内容正文:
第四章测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.
1.在等差数列中,若,则( )
A.20 B.24 C.27 D.29
2.已知等比数列的前3项和是7,前3项积是8,则的公比为( )
A.2 B. C.2或 D.2或
3.等差数列中, 则前13项和( )
A.133 B.130 C.125 D.120
4.已知是等差数列,,,则的公差等于( )
A.3 B.4 C.-3 D.-4
5.已知数列满足,,则的最小值为( )
A. B. C.7 D.
6.四个实数,2,x,y按照一定顺序可以构成等比数列,则xy的取值不可能是( )
A. B. C. D.
7.已知实数,,成公差不为0的等差数列,若函数满足,,成等比数列,则的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
8.若无穷数列的首项为1,且对任意的,的前n项和都可以表示成的两项之差,则称为T数列,所有T数列组成的集合为T集.下列结论正确的是( )
A.任意一个T数列均不是等差数列 B.任意一个T数列均不是等比数列
C.T集中含有且仅含有有限个等差数列 D.T集中含有无穷多个等比数列
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知数列的通项公式为,前项和为,则( )
A. B. C. D.
10.在等比数列中,,公比为q,则( )
A.q=±2 B.=±12
C.是公比为4的等比数列 D.是公比为2的等比数列
11.已知数列的首项,且满足,下列说法正确的是( )
A. B.数列为等差数列
C.数列是递增数列 D.数列的前n项积为,则
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.若3,,x,y成等差数列,则___.
13.已知数列的前n项和为,则的通项公式为______.
14.已知等比数列为递减数列,其前项和为,且,则______.
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.已知等差数列满足,.
(1)求数列的通项公式
(2)求
16.已知数列的首项为1,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
17.已知等比数列的前项和为,公比,且,.
(1)求公比的值;
(2)设 ,求证:是等比数列.
18.记等差数列的前n项和为,公差,且,,成等比数列,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,且数列的前n项和为,若对任意,,求的最小整数值.
19.已知数列满足,.
(1)证明:数列为等差数列;(2)求数列的前n项和;
(3)若将数列中满足的项,()称为数列中的相同项,将数列的前20项中所有的相同项都剔除,求数列的前20项中余下项的和.
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第四章测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.
1.在等差数列中,若,则( )
A.20 B.24 C.27 D.29
【答案】D
【分析】求出基本量,即可求解.
【详解】解:,所以,又,所以,
所以,
故选:D
2.已知等比数列的前3项和是7,前3项积是8,则的公比为( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【答案】C
【分析】根据等比数列的性质求出,根据等比数列通项列方程求解即可.
【详解】由题意得,,
又
设公比为,则,解得或.
故选:C.
3.等差数列中, 则前13项和( )
A.133 B.130 C.125 D.120
【答案】B
【分析】先根据等差数列的通项公式求出首项和公差之间的关系,进而利用等差数列的前项和公式求出结果.
【详解】设等差数列的公差为,因为,
所以,所以,
也即,由等差数列的前项和公式可得:,
故选:B.
4.已知是等差数列,,,则的公差等于( )
A.3 B.4 C.-3 D.-4
【答案】C
【分析】利用等差数列下标和性质得出,进而可得公差.
【详解】,,
则的公差,
故选:C
5.已知数列满足,,则的最小值为( )
A. B. C.7 D.
【答案】B
【分析】由题中等式变形得出,由累加法求出数列的通项公式,利用对勾函数的单调性可求出的最小值.
【详解】因为数列满足,,即,
当时,则有,
所以,,,,
上述等式全部相加得,
所以,
也满足,故对任意的,,
所以,
由对勾函数的单调性可知,函数在上单调递减,在上单调递增,
又因为,因为,,故,
所以的最小值为.
故选:B.
6.四个实数,2,x,y按照一定顺序可以构成等比数列,则xy的取值不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合等比数列的性质,分情况讨论,即可得到结果.
【详解】因为等比数列所有奇数项符号相同,所有偶数项符号也相同,
当对应等比数列的第一项与第二项时,则第三,四项分别为,此时,
当对应等比数列的第一项与第四项时,此时,
当对应等比数列的第三项与第四项时,则第一,二项分别为,此时,
当对应等比数列的第三项与第二项时,此时,
当对应等比数列的第二项与第三项时,此时,
当对应等比数列的第二项与第一项时,则第三,四项分别为,此时,
当对应等比数列的第四项与第三项时,则第一,二项分别为,此时,
当对应等比数列的第四项与第一项时,此时.
故选:C.
7.已知实数,,成公差不为0的等差数列,若函数满足,,成等比数列,则的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据等差数列的线型组合还是等差数列,一个数列既是等差数列,又是等比数列,则必为常数列,可以对ABC进行否定,进而判定D正确.D的正确可以举特例,但这个特例比较难找.利用等价分析转化法可以得到f(a),f(b),f(c)成等比数列的条件为d2-2b2+2=0,进而找到例子,说明f(x)可以为D的形式.
【详解】若是f(x)=2x,则由于a,b,c成等差数列,∴2a,2b,2c也成等差数列,
即f(a),f(b),f(c)也成等差数列,要使f(a),f(b),f(c)同时也成等比数列,则f(a)=f(b)=f(c),从而a=b=c,从而等差数列a,b,c的公差为零,与已知矛盾;
若f(x)=2x+1,同理得到矛盾;
若f(x)=x3,为使f(a),f(b),f(c)成等比数列,必须且只需a,b,c成等比数列,又∵a,b,c成等差数列,∴a,b,c为常数列,进而公差为零,与已知矛盾;
若f(x)=x2+1,设a=b-d,c=b+d(d≠0),
f(a)f(c)=f2(b)等价于[(b-d)2+1][(b+d)2+1]=(b2+1)2,
整理得:d2-2b2+2=0,
即只要b,d满足上式,f(a),f(b),f(c)便成等比数列,
比如取b=d=既满足要求.
取a=0,b=,c=,满足a,b,c成等差数列,且公差不为零,此时,f(a)=1,f(b)=3,f(c)=9,f(a),f(b),f(c)成等比数列.
故选:D.
【点睛】本题考查等差等比数列的性质,关键是数列掌握等差数列的线型组合还是等差数列,既是等差数列又是等比数列的数列必为常数列的常用结论,即可较为轻松的解决此类问题.
8.若无穷数列的首项为1,且对任意的,的前n项和都可以表示成的两项之差,则称为T数列,所有T数列组成的集合为T集.下列结论正确的是( ).
A.任意一个T数列均不是等差数列 B.任意一个T数列均不是等比数列
C.T集中含有且仅含有有限个等差数列 D.T集中含有无穷多个等比数列
【答案】D
【分析】对于AC:举例说明即可,例如等差数列的公差为,结合题意分析判断;对于BD:设等比数列的公比为,结合零点存在性定理可知存在使得,结合题意分析判断即可.
【详解】对于选项AC:例如等差数列的公差为,
则,,
注意到能表示大于的所有正整数,
且为整数,必能用两个大于的整数之差表示,
所以等差数列为T数列,且有无数个,故AC错误;
对于选项BD:设等比数列的公比为,则,
对于确定的,令,,
令,
因为,则,可知函数在内单调递增,
且,,可知函数在内有且仅有一个零点.
即存在使得,即,
此时,
对于不同的,的零点可以看出方程的解,
即与在交点的横坐标,
当变化时,由幂函数的图像可得交点的横坐标相异,故等比数列有无数个,
所以T集中含有无穷多个等比数列,故B错误,D正确;
故选:D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知数列的通项公式为,前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据数列的通项公式直接计算.
【详解】A选项:,A选项正确;
B选项:,,则,B选项正确;
C选项:,C选项错误;
D选项:,,所以,D选项正确;
故选:ABD.
10.在等比数列中,,公比为q,则( )
A.q=±2 B.=±12
C.是公比为4的等比数列 D.是公比为2的等比数列
【答案】AC
【详解】对于A,,则,故A正确;
对于B, ,故B错误;
对于C,由得,所以数列是公比为4的等比数列,故C正确;
对于D,当时,,所以数列是公比为4的等比数列,故D错误.
11.已知数列的首项,且满足,下列说法正确的是( )
A. B.数列为等差数列
C.数列是递增数列 D.数列的前n项积为,则
【答案】ABD
【分析】对于A,对数列递推式依次取值计算即可判断;对于B,由递推式取倒数,利用等差数列定义即可判断;对于C,利用数列通项的增减性即可判断;对于D,求出的表达式,由对依次赋值比较即可判断.
【详解】对于A,由,,可得,,,,故A正确;
对于B,由和可知,两边同时取倒数可得,
即,故数列为等差数列,即B正确;
对于C,由B可得,则得,显然随着的增大, 逐渐减小,故数列是递减数列,即C错误;
对于D,依题意, ,因为,
当时,得,当时, ,而当时, ,则,故有,即D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.若3,,x,y成等差数列,则___.
【答案】
【分析】先求解公差,再应用等差通项公式计算求解.
【详解】因为,所以
13.已知数列的前n项和为,则的通项公式为______.
【答案】
【分析】根据与的关系求解.
【详解】当时,,
当时,,
又当时,不满足该式,
∴
14.已知等比数列为递减数列,其前项和为,且,则______.
【答案】/
【分析】设数列公比为,运用等比数列的前项和的基本量运算求出,再利用等比数列的前项和公式,即可求解.
【详解】设数列公比为,依题意,得,
整理得,解得或,
又等比数列为递减数列,所以,
由,得到.
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.已知等差数列满足,.
(1)求数列的通项公式
(2)求
【答案】(1)
(2)60
【分析】(1)将条件转化为关于和的等式组,联立后结合等差数列通项公式即可求解;
(2)将问题化为关于和的式子,并结合(1)中求得的值即可求解.
【详解】(1)设为的公差,由题意得,解得,
故.
(2)由题意得
.
16.已知数列的首项为1,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据递推关系得到数列的公比,代入等比数列通项公式得到通项结果;
(2)利用等比数列前项和公式计算得到前项和.
【详解】(1)由可得,
因此数列是首项、公比的等比数列,
代入等比数列通项公式得: ;
(2)已知是首项为1、公比为2的等比数列,
代入等比数列前项和公式,得: .
17.已知等比数列的前项和为,公比,且,.
(1)求公比的值;
(2)设 ,求证:是等比数列.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据条件计算出等比数列的公比;
(2)运用等比数列的定义证明即可.
【详解】(1)由题可知,将代入得,
解得或,又因为公比,所以;
(2)由(1)可知,
,
,,
所以是等比数列.
18.记等差数列的前n项和为,公差,且,,成等比数列,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,且数列的前n项和为,若对任意,,求的最小整数值.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)由等差数列的通项公式、前n项和公式,结合等比中项的定义列出方程组,求解可得;
(2)根据裂项相消求和法求得,分析其单调性,可得的最小整数值.
【详解】(1)因为,,成等比数列,所以,则,
即,则,因为,所以,
所以,解得,
则,
所以.
(2)由(1)得,
所以,
则,
因为对任意,,且单调递增,
所以,则的最小整数值为1.
19.已知数列满足,.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前n项和;
(3)若将数列中满足的项,()称为数列中的相同项,将数列的前20项中所有的相同项都剔除,求数列的前20项中余下项的和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用等差数列的定义证明;
(2)数列中奇数项与偶数项分别构成等差数列,根据等差数列前项和公式计算求解;
(3)结合(2)利用通项列举出两个数列相同的项,即可计算求解数列的前20项中余下项的和.
【详解】(1)数列满足,,
设,则,
有,
所以,
所以数列是首项为3,公差为3的等差数列,即数列为等差数列;
(2)由(1)可知,,
设,同理可证数列是首项为12,公差为9的等差数列,即,
当时,前项包含个奇数项和个偶数项;
所以,
将代入可得,
当时,
,
将代入可得,
所以;
(3)由(2)可知,列举出数列的前20项为:
奇数项:,
偶数项:,
相同的项为:,
数列的前20项中余下项的和为.
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