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1、2022高考數學二輪復習 專題提能三 數列的創(chuàng)新考法與學科素養(yǎng)能力訓練 理
一、選擇題
1.在數列{an}中,n∈N*,若=k(k為常數),則稱{an}為“等差比數列”,下列是對“等差比數列”的判斷:
①k不可能為0;
②等差數列一定是“等差比數列”;
③等比數列一定是“等差比數列”;
④“等差比數列”中可以有無數項為0.
其中所有正確判斷的序號是( )
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
解析:由等差比數列的定義可知,k不為0,所以①正確,當等差數列的公差為0,即等差數列為常數列時,等差數列不是等差比數列,所以②錯誤;當{an}是等比數列,且公比q=1時,
2、{an}不是等差比數列,所以③錯誤;數列0,1,0,1,…是等差比數列,該數列中有無數多個0,所以④正確.
答案:C
2.《九章算術》是我國古代的數學名著,書中有如下問題:“今有五人分五錢,令上二人所得與下三人等.問各得幾何?”其意思為:“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5錢,甲、乙兩人所得與丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差數列.問五人各得多少錢?”(“錢”是古代的一種重量單位)這個問題中,甲所得為( )
A.錢 B.錢
C.錢 D.錢
解析:設等差數列{an}的首項為a1,公差為d,依題意有解得故選D.
答案:D
3.宋元時期杰出的數學家朱世杰在其數學巨
3、著《四元玉鑒》中提出了一個“茭草形段”問題:“今有茭草六百八十束,欲令‘落一形’(同垛)之,問底子幾何?”他在這一問題中探討了“垛積術”中的落一形垛(“落一形”即是指頂上一束,下一層3束,再下一層6束……)成三角錐的堆垛,故也稱三角垛,如圖,表示從上往下第二層開始的每層茭草束數,則本問題中三角垛倒數第二層茭草總束數為( )
A.91 B.105
C.120 D.210
解析:由題意得,從上往下第n層茭草束數為1+2+3+…+n=.
∴1+3+6+…+=680,
即=n(n+1) ·(n+2)=680,
∴n(n+1)(n+2)=15×16×17,∴n=15.
故倒數第二層為
4、第14層,該層茭草總束數為=105.
答案:B
4.(2018·成都聯考)等差數列{an}中的a3,a2 017是函數f(x)=x3-6x2+4x-1的兩個不同的極值點,則a1 010的值為( )
A.-2 B.-
C.2 D.
解析:由題易得f′(x)=3x2-12x+4,因為a3,a2 017是函數f(x)=x3-6x2+4x-1的兩個不同的極值點,所以a3,a2 017是方程3x2-12x+4=0的兩個不等實數根,所以a3+a2 017=4.又數列{an}為等差數列,所以a3+a2 017=2a1 010,即a1 010=2,從而a1 010=2=-,故選B.
答案:B
5、5.已知數列{an}的前n項和為Sn,點(n,Sn+3)(n∈N*)在函數y=3×2x的圖象上,等比數列{bn}滿足bn+bn+1=an(n∈N*),其前n項和為Tn,則下列結論正確的是( )
A.Sn=2Tn B.Tn=2bn+1
C.Tn>an D.Tn<bn+1
答案:D
6.中國古代數學著作《算法統宗》中有這樣一個問題:“三百七十八里關,初行健步不為難,次日腳痛減一半,六朝才得到其關,要見次日行里數,請公仔細算相還.”其意思為:有一個人走378里路,第一天健步行走,從第二天起腳痛每天走的路程為前一天的一半,走了6天后到達目的地,則第二天走了( )
A.192里 B.96里
6、
C.48里 D.24里
解析:設等比數列{an}的首項為a1,公比q=,依題意有=378,解得a1=192,則a2=192×=96,即第二天走了96里,故選B.
答案:B
7.我國古代數學名著《九章算術》中,有已知長方形面積求一邊的算法,其方法的前兩步為:
第一步:構造數列1,,,,…,.①
第二步:將數列①的各項乘以n,得數列(記為)a1,a2,a3,…,an.
則a1a2+a2a3+…+an-1an等于( )
A.n2 B.(n-1)2
C.n(n-1) D.n(n+1)
解析:a1a2+a2a3+…+an-1an
=·+·+…+·
=n2
=n2
=n2·
7、=n(n-1).
答案:C
8.(2018·衡水中學期末改編)已知函數f(x)在R上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,當x>0時,f(x)<2,對任意的x,y∈R,f(x)+f(y)=f(x+y)+2成立,若數列{an}滿足a1=f(0),且f(an+1)=f(),n∈N*,則a2 018的值為( )
A.2 B.
C. D.
解析:令x=y=0得f(0)=2,所以a1=2.
設x1,x2是R上的任意兩個數,且x1<x2,則x2-x1>0,
因為當x>0時,f(x)<2,
所以f(x2-x1)<2,
即f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)+f(x1)-2<2+f(
8、x1)-2=f(x1),
所以f(x)在R上是減函數.
因為f(an+1)=f(),
所以an+1=,即=+1,
所以+=3(+),
所以{+}是以1為首項,3為公比的等比數列,
所以+=3n-1,即an=.
所以a2 018=.故選C.
答案:C
二、填空題
9.意大利著名數學家斐波那契在研究兔子的繁殖問題時,發(fā)現有這樣的一列數:1,1,2,3,5,8,…,該數列的特點是:前兩個數均為1,從第三個數起,每一個數都等于它前面兩個數的和,人們把這樣的一列數組成的數列{an}稱為斐波那契數列,則iai+2-的值為________.
解析:由題意,得a1a3-a=1×2-1=1
9、,a2a4-a=1×3-4=-1,a3a5-a=2×5-9=1,a4a6-a=3×8-25=-1,…,a8a10-a=21×55-342=-1,a9a11-a=34×89-552=1,所以iai+2-=(aiai+2-a)=1.
答案:1
10.“中國剩余定理”又稱“孫子定理”.“中國剩余定理”講的是一個關于整除的問題,現有這樣一個整除問題:將1到2 016這2 016個數中能被3除余1且被5除余1的數按從小到大的順序排成一列,構成數列{an},則此數列的項數為________.
解析:能被3除余1且被5除余1的數就是能被15除余1的數,故an=15n-14.由an=15n-14≤2 0
10、16,解得n≤,又n∈N*,故此數列的項數為135.
答案:135
11.已知冪函數f(x)=xα的圖象過點(9,3),令an=(n∈N*),記數列{an}的前n項和為Sn,則S2 018=________.
解析:由冪函數f(x)=xα的圖象過點(9,3),可得9α=3,解得α=,所以f(x)=x,則an===-.所以S2 018=a1+a2+…+a2 018=-1+-+…+-=-1.
答案:-1
12.定義:如果一個數列從第二項起,每一項與它的前一項的差都等于同一個常數,那么這個列叫作等差列,這個常數叫作等差列的公差.已知向量列{an}是以a1=(1,3)為首項,公差為d=(1,
11、0)的等差向量列,若向量an與非零向量bn=(xn,xn+1)(n∈N*)垂直,則=________.
解析:易知an=(1,3)+(n-1,0)=(n,3),因為向量an與非零向量bn=(xn,xn+1)(n∈N*)垂直,所以=-,所以=········=××××××××=-.
答案:-
三、解答題
13.(2018·臨川模擬)若數列{bn}對于任意的n∈N*,都有bn+2-bn=d(常數),則稱數列{bn}是公差為d的準等差數列.如數列cn=則數列{cn}是公差為8的準等差數列.設數列{an}滿足a1=a,對于n∈N*,都有an+an+1=2n.
(1)求證:{an}是準等差數列
12、;
(2)求{an}的通項公式及前20項和S20.
解析:(1)證明:∵an+an+1=2n(n∈N*),①
∴an+1+an+2=2(n+1)(n∈N*),②
②-①,得an+2-an=2(n∈N*).
∴{an}是公差為2的準等差數列.
(2)∵a1=a,an+an+1=2n(n∈N*),∴a1+a2=2×1,即a2=2-a.
其奇數項與偶數項都為等差數列,公差為2,
當n為偶數時,an=2-a+(-1)×2=n-a;
當n為奇數時,an=a+(-1)×2=n+a-1.
∴an=
∵an+an+1=2n,
∴S20=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a19+a2
13、0)
=2×(1+3+…+19)
=2×
=200.
14.(2018·孝感七校聯盟)已知等差數列{an}的前n項和為Sn,n∈N*,且a2=3,S5=25.
(1)求數列{an}的通項公式;
(2)若數列{bn}滿足bn=,記數列{bn}的前n項和為Tn,證明:Tn<1.
解析:(1)設等差數列{an}的公差為d.
因為a2=3,S5=25,所以解得
所以an=2n-1.
(2)證明:由(1)知,an=2n-1,所以Sn==n2.
所以bn===-.
所以Tn=b1+b2+b3+…+bn
=(1-)+(-)+…+(-)
=1-<1.
15.已知數列{an}滿足a1=,an+1=3an-1(n∈N*).
(1)求數列{an}的通項公式;
(2)求證:og3a>n2-n.
解析:(1)由題可知an+1-=3(an-),
又a1=,所以a1-=1,所以數列{an-}是以1為首項,3為公比的等比數列.
所以an-=3n-1,即an=3n-1+.
(2)證明:由(1)知an=3n-1+,則log3a=2 log3(3i-1+)>2 log33i-1=2(i-1),
所以og3a>2×(0+1+2+…+n-1)=2×=n2-n.