期末复习专题— 数列(6大考点)-2024-2025学年高二数学必考点分类集训系列(人教A版2019选择性必修第二册)
2025-05-09
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2份
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61页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版选择性必修第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.97 MB |
| 发布时间 | 2025-05-09 |
| 更新时间 | 2025-05-09 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52028633.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
期末复习专题—数列
【考点1:数列的通项】 1
【考点2:数列的求和】 4
【考点3:数列的函数特性】 8
【考点4:数列与不等式】 11
【考点5:数列与数学文化】 14
【考点6:数列的新定义】 16
【考点1:数列的通项】
【知识点:数列的通项】
1、法:已知
解题模版:第一步 利用满足条件,写出当时,的表达式;
第二步 利用,求出或者转化为的递推公式的形式;
第三步 根据求出,并代入的通项公式进行验证,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式或根据和的递推公式求出.
2、累加法:型如或
解题模板:第一步 将递推公式写成;
第二步 依次写出,并将它们累加起来;
第三步 得到的值,解出;
第四步 检验是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.
3、累乘法:型如或
解题模板:第一步 将递推公式写成;
第二步 依次写出,并将它们累加起来;
第三步 得到的值,解出;
第四步 检验是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.
4、待定系数法一:型如(其中为常数,且)
解题模板:第一步 假设将递推公式改写为an+1+t=p(an+t);
第二步 由待定系数法,解得;
第三步 写出数列的通项公式;
第四步 写出数列通项公式.
5、待定系数法二:型如(其中为常数,且)
解题模板:第一步 假设将递推公式改写为;
第二步 由待定系数法,求出的值;
第三步 写出数列的通项公式;
第四步 写出数列通项公式.
6、构造法一:型如(其中为常数,且)
解题模板:第一步 在递推公式两边同除以,得;
第二步 利用方法五,求数列的通项公式;
第三步 写出数列通项公式.
7、构造法二:型如(其中为常数,且)
解题模板:第一步 假设将递推公式改写成;
第二步 利用待定系数法,求出的值;
第三步 求数列的通项公式;
第四步 根据数列的通项公式,求出数列通项公式.
8、倒数构造法:型如(其中为常数)
解题模板:第一步 将递推公式两边取倒数得;
第二步 利用方法五,求出数列的通项公式;
第三步 求出数列通项公式.
9、对数构造:型如
解题模板:第一步 对递推公式两边取对数转化为;
第二步 利用方法五,求出数列的通项公式;
第三步 求出数列通项公式.
1.(2025高二下·陕西·期中)已知数列,则该数列的第36项为( )
A. B.36 C. D.6
2.(2025高二下·四川凉山·期中)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
3.(2025高二下·河南南阳·期中)在数列中,,则( )
A. B. C.2025 D.5050
4.(天津市河北区2025届高三二模考试数学试题)设数列的前n项和,若,则( )
A.3059 B.2056 C.1033 D.520
5.(2026高三·全国·专题练习)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
6.(山东省菏泽市2025届高三二模考试数学试题)对于任意,,且,则( )
A. B.1 C.2025 D.4049
7.(多选)(江苏省南京市2025届高三下学期第二次模拟考试数学试题)已知数列中,,,,其前项和为,则( )
A. B. C. D.
8.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,若,试求的通项公式.
【考点2:数列的求和】
【知识点:数列的求和】
1、公式法:利用等差、等比数列的前n项和公式求解
解题模板:第一步 结合所求结论,寻找已知与未知的关系;
第二步 根据已知条件列方程求出未知量;
第三步 利用前项和公式求和结果
2、 分组求和法:
(1)若,且为等差或等比数列,可采用分组转化法求的前n项和;
(2)通项公式为的数列,其中数列是等比数列或等差数列,可采用分组求和.
解题模板:第一步 定通项公式:即根据已知条件求出数列的通项公式;
第二步 巧拆分:即根据通项公式特征,将其分解为几个可以直接求和的数列;
第三步 分别求和:即分别求出各个数列的和;
第四步 组合:即把拆分后每个数列的求和进行组合,可求得原数列的和.
3、裂项相消法:
几种常见的裂项方式
数列(n为正整数)
裂项方式
(k为非零常数)
4、错位相减法:
解题模板:第一步 巧拆分:即根据通项公式分解为等差数列和等比数列乘积的形式;
第二步 确定等差、等比数列的通项公式;
第三步 构差式:即写出的表达式,然后两边同时乘以等比数列的公比得到另外一个式子,两式作差;
第四步 求和:根据差式的特征准确求和.
5、并项求和法:在一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.
6、倒序相加法:如果一个数列{an}的前n项中首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n项和可用倒序相加法,如等差数列的前n项和公式就是用此法推导的.
1.(2025高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)若等差数列满足,则( )
A.2025 B. C. D.
2.(2025高二下·辽宁沈阳·阶段练习)已知数列的前项和为,且,设函数,则 .
3.(2025高二下·广东江门·期中)在数列中,,,且对任意的,都有,则的通项公式为 ;若,则数列的前项和 .
4.(2025·江苏南京·模拟预测)已知是无穷正整数数列,定义操作为删除数列中除以余数为的项,剩下的项按原先后顺序不变得到新数列.若,,进行操作后剩余项组成新数列,设数列的前项和为.
(1)求;
(2)设数列满足,求数列的前项和.
5.(2025·江苏苏州·二模)在数列中,已知,且当为奇数时,;当为偶数时,.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和.
6.(山西省2024-2025学年高二下学期期中联合考试数学试题)设等差数列的公差为,前项和为,等比数列的公比为.已知,.
(1)求的通项公式;
(2)当时,记,求数列的前项和.
7.(福建省龙岩市2025届高三下学期5月教学质量检测数学试题)已知数列的前项和为,且满足,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
8.(2025年普通高等学校招生全国统一考试数学预测卷(黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古专版))已知数列与都是等差数列,其前项和分别为与,且,,,.
(1)求数列与的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【考点3:数列的函数特性】
【知识点:数列的函数特性】
1、数列的周期性:
(1)周期数列的常见形式
①利用三角函数的周期性,即所给递推关系中含有三角函数;
②相邻多项之间的递推关系,如后一项是前两项的差;
③相邻两项的递推关系,等式中一侧含有分式,又较难变形构造出特殊数列.
(2)解决此类题目的一般方法
根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n项的和.
2、数列的单调性:
(1)数列的单调性与函数的单调性有所不同,其自变量的取值是不连续的,只能取正整数,所以在求数列中的最大(小)项时,应注意数列中的项可以是相同的,故不应漏掉等号.
(2)数列是自变量不连续的函数,不能对数列直接求导判断单调性.要先写出数列对应的函数,对函数进行求导,再将函数的单调性对应到数列中去.
(3)解决数列单调性的方法主要有: 作差比较、作商比较及结合相应函数直观判断.
①作差比较法
an+1-an>0⇔数列{an}是单调递增数列;an+1-an<0⇔数列{an}是单调递减数列;an+1-an=0⇔数列{an}是常数列.
②作商比较法
an>0时
①>1⇔数列{an}是单调递增数列;
②<1⇔数列{an}是单调递减数列;
③=1⇔数列{an}是常数列
an<0时
①>1⇔数列{an}是单调递减数列;
②<1⇔数列{an}是单调递增数列;
③=1⇔数列{an}是常数列
3、数列的最大(小)项
(1)利用不等式组找到数列的最大项;
(2)利用不等式组找到数列的最小项.
4、数列的恒成立问题
对于数列中的恒成立问题,仍要转化为求最值的问题求解.
1.(2025·河北张家口·二模)已知数列不是递增数列,且,则k的取值范围为 .
2.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项积为,且,则 .
3.(2025·湖北·模拟预测)已知数列前项和为,,,,则的最大值为( )
A.4 B.9 C.10 D.12
4.(2025·江西·二模)已知数列满足:,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.有最大值 D.不是单调数列
5.(2025高二下·安徽宿州·期中)已知各项非零的递增数列满足:,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(多选)(2025·山东·模拟预测)已知数列的通项公式为,若为递减数列,为递增数列,则t的可能取值为( )
A. B. C. D.
7.(多选)(2025·湖南娄底·模拟预测)数列的前项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.为等差数列 B.可能为常数列
C.若为递增数列,则 D.若为递增数列,则
8.(2025高二下·江西萍乡·期中)已知是等差数列,,数列的前项和为且满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,当取得最大值时,求的值.
【考点4:数列与不等式】
【知识点:数列与不等式】
1、在证明有关数列和的不等式时要能用放缩的思想来解题(如,能用函数的单调性(定义法)来求数列和的最值问题及恒成立问题.
1.(2025·重庆·模拟预测)已知等差数列、的前项和分别为、,若,对,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2025高二下·安徽铜陵·阶段练习)已知数列满足,且,则使不等式成立的的最大值为( )
A.98 B.99 C.100 D.101
3.(2025·山东聊城·模拟预测)已知各项均为正数的数列满足,数列的前项和为.正项等比数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,证明:.
4.(2025高二下·陕西·期中)设数列的前项和为,已知数列满足.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求;
(3)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
5.(四川省嘉祥教育集团2024-2025学年高二下学期期中质量监测数学试题)数列满足,.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)设,证明:数列的前n项和.
6.(2025·辽宁葫芦岛·一模)设数列是公差大于1的等差数列,,满足,记,分别为数列,的前项和,且,.
(1)求的通项公式;
(2)若存在,使得,求实数的取值范围.
7.(2025高二下·四川乐山·阶段练习)已知函数,数列满足
(1)证明数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)设,求;
(3)对于(2)中的,若存在,使不等式成立,求实数k的最大值.
【考点5:数列与数学文化】
【知识点:数列与数学文化】
1.(2025高二下·四川广安·期中)算法统宗是明朝程大位所著数学名著,其中有这样一段表述:“远看巍巍塔九层,红光点点倍加增,共灯五百一十一”,其意大致为:有一栋九层宝塔,每层悬挂的红灯数为上一层的两倍,共有盏灯,则该塔中间一层有( )盏灯.
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江苏南京·期末)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )
A.3盏 B.5盏 C.7盏 D.9盏
3.(24-25高二上·湖北武汉·期末)“中国剩余定理”又称“孙子定理”,最早可见于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”.原文如下:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?现有一个相关的问题:被3除余1且被4除余2的正整数,按照从小到大的顺序排成一列,构成数列,则的值为( )
A.24294 B.24296 C.24298 D.24300
4.(2025高二下·安徽阜阳·阶段练习)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“今有善走者,日增等里,首日行走一百里,九日共行一千二百六十里,问日增几何?”其意思是:现有一位善于步行的人,第一天行走了100里,以后每一天比前一天多走相同的里程数,九天他共行走了1260里,问每天增加的里程数是多少?关于该问题,有下述四个结论:
①从第二天起,每一天比前一天增加的里程数为10;
②此人第五天行走了150里;
③此人前六天共行走了750里;
④此人前八天共行走的里程是第九天行走里程的8倍.
所有正确结论的序号为( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
5.(2025高二下·北京房山·阶段练习)我国古代的数学名著《九章算术》中有“衰分问题”:今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问次日织几问?其意为:一女子每天织布的尺数是前一天的2倍,5天共织布5尺,请问第二天织布的尺数是 .
6.(2025高二下·北京·阶段练习)“三分损益法”是古代中国发明制定音律时所用的方法,现有一古琴是以一根确定长度的琴弦为基准,第二根琴弦的长度是第一根琴弦长度的,第三根琴弦的长度是第二根琴弦长度的,第四根琴弦的长度是第三根琴弦长度的,第五根琴弦的长度是第四根琴弦长度的,琴弦越短,发出的声音音调越高,这五根琴弦发出的声音按音调由低到高分别称为“宫,商,角,徵,羽”,则“宫”与“角”所对琴弦长度之比为 .
7.(24-25高三上·江苏无锡·期末)数学史上著名的“康托三分集”,其操作过程如下:将闭区间均分为三段,去掉中间的区间段,记为第次操作;再将剩下的两个区间,分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第次操作;每次操作都在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段,操作过程不断地进行下去.若使前次操作后剩余所有区间长度之和不超过,则需要操作的次数的最小值为 ,该次操作完成后依次从左到右第四个区间为 .
8.(2025高二下·四川巴中·阶段练习)北宋的数学家沈括博学多才,善于观察.据说有一天,他走进一家酒馆,看见一层层垒起的酒坛,不禁想到:“怎么求这些酒坛的总数呢?”他想堆积的酒坛、棋子等虽然看起来像实体,但中间是有空隙的,应该把它们看成离散的量.经过反复尝试,沈括提出对于上底有ab个,下底有cd个,共n层的堆积物(如图1所示),可以用公式求出物体的总数.这就是所谓的“隙积术”,相当于求一个二阶等差数列,的和,“隙积术”不仅给出了二阶等差数列的一个求和公式,而且发展了自《九章算术》以来对等差数列问题的研究,开创了我国“垛积数”的研究.
(1)若,求的值;
(2)现已知数列为二阶等差数列,其通项公式为,求其前n项和;
(3)三角垛是堆积垛的一种特殊情况,即指的是顶层放1个,第二层放3个,第三层放6个,第四层放10个,……,第n层放若干个物体堆成的堆垛(如图2所示),设各层球数构成一个数列.利用上述材料,求当从上往下n层小球总数(即数列的前n项和)时,三角垛的层数?
【考点6:数列的新定义】
【知识点:数列的新定义】
1.(2025高二下·陕西西安·期中)对于数列,记区间内奇数的个数为,则称数列为的奇数列.若数列为数列的奇数列,则 ,数列的前项和= .
2.(2025高二下·湖南·期中)已知有穷数列的各项均不相等,将的项从大到小重新排序后相应的项数构成新数列,称数列为数列的“序数列”.例如数列满足,则其“序数列”为2,3,1.若有穷数列满足,且数列的“序数列”单调递减,数列的“序数列”单调递增,则 .
3.(2025·全国·模拟预测)数列按如下方式定义:;若n为质数,则;若n为合数,且恰能写成k个质数(可能相等)之积,则,如.则的前50项和为( )
附:不超过50的所有质数:
2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47
A.100 B.104 C.108 D.112
4.(多选)(2025高二下·云南临沧·阶段练习)设数列的前项和为,若存在实数,使得对于任意的,都有,则称数列为“数列”则以下结论正确的是( )
A.若是等差数列,且,公差,则数列是“数列”
B.若是等比数列,且公比满足,则数列是“数列”
C.若,则数列是“数列”
D.若,则数列是“数列”
5.(河北省部分重点中学2025届高三下学期二轮复习联考(二)数学试题)已知是公差不为0的无穷等差数列.若对于中任意两项,,在中都存在一项,使得,则称数列具有性质.
(1)已知,,判断数列,是否具有性质;
(2)若数列具有性质,证明:的各项均为整数;
(3)若,求具有性质的数列的个数.
6.(2025·湖北·三模)已知数列,其中,且.若数列满足,当时,或,则称数列为数列的“调节数列”.例如,数列的所有“调节数列”为;或者;或者;或者.
(1)直接写出数列的所有“调节数列”;
(2)若数列满足通项,将数列的“调节数列”中的递增数列记为,数列中的各项和为,求所有的和;
(3)已知数列满足:,若数列的所有“调节数列”均为递增数列,求所有符合条件的数列的个数.
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期末复习专题—数列
【考点1:数列的通项】 1
【考点2:数列的求和】 7
【考点3:数列的函数特性】 16
【考点4:数列与不等式】 23
【考点5:数列与数学文化】 30
【考点6:数列的新定义】 36
【考点1:数列的通项】
【知识点:数列的通项】
1、法:已知
解题模版:第一步 利用满足条件,写出当时,的表达式;
第二步 利用,求出或者转化为的递推公式的形式;
第三步 根据求出,并代入的通项公式进行验证,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式或根据和的递推公式求出.
2、累加法:型如或
解题模板:第一步 将递推公式写成;
第二步 依次写出,并将它们累加起来;
第三步 得到的值,解出;
第四步 检验是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.
3、累乘法:型如或
解题模板:第一步 将递推公式写成;
第二步 依次写出,并将它们累加起来;
第三步 得到的值,解出;
第四步 检验是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.
4、待定系数法一:型如(其中为常数,且)
解题模板:第一步 假设将递推公式改写为an+1+t=p(an+t);
第二步 由待定系数法,解得;
第三步 写出数列的通项公式;
第四步 写出数列通项公式.
5、待定系数法二:型如(其中为常数,且)
解题模板:第一步 假设将递推公式改写为;
第二步 由待定系数法,求出的值;
第三步 写出数列的通项公式;
第四步 写出数列通项公式.
6、构造法一:型如(其中为常数,且)
解题模板:第一步 在递推公式两边同除以,得;
第二步 利用方法五,求数列的通项公式;
第三步 写出数列通项公式.
7、构造法二:型如(其中为常数,且)
解题模板:第一步 假设将递推公式改写成;
第二步 利用待定系数法,求出的值;
第三步 求数列的通项公式;
第四步 根据数列的通项公式,求出数列通项公式.
8、倒数构造法:型如(其中为常数)
解题模板:第一步 将递推公式两边取倒数得;
第二步 利用方法五,求出数列的通项公式;
第三步 求出数列通项公式.
9、对数构造:型如
解题模板:第一步 对递推公式两边取对数转化为;
第二步 利用方法五,求出数列的通项公式;
第三步 求出数列通项公式.
1.(2025高二下·陕西·期中)已知数列,则该数列的第36项为( )
A. B.36 C. D.6
【答案】C
【分析】归纳可得该数列的通项公式为,再代入计算可得.
【详解】因为数列,即,
所以归纳可得该数列的通项公式为,
所以.
故选:C
2.(2025高二下·四川凉山·期中)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,得到,再利用等比数列的定义求解.
【详解】因为,所以.
因为,所以数列是首项为1,公比为2的等比数列,
所以,所以,
故.
故选:C
3.(2025高二下·河南南阳·期中)在数列中,,则( )
A. B. C.2025 D.5050
【答案】D
【分析】根据已知递推公式得出相邻两项的比值关系,然后利用累乘法求出数列的通项公式,最后根据通项公式判断数列类型,进而求出前100项的和.
【详解】因为,所以,
当时,,
以上个式子左右两边分别相乘得,
即,
又,所以,
所以.
故选:D.
4.(天津市河北区2025届高三二模考试数学试题)设数列的前n项和,若,则( )
A.3059 B.2056 C.1033 D.520
【答案】C
【分析】根据已知可得,构造法得到是首项、公比均为的等比数列,写出通项公式即可求项.
【详解】由题设,则,
所以,则
又,则,
所以是首项、公比均为的等比数列,则,
所以,则.
故选:C
5.(2026高三·全国·专题练习)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定的递推公式,利用取倒数及构造法求出通项公式即可.
【详解】由,得,,则,
而,则数列是以2为首项,2为公比的等比数列,,
因此,所以.
故选:C
6.(山东省菏泽市2025届高三二模考试数学试题)对于任意,,且,则( )
A. B.1 C.2025 D.4049
【答案】D
【分析】利用数列递推思想,结合裂项法和累加法来求出即可.
【详解】由,当时,可得,
赋值可得:,
利用累加法可得:,
代入可得:,
故选:D.
7.(多选)(江苏省南京市2025届高三下学期第二次模拟考试数学试题)已知数列中,,,,其前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】由题意可得、,结合等差数列的定义和通项公式可得,即可判断AB;结合数列的单调性即可判断C;结合放缩法计算即可判断D.
【详解】由,得,
所以数列是以为公差的等差数列,
而,,所以,得,故A正确;
所以,得,故B正确;
令,解得,对于,
为正,且依次递增;
为负,且依次递增,
所以,故C错误;
,故D正确.
故选:ABD
8.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,若,试求的通项公式.
【答案】
【分析】利用前n项和与通项公式的关系并构造等比数列得到,再构造等差数列得到即可.
【详解】由题意得,,则当时,,
因此,
即,
而,则,又,
得到,即,有,
故数列是以3为首项,2为公比的等比数列,
即,
则,又,
得到是首项为,公差为的等差数列.
则,即.
【考点2:数列的求和】
【知识点:数列的求和】
1、公式法:利用等差、等比数列的前n项和公式求解
解题模板:第一步 结合所求结论,寻找已知与未知的关系;
第二步 根据已知条件列方程求出未知量;
第三步 利用前项和公式求和结果
2、 分组求和法:
(1)若,且为等差或等比数列,可采用分组转化法求的前n项和;
(2)通项公式为的数列,其中数列是等比数列或等差数列,可采用分组求和.
解题模板:第一步 定通项公式:即根据已知条件求出数列的通项公式;
第二步 巧拆分:即根据通项公式特征,将其分解为几个可以直接求和的数列;
第三步 分别求和:即分别求出各个数列的和;
第四步 组合:即把拆分后每个数列的求和进行组合,可求得原数列的和.
3、裂项相消法:
几种常见的裂项方式
数列(n为正整数)
裂项方式
(k为非零常数)
4、错位相减法:
解题模板:第一步 巧拆分:即根据通项公式分解为等差数列和等比数列乘积的形式;
第二步 确定等差、等比数列的通项公式;
第三步 构差式:即写出的表达式,然后两边同时乘以等比数列的公比得到另外一个式子,两式作差;
第四步 求和:根据差式的特征准确求和.
5、并项求和法:在一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.
6、倒序相加法:如果一个数列{an}的前n项中首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n项和可用倒序相加法,如等差数列的前n项和公式就是用此法推导的.
1.(2025高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)若等差数列满足,则( )
A.2025 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等差中项的性质,利用倒序相加法,可得答案.
【详解】由等差数列满足,
则对于,当时,,
则,
设,则,
两式相加可得,解得.
故选:C.
2.(2025高二下·辽宁沈阳·阶段练习)已知数列的前项和为,且,设函数,则 .
【答案】
【分析】当时,求出的值,当且时,由可得,两式作差可得出的表达式,进而由与的关系可求出数列的通项公式,求出的值,再利用倒序相加法可求得所求代数式的值.
【详解】因为数列的前项和为,且,
当时,则,所以,
当且时,由可得,
上述两个等式作差得,
所以,满足,
故对任意的,,
当且时,,也满足,
故对任意的,,
因为,
记,
则,
所以,
,
故.
故答案为:.
3.(2025高二下·广东江门·期中)在数列中,,,且对任意的,都有,则的通项公式为 ;若,则数列的前项和 .
【答案】
【分析】由,可得,即是等比数列,可求得,变形为,即可得到是等差数列,可求得,从而求得;,利用分组求和以及等差等比前项和公式,先求出为正偶数时的表达式,再求为正奇数时的表达式,即可得到.
【详解】因为,,所以.
因为,所以,
又,则有,
所以,
所以是以4为首项,2为公比的等比数列.
所以,
所以,
又,所以是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以,所以.
由题意可得,
则的奇数项为以为首项,为公比的等比数列;偶数项是以为首项,为公差的等差数列.
所以当为偶数,且时,
;
当为奇数,且时,为偶数,
.
时,,满足.
所以,当为奇数,且时,有.
综上,.
故答案为:;
【点睛】思路点睛:涉及给出递推公式探求数列性质的问题,认真分析递推公式并进行变形,可借助累加法、累积法求通项的方法分析、探讨项与项之间的关系而解决问题.
4.(2025·江苏南京·模拟预测)已知是无穷正整数数列,定义操作为删除数列中除以余数为的项,剩下的项按原先后顺序不变得到新数列.若,,进行操作后剩余项组成新数列,设数列的前项和为.
(1)求;
(2)设数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据定义可确定,进而得到的通项公式,结合等差数列求和公式可求得结果;
(2)由(1)可得,采用裂项相消法可求得结果.
【详解】(1)当时,,即能被整除;当时,的余数为;
由题意可知:,,
.
(2)由(1)知:,,
的前项和为.
5.(2025·江苏苏州·二模)在数列中,已知,且当为奇数时,;当为偶数时,.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)求为奇数时的通项公式,再代入条件求为偶数时的通项公式,并分段表示出.
(2)根据(1)的结论,利用并项求和法及等比数列前项和公式求解即得.
【详解】(1)依题意,,
当为偶数时,,则数列的奇数项是首项为2,公比为2的等比数列,
于是,即当为奇数时,,当为偶数时,,
所以的通项公式是.
(2)由(1)知,,
.
6.(山西省2024-2025学年高二下学期期中联合考试数学试题)设等差数列的公差为,前项和为,等比数列的公比为.已知,.
(1)求的通项公式;
(2)当时,记,求数列的前项和.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据等差数列基本量得到方程组,计算出首项和公差,从而得到,,求出两个通项公式;
(2),利用错位相减法求和,得到答案.
【详解】(1)由题意知,
解得或,
当时,,,故,;
当时,,,故,
,
所以或;
(2)因为,所以.
因为,
所以,
两式相减得
,
故.
7.(福建省龙岩市2025届高三下学期5月教学质量检测数学试题)已知数列的前项和为,且满足,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)构造法判断为等差数列,并写出其通项公式,再应用关系求的通项公式;
(2)应用裂项相消法求.
【详解】(1)由,,得,又,
数列是首项为,公差的等差数列,
,即,
当时,,且也满足,
,则数列的通项公式为;
(2)由(1)得,
.
8.(2025年普通高等学校招生全国统一考试数学预测卷(黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古专版))已知数列与都是等差数列,其前项和分别为与,且,,,.
(1)求数列与的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)设等差数列与的公差分别为、,根据所给条件得到、的方程组,解得即可求出,求出,,即可求出的通项公式,从而求出的通项;
(2)由(1)可得,利用错位相减法计算可得.
【详解】(1)设等差数列与的公差分别为、,
由,可得,解得,
所以,
由,,即,
所以,则,又,
所以,则;
(2)由(1)可得,
所以,
则,
所以
,
所以.
【考点3:数列的函数特性】
【知识点:数列的函数特性】
1、数列的周期性:
(1)周期数列的常见形式
①利用三角函数的周期性,即所给递推关系中含有三角函数;
②相邻多项之间的递推关系,如后一项是前两项的差;
③相邻两项的递推关系,等式中一侧含有分式,又较难变形构造出特殊数列.
(2)解决此类题目的一般方法
根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n项的和.
2、数列的单调性:
(1)数列的单调性与函数的单调性有所不同,其自变量的取值是不连续的,只能取正整数,所以在求数列中的最大(小)项时,应注意数列中的项可以是相同的,故不应漏掉等号.
(2)数列是自变量不连续的函数,不能对数列直接求导判断单调性.要先写出数列对应的函数,对函数进行求导,再将函数的单调性对应到数列中去.
(3)解决数列单调性的方法主要有: 作差比较、作商比较及结合相应函数直观判断.
①作差比较法
an+1-an>0⇔数列{an}是单调递增数列;an+1-an<0⇔数列{an}是单调递减数列;an+1-an=0⇔数列{an}是常数列.
②作商比较法
an>0时
①>1⇔数列{an}是单调递增数列;
②<1⇔数列{an}是单调递减数列;
③=1⇔数列{an}是常数列
an<0时
①>1⇔数列{an}是单调递减数列;
②<1⇔数列{an}是单调递增数列;
③=1⇔数列{an}是常数列
3、数列的最大(小)项
(1)利用不等式组找到数列的最大项;
(2)利用不等式组找到数列的最小项.
4、数列的恒成立问题
对于数列中的恒成立问题,仍要转化为求最值的问题求解.
1.(2025·河北张家口·二模)已知数列不是递增数列,且,则k的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据数列单调性的定义结合通项公式列式求解.
【详解】因为不是递增数列,
所以或,解得.
所以的取值范围为.
故答案为:.
2.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项积为,且,则 .
【答案】
【分析】根据递推公式分析可知数列是周期为3的数列,结合周期性运算求解即可.
【详解】因为,,
则,
可知数列是周期为3的数列,,
且,所以.
故答案为:.
3.(2025·湖北·模拟预测)已知数列前项和为,,,,则的最大值为( )
A.4 B.9 C.10 D.12
【答案】B
【分析】先根据与的关系求数列的通项公式,再判断数列的单调性,求数列的最大的项.
【详解】因为中,,
当时,;
当时,,用代替得:,
两式相减得:.
又,
所以数列是以1为首项,以2为公比的等比数列,所以.
所以,
由或.
所以数列中,有:,即数列中,最大,且.
故选:B
4.(2025·江西·二模)已知数列满足:,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.有最大值 D.不是单调数列
【答案】C
【分析】先对进行变形,构造新数列,求出数列的通项公式,结合作差法判断增减性,逐一分析选项.
【详解】设,则.
已知,将,代入可得:
可得.
两边取倒数,即.
又因为,所以,则.
所以数列是以为首项,为公差的等差数列.
根据等差数列通项公式,则.所以.
当时,,所以选项A错误.
由前面计算可知,所以选项B错误.
因为,当增大时,减小,减小,且时,,,所以有最大值,选项C正确.
由可知,,所以是单调递减数列,选项D错误.
故选:C.
5.(2025高二下·安徽宿州·期中)已知各项非零的递增数列满足:,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先取倒数,,再利用换元,转化为递推关系求通项公式,再讨论得到取值范围,结合数列是各项非零的递增数列,即可求解.
【详解】因为,,所以,
设,则,所以,
若,则,,矛盾,所以,故,
所以数列为以为首项,公比为2的等比数列,
所以,故,
若,则,数列为递增数列,且,
所以数列为递减数列,与已知矛盾;
若,则,所以数列为递减数列,
且,所以数列为递增数列,满足条件;
当时,,故,所以数列为递减数列,
令,可得,
所以当,且时,,
当,且时,,与条件矛盾,
所以的取值范围是,
故选:A
【点睛】关键点点睛:本题的关键是正确求出数列的通项公式,难点是当时,推导矛盾.
6.(多选)(2025·山东·模拟预测)已知数列的通项公式为,若为递减数列,为递增数列,则t的可能取值为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】分为正偶数、为正奇数两种情况,分别化简,利用增减性将问题转化为恒成立问题,即可求出的取值范围.
【详解】当为正偶数时,,则,
因为递增数列,则对任意的正偶数恒成立,
则,解得,
当为正奇数时,,则,
因为递减数列,则对任意的正奇数恒成立,
则,解得,
所以的取值范围是,故的可能取值为,.
故选:CD
7.(多选)(2025·湖南娄底·模拟预测)数列的前项和为,已知,则下列结论正确的是( )
A.为等差数列 B.可能为常数列
C.若为递增数列,则 D.若为递增数列,则
【答案】ABC
【分析】对于A,利用与的关系求出数列通项,再根据等差数列的定义判断即得;对于B,根据A项结论,取即可推得;对于C,通过作差判断易得;对于D,利用和条件,判断,由对的分析即可求得即可.
【详解】对于A,因为,所以当时,;
当时,.
显然当时,上式也成立,所以.
当时,因为,
所以是以为公差的等差数列,故A正确;
对于B,当时,为常数列,故B正确;
对于C,若为递增数列,则,即,故C正确;
对于D,若为递增数列,由可得,
由,需使,
即,因,故可得,解得,故,即D错误.
故选:ABC.
8.(2025高二下·江西萍乡·期中)已知是等差数列,,数列的前项和为且满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,当取得最大值时,求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)分与两类讨论,易得不合题意,当时,结合裂项相消求和,得出,即可解得,从而得解通项公式;利用关系式即可求得的通项公式;
(2)由(1)得出数列的通项公式,得出的单调性情况,从而可以根据单调性求出最大项.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
当时,则,与矛盾,不合题意;
当时,
,
解得,所以,
即.
当时,,得,
当时, ①,
②,
①-②得,即,即,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,所以.
即;
(2),则,
所以,
令,则,
,
则
所以,得出
即,
所以数列中,最大,故.
【考点4:数列与不等式】
【知识点:数列与不等式】
1、在证明有关数列和的不等式时要能用放缩的思想来解题(如,能用函数的单调性(定义法)来求数列和的最值问题及恒成立问题.
1.(2025·重庆·模拟预测)已知等差数列、的前项和分别为、,若,对,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】计算得出,即可得出实数的取值范围.
【详解】等差数列、的前项和分别为、,且,
则,
且当时,,
因为,,,则,即的最小值为.
故选:C.
2.(2025高二下·安徽铜陵·阶段练习)已知数列满足,且,则使不等式成立的的最大值为( )
A.98 B.99 C.100 D.101
【答案】B
【分析】利用取倒数法并构造新数列求其通项公式,再由等比数列求和公式结合数列的单调性解不等式即可.
【详解】由,可得,
易知,两侧同时除,可得,整理得,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
则,
故,
故,
易知单调递增,,所以.
故选:B
3.(2025·山东聊城·模拟预测)已知各项均为正数的数列满足,数列的前项和为.正项等比数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据数列的通项与求和公式的关系,可得数列的递推公式,根据等比数列的概念,可得答案;
(2)根据裂项相消求和,可得答案.
【详解】(1)由题意可得,所以
因为,所以,
即,所以,
,
设等比数列的公比为,
则,,.
(2)
所以
4.(2025高二下·陕西·期中)设数列的前项和为,已知数列满足.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求;
(3)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3).
【分析】(1)利用等差数列定义推理判断.
(2)由(1)求出,再利用错位相减法求和即得.
(3)由(2),等价变形给定不等式并分离参数,构造数列并确定最小项即可.
【详解】(1)由,得,又,
所以数列是首项,公差均为的等差数列.
(2)由(1)得,,则,
,
于是,
两式相减得,
所以.
(3)不等式,
令,依题意,对任意恒成立,
而,
当时,,当时,,当时,,
即,因此的最小值为,则,
所以实数的取值范围是.
5.(四川省嘉祥教育集团2024-2025学年高二下学期期中质量监测数学试题)数列满足,.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)设,证明:数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)变形得到,从而是首项为1,公差为1的等差数列;
(2)法一:由(1)可得,再利用裂项求和法,结合构造函数法与导数即可得证;法二:由(1)可得,再利用对数的运算,结合构造函数法与导数即可得证.
【详解】(1)因为,,故,,
则,
,为常数,
又因为,所以数列是首项为1,公差为1的等差数列;
(2)法一:由(1)知,,
故,
,
令,
恒成立,所以在单调递增.
又因为,所以,即恒成立,
所以,证毕.
法二:由(1)知,,故,
,
令,
恒成立,所以在单调递增.
又因为,所以,即恒成立,
所以,证毕.
6.(2025·辽宁葫芦岛·一模)设数列是公差大于1的等差数列,,满足,记,分别为数列,的前项和,且,.
(1)求的通项公式;
(2)若存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知条件求出和,即可求出的通项公式;
(2)先求出,可得为等差数列,利用等差数列求和公式求出,根据题意可得,即可求出的取值范围.
【详解】(1),,解得,;
由,可知,;
,,
又,
,
即,解得或(舍去),
.
(2)由(1)知:
可知,,解得,
所以为等差数列,故,
存在,有即
又
所以
故,整理解得.
所以的取值范围是.
7.(2025高二下·四川乐山·阶段练习)已知函数,数列满足
(1)证明数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)设,求;
(3)对于(2)中的,若存在,使不等式成立,求实数k的最大值.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)
【分析】(1)得出递推关系再取倒数,构造等比数列即可;
(2)利用分组求和以及等比数列求和公式即可;
(3)化简得出,利用作差法判断数列的增减性,进而得出最大值即可.
【详解】(1)因为函数,所以,
则,即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
则有,即,
故数列的通项公式为;
(2)由(1)可知:,
所以
(3)由(2)可知:,所以化简为,
因为,所以由,得,
设,则,
由二次函数性质可知:当时,函数是减函数,
,于是有时,,
所以,因此,
存在,使得成立,
则有,因此实数k的最大值.
【考点5:数列与数学文化】
【知识点:数列与数学文化】
1.(2025高二下·四川广安·期中)算法统宗是明朝程大位所著数学名著,其中有这样一段表述:“远看巍巍塔九层,红光点点倍加增,共灯五百一十一”,其意大致为:有一栋九层宝塔,每层悬挂的红灯数为上一层的两倍,共有盏灯,则该塔中间一层有( )盏灯.
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意转化为等比数列基本量的计算问题.
【详解】由条件可知,每层的红灯数构成等比数列,设最上面一层的红灯数为,公比,,
则,得,
中间一层的红灯数为.
故选:C
2.(24-25高二上·江苏南京·期末)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )
A.3盏 B.5盏 C.7盏 D.9盏
【答案】A
【分析】设塔顶共有灯盏,根据题意,各层灯数构成以为首项,2为公比的等比数列,根据等比数列求和公式计算可得.
【详解】设塔顶共有灯盏,根据题意,各层灯数构成以为首项,2为公比的等比数列,
所以,解得.
故选:A.
3.(24-25高二上·湖北武汉·期末)“中国剩余定理”又称“孙子定理”,最早可见于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”.原文如下:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?现有一个相关的问题:被3除余1且被4除余2的正整数,按照从小到大的顺序排成一列,构成数列,则的值为( )
A.24294 B.24296 C.24298 D.24300
【答案】C
【分析】由题意可得数列为等差数列,则得到其通项公式,代入计算即可.
【详解】被除余且被除余的正整数按照从小到大的顺序排成一列,
构成首项为,公差为的等差数列,
所以,
则.
故选:C.
4.(2025高二下·安徽阜阳·阶段练习)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“今有善走者,日增等里,首日行走一百里,九日共行一千二百六十里,问日增几何?”其意思是:现有一位善于步行的人,第一天行走了100里,以后每一天比前一天多走相同的里程数,九天他共行走了1260里,问每天增加的里程数是多少?关于该问题,有下述四个结论:
①从第二天起,每一天比前一天增加的里程数为10;
②此人第五天行走了150里;
③此人前六天共行走了750里;
④此人前八天共行走的里程是第九天行走里程的8倍.
所有正确结论的序号为( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
【答案】D
【分析】由题意可得出关于、方程组,解出的值,可判断①选项;利用等差数列的通项公式可判断②选项;利用等差数列的求和公式可判断③④选项.
【详解】设此人第天走里,则数列是公差为的等差数列,
记数列的前项和为,
对于①,由题意可得,解得,①结论正确;
对于②,,故②错误;
对于③,,故③正确;
对于④,,,
而,故④错误;
故选:D.
5.(2025高二下·北京房山·阶段练习)我国古代的数学名著《九章算术》中有“衰分问题”:今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问次日织几问?其意为:一女子每天织布的尺数是前一天的2倍,5天共织布5尺,请问第二天织布的尺数是 .
【答案】
【分析】根据等比数列求和公式求出首项即可得解.
【详解】由题可得该女子每天织布的尺数成等比数列,设其首项为,公比为,
则,解得
所以第二天织布的尺数为.
故答案为:.
6.(2025高二下·北京·阶段练习)“三分损益法”是古代中国发明制定音律时所用的方法,现有一古琴是以一根确定长度的琴弦为基准,第二根琴弦的长度是第一根琴弦长度的,第三根琴弦的长度是第二根琴弦长度的,第四根琴弦的长度是第三根琴弦长度的,第五根琴弦的长度是第四根琴弦长度的,琴弦越短,发出的声音音调越高,这五根琴弦发出的声音按音调由低到高分别称为“宫,商,角,徵,羽”,则“宫”与“角”所对琴弦长度之比为 .
【答案】
【分析】设第一根弦长为,求出另4根弦长,按从小到大排列,即可得“宫”与“角”所对琴弦长度,代入求解即可.
【详解】设第一根弦长为,
则第二根弦长为,第三根弦长为,第四根弦长为,第五根弦长为,
又因为,
又因为琴弦越短,发出的声音音调越高,
所以“宫,商,角,徵,羽”对应的弦长为:,
所以“宫”与“角”所对琴弦长度之比为:.
故答案为:.
7.(24-25高三上·江苏无锡·期末)数学史上著名的“康托三分集”,其操作过程如下:将闭区间均分为三段,去掉中间的区间段,记为第次操作;再将剩下的两个区间,分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第次操作;每次操作都在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段,操作过程不断地进行下去.若使前次操作后剩余所有区间长度之和不超过,则需要操作的次数的最小值为 ,该次操作完成后依次从左到右第四个区间为 .
【答案】
【分析】根据题意抽象概括出去掉的各区间长度为通项公式为的数列,结合题意和等比数列前项求和法列出不等式,利用对数的运算性质解不等式,可得出的最小值;列举出最后一次操作后的前四个区间,即可得解.
【详解】第一次操作去掉了区间长度的,剩下、
第二次操作去掉个长度为的区间即长度和为,
剩下的区间从左到右依次为、、、,
以此类推,第次操作将去掉个长度为的区间,
则第次操作去掉的长度和为,
设,则,
所以,数列为等比数列,其首项为,公比为,
的前项和,
由题意令,则,
所以,即,
所以,所以,
第次操作后第个区间;第次操作后,第、个区间、,
第次操作后第、、、个区间分别为、、、
所以从左到右第个区间为.
故答案为:;.
【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:
(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;
(2)对于结构,其中是等差数列,是等比数列,用错位相减法求和;
(3)对于结构,利用分组求和法;
(4)对于结构,其中是等差数列,公差为,则,利用裂项相消法求和.
8.(2025高二下·四川巴中·阶段练习)北宋的数学家沈括博学多才,善于观察.据说有一天,他走进一家酒馆,看见一层层垒起的酒坛,不禁想到:“怎么求这些酒坛的总数呢?”他想堆积的酒坛、棋子等虽然看起来像实体,但中间是有空隙的,应该把它们看成离散的量.经过反复尝试,沈括提出对于上底有ab个,下底有cd个,共n层的堆积物(如图1所示),可以用公式求出物体的总数.这就是所谓的“隙积术”,相当于求一个二阶等差数列,的和,“隙积术”不仅给出了二阶等差数列的一个求和公式,而且发展了自《九章算术》以来对等差数列问题的研究,开创了我国“垛积数”的研究.
(1)若,求的值;
(2)现已知数列为二阶等差数列,其通项公式为,求其前n项和;
(3)三角垛是堆积垛的一种特殊情况,即指的是顶层放1个,第二层放3个,第三层放6个,第四层放10个,……,第n层放若干个物体堆成的堆垛(如图2所示),设各层球数构成一个数列.利用上述材料,求当从上往下n层小球总数(即数列的前n项和)时,三角垛的层数?
【答案】(1)232;
(2);
(3)15
【分析】(1)得到,代入公式求出;
(2),代入公式计算出答案;
(3),累加法得到,层三角垛,每层所放物体数乘以2,利用公式,结合(2)得到,代入680,求出答案.
【详解】(1)由题意得,则,
;
(2)将其转化为上底有个,下底有个,共n层的堆积物,
其中,
则
;
(3)由题意,,
故
故第层所放物体个数为,
从上往下,层三角垛,每层所放物体数乘以2,
则从上往下,各层物体数依次为,
则,项数为,
由(2)知,,故,
令,故,
所以,故三角垛的层数为15.
【考点6:数列的新定义】
【知识点:数列的新定义】
1.(2025高二下·陕西西安·期中)对于数列,记区间内奇数的个数为,则称数列为的奇数列.若数列为数列的奇数列,则 ,数列的前项和= .
【答案】 2
【分析】由,得到区间,即可求解第一空,由区间内的奇数为3,5,…,,即可求解,进而可解第二空.
【详解】当时,
在区间内的奇数为3,5,共有2个,则.
易知在区间内的奇数为3,5,…,,
所以,
等差数列,首项,
则.
故答案为:2,
2.(2025高二下·湖南·期中)已知有穷数列的各项均不相等,将的项从大到小重新排序后相应的项数构成新数列,称数列为数列的“序数列”.例如数列满足,则其“序数列”为2,3,1.若有穷数列满足,且数列的“序数列”单调递减,数列的“序数列”单调递增,则 .
【答案】
【分析】根据新定义利用单调性可得,,据此求出即可得解.
【详解】因为的“序数列”单调递减,所以数列单调递增,
则,所以.
又因为,所以,
所以,所以①.
同理可得②,
由①②得,
所以.
故答案为:
3.(2025·全国·模拟预测)数列按如下方式定义:;若n为质数,则;若n为合数,且恰能写成k个质数(可能相等)之积,则,如.则的前50项和为( )
附:不超过50的所有质数:
2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47
A.100 B.104 C.108 D.112
【答案】C
【分析】根据题目可知质数对应的,共15个,合数需分解质因数,统计质因数的总个数,即为的值,将所有相加,即可得出结果.
【详解】分析的值,已知,
不超过的质数有,共个,
因为为质数时,所以这些质数对应的之和为.
的情况(即为两个质数之积): ,,,,,
,,,,,,,,
,,,,共个,其和为.
的情况(即为三个质数之积): ,,,,
,,,,,,
,共个,其和为.
的情况(即为四个质数之积): ,,,,共个,其和为.
的情况(即为五个质数之积): ,,
共个,其值为.
所以前项和为:.
所以的前项和为.
故选:C
4.(多选)(2025高二下·云南临沧·阶段练习)设数列的前项和为,若存在实数,使得对于任意的,都有,则称数列为“数列”则以下结论正确的是( )
A.若是等差数列,且,公差,则数列是“数列”
B.若是等比数列,且公比满足,则数列是“数列”
C.若,则数列是“数列”
D.若,则数列是“数列”
【答案】BC
【分析】对于A,利用等差数列的前项和公式,得,再利用数列的函数性质,即可求解;对于B,利用等比数列的前项和公式及绝对值不等式的性质,得到,即可求解;对于C,根据条件,利用裂项相消法得到,即可求解;对于D,根据条件,利用裂项相消法得到,即可求解.
【详解】对于选项A,若是等差数列,且,公差,
则,
当时,,所以数列不是“数列”,故选项A错误,
对于选项B,若是等比数列,且公比满足,
所以 ,
所以数列是“数列”,故选项B正确,
对于选项C,若,
所以,
又恒成立,所以, 则数列是“数列”, 故选项C正确,
对于选项D,若,
所以,
则,当时,,所以数列不是“数列”,故选项D错误.
故选:BC.
5.(河北省部分重点中学2025届高三下学期二轮复习联考(二)数学试题)已知是公差不为0的无穷等差数列.若对于中任意两项,,在中都存在一项,使得,则称数列具有性质.
(1)已知,,判断数列,是否具有性质;
(2)若数列具有性质,证明:的各项均为整数;
(3)若,求具有性质的数列的个数.
【答案】(1)数列具有性质;数列不具有性质
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据数列具有性质的定义即可求解.
(2)设数列的公差为,由题意知存在,同理存在,两式相减,根据等差数列的定义即可得证.
(3)由题意结合(2)知数列的各项均为整数,所以为整数.首先证明为正整数,其次证明为的约数,从而即可得解.
【详解】(1),,即,所以数列具有性质.
,令,则,不符合,则不具有性质.
(2)设数列的公差为,因为数列具有性质,所以存在,
同理存在,两式相减得,
即,因为,所以.所以的各项均为整数.
(3)由(2)可知,数列的各项均为整数,所以为整数.
假设为负整数,则为递减数列,所以中各项最大值为,
由题意,中存在某项,且,所以,
而数列中存在,则,与题意相矛盾,所以不是负整数,为正整数.
由得,,
所以,
所以为整数,即为的约数.
由为正整数,所以为的正约数,
,所以的正约数共有个,则,具有性质的数列的个数为.
6.(2025·湖北·三模)已知数列,其中,且.若数列满足,当时,或,则称数列为数列的“调节数列”.例如,数列的所有“调节数列”为;或者;或者;或者.
(1)直接写出数列的所有“调节数列”;
(2)若数列满足通项,将数列的“调节数列”中的递增数列记为,数列中的各项和为,求所有的和;
(3)已知数列满足:,若数列的所有“调节数列”均为递增数列,求所有符合条件的数列的个数.
【答案】(1)
(2)
(3)所有符合条件的数列共有个
【分析】(1)根据“调和数列”的定义,即可求解;
(2)根据条件依次写出满足条件的,再根据分组转化法求和;
(3)首先由数列为递增数列,则条件①,②,③都恒成立,再由④分析,得到的不同取法种数,即可求解符合条件的数列的个数.
【详解】(1).
(2)因为,由题意共个数,
而共有项,则“调节数列”共有种情况
不妨设;则
;则
依此类推;则
故
(3)依题意,对任意,
有或或,
因为均为递增数列,所以,即同时满足:
①,②,③,④.
因为为递增数列,因此①和②恒成立.
又因为为整数数列,对于③,也恒成立.
对于④,一方面,由,得,即.
另一方面,,
所以,
即从第2项到第项是连续的正整数,
所以,
因此,
故共有种不同取值,即所有符合条件的数列共有个.
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