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- 2021-06-22 发布
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第六章 数 列
第1讲 数列的概念与简单表示法
一、选择题
1.数列{an}:1,-,,-,…的一个通项公式是( )
A.an=(-1)n+1(n∈N+)
B.an=(-1)n-1(n∈N+)
C.an=(-1)n+1(n∈N+)
D.an=(-1)n-1(n∈N+)
解析 观察数列{an}各项,可写成:,-,,-,故选D.
答案 D
2.把1,3,6,10,15,21这些数叫做三角形数,这是因为这些数目的点子可以排成一个正三角形(如图所示).
则第七个三角形数是( ).
A.27 B.28 C.29 D.30
解析 观察三角形数的增长规律,可以发现每一项与它的前一项多的点数正好是本身的序号,所以根据这个规律计算即可.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.
答案 B
3.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-1(n∈N*),则a5=
( ).
A.-16 B.16 C.31 D.32
解析 当n=1时,S1=a1=2a1-1,∴a1=1,
又Sn-1=2an-1-1(n≥2),∴Sn-Sn-1=an=2(an-an-1).
∴=2.∴an=1×2n-1,∴a5=24=16.
答案 B
4.将石子摆成如图的梯形形状,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a2 014-5=( ).
A.2 020×2 012 B.2 020×2 013
C.1 010×2 012 D.1 010×2 013
解析 结合图形可知,该数列的第n项an=2+3+4+…+(n+2).所以a2 014-5=4+5+…+2 016=2 013×1 010.故选D.
答案 D
5.在数列{an}中,an=-2n2+29n+3,则此数列最大项的值是 ( ).
A.103 B. C. D.108
解析 根据题意并结合二次函数的性质可得:an=-2n2+29n+3=-2+3=-22+3+,
∴n=7时,an取得最大值,最大项a7的值为108.
答案 D
6.定义运算“*”,对任意a,b∈R,满足①a*b=b*a;②a*0=a;(3)(a*b)*c=c*(ab)+(a*c)+(c*b).设数列{an}的通项为an=n**0,则数列{an}为( ).
A.等差数列 B.等比数列
C.递增数列 D.递减数列
解析 由题意知an=*0=0]n·+(n*0)+)=1+n+,显然数列{an}
既不是等差数列也不是等比数列;又函数y=x+在[1,+∞)上为增函数,
所以数列{an}为递增数列.
答案 C
二、填空题
7.在函数f(x)=中,令x=1,2,3,…,得到一个数列,则这个数列的前5项是________.
答案 1,,,2,
8.已知数列{an}满足a1=1,且an=n(an+1-an)(n∈N*),则a2=________;an=________.
解析 由an=n(an+1-an),可得=,
则an=···…··a1=×××…××1=n,∴a2=2,an=n.
答案 2 n
9.已知f(x)为偶函数,f(2+x)=f(2-x),当-2≤x≤0时,f(x)=2x,若n∈N*,an=f(n),则a2 013=________.
解析 ∵f(x)为偶函数,∴f(x)=f(-x),
∴f(x+2)=f(2-x)=f(x-2).
故f(x)周期为4,
∴a2 013=f(2 013)=f(1)=f(-1)=2-1=.
答案
10.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5<ak<8,则k的值为________.
解析 ∵Sn=n2-9n,
∴n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-10,
a1=S1=-8适合上式,∴an=2n-10(n∈N*),
∴5<2k-10<8,得7.5<k<9.∴k=8.
答案 8
三、解答题
11.数列{an}的通项公式是an=n2-7n+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,a4=42-4×7+6=-6.
(2)令an=150,即n2-7n+6=150,解得n=16,即150是这个数列的第16项.
(3)令an=n2-7n+6>0,解得n>6或n<1(舍),
∴从第7项起各项都是正数.
12.若数列{an}的前n项和为Sn,且满足an+2SnSn-1=0(n≥2),a1=.
(1)求证:成等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
(1)证明 当n≥2时,由an+2SnSn-1=0,
得Sn-Sn-1=-2SnSn-1,所以-=2,
又==2,故是首项为2,公差为2的等差数列.
(2)解 由(1)可得=2n,∴Sn=.
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=-==-.
当n=1时,a1=不适合上式.
故an=
13.设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=a(a≠3),an+1=Sn+3n,n∈N*.
(1)设bn=Sn-3n,求数列{bn}的通项公式;
(2)若an+1≥an,n∈N*,求a的取值范围.
解 (1)依题意,Sn+1-Sn=an+1=Sn+3n,
即Sn+1=2Sn+3n,由此得Sn+1-3n+1=2(Sn-3n),
又S1-31=a-3(a≠3),故数列{Sn-3n}是首项为a-3,公比为2的等比数列,
因此,所求通项公式为bn=Sn-3n=(a-3)2n-1,n∈N*.
(2)由(1)知Sn=3n+(a-3)2n-1,n∈N*,
于是,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n+(a-3)2n-1-3n-1-(a-3)2n-2=2×3n-1+(a-3)2n-2,
当n=1时,a1=a不适合上式,
故an=
an+1-an=4×3n-1+(a-3)2n-2
=2n-2,
当n≥2时,an+1≥an⇔12·n-2+a-3≥0⇔a≥-9.
又a2=a1+3>a1.
综上,所求的a的取值范围是[-9,+∞).
14.在等差数列{an}中,a3+a4+a5=84,a9=73.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)对任意m∈N*,将数列{an}中落入区间(9m,92m)内的项的个数记为bm,求数
列{bm}的前m项和Sm.
解 (1)因为{an}是一个等差数列,
所以a3+a4+a5=3a4=84,即a4=28.
设数列{an}的公差为d,则5d=a9-a4=73-28=45,故d=9.
由a4=a1+3d得28=a1+3×9,即a1=1.
所以an=a1+(n-1)d=1+9(n-1)=9n-8(n∈N*).
(2)对m∈N*,若9m<an<92m,
则9m+8<9n<92m+8,因此9m-1+1≤n≤92m-1,
故得bm=92m-1-9m-1.
于是Sm=b1+b2+b3+…+bm
=(9+93+…+92m-1)-(1+9+…+9m-1)
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