;选项B :01(1)12,a =-+=12(1)10,a =-+=23(1)12,a =-+=34(1)10a =-+=,符合题设;选项C :,12sin2,2a π==22sin 0,a π==332sin22a π==-不符合题设; 选项D :1cos 012,a =+=2cos 10,a π=+=3cos 212,a π=+=4cos310a π=+=,符合题设.故选:BD. 【点睛】本题考查数列的通项公式的问题,考查了基本运算求解能力,属于基础题.23.ABC 【分析】利用数列满足的递推关系及,依次取代入计算,能得到数列是周期为4的周期数列,得项的所有可能值,判断选项即得结果. 【详解】数列满足,,依次取代入计算得, ,,,,因此继续下去会循环解析:ABC 【分析】利用数列{}n a 满足的递推关系及135a =,依次取1,2,3,4n =代入计算2345,,,a a a a ,能得到数列{}n a 是周期为4的周期数列,得项的所有可能值,判断选项即得结果. 【详解】数列{}n a 满足112,02121,12n n n n n a a a a a +⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪-<<⎪⎩,135a =,依次取1,2,3,4,...n =代入计算得,211215a a =-=,32225a a ==,43425a a ==,5413215a a a =-==,因此继续下去会循环,数列{}n a 是周期为4的周期数列,所有可能取值为:1234,,,5555. 故选:ABC. 【点睛】本题考查了数列的递推公式的应用和周期数列,属于基础题.24.AD 【分析】对于,作差后利用等差数列的通项公式运算可得答案;对于,根据等差数列的前项和公式得到和, 进而可得,由此可知,故不正确; 对于,由得到,,然后分类讨论的符号可得答案; 对于,由求出及解析:AD 【分析】对于A ,作差后利用等差数列的通项公式运算可得答案;对于B ,根据等差数列的前n 项和公式得到70a >和780a a +<, 进而可得80a <,由此可知78||||a a <,故B 不正确;对于C ,由915S S =得到,12130a a +=,然后分类讨论d 的符号可得答案; 对于D ,由n S 求出n a 及1a ,根据数列{}n a 为等差数列可求得0a =. 【详解】对于A ,因为46191111(3)(5)(8)a a a a a d a d a a d -=++-+215d =,且0d ≠,所以24619150a a a a d -=>,所以4619a a a a >,故A 正确;对于B ,因为130S >,140S <,所以77713()1302a a a +=>,即70a >,787814()7()02a a a a +=+<,即780a a +<,因为70a >,所以80a <,所以7878||||0a a a a -=+<,即78||||a a <,故B 不正确;对于C ,因为915S S =,所以101114150a a a a ++++=,所以12133()0a a +=,即12130a a +=,当0d >时,等差数列{}n a 递增,则12130,0a a <>,所以n S 中的最小值是12S ,无最大值;当0d <时,等差数列{}n a 递减,则12130,0a a ><,所以n S 中的最大值是12S ,无最小值,故C 不正确;对于D ,若2n S n n a =-+,则11a S a ==,2n ≥时,221(1)(1)n n n a S S n n a n n a -=-=-+--+--22n =-,因为数列{}n a 为等差数列,所以12120a a =⨯-==,故D 正确. 故选:AD 【点睛】关键点点睛:熟练掌握等差数列的通项公式、前n 项和公式是解题关键.25.BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: ,得是等差数列,当时不是等比数列,故错; 选项B: ,,得是等差数列,故对; 选项C: ,,当时也成立,是等比数列解析:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n a a +∴-=得{}n a 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错; 选项B:2n S An Bn =+,12n n a a A -∴-=,得{}n a 是等差数列,故对;选项C: ()11nn S =--,112(1)(2)n n n n S S a n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n n a -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}n a 是等差数列,由等差数列性质得n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈是等差数列,故对; 故选:BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键.26.BC【分析】由已知条件列方程组,求出公差和首项,从而可求出通项公式和前项和公式 【详解】解:设等差数列的公差为, 因为,, 所以,解得, 所以, , 故选:BC解析:BC 【分析】由已知条件列方程组,求出公差和首项,从而可求出通项公式和前n 项和公式 【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d , 因为30S =,46a =,所以113230236a d a d ⨯⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得133a d =-⎧⎨=⎩, 所以1(1)33(1)36n a a n d n n =+-=-+-=-,21(1)3(1)393222n n n n n n nS na d n ---=+=-+=, 故选:BC27.ABD 【分析】转化条件为,进而可得,,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】 因为,所以,即,因为数列递减,所以,则,,故A 正确; 所以最大,故B 正确; 所以,故C 错误解析:ABD 【分析】转化条件为670a a +=,进而可得60a >,70a <,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】因为57S S =,所以750S S -=,即670a a +=,因为数列{}n a 递减,所以67a a >,则60a >,70a <,故A 正确; 所以6S 最大,故B 正确; 所以()113137131302a a S a+⨯==<,故C 错误; 所以()111116111102a a S a+⨯==>,故D 正确.故选:ABD.28.ABD 【分析】利用等差数列的求和公式及等差数列的性质,逐一检验选项,即可得答案. 【详解】对于A :因为正数,公差不为0,且,所以公差, 所以,即,根据等差数列的性质可得,又, 所以,,故A 正解析:ABD 【分析】利用等差数列的求和公式及等差数列的性质,逐一检验选项,即可得答案. 【详解】对于A :因为正数,公差不为0,且100S =,所以公差0d <, 所以1101010()02a a S +==,即1100a a +=, 根据等差数列的性质可得561100a a a a +=+=,又0d <, 所以50a >,60a <,故A 正确; 对于B :因为412S S =,则1240S S -=,所以561112894()0a a a a a a ++⋅⋅⋅++=+=,又10a >, 所以890,0a a ><, 所以115815815()15215022a a a S a +⨯===>,116891616()16()022a a a a S ++===, 所以使0n S >的最大的n 为15,故B 正确; 对于C :因为115815815()15215022a a a S a +⨯===>,则80a >, 116891616()16()022a a a a S ++===,则890a a +=,即90a <, 所以则{}n S 中8S 最大,故C 错误;对于D :因为89S S <,则9980S a S =->,又10a >, 所以8870a S S =->,即87S S >,故D 正确, 故选:ABD 【点睛】解题的关键是先判断d 的正负,再根据等差数列的性质,对求和公式进行变形,求得项的正负,再分析和判断,考查等差数列性质的灵活应用,属中档题.29.BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为,公差即每一层比上一层多的根数为,设一共放层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差解析:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差即每一层比上一层多的根数为1d =,设一共放()2n n ≥层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差为1d =,设一共放()2n n ≥层,则总得根数为:()()111110022n n n d n n S na na --=+=+= 整理得120021a n n=+-, 因为1a *∈N ,所以n 为200的因数,()20012n n+-≥且为偶数, 验证可知5,8n =满足题意. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的求和公式,解题的关键是分析题意,把题目信息转化为等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于基础题.30.ACD 【分析】由题可得,,,求出可判断A ;利用二次函数的性质可判断B ;求出可判断C ;令,解出即可判断D. 【详解】设等差数列的公差为,则,解得, ,,且,对于A ,,故A 正确; 对于B ,的对称解析:ACD 【分析】由题可得16a d =-,0d <,21322n d d S n n =-,求出80a d =<可判断A ;利用二次函数的性质可判断B ;求出49,S S 可判断C ;令213022n d dS n n =->,解出即可判断D. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则()5111122+4++100a a a d a d +==,解得16a d =-,10a >,0d ∴<,且()21113+222n n n d d S na d n n -==-, 对于A ,81+7670a a d d d d ==-+=<,故A 正确;对于B ,21322n d d S n n =-的对称轴为132n =,开口向下,故6n =或7时,n S 取得最大值,故B 错误; 对于C ,4131648261822d d S d d d =⨯-⨯=-=-,9138191822d d S d =⨯-⨯=-,故49S S =,故C 正确;对于D ,令213022n d dS n n =->,解得013n <<,故n 的最大值为12,故D 正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛:由于等差数列()2111+222n n n d d S na d n a n -⎛⎫==+- ⎪⎝⎭是关于n 的二次函数,当1a 与d 异号时,n S 在对称轴或离对称轴最近的正整数时取最值;当1a 与d 同号时,n S 在1n =取最值.31.BD 【分析】设等差数列的公差为,根据条件、、成等差数列可求得与的等量关系,可得出、的表达式,进而可判断各选项的正误. 【详解】设等差数列的公差为,则,, 因为、、成等差数列,则,即, 解得,,【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据条件12a 、8S 、9S 成等差数列可求得1a 与d 的等量关系,可得出n a 、n S 的表达式,进而可判断各选项的正误. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则8118788282S a d a d ⨯=+=+,9119899362S a d a d ⨯=+=+, 因为12a 、8S 、9S 成等差数列,则81922S a S =+,即11116562936a d a a d +=++,解得14a d =-,()()115n a a n d n d ∴=+-=-,()()219122n n n d n n d S na --=+=. 对于A 选项,59233412a a d d +=⨯=,()2888942d S d -⨯==-,A 选项错误; 对于B 选项,()2229272d Sd -⨯==-,()2779772d Sd -⨯==-,B 选项正确;对于C 选项,()2298192224n d d S n n n ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.若0d >,则4S 或5S 最小;若0d <,则4S 或5S 最大.C 选项错误; 对于D 选项,50a =,D 选项正确. 故选:BD. 【点睛】在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a 1和d 等基本量,通过建立方程(组)获得解,另外在求解等差数列前n 项和n S 的最值时,一般利用二次函数的基本性质或者数列的单调性来求解.32.ABD 【分析】结合等差数列的性质、前项和公式,及题中的条件,可选出答案. 【详解】由,可得,故B 正确; 由,可得, 由,可得,所以,故等差数列是递减数列,即,故A 正确; 又,所以,故C 不正确解析:ABD结合等差数列的性质、前n 项和公式,及题中的条件,可选出答案. 【详解】由67S S =,可得7670S S a -==,故B 正确; 由56S S <,可得6560S S a -=>, 由78S S >,可得8780S S a -=<,所以876a a a <<,故等差数列{}n a 是递减数列,即0d <,故A 正确; 又()9567897820S S a a a a a a -=+++=+<,所以95S S <,故C 不正确; 又因为等差数列{}n a 是单调递减数列,且80a <,所以90a <, 所以()117179171702a a S a +==<,故D 正确.故选:ABD. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列性质的应用,解题的关键是熟练掌握等差数列的增减性及前n 项和的性质,本题要从题中条件入手,结合公式()12n n n a S S n --≥=,及()12n n n a a S +=,对选项逐个分析,可判断选项是否正确.考查学生的运算求解能力与逻辑推理能力,属于中档题. 33.ABD 【分析】由,判断,再依次判断选项. 【详解】 因为,,,所以数列是递减数列,故,AB 正确; ,所以,故C 不正确;由以上可知数列是单调递减数列,因为可知,的最大值,故D 正确. 故选:AB解析:ABD 【分析】由1n n n S S a --=()2n ≥,判断6780,0,0a a a >=<,再依次判断选项. 【详解】因为5665600S S S S a <⇒->⇒>,677670S S S S a =⇒-==,788780S S S S a >⇒-=<,所以数列{}n a 是递减数列,故0d <,AB 正确;()9567897820S S a a a a a a -=+++=+<,所以95S S <,故C 不正确;由以上可知数列{}n a 是单调递减数列,因为6780,0,0a a a >=<可知,67n S S S 与均为的最大值,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和的最值,重点考查等差数列的性质,属于基础题型.34.AD 【分析】利用等差数列的通项公式可以求,,即可求公差,然后根据等差数列的性质判断四个选项是否正确. 【详解】 因为,所以 , 因为,所以, 所以等差数列公差, 所以是递减数列, 故最大,选项A解析:AD 【分析】利用等差数列的通项公式可以求70a >,80a <,即可求公差0d <,然后根据等差数列的性质判断四个选项是否正确. 【详解】因为67S S <,所以7670S S a -=> , 因为78S S >,所以8780S S a -=<, 所以等差数列{}n a 公差870d a a =-<, 所以{}n a 是递减数列,故1a 最大,选项A 正确;选项B 不正确;10345678910770S S a a a a a a a a -=++++++=>,所以310S S ≠,故选项C 不正确;当8n ≥时,80n a a ≤<,即0n a <,故选项D 正确; 故选:AD 【点睛】本题主要考查了等差数列的性质和前n 项和n S ,属于基础题.35.ABD 【分析】由等差数列的性质直接判断AD 选项,根据等差数列的定义的判断方法判断BC 选项.【详解】A.因为数列是等差数列,所以,即,所以A 正确;B. 因为数列是等差数列,所以,那么,所以数解析:ABD 【分析】由等差数列的性质直接判断AD 选项,根据等差数列的定义的判断方法判断BC 选项. 【详解】A.因为数列{}n a 是等差数列,所以1n n a a d +-=,即1n n a a d +=+,所以A 正确;B. 因为数列{}n a 是等差数列,所以1n n a a d +-=,那么()()()11n n n n a a a a d ++---=--=-,所以数列{}n a -是等差数列,故B 正确;C.111111n n n n n n n n a a d a a a a a a ++++---==,不是常数,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是等差数列,故C 不正确;D.根据等差数列的性质可知122n n n a a a ++=+,所以1n a +是n a 与2n a +的等差中项,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查等差数列的性质与判断数列是否是等差数列,属于基础题型.。