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数列大题

2022-02-26 来源:意榕旅游网


2018年06月11日青冈一中的高中数学组卷

一.解答题(共14小题)

1.等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.

(1)求{an}的通项公式;

(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m.

2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项和为Tn,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.

(1)若a3+b3=5,求{bn}的通项公式;

(2)若T3=21,求S3.

3.在数列中{an}中,a1=2,a4=9,{bn}是等比数列,且bn=an﹣1

(1)求{an}的通项公式;

(2)求{an}的前n项和.

4.在等差数列{an}(n∈N*)中,已知a1=2,a5=6.

(1)求{an}的公差d及通项an

第1页(共21页)

(2)记bn=2(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Sn

5.已知{an}是等比数列,a1=2,且a1,a3+1,a4成等差数列.

(I)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)若bn=log2an,求数列{bn}的前n项和Sn.

6.已知数列{an}中,a10=17,其前n项和Sn满足Sn=n2+cn+2.

(1)求实数c的值;

(2)求数列{an}的通项公式.

7.已知{an}是公差为3的等差数列,数列{bn}满足.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)求数列{bn}的前n项和Sn.

8.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,an>0(n∈N*),S6+a6是S4+a4,S5+a5的等差中项.

(1)求数列{an}的通项公式;

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(2)设,数列的前n项和为Tn,求Tn.

9.已知单调递增的等比数列{an}满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)若bn=anlogan,Sn=b1+b2+b3+…+bn,对任意正整数n,Sn+(n+m)an+1

<0恒成立,试求m的取值范围.

10.已知等比数列{an}与等差数列{bn},a1=b1=1,a1≠a2,a1,a2,b3成等差数列,b1,a2,b4成等比数列.

(Ⅰ)求{an},{bn}的通项公式;

(Ⅱ)设Sn,Tn分别是数列{an},{bn},的前n项和,若Sn+Tn>100,求n的最小值.

11.设等差数列{an}的前n项和为Sn,a5+a6=24,S11=143,数列{bn}的前n项和为Tn,满足

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式及数列的前n项和;

(Ⅱ)判断数列{bn}是否为等比数列?并说明理由.

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12.已知等差数列{an}的前三项为a﹣1,4,2a,记前n项和为Sn.

(Ⅰ)设Sk=2550,求a和k的值;

(Ⅱ)设bn=,求b3+b7+b11+…+b4n﹣1的值.

13.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,S3+S4=S5.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)令,求数列{bn}的前2n项和T2n.

14.已知数列{an}满足a1=2,an+1=2an+2n+1.

(Ⅰ)证明数列{}是等差数列;

(Ⅱ)求数列{}的前n项和.

第4页(共21页)

2018年06月11日青冈一中的高中数学组卷

参考答案与试题解析

一.解答题(共14小题)

1.等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.

(1)求{an}的通项公式;

(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m.

【解答】解:(1)∵等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.

∴1×q4=4×(1×q2),

解得q=±2,

当q=2时,an=2n﹣1,

当q=﹣2时,an=(﹣2)n﹣1,

∴{an}的通项公式为,an=2n﹣1,或an=(﹣2)n﹣1.

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(2)记Sn为{an}的前n项和.

当a1=1,q=﹣2时,Sn===,

由Sm=63,得Sm==63,m∈N,无解;

当a1=1,q=2时,Sn===2n﹣1,

由Sm=63,得Sm=2m﹣1=63,m∈N,

解得m=6.

2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项和为Tn,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.

(1)若a3+b3=5,求{bn}的通项公式;

(2)若T3=21,求S3.

【解答】解:(1)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,

a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2,a3+b3=5,

可得﹣1+d+q=2,﹣1+2d+q2=5,

第6页(共21页)

解得d=1,q=2或d=3,q=0(舍去),

则{bn}的通项公式为bn=2n﹣1,n∈N*;

(2)b1=1,T3=21,

可得1+q+q2=21,

解得q=4或﹣5,

当q=4时,b2=4,a2=2﹣4=﹣2,

d=﹣2﹣(﹣1)=﹣1,S3=﹣1﹣2﹣3=﹣6;

当q=﹣5时,b2=﹣5,a2=2﹣(﹣5)=7,

d=7﹣(﹣1)=8,S3=﹣1+7+15=21.

3.在数列中{an}中,a1=2,a4=9,{bn}是等比数列,且bn=an﹣1

(1)求{an}的通项公式;

(2)求{an}的前n项和.

【解答】解:(1)在数列中{an}中,a1=2,a4=9,{bn}是等比数列,且bn=an﹣1,

第7页(共21页)

设公比为q,则b1=a1﹣1=1,b4=a4﹣1=8,

则q3==8,解得q=2,

则bn=b1qn﹣1=2n﹣1,

an=bn+1=1+2n﹣1;

(2){an}的前n项和为(1+1+…+1)+(1+2+…+2n﹣1)

=n+=2n﹣1+n.

4.在等差数列{an}(n∈N*)中,已知a1=2,a5=6.

(1)求{an}的公差d及通项an

(2)记bn=2(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Sn

【解答】解:(1)a1=2,a5=6,

可得2+4d=6,解得d=1,

an=2+n﹣1=n+1;

(2)bn=2

=2n+1,

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可得数列{bn}为首项为4,公比为2的等比数列,

数列{bn}的前n项和Sn=

=2n+2﹣4.

5.已知{an}是等比数列,a1=2,且a1,a3+1,a4成等差数列.

(I)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)若bn=log2an,求数列{bn}的前n项和Sn.

【解答】解:(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,则,,

∵a1,a3+1,a4成等差数列,

∴a1+a4=2(a3+1),即2+2q3=2(2q2+1),

整理得q2(q﹣2)=0,

∵q≠0,∴q=2,

∴(n∈N*).

(Ⅱ)∵

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∴.

∴(I)数列{an}的通项公式an=2n(n∈N*),

(Ⅱ)数列{bn}的前n项和.

6.已知数列{an}中,a10=17,其前n项和Sn满足Sn=n2+cn+2.

(1)求实数c的值;

(2)求数列{an}的通项公式.

【解答】解:(1)当n≥2时,

=n2+cn+2﹣(n2﹣2n+1+cn﹣c+2)=2n+c﹣1.

得a10=20+c﹣1=17,∴c=﹣2;

(2)把c=﹣2代入Sn=n2+cn+2,得.

∴a1=S1=1,

当n≥2时,an=2n﹣3.

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当n=1时上式不成立,

∴.

7.已知{an}是公差为3的等差数列,数列{bn}满足.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)求数列{bn}的前n项和Sn.

【解答】解:(1)由已知a1b2=b1+b2且,得a1=4,

∴{an}是首项为4,公差为3的等差数列,

通项公式为an=4+(n﹣1)×3=3n+1;

(2)由(1)知anbn+1=nbn+bn+1,

得:(3n+1)bn+1﹣bn+1=nbn,

∴,

因此{bn}是首项为、公比为的等比数列,

第11页(共21页)

则.

8.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,an>0(n∈N*),S6+a6是S4+a4,S5+a5的等差中项.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)设,数列的前n项和为Tn,求Tn.

【解答】解:(1)∵S6+a6是S4+a4,S5+a5的等差中项.

∴2(S4+a4)=S4+a4+S5+a5

化简得4a6=a4

∵a1=2,{an}是等比数列,设公比为q,

则.

∵an>0(n∈N*),∴q>0

∴q=

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∴数列{an}的通项公式an==;

(2)由==2n﹣3.

∴数列{bn}的通项公式bn=2n﹣3.

那么:==

数列的前n项和为Tn=(﹣1﹣1)+(1﹣)+()+……+()

=﹣1﹣

=.

9.已知单调递增的等比数列{an}满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)若bn=anlogan,Sn=b1+b2+b3+…+bn,对任意正整数n,Sn+(n+m)an+1

<0恒成立,试求m的取值范围.

【解答】解:(1)设等比数列{an}的首项为a1,公比为q.

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依题意,

有2(a3+2)=a2+a4,

代入a2+a3+a4=28,

得a3=8.

∴a2+a4=20.

解之得,或

又{an}单调递增,

∴q=2,a1=2,∴an=2n,

(2)bn=2n•log2n=﹣n•2n,

∴﹣Sn=1×2+2×22+3×23++n×2n①

﹣2Sn=1×22+2×23++(n﹣1)2n+n•2n+1②

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①﹣②得,Sn=2+22+23++2n﹣n•2n+1

=﹣n•2n+1

=2n+1﹣2﹣n•2n+1

由Sn+(n+m)an+1<0,

即2n+1﹣2﹣n•2n+1+n•2n+1+m•2n+1<0对任意正整数n恒成立,

∴m•2n+1<2﹣2n+1.

对任意正整数n,

m<﹣1恒成立.

∵﹣1>﹣1,∴m≤﹣1.

即m的取值范围是(﹣∞,﹣1].

10.已知等比数列{an}与等差数列{bn},a1=b1=1,a1≠a2,a1,a2,b3成等差数列,b1,a2,b4成等比数列.

(Ⅰ)求{an},{bn}的通项公式;

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(Ⅱ)设Sn,Tn分别是数列{an},{bn},的前n项和,若Sn+Tn>100,求n的最小值.

【解答】解:(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,数列{bn}的公差为d,d≠0,

a1,a2,b3成等差数列,b1,a2,b4成等比数列,

可得a1+b3=2a2,a22=b1b4,

则解得(舍)或,

∴.

(Ⅱ)由(Ⅰ)易知.

由Sn+Tn>100,得,

∵是单调递增数列,

且,

∴n的最小值为7.

11.设等差数列{an}的前n项和为Sn,a5+a6=24,S11=143,数列{bn}的前n项和为

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Tn,满足.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式及数列的前n项和;

(Ⅱ)判断数列{bn}是否为等比数列?并说明理由.

【解答】(本小题满分12分)

解:(Ⅰ)设数列{an}的公差为d,由S11=11a6=143,∴a6=13.

又a5+a6=24,解得a5=11,d=2,因此{an}的通项公式是an=2n+1(n∈N*),

所以,

从而前n项的和为:

=

==.…(6分)

(Ⅱ)因为a1=3,,.当n=1时,b1=7;

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当n≥2时,;

所以bn+1=4bn(n≥2.若{bn}是等比数列,则有b2=4b1,

而b1=7,b2=12,所以与b2=4b1矛盾,故数列{bn}不是等比数列. …(12分)

12.已知等差数列{an}的前三项为a﹣1,4,2a,记前n项和为Sn.

(Ⅰ)设Sk=2550,求a和k的值;

(Ⅱ)设bn=,求b3+b7+b11+…+b4n﹣1的值.

【解答】解:(Ⅰ)由已知得a1=a﹣1,a2=4,a3=2a,又a1+a3=2a2,

∴(a﹣1)+2a=8,即a=3.(2分)

∴a1=2,公差d=a2﹣a1=2.

由Sk=ka1+,得(4分)

2k+×2=2550

即k2+k﹣2550=0.解得k=50或k=﹣51(舍去).

∴a=3,k=50.(6分)

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(Ⅱ)由Sn=na1+,得

Sn=2n+×2=n2+n(8分)

∴bn==n+1(9分)

∴{bn}是等差数列.

则b3+b7+b11+…+b4n﹣1=(3+1)+(7+1)+(11+1)+…+(4n﹣1+1)

=(3+7+11+…+4n﹣1)+n

=

=+n(11分)

∴b3+b7+b11+…+b4n﹣1=2n2+2n(12分)

13.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,S3+S4=S5.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)令,求数列{bn}的前2n项和T2n.

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【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,

由S3+S4=S5可得:a1+a2+a3=a5,

即3a2=a5,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)

∴3(1+d)=1+4d,解得d=2.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)

∴an=1+(n﹣1)×2=2n﹣1,

数列{an}的通项公式an=2n﹣1;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)可得:.

∴T2n=1﹣3+5﹣7+…+•(4n﹣3)﹣(4n﹣1),

=(﹣2)×n,

=﹣2n,

数列{bn}的前2n项和T2n=﹣2n.﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)

14.已知数列{an}满足a1=2,an+1=2an+2n+1.

(Ⅰ)证明数列{}是等差数列;

第20页(共21页)

(Ⅱ)求数列{}的前n项和.

【解答】解:(1)∵a1=2,an+1=2an+2n+1,

∴﹣=﹣=+1﹣=1,

∵=1,

∴数列{}是首项为1,公差为1的等差数列,

(Ⅱ)由(Ⅰ)可得=n,

∴=2n,

∴数列{}是首项为2,公比为2的等比数列,

故数列{}的前n项和Sn==2n+1﹣2

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