内容正文:
热点5-2 数列通项与前n项和常用求法
三年考情分析
2025考向预测
以选择题和填空题为主,偶尔出现在解答题中,难度中等偏上.通项主要考查等差数列和等比数列的通项公式,常结合递推关系求解通项。求和重点考查等差数列和等比数列的前项和公式,以及错位相减法、裂项相消法等求和方法.
预计2025年高考数列中与之间的互化关系依旧是一个热点.要注意函数思想、方程思想、分类讨论思想的灵活应用,解答题的难度有逐年增大的趋势,尤其是新颖题型的出现.
题型1 由与的关系求通项
若已知数列的前项和与的关系,
求数列的通项可用公式构造两式作差求解.
用此公式时要注意结论有两种可能,一种是“一分为二”,即分段式;另一种是“合二为一”,即和合为一个表达,(要先分和两种情况分别进行运算,然后验证能否统一).
1.(24-25高三上·北京昌平·期末)已知数列的前项和为,,则 .
2.(23-24高三下·广东湛江·模拟预测)数列满足,则 .
3.(24-25高三上·吉林长春·期末)已知数列的前项和为,且,,则 .
4.(24-25高三上·河北承德·月考)已知数列的前n项和为,且满足,,则 .
题型2 累加法与累乘法求通项
1、累加法:适用于an+1=an+f(n),可变形为an+1-an=f(n)
利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)(n≥2,n∈N*)求解.
2、累乘法:适用于an+1=f(n)an,可变形为=f(n)
利用恒等式an=a1···…·(an≠0,n≥2,n∈N*)求解.
1.(24-25高三上·贵州六盘水·模拟预测)已知数列的首项,且,则( )
A.810 B.820 C.830 D.840
2.(24-25高三上·山东青岛·期末)在数列 中,,则 ( )
A.5 B. C.4 D.
3.(24-25高三上·安徽淮南·月考)已知数列的项满足,而,则( )
A. B. C. D.
4.(23-24高三下·四川泸州·三模)已知是数列的前项和,,,则 .
题型3 利用构造法求通项
1、形如(其中均为常数且)型
设,展开移项整理得,与题设比较系数(待定系数法)得,即构成以为首项,以为公比的等比数列.
2、形如型
(1)当为一次函数类型(即等差数列)时:
设,通过待定系数法确定的值,转化成以为首项,以为公比的等比数列;
(2)当为指数函数类型(即等比数列)时:
法一:设,通过待定系数法确定的值,转化成以为首项,以为公比的等比数列,再利用等比数列的通项公式求出的通项整理可得
法二:当的公比为时,由递推式得:—①,,两边同时乘以得—②,由①②两式相减得,即,构造等比数列。
法三:递推公式为(其中p,q均为常数)或(其中p,q,r均为常数)时,要先在原递推公式两边同时除以,得:,引入辅助数列(其中),得:.
1.(24-25高三上·广西南宁·月考)已知数列的首项,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·山西忻州·月考)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·河北石家庄·月考)已知数列满足,且,则的通项公式为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高三上·广东广州·期末)已知数列满足,,,则数列的通项公式为 .
题型4 斐波那契数列的求解
1、定义:一个数列,前两项都为1,从第三项起,每一项都是前两项之和,那么这个数列称为斐波那契数列,又称黄金分割数列;表达式,,.
2、求和问题
①前项和:;
②奇数项和:;
③偶数项和:;
④平方和:(利用正方形面积公式推导).
1.(24-25高三上·江西上饶·月考)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.
2.(24-25高三上·重庆·月考)数学家斐波那契有段时间痴迷于研究有趣的数列问题,意外发现了一个特殊的数列:1,1,2,3,5,8,…,从第3项起,每一项都等于它前面两项之和,即,,后人把这样的数列称为“斐波那契数列”.若,则 .
3.(23-24高三下·黑龙江大庆·模拟预测)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样的一列数:,该数列的特点是:从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,人们把这样的一列数所组成的数列称为“斐波那契数列”,则是斐波那契数列中的第 项.
4.(24-25高三下·福建·开学考试)意大利数学家斐波那契年~年)以兔子繁殖数量为例,引入数列:,该数列从第三项起,每一项都等于前两项之和,即,故此数列称为斐波那契数列,又称“兔子数列”,其通项公式为.设是不等式的正整数解,则的最小值为 .
题型5 利用公式法求和
(1)等差数列的前n项和,推导方法:倒序相加法.
(2)等比数列的前n项和,推导方法:乘公比,错位相减法.
(3)常用公式:
①平方和公式:;
②立方和公式:.
(4)如果一个数列通过适当分组可写成的形式,而数列,可利用公式求和或可转化能够求和的数列,进而分别求和,再将其合并从而得出原数列的和.
1.(24-25高三上·贵州铜仁·期末)在数列中,点在直线上;在等比数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
2.(24-25高三下·广东·开学考试)在数列中,.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)求的通项公式.
(3)若,求数列的前项和.
3.(24-25高三上·湖北黄冈·模拟预测)已知数列满足.
(1)若,且成等差数列,求;
(2)若,且,求数列的通项公式及前项和.
4.(24-25高三上·甘肃兰州·模拟预测)已知是单调递增的等差数列,,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求.
题型6 奇偶(并项)分组求和
1、常见类型
(1)通项含有或或或;
(2)型;
(3)型;
(4).
2、注意事项:
①奇偶项正负相间型求和,可以两项结合构成“常数数列”;
②如果需要讨论奇偶,一般情况下,先求偶,再求奇.若通项公式确定,则求奇时候,直接代入偶数项公式,再加上最后的奇数项通项;若通项公式不确定,则按照求偶的方式求奇即可;
③并项后要注意新数列的项数.
1.(24-25高三上·河北保定·期末)(多选)已知数列满足,,,为其前项和,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三下·湖南·月考)已知数列的前项和.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
3.(24-25高三上·内蒙古包头·期末)已知为数列的前项和,满足.数列是等差数列,且.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设求数列的前20项和.
4.(24-25高三上·陕西咸阳·月考)已知数列的前项和为,且.
(1)证明:是等比数列,并求出的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
题型7 利用裂项相消法求和
1、用裂项法求和的裂项原则及规律
(1)裂项原则:一般是前边裂几项,后边就裂几项,直到发现被消去项的规律为止.
(2)消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.
【注意】利用裂项相消法求和时,既要注意检验通项公式裂项前后是否等价,又要注意求和时,正负项相消消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项.
2、裂项相消法中常见的裂项技巧
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
1.(24-25高三下·广西桂林·开学考试)已知等差数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求数列的前项积.
2.(24-25高三上·广东惠州·模拟预测)记为等差数列的前项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和,并比较与的大小.
3.(24-25高三下·江苏扬州·期末)已知数列中,,为数列的前n项和,满足
(1)证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和
4.(23-24高三下·天津·月考)已知为等差数列,前项和为,是首项为2的等比数列,且公比大于0,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的前项和;
(3)若数列满足:,求.
题型8 利用错位相减法求和
1、解题步骤
2、注意解题“3关键”
①要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形.
②在写出“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“Sn-qSn”的表达式.
③在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比q=1和q≠1两种情况求解.
3、等差乘等比数列求和,令,可以用错位相减法.
①
②
得:.
整理得:.
1.(24-25高三下·湖南·开学考试)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,求数列的前项和.
2.(24-25高三上·陕西汉中·期末)在数列中,,.
(1)若,证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
3.(24-25高三上·吉林松原·期末)已知各项都为正数的数列满足,,且(,),等差数列满足,.
(1)求和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
4.(24-25高三上·江西南昌·月考)已知数列的前项和为,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的前项和为.
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(24-25高三上·广东梅县·期中)若数列满足,则( )
A.2 B.6 C.12 D.20
2.(24-25高三上·江苏苏州·期中)在数列中,,则数列前24项和的值为( )
A.144 B.312 C.288 D.156
3.(24-25高三上·新疆·模拟预测)已知在正项数列中,,,,则( )
A. B.3 C. D.4
4.(24-25高三上·吉林·二模)已知等差数列的首项为1,且成等比数列,则数列的前项和为( )
A. B. C.505 D.1013
5.(24-25高三上·江西·月考)设是公差为2的等差数列,且,若,则( )
A.2024 B.2025 C.4048 D.4050
6.(24-25高三上·河北承德·月考)已知数列满足,则数列的前30项和( )
A. B. C. D.
7.(24-25高三上·重庆·月考)已知数列满足:,,,则( )
A. B.3 C.4 D.
8.(24-25高三上·吉林·期中)已知数列满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高二上·福建龙岩·月考)设数列的前项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.
B.数列为等比数列
C.
D.若,则数列的前10项和为
10.(24-25高三上·河南·三调)数列满足,记数列的前项和为,则( )
A. B.
C.数列的前项和为 D.的最小值为
11.(23-24高三下·山东·模拟预测)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子的繁殖问题时,发现有这样的一列数:1,1,2,3,5,8,13,21,….该数列的特点如下:前两个数均为1,从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和.人们把这样的一列数组成的数列称为斐波那契数列,若用表示斐波那契数列的第项,则数列满足:,.则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题
12.(24-25高三下·山东·开学考试)已知数列满足,且,,,则数列的前10项和为 .
13.(24-25高三上·天津·月考)已知数列满足:,且,则数列的通项公式是
14.(24-25高三上·山西太原·期末)在正项数列中,,是的前项和,且满足,若,则的前项和 .
四、解答题
15.(24-25高三上·湖南邵阳·月考)已知为等差数列,为等比数列且公比大于,,,,
(1)求和的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为,求.
16.(24-25高三上·河南·期末)已知是各项均为正数的数列的前项和,.
(1)求的通项公式;
(2)设求数列的前项和.
17.(24-25高三上·天津·月考)已知数列是首项为的等差数列,数列{}是公比不为的等比数列,且满足,,.
(1)求数列,{}的通项公式;
(2)求;
(3)令,记数列的前n项和为,求证:对任意的,都有.
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热点5-2 数列通项与前n项和常用求法
三年考情分析
2025考向预测
以选择题和填空题为主,偶尔出现在解答题中,难度中等偏上.通项主要考查等差数列和等比数列的通项公式,常结合递推关系求解通项。求和重点考查等差数列和等比数列的前项和公式,以及错位相减法、裂项相消法等求和方法.
预计2025年高考数列中与之间的互化关系依旧是一个热点.要注意函数思想、方程思想、分类讨论思想的灵活应用,解答题的难度有逐年增大的趋势,尤其是新颖题型的出现.
题型1 由与的关系求通项
若已知数列的前项和与的关系,
求数列的通项可用公式构造两式作差求解.
用此公式时要注意结论有两种可能,一种是“一分为二”,即分段式;另一种是“合二为一”,即和合为一个表达,(要先分和两种情况分别进行运算,然后验证能否统一).
1.(24-25高三上·北京昌平·期末)已知数列的前项和为,,则 .
【答案】
【解析】①,
∴当时,,解得;
当时,②,
①-②得,而,故,.
∴数列是首项为,公比为2的等比数列,
∴数列的通项公式为.
2.(23-24高三下·广东湛江·模拟预测)数列满足,则 .
【答案】
【解析】因为,
当时,
当时,
所以,所以,
当时不成立,所以.
3.(24-25高三上·吉林长春·期末)已知数列的前项和为,且,,则 .
【答案】
【解析】因为,,所以,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,所以,
当时,,
又不符合上式,所以.
4.(24-25高三上·河北承德·月考)已知数列的前n项和为,且满足,,则 .
【答案】
【解析】因为,所以,
所以,所以是等差数列,公差为3,又,
所以,即.
题型2 累加法与累乘法求通项
1、累加法:适用于an+1=an+f(n),可变形为an+1-an=f(n)
利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)(n≥2,n∈N*)求解.
2、累乘法:适用于an+1=f(n)an,可变形为=f(n)
利用恒等式an=a1···…·(an≠0,n≥2,n∈N*)求解.
1.(24-25高三上·贵州六盘水·模拟预测)已知数列的首项,且,则( )
A.810 B.820 C.830 D.840
【答案】B
【解析】数列中,,,
则.故选:B
2.(24-25高三上·山东青岛·期末)在数列 中,,则 ( )
A.5 B. C.4 D.
【答案】A
【解析】在数列中,
即 ,
所以
故选:A.
3.(24-25高三上·安徽淮南·月考)已知数列的项满足,而,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以,
则,,,,,,
累乘可得,所以,
又,所以,
经检验时也成立,
所以.故选:B
4.(23-24高三下·四川泸州·三模)已知是数列的前项和,,,则 .
【答案】
【解析】当时,,即,,
则,即,
则有,,,,
则,
当时,,符合上式,故.
题型3 利用构造法求通项
1、形如(其中均为常数且)型
设,展开移项整理得,与题设比较系数(待定系数法)得,即构成以为首项,以为公比的等比数列.
2、形如型
(1)当为一次函数类型(即等差数列)时:
设,通过待定系数法确定的值,转化成以为首项,以为公比的等比数列;
(2)当为指数函数类型(即等比数列)时:
法一:设,通过待定系数法确定的值,转化成以为首项,以为公比的等比数列,再利用等比数列的通项公式求出的通项整理可得
法二:当的公比为时,由递推式得:—①,,两边同时乘以得—②,由①②两式相减得,即,构造等比数列。
法三:递推公式为(其中p,q均为常数)或(其中p,q,r均为常数)时,要先在原递推公式两边同时除以,得:,引入辅助数列(其中),得:.
1.(24-25高三上·广西南宁·月考)已知数列的首项,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,易知,
所以,即,
又,所以,
故是以为首项,为公差的等差数列,
则,故,
所以.故选:A.
2.(24-25高三上·山西忻州·月考)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,可得,可知数列为等差数列,
又因为,即,即,
可知是2为公差的等差数列,
且,则,
可得,即,所有.故选:B.
3.(24-25高三上·河北石家庄·月考)已知数列满足,且,则的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设,即,
所以,解得,
所以,
所以是首项为,公比为的等比数列,
所以,
所以.故选:C.
4.(24-25高三上·广东广州·期末)已知数列满足,,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【解析】由,,,可得,
所以是以3为首项、3为公比的等比数列,所以,
则,.
题型4 斐波那契数列的求解
1、定义:一个数列,前两项都为1,从第三项起,每一项都是前两项之和,那么这个数列称为斐波那契数列,又称黄金分割数列;表达式,,.
2、求和问题
①前项和:;
②奇数项和:;
③偶数项和:;
④平方和:(利用正方形面积公式推导).
1.(24-25高三上·江西上饶·月考)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
【解析】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
2.(24-25高三上·重庆·月考)数学家斐波那契有段时间痴迷于研究有趣的数列问题,意外发现了一个特殊的数列:1,1,2,3,5,8,…,从第3项起,每一项都等于它前面两项之和,即,,后人把这样的数列称为“斐波那契数列”.若,则 .
【答案】2024
【解析】由从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,,
由,得,
所以,,,...,
将这个式子左右两边分别相加可得:
所以.
所以
,
所以.
3.(23-24高三下·黑龙江大庆·模拟预测)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样的一列数:,该数列的特点是:从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,人们把这样的一列数所组成的数列称为“斐波那契数列”,则是斐波那契数列中的第 项.
【答案】2025
【解析】依题意有:
,
所以:,
故答案为:2025.
4.(24-25高三下·福建·开学考试)意大利数学家斐波那契年~年)以兔子繁殖数量为例,引入数列:,该数列从第三项起,每一项都等于前两项之和,即,故此数列称为斐波那契数列,又称“兔子数列”,其通项公式为.设是不等式的正整数解,则的最小值为 .
【答案】8
【解析】由,得,
得,得,
得,,
所以,
令,则数列即为斐波那契数列,
,则,显然数列为递增数列且,所以数列亦为递增数列,
由,得,,,,
,,
因为,,
所以使得成立的的最小值为8.
题型5 利用公式法求和
(1)等差数列的前n项和,推导方法:倒序相加法.
(2)等比数列的前n项和,推导方法:乘公比,错位相减法.
(3)常用公式:
①平方和公式:;
②立方和公式:.
(4)如果一个数列通过适当分组可写成的形式,而数列,可利用公式求和或可转化能够求和的数列,进而分别求和,再将其合并从而得出原数列的和.
1.(24-25高三上·贵州铜仁·期末)在数列中,点在直线上;在等比数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);;(2)
【解析】(1)易知
故求数列的通项公式分别为.
(2)由(1)知:
设数列的前项和为,数列的前项和为,则
则数列的前n项和.
2.(24-25高三下·广东·开学考试)在数列中,.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)求的通项公式.
(3)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)
【解析】(1)因为,所以,
所以.
因为,所以,
所以数列是首项和公差均为1的等差数列;
(2)由(1)可得,
则,故;
(3)由(2)可得,
则
.
3.(24-25高三上·湖北黄冈·模拟预测)已知数列满足.
(1)若,且成等差数列,求;
(2)若,且,求数列的通项公式及前项和.
【答案】(1);(2),
【解析】(1)当时,,
根据题意有,
所以,
化简得,解得.
(2),则,
由,①
所以,②
②①得,
即,
所以且.
所以为等差数列,首项为,公差为,
所以.
所以.
4.(24-25高三上·甘肃兰州·模拟预测)已知是单调递增的等差数列,,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)设的公差为,
由,得,则.
由成等比数列,得,则,
而是单调递增的等差数列,所以,所以.
解方程组得
所以的通项公式为.
(2)由,可得,所以.
故是以为首项,公比为的等比数列,
所以.
题型6 奇偶(并项)分组求和
1、常见类型
(1)通项含有或或或;
(2)型;
(3)型;
(4).
2、注意事项:
①奇偶项正负相间型求和,可以两项结合构成“常数数列”;
②如果需要讨论奇偶,一般情况下,先求偶,再求奇.若通项公式确定,则求奇时候,直接代入偶数项公式,再加上最后的奇数项通项;若通项公式不确定,则按照求偶的方式求奇即可;
③并项后要注意新数列的项数.
1.(24-25高三上·河北保定·期末)(多选)已知数列满足,,,为其前项和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】在数列中,,,
当时,,则,
对任意的,由可得,
上述两个等式作差可得,
对于A选项,,A对;
对于B选项,,可得,B错;
对于C选项,
,C对;
对于D选项,,
因此,D对.故选:ACD.
2.(24-25高三下·湖南·月考)已知数列的前项和.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)当时:已知,那么,所以.
当时:,
先展开式子.
则,所以.
当时,,上式也成立.所以.
(2)已知,把代入可得:
.
可以发现相邻两项相加为,除了第一项中的和最后一项中的.
所以.
3.(24-25高三上·内蒙古包头·期末)已知为数列的前项和,满足.数列是等差数列,且.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设求数列的前20项和.
【答案】(1),;(2)
【解析】(1)因为,①
所以有.②
②-①得.
所以数列成以1为首项,以2为公比的等比数列,所以.
又数列是等差数列,且.
所以,所以.
(2)因为
设数列的前项和为,
所以
.
故.
4.(24-25高三上·陕西咸阳·月考)已知数列的前项和为,且.
(1)证明:是等比数列,并求出的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,;(2)
【解析】(1)当时,,且,所以;
当时,由,得,则
,可得,
即,且,可得,
可知数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
则,可得,
且,可知是以为首项,为公差的等差数列,
所以,即.
(2)由(1)可知,
可知的奇数项为以为首项,4为公比的等比数列;
偶数项是以为首项,2为公差的等差数列.
当时,;
当时,;
综上所述:.
题型7 利用裂项相消法求和
1、用裂项法求和的裂项原则及规律
(1)裂项原则:一般是前边裂几项,后边就裂几项,直到发现被消去项的规律为止.
(2)消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.
【注意】利用裂项相消法求和时,既要注意检验通项公式裂项前后是否等价,又要注意求和时,正负项相消消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项.
2、裂项相消法中常见的裂项技巧
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
1.(24-25高三下·广西桂林·开学考试)已知等差数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求数列的前项积.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)设等差数列的公差为,则,解得,
则,所以的通项公式为.
(2)由(1)可得,
所以,
所以.
2.(24-25高三上·广东惠州·模拟预测)记为等差数列的前项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和,并比较与的大小.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为为等差数列,设公差为,
因为,,所以,解得,故.
(2)因为,
所以,
则对,,
又,故.
3.(24-25高三下·江苏扬州·期末)已知数列中,,为数列的前n项和,满足
(1)证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】(1)由题意,当时,,得,
,
当时,,①
,②
①-②得,
因为,所以则,
,,
所以是以为首项,3为公比的等比数列.
所以,则
(2)由,
则,
所以的前n项和
4.(23-24高三下·天津·月考)已知为等差数列,前项和为,是首项为2的等比数列,且公比大于0,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的前项和;
(3)若数列满足:,求.
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】(1)设公差为,公比为,
,,,解得或,
,,故数列的通项公式为,
,,
,,解得,,
故数列的通项公式为;
(2)根据题意,,
则,①
,②
①-②:
,
所以;
(3)根据题意,,
则.
题型8 利用错位相减法求和
1、解题步骤
2、注意解题“3关键”
①要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形.
②在写出“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“Sn-qSn”的表达式.
③在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比q=1和q≠1两种情况求解.
3、等差乘等比数列求和,令,可以用错位相减法.
①
②
得:.
整理得:.
1.(24-25高三下·湖南·开学考试)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,求数列的前项和.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)①,
当时,②,
由①-②得,所以,
当时,,所以,满足,
所以.
(2)因为,
所以,
即③,
所以④,
由③-④可得,
即,
所以,
整理得.
2.(24-25高三上·陕西汉中·期末)在数列中,,.
(1)若,证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析,;(2).
【解析】(1),又,
∴是以为首项,为公差的等差数列,
∴.
(2)由(1)知,则,
∴,
①,
②,
①②,得
,
∴.
3.(24-25高三上·吉林松原·期末)已知各项都为正数的数列满足,,且(,),等差数列满足,.
(1)求和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1),;(2)
【解析】(1)因为数列的各项都为正数,
且(,),
所以数列是等比数列,设等比数列的公比为(),
由,,得,
即,解得或(舍),
所以.
设等差数列的公差为,
由题意得,解得
所以.
(2)由(1)知,
所以,
所以,
所以,
所以.
4.(24-25高三上·江西南昌·月考)已知数列的前项和为,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的前项和为.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由,得,
两式相减得,
因为,,所以,
所以,故,
所以数列是以为首项,以为公差的等比数列,
所以;
(2)由(1)知:,
所以,
则,
两式相减得,
,,
所以.
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(24-25高三上·广东梅县·期中)若数列满足,则( )
A.2 B.6 C.12 D.20
【答案】D
【解析】由得,
,
.故选:D
2.(24-25高三上·江苏苏州·期中)在数列中,,则数列前24项和的值为( )
A.144 B.312 C.288 D.156
【答案】C
【解析】因为,
所以,故选:C.
3.(24-25高三上·新疆·模拟预测)已知在正项数列中,,,,则( )
A. B.3 C. D.4
【答案】A
【解析】依题意数列为首项为1,公差为4的等差数列,.,
,
.故选:A.
4.(24-25高三上·吉林·二模)已知等差数列的首项为1,且成等比数列,则数列的前项和为( )
A. B. C.505 D.1013
【答案】A
【解析】设公差为,因为成等比数列,
所以,则,
解得或,当时,,
此时与成等比数列矛盾,故排除,
当时,,此时令,
而其前项和为,
,故A正确.故选:A
5.(24-25高三上·江西·月考)设是公差为2的等差数列,且,若,则( )
A.2024 B.2025 C.4048 D.4050
【答案】B
【解析】由,得,则,
从而.故选:B
6.(24-25高三上·河北承德·月考)已知数列满足,则数列的前30项和( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】把代入整理得:,
故.故选:D
7.(24-25高三上·重庆·月考)已知数列满足:,,,则( )
A. B.3 C.4 D.
【答案】C
【解析】由,则,
所以
所以,,…,,
各式相加得:,则.故选:C.
8.(24-25高三上·吉林·期中)已知数列满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以由递推公式可得
当时,等式两边分别相加,得
,
因为,则,而满足上式,所以,
即,
函数在上单调递减,在上单调递增,
又因为,当时,,
当时,,因为,所以的最小值为.故选:A.
二、多选题
9.(24-25高二上·福建龙岩·月考)设数列的前项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.
B.数列为等比数列
C.
D.若,则数列的前10项和为
【答案】BD
【解析】当时,由,得,解得,
当时,,
即,
即数列为以为首项,以为公比的等比数列,
则,,,所以A、C错误,B正确;
又,
数列的前10项和为:,D正确.故选:BD.
10.(24-25高三上·河南·三调)数列满足,记数列的前项和为,则( )
A. B.
C.数列的前项和为 D.的最小值为
【答案】AD
【解析】对于A,由,得①,
当时,;当时,②,
由①-②,得,解得,
当时也成立,所以,故A正确;
对于B,
,故B错误;
对于C,数列的前项和为,故C错误;
对于D,因为,当时,,当时,,且,
故当或9时,的前项和取最小值,
最小值为,故D正确.故选:AD.
11.(23-24高三下·山东·模拟预测)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子的繁殖问题时,发现有这样的一列数:1,1,2,3,5,8,13,21,….该数列的特点如下:前两个数均为1,从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和.人们把这样的一列数组成的数列称为斐波那契数列,若用表示斐波那契数列的第项,则数列满足:,.则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【解析】对于A,由题意可知斐波那契数列的前10项为1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,
所以,所以A错误,
对于B,当时,,,,
所以三式相加得,
所以,所以B正确,
对于C,因为数列满足:,,
所以,,,……,
,,,
以上2023个等式相加得,
因为,所以,所以C正确,
对于D,因为,,
所以,,
,,
……,
,
所以,所以D正确,故选:BCD
三、填空题
12.(24-25高三下·山东·开学考试)已知数列满足,且,,,则数列的前10项和为 .
【答案】2036
【解析】因为,且,所以,
所以数列是首项为,公比为2的等比数列,所以,
所以,
所以数列的前10项和为:
.
13.(24-25高三上·天津·月考)已知数列满足:,且,则数列的通项公式是
【答案】
【解析】由,则,即,
又,则,
故数列是以为首项,为公差的等差数列,
即,
则有,,,,且,
故,即,显然均满足.
14.(24-25高三上·山西太原·期末)在正项数列中,,是的前项和,且满足,若,则的前项和 .
【答案】
【解析】由,得,
两式相减得,即,
当,显然不满足,所以,
当时,可得,又,所以,
所以数列的奇数项,偶数项分别构成以4为公差的等差数列,
且首项分别为1,3,所以可得,所以,
所以,
所以.
四、解答题
15.(24-25高三上·湖南邵阳·月考)已知为等差数列,为等比数列且公比大于,,,,
(1)求和的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为,求.
【答案】(1),;(2)
【解析】(1)设数列公差为,数列公比为,
由,得解得.所以.
由于,即,又,,
所以,解得或(舍去)
所以;
(2)由(1)得:
所以
所以
所以
当为偶数时:
当为奇数时:
.
16.(24-25高三上·河南·期末)已知是各项均为正数的数列的前项和,.
(1)求的通项公式;
(2)设求数列的前项和.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为,所以.
因为,所以,即,
由,解得.
由,所以是首项为1,公比为3的等比数列.
所以.
(2)当为奇数时,;
当为偶数时,,
所以
.
17.(24-25高三上·天津·月考)已知数列是首项为的等差数列,数列{}是公比不为的等比数列,且满足,,.
(1)求数列,{}的通项公式;
(2)求;
(3)令,记数列的前n项和为,求证:对任意的,都有.
【答案】(1),;(2);(3)证明见解析.
【解析】(1)设的公差为,的公比为,则,.
由等比数列性质可得,又,,
所以,
所以,解之得或,
当时,,则,,
即与矛盾,故舍去;
当时,,则,,
所以,,满足题意;
所以,.
(2)设,
,
设,
则,,
两式相减得,
所以,即.
(3)证明:
,
,
,
因为,易知随着的增大而增大,
所以,,所以.
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