内容正文:
数列求和及综合应用—测案
【满分:150分 时间:120分钟】
一、单项选择题(12*5=60分)
1.(2021·人大附中调研)在数列{an}中,已知an=n2+λn,n∈N*,则“a1<a2”是“{an}是单调递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 C
解析 若在数列{an}中,已知an=n2+λn,n∈N*,a1<a2,则1+λ<4+2λ,解得λ>-3.
若数列{an}是单调递增数列,则对任意的n∈N*都满足an+1-an=(n+1)2+λ(n+1)-n2-λn=2n+1+λ>0,
∴λ>-1-2n,即λ>(-1-2n)max=-3,
因此,“a1<a2”是“{an}是单调递增数列”的充要条件.
2.数列{an}满足2an+1=an+an+2,且a4,a4 040是函数f(x)=x2-8x+3的两个零点,则a2 022的值为( )
A.4 B.-4 C.4 040 D.-4 040
答案 A
解析 因为a4,a4 040是函数f(x)=x2-8x+3的两个零点,即a4,a4 040是方程x2-8x+3=0的两个根,所以a4+a4 040=8.
又2an+1=an+an+2,所以数列{an}是等差数列,
所以a4+a4 040=2a2 022=8,所以a2 022=4.
3.在等差数列{an}中,a3+a5=a4+7,a10=19,则数列{ancos nπ}(n∈N*)的前2 022项的和为( )
A.1 011 B.1 010 C.2 022 D.2 020
答案 C
解析 由题意得a3+a5=2a4=a4+7,解得a4=7,
所以公差d===2,
则a1=a4-3d=7-3×2=1,所以an=2n-1,
设bn=ancos nπ,
则b1+b2=a1cos π+a2cos 2π=-a1+a2=2,
b3+b4=a3cos 3π+a4cos 4π=-a3+a4=2,……,
∴数列{ancos nπ}(n∈N*)的前2 022项的和
S2 022=(b1+b2)+(b3+b4)+…+(b2 021+b2 022)
=2×1 011=2 022.
4.已知函数f(n)=且an=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a8等于( )
A.-16 B.-8 C.8 D.16
答案 C
解析 当n为奇数时,n+1为偶数,
则an=n2-(n+1)2=-2n-1,
所以a1+a3+a5+a7=-(3+7+11+15)=-36.
当n为偶数时,n+1为奇数,
则an=-n2+(n+1)2=2n+1,
则a2+a4+a6+a8=5+9+13+17=44,
所以a1+a2+a3+…+a8=-36+44=8.
5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,公差d≠0,且≤1.记b1=S2,bn+1=S2n+2-S2n,n∈N*,下列等式不可能成立的是( )
A.2a4=a2+a6 B.2b4=b2+b6
C.a=a2a8 D.b=b2b8
答案 D
解析 由题意,知b1=S2=a1+a2,bn+1=S2n+2-S2n,
可得bn=S2n-S2n-2=a2n+a2n-1(n>1,n∈N*).
由{an}为等差数列,知{bn}为等差数列.
由等差数列的性质,显然A,B成立.
选项C中,a2=a1+d,a4=a1+3d,a8=a1+7d.
由a=a2a8,可得(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),
化简得a1d=d2,
又由d≠0,可得a1=d,符合≤1,C成立.
若b=b2b8,则(2a1+13d)2=(2a1+5d)(2a1+29d).
则2a1=3d,∴=与条件≤1矛盾,D不可能成立.
6.(2021·河南省百校大联考)已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+n,将该数列按下列格式(第n行有2n-1个数)排成一个数阵,则该数阵第8行从左向右第8个数字为( )
a1
a2 a3
a4 a5 a6 a7
a8 a9 a10 a11 a12 a13 a14 a15
…
A.142 B.270 C.526 D.1 038
答案 B
解析 由题意,知Sn=n2+n,
当n=1时,a1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-[(n-1)2+(n-1)]=2n,所以an=2n.
又由数阵知,每一行的项数依次构成的数列1,2,4,8,…,是首项为1,公比为2的等比数列,
由等比数列的前n项和公式知,该数阵第8行从左向右第8个数为数列{an}的第+8=135项,
所以该数为a135=2×135=270.
7.(2021·石室中学一诊)正项等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a2+a8-a+8=0,则S