内容正文:
[课下巩固检测练(二十)] 等差数列、等比数列
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题10分)
一、单选题
1.(2025·北京通州一模)已知等差数列满足a5-2a3=1,且a2=0,则a2 025=( )
A.2 026 B.2 025
C.2 024 D.2 023
解析:选D.设公差为d,由a5-2a3=1,a2=0,得
解得所以an=n-2,所以a2 025=2 023.
2.(2025·黑龙江大庆三模)在等差数列中,若a6+a8+a10=36,则S15=( )
A.270 B.225
C.180 D.135
解析:选C.因为数列是等差数列,所以a6+a8+a10=3a8=36,a8=12,则S15==15a8=180.
3.(2025·安徽安庆二模)已知等比数列的前n项和为Sn,若a2a5=2a4,且a3与2a6的等差中项为,则S4=( )
A.33 B.31
C.17 D.15
解析:选D.因为等比数列的前n项和为Sn,设其公比为q,
由已知a2a5=a3a4,故a3a4=2a4,所以a3=2,a3+2a6=2×,则a6=,
故q==,所以a1==8,故S4===15.
4.(2025·山东菏泽二模)已知Sn为等比数列前n项和,若a4=4a3-4a2,则=( )
A.5 B.3
C.-3 D.-5
解析:选A.由等比数列公式可得a1q3=4a1q2-4a1q⇒q2=4q-4⇒q=2,所以===5.
5.(2025·吉林长春二模)已知等差数列的前n项和为Sn,若S3=S9=6,则S12的值为( )
A.0 B.3
C.6 D.12
解析:选A.因为是等差数列,所以S3,S6-S3,S9-S6,S12-S9成等差数列,
又S3=S9=6,所以6,S6-6,6-S6,S12-6成等差数列,
则6+S12-6=S6-6+6-S6,则S12=0.
二、多选题
6.(2025·广东茂名二模)等差数列中,a2+a3=-12,a5+a7=2.记数列前n项和为Sn,下列选项正确的是( )
A.数列的公差为2
B.Sn取最小值时,n=6
C.S4=S7
D.数列的前10项和为50
解析:选AD.对A,设等差数列的公差为d,则由题意知解得故A正确;
对B,an=-9+2(n-1)=2n-11,Sn=-9n+×2=n2-10n=-25,则当n=5时,Sn取最小值-25,故B错误;
对C,S4=42-10×4=-24,S7=72-10×7=-21,则S4≠S7,故C错误;
对D,数列的前10项和为+++++1+3+5+7+9=50,故D正确.
7.(2025·辽宁沈阳二模)已知数列满足an+1+an=f,则下列说法中正确的是( )
A.若a1=2,f=2n,则是等差数列
B.若a1=1,f=2n+1,则是等差数列
C.若a1=2,f=4,则是等比数列
D.若a1=1,f=3×2n-1,则是等比数列
解析:选BCD.对于A,当an+1+an=f=2n时,若a1=2,则a2=0,a3=4,a4=2,a5=6,…,所以数列不是等差数列,故A错误;
对于B,当an+1+an=f=2n+1时,=-,因为a1-1=0,所以an-n=0,即an=n,因为an+1-an=n+1-n=1,所以数列是等差数列,故B正确;
对于C,当an+1+an=f=4时,有=-,因为a1-2=0,所以an-2=0,即an=2,所以是等比数列,故C正确;
对于D,当an+1+an=f=3×2n-1时,有=-,因为a1-20=0,所以an-2n-1=0,即an=2n-1,因为==2,所以是等比数列,故D正确.
三、填空题
8.(2025·河北秦皇岛二模)已知等比数列的前6项和为126,其中偶数项和是奇数项和的2倍,则a1= .
解析:由题设
可得
若的公比为q,则a2+a4+a6=(a1+a3+a5)q⇒q=2,
所以a1+a3+a5=a1(1+q2+q4)=21a1=42,则a1=2.
答案:2
9.(2025·山东青岛二模)记等差数列的前n项和为Sn,且an+2SnSn-1=0(n≥2),a1=,则Sn= .
解析:由an=Sn-Sn-1代入已知可得Sn-Sn-1+2SnSn-1=0⇒-+2=0⇒-=2,n≥2,
可得是公差为2的等差数列,因为a1=,所以=2,
即=2+(n-1)·2=2n,所以Sn=.
答案:
四、解答题
10.(2025·内蒙古赤峰一模)已知数列{an}中,an+1=2an-.
(1)若a1,a2,a3依次成等差数列,求a1;
(2)若a1=,证明数列为等比数列,并求数列的前n项和Sn.
解:(1)a2=2a1-,a3=2a2-=4a1-,又a1,a2,a3依次成等差数列,所以2a2=a1+a3,
即2=a1+4a1-,解得a1=.
(2)因为an+1-=2an--=2an-=2an-=2,且a1-=1,
所以是首项为1,公比为2的等比数列,
可得an-=2n-1,则an=2n-1+,
Sn=+(++…+)=+=2n--.
11.已知数列的各项均为正数,a1=3,且对任意的正整数n都有=成立.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)设bn=,是否存在正整数t,m,使得b1,b2,bm成等比数列?若存在,求出满足要求的t和m的所有值;若不存在,请说明理由.
解:(1)由=,得-=3,
又数列的各项均为正数,则an+1+an≠0,所以an+1-an=3,
又a1=3,所以数列是以3为首项,以3为公差的等差数列.
(2)由(1)得an=3n,于是bn=,
假设存在正整数t,m,使得b1,b2,bm成等比数列,则b1bm=,
即×=,即=,整理得m=4+,
因为t,m均为正整数且m>2,所以m=4+的正整数解为
或或或或或
所以存在正整数t,m,使得b1,b2,bm成等比数列.
[创新题]
12.若三个非零且互不相等的实数x1,x2,x3成等差数列且满足+=,则称x1,x2,x3成一个“β等差数列”.已知集合M={x||x|≤100,x∈Z},则由M中的三个元素组成的所有数列中,“β等差数列”的个数为( )
A.25 B.50
C.75 D.100
解析:选B.由三个非零且互不相等的实数x1,x2,x3成等差数列且满足+=,
得消去x2,并整理得,(2x1+x3)(x1-x3)=0,
所以x1=x3(舍去),x3=-2x1,则有x2=-x1,
在集合M=中,三个元素组成的所有数列必为整数列,
所以x1必为2的倍数,又<<,x1,x2,x3∈M,
所以≤100,则≤50,即x1∈[-50,50],x1≠0,x1∈Z,
故这样的数组共50组.
13.斐波那契数列又称为黄金分割数列,在现代物理、化学等领域都有应用,斐波那契数列满足a1=a2=1,an=an-1+an-2(n≥3,n∈N*).给出下列四个结论:
①存在m∈N*,使得am,am+1,am+2成等差数列;
②存在m∈N*,使得am,am+1,am+2成等比数列;
③存在常数t,使得对任意n∈N*,都有an,tan+2,an+4成等差数列;
④不存在正整数i1,i2,…,im,且i1<i2<…<im,使得++…+=2 023.
其中所有正确结论的序号是 .
解析:对于①,由题意得a2=1,a3=2,a4=3,故a2,a3,a4成等差数列,故①正确;
对于②,由递推公式可知am,am+1,am+2中有两个奇数,1个偶数,不可能成等比数列,故②错误;
对于③,an+4=an+3+an+2=2an+2+an+1=3an+2-an,
故当t=时,对任意n∈N*,an,an+2,an+4成等差数列,故③正确;
对于④,依次写出数列中的项为1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,1 597,…,可得2 023=1 597+377+34+13+2,故④不正确.
答案:①③
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