高考数学(文)专题提分训练:等差数列(含答案解析)[ 高考]
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3.数 列1.在等差数列{a n }中,a 1=-2,a 12=20.(1)求数列{a n }的通项a n ;(2)若b n =a1+a2+…+an n,求数列{3b n }的前n 项和S n . 解 (1)因为a n =-2+(n -1)d ,所以a 12=-2+11d =20,于是d =2,所以a n =2n -4(n ∈N *).(2)因为a n =2n -4,所以a 1+a 2+…+a n =n (2n -6)2=n (n -3),于是 b n =a1+a2+…+an n=n -3,令c n =,则c n =3n -3, 显然数列{c n }是等比数列,且c 1=3-2,公比q =3,所以数列{3b n }的前n 项和S n =c1()1-qn 1-q =3n -118(n ∈N *). 2.已知数列{a n }满足a 1=12,1an +1=1an+2(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:a 21+a 2+a 23+…+a 2n <12. (1)解 由条件可知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1an 为等差数列,且首项为2,公差为2,所以1an =2+(n -1)×2=2n ,故a n =12n(n ∈N *). (2)证明 依题意可知a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 2=14·1n2<14·1n ·1n -1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n ,n ≥2,n ∈N *. 又因为a 21=14, 所以a 21+a 2+a 23+…+a 2n <14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-12+12-13+…+1n -1-1n =14⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1n <14×2=12. 故a 21+a 2+a 23+…+a 2n <12. 3.已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且a 1=1,S 9=81.记b n =[log 5a n ],其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[log 516]=1.(1)求b 1,b 14,b 61;(2)求数列{b n }的前200项和.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知S 9=81,根据等差数列的性质可知,S 9=9a 5=9(a 1+4d )=81, ∴a 1+4d =9.∵a 1=1,∴d =2,∴a n =2n -1,∴b 1=[log 51]=0,b 14=[log 527]=2,b 61=[log 5121]=2.(2)当1≤n ≤2时,1≤a n ≤3(a n ∈N *),b n =[log 5a n ]=0,共2项; 当3≤n ≤12时,5≤a n ≤23,b n =[log 5a n ]=1,共10项;当13≤n ≤62时,25≤a n ≤123,b n =[log 5a n ]=2,共50项; 当63≤n ≤200时,125≤a n ≤399,b n =[log 5a n ]=3,共138项. ∴数列{b n }的前200项和为2×0+10×1+50×2+138×3=524.4.已知数列{a n }满足a 1=1,S n =2a n +1,其中S n 为{a n }的前n 项和(n ∈N *).(1)求S 1,S 2及数列{S n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =(-1)n S n ,且{b n }的前n 项和为T n ,求证:当n ≥2时,13≤|T n |≤79. (1)解 数列{a n }满足S n =2a n +1,则S n =2a n +1=2(S n +1-S n ),即3S n =2S n +1,所以Sn +1Sn =32, 所以S 2=32,S 1=a 1=1, 即数列{S n }是以1为首项,以32为公比的等比数列. 所以S n =⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1(n ∈N *). (2)证明 在数列{b n }中,b n =(-1)n S n =-1×(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1,{b n }的前n 项和的绝对值 |T n |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪-1×⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-23+49+⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫233+…+(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-23+49+⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫233+…+(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1, 而当n ≥2时,1-23≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-23+49+⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫233+…+(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-23+49=79,即13≤|T n |≤79. 5.设数列{a n }满足a 1=a ,a n +1=2an a2n +1(a >0且a ≠1,n ∈N *). (1)证明:当n ≥2时,a n <a n +1<1;(2)若b ∈(a 2,1),求证:当整数k ≥(b -a 2)(b +1)a 2(1-b )+1时,a k +1>b . 证明 (1)由a n +1=2an a2n +1知,a n 与a 1的符号相同, 而a 1=a >0,所以a n >0,所以a n +1=2an +1an≤1, 当且仅当a n =1时,a n +1=1,下面用数学归纳法证明:①因为a >0且a ≠1,所以a 2<1,a3a2=2a22+1>1,即有a 2<a 3<1; ②假设当n =k 时,有a k <a k +1<1(k ≥2),则a k +2=2ak +1a2k +1+1=2ak +1+1ak +1<1, 且ak +2ak +1=2a2k +1+1>1,即a k +1<a k +2<1, 即当n =k +1时,不等式成立.综上,对任意n ≥2,均有a n <a n +1<1成立.(2)若a k ≥b ,则由(1)知当k ≥2时,1>a k +1>a k ≥b ;若a k <b ,由0<x <1及二项式定理知(1+x )n =1+C1n x +…+Cn n x n ≥1+nx , 而a 2k +1<b 2+1<b +1,且a 2<a 3<…<a k <b <1,所以a k +1=a 2·a3a2·a4a3·…·ak +1ak =a 2·2k -1(1+a 22)(1+a 23)…(1+a 2k )>a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫21+b2k -1>a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫21+b k -1=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-b 1+b k -1≥a 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+1-b 1+b (k -1). 因为k ≥(b -a 2)(b +1)a 2(1-b )+1, 所以1-b 1+b (k -1)+1≥b -a2a2+1=b a2, 所以a k +1>b .6.已知数列{a n }满足a 1=2,点(a n ,a n +1)在直线y =3x +2上.数列{b n }满足b 1=2,bn +1an +1=1a1+1a2+…+1an. (1)求b 2的值;(2)求证数列{a n +1}为等比数列,并求出数列{a n }的通项公式;(3)求证:2-12·3n -1≤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b1⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b2…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1bn <3316. (1)解 由已知得a 2=3a 1+2=8,所以b2a2=1a1,b28=12, 解得b 2=4.(2)解 由条件得a n +1=3a n +2,则an +1+1an +1=3an +3an +1=3, 所以数列{a n +1}是以3为公比的等比数列.a n +1=(a 1+1)·3n -1=3n ,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n-1.(3)证明 由题设bn +1an +1=1a1+1a2+…+1an,① 知bn an =1a1+1a2+…+1an -1(n ≥2),② ①-②得bn +1an +1-bn an =1an, 则bn +1an +1=1+bn an ,即1+bn bn +1=an an +1(n ≥2). 当n =1时,2-12×1=32,1+1b1=32<3316, 所以原不等式成立;当n ≥2时,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b1⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b2…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1bn =1+b1b1·1+b2b2·…·1+bn bn =1b1·1+b1b2·1+b2b3·…·1+bn -1bn ·(1+b n )=12×34×a2a3·…·an -1an ·(1+b n ) =38×8an ·(1+b n )=3⎝ ⎛⎭⎪⎫1+bn an =3⎝ ⎛⎭⎪⎫1an +bn an =3⎝ ⎛⎭⎪⎫1a1+1a2+…+1an -1+1an , 先证明不等式左边,因为1an =13n -1>13n, 所以3⎝ ⎛⎭⎪⎫1a1+1a2+…+1an ≥3⎝ ⎛⎭⎪⎫1a1+132+133+…+13n =3⎣⎢⎡⎦⎥⎤12+19⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n -11-13=2-12·3n -1. 再证明不等式右边,当n ≥2时,1an =13n -1=19·3n -2-1≤18·3n -2, 3⎝ ⎛⎭⎪⎫1a1+1a2+…+1an ≤3⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a1+18⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13+…+13n -2 =3⎝⎛⎭⎪⎫12+18·1-13n -11-13=3⎣⎢⎡⎦⎥⎤12+316⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n -1<3316. 所以2-12·3n -1≤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b1⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b2…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1bn <3316成立. 综上所述,不等式成立.。
(对应学生用书第103页)考点1等差数列基本量的运算解决等差数列运算问题的思想方法(1)方程思想:等差数列的基本量为首项a1和公差d,通常利用已知条件及通项公式或前n项和公式列方程(组)求解,等差数列中包含a1,d,n,a n,S n五个量,可“知三求二”.(2)整体思想:当所给条件只有一个时,可将已知和所求都用a1,d表示,寻求两者间的联系,整体代换即可求解.(3)利用性质:运用等差数列性质可以化繁为简、优化解题过程.又零七,借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.在这个问题中,记这位公公的第n 个儿子的年龄为a n ,则a 1=( )A .23B .32C .35D .38C [由题意可知年龄构成的数列为等差数列,其公差为-3,则9a 1+9×82×(-3)=207,解得a 1=35,故选C.]确定等差数列的关键是求出两个最基本的量,即首项a 1和公差d .考点2 等差数列的判定与证明等差数列的4个判定方法(1)定义法:证明对任意正整数n 都有a n +1-a n 等于同一个常数. (2)等差中项法:证明对任意正整数n 都有2a n +1=a n +a n +2.2.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n=λ;(2)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.[解](1)证明:由题设知a n a n+1=λS n-1,a n+1a n+2=λS n+1-1,两式相减得a n+1(a n+2-a n)=λa n+1,由于a n+1≠0,所以a n+2-a n=λ.(2)由题设知a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1.由(1)知,a3=λ+1.令2a2=a1+a3,解得λ=4.故a n+2-a n=4,由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2,因此存在λ=4,使得数列{a n}为等差数列.考点3等差数列的性质及应用B [数列{a n }为等差数列,则a m -1+a m +1=2a m ,则a m -1+a m +1-a 2m -1=0可化为2a m -a 2m -1=0,解得a m =1.又S 2m -1=(2m -1)a m =39,则m =20.故选B.]2.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意的n ∈N *,都有Sn Tn =2n -34n -3,则a2b3+b13+a14b5+b11的值为( ) A .2945 B .1329 C .919 D .1930C [由题意可知b 3+b 13=b 5+b 11=b 1+b 15=2b 8,∴a2b3+b13+a14b5+b11=a2+a142b8=a8b8=S15T15=2×15-34×15-3=2757=919.故选C.] 考点4 等差数列前n 项和的最值问题求等差数列前n 项和S n 最值的2种方法(1)函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.(2)邻项变号法:①当a 1>0,d <0时,满足⎩⎨⎧am≥0,am +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ; ②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎨⎧am≤0,am +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m .。
河南省信阳市(新版)2024高考数学统编版(五四制)模拟(提分卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题设复数,,且,则的最大值为()A.1B.2C.D.第(2)题某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番.为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例.得到如下扇形统计图:则下面结论中不正确的是()A.新农村建设后,种植收入略有增加B.新农村建设后,其他收入增加了一倍以上C.新农村建设后,养殖收入不变D.新农村建设后,种植收入在经济收入中所占比重大幅下降第(3)题“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”是我国唐代著名诗人王昌龄的《从军行》中的两句诗,描写了当时战事的艰苦以及戍边将士的豪情壮志,从逻辑学的角度看,最后一句中,“破楼兰”是“终还”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第(4)题等差数列的公差为,前项为,若数列的最大项是第20项和第21项,则()A.18B.20C.22D.24第(5)题已知正三棱锥的底面边长为,外接球表面积为,,点M,N分别是线段AB,AC的中点,点P,Q分别是线段SN和平面SCM上的动点,则的最小值为()A.B.C.D.第(6)题集合,,则()A.B.C.D.第(7)题若实数,满足约束条件,则的最小值是()A.1B.C.D.第(8)题为加强校企合作,促进大学毕业生就业,某企业欲从本市科技大学的农学院、外国语学院、管理学院这三个学院招录6名大学生,每个学院至少招录1名,则不同的名额分配方案有()A.10种B.20种C.216种D.729种二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题若物体原来的温度为(单位:),环境温度为(单位:),物体的温度冷却到,单位:)与需用时间(单位:分钟)满足为正常数.现有一杯开水放在室温为的房间里,根据函数关系研究这杯开水冷却的情况(,则()A .当时,经过10分钟,这杯水的温度大约为B .当时,这杯开水冷却到大约需要14分钟C.若,则D.这杯水从冷却到所需时间比从冷却到所需时间短第(2)题如图,在四棱锥中,底面为菱形,,侧面为正三角形,且平面平面,则下列说法正确的是()A.在棱上存在点,使平面B.异面直线与所成的角为90°C.二面角的大小为45°D.平面第(3)题已知函数,数列按照如下方式取定:,曲线在点处的切线与经过点与点的直线平行,则()A.B.恒成立C.D.数列为单调数列三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知函数,则在点处的切线方程为___________.第(2)题已知数列的前项和为(),且满足,若对恒成立,则首项的取值范围是__________.第(3)题投壶是从先秦延续至清末的汉民族传统礼仪和宴饮游戏,在春秋战国时期较为盛行,假设甲、乙是唐朝的两位投壶游成参与者,且甲、乙每次投壶投中的概率分别为、若每人均投一次,则仅有一人投中的概率为___________;若每人均投壶3次,则甲比乙多投中2次的概率为___________.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题如图是的内接三角形,是的切线,切点为,,交于点,交于点,,,.(1)求的面积;(2)求弦的长.第(2)题如图,在二面角中,,F是AB的中点,且.(1)证明:;(2)若,,,求二面角的余弦值.第(3)题已知函数的图象在处的切线方程为,其中是自然对数的底数.(1)若对任意的,都有成立,求实数的取值范围;(2)若函数的两个零点为,试判断的正负,并说明理由.第(4)题已知正项等比数列的前项和为,且是和的等差中项.(1)求数列的通项公式;(2)令,求数列的前项和.第(5)题已知数列满足:,.(1)求数列的通项公式;(2)令,求数列的前n项和.。
浙江省高考数学提分专练:第5题数列(选择_填空题)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、真题演练 (共6题;共22分)1. (5分) (2019高三上·广东月考) 已知数列满足,,则等于()A .B .C .D .2. (5分)在等差数列中,,则前13项之和等于()A . 13B . 26C . 52D . 1563. (5分)等比数列{an}中,a4=4,则a2•a6等于()A . 4B . 8C . 16D . 324. (5分) (2020高一下·萍乡期末) 已知数列中,其前n项和,数列的前n项和,若对恒成立,则实数取值范围是()A .B .C .D .5. (1分)(2019·厦门模拟) 在等比数列中,,,则 ________.6. (1分) (2017·延边模拟) 已知等差数列{an}的首项为a1 ,公差为d,其前n项和为Sn ,若直线y=a1x+m 与圆x2+(y﹣1)2=1的两个交点关于直线x+y﹣d=0对称,则数列()的前100项的和为________.二、模拟实训 (共14题;共67分)7. (5分)等差数列{an}的通项公式为an=2n+1,其前n项的和为Sn ,则数列的前10项的和为().A . 120B . 70C . 75D . 1008. (5分)(2019·贵州模拟) 设等比数列的前项和为,若,,则()A . -60B . -40C . 20D . 409. (2分) (2019高二上·丽水月考) 等差数列的前n项和为,若,则()A .B .C .D .10. (5分)已知数列中,,则的通项公式为()A .B .C .D .11. (5分)(2017·厦门模拟) 递增数列{an}的前n项和为Sn ,若(2λ+1)Sn=λan+2,则实数λ的取值范围是________.12. (5分) (2020高一下·滦县期中) 设等比数列的前n项和为,且,则()A . 255B . 375C . 250D . 20013. (5分)(2019·湖南模拟) 已知等差数列的前项和为,,,则数列的前2018项和为()A .B .C .D .14. (5分) (2015高二上·潮州期末) 等差数列{an}的前n项和是Sn ,若a1+a2=5,a5+a6=13,则S6的值为()A . 18B . 27C . 36D . 4615. (5分)为等差数列的前项和,,则()A .B . 27C . 54D . 10816. (5分)设为等差数列的前n项和,若a1=1,公差d=2,Sk+2 Sk=24,则k=()A . 8B . 7C . 6D . 517. (5分)已知公差不为零的等差数列与公比为q的等比数列有相同的首项,同时满足,,成等比,,,成等差,则=()A .B .C .D .18. (5分)(2018·广元模拟) 若正项递增等比数列满足,则的最小值为()A .B .C .D .19. (5分) (2019高一下·合肥期中) 已知数列中,,,则数列的通项公式为________.20. (5分) (2019高三上·上海月考) 已知数列前n项和为,满 ( 为常数),且,设函数,则数列的前17项和为________.参考答案一、真题演练 (共6题;共22分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、二、模拟实训 (共14题;共67分)7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、。
专题4数列(文科)解答题30题1.(江西省南昌市金太阳大联考2023届高三上学期10月联考数学(文)试题)在等比数列{n a }中,122554a a a +==.(1)求{n a }的通项公式;(2)求数列{3214n a n +-}的前n 项和Sn .2.(2022·贵州·校联考模拟预测)已知()()2221121216n n n n ++⋅⋅⋅+=++,数列{}n a 满足2121n n a a n n +-=++,11a =.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设21n n a b n =+,求数列1n b ⎧⎫⎨⎩⎭的前n 项和n S .3.(河南省许昌济源平顶山2022届高三第三次质量检测文科数学试题)已知等差数列{}n a 的前n 项和为16,3,12n S a S =-=,数列{}n b 满足()*112,2n n b b b n +==∈N .(1)求数列{}{},n n a b 的通项公式;(2)设n n n c a b =⋅,求数列{}n c 的前n 项和n T .4.(青海省海东市第一中学2022届高考模拟(二)数学(文)试题)已知正项数列{}n a 满足2123232n a a a na n n ++++=+ ,且()()211n n n n a b n n+-=++.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列{}n b 的前n 项和n S .5.(陕西省汉中市2023届高三上学期教学质量第一次检测文科数学试题)已知数列{}n a 是公差为12的等差数列,数列{}n b 是首项为1的等差数列,已知2344a b a b -=-.(1)求n b ;(2)求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .6.(陕西省汉中市2022届高三上学期教学质量第一次检测文科数学试题)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足39a =,___________.在①36S a =,②430S =,③25845a a a ++=这三个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答.(注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答给分)(1)求{}n a 的通项公式;(2)设2na n nb a =+,求{}n b 的前n 项和n T .7.(山西省太原市2022届高三二模数学(文)试题)已知数列{}n a 为公差大于0的等差数列,2512a a +=,且1a ,3a ,13a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设11n n n b a a +=⋅,数列{}n b 的前n 项和为n S ,若2041m S =,求m 的值.8.(江西省宜春市八校2022届高三下学期联合考试数学(文)试题)已知公差不为0的等差数列{}n a 中,23a =且125,,a a a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列{}3n n a 的前n 项和为n T .9.(广西柳州市2023届高三第二次模拟数学(文)试题)在数列{}n a 中,()11N ,R,029n a n a a n *=+∈∈≠-,它的最大项和最小项的值分别是等比数列{}n b 中的21b -和39b -的值.(1)求数列{}n b 的通项公式;(2)已知数列{}()3,log n n n n c c b b =⋅,求数列{}n c 的前n 项和n M .10.(江西省部分学校2023届高三上学期1月联考数学(文科)试题)公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足310a =,2a 、4a 、7a 成等比数列.(1)求{}n a 的前n 项和n S ;(2)记26n n b S =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .11.(2022·陕西西安·西安中学校考一模)已知数列{}n a 的前n 项和是n S ,且2n S n =,数列{}n b 的前n 项和是n T ,且323n n b T =+.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)设n n na cb =,证明:1231nc c c c ++++< .12.(2022·陕西渭南·统考一模)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,不等式21280a x S x --<的解集为()1,4-.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2111n n nb a S =+-,求数列{}n b 的前n 项和n T .13.(2022·贵州贵阳·校联考模拟预测)已知数列{}n a 的前n 项和为21,n n n S T =-为等差数列{}n b 的前n 项和,且满足23b a =,527T T =.(1)求数列{}{},n n a b 的通项公式;(2)求数列{}n n a b +的前n 项和n H .14.(河南省多校联盟2022届高考终极押题(A 卷)数学(文)试题)已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n Sn a 与1的等差中项.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列11n n a a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和为n T ,证明:1132n T ≤<.15.(河南省郑州市2022届高三第三次质量预测文科数学试题)已知数列{}n a 满足111,1n n a a S +==+,其中n S 为{}n a 的前n 项和,n *∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n n b a -是首项为1,公差为2的等差数列,求数列{}n b 的前n 项和.16.(第四章数列(选拔卷)-【单元测试】2021-2022学年高二数学尖子生选拔卷(苏教版2019选择性必修第一册))已知各项都为正数的数列{an }满足an +2=2an +1+3an .(1)证明:数列{an +an +1}为等比数列;(2)若a 1=12,a 2=32,求{an }的通项公式.17.(辽宁省铁岭市六校2021-2022学年高三上学期12月月考数学试题)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足332n n a S =+(n *∈N ).(1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)令()31log n n na c n a *+=∈N ,求数列{}n c 的前n 项和n T .18.(陕西省榆林市2023届高三上学期一模文科数学试题)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()1113,1n n n a S S n a ++=+=+.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .19.(陕西省西安中学2022届高三下学期八模文科数学试题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,且公比1q >,已知24a =,314S =.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设()1n n b a n λ=+-,若{}n b 是递增数列,求实数λ的取值范围.20.(山西省吕梁市2022届高三三模文科数学试题)已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且131,7a S ==.(1)求{}n a 的通项公式;(2)记()()2211log 1log 1n n n b S S +=+⋅+,求{}n b 的前n 项和n T .21.(山西省际名校2022届高三联考二(冲刺卷)文科数学试题)已知数列{}n a 的前n项和为n S ,且31,n n S a n n *+=-∈N .(1)证明{}3n a -是等比数列;(2)求{}n na 的前n 项和n T .22.(内蒙古赤峰市2023届高三下学期1月模拟考试文科数学试题)已知单调递增的等差数列{}n a ,且12a =,2a ,32a +,64a +成等比数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)保持数列{}n a 中各项先后顺序不变,在k a 与1(1,2,)k a k +=⋅⋅⋅之间插入2k ,使它们和原数列的项构成一个新的数列{}n b ,记{}n b 的前n 项和为n T ,求20T 的值.23.(内蒙古呼伦贝尔市满洲里市2022届高三三模数学(文)试题)已知数列{}n a ,{}n b ,n S 为数列{}n a 的前n 项和,214,22,n n a b S a ==-()()1*21N +-+=+∈n n nb n b n n n .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)证明n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,并求数列(){}1n n b -的前2n 项和.24.(内蒙古呼伦贝尔市部分校2022届高考模拟数学(文)试题)已知在等差数列{}n a 中,25a =,1033a a =.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()21n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n S .25.(宁夏银川一中2022届高三第四次模拟考试数学(文)试题)已知数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,且22b =,34b =,11a b =,851a b +=.(1)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式;(2)设11n n n a c b ++=,数列{}n c 的前n 项和为n S ,求n S .26.(新疆乌鲁木齐地区2022届高三第二次质量监测数学(文)试题(问卷))设数列{}n a 是由正数组成的等比数列.其中24a =,416a =.(1)求数列{}n a 的通顶公式;(2)若数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为1的等差数列,其中12b =,求数列{}n b 的前n 项和n T .27.(江西省南昌市2022届高三第三次模拟测试数学(文)试题){}n a 是各项均为正数的等差数列,其前n 项和为n S ,已知12a =,14n n n S a a +=.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设1n n n b S a =+,若{}n b 的前n 项和为n T ,求证:1118n T <.28.(江西省九江市2022届第三次高考模拟统一考试数学(文)试题)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足12a =,()1222n n S S n -=+≥.(1)求n a ;(2)求数列()21n n n n a ⎧⎫+⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭的前n 项和.29.(广西梧州市2023届高三第一次模拟测试数学(文)试题)已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,22n n S a +=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记2,log ,n n na nb a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数,求{}n b 前12项的和.30.(贵州省2023届高三333高考备考诊断性联考(一)数学(文)试题)已知数列{}n a 是递增的等比数列.设其公比为q ,前n 项和为n S ,并且满足1534a a +=,8是2a 与4a 的等比中项.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若n n b n a =⋅,n T 是n b 的前n 项和,求使12100n n T n +-⋅>-成立的最大正整数n 的值.。
专题4新高考数学小题提分限时训练3(原卷版)一、单选题1.已知集合{}{}11,21M x x N x x =-≤=-<≤,则M N =( )A .{}20x x -≤≤B .{}01x x ≤≤C .{}21x x -≤≤D .{}22x x -≤≤2.已知复数z 满足(2)z i i -=(i 为虚数单位),则z =( ) A .125i-+ B .125i-- C .125i- D .125i+ 3.下面四个条件中,使a b >成立的充分而不必要的条件是 A .1a b +>B .1a b ->C .22a b >D .33a b >4.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上, 则cos2θ=( ) A .-45B .-35C .35D .455.设实数x 、y 满足不等式组,若x 、y 为整数,则3x+4y 的最小值是( )A .14B .16C .17D .196.(2011•湖北)已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x ﹣a ﹣x +2(a >0,且a≠0).若g (a )=a ,则f (a )=( ) A .2 B .C .D .a 27.(1+2x)5的展开式中,x 2的系数等于 A .80B .40C .20D .108.设圆锥曲线τ的两个焦点分别为12,F F ,若曲线τ上存在点P 满足1122::PF F F PF 4:3:2=,则曲线τ的离心率等于A .12或32B .23或2 C .12或2 D .23或32二、多选题 9.下列各式中值为12的是( ).A .2sin 75cos75B .2π12sin12-C .cos 45cos15sin 45sin15-D .()tan 77tan 3221tan 77tan 32-+⋅10.已知{}n a 为等比数列,下面结论中错误的是( ) A .1322a a a + B .2221322a a a + C .若13a a =,则12a a =D .若31a a >,则42a a >11.若直线0ax by +=与圆22420x y x +-+=有公共点,则( ) A .ln ln a b B .||||a bC .()()0a b a b +-D .a b12.已知四边形ABCD 是等腰梯形(如图1),3AB =,1DC =,45BAD ∠=︒,DE AB ⊥.将ADE 沿DE 折起,使得AE EB ⊥(如图2),连结AC ,AB ,设M 是AB 的中点.下列结论中正确的是( )A .BC AD ⊥B .点E 到平面AMC 6 C .//EM 平面ACD D .四面体ABCE 的外接球表面积为5π三、填空题13.已知向量(1,2)a =-,(,1)b m =.若向量a 与b 平行,则m =_______.14.曲线ln 1y x x =++的一条切线的斜率为2,则该切线的方程为______________. 15.设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-∈N ,则d +q 的值是_______.16.某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O 为圆孔及轮廓圆弧AB 所在圆的圆心,A 是圆弧AB 与直线AG 的切点,B 是圆弧AB 与直线BC 的切点,四边形DEFG 为矩形,BC ⊥DG ,垂足为C ,tan ∠ODC =35,//BH DG ,EF =12 cm ,DE=2 cm ,A 到直线DE 和EF 的距离均为7 cm ,圆孔半径为1 cm ,则图中阴影部分的面积为________cm2.。
高考数学精品复习资料2019.5专题三十二数列及其综合应用【高频考点解读】能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用相关知识解决相应的问题.【热点题型】题型一数列综合应用题例1、已知log2x,log2y,2成等差数列,则M(x,y)的轨迹的图象为()【提分秘籍】数列综合应用题的解题步骤1.审题——弄清题意,分析涉及哪些数学内容,在每个数学内容中,各是什么问题.2.分解——把整个大题分解成几个小题或几个“步骤”,每个小题或每个“步骤”分别是数列问题、函数问题、解析几何问题、不等式问题等.3.求解——分别求解这些小题或这些“步骤”,从而得到整个问题的解答.4.数列的渗透力很强,它和函数、方程、三角形、不等式等知识相互联系,优化组合,无形中加大了综合的力度.解决此类题目,必须对蕴藏在数列概念和方法中的数学思想有所了解.【举一反三】数列1,1+2,1+2+22,1+2+22+23,…,1+2+22+…+2n-1,…的前n项和S n>1 020,那么n的最小值是()A.7B.8C.9D.10【热点题型】题型二常见的数列模型例2、有一种细菌和一种病毒,每个细菌在每秒钟杀死一个病毒的同时将自身分裂为2个,现在有一个这样的细菌和100个这样的病毒,问细菌将病毒全部杀死至少需要() A.6秒钟B.7秒钟C.8秒钟D.9秒钟【提分秘籍】1.等差数列模型:通过读题分析,由题意抽象出等差数列,利用等差数列有关知识解决问题.2.等比数列模型:通过读题分析,由题意抽象出等比数列,利用等比数列有关知识解决问题.3.递推公式模型:通过读题分析,由题意把所给条件用数列递推表达出来,然后通过分析递推关系式求解.4.分期付款模型设贷款总额为a,年利率为r,等额还款数为b,分n期还完,则b=r+r n+r n-1a.【举一反三】等比数列{a n}的前n项和为S n,若a1=1,且4a1,2a2,a3成等差数列,则S4=________.【热点题型】题型三等差与等比数列的综合问题例3、(高考浙江卷)在公差为d 的等差数列{a n }中,已知a 1=10,且a 1,2a 2+2,5a 3成等比数列.(1)求d ,a n ;(2)若d <0,求|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |.【提分秘籍】对于等差、等比数列的综合问题,应重点分析等差、等比数列的通项,前n 项和以及等差、等比数列项之间的关系,往往用到转化与化归的思想方法.【举一反三】已知等差数列{a n }的公差和首项都不等于0,且a 2,a 4,a 8成等比数列,则a 1+a 5+a 9a 2+a 3=( )A .2B .3C .5D .6【热点题型】题型四 数列与函数的综合应用例4、已知函数f(x)=ln x的图象是曲线C,点A n(a n,f(a n))(n∈N*)是曲线C上的一系列点,曲线C在点A n(a n,f(a n))处的切线与y轴交于点B n(0,b n).若数列{b n}是公差为2的等差数列,且f(a1)=3.(1)分别求出数列{a n}与数列{b n}的通项公式;(2)设O为坐标原点,S n表示△OA n B n的面积,求数列{a n S n}的前n项和T n.【提分秘籍】解决函数与数列的综合问题应该注意的事项(1)数列是一类特殊的函数,它的图象是一群孤立的点;(2)转化以函数为背景的条件时,应该注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是很容易被忽视的问题;(3)利用函数的方法研究数列中的相关问题时,应准确构造相应的函数,注意数列中相关限制条件的转化.【举一反三】(高考全国新课标卷Ⅱ)等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S10=0,S15=25,则nS n的最小值为________.【热点题型】题型五数列的实际应用例5、某同学利用暑假时间到一家商场勤工俭学,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,以后每天支付的薪酬是前一天薪酬的2倍,工作时间为n天.(1)设工作n天,记三种付酬方式薪酬总金额依次为A n,B n,C n,写出A n,B n,C n关于n 的表达式;(2)如果n=10,你会选择哪种方式领取报酬?【提分秘籍】求解数列应用问题,必须明确属于哪种数列模型,是等差数列,还是等比数列;是求通项问题,还是求项数问题,或者是求和问题.然后将题目中的量建立关系,利用数列模型去解决.【举一反三】根据市场调查结果,预测某种家用商品从年初开始的n 个月内累积的需求量S n (单位:万件)近似地满足S n =n90(21n -n 2-5)(n =1,2,…,12).按此预测,在本年度内,需求量超过1.5万件的月份是( )A .5月、6月B .6月、7月C .7月、8月D .8月、9月【高考风向标】1.(20xx·湖南卷) 已知数列{a n }满足a 1=1,|a n +1-a n |=p n ,n ∈N *. (1)若{a n }是递增数列,且a 1,2a 2,3a 3成等差数列,求p 的值;(2)若p =12,且{a 2n -1}是递增数列,{a 2n }是递减数列,求数列{a n }的通项公式.2.(20xx·安徽卷) 设实数c >0,整数p >1,n ∈N *. (1)证明:当x >-1且x ≠0时,(1+x )p >1+px ;(2)数列{a n }满足a 1>c 1p ,a n +1=p -1p a n +c p a 1-p n ,证明:a n >a n +1>c 1p.3.(20xx·湖北卷) 已知等差数列{a n}满足:a1=2,且a1,a2,a5成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)记S n为数列{a n}的前n项和,是否存在正整数n,使得S n>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,说明理由.4.(20xx·江西卷) 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n ,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .5.(20xx·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.6.(20xx·四川卷) 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *). (1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图像上,求数列{a n }的前n 项和S n ; (2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 的前n 项和T n .7.(20xx·浙江卷) 已知数列{a n}和{b n}满足a1a2a3…a n=(2)b n(n∈N*).若{a n}为等比数列,且a1=2,b3=6+b2.(1)求a n与b n.(2)设c n=1a n-1b n(n∈N *).记数列{cn}的前n项和为S n.(i)求S n;(ii)求正整数k,使得对任意n∈均有S k≥S n.8.(高考辽宁卷)下面是关于公差d >0的等差数列{a n }的四个命题: P 1:数列{a n }是递增数列; P 2:数列{na n }是递增数列; P 3:数列{a nn }是递增数列;P 4:数列{a n +3nd }是递增数列. 其中的真命题为( ) A .p 1,p 2 B .p 3,p 4 C .p 2,p 3 D .p 1,p 49.(高考重庆卷)已知{a n }是等差数列,a 1=1,公差d ≠0,S n 为其前n 项和,若a 1,a 2,a 5成等比数列,则S 8=________.10. (高考广东卷)设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=1,2S n n =a n +1-13n 2-n -23,n ∈N *.(1)求a 2的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.【随堂巩固】1.已知数列{a n},{b n}满足a1=1,且a n,a n+1是函数f(x)=x2-b n x+2n的两个零点,则b8+a9=()A.24 B.32C.48 D.642.已知数列{a n}为等差数列,数列{b n}是各项为正数的等比数列,其公比q≠1,若a4=b4,a12=b12,则()A.a8=b8B.a8>b8C.a8<b8D.a8>b8或a8<b83.已知正项等差数列{a n}满足:a n+1+a n-1=a2n(n≥2),等比数列{b n}满足:b n+1b n-1=2b n(n≥2),则log2(a2+b2)=()A.-1或2 B.0或2C .2D .14.各项都是正数的等比数列{a n }的公比q ≠1,且a 2,12a 3,a 1成等差数列,则q 的值为( )A.1-52B.5-12C.5+12D.5+12或5-125.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且a cos C ,b cos B ,c cos A 成等差数列,若b =3,则a +c 的最大值为( )A.32B .3C .2 3D .96.若关于x 的方程x 2-x +a =0与x 2-x +b =0(a ≠b )的四个根组成首项为14的等差数列,则a +b 的值是( )A.38B.1124C.1324D.31727.已知数列{a n }满足a n +2-a n +1=a n +1-a n ,n ∈N *,且a 5=π2.若函数f (x )=sin 2x +2cos 2x2,记y n =f (a n ),则数列{y n }的前9项和为( )A .0B .-9C .9D .18.《九章算术》之后,人们进一步用等差数列求和公式来解决更多的问题,《张丘建算经》卷上第22题为:“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,若第一天织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________尺布.(不作近似计算)9.已知数列{a n }满足a n a n +1a n +2a n +3=24,且a 1=1,a 2=2,a 3=3,则a 1+a 2+a 3+…+a 2 013=________.10.已知公比为q 的等比数列{a n }的前6项和S 6=21,且4a 1,32a 2,a 2成等差数列.(1)求a n ;(2)设{b n }是首项为2,公差为-a 1的等差数列,其前n 项和为T n ,求不等式T n -b n >0的解集.11.已知单调递增的等比数列{a n }满足a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n log 12a n ,S n =b 1+b 2+…+b n ,求使S n +n ·2n +1>50成立的正整数n 的最小值.12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,点(n ,S n )(n ∈N *)在函数f (x )=12x 2+12x 的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +2的前n 项和为T n ,不等式T n >13log a (1-a )对任意正整数n 恒成立,求实数a 的取值范围.。
可编辑修改精选全文完整版母题十八 数列的通项公式及前n 项和【母题原题1】【2018天津,文18】设{}n a 是等差数列,其前n 项和为()*Nn S n ∈;{}n b 是等比数列,公比大于0,其前n 项和为()*N nT n ∈.已知132435546,,,122b b b b a a b a a ==+=+=+.(Ⅰ)求n S 和n T ; (Ⅱ)若()124n n n n S T T T a b ++++=+,求正整数n 的值.【考点分析】本小题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及前n 项和公式等基础知识.考查数列求和的基本方法和运算求解能力.满分13分.【答案】(Ⅰ)()12n n n S +=,21nn T =-;(Ⅱ)4. 【解析】试题分析:(I )由题意得到关于q 的方程,解方程可得2q =,则122112nn n T -==--.结合设等差数列{}n a 的公差为d .由435b a a =+,可得134a d +=.由5462b a a =+,可得131316a d +=,从而11,1a d ==,故n a n =,()12n n n S +∴=.(II )由(I ),有()()131122122222212n n n n T T T n n n +-+++=+++-=-=---.由()124n n n n S T T T a b ++++=+可得()1112222n n n n n n ++++--=+, 整理得2340n n --=,解得1n =-(舍),或4n =,n ∴的值为4【名师点睛】本小题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及前n 项和公式等基础知识.考查数列求和的基本方法和运算求解能力. 【母题原题2】【2017天津,文18】已知{}n a 为等差数列,前n 项和为*()n S n ∈N ,{}n b 是首项为2的等比数列,且公比大于0,2334111412,2,11b b b a a S b +==-=.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)求数列2{}n n a b 的前n 项和*()n ∈N .【答案】(1)32n a n =-.2n n b =.(2)2(34)216n n T n +=-+.由此可得32n a n =-.1212(12)4(62)2(34)21612n n n n n ++⨯-=---⨯=----.得2(34)216n n T n +=-+,所以,数列2{}n n a b 的前n 项和为2(34)216n n +-+.【母题原题3】【2016天津,文18】已知{}n a 是等比数列,前n 项和为()n S n *∈N ,且6123112,63S a a a -==. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若对任意的,n n b *∈N 是2log n a 和21log n a +的等差中项,求数列(){}21nn b -的前2n 项和.【答案】(Ⅰ)12-=n n a ;(Ⅱ)22n .设数列})1{(2n n b -的前n 项和为n T ,则2212212221224232221222)(2)()()(n b b n b b b b b b b b b T n n n n n =+=+⋅⋅⋅++=+-+⋅⋅⋅++-++-=-.【考点】等差数列、等比数列及其前n 项和公式【名师点睛】分组转化法求和的常见类型:(1)若a n =b n ±c n ,且{b n },{c n }为等差或等比数列,可采用分组求和法求{a n }的前n 项和. (2)通项公式为,,n n n b n a c n ⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数,为偶数的数列,其中数列{b n },{c n }是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和.【母题原题4】【2015天津,文18】已知n a 是各项均为正数的等比数列,n b 是等差数列,且112331,2a b b b a ,5237a b .(I )求n a 和n b 的通项公式; (II )设*,nn n c a b n N ,求数列n c 的前n 项和.【答案】(I )12,n n a n -*=∈N ,21,n b n n *=-∈N ;(II )()2323nn S n =-+ 【解析】试题分析:(I )列出关于q 与d 的方程组,通过解方程组求出q ,d ,即可确定通项;(II )用错位相减法求和.试题解析:(I )设n a 的公比为q ,n b 的公差为d ,由题意0q > ,由已知,有24232,310,q d q d ⎧-=⎨-=⎩ 消去d得42280,q q --= 解得2,2q d == ,所以n a 的通项公式为12,n n a n -*=∈N , n b 的通项公式【考点定位】本题主要考查等差、等比数列的通项公式及错位相减法求和,考查基本运算能力.【名师点睛】近几年高考试题中求数列通项的题目频频出现,尤其对等差、等比数列的通项考查较多,解决此类 问题要重视方程思想的应用.错位相减法求和也是高考考查频率较高的一类方法,从历年考试情况来看,这类问题,运算失误较多,应引起考生重视.【命题意图】 高考对本部分内容的考查基础知识为主,重点考查求数列的通项公式和数列求和问题. 【命题规律】 高考试题对该部分内容考查的主要角度有:其一求数列的通项公式,其二数列求和,其三证明数列成等差数列或成等比数列.【理科】【答题模板】解答本类题目,以2017年试题为例,一般考虑如下三步:第一步:求数列{}n b 的通项公式:本题从等比数列{}n b 入手,由于12b =,设公比为q ,表达出2b 和3b ,利用2312b b +=列方程求出q ,写出{}n b 的通项公式;第二步:求数列{}n a 的通项公式:借助第一步的结果,由于数列{}n a 成等差数列,设公差为d ,结合3411142,11b a a S b =-=,解方程组求出1a 和d ,写出数列{}n a 的通项公式.第三步:利用错位相减法求和: 列出数列221{}n n a b -的前n 项和n T ,两边同乘以4,两式相减后求和. 【文科】【答题模板】 解答本类题目,以2017年试题为例,一般考虑如下三步:第一步:求数列的通项公式 求数列}{2n n b a 的通项公式 第二步:选用恰当的方法求和 错位相减求和 第三步:下结论. 【方法总结】1.数列{}n a 中n a 与n S 的关系:a n =⎩⎨⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.2. 等差数列(1)等差数列的有关概念①定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为*1(,n n a a d n N d +-=∈为常数).②等差中项:数列,,a A b 成等差数列的充要条件是2a bA +=,其中A 叫做,a b 的等差中项. (2)等差数列的有关公式①通项公式:1(1)n a a n d =+-. ②前n 项和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-=+=. (3)等差数列的性质已知数列{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项和.①通项公式的推广:*()(,)n m a a n m d n m N =+-∈.②若*(,,,)k l m n k l m n N +=+∈,则k l m n a a a a +=+.③若{}n a 的公差为d ,则{}n a 也是等差数列,公差为2d . ④若{}n b 是等差数列,则{}n n pa qb +也是等差数列. ⑤数列232,,n n n n n S S S S S --,…构成等差数列.(4). 妙设等差数列中的项若奇数个数成等差数列,可设中间三项为,,a d a a d -+;若偶数个数成等差数列,可设中间两项为,a d a d -+,其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元. (5)等差数列的四种判断方法①定义法:*1(,n n a a d n N d +-=∈为常数⇔{}n a 是等差数列.②等差中项法:122n n n a a a ++=+ (n ∈N *)⇔{}n a 是等差数列. ③通项公式:n a pn q =+ (,p q 为常数)⇔ {}n a 是等差数列.④前n 项和公式:2n S An bn =+(A B 、 为常数)⇔ {}n a 是等差数列.3.等比数列(1)等比数列的有关概念 ①定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示,定义的表达式为*1(0,)n na q q n N a +=≠∈. ②等比中项如果a 、G 、b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即:G 是a 与b 的等比中项⇔G 2=ab . “a ,G ,b 成等比数列”是“G 是a 与b 的等比中项”的充分不必要条件. (2)等比数列的有关公式①通项公式:11n n a a q -=.②前n 项和公式:111,1,(1),111n n n na q S a a q a q q q q =⎧⎪=--⎨=≠⎪--⎩;(3)等比数列的性质已知数列{}n a 是等比数列,n S 是其前n 项和.(m ,n ,p ,q ,r ,k ∈N *) ①若2m n p q r +=+=,则2m n p q r a a a a a ==; ②数列23,,,,m m k m k m k a a a a +++…仍是等比数列;③数列232,,n n n n n S S S S S --,…仍是等比数列(此时{a n }的公比1q ≠-). (4)等比数列的三种判定方法 (1)定义:*1(0,)n na q q n N a +=≠∈⇔{}n a 是等比数列. (2)通项公式:1(n n a cq c q -=、均是不为零的常数,*)n N ∈ ⇔{}n a 是等比数列. (3)等比中项法:2*1212(0,)n n n n n n a a a a a a n N ++++=⋅⋅≠∈⇔{}n a 是等比数列.(5)求解等比数列的基本量常用的思想方法①方程的思想:等比数列的通项公式、前n 项和公式中联系着五个量:1,,,,n n a q n a S ,已知其中三个量,可以通过解方程(组)求出另外两个量;其中基本量是a 1与q ,在解题中根据已知条件建立关于a 1与q 的方程或者方程组,是解题的关键.②分类讨论思想:在应用等比数列前n 项和公式时,必须分类求和,当1q =时,1n S na =;当1q ≠时,1(1)1n n a q S q-=-;在判断等比数列单调性时,也必须对1a 与q 分类讨论.5.数列求和的常用方法(1)公式法:直接利用等差数列、等比数列的前n 项和公式求和 等差数列的前n 项和公式:S n =na 1+a n 2=na 1+nn -12d ; 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 11-q n1-q,q ≠1. (2)倒序相加法:如果一个数列{a n }的前n 项中首末两端等“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,如等差数列的前n 项和公式即是用此法推导的.(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,那么这个数列的前n 项和即可用此法来求,如等比数列的前n 项和公式就是用此法推导的.(4)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. (5)分组转化求和法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组求和法,分别求和而后相加减.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.例如,22222210099989721(10099)(9897)(21)5050n S =-+-++-=++++++=.1.【2018天津南开中学模拟】已知数列是首项的等差数列,设.(1)求证:是等比数列;(2)记,求数列的前项和;(3)在(2)的条件下,记,若对任意正整数,不等式恒成立,求整数的最大值.【答案】(1)证明见解析;(2);(3)11.【解析】分析:(1)运用等差数列的通项公式,可得公差,进而得到,再由对数的运算性质和等比数列的定义,即可得证;(2)利用裂项相消法求和即可;(3)根据题意,求得,设,判断其为单调递增,求得最小值,再(3)因为,则问题转化为对任意正整数使不等式恒成立.设,则.所以,故的最小值是/.由,得整数可取最大值为11.【名师点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有用定义证明等比数列,对数的运算,裂项相消法求和,恒成立问题求有关参数的取值范围和最值问题,在解题的过程中,注意对公式的正确使用以及对问题的正确理解.2.【2018天津河西区模拟】已知数列的前项和为,数列是首项为,公差为的等差数列.(1)求数列的通项公式;(2)设数列满足,求数列的前项和.【答案】(1)(2)由等比数列的前项和公式可得结论.详解:(1)解:由题意得:,当时,,时,对上式也成立,∴.(2)解:,【名师点睛】已知数列前项和与第项关系,求数列通项公式,常用公式,将所给条件化为关于前项和的递推关系或是关于第项的递推关系,若满足等比数列或等差数列定义,用等比数列或等差数列通项公式求出数列的通项公式,否则适当变形构造等比或等数列求通项公式,在利用与通项的关系求的过程中,一定要注意的情况.3.【2018天津部分区二模】已知数列的奇数项依次成公比为2的等比数列,偶数项依次成公差为4的等差数列,数列的前项和为,且,.(1)求数列的通项公式;(2)令,求数列的前项和.【答案】(1);(2).【解析】分析:(I)设数列的奇数项的公比为,偶数项的公差为.由已知,,可得,为奇数时,,为偶数时,;(II)由(1)知.为偶数时,,为奇数时,.详解:(1)设数列的奇数项的公比为,偶数项的公差为.由已知,得.∵,∴,解得为奇数时,,.【名师点睛】本题考查数列的性质和综合运用,分类讨论思想,难度较大.解题时要认真审题,仔细解答.4.【2018天津部分区二模】已知数列为等比数列,数列为等差数列,且,,.(1)求数列,的通项公式;(2)设,数列的前项和为,证明:.【答案】(1)(2)【解析】分析:(1)设数列{a n}的公比为q,数列{b n}的公差为d,由题意得:1+d=1+q,q2=2(1+2d)﹣6,解得:d=q=2,即可.(2)证明:因为c n===,T n=.即可得.详解:(1)设数列的公比为,数列的公差为.由题意得,,解得,所以(2)证明:因为,所以【名师点睛】裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1);(2);(3);(4);此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.5.【2018天津河东区二模】已知等比数列满足条件,,.(1)求数列的通项公式;(2)数列满足,,求的前项和.【答案】(1)(2)【解析】分析:第一问首先利用等比数列的通项公式得到数列的首项和公比所满足的条件,从而求得相关的值,得到该数列的通项公式;第二问利用和与项的关系,得到,,再将时的情况进行验证,得到,,之后应用错位相减法对数列求和即可得结果.详解:(1)设的通项公式为,由已知,,由已知,,,综上,①②由①-②得到,【名师点睛】该题考查的是有关数列的通项公式与求和的问题,在求解的过程中,注意对等比数列的通项公式的应用,得到题中的数列的首项和公比所满足的条件,从而求得结果;再者就是利用和与项的关系求通项的时候,需要对首项进行验证,在应用错位相减法求和时,需要明确步骤应该怎么写.6.【2018天津河北区二模】已知等差数列{}中,=1,且,,成等比数列.(I)求数列{}的通项公式及前n项和;(II)设,求数列{}的前2n项和.【答案】(Ⅰ),(Ⅱ)【解析】分析:(Ⅰ)设等差数列{}的公差为d,由题意可求得,故可得数列的通项公式和前n项和公式.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,故选用分组求和的方法将数列{}的项分为计数项和偶数项两部分后再求和.详解:(I)设等差数列{}的公差为d,∵,且,,成等比数列,∴,即,解得或.∴数列{}的奇数项是以为首项,为公比的等比数列;偶数项是以8为首项,16为公比的等比数列.∴数列{}的前2n项的和.【名师点睛】(1)等差、等比数列的运算中,要注意五个量之间的关系,根据条件得到方程(或方程组),通过解方程(方程组)达到求解的目的.(2)数列求和应从通项入手,若通项符合等差数列或等比数列,则直接用公式求和;若通项不符合等差或等比数列,需要通过对通项变形,转化为等差或等比或可求数列前n项和的数列求解.当数列的通项中含有或的字样时,一般要分为n为奇数和n为偶数两种情况求解.7.【2018天津十二校二模】已知数列的前项和满足:,(为常数,,).(Ⅰ)求的通项公式;(Ⅱ)设,若数列为等比数列,求的值;(Ⅲ)在满足条件(Ⅱ)的情形下,.若数列的前项和为,且对任意满足,求实数的取值范围.【答案】(1);(2);(3).详解:(1)且数列是以为首项,为公比的等比数列(2)由得,因为数列为等比数列,所以,解得.(3)由(2)知【名师点睛】裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧: (1);(2); (3);(4);此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.8.【2018天津滨海新区七校模拟】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足21n n S a =- (*n N ∈),数列{}n b 满足()()111n n nb n b n n +-+=+ (*n N ∈),且11b =(1)证明数列n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,并求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)若()()()()122141132log 32log n n n n n c a a -++=-++,求数列{}n c 的前n 项和2n T ;(3)若n n n d a b =⋅,数列{}n d 的前n 项和为n D ,对任意的*n N ∈,都有n n D nS a ≤-,求实数a 的取值范围.【答案】(1)12n n a -=, 2n b n =;(2)11343n -+;(3)0a ≤ 【解析】试题分析:(1)()()111n n nb n b n n +-+=+两边同除以()1n n +,得111n nb b n n+-=+,可求得n b .用公式11,2{,1n n n S S n a S n --≥==,统一成n a ,可求得n a .(2)由(1)12n n a -=,代入得n c ()11112123n n n -⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭,由并项求和可得2n T .(3)由(1)12n n n n d a b n -==由错位相减法可求得n D ,代入可求.当2n ≥时, 21n n S a =-, -1-121n n S a =-, 两式相减得12n n a a -=,又1=1a ,所以12nn a a -=, 从而数列{}n a 为首项1=1a ,公比=2q 的等比数列,从而数列{}n a 的通项公式为12n n a -=.(2) ()()()41(2123n n c n n -⎛⎫+=⎪ ⎪++⎝⎭()11112123n n n -⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭ 2123212n n n T c c c c c -=++++=1111111135574143343n n n +--+--=-+++(3)由(1)得12n n n n d a b n -==,()221112232122n n n D n n --=⨯+⨯+⨯+-+()()2311212223212122n n n n D n n n --=⨯+⨯+⨯+-+-+,所以21n a n ≤--恒成立,记21nn d n =--,所以()min n a d ≤,因为()()1+121121n nn n d d n n +⎡⎤-=-+----⎣⎦210n =->,从而数列{}n d 为递增数列 所以当=1n 时, n d 取最小值1=0d ,于是0a ≤.【名师点睛】本题考查知识较多,有递推公式求通项公式,及通项公式与前n 项和关系,裂项求和,并项求和,等差数列求和,错位相减法,数列与不等式交汇等,需要对数列基本知识,基本方法掌握非常好.9.【2018天津十二模拟一】已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足4212a a -=,423+2S 3S S =,数列{}n b 满足()()111n n nb n b n n +-+=+, *n N ∈,且11b =. (1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)设()22log 212{22nn n na n k n n cb n k=-+==,, n T 为{}n c 的前n 项和,求2n T .【答案】(1)2n n a ∴=, 2n b n =;(2)21166899221n n nn -+-+⨯+. 【解析】试题分析:(1)由423+2S 3S S =,可推出432a a =, 2q =,结合4212a a -=,即可求出数列{}n a 的通项公式,再将()()111n n nb n b n n +-+=+两边同除以()1n n +得111n n b b n n +-=+,可推出数列n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,从而可求出{}n b 的通项公式;(2)由(1)知()22log 2,212{2,22nn n n k n n c nn k =-+==,利用分组求和,裂项相消法及错位相减法即可求出2n T .1d =的等差数列∴=nb n n,从而数列{}n b 的通项公式为2n b n =. (2)由(1)知()()2211log 2,21,2122{{2,2,222nn n n n n k n k n n n n c c nnn k n k -=-=-++=⇒===∴21232n nT c c c c =++++135211*********22133521212222n n n n -⎛⎫⎡⎤=-+-++-+++++⎪⎢⎥-+⎝⎭⎣⎦【名师点睛】(1)分组转化法求和的常见类型主要有分段型(如,{ 2,n n n n a n =为奇数为偶数),符号型(如()21nn a n =- ),周期型 (如πsin 3n n a = );(2)用错位相减法求和的注意事项: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“n S ”与“n qS ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“n n S qS -”的表达式;③在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.10.【2018天津十二模拟二】已知正项等比数列,等差数列满足,且是与的等比中项. (1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.【答案】(1);(2).【解析】试题分析:(1)根据,是与的等比中项列出关于公比 、公差的方程组,解方程组可得与的值,从而可得数列与的的通项公式;(2)由(1)可知,所以,对分奇数、偶数两种情况讨论,分别利用分组求和法,错位相减求和法,结合等差数列求和公式与等比数列求和公式求解即可. 试题解析:(1)设等比数列的公比为,等差数列的公差为由是与的等比中项可得:又,则:,解得或因为中各项均为正数,所以,进而.故.(2)设则②,由①-②得:,,因此, 综上:.11.【2018天津部分区期末考】已知{}n a 为等差数列,且24a =,其前8项和为52, {}n b 是各项均为正数的等比数列,且满足124b b a +=, 36b a =. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)令22log log n nn n nb ac a b =+,数列{}n c 的前n 项和为n T ,若对任意正整数n ,都有2n T n λ-<成立,求实数λ的取值范围.【答案】(1)2n a n =+, 2nn b =;(2)3λ≥【解析】试题分析:(1)结合题意可求得等差数列的公差和等比数列的公比,由此可得数列的通项公式.(2)由(1)可得22224422n n n n n c n n n n +++=+=++ 11222n n ⎛⎫=+- ⎪+⎝⎭,利用裂项求和可得1123212n T n n n ⎛⎫=+-+ ⎪++⎝⎭,因此由题中的恒成立可得113212n n λ⎛⎫>-+ ⎪++⎝⎭对任意正整数n 恒成立,然后根据1132312n n ⎛⎫-+< ⎪++⎝⎭可得结果. 试题解析:(1)设等差数列{}n a 的公差为d , 由题意得114{82852a d a d +=+=,即1134{2713a d a d +=+=,解得13{1a d ==,所以()312n a n n =+-=+.1111111221324112n n n n n ⎛⎫=+⨯-+-++-+- ⎪-++⎝⎭1123212n n n ⎛⎫=+-+ ⎪++⎝⎭.所以1123212n T n n n ⎛⎫-=-+⎪++⎝⎭, 因为对任意正整数n ,都有2n T n λ-<成立, 即113212n n λ⎛⎫>-+⎪++⎝⎭对任意正整数n 恒成立, 又1132312n n ⎛⎫-+<⎪++⎝⎭, 所以3λ≥.故实数λ的取值范围为[)3,+∞.12.【2018天津一中期中考】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足21234n n S na n n +=--, *n N ∈ ,且13a =.(Ⅰ)求2a 、3a 的值; (Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式【答案】(Ⅰ)25a =, 37a =; (Ⅱ)见解析.【解析】分析:(Ⅰ)分别令1,2n n ==就可以求得25a =, 37a =. (Ⅱ)根据(Ⅰ)猜测21n a n =+,利用数学归纳可证明该猜测.②当1n k =+时,有()()123322232112222k k k k S kk a k k k k ++=++=++=+=++, 这说明当1n k =+时,猜想也成立,结合①②,由归纳原理知,对任意*n N ∈, 21n a n =+.【名师点睛】与自然数有关的问题,可以用数学归纳法,在归纳假设中,我们一般设当n k =时,命题()P k 成立,也可以假设0n n k ≤≤时,命题()P n 成立,然后再证明1n k =+, ()1P k +也成立.13.【2018天津滨海新区模拟】已知数列{}n a 的首项15a =前n 项和为n S ,且()*15n n S S n n N +=++∈ (I )证明数列{}1n a +是等比数列;(II )令()212.....nn f x a x a x a x =+++ 求函数()f x 在点1x =处的导数()1f '并比较()21f ' 与22313n n -的大小【答案】(1)见解析;(2)()21f ' > 22313n n -.【解析】试题分析:(1)先根据和项与通项关系得项递推关系,再根据题意变形为()1121n n a a ++=+,最后根据等比数列定义给以证明(2)先求导数得()1f ',根据分组求和法以及错位相消法化简()1f ',最后作差并利用二项式定理比较大小因为()212n n f x a x a x a x =+++所以()1122n n f x a a x na x -'=+++从而()1212n f a a na '=+++=()()()23212321321n n ⨯-+⨯-++⨯- =()232222n n +⨯++⨯-()12n +++=()()1131262n n n n ++-⋅-+由上()()()22123131212n f n n n --=-⋅'-()21221n n --=()()()121212121n n n n -⋅--+=12()()1221nn n ⎡⎤--+⎣⎦①当1n =时,①式=0所以()2212313f n n ='-; 当2n =时,①式=-120<所以()2212313f n n <'- 当3n ≥时, 10n ->又()011211nn n nn n n nC C C C -=+=++++ ≥ 2221n n +>+ 所以()()12210nn n ⎡⎤--+>⎣⎦即①0>从而()21f ' > 22313n n -. 14.【2018天津一中月考五】已知数列中,,.(1)求证:数列是等比数列; (2)求数列的前项和,并求满足的所有正整数.【答案】(1)证明见解析;(2)答案见解析.【解析】分析:(1)设,推导出,由此能证明数列是等比数列;(2)推导出,由,得,,从而由此能求出满足S n >0的所有正整数n 的值.由,得,所以,同理,当且仅当时,,综上,满足的所有正整数为和.【名师点睛】本题考查等比数列的证明,考查满足数列的前n项和的正整数的最大值的求法,考查等比数列、分组求和法等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.15.【2018天津耀华中学】等差数列的各项均为正数,,前项和为,为等比数列,,且,.()求与.()求数列的前项和.()若对任意正整数和任意恒成立,求实数的取值范围.【答案】(),()()【解析】试题分析:(1)由条件得,解方程即可;(2)利用错位相减即可得解;(3)由,利用裂项相消求和,只需即可.试题解析:()设公差为,公比为....(),∴,∴.∴,即恒成立,∴,则,∴.【名师点睛】裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1);(2);(3);(4);此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.。
2023届新高考数学二轮复习:专题(数列中的复杂递推式问题)提分练习【总结】1、叠加法:+-=1()n n a a f n ;2、叠乘法:+=1()n na f n a ;3、构造法(等差,等比):①形如+=+1n n a pa q (其中,p q 均为常数-≠(1)0pq p )的递推公式,()+-=-1n n a t p a t ,其中=-1qt p,构造+-=-1n n a t p a t,即{}-n a t 是以-1a t 为首项,p 为公比的等比数列.②形如+=+1n n n a pa q (其中,p q 均为常数,-≠()0pq q p ),可以在递推公式两边同除以+1n q ,转化为+=+1n n b mb t 型.③形如++=-11n n n n a a d a a ,可通过取倒数转化为等差数列求通项.4、取对数法:+=1t n n a a .5、由n S 和n a 的关系求数列通项(1)利用-⎧=⎪⎨≥⎪⎩,-,111=2n n n S n a S S n ,化n S 为n a . (2)当n a 不易消去,或消去n S 后n a 不易求,可先求n S ,再由-⎧=⎪⎨≥⎪⎩,-,111=2n n n S n a S S n 求n a .6、数列求和:(1)错位相减法:适用于一个等差数列和一个等比数列(公比不等于1)对应项相乘构成的数列求和=⋅n n n c a b 型 (2)倒序相加法 (3)裂项相消法 常考题型数列的通项公式裂项方法【典型例题】例1.已知数列{}n a 满足14a =且121n n a a a a +++⋯+=,设2log n n b a =,则122320172018111b b b b b b ++⋯+的值是( ) A.20174038B.30254036C.20172018D.20162017例2.已知数列{}n a 的通项公式为*)n a n N =∈,其前n 项和为n S ,则在数列1S ,2S ,⋯,2019S 中,有理数项的项数为( )A.42 B.43 C.44 D.45例3.对于*n N ∈,2314121122232(1)2n n n n +⨯+⨯+⋯+⨯=⨯⨯+ .例4.设曲线1()n y x n N ++=∈在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为n x ,则201712017220172016log log log x x x ++⋯+的值为 .例5.在数1和2之间插入n 个正数,使得这2n +个数构成递增等比数列,将这2n +个数的乘积记为n A ,令2log n n a A =,*n N ∈.(1)数列{}n a 的通项公式为n a = ;(2)2446222tan tan tan tan tan tan n n n T a a a a a a +=⋅+⋅+⋯+⋅= .例6.数列{}n a 中,*111,()2(1)(1)n n n na a a n N n na +==∈++,若不等式2310n ta n n++…恒成立,则实数t 的取值范围是 .【过关测试】 一、单选题1.(2023·江西景德镇·统考模拟预测)斐波那契数列{}n a 满足121a a ==,()*21n n n a a a n ++=+∈N ,设235792023k a a a a a a a +++++⋅⋅⋅+=,则k =( )A.2022 B.2023 C.2024 D.20252.(2023·全国·模拟预测)1678年德国著名数学家莱布尼兹为了满足计算需要,发明了二进制,与二进制不同的是,六进制对于数论研究有较大帮助.例如123在六进制下等于十进制的32162636306⨯+⨯+⨯=.若数列n a 在十进制下满足21n n n a a a +++=,11a =,23a =,n n b a =,则六进制1232022b b b b 转换成十进制后个位为( ) A.2B.4C.6D.83.(2023秋·广东·高三统考期末)在数列{}n a 中,11,0n a a =>,且()221110n n n n na a a n a ++--+=,则20a 的值为( ) A.18B.19C.20D.214.(2023秋·江西·高三校联考期末)设,a b ∈R ,数列{}n a 中,11a =,1n n a ba a +=+,*N n ∈,则下列选项正确的是( )A.当1a =,1b =-时,则101a =B.当2a =,1b =时,则22n S n n =-C.当0a =,2b =时,则2n n a =D.当1a =,2b =时,则21nn a =-5.(2023·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足21112nn n a a a +++=,且11a =,213a =,则2022a =( )A.12021B.12022C.14043D.140446.(2023·安徽淮南·统考一模)斐波那契数列因以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.此数列在现代物理、准晶体结构、化学等领域都有着广泛的应用,斐波那契数列{}n a 可以用如下方法定义:21n n n a a a ++=+,且121a a ==,若此数列各项除以4的余数依次构成一个新数列{}n b ,则数列{}n b 的前2023项的和为( ) A.2023B.2024C.2696D.26977.(2023秋·江苏扬州·高三校考期末)已知数列{}n a 满足1122n n n n a a a a ++++=,且11a =,213a =,则2022a =( ) A.12021B.12022C.14043D.140448.(2023·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足211232n n n n n n a a a a a a ++++-=,且1231a a ==,则7a =( ) A.163B.165C.1127D.1129一、倒数变换法,适用于1nn n Aa a Ba C+=+(,,A B C 为常数)二、取对数运算 三、待定系数法 1、构造等差数列法 2、构造等比数列法①定义构造法。
高考数学复习各地数列模拟测试题及解析一、有关通项问题1、利用11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求通项.(北师大版第23页习题5)数列{}n a 的前n 项和21n S n =+.(1)试写出数列的前5项;(2)数列{}n a 是等差数列吗?(3)你能写出数列{}n a 的通项公式吗?变式题1、(2005湖北卷)设数列}{n a 的前n 项和为S n =2n 2,求数列}{n a 的通项公式; 解:(1):当;2,111===S a n 时,24)1(22,2221-=--=-=≥-n n n S S a n n n n 时当故{a n }的通项公式为4,2}{,241==-=d a a n a n n 公差是即的等差数列. 变式题2、(2005北京卷)数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,113n n a S +=,n =1,2,3,……,求a 2,a 3,a 4的值及数列{a n }的通项公式.解:(I )由a 1=1,113n n a S +=,n=1,2,3,……,得 211111333a S a ===,3212114()339a S a a ==+=,431231116()3327a S a a a ==++=, 由1111()33n n n n n a a S S a +--=-=(n ≥2),得143n n a a +=(n ≥2),又a 2=31,所以a n =214()33n -(n ≥2),∴ 数列{a n }的通项公式为21114()233n n n a n -=⎧⎪=⎨⎪⎩≥变式题3、(2005山东卷)已知数列{}n a 的首项15,a =前n 项和为n S ,且*15()n n S S n n N +=++∈,证明数列{}1n a +是等比数列.解:由已知*15()n n S S n n N +=++∈可得12,24n n n S S n -≥=++两式相减得()1121n n n n S S S S +--=-+即121n n a a +=+从而()1121n n a a ++=+当1n =时21215S S =++所以21126a a a +=+又15a =所以211a =从而()21121a a +=+ 故总有112(1)n n a a ++=+,*n N ∈又115,10a a =+≠从而1121n n a a ++=+即数列{}1n a +是等比数列;2、解方程求通项:(北师大版第19页习题3)在等差数列{}n a 中,(1)已知812148,168,S S a d ==求和;(2)已知658810,5,a S a S ==求和;(3)已知3151740,a a S +=求.变式题1、{}n a 是首项11a =,公差3d =的等差数列,如果2005n a =,则序号n 等于(A )667 (B )668 (C )669 (D )670 分析:本题考查等差数列的通项公式,运用公式直接求出. 解:1(1)13(1)2005n a a n d n =+-=+-=,解得669n =,选C点评:等差等比数列的通项公式和前n 项和的公式是数列中的基础知识,必须牢固掌握.而这些公式也可视作方程,利用方程思想解决问题.3、待定系数求通项:(人教版第38页习题4)写出下列数列{}n a 的前5项:(1)111,41(1).2n n a a a n -==+>变式题1、(2006年福建卷)已知数列{}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈ 求数列{}n a 的通项公式; 解:*121(),n n a a n N +=+∈112(1),n n a a +∴+=+{}1n a ∴+是以112a +=为首项,2为公比的等比数列.12.n n a ∴+=即 *21().n n a n N =-∈4、由前几项猜想通项:(北师大版第10页习题1)根据下面的图形及相应的点数,在空格及括号中分别填上适当的图形和数,写出点数的通项公式.(1) (4)(7)( ) ( )变式题1、(深圳理科一模).如下图,第(1)个多边形是由正三角形“扩展“而来,第(2)个多边形是由正方形“扩展”而来,……,如此类推.设由正n 边形“扩展”而来的多边形的边数为n a ,则6a = ;345991111a a a a +++⋅⋅⋅+= .解:由图可得:22(1)n a n n n n n =+-=+,所以642a =;又211111(1)1n a n n n n n n ===-+++ 所以345991111a a a a +++⋅⋅⋅+=1111111197()()()3445991003100300-+-++-=-=变式题2、(北师大版第11页习题2)观察下列各图,并阅读下面的文字,像这样,10条直线相交,交点的个数最多是( ),其通项公式为 . A .40个 B .45个 C .50个 D .55个解:由题意可得:设{}n a 为n 条直线的交点个数,则21a =,1(1),(3)n n a a n n -=+-≥,因为11n n a a n --=-,由累加法可求得:(1)12(1)2n n n a n -=+++-=,所以10109452a ⨯==,选B.2条直线相交,最多有1个交点3条直线相交,最多有3个交点4条直线相交,最多有6个交点二、有关等差、等比数列性质问题1、(北师大版第35页习题3)一个等比数列前n 项的和为48,前2n 项的和为60,则前3n 项的和为( )A .83B .108C .75D .63变式题1、一个等差数列前n 项的和为48,前2n 项的和为60,则前3n 项的和为 。
2010-2019历年高考数学《等差数列》真题汇总专题六 数列第十五讲 等差数列2019年1. (2019全国Ⅰ文18)记S n 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知95S a =-. (1)若34a =,求{}n a 的通项公式;(2)若10a >,求使得n n S a ≥的n 的取值范围.2. (2019全国Ⅲ文14)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若375,13a a ==,则10S =___________.3.(2019天津文18)设{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,公比大于0,已知113a b ==,23b a = ,3243b a =+.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)设数列{}n c 满足21,,,n n n c b n ⎧⎪=⎨⎪⎩奇偶为数为数求()*112222n na c a c a c n N +++∈L .4.(2019江苏8)已知数列*{}()n a n ∈N 是等差数列,n S 是其前n 项和.若25890,27a a a S +==,则8S 的值是 .2010-2018年一、选择题1.(2017浙江)已知等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,则“0d >”是“465+2S S S >”的A . 充分不必要条件B . 必要不充分条件C . 充分必要条件D .既不充分也不必要条件 2.(2015新课标2)设n S 是数列}{n a 的前n 项和,若3531=++a a a ,则=5SA .5B .7C .9D .13.(2015新课标1)已知{}n a 是公差为1的等差数列,n S 为{}n a 的前n 项和,若844S S =,则10a = A .172 B .192C .10D .12 4.(2014辽宁)设等差数列{}n a 的公差为d ,若数列1{2}n a a为递减数列,则A .0d <B .0d >C .10a d <D .10a d >5.(2014福建)等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若132,12a S ==,则6a =A .8B .10C .12D .14 6.(2014重庆)在等差数列{}n a 中,1352,10a a a =+=,则7a =A .5B .8C .10D .147.(2013新课标1)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1m S -=-2,m S =0,1m S +=3,则m =A .3B .4C .5D .68.(2013辽宁)下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的四个命题:{}1:n p a 数列是递增数列;{}2:n p na 数列是递增数列; 3:n a p n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭数列是递增数列;{}4:3n p a nd +数列是递增数列; 其中的真命题为A .12,p pB .34,p pC .23,p pD .14,p p 9.(2012福建)等差数列{}n a 中,1510a a +=,47a =,则数列{}n a 的公差为A .1B .2C .3D .410.(2012辽宁)在等差数列{}n a 中,已知48+=16a a ,则该数列前11项和11=S A .58 B .88 C .143 D .17611.(2011江西)设{}n a 为等差数列,公差2d =-,n s 为其前n 项和,若1011S S =,则1a =A .18B .20C .22D .2412.(2011安徽)若数列}{n a 的通项公式是1210(1)(32),nn a n a a a =--+++=L 则A .15B .12C .-12D .-1513.(2011天津)已知{}n a 为等差数列,其公差为-2,且7a 是3a 与9a 的等比中项,n S 为{}n a 的前n 项和,*n N ∈,则10S 的值为A .-110B .-90C .90D .11014.(2010安徽)设数列{}n a 的前n 项和2n S n =,则8a 的值为A .15B .16C .49D .64 二、填空题15.(2015陕西)中位数为1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为_____.16.(2014北京)若等差数列{}n a 满足7890a a a ++>,7100a a +<,则当n =____时,{}n a 的前n 项和最大.17.(2014江西)在等差数列{}n a 中,71=a ,公差为d ,前n 项和为n S ,当且仅当8=n 时n S 取最大值,则d 的取值范围_________.18.(2013新课标2)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知100S =,1525S =,则n nS 的最小值为____.19.(2013广东)在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_____. 20.(2012北京)已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若112a =,23S a =,则2a = ;n S = .21.(2012江西)设数列{},{}n n a b 都是等差数列,若117a b +=,3321a b +=,则55a b +=____.22.(2012广东)已知递增的等差数列{}n a 满足11a =,2324a a =-,则n a =____.23.(2011广东)等差数列{}n a 前9项的和等于前4项的和.若11a =,40k a a +=,则k =_________.三、解答题24.(2018全国卷Ⅱ)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17=-a ,315=-S .(1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.25.(2018北京)设{}n a 是等差数列,且123ln 2,5ln 2a a a =+=.(1)求{}n a 的通项公式; (2)求12e e e n aa a +++L .26.(2017天津)已知{}n a 为等差数列,前n 项和为*()n S n ∈N ,{}n b 是首项为2的等比数列,且公比大于0,2312b b +=,3412b a a =-,11411S b =. (Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)求数列2{}n n a b 的前n 项和*()n ∈N . 27.(2017江苏)对于给定的正整数k ,若数列{}n a 满足11112n k n k n n n k n k n a a a a a a ka --+-++-+++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++=对任意正整数n ()n k >总成立,则称数列{}n a 是“()P k 数列”. (1)证明:等差数列{}n a 是“(3)P 数列”;(2)若数列{}n a 既是“(2)P 数列”,又是“(3)P 数列”,证明:{}n a 是等差数列. 28.(2016年北京)已知{}n a 是等差数列,{}n b 是等差数列,且23b =,39b =,11a b =,144a b =.(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设n n n c a b =+,求数列{}n c 的前n 项和.29.(2016年山东)已知数列{}n a 的前n 项和238n S n n =+,{}n b 是等差数列,且1n n n a b b +=+.(I )求数列{}n b 的通项公式;(II )令1(1)(2)n n n nn a c b ++=+.求数列{}n c 的前n 项和n T . 30.(2015福建)等差数列{}n a 中,24a =,4715a a +=.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设22n a n b n -=+,求12310b b b b +++⋅⋅⋅+的值.31.(2015山东)已知数列}{n a 是首项为正数的等差数列,数列11{}n n a a +⋅的前n 项和为12+n n. (Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅱ)设(1)2n an n b a =+⋅,求数列}{n b 的前n 项和n T . 32.(2015北京)已知等差数列{}n a 满足1210a a +=,432a a -=.(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设等比数列{}n b 满足23b a =,37b a =.问:6b 与数列{}n a 的第几项相等? 33.(2014新课标1)已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根.(Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和. 34.(2014新课标1)已知数列{n a }的前n 项和为n S ,1a =1,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:2n n a a λ+-=;(Ⅱ)是否存在λ,使得{n a }为等差数列?并说明理由.35.(2014浙江)已知等差数列{}n a 的公差0d >,设{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,2336S S ⋅= (Ⅰ)求d 及n S ;(Ⅱ)求,m k (*,m k N ∈)的值,使得1265m m m m k a a a a +++++++=L . 36.(2013新课标1)已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足30S =,55S =-.(Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列21211{}n n a a -+的前n 项和.37.(2013福建)已知等差数列{}n a 的公差1d =,前n 项和为n S .(Ⅰ)若131,,a a 成等比数列,求1a ; (Ⅱ)若519S a a >,求1a 的取值范围.38.(2013新课标2)已知等差数列{}n a 的公差不为零,125a =,且11113,,a a a 成等比数列. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求14732+n a a a a -++⋅⋅⋅+.39.(2013山东)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且424S S =,221n n a a =+(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设数列{}n b 的前n 项和n T ,且12n n na T λ++=(λ为常数),令2n n c b =(*n ∈N ).求数列{}n c 的前n 项和n R .40.(2011福建)已知等差数列{}n a 中,1a =1,33a =-. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n a 的前k 项和35k S =-,求k 的值.41.(2010浙江)设1a ,d 为实数,首项为1a ,公差为d 的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足56S S +15=0.(Ⅰ)若5S =5,求6S 及1a ; (Ⅱ)求d 的取值范围. 答案部分1.解析(1)设{}n a 的公差为d .由95S a =-得140a d +=.由a 3=4得124a d +=.于是18,2a d ==-.因此{}n a 的通项公式为102n a n =-.(2)由(1)得14a d=-,故(9)(5),2n n n n da n d S -=-=.由10a >知0d <,故n n S a…等价于211100n n -+„,解得110n ≤≤.所以n 的取值范围是{|110,}n n n ∈N 剟. 2.解析 在等差数列{}n a 中,由35a =,713a =,得731352734a a d --===-,所以132541a a d =-=-=,则1010910121002S ⨯=⨯+⨯=.3.解析(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q 依题意,得23323154q d q d =+⎧⎨=+⎩,解得33d q =⎧⎨=⎩,故33(1)3n a n n =+-=,1333n nn b -=⨯=.所以,{}n a 的通项公式为3n a n =()n *∈N ,{}n b 的通项公式 为3n n b =()n *∈N .(Ⅱ)112222n na c a c a c ++⋯+()()135212142632n n n a a a a a b a b a b a b -=+++⋯++++++L()123(1)3663123183...632n n n n n -⎡⎤=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯++⨯⎢⎥⎣⎦()2123613233n n n =+⨯+⨯++⨯L1213233nn T n =⨯+⨯+⋯+⨯. ① 2331313233n T n +=⨯+⨯++⨯L , ②②-①得,()12311313(21)3323333..3313.2n n n n n n n T n n +++--+=----+=-⨯=-+⨯-,故()121334n n n T +-+=.所以,()122112222213336332n n n n n a c a c a c n T n +-+++=+=+⨯L()22*(21)3692n n n n N +-++=∈.4.解析 设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则1111()(4)70989272a d a d a d a d ++++=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得152a d =-⎧⎨=⎩.所以818786(5)152162dS a ⨯=+=⨯-+⨯=.2010-2018年1.C 【解析】∵655465()()S S S S a a d---=-=,当0d >,可得465+2S S S >;当465+2S S S >,可得0d >.所以“0d >”是“465+2S S S >” 充分必要条件,选C .2.A 【解析】13533331a a a a a ++==⇒=,()15535552a a S a +===.故选A .3.B 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,由题设知1d =,844S S =,所以118284(46)a a +=+,解得112a =,所以10119922a =+=.4.C 【解析】∵数列1{2}na a 为递减数列,111111[(1)]()n a a a a n d a dn a a d =+-=+-,等式右边为关于n 的一次函数,∴10a d <.5.C 【解析】 设等差数列{}n a 的公差为d ,则3133S a d=+,所以12323d =⨯+,解得2d =,所以612a =.6.B 【解析】由等差数列的性质得1735a a a a +=+,因为12a =,3510a a +=,所以78a =,选B .7.C 【解析】有题意知m S =1()2m m a a +=0,∴1a =-m a =-(m S -1m S -)=-2, 1m a +=1m S +-mS =3,∴公差d =1m a +-ma =1,∴3=1m a +=-2m +,∴m =5,故选C . 8.D 【解析】设1(1)n a a n d dn m=+-=+,所以1p 正确;如果312n a n =-则满足已知,但2312n na n n =-并非递增所以2p 错;如果若1n a n =+,则满足已知,但11n a n n =+,是递减数列,所以3p 错;34n a nd dn m +=+,所以是递增数列,4p 正确.9.B 【解析】由题意有153210a a a +==,35a =,又∵47a =,∴432a a -=,∴2d =.10.B 【解析】4866+=2=16=8a a a a ∴,而()11111611+==11=882a a S a ,故选B.11.B 【解析】由1011S S =,得1111100a S S =-=,111(111)0(10)(2)20a a d =+-=+-⨯-=.12.A 【解析】10121014710(1)(3102)a a a ++⋅⋅⋅+=-+-++⋅⋅⋅+-⋅⨯-910(14)(710)[(1)(392)(1)(3102)]15=-++-++⋅⋅⋅+-⋅⨯-+-⋅⨯-=.13.D 【解析】因为7a 是3a 与9a 的等比中项,所以2739a a a =,又数列{}n a 的公差为-2,所以2111(12)(4)(16)a a a -=--,解得120a =,故20(1)(2)222n a n n=+-⨯-=-,所以1101010()5(202)1102a a S +==⨯+=.14.A 【解析】887644915a S S =-=-=.15.5【解析】设该数列的首项为1a ,由等差数列的性质知1201510102a +=,所以1202020155a =-=.16.8【解析】∵数列{}n a 是等差数列,且789830a a a a ++=>,80a >.又710890a a a a +=+<,∴90a <.当n =8时,其前n 项和最大.17.7(1,)8--【解析】由题意可知,当且仅当8=n 时n S 取最大值,可得8900d a a <⎧⎪>⎨⎪<⎩,解得718d -<<-.18.-49【解析】设{}n a 的首项为1a ,公差d ,由100S =,1525S =,得112903215a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得123,3a d =-=,∴()321103n nS n n =-,设()()321103f n n n =-,()220,3f n n n '=- 当2003n <<时()0f n '<,当203n >,()0f n '>,由*n N ∈, 当6n =时,()()31661036483f =-⨯=- 当7n =时,()()3217107493f n =-⨯=-∴7n =时,nnS 取得最小值49-.19.20【解析】 依题意12910a d +=,所以()57111334641820a a a d a d a d +=+++=+=.或:()57383220a a a a +=+=20.1,(1)4n n +【解析】设公差为d ,则1122a d a d +=+,把112a =代入得12d =, ∴21a =,n S =1(1)4n n +21.35【解析】(解法一)因为数列{},{}n n a b 都是等差数列,所以数列{}n n a b +也是等差数列.故由等差中项的性质,得()()()5511332a b a b a b +++=+,即()557221a b ++=⨯,解得5535a b +=.(解法二)设数列{},{}n n a b 的公差分别为12,d d ,因为331112(2)(2)a b a d b d +=+++1112()2()a b d d =+++1272()21d d =++=所以127d d +=.所以553312()2()35a b a b d d +=+++=.22.21n a n =-【解析】221321,412(1)4a a a d d ==-⇔+=+-221n d a n ⇔=⇔=-.23.10【解析】设{}n a 的公差为d ,由94S S =及11a =,得9843914122d d ⨯⨯⨯+=⨯+,所以16d =-.又40k a a +=,所以11[1(1)()][1(41)()]066k +-⨯-++-⨯-=,即10k =. 24.【解析】(1)设{}n a 的公差为d ,由题意得13315a d +=-.由17a =-得2=d .所以{}n a 的通项公式为29n a n =-. (2)由(1)得228(4)16n S n n n =-=--.所以当4=n 时,nS 取得最小值,最小值为−16.25.【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,∵235ln 2a a +=, ∴1235ln 2a d +=,又1ln 2a =,∴ln 2d =.∴1(1)ln 2n a a n d n =+-=.(2)由(1)知ln 2n a n =,∵ln 2ln 2e ee =2nn a n n ==, ∴{e }na 是以2为首项,2为公比的等比数列. ∴212ln 2ln 2ln 2e e e e ee nn a a a +++=+++L L 2=222n +++L 1=22n +-.∴12e e ena a a+++L 1=22n +-.26.【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q .由已知2312b b +=,得21()12b q q +=,而12b =,所以260q q +-=.又因为0q >,解得2q =.所以,2n n b =.由3412b a a =-,可得138d a -=①.由11411S b =,可得1516a d +=②,联立①②,解得11,3a d ==,由此可得32n a n =-.所以,{}n a 的通项公式为32n a n =-,{}n b 的通项公式为2nn b =.(Ⅱ)解:设数列2{}n n a b 的前n 项和为nT ,由262n a n =-,有2342102162(62)2nn T n =⨯+⨯+⨯++-⨯L ,2341242102162(68)2(62)2n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯L ,上述两式相减,得23142626262(62)2n n n T n +-=⨯+⨯+⨯++⨯--⨯L1212(12)4(62)2(34)21612n n n n n ++⨯-=---⨯=----.得2(34)216n n T n +=-+.所以,数列2{}n n a b 的前n 项和为2(34)216n n +-+.27.【解析】证明:(1)因为{}n a 是等差数列,设其公差为d ,则1(1)n a a n d =+-,从而,当n 4≥时,n k n k a a a -++=+11(1)(1)n k d a n k d--+++-122(1)2na n d a =+-=,1,2,3,k =所以n n n n n n na a a a a a a ---+++++=321123+++6,因此等差数列{}n a 是“(3)P 数列”.(2)数列{}n a 既是“(2)P 数列”,又是“(3)P 数列”,因此,当3n ≥时,n n n n na a a a a --+++++=21124,①当4n ≥时,n n n n n n na a a a a a a ---++++++++=3211236.②由①知,n n n a a a ---+=-32141()n n a a ++,③n n n a a a ++++=-23141()n n a a -+,④将③④代入②,得n n na a a -++=112,其中4n ≥,所以345,,,a a a L是等差数列,设其公差为d'.在①中,取4n =,则235644a a a a a +++=,所以23a a d'=-, 在①中,取3n =,则124534a a a a a +++=,所以122a a d'=-,所以数列{}n a 是等差数列.28.【解析】(I )等比数列{}n b 的公比32933b q b ===,所以211bb q ==,4327b b q ==.设等差数列{}n a 的公差为d .因为111a b ==,14427a b ==,所以11327d +=,即2d =.所以21n a n =-(1n =,2,3,⋅⋅⋅).(II )由(I )知,21n a n =-,13n n b -=.因此1213n n n n c a b n -=+=-+.从而数列{}n c 的前n 项和()11321133n n S n -=++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+()12113213n n n +--=+-2312n n -=+.29.【解析】(Ⅰ)由题意当2≥n 时,561+=-=-n S S a n n n ,当1=n 时,1111==S a ;所以56+=n a n ;设数列的公差为d ,由⎩⎨⎧+=+=322211b b a b b a ,即⎩⎨⎧+=+=d b db 321721111,解之得3,41==d b ,所以13+=n b n .(Ⅱ)由(Ⅰ)知112)1(3)33()66(=-⋅+=++=n nn n n n n c ,又n n c c c c T +⋅⋅⋅+++=321,即23413[223242(1)2]n n T n +=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅++,所以]2)1(242322[322543+++⋅⋅⋅+⨯+⨯+⨯=n n n T ,以上两式两边相减得234123[22222(1)2]n n n T n ++-=⨯+++⋅⋅⋅+-+224(21)3[4(1)2]3221n n n n n ++-=+-+=-⋅-.所以223+⋅=n n n T .30.【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d .由已知得()()11143615a d a d a d +=⎧⎪⎨+++=⎪⎩,解得131a d =⎧⎨=⎩.所以()112n a a n d n =+-=+. (Ⅱ)由(Ⅰ)可得2n n b n=+,所以231012310(21)(22)(23)(210)b b b b ++++=+=+=++++…………2310(2222)=+++++......(1+2+3+ (10)102(12)(110)10122-+⨯=+-11(22)55=-+112532101=+=. 31.【解析】(Ⅰ)设数列{}n a 的公差为d ,令1n =,得12113a a =,所以123a a =.令2n =,得12231125a a a a +=,所以2315a a =.解得11,2a d ==,所以21n a n =-.(Ⅱ)由(Ⅰ)知24224,n n n b n n -=⋅=⋅所以121424......4,n n T n =⋅+⋅++⋅所以23141424......(1)44,n n n T n n +=⋅+⋅++-⋅+⋅两式相减,得121344......44n n n T n +-=+++-⋅114(14)13444,1433n n n n n ++--=-⋅=⨯-- 所以113144(31)44.999n n n n n T ++-+-⋅=⨯+=32.【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d .因为432a a -=,所以2d =.又因为1210a a +=,所以1210a d +=,故14a =.所以42(1)22(1,2,)n a n n n =+-=+=L .(Ⅱ)设等比数列{}n b 的公比为q .因为238b a ==,3716b a ==,所以2q =,14b =.所以61642128b -=⨯=.由128=22n +得63n =.所以6b 与数列{}n a 的第63项相等.33.【解析】(Ⅰ)方程2560x x -+=的两根为2,3,由题意得242, 3.a a ==设数列{}n a 的公差为d ,则422,a a d -=故1,2d =从而13,2a = 所以{}n a 的通项公式为112n a n =+.(Ⅱ)设2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,由(I )知12,22n n n a n ++=则2313412...,2222n n n n n S +++=++++ 341213412....22222n n n n n S ++++=++++两式相减得31213112(...)24222n n n n S +++=+++-123112(1).4422n n n -++=+--所以1422n n n S ++=-.34.【解析】(Ⅰ)由题设,11211, 1.n n n n n n a a S a a S λλ++++=-=-两式相减得121().n n n a a a a λ+++-= 由于10n a +≠,所以2.n n a a λ+-=(Ⅱ)由题设,11a =,1211a a S λ=-,可得2 1.a λ=-由(Ⅰ)知,3 1.a λ=+令2132a a a =+,解得 4.λ= 故24n n a a +-=,由此可得{}21n a -是首项为1,公差为4的等差数列,2143n a n -=-; {}2n a 是首项为3,公差为4的等差数列,241n a n =-.所以21n a n =-,12n n a a --=.因此存在4λ=,使得数列{}n a 为等差数列.35.【解析】(Ⅰ)由题意,36)33)(2(11=++d a d a , 将11=a 代入上式得2=d 或5-=d ,因为0>d ,所以2=d ,从而12-=n a n ,2n S n =(*∈N n ).(Ⅱ)由(Ⅰ)知,)1)(12(1+-+=+⋅⋅⋅++++k k m a a a k n n n ,所以65)1)(12(=+-+k k m ,由*∈N ,k m 知,1)1)(12(>+-+k k m ,所以⎩⎨⎧=+=-+511312k k m ,所以⎩⎨⎧==45k m . 36.【解析】(Ⅰ)设{}n a 的公差为d ,则n S =1(1)2n n na d -+。
普通高等学校招生全国统一考试数学试卷(满分150分,考试时间120分钟)一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分)1、已知,2||,1||==b a 且)(b a -与a 垂直,则a 与b 的夹角是()A60B30C135D452、若直线l 上的一个点在平面α内,另一个点在平面α外,则直线l 与平面α的位置关系()A.l ⊂αB.l ⊄αC.l ∥αD.以上都不正确3、两个平面若有三个公共点,则这两个平面()A.相交B.重合C.相交或重合D.以上都不对4、等差数列}{n a 的前n 项和n n S n +=22,那么它的通项公式是()A、12-=n a n B、12+=n a n C、14-=n a n D、14+=n a n 5、曲线||x y =与1+=kx y 的交点情况是()A、最多有两个交点B、有两个交点C、仅有一个交点D、没有交点6、已知集合},2|||{},23|{>=<<-=x x P x x M 则=⋂P M ()A、}2223|{<<-<<-x x x 或B、RC、}23|{-<-x x D、}22|{<<x x 7、甲、乙两人下棋,甲获胜的概率是40%,甲不输的概率是90%,则甲、乙两人下成和棋的概率为()(A)60%(B)30%(C)10%(D)50%8.如图,在正方形ABCD 中,E、F、G、H 是各边中点,O 是正方形中心,在A、E、B、F、C、G、D、H、O 这九个点中,以其中三个点为顶点作三角形,在这些三角形中,互不全等的三角形共有()A.6个B.7个C.8个D.9个9.如图,正四面体ABCD 中,E 为AB 中点,F 为CD 的中点,则异面直线EF 与SA 所成的角为()A.90°B.60°C.45°D.30°10.如图,正三棱柱111C B A ABC -中,AB=1AA ,则1AC 与平面C C BB 11所成的角的正弦值为()A.22B.515C.46D.3611.抛物线)2(2)2(2+-=-m y x 的焦点在x 轴上,则实数m 的值为()A.0B.23C.2D.312.已知椭圆22221a y x =+(a>0)与A(2,1),B(4,3)为端点的线段没有公共点,则a 的取值范围是()A.2230<<a B.2230<<a 或282>aC.223<a 或282>a D.282223<<a 二、填空题(共4小题,每小题5分;共计20分)1.方程log2|x|=x2-2的实根的个数为______.2.1996年的诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60是由60个C 原子组成的分子,它结构为简单多面体形状.这个多面体有60个顶点,从每个顶点都引出3条棱,各面的形状分为五边形或六边形两种,则C60分子中形状为五边形的面有______个,形状为六边形的面有______个.3.在底面半径为6的圆柱内,有两个半径也为6的球面,两球的球心距为13,若作一个平面与两个球都相切,且与圆柱面相交成一椭圆,则椭圆的长轴长为______.4.定义在R 上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且在[-1,0]上是增函数,给出下列关于f(x)的判断:①f(x)是周期函数;②f(x)关于直线x=1对称;③f(x)在[0,1]上是增函数;④f(x)在[1,2]上是减函数;⑤f(2)=f(0),其中正确判断的序号为______(写出所有正确判断的序号).三、大题:(满分70分)1.如图,在极坐标系Ox 中,(2,0)A ,)4B π,4C 3π,(2,)D π,弧 AB , BC , CD 所在圆的圆心分别是(1,0),(1,2π,(1,)π,曲线1M 是弧 AB ,曲线2M 是弧 BC ,曲线3M 是弧CD .(1)分别写出1M ,2M ,3M 的极坐标方程;(2)曲线M 由1M ,2M ,3M 构成,若点P 在M 上,且||OP =P 的极坐标.2.设,,x y z ∈R ,且1x y z ++=.(1)求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值;(2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a ≤-或1a ≥-.3.在ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知2b c a +=,3sin 4sin c B a C =.(Ⅰ)求cos B 的值;(Ⅱ)求sin 26B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.4.设甲、乙两位同学上学期间,每天7:30之前到校的概率均为23.假定甲、乙两位同学到校情况互不影响,且任一同学每天到校情况相互独立.(Ⅰ)用X 表示甲同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数,求随机变量X 的分布列和数学期望;(Ⅱ)设M 为事件“上学期间的三天中,甲同学在7:30之前到校的天数比乙同学在7:30之前到校的天数恰好多2”,求事件M 发生的概率.5、如图,在三棱锥P ABC -中,⊿PAB 是等边三角形,∠PAC=∠PBC=90º(Ⅰ)证明:AB⊥PC(Ⅱ)若4PC =,且平面PAC ⊥平面PBC ,求三棱锥P ABC -体积。
山东省枣庄市(新版)2024高考数学人教版真题(提分卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题已知等差数列的前项和为,,,则()A.7B.8C.9D.10第(2)题方程的一个根是A.B.C.D.第(3)题设,则等于()A.-2B.2C.-4D.4第(4)题由未来科学大奖联合中国科技馆共同主办的“同上一堂科学课”——科学点燃青春:未来科学大奖获奖者对话青少年活动于2023年9月8日在全国各地以线上线下结合的方式举行.现有某市组织5名获奖者到当地三个不同的会场与学生进行对话活动,要求每个会场至少派一名获奖者,每名获奖者只去一个会场,则不同的派出方法有()A.60种B.120种C.150种D.240种第(5)题曲线在点处的切线与坐标轴所围三角形的面积为A.B.C.D.第(6)题设集合,则()A.B.C.D.第(7)题已知函数y=tan(2x+φ)的图象过点,则φ可以是( )A.-B.C.-D.第(8)题设集合,,则()A.B.C.D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题已知函数,则下列说法正确的是()A.的最小正周期是B.的最大值是C.在上是增函数D.直线是图像的一条对称轴第(2)题袋子中有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取5次,每次取一个球.记录每次取到的数字,统计后发现这5个数字的平均数为2,方差小于1,则()A.可能取到数字4B.中位数可能是2C.极差可能是4D.众数可能是2第(3)题下列说法中,正确的是()A.“”是“”的既不充分也不必要条件B.命题“,”的否定是“,”C.已知随机变量X服从正态分布,若,则D.既是奇函数又是减函数三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知A,B是双曲线上的两个动点,动点P满足,O为坐标原点,直线OA与直线OB斜率之积为2,若平面内存在两定点、,使得为定值,则该定值为______.第(2)题________第(3)题已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,交于两点,且满足,则_____________________.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)若有两个零点,,求证:对任意的正实数,存在正实数使得成立.第(2)题已知,平面内动点满足直线的斜率之积为.(1)求动点的轨迹方程;(2)过点的直线交的轨迹于两点,以为邻边作平行四边形(为坐标原点),若恰为轨迹上一点,求四边形的面积.第(3)题某商场为促销要准备一些正三棱锥形状的装饰品,用半径为的圆形包装纸包装.要求如下:正三棱锥的底面中心与包装纸的圆心重合,包装纸不能裁剪,沿底边向上翻折,其边缘恰好达到三棱锥的顶点,如图所示.设正三棱锥的底面边长为,体积为.(1)求关于的函数关系式;(2)在所有能用这种包装纸包装的正三棱锥装饰品中,的最大值是多少?并求此时的值.第(4)题已知椭圆的左焦点在抛物线的准线上,且椭圆的短轴长为2,分别为椭圆的左,右焦点,分别为椭圆的左,右顶点,设点在第一象限,且轴,连接交椭圆于点,直线的斜率为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若三角形的面积等于四边形的面积,求的值;(Ⅲ)设点为的中点,射线(为原点)与椭圆交于点,满足,求的值.第(5)题五月初,某中学举行了“庆祝劳动光荣,共绘五一华章”主题征文活动,旨在通过文字的力量,展现劳动者的风采,传递劳动之美,弘扬劳动精神.征文筛选由A、B、C三名老师负责.首先由A、B两位老师对征文进行初审,若两位老师均审核通过,则征文通过筛选;若均审核不通过,则征文落选;若只有一名老师审核通过,则由老师C进行复审,复审合格才能通过筛选.已知每篇征文通过A、B、C三位老师审核的概率分别为,且各老师的审核互不影响.(1)已知某篇征文通过筛选,求它经过了复审的概率;(2)从投稿的征文中抽出4篇,设其中通过筛选的篇数为X,求X的分布列和数学期望.。
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.( ) 【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)√【解析】 (3)要分a =0或a =1或a ≠0且a ≠1讨论求解.【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.2 021【答案】 B【解析】 a n =1n (n +1)=1n -1n +1, S n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1=2 0192 020,所以n =2019. 3.(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=________. 【答案】 3649【解析】 由a 1=27,a 9=1243知,1243=27·q 8, 又由q >0,解得q =13,所以S 6=27⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎫1361-13=3649.【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.30【答案】 C【解析】 由题意知{a n }是以2为公差的等差数列,又a 1=-5,所以|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=|-5|+|-3|+|-1|+1+3+5=5+3+1+1+3+5=18.5.(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 =________________.【答案】 2n +2+n (n +1)-4【解析】 由题意知T n -S n =b 1-a 1+b 2-a 2+…+b n -a n =n +2n +1-2,又S n +T n =2n +1+n 2-2,所以2T n =T n -S n +S n +T n =2n +2+n (n +1)-4.6.(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________.【答案】 a n =2(n +1)【解析】 由f (x )+f (1-x )=4,可得f (0)+f (1)=4,…,f ⎝⎛⎭⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n =4,所以2a n =[f (0)+f (1)]+⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝⎛⎭⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n +…+[f (1)+f (0)]=4(n +1),即a n =2(n +1). 【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.【答案】见解析【解析】(1)设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 1,a 2,a 3-1成等差数列,∴2a 2=a 1+(a 3-1)=a 3,∴q =a 3a 2=2, ∴a n =a 1q n -1=2n -1(n ∈N *).(2)由(1)知b n =2n -1+a n =2n -1+2n -1,∴S n =(1+1)+(3+2)+(5+22)+…+(2n -1+2n -1)=[1+3+5+…+(2n -1)]+(1+2+22+…+2n -1)=1+(2n -1)2·n +1-2n1-2=n 2+2n -1. ∵S n -(n 2+2n )=-1<0,∴S n <n 2+2n .【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 .【答案】见解析【解析】(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由S 3+S 4=S 5可得a 1+a 2+a 3=a 5,即3a 2=a 5,∴3(1+d )=1+4d ,解得d =2.∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.(2)由(1)可得b n =(-1)n -1·(2n -1).∴T 2n =1-3+5-7+…+(2n -3)-(2n -1)=(-2)×n =-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 . 【答案】见解析【解析】(1)∵a 2=8,S n =a n +12-n -1, ∴a 1=S 1=a 22-2=2, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=a n +12-n -1-⎝⎛⎭⎫a n 2-n , 即a n +1=3a n +2,又a 2=8=3a 1+2,∴a n +1=3a n +2,n ∈N *,∴a n +1+1=3(a n +1),∴数列{a n +1}是等比数列,且首项为a 1+1=3,公比为3,∴a n +1=3×3n -1=3n ,∴a n =3n -1.(2)∵2×3n a n a n +1=2×3n (3n -1)(3n +1-1)=13n -1-13n +1-1. ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2×3n a n a n +1的前n 项和 T n =⎝⎛⎭⎫13-1-132-1+⎝⎛⎭⎫132-1-133-1+…+⎝⎛⎭⎫13n -1-13n +1-1 =12-13n +1-1. 【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 . 【答案】见解析【解析】(1)设数列{a n }的公差为d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3d =a 1+6d ,(a 1+7d )-2(a 1+2d )=3,解得a 1=3,d =2,∴a n =a 1+(n -1)d =2n +1.(2)由(1)得S n =na 1+n (n -1)2d =n (n +2), ∴b n =1n (n +2)=12⎝⎛⎭⎫1n -1n +2. ∴T n =b 1+b 2+…+b n -1+b n=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫12-14+…+⎝⎛⎭⎫1n -1-1n +1+⎝⎛⎭⎫1n -1n +2=12⎝⎛⎭⎫1+12-1n +1-1n +2 =34-12⎝⎛⎭⎫1n +1+1n +2. 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 . 【答案】见解析【解析】(1)设{a n }的公比为q ,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q )=6,a 21q =a 1q 2,又a n >0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,q =2,所以a n =2n . (2)由题意知:S 2n +1=(2n +1)(b 1+b 2n +1)2=(2n +1)b n +1, 又S 2n +1=b n b n +1,b n +1≠0,所以b n =2n +1.令c n =b n a n ,则c n =2n +12n , 因此T n =c 1+c 2+…+c n=32+522+723+…+2n -12n -1+2n +12n , 又12T n =322+523+724+…+2n -12n +2n +12n +1, 两式相减得12T n =32+⎝⎛⎭⎫12+122+…+12n -1-2n +12n +1, 所以T n =5-2n +52n . 【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 *),a 1=1,该数列的前三项分别加上1,1,3后成等比数列,a n +2log 2b 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 .【答案】见解析【解析】(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则d >0,由a 1=1,a 2=1+d ,a 3=1+2d 分别加上1,1,3后成等比数列,得(2+d )2=2(4+2d ),解得d =2(舍负),所以a n =1+(n -1)×2=2n -1.又因为a n +2log 2b n =-1,所以log 2b n =-n ,则b n =12n . (2)由(1)知a n ·b n =(2n -1)·12n , 则T n =121+322+523+…+2n -12n ,①12T n =122+323+524+…+2n -12n +1,② 由①-②,得12T n =12+2×⎝⎛⎭⎫122+123+124+…+12n -2n -12n +1. ∴12T n =12+2×14⎝⎛⎭⎫1-12n -11-12-2n -12n +1, ∴T n =1+2-22n -1-2n -12n =3-4+2n -12n =3-3+2n 2n . 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学.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?【答案】见解析【解析】设该学生工作n 天,每天领工资a n 元,共领工资S n 元,则第一种方案a n (1)=38,S n (1)=38n ; 第二种方案a n (2)=4n ,S n (2)=4(1+2+3+…+n )=2n 2+2n ;第三种方案a n (3)=0.4×2n -1,S n (3)=0.4(1-2n )1-2=0.4(2n -1). 令S n (1)≥S n (2),即38n ≥2n 2+2n ,解得n ≤18,即小于或等于18天时,第一种方案比第二种方案报酬高(18天时一样高).令S n (1)≥S n (3),即38n ≥0.4×(2n -1),利用计算器计算得小于或等于9天时,第一种方案报酬高,所以少于10天时,选择第一种方案.比较第二、第三种方案,S 10(2)=220,S 10(3)=409.2,S 10(3)>S 10(2),…,S n (3)>S n (2).所以等于或多于10天时,选择第三种方案.【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 . 【答案】见解析【解析】(1)设二次函数f (x )=ax 2+bx (a ≠0),则f ′(x )=2ax +b .由于f ′(x )=6x -2,得a =3,b =-2,所以f (x )=3x 2-2x .又因为点(n ,S n )(n ∈N *)均在函数y =f (x )的图象上,所以S n =3n 2-2n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n -[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5;当n =1时,a 1=S 1=3×12-2×1=6×1-5,也适合上式,所以a n =6n -5(n ∈N *).(2)由(1)得b n =3a n a n +1=3(6n -5)[6(n +1)-5]=12·⎝⎛⎭⎫16n -5-16n +1, 故T n =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫1-17+⎝⎛⎭⎫17-113+…+⎝⎛⎭⎫16n -5-16n +1=12⎝⎛⎭⎫1-16n +1=3n 6n +1. 【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.8 【答案】 A【解析】 设{a n }的公差为d ,根据题意得a 23=a 2·a 6, 即(a 1+2d )2=(a 1+d )(a 1+5d ),解得d =-2,所以数列{a n }的前6项和为S 6=6a 1+6×52d =1×6+6×52×(-2)=-24. 2.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.-400【答案】 B【解析】 S 100=(4×1-3)-(4×2-3)+(4×3-3)-…-(4×100-3)=4×[(1-2)+(3-4)+…+(99-100)]=4×(-50)=-200.3.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.100【答案】 B【解析】 因为a n =1n +n +1=n +1-n , 所以S n =a 1+a 2+…+a n =(n +1-n )+(n -n -1)+…+(3-2)+(2-1)=n +1-1,令n +1-1=9,得n =99. 4.(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 026B.1 025C.1 024D.1 023【答案】 C 【解析】 ∵2n +12n =1+⎝⎛⎭⎫12n,∴T n =n +1-12n , ∴T 10+1 013=11-1210+1 013=1 024-1210, 又m >T 10+1 013恒成立,∴整数m 的最小值为1 024.5.(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 【答案】 D【解析】 当n =2k (k ∈N *)时,a 2k +1-a 2k =2,当n =2k -1(k ∈N *)时,a 2k +a 2k -1=2,当n =2k +1(k ∈N *)时,a 2k +2+a 2k +1=2,∴a 2k +1+a 2k -1=4,a 2k +2+a 2k =0,∴{a n }的前100项和=(a 1+a 3)+…+(a 97+a 99)+(a 2+a 4)+…+(a 98+a 100)=25×4+25×0=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 =________.【答案】 3n -1【解析】 由a 2n +1-6a 2n =a n +1a n ,得(a n +1-3a n )(a n +1+2a n )=0,又a n >0,所以a n +1=3a n ,又a 1=2,所以{a n }是首项为2,公比为3的等比数列,故S n =2(1-3n )1-3=3n -1. 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________. 【答案】 1516【解析】 等比数列{(n 2+n )a n }的首项为2a 1=13,第二项为6a 2=19,故公比为13,所以(n 2+n )a n =13·⎝⎛⎭⎫13n -1=13n ,所以a n =13n (n 2+n ),则3n a n =1n 2+n =1n -1n +1,其前n 项和为1-1n +1,n =15时,为1-116=1516. 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________.【答案】 9【解析】 由于平均产量类似于图形过P 1(1,S 1),P n (n ,S n )两点直线的斜率,斜率大平均产量就高,由图可知n =9时割线P 1P 9斜率最大,则m 的值为9.三、解答题9.求和S n =⎝⎛⎭⎫x +1x 2+⎝⎛⎭⎫x 2+1x 22+…+⎝⎛⎭⎫x n +1x n 2(x ≠0). 【答案】见解析【解析】当x ≠±1时,S n =⎝⎛⎭⎫x +1x 2+⎝⎛⎭⎫x 2+1x 22+…+⎝⎛⎭⎫x n +1x n 2=⎝⎛⎭⎫x 2+2+1x 2+⎝⎛⎭⎫x 4+2+1x 4+…+⎝⎛⎭⎫x 2n +2+1x 2n=(x 2+x 4+…+x 2n )+2n +⎝⎛⎭⎫1x 2+1x 4+…+1x 2n=x 2(x 2n -1)x 2-1+x -2(1-x -2n)1-x -2+2n=(x 2n -1)(x 2n +2+1)x 2n (x 2-1)+2n .当x =±1时,S n =4n .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.【答案】见解析【解析】(1)解 因为a n +1=2+S n (n ∈N *),所以a n =2+S n -1(n ≥2),所以a n +1-a n =S n -S n -1=a n ,所以a n +1=2a n (n ≥2).又因为a 2=2+a 1=4,a 1=2,所以a 2=2a 1,所以数列{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列,则a n =2·2n -1=2n (n ∈N *).(2)证明 因b n =1+log 2(a n )2,则b n =2n +1.则1b n b n +1=12⎝⎛⎭⎫12n +1-12n +3, 所以T n =12⎝⎛⎭⎫13-15+15-17+…+12n +1-12n +3=12⎝⎛⎭⎫13-12n +3=16-12(2n +3)<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 -1【答案】 B【解析】 由题意得a 2-a 1≥2,a 3-a 2≥2,a 4-a 3≥2,…,a n -a n -1≥2,∴a 2-a 1+a 3-a 2+a 4-a 3+…+a n -a n -1≥2(n -1),∴a n -a 1≥2(n -1),∴a n ≥2n -1,∴a 1≥1,a 2≥3,a 3≥5,…,a n ≥2n -1,∴a 1+a 2+a 3+…+a n ≥1+3+5+…+2n -1,∴S n ≥n (1+2n -1)2=n 2. 12.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【答案】 A【解析】 投入资金逐月值构成等比数列{b n },利润逐月值构成等差数列{a n },等比数列{b n }可以看成关于n 的指数式函数,它是凹函数,等差数列{a n }可以看成关于n 的一次式函数.由于a 1=b 1,a 12=b 12,相当于图象有两个交点,且两交点间指数式函数图象在一次函数图象下方,所以全年的总利润ω=a 1+a 2+…+a 12比总投资N =b 1+b 2+…+b 12大,故选A.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 |=________.【答案】 4n -1【解析】 由已知得b 1=a 2=-3,q =-4,∴b n =(-3)×(-4)n -1,∴|b n |=3×4n -1,即{|b n |}是以3为首项,4为公比的等比数列,∴|b 1|+|b 2|+…+|b n |=3(1-4n )1-4=4n -1.14.(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 .【答案】见解析【解析】(1)证明 由nS n +1-(n +1)S n =n 2+n 得S n +1n +1-S n n=1, 又S 11=5,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是首项为5,公差为1的等差数列. (2)解 由(1)可知S n n=5+(n -1)=n +4, 所以S n =n 2+4n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+4n -(n -1)2-4(n -1)=2n +3.又a 1=5也符合上式,所以a n =2n +3(n ∈N *),所以b n =(2n +3)2n ,所以T n =5×2+7×22+9×23+…+(2n +3)2n ,①2T n =5×22+7×23+9×24+…+(2n +1)2n +(2n +3)2n +1,②所以②-①得T n =(2n +3)2n +1-10-(23+24+…+2n +1)=(2n +3)2n +1-10-23(1-2n -1)1-2=(2n +3)2n +1-10-(2n +2-8)=(2n +1)2n +1-2.【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,a 1=1,且a 2,a 5,a 14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 =________.【答案】 2n -1 (-1)n n (n +1)2【解析】 设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),则由a 2,a 5,a 14成等比数列得a 25=a 2·a 14,即(1+4d )2=(1+d )(1+13d ),解得d =2,则a n =a 1+(n -1)d =2n -1,S n =na 1+n (n -1)2d =n 2,当n 为偶数时,T n =-S 1+S 2-S 3+S 4-…-S n -1+S n =-12+22-32+42-…-(n -1)2+n 2=3+7+…+(2n -1)=n (n +1)2;当n为大于1的奇数时,T n =-S 1+S 2-S 3+S 4-…+S n -1-S n =-12+22-32+42-…-(n -2)2+(n -1)2-n 2=3+7+…+(2n -3)-n 2=-n (n +1)2,当n =1时,也符合上式.综上所述,T n =(-1)n n (n +1)2.。
1.(2018新课标全国Ⅰ理科)设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若3243S S S =+,12a =,则5a = A .12- B .10- C .10D .12【答案】B【解析】设等差数列的公差为d ,根据题中的条件可得3243332224222d d d ⨯⨯⎛⎫⨯+⋅=⨯++⨯+⋅ ⎪⎝⎭, 整理解得3d =-,所以51421210a a d =+=-=-,故选B .【名师点睛】该题考查的是有关等差数列的求和公式和通项公式的应用,在解题的过程中,需要利用题中的条件,结合等差数列的求和公式,得到公差d 的值,之后利用等差数列的通项公式得到5a 与1a d ,的关系,从而求得结果.2.(2018新课标全国Ⅰ理科)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,若21n n S a =+,则6S =_________. 【答案】63-【名师点睛】该题考查的是有关数列的求和问题,在求解的过程中,需要先利用题中的条件,类比着往后写一个式子,之后两式相减,得到相邻两项之间的关系,从而确定出该数列是等比数列,之后令1n =,求得数列的首项,最后应用等比数列的求和公式求解即可,只要明确对既有项又有和的式子的变形方向即可得结果.3.(2018新课标全国Ⅱ理科)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-.(1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.【解析】(1)设{a n }的公差为d ,由题意得3a 1+3d =–15. 由a 1=–7得d =2.所以{a n }的通项公式为a n =2n –9.(2)由(1)得S n =n 2–8n =(n –4)2–16. 所以当n =4时,S n 取得最小值,最小值为–16.【名师点睛】数列是特殊的函数,研究数列最值问题,可利用函数性质,但要注意其定义域为正整数集这一限制条件.(1)根据等差数列前n 项和公式,求出公差,再代入等差数列通项公式得结果;(2)根据等差数列前n 项和公式得n S 关于n 的二次函数关系式,根据二次函数对称轴以及自变量为正整数求函数最值.4.(2018新课标全国Ⅲ理科)等比数列{}n a 中,15314a a a ==,. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m .【解析】(1)设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去),2q =-或2q =.故1(2)n n a -=-或12n n a -=.(2)若1(2)n n a -=-,则1(2)3n n S --=.由63m S =得(2)188m-=-,此方程没有正整数解.若12n n a -=,则21nn S =-.由63m S =得264m =,解得6m =.综上,6m =.1.等差数列、等比数列一直是高考的热点,尤其是等差数列和等比数列的通项公式、性质、前n 项和等为考查的重点,有时会将等差数列和等比数列的通项、前n 项和及性质综合进行考查.2.在高考中常出两道客观题或一道解答题,若是以客观题的形式出现,一般一道考查数列的定义、性质或求和的简单题,另一道则是结合其他知识,考查递推数列等的中等难度的题.若在解答题中出现,则一般结合等差数列和等比数列考查数列的通项,前n 项和等知识,难度中等.指点1:等差数列及其前n 项和1.求解等差数列通项公式的方法主要有两种:(1)定义法.(2)前n 项和法,即根据前n 项和n S 与n a 的关系求解.2.等差数列前n 项和公式的应用方法:根据不同的已知条件选用不同的求和公式,若已知首项和公差,则使用1(1)=2n n n S na d -+;若已知通项公式,则使用1()=2n n n a a S +,同时注意与性质“12132n n n a a a a a a --+=+=+=”的结合使用.【例1】已知等差数列{}n a 满足9117S =,719a =,数列{}n b 满足112ni i i b n -==∑.(1)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式; (2)求数列11{}n n n b a a ++的前n 项和. 【解析】(1)依题意,9117S =,即59117a =,所以513a =,则7532a a d -==, 故7(7)19(7)332n a a n d n n =+-=+-⨯=-. 因为112ni i i b n -==∑,所以1123242n n b b b b n -+++⋅⋅⋅+=①,当2n ≥时,212312421n n b b b b n --+++⋅⋅⋅+=-②,①-②得121n n b -=,即112n n b -=. 当1n =时,11b =满足上式. ∴数列{}n b 的通项公式为112n n b -=. (2)由(1)知,111111()(32)(31)33231n n a a n n n n +==--+-+,112n n b -=, 记数列11{}n n a a +的前n 项和为n S ,{}n b 的前n 项和为n T ,则111111(1)3447323131n nS n n n =⨯-+-++-=-++, 2111111122222n n n T --=++++=-,故数列11{}n n n b a a ++的前n 项和为112312n n n n S T n -+=+-+. 指点2:等比数列及其前n 项和1.求等比数列的通项公式,一般先求出首项与公比,再利用11n n a a q -=求解.但在某些情况下,利用等比数列通项公式的变形n mn m a a q -=可以简化解题过程.2.当1q ≠时,若已知1,,a q n ,则用1(1)1n n a q S q -=-求解较方便;若已知1,,n a q a ,则用11n n a a qS q-=-求解较方便.【例2】已知等比数列{}n a 的各项均为正数,且26a =,3472a a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足:*()n n b a n n =-∈N ,求数列{}n b 的前n 项和n S .指点3:数列的综合应用1.解决等差数列与等比数列的综合问题时,若同一数列中部分项成等差数列,部分项成等比数列,则要把成等差数列和成等比数列的项分别抽出来,研究这些项与序号之间的关系;若两个数列是通过运算综合在一起的,则要把两个数列分开求解.2.数列常与函数、不等式结合起来考查,其中数列与不等式的结合是考查的热点,注意知识之间的灵活运用.【例3】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,等比数列{}n b 的前n 项和为n T ,已知11a =-,11b =,223a b +=.(1)若337a b +=,求数列{}n b 的通项公式; (2)若313T =,且0n b >,求n S.(2)因为231(1)T b q q =++,所以2113q q ++=,解得3q =或4q =-,又0n b >,所以3q =,因为223a b +=,所以1133d -++⨯=,即1d =,所以2113(1)222n n nS na n n d =+-=-.【例4】已知公差大于零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34117a a =,2522a a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n b 是等差数列,且nn S b n c=+,求非零常数c 的值. (3)设11n n n C a a +=,n T 为数列{}n C 的前n 项和,是否存在正整数M ,使得8n M T >对任意的n ∈*N 均成立?若存在,求出M 的最小值;若不存在,请说明理由.【解析】(1)因为数列{}n a 为等差数列,2522a a +=,所以235422a a a a +=+=, 又34117a a =,所以3a ,4a 是方程2221170x x -+=的两个根, 由2221170x x -+=解得19x =,213x =,设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意可得0d >,所以34a a <,所以39a =,413a =,所以1129 313a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得114a d =⎧⎨=⎩,所以14(1)43n a n n =+-=-,故数列{}n a 的通项公式为43n a n =-.(2)由(1)知,2(143)22n n n S n n +-==-,所以22n n S n n b n c n c-==++, 所以111b c =+,262b c =+,3153b c=+, 因为数列{}n b 是等差数列,所以2132b b b =+,即12115213c c c=++++, 即220c c +=,解得12c =-(0c =舍去), 当12c =-时,2n b n =,易知数列{}n b 是等差数列,满足题意. 故非零常数c 的值为12-.(3)由题可得111111()(43)(41)44341n n n C a a n n n n +===--+-+, 利用裂项相消法可得111(1)4414n T n =-<+,故82n T <, 所以存在正整数2M ≥,使得8n M T >对任意的n ∈*N 均成立, 所以M 的最小值为2.1.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若679218a a a +-=,则63S S -= A .18 B .27 C .36D .45【答案】B【解析】根据等差数列的性质,得6345653S S a a a a -=++=,而()6796652222218a a a a d a d a +-=-=-==,所以59a =,所以6327S S -=,故选B . 2.已知等比数列{}n a 中,23a =,581a =,3log n n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n T ,则8T = A .36 B .28 C .45D .32【答案】B 【解析】由题可得:352273a q q a ==⇒=,所以2212333n n n n a a q ---==⋅=,故13l og 31n n b n -==-,所以{}n b 是以公差为1的等差数列,故()1888282b b T +==,故选B .3.中国人在很早就开始研究数列,中国古代数学著作《九章算术》、《算法统宗》中都有大量古人研究数列的记载.现有数列题目如下:数列{}n a 的前n 项和214n S n =,*n ∈N ,等比数列{}n b 满足112b a a =+,234b a a =+,则3b =A .4B .5C .9D .16【答案】C4.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,*12(2,)n n S S n n n -=-≥∈N .(1)求{}n a 的通项公式;(2)若n n b na =,求{}n b 的前n 项和n T .【解析】(1)*12(2,)n n S S n n n -=-≥∈N ①,当3n ≥时,122(1)n n S S n --=--②.①-②得,121n n a a -=-,112(1)n n a a --=-,所以112(3)1n n a n a --=≥-. 当2n =时,12122a a a +=-,得20a =,则21111211a a --==-≠-. 所以{1}n a -是从第二项起,以2为公比的等比数列.则221122n n n a ---=-⋅=-,2*21(2,)n n a n n -=-+≥∈N . 所以22,121,2n n n a n -=⎧=⎨-+≥⎩.(2)易知22,12,2n n n b n n n -=⎧=⎨-⋅+≥⎩. 012222322(23)n n T n n -=-⨯-⨯--⋅++++③,12124223222(23)n n T n n -=-⨯-⨯--⋅++++④,③-④得223211(1)(2)222222222242212n n n n n n n T n n -----+-⨯-=-------+⋅-=--+⋅--1(1)(2)(1)(2)2(1)222n n n n n n --+-+=---.所以2122(1)2n n n n T n -++=--.5.已知数列{}n a 为等比数列,数列{}n b 为等差数列,且111b a ==,212b a a =+,3326a b =-. (1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)设21n n n c b b +=,数列{}n c 的前n 项和为n T ,证明:1153n T ≤<. 【解析】(1)设数列{}n a 的公比为q ,数列{}n b 的公差为d ,由题意得11d q +=+,()22126q d =+-,解得2d q ==, 所以12,21n n n a b n -==-.(2)因为21n n n c b b +=()()1111212342123n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,所以111111111453723212123n T n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111111111432123342123n n n n ⎛⎫⎛⎫=+--=-+ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭, 因为111042123n n ⎛⎫+> ⎪++⎝⎭,所以13nT <, 又因为{}n T 在[)1,+∞上单调递增, 所以当1n =时,n T 取最小值115T =, 所以1153n T ≤<.。
等差数列高考试题考点一 等差数列的概念与性质1.(2013年辽宁卷,文4)下面是关于公差d>0的等差数列{a n }的四个命题:p 1:数列{a n }是递增数列; p 2:数列{na n }是递增数列;p 3:数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列;p 4:数列{a n +3nd}是递增数列. 其中的真命题为( )(A)p 1,p 2 (B)p 3,p 4 (C)p 2,p 3 (D)p 1,p 4解析:因为d>0,所以数列{a n }是递增数列,p 1为真命题;若等差数列为-10,-9,-8,…,则1×a 1>2a 2,所以p 2为假命题;若等差数列为1,32,2,…,则11a =1, 22a =322=34,所以p 3为假命题;又因为a n+1+3(n+1)d-(a n +3nd)=a n +d+3nd+3d-a n -3nd=4d>0,所以p 4为真命题,故选D. 答案:D2.(2012年辽宁卷,文4)在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则a 2+a 10等于( )(A)12 (B)16 (C)20 (D)24解析:由等差数列的性质,若m+n=p+q(m,n,p,q ∈N *), 则a m +a n =a p +a q , 得a 4+a 8=a 2+a 10=16. 故选B. 答案:B3.(2010年大纲全国卷Ⅱ,文6)如果等差数列{a n}中,a3+a4+a5=12,那么a1+a2+…+a7等于( )(A)14 (B)21 (C)28 (D)35解析:∵a3+a4+a5=12,∴a4=4,a1+a2+…+a7=12×7×(a1+a7)=7a4=28.故选C.答案:C4.(2011年重庆卷,文1)在等差数列{a n}中,a2=2,a3=4,则a10等于( )(A)12 (B)14 (C)16 (D)18解析:在等差数列{a n}中,公差d=a3-a2=4-2=2,则a10=a2+8d=2+16=18.故选D.答案:D5.(2010年重庆卷,文2)在等差数列{a n}中,a1+a9=10,则a5的值为( )(A)5 (B)6 (C)8 (D)10解析:在等差数列{a n}中,由性质可直接得a1+a9=2a5,所以a5=5,故选A. 答案:A6.(2009年辽宁卷,文3){a n}为等差数列,且a7-2a4=-1,a3=0,则公差d 等于( )(A)-2 (B)-12(C)12(D)2解析:a7-2a4=a3+4d-2(a3+d)=2d=-1,∴d=-12.故选B.答案:B7.(2013年重庆卷,文12)若2,a,b,c,9成等差数列,则c-a= .解析:设等差数列的公差为d,则9=2+4d,d=74.故c-a=2d=72.答案:728.(2012年北京卷,文10)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,若a 1=12,S 2=a 3,则a 2= ,S n = . 解析:设等差数列{a n }的公差为d, ∵S 2=a 3,∴2a 1+d=a 1+2d,∴a 1=d. 又∵a 1=12,∴d=12, ∴a 2=a 1+d=1,S n =na 1+()12n n d -=14n 2+14n. 答案:114n 2+14n 9.(2011年天津卷,文11)已知{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,n ∈N *.若a 3=16,S 20=20,则S 10的值为 . 解析:设等差数列首项为a 1,公差为d,由题意可得11216,120201920,2a d a d +=⎧⎪⎨+⨯⨯=⎪⎩ 解得120,2,a d =⎧⎨=-⎩∴S 10=10a 1+12×10×9d =10×20+12×10×9×(-2) =110.答案:11010.(2011年辽宁卷,文15)S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 2=S 6,a 4=1,则a 5= .解析:由S 2=S 6得a 3+a 4+a 5+a 6=0, 由等差数列性质a 3+a 6=a 4+a 5, ∴2(a 4+a 5)=0, ∴1+a 5=0, ∴a 5=-1. 答案:-111.(2010年辽宁卷,文14)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 3=3,S 6=24,则a 9= .解析:设等差数列公差为d,则 S 3=3a 1+322⨯d=3a 1+3d=3, 即a 1+d=1,① S 6=6a 1+652⨯d=6a 1+15d=24, 即2a 1+5d=8,②联立①②两式得a 1=-1,d=2, 故a 9=a 1+8d=-1+8×2=15. 答案:1512.(2009年山东卷,文13)在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6= .解析:设等差数列的公差为d,首项为a 1,则31522,3,a a d a a d =+⎧⎨-=⎩解得12,3,d a =⎧⎨=⎩ 所以a 6=a 1+5d=13.答案:1313.(2012年湖北卷,文20)已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8.(1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前n 项和. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d, 则a 2=a 1+d,a 3=a 1+2d,由题意得()()1111333,28,a d a a d a d +=-⎧⎪⎨++=⎪⎩解得12,3,a d =⎧⎨=-⎩或14,3,a d =-⎧⎨=⎩所以由等差数列通项公式可得a n =2-3(n-1)=-3n+5, 或a n =-4+3(n-1)=3n-7. 故a n =-3n+5,或a n =3n-7.(2)当a n =-3n+5时,a 2,a 3,a 1分别为-1,-4,2,不成等比数列; 当a n =3n-7时,a 2,a 3,a 1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件.故|a n |=|3n-7|=37,1,2,37, 3.n n n n -+=⎧⎨-≥⎩记数列{|a n |}的前n 项和为S n .当n=1时,S 1=|a 1|=4;当n=2时,S 2=|a 1|+|a 2|=5; 当n ≥3时,S n =S 2+|a 3|+|a 4|+…+|a n |=5+(3×3-7)+(3×4-7)+…+(3n-7) =5+()()22372n n -+-⎡⎤⎣⎦=32n 2-112n+10. 当n=2时,满足此式.综上,S n =24,1,31110, 1.22n n n n =⎧⎪⎨-+>⎪⎩14.(2010年山东卷,文18)已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26,{a n }的前n 项和为S n . (1)求a n 及S n ; (2)令b n =211n a - (n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d, 由于a 3=7,a 5+a 7=26,所以a 1+2d=7,2a 1+10d=26, 解得a 1=3,d=2.所以a n =a 1+(n-1)d=2n+1,S n =na 1+()12n n -d=n 2+2n.(2)因为a n =2n+1,所以2n a -1=(a n -1)(a n +1)=4n(n+1),因此b n =()141n n +=14(1n -11n +).故T n =b 1+b 2+…+b n=14[(1-12)+(12-13)+…+(1n -11n +)] =14(1-11n +)=()41nn +. 所以数列{b n }的前n 项和T n =()41nn +. 考点二 等差数列的通项和前n 项和公式1.(2013年安徽卷,文7)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 8=4a 3,a 7=-2,则a 9等于( ) (A)-6 (B)-4 (C)-2 (D)2解析:由S 8=4a 3得()1882a a +=4a 3,即a 1+a 8=a 2+a 7=a 3,所以公差d=a 3-a 2=a 7=-2,a 9=a 7+2d=-2+(-4)=-6.故选A. 答案:A2.(2013年陕西卷,文17)设S n 表示数列{a n }的前n 项和. (1)若{a n }为等差数列,推导S n 的计算公式;(2)若a 1=1,q ≠0,且对所有正整数n,有S n =11nq q--.判断{a n }是否为等比数列,并证明你的结论. 解:(1)设{a n }的公差为d, 则S n =a 1+a 2+…+a n=a 1+(a 1+d)+…+[a 1+(n-1)d],又S n =a n +(a n -d)+…+[a n -(n-1)d], ∴2S n =n(a 1+a n ),∴S n =()12n n a a +. (2)当n=1时,S 1=1.当n=2时,S 2=211q q--=1+q,a 1+a 2=1+q,a 2=q.当n=3时,S 3=311q q--=1+q+q 2,a 1+a 2+a 3=1+q+q 2,a 3=q 2;初步断定数列{a n }为等比数列. 证明如下:∵S n =11nq q--,∴a n+1=S n+1-S n =111n q q +---11nq q--=()11n q q q--=q n. ∵a 1=1,q ≠0,∴当n ≥1时,有1n na a +=1nn q q -=q,因此,{a n }是首项为1且公比为q 的等比数列.3.(2010年新课标全国卷,文17)设等差数列{a n }满足a 3=5,a 10=-9.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 最大的序号n 的值. 解:(1)由a n =a 1+(n-1)d 及a 3=5,a 10=-9得1125,99,a d a d +=⎧⎨+=-⎩ 可解得19,2,a d =⎧⎨=-⎩所以数列{a n }的通项公式为a n =11-2n(n ∈N *).(2)法一 由(1)知,S n =na 1+()12n n -d=10n-n 2. 因为S n =-(n-5)2+25,所以当n=5时,S n 取得最大值. 法二 由(1)知S n =na 1+()12n n -d=10n-n 2, a n =11-2n 令a n =0得n=5.5, a 5=1,a 6=-1,所以数列{a n }前5项都为正数,从第6项起都是负数, 因此S n 的最大值是S 5,S 5=()1552a a +=()5912⨯+=25. 故当n=5时,S n 取得最大值.4.(2010年浙江卷,文19)设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0. (1)若S 5=5,求S 6及a 1; (2)求d 的取值范围. 解:(1)由题意知S 6=515S -=-3, a 6=S 6-S 5=-8,所以115105,58,a d a d +=⎧⎨+=-⎩解得a 1=7,d=-3.所以S 6=-3,a 1=7. (2)因为S 5S 6+15=0,所以(5a 1+10d)(6a 1+15d)+15=0, 即221a +9da 1+10d 2+1=0. 故(4a 1+9d)2=d 2-8, 所以d 2≥8,故d 的取值范围为d ≤或d ≥考点三 等差数列的综合应用1.(2012年四川卷,文12)设函数f(x)=(x-3)3+x-1,{a n }是公差不为0的等差数列,f(a 1)+f(a 2)+…+f(a 7)=14,则a 1+a 2+…+a 7等于( ) (A)0 (B)7 (C)14 (D)21解析:∵{a n }是公差不为0的等差数列, 且f(a 1)+f(a 2)+…+f(a 7)=14, ∴[(a 1-3)3+a 1-1]+[(a 2-3)3+a 2-1]+…+[(a 7-3)3+a 7-1]=14, ∴(a 1+a 2+a 3+…+a 7)-7=14, ∴a 1+a 2+a 3+…+a 7=21.故选D. 答案:D2.(2011年湖北卷,文9)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为( ) (A)1升 (B)6766升 (C)4744升 (D)3733升 解析:设自上而下各节容积成等差数列的公差为d,首节容积为a 1,则由已知得()()()()()()1111111233,6784,a a d a d a d a d a d a d ++++++=⎧⎪⎨+++++=⎪⎩解得113,227.66a d ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴第5节容积为a 1+4d=6766(升).故选B. 答案:B3.(2011年陕西卷,文10)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边.现将树坑从1到20依次编号,为使各位同学从各自树坑前来领取树苗所走的路程总和最小,树苗可以放置的两个最佳坑位的编号为( )(A)①和 (B)⑨和⑩(C)⑨和 (D)⑩和解析:设树苗放置在第n个坑,则各位同学从各自树坑前来领树苗所走的总路程为s=20[1+2+3+…+(n-1)]+20[1+2+3+…+(20-n)]=20[()12n n-+()()20212n n--]=20×224220212n n-+⨯=20(n2-21n+210),对称轴为n=10.5,又n∈N*,∴n=10或11.故选D.答案:D模拟试题考点一等差数列的概念与基本运算1.(2013山师大附中模拟)设等差数列{a n}的前n项和为S n,a2、a4是方程x2-x-2=0的两个根,S5等于( )(A)52(B)5 (C)-52(D)-5解析:因为a2、a4是方程x2-x-2=0的两个根, 所以a2+a4=1.又S5=()1552a a+=()2452a a+=52.故选A.答案:A2.(2013贵州六校联盟联考)等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a5=8,S3=6,则a9等于( )(A)8 (B)12 (C)16 (D)24解析:在等差数列中,a 5=a 1+4d=8, S 3=3a 1+322⨯d=3a 1+3d=6, 即a 1+d=2,解得a 1=0,d=2. 所以a 9=a 1+8d=8×2=16.故选C. 答案:C3.(2013北京市东城区期末)已知{a n }为等差数列,其前n 项和为S n ,若a 3=6,S 3=12,则公差d 等于( ) (A)1 (B)53(C)2 (D)3 解析:因为a 3=6,S 3=12, 所以S 3=12=()1332a a +=()1362a +, 解得a 1=2,所以a 3=6=a 1+2d=2+2d,解得d=2.答案:C4.(2013云南师大附中检测)已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,当整数n>1时,S n+1+S n-1=2(S n +S 1)都成立,则S 15= . 解析:由S n+1+S n-1=2(S n +S 1) 得(S n+1-S n )-(S n -S n-1)=2S 1=2, 即a n+1-a n =2(n ≥2),数列{a n }从第二项起构成公差为2的等差数列, S 15=1+2+4+6+8+…+28=211. 答案:2115.(2013云南昆明一中检测)已知公差不为零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 10=S 4,则89S a 等于 . 解析:由a 10=S 4, 得a 1+9d=4a 1+432⨯d=4a 1+6d, 即a 1=d ≠0. 所以S 8=8a 1+872⨯d=8a 1+28d=36d,所以89S a =1368d a d +=369d d=4. 答案:46.(2012莱芜检测)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=12,S n =n 2a n -n(n-1),n=1,2,… (1)求证数列1n n S n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求S n ; (2)设b n =323n S n n +,求证b 1+b 2+…+b n<512. 解:(1)由S n =n 2a n -n(n-1)知 当n ≥2时,S n =n 2(S n -S n-1)-n(n-1), 即(n 2-1)S n -n 2S n-1=n(n-1),∴1n n +S n -1n n -S n-1=1,对n ≥2成立.又111+S 1=1,∴1n n S n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1,公差为1的等差数列. 1n n+S n =1+(n-1)·1, ∴S n =21n n +.(2)b n =323n S n n +=()()113n n ++=12(11n +-13n +), b 1+b 2+…+b n =12(12-14+13-15+…+1n -12n ++11n +-13n +)=12(56-12n +-13n +)<512.考点二 等差数列的最值问题1.(2013北大附中河南分校调研)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 15>0,S 16<0,则11S a ,22S a ,…,1515S a 中最大的项为( )(A)66S a (B)77S a (C)99S a (D)88S a 解析:由S 15=()115152a a +=15a 8>0, 得a 8>0. 由S 16=()116152a a +=()98152a a +<0,得a 9+a 8<0,所以a 9<0,且d<0.所以数列{a n }为递减的数列.所以a 1,…,a 8为正,a 9,…,a n 为负, 且S 1,…,S 15>0,S 16,…,S n <0, 则1515S a <0,…, 1010S a <0, 99S a <0, 88S a >0,…, 11Sa >0, 又S 8>S 1,a 1>a 8, 所以88S a >11S a >0, 所以最大的项为88S a . 答案:D2.(2012青岛高三期末检测)在等差数列{a n }中,已知a 1=-6,a n =0,公差d ∈N *,则n(n ≥3)的最大值为( ) (A)7 (B)6 (C)5 (D)8 解析:a n =a 1+(n-1)d=0, ∴d=61n -, 又d ∈N *,∴n(n ≥3)的最大值为7.答案:A3.(2012安徽质检)在等差数列{a n }中,a 1=13,S 3=S 11,试求S n 的最大值. 解:法一 等差数列的前n 项和可以看做是关于n 的二次函数.∵S 3=S 11,3112+=7, ∴n=7时,S n 最大.又由S 3=S 11得a 4+a 5+…+a 11=0, ∴4(a 7+a 8)=0,又a 1=13, 从而可知d=-2,∴S 7=49,即S n 的最大值为49. 法二 由已知得d=-2. 设等差数列的前n 项和最大,可知10,0,n n a a +≥⎧⎨≤⎩∴132≤n ≤152, 由n ∈N *可知n=7时,S n 最大. S 7=7a 1+762⨯×d=49,故S n 的最大值是49. 考点三 等差数列与其他知识的综合应用1.(2011泉州模拟)“点P n (n,a n )(n ∈N *)都在直线y=x+1上”是“数列{a n }为等差数列”的( )(A)充分但不必要条件 (B)必要但不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件解析:若a n =n+1,则{a n }为等差数列,反之显然不成立,故选A. 答案:A2.(2011广东梅县模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若OB =a 1OA +a 200OC ,且A 、B 、C 三点共线(该直线不经过点O),则S 200等于( )(A)100 (B)101 (C)200 (D)201解析:∵OB =a 1OA +a 200OC ,且A 、B 、C 三点共线, ∴a 1+a 200=1. ∴S 200=()12002002a a +=100.答案:A3.(2012安徽江南十校联考)已知函数f(x)=cos x,x∈(0,2π)有两个不同的零点x1、x2,且方程f(x)=m有两个不同的实根x3、x4,若把这四个数从小到大排列构成等差数列,则实数m等于( )(A)12(B)-12(C)2(D)-2解析:简图如图所示,若m>0,则公差d=3π2-π2=π,显然不成立,所以m<0.则公差d=3ππ223-=π3.所以m=cos(π2+π3)=-2.答案:D4.(2012安徽皖南八校联考)已知各项均为正数的等比数列{a n}的前n 项和为S n(n∈N*),a1=3,S3=39.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若在a n与a n+1之间插入n个数,使得这n+2个数组成一个公差为d n 的等差数列,求1nd⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n项和T n.解:(1)设等比数列{a n}的公比为q(q>0),∵a1=3,S3=39,∴q≠1,∴()3311q q--=39,∴1+q+q 2=13,q 2+q-12=0, ∴q=3,q=-4(舍去). 故a n =3n.(2)∵a n =3n ,则a n+1=3n+1,由题意知a n+1=a n +(n+1)d n ,则d n =231nn ⋅+.则1n d =123nn +⋅, 所以T n =11d +21d +…+1n d =223⨯+2323⨯+…+123n n +⨯① 13T n =2323⨯+3323⨯+…+1123n n ++⨯② ①-②得23T n =13+12(213+313+…+13n )-1123n n ++⨯ =13+12×111193113n -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦--1123n n ++⨯ =512-12243n n ++⨯, 所以T n =58-5283nn+⨯.综合检测1.(2012福建师大附中模拟)已知等差数列{a n }的前13项之和为39,则a 6+a 7+a 8等于( ) (A)6 (B)9 (C)12 (D)18 解析:∵S 13=13a 7=39, ∴a 7=3,又a 6+a 7+a 8=3a 7=9,故选B. 答案:B2.(2013北京海淀区期末)数列{a n }满足a 1=1,a n+1=r ·a n +r(n ∈N *,r ∈R 且r ≠0),则“r=1”是“数列{a n }成等差数列”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 解析:若r=1,则a n+1=a n +1, 即a n+1-a n =1,所以数列{a n }成等差数列.若数列{a n }成等差数列,设公差为d,则a n+1-a n =r ·a n +r-(r ·a n-1+r)=r(a n -a n-1), 即d=dr,若d ≠0,则r=1, 若d=0,则a n+1=a n =a 1=1, 即1=r+r=2r, 此时r=12.所以r=1是数列{a n }成等差数列的充分不必要条件.答案:A3.(2012滨州模拟)已知由正项组成的等差数列{a n }的前20项的和是100,那么a 6·a 15的最大值是( ) (A)25 (B)50 (C)100 (D)不存在解析:由已知得()120202a a +=100,∴a 1+a 20=10. 已知a n >0, 则a 6·a 15≤(6152a a +)2=1202a a +⎛⎫ ⎪⎝⎭2=102⎛⎫ ⎪⎝⎭2=25. 答案:A4.(2012东莞一模)设{lg a n }是等差数列,公差d=lg 3,且{lg a n }的前三项和为6lg 3,则{a n }的通项为 . 解析:由已知得lg a 1+lg a 1+lg 3+lg a 1+2lg 3=6lg 3. ∴lg 31a =3lg 3, 31a =33, ∴a 1=3,故{lg a n }是首项为lg 3,公差为lg 3的等差数列, ∴lg a n =lg 3+(n-1)lg 3=nlg 3, ∴a n =3n. 答案:a n =3n5.(2012徐州检测)设S n 表示等差数列{a n }的前n 项和,且S 9=18,S n =240,若a n-4=30(n>9),则n= . 解析:设{a n }的首项为a 1,公差为d,由已知得()()11198918,21240,2530,a d n n na d a n d ⨯⎧+=⎪⎪-⎪+=⎨⎪⎪+-=⎪⎩ 即 ()11142, 1240,2530,a d n a d n a n d +=⎧⎪-⎪+=⎨⎪⎪+-=⎩①②③③-①得(n-9)d=28, 由③-②得()92n d -=30-240n,则n=15.答案:156.(2012琼海一模)已知各项都不相等的等差数列{a n }的前6项和为60,且a 6为a 1和a 21的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n+1-b n =a n (n ∈N *),且b 1=3,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和T n .解:(1)设等差数列{a n }的公差为d(d ≠0),则()()1211161560,205,a d a a d a d +=⎧⎪⎨+=+⎪⎩ 解得12,5,d a =⎧⎨=⎩ ∴a n =2n+3. (2)由b n+1-b n =a n 知b n -b n-1=a n-1(n ≥2,n ∈N *),b n =(b n -b n-1)+(b n-1-b n-2)+…+(b 2-b 1)+b 1 =a n-1+a n-2+…+a 1+b 1 =(n-1)(n-1+4)+3 =n(n+2).∴b n =n(n+2)(n ∈N *). ∴1n b =()12n n +=12(1n -12n +), ∴T n =12(1-13+12-14+…+1n -12n +) =12(32-11n +-12n +)=()()235412n n n n +++.。