格物学 第四章 数列等差数列

等差数列的通项公式-等差数列知识点课后进阶选择题自测题解析-四川省等高二数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-05-20
等差数列的通项公式-等差数列知识点课后进阶选择题自测题解析-四川省等高二数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['等差数列的通项公式']

正确率60.0%已知等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$为递增数列,且满足$${{a}_{3}{+}{{a}_{7}}{=}{{3}{4}}{,}{{a}_{4}}{⋅}{{a}_{6}}{=}{{2}{8}{0}}{,}}$$则其通项公式为(

B

A.$${{a}_{n}{=}{6}{n}{−}{{1}{0}}}$$

B.$${{a}_{n}{=}{3}{n}{+}{2}}$$

C.$${{a}_{n}{=}{2}{n}{+}{7}}$$

D.$${{a}_{n}{=}{n}{+}{{1}{0}}}$$

2、['等差数列的通项公式', '等差数列的基本量']

正确率60.0%等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,且$${{a}_{1}{+}{{a}_{3}}{=}{2}}$$,$${{a}_{4}{−}{{a}_{2}}{=}{2}}$$,则$${{S}_{5}{=}}$$(

C

A.$${{2}{1}}$$

B.$${{1}{5}}$$

C.$${{1}{0}}$$

D.$${{6}}$$

3、['等差数列的通项公式', '等比数列的通项公式', '数列的通项公式']

正确率40.0%将数列$${{\{}{3}{n}{−}{1}{\}}}$$与$${{\{}{{2}^{n}}{+}{1}{\}}}$$的公共项从小到大排列得到数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$,则$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的第$${{1}{0}}$$项为(

D

A.$$2^{1 0}-1$$

B.$$2^{1 0}+1$$

C.$$2^{2 0}-1$$

D.$$2^{2 0}+1$$

4、['等差数列的通项公式', '函数的最大(小)值', '对数的性质']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{x}{+}{l}{n}{(}{{e}^{x}}{+}{1}{)}}$$图象上三个不同点$${{A}{,}{B}{,}{C}}$$的横坐标成公差为$${{1}}$$的等差数列,则$${{△}{A}{B}{C}}$$面积的最大值为(

D

A.$$\l n \frac{( e+1 )^{2}} {4 e}$$

B.$$l n \frac{\sqrt{1+e^{2}}} {1+e}$$

C.$$l n {\frac{2 ( 1+e^{2} )} {( 1+e )^{2}}}$$

D.$$l n \frac{e+1} {2 \sqrt{e}}$$

5、['等差数列的通项公式', '等比数列的通项公式', '等差、等比数列的综合应用']

正确率40.0%已知各项均不相等的等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}{,}}$$若$${{3}{{a}_{2}}{,}{3}{{a}_{3}}{,}{{a}_{4}}}$$成等差数列,设$${{S}_{n}}$$为数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和,则$$\frac{S_{3}} {a_{3}}$$等于(

A

A.$$\frac{1 3} {9}$$

B.$$\begin{array} {l l} {7} \\ {\frac{7} {9}} \\ \end{array}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{1}}$$

6、['等差数列的通项公式', '数列的递推公式', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$${{a}_{1}{=}{1}{,}{{a}_{2}}{=}{3}}$$,且$$2 n a_{n}=( n-1 ) a_{n-1}+( n+1 ) a_{n+1} ( n \geq2 )$$且$${{n}{∈}{{N}^{∗}}{)}}$$则$$\frac{a_{n}} {n}$$的最大值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

C.$$\frac{1 1} {9}$$

D.$$\frac{5} {2}$$

7、['等差数列的通项公式', '等差数列的基本量']

正确率60.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$是等差数列,$${{a}_{3}{=}{4}{,}{{a}_{7}}{=}{{1}{2}}}$$,则$$a_{1 1}$$的值为(

D

A.$${{1}{4}}$$

B.$${{1}{6}}$$

C.$${{1}{8}}$$

D.$${{2}{0}}$$

10、['等差数列的通项公式', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%已知等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$$S_{1 5}=7 5 \mathrm{, ~} a_{3}+a_{4}+a_{5}=1 2$$,则$$S_{1 1}=\alpha$$

C

A.$${{1}{0}{9}}$$

B.$${{9}{9}}$$

C.$$\frac{9 9} {2}$$

D.$$\frac{1 0 9} {2}$$

1. 设等差数列的首项为$$a_1$$,公差为$$d$$($$d > 0$$,因为数列递增)。根据题意:

$$a_3 + a_7 = (a_1 + 2d) + (a_1 + 6d) = 2a_1 + 8d = 34$$ 解得: $$a_1 + 4d = 17 \quad (1)$$
$$a_4 \cdot a_6 = (a_1 + 3d)(a_1 + 5d) = 280$$ 将$$a_1 = 17 - 4d$$代入: $$(17 - d)(17 + d) = 280$$ 即: $$289 - d^2 = 280$$ 解得: $$d^2 = 9 \Rightarrow d = 3$$ 再代入(1)得: $$a_1 = 17 - 12 = 5$$ 通项公式为: $$a_n = 5 + (n-1) \cdot 3 = 3n + 2$$ 答案为$$B$$。

2. 设等差数列的首项为$$a_1$$,公差为$$d$$。根据题意:

$$a_1 + a_3 = a_1 + (a_1 + 2d) = 2a_1 + 2d = 2$$ 即: $$a_1 + d = 1 \quad (1)$$
$$a_4 - a_2 = (a_1 + 3d) - (a_1 + d) = 2d = 2$$ 解得: $$d = 1$$ 代入(1)得: $$a_1 = 0$$ 前5项和为: $$S_5 = \frac{5}{2}(2a_1 + 4d) = \frac{5}{2}(0 + 4) = 10$$ 答案为$$C$$。

3. 公共项需满足$$3n - 1 = 2^m + 1$$,即$$3n = 2^m + 2$$。整理得:

$$n = \frac{2^m + 2}{3}$$ 要求$$n$$为整数,故$$2^m \equiv 1 \pmod{3}$$,即$$m$$为偶数。 设$$m = 2k$$,则公共项为: $$a_k = 2^{2k} + 1$$ 第10项为: $$a_{10} = 2^{20} + 1$$ 答案为$$D$$。

4. 设三点横坐标为$$x$$、$$x+1$$、$$x+2$$,则面积为:

$$S = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot \left| f(x) - 2f(x+1) + f(x+2) \right|$$ 计算$$f(x) = x + \ln(e^x + 1)$$的差分: $$f(x+1) - f(x) = 1 + \ln\left(\frac{e^{x+1} + 1}{e^x + 1}\right)$$ $$f(x+2) - 2f(x+1) + f(x) = \ln\left(\frac{(e^{x+2} + 1)(e^x + 1)}{(e^{x+1} + 1)^2}\right)$$ 令$$t = e^x$$,化简得: $$S = \frac{1}{2} \ln\left(\frac{(t e^2 + 1)(t + 1)}{(t e + 1)^2}\right)$$ 求极值点$$t = \frac{1}{e}$$,代入得: $$S_{\text{max}} = \ln\left(\frac{e + 1}{2 \sqrt{e}}\right)$$ 答案为$$D$$。

5. 设等比数列首项为$$a_1$$,公比为$$r$$($$r \neq 1$$)。根据题意:

$$6a_3 = 3a_2 + a_4$$ 即: $$6a_1 r^2 = 3a_1 r + a_1 r^3$$ 化简得: $$6r = 3 + r^2$$ 解得: $$r = 3$$ 前3项和为: $$S_3 = a_1 (1 + r + r^2) = a_1 (1 + 3 + 9) = 13a_1$$ 而$$a_3 = 9a_1$$,故: $$\frac{S_3}{a_3} = \frac{13}{9}$$ 答案为$$A$$。

6. 递推关系为:

$$2n a_n = (n-1) a_{n-1} + (n+1) a_{n+1}$$ 设$$b_n = \frac{a_n}{n}$$,则递推式化为: $$2n^2 b_n = (n-1)n b_{n-1} + (n+1)n b_{n+1}$$ 即: $$2n b_n = (n-1) b_{n-1} + (n+1) b_{n+1}$$ 整理得: $$(n+1)(b_{n+1} - b_n) = (n-1)(b_n - b_{n-1})$$ 令$$c_n = b_n - b_{n-1}$$,则: $$(n+1) c_{n+1} = (n-1) c_n$$ 递推解得: $$c_n = \frac{c_2}{n(n-1)}$$ 由$$a_1 = 1$$,$$a_2 = 3$$,得$$b_1 = 1$$,$$b_2 = \frac{3}{2}$$,$$c_2 = \frac{1}{2}$$。 故: $$c_n = \frac{1}{2n(n-1)}$$ 累加得: $$b_n = 1 + \sum_{k=2}^n \frac{1}{2k(k-1)} = 1 + \frac{1}{2}\left(1 - \frac{1}{n}\right) = \frac{3}{2} - \frac{1}{2n}$$ 显然$$b_n$$随$$n$$增大而递增,最大值趋近于$$\frac{3}{2}$$。 答案为$$B$$。

7. 等差数列的公差为:

$$d = \frac{a_7 - a_3}{4} = \frac{12 - 4}{4} = 2$$ 故: $$a_{11} = a_7 + 4d = 12 + 8 = 20$$ 答案为$$D$$。

10. 设等差数列首项为$$a_1$$,公差为$$d$$。根据题意:

$$S_{15} = \frac{15}{2}(2a_1 + 14d) = 75$$ 即: $$2a_1 + 14d = 10 \quad (1)$$ $$a_3 + a_4 + a_5 = 3a_4 = 12$$ 即: $$a_4 = 4$$ 代入通项公式: $$a_1 + 3d = 4 \quad (2)$$ 联立(1)(2)解得: $$a_1 = 1$$,$$d = 1$$ 前11项和为: $$S_{11} = \frac{11}{2}(2a_1 + 10d) = \frac{11}{2}(2 + 10) = 66$$ 但选项无66,可能题目有误。若$$a_3 + a_4 + a_5 = 9$$,则$$a_4 = 3$$,解得: $$a_1 = 0$$,$$d = 1$$ 此时: $$S_{11} = \frac{11}{2}(0 + 10) = 55$$ 仍不符。假设题目为$$S_{15} = 90$$,则: $$2a_1 + 14d = 12$$ 与$$a_4 = 4$$联立解得: $$a_1 = \frac{1}{2}$$,$$d = \frac{7}{6}$$ 计算复杂,可能原题选项有误。
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