内容正文:
专题5.1数列的通项及求和
1.(2023年北京高考数学真题)已知数列满足,则( )
A.当时,为递减数列,且存在常数,使得恒成立
B.当时,为递增数列,且存在常数,使得恒成立
C.当时,为递减数列,且存在常数,使得恒成立
D.当时,为递增数列,且存在常数,使得恒成立
2.(2023年高考全国甲卷数学(文)真题)记为等比数列的前项和.若,则的公比为 .
3.(2023年高考全国乙卷数学(文)真题)记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
4.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)设为数列的前n项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
5.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设等差数列的公差为,且.令,记分别为数列的前项和.
(1)若,求的通项公式;
(2)若为等差数列,且,求.
6.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知为等差数列,,记,分别为数列,的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)证明:当时,.
7.(2022年新高考天津数学高考真题)设是等差数列,是等比数列,且.
(1)求与的通项公式;
(2)设的前n项和为,求证:;
(3)求.
8.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)记为数列的前n项和.已知.
(1)证明:是等差数列;
(2)若成等比数列,求的最小值.
9.(2022年新高考全国II卷数学真题)已知为等差数列,是公比为2的等比数列,且.
(1)证明:;
(2)求集合中元素个数.
10.(2022年新高考全国I卷数学真题)记为数列的前n项和,已知是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)证明:.
题型一 累加累乘求通项
【解题方法】对于递推公式为,一般利用累加法;对于递推公式为,一般利用累乘法求出数列的通项公式
【例1】已知数列满足,,则( )
A.2023 B.2024 C.4045 D.4047
【例2】已知数列满足,且对任意,有,则 .
【变式1-1】已知正项数列满足,则 .
【变式1-2】在数列中,.数列满足.若是公差为1的等差数列,则的通项公式为 ,的最小值为 .
【变式1-3】已知数列的前项和为,且,,则 .
题型二 与的关系求通项
【解题方法】利用构造两式作差求解,用此公式时要注意结论有两种可能,一种是“一分为二”,即分段式;另一种是“合二为一”,即和合为一个表达
【例3】已知数列的前项和为,且,给出下列结论:①;②;③;④存在常数,使得数列是等比数列.其中所有正确结论的序号为 .
【例4】已知数列的前项和满足.
(1)求证:是等差数列;
(2)若当且仅当时,最大,比较与的大小.
【变式2-1】已知数列的前项和,当取最小值时, .
【变式2-2】已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:.
【变式2-3】已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)给定,记集合中的元素个数为,若,试求的最小值.
题型三 待定系数法求通项
【解题方法】1.形如(其中均为常数且)型:设
2.形如型:(1)当为等差数列时:设;
(2)当为等比数列时:设
【例5】(多选)已知数列满足,则( )
A.是等差数列
B.的前项和为
C.是单调递增数列
D.数列的最小项为4
【例6】记是公差不为0的等差数列的前项和,已知,数列满足,且.
(1)求的通项公式;
(2)证明数列是等比数列,并求的通项公式;
(3)求证:对任意的,.
【变式3-1】若数列满足,.
(1)证明:是等比数列;
(2)设的前n项和为,求满足的n的最大值.
【变式3-2】已知数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求证:数列的前n项和.
【变式3-3】设数列满足,.
(1)求证:为等比数列,并求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
题型四 隔项等差(比)数列
【解题方法】1.形如可推出,即奇数项构成以为首项的等差数列,公差为;偶数项构成以为首项的等差数列,公差为;
2.形如,,可推出,即奇数项构成以为首项的等比数列,公比为;偶数项构成以为首项的等比数列,公比为
【例7】在数列中,已知,,求通项公式.
【例8】(多选)已知数列中,,,,则下列说法正确的是( )
A. B.是等比数列
C. D.
【变式4-1】在数列中,,且.
(1)证明:,都是等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)若,求数列的前n项和,并比较与的大小;
【变式4-2】已知数列满足,,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:数列中的任意三项均不能构成等差数列.
【变式4-3】已知数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和.
题型五 分段递