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- 2022-04-12 发布
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章末检测试卷(二)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知数列{an}中,a1=1,a2=3,an=an-1+(n≥3),则a5等于( )A.B.C.4D.5答案 A解析 a3=a2+=3+1=4,a4=a3+=4+=,a5=a4+=+=.2.等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为( )A.1B.2C.3D.4答案 B解析 ∵a1+a5=2a3=10,∴a3=5,∴d=a4-a3=7-5=2.3.公比为2的等比数列{an}的各项都是正数,且a3·a11=16,则a5等于( )A.1B.2C.4D.8答案 A解析 ∵a3·a11=a=16,∴a7=4,∴a5===1.4.等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,当首项a1和d变化时,a2+a8+a11是一个定值,则下列各数也为定值的是( )A.S7B.S8C.S13D.S15答案 C解析 ∵a2+a8+a11=(a1+d)+(a1+7d)+(a1+10d)=3a1+18d=3(a1+6d)为常数,∴a1+6d为常数.∴S13=13a1+d=13(a1+6d)也为常数.5.在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项的和S11等于( )A.58B.88C.143D.176答案 B解析 S11====88.6.等比数列{an}中,a2=9,a5=243,则{an}的前4项和为( )nA.81B.120C.168D.192答案 B解析 由a5=a2q3得q=3.∴a1==3,S4===120.7.数列{(-1)n·n}的前2019项的和S2019为( )A.-2017B.-1010C.2017D.1010答案 B解析 S2019=-1+2-3+4-5+…+2018-2019=(-1)+(2-3)+(4-5)+…+(2018-2019)=(-1)+(-1)×1009=-1010.8.若{an}是等比数列,其公比是q,且-a5,a4,a6成等差数列,则q等于( )A.1或2B.1或-2C.-1或2D.-1或-2答案 C解析 由题意得2a4=a6-a5,即2a4=a4q2-a4q,而a4≠0,∴q2-q-2=0,即(q-2)(q+1)=0.∴q=-1或q=2.9.一个首项为23,公差为整数的等差数列,从第7项开始为负数,则它的公差是( )A.-2B.-3C.-4D.-6答案 C解析 由题意,知a6≥0,a7<0.∴∴-≤d<-.∵d∈Z,∴d=-4.10.设数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,an+1=3Sn(n∈N+),则S6等于( )A.44B.45C.(46-1)D.(45-1)答案 B解析 an+1=Sn+1-Sn=3Sn,∴Sn+1=4Sn,又S1=a1=1,∴=4.即{Sn}是首项为1,公比为4的等比数列.n∴S6=S1·q5=45.11.设{an}是等差数列,Sn是其前n项和,且S5S8,则下列结论错误的是( )A.d<0B.a7=0C.S9>S5D.S6与S7均为Sn的最大值答案 C解析 由S50.又S6=S7⇒a7=0,所以d<0.由S7>S8⇒a8<0,因此,S9-S5=a6+a7+a8+a9=2(a7+a8)<0,即S91),则(aq2)2=(aq)2+a2,∴q2=.较小锐角记为θ,则sinθ==.16.将数列{3n-1}按“第n组有n个数”的规则分组如下:(1),(3,9),(27,81,243),…,则第100组中的第一个数是________.答案 34950解析 在“第n组有n个数”的规则分组中,各组数的个数构成一个以1为首项,1为公差的等差数列.因为前99组中数的个数共有=4950(个),且第1个数为30,故第100组中的第1个数是34950.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)设{an}是公比不为1的等比数列,其前n项和为Sn,且a5,a3,a4成等差数列.(1)求数列{an}的公比;(2)证明:对任意k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.(1)解 设数列{an}的公比为q(q≠0,q≠1),由a5,a3,a4成等差数列,得2a3=a5+a4,即2a1q2=a1q4+a1q3,由a1≠0,q≠0,得q2+q-2=0,解得q=-2或q=1(舍去),所以q=-2.(2)证明 方法一 对任意k∈N+,Sk+2+Sk+1-2Sk=(Sk+2-Sk)+(Sk+1-Sk)=ak+1+ak+2+ak+1n=2ak+1+ak+1·(-2)=0,所以对任意k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.方法二 对任意k∈N+,2Sk=,Sk+2+Sk+1=+=,则2Sk-(Sk+2+Sk+1)=-=[2(1-qk)-(2-qk+2-qk+1)]=(q2+q-2)=0,因此,对任意k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.18.(12分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,n∈N+,a3=5,S10=100.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设bn=+2n,求数列{bn}的前n项和Tn.解 (1)设等差数列{an}的公差为d,由题意,得解得所以an=2n-1(n∈N+).(2)因为bn=+2n=×4n+2n,所以Tn=b1+b2+…+bn=(4+42+…+4n)+2(1+2+…+n)=+n2+n=×4n+n2+n-.19.(12分)已知数列{log2(an-1)}(n∈N+)为等差数列,且a1=3,a3=9.(1)求数列{an}的通项公式;(2)证明:++…+<1.(1)解 设等差数列{log2(an-1)}的公差为d.由a1=3,a3=9,得log2(9-1)=log2(3-1)+2d,则d=1.n所以log2(an-1)=1+(n-1)×1=n,即an=2n+1(n∈N+).(2)证明 因为==,所以++…+=+++…+==1-<1.20.(12分)某市2018年发放汽车牌照12万张,其中燃油型汽车牌照10万张,电动型汽车牌照2万张.为了节能减排和控制汽车总量,从2018年开始,每年电动型汽车牌照按50%增长,而燃油型汽车牌照每一年比上一年减少0.5万张,同时规定一旦某年发放的牌照超过15万张,以后每一年发放的电动型的牌照的数量维持在这一年的水平不变.(1)记2018年为第一年,每年发放的燃油型汽车牌照数构成数列{an},每年发放的电动型汽车牌照数构成数列{bn},完成下列表格,并写出这两个数列的通项公式.a1=10a2=9.5a3=____a4=____…b1=2b2=____b3=____b4=____…(2)从2018年算起,累计各年发放的牌照数,哪一年开始超过200万张?解 (1)a1=10a2=9.5a3=9a4=8.5…b1=2b2=3b3=4.5b4=6.75…当1≤n≤20且n∈N+时,an=10+(n-1)×(-0.5)=-0.5n+10.5;当n≥21且n∈N+时,an=0.所以an=而a4+b4=15.25>15,所以bn=(2)当n=4时,Sn=a1+a2+a3+a4+b1+b2+b3+b4=53.25.当5≤n≤21时,Sn=(a1+a2+…+an)+(b1+b2+b3+b4+b5+…+bn)=10n+·++(n-4)n=-n2+17n-,由Sn≥200得-n2+17n-≥200,即n2-68n+843≤0,得34-≤n≤21.所以结合实际情况,可知到2034年累积发放汽车牌照超过200万张.21.(12分)(2018·浙江)已知等比数列{an}的公比q>1,且a3+a4+a5=28,a4+2是a3,a5的等差中项.数列{bn}满足b1=1,数列{(bn+1-bn)an}的前n项和为2n2+n.(1)求q的值;(2)求数列{bn}的通项公式.解 (1)由a4+2是a3,a5的等差中项,得a3+a5=2a4+4,所以a3+a4+a5=3a4+4=28,解得a4=8.由a3+a5=20得8=20,解得q=2或q=,因为q>1,所以q=2.(2)设cn=(bn+1-bn)an,数列{cn}的前n项和为Sn.由cn=解得cn=4n-1,n∈N+.由(1)可知an=2n-1,所以bn+1-bn=(4n-1)·n-1,故bn-bn-1=(4n-5)·n-2,n≥2,bn-b1=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b3-b2)+(b2-b1)=(4n-5)·n-2+(4n-9)·n-3+…+7·+3.设Tn=3+7·+11·2+…+(4n-5)·n-2,n≥2,Tn=3·+7·2+…+(4n-9)·n-2+(4n-5)·n-1,所以Tn=3+4·+4·2+…+4·n-2-·n-1,因此Tn=14-(4n+3)·n-2,n≥2,n又b1=1,所以bn=15-(4n+3)·n-2,n≥2,又b1=1也适合上式,所以bn=15-(4n+3)·n-2.22.(12分)已知等比数列{an}满足:|a2-a3|=10,a1a2a3=125.(1)求数列{an}的通项公式;(2)是否存在正整数m,使得++…+≥1?若存在,求出m的最小值;若不存在,请说明理由.解 (1)设等比数列{an}的公比为q,则由已知可得解得或故an=·3n-1或an=-5·(-1)n-1,n∈N+.(2)设Sm=++…+,若an=·3n-1,则=n-1,则数列是首项为,公比为的等比数列.从而Sm==·<<1.若an=-5·(-1)n-1,则=-(-1)n-1,故数列是首项为-,公比为-1的等比数列,从而Sm=故Sm<1.综上,对任何正整数m,总有Sm<1.故不存在正整数m,使得++…+≥1成立.