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- 2021-06-16 发布
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第二章过关检测
(时间:90 分钟 满分:100 分)
知识点分布表
知识点 等差数列的有关计算及
性质
等差数列前 n 项
和
等比数列的有关计算及
性质
等比数列前 n
项和 综合应用
相应题
号 3,5,7,12 1,8,9,15 2,4 11 6,10,13,14,16,17,18
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分)
1.在等差数列{an}中,S10=120,则 a1+a10 的值是( )
A.12 B.24
C.36 D.48
答案:B
解析:S10=
10
(
1+ 10
)
2
=120 解得,a1+a10=24.
2.等比数列{an}中,a2,a6 是方程 x2-34x+64=0 的两根,则 a4=( )
A.8 B.-8
C.±8 D.以上都不对
答案:A
解析:由已知得 a2+a6=34,a2·a6=64,所以 a2>0,a6>0,则 a4>0.
又
4
2
=a2·a6=64,∴a4=8.
3.如果 f(n+1)=
2
(
)
+1
2
(n=1,2,3,…)且 f(1)=2,则 f(101)等于( )
A.49 B.50
C.51 D.52
答案:D
解析:∵f(n+1)=
2
(
)
+1
2
=f(n)+
1
2
,
∴f(n+1)-f(n)=
1
2
,
即数列{f(n)}是首项为 2,公差为
1
2
的等差数列.
∴通项公式为 f(n)=2+(n-1)×
1
2
1
2
n+
3
2
.
∴f(101)=
1
2
×101+
3
2
=52.
4.已知各项均为正数的等比数列{an}中,a1a2a3=5,a7a8a9=10,则 a4a5a6=( )
A.5
2
B.7
C.6 D.4
2答案:A
解析:(a1a2a3)·(a7a8a9)=(a1a9)·(a2a8)·(a3a7)=
5
6
=50,
∴
5
3
=5
2
.
又 a4a5a6=(a4a6)·a5=
5
3
,
故选 A.
5.若数列{an}满足 a1=15,且 3an+1=3an-2,则使 ak·ak+1<0 的 k 值为( )
A.22 B.21
C.24 D.23
答案:D
解析:因为 3an+1=3an-2,所以 an+1-an=-
2
3
,所以数列{an}是首项为 15,公差为-
2
3
的等差数列,所以 an=15-
2
3
(n-1)=-
2
3
n+
47
3
,由 an=-
2
3
n+
47
3
>0,得 n<23.5,所以使 ak·ak+1<0 的 k 值为 23.
6.若数列{an}满足 an+1=1-
1
,且 a1=2,则 a2 012 等于 ( )
A.-1 B.2
C.
2
D.
1
2答案:D
解析:∵an+1=1-
1
,a1=2,
∴a2=1-
1
2
1
2
,a3=1-2=-1,a4=1-
1
-
1
=2.
由此可见,数列{an}的项是以 3 为周期重复出现的,∴a2 012=a670×3+2=a2=
1
2
.
7.数列{an}的首项为 3,{bn}为等差数列且 bn=an+1-an(n∈N*).若 b3=-2,b10=12,则 a8=( )
A.0 B.3
C.8 D.11
答案:B
解析:{bn}为等差数列,公差 d=
10
-
3
10
-
3
=2,
∴bn=b3+2(n-3)=2n-8.
∴an+1-an=2n-8.
∴a8=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a8-a7)
=3+(-6)+(-4)+…+6
=3+
7×
(-
6+6
)
2
=3.
8.设等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,则 m=( )
A.3 B.4
C.5 D.6
答案:C
解析:∵Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,
∴am=Sm-Sm-1=0-(-2)=2,
am+1=Sm+1-Sm=3-0=3.
∴d=am+1-am=3-2=1.
∵Sm=ma1+
(
-
1
)
2
×1=0,
∴a1=-
-
1
2
.
又∵am+1=a1+m×1=3,
∴-
-
1
2
+m=3.
∴m=5.故选 C.
9.等差数列{an}中,已知 3a5=7a10,且 a1<0,则数列{an}前 n 项和 Sn(n∈N*)中最小的是( )
A.S7 或 S8 B.S12
C.S13 D.S14
答案:C
解析:由 3a5=7a10 得 3(a1+4d)=7(a1+9d),解得 d=-
4
51
a1>0.
所以 an=a1+(n-1)d=a1-(n-1)×
4
51
a1,
由 an=a1-(n-1)×
4
51
a1≤0,
即 1-
4
(
-
1
)
51
≥0,解得 n≤
55
4
=13
3
4
,
即当 n≤13 时,an<0.
当 n>13 时,an>0,所以前 13 项和最小,所以选 C.
10.(2015 河南南阳高二期中,12)数列{an}的前 n 项和 Sn=n2+n+1;bn=(-1)nan(n∈N*);则数列{bn}的前 50
项和为( )
A.49 B.50 C.99 D.100
答案:A
解析:∵数列{an}的前 n 项和 Sn=n2+n+1,
∴a1=S1=3,当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=n2+n+1-[(n-1)2+(n-1)+1]=2n,
故 an=
3
,
1
,
2
,
≥ 2
.
∴bn=(-1)nan= -
3
,
1
,
(-
1
)
·
2
,
≥ 2
,
∴数列{bn}的前 50 项和为(-3+4)+(-6+8)+(-10+12)+…+(-98+100)=1+24×2=49,故选 A.
二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分)
11.已知数列{an}中,an=2×3n-1,则由它的偶数项所组成的新数列的前 n 项和 Sn= .
答案:
3
(
9
-
1
)
4解析:∵数列{an}是等比数列,
∴它的偶数项也构成等比数列,且首项为 6,公比为 9.
∴其前 n 项和 Sn=
6
(
1
-
9
)
1
-
9
3
(
9
-
1
)
4
.
12.正项数列{an}满足:
a1=1,a2=2,2
2
+1
2
+
-
1
2
(n∈N*,n≥2),则 a7= .
答案:
19解析:因为 2
2
+1
2
+
-
1
2
(n∈N*,n≥2),
所以数列{
2
}是以
1
2
=1 为首项,
以 d=
2
2
1
2
=4-1=3 为公差的等差数列.
所以
2
=1+3(n-1)=3n-2.
所以 an=
3
-
2
,n≥1.
所以 a7=
3 × 7
-
2 19
.
13.(2015 江西吉安联考,13)已知数列{an}满足 anan+1an+2an+3=24,且 a1=1,a2=2,a3=3,则
a1+a2+a3+…+a2 013+a2 014= .
答案:5 033
解析:∵数列{an}满足 anan+1an+2an+3=24,
∴a1a2a3a4=24,
a4=
24
1 2 3
24
1×2×3
=4,
∵anan+1an+2an+3=24,
∴an+1an+2an+3an+4=24,
∴an+4=an,
∴数列{an}是以 4 为周期的周期数列,
2 014=503×4+2,
∴a1+a2+a3+…+a2 013+a2 014
=503×(1+2+3+4)+1+2=5 033.
14.(2015 山东省潍坊四县联考,14)已知数列{an}满足 a1+3·a2+32·a3+…+3n-1·an=
2
,则
an= .
答案:
1
2×3
-
1
解析:∵a1+3·a2+32·a3+…+3n-1·an=
2
,
∴当 n≥2 时,a1+3·a2+32·a3+…+3n-2·an-1=
-
1
2
,
两式相减得 3n-1·an=
2
-
1
2
1
2
,
即 an=
1
2×3
-
1
,n≥2,
当 n=1 时,a1=
1
2
,满足 an=
1
2×3
-
1
,
故 an=
1
2×3
-
1
.
三、解答题(本大题共 4 小题,15、16 小题每小题 10 分,17、18 小题每小题 12 分,共 44 分)
15.(2015 河南郑州高二期末,17)设等差数列{an}满足 a3=5,a10=-9.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求{an}的前 n 项和 Sn 的最大值.
解:(1)由 an=a1+(n-1)d 及 a3=5,a10=-9 得,
1 + 2 5
,
1 + 9
-
9
,
解得
1 9
,
-
2
.
数列{an}的通项公式为 an=11-2n.
(2)由(1)知 Sn=na1+
(
-
1
)
2
d=10n-n2.
因为 Sn=-(n-5)2+25.
所以 n=5 时,Sn 取得最大值 25.
16.在公差为 d 的等差数列{an}中,已知 a1=10,且 a1,2a2+2,5a3 成等比数列.
(1)求 d,an;
(2)若 d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.
解:(1)由题意得 5a3·a1=(2a2+2)2,
即 d2-3d-4=0.
故 d=-1 或 d=4.
所以 an=-n+11,n∈N*或 an=4n+6,n∈N*.
(2)设数列{an}的前 n 项和为 Sn,因为 d<0,由(1)得 d=-1,an=-n+11.
则当 1≤n≤11 时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=Sn=-
1
2
n2+
21
2
n.
当 n≥12 时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|
=-Sn+2S11
=
1
2
n2-
21
2
n+110.
综上所述,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=
-
1
2
2
+ 21
2
,
1 ≤ ≤ 11
,
1
2
2
-
21
2
+ 110
,
≥ 12
.
17.(2015 福建省宁德市五校联考,21)已知数列{an}中,a1=3,an+1=4an+3.
(1)试写出数列{an}的前三项;
(2)求证:数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式 an;
(3)设 bn=log2(an+1),记数列
1
+1
的前 n 项和为 Tn,求 Tn 的取值范围.
解:(1)∵a1=3,an+1=4an+3,
∴a1=3,a2=15,a3=63.
(2)∵
+1+1
+1
4 +3+1
+1
=4,
∴数列{an+1}是公比为 4 的等比数列.
∴an+1=(a1+1)·4n-1=4n,
∴an=4n-1.
(3)∵bn=log2(an+1)=log24n=2n,
∴
1
+1
1
2
·
2
(
+1
)
1
4
1
-
1
+1
,
∴Tn=
1
4 1
-
1
2 +
1
2
-
1
3 +
1
3
-
1
4 +
…
+
1
-
1
+ 1=
1
4 1
-
1
+1
,
∵Tn=
1
4 1
-
1
+1
是关于 n(n∈N*)的单调递增函数,
∴n=1 时,(Tn)min=
1
8
,n→+∞时,Tn→
1
4
.
∴Tn 的取值范围是
1
8
,
1
4
.
18.(2015 山东高考,理 18)设数列{an}的前 n 项和为 Sn .已知 2Sn=3n+3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足 anbn=log3an,求{bn}的前 n 项和 Tn.
解:(1)因为 2Sn=3n+3,
所以 2a1=3+3,故 a1=3,
当 n>1 时,2Sn-1=3n-1+3,
此时 2an=2Sn-2Sn-1=3n-3n-1=2×3n-1,
即 an=3n-1,所以 an=
3
,
1
,
3
-
1
,
> 1
.
(2)因为 anbn=log3an,所以 b1=
1
3
,
当 n>1 时,bn=31-nlog33n-1=(n-1)·31-n.
所以 T1=b1=
1
3
;
当 n>1 时,Tn=b1+b2+b3+…+bn=
1
3
+(1×3-1+2×3-2+…+(n-1)×31-n),
所以 3Tn=1+(1×30+2×3-1+…+(n-1)×32-n),
两式相减,得 2Tn=
2
3
+(30+3-1+3-2+…+32-n)-(n-1)×31-n
=
2
3 +
1
-
31
-
1
-
3
-
1
-(n-1)×31-n
=
13
6
6 +3
2×3
,
所以 Tn=
13
12
6 +3
4×3
.
经检验,n=1 时也适合.
综上可得 Tn=
13
12
6 +3
4×3
.
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