专题 数列的通项与求和 基础练习(含解析)-2023-2024学年高二上学期数学苏教版(2019)选择性必修第一册

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名称 专题 数列的通项与求和 基础练习(含解析)-2023-2024学年高二上学期数学苏教版(2019)选择性必修第一册
格式 docx
文件大小 122.8KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-06-11 13:26:29

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文档简介

专题 数列的通项与求和(1)
一、 单项选择题
1 已知数列{an}满足an=,则{an}的前10项和S10为(  )
A. B. C. D.
2 若数列{an}的通项公式是an=(-1)n(3n-2),则a1+a2+…+a20等于(  )
A. 30 B. 29 C. -30 D. -29
3 (2023温州中学月考)定义“等方差数列”:如果一个数列从第二项起,每一项的平方与它的前一项的平方的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等方差数列,这个常数叫作该数列的方公差. 设{an}是由正数组成的等方差数列,且方公差为2,a5=3,则数列的前24项和为(  )
A. B. 3 C. 3 D. 6
4 +++…+等于(  )
A. B.
C. D.
5 已知数列{an}满足a1=2,-=1(n∈N*),记数列{an·an+1}的前n项和为Sn,若Sn<m恒成立,则实数m的取值范围是(  )
A. [1,+∞) B.
C. [2,+∞) D.
6 (2023成都七中模拟)已知f(x)=x3-3x2,则f+f+…+f的值为 (  )
A. -8 088 B. -8 090
C. -8 092 D. -8 094
二、 多项选择题
7 (2023淮安涟水一中月考)已知数列{an}满足a1=-2,=(n≥2,n∈N*),{an}的前n项和为Sn,则下列结论中正确的是(  )
A. a2=-8 B. an=-2n·n
C. S3=-34 D. Sn=-n·2n+1
8 (2023莆田仙游一中期末)如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中,后人称之为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,….设第n层有an个球,从上往下n层球的总数为Sn,则下列结论中正确的是(  )
A. an+1-an=n+1
B. S6=35
C. Sn+1-Sn=,n≥2
D. +++…+=
三、 填空题
9 已知数列1,3,5,7,…,则其前n项和Sn=________.
10 已知数列{an}的通项公式为an=(-1)n·(n2-n),n∈N*,前n项和为Sn,则S40=________.
11 (2023扬州邵伯高级中学期末)把一个等腰直角三角形对折一次后再展开得到的图形如图,则图中等腰直角三角形(折痕所在线段也可作为三角形的边)有3个,分别为△ABC,△ABD,△ACD.若连续对折n次后再全部展开,得到的图形中等腰直角三角形(折痕所在线段也可作为三角形的边)的个数记为an,则a4=________,数列{an}的前n项和为________.
四、 解答题
12 已知数列1,1+,1++,1+++,…,1+++…+,…,求该数列的前n项和Sn.
13 (2023湘豫名校联考)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a2=4,S5=3a5-4.数列{bn}的前n项和为Tn,b1=3,且Tn+1=3Tn+2n+3.
(1) 求{an}的通项公式;
(2) 设cn=,求数列{cn}的前n项和Hn.
专题 数列的通项与求和(2)
一、 单项选择题
1 (2023安康高新中学月考)已知数列1,,,,3,,…,则是这个数列的(  )
A. 第21项 B. 第22项
C. 第23项 D. 第24项
2 (2023长春吉大附中期末)在数列{an}中,an>0,a1=1,=2n,则a113的值为(  )
A. 4 B. 15 C. D. 10
3 若数列{bn}满足b1+3b2+7b3+…+(2n-1)bn=2n,则数列{bn}的通项公式为(  )
A. bn=2n-1 B. bn=2n-1
C. bn= D. bn=
4 已知数列{an}满足a1=,an=an-1(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项公式an等于(  )
A. B.
C. D.
5 (2023衡水二中期中)在数列{an}中,a1=2,(an+1)(an-1+2)=an-1+1(n≥2),则数列{an}的通项公式为(  )
A. an=- B. an=3n2-n
C. an=2n-1+1 D. an=
6 (2023江苏期末)已知数列{an}满足a1=2,an+1=记bn=a2n,则下列结论中正确的是(  )
A. b1=5 B. b2=9
C. bn+1-bn=2 D. bn=4n-1
二、 多项选择题
7 (2023邵阳二中月考)对于数列{an},若 a2=2,a2n+a2n+2=4n(n∈N*),则下列说法中正确的是(  )
A. a6=6
B. 数列{an}是等差数列
C. 数列{a4n-2}是等差数列
D. a4n=16n-2
8 已知数列{an}满足a1=1,an-3an+1=2an·an+1(n∈N*),则下列结论中正确的是(  )
A. 为等比数列
B. {an}的通项公式为an=
C. {an}为递增数列
D. 的前n项和Tn=3n-n
三、 填空题
9 已知数列{an}满足a1+++…++=n,则an=________.
10 已知数列{an}满足a1=1,an=n(an+1-an)(n∈N*),则数列{an}的通项公式是 an=________.
11 若数列{an}满足a1=,an+1=,则第三项a3=________,它的通项公式an=________.
四、 解答题
12 已知在正项数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3×5n,求数列{an}的通项公式.
13 (2023咸阳武功县普集高级中学月考)已知数列{an}满足a1=,an+1=.
(1) 计算数列{an}的前4项;
(2) 求证:数列是等差数列;
(3) 求{an}的通项公式.
【答案解析】
专题 数列的通项与求和(1)
1. D 由题意,得an=,所以S10=×(1-+-+-+…+-+-)=×(1+--)=.
2. A 因为当n为奇数时,an+an+1=-(3n-2)+3(n+1)-2=3,所以a1+a2+…+a20=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a19+a20)=3×10=30.
3. D 由题意,得a-a=2,即{a}是公差为2的等差数列,又a5=3,所以a=a+2(n-5)=2n-1,即an=,则===-,所以数列的前24项和为(-1)+(-)+(-)+…+(-)=7-1=6.
4. B 设Sn=+++…+=1×+2×+3×+…+n·,则Sn=1×+2×+3×+…+n·,两式相减,得Sn=++++…+-n·=-n·=1--n·=,所以Sn=.
5. C 由a1=2,-=1(n∈N*),得=+n-1=n-,则an·an+1=·=2,所以Sn=2(1-+-+…+-)=2(1-)<2.若Sn<m恒成立,则m≥2,即实数m的取值范围是[2,+∞).
6. D f(1-x)+f(1+x)=(1-x)3-3(1-x)2+(1+x)3-3(1+x)2=-4,即f(x)+f(2-x)=-4.设M=f+f+…+f+f①,则M=f+f+…+f+f②,①+②得2M=+[f+f]+…++[f+f]=-4×4 045,所以M=-8 090,又f=f(2)=8-12=-4,所以f+f+…+f=-8 090-4=-8 094.
7. ABC =,则=,=,…,=,累乘得=×××…×=n·2n-1,又a1=-2,则an=-2n·n,故B正确;a2=-22×2=-8,故A正确;Sn=a1+a2+a3+…+an=-(1×21+2×22+…+n·2n),则2Sn=-(1×22+2×23+…+n·2n+1),有Sn-2Sn=-(21+22+…+2n-n·2n+1)=-+n·2n+1=-2n+1+2+n·2n+1=(n-1)·2n+1+2,即Sn=(1-n)·2n+1-2,故D错误;S3=(1-3)·23+1-2=-34,故C正确.故选ABC.
8. AD 由题意,a1=1,a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n,累加可得an=1+2+3+…+n=,n≥2,a1=1时也满足上式,故an=.对于A,an+1-an=-=n+1,故A正确;对于B,S6=1+3+6+10+15+21=56,故B错误;对于C,Sn+1-Sn=an+1=,n≥2,故C错误;对于D,==2,+++…+=2=,故D正确.故选AD.
9. n2+1- 利用分组求和可得Sn=[1+3+5+…+(2n-1)]+(++…+)=+=n2+1-.
10. 800 由题意,当n为奇数时,n+1为偶数,则an+an+1=(-1)n·(n2-n)+(-1)n+1·[(n+1)2-(n+1)]=-(n2-n)+[(n+1)2-(n+1)]=(n+1)2-n2+n-(n+1)=2n,故S40=a1+a2+…+a40=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a39+a40)=2×1+2×3+…+2×39=2×(1+3+…+39)=2×=800.
11. 31 2n+2-n-4 连续对折n(n≥2,n∈N*)次后再全部展开,则在上一次折叠的基础上,每个等腰直角三角形变为2个等腰直角三角形,加上△ABC这个等腰直角三角形,共an个等腰直角三角形,所以an=2an-1+1(n≥2,n∈N*),且a1=3,可得an+1=2(an-1+1).又a1+1=4,所以数列{an+1}是首项为4,公比为2的等比数列,因此an+1=4×2n-1=2n+1,则an=2n+1-1,故a4=25-1=31,数列{an}的前n项和为(22-1)+(23-1)+(24-1)+…+(2n+1-1)=(22+23+24+…+2n+1)-n=-n=2n+2-n-4.
12. 因为 an=1+++…+==2,所以an=2-,
则原数列可以表示为2-1,2-,2-,2-,…,2-,…,
故前n项和Sn=(2-1)++(2-)+…+=2n-(1+++…+)=2n-2=+2n-2.
13. (1) 方法一:设等差数列{an}的公差为d,
因为S5=3a5-4且a2=4,
所以
解得
所以an=a1+(n-1)d=1+3(n-1)=3n-2(n∈N*).
方法二:设等差数列{an}的公差为d,
因为S5=3a5-4且a2=4,
由等差数列的性质可得S5=5a3=5(a2+d)=5(4+d),3a5-4=3(a2+3d)-4=3(4+3d)-4,
所以3(4+3d)-4=5(4+d),解得d=3,
所以an=a2+(n-2)d=4+3(n-2)=3n-2(n∈N*).
(2) 在数列{bn}中,Tn+1=3Tn+2n+3,
当n≥2时,Tn=3Tn-1+2n+1.
两式相减,得Tn+1-Tn=3(Tn-Tn-1)+2,
即bn+1=3bn+2,
所以bn+1+1=3(bn+1).
当n=1时,T2=3T1+5,
所以b1+b2=3b1+5.
又b1=3,所以b2=11,
所以b2+1=3(b1+1),
故bn+1+1=3(bn+1),n∈N*.
因为b1=3,所以bn+1≠0,从而=3,
所以{bn+1}是以b1+1=4为首项,3为公比的等比数列,
所以bn+1=4×3n-1,所以bn=4×3n-1-1.
由(1)知,an=3n-2,
所以cn==4n×3n-1.
设dn=n×3n-1,{dn}的前n项和为An,
则An=1+2×3+3×32+…+n×3n-1,①
3An=1×3+2×32+3×33+…+(n-1)×3n-1+n×3n,②
①-②,得-2An=(1+3+32+…+3n-1)-n×3n=-n×3n,
所以Hn=4An=-2×=(2n-1)·3n+1.
专题 数列的通项与求和(2)
1. B 由题意可得数列的通项公式为an=,又=,解得n=22,所以是这个数列的第22项.
2. B 由=2n,得a+a=2na-2na,即(2n-1)a=(2n+1)a,整理,得=,所以数列是常数列,则==1.又an>0,所以an=,所以a113==15.
3. D 由b1+3b2+7b3+…+(2n-1)bn=2n①,得当n>1时,b1+3b2+7b3+…+(2n-1-1)bn-1=2n-2②,由①-②,得(2n-1)bn=2,所以bn=;当n=1时,b1=2×1=2也满足上式.综上,bn=.
4. A 因为数列{an}满足a1=,an=an-1(n≥2,n∈N*),所以=,=,…,=,所有的项相乘得=,整理,得an=.
5. A 由(an+1)(an-1+2)=an-1+1(n≥2),得anan-1+2an+1=0,即an(an-1+2)=-1,所以an-1+2≠0,an≠0,所以an+1=(n≥2),两边取倒数,得=+1,所以数列是首项为=,公差为1的等差数列,所以=n-=,则an+1=,故an=-1===-.
6. D 对于A,由题意,得b1=a2=a1+1=3,故A错误;对于B,由题意,得a3=a2+3=6,b2=a4=a3+1=7,故B错误;对于C,由题意,得a2n+1=a2n+3,a2n+2=a2n+1+1=a2n+4,即bn+1=bn+4,所以bn+1-bn=4,故C错误;对于D,因为b1=3,bn+1-bn=4,所以{bn}是以3为首项,4为公差的等差数列,所以bn=3+4(n-1)=4n-1,故D正确.
7. AC 由a2n+a2n+2=4n(n∈N*),a2=2,得a4=4-a2=2,a6=8-a4=6,故A正确;又a2n+a2n+2=4n,a2n+2+a2n+4=4(n+1),两式相减,得a2n+4-a2n=4,令n=2n1-1,n1∈N*,可得a4n1+2-a4n1-2=4,所以{a4n-2}是等差数列,故C正确;通过a2=2,a2n+a2n+2=4n(n∈N*)只能得到偶数项的值,对于奇数项,无法确定,所以无法确定{an}是不是等差数列,故B错误;同理,令n=2n1,n1∈N*,则a4n1+4-a4n1=4,所以{a4n}是以a4=2为首项,4为公差的等差数列,所以a4n=2+(n-1)×4=4n-2,故D错误.故选AC.
8. AB 因为an-3an+1=2an·an+1,所以+1=3,又+1=2≠0,所以是以2为首项,3为公比的等比数列,则+1=2×3n-1,即an=,所以{an}为递减数列,的前n项和Tn=(2×30-1)+(2×31-1)+…+(2×3n-1-1)=2(30+31+…+3n-1)-n=2×-n=3n-n-1.故选AB.
9. n 因为a1+++…++=n,当n=1时,a1=1;当n≥2时,a1+++…+=n-1,两式相减可得,=n-(n-1)=1,即an=n. 当n=1时,an=n也成立.综上可知,an=n.
10. n 由已知整理得(n+1)an=nan+1,所以=,所以数列是常数列,且==1,所以an=n.
11.   由an+1=,得==+2.又=2,所以是首项为2,公差为2的等差数列,所以=2+(n-1)×2=2n,所以an=,所以 a3=.
12. 在an+1=2an+3×5n的两边同时除以5n+1,得=×+.①
令=bn,则①式变为bn+1=bn+,
所以bn+1-1=(bn-1),
所以数列{bn-1}是等比数列,首项为b1-1=-1=-,公比为,
所以bn-1=×,
即bn=1-×=,
故an=5n-3×2n-1.
13. (1) 在数列{an}中,a1=,an+1=,
则a2==,a3==,a4==,
所以数列{an}的前4项为,,,.
(2) 由(1)知,an≠0,
将an+1=的两边取倒数,
得=1+,即-=1,
所以数列是以=2为首项,1为公差的等差数列.
(3) 由(2)知,=2+n-1=n+1,
即an=,
所以数列{an}的通项公式为an=.