内容正文:
第五章 数 列
第1节 数列基础
[基础训练组]
1.已知数列1,,,,…,,则3是它的( )
A.第22项 B.第23项
C.第24项 D.第28项
解析:B [观察知,已知数列的通项公式是an=,
令an==3=,得n=23.]
2.数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,an+1=3Sn(n≥1),则a6等于( )
A.3×44 B.3×44+1
C.45 D.45+1
解析:A [当n≥1时,an+1=3Sn,
则an+2=3Sn+1,
∴an+2-an+1=3Sn+1-3Sn=3an+1,
即an+2=4an+1,
∴该数列从第二项开始是以4为公比的等比数列.
又a2=3S1=3a1=3,∴an=
∴当n=6时,a6=3×46-2=3×44.]
3.(多选)在数列{an}中,若an+1=an+an+2(n∈N+),则称数列{an}为“凸数列”.已知数列{bn}为“凸数列”,且b1=1,b2=-2,设数列{bn}的前n项和为Sn,则( )
A.b6=3 B.b7=-1
C.S2 019=-4 D.S2 019=0
解析:AC [本题考查数列新定义问题.∵数列{bn}为“凸数列”,∴bn+1=bn+bn+2.∵b1=1,b2=-2,∴-2=1+b3,解得b3=-3.同理可得b4=-1,b5=2,b6=3,b7=1,b8=-2,…,∴bn+6=bn.又∵b1+b2+…+b6=1-2-3-1+2+3=0,且2 019=6×336+3,∴数列{bn}的前2 019项的和为b1+b2+b3+336×0=1-2-3=-4.故选AC.]
4.(2023·咸阳市二模)已知正项数列{an} 中,++…+=(n∈N+),则数列{an}的通项公式an=( )
A.n B.n2
C. D.
解析:B [∵++…+=,
∴++…+=(n≥2),
两式相减得=-=n,
∴an=n2,(n≥2).
又当n=1时,==1,
∴an=n2(n∈N+).故选B.]
5.(2023·常德期末)已知数列{an}的前n项和为Sn,则“{an}为递增数列”是“{Sn}为递增数列”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
解析:D [当an=-n时,an+1-an=n+1>0,所以数列{an}为递增数列;而此时Sn+1-Sn=an+1<0,所以数列{Sn}为递减数列;当an=n时,Sn+1-Sn=an+1>0,所以数列{Sn}为递增数列,而此时an+1-an=-n+1<0,所以数列{an}为递减数列.综上,“{an}为递增数列”是“{Sn}为递增数列”的既不充分又不必要条件,故选D.]
6.(多选)已知数列{an}:,+,++,…,+++…+,…,若bn=,设数列{bn}的前n项和Sn,则( )
A.an= B.an=n
C.Sn= D.Sn=
解析:AC [由题意得an=++…+==,
∴bn===4,
∴数列{bn}的前n项和Sn=b1+b2+b3+…+bn=4
=4=.故选AC.]
7.(2023·唐山市一模)设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=,若a4=32,则a1= ________ .
解析:∵Sn=,a4=32,
∴a4=S4-S3=-=32,∴a1=.
答案:
8.数列{an}的前n项积为n2,那么当n≥2时,an= ________ .
解析:设数列{an}的前n项积为Tn,则Tn=n2,当n≥2时,an==.
答案:
9.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5<ak<8,则k的值为 ________ .
解析:∵Sn=n2-9n,
∴n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-10,
a1=S1=-8适合上式,∴an=2n-10(n∈N+),
∴5<2k-10<8,得7.5<k<9.∴k=8.
答案:8
10.(2023·金华模拟)在数列{an}中,an=(n∈N+),则该数列的最大项为 ________ ;最小项为 _________ .
解析:∵an==1-,
∴可知当n<50时,数列{an}是递增数列;
当n>50时,数列{an}也是递增数列.
对比函数y=1-的图像可知,
当n=49时,数列{an}取到最大值,最大值为11;
当n=51时,数列{an}取到最小值,最小值为-9.
答案:11 -9
11.(2023·九江一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足2an=Sn-2n+1,数列{Sn}的前n项和为Tn.
(1)求证:数列{an-2}为等比数列;
(2)试比较Tn与2Sn+1的大小.
解:(1)当n=1时,2a1=a1-1,a1=-1,
当n≥2时,2an=Sn-2n+1,①
2an-1=Sn-1-2n+