单元评估检测(五)
第五章
(120分钟 150分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知数列{an}为等差数列,若a2=3,a1+a6=12,则a7+a8+a9= ( )
(A)27 (B)36 (C)45 (D)63
2.(2013·开封模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3=6,则5a1+a7的值为
( )
(A)12 (B)10 (C)24 (D)6
3.(2013·南阳模拟)已知数列{an}是等比数列,其前n项和为Sn,若a4=2a3,S4=1,则S8= ( )
(A)17 (B)16 (C)15 (D)256
4.(2013·吉安模拟)等比数列{an}的公比q>1,+=3,a1a4=,则a3+a4+a5+a6+a7+a8=
( )
(A)64 (B)31 (C)32 (D)63
5.已知数列{an}满足a1=1,an+1·an=2n(n∈N+),则a10= ( )
(A)64 (B)32 (C)16 (D)8
6.已知函数f(x)满足f(x+1)=+f(x),x∈R,且f(1)=,则数列{f(n)}(n∈N+)的前20项的和为 ( )
(A)305 (B)315 (C)325 (D)335
7.(2013·黄冈模拟)等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3+a9+a15+a17=0,则S21的值是 ( )
(A)1 (B)-1 (C)0 (D)不能确定
8.在等差数列{an}中,a1=-2012,其前n项和为Sn.若-=2,则S2012的值等于
( )
(A)-2011 (B)-2012
(C)-2010 (D)-2013
9.(2013·宜春模拟)设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an=+2(n-1)(n∈N+),若S1+++…+-(n-1)2=2013,则n的值为 ( )
(A)1007 (B)1006 (C)2012 (D)2013
10.(2013·南昌模拟)已知数列{an}是各项均为正数且公比不等于1的等比数列.对于函数y=f(x),若数列{lnf(an)}为等差数列,则称函数f(x)为“保比差数列函数”.现有定义在(0,+∞)上的如下函数:
①f(x)=,②f(x)=x2,③f(x)=ex,④f(x)=,
则为“保比差数列函数”的所有序号为 ( )
(A)①② (B)③④
(C)①②④ (D)②③④
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)
11.已知数列{an}的前n项和为Sn=(-1)nn,则an= .
12.设{lgan}成等差数列,公差d=lg3,且{lgan}的前三项和为6lg3,则{an}的通项公式为 .
13.已知函数f(x)对应关系如表所示,数列{an}满足a1=3,an+1=f(an),则a2013= .
x
1
2
3
f(x)
3
2
1
14.(2013·咸阳模拟)设数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,a1+a4+a7=99,a2+a5+a8=93,若对任意n∈N+,都有Sn≤Sk成立,则正整数k的值为 .
15.(能力挑战题)已知函数f(x)的定义域为R,f(0)=1,对任意x∈R都有f(x+1)=f(x)+2,则++…+= .
三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
16.(12分)(2013·宝鸡模拟)已知函数f(x)=log2x-x+1(x∈[2,+∞)),数列{an}满足a1=2,=2(n∈N+).
(1)求数列{an}的通项公式an.
(2)求f(a1)+f(a2)+…+f(an).
17.(12分)(2013·万州模拟)已知数列{an}是首项a1=4,公比q≠1的等比数列,Sn是其前n项和,且4a1,a5,-2a3成等差数列.
(1)求公比q的值.
(2)设An=S1+S2+S3+…+Sn,求An.
18.(12分)已知数列{an}中,a1=3,an+1=2an-1(n∈N+).
(1)求证:数列{an-1}是等比数列.
(2)设bn=,求证:数列{bn}的前n项和Sn<.
19.(12分)某牛奶厂2009年初有资金1000万元,由于引进了先进设备,资金年平均增长率可达到50%.每年年底扣除下一年的消费基金x万元后,剩余资金投入再生产.
(1)分别写出这家牛奶厂2010年初和2011年初投入再生产的剩余资金的表达式.
(2)预计2013年底,这家牛奶厂将转向经营,需资金2000万元(该年底不再扣除下年的消费基金),当消费基金x不超过多少万元时,才能实现转向经营的目标(精确到万元)?
20.(13分)(2012·山东高考)在等差数列{an}中,a3+a4+a5=84,a9=73.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)对任意m∈N+,将数列{an}中落入区间(9m,92m)内的项的个数记为bm,求数列{bm}的前m项和Sm.
21.(14分)(能力挑战题)已知数列{an}中a1=2,an+1=2-,数列{bn}中bn=,其中n∈N+.
(1)求证:数列{bn}是等差数列.
(2)设Sn是数列{bn}的前n项和,求++…+.
(3)设Tn是数列{()n·bn}的前n项和,求证:Tn<.
答案解析
1.【解析】选C.设公差为d,则a1+d=3,2a1+5d=12,解得a1=1,d=2,所以a7+a8+a9=3a1+21d=3+42=45.
2.【解析】选A.设公差为d,则S3=3a1+3d=6,
即a1+d=2,所以5a1+a7=6a1+6d=12.
3.【解析】选A.∵a4=2a3,S4=1,则q≠1,
∴
∴q=2,a1=,
∴S8==17.
4.【解析】选D.由+=3,得=3,
又a2a3=a1a4=,
则解得则q=2.
所以a3+a4+a5+a6+a7+a8==63.
5.【思路点拨】寻找数列的偶数项组成的数列的特点.
【解析】选B.由题an+1·an=2n,an+2·an+1=2n+1,故=2,又a1=1,可得a2=2,故a10=25=32,选B.
6.【解析】选D.由已知f(x+1)-f(x)=,
得数列{f(n)}是等差数列,公差为,
其前20项和为20×+×=335,故选D.
7.【解析】选C.a3+a9+a15+a17=4a11=0,∴a11=0,
S21=21a11=0.
8.【解析】选B.∵-=2,
∴-=2,
故a12-a10=4,∴2d=4,d=2.
∴S2012=2012a1+
=-2012.
9.【解析】选A.∵an=+2(n-1),
∴Sn=nan-2n(n-1) ①
∴Sn+1=(n+1)an+1-2(n+1)·n ②
由②-①得:
an+1=(n+1)an+1-nan-2n(n+1)+2n(n-1),
化简得:nan+1-nan-4n=0,
∴an+1-an=4,
故数列{an}是以a1=1为首项,d=4为公差的等差数列,
an=4n-3.
∵S1+++…+-(n-1)2=2013,
又∵=2n-1,
∴1+3+5+…+(2n-1)-(n-1)2=2013,
即-(n-1)2=2013?n=1007.
10.【解析】选C.设数列{an}的公比为q.
①中,lnf(an+1)-lnf(an)=ln=ln=
-lnq.故①中的函数符合要求;
②中,lnf(an+1)-lnf(an)=ln=2lnq,也符合要求;
③中,lnf(an+1)-lnf(an)=an+1-an,不符合要求;
④中,lnf(an+1)-lnf(an)=ln=lnq,符合要求.
11.【解析】当n≥2时,
an=Sn-Sn-1
=(-1)nn-(-1)n-1(n-1)
=(-1)n(2n-1),
当n=1时也适合这个公式.
答案:(-1)n(2n-1)
12.【解析】根据等差数列性质可得lga2=2lg3,故数列{lgan}的通项公式是lgan=lga2+(n-2)lg3=nlg3=lg3n,
所以an=3n.
答案:an=3n
13.【思路点拨】解答此类题目应先找规律,即先求a2,a3,a4,从中找出周期变化的规律.
【解析】由题意知a2=f(a1)=f(3)=1,a3=f(a2)=f(1)=3,a4=f(a3)=f(3)=1,
∴数列{an}是周期为2的数列,
∴a2013=a1=3.
答案:3
14.【解析】方法一:由对任意n∈N+,都有Sn≤Sk成立,Sk是Sn的最大值.
由等差数列的性质,有a1+a7=2a4,a2+a8=2a5,
代入已知条件,得
a4=33,a5=31,则公差d=a5-a4=-2,
a1=33-3d=39,
∴Sn=39n+×(-2)
=-n2+40n=-(n-20)2+400,
则当n=20时,Sn有最大值,故k的值为20.
方法二:由题设对任意n∈N+,都有Sn≤Sk成立,求k的值即求Sn最大时的项数n.
由等差数列的性质,有a1+a7=2a4,a2+a8=2a5,代入已知条件,得a4=33,a5=31,则公差d=a5-a4=-2,
a1=33-3d=39,
∴an=39-2(n-1)=41-2n.
由即
解得20.5≥n>19.5,
当n=20时,Sn取得最大值,故k=20.
答案:20
15.【解析】由f(0)=1且f(x+1)=f(x)+2,
得f(n+1)-f(n)=2,f(10)=21,
所以=(-),
所以++…+
=(-)=.
答案:
16.【解析】(1)∵a1=2,=2,∴{an}是公比为2,首项为2的等比数列,
∴an=2×2n-1=2n.
(2)由(1)知f(an)=log22n-2n+1=(n+1)-2n,
则f(a1)+f(a2)+…+f(an)
=[2+3+…+(n+1)]-(2+22+…+2n)
=-
=-2n+1+2
=n2+n+2-2n+1.
17.【解析】(1)∵4a1,a5,-2a3成等差数列,
∴2a5=4a1-2a3,
∴2a1q4=4a1-2a1q2,
∴q2=1,又q≠1,
∴q=-1.
(2)∵Sn==2(1-(-1)n),
∴An=2(1-(-1)1)+2(1-(-1)2)+2(1-(-1)3)+…+2(1-(-1)n)
=2(n-)=2n+1-(-1)n.
18.【解析】(1)由an+1=2an-1,得an+1-1=2(an-1).
即=2,
∴数列{an-1}是公比为2的等比数列.
(2)由(1)知{an-1}是公比为2,首项为2的等比数列,
故an-1=2n,∴an=2n+1,
∴bn==
=
=-
∴Sn=(-)+(-)+…
+(-)=-<.
【方法技巧】构造法求递推数列的通项公式
对于由递推公式所确定的数列的求解,通常可通过对递推公式的变换转化,构造出等差数列或等比数列.一般根据递推式子的特点采取以下方法:
(1)递推式为an+1=qan(q为常数):作商构造.
(2)递推式为an+1=an+f(n):累加构造.
(3)递推式为an+1=pan+q(p,q为常数):待定系数构造.
(4)递推式为an+1=pan+qn(p,q为常数):辅助数列构造.
(5)递推式为an+2=pan+1+qan:待定系数构造.
思路:设an+2=pan+1+qan可以变形为:an+2-αan+1=β(an+1-αan),就是an+2=(α+β)an+1-αβan,则可从解得α,β,于是{an+1-αan}是公比为β的等比数列,就转化为前面的类型.
(6)递推式为an+1=f(n)an(n∈N+):累乘构造.
(7)递推式为an-an-1+panan-1=0(p为常数):倒数构造.
【变式备选】已知数列{an}满足:++…+=(32n-1),n∈N+.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)设bn=log3,求++…+.
【解析】(1)=(32-1)=3,
当n≥2时,
∵=(++…+)-(++…+)
=(32n-1)-(32n-2-1)=32n-1,
当n=1时,=32n-1也成立,
∴数列{an}的通项公式为an=(n∈N+).
(2)bn=log3=-(2n-1),
==(-),
∴++…+=[(1-)+(-)+…+(-)]
=(1-)=.
19.【解析】(1)2010年初的剩余资金为1000·-x;
2011年初的剩余资金为(1000·-x)·-x.
(2)设从2009年底这家牛奶厂的资金组成数列为{an},则这个数列满足a1=1000·-x,an+1=an-x.
设an+1+λ=(an+λ),展开与an+1=an-x比较可得λ=-2x,即an+1=an-x可以变换为an+1-2x=(an-2x),即数列{an-2x}是首项为1000·-3x,公比为的等比数列,所以an-2x=(1000·-3x)·()n-1,即an=2x+(1000·-3x)·()n-1.
从2009年初到2013年底共计5年,所以到2013年底该牛奶厂剩余资金a5=2x+(1000·-3x)·()4,只要a5+x≥2000,即2x+(1000·-3x)·()4+x≥2000即可,解得x≤≈458.97(万元).
故当消费基金不超过458万元时,才能实现转向经营的目标.
20.【思路点拨】(1)根据等差数列通项的性质求出a4,结合a9求出公差,进而得通项公式.(2)得出关于m,n的不等式,可得{bm}的通项公式,然后求和.
【解析】(1)根据等差数列的性质得a4=28,设等差数列的公差为d,则a9-a4=5d=73-28=45,
所以d=9,所以等差数列的通项公式为an=a4+(n-4)d=28+(n-4)×9=9n-8,即an=9n-8.
(2)根据已知得9m<9n-8<92m,
解得
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