内容正文:
第04讲 数列
【考点归纳】
考点一:通项公式的问题
1.(2023·上海青浦·统考二模)已知数列满足,存在正偶数使得,且对任意正奇数有,则实数的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用累加法求出,对分为奇数、偶数两种情况讨论的单调性,结合能成立与恒成立的处理方法求出答案.
【详解】当时,,
所以,
易得,当为奇数时,单调递减;当为偶数时,单调递增,
又当为正偶数时,存在,即,
所以,此时有,所以,
又对于任意的正奇数,,即,
所以或恒成立,所以或,
综上,实数的取值范围是,
故选:D.
2.(2023·河南·郑州一中校联考模拟预测)已知数列的前n项和为,,且(且),若,则( )
A.46 B.49 C.52 D.55
【答案】B
【分析】根据递推关系利用累乘法求数列的通项,然后代入计算即可.
【详解】因为当时,,即,
所以.
因为
.
又,所以.
因为,所以,解得或(舍去).
故选:B.
3.(2023·四川成都·成都七中校考模拟预测)已知是数列的前n项和,且对任意的正整数n,都满足:,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】运用累加法求得的通项公式,再运用裂项相消法求和即可.
【详解】解:当时,由累加法可得:,
所以(),
又因为,
所以(),
当时,,符合,
所以(),
所以,
所以.
故选:A.
考点二:递推数列问题
4.(2023·陕西·统考一模)数列的前项和为,,若该数列满足,则下列命题中错误的是( )
A.是等差数列 B.
C. D.是等比数列
【答案】C
【分析】利用可化简已知等式证得A正确;利用等差数列通项公式可整理得到B正确;由与关系可求得C错误;由,结合等比数列定义可知D正确.
【详解】对于A,当时,由得:,
,即,又,
数列是以为首项,为公差的等差数列,A正确;
对于B,由A知:,,B正确;
对于C,当时,,
经检验:不满足,,C错误;
对于D,由B得:,,又,
是以为首项,为公比的等比数列,D正确.
故选:C.
5.(2023·贵州·校联考二模)已知是数列的前n项和,,,当数列的前n项和取得最大值时,n的值为( )
A.30 B.31 C.32 D.33
【答案】C
【分析】由递推式得到,结合等差中项知为等差数列,进而写出其通项公式并判断单调性,最后判断上各项的符号,即可确定前n项和取得最大值时n的值.
【详解】①,则②,
②-①得:,即,
则数列为等差数列,且,
由得:,则公差,
所以,数列单调递减,而,,,......,
设,当时,,且,,
当时,恒成立,显然,,
即数列的前32项和最大.
故选:C
6.(2023·甘肃兰州·校考模拟预测)对于数列,定义为的“优值”,现已知某数列的“优值”,记数列的前n项和为,则( )
A.2023 B.2021 C.1011 D.1013
【答案】D
【分析】由题意,根据,得到,进而求得,作差求出通项,判断为等差数列,即可求解.
【详解】由,
得, ①
, ②
①-②得,即,,
当时,,即,也适合,
综上,,
因为
所以是以2为首项,公差为1的等差数列,
所以,所以.
故选:D.
考点三:等差数列问题
7.(2022秋·宁夏吴忠·高三青铜峡市高级中学校考期末)在等比数列中,公比是数列的前项和,若,则下列结论正确的是( )
A. B.数列是等比数列
C. D.数列是公差为2的等差数列
【答案】B
【分析】根据已知条件及等比数列的定义,利用已等比数列的通项公式及前项和公式,结合等差数列的定义及对数的运算即可求解.
【详解】由,得,即, 解得或,
由,得,故A错误;
所以等比数列的通项公式为
所以等比数列的前项和为即
所以
所以数列是公比为等比数列,故B正确;
因为所以故C错误;
因为所以,
所以数列是公差为的等差数列,故D错误.
故选:B.
8.(2022秋·云南昆明·高三昆明市第三中学校考阶段练习)设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并满足条件,,,下列结论正确的是( )
A. B.
C.是数列中的最大值 D.
【答案】D
【分析】首先由条件分析出等比数列的等比取值,即可得到是正项递减数列,然后利用这个性质结合题设条件即可判断.
【详解】∵数列是等比数列,
∴,,∴,∴,
又,∴,有:或,
当时,,有:,
此时:,与矛盾,所以不成立,
当时,,有:,
综上:,
∴数列是,的正项递减数列,
∴,所以A错误;
∵,,则有,,,
,∴,所以B错误;
为前项的积,,,,所以C错误;
∵
又:
∴,所以D正确.
故选:D.
9.(2022·浙江宁波·效实中学校考模拟预测)已知数列满足,其前项和为,且,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
【答案】A