内容正文:
1.已知数列{an}的前n项和为Sn,则“Sn=3n+1”是“数列{an}是常数列”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
解析:D [因为Sn=3n+1,
所以a1=4,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1
=(3n+1)-[3(n-1)+1]=3,
所以an=
所以数列{an}不是常数列,
反之,当an=1时,Sn=n,显然不成立,
所以“Sn=3n+1”是“数列{an}是常数列”的既不充分也不必要条件.]
2.已知数列{an}满足a1=2,an+1=a,则a6的值为( )
A.220 B.224
C.21024 D.24096
解析:C [变换得到ln an+1=4lnan,得到{lnan}是首项为ln 2,公比为4的等比数列,ln an=4n-1·ln 2,计算得到答案.
an+1=a,a1=2,易知an>0,故lnan+1=4lnan,
故{lnan}是首项为ln 2,公比为4的等比数列,lnan=4n-1·ln 2,lna6=45·ln 2=ln21024,故a6=21024.]
3.(2024·齐齐哈尔二模)数列{an}满足an+1=an,若a1=1,则a2024=( )
A.3505 B.-3505
C.3506 D.-3506
解析:A [利用累乘法=-3,则得到规律=-3,则求出a2025=3506,根据=3即可求出a2024.
=(-1)1+2cos=-1,=(-1)2+2cos π=-1,
=(-1)3+2cos=-1,=(-1)4+2cos2π=3,
所以=×××=-3,
同理可得,=-3,….=-3,
因为2025=1+4×506,所以=(-3)506=3506,则a2025=3506,
因为=(-1)2024+2cos1012π=3,所以a2024=3505.]
4.(2024·葫芦岛二模)集合A={x|x2+6nx+5n2≤0,n∈N*}的整数元素的个数为an,数列{bn}的前n项和为Sn,满足4Sn=5n+1-an-8,cn=bn+λn,且∀n∈N*,cn<cn+1都成立,下列选项正确的是( )
A.数列{bn}的通项公式为bn=5n-1
B.an=4n
C.实数λ的取值范围是
D.数列{3ncn}中的每一项都不能够被5整除
解析:D [利用题意,可计算an=4n+1,判断B是错误的;再利用bn=Sn-Sn-1的关系,可求得bn,但要注意此时n≥2,再检验首项,可判断A是错误的;对于不等式cn<cn+1,可利用化简变形,再分类讨论来分离参变量,最后求出范围,同样要注意首项,另外计算,可判断C也是错误的;对于被5整除,只需要化简原式就可以判断,同时也要注意首项的判断,才能决定选项D是正确的.
A={x|x2+6nx+5n2≤0,n∈N*}={x|-5n≤x≤-n,n∈N*},所以an=-n-(-5n)+1=4n+1,即B错误;
所以4Sn=5n+1-4n-9,则4Sn-1=5n-4(n-1)-9,(n≥2),
两式相减得:4bn=5n+1-4n-9-(5n-4n-5)=4×5n-4⇒bn=5n-1,(n≥2),
当n=1时,4S1=52-4-9=12,所以b1=S1=3,不满足上式,所以A错误;
当n≥2时cn=5n-1+λ·n,
由cn<cn+1恒成立,则5n-1+λ·n<5n+1-1+λ·n+1,
等价变形得:λ·n<4×5n,化简得:λ·n<,
当n为偶数得:λ<·3n,则·3n>,所以λ<,
当n为奇数得:λ>-·3n,由-·3n<-,所以λ>-,
但是当n=1时,c1=b1+λ·=3-λ,而c2=52-1+λ·2=λ+24,
由cn<cn+1得:λ+24>3-λ,解得λ>-,
综上可得:-<λ<,所以C错误;
当n≥2时,3ncn=[5n-1+λ·n]·3n=15n-3n+λ·(-5)n,
因为15n和λ·(-5)n都能被5整除,而3n一定不能被5整除,此时3ncn一定不能被5整除,
而当n=1时,3c1=3=9-5λ,显然不能被5整除,所以D正确.]
5.[多选](2024·承德二模)对于给定的数列{an},如果存在实数p,q,使得an+1=pan+q对任意n∈N*成立,我们称数列{an}是“线性数列”,则下列说法正确的是( )
A.等差数列是“线性数列”
B.等比数列是“线性数列”
C.若p≠1且a1=q,则an=
D.若p≠1且a1=q,则{an}是等比数列{qpn-1}的前n项和
解析:AB [对A,B,根据“线性数列”的定义进行判断;由构造法,根据数列递推公式求出通项公式可判断C;设p=0且q≠0,可判断D错误.
数列{an}为等差数列,则an+1-an=d,即an+1=an+d,满足“线性数列”的定义,故A正确;
数列{an}为等比数列,则=q,即an+1=qan,
满足“线性数列”的定义,故B正确;
设an+1-k=p(an-k),k∈R,则k-pk=q,解出k=,
则an-=pn-1,因此an=,故C错误;
若p=0且q≠0,则an=q,
数列{qpn-1}的前n项和为0,显然D错误.]
6.[多选]已知数列{an},{bn}满足a1=2,b1=,an+1=bn+,bn+1=an+,n∈N*,则下列选项正确的有( )
A.+=4
B.=
C.当n为奇数时,an=4bn
D.当n为偶数时,an=bn
解析:BCD [因为a1=2,b1=,an+1=bn+,bn+1=an+,
所以a2=b1+=1,b2=a1+=4,a3=b2+=5,b3=a2+=,
所以+=,故A错误;
===,故B正确;
由B选项可知==,
所以=
故C,D正确.]
7.(2024·辽宁教研联盟二模)设Sn是数列{an}的前n项和,Sn=2an+n-3,令bn=log4(an-1),则数列{bn}的前121项和为________.
解析:根据题意,结合an=Sn-Sn-1,求得an-1=2(an-1-1),进而得到数列{an-1}为等比数列,得到an-1=2n-1,得出bn=(n-1),结合等差数列的求和公式,即可求解.
由数列{an}的前n项和Sn=2an+n-3,
当n≥2时,可得Sn-1=2an-1+(n-1)-3,
两式相减,可得an=Sn-Sn-1=2an+n-3-2an-1-(n-1)+3=2an-2an-1+1,
即an=2an-1-1,即an-1=2(an-1-1),
当n=1时,a1=S1=2a1-2,可得a1=2,所以a1-1=1,
所以数列{an-1}是以1为首项,以2为公比的等比数列,所以an-1=2n-1,
则bn=log4(an-1)=log42n-1==(n-1),
所以数{bn}的前121项和为=
×=3630.
答案:3630
8.已知数列{an}满足an+1=2an+2n-1,且a1=2,则通项an=________.
解析:利用等比数列的定义可得{an+2n+1}为等比数列,即可由首项和公比求解.
构造数列{an+kn+b}使其为等比数列,
即an+1+k(n+1)+b=2(an+kn+b),所以an+1=2an+kn-k+b,
又an+1=2an+2n-1,所以,解得k=2,b=1,
所以{an+2n+1}为等比数列,且公比为2,首项为a1+2+1=5,
所以an+2n+1=5×2n-1,故an=5·2n-1-2n-1.
答案:an=5·2n-1-2n-1
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