内容正文:
专题强化训练
[A 基本技能]
1.[2024·济南三模]记等差数列的前项和为.若,,则( )
A. 49 B. 63 C. 70 D. 126
【答案】B
【解析】选B.由题知.
2.[2024·甘肃高考诊断考试]在等差数列中,,是方程的两根,若,则( )
A. B. C. 2 D. 6
【答案】B
【解析】选B.因为,是方程 的两根,,所以.又因为在等差数列 中,,所以,,代入 可得,解得.
3.[2024·洛阳质量检测]已知正项等比数列的前项和为,若,且与的等差中项为,则( )
A. 29 B. 31 C. 33 D. 36
【答案】B
【解析】选B.不妨设等比数列 的公比为,
由,可得,
因为,,所以,①
又由 与 的等差中项为 可得,
即,②
将①代入②,可得(负值已舍去),则,
于是.
4.[2024·广州综合测试]记为等比数列的前项和,若,则( )
A. 5 B. 4 C. 3 D. 2
【答案】C
【解析】选C.方法一(基本量法)设等比数列 的公比为,由,得,又,,所以,
所以.
方法二:设等比数列 的公比为,由,得,,所以,
所以.
5.[2024·东北三校模拟](多选)已知等差数列的首项,则下列选项中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,,则
D. 若,则,
【答案】ACD
【解析】选.对于A,因为,所以,故A正确;对于B,因为,所以,因为,所以,所以,,所以,故,故B错误;记等差数列 的公差为,对于C,,则,所以,故C正确;对于D,因为,所以,所以,所以,,,故D正确.
6.[2024·邵阳联考]已知等差数列的前项和为.若,,则______.
【答案】9
【解析】由题得,,,所以,,所以.
7.已知数列的前项和为,若,且,则______.
【答案】2
【解析】方法一:因为,所以当 时,,得,即,所以数列 是常数列,所以,,所以,解得.
方法二:因为,所以当 时,,得,则有,
所以数列 是常数列,则,
所以,
所以,解得.
8.[2024·南京、盐城调研]设数列的前项和为,.
(1) 求数列的通项公式;
(2) 若数列满足,求的前50项和.
【答案】
(1) 解:由,得,
两式相减得,
即,
当 时,由,得,
所以,故 是首项为,公比为 的等比数列,故.
(2) 由(1)得,
所以
.
[B 综合运用]
9.[2024·贵阳适应性考试]设正项等比数列的前项和为,,且,,成等差数列,则与的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选A.设正项等比数列 的公比为,由题意知,,即,所以,解得 或(舍去),
则,
,所以.
10.[2024·宁波“十校”联考]已知是公比不为1的等比数列的前项和,则“,,成等差数列”是“存在不相等的正整数,,使得,,成等差数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】选A.设数列 的公比为.因为 是公比不为1的等比数列 的前 项和,所以若,,成等差数列,则,又,
从而,化简得.
若,,成等差数列,
则,即,
所以,
故当 时,有
即“,,成等差数列”能推出“存在不相等的正整数,,使得,,成等差数列”,故充分性成立;
反之,满足 不一定是,如,,,满足,但不满足,即“存在不相等的正整数,,使得,,成等差数列”推不出“,,成等差数列”,故必要性不成立.
所以“,,成等差数列”是“存在不相等的正整数,,使得,,成等差数列”的充分不必要条件.
11.[2024·赣州模拟](多选)已知等比数列的前项和为,,,则( )
A. B.
C. 数列为单调数列 D. 数列为单调数列
【答案】BC
【解析】选.设数列 的公比为,
由题有
解得 或
对于A,当 为偶数时,,故A错误;
对于B,因为,当 时,显然有,当 时,
因为,,所以.
综上,,故B正确;
对于C,当 时,数列 是首项为2,公比为3的递增等比数列,当 时,数列 是首项为32,公比为 的递减等比数列,故C正确;
对于D,由B知,所以,
当 时,,
此时 不具有单调性,故D错误.
12.[2024·武汉二调]已知各项均不为0的数列对任意正整数满足:.
(1) 若为等差数列,求;
(2) 若,求的前项和.
【答案】
(1) 解:由题意,
当,时,,两式相减得,
即,,
所以数列 是公差为2的等差数列.
在 中,
令,得,
又,所以,
所以,解得 或,若,则,
与 矛盾,舍去,所以.
(2) 因为,由(1)知,当 时,所以.
而当,时,,
所以,
所以当,时,,而 时 也满足上式,综上所述,的前 项和.
[C 素养提升]
13.线性分形又称为自相似分形,其图形的结构在几何变换下具有不变性,通过不断迭代生成无限精细的结构.一个正六边形的线性分形图如图所示,若图1中正六边形的边长为1,图n中正六边形的个数记为,所有正六边形的周长之和、面积之和分别记为,,其中图n中每个正六边形的边长是图n-1中每个正六边形边长的,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 存在正数,使得恒成立
D.
【答案】D
【解析】选D.A选项,由题意及题图得数列 为首项为1,公比为7的等比数列,所以,故,故A错误;
B选项,由题意知,,,故B错误;
C选项,数列 是首项为6,公比为 的等比数列,故,
因为,所以 为递增数列,不存在正数,使得 恒成立,故C错误;
D选项,分析可得,题图n中的正六边形的个数,每个正六边形的边长为,故每个正六边形的面积为,则,故D正确.
14.已知数列的前项和为,,.
(1) 求证:数列是等差数列;
(2) 求数列中最接近2 025的数.
【答案】
(1) 证明:.
由,得.
因为,所以 是以 为首项,为公差的等差数列.
(2) 解:由(1)得,即,则,
当 时,满足上式,所以,则.
由 可知,在 上单调递增,
当 时,;
当 时,.
所以数列 中最接近2 025的数是1 980 和2 070.
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