内容正文:
阶段测评(二)[范围:5.3]
(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.(2025·山东潍坊期中)已知在等比数列{an}中,a1=3,公比q=3,则数列{an}的通项公式是( )
A.an=3n+1 B.an=3n
C.an=3n-1 D.an=3n
解析 由等比数列的通项公式易得an=a1qn-1=3n.
答案 B
2.(2025·广东深圳期中)已知数列{an}为等比数列,其中a6=-1,a10=-9,则a8=( )
A.-5 B.-3
C.3 D.5
解析 等比数列{an}的公比为q,则a8=a6q2=-q2<0,而a=a6a10=9,
所以a8=-3.
答案 B
3.(2025·河南濮阳期末)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=1,S5-S2=2,则S9-S6=( )
A.4 B.6
C.8 D.16
解析 因为等比数列{an},S3=1,S5-S2=2,
若q=1,则S3=3a1=1,S5-S2=5a1-2a1=3a1=2,矛盾,故q≠1,
所以
将a1=代入第二个方程得·-·==q2=2.
所以S9-S6=-==.
因为=1,q2=2,
所以S9-S6==1×23=8.
答案 C
4.(2025·安徽合肥期末)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,S3=2,S6=6,则a7+a8+a9=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析 因为{an}是等比数列,所以S3,S6-S3,S9-S6成等比数列,
因为S3=2,S6-S3=4,所以S9-S6=8,
即a7+a8+a9=8.
答案 D
5.(2025·广东广州期中)已知等比数列{an}是递增数列,其前n项和为Sn,a2·a8=3,a3+a7=4,则=( )
A.3 B.
C.4 D.或4
解析 设等比数列{an}的公比为q,由题有aq8=3,a1q2+a1q6=4,
则a1q2(4-a1q2)=3⇒(a1q2)2-4a1q2+3=0⇒⇒或⇒
因为{an}是递增数列,则这种情况不满足题意,所以
则===1+q4=4.
答案 C
6.(2025·北京顺义期中)数列{an},{bn}的通项公式分别为an=|2n-9|,bn=2n-1,数列{cn}满足cn=max{an,bn},记Tn为数列{cn}前n项和,则T7=( )
A.124 B.128
C.132 D.136
解析 因为an=|2n-9|,所以a1=7,a2=5,a3=3,a4=1,a5=1,a6=3,a7=5,
因为bn=2n-1,所以b1=1,b2=2,b3=4,b4=8,b5=16,b6=32,b7=64,
所以数列{cn}前7项为7,5,4,8,16,32,64,则T7=7+5+4+8+16+32+64=136.
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.已知{an}是首项为1,公比不为1的等比数列,Sn是{an}的前n项和,且9S3=S6,则( )
A.q=2 B.S9=29-1
C.数列的前5项和为 D.6S3=S9
解析 设{an}的公比为q,则q≠1,∵9S3=S6,
∴9×=,解得q=2,
∴S9==29-1,
∴选项A、B正确;
∵6S3=6×(23-1)≠S9,∴选项D不正确;
∵{an}是等比数列,∴是首项为=1,公比为=的等比数列,∴数列的前5项和为=,∴选项C正确.
答案 ABC
8.已知{an}为等比数列,则下列结论正确的是( )
A.a1+a3≥2a2 B.a+a≥2a
C.若a1=a2,则a1=a3 D.若a3>a1,则a4>a2
解析 设等比数列{an}的公比为q,当a1<0,q<0 时,a3<0,a2>0,故a1+a3≥2a2不成立,故A不正确;a+a=+(a2q)2=a≥2a,当且仅当q2=1时等号成立,故B正确;若a1=a2,则q=1,所以a1=a3成立,故C正确;当a1=1,q=-2时,a3=4,a2=-2,a4=-8,满足a3>a1,但a4>a2不成立,故D不正确.
答案 BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
9.(2023·全国乙卷)已知{an}为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,则a7=________.
解析 根据等比数列公式对a2a4a5=a3a6化简得a1q=1,联立a9a10=-8,求出q5=-2,
最后得a7=a1q·q5=q5=-2.
设{an}的公比为q(q≠0),
则a2a4a5=a3a6=a2q·a5q,显然an≠0,
则a4=q2,即a1q3=q2,
则a1q=1,因为a9a10=-8,
则a1q8·a1q9=-8,
则q15=(q5)3=-8=(-2)3,
则q5=-2,则a7=a1q·q5=q5=-2,
故答案为:-2.
答案 -2
10.在14与之间插入n个数,组成所有项的和为的等比数列,则此数列的项数为________.
解析 设此数列的公比为q,则⇒故此数列共有5项.
答案 5
11.已知数列{an}满足a2+a5=18,a3a4=32,若{an}为单调递减的等比数列,其前n项和为Tn=63,则n=________.
解析 若{an}为等比数列,则a2a5=a3a4=32,
∴a2,a5是方程x2-18x+32=0的两根.
∵{an}为单调递减的等比数列,
∴a2=16,a5=2,∴q=,a1=32,
∵Tn==63,∴n=6.
答案 6
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)已知等差数列{an}的公差d>0,且满足a1a5=64,a3=10,记Sn是数列{bn}的前n项和,且满足Sn=2bn-1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令cn=an+bn,求数列{cn}的前n项和Tn.
解析 (1)由题意得解得或(舍),
∴an=4+(n-1)×3=3n+1,
即数列{an}的通项公式是an=3n+1.
(2)∵Sn=2bn-1①,
当n=1时,b1=S1=2b1-1,得b1=1,
当n≥2时,Sn-1=2bn-1-1②,
由①-②得,
bn=Sn-Sn-1=(2bn-1)-(2bn-1-1),
化简得bn=2bn-1,即=2(n≥2),
∴数列{bn}是以1为首项,2为公比的等比数列,
∴bn=2n-1,
∴cn=an+bn=3n+1+2n-1,
∴Tn=+=+2n-1=2n+n2+n-1.
13.(15分)已知数列{an}满足an+1=2an-n+1,a1=3.
(1)证明数列{an-n}为等比数列,并求出数列{an}的通项公式;
(2)若数列{cn}满足cn=-1,试求数列{cn}的前n项和Tn.
解析 (1)证明 由已知可得
an+1-(n+1)=2(an-n),
又a1=3,即a1-1=2,
∴{an-n}是首项为2,公比为2的等比数列,
∴an-n=2n,则an=2n+n.
(2)由(1),得cn=-1=1+-1=,
∴Tn=+++…++,①
Tn=+++…++,②
①-②,得 Tn=+++…+-=-=1--
=1-,
∴Tn=2-(n+2).
14.(15分)已知Sn为数列{an}的前n项和,且an+2Sn=1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=,求数列{bn}的前n项和Mn;
(3)设Tn=a1+3a2+5a3+…+(2n-1)an,若不等式(-1)nλ<Tn+对一切n∈N+恒成立,求实数λ的取值范围.
解析 (1)当n=1时,a1+2S1=3a1=1,可得a1=,
当n≥2时,
两式相减,可得3an=an-1,
∴{an}是首项、公比都为的等比数列,
故an=.
(2)由(1)知,bn===-,
∴Mn=1-+-+-+…+-+-=--
=.
(3)由题设知
Tn=+3·+5·+…+(2n-1)·,①
∴Tn=+3·+5·+…+(2n-3)·+(2n-1)·,②
由①-②,得=2·-(2n-1)·-=-,
∴Tn=1-.
由(-1)nλ<Tn+=1-对一切n∈N+恒成立,令cn=,
则cn+1-cn=-==<0,∴数列{cn}单调递减,
∴当n为奇数,λ>-1恒成立且y=-1在n∈N+上递减,则λ>=-1=-;当n为偶数,λ<1-恒成立且y=1-在n∈N+上递增,则λ<=1-=.
综上,-<λ<.
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