2023届高三数学二轮专题复习数列及其典型问题讲义(含解析)

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2023届高三数学二轮专题复习数列及其典型问题讲义(含解析)

资源简介

数列及其典型问题
一 等差数列
针对训练一
一、单选题
1.已知等差数列的前n项和为,且点在直线上,则( )
A.2019 B.2020 C.4038 D.4040
2.已知数列,,均为等差数列,若,,则( )
A. B.
C. D.
3.已知数列的前n项和为,且满足,则数列的前81项的和为( )
A.1640 B.1660 C.1680 D.1700
4.已知数列满足,且,则当取得最大值时,( )
A. B. C. D.
5.定义:在数列中,若对任意的都满足(d为常数),则称数列为等差比数列.已知等差比数列中,,,则( )
A. B. C. D.
6.数列中,,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.已知数列,满足为的前项和,且,则( )
A.数列为等差数列 B.
C. D.或时,取得最大值
8.已知等差数列的公差为d,前n项和为,且,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
9.已知等差数列中, ,公差,当的前n项和最大时, n=_______.
10.已知为数列的前项和,且满足,,则______.
11.数列中,,,且是以2为公差的等差数列,则______.
12.已知数列中, ,,则数列的通项公式为__________.
四、解答题
13.等比数列的各项均为正数,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列前项和.
14.在等差数列中,,求
15.已知等差数列的公差,前项和为,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
16.已知等差数列的公差不为0,其前n项和为,且成等比数列,.
(1)求证:;
(2)数列满足,,求.
二 等比数列
针对训练二
一、单选题
1.设是等差数列,且,,则( )
A. B. C. D.
2.已知等差数列,公差为,且、、成等比数列,则( )
A. B. C. D.
3.已知等比数列中,,则等于( )
A. B.4 C.8 D.
4.记为等比数列的前项和,若数列也为等比数列,则( ).
A. B. C. D.
5.已知等比数列满足,,则该数列前项的和为( )
A. B. C. D.
6.在归国包机上,孟晚舟写下《月是故乡明,心安是归途》,其中写道“过去的1028天,左右踟躇,千头万绪难抉择;过去的1028天,日夜徘徊,纵有万语难言说;过去的1028天,山重水复,不知归途在何处.”“感谢亲爱的祖国,感谢党和政府,正是那一抹绚丽的中国红,燃起我心中的信念之火,照亮我人生的至暗时刻,引领我回家的漫长路途.”下列数列中,其前n项和不可能为1028的数列是( )
(参考公式:)
A. B.
C. D.
二、多选题
7.已知数列的通项公式为,,下列仍是数列中的项的是( )
A. B. C. D.
8.已知等比数列的公比,等差数列的首项,若且,则以下结论正确的有( )
A. B. C. D.
三、填空题
9.已知公比为的等比数列满足,则__________________.
10.已知数列的通项公式为,则________.
11.在等比数列中,,记数列的前项和 前项积分别为,则的最大值是______.
12.已知正项等比数列,,若存在两项、,使得,则的最小值为___________.
四、解答题
13.求数列 …的通项公式和前6项和.
14.已知等比数列的公比不为,,对任意的,都有,求的通项公式.
15.甲、乙两大超市同时开业,第一年的全年销售额均为1千万元,由于管理经营方式不同,甲超市前n年的总销售额为千万元,乙超市第n年的销售额比前一年的销售额多千万元.
(1)分别求甲、乙超市第n年销售额的表达式;
(2)若其中一家超市的年销售额不足另一家超市的年销售额的50%,则该超市将被另一超市收购,判断哪一超市有可能被收购?如果有这种情况,至少会出现在第几年?
16.设数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,an+1=2+Sn,(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=1+log2(an)2,求证数列{}的前n项和Tn.
三 通项与求和问题
针对训练三
一、单选题
1.现有组数对依次排列为,,,则( )
A.24 B.25 C.26 D.27
2.设等差数列和等比数列的首项都是1,公差与公比都是2,则( ).
A.54 B.56 C.58 D.57
3.卢卡斯是十九世纪法国数学家,他以研究斐波那契数列而著名.卢卡斯数列就是以他的名字命名,卢卡斯数列为:、、、、、、、、、、,即,,且.则卢卡斯数列的第项除以的余数是( )
A. B. C. D.
4.已知等比数列中,,公比,则下列说法正确的是( )
A.数列是等比数列 B.数列不是等比数列
C.数列是等比数列 D.数列是单调递减数列
5.已知等差数列的公差和首项都不等于,且,,成等比数列,则等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.已知递增数列对任意均满足,记 ,则数列的前项和等于
A. B. C. D.
二、多选题
7.已知为等比数列,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.
C.若,则 D.若,则
8.已知,记数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A.对任意 B.
C.若,则 D.当数列是等差数列时,
三、填空题
9.为和的等差中项,则_____________.
10.在数列中,,则的前n项和_________.
11.已知函数满足,若数列满足,则数列的前16项的和为______.
12.设集合A={2n|0≤n≤16,n∈N},它共有136个二元子集,如{20,21},{21,22}…等等.记这136个二元子集为B1,B2,B3,…B136,.设,定义S(B1)=|x﹣y|,则S(B1)+S(B2)+S(B3)…+S(B136)=_____.(结果用数字作答)
四、解答题
13.已知数列为等差数列,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和的最大值.
14.设是各项都为正数的单调递增数列,已知,且满足关系式:,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
15.已知等比数列满足,且是,的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,,求使成立的的最小值.
16.已知数列满足,且对一切,有,其中为数列的前n项和.
(1)求证:对一切,有;
(2)求数列的通项公式;
(3)求证:.数列及其典型问题
一 等差数列
针对训练一
一、单选题
1.已知等差数列的前n项和为,且点在直线上,则( )
A.2019 B.2020 C.4038 D.4040
【答案】A
【分析】利用等差数列的性质求解,根据可求答案.
【详解】因为点在直线上,所以;
因为等差数列满足,
所以.
故选:A.
2.已知数列,,均为等差数列,若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据等差数列的性质和通项公式可得选项.
【详解】由题有数列是以为首项、为公差的等差数列,故 ,
故选:D.
3.已知数列的前n项和为,且满足,则数列的前81项的和为( )
A.1640 B.1660 C.1680 D.1700
【答案】A
【分析】由得到数列的特征,再求数列的前81项的和.
【详解】由,
有,有.
又由,可得,可得,
则数列的前81项的和为.
故选:A
4.已知数列满足,且,则当取得最大值时,( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】先证明数列是等差数列,结合求出的通项公式,可得,利用配方法可得答案.
【详解】因为
所以
所以数列是等差数列,

所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以
所以
因为,,且,
所以当时,取最大值2.
故选:B.
【点睛】方法点睛:判定一个数列为等差数列的常见方法是:(1) 定义法:(是常数),则数列是等差数列(2) 等差中项法:(),则数列是等差数列;(3) 通项公式:(为常数), 则数列是等差数列;(4) 前n项和公式:(为常数) , 则数列是等差数列.
5.定义:在数列中,若对任意的都满足(d为常数),则称数列为等差比数列.已知等差比数列中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等差比数列的定义可求得的通项公式,将变为,利用通项公式即可求得答案.
【详解】因为为等差比数列,,,,
所以是以1为首项,2为公差的等差数列,所以,
所以.
故选:C.
6.数列中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据递推公式可得,即可得到是首项为,公差为的等差数列,再根据等差数列通项公式求出,即可得解.
【详解】解:因为,所以,即,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
故,所以.
故选:A
二、多选题
7.已知数列,满足为的前项和,且,则( )
A.数列为等差数列 B.
C. D.或时,取得最大值
【答案】ACD
【分析】对A,等式移项即可判断,对B,根据等差数列下标和性质求出,则可求出,则得到其通项,对C,直接利用等差数列前项和公式即可判断,对D,利用二次函数性质即可判断.
【详解】对A,,
则数列为等差数列,故A正确,
对B,,则,
则,则,则,则,故B错误,
对C,,则,故C正确,
对D,,开口向下,对称轴为,
,故当或时,取得最大值,故D正确,
故选:ACD.
8.已知等差数列的公差为d,前n项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】先求出,,判断出,得到等差数列为递增数列,利用等差数列的性质对四个选项一一验证.
【详解】因为,所以,,
所以.故A错误,B正确;
因为,所以等差数列为递增数列.
因为,所以,,
所以.故C正确;
因为,所以.故D正确.
故选:BCD
三、填空题
9.已知等差数列中, ,公差,当的前n项和最大时, n=_______.
【答案】8
【分析】根据已知条件,求出等差数列的前项和,根据其函数性质,即可容易求得结果.
【详解】因为数列是等差数列,,公差,
故可得其前项和,又的对称轴为,
故当时,该数列的前项和取得最大值.
故答案为:.
【点睛】本题考查等差数列前项和最值的求解,属简单题.
10.已知为数列的前项和,且满足,,则______.
【答案】74
【分析】由已知得,然后依次计算出数列的前几项,得出规律(通项公式),再计算前20的和.
【详解】由题意,又,所以,,,时,,
所以.
故答案为:74.
【点睛】本题考查数列的递推公式,考查求数列的前项和,解题方法是由递推关系得出数列的前几项,归纳出数列的性质与通项公式,从而再求和.
11.数列中,,,且是以2为公差的等差数列,则______.
【答案】
【分析】由是以2为公差的等差数列,可得:,再利用累加求和方法、等差数列的求和公式即可得出.
【详解】∵是以2为公差的等差数列,
∴,


故答案为:.
【点睛】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、累加求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
12.已知数列中, ,,则数列的通项公式为__________.
【答案】
【分析】由证明出数列是等差数列,从而解得数列的通项公式,将整理即可.
【详解】解:由
整理得:


数列 是以为首项,以为公差的等差数列,
故答案为:.
四、解答题
13.等比数列的各项均为正数,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列前项和.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)设等比数列的公比为,则,根据题意得出关于和的方程组,解出这两个量的值,然后利用等比数列的通项公式可求得数列的通项公式;
(2)求出数列的通项公式,利用定义证明出数列是等差数列,然后利用等差数列的求和公式可计算出数列前项和.
【详解】(1)设等比数列的公比为,则,由题意得,解得,
因此,;
(2),,
所以,数列是等差数列,首项为,
设数列前项和为,则.
【点睛】本题考查等比数列通项公式的求解,同时也考查了等差数列求和,考查计算能力,属于基础题.
14.在等差数列中,,求
【答案】
【分析】结合等差数列前项和公式代入相关数据可得答案.
【详解】解:∵在等差数列中,,

15.已知等差数列的公差,前项和为,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合等差数列前n项、等差数列通项公式和等比数列性质,解关于的方程即可求解;
(2)由(1)结合裂项公式得,采用累加法即可求解.
(1)
因为成等比数列,则,
即,化简得:,
,①
又,则,即,②
联立①②解得:,
.
(2)
当时,
所以时,.
16.已知等差数列的公差不为0,其前n项和为,且成等比数列,.
(1)求证:;
(2)数列满足,,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,,然后由成等比数列,列方程组可求出,从而可求得,再对作差判断即可,
(2)由题意可得,然后利用累加法可求出
(1)
证明:设等差数列的公差为,,
由,
成等比数列,
,,


, 即
(2)
由已知得
.
二 等比数列
针对训练二
一、单选题
1.设是等差数列,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据等差数列的通项公式求出的通项公式,然后代入根据等比数列求和公式求解即可.
【详解】解:由题意得:
设的公差为

又,
故选:D
2.已知等差数列,公差为,且、、成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件求出的值,即可求得的值.
【详解】因为、、成等比数列,则,即,解得,
所以,.
故选:D.
3.已知等比数列中,,则等于( )
A. B.4 C.8 D.
【答案】B
【分析】利用等比数列的性质:若,则即可求解.
【详解】数列为等比数列,,
则,即,
所以.
故选:B
【点睛】本题考查了等比数列的性质,掌握性质是解题的关键,属于基础题.
4.记为等比数列的前项和,若数列也为等比数列,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分公比是否为进行讨论,再利用等比数列的前项和公式及定义求解即可.
【详解】解:设等比数列的公比为,当时,,
则不为等比数列,舍去,
当时,,
为了符合题意,需,得,故.
故选D.
【点睛】本题考查等比数列的前项和公式,定义,考查逻辑推理能力以及运算求解能力,属于中档题.
5.已知等比数列满足,,则该数列前项的和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等比数列的通项公式及等比数列的前项和即可求解.
【详解】设等比数列的公比为,则
由,,得,解得,
所以该数列前项的和为.
故选:C.
6.在归国包机上,孟晚舟写下《月是故乡明,心安是归途》,其中写道“过去的1028天,左右踟躇,千头万绪难抉择;过去的1028天,日夜徘徊,纵有万语难言说;过去的1028天,山重水复,不知归途在何处.”“感谢亲爱的祖国,感谢党和政府,正是那一抹绚丽的中国红,燃起我心中的信念之火,照亮我人生的至暗时刻,引领我回家的漫长路途.”下列数列中,其前n项和不可能为1028的数列是( )
(参考公式:)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用等差数列、等比数列的前项和公式以及参考公式求数列前项和,令,看是否有正整数解即可判定选项A、B、D的正确性;通过分类讨论分别求出和,然后可得到,令,看是否有正整数解即可选项C的正确性.
【详解】设数列的前项和为,
对于A:由等差数列的前项和公式,得:

因为方程无正整数解,即选项A错误;
对于B:不妨令,,
数列和的前项和分别为和,
则,,
由参考公式和等差数列的前项和公式,得:


所以,
解得,即选项B正确;
对于C:①当时,
,故此时;
②当时,
令,解得,
即时,,
即选项C正确;
对于D:由等比数列的前项和公式可知,

解得,即选项D正确.
故选:A.
二、多选题
7.已知数列的通项公式为,,下列仍是数列中的项的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】根据的通项公式依次计算判断即可.
【详解】对A,,可得不是中的项,故A错误;
对B,,可得不是中的项,故B错误;
对C,,可得是中的第项,故C正确;
对D,,可得是中的第项,故D正确.
故选:CD.
8.已知等比数列的公比,等差数列的首项,若且,则以下结论正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】由等比数列公比为负数,可知正确;设等差数列的公差为,根据题意可得,,,就的正负分类讨论,即可判断,,所以错误,正确,无法确定.
【详解】解:因为等比数列的公比,所以,正确;
设等差数列的公差为,所以,,
显然,若,则,即,所以,,,
若,则,即,所以,,,
所以无法确定,错误,正确.
故选:.
三、填空题
9.已知公比为的等比数列满足,则__________________.
【答案】1
【解析】根据等比数列通项公式可得,化简整理,即可得结果.
【详解】因为为等比数列,且,
所以,即,解得,
故答案为:1
10.已知数列的通项公式为,则________.
【答案】
【分析】利用分组求和,结合等比数列的前n项和公式可得,由极限的求法求即可.
【详解】由题设,,
∴.
故答案为:
11.在等比数列中,,记数列的前项和 前项积分别为,则的最大值是______.
【答案】8
【分析】结合题意求出数列的首项与公比,进而求出前项和 前项积分别为,,然后表示出,结合函数的性质即可判断.
【详解】因为,,所以公比,所以,所以,,,,因为,所以或时,取最大值.
故答案为:8
12.已知正项等比数列,,若存在两项、,使得,则的最小值为___________.
【答案】
【解析】由等比数列的通项公式结合可得出,利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】由于,则,即,则,

由已知可得、,因此,,
当且仅当时,等号成立,
所以,的最小值为.
故答案为:.
【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
四、解答题
13.求数列 …的通项公式和前6项和.
【答案】
【分析】由题可以判断数列是一个等比数列,利用等比数列的通项公式和前项和公式即可计算.
【详解】根据题意,是首项为,公比为的等比数列,
,前6项和.
【点睛】本题考查等比数列的判断以及通项公式和前项和公式的计算,属于基础题.
14.已知等比数列的公比不为,,对任意的,都有,求的通项公式.
【答案】
【解析】由等比数列通项公式列出关于的方程求得公比可得通项公式.
【详解】设数列的公比为,当时,,设公比为,则,
则,∵,∴,
则.
【点睛】本题考查求等比数列的通项公式,解题方法是基本量法.属于基础题.
15.甲、乙两大超市同时开业,第一年的全年销售额均为1千万元,由于管理经营方式不同,甲超市前n年的总销售额为千万元,乙超市第n年的销售额比前一年的销售额多千万元.
(1)分别求甲、乙超市第n年销售额的表达式;
(2)若其中一家超市的年销售额不足另一家超市的年销售额的50%,则该超市将被另一超市收购,判断哪一超市有可能被收购?如果有这种情况,至少会出现在第几年?
【答案】(1)甲超市第n年销售额为,乙超市第n年销售额为
(2)乙超市将被甲超市收购,至少第6年
【分析】(1)设甲、乙超市第年销售额分别为千万元、千万元,利用即可求出,利用累加法求出即可;
(2)先解释甲超市不可能被乙超市收购,然后利用得到,通过得到,代入具体的值即可
【详解】(1)设甲、乙超市第年销售额分别为千万元、千万元,
假设甲超市前年总销售额为,则,
当时,,
易得不满足上式,故;
时,,
故,
显然也适合,故;
(2)甲超市不可能被乙超市收购,乙超市将被甲超市收购,理由如下:
①因为,,当时,,
所以甲超市不可能被乙超市收购;
②设即,即,
设,

即,解得,所以


所以,解得,
综上,至少第6年时乙超市将被甲超市收购
16.设数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,an+1=2+Sn,(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=1+log2(an)2,求证数列{}的前n项和Tn.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)直接利用递推关系式求出数列的通项公式.
(2)利用裂项相消法求出数列的和.
【详解】(1)数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,an+1=2+Sn,(n∈N*).
则an=2+Sn﹣1,(n∈N*).
所以an+1﹣an=Sn﹣Sn﹣1=an,
所以,
所以数列{an}是以a1=2为首项,2为公比的等比数列.
则,
故.
(2)设bn=1+log2(an)2,
则bn=2n+1.
则,
所以

因为n∈N*,
所以.
三 通项与求和问题
针对训练三
一、单选题
1.现有组数对依次排列为,,,则( )
A.24 B.25 C.26 D.27
【答案】B
【解析】根据给出的前4组数得出规律,从而得出答案.
【详解】由这组数对依次排列为,,
根据给出的前4组数的规律:为第一个数的通项公式
第二个数的通项公式
所以可得第5组为
故选:B
2.设等差数列和等比数列的首项都是1,公差与公比都是2,则( ).
A.54 B.56 C.58 D.57
【答案】D
【分析】根据等差数列等比数列的通项公式,求出,,结合已知条件即可求解.
【详解】由题意知,等差数列的首项是1,公差是2,则
所以,
等比数列的首项是1,公比是2,则
所以,
所以.
故选:D.
3.卢卡斯是十九世纪法国数学家,他以研究斐波那契数列而著名.卢卡斯数列就是以他的名字命名,卢卡斯数列为:、、、、、、、、、、,即,,且.则卢卡斯数列的第项除以的余数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】列举出数列各项除所得余数的数列,可得出数列是以为周期的周期数列,进而可求得,即可得解.
【详解】设数列各项除所得余数所形成的数列为,
则数列为:、、、、、、、、、、,
由上可知,数列是以为周期的周期数列,即对任意的,,
,因此,.
故选:D.
【点睛】思路点睛:本题考查的是有关数列的问题,解题方法如下:
(1)根据题中数列相关信息,列举出数列的前若干项;
(2)根据规律判断出数列的周期;
(3)根据所求数列的周期,求出所求项的项数除以周期的余数,即可求解结果.
4.已知等比数列中,,公比,则下列说法正确的是( )
A.数列是等比数列 B.数列不是等比数列
C.数列是等比数列 D.数列是单调递减数列
【答案】C
【分析】先求得,然后结合等差、等比数列的知识对选项逐一分析,由此确定正确选项.
【详解】∵等比数列中,,公比,∴.
由此可得,故A错误;
,故数列是等比数列,故B错误;
,故数列是等比数列,故C正确;
,故数列是递增数列,故D错误.
故选:C.
5.已知等差数列的公差和首项都不等于,且,,成等比数列,则等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】由等差数列的通项公式和等比中项的性质,化简得,即可求出
【详解】解:因为,,成等比数列,所以 ,
因为是等差数列,且所以,整理得,
所以,
故选:A.
6.已知递增数列对任意均满足,记 ,则数列的前项和等于
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,
若,那矛盾,
若,那么成立,
若,那矛盾,
所以 ,当,
所以,
即,数列是首项为2,公比为3的等比数列,
所以前项和为.
故选:D.
【点睛】本题解题的关键是对于首项的确定,可以采用列举法,就会发现,再令后,利用公式巧妙变形为 ,这样对数列的构造打下基础,最后转化为数列是等比数列求和.
二、多选题
7.已知为等比数列,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.
C.若,则 D.若,则
【答案】ABD
【解析】根据等比数列下标和性质结合基本不等式的变形式判断出AB是否正确;根据条件分析公比的取值情况,由此判断出C是否正确;根据等比数列的通项公式的变形式结合不等式性质判断D是否正确.
【详解】A.因为,取等号时,故正确;
B.因为,取等号时,故正确;
C.设等比数列的公比为,因为,所以,所以,当时,,故错误;
D.设等比数列的公比为,因为且,所以,所以,故正确;
故选:ABD.
【点睛】结论点睛:等差、等比数列的下标和性质:若,
(1)当为等差数列,则有;
(2)当为等比数列,则有.
8.已知,记数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A.对任意 B.
C.若,则 D.当数列是等差数列时,
【答案】AC
【分析】因为,所以,两式相减可判断A的正误;利用累加法可判断B,C的正误;当数列是等差数列时,求出首项及公差,可判断D的正误.
【详解】选项A:因为,所以,
两式相减得,故A正确;
选项B:因为,所以,…,
累加得,
即,故B错误;
选项C:,所以,…,
累加得,
所以,故C正确;
选项D:因为数列是等差数列,且,所以公差,
又因为,当时,,
即,得,
所以,故D错误;
故选:AC.
三、填空题
9.为和的等差中项,则_____________.
【答案】
【分析】利用等差中项的定义可求得结果.
【详解】由等差中项的定义可得.
故答案为:.
10.在数列中,,则的前n项和_________.
【答案】
【分析】由已知可得,所以是首项为4,公差为2的等差数列,由此可求出,从而可得,进而可得,再利用裂项相消求和法求解即可
【详解】因为,
所以,,
所以是首项为4,公差为2的等差数列,
所以,
则,
所以.
故答案为:
11.已知函数满足,若数列满足,则数列的前16项的和为______.
【答案】
【分析】利用倒序相加法可得到,即可求得前16项的和.
【详解】,①
,②
两式相加,又因为,
故,所以,
所以的前16项的和为
故答案为:
12.设集合A={2n|0≤n≤16,n∈N},它共有136个二元子集,如{20,21},{21,22}…等等.记这136个二元子集为B1,B2,B3,…B136,.设,定义S(B1)=|x﹣y|,则S(B1)+S(B2)+S(B3)…+S(B136)=_____.(结果用数字作答)
【答案】1835028
【分析】由题意可得:S(B1)+S(B2)+S(B3)…+S(B136)=(21﹣20+22﹣20+……+216﹣20)+(22﹣21+23﹣21+……+216﹣21)+……+(215﹣214+216﹣214)+(216﹣215),利用等比数列的求和公式即可得出.
【详解】由题意可得:S(B1)+S(B2)+S(B3)…+S(B136)
=(21﹣20+22﹣20+……+216﹣20)+(22﹣21+23﹣21+……+216﹣21)+……+(215﹣214+216﹣214)+(216﹣215)
=-16×20+-15×21+……+-2×214+216-215
=217×15+216-(2+22+……+215)-(16+15×21+……+2×214+215)
=217×15+216--(217-18)
=217×14+20
=1835028.
故答案为:1835028
四、解答题
13.已知数列为等差数列,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和的最大值.
【答案】(1);(2)36.
【分析】(1)由已知求出公差,从而可求出数列的通项公式;
(2)由(1)得,然后配方利用二次函数的性质可得答案
【详解】解:因为为等差数列,令其公差为,
则由题意得,
得,


即的通项公式为.
(2)由(1)知,,


所以当,的最大值为.
14.设是各项都为正数的单调递增数列,已知,且满足关系式:,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由,可得,再由是各项为正数的单调递增数列,可得,从而可判断数列是首项为3,公差为3的等差数列,进而可求出通项公式;
(2)由(1)得,然后利用裂项相消法求和
【详解】解:(1)∵,
∴,即.
又是各项为正数的单调递增数列,
∴,又,
∴数列是首项为3,公差为3的等差数列,
∴,
∴.
(2)由(1)可得:,
∴.
15.已知等比数列满足,且是,的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,,求使成立的的最小值.
【答案】(1);(2).
【详解】试题分析:(1)基本量法,即用表示条件,且是,,列出方程组,解之求出,即可求数列的通项公式;(2)由(1)及求出数列的通项公式,用分组求和法求出其前项和,代入表达式,化得得,解之可求的最大值.
试题解析:(1)设等比数列的公比为,依题意,有
,即:
由得,解得或.
当时,不合题意,舍去;
当时,代入得,所以.
故所求数列的通项公式().
(2)
所以

因为,所以,
即,解得或.
因为,故使成立的正整数的最小值为.
16.已知数列满足,且对一切,有,其中为数列的前n项和.
(1)求证:对一切,有;
(2)求数列的通项公式;
(3)求证:.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)证明见解析.
【分析】(1)把两式a13+a23+…+an3=Sn2,,相减即可得到,即,又an+1>0,可得;
(2)当n≥2时,由an+12﹣an+1=2Sn及可得(an+1﹣an)(an+1+an)=an+1+an,进而得到an+1﹣an=1,(*),,当n=1,2时也满足(*).数列{an}是以1为首项,1为公差的等差数列;
(3)由bn=2n an═n 2n,可得Tn=1×2+2×22+3×23+…+n×2n,利用“错位相减法”及其等比数列的前n项和公式即可得出.
【详解】(1)∵a13+a23+…+an3=Sn2,,
∴,
∴(Sn+1﹣Sn)(Sn+1+Sn)=,
即,又an+1>0,
∴,∴,
∴an+12﹣an+1=2Sn;
(2)当n≥2时,
由an+12﹣an+1=2Sn及可得(an+1﹣an)(an+1+an)=an+1+an,
∵an+1+an>0,∴an+1﹣an=1,(*)
当n=1时,,a1>0,可得a1=1,
当n=2时,,得到,及a2>0,解得a2=2.
a2﹣a1=1也满足(*).
∴数列{an}是以1为首项,1为公差的等差数列,其通项公式an=1+(n﹣1)×1=n.
(3)欲证不等式成立,
即证不等式成立.
设,,
因为,所以,即.
所以.

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