内容正文:
课时分层评价2 数列的递推公式与an和Sn的关系
(时间:90分钟 满分:100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.设数列{an}的前n项和Sn=n2,则a9的值为( )
A.15 B.17
C.49 D.64
答案:B
解析:由已知,a9=S9-S8=92-82=17.故选B.
2.(2025·山西太原高二期中)在数列中,a1=,=1-,则a2 026等于( )
A. B.-1
C.2 D.3
答案:A
解析:当n=1时,a2=1-=-1;当n=2时,a3=1-=2;当n=3时,a4=1-==a1;a5=1-=-1=a2;a6=2;…,所以数列{an}是一个周期为3的周期数列,故a2 026=a3×675+1=a1=.故选A.
3.数列{an}中,a1=1,当n≥2时,an=若an=,则n的值等于( )
A.7 B.8
C.9 D.10
答案:C
解析:因为a1=1,所以a2=1+a1=2,a3==,a4=1+a2=3,a5==,a6=1+a3=,a7==,a8=1+a4=4,a9==,所以n=9.故选C.
4.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln(1+),则数列{an}的通项公式为an=( )
A.2+ln n B.2+(n-1)ln n
C.2+nln n D.1+n+ln n
答案:A
解析:a2=a1+ln(1+),a3=a2+ln(1+),…,an=an-1+ln(1+)(n≥2),则an=a1+ln(×××…×)=2+ln n(n≥2).又a1=2=2+ln 1,所以an=2+ln n.故选A.
5.(多选)符合递推关系式an=an-1的数列是( )
A.1,2,3,4,… B.1,,2,2,…
C.,2,2,4,… D.0,,2,2,…
答案:BC
解析:B与C中从第2项起,后一项是前一项的倍,符合递推公式an=.在A中,后一项与前一项之差为1,递推公式为an-an-1=1.在D中,无法推出递推公式.故选BC.
6.(多选)已知函数f(x)=若数列{an}满足a1=,=f(an),n∈N*,则下列说法正确的是( )
A.该数列是周期数列且周期为3
B.该数列不是周期数列
C.a2 025+a2 026=
D.a2 025+a2 026=
答案:BD
解析:a2=f()=-1=;a3=f()=-1=;a4=f()=+=;a5=f()=2×-1=;a6=f()=2×-1=;a7=f()=+=;…,所以从a3开始数列{an}是以3为周期的周期数列,但数列{an}并不是周期数列,故A错误,B正确.而a2 025+a2 026=a3+a4=+=,所以C错误,D正确.故选BD.
7.已知数列{an}中,a1=1,当n≥2时,an=+2n-1,则a4= .
答案:16
解析:当n≥2时,an-=2n-1,所以a2-a1=3,a3-a2=5,a4-a3=7,所以a4-a1=15.又a1=1,所以a4=16.
8.在数列{an}中,a1=,an+1=,则a98= .
答案:-
解析:因为a1=,an+1=,所以a2==-,a3==,a4==-,a5==-,…,所以数列{an}是以2为周期的数列,则a98=a2=-.
9.(双空题)已知在数列{an}中,a1a2a3…an=n2,则a3+a5= ,an= .
答案:
解析:由题意n=1时,a1=1,所以由a1a2a3…an=n2得,a1a2=22,a1a2a3=32,a1a2a3a4=42,a1a2a3a4a5=52,则a3==,a5==,故a3+a5=.a1a2a3…an=n2,所以当n≥2时,a1a2a3…an-1=(n-1)2,两式相除得an=,故an=
10.(13分)已知数列{an}的前n项和Sn满足n=log2(Sn-1),求其通项公式an.
解:根据条件可得Sn=2n+1.
当n≥2时,an=Sn-=2n+1--1=(2-1)=,
当n=1时,a1=S1=21+1=3≠21-1,
所以an=
(11—13,每小题5分,共15分)
11.(新情境)(链教材P9T5)传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数.他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如三角形数、正方形数、五边形数、六边形数等.如图所示,将所有六边形数按从小到大的顺序排列成数列,前3项依次为1,6,15,则此数列的递推公式可以是( )
A.an+1=an+4n-3
B.an+1=an+4n-1
C.an=an-1+4n+1(n≥2)
D.an=an-1+4n-3(n≥2)
答案:D
解析:由题意,知a1=1,a2=a1+5,a3=a2+9,a4=a3+13,…,以此类推,an=an-1+4(n-1)+1=an-1+4n-3(n≥2).故选D.
12.(多选)若数列{an}满足a1=1,a2=2,an=(n≥3),记数列{an}的前n项积为Tn,则下列说法正确的是( )
A.Tn有最大值 B.an无最大值
C.T2 025=4 D.a2 025=2
答案:ACD
解析:因为a1=1,a2=2,an=(n≥3),所以a3=2,a4=1,a5=,a6=,a7=1,a8=2,…,因此数列{an}是周期为6的周期数列,=an,所以an有最大值2,a2 025=a337×6+3=a3=2,故B错误,D正确;又因为T1=1,T2=2,T3=4,T4=4,T5=2,T6=1,T7=1,T8=2,…,所以{Tn}是周期为6的周期数列,Tn+6=Tn,所以Tn有最大值4,T2 025=T3=4,故A,C正确.故选ACD.
13.(双空题)已知数列{an}对任意的p,q∈N*满足=ap+aq,且a2=-4,则a6= ,an= .
答案:-12 -2n
解析:由条件知,a2=a1+a1=-4,所以a1=-2.a3=a2+a1=-4-2=-6,a4=a3+a1=-8,a5=a4+a1=-10,所以a6=a5+a1=-12,依此类推可知an=-2n.
14.(17分)已知数列{an}中,a1=1,其前n项和为Sn,且满足2Sn=(n+1)an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=3n-λ,若数列{bn}为递增数列,求实数λ的取值范围.
解:(1)法一:因为2Sn=(n+1)an,
所以2Sn+1=(n+2)an+1,
所以2an+1=(n+2)an+1-(n+1)an,
即nan+1=(n+1)an,所以=,
所以==…==1,
所以an=n.
法二:因为2Sn=(n+1)an,
所以2Sn+1=(n+2)an+1,
所以2an+1=(n+2)an+1-(n+1)an,
即nan+1=(n+1)an,所以=,
所以当n≥2时,an=a1···…·=1×××…×=n.
又a1=1也满足an=n,
所以数列{an}的通项公式为an=n.
(2)由(1)知bn=3n-λn2,
由bn+1-bn=3n+1-λ(n+1)2-(3n-λn2)=2·3n-λ(2n+1),
因为数列{bn}为递增数列,
所以2·3n-λ(2n+1)>0,即λ<.
令cn=,则=·=>1,
所以{cn}为递增数列,所以λ<c1=2,
即λ的取值范围为(-∞,2).
(15、16,每小题5分,共10分)
15.公元13世纪意大利数学家斐波那契在自己的著作《算盘书》中记载着这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,满足=+an(n≥1),那么1+a2+a4+a6+…+a2 026等于( )
A.a2 024 B.a2 025
C.a2 026 D.a2 027
答案:D
解析:由于an+2=an+1+an(n≥1),则1+a2+a4+a6+…+a2 026=a1+a2+a4+a6+…+a2 026=a3+a4+a6+…+a2 026=a5+a6+…+a2 026=a2 025+a2 026=a2 027.故选D.
16.(多选)(2024·江苏淮安高二期中)若数列{an}满足对任意正整数n,{an+1-an}为递减数列,则称数列{an}为“差递减数列”.下面给出的通项公式中,可使{an}为“差递减数列”的有( )
A.an=3n B.an=n2+1
C.an= D.an=ln
答案:CD
解析:对于A,若an=3n,则an+1-an=3(n+1)-3n=3,所以{an+1-an}为常数列,故A错误;对于B,若an=n2+1,则an+1-an=(n+1)2-n2=2n+1,所以{an+1-an}为递增数列,故B错误;对于C,若an=,则an+1-an=-=,因为函数y=在(0,+∞)上单调递减,所以{an+1-an}为递减数列,故C正确;对于D,若an=ln ,则an+1-an=ln -ln =ln(·)=ln(1+),因为函数y=ln(1+)在(0,+∞)上单调递减,所以{an+1-an}为递减数列.故选CD.
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