高考数学复习等差等比数列综合问题目
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高考数学大题精做之解答题题型全覆盖高端精品第二篇数列与不等式专题05等差数列和等比数列的证明问题【典例1】设n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知23a =,121n n a a +=+.(1)证明{}1n a +为等比数列;(2)判断n ,n a ,n S 是否成等差数列?并说明理由.【思路引导】(1)由递推关系求得1a ,通过计算1121n n a a ++=+,证得数列{}1n a +为等比数列.(2)由(1)求得数列{}n a 的通项公式,由分组求和法求得n S ,证得2n n n S a +=,所以n ,n a ,n S 成等差数列.【典例2】已知数列{}n a 有0n a ≠,n S 是它的前n 项和,13a =且22213,2n n n S n a S n -=+≥.(1)求证:数列{}1n n a a ++为等差数列.(2)求{}n a 的前n 项和n S .【思路引导】(1)先化简已知得21()3n n S S n -+=,21()3(1)n n S S n ++=+,再求出1=6n 3n n a a +++,再证明数列{}1n n a a ++为等差数列;(2)对n 分奇数和偶数两种情况讨论得解.【典例3】已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0,1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-.(1)证明:{a n +b n }是等比数列,{a n –b n }是等差数列;(2)求{a n }和{b n }的通项公式.【思路引导】(1)可通过题意中的1434n n n a a b +-=+以及1434n n n b b a +-=-对两式进行相加和相减即可推导出数列{}n n a b +是等比数列以及数列{}n n a b -是等差数列;(2)可通过(1)中的结果推导出数列{}n n a b +以及数列{}n n a b -的通项公式,然后利用数列{}n n a b +以及数列{}n n a b -的通项公式即可得出结果.【典例4】已知数列{}n a 满足11a =,且1131n n n n a a a a ++-=+.(1)证明数列11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)若21nn n b a =+,求数列{}n b 的前n 项和n S .【思路引导】(1)由1131n n n n a a a a ++-=+,利用定义能证明11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是以12为公差的等差数列,从而求出21na n =-;(2)由1221nn n n b n a -==⋅+,利用错位相减法即可求得数列{}n b 的前n 项和.【典例5】在正项数列{}n a 中,已知11121n n n n a a a a a ++=-=+,且22nn a b =-.(1)证明:数列{}n b 是等差数列;(2)设{}n b 的前n 项和为n S ,证明:123111134n S S S S +++⋯+<.【思路引导】(1)由题设条件证明数列{}2n a 是等差数列,并得出数列{}2n a 的通项公式,进而得出21n b n =+,再由等差数列的定义证明即可;(2)由等差数列的前n 项和公式得出n S ,再由裂项求和法证明不等式.【典例6】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.【思路引导】(1)根据题中条件所给的数列{}n a 的递推公式()121n n na n a +=+,将其化为()121n n n a a n++=,分别令1n =和2n =,代入上式求得24a =和312a =,再利用nn a b n=,从而求得11b =,22b =,34b =;(2)利用条件可以得到121n na a n n+=+,从而可以得出12n n b b +=,这样就可以得到数列{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列;(3)借助等比数列的通项公式求得12n na n-=,从而求得12n n a n -=⋅.【典例7】一种掷骰子走跳棋的游戏:棋盘上标有第0站、第1站、第2站、…、第100站,共101站,设棋子跳到第n 站的概率为n P ,一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次骰子,棋子向前跳动一次.若掷出奇数点,棋子向前跳一站;若掷出偶数点,棋子向前跳两站,直到棋子跳到第99站(获胜)或第100站(失败)时,游戏结束(骰子是用一种均匀材料做成的立方体形状的游戏玩具,它的六个面分别标有点数1,2,3,4,5,6).(1)求0P ,1P ,2P ,并根据棋子跳到第n 站的情况,试用2n P-和1n P -表示n P ;(2)求证:1{}12100()n n P P n --=⋯,,,为等比数列;(3)求玩该游戏获胜的概率.【思路引导】(1)在第0站是必然事件,所以01P =.棋子跳到第1站,只有一种情形,第一次掷骰子出现奇数点,可求出1P ,棋子跳到第2站,包括两种情形,①第一次掷骰子岀现偶数点,②前两次掷骰子出现奇数点,可求出2P .棋子跳到第站,包括两种情形,①棋子先跳到第2n -站,又掷骰子出现偶数点,②棋子先跳到第1n -站,又掷骰子出现奇数点,进行求解.(2)由(1)知,211122n n n P P P --=+,所以112(1)2n n n n P P P P ----=--可证.(3)该游戏获胜的概率,即求99P ,由(2)用累加法可求解.1.在数列{}n a 中,有()2*1232n a a a a n n n +++⋯+=+∈N .(1)证明:数列{}n a 为等差数列,并求其通项公式;(2)记11n n n b a a +=⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .2.已知数列{}n a 中,11a =且()*12621n n a a n n N +=+-∈(1)求证:数列2n n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列;(2)求数列{}n a 的前n 项和n S .3.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,满足2n n S a n =-,*n ∈N .(1)求证:数列{}1n a +为等比数列;(2)若()2log 1n nb a =+,求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .4.已知数列{}n a ,{}n b 满足11a =,112b =,1122n n n a a b +=+,1122n n nb a b +=+.(1)证明:数列{}n n a b +,{}n n a b -为等比数列;(2)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,证明:103n S <.5.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n S a n =+.(1)证明:数列{}23n a n --是等比数列;(2)设2n n b n a =-,证明:1211123n b b b ++⋅⋅⋅+<.6.设*n N ∈,向量(31,3)AB n =+ ,(0,32)BC n =-,na AB AC =⋅ .(1)试问数列{}1n n a a +-是否为等差数列?为什么?(2)求数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .7.已知数列{}n a 满足13a =,()1211n n a a n n n n +=+++.(1)证明:数列{}n na 为等差数列;(2)设()()122n n n b a a +=--,求数列{}n b 的前n 项和n S .8.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,132n n S S +=+,n *∈N .(1)证明:数列{}1n S +为等比数列;(2)已知曲线()22:191n n C x a y +-=若n C 为椭圆,求n 的值;(3)若33log 22n n n a a b ⎛⎫⎛⎫=⨯⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求数列{}n b 的前n 项和n T .9.已知数列{n a }的前n 项和为Sn ,1232a a a +=,且对任意的n ∈N*,n≥2都有1112(25)n n n nS n S S ra +--++=.(1)若1a ≠0,213a a =,求r 的值;(2)数列{n a }能否是等比数列?说明理由;(3)当r =1时,求证:数列{n a }是等差数列.10.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,公比22340,22,2q S a S a >=-=-.数列{}n b 满足()2*2114,(1)n n a b nb n b n n n N +=-+=+∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)证明数列n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列;(3)设数列{}n c 的通项公式为:24n nn n n a b n c a b n ⎧-⎪⎪=⎨⎪⎪⎩为奇数为偶数,其前n 项和为n T ,求2n T .11.为了治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更有效,为此进行动物试验.试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验.对于两只白鼠,随机选一只施以甲药,另一只施以乙药.一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮试验.当其中一种药治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多4只时,就停止试验,并认为治愈只数多的药更有效.为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施以乙药的白鼠未治愈则甲药得1分,乙药得1-分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白鼠未治愈则乙药得1分,甲药得1-分;若都治愈或都未治愈则两种药均得0分.甲、乙两种药的治愈率分别记为α和β,一轮试验中甲药的得分记为X .(1)求X 的分布列;(2)若甲药、乙药在试验开始时都赋予4分,(0,1,,8)i p i = 表示“甲药的累计得分为i 时,最终认为甲药比乙药更有效”的概率,则00p =,81p =,11i i i i p ap bp cp -+=++(1,2,,7)i = ,其中(1)a P X ==-,(0)b P X ==,(1)c P X ==.假设0.5α=,0.8β=.(i)证明:1{}i i p p +-(0,1,2,,7)i = 为等比数列;(ii)求4p ,并根据4p 的值解释这种试验方案的合理性.参考答案【典例1】解:(1)证明:∵23a =,2121a a =+,∴11a =,由题意得10n a +≠,1122211n n n n a a a a +++==++,∴{}1n a +是首项为2,公比为2的等比数列.(2)由(1)12nn a +=,∴21nn a =-.∴11222212n n n S n n ++-=-=---,∴()12222210n n n n n S a n n ++-=+----=,∴2nn n S a +=,即n ,n a ,n S 成等差数列.【典例2】解:(1)当2n ≥时,22221113()()3,0n n n n n n n n n S n a S S S S S n a a ---=+-+=≠,所以21()3n n S S n -+=,21()3(1)n n S S n ++=+,两式对应相减得13(21)n n a a n ++=+,所以11)63(63)6n n n n a a a a n n +-=+-++-=)-((又n=2时,2222(3+)129,6a a a =+∴=所以39a =,所以2231)69(6+3)6a a a a ++=+-=()-(,所以数列{}1n n a a ++为等差数列.(2)当n 为偶数时,12341()()()3(37(21))n n n S a a a a a a n -=++++++=+++- 2(321)323()22nn n n +-=⋅=+当n 为奇数时,1231()()n n n S a a a a a -=+++++21(521)3233(59(21))33(2)322n n n n n -+-=++++-=+=+-+ ()23n n 2=+综上:()23S n n 2n =+【典例3】解:(1)由题意可知1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-,111a b +=,111a b -=,所以1144323442n n n n n n n n a b a b b a a b ++=+=--+++-,即()1112n n nn a b ab ++++=,所以数列{}n n a b +是首项为1、公比为12的等比数列,(112n n n a b -+=,因为()11443434448n n n n n n n n a b a b b a a b ++---=+-=-+-,所以112n n n n a b a b ++=-+-,数列{}n n a b -是首项1、公差为2的等差数列,21n n a b n -=-.(2)由(1)可知,(112n n n a b -+=,21n n a b n -=-,所以()111222nn nn n n a ab a b n =++-=+-,()111222nn n n n n b a b a b n 轾=+--=-+臌.【典例4】解:(1)因为1131n n n n a a a a ++-=+,所以113n n n a a a +-=+,两边都加上1,得()12113n n n a a a +++=+,所以111211112121n n n a a a +⎛⎫=+=+ ⎪+++⎝⎭,即1111112n na a +-=++,所以数列11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是以12为公差的等差数列,且首项是11112a =+,所以112n n a =+,即21n a n=-.(2)因为1221nn n n b n a -==⋅+,所以数列{}n b 的前n 项和1211122322n n S n -=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⋅,①则12321222322nn S n =⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⋅,②由①-②,得()121111212122121n n n n S n n --=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯-⋅=--,所以()121nn S n =-⋅+.【典例5】解:(1)∵112n n n na a a a ++-=+∴2212n n a a +-=,∴数列{}2n a 是公差为2的等差数列.∵11a =∴()2211121n a a n ==+-,,∴221n a n =-,∴22n n a b =-,∴22n n b a =+,∴21n b n =+,∴()123211n n b b n n +-=+-+=,∴数列{}n b 是等差数列.(2)由(1)可得∴()()32122n n n S n n ++==+,∴111122n S n n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,∴1231111n S S S S ++++…,11111111111232435112n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ (1111311131221242124)n n n n ⎛⎫⎛⎫=+--=-+< ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭.【典例6】解:(1)由条件可得()121n n n a a n++=.将1n =代入得,214a a =,而11a =,所以,24a =.将2n =代入得,323a a =,所以,312a =.从而11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列.由条件可得121n na a n n+=+,即12n n b b +=,又11b =,所以{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列;(3)由(2)可得11122n n nn a b n--==⨯=,所以12n n a n -=⋅.【典例7】解:(1)棋子开始在第0站是必然事件,所以01P =.棋子跳到第1站,只有一种情形,第一次掷骰子出现奇数点,其概率为12,所以112P =.棋子跳到第2站,包括两种情形,①第一次掷骰子岀现偶数点,其概率为12;②前两次掷骰子出现奇数点,其概率为14,所以2113244P =+=.棋子跳到第(299)n n 站,包括两种情形,①棋子先跳到第2n -站,又掷骰子出现偶数点,其概率为212n P -;②棋子先跳到第1n -站,又掷骰子出现奇数点,其概率为112n P -.故211122n n n P P P --=+.(2)由(1)知,211122n n n P P P --=+,所以112(1)2n n n n P P P P ----=--.又因为1012P P -=-,所以1{}(1,2,,100)n n P P n --= 是首项为12-,公比为12-的等比数列.(3)由(2)知,11111222n nn n P P --⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.所以9999989897100()()()P P P P P P P P =-+-++-+ 99981111222⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭99111221112⎡⎤⎛⎫⎛⎫---⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=+⎛⎫-- ⎪⎝⎭10021132⎛⎫=- ⎪⎝⎭.所以玩该游戏获胜的概率为10021132⎛⎫- ⎪⎝⎭.1.【思路引导】(1)由前n 项和与通项关系,求出{}n a 的通项公式,再利用等差数列的定义,即可证明;(2)求出数列{}n b 的通项公式,用裂项相消法,即可求解.解:(1)因为()2*1232n a a a a n n n +++⋯+=+∈N,所以当2n ≥时,212312((11))n a a a a n n -+++⋯+=--+,上述两式相减并整理,得21(2)n a n n =+≥.又因为1n =时,211213a =+⨯=,适合上式,所以()*21n a n n =+∈N .从而得到121n an -=-,所以12n n a a --=,所以数列{}n a 为等差数列,且其通项公式为()*12n N a n n +∈=.(2)由(1)可知,111111(21)(23)22123n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪⋅+⋅+++⎝⎭.所以12311111111123557792123n n T b b b b n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++=-+-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦11123233(23)n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭.2.【思路引导】(1)根据递推公式可得111133322223222n n n n n n n n a a n a n n n n a a a +++++-++===+++,即可证明;(2)由(1)1322n n na =⨯-,进而利用分组法求得数列的和即可解:(1)证明:∵()12621N*n n a a n n +=+-∈,∴1132n n a a n +=+-,∴111133322223222n n n n n n n n a a n a n n n a a a +++++-++===+++,11131222a +=+= ,∴2n n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,首项为32,公比为3(2)解:由(1)得,13133222n n n n a -+=⨯=⨯,∴1322n n na =⨯-,123n n S a a a a =++++……()()12311333312322n n =++++-++++…………()()()23133311112132244n n n n n n --++=-=--12334n n n +---=3.【思路引导】(1)利用1n n n a S S -=-可得121n n a a -=+,再证明111n n a a -++是定值即可;(2)将1n a +代入()2log 1n n b a =+,然后利用裂项相消法求和.解:(1)由题可知2n n S a n =-,①当1n =时,11121a S a ==-,得11a =;当2n ≥时,()1121n n S a n --=--,②①-②并整理,得121n n a a -=+,所以()1121n n a a -+=+,所以数列{}1n a +是首项为2,公比为2的等比数列;(2)由(1)知()22log 1log 2nn n b a n =+==,则()1111111n n b b n n n n +==-++,所以12233411111n n n T b b b b b b b b +=+++⋅⋅⋅+111111111223341n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭111n =-+1n n =+.4.【思路引导】(1)将题中条件分别相加和相减,结合等比数列的定义,即可得证.(2)根据(1)结论可求出1344n nn a ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则前n 项和n S 为两个等比数列的前n 项和之和,代入公式,即可求解.解:(1)依题:11122122n n n n n n a a b b a b++⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,两式相加得:()1134n n n n a b a b +++=+,∴{}n n a b +为等比数列,两式相减得:()1114n n n n a b a b ++-=-,∴{}n n a b -为等比数列.(2)由上可得:13324n n n a b -⎛⎫+= ⎪⎝⎭①,11124n n n a b -⎛⎫-= ⎪⎝⎭②,两式相加得:1344nnn a ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,1133114444131144n n n S ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+--1310441331144<+=--.5.【思路引导】(1)由已知当2n ≥时,可得11221n n n n S n S a a --=--+=,整理为[]12322(1)3n n a n a n ---=---,根据等比数列的定义,即可证明结论;(2)由(1)求出n a ,进而求出323nn b =⨯-,根据()111232321nn n b =≤⨯-(1n =取等号),要证1211123n b b b ++⋅⋅⋅+<成立,转化为证等比数列12{}32n ⨯前n 项和小于或等于23,即可证明结论.解:(1)当2n ≥时,由221122(1)n n n n S a n S a n --⎧=+⎨=+-⎩1221n n a a n -⇒=-+[]12322(1)3n n a n a n -⇒--=---,令1n =1121S a ⇒=+11a ⇒=-,则12360,230n a a n --=-≠∴--≠,12322(1)3n n a n a n ---=---故{}23n a n --为等比数列;(2)由(1)得1236232n n n a n ---=-⋅=-⨯,2332n n a n =+-⨯,323n n b =⨯-,()111232321n n n b =≤⨯-111(132n n -=⨯=时,取等号),所以原式01111322n -⎡⎤≤⨯+⋅⋅⋅+⎢⎥⎣⎦111211312n ⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦=⨯-2121323n ⎡⎤⎛⎫=-<⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,所以1211123n b b b ++⋅⋅⋅+<成立.6.【思路引导】(1)先求解出AC的坐标表示,然后根据数量积的坐标表示求解出{}n a 的通项公式,再根据定义判断{}1n n a a +-是否为等差数列;(2)根据(1)中结果求出1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,然后根据裂项相消法求解出n S 的表达式.解:(1)(31,31)AC AB BC n n =+=++,2(31)3(31)(31)(34)n a n n n n ∴=+++=++.1(34)(37)(31)(34)6(34)n n a a n n n n n +-=++-++=+ ,()()21118n n n n a a a a +++∴---=为常数,{}1n n a a +∴-是等差数列.(2)111133134n a n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,1111111111347710313434341216n n S n n n n ⎛⎫⎛⎫∴=-+-++-=-= ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭ .7.【思路引导】(1)在等式()1211n n a a n n n n +=+++两边同时乘以()1n n +,结合等差数列的定义可证明出数列{}n na 为等差数列;(2)结合(1)中的结论求出数列{}n a 的通项公式,进而求出数列{}n b 的通项公式,然后利用裂项求和法求出数列{}n b 的前n 项和n S .解:(1)由()1211n n a a n n n n +=+++得()112n n n a na ++-=,又13a =,所以数列{}n na 首项为3,公差为2的等差数列;(2)由(1)得,()32121n na n n =+-=+,所以2112n n a n n+==+.所以11222n a n n ⎛⎫-=-+=- ⎪⎝⎭,所以1121n a n +-=-+,所以()()()11112211n n n b a a n n n n +=--==-++,所以1111111111112233445111n n S n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.8.【思路引导】(1)利用{}n S 的递推公式证明出111n n S S +++为非零常数,即可得出结论;(2)利用(1)中的结论求出n S ,由n a 与n S 之间的关系求出n a ,结合题意得出190191n n a a ->⎧⎨-≠⎩,可求出n 的值;(3)求出数列{}n b 的通项公式,然后利用错位相减法求出n T .解:(1)对任意的n *∈N ,132n n S S +=+,则1133311n n n n S S S S +++==++且113S +=,所以,数列{}1n S +是以3为首项,以3为公比的等比数列;(2)由(1)可得11333n n n S -+=⨯=,31n n S ∴=-.当2n ≥时,()()111313123nn n n n n S a S ---=-=---=⨯,12a =也适合上式,所以,123n n a -=⨯.由于曲线()22:191n n C x a y +-=是椭圆,则190191n n a a ->⎧⎨-≠⎩,即1123192318n n --⎧⨯<⎨⨯≠⎩,n N *∈ ,解得1n =或2;(3)11333log 3log 3322n n n nn n a a b n --⎛⎫⎛⎫=⨯==⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,01211323333n n T n -∴=⨯+⨯+⨯++⋅ ,①()12131323133n n n T n n -=⨯+⨯++-⋅+⋅ ,②①-②得()()012111312312333333132n n n nnnn T n n -⨯--⋅--=++++-⋅=-⋅=- ,因此,()21314n nn T -⋅+=.9.【思路引导】(1)令2n =,得到321149S S S ra -+=,再将和用项来表示,再结合条件,求得结果;(2)假设其为等比数列,利用21112a a q a q +=,结合10a ≠,得到关于q 的方程,求解得出2q =或1q =-,将其回代检验得出答案;(3)将r =1代入上式,类比着写出()()1114213n n n S n a a ra n --=---≥,两式相减得到()()112233n n n na a n a n +-+=+≥,进一步凑成()1124n n n n a a a a n ----=-≥,结合322112a a a a a -=-=,从而证得数列{}n a 是以1a 为首项,21a 为公差的等差数列.解:(1)令n =2,得:321149S S S ra -+=,即:()()321211149a a a a a a ra ++-++=,化简,得:3211454a a a ra --=,因为,1232a a a +=,213a a =,所以,111145534a a a ra ⨯-⨯-=,解得:r =1.(2)假设{}n a 是等比数列,公比为q ,则21112a a q a q +=,且10a ≠,解得2q =或1q =-,由()111225n n n nS n S S ra +--++=,可得()11422n n n S na a ra n +=--≥,所以()()1114213n n n S n a a ra n --=---≥,两式相减,整理得()11223n n n na a n a +-+=+,两边同除以1n a -,可得()2231n q q q -=-,因为1q ≠,所以20q q -≠,所以上式不可能对任意3n ≥恒成立,故{}n a 不可能是等比数列.(3)1r =时,令2n =,整理得1231454a a a ra --+=,又由1232a a a +=可知21313,5a a a a ==,令3n =,可得4321611S S S a -+=,解得417a a =,由(2)可知()11422n n n S na a a n -=--≥,所以()()1114213n n n S n a a a n --=---≥,两式相减,整理得()()112233n n n na a n a n +-+=+≥,所以()()()2121214n n n n a a n a n ---+=+≥,两式相减,可得()()()()()()1111224n n n n n n n n n a a a a a a a a n +-------=---≥,因为()()43320a a a a ---=,所以()()()11204n n n n a a a a n ------=≥,即()1124n n n n a a a a n ----=-≥,又因为322112a a a a a -=-=,所以数列{}n a 是以1a 为首项,21a 为公差的等差数列.10.【思路引导】(1)由题意分别求得数列的首项和公比即可确定数列的通项公式;(2)由题意结合递推关系证明1n 1n b b n n +-+为定值即可证明数列n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列;(3)首项求得212n n n p c c -=+的表达式,然后结合通项公式的特点错位相减即可确定数列{}n c 的前n 项和n T .解:(1)∵等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,公比22340,22,2q S a S a >=-=-.∴3422a a a =-,可得()2222a q a q =-,∴220q q --=,解得2q =.∴12222a a a +=-,即121222a a a =-=-,解得12a =.∴2n n a =.(2)证明:∵214a b =,∴11b =∵21(1)n n nb n b n n +-+=+,∴*1n 1,1n b b n N n n +-=∈+,综上,n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为111b =,公差是1的等差数列.∵n b n n =,∴2n b n =.(3)令22122221212(21)2(2)2(41)2(41)424n nn n n n n n n p c c n n -----⋅⋅=+=-+=-⋅=-⋅012123474114(41)4n n T n -=⨯+⨯+⨯+⋯⋯+-⋅123243474114(41)4nn T n =⨯+⨯+⨯+⋯⋯+-⋅01231233444444444(41)4n n n T n --=⨯+⨯+⨯+⨯+⋯⋯+⋅--⋅,()12161433(41)414n nn T n -⨯--=+--⋅-2164334(41)433n nn T n -=-+⨯--⋅277123433n n n T --=-+⋅27127499n n n T -=+⋅.11.【思路引导】(1)首先确定X 所有可能的取值,再来计算出每个取值对应的概率,从而可得分布列;(2)(i )求解出,,a b c 的取值,可得()110.40.50.11,2,,7i i i i p p p p i -+=++=⋅⋅⋅,从而整理出符合等比数列定义的形式,问题得证;(ii )列出证得的等比数列的通项公式,采用累加的方式,结合8p 和0p 的值可求得1p ;再次利用累加法可求出4p .解:(1)由题意可知X 所有可能的取值为:1-,0,1()()11P X αβ∴=-=-;()()()011P X αβαβ==+--;()()11P X αβ==-则X 的分布列如下:X1-01P ()1αβ-()()11αβαβ+--()1αβ-(2)0.5α= ,0.8β=0.50.80.4a ∴=⨯=,0.50.80.50.20.5b =⨯+⨯=,0.50.20.1c =⨯=(i )()111,2,,7ii i i p ap bp cp i -+=++=⋅⋅⋅ 即()110.40.50.11,2,,7i i i i p p p p i -+=++=⋅⋅⋅整理可得:()11541,2,,7ii i p p p i -+=+=⋅⋅⋅()()1141,2,,7i i i i p p p p i +-∴-=-=⋅⋅⋅{}1i i p p +∴-()0,1,2,,7i =⋅⋅⋅是以10p p -为首项,4为公比的等比数列(ii )由(i )知:()110144i ii i p p p p p +-=-⋅=⋅78714p p p ∴-=⋅,67614p p p -=⋅,……,01014p p p -=⋅作和可得:()880178011114414441143p p p p p ---=⋅++⋅⋅⋅+===-18341p ∴=-()4401234401184144131144441434141257p p p p p --∴=-=⋅+++==⨯==--+4p 表示最终认为甲药更有效的.由计算结果可以看出,在甲药治愈率为0.5,乙药治愈率为0.8时,认为甲药更有效的概率为410.0039257p =≈,此时得出错误结论的概率非常小,说明这种实验方案合理.。
等差与等比数列一、单项选择题1.已知等差数列{}a n 的前n 项和为S n ,2S 8=S 7+S 10,则S 21=( )A .21B .11C .-21D .02.在等比数列{}a n 中,若a 2 019=4,a 2 021=9,则a 2 020=( )A .6B .-6C .±6D .1323.在等差数列{}a n 中,a 1+a 8+a 6=15,则此等差数列的前9项之和为( )A .5B .27C .45D .904.等比数列{}a n 的公比为q ,前n 项和为S n ,设甲:q >0,乙:{}S n 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5.已知等差数列{}a n 的项数为奇数,其中所有奇数项之和为319,所有偶数项之和为290,则该数列的中间项为( )A .28B .29C .30D .316.设{}a n 为等比数列,{}b n 为等差数列,且S n 为数列{}b n 的前n 项和,若a 2=1,a 10=16,且a 6=b 6,则S 11=( )A .20B .30C .44D .887.已知等差数列{}a n 的前n 项和为S n ,等差数列{}b n 的前n 项和为T n .若S n T n =2n -1n +1 ,则a 5b 5=( ) A .1911 B .1710 C .32 D .758.在等差数列{}a n 中,已知a 5>0,a 3+a 8<0,则使数列{}a n 的前n 项和S n <0成立时n 的最小值为( )A .6B .7C .9D .10二、多项选择题9.已知等比数列{}a n 的公比为q ,且a 5=1,则下列选项正确的是( )A .a 3+a 7≥2B .a 4+a 6≥2C .a 7-2a 6+1≥0D .a 3-2a 4-1≥010.已知无穷等差数列{}a n 的公差d ∈N *,且5,17,23是{}a n 中的三项,则下列结论正确的是( )A .d 的最大值是6B .2a 2≤a 8C .a n 一定是奇数D .137一定是数列{}a n 中的项11.已知数列{}a n 的前n 项和为S n ,则下列说法正确的是( )A .若S n =n 2-1,则{}a n 是等差数列B .若S n =2n -1,则{}a n 是等比数列C .若{}a n 是等差数列,则S 99=99a 50D .若{}a n 是等比数列,且a 1>0,q >0,则S 2n -1·S 2n +1>S 22n12.已知数列{}a n 是等比数列,下列结论正确的为( )A .若a 1a 2>0,则a 2a 3>0B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0C .若a 2>a 1>0,则a 1+a 3>2a 2D .若a 1a 2<0,则()a 2-a 1 ()a 2-a 3 <0三、填空题13.设等差数列{}a n 的前n 项和为S n ,若S 7=28,则a 2+a 3+a 7的值为________.14.已知等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,a 3=7,S 3=21,则公比q =________.15.已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3,a 5,a 10成等比数列,则S 7a 7=________. 16.已知等差数列{}a n 的公差为d ()d >1 ,前n 项和为S n ,若a 7=a 5+3a 1,且a 2是S 4-1和a 1-1的等比中项,则d =________,S n =________.。
专题7.5数列的综合应用练基础1.(2021·浙江高三专题练习)已知正项等差数列{}n a 和正项等比数列{}n b },111a b ==,3b 是2a ,6a 的等差中项,8a 是3b ,5b 的等比中项,则下列关系成立的是()A .100100a b >B .102411a b =C .105a b >D .999a b >2.(2021·江西赣州市·高三二模(理))朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有132根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是()A .5B .6C .7D .83.【多选题】(2020·湖南高三月考)在“全面脱贫”行动中,贫困户小王2020年1月初向银行借了扶贫免息贷款10000元,用于自己开设的农产品土特产品加工厂的原材料进货,因产品质优价廉,上市后供不应求,据测算每月获得的利润是该月月初投人资金的20%,每月月底需缴纳房租600元和水电费400元,余款作为资金全部用于再进货,如此继续.设第n 月月底小王手中有现款为n a ,则下列论述正确的有()(参考数据:11121.27.5,1.29==)A .112000a =B .1 1.21000n n a a +=-C .2020年小王的年利润为40000元D .两年后,小王手中现款达41万4.(2021·江西高三其他模拟(理))已知公差不为0的等差数列{}n a 的部分项1k a ,2k a ,3k a ,……构成等比数列{}n a ,且11k =,22k =,35k =,则n k =___________.5.(2021·西安市经开第一中学高三其他模拟(理))数列{}n a 满足:11a =,点()1,n n n a a ++在函数1y kx =+的图像上,其中k 为常数,且0k ≠(1)若124,,a a a 成等比数列,求k 的值;(2)当3k =时,求数列{}n a 的前2n 项的和2n S .6.(2021·江苏高考真题)已知数列{}n a 满足12a =,且()*1321n n a a n n N +=+-∈.(1)求证:数列{}n a n +为等比数列;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)求数列{}n a 的前n 项和n S .7.(2021·全国高三其他模拟(理))已知在等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,且375,49a S ==.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2,n an n b a +=数列{}n b 的前n 项和为,n T 且1000,n T ≥求n 的取值范围.8.(2021·太原市·山西大附中高三其他模拟)在数列{}{},n n a b 中,11111,331,331n n n n n n a b a a b n b b a n ++===---=-++.等差数列{}n c 的前两项依次为2a ,2b .(1)求数列{}n c 的通项公式;(2)求数列(){}+nnna b c 的前n 项和nS.9.(2021·重庆高三三模)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()21*n n a S n N -=∈.(1)求数列{}n a 的通项公式:(2)设()()11211n n n n a b a a +++=--,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:213n T ≤<.10.(2021·沂水县第一中学高三其他模拟)在数列{}n a 中,()111,01nn n a a a c ca +==>+,且125,,a a a 成等比数列.(1)证明数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n b 满足()2141n n n b n a a +=+,其前n 项和为n S ,证明:1n S n <+.练提升1.(2021·河南郑州市·高三三模(文))1967年,法国数学家蒙德尔布罗的文章《英国的海岸线有多长?》标志着几何概念从整数维到分数维的飞跃.1977年他正式将具有分数维的图形成为“分形”,并建立了以这类图形为对象的数学分支——分形几何.分形几何不只是扮演着计算机艺术家的角色,事实表明它们是描述和探索自然界大量存在的不规则现象的工具.下面我们用分形的方法来得到一系列图形,如图1,线段AB 的长度为1,在线段AB 上取两个点C ,D ,使得13AC DB AB ==,以CD 为一边在线段AB 的上方做一个正三角形,然后去掉线段CD ,得到图2中的图形;对图2中的线段EC 、ED 作相同的操作,得到图3中的图形;依此类推,我们就得到了以下一系列图形:记第n 个图形(图1为第一个图形)中的所有线段长的和为n S ,对任意的正整数n ,都有n S a <,则a 的最小值为__________.2.(2020·沙坪坝区·重庆南开中学高三月考)已知数列{}n a 是公差不为0的等差数列,其前n 项和为n S ,满足535S =,且1a ,4a ,13a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若241n n b a =-,数列{}nb 的前n 项和为n T ,实数λ使得13n nT S λ++≤对任意*n N ∈恒成立,求λ的取值范围.3.(2021·全国高三其他模拟)有下列三个条件:①数列{}2n a -是公比为12的等比数列,②n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为1的等差数列,③21n n S a =-,在这三个条件中任选一个,补充在题中“___________”处,使问题完整,并加以解答.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,对任意的*n ∈N ,都有___________.已知数列{}n b 满足32nn b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,是否存在*k ∈N ,使得对任意的*n ∈N ,都有n kn ka ab b ≤?若存在,试求出k 的值;若不存在,请说明理由.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.4.(2021·四川自贡市·高三三模(文))已知数列{a n }的前n 项和为S n ,21n n S a =-,数列{b n }是等差数列,且b 1=a 1,b 6=a 5.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)若11n n n c b b +=,记数列{c n }的前n 项和为T n ,证明:3T n <1.5.(2021·全国高三其他模拟)在①22n n S a =-;②32442a a a =+-;③321,2,S S S +成等差数列这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.问题:数列{a n }是各项均为正数的等比数列,前n 项和为S n ,a 1=2,且___.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若n n b =*n N ∈),求数列{b n }的前n 项和T n .6.(2021·宁波市北仑中学高三其他模拟)已知数列{}n a 满足1122,1,1,n n n a n n a a a n n ++⎧==⎨---⎩为奇数为偶数,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,2,n n b a n N *=∈(1)求证:数列{}n b 为等比数列,并求其通项n b ;(2)求{}n nb 的前n 项和n T 及{}n a 的前n 项和为n S .7.(2021·湖北高三其他模拟)在等比数列{a n }中,公比0q >,其前n 项和为S n ,且S 2=6,___________.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设log 2n n a b =,且数列{c n }满足c 1=1,c n +1﹣c n =b n +1b n ,求数列{c n }的通项公式.从①.S 4=30,②.S 6﹣S 4=96,③.a 3是S 3与2的等差中项,这三个条件中任选一个,补充到上面问题中的横线上,并作答.8.(2021·全国高三其他模拟)从①n b n =,②(6)n n b n =⋅﹣,③()212nn b n =+⋅中任选一个填入下面的空中,并解答.设等比数列{}n a 的公比3241,4,10q a a a >-=+=-,且____.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列132n n a b ⎧⎫-⋅⎨⎬⎩⎭的前n 项和.9.(2021·浙江高三其他模拟)已知数列{n b }满足13b =,27b =且n b =n n a c +,n ∈*N (n a 是等比数列,n c 是等差数列),记数列{n a }的前n 项和为n S ,{n c }的前n 项和为n T ,若公比数q 等于公差数d ,且2234a c =.(1)求数列{nb }的通项公式;(2)记n R 为数列{n b }的前n 项和,求22nR n -(n ≥2,且n ∈*N )的最小值.10.(2021·浙江金华市·高三三模)若数列{}n a 的前n 项和为n S ,()14,2(1)n n a n a n S n N *=⋅=+⋅∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)已知数列{}n b 满足68n b n =-,其前n 项和为n T ,若(1)nn n S T λ≥-⋅⋅对任意n *∈N 恒成立,求实数λ的取值范围.练真题1.(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2.(2020·浙江省高考真题)已知等差数列{a n }的前n 项和S n ,公差d ≠0,11a d≤.记b 1=S 2,b n+1=S 2n+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 =3.(2019年浙江卷)设,a b R ∈,数列{}n a 中,21,n n n a a a a b +==+,b N *∈,则()A.当101,102b a => B.当101,104b a =>C.当102,10b a =-> D.当104,10b a =->4.(2020·江苏省高考真题)设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-∈N ,则d +q 的值是_______.5.(2019年浙江卷)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,34a =,43a S =,数列{}n b 满足:对每12,,,n n n n n n n S b S b S b *++∈+++N 成等比数列.(1)求数列{},{}n n a b 的通项公式;(2)记,n C n *=∈N证明:12+.n C C C n *++<∈N 6.(2021·天津高考真题)已知{}n a 是公差为2的等差数列,其前8项和为64.{}n b 是公比大于0的等比数列,1324,48b b b =-=.(I )求{}n a 和{}n b 的通项公式;(II )记2*1,n n nc b b n N =+∈,(i )证明{}22n n c c -是等比数列;(ii)证明)*nk n N =<∈。
2024届新高考数学复习:专项(等比数列及其前n 项和)历年好题练习[基础巩固]一、选择题1.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比为q ,若S 6=9S 3,S 5=62,则a 1=( ) A .2 B .2 C .5 D .32.已知等比数列{a n }满足a 1=18 ,4a 2a 4=4a 3-1,则a 2=( )A .±14B .14C .±116 D .1163.等比数列{a n }中,若a n >0,a 2a 4=1,a 1+a 2+a 3=7,则公比q =( )A .14B .12C .2D .44.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列.若a 1=1,则S 4=( ) A .7 B .8 C .15 D .165.设{a n }是公比为q >1的等比数列,若a 2 010和a 2 011是方程4x 2-8x +3=0的两根,则a 2 012+a 2 013=( )A .18B .10C .25D .96.已知等比数列{a n }的前n 项积为T n ,若a 1=-24,a 4=-89 ,则当T n 取得最大值时,n 的值为( )A .2B .3C .4D .6 7.[2022ꞏ全国乙卷(理),8]已知等比数列{a n }的前3项和为168,a 2-a 5=42,则a 6=( ) A .14 B .12 C .6 D. 38.[2023ꞏ新课标Ⅱ卷]记S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若S 4=-5,S 6=21S 2,则S 8=( )A .120B .85C .-85D .-1209.(多选)已知等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,且满足a 6=8a 3,则下列说法正确的是( )A .{a n }为单调递增数列B .S 6S 3=9C .S 3,S 6,S 9成等比数列D .S n =2a n -a 1二、填空题10.等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74 ,S 6=634 ,则a 8=________.11.[2023ꞏ全国乙卷(理)]已知{}a n 为等比数列,a 2a 4a 5=a 3a 6,a 9a 10=-8,则a 7=________.12.设等比数列{a n }满足a 1+a 2=-1,a 1-a 3=-3,则a 4=________.[强化练习]13.[2023ꞏ全国甲卷(理)]设等比数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,若a 1=1,S 5=5S 3-4,则S 4=( )A .158 B .658 C .15 D .4014.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 -1 B .S n =3a n -2 C .S n =4-3a n D .S n =3-2a n15.记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=13 ,a 24 =a 6,则S 5=________.16.设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________.参考答案1.B由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q 6)1-q =9×a 1(1-q 3)1-q,a 1(1-q 5)1-q =62,即⎩⎪⎨⎪⎧q 3=8,a 1(1-q 5)1-q=62, 得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2,选B. 2.A 因为4a 2a 4=4a 3-1,所以4a 21 q 4=4a 1q 2-1,又a 1=18 ,解得q =±2,所以a 2=a 1ꞏq =18 ×(±2)=±14 .故选A.3.B 由等比数列的性质得a 23 =a 2a 4=1,结合a n >0,得a 3=1.由a 1+a 2+a 3=7,得a 3q 2 +a 3q +a 3=7,则1q 2 +1q =6,结合q >0,得q =12 ,故选B.4.C ∵4a 1,2a 2,a 3成等差数列,∴4a 2=4a 1+a 3.又{a n }为等比数列,∴4q =4+q 2,∴q =2.又a 1=1,∴S 4=a 1(1-q 4)1-q=1-241-2 =15. 5.A 由题意可得:a 2010=12 ,a 2011=32 ,又{a n }为等比数列,∴q =3.∴a 2012+a 2013=92 +272 =18.6.C 设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4=-24q 3=-89 ,q 3=127 ,q =13 ,此等比数列各项均为负数,当n 为奇数时,T n 为负数,当n 为偶数时,T n 为正数,所以T n 取得最大值时,n 为偶数,排除B ,而T 2=(-24)2×⎝⎛13 =24×8=192,T 4=(-24)4×⎝⎛⎭⎫13 6=84×19 =849 >192,T 6=(-24)6×⎝⎛⎭⎫13 15 =86×⎝⎛⎭⎫13 9=8639 =19 ×8637 <849 ,T 4最大,故选C.7.D 设等比数列{a n}的公比为q .由题意知,⎩⎪⎨⎪⎧a 2q +a 2+a 2q =168,a 2-a 2q 3=42.两式相除,得1+q +q 2q (1-q 3)=4,解得q =12 .代入a 2-a 2q 3=42,得a 2=48,所以a 6=a 2q 4=3.故选D. 8.C 方法一 设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),由题意易知q ≠1,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q 4)1-q =-5a 1(1-q 6)1-q =21×a 1(1-q 2)1-q ,化简整理得⎩⎪⎨⎪⎧q 2=4a 11-q =13 .所以S 8=a 1(1-q 8)1-q =13 ×(1-44)=-85.故选C.方法二 易知S 2,S 4-S 2,S 6-S 4,S 8-S 6,……为等比数列,所以(S 4-S 2)2=S 2ꞏ(S 6-S 4),解得S 2=-1或S 2=54 .当S 2=-1时,由(S 6-S 4)2=(S 4-S 2)ꞏ(S 8-S 6),解得S 8=-85;当S 2=54 时,结合S 4=-5得⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q 4)1-q=-5a 1(1-q 2)1-q=54,化简可得q 2=-5,不成立,舍去.所以S 8=-85,故选C.9.BD 由a 6=8a 3,可得q 3a 3=8a 3,则q =2,当首项a 1<0时,可得{a n }为单调递减数列,故A 错误;由S 6S 3=1-261-23 =9,故B 正确; 假设S 3,S 6,S 9成等比数列,可得S 26 =S 3S 9, 即(1-26)2=(1-23)(1-29),显然不成立, 所以S 3,S 6,S 9不成等比数列,故C 错误;由{a n }是公比q 的等比数列,可得S n =a 1-a n q 1-q=2a n -a 12-1 =2a n -a 1,故D 正确. 10.32答案解析:设{a n }的首项为a 1,公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q 3)1-q =74,a 1(1-q 6)1-q =634,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=14,q =2, 所以a 8=14 ×27=25=32. 11.-2 答案解析:方法一 设数列{a n }的公比为q ,则由a 2a 4a 5=a 3a 6,得a 1q ꞏa 1q 3ꞏa 1q 4=a 1q 2ꞏa 1q 5.又a 1≠0,且q ≠0,所以可得a 1q =1 ①.又a 9a 10=a 1q 8ꞏa 1q 9=a 21 q 17=-8 ②,所以由①②可得q 15=-8,q 5=-2,所以a 7=a 1q 6=a 1q ꞏq 5=-2.方法二 设数列{a n }的公比为q .因为a 4a 5=a 3a 6≠0,所以a 2=1.又a 9a 10=a 2q 7ꞏa 2q 8=q 15=-8,于是q 5=-2,所以a 7=a 2q 5=-2.12.-8答案解析:由{a n }为等比数列,设公比为q . ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=-1,a 1-a 3=-3, 即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q =-1, ①a 1-a 1q 2=-3, ② 显然q ≠1,a 1≠0, ②①得1-q =3,即q =-2,代入①式可得a 1=1, 所以a 4=a 1q 3=1×(-2)3=-8.13.C 方法一 若该数列的公比q =1,代入S 5=5S 3-4中,有5=5×3-4,不成立,所以q ≠1.由1-q 51-q =5×1-q 31-q-4,化简得q 4-5q 2+4=0,所以q 2=1(舍)或q 2=4,由于此数列各项均为正数,所以q =2,所以S 4=1-q 41-q=15.故选C.方法二 由已知得1+q +q 2+q 3+q 4=5(1+q +q 2)-4,整理得(1+q )(q 3-4q )=0,由于此数列各项均为正数,所以q =2,所以S 4=1+q +q 2+q 3=1+2+4+8=15.故选C.14.D ∵a 1=1,q =23 ,∴S n =a 1(1-q n )1-q=3⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫23n =3-2ꞏ⎝⎛⎭⎫23 n -1 =3-2a n .15.1213答案解析:通解:设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 24 =a 6,所以(a 1q 3)2=a 1q 5,所以a 1q =1,又a 1=13 ,所以q =3,所以S 5=a 1(1-q 5)1-q=13×(1-35)1-3 =1213 .优解:设等比数列{a n }的公比为q ,因为a 24 =a 6,所以a 2a 6=a 6,所以a 2=1,又a 1=13 ,所以q =3,所以S 5=a 1(1-q 5)1-q=13×(1-35)1-3 =1213 .16.64答案解析:设等比数列{a n }的公比为q , ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3=10,a 2+a 4=5, 即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q 2=10,a 1q +a 1q 3=5, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,q =12, ∴a 1a 2…a n =⎝⎛⎭⎫12 (-3)+(-2)+…+(n -4)=⎝⎛⎭⎫12 12n (n -7)=⎝⎛⎭⎫1212⎣⎡⎦⎤()n -722-494 , 当n =3或4时,12 ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫n -722-494 取到最小值-6,此时⎝⎛⎭⎫12 12⎣⎡⎦⎤()n -722-494 取到最大值26,所以a 1a 2…a n 的最大值为64.。
专题十一 等差数列与等比数列一、单选题1.(2021·全国高三专题练习(理))设数列{}n a 满足13a =,26a =,()2*129n n na a n a +++=∈N ,( )A .存在*n ∈N ,n a Q ∈B .存在0p >,使得{}1n n a pa +-是等差数列C .存在*n ∈N,n a =D .存在0p >,使得{}1n n a pa +-是等比数列2.(2021·全国高三专题练习)已知数列{}n a 的各项均为正数,12a =,114n n n na a a a ++-=+,若数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和为5,则n =( ) A .119B .121C .120D .122二、多选题3.(2021·全国高三专题练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足1114240,1n n n n a a a a a λλμ++++--==,则下列结论正确的是( )A .若11,2λμ==,则{}n a 是等差数列 B .若11,2λμ==,则数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为1nn + C .若12,2λμ==,则{}1n a +是等比数列 D .若12,2λμ==,则122n n S n +=--第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 三、解答题4.(2021·全国高三专题练习(理))已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22111224n n n n n n a a a a a a ----=++(2n ≥),11a =.(1)证明数列{}n a 是等差数列,并求其前n 项和n S .(2)若141n n b S =-,试求数列{}n b 的前n 项和n T .5.(2021·浙江温州市·高三二模)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2,,n n n S n n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数.(1)求23,a a 及通项公式n a ;(2)记1n n n b a a +=+,求数列{}12n n b -⋅的前2n 项的和2n T .6.(2021·全国高三专题练习(文))已知数列{}n a 对任意的*n N ∈都满足312233333nn a a a a n ++++=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)令3413431log log n n n b a a -+=,求数列{}n b 的前n 项和为n T .7.(2021·天津河西区·高三一模)已知数列{} n a 是等差数列,{} n b 是递增的等比数列,且11a =,12b =,222b a =,3331b a =-. (1)求数列{} n a 和{} n b 的通项公式;(2)若()()1211 n a n n n c b b +=--,求数列{} n c 的前n 项和n S .8.(2021·浙江宁波市·高三专题练习)在①22n n nS +=;②112n n n a a a +-=-,77428S a ==;③11n n a n a n++=,36S =这三个条件中任选一个补充在下面的问题中,并加解答.问题:设数列{}n a 的前n 项和为n S ,___________,若2n nn a a b =,求数列{}n b 的前n 项和.注:如果选择多个条件分别解答,按第一解答计分.9.(2021·全国高三专题练习)数列{}n a 的前n 项之和为n S ,11a =,11n n a pa +=+(p为常数)(1)当1p =时,求数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项之和;(2)当2p =时,求证数列{}1n a +是等比数列,并求n S .10.(2021·莆田第二十五中学高二期末)已知{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列,111a b ==,5435()a a a =-,5434()b b b =-.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)221n n n c a b +=,求数列{}n c 的前n 项和n S .11.(2021·江苏高三专题练习)由整数构成的等差数列{}n a 满足31245,2a a a a ==. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 的通项公式为2nn b =,将数列{}n a ,{}n b 的所有项按照“当n 为奇数时,n b 放在前面;当n 为偶数时、n a 放在前面”的要求进行“交叉排列”,得到一个新数列{}n c ,1b ,1a ,2a ,2b ,3b ,3a ,4a ,4b ,……,求数列{}n c 的前43n +项和43n T +.12.(2020·江苏南京市·南京师大附中高三月考)已知数列{}n a 中,11a =,其前n 项的和为n S ,且满足22(2)21nn n S a n S =≥-. (1)求证:数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列; (2)设1n n b S =,()211n n n n b c b b ++=⋅,求数列{}n c 的前n 项和n T . 13.(2020·江苏宿迁市·宿迁中学)已知各项均为正数的等差数列{}n a 的首项为1,且满足235621a a a =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)数列{}n b 的通项公式为2(1)2n n a n n a b a a +=+,其前n 项和为{}n S ,证明1n S <.14.(2020·天津静海区·高三月考)已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且n a 和n S 满足:()()2411,2,3n n S a n =+=⋅⋅⋅.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设11n n n b a a +=⋅,求{}n b 的前n 项和n T ;(3)在(2)的条件下,对任意*n ∈N ,23n mT >都成立,求整数m 的最大值. 15.(2020·江苏南通市·高三期中)已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为1(,)d a Z d Z ∈∈,前n 项的和为n S ,且7549,2426S S =<<.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项的和为T n ,求T n .16.(2020·陕西西安市·长安一中高二期中(文))正项数列{}n a 满足:2(21)20n n a n a n ---=.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)令1(1)n nb n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .17.(2021·山东高三专题练习)已知数列{}n a 中10a =,且1210n n a a ---=,()*2,n n N ≥∈.(1)求证:数列{}1n a +为等比数列;(2)设()1n n b n a =+,求数列{}n b 的n 项和n T .18.(2021·全国高三专题练习)数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知11a =,()()12123n n n a n S +-=+(1n =,2,3,…). (1)证明:数列21n S n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是等比数列; (2)求数列{}n S 的前n 项和n T .19.(2020·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三期中(理))数列{}n a 中,12a =,()121n n n a a n++=.(1)求证:数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)设n n n b a n=-,数列{}12nn n b b +的前n 项和为n S .求证:1n S <. 20.(2021·全国)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,()*112n n a S n =+∈N . (1)求n S ;(2)若21log 2n n n n b a a ⎛⎫=+⎪⎝⎭,求数列{}n b 的前n 项和n T .21.(2020·咸阳市高新一中高三月考(理))已知数列{}n a 是递增的等差数列,23a =,若13181,,a a a a a -+成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若13n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和n S ,求n S . 22.(2021·江西新余市·高二其他模拟(理))等比数列{}n a 中,12a =,且2,21a +,3a 成等差数列,(1)求{}n a 的通项公式;(2)数列{}n b 满足122nb n a a a ⋅⋅⋅=,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和nS .23.(2020·湖南永州市·高三月考)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知11a =,*11()n n a S n N +=+∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若n a ,1b ,2b ,,n b ,1n a +组成一个2n +项的等差数列,记其公差为n d ,求数列1n d ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .24.(2020·天津滨海新区·高三其他模拟)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,()2*n S n n N =∈,数列{}n b 为等比数列,且21a +,41a +分别为数列{}n b 第二项和第三项.(1)求数列{}n a 与数列{}n b 的通项公式;(2)若数列11n n n n n c a b a a +=+,求数列{}n c 的前n 项和n T . 25.(2020·宁夏银川一中高三月考(理))已知数列{}n a 满足114a =,112n n n n a a a a ---=⋅(2n ≥,*n N ∈),0n a ≠ (1)证明数列11n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭*()n N ∈为等比数列,求出{}n a 的通项公式; (2)数列{}n a 的前项和为n T ,求证:对任意*n N ∈,23n T <. 26.(2020·湖北武汉市·高二期末)已知数列{}n a 满足11a =,13(1)n n na n a +=+,设nn a b n=. (1)求1b ,2b ,3b ;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,说明理由;并求{}n a 的通项公式.27.(2020·重庆高二月考)已知数列{}n a ,{}n b ,n S 为数列{}n a 的前n 项和,214a b =,22n n S a =-,()211n n nb n b n n +-+=+()*n N ∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)证明n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列. (3)若数列{}n c 的通项公式为,2,4n nn n n a b n c a b n 为奇数为偶数⎧-⎪⎪=⎨⎪⎪⎩,令212n n n P c c -=+.n T 为{}n P 的前n 项的和,求n T .28.(2020·河北保定市·高碑店一中高一月考)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()112n n S a n N *+=∈(1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)设()()113log 1n n b S n N *+=-∈,令12231111nn n Tb b b b b b +=++⋅⋅⋅+,求n T . 29.(2021·湖北荆州市·沙市中学高二期末)已知等差数列{}n a 的前n 项和为()*n S n N ∈,{}n b 的通项公式为3411142,2,11n n b b a a S b ==-=.(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)求数列{}221n n a b -的前n 项和()*n T n N∈.30.(2020·广东河源市·中山高级中学高二期中)已知等差数列{}n a 满足253,25a S ==. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)令11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n S . 31.(2020·黑龙江哈尔滨市第六中学校高二开学考试(理))已知数列{}n a 满足12a =,132n n a a +=+.(1)证明{1}n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足3log (1)n n b a =+,n T 为数列{}·(1)n n b a +的前n 项和,求n T . 32.(2019·广东湛江市·高二期末(文))已知数列{}n a 是等比数列,首项11a =,公比0q >,其前n 项和为n S ,且11S a +,33S a +,22S a +成等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n b 满足n nnb a =,求数列{}n b 的前n 项和n T . 33.(2020·苏州市相城区望亭中学高二月考)已知等差数列{}n a 的公差d 大于0,且满足3655a a =,2716a a +=.数列{}n b 满足231222n b b a b =++1(*)2nn b n -++∈N . (1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)设121n n n n n a a a c b +++=,求n c 取得最大值时n 的值.34.(2020·湖北荆州市·沙市中学高二期末)已知等差数列{a n }满足a 1+a 4+a 7=0,a 3+a 6+a 9=﹣18,前n 项和为S n . (1)求S 9(2)记b n =|a n |,求数列{b n }的前9项和T 9.35.(2020·福清西山学校高三期中(文))数列{}n a 中,n S 为前n 项和,且*23()n n S na n n N =+∈.(1)求证:{}n a 是等差数列; (2)若25,n a b ==,n T 是{}n b 的前n 项和,求n T .36.(2020·大同市煤矿第四中学校高三期中(理))已知数列{}n a 成等差数列,各项均为正数的数列{}n b 成等比数列,132,8b b ==,且2323a a b -=,3433a a b -=. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)设2211log n n n c a b +=⋅,求数列{}n c 的前n 项和n S .37.(2020·陕西西安市·西安中学高二月考(理))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1111,(1,2,3,)2n n a a S n +===.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()312log 3n n b a +=时,求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 38.(2020·湖南长沙市·高二月考)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,10a =,1n n S a n +=-,*n ∈N .(1)求证:数列{}1n a +是等比数列; (2)设数列{}n b 的前n 项和为n T ,已知1n n n b a =+,若不等式922n nT m a ≥-+对于*n ∈N 恒成立,求实数m 的最大值.39.(2020·长沙市湖南师大第二附属中学有限公司高三月考)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 为正项等比数列,且13a =,11b =,3212b S +=,5322a a b -=.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)若2(()n n nn S c b n 为奇数)为偶数⎧⎪=⎨⎪⎩,设{}n c 的前n 项和为n T ,求2n T .40.(2020·江苏省江阴市第一中学高二期中)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知11a =,*13 1 (N )n n S S n +-=∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足:31log n n b a +=,{}n b 的前n 项和为n T ,求12100111T T T +++的值.41.(2020·山西省长治市第二中学校高三月考(理))已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,47a =,525S =,数列{}n b 满足113b =,113n n n b b n++=.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和n T .42.(2020·武威第六中学高三月考(文))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()2*32n n nS n N -=∈,正项等比数列{}n b 满足11b a =,56b a =. (1)求数列{}n a 与{}n b 的通项公式; (2)设n n n c a b =⋅,求数列{}n c 前n 项和n T . 四、填空题43.(2020·通榆县第一中学校高三月考(文))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且364n n S a =-,若()*11,m k a a m k k N ⋅=≤<∈,则k 的取值集合是__________.44.(2020·桃江县第一中学高三期中)已知函数()1()1f x x -=+,数列{}n a 是正项等比数列,且10111a =,()()()()()32020202112f a f a f f a a f a +⋅⋅⋅++++=________.45.(2020·上海浦东新区·上外浦东附中高二月考)取出数列{},(4)n a n ≥的任意连续四项,若其中奇数项之和,偶数项之和均为同一个常数h (如连续四项1a ,2a ,3a ,4a ,满足1324a a a a h +=+=),则称数列{},(4)n a n ≥为错位等和数列,其中常数h 是公和.若n S 表示{}n a 的前n 项和,有如下命题: (1)若一个等差数列是错位等和数列,则1n a a =;(2)若一个等比数列是错位等和数列,则2n nh S =; (3)若12a a ≠,则错位等和数列一定是最小正周期为4的周期数列; (4)在错位等和数列{}n a 中,5h =,且201320146a a +=,若n 是偶数,则104,4210,4n k n k S k n k -=-⎧=⎨=⎩;其中,真命题的序号是________46.(2020·湖北省武昌实验中学高一月考)数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知115a =,且对任意正整数,m n ,都有m n m n a a a +=⋅,若n S t <恒成立,则实数t 的最小值为________.47.(2020·四川攀枝花市·高三月考(文))正项等比数列{}n a 满足1354a a +=,且22a ,412a ,3a 成等差数列,设*1()n n nb a a n N +=∈,则12n b b b ⋅⋅取得最小值时的n 值为_________.48.(2020·安徽省太和第一中学高三月考(理))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n S a =-,则数列n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T =______.。
数列的综合应用【十二大题型】【题型1 等差、等比数列的交汇问题】................................................................................................................3【题型2 数列中的数学文化问题】........................................................................................................................4【题型3 数列的实际应用问题】............................................................................................................................5【题型4 数列中的不等式恒成立、有解问题】....................................................................................................7【题型5 数列中的不等式证明问题】....................................................................................................................8【题型6 子数列问题】............................................................................................................................................9【题型7 数列与函数的交汇问题】......................................................................................................................11【题型8 数列与导数的交汇问题】......................................................................................................................12【题型9 数列与概率统计的交汇问题】..............................................................................................................13【题型10 数列与平面几何的交汇问题】............................................................................................................14【题型11 数列中的结构不良题】........................................................................................................................16【题型12 数列的新定义、新情景问题】............................................................................................................17
高考数学复习考点知识归纳专题解析 专题18等比数列及其前n 项和考点知识归纳常考点01 等比数列中的基本运算 (1)【典例1】 ................................................................................................................................................ 1 【考点总结与提高】 ............................................................................................................................... 2 【变式演练1】 ........................................................................................................................................ 3 常考点02等比数列基本性质的应用 . (3)【典例2】 ................................................................................................................................................ 3 【考点总结与提高】 ............................................................................................................................... 4 【变式演练2】 ........................................................................................................................................ 4 常考点03 等比数列的通项公式及前n 项和 (5)【典例3】 ................................................................................................................................................ 5 【考点总结与提高】 ............................................................................................................................... 6 【变式演练3】 ........................................................................................................................................ 6 常考点04 等差等比混合应用 (7)【典例4】 ................................................................................................................................................ 7 【考点总结与提高】 ............................................................................................................................... 8 【变式演练4】 ........................................................................................................................................ 9 【冲关突破训练】 .. (10)常考点01 等比数列中的基本运算【典例1】1.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若24S =,46S =,则6S =() A .7B .8C .9D .102.(2021年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前4项和为15,且53134a a a =+,则3a =A .16B .8C .4D .2【答案】1.A 2.C【解析】1.∵n S 为等比数列{}n a 的前n 项和, ∴2S ,42S S -,64S S -成等比数列 ∴24S =,42642S S -=-= ∴641S S -=,∴641167S S =+=+=. 故选:A.2.设正数的等比数列{a n }的公比为q ,则2311114211115,34a a q a q a q a q a q a ⎧+++=⎨=+⎩, 解得11,2a q =⎧⎨=⎩,2314a a q ∴==,故选C .【考点总结与提高】(1)等比数列的基本运算方法:①等比数列由首项1a 与公比q 确定,所有关于等比数列的计算和证明,都可围绕1a 与q 进行. ②对于等比数列问题,一般给出两个条件,就可以通过解方程(组)求出1a 与q ,对于1,,,,n n a a q n S 五个基本量,如果再给出第三个条件就可以“知三求二”. (2)基本量计算过程中涉及的数学思想方法:①方程思想.等比数列的通项公式和前n 项和公式联系着五个基本量,“知三求二”是一类最基本的运算,通过列方程(组)求出关键量1a 和q ,问题可迎刃而解.②分类讨论思想.等比数列的前n 项和公式为111,1(1),111n nn na q S a a qa q q q q≠,所以当公比未知或是代数式时,要对公比分1q 和1q ≠进行讨论.此处是常考易错点,一定要引起重视.③整体思想.应用等比数列前n 项和公式时,常把nq ,11a q-当成整体求解. 【变式演练1】1.已知等比数列{}n a 满足114a =,()35441a a a =-,则2a =()A .2B .1C .12D .182.已知等比数列{}n a 满足13a =,13521a a a ++=,则357a a a ++= A .21B .42C .63D .84【答案】1.C 2.B【解析】1.由题意可得()235444412a a a a a ==-⇒=,所以34182a q q a ==⇒= ,故2112a a q == ,选C.2.24242135121(1)21172a a a a q q q q q ++=++=∴++=∴=得2357135+()22142a a a q a a a +=++=⨯=,选B.常考点02等比数列基本性质的应用【典例2】1.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))设{}n a 是等比数列,且1231a a a ++=,234+2a a a +=,则678a a a ++=() A .12B .24C .30D .322.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=() A .7B .5C .5-D .7-【答案】1.D 2.D【解析】1.设等比数列{}n a 的公比为q ,则()2123111a a a a q q++=++=,()232234111112a a a a q a q a q a q q q q ++=++=++==,因此,()5675256781111132a a a a q a q a q a q q q q++=++=++==.故选:D.2.56474747822,4a a a a a a a a ==-+=∴=-=或474,2a a ==-.由等比数列性质可知2274101478,1a a a a a a ==-==或2274101471,8a a a a a a ====- 1107a a ∴+=-故选D.【考点总结与提高】等比数列的性质是高考考查的热点之一,利用等比数列的性质求解可使题目减少运算量,题型以选择题或填空题为主,难度不大,属中低档题,主要考查通项公式的变形、等比中项的应用及前n 项和公式的变形应用等.注意:(1)在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若m +n =p +q ,则a m ·a n =a p ·a q ”,可以减少运算量,提高解题速度. (2)在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用.【变式演练2】1.已知数列{a n }是等比数列,且a n >0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,那么a 3+a 5=() A .5B .10C .15D .202.设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2 …a n 的最大值为___________. 【答案】1.A 2.64【解析】1.数列{a n }是等比数列,所以22243465,a a a a a a ==,所以()2222435463355352225a a a a a a a a a a a a ++=++=+=, 又因为0n a >,所以350a a +>,所以355a a +=,故选:A.2.设等比数列的公比为q ,由132410{5a a a a +=+=得,2121(1)10{(1)5a q a q q +=+=,解得1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩.所以2(1)1712(1)22212118()22n n n n n n nn a a a a q--++++-==⨯=,于是当3n =或4时,12n a a a 取得最大值6264=.常考点03 等比数列的通项公式及前n 项和【典例3】1.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))记S n 为等比数列{a n }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 –1【答案】B【解析】设等比数列的公比为q ,由536412,24a a a a -=-=可得:421153111122124a q a q q a a q a q ⎧-==⎧⎪⇒⎨⎨=-=⎪⎩⎩, 所以1111(1)122,21112n nn n n n n a q a a qS q ----=====---,因此1121222n n n n n S a ---==-. 故选:B.2.设首项为1,公比为23的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,则 A .21n n S a =- B .32n n S a =-C .43n n S a =-D .32n n S a =-【答案】D 【解析】S n =()111na q q--=11n a q a q -⋅-=21313na -=3-2a n .【考点总结与提高】1.求等比数列的通项公式,一般先求出首项与公比,再利用11n n a a q -=求解.但在某些情况下,利用等比数列通项公式的变形n mn m a a q -=可以简化解题过程.求解时通常会涉及等比数列的设项问题,常用的设项方法为:(1)通项法.设数列的通项公式11n n a a q -=来求解;(2)对称设元法:若所给等比数列的项数为2()n n N 且各项符号相同,则这个数列可设为21na q ,…,3a q ,,aaq q,3aq ,…,21n aq ; 若所给等比数列的项数为21()n nN ,则这个数列可设为1n a q,…,,,aa aq q ,…,1n aq . 2.当1q ≠时,若已知1,,a q n ,则用1(1)1n n a q S q求解较方便;若已知1,,n a q a ,则用11n na a qS q求解较方便.3.(1)形如1(1,0)n n a pa q p pq +=+≠≠的递推关系式,①利用待定系数法可化为1n a +-()11n q q p a p p =---,当101q a p -≠-时,数列{}1n qa p --是等比数列;②由1n n a pa q +=+,1(2)n n a pa q n -=+≥,两式相减,得11()n n n n a a p a a +--=-,当210a a -≠时,数列1{}n n a a +-是公比为p 的等比数列.(2)形如+1(,0)nn n a ca d c d cd =+≠≠的递推关系式,除利用待定系数法直接化归为等比数列外,也可以两边同时除以1n d +,进而化归为等比数列.【变式演练3】1.数列{A n }中,A 1=2,A m +n =A m A n .若A k +1+A k +2+…+A k +10=215-25,则k =()A .2B .3C .4D .52.已知{}n a 是等比数列,22a =,514a =,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=() A .()1614n--B .()1612n--C .()32123n -- D .()32143n -- 【答案】1.C 2.D【解析】1.令m =1,则由A m +n =A m A n ,得A n +1=A 1A n ,即1n n A A +=A 1=2,所以数列{A n }是首项为2,公比为2的等比数列,所以A n =2n,所以A k +1+A k +2+…+A k +10=A k (A 1+A 2+…+A 10)=2k×102(12)12⨯--=12k +×(210-1)=215-25=25×(210-1),解得k =4.故选:C 2.由题得35211,82a q q a ==∴=.所以2232112()()22n n n n a a q ---==⨯=, 所以32251111()()()222n n n n n a a ---+=⋅=.所以1114n n n n a a a a +-=,所以数列1{}n n a a +是一个等比数列. 所以12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=18[1()]4114n --=()32143n --. 故选:D常考点04 等差等比混合应用【典例4】1.等差数列{}n a 的首项为1,公差不为0.若2a 、3a 、6a 成等比数列,则{}n a 的前6项的和为() A .24-B .3-C .3D .82.已知正项等差数列{}n a 和正项等比数列{}n b },111a b ==,3b 是2a ,6a 的等差中项,8a 是3b ,5b 的等比中项,则下列关系成立的是() A .100100a b >B .102411a b =C .105a b >D .999a b >【答案】1.A 2.B【解析】1.设等差数列{}n a 的公差为d ,由2a 、3a 、6a 成等比数列可得2326a a a =,即2(12)(1)(15)d d d +=++,整理可得220d d +=,又公差不为0,则2d =-, 故{}n a 前6项的和为616(61)6(61)661(2)2422S a d ⨯-⨯-=+=⨯+⨯-=-. 故选:A2.设等差数列公差为d ,等比数列公比为q ,由题意可得:2326226835212262(1+7)b a a d q d a b b q d q =+=⎧⎧=+⎧⇒⇒⎨⎨⎨===⎩⎩⎩ 1,2-∴==n n n a n bA. 100100,2,==>99100100a 100b b a ,故A 不正确;B. ,2==10102411a 1024b =1024,故B 正确;C. ,2==4105a 10b =16,故C 不正确;D. ,2==8999a 99b =256,故D 不正确.故选:B【考点总结与提高】等差、等比数列混合题型属于常规题型,解题思路基本相同∶按照其中一种数列的通项公式展开已知中的各项,再根据另一种数列的性质列出等式即可;至于使用哪一种数列的通项公式展开已知中的各项,要根据实际题意以及计算方便与否来决定。
高考数学一轮复习《等差数列》练习题(含答案)一、单选题1.若3与13的等差中项是4与m 的等比中项,则m =( ) A .12B .16C .8D .202.在等差数列{}n a 中,49a =,且2410,,a a a 构成等比数列,则公差d 等于( ) A .3-B .0C .3D .0或33.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若7614,10S a ==,则{}n a 的公差为( ) A .4B .3C .2D .14.已知数列{}n a ,{}n b 均为等差数列,且125a =,175b =,22120a b +=,则3737a b +的值为( ) A .760B .820C .780D .8605.在等差数列{an }中,若a 2+2a 6+a 10=120,则a 3+a 9等于( ) A .30B .40C .60D .806.在明朝程大位《算法统宗》中有首依筹算钞歌:“甲乙丙丁戊己庚,七人钱本不均平,甲乙念三七钱钞,念六一钱戊己庚,惟有丙丁钱无数,要依等第数分明,请问先生能算者,细推详算莫差争.”题意是:“现有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人,他们手里钱不一样多,依次成等差数列,已知甲、乙两人共237钱,戊、己、庚三人共261钱,求各人钱数.”根据上题的已知条件,戊有( ) A .107钱B .102钱C .101钱D .94钱7.已知数列{an }是首项为1a ,公差为d 的等差数列,前n 项和为Sn ,满足4325a a =+,则S 9=( ) A .35B .40C .45D .50 8.正项等比数列{}n a 中,5a ,34a ,42a -成等差数列,若212a =,则17a a =( ) A .4B .8C .32D .649.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,2414a a +=,且126,,a a a 成等比数列,则公差为( ) A .1B .2C .3D .410.设等差数列{}n a 的公差为d ,10a >,则“50a >”是“0d >”的( )A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件11.设等差数列 {}n a 的前n 项和为n S ,若3710a a += ,则9S = ( ) A .22.5B .45C .67.5D .9012.在等差数列{}n a 中n S 为前n 项和,7624a a =- ,则9S =( ) A .28 B .30C .32D .36二、填空题13.记n S 为等差数列{n a }的前n 项和,若24a =,420S =,则9a =_________.14.已知公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4a ,5S ,{}750S ∈-,,则n S 的最小值为__________.15.已知数列{}n a 中,11a =,()1121n n n n a a n a na ++⋅=+-,则通项公式n a =______. 16.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若30a =,636S S =+,则7S =_____. 三、解答题17.已知等差数列{}n a 满足32a =,前4项和47S =. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设等比数列{}n b 满足23b a =,415b a =,数列{}n b 的通项公式.18.已知等差数列{}n a 满足首项为3331log 15log 10log 42-+的值,且3718a a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .19.记n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知221nn S n a n+=+. (1)证明:{}n a 是等差数列;(2)若479,,a a a 成等比数列,求n S 的最小值.20.已知在n的展开式中,前3项的系数成等差数列,求:(1)展开式中二项式系数最大项的项; (2)展开式中系数最大的项; (3)展开式中所有有理项.21.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知535S =,且4a 是1a 与13a 的等比中项,数列{}n b 的前n 项和245n T n n =+.(1)求数列{}{}n n a b 、的通项公式; (2)若14a <,对任意*n ∈N 总有1122111444n nS b S b S b λ+++≤---恒成立,求实数λ的最小值.22.这三个条件中任选一个,补充在下面题目条件中,并解答.①25a =,()11232,n n n S S S n n *+--+=≥∈N ;②25a =,()111322,n n n n S S S a n n *+--=--≥∈N ;③()132,12n n S S n n n n *--=≥∈-N . 问题:已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,且___________.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)已知n b 是n a 、1n a +的等比中项,求数列21n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T参考答案1.B2.D3.A4.B5.C7.C8.D9.C10.B11.B12.D 13.18 14.6- 15.21nn - 16.717.(1)设等差数列{}n a 首项为1a ,公差为d .∵3427a S =⎧⎨=⎩∴()1122441472a d a d +=⎧⎪⎨⨯-+=⎪⎩解得:1112a d =⎧⎪⎨=⎪⎩∴等差数列{}n a 通项公式()11111222n a n n =+-⨯=+(2)设等比数列{}n b 首项为1b ,公比为q∵2341528b a b a ==⎧⎨==⎩∴13128b q b q ⋅=⎧⎨⋅=⎩ 解得:24q =即112b q =⎧⎨=⎩或112b q =-⎧⎨=-⎩ ∴等比数列{}n b 通项公式12n n b -=或()12n n b -=--18.(1)根据题意得,13331log 15log 10log 42a =-+333331533log log log log 2log 211022⎛⎫=+=+=⨯= ⎪⎝⎭,因为数列{}n a 是等差数列,设公差为d ,则由3718a a +=,得112618a d a d +++=,解得2d =,所以()11221n a n n =+-⨯=-.(2)由(1)可得1111(21)(21)22121n b n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,所以1111111112323522121n T n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭11122121nn n ⎛⎫=-=⎪++⎝⎭. 19.(1)因为221nn S n a n +=+,即222n n S n na n+=+①,当2n ≥时,()()()21121211n n S n n a n --+-=-+-②,①-②得,()()()22112212211n n n n S n S n na n n a n --+---=+----, 即()12212211n n n a n na n a -+-=--+,即()()()1212121n n n a n a n ----=-,所以11n n a a --=,2n ≥且N*n ∈, 所以{}n a 是以1为公差的等差数列. (2)[方法一]:二次函数的性质由(1)可得413a a =+,716a a =+,918a a =+,又4a ,7a ,9a 成等比数列,所以2749a a a =⋅,即()()()2111638a a a +=+⋅+,解得112a =-,所以13n a n =-,所以()22112512562512222228n n n S n n n n -⎛⎫=-+=-=--⎪⎝⎭, 所以,当12n =或13n =时,()min 78n S =-. [方法二]:【最优解】邻项变号法由(1)可得413a a =+,716a a =+,918a a =+,又4a ,7a ,9a 成等比数列,所以2749a a a =⋅,即()()()2111638a a a +=+⋅+,解得112a =-, 所以13n a n =-,即有1123210,0a a a a <<<<=.则当12n =或13n =时,()min 78n S =-. 20.(1)n展开式的通项公式为1C kn kk k nT -+=⋅3561C 2n kk n k x -=,依题意得122112C 1C 22n n ⋅⋅=+⋅,即2C 4(1)n n =-,得8n =,所以8的展开式有9项,二项式系数最大的项为5项,所以22433584135C 28T x x ==. (2)由(1)知,2456181C 2kk k k T x -+=,设展开式中系数最大的项为第1k +项,则1881188111C C 2211C C 22k k k k k k k k --++⎧≥⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩,即()()()()()()8!8!2!8!1!9!8!8!2!8!1!7!k k k k k k k k ⎧≥⋅⎪⋅--⋅-⎪⎨⎪⋅≥⎪⋅-+⋅-⎩,即92228k k k k -≥⎧⎨+≥-⎩,解得23k ≤≤,所以2k =或3k =, 所以展开式中系数最大的项为737x 和327x . (3)由2456181C 2kk k k T x -+=(0,1,2,3,4,5,6,7,8)k =为有理项知,2456k -为整数,得0k =,6.所以展开式中所有有理项为4x 和716x. 21.(1)设等差数列{}n a 的公差为d , 由535S =得151035a d +=, 因为4a 是1a 与13a 的等比中项,所以()()2111312a d a a d +=+.化简得172a d =-且2123a d d =,解方程组得17,0a d ==或13,2a d==.故{}n a 的通项公式为7n a =或21n a n =+(其中N n *∈);因为245n T n n =+,所以214(1)5(1)n T n n -=-+-,(2)n ≥,所以22145[4(1)5(1)]81n n n b T T n n n n n -=-=+--+-=+,因为119b T ==,满足上式,所以()81N n b n n *=+∈;(2)因为14a <,所以21n a n =+, 所以(2)n S n n =+,所以221114488141n n S b n n n n ==-+---,所以22211221111114442141(2)1n n S b S b S b n +++=+++------1111335(21)(21)n n =+++⨯⨯-+111111123352121n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111221n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭, 易见111221n ⎛⎫- ⎪+⎝⎭随n 的增大而增大,从而11112212n ⎛⎫-< ⎪+⎝⎭恒成立, 所以12λ≥,故λ的最小值为12.22.(1)解:选条件①时,25a =,1123n n n S S S +--+=,整理得()()113n n n n S S S S +----=,故13n n a a +-=(常数),且213a a -=, 所以数列{}n a 是以2为首项,3为公差的等差数列.故()13131n a a n n =+-=-;选条件②时,25a =,()*111322,n n n n S S S a n n +--=--≥∈N ,整理得()1112n n n n n S S S S a +---=--,故112n n n a a a +-+=,故数列{}n a 是等差数列,公差213d a a =-=,故()13131n a a n n =+-=-; 选条件③时,()*132,12n n S S n n n n --=≥∈-N ,且121S =, 所以数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以2为首项,32为公差的等差数列,则()33121222n S n n n =+-=+,所以23122n S n n =+,则2n ≥时,131n n n a S S n -=-=-.又112311a S ===⨯-满足31n a n =-,所以31n a n =-,*n ∈N . (2)解:由(1)得:31n a n =-,由于n b 是n a 、1n a +的等比中项,所以()()213132n n n b a a n n +==-+⋅,则()()211111313233132n b n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, 故()11111111113255831323232232n nT n n n n ⎛⎫⎛⎫=⨯-+-++-=-=⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭。
第1讲等差数列与等比数列等差、等比数列的基本运算1.(2015新课标全国卷Ⅰ)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等于( B )(A)(B)(C)10 (D)12解析:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.由题设知d=1,S8=4S4,所以8a1+28=4(4a1+6),解得a1=,所以a10=+9=,选B.2.(2015辽宁省锦州市质量检测(一))已知各项不为0的等差数列{a n}满足a4-2+3a8=0,数列{b n}是等比数列,且b7=a7,则b2b8b11等于( D )(A)1 (B)2 (C)4 (D)8解析:因为a4-2+3a8=0,所以a1+3d-2+3(a1+7d)=0,所以4(a1+6d)-2=0,即4a7-2=0,又a7≠0,所以a7=2,所以b7=2,所以b2b8b11=b1q·b1q7·b1q10=(b1q6)3==8.故选D.3.(2015河南郑州第二次质量预测)设等比数列{a n}的前n项和为S n,若27a3-a6=0,则= .解析:设等比数列公比为q(q≠1),因为27a3-a6=0,所以27a3-a3q3=0,所以q3=27,q=3,所以====28.答案:28等差、等比数列的性质及应用4.(2015河南省六市第二次联考)已知数列{a n}为等比数列,若a4+a6=10,则a7(a1+2a3)+a3a9的值为( C )(A)10 (B)20 (C)100 (D)200解析:a7(a1+2a3)+a3a9=a1a7+2a3a7+a3a9=+2a4a6+=(a4+a6)2=102=100.故选C.5.设等比数列{a n}中,前n项和为S n,已知S3=8,S6=7,则a7+a8+a9等于( A )(A)(B)-(C)(D)解析:因为a7+a8+a9=S9-S6,在等比数列中S3,S6-S3,S9-S6也成等比数列,即8,-1,S9-S6成等比数列,所以有8(S9-S6)=1,即S9-S6=.故选A.6.(2015新课标全国卷Ⅱ)已知等比数列{a n}满足a1=,a3a5=4(a4-1),则a2等于( C )(A)2 (B)1 (C)(D)解析:法一根据等比数列的性质,结合已知条件求出a4,q后求解.因为a3a5=,a3a5=4(a4-1),所以=4(a4-1),所以-4a4+4=0,所以a4=2.又因为q3===8,所以q=2,所以a2=a1q=×2=.故选C.法二直接利用等比数列的通项公式,结合已知条件求出q后求解.因为a3a5=4(a4-1),所以a1q2·a1q4=4(a1q3-1),将a1=代入上式并整理,得q6-16q3+64=0,解得q=2,所以a2=a1q=.故选C.7.(2015哈师大附中、东北师大附中、辽宁实验中学第一次联合模拟)设S n是公差不为零的等差数列{a n}的前n项和,且a1>0,若S5=S9,则当S n最大时,n等于( B )(A)6 (B)7 (C)8 (D)9解析:依题意得S9-S5=a6+a7+a8+a9=0,所以2(a7+a8)=0,所以a7+a8=0,又a1>0,所以该等差数列的前7项为正数,从第8项开始为负数.所以当S n最大时,n=7.故选B.8.(2015东北三校第一次联合模拟)若等差数列{a n}中,满足a4+a6+a2010+a2012=8,则S2015= .解析:因为a4+a6+a2010+a2012=8,所以2(a4+a2012)=8,所以a4+a2012=4.所以S2015===4030.答案:4030等差、等比数列的综合问题9.(2015甘肃二诊)设等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足S17>0,S18<0,则,,…,中最大的项为( C )(A)(B)(C)(D)解析:因为S17==17a9>0,S18==9(a10+a9)<0,所以a9>0,a10+a9<0,所以a10<0.所以等差数列为递减数列,则a1,a2,…,a9为正,a10,a11,…为负,S1,S2,…,S17为正,S18,S19,…为负,所以>0,>0,…,>0,<0,<0,…,<0,又S1<S2<…<S9,a1>a2>…>a9,所以,,…,中最大的项为.故选C.10.(2014辽宁卷)设等差数列{a n}的公差为d,若数列{}为递减数列,则( C )(A)d<0 (B)d>0(C)a1d<0 (D)a1d>0解析:因为数列{}为递减数列,a1a n=a1[a1+(n-1)d]=a1dn+a1(a1-d),等式右边为关于n的一次函数,所以a1d<0.11.(2015兰州高三诊断)在等比数列{a n}中,已知a1=2,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a3,a5分别为等差数列{b n}的第3项和第5项,试求数列{b n}的前n项和S n.解:(1)因为{a n}为等比数列,所以=q3=8;所以q=2.所以a n=2·2n-1=2n.(2)b3=a3=23=8,b5=a5=25=32,又因为{b n}为等差数列,所以b5-b3=24=2d,所以d=12,b1=a3-2d=-16,所以S n=-16n+×12=6n2-22n.一、选择题1.(2015云南第二次检测)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若a1∶a2=1∶2,则S1∶S3等于( D )(A)1∶3 (B)1∶4 (C)1∶5 (D)1∶6解析:S1∶S3=a1∶(a1+a2+a3)=a1∶3a2,又a1∶a2=1∶2,所以S1∶S3=1∶6.故选D.2.(2015银川九中月考)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n等于( B )(A)2n-1 (B)()n-1(C)()n-1(D)解析:由S n=2a n+1得S n=2(S n+1-S n),所以S n+1=S n.所以{S n}是以S1=a1=1为首项,为公比的等比数列.所以S n=()n-1.故选B.3.(2015河北石家庄二模)等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=a2+5a1,a7=2,则a5等于( A )(A)(B)-(C)2 (D)-2解析:设公比为q,因为S3=a2+5a1,所以a1+a2+a3=a2+5a1,所以a3=4a1,所以q2==4,又a7=2,所以a5===.故选A.4.已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10等于( D )(A)7 (B)5 (C)-5 (D)-7解析:法一利用等比数列的通项公式求解.由题意得所以或所以a1+a10=a1(1+q9)=-7.法二利用等比数列的性质求解.由解得或所以或所以a1+a10=a1(1+q9)=-7.故选D.5.(2015兰州高三诊断)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a4=18-a5,则S8等于( D )(A)18 (B)36 (C)54 (D)72解析:因为a4=18-a5,所以a4+a5=18,所以S8====72.故选D.6.(2014郑州市第二次质量预测)在数列{a n}中,a n+1=ca n(c为非零常数),前n项和为S n=3n+k,则实数k为( A )(A)-1 (B)0 (C)1 (D)2解析:由a n+1=ca n,可知{a n}是等比数列,设公比q,由S n=,得S n=-·q n+.由S n=3n+k,知k=-1.故选A.7.设{a n}是公差不为零的等差数列,满足+=+,则该数列的前10项和等于( C )(A)-10 (B)-5 (C)0 (D)5解析:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d(d≠0),由+=+得,(a1+3d)2+(a1+4d)2=(a1+5d)2+(a1+6d)2,整理得2a1+9d=0,即a1+a10=0,所以S10==0.故选C.8.(2015北京卷)设{a n}是等差数列,下列结论中正确的是( C )(A)若a1+a2>0,则a2+a3>0(B)若a1+a3<0,则a1+a2<0(C)若0<a1<a2,则a2>(D)若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>0解析:因为{a n}为等差数列,所以2a2=a1+a3.当a2>a1>0时,得公差d>0,所以a3>0,所以a1+a3>2,所以2a2>2,即a2>,故选C.9.(2015大连市二模)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a2=4,S10=110,则的最小值为( C )(A)7 (B)(C)(D)8解析:设等差数列{a n}的公差为d,则解得所以a n=2+2(n-1)=2n,S n=2n+×2=n2+n,所以==++≥2+=.当且仅当=,即n=8时取等号.故选C.10.(2015福建卷)若a,b是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q的值等于( D ) (A)6 (B)7 (C)8 (D)9解析:由题可知a,b是x2-px+q=0的两根,所以a+b=p>0,ab=q>0,故a,b均为正数.因为a,b,-2适当排序后成等比数列,所以-2是a,b的等比中项,得ab=4,所以q=4.又a,b,-2适当排序后成等差数列,所以-2是第一项或第三项,不妨设a<b,则-2,a,b成递增的等差数列,所以2a=b-2,联立消去b得a2+a-2=0,得a=1或a=-2,又a>0,所以a=1,此时b=4,所以p=a+b=5,所以p+q=9.故选D.二、填空题11.(2015黑龙江高三模拟)等差数列{a n}中,a4+a8+a12=6,则a9-a11= .解析:设等差数列{a n}公差为d,因为a4+a8+a12=6,所以3a8=6,即a8=a1+7d=2,所以a9-a11=a1+8d-(a1+10d)=a1+ d=(a1+7d)=×2=.答案:12.(2015宁夏石嘴山高三联考)若正项数列{a n}满足a2=,a6=,且=(n≥2,n∈N*),则log2a4= .解析:因为=(n≥2,n∈N*),所以=a n-1·a n+1,所以数列{a n}为等比数列.又a2=,a6=,所以q4==.因为数列为正项数列,所以q>0,所以q=.所以a4=a2q2=×=,所以log2a4=log2=-3.答案:-313.(2015安徽卷)已知数列{a n}中,a1=1,a n=a n-1+(n≥2),则数列{a n}的前9项和等于.解析:因为a1=1,a n=a n-1+(n≥2),所以数列{a n}是首项为1、公差为的等差数列,所以前9项和S9=9+×=27.答案:2714.(2015湖南卷)设S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则a n= .解析:设等比数列{a n}的公比为q(q≠0),依题意得a2=a1·q=q,a3=a1q2=q2, S1=a1=1,S2=1+q,S3=1+q+q2.又3S1,2S2,S3成等差数列,所以4S2=3S1+S3,即4(1+q)=3+1+q+q2,所以q=3(q=0舍去).所以a n=a1q n-1=3n-1.答案:3n-1。
高考数学复习各地数列模拟测试题及解析一、有关通项问题1、利用11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求通项.(北师大版第23页习题5)数列{}n a 的前n 项和21n S n =+.(1)试写出数列的前5项;(2)数列{}n a 是等差数列吗?(3)你能写出数列{}n a 的通项公式吗?变式题1、(2005湖北卷)设数列}{n a 的前n 项和为S n =2n 2,求数列}{n a 的通项公式; 解:(1):当;2,111===S a n 时,24)1(22,2221-=--=-=≥-n n n S S a n n n n 时当故{a n }的通项公式为4,2}{,241==-=d a a n a n n 公差是即的等差数列. 变式题2、(2005北京卷)数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,113n n a S +=,n =1,2,3,……,求a 2,a 3,a 4的值及数列{a n }的通项公式.解:(I )由a 1=1,113n n a S +=,n=1,2,3,……,得 211111333a S a ===,3212114()339a S a a ==+=,431231116()3327a S a a a ==++=, 由1111()33n n n n n a a S S a +--=-=(n ≥2),得143n n a a +=(n ≥2),又a 2=31,所以a n =214()33n -(n ≥2),∴ 数列{a n }的通项公式为21114()233n n n a n -=⎧⎪=⎨⎪⎩≥变式题3、(2005山东卷)已知数列{}n a 的首项15,a =前n 项和为n S ,且*15()n n S S n n N +=++∈,证明数列{}1n a +是等比数列.解:由已知*15()n n S S n n N +=++∈可得12,24n n n S S n -≥=++两式相减得()1121n n n n S S S S +--=-+即121n n a a +=+从而()1121n n a a ++=+当1n =时21215S S =++所以21126a a a +=+又15a =所以211a =从而()21121a a +=+ 故总有112(1)n n a a ++=+,*n N ∈又115,10a a =+≠从而1121n n a a ++=+即数列{}1n a +是等比数列;2、解方程求通项:(北师大版第19页习题3)在等差数列{}n a 中,(1)已知812148,168,S S a d ==求和;(2)已知658810,5,a S a S ==求和;(3)已知3151740,a a S +=求.变式题1、{}n a 是首项11a =,公差3d =的等差数列,如果2005n a =,则序号n 等于(A )667 (B )668 (C )669 (D )670 分析:本题考查等差数列的通项公式,运用公式直接求出. 解:1(1)13(1)2005n a a n d n =+-=+-=,解得669n =,选C点评:等差等比数列的通项公式和前n 项和的公式是数列中的基础知识,必须牢固掌握.而这些公式也可视作方程,利用方程思想解决问题.3、待定系数求通项:(人教版第38页习题4)写出下列数列{}n a 的前5项:(1)111,41(1).2n n a a a n -==+>变式题1、(2006年福建卷)已知数列{}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈ 求数列{}n a 的通项公式; 解:*121(),n n a a n N +=+∈112(1),n n a a +∴+=+{}1n a ∴+是以112a +=为首项,2为公比的等比数列.12.n n a ∴+=即 *21().n n a n N =-∈4、由前几项猜想通项:(北师大版第10页习题1)根据下面的图形及相应的点数,在空格及括号中分别填上适当的图形和数,写出点数的通项公式.(1) (4)(7)( ) ( )变式题1、(深圳理科一模).如下图,第(1)个多边形是由正三角形“扩展“而来,第(2)个多边形是由正方形“扩展”而来,……,如此类推.设由正n 边形“扩展”而来的多边形的边数为n a ,则6a = ;345991111a a a a +++⋅⋅⋅+= .解:由图可得:22(1)n a n n n n n =+-=+,所以642a =;又211111(1)1n a n n n n n n ===-+++ 所以345991111a a a a +++⋅⋅⋅+=1111111197()()()3445991003100300-+-++-=-=变式题2、(北师大版第11页习题2)观察下列各图,并阅读下面的文字,像这样,10条直线相交,交点的个数最多是( ),其通项公式为 . A .40个 B .45个 C .50个 D .55个解:由题意可得:设{}n a 为n 条直线的交点个数,则21a =,1(1),(3)n n a a n n -=+-≥,因为11n n a a n --=-,由累加法可求得:(1)12(1)2n n n a n -=+++-=,所以10109452a ⨯==,选B.2条直线相交,最多有1个交点3条直线相交,最多有3个交点4条直线相交,最多有6个交点二、有关等差、等比数列性质问题1、(北师大版第35页习题3)一个等比数列前n 项的和为48,前2n 项的和为60,则前3n 项的和为( )A .83B .108C .75D .63变式题1、一个等差数列前n 项的和为48,前2n 项的和为60,则前3n 项的和为 。
高考数学复习等差等比数列综合问题目
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等差、等比数列综合问题 教学目标 1.熟练运用等差、等比数列的概念、通项公式、前n项和式以及有关性质,分析和解决等差 、等比数列的综合问题. 2.突出方程思想的应用,引导学生选择简捷合理的运算途径,提高运算速度和运算能力. 教学重点与难点 用方程的观点认识等差、等比数列的基础知识,从本质上掌握公式. 例题 例1. (1)已知{a n }成等差,且a 5=11,a 8=5,求a n = ;
(2)等差数列{a n}中,如S 2=4,S 4=16,Sn =121,求n= ; (3)等差数列{a n }中, a 6 +a 9 +a 12 +a 15 =20,求S 20 = ; (4)等差数列{a n }中,a m =n ,a n=m ,则a m+n = ,S m+n= ; (5)等差数列{a n }中,公差d=-2,a 1+a 4+a 7+…+a 97=50, 求a 3+a 6+a 9+…+a 99=?
(6)若两个等差数列{a n }、{b n }的前n项的和分别为Sn,Tn,且71427nnSnTn,求1111ba.
例2. (1)在等比数列{a n}中,a 1+a 2=3,a 4+a 5=24,则a 7+a 8= ;
(2)设{a n }是由正数组成的等比数列,且a 5·a 6=81,则1032313logloglogaaa= ;
(3)设{a n }是由正数组成的等比数列,且a 4a6+2a5a7+a6a8=36,则a 5+a 7= ; (4) 设等比数列{a n}的前n 项和为S n= 4 n +m,求得常数m= ;
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例3.(1) “abG”是“a、G、b成等比数列”的 条件; (2)“数列{a n }既是等差数列又是等比数列”是“该数列为常数列”的 条件
(3)设数列{a n}、{b n} (b n>0 )满足)(lglglg21Nnnbbbann,则{a n}为等差数列是{b n}为等比数列的 条件; (4)S n表示数列{a n}的前n项的和,则S n=An 2+Bn,(其中A、B为常数)是数列{a n}成等差数列的 条件。 (5).已知x、y为正实数,且x、a 1、a 2、y成等差数列,x、b 1、b 2、y成等比数列,则
212
21bb
aa的取值范围是 。
例4三个互不相等的实数成等差数列,如果适当排列这三个数也可以成等比数列,又知这三个数的和为6,求这三个数。
例5 数列na中,11a, 322a, 6543a, 109874a, ……,求10a的值。
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例6 已知数列}{na的前n项的和12nnS,求数列}1{na前n项的和. 例7 已知数列}{na满足,11a,121nnaa. (1)求证:数列}1{na是等比数列; (2)求na的表达式和nS的表达式.
例8 等差数列{an}的首项a1>0,前n项和为Sn,若Sm=Sk(m≠k),问n为何值时,Sn最大? 解:根据BnAnSBAnaannn2成等差数列,首项a1>0,若m+k为偶数,则当n=(m+k)/2时,Sn最大; 若m+k为奇数,当n=(m+k─1)/2或n=(m+k+1)/2时,Sn最大
例9已知关于n的不等式1/(n+1)+1/(n+2)+…+1/(2n)>32)1(log121aa对于一切大于1的自然数n都成立,求a的取值范围 解:把 1/(n+1)+1/(n+2)+…+1/(2n)看成一个函数f(n),将问题转化为函数f(n)的最小值大于右
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式 ∵f(n)=1/(n+1)+1/(n+2)+…+1/(2n) ∴f(n+1)- f(n)=〔1/(n+2)+1/(n+3)+…+1/(2n+2) 〕 -〔1/(n+1)+1/(n+2)+…+1/(2n)〕 =1/(2n+2) +1/(2n+1) -1/(n+1) =1/(2n+1) -1/(2n+2) >0 ∴f(n+1)> f(n) ∴函数f(n)是增函数,故其最小值为f(2)=7/12,
∴ 7/12>32)1(log121aa,
解得:1例10 设各项均为正数的数列{an}和{bn}满足:an、bn、an+1成等差数列,bn、an+1、bn+1成等比数列,且a1 = 1, b1 = 2 , a2 = 3 ,求通项an,bn 解: 依题意得: 2bn+1 = an+1 + an+2 ① a2n+1 = bnbn+1 ②
∵ an、bn为正数, 由②得21211,nnnnnnbbabba ,
代入①并同除以1nb得: 212nnnbbb , ∴ }{nb为等差数列 ∵ b1 = 2 , a2 = 3 , 29,22122bbba则 ,
∴ 2)1(),1(22)229)(1(22nbnnbnn , ∴当n≥2时,2)1(1nnbbannn, 又a1 = 1,当n = 1时成立, ∴2)1(nnan
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等差等比数列综合问题作业 一、选择题 1.在数列55,34,21,,8,5,3,2,1,1x中,x等于( ) A.11 B.12 C.13 D.14 2.等差数列9}{,27,39,}{963741前则数列中nnaaaaaaaa项 的和9S等于( ) A.66 B.99 C.144 D.297 3.等比数列na中, ,243,952aa则na的前4项和为( ) A.81 B.120 C.168 D.192 4.12与12,两数的等比中项是( ) A.1 B.1 C.1 D.21 5.已知一等比数列的前三项依次为33,22,xxx, 那么2113是此数列的第( )项 A.2 B.4 C.6 D.8 6.在公比为整数的等比数列na中,如果,12,183241aaaa那么该数列 的前8项之和为( )
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A.513 B.512 C.510 D.8225
二、填空题 1.等差数列na中, ,33,952aa则na的公差为______________。 2.数列{na}是等差数列,47a,则7s_________ 3.两个等差数列,,nnba,327......2121nnbbbaaann则55ba-
=___________. 4.在等比数列na中, 若,75,393aa则10a=___________. 5.在等比数列na中, 若101,aa是方程06232xx的两根,则
47aa=___________. 6.计算3log33...3n___________.
三、解答题 1. 成等差数列的四个数的和为26,第二数与第三数之积为40,求这四个数。
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2. 在等差数列na中, ,1.3,3.0125aa求2221201918aaaaa的值。
3. 求和:)0(),(...)2()1(2anaaan 4. 设等比数列na前n项和为nS,若9632SSS,求数列的公比q
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等差等比数列综合作业参考答案 一、选择题 1.C 12nnnaaa 2.B 147369464639,27,339,327,13,9aaaaaaaaaa
91946999()()(139)99222Saaaa
3.B 43521423(13)27,3,3,12013aaqqaSaq
4.C 2(21)(21)1,1xx 5.B 2(33)(22),14,14xxxxxxx或而 133313,134(),422222nxqnx
6.C 332112131(1)18,()12,,2,22qaqaqqqqqq或
而89182(12),2,2,2251012qZqaS