第四章 数列 单元测试
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选择:共40分.只有一项是符合题目要求的.
1.大衍数列,来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两仪数量总和,是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题.其部分项如下:0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,…,由此规律得到以下结论正确的是( )
A. B.
C.当为偶数时, D.当为奇数时,
2.农历是我国古代通行历法,被誉为“世界上最突出和最优秀的智慧结晶”.它以月相变化周期为依据,每一次月相朔望变化为一个月,即“朔望月”,约为29.5306天.由于历法精度的需要,农历设置“闰月”,即按照一定的规律每过若干年增加若干月份,来修正因为天数的不完美造成的误差,以使平均历年与回归年相适应设数列满足,其中均为正整数,且,,,,,,…,那么第n级修正是“平均一年闰个月”,已知我国农历为“19年共闰7个月”,则它是( )
A.第3级修正 B.第4级修正 C.第5级修正 D.第6级修正
3.已知数列是公差为d的等差数列,是其前n项和,且有,则下列说法不正确的是( )
A. B.
C.S7与S8均为的最大值 D.
4.记等差数列与的前n项和分别为与,若,则( )
A. B. C. D.
5.我国古代一些学者提出:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”用现代汉语叙述为:一尺长的木棒,每日取其一半,永远也取不完.这样,每日剩下的部分都是前日的一半.现把“一尺之棰”长度看成单位“1”,则第一日所取木棒长度为,那么前四日所取木棒的总长度为( )
A.1 B. C. D.
6.设是等比数列的前n项和,若,,则( )
A. B. C.1 D.2
7.设等差数列的前项和为,若,则
A.27 B.36 C.45 D.54
8.等比数列满足,,,则数列的前10项和是
A.-35 B.-25 C.25 D.35
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9.将全体正整数按照以下排列的规律排成一个三角形数阵,下列结论正确的是( )
A.第8行最右边的数为38
B.第10行从右向左第个5数为51
C.第10行所有数的和为505
D.第64行从左向右第7个数为2023
10.等差数列{an}的前n项和记为Sn,若a1>0,S10=S20,则( )
A.d<0 B.a15 > 0
C.Sn≤S15 D.当且仅当Sn<0时n≥32
11.已知正项等比数列满足,,若设其公比为,前项和为,则( )
A. B. C. D.
12.设等差数列的前项和为,若,且,则( )
A. B. C. D.最大
三、填空题(20分)
13.已知数列是等差数列,若,则数列的项数的最大值是 .
14.给定,则使乘积为整数的称为“和谐数”,则在区间内的所有“和谐数”的和为 .
15.在等差数列{}中,若=3,则++= .
16.数列满足:,则 .
四、解答题(70分)
17.年月日至日,第二届中国国际进口博览会在上海国家会展中心举行,本届进博会延续“新时代,共享未来”的主题.某公司带来了汽车积碳清理机参展,已知汽车积碳清理机每台元.某企业购买了一台该设备,投入运营后,该清理机每年可给企业带来收益元,其维修保养费用第一年为元,以后每年增加元.
(1)积碳清理机投入运营后,该企业第几年开始盈利 (结果保留整数)参考数据:
(2)积碳清理机投入运营一段时间后,何时淘汰该设备,企业设计了两种淘汰方案:方案一:累计总利润最大时淘汰;方案二:年平均利润最大时淘汰.请计算两种方案下积碳清理机各使用多少年后被淘汰.你认为哪种方案更合理 试说明理由.
18.陈老师购买安居工程集资房92平方米,单价为1000元/平方米,一次性国家财政补贴28800元,学校补贴14400元,余款由个人负担,房地产开发公司对教师实行分期付款每期为一年,等额付款,签订购房合同后一年付款一次,共付10次,10年后付清,如果按年利率7.5%,每年按复利计算,那么每年应付款多少元?(计算结果精确到百元,计算时取)
19.某企业的资金每一年都比上一年分红后的资金增加一倍,并且每年年底固定给股东们分红500万元.该企业2010年年底分红后的资金为1000万元.
(1)求该企业2014年年底分红后的资金;
(2)求该企业从哪一年开始年底分红后的资金超过32500万元.
20.新能源汽车环保 节能,以电代油,减少排放,既符合我国的国情,也代表了世界汽车产业发展的方向.工业部表示,到2025年中国的汽车总销量将达到3500万辆,并希望新能源汽车至少占总销量的五分之一.福建某新能源公司年初购入一批新能源汽车充电桩,每台12800元,第一年每台设备的维修保养费用为1000元,以后每年增加400元,每台充电桩每年可给公司收益6400元.
(1)每台充电桩第几年开始获利?(参考数据:)
(2)每台充电桩前几年的年平均利润最大(前年的年平均利润=).
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】直接利用数列的递推关系式求出数列的通项公式,代入数列的具体值即可判断出各个选项.
【详解】解:其部分项如下:0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,,
则数列的通项公式为:,
所以,,
当为偶数时,,
当为奇数时,.
故选:B.
2.C
【分析】根据题意依次求出,再判断哪一个等于即可.
【详解】因为数列满足,,,…,其中均为正整数:
,,,,,,…,
所以,,,
,
,
所以“年共闰个月”为第5级修正,
故选:C
3.A
【分析】由可直接判断,进而对选项进行判断.
【详解】根据 ,得到
又由 ,得到
得到等差数列为 的递减数列,则 与 均为 的最大值.
所以只有答案A是错误的.
故选:A
4.C
【分析】根据等差数列前n项和与通项之间的关系,将数列的项之比化为前n项和之比,代入等式计算即可得出答案.
【详解】根据等差数列的性质,
,选项C正确.
故选:C.
5.C
【分析】根据题意可得每天所取部分是以为首项,为公比的等比数列,再根据等比数列前项和公式即可得出答案.
【详解】解:由题意可知,每天所取部分是以为首项,为公比的等比数列,
所以前四日所取木棒的总长度为.
故选:C.
6.B
【解析】根据题意两式相减可求得公比,将公比代入原式可求出首项.
【详解】,,
两式相减可得,即,故公比为3,
由得,解得.
故选:B.
7.D
【详解】由题意,可得:
∴,即
∴
故选D
8.C
【分析】依题意,根据等比数列的公式,可求得 ,代入即可求出,结合等差数列前n项和公式即可求解.
【详解】设等比数列的公比为,则,解得,
所以 ,所以,所以数列的前10项和.故选C.
【点睛】本题考查等比数列通项公式,等比数列与等差数列的转化,等差数列前n项和的求法,考查计算分析,化简求值的能力,属中档题.
9.BCD
【分析】根据三角数阵可知第行共有个数,且第行的最后一个数字是:,即为.结合等差数列前n项求和公式计算,依次判断选项即可.
【详解】由三角形数阵可知,
①第行共有个数;
②第行的最后一个数字是:,即为.
A:因为,故A错误;
B:因为,
所以第行中的个数字依次为.故B正确;
C:由,故C正确;
D:由,知第行最后的一个数为;
所以第行中的数字从左到右依次为
2017,2018,2019,2020,2021,2022,2023,2024,,第7个数为2023,故D正确.
故选:BCD.
10.ABC
【分析】通过求得的关系,进一步判断出数列是递减数列,将的关系式代入四个答案即可判断.
【详解】由,
∴
∵,∴d<0,A正确;
,B正确;
由前面分析可知:是递减数列,,,∴的最大值是,C正确;
∵,∴,而数列是递减数列,∴时,,D错误.
故选:ABC.
11.ABD
【解析】由条件可得,解出,进而可得通项公式和前n项和,再由可判断D.
【详解】由题意,得,解得(负值舍去),选项A正确;
,选项B正确;
,所以,选项C错误;
,而,选项D正确.
故选:ABD.
12.ABC
【分析】根据等差数列的通项公式与前项和公式求解判断.
【详解】等差数列,由得,所以正确;
,故B正确;
,又,可知大于0,,故C正确,错误.
故选:ABC.
13.
【分析】构造函数,则的图像与直线至少有个公共点,确定,,得到,得到答案.
【详解】设等差数列的公差为,构造函数,
则的图像与直线至少有个公共点,
横坐标分别为,,,,,
根据绝对值函数的性质知:
当为奇数时,函数图像关于对称,时有最小值,
此时最多有个交点,不满足题意,
当为偶数时,函数图像在上是一条水平的线段,可以有个交点,
故,
且,
故,即,
,故,故.
故答案为:.
【点睛】关键点睛:本题考查了等差数列,数列的绝对值求和,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中构造函数,再根据其性质得到是解题的关键.
14.2026
【解析】根据换底公式把代入并且化简,转化为为整数,即,,可求得区间内的所有“和谐数”的和.
【详解】由换底公式:,
得
为整数,
∴,,
分别可取,
最大值,则最大可取10,
故所有“和谐数”的和为.
故答案为:2026.
【点睛】考查数列的综合应用及对数的换底公式,把化简并且转化为对数的运算,体现了转化的思想,属中档题.
15.9
【解析】由=3,得,而++,化简可得答案
【详解】解:设等差数列{}的公差为,
由=3,得,
所以++,
故答案为:9
16.512
【分析】根据题意可得,进而可得,故从第二项开始,数列是以公比为2的等比数列,结合等比数列的求和公式运算求解.
【详解】当时,则;
当时,可得,且,
则,
可得:从第二项开始,数列是以公比为2的等比数列,
综上所述:.
故答案为:512.
17.(1)3年;(2)答案见解析.
【分析】(1)每年的维修保养费用是以为首项,为公差的等差数列,设第年时累计总利润为,求出,解不等式可得;
(2)根据两种方案一是求得的最大值,二是求出的最大值.哪种方案更合理,根据说明的合理理由,两种都可以(不同的方案有不同的理由).
【详解】(1) 由题意知,每年的维修保养费用是以为首项,为公差的等差数列,设第年时累计总利润为,则
企业开始盈利即,所以,
所以
解得
所以,积碳清理机投入运营后,该企业从第年开始盈利.
(2)若选择方案一:因为累计总利润为
所以,时,有最大值,最大值为
所以,选择方案一时,积碳清理机使用年后被淘汰.
若选择方案二:因为年平均利润为
又
当且仅当即时,等号成立.
所以,时,有最大值,最大值为.
所以,选择方案二时,积碳清理机使用年后被淘汰.
“你认为哪种方案更合理 试说明理由.”这一问题,考生在表明自己的观点后,只要论述的理由合理,能够自圆其说即可得分.
我认为选择方案一更合理.因为若选择方案一,积碳清理机共可为企业盈利元;若选择方案二,积碳清理机共可为企业盈利元.所以选择方案一可为企业盈利更多一些,因此我认为选择方案一更合理.
我认为选择方案二更合理.因为若选择方案一,积碳清理机为企业赚取的年平均利润为
元;若选择方案二,积碳清理机为企业赚取的年平均利润为元.所以,考虑到时间成本,选择方案二可使得企业盈利的效率更高一些,因此我认为选择方案二更合理.
(两种方案中选一个即可).
【点睛】关键点点睛:本题考查数列的应用,解题关键是求出总赢利.然后根据问题利用列式求解.列不等式,列方程,或者结合函数的性质计算求解.
18.每年应付款7100元
【分析】由题意可知每年付款以及利息构成了一个等比数列,确定其首先和公比,由此利用等比数列的前n项和公式可列出关于n的方程,解得答案.
【详解】设每年应付款x元,那么到最后一次付款时(即购房十年
后),第一年付款及所生利息之和为元,
第二年付款及所生利息之和为元,……
第九年付款及所生利息之和为元,
第十年付款为x元,
而购房余款及其利息之和为
(元),
因此有,
∴(百元).
故每年应付款7100元.
19.(1) 8500万元 (2) 2017年
【分析】(1)依次写出该企业2011,2012,2013,2014年年底分红后的资金;
(2)由题意可得{an﹣500}是以1000为首项,2为公比的等比数列,从而可得an=1000 2n﹣1+500;令an>32500求得即可.
【详解】(1)该企业2011年年底分红后的资金为1000×2﹣500=1500;
该企业2012年年底分红后的资金为1500×2﹣500=2500;
该企业2013年年底分红后的资金为2500×2﹣500=4500;
该企业2014年年底分红后的资金为4500×2﹣500=8500;
即该企业2014年年底分红后的资金为8500万元;
(2)设该企业从2010年起n年后年底分红后的资金为an万元;
则an=2an﹣1﹣500;
故an﹣500=2(an﹣1﹣500);
故{an﹣500}是以1000为首项,2为公比的等比数列,
故an﹣500=1000 2n﹣1;
故an=1000 2n﹣1+500;
令an=1000 2n﹣1+500>32500得,
n>6;
2010+7=2017;
故该企业到2017年底分红后的资金超过32500万元.
【点睛】本题考查了等比数列在实际问题中的应用,求出的通项公式是关键,属于中档题.
20.(1)3(2)8
【分析】(1)根据等差数列求和公式得年每台充电桩总维修费用,再列利润,令利润大于零,解得结果;
(2)先列年平均利润,再根据基本不等式求最值.
【详解】(1)每台充电桩第年总利润为
所以每台充电桩第3年开始获利
(2)每台充电桩前年的年平均利润
当且仅当时取等号
所以每台充电桩前8年的年平均利润最大
【点睛】本题考查等差数列实际应用、基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页