《高考數(shù)學大二輪總復習與增分策略 專題四 數(shù)列、推理與證明 第1講 等差數(shù)列與等比數(shù)列練習 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學大二輪總復習與增分策略 專題四 數(shù)列、推理與證明 第1講 等差數(shù)列與等比數(shù)列練習 文(14頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第1講 等差數(shù)列與等比數(shù)列
1.(2016課標全國乙)已知等差數(shù)列{an}前9項的和為27,a10=8,則a100等于( )
A.100 B.99 C.98 D.97
答案 C
解析 由等差數(shù)列性質(zhì),知S9===9a5=27,得a5=3,而a10=8,因此公差d==1,
∴a100=a10+90d=98,故選C.
2.(2016北京)已知{an}為等差數(shù)列,Sn為其前n項和.若a1=6,a3+a5=0,則S6=________.
答案 6
解析 ∵a3+a5=2a4=0,∴a4=0.
又a1=6,∴a4=a1+3d=0,∴d=-2.
∴S6=66+(-2)=6.
3.(2016江蘇)已知{an}是等差數(shù)列,Sn是其前n項和.若a1+a=-3,S5=10,則a9的值是________.
答案 20
解析 設(shè)等差數(shù)列{an}公差為d,由題意可得:
解得
則a9=a1+8d=-4+83=20.
4.(2016課標全國乙)設(shè)等比數(shù)列{an}滿足a1+a3=10,a2+a4=5,則a1a2…an的最大值為__________.
答案 64
解析 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,
∴?解得
∴a1a2…an=(-3)+(-2)+…+(n-4)
==,
∵n∈N*,
∴當n=3或4時,取到最小值-6,
此時取到最大值26=64,
∴a1a2…an的最大值為64.
1.等差、等比數(shù)列基本量和性質(zhì)的考查是高考熱點,經(jīng)常以小題形式出現(xiàn).2.數(shù)列求和及數(shù)列與函數(shù)、不等式的綜合問題是高考考查的重點,考查分析問題、解決問題的綜合能力.
熱點一 等差數(shù)列、等比數(shù)列的運算
1.通項公式
等差數(shù)列:an=a1+(n-1)d;
等比數(shù)列:an=a1qn-1.
2.求和公式
等差數(shù)列:Sn==na1+d;
等比數(shù)列:Sn==(q≠1).
3.性質(zhì)
若m+n=p+q,
在等差數(shù)列中am+an=ap+aq;
在等比數(shù)列中aman=apaq.
例1 (1)已知數(shù)列{an}中,a3=,a7=,且是等差數(shù)列,則a5等于( )
A. B. C. D.
(2)已知等比數(shù)列{an}的各項都為正數(shù),其前n項和為Sn,且a1+a7=9,a4=2,則S8等于( )
A.15(1+) B.15
C.15 D.15(1+)或15(1+)
答案 (1)B (2)D
解析 (1)設(shè)等差數(shù)列的公差為d,則=+4d,∴=+4d,解得d=2.
∴=+2d=10,解得a5=.
(2)由a4=2,得a1a7=a=8,故a1,a7是方程x2-9x+8=0的兩根,所以或因為等比數(shù)列{an}的各項都為正數(shù),所以公比q>0.當時q==,所以S8==15(1+);
當時,q==,所以S8==15.故選D.
思維升華 在進行等差(比)數(shù)列項與和的運算時,若條件和結(jié)論間的聯(lián)系不明顯,則均可化成關(guān)于a1和d(q)的方程組求解,但要注意消元法及整體計算,以減少計算量.
跟蹤演練1 (1)已知Sn是非零等差數(shù)列{an}的前n項和,若a7=9a3,則等于( )
A. B.9
C.5 D.
(2)設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,滿足an>0,q>1,且a3+a5=20,a2a6=64,則S6等于( )
A.63 B.48
C.42 D.36
答案 (1)B (2)A
解析 (1)因為a7=9a3,所以a7+a3=10a3,
所以===9.
故選B.
(2)在等比數(shù)列{an}中,∵a2a6=64,
∴a3a5=a2a6=64.又a3+a5=20,
∴a3和a5為方程x2-20x+64=0的兩根.
∵an>0,q>1,∴a3
1,a1=2,且a1,a2,a3-8成等差數(shù)列,數(shù)列{anbn}的前n項和為.
(1)分別求出數(shù)列{an}和{bn}的通項公式;
(2)設(shè)數(shù)列{}的前n項和為Sn,已知?n∈N*,Sn≤m恒成立,求實數(shù)m的最小值.
解 (1)∵a1=2,且a1,a2,a3-8成等差數(shù)列,
∴2a2=a1+a3-8,
即2a1q=a1+a1q2-8,∴q2-2q-3=0,
∴q=3或-1,而q>1,∴q=3,
∴an=23n-1.
∵a1b1+a2b2+…+anbn=,
∴a1b1+a2b2+…+an-1bn-1
=,
兩式相減得anbn=2n3n-1 (n≥2).
∵an=23n-1,∴bn=n(n≥2),
令n=1,可求得b1=1,∴bn=n.
(2)∵數(shù)列{an}是首項為2,公比為3的等比數(shù)列,
∴數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,
∴Sn==[1-()n]<.
∵?n∈N*,Sn≤m恒成立,故實數(shù)m的最小值為.
思維升華 (1)等差數(shù)列與等比數(shù)列交匯的問題,常用“基本量法”求解,但有時靈活地運用性質(zhì),可使運算簡便.
(2)數(shù)列的項或前n項和可以看作關(guān)于n的函數(shù),然后利用函數(shù)的性質(zhì)求解數(shù)列問題.
(3)數(shù)列中的恒成立問題可以通過分離參數(shù),通過求數(shù)列的值域求解.
跟蹤演練3 已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且Sn-1=3(an-1),n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)數(shù)列{bn}滿足an+1=,若bn≤t對于任意正整數(shù)n都成立,求實數(shù)t的取值范圍.
解 (1)由已知得Sn=3an-2,令n=1,
得a1=1,又an+1=Sn+1-Sn=3an+1-3an?an+1=an,所以數(shù)列{an}是以1為首項,為公比的等比數(shù)列,所以an=n-1.
(2)由an+1=,
得bn=an+1=n-1n
=nn-1,
所以bn+1-bn=(n+1)n-nn-1
=(2-n),
所以(bn)max=b2=b3=,所以t≥.
1.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且a1>0,a3+a10>0,a6a7<0,則滿足Sn>0的最大自然數(shù)n的值為( )
A.6 B.7
C.12 D.13
押題依據(jù) 等差數(shù)列的性質(zhì)和前n項和是數(shù)列最基本的知識點,也是高考的熱點,可以考查學生靈活變換的能力.
答案 C
解析 ∵a1>0,a6a7<0,∴a6>0,a7<0,等差數(shù)列的公差小于零,又a3+a10=a1+a12>0,a1+a13=2a7<0,
∴S12>0,S13<0,
∴滿足Sn>0的最大自然數(shù)n的值為12.
2.已知各項不為0的等差數(shù)列{an}滿足a4-2a+3a8=0,數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,且b7=a7,則b2b12等于( )
A.1 B.2
C.4 D.8
押題依據(jù) 等差數(shù)列、等比數(shù)列的綜合問題可反映知識運用的綜合性和靈活性,是高考出題的重點.
答案 C
解析 設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,因為a4-2a+3a8=0,所以a7-3d-2a+3(a7+d)=0,即a=2a7,解得a7=0(舍去)或a7=2,所以b7=a7=2.因為數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,所以b2b12=b=4.
3.已知各項都為正數(shù)的等比數(shù)列{an}滿足a7=a6+2a5,存在兩項am,an使得 =4a1,則+的最小值為( )
A. B.
C. D.
押題依據(jù) 本題在數(shù)列、方程、不等式的交匯處命題,綜合考查學生應(yīng)用數(shù)學的能力,是高考命題的方向.
答案 A
解析 由a7=a6+2a5,得a1q6=a1q5+2a1q4,整理有q2-q-2=0,解得q=2或q=-1(與條件中等比數(shù)列的各項都為正數(shù)矛盾,舍去),又由=4a1,得aman=16a,即a2m+n-2=16a,即有m+n-2=4,亦即m+n=6,那么+=(m+n)(+)
=(++5)≥(2 +5)=,
當且僅當=,m+n=6,
即n=2m=4時取得最小值.
4.定義在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函數(shù)f(x),如果對于任意給定的等比數(shù)列{an},{f(an)}仍是等比數(shù)列,則稱f(x)為“保等比數(shù)列函數(shù)”.現(xiàn)有定義在(-∞,0)∪(0,+∞)上的如下函數(shù):
①f(x)=x2;②f(x)=2x;③f(x)=;
④f(x)=ln|x|.
則其中是“保等比數(shù)列函數(shù)”的f(x)的序號為( )
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
押題依據(jù) 先定義一個新數(shù)列,然后要求根據(jù)定義的條件推斷這個新數(shù)列的一些性質(zhì)或者判斷一個數(shù)列是否屬于這類數(shù)列的問題是近年來高考中逐漸興起的一類問題,這類問題一般形式新穎,難度不大,常給人耳目一新的感覺.
答案 C
解析 等比數(shù)列性質(zhì),anan+2=a,
①f(an)f(an+2)=aa=(a)2=f2(an+1);
②f(an)f(an+2)=
=f2(an+1);
③f(an)f(an+2)===f2(an+1);
④f(an)f(an+2)=ln|an|ln|an+2|≠(ln|an+1|)2=f2(an+1).故選C.
A組 專題通關(guān)
1.在等差數(shù)列{an}中,若a4+a6+a8+a10+a12=120,則2a10-a12的值為( )
A.20 B.22
C.24 D.28
答案 C
解析 由a4+a6+a8+a10+a12=(a4+a12)+(a6+a10)+a8=5a8=120,解得a8=24,∵a8+a12=2a10,∴2a10-a12=a8=24.
2.已知在等差數(shù)列{an}中,a1=120,d=-4,若Sn≤an (n≥2),則n的最小值為( )
A.60 B.62
C.70 D.72
答案 B
解析 由題意可知,Sn=na1+d=-2n2+122n,an=a1+(n-1)d=124-4n,由Sn≤an得-2n2+126n≤124,解得n≤1或n≥62,又n≥2,∴n≥62,故選B.
3.在等比數(shù)列{an}中,a1=4,公比為q,前n項和為Sn,若數(shù)列{Sn+2}也是等比數(shù)列,則q等于( )
A.2 B.-2
C.3 D.-3
答案 C
解析 由題意可得q≠1,由數(shù)列{Sn+2}是等比數(shù)列,可得S1+2,S2+2,S3+2成等比數(shù)列,所以(S2+2)2=(S1+2)(S3+2),所以(6+4q)2=24(1+q+q2)+12,
∴q=3(q=0舍去).故選C.
4.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足S19>0,S20<0,則使Sn取得最大值的n為( )
A.8 B.9 C.10 D.11
答案 C
解析 由S19=>0,
得a1+a19>0,則a10>0;
由S20=<0,得a1+a20<0,
則a10+a11<0,∵a10>0,∴a11<0,
∴使Sn取得最大值的n為10.故選C.
5.函數(shù)f(x)=若數(shù)列{an}滿足an=f(n) (n∈N*),且{an}是遞增數(shù)列,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A. B.
C.(2,3) D.(1,3)
答案 C
解析 因為an=f(n) (n∈N*),{an}是遞增數(shù)列,
所以函數(shù)f(x)=為增函數(shù)需滿足三個條件解不等式組得實數(shù)a的取值范圍是(2,3),故選C.
6.若數(shù)列{n(n+4)n}中的最大項是第k項,則k=________.
答案 4
解析 設(shè)最大項為第k項,則有
∴
?
故k=4.
7.數(shù)列{an}中,a1=2,a2=3,an= (n∈N*,n≥3),則a2 017=________.
答案 2
解析 因為a1=2,a2=3,所以a3==,a4===,a5===,a6==,a7==2,a8==3,…,所以數(shù)列{an}是以6為周期的周期數(shù)列,
所以a2 017=a3366+1=a1=2.
8.在等差數(shù)列{an}中,a1>0,a10a11<0,若此數(shù)列的前10項和S10=36,前18項和S18=12,則數(shù)列{|an|}的前18項和T18的值是________.
答案 60
解析 ∵a1>0,a10a11<0,∴d<0,a10>0,a11<0,
∴T18=a1+…+a10-a11-…-a18=S10-(S18-S10)=60.
9.已知數(shù)列{an}是等比數(shù)列,并且a1,a2+1,a3是公差為-3的等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)bn=a2n,記Sn為數(shù)列{bn}的前n項和,證明:Sn<.
(1)解 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,
因為a1,a2+1,a3是公差為-3的等差數(shù)列,
所以
即解得a1=8,q=.
所以an=a1qn-1=8()n-1=24-n.
(2)證明 因為==,
所以數(shù)列{bn}是以b1=a2=4為首項,為公比的等比數(shù)列.
所以Sn==[1-()n]<.
10.(2015四川)設(shè)數(shù)列{an}(n=1,2,3,…)的前n項和Sn滿足Sn=2an-a1,且a1,a2+1,a3成等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)記數(shù)列的前n項和為Tn,求使得|Tn-1|<成立的n的最小值.
解 (1)由已知Sn=2an-a1,
有an=Sn-Sn-1=2an-2an-1(n≥2),
即an=2an-1(n≥2),
從而a2=2a1,a3=2a2=4a1.
又因為a1,a2+1,a3成等差數(shù)列,即a1+a3=2(a2+1),
所以a1+4a1=2(2a1+1),解得a1=2,
所以數(shù)列{an}是首項為2,公比為2的等比數(shù)列,
故an=2n.
(2)由(1)可得=,
所以Tn=++…+==1-.
由|Tn-1|<,得<,
即2n>1 000,
因為29=512<1 000<1 024=210,所以n≥10,
于是,使|Tn-1|<成立的n的最小值為10.
B組 能力提高
11.已知數(shù)列{an}滿足a1=1,且an=an-1+()n (n≥2,且n∈N*),則數(shù)列{an}的通項公式為( )
A.a(chǎn)n= B.a(chǎn)n=
C.a(chǎn)n=n+2 D.a(chǎn)n=(n+2)3n
答案 B
解析 因為an=an-1+()n (n≥2,且n∈N*)?=+1,令bn=,則數(shù)列{bn}是首項為b1==3a1=3,公差為1的等差數(shù)列,所以bn=b1+(n-1)1=3+n-1=n+2,所以an=.
12.若等比數(shù)列{an}的各項均為正數(shù),且a10a11+a9a12=2e5,則ln a1+ln a2+…+ln a20=________.
答案 50
解析 ∵數(shù)列{an}為等比數(shù)列,且a10a11+a9a12=2e5,∴a10a11+a9a12=2a10a11=2e5,∴a10a11=e5,
∴l(xiāng)n a1+ln a2+…+ln a20=ln(a1a2…a20)=ln(a10a11)10=ln(e5)10=ln e50=50.
13.已知數(shù)列{an},{bn}滿足a1=,an+bn=1,bn+1= (n∈N*),則b2 015=________.
答案
解析 ∵an+bn=1,且bn+1=,
∴bn+1=,∵a1=,且a1+b1=1,
∴b1=,∵bn+1=,∴-=-1.
又∵b1=,∴=-2.
∴數(shù)列是以-2為首項,-1為公差的等差數(shù)列,∴=-n-1,∴bn=.
則b2 015=.
14.已知非零數(shù)列{an}滿足a1=1,anan+1=an-2an+1 (n∈N*).
(1)求證:數(shù)列{1+}是等比數(shù)列;
(2)若關(guān)于n的不等式++…+0,
∴f(n)單調(diào)遞增,
則f(n)min=f(1)=,于是,故整數(shù)m的最小值為4.
(3)解 由(1)得an=,
設(shè)bn=1+-(-1)n=2n-(-1)n,
要使得b1,br,bs成等差數(shù)列,即b1+bs=2br,
即3+2s-(-1)s=2r+1-2(-1)r,
得2s-2r+1=(-1)s-2(-1)r-3.
∵s≥r+1,∴(-1)s-2(-1)r-3≥0,
∴
故s為偶數(shù),r為奇數(shù),
∴s=4,r=3或s=6,r=5.
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