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数列 第1讲 等差数列、等比数列专题强化精练提能 理
1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S2=4,S4=20,则该数列的公差d=( )
A.2 B.3
C.6 D.7
解析:选B.S2=2a1+d=4,S4=4a1+6d=20,解得d=3.
2.(2015·江西省质量监测)已知数列{an}满足a1=15,且3an+1=3an-2.若ak·ak+1<0,则正整数k=( )
A.21 B.22
C.23 D.24
解析:选C.3an+1=3an-2⇒an+1=an-⇒{an}是等差数列,则an=-n.因为ak+1·ak<0,所以<0,所以<k<,所以k=23,故选C.
3.(2015·洛阳市统考)设等比数列{an}的公比为q,则“0<q<1”是“{an}是递减数列”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:选D.an+1-an=a1qn-a1qn-1=a1qn-1(q-1),而a1的正负性未定,故无法判断数列{an}的单调性,因此“0<q<1”是“{an}是递减数列”的既不充分也不必要条件.
4.(2015·高考福建卷)若a,b是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q的值等于( )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析:选D.不妨设a>b,由题意得所以a>0,b>0,
则a,-2,b成等比数列,a,b,-2成等差数列,
所以所以所以p=5,q=4,所以p+q=9.
5.(2015·洛阳市双基测试)数列{an}满足an-an+1=an·an+1(n∈N*),数列{bn}满足bn=,且b1+b2+…+b9=90,则b4·b6( )
A.最大值为99
B.为定值99
C.最大值为100
D.最大值为200
解析:选B.将an-an+1=anan+1两边同时除以anan+1,可得-=1,即bn+1-bn=1,所以{bn}是公差为d=1的等差数列,其前9项和为=90,所以b1+b9=20,将b9=b1+8d=b1+8,代入得b1=6,所以b4=9,b6=11,所以b4b6=99,故选B.
6.已知数列{an},则有( )
A.若a=4n,n∈N*,则{an}为等比数列
B.若an·an+2=a,n∈N*,则{an}为等比数列
C.若am·an=2m+n,m,n∈N*,则{an}为等比数列
D.若an·an+3=an+1·an+2,n∈N*,则{an}为等比数列
解析:选C.若a1=-2,a2=4,a3=8,满足a=4n,n∈N*,但{an}不是等比数列,故A错;若an=0,满足an·an+2=a,n∈N*,但{an}不是等比数列,故B错;若an=0,满足an·an+3=an+1·an+2,n∈N*,但{an}不是等比数列,故D错;若am·an=2m+n,m,n∈N*,则有===2,则{an}是等比数列.
7.(2015·高考全国卷Ⅰ)在数列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn为{an}的前n项和.若Sn=126,则n=________.
解析:因为a1=2,an+1=2an,
所以数列{an}是首项为2,公比为2的等比数列.
又因为Sn=126,所以=126,所以n=6.
答案:6
8.(2015·德州模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=-1,Sn=2an+n(n∈N*),则an=________.
解析:因为Sn=2an+n,①
所以Sn+1=2an+1+n+1,②
②-①,可得an+1=2an-1,即an+1-1=2(an-1),又因为a1=-1,所以数列{an-1}是以-2为首项,2为公比的等比数列,
所以an-1=(-2)·2n-1=-2n,所以an=1-2n.
答案:1-2n
9.(2014·高考广东卷)若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则ln a1+ln a2+…+ln a20=________.
解析:因为a10a11+a9a12=2a10a11=2e5,所以a10a11=e5.
所以ln a1+ln a2+…+ln a20=ln(a1a2…a20)=ln[(a1a20)·(a2a19)·…·(a10a11)]=ln(a10a11)10=10ln(a10a11)=10ln e5=50ln e=50.
答案:50
10.已知f(x)是定义在R上不恒为零的函数,对于任意的x,y∈R,都有f(xy)=xf(y)+yf(x)成立.数列{an}满足an=f(2n)(n∈N*),且a1=2,则数列{an}的通项公式为an=________.
解析:令x=2,y=2n-1,则f(xy)=f(2n)=2f(2n-1)+2n-1f(2),即an=2an-1+2n,=+1,所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,由此可得=1+(n-1)×1=n,即an=n·2n.
答案:n·2n
11.设等差数列{an}的前n项和为Sn,其中a1=3,S5-S2=27.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若Sn,2(an+1+1),Sn+2成等比数列,求正整数n的值.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d,
则S5-S2=3a1+9d=27,
又a1=3,则d=2,故an=2n+1.
(2)由(1)可得Sn=n2+2n,
又Sn·Sn+2=8(an+1+1)2,
即n(n+2)2(n+4)=8(2n+4)2,
化简得n2+4n-32=0,
解得n=4或n=-8(舍),所以n的值为4.
12.已知α为锐角,且tan α=-1,函数f(x)=2x·tan 2α+sin,数列{an}的首项a1=1,an+1=f(an).
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)求数列{an}的通项公式.
解:(1)tan 2α===1,
因为α是锐角,所以2α=,
所以sin=1,所以f(x)=2x+1.
(2)因为a1=1,an+1=f(an),所以an+1=2an+1,
所以an+1+1=2(an+1),=2(常数),
所以{an+1}是首项为a1+1=2,公比q=2的等比数列,
所以an=2n-1.
13.已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=3an+2n.
(1)求证:数列{an-2}是等比数列;
(2)求数列的前n项和Tn.
解:(1)证明:由Sn=3an+2n,
得Sn+1=3an+1+2(n+1),
以上两式相减得an+1=3an+1-3an+2,
即an+1=an-1,
所以an+1-2=(an-2).
又因为S1=a1=3a1+2,
所以a1=-1,a1-2=-3.
故数列{an-2}是以-3为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)得an-2=-3×,
所以an=2-3×.
所以=-,
所以Tn=-=--.
14.(2015·日照模拟)若数列{bn}对于n∈N*,都有bn+2-bn=d(常数),则称数列{bn}是公差为d的准等差数列,如数列{cn},若cn=则数列{cn}是公差为8的准等差数列.设数列{an}满足a1=a,对于n∈N*,都有an+an+1=2n.
(1)求证:{an}为准等差数列;
(2)求{an}的通项公式及前20项和S20.
解:(1)证明:因为an+1+an=2n,①
所以an+2+an+1=2n+2.②
由②-①得an+2-an=2(n∈N*),
所以{an}是公差为2的准等差数列.
(2)已知a1=a,an+1+an=2n(n∈N*),
所以a1+a2=2,即a2=2-a.
所以由(1)可知a1,a3,a5,…,成以a为首项,2为公差的等差数列,a2,a4,a6,…,成以2-a为首项,2为公差的等差数列.
所以当n为偶数时,an=2-a+×2=n-a,
当n为奇数时,an=a+×2=n+a-1,
所以an=
S20=a1+a2+…+a19+a20
=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a19+a20)
=2×1+2×3+…+2×19=2×=200.
4
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