格物学 第四章 数列4.4 ⋆数学归纳法

并项求和法-4.4 ⋆数学归纳法知识点回顾进阶单选题自测题答案-广东省等高二数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-07-25
并项求和法-4.4 ⋆数学归纳法知识点回顾进阶单选题自测题答案-广东省等高二数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '等比数列的定义与证明', '并项求和法']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,首项$${{a}_{1}{=}{1}}$$,且满足$$a_{n+1}+a_{n}=3 \cdot2^{n}$$,则$$S_{1 1}$$的值为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{4}{0}{9}{3}}$$

B.$${{4}{0}{9}{4}}$$

C.$${{4}{0}{9}{5}}$$

D.$${{4}{0}{9}{6}}$$

2、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '数列的函数特征', '并项求和法']

正确率40.0%在数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$$a_{1}=1, a_{2}=2$$且$$a_{n+2}=a_{n+1}-a_{n} ( n \in N^{*} )$$,若数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则$$S_{2 0 1 9}=( \textsubscript{\Lambda} )$$

C

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{3}}$$

3、['数列的前n项和', '并项求和法']

正确率60.0%若数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项公式是$$a_{n}=\left(-1 \right)^{n} ( 3 n-1 )$$,前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则$$S_{1 1}$$等于(

D

A.$${{−}{{1}{8}{7}}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{−}{{3}{2}}}$$

D.$${{−}{{1}{7}}}$$

4、['数列的递推公式', '并项求和法']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}, ~ a_{1}=1$$.当$${{n}{⩾}{2}}$$时,$$a_{n}+2 S_{n-1}=2 n+1$$,则$$S_{2 9 9}=\alpha$$

B

A.$${{2}{4}{6}}$$

B.$${{2}{9}{9}}$$

C.$${{2}{4}{7}}$$

D.$${{2}{4}{8}}$$

5、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '等差数列的基本量', '并项求和法', '分组求和法', '等差数列的前n项和的应用']

正确率40.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$$a_{n+1}+(-1 )^{n} a_{n}=2 n-1$$,则数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$前$${{4}{0}}$$项和等于(

A

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

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

C.$${{8}{4}{0}}$$

D.$${{8}{6}{0}}$$

6、['数列的前n项和', '并项求和法', '数列的通项公式']

正确率40.0%若数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项公式是$$a_{n}=(-1 )^{n} ( 3 n-2 )$$,则$$a_{1}+a_{2}+\ldots+a_{2 0 1 8}=( \mathbf{\tau} )$$

B

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

B.$${{3}{0}{2}{7}}$$

C.$${{5}{2}{1}{7}}$$

D.$${{6}{1}{0}{6}}$$

7、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '并项求和法']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和$${{S}_{n}}$$满足$$S_{n}-(-1 )^{n} a_{n}=2 n-6+\frac{1} {2^{n}}, \, \, \, ( n \in N * )$$则$$S_{1 0 0}=( \textsubscript{\Lambda} )$$

B

A.$${{1}{9}{6}}$$

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

C.$$1 9 4+\frac{1} {2^{1 0 0}}$$

D.$$1 9 8+\frac{1} {2^{1 0 2}}$$

8、['数列的递推公式', '并项求和法']

正确率60.0%在数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$$a_{n+1}+(-1 )^{n} a_{n}=2 n-1$$,则数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{2}{0}}$$项之和为(

A

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

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

C.$${{2}{3}{0}}$$

D.$${{2}{4}{0}}$$

9、['数列的递推公式', '并项求和法']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}, ~ a_{1}=1$$,当$${{n}{⩾}{2}}$$时,$$a_{n}+2 \mathrm{S_{n-1}=n}$$,则$$S_{2 0 1 9}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}{0}{0}{8}}$$

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

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

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

10、['等差数列的通项公式', '等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '等差、等比数列的综合应用', '并项求和法', '数列与不等式的综合问题']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$为等差数列,首项为$${{1}}$$,公差为$${{2}}$$,数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$为等比数列,首项为$${{1}}$$,公比为$${{2}}$$,设$$c_{n}=a_{b_{n}}, ~ T_{n}$$为数列$${{\{}{{c}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和,则当$${{T}_{n}{<}{{2}{0}{1}{9}}}$$时,$${{n}}$$的取值可以是下面选项中的$${{(}{)}}$$

A

A.$${{9}}$$

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

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

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

1. 解析:

由递推关系式 $$a_{n+1} + a_n = 3 \cdot 2^n$$,可以构造齐次方程和特解求解通项。齐次方程的特征根为 $$r = -1$$,通解为 $$a_n^{(h)} = C \cdot (-1)^n$$。设特解为 $$a_n^{(p)} = A \cdot 2^n$$,代入递推式得 $$A \cdot 2^{n+1} + A \cdot 2^n = 3 \cdot 2^n$$,解得 $$A = 1$$。因此通项为 $$a_n = C \cdot (-1)^n + 2^n$$。由初始条件 $$a_1 = 1$$,解得 $$C = -1$$,故 $$a_n = 2^n - (-1)^n$$。前11项和 $$S_{11} = \sum_{k=1}^{11} (2^k - (-1)^k) = (2^{12} - 2) - \frac{1 - (-1)^{11}}{2} = 4096 - 2 - 0 = 4094$$。答案为 B

2. 解析:

由递推关系 $$a_{n+2} = a_{n+1} - a_n$$,特征方程为 $$r^2 - r + 1 = 0$$,根为 $$r = \frac{1 \pm \sqrt{3}i}{2}$$,周期为6。计算前几项:$$a_1=1$$,$$a_2=2$$,$$a_3=1$$,$$a_4=-1$$,$$a_5=-2$$,$$a_6=-1$$,$$a_7=1$$,...。每6项和为0。2019除以6余3,故 $$S_{2019} = a_1 + a_2 + a_3 = 1 + 2 + 1 = 4$$。答案为 C

3. 解析:

数列通项为 $$a_n = (-1)^n (3n - 1)$$,前11项分组计算:$$(a_1 + a_2) + (a_3 + a_4) + \cdots + (a_9 + a_{10}) + a_{11}$$。每两项和为 $$(-1)^{2k-1}(6k-4) + (-1)^{2k}(6k-1) = -6k + 4 + 6k - 1 = 3$$,共5组,加上 $$a_{11} = (-1)^{11}(32) = -32$$,总和为 $$5 \times 3 - 32 = -17$$。答案为 D

4. 解析:

由递推式 $$a_n + 2S_{n-1} = 2n + 1$$,当 $$n \geq 2$$ 时,$$S_n - S_{n-1} + 2S_{n-1} = 2n + 1$$,即 $$S_n + S_{n-1} = 2n + 1$$。构造 $$T_n = S_n - n$$,则 $$T_n + T_{n-1} = 1$$,且 $$T_1 = 0$$。解得 $$T_n = \frac{1 + (-1)^n}{2}$$,故 $$S_n = n + \frac{1 + (-1)^n}{2}$$。$$S_{299} = 299 + 0 = 299$$。答案为 B

5. 解析:

递推关系为 $$a_{n+1} + (-1)^n a_n = 2n - 1$$。分奇偶讨论:对于偶数 $$n=2k$$,$$a_{2k+1} - a_{2k} = 4k - 1$$;对于奇数 $$n=2k-1$$,$$a_{2k} + a_{2k-1} = 4k - 3$$。联立解得 $$a_{2k} = 2k^2 - 3k + 1$$,$$a_{2k+1} = 2k^2 + k$$。前40项和为 $$\sum_{k=1}^{20} (a_{2k-1} + a_{2k}) = \sum_{k=1}^{20} (4k^2 - 2k + 1) = 820$$。答案为 A

6. 解析:

数列通项为 $$a_n = (-1)^n (3n - 2)$$,前2018项分组计算:$$(a_1 + a_2) + (a_3 + a_4) + \cdots + (a_{2017} + a_{2018})$$。每两项和为 $$(-1)^{2k-1}(6k-5) + (-1)^{2k}(6k-2) = -6k + 5 + 6k - 2 = 3$$,共1009组,总和为 $$1009 \times 3 = 3027$$。答案为 B

7. 解析:

由递推式 $$S_n - (-1)^n a_n = 2n - 6 + \frac{1}{2^n}$$,且 $$a_n = S_n - S_{n-1}$$,代入得 $$S_n - (-1)^n (S_n - S_{n-1}) = 2n - 6 + \frac{1}{2^n}$$。分奇偶讨论:对于偶数 $$n$$,$$S_n + S_n - S_{n-1} = 2n - 6 + \frac{1}{2^n}$$,即 $$2S_n - S_{n-1} = 2n - 6 + \frac{1}{2^n}$$;对于奇数 $$n$$,$$S_n - S_n + S_{n-1} = 2n - 6 + \frac{1}{2^n}$$,即 $$S_{n-1} = 2n - 6 + \frac{1}{2^n}$$。解得 $$S_{100} = 198 + \frac{1}{2^{102}}$$。答案为 D

8. 解析:

与第5题类似,递推关系为 $$a_{n+1} + (-1)^n a_n = 2n - 1$$。分奇偶讨论,解得前20项和为 $$\sum_{k=1}^{10} (a_{2k-1} + a_{2k}) = \sum_{k=1}^{10} (4k^2 - 2k + 1) = 210$$。答案为 A

9. 解析:

由递推式 $$a_n + 2S_{n-1} = n$$,当 $$n \geq 2$$ 时,$$S_n - S_{n-1} + 2S_{n-1} = n$$,即 $$S_n + S_{n-1} = n$$。构造 $$T_n = S_n - \frac{n}{2}$$,则 $$T_n + T_{n-1} = 0$$,且 $$T_1 = \frac{1}{2}$$。解得 $$T_n = \frac{(-1)^{n+1}}{2}$$,故 $$S_n = \frac{n}{2} + \frac{(-1)^{n+1}}{2}$$。$$S_{2019} = 1010$$。答案为 C

10. 解析:

等差数列 $$a_n = 1 + 2(n-1) = 2n - 1$$,等比数列 $$b_n = 2^{n-1}$$,故 $$c_n = a_{b_n} = 2 \cdot 2^{n-1} - 1 = 2^n - 1$$。前 $$n$$ 项和 $$T_n = \sum_{k=1}^n (2^k - 1) = 2^{n+1} - 2 - n$$。解不等式 $$2^{n+1} - 2 - n < 2019$$,代入 $$n=9$$ 得 $$1024 - 2 - 9 = 1013 < 2019$$;$$n=10$$ 得 $$2048 - 2 - 10 = 2036 > 2019$$。因此 $$n$$ 最大为9。答案为 A

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