专题3:数列
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卜人入州八九几市潮王学校2021届高考数学二轮复习专题三数列与不等式【重点知识回忆】1.数列在高考中,一般设计一个客观题和一个解答题,主要考察数列和不等式局部的根本知识,对根本运算才能要求较高,解答题常常综合考察函数、方程、不等式等知识.难度较大,尤其是数列、函数和不等式的综合考题,又参加了逻辑推理才能的考察,成为了近几年数列考题的新热点.2.数列与不等式局部的重点为:等差、等比数列的概念、性质、通项公式、前n 项和;不等式的性质、解法和两个重要不等式的应用;该局部重点考察运算才能和逻辑推理才能,考察函数与方程思想、化归于转化思想及分类讨论思想. 【典型例题】1.等差数列与等比数列的综合 比较高. 例1.设{}n a 是公差不为0的等差数列,12a =且136,,a a a 成等比数列,那么{}n a 的前n 项和n S =〔〕A .2744n n +B .2533n n +C .2324n n +D .2n n +答案:A解析:设数列{}n a 的公差为d ,那么根据题意得(22)22(25)d d +=⋅+,解得12d =或者0d =〔舍去〕,所以数列{}n a 的前n 项和2(1)1722244n n n n nS n -=+⨯=+.例2.等比数列{}n a 的前n 项和为n s ,且41a ,22a ,3a 成等差数列.假设1a =1,那么4s =〔〕〔A 〕7〔B 〕8〔3〕15〔4〕16 解析:41a ,22a ,3a 成等差数列,13244a a a ∴+=,即211144a a q a q +=,2440q q ∴-+=,42,15q S ∴==,因此选C .点评:该类题目综合考察了等差数列和等比数列的概念、通项公式和等比数列的求和公式等,根底性较强,综合程度较小,要求具有较纯熟的运算才能.2.函数与不等式综合不等式与函数有着亲密的联络,其中线性规划求目的函数的最值是近几年高考的热点问题之一,经常以选择题或者填空题出现.有不少关于最值方面的问题,通常用二次函数的配方法求最值或者用均值不等式求最值,考题经常以与不等式有关的实际应用问题出现.在应用不等式解决实际问题时,要注意以下四点:①理解题意,设变量.设变量时一般把要求最值的变量定为自变量; ②建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最值问题; ③在定义域内,求出函数的最值; ④正确写出答案.例3.设x ,y满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≥+-≤--0,002063y x y x y x ,假设目的函数z=ax+by 〔a>0,b>0〕的值是最大值为12,那么23a b +的最小值为〔〕 A .625B .38C .311D .4答案:A解析:不等式表示的平面区域如下列图阴影局部,当直线ax+by=z 〔a>0,b>0〕过直线x-y+2=0与直线3x-y-6=0的交点〔4,6〕时,目的函数z=ax+by 〔a>0,b>0〕获得最大12,即4a+6b=12,即2a+3b=6,而23a b +=2323()6a b a b++13()6b a a b =++1325266≥+=,应选A . 点评:此题综合地考察了线性规划问题和由根本不等式求函数的最值问题.要求能准确地画出不等式表示的平面区域,并且可以求得目的函数的最值,对于形如2a+3b=6,求23a b+的 最小值常用乘积进而用根本不等式解答.例4.本公司方案2021年在甲、乙两个电视台做总时间是不超过300分钟的广告,广告总费用不超过9万元,甲、乙电视台的广告收费HY 分别为500元/分钟和200元/分钟,规定甲、乙两个电视台为该公司所做的每分钟广告,能给公司事来的收益分别为0.3万元和0.2万元.问该公司如何分配在甲、乙两个电视台的广告时间是,才能使公司的收益最大,最大收益是万元.答案:70解析:设公司在甲电视台和乙电视台做广告的时间是分别为x 分钟和y 分钟,总收益为z 元,由题意得3005002009000000.x y x y x y +⎧⎪+⎨⎪⎩≤,≤,≥,≥ 目的函数为30002000zx y =+.二元一次不等式组等价于3005290000.x y x y x y +⎧⎪+⎨⎪⎩≤,≤,≥,≥作出二元一次不等式组所表示的平面区域,即可行域. 如图:作直线:300020000l x y+=,即320x y +=.平移直线l ,从图中可知,当直线l 过M 点时,目的函数获得最大值.联立30052900.x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得100200x y ==,.∴点M 的坐标为(100200),. max 30002000700000z x y ∴=+=〔元〕.点评:此题是线性规划的实际应用问题,需要通过审题理解题意,找出各量之间的关系,找出线性约l束条件,写出所研究的目的函数,通过数形结合解答问题.用线性规划的方法解决实际问题能进步学生分析问题、解决问题的才能,随着课改的深化,这类试题应该是高考的热点题型之一.例5.设a 为实数,函数2()2()||f x x x a x a =+--.(1)假设(0)1f ≥,求a 的取值范围;(2)求()f x 的最小值;(3)设函数()(),(,)h x f x x a =∈+∞,直接写出....(不需给出演算步骤)不等式()1h x ≥的解集. 解析:〔1〕假设(0)1f ≥,那么2||111a a a a a <⎧-≥⇒⇒≤-⎨≥⎩; 〔2〕当x a ≥时,22()32,f x x ax a =-+22min(),02,0()2(),0,033f a a a a f x a a f a a ⎧≥≥⎧⎪⎪==⎨⎨<<⎪⎪⎩⎩, 当x a ≤时,22()2,f x x ax a =+-2min2(),02,0()(),02,0f a a a a f x f a a a a ⎧-≥-≥⎧⎪==⎨⎨<<⎪⎩⎩,综上22min2,0()2,03a a f x a a ⎧-≥⎪=⎨<⎪⎩;〔3〕(,)x a ∈+∞时,()1h x ≥得223210x ax a -+-≥,当a a ≤≥时,0,(,)x a ∆≤∈+∞;当a <<>0,得:(0x x x a⎧⎪≥⎨⎪>⎩;讨论得:当,22a ∈时,解集为(,)a +∞;当(2a ∈-时,解集为()a ⋃+∞;当[22a ∈-时,解集为)+∞.点评:本小题主要考察函数的概念、性质、图象及解一元二次不等式等根底知识,考察灵敏运用数形结合、分类讨论的思想方法进展探究、分析与解决问题的综合才能.3.函数与数列的综合高考试题中经常将函数与数列综合在一起,设计综合性较强的解答题,考察数列的概念、性质、通项及求和公式等主干知识和分析问题、解决问题的逻辑推理才能.例6.知函数321()23f x x x =+-.〔Ⅰ〕设}{na 是正数组成的数列,前n 项和为nS,其中13a =.假设点211(,2)n n n a a a ++-(n ∈N*)在函数'()y f x =的图象上,求证:点(,)n n S 也在'()y f x =的图象上;〔Ⅱ〕求函数()f x 在区间(1,)a a -内的极值.解析:(Ⅰ)证明:因为321()2,3f x x x =+-所以'2()2f x x x =+,由点211(,2)(N)n n n a a a n +++-∈在函数'()y f x =的图象上,221122n n n n a a a a ++-=+111()()2()n n n n n n a a a a a a ++++-=+,又0(N )n a n +>∈,所以12n na a +-=,}{n a 是13,2a d ==的等差数列,所以2(1)32=22nn n S n n n -=+⨯+,又因为'2()2f n n n =+,所以()n S f n '=, 故点(,)n n S 也在函数'()y f x =的图象上.(Ⅱ)解:2()2(2)f x x x x x '=+=+,令()0,f x '=得02x x ==-或.当x 变化时,()f x '﹑()f x 的变化情况如下表:注意到(1)12a a --=<,从而①当212,21,()(2)3a a a f x f -<-<-<<--=-即时的极大值为,此时()f x 无极小值;②当10,01,()a a a f x -<<<<即时的极小值为(0)2f =-,此时()f x 无极大值; ③当2101,()a a a f x ≤--≤≤≥或或时既无极大值又无极小值.点评:本小题主要考察函数极值、等差数列等根本知识,考察分类与整合、转化与化归等数学思想方法,考察分析问题和解决问题的才能.4.数列与不等式、简易逻辑等的综合数列是培养推理论证才能的极好载体,将数列的知识与推理证明的方法交织在一起进展考察,是新课程高考中的一个亮点,常常荣归纳、猜想、数学归纳法、分类讨论、等价转化等数学思想和方法于一体,对才能的要求较高.例7.设0,0.a b >>是3a 与3b 的等比中项,那么11a b+的最小值为〔〕 A .8B .4C .1D .14答案:B 解析:因为333=⋅b a,所以1=+b a ,11a b +11()()a b a b =++2b a a b=++24≥+=,当且仅当ba ab =即21==b a时“=〞成立,应选择B . 点评:本小题考察指数式和对数式的互化,以及均值不等式求最值的运用,考察了变通才能. 例8.设数列{}n a 满足3*010,1,,n n a a ca c c N c +==+-∈其中为实数.〔Ⅰ〕证明:[0,1]n a ∈对任意*n N ∈成立的充分必要条件是[0,1]c ∈;〔Ⅱ〕设103c<<,证明:1*1(3),n n a c n N -≥-∈; 〔Ⅲ〕设103c <<,证明:222*1221,13n a a a n n N c++>+-∈-. 解析:(1)必要性:120,1a a c ==-∵∴,又2[0,1],011a c ∈≤-≤∵∴,即[0,1]c ∈.充分性:设[0,1]c ∈,对*n N ∈用数学归纳法证明[0,1]na ∈,当1n=时,10[0,1]a =∈.假设[0,1](1)k a k ∈≥,那么31111k k a ca c c c +=+-≤+-=,且31110k k a ca c c +=+-≥-=≥,1[0,1]k a +∈∴,由数学归纳法知[0,1]n a ∈对所有*n N ∈成立.(2)设103c <<,当1n =时,10a =,结论成立. 当2n ≥时,3211111,1(1)(1)n n n n n n a ca c a c a a a ----=+--=-++∵∴,103C <<∵,由〔1〕知1[0,1]n a -∈,所以21113n n a a --++≤且110n a --≥,113(1)n n a c a --≤-∴,21112113(1)(3)(1)(3)(1)(3)n n n n n a c a c a c a c -----≤-≤-≤≤-=∴,1*1(3)()n n a c n N -≥-∈∴.(3)设103c<<,当1n =时,2120213a c=>--,结论成立,当2n ≥时,由〔2〕知11(3)0n n a c -≥->,21212(1)1(1(3))12(3)(3)12(3)n n n n n a c c c c ----≥-=-+>-∴,222222112212[3(3)(3)]n n n a a a a a n c c c -+++=++>--+++∴2(1(3))2111313n c n n c c-=+->+---. 点评:该题综合考察了等比数列的求和、不等式的性质的应用、充分必要条件和数学归纳法等,具有较高的难度,对逻辑推理才能的考察要求较高.5.数列与概率的综合例9.将一骰子连续抛掷三次,它落地时向上的点数依次成等差数列的概率为〔〕A.B.C.D.解析:一骰子连续抛掷三次得到的数列一共有个,其中为等差数列有三类:〔1〕公差为0的有6个;〔2〕公差为1或者-1的有8个;〔3〕公差为2或者-2的有4个,一共有18个,成等差数列的概率为,选B .点评:此题是以数列和概率的背景出现,题型新颖而别开生面,有采取分类讨论,分类时要做到不遗漏,不重复. 【模拟演练】1.公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S .假设4a 是37a a 与的等比中项,832S =,那么10S 等于()A .18B .24C .60D .902.等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别用S n 和T n 表示,假设534+=n nT S n n ,那么n na b 的值是()A4231n n -+B 8362n n -+C 6382n n -+D 6283n n -+ 3.函数()⎩⎨⎧≥-<+-=0101x x x x x f ,那么不等式()()111≤+++x f x x 的解集是〔〕A .{}121|-≤≤-x xB .{}1|≤x xC .{}12|-≤x xD .{}1212|-≤≤--x x4.x >0,y >0,x ,a ,b ,y 成等差数列,x ,c ,d ,y 成等比数列,那么的最小值是________.高5.设数列{}n a 的前n 项和为nS,点*,()n S n n N n⎛⎫∈ ⎪⎝⎭均在函数32y x =-的图象上. 那么数列{}n a 的通项公式为.6.:p 实数x满足22430x ax a -+<,其中0a <:q 实数x满足260x x --≤或者2280x x +->,且p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,求a 的取值范围.7.二次函数()f x 的二次项系数为a ,且不等式()2f x x >-的解集为〔1,3〕.〔l 〕假设方程()60f x a +=有两个相等的根,求()f x 的解析式;〔2〕假设()f x 的最大值为正数,求a 的取值范围.8.围建一个面积为360m 2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙〔利用旧墙需维修〕,其它三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2m 的进出口,如下列图,旧墙的维修费用为45元/m,新墙的造价为180元/m,设利用的旧墙的长度为x(单位:元). 〔Ⅰ〕将y 表示为x 的函数:〔Ⅱ〕试确定x,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.【参考答案】 1.答案:C 解析:由2437a a a =得2111(3)(2)(6)a d a d a d +=++得1230a d +=,再由81568322S a d =+=得:1278a d +=那么12,3d a ==-,所以1019010602S a d =+=,应选C .2.答案:A 解析:∵12121(21)(21)2n n n a a S n n a --+=-=-;21(21)n n T n b -=-. ∴2121n n n n a S b T --=4(21)3(21)5n n -=-+84426231n n n n --==++. 3.答案:C解析:依题意得10(1)(1)x x x x +<⎧⎨++-≤⎩或者10(1)1x x x x +⎧⎨++≥≤⎩所以1x R x ∈<-⎧⎨⎩或者111x x ≥-≤≤⎧⎪⎨⎪⎩解得:1111x x x ≤≤-⇒<≤-或,应选C .4.答案:4 解析:∵=≥=4. 5.答案:65()na n n N *=-∈解析:由题意得,32,nS n n=-即232n S n n =-. 当n ≥2时,()221(32)312(1)65n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=-----=-⎣⎦;当n=1时,113a S =-×21-2×1-1-6×1-5.所以65()na n n N *=-∈.6.解析:设{}22|430(0)A x x ax a a =-+<<{}|3x a x a =<<,{}{}|23|42x x x x x =-≤≤⋃<->或={}|42x x x <-≥-或因为p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,所以q ⌝⇒p ⌝,且p ⌝推不出q ⌝而{}|42R C B x x =-≤<-,{}|3,R C A x x a x a =≤≥或所以{}{}|42|3x x x x a x a -≤<-≤≥或,那么320a a ≥-⎧⎨<⎩或者40a a ≤-⎧⎨<⎩即203a -≤<或者4a ≤-. 7.解析:〔1〕因为()20f x x +>的解集为〔1,3〕,所以()2(1)(3)f x x a x x +=--且0a <. 因此2()(1)(3)2(24)3f x a x x x ax a x a =---=-++〔1〕由方程()60f x a +=得:2(24)90ax a x a -++=〔2〕因为方程〔2〕有两个相等的根.所以2[(24)]490a a a ∆=-+-⋅=,即25410a a --=.解得:1a =〔舍去〕或者15a =-, 将15a=-代入〔1〕得()f x 的解析式为:2163()555f x x x =---, 〔2〕2()2(12)3f x ax a x a =-++221241()a a a a x a a+++=--,有a<0,可得()f x 的最大值为241a a a++-, 所以241a a a++->0,且a<0.解得:220aa <--<<,故当()f x 的最大值为正数时,实数a 的取值范围是(,2(23,0)-∞--+.8.解析:〔1〕如图,设矩形的另一边长为am ,那么2y -45x-180(x-2)+180·2a=225x+360a-360,由xa=360,得a=x360,所以y=225x+2360360(0)x x ->. (II)108003602252360225,022=⨯≥+∴xx x 104403603602252≥-+=∴x x y .当且仅当225x=x 2360时,等号成立.即当x=24m 时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10440元.。
模块三:等比数列理论一:等比数列定义从第二项起,后一项与前一项的比值相等,相等的比值为公比,用q 来表示,这个数列为等比数列。
等比数列定义:q a a n n=-1。
理论二:等比数列通项公式q a a n n=-1; 左相乘等于右相乘q a a n n =--21; 左相乘得到:q a a n n =--32; 12233432211...a aa a a a a a a a a a n n n n n n ⋅⋅⋅⋅⋅⋅-----1a a n =。
... ...q a a =34; 右相乘得到:一共有1-n 个q 相乘1-⇒n q 。
q a a =23; 左相乘等于右相乘得到:q a a =12; 1111--⋅=⇒=n n n n q a a q a a 。
等比数列的通项公式:11-⋅=n n q a a 。
理论三:等比数列的性质一在等比数列中,任意两项相除等于公比的序号相减次方。
关系式:n m nmq a a -=。
等比数列的性质一推理过程:根据等比数列的通项公式得到:11-⋅=m m qa a ,11-⋅=n n qa an m n m n m n m n m n m q q q qq q a q a a a -+---------====⋅⋅=⇒11)1()1(111111。
理论四:等比数列的性质二在等比数列中,任意两项的序号之和相等,这两项之积相等。
关系式:k s n m a a a a k s n m ⋅=⋅⇒+=+。
等比数列的性质二推理过程: n k sm q q n k s m k s n m --=⇒-=-⇒+=+。
根据等比数列的性质一得到:s m s m q a a -=,n k n k q a a -=k s n m nk s m a a a a a aa a ⋅=⋅⇒=⇒。
理论五:等比数列的性质三在等比数列中,中项的平方等于两项之积。
关系式:k a 是m a 和n a 的中项n m k a a a ⋅=⇒2。
专题3 数列专题压轴小题一、单选题1.(2022·全国·模拟预测(理))数列{}n a 满足1a a =,2131n n n a a a +=--,则下列说法错误的是( ) A .若1a ≠且2a ≠,数列{}n a 单调递减B .若存在无数个自然数n ,使得1n n a a +=,则1a =C .当2a >或1a <时,{}n a 的最小值不存在D .当3a =时,121111,12222n a a a ⎛⎤++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+∈ ⎥---⎝⎦2.(2022·浙江·杭州高级中学模拟预测)已知数列{}n a 中,11a =,若()*112,N n n n na a n n n a --=≥∈+,则下列结论中错误的是( ) A .41225a =B .11112n n a a +-≤ C .ln(1)1n a n ⋅+<D .21112n n a a -≤ 3.(2022·浙江·高三开学考试)已知数列{}n a 满足递推关系1e 1e nn a an a +-=,且10a >,若存在等比数列{}n b 满足1+≤≤n n n b a b ,则{}n b 公比q 为( )A .12B .1eC .13D .1π4.(2022·浙江·模拟预测)已知数列{}n a 满足()()112,1ln n n a a a b b n *+=-=+-∈N .若{}n a 有无穷多个项,则( ) A .0b ≥B .1b ≥-C .1b ≥D .2b ≥-5.(2022·全国·高三专题练习)已知等差数列{}n a (公差不为零)和等差数列{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,如果关于x 的实系数方程22021202120210x S x T -+=有实数解,那么以下2021个方程()201,2,3,,2021i i x a x b i -+==⋅⋅⋅中,无实数解的方程最多有( )A .1008个B .1009个C .1010个D .1011个6.(2022·全国·高三专题练习)己知数列{}n a 满足:12a =,)()1123n n a a n *+=∈N .记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( ) A .101214S << B .101416S << C .101618S <<D .101820S <<7.(2022·浙江·慈溪中学模拟预测)已知数列{}n a 满足:112a =-,且()1ln 1sin +=+-n n n a a a ,则下列关于数列{}n a 的叙述正确的是( ) A .1n n a a +>B .1124-≤<-n aC .212nn n a a a +>-+D .2124n n a -≤-8.(2022·浙江省江山中学高三期中)已知数列{}n a 满足13a =,121n n na a a +=+-,记数列{}2n a -的前n项和为n S ,设集合12624535,,,5251712M ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,{nN M Sλλ=∈>对*n ∈N 恒成立},则集合N 的元素个数是( ) A .1B .2C .3D .49.(2022·浙江省嘉善中学高三阶段练习)已知数列{}n a 满足11a =,()*14,2n n a a n N n -⎫=+∈≥,n S 为数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和,则( ) A .20227833S << B .2022723S <<C .2022523S << D .2022513S <<10.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}{}{}n n n a b c 、、满足()*111112233411111112334n n n n n n n n n n n b a b c c a a c c n S n T n b b b b a a a n+++====-=⋅∈=+++≥=+++≥---N ,,,(),(),则下列有可能成立的是( )A .若{}n a 为等比数列,则220222022a b > B .若{}n c 为递增的等差数列,则20222022S T <C .若{}n a 为等比数列,则220222022a b < D .若{}n c 为递增的等差数列,则20222022S T >11.(2022·浙江·模拟预测)已知各项均为正数的数列{}n a 满足11a =,()1*111n n n n n a a n N a +++=-∈,则数列{}n a ( )A .无最小项,无最大项B .无最小项,有最大项C .有最小项,无最大项D .有最小项,有最大项12.(2022·浙江浙江·二模)已知{}n a 为非常数数列且0n a ≠,1a μ=,()()*1sin 2,,n n n a a a n λμλ+=++∈∈R N ,下列命题正确的是( )A .对任意的λ,μ,数列{}n a 为单调递增数列B .对任意的正数ε,存在λ,μ,()*00n n ∈N ,当0n n >时,1n a ε-<C .存在λ,μ,使得数列{}n a 的周期为2D .存在λ,μ,使得2122n n n a a a +++->13.(2022·浙江温州·二模)对于数列{}n x ,若存在正数M ,使得对一切正整数n ,恒有n x M ≤,则称数列{}n x 有界;若这样的正数M 不存在,则称数列{}n x 无界,已知数列{}n a 满足:11a =,()()1ln 10n n a a λλ+=+>,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}2na 的前n 项和为nT ,则下列结论正确的是( ) A .当1λ=时,数列{}n S 有界 B .当1λ=时,数列{}n T 有界 C .当2λ=时,数列{}n S 有界D .当2λ=时,数列{}n T 有界14.(2022·北京市育英学校高三开学考试)[]x 为不超过x 的最大整数,设n a 为函数()[]f x x x ⎡⎤=⎣⎦,[)0,x n ∈的值域中所有元素的个数.若数列12n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和为n S ,则2022S =( )A .10121013B .12C .20214040D .1011101215.(2022·浙江浙江·高三阶段练习)已知数列{}n a 满足11a =,且12n n T a a a =,若*12,1n nn n a T T n N a ++∈=,则( ) A .5011,1211a ⎛⎫∈⎪⎝⎭B .5011,1110a ⎛⎫∈⎪⎝⎭C .1011,87a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭D .1011,65a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭16.(2022·浙江·高三专题练习)已知数列{}n a 满足()*111,1ln 2n n a a a n N +==+∈,记n T 表示数列{}n a 的前n 项乘积.则( ) A .911,3026T ⎛⎫∈⎪⎝⎭ B .911,2622T ⎛⎫∈⎪⎝⎭ C .911,2218T ⎛⎫∈⎪⎝⎭ D .911,1814T ⎛⎫∈⎪⎝⎭ 17.(2022·浙江·湖州中学高三阶段练习)已知各项均为正数的数列{}n a 满足11a =,()11e cos n a n n a a n +*+=-∈Ν,其前n 项和为n S ,则下列关于数列{}n a 的叙述错误的是( ) A .()1n n a a n *+>∈Ν B .()211n n n a a a n *++<+∈ΝC.)n a n *∈ΝD.)n S n *<∈Ν18.(2022·浙江·镇海中学高三期末)已知无穷项实数列{}n a 满足: 1a t =, 且 14111n n n a a a +=--, 则( )A .存在1t >, 使得20111a a =B .存在0t <, 使得20211a a =C .若2211a a =, 则21a a =D .至少有2021个不同的t , 使得20211a a =19.(2022·浙江杭州·高三期末)若数列{}n a 满足1n n a a +<,则下列说法错误的是( ) A .存在数列{}n a 使得对任意正整数p ,q 都满足p pq q a a a =+ B .存在数列{}n a 使得对任意正整数p ,q 都满足pq q p a pa qa =+ C .存在数列{}n a 使得对任意正整数p ,q 都满足p q q p a pa qa +=+ D .存在数列{}n a 使得对任意正整数p ,q 部满足p q p q a a a +=20.(2022·全国·高三专题练习)已知{}n a 是各项均为正整数的数列,且13a =,78a =,对*k N ∀∈,11k k a a +=+与1212k k a a ++=有且仅有一个成立,则127a a a ++⋅⋅⋅+的最小值为( ) A .18 B .20C .21D .2221.(2022·浙江·海亮高级中学模拟预测)已知数列{},n a n N *∈,212,n n n a a a m m R +=-+∈,下列说法正确的是( )A .对任意的(0,1)m ∈,存在1[1,2]a ∈,使数列{}n a 是递增数列;B .对任意的95(,)42m ∈,存在1[1,2]a ∈,使数列{}n a 不单调;C .对任意的(0,1)m ∈,存在1[1,2]a ∈,使数列{}n a 具有周期性;D .对任意的(0,1)m ∈,当1[1,2]a ∈时,存在3n a >.22.(2022·全国·高三专题练习)已知{}n a 是等差数列,()sin n n b a =,存在正整数()8t t ≤,使得n t n b b +=,*n N ∈.若集合{}*,n S x x b n N==∈中只含有4个元素,则t 的可能取值有( )个A .2B .3C .4D .523.(2022·上海民办南模中学高三阶段练习)已知数列{}n a 满足:当0n a ≠时,2112+-=n n na a a ;当0n a =时,10n a +=;对于任意实数1a ,则集合{}0,1,2,3,nn an ≤=的元素个数为( )A .0个B .有限个C .无数个D .不能确定,与1a 的取值有关24.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足1221nn n a a a +=+,满足()10,1a ∈,1220212020a aa ++⋅⋅⋅+=,则下列成立的是( ) A .120211ln ln 2020a a ⋅> B .120211ln ln 2020a a ⋅=C .120211ln ln 2020a a ⋅<D .以上均有可能25.(2022·全国·高三专题练习)已知各项都为正数的数列{}n a 满足1(2)a a a =>,1*11()n a n n ne a ka n N a +-++=-+∈,给出下列三个结论:①若1k =,则数列{}n a 仅有有限项;①若2k =,则数列{}n a 单调递增;①若2k =,则对任意的0M >,陼存在*0n N ∈,使得020n n M a >成立.则上述结论中正确的为( ) A .①① B .①① C .①① D .①①①二、多选题26.(2022·全国·清华附中朝阳学校模拟预测)数列{}n a 满足1a a =,2131n n n a a a +=--,则下列说法正确的是( )A .若1a ≠且2a ≠,数列{}n a 单调递减B .若存在无数个自然数n ,使得1n n a a +=,则1a =C .当2a >或1a <时,{}n a 的最小值不存在D .当3a =时,121111,12222n a a a ⎛⎤++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+∈ ⎥---⎝⎦27.(2022·福建省福州第一中学高三开学考试)已知数列{}n a 满足101a <<,()()11ln 2N*n n n a a a n ++=-∈,n S 为数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .()12n n n S +>B .202212022a >C .01n a <<D .若113a =,则1132n n a -≥⋅28.(2022·江苏·高三开学考试) 已知n S 是数列{}n a 的前n 项和,21n n S S n +=-+,则( )A . 121(2)n n a a n n ++=-≥B . 22n n a a +-=C . 当10a =时,501225S =D . 当数列{}n a 单调递增时,1a 的取值范围是11,44⎛⎫- ⎪⎝⎭29.(2022·湖北武汉·高三开学考试)已知数列{}n a 满足:11a =,(()11322n n a a n -=≥,下列说法正确的是( )A .N n *∀∈,12,,n n n a a a ++成等差数列B .()1132n n n a a a n +-=-≥C .()11*23N n n n a n --≤≤∈D .*N n ∀∈,12,,n n n a a a ++一定不成等比数列30.(2022·浙江绍兴·模拟预测)已知正项数列{}n a ,对任意的正整数m 、n 都有222m n m n a a a +≤+,则下列结论可能成立的是( ) A .n mmn a a a m n+= B .m n m n na ma a ++= C .2m n mn a a a ++=D .2m n m n a a a +⋅=31.(2022·全国·模拟预测)已知数列{}n a 满足328a =,()()1122nn n a n a n --⎡⎤=+≥⎢⎥⎣⎦,*n ∈N ,数列{}n b 的前n 项和为n S ,且()()222212221log log n n n n n b a a a a +-+=⋅-⋅,则下列说法正确的是( ) A .4221a a = B .1216a a ⋅=C .数列212n n a a -⎧⎫⎨⎬⎩⎭为单调递增的等差数列D .满足不等式50n S ->的正整数n 的最小值为6332.(2022·福建南平·三模)如图,在平面直角坐标系中的一系列格点(),i i i A x y ,其中1,2,3,,,i n =⋅⋅⋅⋅⋅⋅且,i i x y ∈Z .记n n n a x y =+,如()11,0A 记为11a =,()21,1A -记为20a=,()30,1A -记为31,a =-⋅⋅⋅,以此类推;设数列{}n a 的前n 项和为n S .则( )A .202242a =B .202287S =-C .82n a n =D .()245312n n n n S ++=33.(2022·全国·长郡中学模拟预测)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1n n S a +=对于*n N ∀∈恒成立,若定义(1)n n S S =,()()(1)12nk k ni i S S k -==≥∑,则以下说法正确的是( )A .{}n a 是等差数列B .()232122nn n n S -+=-C .()()()121A 1!k k k n k nn S S k +++--=+D .存在n 使得()202120222022!nn S =34.(2022·全国·高三专题练习)我们常用的数是十进制数,如32101079110010710910⨯⨯+⨯⨯=++,表示十进制的数要用10个数码.0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;而电子计算机用的数是二进制数,只需两个数码0和1,如四位二进制的数()3212110112120212⨯⨯⨯++⨯=+,等于十进制的数13.把m 位n 进制中的最大数记为(),M m n ,其中m ,*,2n n ∈≥N ,(),M m n 为十进制的数,则下列结论中正确的是( )A .()5,231M =B .()()4,22,4M M =C .()()2,11,2M n n M n n ++<++D .()()2,11,2M n n M n n ++>++35.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足11a =,()12ln 11n n n a a a +=++,则下列说法正确的有( ) A .31225a a a <+B .2211n nn a a a +-≤+ C .若2n ≥,则131141ni i a =≤<+∑ D .()()1ln 121ln 2nni i a =+≤-∑36.(2022·海南·嘉积中学高三阶段练习)“0,1数列”在通信技术中有着重要应用,它是指各项的值都等于0或1的数列.设A 是一个有限“0,1数列”,()f A 表示把A 中每个0都变为1,0,每个1都变为0,1,所得到的新的“0,1数列”,例如()0,1,1,0A,则()()1,0,0,1,0,1,1,0f A =.设1A 是一个有限“0,1数列”,定义()1k k A f A +=,1k =、2、3、⋅⋅⋅.则下列说法正确的是( )A .若()31,0,0,1,1,0,0,1A =,则()10,0A =B .对任意有限“0,1数列”1A ,则()2,n A n n ≥∈N 中0和1的个数总相等C .1n A +中的0,0数对的个数总与n A 中的0,1数对的个数相等D .若()10,0A =,则2021A中0,0数对的个数为10101413-() 37.(2022·全国·高三专题练习(理))设数列{}n a 满足10a =,3128,N n na ca c n *+=+-∈其中c 为实数,数列{}2n a 的前n 项和是n S ,下列说法不正确的是( ) A .当1c >时,{}n a 一定是递减数列 B .当0c <时,不存在c 使{}n a 是周期数列 C .当10,4c ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,[]0,2n a ∈D .当17c =时,52n S n >- 三、填空题38.(2022·全国·高三专题练习)对于数列{}n a ,若1,n n a a +是关于x 的方程2103n n x c x -+=的两个根,且12a =,则数列{}n c 所有项的和为________.39.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数()2()log 41xf x x =+-,数列{}n a 是公差为2的等差数列,若()()()()112233440a f a a f a a f a a f a +++=,则数列{}n a 的前n 项和n S =__________.40.(2022·全国·高三专题练习)数列{}n a 满足:2110n n n a a a a c +==-++,.若数列{}n a 单调递减,则c的取值范围是________;若数列{}n a 单调递增,则c 的取值范围是__________.41.(2022·全国·高三专题练习(理))黎曼猜想由数学家波恩哈德·黎曼于1859年提出,是至今仍未解决的世界难题.黎曼猜想研究的是无穷级数1111()123s s s sn n n ξ∞-===+++⋅⋅⋅∑,我们经常从无穷级数的部分和1111123s s s s n +++⋅⋅⋅+入手.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足112n n n S a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则122021111S S S ⎡⎤++⋅⋅⋅=⎢⎥⎣⎦______.(其中[]x 表示不超过x 的最大整数) 42.(2022·上海·华东师范大学附属东昌中学高三阶段练习)已知函数2()(2),2x f x f x x ≤<=-≥⎪⎩,若对于正数(*)n k n N ∈,直线n y k x =与函数()f x 的图像恰好有21n 个不同的交点,则22212n k k k ++⋯+=___________.43.(2022·全国·高三专题练习)设①A n B n C n 的三边长分别为a n ,b n ,c n ,n =1,2,3…,若11b c >,1112b c a +=,11,2n n n n n a c a a b +++==,12n n n a bc ++=,则n A ∠的最大值是________________.44.(2022·上海·高三专题练习)若数列{}n a 满足()**120,n n n n k a a a a n N k N +++++++=∈∈,则称数列{}n a 为“k 阶相消数列”.已知“2阶相消数列”{}n b 的通项公式为2cos n b n ω=,记12n n T b b b =,12021n ≤≤,*n N ∈,则当n =___________时,n T 取得最小值45.(2022·上海·高三专题练习)若数列{}n a 满足()*4411414242434141032n n n n n n n n a a a a a a a n N a a +-----=-=-===∈,,,且对任意*n N ∈都有n a m <,则m 的最小值为________.46.(2022·全国·高三开学考试(理))用()g n 表示自然数n 的所有因数中最大的那个奇数,例如:9的因数有1,3,9,(9)9g =,10的因数有1,2,5,10,(10)5g =,那么2015(1)(2)(3)(21)g g g g ++++-=__________.47.(2022·江苏苏州·模拟预测)设函数()21f x x =,()()222f x x x =-,()31sin 23f x x π=,取2019i it =,0,1,2,,2019i =,()()()()()()102120192018k k k k k k k S f t f t f t f t f t f t +-++=--,1,2,3k =,则1S ,2S ,3S 的大小关系为________.(用“<”连接)四、双空题48.(2022·浙江·模拟预测)已知数列{}n a 对任意的n *∈N ,都有n a *∈N ,且131,,2n n n n n a a a a a ++⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数.①当18a =时,2022a =_________.①若存在m *∈N ,当n m >且n a 为奇数时,n a 恒为常数P ,则P =_________.49.(2022·全国·高三专题练习)2022年北京冬奥会开幕式中,当《雪花》这个节目开始后,一片巨大的“雪花”呈现在舞台中央,十分壮观.理论上,一片雪花的周长可以无限长,围成雪花的曲线称作“雪花曲线”,又称“科赫曲线”,是瑞典数学家科赫在1904年研究的一种分形曲线.如图是“雪花曲线”的一种形成过程:从一个正三角形开始,把每条边分成三等份,然后以各边的中间一段为底边分别向外作正三角形,再去掉底边,重复进行这一过程若第1个图中的三角形的周长为1,则第n 个图形的周长为___________;若第1个图中的三角形的面积为1,则第n 个图形的面积为___________.50.(2022·全国·高三专题练习)对于正整数n ,设n x 是关于x 的方程:()222253log 1nn n nx x x ++++=的实根,记12nnax⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,其中[]x表示不超过x的最大整数,则1a=______;若πsin2n nnb a=⋅,nS为{}n b的前n项和,则2022S=______.。
专题3——数列数列通项公式的求法一、定义法 —— 直接利用等差或等比数列的定义求通项。
特征:适应于已知数列类型的题目.例1.等差数列{}n a 是递增数列,前n 项和为n S ,且931,,a a a 成等比数列,255a S =.求数列{}n a 的通项公式.二、公式法求数列{}n a 的通项n a 可用公式⎩⎨⎧≥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-2111n S S n S a n n n 求解。
特征:已知数列的前n 项和n S 与n a的关系例2.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足1,)1(2≥-+=n a S n n n .求数列{}n a 的通项公式。
三、由递推式求数列通项法 类型1 特征:递推公式为)(1n f a a n n +=+对策:把原递推公式转化为)(1n f a a n n =-+,利用累加法(逐差相加法)求解。
例3. 已知数列{}n a 满足211=a ,nn a a n n ++=+211,求n a 。
类型2 特征:递推公式为 n n a n f a )(1=+ 对策:把原递推公式转化为)(1n f a a nn =+,利用累乘法(逐商相乘法)求解。
例4. 已知数列{}n a 满足321=a ,n n a n n a 11+=+,求n a 。
类型3 特征:递推公式为q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1((≠-p pq ) 对策:把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中pqt -=1,再利用换元法转化为等比数列求解。
例5. 已知数列{}n a 中,11=a ,321+=+n n a a ,求n a .类型4 特征:递推公式为n n n qa pa a +=++12(其中p ,q 均为常数)。
对策:先把原递推公式转化为)(112n n n n sa a t sa a -=-+++ 其中s ,t 满足⎩⎨⎧-==+qst pt s ,再应用前面类型3的方法求解。
第3讲数列求和及其综合应用[考情分析]数列求和常与数列的综合应用一起考查,常以解答题的形式出现,有时与函数、不等式综合在一起考查,难度中等偏上.考点一数列求和r核心提炼、1.裂项相消法就是把数列的每一项分解,使得相加后项与项之间能够相互抵消,但在抵消的过程中,有的是依次项抵消,有的是间隔项抵消.常见的裂项方式有:1 _1 1 , 1 _^=if_U__UYn(n+∖) n Λ+Γn(n+k) n+k)' n1-∖丸—1 n+∖)' 4??2—1 2∖2n —1 2∕ι÷l∕2.如果数列{小}是等差数列,{d}是等比数列,那么求数列{4・儿}的前〃项和S〃时,可采用错位相减法.用错位相减法求和时,应注意:(1)等比数列的公比为负数的情形;(2)在写出ff的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便准确写出“Sn—qSj的表“SJ和a qSn达式.考向1分组转化法求和例1已知在等比数列{斯}中,m=2,且两,的内一2成等差数列.⑴求数列{斯}的通项公式;⑵若数列{小}满足儿=J+21og2斯- 1,求数列{d}的前n项和解(1)设等比数列{〃“}的公比为4,由Q], 〃2,。
3 —2成等差数列,得2。
2 =。
1+。
3-2,即4夕=2 + 2/-2,解得夕=2(4=0舍去),则m=α∣尸=2〃,n∈ N*.(2)⅛Λ=~+21og2Λrt— l=^+21og22n- l=^∏+2n-↑,则数列{九}的前〃项和考向2裂项相消法求和例2 (2020•莆田市第一联盟体学年联考)设数列{斯}的前〃项和为S”,且&=久一2〃,{d }为正项等比数列,且〃∣=α∣+3, 63=604+2. ⑴求数列{斯}和{d }的通项公式;⑵设c 〃=——j~~;—,求{c 〃}的前〃项和T n .4"+l∙∣0g2%+l解 (1)由工=/一2〃,得当〃 =1 时,0=S] = —1, 当九22 时,S n -ι=(n -l)2-2(n- l)=n 2-4n+3f所以当时,a∏=S n —S n -\=2n —3, a\ — — 1也满足此式.所以斯=2〃一3, Q @N*. 又加=。
新高考数学大一轮复习专题:第4讲 数列中的奇、偶项问题数列中的奇、偶项问题是对一个数列分成两个新数列进行单独研究,利用新数列的特征(等差、等比数列或其他特征)求解原数列.例 已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=12,[3+(-1)n ]a n +2-2a n +2[(-1)n -1]=0,n ∈N *. (1)令b n =a 2n -1,判断{b n }是否为等差数列,并求数列{b n }的通项公式;(2)记数列{a n }的前2n 项和为T 2n ,求T 2n .解 (1)因为[3+(-1)n ]a n +2-2a n +2[(-1)n -1]=0,所以[3+(-1)2n -1]a 2n +1-2a 2n -1+2[(-1)2n -1-1]=0,即a 2n +1-a 2n -1=2,又b n =a 2n -1,所以b n +1-b n =a 2n +1-a 2n -1=2,所以{b n }是以b 1=a 1=1为首项,2为公差的等差数列,所以b n =1+(n -1)×2=2n -1,n ∈N *.(2)对于[3+(-1)n ]a n +2-2a n +2[(-1)n -1]=0,当n 为偶数时,可得(3+1)a n +2-2a n +2(1-1)=0,即a n +2a n =12,所以a 2,a 4,a 6,…是以a 2=12为首项,12为公比的等比数列; 当n 为奇数时,可得(3-1)a n +2-2a n +2(-1-1)=0,即a n +2-a n =2,所以a 1,a 3,a 5,…是以a 1=1为首项,2为公差的等差数列,所以T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤n ×1+12n n -1×2+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=n 2+1-12n ,n ∈N *. (1)数列中的奇、偶项问题的常见题型①数列中连续两项和或积的问题(a n +a n +1=f (n )或a n ·a n +1=f (n ));②含有(-1)n的类型;③含有{a 2n },{a 2n -1}的类型;④已知条件明确的奇偶项问题.(2)对于通项公式分奇、偶不同的数列{a n }求S n 时,我们可以分别求出奇数项的和与偶数项的和,也可以把a 2k -1+a 2k 看作一项,求出S 2k ,再求S 2k -1=S 2k -a 2k .1.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( ) A .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)=-200.2.已知数列{a n }的前n 项和S n =(-1)n ·n ,若对任意的正整数n ,使得(a n +1-p )·(a n -p )<0恒成立,则实数p 的取值范围是________.答案 (-1,3)解析 当n =1时,a 1=S 1=-1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(-1)n n -(-1)n -1(n -1)=(-1)n(2n -1). 因为对任意的正整数n ,(a n +1-p )(a n -p )<0恒成立,所以[(-1)n +1(2n +1)-p ][(-1)n(2n -1)-p ]<0. ①当n 是正奇数时,化为[p -(2n +1)][p +(2n -1)]<0,解得1-2n <p <2n +1,因为对任意的正奇数n 都成立,取n =1时,可得-1<p <3.②当n 是正偶数时,化为[p -(2n -1)][p +(1+2n )]<0,解得-1-2n <p <2n -1,因为对任意的正偶数n 都成立,取n =2时,可得-5<p <3.联立⎩⎪⎨⎪⎧ -1<p <3,-5<p <3,解得-1<p <3.所以实数p 的取值范围是(-1,3).3.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n ·a n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,记S n 为{a n }的前n 项和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *. (1)判断数列{b n }是否为等比数列,并写出其通项公式;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)求S n .解 (1)因为a n ·a n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,所以a n +1·a n +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1, 所以a n +2a n =12,即a n +2=12a n . 因为b n =a 2n +a 2n -1,所以b n +1b n =a 2n +2+a 2n +1a 2n +a 2n -1=12a 2n +12a 2n -1a 2n +a 2n -1=12, 所以数列{b n }是公比为12的等比数列. 因为a 1=1,a 1·a 2=12,所以a 2=12,b 1=a 1+a 2=32,所以b n =32×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=32n ,n ∈N *. (2)由(1)可知a n +2=12a n ,所以a 1,a 3,a 5,…是以a 1=1为首项,12为公比的等比数列;a 2,a 4,a 6,…是以a 2=12为首项,12为公比的等比数列, 所以a 2n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n , 所以a n =11221,212n n n n +-⎧⎛⎫⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎩为奇数,偶,为数. (3)因为S 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=3-32n , 又S 2n -1=S 2n -a 2n =3-32n -12n =3-42n ,。
高考数学二轮复习 专题3 数列 第一讲 等差数列与等比数列 理第一讲 等差数列与等比数列1.等差数列的定义.数列{a n }满足a n +1-a n =d (其中n∈N *,d 为与n 值无关的常数)⇔{a n }是等差数列. 2.等差数列的通项公式.若等差数列的首项为a 1,公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *). 3.等差中项.若x ,A ,y 成等差数列,则A =x +y2,其中A 为x ,y 的等差中项.4.等差数列的前n 项和公式.若等差数列首项为a 1,公差为d ,则其前n 项和S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)d2.1.等比数列的定义. 数列{a n }满足a n +1a n=q (其中a n ≠0,q 是与n 值无关且不为零的常数,n ∈N *)⇔{a n }为等比数列.2.等比数列的通项公式.若等比数列的首项为a 1,公比为q ,则a n =a 1·q n -1=a m ·qn -m(n ,m ∈N *).3.等比中项.若x ,G ,y 成等比数列,则G 2=xy ,其中G 为x ,y 的等比中项,G 值有两个. 4.等比数列的前n 项和公式.设等比数列的首项为a 1,公比为q ,则S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q=a 1-a n q 1-q ,q ≠1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.(×)(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.(√) (3)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.(×) (4)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.(×) (5)G 为a ,b 的等比中项⇔G 2=ab .(×) (6)1+b +b 2+b 3+b 4+b 5=1-b51-b.(×)1.在等差数列{a n }中,a 2=1,a 4=5,则数列{a n }的前5项和S 5=(B ) A .7 B .15 C .20 D .25解析:2d =a 4-a 2=5-1=4⇒d =2,a 1=a 2-d =1-2=-1,a 5=a 2+3d =1+6=7,故S 5=(a 1+a 5)×52=6×52=15.2. (2015·北京卷)设{a n }是等差数列,下列结论中正确的是(C ) A .若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0 B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0 C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3 D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0解析:设等差数列{a n}的公差为d,若a1+a2>0,a2+a3=a1+d+a2+d=(a1+a2)+2d,由于d正负不确定,因而a2+a3符号不确定,故选项A错;若a1+a3<0,a1+a2=a1+a3-d=(a1+a3)-d,由于d正负不确定,因而a1+a2符号不确定,故选项B错;若0<a1<a2,可知a1>0,d>0,a2>0,a3>0,∴a22-a1a3=(a1+d)2-a1(a1+2d)=d2>0,∴a2>a1a3,故选项C正确;若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)=d·(-d)=-d2≤0,故选项D错.3.(2015·新课标Ⅱ卷)已知等比数列{a n}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=(B)A.21 B.42C.63 D.84解析:∵ a1=3,a1+a3+a5=21,∴ 3+3q2+3q4=21.∴ 1+q2+q4=7.解得q2=2或q2=-3(舍去).∴a3+a5+a7=q2(a1+a3+a5)=2×21=42.故选B.4.等差数列{a n}的公差不为零,首项a1=1,a2是a1和a5的等比中项,则数列的前10项之和是(B)A.90 B.100C.145 D.190解析:设公差为d,则(1+d)2=1·(1+4d).∵d≠0,解得d=2,∴S10=100.一、选择题1.已知等差数列{a n}中,前n项和为S n,若a3+a9=6,则S11=(B)A.12 B.33 C.66 D.99解析:∵{a n}为等差数列且a3+a9=6,∴a 6+a 6=a 3+a 9=6. ∴a 6=3. ∴S 11=a 1+a 112×11=a 6+a 62×11=11a 6=11×3=33.2.在等比数列{a n }中,若a 1+a 2=20,a 3+a 4=40,则数列{a n }的前6项和S 6=(B ) A .120 B .140 C .160 D .180 解析:∵{a n }为等比数列,∴a 1+a 2,a 3+a 4,a 5+a 6为等比数列. ∴(a 3+a 4)2=(a 1+a 2)(a 5+a 6). 即a 5+a 6=(a 3+a 4)2a 1+a 2=40220=80.∴S 6=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=20+40+80=140.3.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-2n -1,则a 3+a 17=(C ) A .15 B .17 C .34 D .398 解析:∵S n =n 2-2n -1, ∴a 1=S 1=12-2-1=-2. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-2n -1-[(n -1)2-2(n -1)-1] =n 2-(n -1)2+2(n -1)-2n -1+1 =n 2-n 2+2n -1+2n -2-2n =2n -3.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-2,n =1,2n -3,n ≥2.∴a 3+a 17=(2×3-3)+(2×17-3)=3+31=34. 4.(2014·陕西卷)原命题为“若a n +a n +12<a n ,n ∈N *,则{a n }为递减数列”,关于逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是(A )A .真,真,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假 解析:由a n +a n +12<a n ⇒a n +1<a n ⇒{a n }为递减数列,所以原命题为真命题;逆命题:若{a n }为递减数列,则a n +a n +12<a n ,n ∈N +;若{a n }为递减数列,则a n +1<a n ,即a n +a n +12<a n ,所以逆命题为真;否命题:若a n +a n +12≥a n ,n ∈N +,则{a n }不为递减数列;由a n +a n +12≥a n ⇒a n ≤a n +1⇒{a n }不为递减数列,所以否命题为真;因为逆否命题的真假为原命题的真假相同,所以逆否命题也为真命题. 故选A.5.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(C )A .5B .7C .9D .11解析:由图可知6,7,8,9这几年增长最快,超过平均值,所以应该加入m =9,因此选C.二、填空题6.(2015·安徽卷)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于27.解析:由a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),可知数列{a n }是首项为1,公差为12的等差数列,故S 9=9a 1+9×(9-1)2×12=9+18=27.7.设公比为q (q >0)的等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则q =32. 解析:将S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2两个式子全部转化成用a 1,q 表示的式子,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q =3a 1q +2,a 1+a 1q +a 1q 2+a 1q 3=3a 1q 3+2,两式作差得:a 1q 2+a 1q 3=3a 1q (q 2-1),即:2q 2-q -3=0,解得q =32或q =-1(舍去).8.(2014·广东卷)等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=5.解析:由题意知a 1a 5=a 23=4,且数列{a n }的各项均为正数,所以a 3=2, ∴a 1a 2a 3a 4a 5=(a 1a 5)·(a 2a 4)·a 3=(a 23)2·a 3=a 53=25,∴log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=log 2(a 1a 2a 3a 4a 5)=log 225=5. 三、解答题9.已知数列{a n }满足,a 1=1,a 2=2,a n +2 =a n +a n +12,n ∈N *.(1)令b n =a n +1-a n ,证明:{b n }是等比数列; (2)求{a n }的通项公式. 解析:(1)b 1=a 2-a 1=1, 当n ≥2时,b n =a n +1-a n =a n -1+a n2-a n =-12(a n -a n -1)=-12b n -1,所以{b n }是以1为首项,-12为公比的等比数列.(2)由(1)知b n =a n +1-a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1,当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -2=1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=1+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1=53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1, 当n =1时,53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-121-1=1=a 1.所以a n =53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1(n ∈N *).10.(2015·安徽卷)已知数列{a n }是递增的等比数列,且a 1+a 4=9,a 2a 3=8. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设S n 为数列{a n }的前n 项和,b n =a n +1S n S n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 解析:(1)由题设知a 1·a 4=a 2·a 3=8,又a 1+a 4=9,可解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1(舍去). 由a 4=a 1q 3得公比q =2,故a n =a 1qn -1=2n -1.(2)S n =a 1(1-q n )1-q=2n-1.又b n =a n +1S n S n +1=S n +1-S n S n S n +1=1S n -1S n +1, 所以T n =b 1+b 2+…+b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1S 1-1S 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1S 2-1S 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1S n -1S n +1=1S 1-1S n +1=1-12n +1-1.。
专题三:数列【一、基础知识归类:】1.定义: (1)等差数列:*),2(2(11n 1n N n n a a a d d a a a n n n n ∈≥+=⇔=-⇔-++为常数)}{Bn An s b kn a n n +=⇔+=⇔2;(2)等比数列:N)n 2,(n )0(}1n 1-n 2n 1n n ∈≥⋅=⇔≠=⇔++a a a q q a a a n{2.等差、等比数列性质等差数列 等比数列通项公式 d n a a n )1(1-+= 11-=n n q a a前n 项和 d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=qqa a qq a S q na S q n nn n --=--=≠==11)1(1.2;1.1111时,时,性质 ① a n =a m + (n -m )d , ① a n =a m q n-m ;② m +n =p +q 时,a m +a n =a p +a q ② m +n =p +q 时,a m a n =a p a q③ ,,,232k k k k kS S S S S --成AP ③ ,,,232k k k k k S S S S S --成GP④ ,,,2m k m k k a a a ++成AP ,md d =' ④ ,,,2m k m k k a a a ++成GP ,m q q =' 3.某些递推数列可转化为等差、等比数列解决,其转化途径有:1.凑配、消项变换——如将递推公式(q 、d 为常数,q ≠0,1).通过凑配变成;或消常数转化为2.倒数变换—如将递推公式(c 、d 为非零常数)取倒数得3.对数变换—如将递推公式取对数得4.换元变换—如将递推公式(q 、d 为非零常数,q ≠1,d ≠1)变换成,令,则转化为的形式.【二、专题练习:】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,总分60分)1.(2010届惠州三调)等差数列}{n a 的前n 项和为2811,30n S a a a ++=若,那么13S 值的是( ) A .130B .65C .70D .以上都不对2.在数列{}n a 中,12a =, 11ln(1)n n a a n+=++,则n a =( )A .2ln n +B .2(1)ln n n +-C .2ln n n +D .1ln n n ++3.公差不为零的等差数列}{n a 中,02211273=+-a a a ,数列}{n b 是等比数列,且==8677,b b a b 则( ) (A )2 (B )4 (C )8 (D )164.(2010广州六校联考)等差数列}{n a 中,若12011,a a 为方程210160x x -+=的两根,则210062010a a a ++等于( )A .10B .15C .20D .405.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且有a 1=3,4S n =6a n -a n -1+4S n -1(n ≥2),则a n =( )A .3×2n -1B .3×21-nC .3×2nD .3×2-n6.将正偶数集合{}......6,4,2从小到大按第n 组有n 2个偶数进行分组, {}4,2, {}12,10,8,6, {}24,22,20,18,16,14 第一组 第二组 第三组 则2010位于第( )组..A 30 .B 31 .C 32 .D 337.已知等差数列{}n a 的公差为正数,且1273-=a a ,464-=+a a ,则20S 为( ).A 180.B 180- .C 90.D 90-8. 执行如图的程序框图,若9p =,则输出的S =( )(A )910 (B )718(C )89(D )259.(广东省华附、中山附中2011届高三11月月考理)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2510,55S S ==,则过点(,)n P n a 和2(2,)n Q n a ++(*∈N n )的直线的斜率是( )A .4B .3C .2D .110.已知{}n a 是首项为1的等比数列,n s 是{}n a 的前n 项和,且369s s =,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前5项和为( )(A )158或5 (B )3116或5 (C )3116 (D )15811.在等比数列1020144117,5,6,}{a a a a a a a n 则中=+=⋅等于 ( ) A .32 B .23 C .3223或D .2332--或12.等差数列{a n }中,a 1=-5,它的前11项的平均值是5,若从中抽取1项,余下10项的平均值是4,则抽取的是 ( )A .a 11B .a 10C .a 9D .a 8二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,总分16分)13.设244)(+=x xx f ,那么=+++)1110()112()111(f f f .14.【2010·北京东城一模】已知数列{}n a 的通项公式3log ()1n na n n =∈+*N ,设其前n 项和为n S ,则使4n S <-成立的最小自然数n 等于 . 15.(2010湖北质检)若数列{a n }满足1a n +1-1a n =d (n ∈N *,d 为常数),则称数列{a n }为调和数列.已知数列{1x n}为调和数列,且x 1+x 2+…+x 20=200,则x 5+x 16=________. 16.顺次连结面积为1的正三角形的三边中点构成一个黑色三角形,在余下的白色三角形上重复上面的操作.第(1)个图中黑色三角形面积总和为14,第(2)个图中黑色三角形面积总和为716,第(3)个图中黑色三角形面积总和为3764,依此类推,则第()n n N *∈个图中黑色三角形面积总和为 .三、解答题(本大题共6小题,总分74分)17.已知数列{a n }是首项a 1=1的等比数列,且a n >0,{b n }是首项为l 的等差数列,又a 5+b 3=21,a 3+b 5=13. (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列}2{nna b 的前n 项和S n .18.已知等差数列}{n a 满足.8,252==a a (1)求数列}{n a 的通项公式;(2)设各项均为正数的等比数列}{n b 的前n 项和为.,7,.333n n T T a b T 求若==19.已知函数t m x f x +=2)(的图象经过点)3,2(),1,1(B A 及),(n S n C ,n S 为数列{}n a 的前n 项和. (Ⅰ)求n a 及n S ;(Ⅱ)若数列{}n c 满足,6n na c n n -=求数列{}n c 的前项和n T .20.设数列12,,,,n a a a 中的每一项都不为0.证明:{}n a 为等差数列的充分必要条件是:对任何n ∈N ,都有1223111111n n n na a a a a a a a +++++=.21.(福建省厦门双十中学2011届高三12月月考题))已知函数)),1[(1ln )(+∞∈+-=x x x x f ,数列{}n a 满足)(,*11N n e a a e a nn ∈==+. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式n a ; (Ⅱ)求)()()(21n a f a f a f +++ ; (Ⅲ)求证:).(321*2)1(N n e n n n ∈≤⋅⋅⋅⋅-22.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足:(1)1n n aS a a =--(a 为常数,且0,1a a ≠≠). (Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设021nnS b a =+,若数列{}n b 为等比数列,求a 的值; (Ⅲ)在满足条件(Ⅱ)的情形下,设11111n n n c a a +=++-,数列{}n c 的前n 项和为T n ,求证:123n T n >-.参考答案一、选择题1. 答案:A .13013,107137===a S a2. 【解析】选A.1111ln(1),ln()ln(1)ln n n n n n a a a a n n n n+++=++∴-==+-112322111()()()()[ln ln(1)][ln(1)ln(2)](ln 3ln 2)(ln 2ln1)ln 2n n n n n a a a a a a a a a a n n n n a n ---∴=-+-++-+-+=--+---++-+-+=+3. 【解析】选D.222371131177727777687222()40,0, 4.16.a a a a a a a ab a b a b b b -+=+-=-==≠∴==∴==4. 【解析】选B.1201121006201022010100610,()10515.a a a a a a a a +=∴++=++=+=5. 【解析】选B 因为4(S n -S n -1)=4a n =6a n -a n -1,∴a n a n -1=12(n ≥2),∴a n =a 1⎝⎛⎭⎫12n -1=3×21-n. 6. 【解析】选C.因为第n 组有2n 个正偶数,故前n 组共有2+4+6+…+2n=2n n +个正偶数。
2010是第1005个正偶数,若n=31,则2n n +=992,而第32组中有偶数64个,992+64=1056,故2010在第32组。
7. 【解析】选A.因为1273-=a a , 464-=+a a 及公差为正数,所以3733113777112,2626104. 6. 2.6 2.2.a a a a a d a a a a a a d d =-==-+=-=-⎧⎧⎧⎧⎧∴⇒⎨⎨⎨⎨⎨+=-=-=+==⎩⎩⎩⎩⎩,,,,解之得(舍)或, 所以20201920(10)2180.2S ⨯=⨯-+⨯= 8. 【解析】选D.由题意知当n=9时,n=9<9不成立,输出S ,此时111111111112()()().233491023349102105S =+++=-+-++-=-=⨯⨯⨯ 9. 【解析】选A 10.选C .设1n n a q-=,则36361199(1)111q q q q q q--⨯=⇒-=---,即33918,2q q q =+⇒=∴=,11112()2n n n n a a --∴=⇔=,5511()31211612T -∴==-. 11. C 12. A 二、填空题13. 答案:5.提示:倒序相加法 14. 答案:81 15. 答案:20【解析】由题意,若{a n }为调和数列,则{1a n }为等差数列,∵{1x n }为调和数列,∴数列{x n }为等差数列,由等差数列的性质可知,x 5+x 16=x 1+x 20=x 2+x 19=…=x 10+x 11=20010=20.故填20.三、解答题17. 【解析】(1)设}{n a 的公比为q ,}{n b 的公差为d ,则由已知条件得:⎪⎩⎪⎨⎧=++=++1341212124d q d q 解之得:2=d ,2=q 或2-=q (舍去) 4分∴12-=n n a ,122)1(1-=-+=n n b n6分(2)由(1)知n n n n a b 2122-= ∴nn n n n S 212232...252321132-+-++++=- ① 7分∴132212232...232121+-+-+++=n nn n n S ②①—②得:13221222...22222121+--++++=n n n n S9分即11112212211])21(1[2121212)21...2121(2121+-+-----+=--++++=n n n n n n n S11212)21(121+----+=n n n∴nn n S 2323+-=12分18. 【解析】(I )设等差数列}{n a 的公差为d ⎩⎨⎧=+=+∴==,84,2,8,21152d a d a a a…………2分解得⎩⎨⎧==.2,01d a…………4分.22)1(}{1-=-+=∴n d n a a a n n 的通项公式数列 …………6分(II )设各项均为正数的等比数列}{n b 的公比为)0(>q q 由(I )知,4,223=∴-=a n a n 1,7,4333≠∴===q T a b 又…………8分⎪⎩⎪⎨⎧=--=⋅∴.71)1(,43121qq b q b…………10分.12.21-=∴=∴-n n n n T b…………13分19. 【解析】(1)∵函数t m x f x +=2)(的图象经过点)3,2(),1,1(B A ,则2143m t m t +=⎧⎨+=⎩,解得11m t =⎧⎨=-⎩,∴()21x f x =-,得21n n s =- 则12n n a -= …………8分(2)32n n c n n =-,12n n T c c c =+++=)223222(332n n ⋅++⋅+⋅+ -(12)n +++令n n n S 223222132⋅++⋅+⋅+⋅= …①143222)1(2322212+⋅+⋅-++⋅+⋅+⋅=n n n n n S …② ①- ②: 13222222+⋅-++++=-n n n n S 1122n n s n +=-+()1(1)3(1)262n n n n T n ++=⋅-⋅+-…………14分 20. 【解答】已知数列{}n a 中的每一项都不为0, 先证""⇒若数列{}n a 为等差数列,设公差为d , 当0d ≠时,有111111()n n n n a a d a a ++=-, ∴12231111n n a a a a a a ++++122311111111[()()()]n n d a a a a a a +=-+-++- 111111111111[()]n n n n a a nd a a d a a a a ++++-=-==即对任何n ∈N ,有12231111n n a a a a a a ++++11n na a +=成立; 当0d =时,显然12231111n n a a a a a a ++++11n na a +=也成立. 再证""⇐对任意n ∈N ,有12231111n n a a a a a a ++++11n na a +=①,由②-①得:121n n a a ++121n n a a ++=-11n n a a + 上式两端同乘112n n a a a ++,得112(1)n n a n a na ++=+-③,同理可得11(1)n n a na n a +=--④, 由③-④得:122n n n a a a ++=+,所以{}n a 为等差数列21.22.解:(Ⅰ)111(1),a S a a-=-∴10,a = 当2n ≥时,11,11n n n n n a a a S S a a a a --=-=--- 1n n a a a -=,即{}n a 是等比数列. ∴1n n n a a a a -=⋅=; ………………4分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,2(1)(31)211(1)n n n n n a a a a a a b a a a ⋅----=+=-,若{}n b 为等比数列, 则有2213,b b b =而21232323223,,,a a a b b b a a +++=== 故22232322()3a a a a a +++=⋅,解得13a =,再将13a =代入得3n nb =成立, 所以13a =. (III )证明:由(Ⅱ)知1()3n n a =,所以11111331131311()1()33n n n n n n n c +++=+=++-+-111311311111131313131n n n n n n ++++--+=+=-+++-+- 1212()3131n n +=--+-, 由111111,313313n n n n ++<>+-得111111,313133n n n n ++-<-+- 所以1113112()2()313133n n n n n c ++=-->----, 从而122231111111[2()][2()][2()]333333n n n n T c c c +=+++>--+--+-- 22311111112[()()()]333333n n n +=--+-++- 11112()2333n n n +=-->-.即123n T n >-. …………………………14分。