内容正文:
培优点1 数列的递推关系
1.已知数列{an}满足an+1+an=2n-3,若a1=2,则a8-a4=( )
A.7 B.6
C.5 D.4
2.(2024·潍坊高考模拟考试)已知数列{an}满足a1=0,a2=1.若数列{an+an+1}是公比为2的等比数列,则a2 024=( )
A. B.
C.21 012-1 D.21 011-1
3.(2024·茂名一模)已知Tn为正项数列{an}的前n项的乘积,且a1=2,=,则a5=( )
A.16 B.32
C.64 D.128
4.已知数列{an}满足++…+=n(n∈N*),bn=λ(an-1)-n2+4n,若数列{bn}为递增数列,则λ的取值范围是( )
A.(,+∞) B.(,+∞)
C.[,+∞) D.[,+∞)
5.(多选)如图所示的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法》中,被后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球……设第n层有an个球,从上往下n层球的总个数为Sn,记bn=(-1)n·(an+1-an),则下列结论正确的是( )
A.an+1-an=n+1
B.b1+b2+…+b20=20
C.Sn-Sn-1=,n≥2
D.的最大值为
6.(2024·南京、盐城调研测试)若数列{an}满足a1=a2=1,an+an+1+an+2=n2(n∈N*),则a100= .
7.已知在数列{an}中,a1=5,a2=2,an=2an-1+3an-2(n≥3),则数列{an}的通项公式为 .
8.(2024·江西鹰潭一模)设数列{an}的前n项和为Sn,满足2Sn=an+1-2n+1+1(n∈N*),且a1,a2+5,a3成等差数列.
(1)求a1的值;
(2)求数列{an}的通项公式.
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培优点1 数列的递推关系
1.D 由题意得(an+2+an+1)-(an+1+an)=[2(n+1)-3]-(2n-3),即an+2-an=2,所以a8-a4=(a8-a6)+(a6-a4)=2+2=4.
2.A 法一(累加法) 由题知a1+a2=1,所以an+1+an=1·2n-1=2n-1,所以an+2+an+1=2n,两式相减得an+2-an=2n-2n-1=2n-1,所以a2 024=a2+(a4-a2)+(a6-a4)+…+(a2 024-a2 022)=1+21+23+…+22 021=1+=1+=,故选A.
法二(构造数列法) 由题知a1+a2=1,所以an+1+an=1·2n-1=2n-1,所以an+1=-an+2n-1,=-+1=-·+1,-=-·(-),所以{-}是等比数列,-=(-)·(-)n-1=-(-)n-1,所以an=,因此a2 024==,故选A.
3.B 由=,得=,于是==,则=,两边取对数得nlg an+1=(n+1)lg an,因此=,数列是常数列,则==lg 2,即lg an=nlg 2=lg 2n,所以an=2n,a5=32.故选B.
4.A 由++…+=n(n∈N*),得++…+=n-1(n≥2),两式相减可得=1(n≥2),则an=2n(n≥2),当n=1时,由=1可得a1=2,满足上式,故an=2n(n∈N*),所以bn=λ(2n-1)-n2+4n.因为数列{bn}为递增数列,即∀n∈N*,bn+1-bn>0,则λ(2n+1-1)-(n+1)2+4(n+1)-[λ(2n-1)-n2+4n]=λ·2n-2n+3>0,整理得λ>,令cn=,则cn+1-cn=-=(n∈N*),当n≤2时,cn+1>cn,当n≥3时,cn+1<cn,即当n=3时,取得最大值,从而得λ>,所以λ的取值范围为(,+∞).故选A.
5.ACD a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2),所以an+1-an=n+1,故A正确.因为bn=(-1)n(an+1-an)=(-1)n(n+1),所以b1+b2+…+b20=-2+3-4+5-…-20+21=10,故B不正确.因为a1=1,a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2),所以an=1+2+3+…+n=(n≥2),经检验a1=1也满足该式,故an=,当n≥2时,Sn-Sn-1=an=,故C正确.==,-=-=,所以当n=1时,>,当n=2时,=,当n≥3时,<,所以当n=2或n=3时,取得最大值,故D正确.故选A、C、D.
6.3 268 解析:∵an+an+1+an+2=n2,∴an+1+an+2+an+3=(n+1)2,两式相减得an+3-an=2n+1,∴a4-a1=2×1+1,a7-a4=2×4+1,…,a97-a94=2×94+1,a100-a97=2×97+1,累加得a100=a1+(2×1+1)+(2×4+1)+…+(2×94+1)+(2×97+1)=2×(1+4+…+94+97)+34=(1+97)×33+34=3 268.
7.×3n-1+×(-1)n-1
解析:∵an=2an-1+3an-2(n≥3),∴an+an-1=3(an-1+an-2)(n≥3),又a1+a2=7,∴{an+an-1}是首项为7,公比为3的等比数列,则an+an-1=7×3n-2 ①,又an-3an-1=-(an-1-3an-2)(n≥3),a2-3a1=-13,∴{an-3an-1}是首项为-13,公比为-1的等比数列,则an-3an-1=(-13)×(-1)n-2 ②,由①×3+②得,4an=7×3n-1+13×(-1)n-1,∴an=×3n-1+×(-1)n-1.
8.解:(1)2Sn=an+1-2n+1+1,
令n=2得2S2=a3-23+1,即2a1+2a2=a3-7, ①
因为a1,a2+5,a3成等差数列,所以2(a2+5)=a1+a3,即a3=2(a2+5)-a1.②
将②代入①可得2a1+2a2=2(a2+5)-a1-7,解得a1=1,
故a1的值为1.
(2)因为2Sn=an+1-2n+1+1,
当n≥2时,2Sn-1=an-2n+1,
两式作差可得an+1=3an+2n,所以an+1+2n+1=3(an+2n),n≥2,
易知a2=5,所以an+2n=(a2+22)×3n-2=(5+4)×3n-2=3n,即an=3n-2n,n≥2,
将n=1代入an=3n-2n得a1=31-21=1,符合题意.
故数列{an}的通项公式为an=3n-2n.
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