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1、1 大数据之十年高考真题(大数据之十年高考真题(2011-2020)与最优模拟题(北京卷)与最优模拟题(北京卷) 专题专题 07 数列数列 本专题考查的知识点为:数列,历年考题主要以选择填空或解答题题型出现,重点考查的知识 点为:等差数列与等比数列的性质,数列的通项公式,数列求和的方法,数列综合问题,预测 明年本考点题目会有所变化,备考方向以数列综合问题,数列求和为重点较佳. 1 【2020 年北京卷 08】在等差数列 ?中,?t h,?t ?记? ? ? ?,?则数列 ? () A有最大项,有最小项B有最大项,无最小项 C无最大项,有最小项D无最大项,无最小项 【答案】B 【解析】 由题意可
2、知,等差数列的公差 ? ? ?t? ?t? ? t?hh ?t? ? ?, 则其通项公式为:? ?h ? t ? ? ?t h h ? t ? ? ? ? ?t ?, 注意到? ? ? ? ? t ? ? ? ? ? ?, 且由? t 可知? t ? ? ?, ? ? ? 由 ? ?t? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可知数列 ?不存在最小项, 由于?t h?t ?t ?t ?t ? ?, 故数列 ?中的正项只有有限项:? ?,? ? ? ? ? h?. 故数列 ?中存在最大项,且最大项为?. 故选:B. 2 【2015 年北京理科 06】设an是等差数列,下列结论中正确的是() A若 a
3、1+a20,则 a2+a30 B若 a1+a30,则 a1+a20 C若 0a1a2,则 a2? D若 a10,则(a2a1) (a2a3)0 【答案】解:若 a1+a20,则 2a1+d0,a2+a32a1+3d2d,d0 时,结论成立,即 A 不正确; 2 若 a1+a30,则 a1+a22a1+d0,a2+a32a1+3d2d,d0 时,结论成立,即 B 不正确; an是等差数列,0a1a2,2a2a1+a32 ?,a2?,即 C 正确; 若 a10,则(a2a1) (a2a3)d20,即 D 不正确 故选:C 3 【2014 年北京理科 05】设an是公比为 q 的等比数列,则“q1”
4、是“an为递增数列”的() A充分而不必要条件 B必要而不充分条件 C充分必要条件 D既不充分也不必要条件 【答案】解:等比数列1,2,4,满足公比 q21,但an不是递增数列,充分性不成立 若 an1? ? ? ?t?为递增数列,但 q? ? ? 1 不成立,即必要性不成立, 故“q1”是“an为递增数列”的既不充分也不必要条件, 故选:D 4 【2012 年北京理科 08】某棵果树前 n 年的总产量 Sn与 n 之间的关系如图所示从目前记录的结果看,前 m 年的年平均产量最高,则 m 的值为() A5B7C9D11 【答案】解:若果树前 n 年的总产量 S 与 n 在图中对应 P(S,n)
5、点 则前 n 年的年平均产量即为直线 OP 的斜率 由图易得当 n9 时,直线 OP 的斜率最大 即前 9 年的年平均产量最高, 故选:C 5 【2019 年北京理科 10】设等差数列an的前 n 项和为 Sn,若 a23,S510,则 a5,Sn的最小 值为 【答案】解:设等差数列an的前 n 项和为 Sn,a23,S510, ?h ?t ? ?h ? ? ?t ?, 解得 a14,d1, 3 a5a1+4d4+410, Sn? ?h ?t? ? ?t4nh ?t? ? ? ? ?(n ? ?) 2? ? , n4 或 n5 时,Sn取最小值为 S4S510 故答案为:0,10 6 【201
6、8 年北京理科 09】设an是等差数列,且 a13,a2+a536,则an的通项公式为 【答案】解:an是等差数列,且 a13,a2+a536, ? ? ?h h ?h ? ? ?, 解得 a13,d6, ana1+(n1)d3+(n1)66n3 an的通项公式为 an6n3 故答案为:an6n3 7 【2017 年北京理科 10】若等差数列an和等比数列bn满足 a1b11,a4b48,则? ? ? 【答案】解:等差数列an和等比数列bn满足 a1b11,a4b48, 设等差数列的公差为 d,等比数列的公比为 q 可得:81+3d,d3,a22; 8q3,解得 q2,b22 可得? ? ?1
7、 故答案为:1 8 【2016 年北京理科 12】已知an为等差数列,Sn为其前 n 项和若 a16,a3+a50,则 S6 【答案】解:an为等差数列,Sn为其前 n 项和 a16,a3+a50, a1+2d+a1+4d0, 12+6d0, 解得 d2, S6? ?h ? ? ?36306 故答案为:6 9 【2014 年北京理科 12】若等差数列an满足 a7+a8+a90,a7+a100,则当 n时,an的前 n 项和最大 4 【答案】解:由等差数列的性质可得 a7+a8+a93a80, a80,又 a7+a10a8+a90,a90, 等差数列an的前 8 项为正数,从第 9 项开始为负
8、数, 等差数列an的前 8 项和最大, 故答案为:8 10 【2013 年北京理科 10】若等比数列an满足 a2+a420,a3+a540,则公比 q;前 n 项和 Sn 【答案】解:设等比数列an的公比为 q, a2+a4a2(1+q2)20 a3+a5a3(1+q2)40 两个式子相除,可得到? ? ? ? ? ?2 即等比数列的公比 q2, 将 q2 带入中可求出 a24 则 a1? ? ? ? ? ? ?2 数列an时首项为 2,公比为 2 的等比数列 数列an的前 n 项和为:Sn? ?t? ?t? ? ?t? ?t? ?2n+12 故答案为:2,2n+12 11 【2012 年北
9、京理科 10】已知an是等差数列,sn为其前 n 项和若 a1? ? ?,s2a3,则 a2 【答案】解:an是等差数列,a1? ? ?,S2a3, ? ? h ? ? h ? ? ? h ?, 解得 d? ? ?, a2? ? ? h ? ? ?1 故答案为:1 12 【2011 年北京理科 11】在等比数列an中,a1? ? ?,a44,则公比 q ;|a1|+|a2|+|an| 【答案】解:q? ? ? ? ? t ? ?t2, 5 |a1|+|a2|+|an|? ? ?t? ? ?t? ? ?t?t ? ? 故答案为:2,?t?t ? ? 13 【2020 年北京卷 21】已知 ?是无
10、穷数列给出两个性质: 对于 ?中任意两项? ? ?,在 ?中都存在一项?,使? ? ? ? ?; 对于 ?中任意项?,在 ?中都存在两项? ? ?使得? ? ? ? ()若? ? ? ?,?判断数列 ?是否满足性质,说明理由; ()若? ?t? ? ?,?判断数列 ?是否同时满足性质和性质,说明理由; ()若 ?是递增数列,且同时满足性质和性质,证明: ?为等比数列. 【答案】()详见解析;()详解解析;()证明详见解析. 【解析】 ()? ? ? ? ? ? ? ? h ? ? ? ? ?不具有性质; ()? t? ? ? ? ? ? ? ? ? ?t?t? ?t? ? ? ? ? ? ?
11、?t? ?具有性质; ? t? ? ? ? ? ? ? ?t ? ? ? ?t ? ? ? ? ? ?t?t? ?t? ? ? ?具有性质; ()【解法一】 首先,证明数列中的项数同号,不妨设恒为正数: 显然? t ? ? ? ? ,假设数列中存在负项,设?t? max ? t , 第一种情况:若?t? ?,即?t? t ? ? ? ? ?, 由可知:存在?,满足? ? ? ? ? t,存在?,满足? ? ? ? ? t, 由?t? ? 可知 ? ? ? ? ? ? ?,从而? ? ?,与数列的单调性矛盾,假设不成立. 第二种情况:若?t? ?,由知存在实数 ?,满足? ?t ? ? ? t,
12、由?t的定义可知:? ? ?t, 另一方面,? ?t ? ? ? ?t ? ?t ? ?t,由数列的单调性可知:? ? ?t, 这与?t的定义矛盾,假设不成立. 同理可证得数列中的项数恒为负数. 综上可得,数列中的项数同号. 其次,证明? ? ? ?: 6 利用性质:取 ? ? ?,此时? ? ? ? ? ? ? , 由数列的单调性可知? ? t, 而? ? ? ? ? ?,故 ? ? ?, 此时必有 ? ? ?,? ? ?即? ? ? ?, 最后,用数学归纳法证明数列为等比数列: 假设数列 ?的前 ? ? ? ? 项成等比数列,不妨设? ?t? ? ? ? ? , 其中? t?( ,? ?
13、? tt ? ? ? ? 的情况类似) 由可得:存在整数 ?,满足? ? ? ?t? ? ? ?,且? ? ?h?(*) 由得:存在 ? ? ?,满足:?h? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,由数列的单调性可知:? ? ? ? ? h ?, 由? ?t? ? ? ? ? 可得:?h? ? ? ? ? ?t?t? ? ?t?(*) 由(*)和(*)式可得:? ?t?t? ?t?, 结合数列的单调性有:? ? ?t ? t ? ? ? t ?, 注意到 ? ?均为整数,故 ? ? ?t ? t ?, 代入(*)式,从而?h? ?. 总上可得,数列 ?的通项公式为:? ?t?. 即数列 ?为等比
14、数列. 【解法二】 假设数列中的项数均为正数: 首先利用性质:取 ? ? ?,此时? ? ? ? ? ? ? , 由数列的单调性可知? ? t, 而? ? ? ? ? ?,故 ? ? ?, 此时必有 ? ? ?,? ? ?即? ? ? ?, 即?成等比数列,不妨设? ? ? ? ? , 然后利用性质:取 ? ? ?,? ? ?则? ? ? ? ? ? ? ? ? ?, 即数列中必然存在一项的值为?,下面我们来证明? ?, 否则,由数列的单调性可知? ?, 7 在性质中,取 ? ? ?,则? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,从而 ? ? ?, 与前面类似的可知则存在 ?, ? ? ? ? ? ?满足? ? ? ?, 若 ? ? ?,? ? ?则:? ? ? ? ? ?,与假设矛盾; 若 ? ? ?,? ? ?则:? ? ? ? ? ? ?,与假设矛盾; 若 ? ? ?,? ? ?则:? ? ? ? ? ? ?,与数列的单调性矛盾; 即不存在满足题意的正整数 ?,?可见? ?不成立,从而? ?, 同理可得:? ? ?,?从而数列 ?为等比数列, 同理,当数列中的项数均为负数时亦可证得数列为等比数列. 由推理过程易知数列中的项要么恒正要么恒负,不会同时出现正数和负数. 从而题中的结论得证,数列 ?为等比数列. 14 【2019 年北京理科 20