2020高考数学理科数列训练题
2020年高考数学(理数)解答题强化专练——数列含答案

(理数)解答题强化专练——数列一、解答题(本大题共10小题,共120.0分)1.已知等差数列{a n}满足a n+1+n=2a n+1.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为{a n}的前n项和,求数列的前n项和T n.2.已知{a n}是递增的等差数列,且满足a2+a4=20,a1•a5=36.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=,求数列{b n}的前n项和T n的最小值.3.已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n+n-1.(1)设b n=a n+n,证明:数列{b n}是等比数列;(2)设数列{a n}的前n项和为S n,求S n.4.记S n为等差数列{a n}的前n项和,数列{b n}为正项等比数列,已知a3=5,S3=9,b1=a1,b5=S4.(1)求数列{a n}和数列{b n}的通项公式;(2)记T n为数列{a n•b n}的前n项和,求T n.5.已知正项数列{a n}的前n项和为S n,若数列{a n}是公差为-1的等差数列,且a2+2是a1,a3的等差中项.(1)证明数列{a n}是等比数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)若T n是数列{}的前n项和,若T n<M恒成立,求实数M的取值范围.6.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a2=且n≥2).(Ⅰ)证明:为等差数列:(Ⅱ)求数列的前n项和T n.7.已知S n为等差数列{a n}的前n项和,且S2=2a2-2,S5=3a5.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=a n•2n-1,记数列{b n}的前n项和为T n,若T n>300.求正整数n的取值范围.8.设等差数列{a n}公差为d,等比数列{b n}公比为q,已知a1=b1,a3=b1+b2=5,q=2d.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)记c n=a n·b n,求数列{c n}的前n项和S n.9.已知等比数列{a n}的公比q>1,且a1+a3+a5=42,a3+9是a1,a5的等差中项.数列{b n}的通项公式b n=,n∈N*.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明:b1+b2+…+b n<,n∈N*.10.设各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=1,且a n S n+1-a n+1S n=a n+1-λa n,对一切n∈N*都成立.(1)当λ=1时;①求数列{a n}的通项公式;②若b n=(n+1)a n,求数列{b n}的前n项的和T n;(2)是否存在实数λ,使数列{a n}是等差数列如果存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.答案和解析1.【答案】解:(1)由已知{a n}为等差数列,记其公差为d.①当n≥2时,,两式相减可得d+1=2d,所以d=1,②当n=1时,a2+1=2a1+1,所以a1=1.所以a n=1+n-1=n;(2),,所以=.【解析】本题考查等差数列的定义、通项公式和求和公式,以及数列的裂项相消求和,化简运算能力,属于中档题.(1)设等差数列的公差为d,将已知等式中的n换为n-1,相减可得公差d=1,再令n=1,可得首项,进而得到所求通项公式;(2)由等差数列的求和公式可得S n,求得,再由数列的裂项相消求和,化简可得所求和.2.【答案】解:(1){a n}是递增的等差数列,设公差为d,则d>0,a2+a4=20,a1•a5=36,可得a1+a5=20,解得a1=2,a5=18,d==4,则a n=2+4(n-1)=4n-2;(2)b n=(4n-2)-30=2n-31,可得前n项和T n=n(-29+2n-31)=n2-30n=(n-15)2-225,当n=15时,前n项和T n取得最小值-225.【解析】(1)设公差为d,则d>0,运用等差数列的性质和通项公式,可得公差d,首项,进而得到所求通项公式;(2)求得b n=(4n-2)-30=2n-31,运用等差数列的求和公式,配方可得所求最小值.本题考查等差数列的通项公式和求和公式,以及单调性、前n项和的最值求法,考查运算能力,属于基础题.3.【答案】解:(1)数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n+n-1.由b n=a n+n,那么b n+1=a n+1+n+1,∴===2;即公比q=2,b1=a1+1=2,∴数列{b n}是首项为2,公比为2的等比数列;(2)由(1)可得b n=2n,∴a n+n=2n那么数列{a n}的通项公式为:a n=2n-n数列{a n}的前n项和为S n=2-1+22-2+23-3+……+2n-n=(21+22+……2n)-(1+2+3+……+n)=2n+1-2.【解析】(1)由b n=a n+n,那么b n+1=a n+1+n+1,利用定义证明即可;(2)根据(1)求解数列{a n}的通项,即可求解S n.本题主要考查数列通项公式和前n项和的求解,利用分组求和法是解决本题的关键.4.【答案】解:(1)设数列{a n}的首项为a1,公差为d,设数列{b n}的首项为b1,公比为q,由a3=a1+2d=5和S3=3a1+3d=9得a1=1,d=2,a n=a1+(n-1)d=1+2(n-1)=2n-1.所以数列{a n}的通项公式为a n=2n-1.b1=a1=1,由b5=S4得,所以.所以数列{b n}的通项公式为.(2)...相减可得.即有.【解析】(1)设数列{a n}的首项为a1,公差为d,设数列{b n}的首项为b1,公比为q,运用等差数列和等比数列的通项公式,解方程可得所求;(2)运用数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,计算可得所求和.本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列的错位相减法求和,化简运算能力,属于中档题.5.【答案】(1)证明:∵数列{a n}是公差为-1的等差数列,∴a n=a1-(n-1),∴=3n-1.∴n≥2时,==3,数列{a n}是以3为公比的等比数列.∴a2=3a1,a3=9a1.∵a2+2是a1,a3的等差中项,∴2(a2+2)=a1+a3,∴2(3a1+2)=a1+9a1,解得a1=1.∴数列{a n}是以3为公比,1为首项的等比数列.∴a n=3n-1.(2)解:=.∴T n==.∵T n<M恒成立,∴.∴实数M的取值范围是.【解析】(1)数列{a n}是公差为-1的等差数列,可得a n=a1-(n-1),可得=3n-1.即可证明数列{a n}是以3为公比的等比数列.由a2+2是a1,a3的等差中项,可得2(a2+2)=a1+a3,解得a1.(2)由(1)可得:=.可得T n,进而得出M的取值范围.本题考查了等差数列与等比数列的定义通项公式及其求和公式、数列的单调性、对数运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.【答案】(Ⅰ)证明:依题意,由=2a n+1,可得a n=2a n a n+1+a n+1,即a n-a n+1=2a n a n+1.两边同时除以a n a n+1,可得-=2(n≥2).∵-=3-1=2,也满足上式.∴数列是以1为首项,2为公差的等差数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)得,=1+2(n-1)=2n-1,则=(2n-1)•3n.∴T n=1×3+3×32+…+(2n-1)•3n,3T n=1×32+3×33+…+(2n-3)•3n+(2n-1)•3n+1,两式相减,可得-2T n=3+2×32+2×33+…+2•3n-(2n-1)•3n+1,=3+18×(1+3+32+…+3n-2)-(2n-1)•3n+1=3+18×-(2n-1)•3n+1=2(1-n)•3n+1-6.∴T n=(n-1)•3n+1+3.【解析】本题第(Ⅰ)题对题干中的递推公式进行变形转化,可得-=2.进一步计算可证得为等差数列;第(Ⅱ)题先根据第(Ⅰ)题的结果计算出数列的通项公式,然后运用错位相减法可计算出前n项和T n.本题主要考查由递推公式得到通项公式,以及运用错位相减法求前n项和.考查了转化思想,逻辑推理能力和数学运算能力.本题属中档题.7.【答案】解:(1)由题意,设等差数列{a n}的公差为d,则,解得.∴a n=2+2(n-1)=2n,n∈N*.(2)由(1)知,b n=a n•2n-1=n•2n.则T n=b1+b2+b3+…+b n=1•21+2•22+3•23+…+n•2n,2T n=1•22+2•23+…+(n-1)•2n+n•2n+1.两式相减,可得-T n=2+22+23+…+2n-n•2n+1=-n•2n+1=(1-n)•2n+1-2.∴T n=(n-1)•2n+1+2.构造数列{T n}:令T n=(n-1)•2n+1+2,则T n+1-T n=n•2n+2-(n-1)•2n+1=(n+1)•2n+1>0,故数列{T n}是单调递增数列.∵T5=4•26+2=258<300,T6=5•27+2=642>300,∴满足T n>300的正整数n的取值范围为{n|n≥6,n∈N*}.【解析】本题第(1)题先设等差数列{a n}的公差为d,根据等差数列的通项公式和求和公式列出关于首项a1和公差d的方程,解出a1和d的值,即可得到数列{a n}的通项公式;第(2)题先根据第(1)题的结果计算出数列{b n}的通项公式,然后运用错位相减法计算出前n项和T n.再根据数列{T n}的单调性可计算出满足T n>300时正整数n的取值范围.本题主要考查等差数列的基础知识,错位相减法求前n项和,数列的单调性.考查了方程思想,转化思想,不等式的计算能力,逻辑思维能力和数学运算能力.本题属中档题.8.【答案】解:(1)∵b1+b2=5,∴b1(1+q)=5,又∵q=2d,a1=b1,∴a1(1+2d)=5,∴a3=a1+2d=5,∴a1=5-2d,∴(5-2d)(1+2d)=5,解得:d1=0,d2=2,若d=0,q=2d=0(舍去)若d=2,q=2d=4,∴b1=a1=a3-2d=1,∴a n=a1+(n-1)d=2n-1,b n=b1q n-1=4n-1.(2)c n=a n·b n=(2n-1)·4n-1,∴S n=1+3×4+5×42+…+(2n-1)4n-1∴4S n=4+3×42+5×43+…+(2n-1)4n,.【解析】本题考查等差数列、等比数列的通项公式和错位相减法求和,考查推理能力和计算能力,属于中档题.(1)利用等差数列和等比数列的通项公式即可求解;(2)由c n=a n·b n=(2n-1)·4n-1,利用错位相减法即可求解.9.【答案】解:(I)由a3+9是a1,a5的等差中项得a1+a5=2a3+18,所以a1+a3+a5=3a3+18=42,解得a3=8,由a1+a5=34,得,解得q2=4或,因为q>1,所以q=2,所以;(II)证明:由(I)可得,∴==,∴=.【解析】(Ⅰ)由等差中项的性质可求得a3=8,进而得到a1+a5=34,进一步求得公比q,由此即可得解;(Ⅱ)化简数列{b n},由此即可得证.本题考查等差数列与等比数列的综合运用,考查化简运算能力及逻辑推理能力,属于中档题.10.【答案】解:(1)①当λ=1时,a n S n+1-a n+1S n=a n+1-a n,则a n S n+1+a n=a n+1S n+a n+1,即(S n+1+1)a n=(S n+1)a n+1.∵数列{a n}的各项均为正数,∴=.∴•…=•…,化简,得S n+1+1=2a n+1,①∴当n≥2时,S n+1=2a n,②②-①,得a n+1=2a n,∵当n=1时,a2=2,∴n=1时上式也成立,∴数列{a n}是首项为1,公比为2的等比数列,即a n=2n-1.②由①知,b n=(n+1)a n=(n+1)•2n-1.T n=b1+b2+…+b n=2•1+3•21+…+(n+1)•2n-1,2T n=2•2+3•22+…+n•2n-1+(n+1)•2n,两式相减,可得-T n=2+2+22+…+2n-1-(n+1)•2n=2+-(n+1)•2n=-n•2n.∴T n=n•2n.(2)由题意,令n=1,得a2=λ+1;令n=2,得a3=(λ+1)2.要使数列{a n}是等差数列,必须有2a2=a1+a3,解得λ=0.当λ=0时,S n+1a n=(S n+1)a n+1,且a2=a1=1.当n≥2时,S n+1(S n-S n-1)=(S n+1)(S n+1-S n),整理,得S n2+S n=S n+1S n-1+S n+1,即=,从而•…=•…,化简,得S n+1=S n+1,即a n+1=1.综上所述,可得a n=1,n∈N*.∴λ=0时,数列{a n}是等差数列.【解析】本题第(1)①题将λ=1代入递推式并转化递推式,然后运用累乘法可得S n+1+1=2a n+1,再类比可得S n+1=2a n,两式相减,再进行计算可发现数列{a n}是等比数列,即可得到数列{a n}的通项公式;第(1)②题先根据①的结果得到数列{b n}的通项公式,然后运用错位相减法求出前n项的和T n;第(2)题可先假设数列{a n}是等差数列,则根据等差中项的性质有2a2=a1+a3,计算出a2,a3关于λ的表达式并代入可解出λ的值,再代入递推式进行验证数列{a n}是等差数列,即可得到结论.本题主要考查数列的求通项公式,等差数列和等比数列的性质应用.考查了累乘法,错位相减法,转化思想的应用,逻辑推理能力和数学运算能力.本题属较难题.。
2020年高考试题分类汇编(数列)

2020年高考试题分类汇编(数列)考法1等差数列1.(2020·全国卷Ⅱ·理科)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心由一块圆心石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一层多9块,已知每层的环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)A .3699块B .3474块C .3402块D .3339块2.(2020·全国卷Ⅱ·文科)记n S 是等差数列{}n a 的前n 项的和,若12a =-,262a a +=,则10S = .3.(2020·山东卷)将数列{21}n -与{32}n -的公共项从小到大排列得到数列{}n a ,则{}n a 的前n 项和为 .4.(2020·上海卷)已知{}n a 是公差不为零的等差数列,且1109a a a +=,则12910a a a a +++= . 5.(2020·浙江卷)已知等差数列{}n a 的前n 项和n S ,公差0d ≠,11a d≤.记12b S =,122n n n b S S ++=-,n N *∈,下列等式不可能成立的是 A.4262a a a =+ B.4262b b b =+ C. 2428a a a =⋅ D.2428b b b =⋅6.(2020·北京卷)在等差数列{}n a 中,19a =-,31a =-.记12n nT a a a =(1,2,n =),则数列{}n T A.有最大项,有最小项 B.有最大项,无最小项C.无最大项,有最小项D.无最大项,无最小项考法2等比数列1.(2020·全国卷Ⅰ·文科)设{}n a 是等比数列,1231a a a ++=,2342a a a ++=,则678a a a ++=A .12B .24C .30D .322.(2020·全国卷Ⅱ·理科)数列{}n a 中,12a =,m n m n a a a +=⋅,若 153121022k k k a a a ++++++=-,则k =A .3B .4C .5D .63.(2020·全国卷Ⅱ·文科)n S 是等比数列{}n a 的前n 项的和,若5312a a -=,6424a a -=,则n nS a = A .21n - B .122n -- C .122n -- D .121n --4.(2020·全国卷Ⅲ·理科)设数列{}n a 满足13a =,134n n a a n +=-. (Ⅰ)计算2a ,3a ,猜想{}n a 的通项公式并加以证明; (Ⅱ)求数列{2}n n a 的前n 项和n S .5.(2020·全国卷Ⅰ·理科)设{}n a 是公比不为1的等比数列,1a 为2a ,3a 的等差中项.(Ⅰ)求{}n a 的公比;(Ⅱ)若11a =,求数列{}n na 的前n 项的和. 考法3等差数列与等比数列1.(2020·全国卷Ⅲ·文科)设等比数列{}n a 满足124a a +=,318a a -=. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设n S 为数列3{log }n a 的前n 项和n S ,若13m m m S S S +++=,求m .2.(2020·山东卷)已知公比大于1的等比数列{}n a 满足2420a a +=,38a =. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)记m b 为{}n a 在区间(0,]m (m N *∈)中的项的个数,求数列{}m b 的前100项和100S .3.(2020·浙江卷)已知数列{}n a ,{}n b ,{}n c 中,1111a b c ===,1n n n c a a +=-,11n n n b c b ++=,n N *∈. (Ⅰ)若数列{}n b 为等比数列,且公比0q >,且1236b b b +=,求q 与{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 为等差数列,且公差0d >,证明:1211n c c c d +++<+. 考法4其它1.(2020·全国卷Ⅰ·文科)数列{}n a 满足2(1)31n n n a a n ++-=-,前16项的和为540,则1a = .2.(2020·浙江卷)已知数列{}n a 满足(1)2n n n a +=,则3S = .。
2020年高考数学 大题专项练习 数列 一(15题含答案解析)

2020年高考数学大题专项练习数列一(15题含答案解析)高中高中数学题号一总分得分一、解答题1.已知数列的前项和为,,,求.2.设等差数列{a n}满足,,(1)求{a n}的通项公式;(2)设{a n}的前项和为,求满足成立的值。
3.设数列A:, ,… (N≥2)。
如果对小于n(2≤n≤N)的每个正整数k都有<,则称n是数列A的一个“G时刻”。
记“G(A)是数列A 的所有“G时刻”组成的集合。
(1)对数列A:-2,2,-1,1,3,写出G(A)的所有元素;(2)证明:若数列A中存在使得>,则G(A)≠;(3)证明:若数列A满足-≤1(n=2,3, …,N),则G(A)的元素个数不小于 -。
4.设数列的前项和为,且.(1) 求的值,并用表示;(2) 求数列的通项公式;(3) 设,求证:.5.已知在数列{a n }中,a 1=1,a n a n +1=n .(12)(1)求证:数列{a 2n }与{a 2n -1}都是等比数列;(2)若数列{a n }的前2n 项的和为T 2n ,令b n =(3-T 2n )·n·(n +1),求数列{b n }的最大项. 6.单调递增数列{a n }的前项和为,且满足.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{b n }满足,求数列{b n }的前项和7.已知等差数列的前n 项和为,且.(1)求数列的通项公式;(2)求证:.8.已知为等差数列,前n 项和为,是首项为2的等比数列,且公比大于0,,,.(Ⅰ)求和的通项公式;(Ⅱ)求数列的前n项和.9.已知数列的前项和为,,且满足(1)求及通项公式;(2)若,求数列的前项和.10.各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n,已知点(a n,a n+1)(n∈N*)在函数的图象上,且.(1)求数列{a n}的通项公式及前n项和S n;(2)已知数列{b n}满足b n=4﹣n,设其前n项和为T n,若存在正整数k,使不等式T n >k有解,且(n∈N*)恒成立,求k的值.11.在等差数列中,,,(1)求数列的通项公式;(2)求数列的前项和.12.在数列{a n}中,,(1)写出这个数列的前4项,并猜想这个数列的通项公式;(2)证明这个数列的通项公式.13.数列{a n}的前项和为.(1)求{a n}的通项公式;(2)设,求数列{b n}的前项和.为等差数列的前n项和,且记,其中表示不超过14.x的最大整数,如.(I)求;(II)求数列的前1 000项和.15.已知数列的前n项和S n=3n2+8n,是等差数列,且(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)令求数列的前n项和T n.2020年高考数学大题专项练习数列五(15题含答案解析)答案解析一、解答题1.答案为:2.3.解:4.5.解:(1)证明:由题意可得a 1a 2=,则a 2=.1212又a n a n +1=n ,a n +1a n +2=n +1,∴=.(12)(12)an +2an 12∴数列{a 2n -1}是以1为首项,为公比的等比数列;12数列{a 2n }是以为首项,为公比的等比数列.1212(2)T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=+=3-3·n .1-(12)n 1-1212[1-(12)n ]1-12(12)∴b n =3n(n +1)n ,b n +1=3(n +1)(n +2)n +1,∴=,(12)(12)bn +1bn n +22n∴b 1<b 2=b 3,b 3>b 4>…>b n >…,∴数列{b n }的最大项为b 2=b 3=.926.7.8.(1)..(2).9.10.11.12.13.(1);(2)数列的前项或前项的和最大;(3).14.解:15.。
2020版高考数学(理)刷题首选卷:专题突破练(4) 数列中的典型题型与创新题型

专题突破练(4) 数列中的典型题型与创新题型一、选择题1.如果等差数列{a n }中,a 3+a 4+a 5=12,那么a 1+a 2+…+a 7等于( )A .14B .21C .28D .35答案 C解析 ∵a 3+a 4+a 5=12,∴3a 4=12,a 4=4.∴a 1+a 2+…+a 7=(a 1+a 7)+(a 2+a 6)+(a 3+a 5)+a 4=7a 4=28.故选C .2.在等比数列{a n }中,a 1=1,公比|q |≠1.若a m =a 1a 2a 3a 4a 5,则m 等于( )A .9B .10C .11D .12答案 C解析 a m =a 1a 2a 3a 4a 5=(a 1a 5)·(a 2a 4)·a 3=a 23·a 23·a 3=a 53=a 51·q 10.因为a 1=1,|q |≠1, 所以a m =a 51·q 10=a 1q 10,所以m =11.故选C . 3.在递减等差数列{a n }中,若a 1+a 5=0,则S n 取最大值时n 等于( )A .2B .3C .4D .2或3答案 D解析 ∵a 1+a 5=2a 3=0,∴a 3=0.∵d <0,∴{a n }的第一项和第二项为正值,从第四项开始为负值,故S n 取最大值时n 等于2或3.故选D .4.在等差数列{a n }中,首项a 1=0,公差d ≠0,若a k =a 10+a 11+…+a 100,则k =( )A .496B .469C .4914D .4915答案 D解析 因为数列{a n }是等差数列,所以a n =a 1+(n -1)d =(n -1)d ,因为a k=a 10+a 11+…+a 100,所以a k =100a 1+100×992d -9a 1+9×82d =4914d ,又a k =(k-1)d,所以(k-1)d=4914d,所以k=4915.故选D.5.已知数列{a n}的通项为a n=log n+1(n+2)(n∈N*),我们把使乘积a1·a2·a3·…·a n为整数的n叫做“优数”,则在(0,2018]内的所有“优数”的和为()A.1024 B.2012 C.2026 D.2036答案C解析设a1·a2·a3·…·a n=log23·log34·log45·…·log n+1(n+2)=log2(n+2)=k,k ∈Z,则0<n=2k-2≤2018,2<2k≤2020,1<k≤10,∴所有“优数”之和为(22-2)+(23-2)+…+(210-2)=22(1-29)1-2-18=211-22=2026.故选C.6.约瑟夫规则:将1,2,3,…,n按逆时针方向依次放置在一个单位圆上,然后从1开始,按逆时针方向,每隔一个数删除一个数,直至剩余一个数为止,删除的数依次为1,3,5,7,….当n=65时,剩余的一个数为() A.1 B.2 C.4 D.8答案B解析将1,2,3,…,65按逆时针方向依次放置在一个单位圆上,然后从1开始,按逆时针方向,每隔一个数删除一个数,首先删除的数为1,3,5,7,…,65(删除33个,剩余32个);然后循环,删除的数的个数分别为16,8,4,2,1,最后剩余2.故选B.7.已知数列{a n}中,a n+1=3S n,则下列关于{a n}的说法正确的是()A.一定为等差数列B.一定为等比数列C.可能为等差数列,但不会为等比数列D.可能为等比数列,但不会为等差数列答案C解析若数列{a n}中所有的项都为0,则满足a n+1=3S n,所以数列{a n}可能为等差数列,故B,D不正确;由a n+1=3S n,得a n+2=3S n+1,则a n+2-a n+1=3(S n +1-S n )=3a n +1,所以a n +2=4a n +1,当a 1≠0时,易知a n +1≠0,所以a n +2a n +1=4,由a n +1=3S n ,得a 2=3a 1,即a 2a 1=3,此时数列{a n }既不是等比数列又不是等差数列,故A 不正确,C 正确.故选C .8.(2018·江西南昌测试二)已知各项均为正数的递增数列{a n }的前n 项和为S n 满足2S n =a n +1,b n =a n a n +t,若b 1,b 2,b m 成等差数列,则t m 的最大值为( ) A .27 B .35 C .38 D .54答案 D解析 由题2S n =a n +1,则4S n =(a n +1)2,4S n +1=(a n +1+1)2,作差得a n +1-a n =2,2S 1=a 1+1⇒a 1=1,a n =2n -1,由b 1,b 2,b m 成等差数列,可得b m=2b 2-b 1,2m -12m -1+t =63+t -11+t ,分离m 化简得m =3+4t -1,故(t ,m )=(2,7),(3,5),(5,4),t m max =54.故选D .9.(2018·河南信阳高级中学模拟)给定函数y =f (x )的图象在下列四个选项中,并且对任意a 1∈(0,1),由关系式a n +1=f (a n )得到的数列{a n }满足a n +1<a n .则该函数的图象可能是( )答案 A解析 由题对于给定函数y =f (x )的图象在下列四个选项中,并且对任意a 1∈(0,1),由关系式a n +1=f (a n )得到的数列{a n }满足a n +1<a n .则可得到f (a n )<a n ,所以f (a 1)<a 1在∀a 1∈(0,1)上都成立,即∀x ∈(0,1),f (x )<x ,所以函数图象都在y =x 的下方.故选A .10.杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列.在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角形.帕斯卡(1623~1662)是在1654年发现这一规律的,比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年.右图的表在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里就出现了,这又是我国数学史上的一个伟大成就.如图所示,在“杨辉三角”中,从1开始箭头所指的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,则此数列前16项和为( )A .120B .163C .164D .165答案 C解析 考查每行第二个数组成的数列:2,3,4,5,…,归纳推理可知其通项公式为b n =n +1,其前8项和S 8=8×2+8×72×1=44;每行第三个数组成的数列:1,3,6,10,…,归纳推理可知其通项公式为c n =n (n +1)2=12(n 2+n ),其前8项和T 8=12×8×(8+1)×(2×8+1)6+(8+1)×82=120,据此可得题中数列前16项和为120+44=164.故选C .11.(2018·河南林州调研)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 17>0,S 18<0,则S 1a 1,S 2a 2,…,S 15a 15中最大的项为( )A .S 7a 7B .S 8a 8C .S 9a 9D .S 10a 10答案 C解析 ∵等差数列{a n }中,S 17>0,且S 18<0,即S 17=17a 9>0,S 18=9(a 9+a 10)<0,∴a 9+a 10<0,a 9>0,∴a 10<0,∴等差数列{a n }为递减数列,故可知a 1,a 2,…,a 9为正,a 10,a 11,…为负;∴S 1,S 2,…,S 17为正,S 18,S 19,…为负,则S 1a 1>0,S 2a 2>0,…,S 9a 9>0,S 10a 10<0,S 11a 11<0,…,S 15a 15<0,又∵S 1<S 2<…<S 9,a 1>a 2>…>a 9,则S 9a 9最大.故选C .12.已知数列{a n }为等比数列,a 1∈(0,1),a 2∈(1,2),a 3∈(2,3),则a 4的取值范围是( )A .(3,4)B .(22,4)C .(2,9)D .(22,9)答案 D解析 设等比数列{a n }的公比为q ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ 0<a 1<1, ①1<a 1q <2, ②2<a 1q 2<3. ③由①②得q =a 1q a 1>11=1;由①③得q 2=a 1q 2a 1>21=2;由②③得q =a 1q 2a 1q >1且q =a 1q 2a 1q <3,故2<q <3.因为a 4=a 1q 3=(a 1q 2)·q ,所以22<a 4<9.故选D . 二、填空题13.(2018·湖南张家界模拟)定义“等积数列”,在一个数列中,如果每一项与它后一项的积都为同一个常数,那么这个数列叫做等积数列,这个常数叫做该数列的公积.已知数列{a n }是等积数列且a 1=2,公积为10,则a 2018=________.答案 5解析 已知数列{a n }是等积数列且a 1=2,公积为10,可得a 2=5,a 3=2,a 4=5,a 5=2,…,由此奇数项为2,偶数项为5,所以a 2018=5.14.设数列{a n }满足a 2+a 4=10,点P n (n ,a n )对任意的n ∈N *,都有向量P n P n +1=(1,2),则数列{a n }的前n 项和S n =________.答案 n 2解析 ∵P n (n ,a n ),∴P n +1(n +1,a n +1),∴P n P n +1=(1,a n +1-a n )=(1,2),∴a n +1-a n =2,∴{a n }是公差d 为2的等差数列.又由a 2+a 4=2a 1+4d =2a 1+4×2=10,解得a 1=1,∴S n =n +n (n -1)2×2=n 2.15.(2018·湖北荆州中学模拟一)“斐波那契”数列由十三世纪意大利数学家斐波那契发现.数列中的一系列数字常被人们称之为神奇数.具体数列为:1,1,2,3,5,8,…,即从该数列的第三项数字开始,每个数字等于前两个相邻数字之和.已知数列{a n }为“斐波那契”数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,若a 2020=M ,则S 2018=________.(用M 表示)答案 M -1解析 ∵数列为:1,1,2,3,5,8,…,即从该数列的第三项数字开始,每个数字等于前两个相邻数字之和,∴a n +2=a n +a n +1=a n +a n -1+a n =a n +a n -1+a n -2+a n -1=a n +a n -1+a n -2+a n -3+a n -2=…=a n +a n -1+a n -2+a n -3+…+a 2+a 1+1,则S 2018=a 2020-1=M -1.16.(2018·衡水金卷压轴卷二)已知曲线C 1的方程为(x -1)2+(y -2)2=1,过平面上一点P 1作C 1的两条切线,切点分别为A 1,B 1,且满足∠A 1P 1B 1=π3.记P 1的轨迹为C 2,过平面上一点P 2作C 2的两条切线,切点分别为A 2,B 2,且满足∠A 2P 2B 2=π3.记P 2的轨迹为C 3,按上述规律一直进行下去,…,记a n =|A n A n+1|min ,且S n 为数列{a n }的前n 项和,则满足S n -5n >0的最小正整数n 为________.答案 5解析 由题设可知轨迹C 1,C 2,C 3,…,C n 分别是半径为1,2,4,8,16,32,…,2n 的圆.因为a n =|A n A n +1|min ,所以a 1=1,a 2=2,a 3=4,a 4=8,…,a n =2n -1,所以S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =1+2+4+…+2n -1=2n -12-1=2n -1.由S n -5n >0,得2n -1-5n >0⇒2n >5n +1,故最小的正整数n 为5.三、解答题17.(2018·山西考前适应训练)已知等比数列{a n }中,a n >0,a 1=164,1a n -1a n +1=2a n +2,n ∈N *. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n ·(log 2a n )2,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .解 (1)设等比数列{a n }的公比为q ,则q >0,因为1a n -1a n +1=2a n +2,所以1a 1q n -1-1a 1q n =2a 1q n +1, 因为q >0,解得q =2,所以a n =164×2n -1=2n -7,n ∈N *.(2)b n =(-1)n ·(log 2a n )2=(-1)n ·(log 22n -7)2=(-1)n ·(n -7)2,设c n =n -7,则b n =(-1)n ·(c n )2.T 2n =b 1+b 2+b 3+b 4+…+b 2n -1+b 2n=-c 21+c 22+(-c 23)+c 24+…+(-c 22n -1)+c 22n=(-c 1+c 2)(c 1+c 2)+(-c 3+c 4)(c 3+c 4)+…+(-c 2n -1+c 2n )(c 2n -1+c 2n ) =c 1+c 2+c 3+c 4+…+c 2n -1+c 2n=2n [-6+(2n -7)]2=n (2n -13)=2n 2-13n .18.(2018·山东青岛统测)已知等差数列{a n }的公差为2,等比数列{b n }的公比为2,且a n b n =n ·2n .(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)令c n =1a n ·log 2b n +3,记数列{c n }的前n 项和为T n ,试比较T n 与38的大小. 解 (1)∵a n b n =n ·2n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1b 1=2,a 2b 2=8⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1b 1=2,(a 1+2)·2b 1=8, 解得a 1=2,b 1=1,∴a n =2+2(n -1)=2n ,b n =2n -1.(2)∵a n =2n ,b n =2n -1,∴c n =1a n ·log 2b n +3=12n (n +2)=141n -1n +2, ∴T n =c 1+c 2+c 3+c 4+…+c n -1+c n=141-13+12-14+13-15+14-16+…+1n -1-1n +1+1n -1n +2=141+12-1n +1-1n +2=38-141n +1+1n +2<38, ∴T n <38.19.(2018·广东三校联考二)设数列{a n }的前n 项和为S n ,点(a n ,S n )(n ∈N *)在直线2x -y -2=0上.(1)求证:数列{a n }是等比数列,并求其通项公式;(2)设直线x =a n 与函数f (x )=x 2的图象交于点A n ,与函数g (x )=log 2x 的图象交于点B n ,记b n =OA n →·OB n →(其中O 为坐标原点),求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)证明:∵点(a n ,S n )在直线2x -y -2=0上,∴2a n -S n -2=0.①当n =1时,2a 1-a 1-2=0,∴a 1=2.当n ≥2时,2a n -1-S n -1-2=0,②①-②,得a n =2a n -1.∴数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,则a n =2n .(2)由(1)及已知易得A n (2n ,4n ),B n (2n ,n ),∴b n =OA n →·OB n →,∴b n =(n +1)·4n . 则T n =2×41 +3×42+4×43+…+(n +1)·4n ,③4T n =2×42+3×43+4×44+…+(n +1)·4n +1,④③-④,得-3T n =8+42+43+…+4n -(n +1)·4n +1=8+16(1-4n -1)1-4-(n +1)·4n +1, ∴T n =n 3+29·4n +1-89.20.(2018·湖南六校联考)已知函数f (x )=x 2+x +c (c 为常数),且x ∈-12,0时,f (x )的最大值为-14,数列{a n }的首项a 1=32,点(a n ,a n +1)在函数f (x )的图象上,其中n ≥1,n ∈Z .(1)证明:数列lg a n +12是等比数列;(2)记R n =a 1+12·a 2+12·…·a n +12,求R n .解 (1)证明:依题意,f (x )=x 2+x +c ,c 为常数,当x∈-12,0时,f′(x)≥0,f(x)单调递增,所以f(x)max=f(0)=c=-14,所以f(x)=x2+x-14.又点(a n,a n+1)在函数f(x)的图象上,所以a n+1=a2n+a n-14,即a n+1+12=a n+122,由于a1=32,易知a n +12>0,所以lg a n+1+12=2lg a n+12,又lg a1+12=lg 2≠0,所以数列lg a n+12是首项为lg 2,公比为2的等比数列.(2)由(1)知lg a n+12=2n-1·lg 2=lg 22n-1,所以a n+12=22n-1,所以R n=220·221·222·…·22n-1=220+21+22+…+2n-1=22n-1.21.(2019·宁夏六盘山高级中学模拟)已知函数y=f(x).对任意x∈R,都有f(x)+f(1-x)=2.(1)求f 12和f1n+fn-1n(n∈N*)的值;(2)数列{a n}满足a n=f(0)+f 1n+f2n+…+fn-1n+f(1)(n∈N*),求证:数列{an}是等差数列.解(1)由题设条件知f 12+f12=2,故f12=1.而1n+n-1n=1,故f1n+fn-1n=2.(2)证明:依题有a n=f(0)+f 1n+…+fn-1n+f(1),n∈N*,同理有a n=f(1)+f n-1n+…+f1n+f(0),n∈N*,上述两式对应相加得2a n=[f(0)+f(1)]+f1n +fn-1n+…+f1n+fn-1n+[f(0)+f(1)]=2(n+1),从而a n=n+1,n∈N*,而a n+1-a n=1,故{a n}为等差数列.。
高考数学《数列》大题训练50题含答案解析整理版

高考数学《数列》大题训练50题1 .数列{}的前n 项和为,且满足,.n a n S 11a =2(1)n n S n a =+(1)求{}的通项公式; (2)求和T n =.n a 1211123(1)na a n a ++++L 2 .已知数列,a 1=1,点在直线上.}{n a *))(2,(1N n a a P n n ∈+0121=+-y x (1)求数列的通项公式;}{n a (2)函数,求函数最小值.)2*,(1111)(321≥∈++++++++=n N n a n a n a n a n n f n且 )(n f 3 .已知函数(a ,b 为常数)的图象经过点P (1,)和Q (4,8)x ab x f =)(81(1) 求函数的解析式;)(x f (2) 记a n =log 2,n 是正整数,是数列{a n }的前n 项和,求的最小值。
)(n f n S n S 4 .已知y =f (x )为一次函数,且f (2)、f (5)、f (4)成等比数列,f (8)=15.求=f (1)+f (2)+…+f (n )的表达式.n S 5 .设数列的前项和为,且,其中是不等于和0的实常数.{}n a n n S 1n n S c ca =+-c 1-(1)求证: 为等比数列;{}n a (2)设数列的公比,数列满足,试写出 的{}n a ()q f c ={}n b ()()111,,23n n b b f b n N n -==∈≥1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭通项公式,并求的结果.12231n n b b b b b b -+++L 6 .在平面直角坐标系中,已知A n (n,a n )、B n (n,b n )、C n (n -1,0)(n ∈N *),满足向量与向量共线,且1+n n A A n n C B 点B n (n,b n ) (n ∈N *)都在斜率为6的同一条直线上.(1)试用a 1,b 1与n 来表示a n ;(2)设a 1=a ,b 1=-a ,且12<a ≤15,求数列{a n }中的最小项.7 .已知数列的前三项与数列的前三项对应相同,且…对任意的{}n a {}n b 212322a a a +++12n n a -+8n =∈n N*都成立,数列是等差数列.1{}n n b b +-(1)求数列与的通项公式;{}n a {}n b (2)问是否存在N *,使得?请说明理由.k ∈(0,1)k k b a -∈8 .已知数列),3,2(1335,}{11 =-+==-n a a a a nn n n 且中(I )试求a 2,a 3的值;(II )若存在实数为等差数列,试求λ的值.}3{,nn a λλ+使得9 .已知数列的前项和为,若,{}n a n n S ()1,211++=⋅=+n n S a n a n n(1)求数列的通项公式;{}n a (2)令,①当为何正整数值时,:②若对一切正整数,总有,求的n nn S T 2=n 1+>n n T T n m T n ≤m 取值范围。
2020年高考数学(理)之数列 专题11 数列的通项( 叠加法、累乘法求通项)(解析版)

数列11 数列的通项( 叠加法、累乘法求通项)一、具体目标:掌握用不同的数学方法求不同形式数列的通项公式.通过数列通项公式的求解过程,利用数列的变化规律,恰当选择方法,是数列的研究和探索奠定基础. 二、知识概述: 1.数列的通项公式:(1)如果数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.即()n a f n =,不是每一个数列都有通项公式,也不是每一个数列都有一个个通项公式. (2)数列{}n a 的前n 项和n S 和通项n a 的关系:11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩.2.求数列的通项公式的注意事项:(1)根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,观察出项与n 之间的关系、规律,可使用添项、通分、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.对于正负符号变化,可用()1n-或()11n +-来调整.(2)根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是不完全归纳法,它蕴含着“从特殊到一般”的思想.由不完全归纳法得出的结果是不可靠,要注意代值验证.(3)对于数列的通项公式要掌握:①已知数列的通项公式,就可以求出数列的各项;②根据数列的前几项,写出数列的一个通项公式,这是一个难点,在学习中要注意观察数列中各项与其序号的变化情况,分解所给数列的前几项,看看这几项的分解中.哪些部分是变化的,哪些是不变的,再探索各项中变化部分与序【考点讲解】号的联系,从而归纳出构成数列的规律,写出通项公式.3.数列通项一般有三种类型:(1)已知数列是等差或等比数列,求通项,破解方法:公式法或待定系数法;(2)已知S n ,求通项,破解方法:利用S n -S n -1= a n ,但要注意分类讨论,本例的求解中检验必不可少,值 得重视;(3)已知数列的递推公式,求通项,破解方法:猜想证明法或构造法。
4. 已知数列{}n a 的前n 项和n S ,求数列的通项公式,其求解过程分为三步: (1)先利用11a S =求出1a ;(2)用1n -替换n S 中的n 得到一个新的关系,利用=n a 1n n S S -- (2)n ≥便可求出当2n ≥时n a 的表达式; (3)对1n =时的结果进行检验,看是否符合2n ≥时n a 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分1n =与2n ≥两段来写.【注】该公式主要是用来求数列的通项,求数列通项时,一定要分两步讨论,结果能并则并,不并则分. 5. 递推公式推导通项公式方法: (1)叠加法:1()n n a a f n +-=叠加法(或累加法):已知()⎩⎨⎧=-=+n f a a a a n n 11,求数列通项公式常用叠加法(或累加法)即112211)()()(a a a a a a a a n n n n n +-++-+-=---Λ.(2)累乘法:已知()⎪⎩⎪⎨⎧==+n f a a a a nn 11求数列通项公式用累乘法. (3)待定系数法:1n n a pa q +=+(其中,p q 均为常数,)0)1((≠-p pq ) 解法:把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中pqt -=1,再利用换元法转化为等比数列求解. (4)待定系数法: nn n q pa a +=+1(其中,p q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq ). (或1nn n a pa rq +=+,其中,,p q r 均为常数).解法:在原递推公式两边同除以1+n q ,得:111n n n n a a p q q q q++=⋅+,令n n n q a b =,得:q b q p b nn 11+=+,再按 第(3)种情况求解.(5)待定系数法:b an pa a n n ++=+1(100)p a ≠≠,, 1122332211a a a a a a a a a a a a n n n n n n n ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-----Λ解法:一般利用待定系数法构造等比数列,即令)()1(1y xn a p y n x a n n ++=++++,与已知递推式比较, 解出y x ,,从而转化为{}y xn a n ++是公比为p 的等比数列. (6)待定系数法:21(0,1,0)n n a pa an bn c p a +=+++≠≠解法:一般利用待定系数法构造等比数列,即令221(1)(1)()n n a x n y n z p a xn yn z ++++++=+++,与已知递推式比较,解出y x ,,从而转化为{}2n a xn yn z +++是公比为p 的等比数列. (7)待定系数法:n n n qa pa a +=++12(其中,p q 均为常数).解法:先把原递推公式转化为)(112n n n n sa a t sa a -=-+++其中,s t 满足s t pst q+=⎧⎨=-⎩,再按第(4)种情况求解.(8)取倒数法:1()()()nn n g n a a f n a t n +=+解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为q pa a n n +=+1,按第(3)种情况求解.(11()()()0n n n n g n a t n a f n a a +++-=,解法:等式两边同时除以1n n a a +⋅后换元转化为q pa a n n +=+1,按第(3)种情况求解.).(9)取对数rn n pa a =+1)0,0(>>n a p解法:这种类型一般是等式两边取以p 为底的对数,后转化为q pa a n n +=+1,按第(3)种情况求解. 6. 以数列为背景的新定义问题是高考中的一个热点题型,考查频率较高,一般会结合归纳推理综合命题.常见的命题形式有新法则、新定义、新背景、新运算等.(1)准确转化:解决数列新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,将题目所给定义转化成题目要 求的形式,切忌同已有概念或定义相混淆.(2)方法选取:对于数列新定义问题,搞清定义是关键,仔细认真地从前几项(特殊处、简单处)体会题意,从而找到恰当的解决方法. 类型1 )(1n f a a n n +=+解法:把原递推公式转化为)(1n f a a n n =-+,利用叠加法求解例1.设数列{}n a 中,112,1n n a a a n +==++,则通项n a = .【解析】法一:由题意可知:112,1n n a a a n +==++ 所以有()111n n a a n -=+-+,()1221n n a a n --=+-+,()2331n n a a n --=+-+,K ,3221a a =++,2111a a =++,1211a ==+将以上各式相加得:()()()123211n a n n n n =-+-+-+++++⎡⎤⎣⎦L()()()()11111111222n n n n n n n n --+⎡⎤-+⎣⎦=++=++=+ 故应填()112n n ++.法二:由题意11n n a a n +=++可得:11n n a a n +-=+, ()111n n a a n --=-+,()1221n n a a n ---=-+,()2331n n a a n ---=-+,K ,3221a a -=+,2111a a -=+,1211a ==+.将以上各式相加得:()()()123211n a n n n n =-+-+-+++++⎡⎤⎣⎦L()()()()11111111222n n n n n n n n --+⎡⎤-+⎣⎦=++=++=+ 故应填()112n n ++. 【答案】()112n n ++ 类型2 n n a n f a )(1=+ .解法:把原递推公式转化为)(1n f a a nn =+,利用叠乘法求解。
2020版高考数学第五章数列第2节等差数列及其前n项和讲义理(含解析)新人教A版

第2节 等差数列及其前n 项和考试要求 1.理解等差数列的概念;2.掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式;3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题;4.体会等差数列与一次函数的关系.知 识 梳 理1.等差数列的概念(1)如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.数学语言表达式:a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)若a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a ,b 的等差中项,且A =a +b2.2.等差数列的通项公式与前n 项和公式(1)若等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)d 2=n (a 1+a n )2.3.等差数列的性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n .(3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列. (4)若S n 为等差数列{a n }的前n 项和,则数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.(5)若S n 为等差数列{a n }的前n 项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列.[微点提醒]1.已知数列{a n }的通项公式是a n =pn +q (其中p ,q 为常数),则数列{a n }一定是等差数列,且公差为p .2.在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最小值.3.等差数列{a n }的单调性:当d >0时,{a n }是递增数列;当d <0时,{a n }是递减数列;当d =0时,{a n }是常数列.4.数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数).基 础 自 测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.( ) (2)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(3)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( ) (4)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( ) 解析 (3)若公差d =0,则通项公式不是n 的一次函数. (4)若公差d =0,则前n 项和不是二次函数. 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×2.(必修5P46A2改编)设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 6=2且S 5=30,则S 8等于( ) A.31B.32C.33D.34解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =2,5a 1+10d =30,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=263,d =-43,∴S 8=8a 1+8×72d =32.答案 B3.(必修5P68A8改编)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=450,则a 2+a 8=________. 解析 由等差数列的性质,得a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=450,∴a 5=90,∴a 2+a 8=2a 5=180. 答案 1804.(2018·全国Ⅰ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=( ) A.-12B.-10C.10D.12解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则3(3a 1+3d )=2a 1+d +4a 1+6d ,即d =-32a 1.又a 1=2,∴d =-3,∴a 5=a 1+4d =2+4×(-3)=-10. 答案 B5.(2019·上海黄浦区模拟)已知等差数列{a n }中,a 2=1,前5项和S 5=-15,则数列{a n }的公差为( ) A.-3B.-52C.-2D.-4解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,因为⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,S 5=-15,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =1,5a 1+5×42d =-15, 解得d =-4. 答案 D6.(2019·苏北四市联考)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8>0,且S 9<0,则S 1,S 2,…,S 9中最小的是______.解析 在等差数列{a n }中, ∵a 3+a 8>0,S 9<0,∴a 5+a 6=a 3+a 8>0,S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5<0,∴a 5<0,a 6>0,∴S 1,S 2,…,S 9中最小的是S 5. 答案 S 5考点一 等差数列基本量的运算【例1】 (1)(一题多解)(2017·全国Ⅰ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A.1B.2C.4D.8(2)(2019·潍坊检测)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 11=22,a 4=-12,若a m =30,则m =( ) A.9B.10C.11D.15解析 (1)法一 设等差数列{a n }的公差为d , 依题意得⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+3d )+(a 1+4d )=24,6a 1+6×52d =48,所以d =4. 法二 等差数列{a n }中,S 6=(a 1+a 6)×62=48,则a 1+a 6=16=a 2+a 5,又a 4+a 5=24,所以a 4-a 2=2d =24-16=8,则d =4.(2)设等差数列{a n }的公差为d ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧S 11=11a 1+11×(11-1)2d =22,a 4=a 1+3d =-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-33,d =7, ∴a m =a 1+(m -1)d =7m -40=30,∴m =10. 答案 (1)C (2)B规律方法 1.等差数列的通项公式及前n 项和公式共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想来解决问题.2.数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换作用,而a 1和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.【训练1】 (1)等差数列log 3(2x ),log 3(3x ),log 3(4x +2),…的第四项等于( ) A.3 B.4 C.log 318 D.log 324(2)(一题多解)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=6,S 4=12,则S 6=________. 解析 (1)∵log 3(2x ),log 3(3x ),log 3(4x +2)成等差数列, ∴log 3(2x )+log 3(4x +2)=2log 3(3x ),∴log 3[2x (4x +2)]=log 3(3x )2,则2x (4x +2)=9x 2, 解之得x =4,x =0(舍去).∴等差数列的前三项为log 38,log 312,log 318, ∴公差d =log 312-log 38=log 332,∴数列的第四项为log 318+log 332=log 327=3.(2)法一 设数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 由S 3=6,S 4=12,可得⎩⎪⎨⎪⎧S 3=3a 1+3d =6,S 4=4a 1+6d =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=0,d =2,所以S 6=6a 1+15d =30.法二 由{a n }为等差数列,故可设前n 项和S n =An 2+Bn , 由S 3=6,S 4=12可得⎩⎪⎨⎪⎧S 3=9A +3B =6,S 4=16A +4B =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧A =1,B =-1,即S n =n 2-n ,则S 6=36-6=30.答案 (1)A (2)30考点二 等差数列的判定与证明 典例迁移【例2】 (经典母题)若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 成等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n ≥2时,由a n +2S n S n -1=0, 得S n -S n -1=-2S n S n -1,所以1S n -1S n -1=2,又1S 1=1a 1=2,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2,公差为2的等差数列. (2)解 由(1)可得1S n =2n ,∴S n =12n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=n -1-n 2n (n -1)=-12n (n -1).当n =1时,a 1=12不适合上式.故a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.【迁移探究1】 本例条件不变,判断数列{a n }是否为等差数列,并说明理由. 解 因为a n =S n -S n -1(n ≥2),a n +2S n S n -1=0, 所以S n -S n -1+2S n S n -1=0(n ≥2). 所以1S n -1S n -1=2(n ≥2).又1S 1=1a 1=2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以2为首项,2为公差的等差数列.所以1S n =2+(n -1)×2=2n ,故S n =12n.所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=-12n (n -1),所以a n +1=-12n (n +1),又a n +1-a n =-12n (n +1)--12n (n -1)=-12n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n -1=1n (n -1)(n +1).所以当n ≥2时,a n +1-a n 的值不是一个与n 无关的常数,故数列{a n }不是一个等差数列. 【迁移探究2】 本例中,若将条件变为a 1=35,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),试求数列{a n }的通项公式. 解 由已知可得a n +1n +1=a n n +1,即a n +1n +1-a n n =1,又a 1=35, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=35为首项,1为公差的等差数列,∴a n n =35+(n -1)·1=n -25,∴a n =n 2-25n . 规律方法 1.证明数列是等差数列的主要方法:(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数. (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)都成立. 2.判定一个数列是等差数列还常用到结论:(1)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列.(2)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是等差数列.问题的最终判定还是利用定义.【训练2】 (2017·全国Ⅰ卷)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=-6. (1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列. 解 (1)设{a n }的公比为q ,由题设可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q )=2,a 1(1+q +q 2)=-6,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =-2,a 1=-2. 故{a n }的通项公式为a n =(-2)n. (2)由(1)可得S n =a 1(1-q n )1-q =-23+(-1)n 2n +13.由于S n +2+S n +1=-43+(-1)n 2n +3-2n +23.=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23+(-1)n ·2n +13=2S n , 故S n +1,S n ,S n +2成等差数列. 考点三 等差数列的性质及应用 多维探究角度1 等差数列项的性质【例3-1】 (2019·临沂一模)在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,则a 2+a 14的值为( ) A.6B.12C.24D.48解析 ∵在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120, 由等差数列的性质,a 1+3a 8+a 15=5a 8=120, ∴a 8=24,∴a 2+a 14=2a 8=48. 答案 D角度2 等差数列和的性质【例3-2】 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( ) A.63B.45C.36D.27解析 由{a n }是等差数列,得S 3,S 6-S 3,S 9-S 6为等差数列, 即2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6), 得到S 9-S 6=2S 6-3S 3=45, 所以a 7+a 8+a 9=45. 答案 B规律方法 1.项的性质:在等差数列{a n }中,若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则a m +a n =a p +a q .2.和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则 (1)S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1); (2)S 2n -1=(2n -1)a n .【训练3】 (1)已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=-2 015,S 2 0152 015-S 2 0092 009=6,则S 2 019=________.(2)(2019·荆州一模)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5=3,a 8=8,则a 12的值是( ) A.15B.30C.31D.64(3)等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =3n -22n +1,则a 7b 7等于( )A.3727B.1914C.3929D.43解析 (1)由等差数列的性质可得⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列. 设其公差为d ,则S 2 0152 015-S 2 0092 009=6d =6,∴d =1.故S 2 0192 019=S 11+2 018d =-2 015+2 018=3, ∴S 2 019=3×2 019=6 057.(2)由a 3+a 4+a 5=3及等差数列的性质, ∴3a 4=3,则a 4=1.又a 4+a 12=2a 8,得1+a 12=2×8. ∴a 12=16-1=15.(3)a 7b 7=2a 72b 7=a 1+a 13b 1+b 13=a 1+a 132×13b 1+b 132×13=S 13T 13=3×13-22×13+1=3727. 答案 (1)6 057 (2)A (3)A 考点四 等差数列的前n 项和及其最值【例4】 (2019·衡水中学质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1≠0,常数λ>0,且λa 1a n =S 1+S n 对一切正整数n 都成立. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设a 1>0,λ=100,当n 为何值时,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫lg 1a n 的前n 项和最大? 解 (1)令n =1,得λa 21=2S 1=2a 1,a 1(λa 1-2)=0, 因为a 1≠0,所以a 1=2λ,当n ≥2时,2a n =2λ+S n ,2a n -1=2λ+S n -1,两式相减得2a n -2a n -1=a n (n ≥2). 所以a n =2a n -1(n ≥2),从而数列{a n }为等比数列,a n =a 1·2n -1=2nλ. (2)当a 1>0,λ=100时,由(1)知,a n =2n100,则b n =lg 1a n =lg 1002n =lg 100-lg 2n=2-n lg 2,所以数列{b n }是单调递减的等差数列,公差为-lg 2, 所以b 1>b 2>…>b 6=lg 10026=lg 10064>lg 1=0,当n ≥7时,b n ≤b 7=lg 10027<lg 1=0,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫lg 1a n 的前6项和最大.规律方法 求等差数列前n 项和S n 的最值的常用方法:(1)函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn (a ≠0),通过配方或借助图象求二次函数的最值.(2)利用等差数列的单调性,求出其正负转折项,进而求S n 的最值. ①当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m (当a m +1=0时,S m +1也为最大值);②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m (当a m +1=0时,S m +1也为最小值).【训练4】 (1)等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 3,a 5,a 15成等比数列,若a 5=5,S n 为数列{a n }的前n 项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和取最小值时的n 为( )A.3B.3或4C.4或5D.5(2)已知等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,则前n 项和S n 的最大值为________.解析 (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+2d )(a 1+14d )=25,a 1+4d =5,由d ≠0,解得a 1=-3,d =2,∴S nn=na 1+n (n -1)2dn=-3+n -1=n -4,则n -4≥0,得n ≥4,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和取最小值时的n 为3或4.(2)因为等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,S n =na 1+n (n -1)2d =20n -n (n -1)2×2=-n 2+21n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2122+⎝ ⎛⎭⎪⎫2122,又因为n ∈N *,所以n =10或n =11时,S n 取得最大值,最大值为110. 答案 (1)B (2)110[思维升华]1.证明等差数列可利用定义或等差中项的性质,另外还常用前n 项和S n =An 2+Bn 及通项a n =pn +q 来判断一个数列是否为等差数列. 2.等差数列基本量思想(1)在解有关等差数列的基本量问题时,可通过列关于a 1,d 的方程组进行求解. (2)若奇数个数成等差数列,可设中间三项为a -d ,a ,a +d .若偶数个数成等差数列,可设中间两项为a -d ,a +d ,其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元.(3)灵活使用等差数列的性质,可以大大减少运算量. [易错防范]1.用定义法证明等差数列应注意“从第2项起”,如证明了a n +1-a n =d (n ≥2)时,应注意验证a 2-a 1是否等于d ,若a 2-a 1≠d ,则数列{a n }不为等差数列.2.利用二次函数性质求等差数列前n 项和最值时,一定要注意自变量n 是正整数.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( ) A.100B.99C.98D.97解析 设等差数列{a n }的公差为d ,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧9a 1+36d =27,a 1+9d =8,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =1, 所以a 100=a 1+99d =-1+99=98. 答案 C2.(2019·淄博调研)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 6a 5=911,则S 11S 9=( )A.1B.-1C.2D.12 解析 由于S 11S 9=11a 69a 5=119×911=1. 答案 A 3.(2019·中原名校联考)若数列{a n }满足1a n +1-1a n =d (n ∈N *,d 为常数),则称数列{a n }为调和数列,已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 为调和数列,且x 1+x 2+…+x 20=200,则x 5+x 16=( )A.10B.20C.30D.40解析 依题意,11x n +1-11x n=x n +1-x n =d , ∴{x n }是等差数列.又x 1+x 2+…+x 20=20(x 1+x 20)2=200. ∴x 1+x 20=20,从而x 5+x 16=x 1+x 20=20.答案 B4.(2019·北京海淀区质检)中国古诗词中,有一道“八子分绵”的数学名题:“九百九十六斤绵,赠分八子作盘缠,次第每人多十七,要将第八数来言”.题意是:把996斤绵分给8个儿子作盘缠,按照年龄从大到小的顺序依次分绵,年龄小的比年龄大的多17斤绵,那么第8个儿子分到的绵是( )A.174斤B.184斤C.191斤D.201斤解析 用a 1,a 2,…,a 8表示8个儿子按照年龄从大到小得到的绵数,由题意得数列a 1,a 2,…,a 8是公差为17的等差数列,且这8项的和为996,∴8a 1+8×72×17=996,解之得a 1=65. ∴a 8=65+7×17=184,即第8个儿子分到的绵是184斤.答案 B5.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=9,S 99-S 55=-4,则S n 取最大值时的n 为( ) A.4 B.5 C.6 D.4或5 解析 由{a n }为等差数列,得S 99-S 55=a 5-a 3=2d =-4, 即d =-2,由于a 1=9,所以a n =-2n +11,令a n =-2n +11<0,得n >112, 所以S n 取最大值时的n 为5.答案 B二、填空题6.已知等差数列{a n }的公差为2,项数是偶数,所有奇数项之和为15,所有偶数项之和为25,则这个数列的项数为________.解析 设项数为2n ,则由S 偶-S 奇=nd 得,25-15=2n 解得n =5,故这个数列的项数为10.答案 107.已知数列{a n }满足a 1=1,a n -a n +1=2a n a n +1,则a 6=________. 解析 将a n -a n +1=2a n a n +1两边同时除以a n a n +1,1a n +1-1a n =2. 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1a 1=1为首项,2为公差的等差数列, 所以1a 6=1+5×2=11,即a 6=111. 答案 1118.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S 10=16,S 100-S 90=24,则S 100=________. 解析 依题意,S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,…,S 100-S 90依次成等差数列,设该等差数列的公差为d .又S 10=16,S 100-S 90=24,因此S 100-S 90=24=16+(10-1)d =16+9d ,解得d =89,因此S 100=10S 10+10×92d =10×16+10×92×89=200. 答案 200三、解答题9.等差数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 5+a 7=6.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =[a n ],求数列{b n }的前10项和,其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.解 (1)设数列{a n }首项为a 1,公差为d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+5d =4,a 1+5d =3.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =25.所以{a n }的通项公式为a n =2n +35. (2)由(1)知,b n =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n +35. 当n =1,2,3时,1≤2n +35<2,b n =1; 当n =4,5时,2≤2n +35<3,b n =2; 当n =6,7,8时,3≤2n +35<4,b n =3; 当n =9,10时,4≤2n +35<5,b n =4. 所以数列{b n }的前10项和为1×3+2×2+3×3+4×2=24.10.已知等差数列的前三项依次为a ,4,3a ,前n 项和为S n ,且S k =110.(1)求a 及k 的值;(2)设数列{b n }的通项公式b n =S n n ,证明:数列{b n }是等差数列,并求其前n 项和T n .(1)解 设该等差数列为{a n },则a 1=a ,a 2=4,a 3=3a ,由已知有a +3a =8,得a 1=a =2,公差d =4-2=2,所以S k =ka 1+k (k -1)2·d =2k +k (k -1)2×2=k 2+k , 由S k =110,得k 2+k -110=0,解得k =10或k =-11(舍去),故a =2,k =10.(2)证明 由(1)得S n =n (2+2n )2=n (n +1), 则b n =S n n =n +1,故b n +1-b n =(n +2)-(n +1)=1,即数列{b n }是首项为2,公差为1的等差数列,所以T n =n (2+n +1)2=n (n +3)2.能力提升题组(建议用时:20分钟)11.(2019·济宁模拟)设数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,且2na n =(n -1)a n -1+(n +1)a n +1(n ≥2且n ∈N *),则a 18=( )A.259B.269C.3D.289 解析 令b n =na n ,则2b n =b n -1+b n +1(n ≥2),所以{b n }为等差数列,因为b 1=1,b 2=4,所以公差d =3,则b n =3n -2,所以b 18=52,则18a 18=52,所以a 18=269. 答案 B12.(2019·青岛诊断)已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n (n ∈N *),若S n T n =2n -1n +1,则a 12b 6=( ) A.154B.158C.237D.3 解析 由题意不妨设S n =n (2n -1),T n =n (n +1),所以a 12=S 12-S 11=12×23-11×21=45,b 6=T 6-T 5=6×(6+1)-5×(5+1)=42-30=12,所以a 12b 6=4512=154. 答案 A13.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 解析 由a n =2n -10(n ∈N *)知{a n }是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n -10≥0得n ≥5,∴n ≤5时,a n ≤0,当n >5时,a n >0,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=-(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+…+a 15)=20+110=130. 答案 13014.(2019·长沙雅礼中学模拟)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1+a 13=26,S 9=81.(1)求{a n }的通项公式;(2)令b n =1a n +1a n +2,T n =b 1+b 2+…+b n ,若30T n -m ≤0对一切n ∈N *成立,求实数m 的最小值.解 (1)∵等差数列{a n }中,a 1+a 13=26,S 9=81,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a 7=26,9a 5=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 7=13,a 5=9, ∴d =a 7-a 57-5=13-92=2,∴a n =a 5+(n -5)d =9+2(n -5)=2n -1.(2)∵b n =1a n +1a n +2=1(2n +1)(2n +3) =12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3, ∴T n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+15-17+…+12n +1-12n +3 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-12n +3, ∵12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-12n +3随着n 的增大而增大,知{T n }单调递增. 又12n +3>0,∴T n <16,∴m ≥5, ∴实数m 的最小值为5.新高考创新预测15.(多填题)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,满足S 2=S 6,S 55-S 44=2,则a 1=________,公差d =________.解析 由{a n }为等差数列,得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是首项为a 1,公差为d 2的等差数列,∵S 55-S 44=2,∴d 2=2⇒d =4,又S 2=S 6⇒2a 1+4=6a 1+6×52×4⇒a 1=-14. 答案 -14 4。
2020年全国各地高中数学真题分类汇编—数列(含答案)

2020年全国各地⾼考真题分类汇编—数列1.(2020•浙江)已知等差数列{a n}的前n项和S n,公差d≠0,且≤1.记b1=S2,b n+1=S2n+2﹣S2n,n∈N*,下列等式不可能成⽴的是()A.2a4=a2+a6B.2b4=b2+b6C.a42=a2a8D.b42=b2b82.(2020•北京)在等差数列{a n}中,a1=﹣9,a5=﹣1.记T n=a1a2…a n(n=1,2,…),则数列{T n}()A.有最⼤项,有最⼩项B.有最⼤项,⽆最⼩项C.⽆最⼤项,有最⼩项D.⽆最⼤项,⽆最⼩项3.(2020•新课标Ⅰ)设{a n}是等⽐数列,且a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a6+a7+a8=()A.12B.24C.30D.324.(2020•新课标Ⅱ)如图,将钢琴上的12个键依次记为a1,a2,…,a12.设1≤i<j<k≤12.若k﹣j=3且j﹣i=4,则a i,a j,a k为原位⼤三和弦;若k﹣j=4且j﹣i=3,则称a i,a j,a k 为原位⼩三和弦.⽤这12个键可以构成的原位⼤三和弦与原位⼩三和弦的个数之和为()A.5B.8C.10D.155.(2020•新课标Ⅱ)0﹣1周期序列在通信技术中有着重要应⽤.若序列a1a2…a n…满⾜a i∈{0,1}(i=1,2,…),且存在正整数m,使得a i+m=a i(i=1,2,…)成⽴,则称其为0﹣1周期序列,并称满⾜a i+m=a i(i=1,2…)的最⼩正整数m为这个序列的周期.对于周期为m的0﹣1序列a1a2…a n…,C(k)=a i a i+k(k=1,2,…,m﹣1)是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0﹣1序列中,满⾜C(k)≤(k=1,2,3,4)的序列是()A.11010…B.11011…C.10001…D.11001…6.(2020•新课标Ⅱ)记S n为等⽐数列{a n}的前n项和.若a5﹣a3=12,a6﹣a4=24,则=()A.2n﹣1B.2﹣21﹣n C.2﹣2n﹣1D.21﹣n﹣17.(2020•新课标Ⅱ)数列{a n}中,a1=2,a m+n=a m a n.若a k+1+a k+2+…+a k+10=215﹣25,则k=()A.2B.3C.4D.58.(2020•新课标Ⅱ)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中⼼有⼀块圆形⽯板(称为天⼼⽯),环绕天⼼⽯砌9块扇⾯形⽯板构成第⼀环,向外每环依次增加9块.下⼀层的第⼀环⽐上⼀层的最后⼀环多9块,向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层⽐中层多729块,则三层共有扇⾯形⽯板(不含天⼼⽯)()A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块9.(2020•上海)已知数列{a n}是公差不为零的等差数列,且a1+a10=a9,则=.10.(2020•新课标Ⅱ)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a1=﹣2,a2+a6=2,则S10=.11.(2020•浙江)已知数列{a n}满⾜a n=,则S3=.12.(2020•海南)将数列{2n﹣1}与{3n﹣2}的公共项从⼩到⼤排列得到数列{a n},则{a n}的前n项和为.13.(2020•江苏)设{a n}是公差为d的等差数列,{b n}是公⽐为q的等⽐数列.已知数列{a n+b n}的前n项和S n=n2﹣n+2n﹣1(n∈N*),则d+q的值是.14.(2020•新课标Ⅰ)数列{a n}满⾜a n+2+(﹣1)n a n=3n﹣1,前16项和为540,则a1=.15.(2020•天津)已知{a n}为等差数列,{b n}为等⽐数列,a1=b1=1,a5=5(a4﹣a3),b5=4(b4﹣b3).(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)记{a n}的前n项和为S n,求证:S n S n+2<S n+12(n∈N*);(Ⅲ)对任意的正整数n,设c n=求数列{c n}的前2n项和.16.(2020•海南)已知公⽐⼤于1的等⽐数列{a n}满⾜a2+a4=20,a3=8.(1)求{a n}的通项公式;(2)求a1a2﹣a2a3+…+(﹣1)n﹣1a n a n+1.17.(2020•江苏)已知数列{a n}(n∈N*)的⾸项a1=1,前n项和为S n.设λ和k为常数,若对⼀切正整数n,均有S n+1﹣S n=λa n+1成⽴,则称此数列为“λ﹣k”数列.(1)若等差数列{a n}是“λ﹣1”数列,求λ的值;(2)若数列{a n}是“﹣2”数列,且a n>0,求数列{a n}的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{a n}为“λ﹣3”数列,且a n≥0?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,说明理由.18.(2020•新课标Ⅰ)设{a n}是公⽐不为1的等⽐数列,a1为a2,a3的等差中项.(1)求{a n}的公⽐;(2)若a1=1,求数列{na n}的前n项和.19.(2020•⼭东)已知公⽐⼤于1的等⽐数列{a n}满⾜a2+a4=20,a3=8.(1)求{a n}的通项公式;(2)记b m为{a n}在区间(0,m](m∈N*)中的项的个数,求数列{b m}的前100项和S100.20.(2020•新课标Ⅲ)设等⽐数列{a n}满⾜a1+a2=4,a3﹣a1=8.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为数列{log3a n}的前n项和.若S m+S m+1═S m+3,求m.21.(2020•浙江)已知数列{a n},{b n},{c n}满⾜a1=b1=c1=1,c n=a n+1﹣a n,c n+1=c n,(n∈N*).(Ⅰ)若{b n}为等⽐数列,公⽐q>0,且b1+b2=6b3,求q的值及数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若{b n}为等差数列,公差d>0,证明:c1+c2+c3+…+c n<1+,n∈N*.22.(2020•上海)已知各项均为正数的数列{a n},其前n项和为S n,a1=1.(1)若数列{a n}为等差数列,S10=70,求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{a n}为等⽐数列,a4=,求满⾜S n>100a n时n的最⼩值.参考答案与试题解析⼀.选择题(共8⼩题)1.(2020•浙江)已知等差数列{a n}的前n项和S n,公差d≠0,且≤1.记b1=S2,b n+1=S2n+2﹣S2n,n∈N*,下列等式不可能成⽴的是()A.2a4=a2+a6B.2b4=b2+b6C.a42=a2a8D.b42=b2b8【解答】解:在等差数列{a n}中,a n=a1+(n﹣1)d,∴a2=a1+d,a4=a1+3d,a8=a1+7d,b n+1=S2n+2﹣S2n,∴b2=S4﹣S2=a3+a4,b4=S8﹣S6=a7+a8,b6=S12﹣S10=a11+a12,b8=S16﹣S14=a15+a16,A.2a4=a2+a6,根据等差数列的性质可得A正确,B.若2b4=b2+b6,则2(a7+a8)=a3+a4+a11+a12=(a3+a12)+(a4+a11),成⽴,B正确,C.若a42=a2a8,则(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),即a12+6a1d+9d2=a12+8a1d+7d2,得a1d=d2,∵d≠0,∴a1=d,符合≤1,C正确;D.若b42=b2b8,则(a7+a8)2=(a3+a4)(a15+a16),即4a12+52a1d+169d2=4a12+68a1d+145d2,得16a1d=24d2,∵d≠0,∴2a1=3d,不符合≤1,D错误;故选:D.2.(2020•北京)在等差数列{a n}中,a1=﹣9,a5=﹣1.记T n=a1a2…a n(n=1,2,…),则数列{T n}()A.有最⼤项,有最⼩项B.有最⼤项,⽆最⼩项C.⽆最⼤项,有最⼩项D.⽆最⼤项,⽆最⼩项【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,由a1=﹣9,a5=﹣1,得d=,∴a n=﹣9+2(n﹣1)=2n﹣11.由a n=2n﹣11=0,得n=,⽽n∈N*,可知数列{a n}是单调递增数列,且前5项为负值,⾃第6项开始为正值.可知T1=﹣9<0,T2=63>0,T3=﹣315<0,T4=945>0为最⼤项,⾃T5起均⼩于0,且逐渐减⼩.∴数列{T n}有最⼤项,⽆最⼩项.故选:B.3.(2020•新课标Ⅰ)设{a n}是等⽐数列,且a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a6+a7+a8=()A.12B.24C.30D.32【解答】解:{a n}是等⽐数列,且a1+a2+a3=1,则a2+a3+a4=q(a1+a2+a3),即q=2,∴a6+a7+a8=q5(a1+a2+a3)=25×1=32,故选:D.4.(2020•新课标Ⅱ)如图,将钢琴上的12个键依次记为a1,a2,…,a12.设1≤i<j<k≤12.若k﹣j=3且j﹣i=4,则a i,a j,a k为原位⼤三和弦;若k﹣j=4且j﹣i=3,则称a i,a j,a k 为原位⼩三和弦.⽤这12个键可以构成的原位⼤三和弦与原位⼩三和弦的个数之和为()A.5B.8C.10D.15【解答】解:若k﹣j=3且j﹣i=4,则a i,a j,a k为原位⼤三和弦,即有i=1,j=5,k=8;i=2,j=6,k=9;i=3,j=7,k=10;i=4,j=8,k=11;i=5,j =9,k=12,共5个;若k﹣j=4且j﹣i=3,则a i,a j,a k为原位⼩三和弦,可得i=1,j=4,k=8;i=2,j=5,k=9;i=3,j=6,k=10;i=4,j=7,k=11;i=5,j =8,k=12,共5个,总计10个.故选:C.5.(2020•新课标Ⅱ)0﹣1周期序列在通信技术中有着重要应⽤.若序列a1a2…a n…满⾜a i∈{0,1}(i=1,2,…),且存在正整数m,使得a i+m=a i(i=1,2,…)成⽴,则称其为0﹣1周期序列,并称满⾜a i+m=a i(i=1,2…)的最⼩正整数m为这个序列的周期.对于周期为m的0﹣1序列a1a2…a n…,C(k)=a i a i+k(k=1,2,…,m﹣1)是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0﹣1序列中,满⾜C(k)≤(k=1,2,3,4)的序列是()A.11010…B.11011…C.10001…D.11001…【解答】解:对于A选项:序列1101011010C(1)=a i a i+1=(1+0+0+0+0)=,C(2)=a i a i+2=(0+1+0+1+0)=,不满⾜C(k)≤(k=1,2,3,4),故排除A;对于B选项:序列1101111011C(1)=a i a i+1=(1+0+0+1+1)=,不满⾜条件,排除;对于C选项:序列100011000110001C(1)=a i a i+1=(0+0+0+0+1)=,C(2)=a i a i+2=(0+0+0+0++0)=0,C(3)=a i a i+3=(0+0+0+0+0)=0,C(4)=a i a i+4=(1+0+0+0+0)=,符合条件,对于D选项:序列1100111001C(1)=a i a i+1=(1+0+0+0+1)=不满⾜条件.故选:C.6.(2020•新课标Ⅱ)记S n为等⽐数列{a n}的前n项和.若a5﹣a3=12,a6﹣a4=24,则=()A.2n﹣1B.2﹣21﹣n C.2﹣2n﹣1D.21﹣n﹣1【解答】解:设等⽐数列的公⽐为q,∵a5﹣a3=12,∴a6﹣a4=q(a5﹣a3),∴q=2,∴a1q4﹣a1q2=12,∴12a1=12,∴a1=1,∴S n==2n﹣1,a n=2n﹣1,∴==2﹣21﹣n,故选:B.7.(2020•新课标Ⅱ)数列{a n}中,a1=2,a m+n=a m a n.若a k+1+a k+2+…+a k+10=215﹣25,则k=()A.2B.3C.4D.5【解答】解:由a1=2,且a m+n=a m a n,取m=1,得a n+1=a1a n=2a n,∴,则数列{a n}是以2为⾸项,以2为公⽐的等⽐数列,则,∴a k+1+a k+2+…+a k+10==215﹣25,∴k+1=5,即k=4.故选:C.8.(2020•新课标Ⅱ)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中⼼有⼀块圆形⽯板(称为天⼼⽯),环绕天⼼⽯砌9块扇⾯形⽯板构成第⼀环,向外每环依次增加9块.下⼀层的第⼀环⽐上⼀层的最后⼀环多9块,向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层⽐中层多729块,则三层共有扇⾯形⽯板(不含天⼼⽯)()A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块【解答】解:⽅法⼀:设每⼀层有n环,由题意可知从内到外每环之间构成等差数列,且公差d=9,a1=9,由等差数列的性质可得S n,S2n﹣S n,S3n﹣S2n成等差数列,且(S3n﹣S2n)﹣(S2n﹣S n)=n2d,则n2d=729,则n=9,则三层共有扇⾯形⽯板S3n=S27=27×9+×9=3402块,⽅法⼆:设第n环天⽯⼼块数为a n,第⼀层共有n环,则{a n}是以9为⾸项,9为公差的等差数列,a n=9+(n﹣1)×9=9n,设S n为{a n}的前n项和,则第⼀层、第⼆层、第三层的块数分别为S n,S2n﹣S n,S3n﹣S2n,∵下层⽐中层多729块,∴S3n﹣S2n=S2n﹣S n+729,∴﹣=﹣+729,∴9n2=729,解得n=9,∴S3n=S27==3402,故选:C.⼆.填空题(共6⼩题)9.(2020•上海)已知数列{a n}是公差不为零的等差数列,且a1+a10=a9,则=.【解答】解:根据题意,等差数列{a n}满⾜a1+a10=a9,即a1+a1+9d=a1+8d,变形可得a1=﹣d,所以====.故答案为:.10.(2020•新课标Ⅱ)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a1=﹣2,a2+a6=2,则S10=25.【解答】解:因为等差数列{a n}中,a1=﹣2,a2+a6=2a4=2,所以a4=1,3d=a4﹣a1=3,即d=1,则S10=10a1=10×(﹣2)+45×1=25.故答案为:2511.(2020•浙江)已知数列{a n}满⾜a n=,则S3=10.【解答】解:数列{a n}满⾜a n=,可得a1=1,a2=3,a3=6,所以S3=1+3+6=10.故答案为:10.12.(2020•海南)将数列{2n﹣1}与{3n﹣2}的公共项从⼩到⼤排列得到数列{a n},则{a n}的前n项和为3n2﹣2n.【解答】解:将数列{2n﹣1}与{3n﹣2}的公共项从⼩到⼤排列得到数列{a n},则{a n}是以1为⾸项、以6为公差的等差数列,故它的前n项和为n×1+=3n2﹣2n,故答案为:3n2﹣2n.13.(2020•江苏)设{a n}是公差为d的等差数列,{b n}是公⽐为q的等⽐数列.已知数列{a n+b n}的前n项和S n=n2﹣n+2n﹣1(n∈N*),则d+q的值是4.【解答】解:因为{a n+b n}的前n项和S n=n2﹣n+2n﹣1(n∈N*),因为{a n}是公差为d的等差数列,设⾸项为a1;{b n}是公⽐为q的等⽐数列,设⾸项为b1,所以{a n}的通项公式a n=a1+(n﹣1)d,所以其前n项和S==n2+(a1﹣)n,当{b n}中,当公⽐q=1时,其前n项和S=nb1,所以{a n+b n}的前n项和S n=S+S=n2+(a1﹣)n+nb1=n2﹣n+2n﹣1(n∈N*),显然没有出现2n,所以q≠1,则{b n}的前n项和为S==+,所以S n=S+S=n2+(a1﹣)n+﹣=n2﹣n+2n﹣1(n∈N*),由两边对应项相等可得:解得:d=2,a1=0,q=2,b1=1,所以d+q=4,故答案为:4.14.(2020•新课标Ⅰ)数列{a n}满⾜a n+2+(﹣1)n a n=3n﹣1,前16项和为540,则a1=7.【解答】解:由a n+2+(﹣1)n a n=3n﹣1,当n为奇数时,有a n+2﹣a n=3n﹣1,可得a n﹣a n﹣2=3(n﹣2)﹣1,…a3﹣a1=3•1﹣1,累加可得a n﹣a1=3[1+3+…+(n﹣2)]﹣=3•=;当n为偶数时,a n+2+a n=3n﹣1,可得a4+a2=5,a8+a6=17,a12+a10=29,a16+a14=41.可得a2+a4+…+a16=92.∴a1+a3+…+a15=448.∴=448,∴8a1=56,即a1=7.故答案为:7.三.解答题(共8⼩题)15.(2020•天津)已知{a n}为等差数列,{b n}为等⽐数列,a1=b1=1,a5=5(a4﹣a3),b5=4(b4﹣b3).(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)记{a n}的前n项和为S n,求证:S n S n+2<S n+12(n∈N*);(Ⅲ)对任意的正整数n,设c n=求数列{c n}的前2n项和.【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,等⽐数列{b n}的公⽐为q,由a1=1,a5=5(a4﹣a3),则1+4d=5d,可得d=1,∴a n=1+n﹣1=n,∵b1=1,b5=4(b4﹣b3),∴q4=4(q3﹣q2),解得q=2,∴b n=2n﹣1;(Ⅱ)证明:法⼀:由(Ⅰ)可得S n=,∴S n S n+2=n(n+1)(n+2)(n+3),(S n+1)2=(n+1)2(n+2)2,∴S n S n+2﹣S n+12=﹣(n+1)(n+2)<0,∴S n S n+2<S n+12(n∈N*);法⼆:∵数列{a n}为等差数列,且a n=n,∴S n=,S n+2=,S n+1=,∴==<1,∴S n S n+2<S n+12(n∈N*);(Ⅲ),当n为奇数时,c n===﹣,当n为偶数时,c n==,对任意的正整数n,有c2k﹣1=(﹣)=﹣1,和c2k==+++…+,①,由①×可得c2k=++…++,②,①﹣②得c2k=+++…+﹣﹣,∴c2k=﹣,因此c2k=c2k﹣1+c2k=﹣﹣.数列{c n}的前2n项和﹣﹣.16.(2020•海南)已知公⽐⼤于1的等⽐数列{a n}满⾜a2+a4=20,a3=8.(1)求{a n}的通项公式;(2)求a1a2﹣a2a3+…+(﹣1)n﹣1a n a n+1.【解答】解:(1)设等⽐数列{a n}的公⽐为q(q>1),则,∵q>1,∴,∴.(2)a1a2﹣a2a3+…+(﹣1)n﹣1a n a n+1=23﹣25+27﹣29+…+(﹣1)n﹣1•22n+1,==.17.(2020•江苏)已知数列{a n}(n∈N*)的⾸项a1=1,前n项和为S n.设λ和k为常数,若对⼀切正整数n,均有S n+1﹣S n=λa n+1成⽴,则称此数列为“λ﹣k”数列.(1)若等差数列{a n}是“λ﹣1”数列,求λ的值;(2)若数列{a n}是“﹣2”数列,且a n>0,求数列{a n}的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{a n}为“λ﹣3”数列,且a n≥0?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,说明理由.【解答】解:(1)k=1时,a n+1=S n+1﹣S n=λa n+1,由n为任意正整数,且a1=1,a n≠0,可得λ=1;(2)﹣=,则an+1=S n+1﹣S n=(﹣)•(+)=•(+),因此+=•,即=,Sn+1=a n+1=(S n+1﹣S n),从⽽S n+1=4S n,⼜S1=a1=1,可得S n=4n﹣1,a n=S n﹣S n﹣1=3•4n﹣2,n≥2,综上可得a n=,n∈N*;(3)若存在三个不同的数列{a n}为“λ﹣3”数列,则S n+1﹣S n=λa n+1,则S n+1﹣3S n+1S n+3S n+1S n﹣S n=λ3a n+1=λ3(S n+1﹣S n),由a1=1,a n≥0,且S n>0,令p n=()>0,则(1﹣λ3)p n3﹣3p n2+3p n﹣(1﹣λ3)=0,λ=1时,p n=p n2,由p n>0,可得p n=1,则S n+1=S n,即a n+1=0,此时{a n}唯⼀,不存在三个不同的数列{a n},λ≠1时,令t=,则p n3﹣tp n2+tp n﹣1=0,则(p n﹣1)[p n2+(1﹣t)p n+1]=0,①t≤1时,p n2+(1﹣t)p n+1>0,则p n=1,同上分析不存在三个不同的数列{a n};②1<t<3时,△=(1﹣t)2﹣4<0,p n2+(1﹣t)p n+1=0⽆解,则p n=1,同上分析不存在三个不同的数列{a n};③t=3时,(p n﹣1)3=0,则p n=1,同上分析不存在三个不同的数列{a n}.④t>3时,即0<λ<1时,△=(1﹣t)2﹣4>0,p n2+(1﹣t)p n+1=0有两解α,β,设α<β,α+β=t﹣1>2,αβ=1>0,则0<α<1<β,则对任意n∈N*,=1或=α3(舍去)或=β3,由于数列{S n}从任何⼀项求其后⼀项均有两种不同的结果,所以这样的数列{S n}有⽆数多个,则对应的数列{a n}有⽆数多个.则存在三个不同的数列{a n}为“λ﹣3”数列,且a n≥0,综上可得0<λ<1.18.(2020•新课标Ⅰ)设{a n}是公⽐不为1的等⽐数列,a1为a2,a3的等差中项.(1)求{a n}的公⽐;(2)若a1=1,求数列{na n}的前n项和.【解答】解:(1)设{a n}是公⽐q不为1的等⽐数列,a1为a2,a3的等差中项,可得2a1=a2+a3,即2a1=a1q+a1q2,即为q2+q﹣2=0,解得q=﹣2(1舍去),所以{a n}的公⽐为﹣2;(2)若a1=1,则a n=(﹣2)n﹣1,na n=n•(﹣2)n﹣1,则数列{na n}的前n项和为S n=1•1+2•(﹣2)+3•(﹣2)2+…+n•(﹣2)n﹣1,﹣2S n=1•(﹣2)+2•(﹣2)2+3•(﹣2)3+…+n•(﹣2)n,两式相减可得3S n=1+(﹣2)+(﹣2)2+(﹣2)3+…+(﹣2)n﹣1﹣n•(﹣2)n=﹣n•(﹣2)n,化简可得S n=,所以数列{na n}的前n项和为.19.(2020•⼭东)已知公⽐⼤于1的等⽐数列{a n}满⾜a2+a4=20,a3=8.(1)求{a n}的通项公式;(2)记b m为{a n}在区间(0,m](m∈N*)中的项的个数,求数列{b m}的前100项和S100.【解答】解:(1)∵a2+a4=20,a3=8,∴+8q=20,解得q=2或q=(舍去),∴a1=2,∴a n=2n,(2)记b m为{a n}在区间(0,m](m∈N*)中的项的个数,∴2n≤m,∴n≤log2m,故b1=0,b2=1,b3=1,b4=2,b5=2,b6=2,b7=2,b8=3,b9=3,b10=3,b11=3,b12=3,b13=3,b14=3,b15=3,b16=4,…,可知0在数列{b m}中有1项,1在数列{b m}中有2项,2在数列{b m}中有4项,…,由<100,>100可知b63=5,b64=b65=…=b100=6.∴数列{b m}的前100项和S100=0+1×2+2×4+3×8+4×16+5×32+6×37=480.20.(2020•新课标Ⅲ)设等⽐数列{a n}满⾜a1+a2=4,a3﹣a1=8.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为数列{log3a n}的前n项和.若S m+S m+1═S m+3,求m.【解答】解:(1)设公⽐为q,则由,可得a1=1,q=3,所以a n=3n﹣1.(2)由(1)有log3a n=n﹣1,是⼀个以0为⾸项,1为公差的等差数列,所以S n=,所以+=,m2﹣5m﹣6=0,解得m=6,或m=﹣1(舍去),所以m=6.21.(2020•浙江)已知数列{a n},{b n},{c n}满⾜a1=b1=c1=1,c n=a n+1﹣a n,c n+1=c n,(n∈N*).(Ⅰ)若{b n}为等⽐数列,公⽐q>0,且b1+b2=6b3,求q的值及数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若{b n}为等差数列,公差d>0,证明:c1+c2+c3+…+c n<1+,n∈N*.【解答】(Ⅰ)解:由题意,b2=q,b3=q2,∵b1+b2=6b3,∴1+q=6q2,整理,得6q2﹣q﹣1=0,解得q=﹣(舍去),或q=,∴c n+1=•c n=•c n=•c n=•c n=4•c n,∴数列{c n}是以1为⾸项,4为公⽐的等⽐数列,∴c n=1•4n﹣1=4n﹣1,n∈N*.∴a n+1﹣a n=c n=4n﹣1,则a1=1,a2﹣a1=1,a3﹣a2=41,•••a n﹣a n﹣1=4n﹣2,各项相加,可得a n=1+1+41+42+…+4n﹣2=+1=.(Ⅱ)证明:依题意,由c n+1=•c n(n∈N*),可得b n+2•c n+1=b n•c n,两边同时乘以b n+1,可得b n+1b n+2c n+1=b n b n+1c n,∵b1b2c1=b2=1+d,∴数列{b n b n+1c n}是⼀个常数列,且此常数为1+d,b n b n+1c n=1+d,∴c n==•=(1+)•=(1+)(﹣),⼜∵b1=1,d>0,∴b n>0,∴c1+c2+…+c n=(1+)(﹣)+(1+)(﹣)+…+(1+)(﹣)=(1+)(﹣+﹣+…+﹣)=(1+)(﹣)=(1+)(1﹣)<1+,∴c1+c2+…+c n<1+,故得证.22.(2020•上海)已知各项均为正数的数列{a n},其前n项和为S n,a1=1.(1)若数列{a n}为等差数列,S10=70,求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{a n}为等⽐数列,a4=,求满⾜S n>100a n时n的最⼩值.【解答】解:(1)数列{a n}为公差为d的等差数列,S10=70,a1=1,可得10+×10×9d=70,解得d=,则a n=1+(n﹣1)=n﹣;(2)数列{a n}为公⽐为q的等⽐数列,a4=,a1=1,可得q3=,即q=,则a n=()n﹣1,S n==2﹣()n﹣1,S n>100a n,即为2﹣()n﹣1>100•()n﹣1,即2n>101,可得n≥7,即n的最⼩值为7.考点卡⽚1.数列的函数特性【知识点的认识】1、等差数列的通项公式:a n=a1+(n﹣1)d;前n项和公式S n=na1+n(n﹣1)d或者S n=2、等⽐数列的通项公式:a n=a1q n﹣1;前n项和公式S n==(q≠1)3、⽤函数的观点理解等差数列、等⽐数列(1)对于等差数列,a n=a1+(n﹣1)d=dn+(a1﹣d),当d≠0时,a n是n的⼀次函数,对应的点(n,a n)是位于直线上的若⼲个点.当d>0时,函数是增函数,对应的数列是递增数列;同理,d=0时,函数是常数函数,对应的数列是常数列;d<0时,函数是减函数,对应的数列是递减函数.若等差数列的前n项和为S n,则S n=pn2+qn(p、q∈R).当p=0时,{a n}为常数列;当p≠0时,可⽤⼆次函数的⽅法解决等差数列问题.(2)对于等⽐数列:a n=a1q n﹣1.可⽤指数函数的性质来理解.当a1>0,q>1或a1<0,0<q<1时,等⽐数列是递增数列;当a1>0,0<q<1或a1<0,q>1时,等⽐数列{a n}是递减数列.当q=1时,是⼀个常数列.当q<0时,⽆法判断数列的单调性,它是⼀个摆动数列.【典型例题分析】典例1:数列{a n}满⾜a n=n2+kn+2,若不等式a n≥a4恒成⽴,则实数k的取值范围是()A.[﹣9,﹣8]B.[﹣9,﹣7]C.(﹣9,﹣8)D.(﹣9,﹣7)解:a n=n2+kn+2=,∵不等式a n≥a4恒成⽴,∴,解得﹣9≤k≤﹣7,故选:B.典例2:设等差数列{a n}满⾜a1=1,a n>0(n∈N*),其前n项和为S n,若数列{}也为等差数列,则的最⼤值是()A.310B.212C.180D.121解:∵等差数列{a n}满⾜a1=1,a n>0(n∈N*),设公差为d,则a n=1+(n﹣1)d,其前n项和为S n=,∴=,=1,=,=,∵数列{}也为等差数列,∴=+,∴=1+,解得d=2.∴S n+10=(n+10)2,=(2n﹣1)2,∴==,由于为单调递减数列,∴≤=112=121,故选:D.2.等差数列的通项公式【知识点的认识】等差数列是常⻅数列的⼀种,数列从第⼆项起,每⼀项与它的前⼀项的差等于同⼀个常数,已知等差数列的⾸项a1,公差d,那么第n项为a n=a1+(n﹣1)d,或者已知第m项为a m,则第n项为a n=a m+(n﹣m)d.【例题解析】eg1:已知数列{a n}的前n项和为S n=n2+1,求数列{a n}的通项公式,并判断{a n}是不是等差数列解:当n=1时,a1=S1=12+1=2,当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=n2+1﹣(n﹣1)2﹣1=2n﹣1,∴a n=,把n=1代⼊2n﹣1可得1≠2,∴{a n}不是等差数列考察了对概念的理解,除掉第⼀项这个数列是等差数列,但如果把⾸项放进去的话就不是等差数列,题中a n的求法是数列当中常⽤到的⽅式,⼤家可以熟记⼀下.eg2:已知等差数列{a n}的前三项分别为a﹣1,2a+1,a+7则这个数列的通项公式为解:∵等差数列{a n}的前三项分别为a﹣1,2a+1,a+7,∴2(2a+1)=a﹣1+a+7,解得a=2.∴a1=2﹣1=1,a2=2×2+1=5,a3=2+7=9,∴数列a n是以1为⾸项,4为公差的等差数列,∴a n=1+(n﹣1)×4=4n﹣3.故答案:4n﹣3.这个题很好的考察了的呢公差数列的⼀个重要性质,即等差中项的特点,通过这个性质然后解⽅程⼀样求出⾸项和公差即可.【考点点评】求等差数列的通项公式是⼀种很常⻅的题型,这⾥⾯往往⽤的最多的就是等差中项的性质,这也是学习或者复习时应重点掌握的知识点.3.等差数列的前n项和【知识点的认识】等差数列是常⻅数列的⼀种,如果⼀个数列从第⼆项起,每⼀项与它的前⼀项的差等于同⼀个常数,这个数列就叫做等差数列,⽽这个常数叫做等差数列的公差,公差常⽤字⺟d表示.其求和公式为S n=na1+n(n﹣1)d或者S n=【例题解析】eg1:设等差数列的前n项和为S n,若公差d=1,S5=15,则S10=解:∵d=1,S5=15,∴5a1+d=5a1+10=15,即a1=1,则S10=10a1+d=10+45=55.故答案为:55点评:此题考查了等差数列的前n项和公式,解题的关键是根据题意求出⾸项a1的值,然后套⽤公式即可.eg2:等差数列{a n}的前n项和S n=4n2﹣25n.求数列{|a n|}的前n项的和T n.解:∵等差数列{a n}的前n项和S n=4n2﹣25n.∴a n=S n﹣S n﹣1=(4n2﹣25n)﹣[4(n﹣1)2﹣25(n﹣1)]=8n﹣29,该等差数列为﹣21,﹣13,﹣5,3,11,…前3项为负,其和为S3=﹣39.∴n≤3时,T n=﹣S n=25n﹣4n2,n≥4,T n=S n﹣2S3=4n2﹣25n+78,∴.点评:本题考查等差数列的前n项的绝对值的和的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意分类讨论思想的合理运⽤.其实⽅法都是⼀样的,要么求出⾸项和公差,要么求出⾸项和第n项的值.【考点点评】等差数列⽐较常⻅,单独考察等差数列的题也⽐较简单,⼀般单独考察是以⼩题出现,⼤题⼀般要考察的话会结合等⽐数列的相关知识考察,特别是错位相减法的运⽤.4.等⽐数列的性质【等⽐数列】(⼜名⼏何数列),是⼀种特殊数列.如果⼀个数列从第2项起,每⼀项与它的前⼀项的⽐等于同⼀个常数,这个数列就叫做等⽐数列,因为第⼆项与第⼀项的⽐和第三项与第⼆项的⽐相等,这个常数叫做等⽐数列的公⽐,公⽐通常⽤字⺟q表示(q≠0).注:q=1时,a n 为常数列.等⽐数列和等差数列⼀样,也有⼀些通项公式:①第n项的通项公式,a n=a1q n﹣1,这⾥a1为⾸项,q为公⽐,我们发现这个通项公式其实就是指数函数上孤⽴的点.②求和公式,S n=,表示的是前⾯n项的和.③若m+n=q+p,且都为正整数,那么有a m•a n =a p•a q.例:2,x,y,z,18成等⽐数列,则y=.解:由2,x,y,z,18成等⽐数列,设其公⽐为q,则18=2q4,解得q2=3,∴y=2q2=2×3=6.故答案为:6.本题的解法主要是运⽤了等⽐数列第n项的通项公式,这也是⼀个常⽤的⽅法,即知道某两项的值然后求出公⽐,继⽽可以以已知项为⾸项,求出其余的项.关键是对公式的掌握,⽅法就是待定系数法.【等⽐数列的性质】(1)通项公式的推⼴:a n=a m•q n﹣m,(n,m∈N*).(2)若{a n}为等⽐数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则a k•a l=a m•a n(3)若{a n},{b n}(项数相同)是等⽐数列,则{λa n}(λ≠0),{a},{a n•b n},仍是等⽐数列.(4)单调性:或 {a n}是递增数列;或 {a n}是递减数列;q=1 {a n}是常数列;q<0 {a n}是摆动数列.5.等⽐数列的通项公式【知识点的认识】1.等⽐数列的定义如果⼀个数列从第2项起,每⼀项与它的前⼀项的⽐值等于同⼀个常数,那么这个数列叫做等⽐数列,这个常数叫做等⽐数列的公⽐,通常⽤字⺟q表示(q≠0).从等⽐数列的定义看,等⽐数列的任意项都是⾮零的,公⽐q也是⾮零常数.2.等⽐数列的通项公式设等⽐数列{a n}的⾸项为a1,公⽐为q,则它的通项a n=a1•q n﹣13.等⽐中项:如果在a与b中间插⼊⼀个数G,使a,G,b成等⽐数列,那么G叫做a与b的等⽐中项.G2=a•b(ab≠0)4.等⽐数列的常⽤性质(1)通项公式的推⼴:a n=a m•q n﹣m,(n,m∈N*).(2)若{a n}为等⽐数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则a k•a l=a m•a n(3)若{a n},{b n}(项数相同)是等⽐数列,则{λa n}(λ≠0),{a},{a n•b n},仍是等⽐数列.(4)单调性:或 {a n}是递增数列;或 {a n}是递减数列;q=1 {a n}是常数列;q<0 {a n}是摆动数列.6.等⽐数列的前n项和【知识点的知识】1.等⽐数列的前n项和公式等⽐数列{a n}的公⽐为q(q≠0),其前n项和为S n,当q=1时,S n=na1;当q≠1时,S n==.2.等⽐数列前n项和的性质公⽐不为﹣1的等⽐数列{a n}的前n项和为S n,则S n,S2n﹣S n,S3n﹣S2n仍成等⽐数列,其公⽐为q n.7.数列的应⽤【知识点的知识】1、数列与函数的综合2、等差数列与等⽐数列的综合3、数列的实际应⽤数列与银⾏利率、产品利润、⼈⼝增⻓等实际问题的结合.8.数列的求和【知识点的知识】就是求出这个数列所有项的和,⼀般来说要求的数列为等差数列、等⽐数列、等差等⽐数列等等,常⽤的⽅法包括:(1)公式法:①等差数列前n项和公式:S n=na1+n(n﹣1)d或S n=②等⽐数列前n项和公式:③⼏个常⽤数列的求和公式:(2)错位相减法:适⽤于求数列{a n×b n}的前n项和,其中{a n}{b n}分别是等差数列和等⽐数列.(3)裂项相消法:适⽤于求数列{}的前n项和,其中{a n}为各项不为0的等差数列,即=().(4)倒序相加法:推导等差数列的前n项和公式时所⽤的⽅法,就是将⼀个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个(a1+a n).(5)分组求和法:有⼀类数列,既不是等差数列,也不是等⽐数列,若将这类数列适当拆开,可分为⼏个等差、等⽐或常⻅的数列,然后分别求和,再将其合并即可.【典型例题分析】典例1:已知等差数列{a n}满⾜:a3=7,a5+a7=26,{a n}的前n项和为S n.(Ⅰ)求a n及S n;(Ⅱ)令b n=(n∈N*),求数列{b n}的前n项和T n.分析:形如的求和,可使⽤裂项相消法如:.解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,∵a3=7,a5+a7=26,∴,解得a1=3,d=2,∴a n=3+2(n﹣1)=2n+1;S n==n2+2n.(Ⅱ)由(Ⅰ)知a n=2n+1,∴b n====,∴T n===,即数列{b n}的前n项和T n=.点评:该题的第⼆问⽤的关键⽅法就是裂项求和法,这也是数列求和当中常⽤的⽅法,就像友情提示那样,两个等差数列相乘并作为分⺟的⼀般就可以⽤裂项求和.【解题⽅法点拨】数列求和基本上是必考点,⼤家要学会上⾯所列的⼏种最基本的⽅法,即便是放缩也要往这⾥⾯考.9.数列递推式【知识点的知识】1、递推公式定义:如果已知数列{a n}的第1项(或前⼏项),且任⼀项a n与它的前⼀项a n﹣1(或前⼏项)间的关系可以⽤⼀个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.2、数列前n项和S n与通项a n的关系式:a n=.在数列{a n}中,前n项和S n与通项公式a n的关系,是本讲内容⼀个重点,要认真掌握.注意:(1)⽤a n=S n﹣S n﹣1求数列的通项公式时,你注意到此等式成⽴的条件了吗?(n≥2,当n=1时,a1=S1);若a1适合由a n的表达式,则a n不必表达成分段形式,可化统⼀为⼀个式⼦.(2)⼀般地当已知条件中含有a n与S n的混合关系时,常需运⽤关系式a n=S n﹣S n﹣1,先将已知条件转化为只含a n或S n的关系式,然后再求解.3、数列的通项的求法:(1)公式法:①等差数列通项公式;②等⽐数列通项公式.(2)已知S n(即a1+a2+…+a n=f(n))求a n,⽤作差法:a n=.⼀般地当已知条件中含有a n与S n的混合关系时,常需运⽤关系式,先将已知条件转化为只含或的关系式,然后再求解.(3)已知a1•a2…a n=f(n)求a n,⽤作商法:a n,=.(4)若a n+1﹣a n=f(n)求a n,⽤累加法:a n=(a n﹣a n﹣1)+(a n﹣1﹣a n﹣2)+…+(a2﹣a1)+a1(n≥2).(5)已知=f(n)求a n,⽤累乘法:a n=(n≥2).(6)已知递推关系求a n,有时也可以⽤构造法(构造等差、等⽐数列).特别地有,①形如a n=ka n﹣1+b、a n=ka n﹣1+b n(k,b为常数)的递推数列都可以⽤待定系数法转化为公⽐为k的等⽐数列后,再求a n.②形如a n=的递推数列都可以⽤倒数法求通项.(7)求通项公式,也可以由数列的前⼏项进⾏归纳猜想,再利⽤数学归纳法进⾏证明.10.等差数列与等⽐数列的综合【知识点的知识】1、等差数列的性质(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;(2)有穷等差数列中,与⾸末两端“等距离”的两项和相等,并且等于⾸末两项之和;(3)m,n∈N+,则a m=a n+(m﹣n)d;(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则a s+a t=a p+a q,其中a s,a t,a p,a q是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有a s+a t=2a p;(5)若数列{a n},{b n}均是等差数列,则数列{ma n+kb n}仍为等差数列,其中m,k均为常数.(6)a n,a n﹣1,a n﹣2,…,a2,a1仍为等差数列,公差为﹣d.(7)从第⼆项开始起,每⼀项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即2a n+1=a n+a n+2,2a n=a n﹣m+a n+m,(n≥m+1,n,m∈N+)(8)a m,a m+k,a m+2k,a m+3k,…仍为等差数列,公差为kd(⾸项不⼀定选a1).2、等⽐数列的性质.(1)通项公式的推⼴:a n=a m•q n﹣m,(n,m∈N*).(2)若{a n}为等⽐数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则a k•a l=a m•a n(3)若{a n},{b n}(项数相同)是等⽐数列,则{λa n}(λ≠0),{a},{a n•b n},仍是等⽐数列.(4)单调性:或 {a n}是递增数列;或 {a n}是递减数列;q=1 {a n}是常数列;q<0 {a n}是摆动数列.31。
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08高考数学理科数列训练题
1.某数列{}n a
的前四项为
①1(1)2n n a ⎡⎤=+-⎣⎦ ②
n a =
③0
n a =⎪⎩ )(n n 为奇数为偶数)( 其中可作为{}n a 的通项公式的是()
A .①
B .①②
C .②③
D .①②③
2.设函数()f x 满足()()212
f n n f n ++= ()n N *∈,且()12f =,则()20f =() A .95 B .97 C .105 D .192
3.已知数列中{}n a ,11a =,()111n n n n a a a --=+- ()2,n n N *≥∈,则35a a 的值是() A .1516 B .158 C .34 D .38
4.已知数列{}n a 的首项11a =,且121n n a a -=+ (2)n ≥,则5a 为()
A .7
B .15
C .30
D .31
5.已知数列{}n a 是等差数列,且31150a a +=,又413a =,则2a 等于( )
A .1
B .4
C .5
D .6
6.若lg a 、lg b 、lg c 成等差数列,则( )
A .2a c b +=
B .()1lg lg 2
b a b =+ C .a 、 b 、
c 成等差数列 D .a 、 b 、 c 成等比数列 7.38,524-,748,980- … 一个通项公式是____ 8.已知{}n a 是递增数列,且对任意n N *∈都有2n a n n λ=+恒成立,则实数λ的取值范
围是____
9.设等差数列{}n a 的公差为2-,且1479750a a a a +++⋅⋅⋅+=,则36999a a a a +++⋅⋅⋅+=______.
10.等比数列中{}n a ,公比1q ≠±,200100S =,则
4020
1S q =+______.
11.数列{}n x 中,11x =
,1n x +=
,求数列{}n x 的通项公式
10.设有数列{}n a ,156a =
,若以1a ,2a ,…,n a 为系数的二次方程:2110n n a x a x --+=(*n N ∈且2n ≥)都有根α、β满足331ααββ-+=
(1)求证12n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭
为等比数列;
(2)求n a ;
(3)求n a 的前n 项和n S .
1.D
2.B
3.C
4.D 5.C 6.D 7.()
()12211211n n n a n ++=-+- 8.()3,-+∞ 9.—82 10.100
11.[解析] ∵
1n x += ∴ 221222
n n n x x x +=+ ∴ 2222121
1122n n n n
x x x x ++==+ 即2211112n n x x +-= ∴ 数列21n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为2111x =,公差为12的等差数列 ∴ ()()22111111111222
n n n n x x +=+-⨯=+-=由已知可得 0n x >
∴n x = 10. [解析](1)证明:∵ 1n n a a αβ-+=
, 11n a αβ-= 代入331ααββ-+= 得 11133n n a a -=+ ∴ 1111111332211322n n n n a a a a --+--
==--为定值 ∴ 数列12n a ⎧
⎫-⎨⎬⎩⎭
是等比数列 (2)∵ 115112623a -=-= ∴ 111112333n n
n a -⎛⎫⎛⎫-=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ∴ 1132
n n a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ (3) 21113332
n n n S ⎛⎫=++⋅⋅⋅++ ⎪⎝⎭ 111331213
n n ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+- 11223n n +=
-⨯。