格物学 第四章 数列⋆数学归纳法

其他方法求数列通项-⋆数学归纳法知识点课后进阶单选题自测题答案-福建省等高二数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-05-11
其他方法求数列通项-⋆数学归纳法知识点课后进阶单选题自测题答案-福建省等高二数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['数列的前n项和', '裂项相消法求和', '其他方法求数列通项', '数列中的新定义问题']

正确率40.0%定义$$\frac{n} {p_{1}+p_{2}+\cdots+p_{n}}$$为$${{n}}$$个正数$${{p}_{1}{,}{{p}_{2}}{,}{…}{…}{{p}_{n}}}$$的$${{“}}$$均倒数$${{”}}$$.若已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项的$${{“}}$$均倒数$${{”}}$$为$$\frac{1} {2 n+1}$$,又$$b_{n}=\frac{a_{n}+1} {4}$$,则$$\frac1 {b_{1} b_{2}}+\frac1 {b_{2} b_{3}}+\cdots+\frac1 {b_{1 4} b_{1 5}}=$$().

B

A.$$\frac{1 3} {1 4}$$

B.$$\frac{1 4} {1 5}$$

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

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

2、['数列的递推公式', '其他方法求数列通项', '等比数列的基本量']

正确率40.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{a}_{1}{+}{{a}_{2}}{+}{{a}_{3}}{+}{⋯}{⋯}{+}{{a}_{n}}{=}{{2}^{n}}{−}{1}}$$,则$${{a}^{2}_{1}{+}{{a}^{2}_{2}}{+}{{a}^{2}_{3}}{+}{⋯}{⋯}{+}{{a}^{2}_{n}}{=}}$$$${{(}{)}}$$

D

A.$${{(}{{2}^{n}}{−}{1}{)}^{2}}$$

B.$$\frac{1} {3} ( 2^{n}-1 )$$

C.$${{4}^{n}{−}{1}}$$

D.$$\frac{1} {3} ( 4^{n}-1 )$$

3、['其他方法求数列通项', '数列的通项公式']

正确率60.0%数列$$1, ~-\frac{3} {4}, ~ \frac{1} {2}, ~-\frac{5} {1 6}, ~ \ldots.$$的一个通项公式为(

A

A.$$(-1 )^{n+1} \cdot\frac{n+1} {2^{n}}$$

B.$$(-1 )^{n+1} \frac{2 n-1} {2^{n}}$$

C.$$( \ y-1 )^{\ y+1} \frac{n+1} {2 n}$$

D.$$(-1 )^{n+1} \frac{2 n-1} {2 n}$$

4、['数列的前n项和', '等差数列的定义与证明', '其他方法求数列通项', '数列的通项公式', '等差数列的前n项和的应用']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和$${{S}_{n}{=}{{n}^{2}}{+}{n}}$$,则$${{a}_{1}{+}{{a}_{3}}{+}{{a}_{5}}{+}{{a}_{7}}{+}{{a}_{9}}{=}{(}}$$

A

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

B.$${{4}{5}}$$

C.$${{9}{0}}$$

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

5、['等差数列的通项公式', '数列的递推公式', '等差数列的定义与证明', '其他方法求数列通项']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$$a_{1}=1, \, \, a_{n+1}={\frac{2 a_{n}} {a_{n}+2}} \, \, ( \, n \in N * )$$,则$${{a}_{5}}$$等于(

B

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

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

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

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

6、['等比数列的通项公式', '其他方法求数列通项', '等比数列的定义与证明', '等比数列的基本量']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,且$${{S}_{n}{=}{2}{{a}_{n}}{−}{1}}$$,则$$\frac{S_{6}} {a_{6}}=( \eta)$$

A

A.$$\frac{6 3} {3 2}$$

B.$$\frac{3 1} {1 6}$$

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

D.$${\frac{1 2 7} {1 2 8}}$$

7、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '等差数列的定义与证明', '累乘法求数列通项', '其他方法求数列通项', '等比数列的定义与证明', '数列的通项公式']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$$a_{1}=1, \, \, \frac{S_{n+1}} {S_{n}}=\frac{n+1} {n}$$,则数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$(

B

A.既非等差数列,又非等比数列

B.既是等差数列,又是等比数列

C.仅为等差数列

D.仅为等比数列

8、['数列的递推公式', '裂项相消法求和', '其他方法求数列通项']

正确率40.0%已知函数$${{f}{{(}{x}{)}}{=}{{a}_{1}}{x}{+}{{a}_{2}}{{x}^{2}}{+}{{a}_{3}}{{x}^{3}}{+}{…}{+}{{a}_{n}}{{x}^{n}}{{(}{n}{∈}{{N}^{∗}}{,}{x}{∈}{R}{)}}}$$,且对一切正整数$${{n}}$$都有$${{f}{(}{1}{)}{=}{{n}^{2}}}$$,则$$\frac1 {a_{1} a_{2}}+\frac1 {a_{2} a_{3}}+\frac1 {a_{3} a_{4}}+\ldots+\frac1 {a_{n} a_{n+1}} \left( \right)$$

A

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

B.$$\frac{n^{2}} {2 n+1}$$

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

D.$$\frac1 {n ( 2 n+1 )}$$

9、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '等比数列的通项公式', '其他方法求数列通项', '等比数列的基本量']

正确率60.0%记数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$.若$${{2}{{S}_{n}}{=}{{a}_{n}}{+}{1}}$$,则$${{S}_{5}{=}}$$

A

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

10、['数列的前n项和', '其他方法求数列通项', '数列的通项公式']

正确率40.0%在数列{$${{a}_{n}}$$}中,$${{a}_{1}{+}{{a}_{2}}{+}{{a}_{3}}{+}{…}{+}{{a}_{n}}{=}{{2}^{n}}{−}{1}{(}{n}{∈}{{N}^{∗}}{)}{,}}$$则$${{a}^{2}_{1}{+}{{a}^{2}_{2}}{+}{{a}^{2}_{3}}{+}{…}{+}{{a}^{2}_{n}}}$$等于(

A

A.$$\frac{1} {3} ( 4^{n}-1 )$$

B.$$\frac{1} {3} ( 2^{n}-1 )$$

C.$${{4}^{n}{−}{1}}$$

D.$${{(}{{2}^{n}}{−}{1}{{)}^{2}}}$$

### 题目1解析

根据题意,数列 $$\{a_n\}$$ 的前 $$n$$ 项的“均倒数”为 $$\frac{1}{2n+1}$$,即:

$$\frac{n}{S_n} = \frac{1}{2n+1}, \quad \text{其中} \quad S_n = p_1 + p_2 + \cdots + p_n$$

解得 $$S_n = n(2n+1)$$。当 $$n \geq 2$$ 时,$$a_n = S_n - S_{n-1} = n(2n+1) - (n-1)(2n-1) = 4n - 1$$。验证 $$n=1$$ 时,$$a_1 = S_1 = 3$$ 也满足通项公式。

定义 $$b_n = \frac{a_n + 1}{4} = \frac{4n - 1 + 1}{4} = n$$。因此,求和式为:

$$\sum_{k=1}^{14} \frac{1}{b_k b_{k+1}} = \sum_{k=1}^{14} \frac{1}{k(k+1)} = \sum_{k=1}^{14} \left( \frac{1}{k} - \frac{1}{k+1} \right) = 1 - \frac{1}{15} = \frac{14}{15}$$

正确答案为 B

--- ### 题目2解析

已知数列 $$\{a_n\}$$ 的前 $$n$$ 项和为 $$S_n = 2^n - 1$$。当 $$n \geq 2$$ 时,$$a_n = S_n - S_{n-1} = 2^n - 1 - (2^{n-1} - 1) = 2^{n-1}$$。验证 $$n=1$$ 时,$$a_1 = S_1 = 1$$ 也满足通项公式。

因此,$$a_n^2 = (2^{n-1})^2 = 4^{n-1}$$。求和式为:

$$\sum_{k=1}^n a_k^2 = \sum_{k=1}^n 4^{k-1} = \frac{4^n - 1}{3}$$

正确答案为 D

--- ### 题目3解析

观察数列 $$1, -\frac{3}{4}, \frac{1}{2}, -\frac{5}{16}, \ldots$$,可以发现分子为 $$1, 3, 1, 5, \ldots$$,分母为 $$1, 4, 2, 16, \ldots$$。进一步分析:

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

验证前几项:

  • $$n=1$$: $$a_1 = (-1)^2 \cdot \frac{1}{2} = 1$$
  • $$n=2$$: $$a_2 = (-1)^3 \cdot \frac{3}{4} = -\frac{3}{4}$$
  • $$n=3$$: $$a_3 = (-1)^4 \cdot \frac{5}{8} = \frac{5}{8}$$(与题目不符,修正分母为 $$2^n$$)

重新观察分母应为 $$2^n$$,分子为 $$2n-1$$。因此通项公式为:

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

正确答案为 B

--- ### 题目4解析

已知数列 $$\{a_n\}$$ 的前 $$n$$ 项和 $$S_n = n^2 + n$$。当 $$n \geq 2$$ 时,$$a_n = S_n - S_{n-1} = n^2 + n - [(n-1)^2 + (n-1)] = 2n$$。验证 $$n=1$$ 时,$$a_1 = S_1 = 2$$ 也满足通项公式。

因此,$$a_1 + a_3 + a_5 + a_7 + a_9 = 2 + 6 + 10 + 14 + 18 = 50$$。

正确答案为 A

--- ### 题目5解析

已知递推关系 $$a_{n+1} = \frac{2a_n}{a_n + 2}$$,且 $$a_1 = 1$$。计算前几项:

  • $$a_2 = \frac{2 \times 1}{1 + 2} = \frac{2}{3}$$
  • $$a_3 = \frac{2 \times \frac{2}{3}}{\frac{2}{3} + 2} = \frac{\frac{4}{3}}{\frac{8}{3}} = \frac{1}{2}$$
  • $$a_4 = \frac{2 \times \frac{1}{2}}{\frac{1}{2} + 2} = \frac{1}{\frac{5}{2}} = \frac{2}{5}$$
  • $$a_5 = \frac{2 \times \frac{2}{5}}{\frac{2}{5} + 2} = \frac{\frac{4}{5}}{\frac{12}{5}} = \frac{1}{3}$$

正确答案为 B

--- ### 题目6解析

已知 $$S_n = 2a_n - 1$$。当 $$n \geq 2$$ 时,$$a_n = S_n - S_{n-1} = 2a_n - 1 - (2a_{n-1} - 1)$$,化简得 $$a_n = 2a_{n-1}$$。验证 $$n=1$$ 时,$$S_1 = a_1 = 2a_1 - 1$$,解得 $$a_1 = 1$$。

因此,数列 $$\{a_n\}$$ 是首项为 $$1$$、公比为 $$2$$ 的等比数列,通项公式为 $$a_n = 2^{n-1}$$。前 $$n$$ 项和为 $$S_n = 2^n - 1$$。

计算 $$\frac{S_6}{a_6} = \frac{2^6 - 1}{2^5} = \frac{63}{32}$$。

正确答案为 A

--- ### 题目7解析

已知 $$\frac{S_{n+1}}{S_n} = \frac{n+1}{n}$$,即 $$S_{n+1} = \frac{n+1}{n} S_n$$。展开递推关系:

$$S_n = n S_1$$

因为 $$S_1 = a_1 = 1$$,所以 $$S_n = n$$。当 $$n \geq 2$$ 时,$$a_n = S_n - S_{n-1} = n - (n-1) = 1$$。验证 $$n=1$$ 时也成立。

因此,数列 $$\{a_n\}$$ 是常数列 $$a_n = 1$$,既是等差数列(公差为 $$0$$),又是等比数列(公比为 $$1$$)。

正确答案为 B

--- ### 题目8解析

已知 $$f(1) = a_1 + a_2 + \cdots + a_n = n^2$$,因此 $$S_n = n^2$$。当 $$n \geq 2$$ 时,$$a_n = S_n - S_{n-1} = n^2 - (n-1)^2 = 2n - 1$$。验证 $$n=1$$ 时,$$a_1 = 1$$ 也满足通项公式。

因此,$$a_n = 2n - 1$$。求和式为:

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

正确答案为 A

--- ### 题目9解析

已知 $$2S_n = a_n + 1$$。当 $$n \geq 2$$ 时,$$2S_{n-1} = a_{n-1} + 1$$,两式相减得 $$2a_n = a_n - a_{n-1}$$,即 $$a_n = -a_{n-1}$$。验证 $$n=1$$ 时,$$2S_1 = a_1 + 1$$,即 $$2a_1 = a_1 + 1$$,解得 $$a_1 = 1$$。

因此,数列 $$\{a_n\}$$ 是首项为 $$1$$、公比为 $$-1$$ 的等比数列,通项公式为 $$a_n = (-1)^{n-1}$$。前 $$n$$ 项和为:

$$S_n = \frac{1 - (-1)^n}{2}$$

计算 $$S_5 = \frac{1 - (-1)^5}{2} = 1$$。

正确答案为 A

--- ### 题目10解析

与题目2相同,数列 $$\{a_n\}$$ 的前 $$n$$ 项和为 $$S_n = 2^n - 1$$,通项公式为 $$a_n = 2^{n-1}$$,平方和为:

$$\sum_{k=1}^n a_k^2 = \frac{4^n - 1}{3}$$

正确答案为 A

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