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高一数列专项典型练习题及解析答案

2020-02-02 来源:V品旅游网
数列综合练习

1.已知函数f(x)=

(a>0,a≠1),数列{an}满足an=f(n)(n∈N*),且{an}是单调递增

数列,则实数a的取值范围( )

A. [ 7,8) B. (1,8) C. (4,8) D. (4,7)

2.设{an}的首项为a1,公差为﹣1的等差数列,Sn为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1=( ) A. 2 B. ﹣2 C. 3.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若,则=( ) A. 1

B. ﹣1

C. 2

4.阅读图的程序框图,该程序运行后输出的k的值为( )

A. 5

B. 6

C. 7 5.设Sn为等比数列{an}的前n项和,8a2+a5=0,则等于( ) A. 1 1

B. 5

C. ﹣8

6.数列{an}满足a1=2,an=,其前n项积为Tn,则T2016=( )

A.

B.

C. 1

7.已知数列{an}的前n项和为Sn,满足an+2=2an+1﹣an,a6=4﹣a4,则S9=( A. 9 B. 12 C. 14

8.已知Sn为等差数列{an}的前n项和,S7=28,S11=66,则S9的值为( ) A. 4 7 B. 45 C. 38 9.在等比数列{an}中,,则a3=( A. ± 9 B. 9 C.± 3

D.

D.

D. 8

D. ﹣11 D. ﹣1 )

D. 18 D. 54

D. 3

10.在等差数列{an}中,4(a3+a4+a5)+3(a6+a8+a14+a16)=36,那么该数列的前14项和为( ) A. 2 0 B. 21 C. 42 D. 84

11. 设{an}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,Sn为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为 _________ 12.某公司推出了下表所示的QQ在线等级制度,设等级为n级需要的天数为an(n∈N*), 等级 等级图标 需要天数 等级 等级图标 需要天数 1 5 7 77 2 12 8 96 3 21 12 192 4 32 16 320 5 45 32 1152 6 60 48 2496 则等级为50级需要的天数a50= _________ .

13.数列{an}为等比数列,a2+a3=1,a3+a4=﹣2,则a5+a6+a7= _________ .

14.已知数列{an}中,an+1=2an,a3=8,则数列{log2an}的前n项和等于 _________ .

15.已知数列{an}的前n项和为Sn,并满足an+2=2an+1﹣an,a6=4﹣a4,则S9= _________ . 16.记等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a2+a4=6,S4=10.则a10= _________ .

17.设Sn是等比数列{an}的前n项和,S3,S9,S6成等差数列,且a2+a5=2am,则m= _________ . 18.已知数列{an}的前n项和Sn=﹣an﹣

+2(n∈N*),数列{bn}满足bn=2nan.

(1)求证数列{bn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式; (2)设数列{

an}的前n项和为Tn,证明:n∈N*且n≥3时,Tn>

n﹣1

(3)设数列{cn}满足an(cn﹣3n)=(﹣1)

都有cn+1>cn.

19.在等差数列{an}中,a1=3,其前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项均为正数,b1=1,公比为q,且b2+S2=12,

(Ⅰ)求an与bn;

(Ⅱ)设cn=an•bn,求数列{cn}的前n项和Tn.

2

λn(λ为非零常数,n∈N*),问是否存在整数λ,使得对任意n∈N*,

20.已知等差数列{an}满足a3+a4=9,a2+a6=10;又数列{bn}满足nb1+(n﹣1)b2+…+2bn﹣1+bn=Sn,其中Sn是首项为1,公比为的等比数列的前n项和.

(1)求an的表达式;

(2)若cn=﹣anbn,试问数列{cn}中是否存在整数k,使得对任意的正整数n都有cn≤ck成立?并证明你的结论.

21.已知等差数列{an}的前n项和为sn=pm2﹣2n+q(p,q∈R),n∈N* (I)求q的值;

(Ⅱ)若a3=8,数列{bn}}满足an=4log2bn,求数列{bn}的前n项和.

22.已知等比数列{an}满足a2=2,且2a3+a4=a5,an>0. (1)求数列{an}的通项公式;

(2)设bn=(﹣1)n3an+2n+1,数列{bn}的前项和为Tn,求Tn.

3

23.已知有穷数列﹛an﹜共有2k(k≧2,k∈Z)项,首项a1=2。设该数列的前n项和为Sn,且an+1=(a-1)Sn+2 (n=1,2,…,2k-1),其中常数a>1

(1)求证:﹛ an﹜数列是等比数列 (2)若a=2 数列{bn}满足bn=

1㏒2(a1a2…an)(n=1,2, …2k)求数列{bn}的通项公式; n3333∣+∣b2-∣+∣b2k-1-∣+∣b2k-∣≦4,求k的值 (3)若(2)中的数列{bn}满足不等式∣b1-

2222

28.已知等比数列{an}的公比为q,前n项的和为Sn,且S3,S9,S6成等差数列. (1)求q3的值;

(2)求证:a2,a8,a5成等差数列.

4

29.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,(I)求an; (II)若

,求数列{bn}的前n项和Tn.

30.已知{an}是等差数列,其前n项和为Sn,已知a2=8,S10=185. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设an=log2bn(n=1,2,3…),证明{bn}是等比数列,并求数列{bn}的前n项和Tn.

参考答案与试题解析

一.选择题(共11小题)

(a>0,a≠1),数列{an}满足an=f(n)(n∈N*),

1.(2014•天津模拟)已知函数f(x)=

且{an}是单调递增数列,则实数a的取值范围( )

A. [ 7,8) B. (1,8) C. (4,8) 解:∵{an}是单调递增数列,

5

D. (4,7)

∴,解得7≤a<8.故选:A.

2.(2014•天津)设{an}的首项为a1,公差为﹣1的等差数列,Sn为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1=( ) A. 2 B. ﹣2 C. D.

解:∵{an}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,Sn为其前n项和, ∴S1=a1,S2=2a1﹣1,S4=4a1﹣6,由S1,S2,S4成等比数列,得:即

,解得:

.故选:D.

3.(2014•河南一模)设Sn是等差数列{an}的前n项和,若 A. 1

解:由题意可得

=

=

=

B. ﹣1

C. 2

,则=( )

D.

=1 故选A

4.(2014•河东区一模)阅读图的程序框图,该程序运行后输出的k的值为( )

A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 : 解:程序在运行过程中各变量的值如下表示:

循环前:k=0,s=0,每次循环s,k的值及是否循环分别如下 第一圈:S=2°<100,k=1;是 第二圈:S=2°+21<100,k=2;是 第三圈:S=2°+21+22<100,k=3;是 第四圈:S=2°+21+22+23<100,k=4;是 第五圈:S=2°+21+22+23+24<100,k=5;是 第六圈:S=2°+21+22+23+24+25<100,k=6:是 第七圈:S=2°+21+22+23+24+25+26>100,k=6:否 满足S>100,退出循环,此时k值为7 故选C 5.(2014•河西区三模)设Sn为等比数列{an}的前n项和,8a2+a5=0,则 A. 11

B. 5

C. ﹣8

等于( )

D. ﹣11

\\6.(2014•河西区二模)数列{an}满足a1=2,an= A.

B.

,其前n项积为Tn,则T2014=( ) C. 6

D. ﹣6

6

解:∵an=

,∴an+1=

,∵a1=2,∴a2=﹣3,a3=﹣,a4=,a5=2,…,

∴数列{an}是周期为4的周期数列,且a1a2a3a4=1,∵2014=4×503+2,∴T2014=﹣6.故选:D.

7.(2014•河西区一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,满足an+2=2an+1﹣an,a6=4﹣a4,则S9=( ) A. 9 B. 12 C. 14 D. 18 解:∵an+2=2an+1﹣an,∴2an+1=an+an+2∴数列{an}是等差数列.

又a6=4﹣a4,∴a4+a6=4,由等差数列的性质知:2a5=a4+a6=4,得a5=2. ∴S9=9a5=9×2=18.故选:D.

8.(2013•南开区一模)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,S7=28,S11=66,则S9的值为( ) A. 4 7 B. 45 C. 38 D. 54

解答: 解:设公差为d,

由S7=28,S11=66得,,即,解得,

所以S9=9×1=45. 故选B.

9.(2013•天津一模)在等比数列{an}中,,则a3=( )

A. ± 9 B. 9

C.± 3 D. 3

解:设等比数列{an}的公比为q,则

∵,

=27,

=3

两式相除,可得

∴a3=±3故选C.

10.(2012•天津)阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出s的值为( ) A. 8 B. 18 C. 26 D. 80 解答: 解:由程序框图可知,当n=1,S=0时,S1=0+31﹣30=2;

同理可求n=2,S1=2时,S2=8;n=3,S2=8时,S3=26;执行完后n已为4, 故输出的结果为26.故选C.

11.(2012•天津模拟)在等差数列{an}中,4(a3+a4+a5)+3(a6+a8+a14+a16)=36,那么该数列的前14项和为( A. 20 B. 21 C. 42 D. 84 解:∵数列{an}为等差数列,

∴a3+a5=2a4,a8+a14=a6+a16=2a11,

又4(a3+a4+a5)+3(a6+a8+a14+a16)=36, ∴12a4+12a11=36,即a4+a11=3, ∵a1+a14=a4+a11=3,

则该数列的前14项和S14=

=21. 故选B

二.填空题(共7小题)

7

12.(2014•天津)设{an}是首项为a1,公差为﹣1的等差数列,Sn为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为 ﹣ .

解:由题意可得,an=a1+(n﹣1)(﹣1)=a1+1﹣n,Sn=再根据若S1,S2,S4成等比数列,可得 解得 a1=﹣,故答案为:﹣.

=S1•S4,即

=,

=a1•(4a1﹣6),

13.(2014•红桥区二模)某公司推出了下表所示的QQ在线等级制度,设等级为n级需要的天数为an(n∈N*), 等级 等级图标 需要天数 等级 等级图标 需要天数 1 5 7 77 2 12 8 96 3 21 12 192 4 32 16 320 5 45 32 1152 6 60 48 2496 则等级为50级需要的天数a50= 2700 .

解:由表格可知:an=5+7+…+(2n+3)==n(n+4),

∴a50=50×54=2700.故答案为:2700.

14.(2014•郑州模拟)数列{an}为等比数列,a2+a3=1,a3+a4=﹣2,则a5+a6+a7= 24 . 解:由a2+a3=1,a3+a4=﹣2,两式作商得q=﹣2.

代入a2+a3=1,得a1(q+q2)=1.解得a1=.所以a5+a6+a7=(24﹣25+26)=24.故答案为:24.

15.(2014•厦门一模)已知数列{an}中,an+1=2an,a3=8,则数列{log2an}的前n项和等于

解:∵数列{an}中,an+1=2an,∴∵a3=8,∴Sn=1+2+3+…+n=

16.(2014•河西区一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,并满足an+2=2an+1﹣an,a6=4﹣a4,则S9= 18 . 解:∵数列{an}的前n项和为Sn,并满足an+2=2an+1﹣an,∴数列{an}是等差数列,

∵a6=4﹣a4,∴a6+a4=4,∴

=

.故答案为:18.

,解得a1=2,∴

.故答案为:

=2,∴{an}是公比为2的等比数列,

,∴log2an=n,∴数列{log2an}的前n项和:

17.(2014•天津模拟)记等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a2+a4=6,S4=10.则a10= 10 . 解:等差数列{an}的前n项和为Sn,

∵a2+a4=6,S4=10,设公差为d,∴

,解得a1=1,d=1,∴a10=1+9=10.故答案为:10.

18.(2014•北京模拟)设Sn是等比数列{an}的前n项和,S3,S9,S6成等差数列,且a2+a5=2am,则m= 8 . 解:∵Sn是等比数列{an}的前n项和,且S3,S9,S6成等差数列,

8

∴2S9=S3+S6,即

=

+

整理得:2(1﹣q9)=1﹣q3+1﹣q6,即1+q3=2q6,又a2+a5=a1q+a1q4=a1q(1+q3)=2a1q7,2am=2a1qm1,且

a2+a5=2am,∴2a1q7=2a1qm1,即m﹣1=7,则m=8故答案为:8 三.解答题(共12小题) 19.(2014•濮阳二模)设{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列,且a1=b1=1,a3+b5=21,a5+b3=13 (Ⅰ)求{an}、{bn}的通项公式(Ⅱ)求数列

的前n项和Sn.

+2(n∈N*),数列{bn}满足bn=2nan.

20.(2014•天津三模)已知数列{an}的和Sn=an﹣

(1)求证数列{bn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式; (2)设数列{

an}的前n项和为Tn,证明:n∈N*且n≥3时,Tn>;(3)设数列{cn}满足an(cn﹣3n)=(﹣

1)n1λn(λ为非零常数,n∈N*),问是否存在整数λ,使得对任意n∈N*,都有cn+1>cn. 21.(2014•天津模拟)在等差数列{an}中,a1=3,其前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项均为正数,b1=1,公比为q,且b2+S2=12,

(Ⅰ)求an与bn;(Ⅱ)设cn=an•bn,求数列{cn}的前n项和Tn.

解:(1)∵在等差数列{an}中,a1=3,其前n项和为Sn,

等比数列{bn}的各项均为正数,b1=1,公比为q,且b2+S2=12,

∴b2=b1q=q,

,(3分)解方程组得,q=3或q=﹣4(舍去),a2=6(5分)

∴an=3+3(n﹣1)=3n,bn=3n﹣1.(7分)

(2)∵an=3n,bn=3n﹣1,∴cn=an•bn=n•3n,∴数列{cn}的前n项和 Tn=1×3+2×32+3×33+…+n×3n,∴3Tn=1×32+2×33+3×34+…+n×3n+1, ∴﹣2Tn=3+32+33+…+3n﹣n×3n+1=∴Tn=×3n+1﹣

﹣n×3n+1=

﹣n×3n+1,

22.(2009•河西区二模)已知等差数列{an}满足a3+a4=9,a2+a6=10;又数列{bn}满足nb1+(n﹣1)b2+…+2bn﹣1+bn=Sn,其中Sn是首项为1,公比为的等比数列的前n项和.

(1)求an的表达式;

(2)若cn=﹣anbn,试问数列{cn}中是否存在整数k,使得对任意的正整数n都有cn≤ck成立?并证明你的结论.

等比数列的前n项和;等差数列的通项公式. 等差数列与等比数列. (1)利用等差数列的通项公式即可得出;

9

(2)利用等比数列的通项公式、

、分类讨论的思想方法即可得出.

解:(1)设等差数列{an}的公差为d,∵a3+a4=9,a2+a6=10, ∴

,解得

∴an=2+1×(n﹣1)=n+1.

(2)∵Sn是首项为1,公比为的等比数列的前n项和, ∴nb1+(n﹣1)b2+…+2bn﹣1+bn=,① (n﹣1)b1+(n﹣2)b2+…+2bn﹣2+bn﹣1=…+

,② ①﹣②得b1+b2+…+bn=,即

当n=1时,b1=Tn=1, 当n≥2时,bn=Tn﹣Tn﹣1=

=

∴..

于是cn=﹣anbn

设存在正整数k,使得对∀n∈N*,都有cn≤ck恒成立. 当n=1时,,即c2>c1.

当n≥2时,

=

=

∴当n<7时,cn+1>cn; 当n=7时,c8=c7; 当n>7时,cn+1<cn.

∴存在正整数k=7或8,使得对∀n∈N*,都有cn≤ck恒成立.

熟练掌握等差数列的图象公式、分类讨论的思想方法、等比数列的通项公式、

、分类讨论的思想方法是解题的关键.

23.已知等比数列{an}中,a1=,公比q=.

(Ⅰ)Sn为{an}的前n项和,证明:Sn=

(Ⅱ)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列{bn}的通项公式.

10

点评:

证明:(I)∵数列{an}为等比数列,a1=,q=∴an=×

=

Sn= 又∵==Sn ∴Sn=

(II)∵an=∴bn=log3a1+log3a2+…+log3an=﹣log33+(﹣2log33)+…﹣nlog33

∴数列{bn}的通项公式为:bn=﹣

=﹣(1+2+…+n)=﹣

24.已知等差数列{an}的前n项和为sn=pm2﹣2n+q(p,q∈R),n∈N*(I)求q的值;(Ⅱ)若a3=8,数列{bn}}满

足an=4log2bn,求数列{bn}的前n项和. 解:(I)当n=1时,a1=s1=p﹣2+q

当n≥2时,an=sn﹣sn﹣1=pn2﹣2n+q﹣p(n﹣1)2+2(n﹣1)﹣q=2pn﹣p﹣2

由{an}是等差数列,得p﹣2+q=2p﹣p﹣2,解得q=0.

(Ⅱ)由a3=8,a3=6p﹣p﹣2,于是6p﹣p﹣2=8,解得p=2所以an=4n﹣4 又an=4log2bn,得bn=2n1,故{bn}是以1为首项,2为公比的等比数列.

所以数列{bn}的前n项和Tn=.

25.已知数列{an}(n∈N*)是等比数列,且an>0,a1=3,a3=27. (1)求数列{an}的通项公式an和前项和Sn; (2)设bn=2log3an+1,求数列{bn}的前项和Tn. 解:(1)设公比为q,则a3=a1•q2,∴27=3q2,即q2=9∵an>0,

(2)由(1)可知bn=2log33n+1=2n+1,∴b1=3,

又bn+1﹣bn=2(n+1)+1﹣(2n+1)=2,

故数列{bn}是以3为首项,2为公差的等差数列, ∴

26.已知等差数列{an} 的前n项和为Sn,a2=9,S5=65. (I)求{an} 的通项公式:(II)令

解:(I)

(2分)解得:

(4分),所以an=4n+1(6分)

,求数列{bn}的前n项和Tn.

(II)由(I)知(7分) 因为,(8分)

所以{bn} 是首项为b1=32,公比q=16的等比数列(9分),所以.(12分)

27.已知等比数列{an}满足a2=2,且2a3+a4=a5,an>0. (1)求数列{an}的通项公式;(2)设bn=(﹣1)n3an+2n+1,数列{bn}的前项和为Tn,求Tn.

11

解:(Ⅰ)设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则即q=﹣1或q=2,∵an>0,∴q=2.代入可得a1=1∴

…(2分)整理得q2﹣q﹣2=0,

.…

(Ⅱ)∵bn=(﹣1)n3an+2n+1=﹣3•(﹣2)n1+2n+1,…(9分)

n1∴Tn=﹣3[1﹣2+4﹣8+…+(﹣2)]+(3+5+…+2n+1)=﹣3×

n2

=(﹣2)+n++2n﹣1.…

28.已知等比数列{an}的公比为q,前n项的和为Sn,且S3,S9,S6成等差数列.

(1)求q3的值;(2)求证:a2,a8,a5成等差数列. 解:(1)由S3,S9,S6成等差数列,得S3+S6=2S9,若q=1,则S3+S6=9a1,2S9=18a1,

由a1≠0得S3+S6≠2S9,与题意不符,所以q≠1.

由S3+S6=2S9,得

整理,得q3+q6=2q9,由q≠0,1,设t=q3,则2t2﹣t﹣1=0,解得t=1(舍去)或t=﹣,所以(2)由(1)知:等差数列.

29.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,(I)求an;(II)若

则a8﹣a2=a5﹣a8, 所以a2,a8,a5成

,求数列{bn}的前n项和Tn.

解:(I)若q=1,则S6=2S3,这与已知矛盾,所以q≠1,(1分) 则

②式除以①式,得所以

①,所以

②(3分)

,代入①得a1=2, .(7分)(II)因为

,(9分)

所以Tn=(21+20+21++2n2)+(1+2+3++n)=

(12分)

==.(14分)

30.已知{an}是等差数列,其前n项和为Sn,已知a2=8,S10=185. (1)求数列{an}的通项公式;(2)设an=log2bn(n=1,2,3…),证明{bn}是等比数列,并求数列{bn}的前n项和Tn.

解:(1)

解得:d=3,a1=5,∴an=3n+2

(2)bn= ∴==

=23=8(n=1,2,3,…)∴{bn}是公比为8的等

12

∵b1=

=32∴Tn=

=

(8n﹣1).

13

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