【期末押题预测】期末核心考点 数列(含解析)2024-2025学年高二下学期数学北师大版(2019)

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【期末押题预测】期末核心考点 数列(含解析)2024-2025学年高二下学期数学北师大版(2019)

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期末核心考点 数列
一.选择题(共7小题)
1.(2025 秦淮区校级二模)若数列{an}为等比数列,则“a3=1”是“a1 a5=1”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
2.(2025 广东校级模拟)已知{log2an}是等差数列,Tn是数列{an}的前n项积,若a3=3,则T5=(  )
A.15 B.21 C.108 D.243
3.(2025 凉山州模拟)设等差数列{an}的公差为d,若a2+a10=6,a6a8=15,则d=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2025 郑州模拟)记等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3=7,S5﹣6a2=5,则a1=(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(2025 湖南一模)已知等差数列{an}的首项为2,公差不为0,且a2,a3,a6成等比数列,则a9等于(  )
A.﹣32 B.﹣30 C.﹣28 D.﹣26
6.(2025 乐山模拟)已知数列{an}的通项公式为,则下列不是数列{an}的项的是(  )
A.2 B.13 C.39 D.49
7.(2025 南宁模拟)若方程(x2﹣4x+m)(x2﹣4x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m﹣n|=(  )
A.2 B. C. D.
二.多选题(共3小题)
(多选)8.(2025 赣州二模)设数列{an}的前n项和为Sn,,,则(  )
A. B.a7<a8
C.S50<13 D.a5<|3a1﹣5a3|
(多选)9.(2025春 薛城区校级期中)从棱长为1个单位长度的正四面体的一顶点A出发,每次均随机沿一条棱行走1个单位长度,设行走n次时恰好为第一次回到A点的概率为Pn(n∈N+),恰好为第二次回到A点的概率为Qn(n∈N+),则(  )
A.
B.
C.n≥2时,为定值
D.数列{Qn}的最大项为
(多选)10.(2025 四川模拟)已知等差数列{an}的公差d≠0,其前n项和为Sn,若S6=S12,则下列结论中正确的是(  )
A.a1:d=﹣17:2 B.S18=0
C.当d<0时,|a6|<|a13| D.当d>0时,a6+a14>0
三.填空题(共3小题)
11.(2025 天心区校级模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4+a12=a8+2,则S15=     .
12.(2025 点军区校级模拟)已知{an}为等比数列,且a1=2,a4=16.从a1,a2,…,a2025这2025个数中任取两个数,则这两个数之和能被3整除的概率为     .
13.(2025春 金牛区校级期中)“已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16, ,其中第一项是20.接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,以此类推,求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂,”那么N=   
四.解答题(共2小题)
14.(2025 河北模拟)对数运算可以使一些复杂的数学计算变得简单,比如函数:f(x)=xx(x>0),通常为了便于求导,我们可以作变形:.
(1)求f(x)=xx(x>0)的单调区间;
(2)已知g(x)=x2.
①若数列{an}满足a1=1,an+1=g(an)+g′(an),求数列{an}的通项公式;
②求证:.
15.(2025 点军区校级模拟)已知数列{bn}的前n项和为Sn,且b1=1,2Sn=nbn+1,当数列{bn}的项数大于2时,将数列{bn}中各项的所有不同排列填入一个n!行n列的表格中(每个格中一个数字),使每行均为这n个数的一个排列.将第i(1≤i≤n!,i∈N)行的数字构成的数列记作{ain},将数列{ain}中的第j(1≤j≤n,j∈N)项记作aij.若对 i,j,均有aij≠bj,则称数列{ain}为数列{bn}的“异位数列”,记表格中“异位数列”的个数为M.
(1)求数列{bn}的通项公式bn;
(2)当数列{bn}的项数为4时,求M的值;
(3)若数列{ain}为数列{bn}的“异位数列”,试讨论的最小值.
期末核心考点 数列
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.(2025 秦淮区校级二模)若数列{an}为等比数列,则“a3=1”是“a1 a5=1”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
【考点】等比数列的性质;充分条件必要条件的判断.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;简易逻辑;运算求解.
【答案】A
【分析】由题意,根据等比中项的应用,结合充分条件、必要条件的定义即可求解.
【解答】解:由题意知,若数列{an}为等比数列,
当a3=1时,得,故充分性成立;
当a1a5=1时,,解得a3=±1,故必要性不成立.
故选:A.
【点评】本题主要考查了充分必要条件的判断,属于基础题.
2.(2025 广东校级模拟)已知{log2an}是等差数列,Tn是数列{an}的前n项积,若a3=3,则T5=(  )
A.15 B.21 C.108 D.243
【考点】等差数列的通项公式.
【专题】对应思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】D
【分析】利用等差数列定义,得到数列{an}为等比数列,利用等比数列性质即可得到结果.
【解答】解:因为{log2an}是等差数列,设其公差为d,
所以,
所以为常数,所以{an}是等比数列,
所以.
故选:D.
【点评】本题考查等比数列的通项公式与性质的应用,属于基础题.
3.(2025 凉山州模拟)设等差数列{an}的公差为d,若a2+a10=6,a6a8=15,则d=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】等差数列通项公式的应用.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】由已知结合等差数列的通项公式即可求解.
【解答】解:等差数列{an}的公差为d,a2+a10=2a1+10d=6,
所以a1+5d=3,
因为a6a8=(a1+5d)(a1+7d)=3(3+2d)=15,
则d=1.
故选:A.
【点评】本题主要考查了等差数列通项公式的应用,属于基础题.
4.(2025 郑州模拟)记等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3=7,S5﹣6a2=5,则a1=(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】等差数列的前n项和.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】根据题意,由等差数列的前n项和公式和通项公式可得,解可得答案.
【解答】解:根据题意,设等差数列{an}的公差为d,
若a3=7,S5﹣6a2=5,则有,
解可得:a1=3,d=2.
故选:A.
【点评】本题考查等差数列的性质和应用,涉及等差数列的求和,属于基础题.
5.(2025 湖南一模)已知等差数列{an}的首项为2,公差不为0,且a2,a3,a6成等比数列,则a9等于(  )
A.﹣32 B.﹣30 C.﹣28 D.﹣26
【考点】等差数列通项公式的应用;等比中项及其性质.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】B
【分析】根据等差数列通项公式和等比中项公式即可计算求解.
【解答】解:等差数列{an}的首项为2,公差不为0,且a2,a3,a6成等比数列,
设等差数列的公差为d,
则由题,即(2+2d)2=(2+d)(2+5d) d=﹣4或d=0(舍去),
所以a9=2+8×(﹣4)=﹣30.
故选:B.
【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式及等比数列性质的应用,属于基础题.
6.(2025 乐山模拟)已知数列{an}的通项公式为,则下列不是数列{an}的项的是(  )
A.2 B.13 C.39 D.49
【考点】由通项公式求解或判断数列中的项.
【专题】整体思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解.
【答案】C
【分析】根据数列的通项公式求解即可.
【解答】解:数列{an}的通项公式为,
当n=1时,3n+(﹣1)n=3﹣1=2,即a1=2,
所以2是数列{an}的项,
当n=4时,3n+(﹣1)n=12+1=13,即a4=13,
所以13是数列{an}的项,
当n为偶数时,an=3n+1,令3n+1=39,得n(不是正整数),
当n为奇数时,an=3n﹣1,令3n﹣1=39,得n(不是正整数),
所以39不是数列{an}的项,
当n=16时,3n+(﹣1)n=48+1=49,即a16=49,
所以49是数列{an}的项.
故选:C.
【点评】本题主要考查了数列的通项公式,属于基础题.
7.(2025 南宁模拟)若方程(x2﹣4x+m)(x2﹣4x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m﹣n|=(  )
A.2 B. C. D.
【考点】等差数列通项公式的应用;一元二次方程的根的分布与系数的关系.
【专题】整体思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】A
【分析】由已知结合方程根与系数关系及等差数列的性质即可求解.
【解答】解:设方程(x2﹣4x+m)(x2﹣4x+n)=0的四个根为x1,x2,x3,x4,
则x1+x2=x3+x4=4,x1 x2=m,x3x4=n,
又因为方程(x2﹣4x+m)(x2﹣4x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,
设x1,则,设等差数列的公差为d,
则3d3,
解得d=1,则等差数列为,
所以m,,则..
故选:A.
【点评】本题主要考查了等差数列性质的应用,属于中档题.
二.多选题(共3小题)
(多选)8.(2025 赣州二模)设数列{an}的前n项和为Sn,,,则(  )
A. B.a7<a8
C.S50<13 D.a5<|3a1﹣5a3|
【考点】数列递推式;数列的求和.
【专题】转化思想;综合法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解.
【答案】ACD
【分析】利用递推公式结合放缩法可判断A选项;利用导数证明出当时,0<ex﹣x﹣1<x,可判断B选项;利用导数证明出当时,,可知当n≥2时,,结合等比数列的求和公式以及放缩法可判断C选项;利用C中的结论结合放缩法可判断D选项.
【解答】解:设数列{an}的前n项和为Sn,,,
对于A选项,因为,则,故A对;
对于C选项,令,其中,
则对任意的恒成立,
所以函数h(x)在上单调递减,
故当时,,即,
由A选项可知,,, ,
可知,当n≥2时,,
所以,,故C对;
对于B选项,构造函数f(x)=ex﹣2x﹣1,其中,则f′(x)=ex﹣2<0,
所以,函数f(x)在上单调递减,则f(x)=ex﹣2x﹣1<0,即ex﹣x﹣1<x,
令g(x)=ex﹣x﹣1,其中,则g′(x)=ex﹣1>0,
所以,函数g(x)在上单调递增,
因为,则,即,
所以,a3=g(a2)∈(0,a2), ,
以此类推可知,a8=g(a7)∈(0,a7),故B错;
对于D选项,由C选项可知,,
所以,a5<3a1﹣5a3=|3a1﹣5a3|,故D对.
故选:ACD.
【点评】本题考查数列的递推式和函数的导数的运用,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
(多选)9.(2025春 薛城区校级期中)从棱长为1个单位长度的正四面体的一顶点A出发,每次均随机沿一条棱行走1个单位长度,设行走n次时恰好为第一次回到A点的概率为Pn(n∈N+),恰好为第二次回到A点的概率为Qn(n∈N+),则(  )
A.
B.
C.n≥2时,为定值
D.数列{Qn}的最大项为
【考点】数列的应用.
【专题】整体思想;定义法;点列、递归数列与数学归纳法;逻辑思维.
【答案】ACD
【分析】还原情境,求出Pn和Qn,逐项判断即可求解.
【解答】解:根据题意得对于任意一次行走,到达其他三个点概率均为,
如果要行走3次时恰好第一次回到A点,那么第1、2次均不到点A,
因此,所以选项A正确;
如果要行走4次时恰好第二次回到A点,那么第2次必须回到点A,概率为,
所以选项B错误;
如果要行走n次时恰好为第一次回到A点,那么n﹣1次均未到达点A,因此,
因此为定值,所以选项C正确;
当n≤3时,Qn=0;
当n≥4时,令第k(2≤k≤n﹣2)次第一次到达点A,第n次恰好第二次到达点A,
因为第1次和第k+1次的行走不用限制,因此此时概率为,
因此,
令,解得n≤5,
因此Q5=Q6>Q7>Q8> ,0<Q4<Q5=Q6,
因此Q5和Q6为最大值,所以选项D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查数列综合应用,属于中档题.
(多选)10.(2025 四川模拟)已知等差数列{an}的公差d≠0,其前n项和为Sn,若S6=S12,则下列结论中正确的是(  )
A.a1:d=﹣17:2 B.S18=0
C.当d<0时,|a6|<|a13| D.当d>0时,a6+a14>0
【考点】等差数列的性质.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;逻辑思维;运算求解.
【答案】ABD
【分析】根据题干S6=S12,转化为首项和公差,可得2a1=﹣17d,再对各选项进行逐项分析.
【解答】解:因为S6=S12,所以6a1+15d=12a1+66d,整理得2a1=﹣17d,故A正确;
由A选项知,S18=18a1+9×17d=9(2a1+17d)=0,故B正确;
由A选项知,|a6|=|a1+5d|=||,|a13|=|a1+12d|=||,故d<0时,|a6|=|a13|,C错误;
由A选项知,当d>0时,a6+a14=2a1+18d=d>0,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题主要考查等差数列的性质和等差数列的前n项和,属于中档题.
三.填空题(共3小题)
11.(2025 天心区校级模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4+a12=a8+2,则S15=  30  .
【考点】求等差数列的前n项和.
【专题】计算题;方程思想;定义法;等差数列与等比数列;逻辑思维;运算求解.
【答案】30.
【分析】根据题意可求出a8=2,进而可求S15即可.
【解答】解:∵{an}是等差数列,
∴a4+a12=2a8=a8+2,解得a8=2,
∴S15(a1+a15)=15a8=15×2=30.
故答案为:30.
【点评】本题考查等差数列的前n项公式,考查学生归纳推理与数学运算的能力,属于基础题.
12.(2025 点军区校级模拟)已知{an}为等比数列,且a1=2,a4=16.从a1,a2,…,a2025这2025个数中任取两个数,则这两个数之和能被3整除的概率为    .
【考点】求等比数列的前n项和;古典概型及其概率计算公式.
【专题】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】.
【分析】由等比数列基本量的运算可得,再由题意可得数列各项除以3的余数以2,1为周期循环出现,从而得到在a1,a2,…,a2025中,共有1013个余数为2的数,1012个余数为1的数.再由古典概型和组合数计算即可.
【解答】解:因为等比数列{an}满足a1=2,a4=16,设公比为q,
所以,即16=2q3,解得q=2,
所以数列{an}的通项公式为.
观察数列各项除以3的余数,发现余数以2,1为周期循环出现.
在a1,a2,…,a2025中,共有1013个余数为2的数,1012个余数为1的数.
两个数之和能被3整除,需从余数为2的数中任取1个数,从余数为1的数中任取两个数,
因此两个数之和能被3整除的总取法数为,
从1005个数中任取两个数的总取法数为,
所以两个数之和能被3整除的概率为:.
故答案为:.
【点评】本题考查等比数列的通项公式求法,古典概型的概率求解,属于中档题.
13.(2025春 金牛区校级期中)“已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16, ,其中第一项是20.接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,以此类推,求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂,”那么N= 440 
【考点】数列的应用.
【专题】计算题;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】440.
【分析】将数列按规律分组,结合等差数列等比数列的求和公式计算即可得到答案.
【解答】解:根据题目:其中第一项是20,接下来的两项是20,21,
再接下来的三项是20,21,22,以此类推,
对数列进行分组如下:
第一组:20,1个数;第二组:20,21,2个数;
第三组:20,21,22,3个数; ;
第n组:20,21,22, ,2n﹣1,n个数;
第n+1组:20,21,22, ,2n,n+1个数.
设该数列的第N项在第n+1组,
该数列前n组的项数和为:,
第n组的和为:,
∴该数列前n组的各项和为:,
若该数列的前N项和为2的整数幂,只需将﹣n﹣2消去即可,
当1+2+(﹣n﹣2)=0时,n=1,,不满足N>100,
当1+2+4+(﹣n﹣2)=0时,n=5,,不满足N>100,
当1+2+4+8+(﹣n﹣2)=0时,n=13,,不满足N>100,
当1+2+4+8+16+(﹣n﹣2)=0时,n=29,,满足N>100,
∴满足条件的最小整数N为440.
故答案为:440.
【点评】本题考查数列的应用,属于中档题.
四.解答题(共2小题)
14.(2025 河北模拟)对数运算可以使一些复杂的数学计算变得简单,比如函数:f(x)=xx(x>0),通常为了便于求导,我们可以作变形:.
(1)求f(x)=xx(x>0)的单调区间;
(2)已知g(x)=x2.
①若数列{an}满足a1=1,an+1=g(an)+g′(an),求数列{an}的通项公式;
②求证:.
【考点】数列与函数的综合;利用导数求解函数的单调性和单调区间.
【专题】应用题;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)单调递增区间为,递减区间为;
(2)①;②证明见解析.
【分析】(1)先求出导函数,再根据导函数正负得出函数单调性;
(2)①两边取对数,再结合等比数列定义计算结合指数及对数运算求解;②构造h(x)=lnx﹣x+1根据函数最值结合累加法证明即可.
【解答】(1)f(x)=xx=exlnx,f′(x)=exlnx(lnx+1)
令f′(x)>0,解得,令f′(x)<0,解得,
所以f(x)的单调递增区间为,递减区间为,
(2)①由题意可知,,
那么,
两边同时取对数可得ln(an+1+1)=2ln(an+1),
所以{ln(an+1)}是以ln2为首项,2为公比的等比数列,
则,所以,
所以当数列{an}满足a1=1,an+1=g(an)+g′(an)时,,
②证明:设函数h(x)=lnx﹣x+1,,
当x>1时,h′(x)<0,当0<x<1时,h′(x)>0,
所以h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
则h(x)≤h(1)=0,即lnx≤x﹣1在(0,+∞)上恒成立,
g(n)﹣lnf(n)=n2﹣nlnn≥n2﹣n(n﹣1)=n,
所以,
即.
【点评】本题考查数列与函数的综合,属于中档题.
15.(2025 点军区校级模拟)已知数列{bn}的前n项和为Sn,且b1=1,2Sn=nbn+1,当数列{bn}的项数大于2时,将数列{bn}中各项的所有不同排列填入一个n!行n列的表格中(每个格中一个数字),使每行均为这n个数的一个排列.将第i(1≤i≤n!,i∈N)行的数字构成的数列记作{ain},将数列{ain}中的第j(1≤j≤n,j∈N)项记作aij.若对 i,j,均有aij≠bj,则称数列{ain}为数列{bn}的“异位数列”,记表格中“异位数列”的个数为M.
(1)求数列{bn}的通项公式bn;
(2)当数列{bn}的项数为4时,求M的值;
(3)若数列{ain}为数列{bn}的“异位数列”,试讨论的最小值.
【考点】数列的应用;数列递推式.
【专题】应用题;整体思想;等差数列与等比数列;运算求解.
【答案】(1)bn=n;
(2)M=9;
(3)答案见解析.
【分析】(1)由已知条件求出b2的值,由2Sn=nbn+1得2Sn+1=(n+1)bn+2两式作差得出再利用累乘法可求出数列{bn}的通项公式;
(2)列出数列{bn}的4项,对ai1的取值进行分类讨论,列举出ai2;ai3;,ai4的取值,即可得出M的值;
(3)由题意可得aij≠j,可得出,然后对n为奇数和偶数两种情况进行讨论,列举出符合条件的数列{an},可得出的最小值.
【解答】解:(1)由题b1=1,2b1=b2,解得b2=2,由2Sn=nbn+1,
得2Sn+1=(n+1)bn+2两式作差得2bn+1=(n+1)bn+2﹣nbn+1,
即,所以,,,………,,
累乘得:,即bn=n(n≥3)因为b1=1,b2=2符合上式,所以bn=n;
(2)由(1)知,bn=n,所以bj=j(1≤j≤n,j∈N)当数列{bn}的项数为4时,
可知b1=1,b2=2,b3=3,b4=4若数列{ain}为数列{bn}的“异位数列”,则:当ai1=2时,ai2=1,a13=4,ai4=3;或ai2=3,ai3=4,ai4=1;
或ai2=4ai3=1,a14=2共3种情况.同理当ai1=3或ai1=4时,对应的排列各有3种情况,所以 M=9.
(3)因为数列{ain}为数列{bn}的“异位数列”,所以aij≠bj(1≤i≤n!,1≤j≤n,i,j∈N),
即aij≠j,所以|aij﹣bj|=|aij﹣j|≥1所以,当 n=2k,k∈N*时,若对任意的j,
都有|aij﹣j|=1,取等号,
此时ai1=2,ai2=1,…ai(n﹣1)=n,ai(n)=n﹣1,
所以当n=2k,k∈N*时,的最小值为n,当n=2k+1,k∈N*时,
的不可能取到等号,因为存在j,使得|aij﹣j|≥2,将1,2,3,…,n分为k组,
【点评】本题考查数列的应用,属于难题.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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