理科数学2010-2019高考真题分类训练15专题六 数列 第十五讲 等差数列—附解析答案
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专题数列1.【2019年新课标1理科09】记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则()A.a n=2n﹣5 B.a n=3n﹣10 C.S n=2n2﹣8n D.S n n2﹣2n【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,由S4=0,a5=5,得,∴,∴a n=2n﹣5,,故选:A.2.【2018年新课标1理科04】记S n为等差数列{a n}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.﹣12 B.﹣10 C.10 D.12【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,3S3=S2+S4,a1=2,∴a1+a1+d+4a1d,把a1=2,代入得d=﹣3∴a5=2+4×(﹣3)=﹣10.故选:B.3.【2017年新课标1理科04】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.1 B.2 C.4 D.8【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.4.【2017年新课标1理科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.110【解答】解:设该数列为{a n},设b n2n+1﹣1,(n∈N+),则a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n+1﹣1=2n+1﹣n ﹣2,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A项符合题意.B项,仿上可知325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D 项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1,…,2n﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有2=3,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有3=18,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有5=440,满足N>100,∴该款软件的激活码440.故选:A.5.【2016年新课标1理科03】已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100 B.99 C.98 D.97【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,S99a5.∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,故选:C.6.【2013年新课标1理科07】设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m﹣1=﹣2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3 B.4 C.5 D.6【解答】解:a m=S m﹣S m﹣1=2,a m+1=S m+1﹣S m=3,所以公差d=a m+1﹣a m=1,S m0,m﹣1>0,m>1,因此m不能为0,得a1=﹣2,所以a m=﹣2+(m﹣1)•1=2,解得m=5,另解:等差数列{a n}的前n项和为S n,即有数列{}成等差数列,则,,成等差数列,可得2•,即有0,解得m=5.又一解:由等差数列的求和公式可得(m﹣1)(a1+a m﹣1)=﹣2,m(a1+a m)=0,(m+1)(a1+a m+1)=3,可得a1=﹣a m,﹣2a m+a m+1+a m+10,解得m=5.故选:C.7.【2013年新课标1理科12】设△A n B n∁n的三边长分别为a n,b n,c n,△A n B n∁n的面积为S n,n=1,2,3…若b1>c1,b1+c1=2a1,a n+1=a n,,,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列【解答】解:b1=2a1﹣c1且b1>c1,∴2a1﹣c1>c1,∴a1>c1,∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1>0,∴b1>a1>c1,又b1﹣c1<a1,∴2a1﹣c1﹣c1<a1,∴2c1>a1,∴,由题意,a n,∴b n+1+c n+1﹣2a n(b n+c n﹣2a n),∵b1+c1=2a1,∴b1+c1﹣2a1=0,∴b n+c n﹣2a n=0,∴b n+c n=2a n=2a1,∴b n+c n=2a1,由此可知顶点A n在以B n、c n为焦点的椭圆上,又由题意,b n+1﹣c n+1,∴a1﹣b n,∴b n+1﹣a1,∴b n﹣a1,∴,c n=2a1﹣b n,∴[][][]单调递增(可证当n=1时0)故选:B.8.【2012年新课标1理科05】已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=﹣8,则a1+a10=()A.7 B.5 C.﹣5 D.﹣7【解答】解:∵a4+a7=2,由等比数列的性质可得,a5a6=a4a7=﹣8∴a4=4,a7=﹣2或a4=﹣2,a7=4当a4=4,a7=﹣2时,,∴a1=﹣8,a10=1,∴a1+a10=﹣7当a4=﹣2,a7=4时,q3=﹣2,则a10=﹣8,a1=1∴a1+a10=﹣7综上可得,a1+a10=﹣7故选:D.9.【2019年新课标1理科14】记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1,a42=a6,则S5=.【解答】解:在等比数列中,由a42=a6,得q6a12=q5a1>0,即q>0,q=3,则S5,故答案为:10.【2018年新课标1理科14】记S n为数列{a n}的前n项和.若S n=2a n+1,则S6=.【解答】解:S n为数列{a n}的前n项和,S n=2a n+1,①当n=1时,a1=2a1+1,解得a1=﹣1,当n≥2时,S n﹣1=2a n﹣1+1,②,由①﹣②可得a n=2a n﹣2a n﹣1,∴a n=2a n﹣1,∴{a n}是以﹣1为首项,以2为公比的等比数列,∴S663,故答案为:﹣6311.【2016年新课标1理科15】设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为64 .【解答】解:等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,可得q(a1+a3)=5,解得q.a1+q2a1=10,解得a1=8.则a1a2…a n=a1n•q1+2+3+…+(n﹣1)=8n•,当n=3或4时,表达式取得最大值:26=64.故答案为:64.12.【2013年新课标1理科14】若数列{a n}的前n项和为S n a n,则数列{a n}的通项公式是a n=.【解答】解:当n=1时,a1=S1,解得a1=1当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=()﹣(),整理可得,即2,故数列{a n}从第二项开始是以﹣2为首项,﹣2为公比的等比数列,故当n≥2时,a n=(﹣2)n﹣1,经验证当n=1时,上式也适合,故答案为:(﹣2)n﹣113.【2012年新课标1理科16】数列{a n}满足a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,则{a n}的前60项和为.【解答】解:∵a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,故有a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a50﹣a49=97.从而可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a9+a11=2,a12+a10=40,a13+a11=2,a16+a14=56,…从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于2,从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列.{a n}的前60项和为 15×2+(15×8)=183014.【2015年新课标1理科17】S n为数列{a n}的前n项和,已知a n>0,a n2+2a n=4S n+3(I)求{a n}的通项公式:(Ⅱ)设b n,求数列{b n}的前n项和.【解答】解:(I)由a n2+2a n=4S n+3,可知a n+12+2a n+1=4S n+1+3两式相减得a n+12﹣a n2+2(a n+1﹣a n)=4a n+1,即2(a n+1+a n)=a n+12﹣a n2=(a n+1+a n)(a n+1﹣a n),∵a n>0,∴a n+1﹣a n=2,∵a12+2a1=4a1+3,∴a1=﹣1(舍)或a1=3,则{a n}是首项为3,公差d=2的等差数列,∴{a n}的通项公式a n=3+2(n﹣1)=2n+1:(Ⅱ)∵a n=2n+1,∴b n(),∴数列{b n}的前n项和T n()().15.【2014年新课标1理科17】已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n+2﹣a n=λ(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.【解答】(Ⅰ)证明:∵a n a n+1=λS n﹣1,a n+1a n+2=λS n+1﹣1,∴a n+1(a n+2﹣a n)=λa n+1∵a n+1≠0,∴a n+2﹣a n=λ.(Ⅱ)解:假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.则λ=a n+2﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,∴.∴,,∴λS n=1,根据{a n}为等差数列的充要条件是,解得λ=4.此时可得,a n=2n﹣1.因此存在λ=4,使得{a n}为等差数列.也可以先考虑前3项成等差数列,得出λ,再进一步验证即可.16.【2011年新课标1理科17】等比数列{a n}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a32=9a2a6,(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q,由a32=9a2a6得a32=9a42,所以q2.由条件可知各项均为正数,故q.由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1,所以a1.故数列{a n}的通项式为a n.(Ⅱ)b n(1+2+…+n),故2()则2[(1)+()+…+()],所以数列{}的前n项和为.17.【2010年新课标1理科17】设数列满足a1=2,a n+1﹣a n=3•22n﹣1(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=na n,求数列{b n}的前n项和S n.【解答】解:(Ⅰ)由已知,当n≥1时,a n+1=[(a n+1﹣a n)+(a n﹣a n﹣1)+…+(a2﹣a1)]+a1=3(22n﹣1+22n﹣3+…+2)+2=32=22(n+1)﹣1.而a 1=2,所以数列{a n }的通项公式为a n =22n ﹣1.(Ⅱ)由b n =na n =n •22n ﹣1知S n =1•2+2•23+3•25+…+n •22n ﹣1①从而22S n =1•23+2•25+…+n •22n +1②①﹣②得(1﹣22)•S n =2+23+25+…+22n ﹣1﹣n •22n +1.即.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:数列的概念与简单表示法,等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项等.历年考题主要以选择填空或解答题题型出现.重点考查的知识点为:等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项等.预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以知识点等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项为重点较佳.最新高考模拟试题1.等差数列{}n a ,等比数列{}n b ,满足111a b ==,53a b =,则9a 能取到的最小整数是( ) A .1- B .0C .2D .3【答案】B 【解析】等差数列{}n a 的公差设为d ,等比数列{}n b 的公比设为q ,0q ≠,由111a b ==,53a b =,可得214d q +=, 则2291812(1)211a d q q =+=+-=->-,可得9a 能取到的最小整数是0. 故选:B .2.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 .1007【答案】D 【解析】因为5斗=50升,设羊、马、牛的主人应偿还的量分别为123,,a a a , 由题意可知其构成了公比为2的等比数列,且350S =则31(21)5021a -=-,解得1507a =, 所以马主人要偿还的量为:2110027a a ==, 故选D.3.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33⨯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21,2,3,,n 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315N =,那么 9N 的值为( )A .41B .45C .369D .321【答案】C 【解析】根据题意可知,幻方对角线上的数成等差数列, 31(123456789)153N =++++++++=,41(12345678910111213141516)344N =+++++++++++++++=,51(12345678910111213141516171819202122232425)655N =++++++++++++++++++++++++=,…222211(1)(1)(12345)22n n n n n N n n n ++∴=+++++⋯+=⨯=.故299(91)9413692N +==⨯=.故选:C4.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a = 2(1)()nn S a n n N n *=+-∈,则数列13n S n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前10项的和是( ) A .290 B .920C .511D .1011【答案】C 【解析】 由()2(1)nn S a n n N n*=+-∈得2(1)n n S na n n =--, 当2n ≥时,11(1)4(1)n n n n n a S S na n a n --=-=----,整理得14n n a a --=, 所以{}n a 是公差为4的等差数列,又11a =, 所以()43n a n n N*=-∈,从而()2133222(1)2n n n a a Sn n n n n n ++=+=+=+, 所以1111132(1)21n S n n n n n ⎛⎫==- ⎪+++⎝⎭,数列13n S n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前10项的和115121111S ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭.故选C .5.意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,,即()()()()()121,12F F F n F n F n ===-+-()3,n n N*≥∈,此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{}n a ,则数列{}n a 的前2019项的和为( )A .672B .673C .1346D .2019【答案】C 【解析】由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,...各项除以2的余数, 可得{}n a 为1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,..., 所以{}n a 是周期为3的周期数列, 一个周期中三项和为1102++=, 因为20196733=⨯,所以数列{}n a 的前2019项的和为67321346⨯=, 故选C.6.已知数列{}n a 是等比数列,数列{}n b是等差数列,若2610a a a ⋅⋅=16117b b b π++=,则21039tan1b b a a +-⋅的值是( )A .1 B.2C.2-D.【答案】D 【解析】{}n a 是等比数列326106a a a a ∴⋅⋅==6a ∴={}n b 是等差数列 1611637b b b b π∴++== 673b π∴=2106239614273tan tan tan tan tan 111333b b b a a a πππ+∴===-=-=-⋅--本题正确选项:D 7.已知数列{}n a 满足2*123111()23n a a a a n n n N n++++=+∈,设数列{}n b 满足:121n n n n b a a ++=,数列{}n b 的前n 项和为n T,若*()1n n N T n nλ<∈+恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .1[,)4+∞B .1(,)4+∞ C .3[,)8+∞ D .3(,)8+∞【答案】D 【解析】解:数列{}n a 满足212311123n a a a a n n n ++++=+,① 当2n ≥时,21231111(1)(1)231n a a a a n n n -+++⋯+=-+--,② ①﹣②得:12n a n n=,故:22n a n =,数列{}n b 满足:22121214(1)n n n n n b a a n n +++==+221114(1)n n ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦, 则:2222211111114223(1)n T n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦21114(1)n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭, 由于*()1n n N T n nλ<∈+恒成立, 故:21114(1)1n n n λ⎛⎫-< ⎪++⎝⎭, 整理得:244n n λ+>+,因为211(1)4441n y n n +==+++在*n N ∈上单调递减, 故当1n =时,max213448n n +⎛⎫= ⎪+⎝⎭ 所以38λ>. 故选:D .8.已知函数()y f x =的定义域为R ,当0x <时()1f x >,且对任意的实数,x y R ∈,等式()()()f x f y f x y =+成立,若数列{}n a 满足()()1111n n f a f n N a *+⎛⎫=∈ ⎪+⎝⎭,且()10a f =,则下列结论成立的是( ) A .()()20162018f a f a >B .()()20172020f a f a >C .()()20182019f a f a >D .()()20162019f a f a >【答案】A 【解析】由()()()f x f y f x y =+,令0x =,1y =-,则()()()011f f f -=-0x <时,()1f x > ()11f ∴-> ()01f ∴= 11a ∴=当0x >时,令y x =-,则()()()01f x f x f -==,即()()1f x f x =-又()1f x -> ∴当0x >时,()01f x << 令21x x >,则21>0-x x()()()1212f x f x x f x ∴-=,即()()()()22110,1f x f x x f x =-∈ ()f x ∴在R 上单调递减又()()11111011n n n n f a f f a f a a ++⎛⎫⎛⎫=+== ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭111n na a +∴=-+ 令1n =,212a =-;令2n =,32a =-;令3n =,41a =∴数列{}n a 是以3为周期的周期数列201632a a ∴==-,201711a a ==,2018212a a ==-,201932a a ==-,202011a a ==()f x 在R 上单调递减 ()()1212f f f ⎛⎫∴->-> ⎪⎝⎭()()20162018f a f a ∴>,()()20172020f a f a =,()()20182019f a f a <,()()20162019f a f a =本题正确选项:A 9.在数列{}n a 中,1111,,(*)2019(1)n n a a a n N n n +==+∈+,则2019a 的值为______. 【答案】1【解析】 因为11,(*)(1)n n a a n N n n +=+∈+所以1111(1)1n n a a n n n n +-==-++,2111,2a a -=-3211,23a a -=-...,201920181120182019a a -=-, 各式相加,可得20191112019a a -=-, 201911120192019a -=-,所以,20191a =,故答案为1.10.已知正项等比数列{}n a 满足5432a a a +=,若存在两项m a ,n a ,使得1a =,则91m n+的最小值为__________. 【答案】2 【解析】正项等比数列{}n a 满足5432a a a +=,432111=+2a q a q a q ∴,整理,得210+2q q -=,又0q >,解得,12q =,存在两项m a ,n a 使得1a ,2221164m n a q a +-∴=, 整理,得8m n +=,∴9119119()()(10)88m n m n m n m n n m+=++=++19(10)28m n +=, 则91m n+的最小值为2. 当且仅当9m n n m=取等号,但此时m ,*n N ∉.又8m n +=, 所以只有当6m =,2n =时,取得最小值是2. 故答案为:211.已知数列{}n a 满足对*,m n N ∀∈,都有m n m n a a a ++=成立,72a π=,函数()f x =2sin 24cos2xx +,记()n n y f a =,则数列{}n y 的前13项和为______. 【答案】26 【解析】 解:对*,m n ∀∈N ,都有m n m n a a a ++=成立,可令1m =即有11n n a a a +-=,为常数, 可得数列{}n a 为等差数列, 函数2()sin 24cos 2xf x x =+sin 22(1cos )x x =++, 由()()()sin 221cos f x fx x x π+-=++()()()sin 221cos 4x x ππ+-++-=,可得()f x 的图象关于点,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,113212a a a a +=+=6872a a a π=+==,∴()()()()113212f a f a f a f a +=+=()()()6874,2f a f a f a =+==,∴可得数列{}n y 的前13项和为46226⨯+=.故答案为:26.12.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足22()n n S a n n N *=+∈,则n a =_____.【答案】122n +- 【解析】由题意,数列{}n a 满足22()n n S a n n N *=+∈,则1122(1)(2,)n n S a n n n N *--=+-≥∈,两式相减可得11222,(2,)n n n n S S a a n n N *--+≥∈-=-, 即1222,(2,)n n n a a a n n N *-=+≥∈-整理得122,(2)n n a a n -=-≥,即12(2),(22)n n a a n -=-≥-,即12,(2)22n n a n a -=≥--,当1n =时,1122S a =+,即1122a a =+,解得12a =-,所以数列{}2n a -表示首项为124a -=-,公比为2的等比数列,所以112422n n n a -+-=-⨯=-,所以122n n a +=-.13.等差数列{}n a 中,410a =且3a ,6a ,10a 成等比数列,数列{}n a 前20项的和20S =____ 【答案】200或330 【解析】设数列{}n a 的公差为d ,则3410a a d d =-=-,641042102,6106a a d d a a d d =+=+=+=+,由3610,,a a a 成等比数列,得23106a a a =,即()()()210106102d d d -+=+,整理得210100d d -=,解得0d =或1d =, 当0d =时,20420200S a ==;当1d =时,14310317a a d =-=-⨯=, 于是2012019202071903302S a d ⨯=+=⨯+=, 故答案为200或330.14.已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S .若9362S S S =+,则631S S +取得最小值时,9S 的值为_______.【答案】3【解析】由9362S S S =+,得:q≠1,所以936111(1)(1)(1)2111a q a q a q q q q---=+---,化简得:936112(1)q q q -=-+-,即963220q q q --+=,即63(1)(2)0q q --=,得32q =,化简得631S S +=6131(1)11(1)a q qq a q --+--=11311a q q a -+≥-, 当11311a q q a -=-,即1a =时,631S S +取得最小值, 所以919(1)1a q S q -==-9(1)1q q --故答案为:315.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11222n n a a a n -++⋯+=,则5S =____.【答案】3116【解析】 解:11222n n a a a n -+++=,可得1n =时,11a = ,2n ≥时,2121221n n a a a n --++⋯+=-,又11222n n a a a n -++⋯+=,两式相减可得121n n a -=,即112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,上式对1n =也成立,可得数列{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列,可得551131211612S -==-. 故答案为:3116.16.已知数列{}n a 满足112(1)0,4n n n a na a ++-==,则数列(1)(2)na n n ⎧⎫⎨⎬++⎩⎭的前n 项和为___________.【答案】2222n n +-+【解析】由12(1)0n n n a na ++-=,得121n n a an n+=⨯+, 所以数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1141a a ==为首项,2为公比的等比数列,于是11422n n na n-+=⨯=, 所以12n n a n +=⋅,因为12(1)(2)(1)(2)n n a n n n n n +⋅=++++212221n n n n ++=-++, 所以(1)(2)na n n ⎧⎫⎨⎬++⎩⎭的前n 项和324321222222324321n n n S n n ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭2222n n +=-+. 17.定义:从数列{}n a 中抽取(,3)m m N m ∈≥项按其在{}n a 中的次序排列形成一个新数列{}n b ,则称{}n b 为{}n a 的子数列;若{}n b 成等差(或等比),则称{}n b 为{}n a 的等差(或等比)子数列. (1)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知21n n S =-. ①求数列{}n a 的通项公式;②数列{}n a 是否存在等差子数列,若存在,求出等差子数列;若不存在,请说明理由. (2)已知数列{}n a 的通项公式为()n a n a a Q +=+∈,证明:{}n a 存在等比子数列.【答案】(1)①12n n a ;②见解析;(2)见证明【解析】解:(1)①因为21n n S =-,所以当1n =时,11211a =-=, 当2n ≥时,1121n n S --=-,所以()()1121212nn n n a --=---=.综上可知:12n na .②假设从数列{}n a 中抽3项,,()k l m a a a k l m <<成等差, 则2l k m a a a =+,即1112222l k m ---⨯=+, 化简得:2212l k m k --⨯=+.因为k l m <<,所以0l k ->,0m k ->,且l k -,m k -都是整数, 所以22l k -⨯为偶数,12m k -+为奇数,所以2212l k m k --⨯=+不成立. 因此,数列{}n a 不存在三项等差子数列.若从数列{}n a 中抽(,4)m m N m ∈≥项,其前三项必成等差数列,不成立. 综上可知,数列{}n a 不存在等差子数列.(2)假设数列{}n a 中存在3项0n a +,0n a k ++,0()n a l k l ++<成等比. 设0n a b +=,则b Q +∈,故可设qb p=(p 与q 是互质的正整数). 则需满足()()()2000n a k n a n a l ++=+++,即需满足2()()b k b b l +=+,则需满足2222k pk l k k b q=+=+. 取k q =,则2l k pq =+.此时222222()2q q q b q q q p p p ⎛⎫+=+=++ ⎪⎝⎭,2222()22q q q q b b l q pq q p p pp ⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭.故此时2()()b k b b l +=+成立.因此数列{}n a 中存在3项0n a +,0n a k ++,0()n a l k l ++<成等比, 所以数列{}n a 存在等比子数列.18.在等差数列{}n a 中,已知公差2d =,2a 是1a 与4a 的等比中项 (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n b 满足3122331313131nn nb b b ba =++++++++,求数列{}n b 的通项公式; (3)令()*4n nn a b c n N =∈,数列{}n c 的前n 项和为n T . 【答案】(1)2n a n =;(2)2(31)nn b =+;(3)()()12133142n n n n n T +-⨯++=+. 【解析】(1)因为2a 是1a 与4a 的等比中项,所以21111(2)(6)2a a a a +=+∴=,∴数列{}n a 的通项公式为2n a n =.(2)∵()31223131313131n n n b b b ba n =+++++≥++++① ∴311212313131313131n n n n n b b b b ba +++=+++++++++++②②-①得:111231n n nn b a a +++=-=+,()11231n n b ++=+,故()()*231n n b n N =+∈。
专题六 数列第十六讲 等比数列2019年1.(2019全国1理14)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若214613a a a ==,,则S 5=____________. 2.(2019全国3理5)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项为和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3= A . 16B . 8C .4D . 23.(2019全国2卷理19)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0,1434n n n a a b +-=+ ,1434n n n b b a +-=-.(1)证明:{a n +b n }是等比数列,{a n –b n }是等差数列; (2)求{a n }和{b n }的通项公式.2010-2018年一、选择题1.(2018北京) “十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于f ,则第八个单音的频率为AB C .D .2.(2018浙江)已知1a ,2a ,3a ,4a 成等比数列,且1234123ln()a a a a a a a +++=++.若11a >,则A .13a a <,24a a <B .13a a >,24a a <C .13a a <,24a a >D .13a a >,24a a >3.(2017新课标Ⅱ)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.(2015新课标Ⅱ)等比数列{}n a 满足13a =,13521a a a ++=,则357a a a ++=A .21B .42C .63D .84 5.(2014重庆)对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是A .139,,a a a 成等比数列B .236,,a a a 成等比数列C .248,,a a a 成等比数列D .269,,a a a 成等比数列6.(2013新课标Ⅱ)等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知32110S a a =+,59a =,则1a =A .13 B .13- C .19 D .19- 7.(2012北京) 已知{}n a 为等比数列.下面结论中正确的是A .1322a a a +…B .2221322a a a +…C .若13a a =,则12a a =D .若31a a >,则42a a >8.(2011辽宁)若等比数列{}n a 满足116nn n a a +=,则公比为A .2B .4C .8D .169.(2010广东)已知数列{}n a 为等比数列,n S 是是它的前n 项和,若2312a a a ⋅=,且4a 与27a 的等差中项为54,则5S = A .35 B .33 C .3l D .29 10.(2010浙江)设n s 为等比数列{}n a 的前n 项和,2580a a +=则52S S = A .-11B .-8C .5D .1111.(2010安徽)设{}n a 是任意等比数列,它的前n 项和,前2n 项和与前3n 项和分别为,,X Y Z ,则下列等式中恒成立的是 A .2X Z Y += B .()()Y Y X Z Z X -=- C .2Y XZ =D .()()Y Y X X Z X -=-12.(2010北京)在等比数列{}n a 中,11a =,公比1q ≠.若12345m a a a a a a =,则m =A .9B .10C .11D .1213.(2010辽宁)设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,已知3432S a =-,2332S a =-,则公比q =A .3B .4C .5D .614.(2010天津)已知{}n a 是首项为1的等比数列,n s 是{}n a 的前n 项和,且369s s =,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前5项和为 A .158或5 B .3116或5 C .3116 D .158二、填空题15.(2017新课标Ⅲ)设等比数列{}n a 满足121a a +=-,133a a -=-,则4a = _______. 16.(2017江苏)等比数列{}n a 的各项均为实数,其前n 项的和为n S ,已知374S =,6634S =,则8a = .17.(2017北京)若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足111a b ==-,448a b ==,则22a b =_____. 18.(2016年全国I )设等比数列{}n a 满足1310a a +=,245a a +=,则12n a a a ⋅⋅⋅的最大值为 .19.(2016年浙江)设数列{}n a 的前n 项和为n S .若24S =,121n n a S +=+,*n N ∈,则1a = ,5S = .20.(2015安徽)已知数列{}n a 是递增的等比数列,14329,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n项和等于 .21.(2014广东)等比数列{}n a 的各项均为正数,且154a a =,则2122232425log +log +log +log +log =a a a a a ________.22.(2014广东)若等比数列{}n a 的各项均为正数,且512911102e a a a a =+,则1220ln ln ln a a a +++=L .23.(2014江苏)在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值是 .24.(2013广东)设数列{}n a 是首项为1,公比为2-的等比数列,则1234||||a a a a +++= .25.(2013北京)若等比数列{}n a 满足24a a +=20,35a a +=40,则公比q = ;前n 项和n S = .26.(2013江苏)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 a a ......321321>++++的最大正整数n 的值为 .27.(2012江西)等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,公比不为1。
专题07数列历年考题细目表题型年份考点试题位置单选题2019等差数列2019年新课标1理科09单选题2018等差数列2018年新课标1理科04单选题2017等差数列2017年新课标1理科04单选题2017数列综合题2017年新课标1理科12单选题2016等差数列2016年新课标1理科03单选题2013数列的定义与通项公式2013年新课标1理科07单选题2013数列应用题2013年新课标1理科12单选题2012等比数列2012年新课标1理科05填空题2019等比数列2019年新课标1理科14填空题2018数列的定义与递推公式2018年新课标1理科14填空题2016等比数列2016年新课标1理科15填空题2013数列的定义与通项公式2013年新课标1理科14填空题2012数列的定义与通项公式2012年新课标1理科16解答题2015数列综合题2015年新课标1理科17解答题2014数列综合题2014年新课标1理科17解答题2011数列综合题2011年新课标1理科17解答题2010数列综合题2010年新课标1理科17历年高考真题汇编1.【2019年新课标1理科09】记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则( )A.a n=2n﹣5 B.a n=3n﹣10 C.S n=2n2﹣8n D.S n n2﹣2n【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,由S4=0,a5=5,得,∴,∴a n=2n﹣5,,故选:A.2.【2018年新课标1理科04】记S n为等差数列{a n}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.﹣12 B.﹣10 C.10 D.12【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,3S3=S2+S4,a1=2,∴a1+a1+d+4a1d,把a1=2,代入得d=﹣3∴a5=2+4×(﹣3)=﹣10.故选:B.3.【2017年新课标1理科04】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.1 B.2 C.4 D.8【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.4.【2017年新课标1理科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.110【解答】解:设该数列为{a n},设b n2n+1﹣1,(n∈N+),则a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n+1﹣1=2n+1﹣n﹣2,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A项符合题意.B项,仿上可知325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1,…,2n﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有2=3,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有3=18,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有5=440,满足N>100,∴该款软件的激活码440.故选:A.5.【2016年新课标1理科03】已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100 B.99 C.98 D.97【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,S99a5.∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,故选:C.6.【2013年新课标1理科07】设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m﹣1=﹣2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3 B.4 C.5 D.6【解答】解:a m=S m﹣S m﹣1=2,a m+1=S m+1﹣S m=3,所以公差d=a m+1﹣a m=1,S m0,m﹣1>0,m>1,因此m不能为0,得a1=﹣2,所以a m=﹣2+(m﹣1)•1=2,解得m=5,另解:等差数列{a n}的前n项和为S n,即有数列{}成等差数列,则,,成等差数列,可得2•,即有0,解得m=5.又一解:由等差数列的求和公式可得(m﹣1)(a1+a m﹣1)=﹣2,m(a1+a m)=0,(m+1)(a1+a m+1)=3,可得a1=﹣a m,﹣2a m+a m+1+a m+10,解得m=5.故选:C.7.【2013年新课标1理科12】设△A n B n∁n的三边长分别为a n,b n,c n,△A n B n∁n的面积为S n,n=1,2,3…若b1>c1,b1+c1=2a1,a n+1=a n,,,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列【解答】解:b1=2a1﹣c1且b1>c1,∴2a1﹣c1>c1,∴a1>c1,∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1>0,∴b1>a1>c1,又b1﹣c1<a1,∴2a1﹣c1﹣c1<a1,∴2c1>a1,∴,由题意,a n,∴b n+1+c n+1﹣2a n(b n+c n﹣2a n),∵b1+c1=2a1,∴b1+c1﹣2a1=0,∴b n+c n﹣2a n=0,∴b n+c n=2a n=2a1,∴b n+c n=2a1,由此可知顶点A n在以B n、c n为焦点的椭圆上,又由题意,b n+1﹣c n+1,∴a1﹣b n,∴b n+1﹣a1,∴b n﹣a1,∴,c n=2a1﹣b n,∴[][][]单调递增(可证当n=1时0)故选:B.8.【2012年新课标1理科05】已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=﹣8,则a1+a10=( ) A.7 B.5 C.﹣5 D.﹣7【解答】解:∵a4+a7=2,由等比数列的性质可得,a5a6=a4a7=﹣8∴a4=4,a7=﹣2或a4=﹣2,a7=4当a4=4,a7=﹣2时,,∴a1=﹣8,a10=1,∴a1+a10=﹣7当a4=﹣2,a7=4时,q3=﹣2,则a10=﹣8,a1=1∴a1+a10=﹣7综上可得,a1+a10=﹣7故选:D.9.【2019年新课标1理科14】记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1,a42=a6,则S5=.【解答】解:在等比数列中,由a42=a6,得q6a12=q5a1>0,即q>0,q=3,则S5,故答案为:10.【2018年新课标1理科14】记S n为数列{a n}的前n项和.若S n=2a n+1,则S6=.【解答】解:S n为数列{a n}的前n项和,S n=2a n+1,①当n=1时,a1=2a1+1,解得a1=﹣1,当n≥2时,S n﹣1=2a n﹣1+1,②,由①﹣②可得a n=2a n﹣2a n﹣1,∴a n=2a n﹣1,∴{a n}是以﹣1为首项,以2为公比的等比数列,∴S663,故答案为:﹣6311.【2016年新课标1理科15】设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为64 .【解答】解:等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,可得q(a1+a3)=5,解得q.a1+q2a1=10,解得a1=8.则a1a2…a n=a1n•q1+2+3+…+(n﹣1)=8n•,当n=3或4时,表达式取得最大值:26=64.故答案为:64.12.【2013年新课标1理科14】若数列{a n}的前n项和为S n a n,则数列{a n}的通项公式是a n=.【解答】解:当n=1时,a1=S1,解得a1=1当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=()﹣(),整理可得,即2,故数列{a n}从第二项开始是以﹣2为首项,﹣2为公比的等比数列,故当n≥2时,a n=(﹣2)n﹣1,经验证当n=1时,上式也适合,故答案为:(﹣2)n﹣113.【2012年新课标1理科16】数列{a n}满足a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,则{a n}的前60项和为.【解答】解:∵a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,故有a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a50﹣a49=97.从而可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a9+a11=2,a12+a10=40,a13+a11=2,a16+a14=56,…从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于2,从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列.{a n}的前60项和为 15×2+(15×8)=183014.【2015年新课标1理科17】S n为数列{a n}的前n项和,已知a n>0,a n2+2a n=4S n+3(I)求{a n}的通项公式:(Ⅱ)设b n,求数列{b n}的前n项和.【解答】解:(I)由a n2+2a n=4S n+3,可知a n+12+2a n+1=4S n+1+3两式相减得a n+12﹣a n2+2(a n+1﹣a n)=4a n+1,即2(a n+1+a n)=a n+12﹣a n2=(a n+1+a n)(a n+1﹣a n),∵a n>0,∴a n+1﹣a n=2,∵a12+2a1=4a1+3,∴a1=﹣1(舍)或a1=3,则{a n}是首项为3,公差d=2的等差数列,∴{a n}的通项公式a n=3+2(n﹣1)=2n+1:(Ⅱ)∵a n=2n+1,∴b n(),∴数列{b n}的前n项和T n()().15.【2014年新课标1理科17】已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n+2﹣a n=λ(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.【解答】(Ⅰ)证明:∵a n a n+1=λS n﹣1,a n+1a n+2=λS n+1﹣1,∴a n+1(a n+2﹣a n)=λa n+1∵a n+1≠0,∴a n+2﹣a n=λ.(Ⅱ)解:假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.则λ=a n+2﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,∴.∴,,∴λS n=1,根据{a n}为等差数列的充要条件是,解得λ=4.此时可得,a n=2n﹣1.因此存在λ=4,使得{a n}为等差数列.也可以先考虑前3项成等差数列,得出λ,再进一步验证即可.16.【2011年新课标1理科17】等比数列{a n}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a32=9a2a6,(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q,由a32=9a2a6得a32=9a42,所以q2.由条件可知各项均为正数,故q.由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1,所以a1.故数列{a n}的通项式为a n.(Ⅱ)b n(1+2+…+n),故2()则2[(1)+()+…+()],所以数列{}的前n项和为.17.【2010年新课标1理科17】设数列满足a1=2,a n+1﹣a n=3•22n﹣1(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=na n,求数列{b n}的前n项和S n.【解答】解:(Ⅰ)由已知,当n≥1时,a n+1=[(a n+1﹣a n)+(a n﹣a n﹣1)+…+(a2﹣a1)]+a1=3(22n﹣1+22n﹣3+…+2)+2=32=22(n+1)﹣1.而a1=2,所以数列{a n}的通项公式为a n=22n﹣1.(Ⅱ)由b n=na n=n•22n﹣1知S n=1•2+2•23+3•25+…+n•22n﹣1①从而22S n=1•23+2•25+…+n•22n+1②①﹣②得(1﹣22)•S n=2+23+25+…+22n﹣1﹣n•22n+1.即.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:数列的概念与简单表示法,等差数列及其前n项和,等比数列及其前n项和,数列求和,数列求通项等。
高考数学备考训练-等差数列一、选择题1.(2010·重庆卷,文)在等差数列{a n }中,a 1+a 9=10,则a 5的值为( ) A .5 B .6 C .8 D .10 答案 A解析 依题意得a 1+a 9=2a 5=10,a 5=5,选A.2.在等差数列{a n }中,a 2+a 6=3π2,则sin(2a 4-π3)=( )A.32B.12C .-32D .-12答案 D解析 ∵a 2+a 6=3π2,∴2a 4=3π2,∴sin(2a 4-π3)=sin(3π2-π3)=-cos π3=-12,选D.3.(2011·合肥质检)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 4=9,S 3=15,则数列{a n }的通项a n =( )A .2n -3B .2n -1C .2n +1D .2n +3 答案 C解析 由{ a 4=9S 3=15⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+3d =93a 1+3d =15⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =2,所以通项a n =2n +1.4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a m -1+a m +1-2a 2m =0,S 2m -1=39,则m =( ) A .38 B .39 C .20 D .19 答案 C解析 ∵a m -1+a m +1=2a 2m 又∵a m -1+a m +1=2a m ∴a m =1或0(舍去) ∵S 2m -1=(2m -1)(a 1+a 2m -1)2=(2m -1)a m∴(2m -1)a m =39,∴2m -1=39∴m =20.5.设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13=( )A .120B .105C .90D .75 答案 B解析 设公差为d 且d >0.由已知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=15a 1a 2a 3=80,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =5a 1(a 1+d )(a 1+2d )=80.解得a 1=2,d =3(∵d >0).∴a 11+a 12+a 13=3a 12=3(a 1+11d )=1056.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S n T n =7n n +3,则a 5b 5等于( )A .7 B.23C.278D.214 答案 D解析 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=92(a 1+a 9)92(b 1+b 9)=S 9T 9=214.7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d 等于( )A .1 B.53C .2D .3 答案 C解析由⎩⎨⎧3(a 1+4)2=6a 1+2d =4,解得d =2.二、填空题8.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且a 4=15,S 5=55,则过点P (3,a 3)、Q (4,a 4)的直线的斜率是________.解析 设数列{a n }的公差为d ,则依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 4=a 1+3d =15S 5=5a 1+10d =55⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =4,故直线PQ 的斜率为a 4-a 34-3=d1=4.9.已知数列{a n }中,a 3=2,a 5=1,若{11+a n}是等差数列,则a 11=________.答案 0解析 记b n =11+a n,则b 3=13,b 5=12,数列{b n }的公差为12×(12-13)=112,b 1=16,∴b n=n +112,即11+a n =n +112,∴a n =11-n n +1,故a 11=0. 10.等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,a 1=-2010,S 20092009-S 20072007=2,则S 2010的值为________.答案 -2010解析 在等差数列{a n }中,设公差为d ,则S n n =na 1+n2(n -1)dn =a 1+d 2(n -1),∴S 20092009-S 20072007=a 1+d 2×2008-a 1-d2×2006=d =2,∴S 2010=-2010×2010+2010×20092×2=-2010×2010+2010×2009=-2010.11.方程(x 2-x +m )(x 2-x +n )=0有四个不等实根,且组成一个公差为12的等差数列,则mn 的值为________.答案 -15256解析 设四个根组成的等差数列为x 1,x 2,x 3,x 4,根据等差数列的性质,则有x 1+x 4=x 2+x 3=1∴2x 1+3d =1,又d =12,∴x 1=-14∴x 2=14,x 3=34,x 4=54∴mn =(x 1x 4)(x 2x 3)=-1525612.(2010·浙江卷,文)在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,答案 n 2+n解析 第n 行的第一个数是n ,第n 行的数构成以n 为公差的等差数列,则其第n +1项为n +n ·n =n 2+n .13.(2010·苏北四市调研)已知数列{a n }共有m 项,记{a n }的所有项和为S (1),第二项及以后所有项和为S (2),第三项及以后所有项和为S (3),…,第n 项及以后所有项和为S (n ),若S (n )是首项为1,公差为2的等差数列的前n 项和,则当n <m 时,a n =________.答案 -2n -1解析 由题意得S (n )=a n +…+a m =n ×1+n (n -1)2×2=n 2,当n <m 时,S (n +1)=a n +1+…+a m =(n +1)2.故a n =S (n )-S (n +1)=n 2-(n +1)2=-2n -1.三、解答题14.在编号为1~9的九个盒子中,共放有351粒米,已知每个盒子都比前一号盒子多放同样粒数的米.(1)如果1号盒子内放了11粒米,那么后面的盒子比它前一号的盒子多放几粒米? (2)如果3号盒子内放了23粒米,那么后面的盒子比它前一号的盒子多放几米粒? 答案 (1)7 (2)8解析 1~9号的九个盒子中米的粒数依次组成等差数列{a n } (1)a 1=11,S 9=351,求得:d =7 (2)a 3=23,S 9=351,求得:d =815.(2010·浙江卷,文)设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1; (2)求d 的取值范围.解析 (1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8,所以⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8.解得a 1=7,所以S 6=-3,a 1=7.(2)因为S 5S 6+15=0,所以(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0,即2a 21+9da 1+10d 2+1=0,故(4a 1+9d )2=d 2-8,所以d 2≥8.故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.16.设等差数列{a n }的首项a 1及公差d 都为整数,前n 项和为S n . (1)若a 11=0,S 14=98,求数列{a n }的通项公式;(2)若a 1≥6,a 11>0,S 14≤77,求所有可能的数列{a n }的通项公式. 答案 (1)a n =22-2n(2)a n =12-n 和a n =13-n解 (1)由S 14=98得2a 1+13d =14, 又a 11=a 1+10d =0,故解得d =-2,a 1=20. 因此{a n }的通项公式是a n =22-2n ,n =1,2,3,…. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧S 14≤77a 11>0a 1≥6,得⎩⎨⎧2a 1+13d ≤11a 1+10d >0a 1≥6,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+13d ≤11 ①-2a 1-20d <0, ②-2a 1≤-12 ③由①+②得-7d <11,即d >-117.由①+③得13d ≤-1,即d ≤-113.于是-117<d ≤-113.又d ∈Z ,故d =-1.④ 将④代入①②得10<a 1≤12. 又a 1∈Z ,故a 1=11或a 1=12. 所以所有可能的数列{a n }的通项公式是a n =12-n 和a n =13-n ,n =1,2,3,….1.在数列{an }中,a 1=15,3an +1=3an -2(n ∈N*),则该数列中相邻两项的乘积是负数的是( )A .a 21·a 22B .a 22·a 23C .a 23·a 24D .a 24·a 25 答案 C解析 由3an +1=3an -2 ,得an +1=an -23,即数列{an }是以a 1=15为首项,-23为公差的等差数列,所以an =15-23(n -1)=47-2n 3,可得a 23>0,a 24<0,即得a 23·a 24<0,故选C.2.(09·安徽)已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,则a 20等于( )A .-1B .1C .3D .7 答案 B解析 两式相减,可得3d =-6,d =-2.由已知可得3a 3=105,a 3=35,所以a 20=a 3+17d =35+(-34)=1.3.(2011·《高考调研》原创题)已知A n ={x |2n <x <2n+1且x =7m +1,m ,n ∈N },则A 6中各元素的和为( )A .792B .890C .891D .990 答案 C解析 ∵A 6={x |26<x <27且x =7m +1,m ∈N }, \∴A 6的元素x =各数成一首项为71,公差为7的等差数列,∴71+78+…+127=71×9+9×82×7=8914.(2010·盐城)已知等差数列{a n }的前20项的和为100,那么a 7·a 14的最大值是________. 答案 25解析 方法一 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由题意:20a 1+20×192×d =100,即a 1=5-9.5d ,又a 7·a 14=(a 1+6d )(a 1+13d )=(6d +5-9.5d )(5-9.5d +13d )=25-12.25d 2 所以a 7·a 14的最大值为25. 方法二 ∵a 7+a 14=10,∴a 7·a 14≤(a 7+a 142)2=25.5.在等差数列{an }中,Sn 是它的前n 项的和,且S 6<S 7,S 7>S 8.有下列四个命题: ①此数列的公差d <0; ②S 9一定小于S 6;③a 7是各项中最大的一项; ④S 7一定是Sn 中的最大值.其中正确命题的序号是________. 答案 ①②④解析 ∵S 6<S 7 ∴a 7>0 ∵S 7>S 8 ∴a 8<0∴d <0,∴S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8<0n =7时,Sn 最大. 6.将等差数列3,8,13,18,…按顺序抄在练习本上,已知每行抄13个数,每页抄21行.求数33333所在的页和行.解析 a 1=3,d =5,a n =33333,∴33333=3+(n -1)×5,∴n =6667,可得a n 在第25页,第9行.1.(06·重庆)若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2003+a 2004>0,a 2003·a 2004<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( )A .4005B .4006C .4007D .4008答案 B解析 解法一:S 4006=4006(a 1+a 4006)2=2003(a 2003+a 2004)>0. ∵a 2003>0,a 2004<0. ∴S 4007=4007a 2004<0.∴4006是S n >0的最大自然数.解法二:a 1>0,a 2003+a 2004>0且a 2003·a 2004<0 ∴a 2003>0且a 2004<0. ∴S 2003为S n 中的最大值. ∵S n 是关于n 的二次函数.∴2003到对称轴的距离比2004到对称轴的距离小. ∴40072在对称轴右侧. ∴4006在抛物线与x 轴右交点的左侧,4007、4008都在其右侧.∴S n >0中最大的自然数是4006.2.在等差数列{a n }中,满足3a 4=7a 7,且a 1>0,S n 是数列{a n }前n 项的和.若S n 取得最大值,则n =________.答案 9解析 设公差为d ,由题设,3(a 1+3d )=7(a 1+6d ),解得d =-433a 1<0,解不等式a n >0,即a 1+(n -1)(-433a 1)>0,得n <374,则n ≤9.当n ≤9时,a n >0.同理,可得当n ≥10时,a n <0. 故当n =9时,S n 取得最大值.3.(2010·江苏卷,理)设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n .已知2a 2=a 1+a 3,数列{S n }是公差为d 的等差数列.求数列{a n }的通项公式(用n ,d 表示).解析 由题设知,S n =S 1+(n -1)d =a 1+(n -1)d ,则当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(S n-S n -1)(S n +S n -1)=2d a 1-3d 2+2d 2n .由2a 2=a 1+a 3,得2(2d a 1+d 2)=a 1+2d a 1+3d 2,解得a 1=d . 故当n ≥2时,a n =2nd 2-d 2.又a 1=d 2,所以数列{a n }的通项公式为a n =(2n -1)d 2.4.数列{a n }满足a 1=1,a n +1=(n 2+n -λ)a n (n =1,2,…),λ是常数. (1)当a 2=-1时,求λ及a 3的值;(2)数列{a n }是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不可能,请说明理由; 解 (1)由于a n +1=(n 2+n -λ)a n (n =1,2,…),且a 1=1, 所以当a 2=-1时,得-1=2-λ,故λ=3. 从而a 3=(22+2-3)×(-1)=-3.(2)数列{a n }不可能为等差数列.证明如下: 由a 1=1,a n +1=(n 2+n -λ)a n 得a 2=2-λ,a 3=(6-λ)(2-λ),a 4=(12-λ)(6-λ)(2-λ). 若存在λ,使{a n }为等差数列,则a 3-a 2=a 2-a 1,即(5-λ)(2-λ)=1-λ,解得λ=3.于是a 2-a 1=1-λ=-2,a 4-a 3=(11-λ)(6-λ)(2-λ)=-24,这与{a n }为等差数列矛盾.所以,对任意λ,{a n }都不可能为等差数列. 5.已知等差数列{a n }中,公差d >0,其前n 项和为S n ,且满足:a 2·a 3=45,a 1+a 4=14. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)通过公式b n =S nn +c 构造一个新的数列{b n },若{b n }也是等差数列,求非零常数c ;(3)求f (n )=b n(n +25)·b n +1(n ∈N *)的最大值.解析 (1){a n }为等差数列, ∴a 1+a 4=a 2+a 3=14,又a 2·a 3=45. ∴a 2,a 3是方程x 2-14x +45=0的两实根. 又公差d >0,∴a 2<a 3,∴a 2=5,a 3=9.∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+d =5a 1+2d =9⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1d =4.∴a n =4n -3. (2)由(1)知,S n =n ·1+n (n -1)2·4=2n 2-n ,∴b n =S n n +c =2n 2-n n +c .∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c .又{b n }也是等差数列,∴b 1+b 3=2b 2. 即2·62+c =11+c +153+c ,解得c =-12(c =0舍去).∴b n =2n 2-nn -12=2n .易知{b n }是等差数列,故c =-12.(3)f (n )=2n (n +25)·2(n +1)=nn 2+26n +25=1n +25n+26≤1225+26=136.当且仅当n =25n ,即n =5时取等号,∴f (n )max =136.。
专题六 数列第十六讲 等比数列2019年1.(2019全国1理14)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若,则S 5=____________.2.(2019全国3理5)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项为和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3=A . 16B . 8C .4D . 2 3.(2019全国2卷理19)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0, ,.(1)证明:{a n +b n }是等比数列,{a n –b n }是等差数列;(2)求{a n }和{b n }的通项公式.2010-2018年一、选择题1.(2018北京) “十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为ABC. D.2.(2018浙江)已知1a ,2a ,3a ,4a 成等比数列,且1234123ln()a a a a a a a +++=++.若11a >,则A .13a a <,24a a <B .13a a >,24a a <C .13a a <,24a a >D .13a a >,24a a >3.(2017新课标Ⅱ)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381214613a a a ==,1434n n n a a b +-=+1434n n n b b a +-=-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.(2015新课标Ⅱ)等比数列{}n a 满足13a =,13521a a a ++=,则357a a a ++=A .21B .42C .63D .845.(2014重庆)对任意等比数列,下列说法一定正确的是A .139,,a a a 成等比数列B .236,,a a a 成等比数列C .248,,a a a 成等比数列D .269,,a a a 成等比数列6.(2013新课标Ⅱ)等比数列的前项和为,已知,,则=A .B .C .D . 7.(2012北京) 已知{}n a 为等比数列.下面结论中正确的是A .1322a a a +…B .2221322a a a +…C .若13a a =,则12a a =D .若31a a >,则42a a >8.(2011辽宁)若等比数列{}n a 满足116n n n a a +=,则公比为A .2B .4C .8D .169.(2010广东)已知数列{}n a 为等比数列,n S 是是它的前n 项和,若2312a a a ⋅=,且4a 与27a 的等差中项为54,则5S = A .35 B .33 C .3l D .2910.(2010浙江)设n s 为等比数列{}n a 的前n 项和,2580a a +=则52S S = A .-11 B .-8 C .5 D .11 11.(2010安徽)设{}n a 是任意等比数列,它的前n 项和,前2n 项和与前3n 项和分别为,,X Y Z ,则下列等式中恒成立的是A .2X Z Y +=B .()()Y Y X Z Z X -=- {}n a {}n a n n S 32110S a a =+59a =1a 1313-1919-C .2Y XZ =D .()()Y Y X X Z X -=-12.(2010北京)在等比数列{}n a 中,11a =,公比1q ≠.若12345m a a a a a a =,则m =A .9B .10C .11D .1213.(2010辽宁)设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,已知3432S a =-,2332S a =-,则公比q =A .3B .4C .5D .614.(2010天津)已知{}n a 是首项为1的等比数列,n s 是{}n a 的前n 项和,且369s s =,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前5项和为A .158或5B .3116或5C .3116D .158二、填空题15.(2017新课标Ⅲ)设等比数列{}n a 满足121a a +=-,133a a -=-,则4a = _______.16.(2017江苏)等比数列{}n a 的各项均为实数,其前n 项的和为n S ,已知374S =,6634S =,则8a = .17.(2017北京)若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足111a b ==-,448a b ==, 则22a b =_____. 18.(2016年全国I )设等比数列{}n a 满足1310a a +=,245a a +=,则12n a a a ⋅⋅⋅的最大值为 .19.(2016年浙江)设数列{}n a 的前n 项和为n S .若24S =,121n n a S +=+,*n N ∈,则1a = ,5S = .20.(2015安徽)已知数列{}n a 是递增的等比数列,14329,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n 项和等于 .21.(2014广东)等比数列的各项均为正数,且,则________.{}n a 154a a =2122232425log +log +log +log +log =a a a a a22.(2014广东)若等比数列的各项均为正数,且,则.23.(2014江苏)在各项均为正数的等比数列中,,则的值是 .24.(2013广东)设数列是首项为,公比为的等比数列,则.25.(2013北京)若等比数列{}n a 满足24a a +=20,35a a +=40,则公比q = ;前n项和n S = .26.(2013江苏)在正项等比数列中,,.则满足 的最大正整数的值为 .27.(2012江西)等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,公比不为1。
十年高考真题分类汇编(2010—2019)数学专题08 数列一、选择题1.(2019·全国1·理T9)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 4=0,a 5=5,则( ) A.a n =2n-5 B.a n =3n-10C.S n =2n 2-8nD.S n =12n 2-2n2.(2019·浙江·T10)设a,b ∈R,数列{a n }满足a 1=a,a n+1=a n 2+b,n ∈N *,则( )A.当b=12时,a 10>10 B.当b=14时,a 10>10 C.当b=-2时,a 10>10D.当b=-4时,a 10>103.(2018·全国1·理T4)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=( ) A.-12 B.-10 C.10D.124.(2018·浙江·T10)已知a 1,a 2,a 3,a 4成等比数列,且a 1+a 2+a 3+a 4=ln(a 1+a 2+a 3).若a 1>1,则( ) A.a 1<a 3,a 2<a 4 B.a 1>a 3,a 2<a 4 C.a 1<a 3,a 2>a 4 D.a 1>a 3,a 2>a 45.(2018·北京·理T4文T 5)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于√212.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( ) A.√23fB.√223fC.√2512fD.√2712f6.(2017·全国1·理T12)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.440B.330C.220D.1107.(2017·全国3·理T9)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }前6项的和为( ) A.-24 B.-3C.3D.88.(2016·全国1·理T3)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( )A.100B.99C.98D.979.(2015·浙江·理T13)已知{a n}是等差数列,公差d不为零,前n项和是S n,若a3,a4,a8成等比数列,则( )A.a1d>0,dS4>0B.a1d<0,dS4<0C.a1d>0,dS4<0D.a1d<0,dS4>010.(2015·全国2·文T5)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若a1+a3+a5=3,则S5=( )A.5B.7C.9D.1111.(2015·全国1·文T7)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S8=4S4,则a10= ( )A.172B.192C.10D.1212.(2015·全国2·理T4)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=( )A.21B.42C.63D.8413.(2015·全国2·文T9)已知等比数列{a n}满足a1=14,a3a5=4(a4-1),则a2=()A.2B.1C.1D.114.(2014·大纲全国·文T8)设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=( )A.31B.32C.63D.6415.(2014·全国2·文T5)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n项和S n=( )A.n(n+1)B.n(n-1)C.n(n+1)2D.n(n-1)216.(2013·全国2·理T3)等比数列{a n}的前n项和为S n.已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1=( )A.13B.-13C.19D.-1917.(2013·全国1·文T6)设首项为1,公比为23的等比数列{a n}的前n项和为S n,则( )A.S n=2a n-1B.S n=3a n-2C.S n=4-3a nD.S n=3-2a n18.(2013·全国1·理T12)设△A n B n C n的三边长分别为a n,b n,c n,△A n B n C n的面积为S n,n=1,2,3,….若b1>c1,b1+c1=2a1,a n+1=a n,b n+1=c n+a n2,c n+1=b n+a n2,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n-1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S 2n-1}为递减数列,{S 2n }为递增数列19.(2013·全国1·理T7)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m-1=-2,S m =0,S m+1=3,则m= ( ) A.3 B.4 C.5 D.620.(2012·全国·理T5)已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A.7 B.5 C.-5D.-721.(2012·全国·文T12)数列{a n }满足a n+1+(-1)na n =2n-1,则{a n }的前60项和为( ) A.3 690 B.3 660 C.1 845 D.1 830二、填空题1.(2019·全国3·文T14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 3=5,a 7=13,则S 10= .2.(2019·全国3·理T14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 1≠0,a 2=3a 1,则S10S 5= .3.(2019·江苏·T8)已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 2a 5+a 8=0,S 9=27,则S 8的值是 .4.(2019·北京·理T10)设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 2=-3,S 5=-10,则a 5= ,S n 的最小值为 .5.(2019·全国1·文T14)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=1,S 3=34,则S 4= .6.(2019·全国1·理T14)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=13,a 42=a 6,则S 5=________.7.(2018·全国1·理T14)记S n 为数列{a n }的前n 项和.若S n =2a n +1,则S 6= . 8.(2018·北京·理T9)设{a n }是等差数列,且a 1=3,a 2+a 5=36,则{a n }的通项公式为 .9.(2018·上海·T10)设等比数列{a n }的通项公式为a n =q n-1(n ∈N *),前n 项和为S n ,若lim n →∞S n a n+1=12,则q=.10.(2018·江苏·T14)已知集合A={x|x=2n-1,n ∈N *},B={x|x=2n ,n ∈N *}.将A ∪B 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{a n }.记S n 为数列{a n }的前n 项和,则使得S n >12a n+1成立的n 的最小值为 . 11.(2017·全国2·理T15)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则∑k=1n1S k=____________.12.(2017·全国3·理T14)设等比数列{a n }满足a 1+a 2=-1,a 1-a 3=-3,则a 4= .13.(2017·江苏·理T9文T9)等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=. 14.(2016·浙江·理T13文T13)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= . 15.(2016·北京·理T12)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6= . 16.(2016·全国1·理T15)设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为 . 17.(2015·全国1·文T13)在数列{a n }中,a 1=2,a n+1=2a n ,S n 为{a n }的前n 项和.若S n =126,则n= . 18.(2015·湖南·理T14)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 = .19.(2015·福建·文T16)若a,b 是函数f(x)=x 2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q 的值等于 . 20.(2015·江苏·理T11)设数列{a n }满足a 1=1,且a n+1- a n =n+1(n ∈N *).则数列{1a n}前10项的和为____________.21.(2015·全国2·理T16)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n+1=S n S n+1,则S n = . 22.(2015·广东·理T10)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8= .23.(2015·陕西·文T13)中位数为 1 010的一组数构成等差数列,其末项为 2 015,则该数列的首项为 .24.(2014·江苏·理T7)在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是 . 25.(2014·广东·文T13)等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5= .26.(2014·安徽·理T12)数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q= . 27.(2014·全国2·文T16)数列{a n }满足a n+1=11-a n,a 8=2,则a 1=____________.28.(2014·北京·理T12)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n= 时,{a n }的前n 项和最大. 29.(2014·天津·理T11)设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为 .30.(2013·全国2·理T16)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 10=0,S 15=25,则nS n 的最小值为 . 31.(2013·辽宁·理T14)已知等比数列{a n }是递增数列,S n 是{a n }的前n 项和.若a 1,a 3是方程x 2-5x+4=0的两个根,则S 6= .32.(2013·全国1·理T14)若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是a n = . 33.(2012·全国·文T14)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+3S 2=0,则公比q= . 三、计算题1.(2019·全国2·文T18)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,a 1=2,a 3=2a 2+16. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n .求数列{b n }的前n 项和.2.(2019·全国2·理T19)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0,4a n+1=3a n -b n +4,4b n+1=3b n -a n -4. (1)证明:{a n +b n }是等比数列,{a n -b n }是等差数列; (2)求{a n }和{b n }的通项公式.3.(2019·天津·文T18)设{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,公比大于0.已知a 1=b 1=3,b 2=a 3,b 3=4a 2+3.(1)求{a n }和{b n }的通项公式; (2)设数列{c n }满足c n ={1,n 为奇数,b n 2,n 为偶数,求a 1c 1+a 2c 2+…+a 2n c 2n (n ∈N *).4.(2019·天津·理T19)设{a n }是等差数列,{b n }是等比数列.已知a 1=4,b 1=6,b 2=2a 2-2,b 3=2a 3+4. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }满足c 1=1,c n ={1,2k <n <2k+1,b k ,n =2k,其中k ∈N *. ①求数列{a 2n (c 2n -1)}的通项公式; ②求∑i=12na i c i (n ∈N *).5.(2019·浙江·T 20)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=4,a 4=S 3.数列{b n }满足:对每个n ∈N *,S n +b n ,S n+1+b n ,S n+2+b n 成等比数列. (1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)记c n =√a n 2b n,n ∈N *,证明:c 1+c 2+…+c n <2√n ,n ∈N *. 6.(2019·江苏·T 20)定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M - 数列”. (1)已知等比数列{a n }(n ∈N *)满足:a 2a 4=a 5,a 3-4a 2+4a 1=0,求证:数列{a n }为“M - 数列”; (2)已知数列{b n }(n ∈N *)满足:b 1=1,1S n=2b n−2b n+1,其中S n 为数列{b n }的前n 项和.①求数列{b n }的通项公式;②设m 为正整数.若存在“M - 数列”{c n }(n ∈N *),对任意正整数k,当k ≤m 时,都有c k ≤b k ≤c k+1成立,求m 的最大值.7.(2018·北京·文T15)设{a n }是等差数列,且a 1=ln 2,a 2+a 3=5ln 2. (1)求{a n }的通项公式; (2)求e a 1+e a 2+…+e a n .8.(2018·上海·T 21)给定无穷数列{a n },若无穷数列{b n }满足:对任意x ∈N *,都有|b n -a n |≤1,则称{b n }与{a n }“接近”.(1)设{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,b n =a n+1+1,n ∈N *,判断数列{b n }是否与{a n }接近,并说明理由; (2)设数列{a n }的前四项为a 1=1,a 2=2,a 3=4,a 4=8,{b n }是一个与{a n }接近的数列,记集合M={x|x=b i ,i=1,2,3,4},求M 中元素的个数m:(3)已知{a n }是公差为d 的等差数列.若存在数列{b n }满足:{b n }与{a n }接近,且在b 2-b 1,b 3-b 2,…,b 201-b 200中至少有100个为正数,求d 的取值范围.。
专题07数列历年考题细目表历年高考真题汇编1.【2019年新课标1理科09】记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则()A.a n=2n﹣5 B.a n=3n﹣10 C.S n=2n2﹣8n D.S n n2﹣2n2.【2018年新课标1理科04】记S n为等差数列{a n}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.﹣12 B.﹣10 C.10 D.123.【2017年新课标1理科04】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.1 B.2 C.4 D.84.【2017年新课标1理科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,接下的两项是20,21,再接下的三项是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.1105.【2016年新课标1理科03】已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100 B.99 C.98 D.976.【2013年新课标1理科07】设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m﹣1=﹣2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3 B.4 C.5 D.67.【2013年新课标1理科12】设△A n B n∁n的三边长分别为a n,b n,c n,△A n B n∁n的面积为S n,n=1,2,3…若b1>c1,b1+c1=2a1,a n+1=a n,,,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列8.【2012年新课标1理科05】已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=﹣8,则a1+a10=()A.7 B.5 C.﹣5 D.﹣79.【2019年新课标1理科14】记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1,a42=a6,则S5=.10.【2018年新课标1理科14】记S n为数列{a n}的前n项和.若S n=2a n+1,则S6=.11.【2016年新课标1理科15】设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为64.12.【2013年新课标1理科14】若数列{a n}的前n项和为S n a n,则数列{a n}的通项公式是a n=.13.【2012年新课标1理科16】数列{a n}满足a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,则{a n}的前60项和为.14.【2015年新课标1理科17】S n为数列{a n}的前n项和,已知a n>0,a n2+2a n=4S n+3(I)求{a n}的通项公式:(Ⅱ)设b n,求数列{b n}的前n项和.15.【2014年新课标1理科17】已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n+2﹣a n=λ(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.16.【2011年新课标1理科17】等比数列{a n}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a32=9a2a6,(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{}的前n项和.17.【2010年新课标1理科17】设数列满足a1=2,a n+1﹣a n=3•22n﹣1(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=na n,求数列{b n}的前n项和S n.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:数列的概念与简单表示法,等差数列及其前n项和,等比数列及其前n项和,数列求和,数列求通项等.历年考题主要以选择填空或解答题题型出现.重点考查的知识点为:等差数列及其前n项和,等比数列及其前n项和,数列求和,数列求通项等.预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以知识点等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项为重点较佳.最新高考模拟试题1.等差数列{}n a ,等比数列{}n b ,满足111a b ==,53a b =,则9a 能取到的最小整数是( ) A .1-B .0C .2D .32.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 .10073.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33⨯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21,2,3,,n L 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315N =,那么 9N 的值为( )A .41B .45C .369D .3214.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a = 2(1)()nn S a n n N n *=+-∈,则数列13n S n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前10项的和是( ) A .290B .920C .511D .10115.意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,L L ,即()()()()()121,12F F F n F n F n ===-+-()3,n n N*≥∈,此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{}n a ,则数列{}n a 的前2019项的和为( ) A .672B .673C .1346D .20196.已知数列{}n a 是等比数列,数列{}n b是等差数列,若2610a a a ⋅⋅=16117b b b π++=,则21039tan1b b a a +-⋅的值是( )A .1BC. D.7.已知数列{}n a 满足2*123111()23n a a a a n n n N n++++=+∈L ,设数列{}n b 满足:121n n n n b a a ++=,数列{}n b 的前n 项和为nT,若*()1n n N T n nλ<∈+恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .1[,)4+∞B .1(,)4+∞ C .3[,)8+∞ D .3(,)8+∞8.已知函数()y f x =的定义域为R ,当0x <时()1f x >,且对任意的实数,x y R ∈,等式()()()f x f y f x y =+成立,若数列{}n a 满足()()1111n n f a f n N a *+⎛⎫=∈ ⎪+⎝⎭,且()10a f =,则下列结论成立的是( ) A .()()20162018f a f a > B .()()20172020f a f a > C .()()20182019f a f a > D .()()20162019f a f a >9.在数列{}n a 中,1111,,(*)2019(1)n n a a a n N n n +==+∈+,则2019a 的值为______. 10.已知正项等比数列{}n a 满足5432a a a +=,若存在两项m a ,n a,使得1a =,则91m n+的最小值为__________. 11.已知数列{}n a 满足对*,m n N ∀∈,都有m n m n a a a ++=成立,72a π=,函数()f x =2sin 24cos2x x +,记()n n y f a =,则数列{}n y 的前13项和为______.12.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足22()n n S a n n N *=+∈,则n a =_____.13.等差数列{}n a 中,410a =且3a ,6a ,10a 成等比数列,数列{}n a 前20项的和20S =____ 14.已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S .若9362S S S =+,则631S S +取得最小值时,9S 的值为_______.15.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11222n n a a a n -++⋯+=,则5S =____.16.已知数列{}n a 满足112(1)0,4n n n a na a ++-==,则数列(1)(2)na n n ⎧⎫⎨⎬++⎩⎭的前n 项和为___________.17.定义:从数列{}n a 中抽取(,3)m m N m ∈≥项按其在{}n a 中的次序排列形成一个新数列{}n b ,则称{}n b 为{}n a 的子数列;若{}n b 成等差(或等比),则称{}n b 为{}n a 的等差(或等比)子数列. (1)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知21n n S =-. ①求数列{}n a 的通项公式;②数列{}n a 是否存在等差子数列,若存在,求出等差子数列;若不存在,请说明理由. (2)已知数列{}n a 的通项公式为()n a n a a Q +=+∈,证明:{}n a 存在等比子数列. 18.在等差数列{}n a 中,已知公差2d =,2a 是1a 与4a 的等比中项 (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n b 满足3122331313131n n n b b b ba =++++++++L ,求数列{}nb 的通项公式; (3)令()*4n nn a b c n N =∈,数列{}n c 的前n 项和为n T . 19.已知等差数列{}n a 满足32421,7a a a =-=,等比数列{}n b 满足()35242b b b b +=+,且()2*22n n b b n =∈N .(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,若数列{}n c 满足()*1212n n nc c c S n b b b ++⋯+=∈N ,求{}n c 的前n 项和为n T .20.等差数列{}n a 前n 项和为n S ,且432S =,13221S =. (1)求{}n a 的通项公式n a ;(2)数列{}n b 满足()*1n n n b b a n N+-=∈且13b =,求1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 21.设{}n a 是单调递增的等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知313S =,且13a +,23a ,35a +构成等差数列. (1)求n a 及n S ;(2)是否存在常数λ.使得数列{}n S λ+是等比数列?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由. 22.对于无穷数列{}n a ,{}n b ,若{}{}1212max ,,,min ,,,k k k b a a a a a a =-L L ,1,2,3,k =L ,则称{}n b 是{}n a 的“收缩数列”.其中{}12max ,,,k a a a L ,{}12min ,,,k a a a L 分别表示12,,,k a a a L 中的最大数和最小数.已知{}n a 为无穷数列,其前n 项和为n S ,数列{}n b 是{}n a 的“收缩数列”. (1)若21n a n =+,求{}n b 的前n 项和; (2)证明:{}n b 的“收缩数列”仍是{}n b ; (3)若121(1)(1)(1,2,3,)22n n n n n n S S S a b n +-+++=+=L L 且11a =,22a =,求所有满足该条件的{}n a .。
十年高考真题分类汇编(2010—2019)数学专题08 数列一、选择题1.(2019·全国1·理T9)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 4=0,a 5=5,则( ) A.a n =2n-5 B.a n =3n-10C.S n =2n 2-8nD.S n =12n 2-2n2.(2019·浙江·T 10)设a,b ∈R,数列{a n }满足a 1=a,a n+1=a n 2+b,n ∈N *,则( )A.当b=12时,a 10>10 B.当b=14时,a 10>10 C.当b=-2时,a 10>10D.当b=-4时,a 10>103.(2018·全国1·理T4)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=( ) A.-12 B.-10 C.10D.124.(2018·浙江·T10)已知a 1,a 2,a 3,a 4成等比数列,且a 1+a 2+a 3+a 4=ln(a 1+a 2+a 3).若a 1>1,则( ) A.a 1<a 3,a 2<a 4 B.a 1>a 3,a 2<a 4 C.a 1<a 3,a 2>a 4 D.a 1>a 3,a 2>a 45.(2018·北京·理T4文T 5)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于√212.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( ) A.√23fB.√223fC.√2512fD.√2712f6.(2017·全国1·理T12)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.440B.330C.220D.1107.(2017·全国3·理T9)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }前6项的和为( ) A.-24 B.-3C.3D.88.(2016·全国1·理T3)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( )A.100B.99C.98D.979.(2015·浙江·理T13)已知{a n}是等差数列,公差d不为零,前n项和是S n,若a3,a4,a8成等比数列,则( )A.a1d>0,dS4>0B.a1d<0,dS4<0C.a1d>0,dS4<0D.a1d<0,dS4>010.(2015·全国2·文T5)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若a1+a3+a5=3,则S5=( )A.5B.7C.9D.1111.(2015·全国1·文T7)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S8=4S4,则a10= ( )A.172B.192C.10D.1212.(2015·全国2·理T4)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=( )A.21B.42C.63D.8413.(2015·全国2·文T9)已知等比数列{a n}满足a1=14,a3a5=4(a4-1),则a2=()A.2B.1C.1D.114.(2014·大纲全国·文T8)设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=( )A.31B.32C.63D.6415.(2014·全国2·文T5)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n项和S n=( )A.n(n+1)B.n(n-1)C.n(n+1)2D.n(n-1)216.(2013·全国2·理T3)等比数列{a n}的前n项和为S n.已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1=( )A.13B.-13C.19D.-1917.(2013·全国1·文T6)设首项为1,公比为23的等比数列{a n}的前n项和为S n,则( )A.S n=2a n-1B.S n=3a n-2C.S n=4-3a nD.S n=3-2a n18.(2013·全国1·理T12)设△A n B n C n的三边长分别为a n,b n,c n,△A n B n C n的面积为S n,n=1,2,3,….若b1>c1,b1+c1=2a1,a n+1=a n,b n+1=c n+a n2,c n+1=b n+a n2,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n-1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S 2n-1}为递减数列,{S 2n }为递增数列19.(2013·全国1·理T7)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m-1=-2,S m =0,S m+1=3,则m= ( ) A.3 B.4 C.5 D.620.(2012·全国·理T5)已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A.7 B.5 C.-5D.-721.(2012·全国·文T12)数列{a n }满足a n+1+(-1)na n =2n-1,则{a n }的前60项和为( ) A.3 690 B.3 660 C.1 845 D.1 830二、填空题1.(2019·全国3·文T14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 3=5,a 7=13,则S 10= .2.(2019·全国3·理T14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 1≠0,a 2=3a 1,则S10S 5= .3.(2019·江苏·T 8)已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 2a 5+a 8=0,S 9=27,则S 8的值是 .4.(2019·北京·理T10)设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 2=-3,S 5=-10,则a 5= ,S n 的最小值为 .5.(2019·全国1·文T14)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=1,S 3=34,则S 4= .6.(2019·全国1·理T14)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=13,a 42=a 6,则S 5=________.7.(2018·全国1·理T14)记S n 为数列{a n }的前n 项和.若S n =2a n +1,则S 6= . 8.(2018·北京·理T9)设{a n }是等差数列,且a 1=3,a 2+a 5=36,则{a n }的通项公式为 .9.(2018·上海·T 10)设等比数列{a n }的通项公式为a n =q n-1(n ∈N *),前n 项和为S n ,若lim n →∞S n a n+1=12,则q=.10.(2018·江苏·T 14)已知集合A={x|x=2n-1,n ∈N *},B={x|x=2n ,n ∈N *}.将A ∪B 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{a n }.记S n 为数列{a n }的前n 项和,则使得S n >12a n+1成立的n 的最小值为 . 11.(2017·全国2·理T15)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则∑k=1n1S k=____________.12.(2017·全国3·理T14)设等比数列{a n }满足a 1+a 2=-1,a 1-a 3=-3,则a 4= .13.(2017·江苏·理T9文T9)等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=. 14.(2016·浙江·理T13文T13)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= . 15.(2016·北京·理T12)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6= . 16.(2016·全国1·理T15)设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为 . 17.(2015·全国1·文T13)在数列{a n }中,a 1=2,a n+1=2a n ,S n 为{a n }的前n 项和.若S n =126,则n= . 18.(2015·湖南·理T14)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 = .19.(2015·福建·文T16)若a,b 是函数f(x)=x 2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q 的值等于 . 20.(2015·江苏·理T11)设数列{a n }满足a 1=1,且a n+1- a n =n+1(n ∈N *).则数列{1a n}前10项的和为____________.21.(2015·全国2·理T16)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n+1=S n S n+1,则S n = . 22.(2015·广东·理T10)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8= .23.(2015·陕西·文T13)中位数为 1 010的一组数构成等差数列,其末项为 2 015,则该数列的首项为 .24.(2014·江苏·理T7)在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是 . 25.(2014·广东·文T13)等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5= .26.(2014·安徽·理T12)数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q= . 27.(2014·全国2·文T16)数列{a n }满足a n+1=11-a n,a 8=2,则a 1=____________.28.(2014·北京·理T12)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n= 时,{a n }的前n 项和最大. 29.(2014·天津·理T11)设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为 .30.(2013·全国2·理T16)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 10=0,S 15=25,则nS n 的最小值为 . 31.(2013·辽宁·理T14)已知等比数列{a n }是递增数列,S n 是{a n }的前n 项和.若a 1,a 3是方程x 2-5x+4=0的两个根,则S 6= .32.(2013·全国1·理T14)若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是a n = . 33.(2012·全国·文T14)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+3S 2=0,则公比q= . 三、计算题1.(2019·全国2·文T18)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,a 1=2,a 3=2a 2+16. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n .求数列{b n }的前n 项和.2.(2019·全国2·理T19)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0,4a n+1=3a n -b n +4,4b n+1=3b n -a n -4. (1)证明:{a n +b n }是等比数列,{a n -b n }是等差数列; (2)求{a n }和{b n }的通项公式.3.(2019·天津·文T18)设{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,公比大于0.已知a 1=b 1=3,b 2=a 3,b 3=4a 2+3.(1)求{a n }和{b n }的通项公式; (2)设数列{c n }满足c n ={1,n 为奇数,b n 2,n 为偶数,求a 1c 1+a 2c 2+…+a 2n c 2n (n ∈N *).4.(2019·天津·理T19)设{a n }是等差数列,{b n }是等比数列.已知a 1=4,b 1=6,b 2=2a 2-2,b 3=2a 3+4. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }满足c 1=1,c n ={1,2k <n <2k+1,b k ,n =2k,其中k ∈N *. ①求数列{a 2n (c 2n -1)}的通项公式; ②求∑i=12na i c i (n ∈N *).5.(2019·浙江·T 20)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=4,a 4=S 3.数列{b n }满足:对每个n ∈N *,S n +b n ,S n+1+b n ,S n+2+b n 成等比数列. (1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)记c n =√a n 2b n,n ∈N *,证明:c 1+c 2+…+c n <2√n ,n ∈N *. 6.(2019·江苏·T 20)定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M - 数列”. (1)已知等比数列{a n }(n ∈N *)满足:a 2a 4=a 5,a 3-4a 2+4a 1=0,求证:数列{a n }为“M - 数列”; (2)已知数列{b n }(n ∈N *)满足:b 1=1,1S n=2b n−2b n+1,其中S n 为数列{b n }的前n 项和.①求数列{b n }的通项公式;②设m 为正整数.若存在“M - 数列”{c n }(n ∈N *),对任意正整数k,当k ≤m 时,都有c k ≤b k ≤c k+1成立,求m 的最大值.7.(2018·北京·文T15)设{a n }是等差数列,且a 1=ln 2,a 2+a 3=5ln 2. (1)求{a n }的通项公式; (2)求e a 1+e a 2+…+e a n .8.(2018·上海·T 21)给定无穷数列{a n },若无穷数列{b n }满足:对任意x ∈N *,都有|b n -a n |≤1,则称{b n }与{a n }“接近”.(1)设{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,b n =a n+1+1,n ∈N *,判断数列{b n }是否与{a n }接近,并说明理由; (2)设数列{a n }的前四项为a 1=1,a 2=2,a 3=4,a 4=8,{b n }是一个与{a n }接近的数列,记集合M={x|x=b i ,i=1,2,3,4},求M 中元素的个数m:(3)已知{a n }是公差为d 的等差数列.若存在数列{b n }满足:{b n }与{a n }接近,且在b 2-b 1,b 3-b 2,…,b 201-b 200中至少有100个为正数,求d 的取值范围.9.(2018·江苏·T 20)设{a n }是首项为a 1,公差为d 的等差数列,{b n }是首项为b 1,公比为q 的等比数列. (1)设a 1=0,b 1=1,q=2,若|a n -b n |≤b 1对n=1,2,3,4均成立,求d 的取值范围;(2)若a 1=b 1>0,m ∈N *,q ∈(1, √2m],证明:存在d ∈R,使得|a n -b n |≤b 1对n=2,3,…,m+1均成立,并求d 的取值范围(用b 1,m,q 表示).10.(2018·天津·文T18)设{a n }是等差数列,其前n 项和为S n (n ∈N *);{b n }是等比数列,公比大于0,其前n 项和为T n (n ∈N *).已知b 1=1,b 3=b 2+2,b 4=a 3+a 5,b 5=a 4+2a 6. (1)求S n 和T n ;(2)若S n +(T 1+T 2+…+T n )=a n +4b n ,求正整数n 的值.11.(2018·天津·理T18)设{a n }是等比数列,公比大于0,其前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是等差数列.已知a 1=1,a 3=a 2+2,a 4=b 3+b 5,a 5=b 4+2b 6. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设数列{S n }的前n 项和为T n (n ∈N *), ①求T n ;②证明∑k=1n(T k +b k+2)b k(k+1)(k+2)=2n+2-2(n ∈N *). 12.(2018·全国2·理T17文T17)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1=-7,S 3=-15. (1)求{a n }的通项公式; (2)求S n ,并求S n 的最小值.13.(2018·全国1·文T17)已知数列{a n }满足a 1=1,na n+1=2(n+1)a n .设b n =ann .(1)求b 1,b 2,b 3;(2)判断数列{b n }是否为等比数列,并说明理由; (3)求{a n }的通项公式.14.(2018·全国3·理T17文T17)等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和,若S m =63,求m.15.(2017·全国1·文T17)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,已知S 2=2,S 3=-6. (1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n+1,S n ,S n+2是否成等差数列.16.(2017·全国2·文T17)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等比数列{b n }的前n 项和为T n ,a 1=-1,b 1=1,a 2+b 2=2.(1)若a3+b3=5,求{b n}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.17.(2017·全国3·文T17)设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n-1)a n=2n.(1)求{a n}的通项公式;}的前n项和.(2)求数列{a n2n+118.(2017·天津·理T18)已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N*),{b n}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{a n}和{b n}的通项公式;(2)求数列{a2n b2n-1}的前n项和(n∈N*).19.(2017·山东·理T19)已知{x n}是各项均为正数的等比数列,且x1+x2=3,x3-x2=2.(1)求数列{x n}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)…P n+1(x n+1,n+1)得到折线P1P2…P n+1,求由该折线与直线y=0,x=x1,x=x n+1所围成的区域的面积T n.20.(2017·山东·文T19)已知{a n}是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=6,a1a2=a3.1)求数列{a n}的通项公式;}的前n项和T n.(2){b n}为各项非零的等差数列,其前n项和为S n.已知S2n+1=b n b n+1,求数列{b na n21.(2017·天津·文T18)已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N*),{b n}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{a n}和{b n}的通项公式;(2)求数列{a2n b n}的前n项和(n∈N*).22.(2016·全国2·理T17)S n为等差数列{a n}的前n项和,且a1=1,S7=28.记b n=[lg a n],其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[lg 99]=1.(1)求b1,b11,b101;(2)求数列{b n}的前1 000项和.23.(2016·全国2·文T17)等差数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 5+a 7=6. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =[a n ],求数列{b n }的前10项和,其中[x]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2. 24.(2016·浙江·文T17)设数列{a n }的前n 项和为S n .已知S 2=4,a n+1=2S n +1,n ∈N *. (1)求通项公式a n ;(2)求数列{|a n -n-2|}的前n 项和.25.(2016·北京·文T15)已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和.26.(2016·山东·理T18文T19)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2+8n,{b n }是等差数列,且a n =b n +b n+1. (1)求数列{b n }的通项公式; (2)令c n =(a n +1)n+1(b n +2)n,求数列{c n }的前n 项和T n .27.(2016·天津·理T18)已知{a n }是各项均为正数的等差数列,公差为d.对任意的n ∈N *,b n 是a n 和a n+1的等比中项.(1)设c n =b n+12−b n 2,n ∈N *,求证:数列{c n }是等差数列;(2)设a 1=d,T n =∑k=12n(-1)kb k 2,n ∈N *,求证:∑k=1n1T k<12d2.28.(2016·天津·文T18)已知{a n }是等比数列,前n 项和为S n (n ∈N *),且1a 1−1a 2=2a 3,S 6=63. (1)求{a n }的通项公式;(2)若对任意的n ∈N *,b n 是log 2a n 和log 2a n+1的等差中项,求数列{(-1)nb n 2}的前2n 项和.29.(2016·全国1·文T17)已知{a n }是公差为3的等差数列,数列{b n }满足b 1=1,b 2=13,a n b n+1+b n+1=nb n . (1)求{a n }的通项公式; (2)求{b n }的前n 项和.30.(2016·全国3·文T17)已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1, a n 2-(2a n+1-1)a n -2a n+1=0. (1)求a 2,a 3;(2)求{a n }的通项公式.31.(2016·全国3·理T17)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0. (1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式;(2)若S 5=3132,求λ.32.(2015·北京·文T16)已知等差数列{a n }满足a 1+a 2=10,a 4-a 3=2. (1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 2=a 3,b 3=a 7.问:b 6与数列{a n }的第几项相等? 33.(2015·重庆·文T16)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 . 34.(2015·福建·文T17)等差数列{a n }中,a 2=4,a 4+a 7=15. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n -2+n,求b 1+b 2+b 3+…+b 10的值.35.(2015·全国1·理T17)S n 为数列{a n }的前n 项和.已知a n >0,a n 2+2a n =4S n +3.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n+1,求数列{b n }的前n 项和.36.(2015·安徽·文T18)已知数列{a n }是递增的等比数列,且a 1+a 4=9,a 2a 3=8. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设S n 为数列{a n }的前n 项和,b n =a n+1S n S n+1,求数列{b n }的前n 项和T n .37.(2015·天津·理T18)已知数列{a n }满足a n+2=qa n (q 为实数,且q ≠1),n ∈N *,a 1=1,a 2=2,且a 2+a 3,a 3+a 4,a 4+a 5成等差数列.(1)求q 的值和{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a2n a 2n -1,n ∈N *,求数列{b n }的前n 项和.38.(2015·山东·文T19)已知数列{a n }是首项为正数的等差数列,数列{1a n ·a n+1}的前n 项和为n2n+1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(a n +1)·2a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .39.(2015·浙江·文T17)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=2,b 1=1,a n+1=2a n (n ∈N *),b 1+12b 2+13b 3+…+1n b n =b n+1-1(n ∈N *).(1)求a n 与b n ;(2)记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n .40.(2015·天津·文T18)已知{a n}是各项均为正数的等比数列,{b n}是等差数列,且a1=b1=1,b2+b3=2a3,a5-3b2=7.(1)求{a n}和{b n}的通项公式;(2)设c n=a n b n,n∈N*,求数列{c n}的前n项和.41.(2015·湖北·文T19)设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,等比数列{b n}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)当d>1时,记c n=a nb n,求数列{c n}的前n项和T n.42.(2014·全国2·理T17)已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(1)证明:{a n+12}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(2)证明:1a1+1a2+…+1a n<32.43.(2014·福建·文T17)在等比数列{a n}中,a2=3,a5=81.(1)求a n;(2)设b n=log3a n,求数列{b n}的前n项和S n.44.(2014·湖南·文T16)已知数列{a n}的前n项和S n=n 2+n2,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=2a n+(-1)n a n,求数列{b n}的前2n项和.45.(2014·北京·文T14)已知{a n}是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列{b n}满足b1=4,b4=20,且{b n-a n}为等比数列.(1)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(2)求数列{b n}的前n项和.46.(2014·大纲全国·理T18)等差数列{a n}的前n项和为S n.已知a1=10,a2为整数,且S n≤S4.(1)求{a n}的通项公式;(2)设b n=1a n a n+1,求数列{b n}的前n项和T n.47.(2014·山东·理T19)已知等差数列{a n}的公差为2,前n项和为S n,且S1,S2,S4成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=(-1)n-14na n a n+1,求数列{b n}的前n项和T n.48.(2014·全国1·文T17)已知{a n }是递增的等差数列,a 2,a 4是方程x 2-5x+6=0的根.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列{an 2n }的前n 项和. 49.(2014·安徽·文T18)数列{a n }满足a 1=1,na n+1=(n+1)a n +n(n+1),n ∈N *.(1)证明:数列{a n n }是等差数列;(2)设b n =3n ·√a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .50.(2014·山东·文T19)在等差数列{a n }中,已知公差d=2,a 2是a 1与a 4的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n (n+1)2,记T n =-b 1+b 2-b 3+b 4-…+(-1)nb n ,求T n . 51.(2014·大纲全国·文T17)数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n+2=2a n+1-a n +2.(1)设b n =a n+1-a n ,证明{b n }是等差数列;(2)求{a n }的通项公式.52.(2014·全国1·理T17)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n+1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n =λ;(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.53.(2013·全国2·文T17)已知等差数列{a n }的公差不为零,a 1=25,且a 1,a 11,a 13成等比数列.(1)求{a n }的通项公式;(2)求a 1+a 4+a 7+…+a 3n-2.54.(2013·全国1·文T17)已知等差数列{a n }的前n 项和S n 满足S 3=0,S 5=-5.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列{12n -12n+1}的前n 项和.55.(2012·湖北·理T18文T20)已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8.(1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前n 项和.56.(2011·全国·文T17)已知等比数列{a n }中,a 1=13,公比q=13.(1)S n 为{a n }的前n 项和,证明:S n =1-an 2;(2)设b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n ,求数列{b n }的通项公式.57.(2011·全国·理T17)等比数列{a n }的各项均为正数,且2a 1+3a 2=1,a 32=9a 2a 6.(1)求数列{a n}的通项公式;}的前n项和.(2)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{1b n58.(2010·全国·理T17)设数列{a n}满足a1=2,a n+1-a n=3·22n-1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=na n,求数列{b n}的前n项和S n.59.(2010·全国·文T17)设等差数列{a n}满足a3=5,a10=-9,(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n及使得S n最大的序号n的值.。
全国卷历年高考数列真题归类分析(2019.7含答案)(2015年-2019年共14套)一、等差、等比数列的基本运算(13小3大)1.(2016年1卷3)已知等差数列{}n a 前9项的和为27,108a =,则100a = ( ) (A )100 (B )99 (C )98 (D )97【解析】由已知,1193627,98a d a d +=⎧⎨+=⎩所以110011,1,9919998,a d a a d =-==+=-+=选C.2.(2017年1卷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 .8【解析】:()166********a a S a a +==⇒+=,451824a a a a +=+=,作差86824a a d d -==⇒=,故而选C.3.(2018年1卷4) 设为等差数列的前项和,若,,则( )A.B.C.D.【解析】设该等差数列的公差为,根据题中的条件可得,整理解得,所以,故选B.4.(2019年3卷14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S =___________. 【解析】因213a a =,所以113a d a +=,即12a d =,所以105S S =11111091010024542552a d a a a d ⨯+==⨯+. 5.(2017年3卷9)等差数列{}n a 的首项为1,公差不为0.若2a ,3a ,6a 成等比数列,则{}n a 前6项的和为( )A .24-B .3-C .3D .8【解析】∵{}n a 为等差数列,且236,,a a a 成等比数列,设公差为d .则2326a a a =⋅,即()()()211125a d a d a d +=++,又∵11a =,代入上式可得220d d +=,又∵0d ≠,则2d =-∴()61656561622422S a d ⨯⨯=+=⨯+⨯-=-,故选A. 6.(2019年1卷9)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则( ) A. 25n a n =-B.310n a n =-C. 228n S n n =-D. 2122n S n n =- 【解析】由题知,41514430245d S a a a d ⎧=+⨯⨯=⎪⎨⎪=+=⎩,解得132a d =-⎧⎨=⎩,∴25n a n =-,故选A . 方法2:本题还可用排除法,对B ,55a =,44(72)1002S -+==-≠,排除B ,对C ,245540,25850105S a S S ==-=⨯-⨯-=≠,排除C .对D ,24554150,5250522S a S S ==-=⨯-⨯-=≠,排除D ,故选A .7.(2017年2卷15)等差数列{}n a 的前项和为n S ,33a =,410S =,则11nk kS ==∑ .【解析】设等差数列的首项为1a ,公差为d ,所以1123434102a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩ ,解得111a d =⎧⎨=⎩ ,所以()1,2n n n n a n S +==,那么()1211211n S n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,那么 11111111221......21223111nk k n S n n n n =⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑ .8.(2016年2卷17)n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =.记[]lg n n b a =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]0.90=,[]lg991=. (Ⅰ)求1b ,11b ,101b ;(Ⅱ)求数列{}n b 的前1000项和.【解析】⑴设{}n a 的公差为d ,74728S a ==,∴44a =,∴4113a a d -==,∴1(1)n a a n d n =+-=.∴[][]11lg lg10b a ===,[][]1111lg lg111b a ===,[][]101101101lg lg 2b a ===.⑵记{}n b 的前n 项和为n T ,则1000121000T b b b =++⋅⋅⋅+[][][]121000lg lg lg a a a =++⋅⋅⋅+.当0lg 1n a <≤时,129n =⋅⋅⋅,,,; 当1lg 2n a <≤时,101199n =⋅⋅⋅,,,;当2lg 3n a <≤时,100101999n =⋅⋅⋅,,,; 当lg 3n a =时,1000n =.∴1000091902900311893T =⨯+⨯+⨯+⨯=.9.(2017年2卷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【解析】塔的顶层共有灯x 盏,则各层的灯数构成一个公比为2的等比数列,由()71238112x -=-可得3x =,故选B.10.(2015年2卷4)等比数列{a n }满足a 1=3,135a a a ++ =21,则357a a a ++=( )(A )21 (B )42 (C )63 (D )84【解析】选B.设等比数列的公比为q,则a 1+a 1q 2+a 1q 4=21, 又因为a 1=3,所以q 4+q 2-6=0,解得q 2=2,a 3+a 5+a 7=(a 1+a 3+a 5)q 2=42.11.(2017年3卷14)设等比数列{}n a 满足121a a +=-,133a a -=-,则4a =________.【解析】{}n a 为等比数列,设公比为q .121313a a a a +=-⎧⎨-=-⎩,即1121113a a q a a q +=-⎧⎪⎨-=-⎪⎩①②, 显然1q ≠,10a ≠,②①得13q -=,即2q =-,代入①式可得11a =,()3341128a a q ∴==⨯-=-.12.(2019年3卷5)已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前4项和为15,且53134a a a =+,则3a =( ) A. 16B. 8C. 4D. 2【解析】设正数的等比数列{a n }的公比为q ,则2311114211115,34a a q a q a q a q a q a ⎧+++=⎨=+⎩, 解得11,2a q =⎧⎨=⎩,2314a a q ∴==,故选C .13.(2019年1卷14)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若214613a a a ==,,则S 5=____________.【解析】设等比数列的公比为q ,由已知21461,3a a a ==,所以32511(),33q q =又0q ≠, 所以3,q =所以55151(13)(1)12131133a q S q --===--.14.(2016年1卷15)设等比数列{}n a 错误!未找到引用源。
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2019年高考数学试题分项版--数列(解析版)一、选择题1.(2019·全国Ⅲ文,6)已知各项均为正数的等比数列{a n}的前4项和为15,且a5=3a3+4a1,则a3等于()A.16 B.8 C.4 D.2答案C解析设等比数列{a n}的公比为q,由a5=3a3+4a1得q4=3q2+4,得q2=4,因为数列{a n}的各项均为正数,所以q=2,又a1+a2+a3+a4=a1(1+q+q2+q3)=a1(1+2+4+8)=15,所以a=1,所以a3=a1q2=4.12.(2019·浙江,10)设a,b∈R,数列{a n}满足a1=a,a n+1=+b,n∈N*,则() A.当b=时,a10>10B.当b=时,a10>10C.当b=-2时,a10>10D.当b=-4时,a10>10答案A解析当b=时,因为a n+1=+,所以a2≥,又a n+1=+≥a n,故a9≥a2×()7≥×()7=4,a>≥32>10.当b=时,a n+1-a n=2,故当a1=a=时,a10=,所以a10>1010不成立.同理b=-2和b=-4时,均存在小于10的数x0,只需a1=a=x0,则a10=x0<10,故a>10不成立.103.(2019·全国Ⅰ理,9)记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则( )A.a n=2n-5 B.a n=3n-10C.S n=2n2-8n D.S n=n2-2n答案A解析设等差数列{a n}的公差为d,∵∴解得∴a n=a1+(n-1)d=-3+2(n-1)=2n-5,S n=na+d=n2-4n.故选A。
专题六 数列第十五讲 等差数列答案部分2019年1.解析:设等差数列{}n a 的公差为d ,由4505S a ==,,得1146045a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得132a d =-⎧⎨=⎩, 所以2542n n a n S n n =--=,,故选A.2.解析 设等差数列{}n a 的公差为d ,则 由10a ≠,213a a =可得,12d a =,1011011151511110()2(29)2(218)45()2428S a a a d a a S a a a d a a +++====+++. 3.解析 设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则1111()(4)70989272a d a d a d a d ++++=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得152a d =-⎧⎨=⎩. 所以818786(5)152162dS a ⨯=+=⨯-+⨯=. 4.解析:由题意得,2151351010a a d S a d =+=-⎧⎨=⋅+=-⎩,解得141a d =-⎧⎨=⎩.所以5140a a d =+=.因为{}n a 是一个递增数列,且50a =,所以n S 的最小值为4S 或5S ,()4543441102S S ⨯==-⨯+⨯=-.2010-2018年1.B 【解析】通解 设等差数列{}n a 的公差为d ,∵3243=+S S S .∴11132433(3)2422⨯⨯+=+++a d a d a d ,解得132=-d a , ∵12=a ,∴3=-d ,∴51424(3)10=+=+⨯-=-a a d .故选B.优解 设等差数列{}n a 的公差为d ,∵3243=+S S S ,∴333343=-++S S a S a , ∴343=-S a a ,∴13232⨯+=a d d , ∵12=a ,∴3=-d ,∴51424(3)10=+=+⨯-=-a a d .故选B. 2.C 【解析】解法一 由616343()3()48S a a a a =+=+=,得3416a a +=,由4534()()8a a a a +-+=,得538a a -=, 设公差为d ,即28d =,所以4d =.选C. 解法二 设公差为d ,则有112724,61548a d a d +=⎧⎨+=⎩解得4d =,故选C.3.A 【解析】设{}n a 的公差为d (0d ≠),由2326a a a =,得2(12)(1)(15)d d d +=++,所以2d =-,66561(2)242S ⨯=⨯+⨯-=-.选A. 4.C 【解析】∵655465()()S S S S a a d ---=-=,当0d >,可得465+2S S S >;当465+2S S S >,可得0d >.所以“0d >”是“465+2S S S >” 充分必要条件,选C.5.C 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,因为{}n a 为等差数列,且95927S a ==,所以53a =.又108a =,解得10555d a a =-=,所以1d =,所以10059598a a d =+=,选C. 6.B 【解析】由等差数列的性质得64222240a a a =-=⨯-=,选B 42a =.7.B 【解析】由348,,a a a 成等比数列可得:2111(3)(2)(7)a d a d a d +=+?,即1350a d +=,所以153a d =-,所以10a d <. 又21441()422(23)023a a dS d a d d d +?==+=-<.8.C 【解析】∵数列1{2}n a a为递减数列,111111[(1)]()n a a a a n d a dn a a d =+-=+-,等式右边为关于n 的一次函数,∴10a d <.9.C 【解析】 设等差数列{}n a 的公差为d ,则3133S a d =+,所以12323d =⨯+,解得2d =,所以612a =.10.B 【解析】由等差数列的性质得1735a a a a +=+,因为12a =,3510a a +=,所以78a =,选B.11.C 【解析】有题意知m S =1()2m m a a +=0,∴1a =-m a =-(m S -1m S -)=-2, 1m a += 1m S +-m S =3,∴公差d =1m a +-m a =1,∴3=1m a +=-2m +,∴m =5,故选C.12.D 【解析】设1(1)n a a n d dn m =+-=+,所以1p 正确;如果312n a n =-则满足已知,但2312n na n n =-并非递增所以2p 错;如果若1n a n =+,则满足已知,但11n a n n=+,是递减数列,所以3p 错;34n a nd dn m +=+,所以是递增数列,4p 正确. 13.B 【解析】由题意有153210a a a +==,35a =,又∵47a =,∴432a a -=,∴2d =. 14.B 【解析】4866+=2=16=8a a a a ∴,而()11111611+==11=882a a S a ,故选B. 15.B 【解析】由1011S S =,得1111100a S S =-=,111(111)0(10)(2)20a a d =+-=+-⨯-=.16.A 【解析】10121014710(1)(3102)a a a ++⋅⋅⋅+=-+-++⋅⋅⋅+-⋅⨯-910(14)(710)[(1)(392)(1)(3102)]15=-++-++⋅⋅⋅+-⋅⨯-+-⋅⨯-=.17.D 【解析】因为7a 是3a 与9a 的等比中项,所以2739a a a =,又数列{}n a 的公差为2-,所以2111(12)(4)(16)a a a -=--,解得120a =,故20(1)(2)222n a n n =+-⨯-=-, 所以1101010()5(202)1102a a S +==⨯+=.18.A 【解析】887644915a S S =-=-=.19.14【解析】解法一 设{}n a 的公差为d ,首项为1a ,则111205614a d a d a d +=⎧⎨+++=⎩,解得142a d =-⎧⎨=⎩,所以7767(4)2142S ⨯=⨯-+⨯=.解法二 32714a d +=,所以2d =.故432a a d =+=,故7477214S a ==⨯=. 20.63n a n =-【解析】设等差数列的公差为d ,251146536a a a d a d d +=+++=+=,∴6d =,∴3(1)663n a n n =+-⋅=-.21.21n n +【解析】设等差数列的首项为1a ,公差为d ,则1123434102a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩, 解得11a =,1d =, ∴1(1)(1)22n n n n n S na d -+=+⨯=,所以12112()(1)1nS k k k k ==-++, 所以1111111122[(1)()()]2(1)223111nk knS n n n n ==-+-+⋅⋅⋅+-=-=+++∑. 22.10 【解析】 由3456725a a a a a ++++=得5525a =,所以55a =,故285210a a a +==.23.8 【解析】 ∵数列{}n a 是等差数列,且789830a a a a ++=>,80a >.又710890a a a a +=+<,∴90a <.当n =8时,其前n 项和最大.24.7(1,)8--【解析】由题意可知,当且仅当8=n 时n S 取最大值,可得89000d a a <⎧⎪>⎨⎪<⎩,解得718d -<<-.25.-49【解析】设{}n a 的首项为1a ,公差d ,由100S =,1525S =,得112903215a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得123,3a d =-=,∴()321103n nS n n =-, 设()()321103f n n n =-,()220,3f n n n '=-当2003n <<时()0f n '<,当203n >,()0f n '>,由*n N ∈,当6n =时,()()31661036483f =-⨯=-当7n =时,()()3217107493f n =-⨯=-∴7n =时,n nS 取得最小值49-. 26.20【解析】 依题意12910a d +=,所以()57111334641820a a a d a d a d +=+++=+=. 或:()57383220a a a a +=+=27.1,(1)4n n +【解析】设公差为d ,则1122a d a d +=+,把112a =代入得12d =, ∴21a =,n S =1(1)4n n +28.35【解析】(解法一)因为数列{},{}n n a b 都是等差数列,所以数列{}n n a b +也是等差数列.故由等差中项的性质,得()()()5511332a b a b a b +++=+, 即()557221a b ++=⨯,解得5535a b +=. (解法二)设数列{},{}n n a b 的公差分别为12,d d ,因为331112(2)(2)a b a d b d +=+++1112()2()a b d d =+++1272()21d d =++= 所以127d d +=.所以553312()2()35a b a b d d +=+++=.29.21n a n =-【解析】221321,412(1)4a a a d d ==-⇔+=+-221n d a n ⇔=⇔=-30.10【解析】设{}n a 的公差为d ,由94S S =及11a =,得9843914122d d ⨯⨯⨯+=⨯+,所以16d =-.又40k a a +=, 所以11[1(1)()][1(41)()]066k +-⨯-++-⨯-=,即10k =.31.【解析】(1)设{}n a 的公差为d ,由题意得13315a d +=-.由17a =-得d =2.所以{}n a 的通项公式为29n a n =-.(2)由(1)得228(4)16n S n n n =-=--.所以当4n =时,n S 取得最小值,最小值为−16.32.【解析】(Ⅰ)易知11a =,22a =,33a =且11b =,23b =,35b =所以111110,c b a =-=-=21122max{2,2}max{121,322}1c b a b a =--=-⨯-⨯=-,3112233max{3,3,3}max{131,332,533}2c b a b a b a =---=-⨯-⨯-⨯=-.下面证明:对任意n ∈*N 且2n ≥,都有11n c b a n =-⋅. 当k ∈*N 且2k n ≤≤时,11()()k k b a n b a n -⋅--⋅[(21)]1k nk n =---+ (22)(1)k n k =--- (1)(2)k n =--∵10k ->且20n -≤∴11()()0k k b a n b a n -⋅--⋅≤⇒11()()k k b a n b a n -⋅-⋅≥. 因此对任意n ∈*N 且2n ≥,111n c b a n n =-⋅=-,则11n n c c +-=-. 又∵211c c -=-,故11n n c c +-=-对n ∈*N 均成立,从而{}n c 是等差数列(Ⅱ)设数列{}n a 和{}n b 的公差分别为,a b d d ,下面我们考虑n c 的取值. 对11b a n -⋅,22b a n -⋅,n n b a n -⋅,考虑其中任意项i i b a n -⋅(i ∈*N 且1)i n ≤≤,i i b a n -⋅11[(1)][(1)]b a b i d a i d n =+--+-⋅ 11()(1)()b a b a n i d d n =-⋅+--⋅下面分0a d =,0a d >,0a d <三种情况进行讨论. (1)若0a d =,则i i b a n -⋅11()(1)b b a n i d =-⋅+- ①若0b d ≤,则11()()(1)0i i b b a n b a n i d -⋅--⋅=-≤ 则对于给定的正整数n 而言,11n c b a n =-⋅ 此时11n n c c a +-=-,故{}n c 是等差数列②0b d >,则()()()0i i n n b b a n b a n i n d -⋅--⋅=-≤ 则对于给定的正整数n 而言,1n n n n c b a n b a n =-⋅=-⋅ 此时11n n b c c d a +-=-,故{}n c 是等差数列 此时取1m =,则123,,,c c c ⋅⋅⋅是等差数列,命题成立.(2)若0a d >,则此时a b d n d -⋅+为一个关于n 的一次项系数为负数的一次函数.故必存在m ∈*N ,使得当n m ≥时,0a b d n d -⋅+<则当n m ≥时,11()()(1)(0i i a b b a n b a n i d n d -⋅--⋅=--⋅+)≤(,1)i i n ∈*N ≤≤因此,当n m ≥时,11n c b a n =-⋅.此时11n n c c a +-=-,故{}n c 从第m 项开始为等差数列,命题成立.(3)0a d <,则此时a b d n d -⋅+为一个关于n 的一次项系数为正数的一次函数.故必存在s ∈*N ,使得当n s ≥时,0a b d n d -⋅+>则当n s ≥时,()()()(0i i n n a b b a n b a n i n d n d -⋅--⋅=--⋅+)≤(,1)i i n ∈*N ≤≤因此当n s ≥时,n n n c b a n =-⋅.此时n n n n n c b a n b a n n n -⋅==-+11()b a a b b d d n d a d n-=-⋅+-++ 令0a d A -=>,1a b d a d B -+=,1b b d C -= 下面证明n c CAn B n n=++对任意正数M ,存在正整数m ,使得当n m ≥时,nc M n>. ①若0C ≥,则取||[]1M B m A-=+([]x 表示不等于x 的最大整数) 当n m ≥时,||([]1)n c M B M B An B Am B A B A B M n A A--++=++>⋅+=≥≥ 此时命题成立. 若0C <,则取||[]1M C B m A--=+当n m ≥时||([]1)n c M C B An B C Am B C A B C n A--++++=+++≥≥ M C B B C M --++=≥此时命题成立.因此,对任意正数M ,使得当n m ≥时,nc M n>. 综合以上三种情况,命题得证.33.【解析】(Ⅰ)因为数列{}n a 的前n 项和n n S n 832+=,所以111=a ,当2≥n 时,56)1(8)1(383221+=----+=-=-n n n n n S S a n n n ,又56+=n a n 对1=n 也成立,所以56+=n a n .又因为{}n b 是等差数列,设公差为d ,则d b b b a n n n n +=+=+21. 当1=n 时,d b -=1121;当2=n 时,d b -=1722, 解得3=d ,所以数列{}n b 的通项公式为132+=-=n da b n n . (Ⅱ)由1112)33()33()66()2()1(+++⋅+=++=++=n nn n n n n n n n n b a c ,于是14322)33(2122926+⋅+++⋅+⋅+⋅=n n n T ,两边同乘以2,得21432)33(2)3(29262++⋅++⋅++⋅+⋅=n n n n n T ,两式相减,得214322)33(23232326++⋅+-⋅++⋅+⋅+⋅=-n n n n T2222)33(21)21(2323+⋅+---⋅+⋅=n n n222232)33()21(2312++⋅=⋅++-⋅+-=n n n n n n T .34.【解析】(Ⅰ)由题意得21n n n b a a +=,有22112112n n n n n n n n c b b a a a a da +++++=-=-=,因此21212()2n n n n c c d a a d +++-=-=,所以数列{}n c 是等差数列. (Ⅱ)2222221234212()()()n n n T b b b b b b -=-++-++⋅⋅⋅+-+2422()n d a a a =++⋅⋅⋅+22()22n n a a d +=⋅22(1)d n n =+.所以2222111111111111()(1)2(1)21212nn n k k k kT d k k d k k d n d =====-=⋅-<+++∑∑∑. 35.【解析】(1)由已知12n n s a a =-有()11222n n n n n a s s a a n --=-=-≥,即()122n n a a n -=≥, 从而21312,4a a a a ==.又因为123,1,a a a +成等差数列,即1322(1)a a a +=+. 所以11142(21)a a a +=+,解得12a =.所以,数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列.故2nn a =.(2)由(1)得112n n a =. 所以2311[1()]1111122112222212n n n nT -=++++==--. 由1|1|1000n T -<,得11|11|21000n --<,即21000n>.因为9102512100010242=<<=, 所以10n ≥. 于是,使1|1|1000n T -<成立的n 的最小值为10. 36.【解析】(Ⅰ)由题意有,1110451002a d a d +=⎧⎨=⎩ ,即1129202a d a d +=⎧⎨=⎩.解得112a d =⎧⎨=⎩ 或1929a d =⎧⎪⎨=⎪⎩,故1212n n n a n b -=-⎧⎪⎨=⎪⎩或11(279)929()9n n n a n b -⎧=+⎪⎪⎨⎪=⋅⎪⎩. (Ⅱ)由1d >,知21n a n =-,12n n b -=,故1212n n n c --=,于是 2341357921122222n n n T --=++++++, ① 2345113579212222222n nn T -=++++++. ② ①-②可得221111212323222222n n n n n n T --+=++++-=-,故nT 12362n n -+=-. 37.【解析】(Ⅰ)方程2560x x -+=的两根为2,3,由题意得242, 3.a a ==设数列{}n a 的公差为d,则422,a a d -=故1,2d =从而13,2a = 所以{}n a 的通项公式为112n a n =+. (Ⅱ)设2n na ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为,n s 由(I)知12,22n n n a n ++=则 2313412...,2222n n n n n s +++=++++ 341213412 (22222)n n n n n s ++++=++++ 两式相减得31213112(...)24222n n n n s +++=+++-123112(1).4422n n n -++=+-- 所以1422n n n s ++=-.38.【解析】(Ⅰ)由题设,11211, 1.n n n n n n a a S a a S λλ++++=-=-两式相减得121().n n n a a a a λ+++-=由于10n a +≠,所以 2.n n a a λ+-=(Ⅱ)由题设,11a =,1211a a S λ=-,可得2 1.a λ=-由(Ⅰ)知,3 1.a λ=+令2132a a a =+,解得 4.λ=故24n n a a +-=,由此可得{}21n a -是首项为1,公差为4的等差数列,2143n a n -=-;{}2n a 是首项为3,公差为4的等差数列,241n a n =-.所以21n a n =-,12n n a a --=.因此存在4λ=,使得数列{}n a 为等差数列.39.【解析】(Ⅰ)由题意,36)33)(2(11=++d a d a ,将11=a 代入上式得2=d 或5-=d ,因为0>d ,所以2=d ,从而12-=n a n ,2n S n =(*∈N n ).(Ⅱ)由(1)知,)1)(12(1+-+=+⋅⋅⋅++++k k m a a a k n n n ,所以65)1)(12(=+-+k k m ,由*∈N ,k m 知,1)1)(12(>+-+k k m , 所以⎩⎨⎧=+=-+511312k k m ,所以⎩⎨⎧==45k m . 40.【解析】(Ⅰ)设{}n a 的公差为d ,则n S =1(1)2n n na d -+. 由已知可得111330,1, 1.5105,a d a d a d +=⎧==-⎨+=-⎩解得{}=2.n n a a n -故的通项公式为(2)由(Ⅰ)知212111111(),(32)(12)22321n n a a n n n n -+==-----从而数列21211n n n a a -+⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和为1111111+++)21113232112n n n n ---=----(. 41.【解析】(Ⅰ)因为数列{}n a 的公差1d =,且131,,a a 成等比数列,所以2111(2)a a =⨯+,即21120a a --=,解得11a =-或12a =.(Ⅱ)因为数列{}n a 的公差1d =,且519S a a >,所以21115108a a a +>+;即2113100a a +-<,解得152a -<<42.【解析】(Ⅰ)设{}n a 的公差为d ,由题意,211113a a a =即()()21111012a d a a d +=+于是()12250d a d +=所以0d =(舍去),2d =-故227n a n =-+(Ⅱ)令14732n n S a a a a -=+++⋅⋅⋅+.由(Ⅰ)知32631n a n -=-+,所以{}32n a -是首项为25,公差为6-的等差数列,从而 ()21323282n n n S a a n n -=+=-+. 43.【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,由424S S =,221n n a a =+得11114684(21)22(1)1a d a d a n a n d +=+⎧⎨+-=+-+⎩, 解得,11a =,2d =.因此 21n a n =-*()n N ∈.(Ⅱ)由题意知:12n n nT λ-=-所以2n ≥时,112122n n n n n n n b T T ----=-=-+ 故,1221221(1)()24n n n n n c b n ---===- *()n N ∈ 所以01231111110()1()2()3()(1)()44444n n R n -=⨯+⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯, 则12311111110()1()2()(2)()(1)()444444n n n R n n -=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯+-⨯ 两式相减得1231311111()()()()(1)()444444n n n R n -=+++⋅⋅⋅+--⨯ 11()144(1)()1414n n n -=--- 整理得1131(4)94n n n R -+=-, 所以数列{}n c 的前n 项和1131(4)94n n n R -+=-. 44.【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,则1(1).n a a n d =+- 由121,312 3.a a d ==-+=-可得解得d =-2.从而,1(1)(2)32.n a n n =+-⨯-=-(Ⅱ)由(I)可知32n a n =-, 所以2[1(32)]2.2n n n S n n +-==- 进而由2135235,S k k =--=-可得即22350k k --=,解得7 5.k k ==-或又*,7k N k ∈=故为所求.45.【解析】(Ⅰ)由题意知6S =515S -=-3,665a S S =-=-8. 所以115105,58.a d a d +=⎧⎨+=-⎩ 解得1a =7,所以6S =-3,1a =7.S S+15=0,(Ⅱ)因为56所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,即2a12+9da1+10d2+1=0.故(4a1+9d)2=d2-8.所以d2≥8.故d的取值范围为d≤-或d≥.。
2020高考冲刺 提分必备 2010-2019十年高考真题专项训练专题六 数列第十六讲 等比数列答案部分1.D 【解析】从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于第一个单音的频率为f ,由等比数列的概念可知,这十三个单音的频率构成一个首项为f ,公比为{}n a ,则第八个单音频率为818a f -=⋅=,故选D .2.B 【解析】解法一 因为ln 1x x -≤(0x >),所以1234123ln()a a a a a a a +++=++1231a a a ++-≤,所以41a -≤,又11a >,所以等比数列的公比0q <.若1q -≤,则212341(1)(10a a a a a q q +++=++)≤, 而12311a a a a ++>≥,所以123ln()0a a a ++>, 与1231234ln()0a a a a a a a ++=+++≤矛盾,所以10q -<<,所以2131(1)0a a a q -=->,2241(1)0a a a q q -=-<,所以13a a >,24a a <,故选B .解法二 因为1xe x +≥,1234123ln()a a a a a a a +++=++,所以123412312341a a a a ea a a a a a a +++=++++++≥,则41a -≤,又11a >,所以等比数列的公比0q <.若1q -≤,则212341(1)(10a a a a a q q +++=++)≤, 而12311a a a a ++>≥,所以123ln()0a a a ++> 与1231234ln()0a a a a a a a ++=+++≤矛盾,所以10q -<<,所以2131(1)0a a a q -=->,2241(1)0a a a q q -=-<,所以13a a >,24a a <,故选B .3.B 【解析】设塔顶共有灯1a 盏,根据题意各层等数构成以1a 为首项,2为公比的等比数列,∴77171(12)(21)38112a S a -==-=-,解得13a =.选B . 4.B 【解析】由于241(1)21a q q ++=,13a =,所以4260q q +-=,所以22q =(23q =-舍去),所以36a =,512a =,724a =,所以35742a a a ++=.5.D 【解析】由等比数列的性质得,23960a a a ⋅=≠,因此269,,a a a 一定成等比数列.6.C 【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,∵32110S a a =+,∴1232110a a a a a ++=+,即319a a =,∴29q =,由59a =,即419a q =,∴119a =. 7.B 【解析】取特殊值可排除A 、C 、D ,由均值不等式可得2221313222a a a a a +⋅=….8.B 【解析】由116n n n a a +=,得11216n n n a a +++=,两式相除得1121161616n n n n n n a a a a ++++==,∴216q =,∵116n n n a a +=,可知公比q 为正数,∴4q =.9.C 【解析】设{n a }的公比为q ,则由等比数列的性质知,231412a a a a a ⋅=⋅=,即42a =.由4a 与27a 的等差中项为54知,475224a a +=⨯, 7415(2)24a a ∴=⨯-14=.∴37418a q a ==,即12q =.3411128a a q a ==⨯=,116a ∴=,55116(1)231112S -==-. 10.A 【解析】通过2580a a +=,设公比为q ,将该式转化为08322=+q a a ,解得q =-2,所以5522113211114S q S q -+===---.11.D 【解析】取等比数列1,2,4,令1n =得1,3,7X Y Z ===代入验算,只有选项D 满足.12.C 【解析】2341010123451m a a a a a a q q q q q a q ==⋅⋅⋅==,因此有11m =.13.B 【解析】两式相减得, 3433a a a =-,44334,4a a a q a =∴==. 14.C 【解析】显然q ≠1,所以3639(1)1=1211q q q q q q --⇒+⇒=--,所以1{}na 是首项为1,公比为12的等比数列, 前5项和5511()31211612T -==-. 15.8-【解析】设{}n a 的首项为1a ,公比为q ,所以1121113a a q a a q +=-⎧⎨-=-⎩, 解得112a q =⎧⎨=-⎩ ,则3418a a q ==-.16.32【解析】设{}n a 的公比为q ,由题意1q ≠,由636331191S q q S q-==+=-,所以2q =,由313(1)714a q S q -==-,得114a =,所以77581122324a a q ==⨯==. 17.1【解析】设{}n a 的公差为d ,{}nb 的公比为q ,由题意3138d q -+=-=,所以3d =,2q =-,所以22131(2)a b -+==--. 18.64【解析】设{}n a 的公比为q ,由1310a a +=,245a a +=得118,2a q ==, 则24a =,32a =,41a =,512a =,所以12123464n a a a a a a a ⋅⋅⋅=…. 19.1 121 【解析】由于1221421a a a a +=⎧⎨=+⎩,解得11a =,由1121n n n n a S S S ++=-=+,所以1113()22n n S S ++=+,所以1{}2n S +是以32为首项,3为公比的等比数列, 所以113322n n S -+=⨯,所以5121S =.20.21n-【解析】由题意,14231498a a a a a a +=⎧⎨⋅=⋅=⎩,解得141,8a a ==或148,1a a ==,而数列{}n a 是递增的等比数列,所以141,8a a ==,即3418a q a ==,所以2q =,因而数列{}n a 的前n 项和1(1)1221112n nn n a q S q --===---. 21.5【解析】由等比数列的性质可知215243a a a a a ==,于是,由154a a =得32a =,故1234532a a a a a =,则2122232425log +log +log +log +log =a a a a a2123452log ()log 325a a a a a ==.22.50【解析】因{}n a 是等比数列,∴1201011912a a a a a a ==,由512911102e a a a a =+得∴5120a a e =,∴1220ln ln ln a a a +++=L 101220120ln()ln()a a a a a ⋅⋅⋅==50.23.4【解析】 设等比数列}{n a 的公比为q ,0q >.则8642a a a =+,即为424442a q a q a =+,解得22q =(负值舍去),又21a =,所以4624a a q =.24.15【解析】12341,2,4,8a a a a ==-==-,∴ 1234||||a a a a +++=15. 25.12,22n +-【解析】由35a a +=()24q a a +得2q =;()()3241a a a q q +=+=20,得12a =;∴()12122212n n n S +-==--.26.12【解析】设正项等比数列}{n a 首项为1a ,公比为q ,则:⎪⎩⎪⎨⎧=+=3)1(215141q q a q a ,得:1a =132,q =2,62nn a -=.记521212-=+++=n n n a a a T Λ, 2)1(212nn n n a a a -==∏Λ.n n T ∏>,则2)1(52212n n n ->-,化简得:5211212212+->-n n n,当5211212+->n n n 时,12212113≈+=n . 当n =12时,1212∏>T ,当n =13时,1313∏<T ,故max 12n =.27.11【解析】由2120n n n a a a +++-=,可得220n n n a q a q a +-=,由11a =可知0,1n a q ≠≠,求得公比2q =-,可得5S =11.28.2【解析】222112()5,2(1)5,2(1)5,22n n n n n a a a a q a q q q q q +++=∴+=∴+===Q 解得或 因为数列为递增数列,且10,1,2a q q >>∴=所以.29.32【解析】依题意可得,2112111443311111(1)32232201(1)23220321a q a q a q a q a q q a q a q a q a q a q q⎧-=+⎪⎧-++-=-⎪⎪⇒⎨⎨--++-=⎪⎪⎩=+⎪-⎩ 两式相减可得423111122330a q a q a q a q --+=,即42322330q q q q --+=,解得1q =±(舍)或0q =或32q =。
专题十 计数原理第三十讲 排列与组合答案部分1.C 【解析】不超过30的素数有2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,共10个,从中随机选取两个不同的数有210C 种不同的取法,这10个数中两个不同的数的和等于30的有3对,所以所求概率21031C 15==P ,故选C . 2.D 【解析】由题意可得,一人完成两项工作,其余两人每人完成一项工作,据此可得,只要把工作分成三份:有24C 种方法,然后进行全排列,由乘法原理,不同的安排方式共有2343C A 36⨯=种. 故选D .3.C 【解析】不放回的抽取2次有1198C C 9872=⨯=,如图 21,3,4,5,6,7,8,923,4,5,6,7,8,91可知(1,2)与(2,1)是不同,所以抽到的2张卡片上的数奇偶性不同有11542C C =40,所求概率为405728=. 4.B 【解析】由题意可知E F →有6种走法,F G →有3种走法,由乘法计数原理知,共有6318⨯= 种走法,故选B .5.D 【解析】由题意,要组成没有重复的五位奇数,则个位数应该为1、3、5中任选一个,有13A 种方法,其他数位上的数可以从剩下的4个数字中任选,进行全排列,有44A 种方法,所以其中奇数的个数为1434A A 72=,故选D . 6.B 【解析】据题意,万位上只能排4、5.若万位上排4,则有342A ⨯个;若万位上排5,则有343A ⨯个.所以共有342A ⨯343524120A +⨯=⨯=个,选B . 7.D 【解析】4422728P -==. 8.D 【解析】易知12345||||||||||x x x x x ++++=1或2或3,下面分三种情况讨论.其一:12345||||||||||x x x x x ++++=1,此时,从12345,,,,x x x x x 中任取一个让其等于1或-1,其余等于0,于是有115210C C =种情况;其二:12345||||||||||x x x x x ++++=2,此时,从12345,,,,x x x x x 中任取两个让其都等于1或都等于-1或一个等于1、另一个等于-1,其余等于0,于是有221552240C C C +=种情况;其三:12345||||||||||x x x x x ++++=3,此时,从12345,,,,x x x x x 中任取三个让其都等于1或都等于-1或两个等于1、另一个等于-1或两个等于-1、另一个等于1,其余等于0,于是有3313255353280C C C C C ++=种情况.由于104080130++=.9.C 【解析】直接法:如图,在上底面中选11B D ,四个侧面中的面对角线都与它成60︒,共8对,同样11A C 对应的也有8对,下底面也有16对,这共有32对;左右侧面与前后侧面中共有16对,所以全部共有48对.间接法:正方体的12条面对角线中,任意两条垂直、平行或成角为60︒,所以成角为60︒的共有21212648C --=. 10.A 【解析】分三步:第一步,5个无区别的红球可能取出0个,1个,…,5个,则有2345(1)a a a a a +++++种不同的取法;第二步,5个无区别的篮球都取出或都不取出,则有5(1)b +种不同的取法;第三步,5个有区别的黑球看作5个不同色,从5个不同色的黑球任取0个,1个,…,5个,有5(1)c +种不同的取法,所以所求的取法种数为2345(1)a a a a a +++++5(1)b +5(1)c +.11.B 【解析】能够组成三位数的个数是9×10×10=900,能够组成无重复数字的三位数的个数是9×9×8 =648.故能够组成有重复数字的三位数的个数为900648252-=.12.A 【解析】先安排1名教师和2名学生到甲地,再将剩下的1名教师和2名学生安排到乙地,共有122412C C =种. 13.D 【解析】和为偶数,则4个数都是偶数,都是奇数或者两个奇数两个偶数,则有44224545156066C C C C ++⋅=++=种取法.14.C 【解析】若没有红色卡片,则需从黄、蓝、绿三色卡片中选3张,若都不同色则有14C ⨯14C ⨯14C =64,若2张同色,则有21213244144C C C C ⨯⨯⨯=,若红色1张,其余21张不同色,则有12114344192C C C C ⨯⨯⨯=,其余2张同色则有11243472C C C ⨯⨯=,所以共有64+144+192+72=472.另解1:472885607216614151641122434316=-=--⨯⨯=--C C C C ,答案应选C . 另解2:472122642202111241261011123212143431204=-+=⨯⨯+-⨯⨯=+-C C C C C . 15.B 【解析】B ,D ,E ,F 用四种颜色,则有441124A ⨯⨯=种涂色方法;B ,D ,E ,F 用三种颜色,则有334422212192A A ⨯⨯+⨯⨯⨯=种涂色方法;B ,D ,E ,F 用两种颜色,则有242248A ⨯⨯=种涂色方法;所以共有24+192+48=264种不同的涂色方法.16.B 【解析】分两类:一类为甲排在第一位共有4424A =种,另一类甲排在第二位共有133318A A =种,故编排方案共有241842+=种,故选B . 17.C .【解析】共有5!=120个不同的闪烁,每个闪烁要完成5次闪亮需用时间为5秒,共5⨯120=600秒;每两个闪烁之间的间隔为5秒,共5⨯(120—1)=595秒。
专题六 数列1.【2015高考重庆,理2】在等差数列{}n a 中,若2a =4,4a =2,则6a = ( ) A 、-1 B 、0 C 、1 D 、6 【答案】B【解析】由等差数列的性质得64222240a a a =-=⨯-=,选B .【考点定位】本题属于数列的问题,考查等差数列的通项公式与等差数列的性质.【名师点晴】本题可以直接利用等差数列的通项公式求解,也可应用等差数列的性质求解,主要考查学生灵活应用基础知识的能力.是基础题.2.【2015高考福建,理8】若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b - 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q + 的值等于( )A .6B .7C .8D .9 【答案】D【解析】由韦达定理得a b p +=,a b q ⋅=,则0,0a b >>,当,,2a b -适当排序后成等比数列时,2-必为等比中项,故4a b q ⋅==,4b a=.当适当排序后成等差数列时,2-必不是等差中项,当a 是等差中项时,422a a =-,解得1a =,4b =;当4a是等差中项时,82a a=-,解得4a =,1b =,综上所述,5a b p +==,所以p q +9=,选D . 【考点定位】等差中项和等比中项.【名师点睛】本题以零点为载体考查等比中项和等差中项,其中分类讨论和逻辑推理是解题核心.三个数成等差数列或等比数列,项与项之间是有顺序的,但是等差中项或等比中项是唯一的,故可以利用中项进行讨论,属于难题.3.【2015高考北京,理6】设{}n a 是等差数列. 下列结论中正确的是( )A .若120a a +>,则230a a +>B .若130a a +<,则120a a +<C .若120a a <<,则2a >D .若10a <,则()()21230a a a a --> 【答案】C【解析】先分析四个答案支,A 举一反例1232,1,4a a a ==-=-,120a a +>而230+<a a ,A 错误,B 举同样反例1232,1,4a a a ==-=-,130a a +<,而120+>a a ,B 错误,下面针对C 进行研究,{}n a 是等差数列,若120a a <<,则10,a >设公差为d ,则0d >,数列各项均为正,由于22215111()(2)a a a a d a a d -=+-+22221111220a a d d a a d d =++--=>,则2113a a a >1a ⇒>C.考点定位:本题考点为等差数列及作差比较法,以等差数列为载体,考查不等关系问题,重 点是对知识本质的考查.【名师点睛】本题考查等差数列的通项公式和比较法,本题属于基础题,由于前两个选项无法使用公式直接做出判断,因此学生可以利用举反例的方法进行排除,这需要学生不能死套公式,要灵活应对,作差法是比较大小常规方法,对判断第三个选择只很有效.4.【2015高考浙江,理3】已知{}n a 是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是n S ,若3a ,4a ,8a 成等比数列,则( )A.140,0a d dS >>B. 140,0a d dS <<C. 140,0a d dS ><D.140,0a d dS <>【答案】B.【名师点睛】本题主要考查了等差数列的通项公式,等比数列的概念等知识点,同时考查了学生的运算求解能力,属于容易题,将1a d ,4dS 表示为只与公差d 有关的表达式,即可求解,在解题过程中要注意等等差数列与等比数列概念以及相关公式的灵活运用.5.【2015高考安徽,理14】已知数列{}n a 是递增的等比数列,14239,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n 项和等于 .【答案】21n- 【解析】由题意,14231498a a a a a a +=⎧⎨⋅=⋅=⎩,解得141,8a a ==或者148,1a a ==,而数列{}n a 是递增的等比数列,所以141,8a a ==,即3418a q a ==,所以2q =,因而数列{}n a 的前n 项和1(1)1221112n nn n a q S q --===---. 【考点定位】1.等比数列的性质;2.等比数列的前n 项和公式.【名师点睛】对于等差数列与等比数列综合考查的问题,要做到:①熟练掌握等差或等比数列的性质,尤其是m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+(等差数列),m n p q a a a a ⋅=⋅(等比数列);②注意题目给定的限制条件,如本题中“递增”,说明1q >;③要熟练掌握数列中相关的通项公式,前n 项和公式等.6.【2015高考新课标2,理16】设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则n S =________. 【答案】1n-【解析】由已知得111n n n n n a S S S S +++=-=⋅,两边同时除以1n n S S +⋅,得1111n nS S +=--,故数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1-为首项,1-为公差的等差数列,则11(1)n S n n =---=-,所以1nS n =-. 【考点定位】等差数列和递推关系.【名师点睛】本题考查数列递推式和等差数列通项公式,要搞清楚项n a 与n S 的关系,从而转化为1n S +与n S 的递推式,并根据等差数列的定义判断1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,属于中档题. 7.【2015高考广东,理10】在等差数列{}n a 中,若2576543=++++a a a a a ,则82a a += .【答案】10.【解析】因为{}n a 是等差数列,所以37462852a a a a a a a +=+=+=,345675525a a a a a a ++++==即55a =,所以285210a a a +==,故应填入10.【考点定位】等差数列的性质.【名师点睛】本题主要考查等差数列性质及其简单运算和运算求解能力,属于容易题,解答此题关键在于熟记()*,,,m n p q a a a a m n p q N m n p q +=+∈+=+且,()*2,,2m n p a a a m n p N m n p +=∈+=且及其熟练运用.8.【2015高考陕西,理13】中位数1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为 . 【答案】5【解析】设数列的首项为1a ,则12015210102020a +=⨯=,所以15a =,故该数列的首项为5,所以答案应填:5. 【考点定位】等差中项.【名师点晴】本题主要考查的是等差中项,属于容易题.解题时一定要抓住重要字眼“中位数”和“等差数列”,否则很容易出现错误.解本题需要掌握的知识点是等差中项的概念,即若a ,A ,b 成等差数列,则A 称为a 与b 的等差中项,即2a b A =+.9.【2015江苏高考,11】数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为 【答案】2011【考点定位】数列通项,裂项求和【名师点晴】由数列的递推公式求通项公式时,若递推关系为a n +1=a n +f (n )或a n +1=f (n )·a n ,则可以分别通过累加、累乘法求得通项公式,另外,通过迭代法也可以求得上面两类数列的通项公式,注意:有的问题也可利用构造法,即通过对递推式的等价变形,转化为特殊数列求通项.数列求和的常用方法有倒序相加法,错位相减法,裂项相消法,分组求和法,并项求和法等,可根据通项特点进行选用.10.【2015江苏高考,20】(本小题满分16分)设1234,,,a a a a 是各项为正数且公差为d (0)d ≠的等差数列 (1)证明:31242,2,2,2a a a a依次成等比数列;(2)是否存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次成等比数列,并说明理由;(3)是否存在1,a d 及正整数,n k ,使得k n k n k n n a a a a 342321,,,+++依次成等比数列,并说 明理由.【答案】(1)详见解析(2)不存在(3)不存在 【解析】试题分析(1)根据等比数列定义只需验证每一项与前一项的比值都为同一个不为零的常数即可(2)本题列式简单,变形较难,首先令1dt a =将二元问题转化为一元,再分别求解两个高次方程,利用消最高次的方法得到方程:27+430t t +=,无解,所以不存在(3)同(2)先令1dt a =将二元问题转化为一元,为降次,所以两边取对数,消去n,k 得到关于t 的一元方程4ln(13)ln(1)ln(13)ln(12)3ln(12)ln(1)0t t t t t t ++-++-++=,从而将方程的解转化为研究函数()4ln(13)ln(1)ln(13)ln(12)3ln(12)ln(1)g t t t t t t t =++-++-++零点情况,这个函数需要利用二次求导才可确定其在(0,)+∞上无零点试题解析:(1)证明:因为112222n n n na a a d a ++-==(1n =,2,3)是同一个常数,所以12a ,22a ,32a ,42a 依次构成等比数列.(2)令1a d a +=,则1a ,2a ,3a ,4a 分别为a d -,a ,a d +,2a d +(a d >,2a d >-,0d ≠). 假设存在1a ,d ,使得1a ,22a ,33a ,44a 依次构成等比数列, 则()()34a a d a d =-+,且()()6422a d aa d +=+.令d t a =,则()()3111t t =-+,且()()64112t t +=+(112t -<<,0t ≠),化简得32220t t +-=(*),且21t t =+.将21t t =+代入(*)式,()()21212313410t t t t t t t t +++-=+=++=+=,则14t =-.显然14t =-不是上面方程得解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在1a ,d ,使得1a ,22a ,33a ,44a 依次构成等比数列. (3)假设存在1a ,d 及正整数n ,k ,使得1na ,2n ka +,23n ka +,34n ka +依次构成等比数列,则()()()221112n kn k n a a d a d +++=+,且()()()()32211132n kn kn k a d a d a d +++++=+.分别在两个等式的两边同除以()21n k a +及()221n k a+,并令1d t a =(13t >-,0t ≠), 则()()()22121n kn k t t +++=+,且()()()()32211312n kn kn k t t t +++++=+.将上述两个等式两边取对数,得()()()()2ln 122ln 1n k t n k t ++=++, 且()()()()()()ln 13ln 1322ln 12n k t n k t n k t +++++=++. 化简得()()()()2ln 12ln 12ln 1ln 12k t t n t t +-+=+-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦, 且()()()()3ln 13ln 13ln 1ln 13k t t n t t +-+=+-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦.令()()21t t ϕϕ'=,则()()()()212011213t t t t ϕ'=>+++.由()()()()1200000g ϕϕϕ====,()20t ϕ'>,知()2t ϕ,()1t ϕ,()t ϕ,()g t 在1,03⎛⎫- ⎪⎝⎭和()0,+∞上均单调.故()g t 只有唯一零点0t =,即方程(**)只有唯一解0t =,故假设不成立. 所以不存在1a ,d 及正整数n ,k ,使得1na ,2n ka +,23n ka +,34n ka +依次构成等比数列.【考点定位】等差、等比数列的定义及性质,函数与方程【名师点晴】解决等差数列与等比数列的综合问题,关键是理清两个数列的关系.如果同一数列中部分项成等差数列,部分项成等比数列,要把成等差数列或等比数列的项抽出来单独研究;如果两个数列通过运算综合在一起,要从分析运算入手,把两个数列分割开,弄清两个数列各自的特征,再进行求解.11.【2015高考浙江,理20】已知数列{}n a 满足1a =12且1n a +=n a -2n a (n ∈*N ) (1)证明:112nn a a +≤≤(n ∈*N ); (2)设数列{}2n a 的前n 项和为n S ,证明112(2)2(1)n S n n n ≤≤++(n ∈*N ). 【答案】(1)详见解析;(2)详见解析. 试题分析:(1)首先根据递推公式可得12n a ≤,再由递推公式变形可知 211[1,2]1n n n n n n a a a a a a +==∈--,从而得证;(2)由1111=n n n n a a a a ++-和112n n a a +≤≤得, 11112n n a a +≤-≤,从而可得*111()2(1)2n a n N n n +≤≤∈++,即可得证. 试题解析:(1)由题意得,210n n n a a a +-=-≤,即1n n a a +≤,12n a ≤,由11(1)n n n a a a --=- 得1211(1)(1)(1)0n n n a a a a a --=--⋅⋅⋅->,由102n a <≤得, 211[1,2]1n n n n n n a a a a a a +==∈--,即112n n a a +≤≤;(2)由题意得21n n n a a a +=-, ∴11n n S a a +=-①,由1111=n n n n a a a a ++-和112n n a a +≤≤得,11112n na a +≤-≤, ∴11112n n n a a +≤-≤,因此*111()2(1)2n a n N n n +≤≤∈++②,由①②得112(2)2(1)n S n n n ≤≤++. 【考点定位】数列与不等式结合综合题.【名师点睛】本题主要考查了数列的递推公式,不等式的证明等知识点,属于较难题,第一小问易证,利用条件中的递推公式作等价变形,即可得到2111n n n n n na a a a a a +==--,再结合已知条件即可得证,第二小问具有较强的技巧性,首先根据递推公式将n S 转化为只与1+n a 有关的表达式,再结合已知条件得到1+n a 的取值范围即可得证,此次数列自2008年之后作为解答题压轴题重出江湖,算是一个不大不小的冷门(之前浙江各地的模考解答题压轴题基本都是以二次函数为背景的函数综合题),由于数列综合题常与不等式,函数的最值,归纳猜想,分类讨论等数学思想相结合,技巧性比较强,需要平时一定量的训练与积累,在 后续复习时应予以关注.12.【2015高考山东,理18】设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知233n n S =+. (I )求{}n a 的通项公式;(II )若数列{}n b 满足3log n n n a b a =,求{}n b 的前n 项和n T .【答案】(I )13,1,3,1,n n n a n -=⎧=⎨>⎩; (II )13631243n nn T +=+⨯.所以1113T b ==当1n > 时,()()12112311323133n n n T b b b b n ---=++++=+⨯+⨯++-所以()()01231132313n n T n --=+⨯+⨯++-两式相减,得()()012122333133n nn T n ---=+++--⋅ ()11121313313n n n ----=+--⋅- 1363623nn +=-⨯ 所以13631243n nn T +=+⨯ 经检验,1n = 时也适合, 综上可得:13631243n nn T +=+⨯ 【考点定位】1、数列前n 项和n S 与通项n a 的关系;2、特殊数列的求和问题.【名师点睛】本题考查了数列的基本概念与运算,意在考查学生的逻辑思维能力与运算求解能力,思维的严密性和运算的准确性,在利用n S 与通项n a 的关系求n a 的过程中,一定要注意1n = 的情况,错位相减不法虽然思路成熟但也对学生的运算能力提出了较高的要求.13. 【2015高考安徽,理18】设*n N ∈,n x 是曲线221n y x +=+在点(12),处的切线与x 轴交点的横坐标.(Ⅰ)求数列{}n x 的通项公式;(Ⅱ)记2221321n n T x x x -=,证明14n T n≥. 【答案】(Ⅰ)1n n x n =+;(Ⅱ)14n T n≥. 【解析】试题分析:(Ⅰ)对题中所给曲线的解析式进行求导,得出曲线221n y x+=+在点(12),处的切线斜率为22n +.从而可以写出切线方程为2(22)(1)y n x -=+-.令0y =.解得切线与x 轴交点的横坐标1111n nx n n =-=++. (Ⅱ)要证14n T n≥,需考虑通项221n x -,通过适当放缩能够使得每项相消即可证明.思路如下:先表示出22222213211321()()()242n n n T x x x n--==,求出初始条件当1n =时,114T =.当2n ≥时,单独考虑221n x -,并放缩得222222122221(21)(21)1441()2(2)(2)(2)n n n n n n n xn n n n n-------==>==,所以 211211()2234n n T n n ->⨯⨯⨯⨯=,综上可得对任意的*n N ∈,均有14n T n≥. 试题解析:(Ⅰ)解:2221'(1)'(22)n n y x n x ++=+=+,曲线221n y x +=+在点(12),处的切线斜率为22n +.从而切线方程为2(22)(1)y n x -=+-.令0y =,解得切线与x 轴交点的横坐标1111n n x n n =-=++. (Ⅱ)证:由题设和(Ⅰ)中的计算结果知22222213211321()()()242n n n T x x x n--==. 当1n =时,114T =.当2n ≥时,因为222222122221(21)(21)1441()2(2)(2)(2)n n n n n n n xn n n n n-------==>==,所以211211()2234n n T n n->⨯⨯⨯⨯=. 综上可得对任意的*n N ∈,均有14n T n≥.【考点定位】1.曲线的切线方程;2.数列的通项公式;3.放缩法证明不等式.【名师点睛】数列是特殊的函数,不等式是深刻认识函数与数列的重要工具,三者的综合是近几年高考命题的新热点,且数列的重心已经偏移到不等式的证明与求解中,而不再是以前的递推求通项,此类问题在2010年、2012年、2013年安徽高考解答题中都曾考过.对于数列问题中求和类(或求积类)不等式证明,如果是通过放缩的方法进行证明的,一般有两种类型:一种是能够直接求和(或求积),再放缩;一种是不能直接求和(或求积),需要放缩后才能求和(或求积),求和(或求积)后再进行放缩.在后一种类型中,一定要注意放缩的尺度,二是要注意从哪一项开始放缩. 14.【2015高考天津,理18】(本小题满分13分)已知数列{}n a 满足212()*,1,2n n a qa q q n N a a +=≠∈==为实数,且1,,且 233445,,a a a a a a +++成等差数列.(I)求q 的值和{}n a 的通项公式; (II)设*2221log ,nn n a b n N a -=∈,求数列{}n b 的前n 项和. 【答案】(I) 1222,2,.n n n n a n -⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数,为偶数; (II) 1242n n n S -+=-.(II) 由(I)得22121log 2n n n n a nb a --==,设数列{}n b 的前n 项和为n S ,则012111111232222n n S n -=⨯+⨯+⨯++⨯, 1231111112322222n n S n =⨯+⨯+⨯++⨯ 两式相减得2311111111*********2222212n n n n n n n n n n S --=+++++-=-=---, 整理得1242n n n S -+=-所以数列{}n b 的前n 项和为124,*2n n n N -+-∈. 【考点定位】等差数列定义、等比数列及前n 项和公式、错位相减法求和.【名师点睛】本题主要考查等差、等比数列定义与性质,求和公式以及错位相减法求和的问题,通过等差数列定义、等比数列性质,分n 为奇偶数讨论求通项公式,并用错位相减法基本思想求和.是中档题.15.【2015高考重庆,理22】在数列{}n a 中,()21113,0n n n n a a a a a n N λμ+++=++=∈(1)若0,2,λμ==-求数列{}n a 的通项公式; (2)若()0001,2,1,k N k k λμ+=∈≥=-证明:010011223121k a k k ++<<+++ 【答案】(1)132n n a -=⋅;(2)证明见解析. 【解析】试题分析:(1)由于0,2λμ==-,因此把已知等式具体化得212n n n a a a +=,显然由于13a =,则0n a ≠(否则会得出10a =),从而12n n a a +=,所以{}n a 是等比数列,由其通项公式可得结论;(2)本小题是数列与不等式的综合性问题,数列的递推关系是211010,n n n n a a a a k +++-=可变形为2101n n n a a a k +⎛⎫+= ⎪⎝⎭()N n +∈,由于00k >,因此11n n a a k <+,于是可得1n n a a +<,即有12130n n a a a a +=>>>>>>,又2222001000011111111n n n n n n n a a k k a a k k k a a a k k +-+===-+?+++,于是有()()00011211k k k a a a a a a ++=+-++-010000102011111111k a k k k k a k a k a ⎛⎫=-⋅+⋅+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭000011112313131k k k k ⎛⎫>+⋅+++⎪+++⎝⎭01231k =++,这里应用了累加求和的思想方法,由这个结论可知2(*)n a n N >∈,因此01k a +=010000102011111111k a k k k k a k a k a ⎛⎫=-⋅+⋅+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭000011112212121k k k k ⎛⎫<+⋅+++ ⎪+++⎝⎭01221k =++,这样结论得证,本题不等式的证明应用了放缩法.(1)由02λμ==-,,有212,(n N )n n n a a a ++=∈若存在某个0n N +∈,使得0n 0a =,则由上述递推公式易得0n 10a +=,重复上述过程可得10a =,此与13a =矛盾,所以对任意N n +∈,0n a ≠.从而12n n a a +=()N n +∈,即{}n a 是一个公比q 2=的等比数列. 故11132n n n a a q --==?.求和得()()00011211k k k a a a a a a ++=+-++-01000010200000011111111111112231313131k a k k k k a k a k a k k k k k ⎛⎫=-⋅+⋅+++ ⎪⎪+++⎝⎭⎛⎫>+⋅+++=+ ⎪++++⎝⎭另一方面,由上已证的不等式知001212k k a a a a +>>>>>得00110000102011111111k k a a k k k k a k a k a +⎛⎫=-⋅+⋅+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭00000111112221212121k k k k k ⎛⎫<+⋅+++=+ ⎪++++⎝⎭ 综上:010011223121k a k k ++<<+++【考点定位】等比数列的通项公式,数列的递推公式,不等式的证明,放缩法.,考查探究能力和推理论证能力,考查创新意识.【名师点晴】数列是考查考生创新意识与实践精神的最好素材.从近些年的高考试题来看,一些构思精巧、新颖别致、极富思考性和挑战性的数列与方程、函数(包括三角函数)、不等式以及导数等的综合性试题不断涌现,这部分试题往往以压轴题的形式出现,考查综合运用知识的能力,突出知识的融会贯通.数列的问题难度大,往往表现在与递推数列有关,递推含义趋广,不仅有数列前后项的递推,更有关联数列的递推,更甚的是数列间的“复制”式递推;从递推形式上看,既有常规的线性递推,还有分式、三角、分段、积(幂)等形式.在考查通性通法的同时,突出考查思维能力、代数推理能力、分析问题解决问题的能力. 本题第(1)小题通过递推式证明数列是等比数列,从而应用等比数列的通项公式求得通项,第(2)小题把数列与不等式结合起来,利用数列的递推式证明数列是单调数列,利用放缩法证明不等式,难度很大.16.【2015高考四川,理16】设数列{}n a 的前n 项和12n n S a a =-,且123,1,a a a +成等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)记数列1{}na 的前n 项和n T ,求得1|1|1000n T -<成立的n 的最小值. 【答案】(1)2n n a =;(2)10.【解析】(1)由已知12n n S a a =-,有1122(1)n n n n n a S S a a n --=-=->, 即12(1)n n a a n -=>. 从而21312,4a a a a ==.又因为123,1,a a a +成等差数列,即1322(1)a a a +=+. 所以11142(21)a a a +=+,解得12a =.所以,数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列. 故2n n a =. (2)由(1)得112n n a =. 所以2311[1()]1111122112222212n n n nT -=++++==--. 由1|1|1000n T -<,得11|11|21000n --<,即21000n>. 因为9102512100010242=<<=, 所以10n ≥. 于是,使1|1|1000n T -<成立的n 的最小值为10. 【考点定位】本题考查等差数列与等比数列的概念、等比数列通项公式与前n 项和公式等基础知识,考查运算求解能力.【名师点睛】凡是有n S 与n a 间的关系,都是考虑消去n S 或n a (多数时候是消去n S ,得n a 与1n a -间的递推关系).在本题中,得到n a 与1n a -间的递推关系式后,便知道这是一个等比数列,利用等比数列的相关公式即可求解.等差数列与等比数列是高考中的必考内容,多属容易题,考生应立足得满分.17.【2015高考湖北,理18】设等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 的公比为q .已知11b a =,22b =,q d =,10100S =. (Ⅰ)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (Ⅱ)当1d >时,记nn na cb =,求数列{}n c 的前n 项和n T . 【答案】(Ⅰ)121,2.n n n a n b -=-⎧⎪⎨=⎪⎩或11(279),929().9n n n a n b -⎧=+⎪⎪⎨⎪=⋅⎪⎩;(Ⅱ)12362n n -+-. 2345113579212222222n n n T -=++++++. ② ①-②可得221111212323222222n n n nn n T --+=++++-=-, 故n T 12362n n -+=-. 【考点定位】等差数列、等比数列通项公式,错位相减法求数列的前n 项和.【名师点睛】错位相减法适合于一个由等差数列}{n a 及一个等比数列}{n b 对应项之积组成的数列.考生在解决这类问题时,都知道利用错位相减法求解,也都能写出此题的解题过程,但由于步骤繁琐、计算量大导致了漏项或添项以及符号出错等.两边乘公比后,对应项的幂指数会发生变化,应将相同幂指数的项对齐,这样有一个式子前面空出一项,另外一个式子后面就会多了一项,两项相减,除第一项和最后一项外,剩下的1-n 项是一个等比数列. 18.【2015高考陕西,理21】(本小题满分12分)设()n f x 是等比数列1,x ,2x ,⋅⋅⋅,nx的各项和,其中0x >,n ∈N ,2n ≥. (I )证明:函数()()F 2n n x f x =-在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内有且仅有一个零点(记为n x ),且11122n n n x x +=+; (II )设有一个与上述等比数列的首项、末项、项数分别相同的等差数列,其各项和为()n g x ,比较()n f x与()n g x 的大小,并加以证明.【答案】(I )证明见解析;(II )当1x =时, ()()n n f x g x =,当1x ≠时,()()n n f x g x <,证明见解析. 【解析】试题分析:(I )先利用零点定理可证()F n x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内至少存在一个零点,再利用函数的单调性可证()F n x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内有且仅有一个零点,进而利用n x 是()F n x 的零点可证11122n n n x x +=+;(II )先设()()()n n h x f x g x =-,再对x 的取值范围进行讨论来判断()h x 与0的大小,进而可得()n f x 和()n g x 的大小. 试题解析:(I )2()()212n n n F x f x x x x =-=++++-,则(1)10,n F n =->1211111112()1220,12222212n nn nF +⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭=++++-=-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭- 所以()n F x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内至少存在一个零点n x . 又1()120n n F x x nx -'=+++>,故在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内单调递增,所以()n F x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内有且仅有一个零点n x .因为n x 是()n F x 的零点,所以()=0n n F x ,即11201n n n x x +--=-,故111=+22n n n x x +.(II)解法一:由题设,()()11().2nnn x gx ++=所以()(1)0h x h <=,即()()n n f x g x <.综上所述,当1x =时, ()()n n f x g x =;当1x ≠时()()n n f x g x <解法二 由题设,()()211()1,(),0.2n n n n n x f x x x x g x x ++=++++=>当1x =时, ()()n n f x g x =当1x ≠时, 用数学归纳法可以证明()()n n f x g x <. 当2n =时, 2221()()(1)0,2f xg x x -=--<所以22()()f x g x <成立. 假设(2)n k k =≥时,不等式成立,即()()k k f x g x <. 那么,当+1n k =时,()()111k+1k 11()()()2kk k k k k x f x f x xg x xx+++++=+<+=+()12112k k x k x k +++++=.又()()11k+121111()22k k k k x k x k kx k x g x ++++++-++-=令()1()11(0)k k k h x kx k x x +=-++>,则()()11()(1)11(1)k k k k h x k k x k k x k k x x --'=+-+=+- 所以当01x <<,()0kh x '<,()k h x 在(0,1)上递减; 当1x >,()0kh x '>,()k h x 在(1,)+∞上递增. 所以()(1)0k k h x h >=,从而()1k+1211()2k k x k x k g x +++++>故11()()k k f x g x ++<.即+1n k =,不等式也成立. 所以,对于一切2n ≥的整数,都有()()n n f x g x <.解法三:由已知,记等差数列为{}k a ,等比数列为{}k b ,1,2,, 1.k n =+则111a b ==,11n n n a b x ++==,所以()11+1(2n)n k x a k k n-=-⋅≤≤,1(2),k k b x k n -=≤≤令()()111(x)1,0(2).n k k k k k x m a b x x k n n---=-=+->≤≤当1x =时, =k k a b ,所以()()n n f x g x =. 当1x ≠时, ()()12211()(k 1)11n k k n k k k m x nx x k x x n----+-'=--=-- 而2k n ≤≤,所以10k ->,11n k -+≥. 若01x <<,11n k x -+<,()0k m x '<,当1x >,11n k x -+>,()0km x '>, 从而()k m x 在(0,1)上递减,()k m x 在(1,)+∞上递增.所以()(1)0k k m x m >=, 所以当01(2),k k x x a b k n >≠>≤≤且时,又11a b =,11n n a b ++=,故()()n n f x g x < 综上所述,当1x =时,()()n n f x g x =;当1x ≠时()()n n f x g x <.考点:1、等比数列的前n 项和公式;2、零点定理;3、等差数列的前n 项和公式;4、利用导数研究函数的单调性.【名师点晴】本题主要考查的是等比数列的前n 项和公式、零点定理、等差数列的前n 项和公式和利用导数研究函数的单调性,属于难题.解题时一定要抓住重要字眼“有且仅有一个”,否则很容易出现错误.证明函数仅有一个零点的步骤:①用零点存在性定理证明函数零点的存在性;②用函数的单调性证明函数零点的唯一性.有关函数的不等式,一般是先构造新函数,再求出新函数在定义域范围内的值域即可.19.【2015高考新课标1,理17】n S 为数列{n a }的前n 项和.已知n a >0,2n n a a +=错误!未找到引用源。
专题六 数列第十五讲 等差数列2019年1.(2019全国1理9)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则A .25n a n =-B .310n a n =- C .228n S n n =- D .2122n S n n =- 2.(2019全国3理14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S =___________. 3.(2019江苏8)已知数列*{}()n a n ∈N 是等差数列,n S 是其前n 项和.若25890,27a a a S +==,则8S 的值是 .4.(2019北京理10)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若25310a S =-=-,,则5a = ________ . n S 的最小值为_______.2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若3243S S S =+,12a =,则=5a A .12- B .10- C .10D .122.(2017新课标Ⅰ)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 .83.(2017新课标Ⅲ)等差数列{}n a 的首项为1,公差不为0.若2a ,3a ,6a 成等比数列,则{}n a 前6项的和为A .24B .3C .3D .84.(2017浙江)已知等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,则“0d >”是“465+2S S S >”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 5.(2016年全国I )已知等差数列{}n a 前9项的和为27,10=8a ,则100=aA .100B .99C .98D .97 6.(2015重庆)在等差数列{}n a 中,若244,2a a ==,则6a =A .-1B .0C .1D .67.(2015浙江)已知{}n a 是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是n S .若348,,a a a 成等比数列,则A .140,0a d dS >>B .140,0a d dS <<C .140,0a d dS ><D .140,0a d dS <>8.(2014辽宁)设等差数列{}n a 的公差为d ,若数列1{2}n a a为递减数列,则A .0d <B .0d >C .10a d <D .10a d >9.(2014福建)等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若132,12a S ==,则6a =A .8B .10C .12D .1410.(2014重庆)在等差数列{}n a 中,1352,10a a a =+=,则7a =A .5B .8C .10D .1411.(2013新课标Ⅰ)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1m S -=-2,m S =0,1m S +=3,则m =A .3B .4C .5D .612.(2013辽宁)下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的四个命题:{}1:n p a 数列是递增数列;{}2:n p na 数列是递增数列; 3:n a p n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭数列是递增数列;{}4:3n p a nd +数列是递增数列; 其中的真命题为A .12,p pB .34,p pC .23,p pD .14,p p13.(2012福建)等差数列{}n a 中,1510a a +=,47a =,则数列{}n a 的公差为A .1B .2C .3D .414.(2012辽宁)在等差数列{}n a 中,已知48+=16a a ,则该数列前11项和11=SA .58B .88C .143D .17615.(2011江西)设{}n a 为等差数列,公差2d =-,n S 为其前n 项和,若1011S S =,则1a =A .18B .20C .22D .2416.(2011安徽)若数列}{n a 的通项公式是1210(1)(32),n n a n a a a =--+++=L 则A .15B .12C .-12D .-1517.(2011天津)已知{}n a 为等差数列,其公差为2-,且7a 是3a 与9a 的等比中项,n S 为{}n a 的前n 项和,*n N ∈,则10S 的值为A .-110B .-90C .90D .11018.(2010安徽)设数列{}n a 的前n 项和2n S n =,则8a 的值为A .15B .16C .49D .64 二、填空题19.(2018北京)设{}n a 是等差数列,且13a =,2536a a +=,则{}n a 的通项公式为___.20.(2018上海)记等差数列{}n a 的前几项和为n S ,若30a =,6714a a +=,则7S = .21.(2017新课标Ⅱ)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,33a =,410S =,则11nk kS ==∑ . 22.(2015广东)在等差数列{}n a 中,若3456725a a a a a ++++=,则28a a += . 23.(2014北京)若等差数列{}n a 满足7890a a a ++>,7100a a +<,则当n =__时{}n a 的前n 项和最大.24.(2014江西)在等差数列{}n a 中,71=a ,公差为d ,前n 项和为n S ,当且仅当8=n 时n S 取最大值,则d 的取值范围_________.25.(2013新课标2)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知100S =,1525S =,则n nS 的最小值为____.26.(2013广东)在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +_____. 27.(2012北京)已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若112a =,23S a =, 则2a = ;n S = .28.(2012江西)设数列{},{}n n a b 都是等差数列,若117a b +=,3321a b +=,则55a b +=___________.29.(2012广东)已知递增的等差数列{}n a 满足11a =,2324a a =-,则n a =____.30.(2011广东)等差数列{}n a 前9项的和等于前4项的和.若11a =,40k a a +=,则k =_________. 三、解答题31.(2018全国卷Ⅱ)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17=-a ,315=-S .(1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.32.(2017北京)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,nc M n>;或者存在正整数m ,使得12,,,m m m c c c ++⋅⋅⋅是等差数列.33.(2016年山东高考)已知数列{}n a 的前n 项和238n S n n =+,{}n b 是等差数列,且1.n n n a b b +=+(Ⅰ)求数列{}n b 的通项公式;(Ⅱ)令1(1).(2)n n n nn a c b ++=+ 求数列{}n c 的前n 项和T n . 34.(2016年天津高考)已知{}n a 是各项均为正数的等差数列,公差为d ,对任意的*N n ∈,n b 是n a 和1n a +的等差中项.(Ⅰ)设22*1,N n n n c b b n +=-∈,求证:数列{}n c 是等差数列;(Ⅱ)设()22*11,1,N nkn kk a d T b n ===-∈∑,求证:2111.2nk kT d =<∑35.(2015四川)设数列{}n a 的前n 项和12n n S a a =-,且123,1,a a a +成等差数列(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)记数列1{}n a 的前n 项和n T ,求得1|1|1000n T -<成立的n 的最小值。