内容正文:
数列的递推问题
(时间:40分钟 满分:73分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.[2024·丽水模拟]已知数列{an},若a1=1,且an=则a5=( )
A.7 B.13 C.16 D.22
2.[2024·安徽定远中学模拟]已知数列{an}中,a1=2,an+an+1=5,则数列{an}前11项的和S11=( )
A.22 B.27 C.28 D.55
3.[2024·蚌埠调研]若数列{an}满足a2=2,且∀m,n∈N*,am+n=aman,则a2+a4+a6+…+a2 022=( )
A.21 012-2 B.22 022-1 C.21 011-2 D.21 011-1
4.[2023·泸州质检]已知数列{an}满足an+1=2an+2,a1=1,则此数列的通项公式为( )
A.an= B.an=
C.an=3×2n-1-2 D.an=3n-2
5.[2023·南京模拟]斐波那契数列{an}可以用如下方法定义:an+2=an+1+an,且a1=a2=1,若此数列各项除以4的余数依次构成一个新数列{bn},则数列{bn}的第100项为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.[2023·南阳模拟]已知数列{an}满足=2n,a1=1,则a2 023=( )
A.2 023 B.2 024 C.4 045 D.4 047
7.[2023·南昌质检]已知数列{bn}的前n项和Sn=n2-7n,数列{an}的首项为3,若an+1-an=bn,则a10=( )
A.23 B.22 C.21 D.20
8.[2024·石家庄模拟]任意写出一个正整数m,并且按照以下的规律进行变换:如果m是个奇数,则下一步变成3m+1,如果m是个偶数,则下一步变成m,无论m是怎样一个数字,最终必进入循环圈1→4→2→1,这就是数学史上著名的“冰雹猜想”.它可以表示为数列{an}:a1=m(m为正整数),an+1=若a7=2,则m的所有可能取值之和为( )
A.188 B.190 C.192 D.201
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.[2024·茂名模拟]已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+1=Sn+2an+1,数列的前n项和为Tn,n∈N*,则下列选项正确的为( )
A.数列{an+1}是等比数列 B.数列{an+1}是等差数列
C.数列{an}的通项公式为an=2n-1 D.Tn>1
10.[2024·东北师大附中调研]已知数列{an}的首项为4,且满足2(n+1)an=nan+1(n∈N*),则( )
A.为等差数列 B.{an}为递增数列
C.{an}的前n项和Sn=(n-1)2n+2+4 D.的前n项和Tn=
11.[2023·淄博质检]已知数列{an}的前n项和是Sn,满足=对n∈N*成立,则下列结论正确的是( )
A.a1=±1 B.{an}一定是递减数列
C.数列{S}是等差数列 D.a2 023=-
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.[2023·合肥调研]数列{an}满足a2=2,an+2=an+1+an,记Sn为数列{an}的前n项和,若S2 021=m,则a2 023=________.(用含m的式子表示)
13.[2023·北京市十二中调研]如表定义函数f(x)
x
1
2
3
4
5
f(x)
5
4
3
1
2
对于数列{an},a1=4,an=f(an-1),n=2,3,4,…,则a2 023=________.
14.[2023·日照质检]已知数列{an}中,a1=1,a3=7,a2是a1,a3的等差中项,Sn是其前n项和,若数列是公差为3的等差数列,则S100=__________.
数列的递推问题
1.C [由题意可知a2=2a1-1=1,a3=2a2+2=4,a4=2a3-1=7,a5=2a4+2=16,故选C.]
2.B [依题意a1=2,an+an+1=5,
则an+1+an+2=5,
两式相减得到an+2=an,
又a2=5-a1=3,所以数列的奇数项都等于2,偶数项都等于3,
所以S11=5×(2+3)+2=27,故选B.]
3.A [令m=n=1,则a2=a=2,
令m=1,则an+1=a1an,
所以=a1,
所以数列{an}是首项和公比都为a1的等比数列,
所以a2+a4+a6+…+a2 022=a2+a2·q2+a2·q4+…+a2·q2 020
=a2(1+q2+q4+…+q2 020)=2·
=2·=2·=21 012-2.
故选A.]
4.C [由an+1=2an+2,有an+1+2=2(an+2),所以=2,
又a1=1,所以{an+2}是以3为首项,2为公比的等比数列,
所以an+2=3×2n-1,
即an=3×2n-1-2,n∈N*,故C正确,
故选C.]
5.D [由题意有an+2=an+1+an,且a1=a2=1,若此数列各项除以4的余数依次构成一个新数列{bn},
则b1=1,b2=1,b3=2,b4=3,b5=1,b6=0,b7=1,b8=1,b9=2,…,则数列{bn}是以6为周期的周期数列,则b100=b16×6+4=b4=3,则数列{bn}的第100项为3,故选D.]
6.C [∵=2n,
∴an+1+an=2n(an+1-an),
即(1-2n)an+1=(-2n-1)an,
可得=,
∴a2 023=···…···a1=×××…×××1=4 045.故选C.]
7.C [因为Sn=n2-7n,
所以①当n=1时,b1=S1=1-7=-6,
②当n≥2时,bn=Sn-Sn-1=n2-7n-[(n-1)2-7(n-1)]=2n-8,
将n=1代入bn=2n-8得b1=-6,符合,
所以bn=2n-8.
所以an+1-an=bn=2n-8,
所以a10=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a10-a9)=3+(-6)+(-4)+…+10
=3+=21.故选C.]
8.B [由题意,a1→a2→a3→a4→a5→a6→a7的可能情况有:
①2→1→4→2→1→4→2;
②16→8→4→2→1→4→2;
③20→10→5→16→8→4→2;
④3→10→5→16→8→4→2;
⑤128→64→32→16→8→4→2;
⑥21→64→32→16→8→4→2;
所以,m的可能取值集合为{2,16,20,3,128,21},m的所有可能取值之和为2+16+20+3+128+21=190.故选B.]
9.AC [因为Sn+1=Sn+2an+1,所以an+1=Sn+1-Sn=2an+1,an+1+1=2an+2,即=2,且a1+1=2,所以数列{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,故A正确,B错误;
所以an+1=2n,即an=2n-1,故C正确;
因为==-,
所以Tn=-+-+…+-=1-<1,故D错误.故选AC.]
10.BCD [由2(n+1)an-nan+1=0得
=2×,
所以是以=a1=4为首项,2为公比的等比数列,故A错误;
因为=4×2n-1=2n+1,
所以an=n·2n+1,显然递增,故B正确;
因为Sn=1×22+2×23+…+n·2n+1,
2Sn=1×23+2×24+…+n·2n+2,
所以-Sn=1×22+23+…+2n+1-n·2n+2=-n·2n+2,
故Sn=(n-1)×2n+2+4,故C正确;
因为==n,
所以的前n项和
Tn==,故D正确.
故选BCD.]
11.AC [由=得2Sn=an+,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1,
则2Sn=Sn-Sn-1+,
整理得S-S=1,
显然=,
则S=1,
因此数列{S}是等差数列,
首项为1,公差为1,C正确;
a=S=1,解得a1=±1,A正确;
S=1+(n-1)×1=n,
当Sn>0时,Sn=,
当n≥2时,an=-,a1=1满足上式,
因此an=-,
此时an=,
an+1=,an+1<an,{an}是递减数列,
当Sn<0时,Sn=-,
当n≥2时,an=-+,a1=-1满足上式,
因此an=-+,
此时an=-,
an+1=-,an+1>an,{an}是递增数列,B错误;
当Sn>0时,an=-,
a2 023=-,
当Sn<0时,an=-+,
a2 023=-+,D错误.
故选AC.]
12.m+2 [由an+2=an+1+an,则a2 023=a2 021+a2 022=a2 021+a2 020+a2 021=a2 021+a2 020+a2 019+a2 020=…=a2 021+a2 020+a2 019+…+a2+a1+a2=S2 021+a2=m+2.]
13.5 [由题意,a1=4,an=f(an-1),
则a2=f(a1)=f(4)=1,a3=f(a2)=f(1)=5,a4=f(a3)=f(5)=2,
a5=f(a4)=f(2)=4,a6=f(a5)=f(4)=1,a7=f(a6)=f(1)=5,…,
所以数列{an}是以4为周期的周期数列,
所以a2 023=a505×4+3=a3=5.]
14.5 248 [依题意,a2==4,
故a1+a2+a3=12,
而an+1+an+2+an+3-(an+an+1+an+2)=an+3-an=3,
所以(a100-a97)+(a97-a94)+…+(a4-a1)=3×33=a100-a1⇒a100=100,
且a3n+1+a3n+2+a3n+3-(a3n-2+a3n-1+a3n)=3×3=9,
故是首项为12,
公差为9的等差数列,
则S100=33×12+×9+100=5 248.]
1
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