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文档简介
模块五数列
(考试时间:120分钟试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮
擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共9小题,每小题5分,共45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Sn为等比数列an的前n项和,且a11,则“S33”是“q2”的()条件.
A.充分不必要.B.必要不充分.C.充分必要.D.既不充分也不必要.
【答案】B
【详解】因为a11,当q1时,则a1a2a31,所以S33,
3
a11q
当q1时,S3q1,解得q2,
31q
所以“S33”是“q2”的必要不充分条件.
故选:B.
2.设Sn数列an的前n项和,若Sn32ann,则S10()
A.3059B.2056C.1033D.520
【答案】C
【详解】由题设Sn132an1n1,则Sn132(Sn1Sn)n1,
所以Sn12Snn2,则Sn1(n11)2[Sn(n1)]
又S132a11S12,则S1(11)2,
n
所以{Sn(n1)}是首项、公比均为2的等比数列,则Sn(n1)2,
n10
所以Sn2n1,则S10210110241011033.
故选:C
32
3.正项等差数列an中,a41,则的最小值为()
a2a7
9
A.B.5C.52D.6
2
【答案】B
【详解】正项等差数列an中,设公差为dd0,
1
因为aa3d1,所以a13d,因为a0,所以0d,
411n3
32
所以12d13d1,
55
32323232
所以12d13d
a2a712d13d12d13d55
613d612d94613d612d13
25,
512d513d55512d513d5
613d612d
当且仅当,即d0时取等号.
512d513d
故选:B
1a4a5
4.已知an是各项均为正数的等比数列,且4a1,a3,3a2成等差数列,则的值是()
2a6a7
11
A.B.C.9D.16
169
【答案】A
1
【详解】设正项等比数列a的公比为qq0,由4a,a,3a成等差数列,
n1232
1
可得2a4a3a,即aq24a3aq,所以q243q,解得q1(舍去)或q4,
2312111
a4a5a4a511
所以222.
a6a7a4qa5qq16
故选:A
2
5.设数列an的通项公式为annbn,若数列an是单调递增数列,则实数b的取值范围为().
A.3,B.2,C.2,D.3,
【答案】A
22
【详解】由题意可得an1an0恒成立,即n1bn1nbn2n1b0,
即b2n1,又n1,2n13,故b3,.
故选:A.
.已知数列的通项公式为,其前项和为,则数列n的前项和
6anan2n1nSn1Sn2025
为()
20242025202420252025202620252026
A.B.C.D.
2222
【答案】D
n12n12
【详解】数列an的通项公式为an2n1,其前n项和为Sn,
n2
nn2
所以1Sn1n,
则数列n的前项和为
1Sn2025
12223242202322024220252
21214343202420232024202320252
1234202420252
202412024
20252
2
2024202520252026
20252.
22
故选:D.
n1π
7.在数列an中,a11,aasin,记Sn为数列an的前n项和,则S18()
n1n2
A.0B.18C.10D.9
【答案】C
n1πn1π
【详解】因为aasin,所以aasin,
n1n2n1n2
3π4π
因为a1,所以aasinπ1,aasin0,aasin0,
121322432
5π6π7π8π
aasin1,aasin1,aasin0,aasin0,…,
542652762872
故数列an为周期数列,周期为4,
所以S184a1a2a3a4a1a210.
故选:C.
8.已知数列an是以2为首项,1为公差的等差数列,bn是以1为首项,2为公比的等比数列,则
aaa()
b1b2b10
A.1033B.2057C.1034D.2058
【答案】A
【详解】由数列an是以2为首项,1为公差的等差数列,得an2(n1)1n1,
由b是以为首项,为公比的等比数列,得b12n12n1,因此a2n11,
n12nbn
1210
所以aaa101033.
b1b2b1012
故选:A
ab
*
9.数列an各项均为实数,对任意nN满足an3an,定义:行列式adbc且行列式
cd
aa
nn1c为定值,则下列选项中不可能的是()
an2an3
A.a11,c1B.a12,c2
C.a11,c0D.a12,c0
【答案】B
【详解】由题知,anan3an1an2c,
2
又an3an,所以anan1an2c,an是周期为3的周期数列.
对于A,若a11,c1,则a2a30,则a20或a30
2
若a20,则a2a3a4a3a11,得a31,
22
又a3a4a51a1a21,
anan1
由周期性可知,当a11,a20,a31时,满足1,A不满足题意;
an2an3
对于B,若a12,c2,则4a2a32,即a2a32,
a2aaa22a2
又23423,消元整理得2,
22a32a320
a3a4a5a32a22
2
即a311,无实数解,故B满足题意;
a2aa1aa0
对于,若,,则12323,
Ca11c022
a2a3a4a2a30
anan1
解得a2a31,显然0恒成立,C不满足题意;
an2an3
a2aa4aa0
对于,若,,则12323,
Da12c022
a2a3a4a22a30
anan1
解得a2a32,显然此时0恒成立,D不满足题意.
an2an3
故选:B
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分
10.在甲、乙、丙、丁四人踢毽子游戏中,第一次由甲踢出,并且每次踢出都等可能踢给另外三人中的任何一
人,若第二次踢出后恰好踢给丙,则此毽子是由乙踢出的概率为;第n次踢出后,毽子恰好踢给
乙的概率为.
n1
1111
【答案】/0.5
24123
【详解】由已知接到前两次踢出的毽子的情况有(乙,甲),(乙,丙),(乙,丁),(丙,甲),(丙,
乙),(丙,丁),(丁,甲),(丁,乙),(丁,丙),共9种,
设事件A:第二次的毽子由丙接到,事件B:第二次的毽子由乙踢出,丙接到,
21
则PA,PAB,
99
1
PAB1
则PBA9;
PA22
9
设第n次踢出后,毽子恰好踢给乙的概率为Pn,
易知若第n次踢出后,毽子恰好踢给乙,则第n1次踢出后,毽子恰好不踢给乙,再由其踢给乙,
11
即P1P,n2,且P,
n3n113
111
则PnPn1,
434
1111
即P是以P为首项,为公比的等比数列,
n414123
n1
则111,
Pn
4123
n1
即111,
Pn
4123
n1
1111
故答案为:;.
24123
11.在公差大于零的等差数列an中,a5,7a3,a11成等比数列,若a25,则a3a7.
【答案】28
【详解】设数列an的公差为d,
22
由7a3a5a11,得7a2da23da29d,且a25,
2
所以75d53d59d,得2d2d150,
5
得d3或d(舍),
2
所以a3a72a52a23d25928.
故答案为:28
14
12.已知正项等比数列a满足:aa2a,若存在两项a、a使得aa4a,则的最小值
n765mnmn1mn
为.
3
【答案】
2
q2
【详解】设等比数列{an}的公比为,由a7a62a5得a5qa5q2a5,
=n1
解得q2(q1舍去),∴ana12,
m1n12
由aman4a1得a12a1216a1,∴mn6,
1411414mn14mn3
所以(mn)552,
mn6mn6nm6nm2
4mn
当且仅当,即m2.n4时等号成立.
nm
143
所以的最小值是.
mn2
3
故答案为:.
2
,
13.已知an为等差数列,Sn为其前n项和.nN.若a311S2080.则S10的值为.
【答案】60
a3a12d11
a115
【详解】设数列{a}的公差为d,则,解得,
n2019
S2020a1d80d2
2
109
所以S10ad101559(2)60.
1012
故答案为:60.
2*
14.已知数列an的前n项和为Sn,满足2SnnnnN,则数列an的通项公式an.设
na
2n1
bn1,则数列bn的前n项和Tn.
anan1
n2
,n为奇数
n1
【答案】n
n
,n为偶数
n1
22
2*
【详解】因为2SnnnN,所以当时,nnn1n1,
nn2aSSn
nnn122
11
当n1时,Sa1,符合n2的情况,所以an;
112n
na2n1n2n1n11
因为bn111,
anan1nn1nn1
111111111
当n为偶数时,Tn1...,
22334n1nnn1
1n
所以T1,
nn1n1
n111n2
当n为奇数时,TnTn1bn,所以Tn,
nnn1n1
n2
,n为奇数
n1
综上可知T.
nn
,n为偶数
n1
n2
,n为奇数
n1
故答案为:n;.
n
,n为偶数
n1
3x,x0
22
15.函数f(x)2,若方程f(x)31x|f(x)31x|2ax60有三个根,且x1x2x3,x2是
x1,x0
x1和x3的等差中项,则a=.
【答案】27
【详解】令hxfx31x2fx-31x2,gx2ax6,
则方程f(x)31x2|f(x)31x2|2ax60有三个根即为hx,gx图象的3个不同交点的横坐标.
2
2f(x),fx31x
又hx,
22
61x,fx31x
3x31x20x1
令2,则或,
fx31x22
1x0x131x
2
解得1x或x1.
2
3x31x20x1
令2,则或,
fx31x22
1x0x131x
22
解得x0或0x1即x1.
22
2
6x,1x
2
22
hx61x,x1,而当x1时,61x20,
2
0,x1
2
6x,1x
2
所以hx,其图象如图(1)所示:
22
61x,x1
2
因为hx,gx图象有3个不同交点,故两个函数图象的位置关系仅如图(2)所示:
2
其中x1为函数y6x,1x的图象与y2ax6的图象的交点的横坐标且a0.
2
22
x2,x3为y61x,x0的图象与y2ax6的图象的交点的横坐标,
2
22
令61x22ax6,两边平方后得到a9x6ax0,
6a
解得x,x0.
2a293
63
令6x2ax6,故x.
162a3a
6a3
因为x是x和x的等差中项,故2,
213a293a
解得a27或a27(舍).
3712
当时,,
a27x11,
1722
672712
x,0
22.
72942
故a27符合题意.
故答案为:27
三、解答题:(本大题共5小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
*
16.(14分)数列an的前n项和为Sn,且Snnn1nN.
(1)求数列an的通项公式;
b1b2b3bn
(2)若数列bn满足:a,求数列bn的通项公式;
n313213313n1
anbn*
(3)令cnnN,求数列cn的前n项和Tn.
4
n1
n*2n133nn1
【答案】(1)an2nnN(2)bn231nN(3)T
n42
2
【详解】(1)因为Snnn,所以当n1时,a1S12,
22
当n2时,anSnSn1nn(n1)(n1)2n,
*
又a12也满足上式,所以an2n(nN).
b1b2bn
又an2n.(4分)
212212n1
bbbb
(2)∵a123nn1①
n313213313n1
bbbbb
∴a123nn1②
n1313213313n13n11
bn1n1n*
②-①得:an1an2,bn1231,故bn231nN.(9分)
3n11
anbnnn
(3)cnn31n3n,
4
23n
∴Tnc1c2c3cn132333n312n,
23n
令Hn132333n3,①
234n1
则3Hn132333n3②
313n
①-②得:2H332333nn3n1n3n1,
n13
2n13n13
∴H
n4
23n
∴Tnc1c2c3cn132333n312n.
2n13n13nn1
∴数列cn的前n项和T.(14分)
n42
17.已知数列an是首项为1的等差数列,数列{bn}是公比不为1的等比数列,且满足a1a2b2,a2a3b3,
a4a5b4.
(1)求数列an,{bn}的通项公式;
2n
k
(2)求1akbk;
k1
an2bn2*4
cnN*
(3)令n,记数列cn的前n项和为Sn,求证:对任意的nN,都有1Sn.
anbn1an1bn113
n
【答案】(1)an2n1,bn2.
2n
k221n1
(2)1akbkn4
k19318
(3)证明见解析.
n1
【详解】(1)设an的公差为d,bn的公比为qq1,则an1n1d,bnb1q.
2
由等比数列性质可得b3b2b4,又a1a2b2,a2a3b3,a4a5b4
2
所以a2a3a1a2a4a5,
2
所以23d2d27d,解之得d2或d0,
当d0时,an1,则b2a1a22,b3a2a32,
b
即q31与q1矛盾,故舍去;
b2
当d2时,an2n1,则b2a1a24,b3a2a38,
b3b2
所以q2,b12,满足题意;
b2q
n
所以an2n1,bn2.(5分)
2n
k
(2)设Tn1akbka1b1a2b2a3b3a4b4a2nb2n,
k1
Tna1b1a2b2a3b3a4b4a2nb2n,
2n2n11n
设tna2nb2na2n1b2n14n124n322n4,
2
5921n52931n1
则Tnt1t2tn442n4,4Tn442n4,
222222
23n1n1
两式相减得3Tn102424242n4,
2
2n
221k221
n1n1
所以Tnn4,即1akbkn4.(10分)
9318k19318
ab2n32n211
()证明:cn2n24,
3nnn1nn1
anbn1an1bn112n1212n1212n1212n121
111111
S4,
nnn1
31313412n1212n121
11
S4,
nn1
32n121
*
因为nN,易知Sn随着n的增大而增大,
404
所以SS1,Sn,
n1393
4
所以1S.(15分)
n3
18.(15分)设an是等差数列,bn是各项都为正数的等比数列.且a1b11,a3b27,2a2b32,
(1)求an,bn的通项公式;
2
(2)记Tn为bn的前n项和,求证:TnTn2Tn1;
a1·b,n为奇数
nn
3bn
(3)若cn,n为偶数,求数列cn的前2n项和S2n.
11
bnbn2
22
n1
【答案】(1)an2n1,nN*,bn2,nN*
(2)证明见解析
220
(3)S2n32n1.
2n4n113
【详解】(1)由题意,设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为qq0,
a3b212dq72dq6
则2,化简,得2,
2a2b321dq22dq0
q222
整理,得q2q60,解得q3(舍去),或q=2,则d2,
22
n1n1
an12n12n1,nN*,bn122,nN*.(5分)
12n
(2)由(1)可知,T2n1,
n12
n1n2
则Tn121,Tn221,
2
2nn2n1
TnTn2Tn1212121
22n22n2n2122n222n11
2n0,
2
TnTn2Tn1.(10分)
a1b,n为奇数2n2n1,n为奇数
nn
n1
3bn32
(3)由(1)可得,cn,n为偶数,n为偶数
11
bbn11n11
nn222
2222
n1
2为奇数
n2,n
,
11为偶数
2,n
2n12n21
S2nc1c2c2n
c1c3c2n1c2c4c2n,
123n
令Anc1c3c2n11232522n12,
23nn1,
2An12322n322n12
34n1n1
两式相减,可得An22222n12
3n2
22n1
22n12n12n326,
12
n1
An2n326,
令Bnc2c4c2n
111111
222
22124124126122n122n21
22
,
322n21
220
Sccc2n32n1.(15分)
2n122n4n113
*
19.(15分)已知数列an是等差数列,设SnnN为数列an的前n项和,数列bn是等比数列,bn0,
若a13,b11,b3S212,a52b2a3.
(1)求数列an和bn的通项公式;
(2)求数列anbn的前n项和;
2
,n为奇数
(3)若cnSn,求数列cn的前2n项和.
为偶数
bn,n
2n1
n1n121
【答案】(1)an2n1,bn2(2)2n121(3)T
2n32n1
【详解】(1)设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q,
b3+S2=12
因为a13,b11,则由,
a52b2=a3
bq2aad12q2+6+d=12
即111,得,
34d2b1q32d3+4d2q=3+2d
d=2d=3d=3
解得或,因为bn0,故舍去,
q=2q=3q=3
n1
所以an32(n1)2n1,bn2.(5分)
n1n1
(2)由(1)得an2n1,bn2,所以anbn2n12,
令数列anbn的前n项和为Qn,则Qna1b1a2b2a3b3anbn,
12n1
即Qn3152722n12①,
123n1n
2Qn3252722n122n12②,
12n1n
两式相减得:Qn32222222n12
n
2n1n222
322222n1232n12n
12
2n12n1,
n*
所以Qn2n121nN.(10分)
(3)设数列cn的前n项和为Tn
na1an
由a13,an2n1,得Sn(n2),
n2
211
,n为奇数,n为奇数
则cn=(nn+2),即cn=nn+2;
n1n1
2,n为偶数2,n为偶数
故T2n(c1c3c2n1)(c2c4c2n)
1111132n1
1222
3352n12n1
12(14n)122n11
1.(15分)
2n11432n1
*
20.(16分)已知等比数列an的前n项和为Sn,且an12Sn2nN.
(1)求数列an的通项公式;
(2)在an与an1之间插入n个数,使这n2个数组成一个公差为dn的等差数列.
n
a2nk
(ⅰ)求数列dn的通项公式及;
k1dk
(ⅱ)在数列dn中是否存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的
3项;若不存在,请说明理由.
n1n
9178n17
【答案】
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