内容正文:
专题4.1 数列
目录
【考情统计】 1
【考点导图】 2
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 4
考点一:数列的概念 4
考点二:等差数列 6
通项公式 6
等差数列性质 7
等差数列求和公式 9
考点二:等比数列 12
通项公式 12
等比数列性质 14
等比数列求和公式 15
【真题演练】 19
【考纲要求】
内容:数列的概念、等差数列、等比数列。
要求:了解数列的有关概念;
了解数列与函数的关系;
理解数列的通项公式;
理解等差数列和等比数列的概念;
掌握等差数列和等比数列的通项公式、中项公式及前 n 项和公式;
能用数列知识解决有关问题。
【考情统计】
近几年高考分值统计
考点
2020
2021
2022
2023
2024
数列的概念
6
等差数列
6
14
等比数列
14
14
考向预测
1.等差数列的概念以及求和公式.
2.数列的概念.
【考点导图】
【知识清单】
2.数列的概念
(1)数列是按一定次序排列的一列数,一般用表示,记作.
(2)数列中的每一个数都叫作这个数列的项,第1项又叫作首项,第n项记为.
(3)一个数列中的第n项与项数n之间的关系,可以用一个公式来表示,这个公式叫作这个数列的通项公式.
(4)数列的前n项和记作.
2.常用结论
数列的前n项和与的关系式:当n=1时,;当n≥2时,
故与的关系式为:
3.等差数列的概念
一个数列从第2项起,每一项与它的前一项之差都是同一个常数,这样的数列称为等差数列,这个常数叫作公差,通常用来表示.
定义表达式:.(常用此定义来判断或证明一个数列是否是等差数列)
4.等比数列的概念
一个数列从第2项起,每一项与它的前一项之比都为同一个不为0的常数,这样的数列称为等比数列,这个常数叫作公比,通常用来
表示,即().
等比数列的定义表达式:
【注】①常用此定义来判断或证明一个数列是否是等比数列;
②一个数列为等比数列的必要条件是此数列各项均不为0;
③若一个数列是等比数列,则奇数项的符号一定相同,偶数项的符号一定相同.
5.等差数列与等比数列
等差数列
等比数列
通项公式
中项
等差中项
若成等差数列,则
等比中项
若成等比数列,则
前n项和
公式
;
性质
数列为等差数列,公差为d,且p,q,m,n均为正整数:
(1)若p+q=m+n,则
.
(2).
数列为等比数列,公比为q,且p,q,m,n均为正整数:
(1)若p+q=m+n,则
(2).
重要结论
若某三个数成等差数列,则可设这三个数分别为:
若某三个数成等比数列,则可设这三个数分别为:
【考点分类剖析】
考点一:数列的概念
例1.是数列,…的( )
A.第6项 B.第7项 C.第8项 D.第9项
2.若数列的通项公式为则( )
A. B. C. D.
3.已知数列的通项公式为,,则该数列的前4项依次为( )
A. B. C. D.
【变式探究】
1.已知数列的前n项和是,则( )
A.9 B.16 C.31 D.33
2.已知数列的首项,且,则这个数列的第2项是( )
A. B.3
C. D.6
3.已知数列,则是这个数列的( )
A.第项 B.第项
C.第项 D.第项
例2.数列的通项公式为 ,则 最小的值的项数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【变式探究】
1.数列的前n项和 ,则 的值为( )
A.121 B.122
C.123 D.124
2.若数列的通项公式为,则( )
A.17 B.-17
C.0 D.9
考点二:等差数列
通项公式
例3.下列各数列中,成等差数列的是( )
A.1,4,9,11,…
B.2,2,2,2,…
C.,3,4,10,…
D.1,3,1,3,…
【变式探究】
1.已知等差数列的公差,且,则等于( )
A. B. C. D.
等差数列性质
例4.在等差数列中,若,,则的值等于( )
A.6 B. C. D.
【变式探究】
1.数列满足:从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数;若该数列第2项为27,则0是该数列的第( )项
A.11 B.10 C.8 D.9
2.等差数列中,首项,公差,则( )
A.5 B.2 C.1 D.4
3.在等差数列中,若,则( )
A. B. C. D.
等差数列求和公式
例5.在等差数列中,,,,则( )
A. B. C. D.
【变式探究】
1.若等差数列的前n项和为,,,,则( )
A.12 B.11 C.10 D.9
2.若数列是等差数列,且和,是方程的两个根,则等于( )
A.12 B.14 C.16 D.18
3.已知等差数列的前n项和为,且,则等于( )
A.10 B.20 C.30 D.40
4.设等差数列的前n项和为,若,,则( )
A. B. C. D.
5.等差数列{}中,已知,则等于( )
A.140 B.160 C.180 D.200
6.( )
A. B. C. D.
7.已知等差数列的通项公式为,求:
(1)是这个数列的第几项?
(2)求前10项的和.
8.已知数列为等差数列,且,公差.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前7项的和.
考点二:等比数列
通项公式
例6.下列不是等比数列的是( )
A.0,0,0,0,… B.1,1,1,1… C.2,2,2,2… D.3,3,3,3…
【变式探究】
1.等比数列2,6,18,的第5项是( )
A.24 B.72 C.162 D.256
2.数列中,有,,数列各项均不为零,则数列为( )
A.等比数列 B.即是等差数列又是等比数列 C.等差数列 D.即不是等差数列又不是等比数列
3.在等比数列中,若,是方程的两根,则的值是( )
A. B. C. D.
4.数列,,,,…的一个通项公式是( )
A. B.
C. D.
等比数列性质
例7.在等比数列中,,,则( )
A.8 B. C.8 D.16
2.2与18的等比中项是( )
A.36 B. C.6 D.
【变式探究】
1.在等比数列中,,,则等于( )
A.160 B.80 C.50 D.13
2.设4,,16三个数成等比数列,则x的值为( )
A.8 B. C.10 D.或10
3.等比数列的公比是( )
A. B. C. D.
4.在等比数列中,,公比,则与的等比中项是( )
A.1 B.3 C. D.
等比数列求和公式
例8.在等比数列中,,,则的前5项和为( )
A. B. C.11 D.31
2.已知等比数列的公比为q,前n项和为.若,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式探究】
1.等比数列中,前项和为,若,则等于( )
A.1 B. C. D.3
2.等比数列前n项和为,且成等差数列.若,则( ).
A.7 B.8 C.15 D.16
3.等差数列中,,则的前6项和( )
A.56 B.28 C.42 D.84
4.已知等比数列中,,,则该数列的前4项和( )
A.21 B.24 C.45 D.75
5.在数列中,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
6.已知为等比数列,且.
(1)求;
(2)记为的前n项和,求.
7.设是首项,公差不为0的等差数列,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列为等比数列,且,求数列的前n项的和.
【真题演练】
1.(2021年高等职业教育分类考试数学第1题)在等差数列{an}中,a1=,公差,则a5的值为( )
A. B.2 C. D.3
2.(2022年高等职业教育分类考试数学第5题)已知等差数列的公差为2,,,成等比数列,则( )
A. B. C.2 D.8
3.(2023年高等职业教育分类考试数学第11题)在等差数列中,,
(I)求的值;
(II)设的前n项和为,求n的值.
4.(2020年高等职业教育分类考试数学第11题)(本小题满分14分)在等比数列中,,公比.
(I)求的值;
(II)若的前k项和为31,求k的值.
5.(2024年高等职业教育分类考试数学第11题)(本小题满分14分,(I)小问7分,(II)小问7分)在等比数列中中,求:
(I)的公比;
(II)的前8项和.
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专题4.1 数列
目录
【考情统计】 1
【考点导图】 2
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 4
考点一:数列的概念 4
考点二:等差数列 6
通项公式 6
等差数列性质 7
等差数列求和公式 9
考点二:等比数列 12
通项公式 12
等比数列性质 14
等比数列求和公式 15
【真题演练】 19
【考纲要求】
内容:数列的概念、等差数列、等比数列。
要求:了解数列的有关概念;
了解数列与函数的关系;
理解数列的通项公式;
理解等差数列和等比数列的概念;
掌握等差数列和等比数列的通项公式、中项公式及前 n 项和公式;
能用数列知识解决有关问题。
【考情统计】
近几年高考分值统计
考点
2020
2021
2022
2023
2024
数列的概念
6
等差数列
6
14
等比数列
14
14
考向预测
1.等差数列的概念以及求和公式.
2.数列的概念.
【考点导图】
【知识清单】
2.数列的概念
(1)数列是按一定次序排列的一列数,一般用表示,记作.
(2)数列中的每一个数都叫作这个数列的项,第1项又叫作首项,第n项记为.
(3)一个数列中的第n项与项数n之间的关系,可以用一个公式来表示,这个公式叫作这个数列的通项公式.
(4)数列的前n项和记作.
2.常用结论
数列的前n项和与的关系式:当n=1时,;当n≥2时,
故与的关系式为:
3.等差数列的概念
一个数列从第2项起,每一项与它的前一项之差都是同一个常数,这样的数列称为等差数列,这个常数叫作公差,通常用来表示.
定义表达式:.(常用此定义来判断或证明一个数列是否是等差数列)
4.等比数列的概念
一个数列从第2项起,每一项与它的前一项之比都为同一个不为0的常数,这样的数列称为等比数列,这个常数叫作公比,通常用来
表示,即().
等比数列的定义表达式:
【注】①常用此定义来判断或证明一个数列是否是等比数列;
②一个数列为等比数列的必要条件是此数列各项均不为0;
③若一个数列是等比数列,则奇数项的符号一定相同,偶数项的符号一定相同.
5.等差数列与等比数列
等差数列
等比数列
通项公式
中项
等差中项
若成等差数列,则
等比中项
若成等比数列,则
前n项和
公式
;
性质
数列为等差数列,公差为d,且p,q,m,n均为正整数:
(1)若p+q=m+n,则
.
(2).
数列为等比数列,公比为q,且p,q,m,n均为正整数:
(1)若p+q=m+n,则
(2).
重要结论
若某三个数成等差数列,则可设这三个数分别为:
若某三个数成等比数列,则可设这三个数分别为:
【考点分类剖析】
考点一:数列的概念
例1.是数列,…的( )
A.第6项 B.第7项 C.第8项 D.第9项
【答案】C
【分析】根据观察法得到数列的通项,即可求解.
【详解】经观察可知,数列可化为,
数列通项为,
故是第8项.
故选:C.
2.若数列的通项公式为则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将代入数列通项公式,即可求解.
【详解】因为数列的通项公式为
所以
故选:C.
3.已知数列的通项公式为,,则该数列的前4项依次为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将,2,3,4依次代入通项公式即可.
【详解】把,2,3,4依次代入通项公式,
得,,
,.
故选:A
【变式探究】
1.已知数列的前n项和是,则( )
A.9 B.16 C.31 D.33
【答案】B
【分析】利用与的关系可求.
【详解】设数列的前n项和为,则,
则.
故选:B.
2.已知数列的首项,且,则这个数列的第2项是( )
A. B.3
C. D.6
【答案】B
【分析】根据递推公式求解即可.
【详解】因为,且,
所以.
故选:B.
3.已知数列,则是这个数列的( )
A.第项 B.第项
C.第项 D.第项
【答案】C
【分析】由数列的通项公式即可求是这个数列的第几项.
【详解】由题意得,数列的通项公式为,令,解得.
故选:C.
例2.数列的通项公式为 ,则 最小的值的项数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据数列的通项公式结合二次函数的性质即可求解.
【详解】由题意知:,可得时取最小值.
故选:B.
【变式探究】
1.数列的前n项和 ,则 的值为( )
A.121 B.122
C.123 D.124
【答案】D
【分析】根据和的关系进行求解,.
【详解】由数列和的关系可得
则.
故选:D.
2.若数列的通项公式为,则( )
A.17 B.-17
C.0 D.9
【答案】A
【分析】根据通项公式求出,据此可得结果.
【详解】数列的通项公式为,
所以,
所以.
故选:A
考点二:等差数列
通项公式
例3.下列各数列中,成等差数列的是( )
A.1,4,9,11,…
B.2,2,2,2,…
C.,3,4,10,…
D.1,3,1,3,…
【答案】B
【分析】根据等差数列的定义判断选项即可.
【详解】A:数列为,第二项与第一项的差为3,第三项与第二项的差为5,
不是同一个常数,故A选项不是等差数列.
B:数列为,从第二项起每一项与前一项的差都为0,故B选项是等差数列.
C:数列为,第二项与第一项的差为5,第三项与第二项的差为1,
不是同一个常数,故C选项不是等差数列.
D:数列,第二项与第一项的差为2,第三项与第二项的差为,
不是同一个常数,故D选项不是等差数列.
故选:B.
【变式探究】
1.已知等差数列的公差,且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由等差数列的性质即可得解.
【详解】因为等差数列的公差,且.
所以.
故选:.
等差数列性质
例4.在等差数列中,若,,则的值等于( )
A.6 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据等差中项性质易得答案.
【详解】因为等差数列,,
所以.
故选:A.
【变式探究】
1.数列满足:从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数;若该数列第2项为27,则0是该数列的第( )项
A.11 B.10 C.8 D.9
【答案】A
【分析】根据等差数列的性质和通项公式即可解得
【详解】由题可知,该数列是等差数列,且公差,
又知,
则,
令,
解得,
故是该数列的第项
故选:A
2.等差数列中,首项,公差,则( )
A.5 B.2 C.1 D.4
【答案】C
【分析】根据等差数列的通项公式即可求解.
【详解】已知为等差数列,且,公差,
所以.
故选:C.
3.在等差数列中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等差数列的性质即可求值.
【详解】等差数列中,,
所以,
因为,
所以.
故选:B.
等差数列求和公式
例5.在等差数列中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据等差数列的前项和公式求值即可.
【详解】已知为等差数列,
且,,,
所以.
故选:D.
【变式探究】
1.若等差数列的前n项和为,,,,则( )
A.12 B.11 C.10 D.9
【答案】B
【分析】由等差数列公式,并结合已知条件,可得出结果.
【详解】由,得,解得舍去.
故选:B.
2.若数列是等差数列,且和,是方程的两个根,则等于( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】D
【分析】根据等差数列的性质和前n项和公式即可求解.
【详解】因为,是方程的两个根,
所以,
又因为,
所以.
故选:D.
3.已知等差数列的前n项和为,且,则等于( )
A.10 B.20 C.30 D.40
【答案】A
【分析】根据等差数列的性质结合等差数列的前n项和公式即可求值
【详解】已知为等差数列,
则有,得,
所以.
故选:A.
4.设等差数列的前n项和为,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用等差数列的前n项和公式即可求解.
【详解】∵,,
∴.
故选:B
5.等差数列{}中,已知,则等于( )
A.140 B.160 C.180 D.200
【答案】D
【分析】根据等差数列的性质,结合前项和公式即可求解.
【详解】在等差数列中,
因为,
所以.
则.
故选:D.
6.( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等差数列的前项和公式即可求解.
【详解】由题意可设,
所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列.
根据等差数列的前项和公式可得,
.
所以.
故选:B.
7.已知等差数列的通项公式为,求:
(1)是这个数列的第几项?
(2)求前10项的和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将数值代入数列通项公式求出即可.
(2)由通项公式求出首项和第项,再代等差数列前项和公式求解即可.
【详解】(1)由可得:,
则是这个数列的第项.
(2)易知,,
则.
即数列的前10项的和为.
8.已知数列为等差数列,且,公差.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前7项的和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等差数列的通项公式即可求解.
(2)利用等差数列的前项和公式即可求解.
【详解】(1)因为为等差数列,所以,
所以,
当时,,
所以通项公式.
(2)由等差数列的前项和公式得,
,
所以
考点二:等比数列
通项公式
例6.下列不是等比数列的是( )
A.0,0,0,0,… B.1,1,1,1… C.2,2,2,2… D.3,3,3,3…
【答案】A
【分析】由等比数列的定义可知,非零常数列是等比数列,据此可判断.
【详解】由等比数列的定义可知,非零常数列是等比数列,且公比为1,
所以0,0,0,0,…不是等比数列.
故选:A
【变式探究】
1.等比数列2,6,18,的第5项是( )
A.24 B.72 C.162 D.256
【答案】C
【分析】根据等比数列中的项求出公比及首项,再代入通项公式求第5项即可得解.
【详解】由题意得,等比数列公比为,且首项,
则第5项为.
故选:C.
2.数列中,有,,数列各项均不为零,则数列为( )
A.等比数列 B.即是等差数列又是等比数列 C.等差数列 D.即不是等差数列又不是等比数列
【答案】A
【分析】由等比数列的定义即可判断
【详解】由题数列,,且数列各项均不为零,
故符合等比数列定义,
故数列为等比数列,
故选:A
3.在等比数列中,若,是方程的两根,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据一元二次方程求得两根,再结合等比数列下标性质解出,进一步判断正负即可解得.
【详解】解方程,
解得或,
或,
故,
解得,
又,即同号,
又则.
故选:D
4.数列,,,,…的一个通项公式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据等比数列通项的计算即可解得.
【详解】观察可知,该数列是首项为,公比为的等比数列,
则
故选:B.
等比数列性质
例7.在等比数列中,,,则( )
A.8 B. C.8 D.16
【答案】A
【分析】根据等比数列的性质进行求解即可.
【详解】因为,,
由等比数列的性质可知,,所以,
所以,
又,
所以.
故选:A.
2.2与18的等比中项是( )
A.36 B. C.6 D.
【答案】D
【分析】由等比中项列式求解即可.
【详解】设2和18的等比中项为,则,解得.
故选:D.
【变式探究】
1.在等比数列中,,,则等于( )
A.160 B.80 C.50 D.13
【答案】B
【分析】利用等比数列的通项公式直接计算.
【详解】.
故选:B.
2.设4,,16三个数成等比数列,则x的值为( )
A.8 B. C.10 D.或10
【答案】D
【分析】由等比数列的性质,可列方程解出.
【详解】因为4,,16三个数成等比数列,
所以,即,
解得或.
故选:D.
3.等比数列的公比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由等比数列的定义即可得解.
【详解】由等比数列的定义可知.
故选:.
4.在等比数列中,,公比,则与的等比中项是( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】先求,结合等比中项的定义可得答案.
【详解】因为,所以与的等比中项是±3.
故选:D.
等比数列求和公式
例8.在等比数列中,,,则的前5项和为( )
A. B. C.11 D.31
【答案】C
【分析】先求出等比数列的公比,再用等比数列求和公式即可.
【详解】为等比数列,,,
由,可得公比,
所以的前5项和为.
故选:C.
2.已知等比数列的公比为q,前n项和为.若,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用等比数列前项和的定义,结合通项公式即可得解.
【详解】,解得.
故选:B.
【变式探究】
1.等比数列中,前项和为,若,则等于( )
A.1 B. C. D.3
【答案】B
【分析】由等比数列的通项公式与前n项和公式表示,化简即可求得的值.
【详解】在等比数列中,,
所以,
所以,
所以.
故选:B.
2.等比数列前n项和为,且成等差数列.若,则( ).
A.7 B.8 C.15 D.16
【答案】C
【分析】利用成等差数列,得出,再代入等比数列的通项公式求出公比q的值;接下来运用等比数列前n项和公式,即可得出.
【详解】因为成等差数列,
则,
又因为数列为等比数列,且,
则整理为,解得,
所以.
故选:C.
3.等差数列中,,则的前6项和( )
A.56 B.28 C.42 D.84
【答案】C
【分析】利用等差数列的求和公式求解即可.
【详解】因为等式数列中,,
所以.
故选:C.
4.已知等比数列中,,,则该数列的前4项和( )
A.21 B.24 C.45 D.75
【答案】C
【分析】根据等比数列的前项和的公式计算即可.
【详解】由题可知,.
故选:C.
5.在数列中,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由数列递推式易得为等比数列,求出基本量,即可写出通项公式;
(2)利用等比数列的前n项和公式即可得解.
【详解】(1)因为,则,所以,
所以数列是以2为首项,为公比的等比数列,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)可知数列是以2为首项,为公比的等比数列,
所以.
6.已知为等比数列,且.
(1)求;
(2)记为的前n项和,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等比数列的通项公式求出公比即可求解.
(2)根据等比数列的前n项和公式即可求解.
【详解】(1)因为为等比数列,且,
则,
解得,
所以.
(2)因为,
所以.
7.设是首项,公差不为0的等差数列,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列为等比数列,且,求数列的前n项的和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由为等差数列,成等比数列求出公差,进而写出其通项公式.
(2)由为等比数列结合条件求出和公比,再出等比数列求和公式计算即可.
【详解】(1)因为是首项,公差不为0的等差数列,
又成等比数列,可得,
解得或(舍去),
所以数列的通项公式.
(2)因为,,
又数列为等比数列,所以,
所以列的前n项的和.
【真题演练】
1.(2021年高等职业教育分类考试数学第1题)在等差数列{an}中,a1=,公差,则a5的值为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【解析】
因为在等差数列{an}中,a1=,公差,所以,
故答案为:C.
2.(2022年高等职业教育分类考试数学第5题)已知等差数列的公差为2,,,成等比数列,则( )
A. B. C.2 D.8
【答案】A
【解析】
因为等差数列的公差为2,,,成等比数列,所以有。
故答案为:A.
3.(2023年高等职业教育分类考试数学第11题)在等差数列中,,
(I)求的值;
(II)设的前n项和为,求n的值.
【解析】
(1)在等差数列中,,可得,。
(2)由(1)可知,,所以,因为的前n项和为,所以,解得:
4.(2020年高等职业教育分类考试数学第11题)(本小题满分14分)在等比数列中,,公比.
(I)求的值;
(II)若的前k项和为31,求k的值.
【解析】
(1)在等比数列中,,公比可得,。
(2)由(1)可知,公比,所以,因为的前k项和为31,所以,解得:
5.(2024年高等职业教育分类考试数学第11题)(本小题满分14分,(I)小问7分,(II)小问7分)在等比数列中中,求:
(I)的公比;
(II)的前8项和.
【解析】
(1)由在等比数列中,由等比数列的通项公式可知。
,所以的公比。
(2)由(1)可知,公比,所以,由的前n项和可知的前8项和为:,所以的前8项和为510
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