内容正文:
达标测试卷(五) 数列
1.C 因为a1=1,a2=2,an+1=an-an-1(n≥2),
则a3=a2-a1=1,a4=a3-a2=-1,
a5=a4-a3=-2,a6=a5-a4=-1,
a7=a6-a5=1,故选C.
2.A 因为S5==5a3=35,得到a3=7,
又a4+a5=a3+a6=23,所以a6=16,所以d==3,故选A.
3.B 由等比数列前n项和公式Sn=4n-1+t,可得a1=S1=1+t.当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=3·4n-2.由于数列为等比数列,所以=4,即=4,解得t=-.故选B.
4.C 设数列{an}的公差为d,
由题意得a=a2·a8 ⇒ (1+3d)2=(1+d)(1+7d).
又d≠0,所以d=1.所以an=n.
所以a2024=2024,故A错误;
因为=,=,所以>,故B错误;
因为==2,故C正确;
因为Sn+1=,所以=,故D错误.故选C.
5.A 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d(d<0),
由a2=,得到a2a7=a2+a7+13①,由S8==44,得到a1+a8=11②,
又a1+a8=a2+a7=11,
由①②得到,a2a7=24,由
解得a2=8,a7=3,
所以d===-1,a1=9,Sn=9n-=-n2+n,
又因为n∈N*,所以当n=9或n=10时,Sn的值最大,最大值为45,故选A.
6.D 数列{an}中,an=n·n+2,则==×,
令×>1,解得n<4,则当n<4时,an+1>an,
即a4>a3>a2>a1,
同理当n>4时,an+1<an,即a5>a6>a7>a8>…,
而a5=a4,
所以数列{an}的偶数项中最大项为a4.故选D.
·47·7.C 由图分析可知a1=1,a2=8a1+1=8+1,
a3=8a2+1=8(8+1)+1=82+8+1,
a4=8a3+1=8(82+8+1)+1=83+82+8+1,
依次类推,a100=899+898+897+…+8+1,
所以S=++…+
=1+++…+
<1+++…+=
=<.故选C.
8.A 由f(x)=x2-x-2可得f′(x)=2x-1,
xn+1=xn-=,
==2,则两边取对数可得ln=2ln.
即an+1=2an,所以数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列.
所以S2024==22024-1.故选A.
9.ABD 对于A,an=1+6(n-1)=6n-5,故A正确;
对于B,当k=2时,{bn}公差d==2,
此时bn=1+2(n-1)=2n-1,故B正确;
对于C,当k=2时,bn=2n-1,此时b19=2×19-1=37,a7=6×7-5=37,即b19是数列{an}中的项,故C错误;
对于D,当k=6时,b1=a1,又a2=b1+6+1=b8,故D正确.故选ABD.
10.ABC 对于A,若A+B=1,则a1=S1=A+B=1,A正确;
对于B,若A=2,则a2=S2-S1=(2A+B)-(A+B)=A=2,B正确;
对于C,由Sn=An+B得a1=S1=A+B,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(An+B)-[A(n-1)+B]=A,
所以,当B=0,A≠0时,数列{an}是公比为1的等比数列,C正确;
对于D,由上知,当n≥2时an=A,若B≠0,则a2-a1=A-(A+B)=-B≠a3-a2=0,
此时,数列{an}不是等差数列,D错误.故选ABC.
11.ACD 由题意可知Sn=,Tn=a1(a1q)…(a1qn-1)=aq,且∀n∈N*,<0,
故有<0且q>0否则若q<0,则的符号会正负交替,这与∀n∈N*,<0,矛盾,
也就是有或
无论如何,数列{an}是递增数列,故A正确,B错误;
对于C,若数列{Sn}是递增数列,即Sn+1-Sn=an+1>0,由以上分析可知只能故C正确;
对于D,若数列{Tn}是递增数列,显然不可能是(否则Tn=aq的符号会正负交替,这与数列{Tn}是递增数列,矛盾),
从而只能是且这时有=an+1>1,故D正确.故选ACD.
12.解析 设等比数列{an}的公比为q,因为a1a2a3=1,
所以a=1,解得a2=1,
又++=,所以有
由{an}是递增的等比数列,解得a1=,a3=2,
所以q==2, 即有an=×2n-1=2n-2.
答案 2n-2(n∈N*)
13.解析 因为an=n3-n=n(n-1)(n+1),所以当n的个位数字为1,4,5,6,9,0时,
an的个位数为0,则在数列{an}中,每连续10项中就有6项的个位数字为0,
而2017=336×6+1,由此推断数列{bn}中的第2017项相当于数列{an}中的第3361项,
即b2017=a3361=33613-3361,而3361=480×7+1,所以3361除以7余数为1,
而(7k+1)3=(7k)3+3×(7k)2+3×7k+1,k∈N*,所以33613除以7余数也为1,
而它们的差33613-3361一定能被7整除,所以b2017被7除所得余数为0.
答案 0
14.解析 由于当n为奇数时,an=-,当n为偶数时,an=,
要求=a1·a2…an的最小值,只需要考虑出现奇数个奇数项时即可,
又==<1⇒|an+1|<|an|,
且当n=4时,a4=<1,因此n≥4时,|an|≤a4<1,
当n=2时,=a1a2=-2×=-,
当n=5时,=a1a2a3a4a5=-2××××=->-,
综上,最小值为-.
答案 -
15.解析 (1)因为{an}为等差数列,设公差为d,
由S7=49,得=7a4=49⇒a4=7,
即a1+3d=7,
由a2,a5,a14成等比数列得a=a2·a14⇒(7+d)2=(7-2d)(7+10d),
化简(7+d)2=(7-2d)(7+10d),得d2-2d=0,因为d≠0,所以d=2.
所以an=a4+(n-4)d=2n-1(n∈N*).
综上an=2n-1(n∈N*).
(2)由an=2n-1知a1=1,a3=5,
又{an+bn}是公比为3的等比数列,b3=22,
所以a3+b3=(a1+b1)×9=5+22=27,
即a1+b1=1+b1=3,
所以an+bn=3×3n-1=3n,bn=3n-(2n-1)(n∈N*),
所以Tn=b1+b2+b3+…+bn
=31+32+33+…+3n-[1+3+5+…+(2n-1)]
=-=-n2.
综上Tn=-n2.
16.解析 (1)因为Sn=,
当n=1时,S1=⇒a2=2,
当n≥2时,Sn-1=,
因为Sn=,
两式相减得,an=(an+1-an-1),
因为an>0,所以2=an+1-an-1,
所以{a2n-1},{a2n}均为等差数列,a2n-1=2n-1,a2n=2n.
所以an=n,n∈N*.
(2)由题意得,===,
所以Tn===,
因为Tn>,所以>,
解得n>8.所以满足条件的最小整数n为9.
17.(1)解析 设数列{an}的首项为a1,公差d=1,则
S8=8a1+×1=36,解得a1=1,
所以an=n.
设等比数列{bn}的公比为q,b1=3,
则b3-b2=3q2-3q=18,
解得q=-2(舍)或q=3,
所以bn=3n.
(2)解析 由(1)可知,cn=
=-,
所以Sn=+++…+
=1-.
(3)证明 -=≤0,当n=1时,等号成立,所以≤,
设数列的前n项和为Tn,
则Tn=1+++…+,
Tn=++…++,
两式相减得Tn=1+++…+-
=1+-=-,
得Tn=2-<2,即<2,即<2,
所以<2<(n∈N*).
18.解析 (1)因为{an}为等差数列,且a1+a5=8,
所以a3=4.
又a3是a1与a7的等比中项,所以a=a1a7,
即16=(4-2d)(4+4d).
化简得d2-d=0,解得d=1或d=0(舍),
所以an=a3+(n-3)×1=n+1.
(2)①由=2an,得-=2an,
所以-=2an-1(n≥2),又b1=,
当n≥2时,=++…++
=2an-1+2an-2+…+2a1+
=4(n-1)+×2+2=n(n+1),
又b1=也适合上式,所以=n(n+1),
则bn==-,
所以Sn=++…+=1-=.
②假设存在正整数m,n,使得S4,S2m,S2n成等差数列,
则S4+S2n=2S2m,即1-+1-=2,整理得2m=9-,
显然n+3是25的正约数,又n+3≥4,则n+3=5或n+3=25,
当n+3=5,即n=2时,m=2与m≠n矛盾;
当n+3=25,即n=22时,m=4,符合题意,
所以存在正整数m,n使得S4,S2m,S2n成等差数列,此时m=4,n=22.
19.解析 (1)因为数列{bn}是项数为7的“对称数列”,
所以b5=b3=5,
又因为b1,b2,b3,b4成等差数列,
其公差d=b3-b2=2,
所以数列{bn}的7项依次为1,3,5,7,5,3,1.
(2)①由c1,c2,…,ck是单调递增数列,数列{cn}是项数为2k-1的“对称数列”,且满足|cn+1-cn|=2,
可知c1,c2,…,ck构成公差为2的等差数列,ck,ck+1,…,c2k-1构成公差为-2的等差数列,
故S2k-1=c1+c2+…+c2k-1
=2(ck+ck-1+…+c2k-1)-ck
=2-2023
=-2k2+4048k-2023,
所以当k=-=1012时,S2k-1取得最大值.
②因为|cn+1-cn|=2,即cn+1-cn=±2,
所以cn+1-cn≥-2,即cn+1≥cn-2,
于是ck≥ck-1-2≥ck-2-4≥…≥c1-2(k-1),
因为数列{cn}是“对称数列”,
所以S2k-1=c1+c2+…+c2k-1
=2(c1+c2+…+ck-1)+ck
≥(2k-1)c1-2(k-2)(k-1)-2(k-1)
=-2k2+4052k-2026,
因为S2k-1=2024,故-2k2+4052k-2026≤2024,
解得k≤1或k≥2025,所以k≥2025,
当c1,c2,…,ck构成公差为-2的等差数列时,满足c1=2024,且S2k-1=2024,此时k=2025,所以k的最小值为2025.
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达标测试卷(五) 数列
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
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.数列{an}满足an+1=an-an-1(n≥2),若a1=1,a2=2,则a7=( )
A.-1 B.-2
C.1 D.2
2.设等差数列{an}的前n项和为Sn.若a4+a5=23,S5=35,则{an}的公差为( )
A.3 B.4
C.6 D.9
3.等比数列{an}的前n项和Sn=4n-1+t,则t=( )
A.-1 B.-
C. D.
4.已知等差数列{an}的公差不为0,a1=1且a2,a4,a8成等比数列,其前n项和为Sn,则( )
A.a2024=4045 B.<
C.=2 D.=
5.已知等差数列{an}的公差小于0,前n项和为Sn,若a2=,S8=44,则Sn的最大值为( )
A.45 B.52
C.60 D.90
6.已知an=n·n+2,则数列{an}的偶数项中最大项为( )
A.a10 B.a8
C.a6 D.a4
7.如图所示的一系列正方形图案称为“谢尔宾斯基地毯”,在4个大正方形中,着色的小正方形的个数依次构成一个数列{an}的前4项.记S=++…+,则下列结论正确的为( )
A.S> B.S=
C.S< D.S与的大小关系不能确定
8.给定函数f(x),若数列{xn}满足xn+1=xn-,则称数列{xn}为函数f(x)的牛顿数列.已知{xn}为f(x)=x2-x-2的牛顿数列,an=ln,且a1=1,xn>2(n∈N*),数列{an}的前n项和为Sn.则S2024=( )
A.22024-1 B.22025-1
C.2023-1 D.2024-1
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.已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d=6,在{an}中每相邻两项之间都插入k个数,使它们和原数列的数一起构成一个新的等差数列{bn},下列说法正确的有( )
A.an=6n-5
B.当k=2时,bn=2n-1
C.当k=2时,b19不是数列{an}中的项
D.若b8是数列{an}中的项,则k的值可能为6
10.记数列{an}的前n项和为Sn,Sn=An+B,A,B为常数.下列选项正确的是( )
A.若A+B=1,则a1=1
B.若A=2,则a2=2
C.存在常数A,B,使数列{an}是等比数列
D.对任意常数A,B,数列{an}都是等差数列
11.已知等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,前n项积为Tn,且∀n∈N*,<0,则( )
A.数列{an}是递增数列
B.数列{an}是递减数列
C.若数列{Sn}是递增数列,则q>1
D.若数列{Tn}是递增数列,则q>1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知在递增的等比数列{an}中,a1a2a3=1,++=,则数列{an}的通项公式为an=________.
13.设数列{an}的通项公式为an=n3-n,n∈N*,该数列中个位数字为0的项按从小到大的顺序排列构成数列{bn},则b2017被7除所得的余数是________.
14.已知数列{an}的通项公式an=(-1)n(n∈N*),则=a1·a2…an的最小值为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知数列{an}为公差不为零的等差数列,其前n项和为Sn,S7=49,且a2,a5,a14成等比数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若数列{an+bn}是公比为3的等比数列,且b3=22,求{bn}的前n项和Tn.
16.(15分)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,Sn=.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记cn=a2n,数列的前n项和为Tn,当Tn>时,求满足条件的最小整数n.
17.(15分)已知{an}是公差为1的等差数列,其前8项和为36.{bn}是公比大于0的等比数列,b1=3,b3-b2=18.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
(2)记cn=,求{cn}的前n项和Sn;
(3)证明:<(n∈N*).
18.(17分)已知{an}是等差数列,公差d≠0,a1+a5=8,且a3是a1与a7的等比中项.
(1)求{an}的通项公式;
(2)数列{bn}满足=2an,且b1=.
①求{bn}的前n项和Sn;
②是否存在正整数m,n(m≠n),使得S4,S2m,S2n成等差数列?若存在,求出m,n的值;若不存在,请说明理由.
19.(17分)如果n项有穷数列{an}满足a1=an,a2=an-1,…,an=a1,即ai=an-i+1(i=1,2,…,n),则称有穷数列{an}为“对称数列”.
(1)设数列{bn}是项数为7的“对称数列”,其中b1,b2,b3,b4成等差数列,且b2=3,b5=5,依次写出数列{bn}的每一项;
(2)设数列{cn}是项数为2k-1(k∈N*且k≥2)的“对称数列”,且满足|cn+1-cn|=2,记Sn为数列{cn}的前n项和.
①若c1,c2,…,ck构成单调递增数列,且ck=2023.当k为何值时,S2k-1取得最大值?
②若c1=2024,且S2k-1=2024,求k的最小值.
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