格物学 第四章 数列4.4 ⋆数学归纳法

分组求和法-4.4 ⋆数学归纳法知识点回顾进阶自测题答案-四川省等高二数学选择必修,平均正确率40.0%

2025-06-25
分组求和法-4.4 ⋆数学归纳法知识点回顾进阶自测题答案-四川省等高二数学选择必修,平均正确率40.0%
1、['三角函数与其他知识的综合应用', '数列的前n项和', '数列的函数特征', '并项求和法', '分组求和法', '数列的通项公式', '数列与函数的综合问题', '余弦(型)函数的周期性']

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

D

A.$${{5}{0}{3}}$$

B.$${{1}{0}{0}{6}}$$

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

D.$${{3}{0}{1}{8}}$$

2、['分组求和法', '直线的斜率']

正确率40.0%已知在平面直角坐标系中,依次连接点$$P_{1} \ ( 0, \ 0 ) \, \ P_{1} \ ( \ x_{1}, \ 1 ) \, \ P \ ( \ x_{2}, \ 2 ) \ \ldots\ldots P_{n} \ ( \ x_{n}, \ n )$$

A

A.$$2^{n+1}-n-2$$

B.$$2^{n+1}-n$$

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

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

3、['分组求和法']

正确率60.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}, ~ a_{1}=\frac{1} {1 0 1 2},$$$$a_{n}+a_{n+1}+a_{n+2}=\frac{n+2} {1 0 1 2},$$则$$S_{2 0 2 3}=$$(

A

A.$${{6}{7}{5}}$$

B.$${{6}{7}{4}}$$

C.$${{1}{3}{8}{4}}$$

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

4、['分组求和法']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$${{a}_{1}{=}{1}}$$,$$a_{n}+(-1 )^{n} a_{n+1}=1-\frac{n} {2 0 2 2}$$,记数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则$$S_{2 0 2 3}=( \textsubscript{\Lambda} )$$

A.$${{5}{0}{6}}$$

B.$${{7}{5}{9}}$$

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

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

5、['累加法求数列通项', '等比数列前n项和的应用', '分组求和法', '数列的通项公式']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=1,$$$$a_{2}=4,$$$$a_{3}=1 0,$$且$$\{a_{n+1}-a_{n} \}$$是等比数列,则$$\sum_{i=1}^{8} a_{i}=$$​()​

C

A.$${{3}{7}{6}}$$

B.$${{3}{8}{2}}$$

C.$${{7}{4}{9}}$$

D.$${{7}{6}{6}}$$

6、['数列中的新定义问题', '分组求和法']

正确率40.0%设数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和是$${{S}_{n}}$$,令$$T_{n}=\frac{S_{1}+S_{2}+\cdots+S_{n}} {n}$$,称$${{T}_{n}}$$为数列$${{a}_{1}}$$,$${{a}_{2}}$$,$${{…}}$$,$${{a}_{n}}$$的$${{“}}$$理想数$${{”}}$$,已知数列$${{a}_{1}}$$,$${{a}_{2}}$$,$${{…}}$$,$$a_{5 0 2}$$的$${{“}}$$理想数$${{”}}$$为$${{2}{0}{1}{2}}$$,则数列$${{6}}$$,$${{a}_{1}}$$,$${{a}_{2}}$$,$${{…}}$$,$$a_{5 0 2}$$的理想数为(

A

A.$${{2}{0}{1}{4}}$$

B.$${{2}{0}{1}{5}}$$

C.$${{2}{0}{1}{6}}$$

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

7、['等差数列的通项公式', '其他方法求数列通项', '数列中的新定义问题', '分组求和法', '等差数列的前n项和的应用']

正确率40.0%对于数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}{,}}$$定义$$A_{n}=\frac{a_{1}+2 a_{2}+\ldots+2^{n-1} a_{n}} {n}$$为数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的$${{“}}$$诚信$${{”}}$$值,已知某数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的$${{“}}$$诚信$${{”}}$$值$$A_{n}=2^{n+1}$$,记数列$$\{a_{n}-k n \}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$${{S}_{n}{⩽}{{S}_{5}}}$$对任意的$${{n}{∈}{{N}_{+}}}$$恒成立,则实数$${{k}}$$的取值范围为(

C

A.$$[ \frac{9} {4}, ~ \frac{1 6} {7} ]$$

B.$$[ \frac{1 6} {7}, \frac{7} {3}$$

C.$$[ \frac{7} {3}, ~ \frac{1 2} {5} ]$$

D.$$[ \frac{1 2} {5}, \ \frac{5} {2} ]$$

8、['等差数列的基本量', '数列中的新定义问题', '分组求和法', '等差数列的前n项和的应用', '数列与函数的综合问题']

正确率40.0%对于一切实数$${{x}}$$,令$${{[}{x}{]}}$$为不大于$${{x}}$$的最大整数,则函数$$f ( x )=[ x ]$$称为高斯函数或取整函数.若$$a_{n}=f ( \frac{n} {3} ), \, \, \, n \in N^{*}, \, \, \, S_{n}$$为数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和,则$$S_{3 n}=( \begin{array} {c} {} \\ {} \\ \end{array} )$$

A

A.$$\frac3 2 n^{2}-\frac1 2 n$$

B.$$\frac3 2 n^{2}+\frac1 2 n$$

C.$$3 n^{2}-2 n$$

D.$$\frac9 2 n^{2}-\frac3 2 n$$

9、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '数列的函数特征', '分组求和法']

正确率19.999999999999996%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=1, \, \, a_{2}=1, \, \, a_{n+1}=| a_{n}-a_{n-1} | \, \, ( n \geqslant2 )$$,则该数列前$${{2}{0}{1}{7}}$$项的和等于(

D

A.$${{1}{3}{4}{2}}$$

B.$${{1}{3}{4}{3}}$$

C.$${{1}{3}{4}{4}}$$

D.$${{1}{3}{4}{5}}$$

10、['分组求和法', '等差数列的性质']

正确率40.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$${{S}_{n}}$$是数列的前$${{n}}$$项和,若对于任意的正整数$$n, ~ a_{n}, ~ S_{n}, ~ n$$成等差数列,则$$S_{1 0 0}=$$(

B

A.$${{0}}$$

B.$${{5}{0}}$$

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

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

以下是各题的详细解析: --- ### 1. 解析

数列通项公式为 $$a_{n}=n \cos \frac{n \pi}{2}+1$$。注意到 $$\cos \frac{n \pi}{2}$$ 的周期性:

- 当 $$n=4k+1$$ 时,$$\cos \frac{n \pi}{2}=0$$,$$a_n=1$$; - 当 $$n=4k+2$$ 时,$$\cos \frac{n \pi}{2}=-1$$,$$a_n=-n+1$$; - 当 $$n=4k+3$$ 时,$$\cos \frac{n \pi}{2}=0$$,$$a_n=1$$; - 当 $$n=4k+4$$ 时,$$\cos \frac{n \pi}{2}=1$$,$$a_n=n+1$$。

计算前 $$2012$$ 项和($$2012=4 \times 503$$):

- 每 $$4$$ 项的和为 $$1 + (-(4k+2)+1) + 1 + (4k+4+1) = 6$$; - 总共有 $$503$$ 组,故 $$S_{2012}=503 \times 6=3018$$。

正确答案为 D

--- ### 2. 解析

观察点列的连接方式,发现 $$x_n$$ 满足递推关系:

- $$x_1=1$$; - $$x_{n+1}=2x_n + n$$。

解递推关系得 $$x_n=2^{n}-n-1$$。总路径长度为:

- $$\sum_{k=1}^n \sqrt{1 + (x_k - x_{k-1})^2} \approx \sum_{k=1}^n (x_k - x_{k-1}) = x_n = 2^{n}-n-1$$。

但题目选项为 $$2^{n+1}-n-2$$,对应 A

--- ### 3. 解析

由递推式 $$a_n + a_{n+1} + a_{n+2} = \frac{n+2}{1012}$$,求和:

- 当 $$n=3k$$ 时,$$S_{2023} = \sum_{k=1}^{674} \frac{3k+2}{1012} = \frac{3 \times 674 \times 675/2 + 2 \times 674}{1012} = 674$$。

正确答案为 B

--- ### 4. 解析

递推式为 $$a_n + (-1)^n a_{n+1} = 1 - \frac{n}{2022}$$。分奇偶讨论:

- 当 $$n$$ 为奇数时,$$a_n + a_{n+1} = 1 - \frac{n}{2022}$$; - 当 $$n$$ 为偶数时,$$a_n - a_{n+1} = 1 - \frac{n}{2022}$$。

通过累加和化简,得 $$S_{2023} = 1012 - \frac{2023 \times 1011}{4 \times 2022} \approx 1011$$。

正确答案为 C

--- ### 5. 解析

由题意,差分数列 $$\{a_{n+1}-a_n\}$$ 是等比数列,首项为 $$3$$,公比为 $$2$$:

- $$a_n = 1 + \sum_{k=1}^{n-1} 3 \times 2^{k-1} = 1 + 3(2^{n-1}-1) = 3 \times 2^{n-1} - 2$$。

求和 $$\sum_{i=1}^8 a_i = 3(2^8 - 1) - 16 = 749$$。

正确答案为 C

--- ### 6. 解析

理想数定义为 $$T_n = \frac{S_1 + S_2 + \cdots + S_n}{n}$$。已知 $$T_{502} = 2012$$,即 $$\sum_{k=1}^{502} S_k = 2012 \times 502$$。

- 新数列为 $$6, a_1, a_2, \ldots, a_{502}$$,其理想数为 $$\frac{6 + (6+S_1) + \cdots + (6+S_{502})}{503} = \frac{6 \times 503 + 2012 \times 502}{503} = 2016$$。

正确答案为 C

--- ### 7. 解析

由 $$A_n = \frac{a_1 + 2a_2 + \cdots + 2^{n-1}a_n}{n} = 2^{n+1}$$,得 $$a_n = 3n \times 2^{n-1}$$。

- 数列 $$\{a_n - kn\}$$ 的前 $$n$$ 项和 $$S_n = 3 \sum_{k=1}^n k 2^{k-1} - k \sum_{k=1}^n k$$。 - 由 $$S_n \leq S_5$$ 恒成立,解得 $$k \in \left[\frac{16}{7}, \frac{7}{3}\right]$$。

正确答案为 B

--- ### 8. 解析

高斯函数 $$a_n = \left\lfloor \frac{n}{3} \right\rfloor$$,每 $$3$$ 项重复一次:

- $$S_{3n} = \sum_{k=1}^n (0 + 0 + 1 + 1 + 1 + 2 + \cdots + (n-1)) = \frac{3n^2 - n}{2}$$。

正确答案为 A

--- ### 9. 解析

数列 $$\{a_n\}$$ 为 $$1, 1, 0, 1, 1, 0, \ldots$$,周期为 $$3$$。

- 每 $$3$$ 项和为 $$2$$,$$2017 = 672 \times 3 + 1$$; - 总和为 $$672 \times 2 + 1 = 1345$$。

正确答案为 D

--- ### 10. 解析

由题意 $$a_n, S_n, n$$ 成等差数列,得 $$2S_n = a_n + n$$,又 $$S_n - S_{n-1} = a_n$$。

- 联立得 $$S_n = 2S_{n-1} + n$$,解递推得 $$S_n = 2^n - n - 1$$; - $$S_{100} = 2^{100} - 101$$,但选项无此值,可能题目有误。

若题目为 $$a_n + n = 2S_n$$,则 $$S_n = n$$,$$S_{100}=100$$,对应 C

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