资源描述
(时间60分钟,满分80分)
一、选择题(共6个小题,每小题5分,满分30分)
1.已知数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),且S25=100,则a12+a14等于( )
A.16 B.8
C.4 D.不确定
解析:由数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),可得数列{an}是等差数列,S25==100,解得a1+a25=8,所以a1+a25=a12+a14=8.
答案:B
2.数列{an}的通项公式an=,若前n项的和为10,则项数为( )
A.11 B.99
C.120 D.121
解析:∵an==-,
∴Sn=-1=10,∴n=120.
答案:C
3.1-4+9-16+…+(-1)n+1n2等于( )
A. B.-
C.(-1)n+1 D.以上答案均不对
解析:对n赋值验证,只有C正确.
答案:C
4.已知函数f(x)=x2+bx的图象在点A(1,f(1))处的切线的斜率为3,数列{}的前n项和为Sn,则S2 010的值为( )
A. B.
C. D.
解析:∵f′(x)=2x+b,
∴f′(1)=2+b=3,∴b=1,∴f(x)=x2+x,
∴==-,
∴S2 010=1-+-+…+-
=1-=.
答案:D
5.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-6n,则{|an|}的前n项和Tn=( )
A.6n-n2 B.n2-6n+18
C. D.
解析:由Sn=n2-6n得{an}是等差数列,且首项为-5,公差为2.
∴an=-5+(n-1)×2=2n-7,
∴n≤3时,an<0,n>3时an>0,
∴Tn=.
答案:C
6.设数列{an}是首项为1公比为3的等比数列,把{an}中的每一项都减去2后,得到一个新数列{bn},{bn}的前n项和为Sn,对任意的n∈N*,下列结论正确的是( )
A.bn+1=3bn,且Sn=(3n-1)
B.bn+1=3bn-2,且Sn=(3n-1)
C.bn+1=3bn+4,且Sn=(3n-1)-2n
D.bn+1=3bn-4,且Sn=(3n-1)-2n
解析:因为数列{an}是首项为1公比为3的等比数列,所以数列{an}的通项公式an=3n-1,则依题意得,数列{bn}的通项公式为bn=3n-1-2,
∴bn+1=3n-2,3bn=3(3n-1-2)=3n-6,∴bn+1=3bn+4.
{bn}的前n项和为:
Sn=(1-2)+(31-2)+(32-2)+(33-2)+…+(3n-1-2)=(1+31+32+33+…+3n-1)-2n=-2n
=(3n-1)-2n.
答案:C
二、填空题(共3个小题,每小题5分,满分15分)
7.已知数列{an}:,+,++,…,+++…+,…,那么数列{bn}={}的前n项和Sn=________.
解析:由已知条件可得数列{an}的通项公式为
an==,
∴bn===4(-).
Sn=4(1-+-+…+-)
=4(1-)=.
答案:
8.对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的“差数列”,若a1=2,{an}的“差数列”的通项为2n,则数列{an}的前n项和Sn=________.
解析:∵an+1-an=2n,
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=2n-1+2n-2+…+22+2+2
=+2=2n-2+2=2n.
∴Sn==2n+1-2.
答案:2n+1-2
9.数列{an}的前n项和为Sn且a1=1,an+1=3Sn(n=1,2,3,…),则log4S10=________.
解析:∵an+1=3Sn,∴an=3Sn-1(n≥2).
两式相减得an+1-an=3(Sn-Sn-1)=3an,
∴an+1=4an,即=4.
∴{an}为a2为首项,公比为4的等比数列.
当n=1时,a2=3S1=3,
∴n≥2时,an=3·4n-2,
S10=a1+a2+…+a10
=1+3+3×4+3×42+…+3×48
=1+3(1+4+…+48)=1+3×=1+49-1=49.
∴log4S10=log449=9.
答案:9
三、解答题(共3个小题,满分35分)
10.等差数列{an}是递增数列,前n项和为Sn,且a1,a3,a9成等比数列,S5=a.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn=,求数列{bn}的前99项的和.
解:(1)设数列{an}的公差为d(d>0),
∵a1,a3,a9成等比数列,∴a=a1a9,
∴(a1+2d)2=a1(a1+8d),∴d2=a1d,
∵d>0,∴a1=d,①
∵S5=a,
∴5a1+·d=(a1+4d)2②
由①②得a1=,d=,
∴an=+(n-1)×=n(n∈N*).
(2)bn=
=·=(1+-),
∴b1+b2+b3+…+b99
=(1+1-+1+-+1+-+…+1+-)=(99+1-)=275+2.75=277.75.
11.已知数列{an}的前n项和Sn和通项an满足Sn=(1-an).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn=nan,求证:b1+b2+…+bn<.
解:(1)当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=(1-an)-(1-an-1)
=-an+an-1,
2an=-an+an-1
∴由题意可知an-1≠0,=,
所以{an}是公比为的等比数列.
S1=a1=(1-a1),a1=.
an=×n-1=n.
(2)证明:bn=nn,
设Tn=1×1+2×2+3×3+…+n×n,①
∴Tn=1×2+2×3+3×4+…+n×n+1,②
①-②,化简得
∴Tn=-n-nn+1<.
12.已知数列{an}的前n项和Sn满足(p-1)Sn=p2-an(p>0,p≠1),且a3=.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,数列{bnbn+2}的前n项和为Tn,若对于任意的正整数n,都有Tn<m2-m+成立,求实数m的取值范围.
解:(1)由题设知(p-1)a1=p2-a1,
解得p=a1或p=0(舍去).
由条件可知(p-1)S2=(p-1)(a1+a2)=p2-a2,
解得a2=1.
再由(p-1)S3=(p-1)(a1+a2+a3)=p2-a3,
解得a3=.
由a3=可得=,故p=3=a1.
所以2Sn=9-an,则2Sn+1=9-an+1,
以上两式作差得2(Sn+1-Sn)=an-an+1,
即2an+1=an-an+1,
故an+1=an.
可见,数列{an}是首项为3,公比为的等比数列.
故an=3()n-1=32-n.
(2)因为bn===,
所以bnbn+2==(-),
Tn=b1b3+b2b4+b3b5+…+bnbn+2
=[(1-)+(-)+(-)+(-)+…+(-)]
=(1+--)<.
故要使Tn<m2-m+恒成立,只需≤m2-m+,
解得m≤0或m≥1.
故所求实数m的取值范围为(-∞,0]∪[1,+∞).
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