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2.与数列有关的压轴小题
1.设等差数列{an}的前n项和为Sn,Sm-1=13,Sm=0,Sm+1=-15,其中m∈N*且m≥2,则数列的前n项和的最大值为( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由题意可得am=Sm-Sm-1=-13,am+1=Sm+1-Sm=-15,d=am+1-am=-2,
由Sm=ma1+=0可得a1-m=-1,
又am=a1+(m-1)d=-13,可得a1-2m=-15,a1=13,m=14,an=15-2n,
故Tn=++…+=
=-=-+,可知当n=6时,Tn取得最大值.
2.(2017·保定模拟)已知函数f(x)=若数列{an}满足an=f(n)(n∈N*),且{an}是递增数列,则实数a的取值范围是( )
A.(1,3) B.(1,2] C.(2,3) D.
答案 C
解析 因为{an}是递增数列,
所以解得2<a<3,故选C.
3.在数列{an}中,an>0,a1=,如果an+1是1与的等比中项,那么a1++++…+的值是( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 由题意,得a=,
所以aa+2anan+1+1=4a,(an+1an+1)2=4a,
所以an+1an+1=2an+1,即an+1=,由a1=,得a2=,a3=,…,an=,所以==-,
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a1+++…+=++…+=.
4.(2017·安徽淮北一中四模)已知等差数列{an}的公差d>0,且a2,a5-1,a10成等比数列,若a1=5,Sn为数列{an}的前n项和,则的最小值为( )
A.3 B.2 C. D.
答案 C
解析 由于a2,a5-1,a10成等比数列,所以(a5-1)2=a2·a10,(a1+4d-1)2=(a1+d)·(a1+9d),解得d=3,所以==≥,当且仅当n=2时“=”成立.
5.已知函数f(x)=x2+(a+8)x+a2+a-12,且f(a2-4)=f(2a-8),设等差数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),若Sn=f(n),则的最小值为( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由题意可得a2-4=2a-8或a2-4+2a-8=2×,解得a=1或a=-4.
当a=1时,f(x)=x2+9x-10,数列{an}不是等差数列;
当a=-4时,f(x)=x2+4x,Sn=f(n)=n2+4n,
∴a1=5,a2=7,an=5+(7-5)(n-1)=2n+3,
∴==×=×≥=+1,
当且仅当n+1=,即n=-1时取等号,
∵n为正整数,故当n=3时原式取最小值,故选D.
6.设等差数列{an}满足a1=1,an>0(n∈N*),其前n项和为Sn,若数列{}也为等差数列,则的最大值是( )
A.310 B.212 C.180 D.121
答案 D
解析 设数列{an}的公差为d,
依题意得2=+,
因为a1=1,
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所以2=+,
化简可得d=2a1=2,
所以an=1+(n-1)×2=2n-1,
Sn=n+×2=n2,
所以==2=2=2≤121.
7.抛物线x2=y在第一象限内图象上的一点(ai,2a)处的切线与x轴交点的横坐标记为ai+1,其中i∈N*,若a2=32,则a2+a4+a6等于( )
A.21 B.32 C.42 D.64
答案 C
解析 抛物线x2=y可化为y=2x2,y′=4x在点(ai,2a处的切线方程为y-2a=4ai(x-ai),所以切线与x轴交点的横坐标为ai+1=ai,所以数列{a2k}是以a2=32为首项,为公比的等比数列,所以a2+a4+a6=32+8+2=42,故选C.
8.(2017届天津六校联考)已知数列{an}满足:a1=1,an+1=(n∈N*).若bn+1=(n-2λ)·(n∈N*),b1=-λ,且数列{bn}是单调递增数列,则实数λ的取值范围是( )
A.λ> B.λ> C.λ< D.λ<
答案 D
解析 ∵an+1=⇒=+1⇒+1=2⇒+1=·2n-1=2n,
∴bn+1=(n-2λ)·2n,
∵数列{bn}是单调递增数列,∴当n≥2时,
bn+1>bn⇒(n-2λ)·2n>(n-1-2λ)·2n-1⇒n>2λ-1⇒2>2λ-1⇒λ<;
当n=1时,b2>b1⇒(1-2λ)·2>-λ⇒λ<,
因此λ<,故选D.
9.(2017届湖南省岳阳市质量检测)执行如图所示的程序框图,则输出s的值为( )
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A.1 B. C. D.
答案 D
解析 第一次循环, n=1,s=,
第二次循环, n=2,s=+,
直至n=1 008,
s=++…+,
结束循环,输出s=++…+
=-+-+…+-
=-+++…+-=1-= ,故选D.
10.已知表示大于x的最小整数,例如=4,=-1,下列命题中正确的是( )
①函数f(x)=-x的值域是;
②若{an}是等差数列,则也是等差数列;
③若{an}是等比数列,则也是等比数列;
④若x∈(1,2 014),则方程-x=有2 013个根.
A.②④ B.③④
C.①③ D.①④
答案 D
解析 当x∈Z时, =x+1,f(x)=-x=x+1-x=1; 当x∉Z时,令x=n+a,n∈Z,a∈(0,1),则=n+1,f(x)=-x=1-a∈(0,1),因此f(x)=-x的值域是;0.9,1,1.1是等差数列,但=1,=2,=2不成等差数列; 0.5,1
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,2是等比数列,但=1,=2,=3不成等比数列;由前分析可得当x∈Z时, f(x)=1;当x∉Z,x=n+a,n∈Z,a∈(0,1)时, f(x)=1-a=1-(x-n)=n+1-x,所以f(x+1)=f(x) ,即f(x)=-x是周期为1的函数,由于x∈(1,2)时f(x)=2-x=,x=,即一个周期内有一个根,所以若x∈,则方程-x=有2 013个根. ①④正确,故选D.
11.数列{an}的前n项和为Sn=n2-6n,则a2=________;数列的前10项和++…+=________.
答案 -3 58
解析 当n=1时,a1=S1=-5,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-6n-(n-1)2+6(n-1)=2n-7,
∴a2=2×2-7=-3,
∴|a1|+|a2|+…+|a10|=5+3+1+1+3+…+13=9+×7=9+49=58.
12.(2016届长春外国语学校质量检测)已知数列{an}为等比数列,且a2 013+a2 015=ʃdx,则a2 014(a2 012+2a2 014+a2 016)的值为______.
答案 π2
解析 因为ʃdx=π,
所以a2 013+a2 015=ʃdx=π,
则a2 014(a2 012+2a2 014+a2 016)=a2 014a2 012+2a+a2 014a2 016
=a+2a2 013a2 015+a=(a2 013+a2 015)2=π2.
13.(2017·辽宁庄河月考)等差数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}是等比数列,且满足a1=3,b1=1,b2+S2=10,a5-2b2=a3,数列的前n项和为Tn,若Tn