1、专题提能三 数列的创新考法与学科素养一、选择题1在数列an中,nN*,若k(k为常数),则称an为“等差比数列”,下列是对“等差比数列”的判断:k不可能为0;等差数列一定是“等差比数列”;等比数列一定是“等差比数列”;“等差比数列”中可以有无数项为0.其中所有正确判断的序号是()ABCD解析:由等差比数列的定义可知,k不为0,所以正确,当等差数列的公差为0,即等差数列为常数列时,等差数列不是等差比数列,所以错误;当an是等比数列,且公比q1时,an不是等差比数列,所以错误;数列0,1,0,1,是等差比数列,该数列中有无数多个0,所以正确答案:C2九章算术是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“
2、今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等问各得几何?”其意思为:“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位)这个问题中,甲所得为()A.钱B.钱C.钱D.钱解析:设等差数列an的首项为a1,公差为d,依题意有解得故选D.答案:D3宋元时期杰出的数学家朱世杰在其数学巨著四元玉鉴中提出了一个“茭草形段”问题:“今有茭草六百八十束,欲令落一形(同垛)之,问底子几何?”他在这一问题中探讨了“垛积术”中的落一形垛(“落一形”即是指顶上一束,下一层3束,再下一层6束)成三角锥的堆垛,故也称
3、三角垛,如图,表示从上往下第二层开始的每层茭草束数,则本问题中三角垛倒数第二层茭草总束数为()A91B105C120D210解析:由题意得,从上往下第n层茭草束数为123n.136680,即n(n1) (n2)680,n(n1)(n2)151617,n15.故倒数第二层为第14层,该层茭草总束数为105.答案:B4(2018成都联考)等差数列an中的a3,a2 017是函数f(x)x36x24x1的两个不同的极值点,则a1 010的值为()A2BC2D解析:由题易得f(x)3x212x4,因为a3,a2 017是函数f(x)x36x24x1的两个不同的极值点,所以a3,a2 017是方程3x2
4、12x40的两个不等实数根,所以a3a2 0174.又数列an为等差数列,所以a3a2 0172a1 010,即a1 0102,从而a1 0102,故选B.答案:B5已知数列an的前n项和为Sn,点(n,Sn3)(nN*)在函数y32x的图象上,等比数列bn满足bnbn1an(nN*),其前n项和为Tn,则下列结论正确的是()ASn2TnBTn2bn1CTnanDTnbn1答案:D6中国古代数学著作算法统宗中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还”其意思为:有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程
5、为前一天的一半,走了6天后到达目的地,则第二天走了()A192里B96里C48里D24里解析:设等比数列an的首项为a1,公比q,依题意有378,解得a1192,则a219296,即第二天走了96里,故选B.答案:B7我国古代数学名著九章算术中,有已知长方形面积求一边的算法,其方法的前两步为:第一步:构造数列1,.第二步:将数列的各项乘以n,得数列(记为)a1,a2,a3,an.则a1a2a2a3an1an等于()An2B(n1)2Cn(n1)Dn(n1)解析:a1a2a2a3an1ann2n2n2n(n1)答案:C8(2018衡水中学期末改编)已知函数f(x)在R上的图象是连续不断的一条曲线
6、,当x0时,f(x)2,对任意的x,yR,f(x)f(y)f(xy)2成立,若数列an满足a1f(0),且f(an1)f(),nN*,则a2 018的值为()A2BCD解析:令xy0得f(0)2,所以a12.设x1,x2是R上的任意两个数,且x1x2,则x2x10,因为当x0时,f(x)2,所以f(x2x1)2,即f(x2)f(x2x1x1)f(x2x1)f(x1)22f(x1)2f(x1),所以f(x)在R上是减函数因为f(an1)f(),所以an1,即1,所以3(),所以是以1为首项,3为公比的等比数列,所以3n1,即an.所以a2 018.故选C.答案:C二、填空题9意大利著名数学家斐波
7、那契在研究兔子的繁殖问题时,发现有这样的一列数:1,1,2,3,5,8,该数列的特点是:前两个数均为1,从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,人们把这样的一列数组成的数列an称为斐波那契数列,则iai2的值为_解析:由题意,得a1a3a1211,a2a4a1341,a3a5a2591,a4a6a38251,a8a10a21553421,a9a11a34895521,所以iai2(aiai2a)1.答案:110“中国剩余定理”又称“孙子定理”“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1到2 016这2 016个数中能被3除余1且被5除余1的数按从小到大的顺序排成一
8、列,构成数列an,则此数列的项数为_解析:能被3除余1且被5除余1的数就是能被15除余1的数,故an15n14.由an15n142 016,解得n,又nN*,故此数列的项数为135.答案:13511已知幂函数f(x)x的图象过点(9,3),令an(nN*),记数列an的前n项和为Sn,则S2 018_.解析:由幂函数f(x)x的图象过点(9,3),可得93,解得,所以f(x)x,则an.所以S2 018a1a2a2 01811.答案:112定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个列叫作等差列,这个常数叫作等差列的公差已知向量列an是以a1(1,3)为首项,
9、公差为d(1,0)的等差向量列,若向量an与非零向量bn(xn,xn1)(nN*)垂直,则_.解析:易知an(1,3)(n1,0)(n,3),因为向量an与非零向量bn(xn,xn1)(nN*)垂直,所以,所以.答案:三、解答题13(2018临川模拟)若数列bn对于任意的nN*,都有bn2bnd(常数),则称数列bn是公差为d的准等差数列如数列cn则数列cn是公差为8的准等差数列设数列an满足a1a,对于nN*,都有anan12n.(1)求证:an是准等差数列;(2)求an的通项公式及前20项和S20.解析:(1)证明:anan12n(nN*),an1an22(n1)(nN*),得an2an2
10、(nN*)an是公差为2的准等差数列(2)a1a,anan12n(nN*),a1a221,即a22a.其奇数项与偶数项都为等差数列,公差为2,当n为偶数时,an2a(1)2na;当n为奇数时,ana(1)2na1.ananan12n,S20(a1a2)(a3a4)(a19a20)2(1319)2200.14(2018孝感七校联盟)已知等差数列an的前n项和为Sn,nN*,且a23,S525.(1)求数列an的通项公式;(2)若数列bn满足bn,记数列bn的前n项和为Tn,证明:Tn1.解析:(1)设等差数列an的公差为d.因为a23,S525,所以解得所以an2n1.(2)证明:由(1)知,an2n1,所以Snn2.所以bn.所以Tnb1b2b3bn(1)()()11.15已知数列an满足a1,an13an1(nN*)(1)求数列an的通项公式;(2)求证:og3an2n.解析:(1)由题可知an13(an),又a1,所以a11,所以数列an是以1为首项,3为公比的等比数列所以an3n1,即an3n1.(2)证明:由(1)知an3n1,则log3a2 log3(3i1)2 log33i12(i1),所以og3a2(012n1)2n2n.7