内容正文:
课时分层评价3 等差数列的概念及其通项公式
(时间:60分钟 满分:110分)
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(1—9,每小题5分,共45分)
1.已知在等差数列{an}中,a1=1,d=3,则当an=298时,n等于( )
A.90 B.96
C.98 D.100
答案:D
解析:由题意知1+3(n-1)=298,解得n=100.故选D.
2.已知等差数列{an}的前三项分别为a-1,a+1,2a+1,则该数列的通项公式为( )
A.an=2n-5 B.an=2n-3
C.an=2n-1 D.an=2n+1
答案:C
解析:因为等差数列{an}的前三项分别为a-1,a+1,2a+1,所以2(a+1)=a-1+2a+1,解得a=2,所以首项a1=a-1=1,公差d=a+1-(a-1)=2,所以an=1+(n-1)×2=2n-1.故选C.
3.数列{an}的通项公式为an=5-3n,则此数列( )
A.是公差为-3的等差数列
B.是公差为5的等差数列
C.是首项为5的等差数列
D.是公差为n的等差数列
答案:A
解析:等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d可以化成an=dn+(a1-d),对比an=-3n+5,故公差为-3,首项为2.故选A.
4.在△ABC中,内角A,B,C成等差数列,则cos B的大小为( )
A. B.
C.- D.
答案:B
解析:因为A,B,C成等差数列,所以A+C=2B.又A+B+C=π,所以B=,所以cos B=cos =.故选B.
5.(多选)已知数列{an}满足=an-3,n∈N*,a1=27,则下列说法正确的是( )
A.该数列为等差数列
B.公差为3
C.a5=15
D.-3是该数列的第11项
答案:ACD
解析:由条件可知-an=-3.所以该数列为等差数列.公差为-3,a1=27,故an=-3n+30.所以a5=-3×5+30=15,又由-3n+30=-3得n=11.故选ACD.
6.(多选)下列命题中,正确的是( )
A.若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c成等差数列
B.若a,b,c成等差数列,则log2a,log2b,log2c成等差数列
C.若a,b,c成等差数列,则a+2,b+2,c+2成等差数列
D.若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c成等差数列
答案:AC
解析:对于A,因为a,b,c为等差数列,所以2b=a+c,所以2·(2b)=2a+2c,所以2a,2b,2c成等差数列,故A正确;对于C,因为a,b,c成等差数列,所以2b=a+c,所以2(b+2)=(a+2)+(c+2),所以a+2,b+2,c+2成等差数列.故C正确.对于B,D,由2b=a+c不一定得到2log2b=log2a+log2c与2×2b=2a+2c,故B,D项不正确.故选AC.
7.已知首项为-24的等差数列{an}从第10项起为正数,则公差d的取值范围是 .
答案:
解析:易知an=-24+(n-1)d.由题意,可知第10项是该等差数列的第一个正数项,则<d≤3.
8.(开放题)写出同时满足下面三个条件的数列{an}的一个通项公式:an= .
①{an}是递增数列;②{an}满足an-1+an+1=2an(n∈N*,n≥2) ;③ a1-a3+2a4=4.
答案:n-1(n∈N*)(答案不唯一)
解析:因为{an}满足an-1+an+1=2an(n∈N*,n≥2),所以数列{an}是等差数列. 所以设公差为d,又{an}是递增数列,知d>0,由a1-a3+2a4=4,得a1-(a1+2d)+2(a1+3d)=4,所以a1+2d=2.不妨令d=1,所以a1=0,所以an=n-1(n∈N*)(答案不唯一).
9.已知a>0,b>0,并且,,成等差数列,则a+9b的最小值为 .
答案:16
解析:由等差中项的定义可得+=1,故a+9b=(a+9b)(+)=++10≥10+2=16(当且仅当a=4,b=时取等号).
10.(13分)已知等差数列{an}中,a1=1,a2+2a3+a4=12.
(1)求a5+a7的值;
(2)若数列{bn}满足bn=a2n-1,证明:数列{bn}是等差数列.
解:(1)因为a2+a4=2a3,a2+2a3+a4=4a3=12,所以a3=3,
又a3=a1+2d,a1=1,所以d=1,
所以a5+a7=2a1+10d=12.
(2)证明:由(1)可知an=n,所以bn=a2n-1=2n-1.
因为bn-bn-1=(2n-1)-[2(n-1)-1]=2(n≥2),
所以数列{bn}是等差数列.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.已知数列{an}对于任意正整数m,n,有=am+an,若a2=1,则a2 026=( )
A.2 026 B.2 025
C.1 013 D.1 012
答案:C
解析:由am+n=am+an,令m=1得an+1-an=a1,所以数列{an}是以a1为首项,a1为公差的等差数列,从而an=a1+(n-1)a1=na1.因为a2=1,所以a1=,a2 026=1 013.故选C.
12.(多选)在数列{an}中,已知a2=2,a6=0,且数列是等差数列,公差为d,则下列结论正确的是( )
A.a4= B.a3=1
C.d= D.d=
答案:ABD
解析:设数列的公差为d,则-=4d,代入数据可得d=,因此=+2d=+2×=,故a4=,=+=+=,解得a3=1.故选ABD.
13.(链教材P18T3)在等差数列{an}中,am=n,an=m(m≠n),则下列说法正确的命题序号为 .
①该数列的首项a1=m+n-1;
②该数列的公差d=-1;
③该数列的第m+n项=0;
④该数列为递增数列.
答案:①②③
解析:设首项为a1,公差为d,
则=a1+(m+n-1)d=m+n-1-(m+n-1)=0.由于d=-1<0,所以该数列为递减数列.故正确的命题序号为①②③.
14.(15分)已知数列{an}满足a1=3,an+1=.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)求{an}的通项公式.
解:(1)证明:因为an+1=,所以an+1-1=-1=,所以==+,所以-=.因为a1=3,所以=,所以数列为首项,为公差的等差数列.
(2)由(1)得=+(n-1)=n,
所以an=.
15.(5分)(新定义)在数列{an}中,若-=p(n≥2,n∈N*,p为常数),则称{an}为“等方差数列”.给出下列命题:
①数列{(-1)n}是“等方差数列”;
②若{an}是“等方差数列”,则{}是等差数列;
③若{an}是“等方差数列”,则{akn}(k∈N*,k为常数)也是“等方差数列”;
④若{an}既是“等方差数列”,又是等差数列,则该数列为常数列.
其中正确命题的序号为 .
答案:①②③④
解析:对于①,因为[(-1)n]2-[(-1]2=0,所以{(-1)n}是“等方差数列”;对于②,根据“等方差数列”和等差数列的定义,易得{}是等差数列;对于③,设-=p,当n≥2,n∈N*时,-=-+-+-+…+-=kp,为常数,故{akn}为“等方差数列”;对于④,数列{an}满足-=p,an-=d(p,d为常数,d为数列{an}的公差,n≥2,n∈N*),若d=0,则{an}为常数列.若d≠0,则两式相除得an+an-1=(n≥2,n∈N*),所以an=为常数,即{an}为常数列.
16.(17分)(新定义)设数列{an}是等差数列,且公差为d.若数列{an}中任意不同的两项之和仍是该数列中的一项,则称该数列是“封闭数列”.
(1)若等差数列{an}中,a1=4,d=2,求证:数列{an}是“封闭数列”;
(2)若an=2n-7,试判断等差数列{an}是否为“封闭数列”,并说明理由.
解:(1)证明:因为a1=4,d=2,
所以an=4+2(n-1)=2n+2,
所以对任意的s,t∈N*,s≠t,有as+at=(2s+2)+(2t+2)=2(s+t+1)+2.
因为s+t+1∈N*,
所以as+at是数列{an}中的项.
所以数列{an}是“封闭数列”.
(2)数列{an}不是“封闭数列”.理由如下:
因为an=2n-7,所以a1=-5,a2=-3,
所以a1+a2=-8.
令an=-8,即2n-7=-8,可得n=-∉N*.
所以数列{an}不是“封闭数列”.
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