新教材2024届高考数学二轮专项分层特训卷三微专题提升练微专题7求数列的通项(附解析)
展开1.已知数列{an}满足an+1=2an+2,a1=1,则此数列的通项公式为( )
A.an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(1,n=1,3×2n-1,n≥2)))B.an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(1,n=1,3n,n≥2)))
C.an=3×2n-1-2D.an=3n-2
2.[2023·山西阳泉模拟]已知等比数列{an}的前n项和Sn,满足an+1=Sn+1(n∈N*),则a5=( )
A.16B.32C.81D.243
3.已知数列{an}满足2a1+22a2+23a3+…+2nan=n·2n,则{an}的通项公式为( )
A.an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(1,n=1,n+1,n≥2)))B.an=eq \f(n+1,2)
C.an=nD.an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(1,n=1,n-1,n≥2)))
4.在数列{an}中,a1=1,an+an+1=2n,则{an}的通项公式为( )
A.an=nB.an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(n,n为奇数,,n-1,n为偶数)))
C.an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(n,n为奇数,,n+1,n为偶数)))D.an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(n-1,n为奇数,,n+1,n为偶数)))
二、多项选择题
5.设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则下列选项正确的是( )
A.an=-eq \f(1,2n-1)B.an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(-1,n=1,\f(1,n-1)-\f(1,n),n≥2,n∈N*)))
C.数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,Sn)))为等差数列D.eq \f(1,S1)+eq \f(1,S2)+…+eq \f(1,S100)=-5050
[答题区]
三、填空题
6.[2023·河南新乡模拟]已知数列{an}满足a1=-eq \f(1,3),an+1-anan+1-an=0,则a8=________.
7.若各项均为正数的数列{an}中,a1=1,前n项和为Sn,对于任意的正整数n满足an+1=eq \r(Sn+1)+eq \r(Sn),则数列{an}的通项公式an=________.
四、解答题
8.[2023·河北衡水模拟]已知{an}为等差数列,eq \f(an,an+1)=eq \f(5n-4,1+5n),a1=1.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若bn=eq \f(1,(an+4)(an+14)),Tn为{bn}的前n项和,求Tn.
解:
9.已知数列{an}各项均为正数,a1=1,an+1>an,且an+2+an=a2·an+1(n∈N*).
(1)若数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an+1-an))为等差数列,求数列{an}的前n项和Sn;
(2)若数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an+1-2an))为等比数列,且数列{an}不为等比数列,求数列{an}的通项公式.
解:
10.[2023·河北邯郸模拟]已知数列{an}中,an>0,a1=3,记数列{an}的前n项的乘积为Sn,且Sn=eq \r(a eq \\al(\s\up1(n+1),\s\d1(n)) ).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=eq \f(an-1,an+1),数列{bn}的前n项和为Tn,求证:Tn∈(n-1,n).
解:
微专题7 求数列的通项
1.解析:由an+1=2an+2,有an+1+2=2(an+2),所以eq \f(an+1+2,an+2)=2,
又a1=1,所以{an+2}是以3为首项,2为公比的等比数列,
所以an+2=3×2n-1,即an=3×2n-1-2,n∈N*,故C正确.
答案:C
2.解析:等比数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=Sn+1(n∈N*),
∴an=Sn-1+1(n≥2),
∴an+1-an=an,∴an+1=2an,故等比数列{an}的公比为2.
在an+1=Sn+1(n∈N*)中,
令n=1,可得a2=a1+1,∴a1=1,则a5=a1·q4=1×16=16.故选A.
答案:A
3.解析:当n=1时,有2a1=1·21,所以a1=1,
当n≥2时,由2a1+22a2+23a3+…+2nan=n·2n,2a1+22a2+23a3+…+2n-1an-1=(n-1)·2n-1,
两式相减得2nan=n·2n-(n-1)2n-1=(n+1)2n-1,
此时,an=eq \f(n+1,2),a1=1也满足,
所以{an}的通项公式为an=eq \f(n+1,2).故选B.
答案:B
4.解析:由a1=1,an+an+1=2n可得a2=1,且an+1+an+2=2(n+1),
两式相减得an+2-an=2,当n=2k-1,k∈N*时,a2k+1-a2k-1=2,
此时eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(a2k-1))是以a1=1为首项,公差为2的等差数列,
则a2k-1=1+(k-1)×2=2k-1(k∈N*),即an=n(n为奇数);
当n=2k,k∈N*时,a2k+2-a2k=2,
此时eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(a2k))是以a2=1为首项,公差为2的等差数列,
则a2k=1+(k-1)×2=2k-1(k∈N*),即an=n-1(n为偶数),
综合上述可得数列{an}的通项公式为an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(n,n为奇数,,n-1,n为偶数.)))故选B.
答案:B
5.解析:Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,
则Sn+1-Sn=SnSn+1,整理得eq \f(1,Sn+1)-eq \f(1,Sn)=-1(常数),
所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,Sn)))是以eq \f(1,S1)=-1为首项,-1为公差的等差数列,故C正确;
所以eq \f(1,Sn)=-1-(n-1)=-n,故Sn=-eq \f(1,n).
所以当n≥2时,an=Sn-Sn-1=eq \f(1,n-1)-eq \f(1,n),a1=-1不适合上式,
故an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(-1,n=1,\f(1,n-1)-\f(1,n),n≥2,n∈N*)))故B正确,A错误;
所以eq \f(1,S1)+eq \f(1,S2)+eq \f(1,S3)+…+eq \f(1,S100)=-(1+2+3+…+100)=-5050, 故D正确.故选BCD.
答案:BCD
6.解析:由an+1-anan+1-an=0,得eq \f(1,an+1)-eq \f(1,an)=-1,
则eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)))是以eq \f(1,a1)=-3为首项,公差为-1的等差数列,
所以eq \f(1,an)=-3-(n-1)=-n-2,所以an=-eq \f(1,n+2),所以a8=-eq \f(1,10).
答案:-eq \f(1,10)
7.解析:因为an+1=Sn+1-Sn,由an+1=eq \r(Sn+1)+eq \r(Sn)可得Sn+1-Sn=eq \r(Sn+1)+eq \r(Sn),
即(eq \r(Sn+1)-eq \r(Sn))(eq \r(Sn+1)+eq \r(Sn))=eq \r(Sn+1)+eq \r(Sn),
∵{an}中各项均为正数,
∴eq \r(Sn+1)+eq \r(Sn)>0,
∴eq \r(Sn+1)-eq \r(Sn)=1,
因此eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\r(Sn)))是以1为首项,1为公差的等差数列;
∴eq \r(Sn)=n⇒Sn=n2,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1,经验证当a1=1时也满足,
所以an=2n-1.
答案:2n-1
8.解析:(1)∵eq \f(an,an+1)=eq \f(5n-4,1+5n),a1=1.
∴eq \f(a1,a2)=eq \f(1,6),eq \f(a2,a3)=eq \f(6,11),eq \f(a3,a4)=eq \f(11,16),…,eq \f(an-1,an)=eq \f(5n-9,5n-4),
∴eq \f(a1,a2)×eq \f(a2,a3)×eq \f(a3,a4)×…×eq \f(an-1,an)=eq \f(1,6)×eq \f(6,11)×eq \f(11,16)×…×eq \f(5n-9,5n-4)=eq \f(1,5n-4),
∴an=5n-4;
当n=1时,a1=1满足上式,
所以an=5n-4,(n∈N*).
(2)由(1)可得bn=eq \f(1,(an+4)(an+14))=eq \f(1,5n×(5n+10))=eq \f(1,50)(eq \f(1,n)-eq \f(1,n+2)),
∴Tn=eq \f(1,50)(eq \f(1,1)-eq \f(1,3))+eq \f(1,50)(eq \f(1,2)-eq \f(1,4))+eq \f(1,50)(eq \f(1,3)-eq \f(1,5))+…+eq \f(1,50)(eq \f(1,n)-eq \f(1,n+2))=eq \f(1,50)(1+eq \f(1,2)-eq \f(1,n+1)-eq \f(1,n+2))=eq \f(3n2+5n,100(n+1)(n+2)).
9.解析:(1)因为an+2+an=a2·an+1(n∈N*),所以an+3+an+1=a2·an+2,
两式相减,可得an+3-an+2+an+1-an=a2(an+2-an+1),
又∵eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an+1-an))为等差数列,∴an+3-an+2+an+1-an=2(an+2-an+1),
则a2(an+2-an+1)=2(an+2-an+1),
又∵an+1>an,
∴an+2-an+1≠0,∴a2=2,
所以an+2+an=2an+1,即{an}为等差数列,且公差d=1,
所以Sn=n+eq \f(n(n-1),2)=eq \f(n(n+1),2).
(2)设eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an+1-2an))的公比为q,
因为an+2+an=a2·an+1,所以an+2-2an+1+an-eq \f(1,2)an+1=(a2-eq \f(5,2))an+1,
所以(q-eq \f(1,2))(an+1-2an)=(a2-eq \f(5,2))an+1,因为an+1≠0,所以(q-eq \f(1,2))(1-eq \f(2an,an+1))=a2-eq \f(5,2),
因为{an}不是等比数列,所以eq \f(an,an+1)不是常数,所以q=eq \f(1,2),a2=eq \f(5,2),
又a2-2a1=eq \f(1,2),所以an+1-2an=eq \f(1,2n),即eq \f(an+1,2n+1)-eq \f(an,2n)=eq \f(1,2×4n)=eq \f(1,22n+1),
由累加法可知,eq \f(an,2n)=eq \f(an,2n)-eq \f(an-1,2n-1)+eq \f(an-1,2n-1)-eq \f(an-2,2n-2)+…+eq \f(a2,22)-eq \f(a1,21)+eq \f(a1,21)=eq \f(1,22n-1)+eq \f(1,22n-3)+…+eq \f(1,23)+eq \f(1,2)=eq \f(1,2)·eq \f(1-\f(1,4n),1-\f(1,4))=eq \f(2,3)(1-eq \f(1,4n)),n≥2,
经检验,eq \f(a1,21)=2也满足eq \f(an,2n)=eq \f(2,3)(1-eq \f(1,4n)),
所以an=eq \f(2,3)(2n-eq \f(1,2n)).
10.解析:(1)由题意知Sn为正项数列{an}的前n项的乘积,且Sn=eq \r(a eq \\al(\s\up1(n+1),\s\d1(n)) ),
当n=2时,S eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) =(a1a2)2=a eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) ,
所以(3a2)2=a eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) ,
解得a2=9;
又S eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(n)) =a eq \\al(\s\up1(n+1),\s\d1(n)) ①,S eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(n+1)) =a eq \\al(\s\up1(n+2),\s\d1(n+1)) ②,
②÷①得,a eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(n+1)) =eq \f(a eq \\al(\s\up1(n+2),\s\d1(n+1)) ,a eq \\al(\s\up1(n+1),\s\d1(n)) ),即a eq \\al(\s\up1(n),\s\d1(n+1)) =a eq \\al(\s\up1(n+1),\s\d1(n)) ,
所以lga eq \\al(\s\up1(n),\s\d1(n+1)) =lga eq \\al(\s\up1(n+1),\s\d1(n)) ,即nlgan+1=(n+1)lgan,所以eq \f(lgan+1,n+1)=eq \f(lgan,n),
所以eq \f(lga2,2)=eq \f(lga1,1)=lg3,
结合eq \f(lgan+1,n+1)=eq \f(lgan,n),可知数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(lgan,n)))是常数列,
所以eq \f(lgan,n)=eq \f(lga1,1)=lg3,
所以lgan=nlg3=lg3n,所以an=3n.
(2)由(1)可得bn=eq \f(an-1,an+1)=eq \f(3n-1,3n+1)=1-eq \f(2,3n+1),
则Tn=(1-eq \f(2,31+1))+(1-eq \f(2,32+1))+…+(1-eq \f(2,3n+1))=n-2(eq \f(1,31+1)+eq \f(1,32+1)+…+eq \f(1,3n+1)),
由于eq \f(1,31+1)+eq \f(1,32+1)+…+eq \f(1,3n+1)
1
2
3
4
5
答案
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