1、专题八数列本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分150分,考试时间120分钟第卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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(2019青岛模拟)数列1,3,6,10,15,的一个通项公式是()Aann2(n1) Bann21Can Dan答案C解析设此数列为an,则由题意可得a11,a23,a36,a410,a515,仔细观察数列1,3,6,10,15,可以发现:11,312,6123,101234,1512345,所以第n项为12345n,所以数列1,3,6,10,15,的通项公式为an.2(2019
2、三明模拟)已知Sn为数列an的前n项和,且log2(Sn1)n1,则数列an的通项公式为()Aan2n BanCan2n1 Dan2n1答案B解析由log2(Sn1)n1,得Sn12n1.当n1时,a1S13;当n2时,anSnSn12n.所以数列an的通项公式为an故选B.3(2019长春模拟)已知等差数列an的前n项和为Sn,若S130,则在数列中绝对值最小的项为()A第5项 B第6项 C第7项 D第8项答案C解析根据等差数列an的前n项和公式Sn,因为所以由得所以数列an中绝对值最小的项为第7项4(2019牡丹江二模)设等差数列an满足a511,a123,其前n项和Sn的最大值为M,则l
3、g M()A1 B1 C2 D2答案C解析由a511,a123,得公差d2,所以an11(n5)(2)212n,所以a119,故Sn19n(2)n220n(n10)2100100,所以M100,所以lg M2.5(2019南阳月考)已知各项均不为零的数列an,定义向量cn(an,an1),bn(n,n1),nN*.下列命题中真命题是()A若nN*总有cnbn成立,则数列an是等比数列B若nN*总有cnbn成立,则数列an是等比数列C若nN*总有cnbn成立,则数列an是等差数列D若nN*总有cnbn成立,则数列an是等差数列答案D解析向量cn(an,an1),bn(n,n1),nN*,当cnb
4、n时,(n1)annan10,即anna1,数列an为等差数列,D正确,B错误;当cnbn时,nan(n1)an10,即ana1,数列an既不是等差数列,也不是等比数列,A,C错误故选D.6(2019全国卷)已知各项均为正数的等比数列an的前4项和为15,且a53a34a1,则a3()A16 B8 C4 D2答案C解析由题意知解得a3a1q24.故选C.7(2019重庆市重点中学联考)已知an是首项为32的等比数列,Sn是其前n项和,且,则数列|log2an|的前10项和为()A58 B56 C50 D45答案A解析设数列an的公比为q,根据题意知q3,所以q,从而有an32n1272n,所以
5、log2an72n,所以|log2an|2n7|,所以数列|log2an|的前10项和等于53113579111358.故选A.8(2019宜宾二诊)设Sn为等比数列an的前n项和,若an0,a1,Sn2,则an的公比的取值范围是()A. B. C. D.答案A解析设等比数列an的公比为q,则q1.an0,a1,Sn2,qn10,2,1q0.144q,解得q.综上可得,an的公比的取值范围是.故选A.9(2019揭阳模拟)已知数列an满足2a122a22nann(nN*),数列的前n项和为Sn,则S1S2S3S10()A. B. C. D.答案C解析2a122a22nann(nN*),2a12
6、2a22n1an1n1(n2),2nan1(n2),当n1时也满足,故an,故,Sn11,S1S2S3S10,故选C.10(2019辽宁省鞍山市模拟)等差数列an和bn的前n项和分别为Sn与Tn,对一切自然数n都有,则等于()A. B. C. D.答案D解析an和bn均为等差数列,且前n项和分别为Sn与Tn,.故选D.11(2019四川省高三一诊)已知正项等比数列an的前n项和Sn满足S42S23,则S6S4的最小值为()A. B3 C4 D12答案D解析根据题意,设该等比数列的首项为a1,公比为q,若S42S23,则有S42S2a1a2a3a42(a1a2)(a3a4)(a1a2)(q21)
7、(a1a2)3,又由数列an为正项的等比数列,则q1,则(a1a2),则S6S4(a5a6)q4(a1a2)q43632 12,当且仅当q22时等号成立,即S6S4的最小值为12.故选D.12(2019广州市天河区高三一模)若数列bn满足:2n(nN*),则数列bn的前n项和Sn为()A2n1 B42n4 C2n22 D2n24答案D解析数列bn满足:2n(nN*),可得2(n1)(nN*),可得2n2(n1)2,可得bn2n1(n2)当n1时,b14,所以数列bn的通项公式为bn2n1.所以数列bn是等比数列,公比为2.数列bn的前n项和Sn2n24.故选D.第卷(非选择题,共90分)二、填
8、空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13(2019河南省八市重点高中高三第二次联合测评)将正整数1,2,3,n,排成数表如表所示,即第一行3个数,第二行6个数,且后一行比前一行多3个数,若第i行,第j列的数可用(i,j)表示,则100可表示为_第1列第2列第3列第4列第5列第6列第7列第8列第1行123第2行987654第3行1011121314151617答案(8,9)解析第一行有a13个数,第二行有a26个数,每一行的数的个数组成以3为首项,3为公差的等差数列,第n行有an33(n1)3n个数,由求和公式可得前n行共n(33n)个数,经验证可得第8行的最后1个数为85,按表中的规律
9、可得第8行共24个数,第一个为108,100为第8行的第9个数,故答案为(8,9)14(2019江苏南通市重点中学模拟)设yf(x)是一次函数,f(0)1,且f(1),f(4),f(13)成等比数列,则f(2)f(4)f(2n)_.答案n(2n3)解析设yf(x)axb,f(0)1,b1,f(1),f(4),f(13)成等比数列,所以有(4a1)2(a1)(13a1),a2,yf(x)2x1,f(2)f(4)f(2n)4(12n)n2n(n1)nn(2n3)15(2019江苏省镇江市期末)已知等差数列an的公差为d(d0),前n项和为Sn,且数列也为公差为d的等差数列,则d_.答案2(a11)
10、解析等差数列an的公差为d(d0),前n项和为Sn,且数列也为公差为d的等差数列,Snna1d,即S1a1,S22a1d,S33a13d,成等差数列,2,8(a11)4d4(a11)3d2,整理,得d2(a11)16(2019新疆高三一模)已知数列an为等差数列,a33,a1a2a621,数列的前n项和为Sn,若对一切nN*,恒有S2nSn,则m能取到的最大正整数是_答案7解析设数列an的公差为d,由题意得,解得ann,且,Sn1,令TnS2nSn,则Tn1,Tn1Tn0,Tn1Tn,则Tn随着n的增大而增大,即Tn在n1处取最小值,T1S2S1,对一切nN*,恒有S2nSn成立,即可,解得m
11、8,故m能取到的最大正整数是7.三、解答题(本大题共6小题,共70分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(本小题满分10分)(2019全国卷)已知数列an和bn满足a11,b10,4an13anbn4,4bn13bnan4.(1)证明:anbn是等比数列,anbn是等差数列;(2)求an和bn的通项公式解(1)证明:由题设得4(an1bn1)2(anbn),即an1bn1(anbn)又因为a1b11,所以anbn是首项为1,公比为的等比数列由题设得4(an1bn1)4(anbn)8,即an1bn1anbn2.又因为a1b11,所以anbn是首项为1,公差为2的等差数列(2)由(1)知,
12、anbn,anbn2n1,所以an(anbn)(anbn)n,bn(anbn)(anbn)n.18(本小题满分12分)(2019广东二模)已知数列an满足a1a2a3an1ann1(nN*)(1)求数列an的通项公式;(2)若bnan,求数列bn的前n项和Sn.解(1)数列an满足a1a2a3an1ann1,则当n2时,a1a2a3an1n,得an,当n1时,a12,满足上式所以an.(2)由于an,所以bnan112,则Sn2222n2n1.19(本小题满分12分)(2019江西红色七校联考)已知数列an为等差数列,Sn为an的前n项和,2a2a5a8,S525.数列bn为等比数列且bn0,
13、b1a1,ba1a5.(1)求数列an和bn的通项公式;(2)记cn,其前n项和为Tn,求证:Tn.解(1)设等差数列an的公差为d,则由2a2a5a8,S525,得解得所以an2n1.所以a11,a59.设等比数列bn的公比为q,由ba1a5且bn0,得b2q3,bn3n1.(2)证明:cn2,Tn22,易知Tn随着n的增大而增大,所以TnT12.20(本小题满分12分)(2019贵阳模拟)已知数列an中,a11,Sn是数列an的前n项和,且对任意的r,tN*,都有2.(1)判断an是否为等差数列,并证明你的结论;(2)若数列bn满足2n1(nN*),设Tn是数列bn的前n项和,证明:Tn6
14、.解(1)an是等差数列证明如下:因为对任意的r,tN*,都有2,所以对任意的nN*,有n2,即Snn2.从而n2时,anSnSn12n1,且n1时此式也成立所以an1an2(nN*),即an是以1为首项,2为公差的等差数列(2)证明:由2n1,得bn.Tn1031(2n1)n1,Tn1132(2n3)n1(2n1)n.两式相减,得Tn121222n1(2n1)n12(2n1)n14(2n1)n3(2n3)n,Tn6(2n3)n1.nN*,Tn6(2n3)n16.21(本小题满分12分)(2019天津高考)设an是等差数列,bn是等比数列已知a14,b16,b22a22,b32a34.(1)求
15、an和bn的通项公式;(2)设数列cn满足c11,cn其中kN*.求数列a2n(c2n1)的通项公式;求ici(nN*)解(1)设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q.依题意得解得故an4(n1)33n1,bn62n132n.所以,an的通项公式为an3n1,bn的通项公式为bn32n.(2)a2n(c2n1)a2n (bn1)(32n1)(32n1)94n1.所以,数列a2n (c2n1)的通项公式为a2n (c2n1)94n1.iciaiai(ci1)i2i(c2i1)(94i1)(322n152n1)9n2722n152n1n12(nN*)22(本小题满分12分)(2019北京
16、高考)已知数列an,从中选取第i1项、第i2项、第im项(i1i2im),若ai1ai2aim,则称新数列ai1,ai2,aim为an的长度为m的递增子列规定:数列an的任意一项都是an的长度为1的递增子列(1)写出数列1,8,3,7,5,6,9的一个长度为4的递增子列;(2)已知数列an的长度为p的递增子列的末项的最小值为am0,长度为q的递增子列的末项的最小值为an0.若pq,求证:am0an0;(3)设无穷数列an的各项均为正整数,且任意两项均不相等若an的长度为s的递增子列末项的最小值为2s1,且长度为s末项为2s1的递增子列恰有2s1个(s1,2,),求数列an的通项公式解(1)1,
17、3,5,6.(答案不唯一)(2)证明:设长度为q,末项为an0的一个递增子列为ar1,ar2,arq1,an0.由pq,得arparq1an0.因为an的长度为p的递增子列末项的最小值为am0,又ar1,ar2,arp是an的长度为p的递增子列,所以am0arp.所以am0an0.(3)由题设知,所有正奇数都是an中的项先证明:若2m是an中的项,则2m必排在2m1之前(m为正整数)假设2m排在2m1之后设ap1,ap2,apm1,2m1是数列an的长度为m,末项为2m1的递增子列,则ap1,ap2,ap m1,2m1,2m是数列an的长度为m1,末项为2m的递增子列与已知矛盾再证明:所有正偶数都是an中的项假设存在正偶数不是an中的项,设不在an中的最小的正偶数为2m.因为2k排在2k1之前(k1,2,m1),所以2k和2k1不可能在an的同一个递增子列中又an中不超过2m1的数为1,2,2m2,2m1,2m1,所以an的长度为m1且末项为2m1的递增子列个数至多为 112m12m.与已知矛盾最后证明:2m排在2m3之后(m2且m为整数)假设存在2m(m2),使得2m排在2m3之前,则an的长度为m1且末项为2m1的递增子列的个数小于2m.与已知矛盾综上,数列an只可能为2,1,4,3,2m3,2m,2m1,.经验证,数列2,1,4,3,2m3,2m,2m1,符合条件所以an