【拿高分,选好题第二波】(新课程)高中数学二轮复习精选《必考问题9 等差数列、等比》课件 新人教版
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2021年高考数学二轮复习专题3 数列第一讲等差数列与等比数列文1.对等差、等比数列基本量的考查是重点内容,常以选择题或填空题的形式出现.考查运用通项公式、前n项和公式建立方程组求解,为简单题.2.对等差、等比数列性质的考查是热点,主要以选择题或填空题的形式出现,具有“新、巧、活”的特点,考查利用性质解决有关的计算问题,为中档题.3.等差、等比数列的综合问题,多以解答题的形式考查,主要考查考生综合数学知识解决问题的能力,为中档题.等差数列的概念及通项公式1.等差数列的定义.数列{a n}满足a n+1-a n=d(其中n∈N*,d为与n值无关的常数)⇔{a n}是等差数列.2.等差数列的通项公式.若等差数列的首项为a1,公差为d,则a n=a1+(n-1)d=a m+(n-m)d(n,m ∈N*).3.等差中项.若x ,A ,y 成等差数列,则A =x +y 2,其中A 为x ,y 的等差中项. 4.等差数列的前n 项和公式.若等差数列首项为a 1,公差为d ,则其前n 项和S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)d 2W.等比数列的概念及通项公式1.等比数列的定义.数列{a n }满足a n +1a n=q (其中a n ≠0,q 是与n 值无关且不为零的常数,n ∈N *)⇔{a n }为等比数列.2.等比数列的通项公式.若等比数列的首项为a 1,公比为q ,则a n =a 1·q n -1=a m ·q n -m (n ,m ∈N *).3.等比中项.若x ,G ,y 成等比数列,则G 2=xy ,其中G 为x ,y 的等比中项,G 值有两个.4.等比数列的前n 项和公式.设等比数列的首项为a 1,公比为q ,则 S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q ,q ≠1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.(×)(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.(√)(3)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.(×)(4)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.(×)(4)G 为a ,b 的等比中项⇔G 2=ab .(×)(6)1+b +b 2+b 3+b 4+b 5=1-b 51-b .(×)1.在等差数列{a n }中,a 2=1,a 4=5,则数列{a n }的前5项和S 5=(B )A.7B.15C.20D.25解析:2d =a 4-a 2=5-1=4⇒d =2,a 1=a 2-d =1-2=-1,a 5=a 2+3d =1+6=7,故S 5=(a 1+a 5)×52=6×52=15. 2. (xx·北京卷)设{a n }是等差数列,下列结论中正确的是(C )A.若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0B.若a1+a3<0,则a1+a2<0C.若0<a1<a2,则a2>a1a3D.若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>0解析:设等差数列{a n}的公差为d,若a1+a2>0,a2+a3=a1+d+a2+d=(a1+a2)+2d,由于d正负不确定,因而a2+a3符号不确定,故选项A错;若a1+a3<0,a1+a2=a1+a3-d=(a1+a3)-d,由于d正负不确定,因而a1+a2符号不确定,故选项B错;若0<a1<a2,可知a1>0,d>0,a2>0,a3>0,∴a22-a1a3=(a1+d)2-a1(a1+2d)=d2>0,∴a2>a1a3,故选项C正确;若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)=d·(-d)=-d2≤0,故选项D错.3.(xx·新课标Ⅱ卷)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=(B)A.21B.42C.63D.84解析:∵ a1=3,a1+a3+a5=21,∴ 3+3q2+3q4=21.∴ 1+q2+q4=7.解得q2=2或q2=-3(舍去).∴a3+a5+a7=q2(a1+a3+a5)=2×21=42.故选B.4.等差数列{a n}的公差不为零,首项a1=1,a2是a1和a5的等比中项,则数列的前10项之和是(B)A.90B.100C.145D.190解析:设公差为d,则(1+d)2=1·(1+4d).∵d≠0,解得d=2,∴S10=100.。
训练8 数列的综合应用(参考时间:80分钟)一、填空题1.在数列{a n }中,a 1=4,a 2=10,若{log 3(a n -1)}为等差数列,则T n =1a 2-a 1+1a 3-a 2+…+1a n +1-a n等于________.2.已知正项等比数列{a n }满足:a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n ,使得a m a n =2a 1,则4m+1n的最小值为________.3.已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n =2n ,则a nn的最小值为________.4.设{a n }是等比数列,公比q =2,S n 为{a n }的前n 项和.记T n =17S n -S 2n a n +1,n ∈N *.设Tn 0为数列{T n }的最大项,则n 0=________.5.已知等差数列{a n }满足2a 2-a 27+2a 12=0,且{b n }是等比数列,若b 7=a 7,则b 5b 9=________. 6.(2012·天一、某某、海门中学联考)在等比数列{a n }中,a 1=1,a 2 012=9,函数f (x )=x (x -a 1)(x -a 2)…(x -a 2 012)+2,则曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为________.7.(2012·宿迁联考)设y =f (x )是一次函数,f (0)=1,且f (1),f (4),f (13)成等比数列,则f (2)+f (4)+…+f (2n )=________.8.(2012·宿迁联考)第30届奥运会在伦敦举行.设数列a n =log n +1(n +2)(n ∈N *),定义使a 1·a 2·a 3…a k 为整数的实数k 为奥运吉祥数,则在区间[1,2 012]内的所有奥运吉祥数之和为________.9.(2012·某某模拟)在等差数列{a n }中,a 2=5,a 6=21,记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,若S 2n +1-S n ≤m15对n ∈N *恒成立,则正整数m 的最小值为________.二、解答题10.数列{a n }满足a n =2a n -1+2n+1(n ∈N *,n ≥2),a 3=27.(1)求a 1,a 2的值;(2)是否存在一个实数t ,使得b n =12n (a n +t )(n ∈N *),且数列{b n }为等差数列?若存在,求出实数t ;若不存在,请说明理由; (3)求数列{a n }的前n 项和S n .11.设函数f (x )=2x +33x (x >0),数列{a n }满足a 1=1,a n =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1(n ∈N *,且n ≥2).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设T n =a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+…+(-1)n -1·a n a n +1,若T n ≥tn 2对n ∈N *恒成立,某某数t 的取值X 围.12.(2012·某某期中)已知数列{a n }满足对任意的n ∈N *,都有a 31+a 32+…+a 3n =(a 1+a 2+…+a n )2且a n >0. (1)求a 1,a 2的值;(2)求数列{a n }的通项公式a n ; (3)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +2的前n 项和为S n ,不等式S n >13log a (1-a )对任意的正整数n 恒成立,某某数a 的取值X 围.13.(2012·某某、某某一模)已知数列{a n }满足a 1=a (a >0,a ∈N *),a 1+a 2+…+a n -pa n +1=0(p ≠0,p ≠-1,n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)若对每一个正整数k ,若将a k +1,a k +2,a k +3按从小到大的顺序排列后,此三项均能构成等差数列,且公差为d k .①求p 的值及对应的数列{d k }.②记S k 为数列{d k }的前k 项和,问是否存在a ,使得S k <30对任意正整数k 恒成立?若存在,求出a 的最大值;若不存在,请说明理由.参考答案训练8 数列的综合应用1.解析 由{log 3(a n -1)}是等差数列得d =log 3(a 2-1)-log 3(a 1-1)=log 3(10-1)-log 3(4-1)=1,所以log 3(a n -1)=log 3(a 1-1)+(n -1)×1=n 所以a n =3n+1,则T n =1a 2-a 1+1a 3-a 2+…+1a n +1-a n=132+1-31-1+133+1-32-1+…+13n +1+1-3n-1=13×2+132×2+…+13n ×2=12×13⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13n 1-13=14⎝⎛⎭⎪⎫1-13n .答案 14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n2.解析 由a 7=a 6+2a 5得q 2=q +2,又a n >0,所以q =2,a m a n =2m +n -2a 1=2a 1,所以m +n =3,故4m +1n =⎝ ⎛⎭⎪⎫4m +1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 3+n 3=53+4n 3m +m 3n ≥53+2 49=3.(当且仅当m =2,n =1等号成立). 答案 33.解析 a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2[(n -1)+(n -2)+…+2+1]+33=33+n 2-n ,所以a n n=33n+n -1,设f (n )=33n+n -1,令f ′(n )=-33n2+1>0,则f (n )在(33,+∞)上是单调递增,在(0,33)上是递减的,因为n ∈N *,所以当n=5或6时f (n )有最小值.又因为a 55=535,a 66=636=212,所以,a n n 的最小值为a 66=212.答案 2124.解析 T n =17a 1[1-2n]1-2-a 1[1-22n]1-2a 12n=11-2·22n-172n+162n=11-2·⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n+162n-17,因为(2)n+162n≥8,当且仅当(2)n=4,即n=4时取等号,所以当n 0=4时T n 有最大值. 答案 45.解析 因为{a n }是等差数列,所以a 2+a 12=2a 7,又2(a 2+a 12)=a 27,所以4a 7=a 27,b 7=a 7≠0,所以a 7=4,所以b 5b 9=b 27=42=16. 答案 166.解析 f ′(0)即为f (x )展开式中x 的系数,所以f ′(0)=a 1a 2…a 2 012=(a 1a 2 012)1 006=91 006=32 012,又f (0)=2,故在点(0,f (0))处的切线方程为y -2=32 012x ,即为y =32 012x +2.答案 y =32 012x +2 7.解析 设f (x )=kx +b (k ≠0),又f (0)=1,所以b =1,即f (x )=kx +1(k ≠0),由f (1),f (4),f (13)成等比数列,得f 2(4)=f (1)f (13),即(4k +1)2=(k +1)(13k +1),因为k ≠0,所以解得k =2,即f (x )=2x +1,所以f (2)+f (4)+…f (2n )=5+9+…+(4n +1)=n 5+4n +12=n (2n +3).答案 n (2n +3)8.解析 因为a 1·a 2·a 3…a k =log 23×log 34×…×log k +1(k +2)=log 2(k +2),当log 2(k +2)=m (m ∈Z )时,k =2m-2∈[1,2 012](m ∈Z ),m =2,3,4,…,10,所以在区间[1,2 012]内的所有奥运吉祥数之和为(22-2)+(23-2)+…+(210-2)=(22+23+…+210)-18=211-22=2 026. 答案 2 0269.解析 由题意可知a n =4n -3,且(S 2n +3-S n +1)-(S 2n +1-S n )=1a 2n +3+1a 2n +2-1a n +1=18n +9+18n +5-14n +1<0,所以{S 2n +1-S n }是递减数列,故(S 2n +1-S n )max =S 3-S 1=1a 2+1a 3=1445≤m 15,解得m ≥143,故正整数m 的最小值为5. 答案 510.解 (1)由a 3=27,得27=2a 2+23+1,∴a 2=9,∵9=2a 1+22+1,∴a 1=2.(2)假设存在实数t ,使得{b n }为等差数列,则2b n =b n -1+b n +1,(n ≥2且n ∈N *)∴2×12n (a n +t )=12n -1(a n -1+t )+12n +1(a n +1+t ),∴4a n =4a n -1+a n +1+t ,∴4a n =4×a n -2n -12+2a n +2n +1+1+t ,∴t =1.即存在实数t =1,使得{b n }为等差数列.(3)由(1),(2)得b 1=32,b 2=52,∴b n =n +12,∴a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n +12·2n -1=(2n +1)2n -1-1,S n =(3×20-1)+(5×21-1)+(7×22-1)+…+[(2n +1)×2n -1-1]=3+5×2+7×22+…+(2n +1)×2n -1-n ,①∴2S n =3×2+5×22+7×23+…+(2n +1)×2n-2n ,②由①-②得-S n =3+2×2+2×22+2×23+…+2×2n -1-(2n +1)×2n+n =1+2×1-2n1-2-(2n +1)×2n +n =(1-2n )×2n +n -1,∴S n =(2n -1)×2n-n +1.11.解 (1)因为a n =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1=2×1a n -1+33×1a n -1=a n -1+23(n ∈N *,且n ≥2), 所以a n -a n -1=23.因为a 1=1,所以数列{a n }是以1为首项,公差为23的等差数列.所以a n =2n +13.(2)①当n =2m ,m ∈N *时,T n =T 2m =a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+…+(-1)2m -1a 2m a 2m +1 =a 2(a 1-a 3)+a 4(a 3-a 5)+…+a 2m (a 2m -1-a 2m +1)=-43(a 2+a 4+…+a 2m )=-43×a 2+a 2m 2×m =-19(8m 2+12m )=-19(2n 2+6n ).②当n =2m -1,m ∈N *时,T n =T 2m -1=T 2m -(-1)2m -1a 2m a 2m +1=-19(8m 2+12m )+19(16m 2+16m +3)=19(8m 2+4m +3)=19(2n 2+6n +7). 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧-192n 2+6n ,n 为正偶数,192n 2+6n +7,n 为正奇数,要使T n ≥tn 2对n ∈N *恒成立,只要使-19(2n 2+6n )≥tn 2,(n 为正偶数)恒成立. 只要使-19⎝ ⎛⎭⎪⎫2+6n ≥t ,对n ∈N *恒成立,故实数t 的取值X 围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-59.12.解 (1)当n =1时,有a 31=a 21,由于a n >0,所以a 1=1.当n =2时,有a 31+a 32=(a 1+a 2)2,将a 1=1代入上式,由于a n >0,所以a 2=2.(2)由于a 31+a 32+…+a 3n =(a 1+a 2+…+a n )2,①则有a 31+a 32+…+a 3n +a 3n +1=(a 1+a 2+…+a n +a n +1)2.②②-①,得a 3n +1=(a 1+a 2+…+a n +a n +1)2-(a 1+a 2+…+a n )2,由于a n >0,所以a 2n +1=2(a 1+a 2+…+a n )+a n -1.③同样有a 2n =2(a 1+a 2+…+a n -1)+a n (n ≥2),④③-④,得a 2n +1-a 2n =a n +1+a n , 所以a n +1-a n =1,由于a 2-a 1=1,即当n ≥1时都有a n +1-a n =1,所以数列{a n }是首项为1,公差为1的等差数列. 故a n =n .(3)由(2)知a n =n .则1a n a n +2=1n n +2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2, 所以S n =1a 1a 3+1a 2a 4+…+1a n -1a n +1+1a n a n +2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-1n +1-1n +2=34-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2.∵S n -1-S n =1n +1n +3>0,∴数列{S n }单调递增.所以(S n )min =S 1=13.要使不等式S n >13log a (1-a )对任意正整数n 恒成立,只要13>13log a (1-a ).∵1-a >0,∴0<a <1.∴1-a >a ,即0<a <12.所以,实数a 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 13.解 (1)因为a 1+a 2+…+a n -pa n +1=0,所以n ≥2时,a 1+a 2+…+a n -1-pa n =0,两式相减,得a n +1a n =p +1p (n ≥2),故数列{a n }从第二项起是公比为p +1p的等比数列,又当n =1时,a 1-pa 2=0,解得a 2=ap,从而a n =⎩⎪⎨⎪⎧a n =1,a p ⎝ ⎛⎭⎪⎫p +1p n -2n ≥2.(2)①由(1)得a k +1=a p ⎝ ⎛⎭⎪⎫p +1p k -1,a k +2=a p ⎝ ⎛⎭⎪⎫p +1p k ,a k +3=a p ⎝ ⎛⎭⎪⎫p +1p k +1,若a k +1为等差中项,则2a k +1=a k +2+a k +3, 即p +1p =1或p +1p =-2,解得p =-13;此时a k +1=-3a (-2)k -1,a k +2=-3a (-2)k,所以d k =|a k +1-a k +2|=9a ·2k -1,若a k +2为等差中项,则2a k +2=a k +1+a k +3, 即p +1p=1,此时无解;若a k +3为等差中项,则2a k +3=a k +1+a k +2, 即p +1p =1或p +1p =-12,解得p =-23,此时a k +1=-3a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-12k -1,a k +3=-3a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-12k +1,所以d k =|a k +1-a k +3|=9a 8·⎝ ⎛⎭⎪⎫12k -1,综上所述,p =-13,d k =9a ·2k -1或p =-23,d k =9a 8·⎝ ⎛⎭⎪⎫12k -1②当p =-13时,S k =9a (2k-1).则由S k <30,得a <1032k-1, 当k ≥3时,1032k-1<1,所以必定有a <1, 所以不存在这样的最大正整数当p =-23时,S k =9a 4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k ,则由S k <30,得a <403⎣⎢⎡1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k ],因为403⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k >403,所以a =13满足S k <30恒成立;但当a =14时,存在k =5,使得a >403⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 即S k <30,所以此时满足题意的最大正整数a =13.。
1.理解等差数列、等比数列的概念.2.掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n项和公式.3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.4.了解等差数列与一次函数、等比数列与指数函数的关系.1.【2020全国二卷】数列{}n a中,12a=,m n m na a a+=,若155121022k k ka a a++++++=-,则k=()A.2B.3C.4D.52.【2019全国一卷】记n S为等差数列{}n a的前n项和.已知40S=,55a=,则()A.25na n=-B.310na n=-C.228nS n n=-D.2122nS n n=-一、选择题.1.记等差数列{}n a的前n项和为n S.若616a=,535S=,则{}na的公差为()A.3B.2C.2-D.3-2.已知数列{}n a是等差数列,n S是它的前n项和,若12a=,312S=,则4S=()A.24B.20C.16D.103.等差数列{}n a的前n项和为n S,若2163S=,则31119a a a++=()A.12B.9C.6D.34.已知数列{}n a是公比不为1的等比数列,n S为其前n项和,满足22a=,且116a,49a,72a成等差数列,则3S=()A.5B.6C.7D.95.等比数列{}n a 的前n 项的乘积记为n T ,若29512T T ==,则8T =( ) A .1024 B .2048 C .4096 D .81926.在等比数列{}n a 中,131a a +=,5791120a a a a +++=,则1a =( ) A .16 B .13 C .2 D .47.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若1234a a a ++=,610S =,则3a =( )A .149B .169C .209D .738.已知数列{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,5632a a a +=+,则7S =( )A .2B .7C .14D .289.中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问題:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟,羊主人说:“我羊所吃的禾苗只有马的一半,”马主人说:“我马所吃的禾苗只有牛的一半,“打算按此比例偿还,他们各应偿还多少?该问题中,1斗为10升,则马主人应偿还( )升粟?A .253B .503C .507D .100710.已知数列{}n a 为各项均为正数的等比数列,n S 是它的前n 项和,若174a a =,且47522a a +=,则 5S =( )A .32B .31C .30D .2911.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,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”意思为:有一个人要走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛,每天走的路程为前一天的一半,走了6天恰好到达目的地,请问第三天走了( )A .192里B .48里C .24里D .96里 12.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,44a =,515S =,则数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前2019项和为( ) A .20182019 B .20182020 C .20192020 D .20172019二、填空题.13.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2580a a -=,则23S S =_______.14.等差数列{}n a 中,11a =,921a =,则3a 与7a 等差中项的值为_____.15.春夏季节是流感多发期,某地医院近30天每天入院治疗的人数依次构成数列{}n a ,已知11a =,22a =,且满足()*21(1)n n na a n +-=+-∈N ,则该医院30天入院治疗流感的人数共有______人. 16.已知数列{}n a 满足112(1)0,4n n n a na a ++-==,则数列(1)(2)n a n n ⎧⎫⎨⎬++⎩⎭的前n 项和为_________.1.【答案】C【解析】取1m =,则11n n a a a +=,又12a =,所以12n na a +=, 所以{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列,则2n n a =,所以11011115512102(12)222212k k k k k k a a a ++++++-+++==-=--,得4k =. 【点睛】本题考查利用等比数列求和求参数的值,解答的关键就是求出数列的通项公式,考查计算能力, 属于中等题.2.【答案】A【解析】依题意有415146045S a d a a d =+=⎧⎨=+=⎩,可得132a d =-⎧⎨=⎩,25n a n =-,24n S n n =-. 【点睛】本题主要考查等差数列通项公式与前n 项和公式,渗透方程思想与数学计算等素养.利用等差数列通项公式与前n 项公式即可列出关于首项与公差的方程,解出首项与公差,再适当计算即可做出判断.一、选择题.1.【答案】A【解析】由等差数列的性质可知,155355352a a S a +=⨯==,解得37a =, 故63363a a d -==-,故选A . 2.【答案】B 【解析】由12a =,312S =,得3132363122S a d d ⨯=+=+=,解得2d =, 所以41434812202S a d ⨯=+=+=,故选B . 3.【答案】B【解析】由等差数列性质可知21112163S a ==,解得113a =,∴311191139a a a a ++==,本题正确选项为B .4.【答案】C。
等差数列与等比数列副标题一、选择题(本大题共29小题,共145.0分)1.已知数列满足a n-2a n+1+a n+2=0(n∈N*)且前n项和为,若,则()A. B. 145 C. D. 1752.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=a n+2(n∈N*),则数列{a n}的前5项和S5=A. 9B. 16C. 25D. 363.在数列中,若,且对任意∈有,则数列的前20项和为()A. 45B. 55C. 65D. 754.已知数列的各项均为正数,,,数列的前200项中,有理数的个数为()A. 13B. 14C. 15D. 165.已知数列满足:,点O是平面上不在直线l上的任意一点,l上有不重合的三点A,B,C且,则=A. 1010B. 1009C. 1004D. 10056.在数列{a n}中,a1=1,a2=2,且a n+2-a n=1+(-1)n(n∈N*),则S66等于A. 1152B. 1155C. 976D. 9777.已知数列满足,,则的值为()A. 0B. 18C. 96D. 6008.数列{a n}前n项和S n=n2+2n-2,对数列{a n}的描述正确的是()A. 数列为递增数列B. 数列为递减数列C. 数列为等差数列D. 数列为等比数列9.已知对于正项数列满足∈,若,则A. 40B. 66C. 78D. 15610.正项等比数列{a n}中,S n为其前n项和,若S3=3,S9=39,则S6为()A. 21B. 18C. 15D. 1211.已知数列满足,,设,则数列的前项和为()A. nB.C.D.12.记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A. 1B. 2C. 4D. 813.在等差数列{a n}中,已知a2=-8,公差d=2,则a12=()A. 10B. 12C. 14D. 1614.在等差数列{a n}中,a1=-2011,其前n项的和为S n.若-=2,则S2011=()A. B. 2010 C. 2011 D.15.等差数列{a n}和{b n}的前n项和分别为S n与T n,对一切自然数n,都有=,则等于()A. B. C. D.16.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a5+a7=14,则S11=()A. 140B. 70C. 154D. 7717.已知等差数列{a n}中,S n是{a n}的前n项和,且S3=30,S6=100,则S9的值为()A. 260B. 130C. 170D. 21018.已知等差数列{a n}满足,a1>0,a5=2a10,则前n项和S n取最大值时,n的值为()A. 12或13B. 13或14C. 14或15D. 15或1619.已知等差数列{a n}的前n项为S n,且a1+a5=-14,S9=-27,则使得S n取最小值时的n为()A. 1B. 6C. 7D. 6或720.等比数列{a n}中,a1=,q=2,则a4与a8的等比中项是()A. B. 4 C. D.21.正项等比数列{a n}中,a3=2,a4•a6=64,则的值是()A. 4B. 8C. 16D. 6422.已知等比数列为递增数列,是其前n项和若,,则A. B. C. D.23.设各项均为正的等比数列满足,则等于A. B. C. 9 D. 724.数列{a n}的通项公式为a n=2n-49,当S n达到最小时,n等于()A. 23B. 24C. 25D. 2625.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S13>0,S14<0,则S n取最大值时n的值为()A. 6B. 7C. 8D. 1326.在明朝程大位《算法统宗》中有这样的一首歌谣:“远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”这首歌谣描述的这个宝塔古称浮屠,它一共有7层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,共有381盏灯,则顶层有()盏灯.A. 2B. 3C. 5D. 627.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上两人所得与下三人等。
1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3+a 5=8,则S 7=( ) A . 28 B .32 C .56 D .24 【答案】A【解析】S 7=7×(a 1+a 7)2=7×(a 3+a 5)2=28.故选A. 2.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若2S 4=S 5+S 6,则数列{a n }的公比q 的值为( ) A .-2或1 B .-1或2 C .-2 D .1【答案】C3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1>0且a 6a 5=911,则当S n 取最大值时,n 的值为( )A .9B .10C .11D .12【解析】由题意,不妨设a 6=9t ,a 5=11t ,则公差d =-2t ,其中t >0,因此a 10=t ,a 11=-t ,即当n =10时,S n 取得最大值.【答案】B4.在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a m +1·a m -1=2a m (m ≥2),数列{a n }的前n 项积为T n ,若T 2m -1=512,则m 的值为( )A .4B .5C .6D .7 【答案】B【解析】由等比数列的性质可知a m +1·a m -1=a 2m =2a m (m ≥2),∴a m =2,即数列{a n }为常数列,a n =2,∴T 2m -1=22m -1=512=29,即2m -1=9,所以m =5.5.已知等比数列{a n }的各项都是正数,且3a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 8+a 9a 6+a 7=( )A .6B .7C .8D .9 【答案】D【解析】∴3a 1,12a 3,2a 2成等差数列, ∴a 3=3a 1+2a 2,∴q 2-2q -3=0,∴q =3或q =-1(舍去). ∴a 8+a 9a 6+a 7=a 1q 7+a 1q 8a 1q 5+a 1q 6=q 2+q 31+q=q 2=32=9. 6.各项均不为零的等差数列{a n }中,a 1=2,若a 2n -a n -1-a n +1=0(n ∈N *,n ≥2),则S 2 016=________.【答案】4 032【解析】由于a 2n -a n -1-a n +1=0(n ∈N *,n ≥2),即a 2n -2a n =0,∴a n =2,n ≥2,又a 1=2,∴a n =2,n ∈N *,故S 2 016=4 032.7.设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________.【答案】1 1218.已知数列{a n }的各项均为正数,S n 为其前n 项和,且对任意n ∈N *,均有a n ,S n ,a 2n 成等差数列,则a n =________.【答案】n【解析】∵a n ,S n ,a 2n 成等差数列,∴2S n =a n +a 2n .当n =1时,2a 1=2S 1=a 1+a 21. 又a 1>0,∴a 1=1.当n ≥2时,2a n =2(S n -S n -1)=a n +a 2n -a n -1-a 2n -1,∴(a 2n -a 2n -1)-(a n +a n -1)=0,∴(a n +a n -1)(a n -a n -1)-(a n +a n -1)=0, 又a n +a n -1>0,∴a n -a n -1=1,∴{a n }是以1为首项,1为公差的等差数列, ∴a n =n (n ∈N *).9.已知等差数列{a n }满足a 3=2,前3项和S 3=92. (1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 1=a 1,b 4=a 15,求{b n }的前n 项和T n .10.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;(3)求数列{a n }的通项公式.(1)解:当n =2时,4S 4+5S 2=8S 3+S 1,即4(a 1+a 2+a 3+a 4)+5(a 1+a 2)=8(a 1+a 2+a 3)+a 1, 整理得a 4=4a 3-a 24,又a 2=32,a 3=54,11.已知数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,且S n =a n (a n +1)2(n ∈N *). (1)求证:数列{a n }是等差数列; (2)设b n =1S n,T n =b 1+b 2+…+b n ,求T n .(1)证明: S n =a n (a n +1)2(n ∈N *),① S n -1=a n -1(a n -1+1)2(n ≥2).② ①-②得:a n =a 2n +a n -a 2n -1-a n -12(n ≥2), 整理得:(a n +a n -1)(a n -a n -1)=(a n +a n -1)(n ≥2).∵数列{a n}的各项均为正数,∴a n+a n-1≠0,。
专题等差数列的概念知识点一等差数列的概念与通项公式1.等差数列的定义一般地,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,公差通常用字母d 表示.2.等差中项由三个数,,a A b 组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项.根据等差数列的定义可以知道,2A a b =+.3.等差数列的递推公式及通项公式已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则递推公式为1n n a a d +-=,通项公式为()11n da a n =+-知识点二等差数列的性质与应用1.等差数列通项公式的变形及推广(1)()()*1n a dn a d n N =+-∈(2)()*(),n m a a n m d m n N=+-∈.(3)(* ,n ma a d m n N n m-=∈-,且)m n ≠.2.若{}{},n n a b 分别是公差为,d d '的等差数列,则有数列结论{}n c a +公差为d 的等差数列(c 为任一常数){}·n c a 公差为cd 的等差数列(c 为任一常数){}n k an a ++公差为2d 的等差数列(k 为常数,*k N ∈){}n n pa qb +公差为pd qd +'的等差数列(p,q 为常数)3.下标性质在等差数列{}n a 中,若),(,,*m n p q m n p q N +=+∈,则m n p q a a a a +=+.特别的,若)2,(,*m n p m n p N +=∈,则有2m n pa a a +=重难点1利用定义判断等差数列1.已知数列{}n a 中,12a =,12n n a a +=-,则8a =.【答案】12-【分析】先判断得{}n a 是等差数列,再利用等差数列的通项公式即可得解.【详解】因为12n n a a +=-,所以数列{}n a 是等差数列,公差2d =-,又12a =,所以()82(81)212a =+-⨯-=-.故答案为:12-.2.已知数列{}n a 的通项公式为n a pn q =+,其中p ,q 为常数,且0p ≠,那么这个数列一定是等差数列吗?【答案】{}n a 一定是等差数列.【分析】根据等差数列定义证明数列是等差数列.【详解】取数列{}n a 中任意相邻两项n a 与()12n a n -≥,作差得()11n n a a pn q p n q p --=+--+=⎡⎤⎣⎦,它是一个与n 无关的常数,所以数列{}n a 一定是等差数列.3.判断以下数列是否是等差数列?如果是,指出公差;如果不是,说明理由.(1)7,13,19,25,31;(2)2,4,7,11;(3)1,3,5,7----.【答案】(1)是,公差为6(2)不是等差数列(3)是,公差为2-【分析】结合等差数列的定义判断即可;【详解】(1)因为371913251931256-=-=-=-=,所以是等差数列,且公差为6.(2)因为422,743-=-=,所以4274-≠-,因此不是等差数列.(3)因为3(1)5(3)7(5)2---=---=---=-,所以是等差数列,且公差为2-4.判断下列数列是否为等差数列:(1)an=3-2n ;(2)an=n2-n .【答案】(1)是等差数列(2)不是等差数列【分析】(1)(2)根据等差数列的定义判断即可.【详解】(1)因为1[32(1)](32)2n n a a n n +-=-+--=-,是常数,所以数列{a n }是以2-为公差的等差数列.(2)因为221[(1)(1)]()2n n a a n n n n n +-=+-+--=,不是常数,所以数列{a n }不是等差数列.5.已知在数列{}n a 中,11a =,11112n n a a +=+,则10a 等于.【答案】211【分析】根据题意可得数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,12为公差的等差数列,再利用等差数列的通项公式即可得解.【详解】解:因为11112n n a a +=+,所以11112n n a a +-=,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以111a =为首项,12为公差的等差数列,则()1111111222n n n a a =+-⨯=+,故101111110222a =⨯+=,所以10211a =.故答案为:211.6.(多选)若{}n a 是等差数列,则下列数列中仍为等差数列的是()A .{}n aB .{}1n n a a +-C .{}n pa q +(,p q 为常数)D .{}2n a n +【答案】BCD【分析】根据等差数列的定义逐一进行检验即可求解.【详解】对于选项A ,数列1,1,3-是等差数列,取绝对值后1,1,3不是等差数列,故选项A 不符合题意;对于选项B ,若{}n a 为等差数列,根据等差数列的定义可知:数列1{}n n a a +-为常数列,故1{}n n a a +-为等差数列,故选项B 符合题意;对于选项C ,若{}n a 为等差数列,设其公差为d ,则11()n n n n pa q pa q p a a pd +++--=-=为常数列,故{}n pa q +为等差数列,故选项C 符合题意;对于选项D ,若{}n a 为等差数列,设其公差为d ,则121221n n a n a n d +++--=+为常数,故{2}n a n +为等差数列,故选项D 符合题意,故选:BCD.重难点2利用定义得到等差数列的通项公式7.等差数列3,11,19,27,…的通项公式是()A .85n a n =+B .85n a n =-C .85n a n =--D .85n a n =-+【答案】B【分析】首先得到首项与公差,即可求出通项公式.【详解】因为等差数列{}n a 的首项13a =,公差1138d =-=,所以通项公式为()()1138185n a a n d n n =+-=+-=-.故选:B8.已知数列{}n a 满足11a =,11n n a a +=+(N n ∈,1n ≥),则n a =.【答案】n【分析】由题意得到{}n a 为等差数列,公差为1,从而求出通项公式.【详解】因为11n n a a +=+(N n ∈,1n ≥),故{}n a 为等差数列,公差为1,所以()111n a n n =+-⨯=.故答案为:n9.在数列{}n a 中,1a ==,则数列{}n a 的通项公式为.【答案】23n a n=可得为等差数列,从而可求{}na 的通项公式.,故为等差数列,()()11n n =-=-=,故23n a n =,故答案为:23n a n=10.已知数列{}n a 中,1231,4,9a a a ===,且{}1n n a a +-是等差数列,则6a =()A .36B .37C .38D .39【答案】A【分析】根据等差数列的定义写出{}1n n a a +-的通项公式,再利用累加法求6a .【详解】因为21323,5a a a a -=-=,所以()()32212a a a a ---=,又{}1n n a a +-是等差数列,故首项为3,公差为2,所以132(1)21n n a a n n +-=+-=+,所以()()()665542112(54321)5136a a a a a a a a =-+-++-+=++++++= .故选:A.11.在数列{}n a 中,11a =1=,则n a =()A .nB .2nC .2n +D【答案】B1=1=,再由等差数列的定义即可求出通项公式.1=1=,令n b =11n n b b +-=,所以数列{}n b 是以11b ==为首项,1为公差的等差数列,所以()111n b n n =+-⨯=n =,所以2n a n =.故选:B12.已知数列(){}2log 1n a -(*N n ∈)为等差数列,且13a =,39a =,则数列{}n a 的通项公式为.【答案】21nn a =+【分析】根据等差数列的概念可得数列(){}2log 1n a -的通项公式,进而可得n a .【详解】设等差数列(){}2log 1n a -的公差为d ,由13a =,39a =,得()()2321log 1log 12a a d -=-+,解得1d =,所以()()2log 1111n a n n -=+-⨯=,即21nn a =+,故答案为:21nn a =+.重难点3等差数列基本量的计算13.已知递增数列{}n a 是等差数列,若48a =,()26263a a a a +=⋅,则2024a =()A .2024B .2023C .4048D .4046【答案】C【分析】设数列{}n a 的公差为d (0d >),解法一:根据题意结合等差数列的通项公式求1,a d ,即可得结果;解法二:根据等差数列的性质并以4a 为中心求d ,即可得结果.【详解】解法一:设数列{}n a 的公差为d (0d >),因为48a =,()26263a a a a +=⋅,则()()()1111132355a d a d a d a d a d +=⎧⎨+++=++⎩,解得122a d =⎧⎨=⎩,所以()202422202414048a =+⨯-=;解法二:设数列{}n a 的公差为d (0d >),由()26263a a a a +=⋅得()()4443222a a d a d ⨯=-+,又因为48a =,即()()488282=-+d d ,解得2d =,所以()202442202448220204048a a =+⨯-=+⨯=.故选:C .14.已知等差数列{}n a 中,624a =-,3048a =-,则首项1a 与公差d 分别为()A .18,2--B .18,1--C .19,2--D .19,1--【答案】D【分析】由题意列出方程组,即可求得答案.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,依题得115242948a d a d +=-⎧⎨+=-⎩,解得1191a d =-⎧⎨=-⎩.故选:D15.已知等差数列{}n a 单调递增且满足1104a a +=,则8a 的取值范围是.【答案】()2,+∞【分析】根据题意求出首项和公差的关系,表示出8a 即可求出其取值范围.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,因为{}n a 单调递增,所以0d >,由11019442a d a a =++=⇒,所以1499222d da -==-,则18957272222a a d d d d =+=-+=+>,所以8a 的取值范围是()2,+∞.故答案为:()2,+∞16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且满足30a >,340a a +<,则1a d的取值范围是.【答案】5,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭【分析】根据已知判断等差数列{}n a 先正后负,是递减数列,即可得出0d <,再根据等差数列通项结合已知列不等式,即可解出答案.【详解】30a > ,340a a +<,40a ∴<,则0d <,31341120230a a d a a a d a d =+>⎧⎨+=+++<⎩解得11252a da d >-⎧⎪⎨<-⎪⎩,0d < ,1522a d ∴-<<-,即1a d 的取值范围是5,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭.故答案为:5,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭.17.已知在等差数列{}n a 中,4820a a +=,712a =,则11a =.【答案】20【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,进而列出方程求得1a ,d ,进而求解即可.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意得,1113720612a d a d a d +++=⎧⎨+=⎩,解得10a =,2d =,则11110010220a a d =+=+⨯=.故答案为:20.18.已知等差数列{}n a 满足3681112a a a a +++=,则9112a a -的值为.【答案】3【分析】由等差数列通项公式得122441a d +=,即163a d +=,进而求出9111263a a a d -=+=【详解】由等差数列通项公式得11111225710d d d a a a d a ++++++=+,即122441a d +=,故163a d +=,()9111112281063a a a d a d a d -=+--=+=.故答案为:3重难点4等差中项及其应用19.一个直角三角形三边长a ,b ,c 成等差数列,面积为12,则它的周长是.【答案】【分析】方法一:设出直角三角形的三边以及公差,进而通过基本量结合面积公式和勾股定理建立方程组求出三边,进而得到答案;方法二:设出直角三角形的三边,利用等差中项建立等式,进而结合面积公式和勾股定理解出三边,进而得到答案.【详解】方法一:设c 为斜边,公差为d ,则a =b -d ,c =b +d ,所以2221()12,2()(),b b d b d b b d ⎧-=⎪⎨⎪+=+-⎩解得b =,d,从而a =c =,a +b +c =.方法二:设c 为斜边,因为是直角三角形且三边长a ,b ,c 成等差数列,且面积为12,可得:2222,112,2,b a c ab a b c =+⎧⎪⎪=⎨⎪+=⎪⎩解得a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩故三角形的周长为a +b +c =.故答案为:.20.已知等差数列{}n a 满足213544,1a a a a =+=+,则7a =.【答案】2-【分析】由等差数列的性质可得3542a a a +=,代入条件式,可求得4a ,再根据1742a a a +=,可得解.【详解】在等差数列{}n a 中,23541a a a +=+ ,又3542a a a +=,24421a a ∴=+,解得41a =,又14a =,而1742a a a +=,解得72a =-.故答案为:2-.21.记等差数列{}n a 的公差为()0d d ≥,若22a 是21a 与232a -的等差中项,则d 的值为()A .0B .12C .1D .2【答案】C【分析】根据给定条件,利用等差数列通项公式及等差中项的意义列式求解即得.【详解】等差数列{}n a 的公差为d ,由22a 是21a 与232a -的等差中项,得22223122a a a =+-,即2221112()(2)2a d a a d ++=-+,整理得21d =,而0d ≥,解得1d =,所以d 的值为1.故选:C22.有穷等差数列{}n a 的各项均为正数,若20233a =,则20002046212a a +的最小值是.【答案】34/0.75【分析】利用等差中项易知200020466a a +=,再由基本不等式“1”的代换求目标式最小值,注意取值条件.【详解】由20232000204626a a a +==,且0n a >,则204620002000204620002046200020462000204622112115=()()()262622a a a a a a a a a a ++=+++153(624≥+=,当且仅当200020464,2a a ==时等号成立且满足题设.故答案为:3423.已知{}n a 是等差数列,且21a +是1a 和4a 的等差中项,则{}n a 的公差为【答案】2【分析】利用等差中项的性质和通项公式转化为关于首项和公差的方程,即可求得公差的值.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由已知条件,得14a a +=()221a +,即()()111321a a d a d ++=++,解得2d =.故答案为:2.24.已知数列{}n a 满足:11a =,()*2121211N 2n n n a n a a a ++==+∈,,则2015a =.【答案】12015【分析】由12211n n n a a a ++=+,得2111111n n n na a a a +++-=-,可知1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,从而可以求出1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,进而可求出2015a 的值.【详解】解:由12211n n n a a a ++=+,得2111111n n n na a a a +++-=-,∴1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列.又111a =,21111d a a =-=,∴1nn a =,∴1n a n =.∴201512015a =.故答案为12015.【点睛】本题考查了等差数列的性质,考查了通项公式的求法,证明数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列是解决本题的关键.重难点5等差数列的性质25.已知数列{}n a 为等差数列,则“4m =”是“2953m a a a a ++=”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【分析】根据等差数列的性质,结合已知可得充分性成立;举例即可说明必要性不成立.【详解】当4m =时,根据等差数列的性质可得()24915951955523a a a a a a a a a a a a ++=++=++=+=,故充分性成立;当{}n a 为常数列时,有1n a a =,由1293m a a a a ++=,529133m a a a a a ==++,此时*N m ∈即可,故必要性不成立.因此“4m =”是“2953m a a a a ++=”的充分不必要条件,故选:A .26.已知正项等差数列{}n a ,若222985a a +=,3811a a +=,则n a =()A .1B .2C .nD .21n -【答案】C【分析】结合已知条件,利用等差数列的性质求出2a 和9a ,进而求出公差d 即可求解.【详解】在等差数列{}n a 中,依题意,293811a a a a +=+=,故()22929292121285a a a a a a +-=-=,解得,2918a a =,故2a 和9a 是211180x x -+=的两根,解得,12x =,29x =,因为{}n a 为正项等差数列,故公差0d ≥,从而22a =,99a =,则9277a a d -==,即1d =,所以2(2)1n a a n n =+-⨯=.故选:C .27.若{}n a 是公差不为0的等差数列,满足22223456a a a a +=+,则该数列的前8项和8S =()A .10-B .5-C .0D .5【答案】C【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,可得0d ≠,根据题意求得34560a a a a +++=,然后利用等差数列的基本性质得出450a a +=,利用等差数列求和公式可求得8S 的值.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,可得0d ≠,22223456a a a a +=+ ,()()222253640a a a a ∴-+-=,即()()()()535364640a a a a a a a a -++-+=,()345620d a a a a ∴+++=,0d ≠ ,所以,34560a a a a +++=,由等差数列的基本性质可得()4520a a +=,即450a a +=,所以,()()188458402a a S a a +==+=.故选:C.【点睛】本题考查等差数列求和,考查了等差数列基本量和基本性质的应用,考查计算能力,属于中等题.28.已知等差数列{}n a 中,5a ,14a 是函数232()=--x x x f 的两个零点,则381116a a a a +++=()A .3B .6C .8D .9【答案】B【分析】由等差数列的性质进行计算即可.【详解】由已知,函数232()=--x x x f 的两个零点,即方程2320x x --=的两根1x ,2x ,∴51412331a a x x -+=+=-=,∵数列{}n a 为等差数列,∴3168115143a a a a a a +=+=+=,∴3811166a a a a +++=.故选:B.29.已知等差数列{}n a 满足25815a a a ++=,则5a =.【答案】5【分析】根据等差数列下标和性质计算可得.【详解】因为25815a a a ++=,且2852a a a +=,所以5315a =,解得55a =.故答案为:530.在等差数列{}n a 中,若12023,a a 为方程210160x x -+=的两根,则210122022a a a ++=.【答案】15【分析】由等差数列的性质以及一元二次方程根与系数的关系求解即可.【详解】因为若12023,a a 为方程210160x x -+=的两根,由韦达定理可得1202310a a +=,所以由等差数列的性质得:2202212023101210,210,a a a a a +=+==10122101220225,15a a a a ∴=∴++=.故答案为:15.重难点6等差数列的证明31.已知数列{an }满足1311n n n a a a +-=+,13a =,令11n n b a =-.(1)证明:数列{}n b 是等差数列;(2)求数列{}n a 的通项公式.【答案】(1)证明见解析(2)21n a n=+【分析】(1)将递推关系代入1111n n n b b a ++-=-11n a --,利用定义证明{}n b 是等差数列;(2)由等差数列通项公式求n b ,进而得n a .【详解】(1)∵1111n n n b b a ++-=-11n a -=-1131111n n n a a a ----+11112131(1)12(1)2(1)2(1)2n n n n n n n n n a a a a a a a a a ++-=--==--+----,∴112n n b b +-=,又111112b a ==-,∴{}n b 是首项为12,公差为12的等差数列.(2)由(1)知()111222n n b n =+-=,21n a n ∴-=,∴21,n a n n*=+∈N .32.已知数列{}n a 满足12a =,112n n a a +=-(*n ∈N ),令11n n b a =-.(1)求23,a a 的值;(2)求证:数列{}n b 是等差数列,并求出数列{}n a 的通项公式.【答案】(1)232a =,343a =(2)证明见解析,1n n a n+=【分析】(1)采用迭代法,可求2a ,3a ;(2)将112n n a a +=-转化为111111n n a a +=+--,即可证明数列{}n b 是等差数列,算出数列{}n b 的通项公式后即可计算数列{}n a 的通项公式.【详解】(1)因为12a =,且112n na a +=-,当1n =时,211322a a =-=,当2n =时,321423a a =-=.(2)因为112n na a +=-,所以11111n n n na a a a +--=-=,两边同时取倒数有:1111111111n n n n n n a a a a a a +-+===+----,令11n n b a =-,有11111b a ==-,11n n b b +-=,所以数列{}n b 是以1为首项,1为公差的等差数列,所以n b n =,所以1n n a n+=.33.已知{}n a 满足11a =,且()21133n n na n a n n +-+=+.(1)求23,a a ;(2)证明数列{}na n是等差数列,并求{}n a 的通项公式.【答案】(1)238,21a a ==(2)证明详见解析,232n a n n=-【分析】(1)根据递推关系求得正确答案.(2)根据已知条件进行整理,结合等差数列的定义进行证明,进而求得n a .【详解】(1)依题意,11a =,()()1131n n na n a n n +-+=+,所以,()1131n n n a a n n++=++,所以213223328,332112a a a a =+⨯==+⨯=.(2)依题意,11a =,()()1131n n na n a n n +-+=+,所以131n n a a n n +-=+,所以n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为111a =,公差为3的等差数列,所以()232,3232nn a n a n n n n n=-=-=-.34.数列{}n a 满足12211,2,22n n n a a a a a ++===-+.(1)求34,a a 的值;(2)设1n n n b a a +=-,证明{}n b 是等差数列.【答案】(1)345,10a a ==(2)证明见解析【分析】(1)根据数列的递推关系式求解即可;(2)结合递推关系式与等差数列的定义证明即可.【详解】(1)数列{}n a 满足12211,2,22n n n a a a a a ++===-+所以3212222125a a a =-+=⨯-+=,43222252210a a a =-+=⨯-+=(2)∵()()21112122n n n n n n n n n a a a b a a a b a ++++++---=+-=-=∴{}n b 为等差数列.35.已知数列{}n a 满足11a =,1144n na a +=-.(1)证明:121n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是等差数列;(2)设12nn n na b -=,求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)证明见解析(2)332n nn T +=-【分析】(1)将已知表达式变形为11422n na a +-=-,通过配凑的方法可以得到121n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是等差数列;(2)由第一问可以求得数列{}n a 的通项公式,代入{}n b ,用错位相减法可以求得前n 项和n T .【详解】(1)由题可知1211422n n n na a a a +--=-=,所以114221n n n a a a +=--,所以1221111121212121n n n n n n a a a a a a +-+===+----.所以11112121n n a a +-=--.又11121a =-,所以121n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是首项为1,公差为1的等差数列.(2)由(1)可得()111121n n n a =+-⨯=-,所以111122n n a n n+⎛⎫=+= ⎪⎝⎭所以1122n n n n na n b -+==.所以12323412222n n n T +=++++ .所以234112341222222n n n n n T ++=+++++L .两式相减,得111423111*********22122222222212n n n n n n n T ++⎛⎫- ⎪++⎝⎭=+++++-=+-- 113113322222n n n n n ++++=--=-所以332n nn T +=-.36.已知数列{}n a 的前n 项和为()0n n S S ≠,数列{}n S 的前n 项积为n T ,且满足n n n n S T S T +=⋅()*N n ∈.求证:11n S ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭为等差数列;【答案】证明见解析【分析】根据所给递推公式及前n 项和、积的定义化简,由等差数列定义可得证;【详解】当1n =时,21111112S T S T a a +=⋅>=,解得12a =或10a =,又0n S ≠,所以10a ≠,故12a =,由n n n n S T S T +=⋅,可得1n S ≠,所以1nn n S T S =-,当2n ≥时,111n n n S T S ---=.所以11111n n n n n n T S S T S S ----=⨯-,即1111n n n n n S S S S S ---=⨯-,所以1111111n n n n S S S S --+==+-,即11111n n S S +-=-,所以11n S ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是以1111S =-为首项,1为公差的等差数列.37.已知数列{}n a 的前n项和为11,1,1n n S a a +==+是等差数列;【答案】证明见解析【分析】利用n a 与n S 的关系及等差数列的定义即可求解.【详解】因为11n n n a S S ++=-,11n a +=+,11n n S S +∴-=+)2111n n S S +=+=,1=1=,∴是1为首项,1为公差的等差数列.重难点7构造等差数列38.在数列{}n a 中,12211211,,23n n n n n n a a a a a a a a ++++===+,若135k a =,则k =()A .18B .24C .30D .36【答案】A【分析】由已知可得12211n n n a a a ++=+,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,从而可求出1na ,进而可求得n a ,然后由135k a =可求得结果.【详解】由21122n n n n n n a a a a a a ++++=+且数列不存在为0的项,得12211n n na a a ++=+,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,且首项为111a =,公差为21112a a -=,所以()111221n n n a =+-⨯=-,所以121n a n =-.由112135k a k ==-,得18k =,故选:A .39.已知数列{}n a 满足()*123N n n a a n n ++=+∈,则12024a a +=()A .2023B .2024C .2027D .4046【答案】C【分析】由123n n a a n ++=+可得2125n n a a n +++=+,进而可得22n n a a +-=,则有数列{}n a 的偶数项是以2为公差的等差数列,再根据等差数列的通项即可得解.【详解】由123n n a a n ++=+①,得125a a +=,2125n n a a n +++=+②,由②-①得22n n a a +-=,所以数列{}n a 的偶数项是以2为公差的等差数列,则20242220242120222a a a ⎛⎫=+⨯-=+ ⎪⎝⎭,所以1202412270220a a a a +=+=++=.故选:C.40.已知各项均不为0的数列{}n a 满足111n n n a a a +=+,且112a =,则2023a =.【答案】12024/12024-【分析】将111n n n a a a +=+取倒数化简可得1111n na a +-=,即判断1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,即可求得{}n a 的通项公式,即可得答案.【详解】由题意知数列{}n a 满足111n n n a a a +=+,即11n n n a a a +=+,即11111111,n n n na a a a ++=+∴-=,即1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为首项是112a =,公差为1的等差数列,故112(1)11,1n n n n a n a =+-∴=⨯++=,故202312024a =,故答案为:1202441.已知数列{}n a 满足13a =,11n n a a +=+,则10a =.【答案】120【分析】根据11n n a a +=+,可得)2111n a ++=,从而可证得数列是等差数列,可求得数列{}n a 的通项,即可得解.【详解】因为11n n a a +=+,所以2111n a ++=+,即)2111n a ++=,1=1=,所以数列2=,公差为1的等差数列,()2111n n =+-⨯=+,所以22n a n n =+,所以2101020120a =+=.故答案为:120.42.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,11n n n S S a ++⋅=,则n a =.【答案】2,14,2(23)(25)n n n n =⎧⎪⎨≥⎪--⎩【分析】题中所给式子无法直接根据1n n n a S S -=-进行转化,考虑使用11n n n a S S ++=-进行转化,先求出n S ,再求n a .【详解】由11n n n S S a ++⋅=,得到11n n n n S S S S ++⋅=-,然后两边同除以1n n S S +⋅得到1111n n S S +-=,即1111n n S S +-=-,于是数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为1-的等差数列.而12a =,于是()1132122n n n S -=--=,进而得到232n S n=-,所以当2n ≥时,有()()122432522325n n n a S S n n n n -=-=-=----(2n ≥).综上所述,2,14,2(23)(25)n n a n n n =⎧⎪=⎨≥⎪--⎩.故答案为:2,14,2(23)(25)n n n n =⎧⎪⎨≥⎪--⎩43.已知数列{}n a 满足14a =,()()1121n n na n a n n +-+=+.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设22n n nn b a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)222n a n n=+(2)()111212n n T n +=-+【分析】(1)利用构造法,先求得n a n ,进而求得n a .(2)利用裂项求和法求得n T .【详解】(1)由()()1121n n na n a n n +-+=+得:121n n a a n n +-=+,∵141a =,所以数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为4,公差为2的等差数列,所以()41222n a n n n =+-⨯=+,所以222n a n n =+;(2)()()112211221212n n n n n n n n b a n n n n ++++===-+⋅+,所以123n nT b b b b =++++ ()22334111111111122222323242212n n n n +⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⨯⨯⨯⋅+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦ ()111212n n +=-+.重难点8等差数列的实际应用44.习近平总书记提出:乡村振兴,人才是关键.要积极培养本土人才,鼓励外出能人返乡创业.为鼓励返乡创业,黑龙江对青山镇镇政府决定投入创业资金和开展“创业技术培训”帮扶返乡创业人员.预计该镇政府每年投入的创业资金构成一个等差数列{}n a (单位万元,n N *∈),每年开展“创业技术培训”投入的资金为第一年创业资金1a 的3倍,已知221272a a +=.则预计该镇政府帮扶五年累计总投入资金的最大值为()A .72万元B .96万元C .120万元D .144万元【答案】C 【分析】本题可设等差数列{}n a 的公差为d ,然后根据题意得出五年累计总投入资金为()1210a a +,最后通过基本不等式即可求出最值.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意可知,五年累计总投入资金为:()12345111212532010101010a a a a a a a d a a a a +++++创=+=+=+,因为221272a a +=,所以()1210120a a +=£=,当且仅当12a a =时取等号,故预计该镇政府帮扶五年累计总投入资金的最大值为120万元,故选:C.45.稠环芳香烃化合物中有不少是致癌物质,比如学生钟爱的快餐油炸食品中会产生苯并芘,它是由一个苯环和一个芘分子结合而成的稠环芳香烃类化合物,长期食用会致癌.下面是一组稠环芳香烃的结构简式和分子式:名称萘蒽并四苯…并n 苯结构简式……分子式108C H 1410C H 1812C H ……由此推断并十苯的分子式为.【答案】4224C H 【分析】根据等差数列的定义可以判断出稠环芳香烃的分子式中C 、H 的下标分别成等差数列,结合等差数列的通项公式可以求出并n 苯的分子式,最后求出并十苯的分子式即可.【详解】因为稠环芳香烃的分子式中C 下标分别是:10,14,18 ,H 的下标分别是:8,10,12所以稠环芳香烃的分子式中C 下标成等差数列,首项为10,公差为4,所以通项公式为:10(1)446n C n n =+-⋅=+,稠环芳香烃的分子式中H 下标成等差数列,首项为8,公差为2,所以通项公式为:8(1)226n H n n =+-⋅=+,所以并n 苯的分子式为:42n C +24(2,)n H n n N *+≥∈,因此当10n =时,得到并十苯的分子式为:4224C H .故答案为:4224C H 【点睛】本题考查了等差数列的定义,考查了等差数列的通项公式的应用,考查了数学运算能力和推理论证能力.46.百善孝为先,孝敬父母是中华民族的传统美德.因父母年事已高,大张与小张兄弟俩约定:如果两人在同一天休息就一起回家陪伴父母,并把这一天记为“家庭日”.由于工作的特殊性,大张每工作三天休息一天,小张每周星期一与星期五休息,除此之外,他们没有其它休息日.已知2021年共有365天,2021年1月1日(星期五)是他们约定的首个“家庭日”,则2021年全年他们约定的“家庭日”是星期五的天数为;2021年全年他们约定的“家庭日”共有个.【答案】14;27.【分析】根据等差数列的性质进行求解即可.【详解】设大张的休息日构成的等差数列为{}n a ,显然大张在2021年第1,5,9, 天放假,所以有14(1)43n a n n =+-=-,若小张每周星期五休息,小张休息日构成等差数列为{}n b ,则有17(1)76n b n n =+-=-,此时两数列的公共项为:1,29,57, ,首项为1,公差为28,末项为365,设共有m 项,所以有3651(1)2814m m =+-⋅⇒=;若小张每周星期一休息,小张休息日构成等差数列为{}n c ,则有47(1)73n c n n =+-=-,此时两数列的公共项为:25,53,81, ,首项为1,公差为28,末项为361,设共有t 项,所以有36125(1)2813t t =+-⋅⇒=,所以2021年全年他们约定的“家庭日”共有141327+=天,故答案为:14;2747.某公司购置了一台价值为220万元的设备,随着设备在使用过程中老化,其价值会逐年减少.经验表明,每经过一年其价值就会减少d (d 为正常数)万元.已知这台设备的使用年限为10年,超过10年,它的价值将低于购进价值的5%,设备将报废.请确定d 的取值范围.【答案】1920.9<≤d 【分析】这台设备使用n 年后的价值构成一个数列{}n a .由题意可知,10年之内(含10年),这台设备的价值应不小于2205%11⨯=万元;而10年后,这台设备的价值应小于11万元.可以利用{}n a 的通项公式列不等式求解.【详解】解:设使用n 年后,这台设备的价值为n a 万元,则可得数列{}n a .由已知条件,得1(2)n n a a d n -=-≥.由于d 是与n 无关的常数,所以数列{}n a 是一个公差为d -的等差数列.因为购进设备的价值为220万元,所以1220a d =-,于是1(1)()220n a a n d nd =+--=-.根据题意,得10112205%112205%11a a ≥⨯=⎧⎨<⨯=⎩,即22010112201111d d -≥⎧⎨-<⎩,解这个不等式组,得1920.9<≤d .所以d 的取值范围为1920.9<≤d .重难点9等差数列与数学文化的结合48.《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,立春当日日影长为9.5尺,春分当日日影长为6尺,则小满当日日影长为()A .332尺B .13尺C .52尺D .43尺【答案】D【分析】由题意,利用等差数列的定义和性质,得出结论.【详解】设十二个节气其日影长依次成等差数列{}n a ,公差为d ,则由题意可得49.5a =,76a =,74736a a d -∴==-,则小满当日日影长11774464()63a a d =+=+⨯-=.故选:D .49.天干地支纪年法源于中国,中国自古便有十天干与十二地支.十天干即:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;十二地支即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,比如第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”,…,以此类推,排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”,“乙亥”,之后地支回到“子”重新开始,即“丙子”,…,以此类推,在1980年庚申年,我国正式设立经济特区,请问:在100年后的2080年为()A .戊戌年B .辛丑年C .己亥年D .庚子年【答案】D 【分析】将天干和地支分别看作等差数列,结合1001010÷=,1001284÷= ,分别求出100年后天干为庚,地支为子,得到答案.【详解】由题意得,天干可看作公差为10的等差数列,地支可看作公差为12的等差数列,由于1001010÷=,余数为0,故100年后天干为庚,由于1001284÷= ,余数为4,故100年后地支为子,综上:100年后的2080年为庚子年.故选:D.50.《九章算术》中的“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积是()A .6766升B .176升C .10933升D .1336升【答案】A【分析】设此等差数列为{}n a ,利用方程思想求出1a 和d ,再利用通项公式进行求解.【详解】根据题意得该竹子自上而下各节的容积形成等差数列{}n a ,设其首项为1a ,公差为d ,由题意可得123478934a a a a a a a +++=⎧⎨++=⎩,所以114633214a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得113=227=66a d ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,所以511376744226666a a d =+=+⨯=,即第5节竹子的容积为6766升.故选:A .51.中国古代数学名著《算法统宗》中有一道题:“今有七人差等均钱,甲乙均七十七文,戊己庚均七十五文,问乙丁各若干?”,意思是甲、乙、丙、丁、戊、己、庚这七个人,所分到的钱数成等差数列,甲、乙两人共分到77文,戊、己、庚三人共分到75文,问乙、丁两人各分到多少文钱?则下列说法正确的是()A .乙分到37文,丁分到31文B .乙分到40文,丁分到34文C .乙分到31文,丁分到37文D .乙分到34文,丁分到40文【答案】A【分析】设甲、乙、丙、丁、戊、己、庚所分钱数分别为3a d -,2a d -,a d -,a ,a d +,2a d +,3a d +,再根据题意列方程组可解得结果.【详解】依题意,设甲、乙、丙、丁、戊、己、庚所分钱数分别为3a d -,2a d -,a d -,a ,a d +,2a d +,3a d +,则32772375a d a d a d a d a d -+-=⎧⎨+++++=⎩,解得313a d =⎧⎨=-⎩,所以乙分得237a d -=(文),丁分得31a =(文),故选:A.52.诺沃尔(Knowall )在1740年发现了一颗彗星,并推算出在1823年、1906年……人类都可以看到这颗彗星,即该彗星每隔83年出现一次.从现在(2023年)开始到公元3000年,人类可以看到这颗彗星的次数为.【答案】12【分析】由题意可知:彗星出现的年份构成一个公差为83,首项为1740的等差数列,求出通项公式,再解不等式即可.【详解】由题意可知:彗星出现的年份构成一个公差为83d =,首项为11740a =的等差数列,所以1(1)174083(1)831657n a a n d n n =+-=+-=+,令20233000n a ≤≤,即20238316573000n ≤+≤,解得36613438383n ≤≤,又*n ∈N ,所以5n =、6、L 、16,所以从现在开始到公元3000年,人类可以看到这颗彗星的次数为165112-+=次.故答案为:12.53.中国古代经典数学著作《孙子算经》记录了这样一个问题:“今有物不知其数,三三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),问物几何?”现将1到200共200个整数中,同时满足“三三数之剩二,五五数之剩三”的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{}n a ,则该数列最大项和最小项之和为.【答案】196【分析】被3除余2且被5除余3的数构成首项为8,公差为15的等差数列,再通过等差数列求数列最大项和最小项之和即可.【详解】被3除余2且被5除余3的数构成首项为8,公差为15的等差数列,则815(1)157n a n n =+-=-,令157200n -≤,解得13.8n ≤,则数列{}n a 的最大项为15137188⨯-=,所以该数列最大项和最小项之和为1888196+=.故答案为:196.。
第一讲等差数列与等比数列——小题备考常考常用结论1.等差数列(1)通项公式:a n=a1+(n-1)d;(2)求和公式:S n==na1+d;(3)性质:①若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则a m+a n=a p+a q;②a n=a m+(n-m)d;③S m,S2m-S m,S3m-S2m,…成等差数列.2.等比数列(1)通项公式:a n=a1q n-1(q≠0);(2)求和公式:当q=1时,S n=na1;当q≠1时,S n==;(3)性质:①若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则a m·a n=a p·a q;②a n=a m·q n-m;③S m,S2m-S m,S3m-S2m,…(S m≠0)成等比数列.微专题1 等差数列与等比数列的基本量计算1.[2023·江西赣州二模]已知等差数列{a n}中,S n是其前n项和,若a3+S3=22,a4-S4=-15,则a5=( )A.7 B.10 C.11 D.132.[2023·安徽合肥二模]已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a4=-1,a1+a5=2,则S8的值为( )A.-27B.-16C.-11D.-93.[2023·吉林长春三模]已知等比数列{a n}的公比为q(q>0且q≠1),若a6+8a1=a4+8a3,则q的值为( )A.B.C.2D.44.[2023·全国甲卷]已知正项等比数列{a n}中,a1=1,S n为{a n}前n项和,S5=5S3-4,则S4=( )A.7B.9C.15D.305.[2023·辽宁鞍山二模]天干地支纪年法源于中国,中国自古便有十天干与十二地支.十天干即:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;十二地支即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,比如第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”…,以此类推,排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”“乙亥”之后地支回到“子”重新开始,即“丙子”,…,以此类推,2023年是癸卯年,请问:在100年后的2123年为( )A.壬午年B.癸未年C.己亥年D.戊戌年1.(1)[2023·山东济南模拟](多选)已知等差数列{a n},前n项和为S n,a1>0,<-1,则下列结论正确的是( )A.a2022>0B.S n的最大值为S2023C.|a n|的最小值为a2022D.S4044<0(2)[2023·湖南长沙明德中学三模]中国古代数学著作《增减算法统宗》中有这样一段记载:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,如此六日过其关.”则此人在第六天行走的路程是________里(用数字作答).技法领悟1.在等差(比)数列中,a1,d(q),n,a n,S n这五个量知道其中任意三个,就可以求出其他两个.求解这类问题时,一般是转化为首项a1和公差d(公比q)这两个基本量的有关运算.2.对于等比数列的前n项和公式,应按照公比q与1的关系分类讨论.一般地,若涉及n 较小的等比数列的前n项和问题,为防止遗忘分类讨论,可直接利用通项公式写出,而不必使用前n项和公式.[巩固训练1] (1)[2022·全国乙卷]记S n为等差数列的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d=________.(2)[2023·河北正定中学模拟]已知等比数列{a n}的前三项和为39,a6-6a5+9a4=0,则a5=( )A.81B.243C.27D.729微专题1 等差数列与等比数列的基本量计算保分题1.解析:设公差为d,则a1+2d+3a1+3d=22,a1+3d-4a1-6d=-15,解得a1=3,d =2,故a5=a1+4d=3+8=11.故选C.答案:C2.解析:因为{a n}是等差数列,设公差为d,因为a4=-1,a1+a5=2,所以,则,因为{a n}的前n项和为S n,所以S8=8×5+=-16,故选B.答案:B3.解析:已知等比数列{a n}的公比为q(q>0且q≠1),若a6+8a1=a4+8a3,则a6-a4=8a3-8a1,所以==q3=8,解得q=2.故选C.答案:C4.解析:由题知1+q+q2+q3+q4=5(1+q+q2)-4,即q3+q4=4q+4q2,即q3+q2-4q -4=0,即(q-2)(q+1)(q+2)=0.由题知q>0,所以q=2.所以S4=1+2+4+8=15.故选C.答案:C5.解析:由题意得:天干可看作公差为10的等差数列,地支可看作公差为12的等差数列,由于100÷10=10,余数为0,故100年后天干为癸;由于100÷12=8…4,余数为4,故100年后地支为未;综上:100年后的2123年为癸未年.故选B.答案:B提分题[例1] (1)解析:∵数列{a n}为等差数列,a1>0,<-1,∴数列{a n}为递减的等差数列,∴a2023<0,a2022>0,故A正确;∵数列{a n}为递减的等差数列,a2023<0,a2022>0,∴S n的最大值为S2022,故B错;∵a2023<0,a2022>0,∴由<-1得a2023<-a2022,∴a2023+a2022<0,∴|a2023|>|a2022|,∴|a n|的最小值为|a2022|,即a2022,故C正确;S4044==2022(a2022+a2023)<0,故D正确.故选ACD.(2)解析:将这个人行走的路程依次排成一列得等比数列{a n},n∈N*,n≤6,其公比q=,令数列{a n}的前n项和为S n,则S6=378,而S6==,因此=378,解得a1=192,所以此人在第六天行走的路程a6=a1×=6(里).答案:ACD (2)6[巩固训练1] (1)解析:方法一设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.因为2S3=3S2+6,所以2(a1+a1+d+a1+2d)=3(a1+a1+d)+6,所以6a1+6d=6a1+3d+6,解得d=2.方法二设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.由2S3=3S2+6,可得2×3a2=3(a1+a2)+6.整理,得a2-a1=2,所以d=2.(2)解析:由a6-6a5+9a4=0⇒a4·(q2-6q+9)=0.而a n≠0,∴q=3,又a1+a2+a3=a1+3a1+9a1=13a1=39⇒a1=3,∴a n=3n,a5=35=243.故选B.答案:(1)2答案:B。
高考数学二轮复习等差数列多选题专项训练知识归纳总结含答案一、等差数列多选题1.已知数列{}n a 中,11a =,1111n n a a n n +⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,*n N ∈.若对于任意的[]1,2t ∈,不等式()22212na t a t a a n<--++-+恒成立,则实数a 可能为( ) A .-4 B .-2C .0D .2解析:AB 【分析】 由题意可得11111n n a a n n n n +-=-++,利用裂项相相消法求和求出122n a n n=-<,只需()222122t a t a a --++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,转化为()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立,然后将选项逐一验证即可求解.【详解】111n n n a a n n++-=,11111(1)1n n a a n n n n n n +∴-==-+++,则11111n n a a n n n n --=---,12111221n n a a n n n n ---=-----,,2111122a a -=-, 上述式子累加可得:111n a a n n -=-,122n a n n∴=-<, ()222122t a t a a ∴--++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,整理得()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立, 对A ,当4a =-时,不等式()()2540t t +-≤,解集5,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故A 正确; 对B ,当2a =-时,不等式()()2320t t +-≤,解集3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故B 正确; 对C ,当0a =时,不等式()210t t +≤,解集1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故C 错误; 对D ,当2a =时,不等式()()2120t t -+≤,解集12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故D 错误,故选:AB. 【点睛】本题考查了裂项相消法、由递推关系式求通项公式、一元二次不等式在某区间上恒成立,考查了转化与划归的思想,属于中档题.2.已知数列{}n a 是递增的等差数列,5105a a +=,6914a a ⋅=-.12n n n n b a a a ++=⋅⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,下列结论正确的是( ) A .320n a n =-B .325n a n =-+C .当4n =时,n T 取最小值D .当6n =时,n T 取最小值解析:AC 【分析】由已知求出数列{}n a 的首项与公差,得到通项公式判断A 与B ;再求出n T ,由{}n b 的项分析n T 的最小值. 【详解】解:在递增的等差数列{}n a 中, 由5105a a +=,得695a a +=,又6914a a =-,联立解得62a =-,97a =, 则967(2)3963a a d ---===-,16525317a a d =-=--⨯=-. 173(1)320n a n n ∴=-+-=-.故A 正确,B 错误;12(320)(317)(314)n n n n b a a a n n n ++==---可得数列{}n b 的前4项为负,第5项为正,第六项为负,第六项以后均为正. 而5610820b b +=-=>.∴当4n =时,n T 取最小值,故C 正确,D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.3.无穷数列{}n a 的前n 项和2n S an bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}n a 可能为等差数列B .{}n a 可能为等比数列C .{}n a 中一定存在连续三项构成等差数列D .{}n a 中一定存在连续三项构成等比数列 解析:ABC 【分析】由2n S an bn c =++可求得n a 的表达式,利用定义判定得出答案. 【详解】当1n =时,11a S a b c ==++.当2n ≥时,()()221112n n n a S S an bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+.当1n =时,上式=+a b .所以若{}n a 是等差数列,则0.a b a b c c +=++∴= 所以当0c时,{}n a 是等差数列, 00a c b ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}n a 从第二项开始是等差数列. 故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和n S 与通项公式n a 的关系,利用n S 求通项公式,属于基础题.4.已知等差数列{}n a 的前n 项和为S n (n ∈N *),公差d ≠0,S 6=90,a 7是a 3与a 9的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .a 1=22B .d =-2C .当n =10或n =11时,S n 取得最大值D .当S n >0时,n 的最大值为21解析:BC 【分析】分别运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由S n >0解不等式可判断D . 【详解】由公差60,90d S ≠=,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由a 7是a 3与a 9的等比中项,可得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化简得110a d =-,②由①②解得120,2a d ==-,故A 错,B 对;由()()22121441201221224n S n n n n n n ⎛⎫=+-⨯-=-=--+⎪⎝⎭ *n N ∈,可得10n =或11时,n S 取最大值110,C 对;由S n >0,解得021n <<,可得n 的最大值为20,D 错; 故选:BC 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题. 5.定义11222n nn a a a 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 ,则( ) A .数列{}n a 为等差数列B .数列{}n a 为等比数列C .2020202320202S = D .2S ,4S ,6S 成等差数列解析:AC 【分析】由题意可知112222n n nn a a a H n-+++==,即112222n n n a a a n -+++=⋅,则2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,可求解出1n a n =+,易知{}n a 是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,判断C ,D 的正误. 【详解】 解:由112222n n nn a a a H n-+++==,得112222n n n 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 错, 所以()32n n n S +=,所以2020202320202S =,故C 正确.25S =,414S =,627S =,故D 错,故选:AC . 【点睛】本题考查数列的新定义问题,考查数列通项公式的求解及前n 项和的求解,难度一般. 6.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,且3201911111a a e e +≤++,则( ) A .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≥ B .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≤ C .当数列{}n a 为等比数列时,20210T > D .当数列{}n a 为等比数列时,20210T < 解析:AC 【分析】 将3201911111a a e e +≤++变形为32019111101212a a e e -+-≤++,构造函数()1112xf x e =-+,利用函数单调性可得320190a a +≥,再结合等差数列与等比数列性质即可判断正确选项 【详解】 由3201911111a a e e +≤++,可得32019111101212a a e e -+-≤++,令()1112x f x e =-+, ()()1111101111x x x x x e f x f x e e e e --+=+-=+-=++++,所以()1112x f x e =-+是奇函数,且在R 上单调递减,所以320190a a +≥, 所以当数列{}n a 为等差数列时,()320192*********a a S +=≥;当数列{}n a 为等比数列时,且3a ,1011a ,2019a 同号,所以3a ,1011a ,2019a 均大于零, 故()2021202110110T a =>.故选:AC 【点睛】本题考查等差数列与等比数列,考查逻辑推理能力,转化与化归的数学思想,属于中档题 7.已知递减的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,57S S =,则( ) A .60a > B .6S 最大 C .130S > D .110S >解析:ABD 【分析】转化条件为670a a +=,进而可得60a >,70a <,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】因为57S S =,所以750S S -=,即670a a +=,因为数列{}n a 递减,所以67a a >,则60a >,70a <,故A 正确; 所以6S 最大,故B 正确; 所以()113137131302a a S a+⨯==<,故C 错误; 所以()111116111102a a S a+⨯==>,故D 正确.故选:ABD.8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且35a =,73a =,则( ) A .12d =B .12d =-C .918S =D .936S =解析:BD 【分析】由等差数列下标和性质结合前n 项和公式,求出9S ,可判断C ,D ,由等差数列基本量运算,可得公差,判断出A ,B . 【详解】因为1937538a a a a +=+=+=,所以()1999983622a a S +⨯===. 因为35a =,73a =,所以公差731732a a d -==--. 故选:BD9.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且满足10a >,1118S S =,则对n S 描述正确的有( ) A .14S 是唯一最小值 B .15S 是最小值 C .290S = D .15S 是最大值解析:CD 【分析】根据等差数列中1118S S =可得数列的公差0d <,再根据二次函数的性质可知15S 是最大值,同时可得150a =,进而得到290S =,即可得答案; 【详解】1118S S =,∴0d <,设2n S An Bn =+,则点(,)n n S 在抛物线2y Ax Bx =+上, 抛物线的开口向下,对称轴为14.5x =,∴1514S S =且为n S 的最大值,1118S S =12131815070a a a a ⇒+++=⇒=,∴129291529()2902a a S a +===, 故选:CD. 【点睛】本题考查利用二次函数的性质研究等差数列的前n 项和的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.10.(多选题)已知数列{}n a 中,前n 项和为n S ,且23n n n S a +=,则1n n a a -的值不可能为( ) A .2 B .5C .3D .4解析:BD 【分析】利用递推关系可得1211n n a a n -=+-,再利用数列的单调性即可得出答案. 【详解】 解:∵23n n n S a +=, ∴2n ≥时,112133n n n n n n n a S S a a --++=-=-, 化为:112111n n a n a n n -+==+--, 由于数列21n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭单调递减, 可得:2n =时,21n -取得最大值2. ∴1nn a a -的最大值为3. 故选:BD . 【点睛】本题考查了数列递推关系、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 11.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,….,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=D .22212201920202019a a a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+= 解析:ABCD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系12211,1,(3)n n n a a a a a n --===+≥,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A 正确; 对B ,71123581333S =++++++=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,……,201920202018a a a =-, 可得:135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=.故1352019a a a a +++⋅⋅⋅+是斐波那契数列中的第2020项.对D ,斐波那契数列总有21n n n a a a ++=+,则2121a a a =,()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,……,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-,220192019202020192018a a a a a =-2222123201920192020a a a a a a +++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=,故D 正确;故选:ABCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,考查方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意递推关系的灵活转换.12.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N *),数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3).再将扇形面积设为b n (n ∈N *),则( )A .4(b 2020-b 2019)=πa 2018·a 2021B .a 1+a 2+a 3+…+a 2019=a 2021-1C .a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=2a 2019·a 2021D .a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=0解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】 由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题 13.已知数列{}n a 满足()*111n na n N a +=-∈,且12a =,则( ) A .31a =-B .201912a =C .332S = D . 2 01920192S =解析:ACD 【分析】先计算出数列的前几项,判断AC ,然后再寻找规律判断BD .【详解】由题意211122a =-=,311112a =-=-,A 正确,3132122S =+-=,C 正确; 41121a =-=-,∴数列{}n a 是周期数列,周期为3. 2019367331a a a ⨯===-,B 错; 20193201967322S =⨯=,D 正确. 故选:ACD .【点睛】本题考查由数列的递推式求数列的项与和,解题关键是求出数列的前几项后归纳出数列的性质:周期性,然后利用周期函数的定义求解.14.题目文件丢失!15.题目文件丢失! 16.题目文件丢失!17.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=,则下列结论一定正确的是( ) A .100a = B .911a a = C .当9n =或10时,n S 取得最大值D .613S S =解析:ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得19a d =-,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=, ∴()111875282a a d a d ⨯++=+,解得19a d =-, 故10190a a d =+=,故A 正确;∵918a a d d d =+=-=,11110a a d d =+=,故有911a a =,故B 正确; 该数列的前n 项和()21119222n n n n S na d d d n -=+=-⋅ ,它的最值,还跟d 的值有关,故C 错误; 由于61656392S a d d ⨯=+=-,131131213392S a d d ⨯=+=-,故613S S =,故D 正确, 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式进行化简,直接根据性质判断结果. 18.已知S n 是等差数列{}n a (n ∈N *)的前n 项和,且S 5>S 6>S 4,以下有四个命题,其中正确的有( )A .数列{}n a 的公差d <0B .数列{}n a 中S n 的最大项为S 10C .S 10>0D .S 11>0解析:AC 【分析】由564S S S >>,可得650,0a a ,且650a a +>,然后逐个分析判断即可得答案 【详解】解:因为564S S S >>,所以650,0a a ,且650a a +>,所以数列的公差0d <,且数列{}n a 中S n 的最大项为S 5,所以A 正确,B 错误, 所以110105610()5()02a a S a a +==+>,11111611()1102a a S a +==<, 所以C 正确,D 错误, 故选:AC19.已知数列{}n a 是等差数列,前n 项和为,n S 且13522,a a S +=下列结论中正确的是( ) A .7S 最小 B .130S =C .49S S =D .70a =解析:BCD 【分析】由{}n a 是等差数列及13522,a a S +=,求出1a 与d 的关系,结合等差数列的通项公式及求和公式即可进行判断.【详解】设等差数列数列{}n a 的公差为d .由13522,a a S +=有()1112542252a a a d d ⨯+=++,即160a d += 所以70a =,则选项D 正确.选项A. ()71176773212S a d a d d ⨯=+=+=-,无法判断其是否有最小值,故A 错误. 选项B. 113137131302a S a a +=⨯==,故B 正确. 选项C. 9876579450a a a a S a a S -=++++==,所以49S S =,故C 正确.故选:BCD【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的通项公式及求和公式的应用,解答本题的关键是由条件13522,a a S +=得到160a d +=,即70a =,然后由等差数列的性质和前n 项和公式判断,属于中档题.20.已知数列{}n a 满足112a =-,111n n a a +=-,则下列各数是{}n a 的项的有( ) A .2-B .23C .32D .3解析:BD【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论.【详解】 因为数列{}n a 满足112a =-,111n n a a +=-, 212131()2a ∴==--;32131a a ==-; 4131112a a a ==-=-; ∴数列{}n a 是周期为3的数列,且前3项为12-,23,3; 故选:BD .【点睛】本题主要考查数列递推关系式的应用,考查数列的周期性,解题的关键在于求出数列的规律,属于基础题.。