阶段综合检测卷(四) 数列 2026年高考数学一轮复习专题练习(含解析)

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名称 阶段综合检测卷(四) 数列 2026年高考数学一轮复习专题练习(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2025-11-06 00:00:00

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阶段综合检测卷(四) 数列
一、单项选择题
1.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2+a5+a8=15,则S9=(  )
A.15 B.30
C.45 D.60
2.等比数列{an}中,若|a1|=1,8a2+a5=0,a2A.16 B.-16 C.32 D.-32
3.记等差数列{an}的前n项和为Sn,a3+a7=6,a12=17,则S16=(  )
A.120 B.140
C.160 D.180
4.已知公比为q的等比数列{an}的前n项和Sn=c+2·qn,n∈N*,且S3=14,则a4=(   )
A.48 B.32
C.16 D.8
5.记等比数列{an}的前n项和为Sn.若S3=3,S8-S5=-96,则S6=(  )
A.-3 B.-6
C.-21 D.-24
6.《九章算术》中有一道“良马、驽马行程问题”.若齐国到长安的路程为2 000里,良马从长安出发往齐国去,驽马从齐国出发往长安去,同一天相向而行.良马第一天行155里,之后每天比前一天多行12里,驽马第一天行100里,之后每天比前一天少行2里,若良马和驽马第n天相遇,则n的最小整数值为(   )
A.5 B.6
C.7 D.8
7.大衍数列0,2,4,8,12,18,…来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理.数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两仪数量总和.其通项公式为an=记数列{an}的前n项和为Sn,则S100=(  )
参考公式:12+22+32+…+n2=.
A.169 125 B.169 150
C.338 300 D.338 325
8.我们可以用下面的方法在线段上构造出一个特殊的点集:如图,取一条长度为1的线段,第1次操作,将该线段三等分,去掉中间一段,留下两段;第2次操作,将留下的两段分别三等分,各去掉中间一段,留下四段;按照这种规律一直操作下去.若经过n次这样的操作后,去掉的所有线段的长度总和大于,则n的最小值为(   )
(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)
A.9 B.10
C.11 D.12
二、多项选择题
9.设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=2,且2(n+1)an-nan+1=0(n∈N*),则下列结论正确的是(   )
A.{nan}是等比数列 B.{}是等比数列
C.an=n·2n D.Sn=(n-1)·2n+2
10.等差数列{an}的前n项和记为Sn,若a1>0,S10=S20,则成立的是(  )
A.d>0
B.Sn的最大值是S15
C.a16<0
D.当Sn<0时,n最大值为32
11.设数列{an}前n项和为Sn,满足(an-1)2=4(100-Sn),n∈N*且a1>0,a2>0,则下列选项正确的是(  )
A.an=-2n+21
B.数列为等差数列
C.当n=11时Sn有最大值
D.设bn=anan+1an+2,则当n=8或n=10时数列{bn}的前n项和取最大值
三、填空题
12.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S4=8,S7=35,则a5=____.
13.已知数列{an}是首项为16,公比为的等比数列,{bn}是公差为2的等差数列.若集合A={n∈N*|an>bn}中恰有3个元素,则符合题意的b1的一个取值为__________.
14.现已知某化工厂污染物排放量随产量增加而同数递增,为保护环境,该厂决定斥资修复被污染的水土,经相关机构测算,修复被污染水土的单位费用随排放量的增加而成倍递增.设该厂第1年污染物排放量为1个单位,修复费用为每单位2万元,第2年该厂污染物排放量为2个单位,修复费用为每单位4万元,…不计科技提升带来的影响,以此类推,则4年后,该厂修复被污染水土的总费用为_______万元,n年后,该厂修复被污染水土的总费用为________万元.
四、解答题
15.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且3Sn-1=Sn-1(n≥2).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn=log3,求数列{an+bn}的前n项和Tn.
16.已知数列{an}满足a2=2a1,,n∈N*.
(1)若a1=1,求数列{an}的通项an;
(2)记Sn为数列{an}的前n项之和,若<2,求a1的取值范围.
17.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=3,且=2.
(1)证明:数列{an}为等比数列,并求其通项公式;
(2)若________,求数列{bn}的前n项和Tn.
从①bn=nan;②bn=这三个条件中任选一个补充在上面的横线上并解答问题.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
18.已知{an}是单调递增的等差数列,其前n项和为Sn.{bn}是公比为q的等比数列.a1=b1=3,a4=b2,S4=q·S2.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
(2)设cn=求数列{cn}的前n项和Tn.
19.已知各项均为正数的数列{an}中,a1=1且满足=2an+2an+1,数列{bn}的前n项和为Sn,满足2Sn+1=3bn.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若在bk与bk+1之间依次插入数列{an}中的k项构成新数列{cn}:b1,a1,b2,a2,a3,b3,a4,a5,a6,b4,…,求数列{cn}中前50项的和T50.
阶段综合检测卷(四) 数列
1.解析:由题意得a2+a5+a8=15,所以a5=5,
所以S9==9a5=45.
答案:C
2.解析:∵8a2+a5=0,则=q3=-8,即q=-2,
又∵a20且|a1|=1,∴a1=1.则a5=16a1=16.
答案:A
3.解析:∵∴∴S16=16×(-5)+×2=160.
答案:C
4.解析:因为公比为q的等比数列{an}的前n项和Sn=c+2·qn①,
当n=1时,a1=S1=c+2·q,
当n≥2时,Sn-1=c+2·qn-1②,
①-②得an=2·qn-2·qn-1=(2q-2)·qn-1,
所以a1=2q-2=c+2q,则c=-2,又S3=14,所以S3=-2+2·q3=14,解得q=2,
所以an=2n,则a4=24=16.
答案:C
5.解析:设等比数列{an}的公比为q(q≠0),
则=q5=-32,解得q=-2,
又S6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=(a1+a2+a3)+a1q3+a2q3+a3q3,
所以S6=S3(1+q3)=3×(1-8)=-21.
答案:C
6.解析:设驽马、良马第n天分别行an、bn里,
则数列{an}是以100为首项,以-2为公差的等差数列,
数列{bn}是以155为首项,以12为公差的等差数列,
由题意可得100n+=5n2+250n≥2 000,
整理可得n2+50n-400≥0,解得n≤-25-5(舍)或n≥5-25,
而7<5-25<8,故n的最小整数值为8.
答案:D
7.解析:由an=故S100-25=169 150.
答案:B
8.解析:第1次操作,去掉的线段长度为;第2次操作,去掉的线段长度为;第3次操作,去掉的线段长度为,依次类推,可知第n次操作去掉的线段长度为n-1,即每次去掉的线段长度成等比数列,
∴第n次后,去掉的线段长度总和为=1-n,
由1-n>得n<,∴≈11.4,
∴n的最小值为12.
答案:D
9.解析:由题意得,故{}是首项为2,公比为2的等比数列,=2·2n-1=2n,则an=n·2n.故B,C正确,A错误;
Sn=21+2·22+…+n·2n,
2Sn=22+2·23+…+n·2n+1,
两式相减得:Sn=n·2n+1-(2+22+…+2n)=(n-1)·2n+1+2,故D错误.
答案:BC
10.解析:设等差数列的公差为d,
S10=S20,10a1+45d=20a1+190d,a1+<0,A选项错误.
所以a1+14d=a15>0,a1+15d=a16<0,C选项正确.
所以Sn的最大值是S15,B选项正确.
由于n≥16时,an<0,{an}是单调递减数列,
所以当Sn<0时,n没有最大值,D选项错误.
答案:BC
11.解析:A选项,当n=1时,(a1-1)2=4(100-a1),
又a1>0,解得a1=19,
当n≥2时,(an-1)2=4(100-Sn)①,
(an-1-1)2=4(100-Sn-1)②,①-②得,
(an-1)2-(an-1-1)2=4(100-Sn)-4(100-Sn-1),
即+2an-1=0,故(an+an-1)(an-an-1+2)=0,
因为a1>0,a2>0,所以an+an-1=0不能对任意的n≥2恒成立,
故an-an-1+2=0,
所以an-an-1=-2,
故{an}为等差数列,公差为-2,首项为a1=19,
所以通项公式为an=19-2(n-1)=-2n+21,A正确;
B选项,Sn==-n2+20n,
故=-n+20,则当n≥2时,=-n+20-(-n+21)=-1,
故为等差数列,B正确;
C选项,Sn=-n2+20n=-(n-10)2+100,
故当n=10时,Sn取得最大值,C错误;
D选项,令an>0得1≤n≤10,令an<0得n≥11,
则当n∈[1,8]时,bn=anan+1an+2>0,
当n=9时,b9<0,当n=10时,b10>0,
当n≥11时,bn<0,
又b9=a9a10a11=3×1×(-1)=-3,b10=a10a11a12=1×(-1)×(-3)=3,
则当n=8或n=10时数列{bn}的前n项和取最大值,D正确.
答案:ABD
12.解析:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
依题意得解得所以a5=a1+4d=7.
答案:7
13.解析:易得数列{an}逐项递减,{bn}逐项递增,故可考虑a1>b1,a2>b2,a3>b3,an≤bn(n≥4,n∈N*),
此时只需即可,即解得-4≤b1<0,
故符合题意的b1的一个取值为-1(答案不唯一).
答案:-1(答案不唯一)
14.解析:由题知,修复被污染水土的单位费用随排放量的增加而成倍递增,
故设该厂第n年的排放量为an个单位,则数列{an}为等差数列,公差为1,首项为1,
设该厂第n年的修复费用为bn万元,则数列{bn}为等比数列,公比为2,首项为2,
所以an=n,bn=2n.
设第n年时,该厂修复被污染水土的总费用为cn,则cn=an·bn=n·2n,
所以4年后,该厂修复被污染水土的总费用为1×2+2×22+3×23+4×24=2+8+24+64=98万元,
n年后,该厂修复被污染水土的总费用为{cn}的前n项和,令为Sn,
则Sn=1×2+2×22+3×23+…+(n-1)2n-1+n·2n,
2Sn=1×22+2×23+3×24+…+(n-1)2n+n·2n+1,
所以-Sn=2+22+23+24+…+2n-n·2n+1=-n·2n+1=2n+1-2-n·2n+1=(1-n)·2n+1-2,
所以Sn=(n-1)·2n+1+2.
答案:98 (n-1)·2n+1+2
15.解:(1)当n=2时,3S1=S2-1=a1+a2-1,a1=1,∴a2=3,
当n≥3时,3Sn-2=Sn-1-1,3Sn-1=Sn-1,
∴an=3an-1,又a2=3a1,∴=3(n≥2),
∴数列{an}为首项为1,公比为3的等比数列,
∴an=3n-1.
(2)由bn=log3 及an=3n-1,
可得bn=,
∴Tn=(30+31+32+…+3n-1)+=.
16.解:(1)当n≥2,,n∈N*①,
,n∈N*②,
①-②可得,n∈N*,左右同时乘以可以得出:
,n∈N*,即得-,n∈N*,
当n≥3时,,
应用累加法可得:


=-a1,

当n≥3时,∵a2=2a1,∴,an=(n-1)a1+a1=na1,
∵a1=1,∴an=n,且∵a2=2a1=2,a1=1,
∴an=n.
(2)由(1)∵an=na1,∴Sn=,
∴,
×[++…+]=<,
若<2,则≤2,
∴a1<0或a1≥1.
17.解:(1)由=2,得an+1≠0,且Sn+Sn+1=2an+1-3,(ⅰ)
所以当n≥2时,Sn-1+Sn=2an-3,(ⅱ)
(ⅰ)-(ⅱ),得an+1+an=2an+1-2an,所以=3(n≥2).
当n=1时,S1+S2=2a2-3,即a1+a1+a2=2a2-3,
又a1=3,所以a2=9,所以=3,
所以数列{an}是以3为首项,3为公比的等比数列,
所以an=3×3n-1=3n.
(2)若选①:bn=nan=n·3n,
则Tn=b1+b2+…+bn=1·3+2·32+3·33+…+n·3n,
所以3Tn=1·32+2·33+…+(n-1)·3n+n·3n+1,
所以-2Tn=3+32+33+…+3n-n·3n+1=-n·3n+1=·3n+1-,
所以Tn=·3n+1+.
若选②:bn=,
则Tn=b1+b2+…+bn=++…+=.
若选③:因为an=3n,
所以bn=(-1)n-1anan+1=(-1)n-13n·3n+1=(-1)n-132n+1=27×(-9)n-1,
所以数列{bn}是以27为首项,-9为公比的等比数列,
所以Tn=.
18.解:(1)设等差数列{an}的公差为d>0,
由题意可得:解得或(舍去),
所以an=3+2(n-1)=2n+1,bn=3×3n-1=3n.
(2)由(1)可得Sn==n2+2n,
当n为奇数时,则cn=anbn=(2n+1)·3n,
设An=c1+c3+…+cn=3×3+7×33+…+(2n+1)·3n,
则9An=3×33+7×35+…+(2n+1)·3n+2,
两式相减得-8An=9+4×33+4×35+…+4×3n-(2n+1)·3n+2=-(2n+1)·3n+2=-,
所以An=;
当n为偶数时,则cn=,
设Bn=c2+c4+…+cn==,
所以Bn=;
综上所述:cn=
当n为奇数时,则Tn=c1+c2+…+cn=(c1+c3+…+cn)+(c2+c4+…+cn-1)=An+Bn-1=;
当n为偶数时,则Tn=c1+c2+…+cn=(c1+c3+…+cn-1)+(c2+c4+…+cn)=An-1+Bn=;
综上所述:Tn=
19.解:(1)由=2an+2an+1,得(an+1-an)(an+1+an)=2(an+1+an),
∵an+1+an>0,an+1-an=2,
∴{an}是首项a1=1,公差为2的等差数列,∴an=2n-1.
又当n=1时,2S1+1=3b1,得b1=1,
当n≥2,2Sn+1=3bn①,
2Sn-1+1=3bn-1②,
由①-②整理得:bn=3bn-1,∵b1=1≠0,∴bn-1≠0,
∴=3,
∴数列{bn}是首项为1,公比为3的等比数列,故bn=3n-1.
(2)依题意知:新数列{cn}中,bk+1(含bk+1)前面共有:(1+2+3+…+k)+(k+1)=项.
由≤50(k∈N*),得k≤8,
∴新数列{cn}中含有数列{bn}的前9项:b1,b2,…,b9,含有数列{an}的前41项:a1,a2,a3,…,a41,
∴T50==11 522.
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