内容正文:
课时分层评价2 数列的函数特性
(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!)
(第1-9题,每小题5分,共45分)
1.已知数列{an}满足an+1-an-2 026=0,则数列{an}是( )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数列 D.不能确定
答案:A
解析:由an+1-an=2 026>0知数列{an}为递增数列.故选A.
2.(多选题)若数列{an}为递减数列,则{an}的通项公式可能为( )
A.an=-2n+1 B.an=-n2+3n+1
C.an= D.an=(-1)n
答案:AC
解析:可以利用数列的函数特性一一判断,A,C中数列为递减数列,B中数列不单调,D中数列是摆动数列.故选AC.
3.函数f(x)定义如表,数列{xn}满足x1=2,且对任意的自然数均有=f(xn),则x2 026等于( )
x
1
2
3
4
5
f(x)
5
1
3
4
2
A.1 B.2
C.4 D.5
答案:B
解析:根据定义,可得x2=f(x1)=1,x3=f(x2)=5,x4=f(x3)=2,x5=f(x4)=1,x6=f(x5)=5,…,所以周期为3,故x2 026=x1=2.故选B.
4.对任意的an∈(0,1),由关系式an+1=f(an)得到的数列满足an+1>an(n∈N+),则函数y=f(x)的图象可能是( )
答案:A
解析:根据题意知,由关系式an+1=f(an)得到的数列{an},满足an+1>an,即该函数y=f(x)的图象上任一点(x,y)都满足y>x,结合图象,只有A满足.故选A.
5.(多选题)下列是递增数列的是( )
A. B.
C. D.
答案:BC
解析:对于A,an=,an+1=,an+1-an=-3×,是摆动数列,故A不符合题意;对于B,an=1+πn,an+1=1+π,an+1-an=π>0,故B符合题意;对于C,an=3n-4n,an+1=3n+1-4,an+1-an=2×3n-4,当n≥1时,an+1-an≥2>0,故C符合题意;对于D,an=3n-2n+2,an+1=3n+1-2n+3,an+1-an=2×3n-4×2n,当n=1时,a2-a1=-2<0,故D不符合题意.故选BC.
6.已知数列{an}的通项公式为an=n2+kn+2,若对于n∈N+,都有an+1>an成立,则实数k的取值范围是( )
A.k>0 B.k>-1
C.k>-2 D.k>-3
答案:D
解析:因为an+1>an,所以an+1-an>0.又an=n2+kn+2,所以(n+1)2+k(n+1)+2-(n2+kn+2)>0,所以k>-2n-1.又-2n-1(n∈N+)的最大值为-3,所以k>-3.故选D.
7.已知数列{an}的通项公式为an=,则满足an+1<an的n的值为 .
答案:5
解析:由an=,an+1<an,得an+1-an=-=<0,解得<n<,因为n∈N+,所以n=5.
8.(双空题)在数列{an}中,若an=n(n-8)-20,则该数列从第 项开始递增,数列中最小项的值为 .
答案:4 -36
解析:由题意,an+1-an=2n-7,令2n-7>0,得n>,故数列{an}从第4项开始递增.an=n(n-8)-20=(n-4)2-36,故当n=4时,数列中最小项为a4=-36.
9.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.
10.(13分)在数列{an}中,an=(n+1).
(1)求证:数列{an}先递增后递减;
(2)求数列{an}的最大项.
解:(1)证明:显然an=(n+1)>0.
令≥1(n≥2),即≥1,
整理得≥,解得n≤10.
令≥1,即≥1,
整理得≥,解得n≥9.
由a9=a10=,
所以数列{an}从第1项到第9项递增,从第10项起递减.
(2)由(1)知a9=a10=最大.
(第11-13题,每小题5分,共15分)
11.已知数列{an}的通项公式为an=,若数列{an}从第m项起单调递减,则m的最小值为( )
A.11 B.12
C.13 D.不存在
答案:A
解析:因为an=,所以an+1=,所以an+1-an=-=.由数列{an}从第m项起单调递减可得-am<0,即-m2-m+130<0,即m2+m-130>0,解得m<或m>.又m∈N+,所以m>.因为22<<23,所以10.5<<11,所以m≥11,所以m的最小值为11.故选A.
12.已知数列{an}的通项公式为an=,若数列{an}为递减数列,则实数k的取值范围为( )
A.(3,+∞) B.(2,+∞)
C.(1,+∞) D.(0,+∞)
答案:D
解析:因为-an=-=,由数列{an}为递减数列知,对任意n∈N*,an+1-an=<0,所以k>3-3n对任意n∈N*恒成立,所以k∈(0,+∞).
13.(双空题)已知函数f(x)的定义域为R,数列{an}满足an=f(n),已知两个条件:①函数f(x)在[1,+∞)上单调递增;②{an}是递增数列.写出一个满足①和②的函数f(x)的解析式: ;写出一个满足②但不满足①的函数f(x)的解析式: .
答案:f(x)=x f(x)=(答案不唯一)
解析:由题意可知,在[1,+∞)这个区间上单调递增的函数有许多,可写为f(x)=x.第二个填空是找一个数列为递增数列,而对应的函数在[1,+∞)上不单调递增,可写为f(x)=.则这个函数在上单调递减,在上单调递增.所以f(x)=在[1,+∞)上不单调递增,不满足①.而对应的数列为an=在n∈N+上越来越大,属于递增数列,满足②.
14.(15分)已知函数f(x)=2x-2-x,数列{an}满足f(log2an)=-2n.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:数列{an}是递减数列.
解:(1)因为f(x)=2x-2-x,f(log2an)=-2n,
所以-=-2n,
即an-=-2n(看成关于an的方程).
所以+2nan-1=0,解得an=-n± .
因为an>0,所以an=-n,n∈N+.
(2)证明:作商比较,由(1)知an=-n,
所以=
=<1,
又an>0,所以an+1<an,
故数列{an}是递减数列.
15.(5分)已知an=(n∈N+),则数列{an}的最大项的值为 .
答案:
解析:因为an+1-an=(n+2)-(n+1)=·,所以当n≤7时,an+1-an>0;当n=8时,an+1-an=0;当n≥9时,an+1-an<0.所以a1<a2<…<a7<a8=a9,a9>a10>a11>a12>….故数列{an}存在最大项,且最大项为a8=a9=.
16.(17分)已知数列{an}的通项公式为an=n·.
(1)判断是不是数列中的项?若是,是第几项?
(2)求数列{an}中的最大项.
解:(1)若是数列中的项,则an=n·==4×,所以n=4,即为数列中的第4项.
(2)法一(作差比较法):an+1-an=-n·=·,
当n<2时,an+1-an>0,即an+1>an;
当n=2时,an+1-an=0,即an+1=an;
当n>2时,an+1-an<0,即an+1<an.
所以a1<a2=a3,a3>a4>a5>…>an>…,
所以数列{an}中的最大项为a2或a3,且a2=a3=2×=.
法二(作商比较法):==,
令>1,解得n<2;令=1,解得n=2;
令<1,解得n>2.
又an>0,故a1<a2=a3,a3>a4>a5>…>an>…,
所以数列{an}中的最大项为a2或a3,且a2=a3=2×=.
学生用书⬇第8页
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