内容正文:
专题01 等差数列与等比数列
目录
A题型建模・专项突破
题型一、等差(比)数列基本量计算 1
题型二、等差(比)数列角标和性质 4
题型三、等差(比)数列最大(小)项 6
题型四、等差(比)数列前项和片段和性质 9
题型五、两个等差数列前项和之比问题 11
题型六、求等差数列前项和最值 13
题型七、等比数列奇、偶项和 17
题型八、含绝对值等差数列前项和 20
B综合攻坚・能力跃升
题型一、等差(比)数列基本量计算
1.记为等差数列的前n项和,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,列式求出数列的首项和公差,进而求出通项公式和前n项和公式.
【详解】设等差数列的公差为,由,得,解得,
所以,,ABC错误,D正确.
故选:D
2.已知等差数列的前项和为,则( )
A.7 B.9 C.11 D.13
【答案】C
【分析】先由题设结合等差数列分段和性质求出,再由即可计算求解.
【详解】设等差数列的公差为d,则由题,
所以.
故选:C
3.记为等比数列的前n项和.若,,则( )
A.39 B.156 C. D.
【答案】D
【分析】利用等比数列通项公式基本量计算出,利用等比数列求和公式得到答案.
【详解】设等比数列的公比为,
由,得,所以,
又因为,所以,所以.
故选:D
4.在等比数列中,,,则( )
A.2 B.4 C.5 D.8
【答案】D
【分析】利用等比数列的项的性质和通项的基本量运算即得.
【详解】因为等比数列,故,解得,
又,解得,
设数列的公比为,则,故.
故选:D.
5.已知为等差数列.
(1)若,求的值.
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列求和公式及等差数列的性质直接可得解;
(2)根据等差数列的性质及等差数列通项公式直接计算即可.
【详解】(1)由已知数列为等差数列,
则,
解得;
(2)由已知,
则,
又,
解得,,
所以.
6.已知数列的前n项和为.
(1)若是等差数列,且,求;
(2)若是等比数列,且,3,成等差数列,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设的公差为d,利用等差数列前n项和的基本量运算求出,然后代入等差数列通项公式求解即可;
(2)设的公比为q,利用等差中项性质求得,然后利用等比数列前n项和公式求解即可.
【详解】(1)设的公差为d,由,得,解得,
所以.
(2)设的公比为q,则,因为,3,成等差数列,
所以,即,解得,所以.
7.在等差数列中,.
(1)求;
(2)记等差数列的前项和为,求时的值.
【答案】(1)
(2)1或
【分析】(1)由题意求出数列的通项公式,即可求解;
(2)利用等差数列前项求和公式得,从而可求解.
【详解】(1)由,所以公差,
所以,所以.
(2)由(1)可得,
当时,即,
即,解得或.
故当时,为或.
8.在等比数列中,
(1)若,,且,求;
(2)若,,,求和n;
(3)若,,求和公比q.
【答案】(1);
(2),;
(3)或.
【分析】(1)利用等比数列通项公式列式求出公比,再其前7项和;
(2)利用等比数列前项和公式及通项公式列式求解;
(3)利用给定条件,列出方程组并求解即得.
【详解】(1)等比数列中,,,
则,即,而,解得,
所以.
(2)在等比数列中,,则,解得,
又,得,即,所以.
(3)由,,得,即,又,
于是,解得或.
题型二、等差(比)数列角标和性质
9.已知等差数列前9项的和等于前4项的和,若,则( )
A.11 B.13 C.15 D.17
【答案】A
【分析】由等差数列的性质求解即可.
【详解】由,得,则,所以,
又,所以.
故选:A.
10.记等差数列的前n项和为,,则( )
A.40 B.20 C.25 D.30
【答案】C
【分析】根据题意,利用等差数列的性质,求得,结合,即可求解.
【详解】由等差数列的前n项和为,且,可得,解得,
又由.
故选:C.
11.等差数列的前项和为,若,则( )
A.18 B.24 C.12 D.32
【答案】C
【分析】根据等差数列的求和公式及性质求解即可.
【详解】因为,
所以,
根据等差数列下标和性质,
所以.
故选:C.
12.已知等差数列 的前n项和为 若 则
【答案】30
【分析】根据题意可求出,进而可求
【详解】由题意 则
所以
故答案为:30
13.在等比数列中,若,则 .
【答案】128
【分析】利用等比数列的性质可求出、,进而求出,再次利用等比数列的性质进行求解即可.
【详解】,,
又,,
又.
考虑最后结果为正,不妨设每项均为正数,,.
故答案为:128
14.已知等比数列的公比,且,则 .
【答案】
【分析】根据等比数列的性质,得到,结合三角函数的诱导公式,即可求解.
【详解】由等比数列的公比,且,
则
,
所以.
故答案为:.
15.若正项等比数列满足,则 .
【答案】5
【分析】根据等比数列项的性质计算化简结合对数运算求解.
【详解】正项等比数列满足,
则.
故答案为:5.
16.若等比数列的各项均为正数,且,则 .
【答案】
【分析】根据等比数列的性质求解.
【详解】因为是等比数列,所以,即.
所以.
故答案为:
题型三、等差(比)数列最大(小)项
17.在数列中,,则的最大值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】把通项公式进行配方,求出最大值,要注意.
【详解】,当或时,最大,
所以,故本题选A.
【点睛】本题考查了数列的最大项问题.
18.已知等差数列的前项和为,若,公差,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题设写出等差数列通项公式得,利用单调性得时,时,即有时最小,进而求最小值.
【详解】由题设,令,可得,
又,故时,时,
所以时最小,即最小为.
故选:C
19.已知首项为1的等比数列的各项均为正数,且,,成等差数列,若恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据题意得到,根据题意得到,再利用对勾函数的性质求解即可.
【详解】因为,,成等差数列,所以,
又因为的首项为1,各项均为正数的等比数列,
所以,解得或(舍去),所以.
若恒成立,所以.
设,令,解得,
所以在为减函数,在为增函数.
而当时,即时,,
所以当时,即时,取得最小值为,
所以.
故选:B
20.在等比数列中,公比为q,其前n项积为,并且满足,,,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C.的值是中最大的 D.使成立的最大自然数n等于4046
【答案】C
【分析】分析条件可得数列为递减数列,选项A正确;根据等比数列的性质可得选项B正确;根据可得选项C错误;根据,可得选项D正确.
【详解】∵,∴,∴.
∵,∴,即一个大于1,一个小于1,
∵,∴数列为递减数列,故,即,选项A正确.
,选项B正确.
,选项C错误.
,
,选项D正确.
故选:C.
21.已知等比数列满足,公比,且,,则当最小时,( )
A.1012 B.1013 C.2022 D.2023
【答案】A
【分析】根据题意结合等比数列的性质可推得以及,即可判断数列的增减性以及项与1的大小关系,由此即可求得答案.
【详解】由题意知,故,
则,即,
结合等比数列满足,公比,可知,
由,得,
即得,故,即,
由此可得,
故当最小时,,
故选:A
22.已知为等差数列的前项和,且,,则当取最大值时,的值为 .
【答案】7
【分析】根据条件,由等差数列通项公式及求和公式求得首项和公差,从而变成函数问题,找到最大值.
【详解】方法一:设数列的公差为,则由题意得,解得
则.又,∴当时,取得最大值.
方法二:设等差数列的公差为.∵,∴,
∴,解得,
则,
令
解得,又,
∴,即数列的前7项为正数,从第8项起各项均为负数,
故当取得最大值时,.
故答案为:7.
题型四、等差(比)数列前项和片段和性质
23.已知等比数列的前项和为,若,则( )
A.56 B.105 C.112 D.189
【答案】B
【分析】根据等比数列性质得,结合基本量运算计算求解.
【详解】因为成等比数列,
即成等比数列,所以,解得,
又,所以,解得.
故选:B.
24.已知等差数列的前项和为,且,则( )
A.8 B.10 C.12 D.16
【答案】C
【分析】根据等差数列前项和的性质,得到等差数列,求出结果即可.
【详解】因为是等差数列,所以也是等差数列,
所以,即,解得.
故选:C.
25.已知等差数列的前项和为,若,,则( )
A.36 B.48 C.60 D.120
【答案】B
【分析】根据等差数列片段和的性质及等差中项的性质求.
【详解】由等差数列片段和的性质,,,,成等差数列,
故,则.
故选:B
26.在等差数列中,为其前项和,若,,则的值为 .
【答案】30
【分析】由等差数列前项和性质可得,,也是等差数列,运算即可.
【详解】由题意,得,,也是等差数列,
即,
又,,所以,解得.
故答案为:30
27.等比数列的前项和记为,若,,,则 .
【答案】219
【分析】由求得,从而可得答案.
【详解】设数列的首项为,公比为.
因为,所以,
因为,所以,所以.
所以,
所以.
于是.
故答案为:219.
28.已知等比数列的前n项和为,则 .
【答案】585
【分析】根据等比数列前n项和的性质即可求解.
【详解】由题可知成等比数列,
则,
所以
故答案为:
29.设是等比数列的前项和,若,则 .
【答案】28
【分析】由题意知成等比数列,结合等比数列的定义即可求解.
【详解】由题意知成等比数列,且公比为,
所以,
所以.
故答案为:28.
题型五、两个等差数列前项和之比问题
30.已知数列和都是等差数列,且前项和分别为,,若,则 .
【答案】
【分析】由题可设,,然后表示出即可求解.
【详解】数列、为等差数列,且 ,
可设,,
则,
所以.
故答案为:.
31.已知等差数列,的前n项和分别为,,若,则 .
【答案】
【分析】利用等差数列的性质得,又,利用即可求解.
【详解】由题意得,
所以,又,
所以,
故答案为:.
32.等差数列,的前n项和分别为,,已知,则的值为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用等差数列性质,结合前n项和公式列式计算即得.
【详解】在等差数列中,,
在等差数列中,同理,而,
所以.
故答案为:
33.已知数列和都是等差数列,且前n项和分别为,,若,则 .
【答案】
【分析】利用等比数列的前n项和的特征设出,的表示式,再将所求项的比式拼凑成和的比式,赋值代入化简即得.
【详解】因数列和都是等差数列,且前n项和分别为,,
由,可设,,
则,
.
故答案为:.
34.记等差数列的前项和分别为.若,则 .
【答案】
【分析】设,在根据得出的关系,进而求得.
【详解】设,
则.
故,则,且.
故,
则.
故答案为:.
35.已知等差数列和的前n项和分别为和,且,则 .
【答案】
【分析】根据设出的二次形式,由此求得,即可化简得到结果.
【详解】因为等差数列和的前n项和分别为和,
故可设,
所以,
所以.
故答案为:.
题型六、求等差数列前项和最值
36.已知等差数列的前项和为,若,且,则的最大值为 .
【答案】
【分析】由等差数列前项和的性质可得公差,再利用二次函数性质可求最大值.
【详解】设等差数列的公差为,,
,
解得,,
所以当时,取得最大值为.
故答案为:.
37.设等差数列的前项和为,,,当 时,最小.
【答案】3
【分析】由已知条件先求公差,再根据等差数列求和公式写出结合二次函数求出时最小.
【详解】因为数列为等差数列,设公差为,所以,所以,
由等差数列的求和公式可知,,易知当时最小.
故答案为:3
38.已知是公差不为0的等差数列的前项和,数列是等差数列,.若,记是数列的前项和,则的最小值为 .
【答案】
【分析】设出公差,表达出,从而得到,得到,当时,,当时,,当时,,从而求出的最小值.
【详解】设数列的公差为,
则,
,
因为数列是等差数列,所以或,故或(舍去),
解得,
,
当时,,当时,,当时,,
所以当或5时,取得最小值,最小值为.
故答案为:
39.等差数列的前项和为,已知,,当最大时,的值是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用等差数列性质求出公差,确定数列单调性即可求解.
【详解】令等差数列公差为,由,得,
则,解得,,
显然数列是递减数列,由,得,即数列前6项都为正,从第7项起为负,
所以最大时,的值是6.
故答案为:6
40.已知等差数列中,,公差,前项和为,若,则取得最大值时,的值为 .
【答案】7
【分析】根据可得,结合可得的公差,进一步可知当时,,当时,,从而可确定取得最大值时所对应的值.
【详解】因为是等差数列,且,
所以,
即,
又,,
,又,故,
所以当时,,当时,,
所以取得最大值时,的值为7.
故答案为:7.
41.已知数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列的前项的积为,且,求的最大值.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据,得出为首项为2,公比为2的等比数列,求出通项公式;
(2),求出,由函数单调性知,只需求出的最大值,配方得到其最大值,得到答案.
【详解】(1)①,
当时,,解得,
当时,②,式子①-②得
,即,
故为首项为2,公比为2的等比数列,
所以;
(2),
所以,
因为在R上单调递增,
所以只需求出的最大值,
其中,
又,所以当或时,取得最大值,
最大值为,
所以的最大值为.
42.已知数列为等差数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)是数列中的项吗?如果是,是第几项?如果不是,请说明理由;
(3)求数列前项和的最大值.
【答案】(1)
(2)不是,理由见解析
(3)
【分析】(1)由等差数列的通项公式可得,求解即可;
(2)令,求解可得结论;
(3)法1,利用数列的前项和公式可求最大值.法2,因为,所以数列单调递减,令,求解可求得最大值.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
因为数列为等差数列,且,,则,
解得,,
所以,.
(2)令,得,
又,故不是数列的项.
(3)设数列的前项和为,
法1:,
所以当时,取最大值,最大值为.
法2:因为,所以数列单调递减,
令,得,
又由,故前项均为正数,且,
所以前项和最大,.
题型七、等比数列奇、偶项和
43.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( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据等比数列的性质得到奇数项为,偶数项为,得到等比数列的公比q的值,然后用等比数列的前n项和的公式求出n即可.
【详解】因为等比数列有项,则奇数项有项,偶数项有项,设公比为,
得到奇数项为,
偶数项为,整体代入得,
所以前项的和为,解得.
故选:B
44.已知一个等比数列的项数是是偶数,其奇数项之和1011,偶数项之和为2022,则这个数列的公比为( ).
A.8 B. C.4 D.2
【答案】D
【分析】设该等比数列为,其项数为项,公比为,利用等比数列的求和公式表示出奇数项之和与偶数项之和,两式相除即可求解.
【详解】设该等比数列为,其项数为项,公比为,
由题意易知,
设奇数项之和为,偶数项之和为,
易知奇数项组成的数列是首项为,公比为的等比数列,
偶数项组成的数列是首项为,公比为的等比数列,
则,,
所以,即.
所以这个数列的公比为2.
故选:D.
45.已知数列的前项和,则数列的前10项中所有奇数项之和与所有偶数项之和的比为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】由和等比数列的前n项和可得答案.
【详解】当时,,又,
即前10项分别为,
所以数列的前10项中,,所以,
故选:C.
46.等比数列的首项为2,项数为奇数,其奇数项之和为,偶数项之和为,则这个等比数列的公比q= .
【答案】/0.5
【分析】设数列共有项,根据等比数列的性质得出奇偶项的和之间的关系,即可求得答案.
【详解】设数列共有项,
由题意得,,
则,
解得,
故答案为:
47.已知等比数列的公比,且,则 .
【答案】120
【分析】在等比数列中,若项数为,则,结合所求,化简计算,即可得答案.
【详解】因为在等比数列中,若项数为,则,
所以
.
故答案为:120
48.(1)在等比数列中,已知,求;
(2)一个等比数列的首项是,项数是偶数,其奇数项的和为,偶数项的和为,求此数列的公比和项数.
【答案】(1);(2)公比为,项数为.
【分析】(1)由等比数列片段和数列的性质可求;
(2)设该等比数列有项,由偶数项和与奇数项和之比得公比,再由前项和为,利用公式法得方程解即可.
【详解】(1)∵为等比数列,由知数列的公比不等于,
也成等比数列,
,则,
;
(2)设等比数列的公比为,项数为.
记,,
则
,则,
根据,得,解得.
此数列的公比为,项数为.
题型八、含绝对值等差数列前项和
49.在等差数列中,,,的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出等差数列的公差和首项,即可求得通项公式;
(2)判断数列的项的正负情况,讨论的取值,结合等差数列的前项和公式,即可求得答案.
【详解】(1)由题意知在等差数列中,,,设公差为,
则,则,
故,故通项公式.
(2),由,得,
即时有,时有,
若,,
若时,
,
综合上述,.
50.已知等差数列,前项和为,又.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意列方程组求解首项和公差,即可求得答案;
(2)由(1)可得的表达式,讨论和,结合等差数列的前n项和公式,即可求得答案.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,由于,
则,解得,
故;
(2)由(1)可知,
当时,,
则;
当时,,
则,
故.
51.已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)应用等差数列的通项公式及前n项和公式求基本量,进而写出通项公式;
(2)根据的符号,讨论、,结合等差数列前n项和公式求.
【详解】(1)设等差数列的公差为,又,,
所以,解得,,
所以.
(2)由(1)知,
当时,,则;
当时,,则,
当时,,
当时,.
综上,.
52.在等差数列中,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据,利用等差数列的通项公式求解;
(2)由(1)得到,令,得,则当时,,当时,,利用等差数列的前项和公式求解即可.
【详解】(1)设公差为,
∵,
∴,
∴,.
(2)设数列的前项和为,
则由(1)可得,,.
由(1)知,令,得,
∴当时,;当时,,
则,
所以.
53.已知公差为整数的等差数列,其前项和为,若,,.
(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,结合前项和公式及等差数列性质可得,由此求出公差的范围即可求得公差得解.
(2)由数列的特性,结合等差数列前项和公式分段求和即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,,
,解得,则,
所以的通项公式为.
(2)由(1)知,,,,
则数列是递减等差数列,前49项均为正,从第50项起为负,
当时,,
当时,,
所以.
1.北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则中下两层共有扇面形石板( )
z
A.2699块 B.3474块 C.3402块 D.2997块
【答案】D
【分析】第n环天石心块数为,上层共有n环,则是以9为首项,9为公差的等差数列,设为的前n项和,由题意可得,解方程即可得到n,进而求得答案.
【详解】设第n环天石心块数为,上层共有n环,为的前n项和,
则是首项为9,公差为9的等差数列,,,
上层、中层、下层的块数分别为,
由下层比中层多729块,得,
即,解得,
所以中下两层共有扇面形石板(块).
故选:D
2.已知数列的前项和为,则“,”是“数列为等差数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】由于为等差数列,再结合等差数列的通项公式分别证明充分性和必要性.
【详解】为等差数列.
充分性:设数列的公差为,则,
所以,
两式相减得,,
又,
所以为常数,所以为等差数列;
必要性:由为等差数列,设公差为,
则,
于是为常数,
所以为等差数列.
故选:C.
3.设是以2为首项,1为公差的等差数列,是1为首项,2为公比的等比数列,记,则中不超过2025的项的个数为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】C
【分析】根据等差数列和等比数列的通项公式的概念,写出数列通项公式,进而写出的通项公式,根据等比数列的前项和,求出,判断不超过2025的项的个数.
【详解】已知是以2为首项,1为公差的等差数列,则,
是1为首项,2为公比的等比数列,则,
所以,
则,
可知,,
所以不超过2025的项有10个.
故选:C.
4.已知公差为的等差数列满足,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化简可得,设代入化简可得,由,解不等式即可求出答案.
【详解】因为,所以,
设,所以,所以,
解得:,因为,所以,
所以,整理可得:,
因为,
所以,则,解得:,
故选:A.
5.在正项等比数列中,,,记,若取最大值时,则n的值为( )
A.3 B.4 C.3或4 D.4或5
【答案】C
【分析】利用已知条件求出公比q,再表示,化简求出最值即可.
【详解】,解得或,
∵数列是正项等比数列,,
令,则时,取得最大值.
又∵,或时,取得最大值,此时最大.
故选:C
6.已知数列的前项和为,且,设,,若数列是递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意得,进一步有,结合恒成立,可得恒成立,从而即可得解.
【详解】由题意,所以,解得,
而,
从而,所以,
所以是以为首项、2为公比的等比数列,
所以,解得,
所以,
若数列是递增数列,则当且仅当恒成立,
所以恒成立,
所以恒成立,所以,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
7.已知数列的前项和为,且,,数列满足,记的前项和为,若恒成立,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用数列的递推关系求得,进而得,再利用裂项相消法求得,通过函数的单调性和有界性得到,即可求得的最小值.
【详解】因为 ,①
当时,,∵,∴;
当时,,②
①②两式相减得,整理,得
∴,又,
∴数列是首项为,公比为的等比数列.
∴,∴.
∴.
∴.
对于,,,
所以.
由恒成立,得.
故选:D.
8.数列满足,对于任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造等比数列得,由题意对于任意的恒成立,故只需求出即可.
【详解】由题意令,所以,对比,可得,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,
所以,
对于任意的恒成立,即对于任意的恒成立,
即对于任意的恒成立,
显然当增大时,减小,此时增大,
所以.
故选:A.
9.已知数列的前n项和分别为,且,将两个数列的公共项按原顺序构成新数列,若,则n的最大值为 .
【答案】
【分析】利用分别求出,再通过列举即可得到公共项,进而可得解.
【详解】,当时,,
当时,,
当时也满足,故;
又,当时,,,
当时,,,即,
是首项为,公比为的等比数列,,
数列是数列的公共项,
又,,,,
,,,
,,,,且为单调递增数列,
满足的的最大值为.
故答案为:.
10.若数列为等差数列,且,记为不超过x的最大整数,比如,,则 .
【答案】506
【分析】由等差数列通项公式得到,即可求解.
【详解】根据题意,设此等差数列的首项为,公差为d,根据已知等式,
得,
整理得,
即,
即,显然.
故答案为:506
11.设递增的等比数列的首项,前项和为.若对,满足和,则公比的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,可得,由,求得,再由,利用等比数列的求和公式,得到,结合,分别求得的取值范围,进而得到答案.
【详解】因为递增的等比数列的首项,可得公比,
由,可得,所以,可得;
又由,可得,
当,可得恒成立,
因为,则,所以,解得;
当,可得,
所以,解得,
综上可得,公比的取值范围是.
故答案为:.
12.记等差数列的公差为,前项和为,已知,且.
(1)求:;
(2)设,其中为不超过的最大整数,求的前项和.
【答案】(1)3;
(2).
【分析】(1)用表示,利用分离常数法,借助整除思想求解.
(2)由(1)的结论求出,并求出,再分段,结合等差数列前项和公式求解.
【详解】(1)依题意,,而,则,
由,得,因此是6的大于3的约数,即,
所以.
(2)由(1)知,,则,,
,,
当时,,,;
当时,,,,即,
当时,,
当时,,
所以的前项和.
13.设为等差数列的前项和,其中,且.
(1)求常数的值,并写出的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,若对任意的,都有,求常数的最小值.
【答案】(1),
(2)4
【分析】(1)由递推关系求出,再由等差数列性质求出,即可得出通项公式;
(2)由错位相减法求和,再代入不等式转化为恒成立,利用单调性分析求解.
【详解】(1)由及,得.
因为数列是等差数列,所以,解得,
所以,所以公差,
所以.
(2)由(1)知,
所以①,
所以②,
①-②,得,
所以,
由,得,设,
则.
因为,所以,即数列为递减数列.
又,
所以当时,恒有,故.
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专题01 等差数列与等比数列
目录
A题型建模・专项突破
题型一、等差(比)数列基本量计算 1
题型二、等差(比)数列角标和性质 3
题型三、等差(比)数列最大(小)项 3
题型四、等差(比)数列前项和片段和性质 4
题型五、两个等差数列前项和之比问题 4
题型六、求等差数列前项和最值 4
题型七、等比数列奇、偶项和 6
题型八、含绝对值等差数列前项和 6
B综合攻坚・能力跃升
题型一、等差(比)数列基本量计算
1.记为等差数列的前n项和,已知,,则( )
A. B. C. D.
2.已知等差数列的前项和为,则( )
A.7 B.9 C.11 D.13
3.记为等比数列的前n项和.若,,则( )
A.39 B.156 C. D.
4.在等比数列中,,,则( )
A.2 B.4 C.5 D.8
5.已知为等差数列.
(1)若,求的值.
(2)若,,求.
6.已知数列的前n项和为.
(1)若是等差数列,且,求;
(2)若是等比数列,且,3,成等差数列,求.
7.在等差数列中,.
(1)求;
(2)记等差数列的前项和为,求时的值.
8.在等比数列中,
(1)若,,且,求;
(2)若,,,求和n;
(3)若,,求和公比q.
题型二、等差(比)数列角标和性质
9.已知等差数列前9项的和等于前4项的和,若,则( )
A.11 B.13 C.15 D.17
10.记等差数列的前n项和为,,则( )
A.40 B.20 C.25 D.30
11.等差数列的前项和为,若,则( )
A.18 B.24 C.12 D.32
12.已知等差数列 的前n项和为 若 则
13.在等比数列中,若,则 .
14.已知等比数列的公比,且,则 .
15.若正项等比数列满足,则 .
16.若等比数列的各项均为正数,且,则 .
题型三、等差(比)数列最大(小)项
17.在数列中,,则的最大值为
A. B. C. D.
18.已知等差数列的前项和为,若,公差,则的最小值为( )
A. B. C. D.
19.已知首项为1的等比数列的各项均为正数,且,,成等差数列,若恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
20.在等比数列中,公比为q,其前n项积为,并且满足,,,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C.的值是中最大的 D.使成立的最大自然数n等于4046
21.已知等比数列满足,公比,且,,则当最小时,( )
A.1012 B.1013 C.2022 D.2023
22.已知为等差数列的前项和,且,,则当取最大值时,的值为 .
题型四、等差(比)数列前项和片段和性质
23.已知等比数列的前项和为,若,则( )
A.56 B.105 C.112 D.189
24.已知等差数列的前项和为,且,则( )
A.8 B.10 C.12 D.16
25.已知等差数列的前项和为,若,,则( )
A.36 B.48 C.60 D.120
26.在等差数列中,为其前项和,若,,则的值为 .
27.等比数列的前项和记为,若,,,则 .
28.已知等比数列的前n项和为,则 .
29.设是等比数列的前项和,若,则 .
题型五、两个等差数列前项和之比问题
30.已知数列和都是等差数列,且前项和分别为,,若,则 .
31.已知等差数列,的前n项和分别为,,若,则 .
32.等差数列,的前n项和分别为,,已知,则的值为 .
33.已知数列和都是等差数列,且前n项和分别为,,若,则 .
34.记等差数列的前项和分别为.若,则 .
35.已知等差数列和的前n项和分别为和,且,则 .
题型六、求等差数列前项和最值
36.已知等差数列的前项和为,若,且,则的最大值为 .
37.设等差数列的前项和为,,,当 时,最小.
38.已知是公差不为0的等差数列的前项和,数列是等差数列,.若,记是数列的前项和,则的最小值为 .
39.等差数列的前项和为,已知,,当最大时,的值是 .
40.已知等差数列中,,公差,前项和为,若,则取得最大值时,的值为 .
41.已知数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列的前项的积为,且,求的最大值.
42.已知数列为等差数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)是数列中的项吗?如果是,是第几项?如果不是,请说明理由;
(3)求数列前项和的最大值.
题型七、等比数列奇、偶项和
43.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( )
A.2 B.3 C.4 D.5
44.已知一个等比数列的项数是是偶数,其奇数项之和1011,偶数项之和为2022,则这个数列的公比为( ).
A.8 B. C.4 D.2
45.已知数列的前项和,则数列的前10项中所有奇数项之和与所有偶数项之和的比为( )
A. B.2 C. D.
46.等比数列的首项为2,项数为奇数,其奇数项之和为,偶数项之和为,则这个等比数列的公比q= .
47.已知等比数列的公比,且,则 .
48.(1)在等比数列中,已知,求;
(2)一个等比数列的首项是,项数是偶数,其奇数项的和为,偶数项的和为,求此数列的公比和项数.
题型八、含绝对值等差数列前项和
49.在等差数列中,,,的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
50.已知等差数列,前项和为,又.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
51.已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
52.在等差数列中,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
53.已知公差为整数的等差数列,其前项和为,若,,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
1.北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则中下两层共有扇面形石板( )
z
A.2699块 B.3474块 C.3402块 D.2997块
2.已知数列的前项和为,则“,”是“数列为等差数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.设是以2为首项,1为公差的等差数列,是1为首项,2为公比的等比数列,记,则中不超过2025的项的个数为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
4.已知公差为的等差数列满足,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.在正项等比数列中,,,记,若取最大值时,则n的值为( )
A.3 B.4 C.3或4 D.4或5
6.已知数列的前项和为,且,设,,若数列是递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知数列的前项和为,且,,数列满足,记的前项和为,若恒成立,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
8.数列满足,对于任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.已知数列的前n项和分别为,且,将两个数列的公共项按原顺序构成新数列,若,则n的最大值为 .
10.若数列为等差数列,且,记为不超过x的最大整数,比如,,则 .
11.设递增的等比数列的首项,前项和为.若对,满足和,则公比的取值范围是 .
12.记等差数列的公差为,前项和为,已知,且.
(1)求:;
(2)设,其中为不超过的最大整数,求的前项和.
13.设为等差数列的前项和,其中,且.
(1)求常数的值,并写出的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,若对任意的,都有,求常数的最小值.
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