内容正文:
第四章 数列全章十三大基础题型归纳(举一反三讲义·基础篇)
【人教A版】
题型1
求数列的通项或项
1.(24-25高二上·山东烟台·期末)若一数列的前4项分别为,则该数列的通项公式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据数列前项的规律,分别分析数列的符号规律和数值规律,进而得出数列的通项公式.
【解答过程】观察数列的前项,可以发现奇数项为正,偶数项为负.
根据当为偶数时结果为,当为奇数时结果为;当为奇数时结果为,当为偶数时结果为,可知该数列的符号规律可以用来表示.
分母依次为3,5,7,9,得该数列分母的通项公式为.
结合上述对符号规律和数值规律的分析,可知该数列的通项公式为.
故选:A.
2.(24-25高二上·新疆巴音郭楞·期末)已知数列,,,,,…,,…,则该数列的第40项是( )
A. B. C.11 D.5
【答案】C
【解题思路】利用观察法求出数列的通项公式,进而求出第40项.
【解答过程】依题意,所给数列的通项公式为,
所以该数列的第40项.
故选:C.
3.(25-26高二上·甘肃·阶段练习)已知数列满足,,则数列的通项公式是 .
【答案】
【解题思路】根据题意可得,再利用累乘法求解.
【解答过程】,,即,
,
满足上式,所以.
故答案为:.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的通项公式为.
(1)计算的值;
(2)是不是该数列中的项?若是,应为第几项?若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)是数列的第10项.
【解题思路】(1)利用给定的递推公式,代值计算即可.
(2)利用方程的正整数解即可得解.
【解答过程】(1)数列中,,,
所以.
(2)若为数列中的项,则,
即,整理得,而,解得,
所以是数列的第10项.
5.(24-25高三下·上海·阶段练习)已知数列的前n项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,问是否存在正整数m,使得成立,并说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析.
【解题思路】(1)由通项公式与前n项和关系可得通项公式;
(2)由(1)可得,由作差法可判断数列单调性,据此可完成判断.
【解答过程】(1)当时,,
当时,.
又注意到,符合上式,则;
(2)即判断是否成立,由(1)可得,,
则
,则当时,;时,.
则在时,取最大值,则,因,
则不存在正整数m,使得成立.
题型2
数列的单调性的判断
1.(24-25高二下·四川绵阳·期末)已知是一个无穷数列,“”是“为递增数列”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】B
【解题思路】利用充分条件、必要条件的定义,结合数列的单调性判断即可.
【解答过程】因对于数列,取,显然不是递增数列,
所以“”不是“为递增数列”的充分条件,
若为递增数列,则,
所以“”是“为递增数列”的必要条件,
所以“”是“为递增数列”的必要而不充分条件,
故选:B.
2.(24-25高二上·广东·期末)在数列中,,记,若数列为递增数列,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由递推关系可得,求得,不等式恒成立等价于恒成立,讨论的奇偶即可求出.
【解答过程】由,得,即,
而,则,即,,
由数列为递增数列,得任意的恒成立,
则,即恒成立,
当为奇数时,恒成立,数列单调递增,的最小值为1,则,
当为偶数时,恒成立,数列单调递减,的最大值为,则,
所以实数的取值范围为.
故选:A.
3.(25-26高二上·上海·阶段练习)数列满足,n为正整数.若数列是严格增数列,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】由题意列不等式即可求解.
【解答过程】由题意若数列是严格增数列,则当且仅当,解得,
所以实数a的取值范围为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·广东梅州·期末)已知数列满足.
(1)求和;
(2)证明:数列为单调递增数列.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【解题思路】(1)根据与的关系可得,即可求解;
(2)利用作商法即可证明.
【解答过程】(1)因为①,
当时,.
当时,②,
由①-②得,所以,
当时,,所以也满足,
当时,,
故,.
(2)由(1)知,,易知,
则,
又对一切恒成立,所以,
即对一切恒成立,
所以数列为单调递增数列.
5.(24-25高三上·浙江宁波·期末)已知为正项数列的前n项的乘积,且,,数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列为递增数列,求实数k的取值范围;
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)根据,可得,两式相除可得,两边取对数并构造常数列,即可求得答案.
(2)由(1)的结论,求出,再根据单调数列的意义列式求解即得.
【解答过程】(1)由为正项数列的前n项的乘积,得,由,得,
于是,即,两边取对数得,
即,整理得,
因此数列是常数列,即,于是,
所以.
(2)由(1)知,,
由数列为递增数列,得,
即,而数列是递减数列,,当且仅当时等号,
所以实数k的取值范围是.
题型3
等差数列的基本量的求解
1.(24-25高二上·新疆昌吉·期末)在等差数列中,则等于( )
A. B.15 C.25 D.
【答案】B
【解题思路】利用等差数列的通项公式求出即可.
【解答过程】设等差数列的公差为,
因为,
则,解得.
故选:B.
2.(24-25高二下·辽宁大连·期中)在等差数列中,,,则的公差为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【解题思路】由等差数列的通项公式列方程求解.
【解答过程】设等差数列的公差为,则,
解得,所以数列的公差为2.
故选:B.
3.(24-25高二上·山西·阶段练习)在等差数列中,,,则的公差为 .
【答案】1
【解题思路】根据等差数列的性质求解.
【解答过程】因为为等差数列,所以,
由,得,所以,
又,所以的公差为.
故答案为:1.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)在等差数列中,
(1)已知,,求和d;
(2)已知,公差,,求n;
(3)已知,,求的通项公式.
【答案】(1),.
(2)
(3).
【解题思路】(1)由,结合,求出公差,再利用,把代入求出;
(2)由,把,公差,,代入求出;
(3)由,把,,代入得到关于的方程组,求解即可得到的通项公式.
【解答过程】(1)因为,所以公差.
由,所以,
故,.
(2)由,,公差,,得,
解得.
(3)由已知可得,解得
所以.
5.(25-26高二上·全国·课后作业)在等差数列中,
(1)已知,,求;
(2)已知,,求d;
(3)已知,,,求n.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)根据等差数列通项公式代入计算即可;
(2)根据等差数列通项公式代入计算即可;
(3)根据等差数列通项公式代入计算即可;
【解答过程】(1)由知:;
(2)因为,,所以,所以,
解得;
(3)由知:,解得.
题型4
利用等差数列的性质计算
1.(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)等差数列中,若,则等于( )
A. B.0 C. D.1
【答案】C
【解题思路】利用等差数列的性质和通项公式即可求解.
【解答过程】在等差数列中,有,所以,
公差,
所以,
故选:C.
2.(24-25高二上·北京·阶段练习)在等差数列中,若,则的值为( )
A.6 B.16 C.24 D.60
【答案】C
【解题思路】根据等差数列下标和的性质即可求的值,根据通项公式计算即可得出结果.
【解答过程】由等差数列的性质:,设等差数列的公差为,
而.
故选:C.
3.(24-25高二上·广西南宁·期中)在等差数列中,若,则的值为( )
A.10 B.20 C.30 D.40
【答案】D
【解题思路】由等差数列下标和的性质求得,进而可得的值.
【解答过程】由已知,,
所以,故.
故选:D.
4.(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知数列是等差数列,且满足,则等于( )
A.45 B.60 C.75 D.90
【答案】A
【解题思路】利用等差数列下标和性质计算即可求得结果.
【解答过程】由等差数列性质计算可得,即,
所以可得.
故选:A.
5.(24-25高二上·山西太原·阶段练习)在等差数列中,若,则的值为 .
【答案】40
【解题思路】根据等差数列的性质即可求解.
【解答过程】由可得,故,
则,
故答案为:40.
题型5
等差数列的通项公式
1.(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)数列中,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】由等差数列通项公式可求.
【解答过程】数列中,,,
所以数列是首项,公差的等差数列,
所以.
故选:A.
2.(24-25高二上·重庆渝中·期中)已知在等差数列中,且,则数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】利用等差数列的下标性质求出公差,进而得通项公式.
【解答过程】设等差数列公差为d,
由题意:,故,即,解得;
故等差数列的公差为,通项公式为;
故选:A.
3.(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)在等差数列中,若,则的通项公式为 .
【答案】
【解题思路】根据等差数列基本量的计算得公差,即可求解.
【解答过程】由可得公差,
故,
故答案为:.
4.(24-25高二下·广西钦州·期末)在等差数列中,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用等差数列的性质求出公差,进而求出通项公式.
(2)由(1)求出,再利用裂项相消法求和即得.
【解答过程】(1)在等差数列中,由,,得公差,
所以的通项公式为.
(2)由(1)得,
所以数列的前项和.
5.(24-25高三下·四川乐山·期末)设等差数列的前n项和为,且,(为常数)
(1)求a的值;
(2)求的通项公式;
(3)若,求数列的前n项和
【答案】(1)0
(2)
(3)
【解题思路】(1)利用的关系可求得;
(2)由(1)可得;
(3)由(2)可得,利用裂项相消法可求得.
【解答过程】(1)当时,,
当时,,
因为是等差数列,则时也应满足,即,
又,所以,解得;
(2)由(1)得;
(3),
题型6
等差数列前n项和的性质
1.(24-25高二上·广西南宁·期末)在等差数列中,为其前项的和,若,则为( )
A.42 B.48 C.60 D.72
【答案】A
【解题思路】利用等差数列片段和的性质,结合等差数列的定义即可求解.
【解答过程】为等差数列,所以也为等差数列,
因为,
所以,
所以.
故选:.
2.(24-25高二上·甘肃甘南·期中)等差数列,的前项和分别为,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据给定条件,可得,再利用等差数列前项和公式,结合等差数列性质计算即得.
【解答过程】等差数列,的前项和分别为,,由,得,
.
故选:C.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)在等差数列中,,其前n项和为,若,则 .
【答案】
【解题思路】由等差数列前n项和的性质,知也为等差数列,由题意得其公差,,根据等差数列的通项公式可得,即可求解.
【解答过程】由等差数列前n项和的性质可知,数列也为等差数列,
设其公差为d,则由,
可得,即.
又,
所以,
所以.
故答案为:.
4.(24-25高二·全国·课后作业)等差数列{an}中,前m项的和为30,前2m项的和为100,试求前3m项的和.
【答案】210
【解题思路】根据题意得到,,成等差数列求解即可
【解答过程】记数列的前项和为,
由等差数列前项和的性质知:,,成等差数列,
则,解得.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)(1)在等差数列中,,求的值;
(2)在等差数列中,,,求.
【答案】(1)1;
(2).
【解题思路】(1)利用等差数列的前项和公式及项的性质化简后,代入即得;
(2)利用等差数列的片段和的性质得到新的等差数列,由等差数列的前项和公式求出新数列的公差,通过求新数列的第11项即可求出.
【解答过程】(1)∵为等差数列,∴,,
∴.
(2)∵数列为等差数列,
∴,,,…,也成等差数列,
设其公差为d,由此数列的前10项之和为,
即(*).
又∵,代入(*)式,解得,
∴,
∴.
题型7
等差数列的应用
1.(2025·广东广州·模拟预测)元代数学家朱世杰编著的《算法启蒙》中记载了有关数列的计算问题:“今有竹七节,下两节容米四升,上两节容米二升,各节欲均容,问逐节各容几升?”其大意为:现有一根七节的竹子,最下面两节可装米四升,最上面两节可装米二升,如果竹子装米量逐节等量减少,问竹子各节各装米多少升?以此计算,这根竹子的装米量为( )
A.升 B.升 C.升 D.升
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用等差数列前项和公式计算即得.
【解答过程】依题意,竹子自下而上的各节装米量构成等差数列,
则,,
所以这根竹子的装米量为(升).
故选:B.
2.(24-25高二下·河南·阶段练习)《哪吒2》的播放掀起了观影热潮,某影院欲新建一个播放厅,可以容纳1160个座位,若第一排安排20个座位,从第二排起,后一排比前一排多4个座位,则播放厅最多可以建的座位的排数为( )
A.24 B.22 C.20 D.18
【答案】C
【解题思路】根据题意,设每排的座位数构成等差数列,其中且,利用等差数列的求和公式,列出方程,即可求解.
【解答过程】由题意,设每排的座位数构成等差数列,其中,公差,
再设播放厅最多可以建的座位的排数为,
可得,即,
解得或(舍去),即播放厅最多可以建的座位的排数为.
故选:C.
3.(24-25高二上·重庆·期末)某中学募捐小组暑假期间走上街头进行了一次募捐活动,共收到捐款2250元,他们第1天只得到10元,之后采取了积极的措施,从第2天起,每一天收到的捐款都比前一天多20元,则这次募捐活动共进行的天数为( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【答案】C
【解题思路】由题意可得每天募捐款构成了一个以10元为首项,以20元为公差的等差数列,设共募捐了n天,然后建立关于n的方程,求出n即可.
【解答过程】由题意可得,第一天募捐10元,第二天募捐30元,
募捐款构成了一个以10元为首项,以20元为公差的等差数列,
设共募捐了n天,则,
化为,解得,
故选:C.
4.(24-25高二上·全国·随堂练习)“珠算之父”程大位是我国明代著名的数学家,他的应用巨著《算法统宗》中有一首“竹筒容米”问题:“家有九节竹一茎,为因盛米不均平,下头三节六升六,上梢四节四升四,唯有中间两节竹,要将米数次第盛,若有先生能算法,也教算得到天明.”(注:六升六:6.6升,次第盛:盛米容积依次相差同一数量)用你所学的数学知识求得中间两节竹的容积为( )
A.3.4升 B.2.4升 C.2.3升 D.3.6升
【答案】A
【解题思路】根据题意建立数列模型,由等差数列定义可求得首项和公差,即可求出结果.
【解答过程】设从下至上各节的容积分别为,
由题意知为等差数列,公差为,
因为,即,
解得
所以.
故选:A.
5.(24-25高二上·贵州铜仁·期末)鬼工球,又称同心球,要求制作者使用一块完整的材料,将其雕成每层均同球心的数层空心球.最内层的空心球上有2个雕孔,向外每层雕孔依次增加固定的数量.制作3个层数分别为3,6,m的鬼工球,其中6层的鬼工球比3层的鬼工球多出30个雕孔,3个鬼工球之间的雕孔数相差最多为36,则 .
【答案】2
【解题思路】根据等差数列的通项公式及求和公式计算求解即可.
【解答过程】设向外每层雕孔依次增加固定的数量为,所以每层雕孔数为等差数列,
所以由6层的鬼工球比3层的鬼工球多出30个雕孔,得出,所以,
所以,所以,因为6层的鬼工球比3层的鬼工球多出30个雕孔,所以或,
当时,,不合题意;
当时,,符合题意;
当时,,不合题意;
故答案为:2.
题型8
等比数列的基本量的求解
1.(24-25高二上·江苏常州·阶段练习)在等比数列中,已知,,则公比( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用等比数列的性质可求得的值,再由,即可求得的值.
【解答过程】在等比数列中,已知,,可得,
所以,解得.
故选:D.
2.(24-25高二上·甘肃金昌·阶段练习)已知数列是公比为的等比数列,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由等比数列通项公式即可求解.
【解答过程】由题意得,由,得.
故选:B.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)在等比数列中,,且,则公比 .
【答案】2
【解题思路】根据等比数列的基本量计算求解得出公比.
【解答过程】依题意得,
两式相除得,所以,
即.
利用试根法分解因式得,解得.
故答案为:2.
4.(24-25高二上·山东临沂·阶段练习)在等比数列中.
(1)若它的前三项分别为,,,求;
(2)若,,,求;
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据等比数列的前三项求出公比,再用等比数列的通项公式即可求解.
(2)根据等比数列的通项公式列方程求出首项即可.
【解答过程】(1)设等比数列的公比为,
因为,,所以.
(2)因为是等比数列,又,,,
所以,即,解得
5.(24-25高二上·全国·课前预习)在等比数列中:
(1)若,,求和;
(2)若,,求.
【答案】(1)或
(2)
【解题思路】(1)(2)根据题意结合等比数列的通项公式列式求解即可.
【解答过程】(1)因为,则,解得,
当时,;
当时,.
综上所述:或.
(2)因为,则,即.
又因为,则,即.
两式相除得,所以.
题型9
等比数列性质的应用
1.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)在等比数列中,若,,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据等比数列的性质可得,即可求解.
【解答过程】等比数列中,,则,
故.
故选:C.
2.(24-25高二上·甘肃金昌·阶段练习)在等比数列中,,,则( )
A. B. C.32 D.64
【答案】C
【解题思路】利用等比数列的性质求解即可.
【解答过程】设等比数列的公比为,
则,
即,解得,
所以.
故选:C.
3.(24-25高二上·安徽·阶段练习)在等比数列中,若,则 .
【答案】
【解题思路】利用等比数列的性质可得答案.
【解答过程】由,得,所以.
故答案为:.
4.(24-25高二下·全国·课后作业)已知为等比数列.
(1)若,,求
(2)若,求的值.
【答案】(1)5
(2)10
【解题思路】(1)将带入条件等式,配方可求得
(2)利用带入求解.
【解答过程】(1)因为,所以>0.
因为
所以.
(2)根据等比数列的性质,得
所以
所以.
5.(24-25高二下·全国·课后作业)已知{an}为等比数列.
(1)等比数列{an}满足,求;
(2)若,,求;
(3)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)利用等比数列的性质求解即可.
(2)利用等比中项和等比数列的性质求解即可.
(3)利用等比数列的性质以及对数的运算求解即可.
【解答过程】(1)在等比数列中,
,,
.
(2)由等比中项,
,
,,
,
即,
,.
(3)由等比数列的性质,
,
.
题型10
等比数列的通项公式
1.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)设为数列的前n项和,若则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】应用化简得出数列是等比数列,再应用等比数列通项公式计算求解.
【解答过程】因为,则,
当时,作差得,所以,
所以,所以,因为,当时,,
数列是以为首项以为公比的等比数列,
所以数列的通项公式为.
故选:D.
2.(24-25高二上·全国·课后作业)在正项数列中,,且,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先证明数列为等比数列,再根据首项和公比求数列的通项公式.
【解答过程】因为,所以,即,
则数列是等比数列,公比为.
又因为,所以或(舍去),
则数列的通项公式为.
故选:A.
3.(24-25高二上·福建福州·期末)已知等比数列满足,则数列的通项公式 .
【答案】
【解题思路】根据等比数列通项公式即可得到方程组,解出即可.
【解答过程】由题意得,结合,解得,
则.
故答案为:.
4.(24-25高二下·广东佛山·期中)已知是首项为1的等比数列,数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据条件得到方程,求出公比,从而得到通项公式;
(2)先得到,裂项得到,进而求和即可.
【解答过程】(1)设的公比为,根据题意,当时,.
即,解得.所以.
(2)因为,所以,
方程两边都除以得.
所以.
于是.
5.(24-25高二上·安徽阜阳·期末)已知等比数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,为数列的前项和,若,求正整数的值.
【答案】(1)
(2)10
【解题思路】(1)设出等比数列的公比,结合已知列出方程组,即可求出通项公式.
(2)由(1)的结论求出,再利用裂项相消法求和即可得解.
【解答过程】(1)设数列的公比为,则,解得,则,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知,
所以.
由,得,解得,
所以满足的正整数的值为10.
题型11
等比数列前n项和的性质
1.(25-26高二上·湖南邵阳·阶段练习)已知等比数列的前n项和为,若,,则的值为( )
A.81 B.145 C.256 D.273
【答案】D
【解题思路】根据等比数列的性质,计算即可得出答案.
【解答过程】因为等比数列,,,
所以成等比数列,
因为,,所以,
所以,
所以.
故选:D.
2.(24-25高二下·江西·期末)已知是等比数列的前项和,,,则( )
A.14 B.28 C.35 D.49
【答案】D
【解题思路】根据等比数列前项和的性质,求出的值,进而求出结果.
【解答过程】由是等比数列的前项和,由题易知均不为,
且是等比数列,
因为,所以,可得,
所以,
则,解得,则.
故选:D.
3.(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知等比数列的前n项和为,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【解题思路】利用等比数列的片段和的性质可求的值.
【解答过程】因为是等比数列,所以成等比数列,
因为,所以,即
故选:D.
4.(24-25高二上·重庆·期中)已知等比数列有项,,所有奇数项的和为85,所有偶数项的和为42,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解题思路】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.
【解答过程】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.
5.(24-25高二上·陕西咸阳·期末)设各项均为正数的等比数列的前项和为,若,,则 .
【答案】21
【解题思路】由成等比数列,可得,代入即可得出答案.
【解答过程】因为是各项均为正数的等比数列,
所以成等比数列,所以,
解得:.
故答案为:.
题型12
等比数列的应用
1.(24-25高二上·河南安阳·期末)洛阳龙门石窟是世界上规模最大的石刻艺术宝库,被联合国教科文组织评为“中国石刻艺术的最高峰”.现有一石窟的某处共有378个“浮雕像”,分为6层,对每一层来说,上一层的数量是该层的2倍,则从下往上数,第4层“浮雕像”的数量为( )
A.16 B.32 C.48 D.64
【答案】C
【解题思路】借助等比数列求和公式求出首项,然后利用等比数列通项公式基本量的运算求解即可.
【解答过程】由题意,从下往上“浮雕像”的数量成等比数列,设为,
则,公比,所以,
所以,所以第4层“浮雕像”的数量为.
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
【解题思路】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.
【解答过程】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·河南·阶段练习)《九章算术》中有问题:“今有蒲生一日,长三尺,莞生一日,长一尺.蒲生日自半,莞生日自倍.”意思是说今有蒲第一天长高三尺,莞第一天长高一尺,以后蒲每天长高为前一天的一半,莞每天长高为前一天的两倍,要使莞的长度大于蒲的长度(蒲与莞原先的长度忽略不计),需要经过的时间最少为( )
A.3天 B.4天 C.5天 D.6天
【答案】A
【解题思路】根据题意,蒲生长长度与莞生长长度都构成了等比数列,利用等比数列的求和公式得到关于的不等式,解之即可得解.
【解答过程】由题意,蒲第一天长高三尺,以后蒲每天长高前一天的一半,
所以蒲生长长度构成首项为,公比为的等比数列,
其前项和为,
又由莞第一天长高一尺,每天长高前一天的两倍,
则莞生长长度构成首项为,公比为的等比数列,
其前项和为,
由题意得,即,则,
令,则,,解得,即,
又,,所以需要经过的时间最少为3天.
故选:.
4.(2025·四川内江·一模)年月日是第个植树节,为加快建设美丽内江、筑牢长江上游生态屏障贡献力量,我市积极组织全民义务植树活动.现有一学校申领到若干包树苗(每包树苗数相同),该校个志愿小组依次领取这批树苗开展植树活动.已知第组领取所有树苗的一半又加半包,第组领取所剩树苗的一半又加半包,第组也领取所剩树苗的一半又加半包.以此类推,第组也领取所剩树苗的一半又加半包,此时刚好领完所有树苗.请问该校共申领了树苗多少包?( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】设原有树苗有包,求出第组到第组所领取树苗的包数,结合等比数列求和公式可得出关于的等式,解之即可.
【解答过程】设原有树苗有包,第组领取包,
第组领取包,
第组领取包,
,
以此类推可知,第组领取包,
由题意可得,
即,解得.
故选:B.
5.(24-25高三上·山西吕梁·阶段练习)某大型商场计划设计一个停车场,根据地形,设计6排停车位,靠近商场的第1排设计7个停车位,从第2排开始,每排设计的停车位个数是上一排的2倍加1,则设计的停车位的总数是 .
【答案】498
【解题思路】根据给定条件,每排停车位的个数构成数列,求出递推公式,利用构造法求出通项公式,再结合等比数列前n项和求解.
【解答过程】依题意,每排停车位的个数排成一列构成数列,
于是,即,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,则,即,
所以设计的停车位总数为.
故答案为:498.
题型13
数学归纳法
1.(24-25高二上·陕西榆林·阶段练习)利用数学归纳法证明不等式的过程中,由到时,左边增加了( )
A.项 B.项 C.k项 D.1项
【答案】B
【解题思路】根据数学归纳法的知识即可判断出增加的项数.
【解答过程】当时,不等式左边为,
当时,不等式左边为,
故增加的项数为:.
故选:B.
2.(24-25高二上·上海·期中)用数学归纳法证明,由到时,不等式左边应添加的项是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】只须求出当时,左边的代数式,当时,左边的代数式,相减可得结果.
【解答过程】当时,左边的代数式为,
当时,左边的代数式为,
故用时左边的代数式减去时左边的代数式的结果为:
故选:D.
3.(24-25高二上·上海嘉定·期中)利用数学归纳法证明“,”时,从“”变到“”时,左边应增乘的因式是 .
【答案】
【解题思路】利用数学归纳法的性质分析式子前后的变动情况,再求解答案即可.
【解答过程】由题意,时,左边为;
时,左边为;
从而增加两项为,且减少一项为,
故左边应增乘的因式为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)用数学归纳法证明:,.
【答案】证明见解析
【解题思路】根据题意,先证时,命题成立,假设时,命题也成立,当时,由,即可证明.
【解答过程】当时,左边,
右边,命题成立;
假设时,命题成立,即,
则当时,
,
所以时命题成立,
综上,.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)观察下列各式:
总结出一般规律,并用数学归纳法证明你所得到的结论.
【答案】,证明见解析;
【解题思路】根据规律得到,再应用数学归纳法求证即可.
【解答过程】观察各式,可得一般规律,
用数学归纳法证明如下:
当时,左边,右边,等式成立;
假设 时,等式成立,即,
那么当时,
故时,等式也成立.
综上,等式对于一切正整数n都成立.
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第四章 数列全章十三大基础题型归纳(举一反三讲义·基础篇)
【人教A版】
题型1
求数列的通项或项
1.(24-25高二上·山东烟台·期末)若一数列的前4项分别为,则该数列的通项公式可能为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·新疆巴音郭楞·期末)已知数列,,,,,…,,…,则该数列的第40项是( )
A. B. C.11 D.5
3.(25-26高二上·甘肃·阶段练习)已知数列满足,,则数列的通项公式是 .
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的通项公式为.
(1)计算的值;
(2)是不是该数列中的项?若是,应为第几项?若不是,说明理由.
5.(24-25高三下·上海·阶段练习)已知数列的前n项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,问是否存在正整数m,使得成立,并说明理由.
题型2
数列的单调性的判断
1.(24-25高二下·四川绵阳·期末)已知是一个无穷数列,“”是“为递增数列”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
2.(24-25高二上·广东·期末)在数列中,,记,若数列为递增数列,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·上海·阶段练习)数列满足,n为正整数.若数列是严格增数列,则实数a的取值范围为 .
4.(24-25高二上·广东梅州·期末)已知数列满足.
(1)求和;
(2)证明:数列为单调递增数列.
5.(24-25高三上·浙江宁波·期末)已知为正项数列的前n项的乘积,且,,数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列为递增数列,求实数k的取值范围;
题型3
等差数列的基本量的求解
1.(24-25高二上·新疆昌吉·期末)在等差数列中,则等于( )
A. B.15 C.25 D.
2.(24-25高二下·辽宁大连·期中)在等差数列中,,,则的公差为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.(24-25高二上·山西·阶段练习)在等差数列中,,,则的公差为 .
4.(24-25高二上·全国·课后作业)在等差数列中,
(1)已知,,求和d;
(2)已知,公差,,求n;
(3)已知,,求的通项公式.
5.(25-26高二上·全国·课后作业)在等差数列中,
(1)已知,,求;
(2)已知,,求d;
(3)已知,,,求n.
题型4
利用等差数列的性质计算
1.(24-25高二上·江苏淮安·阶段练习)等差数列中,若,则等于( )
A. B.0 C. D.1
2.(24-25高二上·北京·阶段练习)在等差数列中,若,则的值为( )
A.6 B.16 C.24 D.60
3.(24-25高二上·广西南宁·期中)在等差数列中,若,则的值为( )
A.10 B.20 C.30 D.40
4.(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知数列是等差数列,且满足,则等于( )
A.45 B.60 C.75 D.90
5.(24-25高二上·山西太原·阶段练习)在等差数列中,若,则的值为 .
题型5
等差数列的通项公式
1.(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)数列中,,,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·重庆渝中·期中)已知在等差数列中,且,则数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)在等差数列中,若,则的通项公式为 .
4.(24-25高二下·广西钦州·期末)在等差数列中,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
5.(24-25高三下·四川乐山·期末)设等差数列的前n项和为,且,(为常数)
(1)求a的值;
(2)求的通项公式;
(3)若,求数列的前n项和
题型6
等差数列前n项和的性质
1.(24-25高二上·广西南宁·期末)在等差数列中,为其前项的和,若,则为( )
A.42 B.48 C.60 D.72
2.(24-25高二上·甘肃甘南·期中)等差数列,的前项和分别为,,且,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)在等差数列中,,其前n项和为,若,则 .
4.(24-25高二·全国·课后作业)等差数列{an}中,前m项的和为30,前2m项的和为100,试求前3m项的和.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)(1)在等差数列中,,求的值;
(2)在等差数列中,,,求.
题型7
等差数列的应用
1.(2025·广东广州·模拟预测)元代数学家朱世杰编著的《算法启蒙》中记载了有关数列的计算问题:“今有竹七节,下两节容米四升,上两节容米二升,各节欲均容,问逐节各容几升?”其大意为:现有一根七节的竹子,最下面两节可装米四升,最上面两节可装米二升,如果竹子装米量逐节等量减少,问竹子各节各装米多少升?以此计算,这根竹子的装米量为( )
A.升 B.升 C.升 D.升
2.(24-25高二下·河南·阶段练习)《哪吒2》的播放掀起了观影热潮,某影院欲新建一个播放厅,可以容纳1160个座位,若第一排安排20个座位,从第二排起,后一排比前一排多4个座位,则播放厅最多可以建的座位的排数为( )
A.24 B.22 C.20 D.18
3.(24-25高二上·重庆·期末)某中学募捐小组暑假期间走上街头进行了一次募捐活动,共收到捐款2250元,他们第1天只得到10元,之后采取了积极的措施,从第2天起,每一天收到的捐款都比前一天多20元,则这次募捐活动共进行的天数为( )
A.13 B.14 C.15 D.16
4.(24-25高二上·全国·随堂练习)“珠算之父”程大位是我国明代著名的数学家,他的应用巨著《算法统宗》中有一首“竹筒容米”问题:“家有九节竹一茎,为因盛米不均平,下头三节六升六,上梢四节四升四,唯有中间两节竹,要将米数次第盛,若有先生能算法,也教算得到天明.”(注:六升六:6.6升,次第盛:盛米容积依次相差同一数量)用你所学的数学知识求得中间两节竹的容积为( )
A.3.4升 B.2.4升 C.2.3升 D.3.6升
5.(24-25高二上·贵州铜仁·期末)鬼工球,又称同心球,要求制作者使用一块完整的材料,将其雕成每层均同球心的数层空心球.最内层的空心球上有2个雕孔,向外每层雕孔依次增加固定的数量.制作3个层数分别为3,6,m的鬼工球,其中6层的鬼工球比3层的鬼工球多出30个雕孔,3个鬼工球之间的雕孔数相差最多为36,则 .
题型8
等比数列的基本量的求解
1.(24-25高二上·江苏常州·阶段练习)在等比数列中,已知,,则公比( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·甘肃金昌·阶段练习)已知数列是公比为的等比数列,且,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)在等比数列中,,且,则公比 .
4.(24-25高二上·山东临沂·阶段练习)在等比数列中.
(1)若它的前三项分别为,,,求;
(2)若,,,求;
5.(24-25高二上·全国·课前预习)在等比数列中:
(1)若,,求和;
(2)若,,求.
题型9
等比数列性质的应用
1.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)在等比数列中,若,,则( )
A.1 B. C. D.
2.(24-25高二上·甘肃金昌·阶段练习)在等比数列中,,,则( )
A. B. C.32 D.64
3.(24-25高二上·安徽·阶段练习)在等比数列中,若,则 .
4.(24-25高二下·全国·课后作业)已知为等比数列.
(1)若,,求
(2)若,求的值.
5.(24-25高二下·全国·课后作业)已知{an}为等比数列.
(1)等比数列{an}满足,求;
(2)若,,求;
(3)若,,求的值.
题型10
等比数列的通项公式
1.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)设为数列的前n项和,若则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·全国·课后作业)在正项数列中,,且,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·福建福州·期末)已知等比数列满足,则数列的通项公式 .
4.(24-25高二下·广东佛山·期中)已知是首项为1的等比数列,数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
5.(24-25高二上·安徽阜阳·期末)已知等比数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,为数列的前项和,若,求正整数的值.
题型11
等比数列前n项和的性质
1.(25-26高二上·湖南邵阳·阶段练习)已知等比数列的前n项和为,若,,则的值为( )
A.81 B.145 C.256 D.273
2.(24-25高二下·江西·期末)已知是等比数列的前项和,,,则( )
A.14 B.28 C.35 D.49
3.(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知等比数列的前n项和为,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
4.(24-25高二上·重庆·期中)已知等比数列有项,,所有奇数项的和为85,所有偶数项的和为42,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(24-25高二上·陕西咸阳·期末)设各项均为正数的等比数列的前项和为,若,,则 .
题型12
等比数列的应用
1.(24-25高二上·河南安阳·期末)洛阳龙门石窟是世界上规模最大的石刻艺术宝库,被联合国教科文组织评为“中国石刻艺术的最高峰”.现有一石窟的某处共有378个“浮雕像”,分为6层,对每一层来说,上一层的数量是该层的2倍,则从下往上数,第4层“浮雕像”的数量为( )
A.16 B.32 C.48 D.64
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·河南·阶段练习)《九章算术》中有问题:“今有蒲生一日,长三尺,莞生一日,长一尺.蒲生日自半,莞生日自倍.”意思是说今有蒲第一天长高三尺,莞第一天长高一尺,以后蒲每天长高为前一天的一半,莞每天长高为前一天的两倍,要使莞的长度大于蒲的长度(蒲与莞原先的长度忽略不计),需要经过的时间最少为( )
A.3天 B.4天 C.5天 D.6天
4.(2025·四川内江·一模)年月日是第个植树节,为加快建设美丽内江、筑牢长江上游生态屏障贡献力量,我市积极组织全民义务植树活动.现有一学校申领到若干包树苗(每包树苗数相同),该校个志愿小组依次领取这批树苗开展植树活动.已知第组领取所有树苗的一半又加半包,第组领取所剩树苗的一半又加半包,第组也领取所剩树苗的一半又加半包.以此类推,第组也领取所剩树苗的一半又加半包,此时刚好领完所有树苗.请问该校共申领了树苗多少包?( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·山西吕梁·阶段练习)某大型商场计划设计一个停车场,根据地形,设计6排停车位,靠近商场的第1排设计7个停车位,从第2排开始,每排设计的停车位个数是上一排的2倍加1,则设计的停车位的总数是 .
题型13
数学归纳法
1.(24-25高二上·陕西榆林·阶段练习)利用数学归纳法证明不等式的过程中,由到时,左边增加了( )
A.项 B.项 C.k项 D.1项
2.(24-25高二上·上海·期中)用数学归纳法证明,由到时,不等式左边应添加的项是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·上海嘉定·期中)利用数学归纳法证明“,”时,从“”变到“”时,左边应增乘的因式是 .
4.(24-25高二上·全国·课后作业)用数学归纳法证明:,.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)观察下列各式:
总结出一般规律,并用数学归纳法证明你所得到的结论.
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