第5模块 第1节
[知能演练]
一、选择题
2n
1.已知数列{an}的通项公式是an=
3n+1
( )
B.递减数列 D.常数列 2n+12n
解法一:∵an+1-an=
3n+1+13n+1
2
, [3n+1+1]3n+1
∴an+1>an,数列{an}为递增数列.
2x
解法二:研究函数f(x)x>0)的单调性,
3x+12222
2x+3333x+1-3
222x
3∴f(x)=(0,+∞)上单调递增, f(x)33x+13x+13x+13x+1
∴f(n+1)>f(n),故an+1>an,数列{an}为递增数列. 答案:A
2.数列{an}中,a1=1,对于所有的n≥2,n∈N*,都有a1·a2·a3·…·an=n2,则a3+a5等于
( )
2561
9A.16
3125
15C.16
解法一:由已知得a1·a2=22,∴a2=4.
9
a1·a2·a3=32,∴a3=4
16
a1·a2·a3·a4=42,∴a4=9
25
a1·a2·a3·a4·a5=52,∴a51692561
∴a3+a541616n2
(n≥2), 解法二:由a1·a2·a3·…·an=n2,得a1·a2·a3·…·an-1=(n-1)2,∴an=n-1
3561
∴a3+a5=22+(42=16答案:A
1
3.若数列{an}的通项公式anf(n)=2(1-a1)·(1-a2)…(1-an),试通过计算
n+1f(1),f(2),f(3)的值,推测出f(n)为
( )
n+3n+1
A.n
n+1
A.递增数列 C.摆动数列
n+2C. n+1
n+3
n+2
31+2
解析:f(1)=2(1-a1)2
1+1
1142+2
f(2)=2(1-4-9=3
2+1
f(3)=2(1-a1)(1-a2)(1-a3)
1153+21
=2(1-4-916=43+1
n+2
可猜测f(n)n+1
答案:C
4.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5
( )
A.9 B.8 C.7 D.6 解析:∵Sn=n2-9n,
∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-10. 又当n=1时,a1=S1=-8也适合上式,
15
∴an=2n-10,又5
5.数列{an}满足an+1________.
=1
-1, 2a2a
n
n
12an, 0≤an
3
a1=5,则数列的第2008项为
31
解析:∵a15∴a2=2a1-1=5 24
∴a3=2a2=5∴a4=2a3=5 31
a5=2a4-1=5a6=2a5-1=5, 4
∴该数列的周期为T=4.∴a2008=a454答案:56.已知数列{an}中,a1=1,(n+1)an=nan+1,则数列{an}的一个通项公式an=________. 解法一:由a1=1,(n+1)an=nan+1, 可得a2=2,a3=3,a4=4, ∴数列的通项公式an=n.
验证:当an=n时,(n+1)an=nan+1成立.
an+1n+1
解法二:由(n+1)an=nan+1可得ann
an-1n-1na3aa…,a2a2. ∴当n≥2时,
an-1n-1an-2n-221
aan,∴an=n,而n=1时也适合.
1
∴数列的通项公式为an=n. 答案:n
三、解答题
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,满足log2(1+Sn)=n+1,求数列的通项公式.
+
解:Sn满足log2(1+Sn)=n+1,∴1+Sn=2n1,
+
∴Sn=2n1-1.
+
∴a1=3,an=Sn-Sn-1=(2n1-1)-(2n-1)=2n(n≥2),
3 n=1,
∴{an}的通项公式为an=n
2 n≥2.11
n≥2,n∈N*),数列{an}的前n项和为Sn. 8.在数列{an}中,a12an=1an-1
(1)求证:an+3=an; (2)求a2008.
11
(1)证明:an+3=111an+2
1-an+1
11
1-=1-11
111an-1
1a
nan11
=1-1-aan-1-an
1an-1an-11
=1-1-(1-an)=an.∴an+3=an.
-1an-1
(2)解:由(1)知数列{an}的周期T=3,
1
a12a2=-1,a3=2.
11
又∵a2008=a3×669+1=a1=2∴a20082[高考·模拟·预测]
1.(2009·佛山一模)记数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2(an-1),则a2=
( )
A.4 B.2 C.1 D.-2
解析:取n=1得a1=2(a1-1),所以a1=2,再由n=2得2+a2=2(a2-1),所以a2=
4.
答案:A
2.(2009·沈阳监测二)在数列{an}中,若a1=1,3anan-1+an-an-1=0(n≥2,n∈N*),则通项an是
( )
n+22n+1
3A.3
11C. 2n-13n-2
1113a0解析:将3anan-1+an-an-1=0的两边同时除以anan-1(anan-1≠0)得:anan-1n
1111-3,故数列a是首项为1,公差为3aa(n-1)×3=3n-2,故an-1nn1
1
3n-2答案:D
3.(2009·深圳二调)已知数列{an}的前n项和Sn=n(20-n),则当anan+1
解析:由Sn=n(20-n)得,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n(20-n)-(n-1)[20-(n-1)]=-2n+21; 当n=1时,a1=S1=1×(20-1)=19=-2×1+21. 故数列{an}的通项公式为an=-2n+21.
1921
由an·an+1=(-2n+21)[-2(n+1)+21]=(-2n+21)(-2n+19)
答案:10
an+22
4.(2009·重庆高考)设a1=2,an+1bn=|,n∈N*,则数列{bn}的通项bn
an+1an-1
=________.
2
2+1aa+2+nn1=
解析:∵bn+1== 2an+1-11
an+1
2an+2an+12an+2=2b,∴b=2b.
=nn+1n
-an-1an-1an+1
-+
又b1=4,∴bn=4·2n1=2n1.
+
答案:2n1
5.(2009·全国Ⅱ)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2. (1)设bn=an+1-2an,证明数列{bn}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式.
解:(1)由已知有a1+a2=4a1+2,
解得a2=3a1+2=5,故b1=a2-2a1=3.
又an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1+2-(4an+2)=4an+1-4an, 于是an+2-2an+1=2(an+1-2an),即bn+1=2bn. 因此数列{bn}是首项为3,公比为2的等比数列.
an+1a-
(2)由(1)知等比数列{bn}中b1=3,公比q=2,所以an+1-2an=3×2n1,于是+22
a13a13313
{(n-1)×-an=(3n244442224
n-2
-1)·2.
[备选精题]
n+11
6.(2009·全国Ⅰ)在数列{an}中,a1=1,an+1=(1nan2a(1)设bn=n{bn}的通项公式; (2)求数列{an}的前n项和Sn.
an+1a1
解:(1)由已知得b1=a1=1n+1n2
11
即bn+1=bn2b2=b12 通项an
1
b3=b22 …… bn=bn-1+
2
n≥2),
1
111
于是bn=b1+22…+2
1
=2-n≥2).
2
1
又b1=1,故所求的通项公式bn=22
1n
(2)由(1)知,an=n(2=2n22令Tn=
k=1n
2
k
2Tn=
k=1
n
2
k
于是Tn=2Tn-Tn =
k=0nn-1
2
--4--1n
2
n+22
又 (2k)=n(n+1),
k=1
所以Sn=n(n+1)+
n+2
2
第5模块 第1节
[知能演练]
一、选择题
2n
1.已知数列{an}的通项公式是an=
3n+1
( )
B.递减数列 D.常数列 2n+12n
解法一:∵an+1-an=
3n+1+13n+1
2
, [3n+1+1]3n+1
∴an+1>an,数列{an}为递增数列.
2x
解法二:研究函数f(x)x>0)的单调性,
3x+12222
2x+3333x+1-3
222x
3∴f(x)=(0,+∞)上单调递增, f(x)33x+13x+13x+13x+1
∴f(n+1)>f(n),故an+1>an,数列{an}为递增数列. 答案:A
2.数列{an}中,a1=1,对于所有的n≥2,n∈N*,都有a1·a2·a3·…·an=n2,则a3+a5等于
( )
2561
9A.16
3125
15C.16
解法一:由已知得a1·a2=22,∴a2=4.
9
a1·a2·a3=32,∴a3=4
16
a1·a2·a3·a4=42,∴a4=9
25
a1·a2·a3·a4·a5=52,∴a51692561
∴a3+a541616n2
(n≥2), 解法二:由a1·a2·a3·…·an=n2,得a1·a2·a3·…·an-1=(n-1)2,∴an=n-1
3561
∴a3+a5=22+(42=16答案:A
1
3.若数列{an}的通项公式anf(n)=2(1-a1)·(1-a2)…(1-an),试通过计算
n+1f(1),f(2),f(3)的值,推测出f(n)为
( )
n+3n+1
A.n
n+1
A.递增数列 C.摆动数列
n+2C. n+1
n+3
n+2
31+2
解析:f(1)=2(1-a1)2
1+1
1142+2
f(2)=2(1-4-9=3
2+1
f(3)=2(1-a1)(1-a2)(1-a3)
1153+21
=2(1-4-916=43+1
n+2
可猜测f(n)n+1
答案:C
4.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5
( )
A.9 B.8 C.7 D.6 解析:∵Sn=n2-9n,
∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-10. 又当n=1时,a1=S1=-8也适合上式,
15
∴an=2n-10,又5
5.数列{an}满足an+1________.
=1
-1, 2a2a
n
n
12an, 0≤an
3
a1=5,则数列的第2008项为
31
解析:∵a15∴a2=2a1-1=5 24
∴a3=2a2=5∴a4=2a3=5 31
a5=2a4-1=5a6=2a5-1=5, 4
∴该数列的周期为T=4.∴a2008=a454答案:56.已知数列{an}中,a1=1,(n+1)an=nan+1,则数列{an}的一个通项公式an=________. 解法一:由a1=1,(n+1)an=nan+1, 可得a2=2,a3=3,a4=4, ∴数列的通项公式an=n.
验证:当an=n时,(n+1)an=nan+1成立.
an+1n+1
解法二:由(n+1)an=nan+1可得ann
an-1n-1na3aa…,a2a2. ∴当n≥2时,
an-1n-1an-2n-221
aan,∴an=n,而n=1时也适合.
1
∴数列的通项公式为an=n. 答案:n
三、解答题
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,满足log2(1+Sn)=n+1,求数列的通项公式.
+
解:Sn满足log2(1+Sn)=n+1,∴1+Sn=2n1,
+
∴Sn=2n1-1.
+
∴a1=3,an=Sn-Sn-1=(2n1-1)-(2n-1)=2n(n≥2),
3 n=1,
∴{an}的通项公式为an=n
2 n≥2.11
n≥2,n∈N*),数列{an}的前n项和为Sn. 8.在数列{an}中,a12an=1an-1
(1)求证:an+3=an; (2)求a2008.
11
(1)证明:an+3=111an+2
1-an+1
11
1-=1-11
111an-1
1a
nan11
=1-1-aan-1-an
1an-1an-11
=1-1-(1-an)=an.∴an+3=an.
-1an-1
(2)解:由(1)知数列{an}的周期T=3,
1
a12a2=-1,a3=2.
11
又∵a2008=a3×669+1=a1=2∴a20082[高考·模拟·预测]
1.(2009·佛山一模)记数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2(an-1),则a2=
( )
A.4 B.2 C.1 D.-2
解析:取n=1得a1=2(a1-1),所以a1=2,再由n=2得2+a2=2(a2-1),所以a2=
4.
答案:A
2.(2009·沈阳监测二)在数列{an}中,若a1=1,3anan-1+an-an-1=0(n≥2,n∈N*),则通项an是
( )
n+22n+1
3A.3
11C. 2n-13n-2
1113a0解析:将3anan-1+an-an-1=0的两边同时除以anan-1(anan-1≠0)得:anan-1n
1111-3,故数列a是首项为1,公差为3aa(n-1)×3=3n-2,故an-1nn1
1
3n-2答案:D
3.(2009·深圳二调)已知数列{an}的前n项和Sn=n(20-n),则当anan+1
解析:由Sn=n(20-n)得,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n(20-n)-(n-1)[20-(n-1)]=-2n+21; 当n=1时,a1=S1=1×(20-1)=19=-2×1+21. 故数列{an}的通项公式为an=-2n+21.
1921
由an·an+1=(-2n+21)[-2(n+1)+21]=(-2n+21)(-2n+19)
答案:10
an+22
4.(2009·重庆高考)设a1=2,an+1bn=|,n∈N*,则数列{bn}的通项bn
an+1an-1
=________.
2
2+1aa+2+nn1=
解析:∵bn+1== 2an+1-11
an+1
2an+2an+12an+2=2b,∴b=2b.
=nn+1n
-an-1an-1an+1
-+
又b1=4,∴bn=4·2n1=2n1.
+
答案:2n1
5.(2009·全国Ⅱ)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2. (1)设bn=an+1-2an,证明数列{bn}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式.
解:(1)由已知有a1+a2=4a1+2,
解得a2=3a1+2=5,故b1=a2-2a1=3.
又an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1+2-(4an+2)=4an+1-4an, 于是an+2-2an+1=2(an+1-2an),即bn+1=2bn. 因此数列{bn}是首项为3,公比为2的等比数列.
an+1a-
(2)由(1)知等比数列{bn}中b1=3,公比q=2,所以an+1-2an=3×2n1,于是+22
a13a13313
{(n-1)×-an=(3n244442224
n-2
-1)·2.
[备选精题]
n+11
6.(2009·全国Ⅰ)在数列{an}中,a1=1,an+1=(1nan2a(1)设bn=n{bn}的通项公式; (2)求数列{an}的前n项和Sn.
an+1a1
解:(1)由已知得b1=a1=1n+1n2
11
即bn+1=bn2b2=b12 通项an
1
b3=b22 …… bn=bn-1+
2
n≥2),
1
111
于是bn=b1+22…+2
1
=2-n≥2).
2
1
又b1=1,故所求的通项公式bn=22
1n
(2)由(1)知,an=n(2=2n22令Tn=
k=1n
2
k
2Tn=
k=1
n
2
k
于是Tn=2Tn-Tn =
k=0nn-1
2
--4--1n
2
n+22
又 (2k)=n(n+1),
k=1
所以Sn=n(n+1)+
n+2
2