内容正文:
专题五 数列
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点01 等差数列与古建筑
2022年新课标Ⅱ卷:古建筑与等差数列
关于数列的考查,命题比较灵活.随着整卷题量的减少,更趋于综合化,难度有增大趋势.应注意以下几个方面的问题:
1.等差数列、等比数列基本量的计算;
2.数列的求和问题;
3.数列的应用、数列与其它知识的交汇问题;
4.数列与不等式的证明;
5.数列的新定义问题.
考点02 等差数列的前n项和
2020年新高考I卷:两等差数列相同项;
2021年新高考I卷:分段数列中的等差数列;
2023年新高考I卷:与充要条件交汇;两个数列关系条件下;
2024年新高考II卷:等差数列基本量的计算
考点03 等差数列中的最值问题
2021年新高考II卷:根据前n项和与第n项的关系求n的最值
考点04 等比数列前n项和
2020年新高考II卷:多选题、简单数列求和
2021年新高考II卷:求通项、求和
考点05 等比数列前n项和及其性质
2023年新高考II卷:和的性质应用
考点06 “错位相减法”的实际应用
2021年新高考I卷:民间剪纸为背景
考点07 等比数列的通项与特殊数列的求和
2020年新高考I卷:
考点08 等差数列、等比数列的综合问题
2022年新高考II卷:根据两数列中项的关系,求集合中符合条件的元素个数.
考点09 数列求和与数列不等式证明
2022年新高考I卷:等差数列与“裂项相消法”;
2023年新高考II卷:分段数列、分组求和、证明两数列和的不等关系.
考点10 数列与概率的交汇问题
2023年新课标Ⅰ卷:求概率、构造等比数列求期望
考点11 数列与解析几何的交汇问题
2024年新课标Ⅱ卷:以双曲线上点列为载体,证明等比数列、证明三角形面积数列特征.
考点12 数列的新定义问题
2024年新课标I卷
考点01 等差数列与古建筑
1.(2022年新高考全国II卷数学真题)图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知成公差为0.1的等差数列,且直线的斜率为0.725,则( )
A.0.75 B.0.8 C.0.85 D.0.9
【答案】D
【分析】设,则可得关于的方程,求出其解后可得正确的选项.
【详解】设,则,
依题意,有,且,
所以,故,
故选:D
考点02 等差数列的前n项和
2.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,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
【答案】C
【分析】利用充分条件、必要条件的定义及等差数列的定义,再结合数列前n项和与第n项的关系推理判断作答.,
【详解】方法1,甲:为等差数列,设其首项为,公差为,
则,
因此为等差数列,则甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即为常数,设为,
即,则,有,
两式相减得:,即,对也成立,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件,C正确.
方法2,甲:为等差数列,设数列的首项,公差为,即,
则,因此为等差数列,即甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即,
即,,
当时,上两式相减得:,当时,上式成立,
于是,又为常数,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件.
故选:C
3.(2020年新高考全国卷Ⅰ数学试题)将数列{2n–1}与{3n–2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为 .
【答案】
【分析】首先判断出数列与项的特征,从而判断出两个数列公共项所构成新数列的首项以及公差,利用等差数列的求和公式求得结果.
【详解】因为数列是以1为首项,以2为公差的等差数列,
数列是以1首项,以3为公差的等差数列,
所以这两个数列的公共项所构成的新数列是以1为首项,以6为公差的等差数列,
所以的前项和为,
故答案为:.
4.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)记为等差数列的前n项和,若,,则 .
【答案】95
【分析】利用等差数列通项公式得到方程组,解出,再利用等差数列的求和公式节即可得到答案.
【详解】因为数列为等差数列,则由题意得,解得,
则.
故答案为:.
5.(2021年全国新高考I卷数学试题)已知数列满足,
(1)记,写出,,并求数列的通项公式;
(2)求的前20项和.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)方法一:由题意结合递推关系式确定数列的特征,然后求和其通项公式即可;
(2)方法二:分组求和,结合等差数列前项和公式即可求得数列的前20项和.
【详解】解:(1)[方法一]【最优解】:
显然为偶数,则,
所以,即,且,
所以是以2为首项,3为公差的等差数列,
于是.
[方法二]:奇偶分类讨论
由题意知,所以.
由(为奇数)及(为偶数)可知,
数列从第一项起,
若为奇数,则其后一项减去该项的差为1,
若为偶数,则其后一项减去该项的差为2.
所以,则.
[方法三]:累加法
由题意知数列满足.
所以,
,
则.
所以,数列的通项公式.
(2)[方法一]:奇偶分类讨论
.
[方法二]:分组求和
由题意知数列满足,
所以.
所以数列的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;
同理,由知数列的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列.
从而数列的前20项和为:
.
6.(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.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的通项公式建立方程求解即可;
(2)由为等差数列得出或,再由等差数列的性质可得,分类讨论即可得解.
【详解】(1),,解得,
,
又,
,
即,解得或(舍去),
.
(2)为等差数列,
,即,
,即,解得或,
,,
又,由等差数列性质知,,即,
,即,解得或(舍去)
当时,,解得,与矛盾,无解;
当时,,解得.
综上,.
考点03 等差数列中的最值问题
7.(2021年全国新高考II卷数学试题)记是公差不为0的等差数列的前n项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使成立的n的最小值.
【答案】(1);(2)7.
【分析】(1)由题意首先求得的值,然后结合题意求得数列的公差即可确定数列的通项公式;
(2)首先求得前n项和的表达式,然后求解二次不等式即可确定n的最小值.
【详解】(1)由等差数列的性质可得:,则:,
设等差数列的公差为,从而有:,
,
从而:,由于公差不为零,故:,
数列的通项公式为:.
(2)由数列的通项公式可得:,则:,
则不等式即:,整理可得:,
解得:或,又为正整数,故的最小值为.
考点04 等比数列前n项和
8.(多选)(2021年全国新高考II卷数学试题)设正整数,其中,记.则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用的定义可判断ACD选项的正误,利用特殊值法可判断B选项的正误.
【详解】对于A选项,,,
所以,,A选项正确;
对于B选项,取,,,
而,则,即,B选项错误;
对于C选项,,
所以,,
,
所以,,因此,,C选项正确;
对于D选项,,故,D选项正确.
故选:ACD.
9.(2020年新高考全国卷Ⅱ数学试题)已知公比大于的等比数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由题意得到关于首项、公比的方程组,求解方程组得到首项、公比的值即可确定数列的通项公式;
(2)首先求得数列的通项公式,然后结合等比数列前n项和公式求解其前n项和即可.
【详解】(1) 设等比数列的公比为q(q>1),则,
整理可得:,
,
数列的通项公式为:.
(2)由于:,故:
.
考点05 等比数列前n项和及其性质
10.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)记为等比数列的前n项和,若,,则( ).
A.120 B.85 C. D.
【答案】C
【分析】方法一:根据等比数列的前n项和公式求出公比,再根据的关系即可解出;
方法二:根据等比数列的前n项和的性质求解.
【详解】方法一:设等比数列的公比为,首项为,
若,则,与题意不符,所以;
若,则,与题意不符,所以;
由,可得,,①,
由①可得,,解得:,
所以.
故选:C.
方法二:设等比数列的公比为,
因为,,所以,否则,
从而,成等比数列,
所以有,,解得:或,
当时,,即为,
易知,,即;
当时,,
与矛盾,舍去.
故选:C.
考点06 “错位相减法”的实际应用
11.(2021年全国新高考I卷数学试题)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为的长方形纸,对折1次共可以得到,两种规格的图形,它们的面积之和,对折2次共可以得到,,三种规格的图形,它们的面积之和,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为 ;如果对折次,那么 .
【答案】 5
【分析】(1)按对折列举即可;(2)根据规律可得,再根据错位相减法得结果.
【详解】(1)由对折2次共可以得到,,三种规格的图形,所以对着三次的结果有:,共4种不同规格(单位;
故对折4次可得到如下规格:,,,,,共5种不同规格;
(2)由于每次对着后的图形的面积都减小为原来的一半,故各次对着后的图形,不论规格如何,其面积成公比为的等比数列,首项为120,第n次对折后的图形面积为,对于第n此对折后的图形的规格形状种数,根据(1)的过程和结论,猜想为种(证明从略),故得猜想,
设,
则,
两式作差得:
,
因此,.
故答案为:;.
考点07 等比数列的通项与特殊数列的求和
12.(2020年新高考全国卷Ⅰ数学试题)已知公比大于的等比数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)记为在区间中的项的个数,求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用基本元的思想,将已知条件转化为的形式,求解出,由此求得数列的通项公式.
(2)方法一:通过分析数列的规律,由此求得数列的前项和.
【详解】(1)由于数列是公比大于的等比数列,设首项为,公比为,依题意有,解得解得,或(舍),
所以,所以数列的通项公式为.
(2)[方法一]:规律探索
由于,所以
对应的区间为,则;
对应的区间分别为,则,即有2个1;
对应的区间分别为,则,即有个2;
对应的区间分别为,则,即有个3;
对应的区间分别为,则,即有个4;
对应的区间分别为,则,即有个5;
对应的区间分别为,则,即有37个6.
所以.
[方法二]【最优解】:
由题意,,即,当时,.
当时,,则
.
[方法三]:
由题意知,因此,当时,;时,;时,;时,;时,;时,;时,.
所以
.
所以数列的前100项和.
考点08 等差数列、等比数列的综合问题
13.(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.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)设数列的公差为,根据题意列出方程组即可证出;
(2)根据题意化简可得,即可解出.
【详解】(1)设数列的公差为,所以,,即可解得,,所以原命题得证.
(2)由(1)知,,所以,即,亦即,解得,所以满足等式的解,故集合中的元素个数为.
考点09 数列求和与数列不等式证明
14.(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:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得,得到,利用和与项的关系得到当时,,进而得:,利用累乘法求得,检验对于也成立,得到的通项公式;
(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到,进而证得.
【详解】(1)∵,∴,∴,
又∵是公差为的等差数列,
∴,∴,
∴当时,,
∴,
整理得:,
即,
∴
,
显然对于也成立,
∴的通项公式;
(2)
∴
15.(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,.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)设等差数列的公差为,用表示及,即可求解作答.
(2)方法1,利用(1)的结论求出,,再分奇偶结合分组求和法求出,并与作差比较作答;方法2,利用(1)的结论求出,,再分奇偶借助等差数列前n项和公式求出,并与作差比较作答.
【详解】(1)设等差数列的公差为,而,
则,
于是,解得,,
所以数列的通项公式是.
(2)方法1:由(1)知,,,
当为偶数时,,
,
当时,,因此,
当为奇数时,,
当时,,因此,
所以当时,.
方法2:由(1)知,,,
当为偶数时,,
当时,,因此,
当为奇数时,若,则
,显然满足上式,因此当为奇数时,,
当时,,因此,
所以当时,.
考点10 数列与概率的交汇问题
16.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若末命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8.由抽签确定第1次投篮的人选,第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5.
(1)求第2次投篮的人是乙的概率;
(2)求第次投篮的人是甲的概率;
(3)已知:若随机变量服从两点分布,且,则.记前次(即从第1次到第次投篮)中甲投篮的次数为,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据全概率公式即可求出;
(2)设,由题意可得,根据数列知识,构造等比数列即可解出;
(3)先求出两点分布的期望,再根据题中的结论以及等比数列的求和公式即可求出.
【详解】(1)记“第次投篮的人是甲”为事件,“第次投篮的人是乙”为事件,
所以,
.
(2)设,依题可知,,则
,
即,
构造等比数列,
设,解得,则,
又,所以是首项为,公比为的等比数列,
即.
(3)因为,,
所以当时,,
故.
考点11 数列与解析几何的交汇问题
17.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点:过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意正整数,.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出的坐标即可;
(2)根据等比数列的定义即可验证结论;
(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明的取值为与无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明的取值为与无关的定值即可.
【详解】(1)
由已知有,故的方程为.
当时,过且斜率为的直线为,与联立得到.
解得或,所以该直线与的不同于的交点为,该点显然在的左支上.
故,从而,.
(2)由于过且斜率为的直线为,与联立,得到方程.
展开即得,由于已经是直线和的公共点,故方程必有一根.
从而根据韦达定理,另一根,相应的.
所以该直线与的不同于的交点为,而注意到的横坐标亦可通过韦达定理表示为,故一定在的左支上.
所以.
这就得到,.
所以
.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点,若,,则.(若在同一条直线上,约定)
证明:
.
证毕,回到原题.
由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
而又有,,
故利用前面已经证明的结论即得
.
这就表明的取值是与无关的定值,所以.
方法二:由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
这就得到,
以及.
两式相减,即得.
移项得到.
故.
而,.
所以和平行,这就得到,即.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.
考点12 数列的新定义问题
18.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设m为正整数,数列是公差不为0的等差数列,若从中删去两项和后剩余的项可被平均分为组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列是可分数列.
(1)写出所有的,,使数列是可分数列;
(2)当时,证明:数列是可分数列;
(3)从中一次任取两个数和,记数列是可分数列的概率为,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)直接根据可分数列的定义即可;
(2)根据可分数列的定义即可验证结论;
(3)证明使得原数列是可分数列的至少有个,再使用概率的定义.
【详解】(1)首先,我们设数列的公差为,则.
由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,
故我们可以对该数列进行适当的变形,
得到新数列,然后对进行相应的讨论即可.
换言之,我们可以不妨设,此后的讨论均建立在该假设下进行.
回到原题,第1小问相当于从中取出两个数和,使得剩下四个数是等差数列.
那么剩下四个数只可能是,或,或.
所以所有可能的就是.
(2)由于从数列中取出和后,剩余的个数可以分为以下两个部分,共组,使得每组成等差数列:
①,共组;
②,共组.
(如果,则忽略②)
故数列是可分数列.
(3)定义集合,.
下面证明,对,如果下面两个命题同时成立,
则数列一定是可分数列:
命题1:或;
命题2:.
我们分两种情况证明这个结论.
第一种情况:如果,且.
此时设,,.
则由可知,即,故.
此时,由于从数列中取出和后,
剩余的个数可以分为以下三个部分,共组,使得每组成等差数列:
①,共组;
②,共组;
③,共组.
(如果某一部分的组数为,则忽略之)
故此时数列是可分数列.
第二种情况:如果,且.
此时设,,.
则由可知,即,故.
由于,故,从而,这就意味着.
此时,由于从数列中取出和后,剩余的个数可以分为以下四个部分,共组,使得每组成等差数列:
①,共组;
②,,共组;
③全体,其中,共组;
④,共组.
(如果某一部分的组数为,则忽略之)
这里对②和③进行一下解释:将③中的每一组作为一个横排,排成一个包含个行,个列的数表以后,个列分别是下面这些数:
,,,.
可以看出每列都是连续的若干个整数,它们再取并以后,将取遍中除开五个集合,,,,中的十个元素以外的所有数.
而这十个数中,除开已经去掉的和以外,剩余的八个数恰好就是②中出现的八个数.
这就说明我们给出的分组方式满足要求,故此时数列是可分数列.
至此,我们证明了:对,如果前述命题1和命题2同时成立,则数列一定是可分数列.
然后我们来考虑这样的的个数.
首先,由于,和各有个元素,故满足命题1的总共有个;
而如果,假设,则可设,,代入得.
但这导致,矛盾,所以.
设,,,则,即.
所以可能的恰好就是,对应的分别是,总共个.
所以这个满足命题1的中,不满足命题2的恰好有个.
这就得到同时满足命题1和命题2的的个数为.
当我们从中一次任取两个数和时,总的选取方式的个数等于.
而根据之前的结论,使得数列是可分数列的至少有个.
所以数列是可分数列的概率一定满足
.
这就证明了结论.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对新定义数列的理解,只有理解了定义,方可使用定义验证或探究结论.
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专题五 数列
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点01 等差数列与古建筑
2022年新课标Ⅱ卷:古建筑与等差数列
关于数列的考查,命题比较灵活.随着整卷题量的减少,更趋于综合化,难度有增大趋势.应注意以下几个方面的问题:
1.等差数列、等比数列基本量的计算;
2.数列的求和问题;
3.数列的应用、数列与其它知识的交汇问题;
4.数列与不等式的证明;
5.数列的新定义问题.
考点02 等差数列的前n项和
2020年新高考I卷:两等差数列相同项;
2021年新高考I卷:分段数列中的等差数列;
2023年新高考I卷:与充要条件交汇;两个数列关系条件下;
2024年新高考II卷:等差数列基本量的计算
考点03 等差数列中的最值问题
2021年新高考II卷:根据前n项和与第n项的关系求n的最值
考点04 等比数列前n项和
2020年新高考II卷:多选题、简单数列求和
2021年新高考II卷:求通项、求和
考点05 等比数列前n项和及其性质
2023年新高考II卷:和的性质应用
考点06 “错位相减法”的实际应用
2021年新高考I卷:民间剪纸为背景
考点07 等比数列的通项与特殊数列的求和
2020年新高考I卷:
考点08 等差数列、等比数列的综合问题
2022年新高考II卷:根据两数列中项的关系,求集合中符合条件的元素个数.
考点09 数列求和与数列不等式证明
2022年新高考I卷:等差数列与“裂项相消法”;
2023年新高考II卷:分段数列、分组求和、证明两数列和的不等关系.
考点10 数列与概率的交汇问题
2023年新课标Ⅰ卷:求概率、构造等比数列求期望
考点11 数列与解析几何的交汇问题
2024年新课标Ⅱ卷:以双曲线上点列为载体,证明等比数列、证明三角形面积数列特征.
考点12 数列的新定义问题
2024年新课标I卷
考点01 等差数列与古建筑
1.(2022年新高考全国II卷数学真题)图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知成公差为0.1的等差数列,且直线的斜率为0.725,则( )
A.0.75 B.0.8 C.0.85 D.0.9
考点02 等差数列的前n项和
2.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,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
3.(2020年新高考全国卷Ⅰ数学试题)将数列{2n–1}与{3n–2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为 .
4.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)记为等差数列的前n项和,若,,则 .
5.(2021年全国新高考I卷数学试题)已知数列满足,
(1)记,写出,,并求数列的通项公式;
(2)求的前20项和.
6.(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.
考点03 等差数列中的最值问题
7.(2021年全国新高考II卷数学试题)记是公差不为0的等差数列的前n项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使成立的n的最小值.
考点04 等比数列前n项和
8.(多选)(2021年全国新高考II卷数学试题)设正整数,其中,记.则( )
A. B.
C. D.
9.(2020年新高考全国卷Ⅱ数学试题)已知公比大于的等比数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求.
考点05 等比数列前n项和及其性质
10.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)记为等比数列的前n项和,若,,则( ).
A.120 B.85 C. D.
考点06 “错位相减法”的实际应用
11.(2021年全国新高考I卷数学试题)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为的长方形纸,对折1次共可以得到,两种规格的图形,它们的面积之和,对折2次共可以得到,,三种规格的图形,它们的面积之和,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为 ;如果对折次,那么 .
考点07 等比数列的通项与特殊数列的求和
12.(2020年新高考全国卷Ⅰ数学试题)已知公比大于的等比数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)记为在区间中的项的个数,求数列的前项和.
考点08 等差数列、等比数列的综合问题
13.(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.
考点09 数列求和与数列不等式证明
14.(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:.
15.(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,.
考点10 数列与概率的交汇问题
16.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若末命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8.由抽签确定第1次投篮的人选,第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5.
(1)求第2次投篮的人是乙的概率;
(2)求第次投篮的人是甲的概率;
(3)已知:若随机变量服从两点分布,且,则.记前次(即从第1次到第次投篮)中甲投篮的次数为,求.
考点11 数列与解析几何的交汇问题
17.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点:过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意正整数,.
考点12 数列的新定义问题
18.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设m为正整数,数列是公差不为0的等差数列,若从中删去两项和后剩余的项可被平均分为组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列是可分数列.
(1)写出所有的,,使数列是可分数列;
(2)当时,证明:数列是可分数列;
(3)从中一次任取两个数和,记数列是可分数列的概率为,证明:.
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