文 章来
源莲山 课
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k J.Com 跟踪强化训练(十八)
一、
选择题1.在数列{an}中,a1=1,对于所有的n≥2,n∈N都有a1•a2•a3•…•an=n2,则a3+a5=( )
A.6116 B.259 C.2516 D.3115
[解析] 解法一:令n=2,3,4,5,分别求出a3=94,a5=2516,∴a3+a5=6116,故选A.
解法二:当n≥2时,a1•a2•a3•…•an=n2.当n≥3时,a1•a2•a3•…•an-1=(n-1)2.
两式相除得an=nn-12,∴a3=94,a5=2516,∴a3+a5=6116,故选A.
[答案] A
2.已知a1=1,an=n(an+1-an)(n∈N*),则数列{an}的通项公式是an=( )
A.n B.n+1nn-1
C.n2 D.2n-1
[解析] 由an=n(an+1-an),得an+1n+1=ann,所以数列ann为常数列,所以ann=an-1n-1=…=a11=1,所以an=n,故选A.
[答案] A
3.已知数列{an}满足a1=2,an+1=1+an1-an(n∈N*),则a1•a2•a3•…•a2017=( )
A.-6 B.6 C.-2 D.2
[解析] ∵a1=2,an+1=1+an1-an,∴a2=1+21-2=-3,同理,a3=-12,a4=13,a5=2,…,∴an+4=an,a1a2a3a4=1,∴a1•a2•a3•…•a2017=(a1a2a3a4)504×a1=1×2=2.故选D.
[答案] D
4.(2017•衡水中学二调)已知Sn是数列{an}的前n项和,a1=1,a2=2,a3=3,数列{an+an+1+an+2}是公差为2的等差数列,则S25=( )
A.232 B.233 C.234 D.235
[解析] ∵数列{an+an+1+an+2}是公差为2的等差数列,∴an+3-an=(an+1+an+2+an+3)-(an+an+1+an+2)=2,∴a1,a4,a7,…是首项为1,公差为2的等差数列,a2,a5,a8,…是首项为2,公差为2的等差数列,a3,a6,a9,…是首项为3,公差为2的等差数列,∴S25=(a1+a4+a7+…+a25)+(a2+a5+a8+…+a23)+(a3+a6+a9+…+a24)=9×1+9×8×22+8×2+8×7×22+8×3+8×7×22=233,故选B.
[答案] B
5.(2017•郑州模拟)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,则下列一定成立的是( )
A.若a3>0,则a2013<0
B.若a4>0,则a2014<0
C.若a3>0,则S2013>0
D.若a4>0,则S2014>0
[解析] 根据等比数列的通项公式得a2013=a1•q2012=a3q2010,a2014=a1q2013=a4q2010,易知A,B错误.对于选项C,因为a3=a1q2>0,所以a1>0,当q>0时,任意an>0,故有S2013>0;当q<0时,仍然有S2013=a11-q20131-q>0,C正确.对于选项D,可列举公比q=-1的等比数列-1,1,-1,1,…,显然满足a4>0,但S2014=0,故D错误.故选C.
[答案] C
6.(2017•山西大同模拟)已知数列{an}的通项公式为an=(-1)n(2n-1)•cosnπ2+1(n∈N*),其前n项和为Sn,则S60=( )
A.-30 B.-60 C.90 D.120
[解析] 由题意可得,当n=4k-3(k∈N*)时,an=a4k-3=1;当n=4k-2(k∈N*)时,an=a4k-2=6-8k;当n=4k-1(k∈N*)时,an=a4k-1=1;当n=4k(k∈N*)时,an=a4k=8k.∴a4k-3+a4k-2+a4k-1+a4k=8,
∴S60=8×15=120.
[答案] D
二、
填空题
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足log2(Sn+1)=n+1(n∈N*),则an=________.
[解析] 由已知可得Sn+1=2n+1,则Sn=2n+1-1.当n=1时,a1=S1=3,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1-1-2n+1=2n,因为n=1时不满足an=2n,故an=3,n=1,2n,n≥2.
[答案] 3,n=1,2n,n≥2
8.(2017•河南新乡三模)若数列{an+1-an}是等比数列,且a1=1,a2=2,a3=5,则an=________.
[解析] ∵a2-a1=1,a3-a2=3,∴q=3,
∴an+1-an=3n-1,∴an-a1=a2-a1+a3-a2+…+an-1-an-2+an-an-1=1+3+…+3n-2=1-3n-11-3,
∵a1=1,∴an=3n-1+12.
[答案] 3n-1+12
9.(2017•安徽省淮北一中高三最后一卷改编)若数列{an}满足1an+1-1an=d(n∈N*,d为常数),则称数列{an}为“调和数列”,已知正项数列1bn为“调和数列”,且b1+b2+…+b2019=20190,则b2b2018的最大值是________.
[解析] 因为数列1bn是“调和数列”,所以bn+1-bn=d,
即数列{bn}是等差数列,
所以b1+b2+…+b2019=2019b1+b20192=2019b2+b20182=20190,
所以b2+b2018=20.
又1bn>0,所以b2>0,b2018>0,
所以b2+b2018=20≥2b2b2018,
即b2b2018≤100(当且仅当b2=b2018时等号成立),因此b2b2018的最大值为100.
[答案] 100
三、解答题
10.(2017•郑州质检)已知数列{an}的首项a1=1,前n项和Sn,且数列Snn是公差为2的等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=(-1)nan,求数列{bn}的前n项和Tn.
[解] (1)由已知条件得Snn=1+(n-1)×2=2n-1,
∴Sn=2n2-n.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n2-n-[2(n-1)2-(n-1)]=4n-3.
当n=1时,a1=S1=1,而4×1-3=1,∴an=4n-3.
(2)由(1)可得bn=(-1)nan=(-1)n(4n-3),
当n为偶数时,
Tn=-1+5-9+13-17+…+(4n-3)=4×n2=2n,
当n为奇数时,n+1为偶数,
Tn=Tn+1-bn+1=2(n+1)-(4n+1)=-2n+1.
综上,Tn=2n,n=2k,k∈N*-2n+1,n=2k-1,k∈N*.
11.(2017•北京海淀模拟)数列{an}的前n项和Sn满足Sn=2an-a1,且a1,a2+1,a3成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an+1SnSn+1,求数列{bn}的前n项和Tn.
[解] (1)∵Sn=2an-a1,
∴当n≥2时,Sn-1=2an-1-a1,
∴an=2an-2an-1,化为an=2an-1.
由a1,a2+1,a3成等差数列得,2(a2+1)=a1+a3,
∴2(2a1+1)=a1+4a1,解得a1=2.
∴数列{an}是等比数列,首项为2,公比为2.
∴an=2n.
(2)∵an+1=2n+1,∴Sn=22n-12-1=2n+1-2,Sn+1=2n+2-2.
∴bn=an+1SnSn+1=2n+12n+1-22n+2-2=1212n-1-12n+1-1.
∴数列{bn}的前n项和
Tn=1212-1-122-1+122-1-123-1+…+12n-1-12n+1-1
=121-12n+1-1.
12.(2017•山东卷)已知{xn}是各项均为正数的等比数列,且x1+x2=3,x3-x2=2.
(1)求数列{xn}的通项公式;
(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,依次连接点P1(x1,1),P2(x2,2),…,Pn+1(xn+1,n+1)得到折线P1P2…Pn+1,求由该折线与直线y=0,x=x1,x=xn+1所围成的区域的面积Tn.
[解] (1)设数列{xn}的公比为q,由已知知q>0.
由题意得x1+x1q=3,x1q2-x1q=2.
所以3q2-5q-2=0.
因为q>0,所以q=2,x1=1.
因此数列{xn}的通项公式为xn=2n-1.
(2)过P1,P2,…,Pn+1向x轴作垂线,垂足分别为Q1,Q2,…,Qn+1.
由(1)得xn+1-xn=2n-2n-1=2n-1,
记梯形PnPn+1Qn+1Qn的面积为bn,
由题意bn=n+n+12×2n-1=(2n+1)×2n-2,
所以Tn=b1+b2+…+bn
=3×2-1+5×20+7×21+…+(2n-1)×2n-3+(2n+1)×2n-2,①
2Tn=3×20+5×21+7×22+…+(2n-1)×2n-2+(2n+1)×2n-1.②
①-②得
-Tn=3×2-1+(2+22+…+2n-1)-(2n+1)×2n-1=32+21-2n-11-2-(2n+1)×2n-1.
所以Tn=2n-1×2n+12. 文 章来
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