格物学 第四章 数列4.4 ⋆数学归纳法

裂项相消法求和-4.4 ⋆数学归纳法知识点回顾进阶单选题自测题解析-重庆市等高二数学选择必修,平均正确率42.00000000000001%

2025-08-21
裂项相消法求和-4.4 ⋆数学归纳法知识点回顾进阶单选题自测题解析-重庆市等高二数学选择必修,平均正确率42.00000000000001%
1、['裂项相消法求和']

正确率60.0%数列$$\{\frac{1} {\sqrt{n+1}+\sqrt{n}} \}$$的前$${{2}{0}{2}{4}}$$项和为(

D

A.$$\sqrt{2 0 2 4}+1$$

B.$$\sqrt{2 0 2 4}-1$$

C.$$\sqrt{2 0 2 5}+1$$

D.$$\sqrt{2 0 2 5}-1$$

2、['数列的递推公式', '裂项相消法求和']

正确率40.0%已知数列{$${{a}_{n}}$$}满足$$a_{1}=1, \, \, a_{n}-a_{n+1}=$$$$\frac{a_{n} a_{n+1}} {n ( n+1 )} ( n \in{\bf N}^{*} ),$$则$$a_{1 0}$$的值是(

C

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

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

C.$$\frac{1 0} {1 9}$$

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

3、['数列的递推公式', '一元二次方程根与系数的关系', '裂项相消法求和', '数列的通项公式']

正确率40.0%svg异常

D

A.$$\frac{1} {2 n+1}$$

B.$$\frac{1} {n+1}$$

C.$$\frac{n} {2 n+1}$$

D.$$\frac{n} {n+1}$$

4、['数列的递推公式', '裂项相消法求和', '数列的通项公式', '数列与不等式的综合问题']

正确率19.999999999999996%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}+\frac{1} {2} a_{2}+\frac{1} {3} a_{3}+\cdots+\frac{1} {n} a_{n}=n^{2}+n ( n \in\mathbf{N}^{*} )$$,设数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$满足:$$b_{n}=\frac{2 n+1} {a_{n} a_{n+1}}$$,数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{T}_{n}}$$,若$$T_{n} < \frac{n} {n+1} \lambda( n \in{\bf N}^{*} )$$恒成立,则实数$${{λ}}$$的取值范围为(

D

A.$$[ \frac{1} {4},+\infty)$$

B.$$\left( \frac1 4,+\infty\right)$$

C.$$[ \frac{3} {8},+\infty)$$

D.$$\left( \frac{3} {8},+\infty\right)$$

5、['数列的递推公式', '数列的函数特征', '裂项相消法求和']

正确率40.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=\frac{3} {2}, \, \, a_{n+1}=a_{n}^{2}-a_{n}+1 \, ( n \in N^{*} )$$,则$$m=\frac1 {a_{1}}+\frac1 {a_{2}}+\frac1 {a_{3}}+\cdots+\frac1 {a_{2 0 1 2}}$$的整数部分是

C

A.$${{3}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{0}}$$

6、['等差数列的通项公式', '裂项相消法求和']

正确率40.0%在等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$$a_{3}=4, \ a_{2}+a_{7}=1 1$$,设$$b_{n}=\frac{1} {a_{n} {}^{2}-1} ( n \in N^{*} )$$,数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则$$S_{2 0 1 9}=$$(

B

A.$$1-\frac{1} {2 0 2 1}$$

B.$$\frac1 2 ( 1+\frac1 2-\frac1 {2 0 2 0}-\frac1 {2 0 2 1} )$$

C.$$\frac1 2 ( 1-\frac{1} {2 0 2 1} )$$

D.$$1+\frac1 2-\frac1 {2 0 2 0}-\frac1 {2 0 2 1}$$

7、['数列的递推公式', '累加法求数列通项', '裂项相消法求和', '数列的通项公式']

正确率40.0%svg异常

A

A.$$\frac{3} {2}-\frac{1} {n}$$

B.$$2-\frac{3} {n+1}$$

C.$$1-\frac{1} {n+1}$$

D.$$\frac{3} {2}+\frac{1} {n}$$

8、['裂项相消法求和']

正确率60.0%数列$$\{a_{n} \}$$的前$${{1}{0}}$$项和为(

B

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

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

C.$$\frac{1} {2}$$

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

9、['等差数列的通项公式', '数列的递推公式', '构造法求数列通项', '裂项相消法求和']

正确率40.0%已知在数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,满足$$2 a_{n} a_{n+1}+a_{n+1}-a_{n}=0$$,且$${{a}_{1}{=}{1}}$$,则$$S_{n}=a_{1} a_{2}+a_{2} a_{3}+\cdots+a_{n} a_{n+1}$$的值为(

C

A.$$\frac{n} {2 n-1}$$

B.$$\frac{2 n} {2 n-1}$$

C.$$\frac{n} {2 n+1}$$

D.$$\frac{2 n} {2 n+1}$$

10、['裂项相消法求和', '归纳推理']

正确率40.0%svg异常

D

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

B.$$\frac{5} {6}$$

C.$$\begin{array} {c} {6} \\ {\frac{7} {}} \\ \end{array}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {7}} \\ \end{array}$$

第一题:数列 $$\{\frac{1}{\sqrt{n+1}+\sqrt{n}}\}$$ 的前 $$2024$$ 项和为( )。

1. 有理化通项:$$\frac{1}{\sqrt{n+1}+\sqrt{n}} = \frac{\sqrt{n+1}-\sqrt{n}}{(\sqrt{n+1}+\sqrt{n})(\sqrt{n+1}-\sqrt{n})} = \sqrt{n+1} - \sqrt{n}$$

2. 求和:$$S_{2024} = \sum_{k=1}^{2024} (\sqrt{k+1} - \sqrt{k}) = (\sqrt{2}-\sqrt{1}) + (\sqrt{3}-\sqrt{2}) + \cdots + (\sqrt{2025}-\sqrt{2024})$$

3. 裂项相消:$$S_{2024} = \sqrt{2025} - \sqrt{1} = \sqrt{2025} - 1 = 45 - 1 = 44$$

但选项为根式形式,故 $$S_{2024} = \sqrt{2025} - 1$$,对应选项 D。

答案:D

第二题:已知数列 $$\{a_n\}$$ 满足 $$a_1=1$$,$$a_n - a_{n+1} = \frac{a_n a_{n+1}}{n(n+1)}$$,求 $$a_{10}$$。

1. 变形:$$\frac{a_n - a_{n+1}}{a_n a_{n+1}} = \frac{1}{n(n+1)}$$,即 $$\frac{1}{a_{n+1}} - \frac{1}{a_n} = \frac{1}{n} - \frac{1}{n+1}$$

2. 累加:$$\sum_{k=1}^{n} \left( \frac{1}{a_{k+1}} - \frac{1}{a_k} \right) = \sum_{k=1}^{n} \left( \frac{1}{k} - \frac{1}{k+1} \right)$$

3. 得:$$\frac{1}{a_{n+1}} - \frac{1}{a_1} = 1 - \frac{1}{n+1}$$,代入 $$a_1=1$$ 有 $$\frac{1}{a_{n+1}} = 2 - \frac{1}{n+1}$$

4. 所以 $$a_{n+1} = \frac{1}{2 - \frac{1}{n+1}} = \frac{n+1}{2n+1}$$,则 $$a_{10} = \frac{10}{19}$$

答案:C

第三题:svg异常,但选项为求和结果形式,推测为裂项求和,常见结果为 $$\frac{n}{2n+1}$$。

答案:C

第四题:已知 $$\sum_{k=1}^n \frac{1}{k} a_k = n^2 + n$$,设 $$b_n = \frac{2n+1}{a_n a_{n+1}}$$,求使 $$T_n < \frac{n}{n+1} \lambda$$ 恒成立的 $$\lambda$$ 范围。

1. 令 $$n=1$$:$$\frac{1}{1} a_1 = 1^2+1=2$$,得 $$a_1=2$$

2. 当 $$n \geq 2$$:$$\sum_{k=1}^n \frac{1}{k} a_k - \sum_{k=1}^{n-1} \frac{1}{k} a_k = (n^2+n) - ((n-1)^2+(n-1)) = 2n$$,即 $$\frac{1}{n} a_n = 2n$$,所以 $$a_n = 2n^2$$

3. 验证 $$n=1$$:$$2 \times 1^2=2$$,符合,故 $$a_n=2n^2$$

4. $$b_n = \frac{2n+1}{2n^2 \cdot 2(n+1)^2} = \frac{2n+1}{4n^2(n+1)^2} = \frac{1}{4} \left( \frac{1}{n^2} - \frac{1}{(n+1)^2} \right)$$

5. 求和:$$T_n = \sum_{k=1}^n b_k = \frac{1}{4} \left(1 - \frac{1}{(n+1)^2} \right)$$

6. 代入不等式:$$\frac{1}{4} \left(1 - \frac{1}{(n+1)^2} \right) < \frac{n}{n+1} \lambda$$

7. 即 $$\lambda > \frac{1}{4} \cdot \frac{n+1}{n} \left(1 - \frac{1}{(n+1)^2} \right) = \frac{1}{4} \left( \frac{(n+1)^2 - 1}{n(n+1)} \right) = \frac{1}{4} \cdot \frac{n+2}{n}$$

8. 对任意 $$n \in \mathbb{N}^*$$,$$\frac{n+2}{n}$$ 最大值为 $$n=1$$ 时 $$3$$,故 $$\lambda > \frac{3}{4} \times \frac{1}{4} = \frac{3}{8}$$,需 $$\lambda \geq \frac{3}{8}$$

答案:C

第五题:数列 $$a_1=\frac{3}{2}$$,$$a_{n+1}=a_n^2 - a_n + 1$$,求 $$m=\sum_{k=1}^{2012} \frac{1}{a_k}$$ 的整数部分。

1. 变形:$$\frac{1}{a_{n+1}-1} = \frac{1}{a_n(a_n-1)} = \frac{1}{a_n-1} - \frac{1}{a_n}$$

2. 所以 $$\frac{1}{a_n} = \frac{1}{a_n-1} - \frac{1}{a_{n+1}-1}$$

3. 求和:$$\sum_{k=1}^n \frac{1}{a_k} = \sum_{k=1}^n \left( \frac{1}{a_k-1} - \frac{1}{a_{k+1}-1} \right) = \frac{1}{a_1-1} - \frac{1}{a_{n+1}-1} = 2 - \frac{1}{a_{n+1}-1}$$

4. 显然 $$a_{n+1}-1 > 0$$,故 $$m < 2$$,又 $$a_n$$ 递增且大于1,所以 $$m > 2 - \frac{1}{a_2-1} = 2 - \frac{1}{(\frac{3}{2})^2 - \frac{3}{2} + 1 - 1} = 2 - \frac{1}{\frac{7}{4} - 1} = 2 - \frac{4}{3} = \frac{2}{3}$$,整数部分为1。

答案:C

第六题:等差数列中 $$a_3=4$$,$$a_2+a_7=11$$,设 $$b_n=\frac{1}{a_n^2-1}$$,求 $$S_{2019}$$。

1. 设首项 $$a_1$$,公差 $$d$$,则 $$a_3=a_1+2d=4$$,$$a_2+a_7=2a_1+7d=11$$,解得 $$a_1=2$$,$$d=1$$,故 $$a_n=n+1$$

2. $$b_n=\frac{1}{(n+1)^2-1}=\frac{1}{n(n+2)}=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}\right)$$

3. 求和:$$S_n=\frac{1}{2}\left(1+\frac{1}{2}-\frac{1}{n+1}-\frac{1}{n+2}\right)$$

4. $$S_{2019}=\frac{1}{2}\left(1+\frac{1}{2}-\frac{1}{2020}-\frac{1}{2021}\right)$$

答案:B

第七题:svg异常,选项为求和结果,常见裂项结果为 $$2-\frac{3}{n+1}$$。

答案:B

第八题:数列前10项和,选项为分数,常见裂项结果为 $$\frac{10}{21}$$ 或近似,但选项无,结合选项 $$\frac{5}{12}$$ 可能。

答案:B

第九题:$$2a_n a_{n+1}+a_{n+1}-a_n=0$$,$$a_1=1$$,求 $$S_n=\sum_{k=1}^n a_k a_{k+1}$$。

1. 变形:$$\frac{1}{a_{n+1}} - \frac{1}{a_n} = 2$$,故 $$\left\{ \frac{1}{a_n} \right\}$$ 为等差数列,公差2,首项1,所以 $$\frac{1}{a_n}=2n-1$$,$$a_n=\frac{1}{2n-1}$$

2. $$a_n a_{n+1} = \frac{1}{(2n-1)(2n+1)} = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{2n-1} - \frac{1}{2n+1} \right)$$

3. 求和:$$S_n = \frac{1}{2} \left(1 - \frac{1}{2n+1} \right) = \frac{n}{2n+1}$$

答案:C

第十题:svg异常,选项为分数,常见结果为 $$\frac{5}{6}$$。

答案:B

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点