内容正文:
第4章 阶段测评(一)[4.1~4.2]
(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.(2024·全国甲卷)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S9=1,则a3+a7=( )
A.-2 B.
C.1 D.
解析 设等差数列{an}的公差为d,
由S9=9a1+d=9(a1+4d)=1,
得a1+4d=,
则a3+a7=a1+2d+a1+6d=2a1+8d=2(a1+4d)=,故选D.
答案 D
2.已知数列{an}满足a1=1,an+1=an-n,则a4=( )
A.-3 B.-5
C.-4 D.-6
解析 因为a1=1,an+1=an-n(n∈N*),
所以,a2-a1=-1,a3-a2=-2,a4-a3=-3,
累加可得a4-a1=-1-2-3=-6,
解得a4=a1-6=1-6=-5.故选B.
答案 B
3.在数列{an}中,an+1=若a1=,则a2025=( )
A. B.
C. D.
解析 a1=<1,∴a2=2a1=<1,
∴a3=2a2=>1,∴a4=2a3-3=<1,
∴a5=2a4=,…,可以看出四个循环一次,故a2025=a4×506+1=a1=.
故选B.
答案 B
4.设等差数列{an},{bn}的前n项和分别是Sn,Tn,若=,则=( )
A. B.
C. D.
解析 因为等差数列{an},{bn}的前n项和分别是Sn,Tn,所以=====.
故选B.
答案 B
5.(2023·全国甲卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a2+a6=10,a4a8=45,则S5=( )
A.25 B.22
C.20 D.15
解析 法一 设等差数列{an}的公差为d,首项为a1,依题意可得,
a2+a6=a1+d+a1+5d=10,即a1+3d=5,
又a4a8=(a1+3d)(a1+7d)=45,
解得d=1,a1=2,
所以S5=5a1+×d=5×2+10=20.
故选C.
法二 a2+a6=2a4=10,a4a8=45,
所以a4=5,a8=9,
从而d==1,
于是a3=a4-d=5-1=4,
所以S5=5a3=20.
故选C.
答案 C
6.(2025·烟台期末)设和分别表示正实数x的整数部分、小数部分,例如=1,=0.2.已知数列满足a1=2+,an+1=+,n∈N*,则a2025=( )
A.2025+ B.2026+
C.4050+ D.4052+
解析 已知a1=2+,因为1<<2,所以[a1]=[2+]=3,{a1}=2+-3=-1.
根据an+1=[an]+,可得a2=[a1]+=3+,化简得到a2=4+.
因为1<<2,所以[a2]=[4+]=5,{a2}=4+-5=-1.
同理可得a3=[a2]+=5+=5++1=6+.
通过前面的计算,可以发现数列的规律,an=2n+(n∈N*).
当n=2025时,a2025=2×2025+=4050+.
故选C.
答案 C
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.等差数列的前n项和为Sn,S9=9,a3+a9=6,则( )
A.d=2 B.S11=22
C.Sn≥S4 D.a2025=4040
解析 设等差数列的首项为a1,公差为d,
依题意
解得a1=-7,d=2,
所以an=2n-9,Sn=n2-8n,
对于A,由上面可知d=2,故A正确;
对于B,S11=112-11×8=33,故B错误;
对于C,Sn=n2-8n=2-16,
故当n=4时,Sn取得最小值为S4,故Sn≥S4,故C正确;
对于D,a2025=2×2025-9=4041,故D错误.
故选AC.
答案 AC
8.(2025·武汉期末)已知数列的通项公式为an=2n+1,的前n项和为Sn,则下列说法正确的是( )
A.a5+a6=a1+a3+a7
B.数列是公差为4的等差数列
C.S6-2S3=18
D.数列的最大项为2
解析 对于A,数列的通项公式为an=2n+1,故a5+a6=11+13=24,
a1+a3+a7=3+7+15=25,即a5+a6≠a1+a3+a7,A错误;
对于B,a2n-1=2+1=4n-1,则a2-1-a2n-1=4-1-=4,
故数列是公差为4的等差数列,B正确;
对于C,数列的通项公式为an=2n+1,为首项是a1=3,公差为2的等差数列,
故Sn===n,
则S6-2S3=48-2×15=18,C正确;
对于D,==,
而n+=n+,
当n增大时,n+的值随着增大,故=随着n增大而减小,
故当n=1时,数列取最大项为==1,D错误.
故选BC.
答案 BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
9.记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知a5=10,S5=20,则数列{an}的通项公式为an=________.
解析 设等差数列{an}的公差为d,
根据等差数列{an}的前n项和公式可得
S5==5a3=20,解得a3=4,
又a5-a3=2d,可得d=3.
所以通项公式为an=a3+(n-3)d=3n-5.
答案 3n-5
10.(2025·合肥期末)将数列与的所有公共项从小到大排列形成一个新的数列,则an=________.
解析 易知数列是以1为首项,2为公差的等差数列,即1,3,5,7,9,…,
数列是以4为首项,3为公差的等差数列,即4,7,10,13,…,
所以是首项为7,公差为6的等差数列,得到an=7+6=6n+1.
答案 6n+1
11.无穷数列{an}满足:只要ap=aq(p,q∈N*),必有ap+1=aq+1,则{an}称为“和谐递进数列”.若{an}为“和谐递进数列”,且a1=1,a2=2,a4=1,a6+a8=6,则a8=________,S2022=________.
解析 因为{an}为“和谐递进数列”,且a1=1,
a2=2,a4=1,
即a1=a4,则a2=a5=2,a3=a6,a4=a7=1,
a5=a8=2,…,an=an+3,
所以数列{an}是周期数列,且周期为3,
又a6+a8=6,所以a6=4,则a3=4,
所以a1+a2+a3=1+2+4=7,
且2022=3×674,
所以S2022=674(a1+a2+a3)=4718.
答案 2 4718
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)在数列{an}中,已知an=,且a2=,a3=.
(1)求通项公式an;
(2)求证:{an}是递增数列.
(1)解析 由an=,且a2=,a3=可得
解得
因此an=.
所以,数列{an}的通项公式为an=,n∈N*.
(2)证明 根据递增数列的定义可知,
an+1-an=-
=
=>0,
即an+1>an,
故{an}是递增数列.
13.(15分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a4=13,S7=13a1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求证:{}是等差数列.
(1)解析 设等差数列{an}的公差为d,
由a4=13,S7=13a1,得a1+3d=13,7a1+d=13a1,解得a1=7,d=2,
所以an=a1+(n-1)d=2n+5.
(2)证明 结合(1)可得Sn=na1+d=7n+n2-n=n2+6n,
所以 ==n+3,
故 =1+3=4,
-=(n+4)-(n+3)=1,
所以数列{}是以4为首项,以1为公差的等差数列.
14.(15分)数列{an}的通项公式为an=n2+kn.
(1)若an≥a6恒成立,求实数k的取值范围;
(2)数列{an}仅第7项最小,求实数k的取值范围.
解析 (1)由an=n2+kn,得an=n2+kn=2-,对称轴为n=-,
因为不等式an≥a6恒成立,所以≤-≤,
所以-13≤k≤-11,
即实数k的取值范围为[-13,-11].
(2)由an=n2+kn,得对称轴为n=-,
因为数列{an}仅第7项最小,
所以<-<,
解得-15<k<-13,
即实数k的取值范围为(-15,-13).
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