高中数学高考2018高考数学(文)大一轮复习习题 冲刺985 压轴题命题区间(四) 数列 Word版含答案
展开压轴题命题区间(四)数__列
数列的性质
(1)(2017·西安质检)对于函数y=f(x),部分x与y的对应关系如下表:
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
y
3
7
5
9
6
1
8
2
4
数列{xn}满足:x1=1,且对于任意n∈N*,点(xn,xn+1)都在函数y=f(x)的图象上,则x1+x2+…+x2 018=( )
A.7 564 B.7 549
C.7 546 D.7 539
(2)(2016·合肥质检)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若a2=12,a3·a5=4,则下列说法正确的是( )
A.{an}是单调递减数列 B.{Sn}是单调递减数列
C.{a2n}是单调递减数列 D.{S2n}是单调递减数列
(1)∵数列{xn}满足x1=1,且对任意n∈N*.
点(xn,xn+1)都在函数y=f(x)的图象上,
∴xn+1=f(xn),
∴由图表可得x2=f(x1)=3,x3=f(x2)=5,x4=f(x3)=6,x5=f(x4)=1,x6=f(x5)=3,…,
∴数列{xn}是周期为4的周期数列,
∴x1+x2+…+x2 018
=504(x1+x2+x3+x4)+x1+x2
=504×15+4=7 564.
故选A.
(2)由于{an}是等比数列,
则a3a5=a=4,又a2=12,
则a4>0,a4=2,q2=,
当q=-时,
{an}和{Sn}不具有单调性,选项A和B错误;
a2n=a2q2n-2=12×n-1单调递减,选项C正确;
当q=-时,{S2n}不具有单调性,选项D错误.
(1)A (2)C
(1)解决数列的单调性问题的下三种方法
①用作差比较法,根据an+1-an的符号判断数列{an}是递增数列、递减数列或是常数列.
②用作商比较法,根据(an>0或an<0)与1的大小关系进行判断.
③结合相应函数的图象直观判断.
(2)解决数列周期性问题的方法
先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.
(3)数列的最值可以利用数列的单调性或求函数最值的思想求解.
1.(2016·安徽皖江名校联考)已知数列{an}的首项为2,且数列{an}满足an+1=,数列{an}的前n项和为Sn,则S2 016=( )
A.504 B.588
C.-588 D.-504
解析:选C ∵a1=2,an+1=,
∴a2=,a3=-,a4=-3,a5=2,…,
∴数列{an}是周期为4的周期数列,
且a1+a2+a3+a4=-,
∵2 016=4×504,
∴S2 016=504×=-588.
2.(2016·全国乙卷)设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为________.
解析:设等比数列{an}的公比为q,
则由a1+a3=10,a2+a4=q(a1+a3)=5,
知q=.又a1+a1q2=10,∴a1=8.
故a1a2…an=aq1+2+…+(n-1)=23n·
=2=2.
记t=-+=-(n2-7n)=-2+,
结合n∈N*可知n=3或4时,t有最大值6.
又y=2t为增函数,
从而a1a2…an的最大值为26=64.
答案:64
数列的和
如果有穷数列a1,a2,a3,…,am(m为正整数)满足条件a1=am,a2=am-1,…,am=a1,即ai=am-i+1(i=1,2,…,m),我们称其为“对称数列”.例如,数列1,2,3,4,3,2,1与数列a,b,c,c,b,a都是“对称数列”.
(1)设{bn}是8项的“对称数列”,其中b1,b2,b3,b4是等差数列,且b1=1,b5=13.依次写出{bn}的每一项;
(2)设{cn}是2m+1项的“对称数列”,其中cm+1,cm+2,…,c2m+1是首项为a,公比为q的等比数列,求{cn}的各项和Sn.
(1)设数列{bn}的前4项的公差为d,
则b4=b1+3d=1+3d.
又因为b4=b5=13,解得d=4,
所以数列{bn}为1,5,9,13,13,9,5,1.
(2)由题意得,当q≠1时,Sn=c1+c2+…+c2m+1
=2(cm+1+cm+2+…+c2m+1)-cm+1
=2a(1+q+q2+…+qm)-a
=2a·-a.
而当q=1时,Sn=(2m+1)a.
∴Sn=
(1)本题在求等比数列{cn}前n项和时可利用分类讨论思想.
(2)分类讨论思想在等比数列中应用较多,常见的分类讨论有
①已知Sn与an的关系,要分n=1,n≥2两种情况.
②等比数列中遇到求和问题要分公比q=1,q≠1讨论.
③项数的奇、偶数讨论.
④等比数列的单调性的判断注意与a1,q的取值的讨论.
⑤求数列{|an|}的前n项和要用到分类讨论.
(2016·浙江高考)设数列{an}的前n项和为Sn,已知S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*.
(1)求通项公式an;
(2)求数列{|an-n-2|}的前n项和.
解:(1)由题意得解得
又当n≥2时,
由an+1-an=(2Sn+1)-(2Sn-1+1)=2an,
得an+1=3an,
所以数列{an}的通项公式为an=3n-1,n∈N*.
(2)设bn=|3n-1-n-2|,n∈N*,
则b1=2,b2=1.
当n≥3时,由于3n-1>n+2,
故bn=3n-1-n-2,n≥3.
设数列{bn}的前n项和为Tn,
则T1=2,T2=3,
当n≥3时,
Tn=3+-=,
因为当n=2时,
也符合Tn=.
所以Tn=
构造法求通项公式
(1)已知数列{an}满足a1=3,且an+1=4an+3(n∈N*),则数列{an}的通项公式为( )
A.an=22n-1+1 B.an=22n-1-1
C.an=22n+1 D.an=22n-1
(2)已知正项数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3×5n,则数列{an}的通项an=( )
A.-3×2n-1 B.3×2n-1
C.5n+3×2n-1 D.5n-3×2n-1
(1)由an+1=4an+3,
得an+1+1=4(an+1),
故数列{an+1}是首项为a1+1=4,公比为4的等比数列,
所以an+1=4n,
所以an=22n-1.
(2)法一:在递推公式an+1=2an+3×5n的两边同时除以5n+1,得=×+,①
令=bn,则①式变为bn+1=bn+,
即bn+1-1=(bn-1),
所以数列{bn-1}是等比数列,
其首项为b1-1=-1=-,公比为,
所以bn-1=×n-1,
即bn=1-×n-1,
所以=1-×n-1=1-,
故an=5n-3×2n-1.
法二:设an+1+k·5n+1=2(an+k×5n),
则an+1=2an-3k×5n,与题中递推公式比较得k=-1,
即an+1-5n+1=2(an-5n),
所以数列{an-5n}是首项为a1-5=-3,公比为2的等比数列,则an-5n=-3×2n-1,故an=5n-3×2n-1.
(1)D (2)D
利用构造法求解数列的通项公式,关键在于递推关系的灵活变形,当an与an-1的系数相同时,主要是通过构造等差数列或利用累加法求通项;若两者的系数不同,则应构造等比数列或利用作商之后再累乘的方法求解.求解时应注意数列的首项的正确求解以及准确确定累加、累乘最后一个式子的形式.本题的递推公式是an+1=αan+β×αn的推广an+1=αan+β×γn,两边同时除以γn+1后得到=·+,转化为bn+1=kbn+的形式,通过构造公比是的等比数列求解.
1.已知数列{an}中,a1=1,an+1=(n∈N*),则an=________.
解析:因为an+1=(n∈N*),
所以=+1,设+t=3,
所以3t-t=1,解得t=,
所以+=3,
又+=1+=,
所以数列是以为首项,3为公比的等比数列,所以+=×3n-1=,
所以an=.
答案:
2.设数列{an}满足a1=2,an+1-4an=3×2n+1,则an=______________.
解析:由a1=2,an+1-4an=3×2n+1得,
-=3,
设bn=,则bn+1=2bn+3,
设bn+1+t=2(bn+t),
所以2t-t=3,
解得t=3,
所以bn+1+3=2(bn+3),
所以=2,
又b1+3=+3=1+3=4,
所以数列{bn+3}是以4为首项,2为公比的等比数列,
所以bn+3=4×2n-1=2n+1,
所以bn=2n+1-3,
所以an=bn·2n=(2n+1-3)×2n=22n+1-3×2n.
答案:22n+1-3×2n
1.在数列{an}中,已知a1=2,a2=7,an+2等于anan+1(n∈N*)的个位数,则a2 016=( )
A.8 B.6
C.4 D.2
解析:选B 由题意得:a3=4,a4=8,a5=2,a6=6,a7=2,a8=2,a9=4,a10=8,…,所以数列中的项从第3项开始呈周期性出现,周期为6,故a2 016=a335×6+6=a6=6.
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,点(n,Sn)在函数f(x)=x2+x-2的图象上,则数列{an}的通项公式为( )
A.an=2n-2 B.an=n2+n-2
C.an= D.an=
解析:选D 由于点(n,Sn)在函数f(x)的图象上,则Sn=n2+n-2,当n=1时,得a1=S1=0,当n≥2时,得an=Sn-Sn-1=n2+n-2-=2n.故选D.
3.若数列{bn}的通项公式为bn=-+13,则数列{bn}中的最大项的项数为( )
A.2或3 B.3或4
C.3 D.4
解析:选B 设数列{bn}的第n项最大.
由
即
整理得
即
解得n=3或n=4.
又b3=b4=6,
所以当n=3或n=4时,bn取得最大值.
4.设数列{an}的前n项和为Sn,且a1=a2=1,{nSn+(n+2)an}为等差数列,则an=( )
A. B.
C. D.
解析:选A 设bn=nSn+(n+2)an,
则b1=4,b2=8,
又{bn}为等差数列,所以bn=4n,
所以nSn+(n+2)an=4n,
所以Sn+an=4.
当n≥2时,
Sn-Sn-1+an-an-1=0,
所以an=an-1,
即2·=.
又因为=1,
所以是首项为1,
公比为的等比数列,
所以=n-1(n∈N*),
所以an=(n∈N*).
5.(2017·山西省质检)记Sn为正项等比数列{an}的前n项和,若-7·-8=0,且正整数m,n满足a1ama2n=2a,则+的最小值是( )
A. B.
C. D.
解析:选C ∵{an}是等比数列,设{an}的公比为q,
∴=q6,=q3,
∴q6-7q3-8=0,
解得q=2,又a1ama2n=2a,
∴a·2m+2n-2=2(a124)3=a213,
∴m+2n=15,
∴+=(m+2n)
=≥
=,当且仅当=,n=2m,
即m=3,n=6时等号成立,
∴+的最小值是,故选C.
6.对于数列{xn},若对任意n∈N*,都有<xn+1成立,则称数列{xn}为“减差数列”.设bn=2t-,若数列b3,b4,b5,…是“减差数列”,则实数t的取值范围是( )
A.(-1,+∞) B.(-∞,-1]
C.(1,+∞) D.(-∞,1]
解析:选C 由数列b3,b4,b5,…是“减差数列”,
得<bn+1(n≥3),
即t-+t-<2t-,
即+>,
化简得t(n-2)>1.
当n≥3时,若t(n-2)>1恒成立,
则t>恒成立,
又当n≥3时,的最大值为1,
则t的取值范围是(1,+∞).
7.设等比数列{an}的公比为q,前n项和Sn>0(n=1,2,3,…).则q的取值范围为________.
解析:因为{an}为等比数列,Sn>0,
可以得到a1=S1>0,q≠0,
当q=1时,Sn=na1>0;
当q≠1时,Sn=>0,
即>0(n=1,2,3,…),
上式等价于不等式组(n=1,2,3,…),①
或(n=1,2,3,…).②
解①式得q>1,
解②式,由于n可为奇数,可为偶数,得-1<q<1.
综上,q的取值范围是(-1,0)∪(0,+∞).
答案:(-1,0)∪(0,+∞)
8.(2016·河南六市一联)数列{an}的通项an=n2·,其前n项和为Sn,则S30=________.
解析:由题意可知,an=n2·cos,
若n=3k-2,
则an=(3k-2)2·=(k∈N*);
若n=3k-1,
则an=(3k-1)2·=(k∈N*);
若n=3k,
则an=(3k)2·1=9k2(k∈N*),
∴a3k-2+a3k-1+a3k=9k-,k∈N*,
∴S30==×10=470.
答案:470
9.已知数列{an}的前n项和为Sn,满足2Sn=an+1-2n+1+1,n∈N*,且a1,a2+5,a3成等差数列,则an=________.
解析:由a1,a2+5,a3成等差数列可得a1+a3=2a2+10,
由2Sn=an+1-2n+1+1,
得2a1+2a2=a3-7,
即2a2=a3-7-2a1,
代入a1+a3=2a2+10,得a1=1,
代入2S1=a2-22+1,得a2=5.
由2Sn=an+1-2n+1+1,
得当n≥2时,2Sn-1=an-2n+1,
两式相减,得2an=an+1-an-2n,
即an+1=3an+2n,
当n=1时,5=3×1+21也适合an+1=3an+2n,
所以对任意正整数n,an+1=3an+2n.
上式两端同时除以2n+1,
得=×+,
等式两端同时加1,得
+1=×+=,
所以数列是首项为,
公比为的等比数列,
所以+1=n,
所以=n-1,
所以an=3n-2n.
答案:3n-2n
10.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的图象经过点,,且在区间上为单调函数.
(1)求ω,φ的值;
(2)设an=nf(n∈N*),求数列{an}的前30项和S30.
解:(1)由题可得+φ=2kπ-,k∈Z,
+φ=2kπ+,k∈Z,
解得ω=2,φ=2kπ-,k∈Z,
∵|φ|<π,
∴φ=-.
(2)由(1)及题意可知an=2nsin(n∈N*),
数列(n∈N*)的周期为3,前三项依次为0,,-,
∴a3n-2+a3n-1+a3n
=(3n-2)×0+(3n-1)×+3n×(-)
=-(n∈N*),
∴S30=(a1+a2+a3)+…+(a28+a29+a30)=-10.
11.已知△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,其面积S=4,B=60°,且a2+c2=2b2;等差数列{an}中,a1=a,公差d=b.数列{bn}的前n项和为Tn,且Tn-2bn+3=0,n∈N*.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设cn=求数列{cn}的前2n+1项和P2n+1.
解:(1)∵S=acsin B=4,
∴ac=16,
又a2+c2=2b2,b2=a2+c2-2accos B,
∴b2=ac=16,
∴b=4,
从而(a+c)2=a2+c2+2ac=64,a+c=8,
∴a=c=4.
故可得
∴an=4n.
∵Tn-2bn+3=0,
∴当n=1时,b1=3,
当n≥2时,Tn-1-2bn-1+3=0,
两式相减,得bn=2bn-1(n≥2),
∴数列{bn}为等比数列,
∴bn=3·2n-1.
(2)依题意,cn=
P2n+1=(a1+a3+…+a2n+1)+(b2+b4+…+b2n)
=+
=22n+1+4n2+8n+2.
12.(2017·广州模拟)设Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=2,对任意n∈N*,都有2Sn=(n+1)an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列的前n项和为Tn,求证:≤Tn<1.
解:(1)因为2Sn=(n+1)an,
当n≥2时,2Sn-1=nan-1,
两式相减,得2an=(n+1)an-nan-1,
即(n-1)an=nan-1,
所以当n≥2时,=,
所以=.
因为a1=2,
所以an=2n.
(2)证明:因为an=2n,
令bn=,n∈N*,
所以bn===-.
所以Tn=b1+b2+…+bn
=++…+
=1-=.
因为>0,
所以1-<1.
因为f(n)=在N*上是递减函数,
所以1-在N*上是递增的,
所以当n=1时,Tn取最小值.
所以≤Tn<1.
高中数学高考2018高考数学(文)大一轮复习习题 冲刺985 压轴题命题区间(一) 函数与方程 Word版含答案: 这是一份高中数学高考2018高考数学(文)大一轮复习习题 冲刺985 压轴题命题区间(一) 函数与方程 Word版含答案,共11页。试卷主要包含了已知函数f满足,已知定义在R上的函数f满足等内容,欢迎下载使用。
高中数学高考2018高考数学(文)大一轮复习习题 冲刺985 压轴题命题区间(六) 圆锥曲线问题 Word版含答案: 这是一份高中数学高考2018高考数学(文)大一轮复习习题 冲刺985 压轴题命题区间(六) 圆锥曲线问题 Word版含答案,共37页。
高中数学高考2018高考数学(文)大一轮复习习题 冲刺985 压轴题命题区间(二) 函数与导数 Word版含答案: 这是一份高中数学高考2018高考数学(文)大一轮复习习题 冲刺985 压轴题命题区间(二) 函数与导数 Word版含答案,共37页。试卷主要包含了设函数f=x2-ax+b等内容,欢迎下载使用。