数列高考常见题型分类汇总
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数列通项与求和
一、数列的通项
方法总结:
对于数列的通项的变形,除了常见的求通项的方法,还有一些是需要找规律的,算周期或者根据图形进行推理。
其余形式我们一般遵循以下几个原则:
①对于同时出现n a ,n ,n S 的式子,首先要对等式进行化简。
常用的化简方法是因式分解,或者同除一个式子,同加,同减,取倒数等,如果出现分式,将分式化简成整式;
②利用1--=n n n S S a 关系消掉n S (或者n a ),得到关于n a 和n 的等式,然后用传统的求通项方法求出通项;
③根据问题在等式中构造相应的形式,使其变为我们熟悉的等差数列或等比数列;
④对于出现2n a 或2
n S (或更高次时)应考虑因式分解,最常见的为二次函数十字相乘法,提取公因式法;遇到1+∙n n a a 时还会两边同除1+∙n n a a .
1. 规律性形式求通项 1-1.数列{a n }满足a n+1=,若a 1=,则a 2016的值是( )
A .
B .
C .
D .
1-2.分形几何学是美籍法国数学家伯努瓦•B •曼德尔布罗特(Benoit B .Mandelbrot )在20世纪70年代创立的一门新学科,它的创立,为解决传统科学众多领域的难题提供了全新的思路.下图按照
的分形规律生长成一个树形图,则第12行的实心圆点的个数是( )
A .55
B .89
C .144
D .233
1-3.如图所示的三角形数阵叫“莱布尼兹调和三角形”,它们是由整数的倒数组成的,第n 行有n 个数且两端的数均为(n ≥2),每个数是它下一行左右相邻两数的和,如,,
,…,则第10行第4个数(从左往右数)为( )
A .
B .
C .
D .
2.出现n a ,n ,n S 的式子
1-4.正项数列{a n }的前项和{a n }满足:222(1)()0n n s n n s n n -+--+=
(1)求数列{a n }的通项公式a n ;
(2)令()2221n n a n n b ++=
,数列{b n }的前n 项和为n T .证明:对于任意的*n N ∈,都有564n T <.
1-5.设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知11a =,
2121233
n n S a n n n +=---,*n ∈N . (1) 求2a 的值;
(2) 求数列{}n a 的通项公式.
1-6.已知首项都是1的两个数列{}n a ,{}),0(*N n b b n n ∈≠满足02111=+-+--n n n n n n b b b a b a .
(1)令n
n n b a c =,求数列{}n c 的通项公式; (2)若13-=n n b ,求数列{}n a 的前n 项和n S .
牛刀小试:
1.已知数列{n a }的前n 项和为Sn ,1a =1,且122(1)(1)(*)n n nS n S n n n N +-+=+∈,数列{n b }满足2120(*)n n n b b b n N ++-+=∈,53=b ,其前9项和为63.
(1)求数列数列{n a }和{n b }的通项公式;
2.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1111,.22n n n a a a n ++=
= (1)求{}n a 的通项公式;
(2)设(){}**2,,n n n b n S n N M n b n N λ=-∈=≥∈,若集合恰有4个元素,求实数λ的取值范围.
3.需构造的(证明题)
1-7.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足021=∙++n n n S S a ()2≥n ,211=
a . (1) 求证:⎭
⎬⎫⎩⎨⎧n S 1是等差数列; (2)求n a 表达式;
1-8.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且首项a 1≠3,a n+1=S n +3n (n ∈N *).
(1)求证:{S n ﹣3n }是等比数列;
(2)若{a n }为递增数列,求a 1的取值范围.
牛刀小试
1.已知数列{n a }中,=
1a 32,=+1n a )(12*∈+N n a a n n . (1)证明:数列⎭⎬⎫⎩⎨
⎧-11n a 是等比数列; (2)求数列⎭
⎬⎫⎩⎨⎧n a n 的前n 项和为n S .
2.数列{n a }中,=1a 1,=+1n a )(1
22411*∈-=-N n a b a n n n ,. (1)求证:数列{n b }是等差数列;
二、数列求和与放缩
数列求和的考察无外乎错位相减、裂项相消或者是分组求和等,但有一些通项公式需要化简才可以应用传统的方法进行求和。
对于通项公式是分式形式的一般我们尝试把“大”分式分解成次数(分母的次数)相等的“小”分式,然后应用裂项相消的方法进项求和。
放缩,怎么去放缩是重点,一般我们不可求和的放缩为可求和的,分式形式,分母是主要化简对象。
2-1. 数列{}n a 满足)(2212,2111*++∈+⎪⎭⎫ ⎝
⎛+==N n a n a a a n n n n n . (1)设n n
n a b 2=,求数列
{}n b 的通项公式. (2)设()111++=n n a n n c ,数列{}n c 的前n 项和为n S ,不等式n S m m >-4
1412对一切*∈N n 成立,求m 的范围.
2-2.设数列{}n a 满足10a =且
111 1.11n n a a +-=-- (1)求{}n a 的通项公式;
(2)设111,, 1.n
n n n k n k a b b S n +=-=
=<∑记S 证明:
2-3
2-4
2-5
牛刀小试:
1.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 .
三、数列与不等式问题
在这类题目中一般是要证明()或者一个常数n f a n <∑,
一般思路有两种:1.若{a n }可求和n S ,则可直接求出其和,再转化为 ()n f S n <,而后一般转化为函数,或单调性来比较大小;2.若{a n }不可求和,则利用放缩法转化为可求和数列,再重复1的过程。
1.应用放缩法证明,将不规则的数列变成规则的数列,将其放大或是缩小。
但如果出界了怎么办(放的太大或缩的太小),一般情况下,我们从第二项开始再放缩,如果还大则在尝试从第三项开始放缩。
2.应用数列单调性求数列中的最大或最小项。
我们一般将数列中的n 看做自变量,n a 看做因变量*∈=N n n f a n )(,用函数部分求最值方法来求数列的最值;或者可以利用做商比较大小(一般出现幂时采取这个方法);也可相减做差求单调性。
3-1.设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且n S 满足()223n n S n n S -+--()230n n +=,n N *∈.
(1)求1a 的值;
(2)求数列{}n a 的通项公式;
(3)证明:对一切正整数n ,有()()()112211111113
n n a a a a a a +++<+++.
3-2.记公差不为0的等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,93=S ,853a a a ,,成等比数列.
(1) 求数列}{n a 的通项公式n a 及n S ;
(2) 若)2(2λ-⋅=n
n n a c ,n =1,2,3,…,问是否存在实数λ,使得数列}{n c 为单调递减数列?若存在,请求出λ的取值范围;若不存在,请说明理由.
牛刀小试:
1.数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知112a =
,2(1)n n S n a n n =--(n ∈*N ). (1) 求23,a a ;
(2) 求数列{}n a 的通项;
(3)设+11n n n b S S =
,数列{}n b 的前n 项和为n T ,证明:52
n T <(*n ∈N ).
2.设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知11a =,
2121233n n S a n n n +=---,*n ∈N . (1) 求2a 的值;
(2) 求数列{}n a 的通项公式;
(3) 证明:对一切正整数n ,有1211174
n a a a +
++<.
3.
数列作业
1.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且442+-=n n S n , (1)求数列{}n a 的通项;
(2)设n n n a b 2=
,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:141<≤n T .
2.已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,且12342,32.a a a a ⋅=⋅= (I)求数列{}n a 的通项公式;
(II)设数列{}n b 满足)(11
2321*1321N n a n b b b b n n ∈-=-+++++ ,求数列{}n b 的前n 项和。
3.已知数列{}n a 的各项均为正数,其前n 项和为n S ,且满足111,21n n a a S +==+,n ∈N *
. (1)求2a 的值;
(2)求数列{}n a 的通项公式;
(3)是否存在正整数k , 使k a , 21k S -, 4k a 成等比数列? 若存在, 求k 的值; 若不存在, 请说明理由.
4.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,3(1)n n S na n n =--(*n N ∈),且211a =.
(1)求1a 的值;
(2)求数列{}n a 的前n 项和n S ;
(3)设数列{}n b 满足n n n b S =,求证:122323n b b b n +++<+.
5.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1=+n n S a .
(1)求数列{}n a 的通项公式;
资料
. (2)设数列{}n b 满足:11+=n n a b ,又111--=n n n n b b a c ,且数列{}n c 的前n 项和为n T ,求证:3
2<
n T .
6.已知数列{b n }满足3(n +1)b n =nb n +1,且b 1=3.
(1)求数列{b n }的通项公式;
(2)已知a n b n =n +12n +3,求证:56≤1a 1+1a 2+…+1a n
<1. 7.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -1;数列{b n }满足b n -1-b n =b n b n -1(n ≥2,n ∈N *),b 1=
1.
(1)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 .
8.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且424S S =,221n n a a =+.
(1)求数列{}n a 的通项公式;
(2)设数列{}n b 前n 项和为n T ,且 12
n n n a T λ++
=(λ为常数).令2n n c b =*()n N ∈.求数列{}n c 的前n 项和n R .。