内容正文:
第4章 阶段测评(二)[4.3]
(时间:50分钟,满分:100分)
一、选择题:本题共6小题,每小题5分,共30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.已知等比数列{an}的公比为,且a5a3=2a4,则a6=( )
A.2 B.1
C. D.
解析 ∵a5a3=a=2a4,∴a4=2,∴a6=a4×2=2×=.
故选C.
答案 C
2.(2025·西双版纳期末)已知正项等差数列的首项为2,若a1,a2,a3+1成等比数列,则a4=( )
A.2+3 B.-2+3
C.2-3 D.2+3或2-3
解析 设等差数列的公差为d,
若a1,a2,a3+1成等比数列,则a=a1,
即2=2,解得d=±,
因为正项等差数列,则an>0,则a4>0,
当d=-时,a4=2-3<0,舍去;
当d=时,a4=2+3,
所以a4=2+3.
故选A.
答案 A
3.若正项数列{an}满足-=0,a4+a5=3,则a2+a3=( )
A. B.1
C.6 D.12
解析 由-=0可得=,
即an+1=an,
即数列{an}是公比q=的等比数列,
又a4+a5=3,可得a2q2+a3q2=(a2+a3)q2=3;
将q=代入计算可得a2+a3=3×4=12.
故选D.
答案 D
4.已知为等比数列,Sn为数列的前n项和,an+1=2Sn+2,则a4的值为( )
A.3 B.18
C.54 D.152
解析 由题意可得:当n=1时,a2=2a1+2,
即a1q=2a1+2,①
当n=2时,a3=2+2,
即a1q2=2+2,②
联立①②可得a1=2,q=3,则a4=a1q3=54.
故选C.
答案 C
5.(2025·重庆期末)记Sn为等比数列的前n项和,若a4+a5+a6=-3,a7+a8+a9=9,则S15=( )
A.-81 B.81
C.50 D.61
解析 由题可知S3,S6-S3,S9-S6,S12-S9,S15-S12成等比数列,
所以2=S3,即2=S3×9,得S3=1,
因此上述等比数列的首项是1,公比是-3,那么S12-S9=a10+a11+a12=9×=-27,
S15-S12=a13+a14+a15=-27×=81,
所以S15=1++9++81=61.
故选D.
答案 D
6.已知数列{an}满足a1=2,a2n=a2n-1+3n(n∈N*),a2n+1=a2n+(-1)n+1(n∈N*),则数列{an}的第2025项为( )
A. B.
C. D.
解析 由a2n+1=a2n+(-1)n+1,a2n=a2n-1+3n,
得a2n+1-a2n-1=3n+(-1)n+1(n∈N*),
所以a3-a1=31+(-1)2,a5-a3=32+(-1)3,
a7-a5=33+(-1)4,…,a2025-a2023=31012+(-1)1013,
将上式相加得
a2025=a1+(-1)2+(-1)3+…+(-1)1013+3+32+33+…+31012=2+0+=.故选D.
答案 D
二、选择题:本题共2小题,每小题6分,共12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.
7.(2025·绍兴期末)已知数列满足an+1=2an+1,a1=2,则( )
A.a3=11
B.是等比数列
C.an=3×2n-1-1
D.是等比数列
解析 由an+1=2an+1得an+1+1=2,则数列是以a1+1=3为首项,2为公比的等比数列,
所以an+1=3×2n-1,从而an=3×2n-1-1,C正确.
由an=3×2n-1-1得a3=3×23-1-1=11,A正确.
由an-1=3×2n-1-2得a1-1=1,a2-1=4,
a3-1=10,
故数列不是等比数列,B错误.
由an+1-an=3×2n-1-3×2n-1+1=3×2n-1得=2,
故数列是以3为首项,2为公比的等比数列,D正确.
故选ACD.
答案 ACD
8.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项积为Tn,则下列结论正确的是( )
A.数列是等差数列
B.数列{S2n+2-S2n}是等差数列
C.数列是等比数列
D.数列{lg Tn}是等差数列
解析 设等差数列{an}的公差为d,
则Sn=na1+d,∴=a1+.
对于A选项,-=a1+-a1-=,∴为等差数列,A正确;
对于B选项,令cn=S2n+2-S2n=a2n+2+a2n+1,
∴cn+1-cn=(a2n+4+a2n+3)-(a2n+2+a2n+1)=4d,故数列{S2n+2-S2n}是等差数列,B正确;
设等比数列{bn}的公比为q(q≠0),
对于C选项,令dn==b2n+2·b2n+1,
则==q4,故数列是等比数列,C正确;
对于D选项,∵lg Tn+1-lg Tn=lg=lg bn+1不一定为常数,故数列{lg Tn}不一定是等差数列,故D错误;
故选ABC.
答案 ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
9.已知等比数列{an}中,=2,a4=8,则a6=________.
解析 设等比数列{an}的公比为q,则==2,即q=2,所以a6=a4q2=32.
答案 32
10.(2025·咸阳期末)设各项均为正数的等比数列的前n项和为Sn,若S3=3,S6=9,则S9=________.
解析 因为是各项均为正数的等比数列,
所以S3,S6-S3,S9-S6成等比数列,所以2=·S3,
解得S9=21.
答案 21
11.某慢性疾病患者,因病到医院就医,医生给他开了处方药(片剂),要求此患者每天早、晚间隔12小时各服一次药,每次一片,每片200毫克.假设该患者的肾脏每12小时从体内大约排出这种药在其体内残留量的50%,并且医生认为这种药在体内的残留量不超过400毫克时无明显副作用.若该患者第一天上午8点第一次服药,则第二天上午8点服完药时,药在其体内的残留量是________毫克,若该患者坚持长期服用此药________(填“有”或“无”)明显副作用.
解析 设该患者第n次服药后,药在他体内的残留量为an毫克,
由题意可得:a1=200,
a2=200+a1×(1-50%)=200×1.5=300,
a3=200+a2×(1-50%)=200+200×1.5×0.5=350,故第二天上午8时他第三次服药后,药在他体内的残留量为350毫克;
该患者若长期服用此药,则此药在体内残留量为=400(1-0.5n),
∵0.5n>0,则400(1-0.5n)<400,∴长期服用此药,不会产生副作用,即该患者长期服用该药,不会产生副作用.
答案 350 无
四、解答题:本题共3小题,共43分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
12.(13分)已知数列{an}的前n项和Sn=n2-n+1.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列的前n项和Tn.
解析 (1)当n=1时,a1=S1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-n+1-[(n-1)2-(n-1)+1]=2n-2.
所以an=
(2)当n=1时,=.
当n≥2时,==.
Tn=+=+=,
当n=1时也成立.
故Tn=.
13.(15分)在数列{an}中,a1=-1,an=2an-1+3n-6(n≥2,n∈N*).
(1)求证:数列{an+3n}为等比数列,并求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an+n,求数列{bn}的前n项和Tn.
(1)证明 ∵an=2an-1+3n-6(n≥2,n∈N*),
∴当n≥2时,
===2,
∴数列{an+3n}是首项为a1+3=2,公比为2的等比数列,
∴an+3n=2n,an=2n-3n.
(2)解析 bn=an+n=2n-3n+n=2n-2n.
数列{bn}的前n项和Tn=b1+b2+…+bn
=(21-2)+(22-4)+(23-6)+…+(2n-2n)
=21+22+…+2n-(2+4+6+…+2n)
=-×n=2n+1-2-n(n+1).
14.(15分)在数列{an}中,a1=6,(2n-1)an=(4n+2)an-1,n≥2且n∈N*.
(1)设bn=,证明{bn}是等比数列;
(2)设Tn为数列{an}的前n项和,是否存在互不相等的正整数m,n,t满足2n=m+t,且Tm-2,Tn-2,Tt-2成等比数列?若存在,求出所有满足要求的m,n,t的值;若不存在,请说明理由.
(1)证明 当n≥2时,bn-1=,
由(2n-1)an=(4n+2)an-1,
得=,即bn=2bn-1,
又b1==2,
∴数列{bn}是以2为首项,2为公比的等比数列.
(2)解析 由(1)得bn==2n,
∴an=(2n+1)·2n,
∴Tn=3×21+5×22+7×23+…+(2n-1)·2n-1+(2n+1)·2n,
2Tn=3×22+5×23+7×24+…+(2n-1)·2n+(2n+1)·2n+1,
两式相减得-Tn=6-(2n+1)·2n+1+23+24+…+2n+1=6-(2n+1)·2n+1+
=6-(2n+1)·2n+1+2n+2-8
=-2+(1-2n)·2n+1,
∴Tn=(2n-1)·2n+1+2.
假设存在互不相等的正整数m,n,t满足2n=m+t,且Tm-2,Tn-2,Tt-2成等比数列,
则(2n-1)2·22n+2=(2m-1)·2m+1·(2t-1)·2t+1,
即(2n-1)2·22n+2=(2m-1)(2t-1)·2m+t+2,又2n=m+t,
∴(m+t-1)2=(2m-1)(2t-1),
整理可得(m-t)2=0,
即m=t,与m,n,t互不相等矛盾,
∴不存在互不相等的正整数m,n,t满足2n=m+t,且Tm-2,Tn-2,Tt-2成等比数列.
学科网(北京)股份有限公司
$