内容正文:
课时冲关39 数列中的构造问题
对应学生用书 P269
1.已知数列{an}中,a1=4,an+1=4an-6,则an等于( )
A.22n+1+2 B.22n+1-2
C.22n-1+2 D.22n-1-2
解析:C [∵an+1=4an-6,∴an+1-2=4(an-2),所以=4,所以数列{an-2}是一个以2为首项,以4为公比的等比数列,所以an-2=2×4n-1,∴an=22n-1+2.]
2.已知数列{an}中,a1=1且an+1=(n∈N*),则a16为( )
A. B. C. D.
解析:A [由an+1=得:==+,又=1,∴数列是以1为首项,为公差的等差数列,∴=1+(n-1)=,∴an=,∴a16=.]
3.已知数列{an}满足a1=3,an+1=an+2+1,则a10=( )
A.80 B.100 C.120 D.143
解析:C [因为an+1=an+2+1,所以an+1+1=()2+2+1,即an+1+1=(+1)2,等式两边开方可得:=+1,即-=1,所以数列{}是以首项为=2,公差为1的等差数列,所以=2+(n-1)×1=n+1,所以an=n2+2n,所以a10=102+20=120.]
4.若Sn是数列{an}的前n项和,已知a1=2,a2=10,且Sn+1+2Sn-1-3Sn=2×3n,则S2 023=( )
A.32 024-22 025+1 B.32 023-22 024+1
C.2×32 023-22 024 D.2×32 024-22 025
解析:A [由题意得当n≥2时,an+1-2an=2×3n,设an+1+λ·3n+1=2(an+λ·3n),得an+1-2·3n+1=2(an-2·3n),a2-2·32=2(a1-2·3)也满足上式,故an-2·3n=(-4)×2n-1,an=2(3n-2n),Sn=2×-=3n+1-2n+2+1,故S2 023=32 024-22 025+1.]
5.数列{an}满足an+1=(n∈N*),a1=1,则下列结论错误的是( )
A.=+ B.是等比数列
C.(2n-1)an=1 D.3a5a17=a49
解析:D [由an+1=,且a1=1,则a2=>0,a3=>0,…,以此类推可知,对任意的n∈N*,an>0,所以,==+2,所以-=2,且=1,所以,数列是等差数列,且该数列的首项为1,公差为2,所以,=1+2(n-1)=2n-1,则(2n-1)an=1,其中n∈N*,C对;=2=22=4,所以,数列是等比数列,B对;由等差中项的性质可得=+,A对;由上可知
an=,则3a5a17=3××=,a49==,所以,3a5a17≠a49,D错.]
6.(2024·云南昆明统考)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,a2=2,an=3an-1+4an-2(n≥3),则S10=( )
A. B.
C.410-1 D.411-1
解析:A [因为an=3an-1+4an-2(n≥3),所以an+an-1=4(an-1+an-2),又a1+a2=3≠0,
所以=4(n≥3),所以{an+an+1}是等比数列,公比为4,首项为3,则数列{a2n-1+a2n}也是等比数列,公比为42=16,首项为3.所以S10==.]
7.(多选)已知数列{an}满足a1=1,an-3an+1=2an·an+1(n∈N*),则下列结论正确的是( )
A.为等比数列
B.{an}的通项公式为an=
C.{an}为递增数列
D.的前n项和Tn=3n-n
解析:AB [因为an-3an+1=2an·an+1,所以+1=3,又+1=2≠0,所以是以2为首项,3为公比的等比数列,+1=2×3n-1即an=,所以{an}为递减数列,的前n项和Tn=(2×30-1)+(2×31-1)+…+(2×3n-1-1)=2(30+31+…+3n-1)-n=2×-n=3n-n-1.]
8.(多选)(2024·河北省张家口模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,且an+1=,n∈N*,则下列说法正确的是( )
A.{an}为单调递增数列
B.0<an≤2
C.-=2(Sn-an)
D.当n≥2时,数列{an}的前n项和Sn满足Sn≤2n-
解析:BCD [对于A,因为an+1=,n∈N*,若an=0,则an+1==0,故{an}是各项为0的常数列,与a1=2矛盾,
所以an≠0,a>0,则2a+1>1,故0<=<1,即an+1<an,
所以数列{an}是单调递减数列,故A错误;
对于B,因为=>0,
若an<0,则an+1<0,故{an}是各项为负数的数列,与a1=2矛盾,所以an>0,
又因为数列{an}是单调递减数列,所以a1=2是数列{an}中最大的项,所以an≤2,
综上,0<an≤2,故B正确;
对于C,因为an+1=,所以==2an+,则-=2an,
所以-=2a1,-=2a2,…,-=2an-1,
上述各式相加得-=2a1+2a2+…+2an-1=2(Sn-an),
又a1=2,所以a2===,
经检验:-=-=4,2(S2-a2)=2a1=4,满足-=2(Sn-an),
所以-=2(Sn-an),故C正确;
对于D,由选项A知,an<a1=2(n≥2),
所以Sn=a1+a2+a3+…+an=2++a3+…+an<+2(n-2)=2n-,故D正确.]
9.已知在数列{an}中,a1=,an+1=an+n+1,则an=______.
解析:因为a1=,an+1=an+n+1,所以2n+1an+1=×2nan+1,整理得2n+1an+1-3=(2nan-3),所以数列{2nan-3}是以2a1-3=-为首项,为公比的等比数列,所以2nan-3=-n-1,解得an=-.
答案:-
10.(2024·福建省高三模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则的前n项和为___________.
解析:数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),整理得:2an+1+3anan+1=an,
所以+3=2,
又+3=4,故是以4为首项,2为公比的等比数列,
所以+3=4·2n-1=2n+1,所以=2n+1-3,所以的前n项和Tn=-3n=2n+2-3n-4.
答案:2n+2-3n-4
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