(共49张PPT)
专题二 数列
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√
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·四川绵阳模拟)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若8S6=7S3,则公比q=( )
A.2 B.
C.-2 D.-
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D [由8S6=7S3可知公比q≠1,则==1+q3=,
解得q=-.故选D.]
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√
2.已知数列{an}中,a1=,且=+1,则a10=( )
A. B. C. D.
D [由=+1,得=,又=2,
所以数列是以2为首项,为公差的等差数列.
所以=2+=,所以an=.所以a10=.故选D.]
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√
3.(2025·北京高考)已知{an}是公差不为0的等差数列,a1=-2,若a3,a4,a6成等比数列,则a10=( )
A.-20 B.-18
C.16 D.18
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C [{an}是公差不为0的等差数列,a1=-2,a3,a4,a6成等比数列,设公差为d(d≠0),则=a3a6,即(-2+3d)2=(-2+2d)(-2+5d),整理得d2-2d=0,解得d=2或d=0(舍),所以a10=a1+9d=-2+9×2=16.故选C.]
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4.[教材母题改编]已知数列{an}满足an+1=,若a1=,则a2 025=( )
A. B.2 C.-1 D.1
√
C [由题设a2==2,a3==-1,a4==,…,所以{an}是周期为3的数列,则a2 025=a3×675=a3=-1.故选C.]
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5.(2025·山东济南一模)若数列{an}各项均为正数,则“{an}为等比数列”是“{ln an}为等差数列”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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C [数列{an}中,an>0,数列{an}为等比数列,令其公比为q(q>0),则an=a1qn-1,ln an=ln a1+(n-1)ln q,ln an+1-ln an=ln q为常数,
因此数列{ln an}为等差数列;
反之,{ln an}为等差数列,令其公差为d,
则ln an+1-ln an=d,即=ed为常数,
因此数列{an}为等比数列,所以“{an}为等比数列”是“{ln an}为等差数列”的充要条件.故选C.]
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6.(2023·全国乙卷)已知等差数列{an}的公差为,集合S=
{cos an|n∈N*},若S={a,b},则ab=( )
A.-1 B.- C.0 D.
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B [法一:由题意得an=a1+(n-1),cos an+3=cos =cos =cos =cos =cos an,所以数列{cos an}是以3为周期的周期数列,又cos a2=
cos =-cos a1-sin a1,cos a3=cos =-cos a1+sin a1,因为集合S中只有两个元素,所以有三种情况:cos a1=
cos a2≠cos a3,cos a1=cos a3≠cos a2,cos a2=cos a3≠cos a1.下面逐一讨论:
①当cos a1=cos a2≠cos a3时,有cos a1=-cos a1-sin a1,得tan a1=-,所以ab=cos a1=-cos2a1+sina1cos a1====-.
②当cosa1=cos a3≠cos a2时,有cos a1=-cos a1+sin a1,得tan a1=,所以ab=cos a1=====-.
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③当cosa2=cos a3≠cos a1时,有-cos a1-sin a1=-cos a1+sin a1,得sin a1=0,所以ab=cos a1==-(1-sin2a1)=-.
综上,ab=-,故选B.
法二:取a1=-,则cosa1=,cos a2=cos =,cos a3=cos =-1,所以S=,ab=-,故选B.]
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7.(2025·重庆模拟)已知等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若=, n∈N*, M>0,A. B. C. D.1
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C [等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且=,
则=====
=<,且当n→+∞时,=,
因为 n∈N*, M>0,题号
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8.(2025·浙江丽水二模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知A,B,C成等差数列,a,c,b成等比数列,则cos A=
( )
A. B. C. D.
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D [因为在△ABC中,A,B,C成等差数列,
所以2B=A+C,又A+B+C=π,所以B=,
设a,c,b所成等比数列的公比为q,
则c=qa,b=,
由正弦定理可得==,
整理可得sin A=,cos A=,
又sin2A+cos2A=1,即=1,
整理可得(q-2)[3q3+5q2+4+(q-2)2]=0,
所以解得q=2,故sinA=,于是A=,
所以cos A=.故选D.]
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二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2025·广东开学考试)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a10=9,S20=200,则( )
A.{an}的公差为3 B.a6=1
C.Sn有最小值-25 D.数列为递增数列
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BC [对于A,由题意可得
解得故A错误;
对于B,an=a1+(n-1)d=2n-11,故a6=1,故B正确;
对于C,Sn=-9n+×2=n2-10n=(n-5)2-25,所以当n=5时,Sn取到最小值-25,故C正确;
对于D,=,且=25>=-24,故D错误.故选BC.]
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10.[教材母题改编]已知正方形ABCD的边长为2,取正方形ABCD各边的中点E,F,G,H,作第2个正方形EFGH,然后再取正方形EFGH各边的中点I,J,K,L,作第3个正方形IJKL,依此方法一直继续下去.若把正方形ABCD的面积记为数列的首项a1,后面各正方形的面积依次为a2,a3,…,an,…,则下列结论正确的为( )
A.a10=
B.前10个正方形的面积之和为
C.数列{log2an}的前100项之和为-4 850
D.若这个作图过程可以一直继续下去,则所有这些正方形的面积之和将趋近于8
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BD [由题设,第n个正方形的边长为,则对角线长为,如图所示,
所以=,即an+1=.
又a1=4,即{an}是首项为4,公比为的等比数列,
故an=4·=23-n,所以a10=2-7=,A错误;
前10项和S10==8×=,B正确;
log2an=3-n,则其前100项之和T100=300-=-4 750,C错误;
由前n项和Sn==8-<8恒成立,D正确.
故选BD.]
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11.(2025·河北重点高中二模)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,an+2=3an+1+4an,则以下说法正确的是( )
A.{an+1+an}是等比数列
B.{an+1-4an}是等比数列
C.an=
D.Sn=
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AB [因为an+2+an+1=4(an+1+an),
且a2+a1=4≠0,所以{an+1+an}是以4为首项,4为公比的等比数列,
所以an+1+an=4n①,故A正确;
因为an+2-4an+1=-(an+1-4an),且a2-4a1=3-4=-1≠0,所以{an+1-4an}是以-1为首项,-1为公比的等比数列,
所以an+1-4an=(-1)n②,故B正确;
①②两式作差得,an=,故C错误;
数列的前n项和为(41+42+…+4n)==,
数列的前n项和为[(-1)1+(-1)2+…+(-1)n]==,
则Sn=
=,故D错误.故选AB.]
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025·全国一卷)若一个等比数列的各项均为正数,且前4项的和等于4,前8项的和等于68,则这个数列的公比等于________.
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2 [设等比数列为{an},其公比为q,前n项和为Sn,因为等比数列{an}的各项均为正数,所以q>0,因为S4=4,S8=68,所以S8-S4=64,因为S4,S8-S4,S12-S8,…成等比数列,且公比为q4,所以q4===16,又q>0,所以q=2.]
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13.把个位、十位、百位上的数依次成等差数列(公差小于0)的三位数称为“下阶梯数”,则所有的“下阶梯数”共有________个.
16 [公差为-1时,有789,678,…,123,共7个;
公差为-2时,579,468,…,135,共5个;
公差为-3时,369,258,147,共3个;
公差为-4时,159,共1个.
所以一共有7+5+3+1=16(个).]
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14.(2025·湖南长沙模拟)等比数列{an}中,an>0,a1,a7满足:=(P点在直线AB上),则a4的最大值为________.
[等比数列{an}中,an>0,则=a1·a7,又a1,a7满足:=(P点在直线AB上),则有=1,所以1=≥2a1·a7=,当且仅当a1=a7=时等号成立,又a4>0,有a4≤,所以a4的最大值为.]
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四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)设Sn是数列的前n项和,Sn=2n2-17n.
(1)求的通项公式,并求Sn的最小值;
(2)设bn=,求数列的前n项和Tn.
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[解] (1)由题意得,当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=-[2(n-1)2-17(n-1)]=4n-19.
当n=1时,a1=2-17=-15,满足上式,
所以数列{an}的通项公式为an=4n-19,n∈N*.
由an=4n-19≥0,得n≥,
所以当n=1,2,3,4时,an<0,n≥5时,an>0,
所以Sn的最小值为S4=4a1+d=-36.
(2)由(1)知,当n≤4时,bn==-an;
当n≥5时,bn==an,Sn=2n2-17n,
当n≤4时,Tn=-Sn=17n-2n2.
当n≥5时,Tn=-+a5+a6+…+an=Sn-2S4=2n2-17n+72,
所以Tn=
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16.(15分)数列满足a1==,n∈N*.
(1)证明:数列为等差数列,并求数列的通项公式;
(2)求正整数m,使得sin a1·sin a2·…·sin am=.
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[解] (1)证明:由已知条件可知,cos an>0,
故an+1∈,tan2an+1=
==1+tan2an,则tan2an+1-tan2an=1,
故数列是以1为公差的等差数列,且首项为tan2a1=tan2=,
故tan2an=+n-1=,即tanan=.
(2)sin a1·sin a2·…·sin am=
=··…·
==,
由=,得m=3 333.
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17.(15分)(2025·湖北黄冈二模)记Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=1,a2=2,当n≥2时,Sn+1+2Sn-1=3Sn.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足b1=3,bk+1=ak+bk(k∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.
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[解] (1)由题意得,当n≥2时,有Sn+1-Sn=2(Sn-Sn-1),即an+1=2an,因为a2=2a1,所以an+1=2an对任意n∈N*都成立,
故数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,从而an=2n-1.
(2)由bk+1=ak+bk(k∈N*),可得bn-bn-1=an-1(n≥2),
则bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-1-bn-2)+(bn-bn-1)
=b1+a1+a2+…+an-2+an-1
=3+20+21+…+2n-3+2n-2
=3+=2n-1+2,
当n=1时,b1=3符合上式,故bn=2n-1+2.
所以Tn=b1+b2+…+bn-1+bn
=(20+2)+(21+2)+…+(2n-2+2)+(2n-1+2)
=(20+21+…+2n-2+2n-1)+2n=+2n=2n+2n-1.
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18.(17分)(2025·湖北十一校模拟)已知{an}是无穷正整数数列,定义操作D(k,s)为删除数列{an}中除以k余数为s的项,剩下的项按原先后顺序不变得到新数列{bn}.若an=3n-1,n∈N*,进行操作D(3,1)后剩余项组成新数列{bn},设数列{log3(an+bn)}的前n项和为Sn.
(1)求Sn;
(2)设数列{cn}满足cn=log3b2n-1,求数列的前n项和.
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[解] (1)因为an=3n-1,可知a1=1(满足除以3余数为1),当n≥2时,an为3的倍数,进行操作D(3,1),即删除a1,剩余a2,a3,a4,a5,…,则bn=an+1=3n,
可得log3(an+bn)=log3(3n-1+3n)=log3(4·3n-1)=n+log34-1,
所以Sn=+(log34-1)n.
(2)由(1)可知cn=log3b2n-1=log332n-1=2n-1,
则=
=,
所以数列的前n项和
Tn=
==.
题号
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题号
19.(17分)(2025·黑龙江哈尔滨二模)已知数列{an}满足a1=5,an+1-2an=3n(n∈N*),记bn=an-3n.
(1)求证:{bn}是等比数列;
(2)设cn=,数列{cn}的前n项和为Sn.若不等式(-1)nλ1
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题号
[解] (1)证明:由已知,∵an+1-2an=3n,
∴an+1=3n+2an,∴bn=an-3n,bn+1=an+1-3n+1=3n+2an-3×3n=2an-2×3n=2(an-3n)=2bn,
又∵a1=5,∴b1=a1-31=5-3=2,
∴数列{bn}中任意一项不为0,=2,
∴数列{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,bn=2×2n-1=2n.
(2)由第(1)问知,bn=2n,则cn=,
所以Sn=+…+,①
Sn=+…+,②
所以①-②可得:
Sn=+…+=,
所以Sn=5-(2n+5).
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由(-1)nλ得(-1)nλ<5-(2n+5)+,
化简得(-1)nλ<5.
当n 为奇数时,有-λ<5,即λ>5×-5,
而=5×-5=-,所以λ>-;
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当n为偶数时,有λ<5=5-5×,而=5-5×=,所以λ<.
综上,实数λ的取值范围为.
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谢 谢!专题二 数列
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·四川绵阳模拟)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若8S6=7S3,则公比q=( )
A.2 B. C.-2 D.-
2.已知数列{an}中,a1=,且=+1,则a10=( )
A. B. C. D.
3.(2025·北京高考)已知{an}是公差不为0的等差数列,a1=-2,若a3,a4,a6成等比数列,则a10=( )
A.-20 B.-18 C.16 D.18
4.[教材母题改编]已知数列{an}满足an+1=,若a1=,则a2 025=( )
A. B.2 C.-1 D.1
5.(2025·山东济南一模)若数列{an}各项均为正数,则“{an}为等比数列”是“{ln an}为等差数列”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
6.(2023·全国乙卷)已知等差数列{an}的公差为,集合S={cos an|n∈N*},若S={a,b},则ab=( )
A.-1 B.- C.0 D.
7.(2025·重庆模拟)已知等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若=, n∈N*, M>0,A. B. C. D.1
8.(2025·浙江丽水二模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知A,B,C成等差数列,a,c,b成等比数列,则cos A=( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2025·广东开学考试)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a10=9,S20=200,则( )
A.{an}的公差为3 B.a6=1
C.Sn有最小值-25 D.数列为递增数列
10.[教材母题改编]已知正方形ABCD的边长为2,取正方形ABCD各边的中点E,F,G,H,作第2个正方形EFGH,然后再取正方形EFGH各边的中点I,J,K,L,作第3个正方形IJKL,依此方法一直继续下去.若把正方形ABCD的面积记为数列的首项a1,后面各正方形的面积依次为a2,a3,…,an,…,则下列结论正确的为( )
A.a10=
B.前10个正方形的面积之和为
C.数列{log2an}的前100项之和为-4 850
D.若这个作图过程可以一直继续下去,则所有这些正方形的面积之和将趋近于8
11.(2025·河北重点高中二模)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,an+2=3an+1+4an,则以下说法正确的是( )
A.{an+1+an}是等比数列 B.{an+1-4an}是等比数列
C.an= D.Sn=
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025·全国一卷)若一个等比数列的各项均为正数,且前4项的和等于4,前8项的和等于68,则这个数列的公比等于________.
13.把个位、十位、百位上的数依次成等差数列(公差小于0)的三位数称为“下阶梯数”,则所有的“下阶梯数”共有________个.
14.(2025·湖南长沙模拟)等比数列{an}中,an>0,a1,a7满足:=(P点在直线AB上),则a4的最大值为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)设Sn是数列的前n项和,Sn=2n2-17n.
(1)求的通项公式,并求Sn的最小值;
(2)设bn=,求数列的前n项和Tn.
16.(15分)数列满足a1=,an∈,tan an+1=,n∈N*.
(1)证明:数列为等差数列,并求数列的通项公式;
(2)求正整数m,使得sin a1·sin a2·…·sin am=.
17.(15分)(2025·湖北黄冈二模)记Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=1,a2=2,当n≥2时,Sn+1+2Sn-1=3Sn.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足b1=3,bk+1=ak+bk(k∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.
18.(17分)(2025·湖北十一校模拟)已知{an}是无穷正整数数列,定义操作D(k,s)为删除数列{an}中除以k余数为s的项,剩下的项按原先后顺序不变得到新数列{bn}.若an=3n-1,n∈N*,进行操作D(3,1)后剩余项组成新数列{bn},设数列{log3(an+bn)}的前n项和为Sn.
(1)求Sn;
(2)设数列{cn}满足cn=log3b2n-1,求数列的前n项和.
19.(17分)(2025·黑龙江哈尔滨二模)已知数列{an}满足a1=5,an+1-2an=3n(n∈N*),记bn=an-3n.
(1)求证:{bn}是等比数列;
(2)设cn=,数列{cn}的前n项和为Sn.若不等式(-1)nλ专题二
1.D [由8S6=7S3可知公比q≠1,则,解得q=-.故选D.]
2.D [由+1,得=2,
所以数列是以2为首项,为公差的等差数列.
所以,所以an=.所以a10=.故选D.]
3.C [{an}是公差不为0的等差数列,a1=-2,a3,a4,a6成等比数列,设公差为d(d≠0),则=a3a6,即(-2+3d)2=(-2+2d)(-2+5d),整理得d2-2d=0,解得d=2或d=0(舍),所以a10=a1+9d=-2+9×2=16.故选C.]
4.C [由题设a2==2,a3==-1,a4=,…,所以{an}是周期为3的数列,则a2 025=a3×675=a3=-1.故选C.]
5.C [数列{an}中,an>0,数列{an}为等比数列,令其公比为q(q>0),则an=a1qn-1,ln an=ln a1+(n-1)ln q,ln an+1-ln an=ln q为常数,
因此数列{ln an}为等差数列;
反之,{ln an}为等差数列,令其公差为d,
则ln an+1-ln an=d,即=ed为常数,
因此数列{an}为等比数列,所以“{an}为等比数列”是“{ln an}为等差数列”的充要条件.故选C.]
6.B [法一:由题意得an=a1+(n-1),cos an+3=cos =cos =cos =cos =cos an,所以数列{cos an}是以3为周期的周期数列,又cos a2=cos =-sin a1,cos a3=cos =-sin a1,因为集合S中只有两个元素,所以有三种情况:cos a1=cos a2≠cos a3,cos a1=cos a3≠cos a2,cos a2=cos a3≠cos a1.下面逐一讨论:
①当cos a1=cos a2≠cos a3时,有cos a1=-sin a1,得tan a1=-,所以ab=cos a1 =-
=.
②当cos a1=cos a3≠cos a2时,有cos a1=-sin a1,得tan a1=,所以ab=cos a1 =-sin a1cos a1
=
=.
③当cos a2=cos a3≠cos a1时,有-sin a1,
得sin a1=0,所以ab=cos a1 =-(1-sin2a1)=-.
综上,ab=-,故选B.
法二:取a1=-,则cos a1=,cos a2=cos =,cos a3=cos =-1,所以S=,ab=-,故选B.]
7.C [等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且,
则,
且当n→+∞时,,
因为 n∈N*, M>0,8.D [因为在△ABC中,A,B,C成等差数列,
所以2B=A+C,又A+B+C=π,所以B=,设a,c,b所成等比数列的公比为q,则c=qa,b=,
由正弦定理可得,
整理可得sin A=,cos A=,又sin2A+cos2A=1,即2=1,
整理可得(q-2)[3q3+5q2+4+(q-2)2]=0,
所以解得q=2,故sin A=,于是A=,所以cos A=.故选D.]
9.BC [对于A,由题意可得
解得故A错误;
对于B,an=a1+(n-1)d=2n-11,故a6=1,故B正确;
对于C,Sn=-9n+×2=n2-10n=(n-5)2-25,所以当n=5时,Sn取到最小值-25,故C正确;
对于D,=-24,故D错误.故选BC.]
10.BD [由题设,第n个正方形的边长为,如图所示,
所以,即an+1=.
又a1=4,即{an}是首项为4,公比为的等比数列,
故an=4·=23-n,所以a10=2-7=,A错误;
前10项和S10=,B正确;
log2an=3-n,则其前100项之和T100=300-=-4 750,C错误;
由前n项和Sn=<8恒成立,D正确.
故选BD.]
11.AB [因为an+2+an+1=4(an+1+an),
且a2+a1=4≠0,所以{an+1+an}是以4为首项,4为公比的等比数列,
所以an+1+an=4n①,故A正确;
因为an+2-4an+1=-(an+1-4an),且a2-4a1=3-4=-1≠0,所以{an+1-4an}是以-1为首项,-1为公比的等比数列,
所以an+1-4an=(-1)n②,故B正确;
①②两式作差得,an=,故C错误;
数列的前n项和为(41+42+…+4n)=,
数列的前n项和为[(-1)1+(-1)2+…+(-1)n]=,
则Sn=,故D错误.故选AB. ]
12.2 [设等比数列为{an},其公比为q,前n项和为Sn,因为等比数列{an}的各项均为正数,所以q>0,因为S4=4,S8=68,所以S8-S4=64,因为S4,S8-S4,S12-S8,…成等比数列,且公比为q4,所以q4==16,又q>0,所以q=2.]
13.16 [公差为-1时,有789,678,…,123,共7个;
公差为-2时,579,468,…,135,共5个;
公差为-3时,369,258,147,共3个;
公差为-4时,159,共1个.
所以一共有7+5+3+1=16(个).]
14. [等比数列{an}中,an>0,
则=a1·a7,
又a1,a7满足:(P点在直线AB上),则有=1,
所以1=≥2a1·a7=2,当且仅当a1=a7=时等号成立,又a4>0,有a4≤,所以a4的最大值为.]
15.解:(1)由题意得,
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=-[2(n-1)2-17(n-1)]=4n-19.
当n=1时,a1=2-17=-15,满足上式,
所以数列{an}的通项公式为an=4n-19,n∈N*.
由an=4n-19≥0,得n≥,
所以当n=1,2,3,4时,an<0,n≥5时,an>0,
所以Sn的最小值为S4=4a1+d=-36.
(2)由(1)知,当n≤4时,bn==-an;
当n≥5时,bn==an,Sn=2n2-17n,
当n≤4时,Tn=-Sn=17n-2n2.
当n≥5时,Tn=-+a5+a6+…+an=Sn-2S4=2n2-17n+72,所以Tn=
16.解:(1)证明:由已知条件可知,cos an>0,
故an+1∈,tan2an+1=
==1+tan2an,
则tan2an+1-tan2an=1,
故数列是以1为公差的等差数列,且首项为tan2a1=tan2,
故tan2an=,
即tan an=.
(2)sin a1·sin a2·…·sin am=tan a1cos a1·tan a2cos a2·…·tan amcos am
=··…·,
由,得m=3 333.
17.解:(1)由题意得,当n≥2时,有Sn+1-Sn=2(Sn-Sn-1),即an+1=2an,
因为a2=2a1,所以an+1=2an对任意n∈N*都成立,
故数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,从而an=2n-1.
(2)由bk+1=ak+bk(k∈N*),可得bn-bn-1=an-1(n≥2),
则bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-1-bn-2)+(bn-bn-1)
=b1+a1+a2+…+an-2+an-1
=3+20+21+…+2n-3+2n-2
=3+=2n-1+2,当n=1时,b1=3符合上式,故bn=2n-1+2.
所以Tn=b1+b2+…+bn-1+bn
=(20+2)+(21+2)+…+(2n-2+2)+(2n-1+2)
=(20+21+…+2n-2+2n-1)+2n=+2n=2n+2n-1.
18.解:(1)因为an=3n-1,可知a1=1(满足除以3余数为1),当n≥2时,an为3的倍数,进行操作D(3,1),即删除a1,剩余a2,a3,a4,a5,…,则bn=an+1=3n,
可得log3(an+bn)=log3(3n-1+3n)=log3(4·3n-1)=n+log34-1,
所以Sn=+(log34-1)n.
(2)由(1)可知cn=log3b2n-1=log332n-1=2n-1,则的前n项和Tn===.
19.解:(1)证明:由已知,∵an+1-2an=3n,
∴an+1=3n+2an,∴bn=an-3n,bn+1=an+1-3n+1=3n+2an-3×3n=2an-2×3n=2(an-3n)=2bn,
又∵a1=5,∴b1=a1-31=5-3=2,
∴数列{bn}中任意一项不为0,=2,
∴数列{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,bn=2×2n-1=2n.
(2)由第(1)问知,bn=2n,
则cn=,
所以Sn=+…+,①
+…+,②
所以①-②可得:
+…+,
所以Sn=5-(2n+5).
由(-1)nλ化简得(-1)nλ<5.
当n 为奇数时,有-λ<5,即λ>5×-5,
而,所以λ>-;
当n为偶数时,有λ<5,所以λ<.
综上,实数λ的取值范围为.
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