高考高三文理科必会数列习题及答案 - 范文中心

高考高三文理科必会数列习题及答案

01/18

1. (2009)设S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =kn 2+n ,n ∈N ,其中k 是常数. (I ) 求a 1及a n ;

(II )若对于任意的m ∈N ,a m ,a 2m ,a 4m 成等比数列,求k 的值.

2. (2009)设数列{a n }的通项公式为a n =pn +q (n ∈N *, P >0) . 数列{b n }定义如下:对于正整数m ,b m 是使得不等式a n ≥m 成立的所有n 中的最小值. (Ⅰ)若p =

*

*

11

, q =-,求b 3; 23

(Ⅱ)若p =2, q =-1,求数列{b m }的前2m 项和公式;

(Ⅲ)是否存在p 和q ,使得b m =3m +2(m ∈N *) ?如果存在,求p 和q 的取值范围;如果不存在,请说明理由.

3. (2009)已知数列{(Ⅰ)求数列{(Ⅱ)设

}与{

} 的前n 项和}的通项公式;

,数列{}的前n 项和

,证明:当且仅当n ≥3时,<

4. (2009江西卷文)数列{a n }的通项a n =n (cos(1) 求S n ; (2) b n =

22

n πn π-sin 2) ,其前n 项和为S n . 33

S 3n

, 求数列{b n }的前n 项和T n . n ⋅4n

5. (2009天津卷文)已知等差数列{a n }的公差d 不为0,设S n =a 1+a 2q + +a n q n -1

T n =a 1-a 2q + +(-1) n -1a n q n -1, q ≠0, n ∈N *

(Ⅰ)若q =1, a 1=1, S 3=15 ,求数列{a n }的通项公式; (Ⅱ)若a 1=d , 且S 1, S 2, S 3成等比数列,求q 的值。 (Ⅲ)若q ≠±1, 证明(1-q )S 2n

2dq (1-q 2n ) *

-(1+q ) T 2n =, n ∈N 2

1-q

6. (2009湖北卷文)已知{an }是一个公差大于0的等差数列, 且满足a 3a 6=55, a2+a7=16. (Ⅰ) 求数列{an }的通项公式:

(Ⅱ)若数列{an }和数列{bn }满足等式:a n =={bn }的前n 项和S n

7. (2008四川卷). 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知ba n -2=(b -1)S n

n

n -1(Ⅰ)证明:当b =2时,a n -n ⋅2是等比数列;

b 1b 2b 3b

+2+3+... n (n 为正整数) ,求数列2222n

{}

(Ⅱ)求{a n }的通项公式

8. (2008江西卷)数列{a n }为等差数列,a n 为正整数,其前n 项和为S n ,数列{b n }为等比数列,且a 1=3, b 1=1,数列{b a n }是公比为64的等比数列,b 2S 2=64. (1)求a n , b n ; (2)求证

1113

++ +

9.(武汉市2008届高中毕业生二月调研测试文科数学试题) 设数列{a n }的前n 项和

s n =(-1) n (2n 2+4n +1) -1,n ∈Ne +。

(-1) n

(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)记b n =,求数列{b n }前n 项和T n

a n

10.(15分) 已知数列{a n },{b n }满足a 1=2,2a n =1+a n a n +1,b n =a n -1,数列{b n }的前n

项和为S n ,T n =S 2n -S n .

(1)求数列{b n }的通项公式; (2)求证:T n +1>T n ;

n +11

11.(20分)(2009·全国卷Ⅰ) 在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=(1+) a n +n 2

a (1)设b n ={b n }的通项公式;

n

(2)求数列{a n }的前n 项和S n .

13、(本小题满分l4分)

已知数列{a n }中的相邻两项a 2k -1和a 2k 是关于x 的方程x -(3k +2)x +3k 2=0的两个根,且a 2k -1≤a 2k (k =1, 2, 3,...) 。 (I)求a 1,a 3,a 5,a 7;

(II)求数列{a n }的前2n 项和S 2n ;

2

k

k

1|sin n |(-1) f (2) (-1) f (3) (-1) f (4) (-1) f (n +1)

(III)记f (n ) =(, +3),T n =+++... +

2sin n a 1a 2a 3a 4a 5a 6a 2n -1a 2n

求证:

12.(本小题满分14分)

15

≤T n ≤(n ∈N *) 。 624

{a n }与{b n }

(

*

满足

b n +1

+

=(-+a n

n

+1

3+-n -1

b n 2=2

1且1=

, b n

)

1

, n

(Ⅰ)求a 2, a 3的值;

(Ⅱ)设c n =a 2n +1-a 2n -1, n ∈N *,证明{c n }是等比数列;

S 2n -1S 2n S 1S 21

(Ⅲ)设S n 为{a n }的前n 项和,证明++ ++≤n -(n ∈N *).

a 1a 2a 2n -1a 2n 3

22.(本小题满分14分)

在数列{a n }与{b n }中,a 1=1,b 1=4,数列{a n }的前n 项和S n 满足nS n +1-(n +3) S n =0,

2a n +1为b n 与b n +1的等比中项,n ∈N *.

(Ⅰ)求a 2,b 2的值;

(Ⅱ)求数列{a n }与{b n }的通项公式;

(Ⅲ)设T n =(-1) a 1b 1+(-1) a 2b 2+…+(-1) n b n ,n ∈N *,证明T n

a

(18)(本小题满分l 3分)

3332

已知数列{a n }满足对一切n ∈N *有a n >0,且a 1,其中+a 2+... +a n =S n

S n =a 1+a 2+... +a n .

2 ( I )求证:对一切n ∈N *有a n +1-a n +1=2S n ;

(II)求数列{a n }通项公式;

(Ⅲ) 设数列{b n }满足b n =2n a n ,T n 为数列{b n }的前n 项和,求T n 的表达式.

参考答案 1、解(Ⅰ)当

()

经验,(Ⅱ)即对任意的

成立,

()式成立,

成等比数列,

, ,整理得:

2. 【解析】本题主要考查数列的概念、数列的基本性质,考查运算能力、推理论证能力、 分类讨论等数学思想方法.本题是数列与不等式综合的较难层次题.

解(Ⅰ)由题意,得,解,得.

∴成立的所有n 中的最小整数为7,即

.

(Ⅱ)由题意,得

对于正整数,由根据当∴

的定义可知

时,

,得.

;当时,

.

.

(Ⅲ)假设存在p 和q 满足条件,由不等式∵

, 根据

及得.

的定义可知,对于任意的正整数m 都有

,即对任意的正整数m 都成立.

当(或)时,得(或),

这与上述结论矛盾!

当,即时,得

,解得.

∴ 存在p 和q ,使得

p 和q 的取值范围分别是,..

3、【思路】由在求出

后,进而得到

可求出,这是数列中求通项的常用方法之一,

,接下来用作差法来比较大小,这也是一常用方法。

【解析】(1)由于当又当

, 时

数列项与等比数列, 其首项为1,

公比为

(2)由(1)

由即即

又时成立, 即时,

由于恒成立.

因此, 当且仅当

4、解: (1) 由于, 故

,

()

(2)

两式相减得

5. (1)解:由题设,代入解得

,所以

(2)解:当所以

,即

,则

①-②得,

①+②得,

③式两边同乘以 q,得

,注意到

成等比数列,,整理得

(3)证明:由题设,可得

所以(3)证明:=因为

,所以

若若

,取i=n, ,取i 满足

,且

,且

由(1)(2)及题设知,

① 当即

时,

,由

所以因此

② 当综上,

时,同理可得

因此

6、解(1)解:设等差数列由a 2+a7=16. 得由由①得

的公差为d ,则依题设d>0 ①

将其代入②得。即

(2)令

两式相减得于是

=

7、解 由题意知

-4=,且

两式相减得即

时,由①知

(Ⅰ)当

于是

又(Ⅱ)当 当

,所以

时,由(Ⅰ)知时,由由①得

是首项为1,公比为2的等比数列。 ,即

因此

8、解:(1)设

的公差为

的公比为,则

为正整数,

依题意有由解①得故(2)

知为正有理数,故

① 为的因子

之一,

9、解:(1)数列在n=1时,在

时,

而n=1时,故所求数列

满足通项

………………………………(7分)

的前n 项之和

(2)∵

因此数列

的前n 项和………………………(12分)

10、解:(1)由b n =a n -1得a n =b n +1,代入2a n =1+a n a n +1,得

11

2(b n +1) =1+(b n +1)(b n +1+1) ,整理,得b n b n +1+b n +1-b n =0,从而有bn +1-bn =1,∵b 1=a 1-1=2-1=1,

1

∴{bn }是首项为1,公差为1的等差数列, 11∴bn =n ,即b n =n . 11

(2)∵S n =1+2+…+n ,

111

∴T n =S 2n -S n =n +1+n +2+…+2n , 11111

T n +1=n +2+n +3+…+2n +2n +1+2n +2,

111111

T n +1-T n =2n +1+2n +2-n +1>2n +2+2n +2-n +1=0,(∵2n +1T n .

an +1an 1

11、解:(1)由已知得b 1=a 1=1,且n +1=n +2n , 1

即b n +1=b n +2n , 1

从而b 2=b 1+2, 1

b 3=b 2+22, …

1

b n =b n -1+2n -1(n ≥2) ,

1111

于是b n =b 1+2+22+…+2n -1=2-2n -1(n ≥2) . 又b 1=1,故所求数列{b n }的通项公式为b n =1n

(2)由(1)知a n =n (2-2n -1) =2n -2n -1. n k n k

令T n = 2k -1,则2T n = 2k -2,

n -11n n +2

于是T n =2T n -T n = 2k -1-2n -1=4-2n -1.

n +2

又n (2k ) =n (n +1) ,所以S n = n (n +1) +2n -1-4.

(12)本小题主要考查等比数列的定义、数列求和等基础知识,考查运算能力、推理论证能力、综合分析能力和解决问题的能力及分类讨论的思想方法。满分14分。

2-12n -1

.

(Ⅰ)解:由

,可得

当当

(Ⅱ)证明:对任意

②-①,得所以

是等比数列。

,由(Ⅱ)知,当

时,

(Ⅲ)证明:

故对任意

由①得

因此,

于是,故

22.本小题主要考查等差数列的概念、通项公式及前n 项和公式、等比数列的概念、等比中项、不等式证明、数学归纳法等基础知识,考查运算能力和推理论证能力及分类讨论的思想方法.满分14分.

2

(Ⅰ)解:由题设有a 1+a 2-4a 1=0,a 1=1,解得a 2=3.由题设又有4a 2=b 2b 1,b 1=4,

解得b 2=9.

(Ⅱ)解法一:由题设nS n +1-(n +3) S n =0,a 1=1,b 1=4,及a 2=3,b 2=9, 进一步可得a 3=6,b 3=16,a 4=10,b 4=25,猜想

a n =

n (n +1) *2

,b n =(n +1) ,n ∈N . 2

n (n +1) *

,n ∈N . 2

1⨯(1+1)

当n =1时,a 1=,等式成立.当n ≥2时用数学归纳法证明如下:

2

2⨯(2+1)

(1)当n =2时,a 2=,等式成立.

2

k (k +1)

(2)假设当n =k 时等式成立,即a k =,k ≥2.

2

先证a n =由题设,

kS k +1=(k +3) S k , ①

(k -1) S k =(k +2) S k -1.

①的两边分别减去②的两边,整理得ka k +1=(k +2) a k ,从而

k +2k +2k (k +1) (k +1) [(k +1) +1]a k +1=a k ==.

k k 22

这就是说,当n =k +1时等式也成立.根据(1)和(2)可知,等式a n =的n ≥2成立. 综上所述,等式a n =

n (n +1)

对任何2

n (n +1) *

对任何的n ∈N 都成立. 2

*

再用数学归纳法证明b n =(n +1) 2,n ∈N . (1)当n =1时,b 1=(1+1) 2,等式成立.

(2)假设当n =k 时等式成立,即b k =(k +1) 2,那么

24a k (k +1) 2(k +2) 22+1

b k +1===(k +1) +1[]. 2

b k (k +1)

这就是说,当n =k +1时等式也成立.根据(1)和(2)可知,等式b n =(n +1) 2对任何的

n ∈N *都成立.

解法二:由题设

nS n +1=(n +3) S n , ① (n -1) S n =(n +2) S n -1. ②

①的两边分别减去②的两边,整理得na n +1=(n +2) a n ,n ≥2,所以

2a 3=4a 2,

3a 4=5a 3,

……

(n -1) a n =(n +1) a n -1,n ≥3.

将以上各式左右两端分别相乘,得

(n -1)! a n =

(n +1)!

a 2, 6

由(Ⅰ)并化简得

n (n +1) n (n +1)

a 2=,n ≥3. 62

上式对n =1,2也成立. a n =

222

由题设有b n +1b n =4a n +1,所以b n +1b n =(n +2) (n +1) ,即

b n b n +1*

n ∈N =1,. 22

(n +1) (n +2)

令x n =

b n 1

,则,即.由x 1=1得x n =1,n ≥1.所以 x =x x =1n +1n n +12

(n +1) x n

b n

=1.即 2

(n +1)

b n =(n +1) 2,n ≥1.


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