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高考数学压轴专题2020-2021备战高考《数列》难题汇编

【最新】数学《数列》试卷含答案一、选择题1.已知单调递增的等比数列{}n a 中,2616a a ⋅=,3510a a +=,则数列{}n a 的前n 项和n S =( )A .2124n -- B .1122n -- C .21n - D .122n +-【答案】B 【解析】 【分析】由等比数列的性质,可得到35,a a 是方程210160x x -+=的实数根,求得1,a q ,再结合等比数列的求和公式,即可求解. 【详解】由题意,等比数列{}n a 中,2616a a ⋅=,3510a a +=, 根据等比数列的性质,可得3516a a ⋅=,3510a a +=,所以35,a a 是方程210160x x -+=的实数根,解得352,8a a ==或358,2a a ==, 又因为等比数列{}n a 为单调递增数列,所以352,8a a ==, 设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为(1)q q >可得214128a q a q ⎧=⎨=⎩,解得11,22a q ==,所以数列{}n a 的前n 项和11(12)122122nn n S --==--. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了等比数列的通项公式的基本量的运算,以及等比数列的前n 项和公式的应用,着重考查了推理与运算能力.2.已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足6a ,43a ,5a -成等差数列,则42S S ( ) A .3 B .9 C .10 D .13【答案】C 【解析】 【分析】设{}n a 的公比为0q >,由645,3,a a a -成等差数列,可得260,0q q q --=>,解得q ,再利用求和公式即可得结果. 【详解】设各项均为正数的等比数列{}n a 的公比为0q >,Q 满足645,3,a a a -成等差数列,()2465446,6,0a a a a a q q q ∴=-∴=->, 260,0q q q ∴--=>,解得3q =,则()()4124221313131103131a S S a --==+=--,故选C. 【点睛】本题主要考查等比数列的通项公式与求和公式,属于中档题. 等比数列基本量的运算是等比数列的一类基本题型,数列中的五个基本量1,,,,,n n a q n a S ,一般可以“知二求三”,通过列方程组所求问题可以迎刃而解,解决此类问题的关键是熟练掌握等比数列的有关性质和公式,并灵活应用,在运算过程中,还应善于运用整体代换思想简化运算过程.3.“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年,英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲.1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得到的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1到2019这2019个数中,能被3除余2且被5整除余2的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{}n a ,则此数列所有项中,中间项的值为( ) A .992 B .1022C .1007D .1037【答案】C 【解析】 【分析】首先将题目转化为2n a -即是3的倍数,也是5的倍数,也即是15的倍数.再写出{}n a 的通项公式,算其中间项即可. 【详解】将题目转化为2n a -即是3的倍数,也是5的倍数,也即是15的倍数. 即215(1)n a n -=-,1513n a n =-当135n =,135151351320122019a =⨯-=<, 当136n =,136151361320272019a =⨯-=>, 故1,2,n =……,135数列共有135项.因此数列中间项为第68项,681568131007a =⨯-=.故答案为:C . 【点睛】本题主要考查数列模型在实际问题中的应用,同时考查了学生的计算能力,属于中档题.4.已知数列{}n a 是正项等比数列,若132a =,3432a a ⋅=,数列{}2log n a 的前n 项和为n S ,则n S >0时n 的最大值为 ( ) A .5 B .6C .10D .11【答案】C 【解析】2525163412132323222log 62n n n n a a a q q q a a n --⋅===⇒=⇒=⨯=⇒=-⇒ max (56)011102n n n S n n +-=>⇒<⇒= ,故选C.5.在数列{}n a 中,若10a =,12n n a a n +-=,则23111na a a +++L 的值 A .1n n- B .1n n+ C .11n n -+ D .1n n + 【答案】A 【解析】分析:由叠加法求得数列的通项公式(1)n a n n =-,进而即可求解23111na a a +++L 的和. 详解:由题意,数列{}n a 中,110,2n n a a a n +=-=,则112211()()()2[12(1)](1)n n n n n a a a a a a a a n n n ---=-+-++-+=+++-=-L L , 所以1111(1)1n a n n n n==--- 所以231111111111(1)()()12231n n a a a n n n n-+++=-+-++-=-=-L L ,故选A. 点睛:本题主要考查了数列的综合问题,其中解答中涉及到利用叠加法求解数列的通项公式和利用裂项法求解数列的和,正确选择方法和准确运算是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力.6.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知2611203a a a a --+=,则21S 的值为( ) A .63 B .21C .63-D .21【答案】C 【解析】 【分析】根据等差数列性质,原式可变为()220616113()a a a a a +-+-=,即可求得21112163S a ==-.【详解】∵261116203a a a a a ---+=, ∴()220616113()a a a a a +-+-=, ∴113a =-,∴21112163S a ==-, 故选:C . 【点睛】此题考查等差数列性质和求和公式,需要熟练掌握等差数列基本性质,根据性质求和.7.数列{}n a :1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,称为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.该数列从第三项开始,每项等于其前相邻两项之和.即:21n n n a a a ++=+.记该数列{}n a 的前n 项和为n S ,则下列结论正确的是( )A .201920202S a =+B .201920212S a =+C .201920201S a =-D .201920211S a =-【答案】D 【解析】 【分析】根据递推关系利用裂项相消法探求和项与通项关系,即得结果. 【详解】 因为1233243546521()()()()()n n n n S a a a a a a a a a a a a a a ++=++++=-+-+-+-+-L L 2221n n a a a ++=-=-,所以201920211S a =-,选D. 【点睛】本题考查裂项相消法,考查基本分析判断能力,属中档题.8.已知{}n a 是等差数列,1010a =,其前10项和1070S =,则其公差为( ) A .23B .32C .23-D .32-【答案】A 【解析】 【分析】根据等差数列的通项公式和前n 项和公式,列方程组求解即得. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d .101010,70a S ==Q ,1191010910702a d a d +=⎧⎪∴⎨⨯+=⎪⎩解得23d =. 故选:A . 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和前n 项和公式,属于基础题.9.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,公比为q ,若639S S =,562S =,则1a =( ) AB .2CD .3【答案】B 【解析】 【分析】根据题意,分析可得等比数列{}n a 的公比1q ≠±,进而由等比数列的通项公式可得()()631111911a q a q qq--=⨯--,解可得2q =,又由()5151131621a q Saq-===-,解可得1a 的值,即可得答案.【详解】根据题意,等比数列{}n a 中,若639S S =,则1q ≠±, 若639S S =,则()()631111911a q a q qq--=⨯--,解可得38q=,则2q =,又由562S =,则有()5151131621a q S aq-===-,解可得12a =;故选B . 【点睛】本题考查等比数列的前n 项和公式的应用,关键是掌握等比数列的前n 项和的性质.10.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若105:1:2S S =,则155:S S 为( ) A .3∶4 B .4∶3 C .1∶2 D .2∶1【答案】A 【解析】 【分析】根据在等比数列中,每5项的和仍然成等比数列,设5S x =,则由条件可得1012S x =,1534S x =,从而得到155:S S 的值. 【详解】解:在等比数列中,每5项的和仍然成等比数列,设5S x =,则由条件可得1012S x =, 1051122S S x x x ∴-=-=-,151014S S x ∴-=,15113244S x x x ∴=+=, 故155334:4xS S x ==, 故选:A . 【点睛】本题考查等比数列的性质,解题的关键是熟练掌握等比数列的性质k S ,2k k S S -,32k k S S -,成公比为k q 的等比数列,属于中档题.11.已知各项为正数的等比数列{}n a 满足11a =,2416a a =,则6a =( ) A .64 B .32 C .16 D .4【答案】B 【解析】 【分析】先根据条件求公比,再根据等比数列通项公式求6.a 【详解】由2416a a =得2445516116,1602232.a q q q q a a q ==>∴=∴===Q 选B.【点睛】本题考查等比数列通项公式,考查基本分析求解能力,属基本题.12.在正整数数列中,由1开始依次按如下规则,将某些数取出.先取1;再取1后面两个偶数2,4;再取4后面最邻近的3个连续奇数5,7,9;再取9后面的最邻近的4个连续偶数10,12,14,16;再取此后最邻近的5个连续奇数17,19,21,23,25.按此规则一直取下去,得到一个新数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,则在这个新数列中,由1开始的第2 019个数是( ) A .3 971 B .3 972C .3 973D .3 974【答案】D 【解析】 【分析】先对数据进行处理能力再归纳推理出第n 组有n 个数且最后一个数为n 2,则前n 组共1+2+3+…+n ()12n n +=个数,运算即可得解.【详解】解:将新数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,分组为(1),(2,4),(5,7,9,),(10,12,14,16),(17,19,21,23,25)… 则第n 组有n 个数且最后一个数为n 2, 则前n 组共1+2+3+…+n ()12n n +=个数,设第2019个数在第n 组中,则()()120192120192n n n n ⎧+≥⎪⎪⎨-⎪⎪⎩<, 解得n =64,即第2019个数在第64组中,则第63组最后一个数为632=3969,前63组共1+2+3+…+63=2016个数,接着往后找第三个偶数则由1开始的第2019个数是3974, 故选:D . 【点睛】本题考查了对数据的处理能力及归纳推理能力,考查等差数列前n 项和公式,属中档题.13.等比数列{n a }的前n 项和为n S ,若103010,30,S S ==则20S = A .10 B .20 C .20或-10 D .-20或10【答案】B 【解析】 【分析】由等比数列的性质可得,S 10,S 20﹣S 10,S 30﹣S 20成等比数列即(S 20﹣S 10)2=S 10•(S 30﹣S 20),代入可求. 【详解】由等比数列的性质可得,S 10,S 20﹣S 10,S 30﹣S 20成等比数列,且公比为10q∴(S 20﹣S 10)2=S 10•(S 30﹣S 20)即()()22020101030S S -=- 解20S =20或-10(舍去) 故选B . 【点睛】本题主要考查了等比数列的性质(若S n 为等比数列的前n 项和,且S k ,S 2k ﹣S k ,S 3k ﹣S 2k 不为0,则其成等比数列)的应用,注意隐含条件的运用14.已知数列{}n a 是等比数列,前n 项和为n S ,则“3152a a a >+”是“210n S -<”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】根据等比数列的通项公式与求和公式,即可判断命题间的关系. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,前n 项和为n S 若3152a a a >+,由等比数列的通项公式可得111242a a q a q >+,化简后可得()21210q a -<.因为()2210q -≥所以不等式的解集为10a < 若210n S -<当公比1q ≠±时, 210n S -<则10a <,可得3152a a a >+ 当公比1q =±时, 由210n S -<则10a <,可得3152a a a =+ 综上可知, “3152a a a >+”是“210n S -<”的充分不必要条件 故选:B 【点睛】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式的应用,在应用等比数列求和公式时,需记得讨论公比是否为1的情况,属于中档题.15.已知等比数列{a n },a n >0,a 1=256,S 3=448,T n 为数列{a n }的前n 项乘积,则当T n 取得最大值时,n =( ) A .8 B .9C .8或9D .8.5【答案】C 【解析】 【分析】设等比数列{a n }的公比为q ,由a n >0,可得q >0.根据a 1=256,S 3=448,可得256(1+q +q 2)=448,解得q .可得a n ,T n ,利用二次函数的单调性即可得出. 【详解】设等比数列{a n }的公比为q ,∵a n >0,∴q >0. ∵a 1=256,S 3=448, ∴256(1+q +q 2)=448, 解得q 12=. ∴a n =25611()2n -⨯=29﹣n .T n =28•27•……•29﹣n=28+7+…+9﹣n()217289[)89242222n n n ⎛⎤--- ⎥+-⎝⎦==.∴当n =8或9时,T n 取得最大值时, 故选C . 【点睛】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式及其性质、二次函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.16.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,12n n n a S n++=(*n ∈N ),则n S =( ) A .121n -+ B .2n n ⋅C .31n -D .123n n -⋅【答案】B 【解析】 【分析】由题得122,1n n a n a n ++=⨯+再利用累乘法求出1(1)2n n a n -=+⋅,即得n S . 【详解】 由题得111(1)(1),,,2121n n n nn n n na n a na n a S S a n n n n ++---=∴=∴=-++++(2n ≥) 所以122,1n n a n a n ++=⨯+(2n ≥) 由题得22166,32a a a =∴==,所以122,1n n a n a n ++=⨯+(1n ≥). 所以324123134512,2,2,2,234n n a a a a n a a a a n-+=⨯=⨯=⨯=⨯L , 所以11112,(1)22n n n n a n a n a --+=⋅∴=+⋅. 所以(2)222n n n nS n n n =⨯+⋅=⋅+. 故选:B 【点睛】本题主要考查数列通项的求法,考查数列前n 项和与n a 的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.17.在一个数列中,如果*n N ∀∈,都有12n n n a a a k ++=(k 为常数),那么这个数列叫做等积数列,k 叫做这个数列的公积.已知数列{}n a 是等积数列,且11a =,22a =,公积为8,则122020a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .4711B .4712C .4713D .4715【答案】B 【解析】 【分析】计算出3a 的值,推导出()3n n a a n N *+=∈,再由202036731=⨯+,结合数列的周期性可求得数列{}n a 的前2020项和. 【详解】由题意可知128n n n a a a ++=,则对任意的n *∈N ,0n a ≠,则1238a a a =,31284a a a ∴==, 由128n n n a a a ++=,得1238n n n a a a +++=,12123n n n n n n a a a a a a +++++∴=,3n n a a +∴=,202036731=⨯+Q ,因此,()1220201231673673714712a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+++=⨯+=.故选:B. 【点睛】本题考查数列求和,考查了数列的新定义,推导出数列的周期性是解答的关键,考查推理能力与计算能力,属于中等题.18.根据下面的程序框图,输出的S 的值为( )A .1007B .1009C .0D .-1【答案】A 【解析】 【分析】按照程序框图模拟运行即可得解. 【详解】1i =,1112x ==--,0(1)1S =+-=-;2i =,111(1)2x ==--, 11122S =-+=-;3i =,12112x ==-, 13222S =-+=;4i =,1112x ==--, 31(1)22S =+-=,…, 由此可知,运行程序过程中,x 呈周期性变化,且周期为3, 所以输出112672110072S ⎛⎫=-++⨯-= ⎪⎝⎭. 故选A【点睛】本题主要考查程序框图和数列的周期性,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.19.等比数列{}n a 共有21n +项,其中11a =,偶数项和为170,奇数项和为341,则n =( )A .3B .4C .7D .9 【答案】B【解析】由题意知1321...341n a a a ++++= ,可得3211...341340n a a a +++=-=,又因为242...170,n a a a +++= 所以321242...3402 (170)n n a a q a a a +++===+++ ,21211234117051112n n S ++-==+=- ,解得4n = ,故选B.20.数列{}n a 满足11a =,对任意的*n N ∈都有11n n a a n +=++,则122016111a a a +++=L ( ) A .20152016B .40322017C .40342017D .20162017【答案】B【解析】【分析】 首先根据题设条件,由11n n a a n +=++,可得到递推关系为11n n a a n +-=+;接下来利用累加法可求得()12n n n a +=,从而()1211211n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,由此就可求得122016111a a a +++L 的值. 【详解】因为111n n n a a a n a n +=++=++,所以11n n a a n +-=+,用累加法求数列{}n a 的通项得:()()1211n n n a a a a a a -=+-+⋯+-()1122n n n +=++⋯+=, 所以()1211211n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 于是1232016111111111212222320162017a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ +++⋯+=-+-+⋯+-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 121201*********⎛⎫==- ⎪⎝⎭. 故选:B.【点睛】本题是一道考查数列的题目,掌握数列的递推关系以及求解前n 项和的方法是解答本题的关键,属于常考题.。

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