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- 2021-06-15 发布
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考点测试29 数列的概念与简单表示法
一、基础小题
1.已知数列{an}的通项公式an=(n∈N*),则是这个数列的( )
A.第8项 B.第9项 C.第10项 D.第12项
答案 C
解析 由题意知=,n∈N*,解得n=10,即是这个数列的第10项.故选C.
2.在数列{an}中,a1=2,且(n+1)an=nan+1,则a3的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
答案 B
解析 由(n+1)an=nan+1得=,所以数列为常数列,则==2,即an=2n,所以a3=2×3=6.故选B.
3.设an=-2n2+29n+3,则数列{an}的最大项是( )
A.107 B.108 C. D.109
答案 B
解析 因为an=-2n2+29n+3=-22+,n∈N*,所以当n=7时,
an取得最大值108.
4.数列{an}中,a1=1,对于所有的n≥2,n∈N都有a1·a2·a3·…·an=n2,则a3+a5=( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 解法一:令n=2,3,4,5,分别求出a3=,a5=,∴a3+a5=.故选A.
解法二:当n≥2时,a1·a2·a3·…·an=n2.
当n≥3时,a1·a2·a3·…·an-1=(n-1)2.
两式相除得an=2,∴a3=,a5=,
∴a3+a5=.故选A.
5.若数列{an}满足a1=2,an+1=,则a2018=( )
A.-2 B.-1 C.2 D.
答案 B
解析 ∵数列{an}满足a1=2,an+1=(n∈N*),∴a2==-1,a3==,a4==2,…,可知此数列有周期性,周期T=3,即an+3=an,则a2018=a672×3+2=a2=-1.故选B.
6.把1,3,6,10,15,…这些数叫做三角形数,这是因为这些数目的圆点可以排成一个正三角形(如图所示).
则第7个三角形数是( )
A.27 B.28 C.29 D.30
答案 B
解析 观察三角形数的增长规律,可以发现每一项比它的前一项多的点数正好是该项的序号,即an=an-1+n(n≥2).所以根据这个规律计算可知,第7个三角形数是a7=a6+7=a5+6+7=15+6+7=28.故选B.
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2an-4,n∈N*,则an=( )
A.2n+1 B.2n C.2n-1 D.2n-2
答案 A
解析 因为Sn=2an-4,所以n≥2时,有Sn-1=2an-1-4,两式相减可得Sn-Sn-1=2an-2an-1,即an=2an-2an-1,整理得an=2an-1,即=2(n≥2).因为S1=a1=2a1-4,所以a1=4,所以an=2n+1.故选A.
8.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln 1+,则an=( )
A.2+ln n B.2+(n-1)ln n
C.2+nln n D.1+n+ln n
答案 A
解析 解法一:由已知得an+1-an=ln 1+=
ln ,而an=(an-an-1)+(an-1+an-2)+…+(a2-a1)+a1,n≥2,所以an=ln +ln +…+
ln +2=ln ··…·+2=ln n+2,n≥2.当n=1时,a1=2=ln 1+2.故选A.
解法二:由an=an-1+ln 1+=an-1+ln =an-1+ln n-ln (n-1)(n≥2),可知an-ln n=an-1-ln (n-1)(n≥2).令bn=an-ln n,则数列{bn}是以b1=a1-ln 1=2为首项的常数列,故bn=2,所以2=an-ln n,所以an=2+ln n.故选A.
9.已知数列{an}的通项公式为an=nn,则数列{an}中的最大项为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 解法一(作差比较法):
an+1-an=(n+1)n+1-nn=·n,当n<2时,an+1-an>0,即an+1>an;当n=2时,an+1-an=0,即an+1=an;当n>2时,an+1-an<0,即an+1a4>a5>…>an,所以数列{an}中的最大项为a2或a3,且a2=a3=2×2=.故选A.
解法二(作商比较法):
==1+,令>1,解得n<2;令=1,解得n=2;令<1,解得n>2.又an>0,故a1a4>a5>…>an,所以数列{an}中的最大项为a2或a3,且a2=a3=2×2=.故选A.
10.已知数列{an}的通项公式为an=2n2+tn+1,若{an}是单调递增数列,则实数t的取值范围是( )
A.(-6,+∞) B.(-∞,-6)
C.(-∞,-3) D.(-3,+∞)
答案 A
解析 解法一:因为{an}是单调递增数列,所以对于任意的n∈N*,都有an+1>an,即2(n+1)2+t(n+1)+1>2n2+tn+1,化简得t>-4n-2,所以t>-4n-2对于任意的n∈N*都成立,因为-4n-2≤-6,所以t>-6.故选A.
解法二:设f(n)=2n2+tn+1,其图象的对称轴为n=-,要使{an}是递增数列,则-<,即t>-6.故选A.
11.已知Sn是数列{an}的前n项和,且有Sn=n2+1,则数列{an}的通项an=________.
答案
解析 当n=1时,a1=S1=1+1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2+1)-[(n-1)2+1]=2n-1.此时对于n=1不成立,故an=
12.对于数列{an},定义数列{bn}满足:bn=an+1-an(n∈N*),且bn+1-bn=1(n∈N*),a3=1,a4=-1,则a1=________.
答案 8
解析 由bn+1-bn=1知数列{bn}是公差为1的等差数列,又b3=a4-a3=-2,所以b1=-4,b2=-3,b1+b2=(a2-a1)+(a3-a2)=a3-a1=-7,解得a1=8.
二、高考小题
13.(2018·全国卷Ⅰ)记Sn为数列{an}的前n项和,若Sn=2an+1,则S6=________.
答案 -63
解析 根据Sn=2an+1,可得Sn+1=2an+1+1,两式相减得an+1=2an+1-2an,即an+1=2an,当n=1时,S1=a1=2a1+1,解得a1=-1,所以数列{an}是以-1为首项,以2为公比的等比数列,所以S6==-63.
14.(2014·全国卷Ⅱ)数列{an}满足an+1=,a8=2,则a1=________.
答案
解析 由an+1=,得an=1-,∵a8=2,∴a7=1-=,a6=1-=-1,a5=1-=2,…,
∴{an}是以3为周期的数列,∴a1=a7=.
15.(2016·浙江高考)设数列{an}的前n项和为Sn.若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*,则a1=________,S5=________.
答案 1 121
解析 解法一:∵an+1=2Sn+1,∴a2=2S1+1,即S2-a1=2a1+1,又∵S2=4,∴4-a1=2a1+1,解得a1=1.又an+1=Sn+1-Sn,∴Sn+1-Sn=2Sn+1,
即Sn+1=3Sn+1,由S2=4,可求出S3=13,S4=40,S5=121.
解法二:由an+1=2Sn+1,得a2=2S1+1,即S2-a1=2a1+1,又S2=4,∴4-a1=2a1+1,解得a1=1.又an+1=Sn+1-Sn,∴Sn+1-Sn=2Sn+1,即Sn+1=3Sn+1,则Sn+1+=3,又S1+=,
∴是首项为,公比为3的等比数列,∴Sn+=×3n-1,即Sn=,∴S5==121.
16.(2015·江苏高考)设数列{an}满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列前10项的和为________.
答案
解析 由已知得,a2-a1=1+1,a3-a2=2+1,a4-a3=3+1,…,an-an-1=n-1+1(n≥2),则有an-a1=1+2+3+…+n-1+(n-1)(n≥2),因为a1=1,所以an=1+2+3+…+n(n≥2),即an=(n≥2),又当n=1时,a1=1也适合上式,故an=(n∈N*),所以==2,从而+++…+=2×+2×+2×+…+2×=2×=.
三、模拟小题
17.(2018·湖南六校联考)已知数列{an}满足:∀m,n∈N*,都有an·am=an+m,且a1=,那么a5=( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 ∵数列{an}满足:∀m,n∈N*,都有an·am=an+m,且a1=,∴a2=a
1a1=,a3=a1·a2=.那么a5=a3·a2=.故选A.
18.(2018·南昌模拟)在数列{an}中,a1=1,anan-1=an-1+(-1)n(n≥2,n∈N*),则的值是( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 由已知得a2=1+(-1)2=2,∴2a3=2+(-1)3,a3=,∴a4=+(-1)4,a4=3,
∴3a5=3+(-1)5,∴a5=,∴=×=.故选C.
19.(2019·黄冈质检)已知数列{xn}满足xn+2=|xn+1-xn|(n∈N*),若x1=1,x2=a(a≤1,a≠0),且xn+3=xn对于任意的正整数n均成立,则数列{xn}的前2020项和S2020=( )
A.673 B.674 C.1345 D.1347
答案 D
解析 ∵x1=1,x2=a(a≤1,a≠0),∴x3=|x2-x1|=|a-1|=1-a,∴x1+x2+x3=1+a+(1-a)=2,又xn+3=xn对于任意的正整数n均成立,∴数列{xn}的周期为3,∴数列{xn}的前2020项和S2020=S673×3+1=673×2+1=1347.故选D.
20.(2018·河南郑州一中考前冲刺)数列{an}满足:a1=1,且对任意的m,n∈N*,都有am+n=am+an+mn,则+++…+=( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 ∵a1=1,且对任意的m,n∈N*都有am+n=am+an+mn,∴an+1=an+n+1,即an+1-an=n+1,用累加法可得an=a1+=,∴==2-,∴+++…+=21-+-+…+-=,故选D.
21.(2018·福建晋江季延中学月考)已知数列{an}满足a1+2a2+3a3+…+nan=n+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________.
答案 an=
解析 已知a1+2a2+3a3+…+nan=n+1,将n=1代入,得a1=2;当n≥2时,将n-1代入得a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=n,两式相减得nan=(n+1)-n=1,∴an=,∴an=
22.(2018·北京海淀区模拟)数列{an}的通项为an=(n∈N*),若a5是{an}中的最大值,则a的取值范围是________.
答案 [9,12]
解析 当n≤4时,an=2n-1单调递增,因此n=4时取最大值,a4=24-1=15.当n≥5时,an=-n2+(a-1)n=-n-2+.∵a5是{an}中的最大值,∴解得9≤a≤12.∴a的取值范围是[9,12].
一、高考大题
1.(2016·全国卷Ⅲ)已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1,a-(2an+1-1)an-2an+1=0.
(1)求a2,a3;
(2)求{an}的通项公式.
解 (1)由题意得a2=,a3=.
(2)由a-(2an+1-1)an-2an+1=0得2an+1(an+1)=an(an+1).
因为{an}的各项都为正数,所以=.
故{an}是首项为1,公比为的等比数列,因此an=.
2.(2015·浙江高考)已知数列{an}满足a1=且an+1=an-a(n∈N*).
(1)证明:1<≤2(n∈N*);
(2)设数列{a}的前n项和为Sn,证明:<≤(n∈N*).
证明 (1)由题意得an+1-an=-a≤0,
即an+1≤an,故an≤.
由an=(1-an-1)an-1,得
an=(1-an-1)(1-an-2)…(1-a1)a1>0.
由0a1>a2>a3>a4,a5>a6>a7>…>an>1(n∈N*).
∴数列{an}中的最大项为a5=2,最小项为a4=0.
(2)an=1+=1+.
∵对任意的n∈N*,都有an≤a6成立,结合函数f(x)=1+的单调性,∴5<<6,∴-10