内容正文:
热点10 等差、等比数列的性质及其应用
三年考情分析
2025考向预测
2022年,第15题,考察数列的概念与等比数列的结合
2023年,第14题,考察等差数列与等比数列的结合
2024年,第14题,考察等比数列的定义与立体几何的结合
2022年,第15题,考察等差数列与等比数列的结合
等差、等比数列是北京卷的必考内容,2025年高考数学等差数列与等比数列结合的题目可能会再次出现,也可能会考察等差数列与其他数学概念(如函数、不等式等)的结合.
题型1等差等比数列基本量计算
(1)可由等差(比)的通项公式与求和公式构造关于首项和公差(比)的方程组即可求解
(2)利用等差、等比数列的性质可简化计算
1.(2024·北京·模拟预测)记等差数列的公差为,前项和为,若,且,则该数列的公差为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(2024·北京朝阳·二模)设等差数列的前n项和为,若,,则( )
A.60 B.80 C.90 D.100
3.(2024·北京·模拟预测)设等差数列的前项和为,已知,则( )
A.4 B.6 C.10 D.12
4.(2023·北京·三模)已知是公比为)的等比数列,且成等差数列,则 .
5.(2022·北京西城·一模)已知数列满足(),为其前项和,若,则 .
题型2等差等比数列的判定与证明
对于数列,若⇔是等差数列
对于数列,若⇔是等比数列
1.(2022·北京丰台·一模)若数列满足,且,则数列的前项和等于( )
A. B. C. D.
2.(2023·北京东城·二模)已知数列中,,,为其前项和,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·江西九江·二模)已知数列的前项和为,且,若,则不正确的是( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C.是等差数列 D.是等差数列
4.(2024·吉林·三模)已知数列满足,.
(1)证明:数列为等差数列,并求通项;
(2)求数列的前n项和.
5.(2023·24高二下·陕西西安·阶段练习)已知数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)判断数列是否为等比数列;
(3)证明:数列为等差数列,并求该数列的前项和.
题型3等差数列的前n项和的最值
求等差数列的前项和的最值通常有两种思路
(1)将配方。转化为求二次函数的最值问题,借助函数单调性来解决;
(2)邻项变号法:当时,满足的项数使取最大值.
当时,满足的项数使取最小值.
1.(2023·北京海淀·二模)已知等差数列的前项和为,,,则的最大值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
2.(2023·北京海淀·模拟预测)已知数列为等差数列,其前n项和为,,,若对于任意的,总有恒成立,则( )
A.6 B.7 C.9 D.10
3.(2023·全国·模拟预测)已知等差数列的前项和为,,,则( )
A.当时,最大 B.当时,最小
C.数列中存在最大项,且最大项为 D.数列中存在最小项
4.(2023·北京·模拟预测)已知数列的前n项和为,且对任意正整数,都有.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求的最大值.
5.(2021·22高三下·北京西城·开学考试)已知等差数列,是数列的前项和,对任意的,均有成立,则的值不可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
题型4等差数列的性质
等差数列的常用性质:
(1)通项公式的推广:在等差数列中,;
(2)在等差数列中,若,则.特别的,若,则有
1.(2024·北京门头沟·一模)已知等差数列的前项和为 ,若,则( )
A.54 B.63
C.72 D.135
2.(2023·北京西城·三模)已知为无穷等差数列,则“存在且,使得”是“存在且,使得”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(2022·北京大兴·三模)已知数列的前n项和为,,,2,3,…,则 .
4.(2022·北京东城·三模)在公差不为零的等差数列中,若,则( )
A. B. C. D.
5.(2022·北京房山·一模)数列是等差数列,若,,则( )
A. B.9 C.10 D.20
题型5等比数列的性质
等比数列常用性质:设数列是等比数列,是其前项和.
(1);
(2)若,则,其中.特别地,若,则,其中.
1.(2023·24高一下·上海徐汇·期末)若是无穷数列,则“为等比数列”是“满足”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(2023·广东汕头·一模)已知,如果,,,,成等比数列,那么( )
A., B.,
C., D.,
3.(2023·四川成都·一模)在等比数列中,是方程两根,若,则的值为( )
A. B. C.3 D.9
4.(2023·24高一下·湖北孝感·期末)设是各项为正数的等比数列,q是其公比,是其前n项的积,且,,则下列选项中不成立的是( )
A. B.
C. D.与均为的最大值
5.(2024·山东济南·模拟预测)已知等比数列中所有项均为正数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型6等差数列前n项和的性质
等差数列前项和的常用性质:
(1)等差数列中,其前项和为,则中连续的项和构成的数列构成等差数列.
(2)数列是等差数列(为常数); (3)等差数列奇偶项和的性质:
①若项数为,则
②
1.(2024·重庆·模拟预测)已知等差数列和的前项和分别为,若,则( )
A. B. C.28 D.
2.(2024·湖南郴州·模拟预测)已知为等差数列的前项和,若,则 .
3.(2024·四川巴中·模拟预测)已知是等差数列的前n项和,若,则( )
A.44 B.56 C.68 D.84
4.(2023·陕西榆林·模拟预测)已知数列,都是等差数列,记,分别为,的前n项和,且,则( )
A. B. C. D.
5.(2024·全国·模拟预测)已知等差数列的前项和为,,,,则的值为( )
A.16 B.12 C.10 D.8
题型7等比数列前n项和的性质
(1)等比数列的前项和,满足成等比数列(其中均不为,这一性质可直接应用.
(2)等比数列的项数是偶数时, ;等比数列的项数是奇数时,.
1.(2024·河南·模拟预测)记等比数列的前项和为,若,则( )
A.13 B.14 C.15 D.16
2.(2024·广东·模拟预测)已知等比数列的前6项和为63,其中偶数项和是奇数项和的两倍,则 .
3.(2024·湖北襄阳·模拟预测)已知等比数列的前项和为,若,且,则( )
A.40 B.-30 C.30 D.-30或40
4.(2023·24高二下·湖北·阶段练习)等比数列的前项和为,且数列的公比为32,则 .
5.(2024·湖南邵阳·模拟预测)记为公比小于1的等比数列的前项和,,,则( )
A.6 B.3 C.1 D.
题型8含绝对值的等差数列前n项和
若为等差数列,求数列的前项和的方法:
(1)首先由通项公式求出数列正项和负项的临界项数;
(2)①若,则数列的前项和
②若,则数列的前项和
1.(2024·辽宁·模拟预测)等差数列的前项和为,已知,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
2.(2024·内蒙古包头·一模)已知等差数列中,,,设,则( )
A.245 B.263 C.281 D.290
3.(2024·全国·模拟预测)已知等差数列,记为的前项和,从下面①②③中再选取一个作为条件,解决下面问题.①;②;③.
(1)求的最小值;
(2)设的前项和为,求.
4.(2023·上海青浦·一模)已知数列的通项公式为,记,若,则正整数的值为 .
5.(2022·23高三下·江西·阶段练习)已知等差数列的前项和为.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
题型9等差等比数列在实际中的应用
1.(2024·北京延庆·一模)北京天坛的圜丘坛分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石), 环绕天心石砌块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加块,下一层的第一环比上一层的最后一环多块,向外每环依次也增加块.已知每层环数相同,且三层共有扇面形石板(不含天心石) 块,则上层有扇形石板 块.
2.(2022·北京·模拟预测)如图是标准对数远视力表的一部分.最左边一列“五分记录”为标准对数视力记录,这组数据从上至下为等差数列,公差为;最右边一列“小数记录”为国际标准视力记录的近似值,这组数据从上至下为等比数列,公比为.已知标准对数视力对应的国际标准视力准确值为,则标准对数视力对应的国际标准视力精确到小数点后两位约为( )
(参考数据:)
A. B. C. D.
3.(2023·北京门头沟·一模)中国古代数学著作《九章算术》是人类科学史上应用数学的最早巅峰.书里记载了这样一个问题“今有女子善织,日自倍,五日织五尺.问日织几何?”译文是“今有一女子很会织布,每日加倍增长,5天共织5尺,问每日各织布多少尺?”,则该女子第二天织布( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
4.(2024·四川内江·一模)年月日是第个植树节,为加快建设美丽内江、筑牢长江上游生态屏障贡献力量,我市积极组织全民义务植树活动.现有一学校申领到若干包树苗(每包树苗数相同),该校个志愿小组依次领取这批树苗开展植树活动.已知第组领取所有树苗的一半又加半包,第组领取所剩树苗的一半又加半包,第组也领取所剩树苗的一半又加半包.以此类推,第组也领取所剩树苗的一半又加半包,此时刚好领完所有树苗.请问该校共申领了树苗多少包?( )
A. B. C. D.
5.(2024·辽宁·模拟预测)2024年春节前夕,某商城针对顾客举办了一次“购物送春联”的促销活动,活动规则如下:将一天内购物不少于800元的顾客按购物顺序从1开始依次编号,编号能被3除余1,也能被4除余1的顾客可以获得春联1对,否则不能获得春联.若某天符合条件的顾客共有2000人,则恰好获得1对春联的人数为( )
A.167 B.168 C.169 D.170
1.(2024·北京海淀·一模)已知为等差数列,为其前n项和.若,公差,则m的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2.(2024·北京石景山·一模)等差数列的首项为1,公差不为0.若成等比数列,则的前5项和为( )
A. B. C.5 D.25
3.(2022·北京朝阳·二模)ISO216是国际标准化组织所定义的纸张尺寸国际标准,该标准定义了A,B系列的纸张尺寸.设型号为的纸张的面积分别是,它们组成一个公比为的等比数列,设型号为的纸张的面积分别是已知,则的值为( )
A. B. C. D.2
4.(2024·北京海淀·二模)设是公比为的无穷等比数列,为其前n项和,,则“”是“存在最小值”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2024·北京·三模)为公差不为零的等差数列,是其前项和,是等比数列,是其前项和,则下列说法正确的是( )
A.对任意,,如果,那么
B.存在,,满足,且
C.对任意,,如果,那么
D.存在,,满足,且
6.(2020·21高一下·上海普陀·期末)已知等差数列的前5项和,,则 .
7.(2023·北京东城·一模)已知数列各项均为正数,,为其前n项和.若是公差为的等差数列,则 , .
8.(2023·北京西城·模拟预测)已知等比数列,记其前项乘积.若,则 ;的前4项和为 .
9.(2024·浙江温州·一模)已知正项数列满足,且,则 .
10.(2022·北京朝阳·二模)“杨辉三角”是数学史上的一个伟大成就.在如图所示的“杨辉三角”中,去掉所有的数字1,余下的数逐行从左到右排列,得到数列为2,3,3,4,6,4,5,10,…,则数列的前10项和为 ;若,则m的最大值为 .
11.(2024·北京·高考真题)汉代刘歆设计的“铜嘉量”是龠、合、升、斗、斛五量合一的标准量器,其中升量器、斗量器、斛量器的形状均可视为圆柱.若升、斗、斛量器的容积成公比为10的等比数列,底面直径依次为 ,且斛量器的高为,则斗量器的高为 ,升量器的高为 .
12.(2024·北京门头沟·一模)已知数列 是各项均为正数的等比数列, 为其前 项和, , 则 ; 记 , 若存在 使得 最大, 则 的值为 .
13.(2024·新疆乌鲁木齐·模拟预测)已知等差数列的前n项和为,,则的最大值为( )
A.625 B.600 C.540 D.400
14.(2024·河南信阳·模拟预测)已知数列通项公式为,将数列的公共项从小到大排列得到数列,设数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
15.(2024·浙江杭州·模拟预测)已知等比数列满足:,,则( )
A.5 B.10 C. D.
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热点10 等差、等比数列的性质及其应用
三年考情分析
2025考向预测
2022年,第15题,考察数列的概念与等比数列的结合
2023年,第14题,考察等差数列与等比数列的结合
2024年,第14题,考察等比数列的定义与立体几何的结合
2022年,第15题,考察等差数列与等比数列的结合
等差、等比数列是北京卷的必考内容,2025年高考数学等差数列与等比数列结合的题目可能会再次出现,也可能会考察等差数列与其他数学概念(如函数、不等式等)的结合.
题型1等差等比数列基本量计算
(1)可由等差(比)的通项公式与求和公式构造关于首项和公差(比)的方程组即可求解
(2)利用等差、等比数列的性质可简化计算
1.(2024·北京·模拟预测)记等差数列的公差为,前项和为,若,且,则该数列的公差为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【详解】因为,则,
又,所以,
所以.
故选:B.
2.(2024·北京朝阳·二模)设等差数列的前n项和为,若,,则( )
A.60 B.80 C.90 D.100
【答案】D
【详解】等差数列的公差为:,
则.
故选:D
3.(2024·北京·模拟预测)设等差数列的前项和为,已知,则( )
A.4 B.6 C.10 D.12
【答案】B
【详解】设等差数列的公差为,由题可得,解得,则.
故选:B.
4.(2023·北京·三模)已知是公比为)的等比数列,且成等差数列,则 .
【答案】1
【详解】在等比数列中,成等差数列,则,
即,而,整理得,因为,故解得
故答案为:1
5.(2022·北京西城·一模)已知数列满足(),为其前项和,若,则 .
【答案】
【详解】由题意,数列满足(),可得数列是公比为的等比数列,
因为,可得,解得,
所以.
故答案为:.
题型2等差等比数列的判定与证明
对于数列,若⇔是等差数列
对于数列,若⇔是等比数列
1.(2022·北京丰台·一模)若数列满足,且,则数列的前项和等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,且,所以数列是以2为公比的等比数列,又,得,所以.
故选:C
2.(2023·北京东城·二模)已知数列中,,,为其前项和,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由得,又∵,∴数列为首项为1,公比为的等比数列,
∴,
故选:B.
3.(2024·江西九江·二模)已知数列的前项和为,且,若,则不正确的是( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C.是等差数列 D.是等差数列
【答案】C
【详解】因为数列的前项和为,且,
对于A中,由,且,
所以是以为首项,公比为的等比数列,所以A正确;
对于B中,由,且,
所以数列是以,公比为的等比数列,所以B正确;
对于C中,由,可得,
即时,,
又由,,所以的奇数项均为0,偶数项均为.
所以的奇数项为等差数列,偶数项为等差数列,所以C错误.
对于D中,当时,即,
所以是每项均为的常数列,也是等差数列,所以D正确.
故选:C
4.(2024·吉林·三模)已知数列满足,.
(1)证明:数列为等差数列,并求通项;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见详解,
(2)
【详解】(1)因为,所以,
又,即,
所以数列是以为首项,1为公差的等差数列,
,即.
(2)由(1),
,
则,
两式相减得,
,
.
5.(2023·24高二下·陕西西安·阶段练习)已知数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)判断数列是否为等比数列;
(3)证明:数列为等差数列,并求该数列的前项和.
【答案】(1)
(2)数列不为等比数列
(3)数列为等差数列,
【详解】(1)因为,
若,可得;
若,可得;
由于不符合,所以.
(2)由(1)可知:,
则,可知,
所以数列不为等比数列.
(3)因为,则,
由(1)可知:,
则,
可知数列是以首项,公差的等差数列,
所以该数列的前项和.
题型3等差数列的前n项和的最值
求等差数列的前项和的最值通常有两种思路
(1)将配方。转化为求二次函数的最值问题,借助函数单调性来解决;
(2)邻项变号法:当时,满足的项数使取最大值.
当时,满足的项数使取最小值.
1.(2023·北京海淀·二模)已知等差数列的前项和为,,,则的最大值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】B
【详解】设公差为,因为,,
所以,解得,
所以,令,解得,
所以当或时取得最大值,且.
故选:B
2.(2023·北京海淀·模拟预测)已知数列为等差数列,其前n项和为,,,若对于任意的,总有恒成立,则( )
A.6 B.7 C.9 D.10
【答案】D
【详解】设等差数列的公差为,
由性质知,则,且,
则,
令,得,即前项都是负数,
所以最小,所以.
故选:D
3.(2023·全国·模拟预测)已知等差数列的前项和为,,,则( )
A.当时,最大 B.当时,最小
C.数列中存在最大项,且最大项为 D.数列中存在最小项
【答案】C
【详解】设等差数列的公差为d,
∵,则,即,
又∵,解得,
对A:∵为等差数列,则可设,
由二次函数可知不存在最大值,故A错误;
对B:因为,则有:
当时,,故;
当时,,故;
当时,,;故B错误;
对C、D:∵,则数列为递减数列,
且,
所以对,均有;对,均有0,
所以中,最大,无最小项,故C正确,D错误.
故选:C.
4.(2023·北京·模拟预测)已知数列的前n项和为,且对任意正整数,都有.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:当时,,所以,
当时,由可得,
上述两个等式作差可得,则,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以.
(2)解:,所以,,
所以,数列为等差数列,
所以,
所以当或时,取得最大值.
5.(2021·22高三下·北京西城·开学考试)已知等差数列,是数列的前项和,对任意的,均有成立,则的值不可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【详解】根据题意,等差数列,对任意的,均有成立,即是等差数列的前项和中的最大值,
必有,公差,
分3种情况讨论:
①,此时,、是等差数列的前项和中的最大值,
此时,则有,
则,
②,此时,、是等差数列的前项和中的最大值,
此时,则有,
,
③,,是等差数列的前项和中的最大值,
此时,,则,变形可得:,
,
而,则有,
综合可得:.
故选:A.
题型4等差数列的性质
等差数列的常用性质:
(1)通项公式的推广:在等差数列中,;
(2)在等差数列中,若,则.特别的,若,则有
1.(2024·北京门头沟·一模)已知等差数列的前项和为 ,若,则( )
A.54 B.63
C.72 D.135
【答案】B
【详解】等差数列中,由,得,解得,而,
所以.
故选:B
2.(2023·北京西城·三模)已知为无穷等差数列,则“存在且,使得”是“存在且,使得”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】“存在且,使得”,不能推出“存在且,使得”,
例如,则,即,满足,
但令,则,故不存在存在且,使得,
故“存在且,使得”是“存在且,使得”的不充分条件;
若“存在且,使得”,则取,
则,
故“存在且,使得”是“存在且,使得”的必要条件;
综上所述:“存在且,使得”是“存在且,使得”的必要不充分条件.
故选:B.
3.(2022·北京大兴·三模)已知数列的前n项和为,,,2,3,…,则 .
【答案】/
【详解】因为,
所以,
所以数列是以为公差的等差数列,
所以,
故答案为:
4.(2022·北京东城·三模)在公差不为零的等差数列中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】∵,则
∴
故选:B.
5.(2022·北京房山·一模)数列是等差数列,若,,则( )
A. B.9 C.10 D.20
【答案】B
【详解】因为数列是等差数列,,所以,
因为,所以,
故选:B
题型5等比数列的性质
等比数列常用性质:设数列是等比数列,是其前项和.
(1);
(2)若,则,其中.特别地,若,则,其中.
1.(2023·24高一下·上海徐汇·期末)若是无穷数列,则“为等比数列”是“满足”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】若为等比数列,,
则运用等比数列性质知道;
若,则可以为全部为0的常数列,不能说它是等比数列.
故“为等比数列”是“满足”的充分不必要条件.
故选:A.
2.(2023·广东汕头·一模)已知,如果,,,,成等比数列,那么( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】因为是和的等比中项,所以,设公比为,则,
所以b与首项-1同号,所以.又a,c必同号,所以.
故选:B
3.(2023·四川成都·一模)在等比数列中,是方程两根,若,则的值为( )
A. B. C.3 D.9
【答案】D
【详解】由是方程两根可得,
由等比数列性质可得,解得或(舍);
所以.
故选:D
4.(2023·24高一下·湖北孝感·期末)设是各项为正数的等比数列,q是其公比,是其前n项的积,且,,则下列选项中不成立的是( )
A. B.
C. D.与均为的最大值
【答案】C
【详解】AB选项,由已知数列各项均为正,因此乘积也为正,公比,
又,,,,B正确;
又,故,即,A正确;
C选项,由得,所以,
而,,因此,C错误;
D选项,由上知,
先增后减,与均为的最大值,D正确.
故选:C
5.(2024·山东济南·模拟预测)已知等比数列中所有项均为正数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为等比数列中所有项均为正数,
若,则,
可知或或或或,
代入可得:或或或或,
所以当,时,取最小值.
故选:A.
题型6等差数列前n项和的性质
等差数列前项和的常用性质:
(1)等差数列中,其前项和为,则中连续的项和构成的数列构成等差数列.
(2)数列是等差数列(为常数); (3)等差数列奇偶项和的性质:
①若项数为,则
②
1.(2024·重庆·模拟预测)已知等差数列和的前项和分别为,若,则( )
A. B. C.28 D.
【答案】D
【详解】依题意,和是等差数列,
而,故可设,
其中,所以,
,
.
故选:D
2.(2024·湖南郴州·模拟预测)已知为等差数列的前项和,若,则 .
【答案】
【详解】解:由数列前项和的性质可知:,即,
则.
故答案为:
3.(2024·四川巴中·模拟预测)已知是等差数列的前n项和,若,则( )
A.44 B.56 C.68 D.84
【答案】D
【详解】由题意可得,,成等差数列,
所以,
因为,,
则,解得.
故选:D.
4.(2023·陕西榆林·模拟预测)已知数列,都是等差数列,记,分别为,的前n项和,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由,可得,
因为数列,都是等差数列,
所以不妨令,
所以,
,
所以.
故选:C
5.(2024·全国·模拟预测)已知等差数列的前项和为,,,,则的值为( )
A.16 B.12 C.10 D.8
【答案】B
【详解】由,得①,
因为,,
所以,即②,
①②两式相加,得,即,
所以,所以,解得.
故选:B.
题型7等比数列前n项和的性质
(1)等比数列的前项和,满足成等比数列(其中均不为,这一性质可直接应用.
(2)等比数列的项数是偶数时, ;等比数列的项数是奇数时,.
1.(2024·河南·模拟预测)记等比数列的前项和为,若,则( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【答案】A
【详解】因为为等比数列,所以,,(显然三个数均不为0)也是等比数列.
且,,所以.
所以.
故选:A
2.(2024·广东·模拟预测)已知等比数列的前6项和为63,其中偶数项和是奇数项和的两倍,则 .
【答案】1
【详解】设公比为,则,
其中,又,
故,,
故,即,
解得.
故答案为:1
3.(2024·湖北襄阳·模拟预测)已知等比数列的前项和为,若,且,则( )
A.40 B.-30 C.30 D.-30或40
【答案】A
【详解】因为,且,
所以,,故,
所以,即,解得或(舍去),
由等比数列性质可知,成等比数列,公比为
所以,解得,
故选:A
4.(2023·24高二下·湖北·阶段练习)等比数列的前项和为,且数列的公比为32,则 .
【答案】8
【详解】设的公比为,则的公比为,
则的公比,则.
故答案为:
5.(2024·湖南邵阳·模拟预测)记为公比小于1的等比数列的前项和,,,则( )
A.6 B.3 C.1 D.
【答案】B
【详解】依题意,成等比数列,首项为2,设其公比为,
则,
由,得,整理得,
由等比数列的公比小于1,得,解得,
所以.
故选:B
题型8含绝对值的等差数列前n项和
若为等差数列,求数列的前项和的方法:
(1)首先由通项公式求出数列正项和负项的临界项数;
(2)①若,则数列的前项和
②若,则数列的前项和
1.(2024·辽宁·模拟预测)等差数列的前项和为,已知,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设数列的公差为,
∵,∴,∵,∴ ,∴公差为,∴,
∴ ;
(2)由已知,
时,;
时,;
综上.
2.(2024·内蒙古包头·一模)已知等差数列中,,,设,则( )
A.245 B.263 C.281 D.290
【答案】C
【详解】等差数列中,由,,得公差,
则,显然当时,,当时,,
所以
.
故选:C
3.(2024·全国·模拟预测)已知等差数列,记为的前项和,从下面①②③中再选取一个作为条件,解决下面问题.①;②;③.
(1)求的最小值;
(2)设的前项和为,求.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【详解】(1)设等差数列的公差为,且.
选择①:(1)因为,所以,解得.
所以,则,
利用二次函数对称性和开口方向知,关于对称,
因为,所以当或6时,.
选择②:因为,可得,
因为,所以,此时,所以,
因为,所以单调递增,且当时,.
所以当或11时,最小,此时.
选择③:因为,所以,即,所以,
所以,则,
利用二次函数对称性和开口方向知,关于对称,
因为,所以当或6时,.
(2)解:若选择①或③:由(1)知,当时,,
所以
.
若选择②:由(1)知,且当时,,且,
所以
.
4.(2023·上海青浦·一模)已知数列的通项公式为,记,若,则正整数的值为 .
【答案】或
【详解】令,则,
当时,
,
,
由,得,化简整理得,,解得或;
当时,
,
由,得,化简整理得,解得,
这与矛盾,不合题意;
综上,符合题意的正整数或.
故答案为:2或3.
5.(2022·23高三下·江西·阶段练习)已知等差数列的前项和为.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设数列的首项为,公差为,
则,解得.
故.
(2)由(1)可得,
令,解得,
所以当时,,则,
当时,,则
,
所以.
题型9等差等比数列在实际中的应用
1.(2024·北京延庆·一模)北京天坛的圜丘坛分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石), 环绕天心石砌块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加块,下一层的第一环比上一层的最后一环多块,向外每环依次也增加块.已知每层环数相同,且三层共有扇面形石板(不含天心石) 块,则上层有扇形石板 块.
【答案】
【详解】记从中间向外每环扇面形石板数为,则是等差数列,且公差,,
设每层有环,则,,
所以,即,
即,解得或(舍去),
所以,则,
即上层有扇形石板块.
故答案为:.
2.(2022·北京·模拟预测)如图是标准对数远视力表的一部分.最左边一列“五分记录”为标准对数视力记录,这组数据从上至下为等差数列,公差为;最右边一列“小数记录”为国际标准视力记录的近似值,这组数据从上至下为等比数列,公比为.已知标准对数视力对应的国际标准视力准确值为,则标准对数视力对应的国际标准视力精确到小数点后两位约为( )
(参考数据:)
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意,以标准对数视力为左边数据组的等差数列的首项,其公差为-0.1,标准对数视力为该数列第3项,
标准对数视力对应的国际标准视力值1.0为右边数据组的等比数列的首项,其公比为,
因此,标准对数视力对应的国际标准视力值为该等比数列的第3项,其大小为.
故选:D
3.(2023·北京门头沟·一模)中国古代数学著作《九章算术》是人类科学史上应用数学的最早巅峰.书里记载了这样一个问题“今有女子善织,日自倍,五日织五尺.问日织几何?”译文是“今有一女子很会织布,每日加倍增长,5天共织5尺,问每日各织布多少尺?”,则该女子第二天织布( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
【答案】B
【详解】由题,设每日织布数的数列为,则为以2为公比的等比数列,
由题知,得,所以第二天织布尺数为.
故选:B.
4.(2024·四川内江·一模)年月日是第个植树节,为加快建设美丽内江、筑牢长江上游生态屏障贡献力量,我市积极组织全民义务植树活动.现有一学校申领到若干包树苗(每包树苗数相同),该校个志愿小组依次领取这批树苗开展植树活动.已知第组领取所有树苗的一半又加半包,第组领取所剩树苗的一半又加半包,第组也领取所剩树苗的一半又加半包.以此类推,第组也领取所剩树苗的一半又加半包,此时刚好领完所有树苗.请问该校共申领了树苗多少包?( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设原有树苗有包,第组领取包,
第组领取包,
第组领取包,
,
以此类推可知,第组领取包,
由题意可得,
即,解得.
故选:B.
5.(2024·辽宁·模拟预测)2024年春节前夕,某商城针对顾客举办了一次“购物送春联”的促销活动,活动规则如下:将一天内购物不少于800元的顾客按购物顺序从1开始依次编号,编号能被3除余1,也能被4除余1的顾客可以获得春联1对,否则不能获得春联.若某天符合条件的顾客共有2000人,则恰好获得1对春联的人数为( )
A.167 B.168 C.169 D.170
【答案】A
【详解】将能被3除余1且被4除余1的正整数按从小到大排列所得的数列记为,
则既是3的倍数,也是4的倍数,
故为12的倍数,所以是首项为0,公差为12的等差数列,
所以,
令,即,且,解得,
且,又,所以恰好获得1对春联的人数为167.
故选:A
1.(2024·北京海淀·一模)已知为等差数列,为其前n项和.若,公差,则m的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【详解】由已知,得,
又,又,
所以,解得或(舍去)
故选:B.
2.(2024·北京石景山·一模)等差数列的首项为1,公差不为0.若成等比数列,则的前5项和为( )
A. B. C.5 D.25
【答案】A
【详解】设等差数列的公差为,则,,,
由题意可知,,即,
解得:或(舍),
则数列的前5项和.
故选:A
3.(2022·北京朝阳·二模)ISO216是国际标准化组织所定义的纸张尺寸国际标准,该标准定义了A,B系列的纸张尺寸.设型号为的纸张的面积分别是,它们组成一个公比为的等比数列,设型号为的纸张的面积分别是已知,则的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【详解】,令,
又组成一个公比为的等比数列,
,
又,
.
故选:C.
4.(2024·北京海淀·二模)设是公比为的无穷等比数列,为其前n项和,,则“”是“存在最小值”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】若,由,则,
故必有最小值,故“”是“存在最小值”的充分条件;
当,时,有,
则有最小值,
故“”不是“存在最小值”的必要条件;
即“”是“存在最小值”的充分而不必要条件.
故选:A.
5.(2024·北京·三模)为公差不为零的等差数列,是其前项和,是等比数列,是其前项和,则下列说法正确的是( )
A.对任意,,如果,那么
B.存在,,满足,且
C.对任意,,如果,那么
D.存在,,满足,且
【答案】C
【详解】对于A:是首项为,公差为,则满足,
但不满足,故A错误;
对于B:若,则可得或或或,
不妨取,由等差数列的前项和公式可得,
所以,故B错误;
对于C:若,则或或或,
显然公比,由等比数列前项和公式可得,
故,所以必为偶数,可得,所以,故C正确;
对于D:,则等比数列的公比为,则,故,故D错误.
故选:C.
【点睛】考查等比数列,等差数列的项和公式的应用,以及等比,等差数列的性质,灵活运用是关建,
6.(2020·21高一下·上海普陀·期末)已知等差数列的前5项和,,则 .
【答案】
【详解】因为等差数列的前5项和,,
则,所以,
所以,解得等差数列的公差,
则.
故答案为:.
7.(2023·北京东城·一模)已知数列各项均为正数,,为其前n项和.若是公差为的等差数列,则 , .
【答案】 /0.25
【详解】由题意知,,由,得,,
又等差数列的公差为,
所以,
即,解得,
所以,解得,
当时,,
得,
当时,,与题意中的相符,
所以.
故答案为:;.
8.(2023·北京西城·模拟预测)已知等比数列,记其前项乘积.若,则 ;的前4项和为 .
【答案】 4
【详解】由题意,,
由,
解得,,
所以.
故答案为:;.
9.(2024·浙江温州·一模)已知正项数列满足,且,则 .
【答案】6069
【详解】因为为正项数列且,①
所以,②
得,即,
所以是以为首项,3为公差的等差数列,
令可得,又,,
所以,解得,
.
故答案为:6069.
10.(2022·北京朝阳·二模)“杨辉三角”是数学史上的一个伟大成就.在如图所示的“杨辉三角”中,去掉所有的数字1,余下的数逐行从左到右排列,得到数列为2,3,3,4,6,4,5,10,…,则数列的前10项和为 ;若,则m的最大值为 .
【答案】 52; 45.
【详解】由于次二项式系数对应的杨辉三角形的第行,例如,
系数分别为,对应杨辉三角形的第三行;令,就可以求出该行的系数和,第
行为,第行为,第行为,以此类推即每一行数字和为首项为,公比为的等
比数列,则杨辉三角形的前项和为.若去除所有的项,则剩下的每
一行的个数为,可以看成构成一个首项为,公差为的等差数列,则
,可得:当时,,
则数列的前10项和为;
根据杨辉三角形的分布规律,最后出现的位置应为第行的最后一项,
.
故答案为:;.
11.(2024·北京·高考真题)汉代刘歆设计的“铜嘉量”是龠、合、升、斗、斛五量合一的标准量器,其中升量器、斗量器、斛量器的形状均可视为圆柱.若升、斗、斛量器的容积成公比为10的等比数列,底面直径依次为 ,且斛量器的高为,则斗量器的高为 ,升量器的高为 .
【答案】 23 57.5/
【详解】设升量器的高为,斗量器的高为(单位都是),则,
故,.
故答案为:.
12.(2024·北京门头沟·一模)已知数列 是各项均为正数的等比数列, 为其前 项和, , 则 ; 记 , 若存在 使得 最大, 则 的值为 .
【答案】 4 3或4
【详解】等比数列中,公比;由,所以,又,
所以解得或;
若时,可得,则,
且的值为,可知数列单调递增,且各项均大于,
所以不会存在使得的乘积最大(舍去);
若时,可得,则,
且的值为,…,
可知数列单调递减,从第项起各项小于且为正数,
前项均为正数且大于等于,
所以存在或,使得的乘积最大,
综上,可得的一个可能值是3或.
故答案为:4;3或4
13.(2024·新疆乌鲁木齐·模拟预测)已知等差数列的前n项和为,,则的最大值为( )
A.625 B.600 C.540 D.400
【答案】A
【详解】因为,所以公差,
又,所以,
所以.
时,取得最大值625.
故选:A.
14.(2024·河南信阳·模拟预测)已知数列通项公式为,将数列的公共项从小到大排列得到数列,设数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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,
即
所以的前项和.
故选:D.
15.(2024·浙江杭州·模拟预测)已知等比数列满足:,,则( )
A.5 B.10 C. D.
【答案】B
【详解】设等比数列的公比为,
由可得,即,
由①:因,故有,
又由②,可得,即.则.
于是,且,
故由可得:,
由③解得或,因,故得,
代入④,解得,故.
故选:B.
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