内容正文:
第02讲 数列中的递推
课程标准
学习目标
1.理解递推公式的含义.
2.掌握递推公式的应用.
3.会利用an与Sn的关系求通项公式.
1.通过数列递推公式的学习,培养逻辑推理的素养.
2.借助递推公式的应用学习,提升数据分析的素养.
知识点01 数列的递推关系
1.数列的递推公式
如果已知数列的首项(或前几项),且数列的相邻两项或两项以上的关系都可以用一个公式来表示,则称这个公式为数列的递推关系(也称为递推公式或递归公式).
2.通项公式与递推公式的区别与联系
类别
区别
联系
通项公式
an是序号n的函数式an=f(n)
都是给出数列的方法,都可求出数列中任意一项
递推公式
已知a1(或前几项)及相邻项(或相邻几项)间的关系式
【即学即练1】
(1)设数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
(2)数列1,,,,…的递推公式可以是( )
A.an= B.an=
C.an+1=an D.an+1=2an
知识点02 数列的前n项和
1、数列的前n项和的定义
一般地,给定数列{an},称Sn=a1+a2+a3+…+an为数列{an}的前n项和.
2、 an与Sn的关系
一般地,如果数列的前项和为,那么当,由,
,所以,因此
【即学即练2】已知数列{an}的前n项和Sn=n2,则a2=________.
题型01 由递推关系求数列的项
【典例1】(24-25高二上·天津·阶段练习)已知数列满足 ,则 ( )
A. B. C.3 D.2
【变式1】(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)数列满足,若,则 .
【变式2】(24-25高二上·天津·阶段练习)已知数列的首项为,递推公式为(),
【变式3】(2024高二·全国·专题练习)已知数列为,若关于n的图象是一条抛物线上的孤立的点,且,,,则 .
【变式4】(23-24高二下·广东广州·期末)已知数列满足,则 .
题型02 求数列的递推关系
【典例2】(24-25高二上·全国·课后作业)数列的第n项与第项的关系是( )
A. B. C. D.
【变式1】(23-24高二下·湖南·阶段练习)分形几何学是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学,它的研究对象普遍存在于自然界中,因此又被称为“大自然的几何学”.按照如图1所示的分形规律,可得如图2所示的一个树形图.若记图2中第行黑圈的个数为,白圈的个数为,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高二下·辽宁·阶段练习)若正整数集的非空子集满足:至少含有2个元素,且任意两个元素之差的绝对值大于1,则称为数集的超子集.对于集合,记的超子集的个数为,则 ,与的关系为 .
【变式3】(23-24高二下·辽宁·阶段练习)若正整数集的非空子集满足:至少含有2个元素,且任意两个元素之差的绝对值大于1,则称为数集的超子集.对于集合,记的超子集的个数为,则 ,与的关系为 .
题型03 数列的周期性及应用
【典例3】(24-25高二上·甘肃庆阳·期中)已知数列满足,且,则该数列前2024项的和为( )
A.2015 B.2016 C.1518 D.1519
【变式1】(24-25高二上·浙江金华·阶段练习)已知数列满足,,则( )
A. B.2 C.3 D.
【变式2】(24-25高二上·上海·期中)意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:…,即,,此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等领域都有着广泛的应用.若此数列被除后的余数构成一个新数列,则数列的前项的和为( )
A. B. C. D.
【变式3】(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知数列的前项和,则等于( )
A.12 B.15 C.18 D.21
题型04 已知Sn求通项公式an
【典例4】(24-25高二上·黑龙江绥化·阶段练习)已知数列的前n项和为,且,,则 .
【变式1】(24-25高二上·甘肃庆阳·期中)已知为数列的前项和,,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高二上·山东青岛·期中)已知数列的前项和,则( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【变式3】(24-25高二上·山东青岛·期中)已知数列的前项和,则( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【变式4】(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期中)设为数列的前项和,若,则数列的通项公式 .
题型05 累加法求数列的通项
【典例5】(24-25高二上·山东·期中)在数列中,,则的通项公式为 .
【变式1】(24-25高二上·上海·期中)在数列中,,且,则 .
【变式2】(2024高二·全国·专题练习)已知数列满足,,则 .
【变式3】(24-25高二上·全国·课堂例题)在数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
题型06 累乘法求数列的通项
【典例6】.(23-24高二下·四川成都·阶段练习)已知数列满足:且,则数列的通项公式为 .
【变式1】(2024高三·全国·专题练习)已知数列{an}满足,a1=1,则a2 023=
【变式2】(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)若数列满足,,则满足不等式的最大正整数为( )
A.28 B.29 C.30 D.31
【变式3】(23-24高三上·河南·期中)在数列中,,,,则( )
A. B.15 C. D.10
题型07 根据Sn与an的递推关系求通项
【典例7】(23-24高二下·海南海口·期中)已知数列的前项和为且满足,则数列的通项公式为 .
【变式1】(2024·四川泸州·三模)已知是数列的前项和,,,则 .
【变式2】已知各项均不为0的数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【变式3】设为数列的前项和,且,则( )
A. B.2021 C. D.0
一、单选题
1.(2024·新疆乌鲁木齐·三模)已知数列满足,若,则( )
A. B. C.1 D.2
2.(24-25高二上·福建漳州·期中)数列满足,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.(23-24高二上·重庆九龙坡·期末)数列的递推公式可以是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)已知数列满足:,,则( )
A.19 B.21 C.23 D.25
5.(23-24高二下·安徽亳州·期中)已知数列满足,,则数列的前9项和为( )
A.6 B. C.3 D.
6.(23-24高二下·北京大兴·期中)已知数列的前项和,则数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二上·福建龙岩·期中)数学与自然、生活相伴相随,无论是蜂的繁殖规律,树的分枝,还是钢琴音阶的排列,当中都蕴含了一个美丽的数学模型Fibonacci(斐波那契数列):1,1,2,3,5,8,13,21,…,这个数列的前两项都是1,从第三项起,每一项都等于前面两项之和.请你结合斐波那契数列,尝试解答下面的问题:小明走楼梯,该楼梯一共7级台阶,小明每步可以上一级或二级,请问小明的不同走法种数是( )
A.21 B.13 C.12 D.15
8.(24-25高二上·福建宁德·阶段练习)已知正项数列满足,,则下列错误的是( )
A. B.是递增数列
C. D.
二、多选题
9.(24-25高二上·吉林长春·期中)已知数列的前项和为,,,则( )
A. B. C. D.
10.(23-24高二下·海南·期中)在数列中,如果的每一项与它的后一项的积等于同一个非零常数,则称数列为“等积数列”,非零常数为数列的公积.已知数列是等积数列,且,公积为2,设,则( )
A. B.
C. D.
11.(23-24高二上·河南漯河·期末)斐波那契数列指的是这样一个数列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……,在数学上,斐波那契数列以递推的方法定义如下:.在现代物理、准晶体结构、化学等领域斐波那契数列都有直接的应用,为此,美国数学会从1963起出版了以《斐波那契数列季刊》为名的一份数学杂志,用于专门刊载这方面的研究成果,根据以上描述,以下说法正确的是( )
A.该数列是一个递增数列
B.89是该数列的一项
C.从前10项可以看出,设第项为,则
D.设第项为,随着的增大,逐渐趋近于一个常数,则
三、填空题
12.(24-25高二上·上海青浦·阶段练习)已知数列满足:且,则 .
13.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列{an}的前n项和,若,恒成立,则实数λ的最大值是 .
14.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)小明同学在研究数列时,发现其递推公式可以利用“叠罗汉”的思想来处理,即,如果该数列的前两项分别为,其前项和记为,若,则等于 .
四、解答题
15.(24-25高二上·全国·课前预习)已知数列满足,,求.
16.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列满足:(m为正整数),若,求m所有可能的取值.
17.(24-25高二上·全国·课后作业)在各项均为正数的数列中,且.
(1)当时,求与的值;
(2)求证:当时,.
18.已知数列满足.
(1)求和;
(2)证明:数列为单调递增数列.
19.(23-24高二下·江西萍乡·期中)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.
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第02讲 数列中的递推
课程标准
学习目标
1.理解递推公式的含义.
2.掌握递推公式的应用.
3.会利用an与Sn的关系求通项公式.
1.通过数列递推公式的学习,培养逻辑推理的素养.
2.借助递推公式的应用学习,提升数据分析的素养.
知识点01 数列的递推关系
1.数列的递推公式
如果已知数列的首项(或前几项),且数列的相邻两项或两项以上的关系都可以用一个公式来表示,则称这个公式为数列的递推关系(也称为递推公式或递归公式).
2.通项公式与递推公式的区别与联系
类别
区别
联系
通项公式
an是序号n的函数式an=f(n)
都是给出数列的方法,都可求出数列中任意一项
递推公式
已知a1(或前几项)及相邻项(或相邻几项)间的关系式
【即学即练1】
(1)设数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
依次代入和即可得到结果.
【详解】
当时,;当时,.
故选:A.
(2)数列1,,,,…的递推公式可以是( )
A.an= B.an=
C.an+1=an D.an+1=2an
【答案】C
【解析】由题意可知C选项符合,故选C.
知识点02 数列的前n项和
1、数列的前n项和的定义
一般地,给定数列{an},称Sn=a1+a2+a3+…+an为数列{an}的前n项和.
2、 an与Sn的关系
一般地,如果数列的前项和为,那么当,由,
,所以,因此
【即学即练2】已知数列{an}的前n项和Sn=n2,则a2=________.
【答案】3
【解析】a2=S2-S1=4-1=3.
题型01 由递推关系求数列的项
【典例1】(24-25高二上·天津·阶段练习)已知数列满足 ,则 ( )
A. B. C.3 D.2
【答案】C
【分析】根据递推关系直接求解即可.
【详解】因为,,
所以,,,.
故选:C
【变式1】(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)数列满足,若,则 .
【答案】/
【分析】根据条件等式,代入求,再赋值求.
【详解】由,得,,所以,.
故答案为:
【变式2】(24-25高二上·天津·阶段练习)已知数列的首项为,递推公式为(),
【答案】/1.6
【分析】根据递推公式依次代值计算即可.
【详解】由(),,
则,,
,.
故答案为:.
【变式3】(2024高二·全国·专题练习)已知数列为,若关于n的图象是一条抛物线上的孤立的点,且,,,则 .
【答案】21
【分析】利用待定系数法求通项,再求即可.
【详解】设(,),
由题设可得,解得
所以,,.
故答案为:.
【变式4】(23-24高二下·广东广州·期末)已知数列满足,则 .
【答案】/
【分析】由递推式,结合依次求出、即可.
【详解】由,,可得,
又,可得.
故答案为:.
题型02 求数列的递推关系
【典例2】(24-25高二上·全国·课后作业)数列的第n项与第项的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据数列中从第二项起,每一项与前一项的比是同一个常数(不为零)进行求解即可.
【详解】因为
所以,
故选:D
【变式1】(23-24高二下·湖南·阶段练习)分形几何学是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学,它的研究对象普遍存在于自然界中,因此又被称为“大自然的几何学”.按照如图1所示的分形规律,可得如图2所示的一个树形图.若记图2中第行黑圈的个数为,白圈的个数为,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由于每个白圈产生下一行的一白一黑两个圈,一个黑圈产生下一行的一个白圈2个黑圈,即可得到,,根据初始值,由此递推即可求得结果.
【详解】已知表示第行中的黑圈个数,设表示第行中的白圈个数,
则由于每个白圈产生下一行的一白一黑两个圈,一个黑圈产生下一行的一个白圈2个黑圈,
∴,,故C正确,D错误;
又∵,,
所以,,
,,
,,
,,故A、B正确.
故选:D
【变式2】(23-24高二下·辽宁·阶段练习)若正整数集的非空子集满足:至少含有2个元素,且任意两个元素之差的绝对值大于1,则称为数集的超子集.对于集合,记的超子集的个数为,则 ,与的关系为 .
【答案】 7
【分析】由超子集的定义,列举法求出;的超子集可以分为两类,第一类是超子集中不含,这类超子集有个,第二类是超子集中含,这类超子集个,从而求得的递推关系.
【详解】由题意知,,则超子集只有,所以;
,则超子集有,所以;
,则超子集有,所以.
由此可以分析,对于,的超子集可以分为两类:
第一类是超子集中不含,这类超子集有个;
第二类是超子集中含,这类超子集同样也包含两类,
一类在中取一个元素,个数为;
另一类在中取两个或两个以上个元素,任意两个元素之差的绝对值大于1,个数为,
所以.
故答案为:7;.
【变式3】(23-24高二下·辽宁·阶段练习)若正整数集的非空子集满足:至少含有2个元素,且任意两个元素之差的绝对值大于1,则称为数集的超子集.对于集合,记的超子集的个数为,则 ,与的关系为 .
【答案】 7
【分析】由超子集的定义,列举法求出;的超子集可以分为两类,第一类是超子集中不含,这类超子集有个,第二类是超子集中含,这类超子集个,从而求得的递推关系.
【详解】由题意知,,则超子集只有,所以;
,则超子集有,所以;
,则超子集有,所以.
由此可以分析,对于,的超子集可以分为两类:
第一类是超子集中不含,这类超子集有个;
第二类是超子集中含,这类超子集同样也包含两类,
一类在中取一个元素,个数为;
另一类在中取两个或两个以上个元素,任意两个元素之差的绝对值大于1,个数为,
所以.
故答案为:7;.
题型03 数列的周期性及应用
【典例3】(24-25高二上·甘肃庆阳·期中)已知数列满足,且,则该数列前2024项的和为( )
A.2015 B.2016 C.1518 D.1519
【答案】C
【分析】计算数列的前几项求出周期,再结合周期性分组求和.
【详解】依题意,,
因此数列是以2为周期的周期数列,
所以该数列前2024项的和为.
故选:C
【变式1】(24-25高二上·浙江金华·阶段练习)已知数列满足,,则( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】A
【分析】利用递推公式可验证出数列为周期为的周期数列,进而可得结果.
【详解】因为,,
令,则;
令,则;
令,则;
可知数列为周期为的周期数列,所以.
故选:A.
【变式2】(24-25高二上·上海·期中)意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:…,即,,此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等领域都有着广泛的应用.若此数列被除后的余数构成一个新数列,则数列的前项的和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依据斐波那契数列性质得出数列中数字规律即可求得新数列的规律,再利用数列的周期性即可得结果.
【详解】根据斐波那契数列性质可得中的数字呈现出奇数、奇数、偶数循环的规律,
因此新数列即为按照成周期出现的数列,周期为,
易知,一个周期内的三个数字之和为;
所以数列的前项的和为.
故选:C
【变式3】(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知数列的前项和,则等于( )
A.12 B.15 C.18 D.21
【答案】B
【分析】利用即可求得的值.
【详解】因为数列的前项和,
所以.
故选:B.
题型04 已知Sn求通项公式an
【典例4】(24-25高二上·黑龙江绥化·阶段练习)已知数列的前n项和为,且,,则 .
【答案】
【分析】利用可得答案.
【详解】,,,
当时,
两式相减得,而,
则.
故答案为:.
【变式1】(24-25高二上·甘肃庆阳·期中)已知为数列的前项和,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由可求得结果.
【详解】因为为数列的前项和,,则.
故选:D.
【变式2】(24-25高二上·山东青岛·期中)已知数列的前项和,则( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】D
【分析】根据求值即可.
【详解】因为.
故选:D
【变式3】(24-25高二上·山东青岛·期中)已知数列的前项和,则( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】D
【分析】根据求值即可.
【详解】因为.
故选:D
【变式4】(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期中)设为数列的前项和,若,则数列的通项公式 .
【答案】
【分析】由与的关系,化简可得所求通项公式.
【详解】由,可得时,;
当时,.
此时,当时,,
综上,可得.
故答案为:.
题型05 累加法求数列的通项
【典例5】(24-25高二上·山东·期中)在数列中,,则的通项公式为 .
【答案】;
【分析】求出,利用累加法求和得到通项公式.
【详解】,
故,
所以
.
故答案为:
【变式1】(24-25高二上·上海·期中)在数列中,,且,则 .
【答案】8
【分析】利用递推公式累加即可求解.
【详解】由题意可得,
所以,,……,,
累加得,
所以,
故答案为:8
【变式2】(2024高二·全国·专题练习)已知数列满足,,则 .
【答案】,
【分析】利用累加法可求数列的通项公式.
【详解】因为,
所以.
所以,,…,
以上各式相加,得:
所以
又也符合上式,
所以,.
故答案为:,
【变式3】(24-25高二上·全国·课堂例题)在数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由,可以采用累加法进行求解.
【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.
题型06 累乘法求数列的通项
【典例6】.(23-24高二下·四川成都·阶段练习)已知数列满足:且,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】根据累乘法求数列通项公式即可.
【详解】因为,
所以,
累乘可得,
即,所以,
当时,也成立,
所以.
故答案为:
【变式1】(2024高三·全国·专题练习)已知数列{an}满足,a1=1,则a2 023=
【答案】4045
【详解】
∵=2n,∴ an+1+an=2n(an+1-an),即(1-2n)an+1=(-2n-1)an,可得=,∴ a2 023=×××…×××a1=××…×××1=4 045.
【变式2】(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)若数列满足,,则满足不等式的最大正整数为( )
A.28 B.29 C.30 D.31
【答案】B
【分析】利用累乘法求得,由此解不等式,求得正确答案.
【详解】依题意,数列满足,,
,所以
,也符合,所以,是单调递增数列,
由,解得,
所以的最大值为.
故选:B
【变式3】(23-24高三上·河南·期中)在数列中,,,,则( )
A. B.15 C. D.10
【答案】B
【分析】
依题意对化简,采用累乘法得到,从而得到
【详解】因为,所以,即,得.
所以.
因为,所以.
故选:B.
题型07 根据Sn与an的递推关系求通项
【典例7】(23-24高二下·海南海口·期中)已知数列的前项和为且满足,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】当时,,化简得,利用累乘法计算得到,满足上式,写成分段的形式即可.
【详解】当时,,
化简得,,利用累乘法得
,
显然满足上式,
所以
故答案为:
【变式1】(2024·四川泸州·三模)已知是数列的前项和,,,则 .
【答案】
【分析】借助与的关系及累乘法计算即可得.
【详解】当时,,即,,
则,即,
则有,,,,
则,
当时,,符合上式,故.
故答案为:.
【变式3】已知各项均不为0的数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据与之间的关系分析可得,令即可得结果.
【详解】因为,则,
两式相减可得:,即,
令,可得,
且,所以.
故选:A.
【变式4】设为数列的前项和,且,则( )
A. B.2021 C. D.0
【答案】C
【分析】根据数列递推式求出,再利用的关系推出,结合并项求和法,即可得答案.
【详解】由题意知,故,即,
当时,,和相减,
得,即,
故,
故选:C
一、单选题
1.(2024·新疆乌鲁木齐·三模)已知数列满足,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】根据递推公式求出、即可.
【详解】因为且,
所以,解得,则,即,解得.
故选:C
2.(24-25高二上·福建漳州·期中)数列满足,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】按照数列的递推定义即可求解.
【详解】因为数列满足,
所以.
故选:C.
3.(23-24高二上·重庆九龙坡·期末)数列的递推公式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】观察数列可知,数列从第二项起,每一项是前一项的,由此可以得到递推公式,得出结果.
【详解】数列第一项是1,AB是通项公式的形式,故AB错误;
观察数列可知,数列从第二项起,每一项是前一项的,
所以递推公式为,故C正确,D错误.
故选:C.
4.(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)已知数列满足:,,则( )
A.19 B.21 C.23 D.25
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用累加法求通项即得.
【详解】在数列中,,,
所以.
故选:B
5.(23-24高二下·安徽亳州·期中)已知数列满足,,则数列的前9项和为( )
A.6 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】利用数列递推公式对进行赋值求出数列的项,判断并运用其周期性即可求得.
【详解】因,由可推得,,
则,,,
故数列是周期为3的数列,
从而数列的前9项和为.
故选:.
6.(23-24高二下·北京大兴·期中)已知数列的前项和,则数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】当时,求得;当时,根据化简得,再检验得出通项公式即可.
【详解】当时,;
当时,,
经验证,不符合上式,所以
故选:.
7.(24-25高二上·福建龙岩·期中)数学与自然、生活相伴相随,无论是蜂的繁殖规律,树的分枝,还是钢琴音阶的排列,当中都蕴含了一个美丽的数学模型Fibonacci(斐波那契数列):1,1,2,3,5,8,13,21,…,这个数列的前两项都是1,从第三项起,每一项都等于前面两项之和.请你结合斐波那契数列,尝试解答下面的问题:小明走楼梯,该楼梯一共7级台阶,小明每步可以上一级或二级,请问小明的不同走法种数是( )
A.21 B.13 C.12 D.15
【答案】A
【分析】设级台阶的走法为,找出数列的递推公式,即可求解.
【详解】设级台阶的走法为,
则,,
当时,,
所以,,
,,
.
故选:.
8.(24-25高二上·福建宁德·阶段练习)已知正项数列满足,,则下列错误的是( )
A. B.是递增数列
C. D.
【答案】C
【分析】结合数列的递推公式、单调性、以及放缩法、累加法的应用,对各项逐一判断,即可得到本题答案.
【详解】对于A:∵,,∴,即
因为在正项数列中,,∴,故A正确;
对于B:,
即,∴是递增数列,故B正确;
对于C:,
∵
∴,故C不正确;
对于D:∵,,……,,
∴.
故D正确.
故选:C.
二、多选题
9.(24-25高二上·吉林长春·期中)已知数列的前项和为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据递推公式列出数列的前几项,即可得到数列是以为周期的周期数列,根据周期性计算可得.
【详解】因为,,
所以,,,,故A错误,B正确;
所以数列是以为周期的周期数列,则,故C正确;
,故D正确.
故选:BCD
10.(23-24高二下·海南·期中)在数列中,如果的每一项与它的后一项的积等于同一个非零常数,则称数列为“等积数列”,非零常数为数列的公积.已知数列是等积数列,且,公积为2,设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据等积数列的定义求得通项公式,即可判断可选项.
【详解】对于A,由题可知,对任意的,,
则对任意的,,所以,,故,A对;
对于B,,所以,由A可知,,所以,B对;
对于C,,C错;
对于D,因为,所以,D对.
故选:ABD.
11.(23-24高二上·河南漯河·期末)斐波那契数列指的是这样一个数列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……,在数学上,斐波那契数列以递推的方法定义如下:.在现代物理、准晶体结构、化学等领域斐波那契数列都有直接的应用,为此,美国数学会从1963起出版了以《斐波那契数列季刊》为名的一份数学杂志,用于专门刊载这方面的研究成果,根据以上描述,以下说法正确的是( )
A.该数列是一个递增数列
B.89是该数列的一项
C.从前10项可以看出,设第项为,则
D.设第项为,随着的增大,逐渐趋近于一个常数,则
【答案】BCD
【分析】根据斐波那契数列的定义列出前几项,即可判断A、B,根据递推关系判断C,依题意可得,即可得到,解得即可判断D.
【详解】“斐波那契数列”为0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,…,
因为,所以该数列不是一个递增数列,故A错误;
因为,即89是该数列的一项,故B正确;
因为,,,
所以,,
,…,
,
所以,故C正确;
因为,两边同除,可得,
又随着的增大,逐渐趋近于一个常数,所以,解得(负值已舍去),故D正确.
故选:BCD
三、填空题
12.(24-25高二上·上海青浦·阶段练习)已知数列满足:且,则 .
【答案】/
【分析】根据递推式判断数列的周期性,利用周期性求目标项.
【详解】由题设,则,,,,
由上,是周期为3的数列,则.
故答案为:
13.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列{an}的前n项和,若,恒成立,则实数λ的最大值是 .
【答案】5
【分析】先由求出,根据得到,求出的最小值,即可得出结果.
【详解】数列的前n项和,
当时,;当时,满足上式,则,
由,恒成立,得,恒成立,
令,
则对任意都成立,
即,数列单调递增,因此,即的最小值为,
所以,即实数的最大值是.
故答案为:5
14.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)小明同学在研究数列时,发现其递推公式可以利用“叠罗汉”的思想来处理,即,如果该数列的前两项分别为,其前项和记为,若,则等于 .
【答案】
【分析】根据,得,将中每一项逐一拆解,即可求解.
【详解】由,可得,
所以
.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:利用递推公式的变形对每一项拆解是求和问题的技巧之一.
四、解答题
15.(24-25高二上·全国·课前预习)已知数列满足,,求.
【答案】,
【分析】运用累加法计算即可.
【详解】因为,
所以.
所以
.
又也符合上式,
所以,.
16.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列满足:(m为正整数),若,求m所有可能的取值.
【答案】m所有可能的取值为4,5,32.
【分析】由根据关系式,分情况讨论,分别求出的值即可.
【详解】若为奇数,则,.
若为奇数,则,(舍去),若为偶数,则,.
若为奇数,则,(舍去),若为偶数,则,;
若为偶数,则,.
若为奇数,则,(舍去),若为偶数,则,.
若为奇数,则,,若为偶数,则,.
故m所有可能的取值为4,5,32.
17.(24-25高二上·全国·课后作业)在各项均为正数的数列中,且.
(1)当时,求与的值;
(2)求证:当时,.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用的关系代入,解方程可得;利用的关系,代入可得;
(2)通过分析法转化为证明,再利用基本不等式可证.
【详解】(1),,
,得.
又,,得.
,,.
(2)要证当时,,由题意,故只需证,
即证,即证,.
即证,即证.
当时,由题意,
则,
当且仅当时,等号成立,得证.
∴当时,.
18.已知数列满足.
(1)求和;
(2)证明:数列为单调递增数列.
【答案】(1),,;(2)证明见解析
【解析】(1)因为①,
当时,,
当时,②,
由①②得,所以,
当时,,所以也满足,
当时,,
故,,.
(2)由(1)知,,易知,则,
又对一切恒成立,
所以,得到对一切恒成立,
所以数列为单调递增数列.
19.(23-24高二下·江西萍乡·期中)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
【分析】(1)由数列的递推式,分别令和,计算可得所求值;
(2)猜想,由数列的递推式和数列的恒等式,可得证明.
【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.
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