内容正文:
清单02 第四章 数列求通项与求和
(6个考点梳理+15题型解读+提升训练)
清单01 累加法
若数列满足,则称数列为“变差数列”,求变差数列的通项时,利用恒等式求通项公式的方法称为累加法。
清单02 累乘法
若数列满足,则称数列为“变比数列”,求变比数列的通项时,利用求通项公式的方法称为累乘法。
清单03 数列求通项(法)
对于数列,前项和记为;
①;②
1-
②:
法归类
角度1:已知与的关系;或与的关系
用,得到
例子:已知,求
角度2:已知与的关系;或与的关系
替换题目中的
例子:已知;
已知
角度3:已知等式中左侧含有:
作差法(类似)
例子:已知求
清单04 构造法
用“待定系数法”构造等比数列
形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.
清单05 倒数法
用“倒数变换法”构造等差数列
类型1:形如(为常数,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,即:,从而构造出新的等差数列,先求出的通项,即可求得.
类型2:形如(为常数,,,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,可通过换元:,化简为:(此类型符构造法类型1: 用“待定系数法”构造等比数列:形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.)
清单06 裂项相消法
1、等差型
①
特别注意
②
如:(尤其要注意不能丢前边的)
2、无理型
①
如:
3、指数型
①
如:
【考点题型一】累加法求通项()
【例1】(2025高三·全国·专题练习)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】由递推关系式求通项公式、累加法求数列通项
【分析】根据题意利用递推关系式由累加法计算可求得.
【详解】因为,所以,
所以当时,,,…,,
累加可得,
因为,所以,当时,,满足上式,
所以,
故选:B.
【变式1-1】.(24-25高二下·海南省直辖县级单位·期中)若数列满足(,且),,则 .
【答案】
【知识点】累加法求数列通项、裂项相消法求和
【分析】结合累加法,由裂项相消法化简求解即可.
【详解】因为(,且),,
所以;
经验证,时,,符合条件.
故答案为:.
【变式1-2】.(24-25高二下·广东·期中)数列满足,且对任意的都有,则 .
【答案】21
【知识点】累加法求数列通项、由递推关系式求通项公式
【分析】运用累加法计算得到通项公式,再赋值即得.
【详解】因为,所以,
当时,
,
其中满足,
故对任意的,所以数列的通项公式为,
所以.
故答案为:21.
【考点题型二】累乘法求通项()
【例2】(2026高三·全国·专题练习)已知数列满足,则数列的通项公式为 .
【答案】
【知识点】由递推关系式求通项公式、累乘法求数列通项、求等差数列前n项和
【分析】将递推关系变形为除法形式后采用累乘法,再结合等差数列的求和公式求解即可.
【详解】当时,有,故,
则有,.
上述个式子累乘得.
因为,所以,
而当时,,也满足上式,
故数列的通项公式为.
故答案为:.
【变式2-1】.(24-25高二下·河南南阳·期中)在数列中,,则( )
A. B. C.2025 D.5050
【答案】D
【知识点】累乘法求数列通项
【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.
【变式2-2】.(2026高三·全国·专题练习)在数列中,已知,记为数列的前n项和,则 .
【答案】
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、累乘法求数列通项
【分析】由,利用得,令得,由累乘法得即得,又,最后由裂项相消法即可求解.
【详解】由,得,
所以,所以.
令,则,
所以.
由累乘法有,得,又,
所以,所以,所以,所以,
所以.
答案 .
【考点题型三】已知与的关系;或与的关系()
【例3】(23-24高三下·重庆·阶段练习)已知数列的各项均为正,为数列的前项和,.
(1)求的通项公式;
【答案】(1)
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、利用定义求等差数列通项公式
【分析】(1)根据题意求出首项,再由,求得该数列为等差数列即可求得通项公式;
【详解】(1)因为,则,即,
解得:或(舍),
当时,由可得,
上述两个等式作差可得,
整理可得,
又因为数列的各项均为正,所以,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以数列的通项公式.
【变式3-1】.(2025·全国·模拟预测)已知数列的前n项和为,且,,
(1)求数列的通项公式;
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、求等比数列前n项和、裂项相消法求和
【分析】(1)由的关系求解即可;
【详解】(1)因为,
所以,解得,
又,
所以,即,
所以,即,
因为,所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以,即.
【变式3-2】.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)设是数列的前n项和,若,,.
(1)求数列的通项公式;
【答案】(1)
【知识点】错位相减法求和、数列不等式恒成立问题、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)当时,由题可得,两式相减得,据此可得通项公式;
【详解】(1)当时,,两式相减可得:
.
中令,得,注意到
符合上式,所以数列是以为首项,为公比得等比数列.
所以
【变式3-3】.(2025·河北·二模)已知数列的前项和为,且.
(1)证明:是等比数列;
【答案】(1)证明见解析
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、由递推关系证明等比数列
【分析】(1)由与的关系可得递推公式,根据等比数列的定义,可得答案;
【详解】(1)证明:因为,
所以当时,,解得;
当时,,
所以,即,
所以,又.
所以数列是以4为首项,3为公比的等比数列.
【考点题型四】已知等式中左侧含有:()
【例4】(24-25高二上·云南大理·期末)若数列{bn}满足:则数列{bn}的前n项和Sn为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、写出等比数列的通项公式
【分析】由数列的通项与求和公式的关系,根据等比数列的定义与通项,可得答案.
【详解】数列满足,
可得,
可得,可得,
当时,,适合上式.
所以数列的通项公式为.
所以数列是等比数列,首项为4,公比为2.
数列的前项和.
故选:D.
【变式4-1】.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列满足,设,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和
【分析】根据条件,利用与间的关系,得到,从而有,再利用裂项相消法,即可求解.
【详解】因为①,
当时,②,
由①②得到,得到,
又时,,满足,所以,则,
所以,
则数列的前项和为,
故选:D.
【变式4-2】(24-25高三上·宁夏银川·阶段练习)已知数列满足,若,则的前2025项和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和
【分析】根据通项与前n项和之间的关系可得,即可得,利用裂项相消法分析求解.
【详解】因为,
当时,;
当时,,
两式相减可得,即;
且符合上式,所以.
又因为,
所以的前2025项和为.
故选:C.
【考点题型五】数列求通项之构造法(形如)()
【例5】(24-25高二上·云南丽江·阶段练习)数列的首项,,令,则 .
【答案】/
【知识点】构造法求数列通项、写出等比数列的通项公式、求等差数列前n项和、由递推关系式求通项公式
【分析】构造数列,并求得数列的通项公式;再代入对数中求得数列的通项公式,进而利用等差数列的求和公式即可求得数列的前项和.
【详解】因为,
所以,又,
所以,
所以数列是以为首项,公比为的等比数列,
所以,即,
代入得,
设数列的前项和为,
则,
则.
故答案为:
【变式5-1】.(24-25高二下·湖北·期中)数列中,,,则通项 .
【答案】
【知识点】构造法求数列通项、写出等比数列的通项公式、由递推关系式求通项公式
【分析】根据给定的递推公式,利用构造法求出通项公式.
【详解】数列中,由,得,而,
因此数列是首项为,公比为3的等比数列,则,
所以.
故答案为:
【变式5-2】.(23-24高二上·天津·期末)若数列的首项,且满足,则数列的通项公式为 .
【答案】
【知识点】构造法求数列通项、由定义判定等比数列、写出等比数列的通项公式
【分析】变形得到,故为公比为2的等比数列,从而得到通项公式.
【详解】,
又,故为公比为2的等比数列,
故,所以.
故答案为:
【考点题型六】数列求通项之构造法(形如)()
【例6】(24-25高二下·广东广州·期中)数列满足,首项为,则数列的通项公式 .
【答案】
【知识点】由递推关系式求通项公式、利用定义求等差数列通项公式
【分析】结合递推公式的结构特点构建一个等差数列,利用等差数列的通项公式求出构建的数列的通项公式,进而得解.
【详解】因为,所以,
则数列是以为首项,以1为公差的等差数列,
所以,则.
故答案为:.
【变式6-1】(2025高三·全国·专题练习)已知数列中,,,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【知识点】由递推关系式求通项公式
【分析】先对式子两边同时除以,得到数列是首项为1,公差为2的等差数列,再利用等差数列的通项公式即可求得结果.
【详解】将两边同时除以,得,
∴,又,∴数列是首项为1,公差为2的等差数列,
∴,∴.
故答案为:
【变式6-2】(2025高三·全国·专题练习)数列满足,,则数列的通项公式为 ,前n项和 .
【答案】
【知识点】由递推关系式求通项公式、由递推关系证明等比数列、分组(并项)法求和
【分析】根据递推关系变形后,构造等比数列求出数列的通项公式,再由分组求和的方法求出数列的和.
【详解】数列中,由,
两边同时除以,得,变形得.
而,,
故数列是首项为3、公比为的等比数列,
因此,即,所以.
由于,
所以
.
故答案为:;
【考点题型七】数列求通项之倒数法(形如)()
【例7】(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列中,,且,则 .
【答案】
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、构造法求数列通项、由递推关系式求通项公式
【分析】将两边取倒数,即可得到,从而求出的通项,即可得解.
【详解】由,可得,即,
又,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,即,所以.
故答案为:
【变式7-1】.(24-25高二下·安徽阜阳·阶段练习)已知数列中,,且满足,则 .
【答案】
【知识点】由递推关系式求通项公式、利用定义求等差数列通项公式
【分析】取倒数即可得为等差数列,即可根据等差数列的通项求解.
【详解】由可得,
故为等差数列,且公差为2,首项为2,
故,故,
故答案为:
【变式7-2】.(2025高三·全国·专题练习)在数列中,,,,则通项公式 .
【答案】
【知识点】写出等比数列的通项公式、由递推关系式求通项公式
【分析】利用构造法求通项公式,如构造为,再由等比数列通项公式求解即可.
【详解】对递推式的两边同时取倒数,得,即,
因此,,故是以2为首项,2为公比的等比数列,
于是,可得.
故答案为:.
【考点题型八】数列求和之倒序相加法()
【例8】(24-25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
【知识点】倒序相加法求和、利用等差数列的性质计算
【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.
【变式8-1】(24-25高二下·安徽滁州·期中)已知数列满足,则数列的前2025项和 .
【答案】
【知识点】倒序相加法求和
【分析】利用倒序相加法求和即可.
【详解】因为,,
所以,
又,
所以,
所以,则.
故答案为:
【变式8-2】.(24-25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】
【知识点】由Sn求通项公式、利用an与sn关系求通项或项、倒序相加法求和
【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:.
【考点题型九】数列求和之分组求和法(形如)()
【例9】(24-25高二下·北京顺义·期中)已知等差数列的前项和为,,.等比数列满足是和的等差中项,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、分组(并项)法求和、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)根据等差数列求和公式求出,即可求出,从而求出公差,再由等差数列通项公式计算可得;
(2)首先求出、,即可求出通项公式,从而得到,再由分组求和法计算可得.
【详解】(1),即,
又,,所以等差数列的公差,
等差数列的首项,
.
(2)因为是和的等差中项, ,即,
又,,,
所以等比数列的公比,
所以,则,
所以
【变式9-1】.(2025高三下·全国·专题练习)已知数列的前项和为,且,数列为正项等比数列,且,.
(1)求的通项公式;
(2)求的通项公式;
(3)求的前项和.
【答案】(1);
(2);
(3).
【知识点】求等比数列前n项和、分组(并项)法求和、等比数列通项公式的基本量计算、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)应用等比数列的通项公式及已知有求公比,进而写出等比数列的通项公式;
(2)应用的关系求通项公式;
(3)应用分组求和及等差、等比数列前n项和公式求和.
【详解】(1)设正项等比数列的公比为,则,又,,
所以,即,解得,
所以.
(2)当时,.
当时,,也符合上式,
所以.
(3)设的前项和为,且,
所以.
【变式9-2】.(24-25高二下·广东江门·期中)两个数列,,,已知数列为等比数列且,数列的前项和为,又满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【知识点】分组(并项)法求和、利用an与sn关系求通项或项、写出等比数列的通项公式、求等比数列前n项和
【分析】(1)根据条件,直接求出数列公比,即可求出数列通项公式;再利用与间的关系,即可求出的通项公式;
(2)利用(1)中结果,再利用等差、等比数列的前项和公式,分组求和,即可求解.
【详解】(1)因为数列为等比数列,设数列的公比为,
又,,所以,解得,所以,
又数列的前项和为①,
当时,②,由①②得到,
又,,所以,则,满足,
所以.
(2)由(1)知,
所以.
【变式9-3】.(2025·吉林·三模)已知等差数列的公差,且满足,,记是数列的前项和,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】分组(并项)法求和、利用an与sn关系求通项或项、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)根据等差数列的通项公式列方程,解方程即可;
(2)利用退一相减法可得,再利用分组求和的方法可得.
【详解】(1)由题意得,
解得或(舍),
,
即数列的通项公式是;
(2)①,
当时,,得,
当时,②,
由①②得,,
化简得,,即,
数列是以为首项,为公比的等比数列,
,
,
.
【考点题型十】数列求和之分组求和法(形如)()
【例10】(2025·河北沧州·模拟预测)已知数列的前项和为.
(1)求的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】错位相减法求和、分组(并项)法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)根据题意先求出,然后由求经过验证后可得通项公式.
(2)根据(1)代入可得,当为偶数时,可看为两两一组,先求出,再利用错位相减求和求得.当为奇数时,因为为偶数项和,所以可利用代入求得.
【详解】(1)当时,.
当时,由,得,
则.
因为,所以.
(2)由(1)可得
当为偶数时,,
则,
则,
则
,
则.
当为奇数时,.
故
【变式10-1】.(2025·山西临汾·三模)已知正项数列中,,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列满足求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】写出等比数列的通项公式、求等比数列前n项和、裂项相消法求和、分组(并项)法求和
【分析】(1)将化简可得,由此可求得答案;
(2)法一:由(1)可得的通项公式,采用分组求和的方法,结合等比数列的前n项和公式及裂项相消求和;.法二:分奇偶项,由等比数列求和公式及裂项相消法求和.
【详解】(1)由,得,
因为,所以,则,
所以是以2为首项,2为公比的等比数列,所以.
(2)方法一:
由(1)知
方法二:
由(1)知
设,则可得,
所以是以4为首项,4为公比的等比数列,
所以的前n项和,
设
所以的前n项和
所以.
【变式10-2】.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知数列,,其中是各项均为正数的等比数列,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)且,求数列的前2n项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求等差数列前n项和、等比数列通项公式的基本量计算、求等比数列前n项和、分组(并项)法求和
【分析】(1)是等比数列,由已知条件求出,进而可求得的通项公式;
(2)由(1)知,然后利用分组求和法求和即可.
【详解】(1)设等比数列的公比为q,因为,
所以,所以,所以,所以,
所以.
(2)n是奇数时,;n是偶数时,
∴,
所以
【变式10-3】.(24-25高二下·黑龙江·阶段练习)等差数列的前和为,若,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前的和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、等差数列前n项和的基本量计算、分组(并项)法求和
【分析】(1)根据等差数列的通项公式、求和公式求,即可.
(2)利用分组求和法和并项求和法求解即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由得,
又,所以,
,因此数列的通项公式.
(2)由得
所以数列的前的和.
【变式10-4】(24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习)已知等比数列是递减数列,的前项和为,且、、成等差数列,,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)
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、错位相减法求和、裂项相消法求和、分组(并项)法求和
【分析】(1)利用等比数列公式,结合列出的方程组即可求解;
(2)利用分组求和,奇数项的和用错位相减法,偶数项的和用裂项相消法即可.
【详解】(1)设等比数列的公比为,
由题意可得,则
因为数列是递减的等比数列,解得,
所以,,
因为,所以,,
因为,则,所以,,
故.
(2)当为奇数时,,令,
则,所以,,
两个等式作差可得
,化简得;
当为偶数时,
令,
故.
【考点题型十一】数列求和之列项相消法(形如)()
【例11】(2025·贵州黔南·模拟预测)已知数列为等差数列,为等比数列,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,证明:.
【答案】(1),.
(2)证明见解析
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算、裂项相消法求和
【分析】(1)利用基本量法可求公差与公比,故可求两个数列的通项;
(2)利用裂项相消法可求的前项和,从而可证题设中的不等式.
【详解】(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为,
由题设有,因,故解得,
故,.
(2),
故
.
【变式11-1】.(24-25高二下·广东汕头·期中)已知数列为等差数列,数列为正项等比数列,且满足,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算、求等比数列前n项和、裂项相消法求和
【分析】(1)利用等差数列等比数列公式即可求解两个数列的通项;
(2)利用裂项相消法和等比数列求和公式即可求和.
【详解】(1)设数列的公差为,数列的公比为,
则,解得:,
所以数列的通项公式为;
数列的通项公式.
(2),
数列的前项和.
.
【变式11-2】.(24-25高二下·云南玉溪·期中)已知是正项等差数列,是的前项和.若且.
(1)求的值和通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、求等差数列前n项和、裂项相消法求和
【分析】(1)设等差数列的公差为且>,由已知求得,,可求的通项公式;
(2)利用裂项相消法可求得的前项和.
【详解】(1)设等差数列的公差为且>,
由题意得且,
解得,,所以;
(2)由(1)可得 ,
所以,
=.
【变式11-3】.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由递推关系式求通项公式、利用定义求等差数列通项公式、裂项相消法求和、构造法求数列通项
【分析】(1)将两边取倒数得到为等差数列,求出的通项公式,即可得解;
(2)由(1)可得,利用裂项相消法计算可得.
【详解】(1)因为,,所以,
所以, 故,
又,所以是以为首项,为公差的等差数列,
所以,故.
(2)由(1)得,
所以
.
【考点题型十二】数列求和之列项相消法(形如)()
【例12】(24-25高二下·湖北武汉·期中)已知递增数列满足,点在函数的图象上.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、裂项相消法求和
【分析】(1)将点代入到函数式得递推公式,根据等差数列的定义结合对数的运算即可得结果;
(2)结合(1)中的结论得到数列的通项公式,通过裂项相消法求和即可.
【详解】(1)因为,
所以当时,
又因为点在函数的图象上,
所以,
所以
,
所以数列是首项为2,公差为2的等差数列
(2)由(1)可知,,
所以,
所以
所以
所以
,
即
【变式12-1】.(24-25高二下·河南南阳·期中)拉格朗日中值定理反映了函数与导数之间的重要联系,是微积分学重要的理论基础.其定理陈述如下:如果函数在区间上连续,在区间内可导,则存在,使得.已知函数,数列满足,且.
(1)求;
(2)证明:数列为等比数列;
(3)若数列,记为数列的前项和,证明:.
【答案】(1).
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【知识点】由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和、导数的运算法则、根据数列递推公式写出数列的项
【分析】(1)求得,根据题意,得到,化简得到,进而求得的值;
(2)由(1)中,得到,结合等比数列的定义,即可得证;又由,所以数列为首项为3,公比为2的等比数列.
(3)由(2)求得,得到,结合裂项法求和,求得,进而证得.
【详解】(1)解:由函数,则,
则,可得,
即,
又由,所以;
(2)解:由(1)知:,可得,即,
又由,所以数列为首项为3,公比为2的等比数列.
(3)证明:由(2)可得,则,
所以,
则.
因为,可得,所以,
所以.
【变式12-2】.(24-25高二下·湖北·期中)已知数列满足,().
(1)证明:数列是等比数列.
(2)设,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)对取倒数,整理得,然后利用等比数列定义即可证明;
(2)先利用等比数列通项公式求得,然后利用裂项相消法求和即可.
【详解】(1)数列满足,(),
则,
∴,
又∵,
∴数列是以1为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)知,则(),
∴
,
∴
.
【变式12-3】.(24-25高三下·山西晋中·阶段练习)已知数列的前n项和为,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、由定义判定等比数列、利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和
【分析】(1)由题中和的关系仿写后作差再变形,再由等比数列的基本量法可得;
(2)由(1)得到等比数列的通项,再两边同除后运用累加法求出数列的通项,再采用列项相消法求和即可.
【详解】(1)由题意,,
又,解得,
,①
,②
②减①得,
所以,即,
所以数列为以为首项,以3为公比的等比数列.
(2)由(1)知,,
所以,
当时,,
所以,即,
经检验,当时,满足上式,
所以,
因为,
所以
.
【考点题型十三】数列求和之错位相减法()
【例13】(广东省部分学校2024-2025学年高二下学期4月月考数学试卷)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)记,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2).
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、错位相减法求和、利用定义求等差数列通项公式、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)根据题意列方程组,解出和即可求得,从而得出和求得;
(2)写出数列的通项公式,利用错位相减法求和.
【详解】(1)由题意知,解得或(舍去),
所以,
则,所以.
(2)由(1)知.
因为,
所以,
两式相减得
,
故.
【变式13-1】.(海南省2024-2025学年高三学业水平诊断(五)数学试题)记数列的前项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)当可求出的值,当时,由可得,两式作差可得出数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,即可求得数列的通项公式;
(2)求得,利用错位相减法可求得.
【详解】(1)因为,当时,,解得,
当时,由可得,
上述两个等式作差得,即,
所以,数列是首项为,公比也为的等比数列,故.
(2)由(1)可得,
所以,
则,
上述两个等式作差得
,
因此,.
【变式13-2】.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)数列的前n项和,满足:,,(),数列满足,.
(1)求,的通项公式;
(2)设,求的前2n和.
【答案】(1),
(2)
【知识点】由递推关系式求通项公式、错位相减法求和、求等比数列前n项和
【分析】(1)对于,由与的关系,通过作差即可求解,对于,通过的奇偶,分别确定递推公式即可求解;
(2)由等比数列的求和公式及错位相减法,分别计算奇数项、偶数项的和,即可.
【详解】(1)由,当,可得,当,解得,
所以,所以,
即,而,所以从第二项起为等比数列,∴
因为数列满足
因为所以,
当,时,,
当,时,,
所以,所以n为奇数时,
当,时,,
所以,所以,所以n为偶数时,,
所以
(2)
∴
∴
∴,
∴
【变式13-3】.(23-24高三下·重庆·阶段练习)已知数列的各项均为正,为数列的前项和,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)2
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、利用定义求等差数列通项公式
【分析】(1)根据题意求出首项,再由,求得该数列为等差数列即可求得通项公式;
(2)利用错位相减法进行数列求和.
【详解】(1)因为,则,即,
解得:或(舍),
当时,由可得,
上述两个等式作差可得,
整理可得,
又因为数列的各项均为正,所以,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以数列的通项公式.
(2)可知,记数列的前项和为,
则,
所以,
上述两个等式作差可得
,故.
【考点题型十四】数列求和之通项含绝对值求和()
【例14】(24-25高二下·辽宁·期中)已知是数列的前项和,且.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】含绝对值的等差数列前n项和、由递推关系证明等比数列
【分析】(1)由,当时,可得,两式相减得到,再求得,结合等比数列的定义,即可得证;
(2)由(1)得到,求得则,结合等差数列的求和公式,即可求解.
【详解】(1)解:由数列满足,当时,可得,
两式相减,可得,即,即,
当时,,即,解得,
所以数列是首项为,公比的等比数列.
(2)解:由(1)可得数列的通项公式为,
则,
令,可得数列的前项和为,
当时,可得;
当时,可得
,
所以数列的前项和.
【变式14-1】.(24-25高二上·四川凉山·期末)设是公差不为零的等差数列,是的前项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)求中的最大值和最小值;
(3)求的前项和.
【答案】(1)
(2)最大值为1,最小值为,
(3)
【知识点】确定数列中的最大(小)项、含绝对值的等差数列前n项和、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)根据等差数列基本量的计算可得公差,即可根据等差通项的公式求解,
(2)根据单调性即可求解,
(3)根据的正负,即可分类求解.
【详解】(1)由可得,故,设公差为d,,
由可得,,
故,
由于,所以,因此,因此,
故,
(2),
当且时,,且此时单调递减,
故为最大值,为最小值,
当且时,,且此时单调递减,
故为最大值1,此时无最小值,
综上可得的最大值为1,最小值为,
(3)由可得当且时,,
当且时,,
所以当且时,,
当且时,
,
故
【变式14-2】.(2025·福建漳州·模拟预测)已知数列为等差数列,.
(1)求数列的通项公式.
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、含绝对值的等差数列前n项和
【分析】(1)结合已知条件,由等差数列通项公式求得公差即可求解;
(2)结合(1)得到,再分和两种情况即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,
因为,所以.
又因为,则,
所以数列的通项公式.
(2)由(1)知,.
当时,,
;
当时,,
.
综上,.
【变式14-3】.(24-25高二上·山东济宁·阶段练习)记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】含绝对值的等差数列前n项和、等差数列通项公式的基本量计算、等差数列前n项和的基本量计算
【分析】(1)设等差数列的公差为,利用基本量运算列出方程组,解之即得,从而得到结果;
(2)根据题意,分与讨论,然后结合等差数列的求和公式代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
,
解得,
则;
(2)因为,则.
当时,
数列的前项和为;
当时,数列的前项和为
.
故.
【考点题型十五】数列中新定义题()
【例15】(24-25高二下·辽宁·期中)设和是两个等差数列,记,其中表示这s个数中最大的数.
(1)若,
(ⅰ)求,,的值;
(ⅱ)证明:是等差数列
(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当时,;或者存在正整数m,使得是等差数列.
【答案】(1)(ⅰ)0,;(ⅱ)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】判断等差数列、数列新定义
【分析】(1)(ⅰ)根据数列新定义直接求解即可;
(ⅱ)先通过作差法判断关于单调递减,然后求出,再利用等差数列定义证明即可.
(2)设数列和的公差分别为,,则,分、和三种情况分类讨论,即可证明.
【详解】(1)(ⅰ),
,
.
(ⅱ)当时,,
所以关于单调递减.
所以,又,,
所以对任意,,于是,
所以是等差数列.
(2)设数列和的公差分别为,,
则,
所以,
①当时,取正整数,则当时,,因此.
此时,是等差数列.
②当时,对任意,.
此时,是等差数列.
③当时,当时,有.
所以.
对任意正数M,取正整数,
故当时,.
【变式15-1】.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)对于数列,若存在实数m,使得数列为递减数列,则称数列为“m接近数列”.例如,设一个只有4项的数列的项分别是,那么就是一个“0接近数列”,但这个数列却不是“接近数列”.
(1)若数列满足,其中为的前n项和.求,并判断数列是否为“m接近数列”,若是请写出m的一个可能取值;
(2)若数列满足,试回答下列问题:
(ⅰ)求证:时,不是“m接近数列”;
(ⅱ)当时,判断是否为“m接近数列”.若是,写出m的一个可能取值(用k表示);若不是,说明理由.
【答案】(1),数列是“m接近数列”, 的一个可能值为3;
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)是,的一个可能值为.
【知识点】求等比数列前n项和、构造法求数列通项、判断数列的增减性、数列新定义
【分析】(1)根据给定条件,利用前n项和与第n项的关系求出,进而求出,再利用给定定义及等比数列单调性判断即可.
(2)(ⅰ)把代入,利用构造法求出,再取其奇数项构成的子列,结合给定定义推理得证;(ⅱ)利用构造法求出,再利用给定定义及等比数列单调性判断得解.
【详解】(1)数列是“m接近数列”,理由如下:
数列中,,
当时,,
两式相减得,整理得,
则,而,因此数列是首项、公比都为的等比数列,,
,,而数列是递减数列,
所以数列是“m接近数列”,的一个可能值为3.
(2)(ⅰ)当时,数列中,,
则,而,即数列是首项为,公比为的等比数列,
于是,,
当为正奇数时,,数列递增,且随着正奇数的无限增大,趋近于正无穷大,
故存在正整数,对任意,当时,是递增的,
所以不是“m接近数列”.
(ⅱ)是否为“m接近数列”,理由如下:
当时,,则,
又,因此数列是首项为,公比为的等比数列,
,即,而,
数列是递减数列,
所以是“m接近数列”, 的一个可能值为.
【变式15-2】.(24-25高二下·江西南昌·期中)对于数列且,则称数列为的“四分差数列”.已知数列为数列的“四分差数列”.
(1)若,求的值.
(2)设.
①求的通项公式;
②若数列满足,且的前n项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)①;②证明见详解
【知识点】裂项相消法求和、数列新定义
【分析】(1)设,可得,进而可得的通项公式;
(2)①结合(1)可得,进而可得的通项公式;②可得,利用放缩法可得,再结合裂项相消法分析证明.
【详解】(1)由题意可设:,则,
若,则,
且,可得,
所以.
(2)①由(1)可得,
若,则,
且,可得,
所以的通项公式;
②因为,即,
则,
可得,
所以.
【变式15-3】.(24-25高二下·广东·期中)若一个数列由两个变量和共同控制,则称这样的数列为“双数列”,当时,可记为,在研究这样的数列问题时,一般将一个变量视为固定值,已知数列中,,,给定双数列
(1)求数列的通项公式;
(2)现固定的值且,求;
(3)设双数列,固定的值且满足,,则当取何值时,取得最大值.(结果用含的表达式表达)
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】确定数列中的最大(小)项、数列新定义、二项式定理与数列求和、累乘法求数列通项
【分析】(1)由题意得,结合累乘法可求得数列的通项公式;
(2)由(1)可得,结合二项式定理可求得;
(3)求出的表达式,因为值被固定,故其可视为常数,记作,计算出、,当时,设最大,可得出,求出的范围,然后分析的单调性,可得出结果.
【详解】(1)由题意得, ,,,
故当时,,
也满足,故对任意的,.
(2)因为,由题意可得,
故,
又因为,故.
(3)因为,,可得,
由题意得,
因为值被固定,故其可视为常数,记作,
当时,,当时,,
当时,要有取得最大值,则有,即,,
,
,
当时,由于,不存在,
故分母不可能为,即,
有,分析可得当时,,
而,
故在此之前数列一直递增,时,,而
,
故在此之后数列一直递减,即,
又题干中满足,,故,
因此,当或时,取得最大值
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一、单选题
1.(24-25高二下·北京·期中)已知数列满足,,则( )
A. B. C.12 D.21
【答案】A
【知识点】判断或写出数列中的项、利用定义求等差数列通项公式
【分析】根据条件得出数列为等差数列,即可求出其通项公式,进而求出即可代入求值.
【详解】由得,,
因,则数列是以为首项,为公差的等差数列,
则,则,
故.
故选:A
2.(24-25高二下·湖北武汉·阶段练习)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】构造法求数列通项
【分析】由已知等式变形得出,可知数列为常数列,即可求得的值.
【详解】因为,所以,即,
所以,故数列为常数列,故,
因此,.
故选:C.
3.(24-25高二下·山东德州·期中)已知数列满足,若数列是公比为3的等比数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】累加法求数列通项、写出等比数列的通项公式
【分析】先根据等比数列的定义求出数列的通项,再利用累加法求出数列的通项,代值即得.
【详解】因数列是公比为3的等比数列,且,
则数列的首项为,,
,
故.
故选:D.
4.(24-25高二下·四川凉山·期中)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】写出等比数列的通项公式、构造法求数列通项
【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
5.(24-25高二下·四川南充·期中)已知等差数列的前项和为,若,则的前2025项和( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、求等差数列前n项和、等差数列前n项和的基本量计算、裂项相消法求和
【分析】根据等差数列基本量的计算可得,进而求解,利用求和公式以及裂项可得,即可利用裂项相消法求解.
【详解】由可得,解得,故,
故,
因此的前2025项和为,
故选:C
6.(24-25高二上·云南文山·期末)若数列的通项公式为,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求等差数列前n项和、求等比数列前n项和、分组(并项)法求和
【分析】利用分组求和法,结合等差、等比数列求和公式运算求解.
【详解】由题意知数列的前项和为
.
故选:C.
二、填空题
7.(24-25高二下·四川资阳·期中)知数列的前项和为,,,当时,总有,则数列的通项公式 .
【答案】
【知识点】写出等比数列的通项公式、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据与的关系代入计算,再由等比数列的通项公式,即可得到结果.
【详解】当时,有,
则当时,有,
两式相减可得,
即,
又,,所以,
所以时,数列是以为首项,为公比的等比数列,
则,所以.
故答案为:
8.(24-25高二下·云南玉溪·期中)大衍数列来源于《乾坤谱》中对“大衍之数五十”的推论,主要用于解释我国传统文化中的太极衍生原理.已知大衍数列满足,,数列满足,则 ,数列的前项和与数列的前 项和相等.
【答案】
【知识点】判断或写出数列中的项、累加法求数列通项、求等差数列前n项和
【分析】分别由和的关系式可推导得到,利用累加法可求得为奇数时的通项公式,进而得到,结合等差数列前项和公式可构造方程求得结果.
【详解】当时,①;
当时,②;
由①②得:,
,,,,
累加得:;
令,则当且为奇数时,;
当时,满足;当为奇数时,;
此时,当为偶数时,;
,,,
的前项和为;
的前项和为,
令,解得:(舍)或,.
故答案为:;.
9.(24-25高二下·广东广州·期中)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为的形式,从而是有理数:则无限循环小数 (写成的形式,m与n为互质的具体正整数);若1.5,1.55,1.555,……构成了数列,设数列,则数列的前n项和 .
【答案】
【知识点】根据规律填写数列中的某项、由递推关系式求通项公式、裂项相消法求和
【分析】利用无限循环小数的性质设,然后建立等式求解即可;利用题中给出的规律先求出的通项公式,然后得到的通项公式,然后列项相消求解即可.
【详解】令,则,解得,所以;
易知,
所以,
所以,
所以
.
故答案为:;
10.(24-25高二下·山东德州·期中)已知数列满足:(为正整数),,当时,使得的最小n为 ;设为数列的前n项和,若,则所有可能的取值为 .
【答案】 13 235,257,284
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项、分组(并项)法求和、数列周期性的应用
【分析】利用给定的递推公式依次计算得解;求出,再借助周期性质求出.
【详解】依题意,,
,
所以当时,使得的最小n为13;
由,得,则或,
若,则;若,则或,
当时,;当时,;
当时,,
由,得,因此数列从第6项起成周期性,周期为3,
于是,当时,;
当时,;当时,,
所以所有可能的取值为235,257,284.
故答案为:13;235,257,284
三、解答题
11.(24-25高二下·辽宁·期中)已知等比数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求的前n项和;
(3)令,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【知识点】求等比数列前n项和、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)根据和关系求得,即可求出公比,再利用条件求出,即可求解通项公式.
(2)利用错位相减法求和即可.
(3)通过变形得,结合等比数列求和公式及数列的有界性证明即可.
【详解】(1)由,得,
两式相减,得,
即,又是等比数列,故公比,
由,知,则.
(2)由题,
则,
,
两式相减,得,
即.
(3),由,
得:
则.
12.(24-25高二下·贵州贵阳·期中)已知数列的前n项和为,,当时,
(1)求;
(2)设,求数列的前n项和为.
【答案】(1)
(2)
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用与的关系及等差数列的定义,结合等差数列的通项公式可得,再计算得到;
(2)利用(1)的结论及错位相减法求前n项和.
【详解】(1)当时,,即,
整理得:,即,
当时,,
所以数列是以2为首项,1为公差的等差数列,
所以,即.
当时,,
当时,不符合上式,故.
(2)由(1)知,所以,
所以,①
,②
由得,.
所以.
13.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)设数列满足,;正项数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列、的通项公式;
(3)设是数列的前n项和,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2),
(3)证明见解析
【知识点】写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和
【分析】(1)由递推公式通过构造得到,即可求证;
(2)由(1)可求,由,通过因式分解得到,即可求解;
(3)通过裂项相消法求和,进而可求证.
【详解】(1)证明:由得
进而
又
所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列
(2)由(1)得
所以
由得,
因为,所以
又,所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列.
所以
(3)
所以
因为,所以
易知是关于的增函数,所以
综上
14.(24-25高二下·山东日照·期中)记首项为1的数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【知识点】求等差数列前n项和、分组(并项)法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用消去,得到等差数列,并通过求出其通项,进而得到的通项,并对时验证;
(2)先求,将数列的前项和转化为数列的前项和.
【详解】(1)∵,
∴,
两式相减得:,
即,
∴,∴,
∴数列是以1为首项,以0为公差的等差数列,
∴,∴.
当时,满足上式,∴.
(2)由(1)知,
∴,
∴,
又
即数列是以为首项,为公差的等差数列.
∴.
15.(24-25高二下·广东广州·期中)已知数列满足,且;数列的前n项和为,满足.
(1)求与的通项公式;
(2)设数列的前n项和为,若对任意的正整数n,不等式恒成立.求实数的取值范围.
【答案】(1);;
(2)
【知识点】写出等比数列的通项公式、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、数列不等式恒成立问题
【分析】(1)利用等差数列的定义求出数列的通项公式;利用求出数列的通项公式;
(2)利用错位相减求和求出,转化为恒成立,设,判断出的单调性可得答案.
【详解】(1)因为,,所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以;
由知,当时,由得,
由得,
当时,,
可得,所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以;
(2)由(1),
,
,
两式相减得
,
所以,
则即恒成立,
即恒成立,
设,则,
当时,,当时,,
所以的最大值为,
所以.
16.(24-25高二下·广东广州·期中)已知数列的前项和为,.
(1)证明:数列为等比数列,并求数列的前项和;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;;
(2)
【知识点】由递推关系证明等比数列、求等比数列前n项和、错位相减法求和
【分析】(1)根据化简结合等比数列定义证明,再结合等比数列前n项和公式分组求和计算求解;
(2)先应用对数运算律化简,再应用错位相减法计算求解.
【详解】(1)数列的前项和为,,,
当时,,
当时,,
所以,
所以,
所以,所以,
所以数列是首项为3,以3为公比的等比数列,
所以,所以,
,
所以;
(2)因为,
所以,
设数列的前项和为,
,
,
,
,
,
,
所以.
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清单02 第四章 数列求通项与求和
(6个考点梳理+15题型解读+提升训练)
清单01 累加法
若数列满足,则称数列为“变差数列”,求变差数列的通项时,利用恒等式求通项公式的方法称为累加法。
清单02 累乘法
若数列满足,则称数列为“变比数列”,求变比数列的通项时,利用求通项公式的方法称为累乘法。
清单03 数列求通项(法)
对于数列,前项和记为;
①;②
1-
②:
法归类
角度1:已知与的关系;或与的关系
用,得到
例子:已知,求
角度2:已知与的关系;或与的关系
替换题目中的
例子:已知;
已知
角度3:已知等式中左侧含有:
作差法(类似)
例子:已知求
清单04 构造法
用“待定系数法”构造等比数列
形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.
清单05 倒数法
用“倒数变换法”构造等差数列
类型1:形如(为常数,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,即:,从而构造出新的等差数列,先求出的通项,即可求得.
类型2:形如(为常数,,,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,可通过换元:,化简为:(此类型符构造法类型1: 用“待定系数法”构造等比数列:形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.)
清单06 裂项相消法
1、等差型
①
特别注意
②
如:(尤其要注意不能丢前边的)
2、无理型
①
如:
3、指数型
①
如:
【考点题型一】累加法求通项()
【例1】(2025高三·全国·专题练习)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【变式1-1】.(24-25高二下·海南省直辖县级单位·期中)若数列满足(,且),,则 .
【变式1-2】.(24-25高二下·广东·期中)数列满足,且对任意的都有,则 .
【考点题型二】累乘法求通项()
【例2】(2026高三·全国·专题练习)已知数列满足,则数列的通项公式为 .
【变式2-1】.(24-25高二下·河南南阳·期中)在数列中,,则( )
A. B. C.2025 D.5050
【变式2-2】.(2026高三·全国·专题练习)在数列中,已知,记为数列的前n项和,则 .
【考点题型三】已知与的关系;或与的关系()
【例3】(23-24高三下·重庆·阶段练习)已知数列的各项均为正,为数列的前项和,.
(1)求的通项公式;
【变式3-1】.(2025·全国·模拟预测)已知数列的前n项和为,且,,
(1)求数列的通项公式;
【变式3-2】.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)设是数列的前n项和,若,,.
(1)求数列的通项公式;
【变式3-3】.(2025·河北·二模)已知数列的前项和为,且.
(1)证明:是等比数列;
【考点题型四】已知等式中左侧含有:()
【例4】(24-25高二上·云南大理·期末)若数列{bn}满足:则数列{bn}的前n项和Sn为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列满足,设,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】(24-25高三上·宁夏银川·阶段练习)已知数列满足,若,则的前2025项和为( )
A. B. C. D.
【考点题型五】数列求通项之构造法(形如)()
【例5】(24-25高二上·云南丽江·阶段练习)数列的首项,,令,则 .
【变式5-1】.(24-25高二下·湖北·期中)数列中,,,则通项 .
【变式5-2】.(23-24高二上·天津·期末)若数列的首项,且满足,则数列的通项公式为 .
【考点题型六】数列求通项之构造法(形如)()
【例6】(24-25高二下·广东广州·期中)数列满足,首项为,则数列的通项公式 .
【变式6-1】(2025高三·全国·专题练习)已知数列中,,,,则数列的通项公式为 .
【变式6-2】(2025高三·全国·专题练习)数列满足,,则数列的通项公式为 ,前n项和 .
【考点题型七】数列求通项之倒数法(形如)()
【例7】(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列中,,且,则 .
【变式7-1】.(24-25高二下·安徽阜阳·阶段练习)已知数列中,,且满足,则 .
【变式7-2】.(2025高三·全国·专题练习)在数列中,,,,则通项公式 .
【考点题型八】数列求和之倒序相加法()
【例8】(24-25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.
【变式8-1】(24-25高二下·安徽滁州·期中)已知数列满足,则数列的前2025项和 .
【变式8-2】.(24-25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 .
【考点题型九】数列求和之分组求和法(形如)()
【例9】(24-25高二下·北京顺义·期中)已知等差数列的前项和为,,.等比数列满足是和的等差中项,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【变式9-1】.(2025高三下·全国·专题练习)已知数列的前项和为,且,数列为正项等比数列,且,.
(1)求的通项公式;
(2)求的通项公式;
(3)求的前项和.
【变式9-2】.(24-25高二下·广东江门·期中)两个数列,,,已知数列为等比数列且,数列的前项和为,又满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【变式9-3】.(2025·吉林·三模)已知等差数列的公差,且满足,,记是数列的前项和,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【考点题型十】数列求和之分组求和法(形如)()
【例10】(2025·河北沧州·模拟预测)已知数列的前项和为.
(1)求的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
【变式10-1】.(2025·山西临汾·三模)已知正项数列中,,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列满足求数列的前项和.
【变式10-2】.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知数列,,其中是各项均为正数的等比数列,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)且,求数列的前2n项和.
【变式10-3】.(24-25高二下·黑龙江·阶段练习)等差数列的前和为,若,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前的和.
【变式10-4】(24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习)已知等比数列是递减数列,的前项和为,且、、成等差数列,,数列满足,,
(1)求和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【考点题型十一】数列求和之列项相消法(形如)()
【例11】(2025·贵州黔南·模拟预测)已知数列为等差数列,为等比数列,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,证明:.
【变式11-1】.(24-25高二下·广东汕头·期中)已知数列为等差数列,数列为正项等比数列,且满足,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【变式11-2】.(24-25高二下·云南玉溪·期中)已知是正项等差数列,是的前项和.若且.
(1)求的值和通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【变式11-3】.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【考点题型十二】数列求和之列项相消法(形如)()
【例12】(24-25高二下·湖北武汉·期中)已知递增数列满足,点在函数的图象上.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)若,求数列的前项和.
【变式12-1】.(24-25高二下·河南南阳·期中)拉格朗日中值定理反映了函数与导数之间的重要联系,是微积分学重要的理论基础.其定理陈述如下:如果函数在区间上连续,在区间内可导,则存在,使得.已知函数,数列满足,且.
(1)求;
(2)证明:数列为等比数列;
(3)若数列,记为数列的前项和,证明:.
【变式12-2】.(24-25高二下·湖北·期中)已知数列满足,().
(1)证明:数列是等比数列.
(2)设,求.
【变式12-3】.(24-25高三下·山西晋中·阶段练习)已知数列的前n项和为,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设,求数列的前n项和.
【考点题型十三】数列求和之错位相减法()
【例13】(广东省部分学校2024-2025学年高二下学期4月月考数学试卷)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)记,求数列的前项和.
【变式13-1】.(海南省2024-2025学年高三学业水平诊断(五)数学试题)记数列的前项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【变式13-2】.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)数列的前n项和,满足:,,(),数列满足,.
(1)求,的通项公式;
(2)设,求的前2n和.
【变式13-3】.(23-24高三下·重庆·阶段练习)已知数列的各项均为正,为数列的前项和,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【考点题型十四】数列求和之通项含绝对值求和()
【例14】(24-25高二下·辽宁·期中)已知是数列的前项和,且.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【变式14-1】.(24-25高二上·四川凉山·期末)设是公差不为零的等差数列,是的前项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)求中的最大值和最小值;
(3)求的前项和.
【变式14-2】.(2025·福建漳州·模拟预测)已知数列为等差数列,.
(1)求数列的通项公式.
(2)若,求数列的前n项和.
【变式14-3】.(24-25高二上·山东济宁·阶段练习)记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【考点题型十五】数列中新定义题()
【例15】(24-25高二下·辽宁·期中)设和是两个等差数列,记,其中表示这s个数中最大的数.
(1)若,
(ⅰ)求,,的值;
(ⅱ)证明:是等差数列
(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当时,;或者存在正整数m,使得是等差数列.
【变式15-1】.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)对于数列,若存在实数m,使得数列为递减数列,则称数列为“m接近数列”.例如,设一个只有4项的数列的项分别是,那么就是一个“0接近数列”,但这个数列却不是“接近数列”.
(1)若数列满足,其中为的前n项和.求,并判断数列是否为“m接近数列”,若是请写出m的一个可能取值;
(2)若数列满足,试回答下列问题:
(ⅰ)求证:时,不是“m接近数列”;
(ⅱ)当时,判断是否为“m接近数列”.若是,写出m的一个可能取值(用k表示);若不是,说明理由.
【变式15-2】.(24-25高二下·江西南昌·期中)对于数列且,则称数列为的“四分差数列”.已知数列为数列的“四分差数列”.
(1)若,求的值.
(2)设.
①求的通项公式;
②若数列满足,且的前n项和为,证明:.
【变式15-3】.(24-25高二下·广东·期中)若一个数列由两个变量和共同控制,则称这样的数列为“双数列”,当时,可记为,在研究这样的数列问题时,一般将一个变量视为固定值,已知数列中,,,给定双数列
(1)求数列的通项公式;
(2)现固定的值且,求;
(3)设双数列,固定的值且满足,,则当取何值时,取得最大值.(结果用含的表达式表达)
提升训练
一、单选题
1.(24-25高二下·北京·期中)已知数列满足,,则( )
A. B. C.12 D.21
2.(24-25高二下·湖北武汉·阶段练习)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·山东德州·期中)已知数列满足,若数列是公比为3的等比数列,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·四川凉山·期中)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二下·四川南充·期中)已知等差数列的前项和为,若,则的前2025项和( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·云南文山·期末)若数列的通项公式为,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.(24-25高二下·四川资阳·期中)知数列的前项和为,,,当时,总有,则数列的通项公式 .
8.(24-25高二下·云南玉溪·期中)大衍数列来源于《乾坤谱》中对“大衍之数五十”的推论,主要用于解释我国传统文化中的太极衍生原理.已知大衍数列满足,,数列满足,则 ,数列的前项和与数列的前 项和相等.
9.(24-25高二下·广东广州·期中)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为的形式,从而是有理数:则无限循环小数 (写成的形式,m与n为互质的具体正整数);若1.5,1.55,1.555,……构成了数列,设数列,则数列的前n项和 .
10.(24-25高二下·山东德州·期中)已知数列满足:(为正整数),,当时,使得的最小n为 ;设为数列的前n项和,若,则所有可能的取值为 .
三、解答题
11.(24-25高二下·辽宁·期中)已知等比数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求的前n项和;
(3)令,证明:.
12.(24-25高二下·贵州贵阳·期中)已知数列的前n项和为,,当时,
(1)求;
(2)设,求数列的前n项和为.
13.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)设数列满足,;正项数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列、的通项公式;
(3)设是数列的前n项和,证明:.
14.(24-25高二下·山东日照·期中)记首项为1的数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
15.(24-25高二下·广东广州·期中)已知数列满足,且;数列的前n项和为,满足.
(1)求与的通项公式;
(2)设数列的前n项和为,若对任意的正整数n,不等式恒成立.求实数的取值范围.
16.(24-25高二下·广东广州·期中)已知数列的前项和为,.
(1)证明:数列为等比数列,并求数列的前项和;
(2)设,求数列的前项和.
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