内容正文:
课时冲关二十八 数列的概念与简单表示法
1.已知数列1,3,5,7,,2n-1,则3 5
是它的 ( )
A.第22项 B.第23项
C.第24项 D.第28项
2.(2025日照质检)设数列{an}的前n项和
为Sn,若Sn+n=2an,则a7= ( )
A.65 B.127 C.129 D.255
3.(2025聊城市模拟)大衍数列,来源于«乾
坤谱»中对易传“大衍之数五十”的推论.主要
用于解释中国传统文化中的太极衍生原理.数
列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经
经历过的两仪数量总和.是中华传统文化中隐
藏着的世界数学史上第一道数列题.其前10
项依次是0、2、4、8、12、18、24、32、40、50,则此
数列第20项为 ( )
A.180 B.200 C.128 D.162
4.(2025山东潍坊三模)已知数列{an}满足
an+1=
an
2
,an 为偶数
3an+1,an 为奇数
ì
î
í
ïï
ï
,若a1=1,则a5
= ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(多选题)已 知 数 列 {an}的 通 项 为 an =
2
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
n-1
2
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
n-1
-1[ ],则下列表述正确
的是 ( )
A.最大项为0 B.最大项不存在
C.最小项为-14 D.
最小项为-2081
6.(2025唐山市一模)设数列{an}的前n项和为
Sn,且 Sn =
a1(4n-1)
3
,若a4 =32,则 a1 =
.
7.(2025沈阳二模)已知等差数列{an}的前n
项和为Sn,{bn}是等比数列,若an>0,a2+
a3=10,且b3b9 =5b7,则
S5
b5
的 最 小 值 为
.
8.(2025山西大同三模)已知数列{an},a1=
2,an+1=
1
1-an
,设bn=lg|an|,函数y=
lgx在区间[1,n]上的最大值比最小值大1,
则b1+b2++bn= .
9.(2025烟台质检)若数列{An}满足An-1=
A2n,则称数列{An}为“平方递推数列”.已知
数列{an}中,a1=9,点 (an,an+1)在函数
f(x)=x2+2x的图象上,其中n为正整数.
(1)证明:数列{an+1}是“平方递推数列”,
且数列{lg(an+1)}为等比数列;
(2)设bn=lg(an+1),cn=2n+4,定义a∗b
=
a,a≤b,
b,a>b,{ 且记dn=bn∗cn,求数列{dn}的
前n项和Sn.
10.(2025潍坊模拟)已知等差数列{an}的前n
项和为Sn,且a3=1,S6=7;数列{bn}满足b1
+b2++bn=2n+1-2.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)记cn=bntan(anπ),求数列{cn}的前
3n项和.
942
艺考生文化课百日冲关数学 第五章 数 列
课时冲关二十九 等差数列及其前n项和
1.(2025福州市一模)已知等差数列{an}的公差
为1,且a2,a4,a7 成等比数列,则an= ( )
A.2n+1 B.2n+2 C.n+1 D.n+2
2.(2025唐山市二模)已知等差数列{an}的
项数为奇数,其中所有奇数项之和为319,所
有偶数项之和为290,则该数列的中间项为
( )
A.28 B.29 C.30 D.31
3.(2025湖南株州模拟)已知Sn 为等差数列
{an}的前n项和,a1=-21,S1=S15,则Sn
的最小值为 ( )
A.-99 B.-100 C.-110 D.-121
4.(2025天津卷)已知数列{an}的前n项和
Sn=-n2+8n,则{|an|}的前12项和为
( )
A.48 B.112 C.80 D.144
5.(多选题)(2025唐山市统考)已知{an}为
等差数列,其前n项和为Sn,a7+a8<0,则
下列结论一定正确的是 ( )
A.若a1>0,则公差d<0
B.若a1<0,则S7 最小
C.S15<0
D.S14<0
6.(双空填空题)若Sn 是等差数列{an}的前n项
和,且a2+a9+a19=6,则a10= ,
S19= .
7.«张丘建算经»卷上有如下问题:“今有女善
织,日益功疾.初日织五尺,今一月日织九匹
三丈.”其意思为今有女子善织布,且从第2
天起,每天比前一天多织相同量的布.若第一
天织5尺布,现在一个月(按30天计)共织390
尺布,则该女最后一天织 尺布.
8.设数列{an}的通项公式为an=2n-10(n∈
N∗ ),则|a1|+|a2| + + |a15 | =
.
9.(2025昆明质检)记Sn 为等差数列{an}的
前n项和,已知a2=11,S10=40.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列{|an|}的前n项和Tn.
10.(2024新课标Ⅰ卷)设m 为正整数,数列
a1,a2,,a4m+2是公差不为 0 的等差数
列,若从中删去两项ai 和aj(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)—可分数列.
(1)写出所有的(i,j),1≤i<j≤6,使得数
列a1,a2,,a6 是(i,j)—可分数列;
(2)当 m≥3 时,证 明:数 列 a1,a2,,
a4m+2是(2,13)—可分数列;
(3)从1,2,,4m+2中一次任取两个数i
和j(i<j),记数列a1,a2,,a4m+2是(i,
j)—可 分 数 列 的 概 率 为 Pm,证 明:Pm
>18.
052
班级: 姓名: 学号:
设AD=x,则 AE=2x,在△ABE 中,由余弦定理 得:
(2x)2=AB2+BE2-2ABBEcos∠ABE=25+9-15=
19,解得x= 192
,即AD 的长为 192 .
法二:由AB=5,得AC=3,
在△ABC中,由余弦定理得BC2=AB2+AC2-2AB
ACcos∠BAC=25+9+15=49,得BC=7.
由正弦定理得 BC
sin∠BAC=
AB
sin∠ACD
,
得sin∠ACD=ABsin∠BACBC =
5× 32
7 =
5 3
14 .
∵0°<∠ACD<90°,
∴cos∠ACD= 1-sin2∠ACD=1114.
在△ADC中,AD2=AC2+CD2-2AC
CDcos∠ACD=9+494-2×3×
7
2×
11
14=
19
4
,
解得AD= 192 .
法三:由AB=5,得AC=3,在△ABC 中,由余弦定理得
BC2=AB2+AC2-2ABACcos∠BAC=25+9+15=49,
得BC=7.在△ABC中,
cos∠ACB=AC
2+BC2-AB2
2ACBC =
9+49-25
2×3×7 =
11
14.
在△ADC中,由AD2=AC2+CD2-2AC
CDcos∠ACD=9+494-2×3×
7
2×
11
14=
19
4.
解得AD= 192 .
课时冲关二十七
1.A [a+3i2+i=
(a+3i)(2-i)
5 =
2a+3+(6-a)i
5
,则2a+3=0,故a=-32.
]
2.B [因为(1+i)z=|3-i|= (3)2+(-1)2=2,所以
z= 21+i=
2(1-i)
(1+i)(1-i)=1-i
,所以z=1+i.]
3.C [z=(1+i) 1
2+
3
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷ = 1
2-
3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷ + 3
2+
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷i,
所以z= 1
2-
3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷- 3
2+
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷i,所以在复平面内z对
应的点位于第三象限.]
4.C [根据题意有:因为复数z满足z2-2z+2=0,即(z
-1)2=-1,故z=1+i或z=1-i,因为复数z所对应的
点在第四象限,故复数z=1-i,所以z2=-2i.]
5.D [因为-1+ 2i是关于x的实系数方程x2+mx+n
=0的一个复数根,所以-1- 2i是关于x 的实系数方
程x2+mx+n=0的另一个复数根,由韦达定理得-m
=-1+ 2i+(-1- 2i),解得m=2,n=(-1+ 2i)(-
1- 2i)=1-2i2=3,则m+n=5,故 D正确.]
6.C [z=x+yi,|z|=1,|z-1|=|z-i|,
则 x
2+y2=1
(x-1)2+y2=x2+(y-1)2{ ,∴
x1=
2
2
y1=
2
2
ì
î
í
ïï
ï
,
x2=-
2
2
y2=-
2
2
ì
î
í
ïï
ï
,|z1-z2|= 22+
2
2i- -
2
2-
2
2i
æ
è
ç
ö
ø
÷
=|2+ 2i|=2.]
7.ABC [对于选项 A,因为z=x+yi,则z+i=x+(y+
1)i,|z+i|= x2+(y+1)2,若|z+i|=1,则x2+(y+
1)2=1,故 A正确;对于选项 B,z=x+yi,若z是实数,
则y=0,故B正确;对于选项C,因为zi=xi-y,若zi是纯
虚数,则y=0,x≠0,故C正确;对于选项D,若1z=1+i
,则
z(1+i)=1,即(x+yi)(1+i)=1,所以(x-y)+(x+y)i=1,
则x-y=1,x+y=0,故D错误.]
8.BD [A选项,得到的一列值为 2,2,4,16,不是收敛点;B
选项,得到的一列值为-i,-1,1,1,1,1,是收敛点;C选
项,得到的一列值为1-i,-2i,-4,16,不是收敛点;D选
项,得到的一列值为1
2-
3
2i
,-12-
3
2i
,-12+
3
2i
,-12
- 32i
,是收敛点.]
9.解析:由图形可得,A 点表示的复数z1 为i,B 点表示的
复数z2 为2-i,
∴
z2
z1
=2-ii =
(2-i)(-i)
i(-i) =-1-2i.
答案:-1-2i
10.解析:因 为1+i1-i=
(1+i)2
(1-i)(1+i)=
2i
2 =i
,依 次 代 入
in=1,发现n=4 时 等 式 第 一 次 成 立,所 以a 1+i1-i( )
=a(i)=4.
答案:4
课时冲关二十八
1.B [观察知已知数列的通项公式是an= 2n-1,令an
= 2n-1=3 5= 45,得n=23.]
2.B [依题意,a1=1,Sn-Sn-1=an=2an-2an-1-1⇒an
=2an-1+1⇒an+1=2n,所以a7=127.]
3.B [由0、2、4、8、12、18、24、32、40、50,
可得偶数项的通项公式:a2n=2n2.
则此数列第20项=2×102=200.]
4.D [因为数列{an}满足an+1=
an
2
,an 为偶数
3an+1,an 为奇数
{ ,且a1
=1,
所以a2=3a1+1=3+1=4,a3=
a2
2=
4
2=2
,a4=
a3
2=
2
2=1
,a5=3a4+1=3+1=4.]
5.AD [由题意得a1=
2
3( )
1-1
× 23( )
1-1
-1[ ] =1×
(1-1)=0,
当n>1时,0< 23( )
n-1
<1, 23( )
n-1
-1<0,
∴an=
2
3( )
n-1
2
3( )
n-1
-1[ ] <0,
∴{an}的最大项为a1=0.
a2=
2
3( )
2-1
× 23( )
2-1
-1[ ]=23×
2
3-1( )=-
2
9
,
a3=
2
3( )
3-1
× 23( )
3-1
-1[ ]=49×
4
9-1( )=-
20
81
,
a4=
2
3( )
4-1
× 23( )
4-1
-1[ ]=827×
8
27-1( )=-
152
729
,
an+1-an =
2
3( )
n+1-1
× 23( )
n+1-1
-1[ ] - 23( )
n-1
×
2
3( )
n-1
-1[ ]= 23( )
n-1
×
3n-1-56×2
n
3n
= 23( )
n-1 1
3-
5
6
2
3( )
n
[ ] ,
∴当n≥3时,an+1-an>0;
当n<3时,an+1-an<0,
∴{an}的最小项为a3=-
20
81.
]
583
参考答案
6.解析:∵Sn=
a1(4n-1)
3
,a4=32,
∴a4=S4-S3=
255a1
3 -
63a1
3 =32
,∴a1=
1
2.
答案:1
2
7.解析:∵an>0,∴d≥0,a1>0,且a3+a2=2a3-d=10,
∴2a3=10+d≥10,∴a3≥5,故S5=
5(a1+a5)
2 =5a3∈
[25,+∞).
b3b9=5b7,所 以b5b7=5b7,b5=5,
S5
b5
≥5,所 以 最 小 值
为5.
答案:5
8.解析:已知a1=2,根据an+1=
1
1-an
,可得a2=
1
1-2=
-1,
a3=
1
1-(-1)=
1
2
,a4=
1
1-12
=2,a5=
1
1-2=-1
,
所以数列{an}是以3为周期的周期数列,即an+3=an.因
为bn=lg|an|,所以b1=lg|2|=lg2,b2=lg|-1|=0,b3
=lg 12 =-lg2
,数列{bn}也是以3为周期的周期数
列,且b1+b2+b3=lg2+0-lg2=0.
因为函数y=lgx在(0,+∞)上单调递增,所以y=lgx,
在区间[1,n]上的最大值为lgn,最小值为lg1=0,
所以lgn-0=1,可得lgn=1,所以n=10,
所以b1+b2++b10=3×0+b10=b1=lg2.
答案:lg2
9.解:(1)证明∵点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象
上,∴an+1-a2n+2an,
∴an+1+1=(an+1)2,∴{an+1}是“平方递推数列”.因
为lg(a1+1)=lg(9+1)=1>0,
对 an+1 + 1 = (an + 1)2 两 边 同 时 取 对 数
得lg(an+1+1)=2lg(an+1),
∴数列{lg(an+1)}是以1为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)知bn=lg(an+1)=1×2n-1=2n-1,
由数列{bn},{cn}的通项公式得,
当n≤4时,bn<cn;当n>4时,bn>cn.
又由a∗b= a
,a≤b,
b,a>b,{ dn=bn∗cn,
得dn=
2n-1,n≤4且n∈N∗ ,
2n+4,n>4且n∈N∗ ,{
当n≤4且n∈N∗ 时,Sn=b1++bn=
1-2n
1-2
=2n-1;
当n>4 且 n∈N∗ 时,Sn =b1 +b2 +b3 +b4 +c5 +
c6++cn=(24-1)+
(n-4)(14+2n+4)
2
=n2+5n-21,
综上,Sn=
2n-1,n≤4且n∈N∗
n2+5n-21,n>4且n∈N∗ .{
10.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则
a1+2d=1
6a1+15d=7{ ,
解得
a1=
1
3
d=13
ì
î
í
ïï
ï
.
所以an=
1
3+
(n-1)×13=
n
3
,
因为b1+b2++bn=2n+1-2,
所以当n=1时,b1=2;
当n≥2时,b1+b2++bn-1=2n-2,
所以bn=(2n+1-2)-(2n-2)=2n,
显然b1=2符合bn=2n.
综上可知bn=2n.
(2)由(1)知cn=2ntan
nπ
3
,
设dn=c3n-2+c3n-1+c3n,则dn=23n-2× 3+23n-1×(- 3)
+0=- 3×23n-2,
所以{dn}是以8为公比,-2 3为首项的等比数列,
所以数 列 {cn}的 前 3n 项 和 为 T3n =
-2 3(1-8n)
1-8
=2 3
(1-8n)
7 .
课时冲关二十九
1.D [等差数列{an}的公差为1,且a2,a4,a7 成等比数列,∴
(a1+3)2=(a1+1)(a1+6),解得a1=3.
∴an=3+(n-1)=n+2.]
2.B [设等差数列{an}共有2n+1项,
则S奇 =a1+a3+a5++a2n+1,
S偶 =a2+a4+a6++a2n,中间项为an+1,
故S奇 -S偶 =a1+(a3-a2)+(a5-a4)++(a2n+1-a2n)
=a1+d+d++d=a1+nd=an+1,
an+1=S奇 -S偶 =319-290=29.]
3.D [设{an}的公差为d,则S7=7a1+
7×6
2 d=S15=15a1
+15×142 d
,又a1=-21,解得d=2,所以an=2n-23,
Sn=-21n+
n×(n-1)
2 ×2=n
2-22n,当n≤11时,an<
0,当n≥12时,an>0,所以当n=11时,Sn 取得的最小
值S11=112-22×11=-121.]
4.C [本题考查了等差数列的通项公式,求和公差,∴Sn
=-n2+8n.an=Sn-Sn-1=-n2+8n-[-(n-1)2+
8(n-1)]=-2n+9.
n=1时,S1=7=a1
∴an=-2n+9,n∈N∗
∵等差数列{an}中d=-2<0.
∴{an}为递减数列,可知a1>a2>a3>a4>0>a5>a6
>a11>a12.
|a1|+|a2|++|a12|=(a1++a4)-(a5+a6+
+a12)=S4-(S12-S4)=2S4-S12=2×16-
7-15
2 ×12
=32+48=80.]
5.AD [当a1>0时,因为a7+a8=2a1+13d<0,所以d
<0,故 A正确;当a1<0,d<0时,满足a7+a8<0,Sn 无
最小值,故B错误;当a1>0,d<0,且 满 足a7+a8<0
时,a8<0,此时S15=15a8<0,当a1<0,d>0,且满足a7
+a8<0时,a8>0,此时S15=15a8>0,故 C无法确定;
S14=7(a7+a8)<0,故 D正确.]
6.解析:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.由等差数
列的通项公式可得a2+a9+a19=3(a1+9d)=3a10=6,
所以a10 =2,由 等 差 数 列 前 n 项 和 公 式 可 得S19 =
19(a1+a19)
2 =19a10=38.
答案:2 38
7.解析:由题意得,织女每天所织的布的尺数依次排列形
成一个等差数列,设为{an},其中a1=5,前30项 和 为
390,于是有
30(5+a30)
2 =390
,解得a30=21,即该织女最
后一天织21尺布.
答案:21
683
艺考生文化课百日冲关数学
8.解析:由an=2n-10(n∈N∗ )知{an}是以-8为首项,2
为公差的等差数列,
又由an=2n-10≥0,得n≥5,
∴当n≤5时,an≤0,当n>5时,an>0,
∴|a1|+|a2|++|a15|
=-(a1+a2+a3+a4)+(a5+a6++a15)
=20+110=130.
答案:130
9.解:(1)设等差数列的公差为d,
由题意可得
a2=a1+d=11
S10=10a1+
10×9
2 d=40{ ,
即
a1+d=11
2a1+9d=8{ ,解得
a1=13
d=-2{ ,
所以an=13-2(n-1)=15-2n,
故an=15-2n.
(2)因为Sn=
n(13+15-2n)
2 =14n-n
2,
令an=15-2n>0,解得n<
15
2
,且n∈N∗ ,
当n≤7时,则an>0,可得Tn=|a1|+|a2|++|an|
=a1+a2++an=Sn=14n-n2;
当n≥8时,则an<0,可得Tn=|a1|+|a2|++|an|
=(a1+a2++a7)-(a8++an)
=S7-(Sn-S7)=2S7-Sn
=2(14×7-72)-(14n-n2)=n2-14n+98.
综上所述,Tn=
14n-n2,n≤7
n2-14n+98,n≥8{ .
10.解:(1)首先,设数列a1,a2,,a4m+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ak′=
ak-a1
d +1
(k=
1,2,,4m+2),
得到新数列ak′=k(k=1,2,,4m+2),然 后 对a1′,
a2′,,a4m+2′进行相应的讨论即可.
不妨设ak=k(k=1,2,,4m+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(i<j),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,a7,a10;a3,a6,a9,a12;a5,
a8,a11,a14是(2,13)可分的数列,对于 m>3的部分,取
{a4r+3,a4r+4,a4r+5,a4r+6}即可.
(3)证明:由(2)得数列a1,a2,,a4m+2是(i,j)—可分数列
⇔1,2,,4m+2是(i,j)—可分数列.
则1,2,,4m+2是(4k+1,4k+2)可分的,因可分为(1,2,
3,4),(5,6,7,8),,(4k-3,4k-2,4k-1,4k)和(4(s+1)-
1,4(s+1),4(s+1)+1,4(s+1)+2),,(4m-1,4m,4m+
1,4m+2),共有C2m+1+m+1=
(m+1)(m+2)
2
种.
而14k和4s+24m+2是可分的,只需证4k+1,4k
+3,4k+4,,4s-1,4s,4s+2是可分的.
令t=s-k∈N∗ ,只要证1,3,4,5,,4t-1,4t,4t+2
是可分的,14t+2去掉2和4t+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,4t),(t,2t+2,3t+2,4t+
2).
本质即:(i,t+i,2t+i,3t+i),i=1,2,3,,t,且把2代
换为4t+2,则(k,k+t),t≥2均 符 合,共 C2m+1-m=
m(m-1)
2
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 m(m-1)
2 +
(m+1)(m+2)
2
组, 故 Pm ≥
1
2
(2m2+2m+2)
C24m+2
= m
2+m+1
8m2+6m+1
= 1
8- 2m+7m2+m+1
>18.
课时冲关三十
1.B [设等比数列{an}的公比为q,
∵a2=2,a5=16,
∴a1q=2,a1q4=16,解得a1=1,q=2.
则a6=25=32.]
2.B [数列{an}为等比数列,且a2a3a4=-a27=-64=a33,
则a3=-4,a7=±8,
根据等比数列的性质可得a7=8舍去,
∴a7=-8,∴a4a6=a3a7=32,
∴tan a4a63
π( )=tan 323π( )
=tan 10π+π-π3( )
=-tan π3=- 3.
]
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a3,a4,a6 成等比数列,且a1=-2,
所以a24=a3a6,即(-2+3d)2=(-2+2d)(-2+5d),
解得d=2或d=0(舍去),
所以a10=a1+9d=-2+9×2=16.]
4.ABC [因为数列{an}是等比数列,所以
an+1
an
=q.对于
A,
|an+1|
|an|
= an+1an
=|q|,所以数列{|an|}是等比数列,
A正确;对于B,
an+1an+2
anan+1
=q2,所以数列{anan+1}是等比
数列,B 正 确;对 于 C,
1
an+1
1
an
=
an
an+1
= 1q
,所 以 数 列
1
an{ }是等比数列,C 正确;对于 D,
lga2n+1
lga2n
=
2lgan+1
2lgan
=
lgan+1
lgan
,不一定是常数,所以 D错误.]
5.D [因为{an}为正项递增等比数列,
所以an>an-1>0,公比q>1.
因为a2+a4=10,①且a23=16=a3a3=a2a4,②
由①②解得a2=2,a4=8.又因为a4=a2q2,得q=2或
q=-2(舍).则得a5=16,a6=32,
因为log2a1+log2a2++log2a10=5log2a5a6
=5log216×32=5×9log22=45×2log2 2=90.]
6.解析:设{an}的公比为q(q≠0),则a2a4a5=a3a6=a2q
a5q,显然an≠0,
则a4=q2,即a1q3=q2,则a1q=1,
因为a9a10=-8,则a1q8a1q9=-8,
则q15=(q5)3=-8=(-2)3,则q5=-2,
则a7=a1qq5=1×(-2)=-2.
答案:-2
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