十、数列一、选择题1.(天津理 4)已知a n为等差数列,其公差为-2,且a7是a3与a9的等比中项,S n为an的前 n 项和, n N *,则S10的值为A . -110B. -90C. 90D. 110【答案】 D2.(四川理8)数列an的首项为 3 ,bn为等差数列且bn a n1a n (nN *).若则b3 2 ,b1012 ,则 a8A . 0B . 3C . 8D. 11【答案】 B【解析】由已知知b n2n8, a n 1a n2n 8,由叠加法(a2a1 ) ( a3a2 ) L ( a8a7 )64 2 0 2 4 6 0a8a13 3.(四川理 11)已知定义在0,上的函数 f (x) 满足 f ( x) 3 f ( x2) ,当x0,2时,f (x)x22x .设 f (x) 在2n2,2n上的最大值为an(nN *) ,且a n的前n项和为lim S nSn ,则 n53A . 3B .2C. 2 D .2【答案】 Df (x2)1f ( x)2,2 n] 上,【解析】由题意3,在 [2 n1111 (1)n3n 1, f (x)1,n2, f (x)3, f (x)2L a n n 1S n3lim S n, n( )( )12333134.(上海理18)设{ a n }是各项为正数的无穷数列,A i是边长为a i, a i1的矩形面积(i1,2,L),则{ An}为等比数列的充要条件为A .{ an}是等比数列。
B.a1, a3,L, a2n 1,L或a2, a4,L ,a2n,L是等比数列。
C.a1, a3,L, a2n 1,L和a2, a4,L,a2n ,L均是等比数列。
L, a2n 1,L和 a2 , a4 ,L, a2 n ,L均是等比数列,且公比相同。
D. a1 , a3 ,【答案】 D5.(全国大纲理 4)设Sn为等差数列an的前n项和,若a11,公差 d2,Sk 2S k24 ,则kA . 8B . 7C . 6D. 5【答案】 D6.(江西理 5)已知数列 {a n} 的前 n 项和S n满足:S n S mSn m,且a1a10==1 .那么A . 1B . 9C. 10 D. 55【答案】 A7.(福建理 10)已知函数 f( x)=e+x ,对于曲线 y=f( x)上横坐标成等差数列的三个点A,B,C ,给出以下判断:①△ ABC 一定是钝角三角形②△ ABC 可能是直角三角形③△ ABC 可能是等腰三角形④△ ABC 不可能是等腰三角形其中,正确的判断是A .①③B .①④C.②③ D .②④【答案】 B二、填空题8.(湖南理 12)设Sn是等差数列{ an} (n N ),的前 n 项和,且a11,a4 7 ,则S9 =.【答案】 259.(重庆理 11)在等差数列{ an}中,a3a737,则a2a4 a6a8__________【答案】 74110 .(北京理11 )在等比数列 {an} 中, a1= 2, a4=-4 ,则公比 q=______________ ;a1 a2 ...a n____________ 。
— 22n 11【答案】211.(安徽理 14)已知ABC 的一个内角为120o,并且三边长构成公差为 4 的等差数列,则ABC的面积为 _______________.【答案】15 312.(湖北理 13)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9 节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面 4 节的容积共为 3 升,下面 3 节的容积共 4 升,则第 5 节的容积为升。
67【答案】 6613.(广东理a n前9 项的和等于前 4 项的和.若a1 1,a k a40,则11)等差数列k=____________ .【答案】 1014.(江苏 13)设1 a1a2a7 ,其中a1, a3, a5, a7 成公比为q的等比数列,a2, a4, a6成公差为 1 的等差数列,则q 的最小值是 ________ 33【答案】三、解答题15.(江苏 20)设M部分为正整数组成的集合,数列{ a n }的首项 a11,前 n 项和为S n,已知对任意整数k M ,当整数nk时, Sn kSn k2(SnSk)都成立( 1)设M{1}, a22,求 a5的值;(2)设M{ 3,4}, 求数列 { an}的通项公式本小题考查数列的通项与前n项和的关系、等差数列的基本性质等基础知识,考查考生分析探究及逻辑推理的能力,满分16 分。
解:( 1)由题设知,当n 2时 , S n 1 S n12( S nS1),即( Sn 1S n ) ( S nSn 1)2S1,从而an 1a n2a12, 又 a22, 故当 n2时 , a n a22(n2)2n 2.所以a5的值为 8。
( 2)由题设知,当kM{3, 4}, 且 n k时 ,S n kSn k2S n2S k且Sn 1 k Sn 1 k2S n 12Sk ,两式相减得an 1kan 1 k2a n 1 ,即 a n 1 kan 1kan 1a n1k所以当n8时, an 6, an 3, an, an 3,an 6 成等差数列,且an 6,an 2, an 2, an6 也成等差数列从而当n8时,2an a n3an 3an 6an 6.(*)且an6 an 6a n 2 a n 2 , 所以当 n 8时 , 2a n a n 2an 2 ,即 a n2a na na n 2 .于是当 n 9时, a n 3 , a n 1 ,a n 1 , a n3成等差数列,从而an 3an 3an 1an 1 ,故由( * )式知2a na n 1an1,即 a n1ana n a n 1 .当n9 时,设da na n 1 .当 2 m 8时, m 6 8 ,从而由( * )式知 2a m 6a mam 12故 2a m 7a m 1 a m 13.从而2(am 7a m 6 )a m 1am( a m 13am 12) ,于是 a m 1am2d dd.因此,a n1a nd对任意 n 2都成立,又由S n kS n k2S k2S k (k {3, 4}) 可知(S n kS n ) (S n S n k ) 2S k ,故 9d2S 3且16d 2S 4 ,a 47d ,从而 a 23d, a 1 d .解得222因此,数列 { a n }为等差数列,由a 11知 d 2.所以数列{ a n }的通项公式为a n2n1.16.(安徽理 18)在数 1 和 100 之间插入 n个实数,使得这 n 2 个数构成递增的等比数列,将这n 2 个数的乘积记作T n,再令a nlg Tn,n ≥1 .(Ⅰ)求数列{ a n }的通项公式;(Ⅱ)设bntan a ngtan a n 1, 求数列 { b n} 的前 n 项和 S n.本题考查等比和等差数列,指数和对数的运算,两角差的正切公式等基本知识,考查灵活运用知识解决问题的能力,综合运算能力和创新思维能力.l 1 ,l 2,,l n 2构成等比数列,其中t 1 1, t n 2 100,则解:( I )设T nt 1 t 2tn 1tn 2,①T nt n 1 t n 2t 2 t 1,②①×②并利用 t 1t n 3 it 1t n 210 2 (1 i n2),得T n 2 (t 1t n 2 ) (t 2 t n 1 )(t n 1 t 2 ) (t n 2t 1 ) 102( n 2) , a n lg T nn 2, n 1.b n tan(n 2)tan(n3), n1.(II )由 意和( I )中 算 果,知tan1 tan((k1) k )tan(k 1) tan k , 另一方面,利用1 tan(k 1) tan ktan(k1) tan k tan(k1) tan k1.tan1得nn 2S nb k tan(k 1) tan k所以k 1 k 3n 2( tan(k1) tan k 1)k 3tan1 tan(n 3) tan3tan1n.17.(北京理 20)若数列A na 1, a 2,..., a n (n 2)足an 1a 11(k 1,2,..., n1),数列AnE 数列,S( A n )=a1a 2...an.(Ⅰ)写出一个 足 a 1 a s0 ,且 S( A s ) 〉 0 的 E 数列 A n ;(Ⅱ)若a 1 12, n=2000, 明: E 数列 A n是 增数列的充要条件是a n=2020 ;(Ⅲ) 任意 定的整数n ( n ≥2),是否存在首 0 的 E 数列A n,使得S A n=0?如果存在,写出一个 足条件的E 数列A n;如果不存在, 明理由。
解:(Ⅰ) 0, 1,2, 1, 0 是一具 足条件的 E 数列(答案不唯一, 0, 1, 0,1, 0 也是一个 足条件的(Ⅱ)必要性:因 E 数列 A5 是 增数列,A5 。
E 的数列A5 )所以a k 1a k1(k1,2, ,1999) .所以 A5 是首 12,公差1 的等差数列 .所以 a2000=12+ (2000— 1)×1=2020.充分性,由于 a2000—a1000≤1,a2000— a1000 ≤1⋯⋯a2— a1≤1所以 a2000— a≤ 19999,即 a2000 ≤ a1+1999.又因 a1=12, a2000=2020,所以 a2000=a1+1999.故an 1an 1 0(k1,2,,1999),即An 是增数列.上,得。
(Ⅲ)令ckak 1ak10(k 1,2, ,n 1), 则 c A1.因a2a1c1a1a1 c1c2⋯⋯a n a1c1c2c n 1 ,所以S( An)na1(n 1)c1(n 2)c2( n 3)c3cn 1n(n1)[(1c1 )(n1)(1 c2 )( n2)(1c n 1 )].2因ck1, 所以1c k为偶数 (k1,, n1).所以* 1c1 )(n 1)(1c2 )(n 2)(1cn)偶数, S( A n )0,必须使n(n 1)所以要使2偶数 ,即 4整除 n( n1), 亦即 n4m或n4m1(m N*) .当n4m1( mN *) 时, E数列 A n的项满足a4k1a4 k 10, a4 k 21, a4 k 1(k1,2,, m),有a10, S( A n )0;a4k1( k1,2,, m),a4 k 10时, 有a10, S( A n )0;当n4m1(mN *)时, E数列An 的足,a4 k 1a3k30, a4 k 21,当n4m2或n4m3(m N )时, n( m1)不能被 4 整除,此不存在 E 数列 An ,使得 a10, S( A n ) 0.18.(福建理16)13已知等比数列{an} 的公比 q=3,前 3 和 S3= 3。