第三章数列名师检测题时间:120分钟分值:150分第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.数列1,2,1,2,2,1,2,2,2,1,2,2,2,2,1,2,…,其相邻的两个1被2隔开,第n对1之间有n个2,则该数列的前1234项的和为()A.2450B.2419C.4919D.1234解析:将数列1,2,1,2,2,1,2,2,2,1,2,2,2,2,1,…进行分组:第1组:1,2,第2组:1,2,2,第3组:1,2,2,2,…第n组:∴前n组一共有2+n+1n2=nn+32项.当n=48时,有48×512=1224项;当n=49时,有49×522=1274项,即前1234项可以排满前48组,在第49组只能排前10项.故前1234项中含49个1,其余的均为2,故该数列前1234项的和为49×1+(1234-49)×2=2419,故选B.答案:B2.数列{an}满足a1+3a2+32a3+…+3n-1an=n2,则an=()A.13·2n-1B.12·3n-1C.12nD.n3n解析:令n=1,得a1=12,排除A、D;再令n=2,得a2=16,排除C,故选B.答案:B3.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,an+1=3Sn(n≥1,n∈N*),第k项满足750ak900,则k等于()A.8B.7C.6D.5解析:依题意,由an+1=3Sn及an=3Sn-1,两式相减得an+1-an=3(Sn-Sn-1)=3an,即an+1=4an(n≥2),a2=3,所以an=1n=13×4n-2n≥2,将ak代入不等式7503×4k-2900验证,知k=6.答案:C4.数列{an}满足an+an+1=12(n∈N*),且a1=1,Sn是数列{an}的前n项和,则S21=()A.212B.6C.10D.11解析:依题意得an+an+1=an+1+an+2=12,则an+2=an,即数列{an}中的奇数项、偶数项分别相等,则a21=a1=1.S21=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a19+a20)+a21=10(a1+a2)+a21=10×12+1=6,选B.答案:B5.数列{an}中,a1=1,a2=2,当n∈N*时,an+2等于anan+1的个位数,若数列{an}的前k项和为243,则k=()A.61B.62C.63D.64解析:依题意得a1=1,a2=2,a3=2,a4=4,a5=8,a6=2,a7=6,a8=2,a9=2,a10=4,a11=8,a12=2,a13=6,…,数列{an}除第一项外,其余的项形成以6为周期的数列,且从a2到a7这六项的和等于24,注意到243=1+24×10+2,因此k=1+6×10+1=62,选B.答案:B6.把正整数排列成三角形数阵(如图甲),然后擦去第偶数行中的奇数和第奇数行中的偶数,得到新的三角形数阵(如图乙),再把图乙中的数按从小到大的顺序排成一列,得到一个数列{an},则a2010=()A.3955B.3957C.3959D.3961解析:注意到图乙中,第n行有n个数,且第n行的最后一个数是n2,又62×632201063×642,因此a2010位于图乙中第63行中的第57个数,第63行的最后一个数是632=3969,且第63行的数自左向右依次形成公差为2的等差数列,于是a2010+(63-57)×2=3969,a2010=3957.答案:B7.若{an}是公差为1的等差数列,则{a2n-1+2a2n}是()A.公差为3的等差数列B.公差为4的等差数列C.公差为6的等差数列D.公差为9的等差数列解析:设{an}的公差为d,则d=1,设cn=a2n-1+2a2n,则cn+1=a2n+1+2a2n+2,cn+1-cn=a2n+1+2a2n+2-a2n-1-2a2n=6d=6,选择C.答案:C8.在等比数列{an}中,若a1+a2+a3+a4=158,a2a3=-89,则1a1+1a2+1a3+1a4=()A.53B.35C.-53D.-35解析:依题意,设公比为q,则q≠1,因此a11-q41-q=158①a12q3=-98②,又1a1,1a2,1a3,1a4构成以1a1为首项,以1q为公比的等比数列,所以1a1+1a2+1a3+1a4=1a1[1-1q4]1-1q=1-q4a1q31-q,①÷②得1-q4a1q31-q=-53,即1a1+1a2+1a3+1a4=-53,选择C.答案:C9.设{an}是等比数列,Sn是{an}的前n项和,对任意正整数n,有an+2an+1+an+2=0,又a1=2,则S101=()A.200B.2C.-2D.0解析:设等比数列{an}的公比为q,因为对任意正整数,有an+2an+1+an+2=0,an+2anq+anq2=0,因为an≠0,所以1+2q+q2=0,q=-1,S101=2×1+11+1=2,选择B.答案:B10.已知an=sinnπ6+162+sinnπ6(n∈N*),则数列{an}的最小值为()A.6B.7C.8D.193解析:令t=2+sinnπ6(1≤t≤3),则an=f(t)=t+16t-2,f′(t)=1-16t20,∴f(t)在其定义域上单调递减,∴当t=3,即sinnπ6=1时,an取得最小值193,故选D.答案:D11.数列{an}中,a1=35,an=2-1an-1(n≥2),则a2008=()A.13B.35C.20092008D.40114009解析:由an=2-1an-1(n≥2)得,an-1=1-1an-1=an-1-1an-1,即1an-1=an-1an-1-1=1+1an-1-1,∴数列{1an-1}是首项为1a1-1=-52,公差为1的等差数列.故1an-1=-52+n-1=n-72,∴an=2n-52n-7,∴a2008=40114009.故选D.答案:D12.数列{an}满足a1=32,an+1=an2-an+1(n∈N*),则m=1a1+1a2+1a3+…+1a2009的整数部分是()A.3B.2C.1D.0解析:依题意得a1=32,a2=74,a3=37162,an+1-an=(an-1)20,数列{an}是递增数列,∴a2010a32,∴a2010-11,∴12-1a2010-12.由an+1=an2-an+1得1an=1an-1-1an+1-1,故1a1+1a2+…+1a2009=1a1-1-1a2-1+1a2-1-1a3-1+…+1a2009-1-1a2010-1=1a1-1-1a2010-1=2-1a2010-1∈(1,2),因此选C.答案:C第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上.)13.已知数列{an}的第一项都是非负实数,且对任意m,n∈N*有am+n-am-an=0或am+n-am-an=1.又知a2=0,a30,a99=33.则a3=________,a10=________.解析:a2=a1+a1或a2=a1+a1+1,由a2=0,得a1=0,或a1=-12(不符合题意,舍去),a3=a1+a2或a3=a1+a2+1,由a1=a2=0,a30,得a3=1(a3=0舍去);由条件am+n=am+an或am+n=am+an+1,可知an∈N,a100=a99+a1或a100=a99+a1+1,∵a99=33,∴a100=33或34.又∵am+n≥am+an,∴a100≥10a10,∴a10≤3.3或a10≤3.4;而a9≥3a3=3,a10≥a9≥3,所以a10=3.答案:1314.考虑以下数列{an},n∈N*:①an=n2+n+1;②an=2n+1;③an=lnnn+1.其中满足性质“对任意的正整数n,an+2+an2≤an+1都成立”的数列有________(写出所有满足条件的序号);若数列{an}满足上述性质,且a1=1,a20=58,则a10的最小值为________.解析:对于①,a1=3,a2=7,a3=13,a1+a32a2,因此{an}不满足“对任意的正整数n,an+2+an2≤an+1都成立”.对于②,易知数列{an}是等差数列,故有an+2+an2=an+1,因此{an}满足“对任意的正整数n,an+2+an2≤an+1都成立”.对于③,an+2+an=lnnn+2n+3n+1,2an+1=lnn+1n+22,nn+2n+3n+1-n+1n+22=nn+23-n+3n+13n+3n+1n+22=-2n-3n+3n+1n+220,即有an+2+an2an+1,因此{an}满足“对任意的正整数n,an+2+an2≤an+1都成立”.综上所述,满足性质“对任意的正整数n,an+2+an2≤an+1都成立”的数列为②③.对于满足上述性质的数列{an},令dn=an+1-an.由an+2+an2≤an+1得an+1-an≥an+2-an+1,即dn≥dn+1.又a10=a1+d1+d2+…+d9≥a1+9d9,a10=a20-(d19+d18+…+d10)≥a20-10d10,即a10-a19≥d9,a10-a2010≥-d10,所以a10-a19+a10-a2010≥d9-d10≥0,即a10-19+a10-5810≥0,由此解得a10≥28,即a10的最小值为28.答案:②③2815.设{an}是等比数列,公比q=2,Sn为{an}的前n项和.记Tn=17Sn-S2nan+1,n∈N*.设Tn0为数列{Tn}的最大项,则n0=________.解析:根据等比数列的通项公式Sn=a11-qn1-q,故Tn=17×a11-qn1-q-a11-q2n1-qa1qn=q2n-17qn+161-qqn=11-q(qn+16qn-17),令qn=(2)n=t,则函数g(t)=t+16t,当t=4时函数g(t)取得最小值,此时n=4,而11-q=11-20,故此时Tn最大,所以n0=4.答案:416.若数列{an}满足1an+1-1an=d(n∈N*,d为常数),则称数列{an}为“调和数列”.已知数列{1xn}为“调和数列”,且x1+x2+…+x20=200,则x3x18的最大值是________.解析:因为数列{1xn}为“调和数列”,所以xn+1-xn=d(n∈N*,d为常数),即数列{xn}为等差数列,由x1+x2+…+x20=200得20x1+x202=20x3+x182=200,即x3+x18=20,易知x3、x18都为正数时,x3x18取得最大值,所以x3x18≤x3+x1822=100,即x3x18的最大值为100.答案:100三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=12nan+an-c(c是常数,n∈N*),a2=6.(1)求c的值及{an}的通项公式;(2)证明:1a1a2+1a2a3+…+1anan+118.解析:(1)因为Sn=12nan+an-c,所以当n=1时,S1=12a1+a1-c,解得a1=2c,当n=2时,S2=a2+a2-c,即a1+a2=2a2-c,解得a2=3c,所以3c=6,解得c=2;则a1=4,数列{an}的公差d=a2-a1=2,所以an=a1+(n-1)d=2n+2.(2)证明:因为1a1a2+1a2a3+…+1anan+1=14×6+16×8+…+12n+22n+4=1214-16+1216-18+…+1212n+2-12n+4=1214-16+16-1