课时分层作业(二) 数列的递推公式与an和Sn的关系(建议用时:40分钟)一、选择题1.已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,则数列{an}的一个通项公式为( )A.an=nB.an=n+1C.an=2nD.an=2n-1D [由题知a1=1,a2=3,a3=7,a4=15,经验证,选D.]2.已知数列{an}的首项a1=1,且an+1=+1,则这个数列的第4项是( )A. B. C. D.6B [由an+1=+1,a1=1得,a2=+1=3,a3=+1=,a4=+1=.故选B.]3.已知数列{an}中,a1=3,a2=6,an+2=an+1-an,则a2020=( )A.6B.-6C.3D.-3D [a1=3,a2=6,an+2=an+1-an,a3=3,a4=-3,a5=-6,a6=-3,a7=3,a8=6,…,∴周期为6,即an+6=an.∴a2020=a6×336+4=a4=-3.所以D选项是正确的.]4.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-1(n∈N*),则a5等于( )A.-16B.16C.31D.32B [由Sn=2an-1知a1=S1=2a1-1,∴a1=1,又n≥2时an=Sn-Sn-1=2an-1-2an-1+1,∴an=2an-1.∴n=2,3,4,5时,a2=2a1=2,a3=2a2=4,a4=2a3=8,a5=2a4=16.故选B.]
5.数列{an}定义如下:a1=1,当n≥2时,an=若an=,则n的值等于( )A.7B.8C.9D.10C [因为a1=1,所以a2=1+a1=2,a3==,a4=1+a2=3,a5==,a6=1+a3=,a7==,a8=1+a4=4,a9==,所以n=9.]二、填空题6.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2n2+n+1,n∈N*,则an=________. [根据递推公式,可得Sn-1=2(n-1)2+(n-1)+1,由通项公式与求和公式的关系,可得an=Sn-Sn-1,代入化简得an=2n2+n+1-2(n-1)2-(n-1)-1=4n-1.经检验,当n=1时,S1=4,a1=3,所以S1≠a1,∴an=]7.已知数列{an}中,a1=,an=1-(n≥2),则a2020的值是________. [数列{an}中,a1=,an=1-(n≥2),可得a2=-3;a3=;a4=;所以数列的周期为3,a2020=a673×3+1=a1=.]8.在数列{an}中,已知a1=1,an+1=an+(n∈N*),则a10的值为________. [法一:由an+1=an+得an+1-an=-,故a2-a1=1-,a3-a2=-,a4-a3=-,…,a10-a9=-,所以累加得a10-a1=1-
,a10=.法二:由an+1=an+,得an+1+=an+,故a10+=a1+1=2,即a10=.]三、解答题9.已知数列{an}中,a1=1,an+1=(n∈N*),求通项an.[解] 将an+1=两边同时取倒数得:=,则=+,即-=,∴-=,-=,…,-=,把以上这(n-1)个式子累加,得-=.∵a1=1,∴an=(n∈N*).10.已知数列{an}的通项公式an=(n+2)·,试求数列{an}的最大项.[解] 假设第n项an为最大项,则即解得即4≤n≤5,所以n=4或5,故数列{an}中a4与a5均为最大项,且a4=a5=.
11.(多选题)已知函数f(x)=若数列{an}满足a1=,an+1=f(an),n∈N*,则下列说法正确的是( )A.该数列是周期数列且周期为3B.该数列不是周期数列C.a2020+a2021=D.a2020+a2021=BC [a2=f=-1=;a3=f=-1=;a4=f=+=;a5=f=2×-1=;a6=f=2×-1=;…∴从a3开始数列{an}是以3为周期的周期数列,但数列{an}并不是周期数列,故A错误,B正确.而a2020+a2021=a4+a5=.∴C正确,D错误.故选BC.]12.数列{an}的前n项积为n2,那么当n≥2时,an等于( )A.2n-1B.n2C.D.D [设数列{an}的前n项积为Tn,则Tn=n2,Tn-1=(n-1)2(n≥2),∴n≥2时,an==]13.(一题两空)数列{(25-2n)2n-1}的第4项是________,最大项所在的项数为________.
136 11 [令an=(25-2n)2n-1,则a4=(25-2×4)×24-1=136.当n≥2时,设an为最大项,则即解得≤n≤.而n∈N*,所以n=11,又n=1时,有a1=23<a2=42,所以数列{(25-2n)2n-1}的最大项所在的项数为11.]14.我们可以利用数列{an}的递推公式an=(n∈N*)求出这个数列各项的值,使得这个数列中的每一项都是奇数.研究发现,该数列中的奇数都会重复出现,那么第8个5是该数列的第________项.640 [由题意可知,a5=a10=a20=a40=a80=a160=a320=a640=…=5.故第8个5是该数列的第640项.]15.已知数列{an}中,an=1+(n∈N*,a∈R且a≠0).(1)若a=-7,求数列{an}中的最大项和最小项的值;(2)若对任意的n∈N*,都有an≤a6成立,求a的取值范围.[解] (1)∵an=1+(n∈N*,a∈R,且a≠0),又a=-7,∴an=1+(n∈N*).结合函数f(x)=1+的单调性,可知1>a1>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+=1+,已知对任意的n∈N*,都有an≤a6成立,结合函数f(x)=1+
的单调性,可知5<<6,即-10<a<-8.即a的取值范围是(-10,-8).