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- 2021-05-13 发布
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十、数列
一、选择题
1.(天津理4)已知为等差数列,其公差为-2,且是与的等比中项,为
的前项和,,则的值为
A.-110 B.-90
C.90 D.110
【答案】D
2.(四川理8)数列的首项为,为等差数列且.若则,,则
A.0 B.3 C.8 D.11
【答案】B
【解析】由已知知由叠加法
3.(四川理11)已知定义在上的函数满足,当时,.设在上的最大值为,且的前项和为,则
A.3 B. C.2 D.
【答案】D
【解析】由题意,在上,
4.(上海理18)设是各项为正数的无穷数列,是边长为的矩形面积(),则为等比数列的充要条件为
A.是等比数列。
B.或是等比数列。
C.和均是等比数列。
D.和均是等比数列,且公比相同。
【答案】D
5.(全国大纲理4)设为等差数列的前项和,若,公差,,则
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】D
6.(江西理5) 已知数列{}的前n项和满足:,且=1.那么=
A.1 B.9 C.10 D.55
【答案】A
7.(福建理10)已知函数f(x)=e+x,对于曲线y=f(x)上横坐标成等差数列的三个点A,B,C,给出以下判断:
①△ABC一定是钝角三角形
②△ABC可能是直角三角形
③△ABC可能是等腰三角形
④△ABC不可能是等腰三角形
其中,正确的判断是
A.①③ B.①④ C. ②③ D.②④
【答案】B
二、填空题
8.(湖南理12)设是等差数列,的前项和,且,
则= .
【答案】25
9.(重庆理11)在等差数列中,,则__________
【答案】74
10.(北京理11)在等比数列{an}中,a1=,a4=-4,则公比q=______________;____________。—2
【答案】
11.(安徽理14)已知的一个内角为120o,并且三边长构成公差为4的
等差数列,则的面积为_______________.
【答案】
12.(湖北理13)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共为3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为 升。
【答案】
13.(广东理11)等差数列前9项的和等于前4项的和.若,则k=____________.
【答案】10
14.(江苏13)设,其中成公比为q的等比数列,成公差为1的等差数列,则q的最小值是________
【答案】
三、解答题
15.(江苏20)设M部分为正整数组成的集合,数列,前n项和为,已知对任意整数kM,当整数都成立
(1)设的值;
(2)设的通项公式
本小题考查数列的通项与前项和的关系、等差数列的基本性质等基础知识,考查考生分析探究及逻辑推理的能力,满分16分。
解:(1)由题设知,当,
即,
从而
所以的值为8。
(2)由题设知,当
,
两式相减得
所以当成等差数列,且也成等差数
列
从而当时, (*)
且,
即成等差数列,
从而,
故由(*)式知
当时,设
当,从而由(*)式知
故
从而,于是
因此,对任意都成立,又由可知,
解得
因此,数列为等差数列,由
所以数列的通项公式为
16.(安徽理18)
在数1和100之间插入个实数,使得这个数构成递增的等比数列,将这个数的乘积记作,再令.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)设求数列的前项和.
本题考查等比和等差数列,指数和对数的运算,两角差的正切公式等基本知识,考查灵活运用知识解决问题的能力,综合运算能力和创新思维能力.
解:(I)设构成等比数列,其中则
①
②
①×②并利用
(II)由题意和(I)中计算结果,知
另一方面,利用
得
所以
17.(北京理20)
若数列满足,数列为数列,记=.
(Ⅰ)写出一个满足,且〉0的数列;
(Ⅱ)若,n=2000,证明:E数列是递增数列的充要条件是=2011;
(Ⅲ)对任意给定的整数n(n≥2),是否存在首项为0的E数列,使得=0?如果存在,写出一个满足条件的E数列;如果不存在,说明理由。
解:(Ⅰ)0,1,2,1,0是一具满足条件的E数列A5。
(答案不唯一,0,1,0,1,0也是一个满足条件的E的数列A5)
(Ⅱ)必要性:因为E数列A5是递增数列,
所以.
所以A5是首项为12,公差为1的等差数列.
所以a2000=12+(2000—1)×1=2011.
充分性,由于a2000—a1000≤1,
a2000—a1000≤1
……
a2—a1≤1
所以a2000—a≤19999,即a2000≤a1+1999.
又因为a1=12,a2000=2011,
所以a2000=a1+1999.
故是递增数列.
综上,结论得证。
(Ⅲ)令
因为
……
所以
因为
所以为偶数,
所以要使为偶数,
即4整除.
当
时,有
当的项满足,
当不能被4整除,此时不存在E数列An,
使得
18.(福建理16)
已知等比数列{an}的公比q=3,前3项和S3=。
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)若函数在处取得最大值,且最大值为a3,求函数f(x)的解析式。
本小题主要考查等比数列、三角函数等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,满分13分。
解:(I)由
解得
所以
(II)由(I)可知
因为函数的最大值为3,所以A=3。
因为当时取得最大值,
所以
又
所以函数的解析式为
19.(广东理20)
设b>0,数列满足a1=b,.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:对于一切正整数n,
解:
(1)由
令,
当
①当时,
②当
(2)当时,(欲证)
,
当
综上所述
20.(湖北理19)
已知数列的前项和为,且满足:,N*,.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若存在N*,使得,,成等差数列,是判断:对于任意的N*,且,,,是否成等差数列,并证明你的结论.
本小题主要考查等差数列、等比数列等基础知识,同时考查推理论证能力,以及特殊与一般的思想。(满分13分)
解:(I)由已知可得,两式相减可得
即
又所以r=0时,
数列为:a,0,…,0,…;
当时,由已知(),
于是由可得,
成等比数列,
,
综上,数列的通项公式为
(II)对于任意的,且成等差数列,证明如下:
当r=0时,由(I)知,
对于任意的,且成等差数列,
当,时,
若存在,使得成等差数列,
则,
由(I)知,的公比,于是
对于任意的,且
成等差数列,
综上,对于任意的,且成等差数列。
21.(辽宁理17)
已知等差数列{an}满足a2=0,a6+a8=-10
(I)求数列{an}的通项公式;
(II)求数列的前n项和.
解:
(I)设等差数列的公差为d,由已知条件可得
解得
故数列的通项公式为 ………………5分
(II)设数列,即,
所以,当时,
所以
综上,数列 ………………12分
22.(全国大纲理20)
设数列满足且
(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ)设
解:
(I)由题设
即是公差为1的等差数列。
又
所以
(II)由(I)得
, …………8分
…………12分
23.(全国新课标理17)
已知等比数列的各项均为正数,且.
(I)求数列的通项公式.
(II)设,求数列的前n项和.
解:
(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,由得所以.
由条件可知c>0,故.
由得,所以.
故数列{an}的通项式为an=.
(Ⅱ )
故
所以数列的前n项和为
24.(山东理20)
等比数列中,分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且中的任何两个数不在下表的同一列.
第一列
第二列
第三列
第一行
3
2
10
第二行
6
4
14
第三行
9
8
18
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若数列满足:,求数列的前n项和.
解:(I)当时,不合题意;
当时,当且仅当时,符合题意;
当时,不合题意。
因此
所以公式q=3,
故
(II)因为
所以
所以
当n为偶数时,
当n为奇数时,
综上所述,
25.(上海理22) 已知数列和的通项公式分别为,(),将集合
中的元素从小到大依次排列,构成数列
。
(1)求;
(2)求证:在数列中.但不在数列中的项恰为;
(3)求数列的通项公式。
解:⑴ ;
⑵ ① 任意,设,则,即
② 假设(矛盾),∴
∴ 在数列中.但不在数列中的项恰为。
⑶ ,
,,
∵
∴ 当时,依次有,……
∴ 。
26.(四川理20)
设为非零实数,
(1)写出并判断是否为等比数列。若是,给出证明;若不是,说明理由;
(II)设,求数列的前n项和.
解析:(1)
因为为常数,所以是以为首项,为公比的等比数列。
(2)
(2)(1)
27.(天津理20)
已知数列与满足:, ,且
.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)设,证明:是等比数列;
(III)设证明:.
本小题主要考查等比数列的定义、数列求和等基础知识,考查运算能力、推理论证能力、综合分析和解决问题的能力及分类讨论的思想方法.满分14分.
(I)解:由
可得
又
(II)证明:对任意
①
②
③
②—③,得 ④
将④代入①,可得
即
又
因此是等比数列.
(III)证明:由(II)可得,
于是,对任意,有
将以上各式相加,得
即,
此式当k=1时也成立.由④式得
从而
所以,对任意,
对于n=1,不等式显然成立.
所以,对任意
28.(浙江理19)已知公差不为0的等差数列的首项为a(),设数列的前n项和为,且,,成等比数列
(1)求数列的通项公式及
(2)记,,当时,试比较与的大小.
本题主要考查等差数列、等比数列、求和公式、不等式等基础知识,同时考查分类讨论思想。满分14分。
(I)解:设等差数列的公差为d,由
得
因为,所以所以
(II)解:因为,所以
因为,所以
当,
即
所以,当
当
29.(重庆理21)
设实数数列的前n项和,满足
(I)若成等比数列,求和;
(II)求证:对
(I)解:由题意,
由S2是等比中项知
由解得
(II)证法一:由题设条件有
故
从而对有
①
因,由①得
要证,由①只要证
即证
此式明显成立.
因此
最后证若不然
又因矛盾.
因此
证法二:由题设知,
故方程(可能相同).
因此判别式
又由
因此,
解得
因此
由,得
因此