第56炼 数列中的整数问题--高考数学
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⾼中数学⼈教版必修五数列经典例题⾼考题(附解析答案)黄冈经典例题⾼考题(附答案,解析)等差数列例1、在等差数列{a n}中:1、若a1-a4-a8-a12+a15=2,则a3+a13=___________.2、若a6=5,a3+a8=5,则a10=___________.3、若a1+a4+a7=39,a2+a5+a8=33,则a3+a6+a9=___________.例 2、已知数列{a n}的通项,试问该数列{a n}有没有最⼤项?若有,求最⼤项和最⼤项的项数,若没有,说明理由.例 3、将正奇数1,3,5,7,……排成五列,(如下图表),按图表的格式排下去,2003所在的那列,从左边数起是第⼏列?第⼏⾏?1 3 5 715 13 11 917 19 21 2331 29 27 25…………例 4、设f(x)=log 2x-log x4(0(1)求数列{a n}的通项公式;(2)判断该数列{a n}的单调性.1.(2009年安徽卷)已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于()A.-1B.1C.3D.72.(2009年湖北卷)古希腊⼈常⽤⼩⽯⼦在沙滩上摆成各种形状来研究数,⽐如:他们研究过图(1)中的1,3,6,10,……,由于这些数能够表⽰成三⾓形,将其称为三⾓形数;类似地,称图(2)中的1,4,9,16,……这样的数为正⽅形数,下列数中既是三⾓形数⼜是正⽅形数的是()A.289 B.1024 C.1225 D.13783.(江西卷)在数列{a n}中,,则a n=( )A.2+lnnB.2+(n-1)lnnC.2+nlnnD.1+n+lnn等差数列前N项和、等⽐数列例 1 、在等差数列 {a n}中,(1)已知a15=33,a45=153,求a61;(2)已知S8=48,S12=168,求S4;(3)已知a1-a4-a8-a12+a15=2,求S15;(4)已知S7=42,S n=510,a n-3=45,求n.例 2 、已知数列 {a n}的前n项和,求数列{|a n|}的前n项和S n′.例 3 、设数列 {a n}的⾸项a1=1,前n项之和S n满⾜关系式:3tS n-(2t+3)S n-1=3t(t>0,n=2,3,4…)(1)求证:数列{a n}为等⽐数列;(2)设数列{a n}的公⽐为f(t),作数列{b n},使(n=2,3,4,…),求b n.(3)求和:b1b2-b2b3+b3b4-…+(-1)n+1b n b n+1.例 4、⼀个⽔池有若⼲出⽔量相同的⽔龙头,如果所有⽔龙头同时放⽔,那么 24分钟可注满⽔池,如果开始时,全部放开,以后每隔相等的时间关闭⼀个⽔龙头,到最后⼀个⽔龙头关闭时,恰好注满⽔池,⽽且最后⼀个⽔龙头放⽔的时间恰好是第⼀个⽔龙头放⽔时间的5倍,问最后关闭的这个⽔龙头放⽔多少时间?例 5 、在 XOY平⾯上有⼀个点列P1(a1,b1),P2(a2,b2),…,P n(a n,b n),…,对每个⾃然数n,点P n位于函数y=2000(0(2)若对每个⾃然数n,以b n,b n+1,b n+2为边长能构成⼀个三⾓形,求a的取值范围;(3)设B n=b1·b2·…·b n(n∈N*).若a取(2)中确定的范围内的最⼩整数,求数列{B n}的最⼤项的项数.1.(2009年宁夏、海南卷)等差数列{a n}的前n项和为S n,已知,,则m=()A.38B.20C.10D.92.(2009年全国1卷)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S9=72,则=_________.3.(2009年福建卷)等⽐数列中,已知.(1)求数列的通项公式;(2)若分别为等差数列的第3项和第5项,试求数列的通项公式及前项和.等⽐数列前N项和、数列的应⽤例 1 、 {a n} 为等差数列(d≠0) , {a n} 中的部分项组成的数列恰为等⽐数列,且 k1=1 ,k2=5 , k3=17 ,求 k1+k2+k3+……+k n的值 .例 2、已知数列 {a n} 满⾜条件: a1=1 , a2=r(r ﹥ 0) 且 {a n·a n+1} 是公⽐为 q(q ﹥ 0) 的等⽐数列,设 b n=a2n -1+a2n(n=1,2, …… ).(1)求出使不等式 a n a n+1+a n+1a n+2> a n+2 a n+3 (n ∈ N*) 成⽴的 q 的取值范围;(2)求 b n;(3)设,求数列的最⼤项和最⼩项的值 .例 3 、某职⼯年初向银⾏贷款 2万元⽤于购房,银⾏为了推⾏住房制度改⾰,贷款优惠的年利率为10%,按复利计算,若这笔贷款要求分10年等额还清,每年⼀次,并且从贷款后次年年初开始归还,问每年应还多少元?(精确到1元)例 4、在⼀次⼈才招聘会上,有 A、B两家公司分别开出它们的⼯资标准:A公司允诺第⼀年⽉⼯资为1500元,以后每年⽉⼯资⽐上⼀年⽉⼯资增加230元;B公司允诺第⼀年⽉⼯资为2000元,以后每年⽉⼯资⽐上⼀年的⽉⼯资的基础上递增5%.设某⼈年初被A、B两家公司同时录取,试问:(1)若该⼈分别在A公司或B公司连续⼯作n年,则他在第n年的⽉⼯资收⼊分别是多少?(2)该⼈打算连续在⼀家公司⼯作10年,仅从⼯资收⼊总量较多作为应聘的标准(不计其他因素),该⼈应该选择哪家公司,为什么?(3)在A公司⼯作⽐在B公司⼯作的⽉⼯资收⼊最多可以多多少元?(精确到1元)并说明理由.1.(2009年全国2卷)设等⽐数列{a n}的前n项和为S n,若,则=___________.2.(2009年北京卷)若数列满⾜:,则___________;前8项的和___________.(⽤数字作答)3.(2009年辽宁卷)等⽐数列{a n}的前n 项和为S n,已知,,成等差数列.(1)求{a n}的公⽐q;(2)若a1-a3=3,求S n.答案&解析等差数列例⼀分析:利⽤等差数列任两项之间的关系:a m=a n+(m-n)d以及“距⾸末两端等距离两项的和相等”的性质可简化解答过程.解:,故 5=10-d,∴ d=5.故 a10=a6+4d=5+4×5=25.例⼆分析:考察数列{a n}在哪⼀范围是递增数列,在哪些范围是递减数列,即可找到最⼤项.解:由有n≤9.⽽ a n>0,∴当n≤9时,有a n+1≥a n.即 a1a11>a12>…∴数列{a n}中存在最⼤项,最⼤项的项数为9或10,最⼤项为.点评:最⼤项与最⼤项的项数是不同概念,⼀个是项,⼀个是项号.例三分析:考虑到每⾏占有四个数,利⽤周期性进⾏处理,每⼀个周期占两⾏⽤ 8个数,只须确定2003是第⼏个正奇数,问题就得到解决. 解:设2003是第n个正奇数.则 2003=1+(n-1)·2.∴ n=1002.⽽ 1002=8×125+2.∴ 2003在第251⾏第3列.例四分析:依据条件列出关于a n的⽅程,解⽅程并注意f(x)的定义域0⼜∵ f(x)定义域为0(2)则数列{a n}为递增数列.1. 答案:B2.答案:C解析:根据图形的规律可知第n个三⾓形数为,第n个正⽅形数为b n=n2,由此可排除D(1378不是平⽅数),将A、B、C选项代⼊到三⾓形数表达式中检验可知,符合题意的是C选项,故选C.3.答案:A等差数列前N项和、等⽐数列例1 解析:(1) a45 -a15=30d=153 -33 得 d=4 , a61=a45+16d=217.(2)⽅法 1 S4, S8-S4, S12-S8成等差数列,则 S4+(168 -48) =2(48 -S4)解得 S4= -8⽅法 2 成等差数列,则,∴ d=2.故.则 S4= -8.(3)∵(4) S7=7a4=42 ∴ a4=6∴ n=20例⼆解析:∴ a n=63 -3n≥0 有 n ≤ 21 误解⼀=误解⼆例三解析:(1)∵ n≥2 时∴ {a n} 为等⽐数列 .(2)∵则 {b n} 为等差数列,⽽ b1=1.∴∴当 n 为偶数时,当 n 为奇数时例四解析:设有 n 个⽔龙头,每个⽔龙头放⽔时间依次为 x1, x2, x3,…, x n,则数列 {x n} 为等差数列且每个⽔龙头 1 分钟放⽔池⽔,故最后关闭的⽔龙头放⽔时间为 40 分钟 .例五解析:(1)∵.(2)∵ 0要使 b n, b n+1, b n+2为边能构成三⾓形,(3)故{B n} 中最⼤项的项数为n=20.1.答案:C解析:因为{a n}是等差数列,所以,由,得:2-=0,所以=2,⼜,即=38,即(2m-1)×2=38,解得m=10,故选C.2.答案:24解析:∵{a n}是等差数列,由,得,.3.解析:(1)设的公⽐为,由已知得,解得..(2)由(1)得,,则,.设的公差为,则有,解得.从⽽.所以数列的前项和.等⽐数列前N项和、数列的应⽤例⼀解答:设公⽐为 q ,例⼆解答:(1)由题意得 rq n-1+rq n> rq n+1.由题设 r ﹥ 0,q ﹥ 0 ,故上式 q2-q-1﹤0 ,(2)因为,所以,b1=1+r≠0 ,所以 {b n} 是⾸项为 1+r ,公⽐为 q 的等⽐数列,从⽽ b n=(1+r)q n-1.(3)由(2)知 b n=(1+r)q n-1,从上式可知当 n-20.2 > 0 ,即 n ≥ 21(n ∈ N) 时, c n随 n 的增⼤⽽减⼩,故①当 n-20.2<0 ,即 n ≤ 20(n ∈ N) 时, c n也随着 n 的增⼤⽽减⼩,故②综合①、②两式知对任意的⾃然数 n 有 c20≤ c n≤ c21故 {c n} 的最⼤项 c21=2.25 ,最⼩项 c20=-4.例三解⼀:我们把这类问题⼀般化,即贷款年利率为 a ,贷款额为 M ,每年等额归还 x 元,第 n 年还清,各年应付款及利息分别如下:第 n 次付款 x 元,这次⽋款全还清 .第 n-1 次付款 x 元后,过⼀年贷款全部还清,因此所付款连利息之和为 x(1+a) 元;第 n-2 次付款 x 元后,过⼆年贷款全部还清,因此所付款连利息之和为 x(1+a)2元;……第⼀次付款 x 元后,⼀直到最后⼀次贷款全部还清,所付款连利息之和为 x(1+a)n-1元.将 a=0.1 , M=20000 , n=10 代⼊上式得故每年年初应还 3255 元.解⼆:设每年应还 x 元,第 n 次归还 x 元之后还剩⽋款为 a n元;则 a0=20000 , a1=20000(1+10%)-x ,a n+1=a n(1+10%)-x ,∴ a n+1-10x=1.1(a n-10x) ,故数列 { a n-10x} 为等⽐数列.∴ a n-10x= (a0-10x)×1.1n,依题意有 a10=10x+(20000-10x) ×1.110=0 ..故每年平均应还 3255 元.例四解答:(1)此⼈在 A 、 B 公司第 n 年的⽉⼯资数分别为:a n=1500+230 × (n-1)(n ∈ N*) ,b n=2000(1+5%)n-1(n ∈ N*) .(2)若该⼈在 A 公司连续⼯作 10 年,则他的⼯资收⼊总量为:12(a1+a2+…+a10)=304200 (元);若该⼈在 B 公司连续⼯作 10 年,则他的⼯资收⼊总量为:12(b1+b2+…+b10) ≈ 301869 (元).因此在 A 公司收⼊的总量⾼些,因此该⼈应该选择 A 公司 .(3)问题等价于求 C n=a n-b n=1270+230n-2000×1.05n-1(n ∈ N*) 的最⼤值 .当 n ≥ 2 时, C n-C n-1=230-100×1.05n-2,当 C n-C n-1> 0 ,即 230-100×1.05n-2> 0 时, 1.05n-2<2.3 ,得 n<19.1,因此,当 2 ≤ n ≤ 19 时, C n-1<C n;于是当 n ≥ 20 时, C n≤ C n-1.∴ C19=a19-b19≈ 827 (元) .即在 A 公司⼯作⽐在 B 公司⼯作的⽉⼯资收⼊最多可以多827 元.1.答案:3解析:设等⽐数列的公⽐为q.当q=1时,.当q≠1时,由.2. 答案:16;255解析:依题知数列{a n}是⾸项为1,且公⽐为2的等⽐数列,.3. 解析:(1)依题意有.由于,故.⼜,从⽽.(2)由已知可得.故.从⽽.。
第一部分必修五数列知识点整理第二章 数列1、数列的定义及数列的通项公式:①. ()n a f n =,数列是定义域为N 的函数()f n ,当n 依次取1,2,⋅⋅⋅时的一列函数值②i.归纳法若00S =,则n a 不分段;若00S ≠,则n a 分段iii. 若1n n a pa q +=+,则可设1()n n a m p a m ++=+解得m,得等比数列{}n a m +iv. 若()nn S f a =,先求1a 11()()n n n n S f a S f a ++=⎧⎨=⎩得到关于1n a +和n a 的递推关系式例如:21n n S a =+先求1a ,再构造方程组:112121n n n n S a S a ++=+⎧⎨=+⎩⇒(下减上)1122n n n a a a ++=-2.等差数列:① 定义:1n n a a +-=d (常数),证明数列是等差数列的重要工具。
② 通项0d ≠时,n a 为关于n 的一次函数;d >0时,na 为单调递增数列;d <0时,n a 为单调递减数列。
③ 前n 1(1)2n n na d -=+,0d ≠时,n S 是关于n 的不含常数项的一元二次函数,反之也成立。
④ 性质:ii. 若{}n a 为等差数列,则m a ,m k a +,2m k a +,…仍为等差数列。
iii. 若{}n a 为等差数列,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,…仍为等差数列。
iv 若A 为a,b 的等差中项,则有2a bA +=。
3.等比数列: ① 定义:1n na q a +=(常数),是证明数列是等比数列的重要工具。
② 通项时为常数列)。
③.前n 项和需特别注意,公比为字母时要讨论.④.性质:ii.{}仍为等比数列则为等比数列 ,,,,2k m k m m n a a a a ++,公比为k q 。
iii. {}232,,,,n n n n n n a S S S S --K 为等比数列则S 仍为等比数列,公比为n q 。
一、数列的概念选择题1.若数列{}n a 满足:存在正整数T ,对于任意正整数n 都有1n n a a +=成立,则称数列{}n a 为周期数列,周期为T .已知数列{}n a 满足()111,10,{1,01n n n n na a a m m a a a +->=>=<≤ ,则下列结论错误的是( ) A .若34a =,则m 可以取3个不同的数; B.若m =,则数列{}n a 是周期为3的数列;C .存在m Q ∈,且2m ≥,数列{}n a 是周期数列;D .对任意T N *∈且2T ≥,存在1m >,使得{}n a 是周期为T 的数列. 2.在数列{}n a 中,10a =,1n a +,则2020a =( ) A .0B .1C.D3.已知数列22333311313571351,,,,,,,...,,,, (2222222222)nn n ,则该数列第2019项是( ) A .1019892 B .1020192C .1119892D .1120192 4.已知数列{}n a 的前n 项和为()*22nn S n =+∈N ,则3a=( )A .10B .8C .6D .45.数列23451,,,,,3579的一个通项公式n a 是( ) A .21nn + B .23nn + C .23nn - D .21nn - 6.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,…这些数叫做三角形数.设第n 个三角形数为n a ,则下面结论错误的是( ) A .1(1)n n a a n n --=> B .20210a =C .1024是三角形数D .123111121n n a a a a n +++⋯+=+ 7.已知等差数列{}n a 中,13920a a a ++=,则574a a -=( ) A .30B .20C .40D .508.数列{}n a 的前n 项和记为n S ,()*11N ,2n n n a a a n n ++=-∈≥,12018a =,22017a =,则100S =( )A .2016B .2017C .2018D .20199.已知数列{}n a 满足12a =,111n na a +=-,则2018a =( ). A .2B .12C .1-D .12-10.已知数列{}n a 的通项公式为()()211nn a n=--,则6a =( )A .35B .11-C .35-D .1111.在数列{}n a 中,已知13a =,26a =,且21n n n a a a ++=-,则2020a =( ) A .-6 B .6 C .-3D .312.函数()2cos 2f x x x =-{}n a ,则3a =( ) A .1312πB .54π C .1712πD .76π 13.数列{}n a 满足1111,(2)2n n n a a a n a --==≥+,则5a 的值为( )A .18B .17 C .131D .1614.已知数列{}n a 满足111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,则{}n a 的前2021项之积为( ) A .23B .13C .2-D .3-15.正整数的排列规则如图所示,其中排在第i 行第j 列的数记为,i j a ,例如4,39a =,则645a ,等于( )12345678910A .2019B .2020C .2021D .202216.大衍数列,来源于《乾坤普》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中太极衍生原理.数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两翼数量总和,是中国传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题.其前10项依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,……则此数列的第40项为( ). A .648B .722C .800D .88217.已知数列{}n a 满足2122111,16,2n n n a a a a a ++===则数列{}n a 的最大项为( )A .92B .102C .8182D .11218.意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…即()()121F F ==,()()()12F n F n F n =-+- (3n ≥,n *∈N ),此数列在现代物理、化学等方面都有着广泛的应用,若此数列的每一项被2除后的余数构成一个新数列{}n a ,则数列{}n a 的前2020项的和为( ) A .1348B .1358C .1347D .135719.已知数列{}n a 满足12n n a a n +=+,且133a =,则na n的最小值为( ) A .21B .10C .212 D .17220.已知数列{}n a 的通项公式为2n a n n λ=-(R λ∈),若{}n a 为单调递增数列,则实数λ的取值范围是( ) A .(),3-∞B .(),2-∞C .(),1-∞D .(),0-∞二、多选题21.已知数列0,2,0,2,0,2,,则前六项适合的通项公式为( )A .1(1)nn a =+-B .2cos2n n a π= C .(1)2sin2n n a π+= D .1cos(1)(1)(2)n a n n n π=--+--22.设数列{}n a 满足1102a <<,()1ln 2n n n a a a +=+-对任意的*n N ∈恒成立,则下列说法正确的是( ) A .2112a << B .{}n a 是递增数列 C .2020312a <<D .2020314a << 23.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N *),数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3).再将扇形面积设为b n (n ∈N *),则( )A .4(b 2020-b 2019)=πa 2018·a 2021B .a 1+a 2+a 3+…+a 2019=a 2021-1C .a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=2a 2019·a 2021D .a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=024.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .01q <<B .681a a >C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T25.斐波那契数列,又称黄金分割数列、兔子数列,是数学家列昂多·斐波那契于1202年提出的数列.斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,此数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和,记该数列为(){}F n ,则(){}F n 的通项公式为( )A .(1)1()2n n F n -+=B .()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==C .()1515225n nF n ⎡⎤⎛⎛+-⎥=- ⎥⎝⎭⎝⎭⎦ D .()15155n n F n ⎡⎤+-⎥=+⎥⎝⎭⎝⎭⎦26.已知S n 是等差数列{}n a (n ∈N *)的前n 项和,且S 5>S 6>S 4,以下有四个命题,其中正确的有( )A .数列{}n a 的公差d <0B .数列{}n a 中S n 的最大项为S 10C .S 10>0D .S 11>027.(多选)在数列{}n a 中,若221(2,,n n a a p n n N p *--=≥∈为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( ) A .若{}n a 是等差数列,则{}n a 是等方差数列 B .(){}1n- 是等方差数列C .{}2n是等方差数列.D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列28.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且35a =,73a =,则( ) A .12d =B .12d =-C .918S =D .936S =29.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,218a =,512a =,则下列选项正确的是( ) A .2d =- B .122a =C .3430a a +=D .当且仅当11n =时,n S 取得最大值30.已知数列{}n a 的前n 项和为,n S 25,n S n n =-则下列说法正确的是( )A .{}n a 为等差数列B .0n a >C .n S 最小值为214-D .{}n a 为单调递增数列31.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d .已知312a =,120S >,70a <则( ) A .60a > B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列C .0nS <时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项 32.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若39S =,47a =,则( )A .2n S n =B .223n S n n =-C .21n a n =-D .35n a n =-33.下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的四个命题,其中的真命题为( ). A .数列{}n a 是递增数列 B .数列{}n na 是递增数列 C .数列{}na n是递增数列 D .数列{}3n a nd +是递增数列34.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .已知a 3=12,S 12>0,a 7<0,则( ) A .a 6>0 B .2437d -<<- C .S n <0时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项35.公差为d 的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,110S >,120S <,下列说法正确的有( ) A .0d <B .70a >C .{}n S 中5S 最大D .49a a <【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、数列的概念选择题 1.C 解析:C 【解析】试题分析:A:当01m <≤时,由34a =得1;125m m =<≤时,由34a =得54m =; 2m >时,()2311,,24a m a m =-∈+∞=-= 得6m = ;正确 .B:234111,11,1,m a a a =>∴====> 所以3T =,正确.C :命题较难证明,先考察命题D .D :命题的否定为“对任意的T N *∈,且2T ≥,不存在1m >,使得{}n a 是周期为T 的数列”,而由B 显然这个命题是错误的,因此D 正确,从而只有C 是错误. 考点:命题的真假判断与应用.【名师点睛】本题主要考查周期数列的推导和应用,考查学生的推理能力.此题首先要理解新定义“周期为T 的数列”,然后对A 、B 、C 、D 四个命题一一验证,A 、B 两个命题按照数列的递推公式进行计算即可,命题C 较难证明,但出现在选择题中,考虑到数学选择题中必有一个选项正确,因此我们先研究D 命题,并且在命题D 本身也很难的情况下,采取“正难则反”的方法,考虑命题D 的否定,命题D 的否定由命题B 很容易得出是错误的,从而命题D 是正确的.2.A解析:A 【分析】写出数列的前几项,找寻规律,求出数列的周期,问题即可解. 【详解】10a =,1n a +1n =时,2a 2n =时,3a 3n =时,4a ; ∴ 数列{}n a 的周期是320206733110a a a ⨯+∴===故选:A. 【点睛】本题考查周期数列. 求解数列的周期问题时,周期数列的解题方法:根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n 项的和.3.C解析:C 【分析】由观察可得()22333311313571351,,,,,,,...,,,,...2222222222n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭项数为21,1,2,4,8,...,2,...k -,注意到101110242201922048=<<=,第2019项是第12个括号里的第995项. 【详解】由数列()22333311313571351,,,,,,,...,,,,...2222222222n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,可发现其项数为 21,1,2,4,8,...,2,...k -,则前11个括号里共有1024项,前12个括号里共有2048项,故原数列第2019项是第12个括号里的第995项,第12个括号里的数列通项为11212m -, 所以第12个括号里的第995项是1119892. 故选:C. 【点睛】本题考查数列的定义,考查学生观察找出已知数列的特征归纳出其项数、通项,是一道中档题.4.D解析:D 【分析】根据332a S S =-,代入即可得结果. 【详解】()()3233222224a S S =-=+-+=.故选:D.本题主要考查了由数列的前n 项和求数列中的项,属于基础题.5.D解析:D 【分析】根据数列分子分母的规律求得通项公式. 【详解】由于数列的分母是奇数列,分子是自然数列,故通项公式为21n na n =-. 故选:D 【点睛】本小题主要考查根据数列的规律求通项公式,属于基础题.6.C解析:C 【分析】对每一个选项逐一分析得解. 【详解】∵212a a -=,323a a -=,434a a -=,…,由此可归纳得1(1)n n a a n n --=>,故A 正确;将前面的所有项累加可得1(1)(2)(1)22n n n n n a a -++=+=,∴20210a =,故B 正确; 令(1)10242n n +=,此方程没有正整数解,故C 错误; 1211111111212231n a a a n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦122111n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭,故D 正确. 故选C 【点睛】本题主要考查累加法求通项,考查裂项相消法求和,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.7.B解析:B 【分析】利用等差数列{}n a 的通项公式代入可得574a a -的值. 【详解】由13920a a a ++=,得131020a d +=,则有5711144(4)631020a a a d a d a d -=+--=+=. 故选:B.考查等差数列通项公式的运用,知识点较为简单.8.A解析:A 【分析】根据题意,由数列的递推公式求出数列的前8项,分析可得数列{}n a 是周期为6的数列,且1234560a a a a a a +++++=,进而可得1001234S a a a a =+++,计算即可得答案. 【详解】解:因为12018a =,22017a =,()*11N ,2n n n a a a n n +-=-∈≥,则321201720181a a a =-=-=-, 432(1)20172018a a a =-=--=-, 543(2018)(1)2017a a a =-=---=-,654(2017)(2018)1a a a =-=---=, 76511(2017)2018a a a a =-=--==, 8762201812017a a a a =-=-==,…,所以数列{}n a 是周期数列,周期为6, 因为12560a a a a ++⋅⋅⋅++=,所以()100125697989910016S a a a a a a a a =++⋅⋅⋅++++++12342016a a a a =+++=.故选:A . 【点睛】本题考查数列的递推公式的应用,关键是分析数列各项变化的规律,属于基础题.9.B解析:B 【分析】利用递推关系可得数列{}n a 是以3为周期的周期数列,从而可得2018a . 【详解】 在数列{}n a 中,111n na a +=-,且12a =, 211112a a ∴=-=, 3211121a a =-=-=- ,()41311112a a a =-=--== ∴数列{}n a 是以3为周期的周期数列,201867232=⨯+,2018212a a ∴==.故选:B 【点睛】本题考查了由数列的递推关系式研究数列的性质,考查了数列的周期性,属于基础题.10.A解析:A 【分析】直接将6n =代入通项公式可得结果. 【详解】 因为()()211nn a n=--,所以626(1)(61)35a =--=.故选:A 【点睛】本题考查了根据通项公式求数列的项,属于基础题.11.C解析:C 【分析】根据题设条件,得到数列{}n a 是以6项为周期的数列,其中1234560a a a a a a +++++=,再由2020336644a a a ⨯+==,即可求解.【详解】由题意,数列{}n a 中,13a =,26a =,且21n n n a a a ++=-, 可得3214325436547653,3,6,3,3,a a a a a a a a a a a a a a a =-==-=-=-=-=-=-=-=,可得数列{}n a 是以6项为周期的数列,其中1234560a a a a a a +++++=, 所以20203366443a a a ⨯+===-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了数列的递推关系式,以及数列的周期性的应用,其中解答中得出数列的周期性是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.12.B解析:B 【分析】先将函数化简为()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈,再求3a 即可. 【详解】解:∵()2cos 22sin 26f x x x x π⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭∴ 令()0f x =得:2263x k πππ-=+或22263x k πππ-=+,k Z ∈, ∴4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈, ∴ 正数零点从小到大构成数列为:12355,,,4124a a a πππ===故选:B. 【点睛】本题考查三角函数的性质,数列的概念,考查数学运算求解能力,是中档题.13.C解析:C 【分析】根据条件依次算出2a 、3a 、4a 、5a 即可. 【详解】 因为1111,(2)2n n n a a a n a --==≥+,所以211123a ==+,31131723a ==+,411711527a ==+,51115131215a ==+ 故选:C 14.B解析:B 【分析】由111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,可得:111n n n a a a ++=-,可得其周期性,进而得出结论.【详解】因为111n n n n a a a a ++-=+,且113a =, 所以111nn na a a ++=-,21132113a +∴==-,33a =-,412a =-,513a =,⋯⋯, 4n n a a +∴=.123411···2(3)()132a a a a ∴=⨯⨯--⋅⨯=.则{}n a 的前2021项之积50511133=⨯=.故选:B 【点睛】方法点睛:已知递推关系式求通项:(1)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.(2)通过具体的前几项找到其规律,如周期性等求解.15.C解析:C 【分析】根据题目中已知数据,进行归总结,得到一般性结论,即可求得结果. 【详解】根据题意,第1行第1列的数为1,此时111(11)112a ⨯-=+=,, 第2行第1列的数为2,此时212(21)122a ⨯-=+=,, 第3行第1列的数为4 ,此时313(31)142a ⨯-=+=,, 据此分析可得:第64行第1列的数为64164(641)120172a ⨯-=+=,,则6452021a =,, 故选:C.16.C解析:C 【分析】由0、2、4、8、12、18、24、32、40、50…,可得偶数项的通项公式:222n a n =,即可得出. 【详解】由0,2,4,8,12,18,24,32,40,50…,可得偶数项的通项公式:222n a n =.则此数列第40项为2220800⨯=. 故选:C17.B解析:B【分析】本题先根据递推公式进行转化得到21112n n n n a a a a +++=.然后令1n n na b a +=,可得出数列{}n b 是等比数列.即11322nn n a a +⎛⎫= ⎪⎝⎭.然后用累乘法可求出数列{}n a 的通项公式,根据通项公式及二次函数的知识可得数列{}n a 的最大项. 【详解】解:由题意,可知: 21112n n n na a a a +++=. 令1n n n ab a +=,则112n n b b +=. 21116a b a ==, ∴数列{}n b 是以16为首项,12为公比的等比数列. 111163222n nn b -⎛⎫⎛⎫∴== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.∴11322nn n a a +⎛⎫= ⎪⎝⎭. ∴1211322aa ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 2321322a a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,111322n n n a a --⎛⎫= ⎪⎝⎭.各项相乘,可得: 12111111(32)222n n na a --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.(1)2511()22n n n --⎛⎫= ⎪⎝⎭ 2115(1)221122n n n---⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭211552212n n n --+⎛⎫= ⎪⎝⎭21(1110)212n n -+⎛⎫= ⎪⎝⎭.令2()1110f n n n =-+,则,根据二次函数的知识,可知:当5n =或6n =时,()f n 取得最小值. ()2551151020f =-⨯+=-,()2661161020f =-⨯+=-,()f n ∴的最小值为20-. ∴211(1110)(20)1022101112222n n -+⨯--⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.∴数列{}n a 的最大项为102.故选:B . 【点睛】本题主要考查根据递推公式得出通项公式,构造新数列的方法,累乘法通项公式的应用,以及利用二次函数思想求最值;18.C解析:C 【分析】由题意可知,得数列{}n a 是周期为3的周期数列,前3项和为1102++=,又202067331=⨯+,由此可得答案 【详解】解:由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…,各项除以2的余数,可得数列{}n a 为1,1,0,1,1,0,1,1,0,⋅⋅⋅,所以数列{}n a 是周期为3的周期数列,前3项和为1102++=, 因为202067331=⨯+,所以数列{}n a 的前2020项的和为673211347⨯+= 故选:C19.C解析:C 【分析】由累加法求出233n a n n =+-,所以331n a n n n,设33()1f n n n=+-,由此能导出5n =或6时()f n 有最小值,借此能得到na n的最小值. 【详解】解:()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋯+-+22[12(1)]3333n n n =++⋯+-+=+-所以331n a n nn设33()1f n n n=+-,由对勾函数的性质可知, ()f n 在(上单调递减,在)+∞上单调递减,又因为n ∈+N ,所以当5n =或6时()f n 可能取到最小值. 又因为56536321,55662a a ===, 所以n a n的最小值为62162a =.故选:C. 【点睛】本题考查了递推数列的通项公式的求解以及对勾函数的单调性,考查了同学们综合运用知识解决问题的能力.20.A解析:A 【分析】由已知得121n n a a n λ+-=+-,根据{}n a 为递增数列,所以有10n n a a +->,建立关于λ的不等式,解之可得λ的取值范围. 【详解】由已知得221(1)(1)21n n a a n n n n n λλλ+-=+-+-+=+-,因为{}n a 为递增数列,所以有10n n a a +->,即210n λ+->恒成立, 所以21n λ<+,所以只需()min 21n λ<+,即2113λ<⨯+=, 所以3λ<, 故选:A. 【点睛】本题考查数列的函数性质:递增性,根据已知得出10n n a a +->是解决此类问题的关键,属于基础题.二、多选题 21.AC 【分析】对四个选项中的数列通项公式分别取前六项,看是否满足题意,得出答案. 【详解】对于选项A ,取前六项得:,满足条件; 对于选项B ,取前六项得:,不满足条件; 对于选项C ,取前六项得:,解析:AC 【分析】对四个选项中的数列通项公式分别取前六项,看是否满足题意,得出答案. 【详解】对于选项A ,1(1)nn a =+-取前六项得:0,2,0,2,0,2,满足条件;对于选项B ,2cos 2n n a π=取前六项得:0,2,0,2,0,2--,不满足条件; 对于选项C ,(1)2sin2n n a π+=取前六项得:0,2,0,2,0,2,满足条件; 对于选项D ,1cos(1)(1)(2)n a n n n π=--+--取前六项得:0,2,2,8,12,22,不满足条件; 故选:AC22.ABD 【分析】构造函数,再利用导数判断出函数的单调性,利用单调性即可求解. 【详解】 由, 设, 则,所以当时,,即在上为单调递增函数, 所以函数在为单调递增函数, 即, 即, 所以 ,解析:ABD 【分析】构造函数()()ln 2f x x x =+-,再利用导数判断出函数的单调性,利用单调性即可求解. 【详解】由()1ln 2n n n a a a +=+-,1102a << 设()()ln 2f x x x =+-, 则()11122xf x x x-'=-=--,所以当01x <<时,0f x ,即()f x 在0,1上为单调递增函数,所以函数在10,2⎛⎫⎪⎝⎭为单调递增函数,即()()102f f x f ⎛⎫<<⎪⎝⎭,即()131ln 2ln ln 1222f x <<<+<+=, 所以()112f x << , 即11(2)2n a n <<≥, 所以2112a <<,2020112a <<,故A 正确;C 不正确; 由()f x 在0,1上为单调递增函数,112n a <<,所以{}n a 是递增数列,故B 正确; 2112a <<,所以 23132131113ln(2)ln ln 222234a a a e =+->+>+=+> 因此20202020333144a a a ∴<><>,故D 正确 故选:ABD 【点睛】本题考查了数列性质的综合应用,属于难题.23.ABD 【分析】对于A ,由题意得bn=an2,然后化简4(b2020-b2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{an}满足a1=a2=1,an =an -1+an -2 (n≥3解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】 由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题24.AD 【分析】分类讨论大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】 ①, 与题设矛盾. ②符合题意. ③与题设矛盾. ④ 与题设矛盾. 得,则的最大值为. B ,C ,错误. 故选:AD. 【点睛】解析:AD 【分析】分类讨论67,a a 大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】①671,1a a >>, 与题设67101a a -<-矛盾. ②671,1,a a ><符合题意. ③671,1,a a <<与题设67101a a -<-矛盾. ④ 671,1,a a <>与题设11a >矛盾.得671,1,01a a q ><<<,则n T 的最大值为6T .∴B ,C ,错误.故选:AD. 【点睛】考查等比数列的性质及概念. 补充:等比数列的通项公式:()1*1n n a a qn N -=∈.25.BC 【分析】根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,再验证即可; 【详解】解:斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……, 显然,,,,,所以且,即B 满足条件; 由, 所以 所以数列解析:BC 【分析】根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,再验证即可; 【详解】解:斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,显然()()11,21F F ==,()()()3122F F F =+=,()()()4233F F F =+=,,()()()11,2F n F n F n n +=+-≥,所以()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==,即B 满足条件;由()()()11,2F n F n F n n +=+-≥, 所以()()()()11F n n F n n ⎤+-=--⎥⎣⎦所以数列()()1F n n ⎧⎫⎪⎪+⎨⎬⎪⎪⎩⎭为公比的等比数列, 所以()()1nF n n +-=⎝⎭11515()n F F n n -+=++, 令112nn n F b-=⎛⎫+⎪⎝⎭,则11n n b +=+, 所以1n n b b +=-,所以n b ⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭以510-32-为公比的等比数列,所以1n n b -+,所以()1115n n n nF n --⎤⎤⎛⎫+⎥⎥=+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦; 即C 满足条件; 故选:BC 【点睛】考查等比数列的性质和通项公式,数列递推公式的应用,本题运算量较大,难度较大,要求由较高的逻辑思维能力,属于中档题.26.AC 【分析】由,可得,且,然后逐个分析判断即可得答案 【详解】解:因为,所以,且,所以数列的公差,且数列中Sn 的最大项为S5,所以A 正确,B 错误, 所以,,所以C 正确,D 错误, 故选:AC解析:AC 【分析】由564S S S >>,可得650,0a a ,且650a a +>,然后逐个分析判断即可得答案 【详解】解:因为564S S S >>,所以650,0a a ,且650a a +>,所以数列的公差0d <,且数列{}n a 中S n 的最大项为S 5,所以A 正确,B 错误, 所以110105610()5()02a a S a a +==+>,11111611()1102a a S a +==<, 所以C 正确,D 错误, 故选:AC27.BD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若是等差数列,如,则不是常数,故不是等方差数列,故A 错误; 对于B ,数列中,是常数,是等方差数列,故解析:BD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若{}n a 是等差数列,如n a n =,则12222(1)21n n a a n n n --=--=-不是常数,故{}na 不是等方差数列,故A 错误;对于B ,数列(){}1n-中,222121[(1)][(1)]0n n n n a a ---=---=是常数,{(1)}n ∴-是等方差数列,故B 正确; 对于C ,数列{}2n中,()()22221112234n n n n n aa ----=-=⨯不是常数,{}2n∴不是等方差数列,故C 错误; 对于D ,{}n a 是等差数列,1n n a a d -∴-=,则设n a dn m =+,{}n a 是等方差数列,()()222112(2)n n n n dn m a a a a d a d d n m d d dn d m --∴-=++++=+=++是常数,故220d =,故0d =,所以(2)0m d d +=,2210n n a a --=是常数,故D 正确.故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查了数列的新定义问题和等差数列的定义,解题的关键是正确理解等差数列和等方差数列定义,利用定义进行判断.28.BD 【分析】由等差数列下标和性质结合前项和公式,求出,可判断C ,D ,由等差数列基本量运算,可得公差,判断出A ,B . 【详解】 因为, 所以.因为,,所以公差. 故选:BD解析:BD 【分析】由等差数列下标和性质结合前n 项和公式,求出9S ,可判断C ,D ,由等差数列基本量运算,可得公差,判断出A ,B . 【详解】因为1937538a a a a +=+=+=, 所以()1999983622a a S +⨯===.因为35a =,73a =,所以公差731732a a d -==--. 故选:BD29.AC 【分析】先根据题意得等差数列的公差,进而计算即可得答案. 【详解】解:设等差数列的公差为, 则,解得. 所以,,,所以当且仅当或时,取得最大值. 故选:AC 【点睛】本题考查等差数列的解析:AC 【分析】先根据题意得等差数列{}n a 的公差2d =-,进而计算即可得答案. 【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d , 则52318312a a d d =+=+=,解得2d =-.所以120a =,342530a a a a +=+=,11110201020a a d =+=-⨯=, 所以当且仅当10n =或11时,n S 取得最大值. 故选:AC 【点睛】本题考查等差数列的基本计算,前n 项和n S 的最值问题,是中档题. 等差数列前n 项和n S 的最值得求解常见一下两种情况:(1)当10,0a d ><时,n S 有最大值,可以通过n S 的二次函数性质求解,也可以通过求满足10n a +<且0n a >的n 的取值范围确定;(2)当10,0a d <>时,n S 有最小值,可以通过n S 的二次函数性质求解,也可以通过求满足10n a +>且0n a <的n 的取值范围确定;30.AD 【分析】利用求出数列的通项公式,可对A ,B ,D 进行判断,对进行配方可对C 进行判断 【详解】解:当时,, 当时,, 当时,满足上式, 所以,由于,所以数列为首项为,公差为2的等差数列, 因解析:AD 【分析】利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出数列的通项公式,可对A ,B ,D 进行判断,对25,n S n n =-进行配方可对C 进行判断【详解】解:当1n =时,11154a S ==-=-,当2n ≥时,2215[(1)5(1)]26n n n a S S n n n n n -=-=-----=-,当1n =时,14a =-满足上式, 所以26n a n =-,由于()122n n a a n --=≥,所以数列{}n a 为首项为4-,公差为2的等差数列, 因为公差大于零,所以{}n a 为单调递增数列,所以A ,D 正确,B 错误, 由于225255()24n S n n n =-=--,而n ∈+N ,所以当2n =或3n =时,n S 取最小值,且最小值为6-,所以C 错误, 故选:AD 【点睛】此题考查,n n a S 的关系,考查由递推式求通项并判断等差数列,考查等差数列的单调性和前n 项和的最值问题,属于基础题31.ACD 【分析】由已知得,又,所以,可判断A ;由已知得出,且,得出时,,时,,又,可得出在上单调递增,在上单调递增,可判断B ;由,可判断C ;判断 ,的符号, 的单调性可判断D ; 【详解】 由已知解析:ACD 【分析】由已知得()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,可判断A ;由已知得出2437d -<<-,且()12+3n a n d =-,得出[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,可得出1na 在1,6n n N上单调递增,1na 在7n nN ,上单调递增,可判断B ;由()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,可判断C ;判断 n a ,n S 的符号, n a 的单调性可判断D ; 【详解】由已知得311+212,122d a a a d ===-,()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,故A 正确;由7161671+612+40+512+3>0+2+1124+7>0a a d d a a d d a a a d d ==<⎧⎪==⎨⎪==⎩,解得2437d -<<-,又()()3+312+3n a n d n d a =-=-,当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,所以[]1,6n ∈时,1>0na ,7n ≥时,10n a <,所以1na 在1,6nn N上单调递增,1na 在7nn N ,上单调递增,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是递增数列,故B 不正确;由于()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,而120S >,所以0n S <时,n 的最小值为13,故C 选项正确 ;当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,当[]1,12n ∈时,>0n S ,13n ≥时,0n S <,所以当[]7,12n ∈时,0n a <,>0n S ,0nnS a <,[]712n ∈,时,n a 为递增数列,n S 为正数且为递减数列,所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项,故D 正确; 【点睛】本题考查等差数列的公差,项的符号,数列的单调性,数列的最值项,属于较难题.32.AC 【分析】利用等差数列的前项和公式、通项公式列出方程组,求出,,由此能求出与. 【详解】等差数列的前项和为.,, , 解得,, .故选:AC . 【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公解析:AC 【分析】利用等差数列{}n a 的前n 项和公式、通项公式列出方程组,求出11a =,2d =,由此能求出n a 与n S . 【详解】等差数列{}n a 的前n 项和为n S .39S =,47a =,∴31413239237S a d a a d ⨯⎧=+=⎪⎨⎪=+=⎩, 解得11a =,2d =,1(1)221n a n n ∴+-⨯=-=.()21212n n n S n +-==故选:AC . 【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公式的应用,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.33.AD 【分析】根据等差数列的性质,对四个选项逐一判断,即可得正确选项. 【详解】, ,所以是递增数列,故①正确, ,当时,数列不是递增数列,故②不正确,,当时,不是递增数列,故③不正确, ,因解析:AD 【分析】根据等差数列的性质,对四个选项逐一判断,即可得正确选项. 【详解】0d >,10n n a a d +-=> ,所以{}n a 是递增数列,故①正确,()()2111n na n a n d dn a d n =+-=+-⎡⎤⎣⎦,当12d a n d -<时,数列{}n na 不是递增数列,故②不正确, 1n a a d d n n -=+,当10a d -<时,{}n a n 不是递增数列,故③不正确, 134n a nd nd a d +=+-,因为0d >,所以{}3n a nd +是递增数列,故④正确,故选:AD 【点睛】本题主要考查了等差数列的性质,属于基础题.34.ABCD 【分析】S12>0,a7<0,利用等差数列的求和公式及其性质可得:a6+a7>0,a6>0.再利用a3=a1+2d =12,可得<d <﹣3.a1>0.利用S13=13a7<0.可得Sn <0解析:ABCD 【分析】S 12>0,a 7<0,利用等差数列的求和公式及其性质可得:a 6+a 7>0,a 6>0.再利用a 3=a 1+2d =12,可得247-<d <﹣3.a 1>0.利用S 13=13a 7<0.可得S n <0时,n 的最小值为13.数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0.7≤n ≤12时,n n S a <0.n ≥13时,n n S a >0.进而判断出D 是否正确. 【详解】∵S 12>0,a 7<0,∴()67122a a +>0,a 1+6d <0.∴a 6+a 7>0,a 6>0.∴2a 1+11d >0,a 1+5d >0, 又∵a 3=a 1+2d =12,∴247-<d <﹣3.a 1>0. S 13=()113132a a +=13a 7<0.∴S n <0时,n 的最小值为13.数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0,7≤n ≤12时,n n S a <0,n ≥13时,n n S a >0.对于:7≤n ≤12时,nnS a <0.S n >0,但是随着n 的增大而减小;a n <0, 但是随着n 的增大而减小,可得:nn S a <0,但是随着n 的增大而增大.∴n =7时,nnS a 取得最小值.综上可得:ABCD 都正确. 故选:ABCD . 【点评】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.35.AD 【分析】先根据题意得,,再结合等差数列的性质得,,,中最大,,即:.进而得答案. 【详解】解:根据等差数列前项和公式得:, 所以,, 由于,, 所以,, 所以,中最大, 由于, 所以,即:解析:AD 【分析】先根据题意得1110a a +>,1120a a +<,再结合等差数列的性质得60a >,70a <,0d <,{}n S 中6S 最大,49a a <-,即:49a a <.进而得答案.【详解】解:根据等差数列前n 项和公式得:()111111102a a S +=>,()112121202a a S +=< 所以1110a a +>,1120a a +<, 由于11162a a a +=,11267a a a a +=+, 所以60a >,760a a <-<,所以0d <,{}n S 中6S 最大, 由于11267490a a a a a a +=+=+<, 所以49a a <-,即:49a a <. 故AD 正确,BC 错误. 故选:AD. 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和公式与等差数列的性质,是中档题.。
2023高考数学知识点归纳2023高考数学知识点归纳总结高考数学可以讲究题海战术,但要注意时间调整,不能无限做题,主要是做了题要有总结、理解。
下面给大家分享一些关于2023高考数学知识点归纳总结,希望能够对大家有所帮助。
2023高考数学知识点归纳总结一般地,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,这个常数叫做公差,用符号语言表示为an+1-an=d。
等差数列的性质:(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;(3)m,n∈N____,则am=an+(m-n)d;(4)若s,t,p,q∈N____,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,高一,有as+at=2ap;(5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数。
(6)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即对等差数列定义的理解:①如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或某一项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列,但可以说从第2项或某项开始是等差数列.②求公差d时,因为d是这个数列的后一项与前一项的差,故有还有③公差d∈R,当d=0时,数列为常数列(也是等差数列);当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列;④ 是证明或判断一个数列是否为等差数列的依据;⑤证明一个数列是等差数列,只需证明an+1-an是一个与n无关的常数即可。
等差数列求解与证明的基本方法:(1)学会运用函数与方程思想解题;(2)抓住首项与公差是解决等差数列问题的关键;(3)等差数列的通项公式、前n项和公式涉及五个量:a1,d,n,an,Sn,知道其中任意三个就可以列方程组求出另外两个(俗称“知三求二’).高考数学常考考点向量夹角范围不清致误解题时要全面考虑问题。
高考数学---数列的概念与简单表示法课后作业练习(含答案解析)建议用时:45分钟一、选择题1.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式a n等于()A.(-1)n+12B.cosnπ2C.cos n+12πD.cosn+22πD[令n=1,2,3,…,逐一验证四个选项,易得D正确.]2.若S n为数列{a n}的前n项和,且S n=nn+1,则1a5等于()A.56 B.65C.130D.30D[当n≥2时,a n=S n-S n-1=nn+1-n-1n=1n(n+1),所以1a5=5×6=30.]3.记S n为数列{a n}的前n项和.“任意正整数n,均有a n>0”是“{S n}是递增数列”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A[∵“a n>0”⇒“数列{S n}是递增数列”,∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的充分条件.如数列{a n}为-1,1,3,5,7,9,…,显然数列{S n}是递增数列,但是a n 不一定大于零,还有可能小于零,∴“数列{S n}是递增数列”不能推出“a n>0”,∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的不必要条件.∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的充分不必要条件.] 4.(2019·武汉5月模拟)数列{a n}中,a n+1=2a n+1,a1=1,则a6=() A.32 B.62C.63 D.64C[数列{a n}中,a n+1=2a n+1,故a n+1+1=2(a n+1),因为a1=1,故a1+1=2≠0,故a n+1≠0,所以a n+1+1a n+1=2,所以{a n+1}为等比数列,首项为2,公比为2.所以a n+1=2n即a n=2n-1,故a6=63,故选C.]5.若数列{a n}的前n项和S n=n2-10n(n∈N*),则数列{na n}中数值最小的项是()A.第2项B.第3项C.第4项D.第5项B[∵S n=n2-10n,∴当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-11;当n=1时,a1=S1=-9也适合上式.∴a n=2n-11(n∈N+).记f(n)=na n=n(2n-11)=2n2-11n,此函数图像的对称轴为直线n=114,但n∈N+,∴当n=3时,f(n)取最小值.∴数列{na n}中数值最小的项是第3项.]二、填空题6.已知数列5,11,17,23,29,…,则55是它的第________项.21[数列5,11,17,23,29,…中的各项可变形为5,5+6,5+2×6,5+3×6,5+4×6,…,所以通项公式为a n=5+6(n-1)=6n-1,令6n-1=55,得n=21.]7.若数列{a n}满足a1=1,a2=3,a n+1=(2n-λ)a n(n=1,2,…),则a3等于________.15[令n=1,则3=2-λ,即λ=-1,由a n+1=(2n+1)a n,得a3=5a2=5×3=15.]8.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=________.28[∵a1a2a3=8,且a1=1,a2=2.∴a3=4,同理可求a4=1,a5=2.a6=4,∴{a n}是以3为周期的数列,∴a1+a2+a3+…+a12=(1+2+4)×4=28.]三、解答题9.(2019·洛阳模拟)已知数列{a n}满足a1=50,a n+1=a n+2n(n∈N*),(1)求{a n}的通项公式;(2)已知数列{b n}的前n项和为a n,若b m=50,求正整数m的值.[解](1)当n≥2时,a n=(a n-a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1=2(n-1)+2(n-2)+…+2×2+2×1+50=2×(n-1)n2+50=n 2-n +50.又a 1=50=12-1+50,∴{a n }的通项公式为a n =n 2-n +50,n ∈N *. (2)b 1=a 1=50, 当n ≥2时,b n =a n -a n -1=n 2-n +50-[(n -1)2-(n -1)+50]=2n -2, 即b n =⎩⎪⎨⎪⎧50,n =12n -2,n ≥2.当m ≥2时,令b m =50,得2m -2=50,解得m =26. 又b 1=50,∴正整数m 的值为1或26.10.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a (a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *,设b n =S n -3n ,(1)求数列{b n }的通项公式;(2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围. [解] (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n , 即S n +1=2S n +3n ,由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n ), 即b n +1=2b n , 又b 1=S 1-3=a -3,所以数列{b n }的通项公式为b n =(a -3)2n -1,n ∈N *. (2)由(1)知S n =3n +(a -3)2n -1,n ∈N *,于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2=2×3n-1+(a -3)2n -2,a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2 =2n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3,当n ≥2时,a n +1≥a n ⇒12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3≥0⇒a ≥-9,又a 2=a 1+3>a 1(a ≠3).综上,a 的取值范围是[-9,3)∪(3,+∞).1.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a n a n +2(n ∈N *),若b n +1=(n -λ)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,b 1=-λ,且数列{b n }是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(3,+∞)C .(-∞,2)D .(-∞,3)C [由a n +1=a n a n +2,知1a n +1=2a n +1,即1a n +1+1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是首项为1a 1+1=2,公比为2的等比数列,所以1a n +1=2n ,所以b n +1=(n -λ)·2n ,因为数列{b n }是递增数列,所以b n +1-b n =(n -λ)2n -(n -1-λ)2n -1=(n +1-λ)2n-1>0对一切正整数n 恒成立,所以λ<n +1,因为n ∈N *,所以λ<2,故选C.]2.(2019·临沂三模)意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”: 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…即F (1)=F (2)=1,F (n )=F (n -1)+F (n -2)(n ≥3,n ∈N *),此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{a n },则数列{a n }的前2 019项的和为( )A .672B .673C .1 346D .2 019C [由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…各项除以2的余数,可得{a n }为1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,…,所以{a n }是周期为3的周期数列,一个周期中三项和为1+1+0=2, 因为2 019=673×3,所以数列{a n }的前2 019项的和为673×2=1 346,故选C.]3.(2019·晋城三模)记数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =3a n +2n -3,则数列{a n }的通项公式为a n =________.a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n[当n =1时,S 1=a 1=3a 1-1,解得a 1=12;当n ≥2时,S n =3a n +2n -3,S n -1=3a n -1+2n -5,两式相减可得,a n =3a n -3a n -1+2,故a n =32a n -1-1,设a n +λ=32(a n -1+λ),故λ=-2,即a n -2=32(a n -1-2),故a n -2a n -1-2=32.故数列{a n -2}是以-32为首项,32为公比的等比数列,故a n -2=-32·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1,故a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n .] 4.已知数列{a n }中,a 1=1,其前n 项和为S n ,且满足2S n =(n +1)a n (n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =3n -λa 2n ,若数列{b n }为递增数列,求λ的取值范围. [解] (1)∵2S n =(n +1)a n , ∴2S n +1=(n +2)a n +1,∴2a n +1=(n +2)a n +1-(n +1)a n , 即na n +1=(n +1)a n ,∴a n +1n +1=a nn ,∴a n n =a n -1n -1=…=a 11=1,∴a n =n (n ∈N +). (2)由(1)知b n =3n -λn 2.b n +1-b n =3n +1-λ(n +1)2-(3n -λn 2) =2·3n -λ(2n +1). ∵数列{b n }为递增数列, ∴2·3n -λ(2n +1)>0, 即λ<2·3n2n +1.令c n =2·3n2n +1,即c n +1c n =2·3n +12n +3·2n +12·3n =6n +32n +3>1. ∴{c n }为递增数列, ∴λ<c 1=2,即λ的取值范围为(-∞,2).1.(2019·烟台、菏泽高考适应性练习一)已知数列:1k ,2k -1,…,k 1(k ∈N *),按照k 从小到大的顺序排列在一起,构成一个新的数列{a n }:1,12,21,13,22,31,…,则89首次出现时为数列{a n }的( )A .第44项B .第76项C .第128项D .第144项C [观察分子分母的和出现的规律:2,3,4,5,…,把数列重新分组:⎝ ⎛⎭⎪⎫11,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,21,⎝ ⎛⎭⎪⎫13,22,31,…,⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ,2k -1,…,k 1,可看出89第一次出现在第16组,因为1+2+3+…+15=120,所以前15组一共有120项;第16组的项为⎝ ⎛⎭⎪⎫116,215,…,710,89…,所以89是这一组中的第8项,故89第一次出现在数列的第128项,故选C.]2.已知二次函数f (x )=x 2-ax +a (a >0,x ∈R )有且只有一个零点,数列{a n }的前n 项和S n =f (n )(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设c n =1-4a n(n ∈N *),定义所有满足c m ·c m +1<0的正整数m 的个数,称为这个数列{c n }的变号数,求数列{c n }的变号数.[解] (1)依题意,Δ=a 2-4a =0, 所以a =0或a =4. 又由a >0得a =4, 所以f (x )=x 2-4x +4. 所以S n =n 2-4n +4.当n =1时,a 1=S 1=1-4+4=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -5. 所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)由题意得c n =⎩⎪⎨⎪⎧-3,n =1,1-42n -5,n ≥2. 由c n =1-42n -5可知,当n ≥5时,恒有c n >0.又c 1=-3,c 2=5,c 3=-3,c 4=-13,c 5=15,c 6=37, 即c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0,所以数列{c n}的变号数为3.。
人教版数学高中必修5数列习题及知识点第二章 数列1.{an }是首项a1=1,公差为d =3的等差数列,如果a n =2 005,则序号n 等于( ).A.667 ﻩ ﻩB.668ﻩﻩﻩﻩC .669ﻩ ﻩﻩD .6702.在各项都为正数的等比数列{an }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a5=( ).A .33 ﻩB .72ﻩ ﻩC .84ﻩﻩﻩ D.1893.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,公差d≠0,则( ).A.a 1a8>a4a5 ﻩB .a 1a8<a 4a 5C .a 1+a8<a4+a5D .a 1a 8=a4a 5 4.已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为41的等差数列,则 |m -n |等于( ).A .1 ﻩB .43 ﻩ ﻩC.21 ﻩD. 83 5.等比数列{a n }中,a2=9,a 5=243,则{an }的前4项和为( ).A.81 B.120 C .168 D.1926.若数列{a n}是等差数列,首项a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a2 004<0,则使前n项和S n >0成立的最大自然数n 是( ).A .4 005ﻩﻩ B.4 006 ﻩC .4 007 ﻩﻩ D.4 0087.已知等差数列{an }的公差为2,若a 1,a3,a 4成等比数列, 则a2=( ).A.-4ﻩ ﻩﻩB.-6 ﻩ C.-8ﻩ ﻩ D . -108.设Sn 是等差数列{an }的前n 项和,若35a a =95,则59S S =( ). A .1 B .-1 ﻩ ﻩC.2ﻩ ﻩﻩD .21 9.已知数列-1,a 1,a 2,-4成等差数列,-1,b1,b 2,b 3,-4成等比数列,则212b a a 的值是( ). A .21ﻩﻩﻩ B.-21ﻩ ﻩC.-21或21ﻩ D .41 10.在等差数列{an }中,a n ≠0,a n -1-2n a +an +1=0(n ≥2),若S 2n -1=38,则n =( ).A .38ﻩ B.20ﻩ ﻩC.10 ﻩﻩﻩD.9二、填空题 11.设f(x)=221+x ,利用课本中推导等差数列前n项和公式的方法,可求得f (-5)+f(-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为 .12.已知等比数列{a n }中,(1)若a 3·a 4·a 5=8,则a 2·a3·a 4·a5·a6= .(2)若a 1+a 2=324,a 3+a 4=36,则a5+a 6= .(3)若S 4=2,S 8=6,则a17+a18+a19+a 20= .13.在38和227之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为 . 14.在等差数列{a n }中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则此数列前13项之和为 .15.在等差数列{a n}中,a 5=3,a 6=-2,则a 4+a 5+…+a 10= .16.设平面内有n 条直线(n ≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f (n )表示这n 条直线交点的个数,则f(4)= ;当n >4时,f (n )= .三、解答题17.(1)已知数列{a n}的前n项和S n =3n2-2n,求证数列{an}成等差数列.(2)已知a 1,b 1,c 1成等差数列,求证a c b +,b a c +,cb a +也成等差数列.18.设{a n}是公比为 q 的等比数列,且a 1,a 3,a2成等差数列.(1)求q的值;(2)设{b n }是以2为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为S n ,当n ≥2时,比较S n 与bn 的大小,并说明理由.19.数列{a n }的前n 项和记为Sn ,已知a 1=1,a n +1=n n 2+S n (n=1,2,3…). 求证:数列{n S n }是等比数列.20.已知数列{an }是首项为a 且公比不等于1的等比数列,S n 为其前n项和,a 1,2a7,3a 4成等差数列,求证:12S 3,S6,S 12-S 6成等比数列.第二章 数列参考答案一、选择题1.C解析:由题设,代入通项公式a n =a 1+(n-1)d ,即2 005=1+3(n -1),∴n=699.2.C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{a n}的公比为q (q >0),由题意得a1+a 2+a 3=21,即a 1(1+q +q 2)=21,又a 1=3,∴1+q +q 2=7.解得q=2或q =-3(不合题意,舍去),∴a 3+a 4+a5=a 1q 2(1+q +q 2)=3×22×7=84.3.B .解析:由a 1+a 8=a4+a 5,∴排除C .又a1·a 8=a 1(a1+7d )=a 12+7a 1d ,∴a 4·a 5=(a 1+3d )(a1+4d )=a 12+7a 1d +12d2>a 1·a 8.4.C解析:解法1:设a 1=41,a2=41+d ,a 3=41+2d ,a 4=41+3d ,而方程x 2-2x +m =0中两根之和为2,x2-2x +n =0中两根之和也为2,∴a 1+a2+a 3+a 4=1+6d=4,∴d=21,a 1=41,a 4=47是一个方程的两个根,a 1=43,a 3=45是另一个方程的两个根. ∴167,1615分别为m 或n ,∴|m -n|=21,故选C.解法2:设方程的四个根为x 1,x2,x3,x 4,且x 1+x 2=x 3+x 4=2,x1·x 2=m,x 3·x 4=n .由等差数列的性质:若γ+s =p+q,则a γ+a s=a p+a q ,若设x 1为第一项,x 2必为第四项,则x2=47,于是可得等差数列为41,43,45,47, ∴m =167,n =1615, ∴|m -n |=21. 5.B解析:∵a 2=9,a5=243,25a a =q 3=9243=27, ∴q =3,a 1q=9,a1=3,∴S 4=3-13-35=2240=120. 6.B解析:解法1:由a2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,知a2 003和a 2 004两项中有一正数一负数,又a1>0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a 2 003>a 2 004,即a 2 003>0,a 2 004<0.∴S 4 006=2+006400641)(a a =2+006400420032)(a a >0, ∴S4 007=20074·(a1+a4 007)=20074·2a2 004<0, 故4 006为S n >0的最大自然数. 选B.解法2:由a 1>0,a2 003+a 2 004>0,a 2 003·a2 004<0,同解法1的分析得a 2 003>0,a 2 004<0,∴S2 003为S n 中的最大值.∵S n 是关于n的二次函数,如草图所示,∴2 003到对称轴的距离比2 004到对称轴的距离小,∴20074在对称轴的右侧. 根据已知条件及图象的对称性可得4 006在图象中右侧零点B 的左侧,4 007,4 008都在其右侧,S n >0的最大自然数是4 006. (第6题)7.B解析:∵{a n}是等差数列,∴a 3=a 1+4,a 4=a1+6,又由a 1,a 3,a 4成等比数列,∴(a 1+4)2=a1(a 1+6),解得a 1=-8,∴a 2=-8+2=-6.8.A 解析:∵59S S =2)(52)(95191a a a a ++=3559a a ⋅⋅=59·95=1,∴选A. 9.A解析:设d和q分别为公差和公比,则-4=-1+3d 且-4=(-1)q4,∴d=-1,q 2=2, ∴212b a a -=2q d -=21. 10.C解析:∵{an }为等差数列,∴2n a =a n -1+an+1,∴2n a =2a n ,又a n≠0,∴a n=2,{an }为常数数列,而a n =1212--n S n ,即2n -1=238=19,∴n=10.二、填空题11.23.解析:∵f (x)=221+x , ∴f (1-x )=2211+-x =x x 2222⋅+=x x 22221+, ∴f (x )+f (1-x )=x 221++x x 22221+⋅=x x 222211+⋅+=x x 22)22(21++=22. 设S =f (-5)+f (-4)+…+f(0)+…+f (5)+f (6),则S =f (6)+f (5)+…+f (0)+…+f (-4)+f(-5),∴2S=[f (6)+f (-5)]+[f(5)+f (-4)]+…+[f (-5)+f (6)]=62,∴S=f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f(5)+f(6)=32.12.(1)32;(2)4;(3)32.解析:(1)由a3·a 5=24a ,得a 4=2,∴a 2·a 3·a 4·a 5·a 6=54a =32.(2)9136)(324222121=⇒⎩⎨⎧=+=+q q a a a a , ∴a 5+a 6=(a 1+a 2)q 4=4. (3)2=+=+++=2=+++=4444821843214q q S S a a a S a a a a S ⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅, ∴a 17+a 18+a 19+a 20=S 4q 16=32.13.216.解析:本题考查等比数列的性质及计算,由插入三个数后成等比数列,因而中间数必与38,227同号,由等比中项的中间数为22738⋅=6,∴插入的三个数之积为38×227×6=216. 14.26.解析:∵a 3+a5=2a 4,a 7+a 13=2a 10,∴6(a4+a 10)=24,a4+a 10=4,∴S 13=2+13131)(a a =2+13104)(a a =2413⨯=26. 15.-49.解析:∵d =a 6-a5=-5,∴a4+a 5+…+a 10 =2+7104)(a a =25++-755)(d a d a=7(a5+2d )=-49.16.5,21(n+1)(n -2). 解析:同一平面内两条直线若不平行则一定相交,故每增加一条直线一定与前面已有的每条直线都相交,∴f (k )=f(k -1)+(k-1).由f (3)=2,f (4)=f (3)+3=2+3=5,f (5)=f (4)+4=2+3+4=9,……f (n )=f (n -1)+(n-1),相加得f (n)=2+3+4+…+(n-1)=21(n +1)(n -2). 三、解答题17.分析:判定给定数列是否为等差数列关键看是否满足从第2项开始每项与其前一项差为常数.证明:(1)n=1时,a 1=S 1=3-2=1,当n≥2时,a n=Sn -S n -1=3n2-2n -[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5,n =1时,亦满足,∴a n =6n-5(n ∈N*).首项a 1=1,a n -an -1=6n -5-[6(n-1)-5]=6(常数)(n ∈N*),∴数列{a n }成等差数列且a 1=1,公差为6.(2)∵a 1,b 1,c 1成等差数列, ∴b 2=a 1+c1化简得2ac =b(a +c ). a c b ++c b a +=ac ab a c bc +++22=ac c a c a b 22+++)(=ac c a 2+)(=2++2)()(c a b c a =2·bc a +, ∴a c b +,ba c +,cb a +也成等差数列. 18.解:(1)由题设2a 3=a 1+a 2,即2a 1q 2=a 1+a 1q ,∵a 1≠0,∴2q 2-q-1=0,∴q=1或-21.(2)若q =1,则S n =2n +21-)(n n =23+2n n . 当n ≥2时,S n -b n =Sn-1=22+1-))((n n >0,故S n >b n . 若q =-21,则S n =2n+21-)(n n (-21)=49+-2n n . 当n ≥2时,S n-b n =S n -1=4-11-)0)((n n , 故对于n ∈N+,当2≤n ≤9时,S n >b n ;当n =10时,Sn =bn ;当n≥11时,S n<b n .19.证明:∵a n +1=S n+1-S n ,a n +1=nn 2+S n , ∴(n +2)S n =n (Sn+1-S n),整理得nSn +1=2(n +1) S n, 所以1+1+n S n =n S n 2. 故{nS n }是以2为公比的等比数列. 20.证明:由a1,2a7,3a 4成等差数列,得4a7=a 1+3a 4,即4 a 1q6=a 1+3a 1q 3, 变形得(4q3+1)(q 3-1)=0,∴q 3=-41或q3=1(舍). 由3612S S =qq a q q a ----1)1(121)1(3161=1213q +=161; 6612S S S -=612S S -1=qq a q q a ----1)1(1)1(61121-1=1+q 6-1=161; 得3612S S =6612S S S -.ﻩ ∴12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.数列基础知识点和方法归纳1. 等差数列的定义与性质定义:1n n a a d +-=(d 为常数),()11n a a n d =+-等差中项:x A y ,,成等差数列2A x y ⇔=+前n 项和()()11122n n a a n n n S na d +-==+ 性质:{}n a 是等差数列(1)若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+;(2)数列{}{}{}12212,,+-n n n a a a 仍为等差数列,232n n n n n S S S S S --,,……仍为等差数列,公差为d n 2;(3)若三个成等差数列,可设为a d a a d -+,,(4)若n n a b ,是等差数列,且前n 项和分别为n n S T ,,则2121m m m m a S b T --= (5){}n a 为等差数列2n S an bn ⇔=+(a b ,为常数,是关于n 的常数项为0的二次函数)n S 的最值可求二次函数2n S an bn =+的最值;或者求出{}n a 中的正、负分界项,即:当100a d ><,,解不等式组100n n a a +≥⎧⎨≤⎩可得n S 达到最大值时的n 值. 当100a d <>,,由100n n a a +≤⎧⎨≥⎩可得n S 达到最小值时的n 值. (6)项数为偶数n 2的等差数列{}n a ,有),)(()()(11122212为中间两项++-+==+=+=n n n n n n n a a a a n a a n a a n S nd S S =-奇偶,1+=n n a a S S 偶奇. (7)项数为奇数12-n 的等差数列{}n a ,有---- )()12(12为中间项n n n a a n S -=-, n a S S =-偶奇,1-=n n S S 偶奇. 2. 等比数列的定义与性质 定义:1n na q a +=(q 为常数,0q ≠),11n n a a q -=. 等比中项:x G y 、、成等比数列2G xy ⇒=,或G =前n 项和:()11(1)1(1)1n n na q S a q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩(要注意!) 性质:{}n a 是等比数列(1)若m n p q +=+,则mn p q a a a a =·· (2)232n n n n n S S S S S --,,……仍为等比数列,公比为n q . 注意:由n S 求n a 时应注意什么?1n =时,11a S =;2n ≥时,1n n n a S S -=-.。
专题23 数列的基本知识与概念【考点预测】1.数列的概念(1)数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项. (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 *(或它的有限子集{}12n ⋯,,,)为定义域的函数()n a 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.(3)数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和通项公式法. 2.数列的分类(1)按照项数有限和无限分:(2)按单调性来分:111()n n n nn n a a a a a a C +++≥⎧⎪≥⎪⎨==⎪⎪⎩递增数列:递减数列: ,常数列:常数摆动数列 3.数列的两种常用的表示方法(1)通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.(2)递推公式:如果已知数列{}n a 的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项与它的前一项(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式. 【方法技巧与总结】(1)若数列{}n a 的前n 项和为n S ,通项公式为n a ,则1112n n n S n a S S n n N *-=⎧⎪=⎨-≥∈⎪⎩ , , ,注意:根据n S 求n a 时,不要忽视对1n =的验证.(2)在数列{}n a 中,若n a 最大,则11n n n n a a a a -+≥⎧⎨≥⎩ , 若n a 最小,则11.n n nn a a a a -+≤⎧⎨≤⎩【题型归纳目录】 题型一:数列的周期性 题型二:数列的单调性 题型三:数列的最大(小)项 题型四:数列中的规律问题 题型五:数列的最值问题【典例例题】题型一:数列的周期性例1.已知无穷数列{}n a 满足()21N n n n a a a x *++=-∈,且11a =,2a x =()x ∈Z ,若数列{}n a 的前2020项中有100项是0,则下列哪个不能是x 的取值( )A .1147B .1148C .1142-D .1143-例2.若[]x 表示不超过x 的最大整数(如[]2.52=,[]44=,[]2.53-=-),已知2107n n a ⎡⎤=⨯⎢⎥⎣⎦,11b a =,()*110,2n n n b a a n n -=-∈≥N ,则2019b =( )A .2B .5C .7D .8例3.数列{}n a 满足12a =,111nn na a a ++=-,其前n 项积为n T ,则10T 等于( ) A .16B .16-C .6D .6-例4.若数列{}n a 满足1222a a ==,且21n n n a a a ++=-,则{}n a 的前100项和为( ) A .67B .68C .134D .167例5.数列{}n a 满足112,0,2121,1,2n n n n n a a a a a +⎧≤<⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩若125a =,则2021a 等于( )A .15B .25C .35D .45例6.已知数列{}n a 满足,()()111122,32n n n n n a a a a a ----⎧-+>⎪=⎨-⎪⎩*(,1)n N n ∈>,若1(2,3)a ∈且记数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2019=m S ,则2019S 的值为( ) A .60572B .3028C .60552D .3029例7.(2022·广东汕头·三模)已知数列{}n a 中,114a =-,当1n >时,111n n a a -=-,则2022a =( ) A .14-B .45C .5D .45-例8.(2022·河北·沧县中学高三阶段练习)已知数列{}n a 中,()1112n n n a a a n --=⋅+≥,12a =,则10a 等于( )A .12-B .12C .-1D .2题型二:数列的单调性例9.(2022·四川达州·二模(理))已知单调递增数列{}n a 满足9,102121,109n n m n a m n n -⎧≥⎪=⎨⎛⎫+-< ⎪⎪⎝⎭⎩,则实数m 的取值范围是( ) A .[)12,+∞B .()1,12C .()1,9D .[)9,+∞例10.(2022·河南·温县第一高级中学高三阶段练习(文))已知函数()()633,7,7x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩,若数列{}n a 满足()()*n a f n n N =∈且{}n a 是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .9,34⎛⎫ ⎪⎝⎭B .9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .()2,3D .[)2,3例11.(2022·浙江·高三专题练习)已知数列{}n a 的首项为11a =,2a a =,且121(2,)n n a a n n n N *++=+≥∈,若数列{}n a 单调递增,则a 的取值范围为( ) A .12a <<B .23a <<C .3522a <<D .1322a <<例12.(2022·全国·高三专题练习)已知等比数列{}n a 前n 项和n S 满足113n n S A +=-⋅(A R ∈),数列{}n b 是递增的,且2n b An Bn =+,则实数B 的取值范围为( )A .2,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭B .[)1,-+∞C .()1,-+∞D .1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭例13.(2022·全国·高三专题练习(理))已知数列{}n a 满足()712,83,8n n a n n a n a n *-⎧⎛⎫-+>⎪ ⎪=∈⎝⎭⎨⎪≤⎩N ,若对于任意n *∈N 都有1n n a a +>,则实数a 的取值范围是( ) A .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭D .11,32⎛⎫ ⎪⎝⎭例14.(2022·全国·高三专题练习)设数列{}n a 的通项公式为2n a n bn =+,若数列{}n a 是单调递增数列, 则实数b 的取值范围为( ) A .(2,)-+∞B .[2,)-+∞C .(3,)-+∞D .(,3)-∞-【方法技巧与总结】解决数列的单调性问题的3种方法题型三:数列的最大(小)项例15.已知数列{}n a 的首项为1,且()()*111n n n a a n n ++=∈+N ,则na的最小值是( )A .12 B .1 C .2D .3例16.已知数列{}n a 满足110a = ,12n na a n+-=,则n a n 的最小值为( )A .-1B .11 2C .163D .27 4例17.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,且2(1)n n S a n -=-,22na n nb S =,则数列{}n b 的最小项为( )A .第3项B .第4项C .第5项D .第6项例18.已知数列{}n a 的前n 项和2212,n S n n =-数列{||}n a 的前n 项和,n T 则nT n的最小值____ 例19.数列,1n =,2,,中的最小项的值为__________.【方法技巧与总结】求数列的最大项与最小项的常用方法(1)将数列视为函数()f x 当x ∈N *时所对应的一列函数值,根据f (x )的类型作出相应的函数图象,或利用求函数最值的方法,求出()f x 的最值,进而求出数列的最大(小)项.(2)通过通项公式n a 研究数列的单调性,利用11()2n n n n a a a n a -+≥⎧⎨≥⎩≥,确定最大项,利用11()2n n nn a a a n a -+≤⎧⎨≤⎩≥,确定最小项.(3)比较法:若有1()()10n n a a f n f n -=+->+或0n a >时11n na a +>,则1n n a a +>,则数列{}n a 是递增数列,所以数列{}n a 的最小项为1(1)a f =;若有1()()10n n a a f n f n =-+-<+或0n a >时11n na a +<,则1n n a a <+,则数列{}n a 是递减数列,所以数列{}n a 的最大项为1(1)a f =. 题型四:数列中的规律问题例20.蜜蜂被认为是自然界中最杰出的建筑师,单个蜂巢可以近似地看作是一个正六边形,如图为一组蜂巢的截面图.其中第一个图有1个蜂巢,第二个图有7个蜂巢,第三个图有19个蜂巢,按此规律,以()f n 表示第n 幅图的蜂巢总数,则(4)f =( );()f n =( ). A .35 2331n n +- B .36 2331n n -+ C .37 2331n n -+ D .38 2331n n +-例21.由正整数组成的数对按规律排列如下:()1,1,1,2,()2,1,()1,3,()2,2,()3,1,()1,4,()2,3,()3,2,()4,1,()1,5,()2,4,⋅⋅⋅.若数对(),m n 满足()22222021m n -⋅-=,,m n N *∈,则数对(),m n 排在( )A .第386位B .第193位C .第348位D .第174位例22.已知“整数对”按如下规律排列:()()()()()1,11,22,11,32,2,,,,,()()()3,11,42,3,,()3,2,,()4,1,…,则第68个“整数对”为( ) A .()1,12B .()3,10C .()2,11D .()3,9例23.将正整数排列如下: 1 2 34 5 67 8 9 10 11 12 13 14 15 ……则图中数2020出现在 A .第64行3列B .第64行4列C .第65行3列D .第65行4列题型五:数列的最值问题例24.(2022·北京市第十二中学高三期中)已知数列{}n a 满足32n a n n=+,则数列{}n a 的最小值为( )A.343B .575C .D .12例25.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a ,2141n n a n n ,则下列说法正确的是( )A .此数列没有最大项B .此数列的最大项是3aC .此数列没有最小项D .此数列的最小项是2a例26.(2022·河南·高三阶段练习(理))在数列{}n a 中,11a =,1n n a a n --=(N n +∈,2n ≥),则11n a n ++的最小值是( ) A .12B .34C .1D .32例27.(2022·辽宁·高三阶段练习)若数列{}n a 满足24122,n nn n n a T a a a -==⋅⋅⋅,则n T 的最小值为( )A .92-B .102-C .112-D .122-例28.(2022·全国·高三专题练习)若数列{}n a 满足113a =,1n n n a a +-=,则na n的最小值为( ) A .235B .143C 12D .13例29.(2022·全国·高三专题练习)设221316n a n n =-+-,则数列{}n a 中最大项的值为( ) A .134B .5C .6D .132例30.(2022·浙江·高三专题练习)已知数列{}n a 的通项公式为211n aa n n n=-+,5a 是数列{}n a 的最小项,则实数a 的取值范围是( ) A .[]40,25-- B .[]40,0- C .[]25,25- D .[]25,0-【过关测试】一、单选题 1.(2022·陕西·交大附中模拟预测(理))函数()f x 定义如下表,数列{}()N n x n ∈满足02x =,且对任意的自然数n 均有()1n n x f x +=,则2022x =( )2.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测(理))大衍数列来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理.数列中的每一项,都代表太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和,其中一列数如下:0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,…….按此规律得到的数列记为{}n a ,其前n 项和为n S ,给出以下结论:①22122n a n n -=-;②182是数列{}n a 中的项;③21210a =;④当n 为偶数时,()2122n n n S S S n n *++-+=+∈N .其中正确的序号是( )A .①②B .②③C .①④D .③④3.(2022·河南·模拟预测(理))观察数组()2,2,()3,4,()4,8,()5,16,()6,32,…,根据规律,可得第8个数组为( ) A .()9,128 B .()10,128 C .()9,256D .()10,2564.(2022·吉林长春·模拟预测(理))已知数列{}n a 满足()()11120n n a a +-++=,112a =,则数列{}n a 的前2022项积为( ) A .16-B .23C .6-D .325.(2022·江西·临川一中模拟预测(理))已知数列{}n a 满足()1112,21*+-==∈-n n n a a a n N a ,则2022=a ( )A .13B .1C .2D .526.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 的通项公式为n a a n n=+,则“21a a >”是“数列{}n a 单调递增”的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件7.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足()2**2,5,,1,5,.n n tn n n a t n n n ⎧-+≤∈⎪=⎨->∈⎪⎩N N 且数列{}n a 是单调递增数列,则t 的取值范围是( ) A .919,24⎛⎫⎪⎝⎭B .9,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .()5,+∞D .(]1,48.(2022·全国·高三专题练习)若数列{an }的前n 项和Sn =n 2-10n (n ∈N *),则数列{nan }中数值最小的项是( ) A .第2项 B .第3项 C .第4项D .第5项9.(2022·上海普陀·二模)数列{}n a 的前n 项的和n S 满足*1(N )n n S S n n ++=∈,则下列选项中正确的是( )A .数列{}1n n a a ++是常数列B .若113a <,则{}n a 是递增数列C .若11a =-,则20221013S =D .若11a =,则{}n a 的最小项的值为1-10.(2022·北京四中三模)已知数列{n a }的通项为22n a n n λ=-,则“0λ<”是“*n ∀∈N ,1n n a a +>”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件二、多选题11.(2022·河北·衡水第一中学高三阶段练习)大衍数列,来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论.主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理.数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两仪数量总和,是中国传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题.其前10项依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,…,则下列说法正确的是( ) A .此数列的第20项是200B .此数列的第19项是180C .此数列偶数项的通项公式为222n a n =D .此数列的前n 项和为(1)n S n n =⋅-12.(2022·全国·高三专题练习)若数列{}n a 满足1112,012,1321,12n n n n n a a a a a a +⎧⎪⎪==⎨⎪-<<⎪⎩,则数列{}n a 中的项的值可能为( ) A .13B .2C .23D .4513.(2022·全国·高三专题练习)下列四个选项中,不正确的是( )A .数列2345,,,3456,⋯的一个通项公式是1n n a n =+ B .数列的图象是一群孤立的点C .数列1,1-,1,1-,⋯与数列1-,1,1-,1,⋯是同一数列D .数列11,24,⋯,12n是递增数列14.(2022·全国·高三专题练习)已知n S 是{}n a 的前n 项和,12a =,()1112n n a n a -=-≥,则下列选项错误的是( ) A .20212a = B .20211012S =C .331321n n n a a a ++⋅⋅=D .{}n a 是以3为周期的周期数列15.(2022·全国·高三专题练习)若数列{an }满足112,2712,62n n n n n a a a a a +⎧≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩,123a =,则数列{an }中的项的值可能为( ) A .19B .16C .13D .4316.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足112a =-,111n n a a +=-,则下列各数是{}n a 的项的有( )A .2-B .23C .32D .317.(2022·全国·高三专题练习(文))南宋杨辉在他1261年所著的《详解九章算术》一书中记录了一种三角形数表,称之为“开方作法本源”图,即现在著名的“杨辉三角”.如图是一种变异的杨辉三角,它是将数列{}n a 各项按照上小下大,左小右大的原则写成的,其中{}n a 是集合{}220,,s ts t s t Z +≤<∈且中所有的数从小到大排列的数列,即13a =,25a =,36a =,49a =,510a =,…,则下列结论正确的是( )A .第四行的数是17,18,20,24B .()11232-+=⋅n n n aC .()11221n n a n ++=+ D .10016640a =18.(2022·全国·高三专题练习)如图所示的数表中,第1行是从1开始的正奇数,从第2行开始每个数是它肩上两个数之和.则下列说法正确的是( )A .第6行第1个数为192B .第10行的数从左到右构成公差为102的等差数列C .第10行前10个数的和为9952⨯D .数表中第2021行第2021个数为202060612⨯19.(2022·河北·石家庄实验中学高三开学考试)大衍数列,来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论.主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理.数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两仪数量总和,是中国传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题.其前10项依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,…,则下列说法正确的是( ) A .此数列的第20项是200B .此数列的第19项是182C .此数列偶数项的通项公式为222n a n =D .此数列的前n 项和为(1)n S n n =⋅-20.(2022·福建漳州·三模)已知数列{n a }的前n 项和为211n S n n =-,则下列说法正确的是( ).A .{}n a 是递增数列B .{}n a 是递减数列C .122n a nD .数列{}n S 的最大项为5S 和6S21.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)对于正整数n ,()n ϕ是小于或等于n 的正整数中与n 互质的数的数目.函数()n ϕ以其首名研究者欧拉命名,称为欧拉函数,例如()96ϕ=(1,2,4,5,7,8与9互质),则( )A .若n 为质数,则()1n n ϕ=-B .数列(){}n ϕ单调递增C .数列()2nn ϕ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前5项和等于72 D .数列(){}3nϕ为等比数列三、填空题22.(2022·北京·人大附中模拟预测)能说明命题“若无穷数列{}n a 满足()111,2,3,n na n a +>=,则{}n a 为递增数列”为假命题的数列{}n a 的通项公式可以为n a =__________.23.(2022·陕西·宝鸡中学模拟预测)写出一个符合下列要求的数列{}n a 的通项公式:①{}n a 是无穷数列;②{}n a 是单调递减数列;③20n a -<<.这个数列的通项可以是__________.24.(2022·海南·模拟预测)写出一个同时具有下列性质①②③的数列{}n a 的通项公式:n a =__________.①10n n a a +<;②数列{}n a 是单调递减数列;③数列{}2nn a 是一个等比数列.25.(2022·江西·临川一中模拟预测(文))已知23n a n n =+,若2nn a λ≤对于任意*n ∈N 恒成立,则实数λ的取值范围是_______.26.(2022·天津市新华中学高三期末)在数列{}n a 中,()71()8nn a n =+,则数列{}n a 中的最大项的n =________ .27.(2022·山西·模拟预测(理))数列{}n a 中,已知11a =,20a >,()*21n n n a a a n ++=-∈N ,则2022a 的取值范围是___________.28.(2022·四川成都·三模(理))已知数列{}n a 满足13a =,122n n n a a a ++=,则2022a 的值为______.29.(2022·全国·模拟预测)在数列{}n a 中,11a =,1,231,nnn n n a a a a a +⎧⎪=⎨⎪+⎩为偶数为奇数,则1232021a a a a ++++=___.专题23 数列的基本知识与概念【考点预测】1.数列的概念(1)数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项. (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 *(或它的有限子集{}12n ⋯,,,)为定义域的函数()n a 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.(3)数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和通项公式法. 2.数列的分类(1)按照项数有限和无限分:(2)按单调性来分:111()n n n nn n a a a a a a C +++≥⎧⎪≥⎪⎨==⎪⎪⎩递增数列:递减数列: ,常数列:常数摆动数列 3.数列的两种常用的表示方法(1)通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.(2)递推公式:如果已知数列{}n a 的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项与它的前一项(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式. 【方法技巧与总结】(1)若数列{}n a 的前n 项和为n S ,通项公式为n a ,则1112n n n S n a S S n n N *-=⎧⎪=⎨-≥∈⎪⎩ , , ,注意:根据n S 求n a 时,不要忽视对1n =的验证.(2)在数列{}n a 中,若n a 最大,则11n n n n a a a a -+≥⎧⎨≥⎩ , 若n a 最小,则11.n n nn a a a a -+≤⎧⎨≤⎩【题型归纳目录】 题型一:数列的周期性 题型二:数列的单调性 题型三:数列的最大(小)项 题型四:数列中的规律问题 题型五:数列的最值问题【典例例题】题型一:数列的周期性例1.已知无穷数列{}n a 满足()21N n n n a a a x *++=-∈,且11a =,2a x =()x ∈Z ,若数列{}n a 的前2020项中有100项是0,则下列哪个不能是x 的取值( )A .1147B .1148C .1142-D .1143-【答案】B 【分析】当0x ≥时,分别令1,2,3,x =,可求出数列{}n a 的前2020项中0的个数,进而得出规律,可求出满足题意的x 的取值;当0x <时,分别令1,2,3,x =---,可求出数列{}n a 的前2020项中0的个数,进而得出规律,可求出满足题意的x 的取值. 【详解】 ①当0x ≥时,若0x =,则数列{}n a 的各项为1,0,1,1,0,1,1,0,1,,此时数列{}n a 为周期数列,周期为3,由202036731=⨯+, 可知数列{}n a 的前2020项中有673项为0; 若1x =,则数列{}n a 的各项为1,1,0,1,1,0,1,1,0,,此时数列{}n a 为周期数列,周期为3,由202036731=⨯+, 可知数列{}n a 的前2020项中有673项为0; 若2x =,则数列{}n a 的各项为1,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,,此时数列{}n a 从第3项开始为周期数列,周期为3,由202022018236722=+=+⨯+,可知数列{}n a 的前2020项中有672项为0; 若3x =,则数列{}n a 的各项为1,3,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,,此时数列{}n a 从第4项开始为周期数列,周期为3,由202032017336721=+=+⨯+,可知数列{}n a 的前2020项中有672项为0; 若4x =,则数列{}n a 的各项为1,4,3,1,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,, 此时数列{}n a 从第6项开始为周期数列,周期为3,由202052015536712=+=+⨯+,可知数列{}n a 的前2020项中有671项为0; 依次类推,可知当()26731001146x =-=,或1147x =时, 数列{}n a 的前2020项中有100项是0;②当0x <时,若1x =-,则数列{}n a 的各项为1,1,2,3,1,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,-,此时数列{}n a 从第7项开始为周期数列,周期为3,由202062014636711=+=+⨯+,可知数列{}n a 的前2020项中有671项为0; 若2x =-,则数列{}n a 的各项为1,2,3,5,2,3,1,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,-,此时数列{}n a 从第9项开始为周期数列,周期为3,由202082012836702=+=+⨯+,可知数列{}n a 的前2020项中有670项为0; 若3x =-,则数列{}n a 的各项为1,3,4,7,3,4,1,3,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,-,此时数列{}n a 从第10项开始为周期数列,周期为3,由202092011936701=+=+⨯+,可知数列{}n a 的前2020项中有670项为0; 若4x =-,则数列{}n a 的各项为1,4,5,9,4,5,1,4,3,1,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,-,此时数列{}n a 从第12项开始为周期数列,周期为3,由20201120091136692=+=+⨯+,可知数列{}n a 的前2020项中有669项为0; 依次类推,可知当()26711001142x =--=-,或1143x =-时, 数列{}n a 的前2020项中有100项是0.综上所述,若数列{}n a 的前2020项中有100项是0, 则x 可取的值有1146,1147,1142,1143--. 故选:B . 【点睛】本题考查无穷数列,解题的关键是通过条件()21N n n n a a a x *++=-∈探究数列{}n a 的性质,利用赋值法分别令1,2,3,x =和1,2,3,x =---,可分别求出数列{}n a 的前2020项中0的个数,进而得出规律.考查学生的推理能力与计算求解能力,属于难题.例2.若[]x 表示不超过x 的最大整数(如[]2.52=,[]44=,[]2.53-=-),已知2107n n a ⎡⎤=⨯⎢⎥⎣⎦,11b a =,()*110,2n n n b a a n n -=-∈≥N ,则2019b =( )A .2B .5C .7D .8【答案】B 【分析】求出1b ,2b ,3b ,4b ,5b ,6b ,判断出{}n b 是一个以周期为6的周期数列,求出即可.【详解】解:2107n n a ⎡⎤=⨯⎢⎥⎣⎦.*111(102)n n n b a b a a n n --∈≥N =,=,,∴112027[]a b ===,2200[287]a ==, 2281028b -⨯==,同理可得:332855a b =,=;4428577a b =,=;55285711a b =,=.662857144a b =,=;72857142a =,72b =,……. ∴6n n b b +=.故{}n b 是一个以周期为6的周期数列, 则20196336335b b b ⨯+===.故选:B . 【点睛】本题考查周期数列的判断和取整函数的应用. 例3.数列{}n a 满足12a =,111nn na a a ++=-,其前n 项积为n T ,则10T 等于( ) A .16B .16-C .6D .6-【答案】D 【分析】依次代入1,2,3,4n =可得{}n a 是以4为周期的周期数列,由1231n n n n a a a a +++=可推导得到结果. 【详解】 当1n =时,121131a a a +==--;当2n =时,2321112a a a +==--;当3n =时,3431113a a a +==-;当4n =时,454121a a a +==-;…,∴数列{}n a 是以4为周期的周期数列, ()()1231123123n n n n a a a a n N *+++⎛⎫∴=⨯-⨯-⨯=∈ ⎪⎝⎭,()10891012236T T a a a a ∴=⋅==⨯-=-. 故选:D .例4.若数列{}n a 满足1222a a ==,且21n n n a a a ++=-,则{}n a 的前100项和为( ) A .67 B .68 C .134 D .167【答案】B 【分析】由题意得122,1a a ==,根据21n n n a a a ++=-,列举数列的项,得到数列从第2项起,3项一个循环求解. 【详解】因为1222a a ==, 所以122,1a a ==, 因为21n n n a a a ++=-,所以数列的项依次为2,1,1,0,1,1,0,…, 所以从第2项起,3项一个循环,所以{}n a 的前100项的和为233(110)68+⨯++=, 故选:B .例5.数列{}n a 满足112,0,2121,1,2n n n n n a a a a a +⎧≤<⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩若125a =,则2021a 等于( )A .15B .25C .35D .45【答案】B 【分析】根据数列定义求出数列的前几项后得出数列是周期数列,从而求值. 【详解】 因为12152a =<,所以23454312,,,5555a a a a ====,所以数列具有周期性,周期为4,所以2021125a a ==.故选:B . 【点睛】本题考查数列的周期性,此类问题的解法是由定义求出数列的前几项,然后归纳出周期性.例6.已知数列{}n a 满足,()()111122,32n n n n n a a a a a ----⎧-+>⎪=⎨-⎪⎩*(,1)n N n ∈>,若1(2,3)a ∈且记数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2019=m S ,则2019S 的值为( ) A .60572B .3028C .60552D .3029【答案】C 【分析】根据递推公式可逐个代入计算,得出数列{}n a 的周期为4,再根据2019=m S 与前两项的范围可求得52a =,再分组求和求解2019S 即可. 【详解】设1(23)a a a =<<,由()()11112232n n n n n a a a a a ----⎧-+>⎪=⎨-⎪⎩,*(,1)n N n ∈>,得22(0,1)a a =-∈,3235(2,3)a a a =-=-∈,435423(0,1),3(2,3)a a a a a a =-=-∈=-=∈.故数列{}n a 的周期为4,即可得41234,6n n a a a a a a +=+++=. 12336632019m m S a a a =+++=⨯+=,又1(23)a a a =<<,22(0,1)a a =-∈.(2)3a a ∴+-=,即52a =. 12311201950443,32a a a a =⨯+++=+=, 2019116059504622S ∴=⨯+=. 故选:C . 【点睛】本题考查数列分组求和、分类讨论方法,考查推理能力与计算能力,考查逻辑推理与数学运算核心素养.属于中档题.例7.(2022·广东汕头·三模)已知数列{}n a 中,114a =-,当1n >时,111n n a a -=-,则2022a =( ) A .14-B .45C .5D .45-【答案】B【解析】由题意得:2341231141115,1,154a a a a a a =-==-==-=-,则数列{}n a 的周期为3,则20226743345a a a ⨯===. 故选:B .例8.(2022·河北·沧县中学高三阶段练习)已知数列{}n a 中,()1112n n n a a a n --=⋅+≥,12a =,则10a 等于( )A .12-B .12C .-1D .2【答案】D【解析】解:∵12a =,()1112n n n a a a n --=⋅+≥, ∴()1112n n a n a -=-≥, ∴211122a =-=,3121a =-=-,()4112a =--=,511122a =-=,…, ∴数列{}n a 是以3为周期的周期数列,10331=⨯+,∴101a a =, 故选:D .题型二:数列的单调性例9.(2022·四川达州·二模(理))已知单调递增数列{}n a 满足9,102121,109n n m n a m n n -⎧≥⎪=⎨⎛⎫+-< ⎪⎪⎝⎭⎩,则实数m 的取值范围是( )A .[)12,+∞B .()1,12C .()1,9D .[)9,+∞【答案】B【解析】{}n a 为单调递增数列,10912109m ma a >⎧⎪⎪∴+>⎨⎪>⎪⎩,即12109219219m m m m ⎧⎪>⎪⎪+>⎨⎪⎪⎛⎫>+⨯-⎪⎪⎝⎭⎩,解得:112m <<, 即实数m 的取值范围为()1,12.故选:B .例10.(2022·河南·温县第一高级中学高三阶段练习(文))已知函数()()633,7,7x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩,若数列{}n a 满足()()*n a f n n N =∈且{}n a 是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .9,34⎛⎫ ⎪⎝⎭B .9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .()2,3D .[)2,3【答案】C【解析】因为数列{}n a 是单调递增数列,则函数()6x f x a -=在()7,+∞上为增函数,可得1a >,函数()()33f x a x =--在[)1,7上为增函数,可得30a ->,可得3a <,且有78a a <,即()86733187a a a ---=-<,即27180a a +->,解得9a <-或2a >.综上所述,23a <<. 故选:C .例11.(2022·浙江·高三专题练习)已知数列{}n a 的首项为11a =,2a a =,且121(2,)n n a a n n n N *++=+≥∈,若数列{}n a 单调递增,则a 的取值范围为( ) A .12a <<B .23a <<C .3522a <<D .1322a <<【答案】C【解析】当2,n n N *≥∈时,121(1)n n a a n ++=+,因此有2123(2)n n a a n +++=+,(2)(1)-得:22n n a a +-=,说明该数列从第2项起,偶数项和奇数项都成等差数列,且它们的公差都是2,由121n n a a n ++=+可得:345,2a a a a =-=+,因为数列{}n a 单调递增,所以有1234a a a a <<<,即152a a a <<-<+,解得:3522a <<,故选:C例12.(2022·全国·高三专题练习)已知等比数列{}n a 前n 项和n S 满足113n n S A +=-⋅(A R ∈),数列{}n b 是递增的,且2n b An Bn =+,则实数B 的取值范围为( )A .2,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭B .[)1,-+∞C .()1,-+∞D .1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】解:因为等比数列{}n a 前n 项和n S 满足113n n S A +=-⋅(A R ∈),所以1119a S A ==-,221(127)(19)18a S S A A A =-=---=-, 332(181)(127)54a S S A A A =-=---=-,因为等比数列{}n a 中2213a a a ,所以2(18)(19)(54)A A A -=--,解得13A =或0A =(舍去), 所以213n b n Bn =+,因为数列{}n b 是递增的,所以22111(1)(1)033n n b b n B n n Bn +-=+++-->,所以2133B n >--,因为*n N ∈,所以1B >-, 故选:C例13.(2022·全国·高三专题练习(理))已知数列{}n a 满足()712,83,8n n a n n a n a n *-⎧⎛⎫-+>⎪ ⎪=∈⎝⎭⎨⎪≤⎩N ,若对于任意n *∈N 都有1n n a a +>,则实数a 的取值范围是( ) A .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭D .11,32⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】由条件可得011031923a a a a ⎧⎪<<⎪⎪-<⎨⎪⎪⎛⎫>-⨯+⎪ ⎪⎝⎭⎩,解出即可.【详解】因为对于任意n *∈N 都有1n n a a +>, 所以011031923a a a a ⎧⎪<<⎪⎪-<⎨⎪⎪⎛⎫>-⨯+⎪ ⎪⎝⎭⎩,解得112a <<故选:C例14.(2022·全国·高三专题练习)设数列{}n a 的通项公式为2n a n bn =+,若数列{}n a 是单调递增数列, 则实数b 的取值范围为( ) A .(2,)-+∞ B .[2,)-+∞C .(3,)-+∞D .(,3)-∞-【答案】C由数列{}n a 是单调递增数列,可得10n n a a +->,从而有21b n >--恒成立,由n ∈+N ,可求得b 的取值范围. 【详解】由数列{}n a 是单调递增数列,所以10n n a a +->,即22(1)(1)210n b n n bn n b +++--=++>,即21b n >--(n ∈+N )恒成立,又数列{}(21)n -+是单调递减数列,所以当1n =时,(21)n -+取得最大值3-,所以3b >-. 故选:C .【方法技巧与总结】解决数列的单调性问题的3种方法例15.已知数列{}n a 的首项为1,且()()*111n n n a a n n ++=∈+N ,则na的最小值是( )A .12 B .1 C .2 D .3【答案】B 【分析】 根据()111n n n a a n ++=+得出()11n n n a n a n ++-=,然后通过累加法求出1122n n a n =+-,根据均值不等式及n N +∈,即可求出结果. 【详解】 由()111n n n a a n ++=+得()11n n n a n a n ++-=所以()()()1122111122n n n n n n a n a n a a a na n a a ---=--+---++-+则()()()()()111112111122n n n n n n na n +---=-+-+++=+=+所以()111112222n n n na n-=+=+-≥ 当且仅当n =n N +∈,故取1a 或2a 最小,又121a a ==,所以n a 的最小值为1【点睛】思路点睛:本题通过累加法求数列通项公式,根据均值不等式及n N +∈,求得最值. 例16.已知数列{}n a 满足110a = ,12n na a n+-=,则n a n 的最小值为( )A .-1B .11 2C .163D .27 4【答案】C 【分析】先根据累加法得210n a n n =-+,进而得101n a n n n =+-,再结合函数()101f x x x=+-的单调性即可得当3n =时,na n 的最小值为163. 【详解】 解:由12n na a n+-=得12n n a a n +-=, 所以()121n n a a n --=-,()1222n n a a n ---=-,()2323n n a a n ---=-, ,3222a a -=⨯,2121a a -=⨯,累加上述式子得:()()()()12123211n a a n n n n n -=-+-+-+++=-⎡⎤⎣⎦,所以210n a n n =-+,()2n ≥,检验已知1n =时,210n a n n =-+满足.故210n a n n =-+,101n a n n n=+-,由于函数()101f x x x=+-在区间(上单调递减,在)+∞上单调递增,又因为*x ∈N ,当3n =时,10163133n a n =+-=,当4n =时,10114142n a n =+-=, 所以na n 的最小值为163. 故选:C .例17.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,且2(1)n n S a n -=-,22na nn b S =,则数列{}n b 的最小项为( )A .第3项B .第4项C .第5项D .第6项【答案】A 【分析】由n S 与n a 的关系1(1)n n n a S S n -=->化简即可求出n S 及n a ,可得n b ,分析单调性即可求解. 【详解】∵1(1)n n n a S S n -=->,∴1n n n S a S --=,则21(1)n S n -=-,即2*(N )n S n n =∈,∴22(1)21n a n n n =--=-.易知0n b >,∵212+1+14422+1n n n n b b n n -==,(),244142(1)n n b n b n +∴==+当11n >+时,1n >, ∴当13n ≤<时, 1n n b b +>, 当3n ≥时,1n n b b +<, 又23132,281b b ==,∴当3n =时, n b 有最小值.故选:A 例18.已知数列{}n a 的前n 项和2212,n S n n =-数列{||}n a 的前n 项和,n T 则nT n的最小值____ 【答案】5 【分析】由n S 和1n S -的关系求出数列{}n a 的通项公式,再根据正负表示出数列{||}n a 的通项公式为144,13414,4n n n a n n -≤≤⎧=⎨-≥⎩,求出n T ,并表示出n T n ,再分别求出13n ≤≤和4n ≥时的最小值,即可判断n T n 的最小值. 【详解】由题意,数列{}n a 的前n 项和2212n S n n =-()n N *∈,所以1121210a S ==-=-,当2n ≥时,()()12221221121414n n n n n n n S n a S -⎡⎤-----=-⎣⎦=-=, 当1n =时,1411410a ⨯-=-=, 所以414n a n =-,当13n ≤≤时,0n a <,当4n ≥时,0n a >,所以144,13414,4n n n a n n -≤≤⎧=⎨-≥⎩,数列{||}n a 的前n 项和n T ,所以22212,1321236,4n n n n T n n n ⎧-+≤≤=⎨-+≥⎩,当13n ≤≤时,212n T n n=-+,当3n =时,n Tn 的最小值为6;当4n ≥时,36212n n T n n=+-, 由对勾函数的性质,当4n =时,nT n有最小值5; 综上所述,nT n的最小值为5 故答案为:5 【点睛】本题主要考查由n S 求数列通项公式的求法、等差数列前n 项和公式、对勾函数的应用,是一道综合性很强的题目,考查学生分析转化能力和计算能力,属于难题. 例19.数列,1n =,2,,中的最小项的值为__________.【分析】构造函数()ln xf x x=,利用函数单调性分析最大值,得出数列的最大项,即可得解. 【详解】 考虑函数()ln x f x x=,()21ln xf x x -'=,当0x e <<时,()21ln 0x f x x -'=>,当x e >时,()21ln 0x f x x -'=<, 所以()ln xf x x=在()0,e 单调递增,在(),e +∞单调递减, 即()1ln x f x x ==()0,e 单调递增,在(),e +∞单调递减,所以y e ==()0,e 单调递增,在(),e +∞单调递减,116689,89<<.【点睛】此题考查求数列中的最小项,利用函数单调性讨论数列的最大项和最小项,涉及导函数处理单调性问题. 【方法技巧与总结】求数列的最大项与最小项的常用方法(1)将数列视为函数()f x 当x ∈N *时所对应的一列函数值,根据f (x )的类型作出相应的函数图象,或利用求函数最值的方法,求出()f x 的最值,进而求出数列的最大(小)项.(2)通过通项公式n a 研究数列的单调性,利用11()2n n n n a a a n a -+≥⎧⎨≥⎩≥,确定最大项,利用11()2n n nn a a a n a -+≤⎧⎨≤⎩≥,确定最小项.(3)比较法:若有1()()10n n a a f n f n -=+->+或0n a >时11n na a +>,则1n n a a +>,则数列{}n a 是递增数列,所以数列{}n a 的最小项为1(1)a f =;若有1()()10n n a a f n f n =-+-<+或0n a >时11n na a +<,则1n n a a <+,则数列{}n a 是递减数列,所以数列{}n a 的最大项为1(1)a f =. 题型四:数列中的规律问题例20.蜜蜂被认为是自然界中最杰出的建筑师,单个蜂巢可以近似地看作是一个正六边形,如图为一组蜂巢的截面图.其中第一个图有1个蜂巢,第二个图有7个蜂巢,第三个图有19个蜂巢,按此规律,以()f n 表示第n 幅图的蜂巢总数,则(4)f =( );()f n =( ).A .35 2331n n +-B .36 2331n n -+C .37 2331n n -+D .38 2331n n +- 【答案】C 【分析】结合图形中的规律直接求出(4)f 和(5)f ,进而总结出递推公式2n ≥时,()()(1)61f n f n n --=-,利用累加法即可求出结果. 【详解】由图中规律可知:(4)37f =, 所以(2)(1)716f f -=-=,(3)(2)19726f f -=-=⨯,(4)(3)371936f f -=-=⨯, (5)(4)613746f f -=-=⨯,因此当2n ≥时,()()(1)61f n f n n --=-, 所以[][][]()()(1)(1)(2)(2)(1)(1)f n f n f n f n f n f f f =--+---++-+()()612211n n ⎡⎤=⨯-+-++++⎣⎦()1612n n -=⨯+2331n n =-+,经检验当1n =时,符合()2331f n n n =-+,所以()2331f n n n =-+,故选:C .例21.由正整数组成的数对按规律排列如下:()1,1,1,2,()2,1,()1,3,()2,2,()3,1,()1,4,()2,3,()3,2,()4,1,()1,5,()2,4,⋅⋅⋅.若数对(),m n 满足()22222021m n -⋅-=,,m n N *∈,则数对(),m n 排在( )A .第386位B .第193位C .第348位D .第174位【答案】D 【分析】 先求出,m n 的值,再根据数对的特点推出数对(),m n 的位置 【详解】解:按规律把正整数组成的数对分组:第1组为(1,1),数对中两数的和为2,共1个数对;第2组为(1,2),(2,1),数对中两数和为3,共2个数对;第3组为(1,3),(2,2),(3,1),数对中两数的和为4,共3个数;……,第n 组为(1,),(2,1),,(,1)n n n -⋅⋅⋅,数对中两数的和为1n +,共n 个数,由()22222021m n -⋅-=,得()2222023m n -⋅=,因为20237289=⨯,所以2227289m n ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,解得317m n =⎧⎨=⎩,所以20m n +=,在所有数对中,两数之和不超过19的有1918123181712⨯+++⋅⋅⋅+==个, 所以在两数和为20的第1个数(1,19),第2个为(2,18),第3个为(3,17), 所以数对(3,17)排在第174位, 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查简单的合情推理,考查等差数求和,解题的关键是由()22222021m n -⋅-=,得()2222023mn -⋅=,解出,m n 的值,考查计算能力,属于中档题例22.已知“整数对”按如下规律排列:()()()()()1,11,22,11,32,2,,,,,()()()3,11,42,3,,()3,2,,()4,1,…,则第68个“整数对”为( ) A .()1,12 B .()3,10C .()2,11D .()3,9【答案】C 【分析】设“整数对”为()()*m n m n N ∈,,,由已知可知点列的排列规律是m n +的和从2开始,依次是3,4,…,其中m 依次增大,可依次求得总对数,从而可得选项. 【详解】设“整数对”为()()*m n m n N ∈,,,由已知可知点列的排列规律是m n +的和从2开始,依次是3,4,…,其中m 依次增大.当2m n +=时只有1个()11,;当3m n +=时有2个()()1221,,,; 当4m n +=时有3个()()()132231,,,,,; …;当12m n +=时有11个()()()111210111⋯,,,,,,;其上面共有11(111)12311662⨯+++++==个数对. 所以第67个“整数对”为()112,,第68个“整数对”为()211,, 故选:C . 【点睛】本题考查知识迁移运用:点列整数对,关键在于理解和探索其规律,属于中档题. 例23.将正整数排列如下: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ……则图中数2020出现在 A .第64行3列 B .第64行4列 C .第65行3列 D .第65行4列【答案】B 【分析】计算每行首个数字的通项公式,再判断2020出现在第几列,得到答案. 【详解】每行的首个数字为:1,2,4,7,11… 111,1n n a a a n -=-=-利用累加法:112211(1)()()...()121112n n n n n n n a a a a a a a a n n ----=-+-++-+=-+-++=+计算知:642017a = 数2020出现在第64行4列 故答案选B 【点睛】本题考查了数列的应用,计算首数字的通项公式是解题的关键. 题型五:数列的最值问题例24.(2022·北京市第十二中学高三期中)已知数列{}n a 满足32n a n n=+,则数列{}n a 的最小值为( )A.343B .575 C .D .12【答案】A【解析】()32f x x x=+在(0,上单调递减,在()+∞上单调递增, ∴当()x n n N *=∈时,()()(){}min min 5,6f n f f =,又()32575555f =+=,()32346663f =+=,()min 343f n ∴=,即32n a n n =+的最小值为343. 故选:A .例25.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a ,2141n n a n n ,则下列说法正确的是( )A .此数列没有最大项B .此数列的最大项是3aC .此数列没有最小项D .此数列的最小项是2a【答案】B【解析】令10t n =-≥,则1n t =+,22,641411tty tt t t 当0=t 时,0y = 当0t >时,146y t t=++,由双勾函数的知识可得y 在()02,上单调递增,在()2,+∞上单调递减 所以当2t =即3n =时,y 取得最大值, 所以此数列的最大项是3a ,最小项为10a = 故选:B .例26.(2022·河南·高三阶段练习(理))在数列{}n a 中,11a =,1n n a a n --=(N n +∈,2n ≥),则11n a n ++的最小值是( ) A .12B .34C .1D .32【答案】C【解析】由题意可得()()()()()211221121122n n n n n n n n na a a a a a a a ---+-+=-+-+⋅⋅⋅+-+=+=,当1n =时,11a =满足上式,则()()212121112121n a n n n n n n +++⎡⎤==++-⎢⎥+++⎣⎦. 因为n ∈+N , 所以12n +≥, 所以()2131n n ++≥+,则()21121n n ++-≥+,故112112n a n +≥⨯=+,当且仅当1n =时,等号成立. 故选:C例27.(2022·辽宁·高三阶段练习)若数列{}n a 满足24122,n nn n n a T a a a -==⋅⋅⋅,则n T 的最小值为( )A .92-B .102-C .112-D .122-【答案】B【解析】因为2420,nnn a -=>所以221222log log log log n n T a a a =++⋯+.设22log 4n n b a n n ==-.若n T 有最小值,则2log n T 有最小值, 令0n b ≤,则04,n ≤≤所以当3n =或4n =时﹐n T 的最小值为102-. 故选:B例28.(2022·全国·高三专题练习)若数列{}n a 满足113a =,1n n n a a +-=,则na n的最小值为( ) A .235B .143C 12D .13【答案】A【解析】由题意可知,()()121111312(1)13(1)2n n n a a a a a a n n n -=+-++-=++++-=+-,则113122n a n n n =+-,又113122y x x =+-在( 上递减,在)+∞上递增,且56<<,5n =时,11311131235222525n n +-=⨯+-=;6n =时,11311131142362226235n n +-=⨯+-=>,故选:A .例29.(2022·全国·高三专题练习)设221316n a n n =-+-,则数列{}n a 中最大项的值为( )A .134B .5C .6D .132。
第56炼 数列中的整数问题一、基础知识: 1、整数的基本性质:(1)整数的和,差,积仍为整数(2)整数的奇偶性:若()21n k k Z =+∈,则称n 为奇数;若()2n k k Z =∈,则称n 为偶数,在加,减,乘法运算中,其结果有以下规律:① 奇数±奇数=偶数 ② 奇数±偶数=奇数 ③ 偶数±偶数=偶数 ④ 奇数⨯偶数=偶数 ⑤ 偶数⨯偶数=偶数 ⑥ 奇数⨯奇数=奇数 (3)若,a b Z ∈,且a b <,则1a b ≤-(4)已知,,a b R a b ∈<,若n Z ∈,且(),n a b ∈,则n 只能取到有限多个整数(也有可能无解) (5)若aZ b∈,称a 能被b 整除,则有: ① b a ≤ ② b 为a 的一个因数(6)最小数原理:自然数集的任何非空子集,均有一个最小的自然数 2、整数性质的应用:(1)若变量属于整数,则利用方程与不等式均可求出变量的值:在实数范围内,若要求得变量的值,通常要依赖方程,而不等式只能解得变量的范围。
但是在整数范围内,除了方程,在不等式中也可以利用整数的离散性求出变量的值(即性质(4)),例如:若(),2,5n N n ∈∈,则n 的取值只能是3,4。
所以在涉及求整数的值时,思路不要局限于寻找等量关系,构造不等关系依然可以求解。
(2)整除问题:若表达式形式较为简单,可通过对常数进行因数分解,进而确定变量的取值;若表达式次数较高,则可以先利用二项式定理去掉高次的项,再进行处理。
(3)多元整数不定方程:当变量的值为整数时,不定方程的解可能有有限多组解。
通常的处理方式有两个:① 通过对表达式进行因式分解,对另一侧的常数进行因数分解,进而将不定方程拆成多个方程的方程组,进而解出变量② 将一个字母视为变量(其余视为参数)并进行参变分离,求出含变量函数的值域,进而将参数置于一个范围内,再利用整数离散性求得参数的值(4)反证法:运用反证法处理整数问题时,常见的矛盾有以下几点: ① 所解得变量非整数,或不符合已知范围 ② 等式两侧为一奇一偶3、整数问题通常会与数列联系起来,其特征就是数列中项的序数,以及前n 项和的项数,均为正整数。
第二章 章末复习课课时目标综合运用等差数列与等比数列的有关知识,解决数列综合问题和实际问题.一、选择题1.在如图的表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a +b +c 1 2 121 a b cA.1 B .2 答案 A解析 由题意知,a =12,b =516,c =316,故a +b +c =1.2.已知等比数列{a n },a 1=3,且4a 1、2a 2、a 3成等差数列,则a 3+a 4+a 5等于( ) A .33 B .72 C .84 D .189 答案 C解析 由题意可设公比为q ,则4a 2=4a 1+a 3, 又a 1=3,∴q =2.∴a 3+a 4+a 5=a 1q 2(1+q +q 2) =3×4×(1+2+4)=84.3.已知一个等比数列首项为1,项数为偶数,其奇数项和为85,偶数项之和为170,则这个数列的项数为( )A .4B .6C .8D .10 答案 C解析 设项数为2n ,公比为q .由已知S 奇=a 1+a 3+…+a 2n -1. ① S 偶=a 2+a 4+…+a 2n . ②②÷①得,q =17085=2,∴S 2n =S 奇+S 偶=255=a 1(1-q 2n )1-q =1-22n1-2,∴2n =8.4.在公差不为零的等差数列{a n }中,a 1,a 3,a 7依次成等比数列,前7项和为35,则数列{a n }的通项a n 等于( )A .nB .n +1C .2n -1D .2n +1 答案 B解析 由题意a 23=a 1a 7,即(a 1+2d )2=a 1(a 1+6d ), 得a 1d =2d 2.又d ≠0,∴a 1=2d ,S 7=7a 1+7×62d =35d =35.∴d =1,a 1=2,a n =a 1+(n -1)d =n +1.5.在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n ≥2,n ∈N +),则a 3a 5的值是( )A.1516B.158C.34D.38 答案 C解析 由已知得a 2=1+(-1)2=2,∴a 3·a 2=a 2+(-1)3,∴a 3=12,∴12a 4=12+(-1)4,∴a 4=3, ∴3a 5=3+(-1)5,∴a 5=23,∴a 3a 5=12×32=34. 6.已知等比数列{a n }的各项均为正数,数列{b n }满足b n =ln a n ,b 3=18,b 6=12,则数列{b n }前n 项和的最大值等于( )A .126B .130C .132D .134 答案 C解析 ∵{a n }是各项不为0的正项等比数列, ∴{b n }是等差数列.又∵b 3=18,b 6=12,∴b 1=22,d =-2,∴S n =22n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+23n ,=-(n -232)2+2324∴当n =11或12时,S n 最大, ∴(S n )max =-112+23×11=132. 二、填空题7.三个数成等比数列,它们的和为14,积为64,则这三个数按从小到大的顺序依次为__________.答案 2,4,8解析 设这三个数为a q ,a ,aq .由aq·a ·aq =a 3=64,得a =4.由a q +a +aq =4q +4+4q =14.解得q =12或q =2. ∴这三个数从小到大依次为2,4,8.8.一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项与奇数项和之比为32∶27,则这个等差数列的公差是____.答案 5解析 S 偶=a 2+a 4+a 6+a 8+a 10+a 12;S 奇=a 1+a 3+a 5+a 7+a 9+a 11. 则⎩⎪⎨⎪⎧S 奇+S 偶=354S 偶÷S 奇=32∶27,∴S 奇=162,S 偶=192, ∴S 偶-S 奇=6d =30,d =5. 9.如果b 是a ,c 的等差中项,y 是x 与z 的等比中项,且x ,y ,z 都是正数,则(b -c )log m x +(c -a )log m y +(a -b )log m z =______.答案 0解析 ∵a ,b ,c 成等差数列,设公差为d ,则(b -c )log m x +(c -a )log m y +(a -b )log m z =-d log m x +2d log m y -d log m z=d log m y 2xz=d log m 1=0.10.等比数列{a n }中,S 3=3,S 6=9,则a 13+a 14+a 15=________. 答案 48解析 易知q ≠1,∴⎩⎪⎨⎪⎧S 3=a 1(1-q 3)1-q=3S 6=a 1(1-q 6)1-q=9,∴S 6S 3=1+q 3=3,∴q 3=2. ∴a 13+a 14+a 15=(a 1+a 2+a 3)q 12 =S 3·q 12=3×24=48. 三、解答题11.设{a n }是等差数列,b n =⎝⎛⎭⎫12a n ,已知:b 1+b 2+b 3=218,b 1b 2b 3=18,求等差数列的通项a n .解 设等差数列{a n }的公差为d ,则b n +1b n=⎝⎛⎭⎫12a n +1⎝⎛⎭⎫12a n =⎝⎛⎭⎫12a n +1-a n =⎝⎛⎭⎫12d . ∴数列{b n }是等比数列,公比q =⎝⎛⎭⎫12d.∴b 1b 2b 3=b 32=18,∴b 2=12. ∴⎩⎨⎧b 1+b 3=178b 1·b 3=14,解得⎩⎪⎨⎪⎧ b 1=18b 3=2或⎩⎪⎨⎪⎧b 1=2b 3=18.当⎩⎪⎨⎪⎧b 1=18b 3=2时,q 2=16,∴q =4(q =-4<0舍去)此时,b n =b 1q n -1=⎝⎛⎭⎫18·4n -1=22n -5. 由b n =⎝⎛⎭⎫125-2n =⎝⎛⎭⎫12a n ,∴a n =5-2n .当⎩⎪⎨⎪⎧b 1=2b 3=18时,q 2=116,∴q =14⎝⎛⎭⎫q =-14<0舍去 此时,b n =b 1q n -1=2·⎝⎛⎭⎫14n -1=⎝⎛⎭⎫122n -3=⎝⎛⎭⎫12a n , ∴a n =2n -3.综上所述,a n =5-2n 或a n =2n -3.12.已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d >0,且第二项、第五项、第十四项分别是一个等比数列的第二项、第三项、第四项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1n (a n +3)(n ∈N *),S n =b 1+b 2+…+b n ,是否存在t ,使得对任意的n 均有S n >t36总成立?若存在,求出最大的整数t ;若不存在,请说明理由.解 (1)由题意得(a 1+d )(a 1+13d )=(a 1+4d )2,整理得2a 1d =d 2.∵d >0,∴d =2 ∵a 1=1.∴a n =2n -1 (n ∈N *).(2)b n =1n (a n +3)=12n (n +1)=12⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,∴S n =b 1+b 2+…+b n=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=12⎝⎛⎭⎫1-1n +1=n2(n +1).假设存在整数t 满足S n >t36总成立,又S n +1-S n =n +12(n +2)-n 2(n +1)=12(n +2)(n +1)>0,∴数列{S n }是单调递增的.∴S 1=14为S n 的最小值,故t 36<14,即t <9.又∵t ∈Z ,∴适合条件的t 的最大值为8. 能力提升13.已知数列{a n }为等差数列,公差d ≠0,其中ak 1,ak 2,…,ak n 恰为等比数列,若k 1=1,k 2=5,k 3=17,求k 1+k 2+…+k n .解 由题意知a 25=a 1a 17,即(a 1+4d )2=a 1(a 1+16d ). ∵d ≠0,由此解得2d =a 1.公比q =a 5a 1=a 1+4d a 1=3.∴ak n =a 1·3n -1.又ak n =a 1+(k n -1)d =k n +12a 1,∴a 1·3n -1=k n +12a 1.∵a 1≠0,∴k n =2·3n -1-1,∴k 1+k 2+…+k n =2(1+3+…+3n -1)-n =3n -n -1.14.设数列{a n }的首项a 1=1,前n 项和S n 满足关系式: 3tS n -(2t +3)S n -1=3t (t >0,n =2,3,4,…).(1)求证:数列{a n }是等比数列;(2)设数列{a n }的公比为f (t ),作数列{b n },使b 1=1,b n =f ⎝⎛⎭⎫1bn -1(n =2,3,4,…).求数列{b n }的通项b n ;(3)求和:b 1b 2-b 2b 3+b 3b 4-b 4b 5+…+b 2n -1b 2n -b 2n ·b 2n +1. (1)证明 由a 1=S 1=1,S 2=1+a 2,得a 2=3+2t 3t ,a 2a 1=3+2t3t.又3tS n -(2t +3)S n -1=3t , ① 3tS n -1-(2t +3)S n -2=3t . ② ①-②,得3ta n -(2t +3)a n -1=0. ∴a n a n -1=2t +33t ,(n =2,3,…).∴数列{a n }是一个首项为1,公比为2t +33t的等比数列.(2)解 由f (t )=2t +33t =23+1t ,得b n =f ⎝⎛⎭⎫1b n -1=23+b n -1.∴数列{b n }是一个首项为1,公差为23的等差数列.∴b n =1+23(n -1)=2n +13.(3)解 由b n =2n +13,可知{b 2n -1}和{b 2n }是首项分别为1和53,公差均为43的等差数列.于是b 1b 2-b 2b 3+b 3b 4-b 4b 5+…+b 2n -1b 2n -b 2n b 2n +1=b 2(b 1-b 3)+b 4(b 3-b 5)+b 6(b 5-b 7)+…+b 2n (b 2n -1-b 2n +1)=-43(b 2+b 4+…+b 2n )=-43·12n ⎝⎛⎭⎫53+4n +13=-49(2n 2+3n ).1.等差数列和等比数列各有五个量a 1,n ,d ,a n ,S n 或a 1,n ,q ,a n ,S n .一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a 1和d (或q ),问题可迎刃而解.2.数列的综合问题通常可以从以下三个角度去考虑:①建立基本量的方程(组)求解;②巧用等差数列或等比数列的性质求解;③构建递推关系求解......................................使用本文档删除后面的即可致力于打造全网一站式文档服务需求,为大家节约时间文档来源网络仅供参考欢迎您下载可以编辑的word文档谢谢你的下载本文档目的为企业和个人提供下载方便节省工作时间,提高工作效率,打造全网一站式精品需求!欢迎您的下载,资料仅供参考!(本文档收集于网络改编,由于文档太多,审核难免疏忽,如有侵权或雷同,告知本店马上删除)。
第56炼 数列中的整数问题一、基础知识: 1、整数的基本性质:(1)整数的和,差,积仍为整数(2)整数的奇偶性:若()21n k k Z =+∈,则称n 为奇数;若()2n k k Z =∈,则称n 为偶数,在加,减,乘法运算中,其结果有以下规律:① 奇数±奇数=偶数 ② 奇数±偶数=奇数 ③ 偶数±偶数=偶数 ④ 奇数⨯偶数=偶数 ⑤ 偶数⨯偶数=偶数 ⑥ 奇数⨯奇数=奇数 (3)若,a b Z ∈,且a b <,则1a b ≤-(4)已知,,a b R a b ∈<,若n Z ∈,且(),n a b ∈,则n 只能取到有限多个整数(也有可能无解) (5)若aZ b∈,称a 能被b 整除,则有: ① b a ≤ ② b 为a 的一个因数(6)最小数原理:自然数集的任何非空子集,均有一个最小的自然数 2、整数性质的应用:(1)若变量属于整数,则利用方程与不等式均可求出变量的值:在实数范围内,若要求得变量的值,通常要依赖方程,而不等式只能解得变量的范围。
但是在整数范围内,除了方程,在不等式中也可以利用整数的离散性求出变量的值(即性质(4)),例如:若(),2,5n N n ∈∈,则n 的取值只能是3,4。
所以在涉及求整数的值时,思路不要局限于寻找等量关系,构造不等关系依然可以求解。
(2)整除问题:若表达式形式较为简单,可通过对常数进行因数分解,进而确定变量的取值;若表达式次数较高,则可以先利用二项式定理去掉高次的项,再进行处理。
(3)多元整数不定方程:当变量的值为整数时,不定方程的解可能有有限多组解。
通常的处理方式有两个:① 通过对表达式进行因式分解,对另一侧的常数进行因数分解,进而将不定方程拆成多个方程的方程组,进而解出变量② 将一个字母视为变量(其余视为参数)并进行参变分离,求出含变量函数的值域,进而将参数置于一个范围内,再利用整数离散性求得参数的值(4)反证法:运用反证法处理整数问题时,常见的矛盾有以下几点: ① 所解得变量非整数,或不符合已知范围 ② 等式两侧为一奇一偶3、整数问题通常会与数列联系起来,其特征就是数列中项的序数,以及前n 项和的项数,均为正整数。
二、典型例题:例1:已知数列{}n a 的通项公式为27n a n =-,若12m m m a a a ++为数列{}n a 中的项,则m =____ 思路:()()12272523m m m m m a a a m ++--=-,{}n a 中的项为大于等于5-(15a =-)的奇数,所以考虑将12m m m a a a ++向奇数形式变形:()()()()23423227252323m m m m m m --⋅--⎡⎤⎡⎤--⎣⎦⎣⎦=--()88236292323m m m m =--+=-+--,可得823m -应该为大于等于4的偶数,所以8423m =-或8823m =-,解得52m =(舍)或2m =答案:2m =小炼有话说:(1)本题的亮点在于对()()272523m m m ---的变形,在有关整数的问题里,通常可对分式进行“分离常数”的变形,从而将复杂的分式简化,并能立刻找到需处理的部分。
例如在本题中通过“分离常数”可迅速将目标锁定在823m -上。
(2)本题对823m -的处理有多个角度,还可以从分母出发,观察到23m -应为奇数,而823Z m ∈-,而8的奇因数只有1和1-,同样可确定m 的值。
例2:已知等差数列{}n a 的公差0d >,设{}n a 的前n 项和为123,1,36n S a S S =⋅= (1)求n a 的通项公式(2)求(),,m k m k N *∈的值,使得165m m m k a a a +++++=例3:已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()211122n S n n n N *=+∈ (1)求数列{}n a 的通项公式(2)设()(21,)313(2,)n n a n k k N f n a n k k N **⎧=-∈⎪=⎨-=∈⎪⎩,是否存在m N *∈,使得()()155f m f m +=成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由 解:(1)()()()221111111,1122222n n S n n S n n n -=+=-+-≥ ()152n n n a S S n n -∴=-=+≥①11111622a S ==+= 符合① 5n a n ∴=+ (2)思路:()f n 按照奇偶分段,所以要确定15,m m +的奇偶。
观察可发现无论m 为何值,15,m m +均为一奇一偶,所以只需要对m 的奇偶进行分类讨论,解出符合条件的m 即可解:()5,2131332,2n n a n n k f n a n n k=+=-⎧=⎨-=+=⎩当m 为奇数时,15m +为偶数()()()()155315255f m f m m m ∴+=⇒++=+解得:11m =当m 为偶数时,15m +为奇数()()()()155155532f m f m m m ∴+=⇒++=+解得:57m =(舍) 综上所述:11m =例4:已知各项均为整数的数列{}n a 满足371,4a a =-=,前6项依次成等差数列,从第五项起依次成等比数列(1)求数列{}n a 的通项公式(2)求出所有的正整数m ,使得1212m m m m m m a a a a a a ++++++=解:(1)设前6项的公差为d ,则5363212,414a a d d a a d d =+=-+=+=-+567,,a a a 成等比数列,()()2265741421a a a d d ∴=⋅⇒-=- 解得:1d =6n ∴≤时,()334n a a n d n =+-=-561,2a a ∴==,则2q = 7n ∴>时,6562n n n a a q --=⋅=54,62,7n n n n a n --≤⎧∴=⎨>⎩ (2)思路:由于数列{}n a 分为两部分,当5n ≥时,即为公比是2的等比数列,所以考虑对于数列的前几项可进行验证,5n ≥后成等比数列,从而可进行抽象的计算,看是否能够找到符合条件的m 。
解:由(1)可得:{}:3,2,1,0,1,2,4,8,n a --- 则当1m =时,1231236a a a a a a ++=-=当2m =时,2342342342342,0,a a a a a a a a a a a a ++=-=++≠ 当3m =时,3453450a a a a a a ++==当4m =时,4564564564563,0,a a a a a a a a a a a a ++==++≠ 当5m ≥时,假设存在m ,使得1212m m m m m m a a a a a a ++++++= 则有()531221242m m --++=即:5312277227=2m m m ---⋅=⇒5m ≥ 273m ∴-≥ 2732287m -∴≥=>,从而277=2m -无解 5m ∴≥时,不存在这样的m ,使得1212m m m m m m a a a a a a ++++++=综上所述:1m =或3m =例5:已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足12a =-,1320n n a S +++=(*n ∈N ).(1)求2a ,3a 的值; (2)求数列{}n a 的通项公式;(3)是否存在整数对(,)m n ,使得等式248n n a m a m -⋅=+成立?若存在,请求出所有满足条件的(,)m n ;若不存在,请说明理由.解:(1)在1320n n a S +++=中,令1n =,得:21320a S ++=21123234a S a ∴=--=--=再令2n =,得:3233208a S a ++=⇒=-(2)由1320n n a S +++= ①,可得:()13202n n a S n -++=≥② ①-②可得:()113022n n n n n a a a a a n ++-+=⇒=-≥{}n a ∴从第二项开始成等比关系,公比为2-()()()22222n nn a a n -∴=⋅-=-≥ 而12a =-符合上式()2nn a ∴=-(3)思路:所成立的等式为()()22248nnm m ---=+,考虑将,m n 进行分离得到:()()()()2288242424n n n n m ⎡⎤--⎣⎦==--+-+-+,再利用,m n 为整数可得()824n-+为整数,从而求出符合条件的n ,再求出m 。
解:由(2)得:()()22248nnm m ---=+()()()()()()22282168824242424n n n n n nm ⎡⎤⎡⎤----+⎣⎦⎣⎦∴===--+-+-+-+ m Z ∈ 且()24nZ --∈ ∴只需()824nZ ∈-+,即()241,2,4,8n-+=±±±±经计算可得:1,2,3n =时,()824nZ ∈-+∴ 解得:123,,2114n n n m m m ===⎧⎧⎧⎨⎨⎨=-==-⎩⎩⎩ ∴ 共有三组符合题意:()()()2,1,1,2,14,3--小炼有话说:(1)在第(2)问中,要注意n 的取值范围变化,并且要把n 所能取到的最小值代入到递推公式中以了解递推公式从第几项开始满足。
(2)二元不定方程在求解时,参变分离是一种方式,通过变形让两变量分居不等号的两侧,这样可以以一侧作为突破口(比如本题中的整除问题),来求得变量的解例6:已知数列{}n a 是各项均不为0的等差数列,n S 是其前n 项和,且满足221n n a S -=,令11n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T(1)求数列{}n a 的通项公式及n T(2)是否存在正整数(),1m n m n <<,使得1,,m n T T T 成等比数列?若存在,求出所有的,m n 的值;若不存在,请说明理由。
解:(1)()12121212n n a a S n --+=⋅- 1212n n a a a -+= ()2121n n S n a -∴=- 221n n a S -= 且0n a ≠21n a n ∴=-()()1111212122121n b n n n n ⎛⎫∴==- ⎪-+-+⎝⎭11111111112335212122121n nT n n n n ⎛⎫⎛⎫∴=-+-++-=-= ⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭ (2)思路:先假定存在满足条件的,m n ,则由21mn T T T =⋅可得()22132121m n n m =⋅++,无法直接得到不等关系,考虑变形等式:()222163m n m n++=,分离参数可得:24132m m n +-=,以30n >为突破口可解出m的范围122⎛-+ ⎝⎭,从而确定m 的值后即可求出n 解:假设存在(),1m n m n <<,则21m n T T T =⋅即()()222222211634416332121m m nn m m n n m n m nm +++++=⋅⇒=⇒=++ 241346m m n ∴++=+即241320m m n+-=>222410m m m -++∴>解得:1122m -<<+ 2m ∴=,代入可得:234112224n =+-=,解得:12n = ∴存在2,12m n ==,使得1,,m n T T T 成等比数列例7:已知各项均为正数的数列{}n a 满足:13a =,且()2211210,n n n n n a a a a a n N *++---=∈(1)设1n n nb a a =-,求数列{}n b 的通项公式 (2)设2221222212111,n n n nS a a a T a a a =+++=+++ ,求n n S T +,并确定最小正整数n ,使得n n S T +为整数解:(1)()()()22221111210121n n n n n n n n n a a a a a a a a a ++++---=⇒-=-22111111111222n n n n n n n n n n a a b a a b a a a a +++++⎛⎫--∴=-==⋅=-= ⎪⎝⎭{}n b ∴是公比为2的等比数列(2)思路:由(1)可得2111223n n n n n a b b a +--==⋅=,n a 的通项公式可求但是比较复杂,不利于求出,n n S T ,但观察发现可将n n S T +中的项重新组合,进而能够和n b 找到联系。