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1、
層級二 專題三 第2講
限時50分鐘 滿分76分
一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)
1.(2020·重慶七校聯(lián)考)若數(shù)列{an}滿足-=0,則稱{an}為“夢想數(shù)列”.已知正項數(shù)列為“夢想數(shù)列”,且b1+b2+b3=1,則b6+b7+b8=( )
A.4 B.16
C.32 D.64
解析:C [由-=0可得an+1=an,故{an}是公比為的等比數(shù)列,故是公比為的等比數(shù)列,則{bn}是公比為2的等比數(shù)列,b6+b7+b8=(b1+b2+b3)×25=32,故選C.]
3.(2020·廣東省六校聯(lián)考)已知數(shù)列{a
2、n}滿足a1+2a2+3a3+…+nan=(2n-1)·3n.設(shè)bn=,Sn為數(shù)列{bn}的前n項和,若Sn<λ(λ為常數(shù),n∈N*),則λ的最小值是( )
A. B.
C. D.
解析:C [a1+2a2+3a3+…+nan=(2n-1)·3n,①
當(dāng)n≥2時,a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=(2n-3)·3n-1,②
①-②得,nan=4n·3n-1(n≥2),即an=4·3n-1(n≥2).當(dāng)n=1時,a1=3≠4,所以an=
bn=
所以Sn=+++…+=++++…+,③ Sn=++++…++,④
③-④得,Sn=++++…+-=+-,
所以Sn
3、=-<,所以易知λ的最小值是,故選C.]
5.(2019·深圳二模)已知數(shù)列{an}滿足2a1+22a2+…+2nan=n(n∈N*),數(shù)列的前n項和為Sn,則S1·S2·S3·…·S10=( )
A. B.
C. D.
解析:C [∵2a1+22a2+…+2nan=n(n∈N*),∴2a1+22a2+…+2n-1an-1=n-1(n≥2),∴2nan=1(n≥2),當(dāng)n=1時也滿足,故an=,故===-,Sn=1-+-+…+-=1-=,∴S1·S2·S3·…·S10=×××…××=,選C.]
二、填空題(本大題共2小題,每小題5分,共10分)
7.(201
4、9·昆明三模)已知數(shù)列{an}中,a1=a2=1,an+2=則數(shù)列{an}的前20項和為________.
解析:由題意可知,數(shù)列{a2n}是首項為1,公比為2的等比數(shù)列,數(shù)列{a2n-1}是首項為1,公差為2的等差數(shù)列,故數(shù)列{an}的前20項和為+10×1+×2=1 123.
答案:1 123
8.(2019·山師附中質(zhì)檢)將數(shù)列{an}中的所有項按每一行比上一行多1項的規(guī)則排成如下數(shù)陣:
a1
a2,a3
a4,a5,a6
a7,a8,a9,a10
……
記數(shù)陣中的第1列數(shù)a1,a2,a4,…,構(gòu)成的數(shù)列為{bn},Sn為數(shù)列{bn}的前n項和,若Sn=2bn-1,則a
5、56=________.
解析:當(dāng)n≥2時,∵Sn=2bn-1,∴Sn-1=2bn-1-1,∴bn=2bn-2bn-1,∴bn=2bn-1(n≥2且n∈N*),∵b1=2b1-1,∴b1=1,∴數(shù)列{bn}是首項為1,公比為2的等比數(shù)列,∴bn=2n-1.
設(shè)a1,a2,a4,a7,a11,…的下標(biāo)1,2,4,7,11,…構(gòu)成數(shù)列{cn},則c2-c1=1,c3-c2=2,c4-c3=3,c5-c4=4,…,cn-cn-1=n-1,累加得,cn-c1=1+2+3+4+…+(n-1),∴cn=+1,由cn=+1=56,得n=11,∴a56=b11=210=1 024.
答案:1 024
6、三、解答題(本大題共3小題,每小題12分,共36分)
9.(2020·鄭州三測)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,2an·an+1+an+1-an=0,數(shù)列{bn}滿足bn=.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)記數(shù)列{bn}的前n項和為Sn,問:是否存在n,使得Sn的值是?
解析:(1)因?yàn)?an·an+1+an+1-an=0,
所以an+1=,
-=-=2,
由等差數(shù)列的定義可得是首項為=1,公差為d=2的等差數(shù)列.
故=1+2(n-1)=2n-1,所以an=.
(2)由(1)得bn=,
所以Sn=++…+,
兩邊同乘以得,Sn=++…+,
兩式相減得Sn=+2-
7、,
即Sn=+2×-=--,
所以Sn=3-.
因?yàn)镾n+1-Sn=-=>0,所以數(shù)列{Sn}是關(guān)于項數(shù)n的遞增數(shù)列,所以Sn≥S1=,因?yàn)椋?,所以不存在n,使得Sn=.
(2)①由(1)知cn=-=-(n∈N*),
所以Sn=-(n∈N*).
②因?yàn)閏1=0,c2>0,c3>0,c4>0;
當(dāng)n≥5時,
cn=,
而-=>0,
即數(shù)列當(dāng)n≥5時是遞減的.
所以≤<1,
所以,當(dāng)n≥5時,cn<0.
綜上,對任意n∈N*,恒有S4≥Sn,故k=4.
11.(2019·江蘇卷)定義首項為1且公比為正數(shù)的等比數(shù)列為“M-數(shù)列”.
(1)已知等比數(shù)列{an}(n
8、∈N*)滿足:a2a4=a5,a3-4a2+4a1=0,求證:數(shù)列{an}為“M數(shù)列”;
(2)已知數(shù)列{bn}(n∈N*)滿足:b1=1,=-,其中Sn為數(shù)列{bn}的前n項和.
①求數(shù)列{bn}的通項公式;
②設(shè)m為正整數(shù),若存在“M數(shù)列”{cn}(n∈N*),對任意正整數(shù)k,當(dāng)k≤m時,都有ck≤bk≤ck+1成立,求m的最大值.
解:(1)設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,所以a1≠0,
q≠0.
由得解得
因此數(shù)列{an}為“M數(shù)列”.
(2)①因?yàn)椋剑?,所以bn≠0.
由b1=1,S1=b1,得=-,則b2=2.
由=-,得Sn=,
當(dāng)n≥2時,由bn=Sn
9、-Sn-1,
得bn=-,
整理得bn+1+bn-1=2bn.
所以數(shù)列{bn}是首項和公差均為1的等差數(shù)列.
因此,數(shù)列{bn}的通項公式為bn=n(n∈N*).
②由①知,bk=k,k∈N*.
因?yàn)閿?shù)列{cn}為“M數(shù)列”,設(shè)公比為q,所以c1=1,
q>0.
因?yàn)閏k≤bk≤ck+1,所以qk-1≤k≤qk,其中k=1,2,3,…,m.
當(dāng)k=1時,有q≥1;
當(dāng)k=2,3,…,m時,有≤ln q≤.
設(shè)f(x)=(x>1),則f′(x)=.
令f′(x)=0,得x=e.列表如下:
x
(1,e)
e
(e,+∞)
f′(x)
+
0
-
f(x)
極大值
因?yàn)椋剑迹?,所以f(k)max=f(3)=.
取q=,當(dāng)k=1,2,3,4,5時,≤ln q,即k≤qk,經(jīng)檢驗(yàn)知qk-1≤k也成立.因此所求m的最大值不小于5.
若m≥6,分別取k=3,6,得3≤q3,且q5≤6,從而q15≥243,且q15≤216,
所以q不存在.因此所求m的最大值小于6.
綜上,所求m的最大值為5.