内容正文:
专题01 数列
题型概览
题型01数列的概念
题型02等差数列
题型03等比数列
题型04数学归纳法
(
题型01
)数列的概念
1.(23-24高二上·湖北武汉·期末)函数的定义域为,数列满足,则“函数为减函数”是“数列为递减数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(23-24高二上·山东济宁·期末)如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法•商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球.....第层有个球,则数列的前20项和为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·陕西渭南·期末)数列的第9项是( )
A. B.19 C. D.17
4.(19-20高二下·北京平谷·期末)已知数列的前项和为,则( )
A.48 B.32 C.24 D.8
5.(23-24高二下·北京东城·期末)已知项数列,满足有.若变换满足,有,且有,则称数列是数列的一个排列.,记,如果是满足的最小正整数,称数列存在阶逆序排列,称是的阶逆序变换.
(1)已知数列,数列,求:
(2)证明:对于项数列,不存在阶逆序变换:
(3)若项数列存在阶逆序变换,求的最小值.
6.(23-24高二下·广东广州·期末)已知数列满足,则 .
7.(23-24高二下·福建福州·期末)已知数列满足,,则( )
A.7 B.8 C.10 D.11
8.(23-24高二下·吉林松原·期末)设 的个位数为 ,则 ( )
A.269 B.270 C.279 D.286
9.(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)已知函数,数列满足,,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
10.(23-24高二下·河南信阳·期末)意大利数学家斐波那契提出了一个著名的兔子问题,得到了斐波那契数列.数列满足,.现从数列的前2023项中随机抽取1项,能被3除余1的概率是( )
A. B. C. D.
(
题型02
)等差数列
11.(23-24高二下·上海奉贤·期末)已知数列为等差数列,,,则公差 .
12.(23-24高二下·青海·期末)已知等差数列的前项和为,且,则 .
13.(23-24高二下·上海金山·期末)在等差数列中,已知,则 .
14.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)对于等差数列和等比数列,我国古代很早就有研究成果,北宋大科学家沈括在《梦溪笔谈》中首创的“隙积术”,就是关于高阶等差级数求和的问题.现有一货物堆,从上向下查,第一层有2个货物,第二层比第一层多3个,第三层比第二层多4个,以此类推,记第层货物的个数为,则数列的前12项和 .
15.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)某公司为入职员工实行每月加薪,小王入职第1个月工资为a元,从第2个月到第13个月,每月比上个月增加100元,从第14个月到第25个月,每月比上个月增加50元,已知小王前3个月的工资之和为9300元,则( )
A.
B.小王第3个月与第13个月工资之和等于第2个月与第14个月工资之和
C.小王入职后第20个月的工资为4550元
D.小王入职后前15个月的工资之和是55350元
16.(23-24高二下·云南·期末)已知等差数列的公差为,前项和为,若,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则
C.当时,取得最小值
D.当时,满足的最大整数的值为25
17.(23-24高二下·贵州安顺·期末)若数列是等差数列,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前99项和.
18.(23-24高二下·吉林长春·期末)已知数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前11项和.
19.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)已知公差不为0的等差数列满足,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
20.(23-24高二下·广东广州·期末)设数列 的前 项和为 ,已知,且成等差数列.
(1)求 的通项公式;
(2)设求数列 的前 项和 .
(
题型0
3
)等比数列
21.(22-23高二下·北京房山·期末)设各项均为正数的等比数列的公比为,且,则“为递减数列”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
22.(23-24高二下·青海·期末)在等比数列中,,,则( )
A.64 B.128 C. D.
23.(23-24高二下·湖南·期末)数列的前项和为,当时,,数列满足:.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)记数列,数列的前项和为,求.
24.(23-24高二下·贵州黔南·期末)记为等比数列的前n项和,若,则( )
A. B. C. D.
25.(23-24高二下·贵州黔南·期末)对于,若数列满足,则称这个数列为“K数列”.
(1)已知数列1,2m,是“K数列”,求实数m的取值范围.
(2)是否存在首项为的等差数列为“K数列”,且其前n项和使得恒成立?若存在,求出数列的通项公式;若不存在,请说明理由.
(3)已知各项均为正整数的等比数列是“K数列”,数列不是“K数列”,若,试判断数列是否为“K数列”,并说明理由.
26.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)已知数列的首项,且.
(1)证明:数列是等比数列.
(2)求满足的最大整数.
27.(23-24高二下·陕西西安·期末)已知是等差数列,是等比数列,下列说法正确的是( )
A.是等比数列
B.是等差数列
C.若,则为递减数列
D.若,则为递增数列
28.(23-24高二下·四川德阳·期末)数列的前n项和为,且.
(1)求证:数列为等比数列,并求其通项公式;
(2)令,数列的前n项和为.求证:.
29.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)设是等比数列的前项和,若,,则= .
30.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)已知数列满足:,且 .
(1)证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,求的值.
(
题型0
4
)数学归纳法
31.(23-24高二下·安徽·期末)设数列满足,且当时,有则( )
A., B.,
C. D.
32.(23-24高二下·北京延庆·期末)已知数列的各项均为正数,满足,其中常数. 给出下列四个判断:
①若,,则;
②若,则;
③若,,则;
④,不存在实数,使得.
其中所有正确判断的序号是 .
33.(23-24高二下·上海·期末)用数学归纳法证“”的过程中,当到时,左边所增加的项为 .
34.(23-24高二下·上海·期末)现有命题:,用数学归纳法探究此命题的真假情况,下列说法正确的是( )
A.不能用数学归纳法判断此命题的真假
B.此命题一定为真命题
C.此命题加上条件后才是真命题,否则为假命题
D.存在一个无限大的常数,当时,此命题为假命题
35.(23-24高二上·浙江杭州·期末)用数学归纳法证明:()的过程中,从到时,比共增加了( )
A.1项 B.项 C.项 D.项
36.(23-24高二上·江苏无锡·期末)斐波那契数列由意大利数学家斐波那契发现,因以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.斐波那契数列在很多方面都与大自然神奇地契合,小到向日葵、松果、海螺的生长过程,大到海浪、飓风、宇宙系演变,皆有斐波那契数列的身影,充分展示了“数学之美”.斐波那契数列用递推的方式可定义如下:数列满足:,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.是奇数
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专题01 数列
题型概览
题型01数列的概念
题型02等差数列
题型03等比数列
题型04数学归纳法
(
题型01
)数列的概念
1.(23-24高二上·湖北武汉·期末)函数的定义域为,数列满足,则“函数为减函数”是“数列为递减数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】根据解析式直接判断函数的单调性、判断数列的增减性、判断命题的充分不必要条件
【分析】根据充要条件的要求分别判断即可,若是推不出,则只需举反例.
【详解】因函数的定义域为,函数为减函数,又因数列满足中,,而,则在上必是递减的,
即数列为递减数列,故“函数为减函数”是“数列为递减数列”的充分条件;
反之,数列为递减数列,即在上是递减的,但是在上未必递减.
(如函数在上的函数值都是,显然函数不是减函数,同时对应的数列却是递减数列.)
故“函数为减函数”不是“数列为递减数列”的必要条件.
故选:A.
2.(23-24高二上·山东济宁·期末)如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法•商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球.....第层有个球,则数列的前20项和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】累加法求数列通项、由递推关系式求通项公式、裂项相消法求和
【分析】先根据题意,列出数列的递推关系,用累加法求出数列的通项公式,再用裂项相消法求出数列的前项和,即可求出数列的前20项和.
【详解】由题意及图得,,
,当时,,
,
以上各式累加得:,
又,所以,
经检验符合上式,
所以,
所以,
设数列的前项和为,
则,
所以,
故选:A.
3.(23-24高二下·陕西渭南·期末)数列的第9项是( )
A. B.19 C. D.17
【答案】D
【知识点】观察法求数列通项、根据规律填写数列中的某项
【分析】利用观察法得到数列的一个通项公式,再代入计算即可得解.
【详解】观察数列,可得其通项公式可以为,
所以.
故选:D.
4.(19-20高二下·北京平谷·期末)已知数列的前项和为,则( )
A.48 B.32 C.24 D.8
【答案】C
【知识点】利用an与sn关系求通项或项
【分析】直接根据数列的前项和与项之间的关系求解即可.
【详解】因为数列的前项和为,
所以
故选:C.
5.(23-24高二下·北京东城·期末)已知项数列,满足有.若变换满足,有,且有,则称数列是数列的一个排列.,记,如果是满足的最小正整数,称数列存在阶逆序排列,称是的阶逆序变换.
(1)已知数列,数列,求:
(2)证明:对于项数列,不存在阶逆序变换:
(3)若项数列存在阶逆序变换,求的最小值.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)
【知识点】数列新定义
【分析】(1)直接根据定义求解对应的数列即可;
(2)分①,;②对,,,,;③对,,,,,对阶逆序进行推出矛盾即可;
(3)分项、项、项数列进行分类讨论,由(2)知,项数列不存在阶逆序变换,对于项数列,对的取值进行分类讨论,进行推理,可知项数列不存在阶逆序变换;对于项数列,利用反证法推出矛盾,可知的最小值为,然后对于项数列,列举出满足题设条件的变换,进行推理,可得出结论.
【详解】(1)由于,,故,,,.
所以,即.
所以,即.
所以,即.
故,.
(2)对数列的任意变换,
①若存在,有,则,
则不是的阶逆序变换;
②若对,由,,,,
则,,,,
所以,和是相同的数列.
若是的逆序排列,则也是的逆序排列,所以,不是阶逆序变换;
③若,有,,,
则,,
所以,不是的阶逆序变换,
综上所述,对于项数列,不存在阶逆序变换.
(3)由(2)知阶数列不存在阶逆序变换,
对于项数列、、,
(i)若,则,所以,变换不是的阶逆序变换;
(ii)若,
当时,有,则,所以,变换不是的阶逆序变换;
当时,有,则,
所以,变换不是的阶逆序变换;
(iii)若,同(ii)可知,变换不是的阶逆序变换;
所以,项数列不存在阶逆序变换;
对于项数列、、、、,
若存在阶逆序变换,则,,,,,
(i)若,则对于数列、、、、,和上述的变换,
有,,,,
所以,这项数列、、、存在阶逆序变换,与(2)的结论矛盾;
(ii)若,因为,则存在、,有,,
此时,,与是阶逆序变换矛盾,
所以,项数列不存在阶逆序变换.
对于项数列、、、、、,存在变换,使得、、、、、,
则、、、、、,、、、、、,
所以,项数列存在阶逆序变换.
综上所述,的最小值为.
【点睛】关键点点睛:解决数列中新定义问题的关键是准确理解新定义的实质,紧扣新定义进行推理论证,把其转化为我们熟知的基本运算.
6.(23-24高二下·广东广州·期末)已知数列满足,则 .
【答案】/
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项
【分析】由递推式,结合依次求出、即可.
【详解】由,,可得,
又,可得.
故答案为:.
7.(23-24高二下·福建福州·期末)已知数列满足,,则( )
A.7 B.8 C.10 D.11
【答案】A
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项
【分析】由递推公式求解即可.
【详解】依题意,得,
,
故选:A
8.(23-24高二下·吉林松原·期末)设 的个位数为 ,则 ( )
A.269 B.270 C.279 D.286
【答案】C
【知识点】由递推数列研究数列的有关性质
【分析】运用列举得出数列周期,然后运用周期性求和解题即可.
【详解】因为 的个位数分别为 ,
所以数列 是周期为4的周期数列,
所以 .
故选:C.
9.(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)已知函数,数列满足,,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【知识点】函数奇偶性的应用、数列求和的其他方法、数列周期性的应用、根据解析式直接判断函数的单调性
【分析】首先结合的奇偶性和单调性,由可得,又知数列是4项以循环的周期数列,故求出.
【详解】由,则,可得.
由函数的性质,知在上单调递增.
因为,所以.
又,可得,,,,
.
故选:B.
10.(23-24高二下·河南信阳·期末)意大利数学家斐波那契提出了一个著名的兔子问题,得到了斐波那契数列.数列满足,.现从数列的前2023项中随机抽取1项,能被3除余1的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】计算古典概型问题的概率、数列周期性的应用
【分析】求出数列各项的余数,得到余数数列为周期数列,周期为8,从而得到前2023项中被3除余1的有项,得到概率.
【详解】根据斐波那契数列的定义知,,
被3除的余数依次为1,1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,…,
余数数列为周期数列,周期为8,,
所以数列的前2023项中被3除余1的有项,
故所求概率为.
故选:D.
(
题型02
)等差数列
11.(23-24高二下·上海奉贤·期末)已知数列为等差数列,,,则公差 .
【答案】2
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算
【分析】由等差数列的通项公式列方程组直接计算即可.
【详解】由数列为等差数列,则有,解得.
故答案为:.
12.(23-24高二下·青海·期末)已知等差数列的前项和为,且,则 .
【答案】
【知识点】求等差数列前n项和、利用等差数列的性质计算
【分析】根据等差数列的性质及求和公式求解即可.
【详解】解:由题意得,得.
故答案为:
13.(23-24高二下·上海金山·期末)在等差数列中,已知,则 .
【答案】6
【知识点】利用等差数列的性质计算
【分析】利用等差数列的性质计算即可.
【详解】由等差数列的性质可知.
故答案为:6.
14.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)对于等差数列和等比数列,我国古代很早就有研究成果,北宋大科学家沈括在《梦溪笔谈》中首创的“隙积术”,就是关于高阶等差级数求和的问题.现有一货物堆,从上向下查,第一层有2个货物,第二层比第一层多3个,第三层比第二层多4个,以此类推,记第层货物的个数为,则数列的前12项和 .
【答案】/0.375
【知识点】累加法求数列通项、求等差数列前n项和、裂项相消法求和
【分析】利用累加法求数列的通项公式,再利用裂项相消法求和.
【详解】由题意可知,
,
,
,
……
,
所以,
,
,,
当时,上式也成立,
故,,
所以数列,
.
故答案为:
15.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)某公司为入职员工实行每月加薪,小王入职第1个月工资为a元,从第2个月到第13个月,每月比上个月增加100元,从第14个月到第25个月,每月比上个月增加50元,已知小王前3个月的工资之和为9300元,则( )
A.
B.小王第3个月与第13个月工资之和等于第2个月与第14个月工资之和
C.小王入职后第20个月的工资为4550元
D.小王入职后前15个月的工资之和是55350元
【答案】ACD
【知识点】等差数列的简单应用、求等差数列前n项和、等差数列前n项和的基本量计算、利用等差数列通项公式求数列中的项
【分析】根据给定条件,利用等差数列的定义、通项公式和前n项求和公式计算,依次判断选项即可.
【详解】小王入职后各月工资依次排成一列,构成数列
对于A,小王前3个月的工资之和为,解得,A正确;
对于B,当时,是等差数列,首项,公差为100,
当时,是等差数列,,公差为50,
,B错误;
对于C,小王入职后第13个月的工资为,
第20个月的工资为,C正确;
对于D,小王入职后前15个月的工资之和
,D正确.
故选:ACD
16.(23-24高二下·云南·期末)已知等差数列的公差为,前项和为,若,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则
C.当时,取得最小值
D.当时,满足的最大整数的值为25
【答案】ABD
【知识点】等差数列前n项和的基本量计算、等差数列前n项和的其他性质及应用、求等差数列前n项和的最值
【分析】由得到,进而求得即可判断A;,,成等差数列,即可判断B;因为,分类讨论当,,即可判断C;因为,所以,,所以,,即可判断D.
【详解】因为,
所以,
即,所以,故A正确.
因为,,成等差数列,
所以,而,则,故B正确.
因为,由得,
即,所以,所以对称轴为:,
所以当时,开口向上,当,取得最小值,
当时,开口向下,当,取得最大值,故C错误.
因为,数列单调递增,所以,,
则,,又因为,
所以当时,满足的最大整数的值为25,D正确.
故选:ABD
17.(23-24高二下·贵州安顺·期末)若数列是等差数列,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前99项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、等差数列通项公式的基本量计算、裂项相消法求和
【分析】(1)由等差数列的通项公式,求得公差,进而得到所求.
(2)由(1)的结论,利用裂项相消求和即可得解.
【详解】(1)等差数列中,,则公差,因此,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知,,
所以.
18.(23-24高二下·吉林长春·期末)已知数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前11项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用与的关系求解即可;
(2)利用裂项相消法求解即可.
【详解】(1)因为,
当时,;
当时,;
经检验:满足,所以.
(2)由(1)得:,
所以.
19.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)已知公差不为0的等差数列满足,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【知识点】利用等差数列的性质计算、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】首先根据公差不为0的等差数列满足,结合等差数列的下标和定理得出,再利用基本不等式“1”的妙用即可求解.
【详解】由题可知,,则,所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为1,
故选:B.
20.(23-24高二下·广东广州·期末)设数列 的前 项和为 ,已知,且成等差数列.
(1)求 的通项公式;
(2)设求数列 的前 项和 .
【答案】(1)
(2)
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、裂项相消法求和、分组(并项)法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)根据题意可知,结合由求解得;
(2)根据(1)得到,再结合分组求和、裂项相消和等差数列求和计算得到.
【详解】(1)因为成等差数列,所以.
当时,,因为,所以,
当时,,两式相减得
,
所以数列是以2为首项,2为公差的等差数列,
因此.
(2)由(1)可得
数列 的前 项和
.
(
题型03
)等比数列
21.(22-23高二下·北京房山·期末)设各项均为正数的等比数列的公比为,且,则“为递减数列”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【知识点】充要条件的证明、对数的运算性质的应用、等比数列的单调性
【分析】由等比数列通项公式及对数运算性质可得,根据充分性、必要性定义判断题设条件间的推出关系,即可得答案.
【详解】由题意得,且,
∴.
若为递减数列,则,故,充分性成立.
若,则,故,为递减数列,必要性成立.
所以“为递减数列”是“”的充分必要条件.
故选:C.
22.(23-24高二下·青海·期末)在等比数列中,,,则( )
A.64 B.128 C. D.
【答案】B
【知识点】利用等比数列的通项公式求数列中的项、等比数列下标和性质及应用
【分析】结合等比数列的性质求解.
【详解】由题意得,得,则.
由,得.
所以.
故选:B.
23.(23-24高二下·湖南·期末)数列的前项和为,当时,,数列满足:.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)记数列,数列的前项和为,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、由定义判定等比数列、错位相减法求和
【分析】(1)根据给定条件,结合数列第项与前项和的关系变形,再利用等比数列定义推理即得.
(2)由(1)求出,进而求出数列的通项公式,再利用错位相减法求和即得.
【详解】(1)由时,,知数列是等差数列,
由得,知数列的公差为1,
则,
,
当时,,且也满足上式,
,
,由为定值,知数列是等比数列.
(2)易得,
则
则
两式相减得,
化简得.
24.(23-24高二下·贵州黔南·期末)记为等比数列的前n项和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、求等比数列前n项和
【分析】设等比数列的公比为,根据题意,列出方程组,求得的值,结合等比数列的求和公式,即可求解.
【详解】设等比数列的公比为,
因为,可得解得,
所以.
故选:A.
25.(23-24高二下·贵州黔南·期末)对于,若数列满足,则称这个数列为“K数列”.
(1)已知数列1,2m,是“K数列”,求实数m的取值范围.
(2)是否存在首项为的等差数列为“K数列”,且其前n项和使得恒成立?若存在,求出数列的通项公式;若不存在,请说明理由.
(3)已知各项均为正整数的等比数列是“K数列”,数列不是“K数列”,若,试判断数列是否为“K数列”,并说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
(3)答案见解析
【知识点】等差数列前n项和的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算、数列新定义、数列不等式能成立(有解)问题
【分析】(1)根据题意得到,且,,再解不等式组即可;
(2)首先假设存在等差数列符合要求,从而得到成立,再分类讨论和的情况,即可得到答案.
(3)首先设数列的公比为q,则,根据题意得到,从而得到为最小项,同理得到为最小项,再利用“数列”的定义得到,或,,再分类讨论即可得到答案.
【详解】(1)由题意得,且,解得,所以实数m的取值范围是.
(2)不存在.理由:假设存在等差数列符合要求,设公差为d,则,
由得.
由题意,得对均成立,即.
当时,;
当时,恒成立,
因为,所以,与矛盾,
所以这样的等差数列不存在.
(3)设数列的公比为q,则.
因为的每一项均为正整数,且,
所以在中,为最小项.
同理,中,为最小项.
由为“K数列”,只需,即.
又因为不是“数列”,且为最小项,
所以,即.
由数列的每一项均为正整数,可得,
所以或.
当时,,则.
令,则,
又,
所以为递增数列,即,
因为,
所以对于任意的,都有,即数列为“K数列”.
当时,,则.
因为,所以数列不是“K数列”.
综上所述,当时,,数列为“K数列”;
当时,,数列不是“K数列”.
【点睛】关键点点睛:需要根据题中所给的“K数列”满足的条件,分析数列满足的关系式再进行列式分析,属于难题.
26.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)已知数列的首项,且.
(1)证明:数列是等比数列.
(2)求满足的最大整数.
【答案】(1)证明见解析
(2)99
【知识点】由递推关系证明等比数列、求等比数列前n项和、数列不等式能成立(有解)问题
【分析】(1)利用构造法,结合等比数列的定义,即可证明;
(2)根据(1)的结果,结合等比数列前项和公式,即可求解不等式.
【详解】(1)证明:由,两边取倒数,并整理得,
则,因为,所以数列是等比数列.
(2)由(1)得,
则,
显然为单调递增数列,则满足条件的最大整数为99.
27.(23-24高二下·陕西西安·期末)已知是等差数列,是等比数列,下列说法正确的是( )
A.是等比数列
B.是等差数列
C.若,则为递减数列
D.若,则为递增数列
【答案】AC
【知识点】判断数列的增减性、判断等差数列、由定义判定等比数列
【分析】是等差数列,设公差为;是等比数列,设公比为,A选项由定义证明是等比数列;B选项通过举反例时,证明不是等差数列;C选项,由得到,从而为递减数列;D选项通过举反例,此时数列不是单调数列.
【详解】是等差数列,设公差为;是等比数列,设公比为,
A选项,设,则为常数,所以是等比数列,A正确;
B选项,设,当满足是等比数列,
此时,,不是等差数列,B错误;
C选项,时,即,得,则为递减数列,C正确;
D选项,当满足是等比数列,且,,,此时不是单调数列,D错误.
故选:AC.
【点睛】方法点睛:证明数列是等比数列:
定义法:(常数),
等比中项法:,
通项公式法:
前项和特征法:
28.(23-24高二下·四川德阳·期末)数列的前n项和为,且.
(1)求证:数列为等比数列,并求其通项公式;
(2)令,数列的前n项和为.求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)证明见解析
【知识点】写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用与的关系式,消去,即可证明为等比数列,求得通项;
(2)将数列的通项进行裂项,再运用裂项相消法即可求出并证得.
【详解】(1)因为①,
所以当时,②,
①②得:,即(*),
又当时,,即,所以,
由(*)可得,,
则数列为以2为首项,2为公比的等比数列,故;
(2)由(1)知,
故,
因,,故得.
29.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)设是等比数列的前项和,若,,则= .
【答案】
【知识点】等比数列片段和性质及应用
【分析】由,又,,成等比数列,求出,即可求出的值.
【详解】由题意得,则,
因为,,成等比数列,故,
即,解得,
故.
故答案为:.
30.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)已知数列满足:,且 .
(1)证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,求的值.
【答案】(1)证明见解析,
(2)4
【知识点】由递推关系证明等比数列、求等比数列前n项和、分组(并项)法求和
【分析】(1)根据条件得,即可求证数列是等比数列,进而求出数列的通项公式;
(2)先由(1)求出即可求解.
【详解】(1)证明:由已知可得,
所以,
又,所以,所以,
所以数列是以4为首项,2为公比的等比数列,所以,
故,所以.
(2)由(1)
,
由,得,即,
所以,所以.
(
题型04
)数学归纳法
31.(23-24高二下·安徽·期末)设数列满足,且当时,有则( )
A., B.,
C. D.
【答案】ACD
【知识点】由递推数列研究数列的有关性质、数学归纳法证明数列问题、累乘法求数列通项
【分析】通过累乘法,可判定A正确;结合数学归纳法,可以证明,从而可判定B错误;求得的值,猜想,利用数学归纳法,得到,,可判定C正确;根据通项公式和C选项,可以求出的通项公式,可判定D正确.
【详解】对于A中,当为偶数时,则为奇数,可得且,,
则,即,所以,
即,
因为,所以,又,所以,所以A正确;
对于B中,由成立,假设,则
由,知,所以,
即时,也成立,所以,不存在,,所以B错误;
对于C中,由,
,猜想,
当时,成立,假设,
由,
则 ,即时,也成立,
所以,故C正确;
对于D中,因为当n为奇数时,,为奇数
所以,故D正确;
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是应用由特殊到一般的数学思想,然后结合数学归纳法进行证明,求得的通项公式,从而可以得出,最后逐项即可判断.
32.(23-24高二下·北京延庆·期末)已知数列的各项均为正数,满足,其中常数. 给出下列四个判断:
①若,,则;
②若,则;
③若,,则;
④,不存在实数,使得.
其中所有正确判断的序号是 .
【答案】② ③
【知识点】累加法求数列通项、由递推数列研究数列的有关性质、反证法证明、数学归纳法证明数列问题
【分析】①直接取即可否定;②通过推得,利用累加法求得的范围;③运用反证法思想,假设,导出矛盾,说明原命题正确;④取,根据函数单调性来确定其成立.
【详解】对于①,若,,则,当时,,故①错误;
对于②当时,,解得,
又,则,
由可得,即,
因,则,故得,
故当时,
故得,即②正确;
对于③,若,,,
假设,则,这与矛盾,故有,即③正确;
对于④,当时,不妨取,则,此时,
若成立,因函数在上单调递增,
则有,
即在的前提下,必成立,
即存在实数,使得,即④错误.
故答案为:② ③.
【点睛】方法点睛:本题主要考查与数列递推公式有关的不等式判断问题,属于难题.
解题的主要方法即通过赋值,举例,还有反证法思路以及数学归纳法对结论进行确定或排除.
33.(23-24高二下·上海·期末)用数学归纳法证“”的过程中,当到时,左边所增加的项为 .
【答案】
【知识点】数学归纳法
【分析】根据题意,得到到时,左边增加两项,减少了一项,即可求解.
【详解】由
当到时,左边增加了两项,减少了一项,
即左边所增加的项为.
故答案为:.
34.(23-24高二下·上海·期末)现有命题:,用数学归纳法探究此命题的真假情况,下列说法正确的是( )
A.不能用数学归纳法判断此命题的真假
B.此命题一定为真命题
C.此命题加上条件后才是真命题,否则为假命题
D.存在一个无限大的常数,当时,此命题为假命题
【答案】B
【知识点】数学归纳法
【分析】直接用数学归纳法证明可得答案.
【详解】①当时,左边,右边,左边右边,即时,等式成立;
②假设时,等式成立,
即,则当时,
,
即当时,等式成立.
综上,对任意,
等式恒成立,
所以ACD错误.
故选:B.
35.(23-24高二上·浙江杭州·期末)用数学归纳法证明:()的过程中,从到时,比共增加了( )
A.1项 B.项 C.项 D.项
【答案】D
【知识点】数学归纳法
【分析】分别计算出和的项数,进而作差即得结论.
【详解】因为,
所以,共项,
则共项,
所以比共增加了项,
故选:D
36.(23-24高二上·江苏无锡·期末)斐波那契数列由意大利数学家斐波那契发现,因以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.斐波那契数列在很多方面都与大自然神奇地契合,小到向日葵、松果、海螺的生长过程,大到海浪、飓风、宇宙系演变,皆有斐波那契数列的身影,充分展示了“数学之美”.斐波那契数列用递推的方式可定义如下:数列满足:,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.是奇数
【答案】ACD
【知识点】累加法求数列通项、由递推数列研究数列的有关性质、数列新定义
【分析】根据递推公式判断选项A,利用累加判断选项BC,利用数学归纳法证明结论3的倍数项为偶数,其他项为奇数证明选项D.
【详解】对A:由,可得,
即有,故A正确;
对于B:由题意,,,,
以上式子累加得:,故B不正确;
对于C:因为,则,
则
,故C正确;
对于D:根据通项公式可得斐波那契数列为,
3的倍数项为偶数,其他项为奇数,下面用数学归纳法证明:
①当,2,3时,,,满足规律,
②假设当,,时满足为偶数,,为奇数,
③当,,时,
,因为,为奇数,所以为偶数,
,因为为奇数,为偶数,所以为奇数,
,因为为奇数,为偶数,所以为奇数,
故3的倍数项为偶数,其他项为奇数得证,
2024项是非3的倍数项,故D正确;
故选:ACD
【点睛】方法点睛:本题A选项的判断比较常规,选项BC的关键是要通过适当的变形然后利用累加法判断,选项D根据数列规律猜想3的倍数项为偶数,其他项为奇数,利用数学归纳法证明.
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