2024高考数学大一轮复习Word版题库(人教A版文)第六章 数列 第1节 数列的概念与简单表示法
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这是一份2024高考数学大一轮复习Word版题库(人教A版文)第六章 数列 第1节 数列的概念与简单表示法,共20页。试卷主要包含了数列的表示法,数列的通项公式,数列的递推公式,故选D等内容,欢迎下载使用。
第1节 数列的概念与简单表示法
考试要求 1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).
2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.
1.数列的定义
按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
2.数列的分类
3.数列的表示法
数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法.
4.数列的通项公式
如果数列{an}的第n项与序号n之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.
5.数列的递推公式
如果已知数列的第一项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项an与它的前一项an-1(n≥2)(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
1.若数列{an}的前n项和为Sn,通项公式为an,则an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(S1,n=1,,Sn-Sn-1,n≥2.))
2.在数列{an}中,若an最大,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(an≥an-1,,an≥an+1.))若an最小,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(an≤an-1,,an≤an+1.))
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列.( )
(2)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( )
(3)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )
(4)如果数列{an}的前n项和为Sn,则对任意n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
解析 (1)数列:1,2,3和数列:3,2,1是不同的数列.
(2)数列中的数是可以重复的,可以构成数列.
(3)数列可以是常数列或摆动数列.
2.(2022·湘豫名校联考)已知数列{an}满足:对任意m,n∈N*,都有anam=an+m,且a2=2,那么a20=( )
A.240 B.230 C.220 D.210
答案 D
解析 由anam=an+m,a2=2,得a20=a2a18=a2a2a16=aeq \\al(10,2)=210.故选D.
3.数列eq \f(1,3),eq \f(1,8),eq \f(1,15),eq \f(1,24),eq \f(1,35),…的通项公式是an=________.
答案 eq \f(1,n(n+2)),n∈N*
4.(易错题)已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+3,则{an}的通项公式为________.
答案 an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(4,n=1,2n-1,n ≥2))
解析 当n=1时,a1=S1=4,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1,
又a1=4不适合上式,
所以an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(4,n=1,,2n-1,n≥2.))
5.若an=-n2+9n+10,则当数列{an}的前n项和Sn最大时,n的值为________.
答案 9或10
解析 要使Sn最大,只需要数列中正数的项相加即可,
即需an>0,-n2+9n+10>0,得-1<n<10,
又n∈N*,所以1≤n<10.
又a10=0,所以n=9或10.
6.已知an=n2+λn,且对于任意的n∈N*,数列{an}是递增数列,则实数λ的取值范围是________.
答案 (-3,+∞)
解析 因为{an}是递增数列,所以对任意的n∈N*,都有an+1>an,即(n+1)2+λ(n+1)>n2+λn,整理,
得2n+1+λ>0,即λ>-(2n+1).(*)
因为n≥1,所以-(2n+1)≤-3,要使不等式(*)恒成立,只需λ>-3.
考点一 由an与Sn的关系求通项
例1 (1)设数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=eq \f(n+1,2)an,且a1=1,则数列{an}的通项公式为________.
答案 an=n
解析 由Sn=eq \f(n+1,2)an,得2Sn=(n+1)an.
所以2Sn-1=nan-1(n≥2),
所以2Sn-2Sn-1=(n+1)an-nan-1(n≥2),
所以2an=(n+1)an-nan-1(n≥2),
即(n-1)an=nan-1(n≥2),
所以eq \f(an,an-1)=eq \f(n,n-1)(n≥2),
则eq \f(an,n)=eq \f(an-1,n-1)(n≥2),
∴数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(an,n)))是以eq \f(a1,1)=1为首项的常数列.
因此an=n.
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,数列{Sn}的前n项和为Tn,满足Tn=2Sn-n2,n∈
N+.
①求a1的值;
②求数列{an}的通项公式.
解 ①令n=1时,T1=2S1-1,
∵T1=S1=a1,∴a1=2a1-1,∴a1=1.
②n≥2时,Tn-1=2Sn-1-(n-1)2,
则Sn=Tn-Tn-1
=2Sn-n2-[2Sn-1-(n-1)2]
=2(Sn-Sn-1)-2n+1
=2an-2n+1.
因为当n=1时,a1=S1=1也满足上式,
所以Sn=2an-2n+1(n≥1),
当n≥2时,Sn-1=2an-1-2(n-1)+1,
两式相减得an=2an-2an-1-2,
所以an=2an-1+2(n≥2),
所以an+2=2(an-1+2),
因为a1+2=3≠0,
所以数列{an+2}是以3为首项,公比为2的等比数列.
所以an+2=3×2n-1,∴an=3×2n-1-2,
当n=1时也成立,
所以an=3×2n-1-2.
感悟提升 (1)已知Sn求an的常用方法是利用an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(S1,n=1,,Sn-Sn-1,n≥2,))转化为关于an的关系式,再求通项公式.
(2)Sn与an关系问题的求解思路
方向1:利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
方向2:利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
训练1 (1)已知数列{an}中,Sn是其前n项和,且Sn=2an+1,则数列的通项公式an=________.
(2)设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,则an=________.
答案 (1)-2n-1 (2)eq \f(2,2n-1)
解析 (1)当n=1时,a1=S1=2a1+1,
∴a1=-1.
当n≥2时,Sn=2an+1,①
Sn-1=2an-1+1.②
①-②,Sn-Sn-1=2an-2an-1,
即an=2an-2an-1,
即an=2an-1(n≥2),
∴{an}是首项a1=-1,q=2的等比数列.
∴an=a1·qn-1=-2n-1.
(2)因为a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,
故当n≥2时,a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2(n-1),
两式相减得(2n-1)an=2,
所以an=eq \f(2,2n-1)(n≥2),
又由题设可得a1=2,满足上式,
故an=eq \f(2,2n-1).
考点二 由数列的递推关系式求通项公式
角度1 累加法——形如an+1-an=f(n),求an
例2 在数列{an}中,a1=2,an+1=an+lneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(1,n))),则an等于( )
A.2+ln n B.2+(n-1)ln n
C.2+nln n D.1+n+ln n
答案 A
解析 因为an+1-an=ln eq \f(n+1,n)
=ln(n+1)-ln n,
所以a2-a1=ln 2-ln 1,
a3-a2=ln 3-ln 2,
a4-a3=ln 4-ln 3,
……
an-an-1=ln n-ln(n-1)(n≥2).
把以上各式分别相加得an-a1=ln n-ln 1,
则an=2+ln n(n≥2),且a1=2也适合,
因此an=2+ln n(n∈N*).
角度2 累乘法——形如eq \f(an+1,an)=f(n),求an
例3 在数列{an}中,an+1=eq \f(n,n+2)an(n∈N*),且a1=4,则数列{an}的通项公式an=________.
答案 eq \f(8,n(n+1))
解析 由an+1=eq \f(n,n+2)an,得eq \f(an+1,an)=eq \f(n,n+2),
故eq \f(a2,a1)=eq \f(1,3),eq \f(a3,a2)=eq \f(2,4),…,eq \f(an,an-1)=eq \f(n-1,n+1)(n≥2),
以上式子累乘得,eq \f(an,a1)=eq \f(1,3)·eq \f(2,4)·…·eq \f(n-3,n-1)·eq \f(n-2,n)·eq \f(n-1,n+1)=eq \f(2,n(n+1)).
因为a1=4,所以an=eq \f(8,n(n+1))(n≥2).
因为a1=4满足上式,所以an=eq \f(8,n(n+1)).
角度3 构造法——形如an+1=Aan+B(A≠0且A≠1,B≠0),求an
例4 (1)若a1=1,an+1=2an+3,则通项公式an=________.
(2)(2022·衡水检测)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1-2Sn=1,n∈N*,则数列{an}的通项公式为________.
答案 (1)2n+1-3 (2)an=2n-1,n∈N*
解析 (1)设递推公式an+1=2an+3可以转化为an+1+t=2(an+t),即an+1=2an+t,解得t=3.
故an+1+3=2(an+3).
令bn=an+3,则b1=a1+3=4,
且eq \f(bn+1,bn)=eq \f(an+1+3,an+3)=2.
所以{bn}是以4为首项,2为公比的等比数列.
∴bn=4×2n-1=2n+1,∴an=2n+1-3.
(2)因为Sn+1-2Sn=1,
所以Sn+1=2Sn+1.
因此Sn+1+1=2(Sn+1),因为a1=S1=1,S1+1=2,所以{Sn+1}是首项为2,公比为2的等比数列.
所以Sn+1=2n,Sn=2n-1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1,a1=1也满足此式,
所以an=2n-1,n∈N*.
感悟提升 (1)形如an+1=an+f(n)的递推关系式利用累加法求和,特别注意能消去多少项,保留多少项.
(2)形如an+1=an·f(n)的递推关系式可化为eq \f(an+1,an)=f(n)的形式,可用累乘法,也可用an=eq \f(an,an-1)·eq \f(an-1,an-2)·…·eq \f(a2,a1)·a1代入求出通项.
(3)形如an+1=pan+q的递推关系式可以化为(an+1+x)=p(an+x)的形式,构成新的等比数列,求出通项公式,求变量x是关键.
(4)形如an+1=eq \f(Aan,Ban+C)(A,B,C为常数)的数列,可通过两边同时取倒数的方法构造新数列求解.
训练2 (1)已知数列{an}满足a1=2,an-an-1=n(n≥2,n∈N*),则an=________.
(2)若数列{an}满足a1=1,an+1=eq \f(2an,an+2),则数列{an}的通项公式an=________.
(3)已知数列{an}中,a1=3,且点Pn(an,an+1)(n∈N+)在直线4x-y+1=0上,则数列{an}的通项公式an=________.
答案 (1)eq \f(n2+n+2,2) (2)eq \f(2,n+1) (3)eq \f(10,3)×4n-1-eq \f(1,3)
解析 (1)由题意可知,a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2),
以上式子累加,得an-a1=2+3+…+n.
因为a1=2,所以an=2+(2+3+…+n)
=2+eq \f((n-1)(2+n),2)=eq \f(n2+n+2,2)(n≥2).
因为a1=2满足上式,所以an=eq \f(n2+n+2,2).
(2)因为an+1=eq \f(2an,an+2),a1=1,
所以an≠0,所以eq \f(1,an+1)=eq \f(1,an)+eq \f(1,2),
即eq \f(1,an+1)-eq \f(1,an)=eq \f(1,2).
又a1=1,则eq \f(1,a1)=1,
所以eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)))是以1为首项,eq \f(1,2)为公差的等差数列.
所以eq \f(1,an)=eq \f(1,a1)+(n-1)×eq \f(1,2)=eq \f(n,2)+eq \f(1,2),
所以an=eq \f(2,n+1).
(3)因为点Pn(an,an+1)(n∈N+)在直线4x-y+1=0上,
所以4an-an+1+1=0.
所以an+1+eq \f(1,3)=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(an+\f(1,3))).
因为a1=3,所以a1+eq \f(1,3)=eq \f(10,3).
故数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an+\f(1,3)))是首项为eq \f(10,3),公比为4的等比数列.
所以an+eq \f(1,3)=eq \f(10,3)×4n-1,
故数列{an}的通项公式为an=eq \f(10,3)×4n-1-eq \f(1,3).
考点三 数列的性质
角度1 数列的周期性
例5 (2022·衡水联考)若P(n)表示正整数n的个位数字,an=P(n2)-P(2n),数列{an}的前n项和为Sn,则S2 022=( )
A.-1 B.0
C.1 009 D.1 011
答案 C
解析 由题意得a1=-1,a2=0,a3=3,a4=-2,a5=5,a6=4,a7=5,a8=
-2,a9=-7,a10=0,a11=-1,a12=0,…,所以数列{an}为周期数列,且周期为10.因为S10=5,所以S2 022=5×202+(-1)+0=1 009.
角度2 数列的单调性
例6 已知数列{an}的通项公式为an=eq \f(3n+k,2n),若数列{an}为递减数列,则实数k的取值范围为( )
A.(3,+∞) B.(2,+∞)
C.(1,+∞) D.(0,+∞)
答案 D
解析 因为an+1-an=eq \f(3n+3+k,2n+1)-eq \f(3n+k,2n)=eq \f(3-3n-k,2n+1),由数列{an}为递减数列知,对任意n∈N*,an+1-an=eq \f(3-3n-k,2n+1)<0,所以k>3-3n对任意n∈N*恒成立,所以k∈(0,+∞).故选D.
角度3 数列的最值
例7 已知数列{an}的通项公式为an=eq \f(9n(n+1),10n),则数列中的最大项为________.
答案 eq \f(99,108)
解析 法一 an+1-an=eq \f(9n+1(n+2),10n+1)-eq \f(9n(n+1),10n)=eq \f(9n,10n)·eq \f(8-n,10),
当n<8时,an+1-an>0,即an+1>an;
当n=8时,an+1-an=0,即an+1=an;
当n>8时,an+1-an<0,即an+1<an.
则a1<a2<a3<…<a8,a8=a9,a9>a10>a11>…,故数列{an}中的最大项为第8项和第9项,且a8=a9=eq \f(98×9,108)=eq \f(99,108).
法二 设数列{an}中的第n项最大,
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(an≥an-1,,an≥an+1,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(9n(n+1),10n)≥\f(9n-1n,10n-1),,\f(9n(n+1),10n)≥\f(9n+1(n+2),10n+1),))解得8≤n≤9.
又n∈N*,则n=8或n=9.
故数列{an}中的最大项为第8项和第9项,且a8=a9=eq \f(99,108).
感悟提升 1.解决数列周期性问题,根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求出有关项的值或前n项和.
2.求数列最大项与最小项的常用方法
(1)函数法:利用相关的函数求最值.若借助通项的表达式观察出单调性,直接确定最大(小)项,否则,利用作差法.
(2)利用eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(an≥an-1,,an≥an+1))(n≥2)确定最大项,利用eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(an≤an-1,,an≤an+1))(n≥2)确定最小项.
训练3 (1)已知数列{an}的通项公式是an=eq \f(n,3n+1),那么这个数列是( )
A.递增数列 B.递减数列
C.摆动数列 D.常数列
(2)(2021·崇左二模)数列{an}满足:a1=a2=1,an=an-1+an-2(n≥3,n∈N*).将数列{an}的每一项除以4所得的余数构成一个新的数列{bn},则b21=( )
A.1 B.2 C.3 D.0
(3)在数列{an}中,an=(n+1)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,8)))eq \s\up12(n),则数列{an}的最大项是第________项.
答案 (1)A (2)B (3)6或7
解析 (1)an+1-an=eq \f(n+1,3n+4)-eq \f(n,3n+1)=eq \f(1,(3n+1)(3n+4))>0,∴an+1>an,∴选A.
(2)∵数列{an}满足a1=a2=1,an=an-1+an-2(n≥3,n∈N*).
∴a3=2,a4=3,a5=5,a6=8,a7=13,a8=21,a9=34,a10=55,a11=89,
数列{an}的每一项除以4所得的余数构成一个新的数列{bn}为1,1,2,3,1,0,1,1,2,3,1,…,
可得数列{bn}构成一个周期为6的数列.
∴b21=b3=2.
(3)eq \f(an+1,an)=eq \f((n+2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,8)))\s\up12(n+1),(n+1)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,8)))\s\up12(n))=eq \f(7,8)×eq \f(n+2,n+1)≥1.
得n≤6,即当n≤6时,an+1≥an,
当n>6时,an+1<an,∴a6或a7最大.
用不动点法求数列的通项
若数列{an}的递推公式为an+1=f(an),把此式中的an+1、an均换成x得方程x=f(x).我们把方程x=f(x)的实数根x称为数列{an}的不动点.利用数列的非零不动点,即可简便快捷地求出数列{an}的通项公式.
(1)若f(x)=ax+b(a≠0,1),p是f(x)的不动点.数列{an}满足an+1=f(an),则an+1-p=a(an-p),即{an-p}是公比为a的等比数列.
(2)设f(x)=eq \f(ax+b,cx+d)(c≠0,ad-bc≠0),数列{an}满足an+1=f(an),a1≠f(a1).若f(x)有两个相异的不动点p,q,则eq \f(an+1-p,an+1-q)=k·eq \f(an-p,an-q)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(此处k=\f(a-pc,a-qc))).
例 (1)在数列{an}中,a1=1,an+1=eq \f(1,2)an+1,求数列{an}的通项公式.
(2)若a1=-1,an=eq \f(1,2-an-1)(n∈N*,且n≥2),求数列{an}的通项公式.
(3)设数列{an}满足8an+1an-16an+1+2an+5=0(n∈N*),且a1=1,记bn=eq \f(1,an-\f(1,2)).求数列{bn}的通项公式.
解 (1)设f(x)=eq \f(1,2)x+1,
令f(x)=x,即eq \f(1,2)x+1=x,得x=2,
∴x=2是函数f(x)=eq \f(1,2)x+1的不动点,
∴an+1-2=eq \f(1,2)(an-2),
∴数列{an-2}是以-1为首项,以eq \f(1,2)为公比的等比数列,
∴an-2=-1×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n-1),
∴an=2-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n-1),n∈N*.
(2)由x=eq \f(1,2-x)得{an}有两个相同的非零不动点1,
则an-1=eq \f(1,2-an-1)-1=eq \f(an-1-1,2-an-1).
两边取倒数得eq \f(1,an-1)=eq \f(2-an-1,an-1-1)=eq \f(1,an-1-1)-1.
∴eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an-1)))是以eq \f(1,a1-1)=-eq \f(1,2)为首项,-1为公差的等差数列,
故当n≥2时,eq \f(1,an-1)=-eq \f(1,2)+(n-1)·(-1)=eq \f(1,2)-n.
∴an=eq \f(3-2n,1-2n).
又a1=-1也满足上式.
∴{an}的通项公式为an=eq \f(3-2n,1-2n).
(3)由已知得an+1=eq \f(2an+5,16-8an),
由方程x=eq \f(2x+5,16-8x),
得不动点x1=eq \f(1,2),x2=eq \f(5,4).
∴eq \f(an+1-\f(1,2),an+1-\f(5,4))=eq \f(\f(2an+5,16-8an)-\f(1,2),\f(2an+5,16-8an)-\f(5,4))=eq \f(1,2)·eq \f(an-\f(1,2),an-\f(5,4)),
∴数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(an-\f(1,2),an-\f(5,4))))是首项为-2,公比为eq \f(1,2)的等比数列,
∴eq \f(an-\f(1,2),an-\f(5,4))=-2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(n-1)=-eq \f(4,2n),
解得an=eq \f(2n-1+5,2n+4).
故bn=eq \f(1,an-\f(1,2))=eq \f(2n+4,3),n∈N*.
1.数列{an}的前几项为eq \f(1,2),3,eq \f(11,2),8,eq \f(21,2),…,则此数列的通项可能是( )
A.an=eq \f(5n-4,2) B.an=eq \f(3n-2,2)
C.an=eq \f(6n-5,2) D.an=eq \f(10n-9,2)
答案 A
解析 数列为eq \f(1,2),eq \f(6,2),eq \f(11,2),eq \f(16,2),eq \f(21,2),…,其分母为2,
分子可表示为1+5(n-1)=5n-4,
因此通项公式可能为an=eq \f(5n-4,2).
2.下列四个命题中不正确的是( )
A.数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(n+1,n)))的第k项为1+eq \f(1,k)
B.已知数列{an}的通项公式为an=n2-n-50,n∈N*,则-8是该数列的第7项
C.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为an=2n-1
D.数列{an}的通项公式为an=eq \f(n,n+1),n∈N*,则数列{an}是递增数列
答案 C
解析 对于A,数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(n+1,n)))的第k项为1+eq \f(1,k),A正确;
对于B,令n2-n-50=-8,得n=7或n=-6(舍去),B正确;
对于C,将3,5,9,17,33,…的各项减去1,得2,4,8,16,32,…,设该数列为{bn},则其通项公式为bn=2n(n∈N*),因此数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为an=bn+1=2n+1(n∈N*),C错误;
对于D,an=eq \f(n,n+1)=1-eq \f(1,n+1),则an+1-an=eq \f(1,n+1)-eq \f(1,n+2)=eq \f(1,(n+1)(n+2))>0,因此数列{an}是递增数列,D正确.
3.记Sn为数列{an}的前n项的和,若Sn=2an+1,则S6=( )
A.31 B.-31 C.63 D.-63
答案 D
解析 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an+1-(2an-1+1)⇒an=2an-1,
当n=1时,a1=S1=-1,∴数列{an}是首项为-1,公比为2的等比数列,
∴an=-1×2n-1=-2n-1,
∴S6=eq \f(-1×(1-26),1-2)=-63.
4.(2022·驻马店月考)已知数列{an}的前n项和为Sn,a2=6,Sn=eq \f((n+1)an,2)(n∈N*).则数列{an}的通项公式为( )
A.an=3n B.an=3n
C.an=n+4 D.an=n2+2
答案 A
解析 当n=1时,S1=a1;
当n≥2时,由Sn=eq \f((n+1)an,2)可得Sn-1=eq \f(nan-1,2),
上述两式作差得an=eq \f((n+1)an-nan-1,2),
整理可得(n-1)an=nan-1,
∴eq \f(an,an-1)=eq \f(n,n-1).
由累乘法可得an=a2·eq \f(a3,a2)·eq \f(a4,a3)·…·eq \f(an,an-1)
=6×eq \f(3,2)×eq \f(4,3)×…×eq \f(n,n-1)=3n.
因此,an=3n(n∈N*).
5.已知数列{an}满足a1=1,an+1=eq \f(an,an+2)(n∈N*).若bn=lg2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)+1)),则数列{bn}的通项公式bn=( )
A.eq \f(1,2)n B.n-1
C.n D.2n
答案 C
解析 由an+1=eq \f(an,an+2),得eq \f(1,an+1)=1+eq \f(2,an),所以eq \f(1,an+1)+1=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)+1)),又eq \f(1,a1)+1=2,所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)+1))是首项为2,公比为2的等比数列,
所以eq \f(1,an)+1=2·2n-1=2n.
所以bn=lg2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)+1))=lg22n=n.
6.(2021·潍坊质检)意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…,即F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥3,n∈N*),此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等领域都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{an},则数列{an}的前2 022项的和为( )
A.674 B.673 C.1 348 D.2 020
答案 C
解析 由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…各项除以2的余数,
可得{an}为1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,…,
所以{an}是周期为3的数列,
一个周期中三项和为1+1+0=2,
又2 022=674×3,
所以数列{an}的前2 022项的和S2 022=674×2=1 348.
7.(2021·大连一模)已知数列{an}的首项a1=1,前n项和为Sn,且满足2an+1+Sn=2(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________.
答案 eq \f(1,2n-1)
解析 因为2an+1+Sn=2,①,
当n≥2时,2an+Sn-1=2,②,
①式减②式得an+1=eq \f(1,2)an,
又当n=1时,2a2+S1=2,a2=eq \f(1,2),
所以数列{an}是以1为首项,公比为eq \f(1,2)的等比数列,an=eq \f(1,2n-1).
8.已知数列{an}的通项公式an=eq \f(63,2n),若a1·a2·…·an≤a1·a2·…·ak对n∈N*恒成立,则正整数k的值为________.
答案 5
解析 an=eq \f(63,2n),当n≤5时,an>1;当n≥6时,ana1>a2>a3>a4,a5>a6>a7>…>an>1(n∈N*).
∴数列{an}中的最大项为a5=2,最小项为a4=0.
(2)an=1+eq \f(1,a+2(n-1))=1+eq \f(\f(1,2),n-\f(2-a,2)),
已知对任意的n∈N*,都有an≤a6成立,
结合函数f(x)=1+eq \f(\f(1,2),x-\f(2-a,2))的单调性,
可知5
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