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.292(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.23(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;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=.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.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 >18.7(新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线C :x 2-y 2=m m >0 ,点P 15,4 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x 2,y 2;(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 +1.8(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 +1-3.2024年高考真题(1)求a n 的通项公式;(2)求数列S n 的通项公式.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 .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”.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 .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.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.2662(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a 1=1,a n +1=a n +1,n 为奇数2a n ,n 为偶数 ,则S 100=()A.3×251-156B.3×251-103C.3×250-156D.3×250-1033(2024·山东日照·三模)设等差数列b n 的前n 项和为S n ,若b 3=2,b 7=6,则S 9=()A.-36B.36C.-18D.184(2024·湖北武汉·二模)已知等差数列a n 的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 9=81,则S 12=()A.288B.144C.96D.255(2024·江西赣州·二模)在等差数列a n 中,a 2,a 5是方程x 2-8x +m =0的两根,则a n 的前6项和为()A.48B.24C.12D.86(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.647(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 <1008(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.129(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.8810(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a 1=2,T 2n =a n +1n ,则a 5=()A.16B.32C.64D.12812(2024·湖南常德·一模)已知等比数列a n 中,a 3⋅a 10=1,a 6=2,则公比q 为()A.12B.2C.14D.4二、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<p14(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a4 B.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415(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a3+a4=9,a7+a8=18,则a1+a2=5 B.若a2+a13=4,则S14=28C.若S15<0,则S7>S8D.若a n和a n⋅a n+1都为递增数列,则a n>0 16(2024·山东泰安·二模)已知等差数列a n的前n项和为S n,a2=4,S7=42,则下列说法正确的是()A.a 5=4B.S n=12n2+52nC.a nn为递减数列 D.1a n a n+1的前5项和为421 17(2024·江西·三模)已知数列a n满足a1=1,a n+1=2a n+1,则()A.数列a n是等比数列 B.数列log2a n+1是等差数列C.数列a n的前n项和为2n+1-n-2 D.a20能被3整除18(2024·湖北·二模)无穷等比数列a n的首项为a1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.a1>0,0<q<1B.a1>0,-1<q<0C.a1<0,q=-1D.a1<0,q<-1三、填空题19(2024·山东济南·三模)数列a n满足a n+2-a n=2,若a1=1,a4=4,则数列a n的前20项的和为.20(2024·云南·二模)记数列a n的前n项和为S n,若a1=2,2a n+1-3a n=2n,则a82+S8=.21(2024·上海·三模)数列a n满足a n+1=2a n(n为正整数),且a2与a4的等差中项是5,则首项a1= 22(2024·河南·三模)数列a n满足a n+1=e a n-2n∈N*,a2+a3=3x0,其中x0为函数y=e x-2-x2(x> 1)的极值点,则a1+a2-a3=.23(2024·上海·三模)已知两个等差数列2,6,10,⋯,202和2,8,14,⋯,200,将这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则这个新数列的各项之和为.24(2024·湖南长沙·三模)已知数列a n 为正项等比数列,且a 2-a 3=3,则a 1的最小值为.四、解答题25(2024·黑龙江·三模)已知等差数列a n 的公差d >0,a 2与a 8的等差中项为5,且a 4a 6=24.(1)求数列a n 的通项公式;(2)设b n =a n ,n 为奇数,1a n an +2,n 为偶数,求数列b n 的前20项和T 20.26(2024·湖南长沙·三模)若各项均为正数的数列c n 满足c n c n +2-c 2n +1=kc n c n +1(n ∈N *,k 为常数),则称c n 为“比差等数列”.已知a n 为“比差等数列”,且a 1=58,a 2=1516,3a 4=2a 5.(1)求a n 的通项公式;(2)设b n =a n ,n 为奇数b n -1+1,n 为偶数,求数列b n 的前n 项和S n .27(2024·山东潍坊·三模)已知正项等差数列a n的公差为2,前n项和为S n,且S1+1,S2,S3+1成等比数列.(1)求数列a n的通项公式a n;(2)若b n=1S n,n为奇数,S n⋅sin n-1π2,n为偶数,求数列b n 的前4n项和.28(2024·上海·三模)已知等比数列a n的公比q>0,且a3+a1a5=6,a6=16.(1)求a n的通项公式;(2)若数列b n满足b n=λ⋅3n-a n,且b n是严格增数列,求实数λ的取值范围.29(2024·山东泰安·模拟预测)在足球比赛中,有时需通过点球决定胜负.(1)扑点球的难度一般比较大,假设罚点球的球员会等可能地随机选择球门的左、中、右三个方向射门,门将(也称为守门员)也会等可能地随机选择球门的左、中、右三个方向来扑点球,而且门将即使方向判断正确也有23的可能性扑不到球.不考虑其它因素,在一次点球大战中,求门将在前三次扑到点球的个数X的分布列和期望;(2)好成绩的取得离不开平时的努力训练,甲、乙、丙三名前锋队员在某次传接球的训练中,球从甲脚下开始,等可能地随机传向另外2人中的1人,接球者接到球后再等可能地随机传向另外2人中的1人,如此不停地传下去,假设传出的球都能接住.记第n次传球之前球在甲脚下的概率为p n,易知p1=1,p2=0.① 试证明:p n-1 3为等比数列;② 设第n次传球之前球在乙脚下的概率为q n,比较p2024与q2024的大小.30(2024·湖南邵阳·三模)高中教材必修第二册选学内容中指出:设复数z=a+bi对应复平面内的点Z,设∠XOZ=θ,OZ=r,则任何一个复数z=a+bi都可以表示成:z=r cosθ+i sinθ的形式,这种形式叫做复数三角形式,其中r是复数z的模,θ称为复数z的辐角,若0≤θ<2π,则θ称为复数z的辐角主值,记为argz.复数有以下三角形式的运算法则:若z i=r i cosθi+i sinθi,i=1,2,⋯n,则:z1⋅z2⋅⋯⋅z n=r1r2⋯r n cosθ1+θ2+⋯+θn+i sinθ1+θ2+⋯+θn,特别地,如果z1=z2=⋯z n=r cosθ+i sinθ,那么r cosθ+i sinθn=r n cos nθ+i sin nθ,这个结论叫做棣莫弗定理.请运用上述知识和结论解答下面的问题:(1)求复数z=1+cosθ+i sinθ,θ∈π,2π的模z 和辐角主值argz(用θ表示);(2)设n≤2024,n∈N,若存在θ∈R满足sinθ+i cosθn=sin nθ+i cos nθ,那么这样的n有多少个?(3)求和:S=cos20°+2cos40°+3cos60°+⋯+2034cos2034×20°31(2024·湖南长沙·二模)集合论在离散数学中有着非常重要的地位.对于非空集合A 和B ,定义和集A +B =a +b a ∈A ,b ∈B ,用符号d (A +B )表示和集A +B 内的元素个数.(1)已知集合A =1,3,5 ,B =1,2,6 ,C =1,2,6,x ,若A +B =A +C ,求x 的值;(2)记集合A n =1,2,⋯,n ,B n =2,22,⋯,n 2 ,C n =A n +B n ,a n 为C n 中所有元素之和,n ∈N *,求证:1a 1+2a 2+⋯+n a n <2(2-1);(3)若A 与B 都是由m m ≥3,m ∈N * 个整数构成的集合,且d (A +B )=2m -1,证明:若按一定顺序排列,集合A 与B 中的元素是两个公差相等的等差数列.32(2024·山东泰安·模拟预测)已知数列a n 是斐波那契数列,其数值为:1,1,2,3,5,8,13,21,34⋅⋅⋅⋅⋅⋅.这一数列以如下递推的方法定义:a 1=1,a 2=1,a n +2=a n +1+a n (n ∈N *).数列b n 对于确定的正整数k ,若存在正整数n 使得b k +n =b k +b n 成立,则称数列b n 为“k 阶可分拆数列”.(1)已知数列c n 满足c n =ma n (n ∈N *,m ∈R ).判断是否对∀m ∈R ,总存在确定的正整数k ,使得数列c n 为“k 阶可分拆数列”,并说明理由.(2)设数列{d n }的前n 项和为S n =3n -a a ≥0 ,(i )若数列{d n }为“1阶可分拆数列”,求出符合条件的实数a 的值;(ii )在(i )问的前提下,若数列f n 满足f n =an S n,n ∈N *,其前n 项和为T n .证明:当n ∈N *且n ≥3时,T n <a 21+a 22+a 23+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+a 2n -a n a n +1+1成立.。