内容正文:
真题解构与重构 数 列
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数列是高中数学教学的主要内容之一,也是每年高考的必考试题,选
择题、填空题与解答题都是其主要题型.从高考试题可以看出,基本上是一
大一小,小题表现在基本量的运算,大题呈现通项公式与前 项和及其相
关的关系.当难度不大时,试卷一般设置在第15题的位置,当难度略大或综
合性较强时,会往后放置.作为数列真题,主要考查等差数列或等比数列的
定义、公式、性质、通项公式与前 项和及相关的知识,有时也会与数学
文化和其他知识交汇出现,主要考查数学运算、逻辑推理等核心素养,常
用化归与转化思想及函数与方程思想加以解决.下面对2024年全国甲卷(理)
第18题数列问题进行解构与重构,激活真题功能,有效复习数列的相关知识,
助力高考复习.
二 轮 专 题 复 习
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[真题呈现] (2024· 全国甲卷(理))记为数列的前 项和,
已知 .
(1)求 的通项公式;
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[规范解答]解:因为 ,①
当时,由得,所以 ,
注解①
[关键步骤]①对于与的关系,首项隐于其中,用可求出
,②
①-②,
所以数列是以4为首项, 为公比的等比数列,
所以 .
[关键步骤] ②当时,是寻找与 关系的重要
手段
注解②
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(2)设,求数列的前项和 .
[规范解答]解: 因为 ,
所以 ,
所以 ,
注解③
[关键步骤] ③乘公比错位是求{等差×等比}数列前 项和的关键
两式相减得,所以 .
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[真题分析] 试题以数列的第项与前项和 的关系为载体,以
为转化手段,从而进行数列判断与求解.试题考查
等比数列的定义与通项公式和错位相减法求和问题.
考查数学运算、逻辑推理等核心素养,考查特殊与一般,化归与转化,函
数与方程思想.一般地,数列求和有下列三种最常见的情况.
(1)等(比)差数列的求和,直接利用求和公式.
(2)等差数列裂项求和,即若是等差数列,且 ,则
.
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(3)等差×等比型数列求和,即若是等差数列, 是等比数列
(一般公比都不为1).
则的前项和 ,①
乘公比错位 ,②
两式相减提公差 ,
等比数列求和 ,
化简结果 (可以继续合并运算).
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[源头与活水]
类别 教材题(选择性必修第
二册练习与
) 考题 关联特征
条
件 ① 系数变化
② 都是等差×等比
问
题 ① 求 求 都是求通项公式
② 求前 项和 求前 项和 都是求{等差×等
比}的前 项和
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[真题解构]
解构1 (多选)已知数列的通项公式,前项和为 ,
则( )
ACD
A.是公比为的等比数列 B.
C.为常数 D.数列{ 是等差数列
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解析:选.对于A,由得 ,
.
故是首项为4,公比为 的等比数列,A正确;
对于B,由上知 ,B错误;
对于C,由上知
,C正确;
对于D,设
,所以数列
,即数列{ 是等差数列,D正确.
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解构2 已知等比数列的前项和 ,对于一切
均有 .
(1)求 , 与 的值;
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[解] 方法一:解:由 得,
当时, ;
当时, ,
,
所以是公比为 的等比数列.
由题意知, 应满足 ,
所以 ,解得 .
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方法二:由得 ,
, .
由 得
,,解得 .
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方法三:由知,等比数列的公比 .
所以 .
与 对比得
解得
当时,, ,
代入 得
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,
即 ,
所以,.因此 .
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(2)若数列的前项和为,求常数与 的值.
[解] 由(1)知, ,
由于数列的前项和为 .
故数列 为常数列.
设( 为常数),
故 ,
即 .
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所以解得
,因此,故 .
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[真题重构]
重构1 (多选)已知数列的前项和为,且 ,则
( )
ABD
A.
B.以点,, 为顶点的三角形面积为18
C.当时,,, 可能成等差数列
D.
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解析:选.由 ,①知
当时,,即 ,
当时, ,②
得,即 ,
所以数列 是首项为4,公比为4的等比数列.
因此 .
对于A,由得 ,或
,A正确;
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对于B,记三点分别为,,,则 ,
,
所以 ,B正确;
对于C,若,,成等差数列,则,即 ,
即.由于,且,,,故 .
所以 ,
即,, 不可能成等差数列,C错误;
对于D,
,D正确.
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重构2 已知数列的前项和为,,,则
_ _____________.
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解析:由得 ,
由,可得,故 .
因此数列是首项为 ,公差为1的等差数列,
,故 .
当时, .
所以
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或 .
所以
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重构3 若数列满足, .
(1)求 的通项公式;
解:由得 ,
所以数列是首项为 ,公比为3的等比数列,
因此,所以 .
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(2)令,若,求 的最
小值.
解: .
所以
.
由题意得,即 .
因此 的最小值为100.
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