内容正文:
专题六数列
考点一
等差数列
[育题题组·实战集训]
一、选择题
1.(2025·全国二卷,7)记S。为等差数列{an}的前n项和.若Sg=6,S。=一5,则S。=()
A.-20
B.-15
C.-10
D.-5
2.(2025·天津卷,6)已知数列{an}的前n项和S=-n2+8m,则{an|}的前12项和为()
A.48
B.112
C.80
D.144
3.(2025·北京卷,5)已知{a.}是公差不为0的等差数列,a1=一2,若a1,a4,a6成等比数列,则
410=
()
A.-20
B.-18
C.16
D.18
4.(2024·全国甲卷(理),4)记S.为等差数列{an}的前n项和,已知S=S。,a=1,则a1=
。(
A日
B号
c.
n-7
5.(2024·全国甲卷(文),4)等差数列{an}的前n项和为S.,若S,=1,则a3十a,=
A.-2
B号
C.1
D号
6.(2023·新课标I卷,7)记S。为数列(a}的前n项和,设甲:(an}为等差数列;乙:
S为等差
数列.则
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
7.(2023·全国甲卷(文),5)记S。为等差数列{a.}的前n项和.若a2十a6=10,a4ag=45,则S=
()
A.25
B.22
C.20
D.15
8.(2023·全国乙卷(理),10)已知等差数列(a,}的公差为,集合S=(e0san∈N,若S=
{a,b},则ab=
A.-1
B-分
C.0
D
9.(2022·新高考Ⅱ卷,3)图1是中国古代建筑中的举架结构,AA',BB,CC,DD是桁,相邻桁
的水平距离称为步,垂直距离称为举.图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中DD,CC,
DD
BB,AA1是举,OD,DC,CB1,BA1是相等的步,相邻桁的举步之比分别为OD
CC=
=0.5DC
k1'CB1
已知k,kk成公差为0,1的等差数列,且直线0
则k3=
(
48
图1
图2
A.0.75
B.0.8
C.0.85
D.0.9
10.(2021·北京卷,6)已知a,)和{6,是两个等差数列,其中2(1<k≤6)为常值,a=28a,
96,b=192,则b3=
(
A.64
B.128
C.256
D.512
二、填空题
11.(2025·上海卷,3)已知等差数列{a.}的首项a1=一3,公差d=2,则该数列的前6项和
为
12.(2024·新课标Ⅱ卷,12)设S.为等差数列{an}的前n项和,若a3十a4=7,3a2+a5=5,则S1o
三、解答题
13.(2023·新课标I卷,20)12分)设等差数列(a,》的公差为山,且d>1.令6.=+”,记S.,T.
a
分别为数列{an},{b.}的前n项和.
(1)若3a2=3a1十aa,S3十T3=21,求{an}的通项公式;
(2)若{bn}为等差数列,且Sg一Tg-99,求d.
49
14.(2024·新课标I卷,19)(17分)设m为正整数,数列a1,a2,…,a4m+z是公差不为0的等差数
列,若从中删去两项a:和a,(i<j)后剩余的4m项可被平均分为m组,且每组的4个数都能
构成等差数列,则称数列a1,a2,…,a4m+2是(i,j)一可分数列
(1)写出所有的(i,j),l≤i<j≤6,使得数列a1,a2,…,a6是(i,j)一可分数列;
(2)当m≥3时,证明:数列a1,a2…,a4m+2是(2,13)一可分数列:
(3)从1,2,…,4m十2中一次任取两个数i和j(i<j),记数列a1,a2,…,am+2是(i,j)一可分
数列的概率为P.,证明:P>日
50
[真题题组·实战集训2]
解答题
1(2022:新高考I卷,1710分)记5.为数列1a,)的前n项和,已知a,=1,侣}是公差为号的
等差数列
(1)求{an}的通项公式;
(2)证明:1+1+…+1<2
a a2
a
2.(2021·新高考Ⅱ卷,17)(本小题10分)记S。是公差不为0的等差数列{a.}的前n项和,若ag
=S5,a2a4=S4.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)求使S.>am成立的n的最小值.
51
3.(2021·新高考I卷,17)(10分)已知数列{an}满足a1=1,a+1=
an十1,n为奇数,
an十2,n为偶数,
(1)记b。=am,写出b,b2,并求数列{b}的通项公式;
(2)求{an}的前20项和.
4.(2021·全国甲卷,18)(12分)已知数列{an}的各项均为正数,记S.为{a.}的前n项和,从下面
①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.
①数列{a.}是等差数列:②数列{√Sn}是等差数列:③a2=3a1,
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分,
5.(2021·全国乙卷,19)12分)记S,为数列{a,)的前n项和,6,为数列{S,)的前n项积.已知5
+=2
(1)证明:数列{b,}是等差数列:
(2)求{an}的通项公式.
52
考点二等比数列及数列的综合应用
[育题题组·实战集训]
一、选择题
1.(2025·上海卷,16)已知数列{a,},{b.},{cn}的通项公式分别为an=10n一9,bn=2”,cn=an十
(1一入)b.,若对任意入∈[0,1],an,b,c。的值均能构成三角形的三边,则满足条件的正整数n有
()
A.1个
B.3个
C.4个
D.无穷个
2.(多选)(2025·全国二卷,9)记Sn为等比数列{an}的前n项和,g为{a,}的公比,g>0.若S3=7,
整
a1=1,则
()
Ag-号
Ba,=司
C.S5=8
D.am十Sn=8
3.(2023·新课标Ⅱ卷,8)记S.为等比数列{a.}的前n项和,若S4=一5,Ss=21S2,则Sg=
批
A.120
B.85
C.-85
D.-120
4.(2023·全国甲卷(理),5)已知正项等比数列{an}中,a1=1,Sn为{an}前n项和,S=5S3一4,则S
=
()
A背
R号
C.15
D.40
的
5.(2023·天津卷,6)已知{an}为等比数列,S.为数列{an}的前n项和,a.+1=2S.十2,则a,的
布
值为
()
A.3
B.18
C.54
D.152
6.(2022·全国乙卷,8)已知等比数列{an}的前3项和为168,a2一a5=42,则a6=
A.14
B.12
C.6
D.3
7.(2022·全国乙卷,4)嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环
绕太阳飞行的人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列{b}:b,=
1+2,=1+17
1
,…,依此类推,其中a∈N(k=1,2,…).则()
数
0
a+1614
1
a十
御
a
A.b<bs
B.63<bs
C.bo<b2
D.b<b
8.(2022·北京卷,6)设{a.}是公差不为0的无穷等差数列,则“{a.}为递增数列”是“存在正整数
N。,当n>N。时,an>0”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
1
9.(2022·浙江卷,10)已知数列{a,}满足a1=1,a+1=a,-30(n∈N),则
A.2<100a1w<2
B2<100aw<3
2
C.3<100a1m<
D.7<10aw<4
10.(2021·北京卷,10)数列{an}是递增的整数数列,且a1≥3,a1十a2十a1…十an=100,则n的最大值为
(
A.9
B.10
C.11
D.12
53
二、填空题
11.(2025·全国一卷,13)若一个等比数列的各项均为正数,且前4项的和等于4,前8项的和等
于68,则这个数列的公比等于
12.(2024·北京卷,15)设{an}与{bn}是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合M={ka
=b,k∈N},给出下列四个结论:
①若{a.}与{bn}均为等差数列,则M中最多有1个元素;
②若{am}与{bn}均为等比数列,则M中最多有2个元素;
③若{an}为等差数列,{b}为等比数列,则M中最多有3个元素;
④若{a.}为递增数列,{b.}为递减数列,则M中最多有1个元素.
其中正确结论的序号是
13.(2024·上海卷,12)等比数列{a.}的首项a1>0,公比q>1,记In={x-ylx,y∈[a1,a2]U
[a.a.+1]},若对任意正整数n,In是闭区间,则g的取值范围是
14.(2023·全国甲卷(文),13)记S.为等比数列{an}的前n项和.若8S。=7S3,则{an}的公比为
15.(2023·全国乙卷(理),15)已知{a.}为等比数列,a2a4as=aga6,aga1o=一8,则a,=
三、解答题
16.(2025·全国-卷,16)已知数列(a,)中,a=3,“=十nm十D
(1)证明:数列{nan}为等差数列;
(2)给定正整数m,设函数f(x)=a1x十a2x2十…十amx",求f(一2).
17.(2025·天津卷,19){a.}是等差数列,{bn}是等比数列,a1=b1=2,a2=b2十1,a3=b3.
(I)求{an},{bn》的通项公式;
(Ⅱ)已知I={0,l},n∈N有Tn={p1ab+p2a2b2+…+p.ab.Ip1,p2,,p.∈I}.
(i)求证:H实数t∈T.,均有taa+1b.+1;
(i)求T.中所有元素之和.
54
[真题题组·实战集训2]
一、选择题
1.(多选)(2021·新高考Ⅱ卷,12)设正整数n=a·2°十a1·2十…十a-1·2-1十a4·2,其中a
∈{0,1},记w(n)=a十a1十…十a4,则
(
A.w(2n)=a(n)
B.w(2n十3)=w(n)+1
C.w(8n+5)=u(4n十3)
D.w(2"-1)=n
2.(2021·浙江卷,10)已知数列{a.}满足a=1,a1=1十后
a(m∈N),记数列(a.}的前n项和
为S。,则
A名<Sm<3
B.3<S1oo<4
C4KSo<号
D.9
<S0<5
二、填空题
3.(2023·上海卷,3)已知首项为3,公比为2的等比数列,设等比数列的前n项和为S.,则S。一
4.(2022·北京卷,15)已知数列{a.}的各项均为正数,其前n项和为Sn满足am·S.=9(n=1,2,
…).给出下列四个结论:
①a,}的第2项小于3:②a,为等比数列:③a,为递减数列,④a,中存在小于10的项。
其中所有正确结论的序号是
5.(2021·上海卷,8)已知无穷等比数列{an}和{bn},满足a1=3,bn=a2m,an的各项和为9,则数列
(b.}的各项和为
6.(2021·新高考I卷,16)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称
轴把纸对折,规格为20dm×12dm的长方形纸,对折1次共可以得到10dm×12dm,20dm×
6dm两种规格的图形,它们的面积之和S1=240dm2,对折2次共可以得到5dm×12dm,
10dm×6dm,20dm×3dm三种规格的图形,它们的面积之和S2=l80dm2,以此类推,则对折4次
共可以得到不同规格图形的种数为
:如果对折n次,那么2S。=
dm2.
是1
7.(2021·上海卷,12)已知a,∈N·(i=1,2,…9)对任意的k∈N”(2≤k≤8),a=at-1+1或a
=a4+1一1中有且仅有一个成立,且a1=6,a=9,求a1十…十a的最小值为
三、解答题
8.(2024·全国甲卷(理),18)(12分)记S。为数列{an}的前n项和,已知4S.=3an十4.
(1)求{a.}的通项公式;
(2)设b=(一1)"-nan,求数列{bn}的前n项和T
55
9.(2024·天津卷,19)(本小题15分)已知数列{a.》是等比数列,公比大于0.其前n项和为S.若
a1=1,S2=a3-1.
(1)求数列{a.}的前n项和Sn:
(2)设b.=
(k:n=a
,k∈N'.
b-1+2k,a<n<a
(1)当k≥2,n=a+1时,求证:b,-1≥a4·bn;
(i)求2b.
i=1
10.(2022·全国甲卷,17)12分)记S.为数列{a,}的前n项和.已知2S+m=2a.+1.
(1)证明:{an}是等差数列:
(2)若a4,a,,ag成等比数列,求Sn的最小值.
11.(2022·浙江卷,20)(本题满分15分)已知等差数列(a.}的首项a1=一1,公差d>1,记{a.}的
前n项和为S.(n∈N).
(I)若S4-2a2a3十6=0,求S.;
(Ⅱ)若对于每个n∈N,存在实数cn,使an+cn,a+1+4cn,a+2十l5c.成等比数列,求d的取
值范围.
56
[真题题组·实战集训3]
解答题
1.(2023·新课标Ⅱ卷,18)(12分)已知{a,}为等差数列,bn=
1a,一6,n为奇数,
记S。,T.分别为
2a.,n为偶数.
数列{an},{bn}的前n项和,S,=32,T3=16.
(1)求{an}的通项公式;
(2)证明:当n>5时,Tn>S.
整
批
2.(2023·全国甲卷(理),17)(12分)已知数列{an}中,a2=1,设Sn为{an}前n项和,2Sn=nan·
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列
am十1)
2
的前n项和T
布
数
御
3.(2023·天津卷,19)(15分)已知数列{an}是等差数列,a2十a5=16,a5一a3=4.
(1)求a,的通项公式和匀
=2
(2)已知{b,}为等比数列,对于任意k∈N”,若2-1≤n≤2-1,则b<a,<b+1…
(i)当≥2时,求证:2-1<b.<2+1;
(i)求{b}的通项公式及其前n项和.
57因为B酝=号BC,则2FB+FC=0,可
(AF+FC-AC
得
AF+FB-AB
得到AF+FC+2(AF+FB)=AC+2AB,
中3正-2a+b,脚-号a+号
于是A正.A求=(仔+2)(骨a+号)
=2(2a+5a·b+2b).
记AB=x,AC=y,则A正.AF=立(2a+5a·b+26)
=b2r2+5xy0os60°+2y)
=(2x2+受+2y)
在△ABC中,根据余弦定理:
BC=x+y-2xycos 60=+y-xy=1,
于是正.正-(y+受+2)(受+2
由x2+y2-xy=1和基本不等式,x2+y2-xy=1≥2xy
-xy=xy,
故xy≤1,当且仅当x=y=1取得等号,
则x=y=1时,A正·A亦有最大值是
答案:宁4+0只
10.解析:如图,以圆心
为原点,A,A,所在
A
直线为x轴,AsA1
所在直线为y轴建
立平面直角坐标系,
则A(0,1),
A()
A(1,0),A
(停)A(
A(号-号》A(-10A(9号)
设P(x),于是PA2+PA+…+PA。2-8(x2+y)
+8,
因为cos2,5≤10P1≤1,所以1+9s45≤2+y≤1,故
2
PA+PA+…+PA的取值范图是12+22,16们.
答案:[12+2√2,16]
11.解析:,(a+b+c)2=0=a2+b+c2+2(a·b十b·c+
c…a)=9+2ab计bc+e·a)原式=-号
答案:-号
12.解析:令a=(1,0),b=(0,2),c=(m,n),因为(a-b)·c=
0,故m一2n=0,故c=(2m,n),
因为d在a,b方向,(即x轴和y轴正方向)上的投影分
别为x,y,故可设d=(x,y),
因为d-a在c方向上的投影为之=d-a)·c-
c
2z+y-2,故2x+y-52=2,
5
1
故2+y+-2++≥
5
(2x十y-5z)2=2
4+1+5
5
2
-5
当且仅当
5即{y=
5
时取等号,
2x十y-√5x=2
5
答案:号
专题六数
列
考点一
实战集训1
1.B因为S=3a2=6,所以a2=2,因为S6=5a3=-5,
所以a=一1,所以{an}的公差d=a2一a:=-3,所以a1
=5,所以S6=6a1+15d=6×5-15×3=-15.
2.C本题考查了等差数列的通项公式,求和公差,S。=
-n2+8m.a,=S,-S.-1=-n2+8n-[-(n-1)2+8(n
-1)]=-2n+9.
n=1时,S1=7=a1
∴.an=-2m+9,n∈N
:等差数列{an}中d=-2<0.
{an}为适减数列,可知a1>a2>aa>au>0>a5>a6…
>an>a…
la1|+|a2|+…+laz|=(a1+…+aa)-(as+ag+…
+an)=S,-(S.-S,)=2S.-S.=2×16-7,15×12
2
=32+48=80.
3.C由等比中项的性质结合等差数列的基本量运算即可
求解.
设等差数列{an}的公差为d(d≠0),
因为as,a4,a6成等比数列,且a1=一2,
所以a=a3a6,即(-2+3d)2=(-2+2d)(-2+5d),
解得d=2或d=0(含去),
所以a1o=a,十9d=一2+9×2=16.故选:C.
4,B因为S=S1。,所以a6十a,十ag十ag十a1o=0,即5ag
=0,a=0,又因为a5=1,所以公差d=-3a1=a4
1
-7=子
5.D由S=a,n+nm2Dd得S,=9a,+36d=1a,十
2
4d-号a,十a-2a,-2a,+4d0-号,故选D
6.C因为{an}为等差数列,设其首项为a1,公差为d,则
8=a+a2,受=a+”号d=号+a-号
S-=,
n十1n2’
数(侣}为等差数列,则甲是乙的克分条件,
3
反之(侣}为等数到,-
nS+1-((m十1)S。-m01一3为常数,设为
n(n十1)
n(n十1)
即0S=,故S=a1-4·n(n十1),故S1=
n(n十1)
(n-1)a.-t·n(n-1),n>2,
两式相减有:a,=nan+1-(n一1)a,-2tn→an+1一a,=
2t,且为常数,对n=1也成立,故(an}为等差数列,则甲
是乙的必要条件,故甲是乙的充要条件.故选C
7.C由题意知,a2十ag=2a,=10,a1as=45,
所以a4=5,a4=9,
从而d=g号=1,于是a=a,-d=5-1=4,
所以S,=5a,=20.故选C.
8.B依题意,等差数列{a,}中,a,-a,十(n-1).2-2
3=3
n+(a-)
显然函数y=co
[导+(a,-)】门的周有为3
而n∈N”,即cosa,最多3个不同取值,又{cosa,|n∈N”}
={a,b},
则在cosa1,cosa2,cosa3中,cosa1=cosa2≠cos as或
c0sa1≠c0sa2=c0sa3,
于是有cos0=c0s(0+)即有0+(0+)=2x,
k∈Z,解得0=x-子∈Z
所以k∈Z,
b-o(-哥)o[(x-号)+5]
=-cos(kx-)cos=-cos2kxo0s音
=一,故选B
9.D设OD,=DC=CB,=BA1=1,则CC=k1,BB=k2,
AA:=k,
由题意得k=k:十0.2,k=k2十0.1
8+瓷+搬+欲=0西
解得=0.9,故选D.
10.B由题会-会,则6=64,故6-4士_19264
2
2
=128.选B.
11.解析:本题考查了等差数列的求和公式的应用.
a,=-3d=2,8=6a+X5a
6x(-3)+3×2=12
答案:12
12.解析:设a.=a1+(n-1)d,则由条件得2a1十5d=7,
4a1+7d=5,解得a1=-4,d=3,
则S1。=5(2a1+9d)=95.
答案:95
16
13.解:(1)因为3a2=3a1十ag,故3d=a3=a1十2d,即a1=
d,做a-d,所以么-击-安,8-ad,
nd
T.=n0+3》,又S,+T,=21,即3X4d+3X6=21,即
2d
2
2d
2d-7d+3=0,故d=3或d=合(舍),故{a,}的道项
公式为an=3n
@易知6a法阳所以4-是6-千a4
a
=12
a1+2d'
因为(b.}是等差数列,所以2b2=b1十b,
以异+品
所以12
整理得(a1一2d)(a1-d)=0.所以a1=2d或a,=d.
当a1=d时,an=nd,a1=d>1.
于是&-中8-4,7=g+》
2
2d
而S。一T。=9,所以50d-号-1,解得d=品或d=
50
一1(舍去).
当a=2d时,a.=(n+1)d,6.=+n=n十n
(n+1)d
骨故8=3》4,=结,又-n=9,
2
即99X102d_99X100=99,即51d-d-50=0,所以
2
2d
d=-(合)域d=1(含):综上可知:d=别
14.解:(1)首先,设数列a1a,,am+2的公差为d,则d
≠0.
由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后
是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,
故可以对该数列进行适当的变形a4'=二a十1(伪=
1,2,…,4m十2),
得到新数列a'=(k=1,2,…,4m十2),然后对a1',
a2',·,am+2'进行相应的讨论即可.
不妨设a4=k(k=1,2,…,4m十2),此后的讨论均建立
在该假设下进行,
回到原题,第1小问相当于从1,2,3,4,5,6中取出两个
数i和j(区),使得剩下四个数是等差数列.
那么剩下四个数只可能是1,2,3,4,或2,3,4,5,或3,
4,5,6.
所以所有可能的(i,j)就是(1,2),(1,6),(5,6).
(2)当m=3时,注意到a1,a4,a,a1o;a3,a6,agaz5,
aga1,au是(2,13)可分的数列,对于m>3的邮分,取
{a4+3,a4r+4,a+5,a+6}即可.
(3)证明:由(2)得数列a1,a2,…,a4m+2是(i,j)一可分数列
台1,2,…,4m十2是(i,j)一可分.
则1,2,,4m十2是(4k+1,4k十2)可分的,因可分为(1,2,
3,4),(5,6,7,8),…,(4k一3,4k-2,4k-1,4k)和(4(s+1)
1,4(s+1),4(s+1)十1,4(s+1)+2),…,(4m-1,4m,4m+
1,4m+2》,共有C1十m+1=m+1m+2种.
2
而1…4k和4s十2…4m十2是可分的,只需证4k十1,4使
十3,4k十4,…,4s一1,4s,4s十2是可分的
令t=s-k∈N°,只要证1,3,4,5,…,4t-1,4t,4t十2
是可分的,1…4t十2去掉2和4t十1.当t=1时,(1,3,
4,6)不满足;当t=2时,(1,3,5,7),(4,6,8,10)满足;
当t=3时,(1,4,7,10),(3,6,9,12),(5,8,11,14)满足;
当t=4时,(1,5,9,13),(3,7,11,15),(4,8,12,16),
(6,10,14,18)满足:
当t≥2时,可划分为t组:
(1,t+1,2t+1,3t+1),(3,t+3,2t+3,3t+3),(4,t+
4,2t+4,3t+4),…,(t,2t,3t,4),(1,2t+2,31+2,4t+2).
本质即:(i,t+i,2t+i,3t+),i=1,2,3,…,t,且把2代
换为4t十2,则(k,k十t),t≥2均符合,共C+1一m=
m(m,-D组,而(0,1),(1,2),,(m-1,m)不合要求.
综上可得:符合要求的(4k+2,4t+1)与(4k+1,4t+2)
至少mm-)十m+1)m+2)组,故P.≥
2
2
合2m+2m+2
m2+m十1
1
Clm+2
8m+6m+1
8
2m十7
m3+m+1
>
实战集训2
1.解析:1)S=a,=1,所以S=1,
"ay
所以三}是首项为1,公差为号的等差数列,
la。
所以空=1+m-0了-=时,所以8-"时。
当≥2时a=8-5=”。-。
3a-1
所以a-1a.=a+1a.92品-≥2:
累积法可得:a,=nm,1卫(m≥2》,又a1=1满足该式,
2
所以{a,}通项公式为a,=nn十卫
2
(2)21+1+…+1=
a az
a
2k2+k++l
-[-2)+(侵-)++(只)】
=2-)2
2.解:(1)由题知,设首项为a1,公差为d.
a+2d-5a+59a
列方
a,+0a+3d=4a+43a
解得@一4
1d=2
则a.=2n-6.
(2):Sn>a.,则有n2-5n>2n-6,解得n<1或n>6.
又n∈N”,所以n的最小值为7.
3.解析:(1)由已知,a1=1,a2=a1+1=2,a3=a2+2=4,
a4=a3十1=5,
数列{an}的奇数项构成以1为首项,3为公差的等差
数列,
所以当n为寺数时0,=1+(空-)×3=”,
数列{a》的偶数项构成以2为首项,3为公差的等差
数列,
所以a=2+(受-1)×3=3n22,而6,=a,所以
2
=a2=2,b=a,=5,
6=a=3X2-2=3m-1,所以,6=3m-1
2
(2)由(1)知:{a,}的前20项和
So=a1十a2+…+ao=(a1十ag十…+a1g)+(a2十a4+
…十a2o)
=10×1+10X9×3+10×2+10X9×3=300,
2
2
所以{an}的前20项和为300.
答案:(1)b1=2,b2=5,bn=3n一1;(2)300
4.解析:一、选择条件①③
已知{an}为等差数列,a2=3a1,设公差为d,
则a2=3a1=a1+d,即d=2a1,
图为8=a+02D=a,
则√S=√a·n(a:>0),
所以数列{√S。}为等差数列.
二、选择条件①②
已知{an}为等差数列,数列{√Sn}为等差数列,设{an}的
公差为d,
则an=a十(n-1)d,
8=a+24-a+a-号)n
若数列{√S。)为等差数列,
所以a2=a1+d=3a1.
三、选择条件②③
已知数列{√S)为等差数列,a2=3a:设公差为d,
则√S,-√S=d,即√/4a-√a=d,
则a1=d',S,=√S+(n-1)d=nd,
则S=n2,
a=S,-S-1=2d'n-d2,
所以数列{an}为等差数列.
5.解折:1当n=1时,4=S,易得6=2
当≥2时品=8,代入爱+公=2消去8得,%
+=2
1
化简得b。一b-1=21
“山,)是以号为首项,为公差的等差数列.
5
(2)易得a=8=么=是由1)可得么=生是,由
2大
古-2可得8-将
当m≥2时a=5.-5.-1=十号-n+1
n十1n
n(n十D,显然a:不满足该式,
1
2·
n=1,
.an
1
(n(n+1)'
n>2:
r 3
2,n=1
答案:(1)见解析;(2)an
1
n(n+1)n≥2
考点二
实战集训1
1.B由题意an,b.cn>0,不妨设A(n,an),B(n,bn),C(n,
c),三点均在第一象限内,由c,=Aa,十(1-)b.可知,
BC=ABA,A∈[0,l],故点C恒在线段AB上,则有min
{an,bn}≤cn≤max{anbn}<an十bn.
即对任意的入∈[0,1],c,<an十bn位成立,
令10x-9=2,构造函数f(x)=2-10x十9,x>0,
则f(x)=2ln2-10,由f(x)单调递增,
又(3)<0,f(4)>0,存在x∈(3,4),使f(x)=0,
即当0<x<x。时,f(x)<0,f(x)单调递减;
当x>x。时,f(x)>0,f(x)单调递增:
故f(x)至多2个零点,
又由f(1)>0,f(2)<0,f(5)<0,f(6)>0,
可知f(x)存在2个零点,不妨设x1,x(x1<x),且x
∈(1,2),x2∈(5,6).
①若a,≤bn,即10m-9≤2”时,此时n=1或n>6.
则an≤cn≤b.,可知bn十cn>an成立,
要使a。、b,、C。的值均能构成三角形,
所以an十cn>bn恒成立,故b<2a.,
所以有10n-9≤2
,解得n=6:
12<2(10n-9)
②若an≥b.,即10m-9≥2",此时n=2,3,4,5,则an≥c
≥ba,可知an十c>b。成立,
要使a bc.的值均能构成三角形,所以bn十cn>a.恒
成立,故an<2b,
所以有10m一9≥2
{10m-9<2+1,解得n=4或5:
综上可知,正整数n的个数有3个
2.AD由题可知
,a1十a1g+a1g2=
a1q=1
,解得9=
1q>0
a1-4
所以a,=4×(合)=(侵),离a,=(2))
1-7
1
-广-(佳”
1一9
8×(合)广=8
3.C由等比数列的性质可得S2,S,-S,S6一S4,Sg
S,,为等比数列,因此(S4-S)尸=S(S。-S4),将S
=-5,S,=21S,代入上式,解得S=-1(含)或号,此
时S=195,由等比数到性质可知S一S,S-S,S
S6为等比数列,解得S。=一85,故选C
4.C由题知1+q+g2+q+q=(1+q+g2)-4,
即g3+q=4g+4g,即q+g-4q-4=0,即(q-2)(q
+1)(g+2)=0.
由题知q>0,所以q=2.
所以S,=1+2+4+8=15.故选C.
5.C由题意可得:当n=1时,ag=2a1十2,即a19=2a1+
2,①
当n=2时,ag=2(a1+a2)+2,即a1g=2(a1十a1q)+
2,②
联立①②可得a1=2,q=3,则a4=a1g=2×33=54,故
选C.
6,D设等比数列{an}首项为a1,公比为q,由题意,
2:十a一168.即a,1十9十4)=168
(a2-a5=42
a1q(1-g2)=42
即a1+g+g)-168
a,91-g)1+qg)=42解得g=是a=96,所
以a6=a19=3,故选D.
1.D(取特球值)取a.=1,于是有6=26=是,6=号
6=音,,分子分母分别构成波那契数列,于是有
于是得6>46-1+号-1+器>1+器-66-1计
是>1+号-,6-引-1+异>1+号-4对比选
项,选D.
8.C①充分性证明:
若{a.}为递增数列,则对Vn∈N”a+i>a。,公差d=
a+1一a,>0,取正整数No,aN,=a1十(N。-1)d>0成立
则当n>N。时,存在an>0.
②必要性证明:
若存在正整数N。,当n>N。时,a.>0,
'a,=a1+(n-1)d,
d>d二a,对y>N。n∈N都成立,
lim
nd-a1=0,且d≠0,
+0的
'.d>0,
.对Hn∈N,都有a+1-an=d>0,an+1>a.,即:{a.}为
递增数列。
所以“{a.》为递增数列”是“存在正整数N。,当n>N。
时,an>0”的充要条件.
∴选C.
66
9.Ba-a,=-了c<0,则数列a,单调递减,0<a
11
11
a山>言,得>34,得10a%<3又根据
加得1-上>1
a100
1
a.3
(合+++…+}
得。<+1+号(+号+++)
<34十
吉(位×6+g×93)-40,10ew>营.
10.C要想n最大,前面的项应该越小越好,3,4,5,6,7,
8,9,10,11,12,13,14前12项和为102超过了100,故n
的最大值为11,如3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,选C
11.解析:易知g=十a十a十a=68-4=16,所以g
a1十a2十a3十a4
4
2(负数含点).
答案:2
12.解析:对于①,若{an}与{bn}均为等差数列,
设an=a+(n-1)d1=dn+(a1-d),n∈N”,
b=b1+(n-1)d2=d2n+(b1-d2),n∈N°,
故可将an与b.看作是关于n的一次函数,
其图象最多只有一个交点,且交点横坐标不是整数时,
不存在是满足a4=b,故M中最多只有1个元素,①
正确;
对于②,若{an}与{bn}均为等比数列,
设a,=a1gi1,n∈N”,b,=b19i',n∈N',
令a=b,则a1g1=b1,
故=(丝即1+10g聘行,因为og2会为
定值,
故当10g略行为整数时,存在6使得a:=6,
故M中最多只有1个元素,②错误:
对于③,由①知点(n,an)在一条斜率不为0的直线。
上,设bn=b1g1(g≠1),当公比q>0时,直线6与数列
{亿,}对应的函数的图象至多有2个公共点,M中最多有2
个元素:当q<-1时,点(n,bn)在如
图所示的曲线C1,C2上,由图易知
直线l。与曲线C,C,至多有3个
公共点,如当a,=3n-4,b=一1
×(-2)-1时,a1=6=一1,a:=
b2=2,a,=b=8,两个数列有3项
相同,所以M中最多有3个元素;
当q=-1时,易知M中最多有2个元素:当-1<q<0
时,易知M中最多有3个元素.综上可知,当|a|为等
差数列,{b}为等比数列时,M中最多有3个元素,所以
③正确。
对于④,若{a.}为递增数列,
则点(k,a)随k的取值逐渐增大,其在平面直角坐标系
中,散点由左下到右上分布,
1
若{b}为递减数列,则点(k,b)随k的取值逐渐减小,
其在平面直角坐标系中,散点由左上到右下分布,
故点(k,a)与点(k,b)最多只能重合一次,
即M中最多只有1个元素,④正确.
综上,正确结论的序号是①③④
答案:①③④
13.解析:由题意不妨设x>y,若x,y均在[a1,a2],则有x
一y∈[0,a-a1],若x,y均在[am,a+1],则有x-y∈
[0,a+1一a.],若x,y分别在两个区间,则x-y∈[a.
一a2,a*1-a1],又因为g>1,总有1.是闭区间,则a
一a,≤a+1一an恒成立即可,化简得g1(g-2)+g≥
0,所以有q≥2恒成立.
答案:[2,十0∞)
14.解析:若q=1,则由8S。=7S.,得8×6a1=7×3a1,则
41=0,不合题意.
所以q≠1.当q≠1时,因为8S6=7S,
所以8×10=g2)=7ד11-g2,
1-q
1-9
即8×(1-g)=7×(1-g),即8×(1+g2)(1-g2)=
7X1-),即8X1+g)=7,解得q=-
答案:一
15.解析:设{a.}的公比为q(g≠0),则a2aas=aa6=a29
·a5q,显然an≠0,
则a4=g,即a1g3=g,则a1g=1,因为aa0=-8,则
a1g·a1g2=-8,
则g5=(g)3=-8=(-2)3,则g=-2,则a,=a1q·
g=1×(-2)=-2.
答案:一2
16.解:(1)证明:易知(n十1)a+1-a.=1,所以{nan}是公
羞为1,首项为3的等差数列.
(2)由(1)可知a.=3+(n-1)=m+2,所以a,=+2
又f(x)=a1+2a2x十3ax2+…十mnax"-1,
所以f(-2)=2a4(-2)*-1=2(k+2)(-2)-1=
】
-1
[4+-二+-+=g]
一3
=m+2)(-2)”-2+1-(-2)
-3
9
_7-(3m十7)(-2)"
17.解:(1)设{a.}公差为d,{bn}公比为q(q≠0),则
士中1,解得
12+2d=2g
"(q=21
故a.=2+3(n-1)=3n-1,b,=2.
(2)由题知集合T,中的元素为1一之pa,b,其中n,∈
{0,1},
当所有的A=1时,t取最大值,即=之a6,=名
[(3i-1)×2].
计算tnx与an+1b+1
记S=tn.-2(3i-1)×2,
则S=2(3i-1)×2=2×2+5×2+…+(3m+1)
×2°,
7
2S=2(3i-1)×2+1=2×22+5X23+…+(3m-4)
×2"+(3m-1)×2+1,
-S-2(3i-1D×2-2(3i-1D×2+1
=1
=4+3×(22+23+…+2")-(3m-1)×2+1
-4+3×4X(1-2)-(3m-1D×2*1
1-2
=(8-6n)×2-8.
则tm=S=(6n-8)X2”+8=(3n-4)X2t1+8.
易知a+1b+1=[3(n十1)-1]×2+1=(3m+2)×2+1
当n≥1时,a+1b+1-te=6X2+1-8≥6X2+1-8=
16>0,所以Vt∈T.,均有ta+1b+1
由题知集合T。中的元素为t=之pa,=a,么十
pa:6十…+pab.,其中∈{0,1},
每个ab:项在所有元素的和式中出现的次数为2"-
所以T.中所有元素之和为21S=2-1[(3n一4)×
2+1+8]=(3n-4)×4"+2+
实战集训2
1.ACD设n=a十2a1+22a2+…+2ak,则2n=0十2ag
+22a1+…+2+aE,w(2n)=u(n)=ag+a1十…十a4
A正确:取n=2,彻(7)=3≠w(2)=1,B不正确:8n十5=
1+0×2+1×22+2a。+2a1+…+2+a4,4n+3=1+
1×2+2a。十2a1+…+2+2a4,w(8n+5)=w(4n+3)=
2十w(n),C正确;比较容易的判断是D选项,2”一1可以
看成数列1,2,4,8,…,21的前n项和,翻译成二进制数
就是11…1(n个1),所以各位数字和u(2”一1)=n,
正确」
2
4
∴a.≥(m+1)'
a,≤a,。=n十
…a+11+√am1十+
n十34,
01≤n十1
a,≤m+Dn+②→Sw<1+号+6
6
a,n十3
11
3
>a1+a=2
综上号<Sm<3.
故选择A
3.解析:S。=3+6+12+24+48十96=189.
答案:189
4.解析:n=1,可得a12=9,又各项均为正,可得a1=3,令n
=2可得a4(3+a,)=9,可解得4,=35,-1》<3,故0
2
正:当心2时,由S-是得S1品,于是可得a
9
-是-吕中二-9。产若a为学比长列,则≥2
ama。-1
a-1
时a+1=a.,即从第二项起为常数,可检验n=3则不成
立,故②错误;a.·Sn=9(n=1,2…).可得a,·S,=a+i
51千是出-写是<1,所以a<a千是亚
a
确:对于④,若所有项均大于等于0取m>90,则a
≥5>90,于是a,5.>9与已如牙盾,所以国正境
答案:①③④
5.解折ima,十a,十…+a,)=,=9g=号a=a0
=2.
a+a,++a,)-产7-9
答案:
6.解析:对折3次有2.5×12,6×5,3×10,20×1.5共4
种,面积和为S,=4×30=120dm2,
对折4次有1.25×12,2.5×6,3×5,1.5×10,20×0.75
共5种,面积和为S=5×15=75dm2.
对折n次有m十1种美型,S.=2(m+1),因此2S.=
2
240…(侵+2+…+)】
2”
2s-240·(侵+++会+
此,2s=240(+++…+-出)
22+
=240(侵-)
所以2=240·(3-”3)m.
答案5240~((3-“安)
7.解析:令6=a+1一a,则依题意,b和b+1中,仅有一个
为1(即只能隔项为1),若6=b,=6s=b,=1,
则a1=6,a2=7,a3≥1,a≥2,a5≥1,a6≥2,a,≥1,
a8≥2,ag=9,
此时a1十…十ag的最小值为31;
若b2=b=bs=b=1,则a≥1,a3≥2,au≥1,as≥2,a6
≥1,a,≥2,ag=8,ag=9,此时a1十…十a的最小值为
32;故最小值为31.
答案:31
8.解:(1)因为4Sn=3a,十4,所以4S+1=3a+1十4,两式相
减可得:4an+1=3a。+1一3a.,
即:a+1=-3an,又因为4S1=3a1+4,所以a1=4,故数
列{an}是首项为4,公比为一3的等比数列,an=4·(一
3)-1:
(2)6=(-1)-1na=4n·3"-1,
所以T=4(1×3°+2X3+3×3+…+n×3-1),
3T.=4(1×32+2×32+3×33+…+n×3),两式相减
可得:-2T.=4(1十3十32+…+31一n·3)
4作=写-…3r)=(2-4m3r-2,工=(2m-103+1.
8
9.解:(1)设等比数列{an}的公比为q>0,
因为a1=1,S2=a-1,即a1十a=a3-1,
可得1十q=g2-1,整理得g-q-2=0,解得q=2或q
=一1(舍去),
所以8=号=2-1
(2)(i)由(1)可知an=2-1,且k∈N°,k≥2,
当n=a+1=2*>4时,
则0=21<2*-1=m-1
n-1=a+1-1<a+i
即a<n-1<ak+i
可知a4=2-1,b=k十1,
b.-1=b+(a+1-a-1)·2k=k+2k(2-1-1)
=k(2-1),
可得b.-1-a4·6.=k(2-1)-(k+1)2-1=(k-1)
2-1-k≥2(k-1)-k=k-2≥0,
当且仅当k=2时,等号成立,
所以bn-1≥a4·bn;
(i)由(1)可知:S.=2”-1=a+1-1,
若n=1,则S,=1,b,=1;
若n≥2,则a+1-a4=2-1,
当2-1<i≤2-1时,b-b-1=2k,可知{b}为等差
数列,
可得匀人=k·2g1十2张21(2-D=·41
=2-1
2
号[(3-1D-(3-404,
所以26,=1+号[5×42-2×4+8X4-5×+…+
(3n-1)4"-(3m-4)4-]=3n-1D4+1。
9
且=1,符合上式,综上所迷:之6,=3m-1)4+1
9
10.解析:1)由子2S+n=2a,十1,变形为2S,=2a.十n
-n2,记为①式,又当n≥2时,2S.-1=2(n-1)a,-1十n
-1一(n-1)2,记为②式,
①-②可得(2n-2)a.-(2n-2)a.-1=2n-2,n≥2,
n∈N"
即a。一a.-1=1,n≥2,n∈N”,所以{a.}是等差数列:
(2)由题意可知a号-a4a4,即(a1十6)2-(a1十3)(a1十
8),解得a1=-12,所以an=-12+(n-1)×1=n
13,其中a1<a2<…<a1<0,aa=0
则S.的最小值为S12=S1:=-78
11.解析:(I)由S。-2a2a+6=0得4a1+6d-2(a1+d)
·(a1+2d)+6=0,即d-3d=0.
又d1,故d=3,所以S,=ma,+nn21Dd=3m-5n
2
2
(Ⅱ)因为an十cn,a+1十4cn,a+2十15c,成等比数列,所
以(a+1+4c,)=(a.+cn)·(a++15c.),得c+
(8a+1-15an-a+2)·cn十a2+1-a,at2=0,即c+(8
一8nd+14d)·cn十d=0.由题意得:△=(8-8nd+
14d)2-4d=(16d-8nd+8)(12d-8nd+8)≥0对于
任意的n∈N”恒成立,
所以[(n-2)d-1][(2n-3)d-2]≥0对于任意的n∈
N恒成立,
16
当n=1时,[(n-2)d-1][(2n-3)d-2]=(d+1)(d
+2)≥0,
当n=2时,由(2d-2d-1)(4d-3d-2)≥0,可得d长2
当n≥3时,[(n-2)d-1][(2n-3)d-2]>(n-3)(2n
-5)≥0,又d>1
所以1<d≤2.
综上所得:1<d≤2.
实战集训3
1.解:(1)设(an}的首项为a1,公差为d,由S=32,
得4a1十6d=32,
又b1=a1-6,b2-2a2=2a1+2d,b=as-6=a1+2d-
6,所以T3=4a1+4d-12-16,即a1+d=7,
由4a,十6d32解得巴=5所以{a)的通项公或a,
la1+d=7,
1d=2,
=2n十3.
(2)由(1)知6.=2m-3,n为奇数,
14n十6,n为偶数.
当n=2k(k∈N)时,T.=k(-1)+,DX4十14k+
2
k(k-1DX8=6k2+7k,
2
S=2k×5+2k(2-D×2=4h2+8k,
2
T,-Sn=2k2-k=k(2k-1),
当n>5即k>2时,k(2k一1)>0,
所以T.>S.:
当n=2k+1(k∈N)时,T,=(k+1)(-1)++1Dk×4
2
+14k+k与1卫×8=6谈+11k-1,
2
S=(2k+1DX5+25+2×2=4W+12+5,
2
T.-S.=2k2-k-6=(2k+3)(k-2),
当n>5即>2时,(2k十3)(k-2)>0,
所以T>S.证毕.
2.解:(1)因为2S,=na.,
当n=1时,2a1=a1,即a1=0:
当n=3时,2(1十a)=3a1,即a=2,
当n≥3时,2S。-1=(n-1)a。-1,所以2(S.-S。-1)=na
-(n-1)aw-1=2a.,
化简得:6a-2a.--1Da1声≥3时,品-
=…-受-1,即4,-月-1
当n=1,2,3时都满足上式,
所以a,=n-1(n∈N”).
(8国为品士=品所以工.=1×(合)广+2x(侵)广十
2”
3x(侵)广++x(侵广
是x.=1x(侵)+2×(位)广++a-×(侵)
+x(侵))”·
两式相减得,
69
工=(合)广+(侵)广+(侵)广++(侵)广-×
传-1x”
1一2
=1-(+受)合八
即工.=2-2+(合)广mEN
3.解:(1)由题意可得0十a,=2a,十5d=16
as-a;=2d=4
解得/8-3
ld=2'
则数列{an}的通项公式为an=a1十(n-1)d=3十2(n-1)=
2n+1,
注意到a-1=2×2-1十1=2”+1,从a,-1到a,-1共有
2”-1-(2-1-1)=2-1项,
故岁4,=2×(2+1D+22-卫×2=201+
2*1
2
2"-1+22m2-2-1=3×22-2」
(2)(1)由题意可知,当21≤n≤2一1时,
b<a.<b+1,
取n=2-1,则b<a-1=2×21+1=2*+1,即6<2
+1,
当2-≤n≤2-1-1时,an<b,
取n=2-1-1,此时a.=a1-,=2(2-1-1)+1=2
-1,
据此可得2一1<b,
综上可得2-1<b,<2+1.
(i)由(i)可知:1<b<3,3<b2<5,7<b<9,
15<b<17,据此猜测b=2",
否则,若数列的公比q>2,则bn=b191>b×2"-
>2-1,
注意到2-1-(2-1)=1-2-1,则21-(2-1)>0
不恒成立,即2"-1>2"一1不恒成立,
此时无法保证2一1<b,
若数列的公比q<2,则b,=b1g1<b×2-1<3×2-1,
注意到3×2-1-(2"十1)=2"-1-1,则2-1-1<0不恒
成立,即3X2"-1<2+1不恒成立,
此时无法保证bn<2”+1,
综上可知,数列的公比为2,
则数列的通项公式为b=2”,
其前n项和为S.=2X0二2)=2+1一2.
1-2
4.解析:(1)设等差数列{a,}公差为d
由a2-b:=a3-b,知a1+d-2b=a1+2d
4b,故d=2b
由a2-b2=b,-a,知a1+d-2b1=8b,-(a1+3d),
故a1+d-2b1=4d-(a1+3d):故a1+d-2b=d-a1,
整理得a1=b1,得证
(2)由(1)知d=2b,=2a1,由b=an十a1知:b·2-1=
a1+(m-1)·d+a
17
即1·2-1=b1+(m-1)·2b1+6,即2-1=2m,
因为1≤m≤500,故2≤2-1≤1000,解得2≤k≤10
故集合{k|b=am十a1,1≤m≤500}中元素的个数为
9个.
答案:(1)见解析;(2)9
5.解:(1)由题意得2(A):3,4,4,5,8,4,3,10:
(2)假设存在符合条件的Q,可知2(A)的第1,2项之和
为a1十a2+s,第3,4项之和为a,十a,十s,则
(a1+2)+(a,十6)=a1十a十,而该方程组无解,故很
(a3+4)+(a4+2)=a1+a4+8
设不成立,故不存在符合条件的口:
(3)我们设序列T,…TT(A)为{a.m}(1≤n≤8),特别规定
a.=an(1≤n≤8).
必要性:
若存在序列n:仙1,仙2,…,仙,使得Q(A)为常数列.
则a1=a.2=a.=a4=a,5=a6=a,7=a.8所以ai
十a.2=a.3十a.4=a5十a.6=a7十a8-
根据T,…T2T(A)的定义,显然有a.-1十a.=
a-1-1十a-1,这里j=1,2,3,4,8=1,2,….
所以不断使用该式就得到,a1十ag=aa十a1=as十a6=
a,十a,必要性得证.
充分性:
若a1十a,=a3十a=a5十ag=a,十ag,
由已知,a:十a2十a十a,为偶数,而a1十ag=ag十au=as
+as=ay十as,所以a2十a4十a6十as=4(a1十a2)-(a1+
as十as十a,)也是偶数.
我们设T,…T2T(A)是通过合法的序列n的变换能得
到的所有可能的数列n(A)中,使得a.1一a.2|十a.3
a4|+a3一a.6|+a.7-a.a最小的一个.
上面已经证明a-1十a=a-1,2-1十a,-1,这里广=
1,2,3,4,3=1,2,….
从而由a1十a2=ag十a,=as十a6=a,十ag可得al十a.2
=a.s十a4=a.i十a.6=a十a.8.
同时,由于高,十j.十k十w总是偶数,所以a,1十a.3十a5
十a,和a.2十a4十a6十as的奇偶性保持不变,从而
a1十a十as十a和a.2十a4十a.6十a.a都是偶数.
下列证明不存在j=1,2,3,4使得a-1一a.≥2.
假设存在,根据对称性,不坊设j=1,a.-1一a≥2,即
a.1-a.2≥2.
情况1:若a.3一a4|+as一as|十a.7一a.s|=0,则
由a.1十a3十a5十a.7和a2十a.4十a,6十a,8都是偶
数,知a1一a.2≥4.
对该数列连续作四次变换(2,3,5,8),(2,4,6,8),(2,3,
6,7),(2,4,5,7)后,新的|a+4.1一a,+4.2|+1a+43
a+d|十|a+,5一a+4,6|+|a+4.-a+,s|相比原来的
a.1-a.2+a.3-a.4|+|a.3-a.6+a.t-a.a|减少
4,这与a.1-a.2|十|a.3-a.4|+|a.s-a.s|+|a.7
a的最小性矛盾;
情况2:若|a.3-a.4+a.s一a.6+a.7-as|>0,不
妨设a.3-a.4>0.
情况2一1:如果a,3一a.≥1,则对该数列连续作两次变
换(2,4,5,7),(2,4,6,8)后,新的|a+1-a+22|十
a+2.3一a+24|+a,+a一a,+.6+a,+7一a,+2.s相比
原来的|a.l-a.2+|a3-a,4|+|as-a.s+|a?-
a.d|至少减少2,这与a1-a.+a.3-a4+a.s
a.s十a.一a.a的最小性矛盾;
情况2-2:如果a一a,≥1,则对该数列连续作两次变
换(2,3,5,8),(2,3,6,7)后,新的|a+2,1-a+,a|+
a+2s一a,+2d|十|a+.s一a+.6|+a+,一a+.8相比
原来的la.1-a.2|十|a3-a.4十la.s-a.s1十|a.7-
aa|至少减少2,这与a.1-a2十a.a-a|十a6
a6|十|a.2一a.a的最小性矛盾.
这就说明无论如何都会导致矛盾,所以对任意的j=1,
2,3,4都有la,.-1一a.≤1.
假设存在j-1,2,3,4使得|a,-1-a,-1,剥a-1
十a是奇数,所以a1十a2=a.十a4=a5十a.6=
a7十a.a都是奇数,设为2N十1.
则此时对任意j=1,2,3,4,由|a-1-a.|≤1可知必
有{a.-1a.2}={N,N+1}.
而a十aa十a,s十a.7和a.2十a4十a.6十a.8都是偶
数,故集合{ma.m=N}中的四个元素i,j,k,u之和为偶
数,对该数列进行一次变换(i,j,,仙),则该数列成为常
数列,新的a+1一a+1.21+|a+1一a+14十|a+1.6一
a,+i.6+a,+i.2-a+1a等于零,比原来的a1一a.2+
a3-a.4|+|a.s-a,6|十|a1-a8|更小,这与
lam-a,+la-am+la,.s-a.s+la-a.
最小性矛盾,
综上,只可能|a.5-1一a=0(j=1,2,3,4),而a1十
a2=a.a十aa=as十a.6=a.7十a.8,故{an}=2(A)
是常致列,充分性得证.
6.解:(I)由4Sn+1=3S.-9①,得4Sn=3S.-1-9(n≥
2),②
①-②得a1=3a,即a41=子a,n≥2,又当n=1,
显然成立,所以口}是以-是为首项,是为公比的等比
数列,
故a=-())=-()月
()由36.+(n-4)a,=0,得6,=-”写4a,=(n
()广
从而工,=-3×号-2×()广-1×(保)广+0×
()++a-0…()广,@
故工=-3×()广-2×()广-1×())广+…+
m-)·(子)广+a-0(子),@
回-@得工.=-3×+(保)广+(保)广+(保)中
+(保)-a-(保)
1-”
1-4
17
-是+-4)”-m-0()”-
-()
所以工=一m()
由工≤地得-4m·(子)”<Aa-0(是)广板成立,
即1(n-4)十3n≥0恒成立,
n=4时不等式成立,
4时--3-吕得:
>4时2-=-3当得2-3
所以一3≤入≤1.
7.解:(1)不可以是R:数列,当m=n=1时,a2生{a1十a
+2,a1十a1十3},故不可以是R2数列;
(2)若{an}是R。数列,a2+0=0,故a2=0,
令m=n=1,a2∈(2a1,2a1十1},
故a=0或a=-之(会),则a=0,
令m=1,n=2,得到a∈{0,1},令m=n=2,得到
a4∈{0,1},又a3<a4,所以a3=0,a,=1,
令m=2,n=3,a5∈{0,1,令m=1,n=4,a5∈{1,2},故
as=1;
(3)存在p=2,使得存在R。数列(an.
由题a2=-p,a2∈{2a1十p,2a1十p+1},又a1十p≥a2
十力,故a1≥a2,,可得a1=一p,
a3∈{-p,-p+1},a,∈(-p,-p+1},且a,>ag,故a3
=-p,a4=-p十1,
as∈{-p+1,-p+2},as∈{-p,-p+1},故as=-p+1,
a∈{-p+1,-p+2},a∈{-p,-p叶1},故a,=-叶1,
a,∈(-p+1,-p+2},as∈(-p+1,-p+2},又ag>
a,故a,=-p+1,ag=-p+2,
a∈{-p+2,-p+3},ag∈{-p+1,-p+2},故a,=
一p十2,
ao∈(-p+2,一p+3),a1o∈{-p+1,-p+2},故a
=-p十2,
a1∈{-p+2,-p+3},am∈{-p+2,-p+3},又a2
>an,故au=-p十2,a1=-p十3,
a=a:=a3=-p,a=as=as=a:=-p+1,as=a
=a1o=a1=-p+2,a12=-p+3..
假设a,=一p十k(4k≤n≤4k十3,k∈N,n∈N),由数学
归钠法可证出.
聚a(仁斯释2
8.解析:(I)若m=5,则对于任意n∈{1,2,3,4,5},
a2=1=1,a1=2=2,a1+a2=2+1=3,ag=4,a2十a3=1
+4=5,
所以Q是5一连续可表数列:
由不存在任意连续若干项之和相加为6,
所以Q不是6一连续可表数列:
(Ⅱ)反证法:假设k的值为3,则a1,a2,a,最多能表示
a1,a2,aa1十a2a2十a3,a1十a2十a共6个数字,与Q
为8一连续可表数列矛盾,故≥4:
现构造Q:1,2,3,4可以表达出1,2,3,4,5,6,7,8这8个
数字,即存在k=4满足题意,故k的最小值为4;
(Ⅲ)以下先证明≥6;
从5个正整数中,取一个数字只能表示自身,最多可表示
5个数字,
取连续两个数字最多能表示4个数字,取连续三个数宇
最多能表示3数字,取连续四个数字最多能表示2数字,
取连续五个数字最多能表示1数字,
所以对任意给定的5个整数,最多可以表示5十4十3十2
十1=15个正整数,不能表示20个正整数,即k≥6.
若k-6,最多可以表示6十5+4十3+2+1=21个正整数,
由于Q为20-可表数列,且a1十a2十a十…十a<20,
所以有一项必为负数,
既然5个正整数都不能连续可表1一20个正整数,
那么中间若插入一个负数项,更不能连续表示1一20的
正整数.
所以至少要有6个正整数连续可表1一20个正整数
所以至少6个正整数和一个负数才能满足题意,
故k≥7.
专题七不等式
1.c
由号≥2台导≥0日当<0日
x-1
(x-1)x+2)≤0台-2≤x<1.
{x-1≠0
2.C由基本不等式结合特例即可判断,
对于A,当a=b时,a2十b=2ab,故A错误;对于B、D,
取a-,6-子,此时日+-2+4-6<
1
=8
-品+古-2+46>4-故
B、D错误:对于C,由基本不等式可得a十>2ab>√ab,
故C正确.故选:C
3.c由2+y-列=1得(-)+(停)=1
-=eos0
-9n叶cs0
n9
y=
故x+y=3sin0+cos0=2sin(0+6)e[-2,2],故A
错,B对;
+y-(停叶m0'+(八-n9-
3c0s20+
音=号sim(29-9)+∈[2]
.2
(共中mg=号)故C对,D错。
4,解析:本题考查了分式不等式的解法
.(x-3)(x-1)<0
∴.1<x<3
∴.原不等式的解集为{x|1<x<3},即(1,3).
答案:(1,3)
11
5解折:a>0,6>0,a+名-1,0<a<1,b>1da=1
6计是=6计产=6-1++22
26-(高)+2=4.
当且仅当6=6-1,即6=2a=2时,等号成主
答案:4
6.解折:取x=-名,得号(2a+b)-名(2a+b)-1<0,即
2a十b≥-4.
b
另-方面,取2a+6=-4,一22a+D=-2,此时6=
-4,a=0,
(2a+b)x2+bx-a-1≤0即-4x2-4x-1≤0,亦即(2x
十1)2≥0,显然恒成立,符合题意.故2a十b的最小值为
-4.
答案:一4
7,解析:将不等式分解因式得(x一3)(x十1)<0,解得一1
<x<3.
答案:(-1,3)
8.解析:|x-2|<1→-1<x-2<1→1<x<3.
答案:(1,3)
专题八立体几何
考点一
实战集训1
1.B由题意,侧面积相等,则圆雏的母线长是圆柱高的2
倍,中23,故其底面半径为3,所以圆维的体积为号×x
×3×√3=3√3元.故选择B.
2.B设棱台高为h,且三条侧棱延长后交于一点O,则由
已知得AB=3AB1,
则0到上底的距离为受人,0到下底的距离为受,又
Se=93,SA,9=3,
所以9月-号·=号h=上底
3
中心到顶点A的距离为号,所以所求正切值为
21
3
9=1
3.D四棱锥的底面是边长为4的
正方形,且PA=PB=4,PC=
PD=2√瓦,如图,设AB,CD的中
点分别为E,F,则PE⊥AB,PFB
⊥CD,连接EF,,EF⊥CD,PF⊥CD,EF∩PF=F,EF
C平面PEF,PFC平面PEF,∴.CD⊥平面PEF,又CD
C平面ABCD,.平面PEF⊥平面ABCD,且平面PEF
∩平面ABCD=EF.过点P作PO⊥EF于点O,则PO
2