2019年高考数学练习题汇总6_数 列
6.数 列
1.已知从数列{an}中取出部分项,并按原来的顺序组成一个新的数列,,…,称为数列{an}的一个子数列,若该子数列为等比数列,则称为数列{an}的等比子数列.
(1)设数列{an}是一个公差不为0的等差数列,若a1=1,a3=6,且a1,a3,,,,…,为数列{an}的等比子数列,求数列{nk}的通项公式;
(2)是否存在一个等差数列{an},使得{bn}是数列{an}的一个等比子数列?其中数列{bn}的公比为q,同时满足b1=a,b2=a,b3=a(a1
0.
由题意得a(a1+2d)2=(a1+d)4,
化简得2a+4a1d+d2=0,
所以d=(-2±)a1,而-2±<0,故a1<0.
若d=(-2-)a1,则q===(+1)2,
故b1=a=(1+)(1-q)=(1+)(-2-2)<0,故舍去.
若d=(-2+)a1,则q===(-1)2,
从而b1=a=(1+)(1-q)=(2-2)(1+)=2,
所以a1=-,d=(-2+)a1=2-2,
所以an=(2-2)n-3+2.
又b1=2,令(2-2)n-3+2=2,
故n=不是整数,即b1不是数列{an}中的项.
故不存在满足条件的等差数列{an}.
2.设等比数列{an}的首项为a1=2,公比为q(q为正整数),且满足3a3是8a1与a5的等差中项;数列{bn}满足2n2-(t+bn)n+bn=0(t∈R,n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)试确定t的值,使得数列{bn}为等差数列;
(3)当{bn}为等差数列时,对每个正整数k,在ak与ak+1之间插入bk个2,得到一个新数列{cn}.设Tn是数列{cn}的前n项和,试求满足Tm=2cm+1的所有正整数m.
解 (1)由题意6a3=8a1+a5,则6q2=8+q4,解得q2=4或q2=2(舍),则q=2,又a1=2,所以an=2n.
(2)当n=1时,2-(t+b1)+b1=0,得b1=2t-4,
当n=2时,2×22-(t+b2)×2+b2=0,得b2=16-4t,
当n=3时,2×32-(t+b3)×3+b3=0,得b3=12-2t,
则由b1+b3=2b2,得t=3,
而当t=3时,2n2-(3+bn)n+bn=0,得bn=2n,
由bn+1-bn=2(常数)知,此时数列{bn}为等差数列,故t=3.
(3)由(1)(2)知,an=2n,bk=2k.
由题意知,c1=a1=2,c2=c3=2,c4=a2=4,c5=c6=c7=c8=2,c9=a3=8,…,
则当m=1时,T1≠2c2,不合题意,
当m=2时,T2=2c3,适合题意.
当m≥3时,若cm+1=2,则Tm≠2cm+1,一定不适合题意,
从而cm+1必是数列{an}中的某一项ak+1,
则Tm=a1++a2++a3++a4+…+ak+,
=(2+22+23+…+2k)+2(b1+b2+b3+…+bk)
=2×(2k-1)+2×=2k+1+2k2+2k-2,
2cm+1=2ak+1=2×2k+1,
所以2k+1+2k2+2k-2=2×2k+1,即2k-k2-k+1=0,所以2k+1=k2+k.
2k+1(k∈N*)为奇数,而k2+k=k(k+1)为偶数,
所以上式无解.
即当m≥3时,Tm≠2cm+1.
综上知,满足题意的正整数仅有m=2.
3.(2018·江苏省邗江中学期中)已知各项均为正数的数列满足a=2a+anan+1,且a2+a4=2a3+4,其中n∈N*.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列{bn}满足 bn=,是否存在正整数m,n(1m>2),使得S2,Sm-S2,Sn-Sm成等比数列?若存在,求出所有的m,n;若不存在,请说明理由.
解 (1)设数列{an}的公差为d.
因为2a5-a3=13,S4=16,
所以解得
所以an=2n-1,Sn=n2.
(2)①当n为偶数时,设n=2k,k∈N*,
则T2k=(a2-a1)+(a4-a3)+…+(a2k-a2k-1)=2k.
代入不等式λTn<[an+1+(-1)n+1an]·2n-1,得λ·2k<4k,从而λ<.
设bk=,k∈N*,则bk+1-bk=-=.因为k∈N*,所以bk+1-bk>0,
所以数列{bk}是递增的,所以(bk)min=2,所以λ<2.
②当n为奇数时,设n=2k-1,k∈N*,
则T2k-1=T2k-(-1)2ka2k=2k-(4k-1)=1-2k.
代入不等式λTn<[an+1+(-1)n+1an]2n-1,得λ(1-2k)<(2k-1)4k,从而λ>-4k.
因为k∈N*,所以-4k的最大值为-4,所以λ>-4.
综上,λ的取值范围为(-4,2).
(3)假设存在正整数m,n(n>m>2),使得S2,Sm-S2,Sn-Sm成等比数列,
则(Sm-S2)2=S2(Sn-Sm),即(m2-4)2=4(n2-m2),
所以4n2=(m2-2)2+12,即4n2-(m2-2)2=12,
即(2n-m2+2)(2n+m2-2)=12.
因为n>m>2,所以n≥4,m≥3,所以2n+m2-2≥15.
因为2n-m2+2是整数,所以等式(2n-m2+2)(2n+m2-2)=12不成立,
故不存在正整数m,n(n>m>2),使得S2,Sm-S2,Sn-Sm成等比数列.
6.(2018·南京模拟)若数列满足:对于任意n∈N*,an+均为数列中的项,则称数列为“T 数列”.
(1)若数列的前n项和Sn=2n2,n∈N*,求证:数列为“T 数列”;
(2)若公差为d的等差数列为“T 数列”,求d的取值范围;
(3)若数列为“T 数列”,a1=1,且对于任意n∈N*,均有an
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