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- 2021-06-09 发布
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专题跟踪训练(十八)
一、选择题
1.(2018·长郡中学摸底)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4+a12-a8=8,a10-a6=4,则S23=( )
A.23 B.96 C.224 D.276
[解析] 设等差数列{an}的公差为d,依题意得a4+a12-a8=2a8-a8=a8=8,a10-a6=4d=4,解得d=1,所以a8=a1+7d=a1+7=8,解得a1=1,所以S23=23×1+×1=276,故选D.
[答案] D
2.已知数列{an}为等比数列,且a1+1,a3+4,a5+7成等差数列,则公差d为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
[解析] 设{an}的公比为q,由题意得2(a3+4)=a1+1+a5+7⇒2a3=a1+a5⇒2q2=1+q4⇒q2=1,即a1=a3,d=a3+4-(a1+1)=4-1=3,故选B.
[答案] B
3.等比数列{an}中,已知a1+a3=8,a5+a7=4,则a9+a11+a13+a15的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.5
[解析] 因为{an}为等比数列,所以a5+a7是a1+a3与a9+a11的等比中项,
所以(a5+a7)2=(a1+a3)(a9+a11),
故a9+a11===2;
同理,a9+a11是a5+a7与a13+a15的等比中项,
所以(a9+a11)2=(a5+a7)(a13+a15),故a13+a15===1.所以a9+a11+a13+a15=2+1=3,故选C.
[答案] C
4.已知等比数列{an}中a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是( )
A.(-∞,-1] B.(-∞,0)∪[1,+∞)
C.[3,+∞) D.(-∞,-1]∪[3,+∞)
[解析] 因为等比数列{an}中a2=1,
所以S3=a1+a2+a3=a2=1+q+.
当公比q>0时,S3=1+q+≥1+2=3;
当公比q<0时,S3=1-≤1-2=-1,
所以S3∈(-∞,-1]∪[3,+∞),故选D.
[答案] D
5.(2018·江西七校联考)等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若=(n∈N*),则=( )
A.16 B. C. D.
[解析] 令Sn=38n2+14n,Tn=2n2+n,∴a6=S6-S5=38×62+14×6-(38×52+14×5)=38×11+14;b7=T7-T6=2×72+7-(2×62+6)=2×13+1,∴===16,故选A.
[答案] A
6.(2018·河南郑州二中期末)已知等差数列{an}的公差d≠0,且a1,a3,a13成等比数列,若a1=1,Sn是数列{an}的前n项的和,则(n∈N*)的最小值为( )
A.4 B.3 C.2-2 D.
[解析] ∵a1=1,a1、a3、a13成等比数列,
∴(1+2d)2=1+12d.得d=2或d=0(舍去)
∴an=2n-1,
∴Sn==n2,
∴=.令t=n+1,
则=t+-2≥6-2=4当且仅当t=3,
即n=2时,∴的最小值为4,故选A.
[答案] A
二、填空题
7.(2018·福建四地六校联考)已知等差数列{an}中,a3=,则cos(a1+a2+a6)=________.
[解析] ∵在等差数列{an}中,a1+a2+a6=a2+a3+a4=3a3=π,∴cos(a1+a2+a6)=cosπ=-.
[答案] -
8.(2018·山西四校联考)若等比数列{an}的前n项和为Sn,且
=5,则=________.
[解析] 解法一:设数列{an}的公比为q,由已知得=1+=5,即1+q2=5,
所以q2=4,=1+=1+q4=1+16=17.
解法二:由等比数列的性质可知,S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6成等比数列,若设S2=a,则S4=5a,
由(S4-S2)2=S2·(S6-S4)得S6=21a,同理得S8=85a,
所以==17.
[答案] 17
9.已知数列{xn}各项均为正整数,且满足xn+1=n∈N*.若x3+x4=3,则x1所有可能取值的集合为________.
[解析] 由题意得x3=1,x4=2或x3=2,x4=1.
当x3=1时,x2=2,从而x1=1或4;
当x3=2时,x2=1或4,
因此当x2=1时,x1=2,当x2=4时,x1=8或3.
综上,x1所有可能取值的集合为{1,2,3,4,8}.
[答案] {1,2,3,4,8}
三、解答题
10.(2018·沈阳市高三第一次质量监测)已知数列{an}是等差数列,满足a1=2,a4=8,数列{bn}是等比数列,满足b2=4,b5=32.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{an+bn}的前n项和Sn.
[解] (1)设等差数列{an}的公差为d,由题意得d==2,
所以an=a1+(n-1)·d=2+(n-1)×2=2n.
设等比数列{bn}的公比为q,由题意得q3==8,解得q=2.
因为b1==2,所以bn=b1·qn-1=2×2n-1=2n.
(2)由(1)可得,Sn=+=n2+n+2n+1-2.
11.(2018·全国卷Ⅱ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=-7,S3=-15.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求Sn,并求Sn的最小值.
[解] (1)设{an}的公差为d,由题意得
3a1+3d=-15.
由a1=-7得d=2.
所以{an}的通项公式为an=2n-9.
(2)由(1)得Sn=n2-8n=(n-4)2-16.
所以当n=4时,Sn取得最小值,最小值为-16.
12.已知数列{an}和{bn}满足:a1=λ,an+1=an+n-4,bn=(-1)n(an-3n+21),其中λ为实数,n为正整数.
(1)对任意实数λ,证明数列{an}不是等比数列;
(2)试判断数列{bn}是否为等比数列,并证明你的结论.
[解] (1)证明:假设存在一个实数λ,使{an}是等比数列,则有a=a1a3,即2=λ,故λ2-4λ+9=λ2-4λ,即9=0,这与事实相矛盾.所以对任意实数λ,数列{an}都不是等比数列.
(2)因为bn+1=(-1)n+1[an+1-3(n+1)+21]=(-1)n+1·=-(-1)n(an-3n+21)=-bn,b1=-(λ+18),所以当λ=-18时,b1=0(n∈N*),此时{bn}不是等比数列;
当λ≠-18时,b1=-(λ+18)≠0,
则bn≠0,所以=-(n∈N*).
故当λ≠-18时,数列{bn}是以-(λ+18)为首项,-为公比的等比数列.