数学 数列的概念与简单表示法一、选择题1．数列{a n }为12，3，112，8，212，…，则此数列的通项公式可能是( )A ．a n ＝5n －42B ．a n ＝3n －22C ．a n ＝6n －52D ．a n ＝10n －922．数列23，－45，67，－89，…的第10项是( )A ．－1617B ．－1819C ．－2021D ．－22233．已知数列2，5，22，11，…，则25是这个数列的( ) A ．第6项 B ．第7项 C ．第19项D ．第11项4．已知数列{a n }中，a 1＝1，若a n ＝2a n －1＋1(n ≥2)，则a 5的值是( ) A ．7 B ．5 C ．30D ．315．若S n 为数列{a n }的前n 项和，且S n ＝n n ＋1，则1a 5等于( )A ．56B ．65C ．130D ．306．若数列{a n }满足a 1＝12，a n ＝1－1a n －1(n ≥2且n ∈N *)，则a 2 019等于( )A ．－1B ．12C ．1D ．27．已知数列{a n }的前n 项和S n ＝n 2－2n ＋2，则数列{a n }的通项公式为( ) A ．a n ＝2n －3B ．a n ＝2n ＋3C ．a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧1，n ＝1，2n －3，n ≥2D ．a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧1，n ＝1，2n ＋3，n ≥28．设数列{a n }的前n 项和为S n ，且S n ＝2(a n －1)，则a n ＝( ) A ．2nB ．2n －1C ．2nD ．2n －1二、填空题9．已知数列{a n }的前n 项和S n ＝3n ＋1，则数列的通项公式a n ＝ ． 10．在数列{a n }中，a 1＝2，a n ＋1＝a n ＋1n (n ＋1)，则数列a n ＝ ．11．设数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 2＝4，a n ＋1＝2S n ＋1，n ∈N *，则a 1＝____，S 5＝_____．12．已知数列{a n }是递减数列，且对任意的正整数n ，a n ＝－n 2＋2λn 恒成立，则实数λ的取值围为 ．三、解答题13． 已知数列{a n }中，a 1＝1，前n 项和S n ＝n ＋23a n ．(1)求a 2，a 3；(2)求数列{a n }的通项公式．14．已知S n 为数列{a n }的前n 项和，且2S n ＝3a n －2(n ∈N *)． (1)求a n 和S n ．(2)若b n ＝log 3(S n ＋1)，求数列{b 2n }的前n 项和T n ．1．已知数列{a n }中，a 1＝1，a 2＝2，a n ＋1＝a n ＋a n ＋2(n ∈N *)，则a 5的值为( ) A ．－2 B ．－1 C ．1D ．22．若数列{a n }的前n 项和S n 满足：S n ＋S m ＝S n ＋m ，且a 1＝1，则a 10＝( ) A ．55 B ．10 C ．9D ．13．数列{a n }满足a n ＋1＝⎩⎨⎧2a n ，0≤a n <12，2a n－1，12≤a n<1，若a 1＝25，则a2019等于( )A ．15B ．25C ．35D ．454．已知数列{a n }满足a n ＋1＝a n ＋2n ，且a 1＝33，则a nn 的最小值为( )A ．21B ．10C ．172D ．2125．已知函数f (x )＝2x －2－x ，数列{a n }满足f (log 2a n )＝－2n ． (1)求数列{a n }的通项公式； (2)求证：数列{a n }是递减数列．【参考答案】一、选择题1．数列{a n }为12，3，112，8，212，…，则此数列的通项公式可能是( A )A ．a n ＝5n －42B ．a n ＝3n －22C ．a n ＝6n －52D ．a n ＝10n －92[解析] 解法一：数列{a n }为12，62，112，162，212，…，其分母为2，分子是首项为1，公差为5的等差数列，故其通项公式为a n ＝5n －42．解法二：当n ＝2时，a 2＝3，而选项B 、C 、D ，都不符合题意，故选A ． 2．数列23，－45，67，－89，…的第10项是( C )A ．－1617B ．－1819C ．－2021D ．－2223[解析] a n ＝(－1)n ＋12n 2n ＋1，∴a 10＝－2021，选C 项．3．已知数列2，5，22，11，…，则25是这个数列的( B ) A ．第6项 B ．第7项 C ．第19项D ．第11项[解析] 数列即：2，5，8，11，…，据此可得数列的通项公式为：a n ＝3n －1，由3n －1＝25，解得：n ＝7，即25是这个数列的第7项．4．已知数列{a n }中，a 1＝1，若a n ＝2a n －1＋1(n ≥2)，则a 5的值是( D ) A ．7 B ．5 C ．30D ．31[解析] 由题意得a 2＝2a 1＋1＝3，a 3＝2×3＋1＝7，a 4＝2×7＋1＝15，a 5＝2×15＋1＝31．5．若S n 为数列{a n }的前n 项和，且S n ＝n n ＋1，则1a 5等于( D )A ．56B ．65C ．130D ．30[解析] ∵当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝n n ＋1－n －1n ＝1n (n ＋1)，∴1a 5＝5×(5＋1)＝30．6．若数列{a n }满足a 1＝12，a n ＝1－1a n －1(n ≥2且n ∈N *)，则a 2 019等于( D )A ．－1B ．12C ．1D ．2[解析] ∵a 1＝12，a n ＝1－1a n －1(n ≥2且n ∈N *)，∴a 2＝1－1a 1＝1－112＝－1，∴a 3＝1－1a 2＝1－1－1＝2，∴a 4＝1－1a 3＝1－12＝12，…，依此类推，可得a n ＋3＝a n ，∴a 2019＝a 672×3＋3＝a 3＝2，故选D ．7．已知数列{a n }的前n 项和S n ＝n 2－2n ＋2，则数列{a n }的通项公式为( C ) A ．a n ＝2n －3B ．a n ＝2n ＋3C ．a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧1，n ＝1，2n －3，n ≥2D ．a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧1，n ＝1，2n ＋3，n ≥2[解析] 解法一：当n ＝1时，a 1＝S 1＝1；当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝2n －3，由于n ＝1时a 1的值不适合n ≥2的解析式，故通项公式为a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧1，n ＝1，2n －3，n ≥2.解法二：当n ＝1时，a 1＝S 1＝1，A 、B 选项不合题意．又a 2＝S 2－a 1＝1，所以D 选项不合题意．8．设数列{a n }的前n 项和为S n ，且S n ＝2(a n －1)，则a n ＝( C ) A ．2n B ．2n －1 C ．2nD ．2n －1[解析] 当n ＝1时，a 1＝S 1＝2(a 1－1)，可得a 1＝2；当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝2a n －2a n－1，∴a n ＝2a n －1，∴数列{a n }为等比数列，公比为2，首项为2，∴通项公式为a n ＝2n .故选C ．二、填空题9．已知数列{a n }的前n 项和S n ＝3n＋1，则数列的通项公式a n ＝ ⎩⎪⎨⎪⎧4，(n ＝1)2·3n －1，(n ≥2) ．[解析] 当n ＝1时，a 1＝S 1＝3＋1＝4，当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝3n ＋1－3n －1－1＝2·3n －1，显然n ＝1时，a 1不满足上式，∴a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧4，(n ＝1)2·3n －1，(n ≥2)．10．在数列{a n }中，a 1＝2，a n ＋1＝a n ＋1n (n ＋1)，则数列a n ＝ 3－1n ．[解析] 由题意，得a n ＋1－a n ＝1n (n ＋1)＝1n －1n ＋1，a n ＝(a n －a n －1)＋(a n －1－a n －2)＋…＋(a 2－a 1)＋a 1＝(1n －1－1n )＋(1n －2－1n －1)＋…＋(12－13)＋(1－12)＋2＝3－1n ．11．设数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 2＝4，a n ＋1＝2S n ＋1，n ∈N *，则a 1＝__1___，S 5＝__121___．[解析] 解法一：由⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋a 2＝4，a 2＝2a 1＋1，解得a 1＝1.由a n ＋1＝S n ＋1－S n ＝2S n ＋1，得S n ＋1＝3S n＋1，所以S n ＋1＋12＝3(S n ＋12)，所以{S n ＋12}是以32为首项，3为公比的等比数列，所以S n ＋12＝32×3n －1，即S n ＝3n －12，所以S 5＝121． 解法二：由⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋a 2＝4a 2＝2a 1＋1解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝1a 2＝3，又a n ＋1＝2S n ＋1，a n ＋2＝2S n ＋1＋1，两式相减得a n＋2－a n ＋1＝2a n ＋1，即a n ＋2a n ＋1＝3，又a 2a 1＝3，∴{a n }是首项为1，公比为3的等比数列，∴a n ＋1＝3n，∴S n ＝3n －12，∴S 5＝121．12．已知数列{a n }是递减数列，且对任意的正整数n ，a n ＝－n 2＋2λn 恒成立，则实数λ的取值围为 (－∞，32) ．[解析] ∵数列{a n }是递减数列，∴a n ＋1<a n 恒成立．又a n ＝－n 2＋2λn ，∴－(n ＋1)2＋2λ(n＋1)<－n 2＋2λn 恒成立，即2λ<2n ＋1恒成立，又n ∈N *，∴λ<32．三、解答题13． 已知数列{a n }中，a 1＝1，前n 项和S n ＝n ＋23a n ．(1)求a 2，a 3；(2)求数列{a n }的通项公式．[解析] (1)因为S n ＝n ＋23a n ，且a 1＝1，所以S 2＝43a 2，即a 1＋a 2＝43a 2，得a 2＝3．由S 3＝53a 3，得3(a 1＋a 2＋a 3)＝5a 3，得a 3＝6．(2)由题意知a 1＝1．当n ≥2时，有a n ＝S n －S n －1＝n ＋23a n －n ＋13a n －1， 整理，得a n ＝n ＋1n －1a n －1，即a n a n －1＝n ＋1n －1．所以a 2a 1＝3，a 3a 2＝42，a 4a 3＝53，…，a n a n －1＝n ＋1n －1，将以上n －1个式子的两端分别相乘，得a n a 1＝n (n ＋1)2．所以a n ＝n (n ＋1)2(n ≥2)．又a 1＝1适合上式，故a n ＝n (n ＋1)2(n ∈N *)．14．已知S n 为数列{a n }的前n 项和，且2S n ＝3a n －2(n ∈N *)． (1)求a n 和S n ．(2)若b n ＝log 3(S n ＋1)，求数列{b 2n }的前n 项和T n ． [解析] (1)因为2S n ＝3a n －2，所以当n ＝1时，2S 1＝3a 1－2，解得a 1＝2； 当n ≥2时，2S n －1＝3a n －1－2， 所以2S n －2S n －1＝3a n －3a n －1，所以2a n ＝3a n －3a n －1，即a n ＝3a n －1，因此数列{a n }是首项为2，公比为3的等比数列， 所以a n ＝2·3n －1，S n ＝2(1－3n )1－3＝3n －1．(2)因为S n ＝3n －1，所以b n ＝log 3(S n ＋1)＝log 33n ＝n ，b 2n ＝2n ， 所以T n ＝2＋4＋6＋…＋2n ＝n (2＋2n )2＝n 2＋n ．1．已知数列{a n }中，a 1＝1，a 2＝2，a n ＋1＝a n ＋a n ＋2(n ∈N *)，则a 5的值为( A ) A ．－2 B ．－1 C ．1D ．2[解析] 由题意可得，a n ＋2＝a n ＋1－a n ，则a 3＝a 2－a 1＝2－1＝1，a 4＝a 3－a 2＝1－2＝－1，a 5＝a 4－a 3＝－1－1＝－2.故选A ．2．若数列{a n }的前n 项和S n 满足：S n ＋S m ＝S n ＋m ，且a 1＝1，则a 10＝( D ) A ．55 B ．10 C ．9D ．1[解析] ∵S n ＋S m ＝S n ＋m ，∴令m ＝1，n ＝9，得S 9＋S 1＝S 10，即S 10－S 9＝S 1＝a 1＝1，∴a 10＝S 10－S 9＝1.故选D ．3．数列{a n }满足a n ＋1＝⎩⎨⎧2a n ，0≤a n <12，2a n－1，12≤a n<1，若a 1＝25，则a2019等于( C )A ．15B ．25C ．35D ．45[解析] 因为a 1＝25<12，所以a 2＝45，a 3＝35，a 4＝15，a 5＝25，所以数列具有周期性，周期为4，所以a 2019＝a 3＝25.故选C ．4．已知数列{a n }满足a n ＋1＝a n ＋2n ，且a 1＝33，则a nn 的最小值为( D )A ．21B ．10C ．172D ．212[解析] 由已知条件可知，当n ≥2时，a n ＝a 1＋(a 2－a 1)＋(a 3－a 2)＋…＋(a n －a n －1) ＝33＋2＋4＋…＋2(n －1)＝n 2－n ＋33． 又n ＝1时，a 1＝33满足此式． 所以a n n ＝n ＋33n－1．令f (n )＝n ＋33n －1，则f (n )在[1,5]上为减函数，在[6，＋∞)上为增函数，又f (5)＝535，f (6)＝212，则f (5)>f (6)，故f (n )＝a n n 的最小值为212.故选D ．5．已知函数f (x )＝2x －2－x ，数列{a n }满足f (log 2a n )＝－2n ． (1)求数列{a n }的通项公式； (2)求证：数列{a n }是递减数列．[解析] (1)f (log 2a n )＝2log 2a n －2－log 2a n ＝a n －1a n所以a n －1a n＝－2n ，所以a 2n ＋2na n －1＝0，解得a n ＝－n ±n 2＋1，因为a n >0，所以a n ＝n 2＋1－n ，n ∈N *．(2)a n ＋1a n＝(n ＋1)2＋1－(n ＋1)n 2＋1－n＝n 2＋1＋n(n ＋1)2＋1＋(n ＋1)<1，因为a n >0，所以a n ＋1<a n ，所以数列{a n }是递减数列．。