历年高考全国1卷文科数学真题分类汇编-数列含答案
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全国1卷高考文科数学试题及答案一、选择题。
1. 已知函数f(x) = 2x^2 + 3x 5,那么f(-1)的值是多少?A. -6。
B. -4。
C. -2。
D. 0。
答案,C。
2. 若a+b=5,a-b=3,那么a的值是多少?A. 1。
B. 2。
C. 3。
D. 4。
答案,D。
3. 已知等差数列的前五项分别是1,4,7,10,13,那么这个等差数列的公差d是多少?A. 2。
B. 3。
C. 4。
D. 5。
答案,B。
4. 若正方形的边长为x,那么它的对角线长是多少?A. x。
B. x√2。
C. 2x。
D. 2x√2。
答案,B。
5. 若sinθ = 1/2,那么θ的值是多少?A. π/6。
B. π/4。
C. π/3。
D. π/2。
答案,A。
二、填空题。
1. 设函数f(x) = 3x^2 + 2x 1,那么f(2)的值是多少?答案,15。
2. 若a+b=7,a-b=1,那么a的值是多少?答案,4。
3. 若等差数列的前五项分别是2,5,8,11,14,那么这个等差数列的公差d是多少?答案,3。
4. 若正方形的边长为3,那么它的对角线长是多少?答案,3√2。
5. 若cosθ = 1/2,那么θ的值是多少?答案,π/3。
三、解答题。
1. 已知函数f(x) = x^2 + 2x + 1,求f(-3)的值。
解,将x=-3代入函数中,得到f(-3) = (-3)^2 + 2(-3) + 1 = 9 6 + 1 = 4。
2. 若a+b=8,a-b=2,求a的值。
解,将a+b=8和a-b=2两个方程相加,得到2a=10,解得a=5。
3. 已知等差数列的前五项分别是3,7,11,15,19,求这个等差数列的公差d。
解,设等差数列的公差为d,根据等差数列的性质,可得到11-7=7-3=d,解得d=4。
4. 若正方形的对角线长为5,求它的边长。
解,设正方形的边长为x,根据勾股定理可得x^2 + x^2 = 5^2,解得x=5/√2。
2024全国卷真题分类汇编(教师版)-数列1.(2024年新课标全国Ⅱ卷)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若347a a +=,2535a a +=,则10S =.【详解】因为数列n a 为等差数列,则由题意得()1111237345a d a d a d a d +++=⎧⎨+++=⎩,解得143a d =-⎧⎨=⎩,则()10110910104453952S a d ⨯=+=⨯-+⨯=.故答案为:95.2.(2024年高考全国甲卷数学(理))等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若510S S =,51a =,则1a =()A .2-B .73C .1D .2【详解】由105678910850S S a a a a a a -=++++==,则80a =,则等差数列{}n a 的公差85133a a d -==-,故151741433a a d ⎛⎫=-=-⨯-= ⎪⎝⎭.故选:B.3.(2024年高考全国甲卷数学(理))记n S 为数列{}n a 的前n 项和,且434n n S a =+.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设1(1)n n n b na -=-,求数列{}n b 的前n 项和为n T .【详解】(1)当1n =时,1114434S a a ==+,解得14a =.当2n ≥时,11434n n S a --=+,所以1144433n n n n n S S a a a ---==-即13n n a a -=-,而140a =≠,故0n a ≠,故13n n a a -=-,∴数列{}n a 是以4为首项,3-为公比的等比数列,所以()143n n a -=⋅-.(2)111(1)4(3)43n n n n b n n ---=-⋅⋅⋅-=⋅,所以123n n T b b b b =++++ 0211438312343n n -=⋅+⋅+⋅++⋅ 故1233438312343n n T n =⋅+⋅+⋅++⋅所以1212443434343n n n T n --=+⋅+⋅++⋅-⋅ ()1313444313n n n --=+⋅-⋅-()14233143n n n -=+⋅⋅--⋅(24)32n n =-⋅-,(21)31n n T n ∴=-⋅+.4.(2024年新课标全国Ⅰ卷)设m 为正整数,数列1242,,...,m a a a +是公差不为0的等差数列,若从中删去两项i a 和()j a i j <后剩余的4m 项可被平均分为m 组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列1242,,...,m a a a +是(),i j -可分数列.(1)写出所有的(),i j ,16i j ≤<≤,使数列126,,...,a a a 是(),i j -可分数列;(2)当3m ≥时,证明:数列1242,,...,m a a a +是()2,13-可分数列;(3)从1,2,...,42m +中一次任取两个数i 和()j i j <,记数列1242,,...,m a a a +是(),i j -可分数列的概率为m P ,证明:18m P >.【详解】(1)首先,我们设数列1242,,...,m a a a +的公差为d ,则0d ≠.由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,故我们可以对该数列进行适当的变形()111,2,...,42k k a a a k m d-=+=+',得到新数列()1,2, (42)a k k m ==+',然后对1242,,...,m a a a +'''进行相应的讨论即可.换言之,我们可以不妨设()1,2,...,42k a k k m ==+,此后的讨论均建立在该假设下进行.回到原题,第1小问相当于从1,2,3,4,5,6中取出两个数i 和()j i j <,使得剩下四个数是等差数列.那么剩下四个数只可能是1,2,3,4,或2,3,4,5,或3,4,5,6.所以所有可能的(),i j 就是()()()1,2,1,6,5,6.(2)由于从数列1,2,...,42m +中取出2和13后,剩余的4m 个数可以分为以下两个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①{}{}{}1,4,7,10,3,6,9,12,5,8,11,14,共3组;②{}{}{}15,16,17,18,19,20,21,22,...,41,4,41,42m m m m -++,共3m -组.(如果30m -=,则忽略②)故数列1,2,...,42m +是()2,13-可分数列.(3)定义集合{}{}410,1,2,...,1,5,9,13,...,41A k k m m =+==+,{}{}420,1,2,...,2,6,10,14,...,42B k k m m =+==+.下面证明,对142i j m ≤<≤+,如果下面两个命题同时成立,则数列1,2,...,42m +一定是(),i j -可分数列:命题1:,i A j B ∈∈或,i B j A ∈∈;命题2:3j i -≠.我们分两种情况证明这个结论.第一种情况:如果,i A j B ∈∈,且3j i -≠.此时设141i k =+,242j k =+,{}12,0,1,2,...,k k m ∈.则由i j <可知124142k k +<+,即2114k k ->-,故21k k ≥.此时,由于从数列1,2,...,42m +中取出141i k =+和242j k =+后,剩余的4m 个数可以分为以下三个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①{}{}{}11111,2,3,4,5,6,7,8,...,43,42,41,4k k k k ---,共1k 组;②{}{}{}11111111222242,43,44,45,46,47,48,49,...,42,41,4,41k k k k k k k k k k k k ++++++++--+,共21k k -组;③{}{}{}2222222243,44,45,46,47,48,49,410,...,41,4,41,42k k k k k k k k m m m m ++++++++-++,共2m k -组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)故此时数列1,2,...,42m +是(),i j -可分数列.第二种情况:如果,i B j A ∈∈,且3j i -≠.此时设142i k =+,241j k =+,{}12,0,1,2,...,k k m ∈.则由i j <可知124241k k +<+,即2114k k ->,故21k k >.由于3j i -≠,故()()2141423k k +-+≠,从而211k k -≠,这就意味着212k k -≥.此时,由于从数列1,2,...,42m +中取出142i k =+和241j k =+后,剩余的4m 个数可以分为以下四个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①{}{}{}11111,2,3,4,5,6,7,8,...,43,42,41,4k k k k ---,共1k 组;②{}112121241,31,221,31k k k k k k k +++++++,{}121212232,222,32,42k k k k k k k +++++++,共2组;③全体{}11212124,3,22,3k p k k p k k p k k p +++++++,其中213,4,...,p k k =-,共212k k --组;④{}{}{}2222222243,44,45,46,47,48,49,410,...,41,4,41,42k k k k k k k k m m m m ++++++++-++,共2m k -组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)这里对②和③进行一下解释:将③中的每一组作为一个横排,排成一个包含212k k --个行,4个列的数表以后,4个列分别是下面这些数:{}111243,44,...,3k k k k +++,{}12121233,34,...,22k k k k k k +++++,{}121212223,223,...,3k k k k k k +++++,{}1212233,34,...,4k k k k k ++++.可以看出每列都是连续的若干个整数,它们再取并以后,将取遍{}11241,42,...,42k k k +++中除开五个集合{}1141,42k k ++,{}121231,32k k k k ++++,{}1212221,222k k k k ++++,{}121231,32k k k k ++++,{}2241,42k k ++中的十个元素以外的所有数.而这十个数中,除开已经去掉的142k +和241k +以外,剩余的八个数恰好就是②中出现的八个数.这就说明我们给出的分组方式满足要求,故此时数列1,2,...,42m +是(),i j -可分数列.至此,我们证明了:对142i j m ≤<≤+,如果前述命题1和命题2同时成立,则数列1,2,...,42m +一定是(),i j -可分数列.然后我们来考虑这样的(),i j 的个数.首先,由于A B ⋂=∅,A 和B 各有1m +个元素,故满足命题1的(),i j 总共有()21m +个;而如果3j i -=,假设,i A j B ∈∈,则可设141i k =+,242j k =+,代入得()()2142413k k +-+=.但这导致2112k k -=,矛盾,所以,i B j A ∈∈.设142i k =+,241j k =+,{}12,0,1,2,...,k k m ∈,则()()2141423k k +-+=,即211k k -=.所以可能的()12,k k 恰好就是()()()0,1,1,2,...,1,m m -,对应的(),i j 分别是()()()2,5,6,9,...,42,41m m -+,总共m 个.所以这()21m +个满足命题1的(),i j 中,不满足命题2的恰好有m 个.这就得到同时满足命题1和命题2的(),i j 的个数为()21m m +-.当我们从1,2,...,42m +中一次任取两个数i 和()j i j <时,总的选取方式的个数等于()()()()424121412m m m m ++=++.而根据之前的结论,使得数列1242,,...,m a a a +是(),i j -可分数列的(),i j 至少有()21m m +-个.所以数列1242,,...,m a a a +是(),i j -可分数列的概率m P 一定满足()()()()()()()()()22221111124214121412142221218m m m m m m m m P m m m m m m m m ⎛⎫+++ ⎪+-++⎝⎭≥=>==++++++++.这就证明了结论.。
历年(2020‐2023)全国高考数学真题分类(数列)汇编【2023年真题】1. (2023·新课标I 卷 第7题) 记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列:乙:{}n sn为等差数列,则( )A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件C. 甲是乙的充要条件D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件2. (2023·新课标II 卷 第8题) 记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若45S =-,6221S S =,则8S = ( ) A. 120B. 85C. 85-D. 120-3. (2023·新课标I 卷 第20题)设等差数列{}n a 的公差为d ,且 1.d >令2n n n nb a +=,记n S ,n T 分别为数列{}{},n n a b 的前n 项和.(1)若21333a a a =+,3321S T +=,求{}n a 的通项公式; (2)若{}n b 为等差数列,且999999S T -=,求.d4. (2023·新课标II 卷 第18题)已知为等差数列,,记n S ,n T 分别为数列,的前n 项和,432S =,316.T =(1)求的通项公式;(2)证明:当5n >时,n S .n T >【2022年真题】5.(2022·新高考I 卷 第17题)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知11a =,n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为13的等差数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)证明:121112.na a a +++< 6.(2022·新高考II 卷 第17题)已知{}n a 为等差数列,{}nb 为公比为2的等比数列,且223344.a b a b b a -=-=-(1)证明:11;a b =(2)求集合1{|,1500}k m k b a a m =+剟中元素个数.【2021年真题】7.(2021·新高考II 卷 第12题)(多选)设正整数010112222k k k k n a a a a --=⋅+⋅++⋅+⋅ ,其中{}0,1i a ∈,记()01k n a a a ω=+++ ,则( ) A.()()2n n ωω=B. ()()231n n ωω+=+C. ()()8543n n ωω+=+D. ()21nn ω-=8.(2021·新高考I 卷 第16题)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20dm 12dm ⨯的长方形纸,对折1次共可以得到10dm 12dm ⨯,20dm 6dm ⨯两种规格的图形,它们的面积之和21240dm S =,对折2次共可以得到5dm 12dm ⨯,10dm 6dm ⨯,20dm 3dm ⨯三种规格的图形,它们的面积之和22180dm S =,以此类推.则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为____________________;如果对折*()n n N ∈次,那么12n S S S ++= __________2dm . 9.(2021·新高考I 卷 第17题)已知数列{}n a 满足11a =,,记2n n b a =,写出1b ,2b ,并求数列{}n b 的通项公式; 求{}n a 的前20项和.(1)(2)10.(2021·新高考II 卷 第17题)记n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,若35a S =,244.a a S =(1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)求使n n S a >成立的n 的最小值.【2020年真题】11.(2020·新高考I 卷 第14题、II 卷 第15题)将数列{21}n -与{32}n -的公共项从小到大排列得到数列{n a },则{}n a 的前n 项和为__________.12.(2020·新高考I 卷 第18题)已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8.a a a +==(1)求{}n a 的通项公式;(2)记m b 为{}n a 在区间*(0,]()m m N ∈中的项的个数,求数列{}m b 的前100项和100.S13.(2020·新高考II 卷 第18题)已知公比大于1的等比数列{}n a 满足2420a a +=,38.a =(1)求{}n a 的通项公式;(2)求1223a a a a -+…11(1).n n n a a -++-参考答案1. (2023·新课标I 卷 第7题) 解:方法1:为等差数列,设其首项为1a ,公差为d , 则1(1)2n n n S na d -=+,111222n S n d d a d n a n -=+=+-,112n n S S dn n +-=+, 故{}nS n为等差数列,则甲是乙的充分条件,, 反之,{}n Sn为等差数列,即111(1)1(1)(1)n n n n n n S S nS n S na S n n n n n n +++-+--==+++为常数,设为t 即1(1)n nna S t n n +-=+,故1(1)n n S na t n n +=-⋅+故1(1)(1)n n S n a t n n -=--⋅-,2n …两式相减有:11(1)22n n n n n a na n a tn a a t ++=---⇒-=,对1n =也成立,故{}n a 为等差数列, 则甲是乙的必要条件, 故甲是乙的充要条件,故选.C 方法2:因为甲:{}n a 为等差数列,设数列{}n a 的首项1a ,公差为.d 即1(1)2n n n S na d -=+, 则11(1)222n S n d d a d n a n -=+=+-,故{}n S n 为等差数列,即甲是乙的充分条件.反之,乙:{}n S n为等差数列.即11n n S S D n n +-=+,1(1).n SS n D n =+-即1(1).n S nS n n D =+-当2n …时,11(1)(1)(2).n S n S n n D -=-+-- 上两式相减得:112(1)n n n a S S S n D -=-=+-, 所以12(1).n a a n D =+-当1n =时,上式成立.又1112(2(1))2n n a a a nD a n D D +-=+-+-=为常数.所以{}n a 为等差数列. 则甲是乙的必要条件, 故甲是乙的充要条件,故选C . 2. (2023·新课标II 卷 第8题)解:2S ,42S S -,64S S -,86S S -成等比数列,242224264264262(1)55(21)521S S q S q S S S q S S q S S S⎧-=⎧+=-⎪-==+⇒⎨⎨-=⎩⎪=⎩从而计算可得24681,5,21,85S S S S =-=-=-=- 故选.C3. (2023·新课标I 卷 第20题)解:因为21333a a a =+,故3132d a a d ==+,即1a d =,故n a nd =,所以21n n n n b nd d++==,(1)2n n n d S +=,(3)2n n n T d +=,又3321S T +=,即34362122d d ⨯⨯+=,即22730d d -+=,故3d =或1(2d =舍), 故{}n a 的通项公式为:3.n a n =(2)方法一:(基本量法)若{}n b 为等差数列,则2132b b b =+,即11123123422a d a a d⨯⨯⨯⨯=+++,即2211320a a d d -+=,所以1a d =或12;a d =当1a d =时,n a nd =,1n n b d +=,故(1)2n n n d S +=,(3)2n n n T d+=,又999999S T -=, 即99100991029922d d ⋅⋅-=,即250510d d --=,所以5150d =或1(d =-舍); 当12a d =时,(1)n a n d =+,n n b d=,故(3)2n n n d S +=,(1)2n n n T d +=,又999999S T -=,即99102991009922d d ⋅⋅-=,即251500d d --=,所以50(51d =-舍)或1(d =舍); 综上:51.50d = 方法二:因为{}n a 为等差数列且公差为d ,所以可得1n a dn a d =+-,则211(1)n n n n nb dn a d dn a d++⋅==+-+- 解法一:因为{}n b 为等差数列,根据等差数列通项公式可知n b 与n 的关系满足一次函数,所以上式中的分母“1dn a d +-”需满足10a d -=或者11da d=-,即1a d =或者12;a d = 解法二:由211(1)n n n n nb dn a d dn a d ++⋅==+-+-可得,112b a =,216b a d =+,31122b a d =+,因为{}n b 为等差数列,所以满足1322b b b +=,即111212622a a d a d+=⋅++,两边同乘111()(2)a a d a d ++化简得2211320a a d d -+=,解得1a d =或者12;a d =因为{}n a ,{}n b 均为等差数列,所以995099S a =,995099T b =,则999999S T -=等价于50501a b -=, ①当1a d =时,n a dn =,1(1)n b n d =+,则505051501a b d d-=-=,得 250510(5051)(1)0d d d d --=⇒-+=,解得5150d =或者1d =-,因为1d >,所以51;50d =②当12a d =时,(1)n a d n =+,1n b n d =,则505050511a b d d-=-=,化简得 251500(5150)(1)0d d d d --=⇒+-=,解得5051d =-或者1d =,因为1d >,所以均不取; 综上所述,51.50d =4. (2023·新课标II 卷 第18题) 解:(1)设数列的公差为d ,由题意知:,即,解得52(1)2 3.n a n n ∴=+-=+(2)由(1)知23n a n =+,,212121n n b b n -+=+,当n 为偶数时,当n 为奇数时,22113735(1)(1)4(1)652222n n n T T b n n n n n ++=-=+++-+-=+-, ∴当n 为偶数且5n >时,即6n …时,22371(4)(1)022222n n n nT S n n n n n n -=+-+=-=->, 当n 为奇数且5n >时,即7n …时, 22351315(4)5(2)(5)0.22222n n T S n n n n n n n n -=+--+=--=+-> ∴当5n >时,n S .n T >5.(2022·新高考I 卷 第17题)解:1112(1)(1)33n n S S n n a a +=+-=,则23n n n S a +=①,1133n n n S a +++∴=②; 由②-①得:111322;33n n n n n a n n n a a a a n ++++++=-⇒=∴当2n …且*n N ∈时,13211221n n n n n a a a a aa a a a a ---=⋅⋅ 1543(1)(1)1232122n n n n n n n a n n +++=⋅⋅⋅=⇒=-- , 又11a =也符合上式,因此*(1)();2n n n a n N +=∈ 1211(2)2((1)1n a n n n n ==-++, 1211111111112(2(12122311n a a a n n n ∴+++=-+-++-=-<++ , 即原不等式成立.6.(2022·新高考II 卷 第17题) 解:(1)设等差数列{}n a 公差为d由2233a b a b -=-,知1111224a d b a d b +-=+-,故12d b = 由2244a b b a -=-,知111128(3)a d b b a d +-=-+,故11124(3);a d b d a d +-=-+故1112a d b d a +-=-,整理得11a b =,得证.(2)由(1)知1122d b a ==,由1k m b a a =+知:11112(1)k b a m d a -⋅=+-⋅+即111112(1)2k b b m b b -⋅=+-⋅+,即122k m -=,因为1500m 剟,故1221000k -剟,解得210k 剟, 故集合1{|,1500}k m k b a a m =+剟中元素的个数为9个. 7.(2021·新高考II 卷 第12题)(多选)解:对于A 选项,010112222k k k k n a a a a --=⋅+⋅++⋅+⋅ ,, 则12101122222kk k k n a a a a +-=⋅+⋅++⋅+⋅ ,,A 选项正确;对于B 选项,取2n =,012237121212n +==⋅+⋅+⋅,,而0120212=⋅+⋅,则,即,B 选项错误;对于C 选项,34302340101852225121222k k n a a a a a ++=⋅+⋅++⋅+=⋅+⋅+⋅+⋅+ 32k k a ++⋅,所以,,23201230101432223121222k k n a a a a a ++=⋅+⋅++⋅+=⋅+⋅+⋅+⋅+ 22k k a ++⋅,所以,,因此,,C 选项正确;对于D 选项,01121222n n --=+++ ,故,D 选项正确.故选.ACD8.(2021·新高考I 卷 第16题)解:对折3次时,可以得到2.512dm dm ⨯,56dm dm ⨯,103dm dm ⨯,20 1.5dm dm ⨯四种规格的图形. 对折4次时,可以得到2.56dm dm ⨯,1.2512dm dm ⨯,53dm dm ⨯,10 1.5dm dm ⨯,200.75dm dm ⨯五种规格的图形.对折3次时面积之和23120S dm =,对折4次时面积之和2475S dm =,即12402120S ==⨯,2180360S ==⨯,3120430S ==⨯,475515S ==⨯,……得折叠次数每增加1,图形的规格数增加1,且()*12401,2nn S n n N ⎛⎫=+⨯∈ ⎪⎝⎭,121111240[234(1)]2482n n S S S n ∴++=⨯⨯+⨯+⨯++⋅+记231242n n n T +=+++ ,则112312482n n n T ++=+++ , 11111111(224822n n n n n n T T T ++-==++++-113113322222n n n n n ++++=--=-, 得332n nn T +=-,123240(3)2n n n S S S +∴++=⨯-, 故答案为5;3240(3).2n n +⨯-9.(2021·新高考I 卷 第17题)解:⑴12b a =,且21+1=2a a =,则1=2b , 24b a =,且4321215a a a =+=++=,则25b =;1222121213n n n n n b a a a b +++==+=++=+,可得13n n b b +-=,故{}n b 是以2为首项,3为公差的等差数列; 故()21331n b n n =+-⨯=-.数列{}n a 的前20项中偶数项的和为2418201210109=102+3=1552a a a ab b b ⨯++++=+++⨯⨯ , 又由题中条件有211a a =+,431a a =+, ,20191a a =+, 故可得n a 的前20项的和10.(2021·新高考II 卷 第17题)解:(1)由等差数列的性质可得:535S a =,则3335,0a a a =∴=, 设等差数列的公差为d ,从而有22433()()a a a d a d d =-+=-,412343333(2)()()2S a a a a a d a d a a d d =+++=-+-+++=-,从而22d d -=-,由于公差不为零,故:2d =, 数列的通项公式为:*3(3)26().n a a n d n n N =+-=-∈(2)由数列的通项公式可得1264a =-=-,则2(1)(4)252n n n S n n n -=⨯-+⨯=-, 则不等式n n S a >即2526n n n ->-,整理可得(1)(6)0n n -->, 解得1n <或6n >,又n 为正整数,故n 的最小值为7.(2)11.(2020·新高考I 卷 第14题、II 卷 第15题)解:数列 的首项是1,公差为2的等差数列; 数列 的首项是1,公差为3的等差数列; 公共项构成首项为1 ,公差为6的等差数列; 故 的前n 项和S n 为: .故答案为232.n n -12.(2020·新高考I 卷 第18题)解:(1)设等比数列的公比为q ,且1q >,2420a a += ,38a =,,解得舍)或,∴数列{}n a 的通项公式为2;n n a =(2)由(1)知12a =,24a =,38a =,416a =,532a =,664a =,7128a =,则当1m =时,10b =,当2m =时,21b =, 以此类推,31b =,45672b b b b ====,815...3b b ===,1631...4b b ===, 3263...5b b ===,64100...6b b ===, 10012100...S b b b ∴=+++0122438416532637480.=+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=13.(2020·新高考II 卷 第18题)解:(1)设等比数列{}n a 的公比为(1)q q >,则32411231208a a a q a q a a q ⎧+=+=⎨==⎩, {21}n -{32}n -{}n a1q > ,122a q =⎧∴⎨=⎩, 1222.n n n a -∴=⋅=1223(2)a a a a -+…11(1)n n n a a -++- 35792222=-+-+…121(1)2n n -++-⋅,322322[1(2)]82(1).1(2)55n n n +--==----。
完整版)近几年全国卷高考文科数列高考题汇总近几年全国高考文科数学数列部分考题统计及所占分值如下:2016年:I卷17题,12分;II卷17题,12分;III卷17题,12分。
2015年:I卷无数列题;II卷5题,共计15分。
2014年:I卷17题,12分;II卷无数列题。
2013年:I卷12、14、17题,共计10分+12分+12分=34分;II卷17题,12分。
2012年、2011年、2010年:I卷7、13、5题,共计10分+10分+17分=37分;II卷5、16、17题,共计10分+17分+12分=39分。
一.选择题:1.已知公差为1的等差数列{an}的前8项和为4倍的前4项和,求a10.改写:设公差为1的等差数列{an}的前n项和为Sn,已知S8=4S4,求a10.答案:D。
2.设Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1+a3+a5=3,求S5.答案:C。
3.已知等比数列{an}满足a1=1,a3a5=4(a4-1),求a2.答案:B。
4.已知等差数列{an}的公差为2,且a2,a4,a8成等比数列,求前n项和Sn。
答案:D。
5.设首项为1,公比为2的等比数列{an}的前n项和为Sn,求Sn的表达式。
答案:C。
6.数列{an}满足an+1+(-1)^nan=2n-1,求前60项和。
答案:B。
二.填空题:7.在数列{an}中,a1=2,an+1=2an,Sn为{an}的前n项和。
若-Sn=126,则n=6.8.数列{an}满足an+1=1/an,a2=2,求a1.答案:-1.9.等比数列{an}满足a2+a4=20,a3+a5=80,求a1.答案:4.10.等比数列 $\{a_n\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_n$,若$S_3+3S_2=S_1$,则公比 $q=$______;前 $n$ 项和$S_n=$______。
改写:已知等比数列 $\{a_n\}$,前 $n$ 项和为 $S_n$。
欢迎共阅数列高考题近几年全国高考文科数学数列部分考题统计及所占分值二.填空题7.[2015.全国I 卷.T13]在数列{}n a 中,1n 1n 2,2a a a +==,n S 为{}n a 的前n 项和。
若-n S =126,则n =. 8.[2014.全国II 卷.T14]数列{}n a 满足121,21n na a a +==-,则1a = 9.[2013.北京卷.T11]若等比数列{}n a 满足2420a a +=,3540a a +=,则公比q =;前n 项和n S =。
10.[2012.全国卷.T14]等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若32S 3S 0+=,则公比q = 11.[2012.北京卷.T10]已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若211=a ,23S a =,则2a =,n S =_______。
12.[2011.北京卷.T12]在等比数列{}n a 中,若141,4,2a a ==则公比q =;12n a a a ++⋯+=.13.[2009.北京卷.T10]若数列{}n a 满足:111,2()n n a a a n N *+==∈,则5a =;前8项的和8S =.(用数字作答) 三.解答题14.[2016.全国II 卷.T17](本小题满分12分)等差数列{}n a 其中[]x 表示不超过x 15.[2016.全国III (I )求23,a a ;(II )求{}n a 15.[2016.北京卷已知{}n a (Ⅰ)求{}n a (Ⅱ)设n n c a =16.[2015.北京卷(Ⅰ)求{a (Ⅱ)设等比数列{}n b 满足2337,b a b a ==.问:6b 与数列{}n a 的第几项相等? 17.[2014.全国I 卷.T17](本小题满分12分)已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根。
2020年全国卷1文科数学高考十年真题(2010-2019)及2020年高考模拟题汇编含答案详解历年高考真题汇编1.【2015年新课标1文科07】已知{a n}是公差为1的等差数列,S n为{a n}的前n项和,若S8=4S4,则a10=()A.B.C.10D.122.【2013年新课标1文科06】设首项为1,公比为的等比数列{a n}的前n项和为S n,则()A.S n=2a n﹣1B.S n=3a n﹣2C.S n=4﹣3a n D.S n=3﹣2a n3.【2012年新课标1文科12】数列{a n}满足a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,则{a n}的前60项和为()A.3690B.3660C.1845D.18304.【2019年新课标1文科14】记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1=1,S3,则S4=.5.【2015年新课标1文科13】在数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n,S n为{a n}的前n项和,若S n=126,则n=.6.【2012年新课标1文科14】等比数列{a n}的前n项和为S n,若S3+3S2=0,则公比q=.7.【2019年新课标1文科18】记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S9=﹣a5.(1)若a3=4,求{a n}的通项公式;(2)若a1>0,求使得S n≥a n的n的取值范围.8.【2018年新课标1文科17】已知数列{a n}满足a1=1,na n+1=2(n+1)a n,设b n.(1)求b1,b2,b3;(2)判断数列{b n}是否为等比数列,并说明理由;(3)求{a n}的通项公式.9.【2017年新课标1文科17】记S n为等比数列{a n}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并判断S n+1,S n,S n+2是否成等差数列.10.【2016年新课标1文科17】已知{a n}是公差为3的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2,a n b n+1+b n+1=nb n.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{b n}的前n项和.11.【2014年新课标1文科17】已知{a n}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.12.【2013年新课标1文科17】已知等差数列{a n}的前n项和S n满足S3=0,S5=﹣5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{}的前n项和.13.【2011年新课标1文科17】已知等比数列{a n}中,a1,公比q.(Ⅰ)S n为{a n}的前n项和,证明:S n(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{b n}的通项公式.14.【2010年新课标1文科17】设等差数列{a n}满足a3=5,a10=﹣9.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{a n}的前n项和S n及使得S n最大的序号n的值.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:数列的概念与简单表示法,等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项等.历年考题主要以选择填空或解答题题型出现.重点考查的知识点为:等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项等.预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以知识点等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项为重点较佳.最新高考模拟试题1.等差数列,等比数列,满足,,则能取到的最小整数是( ) A .B .C .D .2.中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问題:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马、“马主曰:“我马食半牛,”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟、羊主人说:“我羊所吃的禾苗只有马的一半,”马主人说:“我马所吃的禾苗只有牛的一半,“打算按此比例偿还,他们各应偿还多少?该问题中,1斗为10升,则马主人应偿还( )升粟? A .B .C .D .3.我国古代的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:如图,将1,2,…,9填入的方格内,使三行,三列和两条对角线上的三个数字之和都等于15.一般地,将连续的正整数填入个方格中,使得每行,每列和两条对角线上的数字之和都相等,这个正方形叫做阶幻方.记阶幻方的对角线上的数字之和为,如图三阶幻方的,那么 的值为( )A .41B .45C .369D .321{}n a {}n b 111a b ==53a b =9a 1-023253503507100733⨯21,2,3,,n n n ⨯n n n N 315N =9N4.设数列的前项和为,且 ,则数列的前10项的和是( ) A .290B .C .D .5.意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:,即,此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列,则数列的前2019项的和为( ) A .672B .673C .1346D .20196.已知数列是等比数列,数列是等差数列,若,则的值是( )A .1B .C. D .7.已知数列满足,设数列满足:,数列的前项和为,若恒成立,则实数的取值范围为( ) A .B .C .D .8.已知函数的定义域为,当时,且对任意的实数,等式成立,若数列满足,且,则下列结论成立的是( )A .B .{}n a n n S 11a =2(1)()nn S a n n N n *=+-∈13n S n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭92051110111,1,2,3,5,8,13,21,34,55,()()()()()121,12F F F n F n F n ===-+-()3,n n N *≥∈{}n a {}n a {}n a {}n b 2610a a a ⋅⋅=16117b b b π++=21039tan1b b a a +-⋅2{}n a 2*123111()23n a a a a n n n N n++++=+∈{}n b 121n n n n b a a ++={}n b n n T *()1nn N T n nλ<∈+λ1[,)4+∞1(,)4+∞3[,)8+∞3(,)8+∞()y f x =R 0x <()1f x >,x y R ∈()()()f x f y f x y =+{}n a ()()1111n n f a f n N a *+⎛⎫=∈⎪+⎝⎭()10a f =()()20162018f a f a >()()20172020f a f a >C .D .9.在数列中,,则的值为______. 10.已知正项等比数列满足,若存在两项,,使得,则的最小值为__________. 11.已知数列满足对,都有成立,,函数,记,则数列的前项和为______. 12.已知数列的前项和为,满足,则=_____.13.等差数列中,且,,成等比数列,数列前20项的和____14.已知正项等比数列的前项和为.若,则取得最小值时,的值为_______.15.设数列的前项和为,且满足,则____.16.已知数列满足,则数列的前项和为___________.17.定义:从数列中抽取项按其在中的次序排列形成一个新数列,则称为的子数列;若成等差(或等比),则称为的等差(或等比)子数列.(1)记数列的前项和为,已知.①求数列的通项公式;()()20182019f a f a >()()20162019f a f a >{}n a 1111,,(*)2019(1)n n a a a n N n n +==+∈+2019a {}n a 5432a a a +=m a na 1a =91m n+{}n a *,m n N ∀∈m n m n a a a ++=72a π=()f x =2sin 24cos 2xx +()n n y f a ={}n y 13{}n a n n S 22()n n S a n n N *=+∈n a {}n a 410a =3a 6a 10a {}n a 20S ={}n a n n S 9362S S S =+631S S +9S {}n a n n S 11222n n a a a n -++⋯+=5S ={}n a 112(1)0,4n n n a na a ++-==(1)(2)na n n ⎧⎫⎨⎬++⎩⎭n {}n a (,3)m m N m ∈≥{}n a {}n b {}n b {}n a {}n b {}n b {}n a {}n a n n S 21nn S =-{}n a②数列是否存在等差子数列,若存在,求出等差子数列;若不存在,请说明理由. (2)已知数列的通项公式为,证明:存在等比子数列.18.在等差数列中,已知公差,是与的等比中项 (1)求数列的通项公式; (2)若数列满足,求数列的通项公式; (3)令,数列的前项和为. {}n a {}n a ()n a n a a Q +=+∈{}n a {}n a 2d =2a 1a 4a {}n a {}n b 3122331313131nn n b b b ba =++++++++{}n b ()*4n nn a b c n N =∈{}n c n n T19.已知等差数列满足,等比数列满足,且.(1)求数列,的通项公式;(2)记数列的前项和为,若数列满足,求{}n a 32421,7a a a =-={}n b ()35242b b b b +=+()2*22n n b b n =∈N{}n a {}n b {}n a n n S {}n c ()*1212n n nc c c S n b b b ++⋯+=∈N的前项和为.20.等差数列前项和为,且,.(1)求的通项公式;(2)数列满足且,求的前项和.{}n c n n T{}n a n n S 432S =13221S ={}n a n a {}n b ()*1n n n b b a n N +-=∈13b =1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭n n T21.设是单调递增的等比数列,为数列的前项和.已知,且,,构成等差数列.(1)求及;(2)是否存在常数.使得数列是等比数列?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.{}n a n S {}n a n 313S =13a +23a 35a +n a n S λ{}n S λ+λ22.对于无穷数列,,若,,则称是的“收缩数列”.其中,分别表示中的最大数和最小数.已知为无穷数列,其前项和为,数列是的“收缩数列”.(1)若,求的前项和;{}n a {}n b {}{}1212max ,,,min ,,,k k k b a a a a a a =-1,2,3,k ={}n b {}n a {}12max ,,,k a a a {}12min ,,,k a a a 12,,,k a a a {}n a n n S {}n b {}n a 21n a n =+{}n b n(2)证明:的“收缩数列”仍是;(3)若且,,求所有满足该条件的.答案解析1.【2015年新课标1文科07】已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若S 8=4S 4,则a 10=( )A .B .C .10D .12【解答】解:∵{a n }是公差为1的等差数列,S 8=4S 4,{}n b {}n b 121(1)(1)(1,2,3,)22n n n n n n S S S a b n +-+++=+=11a =22a ={}n a∴8a11=4×(4a1),解得a1.则a109×1.故选:B.2.【2013年新课标1文科06】设首项为1,公比为的等比数列{a n}的前n项和为S n,则()A.S n=2a n﹣1B.S n=3a n﹣2C.S n=4﹣3a n D.S n=3﹣2a n【解答】解:由题意可得a n=1,∴S n33﹣23﹣2a n,故选:D.3.【2012年新课标1文科12】数列{a n}满足a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,则{a n}的前60项和为()A.3690B.3660C.1845D.1830【解答】解:由于数列{a n}满足a n+1+(﹣1)n a n=2n﹣1,故有a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a50﹣a49=97.从而可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a11+a9=2,a12+a10=40,a15+a13=2,a16+a14=56,…从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于2,从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列.{a n}的前60项和为15×2+(15×8)=1830,故选:D.4.【2019年新课标1文科14】记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1=1,S3,则S4=.【解答】解:∵等比数列{a n}的前n项和,a1=1,S3,∴q≠1,,整理可得,,解可得,q,则S4.故答案为:5.【2015年新课标1文科13】在数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n,S n为{a n}的前n项和,若S n=126,则n=.【解答】解:∵a n+1=2a n,∴,∵a1=2,∴数列{a n}是a1=2为首项,以2为公比的等比数列,∴S n2n+1﹣2=126,∴2n+1=128,∴n+1=7,∴n=6.故答案为:66.【2012年新课标1文科14】等比数列{a n}的前n项和为S n,若S3+3S2=0,则公比q=.【解答】解:由题意可得,q≠1∵S3+3S2=0∴∴q3+3q2﹣4=0∴(q﹣1)(q+2)2=0∵q≠1∴q=﹣2故答案为:﹣27.【2019年新课标1文科18】记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S9=﹣a5.(1)若a3=4,求{a n}的通项公式;(2)若a1>0,求使得S n≥a n的n的取值范围.【解答】解:(1)根据题意,等差数列{a n}中,设其公差为d,若S9=﹣a5,则S99a5=﹣a5,变形可得a5=0,即a1+4d=0,若a3=4,则d2,则a n=a3+(n﹣3)d=﹣2n+10,(2)若S n≥a n,则na1d≥a1+(n﹣1)d,当n=1时,不等式成立,当n≥2时,有d﹣a1,变形可得(n﹣2)d≥﹣a1,又由S9=﹣a5,即S99a5=﹣a5,则有a5=0,即a1+4d=0,则有(n﹣2)a1,又由a1>0,则有n≤10,则有2≤n≤10,综合可得:n的取值范围是{n|1≤n≤10,n∈N}.8.【2018年新课标1文科17】已知数列{a n}满足a1=1,na n+1=2(n+1)a n,设b n.(1)求b1,b2,b3;(2)判断数列{b n}是否为等比数列,并说明理由;(3)求{a n}的通项公式.【解答】解:(1)数列{a n}满足a1=1,na n+1=2(n+1)a n,则:(常数),由于,故:,数列{b n}是以b1为首项,2为公比的等比数列.整理得:,所以:b1=1,b2=2,b3=4.(2)数列{b n}是为等比数列,由于(常数);(3)由(1)得:,根据,所以:.9.【2017年新课标1文科17】记S n为等比数列{a n}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并判断S n+1,S n,S n+2是否成等差数列.【解答】解:(1)设等比数列{a n}首项为a1,公比为q,则a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,则a1,a2,由a1+a2=2,2,整理得:q2+4q+4=0,解得:q=﹣2,则a1=﹣2,a n=(﹣2)(﹣2)n﹣1=(﹣2)n,∴{a n}的通项公式a n=(﹣2)n;(2)由(1)可知:S n[2+(﹣2)n+1],则S n+1[2+(﹣2)n+2],S n+2[2+(﹣2)n+3],由S n+1+S n+2[2+(﹣2)n+2][2+(﹣2)n+3],[4+(﹣2)×(﹣2)n+1+(﹣2)2×(﹣2)n+1],[4+2(﹣2)n+1]=2×[(2+(﹣2)n+1)],=2S n,即S n+1+S n+2=2S n,∴S n+1,S n,S n+2成等差数列.10.【2016年新课标1文科17】已知{a n}是公差为3的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2,a n b n+1+b n+1=nb n.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{b n}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)∵a n b n+1+b n+1=nb n.当n=1时,a1b2+b2=b1.∵b1=1,b2,∴a1=2,又∵{a n}是公差为3的等差数列,∴a n=3n﹣1,(Ⅱ)由(I)知:(3n﹣1)b n+1+b n+1=nb n.即3b n+1=b n.即数列{b n}是以1为首项,以为公比的等比数列,∴{b n}的前n项和S n(1﹣3﹣n).11.【2014年新课标1文科17】已知{a n}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.【解答】解:(1)方程x2﹣5x+6=0的根为2,3.又{a n}是递增的等差数列,故a2=2,a4=3,可得2d=1,d,故a n=2+(n﹣2)n+1,(2)设数列{}的前n项和为S n,S n,①S n,②①﹣②得S n,解得S n2.12.【2013年新课标1文科17】已知等差数列{a n}的前n项和S n满足S3=0,S5=﹣5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)设数列{a n}的首项为a1,公差为d,则.由已知可得,即,解得a1=1,d=﹣1,故{a n}的通项公式为a n=a1+(n﹣1)d=1+(n﹣1)•(﹣1)=2﹣n;(Ⅱ)由(Ⅰ)知.从而数列{}的前n项和S n.13.【2011年新课标1文科17】已知等比数列{a n}中,a1,公比q.(Ⅰ)S n为{a n}的前n项和,证明:S n(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{b n}的通项公式.【解答】证明:(I)∵数列{a n}为等比数列,a1,q∴a n,S n又∵S n∴S n(II)∵a n∴b n=log3a1+log3a2+…+log3a n=﹣log33+(﹣2log33)+…+(﹣n log33)=﹣(1+2+…+n)∴数列{b n }的通项公式为:b n14.【2010年新课标1文科17】设等差数列{a n }满足a 3=5,a 10=﹣9. (Ⅰ)求{a n }的通项公式;(Ⅱ)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 最大的序号n 的值. 【解答】解:(1)由a n =a 1+(n ﹣1)d 及a 3=5,a 10=﹣9得 a 1+9d =﹣9,a 1+2d =5 解得d =﹣2,a 1=9,数列{a n }的通项公式为a n =11﹣2n (2)由(1)知S n =na 1d =10n ﹣n 2.因为S n =﹣(n ﹣5)2+25. 所以n =5时,S n 取得最大值. 考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:数列的概念与简单表示法,等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项等.历年考题主要以选择填空或解答题题型出现.重点考查的知识点为:等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项等.预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以知识点等差数列及其前n 项和,等比数列及其前n 项和,数列求和,数列求通项为重点较佳.最新高考模拟试题1.等差数列{}n a ,等比数列{}n b ,满足111a b ==,53a b =,则9a 能取到的最小整数是( )A .1-B .0C .2D .3【答案】B 【解析】等差数列{}n a 的公差设为d ,等比数列{}n b 的公比设为q ,0q ≠,由111a b ==,53a b =,可得214d q +=, 则2291812(1)211a d q q =+=+-=->-,可得9a 能取到的最小整数是0. 故选:B .2.中国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问題:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我羊食半马、“马主曰:“我马食半牛,”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文是:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟、羊主人说:“我羊所吃的禾苗只有马的一半,”马主人说:“我马所吃的禾苗只有牛的一半,“打算按此比例偿还,他们各应偿还多少?该问题中,1斗为10升,则马主人应偿还( )升粟? A .253B .503C .D .1007【答案】D 【解析】因为5斗=50升,设羊、马、牛的主人应偿还的量分别为123,,a a a , 由题意可知其构成了公比为2的等比数列,且350S =则31(21)5021a -=-,解得1507a =, 所以马主人要偿还的量为:2110027a a ==, 故选D.3.我国古代的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:如图,将1,2,…,9填入33⨯的方格内,使三行,三列和两条对角线上的三个数字之和都等于15.一般地,将连续的正整数21,2,3,,n 填入n n ⨯个方格中,使得每行,每列和两条对角线上的数字之和都相等,这个正方形叫做n 阶幻方.记n 阶幻方的对角线上的数字之和为n N ,如图三阶幻方的315N =,那么 9N 的值为( )A .41B .45C .369D .321【答案】C 【解析】根据题意可知,幻方对角线上的数成等差数列, 31(123456789)153N =++++++++=,41(12345678910111213141516)344N =+++++++++++++++=,51(12345678910111213141516171819202122232425)655N =++++++++++++++++++++++++=, …211(12345)n N n n n ∴=+++++⋯+=故299(91)9413692N +==⨯=.故选:C4.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a = 2(1)()nn S a n n N n *=+-∈,则数列13n S n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前10项的和是( ) A .290 B .920C .511D .1011【答案】C 【解析】 由()2(1)nn S a n n N n*=+-∈得2(1)n n S na n n =--, 当2n ≥时,11(1)4(1)n n n n n a S S na n a n --=-=----,整理得14n n a a --=,所以{}n a 是公差为4的等差数列,又11a =, 所以()43n a n n N*=-∈,从而()2133222(1)2n n n a a S n n n n n n ++=+=+=+, 所以1111132(1)21n S n n n n n ⎛⎫==- ⎪+++⎝⎭,数列13n S n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前10项的和115121111S ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭.故选C .5.意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,,即()()()()()121,12F F F n F n F n ===-+-()3,n n N *≥∈,此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{}n a ,则数列{}n a 的前2019项的和为( ) A .672 B .673C .1346D .2019【答案】C 【解析】由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,...各项除以2的余数, 可得{}n a 为1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,..., 所以{}n a 是周期为3的周期数列, 一个周期中三项和为1102++=, 因为20196733=⨯,所以数列{}n a 的前2019项的和为67321346⨯=, 故选C.6.已知数列{}n a 是等比数列,数列{}n b 是等差数列,若2610a a a ⋅⋅=16117b b b π++=,则21039tan1b b a a +-⋅的值是( )A .1 BC.2-D.【答案】D 【解析】{}n a 是等比数列326106a a a a ∴⋅⋅==6a ∴={}n b 是等差数列 1611637b b b b π∴++== 673b π∴=2106239614273tan tan tan tan tan 111333b b b a a a πππ+∴===-=-=-⋅--本题正确选项:D 7.已知数列{}n a 满足2*123111()23n a a a a n n n N n++++=+∈,设数列{}n b 满足:121n n n n b a a ++=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,若*()1n n N T n nλ<∈+恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .1[,)4+∞ B .1(,)4+∞C .3[,)8+∞D .3(,)8+∞【答案】D 【解析】解:数列{}n a 满足212311123n a a a a n n n ++++=+,① 当2n ≥时,21231111(1)(1)231n a a a a n n n -+++⋯+=-+--,② ①﹣②得:12n a n n=,故:22n a n =,数列{}n b 满足:22121214(1)n n n n n b a a n n +++==+221114(1)n n ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦, 则:2222211111114223(1)n T n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦21114(1)n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭, 由于*()1n n N T n nλ<∈+恒成立, 故:21114(1)1n n n λ⎛⎫-< ⎪++⎝⎭, 整理得:244n n λ+>+,因为211(1)4441n y n n +==+++在*n N ∈上单调递减, 故当1n =时,max 213448n n +⎛⎫= ⎪+⎝⎭ 所以38λ>. 故选:D .8.已知函数()y f x =的定义域为R ,当0x <时()1f x >,且对任意的实数,x y R ∈,等式()()()f x f y f x y =+成立,若数列{}n a 满足()()1111n n f a f n N a *+⎛⎫=∈ ⎪+⎝⎭,且()10a f =,则下列结论成立的是( )A .()()20162018f a f a >B .()()20172020f a f a >C .()()20182019f a f a >D .()()20162019f a f a >【答案】A 【解析】由()()()f x f y f x y =+,令0x =,1y =-,则()()()011f f f -=-0x <时,()1f x > ()11f ∴-> ()01f ∴= 11a ∴=当0x >时,令y x =-,则()()()01f x f x f -==,即()()1f x f x =-又()1f x -> ∴当0x >时,()01f x << 令21x x >,则21>0-x x()()()1212f x f x x f x ∴-=,即()()()()22110,1f x f x x f x =-∈ ()f x ∴在R 上单调递减又()()11111011n n n n f a f f a f a a ++⎛⎫⎛⎫=+== ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭ 111n na a +∴=-+ 令1n =,212a =-;令2n =,32a =-;令3n =,41a = ∴数列{}n a 是以3为周期的周期数列201632a a ∴==-,201711a a ==,2018212a a ==-,201932a a ==-,202011a a ==()f x 在R 上单调递减 ()()1212f f f ⎛⎫∴->-> ⎪⎝⎭()()20162018f a f a ∴>,()()20172020f a f a =,()()20182019f a f a <,()()20162019f a f a =本题正确选项:A 9.在数列{}n a 中,1111,,(*)2019(1)n n a a a n N n n +==+∈+,则2019a 的值为______. 【答案】1 【解析】 因为11,(*)(1)n n a a n N n n +=+∈+所以1111(1)1n n a a n n n n +-==-++,2111,2a a -=-3211,23a a -=-...,201920181120182019a a -=-,各式相加,可得20191112019a a -=-, 201911120192019a -=-,所以,20191a =,故答案为1.10.已知正项等比数列{}n a 满足5432a a a +=,若存在两项m a ,n a ,使得1a =,则91m n+的最小值为__________. 【答案】2 【解析】正项等比数列{}n a 满足5432a a a +=,432111=+2a q a q a q ∴,整理,得210+2q q -=,又0q >,解得,12q =, 存在两项m a ,n a 使得1m n a a =,2221164m n a q a +-∴=, 整理,得8m n +=,∴9119119()()(10)88m n m n m n m n n m+=++=++ 19(10)28m n n m+=, 则91m n+的最小值为2. 当且仅当9m n n m=取等号,但此时m ,*n N ∉.又8m n +=, 所以只有当6m =,2n =时,取得最小值是2. 故答案为:211.已知数列{}n a 满足对*,m n N ∀∈,都有m n m n a a a ++=成立,72a π=,函数()f x =2sin 24cos 2xx +,记()n n y f a =,则数列{}n y 的前13项和为______. 【答案】26 【解析】 解:对*,m n ∀∈N ,都有m n m n a a a ++=成立,可令1m =即有11n n a a a +-=,为常数, 可得数列{}n a 为等差数列, 函数2()sin 24cos 2xf x x =+sin 22(1cos )x x =++, 由()()()sin 221cos f x fx x x π+-=++()()()sin 221cos 4x x ππ+-++-=,可得()f x 的图象关于点,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,113212a a a a +=+=6872a a a π=+==,∴()()()()113212f a f a f a f a +=+=()()()6874,2f a f a f a =+==,∴可得数列{}n y 的前13项和为46226⨯+=.故答案为:26.12.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足22()n n S a n n N *=+∈,则n a =_____.【答案】122n +- 【解析】由题意,数列{}n a 满足22()n n S a n n N *=+∈, 则1122(1)(2,)n n S a n n n N *--=+-≥∈,两式相减可得11222,(2,)n n n n S S a a n n N *--+≥∈-=-, 即1222,(2,)n n n a a a n n N *-=+≥∈-整理得122,(2)n n a a n -=-≥,即12(2),(22)n n a a n -=-≥-,即12,(2)22n n a n a -=≥--, 当1n =时,1122S a =+,即1122a a =+,解得12a =-,所以数列{}2n a -表示首项为124a -=-,公比为2的等比数列,所以112422n n n a -+-=-⨯=-,所以122n n a +=-.13.等差数列{}n a 中,410a =且3a ,6a ,10a 成等比数列,数列{}n a 前20项的和20S =____ 【答案】200或330 【解析】设数列{}n a 的公差为d ,则3410a a d d =-=-,641042102,6106a a d d a a d d =+=+=+=+,由3610,,a a a 成等比数列,得23106a a a =,即()()()210106102d d d -+=+,整理得210100d d -=,解得0d =或1d =, 当0d =时,20420200S a ==;当1d =时,14310317a a d =-=-⨯=, 于是2012019202071903302S a d ⨯=+=⨯+=, 故答案为200或330.14.已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S .若9362S S S =+,则631S S +取得最小值时,9S 的值为_______.【答案】3【解析】由9362S S S =+,得:q≠1,所以936111(1)(1)(1)2111a q a q a q q q q---=+---,化简得:936112(1)q q q -=-+-,即963220q q q --+=,即63(1)(2)0q q --=,得32q =,化简得631S S +=6131(1)11(1)a q qq a q --+--=11311a q q a -+≥- 当11311a q q a -=-,即1a =时,631S S +取得最小值, 所以919(1)1a q S q -==-9(1)1q q --=315.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11222n n a a a n -++⋯+=,则5S =____.【答案】3116【解析】 解:11222n n a a a n -+++=,可得1n =时,11a = ,2n ≥时,2121221n n a a a n --++⋯+=-,又11222n n a a a n -++⋯+=,两式相减可得121n n a -=,即112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,上式对1n =也成立,可得数列{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列, 可得551131211612S -==-. 故答案为:3116.16.已知数列{}n a 满足112(1)0,4n n n a na a ++-==,则数列(1)(2)na n n ⎧⎫⎨⎬++⎩⎭的前n 项和为___________.【答案】2222n n +-+【解析】由12(1)0n n n a na ++-=,得121n n a an n+=⨯+, 所以数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1141a a ==为首项,2为公比的等比数列,于是11422n n na n-+=⨯=, 所以12n n a n +=⋅,因为12(1)(2)(1)(2)n n a n n n n n +⋅=++++212221n n n n ++=-++, 所以(1)(2)na n n ⎧⎫⎨⎬++⎩⎭的前n 项和324321222222324321n n n S n n ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭2222n n +=-+. 17.定义:从数列{}n a 中抽取(,3)m m N m ∈≥项按其在{}n a 中的次序排列形成一个新数列{}n b ,则称{}n b 为{}n a 的子数列;若{}n b 成等差(或等比),则称{}n b 为{}n a 的等差(或等比)子数列.(1)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知21n n S =-. ①求数列{}n a 的通项公式;②数列{}n a 是否存在等差子数列,若存在,求出等差子数列;若不存在,请说明理由. (2)已知数列{}n a 的通项公式为()n a n a a Q +=+∈,证明:{}n a 存在等比子数列. 【答案】(1)①12n n a ;②见解析;(2)见证明【解析】解:(1)①因为21n n S =-,所以当1n =时,11211a =-=,当2n ≥时,1121n n S --=-,所以()()1121212nn n n a --=---=.综上可知:12n na .②假设从数列{}n a 中抽3项,,()k l m a a a k l m <<成等差, 则2l k m a a a =+,即1112222l k m ---⨯=+, 化简得:2212l k m k --⨯=+.因为k l m <<,所以0l k ->,0m k ->,且l k -,m k -都是整数, 所以22l k -⨯为偶数,12m k -+为奇数,所以2212l k m k --⨯=+不成立. 因此,数列{}n a 不存在三项等差子数列.若从数列{}n a 中抽(,4)m m N m ∈≥项,其前三项必成等差数列,不成立. 综上可知,数列{}n a 不存在等差子数列.(2)假设数列{}n a 中存在3项0n a +,0n a k ++,0()n a l k l ++<成等比. 设0n a b +=,则b Q +∈,故可设b =(p 与q 是互质的正整数). 则需满足()()()2000n a k n a n a l ++=+++,即需满足2()()b k b b l +=+,则需满足2222k pk l k k b q=+=+. 取k q =,则2l k pq =+.此时222222()2q q q b q q q p p p ⎛⎫+=+=++ ⎪⎝⎭,2222()22q q q q b b l q pq q p p pp ⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭.故此时2()()b k b b l +=+成立.因此数列{}n a 中存在3项0n a +,0n a k ++,0()n a l k l ++<成等比, 所以数列{}n a 存在等比子数列.18.在等差数列{}n a 中,已知公差2d =,2a 是1a 与4a 的等比中项(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n b 满足3122331313131nn nb b b ba =++++++++,求数列{}n b 的通项公式; (3)令()*4n nn a b c n N =∈,数列{}n c 的前n 项和为n T . 【答案】(1)2n a n =;(2)2(31)nn b =+;(3)()()12133142n n n n n T +-⨯++=+. 【解析】(1)因为2a 是1a 与4a 的等比中项,所以21111(2)(6)2a a a a +=+∴=,∴数列{}n a 的通项公式为2n a n =.(2)∵()31223131313131n n n b b b ba n =+++++≥++++① ∴311212313131313131n n n n n b b b b ba +++=+++++++++++② ②-①得:111231n n nn b a a +++=-=+,()11231n n b ++=+,故()()*231n n b n N =+∈。
历年(2019-2024)全国高考数学真题分类(数列)汇编考点01 数列的增减性1.(2022∙全国乙卷∙高考真题)嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行的人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列{}n b :1111b α=+,212111b αα=++,31231111b ααα=+++,…,依此类推,其中(1,2,)k k α*∈=N .则( ) A .15b b < B .38b b <C .62b b <D .47b b <2.(2022∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足9(1,2,)n n a S n ⋅== .给出下列四个结论:①{}n a 的第2项小于3; ②{}n a 为等比数列; ③{}n a 为递减数列; ④{}n a 中存在小于1100的项. 其中所有正确结论的序号是 .3.(2021∙全国甲卷∙高考真题)等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,设甲:0q >,乙:{}n S 是递增数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件4.(2020∙北京∙高考真题)在等差数列{}n a 中,19a =-,51a =-.记12(1,2,)n n T a a a n ==……,则数列{}n T ( ). A .有最大项,有最小项 B .有最大项,无最小项 C .无最大项,有最小项D .无最大项,无最小项考点02 递推数列及数列的通项公式1.(2023∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 满足()31166(1,2,3,)4n n a a n +=-+= ,则( ) A .当13a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立 B .当15a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数6M ≤,使得n a M <恒成立 C .当17a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数6M >,使得n a M >恒成立 D .当19a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数0M >,使得n a M <恒成立2.(2022∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足9(1,2,)n n a S n ⋅== .给出下列四个结论:①{}n a 的第2项小于3; ②{}n a 为等比数列; ③{}n a 为递减数列; ④{}n a 中存在小于1100的项. 其中所有正确结论的序号是 .3.(2022∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a 满足()21111,3n n n a a a a n *+==-∈N ,则( )A .100521002a <<B .100510032a << C .100731002a <<D .100710042a << 4.(2021∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a满足)111,N n a a n *+==∈.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .100332S << B .10034S << C .100942S <<D .100952S << 5.(2020∙浙江∙高考真题)我国古代数学家杨辉,朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭就是二阶等差数列,数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(N )n *∈ 的前3项和是 .6.(2020∙全国∙高考真题)数列{}n a 满足2(1)31nn n a a n ++-=-,前16项和为540,则1a = .7.(2019∙浙江∙高考真题)设,a b R ∈,数列{}n a 中,211,n n a a a a b +==+,N n *∈ ,则A .当101,102b a =>B .当101,104b a =>C .当102,10b a =->D .当104,10b a =->考点03 等差数列及其前n 项和一、单选题 1.(2024∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知510S S =,51a =,则1a =( ) A .72B .73 C .13-D .711-2.(2024∙全国甲卷∙高考真题)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若91S =,则37a a +=( ) A .2-B .73C .1D .293.(2023∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若264810,45a a a a +==,则5S =( ) A .25B .22C .20D .154.(2023∙全国乙卷∙高考真题)已知等差数列{}n a 的公差为23π,集合{}*cos N n S a n =∈,若{},S a b =,则ab =( )A .-1B .12-C .0D .125.(2023∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列;乙:{}nS n为等差数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件6.(2022∙北京∙高考真题)设{}n a 是公差不为0的无穷等差数列,则“{}n a 为递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件7.(2020∙浙江∙高考真题)已知等差数列{an }的前n 项和Sn ,公差d ≠0,11a d≤.记b 1=S 2,bn+1=S2n+2–S 2n ,n N *∈,下列等式不可能...成立的是( ) A .2a 4=a 2+a 6B .2b 4=b 2+b 6C .2428a a a = D .2428b b b =8.(2019∙全国∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则 A .25n a n =-B . 310n a n =-C .228n S n n =-D .2122n S n n =-二、填空题 15.(2024∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若347a a +=,2535a a +=,则10S = .16.(2022∙全国乙卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若32236S S =+,则公差d = . 17.(2020∙山东∙高考真题)将数列{2n –1}与{3n –2}的公共项从小到大排列得到数列{an },则{an }的前n 项和为 .18.(2020∙全国∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若1262,2a a a =-+=,则10S = .19.(2019∙江苏∙高考真题)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 .20.(2019∙北京∙高考真题)设等差数列{an }的前n 项和为Sn ,若a 2=−3,S 5=−10,则a 5= ,Sn 的最小值为 .21.(2019∙全国∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若375,13a a ==,则10S = . 22.(2019∙全国∙高考真题)记Sn 为等差数列{an }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S = .考点04 等比数列及其前n 项和一、单选题 1.(2023∙全国甲卷∙高考真题)设等比数列{}n a 的各项均为正数,前n 项和n S ,若11a =,5354S S =-,则4S =( ) A .158B .658C .15D .402.(2023∙天津∙高考真题)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()112,22N n n a a S n *+==+∈,则4a =( )A .16B .32C .54D .1623.(2023∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若45S =-,6221S S =,则8S =( ). A .120B .85C .85-D .120-4.(2022∙全国乙卷∙高考真题)已知等比数列{}n a 的前3项和为168,2542a a -=,则6a =( ) A .14B .12C .6D .35.(2021∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若24S =,46S =,则6S =( ) A .7B .8C .9D .106.(2020∙全国∙高考真题)设{}n a 是等比数列,且1231a a a ++=,234+2a a a +=,则678a a a ++=( ) A .12B .24C .30D .327.(2020∙全国∙高考真题)记Sn 为等比数列{an }的前n 项和.若a 5–a 3=12,a 6–a 4=24,则n nS a =( )A .2n –1B .2–21–nC .2–2n –1D .21–n –18.(2020∙全国∙高考真题)数列{}n a 中,12a =,对任意 ,,m n m n m n N a a a ++∈=,若155121022k k k a a a ++++++=- ,则 k =( ) A .2B .3C .4D .5二、填空题 11.(2023∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若6387S S =,则{}n a 的公比为 . 12.(2023∙全国乙卷∙高考真题)已知{}n a 为等比数列,24536a a a a a =,9108a a =-,则7a = . 13.(2019∙全国∙高考真题)记Sn 为等比数列{an }的前n 项和.若13314a S ==,,则S 4= . 14.(2019∙全国∙高考真题)记Sn 为等比数列{an }的前n 项和.若214613a a a ==,,则S 5= .考点05 数列中的数学文化1.(2023∙北京∙高考真题)我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就已经出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列{}n a ,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且1591,12,192a a a ===,则7a = ;数列{}n a 所有项的和为 .2.(2022∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)图1是中国古代建筑中的举架结构,,,,AA BB CC DD ''''是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中1111,,,DD CC BB AA 是举,1111,,,OD DC CB BA 是相等的步,相邻桁的举步之比分别为11111231111,0.5,,DD CC BB AAk k k OD DC CB BA ====.已知123,,k k k 成公差为0.1的等差数列,且直线OA 的斜率为0.725,则3k =( )A .0.75B .0.8C .0.85D .0.93.(2021∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为20dm 12dm ⨯的长方形纸,对折1次共可以得到10dm 12dm ⨯,20dm 6dm ⨯两种规格的图形,它们的面积之和21240dm S =,对折2次共可以得到5dm 12dm ⨯,10dm 6dm ⨯,20dm 3dm ⨯三种规格的图形,它们的面积之和22180dm S =,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为 ;如果对折n次,那么1nk k S ==∑ 2dm .4.(2020∙浙江∙高考真题)我国古代数学家杨辉,朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭就是二阶等差数列,数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(N )n *∈ 的前3项和是 .5.(2020∙全国∙高考真题)0‐1周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列12n a a a 满足{0,1}(1,2,)i a i ∈= ,且存在正整数m ,使得(1,2,)i m i a a i +== 成立,则称其为0‐1周期序列,并称满足(1,2,)i m i a a i +== 的最小正整数m 为这个序列的周期.对于周期为m 的0‐1序列12n a a a ,11()(1,2,,1)mi i k i C k a a k m m +===-∑ 是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0‐1序列中,满足1()(1,2,3,4)5C k k ≤=的序列是( ) A .11010B .11011C .10001D .110016.(2020∙全国∙高考真题)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )A .3699块B .3474块C .3402块D .3339块考点06 数列求和1.(2021∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a满足)111,N n a a n *+==∈.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .100332S << B .10034S << C .100942S <<D .100952S << 2.(2021∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)(多选)设正整数010112222k kk k n a a a a --=⋅+⋅++⋅+⋅ ,其中{}0,1i a ∈,记()01k n a a a ω=+++ .则( ) A .()()2n n ωω= B .()()231n n ωω+=+C .()()8543n n ωω+=+D .()21nn ω-=3.(2020∙江苏∙高考真题)设{an }是公差为d 的等差数列,{bn }是公比为q 的等比数列.已知数列{an +bn }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-∈N ,则d +q 的值是 .参考答案考点01 数列的增减性1.(2022∙全国乙卷∙高考真题)嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行的人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列{}n b :1111b α=+,212111b αα=++,31231111b ααα=+++,…,依此类推,其中(1,2,)k k α*∈=N .则( ) A .15b b < B .38b b <C .62b b <D .47b b <【答案】D【详细分析】根据()*1,2,k k α∈=N …,再利用数列{}n b 与k α的关系判断{}n b 中各项的大小,即可求解.【答案详解】[方法一]:常规解法因为()*1,2,k k α∈=N ,所以1121ααα<+,112111ααα>+,得到12b b >,同理11223111ααααα+>++,可得23b b <,13b b >又因为223411,11αααα>++112233411111ααααααα++<+++,故24b b <,34b b >;以此类推,可得1357b b b b >>>>…,78b b >,故A 错误; 178b b b >>,故B 错误;26231111αααα>++…,得26b b <,故C 错误;11237264111111αααααααα>++++++…,得47b b <,故D 正确.[方法二]:特值法不妨设1,n a =则1234567835813213455b 2,b b ,b b ,b b ,b 2358132134========,,,47b b <故D 正确.2.(2022∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足9(1,2,)n n a S n ⋅== .给出下列四个结论:①{}n a 的第2项小于3; ②{}n a 为等比数列; ③{}n a 为递减数列; ④{}n a 中存在小于1100的项. 其中所有正确结论的序号是 . 【答案】①③④ 【详细分析】推导出199n n n a a a -=-,求出1a 、2a 的值,可判断①;利用反证法可判断②④;利用数列单调性的定义可判断③.【答案详解】由题意可知,N n *∀∈,0n a >,当1n =时,219a =,可得13a =;当2n ≥时,由9n nS a =可得119n n S a --=,两式作差可得199n n n a a a -=-,所以,199n n n a a a -=-,则2293a a -=,整理可得222390a a +-=, 因为20a >,解得2332a =<,①对;假设数列{}n a 为等比数列,设其公比为q ,则2213a a a =,即2213981S S S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以,2213S S S =,可得()()22221111a q a q q +=++,解得0q =,不合乎题意,故数列{}n a 不是等比数列,②错; 当2n ≥时,()1119990n n n n n n n a a a a a a a ----=-=>,可得1n n a a -<,所以,数列{}n a 为递减数列,③对; 假设对任意的N n *∈,1100n a ≥,则10000011000001000100S ≥⨯=, 所以,1000001000009911000100a S =≤<,与假设矛盾,假设不成立,④对. 故答案为:①③④.【名师点评】关键点名师点评:本题在推断②④的正误时,利用正面推理较为复杂时,可采用反证法来进行推导.3.(2021∙全国甲卷∙高考真题)等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,设甲:0q >,乙:{}n S 是递增数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【答案】B【详细分析】当0q >时,通过举反例说明甲不是乙的充分条件;当{}n S 是递增数列时,必有0n a >成立即可说明0q >成立,则甲是乙的必要条件,即可选出答案. 【答案详解】由题,当数列为2,4,8,--- 时,满足0q >, 但是{}n S 不是递增数列,所以甲不是乙的充分条件.若{}n S 是递增数列,则必有0n a >成立,若0q >不成立,则会出现一正一负的情况,是矛盾的,则0q >成立,所以甲是乙的必要条件. 故选:B .【名师点评】在不成立的情况下,我们可以通过举反例说明,但是在成立的情况下,我们必须要给予其证明过程.4.(2020∙北京∙高考真题)在等差数列{}n a 中,19a =-,51a =-.记12(1,2,)n n T a a a n ==……,则数列{}n T ( ).A .有最大项,有最小项B .有最大项,无最小项C .无最大项,有最小项D .无最大项,无最小项【答案】B【详细分析】首先求得数列的通项公式,然后结合数列中各个项数的符号和大小即可确定数列中是否存在最大项和最小项.【答案详解】由题意可知,等差数列的公差511925151a a d --+===--, 则其通项公式为:()()11912211n a a n d n n =+-=-+-⨯=-, 注意到123456701a a a a a a a <<<<<<=<< , 且由50T <可知()06,i T i i N <≥∈, 由()117,ii i T a i i N T -=>≥∈可知数列{}n T 不存在最小项, 由于1234569,7,5,3,1,1a a a a a a =-=-=-=-=-=,故数列{}n T 中的正项只有有限项:263T =,46315945T =⨯=. 故数列{}n T 中存在最大项,且最大项为4T . 故选:B.【名师点评】本题主要考查等差数列的通项公式,等差数列中项的符号问题,分类讨论的数学思想等知识,属于中等题.考点02 递推数列及数列的通项公式1.(2023∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 满足()31166(1,2,3,)4n n a a n +=-+= ,则( ) A .当13a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立 B .当15a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数6M ≤,使得n a M <恒成立 C .当17a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数6M >,使得n a M >恒成立 D .当19a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数0M >,使得n a M <恒成立【答案】B【详细分析】法1:利用数列归纳法可判断ACD 正误,利用递推可判断数列的性质,故可判断B 的正误. 法2:构造()()31664x f x x =-+-,利用导数求得()f x 的正负情况,再利用数学归纳法判断得各选项n a 所在区间,从而判断{}n a 的单调性;对于A ,构造()()32192647342h x x x x x =-+-≤,判断得11n n a a +<-,进而取[]4m M =-+推得n a M >不恒成立;对于B ,证明n a 所在区间同时证得后续结论;对于C ,记()0143log 2log 61m M ⎡⎤⎢⎥⎣=+⎦-,取[]01m m =+推得n a M >不恒成立;对于D ,构造()()32192649942g x x x x x =-+-≥,判断得11n n a a +>+,进而取[]1m M =+推得n a M <不恒成立. 【答案详解】法1:因为()311664n n a a +=-+,故()311646n n a a +=--,对于A ,若13a =,可用数学归纳法证明:63n a -≤-即3n a ≤, 证明:当1n =时,1363a -=≤--,此时不等关系3n a ≤成立; 设当n k =时,63k a -≤-成立, 则()3162514764,4k k a a +⎛⎫-∈--- ⎝=⎪⎭,故136k a +≤--成立, 由数学归纳法可得3n a ≤成立. 而()()()()231116666441n n n n n n a a a a a a +⎡⎤=---=---⎢⎣-⎥⎦, ()20144651149n a --=-≥>,60n a -<,故10n n a a +-<,故1n n a a +<, 故{}n a 为减数列,注意1063k a +-≤-< 故()()()()23111666649644n n n n n a a a a a +-=≤-=-⨯--,结合160n a +-<,所以()16694n n a a +--≥,故19634n n a +⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,故19634nn a +⎛⎫≤- ⎪⎝⎭,若存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立,则9634nM ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,故6934nM -⎛⎫> ⎪⎝⎭,故946log 3M n -<,故n a M >恒成立仅对部分n 成立, 故A 不成立.对于B ,若15,a =可用数学归纳法证明:106n a --≤<即56n a ≤<, 证明:当1n =时,10611a ---≤≤=,此时不等关系56n a ≤<成立; 设当n k =时,56k a ≤<成立, 则()31164416,0k k a a +⎛⎫-∈-⎪⎝=⎭-,故1106k a +--≤<成立即 由数学归纳法可得156k a +≤<成立. 而()()()()231116666441n n n n n n a a a a a a +⎡⎤=---=---⎢⎣-⎥⎦, ()201416n a --<,60n a -<,故10n n a a +->,故1n n a a +>,故{}n a 为增数列, 若6M =,则6n a <恒成立,故B 正确.对于C ,当17a =时, 可用数学归纳法证明:061n a <-≤即67n a <≤, 证明:当1n =时,1061a <-≤,此时不等关系成立; 设当n k =时,67k a <≤成立, 则()31160,4164k k a a +⎛⎤-∈ ⎥⎝=⎦-,故1061k a +<-≤成立即167k a +<≤ 由数学归纳法可得67n a <≤成立.而()()21166014n n n n a a a a +⎡⎤=--<⎢⎥⎣⎦--,故1n n a a +<,故{}n a 为减数列,又()()()2111666644n n n n a a a a +-=-⨯-≤-,结合160n a +->可得:()111664n n a a +⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭,所以1164nn a +⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭, 若1164nn a +⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,若存在常数6M >,使得n a M >恒成立,则164nM ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭恒成立,故()14log 6n M ≤-,n 的个数有限,矛盾,故C 错误.对于D ,当19a =时, 可用数学归纳法证明:63n a -≥即9n a ≥, 证明:当1n =时,1633a -=≥,此时不等关系成立; 设当n k =时,9k a ≥成立,则()3162764143k k a a +-≥=>-,故19k a +≥成立 由数学归纳法可得9n a ≥成立.而()()21166014n n n n a a a a +⎡⎤=-->⎢⎥⎣⎦--,故1n n a a +>,故{}n a 为增数列,又()()()2119666446n n n n a a a a +->=-⨯--,结合60n a ->可得:()11116396449n n n a a --+⎭-⎛⎫⎛⎫-= ⎪⎪⎝⎝⎭> ,所以114963n n a -+⎛⎫⎪⎭≥+⎝,若存在常数0M >,使得n a M <恒成立,则19643n M -⎛⎫⎪⎝>+⎭,故19643n M -⎛⎫⎪⎝>+⎭,故946log 13M n -⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,这与n 的个数有限矛盾,故D 错误.故选:B.法2:因为()3321119662648442n n n n n n n a a a a a a a +-=-+-=-+-, 令()3219264842f x x x x =-+-,则()239264f x x x =-+',令()0f x ¢>,得06x <<6x >+;令()0f x '<,得66x << 所以()f x在,6⎛-∞ ⎝⎭和63⎛⎫++∞ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递增,在633⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递减, 令()0f x =,则32192648042x x x -+-=,即()()()146804x x x ---=,解得4x =或6x =或8x =,注意到465<<,768<<, 所以结合()f x 的单调性可知在(),4-∞和()6,8上()0f x <,在()4,6和()8,+∞上()0f x >, 对于A ,因为()311664n n a a +=-+,则()311646n n a a +=--,当1n =时,13a =,()32116643a a =--<-,则23a <, 假设当n k =时,3k a <, 当1n k =+时,()()331311646364k k a a +<---<-=,则13k a +<, 综上:3n a ≤,即(),4n a ∈-∞,因为在(),4-∞上()0f x <,所以1n n a a +<,则{}n a 为递减数列, 因为()332111916612647442n n n n n n n a a a a a a a +-+=-+-+=-+-, 令()()32192647342h x x x x x =-+-≤,则()239264h x x x '=-+,因为()h x '开口向上,对称轴为96324x -=-=⨯, 所以()h x '在(],3-∞上单调递减,故()()2333932604h x h ''≥=⨯-⨯+>,所以()h x 在(],3-∞上单调递增,故()()321933326347042h x h ≤=⨯-⨯+⨯-<,故110n n a a +-+<,即11n n a a +<-, 假设存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立,取[]14m M =-+,其中[]1M M M -<≤,且[]Z M ∈,因为11n n a a +<-,所以[][]2132431,1,,1M M a a a a a a -+-+<-<-<- , 上式相加得,[][]()14333M a a M M M -+<--+≤+-=, 则[]14m M a a M +=<,与n a M >恒成立矛盾,故A 错误; 对于B ,因为15a =, 当1n =时,156a =<,()()33211166566644a a =-+=⨯-+<, 假设当n k =时,6k a <,当1n k =+时,因为6k a <,所以60k a -<,则()360k a -<, 所以()3116664k k a a +=-+<, 又当1n =时,()()332111615610445a a =-+=⨯+-->,即25a >, 假设当n k =时,5k a ≥,当1n k =+时,因为5k a ≥,所以61k a -≥-,则()361k a -≥-, 所以()3116654k k a a +=-+≥, 综上:56n a ≤<,因为在()4,6上()0f x >,所以1n n a a +>,所以{}n a 为递增数列, 此时,取6M =,满足题意,故B 正确;对于C ,因为()311664n n a a +=-+,则()311646n n a a +=--,注意到当17a =时,()3216617644a =-+=+,3341166441664a ⎪⎛⎫⎫+=+ ⎪⎝+-⎭⎭⎛= ⎝,143346166144416a ⎢⎛⎫+=⎡⎤⎛⎫=+-⎢⎥ ⎪⎝+ ⎪⎭⎭⎥⎦⎝⎣猜想当2n ≥时,)1312164k k a -⎛⎫+ ⎪=⎝⎭,当2n =与3n =时,2164a =+与43164a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭满足()1312164nn a -⎛⎫+ ⎪=⎝⎭,假设当n k =时,)1312164k k a -⎛⎫+ ⎪=⎝⎭,当1n k =+时,所以()())13113131122311666116664444k k k k a a +-+-⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+-+ ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦-+=+=, 综上:()()13121624n n a n - =⎛⎫+≥⎪⎝⎭,易知310n->,则)13121014n -⎛⎫<< ⎪⎝⎭,故()()()1312166,724n n a n -⎛⎪=⎫+∈≥ ⎝⎭,所以(],67n a ∈,因为在()6,8上()0f x <,所以1n n a a +<,则{}n a 为递减数列, 假设存在常数6M >,使得n a M >恒成立,记()0143log 2log 61m M ⎡⎤⎢⎥⎣=+⎦-,取[]01m m =+,其中[]*00001,N m m m m -<≤∈,则()0142log 6133m mM ->=+, 故()()14log 61312m M ->-,所以()1312614m M -⎛⎫ ⎪<⎝-⎭,即)1312164m M -⎛⎫+ ⎪⎭<⎝, 所以m a M <,故n a M >不恒成立,故C 错误; 对于D ,因为19a =, 当1n =时,()32116427634a a ==->-,则29a >, 假设当n k =时,3k a ≥, 当1n k =+时,()()331116936644k k a a +≥=-->-,则19k a +>,综上:9n a ≥,因为在()8,+∞上()0f x >,所以1n n a a +>,所以{}n a 为递增数列, 因为()332111916612649442n n n n n n n a a a a a a a +--=-+--=-+-, 令()()32192649942g x x x x x =-+-≥,则()239264g x x x '=-+, 因为()g x '开口向上,对称轴为96324x -=-=⨯, 所以()g x '在[)9,+∞上单调递增,故()()2399992604g x g ≥=⨯-⨯+'>',所以()()321999926949042g x g ≥=⨯-⨯+⨯->, 故110n n a a +-->,即11n n a a +>+, 假设存在常数0M >,使得n a M <恒成立, 取[]21m M =+,其中[]1M M M -<≤,且[]Z M ∈,因为11n n a a +>+,所以[][]213211,1,,1M M a a a a a a +>+>+>+ , 上式相加得,[][]1191M a a M M M +>+>+->, 则[]21m M a a M +=>,与n a M <恒成立矛盾,故D 错误. 故选:B.【名师点评】关键名师点评:本题解决的关键是根据首项给出与通项性质相关的相应的命题,再根据所得命题结合放缩法得到通项所满足的不等式关系,从而可判断数列的上界或下界是否成立.2.(2022∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足9(1,2,)n n a S n ⋅== .给出下列四个结论:①{}n a 的第2项小于3; ②{}n a 为等比数列; ③{}n a 为递减数列; ④{}n a 中存在小于1100的项. 其中所有正确结论的序号是 . 【答案】①③④ 【详细分析】推导出199n n n a a a -=-,求出1a 、2a 的值,可判断①;利用反证法可判断②④;利用数列单调性的定义可判断③.【答案详解】由题意可知,N n *∀∈,0n a >,当1n =时,219a =,可得13a =;当2n ≥时,由9n n S a =可得119n n S a --=,两式作差可得199n n n a a a -=-,所以,199n n n a a a -=-,则2293a a -=,整理可得222390a a +-=, 因为20a >,解得2332a =<,①对;假设数列{}n a 为等比数列,设其公比为q ,则2213a a a =,即2213981S S S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以,2213S S S =,可得()()22221111a q a q q +=++,解得0q =,不合乎题意,故数列{}n a 不是等比数列,②错; 当2n ≥时,()1119990n n n n n n n a a a a a a a ----=-=>,可得1n n a a -<,所以,数列{}n a 为递减数列,③对; 假设对任意的N n *∈,1100n a ≥,则10000011000001000100S ≥⨯=, 所以,1000001000009911000100a S =≤<,与假设矛盾,假设不成立,④对. 故答案为:①③④.【名师点评】关键点名师点评:本题在推断②④的正误时,利用正面推理较为复杂时,可采用反证法来进行推导.3.(2022∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a 满足()21111,3n n n a a a a n *+==-∈N ,则( )A .100521002a <<B .100510032a << C .100731002a <<D .100710042a << 【答案】B【详细分析】先通过递推关系式确定{}n a 除去1a ,其他项都在()0,1范围内,再利用递推公式变形得到1111133n n n a a a +-=>-,累加可求出11(2)3n n a >+,得出1001003a <,再利用11111111333132n n n a a a n n +⎛⎫-=<=+ ⎪-+⎝⎭-+,累加可求出()111111113323nn a n ⎛⎫-<-++++ ⎪⎝⎭ ,再次放缩可得出10051002a >. 【答案详解】∵11a =,易得()220,13a =∈,依次类推可得()0,1n a ∈ 由题意,1113n n n a a a +⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即()1131133n n n n na a a a a +==+--,∴1111133n n n a a a +-=>-, 即211113a a ->,321113a a ->,431113a a ->,…,1111,(2)3n n n a a -->≥, 累加可得()11113n n a ->-,即11(2),(2)3n n n a >+≥, ∴()3,22n a n n <≥+,即100134a <,100100100334a <<, 又11111111,(2)333132n n n n a a a n n +⎛⎫-=<=+≥ ⎪-+⎝⎭-+, ∴211111132a a ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,321111133a a ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,431111134a a ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,…,111111,(3)3n n n a a n -⎛⎫-<+≥ ⎪⎝⎭, 累加可得()11111111,(3)3323n n n a n ⎛⎫-<-++++≥ ⎪⎝⎭ ,∴100111111111333349639323100326a ⎛⎫⎛⎫-<++++<+⨯+⨯< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ , 即100140a <,∴100140a >,即10051002a >; 综上:100510032a <<. 故选:B .【名师点评】关键点名师点评:解决本题的关键是利用递推关系进行合理变形放缩. 4.(2021∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a满足)111,N n a a n *+==∈.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .100332S << B .10034S << C .100942S <<D .100952S << 【答案】A【详细分析】显然可知,10032S >,利用倒数法得到21111124n n a a +⎛⎫==+-⎪⎪⎭,再放缩可得12<,由累加法可得24(1)n a n ≥+,进而由1n a +=113n n a n a n ++≤+,然后利用累乘法求得6(1)(2)n a n n ≤++,最后根据裂项相消法即可得到1003S <,从而得解.【答案详解】因为)111,N n a a n *+==∈,所以0n a >,10032S >.由211111124n n n a a a ++⎛⎫=⇒=+=+-⎪⎪⎭2111122n a +⎛⎫∴<⇒<⎪⎪⎭12<()111,222n n n -+<+=≥,当1n =112+=,12n +≤,当且仅当1n =时等号成立,12412(1)311n n n n a n a a a n n n ++∴≥∴=≤=++++ 113n n a n a n ++∴≤+, 由累乘法可得()6,2(1)(2)n a n n n ≤≥++,且16(11)(12)a =++,则6(1)(2)n a n n ≤++,当且仅当1n =时取等号,由裂项求和法得:所以10011111111116632334451011022102S ⎛⎫⎛⎫≤-+-+-++-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即100332S <<. 故选:A .【名师点评】的不等关系,再由累加法可求得24(1)n a n ≥+,由题目条件可知要证100S 小于某数,从而通过局部放缩得到1,n n a a +的不等关系,改变不等式的方向得到6(1)(2)n a n n ≤++,最后由裂项相消法求得1003S <.5.(2020∙浙江∙高考真题)我国古代数学家杨辉,朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭就是二阶等差数列,数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(N )n *∈ 的前3项和是 .【答案】10【详细分析】根据通项公式可求出数列{}n a 的前三项,即可求出. 【答案详解】因为()12n n n a +=,所以1231,3,6a a a ===. 即312313610S a a a =++=++=. 故答案为:10.【名师点评】本题主要考查利用数列的通项公式写出数列中的项并求和,属于容易题.6.(2020∙全国∙高考真题)数列{}n a 满足2(1)31nn n a a n ++-=-,前16项和为540,则1a = .【答案】7【详细分析】对n 为奇偶数分类讨论,分别得出奇数项、偶数项的递推关系,由奇数项递推公式将奇数项用1a 表示,由偶数项递推公式得出偶数项的和,建立1a 方程,求解即可得出结论.【答案详解】2(1)31nn n a a n ++-=-,当n 为奇数时,231n n a a n +=+-;当n 为偶数时,231n n a a n ++=-. 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,16123416S a a a a a =+++++135********()()a a a a a a a a =+++++++111111(2)(10)(24)(44)(70)a a a a a a =++++++++++ 11(102)(140)(5172941)a a ++++++++ 118392928484540a a =++=+=,17a ∴=.故答案为:7.【名师点评】本题考查数列的递推公式的应用,以及数列的并项求和,考查分类讨论思想和数学计算能力,属于较难题.7.(2019∙浙江∙高考真题)设,a b R ∈,数列{}n a 中,211,n n a a a a b +==+,N n *∈ ,则A .当101,102b a =>B .当101,104b a =>C .当102,10b a =->D .当104,10b a =->【答案】A【解析】若数列{}n a 为常数列,101a a a ==,则只需使10a ≤,选项的结论就会不成立.将每个选项的b 的取值代入方程20x x b -+=,看其是否有小于等于10的解.选项B 、C 、D 均有小于10的解,故选项B 、C 、D 错误.而选项A 对应的方程没有解,又根据不等式性质,以及基本不等式,可证得A 选项正确.【答案详解】若数列{}n a 为常数列,则1n a a a ==,由21n n a a b +=+,可设方程20x x b -+= 选项A :12b =时,2112n n a a +=+,2102x x -+=, 1210∆=-=-<, 故此时{}n a 不为常数列,222112n n n n a a a +=+=+≥ ,且2211122a a =+≥,792a a ∴≥≥21091610a a >≥>, 故选项A 正确; 选项B :14b =时,2114n n a a +=+,2104x x -+=,则该方程的解为12x =, 即当12a =时,数列{}n a 为常数列,12n a =,则101102a =<,故选项B 错误; 选项C :2b =-时,212n n a a +=-,220x x --=该方程的解为=1x -或2,即当1a =-或2时,数列{}n a 为常数列,1n a =-或2, 同样不满足1010a >,则选项C 也错误;选项D :4b =-时,214n n a a +=-,240x x --=该方程的解为12x =, 同理可知,此时的常数列{}n a 也不能使1010a >, 则选项D 错误. 故选:A.【名师点评】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.利用函数方程思想,通过研究函数的不动点,进一步讨论a 的可能取值,利用“排除法”求解.考点03 等差数列及其前n 项和一、单选题 1.(2024∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知510S S =,51a =,则1a =( ) A .72B .73 C .13-D .711-【答案】B【详细分析】由510S S =结合等差中项的性质可得80a =,即可计算出公差,即可得1a 的值. 【答案详解】由105678910850S S a a a a a a -=++++==,则80a =, 则等差数列{}n a 的公差85133a a d -==-,故151741433a a d ⎛⎫=-=-⨯-= ⎪⎝⎭.故选:B.2.(2024∙全国甲卷∙高考真题)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若91S =,则37a a +=( ) A .2-B .73C .1D .29【答案】D【详细分析】可以根据等差数列的基本量,即将题目条件全转化成1a 和d 来处理,亦可用等差数列的性质进行处理,或者特殊值法处理.【答案详解】方法一:利用等差数列的基本量 由91S =,根据等差数列的求和公式,911989193612S a d a d ⨯=+=⇔+=, 又371111222628(936)99a a a d a d a d a d +=+++=+=+=. 故选:D方法二:利用等差数列的性质根据等差数列的性质,1937a a a a +=+,由91S =,根据等差数列的求和公式, 193799()9()122a a a a S ++===,故3729a a +=.故选:D方法三:特殊值法不妨取等差数列公差0d =,则9111199S a a ==⇒=,则371229a a a +==. 故选:D3.(2023∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若264810,45a a a a +==,则5S =( ) A .25B .22C .20D .15【答案】C【详细分析】方法一:根据题意直接求出等差数列{}n a 的公差和首项,再根据前n 项和公式即可解出; 方法二:根据等差数列的性质求出等差数列{}n a 的公差,再根据前n 项和公式的性质即可解出. 【答案详解】方法一:设等差数列{}n a 的公差为d ,首项为1a ,依题意可得,2611510a a a d a d +=+++=,即135a d +=,又()()48113745a a a d a d =++=,解得:11,2d a ==, 所以515455210202S a d ⨯=+⨯=⨯+=. 故选:C.方法二:264210a a a +==,4845a a =,所以45a =,89a =,从而84184a a d -==-,于是34514a a d =-=-=, 所以53520S a ==. 故选:C.4.(2023∙全国乙卷∙高考真题)已知等差数列{}n a 的公差为23π,集合{}*cos N n S a n =∈,若{},S a b =,则ab =( ) A .-1B .12-C .0D .12【答案】B【详细分析】根据给定的等差数列,写出通项公式,再结合余弦型函数的周期及集合只有两个元素详细分析、推理作答.【答案详解】依题意,等差数列{}n a 中,112π2π2π(1)()333n a a n n a =+-⋅=+-, 显然函数12π2πcos[()]33y n a =+-的周期为3,而N n *∈,即cos n a 最多3个不同取值,又{cos |N }{,}n a n a b *∈=,则在123cos ,cos ,cos a a a 中,123cos cos cos a a a =≠或123cos cos cos a a a ≠=, 于是有2πcos cos()3θθ=+,即有2π()2π,Z 3k k θθ++=∈,解得ππ,Z 3k k θ=-∈, 所以Z k ∈,2ππ4πππ1cos(π)cos[(π)]cos(π)cos πcos πcos 333332ab k k k k k =--+=--=-=-.故选:B5.(2023∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列;乙:{}nS n为等差数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【答案】C【详细分析】利用充分条件、必要条件的定义及等差数列的定义,再结合数列前n 项和与第n 项的关系推理判断作答.,【答案详解】方法1,甲:{}n a 为等差数列,设其首项为1a ,公差为d , 则1111(1)1,,222212n n n n S S S n n n d d dS na d a d n a nn n +--=+=+=+--=+,因此{}nS n为等差数列,则甲是乙的充分条件; 反之,乙:{}nS n为等差数列,即111(1)1(1)(1)n n n n n n S S nS n S na S n n n n n n +++-+--==+++为常数,设为t ,即1(1)n nna S t n n +-=+,则1(1)n n S na t n n +=-⋅+,有1(1)(1),2n n S n a t n n n -=--⋅-≥,两式相减得:1(1)2n n n a na n a tn +=---,即12n n a a t +-=,对1n =也成立, 因此{}n a 为等差数列,则甲是乙的必要条件, 所以甲是乙的充要条件,C 正确.方法2,甲:{}n a 为等差数列,设数列{}n a 的首项1a ,公差为d ,即1(1)2n n n S na d -=+, 则11(1)222n S n d d a d n a n-=+=+-,因此{}n S n 为等差数列,即甲是乙的充分条件;反之,乙:{}nS n 为等差数列,即11,(1)1n n n S S S D S n D n n n+-==+-+, 即1(1)n S nS n n D =+-,11(1)(1)(2)n S n S n n D -=-+--,当2n ≥时,上两式相减得:112(1)n n S S S n D --=+-,当1n =时,上式成立, 于是12(1)n a a n D =+-,又111[22(1)]2n n a a a nD a n D D +-=+-+-=为常数, 因此{}n a 为等差数列,则甲是乙的必要条件, 所以甲是乙的充要条件. 故选:C6.(2022∙北京∙高考真题)设{}n a 是公差不为0的无穷等差数列,则“{}n a 为递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【详细分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则0d ≠,利用等差数列的通项公式结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.【答案详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则0d ≠,记[]x 为不超过x 的最大整数. 若{}n a 为单调递增数列,则0d >,若10a ≥,则当2n ≥时,10n a a >≥;若10a <,则()11n a a n d +-=, 由()110n a a n d =+->可得11a n d >-,取1011a N d ⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦,则当0n N >时,0n a >, 所以,“{}n a 是递增数列”⇒“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”;若存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >,取N k *∈且0k N >,0k a >, 假设0d <,令()0n k a a n k d =+-<可得k a n k d >-,且k ak k d->, 当1k a n k d ⎡⎤>-+⎢⎥⎣⎦时,0n a <,与题设矛盾,假设不成立,则0d >,即数列{}n a 是递增数列.所以,“{}n a 是递增数列”⇐“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”.所以,“{}n a 是递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的充分必要条件. 故选:C.7.(2020∙浙江∙高考真题)已知等差数列{an }的前n 项和Sn ,公差d ≠0,11a d≤.记b 1=S 2,bn+1=S2n+2–S 2n ,n N *∈,下列等式不可能...成立的是( ) A .2a 4=a 2+a 6B .2b 4=b 2+b 6C .2428a a a = D .2428b b b =【答案】D【详细分析】根据题意可得,21212222n n n n n b S a a S ++++=+=-,而1212b S a a ==+,即可表示出题中2468,,,b b b b ,再结合等差数列的性质即可判断各等式是否成立.【答案详解】对于A ,因为数列{}n a 为等差数列,所以根据等差数列的下标和性质,由4426+=+可得,4262a a a =+,A 正确;对于B ,由题意可知,21212222n n n n n b S a a S ++++=+=-,1212b S a a ==+,∴234b a a =+,478b a a =+,61112b a a =+,81516b a a =+. ∴()47822b a a =+,26341112b b a a a a +=+++.根据等差数列的下标和性质,由31177,41288+=++=+可得()26341112784=2=2b b a a a a a a b +=++++,B 正确;对于C ,()()()()2224281111137222a a a a d a d a d d a d d d a -=+-++=-=-, 当1a d =时,2428a a a =,C 正确; 对于D ,()()22222478111213452169b a a a d a a d d =+=+=++,()()()()2228341516111125229468145b b a a a a a d a d a a d d =++=++=++, ()22428112416832b b b d a d d d a -=-=-.当0d >时,1a d ≤,∴()113220d a d d a -=+->即24280b b b ->;当0d <时,1a d ≥,∴()113220d a d d a -=+-<即24280b b b ->,所以24280b b b ->,D 不正确.故选:D.【名师点评】本题主要考查等差数列的性质应用,属于基础题.8.(2019∙全国∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则。
新课标全国卷I 文科数学汇编数列一、 选择题【2015,7】已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若&=4S 4,则ag=()1719A .B .C . 10D . 122 22【2013, 6】设首项为1,公比为一的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则( ).3A . S n = 2a n — 1B. S n = 3a n — 2C. S n = 4 — 3a nD . S n = 3 — 2a n【2012, 12】数列{a n }满足a n 1 •(-1)n a n =2 n-1,则{ a n }的前60项和为()A . 3690B . 3660C . 1845D . 1830二、 填空题【2015,13】数列{a n }中,a 1=2, a n+1=2a n , S n 为{a n }的前 n 项和,若 S n =126,则 n= _____ . 【2012,14】14.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+35= 0,则公比q= ___________ . 三、 解答题【2017, 17]记S n 为等比数列 曲 的前n 项和,已知S 2 -2,S ^-6 .(1)求的通项公式;(2)求S n ,并判断S n 1 , S n , S n -2是否成等差数列.112016 J】已知N 堤公差为3的等差数列,数列E 满足b 1=1, b 2 = 3 ,b n/%.(1)求”£n ?的通项公式;(2 )求的前n 项和.{a n }的前n 项和S n 满足S 3= 0 , S 5=— 5.'1 1(2)求数列」 --------- '的前n 项和.L.a 2n 4a 2n ■+ 丿【2011,17】已知等比数列中,a^1,公比.33 (1)S n 为a n •的前n 项和,证明:S n =1弘;2(2)设 b n = log 3a 1+log 3 a ?+川+log 3 a *,求数列b 的通项公式.【2013, 17]已知等差数列(1)求{a n }的通项公式;-、选择题【2015,7】已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若&=4弘 则ag=(因为 a n 1(_1) a * = 2n -1,所以 a 2 - a^ = 1 , a 3 a 2 =3 , a^ - a 3 = 5 , a 5 a^ = 7 , a^ a^ = 9 ,a 7 a 6 -11 , ............. ,a 58 - a 57 -113 , a 59 ■ a58 -115 , a 6。
2011年—2018年新课标全国卷文科数学分类汇编9.数列一、选择题(2015·新课标Ⅰ,文7)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若S 8=4S 4,则a 10=()A .172B .192C .10D .12(2015·新课标Ⅱ,文5)设n S 是等差数列}{n a 的前n 项和,若3531=++a a a ,则=5S ()A.5B.7C.9D.11(2015·新课标Ⅱ,文9)已知等比数列}{n a 满足411=a ,)1(4453-=a a a ,则=2a ()A.2B.1C.21 D.81(2014·新课标Ⅱ,文5)等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项S n =()A .(1)n n +B .(1)n n -C .(1)2n n +D .(1)2n n -(2013·新课标Ⅰ,文6)设首项为1,公比为23的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则().A .S n =2a n -1B .S n =3a n -2C .S n =4-3a nD .S n =3-2a n(2012·新课标Ⅰ,文12)数列{n a }满足1(1)21n n n a a n ++-=-,则{n a }的前60项和为()A .3690B .3660C .1845D .1830二、填空题(2015·新课标Ⅰ,文13)数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n ,S n 为{a n }的前n 项和,若S n =126,则n =.(2014·新课标Ⅱ,文16)数列}{n a 满足nn a a -=+111,2a =2,则1a =_________.(2012·新课标Ⅰ,文14)等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若3230S S +=,则公比q =_____.三、解答题(2018·新课标Ⅰ,文17)已知数列{}n a 满足11a =,()121n n na n a +=+,设nn a b n=.(1)求123b b b ,,;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由;(3)求{}n a 的通项公式.(2018·新课标Ⅱ,文17)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.(2018·新课标Ⅲ,文17)等比数列{}n a 中,15314a a a ==,.(1){}n a 的通项公式;⑵记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m .(2017·新课标Ⅰ,文17)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,已知22S =,36S =-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求n S ,并判断1n S +,n S ,2n S +是否成等差数列.(2017·新课标Ⅱ,文17)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等比数列{b n }的前n 项和为T n ,a 1=-1,b 1=1,a 2+b 2=2.(1)若a 3+b 3=5,求{b n }的通项公式;(2)若T 3=21,求S 3.(2017·新课标Ⅲ,文17)设数列{}n a 满足()123212n a a n a n +++-= .(1)求{}n a 的通项公式;(2)求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和.(2016·新课标Ⅰ,文17)已知{}n a 是公差为3的等差数列,数列{}n b 满足12111==3n n n n b b a b b nb +++=1,,.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求{}n b 的前n 项和.(2016·新课标Ⅱ,文17)等差数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 5+a 7=6.(Ⅰ)求{a n }的通项公式;(Ⅱ)设b n =[lg a n ],求数列{b n }的前10项和,其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.(2016·新课标Ⅲ,文17)已知各项都为正数的数列{}n a 满足11a =,211(21)20n n n n a a a a ++---=.(1)求23,a a ;(2)求{}n a 的通项公式.(2014·新课标Ⅰ,文17)已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根。
历年高考新课标I 卷试题分类汇编(文)一数列
1、(2010年第17题)设等差数列{q }满足4 =5,%。
=一9.
(II )求{4}的前,项和S”及使得S 〃最大的序号〃的值。
「+2,/=5 9
解:(1)由 am=aI+(.n-1) d 及 ai=5, aw=-9 得 i 4]+9d=_9 解得 t d=—2
数列{am }的通项公式为a n =ll-2n o ... 6分
(2)由(1)知 Sm=nai+———-d=10n-n 2
因为 Sm=-(n-5)2+25. 所以n=5时,Sm 取得最大值。
……12分
2、(20H 年第17题)已知等比数列{〃}中,6 =1,公比q = L.
1 — </
(I ) S 〃为{%}的前〃项和,证明:s n =——
2
(II ) h n = log 3 67, + log 3 «2 + .. - + log 3 ,求数列2 的通项公式。
(I )证明:因为q=L, q = L 所以数列{祗}的通项式为
3 3
3
1(1-—)
故 s.=T 1—
3
z IT x
. 7J f , 八 八 c 、 n(n + l) .. , 〃(〃 + l) (II ) 解:b n = log 3+ log 3 a 2 + ... + log 3a n =一(1 + 2 + 3+—・ + 〃)=- --- 故a=-- -------- 2
2
3、(2012年第12题)数列{6}满足q*+(—l )〃氏=2〃 —1,则{«,}的前60项和为(D ) A. 3690 B. 3660 C. 1845 D. 1830
4、(2012年第14题)等比数列伯力的前n 项和为数,若S3+3Sz=0,则公比q= -2 ・
5、(2013年第6题)设首项为1,公比为错误!未找到引用源。
的等比数列{〃〃}的前〃项和为S 〃,则(D )
(A) S n = 2a n — 1 (B) S n = 3(0-2 (C) S 〃=4-3。
〃 (D) = 3 — 2a n 6、(2013年第17题)己知等差数列{/}的前〃项和S 〃满足53=0, §5=-5。
(I )求{%}的通项公式: (H )求数列{一1一}的前〃项和。
a2917a22
(I )求仇}的通项公式; 所以s” 二号
【解析】(I )设{禺}的公差为4,则S". 2
3q+3c/=O,
由已知可得(5% +104 = 一5,解得“ =1/ = T .故也}的通项公式为q 二2人
(II )由(I )知---------- = --------------- =-( ------- —----- ),
4〃一应什】(3 一2〃)(1 一2〃)2 In - 3 2〃一1
从而数列《一!一的前〃项和为.・,+一^——!—)='—2-11 1 3 2/7-3 2n -1 l-2n
7、(2014年第17题)已知{a“是递增的等差数列,a?, JU是方程x? - 5x+6=0的根.
(1)求{an}的通项公式:(2)求数列{3}的前n项和.
2n
解:(1)方程x2-5x+6=0的根为2, 3.又{aj是递增的等差数列,
故a?=2, 34=3,可得2d=1, d=-^-»故an=2+ (n - 2) x-^=-^-n+1» 2 2 2
(2)设数列{三与的前n项和为Sn,①
2n 21 22 232n-1 2n
若裳肯后+…鲁,②
2 22 2
3 2
4 2n 2nl
3 白(1-士)
①-②吗s母d(a+看卞…+玄)-^rf4x「I -希
2
解得sW+j(1一-^)-J2±2 2_ nil.
4 4 2n- 1 2n4"r2n+
8、(2015年第7题)已知{4}是公差为1的等差数列,S”为{册}的前r项和,若S8=4S-则,d=(B )
17 19
A. —
B. —
C. 10
D. 12
2 2
9、(2015年第13题)数列{(}中%=2,勺7=2%£为{4}的前〃项和,若S〃=126,则〃 =—6
10、(2016年第17题)已知{斯}是公差为3的等差数列,数列{九}满足〃尸1,。
2=;,”/向+〃用=汕“.
(II)由(I )知3/也+1=7也,从+1=-加,所以{仇}是公比为一的等比数列.…9分3 3
1-(?“ 3 1
所以{仇}的前n项和Sn=- —=—------ —…12分
। 1 2 2x3
-3
11、(2017年第17题)记Sn为等比数列{〃“}的前〃项和,已知S?=2, S3=-6.
(I )求{如}的通疏公式:(II)求{小}的前〃项和.
解:(I )依题“也+〃2="’〃尸1,岳=L 解得“1=2…2分
3
通项公式为au=2+3(〃-l)=3〃-l …6分
(1)求{•”}的通项公式:(2)求S”并判断S N,Sn, S.是否成等差数列
【解析】(1).・・$2=25=-6,
/. S「S]=% =—6 — 2 = -8)
又$2=6+0=2> 可得q'+4q + 4 = 0 ,/.q =-2 °
又生=巧/=_8,「・/=_2
=0•产=(-2)”。
(2)由(1)得色=虫匕《2 = 旦二巨1 = 2[(_2>一1]
l-q 1-(-2) 3
2 2
则Sz=/-2尸-1]名+2 =j[(-2r2-l]
2 2 2
所以% + % =-[(-2)-2-1] + - [(-2)^-1] = - [2(-2/-2]
4
又2S“=§[(—2)"—1],即S M +S==2S”
...S^+l, Sn, St+2 成等差数列.
12、(2018年第17题)已知数列{〃"}满足%=1,陷向=25 + 1”“,设"=?.
(1)求4 ,仇,么:(2)判断数列{"}是否为等比数列,并说明理由:(3)求{“”}的通项公式.
解:(1)由条件可得知+尸迎士11,小将〃=1代入得,色=4小而“尸1,所以,34. n 将〃=2代入得,“3=3"2,所以,〃3=12.从而仇=1,岳=2,优=4.
(2){瓦}是首项为1,公比为2的等比数列.
由条件可得上=生,即儿•尸2儿,又仇=1,所以{4}是首项为1,公比为2的等比数列. 〃 + 1 H
(3)由(2)可得4 = 2"-、所以的=〃・2,门. n 5 6
14. [2019年第18题】记Sn为等差数列{内}的前n项和,已知S9i.
(1)若"3=4,求{“〃}的通项公式:(2)若求使得S丽的〃的取值范围.
【解析】(1)设{可}的公差为/由59=—%得%+44 = 0.由s=4得q+24 = 4.
于是6 = 8,4 = —2 .因此他}的通项公式为4=10 —2”.
(2)由(1) f..' % = -44 ,故a” = (〃-5)4,S" = ’”\,以" 2
由q>0知d<0,故等价于〃2-11〃 + 10於0,解得19W10.
5 5
13、【2019年第14题】记S为等比数列{斯}的前〃项和.若%=1,邑=二,则§4= _______ _ ____ ,
6 8
所以〃的取值范围是{〃皿〃410〃—十
15、【2020年第10题】设{qj是等比数列,且6+。
2+q = 1, a2 +a3+a4 =2 ,则仆+叫+仆二(D
A. 12
B. 24
C. 30
D. 32
16、【2020年第16题】数列{/}满足am 十 (- 1)"4 = 3〃-1,前16项和为540,则q=7 【详解】4+2+(-1)"。
“=3〃-1,
当〃为奇数时,%+2=""+3〃-1:当八为偶数时,4”+2+4=3〃-1.
设数列{4}前〃项和为S”,
$6 =4 +a2 +a3 +a4 -* ----- I-£716=a] +a3 +a5--- + a i5 +(a2 +«4) + ---(«I4 +«16)
=a1 + 3 + 2) + (q + 10) + (% + 24) + (% + 44) + (a x + 70)
+(药 + 102) + (a} +140) + (5+17 + 29 + 41)
=84 + 392 + 92 = 84 + 484 = 540 ,
,% = 7.。