数列高考常见题型分类汇总
(完整版)高三总复习数列知识点及题型归纳总结
一、数列的概念(1) 数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列; 数列中的每个数都叫这个数列的项。
记作a n ,在数列第一个位置的项叫第1项(或首项),在第二个位置的叫第2项,……,序号为n 的项叫第n 项(也叫通项)记作 a n ; 数列的一般形式:a 1, a 2, a 3,……,a n ,……,简记作a n 。
例:判断下列各组元素能否构成数列 (1) a, -3, -1, 1, b, 5, 7, 9; (2) 2010年各省参加高考的考生人数。
(2) 通项公式的定义:如果数列 叫这个数列的通项公式。
例如:①:1 , 2 , 3 , 4, 511111 _ _ _ _ , ? ? ?2 3 4 5a n = n ( n 7, n N ),1 a n =(n N)。
n说明:1 n 2k 1② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。
例如,a n = ( 1)n =(k Z);1,n 2k③ 不是每个数列都有通项公式。
例如, 1 , 1.4 , 1.41 , 1.414 ,…… (3) 数列的函数特征与图象表示: 序号:1 2 3 4 5 6 项:456 7 8 9上面每一项序号与这一项的对应关系可看成是一个序号集合到另一个数集的映射。
从函数观点看,数列实质上是定义域为正整数集N (或它的有限子集)的函数 f(n)当自变量n 从1开始依次取值时对应的一系列函数值f(1),f(2), f(3),……,f(n),……•通常用a n 来代替f n ,其图象是一群孤立点。
例:画出数列a n 2n 1的图像•(4) 数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关 系分:单调数列(递增数列、递减数列) 、常数列和摆动数列。
例:下列的数列,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列? (1) 1 , 2, 3, 4, 5, 6,… (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, …(3) 1,0, 1,0, 1,0, … (4)a, a, a, a, a,…例:已知数列{a n }的前n 项和s n 2n 2 3,求数列{a n }的通项公式高三总复习 数列{a n }的第n 项与n 之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就②:数列①的通项公式是 数列②的通项公式是①a n 表示数列,a n 表示数列中的第n 项,a n = n 表示数列的通项公式;(5)数列{ a n }的前n 项和S n 与通项a n 的关系:a nS 1(n 1)S n A n > 2)练习:1 •根据数列前4项,写出它的通项公式:(1) 1, 3, 5, 7……;22 132 1 42 1 52 1(2)234 5 (3)1 1 1 1---1*2*3*44*5(4) 9, 99, 999, 9999 …(5) 7, 77, 777, 7777,(6)8, 88, 888, 8888 2 •数列a n 中,已知a n(1)与出a i, , a 2, a 3, a n 1, a n 2 ;2(2) 79 2是否是数列中的项?若是,是第几项?33• (2003京春理14,文15)在某报《自测健康状况》的报道中,自测血压结果与相应年龄的统计数据如下表 观察表中数据的特点,用适当的数填入表中空白(_____ )内。
数列常见题型总结经典
高中数学《数列》常见、常考题型总结题型一数列通项公式的求法1.前n 项和法(知n S 求n a )⎩⎨⎧-=-11n n n S S S a )2()1(≥=n n 例1、已知数列}{n a 的前n 项和212n n S n -=,求数列|}{|n a 的前n 项和n T 变式:已知数列}{n a 的前n 项和n n S n 122-=,求数列|}{|n a 的前n 项和n T 练习:1234.n S 52.(1(2例1.例2.例3.3.(11-n q .(2例1、在数列}{n a 中111,1-+==n n a n n a a )2(≥n ,求数列的通项公式。
答案:12+=n a n 练习:1、在数列}{n a 中1111,1-+-==n n a n n a a )2(≥n ,求n n S a 与。
答案:)1(2+=n n a n2、求数列)2(1232,111≥+-==-n a n n a a n n 的通项公式。
4.形如sra pa a n n n +=--11型(取倒数法)例1.已知数列{}n a 中,21=a ,)2(1211≥+=--n a a a n n n ,求通项公式n a练习:1、若数列}{n a 中,11=a ,131+=+n n n a a a ,求通项公式n a .答案:231-=n a n2、若数列}{n a 中,11=a ,112--=-n n n n a a a a ,求通项公式n a .答案:121-=n a n5.形如0(,1≠+=+c d ca a n n ,其中a a =1)型(构造新的等比数列)(1)若c=1时,数列{n a }为等差数列;(2)若d=0时,数列{n a }为等比数列;(3)若01≠≠且d c 时,数列{n a }为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造辅助数列来求. 方法如下:设,利用待定系数法求出A例126.(1)若例题.所以{=∴n b (2)若①若②若令n b 例1.在数列{}n a 中,521-=a ,且)(3211N n a a n n n ∈+-=--.求通项公式n a1、已知数列{}n a 中,211=a ,n n n a a 21(21+=-,求通项公式n a 。
高考数列题型总结(优秀范文五篇)
高考数列题型总结(优秀范文五篇)第一篇:高考数列题型总结数列1.2.3.4.5.6.坐标系与参数方程 1.2.34..5.6.(1)(2)第二篇:数列综合题型总结数列求和1.(分组求和)(x-2)+(x2-2)+…+(xn-2)2.(裂相求和)++Λ+1⨯44⨯7(3n-2)(3n+1)3.(错位相减)135+2+3+222+2n-12n1⨯2+2⨯22+3⨯23+Λ+n⨯2n4.(倒写相加)1219984x)+f()+Λ+f()=x 求值设f(x),求f(1999199919994+25.(放缩法)求证:1+数列求通项6.(Sn与an的关系求通项)正数数列{an},2Sn=an+1,求数列{an}的通项公式。
7.(递推公式变形求通项)已知数列{an },满足,a1=1,8.累乘法an+1=5an求{an }的通项公式 5+an11++2232+1<2n2数列{an}中,a1=122,前n项的和Sn=nan,求an+1.2222a=S-S=na-(n-1)a⇒(n-1)a=(n-1)an-1 nnn-1nn-1n解:⇒∴∴an=ann-1=an-1n+1,anan-1a2n-1n-2111⋅Λ⋅a1=⋅Λ⨯=an-1an-2a1n+1n32n(n+1)an+1=1 (n+1)(n+2)9累加法第三篇:数列题型及解题方法归纳总结文德教育知识框架⎧列⎧数列的分类⎪数⎪⎪⎨数列的通项公式←函数⎪的概念角度理解⎪⎪⎩数列的递推关系⎪⎪⎧⎧等差数列的定义an-an-1=d(n≥2)⎪⎪⎪⎪⎪等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d⎪⎪⎪等差数列⎪⎨n⎪⎪⎪等差数列的求和公式Sn=2(a1+an)=na1+n(n-1)d⎪⎪⎪⎪⎪2⎪⎩等差数列的性质an+am=ap+aq(m+n=⎪⎪p+q)⎪两个基⎪⎧等比数列的定义an=q(n≥⎪本数列⎨⎪⎪a2)n-1⎪⎪⎪⎪⎪⎪等比数列的通项公式an-1⎪n=a1q数列⎪⎪等比数列⎨⎨⎧a1-anq=aqn1(1-)⎪⎪⎪等比数列的求和公式S(q≠1)n=⎪⎨1-q1-q⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩na1(q=1)⎪⎪⎪⎩等比数列的性质anam=apaq(m+n=p+q)⎪⎩⎪⎧公式法⎪⎪分组求和⎪⎪⎪⎪错位相减求和⎪数列⎪⎪求和⎨裂项求和⎪⎪倒序相加求和⎪⎪⎪⎪累加累积⎪⎪⎩归纳猜想证明⎪⎪⎪数列的应用⎧分期付款⎨⎩⎩其他掌握了数列的基本知识,特别是等差、等比数列的定义、通项公式、求和公式及性质,掌握了典型题型的解法和数学思想法的应用,就有可能在高考中顺利地解决数列问题。
高中数学最全数列总结及题型精选
高中数学:数列及最全总结和题型精选一、数列的概念(1)数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列;数列中的每个数都叫这个数列的项。
记作n a ,在数列第一个位置的项叫第1项(或首项),在第二个位置的叫第2项,……,序号为n 的项叫第n 项(也叫通项)记作n a ; 数列的一般形式:1a ,2a ,3a ,……,n a ,……,简记作 {}n a 。
(2)通项公式的定义:如果数列}{n a 的第n 项与n 之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式。
例如:①:1 ,2 ,3 ,4, 5 ,…②:514131211,,,,… 说明:①{}n a 表示数列,n a 表示数列中的第n 项,n a = ()f n 表示数列的通项公式; ② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。
例如,n a = (1)n-=1,21()1,2n k k Z n k-=-⎧∈⎨+=⎩;③不是每个数列都有通项公式。
例如,1,1.4,1.41,1.414,……(3)数列的函数特征与图象表示:从函数观点看,数列实质上是定义域为正整数集N +(或它的有限子集)的函数()f n 当自变量n 从1开始依次取值时对应的一系列函数值(1),(2),(3),f f f ……,()f n ,…….通常用n a 来代替()f n ,其图象是一群孤立点。
(4)数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关系分:递增数列、递减数列、常数列和摆动数列。
例:下列的数列,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列? (1)1,2,3,4,5,6,… (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, … (3) 1, 0, 1, 0, 1, 0, … (4)a, a, a, a, a,…(5)数列{n a }的前n 项和n S 与通项n a 的关系:11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-⎩≥二、等差数列(一)、等差数列定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示。
高考数列常考题型归纳总结汇总
n
解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以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
再待定系数法解决。
例:已知数列{a n }中,a 1=解:在a n +1=
52
⋅⋅3=85
n -3。1
变式:(2004,全国I,理15.)已知数列{a n },满足a 1=1,a n =a 1+2a 2+3a 3+⋅⋅⋅+(n -1 a n -1
(n ≥2,则{a n }的通项a n =⎨
⎧1⎩___
n =1
n ≥2
解:由已知,得a n +1=a 1+2a 2+3a 3+⋅⋅⋅+(n -1 a n -1+na n,用此式减去已知式,得当n ≥2时,a n +1-a n =na n,即a n +1=(n +1 a n,又a 2=a 1=1,
1
56
, a n +1=
1
1n +1
a n +(,求a n。32
1n +12n n +1
a n +(两边乘以2n +1得:2∙a n +1=(2∙a n +1 323
22
令b n =2n ∙a n,则b n +1=b n +1,解之得:b n =3-2( n
人教版高考数学一轮专项复习:数列题型11种(含解析)
数列题型11种(方法+例题+答案)1.作差法求通项公式2.累乘法求通项公式3.累加法求通项公式4.构造法求通项公式(一)5.构造法求通项公式(二)6.取倒法求通项公式7.分组求和法求前n项和8.错位相减法求前n项和9.裂项相消法求前n项和10.数列归纳法与数列不等式问题11.放缩法与数列不等式问题1、作差法求数列通项公式已知n S (12()n a a a f n +++= )求n a ,{11,(1),(2)n n n S n a S S n -==-≥注意:分两步,当2≥n 时和1=n 时一、例题讲解1、(2015∙湛江)已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足1121n n n S S S +-+=+(2n ≥,n *∈N ),且12a =,23a =. ()1求数列{}n a 的通项公式2、(2015∙茂名)已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,11=a ,且)1()1(221+=+-+n n S n nS n n ,)(*∈N n ,数列}{n b 满足,0212=+-++n n n b b b )(*∈N n ,53=b ,其前9项和为63(1)求数列}{n a 和}{n b 的通项公式3、(2015∙中山)设等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且,40,842==S a 数列}{n b 的前n 项和为n T ,且,032=+-n n b T *∈N n 。
(1)求数列}{n a ,}{n b 的通项公式4、(2015∙揭阳)已知n S 为数列}{n a 的前n 项和,)1(3--=n n na S n n ,(*∈N n ),且,112=a (1)求1a 的值;(2)求数列}{n a 的通项公式5、(2014∙汕头)数列{}n a 中,11=a ,n S 是{}n a 前n 项和,且)2(11≥+=-n S S n n(1)求数列{}n a 的通项公式6、(2014∙肇庆)已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,且满足,21=a )1(1++=+n n S na n n (1)求数列}{n a 的通项公式7、(2014∙江门)已知数列}{n a 的前n 项和122-=n S n ,求数列}{n a 的通项公式。
高中数学:数列的22个必考题型,看看你都会做吗?方法真的不难
高中数学:数列的22个必考题型,看看你都会做吗?方法真
的不难
数列在高考中常以选择题、填空题、解答题的形式考到,在整个高中数学体系中算是相对简单的题型,所以对于想拿提高成绩的同学来说,是一定不能丢分的部分。
导数、函数已经不会了,数列再丢分,想及格都难,更别提拿高分!
总结多年高考真题,我们可以发现,数列的必考题型共计22个,只要我们研究透这22种题型,数列题再怎么考都不怕!今天小哥给大家分享一份由清北学霸整理的【高中数学·数列22个必考题型】,每一种题型都有对应的例题。
最厉害的解析中会教给大家每种题型的多种解题方法。
学会这些,数列问题通通都能搞定!
以上仅为部分展示,完整版不仅包含22个题型,还有全部的解析!高中数学难度值爆表,导数、函数、解析几何都搞不太懂,一做题就蒙!这些都搞不懂可以慢慢来。
但是如果数列你也不会,那问题可就大了!高中数学考试满分150分,数列一项就占了17分,而且数列题真的不难,只要多花一点时间,都能学会!。
高考数列10大题型
高考数列10大题型
1. 等差数列求和问题:已知等差数列的首项和公差,求前n项的和。
2. 等差数列通项问题:已知等差数列的首项和公差,求第n项的值。
3. 等比数列求和问题:已知等比数列的首项和公比,求前n项的和。
4. 等比数列通项问题:已知等比数列的首项和公比,求第n项的值。
5. 递推数列求和问题:已知递推数列的递推关系和初始项,求前n项的和。
6. 递推数列通项问题:已知递推数列的递推关系和初始项,求第n项的值。
7. 斐波那契数列问题:求斐波那契数列中第n项的值。
8. 拆分数列:已知一个数列中的某一项满足特定条件,求拆分数列中满足条件的项数。
9. 数列特性问题:已知一个数列满足特定条件,求满足条件的项数或项的值。
10. 数列推理问题:已知一个数列的部分项或规律,推理出数列的通项式或递推关系。
数列热考6类大题梳理(解析版)
数列大题考情分析数列是高考数学的热门考点之一,其中等差(比)数列的通项公式,前n项和公式,以递堆数列为命题背景考查等差(比)数列的证明方法,以及等差(比)数列有关的错位相减法和裂项相消法求和是考查的重点内容。
有时也会结合不等式进行综合考查,此时难度较大。
热点题型突破题型一:等差数列与等比数列证明1(2024·云南楚雄·高三统考期末)已知数列a n满足a1=2,a n+1=a n+2n+2n-1.(1)求a2,a3;(2)求a n,并判断a n-(n-1)2是否为等比数列.【答案】(1)a2=5,a3=12;(2)a n=2n+(n-1)2,是等比数列【思路分析】(1)分别令n=1,n=2,计算可得所求值;(2)利用累加法,结合等差数列、等比数列的求和公式,可求数列a n的通项公式,可得a n-(n-1)2=2n,得解.【规范解答】(1)a2=a1+2+2-1=2+3=5,a3=a2+22+4-1=5+7=12(2)因为a n+1=a n+2n+2n-1,所以a n+1-a n=2n+2n-1,所以a2-a1=2+2-1,a3-a2=22+2×2-1,⋯,a n-a n-1=2n-1+2n-3(n≥2),将以上各式相加得a n-a1=(2+22+⋯+2n-1)+(1+3+⋯+2n-3)=2n-2+(1+2n-3)(n-1)2=2n-2+(n-1)2(n≥2).因为a1=2,所以a n=2n-2+(n-1)2+2=2n+(n-1)2(n≥2),又a1=2也满足a n=2n+(n-1)2,所以a n=2n+(n-1)2,所以a n-n-12=2n⇒a n+1-n2a n-n-12=2n+12n=2,所以a n-(n-1)2是等比数列,且首项、公比均为2.判断数列是否为等差货等比数列的策略1、将所给的关系进行变形、转化,以便利用等差数列和等比数列的概念进行判断;2、若要判断一个不是等差(等比)数列,则只需说明某连续三项(如前三项)不是等差(等比)数列即可。
数列高考常见题型分类汇总
数列通项与求和一、数列的通项方法总结:对于数列的通项的变形,除了常见的求通项的方法,还有一些是需要找规律的,算周期或者根据图形进行推理。
其余形式我们一般遵循以下几个原则:①对于同时出现a n ,n , S n 的式子,首先要对等式进行化简。
常用的化简方法是因式分解,或者同除一个式子,同加,同减,取倒数等,如果出现分式,将分式化简成整式;②利用a n S n S n 1关系消掉S n (或者a n ),得到关于a n 和n的等式,然后用传统的求通项方法求出通项;③根据问题在等式中构造相应的形式,使其变为我们熟悉的等差数列或等比数列;④对于出现 2a 或n2S (或更高次时)应考虑因式分解,最常见的为二次函数十字相乘法,提n取公因式法;遇到ana 时还会两边同除a n a n 1 .n 11.规律性形式求通项1-1.数列{ a n} 满足a n+1= ,若a1= ,则a2016 的值是()A.B.C.D.1-2.分形几何学是美籍法国数学家伯努瓦?B ?曼德尔布罗特(Benoit B .Mandelbrot )在20 世纪70 年代创立的一门新学科,它的创立,为解决传统科学众多领域的难题提供了全新的思路.下图按照的分形规律生长成一个树形图,则第12 行的实心圆点的个数是()A.55 B.89 C.144 D.2331-3.如图所示的三角形数阵叫“莱布尼兹调和三角形”,它们是由整数的倒数组成的,第n 行有n 个数且两端的数均为(n≥2),每个数是它下一行左右相邻两数的和,如,,1,⋯,则第10 行第4 个数(从左往右数)为()A.B.C. D .2.出现a n , n,S n 的式子2 ( 2 1) ( 2 ) 0 1-4.正项数列{a n} 的前项和{a n} 满足:s n n s n nn n(1)求数列{a n} 的通项公式a n;n 1(2)令 2 2b ,数列{b n}的前n项和为T n .证明:对于任意的nn 2 an*n N ,都有5T .n641-5.设数列a n 的前n项和为S n .已知a1 1,(1) 求a2 的值;2S 1 2n 2a n nn 1n 3 3,*n N.(2) 求数列a n 的通项公式.2*1-6.已知首项都是 1 的两个数列a n ,b n (b n 0,n N ) 满足a n b n 1 a n 1b n 2b n 1b n 0 .(1)令anc ,求数列c n 的通项公式;nbn(2)若n 1b 3 ,求数列a n 的前n 项和S n .n牛刀小试:3.已知数列{ a n } 的前n 项和为Sn,a1=1,且2nS n 1 2(n 1)S n n(n 1)( n N*) ,数列{ b n } 满足b 2 2b 1 b 0(n N*) ,b3 5 ,其前9 项和为63.n n n(1)求数列数列{ a n } 和{ b n } 的通项公式;1 n 14.已知数列a n 的前n 项和为S n ,且 1 , 1 .a a an n2 2n(1)求a n 的通项公式;(2)设* *b n 2 S ,n N ,若集合M n b ,n N 恰有4个元素,求实数的取值范n n n围.35.需构造的(证明题)1-7.已知数列a n 的前n 项和为S n ,且满足a n 2S n S n 1 0 n 2 ,1 a . 12(1) 求证:1Sn是等差数列;(2)求a n 表达式;n1-8.设数列{ a n} 的前n 项和为S n,且首项a1≠3,a n+1=S n+3(n∈N * ).n(1)求证:{ S n﹣3 } 是等比数列;(2)若{ a n} 为递增数列,求a1 的取值范围.牛刀小试1.已知数列{ a n } 中,a123,2an .a (n N )n 1a 1n1 (1)证明:数列 1an 是等比数列;(2)求数列nan的前n 项和为S n .4126.数列 { a n } 中, a 11, a n1( ) 1,bn N .n4a2a n 1n(1)求证:数列 { b n } 是等差数列;二、数列求和与放缩数列求和的考察无外乎错位相减、裂项相消或者是分组求和等,但有一些通项公式需要化简才 可以应用传统的方法进行求和。
数列高考常见题型分类汇总
数列通项与求与一、数列得通项方法总结:对于数列得通项得变形,除了常见得求通项得方法,还有一些就是需要找规律得,算周期或者根据图形进行推理。
其余形式我们一般遵循以下几个原则:①对于同时出现,,得式子,首先要对等式进行化简。
常用得化简方法就是因式分解,或者同除一个式子,同加,同减,取倒数等,如果出现分式,将分式化简成整式;②利用关系消掉(或者),得到关于与得等式,然后用传统得求通项方法求出通项;③根据问题在等式中构造相应得形式,使其变为我们熟悉得等差数列或等比数列;④对于出现或(或更高次时)应考虑因式分解,最常见得为二次函数十字相乘法,提取公因式法;遇到时还会两边同除、1.规律性形式求通项1-1、数列{a n}满足an+1=,若a1=,则a2016得值就是( )A.ﻩB。
ﻩC、ﻩD.1-2、分形几何学就是美籍法国数学家伯努瓦•B•曼德尔布罗特(Benoit B.Mandelbrot)在20世纪70年代创立得一门新学科,它得创立,为解决传统科学众多领域得难题提供了全新得思路.下图按照得分形规律生长成一个树形图,则第12行得实心圆点得个数就是()A.55ﻩB、89ﻩC。
144ﻩD.2331—3.如图所示得三角形数阵叫“莱布尼兹调与三角形”,它们就是由整数得倒数组成得,第n行有n 个数且两端得数均为(n≥2),每个数就是它下一行左右相邻两数得与,如,,,…,则第10行第4个数(从左往右数)为( )A、B。
C. D、2、出现,,得式子1—4、正项数列{a n}得前项与{a n}满足:(1)求数列{an}得通项公式an;(2)令,数列{bn}得前项与为、证明:对于任意得,都有、1-5.设数列得前项与为、已知,,。
(1) 求得值;(2) 求数列得通项公式。
1-6。
已知首项都就是1得两个数列,满足.(1)令,求数列得通项公式;(2)若,求数列得前项与。
牛刀小试:1。
已知数列{}得前n项与为Sn,=1,且,数列{}满足,,其前9项与为63、(1)求数列数列{}与{}得通项公式;2、已知数列得前n项与为,且(1)求得通项公式;(2)设恰有4个元素,求实数得取值范围。
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=。
高中数列全部考型汇总
3.形如
(2)当 f(n)为 n 的函数时,用累乘法.
n 2 a n1 (n 2) ,求数列的通项公式。答案: a n n 1 n 1 n 1 2 a n1 (n 2) ,求 a n 与S n 。答案: a n 练习:1、在数列 {a n } 中 a1 1, a n n(n 1) n 1
例 1、在数列 {a n } 中 a1 1, a n 2、求数列 a1 1, an 2n 3 an1 (n 2) 的通项公式。
2n 1
积跬步至千里
3
积小流成江海
数列
pa n 1 型(取倒数法) n 1 s a n1 (n 2) ,求通项公式 a n 例 1. 已知数列 a n 中, a1 2 , a n 2a n1 1 an 1 练习:1、若数列 {a n } 中, a1 1 , a n 1 ,求通项公式 a n .答案: a n 3n 2 3a n 1
练一练.........................................................................................................................................................10
a n 1 f (n) 型.......................................................................................................................3 an pa n 1 型...................................................................................................................4 ra n 1 s
三、数列高考题型总结
数列题型总结在大题中,数列要求掌握如下考点:一、数列通项式的求法这里包括多种求法,主要有已知性质的类型,递推式求通项公式,有证明数列性质三种考察方法。
二、复合数列求和在我们数列的求和方法中,重点掌握三种方法:1、分组求和;(相加型)2、错位相减(差比型);3、裂项相消(分式型)三、数列与不等式和函数的综合这一部分往往在全国卷中出现不多,但是也要掌握,考试本来就是以不变应万变。
题型一、已知数列性质,求数列的通项公式1、已知单调递增的等比数列{a n}满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=a n log a n,S n=b1+b2+b3+…+b n,对任意正整数n,S n+(n+m)a n+1<0恒成立,试求m的取值范围.2、等差数列{a n}中,a2=4,其前n项和S n满足.(Ⅰ)求实数λ的值,并求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列是首项为λ、公比为2λ的等比数列,求数列{b n}的前n项的和T n.3、已知等差数列{a n}中,公差d≠0,S7=35,且a2,a5,a11成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若T n为数列{}的前n项和,且存在n∈N*,使得T n﹣λa n+1≥0成立,求实数λ的取值范围.4、记S n为差数列{a n}的前n项和,已知,a2+a12=24.S11=121(1)求{a n}的通项公式;(2)令,T n=b1+b2+…+b n,若24T n﹣m≥0对一切n∈N*成立,求实数m的最大值.题型二、给出递推式求数列的通项公式1、已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n﹣2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{}的前n项和为T n,求T n.2、已知各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n,满足a n+12=2S n+n+4,a2﹣1,a3,a7恰为等比数列{b n}的前3项.(I)求数列{a n},{b n}的通项公式;(Ⅱ)若,求数列{c n}的前n项和T n.3、(2018•深圳一模)设数列{a n}的前n项和为S n,a1=2,a n+1=2+S n,(n∈N*).(I)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=log2(a n)2,求数列{}的前n项和T n题型三、证明某个数列为等差或者等比数列1、已知数列{a n}的前n项和为.(I)求证:数列为等差数列;(II)令,求数列{b n}的前n项和T n.2、已知f(x)=,且满足:a1=1,a n+1=f(a n).(1)求证:{}是等差数列.(2){b n}的前n项和S n=2n﹣1,若T n=++…+,求T n.3、已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=1﹣,其中n∈N*.(Ⅰ)设b n=,求证:数列{b n}是等差数列,并求出{a n}的通项公式a n;(Ⅱ)设C n=,数列{C n C n+2}的前n项和为T n,是否存在正整数m,使得T n<对于n∈N*恒成立,若存在,求出m的最小值,若不存在,请说明理由.4、已知数列{a n}中,a1=3,且a n=2a n﹣1+2n﹣1(n≥2且n∈N*)(Ⅰ)证明:数列{}为等差数列;(Ⅱ)求数列{a n}的前n项和S n.5、已知数列{a n}中,a1=1,a n+1=(n∈N*).(1)求证:{+}为等比数列,并求{a n}的通项公式a n;(2)数列{b n}满足b n=(3n﹣1)••a n,求数列{b n}的前n项和T n.6、设数列{a n}各项为正数,且a2=4a1,a n+1=+2a n(n∈N*)(I)证明:数列{log3(1+a n)}为等比数列;(Ⅱ)令b n=log3(1+a2n﹣1),数列{b n}的前n项和为T n,求使T n>345成立时n的最小值.7、已知S n为数列{a n}的前n项和,且满足S n﹣2a n=n﹣4.(I)证明{S n﹣n+2}为等比数列;(II)设数列{S n}的前n项和为T n,求T n.。
高考数列常考题型归纳总结
类型 1
an 1 an f (n)
解法: 把原递推公式转化为 an1 an f (n) , 利用累加法(逐差 相加法)求解。 例:已知数列 a n 满足 a1 , a n1 a n 解:由条件知: a n1 a n
2
1 2
1 ,求 a n 。 n n
1 1 1 1 1 1 1 (1 ) ( ) ( ) ( ) 2 2 3 3 4 n 1 n 1 所以 an a1 1 n 1 1 1 3 1 a1 , a n 1 2 2 n 2 n
类型 2
an1 f (n)an
2n ,n 1, 2,3, Sn
4 3 1 3 2 3
,证明:
T 2
i 1 inຫໍສະໝຸດ 3解: (I)当 n 1 时, a1 S1 a1 a1 2 ; 当 n 2 时, an S n S n1 an 2 n1 ( an1 2 n ) ,即
an1 2an t t 3 . 故 递 推 公 式 为 an1 3 2(an 3) , 令 bn an 3 , 则 b1 a1 3 4 , 且
bn1 an1 3 2 . 所 以 bn 是 以 bn an 3
b1 4 为首项,2 为公比的等比数列,则 bn 4 2 n1 2n1 ,所以
得 (n 1) 个等式累乘之,即
a a a 2 a3 a 4 1 2 3 n 1 1 n n n a1 a2 a3 an1 2 3 4 a1 n
又 a1 , an
2 3
2 3n
例:已知 a1 3 , an1 解: an
高三数学:2024新高考新试卷结构数列的通项公式的9种题型总结(解析版)
2024新高考新试卷结构数列的通项公式的9种题型总结考点一:已知()n f S n =,求na 利用()()⎩⎨⎧≥-==-2,1,11n S S n a S n nn ,注意一定要验证当1=n 时是否成立【精选例题】【例1】已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,且121n n S +=-,则数列{}n a 的通项公式为()A .2n n a =B .3,12,2n nn a n =⎧=⎨≥⎩C .12n n a -=D .12n n a +=【答案】B【详解】当2n ≥时,121nn S -=-,1112212n n n n n n a S S +---+=-==;当1n =时,1111213a S +==-=,不符合2n n a =,则3,12,2n n n a n =⎧=⎨≥⎩.故选:B.【例2】定义123nnp p p p +++⋅⋅⋅+为n 个正数123,,,,n p p p p ⋅⋅⋅的“均倒数”,若已知数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为15n,则10a 等于()A .85B .90C .95D .100【例3】(多选题)定义12n n H n-+++= 为数列{}n a 的“优值”.已知某数列{}n a 的“优值”2nn H =,前n 项和为n S ,下列关于数列{}n a 的描述正确的有()A .数列{}n a 为等差数列B .数列{}n a 为递增数列C .2022202520222S =D .2S ,4S ,6S 成等差数列【答案】ABC【详解】由已知可得112222n n n n a a a H n -+++== ,所以112222n nn a a a n -+++=⋅ ,①所以2n ≥时,()211212212n n n a a a n ---+++=-⋅ ,②得2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,即2n ≥时,1n a n =+,当1n =时,由①知12a =,满足1n a n =+.所以数列{}n a 是首项为2,公差为1的等差数列,故A 正确,B 正确,所以()32n n n S +=,所以32n S n n +=,故2022202520222S =,故C 正确.25S =,414S =,627S =,2S ,4S ,6S 不是等差数列,故D 错误,故选:ABC .【例4】设数列{}n a 满足123211111222n n a a a a n -+++⋅⋅⋅+=+,则{}n a 的前n 项和()A .21n -B .21n +C .2nD .121n +-【答案】C【详解】解:当1n =时,12a =,当2n ≥时,由1231221111112222n n n n a a a a a n ---+++⋅⋅⋅++=+得123122111222n n a a a a n --+++⋅⋅⋅+=,两式相减得,1112n n a -=,即12n n a -=,综上,12,12,2n n n a n -=⎧=⎨≥⎩所以{}n a 的前n 项和为()11212224822212n n n ---+++++=+=- ,故选:C.【跟踪训练】1.无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2nn S =,则下列结论中正确的有()A .{}n a 为等比数列B .{}n a 为递增数列C .{}n a 中存在三项成等差数列D .{}n a 中偶数项成等比数列【答案】D【详解】解:无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2nn S =2n ∴≥,111222n n n n n n a S S ---=-=-=,当1n =时,11122a S ===,不符合上式,12,1,2,2,n n n a n -=⎧∴=⎨≥⎩所以{}n a 不是等比数列,故A 错误;又122a a ==,所以{}n a 不是递增数列,故B 错误;假设数列{}n a 中存在三项,,r m s a a a 成等差数列,由于122a a ==,则*,,N ,2r m s r m s ∈≤<<,所以得:11122222m r s m r s a a a ---=+⇒⨯=+11222m r s --∴=+,则11122r m s m ----∴=+,又11021s m s m ----≥⇒≥且120r m -->恒成立,故式子11122r m s m ----=+无解,{}n a 中找不到三项成等差数列,故C 错误;21*22(N )n n a n -∴=∈,212(1)21242n n n na a ++-∴=={}2n a ∴是等比数列,即{}n a 中偶数项成等比数列,故D 正确.故选:D .考点二:叠加法(累加法)求通项若数列{}n a 满足)()(*1N n n f a a n n ∈=-+,则称数列{}n a 为“变差数列”,求变差数列{}n a 的通项时,利用恒等式)2()1()3()2()1()()()(1123121≥-+⋅⋅⋅++++=-+⋅⋅⋅+-+-+=-n n f f f f a a a a a a a a a n n n 求通项公式的方法称为累加法。
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数列通项与求和一、数列的通项方法总结:对于数列的通项的变形,除了常见的求通项的方法,还有一些是需要找规律的,算周期或者根 据图形进行推理。
其余形式我们一般遵循以下几个原则:① 对于同时出现知,〃,s”的式子,首先要对等式进行化简。
常用的化简方法是因式分解,或者 同除一个式子,同加,同减,取倒数等,如果出现分式,将分式化简成整式;② 利用S”_i 关系消掉S”(或者““),得到关于知和□的等式,然后用传统的求通 项方法求出通项;③ 根据问题在等式中构造相应的形式,使其变为我们熟悉的等差数列或等比数列;④ 对于出现",或(或更高次时)应考虑因式分解,最常见的为二次函数十字相乘法,提 取公因式法:遇到时还会两边同除心•"”+].1. 规律性形式求通项•数列{an }浦足3n+1=<A 4B -7 c7 D -7 「2•分形几何学是美籍法国数学家伯努瓦・B •曼徳尔布罗特(Beno 让B ・Mandelbrot )在20世纪70 年代创立的一门新学科,它的创立,为解决传统科学众多领域的难题提供了全新的思路.下图按照 的分形规律生长成一个树形图,则第12行的实心圆点的个数是(「3•如图所示的三角形数阵叫“莱布尼兹调和三角形",它们是由整数的倒数组成的,第n 行有n 个 数且两端的数均为丄522),毎个数是它下一行左右相邻两数的和,如+冷O-# 第1行第2行第3行第4行第5行第6行A. 55B. 89 C ・ 144 D ・ 23314^ ,…,则第10行第4个数(从左往右数)为(1)11 WKS M BHBB ■■■■ HHaM 4 12 12 4「4•正项数列仙}的前项和仙}满足:s ; 一⑺上+料_ 1)片一⑺2 +叭=o⑴求数列®}的通项公式a.;⑵令化=厂"禅"数列{bn }的前"项和为7; •证明:对于任意的neN\都有7;r< —. G + 2)S 6425 i 21・5•设数列{色}的前n 项和为S n •已知q=l ,二21 = 4屮一;一 "一 £川e N"・(1) 求冬的值;(2) 求数列{〜}的通项公式.A 1 B. 1 C. 1 D.11260 840 504 360丄丄丄 T 20 302•出现a n , n , S n 的式子I1 I 3 6 32016已知首项都是1的两个数列仏}, {仇}(仇工°,W”)满足a n b n^-a n^b n+2b n^b n =0.⑴令^=—>求数列{-}的通项公式;(2)若»=3心,求数列仏}的前〃项和S“.牛刀小试:1. 已知数列{%}的前n 项和为Sn, 5=1,且2n5n+1 -2(n + l)S n =n(w + l)(n e N*),数列{化}满足也一叽+S=°(nwNf %=5,其前9项和为63・(1)求数列数列{陽}和{化}的通项公式:2. 已知数列{a n}的前n项和为S”,且q =丄2(1)求{匕}的通项公式;(2)设2=〃(2—SJ MV N;若集={n\b n>Ajie^}恰有4个元素,求实数兄的取值范風3•需构造的(证明题)1 -7.已知数列{©}的前”项和为S”,且满足心+ 2S” •=0(n>2),«1 =|.(1)求证: 是等差数列;(2)求你表达式;设数列{亦}的前n项和为Sm且首项aiH3, a n+i=S n+3n <nGN )・(1)求证:{Sn・3"}是等比数列:(2)若{%}为递增数列•求ai的取值范1期・牛刀小试1. C知数列{心}中,⑷==,%】=e N0 .3 心+1(2)求数列?上4的前n项和为(1)证明:数列1 22•数列{©}中,⑷=仁〜+i=l—一, b n =- ------------% 2a n -1(1)求证:数列{化}是等差数列;二、数列求和与放缩数列求和的考察无外乎错位相减、裂项相消或者是分组求和等,但有一些通项公式需要化简才可以应用传统的方法进行求和。
对于通项公式是分式形式的一般我们尝试把“大”分式分解成次数(分母的次数)相等的“小”分式,然后应用裂项相消的方法进项求和。
放缩,怎么去放缩是重点,一般我们不可求和的放缩为可求和的,分式形式,分母是主要化简对象。
数列{% }满足4 = 2,6+1 = —寸一(n WN、”訥2(1) 求数列血}的通项公式.⑵设G 二爲九「数列匕}的前n项和为九不等式扣一存>S“对一切“AT成立,求m的范I札22设数列{色}满足® =0且一! ---------- =1.1_心十1 1 一心(1)求w的通项公式:,记S”=£Q,证明:S”vl.设Sn 2-3一Jl・2十J2・3十…十小(力十1).求证‘心小v(J1)2 ' 22.4求证d + g扭+ »(】+召1. (2014-湖北七市楼拟)数列{&}是公比为g的等比数列,且1一©是6与l+a?的等比中顶,前”顶和为SJ数列仮}是等差数列,勿=8,其前n项和7;满足匚=也治©为常数,且沪1).⑴求数列仏}的通项公式及2的值;(2)岀畤+詐+,,+尹扛的大小.牛刀小试:1 •已知等差数列{4j的公差为2,前门项和为S” KSv S“ S4成等比数列.(1)求数列{&}的通项公式:An⑵令bn=(-1)n,求数列{b n}的前门项和几・7UnUn 1三、数列与不等式问题在这类题目中一般是要证明壬G” < /何或者一个常数,一般思路有两种:1.若{&}可求和S”,则可直接求出英和,再转化为s”v/(n),而后一般转化为函数,或单调性来比较大小;2.若{心}不可求和,则利用放缩法转化为可求和数列,再重复1的过程。
1. 应用放缩法证明,将不规则的数列变成规则的数列,将其放大或是缩小。
但如果岀界了怎么办(放的太大或缩的太小),一般情况下,我们从第二项开始再放缩,如果还大则在尝试从第三项开始放缩。
2. 应用数列单调性求数列中的最大或最小项。
我们一般将数列中的"看做自变量,““看做因变用函数部分求最值方法来求数列的最值;或者可以利用做商比较大小(一般出现幕时采取这个方法):也可相减做差求单调性。
3-1.设各项均为正数的数列{“”}的前n项和为S“,且S”满足5;-(/72+〃—3)S” 一3(M2+W)=0,n e N,.(1)求⑷的值;(2)求数列{q,}的通项公式:(3)证明:对一切正整数川,有一 + —+•••+—<-.5(4+1)勺(山+1)。
”(山+1)33-2.记公差不为0的等差数列心}的前〃项和为S「宀=9, 5 与心成等比数列・(1)求数列{“”}的通项公式""及S”;⑵ 若C/I=2^(—-A)9 n=1, 2, 3,・・・•问是否存在实数兄,使得数列{q}为单调递减数列?若存在,谙求出兄的取值范用:若不存在,请说明理由.牛刀小试:1.数列{©}的前"项和为S”,已知 5=!,S…=n2a n-n(n-l)(ne^).(1)求a2.a3t⑵求数列{©}的通项:⑶设b n = —1—,数列色,}的前n项和为7;,证明:7;弓(心2 ).S JJ S M29 c 1 92•设数列{色}的前"项和为S n•已知q=l,—= “讪一亍/『一n -亍〃e N°・(1)求偽的值;(2)求数列仏}的通项公式;1 1 1 7⑶证明:对一切正整数〃,有一+ — + ・・・ + — <_.4 "25 4袋列{6}的前n 彌为Sc , S n =na n -n (n-1) ( n=l r 2 , 3 ,.数列作业1.设数列{“”}的前n 项和为S“,且S” =/12-4/2 + 4,(1) 求数列{"”}的通项;(2) 设〃“台,数列{"}的前〃项和为7;,求证:丄5人<1.22. 已知{心)是各项均为正数的等比数列,且q •勺=2,©・4 = 32. (I) 求数列{"”}的通项公式:(II) 设数列{仇}满足久+丝+冬+…+-^ = %_lgN )求数列{»}的前“项和。
1 2 3 2/7-13・•痫窗口为「鵲碍」礬少?.[列f 并写出囱关于n 的表达式;113. 已知数列{“”}的各项均为正数,其前"项和为S”,且满足4=1,©+|=2妊+1,"丘2.(1) 求4的值:(2) 求数列{①}的通项公式:(3〉是否存在正整数k,使你,S 2,_,,伽成等比数列?若存在,求R 的值:若不存在,请说明理 由・4 •已知 S” 为数列{①}的前 n 项和,S n =na n -3n(n-\) (neN^) 9 且 a 2=\\.(1) 求5的值;(2) 求数列{©}的前川项和S 八5 •设数列匕}的前打项和为S 「且a n +S n =\.(1)求数列{©}的通项公式:(2)设数列{乞}满足:化=丄+ 1,又_=——!—,且数列&}的前〃项和为7>求证:丁 2T < 一・n 36•已知数列{b»满足 3(n+1)bn=nb n *n 且 hi = 3.(1)求数列{b“}的通项公式:⑵已知蒼芥告求证:詁+知••• +扫・7. 已知数列{&}的前门项和为S”,且Sn = 2fln-1:数列伽}满足6n-1-bn = bnbn-1(O>2, nWN‘),Z )1 =1.(1) 求数列{&}, {bn }的通项公式;(2) 求数列〈瓷诃勺前n 项和Tn.2 / ---------- ,求证:忡严…*七府忌. (3)设数列{"}满足化=8. 设等差数列{%}的前n项和为S.,且比=4S2,吆=2© +1.⑴求数列匕}的通项公式;(2)设数列他,}前n项和为人,且人+罟=几“为常数).令c n=b2n (ne/V).求数列{c”}的前n项和心・。