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- 2021-06-11 发布
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【数学】2014版《6年高考4年模拟》
第六章 数列
第一节 等差数列、等比数列的概念及求和
第一部分 六年高考题荟萃
2013年高考题
.(2013年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD版含答案(已校对))已知数列满足,则的前10项和等于
(A) (B) (C) (D)
答案:C
所以3an+1+an=0
所以
所以数列{an}是以﹣为公比的等比数列
因为
所以a1=4
由等比数列的求和公式可得,s10==3(1﹣3﹣10)
故选C
.(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题(纯WORD版))已知等比数列的公比为q,记
则以下结论一定正确的是( )
A.数列为等差数列,公差为 B.数列为等比数列,公比为
C.数列为等比数列,公比为 D.数列为等比数列,公比为
答案:C
等比数列的公比为q, 同理可得,
数列为等比数列,故选C
.(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理)(纯WORD版含答案))等比数列的前项和为,已知,,则
(A) (B) (C) (D)
答案:C
设等比数列{an}的公比为q,因为S3=a2+10a1,a5=9,所以,解得.所以.故选C.
.(2013年高考江西卷(理))等比数列x,3x+3,6x+6,..的第四项等于
A.-24 B.0 C.12 D.24
答案:A
本题考查等比数列的运算。由,即,解得或。当时,前三项为不成立,舍掉。当时,前三项为,公比为,所以第四项为,选A.
.(2013年高考四川卷(理))在等差数列中,,且为和的等比中项,求数列的首项、公差及前项和.
解:设该数列公差为,前项和为.由已知,可得
.
所以,
解得,或,即数列的首相为4,公差为0,或首相为1,公差为3.
所以数列的前项和或
.(2013年普通高等学校招生全国统一招生考试江苏卷(数学)(已校对纯WORD版含附加题))在正项等比数列中,,,则满足的最大正整数 的值为_____________.
答案:12
又时符合题意,所以的最大值为
.(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))已知是等差数列,,公差,为其前项和,若成等比数列,则
答案:
【命题立意】本题考查等差数列,等比数列的基本运算以及数列求和。因为成等比数列,所以,即,所以,即,所以。所以。
.(2013年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷(纯WORD版))在等差数列中,已知,则_____.
答案:
;依题意,所以.
或:
.(2013年高考北京卷(理))若等比数列{an}满足a2+a4=20,a3+a5=40,则公比q=_______;前n项和Sn=___________.
答案:2,
设等比数列{an}的公比为q,
因为a2+a4=20,a3+a5=40,所以,解得.
所以==2n+1﹣2.
.(2013年普通高等学校招生统一考试浙江数学(理)试题(纯WORD版))在公差为的等差数列中,已知,且成等比数列.
(1)求; (2)若,求
解:(Ⅰ)由已知得到:
;
(Ⅱ)由(1)知,当时,,
①当时,
②当时,
所以,综上所述:;
2012年高考题
一、选择题
1.【2012高考重庆理1】在等差数列中,,则的前5项和=
A.7 B.15 C.20 D.25
【答案】B
【解析】因为,,所以,所以数列的前5项和,选B.
2.【2012高考浙江理7】设是公差为d(d≠0)的无穷等差数列﹛an﹜的前n项和,则下列命题错误的是
A.若d<0,则数列﹛Sn﹜有最大项
B.若数列﹛Sn﹜有最大项,则d<0
C.若数列﹛Sn﹜是递增数列,则对任意,均有
D. 若对任意,均有,则数列﹛Sn﹜是递增数列
【答案】C
【解析】选项C显然是错的,举出反例:—1,0,1,2,3,….满足数列{S n}是递增数列,但是S n>0不成立.故选C。
3.【2012高考新课标理5】已知为等比数列,,,则( )
【答案】D
【解析】因为为等比数列,所以,又,所以
或.若,解得,;若,解得,仍有,综上选D.
4.【2012高考上海理18】设,,在中,正数的个数是( )
A.25 B.50 C.75 D.100
【答案】D
【解析】当1≤≤24时,>0,当26≤≤49时,<0,但其绝对值要小于1≤≤24时相应的值,当51≤≤74时,>0,当76≤≤99时,<0,但其绝对值要小于51≤≤74时相应的值,∴当1≤≤100时,均有>0。
【点评】本题主要考查正弦函数的图象和性质和间接法解题.解决此类问题主要找到规律,从题目出发可以看出来相邻的14项的和为0,这就是规律,考查综合分析问题和解决问题的能力.
5.【2012高考辽宁理6】在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11=
(A)58 (B)88 (C)143 (D)176
【答案】B
【解析】在等差数列中,,答案为B
【点评】本题主要考查等差数列的通项公式、性质及其前n项和公式,同时考查运算求解能力,属于中档题。解答时利用等差数列的性质快速又准确。
6.【2012高考福建理2】等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B.
考点:等差数列的定义。
难度:易。
分析:本题考查的知识点为等差数列的通项公式。
【解析】法1:由等差中项的性质知,又.故选B.
法2:
7.【2012高考安徽理4】公比为等比数列的各项都是正数,且,则=( )
【答案】B
【解析】.
8.【2012高考全国卷理5】已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a5=5,S5=15,则数列的前100项和为
(A) (B) (C) (D)
【答案】A
【命题意图】本试题主要考查等差数列的通项公式和前项和的公式的运用,以及裂项求和的综合运用,通过已知中两项,得到公差与首项,得到数列的通项公式,并进一步裂项求和。
【解析】由,得,所以,所以,又,选A.
二、填空题
9.【2012高考浙江理13】设公比为q(q>0)的等比数列{an}的前n项和为Sn。若S2=3a2+2,S4=3a4+2,则q=______________。
【答案】
【解析】将,两个式子全部转化成用,q表示的式子.
即,两式作差得:,即:,解之得:(舍去).
10.【2012高考新课标理16】数列满足,则的前项和为
【答案】1830
【解析】由得,
,
即,也有,两式相加得,设为整数,
则,
于是
11.【2012高考辽宁理14】已知等比数列{an}为递增数列,且,则数列{an}的通项公式an =______________。
【答案】
【命题意图】本题主要考查等比数列的通项公式及方程思想,是简单题.
【解析】
【点评】本题主要考查等比数列的通项公式,转化思想和逻辑推理能力,属于中档题。
12.【2012高考江西理12】设数列{an},{bn}都是等差数列,若,,则__________。
【答案】35
【命题立意】本题考查等差数列的概念和运算。考查等差中项的性质及整体代换的数学思想
【解析】(解法一)因为数列都是等差数列,所以数列也是等差数列.
故由等差中项的性质,得,即,解得.
(解法二)设数列的公差分别为,
因为,
所以.所以.
【点评】对于等差数列的计算问题,要注意掌握基本量法这一通法,同时要注意合理使用等差数列的性质进行巧解. 体现考纲中要求理解等差数列的概念.来年需要等差数列的通项公式,前项和,等差中项的性质等.
13.【2012高考北京理10】已知等差数列为其前n项和。若,,则=_______。
【答案】,
【解析】因为,
所以,。
14.【2012高考广东理11】已知递增的等差数列{an}满足a1=1,,则an=____.
【答案】
【解析】由得到,即,应为{an}是递增的等差数列,所以,故。
三、解答题
15【2012高考江苏20】(16分)已知各项均为正数的两个数列和满足:,,
(1)设,,求证:数列是等差数列;
(2)设,,且是等比数列,求和的值.
【答案】解:(1)∵,∴。
∴ 。
∴ 。
∴数列是以1 为公差的等差数列。
(2)∵,∴。
∴。(﹡)
设等比数列的公比为,由知,下面用反证法证明
若则,∴当时,,与(﹡)矛盾。
若则,∴当时,,与(﹡)矛盾。
∴综上所述,。∴,∴。
又∵,∴是公比是的等比数列。
若,则,于是。
又由即,得。
∴中至少有两项相同,与矛盾。∴。
∴。
∴ 。
【考点】等差数列和等比数列的基本性质,基本不等式,反证法。
【解析】(1)根据题设和,求出,从而证明而得证。
(2)根据基本不等式得到,用反证法证明等比数列的公比。
从而得到的结论,再由知是公比是的等比数列。最后用反证法求出。
16.【2012高考湖北理18】(本小题满分12分)
已知等差数列前三项的和为,前三项的积为.
(Ⅰ)求等差数列的通项公式;
(Ⅱ)若,,成等比数列,求数列的前项和.
【答案】 (Ⅰ)设等差数列的公差为,则,,
由题意得 解得或
所以由等差数列通项公式可得
,或.
故,或.
(Ⅱ)当时,,,分别为,,,不成等比数列;
当时,,,分别为,,,成等比数列,满足条件.
故
记数列的前项和为.
当时,;当时,;
当时,
. 当时,满足此式.
综上,
17.【2012高考广东理19】(本小题满分14分)
设数列{an}的前n项和为Sn,满足,n∈N﹡,且a1,a2+5,a3成等差数列.
(1) 求a1的值;
(2) 求数列{an}的通项公式.
(3) 证明:对一切正整数n,有.
【答案】本题考查由数列的递推公式求通项公式,不等式证明问题,考查了学生的运算求解能力与推理论证能力,难度一般.
【解析】(1) 相减得:
成等差数列
(2)得对均成立
得:
(3)当时,
当时,
由上式得:对一切正整数,有。
18.【2012高考陕西理17】(本小题满分12分)
设的公比不为1的等比数列,其前项和为,且成等差数列。
(1)求数列的公比;
(2)证明:对任意,成等差数列。
【解析】(1)设数列的公比为()。
由成等差数列,得,即。
由得,解得,(舍去),所以。
(2)证法一:对任意,(lby lfx)
,
所以,对任意,成等差数列。
证法二:对任意,,
,
,
因此,对任意,成等差数列。
19.【2012高考重庆理21】(本小题满分12分,(I)小问5分,(II)小问7分.)
设数列的前项和满足,其中.
(I)求证:是首项为1的等比数列;
(II)若,求证:,并给出等号成立的充要条件.
【答案】(1)证明:由,得,即。
因,故,得,
又由题设条件知,
两式相减得,即,
由,知,因此
综上,对所有成立,从而是首项为1,公比为的等比数列。
(2) 当或时,显然,等号成立。
设,且,由(1)知,,,所以要证的不等式化为:
即证:
当时,上面不等式的等号成立。
当时,与,()同为负;
当时, 与,()同为正;
因此当且时,总有 ()()>0,即
,()。
上面不等式对从1到求和得,
由此得
综上,当且时,有,当且仅当或时等号成立。
20.【2012高考江西理16】(本小题满分12分)
已知数列{an}的前n项和,,且Sn的最大值为8.
(1)确定常数k,求an;
(2)求数列的前n项和Tn。
【答案】解: (1)当时,取最大值,即,故,从而,又,所以
(1) 因为,
所以
【点评】本题考查数列的通项,递推、错位相减法求和以及二次函数的最值的综合应用.
利用来实现与的相互转化是数列问题比较常见的技巧之一,要注意不能用来求解首项,首项一般通过来求解.运用错位相减法求数列的前n项和适用的情况:当数列通项由两项的乘积组成,其中一项是等差数列、另一项是等比数列.
21.【2012高考湖南理19】(本小题满分12分)
已知数列{an}的各项均为正数,记A(n)=a1+a2+……+an,B(n)=a2+a3+……+an+1,C(n)=a3+a4+……+an+2,n=1,2,……
(1) 若a1=1,a2=5,且对任意n∈N﹡,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,求数列{ an }的通项公式.
(2) 证明:数列{ an }是公比为q的等比数列的充分必要条件是:对任意,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列.
【答案】解(1)对任意,三个数是等差数列,所以
即亦即
故数列是首项为1,公差为4的等差数列.于是
(Ⅱ)(1)必要性:若数列是公比为q的等比数列,则对任意,有
由知,均大于0,于是
即==,所以三个数组成公比为的等比数列.
(2)充分性:若对于任意,三个数组成公比为的等比数列,
则
,
于是得即
由有即,从而.
因为,所以,故数列是首项为,公比为的等比数列,
综上所述,数列是公比为的等比数列的充分必要条件是:对任意n∈N﹡,三个数组成公比为的等比数列.
【点评】本题考查等差数列、等比数列的定义、性质及充要条件的证明.第一问由等差数列定义可得;第二问要从充分性、必要性两方面来证明,利用等比数列的定义及性质易得证.
22.【2012高考山东理20】本小题满分12分)
在等差数列中,.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)对任意,将数列中落入区间内的项的个数记为,求数列的前项和.
【答案】解:(Ⅰ)因为是一个等差数列,
所以,即.
所以,数列的公差,
所以,
(Ⅱ)对,若 ,
则 ,因此 ,
故得 (lb ylfx)
于是
2011年高考题
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.(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
4.(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
二、填空题
5.(湖南理12)设是等差数列,的前项和,且,
则= .
【答案】25
6.(重庆理11)在等差数列中,,则__________
【答案】74
7.(北京理11)在等比数列{an}中,a1=,a4=-4,则公比q=______________;____________。—2
【答案】
8.(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
9.(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
10.(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
11.(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
12.(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
13.(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。
14.(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
15.(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
16.(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,
17.(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,……
∴ 。
18.(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
19.(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
20.(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
2010年高考题
一、选择题
1.(2010浙江理)(3)设为等比数列的前项和,,则
(A)11 (B)5 (C) (D)
解析:通过,设公比为,将该式转化为,解得=-2,带入所求式可知答案选D,本题主要考察了本题主要考察了等比数列的通项公式与前n项和公式,属中档题
2.(2010全国卷2理)(4).如果等差数列中,,那么
(A)14 (B)21 (C)28 (D)35
【答案】C
【命题意图】本试题主要考查等差数列的基本公式和性质.
【解析】
3.(2010辽宁文)(3)设为等比数列的前项和,已知,,则公比
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
【答案】 B
解析:选B. 两式相减得, ,.
4.(2010辽宁理)(6)设{an}是有正数组成的等比数列,为其前n项和。已知a2a4=1, ,则
(A) (B) (C) (D)
【答案】B
【命题立意】本题考查了等比数列的通项公式与前n项和公式,考查了同学们解决问题的能力。
【解析】由a2a4=1可得,因此,又因为,联力两式有,所以q=,所以,故选B。
5.(2010全国卷2文)(6)如果等差数列中,++=12,那么++•••…+=
(A)14 (B) 21 (C) 28 (D) 35
【答案】C
【解析】本题考查了数列的基础知识。
∵ ,∴
6.(2010安徽文)(5)设数列的前n项和,则的值为
(A) 15 (B) 16 (C) 49 (D)64
【答案】 A
【解析】.
【方法技巧】直接根据即可得出结论.
7.(2010浙江文)(5)设为等比数列的前n项和,则
(A)-11 (B)-8
(C)5 (D)11
解析:通过,设公比为,将该式转化为,解得=-2,带入所求式可知答案选A,本题主要考察了本题主要考察了等比数列的通项公式与前n项和公式
8.(2010重庆理)(1)在等比数列中, ,则公比q的值为
A. 2 B. 3 C. 4 D. 8
【答案】A
解析:
9.(2010广东理)4. 已知为等比数列,Sn是它的前n项和。若, 且与2的等差中项为,则=
A.35 B.33 C.31 D.29
【答案】C
解析:设{}的公比为,则由等比数列的性质知,,即。由与2的等差中项为知,,即.
∴,即.,即.
10.(2010广东文)
11.(2010山东理)
12.(2010重庆文)(2)在等差数列中,,则的值为
(A)5 (B)6
(C)8 (D)10
【答案】 A
解析:由角标性质得,所以=5
二、填空题
1.(2010辽宁文)(14)设为等差数列的前项和,若,则 。
解析:填15. ,解得,
2.(2010福建理)11.在等比数列中,若公比,且前3项之和等于21,则该数列的通项公式 .
【答案】
【解析】由题意知,解得,所以通项。
【命题意图】本题考查等比数列的通项公式与前n项和公式的应用,属基础题。
3.(2010江苏卷)8、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为正整数,a1=16,则a1+a3+a5=_________
解析:考查函数的切线方程、数列的通项。
在点(ak,ak2)处的切线方程为:当时,解得,
所以。
三、解答题
1.(2010上海文)21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第一个小题满分6分,第2个小题满分8分。
已知数列的前项和为,且,
(1)证明:是等比数列;
(2)求数列的通项公式,并求出使得成立的最小正整数.
解析:(1) 当n=1时,a1=-14;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-5an+5an-1+1,所以,
又a1-1=-15≠0,所以数列{an-1}是等比数列;
(2) 由(1)知:,得,从而(nÎN*);
由Sn+1>Sn,得,,最小正整数n=15.
2.(2010陕西文)16.(本小题满分12分)
已知{an}是公差不为零的等差数列,a1=1,且a1,a3,a9成等比数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项; (Ⅱ)求数列{2an}的前n项和Sn.
解 (Ⅰ)由题设知公差d≠0,
由a1=1,a1,a3,a9成等比数列得=,
解得d=1,d=0(舍去), 故{an}的通项an=1+(n-1)×1=n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知=2n,由等比数列前n项和公式得
Sm=2+22+23+…+2n==2n+1-2.
3.(2010全国卷2文)(18)(本小题满分12分)
已知是各项均为正数的等比数列,且
,
(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ)设,求数列的前项和。
【解析】本题考查了数列通项、前项和及方程与方程组的基础知识。
(1)设出公比根据条件列出关于与的方程求得与,可求得数列的通项公式。
(2)由(1)中求得数列通项公式,可求出BN的通项公式,由其通项公式化可知其和可分成两个等比数列分别求和即可求得。
4.(2010江西理)22. (本小题满分14分)
证明以下命题:
(1) 对任一正整a,都存在整数b,c(b0
由a2+a7=16.得 ①
由得 ②
由①得将其代入②得。即
(2)令
两式相减得
于是
=-4=
27. (2009福建卷文)等比数列中,已知
(I)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若分别为等差数列的第3项和第5项,试求数列的通项公式及前项和。
解:(I)设的公比为
由已知得,解得
(Ⅱ)由(I)得,,则,
设的公差为,则有解得
从而
所以数列的前项和
28(2009重庆卷文)(本小题满分12分,(Ⅰ)问3分,(Ⅱ)问4分,(Ⅲ)问5分)
已知.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)设为数列的前项和,求证:;
(Ⅲ)求证:.
解:(Ⅰ),所以
(Ⅱ)由得即
所以当时,于是
所以
(Ⅲ)当时,结论成立
当时,有
所以
2008年高考题
一、选择题
1.(2008天津)若等差数列的前5项和,且,则( )
A.12 B.13 C.14 D.15
答案 B
2.(2008陕西)已知是等差数列,,,则该数列前10项和等于( )
A.64 B.100 C.110 D.120
答案 B
3.(2008广东)记等差数列的前项和为,若,,则( )
A.16 B.24 C.36 D.48
答案 D
4.(2008浙江)已知是等比数列,,则=( )
A.16() B.6()
C.() D.()
答案 C
5.(2008四川)已知等比数列中,则其前3项的和的取值范围是()
A. B.
C. D.
答案 D
6.(2008福建)设{an}是公比为正数的等比数列,若n1=7,a5=16,则数列{an}前7项的和为( )
A.63 B.64 C.127 D.128
答案 C
7.(2007重庆)在等比数列{an}中,a2=8,a5=64,,则公比q为( )
A.2 B.3 C.4 D.8
答案 A
8.(2007安徽)等差数列的前项和为若( )
A.12 B.10 C.8 D.6
答案 B
9.(2007辽宁)设等差数列的前项和为,若,,则( )
A.63 B.45 C.36 D.27
答案 B
10.(2007湖南) 在等比数列()中,若,,则该数列的前10项和为( )
A. B. C. D.
答案 B
11.(2007湖北)已知两个等差数列和的前项和分别为A和,且,则使得为整数的正整数的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案 D
12.(2007宁夏)已知成等比数列,且曲线的顶点是,则等于( )
A.3 B.2 C.1 D.
答案 D
13.(2007四川)等差数列{an}中,a1=1,a3+a5=14,其前n项和Sn=100,则n=( )
A.9 B.10 C.11 D.12
答案 B
二、填空题
15.(2008四川)设等差数列的前项和为,若,则的最大值为______.
答案 4
16.(2008重庆)设Sn=是等差数列{an}的前n项和,a12=-8,S9=-9,则S16= .
答案 -72
17.(2007全国I) 等比数列的前项和为,已知,,成等差数列,则的公比为 .
答案
18.(2007江西)已知等差数列的前项和为,若,则 .
答案 7
19.(2007北京)若数列的前项和,则此数列的通项公式为 ;数列中数值最小的项是第 项.
答案
三、解答题
21.(2008四川卷). 设数列的前项和为,已知
(Ⅰ)证明:当时,是等比数列;
(Ⅱ)求的通项公式
解 由题意知,且
两式相减得
即 ①
(Ⅰ)当时,由①知
于是
又,所以是首项为1,公比为2的等比数列。
(Ⅱ)当时,由(Ⅰ)知,即
当时,由由①得
因此
得
22.(2008江西卷)数列为等差数列,为正整数,其前项和为,数列为等比数列,且,数列是公比为64的等比数列,.
(1)求;
(2)求证.
解:(1)设的公差为,的公比为,则为正整数,
,
依题意有①
由知为正有理数,故为的因子之一,
解①得
故
(2)
∴
23..(2008湖北).已知数列和满足:
,其中为实数,为正整数.
(Ⅰ)对任意实数,证明数列不是等比数列;
(Ⅱ)试判断数列是否为等比数列,并证明你的结论;
(Ⅲ)设,为数列的前项和.是否存在实数,使得对任意正整数,都有
?若存在,求的取值范围;若不存在,说明理由.
本小题主要考查等比数列的定义、数列求和、不等式等基础知识和分类讨论的思想,考查综合分析问题的能力和推理认证能力,(满分14分)
(Ⅰ)证明:假设存在一个实数λ,使{an}是等比数列,则有a22=a1a3,即
矛盾.
所以{an}不是等比数列.
(Ⅱ)解:因为bn+1=(-1)n+1[an+1-3(n-1)+21]=(-1)n+1(an-2n+14)
=(-1)n·(an-3n+21)=-bn
又b1x-(λ+18),所以
当λ=-18,bn=0(n∈N+),此时{bn}不是等比数列:
当λ≠-18时,b1=(λ+18) ≠0,由上可知bn≠0,∴(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.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当λ=-18,bn=0,Sn=0,不满足题目要求.
∴λ≠-18,故知bn= -(λ+18)·(-)n-1,于是可得
Sn=-
要使a3a存在实数λ,使得对任意正整数n,都有a-1, f'(x)= -1=,
x
(-1,0)
0
(0,+∞)
f'(x)
+
0
-
f(x)
↗
极大值
↘
∴极大值为f(0)=0,也是所求最大值;……………………4分
(Ⅱ)an+1=,∴an+1-1=,∴=-1-,……………………5分
则bn+1=-2 bn-1, ∴bn+1+=-2(bn+), b1+=1,
∴数列{ bn+}是首项为1,公比为-2的等比数列,…………………7分
∴bn+=(-2)n-1, ……………………8分
∴an=+1=+1,……………………9分
明显a1=2.5>-1,n≥2时(-2)n-1-<-2, ∴an>0>-1恒成立,
∴数列{an}为无穷数列。……………………11分
(Ⅲ)由⑴ln(1+x) ≤x,∴ln(1++)< ln(1+)3……………………12分
=3 ln(1+)≤3×=成立。 ………14分
52.(甘肃省天水一中2011届高三上学期第三次月考试题理)(12分)数列{an}的前n项和记为Sn,已知a1=1,an+1=Sn(n=1,2,3,…).
证明:(1).数列{}是等比数列;
(2).Sn+1=4an.
答案 .(12分)
证明:(1).数列{}是等比数列;
(2).Sn+1=4an.
(1)由 得: 即
所以 所以数列是以1为首项,公比为2的等比数列.
(2)由(1)得
所以
所以
53.(广东省华附、中山附中2011届高三11月月考理)
(14分)已知数列中,,且
(1)求证:;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,是数列的前项和,求的解析式;
答案
解:
故,.……………………………………1分
又因为
则,即.………………………3分
所以, ……………………………………4
(2)
= …………………………………8
因为=
所以,当时, ………………………9
当时,……….(1)
得……(2)
=
…………………………12
综上所述: ……………………………14
54.(广东省惠州三中2011届高三上学期第三次考试理)已知曲线上有一点列,点在x轴上的射影是,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设四边形的面积是,求证:
答案 解:(1)由得∵ , ∴ ,
故是公比为2的等比数列
∴.…………………………………………………………6分
(2)∵ ,
∴, 而 , …………………9分
∴四边形的面积为:
∴,
故.……………………………………………14分
55.(浙江省杭州二中2011届高三11月月考试题文)(本小题满分15分)
甲、乙两容器中分别盛有浓度为,的某种溶液500ml, 同时从甲、乙两个容器中各取出100ml溶液,将其倒入对方的容器搅匀,这称为一次调和. 记,,经次调和后甲、乙两个容器的溶液浓度为,
(I)试用,表示,;
(II)求证:数列{-}是等比数列,数列{+}是常数列;
(III)求出数列{},{}的通项公式.
答案 (本小题满分15分)
(1)
(2)两式相减
所以等比
两式相加
=…….= 所以常数列;
(3)
56.(重庆市重庆八中2011届高三第四次月考理)(本小题满分12分)
已知数列满足递推式:
(1)若的通项公式;
(2)求证:
答案 解:(1)
………………5分
(2)由(2)知
57.(重庆市南开中学高2011级高三1月月考理)(22分)已知函数的反函数为,数列满足:
处的切线在y轴上的截距为
(1)若数列的通项公式;
(2)若数列的取值范围;
(3)令函数
证明:
答案
58.(浙江省嵊州二中2011届高三12月月考试题理)(本小题满分14分)从集合中,抽取三个不同元素构成子集.
(Ⅰ)求对任意的,满足的概率;
(Ⅱ)若成等差数列,设其公差为,求随机变量的分布列与数学期望.
答案 (Ⅰ)基本事件数为,满足条件
,及取出的元素不相邻,则用插空法,有种
故所求事件的概率是 7分
(Ⅱ)分析三数成等差的情况:
的情况有7种,123,234,345,456,567,678,789
的情况有5种,135,246,357,468,579
的情况有3种,147,258,369
的情况有1种,159
分布列是
1
2
3
4
. 14分
2010年联考题
题组二
一、填空题
1.(岳野两校联考)等差数列中,,公差,且、、恰好是某等比数列的前三项,那么该等比数列的公比为( )
A.2 B. C. D.4
答案 D
2.(三明市三校联考)在等比数列中,已知,则的值为 ( )
A.16 B.24 C.48 D.128
答案A
3.(昆明一中一次月考理)已知是公比为的等比数列,且成等差数列. 则
A.1或 B.1 C. D .
答案:A
4. (安徽六校联考)若等差数列的前项和为,且为确定的常数,则下列各式中,也为确定的常数是( )
A. B. C. D.
答案 B
5.(昆明一中四次月考理)等差数列的公差为2,若成等比数列,则( )
(A) (B) (C)8 (D)6
答案:A
6. (哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)已知等差数列的前项和为,若等于( )
A.18 B.36 C.54 D.72
答案D
7.(玉溪一中期中理)等差数列中,,其前项和为,且( )
A. B.1 C. 0 D. 2
答案:C
8.(祥云一中二次月考理)各项均为正数的等比数列的前项和为,若则等于( )
A.16 B. 26 C. 30 D. 80
答案:C
9.(祥云一中二次月考理)在数列的值为 ( )
A. 4950 B 4951 C.5050 D. 5051
答案:B
10.(祥云一中二次月考理)在等差数列成等比数列,则的通项公式为 ( )
A. B.
C. D. 或
答案:D
二、填空题
11.(安庆市四校元旦联考)对于数列{},定义数列{}为数列{}的
“差数列”,若,{}的“差数列”的通项
为,则数列{}的前项和=
答案
12.(祥云一中三次月考理)已知数列的通项公式为,数列的前项和为,则=_________
答案:1
13. (祥云一中三次月考文) 数列中,,则=
答案:2
三、解答题
14. (池州市七校元旦调研)在数列中,,
(I)设,求数列的通项公式;
(II)求数列的前项和
解:(I)由已知有
利用累差迭加即可求出数列的通项公式: ()
(II)由(I)知,
=
而,又是一个典型的错位相减法模型,
易得 =
15.(三明市三校联考)(本小题满分13分)
已知数列的前项和为,,且(为正整数)
(Ⅰ)求出数列的通项公式;
(Ⅱ)若对任意正整数,恒成立,求实数的最大值.
解:(Ⅰ), ① 当时,. ②
由 ① - ②,得. .
又 ,,解得 .
数列是首项为1,公比为的等比数列.
(为正整数) ……………………(7分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
由题意可知,对于任意的正整数,恒有,.
数列单调递增, 当时,数列中的最小项为,
必有,即实数的最大值为1 ……………… (13分)
16. (安庆市四校元旦联考)(本题满分16分)各项均为正数的数列中,是数列的前项和,对任意,有 ;
⑴求常数的值; ⑵求数列的通项公式;
⑶记,求数列的前项和。
解:(1)由及,得:
(2)由 ①
得 ②
由②—①,得
即:
由于数列各项均为正数, 即
数列是首项为,公差为的等差数列,
数列的通项公式是
(3)由,得:
17.(祥云一中二次月考理)(本小题满分12分)
在数列
(1)
(2)设
(3)求数列
18.解(1)
(2)证法一:对于任意
=,
数列是首项为,公差为1的等差数列.
证法二:(等差中项法)
(3)由(2)得,
,
即
设
则
两式相减得,
整理得,
从而
题组一(1月份更新)
一、选择题
1、(2009滨州一模)等差数列中,,,则的值为
A.15 B.23 C.25 D.37
答案 B
2、(2009昆明市期末)已知数列{an}是公差不为零的等差数列,且a1,a3,a4成等比数列,
Sn为数列{an}的前n 项和,则的值为 ( )
A. B. C. D.
答案 D
3、(2009番禺一模)已知等比数列的各项均为正数,前项之积为,若=,则必有( )
A.=1 B.=1 C.=1 D.=1
答案 B
4、(2009昆明一中第三次模拟)己知等比数列满足则=( )
A.64 B81 C.128 D.243
答案 A
5、(2009茂名一模)已知等差数列的公差为,且成等比数列,则等于( )
A、-4 B、-6 C、-8 D、8
答案 D
6、(2009牟定一中期中)等比数列中,若、是方程的两根,则的值为( )
(A)2 (B) (C) (D)
答案 B
7、(2009上海十四校联考)无穷等比数列…各项的和等于 ( )
A. B. C. D.
答案B
8、(2009江门一模)已知数列的前项和,是等比数列的充要条件是
A. B C. D.
答案 D
9、(2009杭州高中第六次月考)数列{}满足,,是的前项和,则的值为 ( )
A. B. C.6 D.10
答案A
10、(2009聊城一模)两个正数a、b的等差中项是5,等比例中项是4,若a>b,则双曲线的离心率e等于 ( )
A. B. C. D.
答案B
11、(2009深圳一模)在等差数列中,,表示数列的前项和,则
A. B. C. D.
答案 B
二、填空题
1、(2009上海十四校联考)若数列为
“等方比数列”。则“数列是等方比数列”是“数列是等方比数列”的 条件
2、(2009上海八校联考)在数列中,,且,_________。
答案 2550
3、(2009江门一模)是等差数列的前项和,若,,
则 .
答案
4、(2009宁波十校联考)已知是等差数列,,则该数列前10项和=________
答案 100
三、解答题
1、(2009杭州二中第六次月考)数列中,其中且,是函数
的一个极值点.
(Ⅰ)证明: 数列是等比数列;
(Ⅱ)求.
(1)由题意得即,
,
当时,数列是以为首项,为公比的等比数列,
(2)即
,此式对也成立.
2、(2009滨州一模)已知曲线过上一点作一斜率为的直线交曲线于另一点,点列的横坐标构成数列,其中.
(I)求与的关系式;
(II)令,求证:数列是等比数列;
(III)若(λ为非零整数,n∈N*),试确定λ的值,使得对任意n∈N*,都有cn+1>cn成立。
(1) 解:过的直线方程为
联立方程消去得
∴
即
(2)
∴是等比数列
,;
(III)由(II)知,,要使恒成立由=>0恒成立,
即(-1)nλ>-()n-1恒成立.
ⅰ。当n为奇数时,即λ<()n-1恒成立.
又()n-1的最小值为1.∴λ<1. 10分
ⅱ。当n为偶数时,即λ>-()n-1恒成立,
又-()n-1的最大值为-,∴λ>-. 11分
即-<λ<1,又λ≠0,λ为整数,
∴λ=-1,使得对任意n∈N*,都有. 12分
3、(2009台州市第一次调研)已知数列的首项,前n项和.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)记,为的前n项和,求的值.
解:(1)由①,得②,
②-①得:. 4分
(2)由求得. 7分
∴, 11分
∴. 14分
4、(2009上海青浦区)设数列的前和为,已知,,,,
一般地,().
(1)求;
(2)求;
(3)求和:.
(1); ……3分
(2)当时,()
, ……6分
所以,(). ……8分
(3)与(2)同理可求得:, ……10分
设=,
则,(用等比数列前n项和公式的推导方法),相减得
,所以
. ……14分
5、(2009上海八校联考)已知点列顺次为直线上的点,点列顺次为轴上的点,其中,对任意的,点、、构成以为顶点的等腰三角形。
(1)证明:数列是等差数列;
(2)求证:对任意的,是常数,并求数列的通项公式;
(3)对上述等腰三角形添加适当条件,提出一个问题,并做出解答。
(根据所提问题及解答的完整程度,分档次给分)
解: (1)依题意有,于是.
所以数列是等差数列. .4分
(2)由题意得,即 , () ①
所以又有. ②
由②①得:, 所以是常数. 6分
由都是等差数列.
,那么得 ,
. ( 8分
故 10分
(3) 提出问题①:若等腰三角形中,是否有直角三角形,若有,求出实数
提出问题②:若等腰三角形中,是否有正三角形,若有,求出实数
解:问题① 11分
当为奇数时,,所以
当为偶数时,所以
作轴,垂足为则,要使等腰三角形为直角三角形,必须且只须:. 13分
当为奇数时,有,即 ①
, 当, 不合题意.15分
当为偶数时,有 ,,同理可求得
当时,不合题意. 17分
综上所述,使等腰三角形中,有直角三角形,的值为或或. 18分
解:问题② 11分
当为奇数时,,所以
当为偶数时,所以
作轴,垂足为则,要使等腰三角形为正三角形,必须且只须:. 13分
当为奇数时,有,即 ①
, 当时,. 不合题意. 15分
当为偶数时,有 ,,同理可求得 .
;;当时,不合题意.17分
综上所述,使等腰三角形中,有正三角形,的值为
;; ;18分
6、(2009广州一模)已知数列{an}的相邻两项an,an+1是关于x 的方程x2-2n x+ bn=0 (n∈N*)的两根,且a1=1.
(1)求证:数列{ an-×2n}是等比数列;
(2)设Sn是数列{an}的前n项的和,问是否存在常数λ,使得bn-λSn>0对任意n∈N*都成立,若存在,求出λ的取值范围;若不存在,请说明理由.
(本题主要考查数列的通项公式、数列前n项和、不等式等基础知识,考查化归与转化、分类与整合、特殊与一般的数学思想方法,以及推理论证能力、运算求解能力和抽象概括能力)
(1)证法1:∵an,an+1是关于x 的方程x2-2n x+ bn=0 (n∈N*)的两根,
∴ ……2分
由an+an+1=2n,得,故数列
是首项为,公比为-1的等比数列. ……4分
证法2:∵an,an+1是关于x 的方程x2-2n x+ bn=0 (n∈N*)的两根,
∴ ……2分
∵
,
故数列是首项为,公比为-1的等比数列.
……4分
(2)解:由(1)得,即,
∴
……6分
∴Sn=a1+ a2+ a3+…+ an=[(2+22+23+…+2n)-[(-1)+ (-1)2+…+(-1)n]
, ……8分
要使得bn-λSn>0对任意n∈N*都成立,
即对任意n∈N*都成立.
①当n为正奇数时,由(*)式得,
即,
∵2n+1-1>0,∴对任意正奇数n都成立.
当且仅当n=1时,有最小值1,∴λ<1. ……10分
①当n为正奇数时,由(*)式得,
即,
∵2n+1-1>0,∴对任意正奇数n都成立.
当且仅当n=1时,有最小值1,∴λ<1. ……10分
②当n为正偶数时,由(*)式得,
即,
∵2n-1>0,∴对任意正偶数n都成立.
当且仅当n=2时,有最小值1.5,∴λ<1.5. ……12分
综上所述,存在常数λ,使得bn-λSn>0对任意n∈N*都成立,λ的取值范围是(-∞,1).
……14分
7、(2009宣威六中第一次月考)已知数列满足,且
(1)用数学归纳法证明:;
(2)若,且,求无穷数列所有项的和。
解:
8、(2009广东三校一模),是方程的两根,数列的前项和为,且
(1)求数列,的通项公式;
(2)记=,求数列的前项和.
解:(1)由.且得 2分
, 4分
在中,令得当时,T=,
两式相减得, 6分
. 8分
(2), 9分
,, 10分
=2
=, 13分
14分
9、(2009江门一模)已知等差数列和正项等比数列,,.
⑴求、;
⑵对,试比较、的大小;
⑶设的前项和为,是否存在常数、,使恒成立?若存在,求、的值;若不存在,说明理由.
解:⑴由,得-------1分 由且得-------2分
所以,-------4分
⑵显然,时,;时,,,-------5分
时,
-------6分 -------7分
因为、,所以时,-------8分
⑶-------9分,
恒成立,则有-------11分,解得,-------12分
,
-------13分
所以,当,时,恒成立-------14分
10、(2009汕头一模)在等比数列{an}中,an>0 (nN*),公比q(0,1),且a1a5 + 2a3a5 +a 2a8=25,
a3与as的等比中项为2。
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log2 an,数列{bn}的前n项和为Sn当最大时,求n的值。
解:(1)因为a1a5 + 2a3a5 +a 2a8=25,所以, + 2a3a5 +=25
又an>o,…a3+a5=5,…………………………2分
又a3与a5的等比中项为2,所以,a3a5=4
而q(0,1),所以,a3>a5,所以,a3=4,a5=1,,a1=16,所以,
…………………………6分
(2)bn=log2 an=5-n,所以,bn+1-bn=-1,
所以,{bn}是以4为首项,-1为公差的等差数列。。。。。。。。。9分
所以,
所以,当n≤8时,>0,当n=9时,=0,n>9时,<0,
当n=8或9时,最大。 …………………………12分
11、(2009深圳一模文)设数列的前项和为,,且对任意正整数,点
在直线上.
(Ⅰ) 求数列的通项公式;
(Ⅱ)是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,求出的值;若不存在,则说明理由.
(Ⅲ)求证: .
解:(Ⅰ)由题意可得:
①
时, ② …………………… 1分
①─②得, …………………… 3分
是首项为,公比为的等比数列, ……………… 4分
(Ⅱ)解法一: ……………… 5分
若为等差数列,
则成等差数列, ……………… 6分
得 ……………… 8分
又时,,显然成等差数列,
故存在实数,使得数列成等差数列. ……………… 9分
解法二: ……………… 5分
…………… 7分
欲使成等差数列,只须即便可. ……………8分
故存在实数,使得数列成等差数列. ……………… 9分
(Ⅲ) …… 10分
………… 11分
………… 12分
又函数在上为增函数,
, ………… 13分
,. ……… 14分
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