内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业03 既非等比又非等差数列的通项公式
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
【题型一: 由递推关系求数列通项 】
1.(24-25高二下·上海奉贤·阶段练习)已知数列的前 项和 满足 ,则 的通项公式为
2.(24-25高二下·云南昭通·期中)已知数列的首项,的前n项和为,且满足,则数列的通项公式为 .
3.(2025高三·全国·专题练习)已知等比数列的前项和为,若,则 .
【题型二:已知Sn和an关系求通项 】
1.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知数列 满足 ,且,则( )
A. B. C. D.
2.(2025高三·全国·专题练习)设为数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·甘肃金昌·模拟预测)记数列的前n项和为,已知,且,数列满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)记的前n项和为,证明:.
4.(23-24高二上·广东潮州·期末)数列的前项和为,且,在等差数列中,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知数列的前项和为,,则 .
6.(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 .
7.(24-25高二下·海南海口·期中)已知等差数列满足,.数列的首项,前项和为且满足.
(1)求数列和数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
8.(24-25高二下·河南·阶段练习)已知在正项数列中,为其前项和,且,是与的等差中项.
(1)求,的值;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,为数列的前项和,证明:.
9.(2025·宁夏银川·三模)记数列的前n项和为,已知,.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前n项和.
10.(2025·甘肃白银·模拟预测)记数列的前n项和为,已知,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前n项和;
(3)记,求数列的前n项和.
11.(24-25高二下·广东·阶段练习)已知数列的前项和为,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,,,,…,,…成等比数列,求的前项和.
12.(2025·海南·模拟预测)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.
13.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,若,证明:数列为等比数列.
14.(24-25高二下·上海奉贤·阶段练习)已知数列的前项和为,且.
(1)证明: 为等比数列
(2)求数列的通项公式
(3)求数列的前 项和
15.(2025·江苏南京·一模)已知数列的前项和满足为常数,且.
(1)求的值;
(2)证明:为等差数列;
(3)若,求的取值范围.
16.(24-25高三上·江西南昌·期中)已知数列的前n项和为,,且,
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
17.(24-25高二下·安徽阜阳·开学考试)记数列的前n项和为,已知,.
(1)求的通项公式.
(2)若数列满足,其前n项和为.
(ⅰ)求;
(ⅱ)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
【题型三:向前递减一项递推求数列通项 】
1.(2025·河北秦皇岛·三模)已知数列的前项和为,数列是首项为1、公差为1的等差数列,若,则 .
2.(23-24高二下·四川绵阳·阶段练习)已知数列的前项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设,问是否存在实数使得数列是单调递增数列?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
3.(24-25高二下·湖北荆州·阶段练习)(1)在数列中,若,求;
(2)已知数列满足,求数列的通项公式.
4.(24-25高二下·山东德州·期中)已知数列和满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求证:数列的前n项和.
5.(24-25高二下·湖北·期中)等差数列的前n项和为,数列满足
(1)求数列和的通项公式;
(2)若从数列中依次剔除与数列的公共项,剩下的项组成新的数列,求数列的前50项和.
6.(2024高三下·四川内江·专题练习)数列为正项数列,为数列的前项和,且,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二下·江西九江·阶段练习)已知数列满足,设数列的前项和为,若恒成立,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二下·湖北孝感·期中)已知数列满足
(1)求的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,求.
9.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)已知,求数列的前n项和.
10.(24-25高二下·江西南昌·阶段练习)已知数列对于任意都有.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列前项和为,求.
【题型四: 累加法 】
1.(24-25高二下·海南省直辖县级单位·期中)若数列满足(,且),,则 .
2.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知数列是各项均不为0的等差数列,为其前项和,且满足,数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式及数列的前项和.
(2)是否存在正整数,使得成等比数列?若存在,求出所有的的值;若不存在,请说明理由.
3.(24-25高二下·湖北·阶段练习)已知数列的前n项和为,满足,,且.
(1)求,;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,其前n项和为,求数列的通项公式.
4.(24-25高二下·浙江杭州·期中)已知数列满足,且对任意的,都有恒成立,则的最大值为( )
A.403 B.404 C.405 D.406
5.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)数列满足,且,则等于( )
A.19 B.20 C.21 D.22
6.(24-25高二下·湖北·期中)已知数列的前项和为,且
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【题型五:通过加减等比数列构造等比数列求通项 】
1.(24-25高二下·河南·阶段练习)已知数列满足,.
(1)证明:是等比数列,并求出数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【题型六:方程组法求通项 】
1.(24-25高二下·四川南充·期中)已知数列满足.
(1)记,证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,数列的前项和,求证:.
2.(2025·广东广州·三模)已知数列满足,,且对任意的,,都有.
(1)设,求证:数列是等差数列,并求出其的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,求的前n项和.
3.(2025·江苏苏州·三模)已知数列的前项和为,.
(1)求;
(2)求.
4.(2025·河南·模拟预测)已知数列满足.
(1)若,求的值.
(2)若,证明:.
(3)若,设,证明:
【题型七: 同除构造等差数列 】
1.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,若,证明:数列为等比数列.
2.(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.
3.(24-25高三下·河南信阳·阶段练习)已知数列的前n项和为,,.
(1)求证:数列是等差数列.
(2)设,数列的前n项和为,求.
4.(2025·福建泉州·模拟预测)已知数列的前项和为,,且.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)设,求数列的前项和;
(3)在(2)的条件下,中是否存在三项构成等差数列?若存在,求满足条件的三项;若不存在,请说明理由.
5.(24-25高二下·广东广州·期中)已知数列的前项和为,且
(1)求,并证明数列是等差数列;
(2)求数列的前项和为
(3)若,求正整数的所有取值.
6.(2025·福建龙岩·二模)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.
7.(24-25高二下·广东深圳·期中)已知数列满足,.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前项和;
(3)是否存在正整数m、n (m<n),使得?若存在,请找出所有满足条件的m、n,若不存在,请说明理由.
【题型八: 和常数构造等比数列求数列通项 】
1.(24-25高二下·四川绵阳·期中)已知数列,若,且.
(1)证明数列是等比数列,并求出的通项公式;
(2)若,且数列的前项和为,求;
(3)若,且数列的前项和为,求证:.
2.(24-25高二下·四川成都·期中)已知在数列中,首项,且满足,数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)证明是等差数列,并求其通项公式;
(3)令,记的前项和为,求.
3.(24-25高二下·江西南昌·期中)已知数列满足,,数列的各项均为正数且前项和满足.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列,的通项公式;
(3)设,求数列的前项和.
【题型九:和等比数列构造等比数列求通项 】
1.(2025·河北·二模)已知数列的前项和为,且.
(1)证明:是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【题型十:同除构造分式求通项 】
1.(2025·江苏南通·模拟预测)已知数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)记的前项和为,证明:.
2.(2025·江苏南京·二模)已知数列中,,,,其前项和为,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·云南昭通·期中)已知数列的首项,的前n项和为,且满足,则数列的通项公式为 .
4.(2025高三·全国·专题练习)已知非零数列的前项和为,且,,,则
【题型十一: 数列奇偶项问题 】
1.(24-25高二下·天津·期中)已知数列的前n项和为,且,,数列为等比数列且公比大于0,,
(1)求:数列和的通项公式
(2)记,求数列的前项和.
2.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,对任意,恒成立,求的取值范围.
3.(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 .
4.(2025·河北廊坊·模拟预测)记为数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求.
5.(2025·浙江嘉兴·三模)记为数列的前项和,已知,,数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为,若对任意,,求实数的取值范围.
【题型十二:和等差数列一起构造等比数列求数列通项 】
1.(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列满足,且,则( )
A.182 B.173 C.164 D.155
【题型十三:累乘法 】
1.(24-25高二下·上海奉贤·阶段练习)已知数列 满足 ,则 的通项公式为
2.(24-25高二下·安徽·阶段练习)已知数列的前n项和为,若,则 .
3.(24-25高二下·四川绵阳·阶段练习)已知为数列的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)设数列的前n项的和为,,,求正整数的最小值.
【题型十四:因式分解求数列通项 】
1.(24-25高二下·江苏盐城·期中)已知各项均为正数的数列,其前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前项和;
2.(24-25高二下·黑龙江·阶段练习)正项数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和;
(3)在(2)的条件下,若对于任意正整数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
3.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)已知各项均为正数的数列,其前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前项和;
(3)若,求数列的前项和为
4.(24-25高三下·贵州贵阳·阶段练习)已知正项数列的前项和为,
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的前项和.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知正项数列的前项和为,且,求数列的通项公式.
【题型十五:求数列取值范围 】
1.(24-25高二下·湖北黄石·阶段练习)已知数列的前n项和为,且,在数列中,,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:数列为等比数列;
(3)求数列的前n项和,并证明.
2.(2025·重庆·模拟预测)已知数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求证:.
3.(24-25高二下·辽宁大连·期中)已知数列满足,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为.
①求;
②若,成立,求的取值范围.
4.(2025·山西朔州·模拟预测)已知数列的前项和满足.
(1)求的通项公式;
(2)若,恒成立,求实数的取值范围.
5.(2025·湖南·三模)已知是等差数列,且,,数列是等比数列,其前n项和为,且满足,其中.
(1)当时,求数列与数列的通项公式;
(2)在(1)的条件下,设数列的前n项和为,已知,证明:;
(3)当时,若数列满足(),且,若对任意正整数i,j(),恒成立,求实数的取值范围.
6.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)记数列的前项和为,已知
(1)求的通项公式.
(2)若数列满足,其前n项和为.
(ⅰ)求;
(ⅱ)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
7.(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;
(2)设,是数列的前n项和,若对任意的,恒成立,其中是实数,求的最小值.
8.(24-25高二下·辽宁·期中)已知数列的各项均为正整数,其前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,数列的前n项和为,证明:.
9.(2025·广西南宁·三模)已知正项数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)对,将数列中不大于的项的个数记为.若恒成立,求实数的取值范围.
10.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)已知正项数列满足,且().
(1)求的通项公式;
(2)设数列{}的前n项和为,是否存在p、q,使得恒成立?若存在,求出p,q的值;若不存在,请说明理由.
11.(2025·全国·一模)设数列满足.
(1)求并证明:;
(2)证明:
12.(2025高三·全国·专题练习)已知数列 的前 项和 满足 ,且 .
(1)证明数列为等差数列,并求的通项公式;
(2)设 为数列的前项和,求使成立的最小正整数的值.
13.(24-25高三下·江苏南京·开学考试)设数列的前项和满足:.
(1)求数列的通项;
(2)设数列的前项和为,若,求实数的取值范围.
【题型十六: 数列比大小 】
1.(2024·四川攀枝花·一模)各项均为正数的数列的前n项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)设是数列的前n项和,是数列的前m项和,当时,试比较与的大小.
2.(2025·湖南·三模)已知数列满足,数列满足,且.
(1)求的通项公式;
(2)求的通项公式;
(3)将中的项按从小到大的顺序插入中,且在任意的之间插入项,从而构成一个新数列,设的前项和为,求.
【题型十七:组成新的数列问题 】
1.(2025·安徽芜湖·二模)已知数列的前n项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)保持的各项顺序不变,在和之间插入k个1,使它们与数列的项组成一个新的数列,记的前n项和为,求.
【题型十八:新定义问题 】
1.(24-25高二下·四川达州·期中)设数列的前项和为,且,数列满足,数列满足,其中.
(1)证明:为等差数列,求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)表示不超过实数的最大整数,求.
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业03 既非等比又非等差数列的通项公式
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
【题型一: 由递推关系求数列通项 】
1.(24-25高二下·上海奉贤·阶段练习)已知数列的前 项和 满足 ,则 的通项公式为
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由Sn求通项公式、利用an与sn关系求通项或项
【分析】利用数列的前 项和 与通项 的关系计算.
【详解】当 时,;
当 时,.
,
代入通项公式:,
验证 时:若直接代入 ,得 ,与 矛盾,故需分段表示.
因此,通项公式为分段形式:.
故答案为:.
2.(24-25高二下·云南昭通·期中)已知数列的首项,的前n项和为,且满足,则数列的通项公式为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由Sn求通项公式、利用an与sn关系求通项或项
【分析】利用构造法,可得数列是以1为首项,以为公差的等差数列,再利用等差数列的通项公式可求得,最后可由此求得.
【详解】因为,即,
所以,又,所以数列是以1为首项,以为公差的等差数列,
所以,,
当时,,
所以,
当时,也成立,所以,
故答案为:
3.(2025高三·全国·专题练习)已知等比数列的前项和为,若,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】等比数列前n项和的基本量计算、等比数列前n项和的其他性质、利用an与sn关系求通项或项
【分析】法一:利用求通项公式,结合等比数列的定义求参数值,法二:应用等比数列前n项和公式求参数值.
【详解】(方法一)因为,
当时,,可得,,
当时,.
因为数列为等比数列,所以,解得.
(方法二)若数列公比为,当,则不可能恒相等,
所以,则,所以.
故答案为:.
【题型二:已知Sn和an关系求通项 】
1.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知数列 满足 ,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】由递推关系式求通项公式、写出等比数列的通项公式
【分析】由已知得出是以为首项,公比为的等比数列,写出数列的通项公式即可求解.
【详解】由,得,
又,所以是以为首项,公比为的等比数列,
所以,即,
所以,
故选:A.
2.(2025高三·全国·专题练习)设为数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【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】根据的关系以及等比数列即可求解.
【详解】根据,可得,
两式相减得,即.
当时,,解得.
所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列,所以.
故选:B.
3.(2025·甘肃金昌·模拟预测)记数列的前n项和为,已知,且,数列满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)记的前n项和为,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【难度】0.65
【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、由不等式的性质证明不等式、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用等比数列定义推理得证.
(2)由(1)求得,再利用前n项和与第n项的关系求解.
(3)利用不等式的性质,结合数列求和推理得证.
【详解】(1)由,,得,而,
所以数列是首项为1,公比为2的等比数列.
(2)由(1)得,则,而,
两式相减可得,即,
所以.
(3)依题意,,而,则,
当时,,
故.
4.(23-24高二上·广东潮州·期末)数列的前项和为,且,在等差数列中,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、写出等比数列的通项公式、前n项和与通项关系、错位相减法求和
【分析】(1)利用与之间的关系可得数列的通项公式;利用等差数列的通项公式列方程组可得数列的通项公式.
(2)利用错位相减法可求得.
【详解】(1)当时,,即;
当时,由得,
则两式相减得,即,,
综上可知,是首项,公比的等比数列,
则,即.
设等差数列的公差为,则,
即,解得,
所以,即.
故,.
(2)由(1)知,,
则①,
②,
①②得,
整理得
,
即,所以.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知数列的前项和为,,则 .
【答案】
【难度】0.65
【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】运用数列中与的关系,通过已知条件推导出数列相邻两项的关系,再利用分组求和的方法求出.
【详解】与之间的关系
对于,当时,,得,
当时,,所以,
所以,
即,
所以当且是奇数时,,所以.
故答案为:
6.(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】
【难度】0.65
【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:
7.(24-25高二下·海南海口·期中)已知等差数列满足,.数列的首项,前项和为且满足.
(1)求数列和数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、等差数列通项公式的基本量计算、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)根据等差数列的通项公式,计算等差数列的基本量,求出通项公式,再根据数列的项与前项和的关系,作差法求出数列通项并验证,求出数列通项公式.
(2)数列是一个等差和一个等比乘积,使用错位相消求和方法,求出前项和.
【详解】(1)设等差数列的公差为,由题意得,
由得,联立解得,,
所以数列的通项公式为.
因为①
当时,②
①②可得,,
当时,满足上式,
又,故,故是首项为2,公比为3的等比数列,
所以数列的通项公式.
(2)由(1)得
①
②
①②得:.
化简得:.
8.(24-25高二下·河南·阶段练习)已知在正项数列中,为其前项和,且,是与的等差中项.
(1)求,的值;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,为数列的前项和,证明:.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【难度】0.65
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项、等差中项的应用、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用等差中项列式,再依次计算即可.
(2)由(1)中信息,利用前项和与第项的关系,借助等差数列定义求解.
(3)求出,再利用裂项相消法求和即得.
【详解】(1)依题意,,即,而,
所以,.
(2)由(1)知,,当时,,
则,整理得,
即,又,因此,而,
则数列是首项为1,公差为2的等差数列,,
所以数列的通项公式是.
(3)由(2)得,则,
所以.
9.(2025·宁夏银川·三模)记数列的前n项和为,已知,.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、求等差数列前n项和、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)根据条件,利用与间的关系,得到,即可求解;
(2)由(1)可得,从而有,再利用裂项相消法,即可求解.
【详解】(1)由,
当时,,
两式相减得,即,①
则,②
由①②整理得,,
所以;
又,则当时,,
当时,,则,
所以,满足,
所以,故数列为等差数列,且首项为,公差为.
(2)由(1)可知数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,
则,
所以.
10.(2025·甘肃白银·模拟预测)记数列的前n项和为,已知,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前n项和;
(3)记,求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2);
(3).
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、含绝对值的等差数列前n项和、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)将题干式子变形得,利用与的关系化简可得,根据等差数列通项公式计算即可;
(2)求得的通项公式,分类讨论求和即可;
(3)由题意得,利用裂项相消求和即可.
【详解】(1),得,
当时,有,
得,
化简可得,
因为,所以,所以,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以;
(2)由(1)可得,
当时,,
当时,,
综上,;
(3)由(1)可得,
则.
11.(24-25高二下·广东·阶段练习)已知数列的前项和为,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,,,,…,,…成等比数列,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】求等比数列前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)通过已知的表达式,利用的关系推导出数列的通项公式;
(2)根据等比数列的性质求出的表达式,进而得到的表达式,最后求出数列的前项和.
【详解】(1)中令,
得,所以,
因为,
整理得,
当时,,
所以时,是常数列,且,
所以,
又也满足上式,
所以.
(2)因为成等比数列,且,,
所以该数列的第项为,
因为是数列的第项,
所以,
所以,
所以.
12.(2025·海南·模拟预测)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)
【难度】0.65
【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
【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,.
13.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,若,证明:数列为等比数列.
【答案】证明见解析
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明等比数列、利用an与sn关系求通项或项、由定义判定等比数列、利用定义求等差数列通项公式
【分析】根据数列递推式可得当时,,结合等比数列定义知是等比数列,得,进而证得为等差数列并求得的表达式,从而得的表达式,利用等比数列定义即可证明结论.
【详解】证明 由可得时,,
,则;
当时,,
即,故,
又因为,
所以,故是等比数列;
所以,
所以,即为等差数列,首项为,公差为,
所以,即,
所以,则,
又,
所以数列是首项为,公比为2的等比数列.
14.(24-25高二下·上海奉贤·阶段练习)已知数列的前项和为,且.
(1)证明: 为等比数列
(2)求数列的通项公式
(3)求数列的前 项和
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、错位相减法求和、求等比数列前n项和、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)利用关系变形已知等式,再同时除以可得;
(2)先由等比数列的基本量法求出的通项,再利用关系可得;
(3)由错位相减法求和即可.
【详解】(1)由题意可得,即,
两边同时除以可得,
又,
所以是以1为首项,3为公比的等比数列.
(2)由(1)得,
当时,,
化简可得,
当时,代入也成立,
所以.
(3)因为,
则,
,
两式作差可得,
所以.
15.(2025·江苏南京·一模)已知数列的前项和满足为常数,且.
(1)求的值;
(2)证明:为等差数列;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、求等差数列前n项和、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)由关系式取可得,结合及条件求;
(2)将关系式中的用替换,与原式相减,结合与关系可得递推式,再证明结论;
(3)由(2)求,代入不等式可得恒成立,由此可求的取值范围.
【详解】(1)因为,
所以,又,
所以.
又,所以.
(2)由(1)可得,所以,
因此,
相减得,
得,
所以为等差数列.
(3)由(2)得,
由,得.
因为对恒成立,
所以.
16.(24-25高三上·江西南昌·期中)已知数列的前n项和为,,且,
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2).
【难度】0.65
【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)由的关系可判断为等差数列,进而可求解;
(2)由错位相减法求和即可.
【详解】(1)由,
,
,
,
即是以2为公差,1为首项的等差数列,
,即,
当时,,
显然,时,上式不成立,
所以.
(2)当时,,
当时,,
则,
两式相减得,
即,
化简可得:.
当时,,满足;
综上,.
17.(24-25高二下·安徽阜阳·开学考试)记数列的前n项和为,已知,.
(1)求的通项公式.
(2)若数列满足,其前n项和为.
(ⅰ)求;
(ⅱ)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【难度】0.65
【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、数列不等式恒成立问题
【分析】(1)仿写作差后由等比数列的基本量法求出通项即可;
(2)(ⅰ)由错位相减法求和即可;
(ⅱ)将不等式变形后得恒成立,令,讨论数列的单调性求最小值即可;
【详解】(1)因为,所以,
两式相减得(),即(),
当时,有,即,
又,所以.
综上,可知是首项,公比为2的等比数列,
故的通项公式为.
(2)(ⅰ)由(1)得,
则,
可得,
所以,
所以.
(ⅱ)对任意恒成立,
即,整理得恒成立.
令,则,
当时,,
当时,,
当时,,
所以以,即的最小值为,
综上,,即实数的取值范围是.
【题型三:向前递减一项递推求数列通项 】
1.(2025·河北秦皇岛·三模)已知数列的前项和为,数列是首项为1、公差为1的等差数列,若,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】先求出的通项,再利用退位相减法可求的通项,利用错位相减法可求.
【详解】因为是首项为1、公差为1的等差数列,故,
而,故,
故,而,故,符合该式,
故,
故,所以,
所以,
故,
故答案为:
2.(23-24高二下·四川绵阳·阶段练习)已知数列的前项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设,问是否存在实数使得数列是单调递增数列?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【难度】0.65
【知识点】判断数列的增减性、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】(1)由与的关系得到数列递推式,利用等比数列定义判断并求出其通项公式即得;
(2)由数列递推式构造两方程,相减即可求得通项,检验首项即得;
(3)根据数列为递增数列,得到对任意恒成立,化简得对任意恒成立,即,再由解得,综合即可求得参数范围.
【详解】(1)由,,两式相减,可得,
即得,又,得,,
故数列为等比数列,且首项为2,公比为,
所以.
(2)由(1)知.
则①,可得,
当时,②,
由①-②:可得,
故得,显然不满足此式,
故.
(3)因为,
时,则.
因为数列递增,则对任意恒成立
由,化简得,
即对任意恒成立,故
又因为,则,解得.
综上,的取值范围为.
3.(24-25高二下·湖北荆州·阶段练习)(1)在数列中,若,求;
(2)已知数列满足,求数列的通项公式.
【答案】(1);(2).
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、由递推关系式求通项公式、求等差数列前n项和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)由,利用累加法即可求解;
(2)令,利用即可求解.
【详解】(1)由题意有:,
则,
,
,
,
以上个式子相加,得
时,,
.
又当时,适合上式,
故.
(2):令,
当,有,所以,
化简得,
当时,,
解得,符合上式.
故.
4.(24-25高二下·山东德州·期中)已知数列和满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求证:数列的前n项和.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)作差即可求解,同除以得为等差数列,即可求解,或者利用累加法求解,
(2)利用裂项求和可得,即可求解.
【详解】(1)①
当时,,当时,②
①-②,可得,所以
又满足,故.
对于数列
法一
由数列,同除得
,
即,
又
故数列是首项为2的常数列,故通项公式为.
法二
,
累加得:,又所以
当时,符合上式.所以
(2)令,
所以
因为,故
5.(24-25高二下·湖北·期中)等差数列的前n项和为,数列满足
(1)求数列和的通项公式;
(2)若从数列中依次剔除与数列的公共项,剩下的项组成新的数列,求数列的前50项和.
【答案】(1),
(2)4231
【难度】0.65
【知识点】等差数列与等比数列综合应用、等差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)利用等差数列的性质求出公差即可求数列的通项公式;利用降标作差求得,再代入检验即可;
(2)计算以及至,即可观察得出数列中的项,进而利用等差数列的前项和公式计算.
【详解】(1)因数列是等差数列,则,得,
又,所以,所以等差数列的公差,
则,
因,
则当时,,
两式作差得,即,
令,得,则,满足上式,则,
综上,数列的通项公式为,
数列的通项公式为.
(2)由(1)可得,,且,
经验证数列前50项中与数列的公共项共有4项,分别为,
从而数列中去掉的是这4项,
所以
6.(2024高三下·四川内江·专题练习)数列为正项数列,为数列的前项和,且,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断等差数列、利用定义求等差数列通项公式、利用an与sn关系求通项或项
【分析】先由题设等式作差推得,再由和的关系推出,结合条件得到为公差是2的等差数列,利用通项公式计算即得.
【详解】由题知 ①,
则 ②,
由①-②,可得:,即,,,
在已知等式中令,得,则,显然满足上式,
故有③,则④.
由③-④,可得:,即,
即,∵,∴,
故为公差是2的等差数列,又由可解得,
∴.
故选:A.
7.(24-25高二下·江西九江·阶段练习)已知数列满足,设数列的前项和为,若恒成立,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】数列不等式恒成立问题、利用an与sn关系求通项或项、求等比数列前n项和
【分析】由条件可得当时,,相减可求当时,的表达式,再求,再求数列的前项和,结合关系恒成立求的范围,由此可得结论.
【详解】因为,
所以当时,,
所以,
所以,
当时,,
所以当时,,
当时,,
所以,,时,也适合,
由恒成立,可得,
所以的最小值为,
故选:D.
8.(24-25高二下·湖北孝感·期中)已知数列满足
(1)求的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和
【分析】(1)利用通项公式和前项和的关系可求得,又,可得的通项公式;
(2)首先分母有理化求得的通项公式,再利用裂项相消法即可其前项和为.
【详解】(1)由题干条件,当时,,
当时,,
与已知式子相减得,因为,所以,
又也符合上式,故;
(2)由已知得,
故.
9.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)已知,求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2).
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、错位相减法求和、求等比数列前n项和
【分析】(1)根据给定条件,利用求出数列通项公式.
(2)由(1)求出,再利用错位相减法求和即可.
【详解】(1)数列中,,
当时,,
两式相减得,解得,当时,,满足上式,
所以的通项公式为.
(2)由(1)知,,,
,则,
两式相减得,
所以.
10.(24-25高二下·江西南昌·阶段练习)已知数列对于任意都有.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【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)根据条件,利用间的关系,即可求解;
(2)由(1)得到,再利用错位相减法,即可求解.
【详解】(1)因为①,
当时,②,
由①②,得到,所以,
又时,,得到,满足,
所以数列的通项公式为.
(2)由题意,
所以③,得到④,
由③④,得到,
所以.
【题型四: 累加法 】
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】
【难度】0.65
【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:.
2.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知数列是各项均不为0的等差数列,为其前项和,且满足,数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式及数列的前项和.
(2)是否存在正整数,使得成等比数列?若存在,求出所有的的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)存在,
【难度】0.65
【知识点】等比中项的应用、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用等差数列的求和公式与已知条件求出通项公式,再通过裂项相消法求出数列的前项和.
(2)根据等比中项的性质列出等式,然后求解的值.
【详解】(1)是各项均不为0的等差数列,
,
.
,
.
(2)若存在正整数,使得成等比数列,
则,即,
化简得:,解得:,
又且,所以,
故存在正整数,使得成等比数列.
3.(24-25高二下·湖北·阶段练习)已知数列的前n项和为,满足,,且.
(1)求,;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,其前n项和为,求数列的通项公式.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、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)根据给定的递推公式,结合前n项和的意义依次计算即可.
(2)由前n项和与第n项的关系可得,进而求出当时,,再分奇偶求出通项公式.
(3)由(2)的结论,利用错位相减法求和即得.
【详解】(1)由,,得,即,解得;
,即,解得.
(2)当时,,作差得,
当时,,作差得,而,则当时,,
当为偶数时,数列是首项为,公差为2的等差数列,,
当为奇数时,数列是首项为,公差为2的等差数列,,
所以数列的通项公式.
(3)由(2)知,
,
因此,
两边相减得
所以.
4.(24-25高二下·浙江杭州·期中)已知数列满足,且对任意的,都有恒成立,则的最大值为( )
A.403 B.404 C.405 D.406
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、求等比数列前n项和、数列不等式恒成立问题
【分析】利用累加法结合等比数列的项和求出数列的通项,再利用分离参数法求解即可.
【详解】由,得,
则,
累加得,
所以,
因为恒成立,
所以恒成立,即恒成立,
因为,所以,
所以,即的最大值为.
故选:C.
5.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)数列满足,且,则等于( )
A.19 B.20 C.21 D.22
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】裂项相消法求和、由递推关系式求通项公式、累加法求数列通项
【分析】递推公式两侧同时乘以,化简递推公式,得,运用累加法及裂项相消法求和,化简整理,即可得到所求通项,代入数值即可得解.
【详解】因为,,,
所以有,,,,.
累加得,又,
所以,即.
当时,符合上式,所以.
则.
故选:B.
6.(24-25高二下·湖北·期中)已知数列的前项和为,且
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)根据给定条件,利用与的关系,结合等比数列求出通项公式.
(2)由(1)求出,再利用裂项相消法求和.
【详解】(1)在数列中,,当时,,
两式相减得,而,即,
因此数列是首项为2,公比为2的等比数列,,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)得,
所以数列的前项和.
【题型五:通过加减等比数列构造等比数列求通项 】
1.(24-25高二下·河南·阶段练习)已知数列满足,.
(1)证明:是等比数列,并求出数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析,;
(2).
【难度】0.65
【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、构造法求数列通项
【分析】(1)根据已知有、,应用等比数列的定义证明结论,并写出通项公式;
(2)应用裂项相消法求即可.
【详解】(1)由,则,又,则,
所以是首项、公比都为4的等比数列,则,故;
(2)由(1)及已知有,
所以,
所以.
【题型六:方程组法求通项 】
1.(24-25高二下·四川南充·期中)已知数列满足.
(1)记,证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,数列的前项和,求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)证明见解析
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、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)根据等比数列定义证明即可,再应用通项公式计算求解;
(2)根据等差数列通项公式基本量运算求解;
(3)应用裂项相消计算证明.
【详解】(1),,即,
又,所以数列为以6为首项,以3为公比的等比数列,
故
(2)由(1)知,,所以,
所以数列为等差数列,且公差为2所以,
即,所以.
(3)因为,
所以
.
2.(2025·广东广州·三模)已知数列满足,,且对任意的,,都有.
(1)设,求证:数列是等差数列,并求出其的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,求的前n项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、利用定义求等差数列通项公式、由递推关系证明数列是等差数列、裂项相消法求和
【分析】(1)由先求,根据等差数列的定义验证是否为不变的常数即可验证;
(2)由(1)有,利用累加法即可求解;
(3)由有,利用裂项相消法即可求解.
【详解】(1)由有,
所以,又,,解得,
又因为,即,
所以数列是以公差为3,首项为的等差数列,
所以,
(2)由(1)有,
所以,
上式相加有,
所以,
所以;
(3)由(2)有,
所以,
所以
,
所以.
3.(2025·江苏苏州·三模)已知数列的前项和为,.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1),
(2)
【难度】0.65
【知识点】求等差数列前n项和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)将和及的值分别代入,计算即可求出;
(2)利用与的关系得到,再按照等差数列的定义证明是以为首项,18为公差的等差数列,再求即可.
【详解】(1)因为,
所以当时,
,
因为,所以解得;
当时,
,
,解得.
(2)因为①,
所以②,
所以②—①可得,时,上式也成立,
所以用代换可得,
所以,
这说明数列是以
为首项,18为公差的等差数列.
所以.
4.(2025·河南·模拟预测)已知数列满足.
(1)若,求的值.
(2)若,证明:.
(3)若,设,证明:
【答案】(1)98
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、等比数列通项公式的基本量计算、裂项相消法求和
【分析】(1)结合题设,直接求解即可;
(2)由题设可得,由等差数列的前项和公式可得,再结合裂项相消法求证即可;
(3)结合题设可得,,可得,进而求证即可.
【详解】(1)由题可知,
则.
(2)证明:因为,
所以,
则,
则.
(3)证明:由,可得,
又,则,
则,则.
因为,所以
.
【题型七: 同除构造等差数列 】
1.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,若,证明:数列为等比数列.
【答案】证明见解析
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、由定义判定等比数列、由递推关系证明等比数列、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据数列递推式可得当时,,结合等比数列定义知是等比数列,得,进而证得为等差数列并求得的表达式,从而得的表达式,利用等比数列定义即可证明结论.
【详解】证明 由可得时,,
,则;
当时,,
即,故,
又因为,
所以,故是等比数列;
所以,
所以,即为等差数列,首项为,公差为,
所以,即,
所以,则,
又,
所以数列是首项为,公比为2的等比数列.
2.(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】
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、由递推关系证明等比数列、利用an与sn关系求通项或项
【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.
3.(24-25高三下·河南信阳·阶段练习)已知数列的前n项和为,,.
(1)求证:数列是等差数列.
(2)设,数列的前n项和为,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)由,根据,得到,两边同除以,得到,结合等差数列的定义,即可得证;
(2)由(1)求得,得到,利用乘公比错位相减法求和,即可求得.
【详解】(1)证明:因为,可得,所以,
两边同除以,可得,即,
又因为,可得,所以数列是首项为,公差为1的等差数列.
(2)由(1)可得,所以,可得,
所以,
则.
两式相减,可得
,
所以.
4.(2025·福建泉州·模拟预测)已知数列的前项和为,,且.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)设,求数列的前项和;
(3)在(2)的条件下,中是否存在三项构成等差数列?若存在,求满足条件的三项;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)不存在,理由见解析
【难度】0.65
【知识点】验证是否为等差数列中的项、由递推关系证明数列是等差数列、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)根据等差数列的定义证明即可;
(2)首先求得,然后结合分组求和法以及错位相减法即可求解;
(3)利用反证法,假设存在导出矛盾即可说明不存在.
【详解】(1)由已知,
,
所以数列为首项,公差的等差数列.
(2)由(1),且时,,
,也符合,所以
所以,
所以,
因为,
所以,
,所以,
记数列的前项和为,
则,
,
所以,
所以.
(3)不存在,显然数列为递增数列,
若存在正整数,使得成等差数列,不妨设,
则,
即,
因为,所以,显然不成立,
所以数列中不存在不同的三项构成等差数列.
5.(24-25高二下·广东广州·期中)已知数列的前项和为,且
(1)求,并证明数列是等差数列;
(2)求数列的前项和为
(3)若,求正整数的所有取值.
【答案】(1),证明见解析
(2)
(3)可取1,2,3
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、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)将代入即可得出.当时,由化简得出,根据定义法即可证明;
(2)由(1)得出,利用错位相减法即可得出;
(3)由(1)(2)得出,则.代入不等式化简可得出.构造函数,根据函数的单调性以及函数值,即可得出答案.
【详解】(1)当时,有,解得.
当时,有,
,
作差可得,
所以有,
所以有.
又,
所以数列为以为首项,为公差的等差数列,
所以.
(2)由(1)可知,,则.
所以,,
则,
作差可得,
,
所以,.
(3)由(1)(2)可知,,.
所以,,.
由可得,,
整理可得.
令,
易知在上单调递增,在上单调递增,
所以,在上单调递增.
又,
,,,
所以,当时,有,
即在时不成立.
所以可取1,2,3.
6.(2025·福建龙岩·二模)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).
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、构造法求数列通项
【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,
.
7.(24-25高二下·广东深圳·期中)已知数列满足,.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前项和;
(3)是否存在正整数m、n (m<n),使得?若存在,请找出所有满足条件的m、n,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)存在,
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)由等差数列的定义即可证明;
(2)由错位相减法代入计算,即可得到结果;
(3)根据题意,计算即可得到结果.
【详解】(1)证明:根据条件可得,
,
数列是以为首项,1为公差为等差数列.
(2) 数列为以为首项,1为公差的等差数列,
,
,
①,
②,
①-②得:,
.
(3),
当时 ,
当时 ,
当时 ,
又,即 ,
当且仅当时,有.
【题型八: 和常数构造等比数列求数列通项 】
1.(24-25高二下·四川绵阳·期中)已知数列,若,且.
(1)证明数列是等比数列,并求出的通项公式;
(2)若,且数列的前项和为,求;
(3)若,且数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)证明见解析
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和、构造法求数列通项、数列不等式恒成立问题
【分析】(1)先对变形得到,结合的值确定是等比数列,进而求出.
(2)由(1)得出表达式,再对裂项,通过裂项相消求出.
(3)同样由(1)得到表达式并裂项,用裂项相消求,根据单调性和范围确定范围.
【详解】(1)因为,所以,又,所以,
所以是以为首项、为公比的等比数列,所以,则.
(2)由(1)可得,
所以
所以
(3)由(1)可得
易知在上单调递增,且恒成立,所以
故得证.
2.(24-25高二下·四川成都·期中)已知在数列中,首项,且满足,数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)证明是等差数列,并求其通项公式;
(3)令,记的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
(3)
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、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
【分析】(1)根据等比数列通项公式计算求解;
(2)应用 求出通项,再应用等差数列定义证明;
(3)应用错位相减法计算求解.
【详解】(1),
,
是首项为2,公比为2的等比数列,
,即;
(2)由,
当时,,
当时,,
也满足,
,
当时,,
数列是以1为首项,2为公差的等差数列;
(3),
,
①,
②,
①-②可得,
即,
.
3.(24-25高二下·江西南昌·期中)已知数列满足,,数列的各项均为正数且前项和满足.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列,的通项公式;
(3)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2),
(3)
【难度】0.65
【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、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)由递推关系式变形及等比数列的定义得证;
(2)由(1)可得,再由的关系求出数列为等差数列,即可得出;
(3)利用错位相减法求解即可.
【详解】(1),
又因为,
所以,
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.
因为,即,
当时,.
当时,由有:,
两式相减得,
,即,
所以(),
所以数列是以1为首项,以2为公差的等差数列.
所以,.
(3)由题意,
所以①,
②,
①-②得:
,
所以.
【题型九:和等比数列构造等比数列求通项 】
1.(2025·河北·二模)已知数列的前项和为,且.
(1)证明:是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明等比数列、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项
【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;
(2)由(1)可得的通项,利用错位相减法,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.
(2)由(1)知,.所以,
则,①
,②
—②有.
所以
【题型十:同除构造分式求通项 】
1.(2025·江苏南通·模拟预测)已知数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)记的前项和为,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明等比数列、求等比数列前n项和
【分析】(1)利用构造法可得,故可证数列是等比数列;
(2)结合(1)的结果求得的通项,由可证题设中的不等式.
【详解】(1)因为,故,若,则,
则依次有,与题设矛盾,故,故,
故,故,所以,
而,故,故,,
故为等比数列,且首项为,公比为.
(2)由(1)可得,故,
当时,;
当时,,
当时,有,
故,
因为,
所以,
综上,.
2.(2025·江苏南京·二模)已知数列中,,,,其前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】由递推数列研究数列的有关性质、利用定义求等差数列通项公式、构造法求数列通项、数列不等式恒成立问题
【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
3.(24-25高二下·云南昭通·期中)已知数列的首项,的前n项和为,且满足,则数列的通项公式为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由Sn求通项公式、利用an与sn关系求通项或项
【分析】利用构造法,可得数列是以1为首项,以为公差的等差数列,再利用等差数列的通项公式可求得,最后可由此求得.
【详解】因为,即,
所以,又,所以数列是以1为首项,以为公差的等差数列,
所以,,
当时,,
所以,
当时,也成立,所以,
故答案为:
4.(2025高三·全国·专题练习)已知非零数列的前项和为,且,,,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、由递推关系证明等比数列、写出等比数列的通项公式
【分析】由,得到,进而得到,得到数列为等比数列,结合等比数列的通项公式,进而求得的通项公式.
【详解】因为,
所以当时,,
又因为,可得,解得,
由,
可得,即,
则,即,所以,
又由,所以,可得,
所以数列为从第二项起,第二项为,公比为的等比数列,
则,可得,
经检验,满足上式,所以,即数列的通项公式为.
故答案为:.
【题型十一: 数列奇偶项问题 】
1.(24-25高二下·天津·期中)已知数列的前n项和为,且,,数列为等比数列且公比大于0,,
(1)求:数列和的通项公式
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
【难度】0.65
【知识点】等差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、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)结合题意由以及等差数列的基本量法可得数列的通项;由等比数列下标的性质可得的通项公式;
(2)奇数项利用等比数列的求和公式求解,偶数项和由裂项相消法求和,然后再相加可得.
【详解】(1)由可得,
当时,,
所以,整理可得,
又,所以,即,即公差
当时,,即,
所以数列的通项公式为;
设等比数列的公比为,
由,可得,即,
解得或(舍去),
所以.
(2)奇数项为,对应通项为,
所以,
偶数项为,令可得,
求和为,
所以数列的前项和.
2.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,对任意,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、基本不等式的恒成立问题、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)对任意的,由,得,两式作差推导出数列的奇数项、偶数项分别成以为公差的等差数列,求出、的值,对分奇数和偶数两种情况讨论,结合等差数列的通项公式可求得数列的通项公式;
(2)求出数列的通项公式,利用基本不等式求出的最小值,即可得出实数的取值范围.
【详解】(1)对任意的,由①,得②,
两式相减,可得,即,
所以,所以.
所以,数列的奇数项、偶数项分别成以为公差的等差数列,
在①式中,令,可得,令,可得,
所以当为奇数时,,
当为偶数时,,
综上所述,.
(2)因为,所以,
当时,.
可得,当且仅当,即时等号成立,
即的最小值为,所以,即的取值范围为.
3.(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】
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、求等比数列前n项和
【分析】由已知可得,可得,可得数列的奇数项,偶数项分别构成以4为公差的等差数列,进而可求得数列的通项公式,进而可得,可求得.
【详解】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
.
故答案为:.
4.(2025·河北廊坊·模拟预测)记为数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求.
【答案】(1);
(2).
【难度】0.65
【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)先由题设依次求得、和,进而结合等比数列定义求出和,从而得解;
(2)分奇数项和偶数项再结合错位相减法即可求解.
【详解】(1),
所以当时,,
且,
,
所以,所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以,所以,
所以;
(2)由(1),
所以
则,
所以
,
,
所以,,
所以
5.(2025·浙江嘉兴·三模)记为数列的前项和,已知,,数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为,若对任意,,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】分组(并项)法求和、数列求和的其他方法、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)首先求出,再利用数列通项公式与前项和的关系得到递推关系,因为,可求得数列为等差数列,由此可写出数列的通项公式;
(2)先写出数列的通项公式,再求出数列的前项和为,解法一是分部求和,解法二是分组求和,解法三直接从问题入手,构造新数列,求其最小值,则不大于其最小值,此即为恒成立,由此可得实数的取值范围.
【详解】(1)时,,解得或,因为,所以,
时,,得,
因为,所以,又,
故数列是首项为3,公差为2的等差数列,
所以数列的通项公式为;
(2)解法一:由,所以,
当为偶数时,
,
当为奇数时,
,
所以,
因为对任意的,成立,
所以,当为奇数时,即,所以,
不等号的右边可看作关于的二次函数,对称轴为,
因为为奇数,所以时,,则
当为偶数时,,所以,
同理可得,因为为偶数,所以时,,则,
综上,.
解法二:由,
当为偶数时,
.
当为奇数时,
,
所以(下同解法一)
解法三:因为对任意的,成立,
则,即求的最小值,令,
当为奇数时,
则,所以最小值一定在为奇数时取到,
当为奇数时,
,
当时,,当时,,
所以当为奇数时,,
则的最小值为,
所以.
【题型十二:和等差数列一起构造等比数列求数列通项 】
1.(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列满足,且,则( )
A.182 B.173 C.164 D.155
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、根据数列递推公式写出数列的项、求等差数列前n项和
【分析】根据题意,由累加法求出通项,进而求得答案.
【详解】因为,则,
,
,…,,
将这个式子相加,可得,
化简得,又,
,则.
故选:D.
【题型十三:累乘法 】
1.(24-25高二下·上海奉贤·阶段练习)已知数列 满足 ,则 的通项公式为
【答案】
【难度】0.65
【知识点】累乘法求数列通项、由递推关系式求通项公式
【分析】通过递推公式得到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.
【详解】已知,将换为,可得,
那么().
利用累乘法求(),
由()可得:
观察发现,约分后可得().
当时,,与已知相符.
所以,.
故答案为:,.
2.(24-25高二下·安徽·阶段练习)已知数列的前n项和为,若,则 .
【答案】2500
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、求等差数列前n项和
【分析】先化简已知条件得出数列是常数列,再计算求出通项公式,最后应用等差数列求和公式计算.
【详解】因为,
所以,所以数列是常数列,
因为,所以,
所以.
故答案为:2500.
3.(24-25高二下·四川绵阳·阶段练习)已知为数列的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)设数列的前n项的和为,,,求正整数的最小值.
【答案】(1)
(2)24
【难度】0.65
【知识点】数列不等式恒成立问题、利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和
【分析】(1)根据题意,当时,,两式相减,求得,结合累乘法,即可求得数列的通项公式;
(2)由(1)得,结合裂项相消法,求得,得到不等式,进而求得的最小值.
【详解】(1)解:当时,,因为,
两式相减,可得,
所以,可得,
又因为,,…,,
累乘得,所以.
(2)解:由(1)知,可得,
所以,
所以,解得,故的最小值为24.
【题型十四:因式分解求数列通项 】
1.(24-25高二下·江苏盐城·期中)已知各项均为正数的数列,其前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前项和;
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【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,消去,推得,再根据等差数列的定义即可求得通项;
(2)利用错位相减法即可求得.
【详解】(1)当时,由,解得,
由,得,
两式相减,得,即,
即.
因为数列各项均为正数,所以,所以
所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列.
因此,.
(2)由(1)得,
则
,
两式相减得
故.
2.(24-25高二下·黑龙江·阶段练习)正项数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和;
(3)在(2)的条件下,若对于任意正整数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】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)当时,,与题目式子联立化简得,从而,再求出,根据等差数列的定义求出通项公式即可;
(2)先求出,然后利用错位相减法求和即可;
(3)由题意得恒成立,设,进而得数列是递减数列,求出数列的最大值为,即可求解.
【详解】(1)当时,,
有,
整理得,又,有,
所以,
当时,,整理得,得(舍)或,
所以数列是等差数列,首项,公差为,,
因此数列的通项公式;
(2)由(1)知,
①
②
①—②得,
所以;
(3)若不等式恒成立,即,
等价于恒成立,
设,则有,
对,所以,即,
可知数列是递减数列,
数列的最大值为,所以,
因此实数的取值范围为.
3.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)已知各项均为正数的数列,其前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前项和;
(3)若,求数列的前项和为
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】错位相减法求和、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用的关系求递推公式,然后因式分解,结合已知可得为等差数列,然后可得通项公式;
(2)利用错位相减法求和即可;
(3)利用裂项相消法即可得解.
【详解】(1)当时,由,得,得,
由,得,两式相减,
得,即,
即.
因为数列各项均为正数,所以,所以
所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列.
因此,
(2)由(1)得,
,
则,
两式相减得
(3)由(1)知,所以.
所以.
所以
4.(24-25高三下·贵州贵阳·阶段练习)已知正项数列的前项和为,
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、错位相减法求和、特殊角的三角函数值
【分析】(1)由的关系,作差即可求解;
(2)通过和,得到,再由错位相减法即可求解.
【详解】(1)由,
得当时,.
两式相减得,
整理得,
,
∴.
当时,,解得(负值舍).
∴是以7为首项,4为公差的等差数列,
∴.
(2)当,时,;当,时,,
所以,
①,
②,
①减②得:
,
∴.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知正项数列的前项和为,且,求数列的通项公式.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项
【分析】由题意,当时,,结合,可得与的递推关系式,再求通项公式.
【详解】当时,,解得;当时,①,
又②,②-①得,
整理得,即,
也即,
又,所以,所以是以为首项,2为公差的等差数列,
所以.
【题型十五:求数列取值范围 】
1.(24-25高二下·湖北黄石·阶段练习)已知数列的前n项和为,且,在数列中,,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:数列为等比数列;
(3)求数列的前n项和,并证明.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3),证明见解析
【难度】0.65
【知识点】由定义判定等比数列、求等比数列前n项和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)根据的关系求数列通项公式;
(2)设,利用待定系数法求出,再由等比数列定义式证明即可;
(3)分组法求等比数列的和,再由奇偶性讨论,利用单调性得证.
【详解】(1)当时,,
当时,,
综上,
(2)∵,,,,
设,
∴
∴
∴是首项为,公比为的等比数列.
(3)由(2)知,
,
∴
n为奇数时,是递减数列,∴,
n为偶数时,是递增数列,.∴,
∴.
2.(2025·重庆·模拟预测)已知数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【难度】0.65
【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、构造法求数列通项
【分析】(1)首先可得是首项为,公比为的等比数列,即可求出,再由作差计算可得;
(2)由(1)可得,利用错位相减法求和即可.
【详解】(1)由,可得,
则,所以,
又,
所以是首项为,公比为的等比数列.
所以,则,
当时,,
当时,,时也适合,
所以.
(2)因为,
所以①,
则②,
所以①②得,
则,
所以.
因为,所以.
3.(24-25高二下·辽宁大连·期中)已知数列满足,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为.
①求;
②若,成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)① ;②
【难度】0.65
【知识点】错位相减法求和、构造法求数列通项、数列不等式恒成立问题
【分析】(1)根据给定的递推公式,利用构造法求出通项公式.
(2)①由(1)的结论,利用错位相减法求出前项和;②由①的结论,结合已知分离参数,构造新数列,利用不等式确定最大项即可.
【详解】(1)由,得,
因此数列是以为首项,3为公差的等差数列,,
所以数列的通项公式.
(2)①由(1)得,,
,
于是,
则,
,
所以.
②由,,得,
令,不妨设的第项取得最大值,
由,解得,即数列的最大值为,
所以,即的取值范围是.
4.(2025·山西朔州·模拟预测)已知数列的前项和满足.
(1)求的通项公式;
(2)若,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【难度】0.65
【知识点】确定数列中的最大(小)项、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)利用数列前项和与第项的关系求出通项公式.
(2)由(1)得,再分离参数并构造新数列,并求出数列的最小项即可.
【详解】(1)在数列中,,当时,,
而,不满足上式,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知,,不等式,
依题意,,不等式恒成立,令,
,由,得;由,得;
由,得,
因此,则当或时,,,
所以实数的取值范围是.
5.(2025·湖南·三模)已知是等差数列,且,,数列是等比数列,其前n项和为,且满足,其中.
(1)当时,求数列与数列的通项公式;
(2)在(1)的条件下,设数列的前n项和为,已知,证明:;
(3)当时,若数列满足(),且,若对任意正整数i,j(),恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)证明见解析
(3)
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、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)利用等差数列的通项公式求出的通项,根据等比数列的性质求出的通项;
(2)先对进行裂项,再通过裂项相消法求出,进而证明不等式;
(3)先求出,再利用累加法求出,最后根据不等式恒成立求出的取值范围.
【详解】(1)设等差数列的公差为,已知,,根据等差数列通项公式可得:
,即.
由可得,将其代入得:,
解得.把代入得.
所以.
当时, ①,
当时, ②.
①-②得:,即.
当时,,又,所以,解得.
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,则.
(2)已知,将其变形为:
.
则
.
因为,所以,则.
又
,
所以单调递增,.
综上,.
(3)当时, ③,
当时, ④.
③-④得:,即.
当时,,又,所以,解得.所以.
因为.
当时,
.
当时,也满足上式.
当为奇数时,单调递减,;
当为偶数时,单调递增,.
因为对任意正整数,恒成立,所以,即,又,解得.
所以,实数的取值范围是.
6.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)记数列的前项和为,已知
(1)求的通项公式.
(2)若数列满足,其前n项和为.
(ⅰ)求;
(ⅱ)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【难度】0.65
【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、数列不等式恒成立问题
【分析】(1)运用关系式,得到数列是等比数列,再由等比数列的基本量法求出通项即可;
(2)(ⅰ)由错位相减法求和即可;(ⅱ)将不等式变形后得恒成立,令,讨论数列的单调性求最小值即可;
【详解】(1),则,两个式子相减,化简得(),即(),
当时,有,即,
又,所以.
综上,可知是首项,公比为2的等比数列,
故的通项公式为.
(2)(ⅰ)由(1)得,
则,
可得,
所以,
所以.
(ⅱ)对任意恒成立,
即,整理得恒成立.
令,则,
当时,,
当时,,
当时,,
所以,即的最小值为,
综上,,即实数的取值范围是.
7.(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;
(2)设,是数列的前n项和,若对任意的,恒成立,其中是实数,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】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)当时,由题可得,两式相减得,据此可得通项公式;
(2)由(1)结合错位相减法可得,则,然后由单调性可得答案.
【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
(2)
,相减得
所以,则
从而恒成立.即
令,
则当为奇数时,随着n增大而减小,当为偶数时,随着n增大而增大,
又注意到,则
所以,从而
8.(24-25高二下·辽宁·期中)已知数列的各项均为正整数,其前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,数列的前n项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见详解
【难度】0.65
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、求等差数列前n项和、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用与关系可证得数列为等差数列,利用等差数列通项公式可求得结果;
(2)由(1)得,利用裂项相消法求和,得证.
【详解】(1)由,当时,,
两式相减得,整理得,
又数列的各项均为正整数,则,即,,
又,解得,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,
所以的通项公式为.
(2)由(1)可知,所以,
所以.
9.(2025·广西南宁·三模)已知正项数列的前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)对,将数列中不大于的项的个数记为.若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、求等比数列前n项和、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)首先解出,再降次作差因式分解得,则,再利用等差数列通项公式即可;
(2)先求出,再利用等比数列求和公式即可得,解出即可.
【详解】(1)当时,,得,所以.
当时,
联立,两式相减可得:
,化简得,
因为,所以,
故数列是以,公差的等差数列,所以;
(2)由,得,即,
,
是以4为首项,8为公比的等比数列,
所以.
因为,即,即,
所以.
10.(24-25高二下·安徽阜阳·期中)已知正项数列满足,且().
(1)求的通项公式;
(2)设数列{}的前n项和为,是否存在p、q,使得恒成立?若存在,求出p,q的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在.
【难度】0.65
【知识点】求等比数列前n项和、错位相减法求和、构造法求数列通项、数列不等式能成立(有解)问题
【分析】(1)根据已知可得,进而有,写出通项公式,即可得;
(2)由(1)得,应用错位相减法、等比数列前n项和公式求得,进而有恒成立,即可得结论并求出参数值.
【详解】(1)∵,
∴,则,
∴,又数列为正项数列,
∴,即,
∴数列是以为首项,为公差的等差数列,
∴,则;
(2)∵,则,
故
∴,
则,故恒成立,
∴,解得,
∴存在满足条件.
11.(2025·全国·一模)设数列满足.
(1)求并证明:;
(2)证明:
【答案】(1);证明见解析
(2)证明见解析
【难度】0.65
【知识点】累加法求数列通项、根据数列递推公式写出数列的项、由递推关系式求通项公式
【分析】(1)根据已知递推公式得出是常数列,再计算化简证明;
(2)根据单调性结合累加法计算证明即可.
【详解】(1)因为数列满足,
所以,,
所以,
所以是常数列,所以,
所以;
(2)因为,所以,所以,
因为都大于零,所以可逐步推出,
所以,所以是单调增数列,
所以,
所以,,
即,
以上个式子累加计算得,所以,
所以,,
所以,所以.
12.(2025高三·全国·专题练习)已知数列 的前 项和 满足 ,且 .
(1)证明数列为等差数列,并求的通项公式;
(2)设 为数列的前项和,求使成立的最小正整数的值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和、判断等差数列
【分析】(1)因为,构造,两式相减,可证为等差数列,再求,可得的通项公式.
(2)利用裂项求和法求数列的前项和,再解不等式即可.
【详解】(1)因为①,
当时,②,
由①②可得:,
化简可得,,
即,,
又,当时,,解得,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
且.
(2)
因为
所以,
则
,
由可得,化简可得,解得,
所以使成立的最小正整数的值为.
13.(24-25高三下·江苏南京·开学考试)设数列的前项和满足:.
(1)求数列的通项;
(2)设数列的前项和为,若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、错位相减法求和
【分析】(1)利用与的关系可得,解得,再根据等差数列的定义求解即可;
(2)利用错位相减法求出,再结合一元二次函数的图象和性质求解即可.
【详解】(1)由可得当时,,
所以,解得,
所以,
又,解得,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,解得,
当时,满足,
故.
(2)由(1)可得,
所以①,
②,
①②得,
所以,
若,即,
整理得对恒成立,
当时,恒成立,
当时,对于一元二次方程在处取得最小值,
所以只需即可,解得,
综上实数的取值范围为.
【题型十六: 数列比大小 】
1.(2024·四川攀枝花·一模)各项均为正数的数列的前n项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)设是数列的前n项和,是数列的前m项和,当时,试比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、求等比数列前n项和、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)首先根据,再结合公式,从而降次化简为,再消去和,即可证明数列是等差数列,求通项公式;
(2)根据(1)的结果,分别求和,再比较大小.
【详解】(1)由,得时,
两式相减得:,即
数列的各项均为正数,
时,
两式相减得:
数列的各项均为正数.
由,可得
由,可得
,即数列是以1为首项,1为公差的等差数列,故
(2)由(1)得,则
所以
由(1)得
所以
当时,,故,从而
2.(2025·湖南·三模)已知数列满足,数列满足,且.
(1)求的通项公式;
(2)求的通项公式;
(3)将中的项按从小到大的顺序插入中,且在任意的之间插入项,从而构成一个新数列,设的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
(3)12182
【难度】0.65
【知识点】由递推关系式求通项公式、分组(并项)法求和、构造法求数列通项、定义法求数列通项
【分析】(1)构造数列为等比数列,通过等比数列通项公式即可求的通项公式;
(2)易知是常数列,即可求的通项公式;
(3)根据新数列的形成规则,判断其前100项中数列,分别有多少项,再分组求和可求.
【详解】(1)由可得,又,
所以是以4为首项,2为公比的等比数列,
所以,即.
(2)方法一:由已知得,所以,
所以,又,
等式两边同时相乘,可得,
得,该式对也成立.
故.
方法二:由可知是常数列,
所以,
即.
(3)设在的前100项中,来自的有项.
若第100项来自,则应有,
整理可得,该方程没有正整数解,不满足题意.
若第100项来自,则应有,整理可得.
易知在时单调递增,
当时,,不满足题意,当时,,满足题意,
故,所以的前100项中有10项来自,有90项来自,
所以.
【题型十七:组成新的数列问题 】
1.(2025·安徽芜湖·二模)已知数列的前n项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)保持的各项顺序不变,在和之间插入k个1,使它们与数列的项组成一个新的数列,记的前n项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】分组(并项)法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)借助与的关系计算可得,再利用等比数列定义计算即可得;
(2)由题意可得,数列的其余项为1,则可借助分组求和计算即可得解.
【详解】(1)由,得,
则,即,
又,满足,所以,
所以是首项是,公比为的等比数列,故;
(2)由题知,数列的其余项为1,
则
.
【题型十八:新定义问题 】
1.(24-25高二下·四川达州·期中)设数列的前项和为,且,数列满足,数列满足,其中.
(1)证明:为等差数列,求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)表示不超过实数的最大整数,求.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和、由递推关系证明数列是等差数列
【分析】(1)令可得出的值,当时,由可得,两式作差可得,变形得出,结合等差数列的定义可证得结论成立,再利用等差数列的通项公式可得出数列的通项公式;
(2)计算得出,利用裂项相消法可求得;
(3)由放缩法得出,可求出的取值范围,即得出的值.
【详解】(1)因为数列的前项和为,且,
当时,,则,
当时,由可得,
上述两个等式作差可得,所以,
等式两边同时除以可得,
所以数列是以为首项,公差为的等差数列,
故,所以.
(2)因为
,
所以,.
故数列的前项和.
(3)因为,
因为,
所以,
,
,
所以,故.
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$