1、课时提能演练(三十四)(45分钟 100分)一、选择题(每小题6分,共36分)1.(2012聊城模拟)已知各项不为0的等差数列an满足2a3a2a110,数列bn是等比数列,且b7a7,则b6b8()(A)2(B)4(C)8(D)162.2011年11月1日5时58分10秒“神八”顺利升空,若运载“神八”的改进型“长征二号”系列火箭在点火后某秒钟通过的路程为2 km,此后每秒钟通过的路程增加2 km,若从这一秒钟起通过240 km的高度,火箭与飞船分离,则这一过程需要的时间是()(A)10秒钟 (B)13秒钟(C)15秒钟 (D)20秒钟3.已知等差数列an的前n项和为Sn,且S210,S55
2、5,则过点P(n,an)和Q(n2,an2)(nN*)的直线的一个方向向量的坐标可以是()(A)(2,4) (B)(,) (C)(,1) (D)(1,1)4.已知实数等比数列an中,Sn是它的前n项和.若a2a32a1,且a4与2a7的等差中项为,则S5等于()(A)35 (B)33 (C)31 (D)295.(易错题)已知数列an、bn都是公差为1的等差数列,其首项分别为a1、b1,且a1b15,a1b1,a1、b1N*(nN*),则数列的前10项的和等于()(A)65 (B)75 (C)85 (D)956.(2012合肥模拟)已知数列an为等差数列,若1,且它们的前n项和Sn有最大值,则使
3、得Sn0的n的最小值为()(A)11 (B)19 (C)20 (D)21二、填空题(每小题6分,共18分)7.(2012温州模拟)设曲线yxn(1x)在x2处的切线与y轴交点的纵坐标为an,则数列的前n项和Sn等于.8.设Sn是数列an的前n项和,若(nN*)是非零常数,则称数列an为“和等比数列”.若数列是首项为2,公比为4的等比数列,则数列bn(填“是”或“不是”)“和等比数列”.9.某科研单位欲拿出一定的经费奖励科研人员,第1名得全部资金的一半多一万元,第2名得剩下的一半多一万元,以名次类推都得到剩下的一半多一万元,到第10名恰好资金分完,则此科研单位共拿出万元资金进行奖励.三、解答题(
4、每小题15分,共30分)10.(预测题)已知数列an,bn,其中a1,数列an的前n项和Snn2an(nN*),数列bn满足b12,bn12bn.(1)求数列an,bn的通项公式;(2)是否存在自然数m,使得对于任意nN*,n2,有1恒成立?若存在,求出m的最小值.11.(2012盐城模拟)设数列an(n1,2,)是等差数列,且公差为d,若数列an中任意(不同)两项之和仍是该数列中的一项,则称该数列是“封闭数列”.(1)若a14,d2,求证:该数列是“封闭数列”.(2)若an2n7(nN*),试判断数列an是否是“封闭数列”,为什么?(3)设Sn是数列an的前n项和,若公差d1,a10,试问:
5、是否存在这样的“封闭数列”,使.若存在,求an的通项公式;若不存在,说明理由.【探究创新】(16分)已知数列an的前n项和为Sn,对一切正整数n,点Pn(n,Sn)都在函数f(x)x22x的图象上,且在点Pn(n,Sn)处的切线的斜率为kn.(1)求数列an的通项公式;(2)若bnan,求数列bn的前n项和Tn.答案解析1.【解析】选D.数列an是等差数列,a3a112a7,由2a3a2a110,得4a7a0,又an0,a74,b6b8b4216.2. 【解析】选C.设从这一秒钟起,经过x秒钟,通过240 km的高度.由已知得每秒钟行驶的路程组成首项为2,公差为2的等差数列,故有2x2240,
6、即x2x2400.解得x15或x16(舍去).3.【解题指南】解决本题首先明确方向向量的概念,然后通过已知求得数列的首项和公差,再求得直线的一个方向向量与选项对比即可.【解析】选B.由S210,S555,得2a1d10,5a110d55,解得a13,d4,可知直线PQ的一个方向向量是(1,4),只有(,)与(1,4)平行,故选B.4.【解析】选C.由a2a3a1a42a1得a42,又a42a7,a7,设等比数列an的公比为q,则a7a4q3,q3,q,a116,S531.5.【解析】选C.应用等差数列的通项公式得ana1n1,bnb1n1,a1bn1a1(b1n1)1a1b1n25n2n3,数
7、列也是等差数列,且前10项和为85.【方法技巧】构造等差数列求解在等差数列相关问题中,有些数列不能直接利用等差数列的性质和求和公式,但是通过对数列变形可以构造成等差数列.(1)由递推公式构造等差数列一般是从研究递推公式的特点入手,如递推公式an12an32n1的特点是除以2n1就可以得到下标和指数相同了,从而构造成等差数列.(2)由前n项和Sn构造等差数列.(3)由并项、拆项构造等差数列.6.【解题指南】解答本题首先要搞清条件“1”及“Sn有最大值”如何使用,从而列出关于a1,d的不等式组,求出的取值范围,进而求出使得Sn0的n的最小值.【解析】选C.方法一:由题意知d0,a100,a110,
8、a10a110,由得9.Snna1dn2(a1)n,由Sn0得n0或n1.19120,Sn0的解集为nN*|n1故使得Sn0的n的最小值为20.方法二:由题意知d0,a100,a110,a10a110,由a100知S190,由a110知S210,由a10a110知S200,故选C.7.【解析】ynxn1(n1)xn,y|x2n2n1(n1)2nn2n12n,切线方程为y2n(n2n12n)(x2),令x0得y(n1)2n,即an(n1)2n,2n,Sn2n12.答案:2n128.【解题指南】解决本题的关键是正确理解“和等比数列”的定义,然后求解.【解析】数列是首项为2,公比为4的等比数列,所以
9、24n122n1,bn2n1.设数列bn的前n项和为Tn,则Tnn2,T2n4n2,所以4,因此数列bn是“和等比数列”.答案:是9.【解析】设第10名到第1名得到的奖金数分别是a1,a2,a10,则anSn1,则a12,anan1(Sn1)(Sn11)(SnSn1)an,即an2an1,因此每人得的奖金额组成以2为首项,以2为公比的等比数列,所以S102 046.答案:2 04610.【解析】(1)因为Snn2an(nN*),当n2时,Sn1(n1)2an1.所以anSnSn1n2an(n1)2an1.所以(n1)an(n1)an1.即.又a1,所以ana1.当n1时,上式也成立,故an.因
10、为b12,bn12bn.所以bn是首项为2,公比为2的等比数列,故bn2n.(2)由(1)知,bn2n.则112.假设存在自然数m,使得对于任意nN*,n2,有1恒成立,即2恒成立.由2,解得m16.所以存在自然数m,使得对于任意nN*,n2,有1恒成立.此时m的最小值为16.11.【解析】(1)an4(n1)22n2,对任意的m,nN*,有aman(2m2)(2n2)2(mn1)2,mn1N*于是,令pmn1,则有ap2p2an.(2)a15,a23,a1a28,令ana1a28,即2n78解得nN*,所以数列an不是封闭数列.(3)由an是“封闭数列”,得:对任意m,nN*,必存在pN*使
11、a1(n1)a1(m1)a1(p1)成立,于是有a1pmn1为整数,又a10,a1是正整数.若a11,则Sn,所以2(1),不符合题意,若a12,则Sn,所以(1)(),而(),所以符合题意,若a13,则Sn,所以(1)(),综上所述,a12时存在数列an是“封闭数列”,此时ann1(nN*).【探究创新】【解题指南】(1)将点Pn代入函数f(x)后,利用Sn与an的关系,求得an;(2)先求f(x)在点Pn处的斜率kn,代入bn后利用错位相减法求出Tn.【解析】(1)点Pn(n,Sn)在函数f(x)x22x的图象上,Snn22n(nN*)当n2时,anSnSn12n1,当n1时,a1S13满
12、足上式,所以数列an的通项公式为an2n1.(2)由f(x)x22x,求导得f(x)2x2.在点Pn(n,Sn)处的切线的斜率为kn,kn2n2,bnan4(2n1)4n,Tn434454247434(2n1)4n,用错位相减法可求得Tn4n2.【变式备选】已知等差数列an满足:an1an(nN*),a11,该数列的前三项分别加上1,1, 3后顺次成为等比数列bn的前三项.(1)分别求数列an,bn的通项公式an,bn.(2)设Tn(nN*),若Tnc(cZ)恒成立,求c的最小值.【解析】(1)设d、q分别为数列an、数列bn的公差与公比.由题意知,a11,a21d,a312d,分别加上1,1,3后得2,2d,42d是等比数列bn的前三项,(2d)22(42d)d2.an1an,d0.d2,an2n1(nN*).由此可得b12,b24,q2,bn2n(nN*).(2)Tn 当n1时,T1;当n2时,Tn ,得Tn2().Tn133.Tn33.(3)2,3),满足条件Tnc(cZ)恒成立的c的最小整数值为3.