内容正文:
高二年级4月校内自主训练
数学学科
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项符合要求)
1.已知等差数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. D.
2.已知等差数列的前n项和为 ,且满足 则 ( )
A.30 B.60 C.90 D.120
3.已知数列的首项为,对于任意的都有,则“为单调递增的数列”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.已知等比数列的公比,前项和为,且,,成等差数列,若,则( )
A. B.4 C. D.2
5.已知数列满足,,则( ).
A.1 B.2 C.4 D.
6.已知等差数列的前n项和为,且.当取得最大值时n的值为k,使得成立的最大正整数n的值为m.则的值为( )
A.28 B.29 C.30 D.31
7.已知数列满足,,,数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
8.在数列中,,,为的前项和,则( )
A.0 B.2458 C.2460 D.2459
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分)
9.下列说法中,不正确的是( )
A.若,则成等比数列
B.若数列为等差数列,则数列为等比数列
C.若等比数列的前项和,则
D.为等比数列,为前项和,则…仍为等比数列
10.如图,已知点是的边的中点,为边上的一列点,连接交于,点满足,其中数列是首项为1的正项数列,是数列的前项和,则下列结论正确的是( ).
A. B.数列是等比数列
C. D.
11.已知数列满足,且的前项和为,则下列选项正确的有( )
A.数列是递减数列
B.
C.存在,使得
D.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.已知数列中,,,则的前200项和_________.
13.设函数,,.则数列的前n项和______.
14.已知数列满足,则的通项公式_____.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知正项数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
16.(15分)已知数列满足,,数列满足.
(1)求,的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,若不等式对任意正整数恒成立,求的取值范围.
17.(15分)已知数列满足 . 记 ,
(1)计算,并证明数列为等比数列;
(2)设,且数列的前项和为,求证: .
18.(17分)已知数列、的前n项和分别为、,,,为等比数列且,.
(1)求、;
(2)求数列的前n项和.
19.(17分)马尔科夫链是概率统计中的一个重要模型,也是机器学习和人工智能的基石,在强化学习、自然语言处理、金融领域、天气预测等方面都有着极其广泛的应用.其数学定义为:假设我们的序列状态是,,那么时刻的状态的条件概率仅依赖前一状态,即.
如图,一质点在x轴上,从原点O出发向右运动,每次平移一个单位或两个单位,且移动一个单位的概率为,移动2个单位的概率为,设质点运动到的概率为,则.
(1)求;
(2)求的通项公式,求
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高二年级4月校内自主训练
数学学科参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
D
C
D
C
B
D
D
ACD
ABD
AB
1.B
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、等差数列前n项和的基本量计算
【详解】设的公差为,
由,,得,
解方程组,得,
所以.
2.D
【知识点】利用等差数列的性质计算、等差数列前n项和的基本量计算、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】先应用等差数列项的性质计算得出,再结合等差数列求和公式计算求解.
【详解】因为是等差数列,且 ,
又 ,所以,解得,
则 .
3.C
【知识点】充要条件的证明、判断数列的增减性、由递推数列研究数列的有关性质
【分析】根据题设易得数列的奇数项、偶数项分别构成等差数列,公差均为1,进而结合充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】因为,
所以数列的奇数项、偶数项分别构成等差数列,且公差均为1.
若数列为单调递增的数列,则;
所以“为单调递增的数列”是“”的充分条件,
若,要证明数列单调递增,
只需证明对任意恒成立,
当为奇数时,设,
,,
当为偶数时,设,
,,
综上,恒成立,故数列是单调递增数列,
“为单调递增的数列”是“”的充要条件.
故选:C.
4.D
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、等差中项的应用、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】根据题意,利用等比数列的前项和公式,化简得到,求得,再根据,求出,即可得解.
【详解】由等比数列的前项和公式,
可得,
因为,,成等差数列,可得,
整理得,即,即,
所以,解得或(舍去),
由,可得,
所以.
故选:D.
5.C
【知识点】数列周期性的应用
【详解】数列中,,,
则,
因此数列是周期数列,周期为3,而,
所以.
6.B
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、利用等差数列的性质计算、等差数列前n项和的基本量计算、求等差数列前n项和的最值
【分析】由可知,结合等差数列的通项公式及前n项和公式确定,即可得.
【详解】因为,所以,
令数列公差为,所以,
所以是单调递减数列,且,则,
所以,则取得最大值时对应,即,
因为,,
且,在开口向下的抛物线上,
所以成立的最大,即,故.
7.D
【知识点】裂项相消法求和、由Sn求通项公式
【分析】根据题意,由条件可求得,从而得到,,再由裂项相消法可得,
从而得到结果.
【详解】因为,
所以,
两式相减可得:,即,,
又当时,有也满足上式,
所以.
则,,
则数列的前项和.
所以.
故选:D
8.D
【知识点】由递推关系式求通项公式、分组(并项)法求和、累加法求数列通项、组合数的性质及应用
【分析】利用已知通项公式变形构造新数列,结合累加法分组求和以及等差数列求和公式分析求解即可.
【详解】由,两边同时除以得:
,
即,
令,则,
所以,
所以,
,
,
,
累加得:,
又,所以,
由,所以,
所以=2459
故选:D
9.【答案】ACD
【知识点】判断等差数列、等比中项的应用、由定义判定等比数列、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据等比、等差数列的概念可对AB进行判断,根据与的关系可由求出数列的通项公式,从而判断CD.
【详解】对于A,当时有,此时a,b,c不成等比数列,故A错;
对于B,数列为等差数列,设等差数列的公差为,则
,且首项
数列是为首项,为公比的等比数列,故B对;
对于C,,
当时,;
当时,
数列为等比数列,,即,解得,故C错误;
对于D,当时,为等比数列,,,
,不满足则成等比数列,故D错误;
故选:ACD.
10.ABD
【知识点】平面向量基本定理的应用、求等比数列前n项和、分组(并项)法求和、构造法求数列通项
【分析】由平面向量基本定理和向量共线可得到,由此可确定递推关系式,得到可判断B;利用等比数列通项公式求得的通项,进而得到,可判断A和C;利用分组求和法,结合等比数列求和公式可求得,可判断D.
【详解】为中点,,即,
三点共线,,
又,
由平面向量基本定理得,
化简得:,,
是以为首项,为公比的等比数列,故B正确;
,,故C错误;
则,故A正确;
,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于利用平面向量基本定理和向量共线得到,转化为数列求通项公式以及求和的问题.
11.AB
【知识点】判断数列的增减性、由递推数列研究数列的有关性质、数列求和的其他方法
【详解】选项A: 因为,则由递推关系,,
可知,所以,则,即,
所以,数列是递减数列,故A正确;
选项B:由,可得.
由A项结论,数列是递减数列,且,
则,所以,
因此,,故B正确;
故选:AB.
12.
【知识点】等比数列奇、偶项和的性质及应用
【解析】当时,可知,进而可知,即,从而可知的奇数项和偶数项都是等比数列,进而分奇偶两部分,可求出.
【详解】由,,得.
当时,,所以,即,
所以的奇数项是以1为首项,2为公比的等比数列;其偶数项是以2为首项,2为公比的等比数列.
则.
故答案为:.
【点睛】本题考查数列求和,考查等比数列前项和公式的应用,注意分奇偶项进行讨论,属于中档题.
13.
【知识点】求等差数列前n项和、倒序相加法求和
【分析】由题设,讨论n的奇偶性求的通项公式,再求.
【详解】由题设,,
所以,
即且n ≥ 2,
当时,,
当时,,
所以,
故答案为:.
14.
【知识点】由递推关系式求通项公式、构造法求数列通项、由递推关系证明等比数列
【分析】通过对递推公式相加、相减,分别构造出和为等比数列,
求出这两个数列的通项,再联立解出.
【详解】
,则;
同理可得
,
所以.
15.(1)
(2)
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、利用定义求等差数列通项公式
【分析】(1)可用与的关系消去,求出数列的通项公式;
(2)是比较常见的等差数列与等比数列乘积的形式,用错位相减法求解即可.
【详解】(1)由,当时,,
则,即,
所以,即,
由数列为正项数列,所以,从而有,,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,.
(2)由(1)知,所以,
,则,
从而,
即,
所以.
16.(1),
(2)
【知识点】裂项相消法求和、数列不等式恒成立问题、由递推关系式求通项公式、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)根据等比数列的定义可求出的通项公式,对于取倒数处理,构造等差数列,得到的通项公式;
(2)利用裂项求和,先得出表达式,对于不等式,可分离参数处理.
【详解】(1)因为且,所以,
所以数列是以1为首项,3为公比的等比数列,
所以的通项公式为:,
因为,,所以,
所以,所以.
又因为,所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列.
所以
所以的通项公式为:
(2)由(1)可知,
所以,
所以,
又因为不等式对任意正整数恒成立,
所以,,又因为,
所以,恒成立,
因为,所以,
所以的取值范围为
17.(1),证明见解析;
(2)证明见解析.
【知识点】由定义判定等比数列、分组(并项)法求和、求等比数列前n项和
【分析】(1)按等比数列的定义证明,用递推关系寻找与的关系,即可证明;
(2)使用分组求和法,偶数项为等比、等差数列求和,奇数项可转化为偶数项求和;
(3)先将放缩,再利用等比数列前n项和.
【详解】(1)由题可得
,
,
又 ,
所以,数列为以为首项,为公比的等比数列.
(2) ,
成立.
故 成立.
【点睛】关键点点晴:本题的关键在于第(2)问,通过放缩,得到.
18.(1),
(2)
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、利用定义求等差数列通项公式、求等比数列前n项和
【分析】(1)先由的递推关系式可构造一个等差数列,进而可得,再根据与的关系可得,对于求可用等比数列的前n项和性质解得,也可根据前n项和公式解得;
(2)直接裂项求和可得,即可按裂项,也可按裂项可得.
【详解】(1)由得,即,
又,是以为首项,2为公差的等差数列,
,,
时,,
时,,符合上式,
综上,
求方法一:
设公比为,由,得,
,..
求方法二:
若,则.,
,.
(2)由(1)知,,
(拆项方法二):,
19.(1)
(2),
【知识点】递推法求概率、写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列、求等比数列前n项和
【分析】根据题意,结合等比数列通项公式,等比数列求和公式及累加法求得,即可判断各选项.
【详解】由题可知,质点运动到的概率,则,
运动到分两种情况,由点向右运动1个单位,由点向右运动2个单位,
所以,上式变形为:,
所以是以为公比的等比数列,首项为,
所以,
所以
,
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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