内容正文:
数列单元检测卷
考试时间120分钟,满分150分
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”.
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效.
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.
在等差数列中,,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
2.
已知等比数列的前项和为,,,则( )
A.10 B.15 C.18 D.20
3.
已知是各项为正数的等比数列,,且与的等差中项为4,则等于( )
A.2 B. C.4 D.8
4.
设等差数列的前项和为,若,且,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
5.
已知等比数列的前项和,满足,则( )
A.16 B.32 C.81 D.243
6.
已知数列满足,设,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
7.
北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了“隙积术”,提出长方台形垛积的一般求和公式.如图,由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积的第一层有个小球,第二层有个小球,第三层有个小球……依此类推,最底层有个小球,共有层,由“隙积术”可得这些小球的总个数为.若由小球堆成的某个长方台形垛积有8层,小球总个数是460,则该垛积的第一层小球个数可以是( )
A.5 B.8 C.12 D.19
8.
设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并满足条件:,,则下列结论中不正确的是( )
A.
B.
C.是数列中的最大值
D.若,则n的最大值为4047
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.
已知等差数列的前项和为,若,,则下列结论正确的是( )
A.数列是递增数列 B.
C.当取得最大值时, D.
10.
记为数列的前项和,已知,则( )
A.为等比数列 B.为等比数列
C. D.
11.
已知数列满足,则下列正确的有( )
A.任意 B.存在
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.
等差数列中,为其前项的和.若,,则 .
13.
记数列的前项和为,若,则 .
14.
数列的前项和为,数列满足,若,则数列的最小项为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.
已知正项数列的前项和为,且;
(1)求和的值;
(2)求证数列是等差数列,并求出数列的通项公式.
16.
在数列中,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求数列的通项公式;
17.
已知数列满足:,.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)设,求数列的前n项和;
(3)设,求数列的前n项和.
18.
已知数列满足,.
(1)求,的值;
(2)求的通项公式;
(3)设,记为数列的前n项和,证明:.
19.
在数列中,,,且
(1)证明:数列是等差数列;
(2)记,数列的前项和为,且,数列的前项和为,若对恒成立,求的取值范围;
(3)证明:.
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数列单元检测卷
考试时间120分钟,满分150分
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”.
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效.
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.
在等差数列中,,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【知识点】利用等差数列的性质计算
【分析】根据等差数列的性质求得正确答案.
【详解】由等差数列的性质可知,
则,故.
故选:D
2.
已知等比数列的前项和为,,,则( )
A.10 B.15 C.18 D.20
【答案】B
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、等比数列片段和性质及应用
【分析】根据成等比数列,得到方程,求出,.
【详解】由题意得成等比数列,
故,其中,,故,
解得,
又,即,解得.
故选:B
3.
已知是各项为正数的等比数列,,且与的等差中项为4,则等于( )
A.2 B. C.4 D.8
【答案】D
【知识点】等差中项的应用、等比中项的应用、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】利用等比中项的性质可根据求得,再根据等差中项的性质得到,结合,解得公比,进而可求得.
【详解】由题可知,,得,解得或(舍去).
设等比数列的公比为,则由,可得,
整理得,得或(舍去),
则.
故选:D.
4.
设等差数列的前项和为,若,且,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【知识点】由Sn求通项公式、等差数列前n项和的基本量计算
【分析】根据题意,求得,,得到公差,,结合,求得,进而求得的值,得到答案.
【详解】由,可得,
因为,可得,
所以公差为,,
又因为,可得,则,解得,
则,所以.
故选:C.
5.
已知等比数列的前项和,满足,则( )
A.16 B.32 C.81 D.243
【答案】A
【知识点】写出等比数列的通项公式、等比数列通项公式的基本量计算、前n项和与通项关系
【分析】根据,作差得到等比数列的公比为,再求出,最后根据等比数列的通项公式计算可得.
【详解】等比数列的前项和为,且,
∴,
∴,∴,故等比数列的公比为.
在中,
令,可得,∴,则.
故选:A.
6.
已知数列满足,设,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据条件,利用与间的关系,得到,从而有,再利用裂项相消法,即可求解.
【详解】因为①,
当时,②,
由①②得到,得到,
又时,,满足,所以,则,
所以,
则数列的前项和为,
故选:D.
7.
北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了“隙积术”,提出长方台形垛积的一般求和公式.如图,由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积的第一层有个小球,第二层有个小球,第三层有个小球……依此类推,最底层有个小球,共有层,由“隙积术”可得这些小球的总个数为.若由小球堆成的某个长方台形垛积有8层,小球总个数是460,则该垛积的第一层小球个数可以是( )
A.5 B.8 C.12 D.19
【答案】C
【知识点】数列-其他模型
【分析】转化题给条件为,再由皆为正整数分类讨论即可求解.
【详解】当时,最底层小球的数量为,即,,
从而有,
整理得,由皆为正整数,得是不超过10的正偶数,
当时,,无解;当时,,无解;
当时,,无解;当时,,解得或,符合题意;
当时,,无正整数解,
所以该垛积的第一层小球个数.
故选:C
8.
设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并满足条件:,,则下列结论中不正确的是( )
A.
B.
C.是数列中的最大值
D.若,则n的最大值为4047
【答案】D
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等比数列下标和性质及应用、求等比数列前n项和
【分析】首先分析,再由得到,,即,然后逐项判断.
【详解】根据题意,等比数列的公比为,
若,则,
又由,必有,则数列各项均为正值,
若,即,必有,,则必有,
依次分析选项:
对于A,数列各项均为正值,则,必有,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C:根据,所以是数列中的最大项,故C正确,
对于D:由,,
可知,故D错误;
故选:D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.
已知等差数列的前项和为,若,,则下列结论正确的是( )
A.数列是递增数列 B.
C.当取得最大值时, D.
【答案】BC
【知识点】判断数列的增减性、利用等差数列的性质计算、求等差数列中的最大(小)项、求等差数列前n项和的最值
【分析】由等差数列的前n项和公式及等差数列的性质可得,,从而得公差,即可判断A,B;
根据,,可得数列的前13项为正,从第14项起为负,即可判断C;
由,可得,从而判断D.
【详解】对于A,因为,,即,所以,
,所以,所以数列不是递增数列,故A错误;
对于B,由A的分析可知,故B正确;
对于C,由A的分析可知数列的前13项为正,从第14项起为负,所以最大,故C正确;
对于D,由C的分析可知,且公差,
所以数列是递减数列,所以,即,故D错误.
故选:BC.
10.
记为数列的前项和,已知,则( )
A.为等比数列 B.为等比数列
C. D.
【答案】BCD
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、求等比数列前n项和、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】利用两式作差可得,再转化为,从而可判断B,通过求出和,可判断A,再利用等比数列求和可判断C,利用错位相减法求和可判断D.
【详解】由,可得:
,
两式相减得:,即,
所以为等比数列,故B正确;
再由,可得,
即,
当时,有,
由于不满足上式,所以,故A错误;
由
,故C正确;
由,
则,
两式相减得:
,故D正确;
故选:BCD
11.
已知数列满足,则下列正确的有( )
A.任意 B.存在
C. D.
【答案】ACD
【知识点】数列不等式恒成立问题、裂项相消法求和、由递推数列研究数列的有关性质、判断数列的增减性
【分析】对于A首先对递推关系式的配方可得,再由递推关系得与同号且即可判断;对于B通过不等式进行放缩可得数列是递减数列即可判断;对于C由递推关系得,再进行累加求和得,再进行倒数求和可得;对于D构造数列,得,再求和可得不等式.
【详解】对于A:由,所以,,所以.
再由,得,即,
因为,所以与同号,且,由递推关系可得
,由,所以,故任意,所以A正确;
对于B:因为,所以,
再由得,
所以,数列单调递减,故不存在成立,所以B错误;
对于C:再由B选项的判断知数列单调递减,即,
所以,且.
因为,,两边取对数
所以,即,
进行累加求和
即,所以,.
所以
,所以C正确;
对于D:因为,令,得,
,即,所以,
,
因为,所以,所以D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.
等差数列中,为其前项的和.若,,则 .
【答案】
【知识点】利用等差数列的性质计算、等差数列片段和的性质及应用
【分析】利用等差数列的性质也成等差数列即可求得.
【详解】由等差数列的性质可知,数列成等差数列,
且公差,
∴,即,
则,则.
故答案为:72.
13.
记数列的前项和为,若,则 .
【答案】
【知识点】求等差数列前n项和、裂项相消法求和
【分析】首先根据等差数列求和公式求出,即可得到,再利用裂项相消法计算可得.
【详解】因为,所以,
所以,
所以.
故答案为:.
14.
数列的前项和为,数列满足,若,则数列的最小项为 .
【答案】/0.32
【知识点】确定数列中的最大(小)项、利用an与sn关系求通项或项
【分析】先分别求出,的通项公式,进而求出的通项公式,结合的性质,讨论的单调性,进而求出的最小项.
【详解】数列的前项和为,
当时,,
当时,,
,,
,记为,
当时,,
当时,,即,
,
,
,
,
当时,,故,
当时,,故,
当时,,
在时递减,在时递增,最小值出现在处,,
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.
已知正项数列的前项和为,且;
(1)求和的值;
(2)求证数列是等差数列,并求出数列的通项公式.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、由递推关系证明数列是等差数列、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)依次将代入递推式即可求解;
(2)由及条件可推出,根据等差数列定义证明结论,利用等差数列通项公式求结论.
【详解】(1)由题可得,即,
所以,即,
又数列为正项数列,所以,
所以,
所以由,得;
(2)因为,所以由(1)当时,,
当时,
,
整理化简得,又,
所以,即,
所以数列是以为公差,1为首项的等差数列,
所以.
16.
在数列中,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求数列的通项公式;
【答案】(1)证明见解析
(2)()
【知识点】由递推关系式求通项公式、写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列
【分析】(1)首先对等式进行等价变形可得:,然后再根据等比数列的定义进行证明即可;
(2)由(1)可知为等比数列,先求解的通项公式,进而求解数列的通项公式;
【详解】(1)已知,两边同时取倒数得:,
两边同时加可得:,
由此可得:,当时,,
因此得证:为等比数列,其首项为,公比.
(2)由(1)可得:为等比数列,其首项为,公比.
因此可得:,得: ()
17.
已知数列满足:,.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)设,求数列的前n项和;
(3)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、错位相减法求和、裂项相消法求和
【分析】(1)将变形为,进而利用等差数列定义证明即可;
(2)先利用等差数列通项公式求解,则,然后利用裂项相消法求和即可;
(3)利用错位相减法求和即可.
【详解】(1)由题意,由得,
所以,又,
所以是以1为首项,2为公差的等差数列;
(2)由(1)可得,即,
所以.
所以
;
(3)由知,
所以,
所以,
两式相减得:
,
所以.
18.
已知数列满足,.
(1)求,的值;
(2)求的通项公式;
(3)设,记为数列的前n项和,证明:.
【答案】(1)14,254;
(2);
(3)证明见解析.
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项、写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和
【分析】(1)由题设得,进而代值依次求解即可;
(2)由题设得,进而得到数列是以2为首项,2为公比的等比数列,进而求解即可;
(3)由题设得,结合裂项相消法求得,进而结合指数函数的性质求证即可.
【详解】(1)由,得.
由得,,.
(2)由得,,
两边取以2为底的对数,,
又,则,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
则,
所以,故.
(3)证明:由得,,
所以,
则,
故,
因此
,
由于,则,即,
所以,则,
所以,故.
19.
在数列中,,,且
(1)证明:数列是等差数列;
(2)记,数列的前项和为,且,数列的前项和为,若对恒成立,求的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)数列是首项为2、公差为1的等差数列,证明见详解.
(2),证明见详解.
(3)不等式成立,证明见详解.
【知识点】数列不等式恒成立问题、裂项相消法求和、由递推关系证明数列是等差数列、利用导数证明不等式
【分析】(1)根据题目条件,建立和的关系,判断是否为常数.
(2)利用,结合第一问的结果,求出的表达式从而化简,根据,求出数列的前项和,将转化为关于的函数,从而求出的最小值.
(3)利用进行放缩,对放缩后的不等式进行求和得到:,判断求和后的不等式是否成立,从而得出结论.
【详解】(1)已知,两边平方得:,
利用三角恒等式,代入得:,
解此方程得:,
取倒数得:,
因此,是公差为1,首项为的等差数列.
(2)由(1)得,
又,所以
,
,
,
,
则,单调递增,
故恒成立,可得.
(3)由(1)得,左边和式为:,
放缩通项:需证,
令,则不等式化为,
构造,求导得:
,
令,
递增,,不等式成立,
求和:.
学科网(北京)股份有限公司
$