格物学 第四章 数列4.4 ⋆数学归纳法

裂项相消法求和-4.4 ⋆数学归纳法知识点月考进阶选择题自测题答案-贵州省等高二数学选择必修,平均正确率46.0%

2025-07-23
裂项相消法求和-4.4 ⋆数学归纳法知识点月考进阶选择题自测题答案-贵州省等高二数学选择必修,平均正确率46.0%
1、['裂项相消法求和']

正确率60.0%已知数列{$${{a}_{n}}$$}满足$$a_{n}=1+\frac{1} {n},$$则$$\sum_{i=2}^{2 0 2 4} \frac{a_{i-1}} {i^{2}}=$$()​

C

A.$$\frac{2 0 2 4} {2 0 2 5}$$

B.$$\frac{2 0 2 4} {2 0 2 3}$$

C.$$\frac{2 0 2 3} {2 0 2 4}$$

D.$$\frac{2 0 2 5} {2 0 2 4}$$

2、['数列的递推公式', '累加法求数列通项', '等比数列前n项和的应用', '裂项相消法求和', '等比数列的定义与证明']

正确率19.999999999999996%高斯是德国著名的数学家,近代数学的奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设$${{x}{∈}{R}{,}}$$用 表示不超过$${{x}}$$的最大整数,则$${{y}{=}}$$称为“高斯函数”.例如:$$[-2. 5 ]=-3, \, \, \, [ 2. 7 ]=2$$.已知数列{$${{a}_{n}}$$}满足$$a_{1}=1, \, \, \, a_{2}=3, \, \, \, a_{n+2}+2 a_{n}=3 a_{n+1},$$若$$b_{n}=[ \operatorname{l o g}_{2} a_{n+1} ], \, \, S_{n}$$为数列{$$\frac{1} {b_{n} b_{n+1}}$$}的前$${{n}}$$项和,则$$S_{2 0 2 4}=$$(

C

A.$$\frac{2 0 2 3} {2 0 2 4}$$

B.$$\frac{2 0 2 5} {2 0 2 4}$$

C.$$\frac{2 0 2 4} {2 0 2 5}$$

D.$$\frac{2 0 2 6} {2 0 2 5}$$

3、['裂项相消法求和', '算法与程序框图']

正确率60.0%svg异常

C

A.$${{1}{+}{\sqrt {{1}{5}}}}$$

B.$${\sqrt {{1}{5}}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${\sqrt {{1}{7}}}$$

4、['等差数列的通项公式', '裂项相消法求和', '等差数列的基本量']

正确率60.0%已知等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}, \, \, a_{4}=4, \, \, S_{4}=1 0$$,则数列$$\{\frac1 {a_{n} a_{n+1}} \}$$的前$${{2}{{0}{1}{5}}}$$项和为$${{(}{)}}$$

B

A.$$\frac{2 \, 0 1 4} {2 \, 0 1 5}$$

B.$$\frac{2 \, 0 1 5} {2 \, 0 1 6}$$

C.$$\frac{2 \, 0 1 6} {2 \, 0 1 5}$$

D.$$\frac{2 \, 0 1 7} {2 \, 0 1 6}$$

5、['等差数列的通项公式', '裂项相消法求和', '等差数列的前n项和的应用']

正确率40.0%已知等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,且$$a_{5}=5, \; S_{5}=1 5$$,则数列$$\{\frac{1} {a_{n} a_{n+1}} \}$$的前$${{2}{0}{1}{6}}$$项和为$${{(}{)}}$$

A

A.$$\frac{2 0 1 6} {2 0 1 7}$$

B.$$\frac{2 0 1 7} {2 0 1 6}$$

C.$$\frac{2 0 1 5} {2 0 1 7}$$

D.$$\frac{2 0 1 5} {2 0 1 6}$$

6、['等差数列的通项公式', '等比数列的通项公式', '等比数列的性质', '裂项相消法求和', '等差数列的性质']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$是公差不为$${{0}}$$的等差数列,$${{a}_{2}{=}{3}}$$,且$$a_{3} \,, \, \, a_{5} \,, \, \, a_{8}$$成等比数列,设$$b_{n}=\frac{2} {a_{n} a_{n+1}}$$,则数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和$${{T}_{n}}$$为(

B

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

B.$$\frac{n} {n+2}$$

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

D.$$\frac{n} {2 n+4}$$

7、['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.$${{0}}$$

8、['利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '裂项相消法求和']

正确率40.0%已知函数$$f \mid\textbf{x} ) ~=x^{2}+b x$$的图象在点$$A \left( \textbf{1}, \textbf{f} \left( \textbf{1} \right) \right)$$处的切线的斜率为$${{3}}$$,数列$$\{\frac{1} {f ( n )} \}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则$$S_{2 0 1 9}$$的值为(

D

A.$$\frac{2 0 1 6} {2 0 1 7}$$

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

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

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

9、['数列的前n项和', '裂项相消法求和']

正确率60.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项公式是$$a_{n}=\frac{1} {n^{2}+3 n+2}$$,则该数列前$${{2}{0}}$$项的和为   (

C

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

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

C.$$\frac{5} {1 1}$$

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

10、['等差数列的通项公式', '等差数列的定义与证明', '裂项相消法求和', '等差数列的基本量']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}, \, \, a_{1}=1, \, \, a_{2}=2$$,且$$a_{n+2}-2 a_{n+1}+a_{n}=0 ( n \in N^{*} )$$,记$$T_{n}=\frac{1} {S_{1}}+\frac{1} {S_{2}}+\ldots+\frac{1} {S_{n}} ( n \in N^{*} )$$,则$$T_{2 0 1 8}=\mathrm{\Lambda~ (}$$

C

A.$$\frac{4 0 3 4} {2 0 1 8}$$

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

C.$$\frac{4 0 3 6} {2 0 1 9}$$

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

### 题目1解析

给定数列 $$a_n = 1 + \frac{1}{n}$$,求和式 $$\sum_{i=2}^{2024} \frac{a_{i-1}}{i^2}$$。

首先,将 $$a_{i-1}$$ 代入:

$$a_{i-1} = 1 + \frac{1}{i-1} = \frac{i}{i-1}$$

因此,求和式变为:

$$\sum_{i=2}^{2024} \frac{a_{i-1}}{i^2} = \sum_{i=2}^{2024} \frac{i}{(i-1)i^2} = \sum_{i=2}^{2024} \frac{1}{(i-1)i}$$

注意到 $$\frac{1}{(i-1)i} = \frac{1}{i-1} - \frac{1}{i}$$,因此求和式可以拆分为:

$$\sum_{i=2}^{2024} \left( \frac{1}{i-1} - \frac{1}{i} \right)$$

这是一个望远镜求和,结果为:

$$1 - \frac{1}{2024} = \frac{2023}{2024}$$

因此,正确答案为 C

--- ### 题目2解析

给定数列 $$a_n$$ 满足递推关系 $$a_{n+2} + 2a_n = 3a_{n+1}$$,初值 $$a_1 = 1$$,$$a_2 = 3$$。

首先解递推关系。其特征方程为:

$$r^2 - 3r + 2 = 0 \Rightarrow r = 1, 2$$

因此通解为:

$$a_n = A \cdot 1^n + B \cdot 2^n = A + B \cdot 2^n$$

利用初值条件:

$$a_1 = A + 2B = 1$$ $$a_2 = A + 4B = 3$$

解得 $$A = -1$$,$$B = 1$$,因此:

$$a_n = 2^n - 1$$

定义 $$b_n = \left\lfloor \log_2 a_{n+1} \right\rfloor$$,代入 $$a_{n+1} = 2^{n+1} - 1$$:

$$\log_2 a_{n+1} = \log_2 (2^{n+1} - 1)$$

由于 $$2^{n+1} - 1$$ 介于 $$2^{n+1} - 1$$ 和 $$2^{n+1}$$ 之间,因此:

$$b_n = n$$

求和式 $$S_n$$ 为:

$$S_n = \sum_{k=1}^n \frac{1}{b_k b_{k+1}} = \sum_{k=1}^n \frac{1}{k(k+1)} = 1 - \frac{1}{n+1}$$

因此,$$S_{2024} = 1 - \frac{1}{2025} = \frac{2024}{2025}$$,答案为 C

--- ### 题目3解析

题目描述不完整,无法解析。

--- ### 题目4解析

给定等差数列 $$\{a_n\}$$,$$a_4 = 4$$,$$S_4 = 10$$。

设首项为 $$a_1$$,公差为 $$d$$,则:

$$a_4 = a_1 + 3d = 4$$ $$S_4 = 4a_1 + 6d = 10$$

解得 $$a_1 = 1$$,$$d = 1$$,因此 $$a_n = n$$。

求和式为:

$$\sum_{k=1}^{2015} \frac{1}{a_k a_{k+1}} = \sum_{k=1}^{2015} \frac{1}{k(k+1)} = 1 - \frac{1}{2016} = \frac{2015}{2016}$$

答案为 B

--- ### 题目5解析

给定等差数列 $$\{a_n\}$$,$$a_5 = 5$$,$$S_5 = 15$$。

设首项为 $$a_1$$,公差为 $$d$$,则:

$$a_5 = a_1 + 4d = 5$$ $$S_5 = 5a_1 + 10d = 15$$

解得 $$a_1 = 1$$,$$d = 1$$,因此 $$a_n = n$$。

求和式为:

$$\sum_{k=1}^{2016} \frac{1}{a_k a_{k+1}} = \sum_{k=1}^{2016} \frac{1}{k(k+1)} = 1 - \frac{1}{2017} = \frac{2016}{2017}$$

答案为 A

--- ### 题目6解析

给定等差数列 $$\{a_n\}$$,$$a_2 = 3$$,且 $$a_3, a_5, a_8$$ 成等比数列。

设首项为 $$a_1$$,公差为 $$d$$,则:

$$a_2 = a_1 + d = 3$$

等比关系为:

$$a_5^2 = a_3 a_8 \Rightarrow (a_1 + 4d)^2 = (a_1 + 2d)(a_1 + 7d)$$

展开并化简得:

$$d = 1$$

因此 $$a_n = n + 1$$。

求和式为:

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

答案为 B

--- ### 题目7解析

给定数列 $$a_{n+1} = a_n^2 - a_n + 1$$,初值 $$a_1 = \frac{3}{2}$$。

首先计算前几项:

$$a_1 = \frac{3}{2}$$ $$a_2 = \left( \frac{3}{2} \right)^2 - \frac{3}{2} + 1 = \frac{7}{4}$$ $$a_3 = \left( \frac{7}{4} \right)^2 - \frac{7}{4} + 1 = \frac{37}{16}$$

注意到 $$a_{n+1} - 1 = a_n (a_n - 1)$$,因此:

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

因此求和式为:

$$m = \sum_{k=1}^{2012} \frac{1}{a_k} = 2 - \frac{1}{a_{2012} - 1}$$

由于 $$a_n$$ 增长极快,$$\frac{1}{a_{2012} - 1}$$ 极小,因此 $$m$$ 的整数部分为 1,答案为 C

--- ### 题目8解析

给定函数 $$f(x) = x^2 + b x$$,在点 $$A(1, f(1))$$ 处切线斜率为 3。

导数为:

$$f'(x) = 2x + b \Rightarrow f'(1) = 2 + b = 3 \Rightarrow b = 1$$

因此 $$f(x) = x^2 + x$$,求和式为:

$$S_n = \sum_{k=1}^n \frac{1}{f(k)} = \sum_{k=1}^n \frac{1}{k(k+1)} = 1 - \frac{1}{n+1}$$

因此 $$S_{2019} = \frac{2019}{2020}$$,答案为 D

--- ### 题目9解析

给定数列 $$a_n = \frac{1}{n^2 + 3n + 2}$$,求和前 20 项。

注意到:

$$n^2 + 3n + 2 = (n+1)(n+2)$$

因此:

$$a_n = \frac{1}{(n+1)(n+2)} = \frac{1}{n+1} - \frac{1}{n+2}$$

求和式为:

$$S_{20} = \sum_{k=1}^{20} \left( \frac{1}{k+1} - \frac{1}{k+2} \right) = \frac{1}{2} - \frac{1}{22} = \frac{10}{22} = \frac{5}{11}$$

答案为 C

--- ### 题目10解析

给定数列 $$a_{n+2} - 2a_{n+1} + a_n = 0$$,初值 $$a_1 = 1$$,$$a_2 = 2$$。

这是二阶线性递推关系,其特征方程为:

$$r^2 - 2r + 1 = 0 \Rightarrow r = 1$$

因此通解为:

$$a_n = A + Bn$$

利用初值条件:

$$a_1 = A + B = 1$$ $$a_2 = A + 2B = 2$$

解得 $$A = 0$$,$$B = 1$$,因此 $$a_n = n$$。

求和式 $$S_n = \frac{n(n+1)}{2}$$,因此:

$$T_n = \sum_{k=1}^n \frac{1}{S_k} = 2 \sum_{k=1}^n \left( \frac{1}{k} - \frac{1}{k+1} \right) = 2 \left( 1 - \frac{1}{n+1} \right)$$

因此 $$T_{2018} = \frac{4036}{2019}$$,答案为 C

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