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专题02 数列大题综合(新高考云南专用)
一、解答题
1.(2023·云南丽江·统考一模)已知数列中,,.
(1)求;
(2)若,求数列的前5项的和.
【答案】(1);(2)77.
【分析】(1),则数列是首项为2,公比为2的等比数列,求解即可.
(2)利用分组求和,分为一个等差数列和一个等比数列,利用数列求和公式求解.
【详解】(1),
则数列是首项为2,公比为2的等比数列,
;
(2),
.
【点睛】当两个数列不为同类数列求和时,采用分类求和.
2.(2023·云南大理·统考模拟预测)已知数列的前n项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据与的关系可得,进而得,由累加法即可求解;
(2)根据分组求和,由等差等比数列的求和公式即可求解.
【详解】(1)因为,所以,①
当时,,②
①-②得:,即,
所以,
所以,由,可得,
当时,,符合上式,
所以.
(2)由题意得,
则
,
所以.
3.(2023·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知公差不为0的等差数列的前项和为成等差数列,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若的前项和为.证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题干条件列出方程组解得,进而可得的通项公式;
(2)将裂项可得,利用裂项相消可求得,进而可证明.
【详解】(1)设的公差为,由题意得,
即,
解得,所以.
(2),
所以.
4.(2023·云南昭通·统考模拟预测)设是公差不为0的等差数列的前项和,若,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使的的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知条件求得,进而求得.
(2)先求得,然后由进行化简,从而求得的最大值.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
则,
由于,故解得,
所以.
(2),
由得,
解得,
由于,所以的最大值是.
5.(2023·云南曲靖·曲靖一中校考模拟预测)设为数列的前项和,且满足:.
(1)设,证明是等比数列;
(2)求.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)根据给定的递推公式,结合及等比数列的定义推理作答.
(2)利用并项求和法,结合等比数列前n项和公式求解作答.
【详解】(1)因为,,则,
两式相减得:,整理可得,即,
于是,,
所以数列是等比数列.
(2)由(1)知,,又,则
所以.
6.(2023·云南红河·统考二模)已知等差数列的公差,,其前项和为,且______.
在①,,成等比数列;②;③这三个条件中任选一个,补充在横线上,并回答下列问题.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
注:如果选择多个条件分别解答,那么按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)条件①:利用等比中项列式性质列式计算求出公差;条件②利用等差数列前项和公式列式计算;条件③利用因式分解求出公差即可.
(2)对项数进行分类,利用分组求和求出前项和.
【详解】(1)若选择条件①.
因为,,成等比数列,所以,
,整理得,
又,解得,
所以数列的通项公式为.
若选择条件②.
因为,所以,
,解得,
所以数列的通项公式为,
若选择条件③.
因为,所以,
即,
因为,,所以,
所以,
则数列的通项公式为
(2)解法一:
解法二:
7.(2023·云南·统考二模)已知数列的每一项都是正数,,.记数列的前项和为,,数列的前项和为,数列的前项和为.
(1)求、;
(2)直接写出与的大小关系(不要求证明).
【答案】(1),
(2)当时,,当时,.
【分析】(1)将等式变形可得出,可得出,可知数列为等差数列,确定其首项和公差,可求得,求出数列的通项公式,可求得;
(2)令,考查数列的单调性,可得出与的大小关系.
【详解】(1)解:,
则,
数列的每一项都是正数,则.所以,.
等式两边同除以可得,
数列是首项为,公差为的等差数列,
故,
数列的前项和为,
则的前项和.
且,则,.
故,且,
数列是首项为,公比为的等比数列.
数列的前项和.
(2)解:,
令,则,
所以,数列单调递增,
因为,,
所以,当时,,即;
当时,,即.
8.(2023·云南曲靖·统考模拟预测)已知数列是公差为的等差数列,且满足.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前10项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据,得到,然后根据解出,从而可得的通项公式;
(2)由(1)得,然后裂项相消求和法求解即可.
【详解】(1)因为是公差为的等差数列,,
所以当时,,
当时,,
因为,即,
解得,所以或(舍去),
所以;
(2)由(1)得,
.
所以.
9.(2023·云南昆明·统考模拟预测)雪花是一种美丽的结晶体,放大任意一片雪花的局部,