数列(历年高考试题).pdf
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1、数列一、选择题1.(2 0 0 9 年广东卷文)已知等比数列他,的公比为正数,且“9 =2%,。2=1,则%=()C.V 2【答案】B【解析】设公比为必 由已知得/.%4 8=2(%4 4)2,即。2=2,又因为等比数列 为 的公比为正数,所以q =0,故 q =-4=,选 B2.(2 0 0 9 安徽卷文)已 知 为 等 差 数 列,,+%+%=0叼+,+,=*,则/等 于()【解 析】;a,+a3+a5=105 即 3a,=105 a3=35 同 理 可 得 知=33/公 差 d =a4-a=-2=4+(2()-4)、=1.选 B。【答案】B3.(2 0 0 9 江西卷文)公差不为零的等差
2、数列伍“的前项和为S”.若4 是%与%的等比中项,$8 =3 2,则 几等 于()A.1 8 B.2 4 C.60 D.9 0【答案】C【解 析】由 a;=a3 a7 得(q+3 d =(q+2 d)(q+6 d)得 2 a,+3 d=0,再由 Ss=8 a,+d =3 2 得2%+7 d=8 则 d=2,q =-3,所以 S o=1 0 4+耳 d=60,.故选 C4.(2 0 0 9 湖南卷文)设5“是等差数列 a“的前n 项和,已 知 的=3,a6=1 1,则跖等于()【解析】S7=7(q+%)_ 7(%+。6)_ 7(3 +1 1)或由,a、=4 +d 3=q +5d 1 1,a-,=
3、1 +6x 2 =1 3.所以4=誓也二笔4 49.故选C.5.(2 0 0 9 福建卷理)等差数列%的前n 项和为S ,且 S3=6,。尸4,则公差d 等 于()5A.1 B -C.-2 D 33【答案】:C,3 解析:3 =6=5(%+%)且%=%+2 d q=4 /.d=2.故选 C6.(2 0 0 9 辽宁卷文)已知 氏 为等差数列,且%2%=1,4=,则公差d=(A.2)c*D.2【解析】a?-2 a1=aa+4d2(a3+d)=2 d=l =d=2【答案】B7.(2 0 0 9 四川卷文)等差数列 乐 的公差不为零,首 项 卬=1,%是4 和。5的等比中项,则数列的前1 0项之和是
4、()A.9 0 B.1 0 0 C.1 45 D.1 9 0【答案】B【解析】设公差为d,则(l +d =L(1 +4d).解得d=2,.SH)=1 0 08.0 9 宁夏海南卷文)等差数列 6,的前n 项和为S“,已知a,“_1+%用一晨=0,=3 8,则机=()A.3 8 B.2 0 C.1 0 D.9【答案】C【解析】因为%是等差数列,所以,+”+|=2%,,由a,-+“+-吊=0,得:2 a,“一a,=0,所以,a=2,又S,“i=38,即 1)(.+4 -1)=3 8,即(2 m 1)X 2=3 8,解得m=1 0,故选.C。29.(2 0 0 9 重庆卷文)设 q 是公差不为0的等
5、差数列,q=2 且 q,%,4 成等比数列,则%的前项和,=()n2 In e n2 5n 八 n2 3 2A.-1-B.-1-C.-1-D.n +4 4 3 3 2 4【答案】A【解析】设数列%的公差为d,则根据题意得(2 +2 4)2 =2-(2 +5 d),解得d=g 或 d=0 (舍去),所以八 n(n-l)1 n2 In数夕U 。的刖 n 项和 S =2 +-x-=+二、填空题1 0.(2 0 0 9 全国卷I 理)设 等 差 数 列 q 的前项和为S“,若 S g=7 2,贝股2+4+。9=_2答 案 2 4解析 a是等差数列,由59=7 2,得$9 =9%,%=8/+%=(。2+
6、。9)+=(%+。6)+。4=3 a5=2 4.1 1.(2 0 0 9 浙江理)设等比数列%的公比q =,,前项和为S“,则 又=_.2a4答案:1 5解 析 对 于$4=-l),a4=区=J。=1 51 一4 包 0(1 -4)1 2.(2 0 0 9 北京文)若数列 4 满足:q =1,%+|=2 a“(eN*),贝 I%=;前 8项的和8=.(用数字作答)答 案 2 2 5解析本题主要考查简单的递推数列以及数列的求和问题.属于基础知识、基本运算的考查.q =1,a,2%2,6/3 =2 a之 4,ci 2 a 3 =8,c i 2 a4=1 6,28-1易知 S x=-=2 55,.应
7、填 2 55.8 2-11 3.(2 0 0 9 全国卷I I 文)设等比数列 a“的前n 项和为s“。若%=1,.%=4.=,贝H_答案:3解析:本题考查等比数列的性质及求和运算,由4 =1,=4s 3 得 q=3 故 a,=ad=31 4.(2 0 0 9 全国卷H 理)设等差数列 4 的前项和为S“,若%=5%则 邑=_$5解 析 .风 为等差数列,.,.员=%=9$5 5 4答 案 91 5.(2 0 0 9 辽宁卷理)等差数列 凡 的前项和为S ,且6S 5-5s 3=5,则氏=解析 VS n=nai+-n(nl)d2/.S 5=5ai+1 0 d,S3=3 ai+3 d.,.6S
8、5-5S 3=3 0 aI+6 0 d-(1 5a1+1 5d)=1 5al+45d=1 5(ai+3 d)=1 5a1答 案 T3三、解答题16.(2 009浙 江 文)设S”为数列 凡 的前项和,S=kn2+n,w N*,其中火是常数.(I)求 生 及 a.;(I I)若对于任意的加eN*,am,a2m,“成等比数列,求的值.解(I)当=l,Q=S=k+l,n2,an=Sn-S“_=kn2+n-k(n-1)2+(n-1)=2kn-k+1 (*)经验,n-1,(*)式成立,an-2kn-k +l(I I)-/am,a2m,a4m成等比数列,:.aln;=am.a.m,B|J (4km-k +
9、1)2=(2km-k +l)(Skm-k+l),整理得:mk(k-1)=0,对任意的m e N*成立,k=117.(2 009北京文)设数列 4 的通项公式为a“=p+g(“e N*,P 0).数列也,定义如下:对于正整数加是使得不等式an m成立的所有n中的最小值.(I )若 p=;,q=一;,求 与;(I I)若p=2,q=l,求数列 超 的前2 3项和公式;(H I)是否存在。和g,使得么“=3?+2(zeN*)?如果存在,求。和q的取值范围;如果不存在,请说明理由.【解析】本题主要考查数列的概念、数列的基本性质,考查运算能力、推理论证能力、分类讨论等数学思想方法.本题是数列与不等式综合
10、的较难层次题.解(I)由题意,得=1一,,解得“2型.2 3 2 3 3A-/?-3成立的所有n中的最小整数为7,即仇=7.2 3(II)山题意,得 =2 1 ,对于正整数,由%之加,得几之m寸+1.根据篇的定义可知当机二2攵一1时,bk(k s N、当机=2攵时,=攵+1(攵 N).:,瓦+4+%=(4+4+%1)+(a+%)=(1+2 +3+团)+2 +3+4+(加+1)4+m(/77+3)2-+T=m2+2m.(III)假设存在夕和。满足条件,由不等式机及p 0得之丝工P幻=3 7 +2(WEN*),根据然的定义可知,对于任意的正整数勿都有3/n+1 -3m+2,即一2p-W(3p-1)
11、根一p-q对任意的正整数力都成立.当 3 p-l0(或 3一1 0)时,得 一 0+(或加2 +夕),3 p-l 3 p-l这与上述结论矛盾!1?1 2 1当 3p =0,即 p=时,得一 q 0+王+及+才51 _ 2 3 4 n +12=外及+才+诃+尹相减,得;1 =奈+最+!+好+击 一 崇1(1 -2T)+l_ 3 1 +1产所以7;1-23_2 2+2 4 2+221 +1_ 3 n+32 2 2,+1【命题立意】:本题主要考查了等比数列的定义,通项公式,以及已知S“求凡的基本题型,并运用错位相减法求出一等比数列与等差数列对应项乘积所得新数列的前项和7;.19.(2009全国卷n文
12、)已知等差数列%中,%=一16,。4+。6=,求 a,J前n项和与.解析:本题考查等差数列的基本性质及求和公式运用能力,利用方程的思想可求解。解:设%的公差为d,则(a1+2d)(q+6d)=-16q+3d+q +5d=0口 k2+8,+1 2 J2=-16%=-4da,=-8,j 伍=8解得,或4d=2,d=2因此 Sn=-8H+(-1)=(一9),或S =8 一 -1)二 一 (一9)20.(2009安徽卷文)已知数列 的前n项和工=加”+加,数列 4 的前n项和=2-&(I)求数列 )与%的通项公式;(I I)设.=&一 ,证明:当且仅当n 2 3时,*】7【思路】由“=(=1)可 求
13、出%和6,这是数列中求通项的常用方法之,在求出和2后,进而k-Vi(2 2)得到c“,接下来用作差法来比较大小,这也是一常用方法。【解析】(1)由于。=防=4当 2 2 时,an=sn 5w_j=(2n2+2n)-2(n-l)2+2(n-l)=4n am=4(e N*)6又当X2 时 勿=7;,-(2-6r a)-(2-V,)2T.数列出 项与等比数歹山其首项为1,公比为1 bn1 1 1 6(+1)2.(严8 由 知 G =也,=1 6 2 上 应=-2-2 G 1 6 4(与1(+1尸2 4由S L 1得I 21 L 0 .1 +8即”23G 2又 N 3时 QI 1成立,即 J 0恒成立
14、.2/G因此,当且仅当 2 3时,C+1-1 3+-=8-,“2 4 4”T 4 2.1 4 22n-3 22n+l1-4,v T =8 _ _ 1 _3 n _ 3 3 22 一3 2 2 n+l22.(2009天津卷文)已知等差数列%的公差d不为0,设S.=%+%4 +T=fl|-a2q +-+(-i y anq ,q 去 0,n 6 N(I )若q =l,%=1 =1 5,求数列%的通项公式;(II)若=d,且,,S2,S3成等比数 列,求q的值。(III)若q =l,证 明(1一4)S,(1+q)%=2dI),e N*1-4-(1)解:山题设,S3 =%+(q +d)q +(4|+2
15、d M 2,将q =,q =1,5 3 =15代入解得d =4,所 以=4 3 EN*(2)解:当q =d,SI=d,S2=d +2d q,S3 =d +2d q +3弱2,:S1,S2,S3成等比数列,所以$22=5户3,即(d +2d q)2=d (d +2d q +3 d q 2),注意到 dw O,整理得 q =2(3)证 明:由 题 设,可得b,=q*T,则S2n at+a2q +a3q2+-a2nq2 T i n =a-a2q +ayq2-ai cTn 1-得,5 2 T2n=+。2 4一 -1)+得,S 2n+7 2 =2(。+。3如+。2-U2-)式两边同乘以q,得式$2 +%
16、)=2(%4 +。3 4 2+所以(1 q)S2n-(1+q)T,a=2d(q +/+)=2 一?”)i-q8(3)证明:,一Q 二(以-4)4+3%一%必+(%.一气血二 (k ljd b、4-(k2-12)d bq +-ln)d bxqnx因为d w0,4 w O,所以=(k】一6)+(%2。)q -(&一 l,)q aby若 攵 W/“,取 i=n,若 k=l”,取 i 满足%且=1了 z +l j n由(1)(2)及题设知,且1 2=(占-4)+(22 )q+&乙)夕 tab 当.l j 时,k-(W 1,由 q 2-,%-1 W q -l,i =1,21即 W q _ 1,(k2-l
17、2)q q(q-1),-*)q 4时,同 理 可 得 之 二 1,因此q C 2/0d b 1综上,cx c2【考点定位】本小题主要考查了等差数列的通项公式,等比数列通项公式与前n 项和等基本知识,考查运算能力和推理论证能力和综合分析解决问题的能力。23.(2009全国卷H理)设数列 J的前项和为S,已 知 囚=1,57=4%+2 设 b.=an+1-2%,证明数列 是等比数列(II)求数列 氏 的通项公式。解:(I)由 =1,及 S+=4“+2,有a1+&=4 a +2,a2=3%+2=5,.t =a2 2ai=3由S“+=4。“+2 ,.则当 2 2 时,有 S“=4%_ +2.9一得 a
18、n+l=4 a“一 4 ai,/.an+-2an=2(%-2 4 T)又;”,=an+i-2an,bn=2bn_i.-./?是首项4=3,公比为2的等比数列.(II)由(I)可得a=a“+|-2a“=3-2 T,.每 一%=2n n+n 之“十1 2 4,数列 墨 是 首 项 为:,公差为1的等比数列.察=1 +(-=a=(3 _12”-2T 2 4 4 4评析:第(D问思路明确,只需利用已知条件寻找与-的关系即可.第(H)问 中 由(I)易得氏+1-2%=3-2 T,这 个 递 推 式 明 显 是 一 个 构 造 新 数 列 的 模 型:+1=p an+q (p,4为常数),主要的处理手段是
19、两边除以/山总体来说,0 9年高考理科数学全国I、I I这两套试题都将数列题前置,主要考查构造新数列(全 国I还考查了利用错位相减法求前n项和的方法),一改往年的将数列结合不等式放缩法问题作为押轴题的命题模式。具有让考生和一线教师重视教材和基础知识、基本方法基本技能,重视两纲的导向作用。也可看出命题人在有意识降低难度和求变的良苦用心。2 4.(2 0 0 9辽宁卷文)等比数列 凡 的前n项和为S“,已知S 3,成等差数列(1)求 “的公比q;(2)求%3,求S“解:(I )依题意有ax+(a,+。闷)=2(%+“U +q/)由 于 为 w0,故2q,+q =Q又从而q=一;5分(I I)由已知
20、可得由-(一,)2 =32故。=4从而 S n =-f =-(l-(-)n)1 0 分-1、3 2102 5.(2 0 0 9 陕西卷文)已知数列 4 满足,%=1,4=w N*.(I)令=4+1-。“,证明:2 是等比数列;(I I)求 牝 的通项公式。(1 )证 4 =。2 -4 =1,当 2 2 时,b =E m-an=%;=-1(-4-)=一;岫所以 2 是 以 1 为首项,为公比的等比数列。(2)解 由(1)知当 2 2 时,=q +q)+(%)+(。“-1)=1 +1 +22(1 y i所以 a =15 W?(_ tI)T(w N*)。3 3 22 6.(2 0 0 9 湖北卷文)
21、已知 a,J 是一个公差大于0的等差数列,且满足 a 3 a 6=55,a2+a7=1 6.(I )求数列 a 的通项公式:(I I)若数列 a j 和数列 b.满足等式:a =g +*+*+.*(为 正 整 数),求数列 b j 的前n项和S.解(1)解:设等差数列 4 的公差为d,则依题设d 0由 a2+a7=1 6.得 2 +7 d =1 6 由。3 4 =55,得(4 +2 d)(q+5d)=55 由得 2 q=1 6 -7 d 将其代入得(1 6 3 d)(1 6 +3 d)=2 2 0。即 2 56 -9 d?=2 2 0/.d =4,又d 0,/.d=2,代 入得a 1=1dn=
22、1 +(/?1),2 =2 1(2)令=优,则有=c+。2 +c ,+i=c+。2 +1114+1 一%=c“+i,由(1)得 q=1,4,+1 一%=2两式 相减得.*=2,c.=2(“N 2),即当“2 2时,又当n=l时,4=2%=2 2,(=1).b =v”2n+l(n 2)于是S“=d+4+&+=2+2 3 +2 4+2向+2 4+.+2一4 =2 +2一6,即=2 +2-62 7.(2 0 0 9福建卷文)等比数列 4中,已知q=2,%=1 6(I)求数列 4的通项公式:(I I )若4,能 分别为等差数列也的第3项和第5项,试求数列他,的通项公式及前项和Sn。解:(I)设 仅“的
23、公比为q由已知得1 6 =27,解得q=2(1 1)由(I)得=8,%=32,则4=8,b5=3 2瓦=1 6d =12设 2的公差为d,则有,b.+2 d =81 解得4+4 d =3 2从而仇,=1 6 +1 2(1)=2 8所以数列也,的前项和S =,=6 2 _ 2 2 2 8 (2 0 0 9重庆卷文)(本小题满分1 2分,(I )问3分,(H)问4分,(I I I)问5分)已知q=l,a,=4,a“+2 =4 a“+|+a ,/N*.%(I )求仇为2,打的值;(I I)设c.=b bn+,S,为数列 c“的前项和,求证:S,2 1 7;(H I)求证:b2-b 4于是G=4也=1
24、 7,q,=2=4+1 1 7 (2 2)12所以S“=q+c2+-+c 17/iI 17(III)当=1时,结论应 一 伪|=7 石 成 立当 2 2时,有 限-或|T4+J-4-J-1=1)组收J也,-bn_ Ibn *bnbnA 172 =2。“+2 +=2(。“一小2 1)又%l-2 T =l w O,所以。“一-2 T 是首项为1,公比为2的等比数歹人(I I)当8 =2 时,由(I )知 -2 T=2 T,即 a“=(+l”i当b#2时,由由得1 ”,+,=ba+2 !2-b=ba-2 2-b=b an-2nI 2-b因此总-2,+l=b(a,-L.2”2-b I 2-b )=2”
25、2-b2 n =l得%一 22 4.(2 0 0 8江西卷)数列 a“为等差数列,an为正整数,其前项和为Sn,数列%为等比数列,且a,=3,b,=1,16数列 2un 是公比为64的等比数列”,b2s2=64.(1)求a“也;(2)求证 一 +一 !-F S S2S.3.4解:(1)设他“的公差为d,的公比为q,则d为正整数,an=3 +(n-l)d ,hn-q依题意有h n3+,ld=A-=J 64 =2 6baj T”q unS2b 2=(6 4-d)q=64山(6+d)q =64知q为正有理数,故d为6的因子1,2,3,6之一,解得d=2国=8故%=3+2(-1)=2n +1,bn=8
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