内容正文:
2025届高三数学“8+3+3”小题期末专项练(12)
数列综合研究通项及求和
一、选择题:本大题共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.不选、多选、错选均不得分.
1.已知数列的前n项和为,若,则( )
A.16 B.32 C.54 D.162
2.已知等差数列的前和为,,,则( )
A. B. C. D.
3.已知数列满足,设为数列的前项和,则( )
A. B. C. D.
4.已知数列各项为正数,满足,,若,,则( )
A. B. C. D.
5.已知数列的前项和为,且,设,若数列是递增数列,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.在数列中,,若对于任意的恒成立,则实数k的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
7.函数的图象犹如两条飘逸的绸带而被称为飘带函数,也是两条优美的双曲线.在数列中,,,记数列的前项积为,数列的前项和为,则( )
A. B.
C. D.
8.设数列满足,,,若表示大于的最小整数,如,,记,则数列的前2022项之和为( )
A. 4044 B. 4045 C. 4046 D. 4047
二、多项选择题(本大题共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.已知为数列的前项和,,则( )
A. 是等差数列 B. 是等比数列
C. 是等比数列 D. 的最大值是1
10.已知数列的前n项和为,满足,且,则下列结论中正确的是( )
A. 为等比数列 B. 为等比数列
C. D.
11.已知正项数列满足,记的前项和为,前项积为,则( )
A. B. 不可能为常数列
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知数列满足,则的通项公式为______________.
13.已知数列的前项和为,则数列的前项和__________.
14.欧拉函数的函数值等于所有不超过且与互质的正整数的个数(公约数只有1的两个整数称为互质整数),例如:,.记,数列的前项和为,若恒成立,则实数的取值范围为______.
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2025届高三数学“8+3+3”小题期末专项练(12)
数列综合研究通项及求和
一、选择题:本大题共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.不选、多选、错选均不得分.
1.已知数列的前n项和为,若,则( )
A.16 B.32 C.54 D.162
【答案】C
【解析】当时,,所以,即,
当时,,
所以数列是首项为2,公比为3的等比数列,
则.
故选:C.
2.已知等差数列的前和为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由等差数列,可得前项和为,
又因为,所以,所以,
即得,所以,
则.
故选:A.
3.已知数列满足,设为数列的前项和,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,得,
又,所以是首项为1公差为1的等差数列,
可得,所以,
,,
两式相减得
,所以.
故选:B.
4.已知数列各项为正数,满足,,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,,所以,
因为,所以,,
即,
所以数列是等差数列,
又,,所以,
所以数列的公差为,首项为,
所以,所以,
所以,则,
所以.
故选:C.
5.已知数列的前项和为,且,设,若数列是递增数列,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用的关系式可得数列是以为首项,为公比的等比数列,再由是递增数列可得恒成立,即可得.
【详解】当时,,解得;
当时,由,得,
两式相减得,
所以,即数列是以为首项,为公比的等比数列,
可得,所以;
因为数列是递增数列,所以对于任意的恒成立,
即,即恒成立,
因为时,取得最小值3,故,
即的取值范围是.
故选:C.
6.在数列中,,若对于任意的恒成立,则实数k的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】由,得,又,
故数列为首项为,公比为的等比数列,
所以,
则不等式可化为,令,
当时,;当时,;
又,
则当时,,当时,,
所以,则,即实数的最小值为.
故选:D.
7.函数的图象犹如两条飘逸的绸带而被称为飘带函数,也是两条优美的双曲线.在数列中,,,记数列的前项积为,数列的前项和为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可得:,,
则
,
可得,
又因为为递增数列,且,
所以当,可得.
故选:A.
8.设数列满足,,,若表示大于的最小整数,如,,记,则数列的前2022项之和为( )
A. 4044 B. 4045 C. 4046 D. 4047
【答案】B
【解析】因为,所以,又,
所以数列是以3为首项,2为公差的等差数列,
所以
所以
,
当时也符合上式,故,
则数列的通项公式,
则数列的前2022项之和为
.
故选:B.
二、多项选择题(本大题共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.已知为数列的前项和,,则( )
A. 是等差数列 B. 是等比数列
C. 是等比数列 D. 的最大值是1
【答案】BCD
【解析】对于选项AB:由,时,有,所以,
当时,,两式相减得,且,可得,
可知数列是以为首项,公比为的等比数列,则,
故A错误,B正确;
对于选项C:因为,可得,,
所以等比数列,故C正确;
对于选项D:因为,所以,由基本不等式可得,
而,,当,即时取等号,故的最大值是,
故D正确;
故选:BCD.
10.已知数列的前n项和为,满足,且,则下列结论中正确的是( )
A. 为等比数列 B. 为等比数列
C. D.
【答案】BCD
【解析】由题设,且,故是首项、公比为3的等比数列,
所以,则,故不是等比数列,A错,B、C对;
由,则,
所以,
所以,D对.
故选:BCD
11.已知正项数列满足,记的前项和为,前项积为,则( )
A. B. 不可能为常数列
C. D.
【答案】ACD
【解析】对于选项A:因为是正项数列,则,解得,
所以,故A正确;
对于选项B: 若,满足,故B错误 ;
对于选项C:因为,故C正确.
对于选项D:因为,则,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
可得,
当且仅当 时,等号成立,
又因为,当且仅当时,等号成立,
可得,
当且仅当时,等号成立,
故,等号可以同时成立,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知数列满足,则的通项公式为______________.
【答案】
【解析】数列中,,
当时,,
两式相减得,解得,而,即满足上式,
所以的通项公式为.
故答案为:
13.已知数列的前项和为,则数列的前项和__________.
【答案】
【解析】由,当时,,即;
当时,,即,
所以数列为等比数列,首项为2,公比为2,
则,,
所以,
则.
故答案为:.
14.欧拉函数的函数值等于所有不超过且与互质的正整数的个数(公约数只有1的两个整数称为互质整数),例如:,.记,数列的前项和为,若恒成立,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】在的整数中与不互质的数有,共有个,所以与互质的数有个,因此.
在的整数中,2的倍数共有个,5的倍数共有个,10的倍数共有个,所以.
所以,所以数列是首项为1,公比为2的等比数列,
所以,
则恒成立等价于恒成立,
即恒成立,所以,
令,则,
所以,且,
所以,
所以,即实数的取值范围是
故答案为:
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