内容正文:
章末综合测评(一) 数列
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(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.已知数列1,,3,,…,,…,则是这个数列的( )
A.第10项 B.第11项
C.第12项 D.第21项
2.在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则该数列第6项a6=( )
A.6 B.8 C.12 D.16
3.在等比数列{an}中,已知a4a7=8,a2a5a6=24,则a2=( )
A.6 B.4 C.3 D.2
4.如果b是a和c的等比中项,则函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.0或2
5.设{an}是公差不为0的等差数列,a1=2,且a1,a3,a6成等比数列,则{an}的前n项和Sn=( )
A. B.
C. D.n2+n
6.已知数列{an},若a1=2,an+1+an=2n+1,则a2 023=( )
A.2 022 B.2 023 C.2 024 D.2 025
7.数列{an}中,a1=2,an+1=,则下列结论中正确的是( )
A.数列{an}的通项公式为an=2n
B.数列{an}为等比数列
C.数列{ln an}为等比数列
D.数列{ln an}为等差数列
8.数列{an}是正项等比数列,满足anan+1=4n,则数列的前n项和Tn=( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(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.已知正项等比数列{an}满足a1=2,a4=2a2+a3,若设其公比为q,前n项和为Sn,则( )
A.q=2 B.an=2n
C.S10=2 047 D.an+an+1<an+2
10.已知两个等差数列和的前n项和分别为Sn和Tn,且=,则使得为整数的正整数n的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.14
11.设是等差数列,Sn是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论正确的是( )
A.d<0
B.a7=0
C.S9>S5
D.S6与S7均为Sn的最大值
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=-2,a2+a6=2,则S10=________.
13.设{an}是公差为d的等差数列,{bn}是公比为q的等比数列.已知数列{an+bn}的前n项和Sn=n2-n+2n-1(n∈N+),则d+q的值是________.
14.《张丘建算经》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女不善织,日减功迟,初日织五尺,末日织一尺,今共织九十尺,问织几日?”其中“日减功迟”的具体含义是每天比前一天少织同样多的布,则每天比前一天少织布的尺数为________.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)已知正项数列{an}中,a1=1,an+1=1+(n∈N+).用数学归纳法证明:an<an+1(n∈N+).
16.(本小题满分15分)设数列{an}是公比不为1的等比数列,a1为a2,a3的等差中项.
(1)求数列{an}的公比;
(2)若a1=1,求数列{nan}的前n项和.
17.(本小题满分15分)已知数列{an}和{bn}满足a1=1,b1=0,4an+1=3an-bn+4,4bn+1=3bn-an-4.
(1)证明:{an+bn}是等比数列,{an-bn}是等差数列;
(2)求{an}和{bn}的通项公式.
18.(本小题满分17分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2n2+kn+k.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
19.(本小题满分17分)某公司一下属企业从事某种高科技产品的生产.该企业第一年年初有资金2 000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了50%.预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.公司要求企业从第一年开始,每年年底上缴资金d万元,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n年年底企业上缴资金后的剩余资金为an万元.
(1)用d表示a1,a2,并写出an+1与an的关系式;
(2)若公司希望经过m(m≥3)年使企业的剩余资金为4 000万元,试确定企业每年上缴资金d的值(用m表示).
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章末综合测评(一)
1.B [观察可知该数列的通项公式为an=(事实上,根号内的数成等差数列,首项为1,公差为2),令21=2n-1,解得n=11,故选B.]
2.B [因为数列{an}是等差数列,由等差数列的性质得2a6=a4+a8=16,所以a6=8.故选B.]
3.C [由题设可得⇒a1q=3,由此可得a2=3,故选C.]
4.A [由b是a和c的等比中项,得到b2=ac,且ac>0,
令ax2+bx+c=0(a≠0),则Δ=b2-4ac=ac-4ac=-3ac<0,
所以函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点个数是0.故选A.]
5.A [设公差为d,则a1(a1+5d)=(a1+2d)2,把a1=2代入可解得d=.∴an=2+(n-1)×=n+.∴Sn==n2+.故选A.]
6.C [∵an+1+an=2n+1,∴an+1-(n+1)=-(an-n),
即数列{an-n}是以1为首项,-1为公比的等比数列,
∴an-n=(-1)n-1,∴an=n+(-1)n-1,
∴a2 023=2 023+(-1)2 022=2 024.]
7.C [因为a1=2,an+1=,所以ln an+1==2ln an,
所以数列{ln an}是以2为公比,ln 2为首项的等比数列,所以C正确,D错误;
所以ln an=2n-1ln 2,所以an= ,所以A错误,
所以== 不是常数,所以数列{an}不是等比数列,所以B错误.故选C.]
8.A [数列{an}是正项等比数列,设公比为q(q>0),由anan+1=4n,可得a1a2=q=4,a2a3=q3=16,解得a1=,q=2,则an=a1qn-1=·2n-1=.
则=
==
=2,
则Tn=2
=2=.故选A.]
9.ABD [由题意2q3=4q+2q2,得q2-q-2=0,解得q=2(负值舍去),选项A正确;an=2×2n-1=2n,选项B正确;
Sn==2n+1-2,所以S10=2 046,选项C错误;
an+an+1=3an,而an+2=4an>3an,选项D正确.故选ABD.]
10.ACD [由题意可得===,则====3+,
由于为整数,则n+1为15的正约数,则n+1的可能取值有3,5,15,
因此,正整数n的可能取值有2,4,14.故选ACD.]
11.ABD [由是等差数列,Sn是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,
则a6=S6-S5>0,a7=S7-S6=0,a8=S8-S7<0,a7+a8=S8-S6<0,
则数列为递减数列,即选项A,B正确;
由S9-S5=a9+a8+a7+a6=2(a8+a7)<0,即S9<S5,即选项C错误;
由a1>a2>…>a6>a7=0>a8>a9>…,可得S6与S7均为Sn的最大值,即选项D正确,故选ABD.]
12.25 [法一:设等差数列{an}的公差为d,则由a2+a6=2得a1+d+a1+5d=2,即-4+6d=2,解得d=1,所以S10=10×(-2)+×1=25.
法二:设等差数列{an}的公差为d,因为a2+a6=2a4=2,所以a4=1,所以d===1,所以S10=10×(-2)+×1=25.]
13.4 [当n=1时,S1=a1+b1=1①,当n≥2时,an+bn=Sn-Sn-1=2n-2+2n-1,则a2+b2=4②,a3+b3=8③,a4+b4=14④,②-①得d+b1(q-1)=3⑤,③-②得d+b2(q-1)=4⑥,④-③得d+b3(q-1)=6⑦,⑥-⑤得b1(q-1)2=1,⑦-⑥得b2(q-1)2=2,则q=2,b1=1,d=2,所以d+q=4.]
14. [设第n天织布的尺数为an,可知数列为等差数列,设等差数列的公差为d,前n项和为Sn,则a1=5,an=1,Sn=90,
则Sn==3n=90,解得n=30,∴a30=a1+29d=5+29d=1,解得d=-,因此,每天比前一天少织布的尺数为.]
15.证明: ①当n=1时,a2=1+=,a1<a2,所以,n=1时,不等式成立;
②假设n=k(k∈N+)时,ak<ak+1成立,则当n=k+1时,
ak+2-ak+1=1+-ak+1=1+ =
=>0,
所以,当n=k+1时,不等式成立.
综上所述,不等式an<an+1(n∈N+)成立.
16.解: (1)设数列{an}的公比为q,由题设得2a1=a2+a3,即2a1=a1q+a1q2.
所以q2+q-2=0,解得q=1(舍去)或q=-2.
故数列{an}的公比为-2.
(2)记Sn为数列{nan}的前n项和.由(1)及题设可得,an=(-2)n-1.
所以Sn=1+2×(-2)+…+n×(-2)n-1,
-2Sn=-2+2×(-2)2+…+(n-1)×(-2)n-1+n×(-2)n.
可得3Sn=1+(-2)+(-2)2+…+(-2)n-1-n×(-2)n=-n×(-2)n.
所以Sn=.
17.解: (1)证明:由题设得4(an+1+bn+1)=2(an+bn),即an+1+bn+1=(an+bn).
又因为a1+b1=1,所以{an+bn}是首项为1,公比为的等比数列.
由题设得4(an+1-bn+1)=4(an-bn)+8,即an+1-bn+1=an-bn+2.
又因为a1-b1=1,所以{an-bn}是首项为1,公差为2的等差数列.
(2)由(1)知,an+bn=,an-bn=2n-1.
所以an=[(an+bn)+(an-bn)]=+n-,
bn=[(an+bn)-(an-bn)]=-n+.
18.解: (1)当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=2n2+kn+k-2-k-k
=4n+k-2,
当n=1时,a1=S1=2k+2,
又数列为等差数列,
故当n=1时,a1=2k+2=2+k,
解得k=0.
故an=4n-2.
(2)由(1)可知,bn=
=,
故Tn=
== .
故数列{bn}的前n项和Tn=.
19.解: (1)由题意得a1=2 000(1+50%)-d=3 000-d,a2=a1(1+50%)-d=a1-d=4 500-d,
an+1=an(1+50%)-d=an-d.
(2)由(1)得an=an-1-d=-d
=·an-2-d-d
=…
=a1-d.
整理得an=(3 000-d)-2d=·(3 000-3d)+2d.
由题意知am=4 000,所以(3 000-3d)+2d=4 000,
解得d==.
故该企业每年上缴资金d的值为万元时,经过m(m≥3)年企业的剩余资金为4 000万元.
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