专题检测(八) 等差数列、等比数列
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2020年高考数学(理)总复习:等差数列与等比数列题型一等差、等比数列的基本运算【题型要点】方程思想在等差(比)数列的基本运算中的运用等差(比)数列的通项公式、求和公式中一共包含a1、d(或q)、n、an与Sn这五个量,如果已知其中的三个,就可以求其余的两个.其中a1和d(或q)是两个基本量,所以等差数列与等比数列的基本运算问题一般先设出这两个基本量,然后根据通项公式,求和公式构建这两者的方程组,通过解方程组求其值,这也是方程思想在数列问题中的体现.【例1】等比数列{an}的前n项和为Sn,已知a2a5=2a3,且a4与2a7的等差中项为54,则S5等于()A.29B.31C.33 D.36【例2】.an是公差不为0的等差数列,满足a24+a25=a26+a27,则该数列的前10项和S10等于()A.-10B.-5C.0D.5【例3】.已知递增数列{an}对任意n∈N*均满足an∈N*,aan=3n,记bn=a2•3n-1(n ∈N*),则数列{bn}的前n项和等于()A.2n+n B.2n+1-1C.3n+1-3n2D.3n+1-32题组训练一等差、等比数列的基本运算1.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3+a5=4,S15=60则a20等于()A.4B.6C.10D.122.在等差数列{an}中,2(a1+a3+a5)+3(a8+a10)=36,则a6等于()A.8 B.6 C.4 D.33.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,a1+a3=30,S4=120,设bn=1+log3an,那么数列{bn}的前15项和为()A.152 B.135 C.80 D.16题型二等差、等比数列的性质及应用【题型要点】(1)解决此类问题的关键是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)等差、等比数列的性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识地去应用.但在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形.【例4】已知数列{an},{bn}满足bn=log2an,n∈N*,其中{bn}是等差数列,且a8•a2 008=14,则b1+b2+b3+…+b2 015等于()A.log22 015 B.2 015 C.-2 015 D.1 0082.各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若S4=10,S12=130,则S8等于()A.-30 B.40C.40或-30 D.40或-503.等比数列{an}的首项为32,公比为-12,前n项和为Sn,则当n∈N*时,Sn-1Sn 的最大值与最小值之和为()A.-23 B.-712C.14D.56题组训练二等差、等比数列的性质及应用1.在等比数列{an}中,a3,a15是方程x2-7x+12=0的两根,则a1a17a9的值为()A.23 B.4 C.±22 D.±42.设公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,-217<d<-19,则当Sn 取最大值时n的值为________.3.若{an}是等差数列,首项a1>0,a2 016+a2 017>0,a2 016•a2 017<0,则使前n 项和Sn>0成立的最大正整数n是()A.2 016B.2 017 C.4 032 D.4 033题型三等差、等比数列的综合问题【题型要点】关于等差、等比数列的综合问题多属于两者运算的综合题以及相互之间的转化,关键是求出两个数列的基本量:首项和公差(或公比),灵活运用性质转化条件,简化运算,准确记忆相关的公式是解决此类问题的关键.【例3】已知等差数列{an}的公差为-1,且a2+a7+a12=-6.(1)求数列{an}的通项公式an与前n项和Sn;(2)将数列{an}的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{bn}的前3项,记{bn}的前n项和为Tn,若存在m∈N*,使对任意n∈N*,总有Sn<Tm+λ恒成立,求实数λ的取值范围.题组训练三等差、等比数列的综合问题已知数列{an}中,a1=1,an•an+1=,记T2n为{an}的前2n项的和,bn=a2n+a2n -1,n∈N*.(1)判断数列{bn}是否为等比数列,并求出bn;(2)求T2n.题型四数列与其他知识的交汇【题型要点】数列在中学教材中既有相对独立性,又有较强的综合性,很多数列问题一般转化,特殊数列求解,一些题目常与函数、向量、三角函数、解析几何等知识交汇结合,考查数列的基本运算与应用.【例4】已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若OB→=a1OA→+a2 016OC→,且A,B,C三点共线(该直线不过点O),则S2 016等于()A.1 007B.1 008C.2 015D.2 016题组训练四数列与其他知识的交汇1.在由正数组成的等比数列{an}中,若a3a4a5=3π,则sin(log3a1+log3a2+…+log3a7)的值为()A.12B.32C.1 D.-322.已知各项都为正数的等比数列{an}满足a7=a6+2a5,存在两项am,an使得am•an =4a1,则1m+4n的最小值为()A.32B.53C.256D.433.艾萨克•牛顿(1643年1月4日-1727年3月31日)英国皇家学会会长,英国著名物理学家,同时在数学上也有许多杰出贡献,牛顿用“作切线”的方法求函数f(x)的零点时给出一个数列xn满足xn+1=xn-′,我们把该数列称为牛顿数列.如果函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)有两个零点1,2,数列xn为牛顿数列,设an=ln xn-2xn-1,已知a1=2,xn>2,则an的通项公式an=________.【专题训练】一、选择题1.等比数列{an}中,a4=2,a7=5,则数列{lg an}的前10项和等于()A.2B.lg 50C.10D.52.在正项等比数列{an}中,已知a3a5=64,则a1+a7的最小值为()A.64 B.32C.16 D.83.一个等比数列的前三项的积为2,最后三项的积为4,且所有项的积为64,则该数列的项数是()A.13 B.12C.11 D.104.在数列{an}中,若a1=2,且对任意正整数m,k,总有am+k=am+ak,则{an}的前n项和Sn等于()A.n(3n-1) +C.n(n+1) +5.记Sn为正项等比数列{an}的前n项和,若S12-S6S6-7•S6-S3S3-8=0,且正整数m,n满足a1ama2n=2a35,则1m+8n的最小值是()A.157B.95C.53D.756.数列an是以a为首项,b为公比的等比数列,数列bn满足bn=1+a1+a2+…+an(n =1,2,…),数列cn满足cn=2+b1+b2+…+bn(n=1,2,…),若cn为等比数列,则a+b 等于()A.2 B.3 C.5 D.6二、填空题7.数列{an}的通项an=n2•,其前n项和为Sn,则S30=________.8.已知数列{an}满足a1=2,且an=2nan-1an-1+n-1(n≥2,n∈N*),则an=________.9.在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述:今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安一千一百二十五里,良马初日行一百零三里,日增一十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢.问:几日相逢?()A.8日B.9日C.12日D.16日10.数列{logkan}是首项为4,公差为2的等差数列,其中k>0,且k≠1.设cn=anlg an,若{cn}中的每一项恒小于它后面的项,则实数k的取值范围为________.三、解答题11.已知数列an的前n项和为Sn,且Sn=2an-3n(n∈N*).(1)求a1,a2,a3的值;(2)是否存在常数λ,使得数列{an+λ}为等比数列?若存在,求出λ的值和通项公式an;若不存在,请说明理由.12.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn-1=3(an-1),n∈N*.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设数列{bn}满足an+1=an•bn,若bn≤t对于任意正整数n都成立,求实数t的取值范围.2020年高考数学(理)总复习:等差数列与等比数列题型一 等差、等比数列的基本运算 【题型要点】方程思想在等差(比)数列的基本运算中的运用等差(比)数列的通项公式、求和公式中一共包含a 1、d (或q )、n 、a n 与S n 这五个量,如果已知其中的三个,就可以求其余的两个.其中a 1和d (或q )是两个基本量,所以等差数列与等比数列的基本运算问题一般先设出这两个基本量,然后根据通项公式,求和公式构建这两者的方程组,通过解方程组求其值,这也是方程思想在数列问题中的体现.【例1】等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 2a 5=2a 3,且a 4与2a 7的等差中项为54,则S 5等于( )A .29B .31C .33D .36【解析】 法一:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 1qa 1q 4=2a 1q 2a 1q 3+2a 1q 6=2×54,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =12a 1=16,所以S 5=a 1(1-q 5)1-q=31,故选B.法二:由a 2a 5=2a 3,得a 4=2.又a 4+2a 7=52,所以a 7=14,所以q =12,所以a 1=16,所以S 5=a 2(1-q 5)1-q=31,故选B.【答案】 B【例2】.{}a n 是公差不为0的等差数列,满足a 24+a 25=a 26+a 27,则该数列的前10项和S 10等于( )A .-10B .-5C .0D .5【解析】 由题意,得a 24-a 27=a 26-a 25,即()a 4-a 7()a 4+a 7=()a 6-a 5()a 6+a 5,即-3d ()a 4+a 7=d ()a 6+a 5,又因为d ≠0,所以a 4+a 7=a 6+a 5=0,则该数列的前10项和S 10=10(a 1+a 10)2=5()a 6+a 5=0.故选C.【答案】 C【例3】.已知递增数列{a n }对任意n ∈N *均满足a n ∈N *,aa n =3n ,记b n =a 2·3n -1(n ∈N *),则数列{b n }的前n 项和等于( )A .2n +nB .2n +1-1C.3n +1-3n 2D.3n +1-32【解析】 因为aa n =3n ,所以a 1≤3,若a 1=1,那么a 1=aa 1=3×1=3≠1矛盾,若a 1=2,那么a 2=aa 1=3×1=3成立,若a 1=3,那么a 3=aa 1=3×1=3=a 1矛盾,所以a 2=b 1=2,当aa an =3a n =a 3n ,所以b n =a 2·3n -1=a 3·2·3n -2=3a 2·3n -2=3b n -1,即b n b n -1=3,数列{b n }是首项为2,公比为3的等比数列,所以前n 项和为b 1(1-q n )1-q =3(1-33)1-3=3n +1-32,故选D.【答案】 D题组训练一 等差、等比数列的基本运算1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3+a 5=4,S 15=60则a 20等于( ) A .4 B .6 C .10 D .12 【解析】 等差数列{a n }的前n 项和为S n , ∵a 3+a 5=4,S 15=60,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d +a 1+4d =415a 1+15×142d =60, 解得a 1=12,d =12,∴a 20=a 1+19d =12+19×12=10.故选C.【答案】 C2.在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 8+a 10)=36,则a 6等于( ) A .8 B .6 C .4D .3【解析】 由等差数列的性质可知,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 8+a 10)=2×3a 3+3×2a 9=6(a 3+a 9)=6×2a 6=12a 6=36,∴a 6=3.故选D.【答案】 D3.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1+a 3=30,S 4=120,设b n =1+log 3a n ,那么数列{b n }的前15项和为( )A .152B .135C .80D .16【解析】 设等比数列{a n }的公比为q ,由a 1+a 3=30,a 2+a 4=S 4-(a 1+a 3)=90,所以公比q =a 2+a 4a 1+a 3=3,首项a 1=301+q 2=3,所以a n =3n ,b n =1+log 33n=1+n ,则数列{b n }是等差数列,前15项的和为15×(2+16)2=135,故选B. 【答案】 B题型二 等差、等比数列的性质及应用 【题型要点】(1)解决此类问题的关键是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)等差、等比数列的性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识地去应用.但在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形.【例4】已知数列{a n },{b n }满足b n =log 2a n ,n ∈N *,其中{b n }是等差数列,且a 8·a 2 008=14,则b 1+b 2+b 3+…+b 2 015等于( ) A .log 22 015B .2 015C .-2 015D .1 008【解析】 ∵数列{a n },{b n }满足b n =log 2a n ,n ∈N *,其中{b n }是等差数列,∴数列{a n }是等比数列,由a 8·a 2 008=14,可得a 21 008=14,即a 1 008=12,∴a 1·a 2 015=a 2·a 2 014=…=a 1 007·a 1 009=a 21 008=14,∴b 1+b 2+b 3+…+b 2 015=log 2(a 1·a 2·…·a 2 015)=log 2201521⎪⎭⎫⎝⎛=-2 015.【答案】C2.各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=10,S 12=130,则S 8等于( ) A .-30 B .40 C .40或-30D .40或-50【解析】 ∵数列{a n }为等比数列且数列{a n }的前n 项和为S n ,∴S 4,S 8-S 4,S 12-S 8也构成等比数列.∴(S 8-S 4)2=S 4·(S 12-S 8),∵S 4=10,S 12=130,各项均为正数的等比数列{a n }, ∴(S 8-10)2=10·(130-S 8),∴S 8=40.故选B. 【答案】 B3.等比数列{a n }的首项为32,公比为-12,前n 项和为S n ,则当n ∈N *时,S n -1S n的最大值与最小值之和为( )A .-23B .-712C.14D.56【解析】 依题意得,S n =⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-21121123n=1-n⎪⎭⎫⎝⎛-21.当n 为奇数时,S n =1+12n 随着n 的增大而减小,1<S n =1+12n ≤S 1=32,S n-1S n 随着S n 的增大而增大,0<S n -1S n ≤56;当n 为偶数时,S n =1-12n 随着n 的增大而增大,34=S 2≤S n =1-12n <1,S n -1S n 随着S n 的增大而增大,-712≤S n -1S n <0.因此S n -1S n 的最大值与最小值分别为56、-712,其最大值与最小值之和为56-712=312=14,选C.【答案】 C题组训练二 等差、等比数列的性质及应用1.在等比数列{a n }中,a 3,a 15是方程x 2-7x +12=0的两根,则a 1a 17a 9的值为( )A .2 3B .4C .±2 2D .±4【解析】 ∵a 3,a 15是方程x 2-7x +12=0的两根,∴a 3a 15=12,a 3+a 15=7,∵{a n }为等比数列,又a 3,a 9,a 15同号,∴a 9>0,∴a 9=a 3a 15=23,∴a 1a 17a 9=a 29a 9=a 9=2 3.故选A.【答案】 A2.设公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,-217<d <-19,则当S n 取最大值时n 的值为________.【解析】 因为等差数列{a n }的公差d 为负值,所以{a n }是递减数列.又a 1=1,所以由a n =a 1+(n -1)d >0得n <d -a 1d ,即n <1-1d ,因为-217<d <-19,所以192<1-1d <10,所以n ≤9,即当n ≤9时,a n >0,当n ≥10时,a n <0.所以当S n 取得最大值时n 的值为9.【答案】 93.若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 016+a 2 017>0,a 2 016·a 2 017<0,则使前n 项和S n>0成立的最大正整数n 是( )A .2 016B .2 017C .4 032D .4 033【解析】 因为a 1>0,a 2 016+a 2 017>0,a 2 016·a 2 017<0,所以d <0,a 2 016>0,a 2 017<0,所以S 4 032=4 032(a 1+a 4 032)2=4 032(a 2 016+a 2 017)2>0,S 4 033=4 033(a 1+a 4 033)2=4 033a 2017<0,所以使前n 项和S n >0成立的最大正整数n 是4 032,故选C.【答案】 C题型三 等差、等比数列的综合问题 【题型要点】关于等差、等比数列的综合问题多属于两者运算的综合题以及相互之间的转化,关键是求出两个数列的基本量:首项和公差(或公比),灵活运用性质转化条件,简化运算,准确记忆相关的公式是解决此类问题的关键.【例3】已知等差数列{a n }的公差为-1,且a 2+a 7+a 12=-6. (1)求数列{a n }的通项公式a n 与前n 项和S n ;(2)将数列{a n }的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n }的前3项,记{b n }的前n 项和为T n ,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *,总有S n <T m +λ恒成立,求实数λ的取值范围.【解析】 (1)由a 2+a 7+a 12=-6,得a 7=-2,∴a 1=4, ∴a n =5-n ,从而S n =n (9-n )2.(2)由题意知b 1=4,b 2=2,b 3=1,设等比数列{b n }的公比为q ,则q =b 2b 1=12,∴T m =2112114-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-m =8⎪⎭⎫ ⎝⎛-m )21(1, ∵m⎪⎭⎫⎝⎛21随m 增加而递减, ∴{T m }为递增数列,得4≤T m <8. 又S n =n (9-n )2=-12(n 2-9n )=-12⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-481292n ,故(S n )max =S 4=S 5=10,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *总有S n <T m +λ, 则10<8+λ,得λ>2.即实数λ的取值范围为(2,+∞). 题组训练三 等差、等比数列的综合问题已知数列{a n }中,a 1=1,a n ·a n +1=n⎪⎭⎫ ⎝⎛21,记T 2n 为{a n }的前2n 项的和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *.(1)判断数列{b n }是否为等比数列,并求出b n ; (2)求T 2n .【解析】 (1)∵a n ·a n +1=n⎪⎭⎫⎝⎛21,∴a n +1·a n +2=121+⎪⎭⎫⎝⎛n ,∴a n +2a n =12,即a n +2=12a n .∵b n =a 2n +a 2n -1,∴b n +1b n =a 2n +2+a 2n +1a 2n +a 2n -1=12a 2n +12a 2n -1a 2n +a 2n -1=12所以{b n }是公比为12的等比数列.∵a 1=1,a 1·a 2=12,∴a 2=12⇒b 1=a 1+a 2=32.∴b n =32×121-⎪⎭⎫⎝⎛n =32n . (2)由(1)可知a n +2=12a n ,所以a 1,a 3,a 5,…是以a 1=1为首项,以12为公比的等比数列;a 2,a 4,a 6,…是以a 2=12为首项,以12为公比的等比数列. ∴T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=[]21121121211211-⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫⎝⎛-nn =3-32n .题型四 数列与其他知识的交汇 【题型要点】数列在中学教材中既有相对独立性,又有较强的综合性,很多数列问题一般转化,特殊数列求解,一些题目常与函数、向量、三角函数、解析几何等知识交汇结合,考查数列的基本运算与应用.【例4】 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若OB →=a 1OA →+a 2 016OC →,且A ,B ,C 三点共线(该直线不过点O ),则S 2 016等于( )A .1 007B .1 008C .2 015D .2 016 【解析】 ∵A 、B 、C 三点共线∴AB →=λAC →∴OB →-OA →=λ(OC →-OA →),OB →=(1-λ)OA →+λOC → 又∵OB →=a 1·OA →+a 2 016OC →,∴a 1=1-λ,a 2 016=λ ∴a 1+a 2 016=1∴S 2 016=2 016(a 1+a 2 016)2=1 008,∴选B.【答案】 B题组训练四 数列与其他知识的交汇1.在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 3a 4a 5=3π,则sin(log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7)的值为( )A.12B.32C .1D .-32【解析】 因为a 3a 4a 5=3π=a 34,所以a 4=3π3,即log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7=log 3(a 1a 2…a 7)=log 3a 74=7log 33π3=7π3,所以sin(log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7)=32. 【答案】 B2.已知各项都为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,存在两项a m ,a n 使得 a m ·a n =4a 1,则1m +4n的最小值为( )A.32B.53C.256D.43【解析】 由a 7=a 6+2a 5,得a 1q 6=a 1q 5+2a 1q 4,整理得q 2-q -2=0,解得q =2或q=-1(不合题意,舍去),又由a m ·a n =4a 1,得a m a n =16a 21,即a 212m+n -2=16a 21,即有m +n-2=4,亦即m +n =6,那么1m +4n =16(m +n )⎪⎭⎫⎝⎛+n m 41=16⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅≥⎪⎭⎫ ⎝⎛++5426154m n n m m n n m =32,当且仅当4m n =n m ,即n =2m =4时取得最小值32.【答案】 A3.艾萨克·牛顿(1643年1月4日-1727年3月31日)英国皇家学会会长,英国著名物理学家,同时在数学上也有许多杰出贡献,牛顿用“作切线”的方法求函数f (x )的零点时给出一个数列{}x n 满足x n +1=x n -f (x n )f ′(x n ),我们把该数列称为牛顿数列.如果函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0)有两个零点1,2,数列{}x n 为牛顿数列,设a n =ln x n -2x n -1,已知a 1=2,x n >2,则{}a n 的通项公式a n =________.【解析】 ∵ 函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0)有两个零点1,2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +b +c =0,4a +2b +c =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧c =2a ,b =-3a . ∴f (x )=ax 2-3ax +2a ,则f ′(x )=2ax -3a .则x n +1=x n -ax 2n -3ax n +2a 2ax n -3a =x n -x 2n -3x n +22x n -3=x 2n -22x n -3,∴x n +1-2x n +1-1=x 2n -22x n -3-2x 2n -22x n -3-1=x 2n -2-2(2x n -3)x 2n -2-(2x n -3)=212⎪⎪⎭⎫⎝⎛--n n x x , 则数列a n 是以2为公比的等比数列,又∵a 1=2 ,∴ 数列{}a n 是以2为首项,以2为公比的等比数列,则a n=2·2n-1=2n.【答案】2n【专题训练】一、选择题1.等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,则数列{lg a n}的前10项和等于()A.2B.lg 50C.10D.5【解析】∵等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,∴a1a10=a2a9=…=a4a7=10,∴数列{lg a n}的前10项和S=lg a1+lg a2+…+lg a10=lg a1a2…a10=lg 105=5,故选D【答案】 D2.在正项等比数列{a n}中,已知a3a5=64,则a1+a7的最小值为()A.64 B.32C.16 D.8【解析】在正项等比数列{a n}中,∵a3a5=64,∴a3a5=a1a7=64,∴a1+a7≥2a1a7=264=2×8=16,当且仅当a1=a7=8时取等号,∴a1+a7的最小值为16,故选C.【答案】 C3.一个等比数列的前三项的积为2,最后三项的积为4,且所有项的积为64,则该数列的项数是()A.13 B.12C.11 D.10【解析】设等比数列为{a n},其前n项积为T n,由已知得a1a2a3=2,a n a n-1a n-2=4,可得(a1a n)3=2×4,a1a n=2,∵T n=a1a2…a n,∴T2n=(a1a2…a n)2=(a1a n)(a2a n-1)…(a n a1)=(a1a n)n =2n=642=212,∴n=12.【答案】 B4.在数列{a n }中,若a 1=2,且对任意正整数m ,k ,总有a m +k =a m +a k ,则{a n }的前n 项和S n 等于( )A .n (3n -1)B.n (n +3)2C .n (n +1)D.n (3n +1)2【解析】 依题意得a n +1=a n +a 1,即有a n +1-a n =a 1=2,所以数列{a n }是以2为首项,2为公差的等差数列,a n =2+2(n -1)=2n ,S n =n (2+2n )2=n (n +1),选C.【答案】 C5.记S n 为正项等比数列{a n }的前n 项和,若S 12-S 6S 6-7·S 6-S 3S 3-8=0,且正整数m ,n满足a 1a m a 2n =2a 35,则1m +8n的最小值是( ) A.157 B.95 C.53D.75【解析】 ∵{a n }是等比数列,设{a n }的公比为q , ∴S 12-S 6S 6=q 6,S 6-S 3S 3=q 3,∴q 6-7q 3-8=0, 解得q =2(负值舍去).又a 1a m a 2n =2a 35,∴a 31·2m+2n -2=2(a 124)3=a 31213,∴m +2n =15,∴1m +8n =115⎪⎭⎫⎝⎛+n m 81(m +2n )=17+2n m +8m n 15≥17+22n m ×8m n 15=53,当且仅当2n m =8mn,即m =3,n =6时等号成立,∴1m +8n 的最小值是53,故选C. 【答案】 C6.数列{}a n 是以a 为首项,b 为公比的等比数列,数列{}b n 满足b n =1+a 1+a 2+…+a n (n =1,2,…),数列{}c n 满足c n =2+b 1+b 2+…+b n (n =1,2,…),若{}c n 为等比数列,则a +b 等于( )A. 2 B .3 C. 5D .6【解析】 由题意知,当b =1时,{c n }不是等比数列,所以b ≠1.由a n =ab n -1,则b n =1+a (1-b n )1-b =1+a 1-b -ab n 1-b ,得c n =2+nb a ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+11-a 1-b ·b (1-b n )1-b =2-ab (1-b )2+1-b +a 1-b n +abn +1(1-b )2,要使{}c n为等比数列,必有⎩⎪⎨⎪⎧2-ab(1-b )2=0,1-b +a1-b =0,得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2,a +b =3,故选B.【答案】 B 二、填空题7.数列{a n }的通项a n =n 2·⎪⎭⎫ ⎝⎛-3sin 3cos22ππn n ,其前n 项和为S n ,则S 30=________. 【解析】 由题意可知,a n =n 2·cos 2n π3,若n =3k -2,则a n =(3k -2)2·⎪⎭⎫⎝⎛-21=-9k 2+12k -42(k ∈N *);若n =3k -1,则a n =(3k -1)2·⎪⎭⎫ ⎝⎛-21=-9k 2+6k -12(k ∈N *);若n =3k ,则a n =(3k )2·1=9k 2(k ∈N *),∴a 3k -2+a 3k -1+a 3k =9k -52,k ∈N *,∴S 30=9-52+90-522×10=470.【答案】 4708.已知数列{a n }满足a 1=2,且a n =2na n -1a n -1+n -1(n ≥2,n ∈N *),则a n =________.【解析】 由a n =2na n -1a n -1+n -1,得n a n =n -12a n -1+12,于是n a n -1=12⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---111n a n (n ≥2,n ∈N *). 又1a 1-1=-12,∴数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-1nan 是以-12为首项,12为公比的等比数列,故n a n -1=-12n ,∴a n =n ·2n2n -1(n ∈N *).【答案】 n ·2n2n -19.在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述:今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安一千一百二十五里,良马初日行一百零三里,日增一十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢.问:几日相逢?( )A .8日B .9日C .12日D .16日【解析】由题可知,良马每日行程a n 构成一个首项为103,公差13的等差数列,驽马每日行程b n 构成一个首项为97,公差为-0.5的等差数列,则a n =103+13(n -1)=13n +90,b n =97-0.5(n -1)=97.5-0.5n ,则数列{a n }与数列{b n }的前n 项和为1125×2=2250,又∵数列{a n }的前n 项和为n 2×(103+13n +90),数列{b n }的前n 项和为n 2×(97+97.5-0.5n ),n 2(103+3n +90)+n2(97+97.5-0.5n )=2250,整理得:25n 2+775n -9 000=0,即n 2+31n -360=0,解得:n =9或n =-40(舍),即九日相逢.故选B.【答案】B10.数列{log k a n }是首项为4,公差为2的等差数列,其中k >0,且k ≠1.设c n =a n lg a n ,若{c n }中的每一项恒小于它后面的项,则实数k 的取值范围为________.【解析】 由题意得log k a n =2n +2,则a n =k2n +2,∴a n +1a n =k 2(n +1)+2k2n +2=k 2,即数列{a n }是以k 4为首项,k 2为公比的等比数列,c n =a n lg a n =(2n +2)·k 2n +2lg k ,要使c n <c n +1对一切n ∈N *恒成立,即(n +1)lg k <(n +2)·k 2·lg k 对一切n ∈N *恒成立;当k >1时,lg k >0,n +1<(n +2)k 2对一切n ∈N *恒成立;当0<k <1时,lg k <0,n +1>(n +2)k 2对一切n ∈N *恒成立,只需k 2<⎪⎭⎫ ⎝⎛++21n n min .∵n +1n +2=1-1n +2单调递增,∴当n =1时,n +1n +2取得最小值,即⎪⎭⎫⎝⎛++21n n min =23,∴k 2<23,且0<k <1,∴0<k <63.综上,k ∈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛36,0∪(1,+∞).【答案】 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛36,0∪(1,+∞) 三、解答题11.已知数列{}a n 的前n 项和为S n ,且S n =2a n -3n (n ∈N *).(1)求a 1,a 2,a 3的值;(2)是否存在常数λ,使得数列{a n +λ}为等比数列?若存在,求出λ的值和通项公式a n ;若不存在,请说明理由.【解】 (1)当n =1时,由S 1=2a 1-3×1,得a 1=3; 当n =2时,由S 2=2a 2-3×2,可得a 2=9; 当n =3时,由S 3=2a 3-3×3,得a 3=21.(2)令(a 2+λ)2=(a 1+λ)·(a 3+λ),即(9+λ)2=(3+λ)·(21+λ),解得λ=3. 由S n =2a n -3n 及S n +1=2a n +1-3(n +1),两式相减,得a n +1=2a n +3. 由以上结论得a n +1+3=(2a n +3)+3=2(a n +3),所以数列{a n +3}是首项为6,公比为2的等比数列,因此存在λ=3,使得数列{a n +3}为等比数列,所以a n +3=(a 1+3)×2n -1,a n =3(2n -1)(n ∈N *).12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n -1=3(a n -1),n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足a n +1=⎪⎭⎫ ⎝⎛23a n ·b n ,若b n ≤t 对于任意正整数n 都成立,求实数t 的取值范围.【解】 (1)由已知得S n =3a n -2,令n =1,得a 1=1,又a n +1=S n +1-S n =3a n +1-3a n ⇒a n +1=32a n ,所以数列{a n }是以1为首项,32为公比的等比数列,所以a n =123-⎪⎭⎫ ⎝⎛n .(2)由a n +1=⎪⎭⎫⎝⎛23a n ·b n ,得b n =1a n log 32a n +1=(23)n -1log 32(32)n =n ·123-⎪⎭⎫ ⎝⎛n ,所以b n +1-b n =(n +1)·n ⎪⎭⎫ ⎝⎛32-n ·132-⎪⎭⎫ ⎝⎛n =2n -13n (2-n ),所以(b n )max =b 2=b 3=43,所以t ≥43.。
热点08 数列与不等式【命题趋势】在新高考卷的考点中,数列主要以两小和一大为主的考查形式,在小题中主要以等差数列和等比数列为主,大题中新高考比以往的考察有了很大的改变,以前是三角和数列在17题交替考查,现在作为主干知识必考内容,考察位置是17或18题,题型可以是多条件选择的开放式的题型。
由于三角函数与数列均属于解答题第一题或第二题的位置,考查的内容相对比较简单,这一部分属于必得分,对于小题部分,一般分布为一题简单题一道中等难度题目。
对于不等式内容新教材删除了线性规划和不等式选讲,新高考主要考察不等式性质和基本不等式。
基本不等式考察往往都是已基本不等式作为切入点形式出现,题目难度中等。
专题针对高考中数列、不等式等高频知识点,预测并改编一些题型,通过本专题的学习,能够彻底掌握数列,不等式。
请学生务必注意题目答案后面的名师点睛部分,这是对于本类题目的一个总结。
【满分技巧】1、等差、等比数列如果记住基本的通项公式以及求和公式和性质,基本上所有的等差、等比数列问题都可以解决。
2、数列求通项主要方法有:公式法、利用前n项和求通项、累加、累乘、构造等方法;这里要注意各个方法中递推关系的模型结构特点。
3、数列求和问题主要包含裂项求和,分组求和,绝对值求和,错位相减求和,掌握固定的求和方式即可快速得到答案;这里要注意各个方法中数列通项的结构模型;本专题有相应的题目供参考。
4、对于基本不等式类的题目应注意等号成立地条件和基本不等式的模型结构,对“1”的活用。
【考查题型】选择题、填空、解答题【常考知识】数列的概念、等差等比数列的概念和公式和性质、数列求通项的方法、数列求和的方法、不等式的性质、基本不等式【限时检测】(建议用时:90分钟)一、单选题1.(2020·云南省个旧市第一高级中学高三其他模拟(理))设等差数列的前项和为,且{}n a n n S ,则的值为( )1144S =378a a a ++A .11B .12C .13D .142.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))设是等比数列,且,{}n a 1231a a a ++=,则( )234+2a a a +=678a a a ++=A .12B .24C .30D .323.(2018·陆川中学高三其他模拟(理))等差数列的前项和为,且,.设{}n a n n S 10a >500S =,则当数列的前项和取得最大值时, 的值为( )()*12n n n n b a a a n N ++=∈{}nb n nT n A .23B .25C .23或24D .23或254.(2020·广西高三一模(理))已知数列,,则( )21131322n n n a a a --=++12a =()25log 1a +=A .B .C .D .263log 331-231log 315-363log 231-331log 215-5.(2020年浙江省高考数学试卷)已知等差数列{a n }的前n 项和S n ,公差d ≠0,.记b 1=S 2,11a d≤b n+1=S 2n+2–S 2n ,,下列等式不可能成立的是( )n *∈N A .2a 4=a 2+a 6B .2b 4=b 2+b 6C .D .2428a a a =2428b b b =6.(2020·江苏宝应中学高二期中)若a ,b 为正实数,且,则的最小值为( )1123a b +=3a b +A .2B .C .3D .4327.(2020·云南省个旧市第一高级中学高三其他模拟(理))已知数列的前项和为,且{}n a n n S ,,,则的通项公式为( )12n n S a n +=+-*n N ∈12a ={}n a A .B .C .D .121n n a -=-12n n a -=121n n a -=+2nn a =8.(2020·贵州高三其他模拟(理))已知是双曲线的半焦距,则的最c 2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>a b c+大值是( )A BC D9.(2020·四川遂宁·高三零模(理))已知正项等比数列满足,,又为数{}n a 112a =2432a a a =+n S 列的前项和,则( ){}n a n 5S =A . 或B .312112312C .D .15610.(2020·河南焦作·高三一模(理))在等比数列中,,,则({}n a 11a =427a =352a a +=)A .45B .54C .99D .8111.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ))数列中,,,若{}n a 12a =m n m n a a a +=,则( )155121022k k k a a a ++++++=- k =A .2B .3C .4D .512.(2020·江西高三二模(理))已知等比数列的首项,公比为,前项和为,则“{}n a 10a >q n n S”是“”的( )1q >3542S S S +>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13.(2020·浙江省东阳中学高三其他模拟)已知数列的前n 项和,则{}n a ()212,1n n S n a n a =≥=n a =( )A .B .C .D .()21n n +22(1)n +121n-121n -二、多选题14.(2020年新高考全国卷Ⅰ数学高考试题(山东))已知a >0,b >0,且a +b =1,则( )A .B .2212a b +≥122a b ->C .D 22log log 2a b +≥-+≤15.(2020·广东湛江·高三其他模拟)已知数列{a n }满足:0<a 1<1,.则下列说()14n n n a a ln a +-=-法正确的是( )A .数列{a n }先增后减B .数列{a n }为单调递增数列C .a n <3D .202052a >三、填空题16.(2020年浙江省高考数学试卷)我国古代数学家杨辉,朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列就是二阶等差数列,数列的前3项和是________.(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(N )n *∈17.(2020·广西高三一模(理))已知数列和满足,,,{}n a {}n b 12a =11b =1n n n a b b ++=.则=_______.114n n n a b a +++=20211008b a 18.(2020·山东济宁·高三其他模拟)已知,若不等式对140,0,1m n m n >>+=24m n x x a +≥-++已知的及任意实数恒成立,则实数最大值为_________.,m n x a 19.(2020·福建莆田·高三其他模拟)在△ABC 中,三边a ,b ,c 所对应的角分别是A ,B ,C ,已知a ,b ,c 成等比数列.若,数列满足,前n 项和为,sin sin sin B A C ={}n a 32|cos |2nn a nB =n S 2nS =__________.20.(2020·四川遂宁·高三零模(理))已知均为实数,函数在时取,a b 1()(2)2f x x x x =+>-x a =得最小值,曲线在点处的切线与直线_____2ln(1)y x =+()0,0y bx =a b +=四、解答题21.(2020·福建莆田·高三其他模拟)在①;②为等差数列,其中成131n n n a a a +=+1{}n a 236111,1,a a a +等比数列;③这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,然后解答2123111132n n na a a a -++++= 补充完整的题目.已知数列中,______.{}n a 11a =(1)求数列的通项公式;{}n a (2)设为数列的前项和,求证:.1,n n n n b a a T +={}n b n 13n T <注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.22.(2020·安徽高三其他模拟(理))已知公比大于的等比数列满足,,1{}n a 2312a a +=416a =.2log n n b a =(1)求数列、的通项公式;{}n a {}n b (2)若数列的前项和为,求的前项和.{}n b n n S ()()*12n nnn a c n S -=∈N n n T 23.(2020年天津高考数学卷)已知为等差数列,为等比数列,{}n a {}n b .()()115435431,5,4a b a a a b b b ===-=-(Ⅰ)求和的通项公式;{}n a {}n b (Ⅱ)记的前项和为,求证:;{}n a n n S ()2*21n n n S S S n ++<∈N (Ⅲ)对任意的正整数,设求数列的前项和.n ()21132,,,.n nn n n n n a b n a a c a n b +-+⎧-⎪⎪=⎨⎪⎪⎩为奇数为偶数{}n c 2n 24.(2020年浙江省高考数学试卷)已知数列{a n },{b n },{c n }中,.1111121,,()nn n n n n n b a b c c a a c c n b +++====-=⋅∈*N (Ⅰ)若数列{b n }为等比数列,且公比,且,求q 与{a n }的通项公式;0q >1236b b b +=(Ⅱ)若数列{b n }为等差数列,且公差,证明:.0d >1211n c c c d +++<+*()n N ∈25.(2018·陆川中学高三其他模拟(理))已知数列为公差不为零的等差数列,且,{}n a 23a =1a 3a ,成等比数列.7a (1)求数列的通项公式;{}n a (2)若数列满足,记数列的前项和为,求证:.{}n b 110101n n n b a a +=+{}n b n n S 12n S <。
等差数列与等比数列专题辅导(小编推荐)第一篇:等差数列与等比数列专题辅导(小编推荐)等差数列与等比数列专题辅导(1)在等差数列{an}中, a7=9, a13=-2, 则a25=()A-22B-24C60D64(2)在等比数列{an}中, 存在正整数m, 有am=3,am+5=24, 则am+15=()A864B1176C1440D1536(3)已知等差数列{an}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列, 则a2=()A–4B–6C–8D–10(4)设数列{an}是等差数列,且a2=-6,a8=6,Sn是数列{an}的前n 项和,则()AS4>S3BS4=S2CS6(5)已知由正数组成的等比数列{an}中,公比q=2, a1·a2·a3·…·a30=245, 则a1·a4·a7·…·a28=5101520A 2B2C2D2(6)若{an}是等差数列,首项a1>0,a2003+a2004>0,a2003.a2004<0,则使前n项和Sn>0成立的最大自然数n是:()A.4005B.4006C.4007D.4008(7)在等比数列{an}中, a1<0, 若对正整数n都有anAq>1B0a1(3n-1)(8)设数列{an}的前n项和为Sn,Sn=(对于所有n≥1),且a4=54,则a1=__________.2(9)等差数列{an}的前m项和为30, 前2m项和为100, 则它的前3m项和为_________.(10)定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和.已知数列{an}是等和数列, 且a1=2, 公和为5,那么a18的值为_______,这个数列的前21项和S21的值为.(11)已知等差数列{an}共2n+1项, 其中奇数项之和为290, 偶数项之和为261,求第n+1项及项数2n+1的值.(12)设{an}是一个公差为d(d≠0)的等差数列,它的前10项和S10=110且a1,a2,a4成等比数列.(Ⅰ)证明a1=d;(Ⅱ)求公差d的值和数列{an}的通项公式.(13)已知等比数列{an}的各项都是正数, Sn=80, S2n=6560, 且在前n项中, 最大的项为54, 求n的值.(14)ΔOBC的三个顶点坐标分别为(0,0)、(1,0)、(0,2), 设P1为线段BC的中点,P2为线段CO的中点,P3为线段OP1的中点,对于每一个正整数n, Pn+3为线段PnPn+1的中点,令Pn的坐标为(xn,yn), an=(Ⅰ)求a1,a2,a3及an;(Ⅱ)证明yn+4=1-(Ⅲ)若记bn=y4n+41yn+yn+1+yn+2.2yn,n∈N*;4-y4n,n∈N*,证明{bn}是等比数列.答案:1-7 BDBDA BB8.29.21010.3, 5211.29, 1912.(2)d=2 an=2n13.n=414.(1)an=2(2)(3)证明略第二篇:等差数列与等比数列等差数列与等比数列⎧>0,递增数列⎪一、等差数列的定义:an+1-an=d(d:公差)(常数)⎨=0,常数列,⎪<0,递减数列⎩1.证明数列{an}为等差数列:(1)定义:an+1-an=d(常数)(2)等差中项:2an+1=an+an+2注:(1)不可用a2-a1=a3-a2=a4-a3=Λ=“常数”证(2)a1=⎨例1.(1)已知数列{an}为等差数列,求证:数列{an+an+1}为等差数列;变式:①已知数列{an}为等差数列,求证:数列{an+t}(t为常数)为等差数列;②已知数列{an}为等差数列,求证:数列{tan}(t为常数)为等差数列;③已知数列{an}、{bn}均为等差数列,求证:数列{an+bn}为等差数列(2)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2,求证:数列{an}为等差数列;变式:①已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+1,求:an②已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=an2+bn,求:an ③已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=an2+bn+c,求:an(3)已知数列{an}满足:a1=1,an+1=数列;(4)已知数列{an},a1=1,an+1=为等差数列(5)设数列{an}的前n项和为Sn,求证:数列{an}为等差数列的充要条件是{an}为等差数列⎧S1,n=1⎩Sn-Sn-1,n≥2an1,且bn=,求证:数列{bn}为等差an+1ann1an+,且bn=nan,求证:数列{bn}n+1n+1Sn=n(a1+an)22.证明数列{an}为单调数列:an+1-an=f(n)⎨⎧>0,递增数列递减数列⎩<0,注:(1)求数列{an}中an的极值也可采用此方法(2)已知数列{an}为等差数列ⅰ.若a1<0,d>0,则Sn有最小值;解法:①令an≤0{bn}②Snⅱ.若a1>0,d<0,则Sn有最大值;解法:①令an≥0②Sn例2.已知an=(11-2n)2n,求数列{an}的最大项例3.(1)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且an=10-2n,求Sn的最大值;(2)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且an=2n-13,求Sn的最小值;3.叠加法:已知a1=a,an+1-an=f(n),求an例4.(1)已知数列{an}为等差数列,首项为a1,公差为d,求an;(2)已知数列{an},a1=1,an+1=4.通项公式:an=a1+(n-1)d(1)an=am+(n-m)d(2)an是关于n的一次函数,且n的系数为公差d.例5.已知数列{an}为等差数列,a5=-3,a9=13,求an5.等差中项:若a、b、c成等差数列,则b=(1)若数列{an}为等差数列,则2an+1n+11an+,求an nna+c称为a、c的等差中项2=an+an+2;(2)若已知三个数成等差数列,且其和为定值,则可设这三个数为a-d、a、a+d;(3)若数列{an}为等差数列,且公差d≠0,则am+an=ap+aq⇔m+n=p+q(4)在有穷等差数列{an}中,与首尾两项距离相等的两项的和等于首尾两项的和.即:a1+an=a2+an-1=a3+an-2=Λ=ak+an-k+1例6.(1)已知:等差数列中连续三项的和为21,平方和为179,求这三项(2)在3与19之间插入3个数后成等差数列,求这三个数(3)已知:a、b、c成等差数列求证:①b+c、a+c、a+b成等差数列;②a(b+c)、b(a+c)、c(a+b)成等差数列;③a-bc、b-ac、c-ab 成等差数列(4)已知:a、b、c成等差数列,求证:2222111成等差数列 b+ca+ca+blg(a-c)、lg(a+c-2b)成等差(5)已知:成等差数列,求证:lg(a+c)、数列(6)若方程a(b-c)xb(c-a)x+c(a-b)=0有相等实根,求证:成等差111abc111abc数列例7.在等差数列{an}中,(1)若a5+a10=12,求S14;(2)若a8=m,求S15;(3)若a4+a6+a15+a17=50,求S20;(4)若a2+a4=18,a3+a5=32,求S6;(5)若a2+a5+a12+a15=36,求S16;(6)若a3+a4+a5+a6+a7=450,求a2+a8(7)若等差数列{an}的各项都是负数,且a32+a82+2a3⋅a8=9,则其前10项和S10= ____________(8)在等差数列{an}中,若a3+a15=a5+an,则n=_______6.数列{an}的前n项和Sn=注:(1)倒序法求和;(2)等差数列{an}的前n项和Sn是关于自然数n的二次函数,且n的系数为n(a1+an)n(n-1)n(n-1)=na1+d=nan-d 222d,2常数项为零,即:Sn=An2+Bn(当A=0时数列{an}为常数列);(3)①S2n-1=(2n-1)an(可以将项与和之间进行相互转化)。
专题28高中数学等差等比数列证明专题训练【方法总结】1.等差数列的四个判定方法(1)定义法:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.(2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.(3)通项公式法:a n =pn +q (p ,q 为常数,n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.(4)前n 项和公式法:S n =An 2+Bn (A ,B 为常数,n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.提醒:(1)定义法和等差中项法主要适合在解答题中使用,通项公式法和前n 项和公式法主要适合在选择题或填空题中使用.(2)若要判定一个数列不是等差数列,则只需判定存在连续三项不成等差数列即可.2.等比数列的四个判定方法(1)定义法:a n +1a n=q (q 是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (2)等比中项法:a 2n +1=a n ·a n +2(a n ·a n +1·a n +2≠0,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列.(3)通项公式法:a n =cq n (c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列.(4)前n 项和公式法:S n =k ·q n -k (k 为常数且k ≠0,q ≠0,1),则{a n }是等比数列.提醒:(1)定义法和等比中项法主要适合在解答题中使用,通项公式法和前n 项和公式法主要适合在选择题或填空题中使用.(2)若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续三项不成等比数列即可.【高考真题】1.(2022·全国甲理文) 记S n 为数列{a n }的前n 项和.已知2S n n+n =2a n +1. (1)证明:{a n }是等差数列;(2)若a 4,a 7,a 9成等比数列,求S n 的最小值.【题型突破】1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 3=7,a 5+a 7=26.(1)求a n 及S n ;(2)令b n =S n n(n ∈N *),求证:数列{b n }为等差数列. 2.已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *). (1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由.3.在数列{a n }中,a 1=4,na n +1-(n +1)a n =2n 2+2n .(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和S n . 4.数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *.(1)求证: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 .5.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12. (1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 成等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.6.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =3a n -3n +1+3(n ∈N *).(1)设b n =a n 3n ,求证:数列{b n }为等差数列,并求出数列{a n }的通项公式; (2)设c n =a n n -a n 3n ,T n =c 1+c 2+c 3+…+c n ,求T n . 7.(2021·全国乙)设S n 为数列{a n }的前n 项和,b n 为数列{S n }的前n 项积,已知2S n +1b n=2. (1)证明:数列{b n }是等差数列;(2)求{a n }的通项公式.8.(2014·全国Ⅰ)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.9.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n -12S n -1=0(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)是否存在实数λ,使得数列{S n +(n +2n )λ}为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.10.若数列{b n }对于任意的n ∈N *,都有b n +2-b n =d (常数),则称数列{b n }是公差为d 的准等差数列.如数列c n ,若c n =⎩⎪⎨⎪⎧4n -1,n 为奇数,4n +9,n 为偶数,则数列{c n }是公差为8的准等差数列.设数列{a n }满足a 1=a ,对于n ∈N *,都有a n +a n +1=2n .(1)求证:{a n }是准等差数列;(2)求{a n }的通项公式及前20项和S 20.11.已知数列{a n }的首项a 1>0,a n +1=3a n 2a n +1(n ∈N *),且a 1=23. (1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是等比数列,并求出{a n }的通项公式; (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和T n .12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,n ∈N *,a 1=1,a 2=32,a 3=54,且当n ≥2时,4S n +2+5S n =8S n +1+S n - 1.(1)求a 4的值;(2)证明:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 为等比数列. 13.已知数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n +(-1)n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的前三项a 1,a 2,a 3;(2)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +23(-1)n 为等比数列,并求出{a n }的通项公式. 14.已知在正项数列{a n }中,a 1=2,点A n (a n ,a n +1)在双曲线y 2-x 2=1上,数列{b n }中,点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,其中T n 是数列{b n }的前n 项和. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:数列{b n }是等比数列.15.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n +1,n 为奇数,2a n ,n 为偶数(n ∈N *),设b n =a 2n -1. (1)求b 2,b 3,并证明b n +1=2b n +2;(2)①证明:数列{b n +2}为等比数列;②若a 2k ,a 2k +1,9+a 2k +2成等比数列,求正整数k 的值.16.(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.17.(2018·全国Ⅰ)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 }是否为等比数列,并说明理由;(3)求{a n }的通项公式.18.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n >0,S 2n =a 2n +1-λS n +1,其中λ为常数.(1)证明:S n +1=2S n +λ;(2)是否存在实数λ,使得数列{a n }为等比数列,若存在,求出λ;若不存在,说明理由.19.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a =(a 1,1),b =(1,a 10),若a·b =24,且S 11=143,数列{b n }的前n项和为T n ,且满足12n a -=λT n -(a 1-1)(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式及数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和M n ; (2)是否存在非零实数λ,使得数列{b n }为等比数列?并说明理由.20.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +λ(λ为常数).(1)试探究数列{a n+λ}是不是等比数列,并求a n;(2)当λ=1时,求数列{n(a n+λ)}的前n项和T n.。
数列、导数知识点一、等差数列1.概念:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,即a n+1-a n =d(n∈N *,d 为常数).2.等差中项:由三个数a,A,b 组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项,且2A=a+b.3.通项公式:等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d,则其通项公式为a n =a 1+(n-1)d.4.前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d(n∈N *).5.性质:(1)通项公式的推广:a n =a m +(n-m)d(m,n∈N *).(2)若m+n=p+q(m,n,p,q∈N *),则有a m +a n =a p +a q .(3)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.(4)数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn(A,B 为常数).(5)在等差数列{a n }中,若a 1>0,d<0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d>0,则S n 存在最小值.二、等比数列1.概念:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,即a n a n -1=q(n≥2,n∈N *,q 为非零常数).2.等比中项:如果在a 与b 中间插入一个数G,使a,G,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.此时,G 2=ab.3.通项公式:等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q,则其通项公式为a n =a 1q n-1.4.前n 项和公式:S n ={na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q=a 1-a n q 1-q,q ≠1.5.性质:(1)通项公式的推广:a n=a m q n-m(m,n∈N*).(2)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则有a k·a l=a m·a n.(3)当q≠-1或q=-1且n为奇数时,S n,S2n-S n,S3n-S2n,…仍成等比数列,其公比为q n.三、求一元函数的导数1.基本初等函数的导数公式基本初等函数导函数f(x)=c(c为常数) f'(x)=0f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)f'(x)=αxα-1f(x)=sin x f'(x)=cos xf(x)=cos x f'(x)=-sin xf(x)=a x(a>0,且a≠1)f'(x)=a x ln af(x)=e x f'(x)=e xf(x)=log a x(a>0,且a≠1)f'(x)=1xlnaf(x)=ln x f'(x)=1x2.导数的四则运算法则已知两个函数f(x),g(x)的导数分别为f'(x),g'(x).若f'(x),g'(x)存在,则有:(1)[f(x)±g(x)]'=f'(x)±g'(x);(2)[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x);(3)[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)-f(x)g'(x)[g(x)]2(g(x)≠0).3.简单复合函数的导数复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y'x =y'u ·u'x .四、导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数一般地,函数f(x)的单调性与导函数f'(x)的正负之间具有如下的关系: 在某个区间(a,b)上,如果f'(x)>0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增; 在某个区间(a,b)上,如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减. 2.函数的极值与导数条件 f'(x 0)=0x 0附近的左侧f'(x)>0,右侧f'(x)<0x 0附近的左侧f'(x)<0,右侧f'(x)>0图象极值 f(x 0)为极大值 f(x 0)为极小值 极值点 x 0为极大值点x 0为极小值点3.函数的最大(小)值与导数(1)如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值, f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值, f(b)为函数的最小值.(3)求函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a), f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.。
等差数列与等比数列的应用综合练习题1. 定义和性质等差数列和等比数列是数学中常见的数列类型。
等差数列是指数列中任意两个相邻项之差相等的数列,而等比数列是指数列中任意两个相邻项之比相等的数列。
在等差数列中,我们使用首项a1和公差d来表示,公式为an = a1 + (n-1)d。
其中n为项数,an为第n项。
等差数列的求和公式为Sn = (n/2)(2a1 + (n-1)d),其中Sn表示前n项和。
在等比数列中,我们使用首项a1和公比r来表示,公式为an = a1 * r^(n-1)。
等比数列的求和公式为Sn = a1 * (1 - r^n) / (1 - r),当|r| < 1时成立。
2. 应用练习题(1) 某个等差数列的首项是3,公差是4,求第10项的值和前10项的和。
解析:根据等差数列的定义和性质,可以得到an = 3 + (10-1) * 4 = 39,Sn = (10/2)(2*3 + (10-1)*4) = 240。
结果:第10项的值是39,前10项的和是240。
(2) 某个等比数列的首项是2,公比是3,求第5项的值和前5项的和。
解析:根据等比数列的定义和性质,可以得到an = 2 * 3^(5-1) = 162,Sn = 2 * (1 - 3^5) / (1 - 3) = 242。
结果:第5项的值是162,前5项的和是242。
(3) 在等差数列和等比数列中,求和公式的推导过程。
解析:对于等差数列,我们可以通过列出前n项和Sn和Sn+1之间的关系,然后进行化简求解来得到求和公式。
具体推导过程如下:Sn = a1 + a2 + ... + anSn+1 = a1 + a2 + ... + an + an+1两式相减可得:Sn+1 - Sn = an+1根据等差数列的定义,an+1 = a1 + nd,代入上式可得:Sn+1 - Sn = a1 + nd化简得:Sn = n/2 * (2a1 + (n-1)d)对于等比数列,我们可以使用等比数列的通项公式和前n项和公式等进行推导。
等差数列与等比数列练习题一、选择题1.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.369,,a a a 成等比数列2.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 >3.各项不为零的等差数列{n a }中,2a 3-27a +2a 11=0,数列{n b }是等比数列,且b 7=a 7, 则b 6b 8=( ).A .2B .4C .8D .164.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若7662a a +=,则9S 的值是( )A .18B .36C .54D .725.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若11a =,公差2d =,236n n S S +-=,则n =( )A . 5B . 6C . 7D .86.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,311a =,14217S =,则12a =( )A .18B .20C .21D .227.设n S 为公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和,若983S a =,则) A .15 B .17 C .19 D .218.已知等差数列{n a },62a =,则此数列的前11项的和11S =A .44B .33C .22D .119.等差数列{}n a 的公差0d ≠,120a =,且3a ,7a ,9a 成等比数列.n S 为{}n a 的前n 项和,则10S 的值为( )A .110-B .90-C .90D .11010.由3,11==d a 确定的等差数列{}n a ,当268=n a 时,序号n 等于( )A .80B .100C .90D .8811.设}{n a 是等差数列,}{n b 为等比数列,其公比q≠1, 且0>i b (i=1、2、3 …n)若11b a =,1111b a =则A .66b a =B .66b a >C .66b a <D .66b a >或 66b a <12.已知等差数列{a n }的公差d≠0,若a 5、a 9、a 15成等比数列,那么它的公比为A13.在等差数列{}n a 中,0>n a ,且408321=++++a a a a ,则54a a ⋅的最大值是( )A .5B .10C .25D .5014.已知数列}{n a 为等差数列,且21=a ,1332=+a a ,则=++654a a a ( )(A )45 (B )43 (C )42 (D )4015.已知等差数列{}n a 中,前10项的和等于前5项的和.若06=+a a m 则=m ( )A.10B.9C.8D.216.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若493=+a a ,则11S 等于(A )12 (B )18 (C )22 (D )4417.在等差数列}{n a 中,1352,10a a a =+=,则7a =( )A.5B.8C.10D.1418.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项的和,20141-=a ,则2014S 的值为( )A 、-2013B 、-2014C 、2013D 、2014 19.已知等差数列{}n a 满足32=a ,171=-n a ,)2(≥n ,100=n S ,则n 的值为( ) A .10 B .9 C .8 D .1120.等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,A21.等差数列}{n a 的前n 项和为2811,30n S a a a ++=若,那么13S 值的是 ( )A .130B .65C .70D .以上都不对22.设数列{}n a 是等差数列,26,a =- 86a =,n s 是数列{}n a 的前n 项和,则( )A .54s s <B .54s s =C .56s s <D .56s s =23.已知递减的等差数列{}n a 满足2921a a =,则数列{}n a 的前n 项和n S 取最大值时,n =( )A .3B .4或5C .4D .5或624.等差数列{}n a 中,19,793==a a ,则5a 为( )A .13B .12C .11D .1025.等差数列{a n }中,a 2+a 6=8,a 3+a 4=3,那么它的公差是( ).A .4B .5C .6D .726.已知等差数列}{n a 的前n 项和S n 满足1021S S =,则下列结论正确的是( )A .数列{}n S 有最大值B .数列{}n S 有最小值C .150a =D .160a =27.设{}n a 是首项为1a ,公差为1-的等差数列,n S 为其前n 项和,若,,,421S S S 成等比数列,则1a =( )28.在数列{}n a 中,1a =1,12n n a a +-=,则51a 的值为( )A.99B.49C.102D. 10129.已知等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,若5418a a -=,则=8S ( ) A.18 B.36 C.30.已知数列{}n a 中,,则101a 的值为 A .50 B .51 C .52 D .5331.若{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,若首项17a =,公差2d =-,则使S n 最大的序号n 为( )A .2B .3C .4D .532.等差数列{}n a 中,a 1=1,d=3,a n =298,则n 的值等于( ).A .98B . 100C .99D .101 33,)(1)1(*N n f ∈=,猜想()f n 的表达式为( )A C 34.等差数列}{n a 中, 384362=+=+a a a a ,, 那么它的公差是( )A.4B.5C.6D.735.已知等差数列{}n a 中,26a =,前7项和784S =,则6a 等于( )A.18B.20C.24D.3236.等比数列{a n }的各项均为正数,且a 5a 6+a 4a 7=18,则log 3a 1+log 3a 2+ +log 3a 10=( )A .12B .8C .10D .2+log 3537.已知等比数列{}n a ,且482,a a +=则62610(2)a a a a ++的值为( )A .4B .6C .8D .1038.已知{}n a 是等比数列,21,441==a a ,则公比q =( ) A 、21- B 、2- C 、2 D 、21 39.若正数a,b,c 成公差不为零的等差数列,则 ( )(A )lga lgb lgc ,, 成等差数列(B )lga lgb lgc ,, 成等比数列(C )2,2,2a b c 成等差数列(D )2,2,2a b c 成等比数列40.已知等比数列{}n a 中,1633a a +=,2532a a =,公比1q >,则38a a +=( )A .66B .132C .64D .12841.等比数列{}n a 中,37a =,前3项之和321S =,则公比q 的值为( )(A )1 (B (C )1或(D )1或42.在ABC ∆中,,,a b c 分别为,,A B C 的对边,若sin A 、sin B 、sin C 依次成等比数列,则( )A .,,a b c 依次成等差数列B .,,a b c 依次成等比数列C .,,a c b 依次成等差数列D .,,a c b 依次成等比数列43.若等比数列{}n a 的各项均为正数,且510119122a a a a e +=,则122l n l n l n a a a ++⋅⋅⋅+等于( ) A .50 B .25 C .75 D .10044.正项等比数列{}n a 的公比为2,若21016a a =,则9a 的值是A.8B.16C.32D.6445.设等比数列{}n a 中,前n 项和为n S ,已知7863==S S ,,则 =++987a a a ( )A 46.正项等比数列{}n a 的公比为2,若21016a a =,则9a 的值是A.8B.16C.32D.6447.已知等比数列{}n a 的前n 项和为S n ,( ) A .4n -1 B .4n-1 C .2n -1 D .2n-148.已知等比数列{}n a 中,各项都是正数,成等差数列,( )A49.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639s s =,的前5项和为( )A5 B5 C50.在等比数列}{n a 中, ,8,1641=-=a a 则=7a ( ) A.4- B.4± C .2- D .2±51.若等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且314S =,12a =,则4a =( )A .16B .16或-16C .-54D .16或-5452.公比为2的等比数列{n a } 的各项都是正数,且 3a 11a =16,则5a =( ) A .1 B .2 C .4 D .853.数列{a n }是各项均为正数的等比数列,{b n }是等差数列,且a 6=b 7,则有A .a 3+a 9<b 4+b 10B .a 3+a 9≥b 4+b 10C .a 3+a 9≠b 4+b 10D .a 3+a 9与b 4+b 10的大小不确定 54.设等比数列{}n a 的公比2=q , 前n 项和为n S ,则) A .2 B .4 CD 55.等比数列{}n a 的首项11a =-,前n 项和为,n S则公比q 等于 ( )A.2 D .-2 56.各项不为零的等差数列{}n a 中,02211273=+-a a a ,数列{}n b 是等比数列,且77a b =,则=86b b ( )A 、2B 、4C 、8D 、16 57.若等比数列{}n a 满足153a a a =,则3a =( )(A )1 (B )1- (C )0或1 (D )1-或158.已知数列{}n a 是公比为2的等比数列,若416a =,则1a = ( )A .1B .2C .3D .459.在等比数列{}n a 中,若2n n a =,则7a 与9a 的等比中项为( )A .8aB .8a -C .8a ±D .前3个选项都不对60n 为( ) A .3 B .4 C .5 D .661.已知等比数列{n a }.等,则5cos a =( )A62.在等比数列{}n a 中,若,则=⋅82a a ( )A .-3B . 3C .-9D .963.已知{}n a 是等比数列,,则公比q =( ) A.2- C .2 D64.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1233a a a ++=,4566a a a ++=,则12S =( )A .15B .30C .45D .6065.数列{}n a 的首项为1,数列{}n b 为等比数列且,若10112b b ⋅=,则21a =( )A.20B.512C.1013D.102466.已知等比数列{}n a 中,74=a ,216=a ,则8a 的值 ( )A.35B.63C.321D. 321±67.在ABC ∆中的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若60B ∠=,,a b c 且成等比数列,则ABC ∆的形状为A. 直角三角形B. 等腰三角形C. 等边三角形D. 不确定68.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( ) A .b =3,ac =9 B .b =-3,ac =9C .b =3,ac =-9D .b =-3,ac =-969.设首项为l 的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,则 ( ) A.21n n S a =- B.32n n S a =-C.43n n S a =-D.32n n S a =-70.设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2·a 4=1,S 3=7,则S 5=( )71.在等比数列{}n a 中,418a a =,则公比q 的值为(A )2 (B )3 (C )4 (D )872.等比数列}{n a 中,如果585,25a a ==则2a 等于( )C.5D.173.[2014·北京西城区期末]设f(n)=2+24+27+210+…+23n +10(n ∈N *),则f(n)等于( )n -n +1-1) n +3-n +4-1)二、双选题(题型注释)三、综合题(题型注释)四、填空题 74.数列{}n a 是等差数列,若1351,3,5a a a +++构成公比为q 的等比数列,则q =________.75.(2013•重庆)已知{a n }是等差数列,a 1=1,公差d≠0,S n 为其前n 项和,若a 1,a 2,a 5成等比数列,则S 8= _________ .等差数列与等比数列练习题参考答案1.D【解析】试题分析:因为数列{}n a 为等比数列,设其公比为q ,则()22852391116a a a q a q a q a⋅=⋅⋅⋅=⋅= 所以,369,,a a a 一定成等比数列,故选D.考点:1、等比数列的概念与通项公式;2、等比中项.2.C【解析】 试题分析:因为{}n a 是等差数列,则2(1)1111(1)22a a a a n d n n a a n d +-=+-∴=,又由于1{2}n a a 为递减数列,所以 C.考点:1.等差数列的概念;2.递减数列.3.D【解析】试题分析:由等差数列的性质可知,,27113a a a =+由2a 3-27a +2a 11=0,可得,47=a 又b 7=a 7,47=b ,由等比数列的性质,可得.162786==b b b 故选D. 考点:等差数列、等比数列的性质.4.C .【解析】试题分析:设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则由7662a a +=,得d a d a 66)5(211++=+, 即641=+d a ,即65=a ;则. 考点:等差数列.5.D .【解析】试题分析:由题意得:12-=n a n ,∴22136362321368n n n n S S a a n n n +++-=⇒+=⇒+++=⇒=. 考点:等差数列的通项公式.6.B【解析】 选B . 考点:1.等差数列的求和公式;2.等差数列的性质.7.A【解析】 试题分析:由等差数列的性质知959S a =,15815S a =,所以选A . 考点:等差数列的性质,等差数列的前n 项和.8.C【解析】 试题分析:由等差数列的前n 项和公式,得 C. 考点:1、等差数列的前n 项和公式;2、等差数列的性质.9.D【解析】试题分析:d d a a 220213+=+=,d d a a 620617+=+=,d d a a 820819+=+=,由9327a a a ⋅=,()()()d d d 8202206202+⋅+=+∴,整理得022=+d d ,2-=∴d 或0=d(舍去), D. 考点:等差数列的通项公式和前n 项和公式.10.C【解析】试题分析:根据题意可知,32n a n =-,令32268n -=,解得90n =,故选C. 考点:等差数列.11.B 【解析】试题分析:由题可知,61111112a b b a a =+=+,因为公比q≠1, 且0>i b (i=1、2、3 …n),,即666622b a b a >⇒>。
基本量法求数列的通项公式11.复习 等差数列(1)定义: 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.,那么这个数列就叫等差数列, 1(2)n n a a d n --=≥d a a n n =1--d a a n n =2-1--(由定义,累加法推得通项公式)…… d a a =12-(2)通项公式1(1)n a a n d =+-(3)性质: 在等差数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+;(4)前项和公式d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=等比数列(1)定义 : 如果一个数列从第二项起....,每一项与它的前一项的比等于同一个常数..,那么这个数列就叫做等比数列,1n a +:(0)n a q q =≠ (2)通项公式11-⋅=n n q a a(3)性质:在等比数列{}n a 中,q p n m a a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若),,,(*∈N q p n m 其中(4)前项和公式)1(11)1()1(111≠⎪⎩⎪⎨⎧--=--==q q qa a qq a q na S n nn例1(2015年全国卷I ) n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知20,243n n n n a a a S >+=+,(1)求{}n a 的通项公式:变式1:(湖北省武汉部分重点中学2020届高三起点考试)已知数列{a n }是等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,且a 3=3,S 3=9 (1)求数列{a n }的通项公式;变式2:已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,其前n 项和为n S ,若2822a a +=,且4712,,a a a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;例2已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且2n n S a n =-.(1) 证明数列{1n a +}是等比数列,并求数列{}n a 的通项公式;变式1:(湖北省黄冈中学2019届高三数学模拟试题1)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=14,a 3+a 5=564.(1)求数列{a n }的通项公式;变式3:已知数列{}n a ,{}n b ,其中1,511-==b a ,且满足)3(2111---=n n n b a a ,)3(2111----=n n n b a b ,2*,≥∈n N n .(1)求证:数列{}n n b a -为等比数列,并求数列{a n }、{b n }的通项公式;例3 .已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式; 变式(浙江省名校联盟2020届高三第一次联考试题)已知等比数列{}n a 的公比1q >,且13542a a a ++=,39a +是1a ,5a 的等差中项.数列{}n b的通项公式nn b =Νn *∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;数列(等差、等比)知识点清单一、数列的概念1.数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列;数列中的每个数都叫这个数列的项。
数列等差数列与等比数列练习题数列是数学中基础而重要的概念之一,同时也是数学的应用领域中常见的数学模型之一。
其中,等差数列和等比数列是数列中最基础的两种常见类型。
本文将为大家提供一些关于等差数列和等比数列的练习题,以巩固和提高大家对数列的理解和运用能力。
【练习题一】1. 若等差数列的首项是3,公差是4,求第n项的表达式。
解析:由题意,首项是3,公差是4。
所以等差数列的通项公式可以表示为an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。
代入已知条件,可得an = 3 + (n-1)4。
2. 若等差数列的第7项是18,公差是2,求首项和第n项的和。
解析:由题意,第7项是18,公差是2。
所以等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。
代入已知条件,可得18 = a1 + (7-1)2。
解方程得a1 = 5。
首项和第n项的和可以表示为Sn = (n/2) * (a1 + an),其中n为项数,a1为首项,an为第n项。
代入已知条件,得Sn = (n/2) * (5 + 5 + (n-1)*2)。
【练习题二】1. 若等比数列的首项是2,公比是3,求第n项的表达式。
解析:由题意,首项是2,公比是3。
所以等比数列的通项公式可以表示为an = a1 * r^(n-1),其中a1为首项,r为公比,n为项数。
代入已知条件,可得an = 2 * 3^(n-1)。
2. 若等比数列的第4项是16,公比是2,求首项和第n项的和。
解析:由题意,第4项是16,公比是2。
所以等比数列的通项公式为an = a1 * r^(n-1),其中a1为首项,r为公比,n为项数。
代入已知条件,可得16 = a1 * 2^(4-1)。
解方程得a1 = 2。
首项和第n项的和可以表示为Sn = a1 * (1 - r^n) / (1 - r),其中n为项数,a1为首项,r为公比。
代入已知条件,得Sn = 2 * (1 - 2^n) / (1 - 2)。
专题检测(八) 等差数列、等比数列A 组——“6+3+3”考点落实练一、选择题1.(2019·成都高三摸底考试)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 4=52,S 10=15,则a 7=( )A.12 B .1 C.32D .2解析:选A法一:设等差数列{a n}的公差为d ,则由题设得⎩⎨⎧a 4=a 1+3d =52,S 10=10a 1+10×92d =15,解得⎩⎨⎧a 1=92,d =-23,所以a 7=a 1+6d =92+6×⎝⎛⎭⎫-23=12.故选A. 法二:因为S 10=10(a 1+a 10)2=15,所以a 1+a 10=3,又a 4+a 7=a 1+a 10,a 4=52,所以52+a 7=3,解得a 7=12.故选A. 2.(2019·福州市质量检测)已知数列{a n }中,a 3=2,a 7=1.若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列,则a 9=( )A.12 B .54C.45D .-45解析:选C 因为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列,a 3=2,a 7=1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的公差d =1a 7-1a 37-3=1-127-3=18,所以1a 9=1a 7+(9-7)×18=54,所以a 9=45.故选C.3.等比数列{a n }的各项均为正实数,其前n 项和为S n .若a 3=4,a 2a 6=64,则S 5=( ) A .32 B .31 C .64D .63解析:选B 法一:设首项为a 1,公比为q ,因为a n >0,所以q >0,由条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 1·q 2=4,a 1q ·a 1q 5=64,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,所以S 5=31.故选B.法二:设首项为a 1,公比为q ,因为a n >0,所以q >0,由a 2a 6=a 24=64,a 3=4,得q =2,a 1=1,所以S 5=31.故选B.4.若等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6>S 7>S 5,则满足S n S n +1<0的正整数n 的值为( ) A .10 B .11 C .12D .13解析:选C 由S 6>S 7>S 5,得S 7=S 6+a 7<S 6,S 7=S 5+a 6+a 7>S 5,所以a 7<0,a 6+a 7>0,所以S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7<0,S 12=12(a 1+a 12)2=6(a 6+a 7)>0,所以S 12S 13<0,即满足S n S n +1<0的正整数n 的值为12.故选C.5.(2019·江西临川期末)已知正项等比数列{a n }满足a 5·a 6·a 7=1,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ln x ,x ≥1,ln xx ,0<x <1,若f (a 1)+f (a 2)+…+f (a 10)=a 1,则a 1的值为( )A. e B .e C .2eD .1+e解析:选B 由题知正项等比数列{a n }满足a 5·a 6·a 7=1,则a 6=1,所以a 2·a 10=a 3·a 9=a 4·a 8=a 5·a 7=1,当x >1时,f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =x ln x +ln 1x 1x=0, 当x =1时,f (1)=0,所以f (a 1)+f (a 2)+…+f (a 10)=f (a 1)+[f (a 2)+f (a 10)]+[f (a 3)+f (a 9)]+[f (a 4)+f (a 8)]+[f (a 5)+f (a 7)]+f (a 6)=f (a 1)+f (a 6)=a 1可化为f (a 1)=a 1.当a 1>1时,f (a 1)=a 1ln a 1=a 1,解得a 1=e ; 当a 1<1时,f (a 1)=ln a 1a 1=a 1,无解.故选B.6.(2019·石家庄市模拟(一))已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n +1+S n =n 2-19n2(n ∈N *),若a 10<a 11,则S n 取最小值时n 的值为( )A .9B .10C .11D .12解析:选B ∵S n +1+S n =n 2-19n2,①∴a 2+2a 1=-9,又n ≥2时,S n +S n -1=(n -1)2-19(n -1)2,②①-②得:a n +1+a n =n -10, ∴a 4+a 3=-7,a 6+a 5=-5,a 8+a 7=-3,a 10+a 9=-1,a 12+a 11=1, ∴n ≥11且n 为奇数时,a n +1+a n >0,S 2+a 1>S 4+a 1>…>S 10+a 1,S 10+a 1<S 12+a 1<S 14+a 1<…,即S 2>S 4>…>S 10,S 10<S 12<S 14<….∵a 3+a 2=-8,a 5+a 4=-6,a 7+a 6=-4,a 9+a 8=-2,a 11+a 10=0,a 13+a 12=2,∴n ≥12且n 为偶数时,a n +1+a n >0,S 3-a 1>S 5-a 1>…>S 9-a 1=S 11-a 1,S 11-a 1<S 13-a 1<S 15-a 1<…,即S 3>S 5>…>S 9=S 11,S 11<S 13<S 15<….又a 11+a 10=0,a 10<a 11,∴a 11>0,∴S 11-S 10=a 11>0,∴S 11>S 10,∴S n 取得最小值时的n =10.故选B.二、填空题7.(2019·长春市质量监测(二))等差数列{a n }中,S n 是它的前n 项和,a 2+a 3=10,S 6=54,则该数列的公差d 为________.解析:法一:由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d +a 1+2d =10,6a 1+6×52d =54, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =4.法二:∵S 6=(a 1+a 6)·62=(a 3+a 4)·62=54,∴a 3+a 4=18.∵a 2+a 3=10,∴a 4-a 2=18-10=8=2d ,∴d =4.答案:48.设公比为q (q >0)的等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则a 1=________.解析:由S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2, 得a 3+a 4=3a 4-3a 2,即q +q 2=3q 2-3, 解得q =-1(舍去)或q =32,将q =32代入S 2=3a 2+2中,得a 1+32a 1=3×32a 1+2,解得a 1=-1. 答案:-19.(2019·山西太原期中改编)已知集合P ={x |x =2n ,n ∈N *},Q ={x |x =2n -1,n ∈N *},将P ∪Q 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a 29=________,使得S n <1 000成立的n 的最大值为________.解析:数列{a n }的前n 项依次为1,2,3,22,5,7,23,….利用列举法可得,当n =35时,P ∪Q 的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{a n }, 所以数列{a n }的前35项分别为1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…,57,59,2,4,8,16,32,故a 29=49.S 35=30+30(30-1)2×2+2(25-1)2-1=302+26-2=962<1 000.当n =36时,P ∪Q 中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{a n },所以数列{a n }的前36项分别为1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…,59,61,2,4,8,16,32,S 36=31+31(31-1)2×2+2(25-1)2-1=961+62=1 023>1 000.所以n 的最大值为35. 答案:49 35 三、解答题10.(2019·北京高考)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. 解:(1)设{a n }的公差为d .因为a 1=-10,所以a2=-10+d,a3=-10+2d,a4=-10+3d.因为a2+10,a3+8,a4+6成等比数列,所以(a3+8)2=(a2+10)(a4+6).所以(-2+2d)2=d(-4+3d).解得d=2.所以a n=a1+(n-1)d=2n-12.(2)由(1)知,a n=2n-12.则当n≥7时,a n>0;当n≤6时,a n≤0.所以S n的最小值为S5=S6=-30.11.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n-3n(n∈N*).(1)求a1,a2,a3的值;(2)设b n=a n+3,证明:数列{b n}为等比数列,并求通项公式a n.解:(1)因为数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n-3n(n∈N*).所以n=1时,由a1=S1=2a1-3×1,解得a1=3,n=2时,由S2=2a2-3×2,得a2=9,n=3时,由S3=2a3-3×3,得a3=21.(2)因为S n=2a n-3n,所以S n+1=2a n+1-3(n+1),两式相减,得a n+1=2a n+3,①把b n=a n+3及b n+1=a n+1+3,代入①式,得b n+1=2b n(n∈N*),且b1=6,所以数列{b n}是以6为首项,2为公比的等比数列,所以b n=6×2n-1,所以a n=b n-3=6×2n-1-3=3(2n-1).12.(2019·武汉调研)已知等差数列{a n}前三项的和为-9,前三项的积为-15.(1)求等差数列{a n}的通项公式;(2)若{a n}为递增数列,求数列{|a n|}的前n项和S n.解:(1)设公差为d,则依题意得a2=-3,则a1=-3-d,a3=-3+d,∴(-3-d )(-3)(-3+d )=-15,得d 2=4,d =±2, ∴a n =-2n +1或a n =2n -7.(2)由题意得a n =2n -7,所以|a n |=⎩⎪⎨⎪⎧7-2n ,n ≤3,2n -7,n ≥4,①n ≤3时,S n =-(a 1+a 2+…+a n )=5+(7-2n )2n =6n -n 2;②n ≥4时,S n =-a 1-a 2-a 3+a 4+…+a n =-2(a 1+a 2+a 3)+(a 1+a 2+…+a n )=18-6n +n 2.综上,数列{|a n |}的前n 项和S n =⎩⎪⎨⎪⎧-n 2+6n ,n ≤3,n 2-6n +18,n ≥4.B 组——大题专攻强化练1.(2019·湖南省湘东六校联考)已知数列{a n }满足a n +1-3a n =3n (n ∈N *)且a 1=1. (1)设b n =a n3n -1,证明:数列{b n }为等差数列;(2)设c n =na n,求数列{c n }的前n 项和S n .解:(1)证明:由已知得a n +1=3a n +3n,得b n +1=a n +13n =3a n +3n 3n =a n3n -1+1=b n +1,所以b n +1-b n =1,又a 1=1,所以b 1=1, 所以数列{b n }是首项为1,公差为1的等差数列. (2)由(1)知,b n =a n 3n -1=n ,所以a n =n ·3n -1,c n =13n -1,所以S n =1×⎝⎛⎭⎫1-13n 1-13=32⎝⎛⎭⎫1-13n =32-12·3n -1.2.(2019·昆明检测)已知数列{a n }是等比数列,公比q <1,前n 项和为S n ,若a 2=2,S 3=7.(1)求{a n }的通项公式;(2)设m ∈Z ,若S n <m 恒成立,求m 的最小值.解:(1)由a 2=2,S 3=7得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =2,a 1+a 1q +a 1q 2=7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,q =12或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2(舍去).所以a n =4·⎝⎛⎭⎫12n -1=⎝⎛⎭⎫12n -3.(2)由(1)可知,S n =a 1(1-q n)1-q =4⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12=8⎝⎛⎭⎫1-12n <8. 因为a n >0,所以S n 单调递增.又S 3=7,所以当n ≥4时,S n ∈(7,8). 又S n <m 恒成立,m ∈Z ,所以m 的最小值为8.3.(2019·广州市综合检测(一))已知{a n }是等差数列,且lg a 1=0,lg a 4=1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 1,a k ,a 6是等比数列{b n }的前3项,求k 的值及数列{a n +b n }的前n 项和. 解:(1)因为lg a 1=0,lg a 4=1,所以a 1=1,a 4=10. 设等差数列{a n }的公差为d , 则d =a 4-a 14-1=3.所以a n =a 1+3(n -1)=3n -2. (2)由(1)知a 1=1,a 6=16,因为a 1,a k ,a 6是等比数列{b n }的前3项, 所以a 2k =a 1a 6=16. 又a n =3n -2>0, 所以a k =4. 因为a k =3k -2, 所以3k -2=4,得k =2. 设等比数列{b n }的公比为q ,所以q =b 2b 1=a 2a 1=3×2-21=4.所以b n =4n -1.所以a n +b n =3n -2+4n -1.所以数列{a n +b n }的前n 项和为S n =n (3n -1)2+1-4n 1-4=32n 2-12n +13(4n -1).4.已知数列{a n }是等差数列,满足a 2=5,a 4=13,数列{b n }的前n 项和是T n ,且T n+b n =3.(1)求数列{a n }及数列{b n }的通项公式; (2)设c n =a n ·b n ,求数列{c n }中的最大项. 解:(1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =5,a 1+3d =13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4,所以a n =4n -3.又T n +b n =3,所以T n +1+b n +1=3, 两式相减得,2b n +1-b n =0, 所以b n +1=12b n .当n =1时,T 1+b 1=3,即b 1+b 1=3,所以b 1=32.所以数列{b n }为等比数列,且首项是32,公比是12,所以b n =32×⎝⎛⎭⎫12n -1=32n .(2)因为c n =a n ·b n =3(4n -3)2n ,所以c n +1=3(4n +1)2n +1,所以c n +1-c n =3(4n +1)2n +1-3(4n -3)2n =3(7-4n )2n +1.所以当n =1时,c 2-c 1>0; 当n ≥2时,c n +1-c n <0,所以c1<c2>c3>c4>…,所以(c n)max=c2=154.。