资源描述
章末优化训练
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知实数列-1,x,y,z,-2成等比数列,则xyz等于( )
A.-4 B.±4
C.-2 D.±2
解析: ∵xz=(-1)×(-2)=2,y2=2,∴y=-(正不合题意),∴xyz=-2.
答案: C
2.已知数列{an}的前三项依次为-2,2,6,且前n项和Sn是不含常数项的二次函数,则a100等于( )
A.394 B.392
C.390 D.396
解析: 易知{an}是等差数列,a1=-2,d=4,
∴a100=a1+99d=394,故选A.
答案: A
3.已知等比数列{an}的公比为正数,且a3·a9=2a,a2=1,则a1等于( )
A. B.
C. D.2
解析: 由a3·a9=2a知a·q10=2a·q8,
∵q>0,∴q2=2,即q=,a1===.
答案: B
4.已知不等式x2-2x-3<0的整数解构成等差数列{an},则数列{an}的第四项为( )
A.3 B.-1
C.2 D.3或-1
解析: 由x2-2x-3<0及x∈Z得x=0,1,2.
∴a4=3或-1.故选D.
答案: D
5.已知等比数列{an}中,有a3a11=4a7,数列{bn}是等差数列,且b7=a7,则b5+b9等于( )
A.2 B.4
C.8 D.16
解析: ∵a3a11=a=4a7,a7≠0,
∴a7=4,∴b7=4.
∵{bn}为等差数列,∴b5+b9=2b7=8,故选C.
答案: C
6.等比数列{an}中,公比q>1,且a1+a6=8,a3a4=12,则等于( )
A. B.
C. D.或
解析: 依题意得:
解得或(∵q>1,∴舍去)
所以===,故选C.
答案: C
7.已知函数f(n)=且an=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a100等于( )
A.0 B.100
C.-100 D.10 200
解析: 由题意,a1+a2+…+a100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)+…-(99+100)+(101+100)=100.故选B.
答案: B
8.(2010·广东深圳)数列{an}前n项和为Sn,已知a1=,且对任意正整数m,n都有am+n=am·an,若Sn<a恒成立,则实数a的最小值为( )
A. B.
C. D.2
解析: 由于am+n=am·an,令m=1得an+1=a1·an,{an}为等比数列,Sn==<,∴a≥,故选A.
答案: A
9.数列{an}中,a1=3,a2=7,当n≥1时,an+2等于an·an+1的个位数字,则a2 010=( )
A.1 B.3
C.7 D.9
解析: 由题意得a3=1,a4=7,a5=7,a6=9,a7=3,a8=7,a9=1,则a1=a7,a2=a8.连续两项相等,所以{an}的周期为6,则a2 010=a335×6=a6=9,故选D.
答案: D
10.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S1≤13,S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为( )
A.3 B.4
C.-7 D.-5
解析: 由得
由①②③得-8≤a4≤4.故选B.
答案: B
11.某小区现有住房的面积为a平方米,在改造过程中政府决定每年拆除b平方米旧住房,同时按当年住房面积的10%建设新住房,则n年后该小区的住房面积为( )
A.a·1.1n-nb B.a·1.1n-10b(1.1n-1)
C.n(1.1a-1) D.1.1n(a-b)
解析: 特殊值法验证,取n=1分不清,n=2时,按实际意义an+1=an·1.1-b,a1=a·1.1-b,
则a2=a·1.12-1.1b-b,对选项验证,只有B满足,故选B.
答案: B
12.等差数列{an}的公差d不为0,Sn是其前n项和,给出下列命题:
①若d<0,且S3=S8,则S5和S6都是{Sn}中的最大项;
②给定n,对于一切k∈N*(k<n),都有an-k+an+k=2an;
③若d>0,则{Sn}中一定有最小的项;
④存在k∈N*,使ak-ak+1和ak-ak-1同号.
其中正确命题的个数为( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析: 因为{an}成等差数列,所以其前n项和是关于n的二次函数的形式且缺少常数项,d<0说明二次函数开口向下,又S3=S8,说明函数关于直线x=5.5对称,所以S5、S6都是最大项,①正确;同理,若d>0,说明{an}是递增的,故{Sn}中一定存在最小的项,③正确;而②是等差中项的推广,正确;对于④,ak-ak+1=-d,ak-ak-1=d,因为d≠0,所以二者异号.
答案: B
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上)
13.设等比数列{an}的前n项和为Sn.若a1=1,S6=4S3,则a4=________.
解析: 设等比数列的公比为q,则由S6=4S3知q≠1,
∴S6==.∴q3=3.∴a1q3=3,即a4=3.
答案: 3
14.若数列{an}满足关系a1=2,an+1=3an+2,该数列的通项公式为________.
解析: ∵an+1=3an+2两边加上1得,an+1+1=3(an+1),
∴{an+1}是以a1+1=3为首项,以3为公比的等比数列,
∴an+1=3·3n-1=3n,
∴an=3n-1.
答案: an=3n-1
15.已知公差不为零的等差数列{an}中,M=an·an+3,N=an+1·an+2,则M与N的大小关系是________.
解析: 设{an}的公差为d,则d≠0.
M-N=an(an+3d)-[(an+d)(an+2d)]
=a+3dan-a-3dan-2d2
=-2d2<0,∴M<N.
答案: M<N
16.在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,
那么位于表中的第n行第n+1列的数是________.
解析: 由题中数表知:第n行中的项分别为n,2n,3n,…,组成等差数列,所以第n行第n+1列的数是:n2+n.
答案: n2+n
三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)记等差数列{an}的前n项和为Sn,设S3=12,且2a1,a2,a3+1成等比数列,求Sn.
解析: 设数列{an}的公差为d,依题设有
即
解得或
因此Sn=n(3n-1)或Sn=2n(5-n).
18.(12分)在公差为d(d≠0)的等差数列{an}和公比为q的等比数列{bn}中,a2=b1=3,a5=b2,a14=b3,
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(2)令cn=ban,求数列{cn}的前n项和Tn.
解析: (1)由条件得:
∴,∴an=2n-1,bn=3n
(2)由(1)得,∴cn=ban=b2n-1=32n-1
∵==9,c1=3,
所以{cn}是首项为3,公比为9的等比数列.
∴Tn==(9n-1)
19.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且对任意正整数n都有an是n与Sn的等差中项.
(1)求证:an=2an-1+1(n≥2);
(2)求证:数列{an+1}为等比数列;
(3)求数列{an}的前n项和Sn.【解析方法代码108001070】
解析: (1)证明:∵an是n与Sn的等差中项,
∴2an=n+Sn①
于是2an-1=n-1+Sn-1(n≥2)②
①-②得2an-2an-1=1+an,
∴an=2an-1+1(n≥2),
(2)证明:当n≥2时,由an=2an-1+1得an+1=2(an-1+1),
∴=2.
当n=1时,2a1=1+S1即2a1=1+a1,
∴a1=1,a1+1=2.
所以{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列.
(3)∵an+1=2·2n-1=2n,
∴an=2n-1,
∴Sn=(21+22+…+2n)-n
=-n=2n+1-2-n.
20.(12分)已知二次函数f(x)=x2-ax+a(a>0,x∈R)有且只有一个零点,数列{an}的前n项和Sn=f(n)(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设cn=1-(n∈N*),定义所有满足cm·cm+1<0的正整数m的个数,称为这个数列{cn}的变号数,求数列{cn}的变号数.
解析: (1)依题意,Δ=a2-4a=0,∴a=0或a=4.
又由a>0得a=4,f(x)=x2-4x+4.
∴Sn=n2-4n+4.
当n=1时,a1=S1=1-4+4=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-5.
∴an=
(2)由题设cn=
由1-=可知,当n≥5时,恒有an>0.
又c1=-3,c2=5,c3=-3,c4=-,c5=,
即c1·c2<0,c2·c3<0,c4·c5<0,
∴数列{cn}的变号数为3.
21.(12分)设曲线y=x2+x+2-ln x在x=1处的切线为l,数列{an}的首项a1=-m(其中常数m为正奇数),且对任意n∈N*,点(n-1,an+1-an-a1)均在直线l上.
(1)求出{an}的通项公式;
(2)令bn=nan(n∈N*),当an≥a5恒成立时,求出n的取值范围,使得bn+1>bn成立.【解析方法代码108001071】
解析: (1)由y=x2+x+2-ln x,知x=1时,y=4.
又y′|x=1==2,
∴直线l的方程为y-4=2(x-1),即y=2x+2.
又点(n-1,an+1-an-a1)在l上,
∴an+1-an+m=2n.
即an+1-an=2n-m(n∈N*),
∴a2-a1=2-m,
a3-a2=2×2-m,
…
an-an-1=2×(n-1)-m,
则an-an-1+an-1-an-2+…+a2-a1+a1=an=2×(1+2+…+n-1)-(n-1)m-m=n2-n-nm+m-m=n2-(m+1)n.
∴通项公式为an=n2-(m+1)n(n∈N*).
(2)∵m为正奇数,∴为正整数,
由题意知a5是数列{an}中的最小项,
∴=5.∴m=9.
令f(n)=bn=n3-(m+1)n2=n3-10n2.
则f′(n)=3n2-20n,由f′(n)>0,
n>(n∈N*),
即n>(n∈N*)时,f(n)单调递增,即bn+1>bn成立,
∴n的取值范围是n≥7,且n∈N*.
22.(14分)已知数列{an}满足a1=,Sn是{an}的前n项和,点(2Sn+an,Sn+1)在f(x)=x+的图象上,正数数列{bn}中,b1=1,且(n+1)b-nb+bn+1bn=0(n∈N*).
(1)分别求数列{an}和{bn}的通项公式an和bn;
(2)若cn=,Tn为cn的前n项和,n∈N*,试比较Tn与1的大小.【解析方法代码108001072】
解析: (1)∵点(2Sn+an,Sn+1)在f(x)=x+的图象上,
∴Sn+1=×(2Sn+an)+,
∴an+1=an+,∴an+1-=,
∴数列是以a1-=-=为首项,以为公比的等比数列,
∴an-=·n-1,即an=+,
∵(n+1)b-nb+bn+1bn=0(n∈N*),
∴[(n+1)bn+1-nbn](bn+1+bn)=0,
∵bn>0,∴(n+1)bn+1=nbn,
∵b1=1,
∴···…·=··…·,
∴bn=.
(2)∵cn=,∴cn=,
∴Tn=+2×+3×+…+n×,①
∴Tn=+2×+3×+…+n×,②
①-②得Tn=++++…+-,
∴Tn=2--,
∴Tn-1=1--==1-
当n=1时,T1=<1,
当n=2时,T2-1=0,∴T2=1,
当n≥3时,Tn-1>0,∴Tn>1.
展开阅读全文