2008年高考数学试题分类汇编
数列
一.选择题:
1.(全国一5)已知等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,则它的前10项的和10S =( C ) A .138
B .135
C .95
D .23
2.(上海卷14) 若数列{a n }是首项为1,公比为a -3
2的无穷等比数列,且{a n }各项的和为a ,则a 的值
是(B )
A 3.( C )
A .4. )()1,+∞
]
[)13,+∞
5.23=,则7a (D )
6.1
),则n a 7.( B ) A .8. A.63
B.64
C.127
D.128
9.(广东卷2)记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11
2
a =,420S =,则6S =( D ) A .16
B .24
C .36
D .48
10.(浙江卷6)已知{}n a 是等比数列,4
1
252=
=a a ,,则13221++++n n a a a a a a =C (A )16(n
--41) (B )16(n
--2
1)
(C )
332(n --41) (D )3
32(n
--21)
11.(海南卷4)设等比数列{}n a 的公比2q =,前n 项和为n S ,则
4
2
S a =( C ) A. 2 B. 4 C.
152
D.
172
二.填空题:
1.(四川卷16)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4510,15S S ≥≤,则4a 的最大值为______4_____。 安徽卷(14)在数列{}n a 在中,5
42
n a n =-
,212n a a a an bn ++=+,*n N ∈,其中,a b 为常数,
则n n
n 2.3.)4=,则
10log ()]f a ??4.……………………………………
2k a -5.1.(全国一22).(本小题满分12分) (注意:在试题卷上作答无效.........) 设函数()ln f x x x x =-.数列{}n a 满足101a <<,1()n n a f a +=.
(Ⅰ)证明:函数()f x 在区间(01),
是增函数; (Ⅱ)证明:11n n a a +<<;
(Ⅲ)设1(1)b a ∈,
,整数11ln a b
k a b
-≥.证明:1k a b +>. 解析:
(Ⅰ)证明:()ln f x x x x =-,()()()'ln ,0,1'ln 0f x x x f x x =-∈=->当时, 故函数()f x 在区间(0,1)上是增函数;
(Ⅱ)证明:(用数学归纳法)(i )当n=1时,101a <<,11ln 0a a <,
由函数()f x 在区间(01),是增函数,且函数()f x 在1x =处连续,则()f x 在区间(01],是增函数,
2a (f 1k a + 2.(Ⅰ)设3n
n n b S =-,求数列{}n b 的通项公式;
(Ⅱ)若1n n a a +≥,*
n ∈N ,求a 的取值范围.
解:
(Ⅰ)依题意,113n n n n n S S a S ++-==+,即123n
n n S S +=+,
由此得1
13
2(3)n n n n S S ++-=-. ······················ 4分
因此,所求通项公式为
13(3)2n n n n b S a -=-=-,*n ∈N .① ··················· 6分
(Ⅱ)由①知13(3)2n n n S a -=+-,*
n ∈N ,
于是,当2n ≥时,
1223(3)2n n a --=?+-,
2
2
321232n n a --????=+-?? ???????
,
当n ?又a 3. 即a 于是()()1122212n
n
n
n n a n a n +-+?=+-+?
又1
112
10n a --?=≠,所以{}
12n n a n --?是首项为1,公比为2的等比数列。
(Ⅱ)当2b =时,由(Ⅰ)知11
22n n n a n ---?=,即()112n n a n -=+
当2b ≠时,由由①得 因此11112222n n n n a b a b b ++??-
?==-? ?--??
得()1
2
1122222n n n n a b b n b -=??=???+-≥??
?-? 4.(天津卷20)(本小题满分12分)
在数列{}n a 中,11a =,22a =,且11(1)n n n a q a qa +-=+-(2,0n q ≥≠).
(Ⅰ)设1n n n b a a +=-(*
n N ∈),证明{}n b 是等比数列;
(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式;
的等差中1n a +又1b
,.
1q n =??
上式对1n =显然成立.
(Ⅲ)解:由(Ⅱ),当1q =时,显然3a 不是6a 与9a 的等差中项,故1q ≠.
由3693a a a a -=-可得5228q q q q -=-,由0q ≠得36
11q q -=-, ① 整理得323()20q q +-=,解得32q =-或3
1q =(舍去).于是q =
另一方面,21133
(1)11n n n n n q q q a a q q q
+--+--==---,
151
66(1)11n n n n n q q q a a q q q
-+-+--=
=---. 由①可得36n n n n a a a a ++-=-,*
n N ∈.
所以对任意的*
n N ∈,n a 是3n a +与6n a +的等差中项. 5.(安徽卷21).(本小题满分13分)
解 03C <<
∵,由(1)知1[0,1]n a -∈,所以 2
1113n n a a --++≤ 且 110n a --≥ (3) 设 103c <<,当1n =时,2
120213a c
=>--,结论成立
当2n ≥时,由(2)知1
1(3)0n n a c -≥->
6.(山东卷19)。(本小题满分12分)
将数列{a n }中的所有项按每一行比上一行多一项的规则排成如下数表: a 1
a 2 a 3
a 4 a 5 a 6
a 7 a 8 a 9 a 10
……
记表中的第一列数a 1,a 2,a 4,a 7,…构成的数列为{b n },b 1=a 1=1. S n 为数列{b n }的前n 项和,且满足=
n
N n n
S S b b 2
2-1=(n ≥2). (Ⅰ)证明数列{
n
S 1
}成等差数列,并求数列{b n }的通项公式; (Ⅱ)上表中,若从第三行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,且公比为同一个正数.当4
-
=a 时,求上表中第k (k ≥3)行所有项和的和. 13.91
q =- 1314
?
(12)1)12k -=-7.,
,n a 是各项均不为零的等差数列(0,若将
的数值;②求n 的所有可能值;,n b ,
【解析】本小题主要考查等差数列与等比数列的综合运用.
(Ⅰ)①当n =4 时,1234,,,a a a a 中不可能删去首项或末项,否则等差数列中连续三项成等比数列,则推出d =0.
若删去2a ,则有2
314,a a a =即()()2
11123a d a a d +=+ 化简得2
14a d d +=0,因为d ≠0,所以
1
a d
=4 ; 若删去3a ,则有2
14a a a =,即()()2
1113a d a a d +=+,故得
1
a d
=1.
综上
1
a d
=1或-4. ②当n =5 时,12345,,,,a a a a a 中同样不可能删去首项或末项.
若删去2a ,则有15a a =34a a ,即()()()1111423a a d a d a d +=++.故得1
a d
=6 ; 若删去3a ,则15a a =24a a ,即()()()111143a a d a d a d +=++. 化简得32
d =0,因为d ≠0,所以也不能删去3a ; 若删去
a ,则有a a =a a ,即42a a d
a d
a d .故得
1
a = 2 . 当n 32n a -去a 1a ∈{4,5}. 8.(江西卷19).(本小题满分{}
n a b (1(2134
n S ++
<的公差为d ,{3(1)n a n d =+-,1n n b q -=
依题意有1363(1)22642(6)64n n nd
a d n d a
b q q b q S b d q +++-?====?
??=+=?
①
由(6)64d q +=知q 为正有理数,故d 为6的因子1,2,3,6之一, 解①得2,8d q ==
故1
32(1)21,8n n n a n n b -=+-=+=
(2)35(21)(2)n S n n n =++++=+
∴
12
1111111
132435
(2)
n S S S n n +++
=++++
???+
9.(湖北卷21).(本小题满分14分) 已知数列{}n a 和{}n b 满足:1a λ=,12
4,(1)(321),3
n n n n n a a n b a n +=+-=--+其中λ为实数,n 为正整数.
(Ⅰ)对任意实数λ,证明数列{}a 不是等比数列;
a (又1n 3
1+n a b 故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-3
2
为公比的等比数列. (Ⅲ)由(Ⅱ)知,当λ=-18,b n =0,S n =0,不满足题目要求. ∴λ≠-18,故知b n = -(λ+18)·(-
3
2)n -1
,于是可得 S n =-.321·)18(53
?
?
????+n
)-(- λ
要使a
53(λ+18)·[1-(-3
2)n ]〈b(n ∈N +
) ,则
令
得
)2
(1)()3
2(1)18(5
3
3
2(1--=--<
+-<--n f b a n
n
λ ①
当n 为正奇数时,1 ;5<≤≤ n f n 为正偶数时,当 ∴f 当a 当b . 10. 1,2,3,. .n b ++证明:当 所以3(1a =+当* 2(N )n k k =∈时,2 2222222(1cos sin 2.22 k k k k k a a a ππ +=++= 所以数列{}2k a 是首项为2、公比为2的等比数列,因此22.k k a = 故数列{}n a 的通项公式为* *21,21(N ),2 2,2(N ). n n n n k k a n k k +?=-∈?=??=∈? (Ⅱ)由(Ⅰ)知,2122,2n n n a n b a -= =23123 ,222 2 n n n S =++++ ① 2241112322222 n n n S +=++++ ② ①-②得,23111111.222222 n n n n S +=++++- 所以112 22.222 n n n n n n S -+=--=- 要证明当6n ≥时,12n S n -<成立,只需证明当6n ≥时,(2) 12 n n n +<成立. 证法一 (1)当n = 6时,66(62)48312644 ?+==<成立. 3) 1.2)2k k +< n 11.(Ⅱ)证明:对任意的0x >,21121(1)3n n a x x x ?? -- ?++?? ≥ ,12n =,,; (Ⅲ)证明:2 121 n n a a a n ++ +>+. 解法一:(Ⅰ) 1321n n n a a a += +,112133n n a a +∴=+,1111 113n n a a +??∴ -=- ??? , 又 1213n a -=,11n a ??∴- ??? 是以23为首项,1 3为公比的等比数列. ∴1 1212 1333n n n a --==,332n n n a ∴=+. (Ⅱ)由(Ⅰ)知3032 n n n a =>+, 2 11n n a a ??=--+ ?n a ≤,∴原不等式成立. 3n nx = ++ -21233n ?- ??++=??1n n a + +≥原不等式成立. ∴当23n x <时,()0f x '>;当2 3 n x >时,()0f x '<, ∴当2 3n x = 时,()f x 取得最大值212313n n n f a ?? == ???+. ∴原不等式成立. (Ⅲ)同解法一. 12.(重庆卷22)(本小题满分12分,(Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分.) 设各项均为正数的数列{a n }满足32 112 2,(N*)n a a a a a a n ++==∈. (Ⅰ)若21 4 a = ,求a 3,a 4,并猜想a 2cos 的值(不需证明); (Ⅱ)记32(N*),n n n b a a a n b =∈≥若对n ≥2恒成立,求a 2的值及数列{b n }的通项公式. 解:(Ⅰ)因2 122,2,a a -==故 由此有0223 (2)(2)(2)(2)12342,2,2,2a a a a ----====,故猜想n a 的通项为 (Ⅱ)令log ,2.n S x a S x n b ==表示的前项和,则 2n x ++≥21 1*12()(2)(N ).22 n n n x x x n -+-=--∈ ⑤ 由④-⑤得 1*221511 (2)(2)(N ).222n n n S x x n --=+---∈ ⑥ 对n 求和得 2*2215111(2)(2)(2)()(N ).2223 n n x x x n ---=+---∈ ⑦ 由题设知21231 ,22 k S x +≥ >且由反证假设有 即不等式22k +1< 223 64112 x x + -- 对k ∈N * 恒成立.但这是不可能的,矛盾. 因此x 2≤12,结合③式知x 2=12 ,因此a 2=2*2 将x 2=1 2代入⑦式得 S n =2-11 2 n -(n ∈N*), 13.2p q -, n x (3 +==t p st q , 即{}11--n n x t x 、{}21--n n x t x 分别是公比为1=s α、2=s β的等比数列, 由等比数列性质可得2121()---=-n n n x x x x ααβ,2 121()---=-n n n x x x x ββα, 两式相减,得2 212121()()()----=---n n n x x x x x βααβ βα 221,=-=x p q x p ,222∴=++x αβαβ,1=+x αβ 22221()--∴-==n n n x x αββββ,22221()---==n n n x x βαααα 1()-∴-=-n n n x βαβα,即1--∴=-n n n x βαβα,11 ++-∴=-n n n x βαβα ②当=αβ时,即方程20x px q -+=有重根,2 40∴-=p q , 即2 ()40+-=s t st ,得2 ()0,-=∴=s t s t ,不妨设==s t α,由①可知 2121()---=-n n n x x x x ααβ,=αβ,2121()--∴-=-=n n n n x x x x αααα 即1-∴=+n n n x x αα,等式两边同时除以n α,得 1 1 1--= +n n n n x x αα,即 1 1 1--- =n n n n x x αα +n n α 14.已 .记 . (Ⅰ)证明:用数学归纳法证明. ①当1n =时,因为2a 是方程2 10x x +-=的正根,所以12a a <. ②假设当* ()n k k =∈N 时,1k k a a +<, 因为221k k a a +-22 2211(1)(1)k k k k a a a a ++++=+--+- 2121()(1)k k k k a a a a ++++=-++, 所以12k k a a ++<. 即当1n k =+时,1n n a a +<也成立. 根据①和②,可知1n n a a +<对任何* n ∈N 都成立. (Ⅱ)证明:由22 111k k k a a a +++-=,121k n =-,,,(2n ≥), 得2 2231()(1)n n a a a a n a +++ +--=. 因为10a =,所以2 1n n S n a =--. 由a a <及22 121a a a =+-<得1a <, 所以2S n >-. )(1) n a +≤ ) (1) n a +≤ 2 2 2 n -++ <15.(本小题满分12分) n ∈*N ) 解:(Ⅰ)由条件得2 1112n n n n n n b a a a b b +++=+=, 由此可得 2233446912162025a b a b a b ======,,,,,. ············ 2分 猜测2 (1)(1)n n a n n b n =+=+,. ······················ 4分 用数学归纳法证明: ①当n =1时,由上可得结论成立. ②假设当n =k 时,结论成立,即 2(1)(1)k k a k k b k =+=+,, 那么当n =k +1时, 22 221122(1)(1)(1)(2)(2)k k k k k k a a b a k k k k k b k b +++=-=+-+=++==+,. 所以当n =k +1时,结论也成立. 由①②,可知2 (1)(1)n n a n n b n =++,对一切正整数都成立. ·········· 7分 (Ⅱ) 11115 612 a b =<+. n ≥2时,由(Ⅰ)知(1)(21)2(1) a b n n n n +=++>+. ··········· 9分