内容正文:
阶段测评(一)(§1§2)
(时间:50分钟 分值: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.数列0,-,,-,,…的通项公式为( )
A.an=(-1)n·
B.an=(-1)n+1·
C.an=(-1)n-1·
D.an=(-1)n-1·
解析 数列0,-,,-,,…即为,-,,-,,…,
∴数列0,-,,-,,…的通项公式为an=(-1)n-1·.故选C.
答案 C
2.(2025·广东江门期末)已知{an}为等差数列,其前n项和为Sn,a1+a3+a5=45,a2+a4+a6=33,则S10=( )
A.250 B.410
C.50 D.62
解析 ∵{an}为等差数列,a1+a3+a5=45,a2+a4+a6=33,
∴a1+a3+a5=3a3=45,a2+a4+a6=3a4=33,
∴a3=15,a4=11,设等差数列{an}的公差为d,则d=a4-a3=-4,∴a1=a3-2d=15+8=23,
∴S10=10a1+45d=230-45×4=50.故选C.
答案 C
3.(2025·合肥高二期中)在项数为m的等差数列{an}中,其前3项的和为12,最后3项的和为288,所有项的和为950,则m=( )
A.16 B.17
C.19 D.21
解析 由题意知a1+a2+a3=12,am+am-1+am-2=288,由等差数列的性质可得a1+am=a2+am-1=a3+am-2,所以3(a1+am)=300,所以a1+am=100.
因为Sm==950,所以m=19.故选C.
答案 C
4.(2025·北京市第二中学高二上期末)已知{an}为等差数列,Sn为其前n项和,若a1=6,S3=2a1,则当Sn有最大值时,n等于( )
A.3 B.4
C.3或4 D.4或5
解析 设等差数列{an}的公差为d.因为a1=6,S3=2a1,所以3×6+3d=12,解得d=-2.所以Sn=6n+×(-2)=7n-n2.结合二次函数的性质可得,当n=3或n=4时,Sn有最大值12.
答案 C
5.(2025·江西宜春期末)某大楼共有12层,有11人在第一层上了电梯,他们分别要去第2至12层,每层1人,因特殊原因,电梯只能停在某一层,其余10人都要步行到所要去的楼层,假设初始的“不满意度”为0,每位乘客每向下步行1层的“不满意度”增量为1,每向上步行1层的“不满意度”增量为2,要使得10人的“不满意度”之和最小,电梯应该停在第 层.( )
A.7 B.8
C.9 D.10
解析 设电梯所停的楼层是n(2≤n≤12,n∈N+),“不满意度”之和为S,则S=1+2+…+(n-2)+2×[1+2+…+(12-n)]=+2×=+157=-+157,其图象开口向上,对称轴为直线n=,又∵n∈N+,∴S在n=9时取最小值.故选C.
答案 C
6.(2025·湖北天门高二月考)设Sn为等差数列{an}的前n项和,则“∀n∈N+,an+1>an”是“nSn+1>(n+1)Sn”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
解析 设等差数列{an}的公差为d,若∀n∈N+,an+1>an,则an+1-an=d>0;若nSn+1>(n+1)Sn,则>,即为递增数列,又Sn=na1+d,所以=a1+d=n+a1-,所以>0,即d>0.所以“∀n∈N+,an+1>an”是“nSn+1>(n+1)Sn”的充要条件.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.已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-5,an+1=an+3,则下列说法正确的是( )
A.{an}是递增数列
B.数列是递增数列
C.数列{Sn}中的最小项为S3
D.Sm,S2m,S3m(m∈N+)成等差数列
解析 因为an+1=an+3,所以数列{an}为等差数列,公差为3,
因为a1=-5,所以an=-5+3(n-1)=3n-8,Sn==;
对于A,因为an+1-an=3>0,所以{an}是递增数列,A正确;
对于B,因为-=-=>0,所以数列是递增数列,B正确;
对于C,因为a1<0,a2<0,a3=1>0,所以数列{Sn}中的最小项为S2,C不正确;
对于D,当m=1时,S1=-5,S2=-7,S3=-6,显然不是等差数列,D不正确.
故选AB.
答案 AB
8.数列{an}是等差数列,S8=10,则下列说法正确的是( )
A.a3+a6为定值
B.若a1=,则n=5时Sn最大
C.若d=,则使Sn为负值的n值有3个
D.若S4=6,则S12=12
解析 由数列{an}是等差数列,S8=10,有=10,即a1+a8=.
由等差数列性质得a3+a6=a1+a8=为定值,选项A正确.
当a1=时,a8=-11,公差d=-,则数列{an}是递减数列,
则a4=3,a5=-,故n=4时,Sn最大,选项B错误.
当d=时,由于a1+a8=,则a1=-,Sn=-n+×=,
令Sn<0得0<n<3,又n∈N+,
故Sn为负值的n值有2个,选项C错误.
当S4=6时,设{an}公差为d,则4a1+6d=6,结合a1+a8=,即2a1+7d=,
解得a1=,d=-,
故S12=12a1+×d=12,选项D正确.
故选AD.
答案 AD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
9.已知在数列{an}中,a1a2…an=n2(n∈N+),则a9= .
解析 a1a2…a8=82, ①
a1a2…a9=92, ②
由①②得a9==.
答案
10.(2025·河北邯郸期末)已知等差数列{an}为递增数列,若a+a=101,a5+a6=11,则数列{an}的公差d为 .
解析 由a+a=101,得(a1+a10)2-2a1a10=(a5+a6)2-2a1a10=121-2a1a10=101,所以a1a10=10.又a1+a10=a5+a6=11,a1<a10,所以a1=1,a10=10,所以d==1.
答案 1
11.已知两个等差数列{an}:5,8,11,…,与{bn}:3,7,11,…,它们的公共项组成数列{cn},则数列{cn}的通项公式cn= ;若数列{an}和{bn}的项数均为100,则{cn}的项数是 .
解析 由于数列{an}是以3为公差的等差数列,数列{bn}是以4为公差的等差数列,所以{cn}也是等差数列,且公差为3×4=12,又c1=11,故cn=11+12(n-1)=12n-1,又a100=5+(100-1)×3=302,b100=3+(100-1)×4=399,则11≤12n-1≤302.解得1≤n≤25.25,故{cn}的项数为25.
答案 12n-1 25
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.
13.(15分)(2025·广东实验中学月考)已知数列{an}中,对任意的n∈N+,都有an+an+1=4n.
(1)若{an}为等差数列,求{an}的通项公式;
(2)求证an+2-an为定值,若a1=3,求{an}的通项公式.
解析 (1)由条件an+an+1=4n,可得a1+a2=4,a2+a3=8,因为{an}为等差数列,所以设公差为d,由上式可得⇒所以{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d=2n-1.
(2)由条件an+an+1=4n,可得an+1+an+2=4(n+1),两式相减得an+2-an=4,为定值.因为a1=3,所以a2=1,故数列{an}的奇数项是首项为3,公差为4的等差数列,即a2k-1=a1+(k-1)d=4k-1.偶数项是首项为1,公差为4的等差数列,即a2k=a2+(k-1)d=4k-3.
综上,an=
14.(15分)(新课标Ⅰ卷)设等差数列的公差为d,且d>1.令bn=,记Sn,Tn分别为数列,的前n项和.
(1)若3a2=3a1+a3,S3+T3=21,求的通项公式;
(2)若为等差数列,且S99-T99=99,求d.
解析 (1)∵3a2=3a1+a3,∴3d=a1+2d,解得a1=d,∴S3=3a2=3(a1+d)=6d,
又T3=b1+b2+b3=++=,
∴S3+T3=6d+=21,
即2d2-7d+3=0,解得d=3或d=(舍去),
∴an=a1+(n-1)·d=3n.
(2)∵{bn}为等差数列,
∴2b2=b1+b3,即=+,
∴6==,
即a-3a1d+2d2=0,解得a1=d或a1=2d,
∵d>1,∴an>0,又S99-T99=99,由等差数列性质知,99a50-99b50=99,即a50-b50=1,
∴a50-=1,即a-a50-2 550=0,
解得a50=51或a50=-50(舍去).
当a1=2d时,a50=a1+49d=51d=51,
解得d=1,与d>1矛盾,无解;
当a1=d时,a50=a1+49d=50d=51,解得d=.
综上,d=.
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