格物学 第四章 数列4.1 数列的概念

数列的前n项和-4.1 数列的概念知识点考前进阶选择题自测题答案-四川省等高二数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-06-01
数列的前n项和-4.1 数列的概念知识点考前进阶选择题自测题答案-四川省等高二数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['数列的前n项和', '数列的函数特征', '特殊角的三角函数值']

正确率40.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项公式$$a_{n}=n \operatorname{c o s} \frac{( n+1 ) \pi} {2}$$,其前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则$$S_{2 0 1 7}$$等于(

C

A.$${{−}{{2}{0}{1}{7}}}$$

B.$${{1}{0}{0}{9}}$$

C.$${{−}{{1}{0}{0}{9}}}$$

D.$${{1}{0}{0}{8}}$$

2、['数列的前n项和', '等比数列的定义与证明', '错位相减法求和', '直线与圆相交', '数列与不等式的综合问题']

正确率0.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,直线$$y=x-2 \sqrt{2}$$与圆$$x^{2}+y^{2}=2 a_{n}+2$$交于$$A_{n}, \ B_{n} \ ( \ n \in{\bf N}^{*} )$$两点,且$$S_{n}=\frac{1} {4} {| A_{n} B_{n} |}^{2}$$.若$$a_{1}+2 a_{2}+3 a_{3}+\ldots+n a_{n} < \lambda a_{n}^{2}+2$$对任意$${{n}{∈}{{N}^{∗}}}$$恒成立,则实数$${{λ}}$$的取值范围是(

B

A.$$( \mathrm{\bf~ 0}, \mathrm{\bf~+\infty} )$$

B.$$( \frac{1} {2}, ~+\infty)$$

C.$$[ 0, \ \ +\infty)$$

D.$$[ \frac{1} {2}, ~+\infty)$$

3、['数列的前n项和', '数列的函数特征']

正确率60.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项公式为$$a_{n}=\frac{n-3} {2 n-1 7}$$,前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}{,}}$$则$${{S}_{n}}$$取得最小值时$${,{n}}$$的值等于(

C

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

B.$${{9}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{4}}$$

4、['数列的前n项和']

正确率80.0%已知数列{$${{a}_{n}}$$}的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}{,}}$$当$$S_{n}=n^{2}+2 n$$时$$, ~ a_{4}+a_{5}=$$(

B

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

B.$${{2}{0}}$$

C.$${{3}{3}}$$

D.$${{3}{5}}$$

5、['数列的前n项和', '裂项相消法求和']

正确率60.0%数列$$\{a_{n} \}, \{b_{n} \}$$满足$$a_{n} b_{n}=1, a_{n}=\left( n+1 \right) \left( n+2 \right)$$​,则$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$的前$${{1}{0}}$$项之和(

D

A.$$\frac{1} {4}$$

B.$$\frac{7} {1 2}$$

C.$$\frac{3} {4}$$

D.$$\frac{5} {1 2}$$

6、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '数列的函数特征']

正确率40.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足:$$a_{1}=1, \, \, \, a_{2}=3, \, \, \, a_{3}=2, \, \, \, a_{n+2}=a_{n+1}-a_{n}$$,则$$S_{2 0 1 7}=\alpha$$

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{6}}$$

7、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '数列的函数特征']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项公式$$a_{n}=1 3-3 n \;, b_{n}=a_{n} \cdot a_{n+1} \cdot a_{n+2}$$,若$${{S}_{n}}$$是数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$前$${{n}}$$项和,则$${{S}_{n}}$$的最大值为(

C

A.$${{2}{8}{0}}$$

B.$${{3}{0}{8}}$$

C.$${{3}{1}{0}}$$

D.$${{3}{2}{0}}$$

8、['数列的前n项和', '分组求和法', '数列的通项公式']

正确率40.0%已知$$a_{n}=\frac{3} {2 n-1 0 1} ( n \in N^{*} )$$,数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则使$${{S}_{n}{>}{0}}$$的$${{n}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{9}{9}}$$

B.$${{1}{0}{0}}$$

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

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

9、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '裂项相消法求和']

正确率60.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{2}=1, \ | a_{n+1}-a_{n} |=\frac{1} {n ( n+2 )}$$,若$$a_{2 n+1} > a_{2 n-1}, \, \, a_{2 n+2} < a_{2 n} \, \, ( n \in N_{+} )$$,则数列$$\{\ ( \ -1 ) \^{n} a_{n} \}$$的前$${{2}{0}{1}{8}}$$项的和为(

B

A.$$\frac{2 0 1 8} {2 0 1 9}$$

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

C.$$\frac{2 0 1 7} {2 0 1 8}$$

D.$$\frac{1 0 0 8} {2 0 1 8}$$

10、['数列的前n项和', '等差数列的基本量']

正确率80.0%数列{$${{a}_{n}}$$}的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}{,}}$$若$$S_{n}=2 n-1 ( n \in{\bf N}^{*} ),$$则$$a_{2} \ 0 1 7$$的值为(

A

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}{{0}{1}{7}}}$$

D.$${{3}{{0}{3}{3}}}$$

第一题解析:

数列通项公式为 $$a_n = n \cos \frac{(n+1)\pi}{2}$$。计算前几项观察规律:

当 $$n=1$$ 时,$$a_1 = 1 \cos \pi = -1$$;

当 $$n=2$$ 时,$$a_2 = 2 \cos \frac{3\pi}{2} = 0$$;

当 $$n=3$$ 时,$$a_3 = 3 \cos 2\pi = 3$$;

当 $$n=4$$ 时,$$a_4 = 4 \cos \frac{5\pi}{2} = 0$$;

当 $$n=5$$ 时,$$a_5 = 5 \cos 3\pi = -5$$;

当 $$n=6$$ 时,$$a_6 = 6 \cos \frac{7\pi}{2} = 0$$;

当 $$n=7$$ 时,$$a_7 = 7 \cos 4\pi = 7$$;

可以看出,数列的非零项为奇数项,且符号交替变化。因此,前 $$2017$$ 项的和可以表示为:

$$S_{2017} = -1 + 3 - 5 + 7 - \cdots + 2017$$

这是一个公差为 $$2$$ 的等差数列,共有 $$1009$$ 项(因为 $$2017 = 2 \times 1009 - 1$$)。分组求和:

$$S_{2017} = (3-1) + (7-5) + \cdots + (2017-2015) = 2 \times 504 + 2017$$

但更简单的方法是直接计算:

$$S_{2017} = \sum_{k=1}^{1009} (-1)^k (2k-1) = 1009$$

因此,正确答案是 B

第二题解析:

直线 $$y = x - 2\sqrt{2}$$ 与圆 $$x^2 + y^2 = 2a_n + 2$$ 相交,弦长公式为:

$$|A_n B_n| = 2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{2a_n + 2 - \left(\frac{|0 - 0 - 2\sqrt{2}|}{\sqrt{1+1}}\right)^2} = 2\sqrt{2a_n}$$

根据题意,$$S_n = \frac{1}{4}|A_n B_n|^2 = a_n$$。因此,数列 $$\{a_n\}$$ 的前 $$n$$ 项和 $$S_n = a_n$$,这意味着 $$a_n$$ 是一个常数数列。但题目描述可能有误,实际应为 $$S_n = \frac{1}{4}|A_n B_n|^2$$ 是前 $$n$$ 项和,因此需要重新推导。

假设 $$S_n = a_n$$,则 $$a_n = S_n - S_{n-1}$$,解得 $$a_n = 0$$ 对所有 $$n$$ 成立,显然矛盾。题目描述可能应为 $$S_n = \frac{1}{4}|A_n B_n|^2$$ 是前 $$n$$ 项和,因此需要更详细的推导。

由于题目描述不明确,无法进一步解析,可能答案为 D

第三题解析:

数列通项公式为 $$a_n = \frac{n-3}{2n-17}$$。分析其单调性和极值:

当 $$n < 8.5$$ 时,分母为负,分子为负,$$a_n$$ 为正;

当 $$n > 8.5$$ 时,分母为正,分子为正,$$a_n$$ 为正;

在 $$n=8$$ 时,$$a_8 = \frac{5}{-1} = -5$$;

在 $$n=9$$ 时,$$a_9 = \frac{6}{1} = 6$$;

因此,$$S_n$$ 在 $$n=8$$ 时取得最小值。正确答案是 C

第四题解析:

数列前 $$n$$ 项和 $$S_n = n^2 + 2n$$,则:

$$a_n = S_n - S_{n-1} = (n^2 + 2n) - ((n-1)^2 + 2(n-1)) = 2n + 1$$

因此,$$a_4 + a_5 = (2 \times 4 + 1) + (2 \times 5 + 1) = 9 + 11 = 20$$。正确答案是 B

第五题解析:

已知 $$a_n b_n = 1$$ 且 $$a_n = (n+1)(n+2)$$,则 $$b_n = \frac{1}{(n+1)(n+2)} = \frac{1}{n+1} - \frac{1}{n+2}$$。

前 $$10$$ 项和为:

$$\sum_{k=1}^{10} b_k = \left(\frac{1}{2} - \frac{1}{3}\right) + \left(\frac{1}{3} - \frac{1}{4}\right) + \cdots + \left(\frac{1}{11} - \frac{1}{12}\right) = \frac{1}{2} - \frac{1}{12} = \frac{5}{12}$$

正确答案是 D

第六题解析:

数列满足递推关系 $$a_{n+2} = a_{n+1} - a_n$$,初始值为 $$a_1 = 1$$,$$a_2 = 3$$,$$a_3 = 2$$。

计算前几项:

$$a_4 = a_3 - a_2 = -1$$;

$$a_5 = a_4 - a_3 = -3$$;

$$a_6 = a_5 - a_4 = -2$$;

$$a_7 = a_6 - a_5 = 1$$;

$$a_8 = a_7 - a_6 = 3$$;

可以看出数列每 $$6$$ 项为一个周期。因此,$$S_{2017} = 336 \times (1 + 3 + 2 - 1 - 3 - 2) + 1 = 1$$。正确答案是 B

第七题解析:

数列 $$a_n = 13 - 3n$$,则 $$b_n = a_n a_{n+1} a_{n+2} = (13 - 3n)(10 - 3n)(7 - 3n)$$。

计算前几项:

$$b_1 = 10 \times 7 \times 4 = 280$$;

$$b_2 = 7 \times 4 \times 1 = 28$$;

$$b_3 = 4 \times 1 \times (-2) = -8$$;

$$b_4 = 1 \times (-2) \times (-5) = 10$$;

$$S_1 = 280$$,$$S_2 = 308$$,$$S_3 = 300$$,$$S_4 = 310$$。

因此,$$S_n$$ 的最大值为 $$308$$。正确答案是 B

第八题解析:

数列通项公式为 $$a_n = \frac{3}{2n - 101}$$。分析其符号变化:

当 $$n \leq 50$$ 时,$$2n - 101 < 0$$,$$a_n < 0$$;

当 $$n \geq 51$$ 时,$$2n - 101 > 0$$,$$a_n > 0$$。

因此,$$S_n$$ 在 $$n=50$$ 时为负,$$n=51$$ 时开始为正。但更精确的计算表明,$$S_{100}$$ 仍为负,$$S_{101}$$ 为正。因此,最小 $$n$$ 为 $$101$$。正确答案是 C

第九题解析:

数列满足 $$|a_{n+1} - a_n| = \frac{1}{n(n+2)}$$,且 $$a_{2n+1} > a_{2n-1}$$,$$a_{2n+2} < a_{2n}$$。

通过递推关系,可以推导出 $$a_n$$ 的表达式,进而计算 $$(-1)^n a_n$$ 的前 $$2018$$ 项和。经过推导,和为 $$\frac{1009}{2019}$$。正确答案是 B

第十题解析:

数列前 $$n$$ 项和 $$S_n = 2^n - 1$$,则:

$$a_n = S_n - S_{n-1} = (2^n - 1) - (2^{n-1} - 1) = 2^{n-1}$$

因此,$$a_{2017} = 2^{2016}$$。但选项中没有此答案,可能题目描述有误。若 $$S_n = 2n - 1$$,则 $$a_n = 2$$ 对所有 $$n$$ 成立,因此 $$a_{2017} = 2$$。正确答案是 A

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