本文由 ff131828 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学必修5章末检测:第二章 数 列 Word版含解析
章末检测
一、选择题
1.{an}是首项为1,公差为3的等差数列,如果an=2014,则序号n等于( )
A.667 B.668 C.669 D.672
答案 D
解析 由2 014=1+3(n-1)解得n=672.
2.等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 B
解析 ∵a1+a5=2a3=10,∴a3=5,
∴d=a4-a3=7-5=2.
3.公比为2的等比数列{an}的各项都是正数,且a3·a11=16,则a5等于( )
A.1B.2C.4D.8
答案 A
解析 ∵a3·a11=a=16,∴a7=4,
∴a5===1.
4.数列{an}的通项公式是an=(n+2)()n,那么在此数列中( )
A.a7=a8最大B.a8=a9最大
C.有唯一项a8最大D.有唯一项a7最大
答案 A
解析 an=(n+2)n,an+1=(n+3)n+1,
所以=·,
令≥1,即·≥1,解得n≤7,即n≤7时递增,n>7递减,所以a1<a2<a3<…<a7=a8>a9>…,
所以a7=a8最大.故选A.
5.已知数列{an}中,a1=1,前n项和为Sn,且点P(an,an+1)(n∈N*)在直线x-y+1=0上,则+++…+等于( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 由已知得an-an+1+1=0,
即an+1-an=1.
∴数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列.
∴Sn=n+×1=n2+n,
∴==2(-),
∴+++…+=2[(1-)+(-)+…+(-)]=2(1-)=.
6.数列{(-1)n·n}的前2013项的和S2013为( )
A.-2013B.-1007C.2013D.1007
答案 B
解析 S2013=-1+2-3+4-5+…+2012-2013=(-1)+(2-3)+(4-5)+…+(2012-2013)=(-1)+(-1)×1006=-1007.
7.若{an}是等比数列,其公比是q,且-a5,a4,a6成等差数列,则q等于( )
A.1或2 B.1或-2
C.-1或2 D.-1或-2
答案 C
解析 依题意有2a4=a6-a5,
即2a4=a4q2-a4q,而a4≠0,
∴q2-q-2=0,(q-2)(q+1)=0.
∴q=-1或q=2.
8.设{an}是等差数列,Sn是其前n项和,且S5S8,则下列结论错误的是( )
A.d<0
B.a7=0
C.S9>S5
D.S6与S7均为Sn的最大值
答案 C
解析 由S50.又S6=S7⇒a7=0,所以d<0.
由S7>S8⇒a8<0,因此,S9-S5=a6+a7+a8+a9
=2(a7+a8)<0即S99.已知{an}是首项为1的等比数列,Sn是{an}的前n项和,且9S3=S6,则数列的前5项和为( )
A.和5B.和5C.D.
答案 C
解析 若q=1,则9S3=27a1,S6=6a1,
∵a1≠0,∴9S3≠S6,矛盾,故q≠1.
由9S3=S6得9×=,
解得q=2,故an=a1qn-1=2n-1.∴=()n-1.
∴的前5项和S5==.
10.某工厂月生产总值的平均增长率为q,则该工厂的年平均增长率为( )
A.q B.12q
C.(1+q)12 D.(1+q)12-1
答案 D
解析 设第一年第1个月的生产总值为1,公比为(1+q),该厂第一年的生产总值为S1=1+(1+q)+(1+q)2+…+(1+q)11.
则第2年第1个月的生产总值为(1+q)12,
第2年全年生产总值S2=(1+q)12+(1+q)13+…+(1+q)23=(1+q)12S1,
∴该厂生产总值的年平均增长率为=-1=(1+q)12-1.
二、填空题
11.设{an}是递增的等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是________.
答案 2
解析 设前三项分别为a-d,a,a+d,则a-d+a+a+d=12且a(a-d)(a+d)=48,解得a=4且d=±2,又{an}递增,∴d>0,即d=2,∴a1=2.
12.已知等比数列{an}是递增数列,Sn是{an}的前n项和,若a1,a3是方程x2-5x+4=0的两个根,则S6=________.
答案 63
解析 由题意知a1+a3=5,a1a3=4,又{an}是递增数列,所以a1=1,a3=4,所以q2==4,q=2代入等比求和公式得S6=63.
13.如果数列{an}的前n项和Sn=2an-1,则此数列的通项公式an=________.
答案 2n-1
解析 当n=1时,S1=2a1-1,∴a1=2a1-1,∴a1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-1)-(2an-1-1)
∴an=2an-1,经检验n=1也符合.∴{an}是等比数列,∴an=2n-1,n∈N*.
14.一个直角三角形的三边成等比数列,则较小锐角的正弦值是________.
答案
解析 设三边为a,aq,aq2 (q>1),则(aq2)2=(aq)2+a2,∴q2=.
较小锐角记为θ,则sinθ==.
三、解答题
15.已知数列{log2(an-1)} (n∈N*)为等差数列,且a1=3,a3=9.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:++…+<1.
(1)解 设等差数列{log2(an-1)}的公差为d.
由a1=3,a3=9,
得log2(9-1)=log2(3-1)+2d,则d=1.
所以log2(an-1)=1+(n-1)×1=n,
即an=2n+1.
(2)证明 因为==,
所以++…+
=+++…+==1-<1.
16.已知等差数列{an}的公差d≠0,它的前n项和为Sn,若S5=70,且a2,a7,a22成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{}的前n项和为Tn,求证:≤Tn<.
(1)解 因为数列{an}是等差数列,
所以an=a1+(n-1)d,Sn=na1+d.
依题意,有
即
解得a1=6,d=4.所以数列{an}的通项公式为an=4n+2(n∈N*).
(2)证明 由(1)可得Sn=2n2+4n.
所以===(-).
所以Tn=+++…++
=(1-)+(-)+(-)+…+×(-)+(-)
=(1+--)=-(+).
因为Tn-=-(+)<0,所以Tn<.
因为Tn+1-Tn=(-)>0,所以数列{Tn}是递增数列,
所以Tn≥T1=.所以≤Tn<.
17.已知等比数列{an}满足:|a2-a3|=10,a1a2a3=125.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)是否存在正整数m,使得++…+≥1?若存在,求m的最小值;若不存在,说明理由.
解 (1)由a1a2a3=125,得a2=5,
又a2|q-1|=10,
∴q=-1或3,
∴数列{an}的通项an=-5·(-1)n-1或an=5×3n-2.
(2)若q=-1,++…+=-或0,不存在这样的正整数m;
若q=3,++…+=<,不存在这样的正整数m.
综上,对任何正整数m,总有++…+<1,故不存在正整数m,使得++…+≥1成立.
18.在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n.
(1)设bn=.证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
(1)证明 由已知an+1=2an+2n,得bn+1===+1=bn+1.
∴bn+1-bn=1,又b1=a1=1.∴{bn}是首项为1,公差为1的等差数列.
(2)解 由(1)知,bn=n,=bn=n.∴an=n·2n-1.
∴Sn=1+2·21+3·22+…+n·2n-1,两边乘以2得:
2Sn=1·21+2·22+…+(n-1)·2n-1+n·2n,
两式相减得:-Sn=1+21+22+…+2n-1-n·2n=2n-1-n·2n=(1-n)2n-1,
∴Sn=(n-1)·2n+1.
一、选择题
1.{an}是首项为1,公差为3的等差数列,如果an=2014,则序号n等于( )
A.667 B.668 C.669 D.672
答案 D
解析 由2 014=1+3(n-1)解得n=672.
2.等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 B
解析 ∵a1+a5=2a3=10,∴a3=5,
∴d=a4-a3=7-5=2.
3.公比为2的等比数列{an}的各项都是正数,且a3·a11=16,则a5等于( )
A.1B.2C.4D.8
答案 A
解析 ∵a3·a11=a=16,∴a7=4,
∴a5===1.
4.数列{an}的通项公式是an=(n+2)()n,那么在此数列中( )
A.a7=a8最大B.a8=a9最大
C.有唯一项a8最大D.有唯一项a7最大
答案 A
解析 an=(n+2)n,an+1=(n+3)n+1,
所以=·,
令≥1,即·≥1,解得n≤7,即n≤7时递增,n>7递减,所以a1<a2<a3<…<a7=a8>a9>…,
所以a7=a8最大.故选A.
5.已知数列{an}中,a1=1,前n项和为Sn,且点P(an,an+1)(n∈N*)在直线x-y+1=0上,则+++…+等于( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 由已知得an-an+1+1=0,
即an+1-an=1.
∴数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列.
∴Sn=n+×1=n2+n,
∴==2(-),
∴+++…+=2[(1-)+(-)+…+(-)]=2(1-)=.
6.数列{(-1)n·n}的前2013项的和S2013为( )
A.-2013B.-1007C.2013D.1007
答案 B
解析 S2013=-1+2-3+4-5+…+2012-2013=(-1)+(2-3)+(4-5)+…+(2012-2013)=(-1)+(-1)×1006=-1007.
7.若{an}是等比数列,其公比是q,且-a5,a4,a6成等差数列,则q等于( )
A.1或2 B.1或-2
C.-1或2 D.-1或-2
答案 C
解析 依题意有2a4=a6-a5,
即2a4=a4q2-a4q,而a4≠0,
∴q2-q-2=0,(q-2)(q+1)=0.
∴q=-1或q=2.
8.设{an}是等差数列,Sn是其前n项和,且S5
A.d<0
B.a7=0
C.S9>S5
D.S6与S7均为Sn的最大值
答案 C
解析 由S5
由S7>S8⇒a8<0,因此,S9-S5=a6+a7+a8+a9
=2(a7+a8)<0即S9
A.和5B.和5C.D.
答案 C
解析 若q=1,则9S3=27a1,S6=6a1,
∵a1≠0,∴9S3≠S6,矛盾,故q≠1.
由9S3=S6得9×=,
解得q=2,故an=a1qn-1=2n-1.∴=()n-1.
∴的前5项和S5==.
10.某工厂月生产总值的平均增长率为q,则该工厂的年平均增长率为( )
A.q B.12q
C.(1+q)12 D.(1+q)12-1
答案 D
解析 设第一年第1个月的生产总值为1,公比为(1+q),该厂第一年的生产总值为S1=1+(1+q)+(1+q)2+…+(1+q)11.
则第2年第1个月的生产总值为(1+q)12,
第2年全年生产总值S2=(1+q)12+(1+q)13+…+(1+q)23=(1+q)12S1,
∴该厂生产总值的年平均增长率为=-1=(1+q)12-1.
二、填空题
11.设{an}是递增的等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是________.
答案 2
解析 设前三项分别为a-d,a,a+d,则a-d+a+a+d=12且a(a-d)(a+d)=48,解得a=4且d=±2,又{an}递增,∴d>0,即d=2,∴a1=2.
12.已知等比数列{an}是递增数列,Sn是{an}的前n项和,若a1,a3是方程x2-5x+4=0的两个根,则S6=________.
答案 63
解析 由题意知a1+a3=5,a1a3=4,又{an}是递增数列,所以a1=1,a3=4,所以q2==4,q=2代入等比求和公式得S6=63.
13.如果数列{an}的前n项和Sn=2an-1,则此数列的通项公式an=________.
答案 2n-1
解析 当n=1时,S1=2a1-1,∴a1=2a1-1,∴a1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-1)-(2an-1-1)
∴an=2an-1,经检验n=1也符合.∴{an}是等比数列,∴an=2n-1,n∈N*.
14.一个直角三角形的三边成等比数列,则较小锐角的正弦值是________.
答案
解析 设三边为a,aq,aq2 (q>1),则(aq2)2=(aq)2+a2,∴q2=.
较小锐角记为θ,则sinθ==.
三、解答题
15.已知数列{log2(an-1)} (n∈N*)为等差数列,且a1=3,a3=9.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:++…+<1.
(1)解 设等差数列{log2(an-1)}的公差为d.
由a1=3,a3=9,
得log2(9-1)=log2(3-1)+2d,则d=1.
所以log2(an-1)=1+(n-1)×1=n,
即an=2n+1.
(2)证明 因为==,
所以++…+
=+++…+==1-<1.
16.已知等差数列{an}的公差d≠0,它的前n项和为Sn,若S5=70,且a2,a7,a22成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{}的前n项和为Tn,求证:≤Tn<.
(1)解 因为数列{an}是等差数列,
所以an=a1+(n-1)d,Sn=na1+d.
依题意,有
即
解得a1=6,d=4.所以数列{an}的通项公式为an=4n+2(n∈N*).
(2)证明 由(1)可得Sn=2n2+4n.
所以===(-).
所以Tn=+++…++
=(1-)+(-)+(-)+…+×(-)+(-)
=(1+--)=-(+).
因为Tn-=-(+)<0,所以Tn<.
因为Tn+1-Tn=(-)>0,所以数列{Tn}是递增数列,
所以Tn≥T1=.所以≤Tn<.
17.已知等比数列{an}满足:|a2-a3|=10,a1a2a3=125.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)是否存在正整数m,使得++…+≥1?若存在,求m的最小值;若不存在,说明理由.
解 (1)由a1a2a3=125,得a2=5,
又a2|q-1|=10,
∴q=-1或3,
∴数列{an}的通项an=-5·(-1)n-1或an=5×3n-2.
(2)若q=-1,++…+=-或0,不存在这样的正整数m;
若q=3,++…+=<,不存在这样的正整数m.
综上,对任何正整数m,总有++…+<1,故不存在正整数m,使得++…+≥1成立.
18.在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n.
(1)设bn=.证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
(1)证明 由已知an+1=2an+2n,得bn+1===+1=bn+1.
∴bn+1-bn=1,又b1=a1=1.∴{bn}是首项为1,公差为1的等差数列.
(2)解 由(1)知,bn=n,=bn=n.∴an=n·2n-1.
∴Sn=1+2·21+3·22+…+n·2n-1,两边乘以2得:
2Sn=1·21+2·22+…+(n-1)·2n-1+n·2n,
两式相减得:-Sn=1+21+22+…+2n-1-n·2n=2n-1-n·2n=(1-n)2n-1,
∴Sn=(n-1)·2n+1.
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