内容正文:
周周练1 数列及等差数列的概念(范围:4.1~4.2.1)
(满分:100分 时间:80分钟)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30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.)
1.已知6是t和2的等差中项,则t的值为( )
A.4 B.8
C.10 D.11
解析:选C.由于6是t和2的等差中项,故12=t+2,故t=10.
2.已知在等差数列{an}中,a4+a8=a7+8,则a5=( )
A.5 B.6
C.7 D.8
解析:选D.在等差数列{an}中,由于a4+a8=a7+8,故a5+a7=a7+8,所以a5=8.
3.如果数列1,5,12,22,…中的每一项都可用如图所示的图形表示出来,那么这个数列的第8项为( )
A.70 B.92
C.105 D.118
解析:选B.方法一:从1,5,12,22中可以得到规律,后三项是各自前一项依次加4,7,10,则此数列的第8项应为22+(13+16+19+22)=92.
方法二:从图形角度,第二个图形表示的数可以看成一个点加上一个正方形数,即1+2×2;
第三个图形表示的数可以看成三角形数“∴”和正方形数“”的和,即(1+2)+(3×3).
同理得第四个图形表示的数为(1+2+3)+(4×4),
以此类推,可知第八个图形表示的数为(1+2+3+…+7)+(8×8)=92.
4.在实数m和n(m<n)之间插入4个不同的数,这6个数恰好构成公差为3的等差数列,则m-n的值为( )
A.15 B.12
C.-12 D.-15
解析:选D.6个数构成等差数列,项数为6,公差为3,首项为m,末项为n,
则n=m+(6-1)×3=m+15,故m-n=m-(m+15)=-15.
5.已知数列{an}的通项公式是an=(n∈N*),若数列{an}是递增数列,则实数b的取值范围是( )
A. B.
C.(2,3) D.[2,3)
解析:选C.an=(n∈N*)为递增数列,故
解得2<b<3.
6.已知数列{an}满足a2=2,前n项和为Sn,Sn+1+Sn-1=2Sn+log2(n≥2,n∈N*),则a8=( )
A.2 B.3
C.4 D.4
解析:选C.由Sn+1+Sn-1=2Sn+log2(n≥2,n∈N*),
得Sn+1-Sn=Sn-Sn-1+log2(n≥2,n∈N*),
所以an+1-an=log2(n+1)-log2n(n≥2,n∈N*),
所以a3-a2=log23-log22,a4-a3=log24-log23,…,a8-a7=log28-log27,
各式两端相加得a8-a2=log28-log22,
故a8=log28-log22+a2=3-1+2=4.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题6分,共12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.)
7.已知等差数列{an},a1=,a2+a4=4,则下列结论正确的是( )
A.等差数列{an}的公差为
B.等差数列{an}的通项公式为an=n+
C.等差数列{an}是递增数列
D.若an=35,则n=52
解析:选AC.对于A,2a3=a2+a4=4,则a3=2,所以公差d==,所以A正确;
对于B,a1=,d=,则通项公式为an=+(n-1)×=n-,所以B错误;
对于C,由选项A知an+1-an=d=>0,所以C正确;
对于D,由选项B知an=n-,则当an=35时,解得n=,而n∈N*,所以D错误.
8.设数列{an}的前n项和为Sn,则数列{an}为常数列(各项均为同一个常数的数列)的一个充分条件是( )
A.Sn=n
B.Sn+1=Sn+1
C.Sn=nan
D.Sn+1=2Sn-Sn-1(n≥2)
解析:选AC.对于A,当n=1时,a1=1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n-n+1=1,
故{an}的通项公式为an=1,为常数列,故A正确;
对于B,an+1=Sn+1-Sn=1,n≥1,不妨设a1=0,则此时{an}不为常数列,故B错误;
对于C,Sn+1=(n+1)an+1,Sn=nan,
两式相减得an+1=(n+1)an+1-nan,
故nan+1=nan,即an+1=an,故{an}为常数列,故C正确;
对于D,当n≥2时,Sn+1=2Sn-Sn-1,即Sn+1-Sn=Sn-Sn-1,即an+1=an,
若a1≠a2,{an}不为常数列,故D错误.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题中横线上.)
9.设数3n(n∈N*)的个位数为an,则a150=______.
解析:因为3,32,33,34,35,36,37,38,…的个位数分别为3,9,7,1,3,9,7,1,…,所以数列{an}是周期为4的周期数列,所以a150=a37×4+2=a2=9.
答案:9
10.有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,前三个节气日影长之和为28.5尺,最后三个节气日影长之和为1.5尺,则该数列的公差为________,春分时节的日影长为________尺.
解析:设冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影长构成等差数列{an},公差为d,由题意得
解得
所以an=a1+(n-1)d=11.5-n,所以a7=11.5-7=4.5,
即春分时节的日影长为4.5尺.
答案:-1 4.5
11.若数列{an}满足a1=12,a1+2a2+3a3+…+nan=n2an,则an=__________.
解析:因为a1+2a2+3a3+…+nan=n2an,①
所以a1+2a2+3a3+…+nan+(n+1)an+1=(n+1)2an+1,②
②-①得,(n+1)an+1=(n+1)2an+1-n2an,得=,
所以有an=···…··a1=×××…××a1=,n≥2.当n=1时,a1=12也满足上式,
所以an=.
答案:
四、解答题(本题共3小题,共43分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)
12.(本小题满分13分)(2026·长春期中)已知数列{an}满足a1=1,an+1=,若bn=.
(1)求证:{bn}是等差数列;(7分)
(2)求数列{an}的通项公式.(6分)
解:(1)证明:由an+1=,则==1+,
则-=1,即bn+1-bn=1,又b1==1,
所以数列{bn}是以1为首项,1为公差的等差数列.
(2)由(1)得,bn==1+(n-1)×1=n,则an=.
13.(本小题满分15分)给定数列{an},它的前n项和为Sn=n2+λn(λ∈R).
(1)若λ=10,求{an}的通项公式;(7分)
(2)若数列为递增数列,求实数λ的取值范围.(8分)
解:(1)由λ=10知Sn=n2+10n,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+10n-[(n-1)2+10n-10]=2n+9,
当n=1时,a1=S1=11,符合上式,
所以an=2n+9.
(2)因为{Sn}为递增数列,所以Sn-Sn-1=n2+λn-[(n-1)2+λ(n-1)]=2n+λ-1>0,
即λ>1-2n(n≥2)恒成立,
解得λ>-3.
14.(本小题满分15分)(2026·镇江期中)已知{an}与{bn}为公差相同的等差数列,且an+bn=4n,a1=b2.
(1)求{an}与{bn}的通项公式;(7分)
(2)求数列的前n项和Sn.(8分)
解:(1)设a1=x,则b1=4-x,b2=x,a2=8-x,
由题意可得a2-a1=8-2x=b2-b1=2x-4,解得x=3.
则{an}的首项为3,公差为2,{bn}的首项为1,公差为2,
故an=3+2(n-1)=2n+1,bn=1+2(n-1)=2n-1.
(2)由(1)得anbn=(2n+1)(2n-1),n∈N*,
故==,则Sn=[++…+]=(1-)=.
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