内容正文:
[对应学生用书P11]
新高考三年考情
第一讲 数列(小题专攻)
[对应学生用书P12]
[典例] (2023·新课标 Ⅱ 卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8=( )
A.120 B.85
C.-85 D.-120
►命题立意
考查内容
本题以等比数列为载体,考查等比数列前n项和公式,属于课程学习情境
►关键能力
(1)数学符号与抽象
关键信息
数学符号与抽象
S4=-5,S6=21S2
设等比数列的公比为q,q≠0.
思路一:构建方程组求解;思路二:利用等比数列前n项和性质求解
(2)运算求解能力
通过等比数列前n项和公式构建关于a1和q的方程组进行正确运算,或利用等比数列前n项和性质进行正确运算、变形和数据处理;要求学生能够了解运算法则及其适用范围,正确进行运算.
C 解析:方法一 设等比数列{an}的公比为q(q≠0),由题意易知q≠1,则,化简整理得所以S8==×(1-44)=-85.
方法二 易知S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6,…为等比数列,所以(S4-S2)2=S2·(S6-S4),解得S2=-1或S2=.当S2=-1时,由(S6-S4)2=(S4-S2)·(S8-S6),解得S8=-85;当S2=时,结合S4=-5得,化简可得q2=-5,不成立,舍去.所以S8=-85.
1.等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d=am+(n-m)d(n,m∈N*).
2.等比数列的通项公式:an=a1qn-1=amqn-m(n,m∈N*).
3.等差数列前n项和公式:Sn==na1+d.
4.等比数列前n项和公式:
Sn=
1.(2023·全国甲卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a2+a6=10,a4a8=45,则S5=( )
A.25 B.22 C.20 D.15
C 解析:方法一 由a2+a6=10,可得2a4=10,所以a4=5,又a4a8=45,所以a8=9.设等差数列{an}的公差为d,则d===1,又a4=5,所以a1=2,所以S5=5a1+×d=20,故选C.
方法二 设等差数列{an}的公差为d,则由a2+a6=10,可得a1+3d=5 ①,由a4a8=45,可得(a1+3d)(a1+7d)=45 ②,由①②可得a1=2,d=1,所以S5=5a1+×d=20.
2.(2023·全国甲卷)设等比数列{an}的各项均为正数,前n项和为Sn,若a1=1,S5=5S3-4,则S4=( )
A. B. C.15 D.40
C 解析:方法一 若该数列的公比q=1,代入S5=5S3-4中,有5=5×3-4,不成立,所以q≠1.由=5×-4,化简得q4-5q2+4=0,所以q2=1(舍去)或q2=4,由于此数列各项均为正数,所以q=2,所以S4==15.
方法二 由已知得1+q+q2+q3+q4=5(1+q+q2)-4,整理得(1+q)(q3-4q)=0,由于此数列各项均为正数,所以q=2,
所以S4=1+q+q2+q3=1+2+4+8=15.
3.(2023·广东江门一模)已知等差数列{an}(n∈N*)的前n项和为Sn,公差d<0,<-1,则使得Sn>0的最大整数n为( )
A.9 B.10 C.17 D.18
C 解析:因为<-1<0,所以a10,a9异号.因为d<0,所以a9>0,a10<0.又<-1,所以a10<-a9,即a10+a9<0.因为S17==17a9>0,S18==9(a10+a9)<0,所以满足Sn>0的最大整数n为17.故选C.
4.(2023·河北衡水中学三模)公差不为0的等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2a1.若a1,a2,ak1,ak2,ak3依次成等比数列,则k3=( )
A.81 B.63
C.41 D.32
C 解析:因为Sn=n2a1,所以S1=a1,S2=4a1,故a2=3a1.设等差数列{an}的公差为d,则d=2a1,所以an=(2n-1)a1.因为a1,a2,ak1,ak2,ak3依次成等比数列,=3,所以ak3=a1×34=81a1,所以(2k3-1)a1=81a1,所以k3=41.故选C.
5.(2023·安徽马鞍山一模)若数列{an}是公差为2的等差数列,S5<3a4,写出满足题意的一个通项公式an=________.
2n-4(答案不唯一) 解析:设等差数列{an}的首项为a1,且公差d=2,则S5<3a4⇔5a1+10d<3a1+9d,即a1<-1,所以an=a1+(n-1)d=2n-2+a1.令k=-2+a1,则k<-3,所以an=2n+k(k<-3),所以可取an=2n-4.
等