高三数学数列11

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高考数学二级结论快速解题:专题11 与等比数列相关的结论(解析版)

高考数学二级结论快速解题:专题11 与等比数列相关的结论(解析版)

专题11与等比数列相关的结论一、结论已知等比数列{}n a ,公比为q ,前n 项和为n S .(1)n mn m a a q(,m n N ).(2)若m n p q ,则m n p q a a a a (,,,m n p q N );反之,不一定成立.(3)123m a a a a ,122m m m a a a ,21223m m m a a a , 成等比数列(m N ).(4)公比1q 时,n S ,2n n S S ,32n n S S ,43n n S S 成等比数列(n N ).(5)若等比数列的项数为2n (n N ),公比为q ,奇数项之和为S 奇,偶数项之和为S 偶,则S q S 偶奇.(6){}n a ,{}n b 是等比数列,则{}n a ,1{}n a ,{}n n a b ,{}n na b 也是等比数列(0 ,n N ).(7)通项公式111n nn a a a qq q.从函数的角度来看,它可以看作是一个常数与一个关于n 的指数函数的积,其图象是指数函数图象上一群孤立的点.(8)只有同号的两个数才能有等比中项;两个同号的数的等比中项有两个,它们互为相反数.(9)三个数成等比数列,通常设为x q ,x ,xq ;四个数成等比数列,通常设为3x q ,xq,xq ,3xq .二、典型例题1.(2022·安徽·合肥市第十一中学高二期末)设等比数列 n a 的前n 项和为n S ,若63:1:2S S ,则93:S S ()A .1:2B .2:3C .3:4D .1:3【答案】C 【解析】解:因为数列 n a 为等比数列,则3S ,63S S ,96S S 成等比数列,设3S m ,则62m S ,则632mS S ,故633S S S 966312S S S S ,所以964m S S ,得到934S m ,所以9334S S .故选:C.【反思】公比1q 时,n S ,2n n S S ,32n n S S ,43n n S S 成等比数列(n N ),此结论可快速解题,解题时注意等比数列的正负性问题.2.(2022·全国·高三专题练习)已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为85,偶数项之和为170,则这个数列的项数为()A .2B .4C .8D .16【答案】C 【解析】设这个等比数列 n a 共有 2k k N项,公比为q ,则奇数项之和为132185k S a a a 奇,偶数项之和为 2421321170n n S a a a q a a a qS 奇偶,170285S q S偶奇,等比数列 n a 的所有项之和为212212211708525512kkk a S,则22256k,解得4k ,因此,这个等比数列的项数为8.故选:C.【反思】利用结论若等比数列的项数为2n (n N ),公比为q ,奇数项之和为S 奇,偶数项之和为S 偶,则S q S 偶奇,可直接根据结论求出q ,进而求出其它量.三、针对训练举一反三一、单选题1.(2022·广东潮阳·高二期末)等比数列 n a 的各项均为正数,且383 a a ,则3132310log log log a a a ()A .5B .10C .4D .32log 5【答案】A 【解析】【详解】由题有293847561103a a a a a a a a a a ,则531323103293847561103log log log log ()lo 3g a a a a a a a a a a a a a =5.故选:A2.(2021·江苏·高二专题练习)在等差数列 n a 中,若100a ,则有等式121219n n a a a a a a (19n 且N n )成立,类比上述性质,在等比数列 n b 中,若111b ,则有()A .121219n n b b b b b b L L (19n 且N n )B .121221n n b b b b b b L L (21n <且N n)C .121921n n b b b b b b (19n 且N n )D .121122n n b b b b b b (21n <且N n )【答案】B 【详解】在等差数列 n a 中,若 ,,,N s t p q s t p q则s t p q a a a a ,若0m a ,则1222210n n m n m n a a a a ,所以121221n m n a a a a a a 成立,当10m 时,121219n n a a a a a a (19n 且N n )成立,在等比数列 n b 中,若 ,,,N s t p q s t p q则s t p q b b b b ,若1m b ,则1222211n n m n m n b b b b ,所以121221n m n b b b b b b 成立,当11m 时,12n b b b L =1221n b b b L (21n <且N n )成立,故选:B.3.(2022·全国·高三专题练习)已知等比数列 n a 的前n 项和为n S ,若43S ,89S ,则16S 的值为()A .12B .30C .45D .81【答案】C 【详解】显然公比不为-1,∵ n a 是等比数列,则4841281612,,,S S S S S S S 也成等比数列,483,9S S ∵,846S S ,12812S S ,则1221S ,161224S S ,则1645S .故选:C.4.(2020·四川·双流中学高二期中(理))设n S 是等比数列 n a 的前n 项和,若423S S ,则64S S ()A .2B .73C .310D .12或【答案】B 【详解】设24,3S k S k ,由数列 n a 为等比数列(易知数列 n a 的公比1q ),得24264,,S S S S S 为等比数列又242,2S k S S k644S S k67,S k 647733S k S k故选:B .5.(2021·全国·高二课时练习)已知等比数列 n a 中,11a ,132185k a a a ,24242k a a a ,则k ()A .2B .3C .4D .5【答案】B 【详解】设等比数列 n a 的公比为q ,则132112285k k a a a a a a q q ,即 2285184k q a a ,因为24242k a a a ,所以2q =,则 21123221112854212712k k k a a a a a ,即211282k ,解得3k ,故选:B.6.(2021·江西·奉新县第一中学高一阶段练习)等比数列的首项为1,项数是偶数,所有得奇数项之和为85,所有的偶数项之和为170,则这个等比数列的项数为()A .4B .6C .8D .10【答案】C设等比数列项数为2n 项,所有奇数项之和为S 奇,所有偶数项之和为S 偶,则85,170S S 奇偶,所以=2S q S偶奇,结合等比数列求和公式有:22122112==185112nn a q S q奇,解得n =4,即这个等比数列的项数为8.本题选择C 选项.7.(2022·上海·高考真题)已知{}n a 为等比数列,{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,则下列选项中正确的是()A .若20222021S S ,则数列{}n a 单调递增B .若20222021T T ,则数列{}n a 单调递增C .若数列{}n S 单调递增,则20222021a aD .若数列{}n T 单调递增,则20222021a a 【答案】D 【详解】A :由20222021S S ,得20220a ,即202110a q,则1a 、q 取值同号,若100a q ,,则{}n a 不是递增数列,故A 错误;B :由20222021T T ,得20221a ,即202111a q,则1a 、q 取值同号,若100a q ,,则数列{}n a 不是递增数列,故B 错误;C :若等比数列11a ,公比12q ,则11(122(1)1212nn nS ,所以数列{}n S 为递增数列,但20222021a a ,故C 错误;D :由数列{}n T 为递增数列,得1n n T T ,所以1n a ,即1q ,所以20222021a a ,故D 正确.故选:D8.(2021·全国·高二课时练习)已知n S 是等比数列 n a 的前n 项和,若存在*m N ,满足22519,1m m m m S a m S a m ,则数列 n a 的公比为()A .2B .2C .3D .3【答案】B 【详解】设数列 n a 的公比为q ,若1q ,则22mmS S ,与题中条件矛盾,故212122111115111.19,8.8,111mm mmm m m m mm m a q S a a q m qq q q q S a a q m a q q∵∵33,8,2m q q .故选:B 二、填空题9.(2021·全国·高三专题练习)设正项等比数列 n a 的前n 项和为n S ,132,14a S ,若n nnb a,则数列 n b 中最大的项为_____.【答案】12【详解】根据题意,设正项等比数列 n a 的公比为q ,其中0q ,因为132,14a S ,可得2322214S q q ,解得2q =或3q ,因为0q ,所以2q =,所以112n n n a a q ,则2n n n n n b a,故122121,222b b ,当2n 时,则由11112(1)112(1)212n n n n nb n n b n n ,则有1234b b b b ,所以数列 n b 中最大的项为12.故答案为:12.10.(2020·江西省都昌县第二中学高二阶段练习)已知等比数列 n a 的首项为1a ,公比为q ,其前n 项和为n S ,下列命题中正确的是______.(写出全部正确命题的序号)(1)若等比数列 n a 单调递增,则10a ,且1q ;(2)数列:23243,,n n n n n n S S S S S S ,……,也是等比数列;(3) *11,2n n S qS a n N n ;【答案】(3)【详解】解:对于(1),若等比数列 n a 单调递增,则 11110n n n a a a q q ,所以101a q 或1001a q,故(1)错误;对于(2),若1q ,n 为偶数,则20,0n n S S ,即20n n S S ,因为等比数列中的项不可能为0,故此时23243,,n n n n n n S S S S S S ,……,不是等比数列,故(2)错误;对于(3),当*,2n N n 时,123n nS a a a a1111n a q a a a 11n qS a ,故(3)正确.故答案为:(3).三、解答题11.(2020·上海·高三专题练习)解答下列各题:(S 奇表示奇数项和,S 偶表示偶数项和)(1) n a 是等比数列,11a ,项数n 为偶数.S 奇=85,S 偶=170,求n ;(2) n a 是等差数列,共n 项,n 为奇数,77n S ,S 偶33 ,118 n a a ,求通项公式.【答案】(1)8;(2)323 n a n .【详解】(1) 2S q S偶奇,所以128517012nn S ,解得8n ;(2)S 奇=n S S 偶=44,12n a =S 奇-S 偶=44-33=11,即122 n a a ,由118 n a a ,可得120,2,7 n a a n ,∴220371d.所以通项公式为203(1)323n a n n ..。

高三数学考点-数列求和及应用

高三数学考点-数列求和及应用

6.4 数列求和及应用1.数列求和方法 (1)公式法:(Ⅰ)等差数列、等比数列前n 项和公式. (Ⅱ)常见数列的前n 项和:①1+2+3+…+n =;②2+4+6+…+2n =;③1+3+5+…+(2n -1)=;④12+22+32+…+n 2=;⑤13+23+33+…+n 3=⎣⎡⎦⎤n (n +1)22.(2)分组求和:把一个数列分成几个可以直接求和的数列. (3)倒序相加:如等差数列前n 项和公式的推导方法.(4)错位相减:适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和.等比数列{a n }前n 项和公式的推导方法就采用了错位相减法.(5)裂项相消:有时把一个数列的通项公式分成二项差的形式,相加消去中间项,只剩有限项再求和. 常见的裂项公式:①1n (n +1)=-1n +1; ②1(2n -1)(2n +1)=⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1;③1n (n +1)(n +2)=⎣⎡⎦⎤1n (n +1)-1(n +1)(n +2);④1a +b=(a -b );⑤n (n +1)!=-1(n +1)!; ⑥C m -1n= ; ⑦n ·n != !-n !; ⑧a n =S n -S n -1(n ≥2). 2.数列应用题常见模型 (1)单利公式利息按单利计算,本金为a 元,每期利率为r ,存期为x ,则本利和y = . (2)复利公式利息按复利计算,本金为a 元,每期利率为r ,存期为x ,则本利和y = .(3)产值模型原来产值的基础数为N ,平均增长率为p ,对于时间x ,总产值y = . (4)递推型递推型有a n +1=f (a n )与S n +1=f (S n )两类.(5)数列与其他知识综合,主要有数列与不等式、数列与三角、数列与解析几何等.自查自纠1.(1)①n (n +1)2 ②n 2+n ③n 2 ④n (n +1)(2n +1)6(2)①1n ②12 ③12 ④1a -b ⑤1n !⑥C m n +1-C mn ⑦(n +1) 2.(1)a (1+xr ) (2)a (1+r )x (3)N (1+p )x数列{1+2n -1}的前n 项和为( ) A .1+2n B .2+2n C .n +2n -1 D .n +2+2n 解:由题意得a n =1+2n -1,所以S n =n +1-2n1-2=n +2n -1.故选C .若数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n ·(3n -2),则a 1+a 2+…+a 10=( ) A .15 B .12 C .-12 D .-15解:记b n =3n -2,则数列{b n }是以1为首项,3为公差的等差数列,所以a 1+a 2+…+a 9+a 10=(-b 1)+b 2+…+(-b 9)+b 10=(b 2-b 1)+(b 4-b 3)+…+(b 10-b 9)=5×3=15.故选A . 数列{|2n -7|}的前n 项和T n =( ) A .6n -n 2 B .n 2-6n +18C.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2(1≤n ≤3)n 2-6n +18(n >3)D.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2(1≤n ≤3)n 2-6n (n >3) 解:设a n =2n -7,n ≤3时,a n <0;n >3时,a n >0,a 1=-5,a 2=-3,a 3=-1,且易得{a n }的前n 项和S n=n 2-6n ,所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2(1≤n ≤3),n 2-6n +18(n >3).故选C .数列{a n }满足a n =n (n +1)2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和为________.解:1a n =2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前10项的和S 10=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+110-111=2(1-111)=2011.故填2011. 有一种细菌和一种病毒,每个细菌在每秒杀死一个病毒的同时将自身分裂为2个.现在有一个这样的细菌和100个这样的病毒,问细菌将病毒全部杀死至少需要________秒. 解: 设至少需要n 秒,则1+2+22+…+2n -1≥100,即1-2n1-2≥100,所以n ≥7.故填7.类型一 基本求和问题(1)设数列1,(1+2),…,(1+2+22+…+2n -1),…的前n 项和为S n ,则S n 等于( ) A .2n B .2n -nC .2n +1-n D .2n +1-n -2(2)求和:1+11+2+11+2+3+…+11+2+…+n ;(3)设f (x )=x 21+x 2,求:f ⎝⎛⎭⎫12 017+f ⎝⎛⎭⎫12 016+…+f (1)+f (2)+…+f (2 017); (4)求和:S n =1a +2a 2+3a 3+…+na n .解:(1)解法一:特殊值法,易知S 1=1,S 2=4,只有选项D 适合. 解法二:研究通项a n =1+2+22+…+2n -1=2n -1, 所以S n =(21-1)+(22-1)+…+(2n -1)=(21+22+…+2n )-n =2n +1-n -2.故选D .(2)设数列的通项为a n ,则a n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,所以S n =a 1+a 2+…+a n =2[⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1]=2⎝⎛⎭⎫1-1n +1=2n n +1.(3)因为f (x )=x 21+x 2,所以f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =1. 令S =f ⎝⎛⎭⎫12 017+f ⎝⎛⎭⎫12 016+…+f (1)+f (2)+…+f (2 017),①则S =f (2 017)+f (2 016)+…+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫12+…+f ⎝⎛⎭⎫12 016+f (12 017),② ①+②得:2S =1×4 033=4 033,所以S =4 0332.(4)(Ⅰ)当a =1时,S n =1+2+…+n =n (n +1)2.(Ⅱ)当a ≠1时,S n =1a +2a 2+3a 3+…+na n ,①1a S n =1a 2+2a 3+…+n -1a n +nan +1,② 由①-②得⎝⎛⎭⎫1-1a S n =1a +1a 2+1a 3+…+1a n -n a n +1=1a ⎝⎛⎭⎫1-1a n 1-1a-na n +1, 所以S n =a (a n -1)-n (a -1)a n (a -1)2.综上所述,S n =⎩⎪⎨⎪⎧n (n +1)2(a =1),a (a n -1)-n (a -1)a n (a -1)2(a ≠1).【点拨】研究通项公式是数列求和的关键.数列求和的常用方法有:公式法、分组求和法、倒序相加法、错位相减法、裂项相消法等,在选择方法前分析数列的通项公式的结构特征,避免盲目套用、错用求和方法.运用等比数列求和公式时,注意对公比是否等于1进行讨论.本例四道题分别主要使用了分组求和法、裂项相消法、倒序相加法、错位相减法.(1)求数列9,99,999,…的前n 项和S n ;(2)求数列122-1,132-1,142-1,…,1(n +1)2-1的前n 项和;(3)求sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°的值; (4)已知a n =n +12n +1,求{a n }的前n 项和T n .解:(1)S n =9+99+999+…+99…9n 个 =(101-1)+(102-1)+(103-1)+…+(10n -1) =(101+102+103+…+10n )-n=10(1-10n )1-10-n =10n +1-109-n .(2)因为1(n +1)2-1=1n 2+2n =1n (n +2)=12⎝⎛⎭⎫1n -1n +2, 所以122-1+132-1+142-1+…+1(n +1)2-1=12⎝⎛⎭⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2 =12⎝⎛⎭⎫32-1n +1-1n +2 =34-12⎝⎛⎭⎫1n +1+1n +2. (3)令S n =sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°,① 则S n =sin 289°+sin 288°+sin 287°+…+sin 21° =cos 21°+cos 22°+cos 23°+…+cos 289°.②①与②两边分别相加得2S n =(sin 21°+cos 21°)+(sin 22°+cos 22°)+…+(sin 289°+cos 289°)=89.所以S n =892.(4)T n =222+323+424+…+n +12n +1,①12T n =223+324+425+…+n +12n +2,② ①-②得12T n =222+123+124+125+…+12n +1-n +12n +2 =12+123×⎝⎛⎭⎫1-12n -11-12-n +12n +2=34-12n +1-n +12n +2, 所以T n =32-12n -n +12n +1=32-n +32n +1.类型二 可用数列模型解决的实际问题用分期付款的方式购买一批总价为2 300万元的住房,购买当天首付300万元,以后每月的这一天都交100万元,并加付此前欠款的利息,设月利率为1%.若从首付300万元之后的第一个月开始算分期付款的第一个月,问分期付款的第10个月应付________万元.解:购买时付款300万元,则欠款2000万元,依题意分20次付清,则每次交付欠款的数额依次购成数列{a n },故a 1=100+2 000×0.01=120(万元), a 2=100+(2 000-100)×0.01=119(万元), a 3=100+(2 000-100×2)×0.01=118(万元), a 4=100+(2 000-100×3)×0.01=117(万元), …a n =100+[2 000-100(n -1)]×0.01=121-n (万元) (1≤n ≤20,n ∈N *). 因此{a n }是首项为120,公差为-1的等差数列. 故a 10=121-10=111(万元).故填111.【点拨】将实际问题转化为数列问题的一般步骤是:①审题,②建模,③求解,④检验,⑤作答.增长率模型是比较典型的等比数列模型,实际生活中的银行利率、企业股金、产品利润、人口增长、工作效率、浓度问题等常常利用增长率模型加以解决.某气象学院用3.2万元买了一台天文观测仪,已知这台观测仪从启用的第一天起连续使用,第n 天的维修保养费为n +4910元(n ∈N *),使用它直至报废最合算(所谓报废最合算是指使用的这台仪器的平均每天耗资最少)为止,一共使用了( ) A .600天B .800天C .1 000天D .1 200天解:设一共使用了n 天,则使用n 天的平均耗资为32 000+⎝⎛⎭⎫5+n 10+4.9n 2n=32 000n +n 20+4.95,当且仅当32 000n=n20时,取得最小值,此时n =800.故选B . 类型三 数列综合问题(2017·山东)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n .已知S 2n +1=b n b n +1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n .解:(1)设{a n }的公比为q .依题意,a 1(1+q )=6,a 21q =a 1q 2.又a n >0,解得a 1=2,q =2,所以a n =2n .(2)依题意,S 2n +1=(2n +1)(b 1+b 2n +1)2=(2n +1)b n +1.又S 2n +1=b n b n +1,b n +1≠0,所以b n =2n +1.令c n =b na n ,则c n =2n +12n .因此T n =c 1+c 2+…+c n =32+522+723+…+2n -12n -1+2n +12n .又12T n =322+523+724+…+2n -12n +2n +12n +1, 两式相减,得12T n =32+⎝⎛⎭⎫12+122+…+12n -1-2n +12n +1=32+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n -11-12-2n +12n +1=52-2n +52n +1. 所以T n =5-2n +52n .【点拨】错位相减法适用于等差数列与等比数列的积数列的求和,写出“S n ”与“qS n ”的表达式时,应特别注意将两式“错项对齐”,以便下一步准确写出“S n -qS n ”的表达式.(2017·全国卷Ⅲ)设数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n .(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n +1的前n 项和.解:(1)因为a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n ,故当n ≥2时,a 1+3a 2+…+(2n -3)a n -1=2(n -1).两式相减得(2n -1)a n =2,所以a n =22n -1(n ≥2).又由题设可得a 1=2,所以{a n }的通项公式为a n =22n -1.(2)记⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n +1的前n 项和为S n .由(1)知a n 2n +1=2(2n +1)(2n -1)=12n -1-12n +1.则S n =11-13+13-15+…+12n -1-12n +1=2n2n +1.1.数列的通项公式及前n 项和公式都可以看作项数n 的函数,是函数思想在数列中的应用.数列以通项为纲,数列的问题,最终归结为对数列通项的研究,而数列的前n 项和S n 可视为数列{S n }的通项.通项及求和是数列中最基本也是最重要的问题之一.2.对于一般数列的求和问题,应先观察数列通项的结构特征,再对通项公式进行化简变形,改变原数列的形式,尽可能将其转化为等差数列、等比数列等常见数列,从而达到求和的目的. 3.等差或等比数列的求和直接用公式计算,要注意求和的项数,防止疏漏.4.最好能记忆一些常见数列的求和公式,如正整数列、正奇数列、正偶数列、正整数的平方构成的数列等. 5.数列的实际应用题要注意分析题意,将实际问题转化为常用的数列模型.6.数列的综合问题涉及到的数学思想:函数与方程思想(如:求最值或基本量)、转化与化归思想(如:求和或应用)、特殊到一般思想(如:求通项公式)、分类讨论思想(如:等比数列求和,分q =1或q ≠1)等.1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 5=4-a 3,则S 7=( ) A .7 B .12 C .14 D .21解:由a 5=4-a 3,得a 5+a 3=4=a 1+a 7,所以S 7=7(a 1+a 7)2=14.故选C .2.(2016·新余三校联考)数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n (2n -1),则该数列的前100项之和为( ) A .-200 B .-100 C .200 D .100解:根据题意有S 100=-1+3-5+7-9+11-…-197+199=2×50=100.故选D .3.设函数f (x )=x m +ax 的导函数为f ′(x )=2x +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (n )(n ∈N *)的前n 项和是( )A.n n +1B.n +2n +1C.nn -1D.n +1n解:由f ′(x )=mx m -1+a =2x +1得m =2,a =1.所以f (x )=x 2+x ,则1f (n )=1n (n +1)=1n -1n +1.所以S n =1-12+12-13+13-14+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.故选A . 4.已知正数组成的等差数列{a n }的前20项的和是100,那么a 6·a 15的最大值是( )A .25B .50C .100D .不存在解:由条件知,a 6+a 15=a 1+a 20=110S 20=110×100=10,a 6>0,a 15>0,所以a 6·a 15≤⎝⎛⎭⎫a 6+a 1522=25,等号在a 6=a 15=5时成立,即当a n =5(n ∈N *)时,a 6·a 15取最大值25.故选A .5.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若8a 2+a 5=0,则下列式子中数值不能确定的是( ) A.a 5a 3 B.S 5S 3 C.a n +1a n D.S n +1S n解:数列{a n }为等比数列,由8a 2+a 5=0,知8a 2+a 2q 3=0,因为a 2≠0,所以q =-2,a 5a 3=q 2=4;S 5S 3=1-q 51-q 3=113;a n +1a n =q =-2;S n +1S n =1-q n +11-q n ,其值与n 有关.故选D . 6.某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批同意方可投入生产.已知该生产线连续生产n年的累计产量为f (n )=12n (n +1)(2n +1)(单位:t),但如果年产量超过150 t ,将会给环境造成危害.为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是( ) A .5年 B .6年 C .7年 D .8年解:由已知可得第n 年的产量a n =f (n )-f (n -1)=3n 2.当n =1时也适合,据题意令a n ≥150⇒n ≥52,即数列从第8项开始超过150,即这条生产线最多生产7年.故选C .7.已知数列{a n }满足a n =1+2+3+…+nn ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1 的前n 项和为________.解:a n =1+2+3+…+n n =n +12,1a n a n +1=4(n +1)(n +2)=4⎝⎛⎭⎫1n +1-1n +2,所求的前n 项和为4(12-13+13-14+…+1n +1-1n +2)=4⎝⎛⎭⎫12-1n +2=2n n +2.故填2nn +2.8.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,当n ≥2时,a n +2S n -1=n ,则S 2 017的值为________.解:当n ≥2时,a n +2S n -1=n ,又a n +1+2S n =n +1,两式相减,得a n +1+a n =1(n ≥2).又a 1=1,所以S 2 017=a 1+(a 2+a 3)+…+(a 2 016+a 2 017)=1 009.故填1 009.9.已知等差数列{a n }满足:a n +1>a n (n ∈N *),a 1=1,该数列的前三项分别加上1,1,3后成等比数列,a n +2log 2b n =-1.(1)分别求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .解:(1)设d 为等差数列{a n }的公差,且d >0,由a 1=1,a 2=1+d ,a 3=1+2d ,分别加上1,1,3成等比数列,得(2+d )2=2(4+2d ), d >0,所以d =2,所以a n =1+(n -1)×2=2n -1, 又因为a n +2log 2b n =-1,所以log 2b n =-n ,即b n =12n .(2)T n =121+322+523+…+2n -12n ①,12T n =122+323+524+…+2n -12n +1②, ①-②,得12T n =12+2⎝⎛⎭⎫122+123+124+…+12n -2n -12n +1. 所以T n =1+1-12n -11-12-2n -12n =3-12n -2-2n -12n =3-2n +32n .10.在数列{a n }中,a 1=8,a 4=2,且满足a n +2+a n =2a n +1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设S n 是数列{|a n |}的前n 项和,求S n .解:(1)由2a n +1=a n +2+a n 可得{a n }是等差数列,且公差d =a 4-a 14-1=2-83=-2.所以a n =a 1+(n -1)d =-2n +10. (2)令a n ≥0,得n ≤5.即当n ≤5时,a n ≥0,n ≥6时,a n <0. 所以当n ≤5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =a 1+a 2+…+a n =-n 2+9n ; 当n ≥6时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 5-(a 6+a 7+…+a n ) =-(a 1+a 2+…+a n )+2(a 1+a 2+…+a 5) =-(-n 2+9n )+2×20=n 2-9n +40,所以S n =⎩⎪⎨⎪⎧-n 2+9n ,n ≤5,n 2-9n +40,n ≥6.已知数列{a n }满足a n +2=qa n (q 为实数,且q ≠1),n ∈N *,a 1=1,a 2=2,且a 2+a 3,a 3+a 4,a 4+a 5成等差数列.(1)求q 的值和{a n }的通项公式; (2)设b n =log 2a 2na 2n -1,n ∈N *,求数列{b n }的前n 项和.解:(1)由已知,有(a 3+a 4)-(a 2+a 3)=(a 4+a 5)-(a 3+a 4),即a 4-a 2=a 5-a 3, 所以a 2(q -1)=a 3(q -1),又因为q ≠1,故a 3=a 2=2,由a 3=a 1q ,得q =2, 当n =2k -1(k ∈N *)时,a n =a 2k -1=2k -1=2n -12,当n =2k (k ∈N *)时,a n =a 2k =2k =2n 2,所以{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2n -12,n 为奇数,2n 2,n 为偶数.(2)b n =log 2a 2n a 2n -1=n2n -1,设数列{b n }的前n 项和为S n ,则S n =1+221+322+…+n2n -1.所以12S n =121+222+323+…+n 2n .两式相减得12S n =1+121+122+123+…+12n -1-n2n=1-12n1-12-n 2n =2-n +22n .所以S n =4-n +22n -1.1.数列{a n }的通项公式为a n =1n +n +1,若{a n }的前n 项和为24,则n =( )A .25B .576C .624D .625解:a n =n +1-n ,所以S n =(2-1)+(3-2)+…+(n +1-n )=n +1-1,令S n =24得n =624.故选C .2.在等差数列{a n }中,若a 1,a 2 019为方程x 2-10x +16=0的两根,则a 2+a 1 010+a 2 018=( ) A .10 B .15 C .20 D .40解:由题意知,a 1+a 2 019=a 2+a 2 018=2a 1 010=10,所以a 2+a 1 010+a 2 018=3a 1 010=15.故选B . 3.已知数列{a n }中,a 1=2,a n +1-2a n =0,b n =log 2a n ,那么数列{b n }的前10项和等于( ) A .130 B .120 C .55 D .50解:因为a 1=2,a n +1=2a n ,故{a n }是首项、公比均为2的等比数列.故a n =2·2n -1=2n ,b n =log 22n =n .所以b 1+b 2+…+b 10=1+2+3+…+10=1+102×10=55.故选C .4.已知数列{a n }中的前n 项和S n =n (n -9),第k 项满足7<a k <10,则k 等于( ) A .7 B .8 C .9 D .10解:当k ≥2时,a k =S k -S k -1=k 2-9k -(k -1)2+9(k -1)=2k -10,k =1时也适合. 由7<a k <10,得7<2k -10<10,所以172<k <10,所以k =9.故选C .5.设直线nx +(n +1)y =2(n ∈N *)与两坐标轴围成的三角形面积为S n ,则S 1+S 2+…+S 2 018的值为 ( ) A.2 0152 016 B.2 0162 017 C.2 0172 018 D.2 0182 019解:直线与x 轴交于⎝⎛⎭⎫2n ,0,与y 轴交于⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2n +1,所以S n =12·2n ·2n +1=1n (n +1)=1n -1n +1.所以原式=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫12 018-12 019 =1-12019=20182019.故选D .6.已知函数f (n )=n 2cos(n π),且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100=( ) A .0 B .-100 C .100 D .10 200解:因为a n =f (n )+f (n +1),所以a 1+a 2+a 3+…+a 100=[f (1)+f (2)]+[f (2)+f (3)]+…+[f (100)+f (101)]=(-12+22)+(22-32)+…+(1002-1012)=3+(-5)+7+(-9)+…+199+(-201),共100项,故所求为-2×50=-100.故选B .7.(2017·江苏)等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项的和为S n ,已知S 3=74,S 6=634,则a 8=________.解:当q =1时,显然不符合题意;当q ≠1时,⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q 3)1-q =74,a 1(1-q 6)1-q=634,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=14,q =2,则a 8=14×27=32.故填32.8.(2016·全国卷Ⅰ)设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________.解:设该等比数列的公比为q ,则q =a 2+a 4a 1+a 3=12,可得a 1+14a 1=10,得a 1=8,所以a n =8·⎝⎛⎭⎫12n -1=⎝⎛⎭⎫12n -4.所以a 1a 2…a n =⎝⎛⎭⎫12-3-2-1+0+…+(n -4)=⎝⎛⎭⎫12n 2-7n2,易知当n =3或n =4时,12(n 2-7n )取得最小值-6,故a 1a 2…a n 的最大值为⎝⎛⎭⎫12-6=64.故填64.9.在等差数列{a n }中,a 1=3,其前n 项和为S n ,等比数列{b n }的各项均为正数,b 1=1,公比为q ,且b 2+S 2=12,q =S 2b 2.(1)求a n 与b n ;(2)证明:13≤1S 1+1S 2+…+1S n <23.解:(1)设数列{a n }的公差为d .因为⎩⎪⎨⎪⎧b 2+S 2=12,q =S 2b 2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧q +6+d =12,q =6+dq .解得q =3或q =-4(舍),d =3.故a n =3+3(n -1)=3n ,b n =3n -1. (2)证明:因为S n =n (3+3n )2,所以1S n =2n (3+3n )=23⎝⎛⎭⎫1n -1n +1.故1S 1+1S 2+…+1S n =23[⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1]=23⎝⎛⎭⎫1-1n +1.因为n ≥1,所以0<1n +1≤12,所以12≤1-1n +1<1,所以13≤23⎝⎛⎭⎫1-1n +1<23,即13≤1S 1+1S 2+…+1S n <23. 10.(2016·山东)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2+8n ,{b n }是等差数列,且a n =b n +b n +1. (1)求数列{b n }的通项公式;(2)令c n =(a n +1)n +1(b n +2)n .求数列{c n }的前n 项和T n .解:(1)因为数列{a n }的前n 项和S n =3n 2+8n ,所以a 1=11,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2+8n -3(n -1)2-8(n -1)=6n +5, 又a n =6n +5对n =1也成立,所以a n =6n +5.又因为{b n }是等差数列,设公差为d ,则a n =b n +b n +1=2b n +d .当n =1时,2b 1=11-d ;当n =2时,2b 2=17-d ,解得d =3,所以数列{b n }的通项公式为b n =a n -d2=3n +1.(2)由c n =(a n +1)n +1(b n +2)n =(6n +6)n +1(3n +3)n =(3n +3)·2n +1, 于是T n =6×22+9×23+12×24+…+(3n +3)×2n +1, 两边同乘以2,得2T n =6×23+9×24+…+(3n )×2n +1+(3n +3)×2n +2, 两式相减,得-T n =6×22+3×23+3×24+…+3×2n +1-(3n +3)×2n +2=3×22+3×22(1-2n )1-2-(3n +3)×2n +2,所以T n =-12+3×22(1-2n )+(3n +3)×2n +2=3n ·2n +2.已知数列{a n }满足a 1=35,a n +1=3a n2a n +1,n ∈N *.(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1为等比数列.(2)是否存在互不相等的正整数m ,s ,t ,使m ,s ,t 成等差数列,且a m -1,a s -1,a t -1成等比数列?如果存在,求出所有符合条件的m ,s ,t ;如果不存在,请说明理由.解:(1)证明:因为a n +1=3a n 2a n +1,所以1a n +1=13a n +23,所以1a n +1-1=13⎝⎛⎭⎫1a n -1. 因为a 1=35,所以1a 1-1=23,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是首项为23,公比为13的等比数列.(2)由(1)知,1a n -1=23×⎝⎛⎭⎫13n -1=23n ,所以a n =3n 3n +2.假设存在互不相等的正整数m ,s ,t 满足条件,则有⎩⎪⎨⎪⎧m +t =2s ,(a s -1)2=(a m -1)(a t -1).由a n =3n3n +2与(a s -1)2=(a m -1)(a t -1),得⎝⎛⎭⎫3s 3s +2-12=⎝⎛⎭⎫3m 3m +2-1⎝⎛⎭⎫3t 3t +2-1, 即3m +t +2×3m +2×3t =32s +4×3s . 因为m +t =2s ,所以3m +3t =2×3s .又3m +3t ≥23m +t =2×3s ,当且仅当m =t 时,等号成立, 这与m ,s ,t 互不相等矛盾,所以不存在互不相等的正整数m ,s ,t 满足条件.一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.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.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( ) A .-1 B .0 C .1 D .6解:由等差数列的性质知a 2,a 4,a 6成等差数列,所以a 2+a 6=2a 4,所以a 6=2a 4-a 2=0.故选B . 2.已知数列{a n }为2,0,2,0,…,则下列各项不可以作为数列{a n }通项公式的是( )A .a n =1+(-1)n +1B .a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n 为奇数,0,n 为偶数C .a n =1-cos n πD .a n =2sinn π2解:若a n =2sin n π2,则a 1=2sin π2=2,a 2=2sinπ=0,a 3=2sin 3π2=-2,不符合题意.故选D .3.在数列{a n }中,“对任意的n ∈N *,a 2n +1=a n a n +2”是“数列{a n }为等比数列”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件解:若a n =0,满足a 2n +1=a n ·a n +2,但{a n }不是等比数列.故选B .4.(2015·全国卷Ⅰ)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S 8=4S 4,则a 10=( )A.172B.192C .10D .12 解: 因为公差d =1,S 8=4S 4,所以8a 1+12×8×7=4(4a 1+6),解得a 1=12,所以a 10=a 1+9d =12+9=192.故选B .5.等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项和S n =( ) A .n (n +1) B .n (n -1)C.n (n +1)2D.n (n -1)2解:因为d =2,a 2,a 4,a 8成等比数列,所以a 24=a 2a 8,即(a 2+2d )2=a 2(a 2+6d ),解得a 2=4,a 1=2.所以利用等差数列的求和公式可求得S n =n (n +1).故选A .6.(2016·江西八校联考)数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+3n (n ∈N *),若p -q =5(p ,q ∈N *),则a p -a q =( ) A .10 B .15 C .-5 D .20解:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2+3n -[2(n -1)2+3(n -1)]=4n +1,当n =1时,a 1=S 1=5,符合上式,所以a n =4n +1,所以a p -a q =4(p -q )=20.故选D .7.已知公差不为零的等差数列{a n }与公比为q 的等比数列{b n }有相同的首项,同时满足a 1,a 4,b 3成等比数列,b 1,a 3,b 3成等差数列,则q 2=( ) A.14 B.16 C.19 D.18解:设数列的首项为a ,等差数列{a n }的公差为d ,⎩⎪⎨⎪⎧2a 3=b 1+b 3,a 24=a 1·b 3, 将a ,d ,q 代入得⎩⎪⎨⎪⎧2(a +2d )=a +aq 2, ①(a +3d )2=a ·aq 2, ② 化简得(a +3d )2=a (a +4d ),解得a =-92d (d ≠0),代入①式得q 2=19.故选C .8.执行如图所示的程序框图,如果输入n =3,则输出的S =( )A.37B.67C.89D.49解:第一次循环后S =11×3=13,i =2;第二次循环后S =11×3+13×5=12×⎝⎛⎭⎫1-13+13-15=25,i =3;第三次循环后S =11×3+13×5+15×7=12×(1-13+13-15+15-17)=37,此时i =4>3,退出循环,输出结果S =37.故选A .9.设曲线y =x n +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,令a n =lg x n ,则a 1+a 2+…+a 2 017=( )A .lg2 018B .lg2 017C .-lg2 018D .-lg2 017解:因为y ′=(n +1)x n ,所以曲线y =x n +1在点(1,1)处的切线斜率为n +1,切线方程为y -1=(n +1)(x -1),令y =0,得x n =1-1n +1=n n +1.则a n =lg x n =lg n n +1,所以a 1+a 2+…+a 2 017=lg ⎝⎛⎭⎫12×23×…×2 0172 018=lg 12 018=-lg2 018.故选C .10.已知在数列{a n }中,a n =n 2+λn ,且{a n }是递增数列,则实数λ的取值范围是( ) A .(-2,+∞) B .[-2,+∞) C .(-3,+∞) D .[-3,+∞)解:由题意可知a n +1>a n 对任意正整数n 恒成立,即(n +1)2+λ(n +1)>n 2+λn 对任意正整数n 恒成立,即λ>-2n -1对任意正整数n 恒成立,故λ>-3.另解,由对称轴-λ2<32求解.故选C .11.已知a n =⎝⎛⎭⎫13n ,把数列{a n }的各项排列成如下的三角形形状,a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a 8 a 9……记A (m ,n )表示第m 行的第n 个数,则A (10,12)=( )A.⎝⎛⎭⎫1393B.⎝⎛⎭⎫1392C.⎝⎛⎭⎫1394D.⎝⎛⎭⎫13112解:前9行一共有1+3+5+…+17=81个数,而A (10,12)表示第10行的第12个数,所以n =93,即A (10,12)=a 93=⎝⎛⎭⎫1393.故选A . 12.设a n =1n sin n π25,S n =a 1+a 2+…+a n ,在S 1,S 2,…,S 100中,正数的个数是( )A .25B .50C .75D .100解:当1≤n ≤24时,a n >0,当26≤n ≤49时,a n <0,但其绝对值要小于1≤n ≤24时相应的值,当51≤n ≤74时,a n >0,当76≤n ≤99时,a n <0,但其绝对值要小于51≤n ≤74时相应的值,所以当1≤n ≤100时,均有S n >0.故选D .二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(2017·北京)若等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=-1,a 4=b 4=8,则a 2b 2=________.解:-1+3d =-q 3=8⇒d =3,q =-2⇒a 2b 2=-1+3-1×(-2)=1.故填1.14.(2017·全国卷Ⅲ)设等比数列{a n }满足a 1+a 2=-1,a 1-a 3=-3,则a 4=________. 解:因为{a n }为等比数列,设公比为q . ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=-1,a 1-a 3=-3, 即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q =-1, ①a 1-a 1q 2=-3, ②显然q ≠1,a 1≠0, ②①得1-q =3,即q =-2,代入①式可得a 1=1, 所以a 4=a 1q 3=1×(-2)3=-8.故填-8.15.(2015·武汉调研)《张丘建算经》卷上第22题——“女子织布”问题:某女子善于织布,一天比一天织得快,而且每天增加的数量相同.已知第一天织布5尺,30天共织布390尺,则该女子织布每天增加________尺.解:设每天增加的数量为x 尺,则5×30+30×(30-1)x 2=390,所以x =1629.故填1629.16.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=2S n +n +1(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式a n =________. 解:因为S n +1=2S n +n +1, 当n ≥2时,S n =2S n -1+n ,两式相减得,a n +1=2a n +1,所以a n +1+1=2(a n +1),即a n +1+1a n +1=2.又S 2=2S 1+1+1,a 1=S 1=1,所以a 2=3,所以a 2+1a 1+1=2,所以a n +1=2×2n -1=2n , 所以a n =2n -1.故填2n -1.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n =4a n -3(n ∈N *),求a n . 解:S n =4a n -3,则S n -1=4a n -1-3,两式相减,得a n a n -1=43.又a 1=4a 1-3,所以a 1=1,所以a n =⎝⎛⎭⎫43n -1.18.(12分)已知等比数列{a n }中,a 1=13,公比q =13.(1)S n 为{a n }的前n 项和,证明:S n =1-a n2;(2)设b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n ,求数列{b n }的通项公式.解:(1)证明:因为a n =13×⎝⎛⎭⎫13n -1=13n ,S n =13⎝⎛⎭⎫1-13n 1-13=1-13n 2,所以S n =1-a n 2.(2)b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n =-(1+2+…+n )=-n (n +1)2.所以{b n }的通项公式为b n =-n (n +1)2.19.(12分)(2016·北京)已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)设c n = a n + b n ,求数列{c n }的前n 项和.解:(1)等比数列{b n }的公比q =b 3b 2=93=3,所以b 1=b 2q =1,b 4=b 3q =27.设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 1=b 1=1,a 14=b 4=27,所以1+13d =27,即d =2.所以a n =2n -1. (2)由(1)知,a n =2n -1,b n =3n -1. 因此c n =a n +b n =2n -1+3n -1. 从而数列{c n }的前n 项和S n =1+3+…+()2n -1+1+3+…+3n -1 =n ()1+2n -12+1-3n 1-3=n 2+3n -12.20.(12分)已知数列{a n }与{b n },若a 1=3且对任意正整数n 满足a n +1-a n =2,数列{b n }的前n 项和S n =n 2+a n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n .解:(1)由题意知{a n }是以3为首项,2为公差的等差数列. 所以a n =2n +1. 当n =1时,b 1=S 1=4;当n ≥2时,b n =S n -S n -1=(n 2+2n +1)-[(n -1)2+2(n -1)+1]=2n +1,对b 1=4不成立.所以数列{b n }的通项公式为b n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2.(2)由(1)知当n =1时,T 1=1b 1b 2=120.当n ≥2时, 1b n b n +1=1(2n +1)(2n +3)=12⎝⎛⎭⎫12n +1-12n +3, 所以T n =120+12[⎝⎛⎭⎫15-17+⎝⎛⎭⎫17-19+…+(12n +1-12n +3)]=120+12⎝⎛⎭⎫15-12n +3=120+n -110n +15=6n -120(2n +3). 当n =1时仍成立,所以T n =6n -120(2n +3).21.(12分)(2017·天津)已知{a n }为等差数列,前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是首项为2的等比数列,且公比大于0,b 2+b 3=12,b 3=a 4-2a 1,S 11=11b 4. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)求数列{a 2n b 2n -1}的前n 项和(n ∈N *).解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q . 由已知b 2+b 3=12,得b 1(q +q 2)=12, 而b 1=2,所以q 2+q -6=0. 又因为q >0,解得q =2.所以b n =2n . 由b 3=a 4-2a 1,可得3d -a 1=8.① 由S 11=11b 4,可得a 1+5d =16,②联立①②,解得a 1=1,d =3,由此可得a n =3n -2.所以,数列{a n }的通项公式为a n =3n -2,数列{b n }的通项公式为b n =2n . (2)设数列{a 2n b 2n -1}的前n 项和为T n ,由a 2n =6n -2,b 2n -1=2×4n -1,有a 2n b 2n -1=(3n -1)×4n , 故T n =2×4+5×42+8×43+…+(3n -1)×4n ,4T n =2×42+5×43+8×44+…+(3n -4)×4n +(3n -1)×4n +1, 上述两式相减,得-3T n =2×4+3×42+3×43+…+3×4n -(3n -1)×4n +1 =12×(1-4n )1-4-4-(3n -1)×4n +1=-(3n -2)×4n +1-8.得T n =3n -23×4n +1+83.所以,数列{a 2n b 2n -1}的前n 项和为3n -23×4n +1+83.22.(12分)(2017·山东)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2.(1)求数列{x n }的通项公式;(2)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1, 1),P 2(x 2, 2),…,P n +1(x n +1, n +1)得到折线P 1 P 2…P n +1,求由该折线与直线y =0,x =x 1,x =x n +1所围成的区域的面积T n .解:(1)设数列{x n }的公比为q ,由已知q >0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 1q =3,x 1q 2-x 1q =2, 所以3q 2-5q -2=0,因为q >0,所以q =2,x 1=1, 因此数列{x n }的通项公式为x n =2n -1.(2)过P 1,P 2,P 3,…,P n +1向x 轴作垂线,垂足分别为Q 1,Q 2,Q 3,…,Q n +1, 由(1)得x n +1-x n =2n -2n -1=2n -1.记梯形P n P n +1Q n +1Q n 的面积为b n . 由题意b n =(n +n +1)2×2n -1=(2n +1)×2n -2,所以T n =b 1+b 2+b 3+…+b n=3×2-1+5×20+7×21+…+(2n -1)×2n -3+(2n +1)×2n -2① 又2T n =3×20+5×21+7×22+…+(2n -1)×2n -2+(2n +1)×2n -1,② ①-②得-T n =3×2-1+(2+22+…+2n -1)-(2n +1)×2n -1=32+2(1-2n -1)1-2-(2n +1)×2n -1. 所以T n =(2n -1)×2n +12.。

高三数学数列试题答案及解析

高三数学数列试题答案及解析

高三数学数列试题答案及解析1.对于正项数列,定义为的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为,则数列的通项公式为________【答案】【解析】由题意,,,所以,则时,,两式相减得,,也适合此式,故.【考点】新定义与数列的通项公式.2.已知数列的通项公式an= (n∈N*),求数列前30项中的最大项和最小项.【答案】最大项为a10,最小项为a9【解析】∵an =1+,∴当n≤9时,an随着n的增大越来越小且小于1,当10≤n≤30时,a n 随着n的增大越来越小且大于1,∴前30项中最大项为a10,最小项为a9.3.(本小题满分12分)已知数列的前项和是,且.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,求适合方程的的值.(Ⅲ)记,是否存在实数M,使得对一切恒成立,若存在,请求出M 的最小值;若不存在,请说明理由。

【答案】,2/9【解析】19. 解:(Ⅰ)当时,,由,得.当时,,,∴,即.∴.∴是以为首项,为公比的等比数列.故.………………6分(Ⅱ),,………………8分………10分解方程,得………………12分(2)解法一:,由错误!不能通过编辑域代码创建对象。

,当,又故存在实数M,使得对一切M的最小值为2/9。

4.把数列的所有项按照从大到小的原则写成如题15图所示的数表,其中的第行有个数,第行的第个数(从左数起)记为则_____________.【答案】【解析】略5.设等差数列的前项和为,若,,则()A.63B.45C.36D.27【答案】B【解析】在等差数列中,成等差数列。

因为,,所以。

故选B。

【考点】等差数列的性质点评:在等差数列中,成等差数列。

6.(本小题满分14分)已知曲线.从点向曲线引斜率为的切线,切点为。

(1)求数列的通项公式;(2)证明:。

【答案】(1);(2)证明见解析。

【解析】(1)设直线:,联立得:,则,∴(舍去),即,∴(2)证明:∵∴由于,可令函数,则,令,得,给定区间,则有,则函数在上单调递减,∴,即在恒成立,又,则有,即。

高三数学数列知识点归纳总结

高三数学数列知识点归纳总结

高三数学数列知识点归纳总结数列是高中数学中的一个重要知识点,对于高三学生来说,熟练掌握数列的概念、性质和应用是至关重要的。

为了帮助同学们更好地复习和总结数列知识,下面将对高三数学数列知识点进行归纳总结,希望对同学们的学习有所帮助。

一、基础概念数列是按照一定的规律排列成的一列数,通常用字母a、b、c 等表示。

其中,a1为数列的第一个数,an为数列的第n个数,n为自然数。

二、等差数列1. 定义:等差数列是指数列中的相邻两项之差为常数,该常数称为公差,通常用字母d表示。

2. 求通项公式:设等差数列的首项为a1,公差为d,则第n项an可表示为an=a1+(n-1)d。

3. 求和公式:等差数列的前n项和Sn可表示为Sn=(a1+an)×n/2 或 Sn=n/2×[2a1+(n-1)d]。

三、等比数列1. 定义:等比数列是指数列中的相邻两项之比为常数,该常数称为公比,通常用字母q表示。

2. 求通项公式:设等比数列的首项为a1,公比为q,则第n项an可表示为an=a1×q^(n-1)。

3. 求和公式:等比数列的前n项和Sn可表示为Sn=a1×[1-q^n]/(1-q)。

四、等差数列与等比数列的比较1. 差别:等差数列的相邻两项之差为常数,等比数列的相邻两项之比为常数。

2. 公式:等差数列的通项公式中含有公差d,等比数列的通项公式中含有公比q。

3. 求和:等差数列的求和公式中含有首项a1、末项an和项数n,等比数列的求和公式中同样含有首项a1和项数n,但末项an与公比q有关。

五、数列的应用1. 等差数列的应用:等差数列常应用于描述一些增长或减少的情况,如成绩的变化、人口的增长等。

2. 等比数列的应用:等比数列常应用于描述指数增长或指数衰减的情况,如病毒传播、存款利息等。

六、数列的性质1. 递推关系:数列的递推关系是指通过前一项与公式计算得出后一项的关系。

2. 递归公式:数列的递归公式是指通过前一项与前两项计算得出后一项的关系。

高三数学数列教案5篇

高三数学数列教案5篇

高三数学数列教案5篇高三数学数列教案1等差数列(一)教学目标:明确等差数列的定义,掌握等差数列的通项公式,会解决知道an,a1,d,n中的三个,求另外一个的问题;培养学生观察能力,进一步提高学生推理、归纳能力,培养学生的'应用意识.教学重点: 1.等差数列的概念的理解与掌握. 2.等差数列的通项公式的推导及应用. 教学难点:等差数列“等差”特点的理解、把握和应用. 教学过程:Ⅰ.复习回顾上两节课我们共同学习了数列的定义及给出数列的两种方法——通项公式和递推公式.这两个公式从不同的角度反映数列的特点,下面我们看这样一些例子Ⅱ.讲授新课 10,8,6,4,2,; 21,21,22,22,23,23,24,24,25 2,2,2,2,2,首先,请同学们仔细观察这些数列有什么共同的特点?是否可以写出这些数列的通项公式?(引导学生积极思考,努力寻求各数列通项公式,并找出其共同特点) 它们的共同特点是:从第2项起,每一项与它的前一项的“差”都等于同一个常数. 也就是说,这些数列均具有相邻两项之差“相等”的特点.具有这种特点的数列,我们把它叫做等差数列.1.定义等差数列:一般地,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,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示.2.等差数列的通项公式等差数列定义是由一数列相邻两项之间关系而得.若一等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则据其定义可得: (n-1)个等式若将这n-1个等式左右两边分别相加,则可得:an-a1=(n-1)d 即:an=a1+(n-1)d 当n=1时,等式两边均为a1,即上述等式均成立,则对于一切n∈N-时上述公式都成立,所以它可作为数列{an}的通项公式. 看来,若已知一数列为等差数列,则只要知其首项a1和公差d,便可求得其通项. 由通项公式可类推得:am=a1+(m-1)d,即:a1=am-(m-1)d,则: an=a1+(n-1)d=am-(m-1)d+(n-1)d=am+(n-m)d. 如:a5=a4+d=a3+2d=a2+3d=a1+4d请同学们来思考这样一个问题. 如果在a与b中间插入一个数A,使a、A、b 成等差数列,那么A应满足什么条件? 由等差数列定义及a、A、b成等差数列可得:A-a=b-A,即:a=. 反之,若A=,则2A=a+b,A-a=b-A,即a、A、b成等差数列. 总之,A= a,A,b成等差数列. 如果a、A、b成等差数列,那么a叫做a与b 的等差中项. 例题讲解 [例1]在等差数列{an}中,已知a5=10,a15=25,求a25.思路一:根据等差数列的已知两项,可求出a1和d,然后可得出该数列的通项公式,便可求出a25.思路二:若注意到已知项为a5与a15,所求项为a25,则可直接利用关系式an=am+(n-m)d.这样可简化运算. 思路三:若注意到在等差数列{an}中,a5,a15,a25也成等差数列,则利用等差中项关系式,便可直接求出a25的值.[例2](1)求等差数列8,5,2的第20项. 分析:由给出的三项先找到首项a1,求出公差d,写出通项公式,然后求出所要项答案:这个数列的第20项为-49. (2)-401是不是等差数列-5,-9,-13的项?如果是,是第几项? 分析:要想判断-401是否为这数列的一项,关键要求出通项公式,看是否存在正整数n,可使得an=-401. ∴-401是这个数列的第100项.Ⅲ.课堂练习1.(1)求等差数列3,7,11,的'第4项与第10项.(2)求等差数列10,8,6,的第20项. (3)100是不是等差数列2,9,16,的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由. 2.在等差数列{an}中,(1)已知a4=10,a7=19,求a1与d;(2)已知a3=9,a9=3,求a12.Ⅳ.课时小结通过本节学习,首先要理解与掌握等差数列的定义及数学表达式:an-an-1=d(n≥2).其次,要会推导等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d(n≥1),并掌握其基本应用.最后,还要注意一重要关系式:an=am+(n-m)d的理解与应用以及等差中项。

2013届高三数学(理)寒假作业(11)等差、等比数列的概念与性质

2013届高三数学(理)寒假作业(11)等差、等比数列的概念与性质

高三数学寒假作业(十一)等差、等比数列的概念与性质一、选择题1.(2012·德州模拟)已知正项等比数列{a n }中,3a 1,31a ,22a 2成等差数列,则2 011 2 0122 009 2 010a a a a ++=( ) (A)3或-1(B)9或1 (C)1 (D)92.设数列{a n }满足:2a n =a n+1(n ∈N *),且前n 项和为S n ,则42S a 的值为( ) (A)152 (B)154(C)4 (D)2 3.(2012·济南模拟)已知数列{a n }为等差数列,其公差为-2,且a 7是a 3与a 9的等比中项,S n 为{a n }的前n 项和,n ∈N *,则S 10的值为( ) (A)-110 (B)-90 (C)90 (D)1104.在等差数列{a n }中a n >0,且a 1+a 2+…+a 10=30,则a 5·a 6的最大值等于( )(A)3 (B)6 (C)9 (D)365.在等差数列{a n }中,a 5<0,a 6>0且a 6>|a 5|,S n 是数列的前n 项的和,则下列正确的是( )(A)S 1,S 2,S 3均小于0,S 4,S 5,S 6…均大于0(B)S 1,S 2,…S 5均小于0,S 6,S 7,…均大于0(C)S 1,S 2…S 9均小于0,S 10,S 11…均大于0(D)S 1,S 2,…S 11均小于0,S 12,S 13…均大于0 二、填空题6.(2012·新课标全国卷)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+3S 2=0,则公比q=_____________.7.数列{a n }是首项a 1=4的等比数列,且4a 1,a 5,-2a 3成等差数列,则a 2 013=_______.8.若数列{a n }(n ∈N *)为各项均为正数的等比数列,{lga n }成等差数列,公差d=lg3,且{lga n }的前三项和为6lg3,则{a n }的通项公式为_____________. 三、解答题9.(2012·日照模拟)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n -1.数列{b n }满足b 1=2,b n+1-2b n =8a n .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:数列nn b {}2为等差数列,并求{b n }的通项公式.10.(2012·泰安模拟)已知等差数列{a n }的公差d ≠0,它的前n 项和为S n ,若S 5=35,且a 2,a 7,a 22成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设数列n1{}S 的前n 项和为T n ,求T n .11.设数列{a n }的前n 项和S n =n 2,数列{b n }满足*nn n a b (m N ).a m=∈+ (1)若b 1,b 2,b 8成等比数列,试求m 的值;(2)是否存在m ,使得数列{b n }中存在某项b t 满足b 1,b 4,b t (t ∈N *,t ≥5)成等差数列?若存在,请指出符合题意的m 的个数;若不存在,请说明理由.12.某软件公司新开发一款学习软件,该软件把学科知识设计为由易到难共12关的闯关游戏.为了激发闯关热情,每闯过一关都奖励若干慧币(一种网络虚拟币).该软件提供了三种奖励方案:第一种,每闯过一关奖励40慧币;第二种,闯过第一关奖励4慧币,以后每一关比前一关多奖励4慧币;第三种,闯过第一关奖励0.5慧币,以后每一关比前一关奖励翻一番(即增加1倍),游戏规定:闯关者须于闯关前任选一种奖励方案.(1)设闯过n(n ∈N ,且n ≤12)关后三种奖励方案获得的慧币依次为A n ,B n ,C n , 试求出A n ,B n ,C n 的表达式;(2)如果你是一名闯关者,为了得到更多的慧币,你应如何选择奖励方案?高三数学寒假作业(十一)1. D.2. A.3. D.4. C.5. C.6. -27.48.a n =3n(n ∈N *)9.解:(1)当n=1时,a 1=S 1=21-1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=(2n -1)-(2n-1-1)=2n-1.因为a 1=1适合通项公式a n =2n-1,所以a n =2n-1(n ∈N *).(2)因为b n+1-2b n =8a n ,所以b n+1-2b n =2n+2, 即n 1n n 1n b b 2,22++-=所以nnb 2{}是首项为11b 12=,公差为2的等差数列.所以nn b 2=1+2(n-1)=2n-1, 所以b n =(2n-1)·2n.10.解:(1)∵数列{a n }是等差数列,由5154S 5a d 35,2⨯=+=∴a 1+2d=7 ① 由a 2,a 7,a 22成等比数列,∴a 27=a 2·a 22,∴(a 1+6d)2=(a 1+d)(a 1+21d)(d ≠0),∴2a 1-3d=0 ②解①②得:a 1=3,d=2,∴a n =2n+1. (2)由(1)知,()2n n n 1S 3n 2n 2n,2∙-=+=+∴()2n 111111,S n 2n n n 22n n 2===-+++() ∴n 11111111T 12324n 1n 1n n 2=-+-+⋯+-+--++[()()()()]()()111132n 3122n 1n 242n 1n 2+=+--=-++++() 11.解:(1)因为S n =n 2,所以当n ≥2时,a n =S n -S n-1=2n-1.又当n=1时,a 1=S 1=1,适合上式,所以a n =2n-1(n ∈N *),所以n 2n 1b 2n 1m -=-+,则1281315b b b 1m 3m 15m===+++,,,由b 22=b 1b 8,得231153m 1m 15m=⨯+++(),解得m=0(舍)或m=9,所以m=9.(2)假设存在m ,使得b 1,b 4,b t (t ∈N *,t ≥5)成等差数列,即2b 4=b 1+b t , 则712t 127m 1m 2t 1m -⨯=+++-+,化简得36t 7m 5=+-,所以当m-5=1,2,3,4,6,9,12,18,36时,分别存在t=43,25,19,16,13,11,10,9,8适合题意,即存在这样的m ,且符合题意的m 共有9个.12.解:(1)第一种奖励方案闯过各关所得慧币构成常数列,∴A n =40n , 第二种奖励方案闯过各关所得慧币构成首项是4,公差也为4的等差数列, ∴()2n n n 1B 4n 42n 2n 2-=+⨯=+,第三种奖励方案闯过各关所得慧币构成首项是0.5,公比为2的等比数列,∴()()n n n 11212C 21.122-==--(2)令A n >B n ,即40n >2n 2+2n ,解得n <19,∵n ∈N 且n ≤12,∴A n >B n 恒成立. 令A n >C n ,即()n140n 212->,可得n <10,∴当n <10时,A n 最大;当10≤n ≤12时,C n >A n ,综上,若你是一名闯关者,当你能冲过的关数小于10时,应选用第一种奖励方案;当你能冲过的关数大于等于10时,应选用第三种奖励方案.。

2019届高三数学复习--数列--数列、等差数列与等比数列

2019届高三数学复习--数列--数列、等差数列与等比数列

2019届⾼三数学复习--数列--数列、等差数列与等⽐数列2019届⾼三数学复习--数列--数列、等差数列与等⽐数列第10讲数列、等差数列与等⽐数列1.(1)[2014?全国卷Ⅱ]数列{an}满⾜an+1=,a8=2,则a1= .(2)[2018?全国卷Ⅰ]记Sn为数列{an}的前n项和.若Sn=2an+1,则S6= .[试做]命题⾓度数列的递推问题(1)解决数列的递推问题:关键⼀,利⽤an=得出an与an+1(或an-1)的递推式;关键⼆,观察递推式的形式,采⽤不同的⽅法求an.(2)若递推式形如an+1=an+f(n),an+1=f(n)?an,则可分别通过累加、累乘法求得通项公式,或⽤迭代法求得通项公式;若递推式形如an+1=pan+q(其中p,q均为常数,且p≠1),则通常化为an+1-t=p(an-t)的形式,其中t=,再利⽤换元法转化为等⽐数列求解.2.(1)[2017?全国卷Ⅲ]等差数列{an}的⾸项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等⽐数列,则{an}前6项的和为( )A.-24B.-3c.3D.8(2)[2016?全国卷Ⅰ]设等⽐数列{an}满⾜a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最⼤值为 .[试做]命题⾓度等差、等⽐数列的基本计算关键⼀:基本量思想(等差数列:⾸项a1和公差d.等⽐数列:⾸项a1和公⽐q).关键⼆:等差数列的性质,若+n=p+q(,n,p,q∈N*),则an+a=ap+aq;等⽐数列的性质,若+n=p+q(,n,p,q∈N*),则ana=apaq.3.(1)[2017?全国卷Ⅱ]等差数列{an}的前n项和为Sn,a3=3,S4=10,则 .(2)[2015?全国卷Ⅱ]设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则Sn= .[试做]命题⾓度数列求和关键⼀:利⽤等差数列、等⽐数列的前n项和公式求解.关键⼆:利⽤数列求和⽅法(公式法、倒序相加法、分组求和法、并项求和法、错位相减法、裂项相消法)求解.⼩题1数列的递推关系1(1)已知数列{an}的前n项和为Sn,若3Sn=2an-3n,则a2018=( )A.22018-1B.32018-6c.-D.-(2)已知数列{an}满⾜a1=15,=2(n∈N*),则的最⼩值为 .[听课笔记]【考场点拨】由递推关系式求数列的通项公式,常⽤的⽅法有:①求出数列的前⼏项,再归纳猜想出数列的⼀个通项公式(注意验证);②将已知递推关系式整理、变形得到等差或等⽐数列的通项公式,或⽤累加法(适⽤于an+1=an+f(n)型)、累乘法(适⽤于an+1=an?f(n)型)、待定系数法(适⽤于an+1=pan+q 型)求通项公式.【⾃我检测】1.数列{an}满⾜a1=1,且对任意的,n∈N*,都有a+n=a+an+n,则+++…+等于( )A.B.c.D.2.定义各项均不为0的数列{an}:a1=1,a2=1,当n≥3时,an=an-1+.定义各项均不为0的数列{bn}:b1=1,b2=3,当n≥3时,bn=bn-1+.则=( )A.2017B.2018c.2019D.10093.在数列{an}中,a1=0,an+1=,则数列{an}的前2018项和S2018= .4.已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+Sn=3n-1,则数列{an}的通项公式an= .⼩题2等差、等⽐数列的基本计算2(1)已知数列{an}的前n项和Sn=2n+1-2,bn=log2(?),数列{bn}的前n项和为Tn,则满⾜Tn>1024的n的最⼩值为( )A.9B.10c.12D.15(2)已知等差数列{an}中,a3=7,a9=19,Sn为数列{an}的前n项和,则的最⼩值为 .[听课笔记]【考场点拨】等差、等⽐数列问题的求解策略:(1)抓住基本量,⾸项a1、公差d或公⽐q;(2)熟悉⼀些结构特征,如前n项和为Sn=an2+bn(a,b是常数)的形式的数列为等差数列,通项公式为an=p?qn-1(p,q≠0)的形式的数列为等⽐数列;(3)由于等⽐数列的通项公式、前n项和公式中变量n在指数位置,所以常采⽤两式相除(即⽐值的⽅式)进⾏相关计算.【⾃我检测】1.已知数列{an}是公⽐为q的等⽐数列,若a1,a3,a2成等差数列,则公⽐q的值为( )A.-B.-2c.1或-D.-1或2.等⽐数列{an}的⾸项为3,公⽐q≠1,若a4,a3,a5成等差数列,则数列{an}的前5项和S5=( )A.-31B.33c.45D.933.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-11,a4+a6=-6,则当Sn取得最⼩值时,n的值为 .4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=9,a5=1,则使得Sn>0成⽴的n的最⼤值为 .⼩题3等差、等⽐数列的性质3(1)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4,a10是⽅程x2-8x+1=0的两个根,则S13=( )A.58B.54c.56D.52(2)已知数列{an}的各项都为正数,对任意的,n∈N*,a?an=a+n恒成⽴,且a3?a5+a4=72,则log2a1+log2a2+…+log2a7= .[听课笔记]【考场点拨】等差、等⽐数列性质使⽤的注意点:(1)通项性质:若+n=p+q=2k(,n,p,q,k∈N*),则对于等差数列有a+an=ap+aq=2ak,对于等⽐数列有aan=apaq=.(2)前n项和的性质:对于等差数列有S,S2-S,S3-S2,…成等差数列;对于等⽐数列,若有S,S2-S,S3-S2,…成等⽐数列,则仅在q≠-1,或q=-1且为奇数时满⾜.【⾃我检测】1.已知数列{an}为等差数列,数列{bn}为等⽐数列,且满⾜a2017+a2018=π,=4,则tan=( )A.-1B.c.1D.2.已知等⽐数列{an}中,a5=2,a6a8=8,则=( )A.2B.4c.6D.83.已知正项等⽐数列{an}的前n项和为Sn,且S10=10,S30=130,则S40=( )A.-510B.400c.400或-510D.30或404.已知等差数列{an}的公差不为0,a1=1,且a2,a4,a8成等⽐数列,{an}的前n项和为Sn,则Sn=( )A.B.c.D.⼩题4等差、等⽐数列的综合问题4(1)已知等差数列{an}的前n项和为Tn,a3=4,T6=27,数列{bn}满⾜bn+1=b1+b2+b3+…+bn,b1=b2=1,设cn=an+bn,则数列{cn}的前11项和S11=( )A.1062B.2124c.1101D.1100(2)已知数列{an}的通项公式为an=n+t(t∈R),数列{bn}为公⽐⼩于1的等⽐数列,且满⾜b1?b4=8,b2+b3=6,设cn=+,在数列{cn}中,若c4≤cn(n∈N*),则实数t的取值范围为 .[听课笔记]【考场点拨】解决数列的综合问题的易失分点:(1)公式an=Sn-Sn-1适⽤于所有数列,但易忽略n≥2这个前提;(2)对含有字母的等⽐数列求和时要注意q=1或q≠1的情况,公式Sn=只适⽤于q≠1的情况.【⾃我检测】1.已知数列{an}的各项均为整数,a8=-2,a13=4,前12项依次成等差数列,从第11项起依次成等⽐数列,则a15=( )A.8B.16c.64D.1282.已知正项等⽐数列{an}的前n项和为Sn,且a1a6=2a3,a4与2a6的等差中项为,则S5=( )A.B.30c.31D.3.当n为正整数时,定义函数N(n)表⽰n的最⼤奇因数,如N(3)=3,N(10)=5.若S(n)=N(1)+N(2)+N(3)+…+N(2n),则S(5)=( )A.342B.345c.341D.3464.已知等⽐数列{an}满⾜a2a5=2a3,且a4,,2a7成等差数列,则a1?a2?…?an的最⼤值为 .模块三数列第10讲数列、等差数列与等⽐数列典型真题研析1.(1)(2)-63[解析](1)由题易知a8==2,得a7=;a7==,得a6=-1;a6==-1,得a5=2,于是可知数列{an}具有周期性,且周期为3,所以a1=a7=.(2)⽅法⼀:令n=1,得S1=a1=2a1+1,所以a1=-1,⼜由Sn=2an+1=2(Sn-Sn-1)+1(n≥2),得Sn=2Sn-1-1(n≥2),即Sn-1=2(Sn-1-1)(n≥2),所以数列{Sn-1}是以S1-1=-2为⾸项,2为公⽐的等⽐数列,所以S6-1=(-2)×25=-64,则S6=-63.⽅法⼆:令n=1,得S1=a1=2a1+1,所以a1=-1.由Sn=2an+1①,得Sn-1=2an-1+1(n≥2)②,①-②得an=2an-2an-1(n≥2),即an=2an-1(n≥2),所以{an}是以a1=-1为⾸项,2为公⽐的等⽐数列,于是S6==-63.2.(1)A(2)64[解析](1){an}为等差数列,且a2,a3,a6成等⽐数列,则=a2?a6,即(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d).将a1=1代⼊上式并化简,得d2+2d=0,∵d≠0,∴d=-2,∴S6=6a1+d=1×6+×(-2)=-24.(2)设该等⽐数列的公⽐为q,则q==,可得a1+a1=10,得a1=8,所以an=8×n-1=n-4.所以a1a2…an=-3-2-1+0+…+(n-4)=,易知当n=3或n=4时,(n2-7n)取得最⼩值-6,故a1a2…an的最⼤值为-6=64.3.(1) (2)- [解析](1)设公差为d,则a1+2d=3且4a1+6d=10,解得a1=1,d=1,所以Sk=,=2,所以(2)因为a1=-1,an+1=SnSn+1,所以S1=-1,Sn+1-Sn=SnSn+1,所以-=-1,所以数列是⾸项为-1,公差为-1的等差数列,所以=-n,所以Sn=-.考点考法探究⼩题1例1(1)A(2)[解析](1)由题意可得3Sn=2an-3n,3Sn+1=2an+1-3(n+1),两式作差可得3an+1=2an+1-2an-3,即an+1=-2an-3,即an+1+1=-2(an+1),由3S1=2a1-3=3a1,可得a1=-3,∴a1+1=-2,∴数列{an+1}是⾸项为-2,公⽐为-2的等⽐数列,据此有a2018+1=(-2)×(-2)2017=22018,∴a2018=22018-1.(2)由=2,得an+1-an=2n,∵a1=15,∴当n≥2时,an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=15+2+4+…+2(n-1)=15+2×=n2-n+15, ∵a1=15满⾜上式,∴an=n2-n+15,∴=n+-1,易知当n依次取1,2,3时,n+-1的值递减;当n取⼤于或等于4的⾃然数时,n+-1的值递增.当n=3时,=3+5-1=7;当n=4时,=4+-1=.故的最⼩值为.【⾃我检测】1.c [解析]∵an+=a+an+n对任意的,n∈N*都成⽴,∴an+1=an+a1+n=an+1+n,即an+1-an=1+n,∴a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2),把上⾯(n-1)个式⼦相加可得,an-a1=2+3+4+…+n,∴an=1+2+3+…+n=(n≥2),当n=1时,a1=1,满⾜上式,∴an=,从⽽有==2,∴+++…+=2×=.2.D [解析]当n≥3时,由an=an-1+两边同除以an-1,可得=1+,即-=1,则数列是⾸项为1,公差为1的等差数列,所以=n-1(n≥2),所以an=a1×××…×=1×1×2×…×(n-1)(n≥2).同理可得-=1(n≥3),则数列是⾸项为3,公差为1的等差数列,所以=n+1(n≥2),可得bn=b1×××…×=1×3×4×…×(n+1)(n≥2), 所以==1009,故选D.3. [解析]∵a1=0,an+1=,∴a2==,a3===-,a4==0,∴数列{an}具有周期性,其周期为3,且a1+a2+a3=0,则S2018=S3×672+2=a1+a2=.4.3-[解析]由an+Sn=3n-1,得当n≥2时,an-1+Sn-1=3n-4,两式相减得an=an-1+,∴an-3=(an-1-3).∵当n=1时,a1+S1=3-1=2,∴a1=1,∵a1-3=-2,∴数列{an-3}是以-2为⾸项,为公⽐的等⽐数列, ∴an-3=-2?,∴an=3-.⼩题2例2 (1)A (2)3 [解析](1)因为数列{an}的前n项和Sn=2n+1-2,所以当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1-2n=2n,当n=1时,a1=21+1-2=2,满⾜上式,所以an=2n,所以bn=log2(?)=log2+log2=2n+2n,所以数列{bn}的前n项和Tn=+=n(n+1)+2n+1-2,易知当n∈N*时,Tn递增.当n=9时,T9=9×10+210-2=1112>1024;当n=8时,T8=8×9+29-2=582 所以满⾜Tn>1024的n 的最⼩值为9.(2)∵a3=7,a9=19,∴公差d===2,∴an=a3+(n-3)d=7+2(n-3)=2n+1,∴Sn==n(n+2),∴==≥×2=3,当且仅当n=2时取等号.【⾃我检测】1.c [解析]由题意知2a3=a1+a2,∴2a1q2=a1q+a1,即2q2=q+1,∴q=1或q=-.2.B [解析]∵等⽐数列{an}的⾸项为3,∴an=3qn-1,⼜a4,a3,a5成等差数列,∴a4+a5=2a3,∴q2+q=2,∴(q+2)(q-1)=0,∴q=-2,∴an=3?(-2)n-1,∴S5==33,故选B.3.6 [解析]设数列{an}的公差为d,则a4+a6=2a1+8d=2×(-11)+8d=-6,解得d=2,所以Sn=-11n+×2=n2-12n=(n-6)2-36,所以当n=6时,Sn取得最⼩值.4.9 [解析]因为a1=9,a5=1,所以公差d==-2,所以Sn=9n+n(n-1)(-2)=10n-n2,令Sn>0,得00成⽴的n的最⼤值为9.⼩题3例3 (1)D (2)21 [解析](1)由根与系数的关系可得a4+a10=8,结合等差数列的性质可得a1+a13=a4+a10=8,则S13===52.(2)令=1,∵a?an=a+n,∴a1?an=a1+n,∴数列{an}为等⽐数列.由a3?a5+a4=72,得+a4=72,∵a4>0,∴a4=8,∴log2a1+log2a2+…+log2a7=log2(a1?a2?…?a7)=log2=log287=21.【⾃我检测】1.c[解析]由等差数列的性质可知,a2+a4033=a2017+a2018=π,由等⽐数列的性质可知,b1b39==4,所以tan=tan=1,故选c.2.A [解析]设数列{an}的公⽐为q.∵数列{an}是等⽐数列,∴a6a8==8,∴a7=2(与a5同号),∴q2==,∴=q4=()2=2.故选A.3.B [解析]∵正项等⽐数列{an}的前n项和为Sn,∴S10,S20-S10,S30-S20,S40-S30也成等⽐数列,∴10×(130-S20)=(S20-10)2,解得S20=40或S20=-30(舍),故S40-S30=270,∴S40=400,故选B.4.A [解析]设等差数列{an}的公差为d(d≠0).∵a2,a4,a8成等⽐数列,∴=a2?a8,即(a1+3d)2=(a1+d)?(a1+7d),∴(1+3d)2=(1+d)?(1+7d),∴d=1,∴Sn=n+=.故选A.⼩题4例 4 (1)c (2)[-4,-2] [解析](1)设数列{an}的公差为d,则解得∴数列{an}的通项公式为an=n+1.当n≥2时,bn+1-bn=bn,∴bn+1=2bn,即数列{bn}从第⼆项起为等⽐数列,∴bn=2n-2(n≥2), ∴数列{bn}的通项公式为bn=分组求和可得数列{cn}的前11项和S11=(2+3+4+…+12)+(1+1+2+22+…+29)=77+210=1101.(2)在等⽐数列{bn}中,由b1?b4=8得b2?b3=8,⼜b2+b3=6,且公⽐q⼩于1,∴b2=4,b3=2,∴q==,因此bn=b2qn-2=4×=.由cn=+,得cn=∴cn是取an,bn中的较⼤者.由题易知c4是数列{cn}中的最⼩项,⼜bn=递减,an=n+t递增,∴当c4=a4时,c4≤cn,即a4≤cn,a4是数列{cn}中的最⼩项,则必须满⾜b4 【⾃我检测】1.B [解析]设由数列{an}的前12项构成的等差数列的公差为d,从第11项起构成的等⽐数列的公⽐为q,由a13===4,解得d=1或d=,⼜数列{an}的各项均为整数,故d=1,所以q==2,所以an=故a15=24=16,故选B.2.c [解析]设正项等⽐数列{an}的公⽐为q,q>0.∵a1a6=2a3,a4与2a6的等差中项为,∴q5=2a1q2,a1(q3+2q5)=3,得a1=16,q=,则S5==31.3.A [解析]由题设知,N(2n)=N(n),N(2n-1)=2n-1,∴S(n)=[1+3+5+…+(2n-1)]+[N(2)+N(4)+N(6)+…+N(2n)]=4n-1+[N(1)+N(2)+N(3)+…+N(2n-1)]=4n-1+S(n-1)(n≥2),⼜S(1)=N(1)+N(2)=2, ∴S(n)=4n-1+4n-2+…+41+2=,∴S(5)==342.故选A.4.1024[解析]设数列{an}的公⽐为q.由已知得a3a4=a2a5=2a3?a4=2,a4+2a7=2×?a7=,∴==q3, ∴q==2-1,a1==24,∴an=24?2-(n-1)=25-n,∴a1?a2?…?an=24×23×…×25-n=24+3+…+(5-n)===,∴当n=4或5时,a1?a2?…?an取得最⼤值1024.[备选理由]例1为由递推关系求数列的通项公式问题,难度较⼤;例2考查等⽐数列前n项和中参数的计算,不同于原例2只考查等差、等⽐数列的基本量的计算;例3考查等⽐数列的计算,采⽤整体求解⽐较⽅便;例4为等差数列性质的应⽤问题;例5是⼀道等差数列与等⽐数列的综合题.例 1 [配例1使⽤]已知数列{an}满⾜a1=1,a2=,若anan-1+2anan+1=3an-1an+1(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项公式为an= .[答案][解析]∵anan-1+2anan+1=3an-1an+1(n≥2,n∈N*), ∴+=,即-=2,⼜∵-=2,∴数列是以2为⾸项,2为公⽐的等⽐数列,∴-=2n,∴当n≥2时,=++…++=2n-1+2n-2+…+2+1==2n-1.当n=1时,=1,满⾜上式,∴=2n-1,∴an=.例 2 [配例2使⽤]已知等⽐数列{an}的前n项和Sn=32n-1+r,则r的值为( )A.B.-c.D.-[解析]B 当n=1时,a1=S1=3+r;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=32n-1-32n-3=32n-3(32-1)=8?32n-3=8?32n-2?3-1=?9n-1.∵数列{an}为等⽐数列,∴3+r=,∴r=-,故选B.例3[配例2使⽤]在等⽐数列{an}中,已知a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a8+a9+a10= .[答案]128[解析]设数列{an}的公⽐为q.∵a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=(a1+a2+a3)q=2,∴q=2,∴a8+a9+a10=(a1+a2+a3)q7=27=128.例4 [配例3使⽤]在等差数列{an}中,其前n项和为Sn,若2(a1+a4+a7)+3(a9+a11)=24,则S13+2a7=( )A.17B.26c.30D.56[解析]c 设等差数列{an}的公差为d,由等差数列的性质可得a1+a7=2a4,a9+a11=2a10,则有6a4+6a10=24,即a1+6d=2,所以S13=13a1+d=13(a1+6d)=26,2a7=2(a1+6d)=4,所以S13+2a7=30.例5 [配例4使⽤]已知各项都是正数的等⽐数列{an}的公⽐q≠1,且a2,a3,a1成等差数列,则的值为( )A.B.c.D.或[解析]B 由题得a3×2=a2+a1,∴a1q2=a1q+a1,∴q=,∴==q2=.。

高三数学数列求和试题答案及解析

高三数学数列求和试题答案及解析

高三数学数列求和试题答案及解析1.设数列的前项积为,且(n∈N*).(1)求,并证明:;(2)设,求数列的前项和.【答案】(1),祥见解析;(2).【解析】(1)n取1,2,3求出,再利用与的关系将已知等式用表示即可证明;(2)由(1)问的结论利用等差数列的通项公式先求出的通项,再由通项利用裂项相消法求.试题解析:(1)由题意可得:,所以 5分(2)数列为等差数列,,, 10分【考点】1.数列的通项公式;2.数列的前n项和.2.已知函数且an =f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a100等于()A.0 B.100 C.-100 D.10200【答案】B【解析】由题意,a1+a2+a3+…+a100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)+…-(99+100)+(101+100)=-(1+2+…+99+100)+(2+3+…+100+101)=-1+101=100,选B.3.已知等差数列的前项和为,且、成等比数列.(1)求、的值;(2)若数列满足,求数列的前项和.【答案】(1),;(2).【解析】(1)解法1是先令求出的表达式,然后令,得到计算出在的表达式,利用为等差数列得到满足通式,从而求出的值,然后利用条件、成等比数列列方程求出的值,从而求出、的值;解法2是在数列是等差数列的前提下,设其公差为,利用公式以及对应系数相等的特点得到、和、之间的等量关系,然后利用条件、成等比数列列方程求出的值,从而求出、的值;(2)解法1是在(1)的前提下求出数列的通项公式,然后利用错位相减法求数列的和;解法2是利用导数以及函数和的导数运算法则,将数列的前项和视为函数列的前项和在处的导数值,从而求出. 试题解析:(1)解法1:当时,, 当时,.是等差数列, ,得. 又,,,、、成等比数列, ,即,解得.解法2:设等差数列的公差为,则., ,,.,,.、、成等比数列,,即,解得.;(2)解法1:由(1)得.,.,①,② ①②得..解法2:由(1)得.,.,① 由,两边对取导数得,.令,得..【考点】1.定义法求通项;2.错位相减法求和;3.逐项求导4. 数列{a n }满足a n +1+(-1)n a n =2n -1,则{a n }的前60项和为( ). A .3 690 B .3 660 C .1 845 D .1 830【答案】D【解析】∵a n +1+(-1)n a n =2n -1, 当n =2k 时,a 2k +1+a 2k =4k -1, 当n =2k -1时,a 2k -a 2k -1=4k -3,从而a2k+1+a2k-1=2,a2k+3+a2k+1=2,因此a2k+3=a2k-1,∴a1=a5=a9=…=a61,于是S60=a1+a2+a3+…+a60=(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a60+a61)=3+7+11+…+(2×60-1)==1 830.5.如图,是一问题的程序框图,则输出的结果是 .【答案】【解析】根据流程图可知它的作用是求的值,由等差数列的前项和公式可知,.【考点】1.程序框图及其应用;2.等差数列的前项和6.阅读如图程序框图,若输入的,则输出的结果是()A.B.C.D.【答案】A【解析】,,不成立,执行第一次循环,,;不成立,执行第二次循环,,;不成立,执行第三次循环,,;;不成立,执行第一百次循环,,;成立,输出,故选A.【考点】1.数列求和;2.算法与程序框图7.数列中,已知且,则前项和为,则的值为__________.【答案】【解析】因为,所以公差,由得,所以.【考点】1、等差数列的定义;2、等差数列的前项和公式.8.已知数列满足,.(1)求数列的通项公式;(2)令,数列{bn }的前n项和为Tn,试比较Tn与的大小,并予以证明.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)由于数列的递推式的结构为,在求数列的通项的时候可以利用累加法来求数列的通项公式;(2)先求出数列的通项公式,根据其通项结构选择错位相减法求出数列的前项和,在比较与的大小时,一般利用作差法,通过差的正负确定与的大小,在确定差的正负时,可以利用数学归纳法结合二项式定理进行放缩来达到证明不等式的目的.试题解析:(1)当时,.又也适合上式,所以.(2)由(1)得,所以.因为①,所以②.由①-②得,,所以.因为,所以确定与的大小关系等价于比较与的大小.当时,;当时,;当时,;当时,;……,可猜想当时,.证明如下:当时,.综上所述,当或时,;当时,.【考点】累加法、错位相减法、二项式定理9.已知数列的通项公式为,那么满足的整数()A.有3个B.有2个C.有1个D.不存在【答案】B【解析】时,,所以,此时从到共项,从到共项,或,有2个值【考点】数列求和点评:本题中数列求和要依据通项公式特点分两种情况,分别讨论所求各项所属的范围及应代入的公式,第二种情况找到各项中正负项分界的位置是难点10.已知数列满足,则的前n项和_____【答案】【解析】根据题意,由于故可知的前n项和,故答案为【考点】数列的递推关系点评:主要是考查了数列的递推关系的运用,来求解数列的通项公式以及数列的和的运用,属于中档题。

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高三数学数列(隐形数列)通项公式假日训练题 1. 已知数列n
a }中,
a
=4且 a n
a 1
-n =⎪


⎝⎛-+11n n 2
(n=,…)
求数列n
a }的通项公式。

2.数列
n
a }中,
1
a =1,对所有的n ≧2,都有a 1
a 2a 3…a n
=n 2
,
则a 3
+a 5
=_______________________ 3.已知数列
n
a }中,前n 项的和为S n
=2 n 2
-3n+1,则其通
项公式为_________________________
4. 已知数列
n
a }的通项公式为a n
=
2002
20012
2
1+-n n ,问该数列
的哪一项最大,其值是多少。

5.数列{n
a }中,a 1
+n =2n
·a n ,且1a =1 ,求a n
6. 数列
n
a }{
b n
}满足1
a =1,
b 1
=0,且3a n =2a
1
-n +b
1
-n ,
3b n
= a 1
-n +2 b 1
-n (n ≧2), 求数列
n
a }和{
b n
}的通项
公式。

7. 数列
n
a }
满足
a
=1,a 2
=
3
2 ,
1
1+n a +
1
1-n a =
n
a 2 ,
(n=2,3,….) 求a n
8.在数列{n
a }中,设1
a =1 ,x 为二次方程a 1+n x 2
-(2 a 1
+n +
a n
+2)x+2 a n
+4=0 有重根, 求a n
9. 数列
n
a }由“1a =1
,4 a n
a 1
+n =(a n + a 1+n -1)2
,a n

a 1
-n ”定义,求a n
.
10.已知数列{1
1++
n n }的前n 项和为S n
=9,求n 的值.
11.已知数列{x
n }满足x
1
+
n
=x
n
2+
n
,x
1
=a (a≠-1) ,数列
{y
n }满足y
n
=
1
1
+
n
x
,设 P
n
=
1
1
+
n
x
x ,S
n
为{y
n
}的前n项
的和,求证:a S
n + P
n
=1
12.已知数列
n
a},{b n}中,1a=1,b1=-1又a1+n=6 a n-4
b
n ,b
n1
+
=4 a
n
-2 b
n
, 求a
n
和b
n
13.已知f(x)是定义在正整数集N*上的函数,当x为奇
数时f(x+1)-f(x)=1,当x为偶数时,f(x+1)-f(x)=3 ,f(1)+f(2)=5
⑴求证:f(1),f(3),f(5),…,f(2n-1) (n∈N*)成
等差数列
⑵求f(n)的解析表达式.
14. 在数列{
a}中,已知1a=-20 , a1+n= a n+4 ,则
n
_______
a1+a2+a3+…+a20=________。

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