内容正文:
课时分层评价1 数列的概念与简单表示
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9,每小题5分,共45分)
1.已知数列{an}的通项公式为an=,则该数列的前4项依次为( )
A.1,0,1,0 B.0,1,0,1
C.,0,,0 D.2,0,2,0
答案:A
解析:当n分别等于1,2,3,4时,a1=1,a2=0,a3=1,a4=0.故选A.
2.(2025·吉林长春期中)数列-,3,-3,9,…的一个通项公式是( )
A.an=(-1)n B.an=(-1)n
C.an=(-1)n+1 D.an=(-1)n+1
答案:B
解析:数列各项可改写为:(-)1,(-)2,(-)3,(-)4,…,即an=(-)n=(-1)n(n∈N*).故选B.
3.下列数列中,156是其中一项的是( )
A.{n2+1} B.{n2-1}
C.{n2+n} D.{n2+n-1}
答案:C
解析:根据题意,依次分析选项:对于A,若数列为{n2+1},则有n2+1=156,无正整数解,不符合题意;对于B,若数列为{n2-1},则有n2-1=156,无正整数解,不符合题意;对于C,若数列为{n2+n},则有n2+n=156,解得n=12或-13(舍),有正整数解n=12,符合题意;对于D,若数列为{n2+n-1},则有n2+n-1=156,无正整数解,不符合题意.故选C.
4.已知数列满足an=,n为正整数,则该数列的最大项是( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:因为函数y==,在x∈(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减,所以当1≤n≤2时,数列递增,当n≥3时,数列递减,又an=,得a2=,a3=,所以该数列的最大项是.故选B.
5.(多选)已知数列的通项公式为an=n2-8n+15,则3可以是( )
A.数列{an}中的第1项
B.数列{an}中的第2项
C.数列{an}中的第4项
D.数列{an}中的第6项
答案:BD
解析:由an=n2-8n+15=3,得n2-8n+12=0,解得n=2或6.故选BD.
6.(多选)数列{an}(n∈N*)是递增数列的为( )
A.an= B.an=1-2n
C.an=n2+n D.an=2n+1
答案:CD
解析:an=,a1=1,a2=,不是递增数列,故A不符合题意;an=1-2n,当n≥2时,an-=(1-2n)-[1-2(n-1)]=-2,不是递增数列,故B不符合题意;an=n2+n,当n≥2时,an-=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n>0,是递增数列,故C符合题意;an=2n+1,函数y=2x+1为增函数,则an=2n+1是递增数列,故D符合题意.故选CD.
7.已知数列{an}的通项公式为an=2 026-3n,则使an>0成立的正整数n的最大值为 .
答案:675
解析:由an=2 026-3n>0,得n<=675,又因为n∈N*,所以正整数n的最大值为675.
8.(开放题) 已知数列{an}满足下列条件:①是无穷数列;②是递减数列;③每一项都是正数.写出一个符合条件的数列{an}的通项公式:an= .
答案:(答案不唯一)
解析:符合三个条件的数列有,,,….(答案不唯一)
9.给出下列命题:
①已知数列{an},an=,则是这个数列的第10项,且最大项为第1项;
②数列,-,2,-,…的一个通项公式是an=(-1)n+1;
③已知数列{an},an=kn-5,且a8=11,则a17=29;
④已知an+1=an+3,则数列{an}为递增数列.
其中正确命题的序号为 .
答案:①②③④
解析:对于①中,令=,解得n=10,且数列{an}为递减数列,所以最大项为第1项,故①正确;对于②中,数列,,,,…的一个通项公式是bn=,所以原数列的一个通项公式是an=(-1)n+1,故②正确;对于③中,由an=kn-5,且a8=11,即8k-5=11,解得k=2,所以an=2n-5,所以a17=29,故③正确;对于④中,由an+1=an+3,得an+1-an=3>0,即an+1>an,所以数列{an}为递增数列,故④正确.综上,正确命题的序号为①②③④.
10.(13分)(一题多问)已知数列{an}的通项公式为an=,n∈N*.
(1)求a10;
(2)是不是这个数列中的项?
(3)这个数列中有多少项是整数?
(4)该数列中是否有等于项数的项?若有,求出该项;若没有,说明理由.
解:(1)a10==.
(2)令=,得n=100,故是这个数列中的项.
(3)易知an=1+,若an是整数,则n=1,2,3,6,
故这个数列中共有4项是整数.
(4)令=n,得n2-n-6=0,
解得n=3,或n=-2(舍去).
故该数列中有等于项数的项,该项为a3=3.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.(原创题)正整数的排列规则如图所示,其中排在第i行第j列的数记为ai,j,例如a4,3=9,则a64,9等于( )
1
2 3
4 5 6
7 8 9 10
…
A.2 023 B.2 024
C.2 025 D.2 026
答案:C
解析:根据题意,第1行第1列的数为1,此时a1,1=+1=1,第2行第1列的数为2,此时a2,1=+1=2,第3行第1列的数为4,此时a3,1=+1=4,据此分析可得:第64行第1列的数为a64,1=+1=2 017,则a64,9=2 025.故选C.
12.(多选)大衍数列来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两仪数量总和,是中华传统文化中隐藏的世界数学史上第一道数列题,其前10项依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,则下列说法正确的是( )
A.此数列的第20项是200
B.此数列的第19项是182
C.此数列的通项公式为an=
D.84不是此数列中的项
答案:AC
解析:观察此数列,n为偶数时,an=,n为奇数时,an=,所以此数列的通项公式为an=所以C正确;a20==200,故A正确;a19==180,故B错误;a13==84,故D错误.故选AC.
13.(2025·四川成都高二期中)设函数f(x)=数列{an}满足an=f(n),n∈N*,且数列{an}是递增数列,则实数a的取值范围是 .
答案:(2,3)
解析:结合函数的单调性,要使数列{an}递增,则应有解得2<a<3.
14.(15分)(一题多问)已知数列的通项公式为an=.
(1)判断是不是数列中的项;
(2)证明:数列中的项都在区间内;
(3)判断在区间内有没有数列中的项.
解:(1)因为an===,
所以由an==,解得n=.
因为不是正整数,所以中的项.
(2)证明: 因为an===1-=1-,
n∈N*,0<<1,所以0<an<1,
所以数列内.
(3)令<an<,即<<,则<n<.又n∈N*,
所以n=2.故在区间中的项,且只有一项,是第二项,即a2=.
15.(5分)(新情境)如图①所示是第七届国际数学教育大会(简称ICME-7)的会徽图案,会徽的主体图案是由如图②的一连串直角三角形演化而成的,其中OA1=A1A2=A2A3=…=A7A8=1,如果把图②中的直角三角形继续作下去,记OA1,OA2,…,OAn,…的长度构成数列{an},则此数列的通项公式为( )
A.an=n,n∈N* B.an=,n∈N*
C.an=,n∈N* D.an=n2,n∈N*
答案:C
解析:因为OA1=1,OA2=,OA3=,…,OAn=,…,所以a1=1,a2=,a3=,…,an=,….故选C.
16.(17分)已知函数f(x)=2x-,数列{an}满足f(log2an)=-2n.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)讨论数列{an}的增减性,并证明你的结论.
解:(1)因为f(x)=2x-2-x,f(log2an)=-2n,且an>0,
所以-=-2n,
所以an-=-2n,即+2nan-1=0,
解得an=-n±,
因为an>0,所以an=-n.
(2)数列{an}是递减数列,证明如下:
法一(作差法):
因为-an=-(n+1)-(-n)
=--1
=-1
=-1,
又>n+1,>n,
所以<1.
所以-an<0,即<an.所以数列{an}是递减数列.
法二(作商法):
因为an>0,所以=
=<1.
所以<an.所以数列{an}是递减数列.
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