2020版 高考高频考点对点练12 数列的基本运算
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高考数列的知识点数列是高中数学中重要的概念之一,也是高考中常考的内容。
掌握数列的相关知识点对于解题和应用问题具有重要意义。
本文将介绍高考数列的基本知识点,包括等差数列、等比数列、通项公式、求和公式以及其应用。
一、等差数列等差数列是指数列中相邻两项之间的差等于同一个常数d的数列。
常用的表示方法为{a1,a2,a3,...,an},其中a1为首项,d为公差。
等差数列的通项公式为:an = a1 + (n - 1)d (n为项数)等差数列的求和公式为:Sn = n(a1 + an)/2其中,Sn为数列前n项和。
二、等比数列等比数列是指数列中相邻两项之间的比等于同一个常数q的数列。
常用的表示方法为{a1,a2,a3,...,an},其中a1为首项,q为公比。
等比数列的通项公式为:an = a1 * q^(n-1) (n为项数)等比数列的求和公式为:Sn = a1 (1 - q^n) / (1 - q) (|q| < 1)三、常见数列除了等差数列和等比数列外,高考数列中还常见其他类型的数列,如等差中项数列、等差递推数列、等比中项数列等。
这些数列的特点和求解方法都有一定的规律性,需要考生根据题目的要求和条件进行分析和求解。
四、数列的应用数列在实际问题中有广泛的应用。
通过数列的求和公式,可以求解各种求和问题,如阶梯问题、工资问题等。
同时,数列还能用于解决一些递推关系的问题,如复利计算、等比缩放等。
掌握数列的知识,有助于提高解题的速度和准确性。
五、解题技巧在高考中,数列题往往有一定的难度,考生在解题过程中可以运用以下技巧:1. 观察数列的特点,确定数列类型(等差还是等比),并找到数列的首项、公差或公比。
2. 如果是等差数列,可以运用通项公式求解特定项的值;如果是等比数列,可以运用通项公式求解特定项的值。
3. 如果需要求解数列的和,可以根据题目给出的条件,运用求和公式进行计算。
需要注意的是,有些题目的数列只有部分项相加,此时需注意截取部分项进行计算。
高考数列重点知识点数列是高中数学中的重要概念,涉及到数学中的序列和级数等内容。
在高考中,数列是一个常见的考点,掌握数列相关的知识点对于解题非常关键。
下面将介绍高考数列的重点知识点,帮助同学们更好地理解和掌握相关内容。
一、等差数列等差数列是指数列中的相邻两项之差都相等的数列。
对于等差数列,以下为重点知识点:1. 通项公式:对于公差为d的等差数列,第n项的通项公式为:an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差。
2. 常见性质:a. 相邻两项之和等于中间项的两倍:an + an-1 = 2an-1。
b. 前n项和公式:Sn = n/2(a1 + an),其中Sn表示前n项和。
二、等比数列等比数列是指数列中的相邻两项之比都相等的数列。
对于等比数列,以下为重点知识点:1. 通项公式:对于公比为q的等比数列,第n项的通项公式为:an = a1 * q^(n-1),其中a1为首项,q为公比。
2. 常见性质:a. 相邻两项之和等于第二项与公比之和的乘积:an + an-1 = an-1 * q。
b. 前n项和公式(当q≠1):Sn = (a1 * (1 - q^n))/(1 - q),其中Sn 表示前n项和。
三、等差-等比混合数列等差-等比混合数列是指既满足等差又满足等比条件的数列。
对于等差-等比混合数列,以下为重点知识点:1. 通项公式:对于等差公差为d,等比公比为q的等差-等比混合数列,第n项的通项公式为:an = a1 * q^(n-1) + (n-1)d。
2. 常见性质:a. 相邻两项之和等于第二项与公比之和的乘积再加上公差:an + an-1 = an-1 * q + d。
b. 前n项和公式:Sn = (a1 * q^n - a1)/(q - 1) + (n * (n-1)/2) * d,其中Sn表示前n项和。
四、特殊数列除了等差数列和等比数列,高考还可能涉及到以下特殊的数列:1. 等差数列的前n项和为等差数列的平方:若等差数列an的前n项和Sn满足Sn = a1^2 + a2^2 + ... + an^2,则数列an为等差数列。
数列高考大题知识点归纳数列是高中数学中的重要内容之一,也是高考数学中常考的知识点。
通过对数列的学习和理解,可以掌握数学思维和解题方法,提高数学成绩。
下面将就数列相关知识点进行归纳和解析。
一、数列的基本概念和性质数列是按一定顺序排列的一列数,可以用一个公式来表示,常见的数列有等差数列、等比数列等。
等差数列的通项公式是an=a1+(n-1)d,其中a1是首项,d是公差。
等比数列的通项公式是an=a1*r^(n-1),其中a1是首项,r是公比。
数列有很多基本性质,我们需要掌握并运用于解题中。
例如,若数列an单调增加(减少),则其数列项an与an-1的大小关系为an>an-1(an<an-1);若数列an单调有界,则其数列项an具有极限。
二、数列的前n项和数列的前n项和是指数列前n个数之和,常用Sn表示。
对于等差数列,其前n项和Sn可以用以下公式求解:Sn=n/2(a1+an),其中a1是首项,an是第n项。
对于等比数列,其前n项和Sn可以用以下公式求解:Sn=a1(1-r^n)/(1-r),其中a1是首项,r是公比。
三、等差数列和等比数列的应用等差数列和等比数列在实际问题中有广泛的应用。
在解决一些常见问题时,我们可以通过建立等差数列或等比数列来简化问题,进而求解。
例如,可以通过建立等差数列来计算连续整数的和,通过建立等比数列来解决与指数、增长等相关的问题。
四、常见数列及其性质和应用1. 斐波那契数列斐波那契数列是指从第三项开始,每一项都等于前两项之和。
该数列具有许多有趣的性质,如黄金分割比例等。
斐波那契数列在数学和自然科学中有广泛的应用,如阿波罗尼斯的理发问题、植物的枝干生长规律等。
2. 等差数列等差数列是指数列中相邻两项之差恒定的数列。
等差数列具有简单的性质和运算规律,常用于排队问题和物体运动问题的求解。
3. 等比数列等比数列是指数列中相邻两项之比恒定的数列。
等比数列在实际问题中有重要的应用,如连续衰减的物质含量、复利利息的计算等。
新高考数列知识点汇总手写随着新高考改革的不断推进,数学科目也有了较大的变化。
其中,数列是新高考数学中的重点内容之一。
为了让广大学生更好地掌握数列的相关知识,本文将对新高考数列的知识点进行汇总,并结合实际例子进行解析,希望能对学生们的学习起到一定的帮助。
一、等差数列与等比数列在数列的学习中,等差数列与等比数列是最基础、最常见的两种数列。
等差数列是指相邻两项之间的差值相等的数列,而等比数列则是指相邻两项的比值相等的数列。
简单来说,等差数列的后一项与前一项之间的差值是固定的,而等比数列的后一项与前一项之间的比值是固定的。
举个例子,假设一个数列的前两项分别为3和7,且是等差数列。
我们可以通过求两项的差值来判断该数列是否为等差数列。
计算可得:7 - 3 = 4再将第二项和第三项进行比较:第三项 - 第二项 = ? - 7 = ?如果两个差值相等,那么该数列就是等差数列。
同样的方法,也可以判断是否为等比数列。
二、数列的通项公式了解等差数列与等比数列后,我们可能会关心如何求解数列中的任意一项。
这就需要用到数列的通项公式。
数列的通项公式可以表示数列中的第n(n为项数)项,通常用an表示。
下面,我们以等差数列为例来介绍通项公式的求解过程。
假设等差数列的第一项为a1,公差为d,我们可以得到以下关系式:a1 = 第一项an = a1 + (n-1)d其中,a1为第一项的值,n为要求的项数,d为公差。
通过上述关系式,我们可以得到等差数列的通项公式为:an = a1 + (n-1)d同理,对于等比数列,也可以求出通项公式。
三、数列的求和公式在数列中,除了关注每一项的求解,我们也会关注数列的求和。
数列的求和可以通过求前n项之和来完成,其中n为项数。
下面,我们以等差数列为例,来介绍数列的求和公式的求解过程。
假设等差数列的第一项为a1,公差为d,要求前n项之和Sn。
我们可以得到以下关系式:Sn = n * (a1 + an) / 2其中,a1为第一项的值,n为要求的项数,an为第n项的值。
高考数学:数列公式知识点总结高考数学必备:数列公式一、高中数列基本公式:1、一般数列的通项an与前n项和Sn的关系:an=2、等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d an=ak+(n-k)d (其中a1为首项、ak为已知的第k项) 当d≠0时,an是关于n的一次式;当d=0时,an是一个常数。
3、等差数列的前n项和公式:Sn= Sn= Sn=当d≠0时,Sn是关于n的二次式且常数项为0;当d=0时(a1≠0),Sn=na1是关于n的正比例式。
4、等比数列的通项公式: an= a1 qn-1an= ak qn-k(其中a1为首项、ak为已知的第k项,an≠0)5、等比数列的前n项和公式:当q=1时,Sn=n a1 (是关于n的正比例式);当q≠1时,Sn= Sn=二、高中数学中有关等差、等比数列的结论1、等差数列{an}的任意连续m项的和构成的数列Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、S4m- S3m、……仍为等差数列。
2、等差数列{an}中,若m+n=p+q,则3、等比数列{an}中,若m+n=p+q,则4、等比数列{an}的任意连续m项的和构成的数列Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、S4m- S3m、……仍为等比数列。
5、两个等差数列{an}与{bn}的和差的数列{an+bn}、{an-bn}仍为等差数列。
6、两个等比数列{an}与{bn}的积、商、倒数组成的数列{an bn}、、仍为等比数列。
7、等差数列{an}的任意等距离的项构成的数列仍为等差数列。
8、等比数列{an}的任意等距离的项构成的数列仍为等比数列。
9、三个数成等差数列的设法:a-d,a,a+d;四个数成等差的设法:a-3d,a-d,,a+d,a+3d10、三个数成等比数列的设法:a/q,a,aq;三、个数成等比的错误设法:a/q3,a/q,aq,aq3 (为什么,高中学习方法?)11、{an}为等差数列,则 (c>;0)是等比数列。
2020届高考数学复习备考-等差数列、等比数列高考真题1.记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为 ( ) A .1 B .2 C .4 D .82.等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }的前6项和为 ( ) A .-24 B .-3 C .3 D .83.已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100= ( ) A .100 B .99 C .98 D .974.若等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=-1,a 4=b 4=8,则a 2b 2=______.5.等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=__________. 典型例题例1:(1)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(2)设{a n }的首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1= ( )A .2B .-2C .12D .-12例2:若等比数列的各项均为正数,前4项的和为9,积为814,则前4项倒数的和为 ( )A .32B .94 C .1 D .2例3:已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n .其中λ≠0.(1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式;(2)若S 5=3132,求λ.课后练习1.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 11=22,则a 3+a 7+a 8= ( )A .18B .12C .9D .62.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6= ( )A .31B .32C .63D .643.已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于 ( )A .-6(1-3-10)B .19(1-3-10)C .3(1-3-10) D .3(1+3-10)4.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,且4a 3-a 6=0,则S 6S 3= ( )A .-5B .-3C .3D .55.已知公差不等于0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,如果S 3=-21,a 7是a 1与a 5的等比中项,那么在数列{na n }中,数值最小的项是 ( )A .第4项B .第3项C .第2项D .第1项6.数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n (n ∈N *),若p -q =5,则a p -a q = ( )A .10B .15C .-5D .207.若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=__ __.8.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,以S n 表示{a n }的前n 项和,则使得S n 达到最大值的n 是__ __.9.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =4a n -p (n ∈N *),其中p 是不为零的常数. (1)证明:数列{a n }是等比数列;(2)当p =3时,若数列{b n }满足b n +1=a n +b n (n ∈N *),b 1=2,求数列{b n }的通项公式.10.设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求使得|T n -1|<11 000成立的n 的最小值.。
2020年高考数学(理)总复习:数列的求和及综合应用题型一 数列求和 【题型要点】(1)分组求和法:分组求和法是解决通项公式可以写成c n =a n +b n 形式的数列求和问题的方法,其中{a n }与{b n }是等差(比)数列或一些可以直接求和的数列.(2)裂项相消法:将数列的通项分成两个代数式子的差,即a n =f (n +1)-f (n )的形式,然后通过累加抵消中间若干项的求和方法.形如1+n n a a c(其中{a n }是各项均不为0的等差数列,c 为常数)的数列等.(3)错位相减法:形如{a n ·b n }(其中{a n }为等差数列,{b n }为等比数列)的数列求和,一般分三步:①巧拆分;②构差式;③求和.(4)倒序求和法:距首尾两端等距离的两项和相等,可以用此法,一般步骤:①求通项公式;②定和值;③倒序相加;④求和;⑤回顾反思.(5)并项求和法:先将某些项放在一起求和,然后再求S n .(6)归纳猜想法:通过对S 1,S 2,S 3,…的计算进行归纳分析,寻求规律,猜想出S n ,然后用数学归纳法给出证明.【例1】已知各项为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }的通项公式b n =⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数,n +1,n 为奇数(n ∈N *),若S 3=b 5+1,b 4是a 2和a 4的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .【解析】 (1)∵数列{b n }的通项公式b n =⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数,n +1,n 为奇数(n ∈N *),∴b 5=6,b 4=4,设各项为正数的等比数列{a n }的公比为q ,q >0, ∵S 3=b 5+1=7,∴a 1+a 1q +a 1q 2=7,① ∵b 4是a 2和a 4的等比中项,∴a 2·a 4=a 23=16,解得a 3=a 1q 2=4,②由①②得3q 2-4q -4=0,解得q =2,或q =-23(舍),∴a 1=1,a n =2n -1.(2)当n 为偶数时,T n =(1+1)·20+2·2+(3+1)·22+4·23+(5+1)·24+…+[[(n -1)+1]·2n-2+n ·2n -1=(20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n -1)+(20+22+…+2n -2),设H n =20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n -1,①2H n =2+2·22+3·23+4·24+…+n ·2n ,② ①-②,得-H n =20+2+22+23+…+2n -1-n ·2n=1-2n 1-2-n ·2n =(1-n )·2n -1,∴H n =(n -1)·2n +1,∴T n =(n -1)·2n+1+1-4·2n 1-4=⎪⎭⎫ ⎝⎛-32n ·2n +23.当n 为奇数,且n ≥3时,T n =T n -1+(n +1)·2n -1=⎪⎭⎫ ⎝⎛-35n ·2n -1+23+(n +1)·2n -1=⎪⎭⎫ ⎝⎛-322n ·2n -1+23,经检验,T 1=2符合上式, ∴T n =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛--为偶数为奇数n n n n n n ,32232,3223221【反思总结】(1)错位相减法适用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,其中{a n }为等差数列,{b n }为等比数列. (2)所谓“错位”,就是要找“同类项”相减.要注意的是相减后所得部分,求等比数列的和,此时一定要查清其项数.(3)为保证结果正确,可对得到的和取n =1,2进行验证.题组训练一 数列求和已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且6S n =3n +1+a (a ∈N *).(1)求a 的值及数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n -1(2n 2+2n +1)(log 3a n +2)2(log 3a n +1)2,求{b n }的前n 项和T n .【解析】 (1)∵等比数列{a n }满足6S n =3n +1+a (a ∈N *),n =1时,6a 1=9+a ;n ≥2时,6a n =6(S n -S n -1)=3n +1+a -(3n +a )=2×3n .∴a n =3n -1,n =1时也成立,∴1×6=9+a ,解得a =-3,∴a n =3n -1.(2)b n =(-1)n -1(2n 2+2n +1)(log 3a n +2)2(log 3a n +1)2=(-1)n -1(2n 2+2n +1)n 2(n +1)2=(-1)n -1()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++22111n n当n 为奇数时,T n =+⋅⋅⋅+⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+222231212111()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++22111n n =1+1(n +1)2; 当n 为偶数时,T n =+⋅⋅⋅+⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+222231212111()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++22111n n =1-1(n +1)2. 综上,T n =1+(-1)n-11(n +1)2. 题型二 数列与函数的综合问题 【题型要点】数列与函数的综合问题主要有以下两类:(1)已知函数条件,解决数列问题,此类问题一般利用函数的性质、图象研究数列问题; (2)已知数列条件,解决函数问题,解决此类问题一般要充分利用数列的范围、公式、求和方法对式子化简变形.【例2】已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n 2+2n . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若点(b n ,a n )在函数y =log 2x 的图象上,求数列{b n }的前n 项和T n . 【解】 (1)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2+2n -[2(n -1)2+2(n -1)]=4n , 当n =1时,a 1=S 1=4=4×1, ∴数列{a n }的通项公式为a n =4n .(2)由点{b n ,a n }在函数y =log 2x 的图象上得a n =log 2b n ,且a n =4n ,∴b n =2an =24n =16n ,故数列{b n }是以16为首项,公比为16的等比数列.T n =16(1-16n )1-16=16n +1-1615.题组训练二 数列与函数的综合问题已知二次函数f (x )=ax 2+bx 的图象过点(-4n,0),且f ′(0)=2n (n ∈N *). (1)求f (x )的解析式;(2)若数列{a n }满足1a n +1=f ′⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛na 1,且a 1=4,求数列{a n }的通项公式. 【解】 (1)由f ′(x )=2ax +b ,f ′(0)=2n ,得b =2n ,又f (x )的图象过点(-4n,0),所以16n 2a -4nb =0,解得a =12.所以f (x )=12x 2+2nx (n ∈N *).(2)由(1)知f ′(x )=x +2n (n ∈N *), 所以1a n +1=1a n +2n ,即1a n +1-1a n=2n .所以1a n -1a n -1=2(n -1), 1a n -1-1a n -2=2(n -2),…1a 2-1a 1=2,以上各式相加得1a n -14=n 2-n ,所以a n =1n 2-n +14,即a n =4(2n -1)2(n ∈N *). 题型三 数列与不等式的综合问题 【题型要点】(1)以数列为背景的不等式恒成立问题,多与数列求和相联系,最后利用数列或数列对应函数的单调性求解.(2)以数列为背景的不等式证明问题,多与数列求和有关,常利用放缩法或单调性法证明.(3)当已知数列关系时,需要知道其范围时,可借助数列的单调性,即比较相邻两项的大小即可.【例3】设f n (x )=x +x 2+…+x n -1,x ≥0,n ∈N ,n ≥2. (1)求f n ′(2);(2)证明:f n (x )在⎪⎭⎫⎝⎛32,0内有且仅有一个零点(记为a n ),且0<a n -12<13n⎪⎭⎫ ⎝⎛32.(1)【解】 方法一 由题设f n ′(x )=1+2x +…+nx n -1,所以f n ′(2)=1+2×2+…+(n -1)2n -2+n ·2n -1,①则2f n ′(2)=2+2×22+…+(n -1)2n -1+n ·2n ,②由①-②得,-f n ′(2)=1+2+22+…+2n -1-n ·2n=1-2n1-2-n ·2n =(1-n )2n -1, 所以f n ′(2)=(n -1)2n +1.方法二 当x ≠1时,f n (x )=x -x n +11-x-1,则f n ′(x )=[1-(n +1)x n ](1-x )+(x -x n +1)(1-x )2,可得f n ′(2)=-[1-(n +1)2n ]+2-2n +1(1-2)2=(n -1)2n +1.(2)[证明] 因为f n (0)=-1<0,f n ⎪⎭⎫ ⎝⎛32=32132132-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-n-1=1-2×n ⎪⎭⎫ ⎝⎛32≥1-2×232⎪⎭⎫ ⎝⎛>0,所以f n (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛32,0内至少存在一个零点,又f ′n (x )=1+2x +…+nx n -1>0,所以f n (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛32,0内单调递增,因此f n (x )在⎪⎭⎫⎝⎛32,0内有且仅有一个零点a n ,由于f n (x )=x -x n +11-x -1,所以0=f n (a n )=a n -a n +1n1-a n-1,由此可得a n =12+12a n +1n >12,故12<a n <23,所以0<a n -12=12a n +1n <12×132+⎪⎭⎫ ⎝⎛n =13n⎪⎭⎫ ⎝⎛32. 题组训练三 数列与不等式的综合问题1.已知等比数列{a n }满足a n +1+a n =10·4n -1(n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n ,且b n =log 2a n .(1)求b n ,S n ;(2)设c n =b n +12,证明:c 1·c 2+c 2·c 3+…+c n ·c n +1<12S n +1(n ∈N *).【解】 (1)解 由题意知a 2+a 1=10,a 2+a 3=40,设{a n }的公比为q ,则a 2+a 3a 1+a 2=q (a 1+a 2)a 1+a 2=4,∴q =4.则a 1+a 2=a 1+4a 1=10,解得a 1=2,∴a n =2·4n -1=22n -1.∴b n =log 222n -1=2n -1.∴S n =n (b 1+b n )2=n (1+2n -1)2=n 2.(2)证明 法一∵c n =b n +12=2n -1+12=n ,∴S n +1=(n +1)2.要证明c 1·c 2+c 2·c 3+…+c n ·c n +1<12S n +1,即证1×2+2×3+…+n ×(n +1)<12(n +1)2,①当n =1时,1×2<12×(1+1)2=2成立.②假设当n =k (k ∈N *)时不等式成立, 即1×2+2×3+…+k ×(k +1)<12(k +1)2,则当n =k +1(k ∈N *)时,要证1×2+2×3+…+k ×(k +1)+(k +1)(k +2)<12(k +2)2,即证(k +1)(k +2)<12(k +2)2-12(k +1)2,即(k +1)(k +2)<k +32,两边平方得k 2+3k +2<k 2+3k +94显然成立,∴当n =k +1(k ∈N *)时,不等式成立. 综上,不等式成立.法二 ∵c n =b n +12=2n -1+12=n ,S n +1=(n +1)2,由基本不等式可知n (n +1)≤n +n +12=n +12,故1×2<1+12,2×3<2+12,…,n (n +1)≤n +12,∴1×2+2×3+3×4+…+n (n +1)<(1+2+3+…+n )+n 2=n 2+2n 2<n 2+2n +12=(n +1)22,即不等式c 1·c 2+c 2·c 3+…+c n ·c n +1<12S n +1(n ∈N *)成立.2.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n 1+a 2n,n ∈N *,记S n ,T n 分别是数列{a n },{a 2n }的前n 项和.证明:当n ∈N *时,(1)a n +1<a n ; (2)T n =1a 2n +1-2n -1;(3)2n -1<S n <2n .【证明】 (1)由a 1=1及a n +1=a n1+a 2n 知,a n >0,故a n +1-a n =a n 1+a 2n -a n =-a 3n1+a 2n <0, ∴a n +1<a n ,n ∈N *. (2)由1a n +1=1a n +a n ,得1a 2n +1=1a 2n +a 2n +2,从而1a 2n +1=1a 2n +a 2n +2=1a 2n -1+a 2n -1+a 2n +2×2=…=1a 21+a 21+a 22+…+a 2n +2n ,又∵a 1=1,∴T n =1a 2n +1-2n -1,n ∈N *. (3)由(2)知,a n +1=1T n +2n +1,由T n ≥a 21=1,得a n +1≤12n +2,∴当n ≥2时,a n ≤12n =22n <2n +n -1=2(n -n -1),由此S n <a 1+2[(2-1)+(3-2)+…+(n -n -1)]=1+2(n -1)<2n ,n ≥2,又∵a 1=1,∴S n <2n .另一方面,由a n =1a n +1-1a n ,得S n =1a n +1-1a 1≥2n +2-1>2n -1.综上,2n -1<S n <2n .【专题训练】1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=8, S n =a n +12-n -1.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2×3na n a n +1的前n 项和T n .【解】 (1)因为S n =a n +12-n -1,故当n =1时,a 1=a 22-1-1=2;当n ≥2时,2S n =a n +1-2n -2,2S n -1=a n -2(n -1)-2,两式相减可得a n +1=3a n +2; 经检验,当n =1时也满足a n +1=3a n +2,故a n +1+1=3(a n +1),故数列{a n +1}是以3为首项,3为公比的等比数列,故a n +1=3n ,即a n =3n -1.(2)由(1)可知,2×3n a n a n +1=2×3n(3n -1)(3n +1-1) =13n-1-13n +1-1, 故T n =131-1-132-1+132-1-133-1+…+13n -1-13n +1-1=12-13n +1-1.2.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n +1=S n +2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)已知b n =log 2a n ,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n .【解析】 (1)∵a n +1=S n +2,∴当n ≥2时,a n =S n -1+2,两式相减得,a n +1-a n =S n -S n -1=a n ,则a n +1=2a n ,所以a n +1a n =2(n ≥2),∵a 1=2,∴a 2=S 1+2=4,满足a 2a 1=2,∴数列{a n }是以2为公比、首项为2的等比数列,则a n =2·2n -1=2n ;(2)由(1)得,b n =log 2a n =log 22n =n , ∴1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1, ∴T n =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⋅⋅⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-1113121211n n =1-1n +1=n n +1. 3.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,4S n =a n ·a n +1,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a 2n 的前n 项和为T n ,求证:n 4n +4<T n <12.【解析】 (1)∵4S n =a n ·a n +1,n ∈N *, ∴4a 1=a 1·a 2,又a 1=2,∴a 2=4.当n ≥2时,4S n -1=a n -1·a n ,得4a n =a n ·a n +1-a n -1·a n .由题意知a n ≠0,∴a n +1-a n -1=4. ①当n =2k +1,k ∈N *时,a 2k +2-a 2k =4,即a 2,a 4,…,a 2k 是首项为4,公差为4的等差数列, ∴a 2k =4+(k -1)×4=4k =2×2k ; ②当n =2k ,k ∈N *时,a 2k +1-a 2k -1=4,即a 1,a 3,…,a 2k -1是首项为2,公差为4的等差数列, ∴a 2k -1=2+(k -1)×4=4k -2=2(2k -1). 综上可知,a n =2n ,n ∈N *.(2)证明:∵1a 2n =14n 2>14n (n +1)=14⎪⎭⎫ ⎝⎛+-111n n ,∴T n =1a 21+1a 22+…+1a 2n>14⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⋅⋅⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-1113121211n n =141-1n +1=n 4n +4. 又∵1a 2n =14n 2<14n 2-1=1(2n -1)(2n +1)=12⎪⎭⎫ ⎝⎛+--121121n n ,∴T n =1a 21+1a 22+…+1a 2n <12⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+-+-+-12112171515131311n n =12⎪⎭⎫ ⎝⎛+-1211n <12. 即得n 4n +4<T n <12.4.已知数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且对任意n ∈N *,a n +1-a n =2(b n +1-b n )恒成立.(1)若A n =n 2,b 1=2,求B n ;(2)若对任意n ∈N *,都有a n =B n 及b 2a 1a 2+b 3a 2a 3+b 4a 3a 4+…+b n +1a n a n +1<13成立,求正实数b 1的取值范围;(3)若a 1=2,b n =2n ,是否存在两个互不相等的整数s ,t (1<s <t ),使A 1B 1,A s B s ,A t B t成等差数列?若存在,求出s ,t 的值;若不存在,请说明理由. 【解】 (1)因为A n =n 2,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,n 2-(n -1)2,n ≥2, 即a n =2n -1,故b n +1-b n =12(a n +1-a n )=1,所以数列{b n }是以2为首项,1为公差的等差数列,所以B n =n ·2+12·n ·(n -1)·1=12n 2+32n . (2)依题意B n +1-B n =2(b n +1-b n ),即b n +1=2(b n +1-b n ),即b n +1b n=2, 所以数列{b n }是以b 1为首项,2为公比的等比数列,所以a n =B n =1-2n1-2×b 1=b 1(2n -1), 所以b n +1a n a n +1=2nb 1(2n -1)·(2n +1-1), 因为b n +1a n a n +1=1b 1⎪⎭⎫ ⎝⎛---+1211211n n 所以b 2a 1a 2+b 3a 2a 3+b 4a 3a 4+…+b n +1a n a n +1=1b 1⎪⎭⎫ ⎝⎛---+12112111n ,所以1b 1⎪⎭⎫ ⎝⎛---+12112111n <13恒成立,即b 1>3⎪⎭⎫ ⎝⎛--+12111n ,所以b 1≥3.(3)由a n +1-a n =2(b n +1-b n )得:a n +1-a n =2n +1,所以当n ≥2时,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=2n +2n -1+…+23+22+2=2n +1-2, 当n =1时,上式也成立,所以A n =2n +2-4-2n , 又B n =2n +1-2,所以A n B n =2n +2-4-2n 2n +1-2=2-n 2n -1, 假设存在两个互不相等的整数s ,t (1<s <t ),使A 1B 1,A s B s ,A t B t 成等差数列,等价于121-1,s 2s -1,t 2t -1成等差数列, 即2s 2s-1=121-1+t 2t -1,即2s 2s -1=1+t 2t -1,因为1+t 2t -1>1,所以2s 2s -1>1,即2s <2s +1,令h (s )=2s -2s -1(s ≥2,s ∈N *),则h (s +1)-h (s )=2s -2>0所以h (s )递增, 若s ≥3,则h (s )≥h (3)=1>0,不满足2s <2s +1,所以s =2,代入2s 2s -1=121-1+t 2t -1得2t -3t -1=0(t ≥3),当t =3时,显然不符合要求; 当t ≥4时,令φ(t )=2t -3t -1(t ≥4,t ∈N *),则同理可证φ(t )递增,所以φ(t )≥φ(4)=3>0,所以不符合要求.所以,不存在正整数s ,t (1<s <t ),使A 1B 1,A s B s ,A t B t成等差数列.。
2020年高考理科数学《数列》题型归纳与训练【题型归纳】等差数列、等比数列的基本运算题组一 等差数列基本量的计算例1 设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S n +2−S n =36,则n = A .5 B .6 C .7 D .8【答案】D【解析】解法一:由题知()21(1)21n S na d n n n n n n ==+-=-+,S n +2=(n +2)2,由S n +2−S n =36得,(n +2)2−n 2=4n +4=36,所以n =8.解法二:S n +2−S n =a n +1+a n +2=2a 1+(2n +1)d =2+2(2n +1)=36,解得n =8.所以选D . 【易错点】对S n +2−S n =36,解析为a n +2,发生错误。
题组二 等比数列基本量的计算例2 在各项均为正数的等比数列{a n }中,若28641,2a a a a ==+,则a 6的值是________. 【答案】4【解析】设公比为q (q ≠0),∵a 2=1,则由8642a a a =+得6422q q q =+,即4220q q --=,解得q 2=2,∴4624a a q ==.【易错点】忘了条件中的正数的等比数列. 【思维点拨】等差(比)数列基本量的计算是解决等差(比)数列题型时的基础方法,在高考中常有所体现,多以选择题或填空题的形式呈现,有时也会出现在解答题的第一问中,属基础题.等差(比)数列基本运算的解题思路:(1)设基本量a 1和公差d (公比q ).(2)列、解方程组:把条件转化为关于a 1和d (q )的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量.等差数列、等比数列的判定与证明题组一 等差数列的判定与证明例1设数列{a n }的各项都为正数,其前n 项和为S n ,已知对任意n ∈N *,S n 是a 2n 和a n 的等差中项. (1)证明:数列{a n }为等差数列;(2)若b n =−n +5,求{a n ·b n }的最大项的值并求出取最大值时n 的值. 【答案】(1)见解析;(2) 当n =2或n =3时,{a n ·b n }的最大项的值为6. 【解析】(1)由已知可得2S n =a 2n +a n ,且a n >0, 当n =1时,2a 1=a 21+a 1,解得a 1=1; 当n ≥2时,有2S n −1=a 2n -1+a n −1,所以2a n =2S n −2S n −1=a 2n −a 2n -1+a n −a n −1,所以a 2n −a 2n -1=a n +a n −1,即(a n +a n −1)(a n −a n −1)=a n +a n −1,因为a n +a n −1>0, 所以a n −a n −1=1(n ≥2).故数列{a n }是首项为1,公差为1的等差数列. (2)由(1)可知a n =n ,设c n =a n ·b n ,则c n =n (−n +5)=−n 2+5n =−⎝⎛⎭⎫n -522+254, 因为n ∈N *,所以当n =2或n =3时,{a n ·b n }的最大项的值为6.【易错点】S n 是a 2n 和a n 的等差中项,无法构建一个等式去求解出a n 。
重难点 数列【高考考试趋势】高考中考查数列难度不大,知识点考查比较简单,也是高考中务必拿分题目,对于大部分人来说,数列这一知识点是不容失分的.本重点专题是通过对高考中常见高考题型对应知识点的研究而总结出来的一些题目,通过本专题的学习补充巩固,让你对高考中数列题目更加熟练,做高考数列题目更加得心应手.【高考常见题型分类总结】通项公式的求法q pa a n n +=1-的形式,主要是利用)()(1-m a p m a n n +=+的形式进行转化对于11-++=n n p pa a n ,主要采用m p a p a n n n n =1-1--的形式进行转化运算 对于11n-n n-n a =pa -a a 一般采用转化成=p a -a n-n 111的形式进行转化运算. 对于求和问题 裂项求和形如)12)(1-2(1+=n n a n 的形式一般采用裂项)121-1-21(21+=n n a n 的形式,注意前面的21此系数,是由系数只差确定与1212+n n-. 错位相减求和问题,本专题题目中有出现.分组求和问题,分为两种,一种是绝对值分组求和问题,另外一种是两种不同数列的分组求和问题.【常见题型限时检测】(建议用时:35分钟)1.已知等比数列{}n a 满足114a =,()35441a a a =-,则2a =( ) A .2 B .1 C .12 D .18【答案】C【解析】试题分析:由题意可得()235444412a a a a a ==-⇒=,所以34182a q q a ==⇒=,故 2112a a q ==,选C. 考点:本题主要考查等比数列性质及基本运算. 2.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( ) A .7B .5C .5-D .7-【答案】D【解析】【分析】 由条件可得47a a ,的值,进而由27104a a a =和2417a a a =可得解. 【详解】56474747822,4a a a a a a a a ==-+=∴=-=或474,2a a ==-. 由等比数列性质可知2274101478,1a a a a a a ==-==或2274101471,8a a a a a a ====- 1107a a ∴+=-故选D.【名师点睛】。
第五篇 数列及其应用专题5.04 数列求和及数列的综合应用【考试要求】1.熟练掌握等差、等比数列的前n 项和公式;2.掌握非等差数列、非等比数列求和的几种常见方法;3.了解数列是一种特殊的函数;4.能在具体问题情境中,发现等差、等比关系,并解决相应的问题.【知识梳理】1.特殊数列的求和公式(1)等差数列的前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d . (2)等比数列的前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1-a n q 1-q=a 1(1-q n )1-q ,q ≠1. 2.数列求和的几种常用方法(1)分组转化法把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(2)裂项相消法把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.(3)错位相减法如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,这个数列的前n 项和可用错位相减法求解.(4)倒序相加法如果一个数列{a n }的前n 项中与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法求解.3.数列应用题常见模型(1)等差模型:如果后一个量比前一个量增加(或减少)的是同一个固定值,该模型是等差模型,增加(或减少)的量就是公差.(2)等比模型:如果后一个量与前一个量的比是同一个固定的非零常数,该模型是等比模型,这个固定的数就是公比.(3)递推数列模型:如果题目中给出的前后两项之间的关系不固定,随项的变化而变化,应考虑a n 与a n +1(或者相邻三项等)之间的递推关系,或者S n 与S n +1(或者相邻三项等)之间的递推关系.【微点提醒】1.1+2+3+4+…+n =n (n +1)2. 2.12+22+…+n 2=n (n +1)(2n +1)6. 3.裂项求和常用的三种变形(1)1n (n +1)=1n -1n +1. (2)1(2n -1)(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1. (3)1n +n +1=n +1-n .【疑误辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)若数列{a n }为等比数列,且公比不等于1,则其前n 项和S n =a 1-a n +11-q.( ) (2)当n ≥2时,1n 2-1=12(1n -1-1n +1).( ) (3)求S n =a +2a 2+3a 3+…+na n 时只要把上式等号两边同时乘以a 即可根据错位相减法求得.( )(4)若数列a 1,a 2-a 1,…,a n -a n -1是首项为1,公比为3的等比数列,则数列{a n }的通项公式是a n =3n -12.( )【教材衍化】2.(必修5P47B4改编)数列{a n }中,a n =1n (n +1),若{a n }的前n 项和为2 0192 020,则项数n 为( ) A.2 018B.2 019C.2 020D.2 0213.(必修5P56例1改编)等比数列{a n }中,若a 1=27,a 9=1243,q >0,S n 是其前n 项和,则S 6=________.【真题体验】4.(2018·东北三省四校二模)已知数列{a n }满足a n +1-a n =2,a 1=-5,则|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=( )A.9B.15C.18D.305.(2019·北京朝阳区质检)已知数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,b n -a n =2n +1,且S n +T n =2n +1+n 2-2,则2T n =________________.6.(2019·河北“五个一”名校质检)若f (x )+f (1-x )=4,a n =f (0)+f ⎝⎛⎭⎫1n +…+f ⎝⎛⎭⎫n -1n +f (1)(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.【考点聚焦】考点一 分组转化法求和【例1】 (2019·济南质检)已知在等比数列{a n }中,a 1=1,且a 1,a 2,a 3-1成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =2n -1+a n (n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n ,试比较S n 与n 2+2n 的大小.【规律方法】 1.若数列{c n }的通项公式为c n =a n ±b n ,且{a n },{b n }为等差或等比数列,可采用分组求和法求数列{c n }的前n 项和.2.若数列{c n }的通项公式为c n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,n 为奇数,b n ,n 为偶数,其中数列{a n },{b n }是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求{a n }的前n 项和.【训练1】 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S 3+S 4=S 5.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -1a n ,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .考点二 裂项相消法求和【例2】 (2019·郑州模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=8,S n =a n +12-n -1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2×3n a n a n +1的前n 项和T n .【规律方法】1.利用裂项相消法求和时,应注意抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项.2.将通项公式裂项后,有时候需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项公式相等.【训练2】 设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知S 3=a 7,a 8-2a 3=3.(1)求a n ;(2)设b n =1S n,求数列{b n }的前n 项和T n .考点三 错位相减法求和【例3】 已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n ,已知S 2n +1=b n b n +1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n .【规律方法】 1.一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减法.2.用错位相减法求和时,应注意:(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形.(2)在写出“S n”与“qS n”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便于下一步准确地写出“S n-qS n”的表达式.【训练3】已知等差数列{a n}满足:a n+1>a n(n∈N*),a1=1,该数列的前三项分别加上1,1,3后成等比数列,a n+2log2b n=-1.(1)分别求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)求数列{a n·b n}的前n项和T n.考点四数列的综合应用【例4】某同学利用暑假时间到一家商场勤工俭该商场向他提供了三种付酬方案:第一种,每天支付38元;第二种,第一天付4元,第二天付8元,第三天付12元,依此类推;第三种,第一天付0.4元,以后每天比前一天翻一番(即增加1倍).他应该选择哪种方式领取报酬呢?【规律方法】数列的综合应用常考查以下几个方面:(1)数列在实际问题中的应用;(2)数列与不等式的综合应用;(3)数列与函数的综合应用.解答数列综合题和应用题既要有坚实的基础知识,又要有良好的逻辑思维能力和分析、解决问题的能力.解答应用性问题,应充分运用观察、归纳、猜想的手段建立出有关等差(比)数列、递推数列模型,再结合其他相关知识来解决问题.【训练4】已知二次函数y=f(x)的图象经过坐标原点,其导函数为f′(x)=6x-2,数列{a n}的前n项和为S n,点(n,S n)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=3a n a n+1,试求数列{b n}的前n项和T n.【反思与感悟】1.非等差、等比数列的一般数列求和,主要有两种思想(1)转化的思想,即将一般数列设法转化为等差或等比数列,这一思想方法往往通过通项分解或错位相消来完成;(2)不能转化为等差或等比的特殊数列,往往通过裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等来求和.2.解答数列应用题的步骤(1)审题——仔细阅读材料,认真理解题意.(2)建模——将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题,弄清该数列的特征、要求的是什么.(3)求解——求出该问题的数学解.(4)还原——将所求结果还原到实际问题中.【易错防范】1.直接应用公式求和时,要注意公式的应用范围,如当等比数列公比为参数(字母)时,应对其公比是否为1进行讨论.2.在应用错位相减法时,要注意观察未合并项的正负号.3.解等差数列、等比数列应用题时,审题至关重要,深刻理解问题的实际背景,理清蕴含在语言中的数学关系,把应用问题抽象为数学中的等差数列、等比数列问题,使关系明朗化、标准化,然后用等差数列、等比数列知识求解.【分层训练】【基础巩固题组】(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2017·全国Ⅲ卷)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }前6项的和为( )A.-24B.-3C.3D.82.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( )A.200B.-200C.400D.-4003.数列{a n }的通项公式是a n =1n +n +1,前n 项和为9,则n 等于( )A.9B.99C.10D.1004.(2019·德州调研)已知T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2n+12n 的前n 项和,若m >T 10+1 013恒成立,则整数m 的最小值为() A.1 026 B.1 025 C.1 024 D.1 0235.(2019·厦门质检)已知数列{a n }满足a n +1+(-1)n +1a n =2,则其前100项和为( )A.250B.200C.150D.100二、填空题6.已知正项数列{a n }满足a 2n +1-6a 2n =a n +1a n .若a 1=2,则数列{a n }的前n 项和S n =________.7.(2019·武汉质检)设数列{(n 2+n )a n }是等比数列,且a 1=16,a 2=154,则数列{3n a n }的前15项和为________.8.某棵果树前n 年的总产量S n 与n 之间的关系如图所示,从目前记录的结果看,前m 年的年平均产量最高,m 的值为________.三、解答题9.求和S n =⎝⎛⎭⎫x +1x 2+⎝⎛⎭⎫x 2+1x 22+…+⎝⎛⎭⎫x n +1x n 2(x ≠0).10.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n +1=2+S n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1+log 2(a n )2,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n <16.【能力提升题组】(建议用时:20分钟)11.(2019·广州模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1-a n ≥2(n ∈N *),且S n 为{a n }的前n 项和,则() A.a n ≥2n +1 B.S n ≥n 2C.a n ≥2n -1D.S n ≥2n -112.某厂2019年投资和利润逐月增加,投入资金逐月增长的百分率相同,利润逐月增加值相同.已知1月份的投资额与利润值相等,12月份投资额与利润值相等,则全年的总利润ω与总投资N 的大小关系是( )A.ω>NB.ω<NC.ω=ND.不确定13.已知数列{a n }中,a n =-4n +5,等比数列{b n }的公比q 满足q =a n -a n -1(n ≥2)且b 1=a 2,则|b 1|+|b 2|+|b 3|+…+|b n |=________.14.(2019·潍坊调研)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=5,nS n +1-(n +1)S n =n 2+n .(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列; (2)令b n =2n a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .【新高考创新预测】15.(多填题)已知公差不为零的等差数列{a n}中,a1=1,且a2,a5,a14成等比数列,{a n}的前n项和为S n,b n=(-1)n S n,则a n=________,数列{b n}的前n项和T n=________.。
高考高频考点对点练
12 数列的基本运算
1.(2018·江南十校联考)已知数列{a n }是等差数列,a 3+a 13=20,a 2=-2,则a 15=( )
A .20
B .24
C .28
D .34
B [∵a 3+a 13=2a 8=20,∴a 8=10,又a 2=-2,∴d =2,得a 15=a 2+13d =24.故选B.]
2.(2019·辽宁五校联考)已知数列{a n }为等比数列,若a 4+a 6=10,则a 7(a 1+2a 3)+a 3a 9的值为( )
A .10
B .20
C .100
D .200
C [a 7(a 1+2a 3)+a 3a 9=a 7a 1+2a 7a 3+a 3a 9=a 24+2a 4a 6+a 26=(a 4+a 6)2=10
2=100.]
3.公差不为零的等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 4是a 3与a 7的等比中项,S 8=16,则S 10等于( )
A .18
B .24
C .30
D .60
C [设等差数列{a n }的公差为d ≠0.由题意,
得(a 1+3d )2=(a 1+2d )(a 1+6d ),即2a 1+3d =0.①
∵S 8=16,∴8a 1+8×72×d =16, ②
联立①②解得
a 1=-32, d =1.则S 10=10×⎝ ⎛⎭
⎪⎫-32+10×92×1=30.] 4.今有女善织,日益功疾,且从第2天起,每天比前一天多织相同量的布,若第1天织5尺布,现在一月(按30天计)共织390尺布,则每天比前一天多织的布的尺数为(不作近似计算)( )
A.12
B.815
C.1629
D.1631
C [由题意可知,该女每天的织布量成等差数列,首项是5,公差为d ,前30项和为390.根据等差数列前n 项和公式,有390=30×5+
30×292d ,解得d =
1629.]
5.已知数列{a n }是等比数列,S n 为其前n 项和,若a 1+a 2+a 3=4,a 4+a 5+a 6=8,则S 12=( )
A .40
B .60
C .32
D .50
B [由等比数列的性质可知,数列S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,S 12-S 9是等比数列,即数列4,8,S 9-S 6,S 12-S 9是等比数列,因此S 12=4+8+16+32=60,选B.]
6.朱世杰是历史上最伟大的数学家之一,他所著的《四元玉鉴》卷中“如像招数”五问中有如下问题:“今有官司差夫一千八百六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人.每人日支米三升,共支米四百三石九斗二升,问筑堤几日”.其大意为:官府陆续派遣1 864人前往修筑堤坝.第一天派出64人,从第二天开始,每天派出的人数比前一天多7人.修筑堤坝的每人每天分发大米3升,共发出大米40 392升,问修筑堤坝多少天.“在这个问题中,第5天应发大米( )
A .894升
B .1 170升
C .1 275升
D .1 467升
B [由题意知,每天派出的人数构成首项为64,公差为7的等差数列,则
第5天的总人数为5×64+5×42×7=390,所以第5天应发大米390×3=1 170
升.]
7.数列{a n }满足:a n +1=λa n -1(n ∈N *,λ∈R 且λ≠0),若数列{a n -1}是等比数列,则λ的值等于( )
A .1
B .-1 C.12 D .2
D [由a n +1=λa n -1,得a n +1-1=λa n -2=λ⎝ ⎛⎭
⎪⎫a n -2λ.由于数列{a n -1}是等比数列,所以2λ=1,得λ=2.]
8.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 =( )
A .n (3n -1)
B.n (n +3)2 C .n (n +1) D.n (3n +1)2
C [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.]
9.(2019·华南师范大学附中模拟)等比数列{a n }的前n 项和S n =12·3n +1+c (c
为常数),若λa n ≤3+S 2n 恒成立,则实数λ的最大值是( )
A .3
B .4
C .5
D .6 C [a n =S n -S n -1=3n ,n ≥2,q =3,a 1=92+c ,a 2=9,所以c =-32,得a n
=3n ,S n =12·3n +1-32,所以λ·3n ≤3+12·32n +1-32,得λ≤32⎝ ⎛⎭
⎪⎫3n +13n ,所以n =1时,λ≤5.故选C.]
10.已知函数y =log a (x -1)+3(a >0,a ≠1)的图象所过定点的横、纵坐标分
别是等差数列{a n }的第二项与第三项,若b n =1a n a n +1
,数列{b n }的前n 项和为T n ,则T 10=________.
1011
[对数函数y =log a x 的图象过定点(1,0),∴函数y =log a (x -1)+3的图象过定点(2,3),则a 2=2,a 3=3,故a n =n ,∴b n =1a n a n +1=1n -1n +1
, ∴T 10=1-12+12-13+…+110-111=1-111=1011.]
11.(2018·河南适应性考试)已知数列{a n }的前n 项和是S n ,且a n +S n =3n -1,则数列{a n }的通项公式a n =________.
3-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2
[由题意得a n +S n =3n -1①,
a n -1+S n -1=3n -4②,
两式相减得a n =12a n -1+32,∴a n -3=12(a n -1-3),
又∵a 1+S 1=3-1,∴a 1=1.
∴{a n -3}是一个等比数列,∴a n -3=(a 1-3)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1
=(1-3)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -11,∴a n =3-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2
.]
12.设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________.
64 [设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1+a 3=10,a 2+a 4=q (a 1+a 3)=5,知q =12.
又a 1+a 1q 2=10,∴a 1=8.
故a 1a 2…a n =a n 1q 1+2+…+(n -1)=23n ·
=23n -n 22+n 2=2-n 22+7n 2
记t =-n 22+7n 2=-12(n 2-7n )=-12⎝ ⎛⎭
⎪⎫n -722
+498, 结合n ∈N *可知n =3或4时,t 有最大值6. 又y =2t 为增函数,从而a 1a 2…a n 的最大值为26=64.]。