内容正文:
课时梯级训练(2) 数列的函数特性
1.下列数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )
A.1,,,,…
B.sin ,sin ,sin ,sin ,…
C.-1,-,-,-,…
D.1,2,3,4,…,30
C 解析:对于A,数列1,,,,…是无穷数列,但它是递减数列,故A不正确;对于B,数列sin ,sin ,sin ,sin ,…是无穷数列,但它不是递增数列,故B不正确;对于C,数列-1,-,-,-,…是无穷数列,也是递增数列,故C正确;对于D,数列1,2,3,4,…,30是递增数列,但不是无穷数列,故D不正确.
2.已知数列{an}的通项公式是an=,那么这个数列是( )
A.递增数列 B.递减数列
C.摆动数列 D.常数列
A 解析:∵an=,∴an+1-an=-=
=>0,
∴an+1>an,∴数列{an}是递增数列.
3.若数列{an}的通项公式为an=3n2-28n,则数列{an}的最小项是( )
A.第4项 B.第5项
C.第6项 D.第7项
B 解析:根据题意,an=3n2-28n=3(n-)2-,
又由n∈N+,则当n=5时,an取得最小值.故选B.
4.给定函数y=f(x)的图象在下列图象中,并且对任意的a1∈(0,1),由关系式an+1=f(an)得到数列{an}满足an+1<an(n为正整数),则该函数的图象是( )
B 解析:由题意,对任意的a1∈(0,1),由关系式an+1=f(an)得到数列{an}满足an+1<an(n为正整数),所以f(an)<an对任意an∈(0,1)恒成立,即∀x∈(0,1),f(x)<x,于是x∈(0,1)时,函数f(x)的图象都在y=x图象的下方.
5.已知数列{an}为递增数列,且an=2n2+2λn,则实数λ的取值范围为( )
A.(-3,+∞) B.[-3,+∞)
C.(-2,+∞) D.[-2,+∞)
A 解析:∵数列{an}为递增数列,∴对任意的n∈N+,an+1>an,
即2(n+1)2+2λ(n+1)>2n2+2λn,
即λ>-1-2n恒成立,∴λ>(-1-2n)max=-3.故选A.
6.数列{an}中,an=2n2-11n,则数列{an}的最小项是__________.
答案:-15 解析:an=2(n-)2-,2<<3,
又a2=-14,a3=-15,则数列{an}的最小项为-15.
7.写出一个各项均小于3的无穷递增数列的通项公式:an=__________(n∈N+).
答案:3-(答案不唯一) 解析:对任意的n∈N+,>0,则3-<3,
数列为单调递增数列,故满足条件的一个数列的通项公式为an=3-(n∈N+).
8.已知下列数列{an}的通项an,画出数列的图象,并判断数列的增减性.
(1)an=-n+1;
(2)an=2n-1.
解:(1)∵an=-n+1,且an+1=-(n+1)+1=-n,∴an+1-an=-1<0,
∴数列{an}为递减数列,图象如图.
(2)∵an=2n-1,∴an+1=2(n+1)-1=2n=2×2n-1=2an,∴an+1>an,
∴数列{an}为递增数列,图象如图.
9.已知数列{an}的通项公式是an=|2n-7|,判断该数列的单调性,并求出数列{an}的最小项.
解:令2n-7≥0,则n≥,故n<时,2n-7<0,
所以an=故该数列先递减后递增,
又a1>a2>a3=a4=1<a5<…<an,故数列{an}最小项为第三、四项为a3=a4=1.
10.已知数列{an}的通项公式为an=,其最大项和最小项的值分别为( )
A.1,- B.0,-
C.,- D.1,-
A 解析:因为n∈N+,所以当1≤n≤3时,an=<0,且单调递减;
当n≥4时,an=>0,且单调递减,
所以最小项为a3==-,最大项为a4==1.
11.已知数列{an}的通项公式为an=若{an}是递增数列,则实数t的取值范围是( )
A.(4,7) B.(,7) C.[,7) D.(1,7)
A 解析:由已知得解得4<t<7.
12.已知数列{an}的通项公式为an=,当前n项和Sn取得最小值时,n的值为______.
答案:6 解析:令an=≥0,解得n≤1或n>,n∈N+,
∴当n=1时,an=0,Sn=0,
当2≤n≤6时,an<0,Sn单调递减,
当n≥7时,an>0,Sn单调递增,
∴Sn取得最小值时n的值为6.
13.已知数列{an}中,an=k·()n,若{an}是递增数列,则实数k的取值范围是______.
答案:(-∞,0) 解析:因为an=k·()n,{an}是递增数列,
所以an+1-an=k·()n+1-k·()n=()n·(k-k)=-k·()n>0对任意的n∈N+恒成立,所以-k>0,解得k<0,所以实数k的取值范围是(-∞,0).
14.已知数列{an}的通项公式为an=(n∈N+),数列{bn}的通项公式为bn=n2+1(n∈N+).
(1)0.98是不是数列{an}中的一项?
(2)判断数列{an}的单调性,并求最小项;
(3)若cn=lg an+lg bn(n∈N+),求满足cn>3最小的n的值.
解:(1)假设0.98是数列{an}中的一项,则有=0.98,
解得n2=49,所以n=7,
则a7=0.98,即0.98是数列{an}中的第7项.
(2)an==1-,
对任意n∈N+,an+1-an=-+=>0,
所以数列{an}是单调递增数列,
最小项是第一项为a1=.
(3)cn=lg an+lg bn=lg +lg (n2+1)
=lg n2=2lg n.
由2lg n>3得n>10,所以n的最小值为32.
15.如图所示,坐标纸上的每个单位格的边长为1,由下往上的六个点A,B,C,D,E,F的横、纵坐标分别对应数列{an}的前12项,其中横坐标为奇数项,纵坐标为偶数项,按如此规律,求a2 021+a2 022+a2 023+a2 024的值.
解:由已知,可得奇数项为a1=1,a3=-1,a5=2,a7=-2,a9=3,a11=-3,…;
偶数项为a2=1,a4=2,a6=3,a8=4,a10=5,a12=6,…,
由奇数项和偶数项的规律可知,
an=
∵2 021=4×506-3,2 023=4×506-1,
∴a2 021==506,
a2 023=-=-506.
∵a2 022==1 011,
a2 024==1 012,
∴a2 021+a2 022+a2 023+a2 024=506+1 011-506+1 012=2 023.
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