高三数学等差等比数列1
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[A 组 小题提速练]1.(等差数列求和及性质)在等差数列{a n }中,a n >0,且a 1+a 2+…+a 10=30,则a 5·a 6的最大值等于( ) A .3 B .6 C .9D .36解析:∵a 1+a 2+…+a 10=30, 得a 5+a 6=305=6,又a n >0, ∴a 5·a 6≤⎝⎛⎭⎪⎫a 5+a 622=⎝ ⎛⎭⎪⎫622=9. 答案:C2.(等差数列求和及不等式)设等差数列{a n }满足a 2=7,a 4=3,S n 是数列{a n }的前n 项和,则使得S n >0的最大的自然数n 是( ) A .9 B .10 C .11D .12解析:∵{a n }的公差d =3-74-2=-2,∴{a n }的通项为a n =7-2(n -2)=-2n +11,∴{a n }是递减数列,且a 5>0>a 6,a 5+a 6=0,于是S 9=9a 5>0,S 10=a 5+a 62·10=0,S 11=11a 6<0,故选A. 答案:A3.(等差数列求和)设数列{a n }是等差数列,且a 2=-6,a 6=6,S n 是数列{a n }的前n 项和,则( ) A .S 4<S 3 B .S 4=S 3 C .S 4>S 1D .S 4=S 1解析:设{a n }的公差为d ,由a 2=-6,a 6=6,得⎩⎨⎧a 1+d =-6,a 1+5d =6,解得⎩⎨⎧a 1=-9,d =3.于是,S 1=-9,S 3=3×(-9)+3×22×3=-18,S 4=4×(-9)+4×32×3=-18,所以S 4=S 3,S 4<S 1,故选B. 答案:B4.(等差数列求和及最值)在等差数列{a n }中,a 6+a 11=0,且公差d >0,则数列{a n }的前n 项和取最小值时n 的值为( ) A .6 B .7 C .8D .9解析:由题意知a 6<0,a 11>0,且a 1+5d +a 1+10d =0,所以a 1=-152d .又数列{a n }的前n 项和S n =na 1+n n -12d =d2[(n -8)2-64],所以当n =8时,数列{a n }的前n 项和取得最小值.故选C. 答案:C5.(数学文化与等比数列求和)中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:三百七十八里关,初行健步并不难,次日脚痛减一半,六朝才得至其关,欲问每朝行里数,请公仔细算相还.其大意为:有一人走378里路,第一天健步行走,从第二天起因为脚痛每天走的路程都为前一天的一半,走了6天后到达目的地,问此人每天走多少里路.则此人第五天走的路程为( ) A .48里 B .24里 C .12里D .6里解析:依题意知,此人每天走的路程数构成以12为公比的等比数列a 1,a 2,…,a 6,由S6=a1⎝⎛⎭⎪⎫1-1261-12=378,解得a1=192,所以此人第五天走的路程为a5=192×124=12(里).故选C.答案:C6.(等比数列性质及基本不等式)已知首项与公比相等的等比数列{a n}满足a m a2n=a2 4(m,n∈N*),则2m+1n的最小值为( )A.1 B.3 2C.2 D.9 2解析:设该数列的首项及公比为a,则由题可得a m×a2n=a4×2,即a m×a2n=a m+2n=a4×2,得m+2n=8,所以2m+1n=18(m+2n)·⎝⎛⎭⎪⎫2m+1n=182+2+4nm+mn≥182+2+24nm×mn=1,当且仅当4nm=mn,即m=4,n=2时等号成立,故选A.答案:A7.(等比数列前n项和)在等比数列{a n}中,a1+a n=34,a2·a n-1=64,且前n 项和S n=62,则项数n等于( )A.4 B.5C.6 D.7解析:设等比数列{a n}的公比为q,由a2a n-1=a1a n=64,又a1+a n=34,解得a1=2,a n=32或a1=32,a n=2.当a1=2,a n=32时,S n=a11-q n1-q=a1-a n q1-q=2-32q1-q=62,解得q=2.又a n=a1q n-1,所以2×2n-1=2n=32,解得n=5.同理,当a1=32,a n=2时,由S n=62,解得q=12.由a n=a1q n-1=32×⎝⎛⎭⎪⎫12n-1=2,得⎝⎛⎭⎪⎫12n-1=116=⎝⎛⎭⎪⎫124,即n-1=4,n=5.综上,项数n等于5,故选B.答案:B8.(等差数列前n 项和性质)在等差数列{a n }中,a 1=-2 015,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 016的值等于( ) A .-2 015 B .2 015 C .2 016D .0解析:设数列{a n }的公差为d ,S 12=12a 1+12×112d ,S 10=10a 1+10×92d , 所以S 1212=12a 1+12×112d 12=a 1+112d .S 1010=a 1+92d ,所以S 1212-S 1010=d =2, 所以S 2 016=2 016×a 1+2 015×2 0162d =0.答案:D9.(等比数列前n 项和性质)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=7,S 6=63,则数列{na n }的前n 项和为( ) A .-3+(n +1)×2n B .3+(n +1)×2n C .1+(n +1)×2nD .1+(n -1)×2n解析:设等比数列{a n }的公比为q ,∵S 3=7,S 6=63,∴q ≠1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 11-q 31-q =7,a 11-q 61-q =63,解得⎩⎨⎧a 1=1,q =2,∴a n =2n -1,∴na n =n ·2n -1,设数列{na n }的前n 项和为T n ,∴T n =1+2×2+3×22+4×23+…+(n -1)·2n -2+n ·2n -1,2T n =2+2×22+3×23+4×24+…+(n -1)·2n -1+n ·2n ,∴-T n =1+2+22+23+…+2n -1-n ·2n =2n -1-n ·2n =(1-n )2n -1,∴T n =1+(n -1)×2n ,故选D. 答案:D10.(递推关系、通项及性质)已知数列{a n }满足a 1=2,2a n a n +1=a 2n +1,设b n =a n -1a n +1,则数列{b n }是( ) A .常数列 B .摆动数列 C .递增数列D .递减数列解析:由2a n a n +1=a 2n +1可得a n +1=a 2n +12a n ,b n +1=a n +1-1a n +1+1=a 2n +12a n -1a 2n +12a n+1=a 2n -2a n +1a 2n +2a n +1=a n -12a n +12=b 2n ,由b n >0且b n ≠1,对b n +1=b 2n 两边取以10为底的对数,可得lgb n +1=2lg b n ,所以数列{lg b n }是以lg b 1=lg 2-12+1=lg 13为首项,2为公比的等比数列,所以lg b n =2n -1lg 13,b n =(13)2n -1,故数列{b n }是递减数列,故选D. 答案:D11.(等比数列、等差数列混合及性质)已知数列{a n }是等比数列,数列{b n }是等差数列,若a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,则tan b 3+b 91-a 4·a 8的值是( )A .1B .22C .-22D .- 3解析:{a n }是等比数列,{b n }是等差数列,且a 1·a 6·a 11=33,b 1+b 6+b 11=7π,∴a 36=(3)3,3b 6=7π,∴a 6=3,b 6=7π3, ∴tan b 3+b 91-a 4·a 8=tan 2b 61-a 26=tan2×7π31-32=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π-π3=-tan π3=- 3.答案:D12.(等差数列性质,等比数列通项)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________.解析:由3S 1,2S 2,S 3成等差数列,得4S 2=3S 1+S 3,即3S 2-3S 1=S 3-S 2,则3a 2=a 3,得公比q =3,所以a n =a 1q n -1=3n -1. 答案:3n -113.(S n 与a n 关系及等差数列通项)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a n +1=3S n ,n ∈N *,则a n =________. 解析:当n =1时,a 2=3S 1=3a 1=3. 当n ≥2时,∵a n +1=3S n ,∴a n =3S n -1,两式相减得a n +1-a n =3(S n -S n -1)=3a n ,即a n +1=4a n ,当n ≥2时,{a n }是以3为首项,4为公比的等比数列,得a n =3×4n -2.综上,a n =⎩⎨⎧1,n =1,3×4n -2,n ≥2.答案:⎩⎨⎧1,n =1,3×4n -2,n ≥2.14.(等差数列通项)已知函数y =f (x )的定义域为R ,当x <0时,f (x )>1,且对任意的实数x ,y ∈R ,等式f (x )f (y )=f (x +y )恒成立.若数列{a n }满足a 1=f (0),且f (a n +1)=1f-2-a n(n ∈N *),则a 2 016的值为________.解析:根据题意,不妨设f (x )=(12)x,则a 1=f (0)=1,∵f (a n +1)=1f-2-a n,∴a n +1=a n +2,∴数列{a n }是以1为首项、2为公差的等差数列,∴a n =2n -1,∴a 2 016=4 031. 答案:4 03115.(等差数列及性质、不等式)已知数列{a n }满足a 2=2a 1=2,na n +2是(2n +4)a n ,λ(2n 2+4n )的等差中项,若{a n }为单调递增数列,则实数λ的取值范围为________.解析:因为na n +2是(2n +4)a n ,λ(2n 2+4n )的等差中项,所以2na n +2=(2n +4)a n +λ(2n 2+4n ),即na n +2-(n +2)a n =λ(n 2+2n ),所以a n +2n +2-a nn =λ.设b n =a nn,则b n +2-b n =λ,因为a 1=1,a 2=2,所以b 1=b 2=1. 所以当n 为奇数时,b n =1+n -12λ;当n 为偶数时,b n =1+n -22λ.所以a n=⎩⎪⎨⎪⎧n +n n -1λ2,n 为奇数,n +n n -2λ2,n 为偶数.由数列{a n }为单调递增数列,得a n <a n +1. ①当n 为奇数且n >1时,n +n n -1λ2<n +1+n +1n +1-2λ2,所以λ>21-n, 又-1≤21-n<0,所以λ≥0; ②当n 为偶数时,2n +nn -2λ2<2n +1+n +1n +1-1λ2,所以λ>-23n ,又-13≤-23n<0,所以λ≥0. 综上,实数λ的取值范围为[0,+∞). 答案:[0,+∞)[B 组 大题规范练]1.(S n 与a n 的关系,等比数列的证明)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -3n (n ∈N *). (1)求a 1,a 2,a 3的值;(2)设b n =a n +3,证明数列{b n }为等比数列,并求a n . 解析:(1)因为数列{a n }的前n 项和为S n , 且S n =2a n -3n (n ∈N *).所以n =1时,由a 1=S 1=2a 1-3×1,解得a 1=3,n =2时,由S 2=2a 2-3×2,得a 2=9, n =3时,由S 3=2a 3-3×3,得a 3=21.(2)证明:因为S n =2a n -3×n ,所以S n +1=2a n +1-3×(n +1), 两式相减,得a n +1=2a n +3,*把b n =a n +3及b n +1=a n +1+3,代入*式, 得b n +1=2b n (n ∈N *),且b 1=6,所以数列{b n }是以6为首项,2为公比的等比数列, 所以b n =6×2n -1, 所以a n =b n -3=6×2n -1-3=3(2n-1).2.(等差数列定义、等比数列通项及求和)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1-a n =3,数列{b n }满足b n =3a n . (1)求数列{b n }的通项公式; (2)求数列{a n +b n }的前n 项和S n . 解析:(1)因为a 1=1,a n +1-a n =3,所以数列{a n }是首项为1,公差为3的等差数列, 所以a n =1+3(n -1)=3n -2, 故b n =3a n =33n -2.(2)由(1)知b n +1b n =33n +133n -2=27,所以数列{b n }是以3为首项,27为公比的等比数列,则数列{a n +b n }的前n 项和S n =a 1+b 1+a 2+b 2+…+a n +b n =(a 1+a 2+…+a n )+(b 1+b 2+…+b n ) =[1+4+…+(3n -2)]+(3+34+…+33n -2) =32n 2-12n +326·27n -326. 3.(a n 与S n 关系、等比数列证明及不等式最值)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,满足a n +S n =2n .(1)证明:数列{a n -2}为等比数列,并求出a n ; (2)设b n =(2-n )(a n -2),求{b n }的最大项. 解析:(1)证明:由a 1+S 1=2a 1=2,得a 1=1.由a n +S n =2n 可得a n +1+S n +1=2(n +1),两式相减得,2a n +1-a n =2, ∴a n +1-2=12(a n -2),∴{a n -2}是首项为a 1-2=-1,公比为12的等比数列,a n -2=(-1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,故a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.(2)由(1)知b n =(2-n )×(-1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=(n -2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,由b n +1-b n =n -12n-n -22n -1=n -1-2n +42n=3-n 2n≥0,得n ≤3,由b n +1-b n <0得n >3,∴b 1<b 2<b 3=b 4>b 5>…>b n >…,故{b n }的最大项为b 3=b 4=14.4.(等差、等比数列通项及和的最值)设S n ,T n 分别是数列{a n },{b n }的前n 项和,已知对于任意n ∈N *,都有3a n =2S n +3,数列{b n }是等差数列,且T 5=25,b 10=19.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)设c n =a nb nn n +1,求数列{c n }的前n 项和R n ,并求R n 的最小值.解析:(1)由3a n =2S n +3,得 当n =1时,有a 1=3; 当n ≥2时,3a n -1=2S n -1+3, 从而3a n -3a n -1=2a n ,即a n =3a n -1, 所以a n ≠0,a na n -1=3, 所以数列{a n }是首项为3,公比为3的等比数列,因此a n =3n . 设数列{b n }的公差为d ,由T 5=25,b 10=19, 得⎩⎨⎧5b 1+10d =25,b 1+9d =19,解得b 1=1,d =2, 因此b n =2n -1.(2)由(1)可得c n =2n -13nn n +1=[3n -n +1]3n n n +1=3n +1n +1-3nn,R n =c 1+c 2+…+c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-31+322+⎝ ⎛⎭⎪⎫-322+333+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫-3nn +3n +1n +1=3n +1n +1-3,因为c n =2n -13nn n +1>0,所以数列{R n }单调递增.所以n =1时,R n 取最小值,故最小值为32.。
高三数学数列知识点总结归纳数列作为数学中的重要概念,在高中数学中占据着重要的地位。
掌握数列的相关知识点是高三学生成功应对数学考试的关键。
本文将对高三数学数列知识点进行总结归纳,帮助同学们更好地理解和应用数列知识。
一、等差数列等差数列是高中数学中最常见的数列类型之一。
等差数列的特点是,数列中每两个相邻的数之间的差都相等,这个差被称为公差。
1.通项公式等差数列的通项公式为:an = a1 + (n-1)d,其中an表示第n个数,a1表示首项,d表示公差。
2.前n项和公式等差数列的前n项和公式为:Sn = [n/2] * (a1 + an),其中Sn表示前n项和,[]表示取整函数。
二、等比数列等比数列是另一种常见的数列类型。
等比数列的特点是,数列中每两个相邻的数之间的比值都相等,这个比值被称为公比。
1.通项公式等比数列的通项公式为:an = a1 * r^(n-1),其中an表示第n个数,a1表示首项,r表示公比。
2.前n项和公式等比数列的前n项和公式为:Sn = a1 * (1 - r^n) / (1 - r),其中Sn表示前n项和。
三、数列的性质与判断除了上述常见的等差数列和等比数列,数列还有一些重要的性质,学生们需要掌握如下内容:1.递推公式数列的递推公式是指通过前一项或多项来求得下一项的公式。
对于等差数列和等比数列而言,递推公式分别为an = an-1 + d和an = an-1 * r。
2.数列的有界性数列的有界性是指数列中的数是否有上界或下界。
有界数列是指存在上界或下界的数列,无界数列是指没有上界或下界的数列。
3.数列的单调性数列的单调性是指数列中的数的排列顺序是否单调递增或单调递减。
如果数列中的数依次递增,则称该数列是递增数列;如果数列中的数依次递减,则称该数列是递减数列。
四、数列的应用数列在实际问题中有广泛的应用,以下是其中一些常见的应用场景:1.复利问题等比数列可应用于复利问题中,比如银行存款利息的计算等。
高三数学数列知识点归纳总结数列是数学中常见且重要的概念,它在高三数学中扮演着非常重要的角色。
为了帮助大家更好地掌握数列的知识点,下面对高三数学数列知识进行归纳总结。
一、等差数列等差数列是指数列中相邻两项之差相等的数列。
常见的等差数列公式可以表示为An = a1 + (n - 1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。
1. 等差数列求和公式等差数列求和公式是等差数列中一个非常重要且常用的公式,可以帮助我们快速计算等差数列的和。
等差数列前n项和公式为Sn = n/2 * (a1 + an),其中Sn表示前n项和,a1为首项,an为第n项。
2. 等差中项公式等差中项公式是指通过等差数列的首项、末项和项数来计算等差数列的中项。
根据等差数列的性质,中项可以通过求首项与末项的平均值来得到。
等差中项公式为An = (a1 + an)/2,其中An表示中项,a1表示首项,an表示末项。
3. 等差数列的性质(1)任意项等于前一项加上公差,即An = An-1 + d。
(2)任意项等于首项加上与该项的差数乘以公差,即An = a1 + (n- 1)d。
(3)等差数列中,相等距离的两个项之和等于首项与末项之和。
二、等比数列等比数列是指数列中相邻两项之比相等的数列。
常见的等比数列公式可以表示为An = a1 * q^(n-1),其中a1为首项,q为公比,n为项数。
1. 等比数列求和公式等比数列求和公式是等比数列中一个非常重要且常用的公式,可以帮助我们快速计算等比数列的和。
等比数列前n项和公式为Sn = a1 * (q^n - 1) / (q - 1),其中Sn表示前n项和,a1为首项,q为公比。
2. 等比中项公式等比中项公式是指通过等比数列的首项、末项和项数来计算等比数列的中项。
根据等比数列的性质,中项可以通过将首项与末项的平方根相乘来得到。
等比中项公式为An = sqrt(a1 * an),其中An表示中项,a1表示首项,an表示末项。
高三等比数列知识点数列是数学中非常重要的一个概念,它是由一堆有规律的数按特定顺序排列组成的,可以在数学、物理、经济等领域中得到广泛应用。
其中,等比数列是一种重要的数列类型,在高中数学中被广泛应用于数列与数列极限、指数函数、对数函数等知识点的学习中。
本文将从等比数列的定义、性质及应用等方面对高三等比数列知识点进行阐述。
一、等比数列的定义与性质1. 定义等比数列是指一个数列中,从第二项开始,每一项与它的前一项之比等于同一个常数,该常数称为等比数列的公比。
即对于数列$a_1, a_2,a_3,\cdots,a_n,\cdots$,若满足$$\frac{a_{n+1}}{a_n}=q(q\neq0)$$ 则称为等比数列,其中$q$为该等比数列的公比。
2. 性质(1)前$n$项和公式:对于等比数列$a_1,a_2,a_3,\cdots,a_n,\cdots$,前$n$项和公式为$$\begin{aligned}S_n&=a_1+a_2+a_3+\cdots+a_n\\&=a_1(1+q+q^2+\cdots+q^{n-1})\\ &=\frac{a_1(1-q^n)}{1-q}\end{aligned}$$(2)通项公式:对于等比数列$a_1, a_2,a_3,\cdots,a_n,\cdots$,通项公式为$$a_n=a_1q^{n-1}$$(3)任意两项之比:对于等比数列$a_1,a_2,a_3,\cdots,a_n,\cdots$,任意两项之比为$$\frac{a_m}{a_n}=q^{m-n}(q\neq0)$$(4)等比数列的性质:等比数列的性质包括以下几点:①当公比$q>1$时,等比数列为递增数列;当公比$q<1$时,等比数列为递减数列;当公比$q=1$时,等比数列为等差数列;②取绝对值时,等比数列的每一项都是正数;③等比数列的任意项与它的前一项之商等于公比$q$,即$\dfrac{a_n}{a_{n-1}}=q$。