学生习题数列的综合问题
高三数学数列综合应用试题答案及解析
高三数学数列综合应用试题答案及解析1.已知数列{an }中，a1＝2，an－an－1－2n＝0(n≥2，n∈N*)．(1)写出a2，a3的值(只写结果)，并求出数列{an}的通项公式；(2)设bn＝＋＋＋…＋，若对任意的正整数n，当m∈[－1,1]时，不等式t2－2mt＋>bn恒成立，求实数t的取值范围．【答案】（1）a2＝6，a3＝12. an＝n(n＋1)．（2）实数t的取值范围为(－∞，－2)∪(2，＋∞)【解析】解：(1)∵a1＝2，an－an－1－2n＝0(n≥2，n∈N*)，∴a2＝6，a3＝12.当n≥3时，an －an－1＝2n，a n－1－a n－2＝2(n－1)，又a3－a2＝2×3，a2－a1＝2×2，∴an －a1＝2[n＋(n－1)＋…＋3＋2]，∴an＝2[n＋(n－1)＋…＋3＋2＋1]＝2×＝n(n＋1)．当n＝1时，a1＝2；当n＝2时，a2＝6，也满足上式，∴数列{an }的通项公式为an＝n(n＋1)．(2)bn＝＋＋…＋＝＋＋…＋＝－＋－＋…＋－＝－＝＝.令f(x)＝2x＋(x≥1)，则f′(x)＝2－，当x≥1时，f′(x)>0恒成立，∴函数f(x)在[1，＋∞)上是增函数，故当x＝1时，f(x)min＝f(1)＝3，即当n＝1时，(bn )max＝.要使对任意的正整数n，当m∈[－1,1]时，不等式t2－2mt＋>bn恒成立，则需t2－2mt＋>(bn )max＝，即t2－2mt>0对∀m∈[－1,1]恒成立，∴，解得t>2或t<－2，∴实数t的取值范围为(－∞，－2)∪(2，＋∞)．2.一函数y＝f(x)的图象在给定的下列图象中，并且对任意an ∈(0,1)，由关系式an＋1＝f(a n)得到的数列{an }满足an＋1>a n(n∈N*)，则该函数的图象是()【答案】A【解析】由an＋1>a n可知数列{a n}为递增数列，又由a n＋1＝f(a n)>a n可知，当x∈(0,1)时，y＝f(x)的图象在直线y＝x的上方，故选A.3.设函数）定义为如下数表，且对任意自然数n均有xn+1=的值为( ) A．1B．2C．4D．5【答案】D【解析】,又根据,所以有,,,, .,所以可知：,,故选D.【考点】数列的周期性4.是点集A到点集B的一个映射，且对任意，有.现对点集A中的点，，均有，点为（0,2），则线段的长度 .【答案】【解析】∵，∴，，，，，，…，根据变化规律可知，∴，，∴.【考点】1.数列的性质；2.两点间距离公式.5.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上画点或用小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数:将三角形数1,3,6,10,…记为数列{an},将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{bn},可以推测:(1)b2012是数列{an}中的第项;(2)b2k-1=.(用k表示)【答案】(1)5030(2)【解析】由以上规律可知三角形数1,3,6,10,…的一个通项公式为an=,写出其若干项有:1,3,6,10,15,21,28,36,45,55,66,78,91,105,120,…其中能被5整除的为10,15,45,55,105,120,…故b1=a4,b2=a5,b3=a9,b4=a10,b5=a14,b6=a15,….从而由上述规律可猜想:b2k =a5k= (k为正整数),b2k-1=a5k-1==,故b2012=b2×1006=a5×1006=a5030,即b2012是数列{an}中的第5030项.6.已知数列满足，则该数列的通项公式_________．【答案】【解析】∵，∴，∴，∴，，…，，∴，∴，∴.【考点】1.累加法求通项公式；2.裂项相消法求和.7.数列满足，则 .【答案】【解析】这类问题类似于的问题处理方法，在中用代换得（），两式相减得，，又，即，故.【考点】数列的通项公式.8.已知函数，记，若是递减数列，则实数的取值范围是______________.【答案】【解析】是递减数列，从开始是用式子计算，这时只要，即即可，关键是是通过二次式计算，根据二次函数的性质，应该有且，即且，解得，综上取值范围是．【考点】数列的单调性．9.已知数列{｝的前n项和为，且，则使不等式成立的n的最大值为．【答案】4【解析】当时，，得，当时，，所以，所以，又因为适合上式，所以，所以，所以数列是以为首项，以4为公比的等比数列，所以，所以，即，易知的最大值为4.【考点】1.等比数列的求和公式；2.数列的通项公式.10.甲、乙两人用农药治虫，由于计算错误，在A、B两个喷雾器中分别配制成12%和6%的药水各10千克，实际要求两个喷雾器中的农药的浓度是一样的，现在只有两个容量为1千克的药瓶，他们从A、B两个喷雾器中分别取1千克的药水，将A中取得的倒入B中，B中取得的倒入A中，这样操作进行了n次后，A喷雾器中药水的浓度为，B喷雾器中药水的浓度为．（1）证明：是一个常数；（2）求与的关系式；（3）求的表达式．【答案】(1)18;(2);(3) .【解析】(1)利用n次操作后A和B的农药的和应与开始时农药的重量和相等建立等量关系，证明是一个常数；(2)借助第一问的结论和第n次后A中10千克的药水中农药的重量具有关系式，求解与的关系式；（3）根据第二问的递推关系，采用构造数列的思想进行求解.试题解析：（1）开始时，A中含有10=1.2千克的农药，B中含有10=0.6千克的农药，，A中含有千克的农药，B中含有千克的农药，它们的和应与开始时农药的重量和相等，从而（常数）． 4分（2）第n次操作后，A中10千克的药水中农药的重量具有关系式：由（1）知，代入化简得① 8分（3）令，利用待定系数法可求出λ=—9，所以，可知数列是以为首项，为公比的等比数列．由①，,由等比数列的通项公式知：，所以． 12分【考点】1.数列的递推式；（2）数列的通项公式；（3）实际应用问题.11.等比数列的各项均为正数，且，则【答案】B【解析】等比数列中，所以【考点】等比数列性质及对数运算点评：等比数列中，若则，在对数运算中12.已知数列的首项为，对任意的，定义.（Ⅰ）若，(i)求的值和数列的通项公式；(ii)求数列的前项和；（Ⅱ）若，且，求数列的前项的和.【答案】(1) ,,(2) 当为偶数时，；当为奇数时，【解析】(Ⅰ) 解：(i),,………………2分由得当时，=………4分而适合上式，所以.………………5分(ii)由(i)得：……………6分……………7分…………8分(Ⅱ)解：因为对任意的有，所以数列各项的值重复出现，周期为. …………9分又数列的前6项分别为，且这六个数的和为8. ……………10分设数列的前项和为，则，当时，，……………11分当时，，…………12分当时所以，当为偶数时，；当为奇数时，. ……………13分【考点】数列的通项公式，数列的求和点评：解决的关键是对于数列的递推关系的理解和运用，并能结合裂项法求和，以及分情况讨论求和，属于中档题。
数列的综合应用
高三数学（人教版）
第六章 ·专题研究二
专 题 讲
nf(n＋1) 1 (3)由题知，bn＝ f n ＝3n，
解
1 n(n＋1) n(n＋1)
1
11
专
则Tn＝3×
2
＝
6
，
∴பைடு நூலகம்n＝
6(n－n＋
)． 1
题
111
1
1111 1
11
训 练
∴
T1＋T2＋
T3＋…
＋Tn
＝
6(1－
2＋2－
3＋3
－
4＋…
＋n－n＋
) 1
∴
1 a＝2，f(x)＝
(12)x.
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第六章 ·专题研究二
专 题
又点(n－1，
an n2
)(n∈ N*)(在函数f(x)＝ ax的图象上，
讲 解
从
而ann2＝21n－
1，即
an＝
n2 2n－
1.
专 题
(n＋ 1)2 n2 2n＋ 1 (2)由 bn＝ 2n －2n＝ 2n 得，
训
练
111
1
Tn，试比较T1＋T2＋T3＋…＋Tn与 6的大小．
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第六章 ·专题研究二
专 题
∴f(n＋ 1)＝
1 3
f(n)(n∈ N*)，∴数列{f(n)}(n∈ N*)是以
讲
解
1
1
f(1)＝3为首项，3为公比的等比数列，
专 题
∴f(n)＝13×(13)n－ 1，即f(n)＝(13)n(n∈ N*)．
＝6(1－ 1 )． n＋ 1
∵
n∈
数列中的综合问题
(2)若cn＝an·bn，n∈N+，求数列{cn}的前n项和Tn.
∵an＝3n－1，bn＝2n， 则cn＝(3n－1)·2n， ∴Tn＝2·21＋5·22＋8·23＋11·24＋…＋(3n－1)·2n， 2Tn＝2·22＋5·23＋8·24＋11·25＋…＋(3n－1)·2n＋1， 将两式相减得－Tn＝2·21＋3(22＋23＋24＋…＋2n)－(3n－1)·2n＋1 ＝4＋32211－－22n－1－(3n－1)·2n＋1＝(4－3n)·2n＋1－8， ∴Tn＝(3n－4)·2n＋1＋8.
(2)已知数列{an}满足a1＝37 ，3an,2an＋1，anan＋1成等差数列. ①证明：数列 a1n－1 是等比数列，并求{an}的通项公式；
由已知得4an＋1＝3an＋anan＋1，因为a1＝37 ≠0，所以由递推关系可得 an≠0恒成立，
所以a4n＝an3＋1＋1，所以a4n－4＝an3＋1－3， 即an1＋1－1＝43a1n－1.
所以a1＋2＋a2 022＋2＝0，所以a1＋a2 022＝－4，
所以S2
022＝2
022a1＋a2 2
022 ＝－4
044.
(2)数列{an}是等差数列，a1＝1，公差d∈[1,2]，且a4＋λa10 ＋a16＝15，则 实数λ的最大值为_－__12__.
因为a4＋λa10＋a16＝15, 所以a1＋3d＋λ(a1＋9d)＋a1＋15d＝15， 令 λ＝f(d)＝1＋159d－2，因为 d∈[1,2]，所以令 t＝1＋9d，t∈[10,19]， 因此 λ＝f(t)＝1t5－2， 当t∈[10,19]时，函数λ＝f(t)是减函数，故当t＝10时，实数λ有最大 值，最大值为f(10)＝－12 .
＝14n12－n＋1 12，
第六章 必刷大题12 数列的综合问题
因为Tn＝a1a2·…·an(n∈N*)， 所以T1＝a1， 当n∈N*，n≥2时，
因为a1＝1，所以an＝qn－1，
( n 1) n
所以Tn＝a1a2·…·an＝q0＋1＋2＋…＋(n－1)＝q 2 ，
因为n－21n∈N*，
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所以令n－21n＝k，则 Tn＝ak＋1， 所以数列{an}是“前n项之积封闭数列”， 所以充分性成立. 必要性： 当a1＝q≠1时，an＝a1qn－1＝qn， (n1)n
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即证 1>n＋2 1＋n＋2 2， 易知n＋2 1＋n＋2 2是一个递减数列， 故当 n＝3 时，其最大值为24＋25＝190<1，得证.
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5.(2023·邯郸统考)已知数列{an}的前n项和为Sn，且a1＝1，an＋1＝3Sn＋ 1(n∈N*). (1)求{an}的通项公式；
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因为 Sn＝n＋n 2an＋1， 所以(n＋2)Sn＝nan＋1， 因为an＋1＝Sn＋1－Sn， 所以(n＋2)Sn＝n(Sn＋1－Sn)， 即nSn＋1＝2(n＋1)Sn， 所以nS＋n＋11＝2·Snn(n∈N*).
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即bn＋1＝2bn， 又b1＝S1＝2， 所以数列{bn}是首项为2，公比为2的等比数列. 所以bn＝2n.
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12Tn＝222＋233＋244＋…＋2nn＋n2＋n＋11， 两式相减， 可得12Tn＝221＋212＋213＋…＋21n－n2＋n＋11 ＝1＋2121－－221n1＋1－n2＋n＋11 ＝32－n2＋n＋31 ，∴Tn＝3－n＋2n 3.
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4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn，a3＝7，S3＝5a1. (1)求{an}的通项公式；
高考数学一轮复习《数列的综合运用》练习题(含答案)
高考数学一轮复习《数列的综合运用》练习题（含答案）一、单选题1．某银行设立了教育助学低息贷款，其中规定一年期以上贷款月均等额还本付息(利息按月以复利计算)．如果小新同学贷款10000元，一年还清，假设月利率为0.25%，那么小新同学每月应还的钱约为（ ）（1.002512≈1.03） A ．833B ．858C ．883D ．9022．某企业在今年年初贷款a 万元，年利率为γ，从今年年末开始每年偿还一定金额，预计五年内还清，则每年应偿还（ ） A ．()()5111a γγ++-万元 B ．()()55111a γγγ++-万元C ．()()54111a γγγ++-万元 D ．()51a γγ+万元3．一种预防新冠病毒的疫苗计划投产两月后，使成本降64%，那么平均每月应降低成本（ ） A ．20%B ．32%C ．40%D ．50%4．今年元旦，市民小王向朋友小李借款100万元用于购房，双方约定年利率为5%，按复利计算（即本年利息计入次年本金生息），借款分三次等额归还，从明年的元旦开始，连续三年都是在元旦还款，则每次的还款额约是（ ）万元.（四舍五入，精确到整数） （参考数据：()21.05 1.1025=，()31.05 1.1576=，()41.05 1.2155=） A ．36B ．37C ．38D ．395．随着新一轮科技革命和产业变革持续推进，以数字化、网络化、智能化以及融合化为主要特征的新型基础设施建设越来越受到关注.5G 基站建设就是“新基建”的众多工程之一，截至2020年底，我国已累计开通5G 基站超70万个，未来将进一步完善基础网络体系，稳步推进5G 网络建设，实现主要城区及部分重点乡镇5G 网络覆盖.2021年1月计划新建设5万个5G 基站，以后每个月比上一个月多建设1万个，预计我国累计开通500万个5G 基站时要到（ ） A ．2022年12月B ．2023年2月C ．2023年4月D ．2023年6月6．我们知道，偿还银行贷款时，“等额本金还款法”是一种很常见的还款方式，其本质是将本金平均分配到每一期进行偿还，每一期的还款金额由两部分组成，一部分为每期本金，即贷款本金除以还款期数，另一部分是利息，即贷款本金与已还本金总额的差乘以利率．自主创业的大学生张华向银行贷款的本金为48万元，张华跟银行约定，按照等额本金还款法，每个月还一次款，20年还清，贷款月利率为0.4%，设张华第n 个月的还款金额为n a 元，则n a =（ ）A ．2192B ．39128n -C ．39208n -D ．39288n -7．高阶等差数列是数列逐项差数之差或高次差相等的数列，中国古代许多著名的数学家对推导高阶等差数列的求和公式很感兴趣，创造并发展了名为“垛积术”的算法，展现了聪明才智.如南宋数学家杨辉在《详解九章算法.商功》一书中记载的三角垛、方垛、刍甍垛等的求和都与高阶等差数列有关.如图是一个三角垛，最顶层有1个小球，第二层有3个，第三层有6个，第四层有10个，则第30层小球的个数为（ ）A ．464B ．465C ．466D ．4958．某单位用分期付款方式为职工购买40套住房，总房价1150万元.约定：2021年7月1日先付款150万元，以后每月1日都交付50万元，并加付此前欠款利息，月利率1%，当付清全部房款时，各次付款的总和为（ ） A ．1205万元B ．1255万元C ．1305万元D ．1360万元9．小李在2022年1月1日采用分期付款的方式贷款购买一台价值a 元的家电，在购买1个月后的2月1日第一次还款，且以后每月的1日等额还款一次，一年内还清全部贷款（2022年12月1日最后一次还款），月利率为r ．按复利计算，则小李每个月应还（ ） A ．()()1111111ar r r ++-元 B ．()()1212111ar r r ++-元C ．()11111a r +元D ．()12111a r +元10．在流行病学中，基本传染数0R 是指在没有外力介入，同时所有人都没有免疫力的情况下，一个感染者平均传染的人数．0R 一般由疾病的感染周期、感染者与其他人的接触频率、每次接触过程中传染的概率决定．对于0R 1>，而且死亡率较高的传染病，一般要隔离感染者，以控制传染源，切断传播途径．假设某种传染病的基本传染数0R 3=，平均感染周期为7天（初始感染者传染0R 个人为第一轮传染，经过一个周期后这0R 个人每人再传染0R 个人为第二轮传染……）那么感染人数由1个初始感染者增加到1000人大约需要的天数为（参考数据：63729=，541024=）（ ） A ．35B ．42C ．49D ．5611．为了更好地解决就业问题，国家在2020年提出了“地摊经济”为响应国家号召，有不少地区出台了相关政策去鼓励“地摊经济”．老王2020年6月1日向银行借了免息贷款10000元，用于进货.因质优价廉，供不应求，据测算：每月获得的利润是该月初投入资金的20%，每月底扣除生活费1000元，余款作为资金全部用于下月再进货，如此继续，预计到2021年5月底该摊主的年所得收入为（ ）（取()111.27.5=，()121.29=） A ．32500元B ．40000元C ．42500元D ．50000元12．某病毒研究所为了更好地研究“新冠”病毒，计划改建十个实验室，每个实验室的改建费用分为装修费和设备费，每个实验室的装修费都一样，设备费从第一到第十实验室依次构成等比数列，已知第五实验室比第二实验室的改建费用高28万元，第七实验室比第四实验室的改建费用高112万元，并要求每个实验室改建费用不能超过1100万元.则该研究所改建这十个实验室投入的总费用最多需要（ ） A ．2806万元B ．2906万元C ．3106万元D ．3206万元二、填空题13．小李向银行贷款14760元，并与银行约定：每年还一次款，分4次还清所有的欠款，且每年还款的钱数都相等，贷款的年利率为0.25，则小李每年所要还款的钱数是___________元.14．从2017年到2020年期间，某人每年6月1日都到银行存入1万元的一年定期储蓄．若年利率为20%保持不变，且每年到期的存款本息均自动转为新的一年定期储蓄，到2020年6月1日，该人去银行不再存款，而是将所有存款的本息全部取回，则取回的金额为_______万元．15．银行一年定期储蓄存款年息为r ，三年定期储蓄存款年息为q ，银行为吸收长期资金，鼓励储户存三年定期的存款，那么q 的值应略大于______．16．今年“五一”期间，北京十家重点公园举行免费游园活动，北海公园免费开放一天，早晨6时30分有2人进入公园，接下来的第一个30分钟内有4人进去1人出来，第二个30分钟内有8人进去2人出来，第三个30分钟内有16人进去3人出来，第四个30分钟内有32人进去4人出来…，按照这种规律进行下去，到上午11时30分公园内的人数是____.三、解答题17．一杯100℃的开水放在室温25℃的房间里，1分钟后水温降到85℃，假设每分钟水温变化量和水温与室温之差成正比． (1)求()*n n N ∈分钟后的水温n t ；(2)当水温在40℃到55℃之间时（包括40℃和55℃），为最适合饮用的温度，则在水烧开后哪个时间段饮用最佳．（参考数据：lg 20.3≈）18．某优秀大学生毕业团队响应国家号召，毕业后自主创业，通过银行贷款等方式筹措资金，投资72万元生产并经营共享单车，第一年维护费用为12万元，以后每年都增加4万元，每年收入租金50万元.(1)若扣除投资和维护费用，则从第几年开始获取纯利润？(2)若年平均获利最大时，该团队计划投资其它项目，问应在第几年转投其它项目？19．去年某地产生的生活垃圾为20万吨，其中14万吨垃圾以填埋方式处理，6万吨垃圾以环保方式处理.预计每年生活垃圾的总量递增5%，同时，通过环保方式处理的垃圾量每年增加1.5万吨.记从今年起每年生活垃圾的总量（单位：万吨）构成数列{}n a ，每年以环保方式处理的垃圾量（单位：万吨）构成数列{}n b . (1)求数列{}n a 和数列{}n b 的通项公式；(2)为了确定处理生活垃圾的预算，请求出从今年起n 年内通过填埋方式处理的垃圾总量的计算公式，并计算从今年起5年内通过填埋方式处理的垃圾总量（精确到0.1万吨）.（参考数据41.05 1.215≈，51.05 1.276≈，61.05 1.340≈）20．2020年是充满挑战的一年，但同时也是充满机遇､蓄势待发的一年．突如其来的疫情给世界带来了巨大的冲击与改变，也在客观上使得人们更加重视科技的力量和潜能．某公司一下属企业从事某种高科技产品的生产．假设该企业第一年年初有资金5000万元，并将其全部投入生产，到当年年底资金增长了50%，预计以后每年资金年增长率与第一年相同．公司要求企业从第一年开始，每年年底上缴资金(2500)t t ≤万元，并将剩余资金全部投入下一年生产．设第n 年年底企业上缴资金后的剩余资金为n a 万元． （1）写出1n a +与n a 的关系式，并判断{}2n a t -是否为等比数列；（2）若企业每年年底上缴资金1500t =，第*()m m N ∈年年底企业的剩余资金超过21000万元，求m 的最小值．21．流行性感冒是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病.某市去年11月份曾发生流感，据统计，11月1日该市的新感染者有30人，以后每天的新感染者比前一天的新感染者增加50人.由于该市医疗部门采取措施，使该种病毒的传播得到控制，从11月()*1929,k k k +≤≤∈N 日起每天的新感染者比前一天的新感染者减少20人. （1）若9k =，求11月1日至11月10日新感染者总人数；（2）若到11月30日止，该市在这30天内的新感染者总人数为11940人，问11月几日，该市新感染者人数最多？并求这一天的新感染者人数.22．教育储蓄是指个人按国家有关规定在指定银行开户、存入规定数额资金、用于教育目的的专项储蓄，是一种专门为学生支付非义务教育所需教育金的专项储蓄，储蓄存款享受免征利息税的政策.若你的父母在你12岁生日当天向你的银行教育储蓄账户存入1000元，并且每年在你生日当天存入1000元，连续存6年，在你十八岁生日当天一次性取出，假设教育储蓄存款的年利率为10%.(1)在你十八岁生日当天时，一次性取出的金额总数为多少？（参考数据：71.1 1.95≈） (2)当你取出存款后，你就有了第一笔启动资金，你可以用你的这笔资金做理财投资.如果现在有三种投资理财的方案： ①方案一：每天回报40元；②方案二：第一天回报10元，以后每天比前一天多回报10元； ③方案三：第一天回报0.4元，以后每天的回报比前一天翻一番. 你会选择哪种方案？请说明你的理由.23．已知数集{}()1212,,1,2n n A a a a a a a n =≤<<≥具有性质P ；对任意的(),1i j i j n ≤≤≤，i j a a 与j ia a 两数中至少有一个属于A ．（Ⅰ）分别判断数集{}1,3,4与{}1,2,3,6是否具有性质P ，并说明理由； （Ⅱ）证明：11a =，且1211112nn na a a a a a a ---+++=+++； （Ⅲ）证明：当5n =时，成等比数列。
数列中的综合问题(经典导学案及练习答案详解)
§6.6 数列中的综合问题学习目标1.了解数列是一种特殊的函数，会解决等差、等比数列的综合问题.2.能在具体问题情境中，发现等差、等比关系，并解决相应的问题． 题型一 数学文化与数列的实际应用例1 (1)(2020·全国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 ．3 699块B ．3 474块C ．3 402块D ．3 339块答案 C解析 设每一层有n 环，由题意可知，从内到外每环之间构成公差为d ＝9，首项为a 1＝9的等差数列．由等差数列的性质知S n ，S 2n －S n ，S 3n －S 2n 成等差数列，且(S 3n －S 2n )－(S 2n －S n )＝n 2d ，则9n 2＝729，解得n ＝9，则三层共有扇面形石板S 3n ＝S 27＝27×9＋27×262×9＝3 402(块)．(2)(2021·新高考全国Ⅰ)某校学生在研究民间剪纸艺术时，发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折．规格为20 dm ×12 dm 的长方形纸，对折1次共可以得到10 dm ×12 dm,20 dm × 6 dm 两种规格的图形，它们的面积之和S 1＝240 dm 2，对折2次共可以得到5 dm ×12 dm ，10 dm ×6 dm ，20 dm ×3 dm 三种规格的图形，它们的面积之和S 2＝180 dm 2，以此类推，则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为________；如果对折n 次，那么∑k ＝1nS k ＝_______ dm 2.答案 5 240⎝⎛⎭⎫3－n ＋32n解析 依题意得，S 1＝120×2＝240； S 2＝60×3＝180；当n ＝3时，共可以得到5 dm ×6 dm ，52 dm ×12 dm ，10 dm ×3 dm,20 dm ×32 dm 四种规格的图形，且5×6＝30，52×12＝30,10×3＝30，20×32＝30，所以S 3＝30×4＝120；当n ＝4时，共可以得到5 dm ×3 dm ，52 dm ×6 dm ，54 dm ×12 dm,10 dm ×32 dm,20 dm ×34 dm五种规格的图形，所以对折4次共可以得到不同规格图形的种数为5，且5×3＝15，52×6＝15，54×12＝15,10×32＝15,20×34＝15，所以S 4＝15×5＝75； ……所以可归纳S k ＝2402k ×(k ＋1)＝240(k ＋1)2k.所以∑k ＝1n S k ＝240⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋322＋423＋…＋n 2n －1＋n ＋12n ，①所以12×∑k ＝1nS k＝240⎝ ⎛⎭⎪⎫222＋323＋424＋…＋n 2n ＋n ＋12n ＋1，②由①－②得，12×∑k ＝1nS k＝240⎝⎛⎭⎪⎫1＋122＋123＋124＋…＋12n －n ＋12n ＋1＝240⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋122－12n×121－12－n ＋12n ＋1＝240⎝ ⎛⎭⎪⎫32－n ＋32n ＋1， 所以∑k ＝1nS k ＝240⎝⎛⎭⎫3－n ＋32n dm 2.教师备选1．《周髀算经》中有这样一个问题：冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气，自冬至日起，其日影长依次成等差数列，前三个节气日影长之和为28.5尺，最后三个节气日影长之和为1.5尺，今年3月20日为春分时节，其日影长为( ) A ．4.5尺 B ．3.5尺 C ．2.5尺 D ．1.5尺答案 A解析 冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气日影长构成等差数列{a n }，设公差为d ，由题意得，⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋a 2＋a 3＝28.5，a 10＋a 11＋a 12＝1.5，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝10.5，d ＝－1，所以a n ＝a 1＋(n －1)d ＝11.5－n ， 所以a 7＝11.5－7＝4.5， 即春分时节的日影长为4.5尺． 2．古希腊时期，人们把宽与长之比为5－12⎝ ⎛⎭⎪⎫5－12≈0.618的矩形称为黄金矩形，把这个比值5－12称为黄金分割比例．如图为希腊的一古建筑，其中图中的矩形ABCD ，EBCF ，FGHC ，FGJI ，LGJK ，MNJK 均为黄金矩形，若M 与K 之间的距离超过1.5 m ，C 与F 之间的距离小于11 m ，则该古建筑中A 与B 之间的距离可能是(参考数据：0.6182≈0.382，0.6183≈0.236，0.6184≈0.146，0.6185≈0.090，0.6186≈0.056，0.6187≈0.034)( )A ．30.3 mB ．30.1 mC ．27 mD ．29.2 m答案 C解析 设|AB |＝x ，a ≈0.618，因为矩形ABCD ，EBCF ，FGHC ，FGJI ，LGJK ，MNJK 均为黄金矩形， 所以有|BC |＝ax ，|CF |＝a 2x ，|FG |＝a 3x ， |GJ |＝a 4x ，|JK |＝a 5x ，|KM |＝a 6x .由题设得⎩⎪⎨⎪⎧a 6x >1.5，a 2x <11，解得26.786<x <28.796，故选项C 符合题意．思维升华 数列应用问题常见模型(1)等差模型：后一个量比前一个量增加(或减少)的是同一个固定值． (2)等比模型：后一个量与前一个量的比是同一个固定的非零常数．(3)递推数列模型：如果题目中给出的前后两项之间的关系不固定，随项的变化而变化，那么应考虑a n 与a n ＋1(或者相邻三项)之间的递推关系，或者S n 与S n ＋1(或者相邻三项)之间的递推关系．跟踪训练1 (1)(2022·佛山模拟)随着新一轮科技革命和产业变革持续推进，以数字化、网络化、智能化以及融合化为主要特征的新型基础设施建设越来越受到关注.5G 基站建设就是“新基建”的众多工程之一，截至2020年底，我国已累计开通5G 基站超70万个，未来将进一步完善基础网络体系，稳步推进5G 网络建设，实现主要城区及部分重点乡镇5G 网络覆盖.2021年1月计划新建设5万个5G 基站，以后每个月比上一个月多建设1万个，预计我国累计开通500万个5G 基站时要到( ) A ．2022年12月 B ．2023年2月 C ．2023年4月 D ．2023年6月答案 B解析 每个月开通5G 基站的个数是以5为首项，1为公差的等差数列，设预计我国累计开通500万个5G 基站需要n 个月，则70＋5n ＋n (n －1)2×1＝500，化简整理得，n 2＋9n －860＝0， 解得n ≈25.17或n ≈－34.17(舍)，所以预计我国累计开通500万个5G 基站需要25个月，也就是到2023年2月．(2)(多选)(2022·潍坊模拟)南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中出现了如图所示的形状，后人称为“三角垛”．“三角垛”的最上层有1个球，第二层有3个球，第三层有6个球，…，设各层球数构成一个数列{a n }，则( )A ．a 4＝12B ．a n ＋1＝a n ＋n ＋1C ．a 100＝5 050D ．2a n ＋1＝a n ·a n ＋2 答案 BC解析 由题意知，a 1＝1，a 2＝3，a 3＝6，…，a n ＝a n －1＋n ，故a n ＝n (n ＋1)2，∴a 4＝4×(4＋1)2＝10，故A 错误；a n ＋1＝a n ＋n ＋1，故B 正确； a 100＝100×(100＋1)2＝5 050，故C 正确；2a n ＋1＝(n ＋1)(n ＋2)， a n ·a n ＋2＝n (n ＋1)(n ＋2)(n ＋3)4，显然2a n ＋1≠a n ·a n ＋2，故D 错误．题型二 等差数列、等比数列的综合运算例2 (2022·滨州模拟)已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1＝2，b 2＝4，a n ＝2log 2b n ，n ∈N *.(1)求数列{a n }，{b n }的通项公式；(2)设数列{a n }中不在数列{b n }中的项按从小到大的顺序构成数列{c n }，记数列{c n }的前n 项和为S n ，求S 100.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ， 因为b 2＝4，所以a 2＝2log 2b 2＝4， 所以d ＝a 2－a 1＝2， 所以a n ＝2＋(n －1)×2＝2n . 又a n ＝2log 2b n ，即2n ＝2log 2b n ， 所以n ＝log 2b n ， 所以b n ＝2n .(2)由(1)得b n ＝2n ＝2·2n －1＝a 2n －1， 即b n 是数列{a n }中的第2n－1项．设数列{a n }的前n 项和为P n ，数列{b n }的前n 项和为Q n ， 因为b 7＝62a ＝a 64，b 8＝72a ＝a 128，所以数列{c n }的前100项是由数列{a n }的前107项去掉数列{b n }的前7项后构成的， 所以S 100＝P 107－Q 7＝107×(2＋214)2－2－281－2＝11 302.教师备选(2020·浙江)已知数列{a n }，{b n }，{c n }满足a 1＝b 1＝c 1＝1，c n ＝a n ＋1－a n ，c n ＋1＝b nb n ＋2c n ，n ∈N *.(1)若{b n }为等比数列，公比q >0，且b 1＋b 2＝6b 3，求q 的值及数列{a n }的通项公式； (2)若{b n }为等差数列，公差d >0，证明：c 1＋c 2＋c 3＋…＋c n <1＋1d，n ∈N *.(1)解 由b 1＝1，b 1＋b 2＝6b 3，且{b n }为等比数列，得1＋q ＝6q 2，解得q ＝12(负舍)．∴b n ＝12n －1.∴c n ＋1＝b n b n ＋2c n ＝4c n ，∴c n ＝4n －1.∴a n ＋1－a n ＝4n －1， ∴a n ＝a 1＋1＋4＋…＋4n －2＝1－4n －11－4＋1＝4n －1＋23.(2)证明 由c n ＋1＝b nb n ＋2·c n (n ∈N *)，可得b n ＋2·c n ＋1＝b n ·c n ， 两边同乘b n ＋1，可得b n ＋1·b n ＋2·c n ＋1＝b n ·b n ＋1·c n ， ∵b 1b 2c 1＝b 2＝1＋d ，∴数列{b n b n ＋1c n }是一个常数列， 且此常数为1＋d ，即b n b n ＋1c n ＝1＋d ， ∴c n ＝1＋d b n b n ＋1＝1＋d d ·d b n b n ＋1＝⎝⎛⎭⎫1＋1d ·b n ＋1－b n b n b n ＋1＝⎝⎛⎭⎫1＋1d ⎝⎛⎭⎫1b n －1b n ＋1， 又∵b 1＝1，d >0，∴b n >0， ∴c 1＋c 2＋…＋c n＝⎝⎛⎭⎫1＋1d ⎝⎛⎭⎫1b 1－1b 2＋⎝⎛⎭⎫1＋1d ⎝⎛⎭⎫1b 2－1b 3＋…＋⎝⎛⎭⎫1＋1d ⎝⎛⎭⎫1b n －1b n ＋1＝⎝⎛⎭⎫1＋1d ⎝⎛⎭⎫1b 1－1b 2＋1b 2－1b 3＋…＋1b n －1b n ＋1＝⎝⎛⎭⎫1＋1d ⎝⎛⎭⎫1b 1－1b n ＋1＝⎝⎛⎭⎫1＋1d ⎝⎛⎭⎫1－1b n ＋1<1＋1d ， ∴c 1＋c 2＋…＋c n <1＋1d.思维升华 对等差、等比数列的综合问题，应重点分析等差、等比数列项之间的关系．数列的求和主要是等差、等比数列的求和及裂项相消法求和与错位相减法求和，本题中利用裂项相消法求数列的和，然后利用b 1＝1，d >0证明不等式成立．另外本题在探求{a n }与{c n }的通项公式时，考查累加、累乘两种基本方法．跟踪训练2 已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1＝b 1＝1，a 2＋a 4＝10，b 2b 4＝a 5. (1)求{a n }的通项公式； (2)求b 1＋b 3＋b 5＋…＋b 2n －1. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 1＝1，a 2＋a 4＝10， 所以2a 1＋4d ＝10， 解得d ＝2. 所以a n ＝2n －1.(2)设等比数列{b n }的公比为q . 因为b 2b 4＝a 5， 所以b 1q ·b 1q 3＝9. 又b 1＝1，所以q 2＝3. 所以b 2n －1＝b 1q 2n －2＝3n －1. 则b 1＋b 3＋b 5＋…＋b 2n －1＝1＋3＋32＋…＋3n －1＝3n －12.题型三 数列与其他知识的交汇问题 命题点1 数列与不等式的交汇例3 已知数列{a n }满足a 1＝12，1a n ＋1＝1a n ＋2(n ∈N *)．(1)求数列{a n }的通项公式； (2)求证：a 21＋a 22＋a 23＋…＋a 2n <12. (1)解 因为1a n ＋1＝1a n ＋2(n ∈N *)，所以1a n ＋1－1a n ＝2(n ∈N *)，因为a 1＝12，所以1a 1＝2，所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以首项为2，公差为2的等差数列，所以1a n ＝2＋2(n －1)＝2n (n ∈N *)，所以数列{a n }的通项公式是a n ＝12n (n ∈N *)．(2)证明 依题意可知a 2n ＝⎝⎛⎭⎫12n 2＝14·1n 2<14·1n ·1n －1 ＝14⎝⎛⎭⎫1n －1－1n (n >1)， 所以a 21＋a 22＋a 23＋…＋a 2n<14⎝⎛⎭⎫1＋1－12＋12－13＋…＋1n －1－1n ＝14⎝⎛⎭⎫2－1n <12. 故a 21＋a 22＋a 23＋…＋a 2n <12.命题点2 数列与函数的交汇例4 (1)(2022·淄博模拟)已知在等比数列{a n }中，首项a 1＝2，公比q >1，a 2，a 3是函数f (x )＝13x 3－6x 2＋32x 的两个极值点，则数列{a n }的前9项和是________． 答案 1 022解析 由f (x )＝13x 3－6x 2＋32x ，得f ′(x )＝x 2－12x ＋32，又因为a 2，a 3是函数f (x )＝13x 3－6x 2＋32x 的两个极值点，所以a 2，a 3是函数f ′(x )＝x 2－12x ＋32的两个零点，故⎩⎪⎨⎪⎧a 2＋a 3＝12，a 2·a 3＝32， 因为q >1，所以a 2＝4，a 3＝8，故q ＝2， 则前9项和S 9＝2(1－29)1－2＝210－2＝1 022.教师备选1．已知函数f (x )＝log 2x ，若数列{a n }的各项使得2，f (a 1)，f (a 2)，…，f (a n )，2n ＋4成等差数列，则数列{a n }的前n 项和S n ＝______________. 答案163(4n－1) 解析 设等差数列的公差为d ，则由题意，得2n ＋4＝2＋(n ＋1)d ，解得d ＝2， 于是log 2a 1＝4，log 2a 2＝6，log 2a 3＝8，…， 从而a 1＝24，a 2＝26，a 3＝28，…，易知数列{a n }是等比数列，其公比q ＝a 2a 1＝4，所以S n ＝24(4n －1)4－1＝163(4n－1)．2．求证：12＋1＋222＋2＋323＋3＋…＋n2n ＋n <2(n ∈N *)．证明 因为n 2n＋n <n2n ， 所以不等式左边<12＋222＋323＋…＋n2n .令A ＝12＋222＋323＋…＋n2n ，则12A ＝122＋223＋324＋…＋n 2n ＋1， 两式相减得12A ＝12＋122＋123＋…＋12n －n 2n ＋1＝1－12n －n2n ＋1，所以A ＝2－n ＋22n <2，即得证．思维升华 数列与函数、不等式的综合问题关键在于通过函数关系寻找数列的递推关系，求出数列的通项或前n 项和，再利用数列或数列对应的函数解决最值、范围问题，通过放缩进行不等式的证明．跟踪训练3 (1)(2022·长春模拟)已知等比数列{a n }满足：a 1＋a 2＝20，a 2＋a 3＝80.数列{b n }满足b n ＝log 2a n ，其前n 项和为S n ，若b n S n ＋11≤λ恒成立，则λ的最小值为________．答案623解析 设等比数列{a n }的公比为q ，由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋a 1q ＝20，a 1q ＋a 1q 2＝80，解得a 1＝4，q ＝4，故{a n }的通项公式为a n ＝4n ，n ∈N *. b n ＝log 2a n ＝log 24n ＝2n ， S n ＝2n ＋12n (n －1)·2＝n 2＋n ，b n S n ＋11＝2nn 2＋n ＋11＝2n ＋11n＋1，n ∈N *，令f (x )＝x ＋11x，则当x ∈(0，11)时，f (x )＝x ＋11x 单调递减，当x ∈(11，＋∞)时，f (x )＝x ＋11x 单调递增，又∵f (3)＝3＋113＝203，f (4)＝4＋114＝274，且n ∈N *，∴n ＋11n ≥203，即b n S n ＋11≤2203＋1＝623，故λ≥623，故λ的最小值为623.(2)若S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和，且S 1，S 2，S 4成等比数列，S 2＝4. ①求数列{a n }的通项公式； ②设b n ＝3a n a n ＋1，T n 是数列{b n }的前n 项和，求使得T n <m20对所有n ∈N *都成立的最小正整数m .解 ①设{a n }的公差为d (d ≠0)， 则S 1＝a 1，S 2＝2a 1＋d ，S 4＝4a 1＋6d . 因为S 1，S 2，S 4成等比数列， 所以a 1·(4a 1＋6d )＝(2a 1＋d )2. 所以2a 1d ＝d 2.因为d ≠0，所以d ＝2a 1.又因为S 2＝4，所以a 1＝1，d ＝2， 所以a n ＝2n －1.②因为b n ＝3a n a n ＋1＝3(2n －1)(2n ＋1)＝32⎝⎛⎭⎫12n －1－12n ＋1， 所以T n ＝32⎝⎛⎭⎫1－13＋13－15＋…＋12n －1－12n ＋1＝32⎝⎛⎭⎫1－12n ＋1<32. 要使T n <m20对所有n ∈N *都成立，则有m 20≥32，即m ≥30.因为m ∈N *，所以m 的最小值为30.课时精练1．(2022·青岛模拟)从“①S n ＝n ⎝⎛⎭⎫n ＋a 12；②S 2＝a 3，a 4＝a 1a 2；③a 1＝2，a 4是a 2，a 8的等比中项．”三个条件中任选一个，补充到下面的横线处，并解答．已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，公差d ≠0，________，n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若b n ＝122n n S S ＋－，数列{b n }的前n 项和为W n ，求W n .注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．解 (1)选①：S n ＝n ⎝⎛⎭⎫n ＋a 12＝n 2＋a 12n ， 令n ＝1，得a 1＝1＋a 12，即a 1＝2， 所以S n ＝n 2＋n .当n ≥2时，S n －1＝(n －1)2＋n －1，当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝2n ，又a 1＝2，满足上式，所以a n ＝2n .选②：由S 2＝a 3，得a 1＋a 2＝a 3，得a 1＝d ，又由a 4＝a 1a 2，得a 1＋3d ＝a 1(a 1＋d )，因为d ≠0，则a 1＝d ＝2，所以a n ＝2n .选③：由a 4是a 2，a 8的等比中项，得a 24＝a 2a 8，则(a 1＋3d )2＝(a 1＋d )(a 1＋7d )，因为a 1＝2，d ≠0，所以d ＝2，则a n ＝2n .(2)S n ＝n 2＋n ，b n ＝(2n ＋1)2＋2n ＋1－(2n )2－2n＝3·22n ＋2n ，所以W n ＝3×22＋2＋3×24＋22＋…＋3×22n ＋2n ＝12×(1－4n )1－4＋2×(1－2n )1－2＝4(4n －1)＋2(2n －1)＝4n ＋1＋2n ＋1－6.2．(2022·沈阳模拟)已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ，且a 2n ＋1＝2S n ＋n ＋1，a 2＝2.(1)求数列{a n }的通项公式a n ；(2)若b n ＝a n ·2n ，数列{b n }的前n 项和为T n ，求使T n >2 022的最小的正整数n 的值． 解 (1)当n ≥2时，由a 2n ＋1＝2S n ＋n ＋1，a 2＝2，得a 2n ＝2S n －1＋n －1＋1，两式相减得a 2n ＋1－a 2n ＝2a n ＋1，即a 2n ＋1＝a 2n ＋2a n ＋1＝(a n ＋1)2.∵{a n }是正项数列，∴a n ＋1＝a n ＋1.当n ＝1时，a 22＝2a 1＋2＝4，∴a 1＝1，∴a 2－a 1＝1，∴数列{a n }是以a 1＝1为首项，1为公差的等差数列，∴a n ＝n .(2)由(1)知b n ＝a n ·2n ＝n ·2n ，∴T n ＝1×21＋2×22＋3×23＋…＋n ·2n ，2T n ＝1×22＋2×23＋…＋(n －1)·2n ＋n ·2n ＋1，两式相减得－T n ＝2·(1－2n )1－2－n ·2n ＋1 ＝(1－n )2n ＋1－2，∴T n ＝(n －1)2n ＋1＋2.∴T n －T n －1＝n ·2n >0，∴T n 单调递增．当n ＝7时，T 7＝6×28＋2＝1 538<2 022，当n ＝8时，T 8＝7×29＋2＝3 586>2 022，∴使T n >2 022的最小的正整数n 的值为8.3．(2022·大连模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，S 5＝25，且a 3－1，a 4＋1，a 7＋3成等比数列．(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若b n ＝(－1)n a n ＋1，T n 是数列{b n }的前n 项和，求T 2n .解 (1)由题意知，等差数列{a n }的前n 项和为S n ，由S 5＝25，可得S 5＝5a 3＝25，所以a 3＝5， 设数列{a n }的公差为d ，由a 3－1，a 4＋1，a 7＋3成等比数列，可得(6＋d )2＝4(8＋4d )，整理得d 2－4d ＋4＝0，解得d ＝2，所以a n ＝a 3＋(n －3)d ＝2n －1.(2)由(1)知b n ＝(－1)n a n ＋1＝(－1)n (2n －1)＋1，所以T 2n ＝(－1＋1)＋(3＋1)＋(－5＋1)＋(7＋1)＋…＋[－(4n －3)＋1]＋(4n －1＋1)＝4n .4．(2022·株洲质检)由整数构成的等差数列{a n }满足a 3＝5，a 1a 2＝2a 4.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若数列{b n }的通项公式为b n ＝2n ，将数列{a n }，{b n }的所有项按照“当n 为奇数时，b n 放在前面；当n 为偶数时，a n 放在前面”的要求进行“交叉排列”，得到一个新数列{c n }，b 1，a 1，a 2，b 2，b 3，a 3，a 4，b 4，…，求数列{c n }的前(4n ＋3)项和T 4n ＋3.解 (1)由题意，设数列{a n }的公差为d ，因为a 3＝5，a 1a 2＝2a 4，可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋2d ＝5，a 1·(a 1＋d )＝2(a 1＋3d )， 整理得(5－2d )(5－d )＝2(5＋d )，即2d 2－17d ＋15＝0，解得d ＝152或d ＝1， 因为{a n }为整数数列，所以d ＝1，又由a 1＋2d ＝5，可得a 1＝3，所以数列{a n }的通项公式为a n ＝n ＋2.(2)由(1)知，数列{a n }的通项公式为a n ＝n ＋2，又由数列{b n }的通项公式为b n ＝2n ， 根据题意，得新数列{c n }，b 1，a 1，a 2，b 2，b 3，a 3，a 4，b 4，…，则T 4n ＋3＝b 1＋a 1＋a 2＋b 2＋b 3＋a 3＋a 4＋b 4＋…＋b 2n －1＋a 2n －1＋a 2n ＋b 2n ＋b 2n ＋1＋a 2n ＋1＋a 2n ＋2 ＝(b 1＋b 2＋b 3＋b 4＋…＋b 2n ＋1)＋(a 1＋a 2＋a 3＋a 4＋…＋a 2n ＋2)＝2×(1－22n ＋1)1－2＋(3＋2n ＋4)(2n ＋2)2＝4n ＋1＋2n 2＋9n ＋5.5．已知等差数列{a n }的公差为2，前n 项和为S n ，且S 1，S 2，S 4成等比数列．(1)求数列{a n }的通项公式；(2)令b n ＝(－1)n －14n a n a n ＋1，求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)∵等差数列{a n }的公差为2，前n 项和为S n ，且S 1，S 2，S 4成等比数列， ∴S n ＝na 1＋n (n －1)，(2a 1＋2)2＝a 1(4a 1＋12)，解得a 1＝1，∴a n ＝2n －1.(2)由(1)可得b n ＝(－1)n －14n a n a n ＋1＝(－1)n －1⎝⎛⎭⎫12n －1＋12n ＋1， 当n 为偶数时，T n ＝⎝⎛⎭⎫1＋13－⎝⎛⎭⎫13＋15＋⎝⎛⎭⎫15＋17－… ＋⎝⎛⎭⎫12n －3＋12n －1－⎝⎛⎭⎫12n －1＋12n ＋1 ＝1－12n ＋1＝2n 2n ＋1； 当n 为奇数时，T n ＝⎝⎛⎭⎫1＋13－⎝⎛⎭⎫13＋15＋⎝⎛⎭⎫15＋17－…－⎝⎛⎭⎫12n －3＋12n －1＋⎝⎛⎭⎫12n －1＋12n ＋1 ＝1＋12n ＋1＝2n ＋22n ＋1. ∴T n ＝⎩⎪⎨⎪⎧ 2n 2n ＋1，n 为偶数，2n ＋22n ＋1，n 为奇数.。
高二数学数列综合应用试题答案及解析
高二数学数列综合应用试题答案及解析1.（）A．3B．－3C．6D．－6【答案】A【解析】经计算验证可得：数列是以6为周期的一个数列，所以．【考点】数列的递推公式．2.．如果{an }为递增数列，则{an}的通项公式可以为( )．A．an ＝－2n＋3 B．an＝－n2－3n＋1 C．an＝ an＝1＋log2n【答案】D【解析】A选项是n的一次函数，一次系数为-1∴为递减数列B选项是n的二次函数，且对称轴为n=∴第一，二项相同．C是n的指数函数，且底数为，是递减数列D是n的对数函数，且底数为2，是递增函数．故选D【考点】数列的函数特性.3. Sn 是数列{an}的前n项和，，则，，，，由此可以归纳出（）A．B．C．D．【答案】C.【解析】直接根据数列的通项公式及，，，，利用归纳法推理可得.【考点】归纳推理.4.已知数列满足，归纳出的一个通项公式为（）A．B．C．D．【答案】A【解析】由递推公式，可得，，，故可猜测的一个通项公式为.【考点】归纳推理.5.在数列中，，且前n项的算术平均数等于第n项的倍（）.（1）写出此数列的前5项；（2）归纳猜想的通项公式，并用数学归纳法证明.【答案】（1）；（2），证明过程详见解析.【解析】（1）根据条件中描述前项的算术平均数等于第项的倍，可以得到相应其数学表达式为，结合，分别取，得，；（2）根据（1）中所求，可以猜测，利用数学归纳法，假设当时，结论成立，则当时，根据（1）中得到的式子，令，可以求得，即当时，猜想也成立，从而得证.（1）由已知，分别取，得，；∴数列的前5项是： 6分；（2）由（1）中的分析可以猜想 8分，下面用数学归纳法证明：①当时，猜想显然成立 9分，②假设当时猜想成立，即 10分，那么由已知，得，即.∴，即，又由归纳假设，得，∴，即当时，猜想也成立.综上①和②知，对一切，都有成立 13分．【考点】1.数列的通项公式；2.数学归纳法.6.下列命题中，真命题的序号是 .①中，②数列{}的前n项和，则数列{}是等差数列.③锐角三角形的三边长分别为3，4，，则的取值范围是.④等差数列{}前n项和为。
数列的求和公式的综合题目
确定数列的通 项公式
利用错位相减 法求和
构造等比数列
整理结果并化 简
解题思路：利用错位相减法 求和
题目：求数列1，3，6，10， 15，... 的前n项和
解题步骤：先写出等差数列的 前n项和公式，然后错位相减
答案：S_n = n*(n+1)/2
添加 标题
适用范围：适用于等差数列和等比数列的混合数列求和
分组法在数列求和中有广泛应用， 尤其适用于某些项数较少，但每项 数值较大或难以直接求和的数列。
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分组法的关键是选择合适的分组方 式，使得分组后的数列易于求和。
分组法可以与其他求和方法结合使 用，以简化数列求和的过程。
确定分组依据：根据题目要求，将数列按照一定的规律或性质进行分组。 分别求和：对每组数列进行求和，得到每组的和。 合并结果：将各组的和相加，得到整个数列的和。 化简结果：对求和结果进行化简，得到最终答案。
等比数列的公比 r 不能等于 0，否则数列将无法定义。
定义：等比数列中任意一项与首项的比值相等 公式：an=a1*q^(n-1)，其中an是第n项，a1是首项，q是公比 推导：由等比数列的定义和性质推导得出 应用：在数列求和、数列的通项公式等方面有广泛应用
定义：等比数列是一种常见的数列， 其每一项与前一项的比值都相等
裂项相消法在解决一些复杂数列求和问题时具有很高的实用价值，是数学中常用的解 题技巧之一。
确定数列的通项公式 将通项公式进行裂项处理，使其变为易于求和的形式 利用裂项后的数列求和公式进行求和 整理求和结果，得出最终答案
● 题目：1/2+1/6+1/12+1/20+1/30
数列不等式综合练习题
数列不等式综合练习题一、等差数列与不等式1. 已知等差数列{an}中，a1=1，a3=3，求满足不等式a_n > 0的最小正整数n。
2. 设等差数列{bn}的前n项和为Sn，若S4=8，S8=24，求满足不等式b_n < 5的最小正整数n。
3. 已知等差数列{cn}的公差为2，首项为1，求满足不等式c_n > 7的所有正整数n的个数。
二、等比数列与不等式1. 已知等比数列{dn}中，d1=2，d3=8，求满足不等式d_n < 64的所有正整数n。
2. 设等比数列{en}的前n项和为Tn，若T3=13，T6=121，求满足不等式e_n > 1的所有正整数n。
3. 已知等比数列{fn}的公比为1/2，首项为16，求满足不等式f_n < 1的所有正整数n的个数。
三、数列与不等式综合1. 已知数列{gn}的通项公式为gn = n^2 n + 1，求满足不等式gn > 10的所有正整数n。
2. 设数列{hn}的通项公式为hn = 3^n 2^n，求满足不等式hn < 100的所有正整数n。
3. 已知数列{kn}的通项公式为kn = 2n + 1，求满足不等式kn > 30的所有正整数n的个数。
四、数列不等式证明1. 证明：对于等差数列{an}，若a1 > 0，公差d > 0，则数列中存在正整数n，使得an > 0。
2. 证明：对于等比数列{bn}，若b1 > 1，公比q > 1，则数列中存在正整数n，使得bn > 1。
3. 证明：对于数列{cn}，若cn = n^2 + n + 1，则数列中存在正整数n，使得cn > 100。
四、数列不等式证明（续）4. 证明：对于数列{dn}，若dn = 2^n n^2，则存在正整数N，使得对于所有n > N，不等式dn > 0恒成立。
5. 证明：对于数列{en}，若en = n! / 2^n，则存在正整数M，使得对于所有n > M，不等式en < 1恒成立。
高中数学《数列求和与综合问题》专项练习题(含答案解析)
高中数学《数列求和与综合问题》专项练习题（含答案解析）一、选择题1．数列{a n }的前n 项和为S n ，若a 1＝1，a n ＋1＝3S n (n ≥1)，则a 6＝( ) A ．3×44 B ．3×44＋1 C ．44D ．44＋1A [因为a n ＋1＝3S n ，所以a n ＝3S n －1(n ≥2)， 两式相减得，a n ＋1－a n ＝3a n ，即a n ＋1a n＝4(n ≥2)，所以数列a 2，a 3，a 4，…构成以a 2＝3S 1＝3a 1＝3为首项，公比为4的等比数列，所以a 6＝a 2·44＝3×44.]2．已知数列{a n }是等差数列，其前n 项和为S n ，若a 1a 2a 3＝15，且3S 1S 3＋15S 3S 5＋5S 5S 1＝35，则a 2等于( ) A ．2B ．12C ．3D ．13C [∵在等差数列中，S 2n －1＝(2n －1)a n ，∴S 1＝a 1，S 3＝3a 2，S 5＝5a 3，∴35＝1a 1a 2＋1a 2a 3＋1a 1a 3，∵a 1a 2a 3＝15，∴35＝a 315＋a 115＋a 215＝a 25，即a 2＝3.]3．已知数列{b n }满足b 1＝1，b 2＝4，b n ＋2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋sin 2n π2b n ＋cos 2n π2，则该数列的前23项的和为( )A ．4 194B ．4 195C ．2 046D ．2 047A [当n 为偶数时，b n ＋2＝⎝⎛⎭⎪⎫1＋sin 2n π2b n ＋cos 2n π2＝b n ＋1，有b n ＋2－b n ＝1，即偶数项成等差数列，所以b 2＋b 4＋…＋b 22＝11b 2＋11×102×1＝99.当n 为奇数时，b n ＋2＝2b n ，即奇数项成等比数列，所以b 1＋b 3＋…＋b 23＝b 11－2121－2＝212－1＝4 095.所以该数列的前23项的和为99＋4 095＝4 194，故选A ．]4．已知数列{a n }的前n 项和为S n ，且满足a 1＝1，a n ＋a n ＋1＝2n ＋1，则S 2 0192 019＝( )A ．1 010B ．1 009C ．2 020D ．2 019A [S 2 019＝a 1＋(a 2＋a 3)＋(a 4＋a 5)＋…＋(a 2 018＋a 2 019)， ＝(2×0＋1)＋(2×2＋1)＋(2×4＋1)＋…＋(2×2 018＋1)， ＝1＋2×2 018＋11 0102＝2 019×1 010，∴S 2 0192 019＝1 010，故选A ．]5．已知数列{a n }的前n 项和S n ＝2＋λa n ，且a 1＝1，则S 5＝( ) A ．27 B ．5327C ．3116D ．31C [∵S n ＝2＋λa n ，且a 1＝1，∴S 1＝2＋λa 1， 即λ＝－1，∴S n ＝2－a n ，当n ≥2时，S n ＝2－(S n －S n －1)，∴2S n ＝2＋S n －1，即S n ＝12S n －1＋1，∴S n －2＝12(S n －1－2)，∴S n －2＝(－1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n －1.当n ＝1时也满足．∴S 5＝2－⎝ ⎛⎭⎪⎫124＝3116.故选C ．]6．设曲线y ＝2 018x n ＋1(n ∈N *)在点(1,2 018)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ，令a n ＝log 2 018x n ，则a 1＋a 2＋…＋a 2 017的值为( )A ．2 018B ．2 017C ．1D ．－1D [因为y ′＝2 018(n ＋1)x n ，所以切线方程是y －2 018＝2 018(n ＋1)(x －1)，所以x n ＝nn ＋1，所以a 1＋a 2＋…＋a 2 017＝log 2 018(x 1·x 2·…·x 2 017)＝log 2 018⎝ ⎛⎭⎪⎫12×23×…×2 0172 018＝log 2 01812 018＝－1.]7．在等比数列{a n }中，公比q ＝2，前87项和S 87＝140，则a 3＋a 6＋a 9＋…＋a 87等于( )A ．1403B ．60C ．80D ．160C [法一：a 3＋a 6＋a 9＋…＋a 87＝a 3(1＋q 3＋q 6＋…＋q 84)＝a1q 2×1q 3291－q 3＝q 21＋q ＋q 2×a 11－q 871－q ＝47×140＝80.故选C ． 法二：设b 1＝a 1＋a 4＋a 7＋…＋a 85，b 2＝a 2＋a 5＋a 8＋…＋a 86，b 3＝a 3＋a 6＋a 9＋…＋a 87，因为b 1q ＝b 2，b 2q ＝b 3，且b 1＋b 2＋b 3＝140，所以b 1(1＋q ＋q 2)＝140，而1＋q ＋q 2＝7，所以b 1＝20，b 3＝q 2b 1＝4×20＝80.故选C ．]8．设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 1＝9，a 2为整数，且S n ≤S 5，则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ·a n ＋1前n 项和的最大值为( )A ．49B ．1C ．4181D ．151315A [a 1＝9，a 2为整数，可知：等差数列{a n }的公差d 为整数，由S n ≤S 5，∴a 5≥0，a 6≤0，则9＋4d ≥0,9＋5d ≤0，解得－94≤d ≤－95，d 为整数，d ＝－2.∴a n ＝9－2(n －1)＝11－2n . 1a n ·a n ＋1＝111－2n9－2n ＝12⎝⎛⎭⎪⎫19－2n －111－2n ， 数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ·a n ＋1前n 项和为 12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫17－19＋⎝ ⎛⎭⎪⎫15－17＋…＋⎝ ⎛⎭⎪⎫19－2n －111－2n ＝12⎝⎛⎭⎪⎫19－2n －19， 令b n ＝19－2n ，由于函数f (x )＝19－2x 的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫92，0对称及其单调性，可知：0＜b 1＜b 2＜b 3＜b 4，b 5＜b 6＜b 7＜…＜0，∴b n ≤b 4＝1.∴最大值为49.故选A ．]二、填空题 9．已知a n ＝2n ，b n ＝3n －1，c n ＝b n a n，则数列{c n }的前n 项和S n 为________．5－3n ＋52n [由题设知，c n ＝3n －12n ，所以S n ＝221＋522＋823＋…＋3n －12n ， ①2S n ＝2＋521＋822＋…＋3n －12n －1，②由②－①得，S n ＝2＋321＋322＋…＋32n －1－3n －12n .故所求S n ＝2＋32⎝ ⎛⎭⎪⎫1－12n －11－12－3n －12n ＝5－3n ＋52n .]10．已知数列{a n }和{b n }满足a 1＝1，a n ＋1a n＝n ＋1n，b n a n＝sin 2n π3－cos 2n π3，n ∈N *，则数列{b n }的前47项和等于________．1 120 [依题意得a n ＋1n ＋1＝a nn ，故数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n n 是常数列，于是有a n n ＝1，a n ＝n 2，b n ＝－n 2cos 2n π3，b 3k －2＋b 3k －1＋b 3k ＝3k －223k －122－(3k )2＝－9k ＋52(k ∈N *)，因此数列{b n }的前47项和为S 47＝S 48－b 48＝－9×161＋162＋52×16＋482＝1 120.]11．设某数列的前n 项和为S n ，若S nS 2n为常数，则称该数列为“和谐数列”．若一个首项为1，公差为d (d ≠0)的等差数列{a n }为“和谐数列”，则该等差数列的公差d ＝________.2 [由S nS 2n ＝k (k 为常数)，且a 1＝1，得n ＋12n (n －1)d ＝k ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n ＋12×2n 2n －1d ，即2＋(n －1)d ＝4k ＋2k (2n －1)d ，整理得，(4k －1)dn ＋(2k －1)(2－d )＝0，∵对任意正整数n ，上式恒成立，∴⎩⎪⎨⎪⎧d 4k －10，2k －12－d0，得⎩⎪⎨⎪⎧d ＝2，k ＝14.∴数列{a n }的公差为2.]12．记S n 为正项等比数列{a n }的前n 项和，若S 4－2S 2＝3，则S 6－S 4的最小值为________．12 [由题可知数列{a n }的公比q ＞0，a n ＞0，则3＝(a 4－a 2)＋(a 3－a 1)＝a 1(q ＋1)·(q 2－1)，则有q ＞1，所以3S 6－S 4＝3a 6＋a 5＝3a 1q ＋1q 4＝a 1q ＋1q 2－1a 1q ＋1q 4＝1q 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫1q 22＝14－⎝ ⎛⎭⎪⎫1q 2－122≤14(当且仅当q ＝2时，取等号)，所以S 6－S 4≥12，即S 6－S 4的最小值为12.]三、解答题13．(2018·黔东南州二模)已知数列{a n }的前n 项和为S n ，且满足S n ＝43(a n －1)，n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)令b n ＝log 2a n ，记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n －1b n ＋1的前n 项和为T n ，证明：T n ＜12.[解] (1)当n ＝1时，有a 1＝S 1＝43(a 1－1)，解得a 1＝4.当n ≥2时，有S n －1＝43(a n －1－1)，则a n ＝S n －S n －1＝43(a n －1)－43(a n －1－1)，整理得：a na n －1＝4，∴数列{a n }是以q ＝4为公比，以a 1＝4为首项的等比数列．∴a n ＝4×4n －1＝4n (n ∈N *)即数列{a n }的通项公式为：a n ＝4n (n ∈N *)． (2)由(1)有b n ＝log 2a n ＝log 2 4n ＝2n ，则1b n ＋1b n －1＝12n ＋12n －1＝12⎝⎛⎭⎪⎫12n －1－12n ＋1. ∴T n ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫11－13＋⎝ ⎛⎭⎪⎫13－15＋⎝ ⎛⎭⎪⎫15－17＋…＋⎝ ⎛⎭⎪⎫12n －1－12n ＋1 ＝12⎝⎛⎭⎪⎫1－12n ＋1. 易知数列{T n }为递增数列， ∴T 1≤T n ＜12，即13≤T n ＜12.14．(2018·邯郸市一模)已知数列{a n }，{b n }的前n 项和分别为S n ，T n ，b n －a n ＝2n ＋1，且S n ＋T n ＝2n ＋1＋n 2－2.(1)求T n －S n ； (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n 2n 的前n 项和R n .[解] (1)依题意可得b 1－a 1＝3，b 2－a 2＝5，…，b n －a n ＝2n ＋1， ∴T n －S n ＝(b 1＋b 2＋…＋b n )－(a 1＋a 2＋…＋a n ) ＝n ＋(2＋22＋…＋2n )＝2n ＋1＋n －2. (2)∵2S n ＝S n ＋T n －(T n －S n )＝n 2－n ， ∴S n ＝n 2－n2，∴a n ＝n －1. 又b n －a n ＝2n ＋1， ∴b n ＝2n ＋n .∴b n2n ＝1＋n2n ， ∴R n ＝n ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋222＋…＋n 2n ，则12R n ＝12n ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫122＋223＋…＋n 2n ＋1，∴12R n ＝12n ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋122＋…＋12n －n2n ＋1， 故R n ＝n ＋2×12－12n ＋11－12－n 2n ＝n ＋2－n ＋22n .。
数列综合题
数列1．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，11a =，23a =，且()11222n n n n S S S n +-+=+≥，若()()72n n S a n λλλ-++≥-对任意*n ∈N 都成立，则实数λ的最小值为（ ） A ．52-B ．116C ．332D ．1 2．设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和，()()11n n n S nS n N*++<∈．若871a a <-，则（ ） A ．n S 的最大值是8S B ．n S 的最小值是8S C ．n S 的最大值是7S D ．n S 的最小值是7S3．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，若1226a a =-=，21,,n n n a a a ++为等差数列，则2020S =（ ） A ．2020142+ B ．2018142+C ．2020142-D ．2018142-4．已知数列{}n a 满足22131nn n a a --=-，()21235n n n a a n +++=+∈N ，则数列{}n a 的前40项和40S =（ ）A ．2131972+B ．2031972+C ．10998+D ．20998+5．在等差数列{}n a 中，1411,5a a =-=-.记12(1,2,)n n T a a a 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，无最小项二、多选题6．等比数列{}n a 的公比为q ，前n 项积12n n a a a T =，若 11a >，202020211a a ⋅>，()()20202021110a a --<，则（ ）A ．01q <<B ．202020221a a ⋅>C ．2021T 是n T 的最大值D ．使1n T >的n的最大值是40407．两个等差数列{}n a 和{}n b ，其公差分别为1d 和2d ，其前n 项和分别为n S 和n T ，则下列命题中正确的是（ ） A．若为等差数列，则112da =B ．若{}n n S T +为等差数列，则120d d +=C ．若{}n n a b 为等差数列，则120d d ==D ．若*n b N ∈，则{}n b a 也为等差数列，且公差为12d d +8．意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时，发现有这样一列数：1，1，2，3，5，…，其中从第三项起，每个数等于它前面两个数的和，后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”，记n S 为数列{}n a 的前n 项和，则下列结论中正确的有（ ）A ．821a =B ．732S =C ．135212n n a a a a a -++++= D ．22212202120222021a a a a a +++= 9．设数列{}{},n n ab 的前n 项和分别为,n n S T 1121,n n n S S S n++==，且212n n n n a b a a ++=，则下列结论正确的是（ ）A ．20202020a =B ．()12n n n S +=C ．()112n b n n =-+ D ．1334n T n ≤-<10．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，若11a =，22a =，0n a ≠，()111122n n n n n a n S a S nS +++--=-，其中2n ≥，且*n ∈N ．设21n n b a -=，数列{}n b 的前n 项和为n T ，则100T =______．11．如图甲是第七届国际数学教育大会的会徽．它的主题图案是如图乙所示的直角三角形演化而成的．设其中的第一个直角三角形12OA A 是等腰三角形，且112233478 1OA A A A A A A A A ====⋅⋅⋅==，它可以形成近似的等角螺线，记1 OA ，2OA ，3OA ，…，8OA 的长度组成数列{}n a （*n ∈N ，18n ≤≤），且11n n n b a a +=+，则数列{}n b 的前7项和为________．12．已知数列{}n a 满足11a =，()221212n n a a n n n +=-+++，现有如下四个结论：①{}n a 是单调递增数列；①*n N ∃∈，12n n a a +=；①10611a =；①数列{}(1)nn a -的前2n 项和为41(21)3n n n -++.其中所有正确结论的序号是______.13．已知n S 是各项均不为零的等差数列{}n a 的前n 项和，且()2*21n n S a n -=∈N ，使不等式1231a a a +2234345121111142n n n n n a a a a a a a a a λ++⎛⎫++++ ⎪⎝⎭成立，则实数λ的最大值是___________.14．等比数列{}n a 的公比为q ，其前n 项的积为n T ，并且满足下面条件，11a >，9910010a a ⋅->，99100101a a -<-.给出下列结论：①01q <<；①991010a a -<；①100T 的值是n T 中最大的；①1n T >成立最大的自然数n 等于198.其中正确的结论是__________. 15．在数列{}n a 中，()1*111,32n n n a a a n -+==-∈N ，记32(1)n n n n c a λ=-⨯-，若对任意的*1,n n c n c +∈>N 恒成立，则实数λ的取值范围为__________.16．已知数列{}n a 的前n 项和为*1,4,n n n S S a n +=∈N ，且14a =.（1）证明：{}12n n a a +-是等比数列，并求{}n a 的通项公式；（2）在①1n n n b a a +=-；①2log nn a b n=；①21n n n n a b a a ++=这三个条件中任选一个补充在下面横线上，并加以解答.已知数列{}n b 满足___________，求{}n b 的前n 项和n T .注：如果选择多个方案分别解答，按第一个方案解答计分.17．已知数列{}n a 是各项均为正数的等比数列，且11a =，32232a a =+．数列{}n b 满足()1122123n n n n a b a b a b b a +++⋅⋅⋅+=-+．（1）求数列{}n a ，{}n b 的通项公式；（2）若数列()111n n n n b b ++⎧⎫-⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前n 项和为n S ，求证：13n S ≤．18．给出以下三个条件：①11a =，22121n n a a n +-=+，*n N ∈；①22n nS a n =+，*n N ∈；①数列2211n n a ⎧⎫+⎨⎬+⎩⎭的前n 项和为n .请从这三个条件中任选一个，将下面题目补充完整，并求解. 设数列{}n a 的前n 项和为n S ，0n a >，________. （1）求数列{}n a 的通项公式；（2）若12n a nn nS b a +=，*n N ∈，求数列{}n b 的前n 项和n T .注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分.19．已知()23f x x x =-，数列{}n a 前n 项和为n S ，且()n S f n =.（1）求数列{}n a 的通项公式n a ； （2）若数列{}n b 满足43nn na b =⨯，数列{}n b 的前n 项和为n T ，且对于任意*n ∈N ，总存在[]2,4x ∈，使得()n T mf x >成立，求实数m 的取值范围. .五、双空题20．设n S 是数列{}n a 的前n 项和，满足()()()*2113322,N n n n n S S S S n n ++-+-+=≥∈，且12a =，26a =，312a =，则n a =______；若1n nb a =，则数列{}n b 的前2021项和为______．。
2023年高考数学-----数列性质的综合问题典型例题讲解
2023年高考数学-----数列性质的综合问题典型例题讲解【典型例题】例1．（2022·全国·模拟预测）已知数列{}n a 满足1211n n a a n +−=−，且110a =，则n a 的最小值是（ ） A ．-15 B ．-14C ．-11D ．-6【答案】A【解析】∵1211n n a a n +−=−，∴当5n ≤时，10n n a a +−<，当5n >时，10n n a a +−>，∴12345678a a a a a a a a >>>>><<<⋅⋅⋅，显然n a 的最小值是6a .又1211n n a a n +−=−，∴()()()()()612132435465a a a a a a a a a a a a =+−+−+−+−+−()()()()()109753115=+−+−+−+−+−=−，即n a 的最小值是15−.故选：A例2．（2022·福建三明·高三期中）设等比数列{}n a 的公比为q ，其前n 项和为n S ，前n 项积为n T ，并满足条件1201920201,1a a a >>，20192020101a a −<−，则下列结论正确的是（ ）A ．20192020S S >B ．2020T 是数列{}n T 中的最大值C ．2019202110a a −<D ．数列{}n T 无最大值【答案】C【解析】等比数列{}n a 的公比为q ，则11n n a a q −=，由201920201a a >，则有2201920202019()1a a a q =>，必有0q >，又由20192020101a a −<−，即20192020(1)(1)0a a −−<，又11a >，则有20202019011a a <<⎧⎨>⎩或20202019101a a >⎧⎨<<⎩， 又当20202019101a a >⎧⎨<<⎩时，可得1q >，由11a >，则2018201911a a q=>与201901a <<矛盾 所以20202019011a a <<⎧⎨>⎩，则有01q <<，由此分析选项：对于A ，2020201920200S S a −=>，故20192020S S <，故A 错误；对于B ，等比数列{}n a 中，01q <<，10a >，所以数列{}n a 单调递减，又因为202020191a a <<，所以前n 项积为n T 中，2019T 是数列{}n T 中的最大项，故B 错误；对于C ，等比数列{}n a 中，则22019202120201a a a =<，则2019202110a a −<，故C 正确；对于D ，由B 的结论知2019T 是数列{}n T 中的最大项，故D 错误. 故选：C.例3．（2022·广西·南宁市第十九中学模拟预测（文））数列{}n a 的前n 项和21122n n S −=−，则数列22log 3nn a −⎧⎫⋅⎨⎬⎩⎭中的最大项为（ ）A ．14B ．516C ．38D ．12【答案】C【解析】当1n =时，11113222a S ==−=. 当2n ≥时，由已知得，21122n n S −=−，()211231112222n n n S −−−−=−=−， 则212323111223222n n n n n n S S a −−−−=−+=⨯=−−. 当1n =时，113322a −=⨯=，满足. 所以，2332n n a −⨯=.设22log 3nn n a b −=⋅，则232232232log 2log 332n n nn n na nb −−−⨯−=⋅=⋅=. 设数列{}n b 中的第()2k k ≥项最大，则应满足11k k k k b b b b +−≥⎧⎨≥⎩，即()()111121323212222132325222k k k kk k k k k k k k ++−−⎧+−−−≥=⎪⎪⎨−−−−⎪≥=⎪⎩，整理可得()()2232123225k k k k ⎧−≥−⎪⎨−≥−⎪⎩解得5722k ≤≤，又*N k ∈，所以3k =，33233328b ⨯−==， 又131213122b b ⨯−==−<. 所以，数列22log 3nn a −⎧⎫⋅⎨⎬⎩⎭中的最大项为338b =.故选：C.例4．（2022·全国·安阳市第二中学模拟预测（文））已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，且2n n S na +=，若1n na S n nλ−≤−恒成立，则实数λ的最大值为（ ）A ．12 B ．1 C ．23D ．34【答案】C 【解析】因为22n n n n S na S n a ⇒+=+= 当1n =时，解得：11a = 当2n ≥时，1112n n S n a −−+−=，两式相减得：()1121121n n n n a a a a −−=+⇒+=+ 数列{}1n a +是首相为112a +=，公比为2得等比数列所以12n n a +=，所以21nn a =−易得122n n S n +=−−1n na S n nλ−≤−，即()122122n n n n n λ+−−++≤−()()221221n n n λ−−−≤−，即()()2221n n λ−−≤−所以()2221n n λ−≥−，即()2221n n g n λ≤−=−易知*N n ∈时，()11g = ，()223g =，()537g =，()14415g =，L 满足()()()()()1234g g g g g n ><<< ，所以()()min 223g n g ==所以23λ≤， 故选：C例5．（2022·山西运城·高三期中）已知数列{}n a 满足113,1n n a a a +=−=，若13n nb a =+，数列{}n b 的前n 项和为n S ，且对于任意的*N n ∈都有43342n t S n t −≤−−<+，则实数t 的取值范围是（ ）A ．5,13⎡⎫−⎪⎢⎣⎭B ．5,13⎛⎤− ⎥⎝⎦C ．51,3⎡⎫−⎪⎢⎣⎭D ．51,3⎛⎤− ⎥⎝⎦【答案】D【解析】113,1n n a a a +=−=，可知{}n a 为等比数列，所以()1=3n n a −−，故113313n n n b a −⎛⎫−+ ⎪⎝⎭=+=，进而11331333144313nn nn n S ⎛⎫−− ⎪⎛⎫⎝⎭=+=−−+ ⎪⎝⎭+，所以93133443nn n S ⎛⎫−−=−−− ⎪⎝⎭，故3342n S n t −−<+，即93131443146172163n nt t <+⇒⎛⎫⎛⎫−−−− ⎪ ⎪⎝⎭⎝−⎭>−，当n 为奇数时，则对任意的奇数n ，满足311631716nt ⎛>+⎫ ⎪⎝⎭−，由于()13nf n ⎛⎫= ⎪⎝⎭单调递减，当1n =时，()311617163ng n ⎛⎫⎝=−⎪⎭+有最大值1− ，所以1t >−,当n 为偶数时，满足311631716n t ⎛>−⎫ ⎪⎝⎭−，由于()13nf n ⎛⎫= ⎪⎝⎭单调递减，1716t ≥− ，综上可得1t >− ，同理731433443nn t S n t ⎛⎫−≤−−⇒≤−− ⎪⎝⎭，故当2n = 时，min 7312443n ⎡⎤⎛⎫−−=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦ ，故53t ≤，综上：513t <≤，故选：D例6．（2022·山东聊城·高三期中）若函数()f x 使得数列()n a f n =，n *∈N 为递增数列，则称函数()f x 为“数列保增函数”．已知函数()e xf x ax =−为“数列保增函数”，则a 的取值范围为（ ）．A ．(],0a ∈−∞B ．()2,e e a ∈−∞−C ．(),e a ∈−∞ D．(e ∈−∞【答案】B【解析】由题意，对n *∀∈N ，(1)()0f n f n +−>， 即1[e (1)](e )(e 1)e 0n n n a n an a +−+−−=−−>， 即(e 1)e n a <−，对n *∀∈N 恒成立，由于e x y =在R 上单调递增，故1e e e n ≥=，故2min (e 1)e [(e 1)e ]e(e 1)e e n n a <−≤−=−=−. 即()2,e e a ∈−∞−.故选：B例7．（2022·广东·执信中学高三阶段练习）已知等比数列{}n a 的前5项积为32，112a <<，则35124a a a ++的取值范围为（ ） A ．73,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B ．()3,+∞C ．[)3,+∞D ．73,2⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】由等比数列性质可知，51234533322a a a a a a a ==⇒=，因为112a <<，所以231(1,2)a q a =∈， 从而223533312212()124244a a a a a q q a q q ++=++=++ 不妨令2(1,2)t q =∈，则2211()44q tf t q t +==+， 由对勾函数性质可知，1()4tf t t =+在(1,2)上单调递减，故对于(1,2)t ∀∈，(2)()(1)f f t f <<，51()4f t <<， 从而2215144q q <+<，则35173242a a a <++<. 故35124a a a ++的取值范围为73,2⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故选：D.例8．（2022·北京八中高三阶段练习）已知数列{}n a 是递增数列，且4(1)5,4,(3)5,4n n n n a n N n λλ+−−+≤⎧=∈⎨−+>⎩，则λ的取值范围是（ ） A ．()1,2 B ．51,4⎛⎫⎪⎝⎭C ．51,4⎛⎤ ⎥⎝⎦D ．71,5⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】数列{}n a 是递增数列，且4(1)5,4,(3)5,4n n n n a n N n λλ+−−+≤⎧=∈⎨−+>⎩， 则5410314(1)5(3)5λλλλ−−>⎧⎪−>⎨⎪−+≤−+⎩，解得715λ<<，故λ的取值范围是71,5⎛⎫⎪⎝⎭故选：D例9．（2022·江西·高三阶段练习（理））已知数列{}n a ，{}n b 的前n 项和分别为n S ，n T ，1n n S a =−，13b =，当2n ≥时，123n n b −=−，若对于任意*n ∈N ，不等式()()0n n t S t T −−<恒成立，则实数t 的取值范围为（ ）A ．31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．[]1,2C ．3,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B【解析】由1n n S a =−①，可得111n n S a ++=−②，所以②－①得11n n n a a a ++=−+，即112n n a a +=.因为111a a =−，所以112a =，故{}n a 是首项为12，公比为12的等比数列，所以12n n a =，故112n n S =-. 当2n ≥时，211111123331323n n n T −−⎛⎫=−+ ⎪⎝=+⎭++，当1n =时，13=T 也符合1123nn T −=+，故1123n n T −=+. 显然n S 随着n 增大而增大，n T 随着n 增大而减小，且112n S ≤<，23n T <≤， 故要使得()()0n n t S t T −−<恒成立，则12t ≤≤. 故选：B。
等差数列与等比数列的求和问题综合练习题
等差数列与等比数列的求和问题综合练习题数列是数学中常见的一个概念，它包含了一系列按照某种规律排列的数字。
在数列中，等差数列和等比数列是两种常见的类型，它们之间存在着不同的求和方法。
本文将通过综合练习题的方式，详细探讨等差数列与等比数列的求和问题。
一、等差数列求和等差数列是指数列中相邻两项之间的差值保持恒定的数列。
首先，我们来看一个等差数列求和的例子。
例题1：已知等差数列的首项a1为3，公差d为4，求前10项的和S10。
解题思路：利用等差数列通项公式an = a1 + (n-1)d，其中an代表数列的第n 项。
首先计算出第10项的值a10 = a1 + (10-1)d = 3 + (10-1)4 = 3 + 9*4 = 3 + 36 = 39。
其次计算出前10项的和S10 = (a1 + a10) * n / 2 = (3 + 39) * 10 / 2= 42 * 10 / 2 = 210。
答案：前10项的和S10为210。
二、等比数列求和等比数列是指数列中相邻两项之间的比值保持恒定的数列。
下面我们来看一个等比数列求和的例子。
例题2：已知等比数列的首项a1为3，公比q为2，求前5项的和S5。
解题思路：利用等比数列通项公式an = a1 * q^(n-1)，其中an代表数列的第n 项。
首先计算出第5项的值a5 = a1 * q^(5-1) = 3 * 2^(5-1) = 3 * 2^4 = 3 * 16 = 48。
其次计算出前5项的和S5 = a1 * (1 - q^n) / (1 - q) = 3 * (1 - 2^5) / (1 - 2) = 3 * (1 - 32) / (1 - 2) = 3 * (-31) / (-1) = 93。
答案：前5项的和S5为93。
三、综合练习题接下来，我将给出一些综合训练题，涵盖了等差数列与等比数列的求和问题。
请你根据题意，独立思考并计算出答案。
练习题1：已知等差数列的首项a1为2，公差d为3，求前20项的和S20。
数列综合题型
（一）数列和函数综合1．已知数列{a n}中，，且当时，函数取得极值．（Ⅰ）求数列{a n}的通项公式；（Ⅱ）数列{b n}满足：b1=2，，证明：是等差数列，并求数列{b n}的通项公式通项及前n 项和S n．2．已知：f n（x）=a1x+a2x2+…+a n x n，且数列{a n}成等差数列．（1）当n为正偶数时，f n（﹣1）=n，且a1=1，求数列{a n}的通项；（2）试比较与3的大小．3．已知f（x）在（﹣1，1）上有定义，，且满足x，y∈（﹣1，1）有．对数列{x n}有（1）证明：f（x）在（﹣1，1）上为奇函数．（2）求f（x n）的表达式．（3）是否存在自然数m，使得对于任意n∈N*且＜成立？若存在，求出m的最小值．（二）数列与不等式综合4．（2011•湖南）已知函数f（x）=x3，g （x）=x+．（Ⅰ）求函数h （x）=f（x）﹣g （x）的零点个数．并说明理由；（Ⅱ）设数列{ a n}（n∈N*）满足a1=a（a＞0），f（a n+1）=g（a n），证明：存在常数M，使得对于任意的n∈N*，都有a n≤M．5．如图：假设三角形数表中的第n行的第二个数为a n（n≥2，n∈N*）（1）归纳出a n+1与a n的关系式并求出a n的通项公式；（2）设a n b n=1求证：b2+b3+…+b n＜2．6．已知正项等差数列{a n}的前n项和为S n，其中a1≠a2，a m、a k、a h都是数列{a n}中满足a h﹣a k=a k﹣a m的任意项．（Ⅰ）证明：m+h=2k；（Ⅱ）证明：S m•S h≤S k2；（III）若也成等差数列，且a 1=2，求数列的前n项和．（三）数列和向量综合7．已知点集，其中=（2x﹣b，1），=（1，b+1），点列P n（a n，b n）在L中，P1为L与y轴的交点，等差数列{a n}的公差为1，n∈N*．（I）求数列{b n}的通项公式；（Ⅱ）若，令S n=f（1）+f（2）+f（3）+…+f（n）；试写出S n关于n的函数解析式；8．已知一列非零向量，n∈N*，满足：=（10，﹣5），，（n32 ）．，其中k是非零常数．（1）求数列{||}是的通项公式；（2）求向量与的夹角；（n≥2）；（3）当k=时，把，，…，，…中所有与共线的向量按原来的顺序排成一列，记为，，…，，…，令，O为坐标原点，求点列{B n}的极限点B的坐标．（注：若点坐标为（t n，s n），且，，则称点B（t，s）为点列的极限点．）9．我们把一系列向量（i=1，2，…，n）按次序排成一列，称之为向量列，记作{}．已知向量列{}满足：，=（n≥2）．（1）证明数列{||}是等比数列；（2）设θn表示向量，间的夹角，若b n=2nθn﹣1，S n=b1+b2+…+b n，求S n；（3）设||•log2||，问数列{c n}中是否存在最小项？若存在，求出最小项；若不存在，请说明理由．10．从原点出发的某质点M，按向量=（0，1）移动的概率为，按向量=（0，2）移动的概率为，设可达到点（0，n）的概率为P n，求：（1）求P1和P2的值．（2）求证：P n+2=P n+P n+1．（3）求P n的表达式．（四）数列和三角函数综合11．已知点列B1（1，y1）、B2（2，y2）、…、B n（n，y n）（n∈N）顺次为一次函数图象上的点，点列A1（x1，0）、A2（x2，0）、…、A n（x n，0）（n∈N）顺次为x轴正半轴上的点，其中x1=a（0＜a＜1），对于任意n∈N，点A n、B n、A n+1构成一个顶角的顶点为B n的等腰三角形．（1）求数列{y n}2的通项公式，并证明{y n}3是等差数列；（2）证明x n+2﹣x n5为常数，并求出数列{x n}6的通项公式；（3）问上述等腰三角形A n8B n9A n+110中，是否存在直角三角形？若有，求出此时a值；若不存在，请说明理由．12．设数列{a n}是首项为0的递增数列，（n∈N），，x∈[a n，a n+1]满足：对于任意的b∈[0，1），f n（x）=b总有两个不同的根．（1）试写出y=f1（x），并求出a2；（2）求a n+1﹣a n，并求出{a n}的通项公式；（3）设S n=a1﹣a2+a3﹣a4+…+（﹣1）n﹣1a n，求S n．13．（理）已知复数，其中A，B，C是△ABC的内角，若．（1）求证：；（2）当∠C最大时，存在动点M，使|MA|，|AB|，|MB|成等差数列，求的最大值．（五）数列和解析几何综合14．在xoy平面上有一系列点P1（x1，y1），P2（x2，y2）…，P n（x n，y n），…，（n∈N*），点P n在函数y=x2（x≥0）的图象上，以点P n为圆心的圆P n与x轴都相切，且圆P n与圆P n+1又彼此外切．若x1=1，且x n+1＜x n x1=1．（I）求数列{x n}的通项公式；（II）设圆P n的面积为S n，，求证：．15．已知点P n（a n，b n）满足，且．（1）求点P1坐标，并写出过点P0，P1的直线L的方程；（2）猜测点P n（n≥2）与直线L的位置关系，并加以证明；（3）求数列{a n}与{b n}的通项公式，并求的最小值（其中O为坐标原点，n∈N*）．16．如图，在直角坐标系xOy中，有一组底边长为a n的等腰直角三角形A n B n C n（n=1，2，3，…），底边B n C n依次放置在y轴上（相邻顶点重合），点B1的坐标为（0，b），b＞0．（1）若A1，A2，A2，…，A n在同一条直线上，求证：数列{a n}是等比数列；（2）若a1是正整数，A1，A2，A2，…，A n依次在函数y=x2的图象上，且前三个等腰直角三角形面积之和不大于，求数列{a n}的通项公式．17．已知点P n（a n，b n）满足，且．（1）求点P1坐标，并写出过点P0，P1的直线L的方程；（2）猜测点P n（n≥2）与直线L的位置关系，并加以证明；（3）求数列{a n}与{b n}的通项公式（n∈N*）．答案与评分标准1．已知数列{a n}中，，且当时，函数取得极值．（Ⅰ）求数列{a n}的通项公式；（Ⅱ）数列{b n}满足：b1=2，，证明：是等差数列，并求数列{b n}的通项公式通项及前n项和S n．考点：数列与函数的综合；等比数列的通项公式；数列的求和；数列递推式。
习题课等比数列的性质的综合问题答案
习题课 等比数列的性质的综合问题答案一、等比数列的实际应用例1 某人买了一辆价值13.5万元的新车，专家预测这种车每年按10%的速度贬值． (1)用一个式子表示n (n ∈N *)年后这辆车的价值；(2)如果他打算用满4年时卖掉这辆车，他大概能得到多少钱？解 (1)从第一年起，每年车的价值(万元)依次设为：a 1，a 2，a 3，…，a n ， 由题意，得a 1＝13.5，a 2＝13.5(1－10%)， a 3＝13.5(1－10%)2，….由等比数列的定义，知数列{a n }是等比数列， 首项a 1＝13.5，公比q ＝1－10%＝0.9， ∴a n ＝a 1·q n －1＝13.5×0.9n －1.∴n 年后车的价值为a n ＋1＝(13.5×0.9n )万元． (2)由(1)得a 5＝a 1·q 4＝13.5×0.94≈8.9(万元)， ∴用满4年时卖掉这辆车，大概能得到8.9万元．反思感悟 等比数列实际应用问题的关键是：建立数学模型即将实际问题转化成等比数列的问题，解数学模型即解等比数列问题．跟踪训练1 有纯酒精a (a >1)升，从中取出1升，再用水加满，然后再取出1升，再用水加满，如此反复进行，则第九次和第十次共取出纯酒精________升． 答案 ⎝⎛⎭⎫1－1a 8⎝⎛⎭⎫2－1a 解析 由题意可知，取出的纯酒精数量是一个以1为首项，1－1a 为公比的等比数列，即第一次取出的纯酒精为1升，第二次取出的为1－1a (升)，第三次取出的为⎝⎛⎭⎫1－1a 2升，…， 第n 次取出的纯酒精为⎝⎛⎭⎫1－1a n －1升， 则第九次和第十次共取出纯酒精数量为 a 9＋a 10＝⎝⎛⎭⎫1－1a 8＋⎝⎛⎭⎫1－1a 9 ＝⎝⎛⎭⎫1－1a 8⎝⎛⎭⎫2－1a (升)． 二、等差数列与等比数列的转化问题1 若等差数列a n ＝2n ＋1，那么数列{22n ＋1}是等差或等比数列吗？ 提示 设b n ＝22n ＋1，则b n －b n －1＝22n ＋1－22n －1＝22n －1(4－1)＝3×22n－1不是常数，故{b n }不是等差数列；而b n b n －1＝22n ＋122n －1＝22n ＋1－(2n －1)＝22＝4，是常数，故{b n }是等比数列． 问题2 若等比数列a n ＝2n ，则{lg a n }为等差数列吗？提示 若等比数列a n ＝2n ，则b n ＝lg a n ＝lg 2n ＝n lg 2是关于n 的一次函数，是等差数列． 知识梳理1．若数列{a n }是公差为d 的等差数列，则数列{n aa }是等比数列． 2．若数列{a n }是公比为q (q >0)的等比数列，则数列{log a a n }是等差数列．注意点：(1)其底数a 满足a >0，且a ≠1；(2)等比数列{n aa }的公比为a d ；(3)等差数列{log a a n }的公差为log a q .例2 已知数列{a n }是首项为2，公差为－1的等差数列，令b n ＝12na ⎛⎫⎪⎝⎭，求证数列{b n }是等比数列，并求其通项公式．解 依题意得，a n ＝2＋(n －1)×(－1)＝3－n ， 于是b n ＝⎝⎛⎭⎫123－n.而b n ＋1b n ＝⎝⎛⎭⎫122－n⎝⎛⎭⎫123－n ＝⎝⎛⎭⎫12－1＝2. ∴数列{b n }是首项为14，公比为2的等比数列，通项公式为b n ＝14·2n －1＝2n －3.延伸探究 已知各项均为正数的等比数列{a n }满足：a 4＝128，a 8＝215.设b n ＝log 2a n ，求证：数列{b n }是等差数列，并求其通项公式． 解 设等比数列{a n }的公比为q ， 由已知得q 4＝a 8a 4＝28.∵数列{a n }是各项均为正数的等比数列， ∴q ＝4，∴a 1＝a 4q 3＝2，∴a n ＝2×4n －1＝22n －1.又∵b n －b n －1＝log 2a n －log 2a n －1＝log 24＝2(n ≥2)， b 1＝log 2a 1＝1，∴数列{b n }是以1为首项，2为公差的等差数列， ∴b n ＝2n －1.反思感悟 在等差数列与等比数列相互转化的过程中，相当于构造了一个新的数列，需判断是否满足等比数列或等差数列的定义．跟踪训练2 数列{a n }满足log 2a n －1＝log 2a n ＋1(n ∈N *)，若a 1＋a 3＋…＋a 2n －1＝2n ，则log 2(a 2＋a 4＋a 6＋…＋a 2n )的值是( )A ．n －1B ．n ＋1C ．2n －1D ．2n ＋1答案 A解析 由log 2a n －1＝log 2a n ＋1，即log 2a n ＋1－log 2a n ＝－1， 即log 2a n ＋1a n ＝－1得a n ＋1a n ＝12，∴数列{a n }是等比数列，首项为a 1，公比为12，∵a 1＋a 3＋…＋a 2n －1＝2n ，∴a 2＋a 4＋…＋a 2n ＝12(a 1＋a 3＋…＋a 2n －1)＝2n －1，则log 2(a 2＋a 4＋a 6＋…＋a 2n )＝n －1. 三、等比数列的综合应用例3 已知{a n }为等差数列，且a 1＋a 3＝8，a 2＋a 4＝12. (1)求{a n }的通项公式；(2)记{a n }的前n 项和为S n ，若a 1，a k ，S k ＋2成等比数列，求正整数k 的值． 解 (1)设数列{a n }的公差为d ，由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1＋2d ＝8，2a 1＋4d ＝12，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝2，d ＝2， 所以a n ＝a 1＋(n －1)d ＝2＋2(n －1)＝2n .(2)由(1)可得S n ＝n (a 1＋a n )2＝n (2＋2n )2＝n (1＋n )．因为a 1，a k ，S k ＋2成等比数列，所以a 2k ＝a 1S k ＋2，从而(2k )2＝2(k ＋2)(k ＋3)，即k 2－5k －6＝0，解得k ＝6或k ＝－1(舍去)，因此k ＝6. 反思感悟 解决等差、等比数列的综合问题应注意的四个方面 (1)等差数列、等比数列公式和性质的灵活应用． (2)对于解答题注意基本量及方程思想．(3)注重问题的转化，利用非等差数列、非等比数列构造出新的等差数列或等比数列，以便利用公式和性质解题．(4)当题中出现多个数列时，既要纵向考查单一数列的项与项之间的关系，又要横向考查各数列之间的内在联系．跟踪训练3 若等比数列{a n }满足2a 1＋a 2＋a 3＝a 4，a 5－a 1＝15. (1)求数列{a n }的首项a 1和公比q ； (2)若a n >n ＋100，求n 的取值范围．解 (1)由题意，得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1＋a 1q ＋a 1q 2＝a 1q 3，a 1q 4－a 1＝15，解得a 1＝1，q ＝2.(2)由(1)可知a n ＝2n －1，即2n －1>n ＋100，验证可得n ≥8，n ∈N *.1．某细菌培养过程中，每15分钟分裂1次，经过2小时，这种细菌由1个繁殖成( ) A ．64个 B ．128个 C ．256个 D ．255个答案 C解析 某细菌培养过程中，每15分钟分裂1次，经过2小时，共分裂8次，所以经过2小时，这种细菌由1个繁殖成28＝256个．2．已知各项均为正数的等比数列{a n }中，lg(a 3a 8a 13)＝6，则a 1·a 15的值为( ) A ．100 B ．－100 C ．10 000 D ．－10 000答案 C解析 ∵lg(a 3a 8a 13)＝lg a 38＝6， ∴a 38＝106，∴a 8＝102＝100.∴a 1a 15＝a 28＝10 000.3．若a ，b ，c 成等比数列，其中a ，b ，c 均是不为1的正数，n 是大于1的整数，那么log a n ，log b n ，log c n ( ) A ．是等比数列B ．是等差数列C ．每项取倒数成等差数列D ．每项取倒数成等比数列答案 C解析 因为a ，b ，c 成等比数列，可知log n a ，log n b ，log n c 成等差数列，即1log a n ，1log b n ，1log c n 成等差数列．4．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＝________.答案 1解析 {a n }为等差数列，a 1＝－1，a 4＝8＝a 1＋3d ＝－1＋3d ，∴d ＝3，∴a 2＝a 1＋d ＝－1＋3＝2.{b n }为等比数列，b 1＝－1，b 4＝8＝b 1·q 3＝－q 3，∴q ＝－2，∴b 2＝b 1·q ＝2，则a 2b 2＝22＝1.1．在正项等比数列{a n }中，a 2a 7＝4，则log 2a 1＋log 2a 2＋…＋log 2a 8等于( )A ．2B ．4C ．6D ．8 答案 D解析 原式＝log 2(a 1a 2a 3…a 8)＝log 2(a 2a 7)4＝4log 24＝8.2．数列{a n }是公差不为0的等差数列，且a 1，a 3，a 7为等比数列{b n }的连续三项，则数列{b n }的公比为( ) A. 2 B ．4 C ．2 D.12答案 C解析 因为a 1，a 3，a 7为等比数列{b n }中的连续三项， 所以a 23＝a 1a 7，设数列{a n }的公差为d ，则d ≠0， 所以(a 1＋2d )2＝a 1(a 1＋6d )， 所以a 1＝2d ，所以公比q ＝a 3a 1＝4d 2d＝2.3．等差数列{a n }的首项为1，公差不为0.若a 2，a 3，a 6成等比数列，则{a n }的前6项和为( ) A ．－24 B ．－3 C ．3 D ．8 答案 A解析 根据题意得a 23＝a 2·a 6， 即(a 1＋2d )2＝(a 1＋d )(a 1＋5d )， 解得d ＝0(舍去)，d ＝－2，所以数列{a n }的前6项和为S 6＝6a 1＋6×52d ＝1×6＋6×52×(－2)＝－24.4．在公差不为0的等差数列{a n }中，a 1＝1，且a 3，a 7，a 16成等比数列，则公差为( ) A.34 B ．－15 C.56 D ．1 答案 C解析 设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0)，由a 1＝1，a 3，a 7，a 16成等比数列，得a 27＝a 3·a 16，即(1＋6d )2＝(1＋2d )·(1＋15d )，整理得6d 2－5d ＝0，解得d ＝56或d ＝0(舍去)，即数列{a n }的公差d ＝56，故选C.5．已知{a n }是等差数列，且公差d ≠0，若a ＝12a，b ＝32a，c ＝52a，则a ，b ，c ( ) A ．是等比数列，非等差数列 B ．是等差数列，非等比数列 C ．既非等比数列，又非等差数列 D ．既是等差数列，又是等比数列答案 A解析 由{a n }是等差数列，且公差d ≠0，得a 1，a 3，a 5是公差为2d 的等差数列，故a ，b ，c 成等比数列，若一个数列既是等差数列，又是等比数列，则该数列只能是常数列，而a ，b ，c 不是常数列，故a ，b ，c 不是等差数列．6．(多选)已知等差数列a ，b ，c 三项之和为12，且a ，b ，c ＋2成等比数列，则a 等于( ) A ．－2 B ．2 C ．－8 D. 8 答案 BD解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a ＋c ＝2b ，a ＋b ＋c ＝12，a (c ＋2)＝b 2，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝2，b ＝4，c ＝6或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝8，b ＝4，c ＝0.故a ＝2或a ＝8.7．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，则a 2＝________. 答案 －6解析 由题意知，a 3＝a 1＋4，a 4＝a 1＋6. ∵a 1，a 3，a 4成等比数列，∴a 23＝a 1a 4，∴(a 1＋4)2＝(a 1＋6)a 1，解得a 1＝－8，∴a 2＝－6.8．画一个边长为2的正方形，再以这个正方形的一条对角线为边画第2个正方形，以第2个正方形的一条对角线为边画第3个正方形，……，这样共画了10个正方形，则第10个正方形的面积等于________． 答案 2 048解析 依题意，得这10个正方形的边长构成以2为首项，2为公比的等比数列{a n }，所以a n ＝2×(2)n －1，所以第10个正方形的面积S ＝a 210＝[2×(2)9]2＝4×29＝2 048.9．受疫情影响，某公司的销售额受到严重影响，从2020年的7月销售收入128万元，9月跌至32万元，你能求出该公司7月到9月之间平均每月下降的百分比吗？若按此计算，到什么时候跌至每月销售收入8万元？解 设每月平均下降的百分比为x ，则每月的销售收入构成了等比数列{a n }，a 1＝128，则a 2＝a 1(1－x )， a 3＝a 1(1－x )2＝128(1－x )2＝32，解得x ＝50%.设a n ＝8，a n ＝128(1－50%)n －1＝8，解得n ＝5，即从2020年7月算起第5个月，也就是在2020年的11月该公司的销售收入跌至8万元．10．在等比数列{a n }(n ∈N *)中，a 1>1，公比q >0.设b n ＝log 2a n ，且b 1＋b 3＋b 5＝6，b 1b 3b 5＝0. (1)求证：数列{b n }是等差数列；(2)求{b n }的前n 项和S n 及{a n }的通项公式a n . (1)证明 因为b n ＝log 2a n ， 所以b n ＋1－b n ＝log 2a n ＋1－log 2a n ＝log 2a n ＋1a n＝log 2q (q >0)为常数，所以数列{b n }为等差数列且公差d ＝log 2q . (2)解 因为b 1＋b 3＋b 5＝6，所以(b 1＋b 5)＋b 3＝2b 3＋b 3＝3b 3＝6，即b 3＝2. 又因为a 1>1，所以b 1＝log 2a 1>0，又因为b 1·b 3·b 5＝0，所以b 5＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧ b 3＝2，b 5＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧ b 1＋2d ＝2，b 1＋4d ＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1＝4，d ＝－1，因此S n ＝4n ＋n (n －1)2×(－1)＝9n －n 22.又因为d ＝log 2q ＝－1， 所以q ＝12，b 1＝log 2a 1＝4，即a 1＝16，所以a n ＝25－n (n ∈N *)．11．设{a n }是首项为a 1，公差为－1的等差数列，S n 为其前n 项和．若S 1，S 2，S 4成等比数列，则a 1等于( ) A ．2 B ．－2 C.12 D ．－12答案 D解析 因为{a n }是首项为a 1，公差为－1的等差数列， 所以S n ＝na 1＋12n ·(n －1)·(－1)，由S 1，S 2，S 4成等比数列可知S 22＝S 1·S 4， 代入可得(2a 1－1)2＝a 1·(4a 1－6)， 解得a 1＝－12.12．已知等比数列{a n }中，a 2＝14，a 5＝132，则数列{log 2a n }的前10项之和是( )A ．45B ．－35C ．55D ．－55答案 D解析 设等比数列{a n }的公比为q ，由a 2＝14，a 5＝132，可得a 2q 3＝14×q 3＝132，解得q ＝12，又由a 1q ＝a 1×12＝14，解得a 1＝12，所以a n ＝⎝⎛⎭⎫12n ， 则log 2a n ＝log 2⎝⎛⎭⎫12n ＝－n ， 数列{log 2a n }的前10项之和为 S 10＝10×[(－1)＋(－10)]2＝－55.13．已知函数f (x )＝log a x (a >0，a ≠1)，则下列条件能使数列{a n }成等比数列的是( ) A ．f (a n )＝2n B ．f (a n )＝n 2 C ．f (a n )＝2n D ．f (a n )＝2n答案 C解析 由f (x )＝log a x (a >0，a ≠1)， 令y ＝log a x ，可得x ＝a y ，故对于A ，有a n ＝2na ，不是等比数列； 对于B ，a n ＝2n a ，不是等比数列； 对于C ，a n ＝a 2n ，为等比数列； 对于D ，a n ＝2na ，不是等比数列．14．已知等比数列{a n }满足a 2a 5＝2a 3，且a 4，54，2a 7成等差数列，则a 1a 2a 3·…·a n 的最大值为________．答案 1 024解析 因为等比数列{a n }满足a 2a 5＝2a 3，且a 4，54，2a 7成等差数列，所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1q ·a 1q 4＝2a 1q 2，a 1q 3＋2a 1q 6＝2×54， 解得a 1＝16，q ＝12，所以a n ＝16×⎝⎛⎭⎫12n －1＝25－n， 所以a 1a 2a 3·…·a n ＝24＋3＋2＋…＋(5－n )＝2922n n -+，所以当n ＝4或n ＝5时，a 1a 2a 3·…·a n 取最大值，且最大值为210＝1 024.15．已知a 1，a 2，a 3，……，a n 是各项不为零的n (n ≥4)项等差数列，且公差不为零，若将此数列删去某一项得到的数列(按原来的顺序)是等比数列，则n 的值为( ) A ．4 B ．6 C ．7 D ．无法确定 答案 A解析 当n ≥6时，无论删掉哪一项，必定会出现连续三项既是等差数列，又是等比数列，则该数列为常数列，于是该数列公差为零，不满足题意，则n ＝4或n ＝5.当n ＝5时，由以上分析可知，只能删掉第三项，此时a 1a 5＝a 2a 4⇒a 1(a 1＋4d )＝(a 1＋d )(a 1＋3d )⇒d ＝0，不满足题意． 故n ＝4.验证过程如下： 当n ＝4时，有a 1，a 2，a 3，a 4.将此数列删去某一项得到的数列(按照原来的顺序)是等比数列． 如果删去a 1或a 4，则等于有3个项既是等差又是等比，不满足题意． 故可以知道删去的是a 2或a 3.如果删去的是a 2，则a 1∶a 3＝a 3∶a 4，故a 1(a 1＋3d )＝(a 1＋2d )2， 整理得到3a 1d ＝4a 1d ＋4d 2，即4d 2＋a 1d ＝0，故4d ＋a 1＝0，即a 1d ＝－4.如果删去的是a 3，则a 1∶a 2＝a 2∶a 4，故a 1(a 1＋3d )＝(a 1＋d )2， 整理得3a 1d ＝2a 1d ＋d 2，即a 1d ＝d 2，故a 1＝d ，即a 1d ＝1.可得a 1d ＝－4或1.故答案为A.16．已知数列{a n }的前n 项和为S n ，且满足a 1＝1，nS n ＋1－(n ＋1)S n ＝n (n ＋1)2，n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)是否存在正整数k ，使a k ，S 2k ，a 4k 成等比数列？若存在，求k 的值；若不存在，请说明理由． 解 (1)方法一 由nS n ＋1－(n ＋1)S n ＝n (n ＋1)2，得S n ＋1n ＋1－S n n ＝12， ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是首项为S 11＝1，公差为12的等差数列，∴S n n ＝1＋12(n －1)＝12(n ＋1)，∴S n ＝n (n ＋1)2. 当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝n (n ＋1)2－(n －1)n2＝n . 而a 1＝1适合上式，∴a n ＝n .方法二 由nS n ＋1－(n ＋1)S n ＝n (n ＋1)2， 得n (S n ＋1－S n )－S n ＝n (n ＋1)2，∴na n ＋1－S n ＝n (n ＋1)2，①当n ≥2时，(n －1)a n －S n －1＝n (n －1)2，② ①－②，得na n ＋1－(n －1)a n －a n ＝n (n ＋1)2－n (n －1)2，∴na n ＋1－na n ＝n ，∴a n ＋1－a n ＝1，∴数列{a n }是从第2项起的等差数列，且首项为a 2＝2，公差为1， ∴a n ＝2＋(n －2)×1＝n (n ≥2)． 而a 1＝1适合上式，∴a n ＝n . (2)由(1)知a n ＝n ，S n ＝n (n ＋1)2.假设存在正整数k ，使a k ，S 2k ，a 4k 成等比数列，则S 22k ＝a k ·a 4k ，即⎣⎡⎦⎤2k (2k ＋1)22＝k ·4k .∵k 为正整数，∴(2k ＋1)2＝4. 得2k ＋1＝2或2k ＋1＝－2，解得k ＝12或k ＝－32，与k 为正整数矛盾．∴不存在正整数k ，使a k ，S 2k ，a 4k 成等比数列．。
四年级数学上册综合算式专项练习题找规律的数列
四年级数学上册综合算式专项练习题找规律的数列在数学学科中，数列是一种非常重要的概念。
数列是由一系列数字按照一定规律排列而成的序列。
在四年级数学的上册教材中，我们经常会遇到需要找规律的数列的综合算式专项练习题。
通过练习这些题目，我们不仅能够提升自己的逻辑思维和解决问题的能力，还能够加深对数列的理解和应用。
接下来，我们将一起来探索一些找规律的数列的练习题。
练习题一：找规律填空1、1，4，9，16，__，__，__2、2，4，8，16，__，__，__3、3，6，12，__，__，__，__解析：对于练习题一，我们需要根据已给的数列找到其中的规律，并填写缺失的数字。
让我们逐个来解答。
1、1，4，9，16，__，__，__观察这个数列，我们发现每一个数字都是前一个数字的平方。
所以，下一个数字应该是 25，36，49。
因此，完整的数列是：1，4，9，16，25，36，49。
2、2，4，8，16，__，__，__观察这个数列，我们发现每一个数字都是前一个数字的两倍。
所以，下一个数字应该是 32，64。
因此，完整的数列是：2，4，8，16，32，64。
3、3，6，12，__，__，__，__观察这个数列，我们发现每一个数字都是前一个数字的两倍。
所以，下一个数字应该是24，48，96。
因此，完整的数列是：3，6，12，24，48，96。
通过以上的解析，我们可以看出，在找规律的数列中，我们需要观察数字之间的关系，并根据规律来确定下一个数字。
这种方法可以帮助我们快速解决问题，并提高我们的数学思维能力。
练习题二：找规律写算式1、1，2，4，7，11，__解析：对于练习题二，我们需要观察数列中数字之间的规律，并写出能够生成该数列的算式。
观察这个数列，我们发现每一个数字都比前一个数字大一。
所以，我们可以写出如下的算式：第1个数字：1第2个数字：1 + 1 = 2第3个数字：2 + 2 = 4第4个数字：4 + 3 = 7第5个数字：7 + 4 = 11...我们可以发现，每一个数字都是前一个数字加上一个递增的数。
数列综合经典练习题(含详细答案)
数列综合经典练习题（含详解答案）一、选择题1.已知等差数列{}n a 中79416,1,a a a +==则12a 的值是( ) A ．15B ．30C ．31D ．642.如果等差数列{}n a 中，，34515a a a ++=，那么127a a a +++=（ )A.14B.21C.28D.353.已知首项为正数的等差数列{}n a 满足:20052006200520060,.0a a a a +><.则使0n S >成立的最大自然数n 是 ( )A. 4009B.4010C. 4011D.4012 4.在等差数列{}n a 中, n S 为其前n 项和,若34825a a a ++=,则9S = ( ) A.60 B.75 C.90 D.1055.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,且关于x 的方程21320a x a x a -+=有两个相等的实根,则93S S 的值为( ) A.27B.21C.14D.56.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，若488,20S S ==，则13141516a a a a +++=( ) A.12B.8C.20D.167.若数列{}n a 的首项112a =,且*1(1)(N )n n n a a a n +=+∈,则200300a a =( )A.32B.23 C.201301D.3012018.古时有如下问题:今有肖司差夫一丁八万六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人,每人日支米三升.其大意为:官府陆续派遣1864人前往修筑堤坝,第一天派出64人,从第二天开始每天派出的人数比前一天多7人,每个修筑堤坝的人每天分发到3升大米.在该问题中第三天共发了大米( ) A. 234升B.405升C. 639升D.894升9.一个有限项的等差数列，前4项的和为40,最后4项的和是80,所有项的和是210,则此数列的项数为( ) A.12B.14C.16D.1810.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，且112,0,3,2m m m S S S m -+=-==≥，则n nS 的最小值为( ) A.-3B.-5C.-6D.-911.在等比数列{}n a 中，已知151,20192019a a ==,则3a =( ) A.1B.3C.±1D.±312.设{}n a 是首项为1a ,公差为2-的等差数列,n S 为其前n 项和,若124,,S S S 成等比数列,则1a =( ) A.2B.-2C.1D.-113.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,103010,130S S ==,则40S =( ) A.-510B.400C.400或-510D.30或4014.已知数列{}n a 是等比数列，2511,8a a ==，则*12231...(N )n n a a a a a a n ++++∈的最小值为( ) A.83B.1C.2D.315.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，若*1111,(N )3n n a S a n +==∈,则7a =( ) A. 74B. 534⨯C.634⨯D. 641+16.已知等比数列{}n a 中，2346781,64a a a a a a ==，则5a =( ) A ．2±B ．2C ．2-D ．417.已知等比数列{}n a 中，公比1q >，且168a a +=，3412a a =，则20192014a a = （ ） A ．2 B ．3 C ．6 D ．3或618.已知正项等比数列{}n a 满足7652a a a -=.若存在两项,m n a a14a =，则9n mmn +的最小值为( )A ．83 B ．114 C ．145 D ．17619.2+2的等比中项是（ ） A ．1 B ．2 C ．1± D ．2±20.中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问題:今有牛、马、羊食人苗，苗主责之粟五斗，羊主曰:“我羊食半马、“马主曰:“我马食半牛，”今欲衰偿之，问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗，禾苗主人要求赔偿5斗粟、羊主人说:“我羊所吃的禾苗只有马的一半，”马主人说:“我马所吃的禾苗只有牛的一半，“打算按此比例偿还，他们各应偿还多少？该问题中，1斗为10升，则马主人应偿还( )升粟？ A.253 B. 503 C. 507D. 100721.若1既是2a 与2b 的等比中项,又是1a 与1b 的等差中项,则22a ba b++的值是（ ） A ．1或12B ．1或12-C ．1或13D ．1或13-22.如果等差数列{}n a 中34512a a a ++=，那么7S =( ) A.28 B.21 C.35D.14二、填空题23.在等比数列{}n a 中,若7944,1a a a ⋅==,则12a 的值是 . 24.设数列{}n a 是递减的等比数列,且满足2712a a =,3694a a +=,则1232n a a a a ⋅⋅⋅的最大值为__________.25.已知等比数{}n a 中, 171,2727a a ==,求n a = 26.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,13n n a S +=,*N n ∈,则n a =_____________. 27.设数列{}n a 满足121,3a a ==,且112(1)(1)(2)n n n na n a n a n -+=-++≥，则20a 的值为___________.28.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和，且*2log (1)1(N )n S n n +=+∈，则数列{}n a 的通项公式为___________.29.等比数列{}n a 的公比大于1，514215,6a a a a -=-=，则3a =_______. 三、解答题30.已知数列{}n a 是等差数列，且1212,()a a a a <分别为方程2650x x -+=的两个根. 1.求数列{}n a 的前n 项和n S ; 2.在1中，设n n S b n c =+，求证:当12c =-时，数列{}n b 是等差数列.31.已知等差数列{}n a 中，1242,16a a a =+=. 1.设2n an b =，求证:数列{}n b 是等比数列； 2.求{}n n a b +的前n 项和.32.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，满足443321,21S a S a =-=-. 1.求{}n a 的通项公式； 2.记161n n b S =+,求12...n b b b +++的最大值. 参考答案一、选择题1.答案：A 解析：2.答案：D 解析：3.答案：B解析：由题意知:等差数列中,从第1项到第2005项是正数,且从第2006项开始为负数, 则()()40101401020052006200520050S a a a a =+=+>,14011401120064011()401102a a S a +==<故n 的最大值为4010. 故选B 4.答案：B解析：因为等差数列{}n a 中, n S 为其前n 项和, 348153(4)325a a a a d a ++=+==,所以131225a d +=,所以512543a a d =+=,所以()9195925997523S a a a =+==⨯=.故选B. 5.答案：B解析：因为{}n a 为等比数列,所以23211,a aq q a a ==,故原方程可以化为220x q x q -+=.又该方程有两个相等的实数根,故440q q -=,解得0q =（舍）或34q =，所以9933116421114S q S q --===--,故选B. 6.答案：C解析：∵4841281612,,,S S S S S S S ---成等差数列,∴由4848,12S S S =-=,得128161216,20S S S S -=-=,即1314151620a a a a +++=.故选C.7.答案：D解析：由1(1)n n n a a a +=+,得11n n n n a a a a ++-=且0n a ≠,所以1111n n a a +-=,即1{}na 是以2为首项,1为公差的等差数列,所以11nn a =+,所以20030011201,301a a ==，从而200300301201a a =. 8.答案：C解析：根据题意设每天派出的人数组成数列{}n a ,它是首项164a =,公差为7的等差数列,则第二天派出的人数为2a ,且264771a =+=,第三天派出的人数为3a ,且3642778a =+⨯=.又每人每天分发到3升大米,则第三天共分发大米(647178)3639++⨯=(升)，故选C.9.答案：B解析：设等差数列共有n 项,记该数列为{}n a , 则123440a a a a +++=,12380n n n n a a a a ---+++=, 相加得14()120n a a +=,所以130n a a +=.1()152102n n n a a S n +===,解得14n =.故选B. 10.答案：D解析：由112,0,3,2m m m S S S m -+=-==≥,后式减前式知12,3m m a a +==.设等差数列{}n a 的公差为d,则1d =.∵0m S =,∴12m a a =-=-,则3n a n =-,(5)2n n n S -=,2(5)2n n n nS -=.设22(5)3(),0,'()5,022x x f x x f x x x x -=>=->, 则当1003x <<时, ()f x 单调递减,当103x >时, ()f x 单调递增, ∴()f x 的极小值点为103x =,在此处()f x 取得最小值. 又(3)9,(4)8f f =-=-,∴n nS 的最小值为-9,故选D. 11.答案：A解析：由等比数列的性质可得23151201912019a a a ==⨯=,解得31a =±.又2310a a q =>,所以31a =.故选A.解析：由题意得111212(1),,22n a a n S a S a =--==-,41412S a =-.∵124,,S S S 成等比数列,∴2111(22)(412)a a a -==-,解得11a =-.故选D.13.答案：B解析：设等比数列{}n a 公比为q,∵等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,∴10201030204030,,,S S S S S S S ---也成等比数列,∴21030202010()()S S S S S -=-，即2202010(130)(10)S S -=-,解得2040S =或2030S =-.∵10100S =>,10201030203,90S S q S S =+=-=,4030270S S -=,∴40400S =.故选B.14.答案：C解析：由已知得数列{}n a 的公比满足35218a q a ==,解得12q =,∴1312,2a a ==,∴数列1{}n n a a +是以2为首项,公比为231214a a a a =的等比数列.由于数列1{}n n a a +各项均为正,∴12231...n n a a a a a a ++++的最小值为122a a =.故选C.15.答案：B 解析：由113n n S a +=,可得11,23n n S a n -=≥,两式相减可得111,233n n n a a a n +=-≥,即14,2n n a a n +=≥.又113n n S a +=,所以2133a S ==,所以数列{}n a 是从第2项起的等比数列,公比为4.所以72572434a a -==⨯,故选B.16.答案：B 解析： 17.答案：B 解析： 18.答案：B 解析： 19.答案：C 解析： 20.答案：D 解析： 21.答案：D 解析：解析：二、填空题 23.答案：4解析：24.答案：64 解析：25.答案：43n n a -=或()43.n n a -=--解析： 26.答案：21,134,2n n n a n -=⎧=⎨⨯≥⎩解析：当1n =时,211333a S a ===. 当2n ≥时,∵13n n a S +=,∴13n n a S -=,两式相减得113()3n n n n n a a S S a +--=-=,即14n n a a +=,当2n ≥时,{}n a 是以3为首项,4为公比的等比数列,得234n n a -=⨯.综上,21,134,2n n n a n -=⎧⎨⨯≥⎩. 27.答案：245解析：因为112(1)(1)(2)n n n na n a n a n -+=-++≥,所以数列{}n na 为等差数列,首项为1,公差为2125a a -=.所以1(1)554n na n n =+-⨯=-,则204245,54205n n a a =-=-=. 28.答案：3,12,2n n n a n =⎧=⎨≥⎩解析：由2log (1)1n S n +=+,得112n n S ++=.当1n =时, 113a S ==;当2n ≥时,12n n n n a S S -=-=.则数列{}n a 的通项公式为3,12,2n n n a n =⎧=⎨≥⎩.29.答案：4 解析：三、解答题30.答案：1.解方程2650x x -+=得其两个根分别为1和5, ∵1212,()a a a a <分别为方程2650x x -+=的两个根,∴121,5a a ==,∴等差数列{}n a 的公差为4, ∴2(1)1422n n n S n n n -=⋅+⋅=-. 2.当12c =-时, 22212n n S n n b n n c n -===+-, ∴112(1)22,2n n b b n n b +-=+-==, ∴{}n b 是首项为2,公差为2的等差数列. 解析：31.答案：1.设等差数列{}n a 的公差为d .由2416a a +=可得11()(3)16a d a d +++=,即12416a d +=. 又12a =,可得3d =.故1(1)2(1)331n a a n d n n =+-=+-⨯=-. 依题意, 312n n b -=,因为3231312282n n n n b b ++-===(常数),所以{}n b 是首项为4，公比为8的等比数列. 2.因为{}n a 的前n 项和为1()(31)22n n a a n n ++=, {}n b 的前n 项和为313324221421877n n -+-⋅=⋅--.所以{}n n a b +的前n 项和为32(31)142277n n n +++⋅-. 解析：32.答案：1.设等比数列{}n a 的公比为q , 由434S S a -=得43422a a a -=, 所以432a a =,所以2q =. 又因为3321S a =-,所以11112481a a a a ++=-,所以11a =.所以12n n a -=.2.由1知122112nn n S -==--,所以416()2821n n n b n S -===-+,所以12n n b b +-=-,所以{}n b 是首项为6,公差为-2的等差数列, 所以12346,4,2,0b b b b ====,当5n ≥时, 0n b <,所以当3n =或4n =时, 12...n b b b +++有最大值,且最大值为12. 解析：。
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数列的综合问题
数列中的创新题
例1、有限数列}
,
,
,
{
2
1n
a
a
a
A
=的前n项和为
n
S，定义
n
S
S
S
n
+
+
+
2
1为A的
“凯森和”，若数列}
,
,
,
{
99
2
1
a
a
a 的“凯森和”为1000，则数列}
,
,
,
,1{
99
2
1
a
a
a 的“凯
森和”为【】
A、1001
B、991
C、999
D、990
例2、将2n个正整数1，2，3，…，2n填入n×n方格中，使得每行、每列、每条对角线上的数之和相等，这个正方形就叫n阶幻方，定义f（n）为n阶幻方对角线上数之和，例如f（3）＝15，那么f（4）＝【】
A、32
B、33
C、34
D、35
例3:.如图，第n个图形由第n+2
边
形“扩展”而来的。
记第n个图
形的顶点数为
,........)
3,2,1
(=
n
a
n
，则
20
a= 。
数列与函数、方程、不等式的综合应用
【例1】（2009执信中学）设函数()()+
∈
-
+
=N
c
b
c
bx
a
x
x
f,
2
.若方程()x
x
f=的根为0和2,
且()2
1
2-
<
-
f.
(1)求函数()x
f的解析式；
(2)已知各项均不为零的数列{}n a满足: 1
)
1
(
4=
n
n a
f
S(
n
S为该数列前n项和),求该数列的通项
n
a.
【例2】.已知
n
S为数列{}n a的前n项和，点()n
n
S
a,在直线n
x
y3
2-
=上．
⑴若数列{}c
a
n
+成等比，求常数的值；
⑵求数列{}n a的通项公式；
⑶数列{}n a中是否存在三项，它们可以构成等差数列？若存在，请求出一组适合条件的项；
若不存在，请说明理由．
【例3】（2008韶关模拟）设函数)(x f 的定义域为R ，当0<x 时，1)(>x f ，且对任意的实数R y x ∈,，有)()()(y f x f y x f =+．
⑴求)0(f ，判断并证明函数)(x f 的单调性；
⑵数列{}n a 满足)0(1f a =,且)()
2(1)(*1N n a f a f n n ∈--=+ ①求{}n a 通项公式；
②当1a
>时，不等式)1log (log 35121...111221+->++++++x x a a a a a n n n 对不小于2的正整 数恒成立，求x 的取值范围.。