当前位置:文档之家› 高中数学复习提升-第一部分 专题二 第二讲 递推公式、数列求和及综合应用

高中数学复习提升-第一部分 专题二 第二讲 递推公式、数列求和及综合应用

专题·限时训练 单独成册对应学生用书第111页A 卷 小题提速练A 组 巩固提升练(建议用时:30分钟)一、选择题1.数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n ,则{a n }的通项公式为( ) A .4n -5 B .4n -3 C .2n -3D .2n -1解析:当n ≥2时,有a n =S n -S n -1=2n 2-3n -[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5.经验证a 1=S 1=-1,也适合上式,∴a n =4n -5,故选A. 答案:A2.已知数列{a n }满足a 1=5,a n a n +1=2n ,则a 7a 3=( )A .2B .4C .5D .52解析:因为a n +1a n +2a n +3a n +4a n a n +1a n +2a n +3=a n +4a n =2n +1·2n +32n ·2n +2=22,所以令n =3,得a 7a 3=22=4,故选B. 答案:B3.已知数列的前4项为2,0,2,0,则依此归纳该数列的通项不可能是( ) A .a n =(-1)n -1+1 B .a n =⎩⎨⎧2,n 为奇数0,n 为偶数C .a n =2sin n π2 D .a n =cos(n -1)π+1解析:对n =1,2,3,4进行验证,a n =2sin n π2不合题意,故选C. 答案:C4.若数列{a n }满足a 1=15,且3a n +1=3a n -2,则使a k ·a k +1<0的k 值为( ) A .22 B .21 C .24D .23解析:因为3a n +1=3a n -2,所以a n +1-a n =-23,所以数列{a n }是首项为15,公差为-23的等差数列,所以a n =15-23·(n -1)=-23n +473,令a n =-23n +473>0,得n <23.5,所以使a k ·a k +1<0的k 值为23. 答案:D5.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=⎩⎨⎧2a n (n 为正奇数),a n +1(n 为正偶数),则其前6项之和为( )A .16B .20C .33D .120解析:a 2=2a 1=2,a 3=a 2+1=3,a 4=2a 3=6,a 5=a 4+1=7,a 6=2a 5=14,所以前6项和S 6=1+2+3+6+7+14=33,故选C. 答案:C6.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6=( ) A .3×44 B .3×44+1 C .44D .44+1解析:因为a n +1=3S n ,所以a n =3S n -1(n ≥2), 两式相减得,a n +1-a n =3a n , 即a n +1a n=4(n ≥2),所以数列a 2,a 3,a 4,…构成以a 2=3S 1=3a 1=3为首项,公比为4的等比数列,所以a 6=a 2·44=3×44. 答案:A7.已知函数f (n )=n 2cos(n π),且a n =f (n ),则a 1+a 2+…+a 100=( ) A .0B .100C .5 050D .10 200解析:a 1+a 2+a 3+…+a 100 =-12+22-32+42-…-992+1002 =(22-12)+(42-32)+…+(1002-992) =3+7+…+199=50(3+199)2=5 050.答案:C8.已知数列{a n }的首项a 1=1,且a n -a n +1=a n a n +1(n ∈N +),则a 2 015=( ) A.12 014 B .2 0142 015 C .-2 0142 015D .12 015解析:∵a n -a n +1=a n a n +1,∴1a n +1-1a n=1,又∵a 1=1,∴1a 1=1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以首项为1,公差为1的等差数列,∴1a n =1+(n -1)=n ,∴1a 2 015=2 015, ∴a 2 015=12 015.故选D. 答案:D9.已知正项数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,2a 2n =a 2n +1+a 2n -1(n ≥2),则a 6等于( )A .16B .8C .2 2D .4解析:由2a 2n =a 2n +1+a 2n -1(n ≥2)可知数列{a 2n }是等差数列,且首项为a 21=1,公差d =a 22-a 21=4-1=3,所以数列{a 2n }的通项公式为a 2n =1+3(n -1)=3n -2,所以a 26=3×6-2=16,又因为a 6>0,所以a 6=4.选D. 答案:D10.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n +2a n +1+1,则a 13=( ) A .143B .156C .168D .195解析:由a n +1=a n +2a n +1+1,可知a n +1+1=a n +1+2a n +1+1=(a n +1+1)2,∴a n +1+1=a n +1+1,又a 1+1=1,故数列{a n +1}是首项为1,公差为1的等差数列,所以a n +1=n ,所以a 13+1=13,则a 13=168,故选C. 答案:C11.在数列{a n }中,a 1=12,a 2=13,a n a n +2=1,则a 2 016+a 2 017=( )A.56 B .73 C.72D .5解析:因为a n a n +2=1,所以a 3=2,a 4=3,a 5=12,a 6=13,a 7=2,a 8=3,依次类推可得a n =a n +4,所以数列{a n }的周期为4,a 2 016=a 4=3,a 2 017=a 1=12,所以a 2 016+a 2 017=72,故选C. 答案:C12.设{a n }是首项为1的正项数列,且(n +1)a 2n +1-na 2n +a n +1a n =0(n =1,2,3,…),则a 100=( ) A .100 B .1100 C .101D .1101解析:由(n +1)a 2n +1-na 2n +a n +1a n =0得[(n +1)a n +1-na n ](a n +1+a n )=0,∵a n +1+a n ≠0,∴(n +1)a n +1-na n =0,∴a n +1a n =n n +1,所以a 100=a 1·a 2a 1·a 3a 2·…·a 100a 99=1×12×23×…×99100=1100,故选B. 答案:B二、填空题13.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =m ·2n -1-3,则m =________. 解析:a 1=S 1=m -3,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=m ·2n -2,∴a 2=m ,a 3=2m ,又a 22=a 1a 3,∴m 2=(m -3)·2m ,整理得m 2-6m =0, 则m =6或m =0(舍去). 答案:614.若数列{a n }满足1a n +1=2a n +1a n,且a 1=3,则a n =________.解析:由1a n +1=2a n +1a n ,得1a n +1-1a n=2,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为13,公差为2的等差数列.∴1a n =13+(n -1)×2=2n -53, ∴a n =36n -5. 答案:36n -515.已知正项数列{a n }满足a 2n +1-6a 2n =a n +1a n .若a 1=2,则数列{a n }的前n 项和为________.解析:∵a 2n +1-6a 2n =a n +1a n ,∴(a n +1-3a n )(a n +1+2a n )=0,∵a n >0,∴a n +1=3a n ,又a 1=2,∴{a n }是首项为2,公比为3的等比数列,∴S n =2(1-3n )1-3=3n -1.答案:3n -116.数列{a n }中,a n >0,前n 项和为S n ,且S n =a n (a n +1)2(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.解析:由S n =a n (a n +1)2,a n >0,得a 1=a 1(a 1+1)2,解得a 1=1,又S n -1=a n -1(a n -1+1)2(n ≥2),两式相减得2a n =a 2n -a 2n -1+a n -a n -1,化简得a n -a n -1=1(n ≥2),则数列{a n }是首项和公差都等于1的等差数列,则a n =n . 答案:a n =nB 组 “12+4”组合练(建议用时:45分钟)一、选择题1.等差数列{a n }中,a 5+a 6=4,则log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=( ) A .10 B .20 C .40D .2+log 25解析:由题意可得a 1+a 2+…+a 10=5(a 5+a 6)=20,所以log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=log 22a 1+a 2+…+a 10=20,故选B. 答案:B2.等差数列{a n }中,a na 2n是一个与n 无关的常数,则该常数的可能值的集合为( )A .{1}B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫12 D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,1解析:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n a 2n =a 1-d +dna 1-d +2dn 为常数,则a 1=d 或d =0,a n a 2n =12或1,故选B. 答案:B3.在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a m +1·a m -1=2a m (m ≥2),数列{a n }的前n 项积为T n ,若T 2m -1=512,则m 的值为( ) A .4 B .5 C .6D .7解析:因为数列{a n }为各项均为正数的等比数列,则a m +1·a m -1=a 2m =2a m ,解得a m =2,所以数列{a n }为常数列,则T 2m -1=22m -1=512,解得2m -1=9,m =5,故选B. 答案:B4.已知公差不为0的等差数列{a n }满足a 1,a 3,a 4成等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 3-S 2S 5-S 3的值为( ) A .-2 B .-3 C .2D .3解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得a 23=a 1a 4,即(a 1+2d )2=a 1(a 1+3d ),整理得a 1=-4d ,所以S 3-S 2S 5-S 3=a 3a 4+a 5=a 1+2d a 1+3d +a 1+4d =2,故选C.答案:C5.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 2+a 4=-22,a 1+a 4+a 7=-21,则使S n 达到最小值的n 是( ) A .4 B .5 C .6D .7解析:设等差数列{a n }的公差为d ,根据a 2+a 4=-22,a 1+a 4+a 7=-21,得到2a 1+4d =-22,3a 1+9d =-21,联立解得a 1=-19,d =4.所以a n =4n -23,所以a 5<0,a 6>0,所以当n =5时,S n 达到最小值. 答案:B6.数列2 016,2 017,1,-2 016,…,从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则该数列的前2 017项和等于( ) A .2 016 B .2 017 C .1D .0解析:根据数列的规律可知该数列为2 016,2 017,1,-2 016,-2 017,-1,2 016,2 017,…,可知该数列是周期为6的数列,一个周期的和为0,所以S 2 017=S 1=2 016.答案:A7.数列{a n }中,a 1=p ,a n +1=qa n +d (n ∈N *,p ,q ,d 是常数),则d =0是数列{a n }是等比数列的( ) 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解析:当d =0,p =0时,a n =0,数列{a n }不是等比数列,所以充分性不成立;当q =0,p =d ,d ≠0时,a n =d ,则数列{a n }为公比为1的等比数列,所以必要性不成立,综上所述,“d =0”是“数列{a n }是等比数列”的既不充分也不必要条件,故选D. 答案:D8.已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=1,a 2=3,记S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是( ) A .a 100=-1,S 100=5 B .a 100=-3,S 100=5 C .a 100=-3,S 100=2D .a 100=-1,S 100=2解析:依题意a n +2=a n +1-a n =-a n -1,即a n +3=-a n ,a n +6=-a n +3=a n ,故数列{a n }是以6为周期的数列.a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=(a 1+a 4)+(a 2+a 5)+(a 3+a 6)=0.注意到100=6×16+4,因此有a 100=a 4=-a 1=-1,S 100=16(a 1+a 2+…+a 6)+(a 1+a 2+a 3+a 4)=a 2+a 3=a 2+(a 2-a 1)=2×3-1=5,故选A. 答案:A9.已知数列{a n }满足a 1=17,对于任意的n ∈N *,a n +1=72a n (1-a n ),则a 1 413-a 1314=()A .-27B .27C .-37D .37解析:∵a 1=17,∴a 2=72×17×67=37,a 3=72×37×47=67,a 4=72×67×17=37,∴当n 为大于1的奇数时,a n =67;当n 为偶数时,a n =37.∴a 1 413-a 1 314=67-37=37.故选D. 答案:D10.已知数列a 1,a 2,a 3,a 4,a 5的各项均不等于0和1,此数列前n 项的和为S n ,且满足2S n =a n -a 2n (1≤n ≤5),则满足条件的数列共有( ) A .2个 B .6个 C .8个D .16个解析:∵2S n =a n -a 2n ,∴2a 1=a 1-a 21.解得a 1=0或a 1=-1,∵数列{a n }(1≤n ≤5)中不存在1和0,∴a 1=-1.又∵2S 2=a 2-a 22=2(a 1+a 2),解得a 2=-2.同理可得a 3=-3或2.当a 3=-3时,可得a 4=3,a 5=-3或2,或a 4=-4,a 5=-5或4;当a 3=2时,a 4=-2,a 5=-3或2.综上可知,满足条件的数列共有6个. 答案:B11.(2017·太原模拟)定义np 1+p 2+…+p n为n 个正数p 1,p 2,…,p n 的“均倒数”.若已知数列{a n }的前n 项的“均倒数”为12n +1,且b n =a n +14,则1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 10b 11=( ) A.111 B .910 C.1011D .1112解析:由已知,得na 1+a 2+…+a n =12n +1,∴a 1+a 2+…+a n =n (2n +1)=S n .当n =1时,a 1=S 1=3;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -1.验证知,当n =1时此式也成立,∴a n =4n -1.∴b n =a n +14=n .∴1b n ·b n +1=1n -1n +1,∴1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 10b 11=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-111=1011.故选C.答案:C12.若φ(n )表示正整数n 的个位数,a n =φ(n 2)-φ(n ),则数列{a n }的前2 016项之和为( ) A .10 B .2 018 C .2 016D .-392解析:由题意得a n 的值只与n 的个位数字有关,且a 1=1-1=0,a 2=4-2=2, a 3=9-3=6,a 4=6-4=2,a 5=5-5=0,a 6=6-6=0,a 7=9-7=2,a 8=4-8=-4,a 9=1-9=-8,a 10=0-0=0,所以数列{a n }是以10为周期的周期数列,且从第一项起,每连续10项的和为0,所以数列{a n }的前2 016项之和为S 2 016=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=0+2+6+2+0+0=10,故选A. 答案:A 二、填空题13.设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S n =2a n -2,则a 8a6=________.解析:由S n =2a n -2,得S n -1=2a n -1-2(n ≥2),所以a n =2a n -2a n -1,a n =2a n -1(n ≥2),数列{a n }为等比数列,公比为2,a 8a 6=22=4. 答案:414.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n +1(n ∈N *),则a n =________. 解析:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1;当n =1时,a 1=S 1=4≠2×1+1,因此a n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2.答案:⎩⎨⎧4,n =1,2n +1,n ≥215.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且满足a 1=1,a n a n +1=3n (n ∈N *),则S 2 014=________.解析:由a n a n +1=3n 知,当n ≥2时,a n a n -1=3n -1.所以a n +1a n -1=3,所以数列{a n }所有的奇数项构成以3为公比的等比数列,所有的偶数项也构成以3为公比的等比数列.又因为a 1=1,所以a 2=3,a 2n -1=3n -1,a 2n =3n .所以S 2 014=(a 1+a 3+…+a 2 013)+(a 2+a 4+…+a 2 014)=4×1-31 0071-3=2×31 007-2.答案:2×31 007-216.数列{a n }中,a 1=12,a n +1=na n (n +1)(na n +2)(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:由已知可得(n +1)a n +1=na n na n +2,设na n =b n ,则b n +1=b n b n +2,所以1b n +1=2b n +1,可得1b n +1+1=2b n +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1b n +1,即⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n +1是公比为2,首项为3的等比数列,故1b n +1=3·(1-2n )1-2=3·2n -3,由此可得1b n =3·2n -4,所以a n =1n (3·2n -4). 答案:1n (3·2n -4)B 卷 大题规范练(建议用时:75分钟)1.在数列{a n }中,a 1=8,a 4=2,且满足a n +2-2a n +1+a n =0.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,求S n .解析:(1)∵a n +2-2a n +1+a n =0,∴a n +2-a n +1=a n +1-a n ,∴{a n +1-a n }为常数列, ∴{a n }是以a 1为首项的等差数列,设a n =a 1+(n -1)d ,则a 4=a 1+3d ,∴d =2-83=-2,∴a n =10-2n .(2)由(1)知a n =10-2n ,令a n =0,得n =5.当n >5时,a n <0;当n =5时,a n =0;当n <5时,a n >0.∴当n >5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 5-(a 6+a 7+…+a n )=T 5-(T n -T 5)=2T 5-T n =n 2-9n +40,其中T n =a 1+a 2+…+a n . 当n ≤5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =9n -n 2.∴S n =⎩⎪⎨⎪⎧9n -n 2(n ≤5)n 2-9n +40(n >5). 2.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,且满足a n +1=S n +2n +1(n ∈N *).(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n 2n 为等差数列; (2)求S 1+S 2+…+S n .解析:(1)证明:由条件可知,S n +1-S n =S n +2n +1,即S n +1-2S n =2n +1,整理得S n +12n +1-S n 2n =1, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n 2n 是以1为首项,1为公差的等差数列. (2)由(1)可知,S n 2n =1+n -1=n ,即S n =n ·2n ,令T n =S 1+S 2+…+S n ,则T n =1·2+2·22+…+n ·2n ,①2T n =1·22+…+(n -1)·2n +n ·2n +1,②①-②,-T n =2+22+…+2n -n ·2n +1,整理得T n =2+(n -1)·2n +1.3.正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2n =4S n -2a n -1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =4(-1)n +1a n +1(a n +1)(a n +1+1),数列{b n }的前n 项和为T n .求证:T 2n <1. 解析:(1)当n =1时,a 1=1;当n ≥2时,因为a n >0,a 2n =4S n -2a n -1,所以a 2n -1=4S n -1-2a n -1-1,两式相减得a 2n -a 2n -1=4a n -2a n +2a n -1=2(a n +a n -1),所以a n -a n -1=2,所以数列{a n }是以1为首项,2为公差的等差数列, 所以a n =2n -1.(2)证明:b n =(-1)n +1(2n +1)n (n +1)=(-1)n +1⎝⎛⎭⎪⎫1n +1n +1 ∴T 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+13+…-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +12n +1 =1-12n +1<1. ∴T 2n <1.4.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,a n +1=1-14a n,b n =22a n -1,其中n ∈N +. (1)求证:数列{b n }是等差数列,并求出数列{a n }的通项公式;(2)设c n =4a n n +1,求数列{c n c n +2}的前n 项和T n . 解析:(1)证明:∵b n +1-b n =22a n +1-1-22a n -1=22⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14a n -1-22a n -1 =4a n 2a n -1-22a n -1=2,∴数列{b n }是公差为2的等差数列,又b 1=22a 1-1=2,∴b n =2+(n -1)×2=2n , ∴2n =22a n -1,解得a n =n +12n . (2)由(1)可得c n =4×n +12n n +1=2n , ∴c n c n +2=2n ×2n +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2, ∴数列{c n c n +2}的前n 项和为T n =2⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+ ⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2 =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-1n +1-1n +2 =3-4n +6(n +1)(n +2). 5.一个公差不为零的等差数列{a n }共有100项,首项为5,其第1,4,16项分别为正项等比数列{b n }的第1,3,5项.记数列{a n }各项和的值为S .(1)求S (用数字作答);(2)若数列{b n }的末项不大于S 2,求数列{b n }项数的最大值N ;(3)记数列{c n },c n =a n b n (n ∈N *,n ≤100).求数列{c n }的前n 项和T n .解析:(1)设{a n }的公差为d (d ≠0),由b 1,b 3,b 5成等比数列,得b 23=b 1b 5,则a 24=a 1a 16,即(5+3d )2=5(5+15d )⇒d =0(舍)或d =5.所以a n =5n (n ∈N *,n ≤100),S =5×100+100×992×5=25 250. (2)由b 1=5,b 3=a 4=20⇒q 2=4(q >0),所以q =2,b n =5·2n -1,由b n ≤S 2可得2n ≤5050,所以n 的最大值为12.又b n+1>b n,所以b1<b2<…<b12≤S2,当n≥13时b n>S2,所以N=12.(3)c n=a n b n=25n·2n-1,则T n=25(1+2·2+3·22+…+n·2n-1),2T n=25[2+2·22+…+(n-1)·2n-1+n·2n],两式相减得-T n=25(1+2+22+…+2n-1-n·2n)=25[(1-n)2n-1],所以T n=25[(n-1)2n+1](n∈N*,n≤100).。

相关主题