内容正文:
必刷小题11 数 列
一、单项选择题
1.(2023·赣州统考)已知等差数列{an}中,Sn是其前n项和,若a3+S3=22,a4-S4=-15,则a5等于( )
A.7 B.10 C.11 D.13
答案 C
解析 设公差为d,则a1+2d+3a1+3d=22,a1+3d-4a1-6d=-15,
解得a1=3,d=2,
故a5=a1+4d=3+8=11.
2.已知等差数列{an}的公差为4,且a2,a3,a6成等比数列,则a14等于( )
A.46 B.48 C.50 D.52
答案 C
解析 由题意得a=a2a6=(a3-4)(a3+3×4),
解得a3=6,
所以a14=a3+11×4=50.
3.已知数列{an}满足a1=1,anan+1=2n(n∈N+),则a10等于( )
A.64 B.32 C.16 D.8
答案 B
解析 ∵数列{an}满足a1=1,anan+1=2n,
∴a1a2=2,解得a2=2.
当n≥2时,=2,即=2,
所以···=24,所以=24,
故a10=25=32.
4.(2023·漳州模拟)已知数列为等比数列,且a4=2,a8=16,则a10等于( )
A.30 B.±30 C.40 D.±40
答案 C
解析 令bn=,设数列的公比为q,
因为a4=2,a8=16,
所以b4==,b8==2,
又b8=b4q4,所以q4==4,得到q2=2,
所以b10==b8q2=4,所以a10=40.
5.(2024·榆林联考)《九章算术》中有如下问题:“今有蒲生一日,长四尺,莞生一日,长一尺.蒲生日自半,莞生日自倍.”意思是今有蒲第一天长高四尺,莞第一天长高一尺,以后蒲每天长高为前一天的一半,莞每天长高为前一天的两倍.若要使莞的长度是蒲的长度的2倍,则需要的时间为( )
A.4天 B.5天 C.6天 D.7天
答案 A
解析 由题意,蒲第一天长高四尺,以后蒲每天长高为前一天的一半,
∴蒲的生长构成首项为4,公比为的等比数列,其前n项和为
Sn==8-n-3,
又由莞第一天长高一尺,每天长高为前一天的两倍,则莞的生长构成首项为1,公比为2的等比数列,
其前n项和为Tn==2n-1,
又∵Tn=2Sn,∴2n-1=2×,
解得n=4或n=0(舍去).
6.若数列{an}满足a1=1,=+1,则a9等于( )
A. B. C.210-1 D.29-1
答案 B
解析 因为a1=1,=+1,
所以+1=2,
又+1=2,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,所以+1=2n,
即an=,所以a9=.
7.小明同学在研究数列{an}时,发现其递推公式an+2=an+1+an(n∈N+)可以利用“叠罗汉”的思想来处理,即如果该数列{an}的前两项分别为a1=1,a2=2,其前n项和记为Sn,若a2 026=m,则S2 024等于( )
A.2m B. C.m+2 D.m-2
答案 D
解析 由an+2=an+1+an(n∈N+),
得an=an+2-an+1(n∈N+),
所以S2 024=a2 024+a2 023+a2 022+…+a3+a2+a1
=(a2 026-a2 025)+(a2 025-a2 024)+(a2 024-a2 023)+…+(a5-a4)+(a4-a3)+(a3-a2)
=a2 026-a2=m-2.
8.已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且a1=2,S-3nan+1=Sn(Sn+2·3n),则S2 023等于( )
A.32 023-1 B.
C. D.
答案 C
解析 由题意得,
S-3n(Sn+1-Sn)=Sn(Sn+2·3n),
则S-S=3n(Sn+1+Sn),
又{an}都为正项,则Sn>0,
故Sn+1-Sn=3n,
所以S2 023-S2 022+…+S3-S2+S2-S1=32 022+…+32+3=,
所以S2 023-S1=S2 023-2=,
故S2 023=.
二、多项选择题
9.已知正项等比数列{an}的公比为q,a1a2a3=4,a4a5a6=12,an+1an+2an+3=324,则下列说法正确的是( )
A.q2=3 B.a=4
C.a4a6=2 D.n=12
答案 BD
解析 正项等比数列{an}的公比为q,
则an=a1qn-1,
由a1a2a3=4,a4a5a6=12,
得a=4,a=12,故B正确;
而a5=a2q3,于是(a2q3)3=12,
即q9=3,故A错误;
而a5=,则a4a6=a=2,故C错误;
由an+1an+2an+3=324,
得a=324,即(a2qn)3=324,
因为a=4,因此q3n=81=34=(q9)4=q36,
显然q>1,所以3n=36,解得n=12,故D正确.
10.记Sn为等比数列{an}的前n项和,则( )
A.是等比数列
B.{anan+1}是等比数列
C.Sn,S2n,S3n成等比数列
D.Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等比数列
答案 AB
解析 设等比数列{an}的公比为q(q≠0),
则有=q,所以==,
所以是以为公比的等比数列,故A正确;
=q2,
所以{anan+1}是以q2为公比的等比数列,故B正确;
若公比q=-1,则S2n=0,
所以Sn,S2n,S3n不能构成等比数列,故C错误;
若公比q=-1,且n为偶数,
则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n都等于0,
此时不能构成等比数列,故D错误.
11.已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,且d≠0,a1,a4,a6成等比数列,则( )
A.S19=0
B.a9=0
C.当d<0时,S9是Sn的最大值
D.当d>0时,S10是Sn的最小值
答案 ACD
解析 因为a1,a4,a6成等比数列,
所以a1a6=a,
即a1(a1+5d)=(a1+3d)2,整理得a1d=-9d2,
因为d≠0,所以a1=-9d,
所以a10=a1+9d=0,
则S19==19a10=0,故A正确,B错误;
当d<0时,{an}是递减数列,
此时a1>a2>…>a9>a10=0>a11>…,
所以当n=9或n=10时,Sn取得最大值,
即(Sn)max=S9=S10,故C正确;
当d>0时,{an}是递增数列,
此时a1<a2<…<a9<a10=0<a11<…,
所以当n=9或n=10时,Sn取得最小值,
即(Sn)min=S9=S10,故D正确.
12.(2024·保定模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=2,an+1=4an-3an-1(n≥2),则下列说法正确的是( )
A.数列{an+1-an}为等比数列
B.数列{an+1-3an}为等差数列
C.an=3n-1+1
D.Sn=+
答案 ABD
解析 因为===3(n≥2),所以数列{an+1-an}为公比为3的等比数列,故A正确;
因为(an+1-3an)-(an-3an-1)=an+1-4an+3an-1=0,即an+1-3an=an-3an-1(n≥2),
所以数列{an+1-3an}为常数列,即公差为0的等差数列,故B正确;
由以上分析可得an+1-an=1×3n-1,且an+1-3an=-1,
解得an=,故C错误;
Sn=a1+a2+…+an
=++…+
=×(30+31+…+3n-1)+
=×+=+,故D正确.
三、填空题
13.已知数列{an}满足anan+2=a,n∈N+,若a7=16,a3a5=4,则a2的值为________.
答案 -或
解析 因为anan+2=a,n∈N+,
所以数列{an}为等比数列,设其公比为q.
由a7=16,a3a5=a=4,
得a4=±2,q3==±8,所以q=±2.
当q=2时,a4=2,则a2=;
当q=-2时,a4=-2,则a2=-.
综上,a2的值为-或.
14.(2023·重庆模拟)已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn+2an=-1,则an=________.
答案 -×n-1
解析 由题意得Sn+2an=-1,
即Sn=-2an-1,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-2an-1-(-2an-1-1)=-2an+2an-1,即an=an-1,
当n=1时,3a1=-1,即a1=-,
因此数列{an}是首项为-,公比为的等比数列,
所以an=-×n-1.
15.(2023·德州模拟)写出一个同时具有下列性质①②的数列{an}的通项公式:an=________.
①am-n=am-an(m>n,m,n∈N+);②{an}是递增数列.
答案 2n(符合kn(k>0)的形式即可)
解析 假设数列为等差数列,设其公差为d,首项为a1,
由性质①可得a1+(m-n-1)d=a1+(m-1)d-a1-(n-1)d,
整理得a1=d,
即an=a1+(n-1)d=dn,
再根据②可知,公差d>0,取d=2,
显然an=2n满足题意.(符合kn(k>0)的形式即可)
16.已知向量序列:a1,a2,a3,…,an满足如下条件:|a1|=4|d|=2,2a1·d=-1且an-an-1=d(n=2,3,4,…).若a1·ak=0,则k=________;|a1|,|a2|,|a3|,…,|an|,…中第________项最小.
答案 9 3
解析 因为an-an-1=d(n=2,3,4,…),
所以an-an-1=d,an-1-an-2=d,…,a2-a1=d,
累加得an=a1+(n-1)d,
所以ak=a1+(k-1)d,
则a1·ak=a+(k-1)a1·d=0,
即4-=0,解得k=9;
an=a1+(n-1)d,
即a=|an|2=[a1+(n-1)d]2=-(n-1)+4(n∈N+),
易知当n-1=-=2,即n=3时,|an|取得最小值.
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