高中数列经典例集
高中数列经典习题含答案
高中数列经典习题 ( 含答案 )1、在等差数列 {a n}中,a1=-250,公差 d=2,求同足以下条件的全部 a n的和 , (1)70≤n≤ 200;(2)n 能被7 整除 .2、等差数列 {a n}的前 n 和 S n.已知 a3=12, S12>0,S13<0.(Ⅰ)求公差 d 的取范;(Ⅱ)指出S1,S2,⋯,S12,中哪一个最大 ,并明理由.3、数列 { a n }是首23,公差整数的等差数列,且前 6 正,从第 7 开始的,回答以下各: (1)求此等差数列的公差d;(2) 前n和 S n,求 S n的最大;(3)当 S n是正数,求n的最大 .4、数列 { a n}的前 n 和S n.已知首1a =3,且S n 1+ S n=2a n 1,求此数列的通公式a n及前n 和Sn .5、已知数列 { a n }的前 n 和S n13n(n+1)(n+2),求数列 { 1a n}的前 n 和 .6、已知数列 { a n}是等差数列 ,此中每一 及公差d均不 零 ,a i x 2 2a i 1xa i 2=0(i=1,2,3,⋯)是对于x 的一 方程 .回答: (1)求全部 些方程的公共根;(2) 些 方 程 的 另 一 个 根m i, 求m1, m1, m1,⋯ ,1 ,⋯也成等差数列 .112131m n17、假如数列 { a n} 中 ,相 两 a n和 a n 1是二次方程 x n23nx n c n=0(n=1,2,3⋯)的两个根 ,当 a 1=2 , 求c 100 的 .8、有两个无 的等比数列 { a n }和{ a n }, 它 的公比的 都小于 1,它 的各 和分 是 1 和 2, 而且 于全部自然数 n,都有 a n 1, 求 两个数列的首 和公比 .9、有两个各 都是正数的数列{ a n},{ b n}. 假如a =1,b =2,a =3.且, ,an 1 成等差数列 ,,an 1 , bn 1 成112a nb nb n等比数列 ,试求这两个数列的通项公式.10、若等差数列 {log2x n}的第 m 项等于 n,第 n 项等于 m(此中 m n),求数列 {x n}的前 m+n 项的和。
高中数学-数列应用题-老师-(七)
4、户,一月初向银行贷款10万元作开店资金,每月底获得的利润是该月初投入资金的20%,每月需交所得税为该月所得金额(含利润)的10%,每月生活费和其它开支三千元,余款作为资金全部投入再营业.如此继续,问到这一年底,这位个体户还清银行贷款后,纯收入还有多少?
2.由1.得{an}是等比数列a1=0.2 ,q=
3、有一个细胞集团,每小时死亡2个,余下的各个分裂成2个,设最初有细胞7个,问n小时后有多少个细胞?
解:设n小时后的细胞总数为an,则a0=7,且an+1=2(an-2),即an+1-4=2(an-4),数列{(an-4}是首项为a0-4=3,公比为2的等比数列,∴an=3·2n+4 (n∈N)。因此,第n个小时后的细胞总数为3·2n+4个。
欲使Tn最大,则: ,得 ,故n=5,此时s=7875。
即该厂家应生产7875件产品,做5千元的广告,能使获利最大。
三、an= C·an-1+B,其中B、C为非零常数且C≠1
例3、某企业投资1千万元于一个高科技项目,每年可获利25%,由于企业间竞争激烈,每年底需要从利润中取出资金200万元进行科研、技术改造与广告投入,方能保持原有的利润增长率,问经过多少年后,该项目的资金可以达到或超过翻两番(4倍)的目标?(lg2=0.3)。
解:由上面的分析可知: ,即
得t1=40.所以这次运送共持续了40小时.
2、为了保护某处珍贵文物古迹,政府决定建一堵大理石护墙,设计时,为了与周边景点协调,对于同种规格的大理石用量须按下述法则计算:第一层用全部大理石的一半多一块,第二层用剩下的一半多一块,第三层…依次类推,到第十层恰好将石块用完,问共需大理石多少块?每层各用大理石多少块?
高中数学数列经典题型及解析
高中数学数列经典题型及解析1. 求数列的通项公式:题目描述:已知数列的前几项为1,4,9,16,...,求该数列的通项公式。
解析:观察该数列可以发现,每一项都是前一项的平方加1,所以可以得到通项公式为an =n^2 + 1。
2. 求数列的和:题目描述:已知数列的前几项为2,5,8,11,...,求前100项的和。
解析:观察该数列可以发现,每一项都是前一项加3,所以可以得到通项公式为an = 3n - 1。
根据等差数列的求和公式,前n项的和可以表示为Sn = (n/2)(a1 + an),所以前100项的和为S100 = (100/2)(2 + a100),代入通项公式,得到S100 = (100/2)(2 + (3*100 - 1)) = 10100。
3. 求等差数列的前n项和:题目描述:已知数列的前几项为3,7,11,15,...,求前20项的和。
解析:观察该数列可以发现,每一项都是前一项加4,所以可以得到通项公式为an = 4n - 1。
根据等差数列的求和公式,前n项的和可以表示为Sn = (n/2)(a1 + an),所以前20项的和为S20 = (20/2)(3 + (4*20 - 1)) = 820。
4. 求数列的极限:题目描述:已知数列的前几项为1,1/2,1/3,1/4,...,求该数列的极限值。
解析:观察该数列可以发现,每一项都是前一项的倒数,即an = 1/n。
当n趋向于无穷大时,an趋向于0,所以该数列的极限值为0。
5. 求数列的递推关系:题目描述:已知数列的前几项为1,2,4,7,11,...,求该数列的递推关系。
解析:观察该数列可以发现,每一项都是前一项加一个递增的数,递增的数可以依次为1,2,3,4,...,所以可以得到递推关系为an = an-1 + (n-1)。
以上是高中数学中数列的经典题型及解析,希望对你有帮助!。
高中数列经典例集(习题)
一、 经典例题剖析考点一:等差、等比数列的概念与性质 例题1.(1)数列{a n }和{b n }满足)(121n n b b b na +++=(n=1,2,3…), (1)求证{b n }为等差数列的充要条件是{a n }为等差数列。
(2)数列{a n }和{c n }满足*)(21N n a a c n n n ∈+=+,探究}{n a 为等差数列的充分必要条例题 2.已知数列{}n a 的首项121a a =+(a 是常数,且1a ≠-),24221+-+=-n n a a n n (2n ≥),数列{}n b 的首项1b a =,2n a b n n +=(2n ≥)。
(1)证明:{}n b 从第2项起是以2为公比的等比数列;(2)设n S 为数列{}n b 的前n 项和,且{}n S 是等比数列,求实数a 的值; (3)当a>0时,求数列{}n a 的最小项。
考点二:求数列的通项与求和 例题3..已知数列{}n a 中各项为:12、1122、111222、……、111n ⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 个222n ⋅⋅⋅⋅⋅⋅个…… (1)证明这个数列中的每一项都是两个相邻整数的积. (2)求这个数列前n 项之和S n .例题4. 已知数列{}n a 满足411=a ,()),2(2111N n n a a a n nn n ∈≥--=--. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式n a ; (Ⅱ)设21nn a b =,求数列{}n b 的前n 项和n S ;(Ⅲ)设2)12(sinπ-=n a c n n ,数列{}n c 的前n 项和为n T .求证:对任意的*∈N n ,74<n T .考点三:数列与不等式的联系例题5.已知α为锐角,且12tan -=α,函数)42sin(2tan )(2παα+⋅+=x x x f ,数列{a n }的首项)(,2111n n a f a a ==+. ⑴ 求函数)(x f 的表达式; ⑵ 求证:n n a a >+1;⑶ 求证:),2(21111111*21N n n a a a n∈≥<++++++<例题6已知数列{}n a 满足()111,21n n a a a n N *+==+∈(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 满足n n b nb b b b a )1(44441111321+=---- ,证明:{}n a 是等差数列; (Ⅲ)证明:()23111123n n N a a a *++++<∈例题7. 已知函数()()ln 1f x x x =-+,数列{}n a 满足101a <<,()1n n a f a +=; 数列{}n b 满足1111,(1)22n n b b n b +=≥+, *n N ∈.求证:(Ⅰ)101;n n a a +<<<(Ⅱ)21;2n n a a +<(Ⅲ)若12a =则当n ≥2时,!n n b a n >⋅. 考点四:数列与函数、向量等的联系 例题8.已知函数f(x)=52168xx+-,设正项数列{}n a 满足1a =l ,()1n n a f a +=.(1)写出2a 、3a 的值; (2)试比较n a 与54的大小,并说明理由; (3)设数列{}n b 满足n b =54-n a ,记S n =1ni i b =∑.证明:当n ≥2时,S n <14(2n-1).例题9.在平面直角坐标系中,已知三个点列{A n },{B n },{C n },其中),(),,(n n n n b n B a n A )0,1(-n C n ,满足向量1+n n A A 与向量n n C B 共线,且点(B ,n )在方向向量为(1,6)的线上.,11a b a a -==(1)试用a 与n 表示)2(≥n a n ;(2)若a 6与a 7两项中至少有一项是a n 的最小值,试求a 的取值范围。
高中数学数列基础知识与典型例题
数列1.数列{na}的前n项和n S与通项na的关系:11(1)(2)nn nS naS S n-=⎧=⎨-⎩≥2.数列求和的常用方法:公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等。
关键是找数列的通项结构。
例1.已知数列{}n a的前n项和为nnSn-=22,求数列{}na的通项公式.例2.已知nnnSaa2311+==-且,求na及nS.例3.已知11=a,nnanS2=(1)n≥求na及nS.例4.求和n+++++++++++321132112111.例5.数列121,341,581,7161,…,(2n-1)+n21的前n项之和为S n,则S n等于( )(A)n2+1-n21(B)2n2-n+1-n21(C)n2+1-121-n(D)n2-n+1-n21例6.求和: 2311234nS x x x nx-=+++++.等差数列与等比数列等差数列等比数列定义1n na a d+-=(d为常数,2n≥) 1(0,2)nnaq q na+=≠且为常数,≥递推公式1n na a d-=+(()n ma a n m d=+-)1n na a q-=(n mn ma a q-=)通项公式1(1)na a n d=+-11nna a q-=(1,0a q≠)中项2n k n ka aA-++=(*,,0n k N n k∈>>)(0)n k n k n k n kG a a a a-+-+=±>(*,,0n k N n k∈≥≥)前n项和1121()2(1)222n nnS a an nna dd dn a n=+-=+⎛⎫⎛⎫=+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()111(1)1(1)11nn nna qS a q a a qqq q=⎧⎪=-⎨-=≠⎪--⎩重要性质*(,,,,)m n p qa a a am n p q N m n p q+=+∈+=+①等和性:②()n ma a n m d=+-③从等差数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等差数列。
数列求通项公式典型例题及答案
数列求通项公式1、累加法 :适用于:1()n n a a f n +=+ ----------这是广义的等差数列,累加法是最基本的二个方法之一。
例1.1 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
【答案:2n a n =】例1.2 已知数列{}n a 满足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
【答案:3 1.nn a n =+-】练1.1 已知数列{}n a 的首项为1,且*12()n n a a n n N +=+∈写出数列{}n a 的通项公式.【答案:12+-=n n a n 】练1.2 已知数列}{n a 满足)2()1(1,311≥-+==-n n n a a a n n ,求此数列的通项公式. 【答案:n a n 12-=】2、累乘法适用于: 1()n n a f n a += ----------这是广义的等比数列,累乘法是最基本的二个方法之二。
例2.1 已知数列{n a }中,n n a a a n n 2,111+==+,求数列的通项公式。
【答案:)(2)1(*∈+=N n n n a n 】 例2.2 已知数列{n a }中,n n a n na a )1(2,111+==+,求数列的通项公式。
【答案:12-=n n na 】 练2.1【理科】 已知数列{}n a 满足112(1)53nn n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式。
【答案:(1)12325!.n n n n a n --=⨯⨯⨯】练2.2.设{}n a 是首项为1的正项数列,且()011221=+-+++n n n n a a na a n (n =1,2, 3,…),则它的通项公式是n a =________.【答案:na n 1=】3、待定系数法适用于1()n n a qa f n +=+ 基本思路是转化为等差数列或等比数列,而数列的本质是一个函数,其定义域是自然数集的一个函数。
极限经典例题集
之阿布丰王创作时间:二O二一年七月二十九日例题1.在数列{a n}中,a1=1,当n≥2时,a n,S n,成等比数列.(1)求a2,a3,a4;(2)猜想a n的表达式并用数学归纳法证明;(3)求;(4)(思考题)不使用猜想a n的表达式并用数学归纳法证明的方法直接求a n.1..解析:∵a n,S n,成等比数列,∴(n≥2)(*)(1)把a1=1,S2=a1+a2=1+a2代入(*)式得:把a1=1,,代入(*)得:.同理可得:由此可以推出(2)(i)当n=1,2,3,4时,由(*)知猜想成立.(ii)假设n=k(k≥2)时,成立.故∴或(舍去)由得即n=k+1时,命题也成立.由(i)(ii)可知,对一切n∈N成立.(3)由(2)得数列前n项的和,所有项和(4)对{a n}的通项还可以这样来求:∵, ∴,故是以为首项,为公差的等差数列故,注:对含有a n,S n的关系式中,常将a n用S n-S n-1(n≥2)代(或S n+1-S n用a n+1代),化成S n,S n+1(或a n,a n+1)的递归关系式.例 1.数列{a n}满足下列条件,求其通项公式a n.(1)a1=1,(2)a1=2,(3)a1=2,{a n}的前n项和S n满足解:(1)……将以上各式叠加,得∴又n=1时,(2)……将以上各式叠乘,得∴a n=n(n+1)(n≥2)当n=1时,1×(1+1)=2 = a1∴a n=n(n+1)(n∈N*)(3)∴2S n-1S n=S n-1-S n(n≥2)在上式两边同除以S n S n-1,得∴数列为首项,公差为2的等差数列.例2、在等差数列{a n}中(1)若a p=q,a q=p(p、q∈N*且q≠p),求a p+q;(2){a n}共有n项,其前四项之和为124,其最后四项之和为156,其所有项之和为210,求项数n;(3)若{a n}前n项和记为S n,且有,求S m+n的范围解:(1)∵a q=a p+(q-p)d∴a p+q=a p+(q+p-p)d=q+q×(-1)=0(2)∵a1+a2+a3+a4=124a n+a n-1+a n-2+a n-3=156∴(a1+a n)+(a2+a n-1)+(a3+a n-2)+(a4+a n-3)=280∴4(a1+a n)=280∴a1+a n=70∴n=6(3)设前n项和将以上两式相减得:两边同除以m-n,得例3、在数列{a n}中,S n是其前n项和,a1=1,S n+1=4a n+2(n∈N*)(1)设b n=a n+1-2a n,求证数列{b n}为等比数列并求其通项公式;(2)设 ,求证数列{C n}是等差数列并求其通项解:(1)∵S n+1=4a n+2∴S n+2=4a n+1+2 将以上两式相减,得a n+2=4a n+1-4a n∴a n+2-2a n+1=2(a n+1-2a n)又s2=4a1+2=a1+a2∴a2=5 ∴数列{b n}是以b1=a2-2a1=5-2=3为首项,q=2为公比的等比数列.∴b n=3×2n-1(2)数列{C n}是以为首项,为公差的等差数列.例4、在等差数列{a n}中,公差d≠0,a2是a1与a4的等比中项,已知数列成等比数列,求数列{k n}的通项k n解:∵a2是a1与a4的等比中项∵d≠0∴a1=d ∵是等差数列中的第k n项,是等比数列中的第n+2项且 =a1+(k n-1)d=d+(k n-1)d=k n d ∴∴ 2.数列的极限应用恒等变换和极限的四项运算法则,将数列的极限转化为三个基本极限来求解.3.数学归纳法数学归纳法有两个基本步伐:第一步,验证n=n0时,命题成立;第二步,假设n=k时,命题成立,然后利用归纳假设证明n=k+1时成立.用数学归纳法证明命题时特别要求证明的逻辑严密性.数学归纳法通经常使用来证明有关等式,不等式,整除,几何命题等.例 5.数列{a n}满足 ,a1=2(1)求数列{a n}的通项;(2)令 ,求出n∈(1,10000)内使b1b2b3…b n为整数的n的所有值的和. 解:(1)由a1=2得:由a2=3得:由a3=4得:猜想:a n=n+1(n∈N*) 下用数学归纳法证明该猜想1°当n=1时,a1=1+1=2,命题成立2°假设n=k(k∈N*)时,命题成立,即有a k=k+1,则=(k+1)+1 即n=k+1时,命题也成立.综合1°,2°知,a n=n+1(n∈N*)(2)∵将a n=n+1代入得=log2(n+2)欲使b1b2b3…b n为整数,须使n+2为2的整数幂∵n∈(1,10000) ∴n+2可是以22,23,24,213∴所求和为(22-2)+(23-2)+(24-2)++(213-2)=22+23+24+…+213-24=214-28=16356例6.无穷数列{a n}的前n项和为b n,无穷数列{b n}的前n项和C n,对n∈N*,恒有b n+c n=n,(1)证明:数列{1-b n}是等比数列;(2)求(3)比力的年夜小关系解:(1)首先b1+C1=1而C1=b1,得由已知:b n+C n=n,有b n+1+C n+1=n+1将两式相减,有b n+1-b n+b n+1=1∴数列{1-b n}是以的等比数列.(2)由(1)知:(3)n=1时,n≥2时,综上,当n=1或2时,显然有当n≥3时,这时例7.设 ,不论α、β为何实数,恒有f(cosα)≤0,f(2-sinβ)≥0,正数数列{a n}的前n项和S n=f(a n),n∈N*(1)求b值;(2)求{a n}的通项公式;(3)令 ,{c n}的前n项和为T n,比力T n与的年夜小.解:(1)当cosα=1时,有f(1)≤0当sinβ=1时,有f(2-sinβ)=f(1)≥0∴f(1)=0(2)令n=1,有解得a1=3或a1=-1(舍)将以上两式相减,∵{a n}为正数数列,∴a n,a n-1>0,∴a n+a n-1>0∴a n-a n-1=2(n≥2)∴{a n}是以a1=3为首项,公差为2的等差数列∴a n=3+(n-1)×2=2n+1(3)∴T n=C1+C2+…+C n[课后练习]1.数列{a n}的通项公式是a n=n2-kn,若数列{a n}是递增的,则实数k的取值范围是()(A)k<3(B)k≤3(C)k<2(D)k≤22.数列{a n}的通项公式是 ,当a n取最年夜值时,n即是()(A)4(B)5(C)6(D)73.数列{a n}满足a1=0, ,则a20即是( )(A)0(B)(C)(D)4.等比数列{a n}中,a n>0,a5a6=16,则log4a1+log4a2+…+log4a10=_____5.在等比数列{a n}中,a5,a9是方程7x2-18x+7=0的两个根,则6.数列{a n}的前n项和S n满足a n+2S n S n-1=0(n≥2),(1)求证:是等差数列;(2)求a n;(3)若b n=2(1-n)a n(n≥2),求证:7.已知数列{a n}的首项a1=5,前n项和为S n,且S n+1=2S n+n+5(n∈N*)(1)证明数列{a n+1}是等比数列;(2)令f(x)=a1x+a2x2++a n x n,求函数f(x)在点x=1处的导数f′(1)[参考谜底]1.选 A∵a n+1-a n=(n+1)2-k(n+1)-(n2-kn)=2n+1-k>0(n∈N*)∴k<2n+1对任意n∈N*成立而2n+1最小值为3,∴k<32.选 A∴a n图象可看作是函数个单元,再上移个单元而获得(a n图象是一些孤立点)画草图可知,a4最年夜3.选 B∴可知{a n}的各项数值以3为周期重复呈现4.5.又a5,a7,a9符号相同,∴a7=16.(1)由a n+2S n S n-1=0 (n≥2)∴S n-S n-1+2S n S n-1=0 (n≥2)为首项,公差为2的等差数列.(2)(3)7.(1)∵S n+1=2S n+n+5∴S n=2S n-1+(n-1)+5(n≥2)∴S n+1-S n=2(S n-S n-1)+1(n≥2)即a n+1=2a n+1(n≥2)∴a n+1+1=2(a n+1)(n≥2)∴{a n+1}从第2项起,是公比为2的等比数列又a1=5,由S n+1=2S n+n+5令n=1有S2=2S1+6∴a1+a2=2a1+6∴a2=11∴{a n+1}是以a1+1=6为首项,公比为2的等比数列(2)∵f′(x)=a1+2a2x+3a3x2+…+na n x n-1∴f′(1)=a1+2a2+3a3+…+na n 由(1)知a n+1=6×2n-1∴a n=6×2n-1-1令T n=6×20+2×6×21+3×6×22+…+n×6×2n-1∴2T n=6×21+2×6×22+3×6×23+…+n×6×2n∴-T n=6×20+6×21+6×22+…+6×2n-1-n×6×2n∴T n=(n-1)×6×2n+6时间:二O二一年七月二十九日。
高中常见数列的公式及经典例题
数列 知识点及解题技巧1.等差数列:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,即n a -1-n a =d ,(n ≥2,n ∈N +),这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的公差(常用字母“d ”表示)2.等差数列的通项公式:d n a a n )1(1-+= =n a d m n a m )(-+或 n a =pn+q (p 、q 是常数))3.有几种方法可以计算公差d ① d=n a -1-n a ② d =11--n a a n ③ d =mn a a mn -- 4.等差中项:,,2b a ba A ⇔+=成等差数列 5.等差数列的性质: m+n=p+q ⇒q p n m a a a a +=+ (m, n, p, q ∈N ) 等差数列前n 项和公式6.等差数列的前n 项和公式 (1)2)(1n n a a n S +=(2)2)1(1d n n na S n -+= (3)n )2da (n 2d S 12n -+=,当d ≠0,是一个常数项为零的二次式8.对等差数列前项和的最值问题有两种方法:(1) 利用n a :当n a >0,d<0,前n 项和有最大值可由n a ≥0,且1+n a ≤0,求得n 的值当n a <0,d>0,前n 项和有最小值n a ≤0,且1+n a ≥0,求得n 的值(2) 利用n S :由n )2da (n 2d S 12n -+=二次函数配方法求得最值时n 的值 等比数列1.等比数列:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q 表示(q ≠0),即:1-n na a =q (q ≠0) 2.等比数列的通项公式: )0(111≠⋅⋅=-q a q a a n n , )0(1≠⋅⋅=-q a qa a mn m n 3.{n a }成等比数列⇔nn a a 1+=q (+∈N n ,q ≠0) “n a ≠0”是数列{n a }成等比数列的必要非充分条件 4.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列.5.等比中项:G 为a 与b 的等比中项. 即G =±ab (a ,b 同号). 6.性质:若m+n=p+q ,q p n m a a a a ⋅=⋅7.判断等比数列的方法:定义法,中项法,通项公式法8.等比数列的增减性:当q>1, 1a >0或0<q<1, 1a <0时, {n a }是递增数列; 当q>1, 1a <0,或0<q<1, 1a >0时, {n a }是递减数列; 当q=1时, {n a }是常数列; 当q<0时, {n a }是摆动数列; 等比数列前n 项和等比数列的前n 项和公式:∴当1≠q 时,qq a S n n --=1)1(1 ① 或q q a a S n n --=11 ②当q=1时,1na S n =当已知1a , q, n 时用公式①;当已知1a , q, n a 时,用公式②.数列通项公式的求法一、定义法直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目.例1.等差数列{}n a 是递增数列,前n 项和为n S ,且931,,a a a 成等比数列,255a S =.求数列{}n a 的通项公式. 解:设数列{}n a 公差为)0(>d d∵931,,a a a 成等比数列,∴9123a a a =,即)8()2(1121d a a d a +=+d a d 12=⇒∵0≠d , ∴d a =1………………………………①∵255a S = ∴211)4(2455d a d a +=⋅⨯+…………② 由①②得:531=a ,53=d∴n n a n 5353)1(53=⨯-+=点评:利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项。
高中数列知识点总结(附例题)
高中数列知识点总结(附例题)知识点1:等差数列及其前n 项 1.等差数列的定义 2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么它的通项公式a n =a 1+(n -1)d .3.等差中项如果 A =a +b2 ,那么A 叫做a 与b 的等差中项. 4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n-m )d ,(n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n ,(k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d .(4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差d ,其前n 项和S n =n (a 1+a n )2或S n =na 1+n (n -1)2d .6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n .数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn ,(A 、B 为常数).7.等差数列的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最 大 值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最 小 值.[难点正本 疑点清源] 1.等差数列的判定(1)定义法:a n -a n -1=d (n ≥2); (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2.2.等差数列与等差数列各项和的有关性质(1)a m ,a m +k ,a m +2k ,a m +3k ,…仍是等差数列,公差为kd . (2)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列. (3)S 2n -1=(2n -1)a n .(4)若n 为偶数,则S 偶-S 奇=n2d . 若n 为奇数,则S 奇-S 偶=a 中(中间项).例1(等差数列的判定或证明):已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由.(1)证明 ∵a n =2-1a n -1 (n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1.∴n ≥2时,b n -b n -1=1a n -1-1a n -1-1=1⎝⎛⎭⎪⎫2-1a n -1-1-1a n -1-1=a n -1a n -1-1-1a n -1-1=1.∴数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.(2)解 由(1)知,b n =n -72,则a n =1+1b n=1+22n -7,设函数f (x )=1+22x -7,易知f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,72和⎝ ⎛⎭⎪⎫72,+∞内为减函数. ∴当n =3时,a n 取得最小值-1;当n =4时,a n 取得最大值3.例2(等差数列的基本量的计算)设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1 (2)求d 的取值范围.解 (1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8.所以⎩⎨⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8.解得a 1=7,所以S 6=-3,a 1=7. (2)方法一 ∵S 5S 6+15=0,∴(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0,即2a 21+9da 1+10d 2+1=0.因为关于a 1的一元二次方程有解,所以 Δ=81d 2-8(10d 2+1)=d 2-8≥0,解得d ≤-22或d ≥2 2. 方法二 ∵S 5S 6+15=0,∴(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0, 9da 1+10d 2+1=0.故(4a 1+9d )2=d 2-8.所以d 2≥8.故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.例3(前n 项和及综合应用)(1)在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值; (2)已知数列{a n }的通项公式是a n =4n -25,求数列{|a n |}的前n 项和.解 方法一 ∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,∴d =-53.∴a n =20+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-53n +653.∴a 13=0,即当n ≤12时,a n >0,n ≥14时,a n <0,∴当n =12或13时,S n 取得最大值,且最大值为S 13=S 12=12×20+12×112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=130.方法二 同方法一求得d =-53.∴S n =20n +n (n -1)2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-56n 2+1256n =-56⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2522+3 12524. ∵n ∈N *,∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. (2)∵a n =4n -25,a n +1=4(n +1)-25, ∴a n +1-a n =4=d ,又a 1=4×1-25=-21.所以数列{a n }是以-21为首项,以4为公差的递增的等差数列. 令⎩⎨⎧a n =4n -25<0, ①a n +1=4(n +1)-25≥0, ②由①得n <614;由②得n ≥514,所以n =6. 即数列{|a n |}的前6项是以21为首项,公差为-4的等差数列,从第7项起以后各项构成公差为4的等差数列, 而|a 7|=a 7=4×7-24=3. 设{|a n |}的前n 项和为T n ,则T n =⎩⎪⎨⎪⎧21n +n (n -1)2×(-4) (n ≤6)66+3(n -6)+(n -6)(n -7)2×4 (n ≥7)=⎩⎨⎧-2n 2+23n (n ≤6),2n 2-23n +132 (n ≥7).例4,已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 3例5等差数列{},{}n n a b 的前n 项和分别为{},{}n n S T ,且7453n nS n T n,则使得n na b 为正整数的正整数n 的个数是 3 . (先求an/bn n=5,13,35)已知递推关系求通项:这类问题的要求不高,但试题难度较难把握.一般有三常见思路:(1)算出前几项,再归纳、猜想;(2)“a n+1=pa n+q ”这种形式通常转化为an +1+λ=p (an +λ),由待定系数法求出,再化为等比数列; (3)逐差累加或累乘法.例6 已知数列{}n a 中,113a =,当2≥n 时,其前n 项和n S 满足2221nn n S a S =-,则数列{}n a 的通项公式为例7在数列{}n a 中,12a =,11ln(1)n n a a n+=++,则n a = .知识点2:等比数列及其n 项和 1.等比数列的定义 2.等比数列的通项公式 3.等比中项若G 2=a ·b (ab ≠0),那么G 叫做a 与b 的等比中项.4.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a n q n-m,(n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等比数列,且k +l =m +n ,(k ,l ,m ,n ∈N *),则a k ·a l =a m ·a n . (3)若{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n }(λ≠0),21221nn n n S S S S --=-1.21n S n ⇒=+1111122(2)n n n n n n S S S S n S S ---⇒-=⇒-=≥()()21132214n n a n n ⎧=⎪=⎨⎪-⎩≥13211221, 2.≥n n n n n a a a a a a n a a a a ---=⋅⋅⋅⋅⋅2ln n+⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 仍是等比数列.5.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q(q ≠0),其前n 项和为S n , 当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q.6.等比数列前n 项和的性质公比不为-1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为q n .7. 等比数列的单调性【难点】1.等比数列的特征从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q 也是非常数. 2.等比数列中的函数观点利用函数、方程的观点和方法,揭示等比数列的特征及基本量之间的关系.在借用指数函数讨论单调性时,要特别注意首项和公比的大小. 3.等比数列的前n 项和S n(1)等比数列的前n 项和S n 是用错位相减法求得的,注意这种思想方法在数列求和中的运用.(2)等比数列的通项公式a n =a 1q n -1及前n 项和公式S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q(q ≠1)共涉及五个量a 1,a n ,q ,n ,S n ,知三求二,体现了方程的思想的应用.(3)在使用等比数列的前n 项和公式时,如果不确定q 与1的关系,一般要用分类讨论的思想,分公比q =1和q ≠1两种情况.例1:(1)在等比数列{a n }中,已知a 6-a 4=24,a 3a 5=64,求{a n }的前8项和S 8; (2)设等比数列{a n }的公比为q (q >0),它的前n 项和为40,前2n 项和为3 280,且前n 项中数值最大的项为27,求数列的第2n 项. (1)设数列{a n }的公比为q ,由通项公式a n =a 1q n -1及已知条件得: ⎩⎨⎧a 6-a 4=a 1q 3(q 2-1)=24, ①a 3·a 5=(a 1q 3)2=64. ②由②得a 1q 3=±8.将a 1q 3=-8代入①式,得q 2=-2,无解将a 1q 3=8代入①式,得q 2=4,∴q =±2.,故舍去.当q =2时,a 1=1,∴S 8=a 1(1-q 8)1-q =255;当q =-2时,a 1=-1,∴S 8=a 1(1-q 8)1-q =85.(2)若q =1,则na 1=40,2na 1=3 280,矛盾.∴q ≠1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q n )1-q =40, ①a 1(1-q 2n )1-q =3 280, ②②①得:1+q n =82,∴q n=81, ③ 将③代入①得q =1+2a 1. ④又∵q >0,∴q >1,∴a 1>0,{a n }为递增数列. ∴a n =a 1q n -1=27, ⑤ 由③、④、⑤得q =3,a 1=1,n =4. ∴a 2n =a 8=1×37=2 187.例2 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }中,b 1=a 1,b n =a n -a n -1 (n ≥2),且a n +S n =n.(1)设c n =a n -1,求证:{c n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式. 1)证明 ∵a n +S n =n , ① ∴a n +1+S n +1=n +1. ②②-①得a n +1-a n +a n +1=1,∴2a n +1=a n +1,∴2(a n +1-1)=a n -1, ∴a n +1-1a n -1=12,∴{a n -1}是等比数列. ∵首项c 1=a 1-1,又a 1+a 1=1,∴a 1=12,∴c 1=-12,公比q =12. 又c n =a n -1,∴{c n }是以-12为首项,12为公比的等比数列.(2)解 由(1)可知c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n , ∴a n =c n +1=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n . ∴当n ≥2时,b n =a n -a n -1=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n.又b 1=a 1=12代入上式也符合,∴b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .例3 在等比数列{a n }中,(1)若已知a 2=4,a 5=-12,求a n ;(2)若已知a 3a 4a 5=8,求a 2a 3a 4a 5a 6的值.解 (1)设公比为q ,则a 5a 2=q 3,即q 3=-18,∴q =-12,∴a n =a 5·q n -5=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -4.(2)∵a 3a 4a 5=8,又a 3a 5=a 24,∴a 34=8,a 4=2.∴a 2a 3a 4a 5a 6=a 54=25=32.例4已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=a n +a n +12,n ∈N *. (1)令b n =a n +1-a n ,证明:{b n }是等比数列; (2)求{a n }的通项公式. 规范解答(1)证明 b 1=a 2-a 1=1, [1分]当n ≥2时,b n =a n +1-a n =a n -1+a n2-a n=-12(a n -a n -1)=-12b n -1, [5分]∴{b n }是首项为1,公比为-12的等比数列. [6分](2)解 由(1)知b n =a n +1-a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1, [8分]当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) [10分]=1+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -2=1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=1+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1=53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1当n =1时,53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-121-1=1=a 1, ∴a n =53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1 (n ∈N *). [14分]例4 (07 重庆11)设11a a -+是和的等比中项,则a +3b 的最大值为 2 .(三角函数)例5 若数列1, 2cos θ, 22cos 2θ,23cos 3θ, … ,前100项之和为0, 则θ的值为( )例 6 △ABC 的三内角成等差数列, 三边成等比数列,则三角形的形状为__等边三角形__________.【综合应用】例7.已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d >0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列{b n }的第2项、第3项、第4项. (1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;22,Z 3k k ππ±∈(2)设数列{c n }对n ∈N *均有c 1b 1+c 2b 2+…+c nb n=a n +1成立,求c 1+c 2+c 3+…+c 2 013.解 (1)由已知有a 2=1+d ,a 5=1+4d ,a 14=1+13d , ∴(1+4d )2=(1+d )(1+13d ).解得d =2 (∵d >0). ∴a n =1+(n -1)·2=2n -1.又b 2=a 2=3,b 3=a 5=9,∴数列{b n }的公比为3, ∴b n =3·3n -2=3n -1.2)由c 1b 1+c 2b 2+…+c nb n=a n +1得当n ≥2时,c 1b 1+c 2b 2+…+c n -1b n -1=a n .两式相减得:n ≥2时,c nb n=a n +1-a n =2.∴c n =2b n =2·3n -1 (n ≥2).又当n =1时,c 1b 1=a 2,∴c 1=3.∴c n =⎩⎨⎧3 (n =1)2·3n -1 (n ≥2).∴c 1+c 2+c 3+…+c 2 013=3+6-2×32 0131-3=3+(-3+32 013)=32 013.知识点3:数列的基本知识1,1-1)1(n n n n n S S n S a S a -==或的关系:与例1:设{}n a 数列的前n 项和2n S n =,则8a 的值为 15 .2,数列的递推公式及应用:利用数列的递推公式求数列的通项公式,一般有三种方法:累加法,累积法,构造法①对形如q pa a a a n n +==+11;的递推公式()1.≠p q p 为常数且,可令()λλ+=++n n a p a 1,整理得()λλλ+=+=+n n a p a p q1,1-,所以是{}λ+n a 等比数列②对形如q pa a a n n n +=+1的递推公式,两边取倒数后换元转化为nn a qp a +=+11,再求出⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a 1即可例2:已知数列{}n a 满足n a a a n n 2-,3311==+,则na n的最小值为 10.5。
高中数学数列经典九例
数学数列经典例题1. 已知等比数列432,,,}{a a a a n 中分别是某等差数列的第5项、第3项、第2项,且1,641≠=q a 公比 (Ⅰ)求n a ;(Ⅱ)设n n a b 2log =,求数列.|}{|n n T n b 项和的前2.已知数列}{n a 满足递推式)2(121≥+=-n a a n n ,其中.154=a (Ⅰ)求321,,a a a ; (Ⅱ)求数列}{n a 的通项公式; (Ⅲ)求数列}{n a 的前n 项和n S3.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且有12a =,11353n n n n S a a S --=-+(2)n ≥(1)求数列n a 的通项公式;(2)若(21)n n b n a =-,求数列n a 的前n 项的和n T 。
4.已知数列{n a }满足11=a ,且),2(22*1N n n a a nn n ∈≥+=-且.(Ⅰ)求2a ,3a ;(Ⅱ)证明数列{n na 2}是等差数列;(Ⅲ)求数列{n a }的前n 项之和n S5.数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,*12()n n a S n +=∈N(Ⅰ)求数列{}n a 的通项n a ;(Ⅱ)求数列{}n na 的前n 项和n T6.22,,4,21121+=-===++n n n n n b b a a b a a . 求证:⑴数列{b n +2}是公比为2的等比数列; ⑵n a n n 221-=+;⑶4)1(2221-+-=++++n n a a a n n .7.已知各项都不相等的等差数列}{n a 的前六项和为60,且2116a a a 和为 的等比中项.(1)求数列}{n a 的通项公式n n S n a 项和及前;(2)若数列}1{,3),(}{11nn n n n b b N n a b b b 求数列且满足=∈=-*+的前n 项和T n .8.已知n S 是数列{}n a 的前n 项和,123,22a a ==,且113210n n n S S S +--++=,其中*2,n n N ≥∈. ①求证数列{}1n a -是等比数列;②求数列{}n a 的前n 项和n S .9.已知n S 是数列{n a }的前n 项和,并且1a =1,对任意正整数n ,241+=+n n a S ;设,3,2,1(21=-=+n a a b n n n ).(I )证明数列}{n b 是等比数列,并求}{n b 的通项公式;(II )设}log log 1{,32212++⋅=n n n n n C C T b C 为数列的前n 项和,求n T .高考数列解答题参考答案1.解析:(1)设该等差数列为{}n c ,则25a c =,33a c =,42a c=533222()c c d c c -==- ∴2334()2()a a a a -=-即:223111122a q a q a q a q -=-∴12(1)q q q -=-,1q ≠, ∴121,2q q ==,∴1164()2n a -= (2)121log [64()]6(1)72n n b n n -==--=-,{}n b 的前n 项和(13)2n n n S -=∴当17n ≤≤时,0n b ≥,∴(13)2n n n n T S -==(8分) 当8n ≥时,0n b <,12789n n T b b b b b b =+++----789777()()2n n n S b b b S S S S S =-+++=--=-(13)422n n -=-∴(13)(17,)2(13)42(8,)2n n n n n T n n n n -⎧≤≤∈⎪⎪=⎨-⎪-≥∈⎪⎩**N N 2.解:(1)由151241=+=-a a a n n 及知,1234+=a a解得:,73=a 同理得.1,312==a a(2)由121+=-n n a a 知2211+=+-n n a a)1(211+=+-n n a a {}1+∴n a 构成以211=+a 为首项以2为公比的等比数列; 112)1(1-⋅++∴n n a a ;,21n n a =+∴.12-=∴n n a 为所求通项公式(3)12-=nn a 123......n n S a a a a ∴=++++123(21)(21)(21)......(21)n =-+-+-++-123(222......2)nn =++++-n n ---=21)21(2.221n n --=+3.解:由11335(2)n n n n S S a a n ---=-≥,12n n a a -∴=,又12a =,112n n a a -=, {}n a ∴是以2为首项,12为公比的等比数列,122112()()222n n n n a ---∴=⨯== 2(21)2n n b n -=-,1012123252(21)2n n T n --∴=⨯+⨯+⨯++-⋅ (1) 012111232(23)2(21)22n n n T n n ---=⨯+⨯++-⋅+-⋅ (2) (1)—(2)得0121122(222)(21)22n n n T n ---=++++--⋅ 即:1111112[1(2)]2(21)26(23)2212n n n n T n n ------=+--⋅=-+⋅- ,212(23)2n n T n -∴=-+⋅ 4.解:(Ⅰ)622212=+=a a ,2022323=+=a a .(Ⅱ)),2(22*1N n n a a n n n ∈≥+=-且 , ∴),2(122*11N n n a a n n n n ∈≥+=--且, 即),2(122*11N n n a a n n n n ∈≥=---且. ∴数列}2{n n a 是首项为21211=a ,公差为1=d 的等差数列. (Ⅲ)由(Ⅱ)得,211)1(21)1(212-=⋅-+=-+=n n d n a n n ∴n n n a 2)21(⋅-=. )2(2)21(2)211(2252232212)1(2)21(2252232211432321+⋅-+⋅--++⋅+⋅+⋅=⋅-++⋅+⋅+⋅=n n n n n n n S n S 1322)21(2221)2()1(+⋅--++++=--n n n n S 得 12)21(2222132-⋅--++++=+n n n12)21(21)21(21-⋅----=+n n n 32)23(-⋅-=n n . ∴32)32(+⋅-=n n n S . 5.解:(Ⅰ)12n n a S +=,12n n n S S S +∴-=,13n n S S +∴= 又111S a ==,∴数列{}n S 是首项为1,公比为3的等比数列,1*3()n n S n -=∈N 当2n ≥时,21223(2)n n n a S n --==≥,21132n n n a n -=⎧∴=⎨2⎩, ,,≥.(Ⅱ)12323n n T a a a na =++++, 当1n =时,11T =;当2n ≥时,0121436323n n T n -=++++,…………①12133436323n n T n -=++++,………………………②-①②得:12212242(333)23n n n T n ---=-+++++-213(13)222313n n n ---=+-- 11(12)3n n -=-+-1113(2)22n n T n n -⎛⎫∴=+- ⎪⎝⎭≥ 又111T a ==也满足上式, 1113(2)22n n T n n -⎛⎫∴=+- ⎪⎝⎭≥ 6.解: ⑴ )2(221+=++n n b b 2221=++∴+n n b b 2121=-=a a b 62222=+=b b 数列{b n +2}是首项为4公比为2的等比数列;⑵由⑴知 112242+-=⨯=+n n n b221-=∴+n n b 2211-=-++n n n a a22212-=-∴a a22323-=-a a……221-=--n n n a a上列(n-1)式子累加:n a n n 2)222(232-+++=-n a n n 221-=∴+⑶2)1(2)222(13221+-+++=++++n n a a a n n . 4)1(2221-+-=+++∴+n n a a a n n7.解:(1)设等差数列}{n a 的公差为d ,则⎩⎨⎧+=+=+21111)5()20(,60156d a d a a d a 解得⎩⎨⎧==.5,21a d32+=∴n a n . )4(2)325(+=++=n n n n S n (2)由).,2(,111*--+∈≥=-∴=-N n n a b b a b b n n n n n n112211121112,()()()(1)(14)3(2).3,n n n n n n n n b b b b b b b b a a a b n n n n b -----≥=-+-++-+=++++=--++=+=当时对也适合 ))(2(*∈+=∴N n n n b n ).211(21)2(11+-=+=∴n n n n b n )211123(21)2114121311(21+-+-=+-++-+-=n n n n T n )2)(1(4532+++=n n n n8.解:①113210n n n S S S +--++=⇒112()1n n n n S S S S +--=--⇒121(2)n n a a n +=-≥ 又123,22a a ==也满足上式,∴*121()n n a a n N +=-∈⇒112(1)n n a a +-=-(*n N ∈) ∴数列{}1n a -是公比为2,首项为1112a -=的等比数列 (2)由①,1211222n n n a ---=⨯=221n n a -⇒=+ 于是12...n n S a a a =+++()()()()1012212121...21n --=++++++++ ()1012222...2n n --=++++212n n -=+9.解析:(I )),2(24,2411≥+=∴+=-+n a S a S n n n n两式相减:),2(4411≥-=-+n a a a n n n *),(2)2(2,2)(42,2),2)((41111121111N n b a a b a a a a a b a a b n a a a n n n n n n n n n n n n n n n n ∈=-=--=-=∴-=∴≥-=∴++++++++-+ ,21=∴+nn b b }{n b ∴是以2为公比的等比数列, ,325,523,24,2112121121=-==+=∴+=+-=b a a a a a a a b 而 *)(231N n b n n ∈⋅=∴-(II ),231-==n n n b C ,)1(12log 2log 1log log 11222212+=⋅=⋅∴+++n n C C n n n n 而,111)1(1+-=+n n n n .111)111()4131()3121()211(+-=+-++-+-+-=∴n n n T n。
求数列极限的典型例题
求数列极限的典型例题1. 数列极限的基本概念好吧,咱们先聊聊“数列极限”是什么东西。
听到这个词,有些小伙伴可能会觉得有点晦涩,但其实它就像是在你追求目标时,永远朝着一个方向走。
比如说,你在吃泡面,面条一根接一根地煮,最后不就是想要那碗美味的泡面吗?数列极限就像是那些面条,随着时间的推移,越来越接近那个最终的目标。
简单说,就是数列中的数字越来越接近某个固定的数值。
1.1 数列的构成首先,咱们得明白,数列其实就是一串数字的集合。
就像你收集邮票,或者存钱,都是一点一点积累起来的。
这些数字可以是任意的,但一旦它们有了某种规律,那就更有意思了!你可以想象一下,一个数列就像是一条蜿蜒的小路,有高有低,有起有伏,但总是朝着某个地方前进。
1.2 极限的意义接下来,咱们聊聊极限。
极限就是指,当你无限接近某个值时的状态。
就好比你追一个人,越追越近,最后你们总会碰到一起。
极限让我们可以理解数列在无穷远处的行为,仿佛是在做一个长途旅行,虽然现在离目的地还远,但心中早已打定主意,不达目的誓不罢休。
2. 常见的数列极限例题现在,咱们来点实际的,举几个例子,让大家更加明白数列极限是怎么回事。
比如,咱们来看一个很经典的数列:( a_n = frac{1{n )。
当 ( n ) 变得越来越大时,这个数列的值会趋向于0。
听起来简单吧?但实际上,它在告诉我们一种深刻的哲理:无论你多么强大,总会有一种力量能让你慢下来。
2.1 例子解析咱们再来看看另一个数列:( b_n = frac{n{n+1 )。
当 ( n ) 越来越大时,这个数列的极限也会趋近于1。
这个过程就像是你在考试前努力复习,结果最后都快要考满分了。
其实,每个数列的极限都藏着一个故事,你只需细心观察。
2.2 直观理解更直观地说,如果你想知道一个数列的极限,可以试试图形化的方式。
比如,画一条图线,随着 ( n ) 的增加,你会发现它越来越接近某个水平线。
这种图形就像是生活中的风景,虽然一路上风景各异,但终究你会看到那条直线,心中默念:“终于到了!”3. 求极限的技巧与方法当然,求极限的方法也有很多,咱们简单聊几个。
等比数列经典例题 百度文库
一、等比数列选择题1.在流行病学中,基本传染数R 0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.初始感染者传染R 0个人,为第一轮传染,这R 0个人中每人再传染R 0个人,为第二轮传染,…….R 0一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.假设新冠肺炎的基本传染数0 3.8R =,平均感染周期为7天,设某一轮新增加的感染人数为M ,则当M >1000时需要的天数至少为( )参考数据:lg38≈1.58 A .34B .35C .36D .372.已知各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =,则3810b b b =( )A .1B .8C .4D .23.已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,且a 1,a 3,a 4成等比数列,则S n 取最大值时n 的值为( ) A .4 B .5 C .4或5 D .5或6 4.设{a n }是等比数列,若a 1 + a 2 + a 3 =1,a 2 + a 3 + a 4 =2,则 a 6 + a 7 + a 8 =( )A .6B .16C .32D .645.已知数列{}n a 满足:11a =,*1()2nn n a a n N a +=∈+.则 10a =( ) A .11021B .11022 C .11023D .110246.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”你的计算结果是( ) A .80里B .86里C .90里D .96里7.在等比数列{}n a 中,11a =,427a =,则352a a +=( ) A .45 B .54C .99D .818的等比中项是( )A .-1B .1C.2D.2±9.记n S 为正项等比数列{}n a 的前n 项和,若2415S S ==,,则7S =( ). A .710S =B .723S =C .7623S =D .71273S =10.明代朱载堉创造了音乐学上极为重要的“等程律”.在创造律制的过程中,他不仅给出了求解三项等比数列的等比中项的方法,还给出了求解四项等比数列的中间两项的方法.比如,若已知黄钟、大吕、太簇、夹钟四个音律值成等比数列,则有大吕=大吕=太簇.据此,可得正项等比数列{}n a 中,k a =( )A.n -B.n -C. D. 11.已知等比数列{}n a ,7a =8,11a =32,则9a =( ) A .16B .16-C .20D .16或16-12.已知单调递增数列{}n a 的前n 项和n S 满足()()*21n n n S a a n =+∈N,且0nS>,记数列{}2nn a ⋅的前n 项和为n T ,则使得2020n T >成立的n 的最小值为( )A .7B .8C .10D .1113.已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,121a a +=,344a a +=,则5678a a a a +++=( )A .80B .20C .32D .255314.设等差数列{}n a 的公差10,4≠=d a d ,若k a 是1a 与2k a 的等比中项,则k =( ) A .3或6 B .3 或-1 C .6D .315.设数列{}n a ,下列判断一定正确的是( )A .若对任意正整数n ,都有24nn a =成立,则{}n a 为等比数列B .若对任意正整数n ,都有12n n n a a a ++=⋅成立,则{}n a 为等比数列C .若对任意正整数m ,n ,都有2m nm n a a +⋅=成立,则{}n a 为等比数列D .若对任意正整数n ,都有31211n n n n a a a a +++=⋅⋅成立,则{}n a 为等比数列16.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若425S S =,则等比数列{}n a 的公比为( ) A .2B .1或2C .-2或2D .-2或1或217.若数列{}n a 是等比数列,且17138a a a =,则311a a =( ) A .1B .2C .4D .818.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22212n a a a +++=( )A .()221n -B .()1213n- C .41n -D .()1413n- 19.在等比数列{}n a 中,12345634159,88a a a a a a a a +++++==-,则123456111111a a a a a a +++++=( ) A .35B .35C .53D .53-20.一个蜂巢有1只蜜蜂,第一天,它飞出去找回了5个伙伴;第二天,6只蜜蜂飞出去,各自找回了5个伙伴……如果这个找伙伴的过程继续下去,第六天所有的蜜蜂都归巢后,蜂巢中一共有( )只蜜蜂. A .55989B .46656C .216D .36二、多选题21.题目文件丢失!22.已知数列{},{}n n a b 均为递增数列,{}n a 的前n 项和为,{}n n S b 的前n 项和为,n T 且满足*112,2()n n n n n a a n b b n N +++=⋅=∈,则下列结论正确的是( )A .101a <<B.11b <<C .22n n S T <D .22n n S T ≥23.计算机病毒危害很大,一直是计算机学家研究的对象.当计算机内某文件被病毒感染后,该病毒文件就不断地感染其他未被感染文件.计算机学家们研究的一个数字为计算机病毒传染指数0,C 即一个病毒文件在一分钟内平均所传染的文件数,某计算机病毒的传染指数02,C =若一台计算机有510个可能被感染的文件,如果该台计算机有一半以上文件被感染,则该计算机将处于瘫疾状态.该计算机现只有一个病毒文件,如果未经防毒和杀毒处理,则下列说法中正确的是( )A .在第3分钟内,该计算机新感染了18个文件B .经过5分钟,该计算机共有243个病毒文件C .10分钟后,该计算机处于瘫痪状态D .该计算机瘫痪前,每分钟内新被感染的文件数成公比为2的等比数列 24.设{}n a 是无穷数列,1n n n A a a +=+,()1,2,n =,则下面给出的四个判断中,正确的有( )A .若{}n a 是等差数列,则{}n A 是等差数列B .若{}n A 是等差数列,则{}n a 是等差数列C .若{}n a 是等比数列,则{}n A 是等比数列D .若{}n A 是等差数列,则{}2n a 都是等差数列25.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,满足13a =,且1a ,22a -,34a 成等差数列,则下列结论正确的是( ) A .113()2n n a -=⋅-B .36nn S a =+C .若数列{}n a 中存在两项p a ,s a3a =,则19p s +的最小值为83D .若1n n t S m S ≤-≤恒成立,则m t -的最小值为11626.已知数列{}n a 是等比数列,有下列四个命题,其中正确的命题有( ) A .数列{}n a 是等比数列 B .数列{}1n n a a +是等比数列 C .数列{}2lg n a 是等比数列D .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列 27.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11a =,()*12n n a S n N +=∈,则有( ) A .13n n S -= B .{}n S 为等比数列C .123n n a -=⋅D .21,1,23,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩28.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 ,并且满足条件11a >,671a a >,67101a a -<-,则下列结论正确的是( ) A .01q <<B .8601a a <<C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T29.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 -<-,下列结论正确的是( )A .S 2019<S 2020B .2019202010a a -<C .T 2020是数列{}n T 中的最大值D .数列{}n T 无最大值30.在《增删算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关.”则下列说法正确的是( ) A .此人第二天走了九十六里路B .此人第三天走的路程站全程的18C .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里D .此人后三天共走了42里路31.已知数列{}n a 满足11a =,()*123nn na a n N a +=∈+,则下列结论正确的有( ) A .13n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列 B .{}n a 的通项公式为1123n n a +=-C .{}n a 为递增数列D .1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和2234n n T n +=-- 32.数列{}n a 为等比数列( ). A .{}1n n a a ++为等比数列 B .{}1n n a a +为等比数列 C .{}221n n a a ++为等比数列D .{}n S 不为等比数列(n S 为数列{}n a 的前n 项)33.设{}n a 是无穷数列,若存在正整数k ,使得对任意n +∈N ,均有n k n a a +>,则称{}n a 是间隔递增数列,k 是{}n a 的间隔数,下列说法正确的是( )A .公比大于1的等比数列一定是间隔递增数列B .已知4n a n n=+,则{}n a 是间隔递增数列 C .已知()21nn a n =+-,则{}n a 是间隔递增数列且最小间隔数是2D .已知22020n a n tn =-+,若{}n a 是间隔递增数列且最小间隔数是3,则45t ≤<34.已知正项等比数列{}n a 满足12a =,4232a a a =+,若设其公比为q ,前n 项和为n S ,则( )A .2qB .2nn a = C .102047S = D .12n n n a a a +++<35.等比数列{}n a 中,公比为q ,其前n 项积为n T ,并且满足11a >.99100·10a a ->,99100101a a -<-,下列选项中,正确的结论有( ) A .01q << B .9910110a a -< C .100T 的值是n T 中最大的D .使1n T >成立的最大自然数n 等于198【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等比数列选择题 1.D 【分析】假设第n 轮感染人数为n a ,根据条件构造等比数列{}n a 并写出其通项公式,根据题意列出关于n 的不等式,求解出结果,从而可确定出所需要的天数. 【详解】设第n 轮感染人数为n a ,则数列{}n a 为等比数列,其中1 3.8a =,公比为0 3.8R =,所以 3.81000nn a =>,解得 3.8333log 1000 5.17lg3.8lg3810.58n >==≈≈-, 而每轮感染周期为7天,所以需要的天数至少为5.17736.19⨯=. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键点有两个:(1)理解题意构造合适的等比数列;(2)对数的计算. 2.B 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,求出72a =,再由等比数列的性质,即可求出结果. 【详解】因为各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=,所以27720a a -=,解得72a =或70a =(舍);又数列{}n b 是等比数列,且772b a ==,所以33810371178b b b b b b b ===.故选:B. 3.C 【分析】由等比数列的性质及等差数列的通项公式可得公差12d =-,再由等差数列的前n 项和公式即可得解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为,0d d ≠,134,,a a a 成等比数列,2314a a a ∴=即2(22)2(23)d d +=+,则12d =-,()()211119812244216n n n n n S a n d n n --⎛⎫∴=+=-=--+ ⎪⎝⎭,所以当4n =或5时,n S 取得最大值. 故选:C. 4.C 【分析】根据等比数列的通项公式求出公比2q ,再根据等比数列的通项公式可求得结果.【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则234123()2a a a a a a q ++=++=,又1231a a a ++=,所以2q,所以55678123()1232a a a a a a q ++=++⋅=⨯=.故选:C . 5.C 【分析】根据数列的递推关系,利用取倒数法进行转化得1121n na a +=+ ,构造11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,求解出通项,进而求出10a . 【详解】 因为12n n n a a a +=+,所以两边取倒数得12121n n n n a a a a ++==+,则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 所以数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,则11111122n nn a a -⎛⎫+=+⋅= ⎪⎝⎭,所以121n n a =-,故101011211023a ==-. 故选:C 【点睛】方法点睛:对于形如()11n n a pa q p +=+≠型,通常可构造等比数列{}n a x +(其中1qx p =-)来进行求解. 6.D 【分析】由题意得每天行走的路程成等比数列{}n a 、且公比为12,由条件和等比数列的前项和公式求出1a ,由等比数列的通项公式求出答案即可. 【详解】由题意可知此人每天走的步数构成12为公比的等比数列, 由题意和等比数列的求和公式可得611[1()]2378112a -=-, 解得1192a =,∴此人第二天走1192962⨯=里, ∴第二天走了96里,故选:D .7.C 【分析】利用等比数列的通项与基本性质,列方程求解即可 【详解】设数列{}n a 的公比为q ,因为341a a q =,所以3q =,所以24352299a a q q +=+=.故选C 8.D 【分析】利用等比中项定义得解. 【详解】2311()((22-==±,的等比中项是2± 故选:D 9.D 【分析】利用等比数列前n 项和公式列出方程组,求出首项和公比,由此能求出这个数列的前7项和. 【详解】n S 为正项等比数列{}n a 的前n 项和,21S =,45S =,∴21410(1)11(1)51q a q qa q q ⎧⎪>⎪⎪-⎪=⎨-⎪⎪-⎪=-⎪⎩,解得113a =,2q ,771(12)1273123S -∴==-.故选:D . 10.C 【分析】根据题意,由等比数列的通项公式,以及题中条件,即可求出结果. 【详解】因为三项等比数列的中项可由首项和末项表示,四项等比数列的第2、第3项均可由首项和末项表示,所以正项等比数列{}n a 中的k a 可由首项1a 和末项n a 表示,因为11n n a a q -=,所以q =所以111111k k n n k a a a a a ---⎛⎫ ⎪⎛== ⎭⎝⎝1111n k k n n na a----==⋅ 故选:C. 11.A 【分析】根据等比数列的通项公式得出618a q =,10132a q=且10a >,再由819a a q ==.【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则618a q =,10132a q=且10a >则81916a q a ====故选:A 12.B 【分析】由数列n a 与n S 的关系转化条件可得11n n a a -=+,结合等差数列的性质可得n a n =,再由错位相减法可得()1122n n T n +=-⋅+,即可得解.【详解】由题意,()()*21n n n S a a n N=+∈,当2n ≥时,()11121n n n S a a ---=+,所以()()11122211n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+, 整理得()()1110n n n n a a a a --+--=,因为数列{}n a 单调递增且0n S >,所以110,10n n n n a a a a --+≠--=,即11n n a a -=+, 当1n =时,()11121S a a =+,所以11a =, 所以数列{}n a 是以1为首项,公差为1的等差数列, 所以n a n =,所以1231222322n n T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅,()23412122232122n n n T n n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅,所以()()234111212222222212212n nn n n n T n n n +++--=++++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--,所以()1122n n T n +=-⋅+,所以876221538T =⨯+=,987223586T =⨯+=,所以2020n T >成立的n 的最小值为8. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是数列n a 与n S 关系的应用及错位相减法的应用. 13.A 【分析】由条件求出公比q ,再利用前4项和和公比求5678a a a a +++的值. 【详解】根据题意,由于{}n a 是各项均为正数的等比数列,121a a +=,()234124a a q a a +==+,∴24q =,0q >,2q则()()456781234161480a a a a q a a a a +++=+++=+=.故选:A 14.D 【分析】由k a 是1a 与2k a 的等比中项及14a d =建立方程可解得k . 【详解】k a 是1a 与2k a 的等比中项212k k a a a ∴=,()()2111121a k d a a k d ⎡⎤∴+-=+-⎣⎦⎡⎤⎣⎦()()223423k d d k d ∴+=⨯+,3k ∴=.故选:D 【点睛】本题考查等差数列与等比数列的基础知识,属于基础题. 15.C 【分析】根据等比数列的定义和判定方法逐一判断. 【详解】对于A ,若24nna =,则2nn a =±,+1+12n n a =±,则12n na a +=±,即后一项与前一项的比不一定是常数,故A 错误;对于B ,当0n a =时,满足12n n n a a a ++=⋅,但数列{}n a 不为等比数列,故B 错误; 对于C ,由2m nm n a a +⋅=可得0n a ≠,则+1+12m n m n a a +⋅=,所以1+1222n n m n m n a a +++==,故{}n a 为公比为2的等比数列,故C 正确;对于D ,由31211n n n n a a a a +++=⋅⋅可知0n a ≠,则312n n n n a a a a +++⋅=⋅,如1,2,6,12满足312n n n n a a a a +++⋅=⋅,但不是等比数列,故D 错误. 故选:C. 【点睛】方法点睛:证明或判断等比数列的方法, (1)定义法:对于数列{}n a ,若()10,0n n na q q a a +=≠≠,则数列{}n a 为等比数列; (2)等比中项法:对于数列{}n a ,若()2210n n n n a a a a ++=≠,则数列{}n a 为等比数列;(3)通项公式法:若n n a cq =(,c q 均是不为0的常数),则数列{}n a 为等比数列; (4)特殊值法:若是选择题、填空题可以用特殊值法判断,特别注意0n a =的判断. 16.C 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,由等比数列的前n 项和公式运算即可得解. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q , 当1q =时,4121422S a S a ==,不合题意; 当1q ≠时,()()41424222111115111a q S q q q S qa q q---===+=---,解得2q =±. 故选:C. 17.C 【分析】根据等比数列的性质,由题中条件,求出72a =,即可得出结果. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,由17138a a a =,得378a =,所以72a =,因此231174a a a ==.故选:C. 18.D 【分析】由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}2n a 也为等比数列,确定该数列的首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.【详解】已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;当2n ≥时,()()111222nn n n n n a S S a a ---=-=---=.由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n na ,所以,022a -=,解得1a =,()12n n a n N -*∴=∈,则()221124n n na --==,2121444n n n n a a +-∴==,且211a =, 所以,数列{}2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,222121441143n n na a a --+++==-. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法; (5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且1k ≠,0k ≠).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1bm k =-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于()112,n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b-=+的式子;⑦1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可. 19.D【分析】利用等比数列下标和相等的性质有162534a a a a a a ==,而目标式可化为162534162534a a a a a a a a a a a a +++++结合已知条件即可求值. 【详解】162534123456162534111111a a a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++=++, ∵等比数列{}n a 中3498a a =-,而162534a a a a a a ==, ∴123456111111a a a a a a +++++=12345685()93a a a a a a -+++++=-, 故选:D 20.B 【分析】第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ,则数列{}n a 成等比数列.根据等比数列的通项公式,可以算出第6天所有的蜜蜂都归巢后的蜜蜂数量. 【详解】设第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ,根据题意得 数列{}n a 成等比数列,它的首项为6,公比6q = 所以{}n a 的通项公式:1666n n n a -=⨯=到第6天,所有的蜜蜂都归巢后, 蜂巢中一共有66646656a =只蜜蜂. 故选:B .二、多选题 21.无22.ABC 【分析】利用数列单调性及题干条件,可求出11,a b 范围;求出数列{},{}n n a b 的前2n 项和的表达式,利用数学归纳法即可证明其大小关系,即可得答案. 【详解】因为数列{}n a 为递增数列, 所以123a a a <<,所以11222a a a <+=,即11a <,又22324a a a <+=,即2122a a =-<, 所以10a >,即101a <<,故A 正确; 因为{}n b 为递增数列, 所以123b b b <<,所以21122b b b <=,即1b < 又22234b b b <=,即2122b b =<, 所以11b >,即11b <<,故B 正确;{}n a 的前2n 项和为21234212()()()n n n S a a a a a a -=++++⋅⋅⋅++= 22(121)2[13(21)]22n n n n +-++⋅⋅⋅+-==,因为12n n n b b +⋅=,则1122n n n b b +++⋅=,所以22n n b b +=,则{}n b 的2n 项和为13212422()()n n n b b b b b b T -=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=1101101122(222)(222)()(21)n n nb b b b --++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=+-1)1)n n>-=-,当n =1时,222,S T =>,所以22T S >,故D 错误; 当2n ≥时假设当n=k时,21)2k k ->21)k k ->, 则当n=k +11121)21)21)2k k k k k ++-=+-=->2221(1)k k k >++=+所以对于任意*n N ∈,都有21)2k k ->,即22n n T S >,故C 正确 故选:ABC 【点睛】本题考查数列的单调性的应用,数列前n 项和的求法,解题的关键在于,根据数列的单调性,得到项之间的大小关系,再结合题干条件,即可求出范围,比较前2n 项和大小时,需灵活应用等差等比求和公式及性质,结合基本不等式进行分析,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题. 23.ABC 【分析】设第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +,前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S ,则()121n n a S +=+,且12a =,可得123n n a -=⨯,即可判断四个选项的正误.【详解】设第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +,前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S ,则()121n n a S +=+,且12a =,由()121n n a S +=+可得()121n n a S -=+,两式相减得:12n n n a a a +=-,所以13n n a a +=,所以每分钟内新感染的病毒构成以12a =为首项,3为公比的等比数列,所以123n n a -=⨯,在第3分钟内,该计算机新感染了3132318a -=⨯=个文件,故选项A 正确;经过5分钟,该计算机共有()551234521311324313a a a a a ⨯-+++++=+==-个病毒文件,故选项B 正确;10分钟后,计算机感染病毒的总数为()101051210213111310132a a a ⨯-++++=+=>⨯-,所以计算机处于瘫痪状态,故选项C 正确; 该计算机瘫痪前,每分钟内新被感染的文件数成公比为3的等比数列,故选项D 不正确; 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是读懂题意,得出第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +与 前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S 之间的递推关系为()121n n a S +=+,从而求得n a .24.AD 【分析】利用等差数列的通项公式以及定义可判断A 、B 、D ;利用等比数列的通项公式可判断B. 【详解】对于A ,若{}n a 是等差数列,设公差为d ,则()1111122n n n a n d a nd A a a a nd d +=+=+-++=+-, 则()()111222212n n A A a nd d a n d d d --=+--+--=⎡⎤⎣⎦, 所以{}n A 是等差数列,故A 正确; 对于B ,若{}n A 是等差数列,设公差为d ,()11111n n n n n n n n A a a a a a a A d +-+--=-=-+-=+,即数列{}n a 的偶数项成等差数列,奇数项成等差数列,故B 不正确,D 正确. 对于C ,若{}n a 是等比数列,设公比为q ,当1q ≠-时, 则11111n n n n n n n n n na q a A a a a qq a A a a --+--+=+++==, 当1q =-时,则10n n n A a a ++==,故{}n A 不是等比数列,故C 不正确;故选:AD 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式以及定义、等比数列的通项公式以及定义,属于基础题. 25.ABD 【分析】根据等差中项列式求出12q =-,进而求出等比数列的通项和前n 项和,可知A ,B 正确;3a =求出15p s =⎧⎨=⎩或24p s =⎧⎨=⎩或42p s =⎧⎨=⎩或51p s =⎧⎨=⎩,可知19p s +的最小值为114,C 不正确;利用1nn y S S =-关于n S 单调递增,求出1n n S S -的最大、最小值可得结果. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,由13a =,21344a a a -=+得243343q q -⨯=+⨯,解得12q =-,所以113()2n n a -=⋅-,13(1())1221()121()2n n n S --⎛⎫==-- ⎪⎝⎭--;1111361()66()63()63222n n n n n S a -⎛⎫=--=--=+⋅-=+ ⎪⎝⎭;所以A ,B 正确;3a =,则23p s a a a ⋅=,1122111()p s p s a a a q a q a q --⋅==,所以114p s q qq --=,所以6p s +=,则15p s =⎧⎨=⎩或24p s =⎧⎨=⎩或42p s =⎧⎨=⎩或51p s =⎧⎨=⎩,此时19145p s +=或114或194或465;C 不正确,122,2121()2122,2nn n nn S n ⎧⎛⎫+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎛⎫=--=⎨ ⎪⎝⎭⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭⎩为奇数为偶数, 当n 为奇数时,(2,3]n S ∈,当n 为偶数时,3[,2)2n S ∈,又1n n y S S =-关于n S 单调递增,所以当n 为奇数时,138(,]23nn S S -∈,当n 为偶数时,153[,)62n n S S -∈,所以83m ≥,56t ≤,所以8511366m t -≥-=,D 正确, 故选:ABD . 【点睛】本题考查了等差中项的应用,考查了等比数列通项公式,考查了等比数列的前n 项和公式,考查了数列不等式恒成立问题,属于中档题. 26.ABD 【分析】分别按定义计算每个数列的后项与前项的比值,即可判断. 【详解】根据题意,数列{}n a 是等比数列,设其公比为q ,则1n na q a +=, 对于A ,对于数列{}n a ,则有1||n na q a ,{}n a 为等比数列,A 正确; 对于B ,对于数列{}1n n a a +,有211n n n na a q a a +-=,{}1n n a a +为等比数列,B 正确; 对于C ,对于数列{}2lg n a ,若1n a =,数列{}n a 是等比数列,但数列{}2lg n a 不是等比数列,C 错误;对于D ,对于数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭,有11111n n n n a a a q a --==,1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等比数列,D 正确. 故选:ABD . 【点睛】本题考查用定义判断一个数列是否是等比数列,属于基础题. 27.ABD 【分析】根据,n n a S 的关系,求得n a ,结合等比数列的定义,以及已知条件,即可对每个选项进行逐一分析,即可判断选择. 【详解】由题意,数列{}n a 的前n 项和满足()*12n n a S n N +=∈,当2n ≥时,12n n a S -=,两式相减,可得112()2n n n n n a a S S a +-=-=-, 可得13n n a a +=,即13,(2)n na a n +=≥,又由11a =,当1n =时,211222a S a ===,所以212a a =, 所以数列的通项公式为21,1232n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩;当2n ≥时,11123322n n n n a S --+⋅===,又由1n =时,111S a ==,适合上式,所以数列的{}n a 的前n 项和为13n n S -=;又由11333nn n n S S +-==,所以数列{}n S 为公比为3的等比数列, 综上可得选项,,A B D 是正确的. 故选:ABD. 【点睛】本题考查利用,n n a S 关系求数列的通项公式,以及等比数列的证明和判断,属综合基础题. 28.ABD 【分析】先分析公比取值范围,即可判断A ,再根据等比数列性质判断B,最后根据项的性质判断C,D. 【详解】若0q <,则67670,00a a a a <>∴<与671a a >矛盾; 若1q ≥,则11a >∴671,1a a >>∴67101a a ->-与67101a a -<-矛盾; 因此01q <<,所以A 正确;667710101a a a a -<∴>>>-,因此2768(,1)0a a a =∈,即B 正确; 因为0n a >,所以n S 单调递增,即n S 的最大值不为7S ,C 错误;因为当7n ≥时,(0,1)n a ∈,当16n ≤≤时,(1,)n a ∈+∞,所以n T 的最大值为6T ,即D 正确; 故选:ABD 【点睛】本题考查等比数列相关性质,考查综合分析判断能力,属中档题. 29.AB 【分析】由已知确定0q <和1q ≥均不符合题意,只有01q <<,数列{}n a 递减,从而确定20191a >,202001a <<,从可判断各选项.【详解】当0q <时,22019202020190a a a q =<,不成立;当1q ≥时,201920201,1a a >>,20192020101a a -<-不成立;故01q <<,且20191a >,202001a <<,故20202019S S >,A 正确;2201920212020110a a a -=-<,故B 正确;因为20191a >,202001a <<,所以2019T 是数列{}n T 中的最大值,C ,D 错误; 故选:AB 【点睛】本题考查等比数列的单调性,解题关键是确定20191a >,202001a <<. 30.ACD 【分析】若设此人第n 天走n a 里路,则数列{}n a 是首项为1a ,公比为12q =的等比数列,由6378S =求得首项,然后分析4个选项可得答案.【详解】解:设此人第n 天走n a 里路,则数列{}n a 是首项为1a ,公比为12q =的等比数列, 因为6378S =,所以1661(1)2=378112a S -=-,解得1192a =,对于A ,由于21192962a =⨯=,所以此人第二天走了九十六里路,所以A 正确; 对于B ,由于 3148119248,43788a =⨯=>,所以B 不正确; 对于C ,由于378192186,1921866-=-=,所以此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里,所以C 正确;对于D ,由于4561111924281632a a a ⎛⎫++=⨯++= ⎪⎝⎭,所以D 正确,故选:ACD 【点睛】此题考查等比数的性质,等比数数的前项n 的和,属于基础题. 31.ABD 【分析】 由()*123nn na a n N a +=∈+两边取倒数,可求出{}n a 的通项公式,再逐一对四个选项进行判断,即可得答案. 【详解】因为112323n nn n a a a a ++==+,所以11132(3)n n a a ++=+,又11340a +=≠, 所以13n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是以4为首项,2位公比的等比数列,11342n n a -+=⨯即1123n n a +=-,故选项A 、B 正确. 由{}n a 的通项公式为1123n n a +=-知,{}n a 为递减数列,选项C 不正确.因为1231n na +=-,所以 1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和23112(23)(23)(23)2(222)3n n n T n +=-+-++-=+++-22(12)2312234n n n n +-⨯-=⨯-=--.选项D 正确,故选:ABD 【点睛】本题考查由递推公式判断数列为等比数列,等比数列的通项公式及前n 项和,分组求和法,属于中档题. 32.BCD 【分析】举反例,反证,或按照等比数列的定义逐项判断即可. 【详解】解:设{}n a 的公比为q ,A. 设()1nn a =-,则10n n a a ++=,显然{}1n n a a ++不是等比数列.B.2211n n n n a a q a a +++=,所以{}1n n a a +为等比数列. C. ()()24222221222211n n n n n n a q q a a q a a a q +++++==++,所以{}221n n a a ++为等比数列. D. 当1q =时,n S np =,{}n S 显然不是等比数列; 当1q ≠时,若{}n S 为等比数列,则()222112n n n S S n S -+=≥,即()()()211111111111n n n a q a q a q q q q-+⎛⎫⎛⎫⎛⎫---⎪⎪⎪= ⎪ ⎪⎪---⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以1q =,与1q ≠矛盾,综上,{}n S 不是等比数列. 故选:BCD. 【点睛】考查等比数列的辨析,基础题.33.BCD【分析】根据间隔递增数列的定义求解.【详解】A. ()1111111n k n n n k k n a a a a q q q a q +---+=-=--,因为1q >,所以当10a <时,n k n a a +<,故错误; B. ()()244441++n k n n kn a a n k n k k n k n n k n n k n +⎛⎫⎛⎫+-⎛⎫-=++-+=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭,令24t n kn =+-,t 在n *∈N 单调递增,则()1140t k =+->,解得3k >,故正确;C. ()()()()()()21212111n k n n k n k n a a n k n k ++⎡⎤-=++--+-=+---⎣⎦,当n 为奇数时,()2110k k --+>,存在1k 成立,当n 为偶数时,()2110kk +-->,存在2k ≥成立,综上:{}n a 是间隔递增数列且最小间隔数是2,故正确;D. 若{}n a 是间隔递增数列且最小间隔数是3,则()()()2222020202020n k n a a n k t n k n tn kn k tk +-=+-++--+=+->,n *∈N 成立,则()220k t k +->,对于3k ≥成立,且()220k t k +-≤,对于k 2≤成立 即()20k t +->,对于3k ≥成立,且()20k t +-≤,对于k 2≤成立 所以23t -<,且22t -≥解得45t ≤<,故正确.故选:BCD【点睛】本题主要考查数列的新定义,还考查了运算求解的能力,属于中档题.34.ABD【分析】由条件可得32242q q q =+,解出q ,然后依次计算验证每个选项即可. 【详解】由题意32242q q q =+,得220q q --=,解得2q (负值舍去),选项A 正确; 1222n n n a -=⨯=,选项B 正确;()12212221n n n S +⨯-==--,所以102046S =,选项C 错误;13n n n a a a ++=,而243n n n a a a +=>,选项D 正确.故选:ABD【点睛】本题考查等比数列的有关计算,考查的是学生对基础知识的掌握情况,属于基础题. 35.ABD【分析】由已知9910010a a ->,得0q >,再由99100101a a -<-得到1q <说明A 正确;再由等比数列的性质结合1001a <说明B 正确;由10099100·T T a =,而10001a <<,求得10099T T <,说明C 错误;分别求得1981T >,1991T <说明D 正确.【详解】对于A ,9910010a a ->,21971·1a q ∴>,()2981··1a q q ∴>. 11a >,0q ∴>. 又99100101a a -<-,991a ∴>,且1001a <. 01q ∴<<,故A 正确;对于B ,299101100100·01a a a a ⎧=⎨<<⎩,991010?1a a ∴<<,即99101·10a a -<,故B 正确; 对于C ,由于10099100·T T a =,而10001a <<,故有10099T T <,故C 错误; 对于D ,()()()()19812198119821979910099100·····991T a a a a a a a a a a a =⋯=⋯=⨯>, ()()()199121991199219899101100·····1T a a a a a a a a a a =⋯=⋯<,故D 正确.∴不正确的是C .故选:ABD .【点睛】本题考查等比数列的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题.。
高中数学:数列经典题目集锦及答案经典及题型精选
数列经典题目集锦一一、构造法证明等差、等比 类型一:按已有目标构造1、 数列{a n },{b n },{c n }满足:b n =a n -2a n +1,c n =a n +1+2a n +2-2,n ∈N *.(1) 若数列{a n }是等差数列,求证:数列{b n }是等差数列; (2) 若数列{b n },{c n }都是等差数列,求证:数列{a n }从第二项起为等差数列;(3) 若数列{b n }是等差数列,试判断当b 1+a 3=0时, 数列{a n }是否成等差数列?证明你的结论.类型二: 整体构造2、设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,且(S n +1+λ)a n =(S n +1)a n +1对一切n ∈N *都成立.(1) 若λ=1,求数列{a n }的通项公式; (2) 求λ的值,使数列{a n }是等差数列.二、两次作差法证明等差数列3、设数列{}n a 的前n 项和为{}n S ,已知11,6,1321===a a a ,且*1,)25()85(N n B An S n S n n n ∈+=+--+,(其中A ,B 为常数).(1)求A 与B 的值;(2)求数列{}n a 为通项公式;三、数列的单调性4.已知常数0λ≥,设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S , 满足:11a =,()11131n n n n n na S S a a λ+++=+⋅+(*n ∈N ). (1)若0λ=,求数列{}n a 的通项公式;(2)若112n n a a +<对一切*n ∈N 恒成立,求实数λ的取值范围.5.设数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,其前n 项和为n S ,若1564a a =,5348S S -=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)对于正整数,,k m l (k m l <<),求证:“1m k =+且3l k =+”是“5,,k m l a a a 这三项经适当排序后能构成等差数列”成立的充要条件;(3)设数列{}n b 满足:对任意的正整数n ,都有121321n n n n a b a b a b a b --++++13246n n +=⋅--,且集合*|,nn b M n n N a λ⎧⎫=≥∈⎨⎬⎩⎭中有且仅有3个元素,求λ的取值范围.四、隔项(分段)数列问题6. 已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧13a n +n (n 为奇数),a n -3n (n 为偶数).(1) 是否存在实数λ,使数列{a 2n -λ}是等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由;(2) 若S n 是数列{a n }的前n 项的和,求满足S n >0的所有正整数n .7.若{}n b 满足:对于N n *∈,都有2n n b b d +-=(d 为常数),则称数列{}n b 是公差为d 的“隔项等差”数列. (Ⅰ)若17,321==c c ,{}n c 是公差为8的“隔项等差”数列,求{}n c 的前15项之和; (Ⅱ)设数列{}n a 满足:1a a =,对于N n *∈,都有12n n a a n ++=. ①求证:数列{}n a 为“隔项等差”数列,并求其通项公式;②设数列{}n a 的前n 项和为n S ,试研究:是否存在实数a ,使得22122++k k k S S S 、、成等比数列(*N k ∈)?若存在,请求出a 的值;若不存在,请说明理由.五、数阵问题8.已知等差数列{a n }、等比数列{b n }满足a 1+a 2=a 3,b 1b 2=b 3,且a 3,a 2+b 1,a 1+b 2成等差数列,a 1,a 2,b 2成等比数列.(1) 求数列{a n }和数列{b n }的通项公式;(2) 按如下方法从数列{a n }和数列{b n }中取项: 第1次从数列{a n }中取a 1, 第2次从数列{b n }中取b 1,b 2, 第3次从数列{a n }中取a 2,a 3,a 4, 第4次从数列{b n }中取b 3,b 4,b 5,b 6, ……第2n -1次从数列{a n }中继续依次取2n -1个项, 第2n 次从数列{b n }中继续依次取2n 个项, ……由此构造数列{c n }:a 1,b 1,b 2,a 2,a 3,a 4,b 3,b 4,b 5,b 6,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,b 7,b 8,b 9,b 10, b 11,b 12,…,记数列{c n }的前n 项和为S n .求满足S n <22 014的最大正整数n .数列经典题目集锦答案1.证明:(1) 设数列{a n }的公差为d ,∵ b n =a n -2a n +1,∴ b n +1-b n =(a n +1-2a n +2)-(a n -2a n +1)=(a n +1-a n )-2(a n +2-a n +1)=d -2d =-d , ∴ 数列{b n }是公差为-d 的等差数列. (4分) (2) 当n ≥2时,c n -1=a n +2a n +1-2,∵ b n =a n -2a n +1,∴ a n =b n +c n -12+1,∴ a n +1=b n +1+c n2+1,∴ a n +1-a n =b n +1+c n 2-b n +c n -12=b n +1-b n 2+c n -c n -12.∵ 数列{b n },{c n }都是等差数列,∴b n +1-b n 2+c n -c n -12为常数, ∴ 数列{a n }从第二项起为等差数列. (10分)(3) 结论:数列{a n }成等差数列.证明如下: (证法1)设数列{b n }的公差为d ′, ∵ b n =a n -2a n +1,∴ 2n b n =2n a n -2n +1a n +1,∴ 2n -1b n -1=2n -1a n -1-2n a n ,…,2b 1=2a 1-22a 2,∴ 2n b n +2n -1b n -1+…+2b 1=2a 1-2n +1a n +1,设T n =2b 1+22b 2+…+2n -1b n -1+2n b n ,∴ 2T n =22b 1+…+2n b n -1+2n +1b n ,两式相减得:-T n =2b 1+(22+…+2n -1+2n )d ′-2n +1b n ,即T n =-2b 1-4(2n -1-1)d ′+2n +1b n , ∴ -2b 1-4(2n -1-1)d ′+2n +1b n =2a 1-2n +1a n +1,∴ 2n +1a n +1=2a 1+2b 1+4(2n -1-1)d ′-2n +1b n =2a 1+2b 1-4d ′-2n +1(b n -d ′), ∴ a n +1=2a 1+2b 1-4d′2n +1-(b n -d ′). (12分) 令n =2,得a 3=2a 1+2b 1-4d′23-(b 2-d ′)=2a 1+2b 1-4d′23-b 1, ∵ b 1+a 3=0,∴2a 1+2b 1-4d′23=b 1+a 3=0,∴ 2a 1+2b 1-4d ′=0,∴ a n +1=-(b n -d ′),∴ a n +2-a n +1=-(b n +1-d ′)+(b n -d ′)=-d ′,∴ 数列{a n }(n ≥2)是公差为-d ′的等差数列. (14分) ∵ b n =a n -2a n +1,令n =1,a 1-2a 2=-a 3,即a 1-2a 2+a 3=0,∴ 数列{a n }是公差为-d ′的等差数列. (16分)(证法2)∵ b n =a n -2a n +1,b 1+a 3=0,令n =1,a 1-2a 2=-a 3,即a 1-2a 2+a 3=0,(12分) ∴ b n +1=a n +1-2a n +2,b n +2=a n +2-2a n +3,∴ 2b n +1-b n -b n +2=(2a n +1-a n -a n +2)-2(2a n +2-a n +1-a n +3). ∵ 数列{b n }是等差数列,∴ 2b n +1-b n -b n +2=0, ∴ 2a n +1-a n -a n +2=2(2a n +2-a n +1-a n +3).(14分) ∵ a 1-2a 2+a 3=0,∴ 2a n +1-a n -a n +2=0, ∴ 数列{a n }是等差数列.(16分)2.解析:(1) 若λ=1,则(S n +1+1)a n =(S n +1)a n +1,a 1=S 1=1.∵ a n >0,S n >0,∴ S n +1+1S n +1=a n +1a n ,(2分) ∴S 2+1S 1+1·S 3+1S 2+1·…·S n +1+1S n +1=a 2a 1·a 3a 2·…·a n +1a n ,化简,得S n +1+1=2a n +1. ①(4分) ∴ 当n ≥2时,S n +1=2a n . ② ①-②,得a n +1=2a n ,∴a n +1a n=2(n ≥2).(6分) ∵ 当n =1时,a 2=2,∴ n =1时上式也成立,∴ 数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列,a n =2n -1(n ∈N *).(8分) (2) 令n =1,得a 2=λ+1.令n =2,得a 3=(λ+1)2.(10分) 要使数列{a n }是等差数列,必须有2a 2=a 1+a 3,解得λ=0.(11分) 当λ=0时,S n +1a n =(S n +1)a n +1,且a 2=a 1=1. 当n ≥2时,S n +1(S n -S n -1)=(S n +1)(S n +1-S n ),整理,得S 2n +S n =S n +1S n -1+S n +1,S n +1S n -1+1=S n +1S n ,(13分) 从而S 2+1S 1+1·S 3+1S 2+1·…·S n +1S n -1+1=S 3S 2·S 4S 3·…·S n +1S n ,化简,得S n +1=S n +1,∴ a n +1=1.(15分) 综上所述,a n =1(n ∈N *),∴ λ=0时,数列{a n }是等差数列.(16分)3.解析:(1)由11,6,1321===a a a ,得18,7,1321===S S S .把2,1=n 分别代入*1,)25()85(N n B An S n S n n n ∈+=+--+,得⎩⎨⎧-=+-=+48228B A B A , 解得,8,20-=-=B A .(2)由(1)知,82028)(511--=---++n S S S S n n n n n ,即82028511--=--++n S S na n n n ,① 又8)1(2028)1(5122-+-=--++++n S S a n n n n . ②②-①得,20285)1(51212-=---+++++n n n n a a na a n ,即20)25()35(12-=+--++n n a n a n . ③ 又20)75()25(23-=+-+++n n a n a n .④④-③得,0)2)(25(123=+-++++n n n a a a n ,520n +≠,∴02123=+-+++n n n a a a ,又32215a a a a -=-=,所以32120a a a -+=, 因此,数列{}n a 是首项为1,公差为5的等差数列. 故45)1(51-=-+=n n a n .4.解析:(1) 0λ=时,111n n n n naS S a a +++=+∴1n n n na S S a +=∵0n a >,∴0n S > ∴ 1n n a a +=,∵11a =,∴1n a =(2) ∵()11131n n n n n n a S S a a λ+++=+⋅+ 0n a > ,∴1131nn n n nS S a a λ++-=⋅+ 则212131S S a a λ-=⋅+,2323231S S a a λ-=⋅+, ,11131n n n n n S S a a λ----=⋅+()2n ≥ 相加,得()2113331n nnS n a λ--=+++-则()3322n n n S n a n λ⎛⎫-=+⋅≥ ⎪⎝⎭,该式对1n =也成立, ∴()*332n n n S n a n N λ⎛⎫-=+⋅≥ ⎪⎝⎭. ③ ∴()1*13312n n n S n a n N λ++⎛⎫-=++⋅≥ ⎪⎝⎭. ④ ④-③,得1113333122n n n n n a n a n a λλ+++⎛⎫⎛⎫--=++⋅-+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 即11333322n n n n n a n a λλ++⎛⎫⎛⎫--+⋅=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵0λ≥,∴133330,022n n n n λλ+--+>+> . ∵112n n a a +<对一切*n ∈N 恒成立, ∴332nn λ-+1133()22n n λ+-<+对一切*n ∈N 恒成立. 即233nnλ>+对一切*n ∈N 恒成立. 记233n n nb =+,则()()()111423622233333333n n n n n n n n n n b b +++-⋅-+-=-=++++ 当1n =时,10n n b b +-=; 当2n ≥时,10n n b b +->∴ 1213b b ==是{}n b 中的最大项.综上所述,λ的取值范围是13λ>. 5. 解析:(1)数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,∴215364a a a ==,38a ∴=,又5348S S -=,2458848a a q q ∴+=+=,2q ∴=,3822n n n a -∴=⋅=; ……4分(2)(ⅰ)必要性:设5,,k m l a a a 这三项经适当排序后能构成等差数列,①若25k m l a a a ⋅=+,则10222k m l ⋅=+,1022m k l k --∴=+,11522m k l k ----∴=+,1121,24m k l k ----⎧=⎪∴⎨=⎪⎩ 13m k l k =+⎧∴⎨=+⎩. ………… 6分②若25m k l a a a =+,则22522m k l ⋅=⋅+,1225m k l k +--∴-=,左边为偶数,等式不成立, ③若25l k m a a a =+,同理也不成立,综合①②③,得1,3m k l k =+=+,所以必要性成立. …………8分 (ⅱ)充分性:设1m k =+,3l k =+,则5,,k m l a a a 这三项为135,,k k k a a a ++,即5,2,8k k k a a a ,调整顺序后易知2,5,8k k k a a a 成等差数列,所以充分性也成立. 综合(ⅰ)(ⅱ),原命题成立. …………10分(3)因为11213213246n n n n n a b a b a b a b n +--++++=⋅--, 即123112122223246n n n n n b b b b n +--++++=⋅--,(*)∴当2n ≥时,1231123122223242n n n n n b b b b n ----++++=⋅--,(**)则(**)式两边同乘以2,得2341123122223284n n n n n b b b b n +---++++=⋅--,(***)∴(*)-(***),得242n b n =-,即21(2)n b n n =-≥,又当1n =时,21232102b =⋅-=,即11b =,适合21(2)n b n n =-≥,21n b n ∴=-.………14分 212n n n b n a -∴=,111212352222n n n n nn n b b n n n a a ------∴-=-=, 2n ∴=时,110n n n n b b a a --->,即2121b b a a >;3n ∴≥时,110n n n n b b a a ---<,此时n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递减, 又1112b a =,2234b a =,3358b a =,44716b a =, 71162λ∴<≤. ……………16分 6. 解析:(1) 设b n =a 2n -λ,因为b n +1b n =a 2n +2-λa 2n -λ=13a 2n +1+(2n +1)-λa 2n -λ=13(a 2n -6n )+(2n +1)-λa 2n -λ=13a 2n +1-λa 2n -λ.(2分)若数列{a 2n -λ}是等比数列,则必须有13a 2n+1-λa 2n -λ=q (常数),即⎝⎛⎭⎫13-q a 2n +(q -1)λ+1=0,即⎩⎪⎨⎪⎧13-q =0(q -1)λ+1=0⎩⎨⎧q =13,λ=32,(5分) 此时b 1=a 2-32=13a 1+1-32=-16≠0,所以存在实数λ=32,使数列{a 2n -λ}是等比数列.(6分)(注:利用前几项,求出λ的值,并证明不扣分) (2) 由(1)得{b n }是以-16为首项,13为公比的等比数列,故b n =a 2n -32=-16·⎝⎛⎭⎫13n -1=-12·⎝⎛⎭⎫13n ,即a 2n =-12·⎝⎛⎭⎫13n +32.(8分)由a 2n =13a 2n -1+(2n -1),得a 2n -1=3a 2n -3(2n -1)=-12·⎝⎛⎭⎫13n -1-6n +152,(10分)所以a 2n -1+a 2n =-12·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫13n -1+⎝⎛⎭⎫13n -6n +9=-2·⎝⎛⎭⎫13n -6n +9, S 2n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2n -1+a 2n )=-2[13+⎝⎛⎭⎫132+…+⎝⎛⎭⎫13n ]-6(1+2+…+n )+9n=-2·13[1-⎝⎛⎭⎫13n ]1-13-6·n (n +1)2+9n =⎝⎛⎭⎫13n -1-3n 2+6n =⎝⎛⎭⎫13n-3(n -1)2+2,(12分)显然当n ∈N *时,{S 2n }单调递减.又当n =1时,S 2=73>0,当n =2时,S 4=-89<0,所以当n ≥2时,S 2n <0;S 2n -1=S 2n -a 2n =32·⎝⎛⎭⎫13n -52-3n 2+6n , 同理,当且仅当n =1时,S 2n -1>0.综上,满足S n >0的所有正整数n 为1和2.(16分) 7.解析:(Ⅰ)易得数列⎩⎨⎧+-=.9414为偶数时,当为奇数时;,当n n n n c n前15项之和53527)6517(28)593(=⨯++⨯+=……………………………4分 (Ⅱ)①n a a n n 21=++ (*∈N n )(1) , )1(221+=+++n a a n n (2)(1)-(2)得22=-+n n a a (*∈N n ).所以,{}n a 为公差为2的“隔项等差”数列. ……………………………6分当n 为偶数时,a n n a a n -=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+-=2122, 当n 为奇数时,()[]11)1(2)1(21-+=----=--=-a n a n n a n a n n ; …8分②当n 为偶数时,()2212212222221222n n n n a n n n a S n =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅-+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅=;当n 为奇数时,()2212121212221212121⨯⎪⎭⎫⎝⎛---+-⋅-+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-++++⋅=n n n a n n n a S n 21212-+=a n . ……………………………12分 故当k n 2=时,222k S k =,a k k S k ++=+22212,222)1(2+=+k S k ,由()222212++⋅=k k k S S S ,则2222)1(22)22(+⋅=++k k a k k ,解得0=a .所以存在实数0a =,使得22122++k k k S S S 、、成等比数列(*N k ∈)……………………………16分8. 解析:(1) 设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )=a 1+2d ,b 1(b 1q )=b 1q 2,(a 1+2d )+(a 1+b 1q )=2[(a 1+d )+b 1],(a 1+d )2=a 1(b 1q ),解得a 1=d =1,b 1=q =2.故a n =n ,b n =2n .(6分)(2) 将a 1,b 1,b 2记为第1组,a 2,a 3,a 4,b 3,b 4,b 5,b 6记为第2组,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,b 7,b 8,b 9,b 10,b 11,b 12记为第3组,……以此类推,则第n 组中,有2n -1项选取于数列{a n },有2n 项选取于数列{b n },前n 组共有n 2项选取于数列{a n },有n 2+n 项选取于数列{b n },记它们的总和为P n ,并且有()22211222nn n n n P +++=+-.(11分)P 45-22 014=452(452+1)2+22 071-22 014-2>0,P 44-22 014=442(442+1)2-21 981(233-1)-2<0.当S n =452(452+1)2+(2+22+…+22 012)时,S n -22 014=-22 013-2+452(452+1)2<0.(13分)当S n =452(452+1)2+(2+22+…+22 013)时,S n -22 014=-2+452(452+1)2>0.可得到符合S n <22 014的最大的n =452+2 012=4 037.(16分)。
黑龙江省牡丹江市第三高级中学数列的概念经典例题doc
一、数列的概念选择题1.历史上数列的发展,折射出许多有价值的数学思想方法,对时代的进步起了重要的作用.比如意大利数学家列昂纳多—斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:即1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233…即121a a ==,当n ≥3时,12n n n a a a --=+,此数列在现代物理及化学等领域有着广泛的应用.若此数列的各项依次被4整除后的余数构成一个新的数列{}n b ,记数列{}n b 的前n 项和为n S ,则20S 的值为( ) A .24B .26C .28D .302.已知数列{}n a 满足11a =),2n N n *=∈≥,且()2cos3n n n a b n N π*=∈,则数列{}n b 的前18项和为( ) A .120B .174C .204-D .37323.在数列{}n a 中,10a =,1n a +,则2020a =( ) A .0B .1C.D4.已知数列{}n a 的通项公式为23nn a n ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则数列{}n a 中的最大项为( ) A .89B .23C .6481D .1252435.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,…这些数叫做三角形数.设第n 个三角形数为n a ,则下面结论错误的是( ) A .1(1)n n a a n n --=> B .20210a =C .1024是三角形数D .123111121n n a a a a n +++⋯+=+ 6.已知数列{}n a ,{}n b ,其中11a =,且n a ,1n a +是方程220nn x b x -+=的实数根,则10b 等于( ) A .24B .32C .48D .647.在数列{}n a 中,114a =-,111(1)n n a n a -=->,则2019a 的值为( ) A .45B .14-C .5D .以上都不对8.数列{}n a 中,12a =,121n n a a +=-,则10a =( )A .511B .513C .1025D .10249.在数列{}n a 中,11a =,20192019a =,且*n N ∈都有122n n n a a a ++≥+,则下列结论正确的是( )A .存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≤.B .存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≥.C .对常数M ,一定存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a M ≤.D .对常数M ,一定存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a M ≥.10.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列,如数列1,3,6,10,前后两项之差得到新数列2,3,4,新数列2,3,4为等差数列,这样的数列称为二阶等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有高阶等差数列,其前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为( ) A .184B .174C .188D .16011.数列{}n a 中,()1121nn n a a n ++-=-,则数列{}n a 的前8项和等于( ) A .32B .36C .38D .4012.数列{}n a 满足12a =,1111n n n a a a ++-=+,则2019a =( ) A .3-B .12-C .13D .213.已知lg3≈0.477,[x ]表示不大于x 的最大整数.设S n 为数列{a n }的前n 项和,a 1=2且S n +1=3S n -2n +2,则[lg(a 100-1)]=( ) A .45B .46C .47D .4814.已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数,且满足3()(),(1)32f x f x f -=-=,数列{}n a 满足11a =,且21n nS a n n=-,(n S 为{}n a 的前n 项和,*)n N ∈,则56()()f a f a +=( )A .1B .3C .-3D .015.已知数列{}n a 满足1N a *∈,1,2+3,nn n n n a a a a a +⎧⎪=⎨⎪⎩为偶数为奇数,若{}n a 为周期数列,则1a 的可能取到的数值有( ) A .4个B .5个C .6个D .无数个16.公元13世纪意大利数学家斐波那契在自己的著作《算盘书》中记载着这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…满足21(1),n n n a a a n ++=+≥那么24620201a a a a +++++=( )A .2021aB .2022aC .2023aD .2024a17.下列命题中错误的是( ) A .()()21f n n n N+=-∈是数列的一个通项公式B .数列通项公式是一个函数关系式C .任何一个数列中的项都可以用通项公式来表示D .数列中有无穷多项的数列叫作无穷数列 18.在数列{}n a 中,11a =,()*122,21n n a n n N a -=≥∈-,则3a =( )A .6B .2C .23 D .21119.已知数列{}n a 满足12n n a a n +=+,且133a =,则na n的最小值为( ) A .21B .10C .212 D .17220.函数()2cos 2f x x x =-{}n a ,则3a =( ) A .1312πB .54π C .1712πD .76π 二、多选题21.设数列{}n a 满足1102a <<,()1ln 2n n n a a a +=+-对任意的*n N ∈恒成立,则下列说法正确的是( ) A .2112a << B .{}n a 是递增数列 C .2020312a <<D .2020314a << 22.已知数列{}n a 满足()*111n na n N a +=-∈,且12a =,则( ) A .31a =- B .201912a =C .332S =D . 2 01920192S =23.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N *),数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3).再将扇形面积设为b n (n ∈N *),则( )A .4(b 2020-b 2019)=πa 2018·a 2021B .a 1+a 2+a 3+…+a 2019=a 2021-1C .a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=2a 2019·a 2021D .a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=024.已知数列{}n a 中,11a =,1111n n a a n n +⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,*n N ∈.若对于任意的[]1,2t ∈,不等式()22212na t a t a a n<--++-+恒成立,则实数a 可能为( ) A .-4B .-2C .0D .225.(多选题)已知数列{}n a 中,前n 项和为n S ,且23n n n S a +=,则1n n a a -的值不可能为( ) A .2B .5C .3D .426.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,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=D .22212201920202019a a a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+= 27.(多选)在数列{}n a 中,若221(2,,n n a a p n n N p *--=≥∈为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( ) A .若{}n a 是等差数列,则{}n a 是等方差数列 B .(){}1n- 是等方差数列C .{}2n是等方差数列.D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列28.记n S 为等差数列{}n a 前n 项和,若81535a a = 且10a >,则下列关于数列的描述正确的是( ) A .2490a a += B .数列{}n S 中最大值的项是25S C .公差0d >D .数列{}na 也是等差数列29.等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,151115,a S S ==,则以下正确的是( )A .1d =-B .413a a =C .n S 的最大值为8SD .使得0n S >的最大整数15n =30.{} n a 是等差数列,公差为d ,前项和为n S ,若56S S <,678S S S =>,则下列结论正确的是( ) A .0d <B .70a =C .95S S >D .170S <31.设d 为正项等差数列{}n a 的公差,若0d >,32a =,则( ) A .244a a ⋅<B .224154a a +≥C .15111a a +> D .1524a a a a ⋅>⋅32.已知无穷等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,67S S <,且78S S >,则( ) A .在数列{}n a 中,1a 最大 B .在数列{}n a 中,3a 或4a 最大 C .310S S =D .当8n ≥时,0n a <33.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题中正确的有( )A .若100S =,则280S S +=;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15C .若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大D .若78S S <,则89S S <34.已知等差数列{}n a 的前n 项和为S n (n ∈N *),公差d ≠0,S 6=90,a 7是a 3与a 9的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .a 1=22B .d =-2C .当n =10或n =11时,S n 取得最大值D .当S n >0时,n 的最大值为2135.已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,且13623a a S +=,则以下结论正确的是( ). A .10a =0B .10S 最小C .712S S =D .190S =【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、数列的概念选择题 1.B 解析:B 【分析】先写出新数列的各项,找到数列的周期,即得解. 【详解】由题意可知“斐波那契数列”的各项依次被4整除后的余数构成一个新的数列{}n b , 此数列的各项求得:1,1,2,3,1,0,1,1,2,3,1,0,1……,则其周期为6, 其中1+1+2+3+1+0=8,则201819201812S S b b S b b =++=++381126=⨯++=, 故选:B.2.B解析:B 【分析】将题干中的等式化简变形得211n n a n a n --⎛⎫= ⎪⎝⎭,利用累乘法可求得数列{}n a 的通项公式,由此计算出()32313k k k b b b k N *--++∈,进而可得出数列{}nb 的前18项和.【详解】)1,2n a n N n *--=∈≥,将此等式变形得211n n a n a n --⎛⎫= ⎪⎝⎭,由累乘法得22232121211211123n n n aa a n a a a a a n n --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⋅=⨯⨯⨯⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()2cos3n n n a b n N π*=∈,22cos 3n n b n π∴=, ()()222323134232cos 231cos 29cos 233k k k b b b k k k k k k πππππ--⎛⎫⎛⎫∴++=--+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭592k =-,因此,数列{}n b 的前18项和为()591234566921151742⨯+++++-⨯=⨯-=. 故选:B. 【点睛】本题考查并项求和法,同时也涉及了利用累乘法求数列的通项,求出32313k k k b b b --++是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.解析:A【分析】写出数列的前几项,找寻规律,求出数列的周期,问题即可解.【详解】10a=,1n a+1 n=时,2a2n=时,3a3 n=时,4a;∴数列{}n a的周期是320206733110a a a⨯+∴===故选:A.【点睛】本题考查周期数列. 求解数列的周期问题时,周期数列的解题方法:根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n项的和.4.A解析:A【分析】由122 33nn n na a+-⎛⎫-=⋅ ⎪⎝⎭,当n<2时,a n+1-a n>0,当n<2时,a n+1-a n>0,从而可得到n=2时,a n最大.【详解】解:112222(1)3333n n nn nna a n n++-⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=⋅⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当n<2时,a n+1-a n>0,即a n+1>a n;当n=2时,a n+1-a n=0,即a n+1=a n;当n>2时,a n+1-a n<0,即a n+1<a n.所以a1<a2=a3,a3>a4>a5>…>a n,所以数列{}n a中的最大项为a2或a3,且2328 239a a ⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭.故选:A.【点睛】此题考查数列的函数性质:最值问题,属于基础题.5.C【分析】对每一个选项逐一分析得解. 【详解】∵212a a -=,323a a -=,434a a -=,…,由此可归纳得1(1)n n a a n n --=>,故A 正确;将前面的所有项累加可得1(1)(2)(1)22n n n n n a a -++=+=,∴20210a =,故B 正确; 令(1)10242n n +=,此方程没有正整数解,故C 错误; 1211111111212231n a a a n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦122111n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭,故D 正确. 故选C 【点睛】本题主要考查累加法求通项,考查裂项相消法求和,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.6.D解析:D 【分析】根据题意,得到1n n n a a b ++=,12nn n a a +=,求得22a =,推出112n n a a +-=,进而可求出10a ,11a ,从而可求出结果.【详解】因为n a ,1n a +是方程220nn x b x -+=的实数根, 所以1n n n a a b ++=,12nn n a a +=,又11a =,所以22a =; 当2n ≥时,112n n n a a --=,所以11112n n n n n na a a a a a ++--==, 因此4102232a a =⋅=,5111232a a =⋅=所以101011323264b a a =+=+=. 故选:D. 【点睛】本题主要考查由数列的递推关系求数列中的项,属于常考题型.7.A解析:A 【分析】根据递推式可得{}n a 为一个周期为3的数列,求{}n a 中一个周期内的项,利用周期性即可求2019a 的值 【详解】由114a =-,111(1)n n a n a -=->知 21115a a =-= 321415a a =-= 4131114a a a =-=-= 故数列{}n a 是周期为3的数列,而2019可被3整除 ∴2019345a a == 故选:A 【点睛】本题主要考查递推数列,考查数列的周期性,考查合情推理,属于基础题8.B解析:B 【分析】根据递推公式构造等比数列{}1n a -,求解出{}n a 的通项公式即可求解出10a 的值. 【详解】因为121n n a a +=-,所以121n n a a +=-,所以()1121n n a a +-=-, 所以1121n n a a +-=-且1110a -=≠, 所以{}1n a -是首项为1,公比为2的等比数列,所以112n n a --=,所以121n n a -=+,所以91021513a =+=,故选:B. 【点睛】本题考查利用递推公式求解数列通项公式,难度一般.对于求解满足()11,0,0n n a pa q p p q +=+≠≠≠的数列{}n a 的通项公式,可以采用构造等比数列的方法进行求解.9.A解析:A 【分析】运用数列的单调性和不等式的知识可解决此问题.【详解】数列{}n a 中,11a =,20192019a =,且*n N ∈都有122n n n a a a ++≥+,121n n n n a a a a +++∴≥--,设1n n n d a a +=-,则1n n d d +≥,∴数列{}n d 是递减数列.对于A ,由11a =,20192019a =, 则201911220182019a a d d d =+++=,所以1220182018d d d +++=,又1232018d d d d ≥≥≥≥,所以1122018201820182018d d d d d ≥+++≥,故120181d d ≥≥,2018n ∴≥时,1n d ≤,02019N ∃=,2019n >时, 20192019202012019111n n a a d d d n -=+++≤++++=即存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≤,故A 正确;结合A ,故B 不正确;对于C ,当n →+∞,且0n d >时,数列{}n a 为递增数列, 则n a 无最大值,故C 不正确;对于D ,由数列{}n d 是递减数列,当存在0n d <时,则n a 无最小值,故D 不正确; 故选:A 【点睛】本题考查了数列的单调性以及不等式,属于基础题.10.B解析:B 【分析】根据高阶等差数列的知识,结合累加法求得数列的通项公式,由此求得19a . 【详解】3,4,6,9,13,18,24,1,2,3,4,5,6,所以()1112,3n n a a n n a --=-≥=,所以()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+()()1213n n =-+-+++()()()11113322n n n n -+⋅--=+=+.所以19191831742a ⨯=+=. 故选:B本小题主要考查数列新定义,考查累加法,属于基础题.11.B解析:B 【分析】根据所给数列表达式,递推后可得()121121n n n a a n ++++-=+.并将原式两边同时乘以()1n-后与变形后的式子相加,即可求得2n n a a ++,即隔项和的形式.进而取n 的值,代入即可求解. 【详解】由已知()1121nn n a a n ++-=-,① 得()121121n n n a a n ++++-=+,②由()1n ⨯-+①②得()()()212121nn n a a n n ++=-⋅-++,取1,5,9n =及2,6,10n =,易得13572a a a a +=+=,248a a +=,6824a a +=, 故81234836S a a a a a =++++⋅⋅⋅+=. 故选:B. 【点睛】本题考查了数列递推公式的应用,对数列表达式进行合理变形的解决此题的关键,属于中档题.12.B解析:B 【分析】由递推关系,可求出{}n a 的前5项,从而可得出该数列的周期性,进而求出2019a 即可. 【详解】 由1111n n n a a a ++-=+,可得111nn n a a a ++=-,由12a =,可得23a =-,312a =-,413a =,52a =,由15a a =,可知数列{}n a 是周期数列,周期为4, 所以2019312a a ==-. 故选:B.13.C解析:C 【分析】利用数列的递推式,得到a n +1=3a n -2,进而得到a n =3n -1+1,然后代入[lg(a 100-1)]可求解当n ≥2时,S n =3S n -1-2n +4,则a n +1=3a n -2,于是a n +1-1=3(a n -1),当n =1时,S 2=3S 1-2+2=6,所以a 2=S 2-S 1=4.此时a 2-1=3(a 1-1),则数列{a n -1}是首项为1,公比为3的等比数列.所以a n -1=3n -1,即a n =3n -1+1,则a 100=399+1,则lg(a 100-1)=99lg3≈99×0.477=47.223,故[lg(a 100-1)]=47. 故选C14.C解析:C 【分析】判断出()f x 的周期,求得{}n a 的通项公式,由此求得56()()f a f a +. 【详解】依题意定义在R 上的函数()f x 是奇函数,且满足3()()2f x f x -=,所以()333332222f x f x f x fx ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=---=--=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()()()32f x f x f x ⎛⎫=---=--= ⎪⎝⎭,所以()f x 是周期为3的周期函数.由21n n S a n n=-得2n n S a n =-①, 当1n =时,11a =,当2n ≥时,()1121n n S a n --=--②,①-②得11221,21n n n n n a a a a a --=--=+(2n ≥),所以21324354213,217,2115,2131a a a a a a a a =+==+==+==+=,652163a a =+=.所以56()()f a f a +=()()()()()()()316331013211013f f f f f f f +=⨯++⨯=+=--=-故选:C 【点睛】如果一个函数既是奇函数,图象又关于()0x a a =≠对称,则这个函数是周期函数,且周期为4a .15.B解析:B 【分析】讨论出当1a 分别取1、2、3、4、6时,数列{}n a 为周期数列,然后说明当19a ≥时,分1a 为正奇数和正偶数两种情况分析出数列{}n a 不是周期数列,即可得解. 【详解】已知数列{}n a 满足1N a *∈,1,2+3,nn n n n a a a a a +⎧⎪=⎨⎪⎩为偶数为奇数. ①若11a =,则24a =,32a =,41a =,54a =,,以此类推,可知对任意的n *∈N ,3n n a a +=,此时,{}n a 为周期数列;②若12a =,则21a =,34a =,42a =,51a =,,以此类推,可知对任意的n *∈N ,3n n a a +=,此时,{}n a 为周期数列;③若13a =,则26a =,33a =,46a =,,以此类推,可知对任意的n *∈N ,2n n a a +=,此时,{}n a 为周期数列;④若14a =,则22a =,31a =,44a =,52a =,,以此类推,可知对任意的n *∈N ,3n n a a +=,此时,{}n a 为周期数列;⑤若15a =,则28a =,34a =,42a =,51a =,64a =,,以此类推,可知对任意的2n ≥且n *∈N ,1n a a <,此时,{}n a 不是周期数列; ⑥若16a =,则23a =,36a =,43a =,,以此类推,可知对任意的n *∈N ,2n n a a +=,此时,{}n a 为周期数列;⑦若17a =,则210a =,35a =,48a =,54a =,,以此类推,可知对任意的2n ≥且n *∈N ,1n a a <,此时,{}n a 不是周期数列; ⑧若18a =,则24a =,32a =,41a =,54a =,,以此类推,可知对任意的2n ≥且n *∈N ,1n a a <,此时,{}n a 不是周期数列.下面说明,当19a ≥且1N a *∈时,数列{}n a 不是周期数列.(1)当(3412,2a ⎤∈⎦且1N a *∈时,由列举法可知,数列{}n a 不是周期数列;(2)假设当(()112,23,k k a k k N +*⎤∈≥∈⎦且1N a *∈时,数列{}n a 不是周期数列,那么当(()1212,23,k k a k k N ++*⎤∈≥∈⎦时. 若1a 为正偶数,则(1122,22k k a a +⎤=∈⎦,则数列{}n a 从第二项开始不是周期数列,从而可知,数列{}n a 不是周期数列; 若1a 为正奇数,则((121321323,232,2k k k k a a ++++⎤⎤=+∈++⊆⎦⎦且2a 为偶数,由上可知,数列{}n a 从第二项开始不是周期数列,进而可知数列{}n a 不是周期数列.综上所述,当19a ≥且1N a *∈时,数列{}n a 不是周期数列.因此,若{}n a 为周期数列,则1a 的取值集合为{}1,2,3,4,6. 故选:B. 【点睛】本题解题的关键是抓住“数列{}n a 为周期数列”进行推导,对于1a 的取值采取列举法以及数学归纳法进行论证,对于这类问题,我们首先应弄清问题的本质,然后根据数列的基本性质以及解决数列问题时常用的方法即可解决.16.A解析:A 【分析】根据数列的递推关系式即可求解. 【详解】由21(1),n n n a a a n ++=+≥ 则2462020246210201a a a a a a a a a +++++++++=+3462020562020201920202021a a a a a a a a a a =+++=+++=+=.故选:A17.C解析:C 【分析】根据通项公式的概念可以判定AB 正确;不难找到一些规律性不强的数列,找不到通项公式,由此判定C 错误,根据无穷数列的概念可以判定D 正确. 【详解】数列的通项公式的概念:将数列{} n a 的第n 项用一个具体式子(含有参数n )表示出来,称作该数列的通项公式,故任意一个定义域为正整数集合的或者是其从1开始的一个子集的函数都可以是数列的通项公式,它是一个函数关系,即对于任意给定的数列,各项的值是由n 唯一确定的,故AB 正确; 并不是所有的数列中的项都可以用一个通项公式来表示,比如所有的质数从小到大排在一起构成的数列,至今没有发现统一可行的公式表示,圆周率的各位数字构成的数列也没有一个通项公式可以表达,还有很多规律性不强的数列也找不到通项公式,故C 是错误的; 根据无穷数列的概念,可知D 是正确的. 故选:C. 【点睛】本题考查数列的通项公式的概念和无穷数列的概念,属基础题,数列的通项公式是一种定义在正整数集上的函数,有穷数列与无穷数列是根据数列的项数来分类的.18.C解析:C 【分析】利用数列的递推公式逐项计算可得3a 的值. 【详解】()*122,21n n a n n N a -=≥∈-,11a =,212221a a ∴==-,3222213a a ==-. 故选:C. 【点睛】本题考查利用数列的递推公式写出数列中的项,考查计算能力,属于基础题.19.C解析:C 【分析】由累加法求出233n a n n =+-,所以331n a n n n,设33()1f n n n=+-,由此能导出5n =或6时()f n 有最小值,借此能得到na n的最小值. 【详解】解:()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋯+-+22[12(1)]3333n n n =++⋯+-+=+-所以331n a n nn设33()1f nn n=+-,由对勾函数的性质可知, ()fn 在(上单调递减,在)+∞上单调递减,又因为n ∈+N ,所以当5n =或6时()f n 可能取到最小值. 又因为56536321,55662a a ===, 所以n a n的最小值为62162a =.故选:C. 【点睛】本题考查了递推数列的通项公式的求解以及对勾函数的单调性,考查了同学们综合运用知识解决问题的能力.20.B解析:B 【分析】先将函数化简为()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈,再求3a 即可. 【详解】解:∵()2cos 22sin 26f x x x x π⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭∴ 令()0f x =得:2263x k πππ-=+或22263x k πππ-=+,k Z ∈, ∴4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈, ∴ 正数零点从小到大构成数列为:12355,,,4124a a a πππ===故选:B. 【点睛】本题考查三角函数的性质,数列的概念,考查数学运算求解能力,是中档题.二、多选题 21.ABD 【分析】构造函数,再利用导数判断出函数的单调性,利用单调性即可求解. 【详解】 由, 设, 则,所以当时,,即在上为单调递增函数, 所以函数在为单调递增函数, 即, 即, 所以 ,解析:ABD 【分析】构造函数()()ln 2f x x x =+-,再利用导数判断出函数的单调性,利用单调性即可求解. 【详解】由()1ln 2n n n a a a +=+-,1102a <<设()()ln 2f x x x =+-, 则()11122xf x x x-'=-=--, 所以当01x <<时,0f x ,即()f x 在0,1上为单调递增函数, 所以函数在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭为单调递增函数, 即()()102f f x f ⎛⎫<<⎪⎝⎭,即()131ln 2ln ln 1222f x <<<+<+=, 所以()112f x << , 即11(2)2n a n <<≥, 所以2112a <<,2020112a <<,故A 正确;C 不正确; 由()f x 在0,1上为单调递增函数,112n a <<,所以{}n a 是递增数列,故B 正确; 2112a <<,所以 23132131113ln(2)ln ln 222234a a a e =+->+>+=+> 因此20202020333144a a a ∴<><>,故D 正确 故选:ABD 【点睛】本题考查了数列性质的综合应用,属于难题.22.ACD 【分析】先计算出数列的前几项,判断AC ,然后再寻找规律判断BD . 【详解】由题意,,A 正确,,C 正确; ,∴数列是周期数列,周期为3. ,B 错; ,D 正确. 故选:ACD . 【点睛】 本解析:ACD 【分析】先计算出数列的前几项,判断AC ,然后再寻找规律判断BD . 【详解】由题意211122a =-=,311112a =-=-,A 正确,3132122S =+-=,C 正确;41121a =-=-,∴数列{}n a 是周期数列,周期为3. 2019367331a a a ⨯===-,B 错;20193201967322S =⨯=,D 正确.故选:ACD . 【点睛】本题考查由数列的递推式求数列的项与和,解题关键是求出数列的前几项后归纳出数列的性质:周期性,然后利用周期函数的定义求解.23.ABD 【分析】对于A ,由题意得bn =an2,然后化简4(b2020-b2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{an}满足a1=a2=1,an =an -1+an -2 (n≥3解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题24.AB 【分析】由题意可得,利用裂项相相消法求和求出,只需对于任意的恒成立,转化为对于任意的恒成立,然后将选项逐一验证即可求解. 【详解】 ,, 则,,,,上述式子累加可得:,, 对于任意的恒成立解析:AB 【分析】 由题意可得11111n n a a n n n n +-=-++,利用裂项相相消法求和求出122n a n n=-<,只需()222122t a t a a --++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,转化为()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立,然后将选项逐一验证即可求解.【详解】111n n n a a n n++-=,11111(1)1n n a a n n n n n n +∴-==-+++, 则11111n n a a n n n n --=---,12111221n n a a n n n n ---=-----,,2111122a a -=-, 上述式子累加可得:111n a a n n -=-,122n a n n∴=-<,()222122t a t a a ∴--++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,整理得()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立,对A ,当4a =-时,不等式()()2540t t +-≤,解集5,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故A 正确;对B ,当2a =-时,不等式()()2320t t +-≤,解集3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故B 正确;对C ,当0a =时,不等式()210t t +≤,解集1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故C 错误;对D ,当2a =时,不等式()()2120t t -+≤,解集12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故D 错误,故选:AB. 【点睛】本题考查了裂项相消法、由递推关系式求通项公式、一元二次不等式在某区间上恒成立,考查了转化与划归的思想,属于中档题.25.BD 【分析】利用递推关系可得,再利用数列的单调性即可得出答案. 【详解】 解:∵, ∴时,, 化为:,由于数列单调递减, 可得:时,取得最大值2. ∴的最大值为3. 故选:BD . 【点睛】 本解析:BD 【分析】 利用递推关系可得1211n n a a n -=+-,再利用数列的单调性即可得出答案. 【详解】 解:∵23n n n S a +=, ∴2n ≥时,112133n n n n n n n a S S a a --++=-=-, 化为:112111n n a n a n n -+==+--, 由于数列21n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭单调递减,可得:2n =时,21n -取得最大值2. ∴1n n a a -的最大值为3. 故选:BD .本题考查了数列递推关系、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.26.ABCD 【分析】由题意可得数列满足递推关系,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为,故A 正确; 对B ,,故B 正确; 对C ,由,,,……,, 可得:.故是斐波那契数列中的第解析:ABCD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系12211,1,(3)n n n a a a a a n --===+≥,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A 正确; 对B ,71123581333S =++++++=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,……,201920202018a a a =-, 可得:135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=.故1352019a a a a +++⋅⋅⋅+是斐波那契数列中的第2020项.对D ,斐波那契数列总有21n n n a a a ++=+,则2121a a a =,()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,……,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-,220192019202020192018a a a a a =-2222123201920192020a a a a a a +++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=,故D 正确;故选:ABCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,考查方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意递推关系的灵活转换.27.BD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若是等差数列,如,则不是常数,故不是等方差数列,故A 错误; 对于B ,数列中,是常数,是等方差数列,故解析:BD根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若{}n a 是等差数列,如n a n =,则12222(1)21n n a a n n n --=--=-不是常数,故{}na 不是等方差数列,故A 错误;对于B ,数列(){}1n-中,222121[(1)][(1)]0n n n n aa ---=---=是常数,{(1)}n ∴-是等方差数列,故B 正确; 对于C ,数列{}2n中,()()22221112234nn n nn aa----=-=⨯不是常数,{}2n∴不是等方差数列,故C 错误; 对于D ,{}n a 是等差数列,1n n a a d -∴-=,则设n a dn m =+,{}n a 是等方差数列,()()222112(2)n n n n dn m a a a a d a d d n m d d dn d m --∴-=++++=+=++是常数,故220d =,故0d =,所以(2)0m d d +=,2210n n a a --=是常数,故D 正确.故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查了数列的新定义问题和等差数列的定义,解题的关键是正确理解等差数列和等方差数列定义,利用定义进行判断.28.AB 【分析】根据已知条件求得的关系式,然后结合等差数列的有关知识对选项逐一分析,从而确定正确选项. 【详解】依题意,等差数列中,即, .对于A 选项,,所以A 选项正确. 对于C 选项,,,所以,解析:AB 【分析】根据已知条件求得1,a d 的关系式,然后结合等差数列的有关知识对选项逐一分析,从而确定正确选项. 【详解】依题意,等差数列{}n a 中81535a a =,即()()1137514a d a d +=+,1149249,2a d a d =-=-. 对于A 选项,24912490a a a d +=+=,所以A 选项正确.对于C 选项,1492a d =-,10a >,所以0d <,所以C 选项错误. 对于B 选项,()()149511122n a a n d d n d n d ⎛⎫=+-=-+-=- ⎪⎝⎭,令0n a ≥得51510,22n n -≤≤,由于n 是正整数,所以25n ≤,所以数列{}n S 中最大值的项是25S ,所以B 选项正确. 对于D 选项,由上述分析可知,125n ≤≤时,0n a ≥,当26n ≥时,0n a <,且0d <.所以数列{}na 的前25项递减,第26项后面递增,不是等差数列,所以D 选项错误.故选:AB 【点睛】等差数列有关知识的题目,主要把握住基本元的思想.要求等差数列前n 项和的最值,可以令0n a ≥或0n a ≤来求解.29.BCD 【分析】设等差数列的公差为,由等差数列的通项公式及前n 项和公式可得,再逐项判断即可得解. 【详解】设等差数列的公差为, 由题意,,所以,故A 错误; 所以,所以,故B 正确; 因为, 所以当解析:BCD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由等差数列的通项公式及前n 项和公式可得1215d a =-⎧⎨=⎩,再逐项判断即可得解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意,1115411105112215a d a d a ⨯⨯⎧+=+⎪⎨⎪=⎩,所以1215d a =-⎧⎨=⎩,故A 错误; 所以1131439,129a a d a d a =+==+=-,所以413a a =,故B 正确; 因为()()2211168642n n n a n d n n n S -=+=-+=--+,所以当且仅当8n =时,n S 取最大值,故C 正确; 要使()28640n S n =--+>,则16n <且n N +∈, 所以使得0n S >的最大整数15n =,故D 正确. 故选:BCD.30.ABD 【分析】结合等差数列的性质、前项和公式,及题中的条件,可选出答案. 【详解】由,可得,故B 正确; 由,可得, 由,可得,所以,故等差数列是递减数列,即,故A 正确; 又,所以,故C 不正确解析:ABD 【分析】结合等差数列的性质、前n 项和公式,及题中的条件,可选出答案. 【详解】由67S S =,可得7670S S a -==,故B 正确; 由56S S <,可得6560S S a -=>, 由78S S >,可得8780S S a -=<,所以876a a a <<,故等差数列{}n a 是递减数列,即0d <,故A 正确; 又()9567897820S S a a a a a a -=+++=+<,所以95S S <,故C 不正确; 又因为等差数列{}n a 是单调递减数列,且80a <,所以90a <, 所以()117179171702a a S a +==<,故D 正确.故选:ABD. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列性质的应用,解题的关键是熟练掌握等差数列的增减性及前n 项和的性质,本题要从题中条件入手,结合公式()12n n n a S S n --≥=,及()12n n n a a S +=,对选项逐个分析,可判断选项是否正确.考查学生的运算求解能力与逻辑推理能力,属于中档题.31.ABC 【分析】由已知求得公差的范围:,把各选项中的项全部用表示,并根据判断各选项.由题知,只需, ,A 正确; ,B 正确; ,C 正确; ,所以,D 错误. 【点睛】本题考查等差数列的性解析:ABC 【分析】由已知求得公差d 的范围:01d <<,把各选项中的项全部用d 表示,并根据01d <<判断各选项. 【详解】由题知,只需1220010a d d d =->⎧⇒<<⎨>⎩, ()()2242244a a d d d ⋅=-⋅+=-<,A 正确;()()2222415223644a a d d d d +=-++=-+>≥,B 正确; 21511111122221a a d d d+=+=>-+-,C 正确; ()()()()2152422222230a a a a d d d d d ⋅-⋅=-⋅+--⋅+=-<,所以1524a a a a ⋅<⋅,D 错误. 【点睛】本题考查等差数列的性质,解题方法是由已知确定d 的范围,由通项公式写出各项(用d 表示)后,可判断.32.AD 【分析】由已知得到,进而得到,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为,可知不一定成立,从而判定C 错误. 【详解】 由已知得:,结合等差数列的性质可知,,该等差解析:AD 【分析】由已知得到780,0a a ><,进而得到0d <,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为160a d +=,可知不一定成立,从而判定C 错误.由已知得:780,0a a ><,结合等差数列的性质可知,0d <,该等差数列是单调递减的数列, ∴A 正确,B 错误,D 正确,310S S =,等价于1030S S -=,即45100a a a ++⋯+=,等价于4100a a +=,即160a d +=,这在已知条件中是没有的,故C 错误. 故选:AD. 【点睛】本题考查等差数列的性质和前n 项和,属基础题,关键在于掌握和与项的关系.33.BC 【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案. 【详解】 A 选项,若,则, 那么.故A 不正确; B 选项,若,则,又因为,所以前8项为正,从第9项开始为负, 因为解析:BC 【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案. 【详解】A 选项,若1011091002S a d ⨯=+=,则1290a d +=, 那么()()2811128281029160S S a d a d a d d +=+++=+=-≠.故A 不正确; B 选项,若412S S =,则()5611128940a a a a a a ++++=+=,又因为10a >,所以前8项为正,从第9项开始为负, 因为()()116168916802a a S a a +==+=, 所以使0n S >的最大的n 为15.故B 正确; C 选项,若()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<, 则80a >,90a <,则{}n S 中8S 最大.故C 正确;D 选项,若78S S <,则80a >,而989S S a -=,不能判断9a 正负情况.故D 不正确. 故选:BC . 【点睛】本题考查等差数列性质的应用,涉及等差数列的求和公式,属于常考题型.34.BC 【分析】分别运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由Sn>0解不等式可判断D . 【详解】由公差,可得,即,① 由a7是a解析:BC 【分析】分别运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由S n >0解不等式可判断D . 【详解】由公差60,90d S ≠=,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由a 7是a 3与a 9的等比中项,可得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化简得110a d =-,②由①②解得120,2a d ==-,故A 错,B 对;由()()22121441201221224n S n n n n n n ⎛⎫=+-⨯-=-=--+ ⎪⎝⎭ *n N ∈,可得10n =或11时,n S 取最大值110,C 对;由S n >0,解得021n <<,可得n 的最大值为20,D 错; 故选:BC 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.35.ACD 【分析】由得,故正确;当时,根据二次函数知识可知无最小值,故错误;根据等差数列的性质计算可知,故正确;根据等差数列前项和公式以及等差数列的性质可得,故正确. 【详解】因为,所以,所以,即解析:ACD 【分析】由13623a a S +=得100a =,故A 正确;当0d <时,根据二次函数知识可知n S 无最小。
(完整版)等差数列典型例题及分析
第四章 数列[例1]已知数列1,4,7,10,…,3n+7,其中后一项比前一项大3.(1)指出这个数列的通项公式;(2)指出1+4+…+(3n -5)是该数列的前几项之和.正解:(1)a n =3n -2;(2) 1+4+…+(3n -5)是该数列的前n -1项的和.[例2] 已知数列{}n a 的前n 项之和为① n n S n -=22 ② 12++=n n S n求数列{}n a 的通项公式。
正解: ①当1=n 时,111==S a 当2≥n 时,34)1()1(2222-=-+---=n n n n n a n 经检验 1=n 时 11=a 也适合,∴34-=n a n ②当1=n 时,311==S a 当2≥n 时,nn n n n a n 21)1()1(122=-----++= ∴ ⎩⎨⎧=n a n 23)2()1(≥=n n [例3] 已知等差数列{}n a 的前n 项之和记为S n ,S 10=10 ,S 30=70,则S 40等于 。
正解:由题意:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯+=⨯+7022930301029101011d a d a 得152,521==d a 代入得S 40 =1204023940401=⨯⨯+d a 。
[例5]已知一个等差数列{}n a 的通项公式a n =25-5n ,求数列{}||n a 的前n 项和;正解: ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥+--≤-6,502)5)(520(5,2)545(n n n n n n[例6]已知一个等差数列的前10项的和是310,前20项的和是1220,由此可以确定求其前n 项和的公式吗?[例7]已知:nn a -+=12lg 1024 (3010.02lg =)+∈N n (1) 问前多少项之和为最 大?(2)前多少项之和的绝对值最小? 解:(1) ⎩⎨⎧<-=≥-+=+02lg 102402lg )1(10241n a n a n n 3403340112lg 10242lg 1024<<⇒+≤<⇒n n∴3402=n (2) 0)2lg (2)1(1024=--+=n n n S n 当n n S S 或0=近于0时其和绝对值最小 令:0=n S 即 1024+0)2lg (2)1(=--n n 得:99.680412lg 2048≈+=n ∵ +∈N n ∴6805=n [例8]项数是n 2的等差数列,中间两项为1+n n a a 和是方程02=+-q px x 的两根,求证此数列的和n S 2是方程 0)lg (lg lg )lg (lg lg 2222=+++-p n x p n x 的根。
高中数列知识大总结(绝对全)
典例精析题型一 归纳、猜想法求数列通项【例1】根据下列数列的前几项,分别写出它们的一个通项公式⑴7,77,777,7777,…⑵,638,356,154,32-- ⑶1,3,3,5,5,7,7,9,9… 解析:⑴将数列变形为),110(97-⨯),110(972-)110(973-,, )110(97-n⑵分开观察,正负号由1)1(+-n 确定,分子是偶数2n,分母是31⨯,53⨯,75⨯,, )12()12(+⨯-n n ,故数列的通项公式可写成)12)(12(2)1(1+--=+n n n a n n⑶将已知数列变为1+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,9+0,…。
可得数列的通项公式为2)1(1nn n a -++= 点拨:联想与转换是由已知认识未知的两种有效的思维方法,观察归纳是由特殊到一般的有效手段,本例的求解关键是通过分析、比较、联想、归纳、转换获得项与项数的一般规律,从而求得通项。
题型二 应用⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n n n 求数列通项例2.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,分别求其通项公式.⑴23-=nn S ⑵)0()2(812>+=n n na a S解析:⑴当123,1111=-===S a n 时, 当)23()23(,211---=-=≥--n nn n n S S a n 时132-⋅=n又11=a 不适合上式,故⎩⎨⎧≥⋅==-)2(32)1(11n n a n n(2)2,)2(81,112111=+===a a S a n解得时当2121)2(81)2(81,2+-+=-=≥--n n n n n a a S S a n 时当 所以0)2()2(212=+---n n a a所以0)4)((11=--+--n n n n a a a a又4,01=->-n n n a a a 所以,可知{}n a 为等差数列,公差为4所以244)1(2)1(1-=⋅-+=-+=n n d n a a n21=a 也适合上式,故 24-=n a n点拨:本例的关键是应用⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n n n 求数列的通项,特别要注意验证1a 的值是否满足"2"≥n 的一般性通项公式。
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一、 经典例题剖析
考点一:等差、等比数列的概念与性质
例题1.(1)数列{a n }和{b n }满足)(121n n b b b n
a +++= (n=1,2,3…), (1)求证{
b n }为等差数列的充要条件是{a n }为等差数列。
(2)数列{a n }和{c n }满足*)(21N n a a c n n n ∈+=+,探究}{n a 为等差数列的充分必要条例题2.已知数列{}n a 的首项
121a a =+(a 是常数,且1a ≠-),24221+-+=-n n a a n n (2n ≥),数列{}n b 的首项1b a =,2n a b n n +=(2n ≥)。
(1)证明:{}n b 从第2项起是以2为公比的等比数列;
(2)设n S 为数列{}n b 的前n 项和,且{}n S 是等比数列,求实数a 的值;
(3)当a>0时,求数列{}n a 的最小项。
例题4. 已知数列{}n a 满足411=a ,()),2(2
111N n n a a a n n n n ∈≥--=--. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式n a ; (Ⅱ)设21
n n a b =,求数列{}n b 的前n 项和n S ; (Ⅲ)设2
)12(sin
π-=n a c n n ,数列{}n c 的前n 项和为n T .求证:对任意的*∈N n ,74<n T . 考点三:数列与不等式的联系
例题5.已知α为锐角,且12tan -=α,函数)4
2sin(2tan )(2παα+⋅+=x x x f ,数列{a n }的首项)(,2
111n n a f a a ==+. ⑴ 求函数)(x f 的表达式;
⑵ 求证:n n a a >+1;
⑶ 求证:),2(21111111*21N n n a a a n
∈≥<++++++< 例题6已知数列{}n a 满足()111,21n n a a a n N
*+==+∈
(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)若数列{}n b 满足n n b n
b b b b a )1(44441111321+=---- ,证明:{}n a 是等差数列; (Ⅲ)证明:()23111123n n N a a a *++++<∈。