1、 专题三 数 列 等差数列与等比数列 1. 在等差数列{an}中,a3=7,a5=a2+6,则a6=________. 2. 等差数列{an}的前n项和为Sn,且6S5-5S3=5,则a4=________. 3. 已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以Sn表示{an}的前n项和,则使得Sn达到最大值时的n值是________. 4. 等比数列{an}的公比q>0, 已知a2=1,an+2+an+1=6an,则{an}的前4项和S4=________. 5. 设等比数列{an}的公比q=,前n项和为Sn
2、则=________. 6. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为________. 7. 已知数列{an}满足a1=33,an+1-an=2n,则的最小值为________. 8. 若数列中的最大项是第k项,则k=________. 9. 已知{an}是一个公差大于0的等差数列,且满足a3a6=55,a2+a7=16. (1) 求数列{an}的通项公式; (2) 若数列{an}和数列{bn}满足等式:an=++…+,求数列{bn}的前n项和Sn. 10.已知数列{an}和{bn}满足
3、a1=1,a2=2,an>0,bn=(n∈N*),且{bn}是以q为公比的等比数列. (1) 证明:an+2=anq2; (2) 若cn=a2n-1+2a2n,证明:数列{cn}是等比数列; (3) 求和:++++…++. 数列求和及其综合应用 1. 数列1+(1+2)+(1+2+4)+…+(1+2+…+2n-1)的前n项和为________. 2. 在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln,则an=________. 3. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,则S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12成等差数列.类比
4、以上结论有:设等比数列{bn}的前n项积为Tn,则T4,________,________成等比数列. 4. 等差数列前p项的和为q,前q项的和为p,(p≠q)则前p+q项的和为________. 5. 数列{an}满足a1=2,an+1=,bn=,n∈N*,则数列{bn}的通项公式bn=________. 6. 设a1,a2,…,a50是从-1,0,1这三个整数中取值的数列,若a1+a2+a3+…+a50=9,且(a1+1)2+(a2+1)2+…+(a50+1)2=107,则a1,a2,…,a50中数字0的个数为________. 7. 数列{an}的
5、通项公式an=3n2-(9+a)n+6+2a(其中a为常数),若a6与a7两项中至少有一项是an的最小值,则实数a的取值范围是________. 8. 数列{an}的通项an=n2,其前n项和为Sn,则S30=________. 9. 设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=(1+λ)-λan,其中λ≠-1,0. (1) 证明:数列{an}是等比数列; (2) 设数列{an}的公比q=f(λ),数列{bn}满足b1=,bn=f(bn-1)(n∈N*,n≥2),求数列{bn} 的通项公式; (3) 记λ=1,cn=an,求数列{cn}的前n项和Tn. 10
6、已知数列{an}的首项为a(a≠0),前n项和为Sn,且有Sn+1=tSn+a(t≠0),bn=Sn+1. (1) 求数列{an}的通项公式; (2) 当t=1时,若对任意n∈N*,都有|bn|≥|b5|,求实数a的取值范围; (3) 当t≠1时,若cn=2+i,求能够使数列{cn}为等比数列的所有数对(a,t). 滚动练习(三) 1. 设集合U={1,2,3,4,5},A={1,2},B={1,3},则(A∪B)=________. 2. 设△ABC的三个内角A、B、C所对边的长分别是a、b、c,且=,那么∠A=________. 3. 在等差数列{an}
7、中,a1+3a8+a15=60,则2a9-a10的值为________. 4. 若函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴的距离是2π,则ω的值为________. 5. 若函数f(x)=的定义域为R,则实数m的取值范围是________. 6. 已知变量x、y满足条件则z=x+y的最大值是________. 7. 函数y=x-2cosx在(0,2π)内的单调减区间为________. 8. 若△ABC的三个内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,向量m=(a+c,b-a),n=(a-c,b),若m⊥n,则∠C等于________.
8、
9. 已知函数f(x)是R上的减函数,A(0,-2),B(-3,2)是其图象上的两点,那么不等式|f(x-2)|>2的解集是________.
10. 已知数列{an}(n∈N*)满足an+1=且t
9、价值为120万元的设备M,M的价值在使用过程中逐年减少,从第2年到第6年,每年初M的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M的价值为上年初的75%. (1) 求第n年初M的价值an的表达式; (2) 设An=,若An大于80万元,则M继续使用,否则须在第n年初对M进行更新,证明:须在第9年初对M进行更新. 13.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,若x=时,y=f(x)有极值.y=f(x)在(1,f(1))处的切线l不过第四象限且斜率为3,又坐标原点到切线l的距离为. (1) 求a,b,c的值; (2) 求y=f(x)在[-4,1]上的最大值和最小值
10、 14.已知数列{an}的前n项和为Sn,且-1,Sn,an+1成等差数列,n∈N*,a1=1.函数f(x)=log3x. (1) 求数列{an}的通项公式; (2) 设数列{bn}满足bn=,记数列{bn}的前n项和为Tn,试比较Tn与-的大小. 专题三 数 列 第10讲 等差数列与等比数列 1. 13 解析:a3=7,a5=a2+6,∴ 3d=6,∴ a6=a3+3d=13. 2. 解析:6S5-5S3=5,∴ 6(5a1+10d)-5(3a1+3d)=5,得a1+3d=. 3. 20 解析:an=41-2n,a20>0,a21<0. 4.
11、 解析:a2=1,an+2+an+1=6an,∴ q2+q=6(q>0),∴ q=2,则S4=. 5. 15 解析:===15. 6. 4 解析:设公差为d,则即又a4=a1+3d,由线性规划可知a1=1,d=1时,a4取最大值4. 7. 解析:an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=33+2(1+2+…+(n-1))=n2-n+33,=n+-1,数列在1≤n≤6,n∈N*时单调减,在n≥7,n∈N*时单调增,∴ n=6时,取最小值. 8. 4 解析:≤k≤1+,k∈N*,∴ k=4. 9. 解:(1) 设公差为d,则解得或(舍去) ∴ an=
12、2n-1(n∈N*). (2) n=1时,a1=,a1=1,∴ b1=2, n≥2时,an-1=++…+,2=an-an-1=(n≥2),bn=2n+1(n≥2), ∴ bn=Sn=2n+2-6(n∈N*). 10. (解法1)(1)证明:由=q,有==q,∴ an+2=anq2(n∈N*). (2)证明:∵ an=an-2q2(n≥3,n∈N*),∴ a2n-1=a2n-3q2=…=a1q2n-2,a2n=a2n-2q2=…=a2q2n-2, ∴ cn=a2n-1+2a2n=a1q2n-2+2a2q2n-2=(a1+2a2)q2n-2=5q2n-2. ∴ {cn}是首项为5,以
13、q2为公比的等比数列. (3) 解:由(2)得=q2-2n,=q2-2n,于是 ++…+=+ =+=. 当q=1时,++…+==n. 当q≠1时,++…+== =. 故++…+= (解法2)(1) 证明:同解法1(1). (2) 证明:===q2(n∈N*),又c1=a1+2a2=5,∴ {cn}是首项为5,以q2为公比的等比数列. (3) 解:由(2)的类似方法得a2n-1+a2n=(a1+a2)q2n-2=3q2n-2, ++…+=++…+,∵ ==q-2k+2,k=1,2,…,n.∴ ++…+=(1+q2+…+q-2n+2).下同解法1. 第11讲 数列求和及其综
14、合应用 1. 2n+1-n-2 解析:an=2n-1,1+(1+2)+(1+2+4)+…+(1+2+…+2n-1)=(2+22+23+…+2n)-n=2(2n-1)-n=2n+1-n-2 2. 2+lnn 解析:累加可得. 3. 4. -p-q 解析:由求和公式知q=pa1+d,p=qa1+d,因为p≠q,两式相减得到-1=a1+d,两边同时乘以p+q,则 -(p+q)=(p+q)a1+d,即Sp+q=-(p+q). 5. 2n+1 解析:由条件得bn+1===2=2bn且b1=4,所以数列{bn}是首项为4,公比为2的等比数列,则bn=4·2n-1=2n+1. 6. 11
15、解析:(a1+1)2+(a2+1)2+…+(a50+1)2=107,则(a+a+…+a)+2(a1+a2+…+a50)+50=107,∴ a+a+…+a=39,故a1,a2,…,a50中数字0的个数为50-39=11. 7. [24,36] 解析:an=6n-(9+a),由题知5.5≤≤7.5,∴ 24≤a≤36. 8. 470 解析:由于以3 为周期,故 S30=++…+ ===-25=470,分组求和是解决本题的关键. 9. 解:(1) 由Sn=(1+λ)-λanSn-1=(1+λ)-λan-1(n≥2). 相减得:an=-λan+λan-1,∴ =(n≥2),∴ 数列{an
16、}是等比数列. (2) f(λ)=,∴ bn==+1, ∴ 是首项为=2,公差为1的等差数列,∴ =2+(n-1)=n+1. ∴ bn=.(n∈N*) (3) λ=1时,an=n-1,∴ cn=an=n-1n, ∴ Tn=1+2+32+…+nn-1, ① Tn=+22+33+…+nn, ② ①-②得:Tn=1++2+3+…+n-1-nn ∴ Tn=1++2+3+…+n-1-nn= 2-nn, 所以:Tn=4-n-2-2nn=4-. 10. 解:(1) n=1时,由S2=tS1+a,解得a2=at, 当n≥2时,Sn=tSn-1+a,所以Sn+1-Sn=t(Sn-Sn-
17、1),即an+1=ant, 当n=1时,由S2=tS1+a得a2=ta1,又因为a1=a≠0, 综上,有=t(n∈N*),所以{an}是首项为a,公比为t的等比数列, 所以an=atn-1. (2) 当t=1时,Sn=na,bn=na+1,bn+1-bn=[(n+1)a+1]-[na+1]=a, 此时{bn}为等差数列; 当a>0时,{bn}为单调递增数列,且对任意n∈N*,an>0恒成立,不合题意; 当a<0时,{bn}为单调递减数列,由题意知b4>0,b6<0,且有 即解得-≤a≤-.综上,a的取值范围是. (3) 因为t≠1,bn=1+-,所以cn=2+n-(t+t2+
18、…+tn)=2+n-=2-+·n+,由题设知{cn}是等比数列,所以有解得即满足条件的数对是(1,2).(或通过{cn}的前3项成等比数列先求出数对(a,t),再进行证明) 滚动练习(三) 1. {4,5} 解析:A∪B={1,2,3}. 2. 解析:由正弦定理=,∴ sinA=cosA,∴ tanA=1,∵ 0<A<π, ∴ A=. 3. 12 解析:由a1+3a8+a15=60得5a1+35d=60,a8=12,2a9-a10=a8=12. 4. 解析:周期是4π,∴ ω==. 5. [0,4) 解析:mx2+mx+1≠0对x∈R恒成立.当m=0时,成立;当m≠0时,Δ
19、=m2-4m<0,∴ 0<m<4.综上,0≤m<4. 6. 6 解析:本题考查线性规划内容. 7. 解析:y′=1+2sinx<0,∴ sinx<-,∴ <x<. 8. 解析:∵ m⊥n,∴ (a+c)(a-c)+b(b-a)=0,∴ =, ∴ cosC=,∴ C=. 9. (-∞,-1)∪(2,+∞) 解析:画出符合题意的草图,则x-2<-3或x-2>0. 10. 4 解析:本题其实是关于最小正周期问题.a2=a1-t,a3=t+2-a1+t=2t+2-a1,a4=a3-t=t+2-a1,a5=t+2-a4=a1,故实数k的最小值是4. 11. 解:(1) f(x)=sin
20、2x+cos2x=sin2x+(1+cos2x) =sin+,∴ f(x)的最小正周期为T==π. (2) 依题意得g(x)=f+=sin++=sin+,当x∈时,2x-∈,∴ -≤sin≤,∴ ≤g(x)≤,∴ g(x)在的最大值为. 12. 解:(1) 当n≤6时,数列{an}是首项为120,公差为-10的等差数列.an=120-10(n-1)=130-10n;当n≥7时,数列{an}是以a6为首项,公比为的等比数列,又a6=70,所以an=70×n-6,因此,第n年初,M的价值an的表达式为an= (2) 设Sn表示数列{an}的前n项和,由等差及等比数列的求和公式得 当1≤n
21、≤6时,Sn=120n-5n(n-1),An=120-5(n-1)=125-5n>80; 当n≥7时,Sn=S6+(a7+a8+…+an)=570+70××4×=780-210×n-6,An=.因为{an}是递减数列,所以{An}是递减数列,又A8==82>80,A9==76<80,所以须在第9年初对M进行更新. 13. 解:(1) f′(x)=3x2+2ax+b. 由题意得解得 设切线l的方程为y=3x+m(m>0),由原点到切线l的距离为, 有=,解得m=1.∵ 切线l不过第四象限,∴ m=1,m=-1(舍),∴ 切线l的方程为y=3x+1,由于切点的横坐标为x=1,∴ 切点坐标
22、为(1,4),∵ f(1)=1+a+b+c=4,∴ c=5. (2) 由(1)知f(x)=x3+2x2-4x+5,所以f′(x)=3x2+4x-4=(x+2)(3x-2),令f′(x)=0,得x1=-2,x2=. x -4 (-4,-2) -2 1 f′(x) + 0 - 0 + f(x) 极大值 极小值 函数值 -11 13 4 ∴ f(x)在[-4,1]上的最大值为13,最小值为-11. 14. 解:(1) ∵ -1,Sn,an+1成等差数列,∴ 2Sn=an+1-1, ① 当
23、n≥2时,2Sn-1=an-1, ② ①-②得:2(Sn-Sn-1)=an+1-an,∴ 3an=an+1,∵ a1=1≠0,∴ an≠0, ∴ =3.当n=1时,由①得∴ 2S1=2a1=a2-1,又a1=1,∴ a2=3, ∴ =3,∴ {an}是以3为公比的等比数列,∴ an=3n-1. (2) ∵ f(x)=log3x,∴ f(an)=log33n-1=n-1,bn===,∴ Tn=-+-+-+-+…+-+-=+--=-,比较Tn与-的大小,只需比较2(n+2)(n+3)与312的大小即可.又2(n+2)(n+3)-312=2(n2+5n+6-156)=2(n2+5n-150)=2(n+15)(n-10),∵ n∈N*,∴ 当1≤n≤9时n∈N*,2(n+2)(n+3)<312,即Tn<-;∴ 当n=10时,2(n+2)(n+3)=312,即Tn=-;当n>10且n∈N*时,2(n+2)(n+3)>312,即Tn>-;当n=10时,2(n+2)(n+3)=312,即Tn=-;当n>10且n∈N*时,2(n+2)(n+3)>312,即Tn>-.






