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阶段质量检测(二) 数列
一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的)
1.数列1,,,,3,,…,,…,那么是这个数列的( )
A.第10项 B.第11项
C.第12项 D.第21项
解析:观察可知该数列的通项公式为an=(事实上,根号内的数成等差数列,首项为1,公差为2),令21=2n-1,解得n=11,应选B.
答案:B
2.等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,那么数列{an}的公差为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:∵a1+a5=2a3=10,∴a3=5,
∴d=a4-a3=7-5=2.
答案:B
3.在等比数列{an}中,an>0,a1=1,a2,a4是方程2x2+9x+8=0的两根,那么公比q是( )
A.2 B.
C. D.3
解析:由题意知,a2×a4==4,∴a=4,又∵a1=1,an>0,∴a3=2=q2,
∴q=.
答案:C
4.等差数列{an}中,a3+a9=10,那么该数列的前11项和S11=( )
A.58 B.55
C.44 D.33
解析:由题意得S11====55.
答案:B
5.Sn是等比数列{an}的前n项和,a5=-2,a8=16,那么S6等于( )
A. B.-
C. D.-
解析:由条件知q3===-8,
所以q=-2.又a5=a1q4,所以a1===-.
所以S6===.应选A.
答案:A
6.等差数列{an}的前n项和为Sn,假设S17为一确定常数,那么以下各式也为确定常数的是( )
A.a2+a15 B.a2·a15
C.a2+a9+a16 D.a2·a9·a16
解析:因为S17==17a9为常数,所以a2+a9+a16=3a9也为常数.应选C.
答案:C
7.?九章算术?是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何?〞其意思为:“现有甲、乙、丙、丁、戊五人分五钱,要使甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相等,且甲、乙、丙、丁、戊五人所得依次成等差数列,问五人各得多少钱?〞根据题意,乙得( )
A.钱 B.1钱
C.钱 D.钱
解析:依题意设甲、乙、丙、丁、戊五人所得分别为a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,
那么由题意可知,a-2d+a-d=a+a+d+a+2d,即a=-6d.
又a-2d+a-d+a+a+d+a+2d=5a=5,
∴a=1,d=-=-,
那么a-d=1-=.
故乙得钱.
答案:A
8.现有200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能的少,那么剩余钢管的根数为( )
A.9 B.10
C.19 D.29
解析:1+2+3+…+n<200,即<200.
显然n=19时,剩余钢管最少,此时最多用去=190根,剩余10根.应选B.
答案:B
9.等差数列{an}公差不为零,首项a1=1,a1,a2,a5成等比数列,那么数列{an}的前10项和是( )
A.90 B.100
C.145 D.190
解析:设等差数列{an}的公差为d,那么d≠0,
因为a1,a2,a5成等比数列,
所以a=a1a5,
又因为首项a1=1,
所以(1+d)2=1×(1+4d),即d(d-2)=0,
因为d≠0,所以d=2,
所以S10=10×1+×2=100.应选B.
答案:B
10.设数列{an}满足an+1=-2an,a1=1,数列{|an|}的前n项和为Sn,那么S2 015=( )
A.22 015-1 B.22 016-2
C.22 014-1 D.1-22 015
解析:方法一:由an+1=-2an,可得=-2,又a1=1,所以an=(-2)n-1,所以|an|=|(-2)n-1|=2n-1,所以S2 015==22 015-1.应选A.
方法二:由an+1=-2an,可得=-2,又a1=1,所以an=(-2)n-1,所以S2 015=|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2 015|=(a1+a3+a5+…+a2 015)-(a2+a4+a6+…+a2 014)=-=×(22 016-1+2×22 014-2)=22 015-1.应选A.
答案:A
11.等比数列{an}的前n项和Sn=a·3n-1+b,那么=( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
解析:∵等比数列{an}的前n项和Sn=a·3n-1+b,
∴a1=S1=a+b,a2=S2-S1=3a+b-a-b=2a,
a3=S3-S2=9a+b-3a-b=6a,∵等比数列{an}中,a=a1a3,
∴(2a)2=(a+b)×6a,解得=-3.应选A.
答案:A
12.设等差数列{an}满足a1=1,an>0(n∈N*),其前n项和为Sn,假设数列{}也为等差数列,那么的最大值是( )
A.310 B.212
C.180 D.121
解析:设数列{an}的公差为d,依题意得2=+,因为a1=1,所以2=1+,化简可得d=2,所以an=1+(n-1)×2=2n-1,Sn=n+×2=n2,所以==2=2=2≤121.即的最大值为121.
答案:D
二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.一座七层的塔,每层所点的灯的盏数都等于上面一层的2倍,一共点了381盏灯,那么底层所点灯的盏数是________.
解析:设底层点了x盏灯,那么x+++…+=381,
∴x=192.
答案:192
14.数列{an}的前n项和为Sn,假设a1=1,an+1=3Sn(n≥1),那么a6=________.
解析:由an+1=3Sn,得Sn+1-Sn=3Sn,即Sn+1=4Sn,所以数列{Sn}是首项为1,公比为4的等比数列,所以Sn=4n-1,所以a6=S6-S5=45-44=3×44=768.
答案:768
15.在数列{an}中,a1=1,a2=2,且an+2-an=1+(-1)n(n∈N*),那么a1+a2+…+a51=________.
解析:当n为偶数时,an+2-an=2,
an=2+×2=n;
当n为奇数时,an+2-an=0,所以an=1,
所以a1+a2+…+a51=26×1+(2+4+6+…+50)=26×1+×25×(2+50)=676.
答案:676
16.数列{an}满足:a1=m(m为正整数),an+1=假设a6=1,那么m所有可能的取值为________.
解析:假设a6=3a5+1,即1=3a5+1,那么a5=0,不合题意;那么a6=,即1=,所以a5=2.同理,可求得a4=4;a3=1或a3=8;当a3=1时,可求得a2=2;当a3=8时,可求得a2=16.当a2=2时,假设a2=3a1+1,那么a1=.不合题意;假设a2=,那么a1=4;当a2=16时,假设a2=3a1+1,那么a1=5;假设a2=,那么a1=32.故m的值可能为4,5,32.
答案:4,5,32
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)等差数列{an}的公差d为2,且a1,a3,a4成等比数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设{an}的前n项和为Sn,求S20的值.
解析:(1)∵a1,a3,a4成等比数列,∴a=a1a4,
∴(a1+2d)2=a1(a1+3d),
∴(a1+4)2=a1(a1+6),
解得a1=-8.
∴{an}的通项公式为an=2n-10.
(2)∵S20==10(a1+a1+19d)
=10(-16+19×2)=220,
∴S20的值为220.
18.(12分)Sn为数列{an}的前n项和,且2Sn=3an-2(n∈N*).
(1)求an和Sn;
(2)假设bn=log3(Sn+1),求数列{b2n}的前n项和Tn.
解析:(1)∵2Sn=3an-2,
∴n=1时,2S1=3a1-2,解得a1=2;
当n≥2时,2Sn-1=3an-1-2,
∴2Sn-2Sn-1=3an-3an-1,
∴2an=3an-3an-1,∴an=3an-1,
∴数列{an}是首项为2,公比为3的等比数列,
∴an=2·3n-1,Sn==3n-1.
(2)由(1)知Sn=3n-1,
∴bn=log3(Sn+1)=log33n=n,
∴b2n=2n,
∴Tn=2+4+6+…+2n==n2+n.
19.(12分)等比数列{an}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a=9a2a6.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列的前n项和.
解析:(1)设数列{an}的公比为q,由a=9a2a6得a=9a,
所以q2=.
由条件可知q>0,故q=.
由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1,所以a1=.
故数列{an}的通项公式为an=.
(2)bn=log3a1+log3a2+…+log3an
=-(1+2+…+n)=-.
故=-=-2.
++…+=
-2=
-.
所以数列的前n项和为-.
20.(12分)[山东卷]{an}是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=6,a1a2=a3.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2){bn}为各项非零的等差数列,其前n项和为Sn.S2n+1=bnbn+1,求数列的前n项和Tn.
解析:此题考查等比数列与数列求和.
(1)设{an}的公比为q,
由题意知:a1(1+q)=6,aq=a1q2,
又an>0,解得a1=2,q=2,所以an=2n.
(2)由题意知:S2n+1==(2n+1)bn+1,
又S2n+1=bnbn+1,bn+1≠0,所以bn=2n+1.
令cn=,那么cn=.
因此Tn=c1+c2+…+cn=+++…++,
又Tn=+++…++,
两式相减得Tn=+-,
所以Tn=5-.
21.(12分)在等差数列{an}中,a10=23,a25=-22,
(1)数列{an}前多少项和最大?
(2)求{|an|}前n项和.
解析:(1)由得
∴an=a1+(n-1)d=-3n+53,令an>0,得:n<,
∴当n≤17,n∈N+时,an>0;当n≥18,n∈N+时,an<0,
∴{an}前17项和最大.
(2)当n≤17,n∈N+时,|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=na1+d=-n2+n,
当n≥18,n∈N+时,|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a17-a18-a19-…-an=2(a1+a2+…+a17)-(a1+a2+…+an)=n2-n+884,
∴当n≤17时,n∈N+时,
{|an|}前n项和为-n2+n,
当n≥18,n∈N+时,
{|an|}前n项和为n2-n+884.
22.(12分)数列{an}中,an>0,其前n项和为Sn,且对任意n∈N*,都有(an+1)2=4Sn.等比数列{bn}中,b1+b3=30,b4+b6=810.
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)求数列{(-1)nan+bn}的前n项和Tn.
解析:(1)由(an+1)2=4Sn得Sn=(1+an)2①,
当n≥2时,Sn-1=(1+an-1)2②,
①-②得,Sn-Sn-1=(1+an)2-(1+an-1)2,即4an=a-a+2(an-an-1),整理得a-a=2(an+an-1),
∵an+an-1>0,∴an-an-1=2(n≥2).
由得,当n=1时,S1=(1+a1)2,即a1=(1+a1)2,解得a1=1,
∴数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列,
∴an=1+2(n-1)=2n-1(n∈N*).
设等比数列{bn}的公比为q,那么q3===27,∴q=3.
∴b1+b3=b1+b1q2=30,即10b1=30,解得b1=3.∴bn=b1qn-1=3n.
(2)设数列{(-1)nan}的前n项和为An,数列{bn}的前n项和为Bn,
那么Bn==(3n+1-3).
当n为偶数时,{an}的奇数项与偶数项各有项,
那么An=-a1+a2-a3+…-an-1+an=-(a1+a3+…+an-1)+(a2+a4+…+an)
=-+=n;
当n为奇数时,{an}的奇数项有项,偶数项有项,那么An=-a1+a2-a3+…+an-1-an=-(a1+a3+…+an)+(a2+a4+…+an-1)
=-+=-n.
所以Tn=An+Bn=
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