高考数学精讲精练精析专题6_2等差数列与等比数列试题文含解析
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专题 等差数列与等比数列试题 文
【三年高考】
1. 【2016高考新课标2文数】等差数列{n a }
中,34574,6a a a a +=+=.
(Ⅰ)求{n a }的通项公式;
(Ⅱ) 设[]n n b a =,求数列{}n b 的前10项和,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]=0,[]=2.
2.【2016高考北京文数】已知}{n a 是等差数列,}{n b 是等差数列,且32=b ,93=b ,11b a =,414b a =.
(1)求}{n a 的通项公式;
(2)设n n n b a c +=,求数列}{n c 的前n 项和. 【解析】(I )等比数列{}n b 的公比329
33
b q b =
==,所以211b b q ==,4327b b q ==.设等差数列{}
n a 的公差为d .因为111a b ==,14427a b ==,所以11327d +=,即2d =.所以21n a n =-(1n =,2,
3,⋅⋅⋅).
(II )由(I )知,21n a n =-,1
3n n b -=.因此1213n n n n c a b n -=+=-+.从而数列{}n c 的前n 项和
()1
1321133
n n S n -=++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+()12113213n n n +--=+-2312
n n -=+.
3.【2016高考山东文数】已知数列{}n a 的前n 项和2
38n S n n =+,{}n b 是等差数列,且1n n n a b b +=+.
(I )求数列{}n b 的通项公式;
(II)令
1
(1)
(2)
n
n
n n
n
a
c
b
+
+
=
+
.求数列{}n c的前n项和n T.
4.【2015高考新课标1,文7】已知{}
n
a是公差为1的等差数列,
n
S为{}
n
a的前n项和,若
84
4
S S
=,则10
a=()
(A)
17
2
(B)
19
2
(C)10(D)12
【答案】B
【解析】∵公差1
d=,
84
4
S S
=,∴
11
11
8874(443)
22
a a
+⨯⨯=+⨯⨯,解得
1
a=
1
2
,∴
101
119
99
22
a a d
=+=+=,故选B.
5.【2015高考陕西,文13】中位数为1010的一组数组成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为________ 【答案】5
【解析】若这组数有21
n+个,则
1
1010
n
a
+
=,
21
2015
n
a
+
=,又
1211
2
n n
a a a
++
+=,所以
1
5
a=;若这组
数有2n个,则1101022020
n n
a a
+
+=⨯=,
2
2015
n
a=,又
121
n n n
a a a a
+
+=+,所以
1
5
a=;故答案为5
6.【2015高考福建,文17】等差数列{}n a中,24
a=,
47
15
a a
+=.
(Ⅰ)求数列{}n a的通项公式;
(Ⅱ)设2
2
n a n b n -=+,求12310b b b b +++⋅⋅⋅+的值.
7.【2015高考天津,文18】已知n a 是各项均为正数的等比数列,n b 是等差数列,且
112331,2a b b b a ,52
37a b .
(I )求n a 和n b 的通项公式; (II )设*,n
n n c a b n N ,求数列n c 的前n 项和.
()2323n n S n =-+
8.【2015高考广东,文19】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,n *
∈N .已知11a =,232a =
,35
4
a =,且当2n ≥
时,211458n n n n S S S S ++-+=+.
(1)求4a 的值; (2)证明:112n n a a +⎧⎫
-
⎨⎬⎩⎭
为等比数列; (3)求数列{}n a 的通项公式.
【解析】(1)当2n =时,4231458S S S S +=+,即435335415181124224a ⎛
⎫⎛⎫⎛⎫
+++++=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
,解得:47
8
a =
(2)因为211458n n n n S S S S ++-+=+(2n ≥),所以21114444n n n n n n S S S S S S ++-+-+-=-(2n ≥),即
2144n n n a a a +++=(2n ≥),因为3125441644
a a a +=⨯+==,所以2144n n n a a a +++=,因为
()212111111111
4242212142422222n n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a a +++++++++++-----====----,所以数列112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以
21112a a -=为首项,公比为1
2的等比数列
(3)由(2)知:数列112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以21112a a -=为首项,公比为12的等比数列,所以1
11122n n n a a -+⎛⎫-= ⎪
⎝⎭
即1141122n n n n
a a ++-=⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以数列12n n a ⎧⎫
⎪⎪
⎪⎪⎨⎬⎛⎫⎪⎪
⎪⎪⎪⎝⎭⎩⎭
是以1212a =为首项,公差为4的等差数列,所以()2144212n
n
a n n =+-⨯=-⎛⎫
⎪⎝⎭
,即()()1
11422122n n n a n n -⎛⎫⎛⎫=-⨯=-⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以数列{}n a 的通项公式是
()1
1212n n a n -⎛⎫
=-⨯ ⎪
⎝⎭
9.【2014高考江西卷文第13题】在等差数列{}n a 中,71=a ,公差为d ,前n 项和为n S ,当且仅当8=n 时n S 取最大值,则d 的取值范围_________.
【答案】7
(1,)8
--
【解析】由题意得:
89
0,0
a a
><,所以770,780
d d
+>+<,即
7
1.
8
d
-<<-
10.【2014高考辽宁卷文第9题】设等差数列{}
n
a的公差为d,若数列1
{2}n a a为递减数列,则()A.0
d< B.0
d> C.
1
a d< D.
1
a d>
【答案】C
11.【2014高考福建卷文第17题】在等比数列{}n a中,25
3,81
a a
==.
(1)求
n
a;
(2)设
3
log
n n
b a
=,求数列{}
n
b的前n项和
n
S.
【解析】 (1)设{}
n
a的公比为q,依题意得1
4
1
3
81
a q
a q
=
⎧
⎨
=
⎩
,解得1
1
3
a
q
=
⎧
⎨
=
⎩
,因此,1
3n
n
a-
=.
(2)因为
3
log1
n n
b a n
==-,所以数列{}
n
b的前n项和
2
1
()
22
n
n
n b b n n
S
+-
==.
12. 【2014高考重庆文第16题】已知{}n a是首项为1,公差为2的等差数列,n S表示{}n a的前n项和.
(I)求
n
a及
n
S;
(II)设{}n b是首项为2的等比数列,公比q知足()0
1
4
4
2=
+
+
-S
q
a
q,求{}n b的通项公式及其前n项和n
T.
【三年高考命题回顾】
纵观前三年各地高考试题, 对等差数列和等比数列的考查,主要以等差数列和等比数列为素材,围绕着等差数列、等比数列的概念、性质、通项公式和前n项和公式的运用设计试题,而等差数列和等比数列在公式和性质上有许多相似性,是高考必考内容,着重考查等差、等比数列的大体运算、大体技术和大体思想方式,题型不仅有选择题、填空题、还有解答题,题目难度中等.
【2017年高考温习建议与高考命题预测】
由前三年的高考命题形式可以看出 ,对于等差与等比数列的综合考查也几回出现.考查的目的在于测试考生灵活运用知识的能力,这个“灵活”就集中在“转化”的水平上.在解答题中,有的考查等差数列、等比数列通项公式和求和知识,属于中档题,有的与函数、不等式、解析几何等知识结合考查,难度较大.等差数列和等比数列的判定,可能会在解答题中的第一问,或渗透在解题进程中.等差数列、等比数列的通项公式,以小题形式或在解答题中考查,是解决等差数列和等比数列的瓶颈,要熟练掌握.等差数列和等比数列性质的运用,主要以选择或填空的形式考查,难度较低.对等差数列、等比数列前n项和的考查,直接考查或通过转化为等差数列、等比数列后的考查.在2017年对数列的温习,除增强“三基”训练,同时要紧密注意与函数、不等式、解析几何结合的解答题.
故预测2017年高考可能以等差数列与等比数列的大体性质为主要考查点,重点考查学生大体运算能力和转化与化归能力,试题难度中等.
【2017年高考考点定位】
高考对等差数列和等比数列的考查有四种主要形式:一是考察等差数列和等比数列的判定,主要以概念为主;二是考察通项公式,直接求或转化为等差数列和等比数列后再求;三是对等差数列和等比数列的性质的考查;第四是求和.
【考点1】等差数列和等比数列的判定 【备考知识梳理】 1.等差数列的判定:
①1n n a a d --=(d 为常数);②112n n n a a a +-=+;③n a pn q =+(,p q 为常数);④2
n S an bn =+(,a b
为常数).其顶用来证明方式的有①②. 2.等比数列的判定:①1
n n a q a -=(0,0n a q ≠≠);②2
11n n n a a a +-=(0n a ≠);③(a 0,b 0)n n a ab =≠≠;
④,(a 0,b 0,b 1),na,(a 0)n n a b a S ⎧⋅-≠≠≠=⎨≠⎩
其顶用来证明方式的有①②.
【规律方式技能】
判断等差数列和等差数列的判断方式:
判断等差数列和等比数列,可以先计算特殊的几项,观察其特征,归纳出等差数列或等比数列的结论,证明应该首先考虑其通项公式,利用概念或等差中项、等比中项来证明,利用通项公式和前n 项和只是作为判断方式,而不是证明方式,把对数列特征的判定渗透在解题进程中,可以帮忙拓展思维和理思路. 【考点针对训练】
1. 【2016年安徽淮北高三考前质量检测】如图,已知点D 为ABC ∆的边BC 上一点,3BD DC =,
()n E n N +∈为边AC 的一列点,知足11
(32)4
n n n n n E A a E B a E D +=
-+,
其中实数列{}n a 中10,1n a a >=,则{}n a 的通项公式为( )
A .1322n -•-
B .21n
- C .32n - D .1231n -•-
【答案】D
2. 【2016届石家庄市高三二模】设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且111,1++-==n n n S S a a ,则使2
2101n
n
S nS +取得最大值时n 的值为( )
A.2
B.5
C.4
D.3 【答案】D
【解析】因为n n n S S a -=++11,所以有11
1111=-⇒
-=-+++n n n n n n S S S S S S ,即⎭
⎬⎫⎩⎨⎧n S 1为首项等于1公差为1的等差数列所以n S n S n n 11=⇒=,则2
2222
2211
()1111011010110()110()n
n n nS n n n n S n n n n
====+++++ 1
10n n
=
+,因为,10210≥+n n 当且仅当10=n 时取等号,因为n 为自然数,所以按照函数的单调性可从与10=n 相邻的两个整数中求最大值,193101,31,322=+==n n n S nS S n ,13
2
101,41,42
2
=+==n n n S nS S n ,所以最大值为
19
3
,此时3=n ,故本题正确选项为D. 【考点2】等差数列和等比数列的通项公式与前n 项和 【备考知识梳理】
1.等差数列的通项公式: 1(1)n a a n d =+-,()n m a a n m d =+-
2.等比数列的通项公式:11n n a a q -=,n m
n m a a q -=
3.等差数列前n 项和公式:S n =d n n na 2
)
1(1-+
S n =
2)(1n a a n + 4.等比数列前n 项和公式:当q=1时,S n =n a 1 (是关于n 的正比例式);
当q≠1时,S n =q q a n --1)1(1 S n =q
q
a a n --11
5.当公差0d >时,等差数列递增;当0d <时,等差数列递减;当0d =时,等差数列为常数列
6. 对于等比数列:a n =a 1q
n -1
.可用指数函数的性质来理解.
当a 1>0,q >1或a 1<0,0<q <1时,等比数列是递增数列; 当a 1>0,0<q <1或a 1<0,q >1时,等比数列{a n }是递减数列. 当q =1时,是一个常数列.
当q <0时,无法判断数列的单调性,它是一个摆动数列. 【规律方式技能】
1. 等差数列和等比数列通项公式有两个,一个表示的是项n a 与首项1a 关系1(1)n a a n d =+-和
11n n a a q -=;另一个表示的是数列任意两项的关系()n m a a n m d =+-和n m n m a a q -=,有时候选择后组,
可以很快求出答案.
2. 知足n a pn q =+或2n S an bn =+的数列为等差数列;知足(a 0,b 0)n
n a ab =≠≠或
,(a 0,b 0,b 1),na,(a 0)
n n a b a S ⎧⋅-≠≠≠=⎨≠⎩的数列为等比数列.
3. 等差(或等比)数列的通项公式、前n 项和公式中有五个元素1a d 、(或q )、n 、n a 、n S ,“知三求二”是等差(等比)的大体题型,通过解方程的方式达到解题的目的. 【考点针对训练】
1. 【2016年河南郑州高三第二次联考】设数列{}n a 知足3,121==a a ,且11)1()1(2+-++-=n n n a n a n na ,则20a 的值是( ) A .514
B .524
C .534
D .5
4
4 【答案】D.
【解析】∵112(1)(1)n n n na n a n a -+=-++,∴数列{}n na 是以11a =为首项,2125a a -=为公差的等差数列,∴2020244
20151996455
a a =+⋅=⇒=
=,故选D . 2. 【2016届淮南市高三.二模】 已知数列{}n a 知足:120n n a a ++=,且22a =,则{}n a 前10项和等于( )
A .10123-
B .10123
-- C .1021- D .1012-
【答案】B
【考点3】等差数列和等比数列的性质 【备考知识梳理】
1等差数列{a n }中,若m+n=p+q ,则q p n m a a a a +=+
2等比数列{a n }中,若m+n=p+q ,则q p n m a a a a •=•
3等差数列{a n }的任意持续m 项的和组成的数列23243 m m m m m m m S S S S S S S ---、、、、……仍为等差数列
4等比数列{a n }的任意持续m 项的和组成的数列23243 m m m m m m m S S S S S S S ---、、、……仍为等比数列
(当m 为偶数且公比为-1的情况除外)
5两个等差数列{a n }与{b n }的和差的数列{a n+b n }、{a n -b n }仍为等差数列
6两个等比数列{a n }与{b n }的积、商、倒数的数列{a n •b n }、⎭⎬⎫⎩⎨
⎧n n b a 、⎭
⎬⎫
⎩⎨⎧n b 1仍为等比数列 7.等差数列{a n }的任意等距离的项组成的数列仍为等差数列
8等比数列{a n }的任意等距离的项组成的数列仍为等比数列
9.等差中项公式:A=
2
b
a + (有唯一的值) 10. 等比中项公式:G=a
b ± (ab>0,有两个值) 【规律方式技能】
1.等差、等比数列的性质是等差、等比数列的概念,通项公式,前n 项和公式的引申.应用等差等比数列的性质解题,往往可以回避求其首项和公差或公比,使问题取得整体地解决,能够在运算时达到运算灵活,方便快捷的目的.
2.在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形.
3.“巧用性质、减少运算量”在等差、等比数列的计算中超级重要,但用“大体量法”并树立“目标意识”,
“需要什么,
就求什么”,既要充分合理地运用条件,又要时刻注意题的目标,往往能取得与“巧用性质”解题相同的效果. 【考点针对训练】
1. 【2016届河北省衡水中学高三下练习五】在等比数列{}n a 中,若25234535,44
a a a a a a =-
+++=,则2345
1111
a a a a +++=( ) A .1 B .34- C .53- D .43
- 【答案】C
2. 【2016届福建福州三中高三最后模拟】在等比数列{}n a 中,8,20453==+a a a ,则26a a +=( ) A .18 B .24 C .32 D .34 【答案】D
【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,因为8,20453==+a a a ,所以
244120,25202a a q q q q q +=⇒-+=⇒=或2;若1
2q =,则24264234a a a a q q +=+=;若2q =,则24
264234a a a a q q
+=
+=,故选D . 【应试技能点拨】
1.等差、等比数列的判定与证明方式:
(1)概念法:1n n a a d +-=(d 为常数)⇔ {}n a 是等差数列;1
n n
a q a += (q 为非零常数)⇔ {}n a 是等比数列;
(2)利用中项法:122n n n a a a ++=+ (n N *
∈)⇔{}n a 是等差数列;122n n n a a a ++= (n N *
∈)⇔{}n a 是等比数列(注意等比数列的0n a ≠,0q ≠);
(3)通项公式法:n a pn q =+(,p q 为常数)⇔ {}n a 是等差数列;n
n a cq =(,c q 为非零常数)⇔ {}n a 是等
比数列;
(4)前n 项和公式法:2n S An Bn =+ (,A B 为常数)⇔ {}n a 是等差数列;n
n S mq m =-(m 为常数,
0q ≠)⇔ {}n a 是等比数列;
(5)若判断一个数列既不是等差数列又不是等比数列,只需用123,,a a a 验证即可.
2.等差(比)数列的通项公式、求和公式中一共包括1,a d (或q ),,n n a 与n S 这五个量,若是已知其中的三个,就可以够求其余的两个.其中1,a d (或q )是两个大体量,所以等差数列与等比数列的大体运算问题一般先设出这两个大体量,然后按照通项公式、求和公式构建这二者的方程组,通过解方程组求其值,这也是方程思想在数列问题中的表现.
[易错提示] 等差(比)数列的大体运算中,容易出现的问题主要有两个方面:一是轻忽题中的条件限制,如公差与公比的符号、大小等,致使增解;二是不能灵活利用等差(比)数列的大体性质转化已知条件,致使列出的方程或方程组较为复杂,增大运算量. 3.等差数列前n 项和的最值问题
对于等差数列前n 项和的最值问题,取决于首项和公差的正负即:10a >,0d <时,n S 有最大值;
10a <,0d >时,n S 有最小值.常常利用下面两个方式去解决:
(1)若已知n S ,可用二次函数最值的求法(n N +∈);
(2)若已知n a ,则n S 最值时n 的值(n N +∈)可如下肯定100n n a a +≥⎧⎨≤⎩或1
0n n a a +≤⎧⎨≥⎩.
4.利用等比数列求和公式注意的问题
在利用等比数列前n 项和公式求和时,若是公比q 未知,且需要利用求和公式列方程时,必然要对公比q 分
11q q =≠和两种情况进行讨论.
二年模拟
1. 【2016届邯郸市一中高三十研】已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,1352a a +=
,且245
4
a a +=,则n
n
S a =( )
A .14n -
B .41n -
C .12n -
D .21n - 【答案】D
2. 【2016年九江市三模】设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若210071009=-S S ,则=2016S ( ) A .1008 B .1009 C .2016 D .2017 【答案】C
【解析】由210071009=-S S ,得210091008=+a a ,∴
20162
)
(20162)(201610091008201612016=+⋅=+⋅=
a a a a S .
3. 【2016届高三●江西师大附中、鹰潭一中联考】设{}n a 为等差数列,公差d =-2,n S 为其前n 项和,若1110S S =,则=1a ( )
A .18
B .20
C .22
D .24
【答案】B
【解析】由1110S S =得110a =,即1100a d +=.由于2d =-,所以120a =.故B 正确.
4. 【2016河南省八市重点高中质检】5个数依次组成等比数列,且公比为-2,则其中奇数项和与偶数项和的比值为( ) A .2120-
B .-2
C .2110-
D .215
- 【答案】C
【解析】由题意可设这5个数别离为24816a a a a a --,,,,,
故奇数项和与偶数项和的比值为416210
281
a a a a a =-++--.故选C
5. 【2016河北省石家庄市高三二模】设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若11=a ,公差
15,21=-=+n n S S d ,则n 的值为( )
A.5
B.6
C.7
D.8 【答案】C
6. 【2016年安庆市高三二模】数列{}n a 知足:11n n a a λ+=-(n *∈Ν,λ∈R 且0λ≠),若数列{}1n a -是等比数列,则λ的值等于( )
A .1
B .1-
C .1
2
D .2 【答案】D
【解析】由11n n a a λ+=-,得12
12()n n n a a a λλλ
+-=-=-.由于数列{1}n a -是等比数列,所以
2
1λ
=,
得2λ=.故选D.
7. 【2016年河南六校高三联考】已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,若{}n a 和{}n
S 都是等差数列,且
公差相等,则6a =( ) A .
114 B .32 C .7
2
D .1 【答案】A.
【解析】由题意得,211(1)()222
n n n d d
S na d n a n -=
+
=+-又∵{}n S 是等差数列,且公差相同,∴111221
042
d d d d a a ⎧⎧
==⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪=-=⎪⎪⎩⎩,∴6115115424a a d =+=+=,∴故选A .
8. 【河南商丘市高2016年高三三模】在等差数列{}n a 中,首项01=a ,公差0≠d ,若
7321a a a a a k +⋅⋅⋅+++=,则=k ( )
A .22
B .23
C .24
D .25 【答案】A
【解析】()()111k a a k d k d =+-=-,123741772121a a a a a a d d +++⋅⋅⋅+==+=,所以
121,22k k -==.
9.【2016年江西九江市高三三模】已知数列{}n a 知足*
+∈+==N n a a a n n ,32,111.
(Ⅰ)求证:数列{}3+n a是等比数列;
(Ⅱ)求数列
{}
n
na的前n项和
n
S.
10. 【2016届广东省华南师大附中高三5月测试】已知等差数列{}n a的前n项和为n S,公差为2,且1a,
2
S,
4
S成等比数列.
(Ⅰ)求数列{}n a的通项公式;
(Ⅱ)设
1
2
n
n n
b
a a
+
=
⋅
(n*
∈N),求数列{}n b的前n项和n T.
11. 【2015届吉林省东北师大附中高三第四次模拟】各项均为正数的等差数列}
{
n
a中,
49
36
a a=,则前
12项和
12
S的最小值为()
(A )78 (B )48 (C )60 (D )72 【答案】D
【解析】因为112124912()
6()722
a a S a a +=
=+≥=,当且仅当496a a ==时取等号,所以12S 的
最小值为72,选D.
12.【2015届北京市西城区高三二模】数列{}n a 为等差数列,知足242010a a a ++⋅⋅⋅+=,则数列{}n a 前21项的和等于( )
A .21
2 B .21 C .42 D .84
【答案】B .
【解析】∵等差数列{}n a ,∴2204181012a a a a a a +=+=⋅⋅⋅=+,∴2202a a +=, ∴22012121()21
()212122
a a a a S +⋅+⋅=
==,故选B .
13.【2015届福建省泉州五中高三模拟】已知数列{}n a 为递增等比数列,其前n 项和为n S .若11a =,
11225(2)n n n a a a n +-+=≥,则5S =
A .
3116 B .3132
C .31
D .15 【答案】C
【解析】由于数列{}n a 是递增的等比数列,q a a n n ⋅=-1,2
11q a a n n ⋅=-+,代入得
q a a q a n n n ⋅=+⋅---1121522,整理得02522=+-q q ,数列{}n a 是递增的等比数列2=∴q ,
()
2
1215
15--=∴a S 31=,故答案为C .
14.【2015届浙江省余姚市高三第三次模拟】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且知足201420150,0S S ><,对任意正整数n ,都有||||n k a a ≥,则k 的值为( ) 【答案】C
15.【2015届山东省实验中学高三6月份模拟】数列{}n a 的前n 项和记为 11,2,n n n S a a S n +==+,等差数列{}n b 的各项为正,其前n 项和为n T ,且39T =,又 112233,,a b a b a b +++成等比数列. (Ⅰ)求 {}n a ,{}n b 的通项公式; (Ⅱ)求证:当n ≥2时,
222
1211145n
b b b ++⋅⋅⋅+< 【解析】(Ⅰ)由n S a n n +=+1,得)1(1-+=-n S a n n )2(≥n ,两式相减得1111+=+-=--+n n n n n a S S a a ,
所以121+=+n n a a ,所以)1(211+=++n n a a )2(≥n ,又,32=a 所以n
n n a a 2)1(2122=+=+-,从而
12-=n n a )2(≥n ,而21=a ,不符合上式,所以⎩⎨⎧≥-==2
,121,
2n n a n n ,因为}{n b 为等差数列,且前
三项的和93=T ,所以32=b ,可设d
b d b +=-=3,331,
由于7,3,2321===a a a ,于是d b a b a d b a -=+=+-=+10,6,5332211,因为332211,,b a b a b a +++成等比数列,所以
36)10)(5(=+-d d ,2=d 或7-=d (舍),所以12)1(21)1(1-=-+=-+=n n d n b b n (Ⅱ)因为
⎪⎭
⎫
⎝⎛--=-=--<-=k k k k k k b k 11141)22(211)12(1)12(11222,所以,当2≥n 时 2222
2221)12(13111111-++=+++n b b b n ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--++⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+<n n 111
3121211411 ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡-+
=n 1141145
411=+< .
拓展试题和解析
1.已知在等差数列n a 中,前n 项的和为n S ,2
3
2
a ,且844S S ,则6a ( )
A.
13
2
B.4 C.5D.
11
2
【答案】D
【入选理由】本题考查等差数列的通项公式和前n项和公式等基础知识,意在考查学生的分析问题解决问题的能力、和运算求解能力.本题是一个常规题,符合高考试题要求,故选此题.
2.在等比数列}
{
n
a中,82
1
=
+
n
a
a,81
2
3
=
⋅
-
n
a
a,且数列}
{
n
a的前n项和121
=
n
S,则此数列的项数n 等于()
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【入选理由】本题考查等比数列的通项公式和前n项和公式,等比数列的性质等基础知识,意在考查学生的分析问题解决问题的能力、和运算求解能力.本题是一个常规题,符合高考试题要求,故选此题.
3. 设公差不为零的等差数列{}n a的前n项和为n S,若423
2()
a a a
=+,则7
4
S
a
=()
A.
7
4
B.
14
5
C.7 D.14
【答案】C.
【解析】按照等差数列的性质,
423111
2()32(2)
a a a a d a d a d
=+⇒+=+++,化简得
1
a d
=-,∴
1
7
41
76
714
27
32
a d
S d
a a d d
⋅
+
===
+
,故选C.
【入选理由】本题考查等差数列的通项公式及其前n项和,,等差数列的性质等基础知识,意在考查学生的分析问题解决问题的能力、和运算求解能力.本题是一个常规题,符合高考试题要求,故选此题.
4.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,知足243n n S S +=+,且30S <,则 2a 的值为_______. 【答案】6
【解析】由题意得,2114343(2)n n n n S S S S n ++-=+=+≥,,两式相减得24(2)n n a a n +=≥, 因此公比q
知足2
4q =,即2q =±.因为3143S S =+,所以当2q =时,11112443a a a a ++=+⇒11a =⇒
37S =,与30S <矛盾,舍去;当2q =-时,111113244339a a a a a S -+=+⇒=-⇒=-0<,知足题
意,因此2=6.a
【入选理由】本题考查等比数列的通项公式及其前n 项和,,等比数列的性质等基础知识,意在考查学生的分析问题解决问题的能力、和运算求解能力.本题是一个常规题,符合高考试题要求,故选此题. 5. 已知数列{n a }中,121==a a ,*22,)2,n n n a n a n a n ++⎧⎪=∈⎨⎪⎩N 是奇数
(是偶数
,则数列{n a }的前20项和为 . 【答案】1123
【解析】由题知数列{n a 2}是首项为1,公比为2的等比数列,数列}{12-n a 是首项为1,公差为2的等差数
列,故数列{n a }的前20项和为
10112)1091012122
-⨯+⨯+⨯-(=1123. 【入选理由】本题主要考查等比数列、等差数列的概念与前n 项和公式及分组求和等基础知识,意在考查学生的分析问题解决问题的能力、和运算求解能力.本题是一个常规题,符合高考试题要求,故选此题. 6.已知数列{n a }的前n 项和为n S ,且知足2()n n S a n n =+∈*
N . (Ⅰ)求数列{n a }的通项公式; (Ⅱ)若n b =)1(log 2+-n a ,求数列{
2
1
+n n b b }的前n 项和n T .
【入选理由】本题主要考查等比数列的概念、构造法求数列通项公式、裂项相消法求和等基础知识,意在考查学生的学生运算能力,观察分析,解决问题的能力,和转化与化归思想.本题考查知识基础,难度适中,故选此题.
7.已知数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭
是等差数列,且2426462461
1,6a a a a a a a a a ++==.
(Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)若(
)1N
n n n b a a n *
+=∈,数列{}n
b 的前n 项和为n
S
,对于整数m ,恒有n S m <成立,求m 的最小值.
【入选理由】本题主要考查等差数列的通项公式、裂项相消法求和等基础知识,考查学生分析问题、解决
问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,利用数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列, 求出公差和首项,再求出数列1n a ⎧⎫
⎨⎬
⎩⎭
的通项公式,从而得出{}n a 的通项公式;第二问,将第一问的结论代入n b 中, 利用裂项相消法求和,求出n S ,本题考查知识基础,难度适中,故选此题.
8.已知数列{}n a 的前n 项和为2n S n n =+,数列{}n b 为公比大于1的等比数列,且34b =,37S =.
(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;
(2)设n n n c (cos n )a 2b =π
+(),求数列{}n c 的前n 项和n T . 【解析】(1)对于数列{}n a :当1n =时,112a S ==; 当2n ≥时,
22n n n 1a S S (n n)[(n 1)(n 1)]2n -=-=+--+-=,当1n =时也知足此式. 所以n a 2n =. 对于数列
{}n b :设其公比为q q ≠(1),由已知条件得:2313134,(1)7,1b b q b q S q ⎧==⎪⎨-==⎪-⎩解得12q 3b 9⎧=-⎪⎨⎪=⎩或1q 2b 1=⎧⎨=⎩ 又因为数列{}n b 的公比大于1,所以121
q b =⎧⎨=⎩,从而得12n n b -= . (2)由(1)得n n n 1n n n n n n n c (cos n )a b (1)a 2b (1)(2n 2)2(1)(n 1)2-=π=-+=-+=-+()
当n 为偶数时:
234122324252n 2n+12n n n T -=-⨯+⨯-⨯+⨯+⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⨯+⨯()
23456-12232+4252+6282)++(1)]n n n n =-⨯+⨯-⨯+⨯⨯+⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯++⨯()()(-[-22
351232+452+672++[n n+12]2n -=-+⨯⨯-+⨯⨯-+⨯⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅-+⨯⨯()2()2()2()
3514+6+8++n+22n -=⨯⨯⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯222() ①
2357124+6+8++n+22n n T +=⨯⨯⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯222() ②
① -②得:3n T -=35114+2+2++222)2n n n -+⨯⨯⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯+⨯222-(
35118+2(+++22)2n n n -+=⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅+⨯22)-(23212(14)8+22)214n n n -+-=⨯+⨯--(=31
82323
n n n ++--⨯ , 所以1332289
n n n n T ++⨯+-=
【入选理由】本题主要考查由已知n S 求n a 、等比数列的大体运算与性质和错位相减法求和等,考查大体的运算能力和转化与化归思想、函数与方程思想等.本题求和时需分类讨论,从而求和,有必然的新意,故选此题.。