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第四章 数列
一.选择题(共8小题)
1.(2025 合肥校级模拟)在等比数列{an}中,已知a1+a2+a3+a4+a5=48,a1a2a3a4a5=32,则( )
A.12 B.16 C.24 D.36
2.(2025春 旅顺口区校级期中)已知数列{an}满足a1=0,,则a2025=( )
A.0 B. C. D.
3.(2024秋 宿迁校级期末)已知等比数列{an}的公比q>1,且满足a2+a4=5,a3=2,则q的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.(2025 重庆校级模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,,数列{bn}的通项公式为bn,bn=1﹣λn,则“{an}为等比数列”是“{bn}是递减数列”的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
5.(2024秋 枣庄期末)已知等差数列{an}的首项为1,若a1,a2,a3+1成等比数列,则a4=( )
A.﹣2 B.4 C.8 D.﹣2或4
6.(2025春 安徽期中)已知{an}是公差不为0的等差数列,则a9﹣a6+a1=( )
A.a1 B.a2 C.a3 D.a4
7.(2024秋 石嘴山校级期末)等差数列{an}的前n项和为Sn,其中S7=7,又2,b1,b2,b3,8成等比数列,则的值是( )
A.4 B.﹣4 C.4或﹣4 D.2
8.(2024秋 西宁期末)已知数列1,,,,3,…,,…,则9是该数列的( )
A.第42项 B.第41项 C.第9项 D.第8项
二.多选题(共4小题)
9.(2024秋 白银校级月考)已知数列{an}满足:,则下列说法不正确的是( )
A.数列{an}为递减数列
B.存在n∈N*,使得an<0
C.存在n∈N*,使得an>2
D.存在n∈N*,使得
10.(2024秋 广东期末)已知数列C1:0,2,0,2,0,现在对该数列进行一种变换,规则f:每个0都变为“2,0,2”,每个2都变为“0,2,0”,得到一个新数列,记数列Ck+1=f( k),k=1,2,3,…且 n的所有项的和为Sn,则以下判断正确的是( )
A. n的项数为5 3n﹣1 B.S4=136
C.C5中0的个数为203 D.Sn=5 3n﹣1﹣1
11.(2025 江苏校级一模)已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d,前n项和为Sn,若S25<S23<S24,则下列说法正确的是( )
A.当n=24,Sn最大
B.使得Sn<0成立的最小自然数n=48
C.|a23+a24|>|a25+a26|
D.中最小项为
12.(2025春 抚州校级月考)下列四个选项中,正确的是( )
A.数列的项可以相等
B.数列10,9,8,7可表示为{10,9,8,7}
C.数列的一个通项公式是
D.数列是递减数列
三.填空题(共4小题)
13.(2025春 浦东新区校级期末)在等比数列{an}中,a1=16,a5=1,则 .
14.(2025 云南模拟)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a13+2a2=a10+4,则S6= .
15.(2025春 南京校级期中)已知数列{an}的前n项和,则数列{an}的通项公式是 .
16.(2024秋 上海校级期末)在等比数列{an}中,若,则a5= .
四.解答题(共4小题)
17.(2025春 山西校级期中)已知数列{an}的前n项和为Sn,点在直线上,n∈N*.
(1)求数列{an}的前n项和Sn以及数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn=an﹣12,设数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn的最小值.
18.(2024秋 昆明校级期末)记Sn是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,a1=1,且a2﹣1,a3﹣1,a4成等比数列.
(1)求an和Sn;
(2)若bnSn=1,求数列{bn}的前20项和T20.
19.(2024秋 京口区校级期末)在数列{an}中,a1=2,.
(1)证明:数列{an﹣n}是等比数列.
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
20.(2025春 丹东期末)记Sn是数列{an}的前n项和,a1=1,S3=6,且数列是等差数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设若求数列{bn}的前2n项和T2n.
第四章 数列
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025 合肥校级模拟)在等比数列{an}中,已知a1+a2+a3+a4+a5=48,a1a2a3a4a5=32,则( )
A.12 B.16 C.24 D.36
【考点】等比数列的性质.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】利用等比数列的性质计算即可.
【解答】解:在等比数列{an}中,,解得a3=2,
所以,
因为a1+a2+a3+a4+a5=48,
所以.
故选:A.
【点评】本题考查等比数列的性质,是基础题.
2.(2025春 旅顺口区校级期中)已知数列{an}满足a1=0,,则a2025=( )
A.0 B. C. D.
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解.
【答案】C
【分析】由递推公式可得{an}的周期,据此可得答案.
【解答】解:由a1=0,,
可得,,a1,…,
则数列{an}是最小正周期为3的数列,
因2025=675×3,
则.
故选:C.
【点评】本题考查数列的周期性,考查运算能力和推理能力,属于基础题.
3.(2024秋 宿迁校级期末)已知等比数列{an}的公比q>1,且满足a2+a4=5,a3=2,则q的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】等比数列通项公式的应用.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】由等比数列的通项公式计算基本量即可.
【解答】解:等比数列{an}的公比q>1,且满足a2+a4=5,a3=2,
所以,则,
即2q2﹣5q+2=0,
解得q=2或,
因为q>1,所以q=2.
故选:A.
【点评】本题主要考查了等比数列通项公式的应用,属于基础题.
4.(2025 重庆校级模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,,数列{bn}的通项公式为bn,bn=1﹣λn,则“{an}为等比数列”是“{bn}是递减数列”的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
【考点】数列递推式;数列的应用.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】根据条件求出对应的λ的值,由集合的包含关系,判定是否满足充分必要条件.
【解答】解:数列{an}的前n项和为Sn,,数列{bn}的通项公式为bn,bn=1﹣λn,
若{an}为等比数列,由n=1时,a1=S1=2﹣λ;当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2n﹣1,则λ=1;
由{bn}是递减数列,即λ>0,
所以“{an}为等比数列”是“{bn}是递减数列”的充分不必要条件.
故选:A.
【点评】本题考查等差数列和等比数列的通项公式,以及数列的单调性和充分必要条件,考查转化思想和推理能力,属于基础题.
5.(2024秋 枣庄期末)已知等差数列{an}的首项为1,若a1,a2,a3+1成等比数列,则a4=( )
A.﹣2 B.4 C.8 D.﹣2或4
【考点】由等差数列中若干项求通项公式或其中的项.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】B
【分析】由等比中项可得d=±1,然后检验,即可得到d=1,从而得到结果.
【解答】解:根据题意,设等差数列{an}的公差为d,
由于a1,a2,a3+1成等比数列,则,
即(1+d)2=1×(2+2d),解得d=±1,
当d=﹣1时,a2=a1+d=1﹣1=0,不符合题意,故舍去;
当d=1时,a2=2,a3+1=4,符合题意,
故d=1,则a4=a1+3d=1+3=4.
故选:B.
【点评】本题考查等差数列、等比数列的性质和应用,注意等比中项的性质,属于基础题.
6.(2025春 安徽期中)已知{an}是公差不为0的等差数列,则a9﹣a6+a1=( )
A.a1 B.a2 C.a3 D.a4
【考点】等差数列的性质.
【专题】综合法;等差数列与等比数列;能力层次;运算求解.
【答案】D
【分析】应用等差数列的下标和性质求解.
【解答】解:{an}是公差不为0的等差数列,
由等差数列的性质知a9+a1=a6+a4,
则a9﹣a6+a1=a4.
故选:D.
【点评】本题主要考查了等差数列性质的应用,属于基础题.
7.(2024秋 石嘴山校级期末)等差数列{an}的前n项和为Sn,其中S7=7,又2,b1,b2,b3,8成等比数列,则的值是( )
A.4 B.﹣4 C.4或﹣4 D.2
【考点】等差数列与等比数列的综合.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】结合等比数列与等差数列的性质及求和公式即可求解.
【解答】解:等差数列{an}中,又2,b1,b2,b3,8成等比数列,
则2×8且b2与2符号相同,即为正,
所以b2=4,
因为S7=77a4=7,即a4=1,
则4.
故选:A.
【点评】本题主要考查了等差数列与等比数列性质的综合应用,属于中档题.
8.(2024秋 西宁期末)已知数列1,,,,3,…,,…,则9是该数列的( )
A.第42项 B.第41项 C.第9项 D.第8项
【考点】由数列若干项归纳出通项公式.
【专题】整体思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解.
【答案】B
【分析】由题意可知,数列的通项为an,令9,求出n的值即可.
【解答】解:由题意可知,数列的通项为an,
令9,得n=41,
所以9是该数列的第41项.
故选:B.
【点评】本题主要考查了数列的通项公式,属于基础题.
二.多选题(共4小题)
9.(2024秋 白银校级月考)已知数列{an}满足:,则下列说法不正确的是( )
A.数列{an}为递减数列
B.存在n∈N*,使得an<0
C.存在n∈N*,使得an>2
D.存在n∈N*,使得
【考点】数列递推式.
【专题】转化思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;逻辑思维;运算求解.
【答案】ABC
【分析】由已知等式变形可得an+1=an+ln(3﹣an),构造函数f(x)=x+ln(3﹣x),其中0<x<3,利用导数分析函数f(x)的单调性,可得出0<an<2,可判断BC选项;利用数列的单调性可判断A选项;计算出a2、a3的范围,可判断D选项.
【解答】解:因为,所以3﹣an>0,解得an<3,
因为,所以,
所以an+1﹣an=ln(3﹣an),所以an+1=an+ln(3﹣an),
设函数f(x)=x+ln(3﹣x),其中0<x<3,则.
当2<x<3时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减,
当0<x<2时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增,
所以f(x)≤f(2)=2,
因为0<a1<1,所以a2=f(a1)∈(0,2),a3=f(a2)∈(0,2), ,
所以对任意的n∈N*,0<an<2,所以an+1=f(an)=an+ln(3﹣an)>an,
所以数列{an}为递增数列,故A错误,B错误,C错误;
因为0<a1<1,所以a2=a1+ln(3﹣a1)>ln3>1,
,
所以存在n∈N*,使得,故D正确.
故选:ABC.
【点评】本题考查数列与导数的综合,属于中档题.
10.(2024秋 广东期末)已知数列C1:0,2,0,2,0,现在对该数列进行一种变换,规则f:每个0都变为“2,0,2”,每个2都变为“0,2,0”,得到一个新数列,记数列Ck+1=f( k),k=1,2,3,…且 n的所有项的和为Sn,则以下判断正确的是( )
A. n的项数为5 3n﹣1 B.S4=136
C.C5中0的个数为203 D.Sn=5 3n﹣1﹣1
【考点】数列的求和.
【专题】计算题;转化思想;综合法;高考数学专题;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】ABC
【分析】根据规则“f“与递推关系,利用等比数列的定义与通项公式,对各项中的结论逐一加以验证,即可得到本题的答案.
【解答】解:设{ n}的项数构成一个数列{an},可知{C1}中有5项,即a1=5,
根据题意,在f作用下,每个0都变为“2,0,2”,每个2都变为“0,2,0”,
所以有,数列{an}为首项a1=5,公比q=3的等比数列,
所以{ n}的项数为,故A正确;
根据变换规则,若数列的各项中,2与0的个数相同,则与之相邻的下一个数列中2与0的个数也相同;
若2比0多n个,则与之相邻的下一个数列中2比0的个数少n个;
若2比0少n个,则与之相邻的下一个数列中2比0的个数多n个.
因为{C1}中有5项,其中2个2,3个0,2比0少1个,
所以{C2}的15项中,2比0的个数多1个, ,
以此类推,若n为奇数,则数列的各项中2比0少1个,若n为偶数,则数列的各项中2比0多1个,
{C4}中n=4,项数为5 33=135个,n为偶数,所以2的个数为,可得S4=68×2=136,故B项正确;
{C5}中共有5 34=405项,其中n=5为奇数,所以{C5}中有,故C项正确;
对于D,Sn的值与n的奇偶有关,即,故D项不正确.
故选:ABC.
【点评】本题考查了等比数列的通项与性质、数列的递推公式、运用公式法求数列的前n项和等知识,考查了计算能力、分类讨论的数学思想,属于中档题.
11.(2025 江苏校级一模)已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d,前n项和为Sn,若S25<S23<S24,则下列说法正确的是( )
A.当n=24,Sn最大
B.使得Sn<0成立的最小自然数n=48
C.|a23+a24|>|a25+a26|
D.中最小项为
【考点】求等差数列的前n项和.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】ABD
【分析】结合等差数列的性质,可得a24+a25<0,a24>0,a25<0,由此可判断ABC的真假;再由n≤24和n≥48时,,25≤n≤47时,,再结合{an},{Sn}的单调性可判断D的真假.
【解答】解:∵S25<S23,∴a24+a25<0,∵S23<S24,∴a24>0,∴a25<0,∴d=a25﹣a24<0.
则当n=24时,Sn最大.故A项正确;
由,
,且d<0,
∴使得Sn<0成立的最小自然数n=48,故B项正确;
∵a23>a24>0>a25>a26,且a23+a24+a25+a26=2(a24+a25)<0,
∴a23+a24<﹣a25﹣a26=|a25+a26|,∴|a23+a24|<|a25+a26|,C项错误;
∵当n≤24时,an>0,Sn>0,∴;
当n≥48时,an<0,Sn<0,∴;
当25≤n≤47时,an<0,Sn>0,∴.
且0>a25>a26> >a47,S25>S26> >S47>0,
∴中最小项为,故D项正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查等差数列的性质,属于中档题.
12.(2025春 抚州校级月考)下列四个选项中,正确的是( )
A.数列的项可以相等
B.数列10,9,8,7可表示为{10,9,8,7}
C.数列的一个通项公式是
D.数列是递减数列
【考点】数列的函数特性.
【专题】计算题;方程思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】ABD
【分析】根据数列的定义判断A、B;观察法写出通项公式判断C;由数列的通项公式判断单调性判断D.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,对于常数列,所有项都相等,A正确;
对于B,数列10,9,8,7可表示为{10,9,8,7},B正确;
对于C,数列的一个通项公式是,C错误;
对于D,显然数列通项公式为,其随n的增大而变小,为递减数列,正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查数列的定义,涉及数列的通项公式和单调性,属于基础题.
三.填空题(共4小题)
13.(2025春 浦东新区校级期末)在等比数列{an}中,a1=16,a5=1,则 8或 .
【考点】等比数列的前n项和;等比中项及其性质.
【专题】计算题;方程思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】8或.
【分析】先求等比数列的第三项和公比,再根据无穷等比数列的求和公式计算即得.
【解答】解:根据题意,设等比数列{an}公比为q,
若a1=16,a5=1,则,解可得或.
又.
当时,;
当时,.
故答案为:8或.
【点评】本题考查等比数列的求和,涉及等比数列的性质,属于基础题.
14.(2025 云南模拟)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a13+2a2=a10+4,则S6= 12 .
【考点】求等差数列的前n项和.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】12.
【分析】根据等差数列的通项转化已知可得a1+a6=4,根据前n项和可得S6的值.
【解答】解:Sn为等差数列{an}的前n项和,
由a13+2a2=a10+4,根据等差数列的性质可得a13+a2+a2=a10+a5+a2=a10+4,
所以a5+a2=4,则a1+a6=a5+a2=4,
故S6(a1+a6)=3×4=12.
故答案为:12.
【点评】本题主要考查等差数列的性质应用,属于基础题.
15.(2025春 南京校级期中)已知数列{an}的前n项和,则数列{an}的通项公式是 .
【考点】数列递推式.
【专题】对应思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】.
【分析】n=1时,a1=S1=2,利用n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1可得an=2n﹣1,最后验证n=1是否满足上式,不满足时候,要写成分段函数的形式.
【解答】解:因为数列{an}的前n项和,
所以当n=1时,a1=S1=2,
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n2+1﹣(n﹣1)2﹣1=2n﹣1,
当n=1时,a1=2不满足上式,
所以.
故答案为:.
【点评】本题考查利用Sn与an的关系求数列的通项公式,属于基础题.
16.(2024秋 上海校级期末)在等比数列{an}中,若,则a5= .
【考点】由等比数列中若干项求通项公式或其中的项;等比数列的性质.
【专题】方程思想;定义法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】见试题解答内容
【分析】利用等比数列的性质可得答案.
【解答】解:在等比数列{an}中,
∵,∴,
解得.
故答案为:.
【点评】本题考查等比数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
四.解答题(共4小题)
17.(2025春 山西校级期中)已知数列{an}的前n项和为Sn,点在直线上,n∈N*.
(1)求数列{an}的前n项和Sn以及数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn=an﹣12,设数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn的最小值.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)Snn(3n+5),an=3n+1;
(2)Tn,Tn取得最小值﹣15.
【分析】(1)由已知可直接求解Sn,然后结合和与项的递推关系即可求解an;
(2)先求出bn,结合等差数列的求和公式即可求解Tn,结合二次函数的性质即可求解和的最小值.
【解答】解:(1)由题意可得,,即Snn(3n+5),
当n≥2时,Sn﹣1(n﹣1)(3n+2),
两式相减可得,an=Sn﹣Sn﹣1n(3n+5)(n﹣1)(3n+2)=3n+1,
当n=1时,a1=S1=4,适合上式,
故an=3n+1;
(2)bn=an﹣12=3n﹣11,
则Tn,
当n=3时,Tn取得最小值﹣15.
【点评】本题主要考查了数列和与项的递推关系的应用,等差数列求和公式的应用,属于中档题.
18.(2024秋 昆明校级期末)记Sn是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,a1=1,且a2﹣1,a3﹣1,a4成等比数列.
(1)求an和Sn;
(2)若bnSn=1,求数列{bn}的前20项和T20.
【考点】等差数列与等比数列的综合.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)an=n,;
(2).
【分析】(1)根据等差数列的通项公式和等比中项的性质可求出d,再根据等差数列的通项公式和前n项和公式即可求解;
(2)结合题意,由(1)的结论可得,利用裂项相消法即可求解.
【解答】解:(1)设已知数列的公差为d,则an=1+(n﹣1)d,
由,得(2d)2=d(1+3d),即d2﹣d=0,
所以d=1或d=0,显然d不为0,所以d=1,
所以an=n,.
(2)由(1)知,又bnSn=1,
,
=2(1),
所以.
【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式及求和公式的应用,还考查了裂项求和方法的应用,属于中档题.
19.(2024秋 京口区校级期末)在数列{an}中,a1=2,.
(1)证明:数列{an﹣n}是等比数列.
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
【考点】数列递推式;数列的求和.
【专题】函数思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)由题设得an+1﹣(n+1)=3(an﹣n),结合等比数列定义即可得证;
(2)由(1)求出数列{an}的通项公式,再由等差、等比数列前n项和公式即可计算得解.
【解答】(1)证明:由an+1=3an﹣2n+1,
得an+1﹣(n+1)=3(an﹣n),又a1﹣1=2﹣1=1≠0,
∴数列{an﹣n}为首项为1,公比为3的等比数列;
(2)解:由(1)得,数列{an﹣n}为首项为1,公比为3的等比数列,
则,即,
∴
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【点评】本题考查数列递推式,考查等比数列的通项公式,训练了数列的分组求和,是中档题.
20.(2025春 丹东期末)记Sn是数列{an}的前n项和,a1=1,S3=6,且数列是等差数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设若求数列{bn}的前2n项和T2n.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【专题】计算题;转化思想;综合法;等差数列与等比数列;点列、递归数列与数学归纳法;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1)an=n;
(2).
【分析】(1)先根据等差数列的通项公式求出Sn,再利用an与Sn的关系求解即可;
(2)利用分组求和,其中奇数部分利用等差数列的前n项和公式,偶数部分利用裂项相消求解即可.
【解答】解:(1)因为a1=S1=1,S3=6,设等差数列的公差为d,则,解得,
所以,即,
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n,当n=1时,a1=1成立,故an=n.
(2)由题意可得T2n=b1+b2+b3+ +b2n
=(b1+b3+...+b2n﹣1)+(b2+b4+...+b2n)
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【点评】本题考查的知识点:数列的通项公式的求法,数列的求和,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
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