2025年高考数学二轮复习-3.1-等差数列、等比数列(课件+专项训练)(含解析)

文档属性

名称 2025年高考数学二轮复习-3.1-等差数列、等比数列(课件+专项训练)(含解析)
格式 zip
文件大小 2.7MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2024-08-02 07:29:56

文档简介

(共88张PPT)
专题一 函数与导数
3.1-等差数列、等比数列
专题一 函数与导数
考情分析
1.等差、等比数列基本量和性质的考查是高考热点,经常以小题形式出现.
2.等差、等比数列求和及综合应用是高考考查的重点.
内容索引
考点一
考点二
考点三
等差数列、等比数列的基本运算
等差数列、等比数列的性质
等差数列、等比数列的判断与证明
专题强化练
考点一
等差数列、等比数列的基本运算
等差数列、等比数列的基本公式(n∈N*)
(1)等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d,
an=am+(n-m)d.
(2)等比数列的通项公式:an=a1qn-1,
an=am·qn-m.
(3)等差数列的求和公式:
核心提炼
(4)等比数列的求和公式:
例1

  (1)(2024·全国甲卷)设等比数列{an}的各项均为正数,前n项和为Sn,若a1=1,S5=5S3-4,则S4等于
方法一 若该数列的公比q=1,代入S5=5S3-4中,
有5=5×3-4,不成立,
所以q≠1.
化简得q4-5q2+4=0,
所以q2=1(舍)或q2=4,
由于此数列各项均为正数,
方法二 由题知1+q+q2+q3+q4=5(1+q+q2)-4,
即q3+q4=4q+4q2,
即q3+q2-4q-4=0,
即(q-2)(q+1)(q+2)=0.
由题知q>0,所以q=2.
所以S4=1+2+4+8=15.
(2)(2024·安康模拟)中国古代著作《张丘建算经》有这样一个问题:“今有马行转迟,次日减半疾,七日行七百里”,意思是说有一匹马行走的速度逐渐减慢,每天行走的里程是前一天的一半,七天一共行走了700里路,则该马第五天行走的里程数约为
A.2.76 B.5.51
C.11.02 D.22.05

设该马第n(n∈N*)天行走的里程数为an,
规律方法
等差数列、等比数列问题的求解策略
(1)抓住基本量,首项a1、公差d或公比q.
(2)熟悉一些结构特征,如前n项和为Sn=an2+bn(a,b是常数)的形式的数列为等差数列,通项公式为an=p·qn-1(p,q≠0)的形式的数列为等比数列.
(3)由于等比数列的通项公式、前n项和公式中变量n在指数位置,所以常用两式相除(即比值的方式)进行相关计算.
   (1)(2024·河南联考)《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,前三个节气日影长之和为28.5尺,最后三个节气日影长之和为1.5尺,则春分时节的日影长为
A.4.5尺 B.3.5尺
C.2.5尺 D.1.5尺
跟踪演练1

冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气日影长构成等差数列{an},设公差为d,
所以an=a1+(n-1)d=11.5-n,
所以a7=11.5-7=4.5,
即春分时节的日影长为4.5尺.
(2)(2024·石家庄质检)已知数列{an}为各项均为正数的等比数列,a1=4,S3=84,则log2a1a2a3…a8的值为
A.70 B.72
C.74 D.76

设等比数列{an}的公比为q,则q>0,S3=a1(1+q+q2)=4(1+q+q2)=84,
整理可得q2+q-20=0,解得q=4(负值舍去),
所以an=a1qn-1=4n,
所以log2a1a2a3…a8=log2(41×42×43×…×48)
考点二
等差数列、等比数列的性质
1.通项性质:若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则对于等差数列,有am+an=ap+aq=2ak;对于等比数列,有aman=apaq=
2.前n项和的性质:
(1)对于等差数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等差数列;对于等比数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等比数列(q=-1且m为偶数时除外).
(2)对于等差数列有S2n-1=(2n-1)an.
核心提炼
例2
  (1)(多选)(2024·济宁质检)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1>0,a4+a11>0,a7a8<0,则
A.数列{an}是递增数列
B.S6>S9
C.当n=7时,Sn最大
D.当Sn>0时,n的最大值为14



∵在等差数列{an}中,a1>0,
a4+a11=a7+a8>0,a7a8<0,
∴a7>0,a8<0,
∴公差d<0,数列{an}是递减数列,A错误;
∵S9-S6=a7+a8+a9=3a8<0,
∴S6>S9,B正确;
∵a7>0,a8<0,数列{an}是递减数列,
∴当n=7时,Sn最大,C正确;
∵a4+a11>0,a7>0,a8<0,
∴当Sn>0时,n的最大值为14,D正确.
(2)(2024·全国乙卷)已知{an}为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,则a7=______.
-2
方法一 {an}为等比数列,∴a4a5=a3a6,
∴a2=1,
又a2a9a10=a7a7a7,
∴1×(-8)=(a7)3,
∴a7=-2.
方法二 设{an}的公比为q(q≠0),
则a2a4a5=a3a6=a2q·a5q,
显然an≠0,
则a4=q2,即a1q3=q2,
则a1q=1,
因为a9a10=-8,
则a1q8·a1q9=-8,
则q15=(q5)3=-8=(-2)3,
则q5=-2,则a7=a1q·q5=q5=-2.
规律方法
等差数列、等比数列的性质问题的求解策略
(1)抓关系,抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手,选择恰当的性质进行求解.
(2)用性质,数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题.
跟踪演练2

(2)(2024·沧州质检)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=2,S6=6,则S24=______.
510
因为数列{an}为等比数列,由等比数列的性质知,
S3,S6-S3,S9-S6,…,S24-S21,…构成首项为S3=2,
等差数列、等比数
列的判断与证明
考点三
核心提炼
等差数列 等比数列
定义法 an+1-an=d =q(q≠0)
通项法 an=a1+(n-1)d an=a1qn-1
中项法 2an=an-1+an+1(n≥2) =an-1an+1(n≥2,an≠0)
前n项和法 Sn=an2+bn(a,b为常数) Sn=kqn-k(k≠0,q≠0,1)
证明数列为等差(比)数列一般使用定义法.
例3
 (2024·潍坊模拟)已知数列{an}和{bn}满足a1=3,b1=2,an+1=an+2bn,bn+1=2an+bn.
(1)证明:{an+bn}和{an-bn}都是等比数列;
因为an+1=an+2bn,bn+1=2an+bn,
所以an+1+bn+1=3(an+bn),
an+1-bn+1=-(an-bn),
又由a1=3,b1=2得a1-b1=1,a1+b1=5,
所以数列{an+bn}是首项为5,公比为3的等比数列,
数列{an-bn}是首项为1,公比为-1的等比数列.
(2)求{anbn}的前n项和Sn.
由(1)得an+bn=5×3n-1,
an-bn=(-1)n-1,
易错提醒
(1) =an-1an+1(n≥2,n∈N*)是{an}为等比数列的必要不充分条件,也就是判断一个数列是等比数列时,要注意各项不为0.
(2){an}为等比数列,可推出a1,a2,a3成等比数列,但a1,a2,a3成等比数列并不能说明{an}为等比数列.
(3)证明{an}不是等比数列可用特值法.
 (2024·日照模拟)已知数列{an}满足:a1=λ>0,anan+1=27-2n.
(1)当λ=  时,求数列{a2n}中的第10项;
跟踪演练3
由已知anan+1=27-2n,
所以当n≥2时,anan-1=29-2n,
所以a2=210,
(2)是否存在正数λ,使得数列{an}是等比数列?若存在,求出λ值并证明;若不存在,请说明理由.
存在.假设存在正数λ,使得数列{an}是等比数列,
即λ2=64,解得λ=8.
下面证明当λ=8时数列{an}是等比数列,
所以当n为奇数时,an=24-n;
当n为偶数时,an=24-n,
所以对一切正整数n,都有an=24-n,
所以存在正数λ=8使得数列{an}是等比数列.
专题强化练
一、单项选择题
1.若首项为正数的等比数列{an}的前6项和为126,且a5=2a3+8a1,则a4的值为
A.32    B.16     C.8    D.4
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设首项为正数的等比数列{an}的公比为q(q>0),
∴a4=a1q3=16.
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2.(2024·全国甲卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a2+a6=10,a4a8=45,则S5等于
A.25 B.22
C.20 D.15

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方法一 设等差数列{an}的公差为d,首项为a1,依题意可得,
a2+a6=a1+d+a1+5d=10,
即a1+3d=5, ①
又a4a8=(a1+3d)(a1+7d)=45, ②
①②联立,解得d=1,a1=2,
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方法二 依题意可得,
a2+a6=2a4=10,a4a8=45,
所以a4=5,a8=9,
于是a3=a4-d=5-1=4,
所以S5=5a3=20.
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∴a9+a10+a11+a12=12.
4.(2024·安庆模拟)林业部门规定:树龄500年以上的古树为一级,树龄300~500年之间的古树为二级,树龄100~299年之间的古树为三级,树龄低于100年的不称为古树.林业工作者为研究树木年龄,多用年轮推测法,先用树木测量生长锥在树干上打孔,抽取一段树干计算年轮个数,由经验知树干截面近似圆形,年轮宽度依次构成等差数列.现为了评估某棵大树的级别,特测量数据如下:树干周长为3.14 m,靠近树芯的第5个年轮宽度为0.4 cm,靠近树皮的第5个年轮宽度为0.2 cm,则估计该大树属于(π取3.14)
A.一级 B.二级
C.三级 D.不是古树
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设树干的截面圆的半径为r,
树干周长2πr=3.14,r=0.5 m=50 cm,
从内向外数,a5=0.4,an-4=0.2,
∴估计该大树属于三级.
5.(2024·新高考全国Ⅰ)记Sn为数列{an}的前n项和,设甲:{an}为等差数
列;乙:  为等差数列,则
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件

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方法一 甲:{an}为等差数列,设其首项为a1,公差为d,
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则Sn=nan+1-t·n(n+1),
有Sn-1=(n-1)an-t·n(n-1),n≥2,
两式相减得an=nan+1-(n-1)an-2tn,
即an+1-an=2t,对n=1也成立,
因此{an}为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件.
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方法二 甲:{an}为等差数列,设数列{an}的首项为a1,公差为d,
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即Sn=nS1+n(n-1)D,
当n≥2时,Sn-1=(n-1)S1+(n-1)(n-2)D,
上边两式相减得Sn-Sn-1=S1+2(n-1)D,
所以an=a1+2(n-1)D,
当n=1时,上式成立,
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又an+1-an=a1+2nD-[a1+2(n-1)D]=2D为常数,
因此{an}为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件.
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6.(2024·新高考全国Ⅱ)记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8等于
A.120 B.85
C.-85 D.-120

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方法一 设等比数列{an}的公比为q,首项为a1,
若q=1,则S6=6a1=3×2a1=3S2,不符合题意,
所以q≠1.
由S4=-5,S6=21S2,
由①可得,1+q2+q4=21,解得q2=4,
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方法二 设等比数列{an}的公比为q,
因为S4=-5,S6=21S2,
所以q≠-1,否则S4=0,
从而S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6成等比数列,
所以(-5-S2)2=S2(21S2+5),
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当S2=-1时,S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6,
即为-1,-4,-16,S8+21,
易知S8+21=-64,即S8=-85;
S4=a1+a2+a3+a4=(a1+a2)(1+q2)=(1+q2)S2>0,
与S4=-5矛盾,舍去.
综上,S8=-85.
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二、多项选择题
7.(2024·扬州模拟)设等比数列{an}的公比为q,其前n项和为Sn,前n项积
为Tn,并且满足条件a1>1,a6a7>1,   <0,则下列结论正确的是
A.q>1
B.0C.Sn的最大值为S7
D.Tn的最大值为T6


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由题意得,a1>1,a6a7>1>0,
∴a6,a7同号,即a6与a6q同号,
∴a6,a7一个比 1大,一个比1小,
∴a6>1,0∴0<q<1,并且an=a1qn-1>0,a1>a2>…>an,即{an}是递减的正项数列,A错误;
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Sn-Sn-1=an>0,即Sn>Sn-1对任意的n∈N*都成立,C错误;
∵当n≥7时,an<1,当1≤n≤6时,an>1,
∴T6是Tn的最大值,D正确.
8.(2024·保定模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=2,an+1=4an-3an-1,则下面说法正确的是
A.数列{an+1-an}为等比数列
B.数列{an+1-3an}为等差数列
C.an=3n-1+1
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所以数列{an+1-an}为公比为3的等比数列,故A正确;
因为(an+1-3an)-(an-3an-1)=an+1-4an+3an-1=0,即an+1-3an=an-3an-1,
所以数列{an+1-3an}为常数列,即公差为0的等差数列,故B正确;
由以上分析可得an+1-an=1×3n-1,且an+1-3an=-1,
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Sn=a1+a2+…+an
三、填空题
9.(2024·全国甲卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若8S6=7S3,则{an}的
公比为________.
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若q=1,
则由8S6=7S3得8·6a1=7·3a1,
则a1=0,不符合题意.
所以q≠1.
当q≠1时,因为8S6=7S3,
即8(1-q6)=7(1-q3),
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即8(1+q3)(1-q3)=7(1-q3),
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an=2n2
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所以数列{an}的通项公式为an=2n2.
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11.(2024·厦门模拟)公元前5世纪,古希腊哲学家芝诺发表了著名的阿基里斯悖论:他提出让乌龟在跑步英雄阿基里斯前面1 000米处开始与阿基里斯赛跑,并且假定阿基里斯的速度是乌龟的10倍.比赛开始后,当阿基里斯跑了1 000米时,此时乌龟便领先他100米;当阿基里斯跑完下一个100米时,乌龟领先他10米;当阿基里斯跑完下一个10米时,乌龟领先他1米,…,所以阿基里斯永远追不上乌龟.按照这样的规律,当阿基里斯和乌龟的距离恰好为0.1米时,乌龟爬行的总距离为________米.
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根据题意,这是一个等比数列模型,
解得n=4,
12.(2024·南通模拟)已知各项均为正整数的递增数列{an}的前n项和为Sn,若a1=3,Sn=2 023,则n的最大值为_____.
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因为{an}为递增数列且均为正整数,a1=3,Sn=2 023,
若n取最大值,则当m即a2=4,a3=5,a4=6,…,
即当2≤m所以数列{am}是以首项为3,公差为1的等差数列,
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又因为S60=1 950<2 023,S61=2 013<2 023,S62=2 077>2 023,
若n的最大值为61,则a60=62,a61=2 023-1 950=73>62,符合题意;
若n的最大值为62,则a61=63,a62=2 023-2 013=10<63,不符合题意,
综上所述,满足题意的n的最大值为61.
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四、解答题
13.(2024·全国乙卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a2=11,S10=40.
(1)求{an}的通项公式;
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设等差数列{an}的公差为d,
所以an=13-2(n-1)=15-2n.
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(2)求数列{|an|}的前n项和Tn.
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则当n≤7时,an>0,
可得Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=Sn=14n-n2;
当n≥8时,an<0,
可得Tn=|a1|+|a2|+…+|an|
=(a1+a2+…+a7)-(a8+…+an)
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=S7-(Sn-S7)=2S7-Sn
=2×(14×7-72)-(14n-n2)=n2-14n+98.
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14.(2024·青岛质检)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,公差d≠0,S2,S4,S5+4成等差数列,a2,a4,a8成等比数列.
(1)求Sn;
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由S2,S4,S5+4成等差数列,a2,a4,a8成等比数列,
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专题一 函数与导数
本课结束2025年高考数学二轮复习-3.1-等差数列、等比数列-专项训练
一、基本技能练
1.已知等比数列{an}满足a1=2,a3a5=4a,则a3的值为(  )
A.1 B.2
C.1或-1    D.
2.设数列{an}是等差数列,Sn是数列{an}的前n项和,a3+a5=10,S5=15,则S6=(  )
A.18 B.24
C.30 D.36
3.北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块.向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)(  )
A.3 699块 B.3 474块
C.3 402块 D.3 339块
4.若等差数列{an}的前n项和为Sn,则“S2 022>0,S2 023<0”是“a1 011a1 012<0”的(  )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
5.(多选)已知等比数列{an}的公比为q,且a5=1,则下列选项正确的是(  )
A.a3+a7≥2 B.a4+a6≥2
C.a7-2a6+1≥0 D.a3-2a4-1≥0
6.(多选)已知数列{an}的前n项和为Sn,下列说法正确的是(  )
A.若Sn=n2+1,则{an}是等差数列
B.若Sn=3n-1,则{an}是等比数列
C.若{an}是等差数列,则S9=9a5
D.若{an}是等比数列,且a1>0,q>0,则S1·S3>S
7.写出一个公差为2,且前3项和小于第3项的等差数列an=________.
8.已知数列{an}的前n项和是Sn,且Sn=2an-1,若an∈(0,2 022),则称项an为“和谐项”,则数列{an}的所有“和谐项”的和为________.
9.已知数列{an}满足a1=1,(an+an+1-1)2=4anan-1,且an+1>an(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________.
10.已知数列{an}是各项均为正数的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和,若S2+a2=S3-3,则a4+3a2的最小值为________.
11.设等比数列{an}满足a1+a2=4,a3-a1=8.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记Sn为数列{log3an}的前n项和.若Sm+Sm+1=Sm+3(m∈N*),求m.
12.已知{an}是等差数列,{bn}是公比为2的等比数列,且a2-b2=a3-b3=b4-a4.
(1)证明:a1=b1;
(2)求集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数.
二、创新拓展练
13.(多选)在等比数列{an}中,公比为q,其前n项积为Tn,并且满足a1>1,a99·a100-1>0,<0,下列结论中正确的是(  )
A.0B.a99·a101-1<0
C.T100的值是Tn中最大的
D.使Tn>1成立的最大自然数n值等于198
14.(多选)已知数列{an}满足a1=10,a5=2,且an+2-2an+1+an=0(n∈N*),则下列结论正确的是(  )
A.an=12-2n
B.|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=
C.|an|的最小值为0
D.当且仅当n=5时,a1+a2+a3+…+an取得最大值30
15.(多选)已知Sn是数列{an}的前n项和,且a1=a2=1,an=an-1+2an-2(n≥3),则下列结论正确的是(  )
A.数列{an+1+an}为等比数列
B.数列{an+1-2an}为等比数列
C.an=
D.S20=(410-1)
16.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=,Sn+1·(2-Sn)=1.
(1)求证:是等差数列;
(2)求数列中最接近2 023的数.
参考答案与解析
一、基本技能练
1.答案 A
解析 由题意得a3a5=a=4a,
又在等比数列中偶数项同号,
∴a4=2a6,
∴q2=,∴a3=a1q2=1,故选A.
2.答案 B
解析 由等差数列的性质知a4==5,
而S5=×5=5a3=15,则a3=3,
等差数列{an}的公差d=a4-a3=2,
所以a1=a3-2d=-1,
则S6=6a1+·d=-6+30=24.
3.答案 C
解析 设每一层有n环,由题意可知,从内到外每环之间构成公差为d=9,首项为a1=9的等差数列.
由等差数列的性质知Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差数列,
且(S3n-S2n)-(S2n-Sn)=n2d,则9n2=729,解得n=9,
则三层共有扇面形石板S3n=S27=27×9+×9=3 402(块).
4.答案 B
解析 因为S2 022>0,S2 023<0,
所以>0,
<0,
即a1+a2 022=a1 011+a1 012>0,a1+a2 023=2a1 012<0,
所以a1 011>0,a1 012<0,且a1 011>|a1 012|,
所以a1 011a1 012<0,充分性成立;
而当a1 011a1 012<0时,a1 011>0,a1 012<0或a1 011<0,a1 012>0,
则S2 022>0,S2 023<0不一定成立.
故“S2 022>0,S2 023<0”可以推出“a1 011a1 012<0”,
但“a1 011a1 012<0”不能推出“S2 022>0,S2 023<0”,
所以“S2 022>0,S2 023<0”是“a1 011a1 012<0”的充分不必要条件.故选B.
5.答案 AC
解析 因为等比数列{an}的公比为q,且a5=1,
所以a3=,a4=,a6=q,a7=q2,
因为a3+a7=+q2≥2,
当且仅当q2=1时等号成立,故A正确;
因为a4+a6=+q,
当q<0时式子为负数,故B错误;
因为a7-2a6+1=q2-2q+1=(q-1)2≥0,故C正确;
因为a3-2a4-1=--1=-2,则a3-2a4-1≥0不成立,故D错误.
6.答案 BC
解析 若Sn=n2+1,当n≥2时,an=2n-1,a1=2不满足an=2n-1,故A错误;
若Sn=3n-1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2·3n-1,
由于a1=S1=31-1=2,
满足an=2·3n-1,
所以{an}是等比数列,故B正确;
若{an}是等差数列,
则S9==9a5,故C正确;
当q=1时,S1·S3-S=a(1+q+q2)-a(1+q)2=-aq<0,故D错误,
综上,选BC.
7.答案 2n-4(n∈N*)(答案不唯一)
解析 依题意得
解得a1<-1,
不妨令a1=-2,∴an=2n-4.
8.答案 2 047
解析 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an-1-(2an-1-1)=2an-2an-1,
∴an=2an-1,
又由a1=S1=2a1-1,得a1=1,
∴{an}是公比为2,首项为1的等比数列,
∴an=2n-1,
由an=2n-1<2 022,
得n-1≤10,即n≤11,
∴所求和为S11==2 047.
9.答案 n2
解析 因为a1=1,an+1>an≥a1>0,
所以>.
由(an+an+1-1)2=4anan+1得an+1+an-1=2,
所以(-)2=1,
所以-=1,
所以数列{}是首项为1,公差为1的等差数列,
所以=n,即an=n2.
10.答案 18
解析 由S2+a2=S3-3得a2=S3-S2-3=a3-3,
所以a1q=a1q2-3 a1=>0 q>1,
所以a4+3a2=a1q3+3a1q==
=3×
=3+6
≥3×2+6=18,
当且仅当q-1=,
即q=3时等号成立,故a4+3a2的最小值为18.
11.解 (1)设{an}的公比为q,则an=a1qn-1.
由已知得解得
所以{an}的通项公式为an=3n-1(n∈N*).
(2)由(1)知log3an=n-1,
故Sn=(n∈N*).
由Sm+Sm+1=Sm+3,
得m(m-1)+(m+1)m
=(m+3)(m+2),
即m2-5m-6=0.
解得m=-1(舍去)或m=6.
12.(1)证明 设等差数列{an}的公差为d,
由a2-b2=a3-b3得a1+d-2b1=a1+2d-4b1,即d=2b1,
由a2-b2=b4-a4得a1+d-2b1=8b1-(a1+3d),即a1=5b1-2d,
将d=2b1代入,得a1=5b1-2×2b1=b1,即a1=b1.
(2)解 由(1)知an=a1+(n-1)d=a1+(n-1)×2b1=(2n-1)a1,bn=b1·2n-1,
由bk=am+a1,
得b1·2k-1=(2m-1)a1+a1,
由a1=b1≠0得2k-1=2m,
由题知1≤m≤500,所以2≤2m≤1 000,所以k=2,3,4,…,10,共9个数,即集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}={2,3,4,…,10}中元素的个数为9.
二、创新拓展练
13.答案 ABD
解析 对于A,∵a99·a100-1>0,
∴a·q197>1,∴(a1·q98)2·q>1.
∵a1>1,∴q>0.
又∵<0,
∴a99>1,且a100<1,
∴0对于B,∵a=a99·a101,a100<1,
∴0即a99·a101-1<0,故B正确;
对于C,由于T100=T99·a100,
而0故有T100对于D,T198=a1·a2·…·a198=(a1·a198)(a2·a197)·…·(a99·a100)=(a99·a100)99>1,
T199=a1·a2·…·a199=(a1·a199)·(a2·a198)…(a99·a101)·a100=(a100)100<1,故D正确.故选ABD.
14.答案 AC
解析 由an+2-2an+1+an=0,
可得an+2-an+1=an+1-an,
所以数列{an}是等差数列,设公差为d,
因为a1=10,a5=2,
所以d==-2,
所以an=10-2(n-1)=12-2n,
故A正确;
当n=6时,an=0,所以当n≤5时,an>0,
当n>5时,an≤0,
所以当n≤5时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=a1+a2+a3+…+an==11n-n2.
当n>5时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|
=a1+a2+…+a5-a6-…-an
=-(a1+a2+a3+…+an)+2(a1+a2+…+a5)
=-Sn+2S5
=-(11n-n2)+60
=n2-11n+60,
所以|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=
故B错误;
|an|=|12-2n|,当n=6时,|an|取得最小值为0,故C正确;
当n=5或n=6时,a1+a2+a3+…+an取最大值30,故D错误.
15.答案 ABD
解析 因为an=an-1+2an-2(n≥3),
所以an+an-1=2an-1+2an-2=2(an-1+an-2),
又a1+a2=2≠0,
所以{an+an+1}是等比数列,A正确;
同理an-2an-1=an-1+2an-2-2an-1=-an-1+2an-2=-(an-1-2an-2),而a2-2a1=-1,
所以{an+1-2an}是等比数列,B正确;
若an=,
则a2==3,
但a2=1≠3,C错误;
由A知{an+an+1}是等比数列,且公比为2,
因此数列a1+a2,a3+a4,a5+a6,…仍然是等比数列,公比为4,其前10项和为T10,
则S20=T10==(410-1),故D正确.
16.(1)证明 ==-2.
由Sn+1·(2-Sn)=1,得Sn+1=.
因为-=-=-=-1,
所以是以-2为首项,-1为公差的等差数列.
(2)解 由(1)得=-2+(n-1)×(-1)=-(n+1),
即Sn=,
则an=Sn-Sn-1=-=(n≥2),
当n=1时,a1=满足上式,
所以an=(n∈N*),
则=n(n+1).
由f(x)=x(x+1)=-在(0,+∞)上单调递增,
当n=44时,=44×45=1 980;
当n=45时,=45×46=2 070.
所以数列中最接近2 023的数是1 980.
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