内容正文:
2023级高二下学期期末考试
数学试题
考试时间:120分钟;满分:150分
1. 选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.已知为等差数列的前n项和,若,=21,则的值为
A.6 B.7 C.8 D.9
2.在数列中,,,且,,则p,q的值分别为( ).
A.,6 B.2,1 C.,6或2,1 D.,7
3.若是等差数列,且,,则( )
A.39 B.20 C.19.5 D.33
4.对于数列{an},若存在正整数k(k≥2),使得,,则称是数列{an}的“谷值”,k是数列{an}的“谷值点”.在数列{an}中,若an=,则数列{an}的“谷值点”为( )
A.2 B.7 C.2,7 D.2,3,7
5.在正项等比数列中,,前三项的和为7,若存在使得,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6.已知数列中,,当时,,设,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
7.设分别为等比数列,的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
8.已知数列满足:,若对任意恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2. 多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
9.已知数列的前项和为,若,则下列说法正确的是( )
A.是递增数列 B.数列是递增数列
C.数列中的最小项为 D.、、成等差数列
10.已知数列的前项和为,下列说法正确的是( )
A.若,则是等差数列
B.若是等比数列,且,,则
C.若是等差数列,则
D.若,则是等比数列
11.下列说法正确的是( )
A.若为等差数列,为其前项和,则,,,…仍为等差数列
B.若为等比数列,为其前项和,则,,,仍为等比数列
C.若为等差数列,,,则前项和有最大值
D.若数列满足,则
3. 填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12.在等比数列中,,,则 .
13.已知数列{an}中,an+2,且m∈R,a1=1,a2=2,a8=16,则{an}的前2n项和S2n= .
14.已知是等差数列的前n项和,,,则的最小值为 .
4. 解答题(共5小题,第15题13分,第16、17题15分,第18、19题17分,满分77分)
15.已知等差数列的前项和为,且满足:,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求取得最大值时的值.
16.已知数列满足,.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)若且,求数列的前项和.
17.设数列的前项n和为,若对于任意的正整数n都有.
(1)设,求证:数列是等比数列,并求出的通项公式.
(2)求数列的前n项和.
18、在①S3=9,S5=20;②公差为2,且S1,S2,S4成等比数列;③8n;三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.
问题:已知数列{an}为公差不为零的等差数列,其前项和为Sn,______.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令cn=[log2an],其中[x]表示不超过.x的最大整数,求c1+c2+⋯+c20的值.
19、已知正项数列{an}的首项a1=1,前n项和Sn满足an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记数列的前n项和为Tn,若对任意的n∈N*,不等式4Tn<a2﹣a恒成立,求实数a的取值范围
2023级高二下学期期末考试
数学答案
1-5 DCDCD 6-8 ACD 9-11 AB ACD
12【答案】/
13【答案】n2+2n+1﹣2
14【答案】28
15【答案】(1)(2)10
【分析】(1)利用等差数列的通项公式即可求解.
(2)利用等差数列的前项和公式求出,从而求出此数列的正数项,进而可确定取得最大值时的值.
【详解】设差等数列公差为,依题意有.
解之得,则,
故的通项公式为:.
(2)由,得,
所以,即,由,故,
故取最大值时的值为10.
16【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)定义法证明等差数列,即证明为常数即可;
(2)根据(1)的结论求出,得到,根据数列通项的形式,选择错位相减法求和即可.
【详解】(1)证明:因为,
所以.
因为,所以,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列.
(2)由(1)可知,,所以.
因为,当时,,所以,
当时,也符合,所以,所以,
所以,①
,②
①-②,得,
所以.
17【答案】(1)见解析 ; (2).
【分析】(1)利用数列的递推关系式,化简,变形为,即可得到,证得数列为等比数列,进而求得的通项公式;
(2)利用“乘公比错位相减法”,结合等差数列和等比数列的求和公式,即可求解.
【详解】(1)由题意,数列满足,
当时,则,解得,
当时,则,整理得,
所以,即,即,
又由,所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,即,解得,
即数列的通项公式为.
(2)由(1)可得,
设,
,
所以,
又由,
所以数列的前n项和为:
.
18、
解:
选①:(1)设{an}的公差为d,则,由已知可得,解得a1=2,d=1,所以数列{an}的通项公式为an=n+1;
(2) 由cn=[log2an]知,所以c1+c2+⋯+c20=1×2+2×4+3×8+4×6=58;
选②:(1)因为S1=a1,,,由题意得,解得a1=1,所以数列{an}的通项公式为an=2n﹣1,
(2)由cn=[log2an]知,cn,所以c1+c2+⋯+c20=0+1×1+2×2+3×4+4×8+5×4=69;
选③:(1)当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=6n+5,当n=1时,a1=S1=11,符合an=6n+5,所以数列{an}的通项公式为an=6n+5;
(2)由cn=[log2an]知,,所以c1+c2+⋯+c20=3+4×3+5×5+6×11=106.
19、
解:(1)由an,则Sn﹣Sn﹣1,则1,又a1=1,则,即数列{}是以1为首项,1为公差的等差数列,即1+(n﹣1)×1=n,即当n≥2时,an=n+(n﹣1)=2n﹣1,又a1=1,满足上式,即an=2n﹣1;
(2)由(1)得,则Tn,即4Tn=2(1)<2,又对任意的n∈N*,不等式4Tn<a2﹣a恒成立,则a2﹣a≥2,
则a≤﹣1或a≥2,即实数a的取值范围为(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞).
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