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课时作业(三十五) 高考中的数列问题
[基础保分练]
1.设{an}为等比数列,{bn}为等差数列,且b1=0,cn=an+bn,若数列{cn}是1,1,2,…,则数列{cn}的前10项和为( )
A.978 B.557
C.467 D.979
A 解析:设等比数列{an}的公比为q,等差数列{bn}的公差为d.
∵cn=an+bn,∴解得
∴cn=2n-1+(1-n),
∴{cn}的前10项和为+=978.
2.(2023·山东菏泽期末)已知数列{an}的前n项和是Sn,且Sn=2an-1,若an∈(0,2 021),则称项an为“和谐项”,则数列{an}的所有“和谐项”的和为( )
A.1 022 B.1 023
C.2 046 D.2047
D 解析:当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an-1-(2an-1-1)=2an-2an-1,∴an=2an-1,又a1=S1=2a1-1,a1=1,∴{an}是等比数列,公比为2,首项为1,所以an=2n-1,由an=2n-1<2 021得n-1≤10,即n≤11,∴所求和为S==2 047.
3.朱载堉是明太祖朱元璋的九世孙,虽然贵为藩王世子,却自幼俭朴敦本,聪颖好学,遂成为明代著名的律学家,历学家、音乐家.朱载堉对文艺的最大贡献是他创建下十二平均律,亦称“十二等程律”.十二平均律是将八度的音程按频率比例分成十二等份,也就是说,半单比例应该是,如果12音阶中第一个音的频率是F,那么第二个音的频率就是F,第三个单的频率就是F,第四个音的频率是F,…,第十二个音的频率是F,第十三个音的频率是F,就是2F.在该问题中,从第二个音到第十三个音,这十二个音的频率之和为( )
A.2F B.F
C.F D.F
D 解析:由题意知,第二个音到第十三个音的频率分别为,显然以上12个数构成了以为公比的等比数列,由等比数列求和公式得
4.(2023·宁夏贺兰景博中学高三模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且满足f(x)=-f(x+1),数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列,则f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(a51)的值为( )
A.-1 B.0
C.0 D.2
B 解析:∵f(x)=-f(x+1),
∴f(x+2)=-f(x+1)=f(x),
即f(x)是以2为周期的函数,
而f(x)=-f(x+1),∴f(1)+f(2)=0,
又∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,
而f(x)=-f(x+1),∴f(0)+f(1)=0,∴f(1)=0,
又∵数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列,∴an=n,
∴f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(a51)
=f(1)+f(2)+f(3)+…+f(51)
=25[f(1)+f(2)]+f(1)=f(1)=0.
5.(2023·江西百校联盟联考)已知等差数列{an}中,an=2n-1,且bn=an·3n,则数列{bn}的前n项和Tn=________.
答案:(n-1)·3n+1+3 解析:bn=(2n-1)·3n,
所以Tn=1×3+3×32+…+(2n-1)·3n,
3Tn=1×32+3×33+…+(2n-1)·3n+1.
∴Tn-3Tn=3+2×(32+33+…+3n)-(2n-1)·3n+1
=3+2×-(2n-1)·3n+1
=3n+1-6+(1-2n)·3n+1
=(2-2n)·3n+1-6,
故Tn=(n-1)·3n+1+3.
6.(2023·东北三省三校联考)各项均为正数的数列{an}和{bn}满足:an,bn,an+1成等差数列,bn,an+1,bn+1成等比数列,且a1=1,a2=3,则数列{an}的通项公式为____________.
答案:an= 解析:由题意知2bn=an+an+1,
a=bn·bn+1,
∴an+1=,
当n≥2时,2bn=+,
∵bn>0,∴2=+,
∴{}成等差数列,
由a1=1,a2=3,得b1=2,b2=,
∴=,=,
∴公差d=,∴=,∴bn=,
∴an==.
7.(2023·江西模拟)已知函数f(x)的图象连续且在(1,+∞)上单调,又函数y=f(x+1)为偶函数,若数列{an}是公差不为0的等差数列,且f(a8)=f(a2 014),则{an}的前2 021项之和为________.
答案:2 021 解析:∵函数y=f(x+1)的图象关于y轴对称,且函数f(x)的图象连续且在(1,+∞)上单调,
∴y=f(x)的图象关于x=1对称,
数列{an}是公差不为0的等差数列且f(a8)=f(a2 014),