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数列的综合问题(见学生用书P367)
1.已知等差数列{an}的公差为2,且a2,a3,a5成等比数列,则{an}的前n项和Sn=( B )
A.n(n-2) B.n(n-1)
C.n(n+1) D.n(n+2)
2.[2023·镇江质检] 若等差数列和等比数列满足a1=b1=-1,a4=b4=8,则=( C )
A.-4 B.-1
C.1 D.4
3.设数列{an}是公差不为零的等差数列,它的前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列,则等于( D )
A.3 B.4
C.6 D.7
【解析】 ∵数列{an}是公差不为零的等差数列,设公差为d.∴S1=a1,S2=2a1+d,S4=4a1+6d.又∵S1,S2,S4成等比数列,∴S=S1·S4,可得d=2a1或d=0(舍去).∴a4=a1+3d=7a1.∴=7.
4.数列{an}是各项均为正数的等比数列,3a2是a3与2a4的等差中项,则{an}的公比等于( B )
A.2 B.
C.3 D.
【解析】 设正项等比数列{an}的公比为q,因为3a2是a3与2a4的等差中项,所以6a2=a3+2a4,即6a1q=a1q2+2a1q3,所以2q2+q-6=0,解得q=或q=-2(舍).
5.在正项等比数列中,a3,a1,-a2成等差数列,且存在两项am,an(m,n∈N*)使得=4a1,则+的最小值是( B )
A.2 B.
C.1+ D.不存在
【解析】 由题设2a1=a3-a2,的公比q>0且an>0,则q2-q-2=(q+1)(q-2)=0,所以q=2.
由=4a1,则aqm+n-2=16a,故2m+n-2=16,可得m+n=6,
所以+=(+)(m+n)=(6++)≥(6+2)=1+,而n=m=∉N*,故等号不成立.
又∈(4,5),故当n=4,m=2时+=,当n=5,m=1时+=2,
显然2>,故当n=4,m=2时+的最小值为.
6.[2023·汕头质检] 《周髀算经》是中国古代重要的数学著作,其记载的“日月历法”曰:“阴阳之数,日月之法,十九岁为一章,四章为一部,部七十六岁,二十部为一遂,遂一千五百二十岁,…….生数皆终,万物复苏,天以更元作纪历”.某老年公寓住有19位老人与1位义工,老人与义工的年龄(都为正整数)之和恰好为一遂,其中义工年龄不满24岁,老人的年龄依次相差1岁,则义工的年龄为( B )
A.18岁 B.19岁
C.20岁 D.21岁
【解析】 设19位老人的年龄由小到大依次为a1,a2,…,a19(单位:岁),义工的年龄为x岁,
由已知可得a1+a2+…+a19+x=+x=19a10+x=1 520,则19a10=1 520-x,
∵1≤x≤24且x∈N*,则19a10=1 520-x∈,而在内能被19整除的正整数为1 501,则1 520-x=1 501,解得x=19.故选B.
7.已知函数f(x)=x3+4x,记等差数列的前n项和为Sn,若f=100,f=-100,则S2 022=( A )
A.-4 044 B.-2 022
C.2 022 D.4 044
【解析】 因为f(-x)=-x3-4x=-f(x),所以f(x)是奇函数.因为f(a1+2)=100,f(a2 022+2)=-100,所以f(a1+2)=-f(a2 022+2),所以a1+2+a2 022+2=0,所以a1+a2 022=-4,所以S2 022=(a1+a2 022)=-4 044.
8.[2023·宿迁模拟] 已知数列的前n项和为Sn,且Sn+an=(n∈N*).记bn=anan+1,Tn为数列的前n项和,则使Tn>成立的最小正整数n为( C )
A.5 B.6
C.7 D.8
【解析】 由(-1)Sn+an=,可知(-1)Sn+1+an+1=,∴(-1)(Sn+1-Sn)+an+1-an=0,即an+1=an.
当n=1时,(-1)a1+a1=,∴a1=1,
∴an≠0,∴=,∴数列是以1为首项,以为公比的等比数列.
∴===()2=.
又b1=a1a2=,
∴数列是以为首项,以为公比的等比数列.∴Tn==.
又Tn>,∴1-()n>,即()n<=()6,∴n>6.又n∈N*,∴n的最小值为7.
9.[多选题][2023·温州调研] 已知函数f(x)=lg x,则( ABD )
A.f(2),f,f成等差数列
B.f(2),f,f成等差数列
C.f(2),f,f成等比数列
D.f(2),f,f成等比数列
【解析】 对于A,f(2)+f(5)=lg 2+lg 5=1,2f()=2lg =2lg 10=1,
则f(2)+f(5)=2f(),所以f(2),f(),f