摘要:
**基本信息**
聚焦数列核心概念与综合应用,通过基础运算、递推探究及跨模块证明,系统覆盖等差等比性质、求和方法及新考法,培养推理能力与模型观念。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念与运算|选择1-3,6-7,填空10-11,13|等差等比基本量计算、前n项和公式应用|从定义出发,通过通项与求和公式推导,建立量间关系|
|递推与新定义|选择4,9,填空12,14|斐波那契数列、周期数列、新数列构造|以递推关系为核心,连接函数思想与创新情境|
|综合应用与证明|选择5,填空15,解答16-20|命题判断、不等式恒成立、错位相减求和|整合数列与函数、不等式,体现数学语言表达与逻辑推理|
内容正文:
第六章 数列(综合训练)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共45分)
一、选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1.等比数列的前n项和为,若,,则( )
A.9 B.18 C.21 D.27
【答案】C
【详解】由题意,成等比数列,则,
故可得.
2.已知是等差数列,是等比数列,且,则( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】C
【详解】解:由题可知,则,
,
,解得,
.
3.已知数列为等比数列,,且对于任意正整数m,都有,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】数列为等比数列,,且,
可得,所以,所以,
所以,
又,则.
4.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,这列数的特点是:前两个数均为1,从第三个数起,每个数都等于它前面两个数的和.后人把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】“斐波那契数列”的前10项依次为:,
所以.
故选:B
5.【新考法】已知为等差数列的前n项和,d为其公差,且,给出以下命题:①;②;③使得取得最小值时的n为6;④满足成立的最小n值为13.其中正确命题有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】对于①:因为,所以,,
所以,故①正确;
对于②:因为,所以,
所以,故②正确;
对于③:因为,所以为单调递增数列,
所以等差数列中前6项均小于0,则使得取得最小值时的n为6,故③正确;
对于④:因为,且为单调递增数列,且,
所以,且满足成立的最小n值为13. 故④正确.
故选:D
6.已知数列是等比数列,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设等比数列公比为,首项为,
若,则,不合题意;
则,
则.
7.设为数列的前项和,已知,是公差为的等差数列,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】∵ ,∴ ,可得的首项为.
又∵ 是公差为的等差数列,
∴ ,即 ①.
当时, ②.
①-②得,,
移项整理得,即.
∴ 当时,.
当时,满足上式,故.
对各选项逐一判断:
对于A选项,,故A错误.
对于B选项,由等差数列前项和公式得,而,显然,故B错误.
对于C选项,,故C正确.
对于D选项,∵ ,
∴ ,故D错误.
8.设是数列的前n项和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,
,得,
所以
.
9.已知数列满足,则该数列的前2026项的乘积等于( )
A.2024 B.2025 C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以,,
,,
所以数列是周期为4的周期数列,且一个周期内的乘积:,
而,
所以.
第二部分(非选择题 共105分)
二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
10.已知数列的前项和为,满足,若存在,使得成立,则实数的取值范围是____________.
【答案】
【详解】由于数列的前项和满足,
当时,,解得;
当时,有和,两式相减得,
由于,代入后化简得,
所以数列是以为首项,公比为的等比数列,即,
根据题意,存在,使得成立,即存在,使得成立,即,
令,则有,
由于,
因为当时,,当时,,当时,,
所以当时,;当时,;当时,,
因此数列的最大值为,所以,
则实数的取值范围是.
11.已知等差数列的前项和为,若,,则__________,设数列的前项和为,则_________________________.
【答案】
【详解】因为数列为等差数列,,前项和,
所以,故,解得公差,
所以,
由,得,
所以,
所以.
故答案为:;.
12.【新考法】下列有关数列的说法正确的是______(填写序号)
①数列,0,4与数列4,0,是同一个数列
②数列的通项公式为,则110是该数列的第11项
③已知数列1,,,2,,…,则第8个数是
④数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为
【答案】②③
【分析】根据数列的定义判断①;根据数列的通项公式求第11 项,判断②;根据数列的概念,判断③;将所给数列的项代入通项公式逐项检验可判断④.
【详解】数列,与数列的顺序不同,所以不是同一个数列,所以①错误;
数列的通项公式为,则,所以110是该数列的第11项,所以②正确;
已知数列,则按此规律排列,该数列的通项公式为,所以第8个数是,所以③正确;
对于数列,第三项均不满足,所以④错误.
故答案为:②③.
13.已知首项为1的正项等比数列满足,则的通项公式为__________;设,若为数列的前项和,则__________.
【答案】
【详解】设等比数列的公比为,
因为且,
所以,
解得 ,所以 ,
由,则,
所以,
所以,
所以,
故答案为:;.
14.已知数列的通项公式,在其相邻两项和之间插入个3,得到新数列,记的前项和为,则使成立的的最小值为__________.
【答案】29
【详解】由题意得数列的结构为:在和之间插入个3,
即数列由,个3,,个3,等依次构成,
当时,
,
当时,
,
所以使成立的的最小值为.
故答案为:
15.已知数列是递增的等差数列,且是函数的两个零点.设数列的前项和为,若不等式对任意正整数恒成立,则的取值范围为__________.
【答案】
【详解】因为数列是递增的等差数列,且是函数的两个零点,
所以,则,.
因此,公差,首项,得.
因为,得,,
所以.
因为,
所以,由,易知单调递增.
因此,,由恒成立,得.
故答案为:.
三、解答题:本题共5小题,共75分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16.(14分)已知数列的前项和为,且.在数列中,.
(1)求的通项公式;
(2)证明:是等比数列.
(3)求数列的通项公式.
【答案】(1)(2)证明见解析(3)
【详解】(1)由题意知,当时,
因为,
所以的通项公式为
(2)证明:
由,可得,
即,且,
所以是以为首项,为公比的等比数列.
(3)由(2)知是以为首项,为公比的等比数列,故,
所以.
17.(15分)记为数列的前n项和,且满足,.
(1)求;
(2)求;
(3)令,记数列的前n项和为,证明:.
【答案】(1)(2)(3),故,故.
【详解】(1)由可知数列是首项为1,公差为1的等差数列,
故,即.
(2)当时,,
又因为满足上式,故;
(3),故,故.
18.(15分)已知为等差数列,为等比数列,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和为;
(3)若的前项和为,求证:.
【答案】(1),(2)
(3)证明:因为的前项和,
则,,
又,
所以.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
因为,可得,
又因为,解得,
所以,
设等比数列的公比为,
因为,可得,
解得,所以.
(2)因为,
所以,
则,
两式作差得:,
则,整理.
(3)证明:因为的前项和,
则,,
又,
所以.
19.(15分)已知数列的各项均为正整数,设集合,记的元素个数为.
(1)若数列,求集合;
(2)已知为正项等比数列,,是与的等差中项.
(i)求;
(ii)令,求.
【答案】(1)
(2)(i);(ii).
【详解】(1)由题意可知数列,得
,
则;
(2)(i)设等比数列的公比为,
由题意可知,,
解得或(不符合题意舍去),
所以,
此时数列,
因为,
所以集合中元素最多为个,即,
对于数列,此时,
若存在,则,其中,
故,
若,不妨设,则,而,
故为偶数,为奇数,矛盾,故,
故由得到彼此互异,
所以;
(ii),
,
则
.
20.(16分)已知,数列满足,当时,.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列的前n项和为,证明:;
(3)若数列满足,,求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2)证明:由(1)得,则,数列是等比数列,
则,,,
,
,因此,
所以对任意,.
(3).
【分析】(1)变形给定等式,构造常数列求出通项公式.
(2)利用等比数列前n项和公式,结合差值比较法推理证明.
(3)按为偶数、奇数分类,利用分组求和法,结合等差等比数列前n项和公式求解.
【详解】(1)当时,由,得,即,
因此,数列是常数列,则,即,
所以数列的通项公式为.
(2)略
(3)由(1)得,所以,,
则,
当n为偶数时,,
设,,
,
,
两式相减得
,于是,
又,
因此;
当n为奇数时,,
,而满足上式,
所以.
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第六章 数列(综合训练)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共45分)
一、选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1.等比数列的前n项和为,若,,则( )
A.9 B.18 C.21 D.27
2.已知是等差数列,是等比数列,且,则( )
A.9 B.10 C.11 D.12
3.已知数列为等比数列,,且对于任意正整数m,都有,若,则( )
A. B. C. D.
4.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,这列数的特点是:前两个数均为1,从第三个数起,每个数都等于它前面两个数的和.后人把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
5.【新考法】已知为等差数列的前n项和,d为其公差,且,给出以下命题:①;②;③使得取得最小值时的n为6;④满足成立的最小n值为13.其中正确命题有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
6.已知数列是等比数列,若,则( )
A. B. C. D.
7.设为数列的前项和,已知,是公差为的等差数列,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
8.设是数列的前n项和,若,则( )
A. B. C. D.
9.已知数列满足,则该数列的前2026项的乘积等于( )
A.2024 B.2025 C. D.
第二部分(非选择题 共105分)
二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
10.已知数列的前项和为,满足,若存在,使得成立,则实数的取值范围是____________.
11.已知等差数列的前项和为,若,,则__________,设数列的前项和为,则_________________________.
12.【新考法】下列有关数列的说法正确的是______(填写序号)
①数列,0,4与数列4,0,是同一个数列
②数列的通项公式为,则110是该数列的第11项
③已知数列1,,,2,,…,则第8个数是
④数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为
13.已知首项为1的正项等比数列满足,则的通项公式为__________;设,若为数列的前项和,则__________.
14.已知数列的通项公式,在其相邻两项和之间插入个3,得到新数列,记的前项和为,则使成立的的最小值为__________.
15.已知数列是递增的等差数列,且是函数的两个零点.设数列的前项和为,若不等式对任意正整数恒成立,则的取值范围为__________.
三、解答题:本题共5小题,共75分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16.(14分)已知数列的前项和为,且.在数列中,.
(1)求的通项公式;
(2)证明:是等比数列.
(3)求数列的通项公式.
17.(15分)记为数列的前n项和,且满足,.
(1)求;
(2)求;
(3)令,记数列的前n项和为,证明:.
18.(15分)已知为等差数列,为等比数列,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和为;
(3)若的前项和为,求证:.
19.(15分)已知数列的各项均为正整数,设集合,记的元素个数为.
(1)若数列,求集合;
(2)已知为正项等比数列,,是与的等差中项.
(i)求;
(ii)令,求.
20.(16分)已知,数列满足,当时,.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列的前n项和为,证明:;
(3)若数列满足,,求数列的前n项和.
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第六章
数列(综合训川练)
参考答案
第一部分(选择题共45分)
一、选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要
求的。
题号
1
2
3
4
5
6
个
8
9
答案
C
C
D
B
D
D
C
B
C
第二部分(非选择题共105分)
二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
1
2026
2026
10
81
11.n
202712.②③13.2-
2027
14.
2915.
三、解答题:本题共5小题,共75分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
16.(14分)
=”7”,当22时4,=S-5””-a-+a-n
山由题念知5-+刀
2
2
因为S=a1=
21.
所以a的通项公式为4=”5分)
(2)证明:
由2次+1=a≥2).么=0,可得26,+)=6+1
b,+11
即b+12,且+1=1,
所以也,+是以1为首项,2为公比的等比数列(10分)
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3)由2)知{也+1是以1为首项,)为公比的等比数列,故,+1=1×2
所
-1.(14分)
17.(15分)
(由S-5-1可知数列人是首项为1,公差为1的等差数列,
故,=1+n-1=m,即5,=.5分)
(2)当n≥2时,a,=Sn-Sn=2n-1,
41=1
an =2n-1
又因为满足上式,故
;(9分)
1
111
.a2m-12m+D22m-12n+1,极
(3)
18.(15分)
(山)设等差数列a,的公差为4,
因为4=5(a,-a),可得4+41=d
又因为41,
解得41
所以a,=a+(n-1)d=n
设等比数,的公比为94>0)
因为=46-),可得4=4bg-b9)】
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解得9=2,所6=4g=2
·(5分)
(2)因为9,=a,b=nx2
所以5,=1x20+2×2+3x2+…+-1)x2*2+nx2
则25,=1x2+2x2+3x22+…+(a-1)x2+n×2”
两式作差得:
-5=1+2+22+23+…+21-n×2”
则5,-1-2
=2mx2,整理S=a-12+1(10分)
(3)证明:因为a,}的前n项和
.=no +ax(a-Dxd-n(u+1)
2
Γ2,
则77=4aa+10a+20u+3),7=4a+l旷a+2,
又7-=a+a+2[aa+3)-(a+0a+2刃=a+a+2)k0,
I2<T.15分)
所以
19.(15分)
(1)由题意可知数列4:山,2,35,得
2-1=3-2=1,3-1=5-3=2,5-2=3,5-1=4
则7=23号,(4分)
(②(山设等比数列a的公比为9>0)
由慰意可知4=4,6a,+84=20→6g+8=2g
解得9=4或9=-1(不符合题意舍去),
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所以=49=4
A:4,42,43,…,4"
此时数列
因为1≤i<j≤n,
所以保7中元提多C-个即P).
2
对于数列4:4华,华,4,此时,4=4-4】
若存在0-0,=040,则4-4=4-4,其中1>,h>,
故4(4-小=4(4s6-)
若4,不妨设>店,则4(44-)=46-1,面>>5,
故4-为偶数,4-1为奇数。矛盾,故==五,
故由1:44,4,4
得到,-4彼此互异,
所以P(T)=-)
2:(11分)
n4g0到
少a-rg-ra
测2j-)3售+)+(r号+号
-6+y5分
20.(16分)
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山当n≥2时,由a-a,-a4=3,得7):即会台言
3-0=3
n n-1 n-1 n'
因此后是-合品,数列片+员是套数则后于
3
.3
n=2n-3
nn
0n+2=1+=2,即nn,
为0=2n-3
所以数列号的通项公式为”“n.(5分)
②证明:由1)得4,-2n-3,则2=2-84,数列2是等比数列,
--5-.-2
则S。=2
1-46
又8=64-4-》=34-+4+.
s-6w"--642-24+,因t8:-=4<0,
36
4
所以对任意neN,SS:<S(10分
c3)由(1得8,=2m-3,所以41=2m-3.么=(←产2n-动-2-2n-3》-2
则
(3-n)2-3,n为偶数
n-2,n为奇数
Tn=(b,+b3+b+…bn)+(b2+b+b。+…+bn)
当n为偶数时,
A=b+b+b+…+bn-1B=b2+b4+b+…+bn
设
B=1×2+(-1)×2+(-3)×23+…+(3-nm)×2-3
4B=1×2+(-1)×23+…+(3-n)×2-
两式相减得3B=2+(-2)-(2+2++2”)-6-川-2
日22-24-6-2,于是8=设号92
2
1-4
18
又1=么+6+6++6=-1+1+3++n-3=n-4物
41
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因此7=4+B=n+2
4
931
18
当m为商数时2g黑=+6a-护:加-少+号2格-2
4
18
+g”28
4
-36,而T=b=-1满足上式,
2-4+2-
,4。(932-18为偶数
36n为奇数·(16分)
616