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高考数学理科训练试题:专题(24) 数列求和 (解析版)

高考数学理科训练试题:专题(24) 数列求和 (解析版)

数列求和一、选择题1.若数列{a n}的通项公式是a n=(-1)n(3n-2),则a1+a2+…+a10=( )A. 15B. 12C. -12D. -15【答案】A【解析】∵a n=(-1)n(3n-2),∴a1+a2+…+a10=-1+4-7+10-…-25+28=(-1+4)+(-7+10)+…+(-25+28)=3×5=15.选A.2.(2017·南昌三模)若数列{a n}的通项公式为a n=2n+1,令b n=121na a a+++,则数列{b n}的前n 项和为( )A.12(2)nn++B.32342(1)(2)nn n+-++C.12nn-+D.3234(1)(2)nn n+-++【答案】B 【解析】a1+a2+…+a n=(321)2n n++=n(n+2),所以b n=1111() (2)22n n n n=-++,故T n=1111(1)2212n n+--++=()()323412nn n+-++.选B.3.已知等比数列{a n}中,a2·a8=4a5,等差数列{b n}中,b4+b6=a5,则数列{b n}的前9项和S9等于( )A. 9B. 18C. 36D. 72【答案】B【解析】∵a 2·a 8=4a 5,即25a =4a 5,∴a 5=4, ∵a 5=b 4+b 6=2b 5=4,∴b 5=2. ∴S 9=9b 5=18,故选B.4. 已知{a-n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以Sn 表示{a-n}的前n 项和,则使得Sn 达到最大值的n 是 ( ) A. 21 B. 20C. 19D. 18【答案】B 【解析】试题分析:设{}n a 的公差为d ,由题意得1351136105,235a a a a d a d ++=+=⇒+=①,246113999,333a a a a d a d ++=+=⇒+=②,由①②联立得139,2a d ==-,()()()22139240204002n n n S n n n n -∴=+⨯-=-+=--+,故当20n =时,n S 达到最大值,故选B .考点:等差数列的前n 项和5.各项均为正数的等比数列的前n 项和为S n ,若S n =2,S 30=14,则S 40等于A. 80B. 30C. 26D. 16【答案】C 【解析】设公比为q ,则由条件知01,q q >≠且根据S n =2,S 3n =14得:311(1)(1)2(1),14(2)11n n a q a q q q--=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅--;(2)(1)得:32217,1+7,601nn n n n nq q q q q q-=+=+-=-即;解得2,3n n q q ==-(舍去) 故选B6.已知数列2 015,2 016,1,-2 015,-2 016,…,这个数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前2 016项和S 2 016等于( ) A. 2 008 B. 2 010 C. 1 D. 0【答案】D 【解析】由已知得a n =a n -1+a n +1(n ≥2),∴a n +1=a n -a n -1,故数列的前8项依次为2 015,2 016,1,-2 015,-2 016,-1,2 015,2 016.由此可知数列为周期数列,且周期为6,S 6=0.∵2 016=6×336,∴S 2 016=0.选D.7.在等比数列{a n }中,a 1+a 2+…+a n =2n -1(n ∈N *),则21a +22a +…+2n a 等于( ) A. (2n -1)2 B.13(2n-1)2 C. 4n -1D.13(4n-1) 【答案】D 【解析】因为在等比数列{a n }中,a 1+a 2+…+a n =2n -1(n ∈N *),则可知原数列的公比为2,首项为1,那么所求的数列的公比为4,首项为1,因此21a +22a +…+2n a 等于13(4n-1),选D8.(2017·太原三模)已知等比数列{a n }的各项均为不等于1的正数,数列{b n }满足b n =lg a n ,b 3=18,b 6=12,则数列{b n }的前n 项和的最大值为( ) A. 126 B. 130C. 132D. 134【答案】C 【解析】设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意可知,lg a 3=b 3,lg a 6=b 6.又b 3=18,b 6=12,由a 1q 2=1018,a 1q 5=1012,∴q 3=10-6,即q =10-2,∴a 1=1022.又{a n }为正项等比数列,∴{b n }为等差数列,且公差d =-2,b 1=22,故b n =22+(n -1)×(-2)=-2n +24. ∴数列{b n }的前n 项和S n =22n +(1)2n n -×(-2)=-n 2+23n =-23()2n -2+5294.又n ∈N *,故n =11或12时,(S n )max =132. 选C.点睛:数列是特殊的函数,求等差数列前n 项和最值,可利用二次函数的性质,即对称轴与定义区间位置关系进行确定,只不过要注意数列定义域为正整数集.二、填空题9.设数列{a n }满足a 1=1,且a n+1﹣a n =n+1(n ∈N *),则数列{1na }的前10项的和为__. 【答案】2011【解析】试题分析:∵数列满足,且,∴当时,.当时,上式也成立,∴.∴.∴数列的前项的和11111212231n S n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦122111n n n ⎛⎫=-=⎪++⎝⎭.∴数列的前项的和为.故答案为:.考点:(1)数列递推式;(2)数列求和. 【此处有视频,请去附件查看】10.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若16a =,350a a +=,则6=S _______. 【答案】6 【解析】试题分析:因为{}n a 等差数列,所以35420a a a +==,即40a =,又4136a a d -==-,所以2d =-,所以616156615(2)6S a d =+=⨯+⨯-=.故答案6.【考点】等差数列的基本性质 【名师点睛】在等差数列五个基本量,,,,中,已知其中三个量,可以根据已知条件,结合等差数列的通项公式、前项和公式列出关于基本量的方程(组)来求余下的两个量,计算时须注意整体代换思想及方程思想的应用. 【此处有视频,请去附件查看】11.已知数列{a n }的前n 项和是S n ,且S n =1-12a n ,b n =-log 324na ,数列11{}n n b b +的前n 项和为T n ,则T n =________.【答案】4(1)nn +【解析】 因为S n =1-12a n ,S n -1=1-12a n -1(n ≥2),所以a n =S n -S n -1=12a n -1-12a n ,所以a n =13a n -1,当n =1时,S 1=1-12a 1,a 1=23,所以a n =23·1()3n -1,b n =-log 324na =-log 33-2n =2n ,所以11n n b b +=11111()4(1)41n n n n ⋅=-++, 所以T n =11111111(1)(1)42231414(1)nn n n n -+-++-=-=+++ 点睛:裂项相消法是指将数列的通项分成两个式子的代数和的形式,然后通过累加抵消中间若干项的方法,裂项相消法适用于形如1n n c a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(其中{}n a 是各项均不为零的等差数列,c 为常数)的数列. 裂项相消法求和,常见的有相邻两项的裂项求和(如本例),还有一类隔一项的裂项求和,如1(1)(3)n n ++或1(2)n n +.三、解答题12.已知数列{a n }的首项a 1=1,a n +1=42nn a a + (n ∈N *). (1)证明:数列11{}2n a -是等比数列; (2)设b n =nna ,求数列{b n }的前n 项和S n .【答案】(1)见解析(2)2(1)224n n n n ++-+ 【解析】试题分析:(1)根据等比数列定义,代入条件化简即得111211122n n a a +-=- (2)先求出1n a ,再利用分组求和以及错位相减法得数列{b n }的前n 项和S n .试题解析:解:(1)证明:∵a n +1=,∴==+.∴-=.又∵a 1=1,∴-=,∴数列是以为首项,为公比的等比数列.(2)解:由(1)知-=·n -1=,即=+,∴b n ==+. 设T n =+++…+,① 则T n =++…++,②①-②,得T n =++…+-=1--,∴T n =2--.又∵ (1+2+3+…+n )=,∴数列{b n }的前n 项和S n =2-+.点睛:用错位相减法求和应注意的问题(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“n S ”与“n qS ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“n n S qS -”的表达式;(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.。

高考理科数学试题汇编(含答案)数列大题

高考理科数学试题汇编(含答案)数列大题

(重庆)22.(本小题满分12分,(1)小问4分,(2)小问8分)在数列{}n a 中,()21113,0n n n n a a a a a n N λμ+++=++=∈(1)若0,2,λμ==-求数列{}n a 的通项公式; (2)若()0001,2,1,k N k k λμ+=∈≥=-证明:010011223121k a k k ++<<+++ 【答案】(1)132n n a -=⋅;(2)证明见解析.试题分析:(1)由02λμ==-,,有212,(n N )n n n a a a ++=∈若存在某个0n N +∈,使得0n 0a ,则由上述递推公式易得0n 10a ,重复上述过程可得10a ,此与13a 矛盾,所以对任意N n +∈,0n a ≠.从而12n n a a ()N n +∈,即n a 是一个公比q 2的等比数列.故11132nn na a q .(2)由011k λμ==-,,数列n a 的递推关系式变为 211010,n nn n a a a a k 变形为2101n n n a a a k +⎛⎫+= ⎪⎝⎭()N n +∈.由上式及13a ,归纳可得12130nn a a a a 因为222200100011111111n n nnn nna a k k a a k k k a a a k k ,所以对01,2n k求和得0011211k k k a a a a a a01000010200000011111111111112231313131k a k k k k a k a k a k k k k k ⎛⎫=-⋅+⋅+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎛⎫>+⋅+++=+ ⎪++++⎝⎭另一方面,由上已证的不等式知01212k k a a a a 得00110000102011111111k k a a k k k k a k a k a +⎛⎫=-⋅+⋅+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭00000111112221212121k k k k k ⎛⎫<+⋅+++=+⎪++++⎝⎭ 综上:010011223121k a k k考点:等比数列的通项公式,数列的递推公式,不等式的证明,放缩法.(江苏)20.(本小题满分16分)设1234,,,a a a a 是各项为正数且公差为d (0)d ≠的等差数列 (1)证明:31242,2,2,2aaaa依次成等比数列;(2)是否存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次成等比数列,并说明理由; (3)是否存在1,a d 及正整数,n k ,使得kn k n kn na a a a 342321,,,+++依次成等比数列,并说明理由.【答案】(1)详见解析(2)不存在(3)不存在(2)令1a d a +=,则1a ,2a ,3a ,4a 分别为a d -,a ,a d +,2a d +(a d >,2a d >-,0d ≠).假设存在1a ,d ,使得1a ,22a ,33a ,44a 依次构成等比数列,则()()34a a d a d =-+,且()()6422a d a a d +=+. 令d t a =,则()()3111t t =-+,且()()64112t t +=+(112t -<<,0t ≠), 化简得32220t t +-=(*),且21t t =+.将21t t =+代入(*)式,()()21212313410t t t t t t t t +++-=+=++=+=,则14t =-. 显然14t =-不是上面方程得解,矛盾,所以假设不成立, 因此不存在1a ,d ,使得1a ,22a ,33a ,44a 依次构成等比数列. (3)假设存在1a ,d 及正整数n ,k ,使得1n a ,2n ka +,23n ka +,34n ka +依次构成等比数列, 则()()()221112n kn k n a a d a d +++=+,且()()()()32211132n kn kn k a d a d a d +++++=+.分别在两个等式的两边同除以()21n k a +及()221n k a +,并令1d t a =(13t >-,0t ≠), 则()()()22121n kn k t t +++=+,且()()()()32211312n k n kn k t t t +++++=+.将上述两个等式两边取对数,得()()()()2ln 122ln 1n k t n k t ++=++, 且()()()()()()ln 13ln 1322ln 12n k t n k t n k t +++++=++. 化简得()()()()2ln 12ln 12ln 1ln 12k t t n t t +-+=+-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦, 且()()()()3ln 13ln 13ln 1ln 13k t t n t t +-+=+-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦.再将这两式相除,化简得()()()()()()ln 13ln 123ln 12ln 14ln 13ln 1t t t t t t +++++=++(**).令()()()()()()()4ln 13ln 1ln 13ln 123ln 12ln 1g t t t t t t t =++-++-++,则()()()()()()()()()()222213ln 13312ln 1231ln 111213t t t t t t g t t t t ⎡⎤++-+++++⎣⎦'=+++.令()()()()()()()22213ln 13312ln 1231ln 1t t t t t t t ϕ=++-+++++, 则()()()()()()()613ln 13212ln 121ln 1t t t t t t t ϕ'=++-+++++⎡⎤⎣⎦.令()()1t t ϕϕ'=,则()()()()163ln 134ln 12ln 1t t t t ϕ'=+-+++⎡⎤⎣⎦.令()()21t t ϕϕ'=,则()()()()212011213t t t t ϕ'=>+++.由()()()()1200000g ϕϕϕ====,()20t ϕ'>, 知()2t ϕ,()1t ϕ,()t ϕ,()g t 在1,03⎛⎫- ⎪⎝⎭和()0,+∞上均单调.故()g t 只有唯一零点0t =,即方程(**)只有唯一解0t =,故假设不成立. 所以不存在1a ,d 及正整数n ,k ,使得1na ,2n ka +,23n ka +,34n ka +依次构成等比数列.考点:等差、等比数列的定义及性质,函数与方程 (安徽)(18)(本小题满分12分) 设*n N ∈,n x 是曲线221n y x+=+在点(12),处的切线与x 轴交点的横坐标.(Ⅰ)求数列{}n x 的通项公式;(Ⅱ)记2221321n n T x x x -=,证明14n T n≥. 【答案】(1)1n n x n =+;(2)14n T n≥. 【解析】试题分析:(Ⅰ)对题中所给曲线进行求导,得出曲线221n y x+=+在点(12),处的切线斜率为22n +.从而可以写成切线方程为2(22)(1)y n x -=+-.令0y =.解得切线与x 轴交点的横坐标1111n nx n n =-=++. (Ⅱ)要证14n T n≥,需考虑通项221n x -,通过适当放缩能够使得每项相消.先表示出考点:1.曲线的切线方程;2.数列的通项公式;3.放缩法证明不等式. (北京)20.(本小题13分)已知数列{}n a 满足:*1a ∈N ,136a ≤,且121823618n n n nn a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,()12n =,,…. 记集合{}*|n M a n =∈N .(Ⅰ)若16a =,写出集合M 的所有元素;(Ⅱ)若集合M 存在一个元素是3的倍数,证明:M 的所有元素都是3的倍数; (Ⅲ)求集合M 的元素个数的最大值.【答案】(1){6,12,24}M =,(2)证明见解析,(3)8 【解析】①试题分析:(Ⅰ)由16a =,可知23412,24,12,a a a ===则{6,12,24}M =;(Ⅱ)因为集合M 存在一个元素是3的倍数,所以不妨设k a 是3的倍数,用数学归纳法证明对任意n k ≥,n a 是3的倍数,当1k =时,则M 中的所有元素都是3的倍数,如果1k >时,因为12k k a a -=或1236k a --,所以12k a -是3的倍数,于是1k a -是3的倍数,类似可得,21,......k a a -都是3的倍数,从而对任意1n ≥,n a 是3的倍数,因此M 的所有元素都是3的倍数.第二步集合M 存在一个元素是3的倍数,所以不妨设k a 是3的倍数,由已知121823618n n n nn a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,,用数学归纳法证明对任意n k ≥,n a 是3的倍数;第三步由于M 中的元素都不超过36,M 中的元素个数最多除了前面两个数外,都是4的倍数,因为第二个数必定为偶数,由n a 的定义可知,第三个数及后面的数必定是4的倍数,由定义可知,1n a +和2n a 除以9的余数一样,分n a 中有3的倍数和n a 中没有3的倍数两种情况,研究集合M 中的元素个数,最后得出结论集合M 的元素个数的最大值为8.试题解析:(Ⅰ)由已知121823618n n n n n a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,可知:12346,12,24,12,a a a a ===={6,12,24}M ∴=(Ⅱ)因为集合M 存在一个元素是3的倍数,所以不妨设k a 是3的倍数,由已知121823618n n n nn a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,,可用用数学归纳法证明对任意n k ≥,n a 是3的倍数,当1k =时,则M 中的所有元素都是3的倍数,如果1k >时,因为12k k a a -=或1236k a --,所以12k a -是3的倍数,于是1k a -是3的倍数,类似可得,21,......k a a -都是3的倍数,从而对任意1n ≥,n a 是3的倍数,因此M 的所有元素都是3的倍数.(Ⅲ)由于M 中的元素都不超过36,由136a ≤,易得236a ≤,类似可得36n a ≤,其次M 中的元素个数最多除了前面两个数外,都是4的倍数,因为第二个数必定为偶数,由n a 的定义可知,第三个数及后面的数必定是4的倍数,另外,M 中的数除以9的余数,由定义可知,1n a +和2n a 除以9的余数一样,考点:1.分段函数形数列通项公式求值;2.归纳法证明;3.数列元素分析. (广东)21.(本小题满分14分)数列{}n a 满足1212242-+-=+⋅⋅⋅++n n n na a a , *N n ∈. (1) 求3a 的值;(2) 求数列{}n a 前n 项和n T ; (3) 令11b a =,()11111223n n n T b a n n n -⎛⎫=++++⋅⋅⋅+≥ ⎪⎝⎭,证明:数列{}n b 的前n 项和n S满足n S n ln 22+<【答案】(1)14;(2)1122n -⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)见解析.(3)依题由1211112n n n a a a b a n n -+++⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭知11b a =,1221122a b a ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,【考点定位】本题考查递推数列求项值、通项公式、等比数列前n 项和、不等式放缩等知识,属于中高档题.(湖北) 22.(本小题满分14分)已知数列{}n a 的各项均为正数,1(1)()n n n b n a n n +=+∈N ,e 为自然对数的底数.(Ⅰ)求函数()1e x f x x =+-的单调区间,并比较1(1)n n +与e 的大小;(Ⅱ)计算11b a ,1212b ba a ,123123b b b a a a ,由此推测计算1212nnb b b a a a 的公式,并给出证明; (Ⅲ)令112()nn n c a a a =,数列{}n a ,{}n c 的前n 项和分别记为n S ,n T , 证明:e n n T S <.22.(14分)(Ⅰ)()f x 的定义域为(,)-∞+∞,()1e x f x '=-.当()0f x '>,即0x <时,()f x 单调递增; 当()0f x '<,即0x >时,()f x 单调递减.故()f x 的单调递增区间为(,0)-∞,单调递减区间为(0,)+∞. 当0x >时,()(0)0f x f <=,即1e x x +<.令1x n =,得111e n n +<,即1(1)e n n+<. ①(Ⅱ)11111(1)1121b a =⋅+=+=;22212121212122(1)(21)32b b b b a a a a =⋅=⋅+=+=; 2333123312123123133(1)(31)43b b b b b b a a a a a a =⋅=⋅+=+=. 由此推测:1212(1).n nnb b b n a a a =+ ② 下面用数学归纳法证明②.(1)当1n =时,左边=右边2=,②成立. (2)假设当n k =时,②成立,即1212(1)k kkb b b k a a a =+. 当1n k =+时,1111(1)(1)1k k k b k a k +++=+++,由归纳假设可得 111211211211211(1)(1)(1)(2)1k k k k k k k k k k k b b b b b b b b k k k a a a a a a a a k ++++++=⋅=+++=++. 所以当1n k =+时,②也成立.根据(1)(2),可知②对一切正整数n 都成立. (Ⅲ)由n c 的定义,②,算术-几何平均不等式,n b 的定义及①得123n n T c c c c =++++=111131211212312()()()()nn a a a a a a a a a ++++111131212312112()()()()2341nn b b b b b b b b b n =+++++12312112122334(1)nb b b b b b b b b n n ++++++≤++++⨯⨯⨯+121111111[][]1223(1)2334(1)(1)n b b b n n n n n n =+++++++++⋅⨯⨯+⨯⨯++1211111(1)()()1211n b b b n n n n =-+-++-+++1212n b b b n <+++1212111(1)(1)(1)12n n a a a n=++++++12e e e n a a a <+++=e n S .即e n n T S <.(陕西)21.(本小题满分12分)设()n f x 是等比数列1,x ,2x ,⋅⋅⋅,n x 的各项和,其中0x >,n ∈N ,2n ≥.(I )证明:函数()()F 2n n x f x =-在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内有且仅有一个零点(记为n x ),且11122n n n x x +=+; (II )设有一个与上述等比数列的首项、末项、项数分别相同的等差数列,其各项和为()n g x ,比较()n f x与()n g x 的大小,并加以证明.【答案】(I )证明见解析;(II )当1x 时, ()()n n f x g x ,当1x ≠时,()()n n f x g x ,证明见解析.【解析】试题分析:(I )先利用零点定理可证()F n x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内至少存在一个零点,再利用函数的单调性可证()F n x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内有且仅有一个零点,进而利用n x 是()F n x 的零点可证11122n n n x x +=+;(II )先设()()()n n h x f x g x =-,再对x 的取值范围进行讨论来判断()h x 与0的大小,进而可得()n f x 和()n g x 的大小.试题解析:(I )2()()212,n n n F x f x x x x 则(1)10,n F n1211111112()1220,12222212n nn n F +⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭=+++-=-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-所以()n F x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内至少存在一个零点n x . 又1()120n n F x x nx -'=++>,故在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内单调递增,所以()n F x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内有且仅有一个零点n x . 因为n x 是()n F x 的零点,所以()=0n n F x ,即11201n n nx x ,故111=+22n n n x x .(II)解法一:由题设,11().2nn n x g x 设211()()()1,0.2nnn n n x h x f x g x x x x x当1x 时, ()()n n f x g x当1x ≠时, ()111()12.2n n n n x h x x nx--+'=++-若01x ,()11111()22n n n n n n h x x x nx x ----+'>++-11110.22nnn n n n x x 若1x ,()11111()22n n n n n n h x x x nx x ----+'<++-11110.22nnn n n n x x所以()h x 在(0,1)上递增,在(1,)+∞上递减, 所以()(1)0h x h ,即()()n n f x g x .综上所述,当1x 时, ()()n n f x g x ;当1x ≠时()()n n f x g x解法二 由题设,211()1,(),0.2nnn n n x f x x x x g x x当1x 时, ()()n n f x g x当1x ≠时, 用数学归纳法可以证明()()n n f x g x .当2n时, 2221()()(1)0,2f xg x x 所以22()()f x g x 成立.假设(2)n k k =≥时,不等式成立,即()()k k f x g x .那么,当+1n k 时,111k+1k 11()()()2kkkkk k x f x f x x g x x x 12112kk x k x k .又11k+121111()22kk kk x k x k kx k x g x令1()11(x 0)k k k h x kx k x ,则()()11()(k 1)11(x 1)k k k k h x k x k k x k k x --'=+-+=+-所以当01x ,()0k h x '<,()k h x 在(0,1)上递减; 当1x ,()0kh x '>,()k h x 在(1,)+∞上递增. 所以()(1)0k k h x h ,从而1k+1211()2kk x k x k g x故11()()k k f x g x .即+1n k ,不等式也成立.所以,对于一切2n ≥的整数,都有()()n n f x g x .解法三:由已知,记等差数列为k a ,等比数列为k b ,k 1,2,, 1.n 则111a b ,11n nna b x ,所以()11+1(2n)n k x a k k n-=-⋅≤≤,1(2),k k b x k n -=≤≤ 令()()111(x)1,0(2).n k k k k k x m a b x x k n n---=-=+->≤≤当1x 时, =k k a b ,所以()()n n f x g x .当1x ≠时, ()()12211()(k 1)11n k k n k k k m x nx x k x x n----+-'=--=-- 而2k n ≤≤,所以10k ,11n k -+≥. 若01x , 11nk x ,()0k m x '<,当1x ,11nk x ,()0km x '>, 从而()k m x 在(0,1)上递减,()k m x 在(1,)+∞上递增.所以()(1)0k k m x m ,所以当01(2),k k x x a b k n >≠>≤≤且时,又11a b ,11n n a b ,故()()n n f x g x综上所述,当1x 时, ()()n n f x g x ;当1x ≠时()()n n f x g x考点:1、零点定理;2、利用导数研究函数的单调性.(四川)16.设数列{}n a 的前n 项和12n n S a a =-,且123,1,a a a +成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记数列1{}na 的前n 项和n T ,求得1|1|1000n T -<成立的n 的最小值. 【答案】(1)2n n a =;(2)10. 【解析】试题分析:(1)利用1n n n a S S -=-及题设可得n a 与1n a -的关系为12(1)n n a a n -=>,所以这是一个公比为2的等比数列.再利用123,1,a a a +成等差数列,可求得12a =,从而得通项公式.(2)由(1)得112n n a =,这仍然是一个等比数列,利用等比数列的前n 项和公式,可求得112n nT =-,代入1|1|1000n T -<,即可得使1|1|1000n T -<成立的n 的最小值. 试题解析:(1)由已知12n n S a a =-,有1122(1)n n n n n a S S a a n --=-=->, 即12(1)n n a a n -=>. 从而21312,4a a a a ==.又因为123,1,a a a +成等差数列,即1322(1)a a a +=+. 所以11142(21)a a a +=+,解得12a =.所以,数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列. 故2n n a =.考点:本题考查等差数列与等比数列的概念、等比数列通项公式与前n 项和公式等基础知识,考查运算求解能力.(天津)18. (本小题满分13分)已知数列{}n a 满足*212(q )n N ,1,2n n a qa a a +=≠∈==为实数,且q 1,,且233445,,a a a a a a 成等差数列.(I)求q 的值和{}n a 的通项公式;(II)设*2221log ,nn n a b n N a -=∈,求数列n {b }的前n 项和. 【答案】(I) 1222,2,.n n n n a n -⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数,为偶数; (II) 1242n n n S -+=-.【解析】试题分析:(I)由34234534a a a a a a a a 得4253a a a a -=- 先求出q ,分n 为奇数与偶数讨论即可;(II)求出数列{}n b 的通项公式,用错位相减法求和即可.试题解析:(I) 由已知,有34234534a a a a a a a a ,即4253a a a a -=-,所以23(1)(1)a q a q -=-,又因为1q ≠,故322a a ==,由31a a q =,得2q =, 当21(*)n k n N =-∈时,1122122n k n k a a ---===,当2(*)n k n N =∈时,2222n kn k a a ===,所以{}n a 的通项公式为1222,2,.n n n n a n -⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数,为偶数考点:1.等差中项定义;2.等比数列及前n 项和公式.3.错位相减法. (浙江)20.(本题满分15分) 已知数列{}n a 满足1a =12且1n a +=n a -2n a (n ∈*N ) (1)证明:112nn a a +≤≤(n ∈*N ); (2)设数列{}2n a 的前n 项和为n S ,证明112(2)2(1)n S n n n ≤≤++(n ∈*N ).【答案】(1)详见解析;(2)详见解析.考点:数列与不等式结合综合题.。

高考理科数学一轮复习专题训练:数列(含详细答案解析)

高考理科数学一轮复习专题训练:数列(含详细答案解析)

B . 3 2.在正项等比数列{a }中,已知 a 4 = 2 , a = ,则 a 5 的值为( 8= 2 , a = ,可得 8 q 4 = 8 = ,又因为 q > 0 ,所以 q = 1 2 2127B .35063C .28051D . 3502第 7 单元 数列(基础篇)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知等差数列{a n }的前 n 项和为 S n ,若 a 1=12,S 5=90,则等差数列{a n }公差 d =()A .2【答案】C2 C .3D .4【解析】∵a =12,S =90,∴ 5 ⨯12 + 1 5 5 ⨯ 4 2d = 90 ,解得 d=3,故选 C .n 8 1 )1 1 A . B . - C . -1 D .14 4【答案】D【解析】由题意,正项等比数列{a }中,且 a n 48 1 a 1 a 16 41,则 a = a ⋅ q = 2 ⨯ = 1 ,故选 D .5 43.在等差数列{a n}中, a 5+ a = 40 ,则 a + a + a = ( ) 13 8 9 10A .72B .60C .48D .36【答案】B【解析】根据等差数列的性质可知: a 5 + a 13 = 40 ⇒ 2a 9 = 40 ⇒ a 9 = 20 ,a + a + a = 2a + a = 3a = 60 ,故本题选 B .8 9109994.中国古代数学名著《张丘建算经》中记载:“今有马行转迟,次日减半,疾七日,行七百里”.其大意:现有一匹马行走的速度逐渐变慢,每天走的里程数是前一天的一半,连续走了7 天,共走了 700 里,则这匹马第 7 天所走的路程等于()A .700里里 里【答案】A127里【解析】设马每天所走的路程是 a 1, a 2 ,.....a 7 ,是公比为1的等比数列,a 1 - ( )7 ⎪a = a q 6= 7005.已知等差数列{a n } 的前 n 项和 S n 有最大值,且 a=10(a +a )2= 5(a + a ) = 5(a + a ) > 0 , S =2 = 11a < 0 , (a + 2d - 1)2 = (a + d - 1)(a + 4d - 1) ⎩ d = 2这些项的和为 700, S = 7 ⎛ 1 ⎫ 1 ⎝ 2 ⎭1 - 12 = 700 ⇒ a =1 64 ⨯ 700 127 ,7 1 127 ,故答案为 A .a 5< -1 ,则满足 S 6n> 0 的最大正整数 n 的值为()A .6B .7C .10D .12【答案】C【解析】设等差数列{a n } 的公差为 d ,因为等差数列{a n } 的前 n 项和 S n 有最大值,所以 d < 0 ,a又 a 5 < -1 ,所以 a 5 > 0 , a 6 < 0 ,且 a 5 + a 6 > 0 ,6 所以 S1 101 10 5 6 11 所以满足 S n > 0 的最大正整数 n 的值为 10.11(a + a )1 1166.已知等差数列{a n}的公差不为零, Sn为其前 n 项和, S 3 = 9 ,且 a 2 - 1 , a 3 - 1, a 5 - 1构成等比数列,则 S 5 = ( )A .15B . -15C .30D .25【答案】D【解析】设等差数列{a n}的公差为 d (d ≠ 0),⎧⎪3a + 3d = 9⎧a = 1 由题意 ⎨ 1 ,解得 ⎨ 1 ⎪⎩ 1 1 1.∴ S = 5 ⨯1 +5 5 ⨯ 4 ⨯ 22 = 25 .故选 D .7.在等差数列{a n } 中, a 3 , a 9 是方程 x 2 + 24 x + 12 = 0 的两根,则数列{a n } 的前 11 项和等于(A .66B .132C . -66D . -132【答案】D)S = 11⨯ (a + a ) 2 2 2 = 15 ,解得 n = 5 ,( )nC . a = 3n -1D . a =3n【解析】因为 a 3 , a 9 是方程 x 2 + 24 x + 12 = 0 的两根,所以 a 3 + a 9 = -24 ,又 a 3 + a 9 = -24 = 2a 6 ,所以 a 6 = -12 ,11⨯ 2a1 11 = 6 = -132 ,故选 D . 118.我国南宋数学家杨辉 1261 年所著的《详解九章算法》一书里出现了如图所示的表,即杨辉三角,这是数学史上的一个伟大成就,在“杨辉三角”中,第n 行的所有数字之和为 2n -1 ,若去除所有为 1 的项,依次构成数列 2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,…,则此数列的前 15 项和为()A .110B .114C .124D .125【答案】B【解析】由题意, n 次二项式系数对应的杨辉三角形的第 n +1行, 令 x = 1 ,可得二项展开式的二项式系数的和 2n ,其中第 1 行为 2 0 ,第 2 行为 21 ,第 3 行为 22 ,L L 以此类推,即每一行的数字之和构成首项为 1,公比为 2 的对边数列,则杨辉三角形中前 n 行的数字之和为 S = n 1- 2n1- 2 = 2n - 1,若除去所有为 1 的项,则剩下的每一行的数字的个数为1,2,3, 4,L ,可以看成构成一个首项为 1,公差为 2 的等差数列,则T =n n (n + 1)2 ,令 n (n + 1)所以前 15 项的和表示前 7 行的数列之和,减去所有的 1,即 27 - 1 - 13 = 114 ,即前 15 项的数字之和为 114,故选 B .9.已知数列{a }的前 n 项和为 S nn,满足 2S n =3a n -1 ,则通项公式 a n 等于()A . a = 2n- 1n【答案】CB . a= 2nn n: , + , + + , + + + , ,那么数列 {b }= ⎧⎨ 1 ⎩ a an n +1 ⎭n + 1 ⎭C . 4 ⨯ ⎝ 2 n + 1 ⎭D .⎝ 1 + 2 + ⋅⋅⋅ + n n2 a an (n + 1) ⎝ n n + 1 ⎭ = = = 4 ⨯ - ⎪ , ∴ S = 4 ⨯ 1 - + - + - + ⋅⋅⋅ + - = 4 ⨯ 1 - ⎪ 2 2 3 3 4 n n + 1 ⎭ ⎝ ⎝⎪ , 1 1 ⎫【解析】当 n = 1 时, 2S 1 = 3a 1 -1 ,∴ a 1 = 1 ,当 n ≥ 2 且 n ∈ N * 时, 2S n -1 = 3a n -1 - 1 ,则 2S n - 2Sn -1 = 2a n = 3a n - 1 - 3a n -1 + 1 = 3a n - 3a n -1 ,即 a n = 3an -1,∴ 数列 {a }是以1 为首项, 3 为公比的等比数列∴ a nn= 3n -1 ,本题正确选项 C . 10.已知数列 满足,且 ,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】利用排除法,因为,当当当当时,时,时,时, ,排除 A ;,B 符合题意;,排除 C ;,排除 D ,故选 B .11.已知数列为()1 12 1 23 1 2 34 2 3 3 4 4 45 5 5 5⋯ n ⎫ ⎬ 前 项和A .1 - 1 ⎛ n + 1B . 4 ⨯ 1 - 1 ⎫ ⎛ 1 ⎪ - 1 ⎫⎪1 1-2 n + 1【答案】B【解析】由题意可知: a =nn (n + 1)= = , n + 1 n + 1 2∴ b = 1n n n +11 4 ⎛ 1 1 ⎫ n n + 1 ⋅2 2⎛ 1 1 1 1 1 ⎛ n本题正确选项 B .1 ⎫n + 1 ⎭12.已知数列{a }满足递推关系: a , a = ,则 a 2017= (12016B . 12018D . 1=a 2 -= 1 . ⎩ a∴ 1=1}满足 a 2 q ,可设三数为 , a , aq ,可得 ⎪⎨ a⎪ q 求出 ⎨ ,公比 q 的值为 1.=3an n +1 = a 1 n a + 12 n)A .12017C .12019【答案】C【解析】∵ ana + 1 n1, a = ,∴ 1 1 1 a a n +1 n⎧ 1 ⎫∴数列 ⎨ ⎬ 是等差数列,首项为 2,公差为 1.n ⎭a2017= 2 + 2016 = 2018 ,则 a2018 .故选 C .第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.13.已知等比数列{a n 1 = 12 ,且 a 2a 4 = 4(a3 - 1) ,则 a 5 = _______.【答案】8【解析】∵ a 2a 4 = 4(a 3 - 1) ,∴ a 3 = 4(a 3 -1) ,则 a 3 = 2 ,∴ a = 5 a 2 3 = a122 1 2= 8 ,故答案为 8.14.若三数成等比数列,其积为 8,首末两数之和为 4,则公比 q 的值为_______.【答案】1【解析】三数成等比数列,设公比为⎧a = 2⎩ q = 1⎧ a3 = 8 a q + aq =4 ⎩,15.在数列 {an}中,a 1= 1 , an 3 + a n(n ∈ N *)猜想数列的通项公式为________.=3a4 3 + a 53 + a 6 3a 3a 32 数列的通项公式为 a = 3n + 2 n + 2+ = (m + n) + ⎪ = 10 + + ⎪ ≥ 10 + 2 ⋅ ⎪⎪ = 2 , n m ⎭ 8 ⎝ n m ⎭【答案】3n + 2【解析】由 an 3 + a n, a = 1 ,可得 a = 1 2 3a 1 3 + a 13 3 3= , a = = , a == ,……,∴ 猜想 3 4 2 33,本题正确结果 .n16.已知正项等比数列{a n } 满足 2a 5 + a 4 = a 3 ,若存在两项 a m , a n ,使得 8 a m a n = a 1 ,则9 1+ 的最小值 mn为__________.【答案】2【解析】Q 正项等比数列{a n } 满足 2a 5 + a 4 = a 3 ,∴ 2a 1q 4 +a 1q 3 =a 1q 2 ,整理得 2q 2 +q - 1 = 0 ,又 q > 0 ,解得 q = 12,Q 存在两项 a , a 使得 8 a ⋅ a = a ,∴ 64a 2 q m +n -2 = a 2 ,整理得 m + n = 8 ,m nmn111∴则 9 1 1 ⎛ 9 1 ⎫ 1 ⎛ m 9n ⎫ 1 ⎛ m 9n ⎫ m n 8 ⎝ m n ⎭ 8 ⎝9 1 m 9n+ 的最小值为 2,当且仅当 = 取等号,但此时 m , n ∉ N * .m n n m又 m + n = 8 ,所以只有当 m = 6 , n = 2 时,取得最小值是 2.故答案为 2.三、解答题:本大题共6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10 分)已知等差数列{a n(1)求 {a}的通项公式;n}的公差不为 0, a 1= 3 ,且 a , a , a 成等比数列.2 4 7(2)求 a 2 + a 4 + a 6 + L + a 2n .【答案】(1) a n = n + 2 ;(2) n 2 + 3n .【解析】(1)Q a 2 , a 4 , a 7成等比数列,∴a42= a a ,2 7即 (a 1 + 3d )2 = (a 1 + d )(a 1 + 6d ) ,化简得 (a 1 - 3d )d = 0 ,∵公差 d ≠ 0 ,∴ a 1 = 3d ,6=n (a +a ) (2)若b= 4 { ⎪ 12 由题意得 ⎨,则 ⎨ , ⎩ 7 ⎪(a + 6d )2 = (a + d )(a + 21d )⎩ 1化简得 ⎨⎧a + 2d = 7(2)证明: b = 42n (2n + 4) n (n + 2) 2 ⎝ n n + 2 ⎭ - + - + - + L +⎪1 + - - = - ⎪ < . ⎪Q a = 3 ,∴ d = 1,∴ a = a + (n - 1)d = n + 2 .1 n1(2)由(1)知 a 2n = 2n + 2 ,故{a 2n } 是首项为 4、公差为 2 的等差数列,所以 a + a + a + L + a2 4 6 n (4 + 2n + 2)2 2n = = n 2 + 3n . 2 218.(12 分)已知公差不为零的等差数列{a n } 满足 S 5 = 35 ,且 a 2 , a 7 , a 22 成等比数列.(1)求数列{a n } 的通项公式;n nn(a - 1)(a + 3) ,且数列 b n }的前 n 项和为 T n ,求证: T < 3n 4.【答案】(1) a n = 2n + 1;(2)见详解.【解析】(1)设等差数列{a n } 的公差为 d ( d ≠ 0 ),⎧ 5 ⨯ 4⎧S = 355a + d = 35 5a 2 = a a2 221 11 ⎩2a 1 = 3d ⎧a = 3 ,解得 ⎨ 1⎩d = 2,所以 a = 3 + 2 (n -1) = 2n +1. nn nn(a -1)(a + 3) =4 11⎛1 1 ⎫ = = - ⎪ ,所以 T = n 1 ⎛ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ⎫- + - 2 ⎝ 1 3 2 4 3 5 n - 1 n + 1 n n + 2 ⎭= 1 ⎛ 1 1 1 ⎫ 3 1 ⎛ 1 1 ⎫ 3 + 2 ⎝ 2 n + 1 n + 2 ⎭ 4 2 ⎝ n + 1 n + 2 ⎭ 419.(12 分)已知数列{a n}的前 n 项和为 Sn且 S = 2a - 1 (n ∈ N * ) .n n(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{na n}的前 n 项和 T n.【答案】(1) a = 2n- 1 ;(2) T = n ⋅ 2n - 2n + 1 .nn【解析】(1)因为 S = 2a - 1 ,当 n ≥ 2 时, S = 2a - 1 ,7= 2a + 1 , n ∈ N * .+1),数列 ⎨ 15 ≤ T n < ; 即 a ∴ 数列 {a }的通项公式为 a = 2n - 1 n ∈ N * .(2n + 1)(2n + 3) 2⎝ 2n + 1 2n + 3⎪⎭ , - ⎪ + - ⎪ +⋅⋅⋅+⎪⎥ 2 ⎢⎣⎝ 3 5 ⎭ ⎝ 5 7 ⎭ ⎝ 2n + 2n + 3 ⎭⎦ 6 4n + 6整理可得 a n = 2a n -1 ,Q a = S = 2a - 1 ,解得 a = 1 ,1 111所以数列 {a n}为首项为1 ,公比为 2 的等比数列,∴a = 2n -1 .n(2)由题意可得:T = 1⨯ 20 + 2 ⨯ 21 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n ,n所以 2T = 1⨯ 21 + 2 ⨯ 22 + ⋅⋅⋅ + (n - 1)2n -1 + n ⋅ 2n ,n两式相减可得 -T = 1 + 21 + 22 + ⋅⋅⋅+ 2n -1 - n ⋅ 2n = n∴ T = n ⋅ 2n - 2n + 1 .n1 - 2n 1 - 2- n ⋅ 2n = 2n - 1 - n ⋅ 2n ,20.(12 分)已知数列{a n}满足 a 1= 1 , an +1n(1)求证数列{a n +1}是等比数列,并求数列{a n } 的通项公式;(2)设 b = log (a n 2 2n +1 ⎧ 1 ⎫ 1 1b b ⎬ 的前 n 项和 T n ,求证:6 ⎩ n n +1 ⎭.【答案】(1)证明见解析, a = 2n - 1(n ∈ N * )(2)见解析. n【解析】(1)由 an +1 = 2a n + 1 ,得 a n +1 + 1 = 2 (a + 1),n+ 1n +1 a + 1n= 2 ,且 a + 1 = 2 ,1∴ 数列 {a +1}是以 2 为首项, 2 为公比的等比数列,n∴ a + 1 = 2 ⨯ 2n -1 = 2n ,n( )nn(2)由(1)得: b = logn2(a2n +1+ 1) = log (22n +1- 1 + 1)= 2n + 1 ,2∴1b bn n +11 1 ⎛ 1 1 ⎫ = = -∴T = n1 ⎡⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫⎤ 1 1 - = - (n ∈ N * ),8又 0 < 1即 1n (2)设数列满足 b = a sin a π2的前 项和 .⎪⎩n,2 3 L 2 3 L 2 (a + 4) = S + S 2a = d + 4 d = 2 ⎪ ⎩= asin n π + ⎪ = a cos (n π ) , 2 ⎭ ⎝n +1,2n -1,⎪⎩n, 2 3 L 2 3 L a ⋅ a1 1 1 1 1 1 1≤ ,∴- ≤- < 0 ,∴ ≤ - < ,4n + 6 10 10 4n + 6 15 6 4n + 6 61≤ T < .15 621.(12 分)已知等差数列的前 项和为 ,且 是 与 的等差中项.(1)求的通项公式;n ,求n n【答案】(1)⎧⎪- (n + 2), ;(2) T = ⎨n n = 2k - 1(k = 1,,, ) n = 2k (k = 1,,, ) .⎧a = 7⎧a + 2d = 7 ⎧a = 3 【解析】(1)由条件,得 ⎨ 3 ,即 ⎨ 1 , ⎨ 1⎪715⎩1⎩,所以{a n }的通项公式是(2)由(1)知, b = a sinnn.(2n + 1)π 2n n⎛ π ⎫(1)当 n = 2k -1 (k =1,2,3,…)即 n 为奇数时, b = -a , b nnn +1= aT = -a + a - a + L + a n 1 2 3 n -1 - a = -a + (-2) n - 1= -n - 2 ;n 1(2)当 n = 2k (k =1,2,3,…):即 n 为偶数时, b = a , bnnn -1= -aT = -a + a - a +⋯- a n 1 2 3 n -1+ a = 2 ⋅ n n 2= n ,⎧⎪- (n + 2), 综上所述, T = ⎨n22.(12 分)设正项数列n = 2k - 1(k = 1,,, ) n = 2k (k = 1,,, ) .的前 n 项和为 ,已知 .(1)求证:数列 是等差数列,并求其通项公式;(2)设数列的前 n 项和为 ,且 b = 4n nn +1,若对任意 都成立,求实数 的取值范围.9(2)由(1)可得 b = 1 n (n + 1) n n + 1∴ T = 1 - ⎪ + - ⎪ + L + - ⎛ 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫1 n = 1 -= , ⎪ 2 ⎭ ⎝ 2 3 ⎭⎝ n n + 1 ⎭n + 1 n + 1⎝,即 nλ < n + (-1)n ⋅ 2 对任意⎢⎣ ⎥⎦n 恒成立,令 f (n ) = (n + 2)(n + 1)Q f (n + 1)- f (n ) = n (n + 1)- 2②当 为奇数时, λ < (n - 2)(n + 1)又 (n - 2)(n + 1)= n - - 1 ,易知:f (n ) = n - 在【答案】(1)见证明,【解析】(1)证明:∵;(2),且.,当当即时,时,有,解得 .,即.,于是,即.∵ ,∴为常数,∴数列是 为首项, 为公差的等差数列,∴.1 1= - ,nnn + 1都成立⎡ n (n + 1)+ (-1)n ⋅ 2 (n + 1)⎤⇔ λ <⎢⎥ nmin(n ∈ N *),①当 为偶数时, λ < (n + 2)(n + 1) = n + 2+ 3 ,n nn (n + 1) > 0 ,在 上为增函数,;n 恒成立,2 2 n n n为增函数,,102⨯ 4 ⨯ 3 = 0 ⎧a = -3 ⎪S 4 = 4a 1 + ⎪⎩a = a + 4d = 516 4⎩q3 (a + a + a ) = 120 ∴由①②可知:,综上所述 的取值范围为.第 7 单元 数列(提高篇)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.记 S 为等差数列{a } 的前 n 项和.已知 S = 0 , a = 5 ,则()n n45A . a n = 2n - 5B . a n = 3n - 10C . S = 2n 2 - 8nD . S = 1n nn 2 - 2n【答案】A2.已知等比数列{a }中, a n 3 ⋅ a = 20 , a = 4 ,则 a 的值是( )13 6 10A .16B .14C .6D .5【答案】D【解析】由等比数列性质可知 a ⋅ a = a 2 = 20 ,3138由 a 6 = 4 ,得 q 4= a 2 8 = a 2620 5= ,∴ a = a q 4 = 5 ,本题正确选项 D .10 63.等比数列{a } 中, a + a + a = 30 , a + a + a = 120 ,则 a + a + a = ( )n123456789A .240B .±240C .480D .±480【答案】C【解析】设等比数列{a } 中的公比为 q ,由 a + a + a = 30 , a + a + a = 120 ,n 1 2 3 4 5 6⎧ 得 ⎨a + a + a = 301 2 31 2 3,解得 q 3 = 4 ,∴ a + a + a = q 3 (a + a + a ) = 480.7 8 9 4 5 6112 , N = 4.我国古代的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:如图,将1,2,…,9 填入3 ⨯ 3 的方格内,使三行,三列和两条对角线上的三个数字之和都等于 15.一般地,将连续的正整数1,2,3,L , n 2 填入 n ⨯ n 个方格中,使得每行,每列和两条对角线上的数字之和都相等,这个正方形叫做n 阶幻方.记 n 阶幻方的对角线上的数字之和为 N n ,如图三阶幻方的 N 3 = 15 ,那么 N 9 的值为()A .369B .321C .45D .41【答案】A【解析】根据题意可知,幻方对角线上的数成等差数列,根据等差数列的性质可知对角线的两个数相加正好等于1 + n 2,根据等差数列的求和公式 S = n (1+ n 2 ) 9 9 ⨯ (1+ 92 ) 2 = 369 ,故选 A .5.已知 1, a 1 , a 2 ,9 四个实数成等差数列,1, b 1 , b 2 , b 3 ,9 五个数成等比数列,则b 2 (a 2 - a 1 ) = ( A .8 B .-8 C .±8 D .98【答案】A)【解析】由 1, a 1 , a 2 ,9 成等差数列,得公差 d = a 2 - a 1 = 9 - 1 84 - 1 = 3 ,由 1, b , b , b ,9 成等比数列,得 b 2 = 1⨯ 9 ,∴ b = ±3 ,12322当 b = -3 时,1, b , -3 成等比数列,此时 b 2 = 1⨯ (-3) 无解,2 11所以 b = 3 ,∴ b (a - a 2 2 2 1 ) = 3 ⨯ 8= 8 .故选 A .36.已知数列{a n }是公比不为 1 的等比数列, S n为其前 n 项和,满足 a = 2 ,且16a , 9a , 2a2 1 4 7成等差数列,则 S = ()3A . 5B .6C .7D .9【答案】C【解析】数列{a n } 是公比 q 不为 l 的等比数列,满足 a 2 = 2 ,即 a 1q = 2 ,122 ⨯ 2 + 3)⨯ 2 ; 2 ⨯ 2 + 4 )⨯3 ;22- 5 =,且 A n =7n + 45a7= (10B .172C . 143A . 93【解析】因为 7 = 7 = a + a a 2a A = 13 = 7 ⨯13 + 45 = 17 1 13 2 且16a , 9a , 2a 成等差数列,得18a = 16a + 2a ,即 9a q 3 = 8a + a q 6 ,1 47417111解得 q = 2,a = 1 ,则 S = 1 3 1 - 23 1 - 2= 7 .故选 C .7.将石子摆成如图的梯形形状,称数列 5,9,14,20,L ,为“梯形数”.根据图形的构成,此数列的第 2016 项与 5 的差,即 a 2016- 5 = ()A . 2018⨯ 2014B . 2018⨯ 201C .1011⨯ 2015D .1010⨯ 2012【答案】C【解析】由已知的图形我们可以得出图形的编号与图中石子的个数之间的关系为:n =1 时, a = 2 + 3 = 11(n =2 时, a = 2 + 3 + 4 = 2…,由此我们可以推断:1 (a = 2 + 3 + L + (n + 2 ) = 1n⎡⎣2 + (n + 2)⎤⎦ ⨯ (n + 1),∴ a 1⨯ ⎡⎣2 + (2016 + 2)⎤⎦ ⨯ (2016 + 1)- 5 = 1011⨯ 2015 .故选 C .20168.已知两个等差数列{a }和 {b }的前 n 项和分别为 A 和 BnnnnB n + 3 b n 7)17D .15【答案】B771131313(a + a )1 131 13= 2 b 2b b + b 13(b + b ) B 13 + 3 2,故答案选 B .9.已知数列{ }的前 n 项和为 , , ( ),则 ( )A.32B.64C.128D.25613,∴ S B .C . 1a - 1 a - 1,n⎧B . 2019 ) =+ = + = + =2 ,1 1 + 1 + a 2a 2【答案】B【解析】由,得,又,∴- 1 n +1 S - 1n= 2 ,即数列{则∴10.数列1}是以 1 为首项,以 2 为公比的等比数列,,则 ..故选 B .满足: ,若数列 是等比数列,则 的值是()A .1 【答案】B2 D .【解析】数列为等比数列 ⇒ a- 1λa - 2上式恒成立,可知 ⎨λ =q⎩-2 = -q⇒ λ = 2 ,本题正确选项 B .11.已知函数 f (x ) =2( 1 + x 2x ∈ R ),若等比数列满足 a a1 2019= 1 ,则A .2019【答案】A ( )2 C .2D . 1 2【解析】∴ f (a )+ f (a12019,1 + a2 1 + a 2 1 + a 2 1 + a 21 2019 1 1 1为等比数列,则,14b b3B . 16 C . 115D . 2b b= = - ⎭ 数列 的前 项和 T = - + - ⎪ ⎪ , 2 ⎝ 3 5 5 72n + 1 2n + 3 ⎭ 2 ⎝ 3 2n + 3 ⎭可得 λ ≤ 12,即12.已知是公比不为 1 的等比数列,数列.满足: , , 成等比数列,c =1n2n 2n +2,若数列的前 项和对任意的恒成立,则 的最大值为( )A .115【答案】C【解析】由 , ,成等比数列得 a 2 =a a ,2 2nb n又是公比不为 1 的等比数列,设公比为 q ,则 a 2 q2b n-2 = a 2 q 2n ,整理得 b = n + 1,c =111n n2n 2n +21 1 ⎛ 1 1 ⎫ (2n + 1)(2n + 3)2 ⎝ 2n + 1 2n +3 ⎪ ,1 ⎛ 1 1 1 11 1 ⎫ 1 ⎛ 1 1 ⎫+ ⋅⋅⋅ +- = - n数列 是单调递增数列,则当 n =1 时取到最小值为1151 ,即 的最大值为,故选 C .1515,第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.13.已知{a n } 是等差数列, a 2 + a 4 + a 6 + a 8 = 16 ,则 S 9 = _________.【答案】36【解析】{a n } 是等差数列, a 2 + a 4 + a 6 + a 8 = 16 , a 2 + a 8 = a 4 + a 6 = 2a 5 ,得出 a 5 = 4 ,又由 S = 9 ⋅ (a 1 + a 9 )9 = 9a = 36 .514.在数列 {a }中, a n 1= 1,an +1- a = 2n + 1 ,则数列的通项 a = ________.n n15x【答案】 n 2【解析】当 n ≥ 2 时,a = (a - a ) + (ann n -1n -1- a n -2) + (an -2- a n -3) + L + (a - a ) + (a - a ) + a ,3 2 2 1 1⇒ a = (2n - 1) + (2n - 3) + (2 n - 5) + L + 5 + 3 + 1 = n当 n = 1 , a 也适用,所以 a = n 2 .1nn (2n - 1 + 1) 2= n 2 ,15.设数列{a n } 的前 n 项和为 S n ,且 ∀n ∈ N *, a n +1a = ________.n【答案】 n - 6(n ∈ N * ) (答案不唯一)> a , S ≥ S .请写出一个满足条件的数列{a } 的通项公式n n 6 n【解析】 ∀n ∈ N * , a n +1> a ,则数列{a } 是递增的, ∀n ∈ N * , S ≥ S ,即 S 最小,n n n 6 6只要前 6 项均为负数,或前 5 项为负数,第 6 项为 0,即可,所以,满足条件的数列{a n } 的一个通项公式 a n = n - 6(n ∈ N * ) (答案不唯一).16.已知函数 f ( x ) = x 2 cosπx2,数列 {a }中, a = f (n )+ f (n + 1)(n ∈ N * ) ,则数列{a }的n n n前 40 项之和 S 40 = __________.【答案】1680【解析】函数 f (x ) = x 2 cos π 2且数列 {a }中, a = f (n )+ f (n +1),n n可得 a = f (1)+ f (2) = 0 - 4 = -4 ; a = f (2)+ f (3) = -4 + 0 = -4 ;12a = f (3)+ f (4) = 0 +16 = 16 ; a = f (4)+ f (5) = 16 ;3 4a = f (5)+ f (6) = 0 - 36 = -36 ; a = f (6)+ f (7) = -36 ;…,5 6可得数列 {a n 即有数列 {a n}为 -4 , -4 , 16 ,16 , -36 , -36 , 64 , 64 , -100 , -100 ,…, }的前 40 项之和:S = (-4 - 4 +16 +16)+ (-36 - 36 + 64 + 64)+ (-100 -100 +144 +144)+ 40⋅⋅⋅+ (-1444 -1444 +1600 +1600) = 24 + 56 + 88 +⋅⋅⋅+ 31216= ⨯10 ⨯ (24 + 312 ) = 1680 , ( a b a 1 - 22n 2 + n (n ∈ N * ).2 2 222212本题正确结果1680 .三、解答题:本大题共6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.10 分)已知数列{a n}是等比数列,数列 {b }是等差数列,且满足: n 1= b = 1 , + b = 4a , - 3b = -5 .1 2 3 2 3 2(1)求数列{a n }和 {b }的通项公式;n(2)设 c n = a n + b n ,求数列 {c n}的前 n 项和 S n .【答案】(1) a = 2n -1 , n ∈ N * , b = 2n - 1,n ∈ N * ;(2) S = 2n + n 2 - 1 .nn n【解析】(1)设 {an}的公比为 q , {b }的公差为 d ,由题意 q > 0 ,n⎧(1+ d ) + (1+ 2d ) = 4q ⎧-4q + 3d = -2由已知,有 ⎨ ,即 ⎨⎩q 2 - 3(1+ d ) = -5 ⎩ q 2 - 3d = -2⇒ q 2 - 4q + 4 = 0 ⇒ d = q = 2 ,所以 {a n }的通项公式为 an= 2n -1 , n ∈ N * , {b }的通项公式为 b = 2n - 1,n ∈ N * .n n(2) c = a + b = 2n -1 + 2n - 1 ,分组求和,分别根据等比数列求和公式与等差数列求和公式得到nnn1 - 2nn (1+ 2n - 1)S =+= 2n + n 2 - 1 .n18.(12 分)己知数列{a }的前 n 项和为 S n(1)求 {a}的通项公式;nn且 S = n 1 12 2(2)设 b n =1a an n +1,求数列 {b n}的前 100 项和.【答案】(1) a n = n ;(2) T100 =100 101.【解析】(1)当 n ≥ 2 时, S =n两式相减得 a n = S n - S n -1 = n , n 2 + n , S = (n - 1)2 + (n - 1)= n 2 + n- n ,17当 n =1时, a = S = + = 1,满足 a = n ,\ a = n . 2 2骣 1 骣 1 骣1 1 1 1 1001 - + - +L + - +2 = - , n +1 =2 n∈ N * ). ⎧⎬(2)若数列{b }满足: ba + 1 3n4 4 == 3 +n⎩ a n +1⎭a + 1 = 3n ,所以 a =1 - 1 . 3n ( )⇒ S = 2n - 144(2)令 b = 2n + 1,求数列 {b }的前 n 项和 T 及 T 的最小值.a + 2 nn1 11 1 n n(2)由(1)可知 b n =1 1 1= - ,n (n + 1) n n + 1所以数列 {b n}的前 100 项和 T100= b +b +?1 2b100= 琪 琪 琪 琪 - = 1 - = .桫 2桫 3 ? 99 100100 101 101 10119.(12 分)已知数列{a }满足: a n 1 3a -2a n - 3 ( 3a + 4 n(1)证明数列 ⎨ 1 ⎫ 为等差数列,并求数列{a n }的通项公式;⎩ a n + 1⎭nn =3n (n ∈ N * ),求 {b }的前 n 项和 S . nn n【答案】(1)证明见解析, a = n1 2n - 1 9- 1;(2) S = ⨯ 3n +2 + .n【解析】(1)因为 an +1+ 1 = -2a - 3 a + 1 1 3a + 4 1 n + 1 = n ,所以 , 3a + 4 3a + 4 a + 1 a a + 1 n n n +1 n +1 n⎧ 1 ⎫所以 ⎨ ⎬ 是首项为 3,公差为 3 的等差数列,所以n1 n(2)由(1)可知: a =n 1 3n- 1,所以由 b = n 3n a + 1 nn ∈ N * ⇒ b = n ⋅ 3n +1 , nS = 1 ⨯ 32 + 2 ⨯ 33 + L + (n - 1) ⨯ 3n + n ⨯ 3n +1 ①;n3S = 1 ⨯ 33 + 2 ⨯ 34 + L + (n - 1) ⨯ 3n +1 + n ⨯ 3n +2 ②,n①-②得 -2S = 32 + 33 + L + 3n +1 - n ⨯ 3n +2 = n 32 (3n - 1)3 - 1 - n ⨯ 3n +2n9⨯ 3n +2+ .20.(12 分)已知数列{a n}的前 n 项和为 Sn,且 S n = 2a n - 2n -1 .(1)求数列{a n}的通项公式;n nn185 ⨯ 2n -1 (2)Q b = 2n + 1 1 1 1 ⎛ 3 5 7 2n + 1 ⎫ ,则 T n = ⎪ , a + 2 52n -1 5 ⎝ 20 21 22 2n -1 ⎭ T = ⎪ 两式作差得 1 - T = ⨯ ⎢3 + ⎛ 1 ⎫ 1 ⎡ ⎛ 2 2 2 ⎫ 2n + 1⎤ 2n + 5 + +⋅⋅⋅+ - = 1 -2n ⎥⎦ ⎝ 2 ⎭ n 5 ⎣21 22 2n -1 ⎭ 5 ⨯ 2n 5 ⨯ 2n -1 5 ⨯ 2n 5 ⨯ 2n -1 5 ⨯ 2n 5 ⎧( ⎧ n - 1)2n + , n 是奇数 3 - 3n ⎪b n = 2 2 , n 是奇数2 , b = ⎨ ;(2) T = ⎨ .3n ⎪(n - 1)2n + 1 + , n 是偶数 n -2 ⎪b = 2 2 , n 是偶数n n【答案】(1)a = 5 ⨯ 2n -1- 2 (n ∈ N *);(2) T = 2 - 2n +5 3,最小值 . 5【解析】(1)当 n =1 时, a 1 = S 1 = 2a 1 - 2 - 1 ,解得 a 1 = 3 ,当 n ≥ 2 时, a n = S n - S n -1 = 2a n - 2a n -1 - 2 ,解得 a n = 2 a n -1 + 2 .则 a + 2 = 2 (an n -1+ 2),故 {a n + 2}是首项为 a 1 + 2 = 5 ,公比为 2 的等比数列,∴ a = 5 ⨯ 2n -1 - 2 (n ∈ N * ). n = ⨯ (2n + 1)⨯ + + + ⋅⋅⋅ +nn1 1 ⎛2 n 5 ⎝3 5 7 2n - 1 2n + 1 ⎫+ + + ⋅⋅⋅ + +21 22 23 2n -1 2n ⎭⎪ ⎪⎝,所以 T = 2 - n 2n + 5 5 ⨯ 2n -1,2n + 5 2n + 7 2n + 5 -2n - 3令 c = ,有 c - c =- = < 0 ,对 n ∈ N * 恒成立, n n +1 n则数列{c n }是递减数列,故{T n } 为递增数列,则 (T n )min 3= T = . 121.(12 分)已知正项数列且.的前 项和为 ,且 , ,数列 满足 ,(1)求数列(2)令【答案】(1), 的通项公式;,求数列 的前 项和 .n +1 ⎪⎪ n n⎩ n ⎪⎩ 2【解析】(1)当时, ,即 ,,19⎧⎪S + S = a 2 由 ⎨ ,可得= a 2 (n ≥ 2) ,⎪⎩ n由 ⎨ 两式相除,得 n +1 = 2 (n ≥ 2 ),⎧b b = 2n b⎪⎩b n -1b n = 2n -1 (n ≥ 2)综上:b = ⎨ n ⎪b = 2 n -22 , n 是偶数 ⎩ ⎧ 3n ⎪⎪ 2 , 的前 项和为 B ,∴ B = ⎨ , -3n + 1 ⎪ , n 是奇数 ⎧(n - 1)2n + , n 是奇数 ⎪⎪ 2综上: T = ⎨ .3n ⎪(n - 1)2n + 1 + , n 是偶数n +1 n n +1 S + S n -1 n即,又是公差为 ,首项为 的等差数列,,由题意得:,n n +1 b n -1是奇数时,是公比是 ,首项 的等比数列,∴ b = 2nn +1 2 ,同理 是偶数时是公比是 ,首项的等比数列,∴ b = 2nn -2 2 ,n ⎧ n +1⎪b = 2 2 , n 是奇数n.(2)令,即 ,⎧⎪ A = 1⋅ 20 + 2 ⋅ 21 + 3 ⋅ 22 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n -1的前 项和为 ,则 ⎨ n⎪⎩2 A n = 1⋅ 21 + 2 ⋅ 22 + 3 ⋅ 23 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n,两式相减得 - A = 20 + 21 + 22 + 2n -1 - n ⋅ 2n = n,1 - 2n 1 - 2- n ⋅ 2n ,令n n⎪⎩ 2n 是偶数3 - 3nn⎪⎩ 220ln 22 ln 32 ln n 2 (n - 1)(2n + 1) (当 x ≥ a 时, f '( x ) = 1 - = ,此时要考虑 a 与 1 的大小.(2)由(1)可知当 a = 1 , x > 1 时, x -1 - ln x > 0 ,即 ln x > 1 - x ,所以 ln x = n - 1 - = n - 1 - - ⎪ < n - 1 - + + L + ⎝ 2 n 2 ⎭ ⎝ 2 ⨯ 3 3 ⨯ 4 n(n + 1) ⎭ 1 ⎫ n - 1 = (n - 1) - n + 1 ⎭ 2(n + 1) ⎛ 122.(12 分)已知函数 f ( x ) =| x - a | - ln x(a > 0) .(1)讨论 f ( x ) 的单调性;(2)比较 + +⋯+ 与 的大小 n ∈ N * 且 n > 2) ,并证明你的结论.22 32 n 2 2(n + 1)【答案】(1)见解析;(2)见解析.⎧ x - ln x - a, 【解析】(1)函数 f ( x ) 可化为 f ( x ) = ⎨⎩a - x - ln x,x ≥ a0 < x < a ,当 0 < x < a 时, f '( x ) = -1 - 1 x< 0 ,从而 f ( x ) 在 (0, a) 上总是递减的,1 x - 1x x①若 a ≥ 1 ,则 f '( x ) ≥ 0 ,故 f ( x ) 在 [a, +∞ ) 上递增;②若 0 < a < 1 ,则当 a ≤ x < 1 时, f '( x ) < 0 ;当 x > 1 时, f '( x ) > 0 ,故 f ( x ) 在 [a,1) 上递减,在 (1, +∞) 上递增,而 f ( x ) 在 x = a 处连续,所以当 a ≥ 1 时, f ( x ) 在 (0, a) 上递减,在[a, +∞ ) 上递增;当 0 < a < 1 时, f ( x ) 在 (0,1) 上递减,在[1, +∞ ) 上递增.1< 1 - .x x所以 ln 22 ln 32 ln n 2 1 1 1+ + L + < 1 - + 1 - + L 1 -22 32 n 2 22 32 n 2⎛ 1 1 + ⎝ 22 32 + L + 1 ⎫ 1 1 ⎫ ⎛ 1 ⎪ ⎪2n 2 - 2 - n + 1 (n - 1)(2n + 1) = = .2(n + 1) 2(n + 1)21。

历年高考理科数列真题汇编含答案解析

历年高考理科数列真题汇编含答案解析

高考数列选择题部分(2016全国I )(3)已知等差数列{}n a 前9项的和为27,10=8a ,则100=a(A )100 (B )99 (C )98 (D )97(2016上海)已知无穷等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,且S S n n =∞→lim .下列条件中,使得()*∈<N n S S n 2恒成立的是( )(A )7.06.0,01<<>q a (B )6.07.0,01-<<-<q a(C )8.07.0,01<<>q a (D )7.08.0,01-<<-<q a(2016四川)5. 【题设】某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30)( A )2018年 (B )2019年 (C )2020年 (D )2021年 (2016天津)(5)设{a n }是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n −1+a 2n <0”的( )(A )充要条件 (B )充分而不必要条件 (C )必要而不充分条件 (D )既不充分也不必要条件(2016浙江)6. 如图,点列{A n },{B n }分别在某锐角的两边上,且1122,,n n n n n n A A A A A A n ++++=≠∈*N ,1122,,n n n n n n B B B B B B n ++++=≠∈*N ,(P Q P Q ≠表示点与不重合). 若1n n n n n n n d A B S A B B +=,为△的面积,则A .{}n S 是等差数列B .2{}n S 是等差数列C .{}n d 是等差数列D .2{}n d 是等差数列1.【2015高考重庆,理2】在等差数列{}n a 中,若2a =4,4a =2,则6a = ( )A 、-1B 、0C 、1D 、62.【2015高考福建,理8】若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b - 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q + 的值等于( ) A .6 B .7 C .8 D .93.【2015高考北京,理6】设{}n a 是等差数列. 下列结论中正确的是( )A .若120a a +>,则230a a +>B .若130a a +<,则120a a +<C .若120a a <<,则213a a a >D .若10a <,则()()21230a a a a -->4.【2015高考浙江,理3】已知{}n a 是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是n S ,若3a ,4a ,8a 成等比数列,则( )A.140,0a d dS >>B. 140,0a d dS <<C. 140,0a d dS ><D.140,0a d dS <>1.【2014年重庆卷(理02)】对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列 248.,,C a a a 成等比数列 369.,,D a a a 成等比数列2.【2014年全国大纲卷(10)】等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .35.【2014年福建卷(理03)】等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( )A .8B .10C .12D .14高考数列填空题部分(2016全国I )(15)设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2 …a n 的最大值为 .(2016上海)无穷数列{}n a 由k 个不同的数组成,n S 为{}n a 的前n 项和.若对任意*∈N n ,{}3,2∈n S ,则k 的最大值为________.(2016北京)12.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若16a =,350a a +=,则6=S _______..(2016江苏)8. 已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是 ▲ .(2016浙江)13.设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1= ,S 5= .5.【2015高考安徽,理14】已知数列{}n a 是递增的等比数列,14239,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n 项和等于 .6.【2015高考新课标2,理16】设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则n S =________.7.【2015高考广东,理10】在等差数列{}n a 中,若2576543=++++a a a a a ,则82a a += .8.【2015高考陕西,理13】中位数1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为 .9.【2015江苏高考,11】数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为3.【2014年广东卷(理13)】若等比数列{}n a 的各项均为正数,且512911102e a a a a =+,则1220ln ln ln a a a +++= 。

(完整word)2019年高考试题汇编理科数学--数列,推荐文档

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解答: 13,设等比数列公比为q3、25•- (ag )ag••• q 3• S 121 …S 53(1)证明:a nb n 是等比数列,a n b n 是等差数列;(2 )求a n 和b n 的通项公式. 答案: (1) 见解析 1 x n 11 x n 1(2)a n () n,b n () n2222解析:(1)将 4a n 1 3a n b n 4 , 4b n 1 3b n a n 4 相加可得 4a n1 4b n 1 3a n 3b n a n b n ,11 整理可得a n 1 b n 1丄(a n b n ),又玄1 Q 1,故a . b n 是首项为1,公比为1的等比数列22将 4a n 1 3a n b n 4, 4b n 13b n a n 4 作差可得 4a n14b n13a n 3b n a . b n 8,整理可得a n 1 b n 1a nb n 2,又a 1 Q 1,故a .b n 是首项为1,公差为2的等差数列1 1A. a n 2n 5B.3n 3n 10 CS2n 28nD.S n■In 2 2n 2答案:A解析:S 4 4冃 6d 0a 1 3 5, S n2依题意有 可得 a nn 4n .3S 31 4d 5 d 2 n(2019全国1理)9•记S n 为等差数列 a n 的前n 项和•已知S 40 , a 5 5,则(2(2019全国1理)14.记S n 为等比数列 a n 的前 n 项和,a 436,则 S5答案: S 51213 2019全国2理)19.已知数列a n 和b n满足a 10 , 4a n 1 3a n b n 4, 4b n 1 3b n a n 4.-31 2 3436(2)由a n b n是首项为1 ,公比为?的等比数列可得a n b n ()"①;由a n bn 是首项为1公差为2的等差数列可得a n b n 2n 1②;【解析】 【分析】首先确定公差,然后由通项公式可得 a 5的值,进一步研究数列中正项 ?负项的变化规律,得到和的最小值.【详解】等差数列 a n 中,8s 5a 3 10,得a 3 2& 3,公差da 3 a ?1, a§% 2d 0,由等差数列a n 的性质得n 5时,a n 0, n 6时,a n 大于0,所以S n 的最小值为S 4或S 5,即为10.①②相加化简得a n(!)n n 1,①②相减化简得b n 2 2(2019全国3理)5.已知各项均为正数的等比数列的前4项和为15,且a s 3a 3 4印,则a ?()A. 16B. 8 答案: C解答:C. 4D.设该等比数列的首项 a i ,公比由已知得,4a©3dq 24a i , 因为a 0且q 0, 则可解得2,又因为 a i (1q 3) 15,即可解得c 1,则4.(2019全国3理)14.记S n 为等差数列 a n 的前n 项和,若q0, a 2 3a ,则 3°S 5答案:4解析:设该等差数列的公差为d 2a 1 a 1 0,d 0 ,10 a 1 a 10S 0____________2S 55 a 1 a 522 2a 1 9d3 4.2a 1 4d 5d(2019北京理)10.设等差数列 的前n 项和为S n,若a 2=-3 ,S s =-10,则a s = ,S n 的最小值为【答案】 (1). 0. (2). -10.【点睛】本题考查等差数列的通项公式?求和公式?等差数列的性质,难度不大,注重重要知识?基础知识?基本运算能力的考查a i (2019北京理)20.已知数列{a n},从中选取第i1项、第i2项、…、第i m项(i l<i2<・・Vm),若a h a2则称新数列a h, a i2, , a m为{a n}的长度为m的递增子列•规定:数列{a n}的任意一项都是{a n}的长度为1的递增子列.(I)写出数列1 , 8, 3, 7, 5, 6, 9的一个长度为4的递增子列;(H)已知数列{a n}的长度为p的递增子列的末项的最小值为a m o,长度为q的递增子列的末项的最小值为a n0.若p<q,求证:a m°<a n°;(川)设无穷数列{a n}的各项均为正整数,且任意两项均不相等若{ a n}的长度为s的递增子列末项的最小值为2s -, 且长度为S末项为2s-1的递增子列恰有2s-1个(s=1 , 2,…),求数列{a n}的通项公式.【答案】(I )1,3,5,6.(n )见解析; (川)见解析.【解析】【分析】(I )由题意结合新定义的知识给出一个满足题意的递增子列即可;(n )利用数列的性质和递增子列的定义证明题中的结论即可;(川)观察所要求解数列的特征给出一个满足题意的通项公式,然后证明通项公式满足题中所有的条件即可•【详解】(I )满足题意的一个长度为4的递增子列为:1,3,5,6.(n)对于每一个长度为q的递增子列a n a2丄a q,都能从其中找到若干个长度为p的递增子列色总丄a p,此时a p a q ,设所有长度为q的子列的末项分别为:a q, ,a q2,a q3 ,L ,所有长度为p的子列的末项分别为:a p1,a p2,a p3,L ,则a n0 min a q1,a q2,a q3,L ,注意到长度为P的子列可能无法进一步找到长度为q的子列,故a m0 min a p1,a p2,a p3,L ,据此可得:a m0a n0n 1, n为偶数(川)满足题意的一个数列的通项公式可以是a n 斗才来朴2,1,4,3,6,5,8,7,L ,n 1,n为奇数面说明此数列满足题意很明显数列为无穷数列,且各项均为正整数,任意两项均不相等.长度为s 的递增子列末项的最小值为2s-1,下面用数学归纳法证明长度为s 末项为2s-1 的递增子列恰有2s 1个s 1,2,L :当n 1 时命题显然成立,假设当n k时命题成立,即长度为k末项为2k-1的递增子列恰有21个,则当n k 1时,对于n k 时得到的每一个子列a s1,a s2,L ,a s k 1,2k 1,可构造:aq,a s2丄,a s「2k 1,2 k 1 1和a5^,a S2,L ,a^l,2k,2 k 1 1两个满足题意的递增子列,则长度为k+1 末项为2k+1 的递增子列恰有 2 2k 12k2k 1 1个,n 1, n为偶数综上可得,数列a n、,卄沁.2,1,4,3,6,5,8,7,L是一个满足题意的数列的通项公式•n 1, n为奇数注:当s 3时,所有满足题意的数列为:2,3,5 , 1,3,5 , 2,4,5 , 1,4,5 ,当s 4 时,数列2,3,5 对应的两个递增子列为:2,3,5,7 和2,3,6,7 .【点睛】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.2019天津理) 19.设a n 是等差数列,b n 是等比数列.已知a1 4,b1 6,b2 2a2 2,b3 2a3 4.(I)求a n和b n的通项公式;(n)设数列q满足G 1,c n X 2 J 2「其中k Nn 1 n b k,n 2k ,i )求数列a2n c2n1 的通项公式;2nii )求a i c i n Ni1答案】(I )a n 3n 1 ; b n 3 2n(n )(i )a2n c2n 1 9 4n1 (ii )* 2n 1n 1 *aqnN 27 25 2 n 12 nNi 1【解析】 【分析】(I )由题意首先求得公比和公差,然后确定数列的通项公式即可; (n )结合(I )中的结论可得数列a 2n c 2n 1的通项公式,结合所得的通项公式对所求的数列通项公式进行等2n价变形,结合等比数列前n 项和公式可得aG 的值.i 12 4 d 26 2d,解得2 4 2d 4 12 4d故a n 4 (n 1) 33n1 ,b n6 2n13 2n.所以,a n的通项公式为 a n 3n 1 , b n的通项公式为b n3 2n (n )( i ) a 2n C 2n 1 a ?n b n 1 3 2n 1 3 2n 19 4n 1所以,数列 a ?n c?n1 的通 项公式 :为a2nc 2n 19 4n 12n 2n2n2n(ii )a &a i a C i 1a ia c 2i1i 1i 1i 1i 12n 2n 1n2 n4-39 412i 14 1 4n3 ?2 n5 2n 19n1 427 _2n•1J 112N*25 2n n【点睛】本题主要考查等差数列 ?等比数列的通项公式及其前 n 项和公式等基础知识.考查化归与转化思想和数列 求和的基本方法以及运算求解能力.【详解】(I )设等差数列a n 的公db n 的公比为q .依题意得6q6q 2(2019上海)18•已知数列{a n } , a 1 3,前n 项和为S n •(1)若{an }为等差数列,且 a 4 15, 求S n ;(2)若{a n }为等比数列,且 lim n S n 12,求公比 q 的取值范围 【解答】解:(1) Q a 4 a 3d 3 3d 15 ,d 4 ,n(n 1),S n 3n4 2n 2 n;2lim S n 存在,nlim 3(^ 2 ,n1 q 1 q3 4公比q 的取值范围为(1 , 0) (0 , 3).42综上,d -或者d3Hm S n存在, lim S n n (2019上海)21.已知等差数列{务}的公差d (0, ],数列{b n }满足 b n sin (a n ),集合 S x|xb n ,n2 、(1 )若a 1 0,d 一,求集合 30,d —,3{乜,0, △.2 2根据三角函数线,①等差数列 {a n }的终边落在y 轴的正负半轴上时,集合S 恰好有两个元素,此时此时d —,3(2)若a 1,求d 使得集合 2 S 恰好有两个(3)若集合S 恰好有三个元素: b n T b n , T 是不超过7的正整数,求 T 的所有可能的值.【解答】解:(1) Q 等差数列{a n }的公差d (0,],数列{b n }满足 b n sin (a n ),集合 S x|xb n ,n当a 1集合S (2) Q,数列{b n }满足 b n sin (a .),2集合S x|x N *恰好有两个元素,如图:②a 1终边落在OA 上,要使得集合 S 恰好有两个元素,可以使 a 2, a 3的终边关于y 轴对称,如图OB , OC ,(3)①当T 3 时,b n 3 b n,集合S {bl,b2, b3},符合题意.②当T 4 时,b n 4 b n ,sin(a n 4d) sina. a n 4d a n 2k ,或者a n 4d 2k a n ,4d a n 2k,又k 1,2当k1时满足条件,此时S {,1, 1}.③当T 5时,b n 5b n,si n(a n5d)sina n,故k1,2.当k1时,S{sin—,1,sin}满足题意1010④当T 6时,b n 6b n,sin (an6d)sina n,a na n等差数列{a n}的公差d (0,],故a n5d a n 2k ,或者a n 5d 2k a n,因为 d (0 ,所以6d a n 2k 或者a n 6d 2k a n,d (0,1 , 2, 3.1时,S {-^O, —3},满足题意.2 2⑤当T 7 时,b n 7 b n,si n(a n 7d) si na n si na n,所以a n 7d a n 2k ,或者a n 7d 2k a n,d (0,故k 1 , 2, 31时,因为b i ~b7对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有a m a n 2 ,d m 7,不符合条件.k 2时,因为b i~b7对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有a m a n 2 ,d n不是整数,不符合条件.k 3时,因为bi ~ b7对应着3 个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有a m a n—,或者d7—,此时,m n均不是整数,不符合题意.7综上,T3,4,5,6.(2019江苏)8.已知数列{a n}( n N*)是等差数列,S n是其前n项和若a2^ 兎0,S9 27 ,则Q的值是 _____________________ 【答案】16【解析】【分析】由题意首先求得首项和公差,然后求解前8项和即可.a 2a 5CBa 1 d a-i 4d7d 0【详解】由题意可得:9 8S99a 1 9 8d227解得: a 1 51 ,则 S 8 8a 1 8 7d40 28 216.d 22【点睛】等差数列、等比数列的基本计算问题,是高考必考内容,解题过程中要注意应用函数方程思想,灵活应 用通项公式、求和公式等,构建方程(组),如本题,从已知出发,构建a 1, d 的方程组.(2019江苏)20.定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M—数列”.(1)已知等比数列{a n }满足:a ?a 4 a 5,a 3 4a ? 4印 0 ,求证:数列{a n }为“M—数列”;u . 1 2 2(2)已知数列{b n }满足:b 1 1,S b b ,其中S 为数列{b n }的前n 项和.S n b n b n 1① 求数列{b n }的通项公式;② 设m 为正整数,若存在 “M—数列” {} (n € N *),对任意正整数k ,当k 呦 时,都有C k b k q 1成立,求m 的 最大值.【答案】(1)见解析; (2[① b n = n n N * :② 5. 【解析】 【分析】(1 )由题意分别求得数列的首项和公比即可证得题中的结论; (2)①由题意利用递推关系式讨论可得数列{b n }是等差数列,据此即可确定其通项公式;②由①确定b k 的值,将原问题进行等价转化,构造函数,结合导函数研究函数的性质即可求得【详解】(1)设等比数列{a n }的公比为q ,所以a 1^0, q 丰0.因此数列{a n }为M —数列”1 22 (2) ①因S n—,所以b nb nbn11 2 2由b| 1,S 1th 得1 1 ,则 b 22.1由2 2 得 S nb n b n 1m 的最大值.a 2&4 a s由a 3 4a : 4ci|。

30题经典数列

30题经典数列

1、3,3,4,5,7,13,22,()A.46B.56C.69D.72答案:C项数比较多,变动幅度不大,是明显的混合运算特征。

原来这种只局限于abc之间的运算,现在弄到abcd4项了,我个人觉得是以后的趋势。

a*b-c=d7*13-22=692、-1,1,-4/3,2,( ),16/3A.13/4B.-16/5C.-13/4D.16/5答案:B-4/3是比较重要的数,第三项而且分母又是3,联系16/3=32/6-1/12/2-4/38/4-16/532/63、1,-6,-9,0,45,198,( )A.512B.675C.466 D,392答案:B这个题就是我所说的华丽伪装的题,项数比较多,根本就没有感觉。

我习惯用作差-7-394515341236108108*3+153=477+198=675谢谢sf15034、1,0,-1,( ),-33A,-8 B,-1 C20 D,-2答案:D乘方的题有中特殊类型,就是围绕-2,-1,0,1,2这样的小数字作文章,各项变化不明显,有类似题的时候,应该考虑。

a^5-1=B1^5-1=00^5-1=-1-1^5-1=-2-2^5-1=-335、2,3,8,29,( )A.61B.60C.150D.124答案:C这题比较BT,不太好区分。

一般第一感觉就是等差或者混合运算数列,但规律不好掌握。

2*(-1)+5=33*1+5=88*3+5=2929*5+5=1506、81,30,15,12,()A.10B.8C.13D.14答案:C对数字敏感看到81,30就会想到3^4和3^3+33^4+0=813^3+3=303^2+6=153^1+9=123^0+12=13也可以用等差数列a-b51153-1(13)3612这是一般想到就是4,虽然这个没有什么根据,但也算一种算法。

7、2,2,8/5,9/7,()A.6/5B.11/10C.10/11D.12/11答案:C肯定要通分了,这两项是关键8/5,9/7,有5有7,前面又有两项,只要你脑袋里绷着质数这根弦基本上能想到2和3。

全国各省高考数学数列经典试题

未来式极好的。 全国各省高考数学数列经典试题 一、选择题 1.(江苏)在各项都为正数的等比数列na中,首项31a,前三项和为21,则543aaa=( ) A.33 B.72 C.84 D.189

2.(福建)已知等差数列}{na中,1,16497aaa,则12a的值是( ) A.15 B.30 C.31 D.64 3.(全国)如果1a,2a,…,8a为各项都大于零的等差数列,公差0d,则( )

(A)1a8a45aa(B)8a1a45aa(C)1a+8a4a+5a(D)1a8a=45aa 4.(江西理)将1,2,…,9这9个数平均分成三组,则每组的三个数都成等差数列的概率为( )

A.561 B.701 C.3361 D.4201 5.(05,广东,10)已知数列12112,2lim.,4,3),(21,2}{xxnxxxxxxnnnnnn则若满足( )

A.23 B.3 C.4 D.5 6.(辽宁)一给定函数)(xfy的图象在下列图中,并且对任意)1,0(1a,由关系式)(1nnafa得到的数列}{na满足)(*1Nnaann,则该函数的图象是( )

11

oy

x1

1oy

x1

1oy

x1

1oy

x A B C D

二、填空题. 1.(湖北理)设等比数列{na}的公比为q,前n项和为nS,若1nS,nS,2nS成等差数列,则q的值为 1.(天津理)在数列{an}中,a1=1,a2=2,且)( )1(12Nnaannn则100S=____ 未来式极好的。 三、解答题

1.(北京文)数列{}na的前n项和为Sn,且,31,111nnSaan=1,2,3….求

(I)234,,aaa的值及数列{}na的通项公式; (II)2462naaaa的值.

2.(天津理) 已知)0,0,( 1221baNnbabbabaaunnnnnn

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试卷第1页,总5页 数列试题理科 1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,S7=49,a4和a8的等差中项为2. (1)求an及Sn;

(2)证明:当n≥2时,有121117...4nSSS.

2.在公差不为0的等差数列{}na中,31015aa,且2511,,aaa成等比数列. (1)求{}na的通项公式;

(2)设121111nnnnbaaa,证明:112nb.

3.已知数列na中,121,0aa其前n项和nS满足:121223nnnnSSS 3n

(1)试求数列na的通项公式; (2)求数列na的前n项和nS.

4.已知数列na是首项为114a,公比14q的等比数列,设*

1423log,nnbanN.nnnnccab数列满足

(1)求证数列nc的前n项和nS; (2)若2114ncmm对一切正整数n恒成立,求实数m的取值范围. 试卷第2页,总5页

5.已知正项数列na满足:22210nnannannnN,数列nb的前n项和为nS,且满足11b,21nnSbnN. (1)求数列na和nb的通项公式;

(2)设21nnnnbca,数列nc的前n项和为nT,求证:21nT.

6.已知数列na满足aa1,nnnaaa21,(Ra,) (1)若2,数列}{na单调递增,求实数a的取值范围; (2)若2a,试写出2na对任意Nn成立的充要条件,并证明你的结论.

7.设等比数列{an}的前n项和为Sn.已知an+1=2Sn+2(nN) (1)求数列{an}的通项公式; (2)在an与an+1之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为dn的等差数列, ①在数列{dn}中是否存在三项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的三项,若不存在,说明理由;

②求证:123111115()16nnNdddd.

8.数列{}na满足113,25nnaaan. (1)求na的表达式; (2)令12233445212221nnnnnTaaaaaaaaaaaa,求nT. 试卷第3页,总5页

9.已知正项数列na的前n项和为nS,且na和nS满足:24(1)(1,2,3,)nnSan. (1)求na的通项公式; (2)设11nnnbaa,求nb的前n项和nT; (3)在(2)的条件下,对任意*nN,23nmT都成立,求整数m的最大值.

10.已知各项均不相等的等差数列{}na的前四项和413714,,,Saaa且成等比. (1)求数列{}na的通项公式; (2)设11{}nnnTnaa为数列的前项和,若*1nnTanN对一切恒成立,求实数的最大值.

11.设函数21()(0)3fxxx,数列{}na满足*1111,(),2.nnaafnNna且 (1)求数列{}na的通项公式; (2)对*nN,设1223341111nnnSaaaaaaaa,若34ntSn恒成立,求实数t的取值范围.

12.设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=1, 2nSn=an+1-13n2-n-23,n∈N*. (1)求a2的值; (2)求数列{an}的通项公式;

(3)证明:对一切正整数n,有1211174naaa+++. 试卷第4页,总5页

13.正项数列{an}的前项和满足:2 NS-(n2+n-1)Sn-(n2+n)=0. (1)求数列{an}的通项公式an; (2)令bn=2212nnna+(+),数列{bn}的前n项和为Tn.证明:对于任意的n∈N*,都有Tn<564.

14.已知数列{an}的前n项和Sn=2n2+2n,数列{bn}的前n项和Tn=2-bn. (1)求数列{an}与{bn}的通项公式;

(2)设cn=2na·bn,证明:当且仅当n≥3时,cn+1

15.设数列{an}的各项都是正数,且对任意n∈N*,都有333123aaa+„+3na=2nS,记Sn为数列{an}的前n项和. (1)求数列{an}的通项公式; (2)若bn=3n+(-1)n-1λ·2an(λ为非零常数,n∈N*),问是否存在整数λ,使得对任意n∈N*,都有bn+1>bn.

16.已知数列{an}的各项均为正数,记A(n)=a1+a2+„„+an,B(n)=a2+a3+„„+an+1,C(n)=a3+a4+„„+an+2,n=1,2,„„

(1)若a1=1,a2=5,且对任意n∈N﹡,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,求数列{ an }的通项公式. (2)证明:数列{ an }是公比为q的等比数列的充分必要条件是:对任意Nn,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列.

17.数列{}nx满足:2*110,()nnnxxxxcnN (I)证明:数列{}nx是单调递减数列的充分必要条件是0c (II)求c的取值范围,使数列{}nx是单调递增数列。 试卷第5页,总5页

18.给定常数0c,定义函数()2|4|||fxxcxc,数列123,,,aaa满足*1(),nnafanN.

(1)若12ac,求2a及3a; (2)求证:对任意*1,nnnNaac,; (3)是否存在1a,使得12,,,naaa成等差数列?若存在,求出所有这样的1a,若不存在,说明理由.

19.设函数),(321*22322NnRxnxxxxxfnx,证明: (Ⅰ)对每个*Nn,存在唯一的2,13nx,满足0nxxf; (Ⅱ)对任意*Np,由(Ⅰ)中nx构成的数列nx满足nxxpnn10<<. 答案第1页,总18页

参考答案 1.(1) 221,nnanSn; (2)见解析 【解析】 试题分析:(1) 设等差数列na的公差为d,由题设列方程组,解出1,ad ,进而求出na 和

nS;

(2)放缩法裂项求和并证不等式:思路一:21111111nSnnnnn

思路二:221111111111211nSnnnnnn 试题解析: 解:(1)解法一:设等差数列na的公差为d,74849,22Saa

所以有,117214921022adad 2分 解得,11,2ad 4分 所以221,nnanSn 6分 解法二:744749,7Saa 1分

48822,15aaa 2分

8424aad

3分

1431aad 4分

所以221,nnanSn 6分 (2)证明:方法一:由(Ⅰ)知,2*,nSnnN

①当2n时,1211171,44SS原不等式亦成立 7分

②当3n时,21nnn,2111111nnnnn 9分 222

121111111111124231nSSSnnn 本卷由【在线组卷网www.zujuan.com】自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。 答案第2页,总18页 =11111111423211nnnn =111142n =714n 2分 74 12分

方法二:由(Ⅰ)知,2*,nSnnN

当2n时,221111111,11211nnnnnnnn 8分

222

1211111111111121324211nSSSnnnnn

=1111111111112132435211nnnn =1111112121nn =7111421nn 2分 74 12分

考点:1、等差数列;2、裂项求和;3、放缩法证明不等式. 2.(1)an=n+1;(2)证明过程详见解析. 【解析】 试题分析:本题主要考查等差数列的通项公式、等比中项、放缩法、数列的单调性等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,先用等比中项的

定义将数学语言转化为数学表达式,再用等差数列的通项公式将已知的所有表达式都用1a和

d展开,解方程组解出基本量1a和d,利用等差数列的通项公式写出数列{}na的通项公式;

第二问,先利用单调性的定义,利用10nnbb来判断数列{}nb单调递增,所以最小值为

1b,从而证明12nb,再利用放缩法证明1nb.

试题解析:(1)设等差数列{an}的公差为d.由已知得

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