(共35张PPT)
第六章 数列
阶段提能(七) 数列
一、单项选择题
1.(2024·江西九江三模)已知等差数列的公差为d,a5是a4与a8的等比中项,则=( )
A.- B.-
C. D.
1
题号
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5
6
7
8
9
√
10
11
12
A [因为a5是a4与a8的等比中项,所以=a4 a8 .
又因为数列为等差数列,公差为d,
所以=,化简得2a1d=-5d2,即2a1=-5d,所以=-.
故选A.]
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题号
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12
2.(2024·山东泰安二模)设等比数列的前n项和为Sn,若S3=5a2+6a1,则公比q为( )
A.1或5 B.5
C.1或-5 D.5或-1
√
1
题号
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8
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11
12
D [由S3=5a2+6a1=a1+a2+a3得,4a2+5a1=a3,
所以4a1q+5a1=a1q2,即q2-4q-5=0,
所以(q-5)(q+1)=0,所以q=5或 q=-1.
故选D.]
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题号
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11
12
3.(2024·遵义二模)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n-1,则a1+a9=( )
A.16 B.17
C.18 D.19
√
1
题号
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8
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12
D [∵数列{an}的前n项和Sn=n2+n-1,
∴Sn-1=(n-1)2+(n-1)-1=n2-n-1(n≥2),
∴an=Sn-Sn-1=n2+n-1-n2+n+1=2n(n≥2),
∵S1=12+1-1=1,∴a1=1,
而a1=1不满足an=2n(n≥2),
∴an=
则a1+a9=1+18=19.
故选D.]
1
题号
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11
12
4.(2025·湖北武汉模拟)已知数列满足a1=-,an+1=1-,则a6=( )
A.- B.
C. D.5
√
1
题号
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5
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10
11
12
B [a1=-,a2=1-=5,a3=1-=,
a4=1-=-,a5=1-=5,a6=1-=.
故选B.]
1
题号
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12
5.(2025·湖南长沙模拟)已知公差为负数的等差数列的前n项和为Sn,若a3,a4,a7成等比数列,则当Sn取最大值时,n=( )
A.2或3 B.2
C.3 D.4
√
1
题号
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11
12
B [设等差数列{an}的公差为d(d<0),由a3,a4,a7成等比数列,得(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+6d),解得a1=-d,则an=a1+(n-1)d=d,
显然等差数列{an}单调递减,当n≤2时,an>0,当n≥3时,an<0,所以当Sn取最大值时,n=2.
故选B.]
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题号
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12
6.(2024·福建莆田三模)设数列的前n项和为Sn,则“是等差数列”是“S11=11a6”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
√
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题号
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12
A [由是等差数列,得S11==11a6,满足充分性;
反之,S11=11a6,只需a1+a2+…+a5+a7+…+a11=10a6,得不到是等差数列,不满足必要性,
则“是等差数列”是“S11=11a6”的充分不必要条件.故选A.]
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题号
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二、多项选择题
7.(2024·广东广州二模)已知数列{an}的通项公式为an=则( )
A.a6=19 B.a7>a6
C.S5=22 D.S6>S8
√
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题号
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√
BC [∵数列{an}的通项公式为
an=
∴a1=4,a3=10,a5=16,a7=22,
a2=-2,a4=-6,a6=-10,a8=-14,故A错误;
a7>a6,故B正确;
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题号
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12
S5=4-2+10-6+16=22,故C正确;
S6=4-2+10-6+16-10=12,
S8=4-2+10-6+16-10+22-14=20,
S6故选BC.]
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题号
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12
8.已知等差数列的前n项和为Sn,正项等比数列的前n项积为Tn,则( )
A.数列是等差数列
B.数列是等比数列
C.数列是等差数列
D.数列是等比数列
√
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题号
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√
√
ABD [设的公差为d,的公比为q,
则Sn=n2+n =n+,
所以=是常数,故A正确;
易知==3d是常数,故B正确;
由ln Tn-ln Tn-1=ln bn不是常数,故C错误;
÷==q2是常数,故D正确.
故选ABD.]
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题号
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三、填空题
9.(2024·河北衡水三模)已知数列均为等差数列,其前n项和分别为Sn,Tn,满足(2n+3)Sn=(3n-1)Tn,则=________.
1
题号
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2
2 [由(2n+3)Sn=(3n-1)Tn,得=.
因为数列均为等差数列,可得a7+a8+a9=3a8=×15a8=S15,
且b6+b10=b1+b15,又由T15=,可得b6+b10=T15.
因此=====2.]
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题号
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10.如图为某校数学社团用数学软件制作的“蚊香”. 画法如下:在水平直线上取长度为1的线段AB,作一个等边三角形ABC,然后以点B为圆心,AB为半径逆时针画圆弧交线段CB的延长线于点D(第一段圆弧),再以点C为圆心,CD为半径逆时针画圆弧交线段AC的延长线于点E(第二段圆弧),再以点A为圆心,AE为半径逆时针画圆弧……,以此类推,当得到的“蚊香”恰好有11段圆弧时,“蚊香”的长度为________.
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题号
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44π
44π [由题意知每段圆弧所对的圆心角都是,第n段圆弧的半径为n,弧长记为an,则an=·n,
所以前11段圆弧的长度S11=(1+2+…+11)=44π.]
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题号
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四、解答题
11.(2024·广东深圳一模)设Sn为数列的前n项和,已知a2=4,S4=20,且为等差数列.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)若数列满足b1=6,且=,设Tn为数列的前n项和,集合M=,求M(用列举法表示).
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解:(1)证明:设等差数列的公差为d,则=+3d,即S1+3d=5,①
因为S2=a1+a2=S1+4,所以由=+d,得S1+2d=4.②
由①②解得S1=2,d=1,所以=n+1,即Sn=n,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=nn=2n,
当n=1时,a1=S1=2也满足上式,所以an=2n,
an+1-an=2,
所以数列是以2为公差的等差数列.
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题号
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(2)由(1)可知===,
当n≥2时,bn=·…··b1=×…××6=,
因为b1=6满足上式,所以bn==12.
Tn=12 =12×=12-,
因为当∈N*时,n=1,2,3,5,11,所以M=.
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题号
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12.(2025·湖南长沙雅礼中学模拟)物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出了“牛顿数列”,它在航空航天中应用非常广泛.其定义是:对于函数f,若满足f ′(xn)+f (xn)=0,则称数列为牛顿数列.已知f=x4,如图,在横坐标为x1=1的点处作f的切线,切线与x轴交点的横坐
标为x2,用x2代替x1重复上述过程得到x3,一
直下去,得到数列.
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题号
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(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的前n项和为Sn,且对任意的n∈N*,满足Sn≥16-λ,求整数λ的最小值.
(参考数据:0.94=0.656 1,0.95≈0.590 5,0.96≈0.531 4,0.97≈0.478 3)
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题号
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解:(1)∵f ′(x)=4x3,
∴f (x)在点处的切线方程为y-yn=,
令y=0,得xn+1=xn,所以是首项为1,公比为的等比数列,故xn=.
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题号
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(2)令bn=n·xn=n·,
法一:(错位相减法)
Sn=1·+2·+3·+…+n·Sn= 1·+2·+3·+…+n·,
两式相减得:Sn=1+++…+-n·,
化简得:Sn=16-(16+4n),
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题号
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故16-(16+4n)≥16-λ,
化简得λ≥(16+4n) .
令dn=(16+4n),
则dn+1-dn=,
当n≤5时,dn+1-dn≥0,
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题号
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即d6=d5>d4>d3>d2>d1,
当n≥6时,dn+1-dn<0,即d6>d7>d8>…,
所以=d5=d6=36·≈21.26,
所以整数λmin=22.
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题号
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法二:(裂项相消法)
由bn=n·xn=n·,
设cn=(kn+m)且bn=cn+1-cn,
则n=,
于是得
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题号
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即cn=,
所以Sn=b1+b2+…+bn=[(c2-c1)+(c3-c2)+…+(cn+1-cn)]=cn+1-c1=16-(16+4n),
故16-(16+4n)≥16-λ,
化简得λ≥(16+4n),
令dn=(16+4n),则=≥1时,n≤5,
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题号
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当n≤5时,≥1,即d6=d5>d4>d3>d2>d1,
当n≥6时,0<<1,即d6>d7>d8>…,
所以=d5=d6=36·≈21.26,
所以整数λmin=22.
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题号
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谢 谢!阶段提能(七) 数列
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共80分
一、单项选择题
1.(2024·江西九江三模)已知等差数列的公差为d,a5是a4与a8的等比中项,则=( )
A.- B.-
C. D.
2.(2024·山东泰安二模)设等比数列的前n项和为Sn,若S3=5a2+6a1,则公比q为( )
A.1或5 B.5
C.1或-5 D.5或-1
3.(2024·遵义二模)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n-1,则a1+a9=( )
A.16 B.17
C.18 D.19
4.(2025·湖北武汉模拟)已知数列满足a1=-,an+1=1-,则a6=( )
A.- B.
C. D.5
5.(2025·湖南长沙模拟)已知公差为负数的等差数列的前n项和为Sn,若a3,a4,a7成等比数列,则当Sn取最大值时,n=( )
A.2或3 B.2
C.3 D.4
6.(2024·福建莆田三模)设数列的前n项和为Sn,则“是等差数列”是“S11=11a6”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
二、多项选择题
7.(2024·广东广州二模)已知数列{an}的通项公式为an=则( )
A.a6=19 B.a7>a6
C.S5=22 D.S6>S8
8.已知等差数列的前n项和为Sn,正项等比数列的前n项积为Tn,则( )
A.数列是等差数列
B.数列是等比数列
C.数列是等差数列
D.数列是等比数列
三、填空题
9.(2024·河北衡水三模)已知数列均为等差数列,其前n项和分别为Sn,Tn,满足(2n+3)Sn=(3n-1)Tn,则=________.
10.如图为某校数学社团用数学软件制作的“蚊香”. 画法如下:在水平直线上取长度为1的线段AB,作一个等边三角形ABC,然后以点B为圆心,AB为半径逆时针画圆弧交线段CB的延长线于点D(第一段圆弧),再以点C为圆心,CD为半径逆时针画圆弧交线段AC的延长线于点E(第二段圆弧),再以点A为圆心,AE为半径逆时针画圆弧……,以此类推,当得到的“蚊香”恰好有11段圆弧时,“蚊香”的长度为________.
四、解答题
11.(2024·广东深圳一模)设Sn为数列的前n项和,已知a2=4,S4=20,且为等差数列.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)若数列满足b1=6,且=,设Tn为数列的前n项和,集合M=,求M(用列举法表示).
12.(2025·湖南长沙雅礼中学模拟)物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出了“牛顿数列”,它在航空航天中应用非常广泛.其定义是:对于函数f,若满足f ′(xn)+f (xn)=0,则称数列为牛顿数列.已知f=x4,如图,在横坐标为x1=1的点处作f的切线,切线与x轴交点的横坐标为x2,用x2代替x1重复上述过程得到x3,一直下去,得到数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的前n项和为Sn,且对任意的n∈N*,满足Sn≥16-λ,求整数λ的最小值.
(参考数据:0.94=0.656 1,0.95≈0.590 5,0.96≈0.531 4,0.97≈0.478 3)
阶段提能(七)
1.A [因为a5是a4与a8的等比中项,所以=a4 a8 .
又因为数列为等差数列,公差为d,
所以=,化简得2a1d=-5d2,即2a1=-5d,所以=-.
故选A.]
2.D [由S3=5a2+6a1=a1+a2+a3得,4a2+5a1=a3,
所以4a1q+5a1=a1q2,即q2-4q-5=0,
所以(q-5)(q+1)=0,所以q=5或 q=-1.
故选D.]
3.D [∵数列{an}的前n项和Sn=n2+n-1,
∴Sn-1=(n-1)2+(n-1)-1=n2-n-1(n≥2),
∴an=Sn-Sn-1=n2+n-1-n2+n+1=2n(n≥2),
∵S1=12+1-1=1,∴a1=1,
而a1=1不满足an=2n(n≥2),
∴an=
则a1+a9=1+18=19.
故选D.]
4.B [a1=-,a2=1-=5,a3=1-=,
a4=1-=-,a5=1-=5,a6=1-=.
故选B.]
5.B [设等差数列{an}的公差为d(d<0),由a3,a4,a7成等比数列,得(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+6d),解得a1=-d,则an=a1+(n-1)d=d,
显然等差数列{an}单调递减,当n≤2时,an>0,当n≥3时,an<0,所以当Sn取最大值时,n=2.
故选B.]
6.A [由是等差数列,得S11==11a6,满足充分性;
反之,S11=11a6,只需a1+a2+…+a5+a7+…+a11=10a6,得不到是等差数列,不满足必要性,
则“是等差数列”是“S11=11a6”的充分不必要条件.故选A.]
7.BC [∵数列{an}的通项公式为
an=
∴a1=4,a3=10,a5=16,a7=22,
a2=-2,a4=-6,a6=-10,a8=-14,故A错误;
a7>a6,故B正确;
S5=4-2+10-6+16=22,故C正确;
S6=4-2+10-6+16-10=12,
S8=4-2+10-6+16-10+22-14=20,
S6故选BC.]
8.ABD [设的公差为d,的公比为q,
则Sn=n2+n =n+,
所以=是常数,故A正确;
易知==3d是常数,故B正确;
由ln Tn-ln Tn-1=ln bn不是常数,故C错误;
÷==q2是常数,故D正确.
故选ABD.]
9.2 [由(2n+3)Sn=(3n-1)Tn,得=.
因为数列均为等差数列,可得a7+a8+a9=3a8=×15a8=S15,
且b6+b10=b1+b15,又由T15=,可得b6+b10=T15.
因此=====2.]
10.44π [由题意知每段圆弧所对的圆心角都是,第n段圆弧的半径为n,弧长记为an,则an=·n,
所以前11段圆弧的长度S11=(1+2+…+11)=44π.]
11.解:(1)证明:设等差数列的公差为d,则=+3d,即S1+3d=5,①
因为S2=a1+a2=S1+4,所以由=+d,得S1+2d=4.②
由①②解得S1=2,d=1,所以=n+1,即Sn=n,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=nn=2n,
当n=1时,a1=S1=2也满足上式,所以an=2n,
an+1-an=2,
所以数列是以2为公差的等差数列.
(2)由(1)可知===,
当n≥2时,bn=·…··b1=×…××6=,
因为b1=6满足上式,所以bn==12.
Tn=12 =12×=12-,
因为当∈N*时,n=1,2,3,5,11,所以M=.
12.解:(1)∵f ′(x)=4x3,
∴f (x)在点处的切线方程为y-yn=,
令y=0,得xn+1=xn,所以是首项为1,公比为的等比数列,故xn=.
(2)令bn=n·xn=n·,
法一:(错位相减法)
Sn=1·+2·+3·+…+n·Sn= 1·+2·+3·+…+n·,
两式相减得:Sn=1+++…+-n·,
化简得:Sn=16-(16+4n),
故16-(16+4n)≥16-λ,
化简得λ≥(16+4n) .
令dn=(16+4n),
则dn+1-dn=,
当n≤5时,dn+1-dn≥0,
即d6=d5>d4>d3>d2>d1,
当n≥6时,dn+1-dn<0,即d6>d7>d8>…,
所以=d5=d6=36·≈21.26,
所以整数λmin=22.
法二:(裂项相消法)
由bn=n·xn=n·,
设cn=(kn+m)且bn=cn+1-cn,
则n=,
于是得
即cn=,
所以Sn=b1+b2+…+bn=[(c2-c1)+(c3-c2)+…+(cn+1-cn)]=cn+1-c1=16-(16+4n),
故16-(16+4n)≥16-λ,
化简得λ≥(16+4n),
令dn=(16+4n),则=≥1时,n≤5,
当n≤5时,≥1,即d6=d5>d4>d3>d2>d1,
当n≥6时,0<<1,即d6>d7>d8>…,
所以=d5=d6=36·≈21.26,
所以整数λmin=22.
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