数列专题生
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数列知识点-——-求通项一、由数列的前几项求数列的通项:观察法和分拆与类比法-—-—-猜测———-证明(略)二、由a n 与S n 的关系求通项a n例1已知数列{a n }的前n 项和为S n =3n -1,则它的通项公式为a n =________。
答案2·3n -1练1 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n +1,则其通项公式为________. 答案a n =错误!三、由数列的递推公式求通项例3、(1)设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知1a a =,13n n n a S +=+,*n ∈N .设3n n n b S =-,求数列{}n b 的通项公式;答案: 13(3)2n n n n b S a -=-=-,*n ∈N .(2)(4)在数列{}n a 中,11a =,22a =,且11(1)n n n a q a qa +-=+-(2,0n q ≥≠).(Ⅰ)设1n n n b a a +=-(*n N ∈),证明{}n b 是等比数列;(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式;答案: 11,,.1,111n n q q q a n q-≠=⎧-+⎪=-⎨⎪⎩(3)在数列{}n a 中,1112(2)2()n n n n a a a n λλλ+*+==++-∈N ,,其中0λ>.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列{}n a 的前n 项和n S ;答案:(1)2nnn a n λ=-+21212(1)22(1)(1)n n n n n n S λλλλλ+++--+=+-≠- 1(1)22(1)2n n n n S +-=+-λ=(4)已知数列{}n a 满足:()213,22n n a a a n n N *+=+=+∈(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设1234212111n n nT a a a a a a -=+++,求lim n n T →∞答案: 11,,.1,111n n q q q a n q-≠=⎧-+⎪=-⎨⎪⎩注意:由数列的递推式求通项常见类型(请同学们查看高一笔记)1.)(1n f a a n n +=+ 2 . n n a n f a )(1=+.3 q pa a n n +=+1(其中p,q 均为常数,)0)1((≠-p pq )。
{ n} 1 1数列大题训练一、解答题1.设数列{ a n }的前 n 项和为 S n .已知 S 2 =4, a n +1 =2 S 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.2.已知 a , a , a ,⋅⋅⋅, a为正整数且 a > a > a>⋅⋅⋅> a > 1 ,将等式 (1 − 1 ) + (1 − 1 ) + (1 − 1) +⋅⋅0 12n12na 1a 2a 3⋅ +(1 − 1 ) = 2(1 − 1) 记为 (∗) 式.a na 0(1)求函数 f (x ) = 1 − 1x, x ∈ [2, +∞) 的值域;(2)试判断当 n = 1 时(或 2 时),是否存在 a 0 , a 1 (或 a 0 , a 1 , a 2 )使 (∗) 式成立,若存在,写出对应 a 0 , a 1 (或 a 0 , a 1 , a 2 ),若不存在,说明理由;(3)求所有能使 (∗) 式成立的 a i ( 0 ≤ i ≤ n )所组成的有序实数对 (a 0, a 1, a 2,⋅⋅⋅, a n ) . 3.已知函数 f (x ) = log 3(x +1)(x > 0) 的图象上有一点列 P (x, y )(n ∈ N ∗),点P在 x 轴上的射影是x +1n n nnQ n (x n , 0) , 且 x n = 3x n−1 + 2 ( n ≥ 2 且 n ∈ N ∗ ),x 1 = 2 .(1)求证: {x n + 1} 是等比数列,并求出数列 {x n } 的通项公式;21 (2)对任意的正整数 n ,当 m ∈ [−1,1] 时,不等式 3t − 6mt + > y n 恒成立,求实数 t 的取值范3围.(3)设四边形 P Q QP1 1 的面积是 S ,求证: ++ ⋯ +1< 3 . n n n +1 n +1nS 1 2S 2nS n4.已知 n 为正整数,数列{a }满足 a >0, 4(n + 1)a2− na2= 0 ,设数列{b }满足 b= a n 2nnnn +1nnt na n (1)求证:数列 为等比数列;√(2)若数列{b n }是等差数列,求实数 t 的值;(3)若数列{b n }是等差数列,前 n 项和为 S n , 对任意的 n ∈N * , 均存在 m ∈N * , 使得 8a 2S n ﹣ a 4n 2=16b m 成立,求满足条件的所有整数 a 1 的值. a 2n5.已知数列 {a n } 和 {b n } 满足: a 1 = λ ,数, n 为正整数.n +1 = 3 a n + n − 4, b n = (−1)(a n − 3n + 21) 其中 λ 为实(1)对任意实数 λ ,证明数列 {a n } 不是等比数列; (2)对于给定的实数 λ ,试求数列 {b n } 的前 n 项和 S n ;(3)设 0 < a < b ,是否存在实数 λ ,使得对任意正整数 n ,都有 a < S n < b 成立?若存在,求 λ 的取值范围;若不存在,说明理由.6.已知数列 {a n } 满足 a 1 = 1,a n +1 = 1 − 14a n,其中 n ∈ N ∗ .1 1+a +1Ⅲ 3) (1)设 b n = 22an −1,求证:数列 {b n } 是等差数列,并求出 [a n } 的通项公式 ;(2)设 c n = 4a n n +1 ,数列 {c n c n +2 } 的前 n 项和为 T n ,且存在正整数 m ,使得 T n < 1 c m +1 对 于 n ∈ N ∗ 恒成立,求 m 的最小值.7.设各项均为正数的等比数列 {a n } 中, a 1 + a 3 = 10 , a 3 + a 5 = 40 ,数列 {b n } 的前 n 和 S n =n 2+7n .2(1)求数列 {a n } 、 {b n } 的通项公式;(2)若 c 1 = 1 , c n +1 = c n + b n −3a n,求证: c n< 3 .1(3)是否存在整数 k ,使得 a −b的最大值,若不存在,说明理由.+1a 2−b 2+⋅⋅⋅⋅⋅⋅ +1a n −b n>k 10对任意正整数 n 均成立?若存在,求出 k8.已知数列 {a } 的各项均为非零实数,其前 n 项和为 S,且S n a n .n(1)若 S 3=3 ,求 a 3 的值;nS n 1 = a n +2(2)若 a 2021=2021a 1 ,求证:数列 {a n } 是等差数列;(3)若 a 1=1 , a 2=2 ,是否存在实数 λ ,使得 |2a n − 2a m | ≤ λ|a 2 − a 2 | 对任意正整数 m ,n 恒成立,若存在,求实数 λ 的取值范围,若不存在,说明理由. a 2 −a+2anm9.已知数列 {a n } 和 {b n } , a 1 = 1, a 2 = 3 , a n +1= nn−1nn−1 ,( n ∈ N ∗且n ≥ 2 ), b n =1og 2(a n +1)2−5a n +1(I) 求 a 3, a 4 ;, (n ∈ N ∗) .(Ⅱ)猜想数列 {a n } 的通项公式,并证明;( )设函数 f (x ) = x + 1 x +2, 若 |f (b n ) − t | ≤ 16 35 对任意 n ∈ N ∗恒成立,求 t 的取值范围.210.已知数列 {a n } 满足: a 1 = − 3 , a n +1 =−2a n −3 (n ∈ N ∗ ).3a n+4(1)证明:数列 { 1} 是等差数列,并求 {a} 的通项公式;a n +1n(2)若数列 {b n } 满足: b n = 2 (a n + 1)(n ∈ N ),若对一切 n ∈ N ∗ ,都有 (1 − b 1)(1 − b 2). . . (1 −b n ) ≤λ√2n +1 成立,求实数 λ 的最小值.11.已知数列 {x n } ,如果存在常数 p ,使得对任意正整数 n ,总有 (x n +1 − p )(x n − p ) < 0 成立,那么我们称数列 {x n } 为“p -摆动数列”.(Ⅰ) 设 a n = 2n − 1 , b n = (− 由;1 n2, n ∈ N ∗ ,判断 {a n } 、 {b n } 是否为“p -摆动数列”,并说明理 (Ⅱ)已知“p -摆动数列” {c n} 满足 c n +1 = 1cn +1, c 1= 1 ,求常数 p 的值;∗} 1 2 (Ⅲ)设 d n = (−1)n ⋅ (2n − 1) ,且数列 {d n } 的前 n 项和为 S n ,求证:数列 {S n } 是“p -摆动数列”, 并求出常数 p 的取值范围.12.等差数列 {a n } 的前 n 项和为 S n .(1)求证:数列S n{ n }是等差数列;(2)若 a 1= 1, {√S n 是公差为 的等差数列,求使 S k +1⋅S k +2S k 2为整数的正整数 k 的取值集合;(3)记 b = t a n ( t 为大于 0 的常数),求证:b 1+b 2+⋯…+b n≤b 1+b 2.nn213.已知数列 {a n } 的前 n 项和为 S n ,且 S n = 2a n − 2 . (1)求 {a n } 的通项公式;(2)在 a n 与 a n +1 之间插入 n 个数,使这 n + 2 个数组成一个公差为 d n 的等差数列,在数列 {d n } 中是否存在 3 项 d m , d k , d p (其中 m , k , p 成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的 3 项;若不存在,请说明理由.14.已知递增的等比数列 {a n } 满足 a 2 + a 3 + a 4 = 28 ,且 a 3 + 2 是 a 2 , a 4 的等差中项. (1)求 {a n } 的通项公式;(2)若 b n = a n log 1a n , S n =b 1 + b 2 + b 3 + ⋯ + b n 求使 S n + n ⋅ 2n +1 > 30 成立的 n 的最小值. 15.已知数列 {a n } 中,已知 a 1 = 1 , a 2 = a , a n +1 = k (a n + a n +2) 对任意 n ∈ N ∗ 都成立,数列{a n }的前 n 项和为 S n .(1)若 {a n } 是等差数列,求 k 的值; (2) 若 a = 1 , k = − 12 , 求 S n ;(3)是否存在实数 k ,使数列 {a n } 是公比不为 1 的等比数列,且任意相邻三项 a m , a m +1 , a m +2 按某顺序排列后成等差数列?若存在,求出所有 k 的值;若不存在,请说明理由.16.一列火车从重庆驶往北京,沿途有 n 个车站(包括起点站重庆和终点站北京).车上有一邮政车厢,每停靠一站便要卸下火车已经过的各站发往该站的邮袋各 1 个,同时又要装上该站发往以后各站的邮袋各 1 个,设从第 k 站出发时,邮政车厢内共有邮袋 a k 个(k=1,2,…,n ).(1)求数列{a k }的通项公式;(2)当 k 为何值时,a k 的值最大,求出 a k 的最大值.17.已知等比数列 {a n } 的公比 q > 1 , a 2 , a 3 是方程 x 2 − 6x + 8 = 0 的两根. (1)求数列 {a n } 的通项公式; (2)求数列 {2n ⋅ a n } 的前 n 项和 S n .18.设数列 {a n } 满足 a n 2 = a n +1a n−1 + λ(a 2 − a 1)2 ,其中 n ⩾ 2 ,且 n ∈ N , λ 为常数. (1)若 {a n } 是等差数列,且公差 d ≠ 0 ,求 λ 的值;(2)若 a 1 = 1, a 2 = 2, a 3 = 4 ,且存在 r ∈ [3,7] ,使得 m ⋅ a n ≥ n − r 对任意的 n ∈ N ∗ 都成立,求m 的最小值;(3)若 λ ≠ 0 ,且数列 {a n } 不是常数列,如果存在正整数 T ,使得 a n +T = a n 对任意的 n ∈ N ∗均成立.求所有满足条件的数列{an } 中 T 的最小值.19.已知等差数列 {a n } 满足 a 2 = 5 , a 4 + a 5 = a 3 + 13 .设正项等比数列 {b n } 的前 n 项和为 S n , 且 b 2b 4 = 81 , S 3 = 13 .(1)求数列 {a n } 、 {b n } 的通项公式;(2)设 c n = a n b n ,数列 {c n } 的前 n 项和为 T n ,求 T n .20.公差不为零的等差数列 {a n } 中, a 1 , a 2 , a 5 成等比数列,且该数列的前 10 项和为 100,数列{b n } 的前 n 项和为 S n ,且满足 S n = 2b n − 1, n ∈ N ∗ .( Ⅰ ) 求数列 {a n } , {b n } 的通项公式;( Ⅱ ) 令 c n = 1+a n4b n,数列 {c n } 的前 n 项和为 T n ,求 T n 的取值范围.21.已知数列{a n }的前 n 项和为 S n , 且 S n +a n =4,n ∈N * . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)已知 c n =2n+3(n ∈N *),记 d n =c n +log C a n (C >0 且 C≠1),是否存在这样的常数 C ,使得数列{d n }是常数列,若存在,求出 C 的值;若不存在,请说明理由. (3)若数列{b },对于任意的正整数 n ,均有 b a +b a +b a+…+b a =()n ﹣ n +2成立,求证:数n列{b n }是等差数列.1 n2 n ﹣13 n ﹣2n 1 2 222.已知数列 {a n } 满足 a 1 = 1, a n +1 = 1 −14a n,其中 n ∈ N ∗ .(1)设 b n = 22an −1,求证:数列 {b n } 是等差数列,并求出 {a n } 的通项公式;(2)设 c n = 4a nn +1 ,数列 {c n c n +2 } 的前 n 项和为 T n .23.已知数列{a n }的前 n 项和为 S n , 且满足 12S n ﹣36=3n 2+8n ,数列{log 3b n }为等差数列,且 b 1=3,b 3=27. (Ⅰ)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(Ⅱ)令c =(﹣1)n (a − 5) + b ,求数列{c }的前 n 项和 T . nn12n n n24.已知 q 和 n 均为给定的大于 1 的自然数,设集合 M ={0,1,2,…,q -1},集合 A ={x|x =x 1+x 2q +…+x n q n -1 , x i ∈M ,i =1,2,…,n}.(1)当 q =2,n =3 时,用列举法表示集合 A.(2)设s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1, t =b 1+b 2q +…+b n q n-1, 其中a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n.证明:若 a n <b n , 则 s <t. ∗25.已知数列 {a n } 的首项 a 1 = a (a > 0) ,其前 n 项和为 S n ,设 b n = a n + a n +1(n ∈ N ) . (1)若 a 2 = a + 1 , a 3 = 2a 2 ,且数列 {b n } 是公差为 3 的等差数列,求 S 2n ; (2)设数列 {b n } 的前 n 项和为 T n ,满足 T n = n 2 . ①求数列 {a n } 的通项公式; ②若对 ∀n ∈ N ∗,且n ≥ 2 ,不等式 (a n−1 − 1)(a n +1 − 1) ≥ 2(1 − n ) 恒成立,求 a 的取值范围.12 Ⅱ26.是否存在一个等比数列{a }同时满足下列三个条件:①a +a =11 且 a a =;②a >a (n ∈N *);n163 49 n+1n③至少存在一个 m (m ∈N *且 m >4),使得 2a, a 2 , a + 4依次构成等差数列?若存在,求出通项公式;若不存在,说明理由.3m ﹣1mm+1927.设 {a n } 是等差数列, a 1 = −8 ,且 a 2 + 8 , a 3 + 6 , a 4 + 4 成等比数列. (1)求 {a n } 的通项公式;(2)求 {a n } 的前 n 项和 S n 的最小值;(3)若 {b n } 是等差数列, {b n } 与 {a n } 的公差不相等,且 b 5 = a 5 ,问: {a n } 和 {b n } 中除第 5 项外,还有序号相同且数值相等的项吗?(直接写出结论即可) 28.已知数列 {a } 满足 1a ≤ a≤ 3a , n ∈ N ∗ , a= 1 .n3 n n +1n1(1)若 a 2 = 3 , a 3 = x , a 4 = 6 ,求 x 的取值范围;(2)若 {a } 是公比为 q 的等比数列, S= a + a+ ⋯ + a , 1S ≤ S≤ 3S , n ∈ N ∗ , 求 qn的取值范围;n12n3 nn +1(3)若 a 1, a 2, ⋯ , a k 成等差数列,且 a 1 + a 2 + ⋯ + a k = 2020 ,求正整数 k 的最大值. 29.若数列 {a n } 是公差为 2 的等差数列,数列 {b n } 满足 b 1=1,b 2=2,且 a n b n +b n =nb n +1. (1)求数列 {a n } , {b n } 的通项公式;(2)设数列 {c n} 满足 c n= a n +1 b n +1,数列 {c n } 的前 n 项和为 T n ,若不等式 (-1)n λ < T n+ n 2n−1对一切 n ∈N *恒成立,求实数 λ 的取值范围.30.设 T n 是数列 {a n } 的前 n 项之积,且满足 T n = 3 − a n , n ∈ N ∗ .(1)求证:数列 { 13−a n1− } 是等比数列,并写出数列 {a n } 的通项公式;(2)设 S 是数列 {a } 是前 n 项之和,证明: n + 1 − 1< S< n + 2 − 2.nnT nnT n31.已知数列{a n }满足 a n+1+a n =4n ﹣3,n ∈N * (1)若数列{a n }是等差数列,求 a 1 的值; (2)当 a 1=﹣3 时,求数列{a n }的前 n 项和 S n ; (3)若对任意的n ∈N *, 都 有a n 2+a n +1 2a n +a n +1≥5 成立,求 a 1的取值范围.32.ΔABC 中,内角 A , B , C 的对边分别是 a , b , c ,已知 a , b , c 成等比数列,且B = 3.(Ⅰ)求1tan A+1tan B的值;cos 4( )设 B⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗A ⃗⃗⃗ ⋅ B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗C ⃗⃗⃗ = 3 2,求 a + c 的值. 33.已知数列 {a n } 的前 n 和为 S n ,且满足 λS n = a n − 1 ,其中 λ ≠ 0 且 λ ≠ 1 . (1)证明:数列 {a n } 是等比数列;(2)当 λ = 12,令 c n= (n + 1)a n ,数列 {a n } 的前 n 项和为 T n ,若需 Tn> 2019 恒成立,求正整n数 n 的最小值.321+a 2 n a 2 n)34.已知数列 {a n} 满足 a 1 = 1 , a n +1=a n n, n ∈ N ∗, 记Sn, T n分别是数列 {a n} , {a 2} 的前 n 项和,证明:当 n ∈ N ∗ 时,(1)a n +1 < a n ;(2)T n = 1n +1− 2n − 1 ;(3)√2n − 1 < S n < √2n .35.设 q 为不等于 1 的正常数, {a n } 各项均为正,首项为 1 ,且 {a n } 前 n 项和为 S n ,已知对任意的正整数 n , m ,当时 n > m , S n − S m = q m · S n−m 恒成立. (1)求数列 {a n } 的通项公式;(2)若数列 {t n } 是首项为 1 ,公差为 3 的等差数列,存在一列数 k 1, k 2, ⋯ , k n , ⋯ :恰好使得 t k 1 = a 1, t k 2 = a 2, ⋯ , t k n = a n , ⋯, 且 k 1 = 1, k 2 = 2 ,求数列 {k n } 的通项公式;(3)当 q = 3 时,设 b n = na n ,问数列 {b n} 中是否存在不同的三项恰好成等差数列?若存在,求出所 有这样的三项,若不存在,请说明理由36.已知数列 {a} 满足aa− 3 ( n ≥ 2 , 且 n ∈ N ∗), 且 a= − 3, 设 b n + 2 = 3log 1(a n +n4 n = n−1 1441) , n ∈ N ∗,数列{c n } 满足 c n = (a n + 1)b n .(1)求证:数列 {a n + 1} 是等比数列并求出数列 {a n } 的通项公式; (2)求数列 {c n } 的前 n 项和 S n ; (3)对于任意 n ∈ N ∗,t ∈ [0,1], cn⩽ tm 2 − m − 12恒成立,求实数 m 的取值范围.37.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; a(2)求数列 {2n } 的前 n 项和.38.已知数列 {a } 的满足 a = 1 ,前 n 项的和为 S,且 a n +1−a n = 2 (n ∈ N *) .n1(1)求 a 2 的值;na n an +1 4S n−1(2)设 b n = a na n +1−a n ,证明:数列 {b n} 是等差数列;(3)设 c n = 2b n ⋅ a n ,若 1 ≤ λ ≤ √2 ,求对所有的正整数 n 都有 2λ2 − kλ + 3√2 < c n 成立的 k 的取值范围.39.数列 {a n } 是首项与公比均为 a 的等比数列( a > 0 ,且 a ≠ 1 ),数列 {b n } 满足 b n = a n ⋅ lg a n . (1)求数列 {b n } 的前 n 项和 T n ; (2)若对一切 n ∈ N ∗都有b n < b n +1 ,求 a 的取值范围.40.等差数列{a n }中,其前 n 项和为 S n , 且S n = (a n +1)22,等比数列{b n }中,其前 n 项和为 T n , 且 T n =(b n +1 2 ,(n ∈N *)2(1)求a n ,b n ; (2)求{a n b n }的前 n 项和 M n .n +1 41.已知函数 f (x ) = log 3(ax + b ) 的图象过点 A (2,1) 和 B (5,2 )记 a n = 3f (n ) , n ∈ N * .(1)求数列{ a n }的通项公式.(2)设 b n = a n2n , T n = b 1 + b 2 + ⋯ b n , T n< m ( m ∈ Z ),求 m 的最小值.42.已知公比 q > 0 的等比数列 {a n } 的前 n 项和为 S n ,且 a 1 = 1, S 3 = 13 ,数列 {b n } 中, b 1 = 1, b 3 = 3 .(1)若数列 {a n + b n } 是等差数列,求 a n , b n ; (2)在(1)的条件下,求数列 {b n } 的前 n 项和 T n .43.已知数列{b n }是首项 b 1=1,b 4=10 的等差数列,设 b n +2=3 log 1 4a n (n ∈n *).(1)求证:{a n }是等比数列;(2)记 c n =1 b n b n +1,求数列{c n }的前 n 项和 S n ;(3)记 d n =(3n+1)•S n , 若对任意正整数 n ,不等式的最大值.1n +d 1 1+ n +d 2 +…+ 1n +d nm> 24 恒成立,求整数 m 44.已知各项均不相等的等差数列 {a n } 的前五项和 S 5 = 20 ,且 a 1, a 3, a 7 成等比数列;(1)求数列 {a n } 的通项公式; (2)若 T n 为数列 { 1a n a n +1} 的前 n 项和,且存在 n ∈ N ∗,使得T n− λa n≥ 0 成立,求实数 λ 的取值范围。
数列专题复习(等差与等比、数列求和、奇偶项问题、不动点法求通项)专题1 等差数列与等比数列[考情分析] 1.等差、等比数列基本量和性质的考查是高考热点,经常以小题形式出现. 2.数列求和及数列的综合问题是高考考查的重点. 考点一 等差数列、等比数列的基本运算 核心提炼等差数列、等比数列的基本公式(n ∈N *) (1)等差数列的通项公式:a n =a 1+(n -1)d ; (2)等比数列的通项公式:a n =a 1·q n -1.(3)等差数列的求和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d ;(4)等比数列的求和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q n)1-q =a 1-a n q 1-q ,q ≠1,na 1,q =1.例1 (1)《周髀算经》中有一个问题:从冬至日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影长依次成等差数列,若冬至、立春、春分的日影长的和为37.5尺,芒种的日影长为4.5尺,则冬至的日影长为( ) A .15.5尺 B .12.5尺 C .10.5尺 D .9.5尺(2)已知点(n ,a n )在函数f (x )=2x-1的图象上(n ∈N *).数列{a n }的前n 项和为S n ,设b n =264n ,数列{b n }的前n 项和为T n .则T n 的最小值为________.规律方法 等差数列、等比数列问题的求解策略 (1)抓住基本量,首项a 1、公差d 或公比q .(2)熟悉一些结构特征,如前n 项和为S n =an 2+bn (a ,b 是常数)的形式的数列为等差数列,通项公式为a n =p ·q n -1(p ,q ≠0)的形式的数列为等比数列.(3)由于等比数列的通项公式、前n 项和公式中变量n 在指数位置,所以常用两式相除(即比值的方式)进行相关计算.跟踪演练1 (1)(2020·全国Ⅱ)数列{a n }中,a 1=2,a m +n =a m a n ,若a k +1+a k +2+…+a k +10=215-25,则k 等于( ) A .2 B .3 C .4 D .5(2)(多选)(2020·威海模拟)等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 1>0,S 10=S 20,则( ) A .d <0 B .a 16<0 C .S n ≤S 15D .当且仅当n ≥32时,S n <0考点二 等差数列、等比数列的性质 核心提炼1.通项性质:若m +n =p +q =2k (m ,n ,p ,q ,k ∈N *),则对于等差数列,有a m +a n =a p +a q =2a k ,对于等比数列有a m a n =a p a q =a 2k . 2.前n 项和的性质:(1)对于等差数列有S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…成等差数列;对于等比数列有S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…成等比数列(q =-1且m 为偶数情况除外). (2)对于等差数列,有S 2n -1=(2n -1)a n .例2 (1)已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),若a 5+a 7-a 26=0,则S 11的值为( )A .11B .12C .20D .22(2)已知函数f (x )=21+x 2(x ∈R ),若等比数列{a n }满足a 1a 2 020=1,则f (a 1)+f (a 2)+f (a 3)+…+f (a 2 020)等于( )A .2 020B .1 010C .2 D.12规律方法 等差、等比数列的性质问题的求解策略(1)抓关系,抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手,选择恰当的性质进行求解.(2)用性质,数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题.跟踪演练2 (1)(2020·全国Ⅰ)设{a n }是等比数列,且a 1+a 2+a 3=1,a 2+a 3+a 4=2,则a 6+a 7+a 8等于( )A .12B .24C .30D .32(2)已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 30=130,则S 40等于( ) A .-510 B .400 C .400或-510 D .30或40考点三 等差数列、等比数列的探索与证明 核心提炼等差数列 等比数列 定义法 a n +1-a n =d a n +1a n=q (q ≠0) 通项法 a n =a 1+(n -1)d a n =a 1·q n -1 中项法2a n =a n -1+a n +1(n ≥2) a 2n =a n -1a n +1 (n ≥2,a n ≠0) 前n 项和法S n =an 2+bn (a ,b 为常数)S n =kq n -k (k ≠0,q ≠0,1)证明数列为等差(比)数列一般使用定义法.例3 (2019·全国Ⅱ)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.易错提醒 a 2n =a n -1a n +1(n ≥2,n ∈N *)是{a n }为等比数列的必要不充分条件,也就是判断一个数列是等比数列时,要注意各项不为0.跟踪演练3 已知数列{a n }满足a 1=1,na n +1=2(n +1)a n .设b n =a n n.(1)求b 1,b 2,b 3;(2)判断数列{b n }是不是等比数列,并说明理由; (3)求{a n }的通项公式.专题2 数列求和及其综合应用[考情分析] 数列求和常与数列的综合应用一起考查,常以解答题的形式出现,有时与函数、不等式综合在一起考查,难度中等偏上. 考点一 数列求和 核心提炼1.裂项相消法就是把数列的每一项分解,使得相加后项与项之间能够相互抵消,但在抵消的过程中,有的是依次项抵消,有的是间隔项抵消.常见的裂项方式有:1n (n +1)=1n -1n +1;1n (n +k )=1k ⎝⎛⎭⎫1n -1n +k ;1n 2-1=12⎝⎛⎭⎫1n -1-1n +1;14n 2-1=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1.2.如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,那么求数列{a n ·b n }的前n 项和S n 时,可采用错位相减法.用错位相减法求和时,应注意:(1)等比数列的公比为负数的情形;(2)在写出“S n ”和“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便准确写出“S n -qS n ”的表达式.考向1 分组转化法求和例1 已知在等比数列{a n }中,a 1=2,且a 1,a 2,a 3-2成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =1a n +2log 2a n -1,求数列{b n }的前n 项和S n .考向2 裂项相消法求和例2 (2020·莆田市第一联盟体学年联考)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n 2-2n ,{b n }为正项等比数列,且b 1=a 1+3,b 3=6a 4+2. (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)设c n =1a n +1·log 2b n +1,求{c n }的前n 项和T n .考向3 错位相减法求和例3 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n >0,且a 2n +1-2a n +1a n -3a 2n =0.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 3(1+S n ),求数列{a n b n }的前n 项和T n .规律方法 (1)分组转化法求和的关键是将数列通项转化为若干个可求和的数列通项的和差.(2)裂项相消法的基本思路是将通项拆分,可以产生相互抵消的项.(3)错位相减法求和,主要用于求{a n b n }的前n 项和,其中{a n },{b n }分别为等差数列和等比数列.跟踪演练1 (1)已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2,n 为奇数,-n 2,n 为偶数,且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 8等于( )A .-16B .-8C .8D .16(2)(2020·武汉江夏一中、汉阳一中联考)若首项为23的数列{a n }满足2(2n +1)a n a n +1+a n +1=a n ,则a 1+a 2+a 3+…+a 2 020等于( ) A.8 0804 041 B.4 0784 040 C.4 0404 041 D.4 0394 040(3)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求数列{a n }与{b n }的通项公式; ②记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n .考点二 数列的综合问题 核心提炼数列与函数、不等式的综合问题是高考命题的一个方向,此类问题突破的关键在于通过函数关系寻找数列的递推关系,通过放缩进行等式的证明.例4 (1)(2020·日照模拟)如图,在直角坐标系xOy 中,一个质点从A (a 1,a 2)出发沿图中路线依次经过B (a 3,a 4),C (a 5,a 6),D (a 7,a 8),…,按此规律一直运动下去,则a 2 017+a 2 018+a 2 019+a 2 020等于( )A .2 017B .2 018C .2 019D .2 020(2)(2020·洛阳第一高级中学月考)已知数列{a n }满足a 1+12a 2+…+1n a n =n 2+n (n ∈N *),设数列{b n }满足b n =2n +1a n a n +1,数列{b n }的前n 项和为T n ,若T n <nn +1λ(n ∈N *)恒成立,则λ的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫14,+∞ B.⎣⎡⎭⎫14,+∞ C.⎣⎡⎭⎫38,+∞ D.⎝⎛⎭⎫38,+∞易错提醒 (1)公式a n =S n -S n -1适用于所有数列,但易忽略n ≥2这个前提.(2)数列和不等式的综合问题,要注意条件n ∈N *,求最值要注意等号成立的条件,放缩不等式要适度.跟踪演练2 (1)(2020·中国人民大学附属中学模拟)在数列{a n }中,已知a n =n 2+λn ,n ∈N *,则“a 1<a 2”是“{a n }是单调递增数列”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件专题3 数列中的奇、偶项问题数列中的奇、偶项问题是对一个数列分成两个新数列进行单独研究,利用新数列的特征(等差、等比数列或其他特征)求解原数列.例 已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=12,[3+(-1)n ]a n +2-2a n +2[(-1)n -1]=0,n ∈N *.(1)令b n =a 2n -1,判断{b n }是否为等差数列,并求数列{b n }的通项公式; (2)记数列{a n }的前2n 项和为T 2n ,求T 2n .(1)数列中的奇、偶项问题的常见题型①数列中连续两项和或积的问题(a n +a n +1=f (n )或a n ·a n +1=f (n )); ②含有(-1)n 的类型;③含有{a 2n },{a 2n -1}的类型; ④已知条件明确的奇偶项问题.(2)对于通项公式分奇、偶不同的数列{a n }求S n 时,我们可以分别求出奇数项的和与偶数项的和,也可以把a 2k -1+a 2k 看作一项,求出S 2k ,再求S 2k -1=S 2k -a 2k .1.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( ) A .200 B .-200 C .400 D .-4002.已知数列{a n }的前n 项和S n =(-1)n ·n ,若对任意的正整数n ,使得(a n +1-p )·(a n -p )<0恒成立,则实数p 的取值范围是________.3.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,记S n 为{a n }的前n 项和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *. (1)判断数列{b n }是否为等比数列,并写出其通项公式; (2)求数列{a n }的通项公式; (3)求S n .专题4 用“不动点法”求数列的通项公式对于一个函数f (x ),我们把满足f (m )=m 的值x =m 称为函数f (x )的“不动点”.利用“不动点法”可以构造新数列,求数列的通项公式.例 (1)在数列{a n }中,a 1=1, a n +1=12a n +1,求数列{a n }的通项公式.解 设f (x )=12x +1,令f (x )=x ,即12x +1=x ,得x =2,∴x =2是函数f (x )=12x +1的不动点,∴a n +1-2=12(a n -2),∴数列{a n -2}是以-1为首项,以12为公比的等比数列,∴a n -2=-1×⎝⎛⎭⎫12n -1, ∴a n =2-⎝⎛⎭⎫12n -1,n ∈N *.(2)已知数列{a n }满足a 1=3,a n +1=7a n -2a n +4,求该数列的通项公式.解 由方程x =7x -2x +4,得数列{a n }的不动点为1和2,a n +1-1a n +1-2=7a n -2a n +4-17a n -2a n +4-2=7a n -2-(a n +4)7a n -2-2(a n +4)=65·a n -1a n -2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -1a n -2是首项为a 1-1a 1-2=2,公比为65的等比数列,所以a n -1a n -2=2·⎝⎛⎭⎫65n -1, 解得a n =12·⎝⎛⎭⎫65n -1-1+2=4·6n -1-5n -12·6n -1-5n -1,n ∈N *.(1)若f (x )=ax +b (a ≠0,1),p 是f (x )的不动点.数列{a n }满足a n +1=f (a n ),则a n +1-p =a (a n -p ),即{a n -p }是公比为a 的等比数列.(2)设f (x )=ax +bcx +d (c ≠0,ad -bc ≠0),数列{a n }满足a n +1=f (a n ),a 1≠f (a 1).若f (x )有两个相异的不动点p ,q ,则a n +1-p a n +1-q =k ·a n -p a n -q ⎝ ⎛⎭⎪⎫此处k =a -pc a -qc .1.已知数列{a n }满足a n +1=-13a n -2,a 1=4,求数列{a n }的通项公式.2.已知数列{a n }满足a 1=2,a n =a n -1+22a n -1+1(n ≥2),求数列{a n }的通项公式.3.设数列{a n }满足8a n +1a n -16a n +1+2a n +5=0(n ≥1,n ∈N *),且a 1=1,记b n =1a n -12(n ≥1).求数列{b n }的通项公式.。
数列(专题练习)(一)等差数列1.设等差数列{a n }的前n 项和是S n ,公差d 不等于零.若a 1,a 2,a 5成等比数列,则( )A .a 1d >0,dS 3>0B .a 1d >0,dS 3<0C .a 1d <0,dS 3>0D .a 1d <0,dS 3<0 2.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=16,S 5=35,则{a n }的公差为( )A .-3B .-2C .3D .2 3.已知数列{a n }满足2a n+1=a n +a n+2.若a 7+a 5=12,且a 7=7,则a 8=( )A .6B .12C .10D .84.我国明代珠算家程大位的名著《直指算法统宗》中有如下问题今有白米一百八十石,令三人从上及和减率分之,只云甲多丙米三十六石,问:各该若干?”其意思为:“今有白米一百八十石,甲、乙、丙三人来分,他们分得的白米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少白米?”请问甲应该分得白米为( )A .96石B .78石C .60石D .42石 5.在a ,b 中插入n 个数,使它们和a 、b 组成等差数列a ,a 1,a 2,…a n ,b ,则a 1+a 2+…+a n =( ) A .n (a+b ) B .2b a n )(+ C .2b a 1n ))((++ D .2b a 2n ))((++ 6.在等差数列{a n }中,a 1011=5,a 1+2a 4=9则a 2019=( )A .9B .8C .7D .6 7.数列{a n }满足a n +a n+2=2a n+1(n∈N*),且a 1+a 2+a 3=9,a 4=8,则a 5=( ) A .221 B .9 C .217D .7 8.已知等差数列{a n }的公差为d ,若b n =2an ,且b 1+b 3=17,b 2+b 4=68,则d=( )A .1B .2C .3D .49.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,首项a 1>0,公差d <0,a 10•S 21<0,则S n 最大时,n 的值为( ) A .11 B .10 C .9 D .810.已知数列{a n }、{b m }的通项公式分别为a n =4n -2(1≤n≤100,n∈N *),b m =6m -4(m∈N*),由这两个数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新的数列,求新数列的各项和( )A .6788B .6800C .6812D .6824 11.已知函数f (x )(x∈R )满足f (2-x )=2-f (x ),若函数y=1-x 1x +与y=f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑=+m1i i i y x )(=( )A .0B .mC .2mD .4m 12.等差数列a 1,a 2…,a n (n∈N *),满足|a 1|+|a 2|+…+|a n |=|a 1+1|+|a 2+1|+…+|a n +1|=|a 1+2|+|a 2+2|+…+|a n +2|=|a 1+3|+|a 2+3|+…+|a n +3|=2010,则( ) A .n 的最大值是50 B .n 的最小值是50 C .n 的最大值是51 D .n 的最小值是5113.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__________. 14.已知数列{a n }与{na 2n }均为等差数列(n∈N*),且a 1=1,则a 10=__________.15.若数列{a n }满足a 1=2,a n+1=a n -2,则a 2019=__________.16.等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若1n 22-n 3n n +=T S ,则99b a=__________.17.设{a n }是等差数列,a 1=-10,且a 2+10,a 3+8,a 4+6成等比数列. (1)求{a n }的通项公式;(2)记{a n }的前n 项和为S n ,求S n 的最小值.18.在等差数列{a n }中,已知a 1+a 3=12,a 2+a 4=18,n∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求a 3+a 6+a 9+…+a 3n .19.等差数列{a n }中,公差d <0,a 2+a 6=-8,a 3a 5=7. (1)求{a n }的通项公式;(2)记T n 为数列{b n }前n 项的和,其中b n =|a n |,n∈N *,若T n ≥1464,求n 的最小值.20.在等差数列{a n }中,a 15+a 16+a 17=-45,a 9=-36,S n 为其前n 项和. (1)求S n 的最小值,并求出相应的n 值;(2)求T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |.21.设{a n }为递增等差数列,S n 为其前n 项和,满足a 1a 3-a 5=S 10,S 11=33. (1)求数列{a n }的通项公式a n 及前n 项和S n ;(2)试求所有的正整数m ,使2m 3m 1m a aa +++为正整数.22.数列{a n }的前n 项和记为S n ,a 1=1,a n+1=2S n +1(n≥1). (1)求a 2,a 3;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)等差数列{b n }的前n 项和T n 有最大值,且T 3=15,又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列,求T n .(二)等比数列1.在等比数列{a n }中,a 4、a 12是方程x 2+3x+1=0的两根,则a 8=( )A .1B .-1C .±1D .±32.已知等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1008a 1011+a 1009a 1010=8,则log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2018等于( ) A .2016 B .2017 C .2018 D .20193.正项等比数列{a n }中,存在两项a m ,a n ,使得n m a a =1a 3,且a 7=a 6+6a 5,则n4m 1+的最小值是( ) A .3 B .23 C .625 D .37 4.若a ,b 是方程x 2-px+q=0(p <0,q >0)的两个根,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 的值为( )A .-4B .-3C .-2D .-1 5.已知数列{a n }是公比为2的正项等比数列,若a m ,a n 满足2a n <a m <1024a n ,则(m -1)2+n 的最小值为( ) A .3 B .5 C .6 D .10 6.已知各项为正的等比数列{a n },其公比为q ,且对任意n∈N *有a n+2=a n+1+2a n ,则q=( ) A .2 B .23C .2D .1 7.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列等式中一定成立的是( )A .S n +S 2n =S 3nB .S 22n =S n S 3nC .S 22n =S n +S 2n -S 3nD .S 2n +S 22n =S n (S 2n +S 3n )8.《九章算术》中有如下问题:今有蒲生一日,长三尺,莞生一日,长1尺.蒲生日自半,莞生日自倍.问几何日而长等?意思是:今有蒲第一天长高3尺,莞第一天长高1尺,以后蒲每天长高前一天的一半,莞每天长高前一天的2倍.若蒲、莞长度相等,则所需时间为( )(结果精确到0.1.参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771.)A .2.2天B .2.4天C .2.6天D .2.8天 9.一个放射性物质不断衰变为其他物质,每经过一年就有43的质量发生衰变.若该物质余下质量不超过原有的1%,则至少需要的年数是( )A .6B .5C .4D .3 10.设{a n }为等比数列,给出四个数列:∈{2a n };∈{a n2};∈{2a n };∈{log 2|a n |},一定为等比数列的是( ) A .∈∈ B .∈∈ C .∈∈ D .∈∈11.记S n 为数列{a n }的前n 项和;已知{a n }和{S n -k}(k 为常数)均为等比数到,则k 的值可能为( ) A .a 1 B .a 2 C .a 3 D .a 1+a 3 12.若存在等比数列{a n },使得a 1(a 2+a 3)=6a 1-9,则公比q 的最大值为( )A .451+ B .251+ C .451-+ D .251-+ 13.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列结论中一定成立的( )A .若a 5>0,则S 2019<0B .若a 5>0,则S 2019>0C .若a 6>0,则S 2018<0D .若a 6>0,则S 2018>014.已知无穷等比数列{a n }满足:对任意的n∈N *,sin a n =1,则数列{a n }公比q 的取值集合为__________.15.已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 9=S 3+2S 6,则S 6+31S 取得最小值时,S 9的值为__________.16.设S n 是等比数列{a n }的前n 项的和,若63a a =−21,则63S S =__________. 17.设无穷等比数列{a n }的公比为q ,若{a n }的各项和等于q ,则首项a 1的取值范围是__________.18.已知单调递增的等比数列{a n }满足:a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n log 21a n ,S n =b 1+b 2+b 3+…+b n ,对任意正整数n ,S n +(n+m )a n+1<0恒成立,试求m 的取值范围.19.设数列{a n }的首项a 1为常数,且a n+1=3n -2a n (n∈N *).(1)判断数列{a n −53n}是否为等比数列,请说明理由;(2)S n 是数列{a n }的前n 项的和,若{S n }是递增数列,求a 1的取值范围.20.已知数列{a n }的前n 项和S n =n (n+1)+2,其中n∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a k+2,a 3k+2(k∈N *)为等比数列{b n }的前三项,求数列{b n }的通项公式.21.已知数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,b n −a n =2n +1,且S n +T n =2n+1+n 2−2. (1)求T n -S n ; (2)求数列{nn2b }的前n 项和R n .22.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n =2a n -n ,(n∈N *) (1)证明:{a n +1}是等比数列;并求数列{a n }的通项公式; (2)若b n =(2n+1)a n +2n+1,求数列{b n }的前n 项和为T n ;(3)若c n =3n +(-1)n -1λ•(a n +1)(λ为非零常数,n∈N *),问是否存在整数λ,使得对任意n∈N *,都有c n+1>c n ?专题(三)数列的递推式1.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=21时,a 10>10 B .当b=41时,a 10>10 C .当b=-2时,a 10>10 D .当b=-4时,a 10>102.在数列{a n }中,a 1=-41,a n =1-1-a 1n (n >1),则a 2019的值为( ) A .41-B .54C .5D .以上都不对 3.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n+1-a n =2n ,则a n =( )A .2n -1B .2n -1C .2n+1-3D .2n+1-1 4.已知数列{a n }满足a 1=21,a n+1=a n +nn 12+,则a n =( ) A .n 1-23 B .2-1n 3+ C .1−1n 1+ D .n123+5.已知等比数列{a n }满足:a 1=4,S n =pa n+1+m (p >0),则p −m 1取最小值时,数列{a n }的通项公式为( )A .a n =4•3n -1B .a n =3•4n -1C .a n =2n+1D .a n =4n 6.数列{a n }满足a n+2=a n+1+2a n ,且a 1=1,a 2=2,则a 6=( )A .24B .25C .26D .277.已知数列{a n }满足(n+1)a n =na n+1,a 2=4,等比数列{b n }满足b 1=a 1,b 2=a 2,则{b n }的前6项和为( ) A .-63 B .-126 C .63 D .126 8.各项均正的数列{a n }满足a 1=4,a n+1=2a n +2n+1,则a n 等于( )A .n •2n -1B .(n+1)•2nC .n •2n+1D .(n -1)•2n 9.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n+1=S n +a n +1,a 2+a 6=10,则S 7=( )A .20B .25C .30D .35 10.已知数列{a n }满足2a n ≤a n -1+a n+1(n ∈N *,n ≥2),则( )A .a 5≤4a 2-3a 1B .a 2+a 7≤a 3+a 6C .3(a 7-a 6)≥a 6-a 3D .a 2+a 3≥a 6+a 711.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,a n +a n+1=2n (n ∈N *),则S 13=( )A .34213-B .32213+C .34214-D .32214+12.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a 2=2,(S n +1)(S n+2+1)=(S n+1+1)2,则S n =( )A .21n n )(+ B .2n+1 C .2n -1 D .2n+1+1专题(四)数列与三角、向量综合1.在平面四边形ABCD 中,∈ACD 面积是∈ABC 面积的2倍,数列{a n }满足a 1=3,且CA =(a n+1-3)CB +(a n -2)CD ,则a 5=( )A .31B .33C .63D .652.已知数列{a n }为等差数列,且满足OA =a 1OB +a 2107OC ,若AB =λAC (λ∈R ),点O 为直线BC 外一点,则a 1009=( )A .3B .2C .1D .21 3.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,设A (a 1009,1),B (2,-1),C (2,2)为坐标平面上三点,O 为坐标原点,若向量OA 与OB 在向量OC 方向上的投影相同,则S 2017为( ) A .-2016 B .-2017 C .2017 D .04.如图,已知点E 为平行四边形ABCD 的边AB 上一点,AE =2EB ,F n (n ∈N *)为边DC 上的一列点,连接AF n 交BD 于G n ,点G n (n ∈N *)满足D G n =31a n+1A G n -(3a n +2)E G n ,其中数列{a n }是首项为1的正项数列,则a 4的值为( )A .45B .51C .53D .615.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若OB =a 7OA +a 2006OC ,且A 、B 、C 三点共线(该直线不过点O ),则S 2012等于( )A .1006B .2012C .22012D .2-2012 6.设a k =(cos6πk ,sin 6πk +cos 6πk ),k∈Z ,则a 2015 • a 2016 =( ) A .3 B .213-C .132-D .2 7.在等差数列{a n }中,a n ≠0(n ∈N *).角α顶点在坐标原点,始边与x 轴正半轴重合,终边经过点(a 2,a 1+a 3),则ααααcos sin cos 2sin -+=( )A .5B .4C .3D .28.已知函数f (x )=sin (ωx+φ)(ω>0,|φ|<2π)的部分图象如图,则∑=20191n 6n )(πf =( )A .-1B .21C .0D .19.设等差数列{a n }满足)()()(65247274sin cos sin cos sin a a a a a a +-=1,公差d∈(-1,0),则d=( )A .-4π B .-5π C .-6π D .-7π10.平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点A (3,1),B (-1,3)若点C 满足OC =a 1OA +a 2012OB ,其中{a n }为等差数列,且a 1006+a 1007=1,则点C 的轨迹方程为( )A .3x+2y -11=0B .(x -1)2+(y -2)2=5C .2x -y=0D .x+2y -5=011.将向量a 1=(x 1,y 1),a 2=(x 2,y 2),…a n =(x n ,y n )组成的系列称为向量列{a n },并定义向量列{a n }的前n 项和S n =a 1+a 2+…+a n .如果一个向量列从第二项起,每一项与前一项的差都等于同一个向量,那么称这样的向量列为等差向量列.若向量列{a n }是等差向量列,那么下述四个向量中,与S 21一定平行的向量是( )A .a 10B .a 11C .a 20D .a 21 12.设函数f (x )=2x -cosx ,{a n }是公差为8π的等差数列,f (a 1)+f (a 2)+…+f (a 5)=5π,则[f(a 3)]2−a 2a 3=( )A .0B .161π2 C .81π2 D .1613π2 13.已知A ,B ,C 为∈ABC 的三个内角,向量m 满足|m |=26,且m =(2sin 2C B +,cos 2CB -),若A 最大时,动点P 使得|PB |,|BC |,|PC |||BC PA 的最大值是__________.14.已知点集L ={(x ,y)|y =m •n },其中m =(x−2b ,2),n =(1,b+1),点P n (a n ,b n )∈L ,P 1=L∩{(x ,y )|x=1},且a n+1-a n =1,则数列{b n }的通项公式为__________.15.已知向量a ,b 满足a =(-2sinx ,3(cosx+sinx )),b=(cosx ,cosx -sinx ),函数f (x )=a •b (x∈R ). (1)求f (x )的单调区间; (2)已知数列a n =n 2f(24112n ππ-)(n∈N *),求{a n }前2n 项和为S 2n .16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a -b sin -sin 3C B =csin +sin BA .(1)求角A 的大小;(2)若等差数列{a n }的公差不为零,a 1sinA=1,且a 2,a 4,a 8成等比数列;若b n =1n n a a 1+,求数列{b n }的前n 项和S n .专题(五)数列求和1.已知数列{a n }满足:a n ≠1,a n+1=2-n a 1(n∈N *),数列{b n }中,b n =1a 1n -,且b 1,b 2,b 4成等比数列; (1)求证:{b n }是等差数列; (2)S n 是数列{b n }的前n 项和,求数列{n1S }的前n 项和T n .2.在数列{a n }中,a 1=23,a n+1=4a n −))((2n 1n n 8n 3+++(n ∈N *). (1)设b n =a n −)(1n n 1+,求证:数列{b n }是等比数列;(2)求数列{a n }的前n 项和S n .3.已知正项数列{a n }的前n 和为S n ,且2a 1S n =a n 2+a n . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(31)n •a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .4.设{a n }是首项为a ,公差为d 的等差数列(d ≠0),S n 是前n 项和.记b n =cn n 2n+S ,n ∈N *,其中c 为实数. (1)若数列{c n }满足c n =nnS ,证明:数列{c n }等差数列; (2)若c=0,且b 1,b 2,b 4成等比数列,证明:S nk =n 2S k (k ,n ∈N *); (3)若{b n }是等差数列,证明:c=0.。
数列专题一.等差数列练习题1.设S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =2n 2-5n ,证明数列{a n }是等差数列。
2.设S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =n 2,则{a n }是( )A.等比数列,但不是等差数列B.等差数列,但不是等比数列C.等差数列,而且也是等比数列D.既非等比数列又非等差数列3.等差数列{a n }中,已知a 1=13,a 2+a 5=4,a n =33,则n 为( )A .48B .49C .50D .514.首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的范围是______。
5.如果等差数列{}n a 中,34512712,___.a a a a a a ++=+++=那么6.已知1,a ,b 成等差数列,3,a +2,b +5成等比数列,则公差为( )A .3或-3B .3或-1C .3D .-37.已知{a n }为等差数列,若a 1+a 5+a 9=π,则cos(a 2+a 8)的值为______.8.等差数列{}n a 的前三项为1,1,23x x x -++,则这个数列的通项公式为( )A .21n a n =+B .21n a n =-C .23n a n =-D .25n a n =-9.设{n a }为等差数列,公差d = -2,n S 为其前n 项和.若1011S S =,则1a =( )A.18B.20C.22D.2410.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若363,24S S ==,则9__.a = 11.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若924972,___.S a a a =++=则12.{}n a 是公差为-2的等差数列,a 1+a 4+….. + a 97 =50,a 3+a 6+ a 9+….. + a 99 =( )A.-182B.-78C.-148D.-8213.}{n a 是等差数列,且,13,77,57146541074==++++=++k a a a a a a a a 若 则k =14.在等差数列}{n a 中,若4681012120a a a a a ++++=,则10122a a -= 15.已知}{n a 为等差数列,a 1+a 8+ a 13+ a 18=100,求a 10= 16.已知数列{a n }的前n 项和S n =n (n -40),则下列判断正确的是( ) A.a 19>0,a 21<0B.a 20>0,a 21<0C.a 19<0,a 21>0D.a 19<0,a 20>017.等差数列{a n }中,a 1>0,S 4=S 9,则S n 取最大值时,n=18.等差数列{}n a 中,125a =,917S S =,问此数列前多少项和最大?并求此最大值。
高中数学数列专题目录高中数学数列专题 (2)第1讲数列的概念及其表示 (2)第2讲等差数列及前n项和 (17)第3讲等比数列及前n项和 (32)第4讲数列求和、数列的综合应用 (47)第四年末的住房面积为 (67)第五年末的住房面积为 (67)高中数学数列专题第1讲数列的概念及其表示考点一数列的概念及其表示方法知识点1数列的定义(1)按照一定顺序排列的一列数叫做数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.排在第一位的数称为这个数列的第一项,也叫首项.(2)数列与函数的关系从函数观点看,数列可以看成:以正整数集N*或N*的有限子集{1,2,3,…,n}为定义域的函数a n=f(n),当自变量按照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值.2数列的表示方法列表法列表格表达n与a n的对应关系图象法把点(n,a n)画在平面直角坐标系中公式法通项公式把数列的通项用公式表达的方法递推公式使用初始值a1和a n+1=f(a n)或a1,a2和a n+1=f(a n,a n-1)等表达数列的方法3数列的分类分类原则类型满足条件按项数分类有穷数列项数有限无穷数列项数无限按项与项间的大小关系分类递增数列a n+1>a n其中n∈N*递减数列a n+1<a n常数列a n+1=a n摆动数列从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项注意点数列图象是一些孤立的点数列作为一种特殊的函数,由于它的定义域为正整数集N*或它的有限子集,所以它的图象是一系列孤立的点.入门测1.思维辨析(1)数列{a n}和集合{a1,a2,a3,…,a n}表达的意义相同.()(2)所有数列的第n项都能使用公式表达.()(3)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个.()(4)数列:1,0,1,0,1,0,…,通项公式只能是a n=1+(-1)n+12.()答案(1)×(2)×(3)√(4)×2.数列13,18,115,124,…的一个通项公式为()A.a n=12n+1B.a n=1n+2C.a n=1n(n+2)D.a n=12n-1答案 C解析观察知a n=1(n+1)2-1=1n(n+2).3.若数列{a n}中,a1=3,a n+a n-1=4(n≥2),则a2015的值为()A.1 B.2C.3 D.4答案 C解析因为a1=3,a n+a n-1=4(n≥2),所以a1=3,a2=1,a3=3,a4=1,…,显然当n是奇数时,a n=3,所以a2015=3.解题法[考法综述]利用归纳法求数列的通项公式,或给出递推关系式求数列中的项,并研究数列的简单性质.命题法数列的概念和表示方法及单调性的判断典例(1)已知数列{a n}的通项公式为a n=n2-2λn(n∈N*),则“λ<1”是“数列{a n}为递增数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(2)写出下面各数列的一个通项公式:①3,5,7,9,…;②1,3,6,10,15,…;③-1,32,-13,34,-15,36,…;④3,33,333,3333,….[解析](1)若数列{a n}为递增数列,则有a n+1-a n>0,即2n+1>2λ对任意的n∈N*都成立,于是有3>2λ,λ<32.由λ<1可得λ<32,但反过来,由λ<32不能得到λ<1,因此“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的充分不必要条件,故选A.(2)①各项减去1后为正偶数,所以a n =2n +1. ②将数列改写为1×22,2×32,3×42,4×52,5×62,…因而有a n =n (n +1)2,也可逐差法a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,a 5-a 4=5,…,a n -a n -1=n ,各式累加得a n =n (n +1)2.③奇数项为负,偶数项为正,故通项公式中含因子(-1)n ;各项绝对值的分母组成数列1,2,3,4,…;而各项绝对值的分子组成的数列中,奇数项为1,偶数项为3,即奇数项为2-1,偶数项为2+1, 所以a n =(-1)n·2+(-1)nn.④将数列各项改写为93,993,9993,99993,…,分母都是3,而分子分别是10-1,102-1,103-1,104-1,…,所以a n =13(10n -1).[答案] (1)A (2)见解析【解题法】 归纳法求通项公式及数列单调性的判断(1)求数列的通项公式实际上是寻找数列的第n 项与序号n 之间的关系,常用技巧有:①借助于(-1)n 或(-1)n +1来解决项的符号问题.②项为分数的数列,可进行恰当的变形,寻找分子、分母各自的规律以及分子、分母间的关系.③对较复杂的数列的通项公式的探求,可采用添项、还原、分割等方法,转化为熟知的数列,如等差数列、等比数列等来解决.④根据图形特征写出数列的通项公式,首先,要观察图形,寻找相邻的两个图形之间的变化;其次,要把这些变化同图形的序号联系起来,发现其中的规律;最后,归纳猜想出通项公式.(2)数列单调性的判断方法①作差比较法:a n +1-a n >0⇔数列{a n }是单调递增数列;a n +1-a n <0⇔数列{a n }是单调递减数列;a n +1-a n =0⇔数列{a n }是常数列.②作商比较法:当a n >0时,则a n +1a n >1⇔数列{a n }是单调递增数列;a n +1a n<1⇔数列{a n }是单调递减数列;a n +1a n=1⇔数列{a n }是常数列. 当a n <0时,则a n +1a n >1⇔数列{a n }是单调递减数列;a n +1a n <1⇔数列{a n }是单调递增数列;a n +1a n=1⇔数列{a n }是常数列.③结合相应函数的图象直观判断数列的单调性.对点练1.设等差数列{a n }的公差为d ,若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d <0 B .d >0 C .a 1d <0 D .a 1d >0答案 C解析 ∵数列{2a 1a n }为递减数列,∴2 a 1a n >2 a 1a n +1,n ∈N *,∴a 1a n >a 1a n +1,∴a 1(a n +1-a n )<0.∵{a n }为公差为d 的等差数列,∴a 1d <0.故选C.2.下列可以作为数列{a n }:1,2,1,2,1,2,…的通项公式的是( ) A .a n =1B .a n =(-1)n +12C .a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2D .a n =(-1)n -1+32答案 C解析 A 项显然不成立;n =1时,a 1=-1+12=0,故B 项不正确;n =2时,a 2=(-1)2-1+32=1,故D 项不正确.由a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2可得a 1=1,a 2=2,a 3=1,a 4=2,…,故选C. 3.下列关于星星的图案构成一个数列,该数列的一个通项公式是( )A .a n =n 2-n +1B .a n =n (n -1)2C .a n =n (n +1)2D .a n =n (n +2)2答案 C解析 解法一:令n =1,2,3,4,验证选项知选C.解法二:a 1=1,a 2=a 1+2,a 3=a 2+3,a 4=a 3+4,…,a n =a n -1+n . ∴(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)=n +(n -1)+…+3+2. 因此a n =1+2+3+…+n =n (n +1)2.考点二 数列的通项公式知识点1 a n 与S n 的关系若数列{a n }的前n 项和为S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2).2 已知递推关系式求通项一般用代数的变形技巧整理变形,然后采用累加法、累乘法、迭代法、构造法或转化为基本数列(等差数列或等比数列)等方法求得通项公式.注意点 已知S n 求a n 时应注意的问题(1)应重视分类讨论思想的应用,分n =1和n ≥2两种情况讨论,特别注意a n =S n -S n -1中需n ≥2.(2)由S n -S n -1=a n 推得a n ,当n =1时,a 1也适合“a n 式”,则需统一“合写”. (3)由S n -S n -1=a n 推得a n ,当n =1时,a 1不适合“a n 式”,则数列的通项公式应分段表示(“分写”),即a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2).入门测1.思维辨析(1)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对∀n ∈N *,都有a n +1=S n +1-S n .( ) (2)在数列{a n }中,对于任意正整数m ,n ,a m +n =a mn +1,若a 1=1,则a 2=2.( ) (3)若已知数列{a n }的递推公式为a n +1=12a n -1,且a 2=1,则可以写出数列{a n }的任何一项.( )答案 (1)√ (2)√ (3)√ 2.数列{a n }中,a 1=1,a n =1a n -1+1,则a 4等于( )A.53B.43 C .1 D.23答案 A解析 由a 1=1,a n =1a n -1+1得,a 2=1a 1+1=2,a 3=1a 2+1=12+1=32,a 4=1a 3+1=23+1=53.故选A.3.在正项数列{a n }中,若a 1=1,且对所有n ∈N *满足na n +1-(n +1)a n =0,则a 2015=( ) A .1011 B .1012 C .2014 D .2015答案 D解析 由a 1=1,na n +1-(n +1)a n =0可得a n +1a n =n +1n ,得到a 2a 1=21,a 3a 2=32,a 4a 3=43,…,a n +1a n=n +1n ,上述式子两边分别相乘得a 2a 1×a 3a 2×a 4a 3×…×a n +1a n =a n +1=21×32×43×…×n +1n =n +1,故a n =n ,所以a 2015=2015,故选D.解题法[考法综述] 高考以考查a n 与S n 的关系为主要目标以求通项公式a n 为问题形式,特别是给出递推公式如何构造数列求通项公式作为一个重难点和命题热点.命题法 由S n 求a n 或由递推关系式求a n典例 (1)若数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+3n ,则此数列的通项公式为a n =________. (2)已知数列{a n }的前n 项和为S n 满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2,n ∈N *),a 1=12,求S n .[解析] (1)当n =1时, a 1=S 1=2×12+3×1=5;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2+3n )-[2(n -1)2+3(n -1)]=4n +1.当n =1时,4×1+1=5=a 1,∴a n =4n +1.(2)∵当n ≥2,n ∈N *时,a n =S n -S n -1, ∴S n -S n -1+2S n S n -1=0,即1S n -1S n -1=2,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是公差为2的等差数列,又S 1=a 1=12,∴1S 1=2,∴1S n =2+(n -1)·2=2n , ∴S n =12n.[答案] (1)4n +1 (2)见解析 【解题法】 求通项公式的方法 (1)由S n 求a n 的步骤 ①先利用a 1=S 1求出a 1.②用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n的表达式.③对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n =1与n ≥2两段来写.(2)由递推公式求通项公式的常见类型与方法①形如a n +1=a n +f (n ),常用累加法.即利用恒等式a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n-1)求通项公式.②形如a n +1=a n f (n ),常用累乘法,即利用恒等式a n =a 1·a 2a 1·a 3a 2·…·a na n -1求通项公式.③形如a n +1=ba n +d (其中b ,d 为常数,b ≠0,1)的数列,常用构造法.其基本思路是:构造a n +1+x =b (a n +x )⎝⎛⎭⎫其中x =db -1,则{a n +x }是公比为b 的等比数列,利用它即可求出a n .④形如a n +1=pa n qa n +r (p ,q ,r 是常数)的数列,将其变形为1a n +1=r p ·1a n +qp .若p =r ,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,且公差为q p ,可用公式求通项;若p ≠r ,则采用③的办法来求.⑤形如a n +2=pa n +1+qa n (p ,q 是常数,且p +q =1)的数列,构造等比数列.将其变形为a n +2-a n +1=(-q )·(a n +1-a n ),则{a n -a n -1}(n ≥2,n ∈N *)是等比数列,且公比为-q ,可以求得a n-a n -1=f (n ),然后用累加法求得通项.⑥形如a 1+2a 2+3a 3+…+na n =f (n )的式子, 由a 1+2a 2+3a 3+…+na n =f (n ),①得a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=f (n -1),② 再由①-②可得a n .对点练1.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________.答案2011解析 由a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *)得,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+2+3+…+n =n (n +1)2, 则1a n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和S 10=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+110-111=2⎝⎛⎭⎫1-111=2011. 2.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +2,则数列{a n }的通项公式为________. 答案 a n =2·3n -1-1解析 ∵a n +1=3a n +2,∴a n +1+1=3(a n +1). ∴a n +1+1a n +1=3,∴数列{a n +1}是等比数列,公比q =3. 又a 1+1=2,∴a n +1=2·3n -1, ∴a n =2·3n -1-1.3.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n -3,则数列{a n }的通项公式为________.答案 a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2解析 当n =1时,a 1=S 1=-1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2.4.S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a n >0,a 2n +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.解 (1)由a 2n +2a n =4S n +3,可知a 2n +1+2a n +1=4S n +1+3. 可得a 2n +1-a 2n +2(a n +1-a n )=4a n +1,即 2(a n +1+a n )=a 2n +1-a 2n =(a n +1+a n )(a n +1-a n ).由于a n >0,可得a n +1-a n =2.又a 21+2a 1=4a 1+3,解得a 1=-1(舍去)或a 1=3.所以{a n }是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为a n =2n +1. (2)由a n =2n +1可知 b n =1a n a n +1=1(2n +1)(2n +3)=12⎝⎛⎭⎫12n +1-12n +3. 设数列{b n }的前n 项和为T n ,则 T n =b 1+b 2+…+b n =12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫13-15+⎝⎛⎭⎫15-17+…+⎝⎛⎭⎫12n +1-12n +3 =n3(2n +3).5.已知数列{a n }的前n 项和S n =-12n 2+kn ,k ∈N *,且S n 的最大值为8.试确定常数k ,并求数列{a n }的通项公式.解 因为S n =-12n 2+kn =-12(n -k )2+12k 2,其中k 是常数,且k ∈N *,所以当n =k 时,S n取最大值12k 2,故12k 2=8,k 2=16,因此k =4,从而S n =-12n 2+4n .当n =1时,a 1=S 1=-12+4=72;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=⎝⎛⎭⎫-12n 2+4n -⎣⎡⎦⎤-12(n -1)2+4(n -1)=92-n . 当n =1时,92-1=72=a 1,所以a n =92-n .微型专题 数列中的创新题型创新考向以数列为背景的新定义问题是高考命题创新型试题的一个热点,考查频次较高.命题形式:常见的有新定义、新规则等.创新例题把1,3,6,10,15,21,…这些数叫做三角形数,这是因为以这些数目的点可以排成一个正三角形(如图).则第7个三角形数是()A.27 B.28C.29 D.30答案 B解析由图可知,第7个三角形数是1+2+3+4+5+6+7=28.创新练习1.将石子摆成如图所示的梯形形状,称数列5,9,14,20,…为“梯形数”.根据图形的构成,此数列的第2014项与5的差,即a2014-5=()A.2018×2012 B.2020×2013C.1009×2012 D.1010×2013答案 D解析观察图中的“梯形数”可得:a2-a1=4,a3-a2=5,a4-a3=6…a2014-a2013=2016,累加得:a2014-a1=4+5+6+…+2016=2013×20202=2013×1010,即a2014-5=2013×1010.2.在一个数列中,如果∀n∈N*,都有a n a n+1a n+2=k(k为常数),那么这个数列叫做等积数列,k叫做这个数列的公积.已知数列{a n}是等积数列,且a1=1,a2=2,公积为8,则a1+a2+a3+…+a12=________.答案28解析依题意得数列{a n}是周期为3的数列,且a1=1,a2=2,a3=4,因此a1+a2+a3+…+a12=4(a1+a2+a3)=4×(1+2+4)=28.3.对于E={a1,a2,...,a100}的子集X={a i1,a i2,...,a ik},定义X的“特征数列”为x1,x2,...,x100,其中x i1=x i2=...=x ik=1,其余项均为0,例如:子集{a2,a3}的“特征数列”为0,1,1,0,0, 0(1)子集{a1,a3,a5}的“特征数列”的前3项和等于________.(2)若E的子集P的“特征数列”为p1,p2,…,p100满足p1=1,p i+p i+1=1,1≤i≤99.E的子集Q的“特征数列”为q1,q2,…,q100满足q1=1,q j+q j+1+q j+2=1,1≤j≤98,则P∩Q的元素个数为________.答案(1)2(2)17解析(1)据“特征数列”定义知子集{a1,a3,a5}的特征数列为1,0,1,0,1,0,…,0,故其前三项和为2.(2)由定义知p1=1,p2=0,p3=1,p4=0…故集合P={a1,a3,a5,…,a99}={a i|i=2k+1,k∈N且k≤49},又q1=1,q2=q3=0,q4=1,q5=q6=0,q7=1,…,∴集合Q={a1,a4,a7,a10…}={a i|i=3k+1,k∈N且k≤33}.若a k∈P∩Q,则k=2k1+1=3k2+1,k1,k2∈N,k1≤49,k2≤33.即2k1=3k2,不妨设6k3=2k1=3k2,所以k1=3k3,k2=2k3,0≤3k3≤49,0≤2k3≤33,k3∈N,得k3∈{0,1,2,3,…,16},k =6k3+1,共有17个,P∩Q中元素个数为17.创新指导1.准确转化:解决数列新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,将题目所给定义转化成题目要求的形式,切忌同已有概念或定义相混淆.2.方法选取:对于数列新定义问题,搞清定义是关键,仔细认真地从前几项(特殊处、简单处)体会题意,从而找到恰当的解决方法.已知数列{a n}中,a n=n2-kn(n∈N*),且{a n}单调递增,则k的取值范围是________.[错解][错因分析]在解答的过程中虽然注意了数列的定义域为正整数集,但是不能用二次函数对称轴法来判断数列的单调性.因为数列的图象不是连续的,而是离散的点.[正解]由题意得a n+1-a n=2n+1-k,又{a n}单调递增,故2n+1-k>0恒成立,即k<2n +1(n∈N*)恒成立,解得k<3.[答案]k<3[心得体会]课时练基础组1.数列{a n}的通项a n=nn2+90,则数列{a n}中的最大值是()A.310 B.19C.119 D.1060答案 C解析因为a n=1n+90n,运用基本不等式得,1n+90n≤1290,由于n∈N*,不难发现当n=9或10时,a n=119最大,故选C.2.数列{a n}的前n项积为n2,那么当n≥2时,{a n}的通项公式为() A.a n=2n-1 B.a n=n2C.a n=(n+1)2n2D.a n=n2(n-1)2答案 D解析设数列{a n}的前n项积为T n,则T n=n2,当n≥2时,a n=T nT n-1=n2 (n-1)2.3.已知数列{a n}的前n项和S n满足:S n+S m=S n+m,且a1=1,那么a10等于() A.1 B.9C.10 D.55答案 A解析∵S n+S m=S n+m,a1=1,∴S1=1.可令m=1,得S n+1=S n+1,∴S n+1-S n=1.即当n≥1时,a n+1=1,∴a10=1.4.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n-1(n∈N*),则a5等于()A.-16 B.16C.31 D.32答案 B解析当n=1时,S1=2a1-1,∴a1=1.当n≥2时,S n-1=2a n-1-1,∴a n=2a n-2a n-1,∴a n=2a n-1.∴{a n}是等比数列且a1=1,q=2,故a5=a1×q4=24=16.5.已知数列{a n}满足a0=1,a n=a0+a1+…+a n-1(n≥1),则当n≥1时,a n等于()A .2n B.12n (n +1) C .2n -1 D .2n -1答案 C解析 由题设可知a 1=a 0=1,a 2=a 0+a 1=2. 代入四个选项检验可知a n =2n -1.故选C.6. 已知数列{a n }的通项公式为a n =(n +2)⎝⎛⎭⎫78n,则当a n 取得最大值时,n 等于( ) A .5 B .6 C .5或6 D .7答案 C解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n -1,a n≥a n +1,∴⎩⎨⎧(n +2)⎝⎛⎭⎫78n≥(n +1)⎝⎛⎭⎫78n -1,(n +2)⎝⎛⎭⎫78n≥(n +3)⎝⎛⎭⎫78n +1.∴⎩⎪⎨⎪⎧n ≤6,n ≥5.∴n =5或6. 7.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1-a n =2n +1,则数列的通项a n =________. 答案 n 2解析 ∵a n +1-a n =2n +1.∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=(2n -1)+(2n -3)+…+5+3+1=n 2(n ≥2).当n =1时,也适用a n =n 2.8.已知数列{a n }的首项a 1=2,其前n 项和为S n .若S n +1=2S n +1,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,3·2n -2,n ≥2解析 由S n +1=2S n +1,则有S n =2S n -1+1(n ≥2),两式相减得a n +1=2a n ,又S 2=a 1+a 2=2a 1+1,a 2=3,所以数列{a n }从第二项开始成等比数列,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,3·2n -2,n ≥2.9.已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,设S n 为数列{a n }的前n 项和,对于任意的n >1,n ∈N *,S n +1+S n -1=2(S n +1)都成立,则S 10=________.答案 91解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧S n +1+S n -1=2S n +2,S n +2+S n =2S n +1+2,两式相减得a n +2+a n =2a n +1(n ≥2),∴数列{a n }从第二项开始为等差数列,当n =2时,S 3+S 1=2S 2+2,∴a 3=a 2+2=4,∴S 10=1+2+4+6+…+18=1+9(2+18)2=91. 10. 如图所示的图形由小正方形组成,请观察图①至图④的规律,并依此规律,写出第n 个图形中小正方形的个数是________.答案n (n +1)2解析 由已知,有a 1=1,a 2=3,a 3=6,a 4=10, ∴a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,…,a n -a n -1=n , 各式相加,得a n -a 1=2+3+…+n , 即a n =1+2+…+n =n (n +1)2,故第n 个图形中小正方形的个数是n (n +1)2. 11.已知数列{a n }满足:a 1=1,2n -1a n =a n -1(n ∈N *,n ≥2). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)这个数列从第几项开始及以后各项均小于11000? 解 (1)n ≥2时,a n a n -1=⎝⎛⎭⎫12n -1, 故a n =a n a n -1·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1=⎝⎛⎭⎫12n -1·⎝⎛⎭⎫12n -2·…·⎝⎛⎭⎫122·⎝⎛⎭⎫121 =⎝⎛⎭⎫121+2+…+(n -1)=⎝⎛⎭⎫12(n -1)n 2,当n =1时,a 1=⎝⎛⎭⎫120=1,即n =1时也成立. ∴a n =⎝⎛⎭⎫12(n -1)n 2.(2)∵y =(n -1)n 在[1,+∞)上单调递增, ∴y =⎝⎛⎭⎫12(n -1)n 2在[1,+∞)上单调递减. 当n ≥5时,(n -1)n 2≥10,a n =⎝⎛⎭⎫12(n -1)n 2 ≤11024. ∴从第5项开始及以后各项均小于11000.12.已知数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n ,0<a n ≤12,2a n-1,12<a n<1,且a 1=67,求a 2015.解 ∵a 1=67∈⎝⎛⎭⎫12,1,∴a 2=2a 1-1=57. ∵a 2∈⎝⎛⎭⎫12,1,∴a 3=2a 2-1=37. ∵a 3∈⎝⎛⎭⎫0,12,∴a 4=2a 3=67=a 1, ∴{a n }是周期数列,T =3,∴a 2015=a 3×671+2=a 2=57.能力组13.已知数列{a n }满足条件12a 1+122a 2+123a 3+…+12n a n =2n +5,则数列{a n }的通项公式为( )A .a n =2n +1 B .a n =⎩⎪⎨⎪⎧14(n =1)2n +1(n ≥2)C .a n =2nD .a n =2n +2答案 B解析 由题意可知,数列{a n }满足条件12a 1+122a 2+123a 3+…+12n a n =2n +5,则12a 1+122a 2+123a 3+…+12n -1a n -1 =2(n -1)+5,n >1,两式相减可得:a n2n =2n +5-2(n -1)-5=2,∴a n =2n +1,n >1,n ∈N *. 当n =1时,a 12=7,∴a 1=14,综上可知,数列{a n }的通项公式为:a n =⎩⎪⎨⎪⎧14(n =1),2n +1(n ≥2).故选B.14.在如图所示的数阵中,第9行的第2个数为________.答案 66解析 每行的第二个数构成一个数列{a n },由题意知a 2=3,a 3=6,a 4=11,a 5=18,则a 3-a 2=3,a 4-a 3=5,a 5-a 4=7,…,a n -a n -1=2(n -1)-1=2n -3,各式两边同时相加,得 a n -a 2=(2n -3+3)×(n -2)2=n 2-2n ,即a n =n 2-2n +a 2=n 2-2n +3(n ≥2),故a 9=92-2×9+3=66. 15.已知数列{a n }满足前n 项和S n =n 2+1,数列{b n }满足b n =2a n +1,且前n 项和为T n ,设c n =T 2n +1-T n .(1)求数列{b n }的通项公式; (2)判断数列{c n }的增减性.解 (1)a 1=2,a n =S n -S n -1=2n -1(n ≥2).∴b n=⎩⎨⎧23(n =1)1n (n ≥2).(2)∵c n =b n +1+b n +2+…+b 2n +1 =1n +1+1n +2+…+12n +1, ∴c n +1-c n =12n +2+12n +3-1n +1=12n +3-12n +2=-1(2n +3)(2n +2)<0, ∴{c n }是递减数列.16.已知数列{a n }中,a 1=12,a n +1=3a na n +3.(1)求a n ;(2)设数列{b n }的前n 项和为S n ,且b n ·n (3-4a n )a n =1,求证:12≤S n <1.解 (1)由已知得a n ≠0则由a n +1=3a n a n +3,得1a n +1=a n +33a n ,即1a n +1-1a n =13,而1a 1=2,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以2为首项,以13为公差的等差数列.∴1a n =2+13(n -1)=n +53,∴a n =3n +5. (2)证明:∵b n ·n (3-4a n )a n =1,由(1)知a n =3n +5,∴b n =a n n (3-4a n )=1n (n +1)=1n -1n +1,∴S n =b 1+b 2+…+b n =⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=1-1n +1, 又∵n ≥1,∴n +1≥2,∴0<1n +1≤12. ∴12≤S n <1. 第2讲 等差数列及前n 项和 考点一 等差数列的概念及运算知识点1 等差数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示,定义的表达式为a n +1-a n =d ,d 为常数.2 等差中项如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项,且A =a +b2. 3 等差数列的通项公式及其变形通项公式:a n =a 1+(n -1)d ,其中a 1是首项,d 是公差.通项公式的变形:a n =a m +(n -m )d ,m ,n ∈N *.4 等差数列的前n 项和 等差数列的前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d . 5 等差数列的单调性当d >0时,数列{a n }为递增数列; 当d <0时,数列{a n }为递减数列; 当d =0时,数列{a n }为常数列.注意点 定义法证明等差数列时的注意事项(1)证明等差数列时,切忌只通过计算数列的a 2-a 1,a 3-a 2,a 4-a 3等有限的几个项的差后,发现它们都等于同一个常数,就断言数列{a n }为等差数列.(2)用定义法证明等差数列时,常采用a n +1-a n =d ,若采用a n -a n -1=d ,则n ≥2,否则n =1时无意义.入门测1.思维辨析(1)若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( )(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.( ) (3)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(4)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( ) (5)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×2.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.53 C .2 D .3答案 C 解析 因为S 3=(a 1+a 3)×32=6,而a 3=4.所以a 1=0,所以d =a 3-a 12=2. 3.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12 D .14答案 C解析 ∵S 3=3(a 1+a 3)2=3a 2=12,∴a 2=4.∵a 1=2,∴d =a 2-a 1=4-2=2. ∴a 6=a 1+5d =12.故选C.[考法综述] 等差数列的定义,通项公式及前n 项和公式是高考中常考内容,用定义判断或证明等差数列,由n ,a n ,S n ,a 1,d 五个量之间的关系考查基本运算能力.命题法1 等差数列的基本运算典例1 等差数列{a n }的前n 项和记为S n .已知a 10=30,a 20=50. (1)求通项a n ; (2)若S n =242,求n .[解] (1)由a n =a 1+(n -1)d ,a 10=30,a 20=50,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =30,a 1+19d =50.解得a 1=12,d =2.所以a n =2n +10; (2)由S n =na 1+n (n -1)2d ,S n =242, 得方程12n +n (n -1)2×2=242, 解得n =11或n =-22(舍去).【解题法】 等差数列计算中的两个技巧(1)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.(2)数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换作用,而a 1和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.命题法2 等差数列的判定与证明典例2 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.[解] (1)证明:∵a n +2=2a n +1-a n +2, ∴b n +1-b n =a n +2-a n +1-(a n +1-a n ) =2a n +1-a n +2-2a n +1+a n =2.∴{b n }是以1为首项,2为公差的等差数列. (2)由(1)得b n =1+2(n -1),即a n +1-a n =2n -1, ∴a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,a 4-a 3=5, …,a n -a n -1=2n -3,累加法可得 a n -a 1=1+3+5+…+(2n -3)=(n -1)2, ∴a n =n 2-2n +2.【解题法】 等差数列的判定方法(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数. (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)成立. (3)通项公式法:验证a n =pn +q . (4)前n 项和公式法:验证S n =An 2+Bn .1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( ) A .-1 B .0 C .1D .6答案 B解析 设数列{a n }的公差为d ,由a 4=a 2+2d ,a 2=4,a 4=2,得2=4+2d ,d =-1,∴a 6=a 4+2d =0.故选B.2.已知{a n }是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是S n .若a 3,a 4,a 8成等比数列,则( ) A .a 1d >0,dS 4>0 B .a 1d <0,dS 4<0 C .a 1d >0,dS 4<0 D .a 1d <0,dS 4>0 答案 B解析 由a 24=a 3a 8,得(a 1+2d )(a 1+7d )=(a 1+3d )2,整理得d (5d +3a 1)=0,又d ≠0,∴a 1=-53d ,则a 1d =-53d 2<0,又∵S 4=4a 1+6d =-23d ,∴dS 4=-23d 2<0,故选B.3.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________.答案 -12解析 由已知得S 1=a 1,S 2=a 1+a 2=2a 1-1,S 4=4a 1+4×32×(-1)=4a 1-6,而S 1,S 2,S 4成等比数列,所以(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),整理得2a 1+1=0,解得a 1=-12.4.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. 解 (1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1. 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 由于a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得a 2=λ-1. 由(1)知,a 3=λ+1. 令2a 2=a 1+a 3,解得λ=4. 故a n +2-a n =4,由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3; {a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.考点二 等差数列的性质及应用知识点等差数列及其前n 项和的性质已知{a n }为等差数列,d 为公差,S n 为该数列的前n 项和.(1)有穷等差数列中与首末两项等距离的两项的和相等,即a 1+a n =a 2+a n -1=a 3+a n -2=…=a k +a n -k +1=….(2)等差数列{a n }中,当m +n =p +q 时,a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *). 特别地,若m +n =2p ,则2a p =a m +a n (m ,n ,p ∈N *).(3)相隔等距离的项组成的数列是等差数列,即a k ,a k +m ,a k +2m ,…仍是等差数列,公差为md (k ,m ∈N *).(4)S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…也成等差数列,公差为n 2d .(5)⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也成等差数列,其首项与{a n }首项相同,公差是{a n }的公差的12.(6)在等差数列{a n }中,①若项数为偶数2n ,则S 2n =n (a 1+a 2n )=n (a n +a n +1);S 偶-S 奇=nd ;S 奇S 偶=a na n +1.②若项数为奇数2n -1,则S 2n -1=(2n -1)a n ;S 奇-S 偶=a n ;S 奇S 偶=nn -1.(7)若数列{a n }与{b n }均为等差数列,且前n 项和分别是S n 和T n ,则S 2m -1T 2m -1=a mb m. (8)若数列{a n },{b n }是公差分别为d 1,d 2的等差数列,则数列{pa n },{a n +p },{pa n +qb n }都是等差数列(p ,q 都是常数),且公差分别为pd 1,d 1,pd 1+qd 2.注意点 前n 项和性质的理解等差数列{a n }中,设前n 项和为S n ,则S n ,S 2n ,S 3n 的关系为2(S 2n -S n )=S n +(S 3n -S 2n )不要理解为2S 2n =S n +S 3n .入门测1.思维辨析(1)等差数列{a n }中,有a 1+a 7=a 2+a 6.( )(2)若已知四个数成等差数列,则这四个数可设为a -2d ,a -d ,a +d ,a +2d .( ) (3)若三个数成等差数列,则这三个数可设为:a -d ,a ,a +d .( )(4)求等差数列的前n 项和的最值时,只需将它的前n 项和进行配方,即得顶点为其最值处.( )答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×2.若S n 是等差数列{a n }的前n 项和,a 2+a 10=4,则S 11的值为( ) A .12 B .18 C .22 D .44答案 C解析 由题可知S 11=11(a 1+a 11)2=11(a 2+a 10)2=11×42=22,故选C.3.在等差数列{a n }中,若a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=90,则a 10-13a 14的值为( )A .12B .14C .16D .18答案 A解析 由题意知5a 8=90,a 8=18,a 10-13a 14=a 1+9d -13(a 1+13d )=23a 8=12,选A 项.[考法综述] 等差数列的性质是高考中的常考内容,灵活应用由概念推导出的重要性质,在解题过程中可以达到避繁就简的目的.命题法1 等差数列性质的应用典例1 等差数列{a n }中,如果a 1+a 4+a 7=39,a 3+a 6+a 9=27,则数列{a n }前9项的和为( )A .297B .144C .99D .66[解析] 由a 1+a 4+a 7=39,得3a 4=39,a 4=13. 由a 3+a 6+a 9=27,得3a 6=27,a 6=9. 所以S 9=9(a 1+a 9)2=9(a 4+a 6)2=9×(13+9)2=9×11=99,故选C. [答案] C【解题法】 应用等差数列性质应注意(1)要注意等差数列通项公式及前n 项和公式的灵活应用,如a n =a m +(n -m )d ,d =a n -a mn -m,S 2n -1=(2n -1)a n ,S n =n (a 1+a n )2=n (a 2+a n -1)2(n ,m ∈N *)等.(2)如果{a n }为等差数列,m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ( m ,n ,p ,q ∈N *).一般地,a m+a n ≠a m +n ,必须是两项相加,当然也可以是a m -n +a m +n =2a m .因此,若出现a m -n ,a m ,a m +n 等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与a m (或其他项)有关的条件.命题法2 与等差数列前n 项和有关的最值问题典例2 等差数列{a n }中,设S n 为其前n 项和,且a 1>0,S 3=S 11,则当n 为多少时,S n最大?[解] 解法一:由S 3=S 11得3a 1+3×22d =11a 1+11×102d ,则d =-213a 1.从而S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n =-a 113(n -7)2+4913a 1,又a 1>0,所以-a 113<0.故当n =7时,S n 最大.解法二:由于S n =an 2+bn 是关于n 的二次函数,由S 3=S 11,可知S n =an 2+bn 的图象关于n =3+112=7对称.由解法一可知a =-a 113<0,故当n =7时,S n 最大.解法三:由解法一可知,d =-213a 1.要使S n 最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0, 即⎩⎨⎧a 1+(n -1)⎝⎛⎭⎫-213a 1≥0,a 1+n ⎝⎛⎭⎫-213a 1≤0,解得6.5≤n ≤7.5,故当n =7时,S n 最大. 解法四:由S 3=S 11,可得2a 1+13d =0, 即(a 1+6d )+(a 1+7d )=0,故a 7+a 8=0,又由a 1>0,S 3=S 11可知d <0, 所以a 7>0,a 8<0,所以当n =7时,S n 最大. 【解题法】 求等差数列前n 项和的最值的方法(1)二次函数法:用求二次函数最值的方法(配方法)求其前n 项和的最值,但要注意n ∈N *. (2)图象法:利用二次函数图象的对称性来确定n 的值,使S n 取得最值.(3)项的符号法:当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0a n +1≤0的项数n ,使S n 取最大值;当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1 ≥0的项数n ,使S n 取最小值,即正项变负项处最大,负项变正项处最小,若有零项,则使S n 取最值的n 有两个.1.设{a n }是等差数列.下列结论中正确的是( ) A .若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0 B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0 C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3 D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0 答案 C解析 若{a n }是递减的等差数列,则选项A 、B 都不一定正确.若{a n }为公差为0的等差数列,则选项D 不正确.对于C 选项,由条件可知{a n }为公差不为0的正项数列,由等差中项的性质得a 2=a 1+a 32,由基本不等式得a 1+a 32>a 1a 3,所以C 正确. 2.在等差数列{a n }中,a 1>0,a 2012+a 2013>0,a 2012·a 2013<0,则使S n >0成立的最大自然数n 是( )A .4025B .4024C .4023D .4022答案 B解析 ∵等差数列{a n }的首项a 1>0,a 2012+a 2013>0,a 2012·a 2013<0,假设a 2012<0<a 2013,则d >0,而a 1>0,可得a 2012=a 1+2011d >0,矛盾,故不可能. ∴a 2012>0,a 2013<0. 再根据S 4024=4024(a 1+a 4024)2=2012(a 2012+a 2013)>0,而S 4025=4025a 2013<0,因此使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 为4024.3.已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若S n T n =2n 3n +1,则a nb n =( )A.23 B.2n -13n -1 C.2n +13n +1D.2n -13n +4答案 B解析 a n b n =2a n2b n =2n -12(a 1+a 2n -1)2n -12(b 1+b 2n -1)=S 2n -1T 2n -1=2(2n -1)3(2n -1)+1=2n -13n -1.故选B.4.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=________. 答案 10解析 由a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,得5a 5=25,所以a 5=5,故a 2+a 8=2a 5=10.5.中位数为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 设等差数列的首项为a 1,根据等差数列的性质可得,a 1+2015=2×1010,解得a 1=5.6.在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.答案 ⎝⎛⎭⎫-1,-78 解析 由题意知d <0且⎩⎪⎨⎪⎧ a 8>0,a 9<0,即⎩⎪⎨⎪⎧7+7d >0,7+8d <0,解得-1<d <-78.7.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. 答案 8解析 根据题意知a 7+a 8+a 9=3a 8>0,即a 8>0.又a 8+a 9=a 7+a 10<0,∴a 9<0,∴当n =8时,{a n }的前n 项和最大.8.已知公差大于零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 3·a 4=117,a 2+a 5=22. (1)求通项a n ; (2)求S n 的最小值;(3)若数列{b n }是等差数列,且b n =S nn +c,求非零常数c . 解 (1)因为数列{a n }为等差数列, 所以a 3+a 4=a 2+a 5=22. 又a 3·a 4=117,所以a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两实根, 又公差d >0,所以a 3<a 4, 所以a 3=9,a 4=13,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =9,a 1+3d =13,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4.所以通项a n =4n -3. (2)由(1)知a 1=1,d =4. 所以S n =na 1+n (n -1)2×d =2n 2-n =2⎝⎛⎭⎫n -142-18. 所以当n =1时,S n 最小,最小值为S 1=a 1=1. (3)由(2)知S n =2n 2-n ,所以b n =S nn +c =2n 2-n n +c,所以b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c. 因为数列{b n }是等差数列, 所以2b 2=b 1+b 3, 即62+c ×2=11+c +153+c, 所以2c 2+c =0,所以c =-12或c =0(舍去),故c =-12.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 5=9,S 5=15,则使其前n 项和S n 取得最小值时的n =________.[错解][错因分析] 等差数列的前n 项和最值问题,可以通过找对称轴来确定,本题只关注到n ∈N *,并未关注到n =1与n =2时,S 1=S 2,导致错误.[正解] ∵a 5=9,S 5=15,∴a 1=-3,d =3. ∴a n =3n -6,S n =32n 2-92n .把S n 看作是关于n 的二次函数,其对称轴为n =32.∴当n =1或n =2时,S 1=S 2且最小. [心得体会]课时练 基础组1.已知等差数列{a n }中,a 7+a 9=16,S 11=992,则a 12的值是( )A .15B .30C .31D .64答案 A解析 由题意可知2a 8=a 7+a 9=16⇒a 8=8,S 11=11(a 1+a 11)2=11×2a 62=11a 6=992,a 6=92,则d =a 8-a 62=74,所以a 12=a 8+4d =15,故选A. 2.已知S n 表示数列{a n }的前n 项和,若对任意的n ∈N *满足a n +1=a n +a 2,且a 3=2,则S 2014=( )A .1006×2013B .1006×2014C .1007×2013D .1007×2014答案 C解析 在a n +1=a n +a 2中,令n =1,则a 2=a 1+a 2,a 1=0,令n =2,则a 3=2=2a 2,a 2=1,于是a n +1-a n =1,故数列{a n }是首项为0,公差为1的等差数列,S 2014=2014×20132=1007×2013.故选C.3.在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项为( )A .a n =1nB .a n =2n +1C .a n =2n +2D .a n =3n答案 A解析由已知式2a n+1=1a n+1a n+2可得1a n+1-1a n=1a n+2-1a n+1,知⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n是首项为1a1=1,公差为1a2-1a1=2-1=1的等差数列,所以1a n=n,即a n=1n.4.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S3=9,S6=36,则a7+a8+a9=()A.63 B.45C.36 D.27答案 B解析S3=9,S6-S3=36-9=27,根据S3,S6-S3,S9-S6成等差数列,S9-S6=45,S9-S6=a7+a8+a9=45,故选B.5.已知等差数列{a n}中,前四项和为60,最后四项和为260,且S n=520,则a7=() A.20 B.40C.60 D.80答案 B解析前四项的和是60,后四项的和是260,若有偶数项,则中间两项的和是(60+260)÷4=80.S n=520,520÷80不能整除,说明没有偶数项,有奇数项,则中间项是(60+260)÷8=40.所以共有520÷40=13项,因此a7是中间项,所以a7=40.6.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S4S2=4,则S6S4=()A.94 B.32C.53D.4答案 A解析由S4S2=4,可设S2=x,S4=4x.∵S2,S4-S2,S6-S4成等差数列,∴2(S4-S2)=S2+(S6-S4).则S6=3S4-3S2=12x-3x=9x,因此,S6S4=9x4x=94.7.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=-3,a k+1=32,S k=-12,则正整数k=______.答案13解析由S k+1=S k+a k+1=-12+32=-212,又S k+1=(k+1)(a1+a k+1)2=(k+1)⎝⎛⎭⎫-3+322=-212,解得k=13.8.设正项数列{a n }的前n 项和是S n ,若{a n }和{S n }都是等差数列,且公差相等,则a 1=________.答案14解析 设等差数列{a n }的公差为d , 则S n =d 2n 2+(a 1-d2)n ,∴S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ,数列{S n }是等差数列,则S n 是关于n 的一次函数(或者是常数),则a 1-d2=0,S n =d2n ,从而数列{S n }的公差是d2,那么有d 2=d ,d =0(舍去)或d =12,故a 1=14.9.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=10,S 5=55,则a 10=________. 答案 39解析 设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )=10,5a 1+5×42d =55,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =10,a 1+2d =11,解得a 1=3,d =4,a 10=a 1+(10-1)d =39. 10设数列{a n }为等差数列,数列{b n }为等比数列.若a 1<a 2,b 1<b 2,且b i =a 2i (i =1,2,3),则数列{b n }的公比为________.答案 3+2 2解析 设a 1,a 2,a 3分别为a -d ,a ,a +d ,因为a 1<a 2,所以d >0,又b 22=b 1b 3,所以a 4=(a -d )2(a +d )2=(a 2-d 2)2,则a 2=d 2-a 2或a 2=a 2-d 2(舍),则d =±2a .若d =-2a ,则q =b 2b 1=⎝⎛⎭⎫a 2a 12=(1-2)2=3-22<1,舍去;若d =2a ,则q =⎝⎛⎭⎫a 2a 12=3+2 2. 11.等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4. (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 .解 (1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数,又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0,于是10+3d ≥0,10+4d ≤0.解得-103≤d ≤-52. 因此d =-3.数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫17-110+⎝⎛⎭⎫14-17+…+⎝⎛ 110-3n -⎭⎫113-3n。
数列复习题一1、数列⋯--,924,715,58,1的一个通项公式是 ( )A .12)1(3++-=n nn a nnB .12)3()1(++-=n n n a n nC .121)1()1(2--+-=n n a n nD .12)2()1(++-=n n n a nn 2、在等比数列}{n a 中,1316,4,a a ==则4a =( )A 4-B 4±C 2-D 2± 3、已知等差数列}{n a 的公差为2,若1a ,3a ,4a 成等比数列,则2a 等于( ) A 4- B 6- C 8- D 10-4、若一个凸多边形的内角度数成等差数列,最小角为100°,最大角为140°,这个凸多边形的边数为A .6B .8C .10D .12 5. 已知等差数列{a n }的公差为1,且a 1+a 2+…+a 98+a 99=99,则a 3+a 6+…+a 96+a 99的值是A.99B.66C.33D.06.设等比数列{a n }中,每项均为正数,且a 3·a 8=81,log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10等于A.5B.10C.20D.407.设等差数列{a n }的公差为d,如果它的前n 项和S n =-n 2,那么A.a n =2n -1,d=-2B.a n =2n -1,d=2C.a n =-2n+1,d=-2D.a n =-2n+1,d=28.数列{a n }中,已知S 1 =1, S 2=2 ,且S n +1-3S n +2S n -1 =0(n ∈N*),则此数列为 ( ) A .等差数列 B .等比数列 C .从第二项起为等差数列 D .从第二项起为等比数列 9.已知某数列前n 项之和为3n ,且前n 个偶数项的和为)34(2+n n ,则前n 个奇数项的和为( )A .)1(32+-n nB .)34(2-n nC .23n -D .321n 10、数列11111,2,3,,,2482n n ++++……的前n 项和是 . 11.等差数列{}n a 中,公差d ≠0,a 1,a 3 ,a 9 成等比数列,则1042931a a a a a a ++++= ____ .12.等差数列{}n a 的前n 项和n n S n 2542-=。
数列、数列极限、数学归纳法综合复习一、填空题1、已知)(1562*∈+=N n n na n ,则数列{}n a 的最大项是 2、在等差数列{}n a 中,若46101290a a a a +++=,则101413a a -= 3、已知等比数列{}n a ,若151,4a a ==,则3a 的值为 4、数列{}n a 中,23=a ,15=a ,则数列1{}1n a +是等差数列,则=11a 5、在数列{}n a 和{}n b 中,n b 是n a 与1n a +的等差中项,12a =且对任意n N *∈都有031=-+n n a a ,则数列{}n b 的通项公式为 ___ _______6、设等差数列{}n a 的公差d 不为0,19a d =,k a 是1a 与2k a 的等比中项,则k =7、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4510,15S S ≥≤,则4a 的最大值为8、正数数列{}n a 中,已知12a =,且对任意的,s t N *∈,都有s t s t a a a ++=成立,则12231111n n a a a a a a ++++ 9、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且42358,26a a a a -=+=,记2nn S T n=,如果存在正 整数M ,使得对一切正整数n ,n T M ≤都成立.则M 的最小值是__________ 10、已知无穷等比数列12{},lim[3()]4,n n n a S a a a S →∞+++-= 中,各项的和为且 则实数1a 的范围11、设正数数列{}n a 的前n 项和为n S ,且存在正数t ,使得对于所有自然数n ,有2n a t+=成立,若n n t →∞<,则实数t 的取值范围为 12、数列{n a }的通项公式为12(12)1()(3,)3n n nn a n n N -*⎧≤≤⎪=⎨≥∈⎪⎩,则=∞→n n S lim13、已知数列{}n a 的通项公式为121n n a -=+,则0121231n nn n n n a C a C a C a C ++++= 14、数列{}n a 满足112(0)2121(1)2n n n n n a a a a a +⎧≤<⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩,若761=a ,则2007a 的值为____15、在数列{}n a 中,如果对任意n N *∈都有211()n n n na a k k a a +++-=-为常数,则称{}n a 为等差比数列,k 称为公差比. 现给出下列命题: ⑴等差比数列的公差比一定不为0; ⑵等差数列一定是等差比数列;⑶若32nn a =-+,则数列{}n a 是等差比数列; ⑷若等比数列是等差比数列,则其公比等于公差比. 其中正确的命题的序号为二、选择题16、等差数列}{n a 的公差为d ,前n 项的和为n S ,当首项1a 和d 变化时1182a a a ++是一个定值,则下列各数中也为定值的是 ( )7.A S 8.B S 13.C S15.D S17、在等差数列}{n a 中,15100,517a a a >=,则数列}{n a 前n 项和n S 取最大值时,n的值为( ).12A .11B .10C .9D18、设}{n a 为等差数列,若11101a a <-,且它的前n 项和n S 有最小值,那么当n S 取得最小正值时,n =( ).11A .17B .19C .20D19、等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且56S S <,678S S S =>,则下列结论中错误的是( ) .0A d < 7.0B a =95.C S S > 67.n D S S S 和均为的最大值20、已知数列{}n a 、{}n b 都是公差为1的等差数列,其首项分别为1a 、1b ,且511=+b a ,*11,N b a ∈.设n b n a c =(*N n ∈),则数列{}n c 的前10项和等于( ).A 55 .70B .85C .100D21、已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若OB=1200a OAa OC +,且,,A B C 三点共线 (该直线不过原点O ),则200S =( ).A 100 .B 101 .C 200 .D 20122、已知两个等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为n A 和n B ,且7453n n A n B n +=+,则使得n nab 为整数的正整数n 的个数是( ) .2A .3B .4C .5D三、解答题23、设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知1a a =,13nn n a S +=+,*n N ∈.(1)设3nn n b S =-,求{}n b 的通项公式;(2)若1n n a a +≥,*n N ∈,求a 的取值范围.24、数列{}n a 满足a a =1,a a -=2(0>a ),且{}n a 从第二项起是公差为6的等差数列,n S 是{}n a 的前n 项和.(1)当2≥n 时,用a 与n 表示n a 与n S ;(2)若在6S 与7S 两项中至少有一项是n S 的最小值,试求a 的取值范围;25、数列{}n a 中,112a =,点1(,2)n n n a a +-在直线y x =上,其中n N *∈; (1)设11,n n n b a a +=--{}n b 求证:数列是等比数列;(2)求数列{}n a 的通项;(3)设分别为数列、n n T S {}n a 、{}n b 的前n 项和,是否存在实数λ,使得数列n n S T n λ+⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列?若存在,试求出λ;若不存在,则说明理由。
1、等差数列{}n a 中,前三项依次为xx x 1,65,11+,求:105?a =解:由等差数列中项公式得:511261x x x ⋅=++,则:2x =.首项为:11113a x ==+,公差为:151********d x x =-=-=; 则数列通项为:1113(1)31212n n n a a n d -+=+-=+=. 故:1053105391212n a ++===.2、前100个自然数(1到100)中,除以7余2的所有数之和S 是? 解:这些数构成的数列为:7(1)275n a n n =-+=-;在100之内,n 的最大数m 为:10075m =-,即15m =; 这些数之和S 为:151(115)15(75)75157652k S n =+⨯⎡⎤=-=-⨯=⎢⎥⎣⎦∑3、在等差数列{}n a 中,前n 项和为n S . 若10a >,160S>,170S <,则n S 最大时,?n =解:等差数列通项为:1(1)n a a n d =+-,求和公式为:1(1)2n n n S na d -=+;则:16116151602S a d ⨯=+>,即:11502a d +>,170a d +>,即:80a >; 17117161702S a d ⨯=+<,即:180a d +<,即:90a <.故n S 最大时,8n =.4、数列{}n a 的通项公式na=若它的前n 项和为9nS =,求:?n =解:通项:na=则:119nn k S ==-=∑,于是:99n =5、等差数列{}n a ,其公差不为0,其中,2a 、3a 、6a 依次构成等比数列,求公比?q =解:等差数列通项:1(1)n a a n d =+-,则:32a a d =+,624a a d =+,构成等比数列,则:2326a a a =,即:2222()(4)a d a a d +=+;即:222222224a a d d a a d ++=+.因为0d ≠,故:22d a =;所以:32222233a a d a q a a a +====.6、已知等差数列{}n a 的前n 项和n S ,且11a =,1133S=. 设14na nb ⎛⎫= ⎪⎝⎭,求证:{}n b 是等比数列,并求其前n 项和n T .证明:通项:1(1)n a a n d =+-,求和公式:1(1)2n n n S na d -=+;则:11111011332S d ⨯=+=,即:115533d +=,故:25d =. 于是:2231(1)55n n a n +=+-=;则:23514n n b +⎛⎫= ⎪⎝⎭,2(1)35114n n b +++⎛⎫= ⎪⎝⎭则:2(1)323255511144n n n n b b +++-+⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故{}n b 是首项为114b =,公比为25114n n b q b +⎛⎫== ⎪⎝⎭, 的等比数列,通项为:23514n n b +⎛⎫= ⎪⎝⎭.()()2n5221n n 55n 12255111q 1444T b 1q 4144114-⎛⎫- ⎪--⎛⎫⎝⎭==⋅= ⎪-⎝⎭⎛⎫-- ⎪⎝⎭7、若x y ≠,且两个数列:12,,,x a a y 和123,,,,x b b b y 均为等差数列,求:13?a x y b -=-解:设两个等差数列的公差分别为:1d 和2d ,则:113y x ax d --==,324y x y b d --==.故:131()433()4y x a xy b y x --==--8、已知正项数列{}n a 的前n 项和n S 满足:21056nn n Sa a =++,且1a 、3a 、15a 成等比数列,求数列{}n a 的通项?n a =解:由已知:2+1+1+11056n n n S a a =++ ① 21056n n n S a a =++ ② 由①-②:2211110()5()n n n n n a a a a a +++=-+- 移项合并:2211()5()0n n n n a a a a ++--+=,即:11()(5)0n n n n a a a a +++--= 由于正项数列1()0n n a a ++>,所以:150n n a a +--=,即:15n n a a +-=由此得到{}n a 是公差为5的等差数列.设:15(1)n a a n =+-,则:3110a a =+,15170a a =+;由1a 、3a 、15a 成等比数列得:23115a a a =,即:2111(10)(70)a a a +=+;即:2211112010070a a a a ++=+,故:12a =. 所以:25(1)53n a n n =+-=-9、已知数列{}na 的前n 项和(1)(2)3n S n n n =++,试求数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和?nT =解:由已知:1111(1)(2)=(1)(24)=(1)(21)(1)3662nS n n n n n n n n n n n =++++++++ 及:211(1)(21)6nk k n n n ==++∑ 和:11(1)2nk k n n ==+∑得到上面求和公式可分成两部分,一个2n a n =求和,一个n a n =求和.故:2(1)n a n n n n =+=+. 那么:1111(1)1na n n n n ==-++;所以:111()1111nnn Tkk n n =-=-=+++∑.10、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,其首项11a =,且满足3(2)n n S n a =+,求通项?n a =解:由已知:3(2)nn S n a =+ ①113(1)n n S n a --=+ ②由①-②:13(2)(1)n n n a n a n a -=+-+ ;移项合并:1(1)(1)n n n a n a --=+,即:111n n n a a n -+=-由此递推得:()1211112......1121211(1)(1)1122n n n kk n n n n n k a a a a n n n n n k n n n n n n a a k k --++++⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪-----⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭++=+⋅⋅⋅⋅==+11、如果数列{}n a 中,相邻两项na 和1+n a 是二次方程23=0n n n xnx c ++(n=1,2,3…)的两个根,当12a =时,试求100?c =解:由韦达定理:13n n a a n ++=- ① 1n n n a a c +⋅= ②由①式可得:121()()3n n n n a a a a ++++-+=-,即:23n n a a +-=- ③③式表明:13521,,,...,k a a a a -和2462,,,...,k a a a a 都是公差为-3的等差数列. 又因12a =,代入①式可得:25a =-,于是得到等差数列为:211(1)(3)23353k a a k k k -=+--=-+=-; 22(1)(3)53323k a a k k k =+--=--+=--.那么:1002350152a =--⨯=-,1015351148a =-⨯=-代入②式得:100100101(152)(148)22496c a a =⋅=-⨯-=12、有两个无穷的等比数列{}n a 和{}n b ,其公比的绝对值都小于1,其各项和分别是11n k k S a ∞===∑和12n k k T b ∞===∑,对一切自然数都有:2n n a b =,求这两个数列的首项和公比.解:由111a S q==-和121b T r ==-得:11a q =-,及12(1)b r =-. 数列的首项设这两个等比数列的通项公式分别为:111(1)n n n a a q q q --==- ①1112(1)n n n b b r r r --==- ②将①②两式代入2nn a b =,并采用赋值法,分别令1n =和2n =得:211a b =,即:2(1)2(1)q r -=- ③ 222a b =,即:22(1)2(1)q q r r -=- ④由③④得:2r q = ⑤将⑤式代入③式得:22(1)2(1)q q -=-因为:1q ≠,则上式化简为:12(1)q q -=+,即:13q =-将13q =-代入⑤式得:19r =这是这两个数列的公比. 将13q =-和19r =分别代入①式和②式得:()1114114(1)413333n nn n n na q q-+-⎛⎫⎛⎫=-=⋅-=--=-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;1181162(1)2999n n n nb r r--⎛⎫=-=⨯⨯=⎪⎝⎭13、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,112a =,当2n ≥时,满足:120nn n aS S -+=;求证:数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列;并求{}n S 的通项公式?n S =解:由120n n n a S S -+=得:1120n n n n S S S S ---+=,即:11120n nS S --+=,则:1112n n S S --=,11112S a ==.上式表明:1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是一个首项为2,公差为2的等差数列.则:122(1)2n n n S =+-=,即:12n S n =,112(1)n S n -=-;于是:111122(1)2(1)n n n a S S n n n n -=-=-=--- 故:1(1)21(2)2(1)n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥-⎪⎩14、已知等比数列{}n a 的首项112a =,且满足:10103020102(21)0S S S -++=. (1)求{}n a 的通项;(2)求{}nnS 的前n 项和n T . 解:将3030111q S a q-=-、2020111q S a q -=-、1010111q S a q-=-代入上面等式得:10301020102(1)(21)(1)(1)0q q q --+-+-=化简得:10102010102(1)(21)(1)10q q q++-+++= 即:101010201010102(1)22(1)(1)10q q qq ++-+-++= 整理得:10201020q q -=,即:12q =±则:111111222n n n n a a q--⎛⎫==⋅= ⎪⎭或1111111(1)222n n n n na a q ---⎛⎫==⋅-=- ⎪⎝⎭第14题第(2)问解答: (2)A.对于等比数列:12a nn =,其求和公式为:1111212212n S n-=⋅=-- 故:1(1)221111n n n n k TkS k k n k k k k k k k ⎛⎫==-=-∑∑∑∑ ⎪⎝⎭==== 1>(1)21n n n k k +=∑= 2>23123 (222)221n n n k nR k k ⎛⎫==++++∑ ⎪⎝⎭= ①则:231234221...222221n n n knR kk -⎛⎫==+++++∑⎪⎝⎭= ② 由②-①得:22331121324311()()()...()222222222n n n n n n nR ---=+-+-+-++--23112311 (22222)n n n -=+++++- 111222(1)2222212n n n n n n n n -+=-=--=--综合1>和2>得:(1)2222211n n n k n n n Tk n k k k ⎛⎫++=-=+-∑∑ ⎪⎝⎭== (2)B.对于等比数列:11(1)2n n na -=- 其求和公式为:11()11111(1)2[1(1)]12333221()2n nn S n n n ---=⋅=⋅--=-⋅-- 故:11[1(1)](1)333221111k k n n n n k k k TkS n kk k k k k k ⎛⎫==⋅--=--∑∑∑∑ ⎪⎝⎭==== 1>(1)361n k n n k +=∑=2>2311123(1)...(1)33222221kn n n n k n U k k ⎛⎫⎡⎤=-=-+-++-∑ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭= ③ 则:12111232...(1)31222n n n n U -⎡⎤=-+-++-⎢⎥⎣⎦④ 由③+④得:1221112132131()()...(1)()(1)32222222n n n n n n n n n U ---⎡⎤=-+---++--+-⎢⎥⎣⎦2111111...(1)(1)32222n n n n n -⎡⎤=-+-++-+-⎢⎥⎣⎦21111111...(1)(1)322232n n n n n -⎡⎤=-+-++-+⋅-⎢⎥⎣⎦(1)1112(1)3321()2nn n nn --=-⋅+⋅---2(1)1[1](1)9232n n n nn -=-⋅-+⋅-故:2(1)(1)[1]27292n nn n nn U--=-⋅-+⋅ 于是:1(1)2(1)(1)(1)[1]33627292211n n k n n n n k k n n n T n k k ⎛⎫+--=--=-⋅-+⋅∑∑ ⎪⎝⎭== 15、若等差数列{}2log n x 的第m 项等于k ,第k 项等于m(其中m k ≠),求数列{}n x 的前m k +项的和。
数 列 专 题
1.已知等差数列{a n }{和正项等比数列{b n },a 1=b 1=1,a 3=b 3=2. ⑴求a n ,b n ; ⑵设2n n n c a b =⋅,求数列{c n }的前n 项和S n ; ⑶设{}n b 的前n 项和为T n ,是否存在常数p 、c ,使()2log n n a p T c =++恒成立? 若存在,求p 、c 的值;若不存在,说明理由.
2.设数列{}n a 的前n 项积为,1n n n T T a =-;数列{}n b 的前n 项和为,1n n n S S b =-
(1) 设1n n
c T =,①证明数列{}n c 成等差数列;②求证数列{}n a 的通项公式; (2) 若(2)n n T nb n kn n N ++-≤∈对恒成立,求实数k 的取值范围.
3.已知常数a ≠0,数列{a n }前n 项和为S n ,a 1=1,且()1n n S a a n n
=+-. (Ⅰ)求证:数列{a n }为等差数列;
(Ⅱ)若b n =3n +(-1)n a n ,且数列{b n }是单调递增数列,求实数a 的取值范围; (Ⅲ)若a =12,数列{c n }满足:2011
n n n a c a =+,对于任意给定的正整数k ,是否存在p 、q *∈N ,使得c k =c p ·c q ?若存在,求出p 、q 的值(只要写出一组即可);若不存在说明理由.
4.设M部分为正整数组成的集合,数列
1}{1=a a n 的首项,前n 项和为n S ,已知对任意整数k ∈M ,当整数
)(2,k n k n k n S S S S k n +=+>-+时都成立 (1)设
52,2},1{a a M 求==的值; (2)设
}{},4,3{n a M 求数列=的通项公式
5.已知数列{ n a }、{ n b }满足:1121,1,41n n n n n b a a b b a +=+==-. (1)求1,234,,b b b b ; (2)求数列{ n b }的通项公式;
(3)设1223341...n n n S a a a a a a a a +=++++,求实数a 为何值时4n n aS b <恒成立
6.在数列{}n a 中,已知10a p =>,且2*132,n n a a n n n N +⋅=++∈.
(1)若数列{}n a 为等差数列,求p 的值; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S ;
(3)当2n ≥时,求证:
21211n i i n a n =->+∑.。