一、選擇題
1.已知等差數(shù)列{an}的公差和等比數(shù)列{bn}的公比都是d(d≠1),且a1=b1,a4=b4,a10=b10,則a1和d的值分別為( )
A.1 B.-2
C.2 D.-1
答案:D 解題思路:由得由兩式得a1=,代入式中,+3d=·d3,化簡得d9-3d3+2=0,
即(d3-1)(d6+d3-2)=0,
d≠1,由d6+d3-2=0,得d=-,a1=-d=.
2.已知數(shù)列{an}滿足an+2-an+1=an+1-an,nN*,且a5=.若函數(shù)f(x)=sin 2x+2cos2,記yn=f(an),則數(shù)列{yn}的前9項和為( )
A.0 B.-9
C.9 D.1
答案:C 命題立意:本題考查等差數(shù)列的定義與性質及誘導公式的應用,考查綜合分析能力,難度中等.
解題思路:據(jù)已知得2an+1=an+an+2,即數(shù)列{an}為等差數(shù)列,又f(x)=sin 2x+2×=sin 2x+1+cos x,因為a1+a9=a2+a8=…=2a5=π,故cos a1+cos a9=cos a2+cos a8=…=cos a5=0,又2a1+2a9=2a2+2a8=…=4a5=2π,故sin 2a1+sin 2a9=sin 2a2+sin 2a8=…=sin 2a5=0,故數(shù)列{yn}的前9項之和為9,故選C.
3.已知數(shù)列{an}滿足an+1=an-an-1(n≥2),a1=1,a2=3,記Sn=a1+a2+…+an,則下列結論正確的是( )
A.a100=-1,S100=5 B.a100=-3,S100=5
C.a100=-3,S100=2 D.a100=-1,S100=2
答案:A 命題立意:本題考查數(shù)列的性質與求和,難度中等.
解題思路:依題意,得an+2=an+1-an=-an-1,即an+3=-an,an+6=-an+3=an,數(shù)列{an}的項是以6為周期重復性地出現(xiàn),且a1+a2+a3+a4+a5+a6=(a1+a4)+(a2+a5)+(a3+a6)=0;注意到100=6×16+4,因此S100=16×0+a1+a2+a3+a4=(a1+a4)+a2+a3=a2+(a2-a1)=2a2-a1=5,a100=a4=-a1=-1,故選A.
4.已知等差數(shù)列{an}的公差d≠0,且a1,a3,a13成等比數(shù)列,若a1=1,Sn是數(shù)列{an}前n項的和,則(nN*)的最小值為( )
A.4 B.3
C.2-2 D.
答案:A 命題立意:本題考查等差數(shù)列的通項公式與求和公式以及均值不等式的應用,難度中等.
解題思路:據(jù)題意由a1,a3,a13成等比數(shù)列可得(1+2d)2=1+12d,解得d=2,故an=2n-1,Sn=n2,因此====(n+1)+-2,根據(jù)均值不等式,知=(n+1)+-2≥2-2=4,當n=2時取得最小值4,故選A.
5.設等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若-am A.Sm>0,且Sm+1<0 B.Sm<0,且Sm+1>0 C.Sm>0,且Sm+1>0 D.Sm<0,且Sm+1<0 答案:A 命題立意:本題考查等差數(shù)列的性質及前n項和公式的應用,難度中等. 解題思路:據(jù)已知可得a1+am>0,a1+am+1<0,又Sm=>0,Sm+1=<0,故選A. 6.在數(shù)列{an}中,an+1=can(c為非零常數(shù)),前n項和為Sn=3n+k,則實數(shù)k為( ) A.-1 B.0 C.1 D.2 答案:A 命題立意:本題考查等比數(shù)列的定義、數(shù)列的前n項和公式與通項間的關系,難度中等. 解題思路:依題意得,數(shù)列{an}是等比數(shù)列,a1=3+k,a2=S2-S1=6,a3=S3-S2=18,62=18(3+k),解得k=-1,故選A. 二、填空題 7.已知數(shù)列{an}的首項為2,數(shù)列{bn}為等差數(shù)列且bn=an+1-an(nN*).若b2=-2,b7=8,則a8=________. 答案:16 解題思路: {bn}為等差數(shù)列,且b2=-2,b7=8,設其公差為d, b7-b2=5d,即8+2=5d. d=2. bn=-2+(n-2)×2=2n-6. an+1-an=2n-6. 由a2-a1=2×1-6,a3-a2=2×2-6,…,an-an-1=2×(n-1)-6,累加得:an-a1=2×(1+2+…+n-1)-6(n-1)=n2-7n+6, an=n2-7n+8. a8=16. 8.公差不為0的等差數(shù)列{an}的部分項ak1,ak2,ak3,…構成等比數(shù)列,且k1=1,k2=2,k3=6,則k4=________. 答案:22 命題立意:本題考查等差與等比數(shù)列的定義與通項公式的應用,難度中等. 解題思路:據(jù)題意知等差數(shù)列的a1,a2,a6成等比數(shù)列,設等差數(shù)列的公差為d,則有(a1+d)2=a1(a1+5d), 解得d=3a1,故a2=4a1,a6=16a1ak4=64a1=a1+(k4-1)(3a1),解得k4=22. 9.已知數(shù)列{an}滿足a1=33,an+1-an=2n,則的最小值為________. 答案: 命題立意:本題主要考查累加法,難度中等. 解題思路:因為a1=33,an+1-an=2n,故利用累加法表示.an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1,那么可知==n+-1,借助于函數(shù)的性質可知當n=6時,取得最小值為. 10.已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an=(n≥2),則數(shù)列{an}的通項公式為an=________. 答案: 命題立意:本題主要考查等差數(shù)列的定義與通項公式等知識,意在考查考生的觀察能力、化歸與轉化能力、運算能力. 解題思路:依題意,得-=(n≥2),因此數(shù)列是以1為首項、為公差的等差數(shù)列,于是有=1+(n-1),an=. 三、解答題 11.已知Sn是正數(shù)數(shù)列{an}的前n項和,S,S,…,S,…是以3為首項,以1為公差的等差數(shù)列;數(shù)列{bn}為無窮等比數(shù)列,其前四項之和為120,第二項與第四項之和為90. (1)求an,bn; (2)從數(shù)列中能否挑出唯一的無窮等比數(shù)列,使它的各項和等于?若能的話,請寫出這個數(shù)列的第一項和公比;若不能的話,請說明理由. 解析:(1){S}是以3為首項,以1為公差的等差數(shù)列, 所以S=3+(n-1)=n+2. 因為an>0,所以Sn=(nN*). 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=-, 又a1=S1=, 所以an=(nN*). 設{bn}的首項為b1,公比為q,則有 所以即bn=3n(nN*). (2)=n,設可以挑出一個無窮等比數(shù)列{cn}, 首項為c1=p,公比為k(p,kN*),它的各項和等于=,則有=, 所以p=. 當p≥k時,3p-3p-k=8,即3p-k(3k-1)=8, 因為p,kN*,所以只有當p-k=0,k=2,即p=k=2時,數(shù)列{cn}的各項和為. 當p 12.已知數(shù)列{an}是公比大于1的等比數(shù)列,對任意的nN*,有an+1=a1+a2+…+an-1+an+. (1)求數(shù)列{an}的通項公式; (2)設數(shù)列{bn}滿足:bn=(log3 a1+log3 a2+…+log3 an+log3 t)(nN*),若{bn}為等差數(shù)列,求實數(shù)t的值及數(shù)列{bn}的通項公式. 解析:(1)解法一:設{an}的公比為q, 則由題設,得 即 由-,得a1q2-a1q=-a1+a1q, 即2a1q2-7a1q+3a1=0. a1≠0, 2q2-7q+3=0, 解得q=(舍去)或q=3. 將q=3代入,得a1=1, an=3n-1. 解法二:設{an}的公比為q,則由已知,得 a1qn=+a1qn-1+, 即a1qn=qn-+, 比較系數(shù)得 解得(舍去)或 an=3n-1. (2)由(1),得 bn=(log3 30+log3 31+…+log3 3n-1+log3 t) =[1+2+…+(n-1)+log3 t] = =+log3 t. {bn}為等差數(shù)列, bn+1-bn等于一個與n無關的常數(shù), 而bn+1-bn=-+log3 t =-log3 t, log3 t=0, t=1,此時bn=. 13.已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=-an-n-1+2(nN*),數(shù)列{bn}滿足bn=2n·an. (1)求證數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,并求數(shù)列{an}的通項公式; (2)設cn=log2,數(shù)列的前n項和為Tn,求滿足Tn<(nN*)的n的最大值. 解析:(1)證明:在Sn=-an-n-1+2中, 令n=1,可得S1=-a1-1+2=a1,得a1=. 當n≥2時,Sn-1=-an-1-n-2+2, an=Sn-Sn-1=-an+an-1+n-1, 即2an=an-1+n-1. 2n·an=2n-1·an-1+1. bn=2n·an, bn=bn-1+1. 又b1=2a1=1, {bn}是以1為首項,1為公差的等差數(shù)列. 于是bn=1+(n-1)·1=n, an=. (2) cn=log2=log22n=n, ==-. Tn=++…+=1+--. 由Tn<,得1+--<,即+>,f(n)=+單調遞減, f(3)=,f(4)=,f(5)=, n的最大值為4.