内容正文:
专题6.2 数列求通项的常见方法
题型一
累加法、累乘法
题型五
待定系数法
题型二
公式法(消)
题型六
取倒法、取对数法
题型三
公式法(消)
题型七
因式分解法
题型四
“和”型和“积”型
题型八
奇偶递推关系不同
知识点1累加累乘法
1.累加法:形如且
当时.
2.累乘法:形如且
当时,.注意:不一定满足上述形式,所以需要检验.
题型一 累加法、累乘法
例1.在数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
例2.已知数列满足,其中,则( )
A. B. C. D.
练习1.若数列满足,数列的前n项和为,则
练习2.数列满足,且,则等于( )
A.148 B.149 C.152 D.299
练习3.南宋数学家杨辉在《详解九章算术》中提出了高阶等差数列的问题,即一个数列本身不是等差数列,但从数列中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列,则称数列为一阶等差数列,或者仍旧不是等差数列,但从数列中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列,则称数列为二阶等差数列,依次类推,可以得到高阶等差数列.类比高阶等差数列的定义,我们亦可定义高阶等比数列,设数列1,1,2,8,64,……是一阶等比数列,则该数列的第10项是( )
A. B. C. D.
练习4.在数列中,,且,则 .
知识点2公式法
形如或或
已知求的三个步骤:
①先利用求出;②用替换中的得到一个新的关系,利用便可求出当时的表达式;③对时的结果进行检验,看是否符合时的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分与两段来写.
题型二 公式法(消)
例3.已知数列的各项均为正数,表示数列的前n项和,且,则数列的通项公式为 .
例4.已知数列的前n项和为,且满足
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列的前n项和.
练习1.已知数列的前n项和为,且满足,则该数列的通项公式为 .
练习2.(多选)数列的前n项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.为等差数列 B.不可能为常数列
C.若为递增数列,则 D.若为递增数列,则
练习3.已知为数列的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
练习4.已知正项数列的前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前2n项和.
题型三 公式法(消)
例5.设是数列的前项和,且.若对满足,数列的前项和为 .
例6.已知正项数列中且,其中为数列的前n项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)若是和的等比中项,求k值;
(3)令,求数列前n项和.
练习1.数列的各项均为正数,已知前n项和且,求的通项公式.
练习2.已知首项为2的正项数列的前n项和为,且当时,则值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
练习3.已知数列的前项和为,且满足.
(1)求的值;
(2)试猜想的通项公式,并证明.
练习4.已知数列的各项均为正数,为的前项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,记的前项和为,求证:.
题型四 “和”型和“积”型
例7.(多选)已知数列的前n项和为,且满足:,则下列结论正确的是( )
A.数列为等差数列 B.
C.数列的前100项和为 D.数列的前10项和为
例8.已知正项数列的前项积为,且满足,则 .
练习1.在等差数列中,且,,构成公比不为1的等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,,求数列的前n项和.
练习2.已知数列的前项之积为,且.求数列和的通项公式;
练习3.已知数列的前项的积
(1)求数列的通项公式;
(2)数列满足,求.
练习4.已知数列的前项和为,且满足,数列的前项积,求数列和的通项公式.
知识点3待定系数法
①形如且
方法:化为的形式,令,即得为等比数列,从而求得数列的通项公式.
②形如且
方法:两边同除,得,令,得,转化为利用累加法求若为常数,则为等差数列,从而求得数列的通项公式.
题型五 待定系数法
例9.(多选)已知数列的首项,前n项和为,且,则( )
A. B.是递增数列
C.是等差数列 D.
例10.设数列的前项和为,若,,则 .
练习1.已知数列中,,求的通项公式.
练习2.已知数列满足,,求数列的通项公式.
练习3.已知数列的首项,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列中,,对任意的,都有,求数列的前n项和.
练习4.数列满足,则数列的通项公式为 .
知识点4分式及高次
①形如整式或分式
整式:两边同时除以 分式:两边同时取倒数
②形如
分析:这种类型一般是等式两边取对数后得:,再进行求解。
题型六 取倒法、取对数法
例11.已知数列的首项,且,则满足条件的最大整数 .
例12.已知为正项数列的前项的乘积,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前n项和为,证明:.
练习1.已知数列,,().
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
练习2.已知数列的首项,且满足.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)若,求.
练习3.在数列中,已知,且满足.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
练习4.已知数列满足,记,在中每相邻两项之间都插入3个数,使它们和原数列的数一起构成一个新的正项等比数列,若数列中的第项是数列中的第项.
(1)求数列及的通项公式.
(2)求数列的前项和.
题型七 因式分解法
例13.设各项均为正数的数列的前项和为,且满足,,则数列的通项公式是 .
例14.已知各项均为正数的数列中,且满足,数列的前n项和为,满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若在与之间依次插入数列中的k项构成新数列,求数列中前40项的和.
练习1.(多选)已知首项为1的正项数列的前项和为,且,设数列的前项和为,则( )
A.为等比数列 B.
C. D.
练习2.已知数列的各项均为正数,且满足,且,,成等比数列,则数列的前2019项和为( ).
A. B. C. D.
练习3.已知各项均为正数的数列,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,试比较与9的大小,并加以证明.
练习4.已知正项数列满足,设.
(1)求,;
(2)判断数列是否为等差数列,并说明理由;
(3)的通项公式,并求其前项和为.
题型八 奇偶递推关系不同
例15.已知数列满足.
①;②是等差数列;③是等比数列;④数列前项和为.
上述语句正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
例16.(多选)已知数列满足,则下列结论正确的是( )
A. B.是递增数列
C.是等比数列 D.是递增数列
练习1.已知数列满足,,则 .
练习2.已知数列的前项和为,且满足,则 .
练习3.已知数列满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)若,求数列的前项和.
练习4.已知数列满足,
(1)记,证明:数列为等比数列;
(2)记,求数列的前项和.
一、单选题
1.已知数列的前n项和为,且满足,(),则当时,( )
A. B. C. D.
2.已知数列的前项和为,首项,且满足,则( )
A. B. C. D.
3.已知等比数列的前项和为,且,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
4.数列、满足:,,,则数列的最大项是( )
A.第7项 B.第9项
C.第11项 D.第12项
5.已知数列的前n项和为,,,则( )
A.20 B.19 C.18 D.17
二、多选题
6.已知各项均为正数的数列满足,(),,数列的前项和为,则下面说法正确的是( )
A. B.
C. D.
7.已知正项数列的前项和为,且,则( )
A.是递减数列 B.是等差数列
C. D.
三、填空题
8.设数列的前n项和为,且,则数列的通项公式为 .
9.已知数列满足,,设,则 ;的最小值为 .
10.已知数列满足,则 .
四、解答题
11.已知数列满足.
(1)写出;
(2)证明:数列为等比数列;
12.求下列数列的通项公式:
(1)已知数列满足(),且,求数列的通项公式.
(2)已知数列的前项和为,且.求数列的通项公式;
13.已知数列满足,,求.
14.已知数列的前n项之积为,且.求数列和的通项公式;
15.已知各项均为正数的数列满足,其中是数列的前n项和.求数列的通项公式
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专题6.2 数列求通项的常见方法
题型一
累加法、累乘法
题型五
待定系数法
题型二
公式法(消)
题型六
取倒法、取对数法
题型三
公式法(消)
题型七
因式分解法
题型四
“和”型和“积”型
题型八
奇偶递推关系不同
知识点1累加累乘法
1.累加法:形如且
当时.
2.累乘法:形如且
当时,.注意:不一定满足上述形式,所以需要检验.
题型一 累加法、累乘法
例1.在数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,则
,
,
,
,
…
,
以上各式累加得.
所以.
因为也适合上式,
所以.
故选:B.
例2.已知数列满足,其中,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,得,,.
由累乘法,得,
即,
又,所以.
故选:C.
练习1.若数列满足,数列的前n项和为,则
【答案】/
【详解】当时,,
而满足上式,因此,,
.
故答案为:
练习2.数列满足,且,则等于( )
A.148 B.149 C.152 D.299
【答案】B
【详解】由题意得,因为,,
所以,
所以.
故选:B.
练习3.南宋数学家杨辉在《详解九章算术》中提出了高阶等差数列的问题,即一个数列本身不是等差数列,但从数列中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列,则称数列为一阶等差数列,或者仍旧不是等差数列,但从数列中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列,则称数列为二阶等差数列,依次类推,可以得到高阶等差数列.类比高阶等差数列的定义,我们亦可定义高阶等比数列,设数列1,1,2,8,64,……是一阶等比数列,则该数列的第10项是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设数列为,且为一阶等比数列,
设,所以为等比数列,其中,,公比,
,
则,,
.
故选:D.
练习4.在数列中,,且,则 .
【答案】5
【详解】
,
,
…
,
各式累加得.
故答案为:5.
知识点2公式法
形如或或
已知求的三个步骤:
①先利用求出;②用替换中的得到一个新的关系,利用便可求出当时的表达式;③对时的结果进行检验,看是否符合时的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分与两段来写.
题型二 公式法(消)
例3.已知数列的各项均为正数,表示数列的前n项和,且,则数列的通项公式为 .
【答案】,
【详解】∵,∴当时,
当时,
当时,上式也成立,故.
故答案为:.
例4.已知数列的前n项和为,且满足
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)当时,,解得
因 ①,
当时,②
①-②得,,即,
则,即,,又
所以是以2为首项,2为公比的等比数列.
(2)法一、由(1)可得,即,
法二、由(1)可知,即,
又由题知:
代入可得
练习1.已知数列的前n项和为,且满足,则该数列的通项公式为 .
【答案】
【详解】当时,,
当时,有,
当时,不满足上式,所以.
故答案为:
练习2.(多选)数列的前n项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.为等差数列 B.不可能为常数列
C.若为递增数列,则 D.若为递增数列,则
【答案】AC
【详解】当时,,
当时,,
显然时,上式也成立,所以.
对A,因为,
所以是以为公差的等差数列,A正确;
对B,由上可知,当时,为常数列,B错误;
对C,若为递增数列,则公差,即,C正确;
对D,若为递增数列,由函数性质可知,解得,D错误.
故选:AC
练习3.已知为数列的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2).
【详解】(1)因为,且,
当时,,
得,
整理得:,
所以为首项是,公差为的等差数列,
所以.
(2)由,所以当时,,当时,;
所以当,,
当时,,
而,
所以.
练习4.已知正项数列的前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前2n项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)依题意,,,
当时,,解得,(舍去).
当时,由得,
两式相减得,
即,由于,
所以,所以数列是首项为,
公差为的等差数列,所以(也符合).
(2)由(1)得,
所以
.
题型三 公式法(消)
例5.设是数列的前项和,且.若对满足,数列的前项和为 .
【答案】
【详解】由题知,.
因为,所以,
两边同时除以得,,
所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以所以,
因为,
所以数列的前项和为
.
故答案为:
例6.已知正项数列中且,其中为数列的前n项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)若是和的等比中项,求k值;
(3)令,求数列前n项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)在数列中,又,且,
两式相除得,,
所以数列是以2为首项,公差为2的等差数列,则,
所以,
当,,当时,,也满足上式,
所以数列的通项公式为;
(2)由(1)得,,因为是和的等比中项,
所以,即,解得或(舍去);
(3),
所以数列前n项和.
练习1.数列的各项均为正数,已知前n项和且,求的通项公式.
【答案】
【详解】解:由题设,
当时,,代入上式得,
化简得,结合可知:
则是以1为首项,1为公差的等差数列,即.
由,
因此时,,
特别地,当时,亦符合上述通项公式,
综上所述,.
练习2.已知首项为2的正项数列的前n项和为,且当时,则值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
【答案】B
【详解】当时,
所以,两式相减得:,
所以,即,
由于正项数列,所以,即,
所以是首项为2,公差为的等差数列,
所以.
故选:B
练习3.已知数列的前项和为,且满足.
(1)求的值;
(2)试猜想的通项公式,并证明.
【答案】(1),
(2),证明见解析
【详解】(1)由题知,,解得,
同理,,解得;
(2)由(1)可猜想,证明如下:
已知,当时,有,
化简得,即,
则有,
又,故,
则,
当时,上式仍成立,则.
练习4.已知数列的各项均为正数,为的前项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,记的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由,得,即;
又,
所以是以1为首项,2为公差的等差数列,
所以,又是正项数列,所以.
当时,,
又当时,不符合时的形式.
所以
(2)证明:
,
.
题型四 “和”型和“积”型
例7.(多选)已知数列的前n项和为,且满足:,则下列结论正确的是( )
A.数列为等差数列 B.
C.数列的前100项和为 D.数列的前10项和为
【答案】BC
【详解】由可得,,即,
当时,
两式相减得,,化简得,
显然,当时符合题意,故.
对于A,由不是常数,故A错误;
对于B,由上分析,可知即是等比数列,
因,故B正确;
对于C,数列的前100项和为
,故C正确;
对于D,由可得,故数列的前10项和为:
,故D错误.
故选:BC
例8.已知正项数列的前项积为,且满足,则 .
【答案】
【详解】由题意,且,所以,
又,且,
所以,则,又,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,故,
所以.
故答案为:.
练习1.在等差数列中,且,,构成公比不为1的等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设等差数列的公差为,
为等差数列,且,
,
构成公比不为1的等比数列,
,
,
解得或(舍).
∴.
(2)因为,
当时,即,
当时,
所以,
由(1)知,,
当时也成立,
所以,
所以,
,
两式相减得,
,
所以.
练习2.已知数列的前项之积为,且.求数列和的通项公式;
【答案】,
【详解】①,
②,
①-②可得,也满足上式,
③.
数列的前项之积为当时,,
代入③可得,
.
练习3.已知数列的前项的积
(1)求数列的通项公式;
(2)数列满足,求.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1),
当时,.
当时,,满足上式,
.
(2)
.
练习4.已知数列的前项和为,且满足,数列的前项积,求数列和的通项公式.
【答案】,.
【详解】当时,,
当时,,化简得,
因为,所以,故,
所以数列是首项为2,公差为2的等差数列,
所以;
当时,,
当时,,
显然也满足上式,
所以.
知识点3待定系数法
①形如且
方法:化为的形式,令,即得为等比数列,从而求得数列的通项公式.
②形如且
方法:两边同除,得,令,得,转化为利用累加法求若为常数,则为等差数列,从而求得数列的通项公式.
题型五 待定系数法
例9.(多选)已知数列的首项,前n项和为,且,则( )
A. B.是递增数列
C.是等差数列 D.
【答案】ABD
【详解】因为,则,
且,可知数列是以首项为4,公比为4的等比数列,
则,即.
对于选项A:,故A正确;
对于选项B:因为,所以是递增数列,故B正确;
对于选项C:因为数列是以首项为4,公比为4的等比数列,
所以不是等差数列,故C错误;
对于选项D:,故D正确;
故选:ABD.
例10.设数列的前项和为,若,,则 .
【答案】1536
【详解】因为,,则,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,则,
则.
故答案为:
练习1.已知数列中,,求的通项公式.
【答案】
【详解】化为,即,
,可得或,(所得两组数值代入上式等价),
不妨令,,
所以是以1为首项,为公比的等比数列,则,
累加法可得:,
又符合上式,故.
练习2.已知数列满足,,求数列的通项公式.
【答案】
【详解】解法一:因为,
设,
所以,
则,解得,
即,
则数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,即;
解法二:因为,两边同时除以得,
所以,,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,则,所以.
练习3.已知数列的首项,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列中,,对任意的,都有,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)∵,∴,∴,
又∵,故是以2为首项,2为公比的等比数列.
,则.
(2)由题意可得:
对任意的,都有,所以
是以4为首项,3为公差的等差数列,
则.
故①,
②,
①-②得
,
∴.
练习4.数列满足,则数列的通项公式为 .
【答案】
【详解】数列中,由,得,即,
而,,于是数列是首项为3,公比为的等比数列,
因此,即,
所以数列的通项公式为.
故答案为:
知识点4分式及高次
①形如整式或分式
整式:两边同时除以 分式:两边同时取倒数
②形如
分析:这种类型一般是等式两边取对数后得:,再进行求解。
题型六 取倒法、取对数法
例11.已知数列的首项,且,则满足条件的最大整数 .
【答案】2024
【详解】因为,所以,所以,
所以数列是等比数列,首项为,公比为,
所以,即,
所以
,
而当时,单调递增,
又因为,且,
所以满足条件的最大整数.
故答案为:2024.
例12.已知为正项数列的前项的乘积,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前n项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1),,
所以,即,
两边取常用对数得,
得,所以,
所以数列为常数列,所以,
所以.
(2)证明:由(1)知,所以,
则
又因为,
所以
故.
练习1.已知数列,,().
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)由,知,,
所以,又,
所以,
所以数列是以1为首项,3为公比的等比数列,
所以,;
(2)由(1)得,
所以,
,
所以
,
所以.
练习2.已知数列的首项,且满足.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)若,求.
【答案】(1)证明见详解;
(2).
【详解】(1)因为,所以,
所以,
又,所以数列是以为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)知,得,
所以
练习3.在数列中,已知,且满足.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,且易知,
所以,所以,所以.
因为,所以,所以是首项为1,公比为的等比数列,
所以,所以.
(2)因为,
所以.
练习4.已知数列满足,记,在中每相邻两项之间都插入3个数,使它们和原数列的数一起构成一个新的正项等比数列,若数列中的第项是数列中的第项.
(1)求数列及的通项公式.
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)因为,所以,因为,
所以,所以是首项为1,公比为2的等比数列,
所以.所以.由题意知.所以,即,
又,则.
所以.又,则,则.
(2)
,①
,②
①-②得,
.
所以.
题型七 因式分解法
例13.设各项均为正数的数列的前项和为,且满足,,则数列的通项公式是 .
【答案】
【详解】由可得,
所以(舍),,
当时,,
当时,,
将代入得,
所以的通项公式是
故答案为:.
例14.已知各项均为正数的数列中,且满足,数列的前n项和为,满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若在与之间依次插入数列中的k项构成新数列,求数列中前40项的和.
【答案】(1),;
(2).
【详解】(1)由题设得:,
∵,则,故是首项,公差为2的等差数列,
∴,
当时,得:,
当,由①,②,
由①-②整理得:,,
∴,故,
∴数列是首项为1,公比为3的等比数列,故.
(2)依题意知:新数列中,(含)前面共有:项.
由,()得:,
∴新数列中含有数列的前8项:,,……,,含有数列的前32项:,,,……,;
∴.
练习1.(多选)已知首项为1的正项数列的前项和为,且,设数列的前项和为,则( )
A.为等比数列 B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】由题意可得,即,得或,
若,则,则,这与矛盾,所以不成立;
若,则,所以数列是首项为1,公比为9的等比数列,即,故A正确;
由,可得,两式相减得,,且时,,即,得,
那么,故故B错误;
当时,,
当时,,
当时,符合上式,故,即,故C正确;
易得时,,故D正确.
故选:ACD.
练习2.已知数列的各项均为正数,且满足,且,,成等比数列,则数列的前2019项和为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题得,,,是公差为的等差数列,又成等比数列,,解得,的通项公式为,,的前2019项和为.
故选:C
【点睛】本题考查求数列的通项公式,以及用裂项相消法求数列前n项和,难度不大,有一定的综合性。
练习3.已知各项均为正数的数列,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,试比较与9的大小,并加以证明.
【答案】(1)
(2),证明见解析
【详解】(1)因为,
所以,
因为的各项均为正,所以,故,即,
所以是以2为公比的等比数列,
因为,又公比为2,
所以,所以.
(2),证明如下:
令,则,
当时,,即在上单调递减,
所以,则,即,
设,所以,
所以,
记,则,
所以,
即,则,所以,所以.
练习4.已知正项数列满足,设.
(1)求,;
(2)判断数列是否为等差数列,并说明理由;
(3)的通项公式,并求其前项和为.
【答案】(1),
(2)是,理由见解析
(3),
【详解】(1),当时,,,
可得,
则或,因为为正项数列,所以.
数列为首项为1,公比为2的等比数列,
可得;
,
,;
(2)数列为等差数列,理由:,
则数列为首项为0,公差为1的等差数列;
(3),
前项和为.
题型八 奇偶递推关系不同
例15.已知数列满足.
①;②是等差数列;③是等比数列;④数列前项和为.
上述语句正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【详解】对于①,
,故①正确;
对于②,令,由①知,,
,
所以,是公比为2的等比数列,即是公比为2的等比数列,故不是等差数列,故②错误;
对于③,令,
由①知,,所以,
,
所以是等比数列,即是等比数列,故③正确;
对于④,由②知,,,
数列前项和为数列前n项的和与数列前n项的和的和,即所求和为.
又,
,
所以,故④正确;
故选:D.
例16.(多选)已知数列满足,则下列结论正确的是( )
A. B.是递增数列
C.是等比数列 D.是递增数列
【答案】ACD
【详解】对于AB,依题意,,,A正确,B错误;
对于C,,
而,因此是以为首项,为公比的等比数列,C正确;
对于D,由选项C知,,显然数列是递增数列,
因此数列是递增数列,D正确.
故选:ACD
练习1.已知数列满足,,则 .
【答案】
【详解】由数列满足,,
可得,
又由,所以
因为,可得,
所以.
故答案为:
练习2.已知数列的前项和为,且满足,则 .
【答案】
【详解】因为,
所以,,且,
所以,
记,则,所以,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,则,
记的前项和为,
则
.
故答案为:
练习3.已知数列满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)因为,
所以
,
则数列是首项为1,公比为2的等比数列;
(2)由(2)可得,即,
,
所以,
前项和,
,
两式相减可得,
化简可得.
练习4.已知数列满足.
(1)写出;
(2)证明:数列为等比数列;
【答案】(1)4;8;5
(2)证明见解析
【详解】(1)由
可得;;;
(2)证明:由题可得,
则数列是首项为1,公比为2的等比数列;
一、单选题
1.已知数列的前n项和为,且满足,(),则当时,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由(),得,
两式相减得().
又因为,,所以,可得(),
即().
易知,即满足上式,
所以().
故选:C
2.已知数列的前项和为,首项,且满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由可得,
所以可得,
.
故选:D
3.已知等比数列的前项和为,且,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
因为,所以当时,,两式相减,得,
因为数列是等比数列,所以.
由,解得,所以数列是首项为1,公比为2的等比数列,
所以,即,所以数列是首项为1,公比为4的等比数列,
所以数列的前项和为.
故选:A.
4.数列、满足:,,,则数列的最大项是( )
A.第7项 B.第9项
C.第11项 D.第12项
【答案】B
【详解】时,,,,,将上式累加,得,解得(对于同样成立),故,
令,即,
解得,,故,即第九项最大.
故选:B.
5.已知数列的前n项和为,,,则( )
A.20 B.19 C.18 D.17
【答案】B
【详解】因为,所以① ,
当时,② ,
①-②得,,
所以,又,得,
所以是等差数列,公差,又,
所以,则.
故选:B
二、多选题
6.已知各项均为正数的数列满足,(),,数列的前项和为,则下面说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】选项A:,,正确;
选项B:,,而,所以,故,
所以数列为首项为3,公比为3的等比数列,故,错误;
选项C:,
所以,
设,则,
两式作差可得,
所以,所以,正确;
选项D:,
所以,正确.
故选:ACD.
7.已知正项数列的前项和为,且,则( )
A.是递减数列 B.是等差数列
C. D.
【答案】ACD
【详解】因为,所以.因为,所以.
当时,因为,所以,
所以,所以是首项为1,公差为的等差数列,故D正确;
因为,所以,故B错误;
因为(也满足),
所以,
所以是递减数列,故A正确;
因为,即,所以C正确.
故选:ACD
三、填空题
8.设数列的前n项和为,且,则数列的通项公式为 .
【答案】
【详解】因为,
所以,所以.
当时,.
而也符合该式,故数列的通项公式为.
故答案为:.
9.已知数列满足,,设,则 ;的最小值为 .
【答案】
【详解】由,得,而,则,
因此数列是首项为,公差为2的等差数列,,
,所以当时,取得最小值.
故答案为:;
10.已知数列满足,则 .
【答案】
【详解】因为,,
则,
因为,显然,
所以,
所以是以为首项,为公差的等差数列,
所以,
所以,则.
故答案为:
四、解答题
11.已知数列满足,
(1)记,证明:数列为等比数列;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【详解】(1)由题意可得:,且,
则,
所以数列是以首项,公比的等比数列.
(2)由(1)可知:,即,
可得:
,
所以,
即,则,
可得,
则,
两式相减得:,
所以.
12.求下列数列的通项公式:
(1)已知数列满足(),且,求数列的通项公式.
(2)已知数列的前项和为,且.求数列的通项公式;
【答案】(1)().
(2)
【详解】(1)因为,且,所以,所以,
所以()即,,,,
将个式子相乘得(),
因为,所以(),
又当时,,所以().
(2)由两边同时除以,可得,
所以,
故数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以,即.
13.已知数列满足,,求.
【答案】,
【详解】因为,
所以.
所以
.
又也符合上式,
所以,.
14.已知数列的前n项之积为,且.求数列和的通项公式;
【答案】,
【详解】∵①,
∴②,
由①②可得,由①也满足上式,
∴③,
∴④,
由③④可得,
即,
∴,
∴.
15.已知各项均为正数的数列满足,其中是数列的前n项和.求数列的通项公式
【答案】
【详解】∵,∴
当时,,解得.
当时,,
即,
∵,∴,
∴数列是以1为首项,2为公差的等差数列,
∴.
2
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