等差数列与等比数列(一)


例题1 例题1、设 {an}是一个公差d≠0的等差数列, 是一个公差d≠0的等差数列,
它的前10项和S10=110,且a1,a2,a4为等比数 的前10项和 =110, 项和S 的前3 列{bn}的前3项. (1)求数列{an}的通项公式an; 求数列{ 的通项公式a (2)求数列{bn}的通项公式bn ; 求数列{ 的通项公式b (3)求数列{anbn}的前n项和Tn. 求数列{ 的前n项和T
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例题2 等差数列的前项和为S 例题2、等差数列的前项和为Sn,a1=1+ 2
S3=9+3 2 , (1)求数列{an}的通项公式与前n项和Sn ; 求数列{ 的通项公式与前n项和S
sn ( 2)设 bn = n
(n∈N* ) ,求证:数列{bn} 求证:数列{
中任意不同的三项都不可能成为等比数列. 中任意不同的三项都不可能成为等比数列.
练习反馈
1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn, 1.已知等差数列 已知等差数列{ 的前n项和为S 若S12=21,则a2+a5+a8+a11=___. =21,则 2.等差数列{an}中,a2+a3=4, a3+a5=10,则数 2.等差数列 等差数列{ =10,则数 列前10项和为 列前10项和为____. 项和为____. 3.已知等差数列{an}的公差为2,若a1,a3,a4 3.已知等差数列 已知等差数列{ 的公差为2 成等比数列,则a2=____. 成等比数列, 4.等比数列{an}中, a2=9,a5=243,若它的 4.等比数列 等比数列{ =9,a =243,若它的 前n项和为Sn ,则S4=____. 项和为S
等差数列
定 义 an+1-an=d(d是常数) 是常数) an= a1 +(n-1)d +(n 1)d
Sn=na1+ n(n- 1) d 2 Sn=
n(a1 + an) 2
等比数列
a a
n+ 1 n
= q q≠0是常数) 是常数) ( 是常数
通项公式 前n项和 公式 性质1 性质2
an= a1qn-1 na1 (q=1) q=1)
1.等差数列 1.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2=1, 等差数列{ 的前n项和为S =1, a3=3,则S4=_________. =3, 2.等比数列 2.等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S1 , 等比数列{ 的前n项和为S 已知S 2S2,3S3成等差数列,则{an}的公比为___. 成等差数列, 的公比为___. 3.设等比数列 3.设等比数列{an}中 a1+ a2=3, a2+ a3=6, 设等比数列{ 则a7 =____. 4.等比数列{an}中,若a2=1,a5=8, 等比数列{ =1, 则a1a2+ a2a3+ …+anan+1=______.
Sn=
a1(1-
1- q
q ) (q ¹
n
1) 或 1- q
a - a q (q ¹ 1)
1 n
若a,b,c成等差数列, 成等差数列, 则2b=a+c. 若m+n=p+q,则 am+an=ap+aq
若a,b,c成等比数列, 成等比数列, 则b2=ac. 若m+n=p+q,则 aman=apaq
课前预习
作业: 作业:
复习资料P 8、9、10、 复习资料P52页8、9、10、11.
5.数列{an}满足a1=1, an+1=(n2+n-λ)an 数列{ 满足a +n(n∈ (n∈N+), λ是常数. 是常数. (1)当a2=-1时,求λ的值; 的值; (2)数列{an}是否可能为等差数列?若可 数列{ 是否可能为等差数列? 求出它的通项公示;若不可能, 能,求出它的通项公示;若不可能,说明 理由. 理由.
等差数列与等比数列(一) 等差数列与等比数列(
授课人 南京五中 张志超
考试内容与要求
1.数列的有关概念 A级要求 1.数列的有关概念. A级要求. 数列的有关概念. 级要求. 2.等差数列 2.等差数列 . 3.等比数列 3.等比数列. 等比数列. C级要求 C级要求. 级要求. C级要求 C级要求. 级要求.
小结: 小结:
基础知识: 1. 基础知识:记住等差数列与等比数 列的通项公式, 项和公式. 列的通项公式,前n项和公式. 2.基本方法:掌握利用方程( 2.基本方法:掌握利用方程(组)求基 基本方法 本量的方法,并注意“整体化方法” 本量的方法,并注意“整体化方法”在 解决具体问题中的应用. 解决具体问题中的应用. 3.注意反证法在探索性问题中的应用. 注意反证法在探索性问题中的应用.
6.设无穷等差数列{an}前n项和为Sn, 6.设无穷等差数列 设无穷等差数列{ 项和为S (1)若首项 =1.5,公差 =1,求满足 =(S (1)若首项a1=1.5,公差d=1,求满足Sk2=(Sk)2 若首项a 公差d 求满足S (2)求所有的无穷等差数列 },使得对于一切 (2)求所有的无穷等差数列{an},使得对于一切 求所有的无穷等差数列{ 正整数都有 Sk2=(Sk)2 成立. =(S 成立.
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第1讲 等差数列与等比数列

第1讲 等差数列与等比数列

第1讲等差数列与等比数列高考定位 1.等差、等比数列基本运算和性质的考查是高考热点,经常以选择题、填空题的形式出现;2.数列的通项也是高考热点,常在解答题中的第(1)问出现,难度中档以下.1.(2021·北京卷)已知{a n}和{b n}是两个等差数列,且a kb k(1≤k≤5)是常值,若a1=288,a5=96,b1=192,则b3的值为()A.64B.100C.128D.132答案C解析由题意可得a1b1=a5b5,则b5=64,故b3=b1+b52=2.(2021·全国甲卷)记S n为等比数列{a n}的前n项和.若S2=4,S4=6,则S6=()A.7B.8C.9D.10答案A解析法一因为S2=4,S4=6,且易知公比q≠±1,所以由等比数列的前n项和公式,得2=a1(1-q2)1-q=a1(1+q)=4,4=a1(1-q4)1-q=a1(1+q)(1+q2)=6,两式相除,得q2=12,所以1=4(2-2),=221=4(2+2),=-22,所以S6=a1(1-q6)1-q=7.故选A.法二易知S2,S4-S2,S6-S4构成等比数列,由等比中项得S2(S6-S4)=(S4-S2)2,即4(S6-6)=22,所以S6=7.故选A.3.(2020·全国Ⅱ卷)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答案C解析∵a1=2,a m+n=a m a n,令m=1,则a n+1=a1a n=2a n,∴{a n}是以a1=2为首项,2为公比的等比数列,∴a n=2×2n-1=2n.又∵a k+1+a k+2+…+a k+10=215-25,∴2k+1(1-210)1-2=215-25,即2k+1(210-1)=25(210-1),∴2k+1=25,∴k+1=5,∴k=4.4.(2021·全国乙卷)设S n为数列{a n}的前n项和,b n为数列{S n}的前n项积,已知2S n+1b n=2.(1)证明:数列{b n }是等差数列;(2)求{a n }的通项公式.(1)证明因为b n 是数列{S n }的前n 项积,所以n ≥2时,S n =b nb n -1,代入2S n +1b n =2可得,2b n -1b n+1b n =2,整理可得2b n -1+1=2b n ,即b n -b n -1=12(n ≥2).又2S 1+1b 1=3b 1=2,所以b 1=32,故{b n }是以32为首项,12为公差的等差数列.(2)解由(1)可知,b n =32+12(n -1)=n +22,则2S n +2n +2=2,所以S n =n +2n +1,当n =1时,a 1=S 1=32,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n +2n +1-n +1n =-1n (n +1).故a n n =1,-1n (n +1),n ≥2.1.等差数列(1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d ;(2)求和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d ;(3)常用性质:①若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ;②a n =a m +(n -m )d ;③S m,S2m-S m,S3m-S2m,…成等差数列.2.等比数列(1)通项公式:a n=a1q n-1(q≠0);(2)求和公式:q=1,S n=na1;q≠1,S n=a1(1-q n)1-q=a1-a n q1-q;(3)常用性质:①若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则a m·a n=a p·a q;②a n=a m·q n-m;③S m,S2m-S m,S3m-S2m,…(S m≠0)成等比数列.温馨提醒应用公式a n=S n-S n-1时一定注意条件n≥2,n∈N*.热点一等差、等比数列的基本运算【例1】设{a n}是等差数列,a1=-10,且a2+10,a3+8,a4+6成等比数列.(1)求{a n}的通项公式;(2)记{a n}的前n项和为S n,求S n的最小值.解(1)设{a n}的公差为d.因为a1=-10,所以a2=-10+d,a3=-10+2d,a4=-10+3d.因为a2+10,a3+8,a4+6成等比数列,所以(a3+8)2=(a2+10)(a4+6).所以(-2+2d)2=d(-4+3d).解得d=2.所以a n=a1+(n-1)d=2n-12.(2)法一由(1)知,a n=2n-12.则当n≥7时,a n>0;当n=6时,a n=0;当n<6时,a n<0;所以S n的最小值为S5=S6=-30.法二由(1)知,S n =n2(a 1+a n )=n (n -11)-1214,又n ∈N *,所以当n =5或n =6时,S n 的最小值为S 5=S 6=-30.探究提高1.等差(比)数列基本运算的解题途径:(1)设基本量a 1和公差d (公比q ).(2)列、解方程组:把条件转化为关于a 1和d (q )的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量.2.第(2)题求出基本量a 1与公差d ,进而由等差数列前n 项和公式将结论表示成关于“n ”的函数,求出最小值.【训练1】(2021·济南联考)已知各项均为正数的等差数列{a n }满足a 1a 5=33,a 22=25.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =4n -2+3a n ,若a n ∈N ,求{b n }的前n 项和T n .解(1)设各项均为正数的等差数列的公差为d .由a 1a 5=33,且a 22=25.1(a 1+4d )=33,2=a 1+d =5,1=3,=21=113,=43.故a n =3+2(n -1)=2n +1或a n =113+43(n -1)=4n +73.(2)由于a n ∈N ,所以a n =2n +1.所以b n =4n -2+3a n =4n -2+6n +3.根据等差数列、等比数列的前n 项和公式,得T n =14(1-4n )1-4+12(9+6n +3)n =112(4n -1)+3n 2+6n .热点二等差(比)数列的性质【例2】(1)在等差数列{a n }中,a 1=-9,a 5=-1.记T n =a 1a 2…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(2)已知数列{a n}的各项都为正数,对任意的m,n∈N*,a m·a n=a m+n恒成立,且a3·a5+a4=72,则log2a1+log2a2+…+log2a7=________.(3)(多选)已知S n是等差数列{a n}(n∈N*)的前n项和,且S5>S6>S4.下列四个结论正确的是()A.数列{S n}中的最大项为S10B.数列{a n}的公差d<0C.S10>0D.S11<0答案(1)B(2)21(3)BCD解析(1)由题意可知,等差数列的公差d=a5-a15-1=-1+95-1=2,则其通项公式为a n=a1+(n-1)d=-9+(n-1)×2=2n-11,注意到a1<a2<a3<a4<a5<0<a6=1<a7<…,且由T5<0可知T i<0(i≥6,i∈N),由T i T i-1=a i>1(i≥7,i∈N)可知数列{T n}不存在最小项,由于a1=-9,a2=-7,a3=-5,a4=-3,a5=-1,a6=1,故数列{T n}中的正项只有有限项:T2=63,T4=945.故数列{T n}中存在最大项,为T4.故选B.(2)因为对任意的m,n∈N*,a m·a n=a m+n恒成立,令m=1,则a1·a n=a1+n,即a n+1a n=a1对任意的n∈N*恒成立,所以数列{a n}为等比数列,公比为a1.由等比数列的性质有a3a5=a24,所以a3·a5+a4=a24+a4=72,又a 4>0,解得a 4=8,所以log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 7=log 2(a 1a 7)(a 2a 6)(a 3a 5)a 4=log 2a 74=log 287=21.(3)因为S 5>S 6>S 4,所以a 6<0,a 5>0且a 5+a 6>0,所以数列{S n }中的最大项为S 5,A 错误;数列{a n }的公差d <0,B 正确;S 10=(a 1+a 10)×102=5(a 5+a 6)>0,C正确;S 11=(a 1+a 11)×112=11a 6<0,D 正确.故选BCD.探究提高1.利用等差(比)性质求解的关键是抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解.2.活用函数性质:数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题.【训练2】(1)(2021·江南十校联考)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 8<S 10<S 9,则满足S n >0的正整数n 的最大值为()A.16B.17C.18D.19(2)(多选)(2021·八省八校一联)已知等比数列{a n }的首项a 1>1,公比为q ,前n 项和为S n ,前n 项积为T n ,函数f (x )=x (x +a 1)(x +a 2)…(x +a 7),若f ′(0)=1,则()A.{lg a n }为递增的等差数列B.0<q <1n D.使得T n >1成立的n 的最大值为6答案(1)C(2)BCD解析(1)由S 8<S 10<S 9,得a 10<0且a 9+a 10>0,所以等差数列{a n }的公差d <0,且a 9>0.从而S17=17(a1+a17)2=17a9>0,S18=18(a1+a18)2=9(a9+a10)>0,S19=19(a1+a19)2=19a10<0.故满足S n>0的正整数n的最大值为18.(2)令g(x)=(x+a1)(x+a2)…(x+a7),则f(x)=xg(x),∴f′(x)=g(x)+xg′(x),∴f′(0)=g(0)=a1a2…a7=1.∵{a n}是等比数列,∴a1a2…a7=a74=1,即a4=1=a1q3.又a1>1,∴0<q<1,B正确;∵lg a n=lg(a1q n-1)=lg a1+(n-1)lg q,又lg q<0,∴{lg a n}是公差为lg q的递减的等差数列,A错误;∵S n-a11-q=a11-q(1-q n-1)=a1qq-1·q n-1,n a1qq-1<0,公比为q的递增的等比数列,C正确;∵a1>1,0<q<1,a4=1,∴当n≤3时,a n>1,当n≥5时,0<a n<1,∴当n≤4时,T n>1.∵T7=a1a2…a7=a74=1,∴当n≥8时,T n=T7a8a9…a n<T7=1.又T5=T7a6a7>1,T6=T7a7>1,∴使得T n>1成立的n的最大值为6,D正确.故选BCD.热点三等差(比)数列的判断与证明【例3】(2021·广东重点中学联考)在数列{a n}中,a1=5,a n=2a n-1+2n-1(n≥2,n∈N*).(1)求a2,a3的值;(2)是否存在实数λ,求出λ的值;若不存在,请说理理由.解(1)因为a1=5,且a n=2a n-1+2n-1(n≥2),所以a2=2a1+22-1=13,a3=2a2+23-1=33.(2)假设存在实数λ.设b n=a n+λ2n,由{b n}为等差数列,得2b2=b1+b3,所以2×a2+λ22=a1+λ2+a3+λ23,即13+λ2=5+λ2+33+λ8,解得λ=-1.而当λ=-1时,有b n+1-b n=a n+1-12n+1-a n-12n=12n+1[(a n+1-2a n)+1]=12n+1[(2n+1-1)+1]=1,b1=a1-12=5-12=2,则{b n}是首项为2,公差为1的等差数列.所以存在实数λ=-12,公差是1的等差数列.探究提高 1.判定等差(比)数列的主要方法:(1)定义法:对于任意n≥1,n∈N*,验证a n+1-a n n无关的一常数;(2)中项公式法,一定注意,a2n=a n-1a n+1(n≥2,n∈N*)是{a n}为等比数列的必要不充分条件,也就是判断一个数列是等比数列时,要注意各项不为0.2.第(2)问,假设存在实数λ列,求得λ的值后,一定要验证数列{b n }是等差数列.【训练3】(2021·全国甲卷)已知数列{a n }的各项为正数,记S n 为{a n }的前n 项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{a n }是等差数列;②数列{S n }是等差数列;③a 2=3a 1.(注:如果选择多个条件分别解答,那么按第一个解答计分.)解①③⇒②.已知{a n }是等差数列,a 2=3a 1.设数列{a n }的公差为d ,则a 2=3a 1=a 1+d ,得d =2a 1,所以S n =na 1+n (n -1)2d =n 2a 1.因为数列{a n }的各项均为正数,所以S n =n a 1,所以S n +1-S n =(n +1)a 1-n a 1=a 1(常数),所以数列{S n }是等差数列.①②⇒③.已知{a n }是等差数列,{S n }是等差数列.设数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)2d =12n 2d 1.因为数列{S n }是等差数列,所以数列{S n }的通项公式是关于n 的一次函数,则a 1-d2=0,即d =2a 1,所以a 2=a 1+d =3a 1.②③⇒①.已知数列{S n }是等差数列,a 2=3a 1,所以S 1=a 1,S 2=a 1+a 2=4a 1.设数列{S n }的公差为d ,d >0,则S 2-S 1=4a 1-a 1=d ,得a 1=d 2,所以S n =S 1+(n -1)d =nd ,所以S n =n 2d 2,所以n≥2时,a n=S n-S n-1=n2d2-(n-1)2d2=2d2n-d2,对n=1也适合,所以a n=2d2n-d2,所以a n+1-a n=2d2(n+1)-d2-(2d2n-d2)=2d2(常数),所以数列{a n}是等差数列.热点四等差数列与等比数列的综合问题【例4】设{a n}是等差数列,其前n项和为S n(n∈N*);{b n}是等比数列,公比大于0,其前n项和为T n(n∈N*).已知b1=1,b3=b2+2,b4=a3+a5,b5=a4+2a6.(1)求S n和T n;(2)若S n+(T1+T2+…+T n)=a n+4b n,求正整数n的值.解(1)设等比数列{b n}的公比为q(q>0).由b1=1,b3=b2+2,可得q2-q-2=0.因为q>0,可得q=2,故b n=2n-1.所以,T n=1-2n1-2=2n-1.设等差数列{a n}的公差为d.由b4=a3+a5,可得a1+3d=4.由b5=a4+2a6,可得3a1+13d=16,从而a1=1,d=1,故a n=n.所以,S n=n(n+1)2.(2)由(1),有T1+T2+…+T n=(21+22+…+2n)-n=2×(1-2n)1-2-n=2n+1-n-2.由S n+(T1+T2+…+T n)=a n+4b n得n(n+1)2+2n+1-n-2=n+2n+1,整理得n2-3n-4=0,解得n=-1(舍)或n=4.所以n的值为4.探究提高 1.等差数列与等比数列交汇的问题,常用“基本量法”求解,但有时灵活地运用性质,可使运算简便.2.数列的通项或前n项和可以看作关于n的函数,然后利用函数的性质求解数列问题.【训练4】(2021·衡水中学联考)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S4=S5=-20.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)已知数列{b n}是以4为首项,4为公比的等比数列,若数列{a n}与{b n}的公共项为a m,记m由小到大构成数列{c n},求{c n}的前n项和T n.解(1)设等差数列{a n}的公差为d,由S4=S5=-20,得4a1+6d=5a1+10d=-20,解得a1=-8,d=2,则a n=-8+2(n-1)=2n-10.(2)数列{b n}是以4为首项,4为公比的等比数列,∴b n=4·4n-1=4n(n∈N*).又依题意2m-10=4n,∴m=10+4n2=5+22n-1,则T n=5n+2(1-4n)1-4=5n+22n+1-23.一、选择题1.(2021·福州一诊)正项等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a2+a8-a25+8=0,则S9=()A.35B.36C.45D.54答案B解析由等差数列的性质得a2+a8=2a5,∴a2+a8-a25+8=0,可化为a25-2a5-8=0.又a5>0,解得a5=4.∴S9=9(a1+a9)2=9a5=36.2.在等比数列{a n}中,a4=2,a5=5,则数列{lg a n}的前8项和S8为()A.4B.2C.3D.5答案B解析因为{a n}为等比数列,且a4=2,a5=5,所以a4a5=2·5=10.则数列{lg a n}的前8项和S8=lg a1+lg a2+…+lg a8=lg a1·a2·…·a8=lg(a1·a8)(a2·a7)(a3·a6)(a4·a5)=lg(10)4=4lg10=2.3.(2021·全国甲卷)等比数列{a n}的公比为q,前n项和为S n.设甲:q>0,乙:{S n}是递增数列,则()A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件答案B解析当a1<0,q>1时,a n=a1q n-1<0,此时数列{S n}递减,所以甲不是乙的充分条件.当数列{S n}递增时,有S n+1-S n=a n+1=a1q n>0,若a1>0,则q n>0(n∈N*),即q>0;若a1<0,则q n<0(n∈N*),不存在,所以甲是乙的必要条件.综上,甲是乙的必要条件但不是充分条件.4.(2021·日照校际联考)对于数列{a n},若存在正整数k(k≥2),使得a k<a k-1,a k<a k +1,则称a k是数列{a n}的“谷值”,k是数列{a n}的“谷值点”.在数列{a n}中,若a n=|n+9n-8|,则数列{a n}的“谷值点”为()A.2B.7C.2,7D.2,3,7答案C解析因为a n=|n+9n-8|,所以a1=2,a2=32,a3=2,a4=74,a5=65,a6=12,a7=27,a8=9 8.当n≥7,n∈N*时,n+9n-8>0,所以a n=|n+9n-8|=n+9n-8,此时数列{a n}递增.又a2<a1,a2<a3,a7<a6,a7<a8,所以数列{a n}的“谷值点”为2,7.5.(多选)(2021·湖北重点中学调研)设等比数列{a n}的公比为q,前n项和为S n,前n项积为T n,并满足条件a1>1,a2021·a2022>1,(a2021-1)·(a2022-1)<0,则下列结论中正确的有()A.q>1B.S2022>S2021C.a2021·a2023<1D.T2021是数列{T n}中的最大项答案BCD解析由{a n}为等比数列,a1>1,a2021·a2022>1及(a2021-1)·(a2022-1)<0,2021>1,a2022<1a2021<1,2022>1(舍去).∴公比0<q=a2022a2021<1,则A错误;S2022=S2021+a2022>S2021,故B正确;由等比数列性质知a2021·a2023=a22022<1,所以C正确;因为a1>1,a2>1,…,a2021>1,0<a2022<1,0<a2023<1,…,所以(T n)max=T2021,D正确.故选BCD.6.已知数列{a n}满足a n+2+a n=2a n+1+1,且a1=1,a2=5,则a18=()A.69B.105C.204D.205答案D解析由a n+2+a n=2a n+1+1,得a n+2-a n+1=a n+1-a n+1,则(a n+2-a n+1)-(a n+1-a n)=1,∵a2-a1=5-1=4,∴数列{a n+1-a n}是以4为首项,1为公差的等差数列,a n+1-a n=4+1×(n-1)=n+3,则a1=1,a2-a1=4,a3-a2=5,…,a n-a n-1=n+2,各项相加,得a n=(a n-a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a2-a1)+a1=1+4+5+…+(n+2)=1+(n-1)·(4+n+2)2=(n-1)(n+6)2+1,∴a18=(18-1)×(18+6)2+1=205.二、填空题7.(2021·上海卷)已知等差数列{a n}的首项为3,公差为2,则a10=________.答案21解析由题意,得a10=3+(10-1)×2=21.8.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,S n =2-2a n +1,若a 2=12,则S 5=________.答案3116解析由题意可知,S 1=2-2a 2=1,且S n =2-2(S n +1-S n ),整理可得,S n +1-2=12(S n -2),由于S 1-2=-1,所以{S n -2}是首项为-1,公比为12的等比数列,故S 5-2=(-1)=-116,∴S 5=3116.9.(2021·济南模拟)已知等比数列{a n }的前n 项的乘积为T n ,若T 2=T 9=512,则T 8=________.答案4096解析设等比数列{a n }的公比为q ,由T 2=T 9,得a 76=1,故a 6=1.∴a 1q 5=1.①又T 2=a 1a 2=a 21q =512,②由①②联立,得q 9=1512,则q =12.所以T 8=T 9a 9=T9a 6q 3=212=4096.三、解答题10.(2021·广州质检)已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且{b n }的前n 项和为S n ,2a 1=b 1=2,a 5=5(a 4-a 3),________.在①b 5=4(b 4-b 3),②b n +1=S n +2这两个条件中任选其中一个,补充在上面的横线上,并完成下面问题的解答.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)求数列{a n -b n }的前n 项和T n .(注:如果选择多个条件分别解答,那么按第一个解答计分.)解(1)若选条件①,b 5=4(b 4-b 3).设等差数列{a n}的公差为d,∵2a1=2,a5=5(a4-a3),∴a1+4d=5(a1+3d-a1-2d),∴a1=d=1.∴a n=1+(n-1)×1=n.设等比数列{b n}的公比为q.由b1=2,且b5=4(b4-b3),得b1q4=4(b1q3-b1q2).∴q2-4q+4=0,解得q=2.所以{b n}是首项为2,公比为2的等比数列.故b n=2×2n-1=2n(n∈N*).若选条件②,b n+1=S n+2.令n=1,得b2=S1+2=b1+2=4.∴公比q=b2b1=2.∴数列{b n}是首项为2,公比为2的等比数列.从而b n=2×2n-1=2n(n∈N*).(2)由(1)知a n-b n=n-2n,∴T n=(1+2+3+…+n)-(21+22+23+…+2n),∴T n=n(1+n)2-2(1-2n)1-2,∴T n=2-2n+1+n22+n2.11.(2021·新高考Ⅱ卷)记S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,若a3=S5,a2a4=S4.(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)求使S n>a n成立的n的最小值.解(1)由等差数列的性质可得:S5=5a3,则a3=5a3,∴a3=0.设等差数列的公差为d,从而有a2a4=(a3-d)(a3+d)=-d2,S4=a1+a2+a3+a4=(a3-2d)+(a3-d)+a3+(a3+d)=-2d.∵a2a4=S4,∴-d2=-2d,由于公差不为零,故d=2,∴数列{a n}的通项公式为a n=a3+(n-3)d=2n-6.(2)由数列{a n}的通项公式可得:a1=2-6=-4,则S n=n×(-4)+n(n-1)2×2=n2-5n,则不等式S n>a n即n2-5n>2n-6,整理可得:(n-1)(n-6)>0,解得n<1或n>6,又n为正整数,故n的最小值为7.12.(多选)(2021·长沙联考)在“全面脱贫”行动中,贫困户小王2021年1月初向银行借了扶贫免息贷款10000元,用于自己开设的农产品土特产品加工厂的原材料进货,因产品质优价廉,上市后供不应求,据测算每月获得的利润是该月月初投入资金的20%,每月月底需缴纳房租600元和水电费400元,余款作为资金全部用于再进货,如此继续.设第n月月底小王手中有现款为a n,则(参考数据:1.211≈7.5,1.212≈9),()A.a1=12000B.a n+1=1.2a n-1000C.2021年小王的年利润约为40000元D.两年后,小王手中现款约达41万答案BCD解析每月获得的利润是该月月初投入资金的20%,每月月底需缴纳房租600元和水电费400元,∴a1=(1+20%)×10000-(600+400)=11000(元),故A错误;由题意a n+1=1.2a n-1000,故B正确;由a n+1=1.2a n-1000,得a n+1-5000=1.2(a n-5000),∴数列{a n-5000}是首项为6000,公比为1.2的等比数列,∴a12-5000=6000×1.211,即a12=6000×1.211+5000≈50000,则2021年小王的年利润约为50000-10000=40000(元),故C正确;两年后,即a24=5000+6000×1.223≈5000+6000×921.2=410000,即41万,故D正确,故选BCD.13.(2021·江南十校联考)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且a n+1+λ=3S n,a3=12,则实数λ的值为________.答案-3 4解析等比数列{a n}满足a n+1+λ=3S n,①则a n+λ=3S n-1(n≥2,n∈N*),②①-②得a n+1-a n=3S n-3S n-1,则a n+1=4a n,所以等比数列{a n}的公比为4,又由a3=12,则a1=a3q2=34.若a n+1+λ=3S n,则a1q n+λ=3×a1(1-q n)1-q恒成立,∴λ=-a1=-3 4 .14.已知等差数列{a n}的公差为-1,且a2+a7+a12=-6.(1)求数列{a n}的通项公式a n与其前n项和S n;(2)将数列{a n}的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n}的前3项,记{b n}的前n项和为T n,若存在m∈N*,使得对任意n∈N*,总有S n<T m +λ恒成立,求实数λ的取值范围.解(1)由a2+a7+a12=-6,得a7=-2,∴a1=4,∴a n=5-n,从而S n=n(9-n)2(n∈N*).(2)由题意知b1=4,b2=2,b3=1,设等比数列{b n}的公比为q,则q=b2b1=12,∴T n1-1281随n的增大而减小,∴{T n}为递增数列,得4≤T n<8.又S n=n(9-n)2=--814,又n∈N*,故(S n)max=S4=S5=10.若存在m∈N*,使得对任意n∈N*,总有S n<T m+λ,则10<8+λ,得λ>2.故实数λ的取值范围为(2,+∞).。

等差求和以及等比数列基础知识点

等差求和以及等比数列基础知识点

等差求和以及等比数列基础知识点(一)知识归纳: 1.概念与公式:等比数列:1°.定义若数列q a a a nn n =+1}{满足(常数),则}{n a 称等比数列; 2°.通项公式:;11m n m n n q a q a a --==2.简单性质:①首尾项性质:设数列,,,,,:}{321n n a a a a a1°.若}{n a 是等差数列,则;23121 =+=+=+--n n n a a a a a a 2°.若}{n a 是等比数列,则.23121 =⋅=⋅=⋅--n n n a a a a a a ②中项及性质:1°.设a ,A ,b 成等差数列,则A 称a 、b 的等差中项,且;2ba A += 2°等比中项:(1)如果,,a A b 成等比数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:2A ab =或A =注意:同号的两个数才有等比中项,并且它们的等比中项有两个(两个等比中项互为相反数) (2)数列{}n a 是等比数列⇔211n n n a a a -+=⋅③设p 、q 、r 、s 为正整数,且,s r q p +=+ 若}{n a 是等差数列,则;s r q pa a a a +=+(3) 若m+n=s+t (m, n, s, t ∈*N ),则n m s t a a a a ⋅=⋅.特别的,当n+m=2k 时,得2n m k a a a ⋅=注:④若}{n a 是等比数列,则顺次n 项的乘积:n n n n n n n a a a a a a a a a 3221222121,, ++++ 组成公比这2n q 的等比数列. ⑤若}{n a 是公差为d 的等差数列,1°.若n 为奇数,则,,:(21+==-=n n a a a a S S na S 中中中偶奇中即指中项注且而S 奇、S 偶指所有奇数项、所有偶数项的和);2°.若n 为偶数,则.2ndS S =-奇偶 (4) 如果{}n a 是各项均为正数的等比数列,则数列{log }a n a 是等差数列 (5) ①当1q >时, ②当1q <0<时,110{}0{}{n n a a a a ><,则为递增数列,则为递减数列,110{}0{}{n n a a a a ><,则为递减数列,则为递增数列③当q=1时,该数列为常数列(此时数列也为等差数列); ④当q<0时,该数列为摆动数列.(二)学习要点:1、学习等差、等比数列,首先要正确理解与运用基本公式,注意①公差d ≠0的等差数列的通项公式是项n 的一次函数a n =an +b ;②公差d ≠0的等差数列的前n 项和公式项数n 的没有常数项的二次函数S n =an 2+bn ;③公比q ≠1的等比数列的前n 项公式可以写成“S n =a (1-q n )的形式;诸如上述这些理解对学习是很有帮助的.2、巧设“公差、公比”是解决问题的一种重要方法,例如:①三数成等差数列,可设三数为“a,a+m,a+2m (或a-m,a,a+m )”②三数成等比数列,可设三数为“a,aq,aq 2(或qa,a,aq )”③四数成等差数列,可设四数为“);3,,,3(3,2,,m a m a m a m a m a m a m a a ++--+++或”④四数成等比数列,可设四数为“),,,,(,,,3332aq aq q a qa aq aq aq a ±±或”等等;类似的经验还很多,应在学习中总结经验. 二、等差等比数列练习题1举例说明:1.若一个等差数列首项为0,公差为2,则这个等差数列的前20项之和为( )A .360B .370C .380D .390 2.已知a 1=1,a 8=6,则S 8等于( ) A .25 B .26 C .27 D .283.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=S 3=12,则{a n }的通项a n =________. 4.在等差数列{a n }中,已知a 5=14,a 7=20,求S 5.一、选择题1、等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=1,a 3=3,则S 4=( ) A .12 B .10 C .8 D .62.在等差数列{a n }中,a 2+a 5=19,S 5=40,则a 10=( ) A .24 B .27 C .29 D .48 3.在等差数列{a n }中,S 10=120,则a 2+a 9=( ) A .12 B .24 C .36 D .484.已知等差数列{a n }的公差为1,且a 1+a 2+…+a 98+a 99=99,则a 3+a 6+a 9+…+a 96+a 99=( ) A .99 B .66 C .33 D .05.若一个等差数列的前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( ) A .13项 B .12项 C .11项 D .10项6.在项数为2n +1的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n 等于( ) A .9 B .10 C .11 D .12二、填空题7.设数列{a n }的首项a 1=-7,且满足a n +1=a n +2(n ∈N *),则a 1+a 2+…+a 17=________.8.已知{a n }是等差数列,a 4+a 6=6,其前5项和S 5=10,则其公差为d =__________.9.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,a 12=-8,S 9=-9,则S 16=________.三、解答题10.已知数列{a n }的前n 项和公式为S n =n 2-23n -2(n ∈N *). (1)写出该数列的第3项;(2)判断74是否在该数列中.11、设等差数列{a n }满足a 3=5,a 10=-9.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 最大的序号n 的值.二、等差等比数列练习题1(参考答案)举例说明:1、C2、D3、2n 4、 40.一、选择题:1、C.2、C.3、B4、B.5、A.6、B. 二、填空题:7、153 8、12 9、-72三、解答题:10.解:(1)a 3=S 3-S 2=-18.(2)n =1时,a 1=S 1=-24,n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -24,即a n =⎩⎪⎨⎪⎧-24,n =1,2n -24,n ≥2,由题设得2n -24=74(n ≥2),解得n =49.∴74在该数列中.11、解:(1)由a n =a 1+(n -1)d 及a 3=5,a 10=-9得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5,a 1+9d =-9,可解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =-2,所以数列{a n }的通项公式为a n =11-2n .(2)由(1)知,S n =na 1+n (n -1)2d =10n -n 2.因为S n =-(n -5)2+25,所以当n =5时,S n 取得最大值.12、解:(1)由题意知a 1+a 2+a 3+a 4=21,a n -3+a n -2+a n -1+a n =67,所以a 1+a 2+a 3+a 4+a n -3+a n -2+a n -1+a n =88.所以a 1+a n =884=22.因为S n =n (a 1+a n )2=286,所以n =26.(2)因为S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等差数列,所以S 3n =3(S 2n -S n )=54.等比数列练习题2一、选择题1.等比数列{}n a的各项均为正数,且5647a a a a +=18,则3132310log log log a a a +++ =A .12B .10C .8D .2+3log 52.在等比数列{}n a 中,5,6144117=+=⋅a a a a ,则=1020a a ( )A.32B.23C. 32或23D. -32或-233.等比数列{}n a 中,已知121264a a a =,则46a a 的值为( ) A .16 B .24 C .48 D .1284.实数12345,,,,a a a a a 依次成等比数列,其中a1=2,a5=8,则a3的值为( ) A. -4 B.4 C. ±4 D. 55、在正项等比数列{}n a 中,991,a a 是方程016102=+-x x 的两个根,则605040a a a 的值为( )A. 32 B. 256 C. 64± D. 646、公差不为0的等差数列{an}中,a a a 632,,依次成等比数列,则公比等于( )A.21B.31C.2D.37、已知两数的等差中项是10,等比中项是8,则以这两数为根的一元二次方程是( )A.08102=++x xB. 064102=+-x xC. 064202=++x xD. 064202=+-x x8、等比数列为a ,2a +2,3a +3,…,第四项为( )A .-227B .227C .-27D .279、如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )(A )b=3,ac=9 (B)b=-3,ac=9 (C) b=3,ac=-9 (D)b=-3,ac=-9 10、等比数列{an}中,已知29-=a,则此数列前17项之积为 ( )A .216B .-216C .217D .-21711、各项都是正数的等比数列{an }的公比q ≠1,且132,21,a a a 成等差数列,则5443a a a a ++的值是( ) A.215+ B.215- C.251- D.215+或215-12、在各项都为正数的等比数列{}n a 中,首项31=a ,前三项和为21,则543a a a ++=( ) A .33 B .72 C .84 D .18913、已知数列{an}为等比数列,且an >0, 253426452=++a a a a a a ,那么53a a +的值等于( )A.5 B.10 C.15 D.20 二、填空题1.在两数a,b(ab >0)之间插入3个数,使它们成等比数列,则中间一个数 . 2、.已知1, a1, a2, 4成等差数列,1, b1, b2, b3, 4成等比数列,则=+221b a a ______.3.已知等比数列{an}中,a1+a2=30,a3+a4=120,则a5+a6= .4.若a ,b ,c 成等比数列,则函数f(x)=ax2+bx +c 的图象与x 轴的交点个数为__________5、若数列{}n a 满足:1,2,111===+n a a a n n ,2,3….则=+++n a a a 21 .6、已知等比数列{,384,3,}103==a a a n 中则该数列的通n a = . 7.在递减等比数列{an}中,a4+a5=12,a2〃a7=27,则a10=________.8.已知等差数列{an}的公差d ≠0,且a1,a3,a9成等比数列,则1042931a a a a a a ++++值 .9、若各项均为正数的等比数列{}n a 满足23123a a a =-,则公比q = 10、各项都是正数的等比数列{}n a ,公比1≠q 875,,a a a ,成等差数列,则公比q =11、已知数列{}n a 满足n n a S 411+=,则n a =三、解答题1、已知{}n a为等比数列,324202,3a a a =+=,求{}n a 的通项式。

第1讲 等差数列与等比数列

第1讲 等差数列与等比数列

所以 q=- 1 ,所以 S4=S3+a4= 3 - 1 = 5 .
2
4 88
答案: 5 8
4.(2019·全国Ⅰ卷)记
Sn
为等比数列{an}的前
n
项和.若
a1=
1 3
,
a42
=a6,则
S5=
.
解析:设等比数列{an}的公比为 q,由 a42 =a6 可得 a12 q6=a1q5,解得 a1q=1,
则 S9= 9a1 a9 = 9 4 =18.故选 A.
2
2
(2)(2019·南昌期中)已知 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,若 a2019 >-1 且 Sn 有最小 a2020
方法技巧
解等差数列、等比数列基本运算问题的基本思想是方程思想,即通过等差数列、 等比数列的通项公式及前n项和公式得出基本量(等差数列的首项和公差、等 比数列的首项和公比),然后再通过相关公式求得结果.
热点训练1:(1)(2019·湖南省长望浏宁四县高三3月调研)中国古代词中,有一 道“八子分绵”的数学名题:“九百九十六斤绵,赠分八子做盘缠,次第每人多 十七,要将第八数来言”.题意是:把996斤绵分给8个儿子做盘缠,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
(1)证明:由题设得 4(an+1+bn+1)=2(an+bn),则 an+1+bn+1= 1 (an+bn). 2
又因为 a1+b1=1,所以{an+bn}是首项为 1,公比为 1 的等比数列. 2

专题4 第1讲 等差数列与等比数列

专题4 第1讲 等差数列与等比数列

第1讲 等差数列与等比数列「考情研析」 1.从具体内容上,主要考查等差数列、等比数列的基本计算和基本性质及等差、等比数列中项的性质、判定与证明. 2.从高考特点上,难度以中、低档题为主,一般设置一道选择题和一道解答题.核心知识回顾1.等差数列(1)01a n =a 1+(n -1)d =a m +(n -m )d . (2)022a n =a n -1+a n +1(n ∈N *,n ≥2). (3)前n 03S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)d2.2.等比数列(1)01a n =a 1q n -1=a m q n -m .(2)02a 2n =a n -1·a n +1(n ∈N *,n ≥2).(3)等比数列的前n 项和公式:03S n =⎩⎨⎧na 1(q =1),a 1-a n q 1-q =a 1(1-q n )1-q (q ≠1).3.等差数列的性质(n ,m ,l ,k ,p 均为正整数)(1)若m +n =l +k ,01a m +a n =a l +a k (反之不一定成立);特别地,当m +n =2p 02a m +a n =2a p .(2)若{a n },{b n }是等差数列,则{ka n +tb n }(k ,t 是非零常数)(3)等差数列“依次m 项的和”即S m …仍是等差数列.(4)等差数列{a n },当项数为2n 时,S 偶-S 奇,S 奇S 偶=a n +12n -1时,S 奇-S 偶,S 奇S 偶=n -1其中S 偶表示所有的偶数项之和,S 奇表示所有的奇数项之和)4.等比数列的性质(n ,m ,l ,k ,p 均为正整数)(1)若m +n =l +k 反之不一定成立);特别地,当m +n =2p(2)当n 为偶数时,S 偶S 奇=公比为q ).(其中S 偶表示所有的偶数项之和,S奇表示所有的奇数项之和)(3)等比数列“依次m 项的和”,即S m …(S m ≠0)成等比数列.热点考向探究考向1 等差数列、等比数列的运算例1 (1)(2020·山东省青岛市模拟)已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,则S 9等于( )A .-8B .-6C .10D .0答案 D解析 ∵a 1,a 3,a 4成等比数列,∴a 23=a 1a 4,∴(a 1+2×2)2=a 1·(a 1+3×2),即2a 1=-16,解得a 1=-8.则S 9=-8×9+9×82×2=0,故选D.(2)(2020·山东省泰安市肥城一中模拟)公比不为1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1,a 3,a 2成等差数列,mS 2,S 3,S 4成等比数列,则m =( )A.78 B .85 C .1 D .95答案 D解析 设{a n }的公比为q (q ≠0且q ≠1), 根据a 1,a 3,a 2成等差数列, 得2a 3=a 1`+a 2,即2a 1q 2=a 1+a 1q ,因为a 1≠0,所以2q 2-1-q =0,即(q -1)(2q +1)=0. 因为q ≠1,所以q =-12, 则S 2=a 1(1-q 2)1-q =34·a 11-q ,S 3=a 1(1-q 3)1-q =98·a 11-q ,S 4=a 1(1-q 4)1-q =1516·a 11-q,因为mS 2,S 3,S 4成等比数列,所以S 23=mS 2·S 4, 即⎝ ⎛⎭⎪⎫98·a 11-q 2=m ·34·a 11-q ·1516·a 11-q ,因为a 1≠0,所以a 11-q ≠0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫982=m ×34×1516, 得m =95,故选D.利用等差数列、等比数列的通项公式、前n 项和公式,能够在已知三个元素的前提下求解另外两个元素,其中等差数列的首项和公差、等比数列的首项和公比为最基本的量,解题中首先要注意求解最基本的量.1.(多选)(2020·山东省青岛市模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),公差d ≠0,S 6=90,a 7是a 3与a 9的等比中项,则下列选项正确的是( )A .a 1=22B .d =-2C .当n =10或n =11时,S n 取得最大值D .当S n >0时,n 的最大值为20 答案 BCD解析 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差d ≠0, 由S 6=90,可得6a 1+15d =90,即2a 1+5d =30, ①由a 7是a 3与a 9的等比中项,可得a 27=a 3a 9,即(a 1+6d )2=(a 1+2d )(a 1+8d ),化为a 1+10d =0, ② 由①②解得a 1=20,d =-2,则a n =20-2(n -1)=22-2n ,S n =12n (20+22-2n )=21n -n 2, 由S n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2122+4414,可得n =10或n =11时,S n 取得最大值110.由S n >0,可得0<n <21,即n 的最大值为20.故选BCD. 2.定义:在数列{a n }中,若满足a n +2a n +1-a n +1a n =d (n ∈N *,d 为常数),称{a n }为“等差比数列”.已知在“等差比数列”{a n }中,a 1=a 2=1,a 3=3,则a 2022a 2020=( )A .4×20202-1B .4×20192-1C .4×20222-1D .4×20192答案 A解析 ∵a 1=a 2=1,a 3=3,∴a 3a 2-a 2a 1=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n +1a n 是以1为首项,2为公差的等差数列,∴a n +1a n=2n -1,∴a 2022a 2020=a 2022a 2021·a 2021a2020=(2×2021-1)×(2×2020-1)=4×20202-1.故选A.考向2 等差数列、等比数列的判定与证明例2 (1)设数列{a n }满足a 1=1,a n +1=44-a n (n ∈N *).求证:数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n -2是等差数列.证明 ∵a n +1=44-a n ,∴1a n +1-2-1a n -2=144-a n -2-1a n -2=4-a n 2a n -4-1a n -2=2-a n 2a n -4=-12为常数,又a 1=1, ∴1a 1-2=-1,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n -2是以-1为首项,-12为公差的等差数列.(2)数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n +a n =n -1n (n +1)+1,n =1,2,3,…,设b n =a n +1n (n +1),求证:数列{b n }是等比数列.证明 S n =1-a n +n -1n (n +1),∴S n +1=1-a n +1+n(n +1)(n +2),当n =1时,易知a 1=12,∴a n +1=S n +1-S n =n(n +1)(n +2)-a n +1-n -1n (n +1)+a n ,∴2a n +1=n +2-2(n +1)(n +2)-n -1n (n +1)+a n =1n +1-2(n +1)(n +2)-1n +1+1n (n +1)+a n ,∴2⎣⎢⎡⎦⎥⎤a n +1+1(n +1)(n +2)=a n +1n (n +1),b n =a n +1n (n +1),则b n +1=a n +1+1(n +1)(n +2),上式可化为2b n +1=b n ,∴数列{b n }是以b 1=1为首项,12为公比的等比数列,b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.(1)判断或者证明数列为等差数列、等比数列最基本的方法是用定义判断或证明,其他方法最后都会回到定义,如证明等差数列可以证明通项公式是n的一次函数,但最后还得使用定义才能说明其为等差数列.(2)证明数列{a n}为等比数列时,不能仅仅证明a n+1=qa n,还要说明a1≠0,才能递推得出数列中的各项均不为零,最后断定数列{a n}为等比数列.(3)证明等差、等比数列,还可利用等差、等比数列的中项公式.1.(多选)(2020·日照一中摸底考试)已知数列{a n}满足:a1=3,当n≥2时,a n=( a n-1+1+1)2-1,则关于数列{a n},下列说法正确的是()A.a2=8 B.数列{a n}为递增数列C.数列{a n}为周期数列D.a n=n2+2n答案ABD解析由a n=(a n-1+1+1)2-1得a n+1=(a n-1+1+1)2,∴a n+1=a n-1+1+1,即数列{a n+1}是首项为a1+1=2,公差为1的等差数列,∴a n+1=2+(n-1)×1=n+1.∴a n=n2+2n.所以易知A,B,D正确.2.已知正项数列{a n}满足a2n+1-6a2n=a n+1a n,若a1=2,则数列{a n}的前n 项和为________.答案3n-1解析∵a2n+1-6a2n=a n+1a n,∴(a n+1-3a n)(a n+1+2a n)=0,∵a n>0,∴a n+1=3a n,∴{a n}为等比数列,且首项为2,公比为3,∴S n=3n-1.考向3数列中a n与S n的关系问题例3(1)(2020·河南省高三阶段性测试)设正项数列{a n}的前n项和为S n,且4S n=(1+a n)2(n∈N*),则a5+a6+a7+a8=()A.24 B.48C.64 D.72答案 B解析 当n =1时,由S 1=a 1=(1+a 1)24,得a 1=1,当n ≥2时,⎩⎨⎧4S n =(1+a n )2,4S n -1=(1+a n -1)2,得4a n =(1+a n )2-(1+a n -1)2,∴a 2n -a 2n -1-2a n -2a n -1=0,(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0.∵a n >0,∴a n -a n -1=2,∴{a n }是等差数列,∴a n =2n -1,∴a 5+a 6+a 7+a 8=2(a 6+a 7)=48.(2)(2020·山东省德州市二模)给出以下三个条件: ①数列{a n }是首项为 2,满足S n +1=4S n +2的数列; ②数列{a n }是首项为2,满足3S n =22n +1+λ(λ∈R )的数列; ③数列{a n }是首项为2,满足3S n =a n +1-2的数列. 请从这三个条件中任选一个将下面的题目补充完整,并求解. 设数列{a n }的前n 项和为S n ,a n 与S n 满足________.记数列b n =log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a n ,c n =n 2+n b n b n +1,求数列{c n }的前n 项和T n .解 选①,由已知S n +1=4S n +2, (*) 当n ≥2时,S n =4S n -1+2, (**) (*)-(**),得a n +1=4(S n -S n -1)=4a n , 即a n +1=4a n .当n =1时,S 2=4S 1+2,即2+a 2=4×2+2,所以a 2=8,满足a 2=4a 1, 故{a n }是以2为首项,4为公比的等比数列, 所以a n =22n -1.b n =log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a n =1+3+…+(2n -1)=n 2,c n =n 2+n b n b n +1=n (n +1)n 2(n +1)2=1n (n +1)=1n -1n +1.所以T n =c 1+c 2+…+c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.选②,由已知3S n =22n +1+λ, (*) 当n ≥2时,3S n -1=22n -1+λ, (**) (*)-(**),得3a n =22n +1-22n -1=3·22n -1, 即a n =22n -1.当n =1时,a 1=2满足a n =22n -1,所以a n =22n -1, 下同选①.选③,由已知3S n =a n +1-2, (*) 则n ≥2时,3S n -1=a n -2, (**) (*)-(**),得3a n =a n +1-a n ,即a n +1=4a n .当n =1时,3a 1=a 2-2,而a 1=2,得a 2=8,满足a 2=4a 1, 故{a n }是以2为首项,4为公比的等比数列, 所以a n =22n -1, 下同选①.由a n 与S n 的关系求通项公式的注意点(1)应重视分类讨论思想的应用,分n =1和n ≥2两种情况讨论,特别注意a n =S n -S n -1成立的前提是n ≥2.(2)由S n -S n -1=a n 推得a n ,当n =1时,a 1也适合,则需统一表示(“合写”). (3)由S n -S n -1=a n 推得a n ,当n =1时,a 1不适合,则数列的通项公式应分段表示(“分写”),即a n =⎩⎨⎧S 1(n =1),S n-S n -1(n ≥2).已知数列{a n }中,a 1=1,其前n 项的和为S n ,且满足a n =2S 2n2S n -1(n ≥2,n ∈N *).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列;(2)证明:13S 1+15S 2+17S 3+…+12n +1S n <12.证明 (1)当n ≥2时,S n -S n -1=2S 2n2S n -1,S n -1-S n =2S n ·S n -1,1S n -1S n -1=2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以1为首项,2为公差的等差数列.(2)由(1)可知,1S n =1S 1+(n -1)·2=2n -1,所以S n =12n -1.13S 1+15S 2+17S 3+…+12n +1S n =11×3+13×5+15×7+…+1(2n -1)(2n +1) =12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+15-17+…+12n -1-12n +1=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1<12.真题押题『真题检验』1.(2020·全国卷Ⅰ)设{a n }是等比数列,且a 1+a 2+a 3=1,a 2+a 3+a 4=2,则a 6+a 7+a 8=( )A .12B .24C .30D .32答案 D解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则a 1+a 2+a 3=a 1(1+q +q 2)=1,a 2+a 3+a 4=a 1q +a 1q 2+a 1q 3=a 1q (1+q +q 2)=q =2,因此,a 6+a 7+a 8=a 1q 5+a 1q 6+a 1q 7=a 1q 5(1+q +q 2)=q 5=32.故选D.2.(2020·全国卷Ⅱ)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 5-a 3=12,a 6-a 4=24,则S na n=( )A .2n -1B .2-21-nC .2-2n -1D .21-n -1答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ,由a 5-a 3=12,a 6-a 4=24可得⎩⎨⎧ a 1q 4-a 1q 2=12,a 1q 5-a 1q 3=24,解得⎩⎨⎧q =2,a 1=1,所以a n =a 1q n -1=2n -1,S n =a 1(1-q n )1-q =1-2n1-2=2n -1.因此S na n =2n-12n -1=2-21-n .故选B.3.(2020·新高考卷Ⅰ)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________.答案 3n 2-2n解析 因为数列{2n -1}是以1为首项,以2为公差的等差数列,数列{3n -2}是以1为首项,以3为公差的等差数列,所以这两个数列的公共项所构成的新数列{a n }是以1为首项,以6为公差的等差数列,所以{a n }的前n 项和为n ·1+n (n -1)2·6=3n 2-2n . 4.(2020·全国卷Ⅱ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 1=-2,a 2+a 6=2,则S 10=________.答案 25解析 设等差数列{a n }的公差为d ,由a 1=-2,a 2+a 6=2,可得a 1+d +a 1+5d =2,即-2+d +(-2)+5d =2,解得d =1.所以S 10=10×(-2)+10×(10-1)2×1=-20+45=25.5.(2020·江苏高考)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 =n 2-n +2n -1(n ∈N *),则d +q 的值是________.答案 4解析 等差数列{a n }的前n 项和公式为P n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n ,等比数列{b n }的前n 项和公式为Q n =b 1(1-q n )1-q =-b 11-q q n +b 11-q ,依题意S n =P n+Q n ,即n 2-n +2n -1=d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n -b 11-q q n +b 11-q,通过对比系数可知⎩⎪⎨⎪⎧d2=1,a 1-d 2=-1,q =2,b11-q =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧d =2,a 1=0,q =2,b 1=1,故d +q =4.6.(2020·新高考卷Ⅰ)已知公比大于1的等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3=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S 100.解 (1)设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q , 依题意有⎩⎨⎧a 1q +a 1q 3=20,a 1q 2=8,解得a 1=2,q =2或a 1=32,q =12(舍去), 所以a n =2n ,所以数列{a n }的通项公式为a n =2n . (2)由于21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64,27=128, b 1对应的区间为(0,1],则b 1=0;b 2,b 3对应的区间分别为(0,2],(0,3],则b 2=b 3=1,即有2个1; b 4,b 5,b 6,b 7对应的区间分别为(0,4],(0,5],(0,6],(0,7], 则b 4=b 5=b 6=b 7=2,即有22个2;b 8,b 9,…,b 15对应的区间分别为(0,8],(0,9],…,(0,15], 则b 8=b 9=…=b 15=3,即有23个3;b 16,b 17,…,b 31对应的区间分别为(0,16],(0,17],…,(0,31], 则b 16=b 17=…=b 31=4,即有24个4;b 32,b 33,…,b 63对应的区间分别为(0,32],(0,33],…,(0,63], 则b 32=b 33=…=b 63=5,即有25个5;b 64,b 65,…,b 100对应的区间分别为(0,64],(0,65],…,(0,100], 则b 64=b 65=…=b 100=6,即有37个6.所以S 100=1×2+2×22+3×23+4×24+5×25+6×37=480. 7.(2020·全国卷Ⅲ)设等比数列{a n }满足a 1+a 2=4,a 3-a 1=8. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为数列{log 3a n }的前n 项和.若S m +S m +1=S m +3,求m . 解 (1)设等比数列{a n }的公比为q ,根据题意,有 ⎩⎨⎧ a 1+a 1q =4,a 1q 2-a 1=8,解得⎩⎨⎧a 1=1,q =3, 所以a n =3n -1.(2)令b n =log 3a n =log 33n -1=n -1, 则S n =n (0+n -1)2=n (n -1)2,根据S m +S m +1=S m +3,可得 m (m -1)2+m (m +1)2=(m +2)(m +3)2, 整理得m 2-5m -6=0,因为m >0,所以m =6.『金版押题』8.已知数列{a n }满足na n -28a n +1=n -1(n ∈N *),a 1+a 2+a 3=75,记S n =a 1a 2a 3+a 2a 3a 4+a 3a 4a 5+…+a n a n +1·a n +2,则a 2=________,使得S n 取得最大值的n 的值为________.答案 25 10解析 由na n -28a n +1=n -1(n ∈N *),可取n =1,即a 1-28=0,可得a 1=28,取n =2,可得2a 2-28a 3=1,即a 3=2a 2-28,又a 1+a 2+a 3=75,可得a 2=25,a 3=22,当n ≥2时,由na n -28a n +1=n -1可得a n +1n -a nn -1=-28n (n -1),可令c n =a n +1n ,则c n -1=a nn -1(n ≥2),c n -c n -1=28⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n -1(n ≥2), 由c n =c 1+(c 2-c 1)+…+(c n -c n -1)=c 1+28⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1+13-12+…+1n -1n -1, 可得c n =c 1+28⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1=a 2+28⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1,则a n +1=nc n =na 2+28(1-n )=28+n (a 2-28), 故a n +1=28-3n (n ≥2),所以a n =31-3n (n ≥3), 又a 1=28,a 2=25,也符合上式,所以a n =31-3n . 令b n =a n a n +1a n +2=(31-3n )(28-3n )(25-3n ), 由b n ≥0,可得(31-3n )(28-3n )(25-3n )≥0, 解得1≤n ≤8(n ∈N *)或n =10,又b 9=-8,b 10=10,所以n =10时,S n 取得最大值.9.记数列{a n }的前n 项和为S n ,已知2a n +1+n =4S n +2p ,a 3=7a 1=7. (1)求p ,S 4的值;(2)若b n =a n +1-a n ,求证:数列{b n }是等比数列. 解 (1)由a 3=7a 1=7知,a 3=7,a 1=1.当n =1时,由2a n +1+n =4S n +2p ,得a 2=32+p ,当n =2时,由2a n +1+n =4S n +2p ,得a 3=4+3p =7,所以p =1, 当n =3时,由2a n +1+n =4S n +2p ,得2a 4+3=4S 3+2,解得a 4=412.所以S 4=1+52+7+412=31.(2)证明:由(1)可得a n +1=2S n -12n +1, 则a n +2=2S n +1-12(n +1)+1. 两式作差得a n +2-a n +1=2a n +1-12, 即a n +2=3a n +1-12(n ∈N *). 由(1)得a 2=52,所以a 2=3a 1-12, 所以a n +1=3a n -12对n ∈N *恒成立, 由上式变形可得a n +1-14=3⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -14.而a 1-14=34≠0,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -14是首项为34,公比为3的等比数列,所以a n -14=34×3n -1=3n4,所以b n =a n +1-a n =a n +1-14-⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -14=3n +14-3n 4=3n 2,所以b n +1=3n +12,b n +1b n=3.又b 1=32,所以数列{b n }是首项为32,公比为3的等比数列.专题作业一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.(2020·山东德州高三下学期联考)在等比数列{a n }中,a 1=1,a 5+a 7a 2+a 4=8,则a 6的值为( )A .4B .8C .16D .32答案 D解析 设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 1=1,a 5+a 7a 2+a 4=8,∴a 1(q 4+q 6)a 1(q +q 3)=8,解得q =2,则a 6=25=32.故选D. 2.(2019·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 4=0,a 5=5,则( )A .a n =2n -5B .a n =3n -10C .S n =2n 2-8nD .S n =12n 2-2n答案 A解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .由S 4=0,a 5=5可得⎩⎨⎧ a 1+4d =5,4a 1+6d =0,解得⎩⎨⎧a 1=-3,d =2.所以a n =-3+2(n -1)=2n -5,S n =n ×(-3)+n (n -1)2×2=n 2-4n .故选A. 3.等差数列{a n }的公差为d ,若a 1+1,a 2+1,a 4+1成以d 为公比的等比数列,则d =( )A .2B .3C .4D .5答案 A解析 将a 1+1,a 2+1,a 4+1转化为a 1,d 的形式为a 1+1,a 1+1+d ,a 1+1+3d ,由于这三个数成以d 为公比的等比数列,故a 1+1+d a 1+1=a 1+1+3da 1+1+d =d ,化简得a 1+1=d ,代入a 1+1+d a 1+1=d ,得2dd =2=d ,故选A.4.(2020·河北省张家口市二模)已知正项等比数列{a n }的公比为q ,若a 1=q≠1,且a m=a1a2a3…a10,则m=()A.19 B.45C.55 D.100答案 C解析∵正项等比数列{a n}的公比为q,a1=q≠1,∴a n=q.q n-1=q n,∵a m=a1a2a3...a10,∴q m=q.q2.q3.....q10=q1+2+3+ (10)q55.∴m=55.故选C.5.(2020·河北省保定市一模)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有五人五钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何?”其意思是:“现有甲、乙、丙、丁、戊,五人依次差值等额分五钱,要使甲、乙两人所得的钱数与丙、丁、戊三人所得的钱数相等,问每人各得多少钱?”请问上面的问题里,五人中所得的最少钱数为()A.76钱B.56钱C.13钱D.23钱答案 D解析依题意设甲、乙、丙、丁、戊所得钱数分别为a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,又有a-2d+a-d=a+a+d+a+2d,得a=-6d,∵a-2d+a-d+a+a+d+a+2d=5a=5,∴a=1,则d=-16,∴a+2d=23.故选D.6.(2020·广州模拟)正项等比数列{a n}满足a2a4=1,S3=13,则其公比是()A.1 B.1 2C.13D.14答案 C解析设{a n}的公比为q,因为a2a4=1,且a2a4=a23,所以a23=1,易知q>0,所以a3=1.由S3=1+1q +1q2=13,得13q2=1+q+q2,即12q2-q-1=0,解得q=13.故选C.7.已知S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若S 3,S 9,S 6成等差数列,则( ) A .S 6=-2S 3 B .S 6=-12S 3 C .S 6=12S 3 D .S 6=2S 3答案 C解析 设等比数列{a n }的公比为q (q ≠1),则S 6=(1+q 3)S 3,S 9=(1+q 3+q 6)S 3,因为S 3,S 9,S 6成等差数列,所以2(1+q 3+q 6)S 3=S 3+(1+q 3)S 3,易知S 3≠0,解得q 3=-12,故S 6=12S 3.8.已知函数y =f (x +1)的图象关于y 轴对称,且函数f (x )在(1,+∞)上单调,若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 4)=f (a 18),则{a n }的前21项和为( )A .0B .252 C .21 D .42 答案 C解析 函数y =f (x +1)的图象关于y 轴对称,平移可得y =f (x )的图象关于直线x =1对称,且函数f (x )在(1,+∞)上单调,由数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 4)=f (a 18),可得a 4+a 18=2,所以a 1+a 21=a 4+a 18=2,可得数列{a n }的前21项和S 21=21(a 1+a 21)2=21.故选C.二、选择题:在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.9.已知无穷数列{a n }的前n 项和S n =an 2+bn +c ,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{a n }可能为等差数列B .{a n }可能为等比数列C .{a n }中一定存在连续的三项构成等差数列D .{a n }中一定存在连续的三项构成等比数列 答案 ABC解析解法一:因为S n=an2+bn+c,所以S n-1=a(n-1)2+b(n-1)+c(n≥2),所以a n=S n-S n-1=2na-a+b(n≥2),若数列{a n}为等差数列,则a1=a+b+c=a+b,c=0,验证知,当c=0时,{a n}为等差数列,所以A正确;在a n=2na-a +b(n≥2)中,当a=0,b≠0时,a n=b(n≥2),若数列{a n}为等比数列,则a1=b +c=b,c=0,验证知,当a=c=0,b≠0时,{a n}为等比数列,所以B正确;由a n=2na-a+b(n≥2)可知,{a n}中一定存在连续的三项构成等差数列,所以C 正确;假设a k,a k+1,a k+2(k≥2,且k∈N*)成等比数列,则[2(k+1)a-a+b]2=(2ka -a+b)·[2(k+2)a-a+b],整理得(k+1)2=k(k+2),即1=0(不成立),所以{a n}中不存在连续的三项构成等比数列,所以D错误.故选ABC.解法二:当c=0,a≠0时,数列{a n}为等差数列,所以A正确;当a=c=0,b≠0时,数列{a n}为常数列,也是等比数列,所以B正确;当n≥2时,a n=S n -S n-1=2na-a+b,则{a n}中一定存在连续的三项构成等差数列,所以C正确;假设a k,a k+1,a k+2(k≥2,且k∈N*)成等比数列,则[2(k+1)a-a+b]2=(2ka-a +b)·[2(k+2)a-a+b],整理得(k+1)2=k(k+2),即1=0(不成立),所以{a n}中不存在连续的三项构成等比数列,所以D错误.故选ABC.10.(2020·海南省海口市模拟)已知正项等比数列{a n}满足a1=2,a4=2a2+a3,若设其公比为q,前n项和为S n,则()A.q=2 B.a n=2nC.S10=2047 D.a n+a n+1<a n+2答案ABD解析根据题意,对于A,正项等比数列{a n}满足2q3=4q+2q2,变形可得q2-q-2=0,解得q=2或q=-1,又{a n}为正项等比数列,则q=2,故A正确;对于B,a n=2×2n-1=2n,B正确;对于C,S n=2×(1-2n)1-2=2n+1-2,所以S10=2046,C错误;对于D,a n+a n+1=2n+2n+1=3×2n=3a n,而a n+2=2n+2=4×2n =4a n>3a n,D正确.故选ABD.11.等差数列{a n}的前n项和记为S n,若a1>0,S10=S20,则()A.公差d<0 B.a16<0C .S n ≤S 15D .当且仅当S n <0时n ≥32答案 ABC解析 因为等差数列中,S 10=S 20,所以a 11+a 12+…+a 19+a 20=5(a 15+a 16)=0,又a 1>0,所以a 15>0,a 16<0,所以d <0,S n ≤S 15,故A ,B ,C 正确;因为S 31=31(a 1+a 31)2=31a 16<0,故D 错误.故选ABC.12.设正项等差数列{a n }满足(a 1+a 10)2=2a 2a 9+20,则( ) A .a 2a 9的最大值为10 B .a 2+a 9的最大值为210 C.1a 22+1a 29的最大值为15D .a 42+a 49的最小值为200答案 ABD解析 因为正项等差数列{a n }满足(a 1+a 10)2=2a 2a 9+20,所以(a 2+a 9)2=2a 2a 9+20,即a 22+a 29=20,则a 2a 9≤a 22+a 292=202=10,当且仅当a 2=a 9=10时等号成立,故A 正确;由于⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+a 922≤a 22+a 292=10,所以a 2+a 92≤10,a 2+a 9≤210,当且仅当a 2=a 9=10时等号成立,故B 正确;1a 22+1a 29=a 22+a 29a 22·a 29=20a 22·a 29≥20⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22+a 2922=20102=15,当且仅当a 2=a 9=10时等号成立,所以1a 22+1a 29的最小值为15,故C 错误;a 42+a 49=(a 22+a 29)2-2a 22·a 29=400-2a 22·a 29≥400-2×102=200,当且仅当a 2=a 9=10时等号成立,故D 正确.故选ABD. 三、填空题13.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,2S n =a n +1,则S n =________. 答案 3n -1解析 由2S n =a n +1得2S n =a n +1=S n +1-S n ,所以3S n =S n +1,即S n +1S n =3,所以数列{S n }是以S 1=a 1=1为首项,q =3为公比的等比数列,所以S n =3n -1.14.(2020·山东省聊城市三模)已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +n ,则a 6=________.答案 16解析 由题意,得a 2=a 1+1=2,a 3=a 2+2=4,a 4=a 3+3=7,a 5=a 4+4=11,a 6=a 5+5=16.15.各项均为正数的数列{a n }和{b n }满足:a n ,b n ,a n +1成等差数列,b n ,a n+1,b n +1成等比数列,且a 1=1,a 2=3,则数列{a n }的通项公式为________. 答案 a n =n (n +1)2解析 由题设可得a n +1=b n b n +1,a n =b n b n -1,得2b n =a n +a n +1⇒2b n =b n b n -1+b n b n +1,即2b n =b n -1+b n +1,又a 1=1,a 2=3⇒2b 1=4⇒b 1=2,则{b n }是首项为2的等差数列.由已知得b 2=a 22b 1=92,则数列{b n }的公差d =b 2-b 1=322-2=22,所以b n =2+(n -1)·22=2(n +1)2,即b n =n +12.当n=1时,b 1=2,当n ≥2时,b n -1=n2,则a n =b n b n -1=n (n +1)2,a 1=1符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =n (n +1)2.16.已知数列{a n }满足13a 1+132a 2+…+13n a n =3n +1,则a n =________,a 1+a 2+a 3+…+a n =________.答案 ⎩⎨⎧12,n =1,3n +1,n ≥2⎩⎨⎧12,n =1,3n +2-32,n ≥2解析 由题意可得,当n =1时,13a 1=4,解得a 1=12.当n ≥2时,13a 1+132a 2+…+13n -1a n -1=3n -2,所以13n a n =3,n ≥2,即a n =3n +1,n ≥2,又当n =1时,a n =3n +1不成立,所以a n =⎩⎨⎧12,n =1,3n +1,n ≥2.当n ≥2时,a 1+a 2+…+a n =12+33-3n +21-3=3n +2-32. 四、解答题17.(2020·江西省南昌市三模)已知数列{a n }中,a 1=2,a n a n +1=2pn +1(p 为常数) .(1)若-a 1,12a 2,a 4成等差数列,求p 的值;(2)是否存在p ,使得{a n }为等比数列?若存在,求{a n }的前n 项和S n ;若不存在,请说明理由.解 (1)令n =1,a 1a 2=2p +1⇒a 2=2p ,且a n +1a n +2=2pn +p +1,与已知条件相除得a n +2a n=2p ,故a 4=2p a 2=(2p )2, 而-a 1,12a 2,a 4成等差数列,则a 4-2=a 2,即(2p )2-2=2p ,解得2p =2,即p =1.(2)若{a n }是等比数列,则由a 1>0,a 2>0,知此数列首项和公比均为正数.设其公比为q ,则q =2p 2,故2p 2=a 2a 1=2p 2⇒p =2, 此时a 1=2,q =2⇒a n =2n ,故a n a n +1=22n +1, 而2pn +1=22n +1,因此p =2时,{a n }为等比数列,其前n 项和S n =2(1-2n )1-2=2n +1-2. 18.(2020·山东省威海二模)从条件①2S n =(n +1)a n ,② S n +S n -1=a n (n ≥2),③a n >0,a 2n +a n =2S n 中任选一个,补充到下面问题中,并给出解答.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,________.若a 1,a k ,S k +2成等比数列,求k 的值.解 若选择①,∵2S n =(n +1)a n ,n ∈N *,∴2S n +1=(n +2)a n +1,n ∈N *.两项相减得2a n +1=(n +2)a n +1-(n +1)a n ,整理得na n +1=(n +1)a n .即a n +1n +1=a n n ,n ∈N *, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 为常数列.a n n =a 11=1,∴a n =n . ⎝ ⎛⎭⎪⎫或由a n +1a n =n +1n ,利用相乘相消法,求得a n =n a k =k ,S k +2=(k +2)×1+(k +2)(k +1)2×1 =(k +2)(k +3)2. 又a 1,a k ,S k +2成等比数列,∴(k +2)(k +3)=2k 2, k 2-5k -6=0,解得k =6或k =-1(舍去). ∴k =6.若选择②, 由S n +S n -1=a n (n ≥2)变形得S n +S n -1=S n -S n -1, S n +S n -1=( S n +S n -1)( S n -S n -1), 易知S n >0,∴ S n -S n -1=1,{S n }为等差数列, 而S 1=a 1=1,∴ S n =n ,S n =n 2, ∴a n =S n -S n -1=2n -1(n ≥2),且n =1时也满足, ∴a n =2n -1.∵a 1,a k ,S k +2成等比数列,∴(k +2)2=(2k -1)2,∴k =3或k =-13,又k ∈N *,∴k =3.若选择③,∵a 2n +a n =2S n (n ∈N *),∴a 2n -1+a n -1=2S n -1(n ≥2).两式相减得a 2n -a 2n -1+a n -a n -1=2S n -2S n -1=2a n (n ≥2),整理得(a n -a n -1)(a n +a n -1)=a n +a n -1(n ≥2). ∵a n >0,∴a n -a n -1=1(n ≥2),∴{a n }是等差数列,∴a n =1+(n -1)×1=n ,S k +2=(k +2)×1+(k +2)(k +1)2×1=(k +2)(k +3)2. 又a 1,a k ,S k +2成等比数列,∴(k +2)(k +3)=2k 2,解得k =6或k =-1,又k ∈N *,∴k =6.19.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n -12S n -1=0(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)是否存在实数λ,使得数列{S n +(n +2n )λ}为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解 (1)由a n -12S n -1=0(n ∈N *),可知当n =1时, a 1-12a 1-1=0,即a 1=2.又由a n -12S n -1=0(n ∈N *),可得a n +1-12S n +1-1=0,两式相减,得⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1-12S n +1-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -12S n -1=0, 即12a n +1-a n =0,即a n +1=2a n .所以数列{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列, 故a n =2n (n ∈N *).(2)由(1)知,S n =a 1(1-q n )1-q=2(2n -1),所以S n+(n+2n)λ=2(2n-1)+(n+2n)λ.若数列{S n+(n+2n)λ}为等差数列,则S1+(1+2)λ,S2+(2+22)λ,S3+(3+23)λ成等差数列,即有2[S2+(2+22)λ]=[S1+(1+2)λ]+[S3+(3+23)λ],即2(6+6λ)=(2+3λ)+(14+11λ),解得λ=-2.经检验λ=-2时,{S n+(n+2n)λ}成等差数列,故λ的值为-2.。

等差数列与等比数列定义及公式

等差数列与等比数列定义及公式

等差数列与等比数列基础知识1.数列的概念定义1. 按照某一法则,给定了第1个数,第2个数,………,对于正整数有一个确定的数,于是得到一列有次序的数我们称它为数列,用符号表示。

数列中的每项称为数列的项,第项称为数列的一般项,又称为数列的通项。

定义2.当一个数列的项数为有限个时,称这个数列为有限数列;当一个数列的项数为无限时,则称这个数列为无限数列。

定义3.对于一个数列,如果从第2项起,每一项都不小于它的前一项,即,这样的数列称为递增数列;如果从第2项起,每一项都不大于它的前一项,即,这样的数列称为递减数列。

定义4.如果数列的每一项的绝对值都小于某一个正数,即,其中是某一个正数,则称这样的数列为有界数列,否则就称为是无界数列。

定义5.如果在数列中,项数与具有如下的函数关系:,则称这个关系为数列的通项公式。

2.等差数列定义6.一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做公差,常用字母表示。

等差数列具有以下几种性质:(1)等差数列的通项公式:或;(2)等差数列的前项和公式:或;(3)公差非零的等差数列的通项公式为的一次函数;(4)公差非零的等差数列的前项和公式是关于不含有常数项的二次函数;(5)设是等差数列,则(是常数)是公差为的等差数列;(6)设,是等差数列,则(是常数)也是等差数列;(7)设,是等差数列,且,则也是等差数列(即等差数列中等距离分离出的子数列仍为等差数列);(8)若,则;特别地,当时,;(9)设,,,则有;(10)对于项数为的等差数列,记分别表示前项中的奇数项的和与偶数项的和,则,;(11)对于项数为的等差数列,有,;(12)是等差数列的前项和,则;(13)其他衍生等差数列:若已知等差数列,公差为,前项和为,则①.为等差数列,公差为;②.(即)为等差数列,公差;③.(即)为等差数列,公差为.3.等比数列定义7.一般地,如果有一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于现中一个常数,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做公比;公比通常用字母表示(),即。

等差等比数列知识点梳理及经典例题

等差等比数列知识点梳理及经典例题

A 、等差数列知识点及经典例题 一、数列由n a 与n S 的关系求n a由n S 求n a 时,要分n=1和n ≥2两种情况讨论,然后验证两种情况可否用统一的解析式表示,若不能,则用分段函数的形式表示为11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩。

〖例〗根据下列条件,确定数列{}n a 的通项公式。

分析:(1)可用构造等比数列法求解; (2)可转化后利用累乘法求解;(3)将无理问题有理化,而后利用n a 与n S 的关系求解。

解答:(1)(2)……累乘可得,故(3)二、等差数列及其前n 项和 (一)等差数列的判定1、等差数列的判定通常有两种方法:第一种是利用定义,1()(2)n n a a d n --=≥常数,第二种是利用等差中项,即112(2)n n n a a a n +-=+≥。

2、解选择题、填空题时,亦可用通项或前n 项和直接判断。

(1)通项法:若数列{n a }的通项公式为n 的一次函数,即n a =An+B,则{n a }是等差数列;(2)前n 项和法:若数列{n a }的前n 项和n S 是2n S An Bn =+的形式(A ,B 是常数),则{n a }是等差数列。

注:若判断一个数列不是等差数列,则只需说明任意连续三项不是等差数列即可。

〖例〗已知数列{n a }的前n 项和为n S ,且满足111120(2),2n n n n S S S S n a ---+=≥= (1)求证:{1nS }是等差数列; (2)求n a 的表达式。

分析:(1)1120n n n n S S S S ---+=→1n S 与11n S -的关系→结论; (2)由1nS 的关系式→n S 的关系式→n a 解答:(1)等式两边同除以1n n S S -得11n S --1n S +2=0,即1n S -11n S -=2(n ≥2).∴{1n S }是以11S =11a =2为首项,以2为公差的等差数列。

等差等比数列公式大全

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等差数列通项公式、求和公式:
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拓展阅读:等⽐数列和等差数列有什么区别
等⽐数列是前⼀项除以后⼀项等于⼀个固定常数q;
通项公式an=a1·q(n-1);
等差数列是前⼀项与后⼀项的差是常数;
等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d=dn+a1-d;
等⽐数列是指前⼀个数和后⼀个数的⽐相同,;
如:1,3,9,27,……
等差数列是指前⼀个数和后⼀个数的差相同,
如:1,4,7,10,13,,16,……
等⽐数列是前⼀项除以后⼀项等于⼀个固定常数q;
通项公式an=a1·q(n-1),
等差数列是前⼀项与后⼀项的差是固定常数;
等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d=dn+a1-d;
⼀个差相等,⼀个⽐相等。

等差数列与等比数列的区别

等差数列与等比数列的区别等差数列与等比数列是数学中两种常见的数列形式,它们在数学和实际应用中起着重要的作用。

本文将详细介绍等差数列与等比数列的定义、性质和区别。

一、等差数列的定义和性质:等差数列是指一个数列中的每一项与它的前一项之差都相等的数列。

通常用字母a表示首项,字母d表示公差,第n项用an表示,数列的通项公式为an = a + (n - 1)d。

等差数列有以下几个性质:1. 公差d的性质:等差数列中任意两项的差值都是公差d,即an -an-1 = d。

2. 通项公式:等差数列的通项公式是根据首项和公差的值计算出每一项的表达式,即an = a + (n - 1)d。

3. 求和公式:等差数列的前n项和可以通过求和公式Sn = (n / 2) * (2a + (n - 1)d)进行计算。

二、等比数列的定义和性质:等比数列是指一个数列中的每一项与它的前一项之比都相等的数列,即每一项等于前一项乘以同一个非零常数。

通常用字母a表示首项,字母r表示公比,第n项用an表示,数列的通项公式为an = a * r^(n-1)。

等比数列有以下几个性质:1. 公比r的性质:等比数列中任意两项的比值都是公比r,即an / an-1 = r。

2. 通项公式:等比数列的通项公式是根据首项和公比的值计算出每一项的表达式,即an = a * r^(n-1)。

3. 求和公式:等比数列的前n项和可以通过求和公式Sn = (a * (1 - r^n)) / (1 - r)进行计算。

三、等差数列与等比数列的区别:1. 定义:等差数列中每一项与前一项的差值相等,而等比数列中每一项与前一项的比值相等。

2. 性质:等差数列的公差是常数,等比数列的公比是常数。

3. 增长速度:等差数列的增长速度是线性的,等比数列的增长速度是指数的。

4. 前n项和:等差数列的前n项和的求和公式是关于n的一次多项式,等比数列的前n项和的求和公式是关于n的一个分式。

第1讲等差数列与等比数列

第1讲等差数列与等比数列高考真题体验1. (2015课标全国I 改编)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若 & = 4S 4,贝y a10= _________ .2. (2015安徽)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1 + 84= 9,a 2a 3 = 8,则数列{a .}的前n 项 和等于 __________ .13. ( 15年新课标2文科)已知等比数列{an }满足a 1蔦,a*4®-1),则a2 =4. (2013江西)某住宅小区计划植树不少于 100棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵数 是前一天的2倍,则需要的最少天数n (n€ N *)等于 _______ .5. 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=— 2,S m = 0, S m +1= 3,贝U m=6. 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 10 = 0, %= 25,则nS n 的最小值为__ 考《考向分折 1. 等差、等比数列基本量和性质的考查是高考热点,经常以小题形式出现与函数、不等式的综合问题是高考考查的重点,考查分析问题、解决问题的综合能力热点一 等差数列、等比数列的运算1•通项公式:等差数列:a n = a 1 + (n — 1)d;等比数列:a n = a 1 q n —12. 求和公式 1 一 , a1(1 — q n\ a 1 — agd ;(函数)等比数列:S n = —1—1 q (qM 1). I 一 q I 一 qa m + an = ap +a q ;在等比数列中 am a n = ap a q .S n .若a 1=— 11, 34+ 36=— 6,则当S n 取最小值时,n ⑵已知等比数列{a n }公比为q,其前n 项和为S n ,若S 3, S 9, S 6成等差数列,则q 3= 思维升华 在进行等差(比)数列项与和的运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可化 成关于a i 和d (q )的方程组求解,但要注意消元法及整体计算,以减少计算量.跟踪演练1 (1)(2015浙江)已知{a n }是等差数列,公差d 不为零.若a 2, a 3, £7成等比数列, 且 2a 1 + a 2= 1,贝y a 1 = ________ , d = ________.瞄准高专•2.数列求和及数列等差数列:S n = ^a1+ a n= na 1 +3.性质:若m+n = p+ q ,在等差数列中 例1 (1)设等差数列{a n }的前n 项和⑵已知数列{a n }是各项均为正数的等比数列,a i + a2 = 1, a3 + a4 = 2,则a 2 011 + 32 012 + a 2 013 + 32 014iog 2----------------- 3 ----------热点二 等差数列、等比数列的判定与证明数列{a n }是等差数列或等比数列的证明方法 (1)证明数列{ a n }是等差数列的两种基本方法: ①利用定义,证明a n +1— a n (n € N )为一常数;②利用中项性质,即证明2a n = a n -1 + a n +1(n>2).⑵证明{a n }是等比数列的两种基本方法:①利用定义,证明 空+n€ N )为一常数;②利用等比中项,即证明a 2=為-1a n +1(n > 2).a n 例 2.数列{a n }满足 a 1= 1, na n +1 = (n + 1)a n + n(n+ 1), n€ N . (1)证明:数列 丹j 是等差数列;(1)设b n = a n +1— a n ,证明:{b n }是等差数列; ⑵求{a n }的通项公式.热点三 等差数列、等比数列的综合问题例3已知数列{a n }是首项为2的等差数列,其前n 项和S n 满足4S n = a n • a n + i .数列{b n }是以⑵ 设b n = 3n• {O n ,求数列{b n }的前n 项和S n .跟踪演练1。

等比数列与等差数列知识点




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2.等比数列前 n 项和的性质 公比不为﹣1 的等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,则 Sn,S2n﹣Sn,S3n﹣S2n 仍成等比数列,
其公比为 qn. 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:Sn=na1+ n(n﹣1)d 或 Sn= 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{an×bn}的前 n 项和,其中{an}{bn}分别是等差数列和等比数列. (3)裂项相消法:

∴=

=1, =
,=

∵数列{ }也为等差数列,

=+,

=1+

解得 d=2.
∴Sn+10=(n+10)2,
=(2n﹣1)2,




由于
为单调递减数列,

≤ =112=121,
故选:D. 2.等差数列的性质 【等差数列】
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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
∴an=

把 n=1 代入 2n﹣1 可得 1≠2, ∴{an}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 an 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{an}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{an}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 an 是以 1 为首项,4 为公差的等差数列, ∴an=1+(n﹣1)×4=4n﹣3.
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