江苏省2017届高三数学一轮复习专题突破训练:数列.doc
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江苏省2017年高考一轮复习专题突破训练导数及其应用一、填空题1、(无锡市2016届高三上期末)过曲线1(0)y x x x=->上一点00(,)P x y 处的切线分别与x 轴,y 轴交于点A 、B ,O 是坐标原点,若OAB ∆的面积为13,则0x =2、(2014年江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线),(y 2为常数b a xbax +=过点)5,2(P -,且该曲线在点P 处的切线与直线0327x =++y 平行,则b a +的值是 ▲ .3、(2013年江苏高考)抛物线2x y =在1=x 处的切线与两坐标轴围成三角形区域为D (包含三角形内部与边界)。
若点),(y x P 是区域D 内的任意一点,则y x 2+的取值范围是 。
4、(南通市2016届高三一模)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 与曲线)0(2>=x x y 和)0(3>=x x y 均相切,切点分别为),(11y x A 和),(22y x B ,则21x x 的值是 5、函数f(x) =xe x 在点A(0,f(0))处的切线斜率为____ 6、已知函数321()13f x x x ax =+++,若函数()f x 在区间[2,]a -上单调递增,则实数a 的取值范围是7、过曲线C :y=x x ln 上点(1,()1f )处的切线方程为 。
8、设函数32()1f x x ax x =-+-在点(1,f (1))的切线与直线x + 2y -3 = 0垂直,则实数a 等于__9、(苏锡常镇四市2015届高三教学情况调研(一))若曲线321:612C y ax x x =-+与曲线2:e x C y =在1x =处的两条切线互相垂直,则实数a 的值为10、(2015届江苏苏州高三9月调研)函数()321122132f x ax ax ax a =+-++的图象经过四个象限的充要条件是 ▲11、(常州市2015届高三上期末)曲线cos y x x =-在点22p p ⎛⎫⎪⎝⎭,处的切线方程为 ▲12、(常州市武进区2015届高三上学期期中考试)函数()f x 是定义在R 上的偶函数,(2)0f -=,且0x >时,()()0f x xf x '+>,则不等式()0>xf x 的解集是 ▲二、解答题1、(2016年江苏高考)已知函数()(0,0,1,1)x x f x a b a b a b =+>>≠≠. (1)设a =2,b =12. ①求方程()f x =2的根;②若对任意x R ∈,不等式(2)f()6f x m x ≥-恒成立,求实数m 的最大值; (2)若01,1a b <<>,函数()()2g x f x =-有且只有1个零点,求ab 的值.2、(2015年江苏高考)已知函数32()f x x ax b =++(,)a b R ∈, (1)试讨论()f x 的单调性,(2)若b c a =-(实数c 是与a 无关的常数),当函数()f x 有3个不同的零点时,a 的取值范围恰好是33(,3)(1,)(,)22-∞-+∞U U ,求c 的值。
2017高考真题(数列部分)一.选填题1.(浙江2017)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4 + S 6>2S 5”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件2.(北京2017)若等差数列和等比数列满足a 1=b 1=–1,a 4=b 4=8,则=_______.3.(江苏2017)等比数列{}n a 的各项均为实数,其前n 项的和为Sn ,已知36763,44S S ==,则8a =4.(全国卷二2017)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,33a =,410S =,则11n k k S ==∑____________.5.(全国卷三2017)等差数列{}n a 的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{}n a 前6项的和为A .24-B .3-C .3D .86.(全国卷三2017)设等比数列{}n a 满足a 1 + a 2 = –1, a 1 – a 3 = –3,则a 4 = ___________。
记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为A .1B .2C .4D .87.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为A .1B .2C .4D .8 二.解答题1.(浙江2017)已知数列{x n }满足:x 1=1,x n =x n +1+ln(1+x n +1)().证明:当时,(Ⅰ)0<x n +1<x n ;(Ⅱ)2x n +1− x n ≤; (Ⅲ)≤x n ≤. {}n a {}n b 22a b n N *∈n N *∈12n n x x +112n -212n -2.(天津2017)已知{}n a 为等差数列,前n 项和为()n S n *∈N ,{}n b 是首项为2的等比数列,且公比大于0,2312b b +=,3412b a a =-,11411S b =.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;3.(山东2017)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2(Ⅰ)求数列{x n }的通项公式;(Ⅱ)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1, 1),P 2(x 2, 2)…P n+1(x n+1, n+1)得到折线P 1 P 2…P n+1,KS5U 求由该折线与直线y =0,x =x i (x {x n })所围成的区域的面积n T .Ⅱ)求数列221{}n n a b -的前n 项和()n *∈N .4.(北京2017)设{}n a 和{}n b 是两个等差数列,记1122max{,,,}n n n c b a n b a n b a n =--⋅⋅⋅-(1,2,3,)n =⋅⋅⋅,其中12max{,,,}s x x x ⋅⋅⋅表示12,,,s x x x ⋅⋅⋅这s 个数中最大的数.(Ⅰ)若n a n =,21n b n =-,求123,,c c c 的值,并证明{}n c 是等差数列;(Ⅱ)证明:或者对任意正数M ,存在正整数m ,当n m ≥时,n c M n >;或者存在正整数m ,使得12,,,m m m c c c ++⋅⋅⋅是等差数列. 5.(江苏2017)对于给定的正整数k ,若数列l a n l 满足a a a a a a --+-++-++++++=1111......2n k n k n n n k n k n k =2ka n 对任意正整数n(n> k) 总成立,则称数列l a n l 是“P(k)数列”. (1)证明:等差数列l a n l 是“P(3)数列”; (2)若数列l a n l 既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:l a n l 是等差数列.赠送以下资料考试知识点技巧大全一、考试中途应饮葡萄糖水大脑是记忆的场所,脑中有数亿个神经细胞在不停地进行着繁重的活动,大脑细胞活动需要大量能量。
江苏省2016年高考一轮复习专题突破训练数列一、填空题1、(2015年江苏高考)数列{}n a 满足11a =,且11n n a a n +-=+,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为____2011_____。
2、(2014年江苏高考)在各项均为正数的等比数列}{n a 中,若12=a ,2682a a a +=,则6a 的值是 ▲3、(2013年江苏高考)在正项等比数列}{n a 中,215=a ,376=+a a ,则满足n n a a a a a a 2121>+++的最大正整数n 的值为 。
4、(2015届南京、盐城市高三二模)记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知21=a,且数列{}n S 也为等差数列,则13a =5、(南通、扬州、连云港2015届高三第二次调研(淮安三模))已知等差数列{}n a 的首项为4,公差为2,前n 项和为n S . 若544k k S a +-=(k *∈N ),则k 的值为 ▲ .6、(苏锡常镇四市2015届高三教学情况调研(二))已知等差数列{}n a 满足:128,6a a =-=-.若将145,,a a a 都加上同一个数m ,所得的三个数依此成等比数列,则m 的值为 ▲7、(泰州市2015届高三第二次模拟考试)在等比数列{}n a 中,已知3754,2320a a a =--=,则7a = ▲8、(盐城市2015届高三第三次模拟考试)设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若数列{}n a 满足2n n a S An Bn C +=++且0A >,则1B C A+-的最小值为 ▲ 9、(2015届江苏南京高三9月调研)记数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=1,S n =2(a 1+a n )(n ≥2,n ∈N *),则S n = ▲10、(2015届江苏南通市直中学高三9月调研)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1324412a a a a S +=++=,,则数列{}n a 的公比q 为 ▲ 11、(2015届江苏苏州高三9月调研)已知等比数列{}n a 的各项均为正数,3614,,2a a ==则45a a += ▲12、(苏州市2015届高三上期末)已知等差数列{}n a 中,4610a a +=,若前5项的和55S =,则其公差为13、(泰州市2015届高三上期末)等比数列{}n a 中,16320a a +=,3451a a a =,则数列的前6项和为 ▲14、(无锡市2015届高三上期末)已知数列{}n a 的首项11a =,前n 项和为n S ,且满足()*122n n a S n ++=?¥,则满足2100111100010n n S S <<的n 的最大值为 15、(扬州市2015届高三上期末)设数列{n a }的前n 项和为Sn ,且114()2n n a -=+-,若对任意*n N ∈,都有1(4)3n p S n ≤-≤,则实数p 的取值范围是____二、解答题1、(2014年江苏高考)设1234,,,a a a a 是各项为正数且公差为(0)d d ≠的等差数列, (1)证明:31242,2,2,2aaaa依次构成等比数列;(2)是否存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次构成等比数列?并说明理由; (3)是否存在1,a d 及正整数,n k ,使得231234,,,n n k n k n k a a a a +++依次构成等比数列?并说明理由。
一、填空题1.(2016·北京海淀区一模)在等差数列{a n}中,a1=1,a3=-5,则a1-a2-a3-a4=________。
解析在等差数列中,a3=a1+2d,即-5=1+2d,故d=-3,则a2=-2,a4=-8,所以a1-a2-a3-a4=16.答案162.(2015·淮安质检)在数列{a n}中,已知a1=1,a n+1=-错误!,记S n为数列{a n}的前n项和,则S2 015=________。
解析a2=-错误!=-错误!=-错误!,a3=-错误!=-错误!=-2,a4=-错误!=-错误!=1,可见a4=a1,由此可得,a n+3=a n,因此数列{a n}是以3为周期的周期数列,则S2 015=671×(a1+a2+a3)+a1+a2=671×错误!+1-错误!=-1 006。
答案-1 0063。
(2016·扬州调研)在等比数列{a n}中,a1=1,公比q=2,若{a n}的前n项和S n =127,则n的值为________.解析由题意知S n=错误!=2n-1=127,解得n=7。
答案74.(2015·合肥一模)以S n表示等差数列{a n}的前n项和,若a2+a7-a5=6,则S7=________.解析依题意得a2+a7-a5=(a5+a4)-a5=a4=6,S7=错误!=7a4=42。
答案425.若数列{a n}的通项公式是a n=(-1)n(3n-2),则a1+a2+…+a10等于________. 解析由题意知,a1+a2+…+a10=-1+4-7+10+…+(-1)10×(3×10-2)=(-1+4)+(-7+10)+…+[(-1)9×(3×9-2)+(-1)10×(3×10-2)]=3×5=15.答案156。
(2015·湖南卷)设S n为等比数列{a n}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则a n=________.解析由3S1,2S2,S3成等差数列知,4S2=3S1+S3,可得a3=3a2,∴公比q=3,故等比数列通项a n=a1q n-1=3n-1。
B . 3 2.在正项等比数列{a }中,已知 a 4 = 2 , a = ,则 a 5 的值为( 8= 2 , a = ,可得 8 q 4 = 8 = ,又因为 q > 0 ,所以 q = 1 2 2127B .35063C .28051D . 3502第 7 单元 数列(基础篇)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知等差数列{a n }的前 n 项和为 S n ,若 a 1=12,S 5=90,则等差数列{a n }公差 d =()A .2【答案】C2 C .3D .4【解析】∵a =12,S =90,∴ 5 ⨯12 + 1 5 5 ⨯ 4 2d = 90 ,解得 d=3,故选 C .n 8 1 )1 1 A . B . - C . -1 D .14 4【答案】D【解析】由题意,正项等比数列{a }中,且 a n 48 1 a 1 a 16 41,则 a = a ⋅ q = 2 ⨯ = 1 ,故选 D .5 43.在等差数列{a n}中, a 5+ a = 40 ,则 a + a + a = ( ) 13 8 9 10A .72B .60C .48D .36【答案】B【解析】根据等差数列的性质可知: a 5 + a 13 = 40 ⇒ 2a 9 = 40 ⇒ a 9 = 20 ,a + a + a = 2a + a = 3a = 60 ,故本题选 B .8 9109994.中国古代数学名著《张丘建算经》中记载:“今有马行转迟,次日减半,疾七日,行七百里”.其大意:现有一匹马行走的速度逐渐变慢,每天走的里程数是前一天的一半,连续走了7 天,共走了 700 里,则这匹马第 7 天所走的路程等于()A .700里里 里【答案】A127里【解析】设马每天所走的路程是 a 1, a 2 ,.....a 7 ,是公比为1的等比数列,a 1 - ( )7 ⎪a = a q 6= 7005.已知等差数列{a n } 的前 n 项和 S n 有最大值,且 a=10(a +a )2= 5(a + a ) = 5(a + a ) > 0 , S =2 = 11a < 0 , (a + 2d - 1)2 = (a + d - 1)(a + 4d - 1) ⎩ d = 2这些项的和为 700, S = 7 ⎛ 1 ⎫ 1 ⎝ 2 ⎭1 - 12 = 700 ⇒ a =1 64 ⨯ 700 127 ,7 1 127 ,故答案为 A .a 5< -1 ,则满足 S 6n> 0 的最大正整数 n 的值为()A .6B .7C .10D .12【答案】C【解析】设等差数列{a n } 的公差为 d ,因为等差数列{a n } 的前 n 项和 S n 有最大值,所以 d < 0 ,a又 a 5 < -1 ,所以 a 5 > 0 , a 6 < 0 ,且 a 5 + a 6 > 0 ,6 所以 S1 101 10 5 6 11 所以满足 S n > 0 的最大正整数 n 的值为 10.11(a + a )1 1166.已知等差数列{a n}的公差不为零, Sn为其前 n 项和, S 3 = 9 ,且 a 2 - 1 , a 3 - 1, a 5 - 1构成等比数列,则 S 5 = ( )A .15B . -15C .30D .25【答案】D【解析】设等差数列{a n}的公差为 d (d ≠ 0),⎧⎪3a + 3d = 9⎧a = 1 由题意 ⎨ 1 ,解得 ⎨ 1 ⎪⎩ 1 1 1.∴ S = 5 ⨯1 +5 5 ⨯ 4 ⨯ 22 = 25 .故选 D .7.在等差数列{a n } 中, a 3 , a 9 是方程 x 2 + 24 x + 12 = 0 的两根,则数列{a n } 的前 11 项和等于(A .66B .132C . -66D . -132【答案】D)S = 11⨯ (a + a ) 2 2 2 = 15 ,解得 n = 5 ,( )nC . a = 3n -1D . a =3n【解析】因为 a 3 , a 9 是方程 x 2 + 24 x + 12 = 0 的两根,所以 a 3 + a 9 = -24 ,又 a 3 + a 9 = -24 = 2a 6 ,所以 a 6 = -12 ,11⨯ 2a1 11 = 6 = -132 ,故选 D . 118.我国南宋数学家杨辉 1261 年所著的《详解九章算法》一书里出现了如图所示的表,即杨辉三角,这是数学史上的一个伟大成就,在“杨辉三角”中,第n 行的所有数字之和为 2n -1 ,若去除所有为 1 的项,依次构成数列 2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,…,则此数列的前 15 项和为()A .110B .114C .124D .125【答案】B【解析】由题意, n 次二项式系数对应的杨辉三角形的第 n +1行, 令 x = 1 ,可得二项展开式的二项式系数的和 2n ,其中第 1 行为 2 0 ,第 2 行为 21 ,第 3 行为 22 ,L L 以此类推,即每一行的数字之和构成首项为 1,公比为 2 的对边数列,则杨辉三角形中前 n 行的数字之和为 S = n 1- 2n1- 2 = 2n - 1,若除去所有为 1 的项,则剩下的每一行的数字的个数为1,2,3, 4,L ,可以看成构成一个首项为 1,公差为 2 的等差数列,则T =n n (n + 1)2 ,令 n (n + 1)所以前 15 项的和表示前 7 行的数列之和,减去所有的 1,即 27 - 1 - 13 = 114 ,即前 15 项的数字之和为 114,故选 B .9.已知数列{a }的前 n 项和为 S nn,满足 2S n =3a n -1 ,则通项公式 a n 等于()A . a = 2n- 1n【答案】CB . a= 2nn n: , + , + + , + + + , ,那么数列 {b }= ⎧⎨ 1 ⎩ a an n +1 ⎭n + 1 ⎭C . 4 ⨯ ⎝ 2 n + 1 ⎭D .⎝ 1 + 2 + ⋅⋅⋅ + n n2 a an (n + 1) ⎝ n n + 1 ⎭ = = = 4 ⨯ - ⎪ , ∴ S = 4 ⨯ 1 - + - + - + ⋅⋅⋅ + - = 4 ⨯ 1 - ⎪ 2 2 3 3 4 n n + 1 ⎭ ⎝ ⎝⎪ , 1 1 ⎫【解析】当 n = 1 时, 2S 1 = 3a 1 -1 ,∴ a 1 = 1 ,当 n ≥ 2 且 n ∈ N * 时, 2S n -1 = 3a n -1 - 1 ,则 2S n - 2Sn -1 = 2a n = 3a n - 1 - 3a n -1 + 1 = 3a n - 3a n -1 ,即 a n = 3an -1,∴ 数列 {a }是以1 为首项, 3 为公比的等比数列∴ a nn= 3n -1 ,本题正确选项 C . 10.已知数列 满足,且 ,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】利用排除法,因为,当当当当时,时,时,时, ,排除 A ;,B 符合题意;,排除 C ;,排除 D ,故选 B .11.已知数列为()1 12 1 23 1 2 34 2 3 3 4 4 45 5 5 5⋯ n ⎫ ⎬ 前 项和A .1 - 1 ⎛ n + 1B . 4 ⨯ 1 - 1 ⎫ ⎛ 1 ⎪ - 1 ⎫⎪1 1-2 n + 1【答案】B【解析】由题意可知: a =nn (n + 1)= = , n + 1 n + 1 2∴ b = 1n n n +11 4 ⎛ 1 1 ⎫ n n + 1 ⋅2 2⎛ 1 1 1 1 1 ⎛ n本题正确选项 B .1 ⎫n + 1 ⎭12.已知数列{a }满足递推关系: a , a = ,则 a 2017= (12016B . 12018D . 1=a 2 -= 1 . ⎩ a∴ 1=1}满足 a 2 q ,可设三数为 , a , aq ,可得 ⎪⎨ a⎪ q 求出 ⎨ ,公比 q 的值为 1.=3an n +1 = a 1 n a + 12 n)A .12017C .12019【答案】C【解析】∵ ana + 1 n1, a = ,∴ 1 1 1 a a n +1 n⎧ 1 ⎫∴数列 ⎨ ⎬ 是等差数列,首项为 2,公差为 1.n ⎭a2017= 2 + 2016 = 2018 ,则 a2018 .故选 C .第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.13.已知等比数列{a n 1 = 12 ,且 a 2a 4 = 4(a3 - 1) ,则 a 5 = _______.【答案】8【解析】∵ a 2a 4 = 4(a 3 - 1) ,∴ a 3 = 4(a 3 -1) ,则 a 3 = 2 ,∴ a = 5 a 2 3 = a122 1 2= 8 ,故答案为 8.14.若三数成等比数列,其积为 8,首末两数之和为 4,则公比 q 的值为_______.【答案】1【解析】三数成等比数列,设公比为⎧a = 2⎩ q = 1⎧ a3 = 8 a q + aq =4 ⎩,15.在数列 {an}中,a 1= 1 , an 3 + a n(n ∈ N *)猜想数列的通项公式为________.=3a4 3 + a 53 + a 6 3a 3a 32 数列的通项公式为 a = 3n + 2 n + 2+ = (m + n) + ⎪ = 10 + + ⎪ ≥ 10 + 2 ⋅ ⎪⎪ = 2 , n m ⎭ 8 ⎝ n m ⎭【答案】3n + 2【解析】由 an 3 + a n, a = 1 ,可得 a = 1 2 3a 1 3 + a 13 3 3= , a = = , a == ,……,∴ 猜想 3 4 2 33,本题正确结果 .n16.已知正项等比数列{a n } 满足 2a 5 + a 4 = a 3 ,若存在两项 a m , a n ,使得 8 a m a n = a 1 ,则9 1+ 的最小值 mn为__________.【答案】2【解析】Q 正项等比数列{a n } 满足 2a 5 + a 4 = a 3 ,∴ 2a 1q 4 +a 1q 3 =a 1q 2 ,整理得 2q 2 +q - 1 = 0 ,又 q > 0 ,解得 q = 12,Q 存在两项 a , a 使得 8 a ⋅ a = a ,∴ 64a 2 q m +n -2 = a 2 ,整理得 m + n = 8 ,m nmn111∴则 9 1 1 ⎛ 9 1 ⎫ 1 ⎛ m 9n ⎫ 1 ⎛ m 9n ⎫ m n 8 ⎝ m n ⎭ 8 ⎝9 1 m 9n+ 的最小值为 2,当且仅当 = 取等号,但此时 m , n ∉ N * .m n n m又 m + n = 8 ,所以只有当 m = 6 , n = 2 时,取得最小值是 2.故答案为 2.三、解答题:本大题共6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10 分)已知等差数列{a n(1)求 {a}的通项公式;n}的公差不为 0, a 1= 3 ,且 a , a , a 成等比数列.2 4 7(2)求 a 2 + a 4 + a 6 + L + a 2n .【答案】(1) a n = n + 2 ;(2) n 2 + 3n .【解析】(1)Q a 2 , a 4 , a 7成等比数列,∴a42= a a ,2 7即 (a 1 + 3d )2 = (a 1 + d )(a 1 + 6d ) ,化简得 (a 1 - 3d )d = 0 ,∵公差 d ≠ 0 ,∴ a 1 = 3d ,6=n (a +a ) (2)若b= 4 { ⎪ 12 由题意得 ⎨,则 ⎨ , ⎩ 7 ⎪(a + 6d )2 = (a + d )(a + 21d )⎩ 1化简得 ⎨⎧a + 2d = 7(2)证明: b = 42n (2n + 4) n (n + 2) 2 ⎝ n n + 2 ⎭ - + - + - + L +⎪1 + - - = - ⎪ < . ⎪Q a = 3 ,∴ d = 1,∴ a = a + (n - 1)d = n + 2 .1 n1(2)由(1)知 a 2n = 2n + 2 ,故{a 2n } 是首项为 4、公差为 2 的等差数列,所以 a + a + a + L + a2 4 6 n (4 + 2n + 2)2 2n = = n 2 + 3n . 2 218.(12 分)已知公差不为零的等差数列{a n } 满足 S 5 = 35 ,且 a 2 , a 7 , a 22 成等比数列.(1)求数列{a n } 的通项公式;n nn(a - 1)(a + 3) ,且数列 b n }的前 n 项和为 T n ,求证: T < 3n 4.【答案】(1) a n = 2n + 1;(2)见详解.【解析】(1)设等差数列{a n } 的公差为 d ( d ≠ 0 ),⎧ 5 ⨯ 4⎧S = 355a + d = 35 5a 2 = a a2 221 11 ⎩2a 1 = 3d ⎧a = 3 ,解得 ⎨ 1⎩d = 2,所以 a = 3 + 2 (n -1) = 2n +1. nn nn(a -1)(a + 3) =4 11⎛1 1 ⎫ = = - ⎪ ,所以 T = n 1 ⎛ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ⎫- + - 2 ⎝ 1 3 2 4 3 5 n - 1 n + 1 n n + 2 ⎭= 1 ⎛ 1 1 1 ⎫ 3 1 ⎛ 1 1 ⎫ 3 + 2 ⎝ 2 n + 1 n + 2 ⎭ 4 2 ⎝ n + 1 n + 2 ⎭ 419.(12 分)已知数列{a n}的前 n 项和为 Sn且 S = 2a - 1 (n ∈ N * ) .n n(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{na n}的前 n 项和 T n.【答案】(1) a = 2n- 1 ;(2) T = n ⋅ 2n - 2n + 1 .nn【解析】(1)因为 S = 2a - 1 ,当 n ≥ 2 时, S = 2a - 1 ,7= 2a + 1 , n ∈ N * .+1),数列 ⎨ 15 ≤ T n < ; 即 a ∴ 数列 {a }的通项公式为 a = 2n - 1 n ∈ N * .(2n + 1)(2n + 3) 2⎝ 2n + 1 2n + 3⎪⎭ , - ⎪ + - ⎪ +⋅⋅⋅+⎪⎥ 2 ⎢⎣⎝ 3 5 ⎭ ⎝ 5 7 ⎭ ⎝ 2n + 2n + 3 ⎭⎦ 6 4n + 6整理可得 a n = 2a n -1 ,Q a = S = 2a - 1 ,解得 a = 1 ,1 111所以数列 {a n}为首项为1 ,公比为 2 的等比数列,∴a = 2n -1 .n(2)由题意可得:T = 1⨯ 20 + 2 ⨯ 21 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n ,n所以 2T = 1⨯ 21 + 2 ⨯ 22 + ⋅⋅⋅ + (n - 1)2n -1 + n ⋅ 2n ,n两式相减可得 -T = 1 + 21 + 22 + ⋅⋅⋅+ 2n -1 - n ⋅ 2n = n∴ T = n ⋅ 2n - 2n + 1 .n1 - 2n 1 - 2- n ⋅ 2n = 2n - 1 - n ⋅ 2n ,20.(12 分)已知数列{a n}满足 a 1= 1 , an +1n(1)求证数列{a n +1}是等比数列,并求数列{a n } 的通项公式;(2)设 b = log (a n 2 2n +1 ⎧ 1 ⎫ 1 1b b ⎬ 的前 n 项和 T n ,求证:6 ⎩ n n +1 ⎭.【答案】(1)证明见解析, a = 2n - 1(n ∈ N * )(2)见解析. n【解析】(1)由 an +1 = 2a n + 1 ,得 a n +1 + 1 = 2 (a + 1),n+ 1n +1 a + 1n= 2 ,且 a + 1 = 2 ,1∴ 数列 {a +1}是以 2 为首项, 2 为公比的等比数列,n∴ a + 1 = 2 ⨯ 2n -1 = 2n ,n( )nn(2)由(1)得: b = logn2(a2n +1+ 1) = log (22n +1- 1 + 1)= 2n + 1 ,2∴1b bn n +11 1 ⎛ 1 1 ⎫ = = -∴T = n1 ⎡⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫⎤ 1 1 - = - (n ∈ N * ),8又 0 < 1即 1n (2)设数列满足 b = a sin a π2的前 项和 .⎪⎩n,2 3 L 2 3 L 2 (a + 4) = S + S 2a = d + 4 d = 2 ⎪ ⎩= asin n π + ⎪ = a cos (n π ) , 2 ⎭ ⎝n +1,2n -1,⎪⎩n, 2 3 L 2 3 L a ⋅ a1 1 1 1 1 1 1≤ ,∴- ≤- < 0 ,∴ ≤ - < ,4n + 6 10 10 4n + 6 15 6 4n + 6 61≤ T < .15 621.(12 分)已知等差数列的前 项和为 ,且 是 与 的等差中项.(1)求的通项公式;n ,求n n【答案】(1)⎧⎪- (n + 2), ;(2) T = ⎨n n = 2k - 1(k = 1,,, ) n = 2k (k = 1,,, ) .⎧a = 7⎧a + 2d = 7 ⎧a = 3 【解析】(1)由条件,得 ⎨ 3 ,即 ⎨ 1 , ⎨ 1⎪715⎩1⎩,所以{a n }的通项公式是(2)由(1)知, b = a sinnn.(2n + 1)π 2n n⎛ π ⎫(1)当 n = 2k -1 (k =1,2,3,…)即 n 为奇数时, b = -a , b nnn +1= aT = -a + a - a + L + a n 1 2 3 n -1 - a = -a + (-2) n - 1= -n - 2 ;n 1(2)当 n = 2k (k =1,2,3,…):即 n 为偶数时, b = a , bnnn -1= -aT = -a + a - a +⋯- a n 1 2 3 n -1+ a = 2 ⋅ n n 2= n ,⎧⎪- (n + 2), 综上所述, T = ⎨n22.(12 分)设正项数列n = 2k - 1(k = 1,,, ) n = 2k (k = 1,,, ) .的前 n 项和为 ,已知 .(1)求证:数列 是等差数列,并求其通项公式;(2)设数列的前 n 项和为 ,且 b = 4n nn +1,若对任意 都成立,求实数 的取值范围.9(2)由(1)可得 b = 1 n (n + 1) n n + 1∴ T = 1 - ⎪ + - ⎪ + L + - ⎛ 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫1 n = 1 -= , ⎪ 2 ⎭ ⎝ 2 3 ⎭⎝ n n + 1 ⎭n + 1 n + 1⎝,即 nλ < n + (-1)n ⋅ 2 对任意⎢⎣ ⎥⎦n 恒成立,令 f (n ) = (n + 2)(n + 1)Q f (n + 1)- f (n ) = n (n + 1)- 2②当 为奇数时, λ < (n - 2)(n + 1)又 (n - 2)(n + 1)= n - - 1 ,易知:f (n ) = n - 在【答案】(1)见证明,【解析】(1)证明:∵;(2),且.,当当即时,时,有,解得 .,即.,于是,即.∵ ,∴为常数,∴数列是 为首项, 为公差的等差数列,∴.1 1= - ,nnn + 1都成立⎡ n (n + 1)+ (-1)n ⋅ 2 (n + 1)⎤⇔ λ <⎢⎥ nmin(n ∈ N *),①当 为偶数时, λ < (n + 2)(n + 1) = n + 2+ 3 ,n nn (n + 1) > 0 ,在 上为增函数,;n 恒成立,2 2 n n n为增函数,,102⨯ 4 ⨯ 3 = 0 ⎧a = -3 ⎪S 4 = 4a 1 + ⎪⎩a = a + 4d = 516 4⎩q3 (a + a + a ) = 120 ∴由①②可知:,综上所述 的取值范围为.第 7 单元 数列(提高篇)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.记 S 为等差数列{a } 的前 n 项和.已知 S = 0 , a = 5 ,则()n n45A . a n = 2n - 5B . a n = 3n - 10C . S = 2n 2 - 8nD . S = 1n nn 2 - 2n【答案】A2.已知等比数列{a }中, a n 3 ⋅ a = 20 , a = 4 ,则 a 的值是( )13 6 10A .16B .14C .6D .5【答案】D【解析】由等比数列性质可知 a ⋅ a = a 2 = 20 ,3138由 a 6 = 4 ,得 q 4= a 2 8 = a 2620 5= ,∴ a = a q 4 = 5 ,本题正确选项 D .10 63.等比数列{a } 中, a + a + a = 30 , a + a + a = 120 ,则 a + a + a = ( )n123456789A .240B .±240C .480D .±480【答案】C【解析】设等比数列{a } 中的公比为 q ,由 a + a + a = 30 , a + a + a = 120 ,n 1 2 3 4 5 6⎧ 得 ⎨a + a + a = 301 2 31 2 3,解得 q 3 = 4 ,∴ a + a + a = q 3 (a + a + a ) = 480.7 8 9 4 5 6112 , N = 4.我国古代的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:如图,将1,2,…,9 填入3 ⨯ 3 的方格内,使三行,三列和两条对角线上的三个数字之和都等于 15.一般地,将连续的正整数1,2,3,L , n 2 填入 n ⨯ n 个方格中,使得每行,每列和两条对角线上的数字之和都相等,这个正方形叫做n 阶幻方.记 n 阶幻方的对角线上的数字之和为 N n ,如图三阶幻方的 N 3 = 15 ,那么 N 9 的值为()A .369B .321C .45D .41【答案】A【解析】根据题意可知,幻方对角线上的数成等差数列,根据等差数列的性质可知对角线的两个数相加正好等于1 + n 2,根据等差数列的求和公式 S = n (1+ n 2 ) 9 9 ⨯ (1+ 92 ) 2 = 369 ,故选 A .5.已知 1, a 1 , a 2 ,9 四个实数成等差数列,1, b 1 , b 2 , b 3 ,9 五个数成等比数列,则b 2 (a 2 - a 1 ) = ( A .8 B .-8 C .±8 D .98【答案】A)【解析】由 1, a 1 , a 2 ,9 成等差数列,得公差 d = a 2 - a 1 = 9 - 1 84 - 1 = 3 ,由 1, b , b , b ,9 成等比数列,得 b 2 = 1⨯ 9 ,∴ b = ±3 ,12322当 b = -3 时,1, b , -3 成等比数列,此时 b 2 = 1⨯ (-3) 无解,2 11所以 b = 3 ,∴ b (a - a 2 2 2 1 ) = 3 ⨯ 8= 8 .故选 A .36.已知数列{a n }是公比不为 1 的等比数列, S n为其前 n 项和,满足 a = 2 ,且16a , 9a , 2a2 1 4 7成等差数列,则 S = ()3A . 5B .6C .7D .9【答案】C【解析】数列{a n } 是公比 q 不为 l 的等比数列,满足 a 2 = 2 ,即 a 1q = 2 ,122 ⨯ 2 + 3)⨯ 2 ; 2 ⨯ 2 + 4 )⨯3 ;22- 5 =,且 A n =7n + 45a7= (10B .172C . 143A . 93【解析】因为 7 = 7 = a + a a 2a A = 13 = 7 ⨯13 + 45 = 17 1 13 2 且16a , 9a , 2a 成等差数列,得18a = 16a + 2a ,即 9a q 3 = 8a + a q 6 ,1 47417111解得 q = 2,a = 1 ,则 S = 1 3 1 - 23 1 - 2= 7 .故选 C .7.将石子摆成如图的梯形形状,称数列 5,9,14,20,L ,为“梯形数”.根据图形的构成,此数列的第 2016 项与 5 的差,即 a 2016- 5 = ()A . 2018⨯ 2014B . 2018⨯ 201C .1011⨯ 2015D .1010⨯ 2012【答案】C【解析】由已知的图形我们可以得出图形的编号与图中石子的个数之间的关系为:n =1 时, a = 2 + 3 = 11(n =2 时, a = 2 + 3 + 4 = 2…,由此我们可以推断:1 (a = 2 + 3 + L + (n + 2 ) = 1n⎡⎣2 + (n + 2)⎤⎦ ⨯ (n + 1),∴ a 1⨯ ⎡⎣2 + (2016 + 2)⎤⎦ ⨯ (2016 + 1)- 5 = 1011⨯ 2015 .故选 C .20168.已知两个等差数列{a }和 {b }的前 n 项和分别为 A 和 BnnnnB n + 3 b n 7)17D .15【答案】B771131313(a + a )1 131 13= 2 b 2b b + b 13(b + b ) B 13 + 3 2,故答案选 B .9.已知数列{ }的前 n 项和为 , , ( ),则 ( )A.32B.64C.128D.25613,∴ S B .C . 1a - 1 a - 1,n⎧B . 2019 ) =+ = + = + =2 ,1 1 + 1 + a 2a 2【答案】B【解析】由,得,又,∴- 1 n +1 S - 1n= 2 ,即数列{则∴10.数列1}是以 1 为首项,以 2 为公比的等比数列,,则 ..故选 B .满足: ,若数列 是等比数列,则 的值是()A .1 【答案】B2 D .【解析】数列为等比数列 ⇒ a- 1λa - 2上式恒成立,可知 ⎨λ =q⎩-2 = -q⇒ λ = 2 ,本题正确选项 B .11.已知函数 f (x ) =2( 1 + x 2x ∈ R ),若等比数列满足 a a1 2019= 1 ,则A .2019【答案】A ( )2 C .2D . 1 2【解析】∴ f (a )+ f (a12019,1 + a2 1 + a 2 1 + a 2 1 + a 21 2019 1 1 1为等比数列,则,14b b3B . 16 C . 115D . 2b b= = - ⎭ 数列 的前 项和 T = - + - ⎪ ⎪ , 2 ⎝ 3 5 5 72n + 1 2n + 3 ⎭ 2 ⎝ 3 2n + 3 ⎭可得 λ ≤ 12,即12.已知是公比不为 1 的等比数列,数列.满足: , , 成等比数列,c =1n2n 2n +2,若数列的前 项和对任意的恒成立,则 的最大值为( )A .115【答案】C【解析】由 , ,成等比数列得 a 2 =a a ,2 2nb n又是公比不为 1 的等比数列,设公比为 q ,则 a 2 q2b n-2 = a 2 q 2n ,整理得 b = n + 1,c =111n n2n 2n +21 1 ⎛ 1 1 ⎫ (2n + 1)(2n + 3)2 ⎝ 2n + 1 2n +3 ⎪ ,1 ⎛ 1 1 1 11 1 ⎫ 1 ⎛ 1 1 ⎫+ ⋅⋅⋅ +- = - n数列 是单调递增数列,则当 n =1 时取到最小值为1151 ,即 的最大值为,故选 C .1515,第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.13.已知{a n } 是等差数列, a 2 + a 4 + a 6 + a 8 = 16 ,则 S 9 = _________.【答案】36【解析】{a n } 是等差数列, a 2 + a 4 + a 6 + a 8 = 16 , a 2 + a 8 = a 4 + a 6 = 2a 5 ,得出 a 5 = 4 ,又由 S = 9 ⋅ (a 1 + a 9 )9 = 9a = 36 .514.在数列 {a }中, a n 1= 1,an +1- a = 2n + 1 ,则数列的通项 a = ________.n n15x【答案】 n 2【解析】当 n ≥ 2 时,a = (a - a ) + (ann n -1n -1- a n -2) + (an -2- a n -3) + L + (a - a ) + (a - a ) + a ,3 2 2 1 1⇒ a = (2n - 1) + (2n - 3) + (2 n - 5) + L + 5 + 3 + 1 = n当 n = 1 , a 也适用,所以 a = n 2 .1nn (2n - 1 + 1) 2= n 2 ,15.设数列{a n } 的前 n 项和为 S n ,且 ∀n ∈ N *, a n +1a = ________.n【答案】 n - 6(n ∈ N * ) (答案不唯一)> a , S ≥ S .请写出一个满足条件的数列{a } 的通项公式n n 6 n【解析】 ∀n ∈ N * , a n +1> a ,则数列{a } 是递增的, ∀n ∈ N * , S ≥ S ,即 S 最小,n n n 6 6只要前 6 项均为负数,或前 5 项为负数,第 6 项为 0,即可,所以,满足条件的数列{a n } 的一个通项公式 a n = n - 6(n ∈ N * ) (答案不唯一).16.已知函数 f ( x ) = x 2 cosπx2,数列 {a }中, a = f (n )+ f (n + 1)(n ∈ N * ) ,则数列{a }的n n n前 40 项之和 S 40 = __________.【答案】1680【解析】函数 f (x ) = x 2 cos π 2且数列 {a }中, a = f (n )+ f (n +1),n n可得 a = f (1)+ f (2) = 0 - 4 = -4 ; a = f (2)+ f (3) = -4 + 0 = -4 ;12a = f (3)+ f (4) = 0 +16 = 16 ; a = f (4)+ f (5) = 16 ;3 4a = f (5)+ f (6) = 0 - 36 = -36 ; a = f (6)+ f (7) = -36 ;…,5 6可得数列 {a n 即有数列 {a n}为 -4 , -4 , 16 ,16 , -36 , -36 , 64 , 64 , -100 , -100 ,…, }的前 40 项之和:S = (-4 - 4 +16 +16)+ (-36 - 36 + 64 + 64)+ (-100 -100 +144 +144)+ 40⋅⋅⋅+ (-1444 -1444 +1600 +1600) = 24 + 56 + 88 +⋅⋅⋅+ 31216= ⨯10 ⨯ (24 + 312 ) = 1680 , ( a b a 1 - 22n 2 + n (n ∈ N * ).2 2 222212本题正确结果1680 .三、解答题:本大题共6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.10 分)已知数列{a n}是等比数列,数列 {b }是等差数列,且满足: n 1= b = 1 , + b = 4a , - 3b = -5 .1 2 3 2 3 2(1)求数列{a n }和 {b }的通项公式;n(2)设 c n = a n + b n ,求数列 {c n}的前 n 项和 S n .【答案】(1) a = 2n -1 , n ∈ N * , b = 2n - 1,n ∈ N * ;(2) S = 2n + n 2 - 1 .nn n【解析】(1)设 {an}的公比为 q , {b }的公差为 d ,由题意 q > 0 ,n⎧(1+ d ) + (1+ 2d ) = 4q ⎧-4q + 3d = -2由已知,有 ⎨ ,即 ⎨⎩q 2 - 3(1+ d ) = -5 ⎩ q 2 - 3d = -2⇒ q 2 - 4q + 4 = 0 ⇒ d = q = 2 ,所以 {a n }的通项公式为 an= 2n -1 , n ∈ N * , {b }的通项公式为 b = 2n - 1,n ∈ N * .n n(2) c = a + b = 2n -1 + 2n - 1 ,分组求和,分别根据等比数列求和公式与等差数列求和公式得到nnn1 - 2nn (1+ 2n - 1)S =+= 2n + n 2 - 1 .n18.(12 分)己知数列{a }的前 n 项和为 S n(1)求 {a}的通项公式;nn且 S = n 1 12 2(2)设 b n =1a an n +1,求数列 {b n}的前 100 项和.【答案】(1) a n = n ;(2) T100 =100 101.【解析】(1)当 n ≥ 2 时, S =n两式相减得 a n = S n - S n -1 = n , n 2 + n , S = (n - 1)2 + (n - 1)= n 2 + n- n ,17当 n =1时, a = S = + = 1,满足 a = n ,\ a = n . 2 2骣 1 骣 1 骣1 1 1 1 1001 - + - +L + - +2 = - , n +1 =2 n∈ N * ). ⎧⎬(2)若数列{b }满足: ba + 1 3n4 4 == 3 +n⎩ a n +1⎭a + 1 = 3n ,所以 a =1 - 1 . 3n ( )⇒ S = 2n - 144(2)令 b = 2n + 1,求数列 {b }的前 n 项和 T 及 T 的最小值.a + 2 nn1 11 1 n n(2)由(1)可知 b n =1 1 1= - ,n (n + 1) n n + 1所以数列 {b n}的前 100 项和 T100= b +b +?1 2b100= 琪 琪 琪 琪 - = 1 - = .桫 2桫 3 ? 99 100100 101 101 10119.(12 分)已知数列{a }满足: a n 1 3a -2a n - 3 ( 3a + 4 n(1)证明数列 ⎨ 1 ⎫ 为等差数列,并求数列{a n }的通项公式;⎩ a n + 1⎭nn =3n (n ∈ N * ),求 {b }的前 n 项和 S . nn n【答案】(1)证明见解析, a = n1 2n - 1 9- 1;(2) S = ⨯ 3n +2 + .n【解析】(1)因为 an +1+ 1 = -2a - 3 a + 1 1 3a + 4 1 n + 1 = n ,所以 , 3a + 4 3a + 4 a + 1 a a + 1 n n n +1 n +1 n⎧ 1 ⎫所以 ⎨ ⎬ 是首项为 3,公差为 3 的等差数列,所以n1 n(2)由(1)可知: a =n 1 3n- 1,所以由 b = n 3n a + 1 nn ∈ N * ⇒ b = n ⋅ 3n +1 , nS = 1 ⨯ 32 + 2 ⨯ 33 + L + (n - 1) ⨯ 3n + n ⨯ 3n +1 ①;n3S = 1 ⨯ 33 + 2 ⨯ 34 + L + (n - 1) ⨯ 3n +1 + n ⨯ 3n +2 ②,n①-②得 -2S = 32 + 33 + L + 3n +1 - n ⨯ 3n +2 = n 32 (3n - 1)3 - 1 - n ⨯ 3n +2n9⨯ 3n +2+ .20.(12 分)已知数列{a n}的前 n 项和为 Sn,且 S n = 2a n - 2n -1 .(1)求数列{a n}的通项公式;n nn185 ⨯ 2n -1 (2)Q b = 2n + 1 1 1 1 ⎛ 3 5 7 2n + 1 ⎫ ,则 T n = ⎪ , a + 2 52n -1 5 ⎝ 20 21 22 2n -1 ⎭ T = ⎪ 两式作差得 1 - T = ⨯ ⎢3 + ⎛ 1 ⎫ 1 ⎡ ⎛ 2 2 2 ⎫ 2n + 1⎤ 2n + 5 + +⋅⋅⋅+ - = 1 -2n ⎥⎦ ⎝ 2 ⎭ n 5 ⎣21 22 2n -1 ⎭ 5 ⨯ 2n 5 ⨯ 2n -1 5 ⨯ 2n 5 ⨯ 2n -1 5 ⨯ 2n 5 ⎧( ⎧ n - 1)2n + , n 是奇数 3 - 3n ⎪b n = 2 2 , n 是奇数2 , b = ⎨ ;(2) T = ⎨ .3n ⎪(n - 1)2n + 1 + , n 是偶数 n -2 ⎪b = 2 2 , n 是偶数n n【答案】(1)a = 5 ⨯ 2n -1- 2 (n ∈ N *);(2) T = 2 - 2n +5 3,最小值 . 5【解析】(1)当 n =1 时, a 1 = S 1 = 2a 1 - 2 - 1 ,解得 a 1 = 3 ,当 n ≥ 2 时, a n = S n - S n -1 = 2a n - 2a n -1 - 2 ,解得 a n = 2 a n -1 + 2 .则 a + 2 = 2 (an n -1+ 2),故 {a n + 2}是首项为 a 1 + 2 = 5 ,公比为 2 的等比数列,∴ a = 5 ⨯ 2n -1 - 2 (n ∈ N * ). n = ⨯ (2n + 1)⨯ + + + ⋅⋅⋅ +nn1 1 ⎛2 n 5 ⎝3 5 7 2n - 1 2n + 1 ⎫+ + + ⋅⋅⋅ + +21 22 23 2n -1 2n ⎭⎪ ⎪⎝,所以 T = 2 - n 2n + 5 5 ⨯ 2n -1,2n + 5 2n + 7 2n + 5 -2n - 3令 c = ,有 c - c =- = < 0 ,对 n ∈ N * 恒成立, n n +1 n则数列{c n }是递减数列,故{T n } 为递增数列,则 (T n )min 3= T = . 121.(12 分)已知正项数列且.的前 项和为 ,且 , ,数列 满足 ,(1)求数列(2)令【答案】(1), 的通项公式;,求数列 的前 项和 .n +1 ⎪⎪ n n⎩ n ⎪⎩ 2【解析】(1)当时, ,即 ,,19⎧⎪S + S = a 2 由 ⎨ ,可得= a 2 (n ≥ 2) ,⎪⎩ n由 ⎨ 两式相除,得 n +1 = 2 (n ≥ 2 ),⎧b b = 2n b⎪⎩b n -1b n = 2n -1 (n ≥ 2)综上:b = ⎨ n ⎪b = 2 n -22 , n 是偶数 ⎩ ⎧ 3n ⎪⎪ 2 , 的前 项和为 B ,∴ B = ⎨ , -3n + 1 ⎪ , n 是奇数 ⎧(n - 1)2n + , n 是奇数 ⎪⎪ 2综上: T = ⎨ .3n ⎪(n - 1)2n + 1 + , n 是偶数n +1 n n +1 S + S n -1 n即,又是公差为 ,首项为 的等差数列,,由题意得:,n n +1 b n -1是奇数时,是公比是 ,首项 的等比数列,∴ b = 2nn +1 2 ,同理 是偶数时是公比是 ,首项的等比数列,∴ b = 2nn -2 2 ,n ⎧ n +1⎪b = 2 2 , n 是奇数n.(2)令,即 ,⎧⎪ A = 1⋅ 20 + 2 ⋅ 21 + 3 ⋅ 22 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n -1的前 项和为 ,则 ⎨ n⎪⎩2 A n = 1⋅ 21 + 2 ⋅ 22 + 3 ⋅ 23 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n,两式相减得 - A = 20 + 21 + 22 + 2n -1 - n ⋅ 2n = n,1 - 2n 1 - 2- n ⋅ 2n ,令n n⎪⎩ 2n 是偶数3 - 3nn⎪⎩ 220ln 22 ln 32 ln n 2 (n - 1)(2n + 1) (当 x ≥ a 时, f '( x ) = 1 - = ,此时要考虑 a 与 1 的大小.(2)由(1)可知当 a = 1 , x > 1 时, x -1 - ln x > 0 ,即 ln x > 1 - x ,所以 ln x = n - 1 - = n - 1 - - ⎪ < n - 1 - + + L + ⎝ 2 n 2 ⎭ ⎝ 2 ⨯ 3 3 ⨯ 4 n(n + 1) ⎭ 1 ⎫ n - 1 = (n - 1) - n + 1 ⎭ 2(n + 1) ⎛ 122.(12 分)已知函数 f ( x ) =| x - a | - ln x(a > 0) .(1)讨论 f ( x ) 的单调性;(2)比较 + +⋯+ 与 的大小 n ∈ N * 且 n > 2) ,并证明你的结论.22 32 n 2 2(n + 1)【答案】(1)见解析;(2)见解析.⎧ x - ln x - a, 【解析】(1)函数 f ( x ) 可化为 f ( x ) = ⎨⎩a - x - ln x,x ≥ a0 < x < a ,当 0 < x < a 时, f '( x ) = -1 - 1 x< 0 ,从而 f ( x ) 在 (0, a) 上总是递减的,1 x - 1x x①若 a ≥ 1 ,则 f '( x ) ≥ 0 ,故 f ( x ) 在 [a, +∞ ) 上递增;②若 0 < a < 1 ,则当 a ≤ x < 1 时, f '( x ) < 0 ;当 x > 1 时, f '( x ) > 0 ,故 f ( x ) 在 [a,1) 上递减,在 (1, +∞) 上递增,而 f ( x ) 在 x = a 处连续,所以当 a ≥ 1 时, f ( x ) 在 (0, a) 上递减,在[a, +∞ ) 上递增;当 0 < a < 1 时, f ( x ) 在 (0,1) 上递减,在[1, +∞ ) 上递增.1< 1 - .x x所以 ln 22 ln 32 ln n 2 1 1 1+ + L + < 1 - + 1 - + L 1 -22 32 n 2 22 32 n 2⎛ 1 1 + ⎝ 22 32 + L + 1 ⎫ 1 1 ⎫ ⎛ 1 ⎪ ⎪2n 2 - 2 - n + 1 (n - 1)(2n + 1) = = .2(n + 1) 2(n + 1)21。
数列045、设3x x f =)(,等差数列{}n a 中73=a ,12321=++a a a ,记n S =()31+n a f ,令n n n S a b =,数列}1{nb 的前n 项和为n T . (1)求{}n a 的通项公式和n S ;(2)求证:31<n T ;(3)是否存在正整数n m ,,且n m <<1,使得n m T T T ,,1成等比数列?若存在,求出n m ,的值,若不存在,说明理由.【答案】解:(1)设数列{}n a 的公差为d ,由7213=+=d a a , 12331321=+=++d a a a a .解得11=a ,d =3 , ……………2分 ∴23-=n a n ……………4分∵3x x f =)(, ∴S n =()31+n a f =131+=+n a n . ……………6分(2))13)(23(+-==n n S a b n n n∴)131231(31)13)(23(11+--=+-=n n n n b n ……………8分 ∴31)1311(31<+-=n T n ……………10分(3)由(2)知,13+=n n n T ∴13,411+==m m T T m ,13+=n n n T ,∵n m T T T ,,1成等比数列. ∴ 1341)13(2+=+n n m m ……………12分 即n n m m 4312+=+6当1=m 时,7n n 43+=,n =1,不合题意;当2=m 时,413n n 43+=,n =16,符合题意; 当3=m 时,919n n 43+=,n 无正整数解;当4=m 时,1625n n 43+=,n 无正整数解; 当5=m 时,2531n n 43+=,n 无正整数解;当6=m 时,3637n n 43+=,n 无正整数解; ……………15分当7≥m 时,010)3(1622>--=--m m m ,则1162<+m m ,而34343>+=+n n n ,所以,此时不存在正整数m,n,且1<m<n,使得n m T T T ,,1成等比数列. ……………17分综上,存在正整数m=2,n=16,且1<m<n,使得n m T T T ,,1成等比数列. ……………18分另解:(3)由(2)知,13+=n n n T ∴13,411+==m m T T m ,13+=n n n T ∵n m T T T ,,1成等比数列. ∴ 21()31431m n m n =⋅++, ……………12分 取倒数再化简得n n mm 4312+=+6 当2=m 时,413n n 43+=,n =16,符合题意; ……………14分 2221161611193,0,39339m m m m m m m +⎛⎫≥<≤=+=+-≤< ⎪⎝⎭时, 而34343>+=+nn n , 所以,此时不存在正整数m 、n , 且1<m<n,使得n m T T T ,,1成等比数列. ……………17分 综上,存在正整数m=2,n=16,且1<m<n,使得n m T T T ,,1成等比数列. ……………18分6、设等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且34135=+a a ,93=S .数列}{n b 的前n 项和为n T ,满足n n b T -=1.(1)求数列}{n a 的通项公式;(2)写出一个正整数m ,使得91+m a 是数列}{n b 的项;(3)设数列}{n c 的通项公式为ta a c n n n +=,问:是否存在正整数t 和k (3≥k ),使得1c ,2c ,k c 成等差数列?若存在,请求出所有符合条件的有序整数对),(k t ;若不存在,请说明理由.【答案】(1)设数列}{n a 的首项为1a ,公差为d ,由已知,有⎩⎨⎧=+=+9333416211d a d a ,……(2分)解得11=a ,2=d ,…………(3分)所以}{n a 的通项公式为12-=n a n (*N ∈n ).…………(4分)(2)当1=n 时,1111b T b -==,所以211=b .……(1分) 由n n b T -=1,得111++-=n n b T ,两式相减,得11++-=n n n b b b , 故n n b b 211=+,……(2分) 所以,}{n b 是首项为21,公比为21的等比数列,所以n n b ⎪⎭⎫ ⎝⎛=21.……(3分) )4(2182191+=+=+m m a m ,…………(4分) 要使91+m a 是}{n b 中的项,只要n m 24=+即可,可取4=m .…………(6分) (只要写出一个m 的值就给分,写出42-=n m ,*N ∈n ,3≥n 也给分)(3)由(1)知,tn n c n +--=1212,…………(1分) 要使1c ,2c ,k c 成等差数列,必须k c c c +=122,即tk k t t +--++=+12121136,…………(2分) 化简得143-+=t k .…………(3分) 因为k 与t 都是正整数,所以t 只能取2,3,5.…………(4分)当2=t 时,7=k ;当3=t 时,5=k ;当5=t 时,4=k .…………(5分) 综上可知,存在符合条件的正整数t 和k ,所有符合条件的有序整数对),(k t 为: )7,2(,)5,3(,)4,5(.…………(6分)7、等比数列....{}n c 满足11410-+⋅=+n n n c c ,*N n ∈,数列{}n a 满足n a n c 2=(1)求{}n a 的通项公式;(5分)(2)数列{}n b 满足11n n n b a a +=⋅,n T 为数列{}n b 的前n 项和.求n n T ∞→lim ;(5分)(3)是否存在正整数(),1m n m n <<,使得1,,m n T T T 成等比数列?若存在,求出所有,m n 的值;若不存在,请说明理由.(6分)【答案】解:(1)解:40,103221=+=+c c c c ,所以公比4=q 2分 10411=+c c 计算出21=c 3分 121242--=⋅=n n n c 4分 12-=∴n a n 5分(2)11122121n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭6分 于是11111112335212121n n T n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 8分 n n T ∞→lim =21 10分(3)假设否存在正整数(),1m n m n <<,使得1,,m n T T T 成等比数列,则2121321m n m n ⎛⎫=⋅ ⎪++⎝⎭, 12分 可得2232410m m n m -++=>,由分子为正,解得1122m -<<+由,1m N m *∈>,得2m =,此时12n =, 当且仅当2m =,12n =时,1,,m n T T T 成等比数列。
第1课时 数列的概念【学习目标】1、理解数列的概念;了解数列通项公式的意义和前n 项和的概念;2、了解递推公式是给出数列的一种方法,并能根据递推公式写出数列的前几项;3、能根据数列的前几项归纳出数列的一个通项公式.【知识梳理】1、数列的定义:按照 叫做数列.数列中的每一个数叫做数列的数列可以看成定义域为__________________的函数,该函数的图象是2、数列的分类:按项数多少,可分为________________________;按数值大小,可分为________________________; 按数值范围,可分为________________________3、数列的表示法有 、 、4、通项公式与递推公式的区别:通项公式:递推公式:5、已知数列前n 项和n S ,则n a =【教学过程】一、基础训练1、数列4,25,2,…,n n 3+,…中34是第 项. 2、数列}{n a 的图象是函数1log )(2+=x x f 图象上x 取正整数时的点列,则其通项公式为 3、设)( 21312111)(*N n nn n n n f ∈+⋯⋯++++++=,那么=)1(f ,=)2(f =-+)()1(n f n f4、数列{}n a 的通项n d cn a n +=(c ,d 为常数),已知415,2342==a a ,则c = ,d = =10a ___________ ___. 5、已知数列{}n a 满足11(1)(2)n n n n a a a n --=+-≥,且11a =,那么45a a = 6、数列{}n a 中,11a =,对于所有的2≥n 都有221n a a a n =⋅⋯⋯⋅⋅,则=+53a a7、,999.0,99.0,9.0…,的一个通项公式是 ;87,45,23,1--,…,的一个通项公式是 8、已知函数⎪⎩⎪⎨⎧-=为偶数)(为奇数)n (n )(22n n n f ,且)1()(++=n f n f a n ,则123100a a a a ++++= ______ 二、典型例题例1、数列{}n a 的通项公式是2212n n a n -=, (1)0和1是不是数列中的项?如果是,则是第几项?如果不是,说明理由.(2)数列中是否存在连续且相等的两项?例2、在数列{}n a 中,51010,20a a ==,通项公式为项数n 的一次函数,(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)100是否为数列{}n a 中的项?(3)若12n n c n a t =⋅+,是否存在*,m t N ∈,使得122m c c c +=,若存在,求出,m t ;若不存在,说明理由.例3、(1)求数列{}32922+-n n 中的最小项;(2)已知252+=n n a n ,求数列{}n a 中的最大项.若1562+=n n a n 呢?例4、已知数列{}n a 满足:)(52212121221*∈+=+⋯⋯++N n n a a a n n ,求数列{}n a 的通项公式n a .第1课时 数列的概念课后作业1、已知),3(,21N n n a a a n n n ∈≥+=--,,,2,1121+===n n n a a b a a 则数列{}n b 的前4项依次是_________ 2、已知数列,,12,,7,5,3,1 -n 则33是它的第 项.3、已知数列的前四项如下,写出下列各数列的一个通项公式:(1),201,121,61,21…, (2)5555,555,55,5,…, (3 .4、数列2,0,2,0,2,0, …,给出以下公式:(1)1)1(1--+=n n a , (2)n n a )1(1--=,(3)2sin 2πn a n =,可能是该数列的通项公式的是 5、有下列5个命题:(1)数列是按照一定的规律排列的一列数;(2)数列的项数是有限的;(3)数列若用图像表示,从图像上看都是一些孤立的点;(4)数列中不能有相等的项;(5)数列的通项公式是唯一的.其中正确的命题是6、已知数列{}n a 中,从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,,2007,121=-=a a则=2008a7、已知数列{}n a 满足:*434121,0,,n n n n a a a a n N --===∈,则2009a =______,2014a =______8、已知数列{}n a 的通项公式(,,n na a a b c nb c=+都是正实数)则1n n a a +与的大小关系是_______ 9、已知数列1212312341,,,,,,,,,,...213214321,则56是数列的第___________项. 10、在数列}{n a 中,如果存在非零常数T ,使得n T n a a +=对于任意的非零自然数n 均成立,那么就称数列}{n a 为周期数列,其中T 叫做数列}{n a 的周期. 若周期数列}{n x 满足11=x ,)0,(2≠∈=a R a a x ,且)2(||11≥-=-+n x x x n n n ,当数列的}{n x 的周期最小时,该数列前2008项的和是__________________11、已知数列{}n a 的通项公式的是34122+-=n n a n ,(1)解不等式:1+>n n a a ;(2)试问:该数列中是否存在最小的项?若存在,是第几项?若不存在,说明理由.12、已知二次函数()y f x =的图像经过坐标原点,其导函数'()62f x x =-,数列{}n a 的前n 项和为n S 点(,)n n S *()n N ∈均在函数()y f x =的图像上.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设13n n n b a a +=,n T 是数列{}n b 的前n 项和,求使得20n m T <对所有n N +∈都成立的最小正整数m .。
江苏省2017年高考一轮复习专题突破训练数列一、填空题1、(2016年江苏高考)已知{a n}是等差数列,S n是其前n项和若a什a2 = - 3,S5=10,则a9的值是▲____ .f 1]2、(2015年江苏高考)数列8昇满足印=1,且a n卜-a n= n • 1,则数列的前10项和为P n J。
3、(2014年江苏高考)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a? =1, a^a6 - 2a?,则a6的值是▲4、(南京市2016届高三三模)设数列{a n}的前n项和为S,满足5= 2a n-2,则~^= ▲-a65、(南通、扬州、泰州三市2016届高三二模)在等比数列低}中, a2 =1,公比q工±1.若a14a7 a成等差数列,则a e的值是▲.6、(南通市2016届高三一模)设等比数列{a n}的前n项的和为S n,若S2 =3,S4 =15,则S e 的值为________7、(苏锡常镇四市2016届高三一模)设数列{a n}是首项为I,公差不为零的等差数列,S n为其前n项和,若S1,S2,S3成等比数列,则数列{a n}的公差为______________ 。
& (苏锡常镇四市市2016届高三二模)设公差为d (d为奇数,且d 1)的等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m丄=-9,S m =0,其中m 3,且m・N *,则&二▲.9、(镇江市2016届高三一模)S n是等差数列{ a n}的前n项和,若孕=卫土1,则空= _____________ .S2n 4n + 2 a510、(常州市2016届高三上期末)已知等比数列fa n?的各项均为正数,且印*2=4,9 a3 a4 a5 a6 = 40,贝U旦一喪一匹的值为________________911、(淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市2016届高三上期末)若公比不为1的等比数列{a n}满足Iog2(aa2…%) =13,等差数列{b n}满足d二a?,则b,b? ■ b3的值为__________12、(南京、盐城市2016届高三上期末)设Si是等比数列岂?的前n项和,a n0,若S6 - 2S3 =5,则S9 -S6的最小值为一▲___________13、 (无锡市2016届高三上期末)对于数列faj, 定乂数列{b n}满足:b n=a n申—a n(n w N"),且b ni -b n =1(n N ),a^1,a^-1 则q 二_____________________14、 (扬州市2016届高三上期末)已知等比数列:a n [满足a2 2a^4,a32= a§,则该数列的前5项的和为_______ ▲15、 (扬州中2016届高三3月质检)已知等差数列"aj的公差d = 0,且a3 a^so o -S8 •若a.=0 ,贝U n= ______ .二、解答题1、( 2016年江苏省高考)记U —1,2,…,100〉对数列 * n・N*和U的子集T,若T ,定义S T=0;若T - m,…,t k ?,定义S T勺右-a t2•…+a t k .例如:T = :1,3,66 时,S T= q •现设{a j(n^ N*堤公比为3的等比数列,且当T = {2,4}时,S T=30.(1)求数列Sn ?的通项公式;(2)对任意正整数k仁3100,若T 〈1,2,…k,求证:缶何彳;(3 )设C —U ,D - U , S c 亠S D,求证:SC ■ S C「|D亠2S D .2、( 2014年江苏高考)设a1,a2,a3,a4是各项为正数且公差为d(d=0)的等差数列,(1)证明:2"1,2a2,2a3,2a4依次构成等比数列;(2)是否存在ai,d,使得a1,af,a f,a4依次构成等比数列?并说明理由;(3)是否存在c^,d及正整数n,k,使得q n,a;k,a加2k,a: %依次构成等比数列?并说明理由。
2017年高考数学试题分项版—数列(解析版)一、选择题1.(2017·浙江,6)已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则“d>0”是“S4+S6>2S5”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件1.【答案】C【解析】方法一∵数列{an}是公差为d的等差数列,∴S4=4a1+6d,S5=5a1+10d,S6=6a1+15d,∴S4+S6=10a1+21d,2S5=10a1+20d.若d>0,则21d>20d,10a1+21d>10a1+20d,即S4+S6>2S5.若S4+S6>2S5,则10a1+21d>10a1+20d,即21d>20d,∴d>0.∴“d>0”是“S4+S6>2S5”的充分必要条件.故选C.方法二∵S4+S6>2S5?S4+S4+a5+a6>2(S4+a5)?a6>a5?a5+d>a5?d >0.∴“d>0”是“S4+S6>2S5”的充分必要条件.故选C.2.(2017·全国Ⅰ理,4)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )A.1 B.2 C.4 D.82.【答案】C【解析】设{an}的公差为d,由得解得d=4.故选C.3.(2017·全国Ⅰ理,12)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是( )A.440 B.330 C.220 D.1103.【答案】A【解析】设首项为第1组,接下来的两项为第2组,再接下来的三项为第3组,依此类推.则第n组的项数为n,前n组的项数和为.由题意知,N>100,令>100?n≥14且n∈N*,即N出现在第13组之后.第n组的各项和为=2n-1,前n组所有项的和为-n=2n+1-2-n.设N是第n+1组的第k项,若要使前N项和为2的整数幂,则N-项的和即第n+1组的前k项的和2k-1应与-2-n互为相反数,即2k-1=2+n(k∈N*,n≥14),k=log2(n+3)?n最小为29,此时k=5,则N=+5=440.故选A.4.(2017·全国Ⅱ理,3)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )A.1盏 B.3盏C.5盏 D.9盏4.【答案】B【解析】设塔的顶层的灯数为a1,七层塔的总灯数为S7,公比为q,则由题意知S7=381,q=2,∴S7===381,解得a1=3.故选B.5.(2017·全国Ⅲ理,9)等差数列{an}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{an}的前6项和为( )A.-24 B.-3 C.3 D.85.【答案】A【解析】由已知条件可得a1=1,d≠0,由a=a2a6,可得(1+2d)2=(1+d)(1+5d),解得d=-2.所以S6=6×1+=-24.故选A.二、填空题1.(2017·江苏,9)等比数列{an}的各项均为实数,其前n项和为Sn,已知S3=,S6=,则a8=________.1.【答案】32【解析】设{an}的首项为a1,公比为q,则解得所以a8=×27=25=322.(2017·全国Ⅱ理,15)等差数列{an}的前n项和为Sn,a3=3,S4=10,则________.2.【答案】【解析】设等差数列{an}的公差为d,则由得∴Sn=n×1+×1=,==2.∴++…+=2=2=.3.(2017·全国Ⅲ理,14)设等比数列{an}满足a1+a2=-1,a1-a3=-3,则a4=________.3.【答案】-8【解析】设等比数列{an}的公比为q.∵a1+a2=-1,a1-a3=-3,∴a1(1+q)=-1,①a1(1-q2)=-3.②②÷①,得1-q=3,∴q=-2.∴a1=1,∴a4=a1q3=1×(-2)3=-8.4.(2017·北京理,10)若等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=-1,a4=b4=8,则=________.4.【解析】设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,则由a4=a1+3d,得d===3,由b4=b1q3,得q3===-8,∴q=-2.∴===1.三、解答题1.(2017·全国Ⅰ文,17)记Sn为等比数列{an}的前n项和.已知S2=2,S3=-6.(1)求{an}的通项公式;(2)求Sn,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列.1.解(1)设{an}的公比为q,由题设可得解得q=-2,a1=-2.故{an}的通项公式为an=(-2)n.(2)由(1)可得Sn==-+(-1)n.由于Sn+2+Sn+1=-+(-1)n=2=2Sn,故Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列.2.(2017·全国Ⅱ文,17)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项和为Tn,a1=-1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{bn}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.2.解设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则an=-1+(n-1)·d,bn=qn-1.由a2+b2=2得d+q=3.①(1)由a3+b3=5得2d+q2=6.②联立①和②解得(舍去),因此{bn}的通项公式为bn=2n-1.(2)由b1=1,T3=21得q2+q-20=0.解得q=-5或q=4.当q=-5时,由①得d=8,则S3=21.当q=4时,由①得d=-1,则S3=-6.3.(2017·全国Ⅲ文,17)设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n-1)an=2n.(1)求{an}的通项公式;(2)求数列的前n项和.3.解(1)因为a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,故当n≥2时,a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2(n-1),两式相减,得(2n-1)an=2,所以an=(n≥2).又由题设可得a1=2,满足上式,所以{an}的通项公式为an=.(2)记的前n项和为Sn.由(1)知==-,则Sn=-+-+…+-=.4.(2017·北京文,15)已知等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(1)求{an}的通项公式;(2)求和:b1+b3+b5+…+b2n-1.4.解(1)设等差数列{an}的公差为d.因为a2+a4=10,所以2a1+4d=10,解得d=2,所以an=2n-1.(2)设等比数列{bn}的公比为q,因为b2b4=a5,所以b1qb1q3=9,解得q2=3,所以b2n-1=b1q2n-2=3n-1.从而b1+b3+b5+…+b2n-1=1+3+32+…+3n-1=.5.(2017·天津文,18)已知{an}为等差数列,前n项和为Sn(n∈N*),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4-2a1,S11=11b4.(1)求{an}和{bn}的通项公式;(2)求数列{a2nbn}的前n项和(n∈N*).5.解(1)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q.由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12.而b1=2,所以q2+q-6=0,解得q=-3或q=2.又因为q>0,所以q=2.所以bn=2n.由b3=a4-2a1,可得3d-a1=8.①由S11=11b4,可得a1+5d=16.②联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得an=3n-2.所以数列{an}的通项公式为an=3n-2,数列{bn}的通项公式为bn=2n.(2)设数列{a2nbn}的前n项和为Tn.由a2n=6n-2,得Tn=4×2+10×22+16×23+…+(6n-2)×2n,2Tn=4×22+10×23+16×24+…+(6n-8)×2n+(6n-2)×2n+1.上述两式相减,得-Tn=4×2+6×22+6×23+…+6×2n-(6n-2)×2n+1=-4-(6n-2)×2n+1=-(3n-4)2n+2-16,所以Tn=(3n-4)2n+2+16.所以数列{a2nbn}的前n项和为(3n-4)2n+2+16.6.(2017·山东文,19)已知{an}是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=6,a1a2=a3.(1)求数列{an}的通项公式;(2){bn}为各项非零的等差数列,其前n项和为Sn,已知S2n+1=bnbn+1,求数列的前n项和Tn.6.解(1)设{an}的公比为q,由题意知a1(1+q)=6,aq=a1q2,又an>0,由以上两式联立方程组解得a1=2,q=2,所以an=2n.(2)由题意知S2n+1==(2n+1)bn+1,又S2n+1=bnbn+1,bn+1≠0,所以bn=2n+1.令cn=,则cn=,因此Tn=c1+c2+…+cn=+++…++,又Tn=+++…++,两式相减得Tn=+-,所以Tn=5-.7.(2017·浙江,22)已知数列{xn}满足:x1=1,xn=xn+1+ln(1+xn+1)(n∈N*).证明:当n∈N*时,(1)0<xn+1<xn;(2)2xn+1-xn≤;(3)≤xn≤.7.证明(1)用数学归纳法证明xn>0.当n=1时,x1=1>0.假设n=k时,xk>0,那么n=k+1时,若xk+1≤0,则0<xk=xk+1+ln(1+xk+1)≤0,与假设矛盾,故xk+1>0,因此xn>0(n∈N*).所以xn=xn+1+ln(1+xn+1)>xn+1,因此0<xn+1<xn(x∈N*).(2)由xn=xn+1+ln(1+xn+1)得,xnxn+1-4xn+1+2xn=x-2xn+1+(xn+1+2)ln(1+xn+1).记函数f(x)=x2-2x+(x+2)ln(1+x)(x≥0).f′(x)=+ln>0(x>0),函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以f(x)≥f(0)=0,因此x-2xn+1+(xn+1+2)ln(1+xn+1)=f(xn+1)≥0,故2xn+1-xn≤(n∈N*).(3)因为xn=xn+1+ln(1+xn+1)≤xn+1+xn+1=2xn+1,所以xn≥.由≥2xn+1-xn得-≥2>0,所以-≥2≥…≥2n-1=2n-2,故xn≤.综上,≤xn≤(n∈N*).8.(2017·江苏,19)对于给定的正整数k,若数列{an}满足an-k+an-k+1+…+an-1+an+1+…+an+k-1+an+k=2kan对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{an}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{an}是“P(3)数列”;(2)若数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{an}是等差数列.8.证明(1)因为{an}是等差数列,设其公差为d,则an=a1+(n-1)d,从而,当n≥4时,an-k+an+k=a1+(n-k-1)d+a1+(n+k-1)d=2a1+2(n-1)d=2an,k=1,2,3,所以an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an,因此等差数列{an}是“P(3)数列”.(2)数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,因此,当n≥3时,an-2+an-1+an+1+an+2=4an,①当n≥4时,an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an.②由①知,an-3+an-2=4an-1-(an+an+1),③an+2+an+3=4an+1-(an-1+an).④将③④代入②,得an-1+an+1=2an,其中n≥4,所以a3,a4,a5,…是等差数列,设其公差为d′.在①中,取n=4,则a2+a3+a5+a6=4a4,所以a2=a3-d′,在①中,取n=3,则a1+a2+a4+a5=4a3,所以a1=a3-2d′,所以数列{an}是等差数列.9.(2017·北京理,20)设{an}和{bn}是两个等差数列,记cn=max{b1-a1n,b2-a2n,…,bn-ann}(n=1,2,3,…),其中max{x1,x2,…,xs}表示x1,x2,…,xs这s个数中最大的数.(1)若an=n,bn=2n-1,求c1,c2,c3的值,并证明{cn}是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当n≥m时,>M;或者存在正整数m,使得cm,cm+1,cm+2,…是等差数列.9.(1)解:c1=b1-a1=1-1=0,c2=max{b1-2a1,b2-2a2}=max{1-2×1,3-2×2}=-1,c3=max{b1-3a1,b2-3a2,b3-3a3}=max{1-3×1,3-3×2,5-3×3}=-2.当n≥3时,(bk+1-nak+1)-(bk-nak)=(bk+1-bk)-n(ak+1-ak)=2-n<0,所以bk-nak关于k∈N*单调递减.所以cn=max{b1-a1n,b2-a2n,…,bn-ann}=b1-a1n=1-n.所以对任意n≥1,cn=1-n,于是cn+1-cn=-1,所以{cn}是等差数列.(2)证明:设数列{an}和{bn}的公差分别为d1,d2,则bk-nak=b1+(k-1)d2-[a1+(k-1)d1]n=b1-a1n+(d2-nd1)(k-1).所以cn=①当d1>0时,取正整数m>,则当n≥m时,nd1>d2,因此,cn=b1-a1n,此时,cm,cm+1,cm+2,…是等差数列.②当d1=0时,对任意n≥1,cn=b1-a1n+(n-1)max{d2,0}=b1-a1+(n-1)(max{d2,0}-a1).此时,c1,c2,c3,…,cn,…是等差数列.③当d1<0时,当n>时,有nd1<d2,所以==n(-d1)+d1-a1+d2+≥n(-d1)+d1-a1+d2-|b1-d2|.对任意正数M,取正整数m>max,故当n≥m时,>M.10.(2017·天津理,18)已知{an}为等差数列,前n项和为Sn(n∈N*),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4-2a1,S11=11b4.(1)求{an}和{bn}的通项公式;(2)求数列{a2nb2n-1}的前n项和(n∈N*).10.解(1)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q.由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12,而b1=2,所以q2+q-6=0.又因为q>0,解得q=2,所以bn=2n.由b3=a4-2a1,可得3d-a1=8①由S11=11b4,可得a1+5d=16②联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得an=3n-2.所以,数列{an}的通项公式为an=3n-2,数列{bn}的通项公式为bn=2n.(2)设数列{a2nb2n-1}的前n项和为Tn,由a2n=6n-2,b2n-1=2×4n-1,有a2nb2n-1=(3n-1)×4n,故Tn=2×4+5×42+8×43+…+(3n-1)×4n,③4Tn=2×42+5×43+8×44+…+(3n-4)×4n+(3n-1)×4n+1,④③-④,得-3Tn=2×4+3×42+3×43+…+3×4n-(3n-1)×4n+1=-4-(3n-1)×4n+1=-(3n-2)×4n+1-8,得Tn=×4n+1+.所以,数列{a2nb2n-1}的前n项和为×4n+1+.11.(2017·山东理,19)已知{xn}是各项均为正数的等比数列,且x1+x2=3,x3-x2=2.(1)求数列{xn}的通项公式;(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,依次连接点P1(x1,1),P2(x2,2),…,Pn+1(xn+1,n+1)得到折线P1P2…Pn+1,求由该折线与直线y =0,x=x1,x=xn+1所围成的区域的面积Tn.11.解(1)设数列{xn}的公比为q.由题意得所以3q2-5q-2=0,由已知得q>0,所以q=2,x1=1.因此数列{xn}的通项公式为xn=2n-1.(2)过P1,P2,…,Pn+1向x轴作垂线,垂足分别为Q1,Q2,…,Qn+1.由(1)得xn+1-xn=2n-2n-1=2n-1,记梯形PnPn+1Qn+1Qn的面积为bn,由题意得bn=×2n-1=(2n+1)×2n-2,所以Tn=b1+b2+…+bn=3×2-1+5×20+7×21+…+(2n-1)×2n-3+(2n+1)×2n-2.①又2Tn=3×20+5×21+7×22+…+(2n-1)×2n-2+(2n+1)×2n-1,②①-②得-Tn=3×2-1+(2+22+…+2n-1)-(2n+1)×2n-1=+-(2n+1)×2n-1.所以Tn=.。
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学 专题6 数列 44 数列的通项及求法 文1.已知a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1,…是首项为1,公比为3的等比数列,则a n =________. 2.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且log 2(S n +1)=n +1,则数列{a n }的通项公式a n =________.3.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=-2a n +3,则数列{a n }的通项公式a n =________.4.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=2n a n ,则数列{a n }的通项公式a n =________.5.设函数f (x )=ln x ,数列{a n }(n ∈N *)满足a 1=1且a n +1=1f a n +1,则数列{a n }的通项公式a n =________.6.数列{a n }满足a n +1=11-a n,a 8=2,则a 1=________. 7.(2015·衢州质检)已知数列{a n }满足13a 1+132a 2+…+13n a n =3n +1,则a 1=________;a n =________.8.已知在正项数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n +3×2n ,则数列{a n }的通项公式为a n =________.9.(2015·太原一模)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-1,S n =2a n +n ,则a n =________.10.(2015·湖北武汉四中第三次质量检测)数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2n +1a n a n +2n (n ∈N *). (1)证明:数列{2n a n}是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式a n ;(3)设b n =1n ·2n +1a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .答案解析1.32(1-13n )2.⎩⎪⎨⎪⎧ 3,n =1,2n ,n ≥23.(-2)n -1+1 4.2n 2-n +22解析 由题意得a n +1a n=2n , 所以a 2a 1=2,a 3a 2=22,a 4a 3=23,…,a n a n -1=2n -1, 累乘得a n =a 1·a 2a 1·a 3a 2·…·a n a n -1=2n 2-n +22. 5.1n解析 由题意得f ′(x )=1x, 从而a n +1=1f a n +1=11a n+1, 所以1a n +1=1a n+1, 所以数列{1a n }是首项为1,公差为1的等差数列,故1a n =1+n -1=n ,所以a n =1n. 6.12解析 由已知得a n =1-1a n +1,a 8=2,所以a 7=1-1a 8=12,a 6=1-1a 7=-1,a 5=1-1a 6=2, a 4=1-1a 5=12,a 3=1-1a 4=-1, a 2=1-1a 3=2, a 1=1-1a 2=12.7.12 ⎩⎪⎨⎪⎧ 12,n =1,3n +1,n ≥2解析 由题意可得,当n =1时,13a 1=4,解得a 1=12. 当n ≥2时,13a 1+132a 2+…+13n -1a n -1=3n -2, 所以13n a n =3,n ≥2,即a n =3n +1,n ≥2, 又当n =1时,a n =3n +1不成立,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 12,n =1,3n +1,n ≥2. 8.(3n -1)×2n -1解析 在a n +1=2a n +3×2n 的两边同时除以2n +1,得a n +12n +1=a n 2n +32, 即a n +12n +1-a n 2n =32,所以数列{a n 2n }是以a 12=1为首项、32为公差的等差数列, 由等差数列的通项公式得a n 2n =1+(n -1)×32=32n -12, 所以a n =(32n -12)×2n =(3n -1)×2n -1. 9.1-2n解析 因为S n =2a n +n ,所以S n -1=2a n -1+n -1,n ≥2,两式相减得a n =2a n -2a n -1+1,n ≥2, 即a n =2a n -1-1,n ≥2,a n -1=2(a n -1-1),n ≥2, 又a 1-1=-2≠0,所以数列{a n -1}是首项为-2,公比为2的等比数列, 则a n -1=-2×2n -1=-2n ,所以a n =1-2n. 10.(1)证明 由已知可得,a n +12n +1=a n a n +2n , 即2n +1a n +1=2n a n +1, 即2n +1a n +1-2n a n =1,所以数列{2n a n}是公差为1的等差数列. (2)解 由(1)知2na n =2a 1+(n -1)×1,所以数列{a n }的通项公式a n =2nn +1. (3)解 由(2)知b n =12n n +=12(1n -1n +1), 所以S n =12[(1-12)+(12-13)+…+(1n -1n +1)]=n n +.。
江苏省 2017 年高考一轮复习专题打破训练圆锥曲线一、填空题1、(2016 年江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x2y21的焦距是________▲________.732、( 2016年江苏高考)如图,在平面直角坐标系x2y21(a> b> 0)的右焦xOy 中,F是椭圆b2a2点,直线y b与椭圆交于 B,C两点,且BFC90o,则该椭圆的离心率是▲.23、( 2015 年江苏高考)在平面直角坐标系xoy 中,P为双曲线x2y21右支上的一个动点,若P 到直线 x y 1 0 的距离大于c恒成立,则c的最大值为___ __________。
4、(南京市2016 届高三三模)设 F 是双曲线的一个焦点,点P 在双曲线上,且线段PF 的中点恰为双曲线虚轴的一个端点,则双曲线的离心率为▲.5、(南通市2016 届高三一模)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线x2y 21(a 0,b 0) a2b2过点 P(1,1),其一条渐近线方程为y2x ,则该双曲线的方程为6、(苏锡常镇四市 2016 届高三一模)在平面直角坐标系xOy 中,已知方程x2y2m =14 2 m表示双曲线,则实数m 的取值范围为.7、(苏锡常镇四市市2016 届高三二模)若双曲线x2my2 1 过点 2 ,2 ,则该双曲线的虚轴长为▲8、(镇江市2016 届高三一模)以抛物线y2= 4x 的焦点为焦点,以直线y=±x 为渐近线的双曲线标准方程为 ________.9 、(南通市海安县 2016 届高三上期末)在平面直角坐标系 xOy中,已知双曲线x2y21(a 0, b0) 的一条渐近线的方程为y3x 则该双曲线的离心率为a2b210、(苏州市2016 届高三上期末)双曲线x2y2的离心率为▲14511、(泰州市2016 届高三第一次模拟)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x2y21的实轴长为2▲.12、(无锡市2016 届高三上期末)设ABC 是等腰三角形,ABC 120o,则以 A 、B 为焦点且过点 C 的双曲线的离心率为13、(扬州市2016 届高三上期末)双曲线x2y2▲91 的焦点到渐近线的距离为16二、解答题1、( 2016 年江苏高考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M为圆心的圆M: x2y212x 14 y 60 0及其上一点A(2 , 4)(1)设圆 N 与 x 轴相切,与圆 M外切,且圆心 N 在直线 x=6 上,求圆 N 的标准方程;(2)设平行于 OA的直线 l 与圆 M订交于 B、C 两点,且 BC=OA,求直线 l 的方程;uur uur uuur( 3)设点 T( t,o )知足:存在圆 M上的两点 P 和 Q,使得TA TP TQ, ,务实数t的取值范围。
第六章 数列、推理与证明 第一节 数列的概念与简单表示法1.数列的有关概念n n 若数列{a n }的前n 项和为S n , 则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.4.数列的分类[小题体验]1.已知数列{a n }的前4项为1,3,7,15,则数列{a n }的一个通项公式为________. 答案:a n =2n -1(n ∈N *)2.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n2a n +3,则a 5=________. 答案:11613.(教材习题改编)已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2+λn ,数列{a n }仅在n =3时取得最小的项,则实数λ的取值范围是________.解析:法一:因为a n =n 2+λn =⎝⎛⎭⎪⎫ n +λ2 2-λ24,由于数列{a n }仅在n =3时取得最小的项,所以52<-n 2<72,从而得-7<n <-5.法二:因为a n -a n -1=n 2+λn -[(n -1)2+λ(n -1)]=2n -1+λ,由于数列{a n }仅在n =3时取得最小的项,所以a 2>a 3且a 4>a 3,即5+λ<0且7+λ>0,故-7<λ<-5.答案:(-7,-5)4.(教材习题改编)数列{a n }中,已知a n =(-1)n·n +a (a 为常数),且a 1+a 4=3a 2,则a n =________.解析:由题意得-1+a +4+a =3(2+a ),所以a =-3,则a n =(-1)n·n -3. 答案:(-1)n·n -31.数列是按一定“次序”排列的一列数,一个数列不仅与构成它的“数”有关,而且还与这些“数”的排列顺序有关.2.易混项与项数是两个不同的概念,数列的项是指数列中某一确定的数,而项数是指数列的项对应的位置序号.3.在利用数列的前n 项和求通项时,往往容易忽略先求出a 1,而是直接把数列的通项公式写成a n =S n -S n -1的形式,但它只适用于n ≥2的情形.[小题纠偏]1.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =n 2+1,则数列{a n }的通项公式是________.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1, 2n -1,n ≥22.数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+9n ,则该数列第________项最大. 答案:4或5考点一 由数列的前几项求数列的通项公式基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.数列23,415,635,863,1099,…的一个通项公式是____________________________________.解析:通过观察各项,可得分母为(2n -1)(2n +1),分子为2n ,则a n =2nn -n +.答案:a n =2nn -n +2.根据数列的前几项,写出各数列的一个通项公式: (1)4,6,8,10,…;(2)(易错题)-11×2,12×3,-13×4,14×5,…;(3)a ,b ,a ,b ,a ,b ,…(其中a ,b 为实数); (4)9,99,999,9 999,….解:(1)各数都是偶数,且最小为4,所以它的一个通项公式a n =2(n +1),n ∈N *. (2)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个通项公式a n =(-1)n×1nn +,n ∈N *.(3)这是一个摆动数列,奇数项是a ,偶数项是b ,所以此数列的一个通项公式a n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n 为奇数,b ,n 为偶数.(4)这个数列的前4项可以写成10-1,100-1,1 000-1,10 000-1,所以它的一个通项公式a n =10n-1,n ∈N *.[谨记通法]由数列的前几项求数列通项公式的策略(1)根据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察分析,抓住以下几方面的特征,并对此进行归纳、联想,具体如下:①分式中分子、分母的特征; ②相邻项的变化特征; ③拆项后的特征;④各项符号特征等.(2)根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是利用不完全归纳法,它蕴含着“从特殊到一般”的思想,由不完全归纳得出的结果是不可靠的,要注意代值检验,对于正负符号变化,可用(-1)n 或(-1)n +1来调整.如“题组练透”第2(2)题.考点二 由a n 与S n 的关系求通项a n 重点保分型考点——师生共研[典例引领]已知下面数列{a n }的前n 项和S n ,求{a n }的通项公式: (1)S n =2n 2-3n ; (2)S n =3n+b .解:(1)a 1=S 1=2-3=-1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5, 由于a 1也适合此等式, ∴a n =4n -5. (2)a 1=S 1=3+b , 当n ≥2时,a n =S n -S n -1 =(3n+b )-(3n -1+b )=2·3n -1.当b =-1时,a 1适合此等式. 当b ≠-1时,a 1不适合此等式. ∴当b =-1时,a n =2·3n -1;当b ≠-1时,a n =⎩⎪⎨⎪⎧3+b ,n =1,2·3n -1,n ≥2.[由题悟法] 已知S n 求a n 的3个步骤(1)先利用a 1=S 1求出a 1;(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式;(3)对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n =1与n ≥2两段来写.[即时应用]已知数列{a n }的前n 项和为S n . (1)若S n =(-1)n +1·n ,求a 5+a 6及a n ;(2)若S n =3n+2n +1,求a n .解:(1)a 5+a 6=S 6-S 4=(-6)-(-4)=-2, 当n =1时,a 1=S 1=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1 =(-1)n +1·n -(-1)n·(n -1) =(-1)n +1·[n +(n -1)] =(-1)n +1·(2n -1),又a 1也适合此式, 所以a n =(-1)n +1·(2n -1).(2)因为当n =1时,a 1=S 1=6; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +2n +1)-[3n -1+2(n -1)+1]=2·3n -1+2,由于a 1不适合此式,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧6,n =1, 2·3n -1+2,n ≥2.考点三 由递推关系式求数列的通项公式常考常新型考点——多角探明[命题分析]递推公式和通项公式是数列的两种表示方法,它们都可以确定数列中的任意一项,只是由递推公式确定数列中的项时,不如通项公式直接.常见的命题角度有:(1)形如a n +1=a n f (n ),求a n ; (2)形如a n +1=a n +f (n ),求a n ;(3)形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1),求a n ; (4)形如a n +1=Aa nBa n +C(A ,B ,C 为常数),求a n . [题点全练]角度一:形如a n +1=a n f (n ),求a n 1.在数列{a n }中,a 1=1,a n =n -1na n -1(n ≥2),求数列{a n }的通项公式. 解:∵a n =n -1na n -1(n ≥2), ∴a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1. 以上(n -1)个式子相乘得a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n .当n =1时,a 1=1,上式也成立.∴a n =1n.角度二:形如a n +1=a n +f (n ),求a n2.若数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a n +2n,求数列{a n }的通项公式. 解:由题意知a n +1-a n =2n,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2n -1+2n -2+…+2+1=1-2n1-2=2n-1.角度三:形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1),求a n3.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +2,求数列{a n }的通项公式. 解:∵a n +1=3a n +2,∴a n +1+1=3(a n +1), ∴a n +1+1a n +1=3,∴数列{a n +1}为等比数列,公比q =3, 又a 1+1=2,∴a n +1=2·3n -1,∴a n =2·3n -1-1.角度四:形如a n +1=Aa nBa n +C(A ,B ,C 为常数),求a n 4.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a na n +2,求数列{a n }的通项公式. 解:∵a n +1=2a na n +2,a 1=1,∴a n ≠0, ∴1a n +1=1a n +12,即1a n +1-1a n =12,又a 1=1,则1a 1=1, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1 a n 是以1为首项,12为公差的等差数列.∴1a n =1a 1+(n -1)×12=n 2+12,∴a n =2n +1(n ∈N *). [方法归纳]典型的递推数列及处理方法一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2016·徐州调研)设数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n ,则a 4的值为________. 解析:a 4=S 4-S 3=20-12=8. 答案:82.数列1,23,35,47,59,…的一个通项公式a n =________.解析:由已知得,数列可写成11,23,35,…,故通项为n2n -1.答案:n2n -13.在数列{a n }中,a 1=1,a n =n -1na n -1(n ≥2),则a n =________. 解析:a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1 =n -1n ·n -2n -1·…·23·12·1=1n. 答案:1n4.已知数列{a n }的前n 项和为S n =n 2-2n +2,则数列{a n }的通项公式为________. 解析:当n =1时,a 1=S 1=1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -3,由于n =1时a 1的值不适合n ≥2的解析式,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -3,n ≥2,n ∈N *.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1, 2n -3,n ≥2,n ∈N*5.(2016·泰州调研)数列{a n }定义如下:a 1=1,当n ≥2时,a n =⎩⎪⎨⎪⎧1+a n2,n 为偶数, 1a n -1,n 为奇数,若a n =14,则n =________.解析:因为a 1=1,所以a 2=1+a 1=2,a 3=1a 2=12,a 4=1+a 2=3,a 5=1a 4=13,a 6=1+a 3=32,a 7=1a 6=23,a 8=1+a 4=4,a 9=1a 8=14,所以n =9.答案:9二保高考,全练题型做到高考达标1.设a n =-3n 2+15n -18,则数列{a n }中的最大项的值是________.解析:因为a n =-3⎝ ⎛⎭⎪⎫ n -52 2+34,且n ∈Z ,所以当n =2或n =3时,a n 取得最大值,即最大值为a 2=a 3=0.答案:02.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21为________.解析:∵a n +a n +1=12,a 2=2,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-32,n 为奇数,2, n 为偶数.∴S 21=11×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+10×2=72.答案:723.(2015·无锡调研)在数列{a n }中,已知a 1=2,a 2=7,a n +2等于a n a n +1(n ∈N *)的个位数,则a 2 016=________.解析:由题意得:a 3=4,a 4=8,a 5=2,a 6=6,a 7=2,a 8=2,a 9=4,a 10=8;所以数列中的项从第3项开始呈周期性出现,周期为6,故a 2 016=a 335×6+6=a 6=6.答案:64.已知数列{a n }对任意的p ,q ∈N *满足a p +q =a p +a q 且a 2=6,那么a 10=________. 解析:a 4=a 2+a 2=12,a 6=a 4+a 2=18,a 10=a 6+a 4=30. 答案:305.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为________.解析:∵a 1=19,a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列, ∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n .设{a n }的前k 项和数值最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥ 0, a k +1≤0k ∈N *,∴⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0, 22-k +,∴193≤k ≤223, ∵k ∈N *,∴k =7.∴满足条件的n 的值为7. 答案:76.在数列-1,0,19,18,…,n -2n 2,…中,0.08是它的第____________项.解析:令n -2n2=0.08,得2n 2-25n +50=0, 即(2n -5)(n -10)=0. 解得n =10或n =52(舍去).答案:107.(2016·南京四校联考)已知数列{a n }满足:a 4n -3=1,a 4n -1=0,a 2n =a n ,n ∈N *,则a 2 013=________,a 2 016=________.解析:由题意可得a 2 013=a 4×504-3=1,a 2 016=a 1 008=a 504=a 252=a 126=a 63=a 4×16-1=0. 答案:1 08.在一个数列中,如果∀n ∈N *,都有a n a n +1a n +2=k (k 为常数),那么这个数列叫做等积数列,k 叫做这个数列的公积.已知数列{a n }是等积数列,且a 1=1,a 2=2,公积为8,则a 1+a 2+a 3+…+a 12=________.解析:依题意得数列{a n }是周期为3的数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=4,因此a 1+a 2+a 3+…+a 12=4(a 1+a 2+a 3)=4×(1+2+4)=28.答案:289.已知S n 为正项数列{a n }的前n 项和,且满足S n =12a 2n +12a n (n ∈N *).(1)求a 1,a 2,a 3,a 4的值; (2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)由S n =12a 2n +12a n (n ∈N *),可得a 1=12a 21+12a 1,解得a 1=1; S 2=a 1+a 2=12a 22+12a 2,解得a 2=2;同理,a 3=3,a 4=4.(2)S n =12a 2n +12a n ,①当n ≥2时,S n -1=12a 2n -1+12a n -1,②①-②得(a n -a n -1-1)(a n +a n -1)=0. 由于a n +a n -1≠0, 所以a n -a n -1=1, 又由(1)知a 1=1,故数列{a n }是首项为1,公差为1的等差数列,故a n =n . 10.已知数列{a n }的通项公式是a n =n 2+kn +4.(1)若k =-5,则数列中有多少项是负数?n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值; (2)对于n ∈N *,都有a n +1>a n ,求实数k 的取值范围. 解:(1)由n 2-5n +4<0, 解得1<n <4.因为n ∈N *,所以n =2,3,所以数列中有两项是负数,即为a 2,a 3.因为a n =n 2-5n +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -52 2-94,由二次函数性质,得当n =2或n =3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=-2. (2)由a n +1>a n 知该数列是一个递增数列,又因为通项公式a n =n 2+kn +4,可以看作是关于n 的二次函数,考虑到n ∈N *,所以-k 2<32,即得k >-3.所以实数k 的取值范围为(-3,+∞). 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知{a n }满足a n +1=a n +2n ,且a 1=33,则a n n的最小值为________. 解析:由已知条件可知,当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=33+2+4+…+2(n -1)=n 2-n +33,又n =1时,a 1=33满足此式.所以a n n=n +33n-1.令f (n )=a n n=n +33n-1,则f (n )在[1,5]上为减函数, 在[6,+∞)上为增函数,又f (5)=535,f (6)=212,则f (5)>f (6),故f (n )=a n n 的最小值为212.答案:2122.若单调递增数列{a n }满足a n +a n +1+a n +2=3n -6,且a 2=12a 1,则a 1的取值范围是________.解析:由a n +a n +1+a n +2=3n -6,a 2=12a 1得,a 3=-3-32a 1,所以a 4=a 1+3,由{a n }是单调递增数列知,a 4>a 3>a 2>a 1,即a 1+3>-3-32a 1>12a 1>a 1,解得-125<a 1<-32.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-125,-323.(2016·扬州模拟)已知数列{a n }中,a 1=1,且a n +a n +1=2n.求数列{a n }的通项公式. 解:∵a n +a n +1=2n,① ∴a n +1+a n +2=2n +1,②②-①,得a n +2-a n =2n,由a 1=1,a 1+a 2=2,得a 2=1. 当n 为奇数时,a n =(a n -a n -2)+(a n -2-a n -4)+…+(a 3-a 1)+a 1=2n -2+2n -4+…+2+1=13×2n +13;当n 为偶数时,a n =(a n -a n -2)+(a n -2-a n -4)+…+(a 4-a 2)+a 2=2n -2+2n -4+…+22+1=13×2n-13. 故a n=⎩⎪⎨⎪⎧13×2n+13,n 为奇数,13×2n-13,n 为偶数.第二节 等差数列及其前n 项和1.等差数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d 表示.(2)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.2.等差数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n n -2d =n a 1+a n 2.3.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d . (4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.[小题体验]1.(教材习题改编)在等差数列{a n }中,a 1+a 6=12,a 9=17,则a 4=________. 解析:由a 1+a 6=12,a 9=17, 得2a 1+5d =12且a 1+8d =17, 解得a 1=1,d =2,所以a 4=7. 答案:72.(教材习题改编)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=15,a n -2=59,S n =999,则d =________.解析:法一:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧15=a 1+2d ,59=a 1+n -d ,999=na 1+n n -d2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=11,n =27,d =2.法二:因为S n =n a 1+a n2=n a 3+a n -22=74n2=999,所以n =27,从而a 25=59,因此a 25-a 3=44=22d ,所以d =2.答案:23.(教材习题改编)已知等差数列{a n }中,S 4=2,S 8=6,则S 12=________.解析:法一:因为S 4=2,S 8=6,所以⎩⎪⎨⎪⎧2=4a 1+6d ,6=8a 1+28d ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=516,d =18,由此得S 12=12×516+66×18=12.法二:因为数列{a n }为等差数列, 所以S 4,S 8-S 4,S 12-S 8也成等差数列, 故8=2+S 12-6,解得S 12=12. 答案:121.要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.2.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别.3.求等差数列的前n 项和S n 的最值时,需要注意“自变量n 为正整数”这一隐含条件. 4.要注意公差的取值对项的正负的影响,特别注意正负的临界项. [小题纠偏]1.已知等差数列{a n }满足,a 1>0,5a 8=8a 13,则前n 项和S n 取最大值时,n 的值为________. 解析:设数列{a n }的公差为d ,由5a 8=8a 13,得5(a 1+7d )=8(a 1+12d ),解得d =-361a 1,由a n =a 1+(n -1)d =a 1+(n -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-361a 1≥0,可得n ≤643=2113,所以数列{a n }的前21项都是正数,以后各项都是负数,故S n 取最大值时,n 的值为21.答案:212.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-6n ,则{|a n |}的前6项和T 6=________. 解析:由S n =n 2-6n 得{a n }是等差数列,且首项为-5,公差为2.所以a n =-5+(n -1)×2=2n -7,当n ≤3时,a n <0;当n >3时,a n >0;所以T 6=-a 1+(-a 2)+(-a 3)+a 4+a 5+a 6=5+3+1+1+3+5=18.答案:18考点一 等差数列的基本运算基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.(2015·全国卷Ⅰ改编)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若S 8=4S 4,则a 10=________.解析:∵公差为1,∴S 8=8a 1+-2×1=8a 1+28,S 4=4a 1+6.∵S 8=4S 4,∴8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12,∴a 10=a 1+9d =12+9=192.答案:1922.(2015·南通调研)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S n +2-S n=36,则n =________.解析:法一:由题知S n =na 1+n n -2d =n +n (n -1)=n 2,S n +2=(n +2)2,由S n +2-S n =36得,(n +2)2-n 2=4n +4=36,所以n =8.法二:S n +2-S n =a n +1+a n +2=2a 1+(2n +1)d =2+2(2n +1)=36,解得n =8. 答案:83.(2016·衡水中学模拟)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,a 1=1,a 2=2,a 3=3,数列{a n +a n +1+a n +2}是公差为2的等差数列,则S 25=________.解析:由题可得a 4=3,所以a 2+a 3+a 4=8,∴S 25=a 1+(a 2+a 5+…+a 23)+(a 3+a 6+…+a 24)+(a 4+a 7+…+a 25)=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫2×8+8×72×2+⎝ ⎛⎭⎪⎫3×8+8×72×2+⎝ ⎛⎭⎪⎫3×8+8×72×2=233. 答案:2334.(易错题)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 12=-8,S 9=-9,则S 16=________. 解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 12=a 1+11d =-8,S 9=9a 1+9d ×82=-9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =-1.∴S 16=16×3+16×152×(-1)=-72.答案:-72[谨记通法]等差数列运算的解题思路及答题步骤(1)解题思路由等差数列的前n 项和公式及通项公式可知若已知a 1,d ,n ,a n ,S n 中三个便可求出其余两个,即“知三求二”,“知三求二”的实质是方程思想,即建立方程组求解.(2)答题步骤步骤一:结合所求结论,寻找已知与未知的关系; 步骤二:根据已知条件列方程求出未知量; 步骤三:利用前n 项和公式求得结果.考点二 等差数列的判断与证明题点多变型考点——纵引横联 (2)由(1)知1S n =1S 1+(n -1)d =2+(n -1)×2=2n ,即S n =12n.由于当n ≥2时,有a n =-2S n ·S n -1=-12n n -,又∵a 1=12,不适合上式.∴a n =⎩⎨⎧12,n =1,-12n n -,n ≥2.[类题通法]等差数列的判定与证明方法通项公式法 a n =pn +q (p ,q 为常数)对任意的正整数n 都成立⇔{a n }是等差数列填空题中的判定问题前n 项和公式法 验证S n =An 2+Bn (A ,B 是常数)对任意的正整数n 都成立⇔{a n }是等差数列[越变越明][变式1] 试说明母题中数列{a n }是不是等差数列. 解:当n ≥2时,a n +1=-12n n +,而a n +1-a n =-12n n +--12nn -=-12n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n -1=1n n -n +.∴当n ≥2时,a n +1-a n 的值不是一个与n 无关的常数,故数列{a n }不是等差数列. [破译玄机]本题在求解时,可以举出反例,也可以用反证法.[变式2] 若将母题条件变为“数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),2S n -na n =n ,”求证:{a n }为等差数列.证明:∵2S n -na n =n ,①∴当n ≥2时,2S n -1-(n -1)a n -1=n -1,②∴①-②得:(2-n )a n +(n -1)a n -1=1,(1-n )a n +1+na n =1,∴2a n =a n -1+a n +1(n ≥2), ∴数列{a n }为等差数列.[变式3] 若母题变为:已知数列{a n }中,a 1=2,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),设b n =1a n -1(n ∈N *).求证:数列{b n }是等差数列.证明:∵a n =2-1a n -1,∴a n +1=2-1a n.∴b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=12-1a n-1-1a n -1=a n -1a n -1=1, ∴{b n }是首项为b 1=12-1=1, 公差为1的等差数列.考点三 等差数列的性质及最值重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.(2016·金陵中学检测)在等差数列{a n }中,a 3+a 9=27-a 6,S n 表示数列{a n }的前n 项和,则S 11=________.解析:因为a 3+a 9=27-a 6,2a 6=a 3+a 9,所以3a 6=27,所以a 6=9,所以S 11=112(a 1+a 11)=11a 6=99.答案:992.已知{a n }为等差数列,若a 1+a 2+a 3=5,a 7+a 8+a 9=10,则a 19+a 20+a 21=________. 解析:法一:设数列{}a n 的公差为d ,则a 7+a 8+a 9=a 1+6d +a 2+6d +a 3+6d =5+18d =10,所以18d =5,故a 19+a 20+a 21=a 7+12d +a 8+12d +a 9+12d =10+36d =20.法二:由等差数列的性质,可知S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,…,S 21-S 18成等差数列,设此数列公差为d .所以5+2d =10, 所以d =52.所以a 19+a 20+a 21=S 21-S 18=5+6d =5+15=20. 答案:203.等差数列{a n }中,设S n 为其前n 项和,且a 1>0,S 3=S 11,则当n 为多少时,S n 取得最大值.解:法一:由S 3=S 11,可得3a 1+3×22d =11a 1+11×102d ,即d =-213a 1.从而S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n =-a 113(n -7)2+4913a 1,因为a 1>0,所以-a 113<0. 故当n =7时,S n 最大. 法二:由法一可知,d =-213a 1.要使S n 最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+n -⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≥0,a 1+n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≤0,解得6.5≤n ≤7.5,故当n =7时,S n 最大. 法三:由S 3=S 11,可得2a 1+13d =0, 即(a 1+6d )+(a 1+7d )=0,故a 7+a 8=0,又由a 1>0,S 3=S 11可知d <0, 所以a 7>0,a 8<0,所以当n =7时,S n 最大.[由题悟法]1.等差数列的性质(1)项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a nm -n=d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差.(2)和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则 ①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1); ②S 2n -1=(2n -1)a n .2.求等差数列前n 项和S n 最值的2种方法(1)函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.(2)邻项变号法: ①当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ;②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m . [即时应用]1.(2016·南通中学检测)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 6a 5=911,则S 11S 9=________.解析:S 11S 9=a 1+a 112a 1+a 92=11a 69a 5=119×911=1. 答案:12.一个等差数列的前12项的和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和的比为32∶27,则该数列的公差d =_______.解析:设等差数列的前12项中奇数项的和为S 奇,偶数项的和为S 偶,等差数列的公差为d .由已知条件,得⎩⎪⎨⎪⎧S 奇+S 偶=354,S 偶∶S 奇=32∶27,解得⎩⎪⎨⎪⎧S 偶=192,S 奇=162.又S 偶-S 奇=6d ,所以d =192-1626=5.答案:53.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知前6项和为36,最后6项的和为180,S n =324(n >6),求数列{a n }的项数及a 9+a 10.解:由题意知a 1+a 2+…+a 6=36,①a n +a n -1+a n -2+…+a n -5=180,②①+②得(a 1+a n )+(a 2+a n -1)+…+(a 6+a n -5) =6(a 1+a n )=216,∴a 1+a n =36,又S n =n a 1+a n2=324,∴18n =324,∴n =18.∵a 1+a n =36,n =18,∴a 1+a 18=36, 从而a 9+a 10=a 1+a 18=36.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.若等差数列{a n }的前5项之和S 5=25,且a 2=3,则a 7=________. 解析:由S 5=a 2+a 42⇒25=+a 42⇒a 4=7,所以7=3+2d ⇒d =2,所以a 7=a 4+3d =7+3×2=13.答案:132.(2016·苏州名校联考)在等差数列{a n }中,a 1=0,公差d ≠0,若a m =a 1+a 2+…+a 9,则m 的值为________.解析:a m =a 1+a 2+…+a 9=9a 1+9×82d =36d =a 37,所以m =37.答案:373.已知数列{a n }满足a 1=15,且3a n +1=3a n -2.若a k ·a k +1<0,则正整数k =________. 解析:3a n +1=3a n -2⇒a n +1=a n -23⇒{a n }是等差数列,则a n =473-23n .∵a k +1·a k <0,∴⎝⎛⎭⎪⎫473-23k ⎝ ⎛⎭⎪⎫453-23k <0,∴452<k <472,∴k =23. 答案:234.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=6,S 4=12,则S 6=________. 解析:设数列{a n }的公差为d ,S 3=6,S 4=12, ∴⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3×22d =6,4a 1+4×32d =12,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=0,d =2,∴S 6=6a 1+6×52d =30.答案:305.已知等差数列{a n }中,a n ≠0,若n ≥2且a n -1+a n +1-a 2n =0,S 2n -1=38,则n 等于________.解析:∵2a n =a n -1+a n +1, 又a n -1+a n +1-a 2n =0,∴2a n -a 2n =0,即a n (2-a n )=0. ∵a n ≠0,∴a n =2.∴S 2n -1=2(2n -1)=38,解得n =10. 答案:10二保高考,全练题型做到高考达标1.在单调递增的等差数列{a n }中,若a 3=1,a 2a 4=34,则a 1=________.解析:由题知,a 2+a 4=2a 3=2,又∵a 2a 4=34,数列{a n }单调递增,∴a 2=12,a 4=32.∴公差d =a 4-a 22=12.∴a 1=a 2-d =0.答案:02.(2016·南京调研)数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+3n (n ∈N *),若p -q =5,则a p -a q=________.解析:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2+3n -[2(n -1)2+3(n -1)]=4n +1, 当n =1时,a 1=S 1=5,符合上式, ∴a n =4n +1,∴a p -a q =4(p -q )=20. 答案:203.设等差数列{a n }的公差为正数,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13=________.解析:由条件可知,a 2=5,从而a 1+a 3=10,a 1a 3=16,得a 1=2,a 3=8,公差为3,所以a 11+a 12+a 13=2×3+(10+11+12)×3=105.答案:1054.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1>0,a 3+a 10>0,a 6a 7<0,则满足S n >0的最大自然数n 的值为________.解析:∵a 1>0,a 6a 7<0,∴a 6>0,a 7<0,等差数列的公差小于零,又a 3+a 10=a 1+a 12>0,a 1+a 13=2a 7<0,∴S 12>0,S 13<0,∴满足S n >0的最大自然数n 的值为12.答案:125.(2015·盐城调研)设数列{a n }的前n 项和为S n ,若S nS 2n为常数,则称数列{a n }为“吉祥数列”.已知等差数列{b n }的首项为1,公差不为0,若数列{b n }为“吉祥数列”,则数列{b n }的通项公式为________.解析:设等差数列{b n }的公差为d (d ≠0),S nS 2n=k , 因为b 1=1,则n +12n (n -1)d =k ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n +12×2nn -d ,即2+(n -1)d =4k +2k (2n -1)d , 整理得(4k -1)dn +(2k -1)(2-d )=0. 因为对任意的正整数n 上式均成立, 所以(4k -1)d =0,(2k -1)(2-d )=0, 解得d =2,k =14.所以数列{b n }的通项公式为b n =2n -1. 答案:b n =2n -16.在等差数列{a n }中,a 15=33,a 25=66,则a 45=________. 解析:a 25-a 15=10d =66-33=33, ∴a 45=a 25+20d =66+66=132. 答案:1327.在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前 n 项和为S n ,当且仅当n =8 时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.解析:由题意,当且仅当n =8时S n 有最大值,可得⎩⎪⎨⎪⎧d <0,a 8>0,a 9<0,即⎩⎪⎨⎪⎧d <0,7+7d >0,7+8d <0,解得-1<d <-78.答案:⎝⎛⎭⎪⎫-1,-78 8.(2016·苏北四市调研)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则正整数m 的值为________.解析:因为等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,所以a m =S m -S m -1=2,a m +1=S m +1-S m =3,数列的公差d =1,a m +a m +1=S m +1-S m -1=5, 即2a 1+2m -1=5, 所以a 1=3-m . 由S m =(3-m )m +m m -2×1=0,解得正整数m 的值为5. 答案:59.已知等差数列的前三项依次为a,4,3a ,前n 项和为S n ,且S k =110. (1)求a 及k 的值;(2)设数列{b n }的通项b n =S nn,证明:数列{b n }是等差数列,并求其前n 项和T n . 解:(1)设该等差数列为{a n },则a 1=a ,a 2=4,a 3=3a , 由已知有a +3a =8,得a 1=a =2,公差d =4-2=2, 所以S k =ka 1+k k -2·d =2k +k k -2×2=k 2+k .由S k =110,得k 2+k -110=0,解得k =10或k =-11(舍去),故a =2,k =10. (2)证明:由(1)得S n =n+2n2=n (n +1), 则b n =S n n=n +1,故b n +1-b n =(n +2)-(n +1)=1,即数列{b n }是首项为2,公差为1的等差数列, 所以T n =n+n +2=n n +2.10.(2015·苏州调研)设数列{a n }的前n 项和为S n,4S n =a 2n +2a n -3,且a 1,a 2,a 3,a 4,a 5成等比数列,当n ≥5时,a n >0.(1)求证:当n ≥5时,{a n }成等差数列;(2)求{a n }的前n 项和S n .解:(1)证明:由4S n =a 2n +2a n -3,4S n +1=a 2n +1+2a n +1-3, 得4a n +1=a 2n +1-a 2n +2a n +1-2a n , 即(a n +1+a n )(a n +1-a n -2)=0. 当n ≥5时,a n >0,所以a n +1-a n =2, 所以当n ≥5时,{a n }成等差数列.(2)由4a 1=a 21+2a 1-3,得a 1=3或a 1=-1, 又a 1,a 2,a 3,a 4,a 5成等比数列, 所以a n +1+a n =0(n ≤5),q =-1, 而a 5>0,所以a 1>0,从而a 1=3,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧-n -1,1≤n ≤4,2n -7,n ≥5,所以S n =⎩⎪⎨⎪⎧32[1--n ],1≤n ≤4,n 2-6n +8,n ≥5.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.设等差数列{a n }满足a 1=1,a n >0(n ∈N *),其前n 项和为S n ,若数列{S n }也为等差数列,则S n +10a 2n的最大值是________. 解析:设数列{a n }的公差为d , 依题意得2S 2=S 1+S 3, 因为a 1=1,所以22a 1+d =a 1+3a 1+3d , 化简可得d =2a 1=2,所以a n =1+(n -1)×2=2n -1,S n =n +n n -2×2=n 2,所以S n +10a 2n =n +2n -2=⎝⎛⎭⎪⎫n +102n -12=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤12n -+2122n -12=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+212n -12≤121.故S n +10a 2n的最大值是121. 答案:1212.(2016·常州调研)设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意n ∈N *都有S n T n =2n -34n -3,则a 7b 3+b 9+a 5b 4+b 8=________.解析:因为数列{a n },{b n }为等差数列, 所以a 7b 3+b 9+a 5b 4+b 8=a 72b 6+a 52b 6=2a 62b 6=a 6b 6, 因为S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6, 所以a 7b 3+b 9+a 5b 4+b 8=2×11-34×11-3=1941. 答案:19413.已知数列{a n }满足,a n +1+a n =4n -3(n ∈N *). (1)若数列{a n }是等差数列,求a 1的值; (2)当a 1=2时,求数列{a n }的前n 项和S n . 解:(1)法一:数列{a n }是等差数列, ∴a n =a 1+(n -1)d ,a n +1=a 1+nd . 由a n +1+a n =4n -3,得(a 1+nd )+[a 1+(n -1)d ]=4n -3, ∴2dn +(2a 1-d )=4n -3, 即2d =4,2a 1-d =-3, 解得d =2,a 1=-12.法二:在等差数列{a n }中,由a n +1+a n =4n -3, 得a n +2+a n +1=4(n +1)-3=4n +1,∴2d =a n +2-a n =(a n +2+a n +1)-(a n +1+a n )=4n +1-(4n -3)=4, ∴d =2.又∵a 1+a 2=2a 1+d =2a 1+2=4×1-3=1, ∴a 1=-12.(2)①当n 为奇数时,S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =a 1+(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a n -1+a n )=2+4[2+4+…+(n -1)]-3×n -12=2n 2-3n +52.②当n 为偶数时,S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a n -1+a n )=1+9+…+(4n -7)=2n 2-3n2.第三节 等比数列及其前n 项和1.等比数列的有关概念 (1)定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示.(2)等比中项:如果a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即:G 是a 与b 的等比中项⇔a ,G ,b 成等比数列⇒G 2=ab .2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1qn -1.(2)前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1-q n 1-q=a 1-a n q1-q ,q ≠1.3.等比数列的常用性质 (1)通项公式的推广:a n =a m ·qn -m(n ,m ∈N *).(2)若m +n =p +q =2k (m ,n ,p ,q ,k ∈N *),则a m ·a n =a p ·a q =a 2k ;(3)若数列{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n (λ≠0)仍然是等比数列;(4)在等比数列{a n }中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即a n ,a n +k ,a n +2k ,a n+3k,…为等比数列,公比为q k. [小题体验]1.(教材习题改编)已知两个数k +9和k -6的等比中项是k ,则实数k =________. 解析:由两个数k +9和k -6的等比中项是k ,得k 2=(k +9)(k -6),整理得3k -54=0,解得k =18.答案:182.(教材习题改编)在等比数列{a n }中,已知a 1=-2,S 3=-72,则公比q =________.解析:因为a 1=-2,S 3=-72≠3a 1=-6,所以q ≠1,所以S 3=--q31-q=-72,整理得q 2+q -34=0,解得q =12或q =-32.答案:12或-323.(教材习题改编)在等比数列{a n }中,a 1<0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,则a 3+a 5=________. 解析:因为a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=a 23+2a 3a 5+a 25=(a 3+a 5)2=25,所以a 3+a 5=±5. 又a 1<0,a 3,a 5与a 1同号, 所以a 3<0,a 5<0, 故a 3+a 5=-5. 答案:-54.已知等比数列{a n }中,q =12,S 5=-318,a n =-116,则n =________.解析:因为S 5=a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫ 125 1-12=-318,所以a 1=-2.又a n =-116=-2·⎝ ⎛⎭⎪⎫ 12 n -1,解得n =6. 答案:61.特别注意q =1时,S n =na 1这一特殊情况.2.由a n +1=qa n ,q ≠0,并不能立即断言{a n }为等比数列,还要验证a 1≠0.3.在运用等比数列的前n 项和公式时,必须注意对q =1与q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情形而导致解题失误.4.S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 未必成等比数列(例如:当公比q =-1且n 为偶数时,S n ,S 2n-S n ,S 3n -S 2n 不成等比数列;当q ≠-1或q =-1且n 为奇数时,S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列),但等式(S 2n -S n )2=S n ·(S 3n -S 2n )总成立.[小题纠偏]1.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于________.解析:由(3x +3)2=x (6x +6),得x =-1或x =-3.当x =-1时,x,3x +3,6x +6分别为-1,0,0,则不能构成等比数列,所以舍去;当x =-3时,x,3x +3,6x +6分别为-3,-6,-12,且构成等比数列,则可求出第四个数为-24.答案:-242.已知数列{a n }为公比是3的等比数列,前n 项和S n =3n+k ,则实数k =________. 解析:数列{a n }的前n 项和S n =3n+k , 当n =1时,a 1=S 1=3+k , 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n+k -(3n -1+k )=2·3n -1,因为数列{a n }为公比是3的等比数列, 所以a n =2·3n -1对于n =1时也成立,即a 1=2,又a 1=3+k ,所以3+k =2,所以k =-1. 答案:-13.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =x ·3n+1,则x 的值为________. 解析:令n =1,得到S 1=3x +1;令n =2,得到S 2=9x +1;令n =3,得到S 3=27x +1,所以a 1=S 1=3x +1,a 2=S 2-S 1=6x ,a 3=S 3-S 2=18x ,因为{a n }为等比数列,所以a 22=a 1·a 3,则(6x )2=18x (3x +1),解得18x (x +1)=0,即x =0(舍去)或x =-1,所以x =-1.答案:-1考点一 等比数列的判定与证明重点保分型考点——师生共研[典例引领](2015·广东高考节选)设数列{}a n 的前n 项和为S n ,n ∈N *.已知a 1=1,a 2=32,a 3=54,且当n ≥2时,4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1.(1)求a 4的值;(2)证明:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 为等比数列.解:(1)当n =2时,4S 4+5S 2=8S 3+S 1,即4⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32+54+a 4+5⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32+54+1,解得a 4=78. (2)证明:由4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1(n ≥2), 4S n +2-4S n +1+S n -S n -1=4S n +1-4S n (n ≥2), 即4a n +2+a n =4a n +1(n ≥2). ∵4a 3+a 1=4×54+1=6=4a 2,∴4a n +2+a n =4a n +1,∴a n +2-12a n +1a n +1-12a n=4a n +2-2a n +14a n +1-2a n =4a n +1-a n -2a n +14a n +1-2a n=2a n +1-a n a n +1-a n =12,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是以a 2-12a 1=1为首项,12为公比的等比数列.[由题悟法]等比数列的4种常用判定方法(1)定义法:若a n +1a n =q (q 为非零常数,n ∈N *)或a n a n -1=q (q 为非零常数且n ≥2,n ∈N *),则{a n }是等比数列.(2)中项公式法:若数列{a n }中,a n ≠0且a 2n +1=a n ·a n +2(n ∈N *),则数列{a n }是等比数列. (3)通项公式法:若数列通项公式可写成a n =c ·q n -1(c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *),则{a n }是等比数列.(4)前n 项和公式法:若数列{a n }的前n 项和S n =k ·q n-k (k 为常数且k ≠0,q ≠0,1),则{a n }是等比数列.[提醒] (1)前两种方法是判定等比数列的常用方法,常用于证明;后两种方法常用于填空题中的判定.(2)若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续三项不成等比数列即可.[即时应用]已知数列{a n }的前n 项和为S n ,在数列{b n }中,b 1=a 1,b n =a n -a n -1(n ≥2),且a n +S n=n .(1)设c n =a n -1,求证:{c n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式. 解:(1)证明:因为a n +S n =n ,① 所以a n +1+S n +1=n +1,② ②-①得:a n +1-a n +a n +1=1,所以2a n +1=a n +1,所以2(a n +1-1)=a n -1, 即a n +1-1a n -1=12. 因为首项c 1=a 1-1,又a 1+a 1=1,所以a 1=12,所以c 1=-12,公比q =12.所以{c n }是以-12为首项,公比为12的等比数列.(2)由(1)可知c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=-12n ,所以a n =c n +1=1-12n .所以当n ≥2时,b n =a n -a n -1=1-12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1=12n .又b 1=a 1=12代入上式也符合,所以b n =12n .考点二 等比数列的基本运算常考常新型考点——多角探明[命题分析]等比数列的基本运算是高考的常考内容,题型既有填空题,也有解答题,难度适中,属中低档题.常见的命题角度有:(1)求首项a 1,公比q 或项数n ; (2)求通项或特定项; (3)求前n 项和.[题点全练]角度一:求首项a 1,公比q 或项数n1.(2016·济南二模)已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,则a 1=________.解析:∵等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,∴由等比数列的性质得a 26=2a 25,∴a 6=2a 5,公比q =a 6a 5=2,a 1=a 2q= 2.答案: 22.在等比数列中,已知首项为98,末项为13,公比为23,则项数n 为________.解析:由13=98×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1,得n =4.答案:4角度二:求通项或特定项3.若等比数列{a n }(a n ∈R)对任意的正整数m ,n 满足a m +n =a m a n ,且a 3=22,那么a 12=________.解析:令m =1,则a n +1=a n a 1, 所以a 1=q ,a n =q n .因为a 3=q 3=22, 所以a 12=q 12=64.答案:644.(2016·徐州调研)在各项均为正数的等比数列{a n }中,a 1=2,且2a 1,a 3,3a 2成等差数列.则a n =________.解析:设数列{a n }的公比为q ,∵2a 1,a 3,3a 2成等差数列,∴2a 1+3a 2=2a 3, 2a 1+3a 1q =2a 1q 2,2q 2-3q -2=0,解得q =2或q =-12.∵q >0,∴q =2.∵a 1=2,∴数列{a n }的通项公式为a n =a 1q n -1=2n.答案:2n角度三:求前n 项和5.(2015·安徽高考)已知数列{}a n 是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{}a n 的前n 项和等于________.解析:设等比数列的公比为q ,则有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q 3=9,a 21·q 3=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,q =12.又{}a n 为递增数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,∴S n =1-2n1-2=2n-1.答案:2n-16.(2015·盐城调研)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若27a 3-a 6=0,则S 6S 3=________. 解析:由题可知{a n }为等比数列,设首项为a 1,公比为q ,所以a 3=a 1q 2,a 6=a 1q 5,所以27a 1q 2=a 1q 5,所以q =3,由S n =a 1-q n1-q,得S 6=a 1-361-3,S 3=a 1-331-3,所以S 6S 3=a 1-361-3·1-3a 1-33=28. 答案:28[方法归纳]解决等比数列有关问题的2种常用思想(1)方程的思想:等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a 1和q ,问题可迎刃而解.。
江苏省2017年高考一轮复习专题突破训练数列一、填空题1、(2016年江苏高考)已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是 ▲ .2、(2015年江苏高考)数列{}n a 满足11a =,且11n n a a n +-=+,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为_________。
3、(2014年江苏高考)在各项均为正数的等比数列}{n a 中,若12=a ,2682a a a +=,则6a 的值是 ▲4、(南京市2016届高三三模)设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S n =2a n -2,则a 8a 6= ▲ .5、(南通、扬州、泰州三市2016届高三二模)在等比数列{}n a 中,21a =,公比1q ≠±.若135,4,7a a a 成等差数列,则6a 的值是 ▲ .6、(南通市2016届高三一模)设等比数列}{n a 的前n 项的和为n S ,若15,342==S S ,则6S 的值为7、(苏锡常镇四市2016届高三一模)设数列{a n }是首项为l ,公差不为零的等差数列,S n 为其前n 项和,若S 1,S 2,S 3成等比数列,则数列{a n }的公差为 。
8、(苏锡常镇四市市2016届高三二模)设公差为d (d 为奇数,且1d >)的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若19m S -=-,0m S =,其中3m >,且*m ∈N ,则n a = ▲ . 9、(镇江市2016届高三一模)S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S n S 2n =n +14n +2,则a 3a 5=________.10、(常州市2016届高三上期末)已知等比数列{}n a 的各项均为正数,且1249a a +=,3456a a a a +++=40,则7899a a a ++的值为11、(淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市2016届高三上期末)若公比不为1的等比数列}{n a 满足13)(log 13212=⋯a a a ,等差数列}{n b 满足77a b =,则1321b b b +⋯++的值为 12、(南京、盐城市2016届高三上期末)设n S 是等比数列{}n a 的前n 项和,0n a >,若6325S S -=,则96S S -的最小值为 ▲13、(无锡市2016届高三上期末)对于数列{}n a ,定义数列{}n b 满足:1()n n n b a a n N *+=-∈,且1341(),1,1n n b b n N a a *+-=∈==-则1a =14、(扬州市2016届高三上期末)已知等比数列{}n a 满足4212=+a a ,523a a =,则该数列的前5项的和为 ▲15、(扬州中学2016届高三3月质检)已知等差数列{}n a 的公差0≠d ,且39108a a a a +=-.若n a =0 ,则n = .二、解答题1、(2016年江苏省高考)记{}1,2,100U =…,.对数列{}()*n a n N ∈和U 的子集T ,若T =∅,定义0T S =;若 {}12,,k T t t t =…,,定义12+k T t t t S a a a =++….例如:{}=1,3,66T 时,1366+T S a a a =+.现设{}()*n a n N ∈是公比为3的等比数列,且当{}=2,4T 时,=30T S .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)对任意正整数()1100k k ≤≤,若{}1,2,k T ⊆…,,求证:1T k S a +<; (3)设,,C D C U D U S S ⊆⊆≥,求证:2C C D D S S S +≥ .2、(2014年江苏高考)设1234,,,a a a a 是各项为正数且公差为(0)d d ≠的等差数列, (1)证明:31242,2,2,2aaaa依次构成等比数列;(2)是否存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次构成等比数列?并说明理由; (3)是否存在1,a d 及正整数,n k ,使得231234,,,n n k n k n k a a a a +++依次构成等比数列?并说明理由。
4、(南京市2016届高三三模)已知数列{a n }的前n 项的和为S n ,记b n =S n+1n .(1)若{a n }是首项为a ,公差为d 的等差数列,其中a ,d 均为正数.①当3b 1,2b 2,b 3成等差数列时,求ad的值;②求证:存在唯一的正整数n ,使得a n+1≤b n <a n+2.(2)设数列{a n }是公比为q(q >2)的等比数列,若存在r ,t(r ,t ∈N *,r <t)使得b t b r =t +2r +2,求q 的值.5、(南通市2016届高三一模)若数列}{n a 中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称}{n a 为 “等比源数列”。
(1)已知数列}{n a 中,12,211-==+n n a a a 。
①求数列}{n a 的通项公式;②试判断数列}{n a 是否为“等比源数列”,并证明你的结论。
(2)已知数列}{n a 为等差数列,且*)(,01N n Z a a n ∈∈≠.求证:}{n a 为“等比源数列” 6、(苏锡常镇四市市2016届高三二模)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,13a =,且对任意的正整数n ,都有113n n n S S λ++=+,其中常数0λ>.设3nn n a b = ()n *∈N ﹒ (1)若3λ=,求数列{}n b 的通项公式; (2)若1≠λ且3λ≠,设233n n n c a λ=+⨯-()n *∈N ,证明数列{}n c 是等比数列; (3)若对任意的正整数n ,都有3n b ≤,求实数λ的取值范围.7、(镇江市2016届高三一模)已知数列{a n )的各项都为自然数,前n 项和为S n ,且存在整数λ,使得对任意正整数n 都有S n =(1+λ)a n -λ恒成立. (1) 求λ值,使得数列{a n )为等差数列,并求数列{a n )的通项公式;(2) 若数列{a n }为等比数列,此时存在正整数k ,当1≤k<j 时,有∑ji =ka i =2 016,求k.8、(淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市2016届高三上期末)已知各项均为正数的数列}{n a 的首项11=a ,n S 是数列}{n a 的前项和,且满足:).0(*1111N n a a a a S a S a n n n n n n n n ∈≠=-+-++++λλ.(1)若1a ,2a ,3a 成等比数列,求实数λ的值; (2)若21=λ,求n S .9、(南京、盐城市2016届高三上期末)设数列{}n a 共有(3)m m ≥项,记该数列前i 项12,,,i a a a 中的最大项为i A ,该数列后m i -项12,,,i i m a a a ++ 中的最小项为i B ,(1,2,3,,1)i i i r A B i m =-=- .(1)若数列{}n a 的通项公式为2n n a =,求数列{}i r 的通项公式; (2)若数列{}n a 满足11a =,2i r =-,求数列{}n a 的通项公式;(3)试构造一个数列{}n a ,满足n n n a b c =+,其中{}n b 是公差不为零的等差数列,{}n c 是等比数列,使得对于任意给定的正整数m ,数列{}i r 都是单调递增的,并说明理由.10、(苏州市2016届高三上期末)已知数列{}n a 满足:112a =,113n n n a a p nq -+-=⋅-,*n ∈N ,,p q ∈R .(1)若0q =,且数列{}n a 为等比数列,求p 的值; (2)若1p =,且4a 为数列{}n a 的最小项,求q 的取值范围.11、(泰州市2016届高三第一次模拟)已知数列{},{}n n a b 满足2(2)n n n S a b =+,其中n S 是数列{}n a 的前n 项和. (1)若数列{}n a 是首项为23,公比为13-的等比数列,求数列{}n b 的通项公式;(2)若n b n =,23a =,求数列{}n a 的通项公式; (3)在(2)的条件下,设nn na cb =,求证:数列{}nc 中的任意一项总可以表示成该数列其他两项之积.12、(扬州中学2016届高三3月质检)已知两个无穷数列{}{},n n a b 分别满足1112n na a a +=⎧⎨-=⎩,1112n nb b b +=-⎧⎪⎨=⎪⎩, 其中*n N ∈,设数列{}{},n n a b 的前n 项和分别为,n n S T ,(1)若数列{}{},n n a b 都为递增数列,求数列{}{},n n a b 的通项公式;(2)若数列{}n c 满足:存在唯一的正整数k (2k ≥),使得1k k c c -<,称数列{}n c 为“k 坠点数列”①若数列{}n a 为“5坠点数列”,求n S ;②若数列{}n a 为“p 坠点数列”,数列{}n b 为“q 坠点数列”,是否存在正整数m ,使得1m m S T +=,若存在,求m 的最大值;若不存在,说明理由.参考答案 一、填空题 1.【答案】20.【解析】由510S =得32a =,因此2922(2d)33,23620.d d a -+-=-⇒==+⨯= 2、11112(1)(2)112n n n n i n n a a n a a i +++=++-=+⇒-==-∑,所以1(1)(2)2n n n a+++=n (1)2n n a +⇒=。
故101111111202(1.....)223101111i ia ==⨯-+-++-=∑ 3、44、45、1496、【答案】63.【命题立意】本题旨在考查等比数列的基本运算,等比数列的求和,考查学生的运算能力,难度中等.【解析】由等比数列前n 项和的性质232,,,n n n n n S S S S S -- 成等比数列,则24264,,S S S S S --成等比数列,()()26153315S -=⨯-,解得663S =.法一:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q .显然q≠1,由题意得⎩⎨⎧a 1(1-q 2)1-q =3a 1(1-q 4) 1-q=15.解之得:⎩⎨⎧a 1=1,q =±2.所以,S 6=1-q 61-q =63.法二:由等比数列的性质得 q 2=S 4-S 2S 2=4,(下同一)法三:由S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等比数列 所以 (S 4-S 2)2=S 2(S 6-S 4),得S 6=63. 7、2 8、312n - 9、【答案】35.【命题立意】本题旨在考查等差数列的通项公式及前n 项和,考查学生的运算能力,难度中等.【解析】由S n S 2n =n +14n +2可得,()()111212122212n n n n n a a a a n n a a a a n +++==+++,当1n =时,112223a a a =+,212112,a a d a a a ==-=,311511233455a a d a a a d a +===+. 10、117 11、26 12、20 13、8 14、31 15、5二、解答题1、(1)由已知得1*13,n n a a n N -=∙∈.于是当{2,4}T =时,2411132730r S a a a a a =+=+=. 又30r S =,故13030a =,即11a =. 所以数列{}n a 的通项公式为1*3,n n a n N -=∈. (2)因为{1,2,,}T k ⊆ ,1*30,n n a n N -=>∈,所以1121133(31)32k kk r k S a a a -≤+++=+++=-< . 因此,1r k S a +<.(3)下面分三种情况证明.①若D 是C 的子集,则2C C D C D D D D S S S S S S S +=+≥+= . ②若C 是D 的子集,则22C C D C C C D S S S S S S +=+=≥ . ③若D 不是C 的子集,且C 不是D 的子集.令U E C C D = ,U F D C C = 则E φ≠,F φ≠,E F φ= . 于是C E C D S S S =+ ,D F C D S S S =+ ,进而由C D S S ≥,得E F S S ≥. 设k 是E 中的最大数,l 为F 中的最大数,则1,1,k l k l ≥≥≠.由(2)知,1E k S a +<,于是1133l k l F E k a S S a -+=≤≤<=,所以1l k -<,即l k ≤. 又k l ≠,故1l k ≤-,从而11121131311332222l k l k E F l a S S a a a ------≤+++=+++=≤=≤, 故21E F S S ≥+,所以2()1C C D D C D S S S S -≥-+ , 即21C C D D S S S +≥+ .综合①②③得,2C C D D S S S +≥ .2、(1)证明:设12343,,,3a x d a x d a x d a x d =-=-=+=+,因为: 因为2222(2)2ax d-=,31(3)(22)2222a ax d x d x d -++-==g ,所以3122,2,2a aa依次构成等比数列。