高考文科数学数列经典大题训练附答案

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高考文科数学数列专题复习(附答案及解析)

高考文科数学数列专题复习(附答案及解析)

高考文科数学数列专题复习数列常用公式数列的通项公式与前n 项的和的关系a n s , n 11s s ,n 2n n 1( 数列{a n} 的前n 项的和为s n a1 a2 a n ).等差数列的通项公式*a a1 (n 1)d dn a1 d(n N ) ;n等差数列其前n 项和公式为n(a a ) n(n 1)1 ns na1 d n2 2 d 12n (a d)n .12 2等比数列的通项公式an 1 1 n *a a1q q (n N )nq;等比数列前n 项的和公式为na (1 q )1s 1 qn , q 1或sna a q1 n1 q,q 1na ,q 1 1 na ,q 1 1一、选择题1.( 广东卷) 已知等比数列{a n} 的公比为正数,且a3 ·a9 =2 2a ,a2 =1,则a1 =5A. 12B.22C. 2D.22.(安徽卷)已知为等差数列,,则等于A. -1B. 1C. 3D.7 3(. 江西卷)公差不为零的等差数列{a n} 的前n项和为S n .若a4 是a3与a7 的等比中项, S8 32, 则S等于10A. 18B. 24C. 60D. 904(湖南卷)设S n 是等差数列a n 的前n 项和,已知a2 3,a6 11,则S7 等于【】第1页/ 共8页A .13 B.35 C.49 D.633.(辽宁卷)已知a为等差数列,且a7 -2 a4 =-1, a3 =0, 则公差d=n(A)-2 (B)-12 (C)12(D)24.(四川卷)等差数列{a n }的公差不为零,首项a1 =1,a2 是a1 和a5 的等比中项,则数列的前10 项之和是A. 90B. 100C. 145D. 1905.(湖北卷)设x R, 记不超过x 的最大整数为[ x ], 令{x }= x -[ x ],则{ 52 1} ,[ 521],521A.是等差数列但不是等比数列B.是等比数列但不是等差数列C.既是等差数列又是等比数列D.既不是等差数列也不是等比数列6.(湖北卷)古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种性状来研究数,例如:他们研究过图1 中的1,3,6,10,⋯,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图2中的1,4,9,16⋯这样的数成为正方形数。

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

1.〔此题总分值14 分〕设数列a的前n项和为S n,且S n4a n3(n1,2,),n〔1〕证明: 数列a n是等比数列;〔2〕假设数列b满足b n1a n b n(n1,2,),b12,求数列b n的通项公n式.2.〔本小题总分值12分〕等比数列a的各项均为正数,且n2 2a3a1,a9aa.123261.求数列a n的通项公式.2.设blogaloga......loga,求数列n31323n 1bn的前项和.3.设数列a满足n2n1 a12,a1a32nn〔1〕求数列a的通项公式;n〔2〕令b n na n,求数列的前n项和S n3.等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.〕,求数列{b n}的前n项和S n.〔Ⅰ〕求数列{a n}的通项公式;n﹣1*〔Ⅱ〕设b n=〔4﹣a n〕q〔q≠0,n∈N× 5.数列{a n}满足,,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....4.解:〔1〕证:因为S n4a n3(n1,2,),那么S n14a n13(n2,3,),所以当n2时,a SS14a4a1,nnnnn4整理得aa1.5分nn3由S43,令n1,得a14a13,解得a11.n an所以分a是首项为1,公比为n43的等比数列.7〔2〕解:因为4n1 a(),n3由b1ab(n1,2,),得nnn4n1 bb().9分n1n3由累加得()()()b n bbbbbbb12`132nn14n11()43n1=23()1,〔n2〕,43134n1 当n=1时也满足,所以)1b3(.n35.解:〔Ⅰ〕设数列{a n}的公比为q,由 2a39a2a6得32a39a4所以21q。

有条件9可知a>0,故1q。

311a。

故数列{a n}的通项式为a n=33由2a13a21得2a13a2q1,所以1n。

〔Ⅱ〕b logaloga...logan111111(12...n)n(n1)2故12112() bn(n1)nn1n111111112n ...2((1)()...()) bbb223nn1n1 12n...所以数列1{}bn2n 的前n 项和为n16.解:〔Ⅰ〕由,当n≥1 时,a1[(a1a)(a a1)(a2a1)]a1nnnnn2n12n33(222)222(n1)1。

高考文科数学大题专题练习 (3)

高考文科数学大题专题练习 (3)
因此数列{an}的通项公式为an=2n+1. 由Tn+2 n=bn-1,得Tn=2bn-2-n. 当n=1时,b1=2b1-2-1,b1=3. 当n≥2时,Tn-1=2bn-1-2-(n-1),且Tn-Tn-1=bn, 所以bn=2bn-2-n-[2bn-1-2-(n-1)], bn=2bn-1+1,bn+1=2(bn-1+1),bbn-n+1+11=2.
第7页
3.(2019·长郡中学月考)设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn= n2-n+1,在正项等比数列{bn}中,b2=a2,b4=a5.
(1)求{an}和{bn}的通项公式; (2)设cn=anbn,求数列{cn=S1=1; 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2-n+1)-[(n-1)2-(n-1)+1]
第6页
b1=3对上式也成立,所以bn=n(n+2),即
1 bn

1 n(n+2)

121n-n+1 2,
所以Tn=
1 2
[
1-13

12-14

13-15
+…+
n-1 1-n+1 1

1n-n+1 2]=12(1+12-n+1 1-n+1 2)=34-2(n+21n)+(3n+2).
第14页
5.(2019·郑州市第一次质量预测)已知数列{an}为等比数 列,首项a1=4,数列{bn}满足bn=log2an,且b1+b2+b3=12.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)令cn=bn·4bn+1+an,求数列{cn}的前n项和Sn.
第15页
解析 (1)由bn=log2an和b1+b2+b3=12,得log2(a1a2a3)= 12,∴a1a2a3=212.
设等比数列{an}的公比为q,∵a1=4,∴a1a2a3=4·4q·4q2= 26·q3=212,解得q=4,∴an=4·4n-1=4n.

高考文科数学数列复习试题有答案解析

高考文科数学数列复习试题有答案解析

高考文科数学数列复习题一、选择题1.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和15,偶数项之和为30,则其公差是( ) A .5 B .4 C .3 D .2 2.在等差数列{}n a 中,已知1232,13,a a a =+=则456a a a ++等于( )A .40B .42C .43D .453.已知等差数列{}n a 的公差为2,若1a 、3a 、4a 成等比数列,则2a 等于( ) A .-4 B .-6 C .-8 D .-10 4.在等差数列{}n a 中,已知11253,4,33,n a a a a n =+==则为( )A.48B.49C.50D.51 5.在等比数列{n a }中,2a =8,6a =64,,则公比q 为( )A .2B .3C .4D .8 6.-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )A .3,9b ac == B.3,9b ac =-= C.3,9b ac ==- D.3,9b ac =-=- 7.数列{}n a 满足11,(2),n n n a a a n n a -=+≥=则( )A .(1)2n n + B.(1)2n n - C.(2)(1)2n n ++ D.(1)(1)2n n -+8.已知a b c d ,,,成等比数列,且曲线223y x x =-+的顶点是()b c ,,则ad 等于(A.3 B.2 C.1 D.2- 9.在等比数列{}n a 中,12a =,前n 项和为n S ,若数列{}1n a +也是等比数列,则n S 等于( )A .122n +- B .3n C .2nD .31n- 10.设4710310()22222()n f n n N +=+++++∈L ,则()f n 等于 ( )A .2(81)7n -B .12(81)7n +-C .32(81)7n +-D .42(81)7n +-二、填空题(5分×4=20分)11.已知数列的通项52n a n =-+,则其前n 项和n S = . 12.已知数列{}n a 对于任意*p q ∈N ,,有p q p q a a a ++=,若119a =,则36a =13.数列{a n }中,若a 1=1,2a n +1=2a n +3 (n ≥1),则该数列的通项a n = . 14.已知数列{}n a 是首项为1,公差为2的等差数列,将数列{}n a 中的各项排成如图所示的一个三角形数表,记A (i,j)表示第i 行从左至右的第j 个数,例如A (4,3) =9a ,则A (10,2)=三、解答题(本大题共6题,共80分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15、(本小题满分12分)等差数列的通项为219n a n =-,前n 项和记为n s ,求下列问题:(1)求前n 的和n s (2)当n 是什么值时, n s 有最小值,最小值是多少? 16、(本小题满分12分) 数列{}n a 的前n 项和记为n S ,()111,211n n aa S n +==+≥(1)求{}n a 的通项公式;(2)求n S17、(本小题满分14分)已知实数列是}{n a 等比数列,其中74561,,1,a a a a =+且成等差数列. (1)求数列}{n a 的通项公式;(2)数列}{n a 的前n 项和记为,n S 证明: n S <128,3,2,1(=n …). 18、(本小题满分14分) 数列{}n a 中,12a =,1n n a a cn +=+(c 是常数,123n =L ,,,),且123a a a ,,成公比不为1的等比数列. (1)求c 的值; (2)求{}n a 的通项公式.19、(本小题满分14分)设{}n a 是等差数列,{}n b 是各项都为正数的等比数列,且111a b ==,3521a b +=,5313a b += (1)求{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)求数列n n a b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S 20.(本小题满分14分) 设数列{}n a 满足211233333n n n a a a a -++++=…,a ∈*N . (1)求数列{}n a 的通项;(2)设n nnb a =,求数列{}n b 的前n 项和n S . 1.(本题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (1,2,)n =L ,(1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)若数列{}n b 满足1(1,2,)n n n b a b n +=+=L ,12b =,求数列{}n b 的通项公式.2.(本小题满分12分) 等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +== 1.求数列{}n a 的通项公式.2.设 31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和. 3.设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-=g(1) 求数列{}n a 的通项公式;(2) 令n n b na =,求数列的前n 项和n S4.已知等差数列{a n }的前3项和为6,前8项和为﹣4. (Ⅰ)求数列{a n }的通项公式; (Ⅱ)设b n =(4﹣a n )q n ﹣1(q≠0,n∈N *),求数列{b n }的前n 项和S n .5.已知数列{a n }满足,,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. 高三文科数学数列测试题答案 1~5 CBBCA 6~10 BABCD 11.(51)2n n +-12.4 13.3122n a n =- 14. 93 15.略解(1)略(2)由100n n a a +≤⎧⎨≥⎩得10n =,10910210(17)2260s ⨯=⨯--⨯=- 16.解:(1)设等比数列{}n a 的公比为()q q ∈R ,由6711a a q ==,得61a q -=,从而3341a a q q -==,4251a a q q -==,5161a a q q -==.因为4561a a a +,,成等差数列,所以4652(1)a a a +=+, 即3122(1)qq q ---+=+,122(1)2(1)q q q ---+=+.所以12q =.故116111642n n n n a a q q q ----⎛⎫=== ⎪⎝⎭g .(2)116412(1)1128112811212n n n n a q S q ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎡⎤⎝⎭-⎢⎥⎛⎫⎣⎦===-<⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦-17.(1)由121n n a S +=+可得()1212n n a S n -=+≥,两式相减得()112,32n n n n n a a a a a n ++-==≥ 又21213a S =+= ∴213a a = 故{a n }是首项为1,公比为3得等比数列 ∴13n n a -=. (2) 1(13)311322n nnS ⨯--==-18.解:(1)12a =,22a c =+,323a c =+, 因为1a ,2a ,3a 成等比数列,所以2(2)2(23)c c +=+, 解得0c =或2c =.当0c =时,123a a a ==,不符合题意舍去,故2c =. (2)当2n ≥时,由于21a a c -=, 322a a c -=, 1(1)n n a a n c --=-,所以1(1)[12(1)]2n n n a a n c c --=+++-=L .又12a =,2c =,故22(1)2(23)n a n n n n n =+-=-+=L ,,. 当1n =时,上式也成立,所以22(12)n a n n n =-+=L ,,. 19.解:(1)设{}n a 的公差为d ,{}n b 的公比为q ,则依题意有0q >且4212211413d q d q ⎧++=⎪⎨++=⎪⎩,,解得2d =,2q =.所以1(1)21n a n d n =+-=-,112n n n b q --==.(2)1212n n n a n b --=.122135232112222n n n n n S ----=+++++L ,①3252321223222n n n n n S ----=+++++L ,②②-①得22122221222222n n n n S ---=+++++-L ,1111212221212n n n ----=+⨯--12362n n -+=-.20.(1)2112333...3,3n n n a a a a -+++=1.解:(1)证:因为34-=n n a S (1,2,)n =L ,则3411-=--n n a S (2,3,)n =L , 所以当2n ≥时,1144n n n n n a S S a a --=-=-, 整理得143nn a a -=. 5分 由34-=n n a S ,令1n =,得3411-=a a ,解得11=a .所以{}n a 是首项为1,公比为43的等比数列. 7分 (2)解:因为14()3n n a -=, 由1(1,2,)n n n b a b n +=+=L ,得114()3n n nb b -+-=. 9分由累加得)()()(1231`21--++-+-+=n n n b b b b b b b b Λ=1)34(3341)34(1211-=--+--n n ,(2≥n ),当n=1时也满足,所以1)34(31-=-n n b .2.解:(Ⅰ)设数列{a n }的公比为q ,由23269a a a =得32349a a =所以219q =。

高考文科数学数列试题与解析

高考文科数学数列试题与解析

高三数学(文科)专题训练二数列1.已知数列a n n N是等比数列,且a n 0,a1 2@ 8.(1)求数列a n的通项公式;(2)求证:—a11 1 1 ,1;a2 a3 a n⑶设b n 2log2a n 1,求数列b n的前100项和•2.数列{a n}中,:a1 8 , a4 2,且满足a n 2 a. 1常数C(1) 求常数C和数列的通项公式;⑵设 T20 |印| ai L |a20| ,(3) T n |a i| |a2| L |a n|, n N3.已知数列a n = 2n, n为奇数;求S2n-1, n 为偶数;,' n4 .已知数列a n的相邻两项a n,a n 1是关于X的方程x2 2n x b n 0 (n N*)的两根,且a i 1 .(1)求证:数列a n 3 2n是等比数列;3(2) 求数列bn的前n项和S n.5. 某种汽车购车费用10万元,每年应交保险费、养路费及汽油费合计9千元,汽车的维修费平均为第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,…,各年的维修费平均数组成等差数列,问这种汽车使用多少年报废最合算(即使用多少年时,年平均费用最少)?6. 从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业,根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少£,本年度当地旅游业收入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加1.4(1)设n年内(本年度为第一年)总投入为a n万元,旅游业总收入为b n万元,写出a n ,b n的表达式;(2)至少经过几年,旅游业的总收入才能超过总投入?7. 在等比数列{a n}(n € N*)中,已知a i > 1 , >0 .设b n=log 2a n,且b i + b 3 + b5=6 , b i b3b5=0 .(1) 求数列{a n }、{b n}的通项公式a n、b n ;(2) 若数列{b n}的前n项和为S n,试比较S n与a n的大小.8. 已知数列{a n}的前n项和为S n,且a n是S1与2的等差中项,数列{b n}中,b i=1 , 点P (b n, b n+i)在直线x-y+2=0 上。

人教数学高考题分类文科数列试题含答案全套精

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文科人教版数学数列姓名:院、系:数学学院专业: 数学及应用数学数 列1、(2021年高考重庆卷 文2) 在等差数列{}n a 中,12a =,3510a a +=,那么7a =〔 〕A . 5B . 8C . 10D . 141、解:∵数列{}n a 是等差,3510a a +=,∴45a =,74128a a a =-=,∴选B.2、(2021年高考天津卷 文5) 设{}n a 是首项为1a ,公差为1-的等差数列,n S 为其前n 项与,假设124S S S ,,成等比数列,那么1a =〔 〕 A . 2 B . -2 C .21 D . -21 2、解:∵{}n a 是首项为1a ,公差为1-的等差数列,n S 为其前n 项与,又∵124S S S ,,成等比数列, ∴212()a a +=1a 1234()a a a a +++,即21(21)a -=1a 1(46)a -,解得1a =-21,∴选D3、(2021年高考新课标2卷 文5) 等差数列{}n a 的公差为2,假设2a ,4a ,8a 成等比数列,那么{}n a 的前n 项n S =〔 〕 A . ()1n n + B . ()1n n - C .()12n n + D .()12n n -3、解:∵等差数列{}n a 的公差为2,且2a ,4a ,8a 成等比数列,∴24a =2a 8a ,即21(6)a +=1(2)a +1(14)a +,解得12a =,那么2n a n =,∴选A4、(2021年高考全国卷 文8). 设等比数列{}n a 的前n 项与为n S ,假设23S =,415S =,那么6S =〔 〕A .31B .32C .63D .644、解:∵由等比数列{}n a 的前n 项与n S 的性质得:2S ,4S -2S ,6S -4S 成等比数列,即 3,12,6S -15成等比数列,∴122=3(6S -15),解得:6S =63,∴选C5、(2021年高考辽宁卷 文9) .设等差数列{}n a 的公差为d ,假设数列1{2}na a 为递减数列,那么〔 〕DA .0d <B .0d >C .10a d <D .10a d >6、(2021年高考江苏卷 文7) 在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,那么6a 的值是 ▲ .7、(2021年高考江西卷 文13) 在等差数列{}n a 中,17a =,公差为d ,前n 项与为n S ,当且仅当8n = 时n S 取最大值,那么d 的取值范围_________. 7、解: 因为170a =>,当且仅当8n =时n S 取最大值,可知0d <且同时满足890,0a a ><,∴89770780a d a d =+>⎧⎨=+<⎩,解得718d -<<-,∴答案718d -<<-8、(2021年高考广东卷 文13). 等比数列{}n a 的各项均为正数,且154a a =,那么2122232425log +log +log +log +log =a a a a a ________.212223242525242322212152:5:log log log log log ,log log log log log ,25log ()5log 410,5.S a a a a a S a a a a a S a a S =++++=++++∴===∴=答案提示设则9、(2021年高考新课标2卷 文16) 数列{}n a 满足111n na a +=-,2a =2,那么1a =______.9、解:由得2111a a =-,解得1a =12, 答案1210、(2021年高考北京卷 文15) 〔本小题总分值13分〕{}n a 是等差数列,满足13a =,412a =,数列{}n b 满足14b =,420b =,且{}n n b a -是等比数列.〔1〕求数列{}n a 与{}n b 的通项公式; 〔2〕求数列{}n b 的前n 项与.11、 (2021年高考重庆卷 文16) 〔本小题总分值13分.〔I 〕小问6分,〔II 〕小问5分〕{}n a 是首相为1,公差为2的等差数列,n S 表示{}n a 的前n 项与.〔I 〕求n a 及n S ;〔II 〕设{}n b 是首相为2的等比数列,公比q 满足()01442=++-S q a q ,求{}n b 的通项公式及其前n 项与n T .12、(2021年高考湖南卷 文16).〔本小题总分值12分〕数列{}n a 的前n 项与*∈+=N n nn S n ,22. 〔I 〕求数列{}n a 的通项公式;〔II 〕设()n n a n a b n12-+=,求数列{}n b 的前n 2项与.13、(2021年高考福建卷 文17). 〔本小题总分值12分〕等比数列}{n a 中,23a =,581a =.〔I 〕求数列}{n a 的通项公式; 〔II 〕假设数列n n a b 3log =,求数列}{n b 的前n 项与n S .13、考察等差、等比数列等根底知识,考察运算求解能力,考察化归及转化思想解:〔I 〕设{n a }的公比为q ,依题意得 141381a q a q =⎧⎨=⎩,解得113a q =⎧⎨=⎩,因此,13n n a -=.〔II 〕 ∵ 数列n n a b 3log ==1n -,∴数列}{n b 的前n 项与n S =1()2n n b b +=22n n -.14、 (2021年高考江西卷 文17) 〔本小题总分值12分〕数列{}n a 的前n 项与*∈-=N n nn S n ,232. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)证明:对任意1>n ,都有*∈Nm ,使得m n a a a ,,1成等比数列.14、解析:〔1〕当1n =时111a S == 当2n ≥时()22131133222n n n n n n n a S S n ---+-=-=-=-检验 当1n =时11a = 32n a n ∴=-〔2〕使m n a a a ,,1成等比数列. 那么21n m a a a = ()23232n m ∴--=即满足()2233229126m n n n =-+=-+ 所以2342m n n =-+ 那么对任意1>n ,都有2342n n N *-+∈所以对任意1>n ,都有*∈N m ,使得m n a a a ,,1成等比数列. 15、(2021年高考全国卷 文17). 〔本小题总分值10分〕数列{}n a 满足12212,2,22n n n a a a a a ++===-+. 〔1〕设1n n n b a a +=-,证明{}n b 是等差数列; 〔2〕求{}n a 的通项公式.16、(2021年高考新课标1卷 文17) 〔本小题总分值12分〕{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根。

高考文科数学试题分类汇编:数列(全国各地高考)【真题分类汇总、含参考答案】

高考文科数学试题分类汇编:数列(全国各地高考)【真题分类汇总、含参考答案】

an 的前 n 项和, S8 4a3 , a7 2 ,则 a9 =
B. 4 C. 2 D.2
A. 6
3 .设首项为 1 ,公比为
2 的等比数列 {an } 的前 n 项和为 S n ,则 3
B. S n 3an 2 C. S n 4 3an D. S n 3 2an
C. p2 , p3
D. p1 , p4
二、填空题 5 .若 2、 a 、 b 、 c 、9 成等差数列,则 c a ____________. 6 .若等比数列 an 满足 a2
a4 20, a3 a5 40 ,则公比 q =__________;前 n 项 Sn =_____.
4 S 2 , a 2 n 2a n 1
(Ⅰ)求数列 a n 的通项公式 (Ⅱ)设数列 bn 满足
b b1 b2 1 n 1 n , n N * ,求 bn 的前 n 项和 Tn a1 a2 an 2
20.在公差为 d 的等差数列{an}中,已知 a1=10,且 a1,2a2+2,5a3 成等比数列.
高考文科数学试题分类汇编 5:数列
一、选 择题 1 .已知数列 an 满足 3an 1 an
4 0, a2 , 则an 的前10项和等于 3
C. 3 1-3
A. -6 1-3

-10

B.
1 1-3-10 9

-10

D. 3 1+3

-10

2 .设 S n 为等差数列
d1 , d 2 ,, d n 1 是等比数列;
(Ⅲ)设 d1 , d 2 ,, d n 1 是公差大于 0 的等差数列,且 d1 0 ,证明: a1 , a2 ,, an 1 是等差 数列

高中数学--数列大题专项训练(含详解)

高中数学--数列大题专项训练(含详解)

高中数学--数列大题专项训练(含详解)一、解答题(本大题共16小题,共192.0分)1.已知{}n a 是等比数列,满足12a =,且2a ,32a +,4a 成等差数列,数列{}n b 满足*1231112()23n b b b b n n N n+++⋅⋅⋅+=∈(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)设(1)()n n n n c a b =--,求数列{}n c 的前2n 项和2.n S 2.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且233.n n S a +=(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若32log n n n b a a +=⋅,求数列{}n b 的前n 项和.n T 3.在数列{}n a 中,111,(1n n n a a a c c a +==⋅+为常数,*)n N ∈,且1a ,2a ,5a 成公比不为1的等比数列.(1)求证:数列1{}na 是等差数列;(2)求c 的值;(3)设1n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和.n S4.在ABC 中,已知三内角A ,B ,C 成等差数列,且11sin().214A π+=()Ⅰ求tan A 及角B 的值;()Ⅱ设角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且5a =,求b ,c 的值.5.在数列{}n a 中,11a =,11(1)(1)2nn n a a n n +=+++⋅(1)设n n a b n=,求数列{}n b 的通项公式(2)求数列{}n a 的前n 项和nS 6.已知数列的各项均为正数,前项和为,且()Ⅰ求证数列是等差数列;()Ⅱ设求7.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n a a S S =+对一切正整数n 都成立.(1)求1a ,2a 的值;(2)设10a >,数列110lg n a a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,当n 为何值时,n T 最大?并求出n T 的最大值.8.已知等差数列{}n a 的前四项和为10,且2a ,3a ,7a 成等比数列.(1)求通项公式na (2)设2n a nb =,求数列n b 的前n 项和.n S 9.已知在数列{}n a 中,13a =,1(1)1n n n a na ++-=,*.n N ∈(1)证明数列{}n a 是等差数列,并求n a 的通项公式;(2)设数列11{}n n a a +的前n 项和为n T ,证明:1.(126n T <分)10.已知函数2(1)4f x x +=-,在等差数列{}n a 中,1(1)a f x =-,232a =-,3().a f x =(1)求x 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式.n a 11.已知数列{}n a 是公比大于1的等比数列,1a ,3a 是函数2()109f x x x =-+的两个零点.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足3log n n b a n =+,求数列{}n b 的前n 项和n S 。

高考数学数列大题训练50题含答案解析

高考数学数列大题训练50题含答案解析

高考数学《数列》大题训练50题1 .数列{n a }的前n 项和为n S ,且满足11a =,2(1)n n S n a =+.(1)求{n a }的通项公式; (2)求和T n =1211123(1)na a n a ++++.2 .已知数列}{n a ,a 1=1,点*))(2,(1N n a a P n n ∈+在直线0121=+-y x 上. (1)求数列}{n a 的通项公式;(2)函数)2*,(1111)(321≥∈++++++++=n N n a n a n a n a n n f n且 ,求函数)(n f 最小值. 3 .已知函数xab x f =)( (a ,b 为常数)的图象经过点P (1,81)和Q (4,8)(1) 求函数)(x f 的解析式;(2) 记a n =log 2)(n f ,n 是正整数,n S 是数列{a n }的前n 项和,求n S 的最小值。

4 .已知y =f (x )为一次函数,且f (2)、f (5)、f (4)成等比数列,f (8)=15.求n S =f (1)+f (2)+…+f (n )的表达式.5 .设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1n n S c ca =+-,其中c 是不等于1-和0的实常数.(1)求证: {}n a 为等比数列;(2)设数列{}n a 的公比()q f c =,数列{}n b 满足()()111,,23n n b b f b n N n -==∈≥,试写出1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,并求12231n n b b b b b b -+++的结果.6 .在平面直角坐标系中,已知A n (n,a n )、B n (n,b n )、C n (n -1,0)(n ∈N *),满足向量1+n n A A 与向量n n C B 共线,且点B n (n,b n ) (n ∈N *)都在斜率为6的同一条直线上. (1)试用a 1,b 1与n 来表示a n ;(2)设a 1=a ,b 1=-a ,且12<a ≤15,求数列{a n }中的最小项.7 .已知数列{}n a 的前三项与数列{}n b 的前三项对应相同,且212322a a a +++ (1)2n n a -+8n =对任意的∈n N*都成立,数列1{}n n b b +-是等差数列.(1)求数列{}n a 与{}n b 的通项公式;(2)问是否存在k ∈N *,使得(0,1)k k b a -∈?请说明理由.8 .已知数列),3,2(1335,}{11 =-+==-n a a a a nn n n 且中(I )试求a 2,a 3的值;(II )若存在实数}3{,nn a λλ+使得为等差数列,试求λ的值. 9 .已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()1,211++=⋅=+n n S a n a n n ,(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令n nn S T 2=,∈当n 为何正整数值时,1+>n n T T :∈若对一切正整数n ,总有m T n ≤,求m 的取值范围。

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

3 n3 1 3 2 3 n1. (本题满分 14 分) 设数列 a n 的前 n 项和为 S n , 且 S n4a n 3 (n 1,2, ) ,(1) 证明: 数列 a n 是等比数列;(2) 若数列式.b n 满足 b n 1 a n b n (n 1,2, ) , b 1 2 ,求数列 b n 的通项公2. (本小题满分 12 分)等比数列 a n 的各项均为正数,且 2 a 1 3a 2 1,a29a 2 a 6 .1. 求数列 a n 的通项公式 .2. 设 b log a log a ...... log a , 求数列 1b n的前项和 .3. 设数列 a 满足 a2, aa3 22n 1n1n 1n(1)) 求数列 a n 的通项公式;(2)) 令 b n na n ,求数列的前 n 项和 S n4. 已知等差数列{a n} 的前3 项和为6,前8 项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n} 的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N* ),求数列{b n} 的前n 项和S n.5. 已知数列{a n} 满足,,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.n11. 解:( 1)证:因为 S n4a n 3 (n 1,2, ) ,则 S n 14a n 1 3 (n 2,3, ) ,所以当 n 2 时, a nS n S n 14a n 4a n 1 ,整理得 a4a . 5分nn 13由S n4a n 3 ,令 n 1 ,得 a 14a 1 3 ,解得 a 1 1 .所以 a 是首项为 1,公比为 4的等比数列.7分(2)解:因为 a n 3( 4 )n ,3由b a b ( n 1,2, ) ,得bb4 n .9 分n 1n n n 1n( ) 3由累加得1 b nb 1(4 ) n 13 (b 24 b `1) n 1(b 3 b 2 )(b nb n 1 )= 24 133( ) 31 ,( n2 ),当 n=1 时也满足,所以 b n3( 4 )n 1 1 . 323221 2. 解:(Ⅰ)设数列 {a n } 的公比为 q ,由a 3 9a 2a 6 得 a 3 9a 4 所以 q。

高考文科数学数列专题讲解及高考真题精选(含答案)

高考文科数学数列专题讲解及高考真题精选(含答案)

⎩⎨⎧无穷数列有穷数列按项数 2221,21(1)2nn a a n a a n a n =⎧⎪=+=⎪⎨=-+⎪⎪=-⋅⎩n n n n n常数列:递增数列:按单调性递减数列:摆动数列:数 列1.数列的有关概念:(1) 数列:按照一定次序排列的一列数。

数列是有序的。

数列是定义在自然数N*或它的有限子集{1,2,3,…,n }上的函数。

(2) 通项公式:数列的第n 项a n 与n 之间的函数关系用一个公式来表示,这个公式即是该数列的通项公式。

如:221n a n =-。

(3) 递推公式:已知数列{a n }的第1项(或前几项),且任一项a n 与他的前一项a n -1(或前几项)可以用一个公式来表示,这个公式即是该数列的递推公式。

如:121,2,a a ==12(2)n n n a a a n --=+>。

2.数列的表示方法:(1) 列举法:如1,3,5,7,9,… (2)图象法:用(n, a n )孤立点表示。

(3) 解析法:用通项公式表示。

(4)递推法:用递推公式表示。

3.数列的分类:4.数列{a n }及前n 项和之间的关系:123n n S a a a a =++++ 11,(1),(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ 5.等差数列与等比数列对比小结:等差数列等比数列一、定义1(2)n n a a d n --=≥1(2)nn a q n a -=≥ 二、公式1.()11n a a n d =+-()(),n m a a n m d n m =+->2.()12n n n a a S +=()112n n na d -=+1.11n na a q -=,()n m n m a a q n m -=-2.()()()11111111n n nna q S a q a a qq qq =⎧⎪=-⎨-=≠⎪--⎩ 三、性质1.,,2a b c b a c ⇔=+成等差,称b 为a 与c 的等差中项2.若m n p q +=+(m 、n 、p 、*q ∈N ),则m n p q a a a a +=+3.n S ,2n n S S -,32n n S S -成等差数列1.2,,a b c b ac ⇔=成等比,称b 为a 与c 的等比中项2.若m np q +=+(m 、n 、p 、*q ∈N ),则m n p q a a a a ⋅=⋅3.n S ,2n n S S -,32n n S S -成等比数列6.在等差数列{n a }中,有关S n 的最值问题:(1)当1a >0,d<0时,满足⎩⎨⎧≤≥+01m m a a 的项数m 使得m s 取最大值. (2)当1a <0,d>0时,满足⎩⎨⎧≥≤+01m m a a 的项数m 使得m s 取最小值。

高考文科数学数列复习习题有答案解析

高考文科数学数列复习习题有答案解析

精心整理高考文科数学数列复习题一、选择题 1.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和15,偶数项之和为30,则其公差是( ) A .5 B .4 C .3 D .2 2.在等差数列{}n a 中,已知1232,13,a a a =+=则456a a a ++等于( ) A .40 B .42 C .43 D .45 3 A 4.5789n S 等于( A 10 A BD .42(81)7n +-二、填空题(5分×4=20分)11.已知数列的通项52n a n =-+,则其前n 项和n S = .12.已知数列{}n a 对于任意*p q ∈N ,,有p q p q a a a ++=,若119a =,则36a = 13.数列{a n }中,若a 1=1,2a n +1=2a n +3 (n ≥1),则该数列的通项a n = .列,将 14.已知数列{}n a 是首项为1,公差为2的等差数记 数列{}n a 中的各项排成如图所示的一个三角形数表,A (i,j)表示第i 行从左至右的第j 个数,例如A (4,3)=9a ,则A (10,2)=三、解答题(本大题共6题,共80分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15、(1)16、数列(117、(1)(2)18、数列1的(1(219、设{}n a 是等差数列,{}n b 是各项都为正数的等比数列,且111a b ==,3521a b +=,5313a b += (1)求{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)求数列n n a b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S20.(本小题满分14分)设数列{}n a 满足211233333n n na a a a -++++=…,a ∈*N .(1)求数列{}n a 的通项; (2)设n nnb a =,求数列{}n b 的前n 项和n S . 1.(本题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (1,2,)n =, (1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)若数列{}n b 满足1(1,2,)n n n b a b n +=+=,12b =,求数列{}n b 的通项公式. 2.(本小题满分12分)1.2.设3.2132n - (1(24.5.满足,,n∈N (1(2n 高三文科数学数列测试题答案 1~5 CBBCA 6~10 BABCD 11.(51)2n n +- 12.4 13.3122n a n =- 14. 93 15.略解(1)略(2)由10n n a a +≤⎧⎨≥⎩得10n =,10910210(17)2260s ⨯=⨯--⨯=-16.解:(1)设等比数列{}n a 的公比为()q q ∈R ,由6711a a q ==,得61a q -=,从而3341a a q q -==,4251a a q q -==,5161a a q q -==. 因为4561a a a +,,成等差数列,所以4652(1)a a a +=+, 即3122(1)q q q ---+=+,122(1)2(1)q q q ---+=+.所以12q =.故116111642n n n n a a q q q ----⎛⎫=== ⎪⎝⎭.(2)116412(1)1128112811212n n n n a q S q ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎡⎤⎝⎭-⎢⎥⎛⎫⎣⎦===-<⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦-17又2a . (2) 18.因为解得当c =(22a a -3a a -n a a -所以(1)]n ++-又1a ,故2n a =+当n ),,. 19.q ,则依题意有422113==,,解得所以1(1)21n a n d n =+-=-, 112n n n b q --==. (2)1212n n n a n b --=. 122135232112222n n n n n S ----=+++++,①3252321223222n n n n n S ----=+++++,②②-①得22122221222222n n n n S ---=+++++-, 1111212221212n n n ----=+⨯--12362n n -+=-.20.(1)2112333...3,3n n na a a a -+++=1.解:(1)证:因为34-=n n a S (1,2,)n =,则3411-=--n n a S (2,3,)n =, 分 ()31`-+-b b2.a>0,(Ⅱ?)111111log log ...log n b a a a =+++ 故12112((1)1n b n n n n =-=--++ 所以数列1{}nb 的前n 项和为21nn -+ 3.解:(Ⅰ)由已知,当n ≥1时,2(1)12n +-=。

2024年高考真题汇总 数列(解析版)

2024年高考真题汇总 数列(解析版)

专题数列一、单选题1(全国甲卷数学(文))等差数列a n 的前n 项和为S n ,若S 9=1,a 3+a 7=()A.-2B.73C.1D.29【答案】D【分析】可以根据等差数列的基本量,即将题目条件全转化成a 1和d 来处理,亦可用等差数列的性质进行处理,或者特殊值法处理.【详解】方法一:利用等差数列的基本量由S 9=1,根据等差数列的求和公式,S 9=9a 1+9×82d =1⇔9a 1+36d =1,又a 3+a 7=a 1+2d +a 1+6d =2a 1+8d =29(9a 1+36d )=29.故选:D 方法二:利用等差数列的性质根据等差数列的性质,a 1+a 9=a 3+a 7,由S 9=1,根据等差数列的求和公式,S 9=9(a 1+a 9)2=9(a 3+a 7)2=1,故a 3+a 7=29.故选:D 方法三:特殊值法不妨取等差数列公差d =0,则S 9=1=9a 1⇒a 1=19,则a 3+a 7=2a 1=29.故选:D2(全国甲卷数学(理))等差数列a n 的前n 项和为S n ,若S 5=S 10,a 5=1,则a 1=()A.-2B.73C.1D.2【答案】B【分析】由S 5=S 10结合等差中项的性质可得a 8=0,即可计算出公差,即可得a 1的值.【详解】由S 10-S 5=a 6+a 7+a 8+a 9+a 10=5a 8=0,则a 8=0,则等差数列a n 的公差d =a 8-a 53=-13,故a 1=a 5-4d =1-4×-13 =73.故选:B .3(新高考北京卷)记水的质量为d =S -1ln n,并且d 越大,水质量越好.若S 不变,且d 1=2.1,d 2=2.2,则n 1与n 2的关系为()A.n 1<n 2B.n 1>n 2C.若S <1,则n 1<n 2;若S >1,则n 1>n 2;D.若S <1,则n 1>n 2;若S >1,则n 1<n 2;【答案】C2024年高考真题【分析】根据题意分析可得n 1=eS -12.1n 2=eS -12.2,讨论S 与1的大小关系,结合指数函数单调性分析判断.【详解】由题意可得d 1=S -1ln n 1=2.1d 2=S -1ln n 2=2.2 ,解得n 1=e S -12.1n 2=e S -12.2,若S >1,则S -12.1>S -12.2,可得e S -12.1>e S -12.2,即n 1>n 2;若S =1,则S -12.1=S -12.2=0,可得n 1=n 2=1;若S <1,则S -12.1<S -12.2,可得e S -1 2.1<e S -12.2,即n 1<n 2;结合选项可知C 正确,ABD 错误;故选:C .二、填空题4(新课标全国Ⅱ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 3+a 4=7,3a 2+a 5=5,则S 10=.【答案】95【分析】利用等差数列通项公式得到方程组,解出a 1,d ,再利用等差数列的求和公式节即可得到答案.【详解】因为数列a n 为等差数列,则由题意得a 1+2d +a 1+3d =73a 1+d +a 1+4d =5,解得a 1=-4d =3 ,则S 10=10a 1+10×92d =10×-4 +45×3=95.故答案为:95.5(新高考上海卷)无穷等比数列a n 满足首项a 1>0,q >1,记I n =x -y x ,y ∈a 1,a 2 ∪a n ,a n +1 ,若对任意正整数n 集合I n 是闭区间,则q 的取值范围是.【答案】q ≥2【分析】当n ≥2时,不妨设x ≥y ,则x -y ∈0,a 2-a 1 ∪a n -a 2,a n +1-a 1 ∪0,a n +1-a n ,结合I n 为闭区间可得q -2≥-1q n -2对任意的n ≥2恒成立,故可求q 的取值范围.【详解】由题设有a n =a 1q n -1,因为a 1>0,q >1,故a n +1>a n ,故a n ,a n +1 =a 1q n -1,a 1q n ,当n =1时,x ,y ∈a 1,a 2 ,故x -y ∈a 1-a 2,a 2-a 1 ,此时I 1为闭区间,当n ≥2时,不妨设x ≥y ,若x ,y ∈a 1,a 2 ,则x -y ∈0,a 2-a 1 ,若y ∈a 1,a 2 ,x ∈a n ,a n +1 ,则x -y ∈a n -a 2,a n +1-a 1 ,若x ,y ∈a n ,a n +1 ,则x -y ∈0,a n +1-a n ,综上,x -y ∈0,a 2-a 1 ∪a n -a 2,a n +1-a 1 ∪0,a n +1-a n ,又I n 为闭区间等价于0,a 2-a 1 ∪a n -a 2,a n +1-a 1 ∪0,a n +1-a n 为闭区间,而a n +1-a 1>a n +1-a n >a 2-a 1,故a n +1-a n ≥a n -a 2对任意n ≥2恒成立,故a n +1-2a n +a 2≥0即a 1q n -1q -2 +a 2≥0,故q n -2q -2 +1≥0,故q -2≥-1qn -2对任意的n ≥2恒成立,因q >1,故当n →+∞时,-1q n -2→0,故q -2≥0即q ≥2.故答案为:q ≥2.【点睛】思路点睛:与等比数列性质有关的不等式恒成立,可利用基本量法把恒成立为转为关于与公比有关的不等式恒成立,必要时可利用参变分离来处理.三、解答题6(新课标全国Ⅰ卷)设m 为正整数,数列a 1,a 2,...,a 4m +2是公差不为0的等差数列,若从中删去两项a i 和a j i <j 后剩余的4m 项可被平均分为m 组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列a 1,a 2,...,a 4m +2是i ,j -可分数列.(1)写出所有的i ,j ,1≤i <j ≤6,使数列a 1,a 2,...,a 6是i ,j -可分数列;(2)当m ≥3时,证明:数列a 1,a 2,...,a 4m +2是2,13 -可分数列;(3)从1,2,...,4m +2中一次任取两个数i 和j i <j ,记数列a 1,a 2,...,a 4m +2是i ,j -可分数列的概率为P m ,证明:P m >18.【答案】(1)1,2 ,1,6 ,5,6 (2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接根据i ,j -可分数列的定义即可;(2)根据i ,j -可分数列的定义即可验证结论;(3)证明使得原数列是i ,j -可分数列的i ,j 至少有m +1 2-m 个,再使用概率的定义.【详解】(1)首先,我们设数列a 1,a 2,...,a 4m +2的公差为d ,则d ≠0.由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,故我们可以对该数列进行适当的变形a k =a k -a 1d+1k =1,2,...,4m +2 ,得到新数列a k =k k =1,2,...,4m +2 ,然后对a 1,a 2,...,a 4m +2进行相应的讨论即可.换言之,我们可以不妨设a k =k k =1,2,...,4m +2 ,此后的讨论均建立在该假设下进行.回到原题,第1小问相当于从1,2,3,4,5,6中取出两个数i 和j i <j ,使得剩下四个数是等差数列.那么剩下四个数只可能是1,2,3,4,或2,3,4,5,或3,4,5,6.所以所有可能的i ,j 就是1,2 ,1,6 ,5,6 .(2)由于从数列1,2,...,4m +2中取出2和13后,剩余的4m 个数可以分为以下两个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①1,4,7,10 ,3,6,9,12 ,5,8,11,14 ,共3组;②15,16,17,18 ,19,20,21,22 ,...,4m -1,4m ,4m +1,4m +2 ,共m -3组.(如果m -3=0,则忽略②)故数列1,2,...,4m +2是2,13 -可分数列.(3)定义集合A =4k +1 k =0,1,2,...,m =1,5,9,13,...,4m +1 ,B =4k +2 k =0,1,2,...,m =2,6,10,14,...,4m +2 .下面证明,对1≤i <j ≤4m +2,如果下面两个命题同时成立,则数列1,2,...,4m +2一定是i ,j -可分数列:命题1:i ∈A ,j ∈B 或i ∈B ,j ∈A ;命题2:j -i ≠3.我们分两种情况证明这个结论.第一种情况:如果i ∈A ,j ∈B ,且j -i ≠3.此时设i =4k 1+1,j =4k 2+2,k 1,k 2∈0,1,2,...,m .则由i <j 可知4k 1+1<4k 2+2,即k 2-k 1>-14,故k 2≥k 1.此时,由于从数列1,2,...,4m +2中取出i =4k 1+1和j =4k 2+2后,剩余的4m 个数可以分为以下三个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①1,2,3,4 ,5,6,7,8 ,...,4k 1-3,4k 1-2,4k 1-1,4k 1 ,共k 1组;②4k 1+2,4k 1+3,4k 1+4,4k 1+5 ,4k 1+6,4k 1+7,4k 1+8,4k 1+9 ,...,4k 2-2,4k 2-1,4k 2,4k 2+1 ,共k 2-k 1组;③4k 2+3,4k 2+4,4k 2+5,4k 2+6 ,4k 2+7,4k 2+8,4k 2+9,4k 2+10 ,...,4m -1,4m ,4m +1,4m +2 ,共m -k 2组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)故此时数列1,2,...,4m +2是i ,j -可分数列.第二种情况:如果i ∈B ,j ∈A ,且j -i ≠3.此时设i =4k 1+2,j =4k 2+1,k 1,k 2∈0,1,2,...,m .则由i <j 可知4k 1+2<4k 2+1,即k 2-k 1>14,故k 2>k 1.由于j -i ≠3,故4k 2+1 -4k 1+2 ≠3,从而k 2-k 1≠1,这就意味着k 2-k 1≥2.此时,由于从数列1,2,...,4m +2中取出i =4k 1+2和j =4k 2+1后,剩余的4m 个数可以分为以下四个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①1,2,3,4 ,5,6,7,8 ,...,4k 1-3,4k 1-2,4k 1-1,4k 1 ,共k 1组;②4k 1+1,3k 1+k 2+1,2k 1+2k 2+1,k 1+3k 2+1 ,3k 1+k 2+2,2k 1+2k 2+2,k 1+3k 2+2,4k 2+2 ,共2组;③全体4k 1+p ,3k 1+k 2+p ,2k 1+2k 2+p ,k 1+3k 2+p ,其中p =3,4,...,k 2-k 1,共k 2-k 1-2组;④4k 2+3,4k 2+4,4k 2+5,4k 2+6 ,4k 2+7,4k 2+8,4k 2+9,4k 2+10 ,...,4m -1,4m ,4m +1,4m +2 ,共m -k 2组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)这里对②和③进行一下解释:将③中的每一组作为一个横排,排成一个包含k 2-k 1-2个行,4个列的数表以后,4个列分别是下面这些数:4k 1+3,4k 1+4,...,3k 1+k 2 ,3k 1+k 2+3,3k 1+k 2+4,...,2k 1+2k 2 ,2k 1+2k 2+3,2k 1+2k 2+3,...,k 1+3k 2 ,k 1+3k 2+3,k 1+3k 2+4,...,4k 2 .可以看出每列都是连续的若干个整数,它们再取并以后,将取遍4k 1+1,4k 1+2,...,4k 2+2 中除开五个集合4k 1+1,4k 1+2 ,3k 1+k 2+1,3k 1+k 2+2 ,2k 1+2k 2+1,2k 1+2k 2+2 ,k 1+3k 2+1,k 1+3k 2+2 ,4k 2+1,4k 2+2 中的十个元素以外的所有数.而这十个数中,除开已经去掉的4k 1+2和4k 2+1以外,剩余的八个数恰好就是②中出现的八个数.这就说明我们给出的分组方式满足要求,故此时数列1,2,...,4m +2是i ,j -可分数列.至此,我们证明了:对1≤i <j ≤4m +2,如果前述命题1和命题2同时成立,则数列1,2,...,4m +2一定是i ,j -可分数列.然后我们来考虑这样的i ,j 的个数.首先,由于A ∩B =∅,A 和B 各有m +1个元素,故满足命题1的i ,j 总共有m +1 2个;而如果j -i =3,假设i ∈A ,j ∈B ,则可设i =4k 1+1,j =4k 2+2,代入得4k 2+2 -4k 1+1 =3.但这导致k 2-k 1=12,矛盾,所以i ∈B ,j ∈A .设i =4k 1+2,j =4k 2+1,k 1,k 2∈0,1,2,...,m ,则4k 2+1 -4k 1+2 =3,即k 2-k 1=1.所以可能的k 1,k 2 恰好就是0,1 ,1,2 ,...,m -1,m ,对应的i ,j 分别是2,5 ,6,9 ,...,4m -2,4m +1 ,总共m 个.所以这m +1 2个满足命题1的i ,j 中,不满足命题2的恰好有m 个.这就得到同时满足命题1和命题2的i ,j 的个数为m +1 2-m .当我们从1,2,...,4m+2中一次任取两个数i和j i<j时,总的选取方式的个数等于4m+24m+12=2m+14m+1.而根据之前的结论,使得数列a1,a2,...,a4m+2是i,j-可分数列的i,j至少有m+12-m个.所以数列a1,a2,...,a4m+2是i,j-可分数列的概率P m一定满足P m≥m+12-m2m+14m+1=m2+m+12m+14m+1>m2+m+142m+14m+2=m+12222m+12m+1=18.这就证明了结论.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对新定义数列的理解,只有理解了定义,方可使用定义验证或探究结论.7(新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线C:x2-y2=m m>0,点P15,4在C上,k为常数,0<k<1.按照如下方式依次构造点P n n=2,3,...,过P n-1作斜率为k的直线与C的左支交于点Q n-1,令P n为Q n-1关于y轴的对称点,记P n的坐标为x n,y n.(1)若k=12,求x2,y2;(2)证明:数列x n-y n是公比为1+k1-k的等比数列;(3)设S n为△P n P n+1P n+2的面积,证明:对任意的正整数n,S n=S n+1.【答案】(1)x2=3,y2=0(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出P2的坐标即可;(2)根据等比数列的定义即可验证结论;(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明S n的取值为与n无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明S n的取值为与n无关的定值即可.【详解】(1)由已知有m=52-42=9,故C的方程为x2-y2=9.当k=12时,过P15,4且斜率为12的直线为y=x+32,与x2-y2=9联立得到x2-x+322=9.解得x=-3或x=5,所以该直线与C的不同于P1的交点为Q1-3,0,该点显然在C的左支上.故P23,0,从而x2=3,y2=0.(2)由于过P n x n,y n且斜率为k的直线为y=k x-x n+y n,与x2-y2=9联立,得到方程x2-k x-x n+y n2=9.展开即得1-k2x2-2k y n-kx nx-y n-kx n2-9=0,由于P n x n,y n已经是直线y=k x-x n+y n和x2 -y2=9的公共点,故方程必有一根x=x n.从而根据韦达定理,另一根x =2k y n -kx n 1-k 2-x n =2ky n -x n -k 2x n1-k 2,相应的y =k x -x n +y n =y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以该直线与C 的不同于P n 的交点为Q n 2ky n -x n -k 2x n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2,而注意到Q n 的横坐标亦可通过韦达定理表示为-y n -kx n 2-91-k 2x n,故Q n 一定在C 的左支上.所以P n +1x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2.这就得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以x n +1-y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2-y n +k 2y n -2kx n1-k 2=x n +k 2x n +2kx n 1-k 2-y n +k 2y n +2ky n 1-k 2=1+k 2+2k 1-k2x n -y n =1+k1-k x n -y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1-y 1≠0,所以数列x n -y n 是公比为1+k 1-k 的等比数列.(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点U ,V ,W ,若UV =a ,b ,UW=c ,d ,则S △UVW =12ad -bc .(若U ,V ,W 在同一条直线上,约定S △UVW =0)证明:S △UVW =12UV⋅UW sin UV ,UW =12UV ⋅UW 1-cos 2UV ,UW=12UV ⋅UW 1-UV ⋅UW UV ⋅UW2=12UV 2⋅UW 2-UV ⋅UW 2=12a 2+b 2 c 2+d 2 -ac +bd 2=12a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2-a 2c 2-b 2d 2-2abcd =12a 2d 2+b 2c 2-2abcd =12ad -bc 2=12ad -bc .证毕,回到原题.由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k2x n +y n =1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k m x n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n=921-k 1+k m -1+k 1-k m.而又有P n +1P n =-x n +1-x n ,-y n +1-y n ,P n +1P n +2 =x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 ,故利用前面已经证明的结论即得S n =S △P n P n +1P n +2=12-x n +1-x n y n +2-y n +1 +y n +1-y n x n +2-x n +1=12x n +1-x n y n +2-y n +1 -y n +1-y n x n +2-x n +1=12x n +1y n +2-y n +1x n +2 +x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2=12921-k 1+k -1+k 1-k +921-k 1+k -1+k 1-k -921-k 1+k 2-1+k 1-k 2 .这就表明S n 的取值是与n 无关的定值,所以S n =S n +1.方法二:由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k 2x n +y n=1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n -121+k 1-k m x n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n =921-k 1+k m -1+k 1-k m.这就得到x n +2y n +3-y n +2x n +3=921-k 1+k -1+k1-k =x n y n +1-y n x n +1,以及x n +1y n +3-y n +1x n +3=921-k 1+k 2-1+k 1-k 2=x n y n +2-y n x n +2.两式相减,即得x n +2y n +3-y n +2x n +3 -x n +1y n +3-y n +1x n +3 =x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2 .移项得到x n +2y n +3-y n x n +2-x n +1y n +3+y n x n +1=y n +2x n +3-x n y n +2-y n +1x n +3+x n y n +1.故y n +3-y n x n +2-x n +1 =y n +2-y n +1 x n +3-x n .而P n P n +3 =x n +3-x n ,y n +3-y n ,P n +1P n +2 =x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 .所以P n P n +3 和P n +1P n +2平行,这就得到S △P n P n +1P n +2=S △P n +1P n +2P n +3,即S n =S n +1.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.8(全国甲卷数学(文))已知等比数列a n 的前n 项和为S n ,且2S n =3a n +1-3.(1)求a n 的通项公式;(2)求数列S n 的通项公式.【答案】(1)a n =53n -1(2)3253 n -32【分析】(1)利用退位法可求公比,再求出首项后可求通项;(2)利用等比数列的求和公式可求S n .【详解】(1)因为2S n =3a n +1-3,故2S n -1=3a n -3,所以2a n =3a n +1-3a n n ≥2 即5a n =3a n +1故等比数列的公比为q =53,故2a 1=3a 2-3=3a 1×53-3=5a 1-3,故a 1=1,故a n =53n -1.(2)由等比数列求和公式得S n =1×1-53 n1-53=3253 n -32.9(全国甲卷数学(理))记S n 为数列a n 的前n 项和,且4S n =3a n +4.(1)求a n 的通项公式;(2)设b n =(-1)n -1na n ,求数列b n 的前n 项和为T n .【答案】(1)a n =4⋅(-3)n -1(2)T n =(2n -1)⋅3n +1【分析】(1)利用退位法可求a n 的通项公式.(2)利用错位相减法可求T n .【详解】(1)当n =1时,4S 1=4a 1=3a 1+4,解得a 1=4.当n ≥2时,4S n -1=3a n -1+4,所以4S n -4S n -1=4a n =3a n -3a n -1即a n =-3a n -1,而a 1=4≠0,故a n ≠0,故an a n -1=-3,∴数列a n 是以4为首项,-3为公比的等比数列,所以a n =4⋅-3 n -1.(2)b n =(-1)n -1⋅n ⋅4⋅(-3)n -1=4n ⋅3n -1,所以T n =b 1+b 2+b 3+⋯+b n =4⋅30+8⋅31+12⋅32+⋯+4n ⋅3n -1故3T n =4⋅31+8⋅32+12⋅33+⋯+4n ⋅3n所以-2T n =4+4⋅31+4⋅32+⋯+4⋅3n -1-4n ⋅3n=4+4⋅31-3n -11-3-4n ⋅3n =4+2⋅3⋅3n -1-1 -4n ⋅3n=(2-4n )⋅3n -2,∴T n =(2n -1)⋅3n +1.10(新高考北京卷)设集合M =i ,j ,s ,t i ∈1,2 ,j ∈3,4 ,s ∈5,6 ,t ∈7,8 ,2i +j +s +t .对于给定有穷数列A :a n 1≤n ≤8 ,及序列Ω:ω1,ω2,...,ωs ,ωk =i k ,j k ,s k ,t k ∈M ,定义变换T :将数列A 的第i 1,j 1,s 1,t 1项加1,得到数列T 1A ;将数列T 1A 的第i 2,j 2,s 2,t 2列加1,得到数列T 2T 1A ⋯;重复上述操作,得到数列T s ...T 2T 1A ,记为ΩA .(1)给定数列A :1,3,2,4,6,3,1,9和序列Ω:1,3,5,7 ,2,4,6,8 ,1,3,5,7 ,写出ΩA ;(2)是否存在序列Ω,使得ΩA 为a 1+2,a 2+6,a 3+4,a 4+2,a 5+8,a 6+2,a 7+4,a 8+4,若存在,写出一个符合条件的Ω;若不存在,请说明理由;(3)若数列A 的各项均为正整数,且a 1+a 3+a 5+a 7为偶数,证明:“存在序列Ω,使得ΩA 为常数列”的充要条件为“a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8”.【答案】(1)ΩA :3,4,4,5,8,4,3,10(2)不存在符合条件的Ω,理由见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接按照ΩA 的定义写出ΩA 即可;(2)利用反证法,假设存在符合条件的Ω,由此列出方程组,进一步说明方程组无解即可;(3)分充分性和必要性两方面论证.【详解】(1)由题意得ΩA :3,4,4,5,8,4,3,10;(2)假设存在符合条件的Ω,可知ΩA 的第1,2项之和为a 1+a 2+s ,第3,4项之和为a 3+a 4+s ,则a 1+2 +a 2+6 =a 1+a 2+sa 3+4 +a 4+2 =a 3+a 4+s,而该方程组无解,故假设不成立,故不存在符合条件的Ω;(3)我们设序列T k ...T 2T 1A 为a k ,n 1≤n ≤8 ,特别规定a 0,n =a n 1≤n ≤8 .必要性:若存在序列Ω:ω1,ω2,...,ωs ,使得ΩA 为常数列.则a s ,1=a s ,2=a s ,3=a s ,4=a s ,5=a s ,6=a s ,7=a s ,8,所以a s ,1+a s ,2=a s ,3+a s ,4=a s ,5+a s ,6=a s ,7+a s ,8.根据T k ...T 2T 1A 的定义,显然有a k ,2j -1+a k ,2j =a k -1,2j -1+a k -1,2j ,这里j =1,2,3,4,k =1,2,....所以不断使用该式就得到,a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8,必要性得证.充分性:若a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8.由已知,a 1+a 3+a 5+a 7为偶数,而a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8,所以a 2+a 4+a 6+a 8=4a 1+a 2 -a 1+a 3+a 5+a 7 也是偶数.我们设T s ...T 2T 1A 是通过合法的序列Ω的变换能得到的所有可能的数列ΩA 中,使得a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 最小的一个.上面已经证明a k ,2j -1+a k ,2j =a k -1,2j -1+a k -1,2j ,这里j =1,2,3,4,k =1,2,....从而由a 1+a 2=a 3+a 4=a 5+a 6=a 7+a 8可得a s ,1+a s ,2=a s ,3+a s ,4=a s ,5+a s ,6=a s ,7+a s ,8.同时,由于i k +j k +s k +t k 总是偶数,所以a k ,1+a k ,3+a k ,5+a k ,7和a k ,2+a k ,4+a k ,6+a k ,8的奇偶性保持不变,从而a s ,1+a s ,3+a s ,5+a s ,7和a s ,2+a s ,4+a s ,6+a s ,8都是偶数.下面证明不存在j =1,2,3,4使得a s ,2j -1-a s ,2j ≥2.假设存在,根据对称性,不妨设j =1,a s ,2j -1-a s ,2j ≥2,即a s ,1-a s ,2≥2.情况1:若a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 =0,则由a s ,1+a s ,3+a s ,5+a s ,7和a s ,2+a s ,4+a s ,6+a s ,8都是偶数,知a s ,1-a s ,2≥4.对该数列连续作四次变换2,3,5,8 ,2,4,6,8 ,2,3,6,7 ,2,4,5,7 后,新的a s +4,1-a s +4,2 +a s +4,3-a s +4,4 +a s +4,5-a s +4,6 +a s +4,7-a s +4,8 相比原来的a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 减少4,这与a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 的最小性矛盾;情况2:若a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 >0,不妨设a s ,3-a s ,4 >0.情况2-1:如果a s ,3-a s ,4≥1,则对该数列连续作两次变换2,4,5,7 ,2,4,6,8 后,新的a s +2,1-a s +2,2 +a s +2,3-a s +2,4 +a s +2,5-a s +2,6 +a s +2,7-a s +2,8 相比原来的a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 至少减少2,这与a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 的最小性矛盾;情况2-2:如果a s ,4-a s ,3≥1,则对该数列连续作两次变换2,3,5,8 ,2,3,6,7 后,新的a s +2,1-a s +2,2 +a s +2,3-a s +2,4 +a s +2,5-a s +2,6 +a s +2,7-a s +2,8 相比原来的a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 至少减少2,这与a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 的最小性矛盾.这就说明无论如何都会导致矛盾,所以对任意的j =1,2,3,4都有a s ,2j -1-a s ,2j ≤1.假设存在j =1,2,3,4使得a s ,2j -1-a s ,2j =1,则a s ,2j -1+a s ,2j 是奇数,所以a s ,1+a s ,2=a s ,3+a s ,4=a s ,5+a s ,6=a s ,7+a s ,8都是奇数,设为2N +1.则此时对任意j =1,2,3,4,由a s ,2j -1-a s ,2j ≤1可知必有a s ,2j -1,a s ,2j =N ,N +1 .而a s ,1+a s ,3+a s ,5+a s ,7和a s ,2+a s ,4+a s ,6+a s ,8都是偶数,故集合m a s ,m =N 中的四个元素i ,j ,s ,t 之和为偶数,对该数列进行一次变换i ,j ,s ,t ,则该数列成为常数列,新的a s +1,1-a s +1,2 +a s +1,3-a s +1,4 +a s +1,5-a s +1,6 +a s +1,7-a s +1,8 等于零,比原来的a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 更小,这与a s ,1-a s ,2 +a s ,3-a s ,4 +a s ,5-a s ,6 +a s ,7-a s ,8 的最小性矛盾.综上,只可能a s ,2j -1-a s ,2j =0j =1,2,3,4 ,而a s ,1+a s ,2=a s ,3+a s ,4=a s ,5+a s ,6=a s ,7+a s ,8,故a s ,n =ΩA 是常数列,充分性得证.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键在于对新定义的理解,以及对其本质的分析.11(新高考天津卷)已知数列a n 是公比大于0的等比数列.其前n 项和为S n .若a 1=1,S 2=a 3-1.(1)求数列a n 前n 项和S n ;(2)设b n =k ,n =a kb n -1+2k ,a k <n <a k +1,b 1=1,其中k 是大于1的正整数.(ⅰ)当n =a k +1时,求证:b n -1≥a k ⋅b n ;(ⅱ)求S ni =1b i .【答案】(1)S n =2n -1(2)①证明见详解;②S ni =1b i =3n -1 4n+19【分析】(1)设等比数列a n 的公比为q >0,根据题意结合等比数列通项公式求q ,再结合等比数列求和公式分析求解;(2)①根据题意分析可知a k =2k -1,b n =k +1,b n -1=k 2k -1 ,利用作差法分析证明;②根据题意结合等差数列求和公式可得∑2k -1i =2k -1b i =193k -1 4k -3k -4 4k -1,再结合裂项相消法分析求解.【详解】(1)设等比数列a n 的公比为q >0,因为a 1=1,S 2=a 3-1,即a 1+a 2=a 3-1,可得1+q =q 2-1,整理得q 2-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去),所以S n =1-2n1-2=2n -1.(2)(i )由(1)可知a n =2n -1,且k ∈N *,k ≥2,当n =a k +1=2k≥4时,则a k =2k -1<2k -1=n -1n -1=a k +1-1<a k +1 ,即a k <n -1<a k +1可知a k =2k -1,b n =k +1,b n -1=b a k+a k +1-a k -1 ⋅2k =k +2k 2k -1-1 =k 2k -1 ,可得b n -1-a k ⋅b n =k 2k -1 -k +1 2k -1=k -1 2k -1-k ≥2k -1 -k =k -2≥0,当且仅当k =2时,等号成立,所以b n -1≥a k ⋅b n ;(ii )由(1)可知:S n =2n -1=a n +1-1,若n =1,则S 1=1,b 1=1;若n ≥2,则a k +1-a k =2k -1,当2k -1<i ≤2k -1时,b i -b i -1=2k ,可知b i 为等差数列,可得∑2k -1i =2k -1b i =k ⋅2k -1+2k 2k -12k -1-1 2=k ⋅4k -1=193k -1 4k -3k -4 4k -1 ,所以∑S ni =1b i =1+195×42-2×4+8×43-5×42+⋅⋅⋅+3n -1 4n -3n -4 4n -1=3n -1 4n+19,且n =1,符合上式,综上所述:∑Sni =1b i =3n -1 4n +19.【点睛】关键点点睛:1.分析可知当2k -1<i ≤2k -1时,b i -b i -1=2k ,可知b i 为等差数列;2.根据等差数列求和分析可得∑2k -1i =2k -1b i =193k -1 4k -3k -4 4k -1.12(新高考上海卷)若f x =log a x (a >0,a ≠1).(1)y =f x 过4,2 ,求f 2x -2 <f x 的解集;(2)存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列,求a 的取值范围.【答案】(1)x |1<x <2 (2)a >1【分析】(1)求出底数a ,再根据对数函数的单调性可求不等式的解;(2)存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列等价于a 2=21x +342-18在0,+∞ 上有解,利用换元法结合二次函数的性质可求a 的取值范围.【详解】(1)因为y =f x 的图象过4,2 ,故log a 4=2,故a 2=4即a =2(负的舍去),而f x =log 2x 在0,+∞ 上为增函数,故f 2x -2 <f x ,故0<2x -2<x 即1<x <2,故f 2x -2 <f x 的解集为x |1<x <2 .(2)因为存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列,故2f ax =f x +1 +f x +2 有解,故2log a ax =log a x +1 +log a x +2 ,因为a >0,a ≠1,故x >0,故a 2x 2=x +1 x +2 在0,+∞ 上有解,由a 2=x 2+3x +2x 2=1+3x +2x 2=21x +34 2-18在0,+∞ 上有解,令t =1x ∈0,+∞ ,而y =2t +34 2-18在0,+∞ 上的值域为1,+∞ ,故a 2>1即a >1.一、单选题1(2024·重庆·三模)已知数列a n 的前n 项和为S n ,a 1=1,S n +S n +1=n 2+1n ∈N ∗ ,S 24=()A.276B.272C.268D.266【答案】A【分析】令n =1得S 2=1,当n ≥2时,结合题干作差得S n +1-S n -1=2n -1,从而利用累加法求解S 24=即可.【详解】∵a 1=S 1=1,又∵S n +S n +1=n 2+1,当n =1时,S 1+S 2=12+1=2,解得S 2=1;当n ≥2时,S n -1+S n =(n -1)2+1,作差得S n +1-S n -1=2n -1,∴S 24=S 24-S 22 +S 22-S 20 +⋯+S 4-S 2 +S 2=223+21+⋯+3 -11+1=276.故选:A2(2024·河北张家口·三模)已知数列a n的前n项和为S n,且满足a1=1,a n+1=a n+1,n为奇数2a n,n为偶数,则S100=()A.3×251-156B.3×251-103C.3×250-156D.3×250-103【答案】A【分析】分奇数项和偶数项求递推关系,然后记b n=a2n+a2n-1,n≥1,利用构造法求得b n=6×2n-1-3,然后分组求和可得.【详解】因为a1=1,a n+1=a n+1,n为奇数2a n,n为偶数 ,所以a2k+2=a2k+1+1=2a2k+1,a2k+1=2a2k=2a2k-1+2,k∈N*,且a2=2,所以a2k+2+a2k+1=2a2k+a2k-1+3,记b n=a2n+a2n-1,n≥1,则b n+1=2b n+3,所以b n+1+3=2b n+3,所以b n+3是以b1+3=a1+a2+3=6为首项,2为公比的等比数列,所以b n+3=6×2n-1,b n=6×2n-1-3,记b n的前n项和为T n,则S100=T50=6×20+6×21+6×22+⋅⋅⋅+6×249-3×50=3×251-156.故选:A【点睛】关键点点睛:本题解题关键在于先分奇数项和偶数项求递推公式,然后再并项得b n的递推公式,利用构造法求通项,将问题转化为求b n的前50项和.3(2024·山东日照·三模)设等差数列b n的前n项和为S n,若b3=2,b7=6,则S9=()A.-36B.36C.-18D.18【答案】B【分析】利用等差数列的前n项和公式,结合等差数列的性质求解.【详解】解:S9=b1+b9×92=b3+b7×92=36,故选:B.4(2024·湖北武汉·二模)已知等差数列a n的前n项和为S n,若S3=9,S9=81,则S12=() A.288 B.144 C.96 D.25【答案】B【分析】利用等差数列的前n项和列方程组求出a1,d,进而即可求解S12.【详解】由题意S3=3a1+3×22d=9S9=9a1+9×82d=81,即a1+d=3a1+4d=9,解得a1=1d=2.于是S12=12×1+12×112×2=144.故选:B.5(2024·江西赣州·二模)在等差数列a n中,a2,a5是方程x2-8x+m=0的两根,则a n的前6项和为()A.48B.24C.12D.8【答案】B【分析】利用韦达定理确定a2+a5=8,根据等差数列性质有a2+a5=a1+a6=8,在应用等差数列前n项和公式即可求解.【详解】因为a 2,a 5是方程x 2-8x +m =0的两根,所以a 2+a 5=8,又因为a n 是等差数列,根据等差数列的性质有:a 2+a 5=a 1+a 6=8,设a n 的前6项和为S 6,则S 6=a 1+a 6 ×62=3×8=24.故选:B6(2024·湖南永州·三模)已知非零数列a n 满足2n a n +1-2n +2a n =0,则a 2024a 2021=()A.8B.16C.32D.64【答案】D【分析】根据题意,由条件可得a n +1=4a n ,再由等比数列的定义即可得到结果.【详解】由2n a n +1-2n +2a n =0可得a n +1=4a n ,则a 2024a 2021=4×4×4a 2021a 2021=64.故选:D7(2024·浙江绍兴·二模)汉诺塔(Tower of Hanoi ),是一个源于印度古老传说的益智玩具. 如图所示,有三根相邻的标号分别为A 、B 、C 的柱子,A 柱子从下到上按金字塔状叠放着n 个不同大小的圆盘,要把所有盘子一个一个移动到柱子B 上,并且每次移动时,同一根柱子上都不能出现大盘子在小盘子的上方,请问至少需要移动多少次?记至少移动次数为H n ,例如:H (1)=1,H (2)=3,则下列说法正确的是()A.H (3)=5B.H (n ) 为等差数列C.H (n )+1 为等比数列D.H 7 <100【答案】C【分析】由题意可得H (3)=7,判断A ;归纳得到H n =2n -1,结合等差数列以及等比数列的概念可判断B ,C ;求出H 7 ,判断D .【详解】由题意知若有1个圆盘,则需移动一次:若有2个圆盘,则移动情况为:A →C ,A →B ,C →B ,需移动3次;若有3个圆盘,则移动情况如下:A →B ,A →C ,B →C ,A →B ,C →A ,C →B ,A →B ,共7次,故H (3)=7,A 错误;由此可知若有n 个圆盘,设至少移动a n 次,则a n =2a n -1+1,所以a n +1=2a n -1+1 ,而a 1+1=1+1=2≠0,故a n +1 为等比数列,故a n =2n -1即H n =2n -1,该式不是n 的一次函数,则H (n ) 不为等差数列,B 错误;又H n =2n -1,则H n +1=2n ,H n +1 +1H n +1=2,则H (n )+1 为等比数列,C 正确,H 7 =27-1=127>100,D 错误,故选:C8(2024·云南曲靖·二模)已知S n 是等比数列a n 的前n 项和,若a 3=3,S 3=9,则数列a n 的公比是()A.-12或1 B.12或1 C.-12D.12【答案】A【分析】分别利用等比数列的通项公式和前n 项和公式,解方程组可得q =1或q =-12.【详解】设等比数列a n 的首项为a 1,公比为q ,依题意得a 3=a 1q 2=3S 3=a 1+a 2+a 3=a 1+a 1q +a 1q 2=9 ,解得q =1或q =-12.故选:A .9(2024·四川·模拟预测)已知数列a n 为等差数列,且a 1+2a 4+3a 9=24,则S 11=()A.33B.44C.66D.88【答案】B【分析】将a 1,a 4,a 9用a 1和d 表示,计算出a 6的值,再由S 11=11a 6得S 11的值.【详解】依题意,a n 是等差数列,设其公差为d ,由a 1+2a 4+3a 9=24,所以a 1+2a 1+3d +3a 1+8d =6a 1+30d =6a 6=24,即a 6=4,S 11=11a 1+10×112d =11a 1+5d =11a 6=11×4=44,故选:B .10(2024·北京东城·二模)设无穷正数数列a n ,如果对任意的正整数n ,都存在唯一的正整数m ,使得a m =a 1+a 2+a 3+⋯+a n ,那么称a n 为内和数列,并令b n =m ,称b n 为a n 的伴随数列,则()A.若a n 为等差数列,则a n 为内和数列B.若a n 为等比数列,则a n 为内和数列C.若内和数列a n 为递增数列,则其伴随数列b n 为递增数列D.若内和数列a n 的伴随数列b n 为递增数列,则a n 为递增数列【答案】C【分析】对于ABD :举反例说明即可;对于C :根据题意分析可得a m 2>a m 1,结合单调性可得m 2>m 1,即可得结果.【详解】对于选项AB :例题a n =1,可知a n 即为等差数列也为等比数列,则a 1+a 2=2,但不存在m ∈N *,使得a m =2,所以a n 不为内和数列,故AB 错误;对于选项C :因为a n >0,对任意n 1,n 2∈N *,n 1<n 2,可知存在m 1,m 2∈N *,使得a m 1=a 1+a 2+a 3+⋯+a n 1,a m 2=a 1+a 2+a 3+⋯+a n 2,则a m 2-a m 1=a n 1+1+a n 1+2+⋯+a n 2>0,即a m 2>a m 1,且内和数列a n 为递增数列,可知m 2>m 1,所以其伴随数列b n 为递增数列,故C 正确;对于选项D :例如2,1,3,4,5,⋅⋅⋅,显然a n 是所有正整数的排列,可知a n 为内和数列,且a n 的伴随数列为递增数列,但an 不是递增数列,故D 错误;故选:C.【点睛】方法点睛:对于新定义问题,要充分理解定义,把定义转化为已经学过的内容,简化理解和运算.11(2024·广东茂名·一模)已知T n为正项数列a n的前n项的乘积,且a1=2,T2n=a n+1n,则a5=() A.16 B.32 C.64 D.128【答案】B【分析】利用给定的递推公式,结合对数运算变形,再构造常数列求出通项即可得解.【详解】由T2n=a n+1n,得T2n+1=a n+2n+1,于是a2n+1=T2n+1T2n=a n+2n+1a n+1n,则a n n+1=a n+1n,两边取对数得n lg a n+1=(n+1)lg a n,因此lg a n+1n+1=lg a nn,数列lg a nn是常数列,则lg a nn=lg a11=lg2,即lg a n=n lg2=lg2n,所以a n=2n,a5=32.故选:B12(2024·湖南常德·一模)已知等比数列a n中,a3⋅a10=1,a6=2,则公比q为()A.12B.2 C.14D.4【答案】C【分析】直接使用已知条件及公比的性质得到结论.【详解】q=1q3⋅q4=a3a6⋅a10a6=a3⋅a10a26=122=14.故选:C.二、多选题13(2024·湖南长沙·三模)设无穷数列a n的前n项和为S n,且a n+a n+2=2a n+1,若存在k∈N∗,使S k+1 >S k+2>S k成立,则()A.a n≤a k+1B.S n≤S k+1C.不等式S n<0的解集为n∈N∗∣n≥2k+3D.对任意给定的实数p,总存在n0∈N∗,当n>n0时,a n<p【答案】BCD【分析】根据题意,得到a k+2<0,a k+1>0,a k+1+a k+2>0且a n是递减数列,结合等差数列的性质以及等差数列的求和公式,逐项判定,即可求解.【详解】由S k+1>S k+2>S k,可得a k+2=S k+2-S k+1<0,a k+1=S k+1-S k>0,且a k+1+a k+2=S k+2-S k>0,即a k+2<0,a k+1>0,a k+1+a k+2>0又由a n+a n+2=2a n+1,可得数列a n是等差数列,公差d=a k+2-a k+1<0,所以a n是递减数列,所以a1是最大项,且随着n的增加,a n无限减小,即a n≤a1,所以A错误、D正确;因为当n≤k+1时,a n>0;当n≥k+2时,a n<0,所以S n的最大值为S k+1,所以B正确;因为S2k+1=(2k+1)(a1+a2k+1)2=(2k+1)a k+1>0,S2k+3=(2k+3)a k+2<0,且S 2k +2=a 1+a 2k +22×2k +2 =k +1 ⋅a k +1+a k +2 >0,所以当n ≤2k +2时,S n >0;当n ≥2k +3时,S n <0,所以C 正确.故选:BCD .14(2024·山东泰安·模拟预测)已知数列a n 的通项公式为a n =92n -7n ∈N *,前n 项和为S n ,则下列说法正确的是()A.数列a n 有最大项a 4B.使a n ∈Z 的项共有4项C.满足a n a n +1a n +2<0的n 值共有2个D.使S n 取得最小值的n 值为4【答案】AC【分析】根据数列的通项公式,作差判断函数的单调性及项的正负判断A ,根据通项公式由整除可判断B ,根据项的正负及不等式判断C ,根据数列项的符号判断D .【详解】对于A :因为a n =92n -7n ∈N *,所以a n +1-a n =92n -5-92n -7=-182n -5 2n -7,令a n +1-a n >0,即2n -5 2n -7 <0,解得52<n <72,又n ∈N *,所以当n =3时a n +1-a n >0,则当1≤n ≤2或n ≥4时,a n +1-a n <0,令a n =92n -7>0,解得n >72,所以a 1=-95>a 2=-3>a 3=-9,a 4>a 5>a 6>⋯>0,所以数列a n 有最大项a 4=9,故A 正确;对于B :由a n ∈Z ,则92n -7∈Z 又n ∈N *,所以n =2或n =3或n =4或n =5或n =8,所以使a n ∈Z 的项共有5项.故B 不正确;对于C :要使a n a n +1a n +2<0,又a n ≠0,所以a n 、a n +1、a n +2中有1个为负值或3个为负值,所以n =1或n =3,故满足a n a n +1a n +2<0的n 的值共有2个,故C 正确;对于D :因为n ≤3时a n <0,n ≥4时a n >0,所以当n =3时S n 取得最小值,故D 不正确.故选:AC .15(2024·山东临沂·二模)已知a n 是等差数列,S n 是其前n 项和,则下列命题为真命题的是()A.若a 3+a 4=9,a 7+a 8=18,则a 1+a 2=5B.若a 2+a 13=4,则S 14=28C.若S 15<0,则S 7>S 8D.若a n 和a n ⋅a n +1 都为递增数列,则a n >0【答案】BC【分析】根据题意,求得d =98,结合a 1+a 2=a 3+a 4 -4d ,可判定A 错误;根据数列的求和公式和等差数列的性质,可判定B 正确;由S 15<0,求得a 8<0,可判定C 正确;根据题意,求得任意的n ≥2,a n >0,结合a 1的正负不确定,可判定D 错误.【详解】对于A 中,由a 3+a 4=9,a 7+a 8=18,可得a 7+a 8 -a 3+a 4 =8d =9,所以d =98,又由a 1+a 2=a 3+a 4 -4d =9-4×98=92,所以A 错误;对于B 中,由S 14=14a 1+a 14 2=14a 2+a 132=28,所以B 正确;对于C 中,由S 15=15(a 1+a 15)2=15a 8<0,所以a 8<0,又因为S 8-S 7=a 8<0,则S 7>S 8,所以C 正确;对于D 中,因为a n 为递增数列,可得公差d >0,因为a n a n +1 为递增数列,可得a n +2a n +1-a n a n +1=a n +1⋅2d >0,所以对任意的n ≥2,a n >0,但a 1的正负不确定,所以D 错误.故选:BC .16(2024·山东泰安·二模)已知等差数列a n 的前n 项和为S n ,a 2=4,S 7=42,则下列说法正确的是()A.a 5=4B.S n =12n 2+52n C.a nn为递减数列 D.1a n a n +1 的前5项和为421【答案】BC【分析】根据给定条件,利用等差数列的性质求出公差d ,再逐项求解判断即可.【详解】等差数列a n 中,S 7=7(a 1+a 7)2=7a 4=42,解得a 4=6,而a 2=4,因此公差d =a 4-a 24-2=1,通项a n =a 2+(n -2)d =n +2,对于A ,a 5=7,A 错误;对于B ,S n =n (3+n +2)2=12n 2+52n ,B 正确;对于C ,a n n =1+2n ,a n n 为递减数列,C 正确;对于D ,1a n a n +1=1(n +2)(n +3)=1n +2-1n +3,所以1a n a n +1 的前5项和为13-14+14-15+⋯+17-18=13-18=524,D 错误.故选:BC17(2024·江西·三模)已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=2a n +1,则()A.数列a n 是等比数列B.数列log 2a n +1 是等差数列C.数列a n 的前n 项和为2n +1-n -2D.a 20能被3整除【答案】BCD【分析】利用构造法得到数列a n +1 是等比数列,从而求得通项,就可以判断选项,对于数列求和,可以用分组求和法,等比数列公式求和完成,对于幂的整除性问题可以转化为用二项式定理展开后,再加以证明.【详解】由a n +1=2a n +1可得:a n +1+1=2a n +1 ,所以数列a n +1 是等比数列,即a n =2n -1,则a 1=1,a 2=3,a 3=7,显然有a 1⋅a 3≠a 22,所以a 1,a 2,a 3不成等比数列,故选项A 是错误的;由数列a n +1 是等比数列可得:a n +1=2n ,即log 2a n +1 =log 22n =n ,故选项B 是正确的;由a n =2n -1可得:前n 项和S n =21-1+22-1+23-1+⋅⋅⋅+2n-1=21-2n 1-2-n =2n +1-n -2,故选项C是正确的;由a 20=220-1=3-1 20-1=C 020320+C 120319⋅-1 +C 220318⋅-1 2+⋅⋅⋅+C 19203⋅-1 19+C 2020-1 20-1=3×C 020319+C 120318⋅-1 +C 220317⋅-1 2+⋅⋅⋅+C 1920-1 19 ,故选项D 是正确的;方法二:由210=1024,1024除以3余数是1,所以10242除以3的余数还是1,从而可得220-1能补3整除,故选项D 是正确的;故选:BCD .18(2024·湖北·二模)无穷等比数列a n 的首项为a 1公比为q ,下列条件能使a n 既有最大值,又有最小值的有()A.a 1>0,0<q <1B.a 1>0,-1<q <0C.a 1<0,q =-1D.a 1<0,q <-1【答案】BC【分析】结合选项,利用等比数列单调性分析判断即可.【详解】a 1>0,0<q <1时,等比数列a n 单调递减,故a n 只有最大值a 1,没有最小值;a 1>0,-1<q <0时,等比数列a n 为摆动数列,此时a 1为大值,a 2为最小值;a 1<0,q =-1时,奇数项都相等且小于零,偶数项都相等且大于零,所以等比数列a n 有最大值,也有最小值;a 1<0,q <-1时,因为q >1,所以a n 无最大值,奇数项为负无最小值,偶数项为正无最大值.故选:BC 三、填空题19(2024·山东济南·三模)数列a n 满足a n +2-a n =2,若a 1=1,a 4=4,则数列a n 的前20项的和为.【答案】210【分析】数列a n 的奇数项、偶数项都是等差数列,结合等差数列求和公式、分组求和法即可得解.【详解】数列a n 满足a n +2-a n =2,若a 1=1,a 4=4,则a 2=a 4-2=4-2=2,所以数列a n 的奇数项、偶数项分别构成以1,2为首项,公差均为2的等差数列所以数列a n 的前20项的和为a 1+a 2+⋯+a 20=a 1+a 3+⋯+a 19 +a 2+a 4+⋯+a 20=10×1+10×92×2+10×2+10×92×2=210.故答案为:210.20(2024·云南·二模)记数列a n 的前n 项和为S n ,若a 1=2,2a n +1-3a n =2n ,则a 82+S 8=.【答案】12/0.5【分析】构造得a n +12n -1-4=34a n2n -2-4,从而得到a n 2n -2=4,则a n =2n ,再利用等比数列求和公式代入计算即可.【详解】由2a n +1-3a n =2n ,得a n +12n -1=34×a n 2n -2+1,则a n +12n -1-4=34a n2n -2-4,又a 12-1-4=0,则a n 2n -2=4,则a n =2n ,a 8=28,S 8=21-28 1-2=29-2,a 82+S 8=2829=12,故答案为:12.21(2024·上海·三模)数列a n 满足a n +1=2a n (n 为正整数),且a 2与a 4的等差中项是5,则首项a 1=。

2024高考题分类训练(数学)专题五 数列

2024高考题分类训练(数学)专题五 数列

专题五数列考点17 等差数列题组一、选择题1. [2023全国卷甲,5分]记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a2+a6=10,a4a8=45,则S5= ( C )A. 25B. 22C. 20D. 15[解析]解法一由a2+a6=10,可得2a4=10,所以a4=5,又a4a8=45,所以a8=9.设等差数列{a n}的公差为d,则d=a8−a48−4=9−54=1,又a4=5,所以a1=2,所以S5=5a1+5×42×d=20,故选C.解法二设等差数列{a n}的公差为d,则由a2+a6=10,可得a1+3d=5①,由a4a8=45,可得(a1+3d)(a1+7d)=45②,由①②可得a1=2,d=1,所以S5=5a1+5×42×d=20,故选C.2. (2023全国卷乙,5分)已知等差数列{a n}的公差为2π3,集合S={cosa n|n∈N∗},若S={a,b},则ab= ( B )A. −1B. −12C. 0 D. 12[解析]由题意得a n=a1+2π3(n−1),cosa n+3=cos(a1+2π3(n+2))=cos(a1+2π3n+4π3)=cos(a1+2π3n+2π−2π3)=cos(a1+2π3n−2π3)=cosa n,所以数列{cosa n}是以3为周期的周期数列,又cosa2=cos(a1+2π3)=−12cosa1−√32sina1,cosa3=cos(a1+4π3)=−12cosa1+√32sina1,因为集合S中只有两个元素,所以有三种情况:cosa1=cosa2≠cosa3,cosa1=cosa3≠cosa2,cosa2=cosa3≠cosa1.下面逐一讨论:①当cosa1=cosa2≠cosa3时,有cosa1=−12cosa1−√32sina1,得tana1=−√3,所以ab=cosa1(−12cosa1+√32sina1)=−12cos2a1+√32sina1cosa1=−1 2cos2a1+√32sina1cosa1sin2a1+cos2a1=−12+√32tana1tan2a1+1=−12−323+1=−12.②当cosa1=cosa3≠cosa2时,有cosa1=−12cosa1+√32sina1,得tana1=√3,所以ab=cosa1(−12cosa1−√32sina1)=−12cos2a1−√32sina1cosa1=−1 2cos2a1−√32sina1cosa1sin2a1+cos2a1=−12−√32tana1tan2a1+1=−12−323+1=−12.③当cosa2=cosa3≠cosa1时,有−12cosa1−√32sina1=−12cosa1+√32sina1,得sina1=0,所以ab=cosa1(−12cosa1−√32sina1)=−12cos2a1=−12(1−sin2a1)=−12.综上,ab=−12,故选B.【速解】取a1=−π3,则cosa1=12,cosa2=cos(a1+2π3)=12,cosa3=cos(a1+4π3)=−1,所以S={12,−1},ab=−12,故选B.3. [2021北京,4分]已知{a n}和{b n}是两个等差数列,且a kb k(1≤k≤5)是常值,若a1=288 ,a5=96 ,b1=192,则b3的值为( C )A. 64B. 100C. 128D. 132[解析]因为{a n}和{b n}是两个等差数列,所以2a3=a1+a5=288+96=384,所以a3=192.因为当1≤k≤5时,a kb k 是常值,所以a3b3=a1b1=288192=192b3,从而b3=128.故选C.4. [2020全国卷Ⅱ,5分]如图,北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( C )A. 3 699块B. 3 474块C. 3 402块D. 3 339块[解析]由题意知,由天心石开始向外的每环的扇面形石板块数构成一个等差数列,记为{a n},设数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,易知其首项a1=9,d=9,所以a n=a1+(n−1)d=9n.由等差数列的性质知S n,S2n−S n,S3n−S2n也成等差数列,所以2(S2n−S n)=S n+S3n−S2n,所以(S3n−S2n)−(S2n−S n)=S2n−2S n=2n(9+18n)2−2×n(9+9n)2=9n2=729,得n=9,所以三层共有扇面形石板的块数为S3n=3n(9+27n)2=3×9×(9+27×9)2=3402,故选C.5. [2020浙江,4分]已知等差数列{a n}的前n项和为S n ,公差d≠0,且a1d≤1 .记b1=S2,b n+1=S2n+2−S2n ,n∈N∗ ,下列等式不可能成立的是( D )A. 2a4=a2+a6B. 2b4=b2+b6C. a42=a2a8D. b42=b2b8 [解析]由b n+1=S2n+2−S2n,得b2=a3+a4=2a1+5d,b4=a7+a8=2a1+13d,b6=a11+a12,b8=a15+a16=2a1+29d.由等差数列的性质易知A成立;若2b4=b2+b6,则2(a7+a8)=a3+a4+a11+a12=2a7+2a8,故B成立;若a42=a2a8,即(a1+3d)2=(a1+d)(a1+7d),则a1=d,故C可能成立;若b42=b2b8,即(2a1+13d)2=(2a1+5d)(2a1+29d),则a1d =32,与已知矛盾,故D不可能成立.6. [2020北京,4分]在等差数列{a n}中,a1=−9 ,a5=−1 .记T n=a1a2…a n(n=1,2,…) ,则数列{T n} ( B )A. 有最大项,有最小项B. 有最大项,无最小项C. 无最大项,有最小项D. 无最大项,无最小项[解析]设等差数列{a n}的公差为d,∵a1=−9,a5=−1,∴a5=−9+4d=−1,∴d=2,∴a n=−9+(n−1)×2=2n−11.令a n=2n−11≤0,则n≤5.5,∴n≤5时,a n<0;n≥6时,a n>0.∴T1=−9<0,T2=(−9)×(−7)= 63>0,T3=(−9)×(−7)×(−5)=−315<0,T4=(−9)×(−7)×(−5)×(−3)=945>0,T5=(−9)×(−7)×(−5)×(−3)×(−1)=−945<0,当n≥6时,a n>0,且a n≥1,∴T n+1<T n<0,∴T n=a1a2…a n(n=1,2,…)有最大项T4,无最小项,故选B.7. [2019全国卷Ⅰ,5分]记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5= 5,则( A )A. a n =2n −5B. a n =3n −10C. S n =2n 2−8nD. S n =12n 2−2n[解析]解法一 设等差数列{a n } 的公差为d ,∵{S 4=0,a 5=5,∴{4a 1+4×32d =0,a 1+4d =5,解得{a 1=−3,d =2,∴a n =a 1+(n −1)d =−3+2(n −1)=2n −5 ,S n =na 1+n (n−1)2d =n 2−4n .故选A .解法二 设等差数列{a n } 的公差为d ,∵{S 4=0,a 5=5,∴{4a 1+4×32d =0,a 1+4d =5,解得{a 1=−3,d =2.选项A ,a 1=2×1−5=−3 ;选项B ,a 1=3×1−10=−7 ,排除B ;选项C ,S 1=2−8=−6 ,排除C ;选项D ,S 1=12−2=−32 ,排除D .故选A .【方法技巧】 等差数列基本运算的常见类型及解题策略 (1)求公差d 或项数n .在求解时,一般要运用方程思想. (2)求通项.a 1 和d 是等差数列的两个基本元素.(3)求特定项.利用等差数列的通项公式或等差数列的性质求解.(4)求前n 项和.利用等差数列的前n 项和公式直接求解,或利用等差中项间接求解.二、填空题8. [2022全国卷乙,5分]记S n 为等差数列{a n } 的前n 项和.若2S 3=3S 2+6 ,则公差d = 2.[解析]因为2S 3=3S 2+6 ,所以2(a 1+a 2+a 3)=3(a 1+a 2)+6 ,化简得3d =6 ,得d =2 .9. [2020新高考卷Ⅰ,5分]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3n 2−2n .[解析]设b n =2n −1 ,c n =3n −2 ,b n =c m ,则2n −1=3m −2 ,得n =3m−12=3m−3+22=3(m−1)2+1 ,于是m −1=2k ,k ∈N ,所以m =2k +1 ,k ∈N ,则a k =3(2k +1)−2=6k +1 ,k ∈N ,得a n =6n −5 ,n ∈N ∗.故S n =1+6n−52×n =3n 2−2n .10. (2019全国卷Ⅲ,5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a1≠0,a2= 3a1,则S10S5=4.[解析]设等差数列{a n}的公差为d,由a2=3a1,即a1+d=3a1,得d=2a1,所以S10S5=10a1+10×92d5a1+5×42d=10a1+10×92×2a15a1+5×42×2a1=10025=4.11. [2019北京,5分]设等差数列{a n}的前n项和为S n .若a2=−3,S5=−10,则a5=0,S n的最小值为−10 .[解析]设等差数列{a n}的公差为d,∵{a2=−3,S5=−10,即{a1+d=−3,5a1+10d=−10,∴可得{a1=−4,d=1,∴a5=a1+4d=0.∵S n=na1+n(n−1)2d=12(n2−9n),∴当n=4或n=5时,S n取得最小值,最小值为−10.12. [2019江苏,5分]已知数列{a n}(n∈N∗)是等差数列,S n是其前n项和.若a2a5+a8=0,S9=27,则S8的值是16.[解析]解法一设等差数列{a n}的公差为d,则a2a5+a8=(a1+d)(a1+4d)+ a1+7d=a12+4d2+5a1d+a1+7d=0,S9=9a1+36d=27,解得a1=−5,d=2,则S8=8a1+28d=−40+56=16.解法二设等差数列{a n}的公差为d.S9=9(a1+a9)2=9a5=27,a5=3,又a2a5+a8=0,则3(3−3d)+3+3d=0,得d=2,则S8=8(a1+a8)2=4(a4+a5)= 4(1+3)=16.【方法技巧】在等差数列{a n}中,若m+n=p+q ,m ,n ,p ,q∈N∗,则a m+a n=a p+a q .三、解答题13. [2023全国卷乙,12分]记S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a2=11 ,S10=40 .(1)求{a n}的通项公式;[答案]设{a n}的公差为d,则{a2=a1+d=11,S10=10a1+45d=40,解得a1=13,d=−2.所以{a n}的通项公式为a n=13+(n−1)⋅(−2)=15−2n.(2)求数列{|a n|}的前n项和T n .[答案]由(1)得∣a n∣={15−2n,n≤7, 2n−15,n≥8.当n≤7时,T n=S n=13n+n(n−1)2×(−2)=14n−n2,当n≥8时,T n=−S n+2S7=−(14n−n2)+2(14×7−72)=98−14n+ n2.综上,T n={14n−n2,n≤7,98−14n+n2,n≥8.14. [2023新高考卷Ⅰ,12分]设等差数列{a n}的公差为d,且d>1 .令b n=n2+na n,记S n ,T n分别为数列{a n},{b n}的前n项和.(1)若3a2=3a1+a3 ,S3+T3=21 ,求{a n}的通项公式;[答案]因为3a2=3a1+a3,所以3(a2−a1)=a1+2d,所以3d=a1+2d,所以a1=d,所以a n=nd.因为b n=n2+na n ,所以b n=n2+nnd=n+1d,所以S3=3(a1+a3)2=3(d+3d)2=6d,T3=b1+b2+b3=2d+3d+4d=9d.因为S3+T3=21,所以6d+9d =21,解得d=3或d=12,因为d>1,所以d=3.所以{a n}的通项公式为a n=3n.(2)若{b n}为等差数列,且S99−T99=99,求d . [答案]因为b n=n2+na n,且{b n}为等差数列,所以2b2=b1+b3,即2×6a2=2a1+12a3,所以6a1+d −1a1=6a1+2d,所以a12−3a1d+2d2=0,解得a1=d或a1=2d.①当a1=d时,a n=nd,所以b n=n2+na n =n2+nnd=n+1d,S99=99(a1+a99)2=99(d+99d)2=99×50d,T99=99(b1+b99)2=99(2d+100d)2=99×51d.因为S99−T99=99,所以99×50d−99×51d=99,即50d2−d−51=0,解得d=5150或d=−1(舍去).②当a1=2d时,a n=(n+1)d,所以b n=n2+na n =n2+n(n+1)d=nd,S99=99(a1+a99)2=99(2d+100d)2=99×51d,T99=99(b1+b99)2=99(1d+99d)2=99×50d.因为S99−T99=99,所以99×51d−99×50d=99,即51d2−d−50=0,解得d=−5051(舍去)或d=1(舍去).综上,d=5150.15. [2022全国卷甲,12分]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;[答案]由2S nn+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)若a4 ,a7 ,a9成等比数列,求S n的最小值.[答案]由(1)知数列{a n}的公差为1.由a72=a4a9,得(a1+6)2=(a1+3)(a1+8),解得a1=−12.所以S n=−12n+n(n−1)2=n2−25n2=12(n−252)2−6258,所以当n=12或13时,S n取得最小值,最小值为−78.16. [2021新高考卷Ⅱ,10分]记S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,若a3=S5 ,a2a4=S4 .(1)求数列{a n}的通项公式;[答案]设等差数列{a n}的公差为d(d≠0),则由题意,得{a1+2d=5a1+10d,(a1+d)(a1+3d)=4a1+6d得{a1=−4,d=2所以a n=a1+(n−1)d=2n−6.(2)求使S n>a n成立的n的最小值.[答案]S n=n(a1+a n)2=n(2n−10)2=n2−5n,则由n2−5n>2n−6,整理得n2−7n+6>0,解得n<1或n>6.因为n∈N∗,所以使S n>a n成立的n的最小值为7.17. [2021全国卷甲,12分]已知数列{a n}的各项均为正数,记S n为{a n}的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{a n}是等差数列;②数列{√S n }是等差数列;③a2=3a1 .注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.[答案]①③⇒②.已知{a n}是等差数列,a2=3a1.设数列{a n}的公差为d,则a2=3a1=a1+d,得d=2a1,所以S n=na1+n(n−1)2d=n2a1.因为数列{a n}的各项均为正数,所以√S n=n√a1,所以√S n+1−√S n=(n+1)√a1−n√a1=√a1(常数),所以数列{√S n}是等差数列.①②⇒③.已知{a n}是等差数列,{√S n}是等差数列.解法一易得√S3+√S1=2√S2,即√3a2+√a1=2√a1+a2,两边同时平方得3a2+a1+2√3a1a2=4(a1+a2),整理得(√3a1−√a2)2=0,所以a2=3a1.解法二设数列{a n}的公差为d,则S n=na1+n(n−1)2d=12n2d+(a1−d2)n.因为数列{√S n}是等差数列,所以数列{√S n}的通项公式是关于n的一次函数,则a1−d2=0,即d=2a1,所以a2=a1+d=3a1.②③⇒①.已知数列{√S n}是等差数列,a2=3a1,所以S1=a1,S2=a1+a2=4a1.设数列{√S n}的公差为d,d>0,则√S2−√S1=√4a1−√a1=d,得a1= d2,所以√S n=√S1+(n−1)d=nd,所以S n=n2d2,所以a n=S n−S n−1=n2d2−(n−1)2d2=2d2n−d2(n≥2),所以a n−a n−1=2d2(n≥2),所以数列{a n}是等差数列.考点18 等比数列题组一、选择题1. [2023全国卷甲,5分]设等比数列{a n}的各项均为正数,前n项和为S n ,若a1=1,S5=5S3−4,则S4= ( C )A. 158B. 658C. 15D. 40[解析]解法一若该数列的公比q=1,代入S5=5S3−4中,有5=5×3−4,不成立,所以q≠1.由1−q 51−q =5×1−q31−q−4,化简得q4−5q2+4=0,所以q2=1(舍)或q2=4,由于此数列各项均为正数,所以q=2,所以S4=1−q41−q= 15.故选C.解法二由已知得1+q+q2+q3+q4=5(1+q+q2)−4,整理得(1+q)(q3−4q)=0,由于此数列各项均为正数,所以q=2,所以S4=1+q+q2+q3=1+2+4+8=15.故选C.2. [2023天津,5分]已知{a n}为等比数列,S n为数列{a n}的前n项和,a n+1= 2S n+2 ,则a4的值为( C )A. 3B. 18C. 54D. 152[解析]解法一因为a n+1=2S n+2,所以当n≥2时,a n=2S n−1+2,两式相减得a n+1−a n=2a n,即a n+1=3a n,所以数列{a n}是公比q=a n+1a n=3的等比数列.当n=1时,a2=2S1+2=2a1+2,又a2=3a1,所以3a1=2a1+ 2,解得a1=2,所以a4=a1q3=2×33=54,故选C.解法二设等比数列{a n}的公比为q,因为a n+1=2S n+2,所以公比q≠1,且a1q n=2a1(1−q n)1−q +2=−2a11−qq n+2a11−q+2,所以{a1=−2a11−q,0=2a11−q+2,又a1≠0,所以q=3,a1=2,所以a4=a1q3=2×33=54,故选C.3. [2023新高考卷Ⅱ,5分]记S n 为等比数列{a n } 的前n 项和,若S 4=−5 ,S 6=21S 2 ,则S 8= ( C ) A. 120B. 85C. −85D. −120[解析]解法一 设等比数列{a n } 的公比为q (q ≠0) ,由题意易知q ≠1 ,则{a 1(1−q 4)1−q=−5,a1(1−q6)1−q=21×a 1(1−q 2)1−q,化简整理得{q 2=4,a 11−q =13. 所以S 8=a 1(1−q 8)1−q=13×(1−44)=−85 .故选C . 解法二 易知S 2 ,S 4−S 2 ,S 6−S 4 ,S 8−S 6 ,…… 为等比数列,所以(S 4−S 2)2=S 2⋅(S 6−S 4) ,解得S 2=−1 或S 2=54.当S 2=−1 时,由(S 6−S 4)2=(S 4−S 2)⋅(S 8−S 6) ,解得S 8=−85 ;当S 2=54 时,结合S 4=−5得{a 1(1−q 4)1−q =−5a 1(1−q 2)1−q =54,化简可得q 2=−5 ,不成立,舍去.所以S 8=−85 ,故选C .4. [2022全国卷乙,5分]已知等比数列{a n } 的前3项和为168,a 2−a 5=42 ,则a 6= ( D ) A. 14B. 12C. 6D. 3[解析]解法一 设等比数列{a n } 的公比为q ,由题意可得{a 1+a 2+a 3=168,a 2−a 5=42,即{a 1(1+q +q 2)=168,a 1q (1−q 3)=a 1q (1−q )(1+q +q 2)=42, 解得{a 1=96,q =12, 所以a 6=a 1q 5=3 ,故选D .解法二 设等比数列{a n } 的公比为q ,易知q ≠1 ,由题意可得{a 1(1−q 3)1−q=168,a 1q (1−q3)=42,解得{a 1=96,q =12,所以a 6=a 1q 5=3 ,故选D .5. [2021全国卷甲,5分]记S n 为等比数列{a n } 的前n 项和.若S 2=4 ,S 4=6 ,则S 6= ( A ) A. 7B. 8C. 9D. 10[解析]解法一因为S2=4,S4=6,所以公比q≠1,所以由等比数列的前n项和公式,得{S2=a1(1−q2)1−q=a1(1+q)=4,S4=a1(1−q4)1−q =a1(1+q)(1+q2)=6,两式相除,(技巧点拨:与等比数列有关的方程组,求解时通常利用两式相除,达到消元、降次的目的)得q2=12,所以{a1=4(2−√2),q=√22或{a1=4(2+√2),q=−√22,所以S6=a1(1−q6)1−q=7.故选A.解法二易知公比q≠−1,则S2,S4−S2,S6−S4构成等比数列,所以S2(S6−S4)=(S4−S2)2,即4(S6−6)=22,所以S6=7.故选A.6. [2020全国卷Ⅰ,5分]设{a n}是等比数列,且a1+a2+a3=1 ,a2+a3+ a4=2 ,则a6+a7+a8= ( D )A. 12B. 24C. 30D. 32[解析]解法一设等比数列{a n}的公比为q,所以a2+a3+a4a1+a2+a3=(a1+a2+a3)qa1+a2+a3=q=2,由a1+a2+a3=a1(1+q+q2)=a1(1+2+22)=1,解得a1=17,所以a6+a7+a8=a1(q5+q6+q7)=17×(25+26+27)=17×25×(1+2+22)=32,故选D.解法二令b n=a n+a n+1+a n+2(n∈N∗),则b n+1=a n+1+a n+2+a n+3.设数列{a n}的公比为q,则b n+1b n =a n+1+a n+2+a n+3a n+a n+1+a n+2=(a n+a n+1+a n+2)qa n+a n+1+a n+2=q,所以数列{b n}为等比数列,由题意知b1=1,b2=2,所以等比数列{b n}的公比q=2,所以b n=2n−1,所以b6=a6+a7+a8=25=32,故选D.7. [2020全国卷Ⅱ,5分]数列{a n}中,a1=2 ,a m+n=a m a n .若a k+1+a k+2+⋯+a k+10=215−25 ,则k= ( C )A. 2B. 3C. 4D. 5[解析]令m=1,则由a m+n=a m a n,得a n+1=a1a n,即a n+1a n=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a k+1+a k+2+⋯+a k+10=a k(a1+a2+⋯+a10)=2k×2×(1−210)1−2=2k+1×(210−1)=215−25=25×(210−1),解得k=4,故选C.8. [2019全国卷Ⅲ,5分]已知各项均为正数的等比数列{a n}的前4项和为15,且a5=3a3+4a1,则a3= ( C )A. 16B. 8C. 4D. 2[解析]设等比数列{a n}的公比为q,由a5=3a3+4a1得q4=3q2+4,得q2= 4,因为数列{a n}的各项均为正数,所以q=2,又a1+a2+a3+a4=a1(1+q+q2+q3)=a1(1+2+4+8)=15,所以a1=1,所以a3=a1q2= 4.二、填空题9. [2023全国卷乙,5分]已知{a n}为等比数列,a2a4a5=a3a6 ,a9a10=−8 ,则a7=−2 .[解析]解法一设数列{a n}的公比为q,则由a2a4a5=a3a6,得a1q⋅a1q3⋅a1q4=a1q2⋅a1q5.又a1≠0,且q≠0,所以可得a1q=1①.又a9a10=a1q8⋅a1q9=a12q17=−8②,所以由①②可得q15=−8,q5=−2,所以a7=a1q6=a1q⋅q5=−2.解法二设数列{a n}的公比为q.因为a4a5=a3a6≠0,所以a2=1.又a9a10= a2q7⋅a2q8=q15=−8,于是q5=−2,所以a7=a2q5=−2.10. [2019全国卷Ⅰ,5分]记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1=13,a42=a6,则S5=1213.[解析]解法一设等比数列{a n}的公比为q,因为a42=a6,所以(a1q3)2=a1q5,所以a1q=1,又a1=13,所以q=3,所以S5=a1(1−q5)1−q=13×(1−35)1−3=1213.解法二设等比数列{a n}的公比为q,因为a42=a6,所以a2a6=a6,所以a2=1,又a1=13,所以q=3,所以S5=a1(1−q5)1−q=13×(1−35)1−3=1213.三、解答题11. [2020全国卷Ⅰ,12分]设{a n}是公比不为1的等比数列,a1为a2,a3的等差中项.(1)求{a n}的公比;[答案]设{a n}的公比为q,由题设得2a1=a2+a3,即2a1=a1q+a1q2.所以q2+q−2=0,解得q=1(舍去)或q=−2.故{a n}的公比为−2.(2)若a1=1,求数列{na n}的前n项和.[答案]记S n为{na n}的前n项和.由(1)及题设可得,a n=(−2)n−1.所以S n=1+2×(−2)+⋯+n×(−2)n−1,−2S n=−2+2×(−2)2+⋯+(n−1)×(−2)n−1+n×(−2)n.可得3S n=1+(−2)+(−2)2+⋯+(−2)n−1−n×(−2)n=1−(−2)n3−n×(−2)n.所以S n=19−(3n+1)(−2)n9.12. [2020新高考卷Ⅰ,12分]已知公比大于1的等比数列{a n}满足a2+a4= 20 ,a3=8 .(1)求{a n}的通项公式;[答案]设{a n}的公比为q.由题设得a1q+a1q3=20,a1q2=8.解得q=12(舍去)或q=2.由题设得a1=2.所以{a n}的通项公式为a n=2n.(2)记b m为{a n}在区间(0,m](m∈N∗)中的项的个数,求数列{b m}的前100项和S100 .[答案]由题设及(1)知b1=0,且当2n≤m<2n+1时,b m=n.所以S100=b1+(b2+b3)+(b4+b5+b6+b7)+⋯+(b32+b33+⋯+b63)+ (b64+b65+⋯+b100)=0+1×2+2×22+3×23+4×24+5×25+6×(100−63)=480.【方法技巧】求解本题第(2)问的关键在于找准m的取值和a n的联系,可从小到大进行列举,找规律,从而可得结果.13. [2019全国卷Ⅱ,12分]已知{a n}是各项均为正数的等比数列,a1=2 ,a3= 2a2+16 .(1)求{a n}的通项公式;[答案]设{a n}的公比为q,由题设得2q2=4q+16,即q2−2q−8=0.解得q=−2(舍去)或q=4.因此{a n}的通项公式为a n=2×4n−1=22n−1.(2)设b n=log2a n ,求数列{b n}的前n项和.[答案]由(1)得b n =(2n −1)log 22=2n −1 ,因此数列{b n } 的前n 项和为1+3+⋯+2n −1=n 2 .考点19 递推数列与数列求和题组一一、选择题1. [2021浙江,4分]已知数列{a n } 满足a 1=1 ,a n+1=n 1+√a n ∈N ∗) ,记数列{a n } 的前n 项和为S n ,则( A ) A. 32<S 100<3B. 3<S 100<4C. 4<S 100<92D. 92<S 100<5[解析]因为a 1=1 ,a n+1=n 1+√a ,所以a n >0 ,a 2=12 ,所以S 100>32.1an+1=1+√a n a n =1a n+√a =(√a +12)2−14 .所以1a n+1<(√a +12)2,两边同时开方可得√a <√a +12 ,则√a <√a +12 ,… ,√a <√a 12 ,由累加法可得√a <√a +n2=1+n2 ,所以√a ≤1+n−12=n+12,所以√a n ≥2n+1 ,所以a n+1=n 1+√a ≤a n1+2n+1=n+1n+3a n ,即a n+1a n≤n+1n+3 ,则a nan−1≤n n+2 ,… ,a 2a 1≤24 ,由累乘法可得当n ≥2 时,a n =a n a 1≤nn+2×n−1n+1×n−2n ×…×35×24=6(n+2)(n+1)=6(1n+1−1n+2) ,所以S 100<1+6(13−14+14−15+⋯+1101−1102)=1+6(13−1102)<1+2=3 ,故选A .【方法技巧】利用放缩法,结合累加法与累乘法求得a n ≤6(1n+1−1n+2) ,从而利用裂项相消法计算S 100 的取值范围.二、填空题2. [2021新高考卷Ⅰ,5分]某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20dm ×12dm 的长方形纸,对折1次共可以得到10dm ×12dm ,20dm ×6dm 两种规格的图形,它们的面积之和S 1=240dm 2 ,对折2次共可以得到5dm ×12dm ,10dm ×6dm ,20dm ×3dm 三种规格的图形,它们的面积之和S 2=180dm 2 ,以此类推.则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为5;如果对折n 次,那么∑nk=1S k = 240(3−n+32n) dm 2 .[解析]依题意得,S 1=120×2=240 ;S 2=60×3=180 ;当n =3 时,共可以得到5dm ×6dm ,52dm ×12dm ,10dm ×3dm ,20dm ×32dm 四种规格的图形,且5×6=30 ,52×12=30 ,10×3=30 ,20×32=30 ,所以S 3=30×4=120 ;当n =4 时,共可以得到5dm ×3dm ,52dm ×6dm ,54dm ×12dm ,10dm ×32dm ,20dm ×34dm 五种规格的图形,所以对折4次共可以得到不同规格图形的种数为5,且5×3=15 ,52×6=15 ,54×12=15 ,10×32=15 ,20×34=15 ,所以S 4=15×5=75 ; ……所以可归纳S k =2402k×(k +1)=240(k+1)2k.所以∑n k=1S k =240(1+322+423+⋯+n2n−1+n+12n) ①,所以12×∑nk=1S k =240(222+323+424+⋯+n2n +n+12n+1) ②,由①−② 得,12×∑nk=1S k =240(1+122+123+124+⋯+12n −n+12n+1)=240(1+122−12n ×121−12−n+12n+1)=240(32−n+32n+1) ,(提示:用等比数列的前n 项和公式S n =a 1−a n q 1−q(q ≠1) ,可避免计算数列项数时出错)所以∑nk=1S k =240(3−n+32n)dm 2 .3. [2020全国卷Ⅰ,5分]数列{a n } 满足a n+2+(−1)n a n =3n −1 ,前16项和为540,则a 1= 7.[解析]因为数列{a n } 满足a n+2+(−1)n a n =3n −1 ,所以当n =2k(k ∈N ∗) 时,a 2k+2+a 2k =6k −1(k ∈N ∗) ,所以(a 2+a 4)+(a 6+a 8)+(a 10+a 12)+(a 14+a 16)=5+17+29+41=92 .当n =2k −1(k ∈N ∗) 时,a 2k+1−a 2k−1=6k −4(k ∈N ∗) ,所以当k ≥2 时,a 2k−1=a 1+(a 3−a 1)+(a 5−a 3)+(a 7−a 5)+⋯+(a 2k−1−a 2k−3)=a 1+2+8+14+⋯+[6(k −1)−4]=a 1+(2+6k−10)(k−1)2=a 1+(3k −4)(k −1) ,当k =1 时上式也成立,所以a 2k−1=a 1+(3k −4)(k −1)(k ∈N ∗) ,即a 2k−1=a 1+3k 2−7k +4(k ∈N ∗) .解法一所以a1+a3+a5+a7+⋯+a15=8a1+3×(12+22+32+⋯+82)−7×(1+2+3+⋯+8)+4×8=8a1+3×8×(8+1)×(2×8+1)6−7×(1+8)×82+32=8a1+612−252+32=8a1+392.又前16项和为540,所以92+8a1+ 392=540,解得a1=7.解法二所以a2k−1=a1+(3k2+3k+1)−10k+3=a1+[(k+1)3−k3]−10k+3,所以a1+a3+a5+a7+⋯+a15=8a1+(23−13)+(33−23)+⋯+(93−83)−10×(1+8)×82+3×8=8a1+93−13−360+24=8a1+392.又前16项和为540,所以92+8a1+392=540,解得a1=7.【拓展结论】12+22+32+42+⋯+n2=n(n+1)(2n+1)6.三、解答题4. [2023全国卷甲,12分]记S n为数列{a n}的前n项和,已知a2=1,2S n= na n .(1)求{a n}的通项公式;[答案]当n=1时,2S1=a1,即2a1=a1,所以a1=0.当n≥2时,由2S n=na n,得2S n−1=(n−1)a n−1,两式相减得2a n=na n−(n−1)a n−1,即(n−1)a n−1=(n−2)a n,当n=2时,可得a1=0,故当n≥3时,a na n−1=n−1n−2,则a na n−1⋅a n−1a n−2⋅…⋅a3a2=n−1n−2⋅n−2n−3⋅…⋅21,整理得a na2=n−1,因为a2=1,所以a n=n−1(n≥3).当n=1,n=2时,均满足上式,所以a n=n−1.(2)求数列{a n+12n}的前n项和T n .[答案]令b n=a n+12n =n2n,则T n=b1+b2+⋯+b n−1+b n=12+222+⋯+n−12n−1+n2n①,1 2T n=122+223+⋯+n−12n+n2n+1②,由①−②得12T n=12+122+123+⋯+12n−n2n+1=12(1−12n)1−12−n2n+1=1−2+n2n+1,即T n=2−2+n2n.5. [2019全国卷Ⅱ,12分]已知数列{a n}和{b n}满足a1=1,b1=0,4a n+1= 3a n−b n+4,4b n+1=3b n−a n−4 .(1)证明:{a n+b n}是等比数列,{a n−b n}是等差数列;[答案]由题设得4(a n+1+b n+1)=2(a n+b n),即a n+1+b n+1=12(a n+b n).又因为a1+b1=1,所以{a n+b n}是首项为1,公比为12的等比数列.由题设得4(a n+1−b n+1)=4(a n−b n)+8,即a n+1−b n+1=a n−b n+2.又因为a1−b1=1,所以{a n−b n}是首项为1,公差为2的等差数列.(2)求{a n}和{b n}的通项公式.[答案]由(1)知,a n+b n=12n−1,a n−b n=2n−1.所以a n=12[(a n+b n)+(a n−b n)]=12n+n−12,b n=12[(a n+b n)−(a n−b n)]=12n−n+12.【方法技巧】破解此类题的关键:一是用定义,即根据所给的等式的特征,将其转化为数列相邻两项的差(比)的关系,利用等差(比)数列的定义,即可证明数列为等差(比)数列;二是用公式,即会利用等差(比)数列的通项公式,得到各个数列的通项所满足的方程(组),解方程(组),即可求出数列的通项公式.【易错警示】在利用等差(比)数列的定义时,既需注意是从第二项起,又需注意是后项与前项的差(比),在运用等比数列的通项公式时,注意不要与等比数列的前n项和公式搞混.题组二解答题1. [2023新高考卷Ⅱ,12分]已知{a n}为等差数列,b n={a n−6,n为奇数2a n,n为偶数.记S n,T n分别为数列{a n} ,{b n}的前n项和,S4=32,T3=16 . (1)求{a n}的通项公式;[答案]设等差数列{a n}的公差为d.因为b n={a n−6,n为奇数, 2a n,n为偶数,所以b1=a1−6,b2=2a2=2a1+2d,b3=a3−6=a1+2d−6.(提示:由于数列{b n}是一个奇偶项数列,因此求项时需“对号入座”)因为S4=32,T3=16,所以{4a1+6d=32,(a1−6)+(2a1+2d)+(a1+2d−6)=16,(方法技巧:求等差数列的基本量时,常根据已知条件建立方程组求解)解得{a1=5,d=2,所以{a n}的通项公式为a n=2n+3.(提示:等差数列的通项公式为a n=a1+(n−1)d)(2)证明:当n>5时,T n>S n . [答案]由(1)知a n=2n+3,所以S n=n[5+(2n+3)〗2=n2+4n,b n={2n−3,n为奇数,4n+6,n为偶数,当n为奇数时,T n=(−1+14)+(3+22)+(7+30)+⋯+[(2n−7)+(4n+2)]+2n−3= [−1+3+7+⋯+(2n−7)+(2n−3)]+[14+22+30+⋯+(4n+2)]=n+12(−1+2n−3)2+n−12(14+4n+2)2=3n2+5n−102.(方法技巧:如果数列的奇数项、偶数项构成等差或等比数列,则求其前n项和时可以使用分组求和方法,使具有相同结构的部分求和,然后将结果相加、化简即可)当n>5时,T n−S n=3n2+5n−102−(n2+4n)=n2−3n−102=(n−5)(n+2)2>0,所以T n>S n.当n为偶数时,T n=(−1+14)+(3+22)+(7+30)+⋯+[(2n−5)+ (4n+6)]=[−1+3+7+⋯+(2n−5)]+[14+22+30+⋯+(4n+6)]= n2(−1+2n−5)2+n2(14+4n+6)2=3n2+7n2.当n>5时,T n−S n=3n2+7n2−(n2+4n)=n2−n2=n(n−1)2>0,所以T n>S n.综上可知,当n>5时,T n>S n.2. [2022新高考卷Ⅰ,10分]记S n为数列{a n}的前n项和,已知a1=1 ,{S na n}是公差为13的等差数列.(1)求{a n}的通项公式;[答案]因为a1=1,所以S1a1=1,又{S na n }是公差为13的等差数列,所以S na n =1+(n−1)×13=n+23.所以S n=n+23a n.因为当n≥2时,a n=S n−S n−1=n+23a n−n+13a n−1,所以n+13a n−1=n−13a n(n≥2),所以a na n−1=n+1n−1(n≥2),所以a2a1×a3a2×…×a n−1a n−2×a na n−1=31×42×53×…×nn−2×n+1n−1=n(n+1)2(n≥2),所以a n=n(n+1)2(n≥2),又a1=1也满足上式,所以a n=n(n+1)2(n∈N∗).(2)证明:1a1+1a2+⋯+1a n<2 .[答案]因为a n=n(n+1)2,所以1a n=2n(n+1)=2(1n−1n+1),所以1a1+1a2+⋯+1a n=2[(1−12)+(12−13)+⋯+(1n−1−1n)+(1n−1n+1)]=2(1−1n+1)<2.3. [2021全国卷乙,12分]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 +1b n=2 .(1)证明:数列{b n}是等差数列. [答案]因为b n是数列{S n}的前n项积,所以n≥2时,S n=b nb n−1,代入2S n +1b n=2可得,2b n−1b n+1b n=2,整理可得2b n−1+1=2b n,即b n−b n−1=12(n≥2).又2S1+1b1=3b1=2,所以b1=32,故{b n}是以32为首项,12为公差的等差数列.(2)求{a n}的通项公式.[答案]由(1)可知,b n=n+22,则2S n+2n+2=2,所以S n=n+2n+1,当n=1时,a1=S1=32,当n≥2时,a n=S n−S n−1=n+2n+1−n+1n=−1n(n+1).故a n={32,n=1,−1n(n+1),n≥2.【易错警示】研究数列{a n}的通项与前n项和S n的关系时,一定要检验n=1的情况.4. [2021新高考卷Ⅰ,10分]已知数列{a n}满足a1=1 ,a n+1={a n+1,n为奇数, a n+2,n为偶数.(1)记b n=a2n ,写出b1 ,b2 ,并求数列{b n}的通项公式;[答案]因为b n=a2n,且a1=1,a n+1={a n+1,n为奇数, a n+2,n为偶数,所以b1=a2=a1+1=2,b2=a4=a3+1=a2+2+1=5.因为b n=a2n,所以b n+1=a2n+2=a2n+1+1=a2n+1+1=a2n+2+1=a2n+3,所以b n+1−b n=a2n+3−a2n=3,所以数列{b n}是以2为首项,3为公差的等差数列,b n=2+3(n−1)=3n−1,n∈N∗.(2)求{a n}的前20项和.[答案]因为a n+1={a n+1,n为奇数, a n+2,n为偶数,所以k∈N∗时,a2k=a2k−1+1=a2k−1+1,即a2k=a2k−1+1①,a2k+1=a2k+2②,a2k+2=a2k+1+1=a2k+1+1,即a2k+2=a2k+1+1③,所以①+②得a2k+1=a2k−1+3,即a2k+1−a2k−1=3,所以数列{a n}的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;②+③得a2k+2=a2k+3,即a2k+2−a2k=3,又a2=2,所以数列{a n}的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列.所以数列{a n } 的前20项和S 20=(a 1+a 3+a 5+⋯+a 19)+(a 2+a 4+a 6+⋯+a 20)=10+10×92×3+20+10×92×3=300 .5. [2020全国卷Ⅲ,12分]设数列{a n } 满足a 1=3 ,a n+1=3a n −4n . (1) 计算a 2 ,a 3 ,猜想{a n } 的通项公式并加以证明; [答案]a 2=5 ,a 3=7 . 猜想a n =2n +1 .由已知可得 a n+1−(2n +3)=3[a n −(2n +1)] , a n −(2n +1)=3[a n−1−(2n −1)] , …a 2−5=3(a 1−3) .因为a 1=3 ,所以a n =2n +1 . (2) 求数列{2n a n } 的前n 项和S n . [答案]由(1)得2n a n =(2n +1)2n ,所以S n =3×2+5×22+7×23+⋯+(2n +1)×2n ①. 从而2S n =3×22+5×23+7×24+⋯+(2n +1)×2n+1 ②.①−② 得−S n =3×2+2×22+2×23+⋯+2×2n −(2n +1)×2n+1 . 所以S n =(2n −1)2n+1+2 .6. [2019天津,14分]设{a n } 是等差数列,{b n } 是等比数列.已知a 1=4 ,b 1=6 ,b 2=2a 2−2 ,b 3=2a 3+4 . (Ⅰ) 求{a n } 和{b n } 的通项公式;[答案]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{6q =6+2d,6q 2=12+4d,解得{d =3,q =2, 故a n =4+(n −1)×3=3n +1 ,b n =6×2n−1=3×2n .所以{a n } 的通项公式为a n =3n +1 ,{b n } 的通项公式为b n =3×2n . (Ⅱ) 设数列{c n } 满足c 1=1 ,c n ={1,2k <n <2k+1,b k ,n =2k, 其中k ∈N ∗ . (ⅰ) 求数列{a 2n (c 2n −1)} 的通项公式;[答案]a 2n (c 2n −1)=a 2n (b n −1)=(3×2n +1)(3×2n −1)=9×4n −1 . 所以数列{a 2n (c 2n −1)} 的通项公式为a 2n (c 2n −1)=9×4n −1 .(ⅱ) 求∑2ni=1a i c i (n ∈N ∗) .[答案]∑2n i=1a i c i =∑2ni=1[a i +a i (c i −1)]=∑2ni=1a i +∑ni=1a 2i (c 2i −1)=[2n×4+2n (2n −1)2×3]+∑ni=1(9×4i −1)=(3×22n−1+5×2n−1)+9×4(1−4n )1−4−n=27×22n−1+5×2n−1−n −12(n ∈N ∗) .考点20 数列的综合应用题组一一、选择题1. [2021北京,4分]数列{a n } 是递增的整数数列,且a 1≥3 ,a 1+a 2+a 3+⋯+a n =100 ,则n 的最大值为( C ) A. 9B. 10C. 11D. 12[解析]因为数列{a n } 满足三个特征,整数数列,递增,前n 项和为100,所以欲求n 的最大值,需要保证a k+1−a k (k ≤n −1) 的值取最小的正整数.又a 1≥3 ,故可取a 1=3 ,a k+1−a k =1 ,则数列{a n } 的前10项为3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,第11项a 11=100−(3+4+5+6+7+8+9+10+11+12)=25 ,满足题意,取数列{a n } 的前11项为3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,则第12项a 12=100−(3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13)=12 ,不满足题意,故n 的最大值为11.二、填空题2. [2020江苏,5分]设{a n } 是公差为d 的等差数列,{b n } 是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n } 的前n 项和S n =n 2−n +2n −1(n ∈N ∗) ,则d +q 的值是4.[解析]解法一 当n =1 时,S 1=a 1+b 1=1 ①,当n ≥2 时,a n +b n =S n −S n−1=2n −2+2n−1 ,则a 2+b 2=4 ②,a 3+b 3=8 ③,a 4+b 4=14 ④,②−① 得d +b 1(q −1)=3 ⑤,③−② 得d +b 2(q −1)=4 ⑥,④−③ 得d +b 3(q −1)=6 ⑦,⑥−⑤ 得b 1(q −1)2=1 ,⑦−⑥ 得b 2(q −1)2=2 ,则q =2 ,b 1=1 ,d =2 ,所以d +q =4 .解法二 由题意可得S 1=a 1+b 1=1 ,当n ≥2 时,a n +b n =S n −S n−1=2n −2+2n−1 ,易知当n =1 时也成立,则a 1+(n −1)d +b 1q n−1=dn +a 1−d +b 1q n−1=2n −2+2n−1 对任意正整数n 恒成立,则d =2 ,q =2 ,d +q =4 . 【速解】 由等差数列和等比数列的前n 项和的特征可得等差数列{a n } 的前n 项和H n =n 2−n ,等比数列{b n } 的前n 项和T n =2n −1 ,则d =2 ,q =2 ,d +q =4 .【方法技巧】 公差为d 的等差数列{a n } 的前n 项和S n =An 2+Bn ,其中A =d2 ,B =a 1−d 2 ;公比为q 的等比数列{b n } 的前n 项和T n =C −Cq n,其中C =b11−q(公比q 不等于1).三、解答题3. [2023天津,15分]已知数列{a n } 是等差数列,a 2+a 5=16 ,a 5−a 3=4 . (1) 求{a n } 的通项公式和∑2n −1i=2n−1a i .[答案]设{a n } 的公差为d , 由{a 2+a 5=16,a 5−a 3=4, 得{a 1+d +a 1+4d =16,a 1+4d −(a 1+2d )=4,解得{a 1=3,d =2,所以{a n } 的通项公式为a n =3+2(n −1)=2n +1 .a 2n−1=2⋅2n−1+1=2n +1 ,a 2n −1=2(2n −1)+1=2n+1−1 .(易错:不要把a 2n−1 和a 2n −1 的表达式理解成等比数列的通项公式)从a 2n−1 到a 2n −1 共有2n −1−2n−1+1=2n−1 (项).(提醒:下标相减算项数时要加1) 所以∑2n −1i=2n−1a i =(2n +1+2n+1−1)⋅2n−12=(2n +2⋅2n )⋅2n−12=3⋅2n ⋅2n−12=3⋅22n−2 .( 或∑2n −1i=2n−1a i =2n−1⋅(2n+1)+2n−1(2n−1−1)2⋅2=3⋅22n−2)(2) 已知{b n } 为等比数列,对于任意k ∈N ∗,若2k−1≤n ≤2k −1 ,则b k <a n <b k+1 .(ⅰ) 当k ≥2 时,求证:2k −1<b k <2k +1 ; [答案]因为当2k−1≤n ≤2k −1 时,b k <a n <b k+1 , 所以当2k ≤n +1≤2k+1−1 时,b k+1<a n+1<b k+2 , 可得a n <b k+1<a n+1 .因为{a n}为递增数列,所以若2k−1≤n≤2k−1,则a2k−1≤a n≤a2k−1,得2k+ 1≤a n≤2k+1−1.同理可得2k+1+1≤a n+1≤2k+2−1.故可得2k+1−1<b k+1<2k+1+1,(提醒:大于大的,小于小的)所以2k−1<b k<2k+1.综上,当k≥2时,2k−1<b k<2k+1.(ⅱ)求{b n}的通项公式及其前n项和.[答案]由题意知{b n}是q≠1的正项等比数列,(若q=1,则{b n}为常数列,与(i)矛盾)设{b n}的通项公式为b n=p⋅q n(p>0,q>0且q≠1),(点拨:若设成b n= b1⋅q n−1,不利于下一步的化简)由(i)知,2n−1<b n<2n+1,即2n−1<p⋅q n<2n+1,则有1−12n <p⋅(q2)n<1+12n.①当q2>1,即q>2时,∃n0∈N∗,使得p⋅(q2)n0>2,与p⋅(q2)n0<1+12n0矛盾;②当0<q2<1,q≠1,即0<q<2且q≠1时,∃n1∈N∗,使得p⋅(q2)n1<12,与p⋅(q2)n1>1−12n1矛盾.故q=2.(思路引导:从(i)的结论可以观察出b n=2n,通过反证法证明q>2和0<q<2且q≠1时不等式不成立,从而得到q=2)因为2n−1<b n<2n+1,所以b n=2n.设{b n}的前n项和为S n,则S n=2(1−2n)1−2=2n+1−2.4. [2022新高考卷Ⅱ,10分]已知{a n}是等差数列,{b n}是公比为2的等比数列,且a2−b2=a3−b3=b4−a4 .(1)证明:a1=b1 ;[答案]设等差数列{a n}的公差为d,由a2−b2=a3−b3得a1+d−2b1=a1+2d−4b1,即d=2b1,由a2−b2=b4−a4得a1+d−2b1=8b1−(a1+3d),即a1=5b1−2d,将d=2b1代入,得a1=5b1−2×2b1=b1,即a1=b1.。

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1。

(本题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (1,2,)n =, (1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)若数列{}n b 满足1(1,2,)n n n b a b n +=+=,12b =,求数列{}n b 的通项公式.2.(本小题满分12分)等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +== 1。

求数列{}n a 的通项公式。

2。

设 31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和。

3.设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-=(1) 求数列{}n a 的通项公式; (2) 令n n b na =,求数列的前n 项和n S4。

已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.5.已知数列{a n}满足,,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.1。

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高考文科数学数列专题复习题及答案

高考文科数学数列专题复习题及答案专题复习题可以很好地巩固学生对高考文科数学的知识储备。

下面是店铺为大家整理的高考文科数学数列专题复习题,希望对大家有所帮助!高考文科数学数列专题复习习题及答案:一、选择题1.等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1等于 ( ).A.13B.-13C.19D.-19解析设等比数列{an}的公比为q,由S3=a2+10a1得a1+a2+a3=a2+10a1,即a3=9a1,q2=9,又a5=a1q4=9,所以a1=19.答案 C2.在等差数列{an}中,若a2+a3=4,a4+a5=6,则a9+a10等于( ).A.9B.10C.11D.12解析设等差数列{an}的公差为d,则有(a4+a5)-(a2+a3)=4d=2,所以d=12.又(a9+a10)-(a4+a5)=10d=5,所以a9+a10=(a4+a5)+5=11.答案 C3.在正项等比数列{an}中,3a1,12a3,2a2成等差数列,则a2013+a2014a2011+a2012等于 ( ).A.3或-1B.9或1C.1D.9解析依题意,有3a1+2a2=a3,即3a1+2a1q=a1q2,解得q=3,q=-1(舍去),a2013+a2014a2011+a2012=a1q2012+a1q2013a1q2010+a1q20 11=q2+q31+q=9.答案 D4.(2014•郑州模拟)在等比数列{an}中,若a4,a8是方程x2-4x+3=0的两根,则a6的值是 ( ).A.3B.-3C.±3D.±3解析依题意得,a4+a8=4,a4a8=3,故a4>0,a8>0,因此a6>0(注:在一个实数等比数列中,奇数项的符号相同,偶数项的符号相同),a6=a4a8=3.答案 A5.(2014•济南模拟)在等差数列{an}中,a1=-2 014,其前n项和为Sn,若S1212-S1010=2,则S2 014的值等于 ( ).A.-2 011B.-2 012C.-2 014D.-2 013解析根据等差数列的性质,得数列Snn也是等差数列,根据已知可得这个数列的首项S11=a1=-2 014,公差d=1,故S2 0142 014=-2 014+(2 014-1)×1=-1,所以S2 014=-2 014.答案 C6.(2013•辽宁卷)下面是关于公差d>0的等差数列{an}的四个命题:p1:数列{an}是递增数列;p2:数列{nan}是递增数列;p3:数列ann是递增数列;p4:数列{an+3nd}是递增数列.其中的真命题为 ( ).A.p1,p2B.p3,p4C.p2,p3D.p1,p4解析设an=a1+(n-1)d=dn+a1-d,它是递增数列,所以p1为真命题;若an=3n-12,则满足已知,但nan=3n2-12n并非递增数列,所以p2为假命题;若an=n+1,则满足已知,但ann=1+1n是递减数列,所以p3为假命题;设an+3nd=4dn+a1-d,它是递增数列,所以p4为真命题.答案 D7.(2013•新课标全国Ⅰ卷)设等差数列{an}的前n项和为Sn,Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,则m等于 ( ).A.3B.4C.5D.6解析由Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,得am=2,am+1=3,所以d=1,因为Sm=0,故ma1+m(m-1)2d=0,故a1=-m-12,因为am+am+1=5,故am+am+1=2a1+(2m-1)d=-(m-1)+2m-1=5,即m=5.答案 C高考文科数学数列专题复习习题及答案:二、填空题8.(2013•新课标全国Ⅰ卷)若数列{an}的前n项和为Sn=23an+13,则数列{an}的通项公式是an=________.解析当n=1时,a1=1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=23an-23an-1,所以anan-1=-2,∴{an}是以1为首项,-2为公比的等比数列,故an=(-2)n-1.答案(-2)n-19.(2013•北京卷)若等比数列{an}满足a2+a4=20,a3+a5=40,则公比q=________;前n项和Sn=________.解析由题意q=a3+a5a2+a4=2,又a2+a4=20,故a1q+a1q3=20,解得a1=2,所以Sn=2n+1-2.答案 2 2n+1-210.(2014•新课标全国Ⅱ卷)数列{an}满足an+1=11-an,a8=2,则a1=________.解析先求出数列的周期,再进一步求解首项,∵an+1=11-an,∴an+1=11-an=11-11-an-1=1-an-11-an-1-1=1-an-1-an-1=1-1an-1=1-111-an-2=1-(1-an-2)=an-2,∴周期T=(n+1)-(n-2)=3.∴a8=a3×2+2=a2=2.而a2=11-a1,∴a1=12.答案1211.设数列{an}是公差不为0的等差数列,a1=1且a1,a3,a6成等比数列,则数列{an}的前n项和Sn=________.解析设公差为d,由a1,a3,a6成等比数列,可得(1+2d)2=1×(1+5d),解得d=14,所以Sn=n+n(n-1)2×14=18n2+78n.答案18n2+78n12.(2014•天津卷)设{an}是首项为a1,公差为-1的等差数列,Sn 为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为________.解析根据等差数列的前n项和公式求出S1,S2,S4的表达式,然后利用等比数列的性质求解.等差数列{an}的前n项和为Sn=na1+n(n-1)2d,所以S1,S2,S4分别为a1,2a1-1,4a1-6.因为S1,S2,S4成等比数列,所以(2a1-1)2=a1•(4a1-6),解方程得a1=-12.答案-12高考文科数学数列专题复习习题及答案:三、解答题13.(2014•北京卷)已知{an}是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列{bn}满足b1=4,b4=20,且{bn-an}为等比数列.(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;(2)求数列{bn}的前n项和.解(1)设等差数列{an}的公差为d,由题意得d=a4-a13=12-33=3,所以an=a1+(n-1)d=3n(n=1,2,…).设等比数列{bn-an}的公比为q,由题意得q3=b4-a4b1-a1=20-124-3=8,解得q=2.所以bn-an=(b1-a1)qn-1=2n-1.从而bn=3n+2n-1(n=1,2,…).(2)由(1)知bn=3n+2n-1(n=1,2,…).数列{3n}的前n项和为32n(n+1),数列{2n-1}的前n项和为1-2n1-2=2n-1.所以,数列{bn}的前n项和为32n(n+1)+2n-1.14.(2013•浙江卷)在公差为d的等差数列{an}中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比数列.(1)求d,an;(2)若d<0,求|a1|+|a2|+…+|an|.解(1)由题意得5a3•a1=(2a2+2)2,即d2-3d-4=0.故d=-1或d=4.所以an=-n+11,n∈N*或an=4n+6,n∈N*.(2)设数列{an}的前n项和为Sn.因为d<0,由(1)得d=-1,an=-n+11.当n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=Sn=-12n2+212n.当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=-Sn+2S11=12n2-212n+110.综上所述,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=-12n2+212n,n≤11,12n2-212n+110,n≥12.15.(2014•杭州模拟)已知数列{an}是首项为133,公比为133的等比数列,设bn+15log3an=t,常数t∈N*.(1)求证:{bn}为等差数列;(2)设数列{cn}满足cn=anbn,是否存在正整数k,使ck,ck+1,ck+2按某种次序排列后成等比数列?若存在,求k,t的值;若不存在,请说明理由.(1)证明an=3-n3,bn+1-bn=-15log3an+1an=5,∴{bn}是首项为b1=t+5,公差为5的等差数列.(2)解cn=(5n+t) •3-n3,则ck=(5k+t)•3-k3,令5k+t=x(x>0),则ck=x•3-k3,ck+1=(x+5)•3-k+13,ck+2=(x+10)•3-k+23.①若c2k=ck+1ck+2,则x•3-k32=(x+5)•3-k+13•(x+10)•3-k+23.化简得2x2-15x-50=0,解得x=10,x=-52(舍去);进而求得k=1,t=5;②若c2k+1=ckck+2,同理可得(x+5)2=x(x+10),显然无解;③若c2k+2=ckck+1,同理可得13(x+10)2=x(x+5),方程无整数根.综上所述,存在k=1,t=5适合题意.。

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1.(本题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (1,2,)n =, (1)证明:数列{}n a 是等比数列;
(2)若数列{}n b 满足1(1,2,)n n n b a b n +=+=,12b =,求数列{}n b 的通项公式.
2.(本小题满分12分)
等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +== 1.求数列{}n a 的通项公式.
2.设 31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫
⎨⎬⎩⎭
的前项和.
3.设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-= (1) 求数列{}n a 的通项公式; (2) 令n n b na =,求数列的前n 项和n S
4.已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.
5.已知数列{a n}满足,,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.
1.解:(1)证:因为34-=n n a S (1,2,)n =,则3411-=--n n a S (2,3,)n =, 所以当2n ≥时,1144n n n n n a S S a a --=-=-, 整理得14
3
n n a a -=
. 5分 由34-=n n a S ,令1n =,得3411-=a a ,解得11=a .
所以{}n a 是首项为1,公比为4
3
的等比数列. 7分
(2)解:因为14
()3
n n a -=,
由1(1,2,)n n n b a b n +=+=,得114
()3
n n n b b -+-=. 9分
由累加得)()()(1231`21--++-+-+=n n n b b b b b b b b
=1)34(33
41)34(1211
-=--+--n n ,
(2≥n ),
当n=1时也满足,所以1)3
4
(31-=-n n b .
2.解:(Ⅰ)设数列{a n }的公比为q ,由23269a a a =得32
34
9a a =所以21
9
q =。

有条件可知a>0,故13
q =。

由12231a a +=得12231a a q +=,所以113a =。

故数列{a n }的通项式为a n =1
3
n 。

(Ⅱ )111111log log ...log n b a a a =+++
(12...)
(1)
2
n n n =-++++=-

12112()(1)1
n b n n n n =-=--++ 12111111112...2((1)()...())22311
n n b b b n n n +++=--+-++-=-++
所以数列1
{}n
b 的前n 项和为21n n -+
3.解:
(Ⅰ)由已知,当n ≥1时,
111211[()()()]n n n n n a a a a a a a a ++-=-+-+
+-+
21233(222)2n n --=++
++
2(1)12n +-=。

而 12,a =
所以数列{n a }的通项公式为212n n a -=。

(Ⅱ)由212n n n b na n -==⋅知
35211222322n n S n -=⋅+⋅+⋅+
+⋅ ①
从而
23572121222322n n S n +⋅=⋅+⋅+⋅++⋅ ②
①-②得
2352121(12)22222n n n S n -+-⋅=+++
+-⋅ 。

即 211
[(31)22]9
n n S n +=-+
4.解:(1)设{a n }的公差为d ,
由已知得
解得a 1=3,d=﹣1 故a n =3+(n ﹣1)(﹣1)=4﹣n ;
(2)由(1)的解答得,b n =n•q n ﹣
1,于是
S n =1•q 0+2•q 1+3•q 2+…+(n ﹣1)•q n ﹣
1+n•q n . 若q ≠1,将上式两边同乘以q ,得
qS n =1•q 1+2•q 2+3•q 3+…+(n ﹣1)•q n +n•q n+1. 将上面两式相减得到
(q ﹣1)S n =nq n ﹣(1+q+q 2+…+q n ﹣
1)
=nq n﹣
于是S n=
若q=1,则S n=1+2+3+…+n=
所以,S n=
5.解:(1)证b1=a2﹣a1=1,
当n≥2时,
所以{b n}是以1为首项,为公比的等比数列.
(2)解由(1)知,
当n≥2时,a n=a1+(a2﹣a1)+(a3﹣a2)++(a n﹣a n﹣1)=1+1+(﹣)+…+ ===,当n=1时,.
所以.。

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