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- 2021-07-01 发布
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专题层级快练(三十九)
(第一次作业)
1.设{an}是首项为a1,公差为-1的等差数列,Sn为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1=( )
A.2 B.-2
C. D.-
答案 D
解析 S1=a1,S2=a1+a2=2a1-1,S4=4a1-6.
∵S22=S1S4,∴(2a1-1)2=a1(4a1-6).∴4a12-4a1+1=4a12-6a1⇒a1=-.
2.(2017·山西四校联考)已知等比数列{an}中,各项都是正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则=( )
A.1+ B.1-
C.3+2 D.3-2
答案 C
解析 因为a1,a3,2a2成等差数列,所以a3×2=a1+2a2,即a1q2=a1+2a1q,所以q2=1+2q,解得q=1+或q=1-(舍),所以==q2=(1+)2=3+2.
3.已知{an}是等差数列,a1=15,S5=55,则过点P(3,a2),Q(4,a4)的直线的斜率为( )
A.4 B.
C.-4 D.-
答案 C
解析 S5=5a1+d,所以5×15+10d=55,即d=-2.所以kPQ==2d=-4.
4.(2016·四川)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:lg1.12≈0.05,lg1.3≈0.11,lg2≈0.30)
A.2018年 B.2019年
C.2020年 D.2021年
答案 B
解析 根据题意,知每年投入的研发资金增长的百分率相同,所以,从2015年起,每年投入的研发资金组成一个等比数列{an},其中,首项a1=130,公比q=1+12%=1.12,所以an=130×1.12n-1.由130×1.12n-1>200,两边同时取对数,得n-1>,又≈=3.8,则n>4.8,即a5开始超过200,所以2019年投入的研发资金开始超过200万元,故选B.
5.已知各项均不为0的等差数列{an},满足2a3-a72+2a11=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b6b8=( )
A.2 B.4
C.8 D.16
答案 D
解析 因为{an}为等差数列,所以a3+a11=2a7,所以已知等式可化为4a7-a72=0,解得a7=4或a7=0(舍去),又{bn}为等比数列,所以b6b8=b72=a72=16.
6.某林厂年初有森林木材存量S立方米,木材以每年25%的增长率生长,而每年末要砍伐固定的木材量x立方米,为实现经过两次砍伐后的木材的存量增加50%,则x的值是
( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 [(1+)S-x](1+)-x=(1+)S,x=.
7.已知{an},{bn}均为等差数列,且a2=8,a6=16,b2=4,b6=a6,则由{an},{bn}的公共项组成的新数列{cn}的通项公式cn=( )
A.3n+4 B.6n+2
C.6n+4 D.2n+2
答案 C
解析 设{an}的公差为d1,{bn}的公差为d2,
则d1===2,d2===3.∴an=a2+(n-2)×2=2n+4,
bn=b2+(n-2)×3=3n-2.
∴数列{an}为6,8,10,12,14,16,18,20,22,…,数列{bn}为1,4,7,10,13,16,19,22,….
∴{cn}是以10为首项,以6为公差的等差数列.
∴cn=10+(n-1)×6=6n+4.
8.已知数列{an},{bn}满足a1=1,且an,an+1是函数f(x)=x2-bnx+2n的两个零点,则b10等于( )
A.24 B.32
C.48 D.64
答案 D
解析 依题意有anan+1=2n,所以an+1an+2=2n+1.两式相除,得=2.
所以a1,a3,a5,…成等比数列,a2,a4,a6,…也成等比数列.
而a1=1,a2=2,所以a10=2·24=32,a11=1·25=32.
又因为an+an+1=bn,所以b10=a10+a11=64.
9.在如图的表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a+b+c的值为( )
1
2
1
a
b
c
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 A
解析 由题意知,a=,b=,c=.故a+b+c=1,故选A.
10.(2017·衡水中学调研卷)在1到104之间所有形如2n与形如3n(n∈N*)的数,它们各自之和的差的绝对值为(lg2≈0.301 0)( )
A.1 631 B.6 542
C.15 340 D.17 424
答案 B
解析 由2n<104,得n<≈13.29,故数列{2n}在1到104之间的项共有13项,它们的和S1==16 382;同理,数列{3n}在1到104之间的项共有8项,它们的和S2==9 840,∴|S1-S2|=6 542.
11.数列{an}是等差数列,若a1,a3,a4是等比数列{bn}中的连续三项,则数列{bn}的公比为________.
答案 或1
解析 设数列{an}的公差为d,由题可知,a32=a1·a4,可得(a1+2d)2=a1(a1+3d),整理得(a1+4d)d=0,解得d=0或a1=-4d.当d=0时,等比数列{bn}的公比为1;当a1=-4d时,a1,a3,a4分别为-4d,-2d,-d,所以等比数列{bn}的公比为.
12.(2017·广东潮州期末)从盛满2升纯酒精的容器里倒出1升纯酒精,然后填满水,再倒出1升混合溶液后又用水填满,以此继续下去,则至少应倒________次后才能使纯酒精体积与总溶液的体积之比低于10%.
答案 4
解析 设开始纯酒精体积与总溶液体积之比为1,操作一次后纯酒精体积与总溶液体积之比a1=,设操作n次后,纯酒精体积与总溶液体积之比为an,则an+1=an·,∴an=a1qn-1=()n,∴()n<,解得n≥4.
13.(2016·四川)已知数列{an}的首项为1,Sn为数列{an}的前n项和,Sn+1=qSn+1,其中q>0,n∈N*.
(1)若a2,a3,a2+a3成等差数列,求数列{an}的通项公式;
(2)设双曲线x2-=1的离心率为en,且e2=2,求e12+e22+…+en2.
答案 (1)an=2n-1(n∈N*) (2)n+(3n-1)
解析 (1)由已知Sn+1=qSn+1,得Sn+2=qSn+1+1,两式相减得到an+2=qan+1,n≥1.
又由S2=qS1+1得到a2=qa1,故an+1=qan对所有n≥1都成立.
所以数列{an}是首项为1,公比为q的等比数列.从而an=qn-1.
由a2,a3,a2+a3成等差数列,可得2a3=a2+a2+a3,
所以a3=2a2,故q=2,所以an=2n-1(n∈N*).
(2)由(1)可知,an=qn-1.
所以双曲线x2-=1的离心率en==.
由e2==2解得q=.
所以e12+e22+…+en2=(1+1)+(1+q2)+…+[1+q2(n-1)]
=n+[1+q2+…+q2(n-1)]=n+=n+(3n-1).
14.(2017·江西省宜春中学与新余一中联考)设函数f(x)=+sinx的所有正的极小值点从小到大排成的数列为{xn}.
(1)求数列{xn}的通项公式;
(2)令bn=,设数列{}的前n项和为Sn,求证Sn<.
答案 (1)xn=2nπ-(n∈N*) (2)略
解析 (1)f(x)=+sinx,令f′(x)=+cosx=0,得x=2kπ±(k∈Z).
由f′(x)>0⇒2kπ-b2 B.a3b5 D.a6>b6
答案 A
解析 设等差数列的公差、等比数列的公比分别为d,q,则由题意得解得则a2-b2=3->3-=0;故选A.
4.(2017·保定模拟)如图所示,矩形AnBnCnDn的一个边AnBn在x轴上,另外两个顶点Cn,Dn在函数f(x)=x+(x>0)的图像上.若点Bn的坐标为(n,0)(n≥2,n∈N*),记矩形AnBnCnDn的周长为an,则a2+a3+…+a10等于( )
A.208 B.216
C.212 D.220
答案 B
解析 由Bn(n,0),得Cn(n,n+),令x+=n+,即x2-(n+)x+1=0,得x=n或x=,所以Dn(,n+),所以矩形AnBnCnDn的周长an=2(n-)+2(n+)=4n.所以a2+a3+…+a10=4(2+3+…+10)=216.故选B.
5.(2017·遵义一中月考)等差数列{an}的前n项和为Sn,且S9=-36,S13=-104,等比数列{bn}中,b5=a5,b7=a7,则b6=________.
答案 ±4
解析 在等差数列{an}中,由S9=-36,S13=-104,得
即
解得a1=4,d=-2.所以a5=a1+4d=-4,a7=a1+6d=-8,所以b5=-4,b7=-8,在等比数列{bn}中,b62=b5b7=32,所以b6=±=±4.
6.(2017·河北教学质量监测)已知函数y=x2(x>0)的图像在点(ak,ak2)处的切线与x轴交点的横坐标为ak+1(k∈N*).若a1=16,则a1+a3+a5=________.
答案 21
解析 由题意,得函数y=x2(x>0)的图像在点(ak,ak2)处的切线方程是y-ak2=2ak(x-ak
).令y=0,得x=ak,即ak+1=ak,因此数列{ak}是以16为首项,为公比的等比数列,所以ak=16·()k-1=25-k,所以a1+a3+a5=16+4+1=21.
7.(2017·合肥质检)一种专门占据内存的计算机病毒,开机时占据内存2KB,然后每3分钟自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机后经过__________分钟,该病毒占据64MB内存(1MB=210KB).
答案 45
解析 依题意可知a0=2,a1=22,a2=23,…,an=2n+1.
64MB=64×210=216KB,令2n+1=216得n=15.
∴开机后45分钟该病毒占据64MB内存.
8.一个数字生成器,生成规则如下:第1次生成一个数x,以后每次生成的结果可将上一次生成的每一个数x生成两个数,一个是-x,另一个是x+3.设第n次生成的数的个数为an,则数列{an}的前n项和Sn=________;若x=1,前n次生成的所有数中不同的数的个数为Tn,则T4=________.
答案 2n-1,10
解析 由题意可知,依次生成的数字个数是首项为1,公比为2的等比数列,
故Sn==2n-1.
当x=1时,第1次生成的数为1,第2次生成的数为-1,4,第3次生成的数为1,2;-4,7,第4次生成的数为-1,4;-2,5;4,-1;-7,10.故T4=10.
9.(2015·浙江)已知数列{an}和{bn}满足a1=2,b1=1,an+1=2an(n∈N*),b1+b2+b3+…+bn=bn+1-1(n∈N*).
(1)求an与bn;
(2)记数列{anbn}的前n项和为Tn,求Tn.
答案 (1)an=2n,bn=n (2)Tn=(n-1)2n+1+2
解析 (1)由a1=2,an+1=2an,得an=2n(n∈N*).
由题意知:当n=1时,b1=b2-1,故b2=2.
当n≥2时,bn=bn+1-bn,整理得=,所以bn=n(n∈N*).
(2)由①知anbn=n·2n,因此Tn=2+2·22+3·23+…+n·2n,
2Tn=22+2·23+3·24+…+n·2n+1,所以Tn-2Tn=2+22+23+…+2n-n·2n+1.
故Tn=(n-1)2n+1+2(n∈N*).
10.(2014·山东,理)已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4
成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=(-1)n-1,求数列{bn}的前n项和Tn.
答案 (1)an=2n-1
(2)Tn=(或Tn=)
解析 (1)因为S1=a1,S2=2a1+×2=2a1+2,S4=4a1+×2=4a1+12,
由题意得(2a1+2)2=a1(4a1+12),解得a1=1,所以an=2n-1.
(2)bn=(-1)n-1=(-1)n-1=(-1)n-1(+).
当n为偶数时,Tn=(1+)-(+)+…+(+)-(+)=1-=.
当n为奇数时,Tn=(1+)-(+)+…-(+)+(+)=1+=.
所以Tn=
(或Tn=).
11.数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an+1=2Sn+1(n∈N+),等差数列{bn}满足b3=3,b5=9.
(1)分别求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设cn=(n∈N+),求证:cn+1loga(1-a)对任意正整数n恒成立,求实数a的取值范围.
答案 (1)an=n (2)(0,)
解析 (1)∵点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图像上,∴Sn=n2+n. ①
当n≥2时,Sn-1=(n-1)2+(n-1). ②
①-②,得an=n.当n=1时,a1=S1=+=1,符合上式,∴an=n.
(2)由(1)得==(-),
∴Tn=+++…+
=×(1-)+×(-)+×(-)+…+×(-)+×(-)
=(1+--)=-(+).
∵Tn+1-Tn=>0,数列{Tn}单调递增.∴(Tn)min=T1=.
要使不等式Tn>loga(1-a)对任意正整数n恒成立,只要>loga(1-a)即可.
∵1-a>0,∴0a,得00时,2kπ-