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2014~2016年高考数学理科汇编详解:第六章数列(4份)第二节等差数列及其前n项和A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·浙江,6)如图,点列{An},{Bn}分别在某锐角的两边上,且|AnAn+1|=|An+1An+2|,An≠An+2,n∈N*,|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|,Bn≠Bn+2,n∈N*(P≠Q表示点P与Q不重合).若dn=|AnBn|,Sn为△AnBnBn+1的面积,则()A.{Sn}是等差数列B.{S2n}是等差数列C.{dn}是等差数列D.{d2n}是等差数列2.(2016·全国Ⅰ,3)已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.973.(2015·重庆,2)在等差数列{an}中,若a2=4,a4=2,则a6=()A.-1B.0C.1D.64.(2015·北京,6)设{an}是等差数列,下列结论中正确的是()A.若a1+a2>0,则a2+a3>0B.若a1+a3<0,则a1+a2<0C.若0<a1<a2,则a2>a1a3D.若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>05.(2014·福建,3)等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,S3=12,则a6等于()A.8B.10C.12D.146.(2014·辽宁,8)设等差数列{an}的公差为d.若数列{}为递减数列,则()A.d<0B.d>0C.a1d<0D.a1d>07.(2016·北京,12)已知{an}为等差数列,Sn为其前n项和.若a1=6,a3+a5=0,则S6=________.8.(2016·江苏,8)已知{an}是等差数列,Sn是其前n项和.若a1+a22=-3,S5=10,则a9的值是________.9.(2016·全国Ⅱ,17)Sn为等差数列{an}的前n项和,且a1=1,S7=28.记bn=[lgan],其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[lg99]=1.(1)求b1,b11,b101;(2)求数列{bn}的前1000项和.10.(2015·广东,10)在等差数列{an}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8=________.11.(2015·陕西,13)中位数为1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为________.12.(2015·新课标全国Ⅰ,17)Sn为数列{an}的前n项和.已知an>0,a2n+2an=4Sn+3.(1)求{an}的通项公式;(2)设bn=1anan+1,求数列{bn}的前n项和.13.(2014·北京,12)若等差数列{an}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n=________时,{an}的前n项和最大.14.(2015·四川,16)设数列{an}(n=1,2,3,…)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)记数列1an的前n项和为Tn,求使得|Tn-1|<11000成立的n的最小值.15.(2014·大纲全国,18)等差数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=10,a2为整数,且Sn≤S4.(1)求{an}的通项公式;(2)设bn=1anan+1,求数列{bn}的前n项和Tn.16.(2014·江苏,20)设数列{an}的前n项和为Sn.若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得Sn=am,则称{an}是"H数列".(1)若数列{an}的前n项和Sn=2n(n∈N*),证明{an}是"H数列";(2)设{an}是等差数列,其首项a1=1,公差d<0.若{an}是"H数列",求d的值;(3)证明:对任意的等差数列{an},总存在两个"H数列"{bn}和{cn},使得an=bn+cn(n∈N*)成立.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·黑龙江哈六中模拟)已知等差数列{an}中,a2=6,a5=15,若bn=a2n,则数列{bn}的前5项和等于()A.30B.45C.90D.1862.(2016·湖南岳阳二模)《张丘建算经》中女子织布问题为:某女子善于织布,一天比一天织得快,且从第2天开始,每天比前一天多织相同量的布,已知第一天织5尺布,一月(按30天计)共织390尺布,则从第2天起每天比前一天多织________尺布()A.12B.815C.1631D.16293.(2016·广东东莞一模)设{an}是等差数列,若a2=3,a7=13,则数列{an}前8项和为()A.128B.80C.64D.564.(2015·云南省昆明模拟)已知公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a10=S4,则S8a9等于()A.4B.5C.8D.105.(2015·浙江杭州一模)已知函数f(x)=cosx,x∈(0,2π)有两个不同的零点x1,x2,且方程f(x)=m有两个不同的实根x3,x4,若把这四个数按从小到大排列构成等差数列,则实数m的值为()A.12B.-12C.32D.-326.(2016·陕西八校联考)在等差数列{an}中,a1=0,公差d≠0,若am=a1+a2+…+a9,则m的值为________.7.(2016·河北唐山统考)数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),2Sn-nan=n,若S20=-360,则a2=________.8.(2015·福建厦门质检)公差不为零的等差数列{an}的三项a1,a4,a16成等比数列,则a1+a3+a5a2+a4+a6的值是________.9.(2015·河北衡水模拟)已知等差数列{an}中,a2+a6=6,Sn为其前n项和,S5=353.(1)求数列{an}的通项公式;(2)令bn=1an-1an(n≥2),b1=3,Sn=b1+b2+…+bn,若Sn<m对一切n∈N*成立,求最小正整数m.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)(2016年高考题6月底更新)1.A[Sn表示点An到对面直线的距离(设为hn)乘以|BnBn-1|长度一半,即Sn=12hn|BnBn-1|,由题目中条件可知|BnBn-1|的长度为定值,过A1作垂直得到初始距离h1,那么A1,An和两个垂足构成等腰梯形,则hn=h1+|A1An|tanθ(其中θ为两条线所成的锐角,为定值),从而Sn=12(h1+|A1An|tanθ)|BnBn+1|,Sn+1=12(h1+|A1An+1|)|BnBn+1|,则Sn+1-Sn=12|AnAn+1||BnBn+1|tanθ,都为定值,所以Sn+1-Sn为定值,故选A.]2.C[由等差数列性质,知S9=9(a1+a9)2=9×2a52=9a5=27,得a5=3,而a10=8,因此公差d=a10-a510-5=1,∴a100=a10+90d=98,故选C.]3.B[由等差数列的性质,得a6=2a4-a2=2×2-4=0,选B.]4.C[A,B选项易举反例,C中若0<a1<a2,∴a3>a2>a1>0,∵a1+a3>2a1a3,又2a2=a1+a3,∴2a2>2a1a3,即a2>a1a3成立.]5.C[设等差数列{an}的公差为d,则S3=3a1+3d,所以12=3×2+3d,解得d=2,所以a6=a1+5d=2+5×2=12,故选C.]6.C[{2a1an}为递减数列,可知{a1an}也为递减数列,又a1an=a21+a1(n-1)d=a1dn+a21-a1d,故a1d<0,故选C.]7.6[∵a3+a5=2a4=0,∴a4=0.又a1=6,∴a4=a1+3d=0,∴d=-2.∴S6=6×6+6×(6-1)2×(-2)=6.]8.20[设等差数列{an}公差为d,由题意可得:a1+(a1+d)2=-3,5a1+5×42d=10,解得a1=-4,d=3,则a9=a1+8d=-4+8×3=20.]9.(1)设{an}的公差为d,据已知有7+21d=28,解得d=1.所以{an}的通项公式为an=n.b1=[lg1]=0,b11=[lg11]=1,b101=[lg101]=2.(2)因为bn=0,1≤n<10,1,10≤n<100,2,100≤n<1000,3,n=1000,所以数列{bn}的前1000项和为1×90+2×900+3×1=1893.10.10[因为{an}是等差数列,所以a3+a7=a4+a6=a2+a8=2a5,a3+a4+a5+a6+a7=5a5=25,即a5=5,a2+a8=2a5=10.]11.5[由题意设首项为a1,则a1+2015=2×1010=2020,∴a1=5.]12.解(1)由a2n+2an=4Sn+3,可知a2n+1+2an+1=4Sn+1+3.可得a2n+1-a2n+2(an+1-an)=4an+1,即2(an+1+an)=a2n+1-a2n=(an+1+an)(an+1-an).由于an>0,可得an+1-an=2.又a21+2a1=4a1+3,解得a1=-1(舍去),a1=3.所以{an}是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为an=2n+1.(2)由an=2n+1可知bn=1anan+1=1(2n+1)(2n+3)=1212n+1-12n+3.设数列{bn}的前n项和为Tn,则Tn=b1+b2+…+bn=1213-15+15-17+…+12n+1-12n+3=n3(2n+3).13.8[∵数列{an}是等差数列,且a7+a8+a9=3a8>0,∴a8>0.又a7+a10=a8+a9<0,∴a9<0.∴当n=8时,其前n项和最大.]14.解(1)由已知Sn=2an-a1,有an=Sn-Sn-1=2an-2an-1(n≥2),即an=2an-1(n≥2),从而a2=2a1,a3=2a2=4a1,又因为a1,a2+1,a3成等差数列,即a1+a3=2(a2+1),所以a1+4a1=2(2a1+1),解得a1=2,所以,数列{an}是首项为2,公比为2的等比数列,故an=2n.(2)由(1)得1an=12n,所以Tn=12+122+…+12n=121-12n1-12=1-12n.由|Tn-1|<11000,得1-12n-1<11000,即2n>1000,因为29=512<1000<1024=210,所以n≥10,于是,使|Tn-1|<11000成立的n的最小值为10.15.解(1)由a1=10,a2为整数知:等差数列{an}的公差d为整数.又Sn≤S4,故a4≥0,a5≤0,于是10+3d≥0,10+4d≤0.解得-103≤d≤-52.因此d=-3.数列{an}的通项公式为an=13-3n.(2)bn=1(13-3n)(10-3n)=13110-3n-113-3n.于是Tn=b1+b2+…+bn=1317-110+14-17+…+110-3n-113-3n=13110-3n-110=n10(10-3n).16.(1)证明由已知,当n≥1时,an+1=Sn+1-Sn=2n+1-2n=2n.于是对任意的正整数n,总存在正整数m=n+1,使得Sn=2n=am.所以{an}是"H数列".(2)解由已知,得S2=2a1+d=2+d.因为{an}是"H数列",所以存在正整数m,使得S2=am,即2+d=1+(m-1)d,于是(m-2)d=1.因为d<0,所以m-2<0,故m=1.从而d=-1.当d=-1时,an=2-n,Sn=n(3-n)2是小于2的整数,n∈N*.于是对任意的正整数n,总存在正整数m=2-Sn=2-n(3-n)2,使得Sn=2-m=am,所以{an}是"H数列".因此d的值为-1.(3)证明设等差数列{an}的公差为d,则an=a1+(n-1)d=na1+(n-1)(d-a1)(n∈N*).令bn=na1,cn=(n-1)(d-a1),则an=bn+cn(n∈N*).下证{bn}是"H数列".设{bn}的前n项和为Tn,则Tn=n(n+1)2a1(n∈N*).于是对任意的正整数n,总存在正整数m=n(n+1)2,使得Tn=bm,所以{bn}是"H数列".同理可证{cn}也是"H数列".所以,对任意的等差数列{an},总存在两个"H数列"{bn}和{cn},使得an=bn+cn(n∈N*)成立.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.C[设等差数列{an}的公差为d,由题意得a1+d=6,a1+4d=15,解得a1=3,d=3,∴an=3n.∴bn=a2n=6n,∴b1=a2=6,∴数列{bn}是首项为6,公差为6的等差数列.∴数列{bn}的前5项和S5=5×6+5×42×6=90,故选C.]2.D[设从第2天起每天比前一天多织d尺布,则30×5+30×292d=390.解得d=1629,故选D.]3.C[法一因为S8=8(a1+a8)2=4(a2+a7)=4×16=64,法二{an}是等差数列,且a2=3,a7=13,则公差d=2,a1=1,所以S8=8a1+8×72d=8+56=64,故选C.]4.A[由a10=S4得a1+9d=4a1+4×32d=4a1+6d,即a1=d≠0.所以S8=8a1+8×72d=8a1+28d=36d,所以S8a9=36da1+8d=36d9d=4,选A.]5.D[若m>0,则公差d=3π2-π2=π,显然不成立,所以m<0,则公差d=3π2-π23=π3.所以m=cosπ2+π3=-32,故选D.]6.37[am=a1+a2+…+a9=9a1+9×82d=36d=a37,∴m=37.]7.-1[∵2Sn-nan=n①∴当n≥2时,2Sn-1-(n-1)an-1=n-1②∴①-②得,(2-n)an+(n-1)an-1=1③∴(1-n)an+1+nan=1④∴③-④得,2an=an-1+an+1(n≥2),∴数列{an}为等差数列,∵当n=1时,2S1-a1=1,∴a1=1,∵S20=20+20×192d=-360,∴d=-2.∴a2=1-2=-1.]8.34[由已知得a24=a1·a16,即(a1+3d)2=a1·(a1+15d),∴d=a1,∴a1+a3+a5a2+a4+a6=3a33a4=34.]9.解(1)由a2+a6=6,得a4=3,又由S5=5(a1+a5)2=5a3=353,得a3=73,设等差数列{an}的公差为d,则a1+2d=73,a1+3d=3.解得a1=1,d=23,∴an=23n+13.(2)当n≥2时,bn=1anan-1=123n+13·23n-13=9212n-1-12n+1,当n=1时,上式同样成立,∴Sn=b1+b2+…+bn=921-13+13-15+…+12n-1-12n+1=921-12n+1,又921-12n+1随n递增,且921-12n+1<92≤m,∴m≥5,mmin=5.即最小正整数m的值为5.第三节等比数列及其前n项和A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2015·新课标全国Ⅱ,4)已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=()A.21B.42C.63D.842.(2014·重庆,2)对任意等比数列{an},下列说法一定正确的是()A.a1,a3,a9成等比数列B.a2,a3,a6成等比数列C.a2,a4,a8成等比数列 D.a3,a6,a9成等比数列3.(2014·大纲全国,10)等比数列{an}中,a4=2,a5=5,则数列{lgan}的前8项和等于()A.6B.5C.4D.34.(2016·全国Ⅰ,15)设等比数列满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为__________.5.(2016·全国Ⅲ,17)已知数列{an}的前n项和Sn=1+λan,其中λ≠0.(1)证明{an}是等比数列,并求其通项公式;(2)若S5=3132,求λ.6.(2015·湖南,14)设Sn为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则an=________.7.(2014·安徽,12)数列{an}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=________.8.(2015·安徽,14)已知数列{an}是递增的等比数列,a1+a4=9,a2a3=8,则数列{an}的前n项和等于________.9.(2015·湖北,18)设等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,等比数列{bn}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.(1)求数列{an},{bn}的通项公式;(2)当d>1时,记cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn.10.(2014·天津,11)设{an}是首项为a1,公差为-1的等差数列,Sn为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为________.11.(2014·广东,13)若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna1+lna2+…+lna20=________.12.(2014·江苏,7)在各项均为正数的等比数列{an}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是________.13.(2014·新课标全国Ⅱ,17)已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1.(1)证明an+12是等比数列,并求{an}的通项公式;(2)证明1a1+1a2+…+1an<32.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·安徽安庆第二次模拟)数列{an}满足an+1=λan-1(n∈N*λ∈R且λ≠0),若数列{an-1}是等比数列,则λ的值等于()A.1B.-1C.12D.22.(2016·河北衡水中学模拟)已知等比数列{an}中,a3=2,a4a6=16,则a10-a12a6-a8的值为()A.2B.4C.8D.163.(2016·浙江金华二模)已知数列{an}满足a1=1,an+1·an=2n,则S2015=()A.22015-1B.21009-3C.3×21007-3D.21008-34(2016·北京东城模拟)已知{an}为各项都是正数的等比数列,若a4·a8=4,则a5·a6·a7=()A.4B.8C.16D.645.(2015·山东日照模拟)设数列{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和,已知a2·a4=1,S3=7,则S5=()A.152B.314C.334D.1726.(2015·北大附中模拟)已知各项为正的等比数列{an}中,a4与a14的等比中项为22,则2a7+a11的最小值为()A.16B.8C.6D.47.(2016·陕西质检二模)已知正项数列{an}满足a2n+1-6a2n=an+1an,若a1=2,则数列{an}的前n项和为________.8.(2015·云南大理二模)若数列{an}满足a1=3,an+1=2an+1,则该数列的通项公式为________.9.(2016·四川雅安模拟)数列{an}的前n项和为Sn,且首项a1≠3,an+1=Sn+3n(n∈N*).(1)求证:{Sn-3n}是等比数列;(2)若{an}为递增数列,求a1的取值范围.10.(2015·马鞍山模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2n+1anan+2n(n∈N*).(1)证明数列2nan是等差数列;(2)求数列{an}的通项公式;(3)设bn=n(n+1)an,求数列{bn}的前n项和Sn.11.(2015·陕西宝鸡4月)已知数列{an}满足a1=5,a2=5,an+1=an+6an-1(n≥2).(1)求证:{an+1+2an}是等比数列.(2)求数列{an}的通项公式;(3)设3nbn=n(3n-an),求|b1|+|b2|+…+|bn|.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.B[设等比数列{an}的公比为q,则由a1=3,a1+a3+a5=21得3(1+q2+q4)=21,解得q2=-3(舍去)或q2=2,于是a3+a5+a7=q2(a1+a3+a5)=2×21=42,故选B.]2.D[由等比数列的性质得,a3·a9=a26≠0,因此a3,a6,a9一定成等比数列,选D.]3.C[lga1+lga2+…+lga8=lg(a1·a2·…·a8)=lg(a4·a5)4=lg(2×5)4=4,故选C.]4.64[设等比数列{an}的公比为q,∴a1+a3=10,a2+a4=5?a1+a1q2=10,a1q+a1q3=5,解得a1=8,q=12,∴a1a2…an=12(-3)+(-2)+…+(n-4)=1212n(n-7)=1212n-722-494,当n=3或4时,12n-722-494取到最小值-6,此时1212n-722-494取到最大值26,所以a1a2…an的最大值为64.]5.(1)证明由题意得a1=S1=1+λa1,故λ≠1,a1=11-λ,a1≠0.由Sn=1+λan,Sn+1=1+λan+1,得an+1=λan+1-λan,即an+1(λ-1)=λan,由a1≠0,λ≠0得an≠0,所以an+1an=λλ-1.因此{an}是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列,于是an=11-λλλ-1n-1.(2)解由(1)得Sn=1-λλ-1n.由S5=3132得1-λλ-15=3132,即λλ-15=132.解得λ=-1.6.3n-1[由3S1,2S2,S3成等差数列知,4S2=3S1+S3,可得a3=3a2,∴公比q=3,故等比数列通项an=a1qn-1=3n-1.]7.1[法一因为数列{an}是等差数列,所以a1+1,a3+3,a5+5也成等差数列,又a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,所以a1+1,a3+3,a5+5是常数列,故q=1.法二因为数列{an}是等差数列,所以可设a1=t-d,a3=t,a5=t+d,故由已知得(t+3)2=(t-d+1)(t+d+5),得d2+4d+4=0,即d=-2,所以a3+3=a1+1,即q=1.]8.2n-1[由等比数列性质知a2a3=a1a4,又a2a3=8,a1+a4=9,所以联立方程a1a4=8,a1+a4=9,解得a1=1,a4=8或a1=8,a4=1,又数列{an}为递增数列,∴a1=1,a4=8,从而a1q3=8,∴q=2.∴数列{an}的前n项和为Sn=1-2n1-2=2n-1.]9.解(1)由题意有,10a1+45d=100,a1d=2,即2a1+9d=20,a1d=2,解得a1=1,d=2或a1=9,d=29.故an=2n-1,bn=2n-1或an=19(2n+79),bn=9·29n-1.(2)由d>1,知an=2n-1,bn=2n-1,故cn=2n-12n-1,于是Tn=1+32+522+723+924+…+2n-12n-1,①12Tn=12+322+523+724+925+…+2n-12n.②①-②可得12Tn=2+12+122+…+12n-2-2n-12n=3-2n+32n,故Tn=6-2n+32n-1.10.-12[由已知得S1·S4=S22,即a1·(4a1-6)=(2a1-1)2,解得a1=-12.]11.50[由等比数列的性质可知a10a11+a9a12=2e5?a1a20=e5,于是a1a2…a20=(e5)10=e50,lna1+lna2+…+lna20=ln(a1a2…a20)=lne50=50.]12.4[设等比数列{an}的公比为q,q>0.则a8=a6+2a4即为a4q4=a4q2+2a4,解得q2=2(负值舍去),又a2=1,所以a6=a2q4=4.]13.证明(1)由an+1=3an+1得an+1+12=3an+12又a1+12=32,所以an+12是首项为32,公比为3的等比数列.an+12=3n2,因此{an}的通项公式为an=3n-12.(2)由(1)知1an=23n-1.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以13n-1≤12×3n-1.于是1a1+1a2+…+1an≤1+13+…+13n-1=321-13n<32.所以1a1+1a2+…+1an<32.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.D[由an+1=λan-1,得an+1-1=λan-2=λan-2λ.由{an-1}是等比数列,所以2λ=1,得λ=2.2.B[因为a3=2,a4a6=16,所以a4a6=a23q4=16,即q4=4,则a10-a12a6-a8=q4(a6-a8)a6-a8=q4=4,故选B.]3.B[∵a1=1,an+1·an=2n,∴an≠0,a2=2,当n≥2时,an·an-1=2n-1.∴an+1an-1=2n2n-1=2(n≥2),∴数列{an}中奇数项,偶数项分别成等比数列,∴S2015=1-210081-2+2(1-21007)1-2=21009-3,故选B.]4.B[∵a4·a8=a26=4,又{an}的各项都是正数,∴a6=2,∴a5·a6·a7=a36=8,故选B.]5.B[设此数列的公比为q(q>0)由已知,a2a4=1,得a23=1,所以a3=1,由S3=7,知a3+a3q+a3q2=7,即6q2-q-1=0,解得q=12,进而a1=4.所以S5=41-1251-12=314,选B.]6.B[∵a4a14=(22)2=8,即a4a14=a29=8,∴a9=22.则2a7+a11=2a9q2+a9q2≥22a9q2×a9q2=22×a9=8,当且仅当2a9q2=a9q2,即q4=2时取等号.]7.3n-1[(2)∵a2n+1-6a2n=an+1·an,∴(an+1-3an)(an+1+2an)=0,∵an>0,∴an+1=3an,又a1=2,∴{an}是首项为2,公比为3的等比数列,∴Sn=2(1-3n)1-3=3n-1.]8.an=2n+1-1[∵an+1=2an+1,∴an+1+1=2(an+1),∴数列{an+1}是首项为4,公比为2的等比数列,∴an+1=4·2n-1,∴an=2n+1-1.9.(1)证明∵an+1=Sn+3n,(n∈N*)∴Sn+1=2Sn+3n,∴Sn+1-3n+1=2(Sn-3n),∵a1≠3.∴Sn+1-3n+1Sn-3n=2,∴数列{Sn-3n}是公比为2,首项为a1-3的等比数列.(2)解由(1)得Sn-3n=(a1-3)×2n-1,∴Sn=(a1-3)×2n-1+3n,∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(a1-3)×2n-2+2×3n-1,∵{an}为递增数列,∴n≥2时,(a1-3)×2n-1+2×3n>(a1-3)×2n-2+2×3n-1,∴n≥2时,2n-212×32n-2+a1-3>0,可得n≥2时,a1>3-12×32n-2,又当n=2时,3-12×32n-2有最大值为-9,∴a1>-9,又a2=a1+3满足a2>a1,∴a1的取值范围是(-9,+∞).10.(1)证明由已知可得an+12n+1=anan+2n,∴2n+1an+1=2nan+1,即2n+1an+1-2nan=1,∴数列{2nan}是公差为1的等差数列.(2)解由(1)可得2nan=2a1+(n-1)×1=n+1,∴an=2nn+1.(3)解由(2)知,bn=n·2n,∴Sn=1·2+2·22+3·23+…+n·2n,2Sn=1·22+2·23+3·24+…+n·2n+1,两式相减得-Sn=2+22+23+…+2n-n·2n+1=2n+1-2-n·2n+1,∴Sn=(n-1)·2n+1+2.11.(1)证明∵an+1=an+6an-1(n≥2),∴an+1+2an=3an+6an-1=3(an+2an-1)(n≥2).又a1=5,a2=5,∴a2+2a1=15,∴an+2an-1≠0(n≥2),∴an+1+2anan+2an-1=3(n≥2),∴数列{an+1+2an}是以15为首项,3为公比的等比数列.(2)解由(1)得an+1+2an=15×3n-1=5×3n,则an+1=-2an+5×3n,∴an+1-3n+1=-2(an-3n).又∵a1-3=2,∴an-3n≠0,∴{an-3n}是以2为首项,-2为公比的等比数列.∴an-3n=2×(-2)n-1,即an=2×(-2)n-1+3n(n∈N*).(3)解由(2)及3nbn=n(3n-an)可得3nbn=-n(an-3n)=-n[2×(-2)n-1]=n(-2)n,∴bn=n-23n,∴|bn|=n23n.∴Tn=|b1|+|b2|+…+|bn|=23+2×232+…+n23n,①①×23,得23Tn=232+2×233+…+(n-1)23n+n23n+1,②①-②,得13Tn=23+232+…+23n-n23n+1=2-3×23n+1-n23n+1=2-(n+3)23n+1,∴Tn=6-2(n+3)23n.第四节数列求和、数列的综合应用A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2015·福建,8)若a,b是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q的值等于()A.6B.7C.8D.92.(2015·浙江,3)已知{an}是等差数列,公差d不为零,前n项和是Sn,若a3,a4,a8成等比数列,则()A.a1d>0,dS4>0B.a1d<0,dS4<0C.a1d>0,dS4<0D.a1d<0,dS4>03.(2016·北京,20)设数列A:a1,a2,…,aN(N≥2).如果对小于n(2≤n≤N)的每个正整数k都有ak<an,则称n是数列A的一个"G时刻".记G(A)是数列A的所有"G时刻"组成的集合.(1)对数列A:-2,2,-1,1,3,写出G(A)的所有元素;(2)证明:若数列A中存在an使得an>a1,则G(A)≠?;(3)证明:若数列A满足an-an-1≤1(n=2,3,…,N),则G(A)的元素个数不小于aN-a1.4.(2016·四川,19)已知数列{an}的首项为1,Sn为数列{an}的前n项和,Sn+1=qSn+1,其中q>0,n∈N*.(1)若2a2,a3,a2+2成等差数列,求an的通项公式;(2)设双曲线x2-y2a2n=1的离心率为en,且e2=53,证明:e1+e2+…+en>4n-3n3n-1.5.(2016·山东,18)已知数列{an}的前n项和Sn=3n2+8n,{bn}是等差数列,且an=bn+bn+1.(1)求数列{bn}的通项公式;(2)令cn=(an+1)n+1(bn+2)n,求数列{cn}的前n项和Tn.6.(2015·新课标全国Ⅱ,16)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则Sn=____________.7.(2015·山东,18)设数列{an}的前n项和为Sn.已知2Sn=3n+3.(1)求{an}的通项公式;(2)若数列{bn}满足anbn=log3an,求{bn}的前n项和Tn.8.(2015·天津,18)已知数列{an}满足an+2=qan(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a2=2,且a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列.(1)求q的值和{an}的通项公式;(2)设bn=log2a2na2n-1,n∈N*,求数列{bn}的前n项和.9.(2015·广东,21)数列{an}满足:a1+2a2+…+nan=4-n+22n-1,n∈N*.(1)求a3的值;(2)求数列{an}前n项和Tn;(3)令b1=a1,bn=Tn-1n+1+12+13+…+1nan(n≥2),证明:数列{bn}的前n项和Sn满足Sn<2+2lnn.10.(2015·浙江,20)已知数列{an}满足a1=12且an+1=an-a2n(n∈N*).(1)证明:1≤anan+1≤2(n∈N*);(2)设数列{a2n}的前n项和为Sn,证明:12n+2≤Snn≤12n+1(n∈N*).11.(2014·山东,19)已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)令bn=(-1)n-14nanan+1,求数列{bn}的前n项和Tn.12.(2014·江西,17)已知首项都是1的两个数列{an},{bn}(bn≠0,n∈N*)满足anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0.(1)令cn=anbn,求数列{cn}的通项公式;(2)若bn=3n-1,求数列{an}的前n项和Sn.13.(2014·四川,19)设等差数列{an}的公差为d,点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上(n∈N*).(1)若a1=-2,点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,求数列{an}的前n项和Sn;(2)若a1=1,函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线在x轴上的截距为2-1ln2,求数列anbn的前n项和Tn.14.(2014·湖北,18)已知等差数列{an}满足:a1=2,且a1,a2,a5成等比数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)记Sn为数列{an}的前n项和,是否存在正整数n,使得Sn>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,说明理由.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·河南百校联盟质量监测)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,S5=-20,则-6a4+3a5=()A.-20B.4C.12D.202.(2016·安徽安庆模拟)已知数列{an}是等差数列,a1=tan225°,a5=13a1,设Sn为数列{(-1)nan}的前n项和,则S2014=()A.2015B.-2015C.3021D.-30213.(2016·山东实验中学模拟)设a1,a2,…,a50是以-1,0,1这三个整数中取值的数列,若a1+a2+…+a50=9且(a1+1)2+(a2+1)2+…+(a50+1)2=107,则a1,a2,…,a50当中取零的项共有()A.11个B.12个C.15个D.25个4.(2016·天津调研)在数列{an}中,a1=1,a2=2,且an+2-an=1+(-1)n(n∈N+),则S100=()A.1300B.2600C.0D.26025.(2015·广东揭阳一模)已知定义在R上的函数f(x)、g(x)满足f(x)g(x)=ax,且f′(x)g(x)<f(x)g′(x),f(1)g(1)+f(-1)g(-1)=52,若有穷数列f(n)g(n)(n∈N*)的前n项和等于3132,则n=()A.5B.6C.7D.86.(2015·吉林长春模拟)设数列{an}的前n项和为Sn,且a1=a2=1,{nSn+(n+2)an}为等差数列,则an=()A.n2n-1B.n+12n-1+1C.2n-12n-1D.n+12n+17.(2015·辽宁沈阳模拟)数列{an}满足:a1=1,且对任意的m,n∈N*都有:am+n=am+an+mn,则1a1+1a2+1a3+…+1a2008=()A.20072008B.20071004C.20082009D.401620098.(2016·湖北荆州市第一次质量检测)已知数列{an}各项均为正数,其前n项和为Sn,且a1=1,an·an+1=2Sn(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)求数列{n·2an}的前n项和Tn.9.(2016·嘉峪关市一中第三次模拟考试)设数列{bn}的前n项和为Sn,且bn=2-2Sn,数列{an}为等差数列,且a5=14,a7=20,(1)求数列{bn}的通项公式;(2)若cn=an·bn(n=1,2,3,…),Tn为数列{cn}的前n项和,求证:Tn<72.10.(2016·南通模拟)设数列{an}的前n项和为Sn,a1=10,an+1=9Sn+10.(1)求证:{lgan}是等差数列;(2)设Tn是数列3(lgan)(lgan+1)的前n项和,求Tn;(3)求使Tn>14(m2-5m)对所有的n∈N*恒成立的整数m的取值集合.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.D[由题意知:a+b=p,ab=q,∵p>0,q>0,∴a>0,b>0.在a,b,-2这三个数的6种排序中,成等差数列的情况有a,b,-2;b,a,-2;-2,a,b;-2,b,a;成等比数列的情况有:a,-2,b;b,-2,a.∴ab=4,2b=a-2或ab=4,2a=b-2解之得:a=4,b=1或a=1,b=4.∴p=5,q=4,∴p+q=9,故选D.]2.B[∵a3,a4,a8成等比数列,∴(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+7d),整理得a1=-53d,∴a1d=-53d2<0,又S4=4a1+4×32d=-2d3,∴dS4=-2d23<0,故选B.]3.(1)解G(A)的元素为2和5.(2)证明因为存在an使得an>a1,所以{i∈N*|2≤i≤N,ai>a1}≠?.记m=min{i∈N*|2≤i≤N,ai>a1},则m≥2,且对任意正整数k,m,ak≤a1<am.因此m∈G(A).从而G(A)≠?.(3)证明当aN≤a1时,结论成立.以下设aN>a1.由(2)知G(A)≠?.设G(A)={n1,n2,…,np},n1<n2<…<np.记n0=1.则an0<an1<an2<…<anp,对i=0,1,…,p,记Gi={k∈N*|ni<k≤N,ak>ani}.如果Gi≠?,取mi=minGi,则对任何1≤k<mi,ak≤ani<ami.从而mi∈G(A)且mi=ni+1.又因为np是G(A)中的最大元素,所以Gp=?.从而对任意np≤k≤N,ak≤anp,特别地,aN≤anp.对i=0,1,…,p-1,ani+1-1≤ani.因此ani+1=ani+1-1+(ani+1-ani+1-1)≤ani+1.所以aN-a1≤anp-a1=i=1p(ani-ani-1)≤p.因此G(A)的元素个数p不小于aN-a1.4.(1)解由已知,Sn+1=qSn+1,Sn+2=qSn+1+1,两式相减得到an+2=qan+1,n≥1.又由S2=qS1+1得到a2=qa1,故an+1=qan对所有n≥1都成立.所以,数列{an}是首项为1,公比为q的等比数列.从而an=qn-1.由2a2,a3,a2+2成等差数列,可得2a3=3a2+2,即2q2=3q+2,则(2q+1)(q-2)=0,由已知,q>0,故q=2.所以an=2n-1(n∈N*).(2)证明由(1)可知,an=qn-1.所以双曲线x2-y2a2n=1的离心率en=1+a2n=1+q2(n-1).由e2=1+q2=53,解得q=43.因为1+q2(k-1)>q2(k-1),所以1+q2(k-1)>qk-1(k∈N*).于是e1+e2+…+en>1+q+…+qn-1=qn-1q-1.故e1+e2+…+en>4n-3n3n-1.5.解(1)由题意知,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=6n+5,当n=1时,a1=S1=11,所以an=6n+5.设数列{bn}的公差为d.由a1=b1+b2,a2=b2+b3,即11=2b1+d,17=2b1+3d,可解得b1=4,d=3,所以bn=3n+1.(2)由(1)知,cn=(6n+6)n+1(3n+3)n=3(n+1)·2n+1.又Tn=c1+c2+…+cn,得Tn=3×[2×22+3×23+…+(n+1)×2n+1],2Tn=3×[2×23+3×24+…+(n+1)×2n+2].两式作差,得-Tn=3×[2×22+23+24+…+2n+1-(n+1)×2n+2]=3×4+4(1-2n)1-2-(n+1)×2n+2=-3n·2n+2,所以Tn=3n·2n+2.6.-1n[由题意,得S1=a1=-1,又由an+1=SnSn+1,得Sn+1-Sn=SnSn+1,所以Sn≠0,所以Sn+1-SnSnSn+1=1,即1Sn+1-1Sn=-1,故数列1Sn是以1S1=-1为首项,-1为公差的等差数列,得1Sn=-1-(n-1)=-n,所以Sn=-1n.]7.解(1)因为2Sn=3n+3,所以2a1=3+3,故a1=3,当n>1时,2Sn-1=3n-1+3,此时2an=2Sn-2Sn-1=3n-3n-1=2×3n-1,即an=3n-1,所以an=3,n=1,3n-1,n>1.(2)因为anbn=log3an,所以b1=13,当n>1时,bn=31-nlog33n-1=(n-1)·31-n.所以T1=b1=13;当n>1时,Tn=b1+b2+b3+…+bn=13+(1×3-1+2×3-2+…+(n-1)×31-n),所以3Tn=1+(1×30+2×3-1+…+(n-1)×32-n),两式相减,得2Tn=23+(30+3-1+3-2+…+32-n)-(n-1)×31-n=23+1-31-n1-3-1-(n-1)×31-n=136-6n+32×3n,所以Tn=1312-6n+34×3n,经检验,n=1时也适合.综上可得Tn=1312-6n+34×3n.8.解(1)由已知,有(a3+a4)-(a2+a3)=(a4+a5)-(a3+a4),即a4-a2=a5-a3,所以a2(q-1)=a3(q-1),又因为q≠1,故a3=a2=2,由a3=a1q,得q=2.当n=2k-1(k∈N*)时,an=a2k-1=2k-1=2n-12;当n=2k(k∈N*)时,an=a2k=2k=2n2.所以,{an}的通项公式为an=2n-12,n为奇数,2n2,n为偶数.(2)由(1)得bn=log2a2na2n-1=n2n-1.设{bn}的前n项和为Sn,则Sn=1×120+2×121+3×122+…+(n-1)×12n-2+n×12n-1,12Sn=1×121+2×122+3×123+…+(n-1)×12n-1+n×12n.上述两式相减得:12Sn=1+12+122+…+12n-1-n2n=1-12n1-12-n2n=2-22n-n2n,整理得,Sn=4-n+22n-1,n∈N*.所以,数列{bn}的前n项和为4-n+22n-1,n∈N*.9.(1)解a1=1,a1+2a2=2,a2=12,a1+2a2+3a3=4-54,a3=14.(2)解n≥2时,a1+2a2+…+(n-1)an-1=4-n+12n-2,与原式相减,得nan=n2n-1,an=12n-1,n=1也符合,Tn=1-12n1-12=2-12n-1.(3)证明n≥2时,bn=Tn-1n+1+12+13+…+1nan=a1+a2+…+an-1n+1+12+13+…+1nan故Sn=i=1nbi=a1+a12+1+12a2+a1+a23+1+12+13a3+…+a1+a2+…+an-1n+1+12+…+1nan=i=1n1ia1+i=1n1ia2+i=1n1ia3+…+i=1n1ian=i=1n1iTn=1+12+…+1n2-12n-1<21+12+…+1n,只需证明21+12+…+1n<2+2lnn,n∈N*.对于任意自然数k∈N,令x=-1k+1∈(-1,0)时,ln-1k+1+1+1k+1<0,即1k+1<ln(k+1)-lnk.∴k=1时,12<ln2-ln1,k=2时,13<ln3<ln2.…k=n-1时,1n<ln2-ln(n-1).∴1+12+13+…+1n<1+(ln2-ln1)+(ln3-ln2)+…+[lnn-ln(n-1)],即1+12+13+…+1n<1+lnn,所以n≥2时,21+12+13+…+1n<2+2lnn,综上n∈N+时,Sn<2+2lnn.10.证明(1)由题意得an+1-an=-a2n≤0,即an+1≤an,故an≤12.由an=(1-an-1)an-1得an=(1-an-1)(1-an-2)…(1-a1)a1>0.由0<an≤12得anan+1=anan-a2n=11-an∈[1,2],即1≤anan+1≤2(2)由题意得a2n=an-an+1,所以Sn=a1-an+1①由1an+1-1an=anan+1和1≤anan+1≤2得1≤1an+1-1an≤2,所以n≤1an+1-1a1≤2n,因此12(n+1)≤an+1≤1n+2(n∈N*).②由①②得12(n+2)≤Snn≤12(n+1)(n∈N*).11.解(1)因为S1=a1,S2=2a1+2×12×2=2a1+2,S4=4a1+4×32×2=4a1+12,由题意得(2a1+2)2=a1(4a1+12),解得a1=1,所以an=2n-1.(2)bn=(-1)n-14nanan+1=(-1)n-14n(2n-1)(2n+1)=(-1)n-112n-1+12n+1.当n为偶数时,Tn=1+13-13+15+…+12n-3+12n-1-12n-1+12n+1=1-12n+1=2n2n+1.当n为奇数时,Tn=1+13-13+15+…-12n-3+12n-1+12n-1+12n+1=1+12n+1=2n+22n+1.所以Tn=2n+22n+1,n为奇数,2n2n+1,n为偶数.或Tn=2n+1+(-1)n-12n+112.解(1)因为anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0,bn≠0(n∈N*),所以an+1bn+1-anbn=2,即cn+1-cn=2.所以数列{cn}是以1为首项,2为公差的等差数列,故cn=2n-1.(2)由bn=3n-1知an=cnbn=(2n-1)3n-1,于是数列{an}的前n项和Sn=1×30+3×31+5×32+…+(2n-1)×3n-1,3Sn=1×31+3×32+…+(2n-3)×3n-1+(2n-1)·3n,相减得-2Sn=1+2·(31+32+…+3n-1)-(2n-1)·3n=-2-(2n-2)3n,所以Sn=(n-1)3n+1.13.解(1)由已知得,b7=2a7,b8=2a8=4b7,有2a8=4×2a7=2a7+2.解得d=a8-a7=2.所以,Sn=na1+n(n-1)2d=-2n+n(n-1)=n2-3n.(2)函数f(x)=2x在(a2,b2)处的切线方程为y-2a2=(2a2ln2)(x-a2),它在x轴上的截距为a2-1ln2.由题意得,a2-1ln2=2-1ln2,解得a2=2.所以d=a2-a1=1.从而an=n,bn=2n.所以Tn=12+222+323+…+n-12n-1+n2n,2Tn=11+22+322+…+n2n-1.因此,2Tn-Tn=1+12+122+…+12n-1-n2n=2-12n-1-n2n=2n+1-n-22n.所以,Tn=2n+1-n-22n.14.解(1)设数列{an}的公差为d,依题意,2,2+d,2+4d成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.当d=0时,an=2;当d=4时,an=2+(n-1)·4=4n-2,从而得数列{an}的通项公式为an=2或an=4n-2.(2)当an=2时,Sn=2n.显然2n<60n+800,此时不存在正整数n,使得Sn>60n+800成立.当an=4n-2时,Sn=n[2+(4n-2)]2=2n2.令2n2>60n+800,即n2-30n-400>0,解得n>40或n<-10(舍去),此时存在正整数n,使得Sn>60n+800成立,n的最小值为41.综上,当an=2时,不存在满足题意的n;当an=4n-2时,存在满足题意的n,其最小值为41.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.C[因为S5=-20,所以S5=5a3=-20,∴a3=-4,∴-6a4+3a5=-6(a1+3d)+3(a1+4d)=-3(a1+2d)=-3a3=12.]2.C[a1=tan225°=tan45°=1,设等差数列{an}的公差为d,则由a5=13a1,得a5=13,d=a5-a15-1=13-14=3,∴S2014=-a1+a2-a3+a4+…+(-1)2014a2014=-(a1+a3+…+a2013)+(a2+a4+…+a2014)=1007d=1007×3=3021.故选C.]3.A[(a1+1)2+(a2+1)2+…+(a50+1)2=a21+a22+…+a250+2(a1+a2+…+a50)+50=107,∴a21+a22+…+a250=39,∴a1,a2,…,a50中取零的项应为50-39=11(个),故选A.]4.B[原问题可转化为当n为奇数时,an+2-an=0;当n为偶数时,an+2-an=2.进而转化为当n为奇数时,为常数列{1};当n为偶数时,为首项为2,公差为2的等差数列.所以S100=S奇+S偶=50×1+(50×2+50×492×2)=2600.]5.A[令h(x)=f(x)g(x)=ax,∵h′(x)=f′(x)g(x)-f(x)g′(x)[g(x)]2<0,∴h(x)在R上为减函数,∴0<a<1.由题知,a1+a-1=52,解得a=12或a=2(舍去),∴f(n)g(n)=12n,∴有穷数列f(n)g(n)的前n项和Sn=121-12n1-12=1-12n=3132,∴n=5.]6.A[设bn=nSn+(n+2)an,有b1=4,b2=8,则bn=4n,即bn=nSn+(n+2)an=4n,当n≥2时,Sn-Sn-1+1+2nan-1+2n-1an-1=0,所以2(n+1)nan=n+1n-1an-1,即2·ann=an-1n-1,所以ann是以12为公比,1为首项的等比数列,所以ann=12n-1,an=n2n-1.故选A.]7.D[法一因为an+m=an+am+mn,则可得a1=1,a2=3,a3=6,a4=10,则可猜得数列的通项an=n(n+1)2,∴1an=2n(n+1)=21n-1n+1,∴1a1+1a2+1a3+…+1a2008=21-12+12-13+…+12008-12009=21-12009=40162009.故选D.法二令m=1,得an+1=a1+an+n=1+an+n,∴an+1-an=n+1,用叠加法:an=a1+(a2-a1)+…+(an-an-1)=1+2+…+n=n(n+1)2,所以1an=2n(n+1)=21n-1n+1.于是1a1+1a2+…+1a2008=21-12+212-13+…+212008-12009=21-12009=40162009,故选D.]8.解(1)当n=1时,a1a2=2a1,a2=2.又an·an+1=2Sn①∴n≥2时,an-1·an=2Sn-1②①-②得an(an+1-an-1)=2an∵an>0,∴an+1-an-1=2.则a1,a3,…,a2n-1,…是以1为首项,2为公差的等差数列,a2n-1=2n-1.a2,a4,…,a2n,…是以2为首项,2为公差的等差数列,a2n=2n.∴an=n(n∈N*).(2)由于an=n,所以Tn=1·21+2·22+3·23+…+n·2n.2Tn=1·22+2·23+…+(n-1)·2n+n·2n+1两式相减得Tn=n·2n+1-(2+22+23+…+2n)=n·2n+1-2(1-2n)1-2=n·2n+1+2-2n+1=(n-1)·2n+1+2.9.(1)解由bn=2-2Sn,令n=1,则b1=2-2S1,又S1=b1,所以b1=23,b2=2-2(b1+b2),则b2=29,当n≥2时,由bn=2-2Sn,可得bn-bn-1=-2(Sn-Sn-1)=-2bn.即bnbn-1=13,所以{bn}是以b1=23为首项,13为公比的等比数列,所以bn=2·13n.(2)证明数列{an}为等差数列,公差d=12(a7-a5)=3,可得an=3n-1,从而cn=an·bn=2(3n-1)·13n,∴Tn=22×13+5×132+8×133+…+(3n-1)·13n∴13Tn=22×132+5×133+…+(3n-4)·13n+(3n-1·13n+1)两式相减得23Tn=223+3×132+3×133+…+3×13n-(3n-1)·13n+1=2·23+3×1321-13n-11-13-(3n-1)·13n+1=223+121-13n-1-(3n-1)·13n+1=276-n+76·13n∴Tn=72-n+7613n-1<72.10.(1)证明依题意,当n=1时,a2=9a1+10=100,故a2a1=10.当n≥2时,an+1=9Sn+10,an=9Sn-1+10,两式相减得an+1-an=9an,即an+1=10an,an+1an=10,故{an}为等比数列,且an=a1qn-1=10n(n∈N*),∴lgan=n.∴lgan+1-lgan=(n+1)-n=1,即{lgan}是等差数列.(2)解由(1)知,Tn=311×2+12×3+…+1n(n+1)=31-12+12-13+…+1n-1n+1=3-3n+1.(3)解∵Tn=3-3n+1,∴当n=1时,Tn取最小值32.依题意有32>14(m2-5m),解得-1<m<6,故所求整数m的取值集合为{0,1,2,3,4,5}.第一节数列的概念及简单表示法A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·浙江,13)设数列{an}的前n项和为Sn.若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*,则a1=________,S5=________.2.(2015·江苏,11)设数列{an}满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列1an前10项的和为________.3.(2015·安徽,18)设n∈N*,xn是曲线y=x2n+2+1在点(1,2)处的切线与x轴交点的横坐标.(1)求数列{xn}的通项公式;(2)记Tn=x21x23…x22n-1,证明Tn≥14n.4.(2014·广东,19)设数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn=2nan+1-3n2-4n,n∈N*,且S3=15.(1)求a1,a2,a3的值;(2)求数列{an}的通项公式.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·广东佛山一模)数列{an}满足a1=1,a2=1,an+2=1+sin2nπ2an+4cos2nπ2,则a9,a10的大小关系为()A.a9>a10B.a9=a10C.a9<a10D.大小关系不确定2.(2016·陕西西安模拟)已知数列{an}的通项公式为an=n2-2λn(n∈N*),则"λ<1"是"数列{an}为递增数列"的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件3.(2016·玉溪一中模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an(n为正奇数),an+1(n为正偶数),则其前6项之和是()A.16B.20C.33D.1204.(2015·天津南开中学月考)下列可作为数列{an}:1,2,1,2,1,2,…的通项公式的是()A.an=1B.an=(-1)n+12C.an=2-|sinnπ2|D.an=(-1)n-1+325.(2016·河南洛阳模拟)已知数列{an}满足a1=2,an+1=1+an1-an(n∈N*),则该数列的前2015项的乘积a1·a2·a3·…·a2015=________.6.(2016·宁夏银川模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=2an-1,则数列{an}的通项公式为an=________.7.(2015·温州质检)已知数列{an}的通项公式为an=(n+2)·78n,则当an取得最大值时,n等于________.8.(2015·天津新华中学模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=2an-1,则满足ann≤2的正整数n的集合为________.9.(2015·青岛一中模拟)在数列{an}中,a1=1,a1+2a2+3a3+…+nan=n+12an+1(n∈N*).(1)求数列{an}的通项an;(2)若存在n∈N*,使得an≤(n+1)λ成立,求实数λ的最小值.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.1121[由a2=2a1+1,a2+a1=4,解得a1=1,a2=3,当n≥2时,由已知可得:an+1=2Sn+1,①an=2Sn-1+1,②①-②得an+1-an=2an,∴an+1=3an,又a2=3a1,∴{an}是以a1=1为首项,公比q=3的等比数列.∴S5=1-1×351-3=121.]2.2011[∵a1=1,an+1-an=n+1,∴a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n,将以上n-1个式子相加得an-a1=2+3+…+n=(2+n)(n-1)2,即an=n(n+1)2,令bn=1an,故bn=2n(n+1)=21n-1n+1,故S10=b1+b2+…+b10=21-12+12-13+…+110-111=2011.]3.(1)解y′=(x2n+2+1)′=(2n+2)x2n+1,曲线y=x2n+2+1在点(1,2)处的切线斜率为2n+2,从而切线方程为y-2=(2n+2)(x-1).令y=0,解得切线与x轴交点的横坐标xn=1-1n+1=nn+1.(2)证明由题设和(1)中的计算结果知Tn=x21x23…x22n-1=122342…2n-12n2.当n=1时,T1=14.当n≥2时,因为x22n-1=2n-12n2=(2n-1)2(2n)2>(2n-1)2-1(2n)2=2n-22n=n-1n.所以Tn>122×12×23×…×n-1n=14n.综上可得对任意的n∈N*,均有Tn≥14n.4.解(1)依题有S1=a1=2a2-3-4,S2=a1+a2=4a3-12-8,S3=a1+a2+a3=15,解得a1=3,a2=5,a3=7.(2)∵Sn=2nan+1-3n2-4n,①∴当n≥2时,Sn-1=2(n-1)an-3(n-1)2-4(n-1).②①-②并整理得an+1=(2n-1)an+6n+12n.由(1)猜想an=2n+1,下面用数学归纳法证明.当n=1时,a1=2+1=3,命题成立;假设当n=k时,ak=2k+1命题成立.则当n=k+1时,ak+1=(2k-1)ak+6k+12k=(2k-1)(2k+1)+6k+12k=2k+3=2(k+1)+1,即当n=k+1时,结论成立.综上,?n∈N*,an=2n+1.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.C[n为奇数时,a3=2a1=2,a5=2a3=22,a7=2a5=23,a9=2a7=24;n为偶数时,a4=a2+4=5,a6=a4+4=9,a8=a6+4=13,a10=a8+4=17.所以a9<a10.故选C.]2.A[若数列{an}为递增数列,则an+1-an>0,即2n+1>2λ对任意n∈N*都成立,于是有3>2λ,λ<32,由λ<1可得λ<32;反之由λ<32不能得到λ<1,因此"λ<1"是"数列{an}为递增数列"的充分不必要条件,故选A.]3.C[a2=2a1=2,a3=a2+1=3,a4=2a3=6,a5=a4+1=7,a6=2a5=14,∴S6=1+2+3+6+7+14=33.]4.C[A项显然不成立;n=1时,a1=-1+12=0,故B项不正确;n=2时,a2=(-1)2-1+32=1,故D项不正确.由an=2-|sinnπ2|可得a1=1,a2=2,a3=1,a4=2,…,故选C.]5.3[由题意可得,a2=1+a11-a1=-3,a3=1+a21-a2=-12,a4=1+a31-a3=13,a5=1+a41-a4=2=a1,所以{an}是以4为周期的数列,而2015=4×503+3,a1a2a3a4=1,则前2015项的乘积为1503·a1·a2·a3=3.]6.2n-1[(1)∵Sn=2an-1,∴n≥2时,Sn-1=2an-1-1,两式相减得an=2an-2an-1,∴an=2an-1(n≥2).∵n=1时,S1=2a1-1=a1,∴a1=1.∴数列{an}是1为首项,2为公比的等比数列.∴an=2n-1.]7.5或6[由题意知an≥an-1,an≥an+1,∴(n+2)78n≥(n+1)78n-1,(n+2)78n≥(n+3)78n+1.解得n≤6,n≥5.∴n=5或6.]8.{1,2,3,4}[因为Sn=2an-1,所以当n≥2时,Sn-1=2an-1-1,两式相减得an=2an-2an-1,整理得an=2an-1,所以{an}是公比为2的等比数列.又因为a1=2a1-1,所以a1=1,故an=2n-1,而ann≤2,即2n-1≤2n,所以有n∈{1,2,3,4}.]9.解(1)当n≥2时,由题可得a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=n2an.①a1+2a2+3a3+…+nan=n+12an+1,②②-①得nan=n+12an+1-n2an,即(n+1)an+1=3nan,(n+1)an+1nan=3,∴{nan}是以2a2=2为首项,3为公比的等比数列(n≥2),∴nan=2·3n-2,∴an=2n·3n-2(n≥2),∵a1=1,∴an=1,n=1,2n·3n-2,n≥2.(2)an≤(n+1)λ?λ≥ann+1,由(1)可知当n≥2时,ann+1=2·3n-2n(n+1),设f(n)=n(n+1)2·3n(n≥2,n∈N*),则f(n+1)-f(n)=2(n+1)(1-n)2·3n+1<0,∴1f(n+1)>1f(n)(n≥2),又1f(2)=13及a12=12,可得λ≥1f(2),∴所求实数λ的最小值为13.
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