内容正文:
专题01 数列
题型概览
题型01数列的概念
题型02等差数列的通项
题型03等差数列前n项和
题型04等比数列的通项
题型05 等比数列前n项和
题型06 通项的求法
题型07 前n项和的求法
题型08 数学归纳法
(
题型01
) 数列的概念
1.(24-25高三上·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知数列满足,则( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】A
【分析】根据递推关系求出前几项可得出数列为周期数列即可得解.
【详解】因为数列满足,
所以,
所以,
所以是周期为3的周期数列,
又,所以.
故选:A.
2.(23-24高二上·山西晋城·阶段练习)数列,4,,20,……的一个通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用特殊值排除选项即可.
【详解】对于A选项,当时,,故A错误;
对于B选项,当时,,当时,,
当时,,当时,,故B正确;
对于C选项,当时,,故C错误;
对于D选项,当时,,故D错误.
故选:B.
3.(2024高二上·全国·期中)在数列中,, ,则通项公式 .
【答案】
【分析】根据题意,利用累加法即可求解.
【详解】∵,
∴,
,
,
…
.
以上个等式相加,得.
.
检验:当时,也成立.
所以,数列的通项公式.
故答案为:.
4.(23-24高二上·陕西榆林·阶段练习)已知数列的前n项和.
(1)求的通项公式;
(2)试判断1262是不是这个数列的项?如果是,是第几项?
【答案】(1)
(2)1262是数列的项,是第15项
【分析】(1)利用之间的关系进行求解即可;
(2)利用代入法,通过解一元二次方程进行求解即可.
【详解】(1)当时,;
当时,
时,也符合.
综上,的通项公式是;
(2)令,或,
所以1262是数列的项,是第15项.
5.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)在①;②;③;④,,这四个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的正整数存在,求的值;若不存在,说明理由.问题:给定数列它的前项和为,,______,是否存在正整数,使得?(多种解答同时出现时,按第一种作答给分.)
【答案】答案见解析
【分析】对于①:由得,知为正项单调递增数列,,,所以不存在,使得;
对于②:由得,所以为常数列,无正整数餐,所以不存在;
对于③:由得,由解得,所以存在;
对于④:由得,所以为周期为4的周期数列,所以,即,所以存在.
【详解】选①:由,,得,,,,
可知为正项单调递增数列,所以,
即数列单调递增,而,,所以不存在;
选②:由得,所以为常数列,
因,所以所以得,
因为方程无正整数解,所以不存在;
选③:由得,两式作差得
所以为等比数列,且,,
由解得,所以存在;
选④:由得,
所以为周期为4的周期数列,由,,可得,,因为,,
所以,即,所以存在.
【点睛】根据①②③④中式子的特点,分析数列的特点,来判断是否存在正整数,使得.要求对数列的常见形式有一定的理解,能快速转化.
6.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)给定数列,它的前项和为.
(1)若,求的通项公式;
(2)若数列单调递增,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由求解即可;
(2)由题意可得,从而可求出实数的取值范围
【详解】(1)由知S,
当时,,
当时,符合上式,
所以;
(2)因为单调递增,所以,
即恒成立
解得
(
题型02
) 等差数列的通项
1.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期中)首项为的等差数列,中从第10项开始为正数,则公差的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用等差数列的通项公式列出关于的不等式,解之即可得解.
【详解】因为等差数列中从第10项开始为正数,,
所以,即,解得,
所以公差的取值范围为.
故选:D.
3.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)已知数列为等差数列,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由等差数列的性质可知,解得,从而得解.
【详解】由数列为等差数列,可知.所以,有.
所以.
故选:A.
3.(23-24高二上·山东济南·期末)《周髀算经》是中国最古老的天文学和数学著作,书中提到:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影子长依次成等差数列.若冬至、大寒、雨水的日影子长的和是尺,芒种的日影子长为尺,则冬至的日影子长为( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
【答案】D
【解析】根据题意转化为等差数列,求首项.
【详解】设冬至的日影长为,雨水的日影长为,根据等差数列的性质可知,芒种的日影长为,
,解得:,,
所以冬至的日影长为尺.
故选:D
4.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知数列为等差数列,,,则 .
【答案】
【分析】设等差数列的公差为,然后根据已知条件列方程组可求出,从而可求出.
【详解】设等差数列的公差为,
因为,,
所以,即,解得,
所以,
故答案为:
5.(23-24高二上·广西河池·期末)在数列中,,且,则 .
【答案】
【分析】根据等差中项可判断为等差数列,进而根据等差数列的基本量求解.
【详解】因为,所以为等差数列,又,设的公差为,所以,解得,所以,所以.
故答案为:
6.(23-24高二上·内蒙古乌兰察布·期中)已知数列{}中,= 4.
(1)若 ,求;
(2)若数列为等差数列,且,求数列{}的通项公式.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由,知为等差数列,由此能求出求.
(2)若数列为等差数列,由,,得,由此能求出.
【详解】解:(1)由,知为等差数列,公差为,
.
(2)若数列为等差数列,由,,得,
,
.
(
题型03
) 等差数列的前n项和
1.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期中)已知等差数列的前n项和,且则( )
A.10 B.15 C.30 D.3
【答案】B
【分析】利用等差数列的通项公式与前项和公式即可得解.
【详解】因为是等差数列,,
所以,则,
所以.
故选:B.
2.(23-24高二上·内蒙古乌兰察布·期中)设等差数列{an}的前n项和为,且,则 .
【答案】4
【分析】先利用关系式,求出公差,进而用等差数列的通项公式和求和公式得到方程组,即可求出答案.
【详解】由题意得:,,
则等差数列的公差,
则,,
解得:或(舍去),
故答案为:4.
3.(23-24高二上·内蒙古兴安盟·期中) .
【答案】/
【分析】根据等差数列求和公式将原式整理为,然后,利用裂项相消的方法求和即可.
【详解】,
原式
.
故答案为:.
4.(24-25高三上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)记是公差不为的等差数列的前项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使成立的的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据条件,建立方程组,即可求解;
(2)由(1)可得,再根据题设得,即可求解.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由题知,解得,
所以.
(2)由(1)知,
所以,由,得到,整理得到,
解得,又,所以使成立的的最大值为.
5.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知在数列中,,前项和.
(1)求、;
(2)求数列的通项公式;
(3)设数列的前项和为,求.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据的关系即可逐一求解,
(2)利用的关系,作差可得,进而利用累乘法即可求解,
(3)由裂项求和即可求解.
【详解】(1)由及得,
由及、得;
(2)当时,,整理得,
∴,
验证,当时符合,∴当时,;
(3)由(2)可知,
∴,
6.(23-24高三上·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知数列与的前项和分别为,,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2),若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用与的关系求出和,证明是等差数列,即可求出数列的通项公式.
(2)化简,利用裂项相消法求出,再利用数列的单调性即可求出的取值范围.
【详解】(1)由题意, ,
在数列中,
当时,,
解得或.
∵
∴.
∵
∴.
两式相减得.
∴.
∵,
∴.
即数列是以3为首项,3为公差的等差数列,
∴
即
(2)由题意及(1)得,,
在数列中,
在数列中,
∴.
∴.
∵恒成立,
∴.
∴的取值范围为
(
题型04
) 等比数列的通项
1.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期中)在数列及中,,设,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据数列特征得到和为公比为2的等比数列,从而求出,,故求出,得到答案.
【详解】,,
,
故为公比为2的等比数列,
,
另一方面:,
故也是公比为2的等比数列,
.
,
.
故选:B
2.(23-24高二下·黑龙江佳木斯·期中)在等比数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等比数列的性质,可得,将所求变形可得,化简计算,即可得答案.
【详解】因为为等比数列,所以,
所以
.
故选:B
3.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)等比数列中,,,数列,的前项和为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出,从而可得,然后利用裂项相消求和法可求出
【详解】由题意得,所以,
所以.
故选:B
4.(多选)(23-24高二上·山东临沂·期中)已知数列是正项等比数列,且,则的值可能是( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】ABD
【分析】根据基本不等式的相关知识,结合等比数列中等比中项的性质,求出的范围,即可得到所求.
【详解】∵数列是正项等比数列,,,
由,
当且仅当,即,时等号成立,
即,符合题意的有A,B,D.
故选:ABD.
5.(2024·陕西西安·模拟预测)设是等比数列,且,,则 .
【答案】16
【分析】利用等比数列通项的性质求解即可.
【详解】因为是等比数列,设其公比为,
所以,则,
所以.
故答案为:.
6.(23-24高三上·内蒙古包头·期中)已知数列和满足.若为等比数列,且,.
(1)求与;
(2)设.记数列的前项和为,求.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由已知可求出,再由,可求出公比,从而可求出,再由可求出,
(2)由(1)得,然后利用分组求和,裂项相消求和法可求得
【详解】(1)由题意,,,
知,,
又有,得公比或(舍去),
所以数列的通项公式为,
所以,
故数列的通项公式为,;
(2)由(1)知,,
所以,
(
题型0
5
) 等比数列的前n项和
1.(20-21高三上·内蒙古赤峰·期中)已知数列的首项为,前项和为,若,(),则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由和的递推关系可得表达式,发现从第二项起,后面的数都与前面的数之比为定值,故可用分组求和、等比数列求和公式法即可得解.
【详解】由(),得(),
两式作差得:(),
即().
∵,(),∴,
∴,∴.
故选:C.
2.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期中)已知数列的前项和为,且.则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用确定数列为等比数列,再利用等比数列的通项公式和求和公式计算即可.
【详解】由①得②,
①-②得,
即,又,得
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
.
故选:C.
3.(多选)(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)设数列的前项和为,,,则下列结论正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】AC
【分析】对于A,根据条件可得是等比数列,从而可求出,对于B,根据条件可得为等差数列,从而可求出,对于C,根据条件构造等比数列求解,对于D,根据条件可得,结合从而可求得结果.
【详解】对于A,当,时,,所以数列是以2为公比,1为首项的等比数列,
所以,所以A正确,
对于B,当,时,,即,
所以数列是以2为公差,1为首项的等差数列,
所以,所以B错误,
对于C,当,时,,所以,
所以数列是以2为公比,2为首项的等比数列,
所以,所以,所以C正确,
对于D,当,时,,所以,
因为,所以,,,,,,,
,,所以D错误.
故选:AC
4.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知等比数列有项,,所有奇数项的和为85,所有偶数项的和为42,则 .
【答案】3
【分析】设等比数列的公比为,由已知条件列方程组可求出,再由前项的和为127列方程可求出.
【详解】设等比数列的公比为,则由题意得
,
所以,得,
所以比数列前项和为
,
得,
所以,解得,
故答案为:3
5.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)已知数列是等比数列,是常数列,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据给定条件,设,由等比中项列式求出及等比数列公比即可求出通项.
(2)由(1)的结论,利用分组求和法求解即得.
【详解】(1)由是常数列,设,由数列是等比数列,得,
而,则,解得,
因此,等比数列的公比,,
所以.
(2)由(1)知,,
所以.
6.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)已知等差数列的公差,且,,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设求数列前项和为;
(3)设求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意得到方程组,求出首项和公差,得到通项公式;
(2)变形得到,裂项相消法求和;
(3)利用错位相减法求和即可.
【详解】(1)根据题意,因为,,,成等比数列,
所以,又,
解得,,
故;
(2)因为
,
所以
;
(3)∵
∴①,
②,
∴①-②得
∴.
(
题型0
6
) 通项的求法
1.(23-24高三上·山东青岛·期末)设数列的前n项和为,已知,,若,则正整数k的值为( )
A.2021 B.2022 C.2023 D.2024
【答案】C
【分析】由题设有,等比数列定义求通项公式,进而有求,再由及放缩法确定范围求参数值.
【详解】,又,
所以是首项为1,公比为的等比数列,
所以,
故,令
由且,则,
由,则,
则,所以,
故,则正整数的值为2023.
故选:C
2.(24-25高三上·天津西青·期中)已知数列,下列结论不正确的是()
A.若为等比数列,则数列是等差数列
B.若,,则
C.若,,则
D.若为等差数列,则数列是等比数列
【答案】A
【分析】对于A,当是负数构成的等比数列时,此时没有意义;对于B,构造等比数列即可求解数列的通项;对于C,用累加法求解即可;对于D,根据等比数列的定义证明即可.
【详解】对于A,若是负数构成的等比数列,此时没有意义,故A错误;
对于B,等价于,
数列是以为首项,公比为2的等比数列,
,故B正确;
对于C,,
,故C正确;
对于D,若为等差数列,可设,
(常数)
数列是等比数列,故D正确.
故选:A.
3.(多选)(23-24高二上·河南·期末)已知数列满足,(),的前项和为,则( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C. D.
【答案】BC
【分析】根据题意,利用构造法判断得是等比数列,进而利用等比数列的通项公式与求和公式,结合分组求和法即可得解.
【详解】对于AB,因为数列中,,(),
则,,
所以数列是以为首项,3为公比的等比数列,故A错误,B正确;
对于C,,即有,故C正确;
对于D,,故D错误.
故选:BC.
4.(23-24高二下·内蒙古·期中)若数列的前项和为,则 .
【答案】8
【分析】通过与的关系计算可得.
【详解】因为数列的前项和为,
所以,
故答案为:8.
5.(24-25高三上·内蒙古呼和浩特·期中)设数列的前项和为,若对于任意的正整数,都有.
(1)求的通项公式.
(2)求数列的前20项和.(设,计算结果用含的式子表示)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,结合变形,再利用构造法求出通项公式.
(2)由(1)求出,利用分组求和及错位相减法求求和即可.
【详解】(1)对于任意的正整数,,则,
两式相减,得,整理得,
于是,而当时,,解得,
因此数列是首项为,公比为2的等比数列,故,
所以的通项公式是.
(2)由(1)知,设数列的前项和为,
则,
令,
因此,
两式相减得:,
则,于是,
所以.
6.(23-24高三下·四川绵阳·阶段练习)设为数列的前项和,已知,且为等差数列.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)若数列满足,且,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)借助等差数列的性质与与的关系计算即可得;
(2)借助累乘法可计算出数列,借助裂项相消法可得.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则,即,①
因为,所以由,得.②
由①、②解得,所以,即,
当时,,
当时,,上式也成立,
所以,所以数列是等差数列;
(2)由(1)可知,
当时,,
因为满足上式,所以.
.
(
题型0
7
) 前n项和的求法
1.(23-24高三上·内蒙古巴彦淖尔·期中)设,Sn=a1+a2+…+an,在S1,S2,…,S100中,正数的个数是( )
A.25 B.50 C.75 D.100
【答案】D
【详解】由题可知函数的周期为则为该函数的两个周期,作函数的图象如下,数列的前项均为正数,第项到项也均为正数,第到项均为负数,第到项也均为负数,,当或时,,而,故,故均是正数.答案为D.
【点晴】本题是借助于三角函数的性质考察数列的题型,利用图像将正负值呈现出来,结果不难得出,但在做题的过程中要注意到问题的内容,容易误把数列前项和的正负与数列的项的正负混淆,从而误求为,其实根据三角函数的有关知识和数列的通项公式,可以求出数列的哪些项是正数,哪些项是正数,且可以判断数列的和均为正.
2.(多选)(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)已知向量,则( )
A.
B.
C.数列是周期数列
D.数列的前100项和为200
【答案】ABD
【分析】由向量垂直的坐标表示得到,进而逐项判断即可.
【详解】因为,所以,即,
所以,A,B正确.
由通项公式可知不是周期数列,C错误.
因为
,
所以数列的前100项和为,D正确.
故选:ABD
3.(24-25高三上·山西大同·期中)对于数列,称为数列的一阶差分数列,其中,称为数列的阶差分数列,其中.已知数列满足,且为的二阶差分数列,则数列的前项和 .
【答案】
【分析】根据题意得到,变形得到是首项为,公差为的等差数列,
从而求出,利用错位相减法求和,得到答案.
【详解】因为为的二阶差分数列,即,
由,故,
可知,即,
得,
所以,又,
故数列是首项为,公差为的等差数列,
因此,,
所以①,
得②,
得,
故.
故答案为:
4.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)已知数列满足,且
(1)证明:数列是等差数列;
(2)求 的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)将已知两边同时除以,结合等差数列的定义即可得证;
(2)利用分组求和法求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列;
(2)由(1)得,
所以,
则,
所以.
5.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期中)在各项均不相等的等差数列中,,且成等比数列,数列的前项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)用等比中项和等差数列的基本量法求出的通项,用和的关系作差求出的通项;
(2)用错位相减法再结合对数的运算性质得到.
【详解】(1)各项均不相等的等差数列的公差为,且成等比数列,
可得,
,解得或(舍去),
.
数列的前项和,
可得.
当时,,
当时也成立,
.
(2)由上问得,
则前项和,
,
即,
所以
6.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期中)在等差数列中,为其前n项和,且.
(1)求数列的通过项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,由已知条件求出可得答案;
(2)利用裂项相消求和可得答案.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由已知条件得,解得,
;
(2)由(1)得,
.
(
题型0
8
) 数学归纳法
1.(22-23高二下·河南驻马店·期中)用数学归纳法证明不等式:,从到时,不等式左边需要增加的项为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据归纳法即可得到答案.
【详解】解:根据数学归纳法可知:
当时,
当时,
相比从到,可知多增加的项为
故选:D
2.(22-23高二下·北京丰台·期中)用数学归纳法证明“对任意的,”,由到时,等式左边应当增加的项为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分别写出和时,左边的式子,两式作差,即可得出结果.
【详解】由题意可得,当时,等式左边等于,共项求和;
当时,等式左边等于,共项求和;
所以由的假设到证明时,等式左边应添加的式子是.
故选:B.
3.(22-23高二下·陕西商洛·期中)用数学归纳法证明不等式的过程中,由递推到时,不等式左边( )
A.增加了 B.增加了
C.增加了 D.增加了
【答案】C
【分析】
列出和的情况,比较得到答案.
【详解】
当时,,
当时,,
故增加了,但减少了.
故选:C.
4.(23-24高二下·北京·期中)用数学归纳法证明命题“,时,假设时成立,证明时也成立,可在左边乘以一个代数式 .
【答案】
【分析】由数学归纳法的定义,依次写出,时等号左边的情形,对比即可得解.
【详解】假设时成立,即,
当时,等号左边为,
对比可知,证明时也成立,可在左边乘以一个代数式.
故答案为:.
1.(23-24高二上·内蒙古兴安盟·期中)已知为等差数列的前n项和,若,,则当取得最大值时,n的取值为( )
A.7 B.9 C.16 D.18
【答案】B
【分析】由已知结合等差数列的性质和前项和公式,可推得,,从而得解.
【详解】因为等差数列中,,,
所以,,即,,
所以,,所以,,
由为等差数列,得时,;时,,
所以当时,取得最大值.
故选:B.
2.(22-23高三上·北京大兴·期末)设为等差数列的前n项和.已知,,则( )
A.为递减数列 B.
C.有最大值 D.
【答案】B
【分析】利用等差数列的通项公式及求和公式求得其首项和公差,再依次判断各选项.
【详解】∵数列为等差数列,,,
,,∴,
对于A,∵,∴数列为递增数列,故A错误;
对于B,∵,故B正确;
对于C,∵数列为递增数列,∴无最大值,故C错误;
对于D,∵,故D错误.
故选:B.
3.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)有1200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )
A.60 B.48 C.36 D.24
【答案】D
【分析】由题意可知,第层的钢管数为,所以,解得,再求剩余钢管的根数.
【详解】由题意可知,第层的钢管数为,所以,解得,且,所以剩余钢管的根数为.
故选:D.
【点睛】方法点睛:(1)本题主要考查等差数列的前n项和,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 等差数列的前项和公式:一般已知时,用公式,已知时,用公式
4.(23-24高二下·内蒙古·期中)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】利用已知条件得到,再用累加法求出数列的通项,用裂项相消法求数的和.
【详解】由得:,
即,
所以
.
故选:A.
【点睛】方法点睛:递推公式求通项公式,有以下几种方法:
1.型如:的数列的递推公式,采用累加法求通项;
2.形如:的数列的递推公式,采用累乘法求通项;
3.形如: 的递推公式,通过构造转化为,构造数列是以为首项,为公比的等比数列,
4.形如: 的递推公式,两边同时除以,转化为的形式求通项公式;
5.形如:,可通过取倒数转化为等差数列求通项公式.
5.(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)已知数列满足(),且,,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由递推关系式可知数列为等差数列,根据和求得公差;利用求得结果.
【详解】由得:
为等差数列
本题正确选项:
【点睛】本题考查利用递推关系式证得等差数列,进而求解等差数列中的项的问题,关键是能够将递推公式化为符合等差数列定义的形式,证得数列为等差数列.
6.(24-25高二上·云南昭通·期中)有理数都能表示成(其中且与互质)的形式.任何有理数都可以化为有限小数或无限循环小数;反之,任一有限小数或无限循环小数也可以化成的形式,从而是有理数,如.已知构成无穷数列,令为数列的前项和,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用等比数列求和得到,然后由裂项相消法求和得到求解其取值范围即可.
【详解】
,
,
,
,
随n的增大而增大,当时,取最小值,
所以.
故选:B.
7.(24-25高三上·河南周口·期中)若数列满足,,当时,,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】推导出数列为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求出数列的通项公式,利用累加法求出数列的通项公式,利用裂项相消法求出,解题中不等式即可.
【详解】因为数列满足,,
当时,,整理可得,
即,且,
所以,数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,,
当时,,
此时,
,
也满足,故对任意的,.
当时,,
所以,,解得,
因此,的最大值为.
故选:B.
8.(23-24高二下·广东佛山·期中)已知等差数列前n项和为,,,则使取得最大值时n的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】由等差数列的通项公式、前项和公式列方程组求得和公差,写出前项和,由二次函数性质得结论.
【详解】设等差数列公差为,由,
则,,
∴,
解得,.
∴,
∴当时,取得最大值.
故选:B.
9.(多选)(2025·河南郑州·一模)已知数列,,,数列满足若在数列中去掉的项,余下的项组成数列,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】对A,由递推关系求出通项公式,运算判断;对B,将代入求出通项,求解判断;对C,根据,的通项公式计算判断;对D,根据与的通项公式,找出它们相同的项,从而可求的前10项的和.
【详解】对于A,因为,即,
所以,
故数列为等比数列,又,所以,
则,故A正确;
对于B,,则,故B错误;
对于C,因为,所以,故C正确;
对于D,因为,,
所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列,
,,,,
又,,,
因为,
为正奇数组成,的项也是奇数,
由上面推理可得,…是由的前14项去掉的前4项余下的项组成,
所以
故D正确.
故选:ACD.
10(多选).(23-24高三上·山东济宁·期末)已知等差数列的前项和为,且,,,则( )
A.数列是递增数列 B.
C.当时,最大 D.当时,的最大值为14
【答案】BCD
【分析】根据等差数列性质、前项和公式等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】在等差数列中,,
,,,,
公差,数列是递减数列,A错误;
,,B正确;
,,数列是递减数列,
当时,最大,C正确;
,,,
,,
当时,n的最大值为14,D正确.
故选:BCD
11.(23-24高一下·内蒙古包头·期中)已知等差数列的前项和分别为,若,则 .
【答案】
【分析】根据等差数列前项和性质即可得解.
【详解】由题
所以.
故答案为:
12.(23-24高二上·内蒙古乌兰察布·期中)已知为等差数列的前项和,且,给出下列说法:
①为的最大值;②;③;④.其中正确的是 .
【答案】①②
【分析】,利用前项和公式得,可得,最大, 即可判断出正确命题.
【详解】
,
化为:
最大, ①为的最大值,正确; ②正确;
③,所以③不正确;
④,所以不正确.
综上可得:①②正确.
故答案为: ①②.
【点睛】本题考查命题的真假判断与应用,等差数列的前n项和公式,难度一般.
13.(23-24高二上·内蒙古乌兰察布·期中)已知数列满足且.
(1)求证:是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)由,构造出,再求出,可得结论;
(2)由(1)和等比数列的通项公式可得解.
【详解】(1)证明:,
又,
是首项为,公比为的等比数列;
(2)由(1)知
.
【点睛】本题考查根据递推公式证明数列是等比数列和等比数列的通项公式,关键在于构造出所需的表达式,属于中档题.
14.(2024·四川成都·模拟预测)已知为数列的前项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用的关系,结合等比数列的定义求通项公式.
(2)利用错位相减法求和可得结果.
【详解】(1)当时,,可得,
当时,,可得,则,
是首项、公比都为的等比数列,
故.
(2)由题设,,
,
则,
所以
,
所以.
15.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知两个等比数列,,满足,,,.
(1)若,求数列的通项公式;
(2)若数列唯一,求的值和数列的前项和.
【答案】(1)或;(2),.
【分析】(1)设的公比为, 由,,成等比数列得,解得,可得的通项公式;
(2)设的公比为,由,知方程必有一根为0代入得,再将代入解得,得数列的通项公式,再根据错位相减求和即可.
【详解】(1)设的公比为,,,,
由,,成等比数列得,
即解得,,
所以的通项公式为或.
(2)设的公比为,则由,
得(*),
由得,故方程(*)有两个不同的实根,
由唯一,知方程(*)必有一根为0,代入(*)得,
将代入(*)解得,所以,,,所以数列的公比为,,所以,
所以①,②,
两式作差①-②得,
所以.
【点睛】本题考查了等比数列的通项公式、数列求和,关键点是利用已知和方程有两个不同的实根得,考查了学生的分析问题、解决问题的能力.
16.(23-24高二上·宁夏石嘴山·期中)已知是公差不为零的等差数列,,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,若数列前n项为 求证:.
【答案】(1)(2)证明见解析
【解析】(1)根据等差数列的通项公式以及等比中项列式求得,可得数列的通项公式;
(2)利用裂项求和方法求出,再根据数列的单调性求出最小值即可得解.
【详解】(1)设数列的公差为,
因为,,成等比数列,所以,
所以,整理得,
因为,所以,
所以.
(2)由(1),,所以,
所以,
显然为递增数列,所以.
【点睛】关键点点睛:对数列的通项进行裂项是解题关键,属于中档题.
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专题01 数列
题型概览
题型01数列的概念
题型02等差数列的通项
题型03等差数列前n项和
题型04等比数列的通项
题型05 等比数列前n项和
题型06 通项的求法
题型07 前n项和的求法
题型08 数学归纳法
(
题型01
) 数列的概念
1.(24-25高三上·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知数列满足,则( )
A. B.2 C.3 D.
2.(23-24高二上·山西晋城·阶段练习)数列,4,,20,……的一个通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
3.(2024高二上·全国·期中)在数列中,, ,则通项公式 .
4.(23-24高二上·陕西榆林·阶段练习)已知数列的前n项和.
(1)求的通项公式;
(2)试判断1262是不是这个数列的项?如果是,是第几项?
5.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)在①;②;③;④,,这四个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的正整数存在,求的值;若不存在,说明理由.问题:给定数列它的前项和为,,______,是否存在正整数,使得?(多种解答同时出现时,按第一种作答给分.)
6.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)给定数列,它的前项和为.
(1)若,求的通项公式;
(2)若数列单调递增,求实数的取值范围.
(
题型02
) 等差数列的通项
1.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期中)首项为的等差数列,中从第10项开始为正数,则公差的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)已知数列为等差数列,且,则的值为( )A. B. C. D.
3.(23-24高二上·山东济南·期末)《周髀算经》是中国最古老的天文学和数学著作,书中提到:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影子长依次成等差数列.若冬至、大寒、雨水的日影子长的和是尺,芒种的日影子长为尺,则冬至的日影子长为( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
4.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知数列为等差数列,,,则 .
5.(23-24高二上·广西河池·期末)在数列中,,且,则 .
6.(23-24高二上·内蒙古乌兰察布·期中)已知数列{}中,= 4.
(1)若 ,求;
(2)若数列为等差数列,且,求数列{}的通项公式.
(
题型03
) 等差数列的前n项和
1.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期中)已知等差数列的前n项和,且则( )
A.10 B.15 C.30 D.3
2.(23-24高二上·内蒙古乌兰察布·期中)设等差数列{an}的前n项和为,且,则 .
3.(23-24高二上·内蒙古兴安盟·期中) .
4.(24-25高三上·内蒙古锡林郭勒盟·期中)记是公差不为的等差数列的前项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使成立的的最大值.
5.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知在数列中,,前项和.
(1)求、;
(2)求数列的通项公式;
(3)设数列的前项和为,求.
6.(23-24高三上·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知数列与的前项和分别为,,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2),若恒成立,求的取值范围.
(
题型04
) 等比数列的通项
1.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期中)在数列及中,,设,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·黑龙江佳木斯·期中)在等比数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)等比数列中,,,数列,的前项和为,则的值为( )
A. B. C. D.
4.(多选)(23-24高二上·山东临沂·期中)已知数列是正项等比数列,且,则的值可能是( )
A.2 B.4 C. D.
5.(2024·陕西西安·模拟预测)设是等比数列,且,,则 .
6.(23-24高三上·内蒙古包头·期中)已知数列和满足.若为等比数列,且,.
(1)求与;
(2)设.记数列的前项和为,求.
(
题型0
5
) 等比数列的前n项和
1.(20-21高三上·内蒙古赤峰·期中)已知数列的首项为,前项和为,若,(),则的值为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期中)已知数列的前项和为,且.则( )
A. B. C. D.
3.(多选)(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)设数列的前项和为,,,则下列结论正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
4.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知等比数列有项,,所有奇数项的和为85,所有偶数项的和为42,则 .
5.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)已知数列是等比数列,是常数列,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
6.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)已知等差数列的公差,且,,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设求数列前项和为;
(3)设求数列的前项和.
(
题型0
6
) 通项的求法
1.(23-24高三上·山东青岛·期末)设数列的前n项和为,已知,,若,则正整数k的值为( )
A.2021 B.2022 C.2023 D.2024
2.(24-25高三上·天津西青·期中)已知数列,下列结论不正确的是()
A.若为等比数列,则数列是等差数列
B.若,,则
C.若,,则
D.若为等差数列,则数列是等比数列
3.(多选)(23-24高二上·河南·期末)已知数列满足,(),的前项和为,则( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C. D.
5.(24-25高三上·内蒙古呼和浩特·期中)设数列的前项和为,若对于任意的正整数,都有.
(1)求的通项公式.
(2)求数列的前20项和.(设,计算结果用含的式子表示)
(
题型0
7
) 前n项和的求法
1.(23-24高三上·内蒙古巴彦淖尔·期中)设,Sn=a1+a2+…+an,在S1,S2,…,S100中,正数的个数是( )
A.25 B.50 C.75 D.100
2.(多选)(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)已知向量,则( )
A.
B.
C.数列是周期数列
D.数列的前100项和为200
3.(24-25高三上·山西大同·期中)对于数列,称为数列的一阶差分数列,其中,称为数列的阶差分数列,其中.已知数列满足,且为的二阶差分数列,则数列的前项和 .
4.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)已知数列满足,且
(1)证明:数列是等差数列;
(2)求 的前项和.
5.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期中)在各项均不相等的等差数列中,,且成等比数列,数列的前项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
6.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期中)在等差数列中,为其前n项和,且.
(1)求数列的通过项公式;
(2)设,求数列的前项和.
(
题型0
8
) 数学归纳法
1.(22-23高二下·河南驻马店·期中)用数学归纳法证明不等式:,从到时,不等式左边需要增加的项为( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高二下·北京丰台·期中)用数学归纳法证明“对任意的,”,由到时,等式左边应当增加的项为( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高二下·陕西商洛·期中)用数学归纳法证明不等式的过程中,由递推到时,不等式左边( )
A.增加了 B.增加了
C.增加了 D.增加了
4.(23-24高二下·北京·期中)用数学归纳法证明命题“,时,假设时成立,证明时也成立,可在左边乘以一个代数式 .
1.(23-24高二上·内蒙古兴安盟·期中)已知为等差数列的前n项和,若,,则当取得最大值时,n的取值为( )
A.7 B.9 C.16 D.18
2.(22-23高三上·北京大兴·期末)设为等差数列的前n项和.已知,,则( )
A.为递减数列 B.
C.有最大值 D.
3.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)有1200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )
A.60 B.48 C.36 D.24
4.(23-24高二下·内蒙古·期中)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)已知数列满足(),且,,则
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·云南昭通·期中)有理数都能表示成(其中且与互质)的形式.任何有理数都可以化为有限小数或无限循环小数;反之,任一有限小数或无限循环小数也可以化成的形式,从而是有理数,如.已知构成无穷数列,令为数列的前项和,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高三上·河南周口·期中)若数列满足,,当时,,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二下·广东佛山·期中)已知等差数列前n项和为,,,则使取得最大值时n的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
9.(多选)(2025·河南郑州·一模)已知数列,,,数列满足若在数列中去掉的项,余下的项组成数列,则( )
A. B.
C. D.
10(多选).(23-24高三上·山东济宁·期末)已知等差数列的前项和为,且,,,则( )
A.数列是递增数列 B.
C.当时,最大 D.当时,的最大值为14
11.(23-24高一下·内蒙古包头·期中)已知等差数列的前项和分别为,若,则 .
12.(23-24高二上·内蒙古乌兰察布·期中)已知为等差数列的前项和,且,给出下列说法:
①为的最大值;②;③;④.其中正确的是 .
13.(23-24高二上·内蒙古乌兰察布·期中)已知数列满足且.
(1)求证:是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
14.(2024·四川成都·模拟预测)已知为数列的前项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
15.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知两个等比数列,,满足,,,.
(1)若,求数列的通项公式;
(2)若数列唯一,求的值和数列的前项和.
16.(23-24高二上·宁夏石嘴山·期中)已知是公差不为零的等差数列,,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,若数列前n项为 求证:.
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