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高中数学小题专练(九) 数列

 昵称32901809 2019-03-04


一、选择题

1.(2017·贵阳高三监测考试)等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,且

a3+a9=16,则 S11=( )

A.88 B.48

C.96 D.176

答案 A

解析 依题意,得 S11=

11(a1+a11)

2 =

11(a3+a9)

2 =

11×16

2 =88,

故选 A。

2.(2017·洛阳第一次统考)等差数列{an}为递增数列,若 a

2

1+a

2

10=

101,a5+a6=11,则数列{an}的公差 d 等于( )

A.1 B.2

C.9 D.10

答案 A

解析 依题意得(a1+a10)

2-2a1a10=(a5+a6)

2-2a1a10=121-

2a1a10=101,∴a1a10=10,又 a1+a10=a5+a6=11,a1

a10=10,d=

a10-a1

10-1

=1,故选 A。

3.(2017·湖北七市联考)在各项都为正数的数列{an}中,首项 a1

=2,且点(a

2

n,a

2

n-1)(n≥2)在直线 x-9y=0 上,则数列{an}的前 n 项

和 Sn 等于( )

A.3

n-1 B.

1-(-3)

n

2

C.

1+3

n

2

D.

3n

2+n

2

答案 A

解析 由点(a

2

n,a

2

n-1)在直线 x-9y=0 上,得 a

2

n-9a

2

n-1=0,即

2

(an+3an-1)(an-3an-1)=0,又数列{an}各项均为正数,且 a1=2,∴an

+3an-1>0,∴an-3an-1=0,即 an

an-1

=3(n≥2),∴数列{an}是首项 a1

=2,公比 q=3 的等比数列,其前 n 项和 Sn=

a1(1-q

n

)

1-q

=

2×(3

n-1)

3-1

=

3

n-1,故选 A。

4.(2017·安徽淮北二模)5 个数依次组成等比数列,且公比为-2,

则其中奇数项和与偶数项和的比值为( )

A.-

21

20 B.-2

C.-

21

10 D.-

21

5

答案 C

解析 由题意可设这 5 个数分别为 a,-2a,4a,-8a,16a,故奇

数项和与偶数项和的比值为

a+4a+16a

-2a-8a

=-

21

10。故选 C。

5.已知等比数列{an}中,a2·a8=4a5,等差数列{bn}中,b4+b6

=a5,则数列{bn}的前 9 项和 S9等于( )

A.9 B.18

C.36 D.72

答案 B

解析 ∵a2·a8=4a5,即 a

2

5=4a5,∴a5=4,∴a5=b4+b6=2b5=4,

∴b5=2,∴S9=9b5=18,故选 B。

6.(2017·广东潮州二模)在我国古代著名的数学专著《九章算术》

里有一段叙述:今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安一千一百二十

五里,良马初日行一百零三里,日增一十三里;驽马初日行九十七里,

日减半里,良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢,问:几日相逢( )

3

A.8 日 B.9 日

C.12 日 D.16 日

答案 B

解析 设 n 日相逢,则依题意得 103n+

n(n-1)

2 ×13+97n+

n(n-1)

2 ×

 -

1

2 =1 125×2,整理得 n

2+31n-360=0,解得 n=9(负

值舍去),故选 B。

7.已知数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 Sn=2an-4(n∈N*

),则 an

=( )

A.2

n+1

B.2

n

C.2

n-1 D.2

n-2

答案 A

解析 依题意,an+1=Sn+1-Sn=2an+1-4-(2an-4),则 an+1=

2an,令 n=1,则 S1=2a1-4,即 a1=4,∴数列{an}是以 4 为首项,2

为公比的等比数列,∴an=4×2

n-1=2

n+1,故选 A。

8.设 Sn 为等比数列{an}的前 n 项和,a2-8a5=0,则S8

S4

的值为

( )

A.

1

2

B.

17

16

C.2 D.17

答案 B

解析 设{an}的公比为 q,依题意得a5

a2

=

1

8=q

3,因此 q=

1

2。注意

到 a5+a6+a7+a8=q

4

(a1+a2+a3+a4),即有 S8-S4=q

4S4,因此 S8

=(q

4+1)S4,

S8

S4

=q

4+1=

17

16,故选 B。

9.等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若公差 d>0,(S8-S5)(S9-S5)<0,

4

则( )

A.|a7|>|a8| B.|a7|<|a8|

C.|a7|=|a8| D.|a7|=0

答案 B

解析 根据题意,等差数列{an}中,有(S8-S5)(S9-S5)<0,即(a6

+a7+a8)(a6+a7+a8+a9)<0,又由{an}为等差数列,则有(a6+a7+a8)

=3a7,(a6+a7+a8+a9)=2(a7+a8),(a6+a7+a8)(a6+a7+a8+a9)<0

⇔a7×(a7+a8)<0,a7与(a7+a8)异号,又由公差 d>0,必有 a7<0,a8>0,

且|a7|<|a8|,故选 B。

10.(2017·大连模拟)已知等差数列{an}的公差 d≠0,且 a3,a5,

a15成等比数列,若 a1=3,Sn为数列 an的前 n 项和,则 an·Sn的最小

值为( )

A.0 B.-3

C.-20 D.9

答案 B

解析 ∵等差数列{an}的公差 d≠0,且 a3,a5,a15 成等比数列,

a1=3,∴(3+4d)

2=(3+2d)(3+14d),解得 d=-2 或 d=0(舍)。当 d

=-2 时,an=5-2n,Sn=4n-n

2,∴an·Sn=(5-2n)·(4n-n

2

)=2n

3-

13n

2+20n。设 f(x)=2x

3-13x

2+20x(x>0),则 f′(x)=6x

2-26x+20

=(6x-20)(x-1)。则当 x∈

1,

10

3 ,f(x)单调递减,当 x∈

10 

3 ,+∞ ,

f(x)单调递增。又当 x=3 时,f(3)=-3。x=4 时,f(4)=0,又 n∈N*,

∴an·Sn 的最小值为-3。故选 B。

11.(2017·福州综合质量检测)已知数列{an}中,a1=1,且对任意

5

的 m,n∈N*,都有 am+n=am+an+mn,则 

i=1

2 0171

ai

=( )

A.

2 017

2 018 B.

2 016

2 017

C.

2 018

1 009 D.

2 017

1 009

答案 D

解析 令 m=1,则 an+1=a1+an+n,又 a1=1,所以 an+1=an

+n+1,即 an+1-an=n+1,所以 a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-

an-1=n(n≥2),把以上 n-1 个式子相加,得 an-a1=2+3+…+n,

所以 an=1+2+3+…+n=

n(n+1)

2

(n≥2),当 n=1 时,上式也成立,

所以 an=

n(n+1)

2 ,所以 1

an

=

2

n(n+1)

=2

1 

n-

1

n+1

,所以 

i=1

2 017 1

ai

=

2

1-

1

2 +

1 

2-

1

3 +…+

1 

2 017-

1

2 018 =2

1-

1

2 018 =

2 017

1 009,故选D。

12.记 Sn为正项等比数列{an}的前 n 项和,若S12-S6

S6

-7·

S6-S3

S3

-

8=0,且正整数 m,n 满足 a1ama2n=2a

3

5,则1

m

+

8

n的最小值是( )

A.

15

7

B.

9

5

C.

5

3

D.

7

5

答案 C

解析 ∵{an}是等比数列,设{an}的公比为 q,∴

S12-S6

S6

=q

6,

S6-S3

S3

=q

3,∴q

6-7q

3-8=0,解得 q=2(负值舍去)。又 a1ama2n=2a

3

5,∴a

3

1·2m

6

+2n-2=2(a12

4

)

3=a

3

12

13,∴m+2n=15,∴

1

m

+

8

n=

1

15

1 

m

+

8

n

(m+2n)=

17+

2n

m

+

8m

n

15 ≥

17+2

2n

m

×

8m

n

15 =

5

3,当且仅当2n

m=

8m

n ,即 m=3,n

=6 时等号成立,∴

1

m

+

8

n的最小值是5

3,故选 C。

二、填空题

13.(2017·江苏高考)等比数列{an}的各项均为实数,其前 n 项和

为 Sn。已知 S3=

7

4,S6=

63

4 ,则 a8=________。

答案 32

解析 设等比数列{an}的公比为 q,则由 S6≠2S3 得 q≠1,则 S3

=

a1(1-q

3

)

1-q

=

7

4,S6=

a1(1-q

6

)

1-q

=

63

4 ,解得 q=2,a1=

1

4,则 a8=a1q

7

=

1

4×2

7=32。

14.(2017·合肥第二次质检)等比数列{an}满足 an>0,且 a2a8=4,

则 log2a1+log2a2+log2a3+…+log2a9=________。

答案 9

解析 易知 log2a1+log2a2+…+log2a9=log2(a1·a2·…·a9)=log2a

9

5

=9log2a5,∵a2·a8=a

2

5=4,且 an>0,∴a5=2,∴原式=9log22=9。

15.(2017·全国卷Ⅱ )等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,a3=3,S4

=10,则

k=1

n 1

Sk

=________。

答案 2n

n+1

解 析 由 题 意 , 设 等 差 数 列 {an} 的 公 差 为 d , 则

7



a3=a1+2d=3,

S4=4a1+

4×3

2

d=10,

解 得 

a1=1,

d=1,

故 Sn = n +

n(n-1)

2 =

n(n+1)

2 。 

k=1

n 1

Sk

= 

k=1

n 2

k(k+1)

= 2 

k=1

n

1 

k-

1

k+1

=

2

1 

1-

1

2+

1

2-

1

3+…+

1

n-

1

n+1

=2

1-

1

n+1

=

2n

n+1

16.(2017·湖北七市联考)数列{an}满足 an+1+(-1)nan=n+1,则

{an}前 40 项的和为________。

答案 440

解析 由 an+1+(-1)nan=n+1,可依次列出 n 取不同值时数列

项之间的关系,当 n=1 时,a2-a1=2,①当 n=2 时,a3+a2=3,

②当 n=3 时,a4-a3=4,③当 n=4 时,a5+a4=5,④由②-①得

a3+a1=1,由③+②得 a4+a2=7,当 n=5 时,a6-a5=6,⑤当 n

=6 时,a7+a6=7,⑥当 n=7 时,a8-a7=8,⑦当 n=8 时,a9+a8

=9,⑧由⑥-⑤得 a7+a5=1,由⑦+⑥得 a8+a6=15,类似可得 a11

+a9=1,…,a39+a37=1,a12+a10=23,…,即{a4k+2+a4k+4}(k∈

N)构成一个首项为 7,公差为 8 的等差数列,∴S40=(a1+a3+a5+a7

+…+a37+a39)+(a2+a4+a6+a8+…+a38+a40)=1×10+7×10+

10×(10-1)

2 ×8=440。

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