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4.1 第二课时 数列的递推公式与前n项和
[A级 基础巩固]
1.已知数列{a }满足a=1,a =2a +1,则a 等于( )
n 1 n+1 n 5
A.15 B.16
C.31 D.32
解析:选C ∵数列{a }满足a=1,a =2a +1,
n 1 n+1 n
∴a=2×1+1=3,a=2×3+1=7,a=2×7+1=15,a=2×15+1=31.
2 3 4 5
2.若数列{a }满足a =(n∈N*),且a=1,则a =( )
n n+1 1 17
A.13 B.14
C.15 D.16
解析:选A 由a =得a -a =,a =a+(a-a)+(a-a)+…+(a -a )=1+×16=13,故选A.
n+1 n+1 n 17 1 2 1 3 2 17 16
3.(多选)数列{a }中,a =-n2+11n,则此数列最大项是( )
n n
A.第4项 B.第5项
C.第6项 D.第7项
解析:选BC a =-n2+11n=-2+,
n
∵n∈N ,∴当n=5或n=6时,a 取最大值.故选B、C.
+ n
4.我国古代数学名著《九章算术》中,有已知长方形面积求一边的算法,其方法的前两步为:
第一步:构造数列1,,,,…,.①
第二步:将数列①的各项乘n,得到数列(记为)a,a,a,…,a .
1 2 3 n
则n≥2时,aa+aa+…+a a =( )
1 2 2 3 n-1 n
A.n2 B.(n-1)2
C.n(n-1) D.n(n+1)
解析:选C 由题意得a=.k≥2时,a a==n2.∴n≥2时,aa+aa+…+a a =n2=n2=n(n-1).故
k k-1 k 1 2 2 3 n-1 n选C.
5.由1,3,5,…,2n-1,…构成数列{a },数列{b }满足b=2,当n≥2时,b =a,则b 的值是( )
n n 1 n 6
A.9 B.17
C.33 D.65
解析:选C ∵b =a,∴b=a=a=3,b=a=a=5,b=a=a=9,b=a=a=17,b=a=a =33.
n 2 2 3 3 4 5 5 9 6 17
6.函数f(x)定义如下表,数列{x }满足x=5,且对任意的自然数均有x =f(x ),则x =________.
n 0 n+1 n 2 021
x 1 2 3 4 5
f(x) 5 1 3 4 2
解析:根据定义可得出:x=f(x)=2,x=f(x)=1,x=f(x)=5,x=f(x)=2,…,所以周期为3,故x
1 0 2 1 3 2 4 3 2
=673×3+x=1.
021 2
答案:1
7.如图(1)是第七届国际数学教育大会(简称ICME7)的会徽图案,会徽的主体图案是由如图(2)的一连串直
角三角形演化而成的,其中OA =A A =A A =…=A A =1,如果把图(2)中的直角三角形继续作下去,记
1 1 2 2 3 7 8
OA ,OA ,…,OA ,…的长度构成数列{a },则此数列的通项公式为a =________.
1 2 n n n
解析:因为OA =1,OA =,OA =,…,OA =,…,所以a=1,a=,a=,…,a =.
1 2 3 n 1 2 3 n
答案:
8.数列{a }的前n项和为S ,若S +S =2n-1(n≥2),且S=3,则a+a 的值为________.
n n n n-1 2 1 3
解析:∵S +S =2n-1(n≥2),令n=2,
n n-1
得S+S=3,由S=3得a=S=0,
2 1 2 1 1
令n=3,得S+S=5,所以S=2,
3 2 3
则a=S-S=-1,所以a+a=0+(-1)=-1.
3 3 2 1 3答案:-1
9.根据下列条件,写出数列的前四项,并写出它的一个通项公式:
(1)a=0,a =a +2n-1(n∈N*);
1 n+1 n
(2)a=1,a =a +(n∈N*);
1 n+1 n
(3)a=2,a=3,a =3a -2a (n∈N*).
1 2 n+2 n+1 n
解:(1)a=0,a=1,a=4,a=9.它的一个通项公式为a =(n-1)2.
1 2 3 4 n
(2)a=1,a=,a=,a=.它的一个通项公式为a =.
1 2 3 4 n
(3)a=2,a=3,a=5,a=9.它的一个通项公式为a =2n-1+1.
1 2 3 4 n
10.已知函数f(x)=x-.数列{a }满足f(a )=-2n,且a >0.求数列{a }的通项公式.
n n n n
解:∵f(x)=x-,∴f(a )=a -,
n n
∵f(a )=-2n.∴a -=-2n,即a+2na -1=0.
n n n
∴a =-n±.∵a >0,∴a =-n.
n n n
[B级 综合运用]
11.已知数列{a }的首项为2,且数列{a }满足a =,数列{a }的前n项的和为S ,则S 等于( )
n n n+1 n n 1 008
A.504 B.294
C.-294 D.-504
解析:选C ∵a=2,a =,∴a=,a=-,a=-3,a=2,…,∴数列{a }的周期为4,且a+a+a
1 n+1 2 3 4 5 n 1 2 3
+a=-,∴S =S =252×=-294.
4 1 008 4×252
12.(多选)数列{F }:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…称为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐
n
波那契以兔子繁殖为例子而引入的,故又称为“兔子数列”.该数列从第三项开始,每项等于其前相邻两
项之和.记数列{F }的前n项和为S ,则下列结论正确的是( )
n n
A.S=F -1 B.S=S-1
5 7 5 6
C.S =F -1 D.S =F -1
2 019 2 021 2 019 2 020
解析:选AC 根据题意有F =F +F (n≥3),所以S=F +F +F =1+F +F +F -1=F +F +F
n n-1 n-2 3 1 2 3 1 2 3 3 2 3-1=F +F -1=F -1,S=F +S=F +F -1=F -1,S=F +S=F +F -1=F -1,…,所以S
4 3 5 4 4 3 4 5 6 5 5 4 5 6 7 2 019
=F -1.故选A、C.
2 021
13.已知数列{a }满足a=1,a =a-1(n>1),则a =________,|a +a |=________(n>1).
n 1 n 2 021 n n+1
解析:由a=1,a =a-1(n>1),得
1 n
a=a-1=12-1=0,a=a-1=02-1=-1,
2 3
a=a-1=(-1)2-1=0,a=a-1=02-1=-1,
4 5
由此可猜想当n>1,n为奇数时a =-1,n为偶数时a =0,∴a =-1,|a +a |=1.
n n 2 021 n n+1
答案:-1 1
14.已知数列{a }满足a=,a a =a -a (n≥2),求数列{a }的通项公式.
n 1 n n-1 n-1 n n
解:∵a a =a -a ,∴-=1.
n n-1 n-1 n
∴=+++…+
=2+ 1 + 1 + … + 1 =n+1.
∴=n+1,
∴a =(n≥2).
n
又∵n=1时,a=,符合上式,
1
∴a =.
n
[C级 拓展探究]
15.已知数列{a }的通项公式为a =(n∈N*),则这个数列是否存在最大项?若存在,请求出最大项;若不
n n
存在,请说明理由.
解:存在最大项.理由:a=,a==1,a==,a==1,a==,….∵当n≥3时,=×==2<1,
1 2 3 4 5
∴a