5.1数列基础 同步练习(含解析)2023——2024学年人教B版(2019)高中数学选择性必修第二册

文档属性

名称 5.1数列基础 同步练习(含解析)2023——2024学年人教B版(2019)高中数学选择性必修第二册
格式 docx
文件大小 983.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-04-09 07:27:07

图片预览

文档简介

5.1数列基础同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.数列满足,,则=( )
A.3 B. C. D.
2.若数列满足(且),则的值为( )
A.3 B.2 C. D.
3.已知数列的前n项和为,且,若首项为的数列满足,则数列的前2024项和为( )
A. B. C. D.
4.已知数列满足,则“”是“是递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.下列数列不是单调数列的是( )
A. B. C. D.
6.已知数列满足,且总等于的个位数字,则的值为( )
A.7 B.21 C.49 D.63
7.在数列中,已知,,则的前11项的和为( )
A.2045 B.2046 C.4093 D.4094
8.观察下图,并阅读图形下面的文字,像这样7条直线相交,交点的个数最多是( )
A.20 B.21 C.26 D.27
二、多选题
9.下列有关数列的说法正确的是( )
A.数列2,6,9与数列9,6,2是同一个数列
B.数列的通项公式为,则110是该数列的第11项
C.在数列1,,,2,,…,中,第12项是
D.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为
10.已知数列的前项和公式为,则下列说法正确的是(  )
A.数列的首项为
B.数列的通项公式为
C.数列为递减数列
D.数列为递增数列
11.(多选)已知数列{an}满足an+1=若a3=1,则a1的取值可以为(  )
A.4 B.5 C.7 D.10
12.已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
13.已知数列中,,,,则的前项和 .
14.已知,则数列的最小值为 .
15.洛卡斯是十九世纪法国数学家,他以研究斐波那契数列而著名.洛卡斯数列就是以他的名字命名,洛卡斯数列为:1,3,4,7,11,18,29,47,76,…,即,,且.设数列各项依次除以4所得余数形成的数列为,则 .
16.有一类有趣的数列被称为“外观数列”,该数列的后一项由前一项的外观产生.以为首项的“外观数列”记作,如:1,11,21,1211,111221,…,即第一项为1,外观上看是1个1,因此第二项为11,第二项外观上看是2个1,因此第三项为21;第三项外观上看是1个2,1个1,因此第四项为1211,…,按照相同的规则可得的其它项;再如:3,13,1113,3113,132113…若的第项记作,的第项记作,设,则 .
四、解答题
17.设数列的前项和为,数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,若数列是递增数列,求实数的取值范围.
18.已知数列为有穷数列,且,若数列满足如下两个性质,则称数列为m的k增数列:①;②对于,使得的正整数对有k个.
(1)写出所有4的1增数列;
(2)当时,若存在m的6增数列,求m的最小值;
(3)若存在100的k增数列,求k的最大值.
19.已知数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
20.已知正项数列满足,.
(1)若,请判断并证明数列的单调性;
(2)若,求数列的前项和.
21.已知数列满足,.
(1)已知,
①若,求;
②若关于m的不等式的解集为M,集合M中的最小元素为8,求的取值范围;
(2)若,是否存在正整数,使得,若存在,求出k的最小值,若不存在,请说明理由.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】根据递推关系式列举出前几项,得数列的周期,由此即可求解.
【详解】由题意,
这意味着数列的周期是4,
从而.
故选:D.
2.A
【分析】利用递推数列的性质,找到数列的周期,求出即可.
【详解】因为且,
所以,
所以数列具有周期性,且,所以.
故选:A.
3.D
【分析】已知数列的前n项和为,做差法计算数列的通项公式,代入,累加法求出数列的通项公式,裂项相消即可求出数列的前2024项和.
【详解】解:,,
当时,,符合,
所以数列的通项公式为.
,,
即,

……
,又,累加法可得:,
即,
设数列的前项和为,则.
故选:D
4.A
【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合递增数列的意义判断即得.
【详解】当时,,则,是递增数列;
反之,当时,,数列递增,因此数列是递增数列时,可以不小于3,
所以“”是“是递增数列”的充分不必要条件.
故选:A
5.D
【分析】利用函数的单调性判断A、B,利用作差法判断C,列出数列的前几项,即可判断D.
【详解】对于A:因为函数在定义域上单调递增,
所以数列单调递增,故A错误;
对于B:因为函数在定义域上单调递减,
所以数列单调递减,故B错误;
对于C:令
因为,函数在上单调递增,当时,
所以(),所以,
故数列单调递增,故C错误;
对于D:数列的前几项分别为,,,,,,,,
显然数列不单调,故D正确.
故选:D
6.C
【分析】求出数列的前面的某些项,找出数列的周期,即可求得答案.
【详解】由题意知数列满足,且总等于的个位数字,
则,
可以看出:数列是以6为周期的数列,
故,故,
故选:C
7.C
【分析】根据给定条件,求出,再利用并项求和法,即可计算得解.
【详解】由,得,而,解得,
所以的前11项的和
.
故选:C
8.B
【分析】设条直线相交,交点最多的个数设为,得到,,,从而得到,得到答案.
【详解】条直线相交,交点最多的个数设为,
则,,故,,
即,,,,
故7条直线相交,交点的个数最多是21个.
故选:B
9.BCD
【分析】根据数列单调性判断A;求出的解判断B;C、D根据数列的特征写出一个满足特征的通项公式即可判断.
【详解】对于A,数列递增,数列递减,它们不是同一数列,A错误;
对于B,令,则,而,解得,B正确;
对于C,由数列可改写为,
即数列通项为,所以第12个数是,C正确;
对于D,数列3,5,9,17,33,…可改写为,
所以一个通项公式为,D正确.
故选:BCD
10.ABC
【分析】利用的关系式,分类讨论与两种情况,求得,从而得解.
【详解】对于A,因为,
所以当时,,知A正确;
对于B,当时,,
当时,也满足上式,故数列的通项公式为,故B正确;
对于CD,,
所以数列为递减数列,故C正确,D错误.
故选:ABC.
11.ACD
【详解】
解析:当a2为奇数时,a3=a2-4=1,a2=5;当a2为偶数时,a3=a2=1,a2=2;当a1为奇数时,a2=a1-2=5,a1=7或a2=a1-2=2,a1=4(舍去);当a1为偶数时,a2=a1=5,a1=10或a2=a1=2,a1=4.综上,a1的可能取值为4,7,10.故选ACD.
12.AD
【分析】根据题设条件求得,从而判断AB;利用作差法,结合递推关系可得,进一步可得数列的通项公式,从而判断CD.
【详解】对于AB,因为数列满足,,
所以当时,,此时,故A正确,B错误;
对于CD,当时,,
两式相减,得,整理得,
又,,即当时,不满足上式,
所以是从第二项起首项为的常数列,
故当时,,则,
综上,,故C错误,D正确.
故选:AD.
13.
【分析】取倒可得,判断是等差数列,即可求解,进而根据裂项相消法求和即可.
【详解】由可得,所以是等差数列,且公差为2,
所以,故,
所以,
所以
故答案为:
14.
【分析】令,得到,利用对勾函数的性质求解.
【详解】解:,
令,
由对勾函数的性质得:
当时递减,时递增,
当时,有最小值,
最小值为.
故答案为:
15.
【分析】根据递推关系可得的周期性,故可求.
【详解】的各项除以的余数分别为,
故可得的周期为,且前项分别为,
而,
故答案为:.
16.60
【分析】列出,的前几项,观察规律进而求出的通项公式即可求解.
【详解】由题,当,时,,,,,,,
,,,,,,
由递推可知,随着的增大,和每一项除了最后一位不同外,其余各位数都相同,
所以,
所以的前项和为,所以,,时,,
故答案为:60
17.(1)
(2)
【分析】(1)由前项和与通项的关系可求通项,要注意讨论的情况;
(2)先求出的通项公式,代入求得,根据递增数列的定义写出不等式关系,再将不等式恒成立问题转化为最值问题进行求解.
【详解】(1)因为,所以当时,,
当时,,所以,即.
(易错:利用公式时,容易忽略的情况)
当时,得;当时,得.
当时,,
所以通项公式为.
(2),,
.
数列是递增数列,
,即,化简得,
对任意的恒成立,由函数性质知是递增数列,最小项是,
,(关键:将不等式恒成立问题转化为最值问题进行求解)
的取值范围是.
18.(1)1,2,1和1,3
(2)7
(3)1250
【分析】(1)由于或,从而得到所有4的1增数列有数列1,2,1和数列1,3;
(2)分析得到且,当时,不合要求,当时,满足要求,得到答案;
(3)分析得到数列的各项只能为1或2,所以数列为1,1,…,1,2,2,…,2的形式,设其中有x项为1,有y项为2,得到,,配方后求出最值.
【详解】(1)由题意得,
且对于,使得的正整数对有1个,
由于或,
故所有4的1增数列有数列1,2,1和数列1,3.
(2)当时,存在m的6增数列,
即,且对于,使得的正整数对有6个,
所以数列的各项中必有不同的项,所以且.
若,满足要求的数列中有四项为1,一项为2,
所以,不符合题意,所以.
若,满足要求的数列中有三项为1,两项为2,
此时数列为,满足要求的正整数对分别为,
符合m的6增数列,
所以当时,若存在m的6增数列,m的最小值为7.
(3)若数列中的每一项都相等,则,
若,所以数列中存在大于1的项,
若首项,将拆分成个1后k变大,
所以此时k不是最大值,所以.
当时,若,交换,的顺序后k变为,
所以此时k不是最大值,所以.
若,所以,
所以将改为,并在数列首位前添加一项1,所以k的值变大,
所以此时k不是最大值,所以.
若数列中存在相邻的两项,,设此时中有x项为2,
将改为2,并在数列首位前添加个1后,k的值至少变为,
所以此时k不是最大值,
所以数列的各项只能为1或2,所以数列为1,1,…,1,2,2,…,2的形式.
设其中有x项为1,有y项为2,
因为存在100的k增数列,所以,
所以,
所以,当且仅当,时,k取最大值为1250.
【点睛】数列新定义问题,主要针对于等差,等比,递推公式和求和公式等综合运用,对常见的求通项公式和求和公式要掌握牢固,同时涉及数列与函数,数列与解析几何,数列与二项式定理,数列与排列组合等知识的综合,要将“新”性质有机地应用到“旧”性质上,创造性的解决问题.
19.(1)
(2)
【分析】
(1)由可得,两式相减由累乘法可求出的通项公式;
(2)求出,由裂项相消法可求出数列的前项和.
【详解】(1)因为,令得,
因为,
所以,
两式相减得,
即.
所以,
所以,
即,
所以当时,,
又,所以.
(2)由(1)可得,
所以.
20.(1)数列是单调递减数列,证明见解析
(2)
【分析】
(1)根据题意,当时,,两式相减求得,得到,进而求得,即可得证;
(2)由,可得,结合裂项求和,即可求解.
【详解】(1)
解:因为,
当时,;
当时,,
两式相减得:,
又因为时,,
因为,所以,则,
又因为
所以数列是单调递减数列.
(2)
解:由,可得


21.(1)①或2或3或4 ;②
(2)存在;
【分析】
(1)①当时代入递推公式,解出,再解出即可;②由递推关系分解因式得到,得到的关系,再结合已知最小元素列不等式求解即可;
(2)由上问写出的表达式,再由,得到关于,解出符合条件的k即可.
【详解】(1)
①,∴或2,
而.若,∴或2.
若,∴或4,经检验均符合.∴或2或3或4.
②由条件知,
∴,∴,
或,或或或
或,,,…,,

或,…,,或,…或
∴.
(2)
或,,…,,,
令,,,∴,
当时,不是自然数,
所以当时,,,
∴存在这样的k,.
【点睛】
方法点睛:已知数列递推求数列中的具体项时,直接代入求解即可;由递推公式求数列的符合某一条件的项时,常将递推公式分解因式,得出数列的性质,然后再根据已知条件求解.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页