高考数学二轮考点专题突破检测 数列专题
适用于新高考新教材广西专版2025届高考数学二轮总复习专题过关检测3数列
专题过关检测三数列一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.在数列{a n}中,a1=2,a n+1-a n-2=0,则a5+a6+…+a14=()A.180B.190C.160D.1202.已知等比数列{a n}的各项均为正数,且a3=9,则log3a1+log3a2+log3a3+log3a4+log3a5=()A. B. C.10 D.153.(2024·湖南长沙模拟)若数列{a n}满意a n+1=3a n+2,则称{a n}为“幻想数列”,已知正项数列-1为“幻想数列”,且b1=2,则b4=()A. B. C. D.4.我国明代闻名乐律学家明宗室王子朱载堉在《律学新说》中提出十二平均律,即是现代在钢琴的键盘上,一个八度音程从一个c键到下一个c1键的8个白键与5个黑键(如图),从左至右依次为:c,#c,d,#d,e,f,#f,g,#g,a,#a,b,c1的音频恰成一个公比为的等比数列的原理,也即高音c1的频率正好是中音c的2倍.已知标准音a的频率为440 Hz,则频率为220 Hz的音名是()A.dB.fC.eD.#d5.已知数列{a n}的前n项和S n=n2,设数列的前n项和为T n,则T20的值为()A. B.C. D.6.一百零八塔位于宁夏吴忠青铜峡市,它因塔群的塔数而得名,塔群随山势凿石分阶而建,由下而上逐层增高,依山势自上而下各层的塔数分别为1,3,3,5,5,7,…,该数列从第5项起先成等差数列,则该塔群最下面三层的塔数之和为()A.39B.45C.48D.517.在1到100的整数中,除去全部可以表示为2n(n∈N*)的整数,则其余整数的和是()A.3 928B.4 024C.4 920D.4 9248.已知函数f(n)=且a n=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a100等于()A.0B.100C.-100D.10 200二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知等比数列{a n}的前n项和S n=4n-1+t,则()A.首项a1不确定B.公比q=4C.a2=3D.t=-10.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,公差d=1.若a1+3a5=S7,则下列结论肯定正确的是()A.a5=1B.S n的最小值为S3C.S1=S6D.S n存在最大值11.已知数列{a n}是等差数列,其前30项和为390,a1=5,b n=,对于数列{a n},{b n},下列选项正确的是()A.b10=8b5B.{b n}是等比数列C.a1b30=105D.12.在数学课堂上,老师引导学生构造新数列:在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列根据同样的方法不断构造出新的数列.将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2;……第n(n∈N*)次得到数列1,x1,x2,x3,…,x k,2.记a n=1+x1+x2+…+x k+2,数列{a n}的前n项和为S n,则()A.k+1=2nB.a n+1=3a n-3C.a n=D.S n=三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.记S n为等差数列{a n}的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d= .14.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n-2,则数列{log2a n}的前n项和T n= .15.将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{a n},则{a n}的前n项和为.16.某校学生在探讨民间剪纸艺术时,发觉剪纸时常常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20 dm×12 dm的长方形纸,对折1次共可以得到10 dm×12 dm,20 dm×6 dm两种规格的图形,它们的面积之和S1=240 dm2,对折2次共可以得到5 dm×12 dm,10 dm×6 dm,20 dm×3 dm 三种规格的图形,它们的面积之和S2=180 dm2,以此类推.则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为;假如对折n次,那么S k= dm2.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)记S n为数列{a n}的前n项和.已知+n=2a n+1.(1)证明:{a n}是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求S n的最小值.18.(12分)(2024·湖北襄阳模拟)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=3,且S n+S n+1=2a n+1-3.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)①b n=a n log3a n;②b n=;③b n=a n-log3a n.从上面三个条件中任选一个,求数列{b n}的前n项和T n.注:假如选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.19.(12分)已知数列{a n}是正项等比数列,满意a3是2a1,3a2的等差中项,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=(-1)n log2a2n+1,求数列{b n}的前n项和T n.20.(12分)(2024·广东东莞高三期末)已知数列{a n}的前n项和为S n,且对于随意的n∈N*都有3S n=2a n+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)记数列{a n}的前n项中的最大值为M n,最小值为m n,令b n=,求数列{b n}的前20项和T20.21.(12分)某市为加强环保建设,提高社会效益和经济效益,安排用若干年更换1万辆燃油型公交车,每更换一辆新车,淘汰一辆旧车,更换的新车为电力型车和混合动力型车.今年年初投入了电力型公交车128辆,混合动力型公交车400辆,安排以后电力型车每年的投入量比上一年增加50%,混合动力型车每年比上一年多投入a辆.(1)求经过n年,该市被更换的公交车总数F(n);(2)若该市安排用7年的时间完成全部更换,求a的最小值.22.(12分)已知数列{a n}满意a1=,且当n≥2时,a1a2…a n-1=-2.(1)求证:数列是等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)记T n=a1a2…a n,S n=+…+,求证:当n∈N*时,a n+1-<S n.专题过关检测三数列一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.B解析因为a n+1-a n=2,a1=2,所以数列{a n}是首项为2,公差为2的等差数列.所以a n=2+(n-1)×2=2n.设{a n}的前n项和为S n,则S n==n2+n.所以a5+a6+…+a14=S14-S4=190.2.C解析因为等比数列{a n}的各项均为正数,且a3=9,所以log3a1+log3a2+log3a3+log3a4+log3a5=log3(a1a2a3a4a5)=log3()=log3(95)=log3(310)=10.3.B解析若正项数列{-1}为“幻想数列”,则有-1=3(-1)+2,即-1=-1,即,又b1=2,所以数列{b n}为以2为首项,为公比的等比数列.故b4=2×()3=4.D解析因为a的音频是数列的第10项,440=220=220,所以频率为220Hz是该数列的第4项,其音名是#d.5.C解析当n=1时,a1=S1=1;当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-(n-1)2=2n-1.而a1=1也符合a n=2n-1,所以a n=2n-1.所以),所以T n=(1-+…+)=(1-)=,所以T20=6.D解析设该数列为{a n},依题意,可知a5,a6,…成等差数列,且公差为2,a5=5.设塔群共有n层,则1+3+3+5+5(n-4)+2=108,解得n=12.故最下面三层的塔数之和为a10+a11+a12=3a11=3×(5+2×6)=51.7.D解析由2n∈[1,100],n∈N*,可得n=1,2,3,4,5,6,所以21+22+23+24+25+26==126.又1+2+3+…+100==5050,所以在1到100的整数中,除去全部可以表示为2n(n∈N*)的整数,其余整数的和为5050-126=4924.8.B解析由已知得当n为奇数时,a n=n2-(n+1)2=-2n-1,当n为偶数时,a n=-n2+(n+1)2=2n+1.所以a1+a2+a3+…+a100=-3+5-7+…+201=(-3+5)+(-7+9)+…+(-199+201)=2×50=100.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.BCD解析当n=1时,a1=S1=1+t,当n≥2时,a n=S n-S n-1=(4n-1+t)-(4n-2+t)=3×4n-2.由数列{a n}为等比数列,可知a1必定符合a n=3×4n-2,所以1+t=,即t=-所以数列{a n}的通项公式为a n=3×4n-2,a2=3,数列{a n}的公比q=4.故选BCD.10.AC解析由已知得a1+3(a1+4×1)=7a1+1,解得a1=-3.对于选项A,a5=-3+4×1=1,故A正确.对于选项B,a n=-3+n-1=n-4,因为a1=-3<0,a2=-2<0,a3=-1<0,a4=0,a5=1>0,所以S n的最小值为S3或S4,故B错误.对于选项C,S6-S1=a2+a3+a4+a5+a6=5a4,又因为a4=0,所以S6-S1=0,即S1=S6,故C正确.对于选项D,因为S n=-3n+,所以S n无最大值,故D错误.11.BD解析设{a n}的公差为d,由已知得30×5+=390,解得d=∴a n=a1+(n-1)d=∵b n=,=2d,故数列{b n}是等比数列,B选项正确.∵5d=53,=(2d)5=25d≠23,∴b10≠8b5,A选项错误.∵a30=a1+29d=5+16=21,∴a1b30=5×221>105,C选项错误.∵a4=a1+3d=5+3,a5=a1+4d=5+4,,D选项正确.12.ABD解析由题意,可知第1次得到数列1,3,2,此时k=1,第2次得到数列1,4,3,5,2,此时k=3,第3次得到数列1,5,4,7,3,8,5,7,2,此时k=7,第4次得到数列1,6,5,9,4,11,7,10,3,11,8,13,5,12,7,9,2,此时k=15,……第n次得到数列1,x1,x2,x3,…,x k,2,此时k=2n-1,所以k+1=2n,故A项正确.当n=1时,a1=1+3+2=6,当n=2时,a2=a1+2a1-3=3a1-3,当n=3时,a3=a2+2a2-3=3a2-3,……所以a n+1=3a n-3,故B项正确.由a n+1=3a n-3,得a n+1-=3,又a1-,所以是首项为,公比为3的等比数列,所以a n-3n-1=,即a n=,故C项错误.S n=+…+=(3n+1+2n-3),故D项正确.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.2解析由2S3=3S2+6可得2(a1+a2+a3)=3(a1+a2)+6,所以2a3=a1+a2+6,即2(a1+2d)=2a1+d+6,解得d=2.14解析因为S n=2a n-2,所以当n≥2时,S n-1=2a n-1-2,两式相减,得a n=2a n-2a n-1,即a n=2a n-1.当n=1时,可得a1=2,所以数列{a n}是首项为2,公比为2的等比数列,所以a n=2n.所以log2a n=n,所以T n=15.3n2-2n 解析数列{2n-1}的项均为奇数,数列{3n-2}的全部奇数项均为奇数,全部偶数项均为偶数,并且明显{3n-2}中的全部奇数均能在{2n-1}中找到,所以{2n-1}与{3n-2}的全部公共项就是{3n-2}的全部奇数项,这些项从小到大排列得到的新数列{a n}是以1为首项,以6为公差的等差数列.所以{a n}的前n项和为S n=n×1+6=3n2-2n.16.5240解析对折3次共可以得到dm×12dm,5dm×6dm,10dm×3dm,20dm dm四种规格的图形,面积之和S3=4×30=120dm2;对折4次共可以得到dm×12dm,dm×6dm,5dm×3dm,10dm dm,20dm dm五种规格的图形,S4=5×15=75dm2;……可以归纳对折n次可得n+1种规格的图形,S n=(n+1)dm2.则S k=S1+S2+…+S n=240(+…+).记T n=+…+, ①则T n=+…+②①与②式相减,得T n-T n=T n=+…+故T n=3-故S k=240·T n=240四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(1)证明由+n=2a n+1,得2S n+n2=2a n n+n①,所以2S n+1+(n+1)2=2a n+1(n+1)+(n+1)②,②-①,得2a n+1+2n+1=2a n+1(n+1)-2a n n+1,化简得a n+1-a n=1,所以数列{a n}是公差为1的等差数列.(2)解由(1)知数列{a n}的公差为1.由=a4a9,得(a1+6)2=(a1+3)(a1+8),解得a1=-12.所以S n=-12n+(n-)2-,所以当n=12或13时,S n取得最小值,且最小值为-78.18.解 (1)当n≥2时,∵S n+S n+1=2a n+1-3,∴S n-1+S n=2a n-3,∴S n+1-S n-1=2a n+1-2a n,∴a n+1+a n=2a n+1-2a n,=3(n≥2),当n=1时,S1+S2=2a2-3,∴a1+a1+a2=2a2-3.又a1=3,∴a2=9,=3.∴数列{a n}是以3为首项,3为公比的等比数列.∴a n=3×3n-1=3n.(2)若选①:b n=a n log3a n=n·3n,∴T n=1×3+2×32+3×33+…+n·3n,∴3T n=1×32+2×33+…+(n-1)·3n+n·3n+1,∴-2T n=3+32+33+…+3n-n·3n+1=-n·3n+1=3n+1--n·3n+1,∴T n=(n-)3n+1+若选②:b n=),∴T n=(1-)+()+()+…+()=(1+)=若选③:b n=a n-log3a n=3n-n,∴T n=(3-1)+(32-2)+(33-3)+…+(3n-n)=3+32+33+…+3n-(1+2+3+…+n)=19.解 (1)设正项等比数列{a n}的公比为q(q>0).因为a3是2a1,3a2的等差中项,所以2a3=2a1+3a2,即2a1q2=2a1+3a1q,因为a1≠0,所以2q2-3q-2=0,解得q=2或q=-(舍去).所以a4=a1q3=8a1=16,解得a1=2.所以a n=2×2n-1=2n.(2)由(1)可知a2n+1=22n+1,所以b n=(-1)n log2a2n+1=(-1)n log222n+1=(-1)n(2n+1),所以T n=(-1)1×3+(-1)2×5+(-1)3×7+…+(-1)n(2n+1),-T n=(-1)2×3+(-1)3×5+(-1)4×7+…+(-1)n+1·(2n+1),所以2T n=-3+2[(-1)2+(-1)3+…+(-1)n]-(-1)n+1(2n+1)=-3+2+(-1)n(2n+1)=-3+1-(-1)n-1+(-1)n(2n+1)=-2+(2n+2)(-1)n,所以T n=(n+1)(-1)n-1.20.解 (1)因为对于随意的n∈N*都有3S n=2a n+1,所以当n≥2时,3S n-1=2a n-1+1,两式相减得3(S n-S n-1)=(2a n+1)-(2a n-1+1),即3a n=2a n-2a n-1(n≥2),进而得a n=-2a n-1(n≥2),当n=1时,3S1=2a1+1,故a1=1,所以数列{a n}是以1为首项,-2为公比的等比数列.所以a n=(-2)n-1.(2)当n为奇数时,a n=2n-1,且a n>0,当n为偶数时,a n=-2n-1,且a n<0,因此当n为大于1的奇数时,{a n}的前n项中的最大值为a n=(-2)n-1,最小值为a n-1=(-2)n-2,此时b n=,当n为偶数时,{a n}的前n项中的最大值为a n-1=(-2)n-2,最小值为a n=(-2)n-1,此时b n=,当n=1时,b1=a1,因此{b n}的前20项和T20=b1+(b3+b5+…+b19)+(b2+b4+…+b20)=a1++…++…+=S19+21.解 (1)设a n,b n分别为第n年投入的电力型公交车、混合动力型公交车的数量,依题意,数列{a n}是首项为128,公比为1+50%=的等比数列,数列{b n}是首项为400,公差为a的等差数列.所以数列{a n}的前n项和S n==256,数列{b n}的前n项和T n=400n+ a.所以经过n年,该市被更换的公交车总数F(n)=S n+T n=256+400n+ a.(2)若用7年的时间完成全部更换,则F(7)≥10000,即256+400×7+a≥10000,即21a≥3082,所以a又a∈N*,所以a的最小值为147.22.证明 (1)因为当n≥2时,a1a2…a n-1=-2,所以a1a2…a n=-2,两式相除,可得a n=,所以-1,所以=1(n≥2).又a1=,所以a2==3,=4,所以=1,所以=1(n∈N*),所以数列是首项为3,公差为1的等差数列.所以=3+(n-1)×1=n+2,所以a n=(2)因为T n=a1a2…a n=…,所以,所以S n=+…++…+=1-=a n+1-, 所以当n∈N*时,a n+1-<S n.。
2023高考数学二轮专题复习与测试第一部分专题二微专题2数列求和及简单应用课件
专题二 数 列
当 n≥2 时,Sn-1=2n-1-1,② ①-②得,bn=2n-1, 当 n=1 时,b1=2-1=1,满足 bn=2n-1, 所以 bn=2n-1. (2)因为 cn=anbn=2n·2n-1=n·2n, 所以 Tn=1×21+2×22+…+(n-1)·2n-1+n·2n, 2Tn=1×22+2×23+…+(n-1)·2n+n·2n-1, 两式相减得-Tn=2+22+…+2n-n·2n+1=2(22-n-11)-n·2n+1, 所以 Tn=(n-1)·2n+1+2.
专题二 数 列
综上可知,an=2n-1(n∈N*), cn=(-1)n·an+2n=(-1)n(2n-1)+2n, T2n=c1+c2+c3+…+c2n, 即 T2n=[-1+3-5+7-…-(4n-3)+(4n-1)]+(21+22+23+…+22n)= 22n+1+2n-2, 即 T2n=22n+1+2n-2.
专题二 数 列
解:(1)设等差数列{an}的公差为 d. 因为 a1=1,a2=2,所以 d=a2-a1=1. 所以数列{an}的通项公式为 an=a1+(n-1)d=n. (2)选择条件 A:b3=8,b1=2,q=2,bn=2n, 所以 ban=2an=2n. 所以 Sn=ba1+ba2+…+ban=21+22+…+2n=2n+1-2.选条件 B: 设等比数列{bn}的公比为 q. 由(1)可知 an=n,所以 ab2=b2. 因为 ab2=4,所以 b2=4. 所以 q=2.此时 bn=b1qn-1=2n.
专题二 数 列
解:(1)选条件①:∀n∈N*,an+an+1=4n,得 an+1+an+2=4(n+1), 所以 an+2-an=4(n+1)-4n=4, 即数列{a2k-1},{a2k}(k∈N*)均为公差为 4 的等差数列, 于是 a2k-1=a1+4(k-1)=4k-3=2(2k-1)-1, 又 a1+a2=4,a2=3,a2k=a2+4(k-1)=4k-1=2·(2k)-1,所以 an= 2n-1; 选条件②:因为数列Snn为等差数列, 且Snn的前 3 项和为 6,
2023年高考数学二轮复习第二篇经典专题突破专题二数列第2讲数列求和及其综合应用
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专题二 数列
高考二轮总复习 • 数学
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5.(2022·全国新高考Ⅰ卷)记 Sn 为数列{an}的前 n 项和,已知 a1=1, Sann是公差为13的等差数列.
(1)求{an}的通项公式; (2)证明:a11+a12+…+a1n<2.
专题二 数列
高考二轮总复习 • 数学
【解析】 (1)∵a1=1,∴S1=a1=1,∴Sa11=1, 又∵Sann是公差为13的等差数列, ∴Sann=1+13(n-1)=n+3 2,∴Sn=(n+32)an, ∴当 n≥2 时,Sn-1=(n+13)an-1, ∴an=Sn-Sn-1=(n+32)an-(n+13)an-1,
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【解析】(1)设等比数列{an}的公比为q,由a1,a2,a3-2成等差数 列,得2a2=a1+a3-2,
即4q=2+2q2-2,解得q=2(q=0舍去), 则an=a1qn-1=2n,n∈N*.
专题二 数列
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(2)bn=a1n+2log2 an-1=21n+2log2 2n-1=21n+2n-1, 则数列{bn}的前 n 项和 Sn=12+14+…+21n+(1+3+…+2n-1) =1211--2121n+12n(1+2n-1)
专题二 数列
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n(n1+1)=1n-n+1 1; n(n1+k)=1k1n-n+1 k; n2-1 1=12n-1 1-n+1 1; 4n21-1=122n1-1-2n1+1.
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专题二 数列
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2.如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,那么求数列{an·bn} 的前n项和Sn时,可采用错位相减法.用错位相减法求和时,应注意: (1)等比数列的公比为负数的情形;(2)在写出“Sn”和“qSn”的表达式时应特 别注意将两式“错项对齐”,以便准确写出“Sn-qSn”的表
2025年高考数学二轮复习模块1数列专题-特技大招1-特殊值秒解数列选填【含解析】
2025年高考数学二轮复习模块1数列专题-特技大招1-特殊值秒解数列选填大招总结当数列的选择填空题中只有一个条件时,在不违背题意的条件下,我们可以直接利用特殊值,令其公差为0或者公比为1,即令数列为常数列,每一项设为x ,只需5秒搞定一道题.题目本身难度其实也不大,但用此方法更快.注意:一定检验是否符合题意,题目中如果出现公差不为0或者公比不为1,则慎用此法.另外,如果问题是求取值范围,则此方法失效.如果问题是求固定值,则可放心使用,详细用法,我们通过例题讲解.典型例题例1.设等差数列{}n a 前n 项和为n S ,若972S =,则249a a a ++=()A.12B.18C.24D.36解方法1:等差数列{}n a 前n 项和为n S ,()199597292a a S a +===,58a ∴=.故24915312324a a a a d a ++=+==,故选C.方法2:令每一项为x ,972S =,即972x =,8x =,249324a a a x ++==,故选C.例2.在等差数列{}n a 中,912162a a =+,则数列{}n a 的前11项和11S =()A.24B.48C.66D.132解方法1:数列{}n a 为等差数列,设其公差为d ,912162a a =+,()11181162a d a d ∴+=++,1512a d ∴+=,即612a =.∴数列{}n a 的前11项和111211S a a a =+++()()()111210576611132a a a a a a a a =+++++++==.故选D.方法2:令每一项为x ,912162a a =+,162x x =+,12x =,1111132S x ==,故选D.已知数列{}n a 是等差数列,且1472a a a π++=,则()35tan a a +的值为()A.3B.C.D.33-方法1:数列{}n a 是等差数列,且1472a a a π++=,147432a a a a π∴++==,423a π∴=,()()3544tan tan 2tantan 33a a a ππ∴+====,故选C.方法2:令每一项为x ,14732a a a x π++==,23x π=,()()354tan tan 2tantan 33a a x ππ∴+====,故选C.例4.已知数列{}n a 是等差数列,n S 是数列{}n a 的前n 项和,269S a +=,则5S 的值为()A.10B.15C.30D.3解方法1:设等差数列{}n a 的公差为d ,269S a +=,1369a d ∴+=,化为:1323a d a +==,则()155355152a a S a +===.故选B.方法2:令每一项为x ,2629S a x x +=+=,3x =,515S =,故选B.例5.已知{}n a 为等差数列,且6154a a +=,若数列{}n a 的前m 项的和为40,则正整数m 的值为()A.10B.20C.30D.40解方法1:由题意可得,()()120206152010402a a S a a +==+=,所以20m =.故选B.方法2:令每一项为x ,61524a a x +==,2x =,240m S m ==,所以20m =.故选B.例6.已知数列{}n a 为正项等比数列,且13355724a a a a a a ++=,则24a a +=()A.1B.2C.3D.4方法1:数列{}n a 为正项等比数列,且13355724a a a a a a ++=,数列{}n a 为正项等比数列,262a a ∴+=.故选B.()222133557226626224a a a a a a a a a a a a ∴++=++=+=,方法2:令每一项为x ,则222133557224a a a a a a x x x ++=++=, 1.x =2622a a x +==,故选B.例7.已知等比数列{}n a 的各项圴为正数,且39a =,则313233log log log a a a +++3435log log a a +=()A.52B.53C.10D.15方法1:()553138333415312345333log log log log log log log log 910a a a a a a a a a a a ++++====,故选C.方法2:不妨令数列为常数项,每一项n 39a a ==,3132333435log log log log log 2a a a a a ++++=+222210+++=,故选C.例8.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,且212227log log log a a a +++=7,则2635a a a a +=()A.16B.14C.8D.4解方法1:等比数列{}n a 的各项均为正数,且212227log log log 7a a a +++=,(212log a a ⋅)77a =,71272a a a ∴⋅=,7742a ∴=,42a ∴=,22635428a a a a a ∴+==,故选C.方法2:令每一项为x ,则2122272log log log 7log 7a a a x ++==,2x =,222635a a a a x x +=+=8,故选C.例9.已知{}n a 为等差数列,公差2d =,24618a a a ++=,则57a a +=()A.8B.12C.16D.20解方法1:根据题意知,4262a a a =+,57424a a a d +=+,24618a a a ++=,4318a ∴=,4 6.a ∴=∴57424264220a a a d +=+=⨯+⨯=.故选D.方法2:此题为反例,题干中明确说了公差2d =,所以不能用特殊值的方法,令公差为0,故不能用大招.例10.在等比数列{}n a 中,若3212a a a =+,则2538a a a 的值为()A.12或1-B.12-或1C.2或1-D.12解方法1:根据题意,设等比数列{}n a 的公比为q ,若3212a a a =+,则220q q --=,解可得2q =或1-,若2q =,则22851273811112a a q a a a q a q q ===,若1q =-,则2285127381111a a q a a a q a q q ===-,故2538a a a 的值为12或1-,故选A .方法2:此题为反例,若令每一项为x ,则3212a a a =+变为2x x x =+,0x =,等比数列中0n a ≠,故不能用大招.例11.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,226598225a a a a ++=,则113a a 的最大值是()A.25B.254C.5D.25解方法1:等比数列{}n a 的各项都为正数,()2222265986688682225a a a a a a a a a a ∴++=++=+=,6a ∴85a +=,268113682524a a a a a a +⎛⎫∴==⎪⎝⎭,当且仅当6852a a ==时取等号,113a a ∴的最大值是254.故选B.方法2:此题为反例,题目问的是“最大值”,而不是定值,故不能用特殊值这种大招.例12.已知数列{}{},n n a b 满足n 2n b =log a ,n N +∈,其中{}n b 是等差数列,1020112a a =,则122020b b b +++=________.解方法1:数列{}{},n n a b 满足2log n n b a =,n N +∈,其中{}n b 是等差数列,2bn n a ∴=是等比数列,1020112a a =,122020212222020log log log b b b a a a ∴+++=+++()2122020log a a a =⨯⨯⨯=方法2:令数列{}n a 每一项为x ,则21020112a a x ==,n a x ==,21log 2n n b a ==,1220201202010102b b b +++=⨯=.自我检测1.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若23109a a a ++=,则9S =()A.27B.18C.9D.3【解析】方法1:设公差为d ,则13129a d +=,1543a d a ∴+==,95927S a ∴==,故选A.方法2:令每一项为x ,则23109a a a x x x ++=++=,3x =,927S =.故选A.2.在等差数列{}n a 中,18153120a a a ++=,则9102a a -的值为()A.20B.22C.24D.8-【解析】方法1:在等差数列{}n a 中,18153120a a a ++=,85120a ∴=,824a ∴=,910182724a a a d a -=+==.故选C.方法2:令每一项为x ,181535120a a a x ++==,24x =,故选C.3.等差数列{}n a 中,若81126a a =+,则19a a +等于()A.54C.10D.6【解析】方法1:设等差数列{}n a 的公差为d ,等差数列{}n a 中,81126a a =+,()1127610a d a d ∴+=++,解得146a d +=.191182612a a a a d ∴+=++=⨯=.故选B.方法2:令每一项为x ,81126a a =+,26x x =+,6x =,19212a a x +==,故选B.4.已知数列{}n a 是等差数列,且23451a a a a +++=,则16a a +=()A.14B.12D.2【解析】方法1:数列{}n a 是等差数列,且23451a a a a +++=,()23451621a a a a a a ∴+++=+=,解得16a a +12=.故选B.方法2:令每一项为x ,234541a a a a x +++==,14x =,16122a a x +==,故选B.5.已知数列{}n a 是等差数列,且31120a a +=,则11152a a -=()A.10B.9C.8D.7【解析】方法1:数列{}n a 是等差数列,且31120a a +=,则1121020a d a d +++=,即1610a d +=,则11152a a -=11122014610a d a d a d +--=+=,故选A.方法2:令每一项为x ,311220a a x +==,10x =,则11152210a a x x x -=-==,故选A.6.在等差数列{}n a 中,3456a a a ++=,则()17 a a +=A.2B.3C.4D.5【解析】方法1:由等差数列的性质,得345436a a a a ++==,解得42a =,17424a a a ∴+==,故选C.方法2:令每一项为x ,34536a a a x ++==,2x =,则1724a a x +==,故选C.7.等差数列{}n a 中,5101530a a a ++=,则22162a a -的值为()A.10-B.20-C.10D.20【解析】方法1:设等差数列{}n a 的公差为d ,5101530a a a ++=,10330a ∴=,1010a ∴=,221610212a a a d ∴-=+()10102610a d a -+=-=-,故选A.方法2:令每一项为x ,51015330a a a x ++==,10x =,则22162210a a x x x -=-=-=-,故选A.8.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若152a a +=,则5S =()A.5B.7C.9D.11【解析】方法1:因为数列{}n a 为等差数列,设其公差为d ,前n 项和为n S ,则()2121n n S n a -=-.所以535S a =,又152a a +=,所以31a =,所以5355S a ==,故选A.方法2:令每一项为x ,1522a a x +==,1x =,则555S x ==,故选A .9.已知数列{}n a 是等差数列,57918a a a ++=,则其前13项的和是()A.45B.56C.65D.78【解析】方法1:在等差数列{}n a 中,57918a a a ++=,5797318a a a a ∴++==,解得76a =,∴该数列的前13项之和:()1311371313136782S a a a =⨯+==⨯=,故选D.方法2:令每一项为x ,579318a a a x ++==,6x =,则131378S x ==,故选D.10.公比为2的等比数列{}n a 的各项都是正数,且31116a a =,则5a =()A.4B.2C.1D.8【解析】方法1:公比为2的等比数列{}n a 的各项都是正数,且31116a a =,210112216a a ∴⋅⋅⋅=,且10a >,解得1412a =,4541212a ∴=⋅=.故选C .方法2:题目中提到公比为2,所以不能用大招.11.已知各项均为正数的等比数列{}n a ,若543264328a a a a +--=,则7696a a +的最小值为()A.12C.24D.32【解析】方法1:由题意知等比数列{}n a 中0n a >,则公比0q >,因为543264328a a a a +--=,所以432111164328a q a q a q a q ⋅+⋅-⋅-⋅=,即()432164328a q q q q +--=,所以()()2132218a q q q +-=,所以1(3a q q 282)21q +=-,所以()654476111224824969633232121a a a q a q q a q q q q q q+=⋅+⋅=⋅+=⋅=--,设x =21q,则0x >,22242121(1)1y x x x q q =-=-=-- ,所以2421q q -取最大值1时,7696a a +取到最小值24.故选C.方法2:此题为反例,题目问的是“最小值”,而不是定值,故不能用特殊值这种大招.12.已知正项等比数列{}n a ,满足21232527log log log log 4a a a a +++=,则(226log ) a a +的最小值为()A.1B.2D.4【解析】由对数的运算性质可得,()2123252721357log log log log log 4a a a a a a a a +++==,135716a a a a ∴=,由等比数列的性质可知,413574a a a a a =且40a >,42a ∴=,()226224log log log 22a a a ∴+= ,故(22log a )6a +的最小值为2,故选B.方法2:此题为反例,题目问的是“最小值”,而不是定值,故不能用特殊值这种大招.13.在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=__________.【解析】方法1:由等差数列的性质得:()()()()5755756563832222220a a a a a a a a a a a +=++=+=+=+=,故答案为:20.方法2:令每一项为x ,3810a a +=,5x =,57320a a +=,故答案为:20.14.等比数列{}n a 的各项均为正数,且1516a a =,则2122232425log log log log log a a a a a ++++=__________.【解析】方法1:等比数列{}n a 的各项均为正数,且1516a a =,2122232425log log log log log a a a a a ∴++++=()521252log log 410a a a ⨯⨯⨯==.故答案为:10.方法2:令每一项为x ,1516a a =,4x =,2122232425log log log log log 10a a a a a ++++=,故答案为:10.15.在前n 项和为n S 的等差数列{}n a 中,若()()1536932a a a a a ++++18=,则8__________.S =【解析】解:方法1:由等差数列的性质有366618a a +=,有363a a +=,则()()1883684122a a S a a +==+=.故答案为:12.方法2:令每一项为x ,()()()()153********a a a a a x x x x x ++++=++++=,1218x =,32x =,所以83812.2S =⨯=。
高三数学第二轮复习专题 数列数列通项的求法(教案及测试;含详解答案)
城东蜊市阳光实验学校数列通项的求法考纲要求:1. 理解数列的概念和几种简单的表示方法〔列表、图像、通项公式〕;2. 可以根据数列的前几项归纳出其通项公式;3. 会应用递推公式求数列中的项或者者.通项;4. 掌握n n s a 求的一般方法和步骤.考点回忆:回忆近几年高考,对数列概念以及通项一般很少单独考察,往往与等差、等比数列或者者者与数列其它知识综合考察.一般作为考察其他知识的铺垫知识,因此,假设这一部分掌握不好,对解决其他问题也是非常不利的. 根底知识过关: 数列的概念1.按照一定排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的,数列中的每一项都和他的有关.排在第一位的数称为这个数列的第一项〔通常也叫做〕.往后的各项依次叫做这个数列的第2项,……第n 项……,数列的一般形式可以写成12,n a a a …………,其中是数列的第n 项,我们把上面数列简记为. 数列的分类:1.根据数列的项数,数列可分为数列、数列.2.根据数列的每一项随序号变化的情况,数列可分为数列、数列、数列、 数列.数列的通项公式:1.假设数列{}n a 的可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式,通项公式可以看成数列的函数. 递推公式; 1.假设数列{}n a 的首项〔或者者者前几项〕,且任意一项1n n a a -与〔或者者其前面的项〕之间的关系可以,那么这个公式就做数列的递推公式.它是数列的一种表示法. 数列与函数的关系:1.从函数的观点看,数列可以看成以为定义域的函数()na f n =,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,所对应的一列函数值,反过来,对于函数y=f(x),假设f(i)(i=1,2,3,……)有意义,那么我们可以得到一个数列f(1),f(2),f(3)……f(n)…… 答案: 数列的概念 1.顺序项序号首项n a {}n a数列的分类 1.有限无限 2.递增递减常摆动 数列的通项公式1.第n 项与它的序号n 之间的关系n a =f(n)解析式 递推公式1. 可以用一个公式来表示数列与函数的关系1. 正整数集N*〔或者者它的有限子集{}1,2,3,n ……〕高考题型归纳:题型1.观察法求通项观察法是求数列通项公式的最根本的方法,其本质就是通过观察数列的特征,找出各项一一共同的构成规律,横向看各项之间的关系构造,纵向看各项与项数之间的关系,从而确定出数列的通项.例1.数列12,14,58-,1316,2932-,6164,….写出数列的一个通项公式.分析:通过观察可以发现这个数列的各项由以下三部分组成的特征:符号、分子、分母,所以应逐个考察其规律.解析:先看符号,第一项有点违犯规律,需改写为12--,由此整体考虑得数列的符号规律是{(1)}n-;再看分母,都是偶数,且呈现的数列规律是{2}n;最后看分子,其规律是每个分子的数比分母都小3,即{23}n -. 所以数列的通项公式为23(1)2n nn n a -=-. 点评:观察法一般适用于给出了数列的前几项,根据这些项来写出数列的通项公式,一般的,所给的数列的前几项规律性特别强,并且规律也特别明显,要么能直接看出,要么只需略作变形即可. 题型2.定义法求通项直接利用等差数列或者者等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于数列类型的题目.例2.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.分析:对于数列{}n a ,是等差数列,所以要求其通项公式,只需要求出首项与公差即可.解析: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∵255aS =∴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要用错定义,设法求出首项与公差〔公比〕后再写出通项.题型3.应用nS 与na 的关系求通项有些数列给出{na }的前n 项和nS 与na 的关系式n S =()n f a ,利用该式写出11()n n S f a ++=,两式做差,再利用11n n na S S ++=-导出1n a +与na 的递推式,从而求出na 。
高考数学理科二轮专题突破辅导与测试课件专题三 第2讲 高考中的数列解答题型
等差数列,所以S5+a 5-S3-a 3=S4+a 4-S5-a 5,即4a 5=a 3,于
是q2=
a a
5 3
=
1 4
.又{a
n}不是递减数列且a
1=
3 2
,所以q=-
1 2
.故等比数
列{an}的通项公式为an=23×???-12???n-1=(-1)n-1·23n.
? (2)由(1)得Sn=1-???-12???n=???
4.倒序求和法:距首尾两端等距离的两项和相等,可以用 此法,一般步骤:①求通项公式;②定和值;③倒序相加;④ 求和;⑤回顾反思.
等差、等比数列的判定与证明
[ 例1] (2013·北京高考 )已知{an}是由非负整数组成的无穷数 列.该数列前 n项的最大值记为 An,第n项之后各项 an+1,an+2,…的最 小值记为 Bn,dn=An-Bn.
(1)若{an}为2,1,4,3,2,1,4,3 ,…,是一个周期为 4的数列 (即对任意 n ∈N*,an+4=an),写出 d1,d2,d3,d4的值;
(2)设d是非负整数.证明: dn=-d(n=1,2,3,…)的充分必要条件 为{an}是公差为 d的等差数列;
(3)证明:若 a1=2,dn=1(n=1,2,3,…),则{an}的项只能是 1或者 2,且有无穷多项为 1.
(3)证明:因为 a 1=2,d1=1, 所以A1=a 1=2,B1=A1-d1=1. 故对任意n≥1,an≥B1=1. 假设{an}(n≥2)中存在大于2的项. 设m为满足a m>2的最小正整数, 则m≥2,并且对任意 1≤k<m,a k≤2. 又a 1=2,所以 Am-1=2,且Am=a m>2. 于是,Bm=Am-dm>2-1=1,Bm-1=min{a m,Bm}≥2. 故dm-1=Am-1-Bm-1≤2-2=0,与dm-1=1矛盾.
2025届高考数学二轮复习-数列题型解答题专项训练【含解析】
2025届高考数学二轮复习-数列题型解答题专项训练一、解答题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()113n n S a =-.(1)求1a ,2a ;(2)证明:数列{}n a 是等比数列.答案:(1)112a =-;214a =(2)数列{}n a 是首项和公比均为12-的等比数列解析:(1)当1n =时,()111113a S a ==-,所以112a =-.当2n =时,()22211123S a a =-+=-,所以214a =.(2)由()113n n S a =-,得()1111(2)3n n S a n --=-≥,所以()111(2)3n n n n n a S S a a n --=-=-≥,所以11(2)2n n a a n -=-≥.又112a =-,所以数列{}n a 是首项和公比均为12-的等比数列.所以数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列.(2)由(1)知()32121n a n n =+-=+.3.在数列{}n a 中,14a =,1431n n a a n +=-+,*n ∈N .(1)设n n b a n =-,求证:数列{}n b 是等比数列;(2)求数列{}n a 的前n 项和n S .答案:(1)见解析(2)()1412n n n ++-解析:(1)证明:1431,n n a a n +=-+11(1)43114()4,n n n n n b a n a n n a n b ++∴=-+=-+--=-=又111413,b a =-=-=∴数列{}n b 是首项为3、公比为4的等比数列;(2)由(1)可知134n n a n --=⨯,即134n n a n -=+⨯,()()()31411412142n n n n n n n S -++∴=+=--.4.在数列{}n a 中,616a =,点()()1,n n a a n *+∈N 在直线30x y -+=上.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2n n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和n T .答案:(1)32n a n =-(2)见解析解析:(1)依题意,130n n a a +-+=,即13n n a a +-=,因此数列{}n a 是公差为3的等差数列,则63(6)32n a a n n =+-=-,所以数列{}n a 的通项公式是32n a n =-.(2)由(1)得(32)2n n b n =-⋅,则132421242(32)2n n T n =⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯+⨯,于是23121242(35)2(32)2n n n T n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯+-⨯,两式相减得2123112(12))23(222(32)22(312)232n n n n n T n n ++--=+++⋅⋅⋅+--⋅--⋅-=+⋅-1(532)10n n +⋅=--,所以1(35)210n n T n +=-⋅+.5.已知公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且636S =,1a ,3a ,13a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,若不等式4n kT <对任意的*n ∈N 都成立,求实数k的取值范围.答案:(1)21n a n =-(2)2k ≥.解析:(1)设等差数列{}n a 公差为d ,由题意1211161536(2)(12)a d a d a a d +=⎧⎨+=+⎩,0d ≠,解得112a d =⎧⎨=⎩,所以12(1)21n a n n =+-=-;(2)由(1)111111()(21)(21)22121n n a a n n n n +==--+-+,所以1111111111(1)()((12323522121221n T n n n =-+-++-=--++,易知n T 是递增的且12n T <,不等式4n k T <对任意的*n ∈N 都成立,则142k ≥,所以2k ≥.6.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足24(1)n S n =+,n +∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,若对任意的n +∈N ,不等式25n T a a <-恒成立,求实数a 的取值范围.答案:(1) 1, 1 21, 24n n a n n =⎧⎪=⎨+≥⎪⎩(2)3a ≤-或4a ≥解析:(1)24(1)n S n =+当1n =时,214(11)a =+,即11a =当2n ≥时,由1n n n a S S -=-,故224(1)21n a n n n =+-=+,得214n n a +=.易见11a =不符合该式,故 1 121, 24n n a n n =⎧⎪=⎨+=⎪⎩,(2)由0n a >,易知n T 递增;112145T a a ==当2n ≥时,()()111611821232123n n a a n n n n +⎛⎫==- ⎪++++⎝⎭.从而41111111281285577921235235n T n n n ⎛⎫=+-+-++-=-< ⎪+++⎝⎭.又由25n T a a <-,故212a a ≤-,解得3a ≤-或4a ≥即实数a 的取值范围为3a ≤-或4a ≥7.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知112a =,n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为12的等差数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设()1nn n b a =-,求{}n b 的前2n 项和2n T .答案:(1)12n a n =(2)2n解析:(1)由n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为12的等差数列,且111S a =,则()11111222n n S n n a =+-⨯=+,即()21n n S n a =+,当2n ≥时,112n n S na --=,两式相减可得:()121n n n a n a na -=+-,整理可得11n n a na n -=-,故121121121121212n n n n n a a a n n a a n n a a a n ----=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯-=-,将1n =代入上式,12n a =,故{}n a 的通项公式为12n a n =.(2)由()1nn n b a =-,则21212342221n n n n a a T b a a a a b b -=-+-+-+-+++=()()()()22121242132122n n n n n a a n a a a a a a a a --++=+++-+++=-()111122*********n nn n ⎡⎤=⨯+⨯-⨯-⨯⎢⎥⎦=-⎣.8.已知数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,且11a =,34a =,数列{}n b 中()*221log log n n n b a a n +=+∈N .(1)求数列{}n b 的通项公式;(2)若数列{}n b 的前n 项和为n S ,数列{}n c 满足141n n c S =-,求数列{}n c 的前n 项和n T .答案:(1)21n b n =-(2)21n nT n =+解析:(1)正项等比数列{}n a 的公比为q ,由231a a q =,得24q =,而0q >,解得2q =,于是1112n n n a a q --==,由221log log n n n b a a +=+,得12222log o 21l g n n n n b -=+=-,所以数列{}n b 的通项公式21n b n =-.(2)由(1)知,21n b n =-,显然数列{}n b 是等差数列,21(21)2n n S n n +-=⋅=,2111111(4141(21)(21)22121n n c S n n n n n ====----+-+,所以11111111[(1)()()](1)2335212122121n nT n n n n =-+-++-=-=-+++.9.已知等差数列{}n a 前n 项和为n S ,满足33a =,410S =.数列{}n b 满足12b =,112n n n nb a b a ++=,*n ∈N .(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n c 满足()1(1)32n n n n n c a b +-+=,*n ∈N ,求数列{}n c 的前n 项和n T .答案:(1)见解析(2)见解析解析:(1)设数列{}n a 的公差为d ,11234610a d a d +=⎧∴⎨+=⎩,解得11a =,1d =,n a n ∴=.()121n n n b b n ++=,112n n b n b n++∴=,且121b =,所以n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,2n nb n∴=,2n n b n ∴=⋅(2)()()()()1111(1)3211(1)(1)(1)12212212n n n nn n n n n n n c n n n n n n ++++⎛⎫-+--==-+=- ⎪ ⎪+⋅⋅+⋅⋅+⋅⎝⎭,()1111(1)212n n n T n ++∴=---+⋅10.已知各项为正的数列{}n a 的首项为2,26a =,22211122n n n n n n n n a a a a a a a a +++++-=--.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n a 的前n 项和n S ,求数列{}28n n S a +-(其中*n ∈N )前n 项和的最小值.答案:(1)42n a n =-(2)最小值为38-解析:(1)因为22211122n n n n n n n n a a a a a a a a +++++-=--,所以有()()12120n n n n n a a a a a +++++-=,而0n a >,10n n a a +∴+≠,所以2120n n n a a a +++-=,则211121n n n n n n a a a a a a a a +++--=-=-=⋅⋅⋅=-,又12a =,26a =,∴214a a -=,由等差数列定义知数列{}n a 是以2为首项,4为公差的等差数列.∴数列{}n a 的通项公式为42n a n =-.(2)由(1)有2(1)=2+4=22n n n S n n -⨯,()()2282430253n n S a n n n n ∴+-=+-=+-,令280n n S a +->,有4,5,6,n =⋅⋅⋅;280n n S a +-<,有1,2n =;280n n S a +-=,有3n =.所以{}28n n S a +-前n 项和的最小值为()()()()215132252338+-++-=-,当且仅当2n =,3时取到.11.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知2n S n =,等比数列{}n b 满足11b a =,35b a =.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求{}n b 的前n 项和n T .答案:(1)()*21n a n n =-∈N (2)当3q =时,3122n n T =-;当3q =-时,1(3)44n n T -=-.解析:(1)当1n =时,111a S ==,当2n ≥时,1n n n a S S -=-22(1)n n =--21n =-,因为11a =适合上式,所以()*21n a n n =-∈N .(2)由(1)得11b =,39b =,设等比数列{}n b 的公比为q ,则2319b b q =⋅=,解得3q =±,当3q =时,()113311322n n nT ⋅-==--,当3q =-时,11(3)1(3)1(3)44nn n T ⎡⎤⋅---⎣⎦==---.12.记n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知221nn S n a n+=+.(1)证明:{}n a 是等差数列;(2)若4a ,7a ,9a 成等比数列,求n S 的最小值.答案:(1)证明见解析(2)12n =或13时,n S 取得最小值,最小值为-78解析:(1)由221nn S n a n+=+,得2n n 22S n a n n +=+,①所以2112(1)2(1)(1)n n S n a n n ++++=+++,②②-①,得112212(1)21n n n a n a n a n ++++=+-+,化简得11n n a a +-=,所以数列{}n a 是公差为1的等差数列.(2)由(1)知数列{}n a 的公差为1.由2749a a a =,得()()()2111638a a a +=++,解得112a =-.所以22(1)251256251222228n n n n n S n n --⎛⎫=-+==-- ⎪⎝⎭,所以当12n =或13时,n S 取得最小值,最小值为-78.13.已知数列{}n a 满足11a =,11,,22,n n n a n n a a n n +⎧+⎪=⎨⎪-⎩为奇数为偶数,数列{}n b 满足22n n b a =-.(1)求2a ,3a .(2)求证:数列{}n b 是等比数列,并求其通项公式.(3)已知12log n n c b =,求证:122311111n nc c c c c c -+++<.答案:(1)232a =,352a =-(2)证明见解析(3)证明见解析解析:(1)由数列{}n a 的递推关系,知2113122a a =+=,325222a a =-⨯=-.(2)()12221212211112(21)2(21)4(21)12222n n n n n n b a a n a n a n n a ++++=-=++-=+-=-+-=-()211222n n a b =-=.因为12122b a =-=-,所以数列{}n b 的各项均不为0,所以112n n b b +=,即数列{}n b 是首项为12-,公比为12的等比数列,所以1111222n nn b -⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.(3)由(2)知11221log log 2nn n c b n ⎛⎫=== ⎪⎝⎭.所以12231111n nc c c c c c -+++1111223(1)n n =+++⨯⨯-1111112231n n=-+-++--11n=-1<.14.已知数列{}n a 是公比为2的等比数列,2a ,3a ,44a -成等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若21log nn na b a +=,设数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:13n T ≤<.答案:(1)2n n a =(2)证明见解析解析:(1)因为2a ,3a ,44a -成等差数列,所以32424a a a =+-,又因为数列{}n a 的公比为2,所以2311122224a a a ⨯=+⨯-,即1118284a a a =+-,解得12a =,所以1222n n n a -=⨯=.(2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n nn n a n b a +++===,所以2323412222n nn T +=++++,①231123122222n n n n n T ++=++++,②①-②得23111111122222n nn n T ++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭212111111111122221111221122n n n n n n -+++⎛⎫-- ⎪++⎝⎭=+-=+---11112133122222n n n n n +++++=+--=-.所以3332n nn T +=-<.又因为102n n n b +=>,所以{}n T 是递增数列,所以11n T T ≥=,所以13n T ≤<.15.在①221n n b b =+,②212a b b =+,③1b ,2b ,4b 成等比数列这三个条件中选择符合题意的两个条件,补充在下面的问题中,并求解.已知数列{}n a 中,11a =,13n n a a +=,公差不等于0的等差数列{}n b 满足__________,__________求数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .答案:选①②;选②③解析:因为11a =,13n n a a +=,所以{}n a 是以1为首项,3为公比的等比数列,所以13n n a -=.方案一:选①②.设数列{}n b 的公差为d ,因为23a =,所以123b b +=.因为221n n b b =+,所以1n =时,2121b b =+,解得123b =,273b =,所以53d =,所以533n n b -=,满足221n n b b =+,所以533n n n b n a -=,所以12123122712533333n n nn b b b n S a a a -=+++=++++,所以2341127125853333333n n n n n S +--=+++++,两式相减,得23111122111532515533109533333336233223n n n n n n n n n S ++++--+⎛⎫=++++-=+--=- ⎪⨯⨯⎝⎭,所以9109443n n n S +=-⨯.方案二:选②③.设数列{}n b 的公差为d ,因为2133a a ==,所以123b b +=,即123b d +=.因为1b ,2b ,4b 成等比数列,所以2214b b b =,即()()21113b d b b d +=+,化简得21d b d =.因为0d ≠,所以11d b ==,所以n b n =,所以13n n n b n a -=,所以120121121233333n n n n b b b n S a a a -=+++=++++,所以123111231333333n n nn n S --=+++++,两式相减,得1231211113132311333333233223n n n n n n n n n S -+⎛⎫=+++++-=--=- ⎪⨯⎝⎭,所以1923443n n n S -+=-⨯.方案三:选①③.设数列{}n b 的公差为d ,因为221n n b b =+,所以1n =时,2121b b =+,所以11d b =+.又1b ,2b ,4b 成等比数列,所以2214b b b =,即()()21113b d b b d +=+,化简得21d b d =.因为0d ≠,所以1b d =,此式与11d b =+矛盾.所以等差数列{}n b 不存在,故不符合题意.。
2024年对口高考数学二轮复习专题(三)数列专题训练
2024年对口高考数学二轮复习专题(三)数列综合题姓名:___________________ 班级:____________________一、选填题1、设数列{a n}的前n项和为S n,若S n+1=2a n+1,n∈N*,则a3=()A.3B.2C.1D.02、等比数列{a n}中,a1•a2•a3=8,则a2=()A.8B.±2C.﹣2D.23、在正项递增等比数列{a n}中,a2+a3=6,a1•a4=8,则数列{a n}的公比q为()A.1B.2C.3D.44、在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a5a6=9,则log3a1+log3a2+⋯+log3a10的值为()A.12B.2+log35C.8D.105、已知{a n}是公比为q的等比数列,且a1,a3,a2成等差数列,则q=()A.1或B.1C.D.﹣26、已知数列{a n}满足:a1=1,a n=2a n﹣1+1(n≥2),则a4=()A.13B.11C.9D.157、已知等差数列{a n}的前3项和S3=12,则a2=()A.4B.3C.12D.88、已知等差数列{a n}前n项和为S n,且,则等于()A.B.C.D.9、已知数列{a n}的前n项和,则该数列的第3项a3=。
10、已知数列{a n}满足在a n+2=a n+1﹣a n(n∈N*),且a1=3,a2=5,则a2022的值为.11、已知数列{a n}的前n项和为S n,且,则数列{a n}的通项公式为a n=.二、解答题12、已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且a3=6,S4=20.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a1,a k,S k+2成等比数列,求正整数k的值.13、设S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=2,a8,a5,a11,成等比数列,S n=5,求n 的值。
14、已知{a n}是公差不等于0的等差数列,a3=﹣9,且a6是a3和a7的等比中项.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设{a n}的前n项和为S n,若S n>a n,求正整数n的最小值.15、在等差数列{a n}中,设S n为前n项和,已知a1=﹣9,S4=﹣24。
2022-2023学年度高考数学专题突破《数列通项公式的多种妙解方式》含十六大经典题型附答案解析
数列通项公式的多种妙解方式经典题型一:观察法经典题型二:叠加法经典题型三:叠乘法经典题型四:待定系数法经典题型五:同除以指数经典题型六:取倒数法经典题型七:取对数法经典题型八:已知通项公式a n 与前n 项的和S n 关系求通项问题经典题型九:周期数列经典题型十:前n 项积型经典题型十一:“和”型求通项经典题型十二:正负相间讨论、奇偶讨论型经典题型十三:因式分解型求通项经典题型十四:其他几类特殊数列求通项经典题型十五:双数列问题经典题型十六:通过递推关系求通项(2022·全国·高考真题)记S n 为数列a n 的前n 项和,已知a 1=1,S n a n 是公差为13的等差数列.(1)求a n 的通项公式;(2)证明:1a 1+1a 2+⋯+1a n<2.【解析】(1)∵a 1=1,∴S 1=a 1=1,∴S 1a 1=1,又∵S n a n 是公差为13的等差数列,∴S n a n =1+13n -1 =n +23,∴S n =n +2 a n 3,∴当n ≥2时,S n -1=n +1 a n -13,∴a n =S n -S n -1=n +2 a n 3-n +1 a n -13,整理得:n -1 a n =n +1 a n -1,即a n a n -1=n +1n -1,∴a n =a 1×a 2a 1×a 3a 2×⋯×a n -1a n -2×a n a n -1=1×31×42×⋯×n n -2×n +1n -1=n n +1 2,显然对于n =1也成立,∴a n 的通项公式a n =n n +1 2;(2)1a n =2n n +1 =21n -1n +1 , ∴1a 1+1a 2+⋯+1a n=21-12 +12-13 +⋯1n -1n +1 =21-1n+1<2(2022·全国·高考真题(理))记S n为数列a n的前n项和.已知2S nn+n=2a n+1.(1)证明:a n是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求S n的最小值.【解析】(1)因为2S nn+n=2a n+1,即2S n+n2=2na n+n①,当n≥2时,2S n-1+n-12=2n-1a n-1+n-1②,①-②得,2S n+n2-2S n-1-n-12=2na n+n-2n-1a n-1-n-1,即2a n+2n-1= 2na n-2n-1a n-1+1,即2n-1a n-2n-1a n-1=2n-1,所以a n-a n-1=1,n≥2且n∈N*,所以a n是以1为公差的等差数列.(2)由(1)可得a4=a1+3,a7=a1+6,a9=a1+8,又a4,a7,a9成等比数列,所以a72=a4⋅a9,即a1+62=a1+3⋅a1+8,解得a1=-12,所以a n=n-13,所以S n=-12n+nn-12=12n2-252n=12n-2522-6258,所以,当n=12或n=13时S n min=-78.类型Ⅰ观察法:已知数列前若干项,求该数列的通项时,一般对所给的项观察分析,寻找规律,从而根据规律写出此数列的一个通项.类型Ⅱ公式法:若已知数列的前项和与a n的关系,求数列a n的通项a n可用公式a n=S1,(n=1)S n-S n-1,(n≥2)构造两式作差求解.用此公式时要注意结论有两种可能,一种是“一分为二”,即分段式;另一种是“合二为一”,即a1和a n合为一个表达,(要先分n=1和n≥2两种情况分别进行运算,然后验证能否统一).类型Ⅲ累加法:形如a n+1=a n+f(n)型的递推数列(其中f(n)是关于n的函数)可构造:a n-a n-1=f(n-1)a n-1-a n-2=f(n-2)...a2-a1=f(1)将上述m2个式子两边分别相加,可得:a n=f(n-1)+f(n-2)+...f(2)+f(1)+a1,(n≥2)①若f(n)是关于n的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;②若f(n)是关于n的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;③若f(n)是关于n的二次函数,累加后可分组求和;④若f(n)是关于n的分式函数,累加后可裂项求和.类型Ⅳ累乘法:形如a n +1=a n ⋅f (n )a n +1a n=f (n )型的递推数列(其中f (n )是关于n 的函数)可构造:a n a n -1=f (n -1)a n -1a n -2=f (n -2)...a 2a 1=f (1)将上述m 2个式子两边分别相乘,可得:a n =f (n -1)⋅f (n -2)⋅...⋅f (2)f (1)a 1,(n ≥2)有时若不能直接用,可变形成这种形式,然后用这种方法求解.类型Ⅴ构造数列法:(一)形如a n +1=pa n +q (其中p ,q 均为常数且p ≠0)型的递推式:(1)若p =1时,数列{a n }为等差数列;(2)若q =0时,数列{a n }为等比数列;(3)若p ≠1且q ≠0时,数列{a n }为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.方法有如下两种: 法一:设a n +1+λ=p (a n +λ),展开移项整理得a n +1=pa n +(p -1)λ,与题设a n +1=pa n +q 比较系数(待定系数法)得λ=q p -1,(p ≠0)⇒a n +1+q p -1=p a n +q p -1 ⇒a n +q p -1=p a n -1+qp -1 ,即a n +q p -1 构成以a 1+qp -1为首项,以p 为公比的等比数列.再利用等比数列的通项公式求出a n +qp -1 的通项整理可得a n .法二:由a n +1=pa n +q 得a n =pa n -1+q (n ≥2)两式相减并整理得a n +1-a na n -a n -1=p ,即a n +1-a n 构成以a 2-a 1为首项,以p 为公比的等比数列.求出a n +1-a n 的通项再转化为类型Ⅲ(累加法)便可求出a n .(二)形如a n +1=pa n +f (n )(p ≠1)型的递推式:(1)当f (n )为一次函数类型(即等差数列)时:法一:设a n +An +B =p a n -1+A (n -1)+B ,通过待定系数法确定A 、B 的值,转化成以a 1+A +B 为首项,以A m n =n !n -m !为公比的等比数列a n +An +B ,再利用等比数列的通项公式求出a n +An +B 的通项整理可得a n .法二:当f (n )的公差为d 时,由递推式得:a n +1=pa n +f (n ),a n =pa n -1+f (n -1)两式相减得:a n +1-a n =p (a n -a n -1)+d ,令b n =a n +1-a n 得:b n =pb n -1+d 转化为类型Ⅴ㈠求出 b n ,再用类型Ⅲ(累加法)便可求出a n .(2)当f (n )为指数函数类型(即等比数列)时:法一:设a n +λf (n )=p a n -1+λf (n -1) ,通过待定系数法确定λ的值,转化成以a 1+λf (1)为首项,以A m n =n !n -m !为公比的等比数列a n +λf (n ) ,再利用等比数列的通项公式求出a n +λf (n ) 的通项整理可得a n .法二:当f (n )的公比为q 时,由递推式得:a n +1=pa n +f (n )--①,a n =pa n -1+f (n -1),两边同时乘以q 得a n q =pqa n -1+qf (n -1)--②,由①②两式相减得a n +1-a n q =p (a n -qa n -1),即a n +1-qa na n -qa n -1=p ,在转化为类型Ⅴ㈠便可求出a n .法三:递推公式为a n +1=pa n +q n (其中p ,q 均为常数)或a n +1=pa n +rq n (其中p ,q , r 均为常数)时,要先在原递推公式两边同时除以q n +1,得:a n +1q n +1=p q ⋅a n q n +1q ,引入辅助数列b n (其中b n=a n q n),得:b n +1=p q b n +1q 再应用类型Ⅴ㈠的方法解决.(3)当f (n )为任意数列时,可用通法:在a n +1=pa n +f (n )两边同时除以p n +1可得到a n +1p n +1=a n p n +f (n )p n +1,令an p n =b n ,则b n +1=b n +f (n )pn +1,在转化为类型Ⅲ(累加法),求出b n 之后得a n =p n b n .类型Ⅵ对数变换法:形如a n +1=pa q (p >0,a n >0)型的递推式:在原递推式a n +1=pa q 两边取对数得lg a n +1=q lg a n +lg p ,令b n =lg a n 得:b n +1=qb n +lg p ,化归为a n +1=pa n +q 型,求出b n 之后得a n =10b n.(注意:底数不一定要取10,可根据题意选择).类型Ⅶ倒数变换法:形如a n -1-a n =pa n -1a n (p 为常数且p ≠0)的递推式:两边同除于a n -1a n ,转化为1a n =1a n -1+p 形式,化归为a n +1=pa n +q 型求出1a n的表达式,再求a n ;还有形如a n +1=ma n pa n +q 的递推式,也可采用取倒数方法转化成1a n +1=m q 1a n +mp形式,化归为a n +1=pa n +q 型求出1a n的表达式,再求a n .类型Ⅷ形如a n +2=pa n +1+qa n 型的递推式:用待定系数法,化为特殊数列{a n -a n -1}的形式求解.方法为:设a n +2-ka n +1=h (a n +1-ka n ),比较系数得h +k =p ,-hk =q ,可解得h 、k ,于是{a n +1-ka n }是公比为h 的等比数列,这样就化归为a n +1=pa n +q 型.总之,求数列通项公式可根据数列特点采用以上不同方法求解,对不能转化为以上方法求解的数列,可用归纳、猜想、证明方法求出数列通项公式a n .(1)若数列{a n }的前n 项和为S n ,通项公式为a n ,则a n =S 1,n =1S n -S n -1,n ≥2,n ∈N ∗注意:根据S n 求a n 时,不要忽视对n =1的验证.(2)在数列{a n }中,若a n 最大,则a n ≥a n -1a n ≥a n +1 ,若a n 最小,则a n≤a n -1a n ≤a n +1 .经典题型一:观察法1.(2022·全国·高三专题练习)数列a n 的前4项为:12,15,18,111,则它的一个通项公式是( )A.12n -1B.12n +1C.13n -1D.13n +1【答案】C【解析】将12,15,18,111可以写成13×1-1,13×2-1,13×3-1,13×4-1,所以a n 的通项公式为13n -1;故选:C2.(2022·全国·高三专题练习(文))如图所示是一个类似杨辉三角的递推式,则第n 行的首尾两个数均为( )A.2nB.2n -1C.2n +2D.2n +1【答案】B【解析】依题意,每一行第一个数依次排成一列为:1,3,5,7,9,⋯,它们成等差数列,通项为2n -1,所以第n 行的首尾两个数均为2n -1.故选:B3.(2022·全国·高三专题练习)“一朵雪花”是2022年北京冬奥会开幕式贯穿始终的一个设计理念,每片“雪花”均以中国结为基础造型构造而成,每一朵雪花都闪耀着奥运精神,理论上,一片雪花的周长可以无限长,围成雪花的曲线称作“雪花曲线”,又称“科赫曲线”,是瑞典数学家科赫在1901年研究的一种分形曲线,如图是“雪花曲线”的一种形成过程:从一个正三角形开始,把每条边分成三等份,然后以各边的中间一段为底边分划向外作正三角形,再去掉底边,反复进行这一过程.若第一个正三角形(图①)的边长为1,则第5个图形的周长为___________.【答案】25627【解析】由题意知下一个图形的边长是上一个图形边长的13,边数是上一个图形的4倍,则周长之间的关系为b n =13⋅4⋅b n -1=43b n -1,所以{b n }是公比为q =43的等比数列,而首项b 1=3,所以b n =3⋅43n -1,当n =5时,“雪花”状多边形的周长为b 5=25627.故答案为:25627经典题型二:叠加法4.(2022·全国·高三专题练习)在数列{a n }中,已知a 1=1p ,a n +1=a n na n +1,p >0,n ∈N *.若p =1,求数列{a n }的通项公式.【解析】由题意,a n +1=a n na n +1 ,得:1a n +1-1a n=n ,运用累加法:1a 2-1a 1+1a 3-1a 2+⋯+1a n -1a n -1=1+2+⋯+n -1=n n -1 2,n ≥2∴1a n -1a 1=n n -1 2,即1a n =n n -1 2+p ,n ≥2 ,当p =1时,a n =2n 2-n +2,n ≥2 ,当n =1时,a n =1成立,所以a n =2n 2-n +25.(2022·全国·高三专题练习)已知数列a n 满足a n +1n +1-a n n =1n n +1n ∈N *,且a 1=1,求数列a n 的通项公式;【解析】因为a n +1n +1-a n n =1n n +1=1n -1n +1,所以a n n -a n -1n -1=1n -1-1n n ≥2 ,a n -1n -1-a n -2n -2=1n -2-1n -1,⋯a 22-a 11=1-12,所以累加可得a n n -a 1=1-1nn ≥2 .又a 1=1,所以a n n =2n -1n,所以a n =2n -1n ≥2 .经检验,a 1=1,也符合上式,所以a n =2n -1.6.(2022·全国·高三专题练习)已知数列a n 中,a 1=1中,a n +1=a n +n (n ∈N *)中,则a 4=________,a n =________.【答案】 7n 2-n +22【解析】依题意,n ∈N *,n ≥2,a n -a n -1=n -1,而a 1=1,则a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+⋯+(a n -a n -1)=1+1+2+⋯+(n -1)=1+1+n -12⋅n -1 =n 2-n +22,而a 1=1满足上式,所以a n =n 2-n +22,a 4=42-4+22=7.故答案为:7;n 2-n +22经典题型三:叠乘法7.(2022·全国·高三专题练习)在数列a n 中,a n +1=nn +2a n (n ∈N *),且a 1=4,则数列a n 的通项公式a n =________.【答案】8n n +1【解析】由a n +1=n n +2a n ,得a n +1a n =nn +2,则a 2a 1=13,a 3a 2=24,a 4a 3=35,⋮a n a n -1=n -1n +1n ≥2 ,累乘得a n a 1=13×24×35×⋯×n -3n -1×n -2n ×n -1n +1=2n n +1,所以a n =8n n +1.故答案为:8n n +1 .8.(2022·全国·高三专题练习)设a n 是首项为1的正项数列,且(n +2)a n +12-na n 2+2a n +1a n =0(n ∈N *),求通项公式a n =___________【答案】2n (n +1)【解析】由(n +2)a n +12-na n 2+2a n +1a n =0(n ∈N *),得[(n +2)a n +1-na n ](a n +1+a n )=0,∵a n >0,∴a n +1+a n >0,∴(n +2)a n +1-na n =0 ,∴a n +1a n =nn +2,∴a n =a 1⋅a 2a 1⋅a 3a 2⋅a 4a 3⋅⋅⋅⋅⋅a n a n -1=1×13×24×35×⋅⋅⋅×n -2n ×n -1n +1=2n (n +1)(n ≥2),又a 1=1满足上式,∴a n =2n (n +1).故答案为:2n (n +1).9.(2022·全国·高三专题练习)数列a n 满足:a 1=23,2n +2-1 a n +1=2n +1-2 a n n ∈N * ,则a n 的通项公式为_____________.【答案】a n =2n2n -1 2n +1-1【解析】由2n +2-1 a n +1=2n +1-2 a n 得,a n +1a n =2n +1-22n +2-1=2⋅2n -12n +2-1,则a n a n -1⋅a n -1a n -2⋅a n -2a n -3⋅⋅⋅a 2a 1=2⋅2n -1-12n +1-1⋅2⋅2n -2-12n -1⋅2⋅2n -3-12n -1-1⋅⋅⋅2⋅21-123-1=2n -1⋅32n +1-1 2n -1,即a n a 1=3⋅2n -12n -1 2n +1-1 ,又a 1=23,所以a n =2n 2n -1 2n +1-1.故答案为:a n =2n2n -1 2n +1-1.经典题型四:待定系数法10.(多选题)(2022·广东惠州·高三阶段练习)数列a n 的首项为1,且a n +1=2a n +1,S n 是数列a n 的前n 项和,则下列结论正确的是( )A.a 3=7 B.数列a n +1 是等比数列C.a n =2n -1 D.S n =2n +1-n -1【答案】AB【解析】∵a n +1=2a n +1,可得a n +1+1=2a n +1 ,又a 1+1=2∴数列a n +1 是以2为首项,2为公比的等比数列,故B 正确;则a n +1=2n ,∴a n =2n -1,故C 错误;则a 3=7,故A 正确;∴S n =21-2n1-2-n =2n +1-n -2,故D 错误.故选:AB .11.(2022·河南安阳·三模(文))已知数列a n 满足a n +1=2a n +12,且前8项和为506,则a 1=___________.【答案】32【解析】由题意得:∵a n +1=2a n +12∴a n +1+12=2a n +12 ,即a n +1+12a n +12=2∴数列a n +12 是以a 1+12为首项,2为公比的等比数列,记数列a n +12 的前n 项和为T n T 8=a 1+12 (1-28)1-2=a 1+12+a 2+12+a 3+12+⋯+a 8+12=(a 1+a 2+a 3+⋯a 8)+12×8=506+4=510解得:a 1=32故答案为:3212.(2022·河北衡水·高三阶段练习)已知数列a n 的前n 项和为S n ,且满足2S n +n =3a n ,n ∈N *.(1)求数列a n 的通项公式;(2)若b n =a 2n ,求数列b n 的前10项和T 10.【解析】(1)当n =1时,2S 1+1=3a 1,即2a 1+1=3a 1,解得a 1=1;当n ≥2时,∵2S n +n =3a n ,∴2S n -1+n -1=3a n -1,两式作差得2a n +1=3a n -3a n -1,即a n =3a n -1+1,a n +12=3a n -1+12,∴a n +12a n -1+12=3,又a 1+12=32,∴数列a n +12 是以32为首项,3为公比的等比数列,∴a n +12=32×3n -1=3n 2,a n =3n 2-12=123n -1 .(2)∵b n =a 2n ,则T 10=b 1+b 2+b 3+⋯+b 10=a 2+a 4+⋯+a 20=1232-1 +34-1 +⋯+320-1=1232+34+⋯+320 -10=12321-910 1-9-10 =911-8916.13.(2022·全国·高三专题练习)设数列a n 满足a 1=2,a n -2a n -1=2-n n ∈N * .(1)求证:a n -n 为等比数列,并求a n 的通项公式;(2)若b n =a n -n ⋅n ,求数列b n 的前n 项和T n .【解析】(1)因为a 1=2,a n -2a n -1=2-n n ∈N * ,所以a n =2a n -1+2-n ,即a n -n =2a n -1-n -1又a 1-1=2-1=1,所以a n -n 是以1为首项,2为公比的等比数列,所以a n -n =1×2n -1,所以a n =2n -1+n (2)由(1)可得b n =a n -n ⋅n =n ×2n -1,所以T n =1×20+2×21+3×22+⋯+n ×2n -1①,所以2T n =1×21+2×22+3×23+⋯+n ×2n ②,①-②得-T n =1+1×21+1×22+1×23+⋯+1×2n -1-n ×2n即-T n =1-2n1-2-n ×2n ,所以T n =n -1 ×2n +1;14.(2022·全国·高三专题练习)在数列a n 中,a 1=5,且a n +1=2a n -1n ∈N * .(1)证明:a n -1 为等比数列,并求a n 的通项公式;(2)令b n =(-1)n ⋅a n ,求数列b n 的前n 项和S n .【解析】(1)因为a n +1=2a n -1,所以a n +1-1=2a n -1 ,又a 1-1=4,所以a n +1-1a n -1=2,所以a n -1 是以4为首项,2为公比的等比数列.故a n -1=4×2n -1,即a n =2n +1+1.(2)由(1)得b n =(-1)n⋅2n +1+1 ,则b n =2n +1+1,n =2k ,k ∈N *-2n +1+1 ,n =2k -1,k ∈N* ,①当n =2k ,k ∈N *时,S n =-22-1 +23+1 -24+1 +⋯+-2n -1 +2n +1+1 =-22+23-24+25+⋯-2n +2n +1=22+24+⋯+2n =432n -1 ;②当n =2k -1,k ∈N *时,S n =S n +1-b n +1=432n +1-1 -2n +2+1 =-2n +2+73,综上所述,S n =432n -1 ,n =2k ,k ∈N*-2n +2+73,n =2k -1,k ∈N *经典题型五:同除以指数15.(2022·广东·模拟预测)已知数列a n 中,a 1=5且a n =2a n -1+2n -1n ≥2,n ∈N ∗ ,b n =a n -1n +1(1)求证:数列b n 是等比数列;(2)从条件①n +b n ,②n ⋅b n 中任选一个,补充到下面的问题中并给出解答.求数列______的前n 项和T n .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【解析】(1)因为a 1=5且a n =2a n -1+2n -1n ≥2,n ∈N ∗ ,所以当n ≥2时,a n -1=2a n -1-1 +2n ,所以a n -12n =a n -1-12n -1+1,即a n -12n -a n -1-12n -1=1所以a n -12n 是以a 1-12=2为首项,1为公差的等差数列,所以a n -12n =2+n -1 ×1=n +1,所以a n =n +1 2n+1,b n =a n -1n +1=n +1 2n+1-1n +1=2n因为b 1=a 1-11+1=2,n ≥2时,b n b n -1=2n 2n -1=2所以数列b n 是以2为首项,2为公比的等比数列.(2)选①:因为b n =2n ,所以n +b n =n +2n ,则T n =(1+2)+2+22 +3+23 +⋅⋅⋅+n +2n=1+2+3+⋅⋅⋅+n +2+22+23+⋅⋅⋅+2n=12n n +1 +21-2n 1-2=n 22+n2+2n +1-2选②:因为b n =2n ,所以nb n =n ⋅2n,则T n =1×21+2×22+⋅⋅⋅+n ×2n (i )2T n =1×22+2×23+⋅⋅⋅+n ×2n +1(ii )(i )-(ii )得-T n =1×21+22+23+⋅⋅⋅+2n -n ×2n +1T n =n ×2n +1-21-2n 1-2=n ×2n +1-2n +1+2=n -1 2n +1+216.(2022·全国·高三专题练习)已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=2a n +3n ,求数列a n 的通项公式.【解析】由a n +1=2a n +3n 两边同除以3n +1得a n +13n +1=23⋅a n 3n +13,令b n =a n 3n ,则b n +1=23b n +13,设b n +1+λ=23(b n +λ),解得λ=-1,b n +1-1=23(b n -1),而b 1-1=-23,∴数列{b n -1}是以-23为首项,23为公比的等比数列,b n -1=-23 n ,得a n =3n -2n17.(2022·全国·高三专题练习)在数列a n 中,a 1=1,S n +1=4a n +2,则a 2019的值为( )A.757×22020B.757×22019C.757×22018D.无法确定【答案】A【解析】∵a 1=1,S n +1=4a n +2,∴S 2=a 1+a 2=4a 1+2,解得a 2=5.∵S n +1=4a n +2,∴S n +2=4a n +1+2,两式相减得,a n +2=4a n +1-4a n ,∴a n +2-2a n +1=2a n +1-2a n ,∴a n +1-2a n 是以a 2-2a 1=3为首项,2为公比的等比数列,∴a n +1-2a n =3×2n -1,两边同除以2n +1,则a n +12n +1-a n 2n=34,∴a n 2n 是以34为公差,a 121=12为首项的等差数列,∴a n 2n =12+n -1 ×34=3n -14,∴a n =3n -14×2n =3n -1 ×2n -2,∴a 2019=3×2019-1 ×22017=757×22020.故选:A .经典题型六:取倒数法18.(2022·全国·高三竞赛)数列a n 满足a 1=p ,a n +1=a 2n +2a n .则通项a n =______.【答案】p +1 2n -1-1【解析】∵a n =a 2n -1+2a n -1,∴a n +1=a n -1+1 2=a n -2+1 22=⋯=a 1+1 2n -1=p +1 2n -1.即a n =p +1 2n -1-1.故答案为p +1 2n -1-119.(2022·全国·高三专题练习)已知数列a n 满足a 1=12,且a n +1=a n 3a n +1,则数列a n =__________【答案】13n -1【解析】由a n +1=a n 3a n +1两边取倒数可得1a n +1=1a n +3,即1a n +1-1a n=3所以数列1a n 是等差数列,且首项为2,公差为3,所以1a n=3n -1,所以a n =13n -1;故答案为:13n -120.(2022·全国·高三专题练习)数列a n 满足a n +1=a n 1+2a nn ∈N ∗,a 1=1,则下列结论错误的是( )A.2a 10=1a 3+1a 17B.21an是等比数列C.2n -1 a n =1D.3a 5a 17=a 49【答案】D 【解析】由a n +1=a n 1+2a n ,且a 1=1,则a 2=a 12a 1+1>0,a 3=a 21+2a 2>0,⋯,以此类推可知,对任意的n ∈N ∗,a n >0,所以,1a n +1=1+2a n a n =1a n +2,所以1a n +1-1a n =2,且1a 1=1,所以,数列1a n 是等差数列,且该数列的首项为1,公差为2,所以,1a n =1+2n -1 =2n -1,则2n -1 a n =1,其中n ∈N ∗,C 对;21a n +121a n=21an +1-1a n=22=4,所以,数列21an是等比数列,B 对;由等差中项的性质可得2a 10=1a 3+1a 17,A 对;由上可知a n =12n -1,则3a 5a 17=3×12×5-1×12×17-1=199,a 49=12×49-1=197,所以,3a 5a 17≠a 49,D 错.故选:D .21.(2022·全国·高三专题练习)已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=a n 4a n +1,(n ∈N *),则满足a n >137的n 的最大取值为( )A.7 B.8C.9D.10【答案】C【解析】因为a n +1=a n 4a n +1,所以1a n +1=4+1a n ,所以1a n +1-1a n =4,又1a 1=1,数列1a n是以1为首项,4为公差的等差数列.所以1a n =1+4(n -1)=4n -3,所以a n =14n -3,由a n >137,即14n -3>137,即0<4n -3<37,解得34<n <10,因为n 为正整数,所以n 的最大值为9;故选:C 经典题型七:取对数法22.(2022·湖南·长郡中学高三阶段练习)若在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列.现对数列1,2进行构造,第一次得到数列1,2,2;第二次得到数列1,2,2,4,2;依次构造,第n n ∈N * 次得到的数列的所有项的积记为a n ,令b n =log 2a n ,则b 3=___________,b n =___________.【答案】 143n +12【解析】设第n 次构造后得到的数列为1,x 1,x 2,⋯,x k ,2.则a n =2x 1x 2⋯x k ,则第n +1次构造后得到的数列为1,x 1,x 1,x 1x 2,x 2,⋯,x k -1x k ,x k ,2x k ,2.则a n +1=4x 1x 2⋯x k 3=4×a n 2 3=12a 3n ,∴b n +1=log 2a n +1=log 212a 3n=-1+3b n ,∴b n +1-12=3b n -12 ,又∵b 1=log 222=2,∴数列b n -12 是以32为首项,3为公比的等比数列,∴b n -12=32×3n -1=3n 2,b n =3n +12,b 3=14.故答案为:14;3n +1223.(2022·全国·高三专题练习(文))英国著名物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出的“牛顿数列”在航空航天中应用广泛,若数列x n 满足x n +1=x n -f x nf x n,则称数列x n 为牛顿数列.如果函数f x =2x 2-8,数列x n 为牛顿数列,设a n =ln x n +2x n -2,且a 1=1,x n >2.数列a n 的前n 项和为S n ,则S n =______.【答案】2n -1【解析】∵f x =2x 2-8,∴f x =4x ,又∵x n +1=x n -f x n f x n=x n -2x n 2-84x n =x n 2+42x n ,∴x n +1+2=x n +2 22x n ,x n +1-2=x n -222x n,∴x n +1-2x n +1-2=x n +2x n -2 2,又x n >2∴ln x n +1+2x n +1-2=ln x n +2x n -2 2=2ln x n +2x n -2 ,又a n =ln x n +2x n -2,且a 1=1,所以a n +1=2a n ,∴数列a n 是首项为1,公比为2的等比数列,∴a n 的前n 项和为S n ,则S n =1×1-2n1-2=2n -1.故答案为:2n -1.经典题型八:已知通项公式a n 与前n 项的和S n 关系求通项问题24.(2022·江苏南通·高三开学考试)从条件①2S n =n +1 a n ,②a 2n +a n =2S n ,a n >0,③S n +S n -1=a n n ≥2 ,中任选一个,补充到下面问题中,并给出解答.已知数列a n 的前n 项和为S n ,a 1=1,___________.(1)求a n 的通项公式;(2)设b n =a n +1+12n +1,记数列b n 的前n 项和为T n ,是否存在正整数n 使得T n >83.【解析】(1)若选择①,因为2S n =n +1 a n ,n ∈N *,所以2S n -1=na n -1,n ≥2,两式相减得2a n =n +1 a n -na n -1,整理得n -1 a n =na n -1,n ≥2,即a n n =a n -1n -1,n ≥2,所以a n n 为常数列,而a n n =a 11=1,所以a n =n ;若选择②,因为a 2n +a n =2S n n ∈N *,所以a 2n -1+a n -1=2S n -1n ≥2 ,两式相减a 2n -a 2n -1+a n -a n -1=2S n -2S n -1=2a n n ≥2 ,得a n -a n -1 a n +a n -1 =a n +a n -1n ≥2 ,因为a n >0,∴a n +a n -1>0,∴a n -a n -1=1n ≥2 ,所以a n 是等差数列,所以a n =1+n -1 ×1=n ;若选择③,由S n +S n -1=a n n ≥2 变形得,S n +S n -1=S n -S n -1,所以S n +S n -1=S n +S n -1 S n -S n -1 ,由题意知S n >0,所以S n -S n -1=1,所以S n 为等差数列,又S 1=a 1=1,所以S n =n ,S n =n 2,∴a n =S n -S n -1=2n -1n ≥2 ,又n =1时,a 1=1也满足上式,所以a n =2n -1;(2)若选择①或②,b n =n +1+12n +1=n +22n +1,所以T n =3×12 2+4×12 3+5×12 4+⋯+n +2 ×12n +1,所以12T n =3×12 3+4×12 4+5×12 5+⋯+n +2 ×12n +2,两式相减得12T n =3×12 2+12 3+12 4+⋯+12 n +1-n +2 ×12n +2=34+181-12n -1 1-12-n +2 ×12 n +2=1-n +42n +2,则T n =2-n +42n +1,故要使得T n >83,即2-n +42n +1>83,整理得,n +42n +1<-23,当n ∈N *时,n +42n +1>0,所以不存在n ∈N *,使得T n >83.若选择③,依题意,b n =a n +1+12n +1=n +12n,所以T n =2×12+3×12 2+4×12 3+⋯+n +1 ×12n,故12T n =2×12 2+3×12 3+4×12 4+⋯+n +1 ×12 n +1,两式相减得:12T n =1+12 2+12 3+⋯+12 n -n +1 ×12 n +1=1+141-12n -1 1-12-n +1 ×12 n +1=32-n +32n +1,则T n =3-n +32n ,令T n =3-n +32n >83,则n +32n <13,即2n -3n -9>0,令c n =2n -3n -9,则c 1=-10<0,当n ≥2时,c n +1-c n =2n +1-3n +1 -9-2n -3n -9 =2n -3>0,又c 4<0,c 5>0,故c 2<c 3<c 4<0<c 5<c 6⋯,综上,使得T n >83成立的最小正整数n 的值为5.25.(2022·河南省上蔡第一高级中学高三阶段练习(文))记各项均为正数的等比数列a n 的前n 项和是S n ,已S n =a n +43a n +1-4n ∈N * .(1)求a n 的通项公式;(2)求数列na n 的前n 项和T n .【解析】(1)设等比数列a n 的公比为q .因为S n =a n +43a n +1-4n ∈N * ,所以当n =1时,a 1=a 1+43a 2-4,解得a 2=3;当n =2时,a 1+a 2=a 2+43a 3-4,则a 1=43a 3-4.因为a n 是等比数列,所以a 1a 3=a 22,即43a 3-4 a 3=9,整理得4a 23-12a 3-27=0,解得a 3=-32(舍去)或a 3=92.所以q =a 3a 2=32,a 1=a 2q=2,所以a n =2×32n -1.(2)由(1)得na n =2n ×32 n -1,所以T n =2×1+2×32+3×32 2+⋯+n -1 × 32 n -2+n ×32 n -1①则32T n =2×1×32+2×32 2+3×32 3+⋯+ n -1 ×32 n -1+n ×32 n ②①-②得-T n 2=2×1+32+32 2+323+⋯+ 32 n -1 -2n ×32 n=2×1-32 n1-32-2n ×32 n =-4+4-2n ×32 n ,所以T n =4n -8 ×32n+8.26.(2022·全国·高三专题练习)设数列{a n }的前n 项和为S n ,a n +1=-S n S n +1n ∈N * ,a 1=1. 求证:数列1S n是等差数列.【解析】∵-S n S n +1=a n +1=S n +1-S n ,S 1=1≠0,则S n ≠0,所以-1=S n +1-S nS n S n +1,有1S n +1-1S n=1,所以数列1S n 是以1为首项,1为公差的等差数列.经典题型九:周期数列27.(2022·上海中学高二期末)数列{x n }满足x n +1=x n -x n -1,n ≥2,n ∈N *,x 1=a ,x 2=b ,则x 2019=_________.【答案】b -a .【解析】由题干中递推公式,可得:x 1=a ,x 2=b ,x 3=x 2-x 1=b -a ,x 4=x 3-x 2=b -a -b =-a ,x 5=x 4-x 3=-a -(b -a )=-b ,x 6=x 5-x 4=-b -(-a )=a -b ,x 7=x 6-x 5=a -b -(-b )=a ,x 8=x 7-x 6=a -(a -b )=b ,x 9=x 8-x 7=b -a ,⋯∴数列{x n }是以6为最小正周期的周期数列.∵2019÷6=336⋯3,∴x 2019=x 3=b -a .故答案为b -a .28.(2022·全国·高三专题练习)数列{a n }满足a 1=2,a 2=11-a 1,若对于大于2的正整数n ,a n =11-a n -1,则a 102=__________.【答案】12【解析】由题意知:a 2=11-2=-1,a 3=11--1 =12,a 4=11-12=2,a 5=11-2=-1,故{a n }是周期为3的周期数列,则a 102=a 3×34=a 3=12.故答案为:12.29.(2022·河南·模拟预测(文))设数列a n 满足a n +1=1+a n 1-a n ,且a 1=12,则a 2022=( )A.-2 B.-13C.12D.3【答案】D【解析】由题意可得:a 2=1+a 11-a 1=1+121-12=3,a 3=1+a 21-a 2=1+31-3=-2,a 4=1+a 31-a 3=1+-2 1--2 =-13,a 5=1+a 41-a 4=1-131+13=12=a 1,据此可得数列a n 是周期为4的周期数列,则a 2022=a 505×4+2=a 2=3.故选:D30.(2022·全国·高三专题练习)设数列a n 的通项公式为a n =-1 n 2n -1 ⋅cos n π2+1n ∈N * ,其前n 项和为S n ,则S 120=( )A.-60 B.-120C.180D.240【答案】D【解析】当n =4k -3,k ∈N *时,cos n π2=0,a 4k -3=1;当n =4k -2,k ∈N *时,cosn π2=-1,a 4k -2=2×4k -2 -1 ×-1 +1=-8k +6;当n =4k -1,k ∈N *时,cos n π2=0,a 4k -1=1;当n =4k ,k ∈N *时,cos n π2=1,a 4k =2×4k -1+1=8k .∴a 4k -3+a 4k -2+a 4k -1+a 4k =1+-8k +6 +1+8k =8,∴S 120=1204×8=240.故选:D 经典题型十:前n 项积型31.(2022·全国·高三专题练习)设数列a n 的前n 项积为T n ,且T n =2-2a n n ∈N * .(1)求证数列1T n 是等差数列;(2)设b n =1-a n 1-a n +1 ,求数列b n 的前n 项和S n .【解析】(1)因为数列a n 的前n 项积为T n ,且T n =2-2a n n ∈N * ,∴当n =1时,T 1=a 1=2-2a 1,则a 1=23,1T 1=32.当n ≥2时,T n =2-2T n T n -1⇒1=2T n -2T n -1,∴1T n -1T n -1=12,所以1T n 是以1T 1=32为首项,12为公差的等差数列;(2)由(1)知数列1T n =n +22,则由T n =2-2a n 得a n =n +1n +2,所以b n =1n +2 n +3=1n +2-1n +3,所以S n =13-14 +14-15 +⋯+1n +2-1n +3 =13-1n +3=n 3n +9.32.(2022·全国·高三专题练习)记T n 为数列a n 的前n 项积,已知1T n +3a n=3,则T 10=( )A.163B.154C.133D.114【答案】C 【解析】n =1,T 1=43,T n =a 1a 2a 3⋯a n ,则a n =T n T n -1(n ≥2),代入1T n +3a n =3,化简得:T n -T n -1=13,则T n =n +33,T 10=133.故选:C .33.(2022·全国·高三专题练习)记S n 为数列a n 的前n 项和,b n 为数列S n 的前n 项积,已知2S n +b n =2,则a 9=___________.【答案】1110【解析】因为b n =S 1∙S 2∙⋯S n ,所以b 1=S 1=a 1,b n -1=S 1∙S 2∙⋯S n -1(n ≥2),S n =b nb n -1(n ≥2), 又因为2S n +b n =2,当n =1时,得 a 1=23,所以b 1=S 1=a 1=23, 当n ≥2时, 2×b nb n -1+b n =2,即2b n =2b n -1+1,所以2b n 是等差数列,首项为2b 1=3,公差d =1, 所以2b n=3+(n -1)×1=n +2,所以b n =2n +2,满足 b 1=23,故b n =2n +2,即S 1∙S 2∙⋯S n =2n +2,所以S 1∙S 2∙⋯S n -1=2n +1(n ≥2),两式相除得:S n =n +1n +2,所以S n -1=nn +1(n ≥2),所以a n =S n -S n -1=n +1n +2-n n +1=1(n +1)(n +2),所以a 9=111×10=1110.故答案为:1110.经典题型十一:“和”型求通项34.(2022·山西·太原市外国语学校高三开学考试)在数列a n 中,a 1=1,且n ≥2,a 1+12a 2+13a 3+⋯+1n -1a n -1=a n .(1)求a n 的通项公式;(2)若b n =1a n a n +1,且数列b n 的前项n 和为S n ,证明:S n <3.【解析】(1)因为n ≥2,a 1+12a 2+13a 3+⋯+1n -1a n -1=a n ,所以当n ≥3,a 1+12a 2+13a 3+⋯+1n -2a n -2=a n -1,两式相减,得1n -1a n -1=a n -a n -1,即nn -1a n -1=a n ,当n =2时,a 2=a 1=1,所以当n ≥3时,a n a n -1=nn -1,所以当n ≥3时,a n =a n a n -1×a n -1a n -2×⋯×a 3a 2×a 2=n n -1×n -1n -2×⋯×32×1=n2,当n =2时,上式成立;当n =1时,上式不成立,所以a n =1,n =1n2,n ≥2.(2)证明:由(1)知b n =1,n =14n (n +1),n ≥2当n ≥2时,b n =4n (n +1)=41n -1n +1 ,所以当n =1,S 1=1<3;当n ≥2时,S n =1+412-13 +413-14 +⋯+41n -1n +1=1+412-13+13-14+⋯+1n -1n +1 =1+412-1n +1 =3-4n +1<3.综上,S n <3.35.(2022·全国·高三专题练习)数列a n 满足a 1∈Z ,a n +1+a n =2n +3,且其前n 项和为S n .若S 13=a m ,则正整数m =( )A.99 B.103C.107D.198【答案】B【解析】由a n +1+a n =2n +3得a n +1-(n +1)-1=-a n -n -1 ,∴a n-n-1为等比数列,∴a n-n-1=(-1)n-1a1-2,∴a n=(-1)n-1a1-2+n+1,a m=(-1)m-1a1-2+m+1,∴S13=a1+a2+a3+⋯+a12+a13=a1+2×(2+4+⋯+12)+3×6=a1+102,①m为奇数时,a1-2+m+1=a1+102,m=103;②m为偶数时,-a1-2+m+1=a1+102,m=2a1+99,∵a1∈Z,m=2a1+99只能为奇数,∴m为偶数时,无解,综上所述,m=103.故选:B.36.(2022·黑龙江·哈师大附中高三阶段练习(理))已知数列a n的前n项和为S n,若S n+1+S n=2n2n∈N*,且a1≠0,a10=28,则a1的值为A.-8B.6C.-5D.4【答案】C【解析】对于S n+1+S n=2n2,当n=1时有S2+S1=2,即a2-2=-2a1∵S n+1+S n=2n2,∴S n+S n-1=2(n-1)2,(n≥2)两式相减得:a n+1+a n=4n-2a n+1-2n=-a n-2(n-1),(n≥2)由a1≠0可得a2-2=-2a1≠0,∴a n+1-2na n-2(n-1)=-1(n≥2)即a n-2(n-1)从第二项起是等比数列,所以a n-2(n-1)=a2-2(-1)n-2,即a n=a2-2(-1)n-2+2(n-1),则a10=a2-2+18=28,故a2=12,由a2-2=-2a1可得a1=-5,故选C.经典题型十二:正负相间讨论、奇偶讨论型37.(2022·河南·高二阶段练习(文))数列a n满足a1=1,a n+a n+1=3n n∈N*,则a2018=__________ _.【答案】3026【解析】∵a n+a n+1=3n,∴a n+1+a n+2=3n+1,得a n+2-a n=3,∵a1=1,a n+a n+1=3n n∈N*,∴a1+ a2=3⇒a2=2,所以a n的偶数项构成等差数列,首项为2,公差为3,∴a2018=a2+1008×3=2+3024= 3026.故答案为:302638.(2022·全国·高三专题练习)已知数列a n中,a1=1,a2=2,a n+2=-1n+1a n+2,则a18a19=( )A.3B.113C.213D.219【答案】D【解析】当n为奇数时,a n+2-a n=2,即数列a n中的奇数项依次构成首项为1,公差为2的等差数列,所以,a19=1+10-1×2=19,当n为偶数时,a n+2+a n=2,则a n+4+a n+2=2,两式相减得a n+4-a n=0,所以,a18=a4×4+2=a2=2,故a18a19=219,故选:D.39.(2022·广东·高三开学考试)已知数列a n满足a1=3,a2=2,a n+2=a n-1,n=2k-1 3a n,n=2k .(1)求数列a n的通项公式;(2)求数列a n的前2n项的和S2n.【解析】(1)当n为奇数时,a n+2-a n=-1,所以所有奇数项构成以a1=3为首项,公差为-1的等差数列,所以a n=3+(n-1)⋅-12=7-n2,当n为偶数时,a n+2=3a n,所以所有偶数项构成以a2=2为首项,公比为3的等比数列,所以a n=2×(3)n-2=2×3n-22,所以a n=7-n2,n=2k-1 2×3n-22,n=2k ;(2)S2n=a1+a2+⋯+a2n=a1+a3+a5+⋯+a2n-1+a2+a4+⋯+a2n=3n+(-1)⋅n(n-1)2+21-3n1-3=(7-n)n2+3n-1=-12n2+72n+3n-1.40.数列{a n}满足a n+2+(-1)n+1a n=3n-1,前16项和为540,则a2= .【解析】解:因为数列{a n}满足a n+2+(-1)n+1a n=3n-1,当n为奇数时,a n+2+a n=3n-1,所以a3+a1=2,a7+a5=14,a11+a9=26,a15+a13=38,则a1+a3+a5+a7+a9+a11+a13+a15=80,当n为偶数时,a n+2-a n=3n-1,所以a4-a2=5,a6-a4=11,a8-a6=17,a10-a8=23,a12-a10=29,a14-a12=35,a16-a14=41,故a4=5+a2,a6=16+a2,a8=33+a2,a10=56+a2,a12=85+a2,a14=120+a2,a16=161+a2,因为前16项和为540,所以a2+a4+a6+a8+a10+a12+a14+a16=540-80=460,所以8a2+476=460,解得a2=-2.故答案为:-2.41.(2022•夏津县校级开学)数列{a n}满足a n+2+(-1)n a n=3n-1,前16项和为508,则a1= .【解析】解:由a n+2+(-1)n a n=3n-1,当n为奇数时,有a n+2-a n=3n-1,可得a n-a n-2=3(n-2)-1,⋯a3-a1=3⋅1-1,累加可得a n-a1=3[1+3+⋯+(n-2)]-n-12=(n-1)(3n-5)4;当n为偶数时,a n+2+a n=3n-1,可得a4+a2=5,a8+a6=17,a12+a10=29,a16+a14=41.可得a2+a4+⋯+a16=92.∴a 1+a 3+⋯+a 15=416.∴8a 1+14(0+8+40+96+176+280+408+560)=416,∴8a 1=24,即a 1=3.故答案为:3.经典题型十三:因式分解型求通项42.(2022秋•安徽月考)已知正项数列{a n }满足:a 1=a ,a 2n +1-4a 2n +a n +1-2a n =0,n ∈N *.(Ⅰ)判断数列{a n }是否是等比数列,并说明理由;(Ⅱ)若a =2,设a n =b n -n .n ∈N *,求数列{b n }的前n 项和S n .【解析】解:(Ⅰ)∵a 2n +1-4a 2n +a n +1-2a n =0,∴(a n +1-2a n )(a n +1+2a n +1)=0,又∵数列{a n }为正项数列,∴a n +1=2a n ,∴①当a =0时,数列{a n }不是等比数列;②当a ≠0时,an +1a n=2,此时数列{a n }是首项为a ,公比为2的等比数列.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:a n =2n ,∴b n =2n +n ,∴S n =(21+22+⋯+2n)+(1+2+⋯+n )=2(1-2n )1-2+n (1+n )2=2n +1-2+n (n +1)2.43.(2022•怀化模拟)已知正项数列{a n }满足a 1=1,2a 2n -a n -1a n -6a 2n -1=0(n ≥2,n ∈N *)设b n =log 2a n .(1)求b 1,b 2b 3;(2)判断数列{b n }是否为等差数列,并说明理由;(3){b n }的通项公式,并求其前n 项和为S n .【解析】解:(1)a 1=1,2a 2n -a n -1a n -6a 2n -1=0,a n >0,可得(2a n +3a n -1)(a n -2a n -1)=0,则a n =2a n -1,数列{a n }为首项为1,公比为2的等比数列,可得a n =2n -1;b n =log 2a n =n -1,b 1=0,b 2b 3=1×2=2;(2)数列{b n }为等差数列,理由:b n +1-b n =n -(n -1)=1,则数列{b n }为首项为0,公差为1的等差数列;(3)b n =log 2a n =log 22n -1=n -1,前n 项和为S n =12n (0+n -1)=n 2-n2.44.(2022秋•仓山区校级月考)已知正项数列{a n }满足a 1=2且(n +1)a 2n +a n a n +1-na 2n +1=0(n ∈N *)(Ⅰ)证明数列{a n }为等差数列;(Ⅱ)若记b n =4a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和S n .【解析】(I )证明:由(n +1)a 2n +a n a n +1-na 2n +1=0(n ∈N *),变形得:(a n +a n +1)[(n +1)a n -na n +1]=0,由于{a n }为正项数列,∴a n +1a n =n +1n,利用累乘法得:a n =2n (n ∈N *)从而得知:数列{a n }是以2为首项,以2为公差的等差数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知:b n=42n∙2(n+1)=1n(n+1)=1n-1n+1,从而S n=b1+b2+⋯+b n=1-1 2+12-13+13-15+⋯+1n-1-1n+1=1-1n+1=n n+1.经典题型十四:其他几类特殊数列求通项45.(2022·全国·高三专题练习)在数列{a n}中,已知各项都为正数的数列{a n}满足5a n+2+4a n+1-a n=0.(1)证明数列{a n+a n+1}为等比数列;(2)若a1=15,a2=125,求{a n}的通项公式.【解析】(1)各项都为正数的数列{a n}满足5a n+2+4a n+1-a n=0,得a n+1+a n+2=15(a n+1+a n),即a n+1+a n+2 a n+a n+1=15所以数列{a n+a n+1}是公比为15的等比数列;(2)因为a1=15,a2=125,所以a1+a2=625,由(1)知数列{a n+a n+1}是首项为625,公比为15的等比数列,所以a n+a n+1=625×15n-1,于是a n+1-15n+1=-an-15 n=(-1)n a1-15,又因为a1-15=0,所以a n-15 n=0,即a n=15 n.46.(2022·湖北·天门市教育科学研究院模拟预测)已知数列a n满足a1=1,a2=6,且a n+1=4a n-4a n-1, n≥2,n∈N*.(1)证明数列a n+1-2a n是等比数列,并求数列a n的通项公式;(2)求数列a n的前n项和S n.【解析】(1)因为a n+1=4a n-4a n-1,n≥2,n∈N*所以a n+1-2a n=2a n-4a n-1=2(a n-2a n-1)又因为a2-2a1=4所以a n+1-2a n是以4为首项,2为公比的等比数列.所以a n+1-2a n=4×2n-1=2n+1变形得a n+12n+1-a n2n=1所以a n2n是以a12=12为首项,1为公差的等差数列所以a n2n=12+n-1=n-12,所以a n=(2n-1)2n-1(2)因为T n=1×20+3×21+5×22+⋅⋅⋅+(2n-1)2n-1⋯①所以2T n=1×21+3×22+5×23+⋅⋅⋅+(2n-1)2n⋯②①-②得:-T n=1+22+23+⋅⋅⋅+2n-1-(2n-1)2n=1+22(1-2n-1)1-2-(2n-1)2n所以T n=(2n-1)2n-2n+1+3=(2n-3)2n+347.(2022·内蒙古·赤峰红旗中学松山分校模拟预测(理))设数列{a n}的前n项和为S n,满足2S n=a2n+1a n n∈N*,则下列说法正确的是( )A.a2021⋅a2022<1B.a2021⋅a2022>1C.a2022<-22022D.a2022>22022【答案】A【解析】因为数列{a n}的前n项和为S n,满足2S n=a2n+1a n n∈N*,。
2024年高考数学专项突破数列大题压轴练(解析版)
数列大题压轴练-新高考数学复习分层训练(新高考通用)1.(2023·云南曲靖·宣威市第七中学校考模拟预测)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,n T 为数列{}n S 的前n 项和,已知2n n S T +=.(1)求证:数列{}n S 是等比数列;(2)求数列{}n na 的前n 项和n A .2.(2023·辽宁铁岭·校联考模拟预测)已知数列{}n a 中,11a =,214a =,且1(1)(2,3,4,)nn na n n a n a +=-=⋅⋅⋅-.(1)设*111()n n b n N a +=-∈,试用n b 表示1n b +,并求{}n b 的通项公式;(2)设*1sin 3()cos cos n n n n c N b b +=∈,求数列{}n c 的前n 项和n S .3.(2023·湖南株洲·统考一模)数列{}n a 满足13a =,212n n n a a a +-=.(1)若21n bn a =+,求证:{}n b 是等比数列.(2)若1n nnc b =+,{}n c 的前n 项和为n T ,求满足100n T <的最大整数n .4.(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)已知数列{}n a 满足21n n n a xa ya ++=+()N n +∈,11a =,22a =,n S 为数列{}n a 前n 项和.(1)若2x =,1y =-,求n S 的通项公式;(2)若1x y ==,设n T 为n a 前n 项平方和,证明:214n n n T S S -<恒成立.5.(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考二模)已知数列{}n a 满足13a =,且12,1,n n na n a a n +⎧=⎨-⎩是偶数是奇数.(1)设221n n n b a a -=+,证明:{}3n b -是等比数列;(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求使得不等式2022n S >成立的n 的最小值.6.(2022春·河北衡水·高三校联考阶段练习)已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11a =,23a =,2132n n n a a a ++=-,数列{}n c 满足()22221232341n c c c n c n +++++= .2024年高考数学专项突破数列大题压轴练(解析版)(1)求出{}n a ,{}n c 的通项公式;(2)设数列()()1221log 1n n c n a +⎧⎫⋅+⎪⎪⎨⎬+⎡⎤⎪⎪⎣⎦⎩⎭的前n 项和为n T ,求证:516<n T .7.(2022秋·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足36S =,2n n S n na =+,*n ∈N .(1)求{}n a 的通项公式;(2)数列{}n b ,{}n c ,{}n d 满足()21211n n n a b a +=+-,12121n n n n n c b b b b --= ,且2nn nc d n =⋅,求数列{}n d 的前n 项和n T .8.(2023·广东·校联考模拟预测)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且312323n S S S nS n +++⋅⋅⋅+=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若n n b na =,且数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:当3n ≥时,()311421n n n T n +≤+--.9.(2022秋·山东青岛·高三山东省莱西市第一中学校考阶段练习)对于项数为m 的数列{}n a ,若满足:121m a a a ≤<<< ,且对任意1i j m ≤≤≤,i j a a ⋅与j ia a 中至少有一个是{}n a 中的项,则称{}n a 具有性质P .(1)如果数列1a ,2a ,3a ,4a 具有性质P ,求证:11a =,423a a a =⋅;(2)如果数列{}n a 具有性质P ,且项数为大于等于5的奇数,试判断{}n a 是否为等比数列?并说明理由.10.(2022秋·山东青岛·高三统考期末)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,______.给出下列两个条件:条件①:数列{}n a 和数列{}1n S a +均为等比数列;条件②:1121222n n n n a a a na -+++⋅⋅⋅+=.试在上面的两个条件中任选一个,补充在上面的横线上,完成下列两问的解答:(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.)(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记正项数列{}n b 的前n 项和为n T ,12b a =,23b a =,14n n n T b b +=⋅,求211(1)ni i i i b b +=⎡⎤-⎣⎦∑.11.(2022·湖北·黄冈中学校联考模拟预测)已知数列{}n a 满足0n a ≠,*N n ∈.(1)若2210n n n a a ka ++=>且0n a >.(ⅰ)当{}lg n a 成等差数列时,求k 的值;(ⅱ)当2k =且11a =,4a =2a 及n a 的通项公式.(2)若21312n n n n a a a a +++=-,11a =-,20a <,[]34,8a ∈.设n S 是{}n a 的前n 项之和,求2020S 的最大值.12.(2022秋·湖南长沙·高三校考阶段练习)已知数列{}n a 的前n 项和1122n n n S a -⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭(n *∈N ),数列{}n b 满足2nn n b a =.(1)求证:数列{}n b 是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n c 满足()()131n nn n a c n λ--=-(λ为非零整数,n *∈N ),问是否存在整数λ,使得对任意n *∈N ,都有1n n c c +>.13.(2022秋·湖南衡阳·高三衡阳市一中校考期中)已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,25a =,14n n n S S a +=++;{}n b 是等比数列,29b =,1330bb +=,公比1q >.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)数列{}n a 和{}n b 的所有项分别构成集合A ,B ,将A B ⋃的元素按从小到大依次排列构成一个新数列{}n c ,求2012320T c c c c =++++ .14.(2022·浙江·模拟预测)已知正项数列{}n a 满足11a =,当2n ≥时,22121n n a a n --=-,{}n a 的前n 项和为n S .(1)求数列{}n a 的通项公式及n S ;(2)数列{}n b 是等比数列,q 为数列{}n b 的公比,且13b q a ==,记21n n n nS a c b-+=,证明:122733n c c c ≤++⋅⋅⋅+<15.(2022秋·广东广州·高三校联考阶段练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,132n n S S +=+,数列{}n b 满足()1122,n n n b b b n++==,其中*n ∈N .(1)分别求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)在n a 与1n a +之间插入n 个数,使这2n +个数组成一个公差为n c 的等差数列,求数列{}n n b c 的前n 项和nT16.(2023·辽宁朝阳·校联考一模)已知数列{}n a 的前n 项和为()+N 1=∈+n nS n n ,数列{}n b 满足11b =,且()1+N 2+=∈+nn n b b n b (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列{}n b 的通项公式;(3)对于N n +∈,试比较1n b +与n a 的大小.17.(2022秋·广东深圳·高三校考阶段练习)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知{}12,32n n a a S =-是公差为2的等差数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若{}11,n n n n n a b b a a ++=的前n 项和为n T ,求证:14n T <.18.(2022秋·江苏常州·高三常州市第一中学校考阶段练习)已知正项数列{}n a满足)1,2n n a a n n -+-∈≥N ,11a =.数列{}n b 满足各项均不为0,14b =,其前n项的乘积112n n n T b -+=⋅.(1)求数列{}n a 通项公式;(2)设2log n n c b =,求数列{}n c 的通项公式;(3)记数列(){}1nn a -的前2m 项的和2m S ,求使得不等式21210m S c c c ≥+++L 成立的正整数m 的最小值.19.(2022秋·江苏宿迁·高三沭阳县建陵高级中学校考期中)已知数列{}n a 满足2123n n n a a a ++=+,112a =,232a =.(1)证明:数列{}1n n a a ++为等比数列,求{}n a 的通项公式.(2)若数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()*127N 4n S n n λ⎛⎫+≥-∈ ⎪⎝⎭恒成立,求实数λ的取值范围.20.(2022秋·江苏南通·高三江苏省如东高级中学校考阶段练习)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4224,21n n S S a a ==+.数列{}n b 的前n 项和为n T ,且112n n na T ++=(1)求数列{}{},n n ab 的通项公式;(2)数列{}n c 满足cos ,,n n na n n cb n π⎧=⎨⎩为奇数为偶数,求21ni i c =∑.21.(2023秋·广东·高三校联考期末)已知数列1:A a ,2a ,…,n a ,…满足10a =,11i i a a +=+(1,2,,,i n = ),数列A 的前n 项和记为n S .(1)写出3S 的最大值和最小值;(2)是否存在数列A ,使得20221011S =如果存在,写出此时2023a 的值;如果不存在,说明理由.22.(2023秋·山东日照·高三校联考期末)已知数列{}n a 的各项均为非零实数,其前n 项和为(0)n n S S ≠,且21n n n n S a S a ++⋅=⋅.(1)若32S =,求3a 的值;(2)若1a a =,20232023a a =,求证:数列{}n a 是等差数列,并求其前n 项和.23.(2023秋·江苏南京·高三南京市第一中学校考期末)已知数列{}{},n n a b 满足222,1n n n n n a b a b +=-=.(1)求{}{},n n a b 的通项公式;(2)记数列n n a b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,证明:11121n n S n +≤-+-.24.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知数列{}n a 各项都不为0,12a =,24a =,{}n a 的前n 项和为n S ,且满足14n n n a a S +=.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若12311231C C CC C n nn nnnn nn nb a a a a a --=+++⋅⋅⋅++,求数列112n n n n b b b ++⎧⎫+⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .25.(2023春·江苏南京·高三校联考阶段练习)已知数列{}n a 中11a =,其前n 项和记为n S ,且满足()()1232n n S S S n S ++⋅⋅⋅+=+.(1)求数列()1n S n n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭的通项公式;(2)设无穷数列1b ,2b ,…n b ,…对任意自然数m 和n ,不等式1m n m n nb b b m a +--<+均成立,证明:数列{}n b 是等差数列.26.(2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)在如图所示的平面四边形ABCD 中,ABD △的面积是CBD △面积的两倍,又数列{}n a 满足12a =,当2n ≥时,()()1122n n n n BD a BA a BC --=++- ,记2nn n a b =.(1)求数列{}n b 的通项公式;(2)求证:2221211154n b b b +++< .27.(2022秋·湖北·高三校联考开学考试)已知数列{}n a 满足11a =,1n a +=中*N n ∈)(1)判断并证明数列{}n a 的单调性;(2)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,证明:20213522S <<.28.(2022秋·山东潍坊·高三统考阶段练习)定义:对于任意一个有穷数列,在其每相邻的两项间都插入这两项的和,得到的新数列称为一阶和数列,如果在一阶和数列的基础上再在其相邻的两项间插入这两项的和,得到二阶和数列,以此类推可以得到n 阶和数列,如{}2,4的一阶和数列是{}2,6,4,设n 阶和数列各项和为n S .(1)试求数列{}2,4的二阶和数列各项和2S 与三阶和数列各项和3S ,并猜想{}n S 的通项公式(无需证明);(2)设()()()()331321log 3log 3n n n n S n b S S +-+=-⋅-,{}n b 的前m 项和m T ,若20252m T >,求m 的最小值29.(2022秋·湖北黄冈·高三统考阶段练习)已知数列{}1,1,n n a a S =为数列{}n a 的前n 项和,且1(2)3n n S n a =+.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求证:sin 0n n a a -<;(3)证明:212311111sin 1sin 1sin 1sin e n a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ .30.(2023·浙江温州·统考二模)设n S 为正项数列{}n a 的前n 项和,满足222n n n S a a =+-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若不等式214na n a t ⎛⎫+ ⎪+⎝≥⎭对任意正整数n 都成立,求实数t 的取值范围;(3)设3ln(1)4n a n n b e +=(其中e 是自然对数的底数),求证:123426n n b b b b b b ++++<….数列大题压轴练-新高考数学复习分层训练(新高考通用)1.(2023·云南曲靖·宣威市第七中学校考模拟预测)记n S为数列{}n a的前n项和,n T为S T+=.数列{}n S的前n项和,已知2n n(1)求证:数列{}n S是等比数列;(2)求数列{}n na的前n项和n A.2.(2023·辽宁铁岭·校联考模拟预测)已知数列{}n a 中,11a =,24a =,且1(1)(2,3,4,)nn na n n a n a +=-=⋅⋅⋅-.(1)设*111()n n b n N a +=-∈,试用n b 表示1n b +,并求{}n b 的通项公式;(2)设*sin 3()cos cos n n c N b b =∈,求数列{}n c 的前n 项和n S .3.(2023·湖南株洲·统考一模)数列{}n a 满足13a =,212n n n a a a +-=.(1)若21n bn a =+,求证:{}n b 是等比数列.(2)若1nnc b =+,{}n c 的前n 项和为n T ,求满足100n T <的最大整数n .4.(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)已知数列{}n a 满足21n n n a xa ya ++=+()N n +∈,11a =,22a =,n S 为数列{}n a 前n 项和.(1)若2x =,1y =-,求n S 的通项公式;(2)若1x y ==,设n T 为n a 前n 项平方和,证明:214n n n T S S -<恒成立.5.(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考二模)已知数列{}n a 满足13a =,且12,1,n n na n a a n +⎧=⎨-⎩是偶数是奇数.(1)设221n n n b a a -=+,证明:{}3n b -是等比数列;S>成立的n的最小值.(2)设数列{}n a的前n项和为n S,求使得不等式2022n6.(2022春·河北衡水·高三校联考阶段练习)已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11a =,23a =,2132n n n a a a ++=-,数列{}n c 满足()22221232341n c c c n c n +++++= .(1)求出{}n a ,{}n c 的通项公式;(2)设数列()()1221log 1n n c n a +⎧⎫⋅+⎪⎪⎨⎬+⎡⎤⎪⎪⎣⎦⎩⎭的前n 项和为n T ,求证:516<n T .7.(2022秋·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足36S =,2n n S n na =+,*n ∈N .(1)求{}n a 的通项公式;(2)数列{}n b ,{}n c ,{}n d 满足()21211n n n a b a +=+-,12121n n n n n c b b b b --= ,且2nn nc d n =⋅,求数列{}n d 的前n 项和n T .8.(2023·广东·校联考模拟预测)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且312323n S S S nS n +++⋅⋅⋅+=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若n n b na =,且数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:当3n ≥时,()311421n n n T n +≤+-.9.(2022秋·山东青岛·高三山东省莱西市第一中学校考阶段练习)对于项数为m 的数列{}n a ,若满足:121m a a a ≤<<< ,且对任意1i j m ≤≤≤,i j a a ⋅与j ia a 中至少有一个是{}n a 中的项,则称{}n a 具有性质P .(1)如果数列1a ,2a ,3a ,4a 具有性质P ,求证:11a =,423a a a =⋅;(2)如果数列{}n a 具有性质P ,且项数为大于等于5的奇数,试判断{}n a 是否为等比数列?并说明理由.【答案】(1)证明见解析(2){}n a 为等比数列,理由见解析10.(2022秋·山东青岛·高三统考期末)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,______.给出下列两个条件:条件①:数列{}n a 和数列{}1n S a +均为等比数列;条件②:1121222n n n n a a a na -+++⋅⋅⋅+=.试在上面的两个条件中任选一个,补充在上面的横线上,完成下列两问的解答:(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.)(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记正项数列{}n b 的前n 项和为n T ,12b a =,23b a =,14n n n T b b +=⋅,求211(1)nii i i b b +=⎡⎤-⎣⎦∑.【答案】(1)12n n a -=(2)288n n+【分析】(1)选择条件①:先由{}1n S a +为等比数列结合等比中项列出式子,再设出等比数列{}n a 的公比,通过等比数列公式化简求值即可得出答案;选择条件②:先由1121222n n n n a a a na -+++⋅⋅⋅+=得出()()12121222212n n n n a a a n a n --++⋅⋅⋅+=-≥,两式做减即可得出()122n n a a n +=≥,再验证1n =时即可利用等比数列通项公式得出答案;(2)通过14n n n T b b +=⋅得出()1142n n n T b b n --⋅≥=,两式相减结合已知即可得出()1142n n b b n +--=≥,即数列{}n b 的奇数项、偶数项分别都成公差为4的等差数列,将211(1)nii i i b b+=⎡⎤-⎣⎦∑转化即可得出答案.【详解】(1)选条件①:数列{}1n S a +为等比数列,()()()2211131S a S a S a ∴+=++,即()()2121123222a a a a a a +=++,11a = ,且设等比数列{}n a 的公比为q ,()()22222q q q ∴+=++,解得2q =或0q =(舍),1112n n n a a q --∴==,选条件②:1121222n n n n a a a na -+++⋅⋅⋅+= ①,()()1212122212n n n n a a a n a n ---++⋅⋅⋅+=-≥∴,即()()12121222212n n n n a a a n a n --++⋅⋅⋅+=-≥ ②,由①②两式相减得:()()12221n n n n a na n a +=-≥-,即()122n n a a n +=≥,令1121222n n n n a a a na -+++⋅⋅⋅+=中1n=得出212a a =也符合上式,故数列{}n a 为首项11a =,公比2q =的等比数列,则1112n n n a a q --==,(2)由第一问可知,不论条件为①还是②,都有数列{}n a 为首项11a =,公比2q =的等比数列,即12n n a -=,11.(2022·湖北·黄冈中学校联考模拟预测)已知数列{}n a 满足0n a ≠,*N n ∈.(1)若2210n n n a a ka ++=>且0n a >.(ⅰ)当{}lg n a 成等差数列时,求k 的值;(ⅱ)当2k =且11a =,4a =2a 及n a 的通项公式.(2)若21312n n n n a a a a +++=-,11a =-,20a <,[]34,8a ∈.设n S 是{}n a 的前n 项之和,求2020S 的最大值.12.(2022秋·湖南长沙·高三校考阶段练习)已知数列{}n a 的前n 项和1122n n n S a -⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭(n *∈N ),数列{}n b 满足2nn n b a =.(1)求证:数列{}n b 是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n c 满足()()131n nn n a c n λ--=-(λ为非零整数,n *∈N ),问是否存在整数λ,使得对任意n *∈N ,都有1n n c c +>.13.(2022秋·湖南衡阳·高三衡阳市一中校考期中)已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,25a =,14n n n S S a +=++;{}n b 是等比数列,29b =,1330bb +=,公比1q >.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)数列{}n a 和{}n b 的所有项分别构成集合A ,B ,将A B ⋃的元素按从小到大依次排列构成一个新数列{}n c ,求2012320T c c c c =++++ .【答案】(1)43n a n =-,3nn b =(2)660【分析】(1)将14n n n S S a +=++移项作差可得{}n a 是等差数列,结合25a =可求出数列{}n a 的通项公式,将1,b q 代入等式计算,即可求出数列{}n b 的通项公式;(2)由2077a =可判断前20项中最多含有123,,b b b 三项,排除23b a =可确定前20项中14.(2022·浙江·模拟预测)已知正项数列{}n a 满足11a =,当2n ≥时,22121n n a a n --=-,{}n a 的前n 项和为n S .(1)求数列{}n a 的通项公式及n S ;(2)数列{}n b 是等比数列,q 为数列{}n b 的公比,且13b q a ==,记21n n n nS a c b -+=,证明:122733n c c c ≤++⋅⋅⋅+<15.(2022秋·广东广州·高三校联考阶段练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,132n n S S +=+,数列{}n b 满足()1122,n n n b b b n++==,其中*n ∈N .(1)分别求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)在n a 与1n a +之间插入n 个数,使这2n +个数组成一个公差为n c 的等差数列,求数列{}n n b c 的前n 项和nT【答案】(1)1*(2)3n n a n -=⋅∈N ,()*)1(n b n n n =+∈N (2)()*)121(3n n T n n =+-∈N 【分析】(1)由132n n S S +=+可得12)3(2n n S S n -=+≥,两式作差即可得数列{}n a 的递推关系,即可求通项,最后验证1a 是否符合即可;数列{}n b 利用累乘法即可求,最后验证1b 是否符合即可;(2)由题,由等差数列的性质得()11n n n a a n c +-=+,即可求出n c 的通项公式,最后利用错位相减法求n T 即可【详解】(1)由132n n S S +=+可得12)3(2n n S S n -=+≥,两式相减可得13(2)n n a a n +=≥,故数列{}n a 从第3项开始是以首项为2a ,公比3q =的等比数列.又由已知132n n S S +=+,令1n =,得213+2S S =,即12132a a a +=+,得21226a a =+=,故123)2(n n a n -=⋅≥;又12a =也满足上式,则数列{}n a 的通项公式为1*(2)3n n a n -=⋅∈N ;16.(2023·辽宁朝阳·校联考一模)已知数列{}n a 的前n 项和为()+N 1=∈+n nS n n ,数列{}n b 满足11b =,且()1+N 2+=∈+nn n b b n b (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列{}n b 的通项公式;(3)对于N n +∈,试比较1n b +与n a 的大小.17.(2022秋·广东深圳·高三校考阶段练习)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知{}12,32n n a a S =-是公差为2的等差数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若{}1,n n n a b b a a +=的前n 项和为n T ,求证:14n T <.18.(2022秋·江苏常州·高三常州市第一中学校考阶段练习)已知正项数列{}n a 满足)1,2n n a a n n -+-∈≥N ,11a =.数列{}n b 满足各项均不为0,14b =,其前n项的乘积112n n n T b -+=⋅.(1)求数列{}n a 通项公式;(2)设2log n n c b =,求数列{}n c 的通项公式;(3)记数列(){}1nn a -的前2m 项的和2m S ,求使得不等式21210m S c c c ≥+++L 成立的正整数m 的最小值.19.(2022秋·江苏宿迁·高三沭阳县建陵高级中学校考期中)已知数列{}n a满足2123n n n a a a ++=+,112a =,232a =.(1)证明:数列{}1n n a a ++为等比数列,求{}n a 的通项公式.(2)若数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()*127N 4n S n n λ⎛⎫+≥-∈ ⎪⎝⎭恒成立,求实数λ的取值范围.20.(2022秋·江苏南通·高三江苏省如东高级中学校考阶段练习)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4224,21n n S S a a ==+.数列{}n b 的前n 项和为n T ,且112n n na T ++=(1)求数列{}{},n n ab 的通项公式;(2)数列{}n c 满足cos ,,n n na n n cb n π⎧=⎨⎩为奇数为偶数,求21ni i c =∑.21.(2023秋·广东·高三校联考期末)已知数列1:A a ,2a ,…,n a ,…满足10a =,11i i a a +=+(1,2,,,i n = ),数列A 的前n 项和记为n S .(1)写出3S 的最大值和最小值;(2)是否存在数列A ,使得20221011S =如果存在,写出此时2023a 的值;如果不存在,说明理由.22.(2023秋·山东日照·高三校联考期末)已知数列{}n a 的各项均为非零实数,其前n 项和为(0)n n S S ≠,且21n n n n S a S a ++⋅=⋅.(1)若32S =,求3a 的值;(2)若1a a =,20232023a a =,求证:数列{}n a 是等差数列,并求其前n 项和.23.(2023秋·江苏南京·高三南京市第一中学校考期末)已知数列{}{},n n a b 满足222,1n n n n n a b a b +=-=.(1)求{}{},n n a b 的通项公式;(2)记数列n n a b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,证明:11121n n S n +≤-+-.24.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知数列{}n a 各项都不为0,12a =,24a =,{}n a 的前n 项和为n S ,且满足14n n n a a S +=.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若12311231C C CC C n nn nnnn nn nb a a a a a --=+++⋅⋅⋅++,求数列112n n n n b b b ++⎧⎫+⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .25.(2023春·江苏南京·高三校联考阶段练习)已知数列{}n a 中11a =,其前n 项和记为n S ,且满足()()1232n n S S S n S ++⋅⋅⋅+=+.(1)求数列()1n S n n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭的通项公式;(2)设无穷数列1b ,2b ,…n b ,…对任意自然数m 和n ,不等式1m n m n nb b b m a +--<+均成立,证明:数列{}n b 是等差数列.26.(2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)在如图所示的平面四边形ABCD 中,ABD △的面积是CBD △面积的两倍,又数列{}n a 满足12a =,当2n ≥时,()()1122n n n n BD a BA a BC--=++- ,记2nn n a b =.(1)求数列{}n b 的通项公式;(2)求证:22211154b b b +++< .(2)由(1)可得:当1n =时,则1b 当2n ≥时,可得()(2211212n b n n=<-则222121111111114223nb b b ⎛+++=+-+- ⎝L 27.(2022秋·湖北·高三校联考开学考试)已知数列{}n a 满足11a =,1n a +=中*N n ∈)(1)判断并证明数列{}n a 的单调性;(2)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,证明:20213522S <<.⎫⎪⎪⎪28.(2022秋·山东潍坊·高三统考阶段练习)定义:对于任意一个有穷数列,在其每相邻的两项间都插入这两项的和,得到的新数列称为一阶和数列,如果在一阶和数列的基础上再在其相邻的两项间插入这两项的和,得到二阶和数列,以此类推可以得到n 阶和数列,如{}2,4的一阶和数列是{}2,6,4,设n 阶和数列各项和为n S .(1)试求数列{}2,4的二阶和数列各项和2S 与三阶和数列各项和3S ,并猜想{}n S 的通项公式(无需证明);(2)设()()()()331321log 3log 3n n n n S n b S S +-+=-⋅-,{}n b 的前m 项和m T ,若20252m T >,求m 的最小值【答案】(1)230S =,384S =,133n n S +=+(2)7【分析】(1)根据123,,S S S 进行猜想,结合等比数列的知识进而求解,并进行推导.(2)利用裂项求和法求得m T ,由此列不等式,从而求得m 的最小值.【详解】(1)一阶和数列:{}2,6,4,对应112S =;二阶和数列:{}2,8,6,10,4,对应230S =;三阶和数列:{}2,10,8,14,6,16,10,14,4,对应384S =;故猜想136n n S S -=-,()1333n n S S --=-,所以数列{}3n S -是首项为139S -=,公比为3的等比数列,所以11393,33n n n n S S -+-=⋅=+.下面证明136n n S S -=-:设112124n m m S a a a a --=++++++ ,则()()()()1112112244n m m m m m S a a a a a a a a a --=+++++++++++++29.(2022秋·湖北黄冈·高三统考阶段练习)已知数列{}1,1,n n a a S =为数列{}n a 的前n 项和,且1(2)3n n S n a =+.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求证:sin 0n n a a -<;(3)证明:212311111sin 1sin 1sin 1sin e n a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ .30.(2023·浙江温州·统考二模)设n S 为正项数列{}n a 的前n 项和,满足222n n n S a a =+-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若不等式214na n a t ⎛⎫+ ⎪+⎝≥⎭对任意正整数n 都成立,求实数t 的取值范围;(3)设3ln(1)4n a n nb e+=(其中e 是自然对数的底数),求证:123426n n b b b b b b ++++<….。
2023届新高考数学二轮复习:专题(数列中的复杂递推式问题)提分练习(附答案)
2023届新高考数学二轮复习:专题(数列中的复杂递推式问题)提分练习【总结】1、叠加法:+-=1()n n a a f n ;2、叠乘法:+=1()n na f n a ;3、构造法(等差,等比):①形如+=+1n n a pa q (其中,p q 均为常数-≠(1)0pq p )的递推公式,()+-=-1n n a t p a t ,其中=-1qt p,构造+-=-1n n a t p a t,即{}-n a t 是以-1a t 为首项,p 为公比的等比数列.②形如+=+1n n n a pa q (其中,p q 均为常数,-≠()0pq q p ),可以在递推公式两边同除以+1n q ,转化为+=+1n n b mb t 型.③形如++=-11n n n n a a d a a ,可通过取倒数转化为等差数列求通项.4、取对数法:+=1t n n a a .5、由n S 和n a 的关系求数列通项(1)利用-⎧=⎪⎨≥⎪⎩,-,111=2n n n S n a S S n ,化n S 为n a . (2)当n a 不易消去,或消去n S 后n a 不易求,可先求n S ,再由-⎧=⎪⎨≥⎪⎩,-,111=2n n n S n a S S n 求n a .6、数列求和:(1)错位相减法:适用于一个等差数列和一个等比数列(公比不等于1)对应项相乘构成的数列求和=⋅n n n c a b 型 (2)倒序相加法 (3)裂项相消法 常考题型数列的通项公式裂项方法【典型例题】例1.已知数列{}n a 满足14a =且121n n a a a a +++⋯+=,设2log n n b a =,则122320172018111b b b b b b ++⋯+的值是( ) A.20174038B.30254036C.20172018D.20162017例2.已知数列{}n a 的通项公式为*)n a n N =∈,其前n 项和为n S ,则在数列1S ,2S ,⋯,2019S 中,有理数项的项数为( )A.42 B.43 C.44 D.45例3.对于*n N ∈,2314121122232(1)2n n n n +⨯+⨯+⋯+⨯=⨯⨯+ .例4.设曲线1()n y x n N ++=∈在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为n x ,则201712017220172016log log log x x x ++⋯+的值为 .例5.在数1和2之间插入n 个正数,使得这2n +个数构成递增等比数列,将这2n +个数的乘积记为n A ,令2log n n a A =,*n N ∈.(1)数列{}n a 的通项公式为n a = ;(2)2446222tan tan tan tan tan tan n n n T a a a a a a +=⋅+⋅+⋯+⋅= .例6.数列{}n a 中,*111,()2(1)(1)n n n na a a n N n na +==∈++,若不等式2310n ta n n++…恒成立,则实数t 的取值范围是 .【过关测试】 一、单选题1.(2023·江西景德镇·统考模拟预测)斐波那契数列{}n a 满足121a a ==,()*21n n n a a a n ++=+∈N ,设235792023k a a a a a a a +++++⋅⋅⋅+=,则k =( )A.2022 B.2023 C.2024 D.20252.(2023·全国·模拟预测)1678年德国著名数学家莱布尼兹为了满足计算需要,发明了二进制,与二进制不同的是,六进制对于数论研究有较大帮助.例如123在六进制下等于十进制的32162636306⨯+⨯+⨯=.若数列n a 在十进制下满足21n n n a a a +++=,11a =,23a =,n n b a =,则六进制1232022b b b b 转换成十进制后个位为( ) A.2B.4C.6D.83.(2023秋·广东·高三统考期末)在数列{}n a 中,11,0n a a =>,且()221110n n n n na a a n a ++--+=,则20a 的值为( ) A.18B.19C.20D.214.(2023秋·江西·高三校联考期末)设,a b ∈R ,数列{}n a 中,11a =,1n n a ba a +=+,*N n ∈,则下列选项正确的是( )A.当1a =,1b =-时,则101a =B.当2a =,1b =时,则22n S n n =-C.当0a =,2b =时,则2n n a =D.当1a =,2b =时,则21nn a =-5.(2023·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足21112nn n a a a +++=,且11a =,213a =,则2022a =( )A.12021B.12022C.14043D.140446.(2023·安徽淮南·统考一模)斐波那契数列因以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.此数列在现代物理、准晶体结构、化学等领域都有着广泛的应用,斐波那契数列{}n a 可以用如下方法定义:21n n n a a a ++=+,且121a a ==,若此数列各项除以4的余数依次构成一个新数列{}n b ,则数列{}n b 的前2023项的和为( ) A.2023B.2024C.2696D.26977.(2023秋·江苏扬州·高三校考期末)已知数列{}n a 满足1122n n n n a a a a ++++=,且11a =,213a =,则2022a =( ) A.12021B.12022C.14043D.140448.(2023·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足211232n n n n n n a a a a a a ++++-=,且1231a a ==,则7a =( ) A.163B.165C.1127D.1129一、倒数变换法,适用于1nn n Aa a Ba C+=+(,,A B C 为常数)二、取对数运算 三、待定系数法 1、构造等差数列法 2、构造等比数列法①定义构造法。
高三数学二轮复习:专题二 数列
(2)若数列an+bn是首项为 1,公比为 2 的等比数列,求数列{bn}的前 n 项和. 解 因为数列{an+bn}是首项为1,公比为2的等比数列, 所以an+bn=2n-1, 因为an=2n-1,所以bn=2n-1-(2n-1). 设数列{bn}的前n项和为Sn, 则Sn=(1+2+4+…+2n-1)-[1+3+5+…+(2n-1)] =11--22n-n1+22n-1=2n-1-n2, 所以数列{bn}的前n项和为2n-1-n2(n∈N*).
热点一 等差数列、等比数列的运算
1.通项公式 等差数列:an=a1+(n-1)d; 等比数列:an=a1·qn-1. 2.求和公式 等差数列:Sn=na1+ 2 an=na1+nn2-1d; 等比数列:Sn=a111--qqn=a11--aqnq(q≠1).
3.性质 若m+n=p+q, 在等差数列中am+an=ap+aq; 在等比数列中am·an=ap·aq.
板块三 专题突破 核心考点
专题二 数 列
第1讲 等差数列与等比数列
[考情考向分析]
1.等差、等比数列基本量和性质的考查是高考热点,经常以小 题形式出现. 2.数列求和及数列与函数、不等式的综合问题是高考考查的重 点,考查分析问题、解决问题的综合能力.
内容索引
热点分类突破 真题押题精练
热点分类突破
押题依据 解析 答案
2.在等比数列{an}中,a3-3a2=2,且5a4为12a3和2a5的等差中项,则
{an}的公比等于
A.3
B.2或3
√C.2
D.6
押题依据 等差数列、等比数列的综合问题可反映知识运用的综合性和 灵活性,是高考出题的重点.
押题依据 解析 答案
3.已知各项都为正数的等比数列{an}满足 a7=a6+2a5,存在两项 am,an 使得 am·an=4a1,则m1 +4n的最小值为
专题二 数列(难点突破 数列的函数特征)2023年高考数学二轮复习(全国通用)
令 ,得 ;令 ,得 ,所以 在 上单调递增,在 上单调递减.因为 , ,所以当 时, ,即 ,故实数 的取值范围为 .
突破点3 数列的最值
例3 (2022·枣庄二模)在① 是 与 的等差中项,② 是 与 的等比中项,③数列 的前5项和为65这三个条件中任选一个,补充在横线中,并解答下面的问题. 已知 是公差为2的等差数列,其前 项和为 , .
因为 ,所以 是首项为 ,公差为4的等差数列.由 的前5项和为65,得 ,解得 ,所以 .(2)不存在 ,使得 .理由如下:由(1)可得 ,因为 ,
所以 ; .所以 ,所以 中的最大项为 .显然 ,所以对任意的 , ,所以不存在 ,使得 .
提分秘籍 数列作为特殊的函数,数列的周期性可以通过归纳得到.数列的最值问题可利用函数的单调性求解,当然要注意数比较大小一般要求两个数均为正数.
(1)求数列 的通项公式.
(2)设 ,是否存在 ,使得 ?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
▶思维导图
[解析] (1)若选① 是 与 的等差中项,则 ,即 ,解得 ,所以 .若选② 是 与 的等比中项,则 ,即 ,解得 ,所以 .若选③数列 的前5项和为65,则 .
◎难点精练
1.(2022·湖北模拟)数列 <m></m> 满足 <m></m> 且 <m></m> 是递增数列,则实数 <m></m> 的取值范围是______.
[解析] ∵数列 满足 且 是递增数列,∴需满足 即 解得 ,即实数 的取值范围是 .
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专题达标检测一、选择题1.在等差数列{a n }中,若a 2+2a 6+a 10=120,则a 3+a 9等于 ( ) A .30 B .40 C .60 D .80解析:由等差数列性质:若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ,故a 2+2a 6+a 10=4a 6 =120,故a 6=30,a 3+a 9=2a 6=2×30=60. 答案:C2.(2009·宁夏、海南理)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,若 a 1=1,则S 4等于 ( ) A .7 B .8 C .15 D .16解析:设等比数列的公比为q ,则由4a 1,2a 2,a 3成等差数列.得4a 2=4a 1+a 3.∴4a 1q =4a 1+a 1q 2.∴q 2-4q +4=0 ∴q =2,∴S 4=a 1(1-q 4)1-q =15.答案:C3.等比数列{a n }中,a 1=512,公比q =-12,用Πn 表示它的前n 项之积:Πn =a 1·a 2·…·a n ,则Πn 中最大的是 ( ) A .Π11 B .Π10 C .Π9 D .Π8解析:Πn =a 1a 2…a n =a n 1·q 1+2+…+n -1=29n ⎝⎛⎭⎫-12(n -1)n 2=(-1)n (n -1)22-n 2+19n 2,∴当n =9时,Πn 最大.故选C 答案:C4.设函数f (x )=x m +ax 的导函数f ′(x )=2x +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (n )(n ∈N *)的前n 项和是( ) A.n n +1 B.n +2n +1 C.nn -1 D.n +1n解析:∵f ′(x )=m x m -1+a =2x +1, ∴m =2,a =1, ∴f (x )=x 2+x =x (x +1),∴1f (x )=1n (n +1)=1n -1n +1, ∴S n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=nn +1.答案:A5.如果数列{a n }满足a 1=2,a 2=1,且a n -1-a n a n -1=a n -a n +1a n +1(n ≥2,n ∈N *),则这个数列的第10项等于 ( ) A.1210 B.129 C.110 D.15 解析:∵1-a n a n -1=a n a n +1-1,∴a n a n -1+a n a n +1=2,2a n =1a n -1+1a n +1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为12,公差为12的等差数列,∴1a n =12n ,∴a 10=15,故选D. 答案:D6.数列{a n }中,a 1=1,a n 、a n +1是方程x 2-(2n +1)x +1b n=0的两个根,则数列{b n }的前n 项和S n =( ) A.12n +1 B.1n +1 C.n 2n +1 D.n n +1 解析:由题意得a n +a n +1=2n +1, 又∵a n -n =-[a n +1-(n +1)],a 1=1 ∴a n =n ,又a n ·a n +1=1b n ,∴b n =1n (n +1).∴S n =b 1+b 2+…+b n =1-1n +1=nn +1. 答案:D 二、填空题7.数列{a n }的构成法则如下:a 1=1,如果a n -2为自然数且该自然数之前未出现过,则用递推公式a n +1=a n -2,否则用递推公式a n +1=3a n ,则a 6=________. 解析:∵a 1-2=-1∉N ,∴a 2=3a 1=3.∵a 2-2=1=a 1,∴a 3=3a 2=9,∵a 3-2=7,∴a 4=7,∵a 4-2=5,∴a 5=5,∵a 5-2=3=a 2,∴a 6=3a 5=15. 答案:158.已知数列{a n }满足a n +1a n =n +2n (n ∈N *),且a 1=1,则a n =________.解析:由已知得a n a n -1=n +1n -1,a n -1a n -2=n n -2, … a 2a 1=31, a 1=1,左右两边分别相乘得a n =1·31·42·53·64·…·n -1n -3·n n -2·n +1n -1=n (n +1)2.答案:n (n +1)29.如图,它满足:(1)第n 行首尾两数均为n ;(2)图 中的递推关系类似杨辉三角,则第n (n ≥2)行的第2 个数是________.解析:设第n (n ≥2)行的第2个数构成数列{a n },则有a 3-a 2=2,a 4-a 3=3,a 5-a 4=4,…,a n -a n -1=n -1, 相加得a n -a 2=2+3+…+(n -1)=2+n -12×(n -2)=(n +1)(n -2)2,a n =2+(n +1)(n -2)2=n 2-n +22.答案:n 2-n +2210.对正整数n ,设曲线y =x n (1-x )在x =2处的切线与y 轴交点的纵坐标为a n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1的前n 项和的公式是________. 解析:∵y =x n (1-x ),∴y ′=(x n )′(1-x )+(1-x )′·x n =n ·x n -1(1-x )+(-x n ).f ′(2)=-n ·2n -1-2n =(-n -2)·2n -1. ∵函数在点x =2处点的纵坐标为y =-2n .∴切线方程为y +2n =(-n -2)·2n -1(x -2),与y 轴交点纵坐标为y =(n +1)·2n =a n∴a n n +1=2n ,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n n +1成等比数列,首项为2,公比为2,∴前n 项和为2(1-2n )1-2=2(2n -1)=2n +1-2.答案:2n +1-2 三、解答题11.等差数列{a n }的各项均为正数,a 1=3,前n 项和为S n ,{b n }为等比数列, b 1=1,且b 2S 2=64,b 3S 3=960. (1)求a n 与b n ;(2)求1S 1+1S 2+…+1S n的值.解:(1)设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,则d 为正数, a n =3+(n -1)d ,b n =q n -1,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧S 2b 2=(6+d )q =64S 3b 3=(9+3d )q 2=960,解得⎩⎪⎨⎪⎧d =2q =8或⎩⎨⎧d =-65q =403(舍去),故a n =3+2(n -1)=2n +1,b n =8n -1.(2)由(1)知S n =3+5+…+(2n +1)=n (n +2),所以1S 1+1S 2+…+1S n =11×3+12×4+13×5+…+1n (n +2)=12⎝⎛⎭⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2 =12⎝⎛⎭⎫1+12-1n +1-1n +2=34-2n +32(n +1)(n +2). 12.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=2⎝⎛⎭⎫1+1n 2a n . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(An 2+Bn +C )·2n ,试推断是否存在常数A 、B 、C ,使得对一切n ∈N *,a n =b n +1-b n 恒成立?若存在,求出A 、B 、C 的值;若不存在,说明理由; (3)求证:∑i =1na i <(n 2-2n +2)·2n +2.(1)解:由已知得a n +1(n +1)2=2·a n n 2,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 2是公比为2的等比数列,且首项为2,∴a n n 2=2·2n -1,a n =2n ·n 2(2)解:∵b n =(An 2+Bn +C)·2n ,∴b n +1-b n =[A(n +1)2+B(n +1)+C]·2n +1-(An 2+Bn +C)·2n =[An 2+(4A +B)n +2A +2B +C]·2n若a n =b n +1-b n 恒成立,则An 2+(4A +B)n +2A +2B +C =n 2恒成立, ∴⎩⎪⎨⎪⎧A =14A +B =02A +2B +C =0,解得A =1,B =-4,C =6,故存在常数A =1,B =-4,C =6满足条件. (3)证明:由(2)得,b n =(n 2-4n +6)·2n ,∴∑i =1na i =(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+(b 4-b 3)+…+(b n +1-b n )=b n +1-b 1=[(n +1)2-4(n +1)+6]·2n +1-6=(n 2-2n +3)·2n +1-6<(n 2-2n +3)·2n+1=⎝⎛⎭⎫n 22-n +32· 2n +2=⎣⎡⎦⎤(n 2-2n +2)-⎝⎛⎭⎫n 22-n +12·2n +2 =⎣⎡⎦⎤(n 2-2n +2)-(n -1)22·2n +2≤(n 2-2n +2)·2n +2,∴原不等式成立.13.(2010·四川)已知数列{a n }满足a 1=0,a 2=2,且对任意m ,n ∈N *都有a 2m -1+a 2n -1=2a m +n -1+2(m -n )2. (1)求a 3,a 5;(2)设b n =a 2n +1-a 2n -1(n ∈N *),证明:{b n }是等差数列;(3)设c n =(a n +1-a n )q n -1(q ≠0,n ∈N *),求数列{c n }的前n 项和S n . (1)解:由题意,令m =2,n =1可得a 3=2a 2-a 1+2=6. 再令m =3,n =1可得a 5=2a 3-a 1+8=20.(2)证明:当n ∈N *时,由已知(以n +2代替m )可得a 2n +3+a 2n -1=2a 2n +1+8.于是[a 2(n+1)+1-a 2(n +1)-1]-(a 2n +1-a 2n -1)=8,即b n +1-b n =8.所以,数列{b n }是公差为8的等差数列.(3)由(1)、(2)的解答可知{b n }是首项b 1=a 3-a 1=6,公差为8的等差数列. 则b n =8n -2,即a 2n +1-a 2n -1=8n -2. 另由已知(令m =1)可得,a n =a 2n -1+a 12-(n -1)2. 那么,a n +1-a n =a 2n +1-a 2n -12-2n +1=8n -22-2n +1=2n .于是,c n =2nq n -1当q =1时,S n =2+4+6+…+2n =n (n +1). 当q ≠1时,S n =2·q 0+4·q 1+6·q 2+…+2n ·q n -1. 两边同乘q 可得qS n =2·q 1+4·q 2+6·q 3+…+2(n -1)·q n -1+2n ·q n . 上述两式相减即得(1-q )S n =2(1+q 1+q 2+…+q n -1)-2nq n =2·1-q n1-q-2nq n =2·1-(n +1)q n +nq n +11-q ,所以S n =2·nq n +1-(n +1)q n +1(q -1)2.综上所述,S n =⎩⎪⎨⎪⎧n (n +1) (q =1),2·nq n +1-(n +1)q n +1(q -1)2 (q ≠1).。