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专题07 数列的通项与求和14类综合问题
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题型一 公式法求通项(共5小题)
1.(24-25高二上·江苏宿迁·月考)已知数列满足:,,则等于( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】由已知可得数列是公差为2的等差数列,再由等差数列的通项公式即可求得.
【详解】因为,所以数列是公差为2的等差数列,
又,所以.
故选:D.
2.(24-25高二上·江苏扬州·月考)已知正项等差数列的前n项和为,且,若成等比数列,则等差数列的通项公式________.
【答案】
【分析】根据等差数列的性质及等比数列列出方程求解即可.
【详解】等差数列中,
设公差为d,,∴,
解得或(舍),∴.故答案为:
3.(2025·河北石家庄·一模)已知数列满足,设,,则 .
【答案】
【分析】由题意可得,,即有,从而得数列是等差数列,公差为2,首项,即可得答案.
【详解】解:因为,,
所以,,
又因为,,
所以,,
所以数列是等差数列,公差为2,首项,
所以.
故答案为:
4.(24-25高二上·广东·期末)正项数列满足,则=_________.
【答案】
【分析】先对变形得到,设,求出,得到为等比数列,求出答案.
【详解】因为,所以,
即,设,则,
解得:或,
因为为正项数列,所以,故,
所以为等比数列,首项为2,公比为2,
所以
故答案为:
5.(2024·江苏连云港·模拟预测)已知是各项均为正数的数列的前项和,,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】先利用题给条件求得,则数列是公比为的等比数列,再由题意求得其首项的值,进而求得数列的通项公式即可.
【详解】由题意,.
又,所以,,,
数列是公比为的等比数列.
又,,.
故答案为:.
题型二 Sn与an间的关系求通项(共5小题)
6.(24-25高二上·江苏南京·期末)数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分析题目条件利用Sn与an间递推关系求通项
【详解】因为,所以,时,,
两式相减得,,即,,
因为,即,
所以数列是以1为首项,以为公比的等比数列,
则.故选:B.
7.(24-25高二上·湖北·期末)已知数列的前项和为,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】根据数列递推式,采用两式相减的方法推出,结合等比数列通项公式求出表达式,结合单调性,即可求得答案.
【详解】由题意知,故时,,
当时,,,则,
即,故,又,
所以为首项是,公比为的等比数列,
故,
随n的增大而减小,且数列的奇数项均为负值,偶数项为正值,
故时,取最大值,最大值为
8.(24-25高二上·福建福州·月考)已知数列的前项和,则的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用公式,由,能够求出数列的通项公式.
【详解】解:,
,.
当时,,,故选:A
9.(24-25高二上·广东广州·月考)设数列的前项和为 ,,,,则数列的前项和为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件构造为常数列,求出,再利用裂项相消法求和即可.
【详解】,且,
,即 ,,
故数列为常数列,且,
,则,
故数列的前项和.
故选:D.
10.(24-25高三上·江苏泰州·开学考试)已知各项均为正数的数列的前项和为,
(1)求证:数列是等差数列,并求的通项公式;
【答案】(1)证明见解析,
【分析】(1)由等差数列的定义证明即可,由为等差数列,先求出,然后求解的通项公式即可;
【详解】(1)证明:因为,则当时,,
即,
而,有,即,
所以数列是以为首项为1,公差为1的等差数列,
于是得,即,
当时,,又满足上式,
所以的通项公式为.
题型三 累加法求通项(共7小题)
11.已知数列的首项,且,则( )
A.810 B.820 C.830 D.840
【答案】B
【分析】对条件进行变形利用累加法求通项
【详解】数列中,,,
则.
故选:B
12.已知数列中,,(,且),则通项公式( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用累加法,结合等差数列前n项和公式求出通项公式.
【详解】当时,,即,而,
所以
,满足上式,
所以所求通项公式为.
故选:C
13.(24-25高二上·广东汕头·月考)在数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由,可以采用累加法进行求解.
【详解】由,则
,
,
,
,
…
,
以上各式累加得.
所以.
因为也适合上式,
所以.
故选:B.
14.(24-25高二上·湖南长沙·月考)若数列满足,(,),则的最小值是 .
【答案】6
【分析】利用累加法求得,计算,由对勾函数的性质求最小值,注意是正整数.
【详解】由已知,,…,,,
所以,,
又也满足上式,所以,
设,由对勾函数性质知在上单调递减,在递增,
因此在时递减,在时递增,
又,,
所以的最小值是6,
故答案为:6.
15.(24-25高二上·河南信阳·月考)已知数列满足,且,则 .
【答案】
【分析】由题意结合累加法求出即可求解.
【详解】由题得
,
当时,符合题意,
所以,
故答案为:.
16.(24-25高二上·江苏连云港·月考)在数列中,,且对任意的,都有,则数列的通项公式为
【答案】
【分析】先根据条件进行构造,然后利用累加法求通项
【详解】由,可得
又,,
所以.
所以首项为,公比为的等比数列.
所以.
所以.
又满足上式,所以
17(24-25高二上·安徽合肥·期末).已知数列满足,,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)利用给定的递推公式变形,结合等比数列定义推理即得.
(2)利用(1)的结论结合等比数列通项公式,再利用累加法求解即得.
【详解】(1)数列中,,则,
由,,得,
所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)知,
当时,,满足上式,
所以数列的通项公式是.
题型四 累乘法求通项(共5小题)
18.(24-25高二上·江苏镇江·月考)在数列中,,(),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合递推关系,利用累乘法求数列的通项公式,再利用裂项相消法求结论.
【详解】因为(,),
所以当,时,,
则,…,,,
以上个式子左右两边分别相乘得,
即,所以(,),
又,所以,
所以.
故选:A.
19.(24-25高二上·广东深圳·月考)在数列中,,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据所给数列递推式,利用累乘法(迭代法)即可求得数列通项.
【详解】因,则
,
当时,符合题意,故数列的通项公式为.
故选:C.
20.(多选)(24-25高二上·江苏无锡·期中)已知数列满足,,的前项和为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】累乘法可计算出数列的通项公式,再使用错位相减法计算出即可得.
【详解】,则、、、,
累乘得:,
又,故,故B正确;
则,故A正确;
,
则,
有
,
即,故D错误;
,故C正确.
故选:ABC.
21.(24-25高二上·江苏南通·期末)已知数列满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由题意可得数列是首项为,公比为的等比数列,由累乘法求出,结合指数函数和二次函数的性质求即可得出答案.
【详解】因为,所以,
所以,因此数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,
当时,,
因为时,,所以,
因此当或时,取得最小值,为.
故答案为:.
22.(24-25高二上·浙江杭州·期中)数列中,若,,则 .
【答案】/1.9
【分析】依题意可得,再利用累乘法求出数列的通项公式,最后利用裂项相消法求和即可;
【详解】解:因为,所以,所以,,,,,累乘可得
即,因为,所以,所以
故答案为:
题型五 构造法求通项(共7小题)
23.(24-25高二上·江苏苏州·月考)已知为数列的前n项和,若,则的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先由题设求出,再通过构造得,由等比数列的通项公式即可求解.
【详解】令可得,又,解得,又,
则,,即是以2为首项,2为公比的等比数列,则,.
故选:B.
24.(24-25高二上·江苏扬州·月考)已知数列的首项,且满足,则中最小的一项是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等差数列的定义和通项公式进行求解即可.
【详解】由,
所以数列是以为首项,1为公差的等差数列,
即,
所以有,显然当时,,
因此中最小的一项是,
故选:B
25.(24-25高二上·湖北·期末)已知数列满足,且,若,则( )
A.253 B.506 C.1012 D.2024
【答案】B
【详解】因为,所以.
因为,所以,故为常数列,
所以. 由,解得.
故选:B
26.(多选)(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列的前项和为,则( )
A. B.为等比数列
C. D.
【答案】ACD
【分析】选项A,代入递推关系可得;选项B,递推关系变形可得,从而可得为等差数列;选项C,由错位相减法数列求和得,可得;选项D,将代入可得,令可求.
【详解】选项A,由题意得,A正确;
选项B,将两边同时除以,
得,即,
则是首项为,公差为的等差数列,不是等比数列,错误;
选项C,由,
得,
所以①,
则②,
①-②得,,
,
即,则,C正确;
选项D,因为,
所以,D正确.
故选:ACD.
27.(24-25高二上·江苏徐州·期末)数列满足,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】根据给定的递推公式,利用构造法,结合等比数列通项求解即得.
【详解】数列中,由,得,即,
而,,于是数列是首项为3,公比为的等比数列,
因此,即,
所以数列的通项公式为.
故答案为:
28.(24-25高二上·河南郑州·月考)已知:,时,,则的通项公式为
【答案】
【分析】利用待定系数法构造等比数列求解
【详解】设,所以,
∴ ,解得:,
又 ,∴ 是以3为首项, 为公比的等比数列,
∴ ,∴ .
29.(24-25高二上·江苏南通·月考)已知数列满足,,,则数列的通项公式为 .
【答案】(1)
【分析】将两边同时加,结合等比数列的定义证明可得,再构造数列,求解首项分析即可;
【详解】由可得,且,
故是以2为首项,3为公比的等比数列,故,
所以,又,
故,即.
题型六 倒数法求通项(共4小题)
30.(24-25高二上·江苏常州·期末)已知数列满足,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】取倒数法求通项,将变形可得数列为等差数列,计算即可得.
【详解】,即,
可得,又,
即有数列是首项为1,公差为4的等差数列,
可得,
即.
31.(24-25高二上·湖南·期末)已知数列中,,若,则正整数的值为 .
【答案】8
【分析】推导出数列为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求得数列的通项公式,进而可得,解方程即可得解
【详解】因为,可得,
因为,则,即,可得,
对任意的,所以,等式两边取倒数可得,则,
所以,数列为等差数列,且其首项为,公差为1,
所以,故,
由可得.
故答案为:8.
32.(24-25高二上·江苏南京·月考)已知数列满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】利用数列递推式,可得数列是以10为首项,1为公差的等差数列,可得数列的通项,再利用函数的单调性,即可求的最小值.
【详解】解:
,
数列是以10为首项,1为公差的等差数列
在上单调递减,在上单调递增
时,取得最小值为
故答案为:
33.(24-25高二上·广东深圳·期末)数列中,则 .
【答案】
【分析】对两边取到数可得,从而可得数列是等差数列,求出数列的通项公式,即可求出.
【详解】因为,所以,即,又,
所以数列是以为首项,2为公差的等差数列,
所以,所以.
故答案为:
题型七 奇偶型/隔项型求通项(共6小题)
34.(24-25高二上·江苏·期末)数列满足,前16项和为540,则
【答案】
【分析】根据题目条件进行奇偶项的分类讨论
【详解】因为数列满足,
当为奇数时,,
所以,,,,
则,
当为偶数时,,
所以,,,,,,,
故,,,,,,,
因为前16项和为540,
所以,
所以,解得.
故答案为:.
35.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列满足,,记,则________
【答案】
【分析】根据递推公式求出数列的前几项,即可判断A、B,依题意可得,即,从而求出数列的通项公式,即可判断C、D.
【详解】因为,,且,
所以,,
所以,故A错误;,故B错误;
又,
故,即,
所以为首项为,公差为的等差数列,故,所以C正确,D错误
36.(24-25高二上·浙江嘉兴·月考)已知数列满足,,,,则数列的通项公式为
【答案】
【分析】由 得,分奇偶项分别求通项,最后写出通项公式;
【详解】由 ,得
以上两式相比,得,
由,得,
所以,数列是首项为3,公比4为的等比数列,,
数列是首项为6,公比为4的等比数列,,
综上,数列的通项公式为 .
37(24-25高二上·江苏徐州·月考).数列满足,前16项和为508,则 .
【答案】3
【分析】根据条件进行奇偶项的分析与讨论
【详解】解:由,
当为奇数时,有,
可得,
,
累加可得;
当为偶数时,,
可得,,,.
可得.
.
,
,即.
故答案为:3.
38.(24-25高二上·云南昆明·期末)已知数列满足.
(1)求;
(2)求数列的通项公式.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)将和代入已知直接求解.
(2)分奇数项和偶数项讨论,得到分别都是等差数列,根据等差数列通项公式求解.
【详解】(1)由
可得,
(2)由已知可得
则,
则数列的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列,
数列的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列,
即,
当n为奇数时,
则
当n为偶数时,
则,
故
39.
(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知数列满足,则数列的通项公式为
【答案】(1);
【分析】(1)由题可得的奇数项和偶数项分别是等比数列,利用等比数列的通项公式即得;
(2)由题可得,然后根据裂项相消法即得.
【详解】(1)由,可得,
两式相除得,
所以的奇数项和偶数项分别是以4为公比的等比数列,
由,,可得,
当为奇数时,,
当为偶数时,,
所以
题型八 公式法求和(共3小题)
40.(25-26高二上·江苏宿迁·月考)已知等比数列的各项均为正数,,为其前项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)7
【分析】(1)根据题意得到关于的方程,解出即可得解;
(2)根据等比数列求和公式列方程求解即可.
【详解】(1)设等比数列的公比为,,
由,得,
整理得,
即.
又,则,解得或.
由题知,所以,
所以数列的通项公式.
(2)由题知,
令,得,
故.
41.(25-26高二上·江苏连云港·月考)记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)求,并求的最小值.
【答案】(1)
(2),的最小值为
【分析】(1)根据等差数列性质可得,进而可得公差和通项公式;
(2)根据等差数列求和公式求,再根据的符号分析最值.
【详解】(1)因为为等差数列的前项和,且,,
则,即,可得公差,
所以数列的通项公式为.
(2)因为,则,
令,解得,
可知当时,;当时,;
所以的最小值为.
42.(25-26高二上·江苏·月考)已知是公差为2的等差数列,是公比为4的等比数列,满足,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)记,的前n项和分别为,,若,求m的值.
【答案】(1),.
(2)
【分析】(1)根据题意结合等差、等比数列通项公式可得,,即可得结果;
(2)根据等差、等比数列求和公式可得,,代入求解即可.
【详解】(1)由题意得:,,
解得,,
所以,.
(2)由(1)可得,,
若,即,
整理可得,解得或(舍去),
所以m的值为15.
题型九 分组法求和(共5小题)
43.(24-25高二上·江苏常州·期末)已知等差数列的前n项和为,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等差数列的通项公式求解即可.
(2)利用等差数列和等比数列的求和公式求解即可.
【详解】(1)因为是等差数列,设其公差为,
由题知,解得,
所以的通项公式为.
(2)由题知,
所以.
44.(25-26高二上·江苏常州·月考)已知等差数列的前n项和为,是公比大于1的等比数列,
(1)求和的通项公式;
(2)设求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q,根据题意建立方程组,求解即可;
(2)利用分组求和法结合等差数列和等比数列的求和公式求解即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q,且.
依题意得,得,故,
又,消去可得,则(舍)或.
则,故.
(2)因为,所以,
则.
45.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列中,.
(1)计算的值;
(2)令,求证:数列是等比数列;
(3)求数列的通项公式和它的前n项和.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3),
【分析】(1)根据给定的递推关系式,令得,再令得.
(2)根据给定的递推关系式得,从而根据等比数列定义即可证明.
(3)先利用累加法求得,然后结合等差数列和等比数列求和公式,利用分组求和法求解即可.
【详解】(1)由题意,,
又,所以,解得.
因为,所以.
(2)因为,
所以,
又,又,
则.
所以数列是以为首项,为公比的等比数列.
(3)由(2)知,所以,
所以
,
所以.
46.(25-26高二上·江苏常州·月考)已知数列为等差数列,为数列的前项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据题意,列出方程组,求得的值,进而得到数列的通项公式;
(2)由(1)得,结合等差数列和等比数列的求和公式,即可求解.
【详解】(1)设等差数列的公差为,首项为,
因为,可得,即,
解得,所以,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知:,可得,
则
.
47.(24-25高二上·江苏盐城·期末)已知等差数列的前n项和为,且满足, ,数列满足,,
(1)证明:数列是等比数列,并求,的通项公式;
(2)已知数列满足,求的前2n项和
【答案】(1)证明见解析,.
(2)
【分析】(1)通过已知条件和联立方程组可求出和,进而得到的通项公式. 对于数列,根据,通过变形得到,可证明是等比数列,进而求出的通项公式.
(2)根据的分段定义,根据分组求和,分别计算奇数项和偶数项的和,从而求出.
【详解】(1)依题意,设数列的公差为,
因为,所以,则
因为所以
所以,所以
所以,所以,
又因为,所以,
故数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以,所以.
(2)由(1)知,,可得
所以
=
=
题型十 并项法求和(共4小题)
48.(24-25高二上·江苏·期末)已知是等差数列的前项和,且,.
(1)求的通项公式;
(2)记,求数列的前100项和.
【答案】(1)
(2)200
【分析】(1)设出公差,根据题目条件得到方程组,求出首项和公差,得到通项公式.
(2)求出,利用分组求和公式得到答案.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,由,,得,
解得,则
所以的通项公式为.
(2)由(1)得,
所以
.
49.(25-26高三上·江西·月考)已知正项等差数列满足,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和;
(3)设数列的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据等差数列的通项公式进行求解即可.
(2)根据等差数列的前项和公式进行计算即可.
(3)根据数列的性质分组求和即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则
解得或
依题意得,则,所以.
(2)由(1)知,,
所以.
(3)因为,
所以.
50.(25-26高二上·江苏盐城·期中)已知等差数列的公差为,且,设为的前项和,数列满足.
(1)若,,且,求;
(2)若数列也是公差为的等差数列
①求数列的通项公式;
②求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据给定条件,依次求出,列出不等式求解即得.
(2)①设,由已知借助恒成立求出,进而求出;②利用分组求和法求解即可.
【详解】(1)依题意,,,
则,由,得,解得,
而,所以.
(2)①由数列是公差为的等差数列,设,
又,
于是对任意恒成立,
即对任意恒成立,
则,又,解得,所以,从而;
②由①知,
故
.
51.(2025·江苏苏州·二模)在数列中,已知,且当为奇数时,;当为偶数时,.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)求为奇数时的通项公式,再代入条件求为偶数时的通项公式,并分段表示出.
(2)根据(1)的结论,利用并项求和法及等比数列前项和公式求解即得.
【详解】(1)依题意,,
当为偶数时,,则数列的奇数项是首项为2,公比为2的等比数列,
于是,即当为奇数时,,当为偶数时,,
所以的通项公式是.
(2)由(1)知,,
.
题型十一 裂项相消法求和(共5小题)
52.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列为等差数列,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前n项和的最大值;
(3)求数列前n项和.
【答案】(1);
(2)49;
(3).
【分析】(1)根据给定条件,利用等差数列性质求出公差,进而求得其通项公式.
(2)由以及等差数列的单调性求得数列前项和的最大值.
(3)由(1)的结论,利用裂项相消法求和.
【详解】(1)在等差数列中,由,得数列的公差,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知,数列是递减数列,由,得,
因此等差数列的前项均为正数,从第项起均为负数,
所以当时,数列前项和取得最大值.
(3)由(1)知,
所以.
53.(25-26高三上·江西·月考)已知均为等差数列,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题中条件,即可求解公差,进而根据等差通项公式即可求解,
(2)利用裂项相消法求和即可得解.
【详解】(1)由题意可得.
则的首项为3、公差为2,的首项为1、公差为2.
故.
(2)由(1)得.
故.
则.
54.(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知为数列的前n项和,,且且.
(1)证明:是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,记为数列的前n项和,求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)证明见解析
【分析】(1)当时,可得,进而两式相减,可得,进而可得是等比数列,可求通项公式;
(2)利用裂项相消法可求得,进而可证结论.
【详解】(1)当时,;当时,;
当时,,可得,
两式相减并整理得,所以.
又,所以,又,满足上式,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,所以;
(2)由(1)知=,
所以
.
因为,所以递增,所以,即.
55.(24-25高二上·江苏镇江·期末)已知数列的前n项和为,.
(1)证明数列为等比数列并求数列的通项公式;
(2)若______,且,求满足条件的最大整数n.
请在①;②这两个条件中任意选择一个填入上面横线处,并完成解答.
【答案】(1)证明见解析,
(2)选择,;选择,
【分析】(1)构造数列等式作差可以判断等比数列,即可求出数列的通项公式;
(2)设,
选条件①:则,利用错位相差法求和进行判断即可;
选条件②:则,利用裂项相消法求和进行判断.
【详解】(1)由,①
当时,得,得,
当时,得,②
由①-②得,
得,
得,即,
而,故,
得数列为等比数列,首项为,公比为3,
得,
得.
(2)设,
选条件①:则,
令,
则,
两式相减,得,
得,
则,
显然数列单调递增,
得,,
故满足条件的最大整数;
选条件②:则,
则,
显然数列单调递增,
得,
故满足条件的最大整数.
56.(24-25高二上·江苏无锡·期末)在数列中,,
(1)求证是等比数列;
(2)记,求数列的前n项和
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)依据给定条件结合等比数列的定义判断即可.
(2)利用给定条件求出数列通项公式,再结合裂项相消法求和即可.
【详解】(1)因为,所以,
且,,
故数列是以首项为4,公比为2的等比数列,
可得,即.
(2)由上问知,
所以
题型十二 错位相减法求和(共5小题)
57.(25-26高三上·广东·期中)已知等差数列的公差,前项和为,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列通项公式得到关于、的方程组,解得即可;
(2)首先表示出,从而得到,再由错位相减法求和即可.
【详解】(1)因为,,又,
所以,解得,
所以;
(2)因为,即,所以,
所以,
所以,
则,
所以
,
所以.
58.(25-26高三上·湖北荆州·开学考试)已知数列满足,且.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)根据等差数列的定义,结合题干条件进行证明即可;
(2)先求出数列的通项公式,再利用错位相减法进行求解即可.
【详解】(1)由,
得.
又,故数列是以1为首项,1为公差的等差数列.
(2)由(1)可知:,,故;
,
,
两式相减,得
,
,
,
;
故.
59.(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知数列满足,且.
(1)证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)对递推式合理变形,再利用等差数列的定义证明等差数列,再求解通项公式即可.
(2)结合题意并利用错位相减法求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,
两侧同时除以,可得,得到数列是公差为1的等差数列,
而,可得,故,解得,
则,故.
(2)由题意得,
,
两式相减可得,
则,
得到,
可得,
则,
故.
60.(24-25高二上·广东清远·期末)已知数列的前项和为,数列是公比为3的等比数列,且.
(1)求数列、的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1),.
(2).
【分析】(1)把当时,当时,代入,化简求出,再根据等比数列的通项公式求出;
(2)由(1)和条件求出,利用错位相减法求出数列的前项和.
【详解】(1)因为,所以当时,,
当时,,
当时,,所以,
又因为,数列是公比为3的等比数列,
所以.
故,.
(2)由(1)可知,,
,①
,②
由① - ②得:
,
,
∴.
61.(2025·吉林松原·模拟预测)已知数列为等差数列,且,数列满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由求出的通项公式,由等比数列定义求出的通项公式;
(2)利用错位相减求和可得答案.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由,得,
解得.
所以.
由数列满足,得,
所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以;
(2)由(1),得,
则,
则,
两式作差,得
所以.
题型十三 倒序相加法求和(共4小题)
62.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知函数,数列满足.
(1)求证:为定值,并求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)证明见解析
【分析】(1)计算为定值2,用倒序相加法求得通项公式;
(2)由(1)得到,裂项相消求和得,进而结合单调性证明不等式即可.
【详解】(1)由题意得
,
则,
得到,
两式相加得,即.
(2)由题意得,
则,
而,而,可得当时,,
令,因为反比例函数在上单调递减,
所以在上单调递增,即在上单调递增,故得证.
63.(25-26高一上·江苏泰州·月考)已知函数
(1)解不等式:
(2)求证: 为定值,并求的值;
(3)若满足 满足,求 的值.
【答案】(1)不等式的解集为;
(2);
(3).
【分析】(1)根据对数运算法则化简不等式,再通过换元法求解;
(2)先对进行化简证明其为定值,再利用该定值计算所给式子的值;
(3)通过构造函数,利用函数的单调性求解的值.
【详解】(1)解:已知,则,
所以不等式可化为,令,则不等式变为,
即,解得或,当时,,当时,,
所以,不等式的解集为.
(2)证明:已知,则,,
所以为定值,
令,
则,
两式相加得,所以,
即的值为.
(3)解:已知满足,即,
已知满足,即,
令,则原方程组可化为和,
而可化为
设,则,
所以,即,
所以.
64.(24-25高二上·上海·月考)已知函数,数列是正项等比数列,且,
(1)计算的值;
(2)用书本上推导等差数列前n项和的方法,求的值.
【答案】(1)1;
(2).
【分析】(1)直接代入化简即可;
(2)由(1),结合等比数列性质,即可求解.
【详解】(1)因为函数,
所以
(2)因数列是正项等比数列,且,则,
所以,
同理,
令,
又,
则有,故,
所以.
65.(2025·江苏·模拟预测)已知,数列的前项和为,点均在函数的图象上.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前2024项和.
【答案】(1)
(2)1012
【分析】(1)由题意得,再利用可求出,
(2)先求得,,然后利用倒序相加法可求得结果.
【详解】(1)因为点均在函数的图象上,
所以,
当时,,即,
当时,
,
因为满足上式,
所以;
(2)因为,
所以,
因为,所以,
所以
①,
又
②,
①+②,得,
所以.
题型十四 数列求和与不等式恒成立求参数(共8小题)
66.(2024·江苏无锡·二模)已知正项数列的前项和为,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)设为数列的前项和.若对任意的恒成立,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用公式,已知求即可;
(2)求出,后运用错位相减求出,后结合函数单调性可解.
【详解】(1)①,且,
当时,代入①得;
当时,.②
①-②得,整理得,
因为,所以,所以数列为等差数列,公差为1,所以.
(2),,③
,④
③-④得,
所以,所以,且,化简得,
令,所以,
所以的最大值为,所以.
所以的取值范围为.
67.(25-26高三上·湖北·月考)已知数列满足,,,.
(1)求的通项公式;
(2)的前项和记为,试求;
(3)若,且对任意的正整数,都有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),
(2),
(3)
【分析】(1)通过对已知条件变形,构成新的数列,利用累加法求出新的数列通项,进而得到的通项公式.
(2)根据的奇偶性,分别计算前项和.
(3)先求出的表达式,再将不等式变形,通过数列的最大值来确定的范围.
【详解】(1)已知数列满足.
当时,,两式相减得:,即.
则,,且时,.
,,且时,.
经检验,也符合通式.
综上.
(2)依题意,当,,且时.
,也符合通式.
当,,且时,.
综上.
(3)由(2)中结论,.
则时,原式等价于,恒成立,即恒成立.
记.
则时,.
即在时,单调递减.
可知,可得.
68.(25-26高二上·福建厦门·月考)已知数列的各项均为正数,其前项和为,且.数列满足,其前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)借助与的关系,结合等差数列定义计算即可得;
(2)分为偶数及为奇数进行讨论,结合分组求和法与等差数列求和公式计算后解出相应不等式即可得.
【详解】(1)当时,有,
所以,得,
当时,有,
即,而,
两式作差,得,即,
化简得,
又,所以,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以;
(2)当为偶数时,
,
所以,为偶数,
由恒成立,得,
是偶数,当时,有最小值,所以;
当为奇数时,为偶数,
,
所以,为奇数,
由恒成立,得,
又在上单调递增,
所以当时,有最小值1,所以.
综上,实数的取值范围是.
69.(25-26高二上·浙江金华·月考)设是等差数列,是等比数列,且,其中与的前n项和为和.
(1)求与的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和;
(3)当时,若对任意的恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)设数列的公差为,数列的公比为,结合等差、等比数列通项公式代入已知条件解出,从而得到与的通项公式;
(2)由(1),利用裂项相消法求数列的前n项和;
(3)由(1)求,,条件可转化为对任意的恒成立,利用不等式法求数列的最小值,由此可得结论.
【详解】(1)设的公差为,的公比为,则,
由,
可得,解得(舍去),
所以,.
(2)由(1)知,可得,
则,
所以数列的前项和.
(3)由(1),,
由,,则,即对任意的恒成立,
当时,,
当时,设数列在第项取得最小值,则
解得,而,则,此时取得最小值,
由于,则数列在时取最小值,
所以,则实数的最大值为.
70.(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知递增的等差数列满足,,令,数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式及数列的前项和;
(2)若对任意,恒成立,求实数的取值范围.
(3)是否存在正整数,(),使得,,成等比数列?若存在,求出所有,的值.
【答案】(1);
(2);
(3)存在.
【分析】(1)由已知条件求,进而求得;由裂项相消法求;
(2)分离参数,分奇偶讨论求范围;
(3)假设存在,由三项成等比列等式,分离,讨论取值.
【详解】(1)设等差数列公差为,则,由得,
由得,所以,所以,
所以数列的通项公式为;
所以,
所以,
(2)由可得,
若为奇数,则恒成立,
因为函数与函数在单调递增,
所以函数在单调递增,
所以,所以;
若为偶数,则恒成立,
因为函数在满足,当且仅当时取等号,
所以,所以,
综上,实数的取值范围为.
(3)假设存在正整数,使得成等比数列,
则,整理得,
当时,;当时,,不合题意.
所以存在满足条件.
71.(2025·江苏南通·模拟预测)已知数列的各项均为正数,前n项和为,且,.
(1)证明:是等差数列;
(2)设,数列的前n项和为,不等式对任意正整数n恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)根据给定条件,利用及等差数列定义推理得证.
(2)由(1)求出及并裂项,再按分奇偶求出,进而求出的最小值即可.
【详解】(1)在正项数列中,,
则,所以是等差数列.
(2)由(1)知,等差数列的首项,公差,则,,
,于是,而满足上式,
因此,,
则,
,
显然,且数列单调递增,,
因此,又不等式对任意正整数n恒成立,则,
所以实数的取值范围是.
72.(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知数列和,数列的前n项和,(),数列满足.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的前n项和;
(3)若对一切恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2).
(3).
【分析】(1)由求出数列的通项,再根据等差数列的定义判断即可;
(2)将代入求出,进一步求得,利用错位相减法求解;
(3)判断数列的单调性,求出最大项得解.
【详解】(1)当时,;
当时,.
又也符合上式,所以().
因为,
所以数列是等差数列.
(2)由,得,
故,
,
则,
两式相减得
,
即.
(3)因为,
当时,,即,当时,易得,
所以,故是数列中的最大项,且.
要使对一切恒成立,只需即可,
故实数m的取值范围为.
73.(24-25高二上·江苏盐城·期末)已知二次函数的图象经过坐标原点,其导函数为,数列的前项和为,点均在函数的图象上.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,是数列的前项和,存在,使成立,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据二次函数的导函数及所过的点可得,进而有,应用的关系求数列的通项公式;
(2)利用裂项相消法得,根据数列不等式能成立,讨论的奇偶性求参数范围.
【详解】(1)设二次函数且,则,故,
所以,又函数经过坐标原点,则,故,
又点均在函数的图象上,所以,
当,则,故,显然也满足,
所以;
(2)由(1),
所以,
由在上能成立,
当为奇数时,因为,所以;
当为偶数时,因为,所以;
存在,使能成立,只需或,
即.
$专题07 数列的通项与求和14类综合问题
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题型一 公式法求通项(共5小题)
1.(24-25高二上·江苏宿迁·月考)已知数列满足:,,则等于( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2.(24-25高二上·江苏扬州·月考)已知正项等差数列的前n项和为,且,若成等比数列,则等差数列的通项公式________.
3.(2025·河北石家庄·一模)已知数列满足,设,,则 .
4.(24-25高二上·广东·期末)正项数列满足,则=_________.
5.(2024·江苏连云港·模拟预测)已知是各项均为正数的数列的前项和,,,则数列的通项公式为 .
题型二 Sn与an间的关系求通项(共5小题)
6.(24-25高二上·江苏南京·期末)数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·湖北·期末)已知数列的前项和为,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
8.(24-25高二上·福建福州·月考)已知数列的前项和,则的通项公式为( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·广东广州·月考)设数列的前项和为 ,,,,则数列的前项和为 ( )
A. B. C. D.
10.(24-25高三上·江苏泰州·开学考试)已知各项均为正数的数列的前项和为,
(1)求证:数列是等差数列,并求的通项公式;
题型三 累加法求通项(共7小题)
11.已知数列的首项,且,则( )
A.810 B.820 C.830 D.840
12.已知数列中,,(,且),则通项公式( )
A. B.
C. D.
13.(24-25高二上·广东汕头·月考)在数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·湖南长沙·月考)若数列满足,(,),则的最小值是 .
15.(24-25高二上·河南信阳·月考)已知数列满足,且,则 .
16.(24-25高二上·江苏连云港·月考)在数列中,,且对任意的,都有,则数列的通项公式为
17(24-25高二上·安徽合肥·期末).已知数列满足,,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
题型四 累乘法求通项(共5小题)
18.(24-25高二上·江苏镇江·月考)在数列中,,(),则( )
A. B. C. D.
19.(24-25高二上·广东深圳·月考)在数列中,,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
20.(多选)(24-25高二上·江苏无锡·期中)已知数列满足,,的前项和为,则( )
A. B.
C. D.
21.(24-25高二上·江苏南通·期末)已知数列满足,则的最小值为 .
22.(24-25高二上·浙江杭州·期中)数列中,若,,则 .
题型五 构造法求通项(共7小题)
23.(24-25高二上·江苏苏州·月考)已知为数列的前n项和,若,则的通项公式为( )
A. B. C. D.
24.(24-25高二上·江苏扬州·月考)已知数列的首项,且满足,则中最小的一项是( )
A. B. C. D.
25.(24-25高二上·湖北·期末)已知数列满足,且,若,则( )
A.253 B.506 C.1012 D.2024
26.(多选)(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列的前项和为,则( )
A. B.为等比数列
C. D.
27.(24-25高二上·江苏徐州·期末)数列满足,则数列的通项公式为 .
28.(24-25高二上·河南郑州·月考)已知:,时,,则的通项公式为
29.(24-25高二上·江苏南通·月考)已知数列满足,,,则数列的通项公式为 .
题型六 倒数法求通项(共4小题)
30.(24-25高二上·江苏常州·期末)已知数列满足,,,则( )
A. B. C. D.
31.(24-25高二上·湖南·期末)已知数列中,,若,则正整数的值为 .
32.(24-25高二上·江苏南京·月考)已知数列满足,则的最小值为 .
33.(24-25高二上·广东深圳·期末)数列中,则 .
题型七 奇偶型/隔项型求通项(共6小题)
34.(24-25高二上·江苏·期末)数列满足,前16项和为540,则
35.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列满足,,记,则________
36.(24-25高二上·浙江嘉兴·月考)已知数列满足,,,,则数列的通项公式为
37(24-25高二上·江苏徐州·月考).数列满足,前16项和为508,则 .
38.(24-25高二上·云南昆明·期末)已知数列满足.
(1)求;
(2)求数列的通项公式.
39.(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知数列满足,则数列的通项公式为
题型八 公式法求和(共3小题)
40.(25-26高二上·江苏宿迁·月考)已知等比数列的各项均为正数,,为其前项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的值.
41.(25-26高二上·江苏连云港·月考)记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)求,并求的最小值.
42.(25-26高二上·江苏·月考)已知是公差为2的等差数列,是公比为4的等比数列,满足,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)记,的前n项和分别为,,若,求m的值.
题型九 分组法求和(共5小题)
43.(24-25高二上·江苏常州·期末)已知等差数列的前n项和为,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求前n项和.
44.(25-26高二上·江苏常州·月考)已知等差数列的前n项和为,是公比大于1的等比数列,
(1)求和的通项公式;
(2)设求数列的前n项和.
45.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列中,.
(1)计算的值;
(2)令,求证:数列是等比数列;
(3)求数列的通项公式和它的前n项和.
46.(25-26高二上·江苏常州·月考)已知数列为等差数列,为数列的前项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
47.(24-25高二上·江苏盐城·期末)已知等差数列的前n项和为,且满足, ,数列满足,,
(1)证明:数列是等比数列,并求,的通项公式;
(2)已知数列满足,求的前2n项和
题型十 并项法求和(共4小题)
48.(24-25高二上·江苏·期末)已知是等差数列的前项和,且,.
(1)求的通项公式;
(2)记,求数列的前100项和.
49.(25-26高三上·江西·月考)已知正项等差数列满足,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和;
(3)设数列的前项和为,求.
50.(25-26高二上·江苏盐城·期中)已知等差数列的公差为,且,设为的前项和,数列满足.
(1)若,,且,求;
(2)若数列也是公差为的等差数列
①求数列的通项公式;
②求数列的前项和.
51.(2025·江苏苏州·二模)在数列中,已知,且当为奇数时,;当为偶数时,.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和.
题型十一 裂项相消法求和(共5小题)
52.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列为等差数列,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前n项和的最大值;
(3)求数列前n项和.
53.(25-26高三上·江西·月考)已知均为等差数列,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
54.(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知为数列的前n项和,,且且.
(1)证明:是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,记为数列的前n项和,求证:.
55.(24-25高二上·江苏镇江·期末)已知数列的前n项和为,.
(1)证明数列为等比数列并求数列的通项公式;
(2)若______,且,求满足条件的最大整数n.
请在①;②这两个条件中任意选择一个填入上面横线处,并完成解答.
56.(24-25高二上·江苏无锡·期末)在数列中,,
(1)求证是等比数列;
(2)记,求数列的前n项和
题型十二 错位相减法求和(共5小题)
57.(25-26高三上·广东·期中)已知等差数列的公差,前项和为,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
58.(25-26高三上·湖北荆州·开学考试)已知数列满足,且.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的前项和.
59.(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知数列满足,且.
(1)证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
60.(24-25高二上·广东清远·期末)已知数列的前项和为,数列是公比为3的等比数列,且.
(1)求数列、的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
61.(2025·吉林松原·模拟预测)已知数列为等差数列,且,数列满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
题型十三 倒序相加法求和(共4小题)
62.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知函数,数列满足.
(1)求证:为定值,并求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求证:.
63.(25-26高一上·江苏泰州·月考)已知函数
(1)解不等式:
(2)求证: 为定值,并求的值;
(3)若满足 满足,求 的值.
64.(24-25高二上·上海·月考)已知函数,数列是正项等比数列,且,
(1)计算的值;
(2)用书本上推导等差数列前n项和的方法,求的值.
65.(2025·江苏·模拟预测)已知,数列的前项和为,点均在函数的图象上.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前2024项和.
题型十四 数列求和与不等式恒成立求参数(共8小题)
66.(2024·江苏无锡·二模)已知正项数列的前项和为,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)设为数列的前项和.若对任意的恒成立,求k的取值范围.
67.(25-26高三上·湖北·月考)已知数列满足,,,.
(1)求的通项公式;
(2)的前项和记为,试求;
(3)若,且对任意的正整数,都有恒成立,求的取值范围.
68.(25-26高二上·福建厦门·月考)已知数列的各项均为正数,其前项和为,且.数列满足,其前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
69.(25-26高二上·浙江金华·月考)设是等差数列,是等比数列,且,其中与的前n项和为和.
(1)求与的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和;
(3)当时,若对任意的恒成立,求实数的最大值.
70.(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知递增的等差数列满足,,令,数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式及数列的前项和;
(2)若对任意,恒成立,求实数的取值范围.
(3)是否存在正整数,(),使得,,成等比数列?若存在,求出所有,的值.
71.(2025·江苏南通·模拟预测)已知数列的各项均为正数,前n项和为,且,.
(1)证明:是等差数列;
(2)设,数列的前n项和为,不等式对任意正整数n恒成立,求实数的取值范围.
72.(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知数列和,数列的前n项和,(),数列满足.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的前n项和;
(3)若对一切恒成立,求实数m的取值范围.
73.(24-25高二上·江苏盐城·期末)已知二次函数的图象经过坐标原点,其导函数为,数列的前项和为,点均在函数的图象上.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,是数列的前项和,存在,使成立,求的取值范围.
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