内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业01 数列的概念
一、数列的概念及表示方式
1、数列的有关概念
数列
按一定次序排列的一列数叫做数列
项
数列中的每一个数叫做这个数列的项
首项
数列的第1项常称为首项
通项
数列中的第项叫做数列的通项
2、数列的表示
(1)一般形式:,,,…,,…
(2)字母表示:上面的数列也可以记为 注:是数列的第项,也叫通项。
3、数列的通项公式
(1)通项公式:如果数列的第项与之间的函数关系可以用一个式子表示成,
那个这个式子就叫做这个数列的通项公式,数列的通项公式就是相应函数的解析式.
(2)递推公式:如果已知数列的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项an与它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
二、数列的分类
分类标准
类型
满足条件
项数
有穷数列
项数有限
无穷数列
项数无限
项与项间的大小关系
递增数列
其中n∈N+
递减数列
常数列
摆动数列
从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列
三、数列的函数性质
1、数列可以看成以正整数集N+(或它的有限子集{1,2,…,n})为定义域的函数,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值.
2、数列是一类特殊的函数,由于一般函数有三种表示方法,数列也不例外,有列举法、图像法和解析法。
3、判断数列的单调性的方法
(1)作差比较法:
⇔数列是递增数列;⇔数列是递减数列;
⇔数列是常数列.
(2)作商比较法:
ⅰ.当时,则⇔数列是递增数列;⇔数列是递减数列;
⇔数列是常数列;
ⅱ.当时,则⇔数列是递减数列;⇔数列是递增数列;
⇔数列是常数列.
(3)结合相应函数的图象直观判断:
写出数列对应的函数,利用导数或利用基本初等函数的单调性探求其单调性,再将函数的单调性对应到数列中去.
四、求数列最大(小)项的方法
(1)构造函数,确定出函数的单调性,进一步求出数列的最大项或最小项.
(2)利用,求数列中的最大项;
利用,求数列中的最小项.
当解不唯一时,比较各解大小即可确定.
五、由数列的前几项求数列的通项公式
(1)各项的符号特征,通过或来调节正负项.
(2)考虑对分子、分母各个击破或寻找分子、分母之间的关系.
(3)相邻项(或其绝对值)的变化特征.
(4)拆项、添项后的特征.
(5)通过通分等方法变化后,观察是否有规律.
【注意】根据数列的前几项求其通项公式其实是利用了不完全归纳法,
蕴含着“从特殊到一般”的数学思想,由不完全归纳法得出的结果不一定是准确的.
六、数列的通项an与前n项和Sn的关系
①当时,a1若适合,则的情况可并入时的通项;
②当时,a1若不适合,则用分段函数的形式表示.
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
题型一 数列的概念辨析
1.(24-25高二下·吉林四平·期中)以下三个结论中正确的个数为( )
①是数列;②不是数列;③数列的通项公式是唯一的.
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据数列的概念判断①②③即可.
【详解】①正确,其是按一定次序排列的一列数,符合定义;
②错误,都是数,而且是按一定次序排列的,所以它是数列;
③错误,因为数列的通项公式不一定是唯一的.
故选:B.
2.(25-26高二上·江苏苏州·月考)下列说法中正确的是( )
A.如果一个数列不是递增数列,那么它一定是递减数列
B.数列的第项为
C.数列1,0,,与,,0,1是相同的数列
D.数列0,2,4,6,可记为
【答案】B
【分析】根据数列的定义和概念逐项判断即可.
【详解】选项A:数列除了递增数列和递减数列,还有常数列(所有项都相等)、摆动数列(项的大小交替变化)等,
所以一个数列不是递增数列,不一定就是递减数列,A说法错误;
选项B:对于数列,它的第项为,B说法正确;
选项C:数列是按一定顺序排列的一列数,数列1,0,,,和数列,,0,1排列顺序不同,
所以这两个数列不是相同数列,C说法错误;
选项D:数列0,2,4,6,的通项公式为,
而表示的数列为2,4,6,8,,首项不同,D说法错误.
故选:B
3.数列的通项公式是,,则它的图象是( )
A.直线 B.直线上孤立的点
C.抛物线 D.抛物线上孤立的点
【答案】B
【分析】根据数列的知识确定正确答案.
【详解】数列对应点为,
所以图象是直线上孤立的点.
故选:B
4.(24-25高二下·甘肃定西·期末)(多选题)下列叙述不正确的有( )
A.数列,,,与,,,是同一数列
B.数列,,,,的通项公式是
C.,,,,是常数列
D.,,,,是递增数列,也是无穷数列
【答案】ABC
【分析】利用数列的定义可判断A选项;利用观察法求出数列通项公式可判断B选项;利用常数列的定义可判断C选项;利用数列的单调性和无穷数列的定义可判断D选项.
【详解】对于A选项,数列是按一定顺序排成的一列数,即数列,,,与,,,是两个数列,故A错误;
对于B选项,数列,,,,的通项公式是,故B错误;
对于C选项,,,,,是摆动数列,故C错误;
对于D选项,,,,,是递增数列,也是无穷数列,故D正确.
故选:ABC.
5.(24-25高二·全国·课堂例题)已知下列数列:
(1)0,0,0,0,0,0;
(2)0,-1,2,-3,4,-5,…;
(3),…;
(4)1,0.2,,,…;
(5)0,-1,0,…,,….
其中,有穷数列是 ,无穷数列是 ,递增数列是 ,递减数列是 ,常数列是 ,摆动数列是 .(填序号)
【答案】 (1) (2)(3)(4)(5) (3) (4) (1) (2)(5)
【分析】利用有穷数列、无穷数列、递增数列、递减数列、常数列、摆动数列的定义逐个分析判断即可.
【详解】(1)是常数列且是有穷数列;
(2)是无穷摆动数列;
(3)是无穷递增数列(因为);
(4)是无穷递减数列;
(5)是无穷摆动数列.
故答案为:(1);(2)(3)(4)(5);(3);(4);(1);(2)(5).
题型二 数列中的规律问题
1.(25-26高二上·陕西咸阳·期中)数列,,,,…的第项为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过观察数列的分母和分子的规律,即可求得数列第项的值.
【详解】首先分析数列的分母规律:给出的前项分母依次为,,,,可见第项的分母为.因此,第项的分母为.
再分析数列的分子规律:给出的前项分母依次为,,,,相邻两项的差均为,构成首项为,公差为的等差数列,其通项公式为.因此,第项的分子为.
综上所述,数列的第项为.
故选:C
2.(24-25高二下·河南·月考)已知数列,则是这个数列的( )
A.第8项 B.第9项 C.第10项 D.第11项
【答案】C
【分析】根据题意,令,求得的值,即可得到答案.
【详解】由数列,可得数列的通项公式为,
令,解得,所以是这个数列的第10项.
故选:C.
3.(24-25高二上·安徽·月考)已知数列1,,,,3,…,,…,则9是该数列的( )
A.第42项 B.第41项 C.第9项 D.第8项
【答案】B
【分析】由递推得到通项公式,然后计算即可.
【详解】由已知数列1,,,,3,…,,…,即,,
,,,…,,…,则数列的第项为,
令,解得,所以9是该数列的第41项.
故选:B.
4.(24-25高二下·湖北孝感·期中)数列的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分析题干数列可知是交替出现的数列,逐个分析各个选项是否满足交替出现即可得出答案.
【详解】由题意可知题干数列是交替出现,故其通项公式可以写成或利用三角函数来写,
对于A,的第一项为,不符合题意,故A错误;
对于B,即为,对应的余弦值为,符合题意,故B正确;
对于C,的前两项依次为,不符合题意,故C错误;
对于D,的第一项为,不符合题意,故D错误;
故选:B.
5.(23-24高二下·四川成都·期中)在数列1,,4,,16,…中,这个数列的第7项是( )
A. B.64 C.128 D.
【答案】B
【分析】根据所给数列的部分项归纳数列通项公式即可得解.
【详解】由数列1,,4,,16,…,可知通项公式为,
所以.
故选:B
6.(2025高二·全国·专题练习)如果数列,,,,中的每一项都可用如图所示的图形表示出来,那么这个数列的第8项为( ).
A.70 B.92 C.105 D.118
【答案】B
【分析】解法1:从数列的项和项之间的关系角度找规律求解即可;
解法2:从图形角度找规律求解即可.
【详解】解法1:从1,5,12,22中可以得到规律,后三项是各自前一项依次加,,,
则此数列的第8项应为.
解法2:从图形角度,第二个图形可以看成一个点加上一个正方形数,即;
第三个图形可以看成三角形数“”和正方形数“”的和,即.
同理得第四个图形表示的数为,
以此类推,可知第八个图表示的数为.
故选:B.
7.(23-24高二上·湖北武汉·月考)根据下面的图形及相应的点数,写出下列点数构成数列的第5项的点数 .
【答案】35
【分析】根据所给数据,找出规律即可得解.
【详解】依题意,,
则,根据规律,,
所以.
故答案为:35
8.(24-25高二下·山东淄博·月考)如图所示的是一个按某种规律排列的数阵,根据规律,自然数应该排在从上向下数的第行,是该行中从左向右数的第个数,那么的值是 .
【答案】
【分析】根据图中每一行的最后一个数和每一行的个数,即可总结规律,得到递推关系式,即可求出所在具体位置,求出结果.
【详解】根据图中规律可知,每一行的最后一个数为,且个数为,
则第n行的最后一个数为,个数为,,
因为,
所以排在第行最后一个,
又第行个数为,
所以,
所以.
故答案为:
题型三 根据递推关系求通项
1.若,则( )
A.55 B.56 C.45 D.46
【答案】D
【分析】在数列递推式中依次取,得到个等式,累加后求出数列的通项公式,即可求出答案.
【详解】由,
得,,
,,,
累加得,
,
当时,上式成立,
则,
所以.
故选:D
2.(24-25高二下·四川成都·期中)数列中,若,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】由递推关系得到为常数列,从而可求解.
【详解】因为,所以,
所以数列为常数列,且,
所以.
故答案为:.
3.(24-25高二下·云南·期末)在数列中,若,则666是的( )
A.第111项 B.第222项 C.第333项 D.第666项
【答案】B
【分析】根据已知递推公式计算构造常数列,再代入计算求解.
【详解】因为,所以,所以,所以是常数列,
所以,则.
由,解得.
故选:B.
4.(24-25高二下·河北·期末)在数列中,,,则的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先将变形整理为,再分别用,,,2,1替换上式中的,得到个等式,将上述这些式子相加整理,从而求出的通项公式.
【详解】由已知得,
将上述个等式相加,整理得
又因为,所以
故选:
5.(23-24高二下·上海浦东新·期末)数列满足.给出如下两个结论:①;②,则下面判断正确的为( )
A.①对②错 B.①错②对
C.①②都对 D.①②都错
【答案】C
【分析】利用,可判断①,当时,,,可求判断②.
【详解】由,可得,故①正确;
,
当时,,不适合上式,
所以,故②正确.
故选:C.
题型四 由数列的前n项和求通项
1.(25-26高二·全国·假期作业)已知数列的前n项和,则的通项公式为 .
【答案】
【分析】降次作差再验证即可.
【详解】,
当时,,
由于也适合此等式,∴.
故答案为:.
2.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知数列的前项和,则当时, .
【答案】
【分析】根据题意,结合,准确运算,即可求解.
【详解】由数列的前项和,
当时,.
故答案为:
3.已知数列的前项和为,,则 .
【答案】
【分析】利用前项和与通项公式的关系求解通项公式即可.
【详解】当时,,
当时,,
此时,不符,故.
故答案为:
4.(25-26高二上·天津滨海新·月考)若数列的前项和是,则数列的通项公式是 .
【答案】
【分析】利用与之间关系直接求解即可.
【详解】当时,;
当时,,不满足;
.
故答案为:.
5.(24-25高二上·福建三明·期中)若数列满足,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】根据已知条件写出的式子,两式相减即可求出通项公式.注意首项的检验.
【详解】∵,①
∴ 当时, ②
①②得:,即,
当时,符合上式,
∴数列的通项公式为,
故答案为:.
6.(25-26高二上·福建宁德·月考)已知数列满足,设数列的通项公式为,则 .
【答案】
【分析】根据给定的递推关系求出可得.
【详解】数列满足,
当时,,
两式相减得,因此.
又时,,满足上式,所以.
故答案为:.
7.已知数列满足,则 .
【答案】
【分析】根据题意分和两种情况,结合前项和与通项之间的关系分析求解.
【详解】因为①,
当时,;当时,②.
①-②可得,则③,且,不符合式③,
所以.
故答案为:.
题型五 数列的单调性及最大(小)项问题
1.(25-26高二上·福建莆田·月考)(多选题)下列数列的通项公式中,是递增数列的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据数列单调性定义,验证的正负即可.
【详解】对于A,,数列为递减数列,故A错误;
对于B,,数列为递增数列,故B正确;
对于C,,数列为递增数列,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:BCD.
2.(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
【分析】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.
【详解】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
3.(24-25高二下·江西景德镇·期末)已知数列的通项公式,则数列的最大值是( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】由数列的通项对应的函数为二次函数,利用二次函数的性质求解.
【详解】因为,其对应的函数为二次函数,
开口向下,对称轴为,又,
所以或2时,取得最大值,故数列的最大值是.
故选:C.
4.数列的通项为,且为单调递增数列,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据数列的单调性建立不等式,结合一次函数的单调性,可得答案.
【详解】由数列是递增的,则对恒成立,
即,
整理可得,对恒成立,
因函数在时单调递增,则得.
故选:B
5.(24-25高二下·广东珠海·期中)已知数列满足,则数列的最小项是第( )项
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】根据给定的递推公式,探讨数列单调性求出最小项.
【详解】数列中,由,得,由,得,
则当时,;当时,,
即,
所以数列的最小项是第6项.
故选:B
6.(24-25高二下·四川绵阳·月考)已知数列的通项公式为,则取到最小值时的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分和判断的单调性,即可求解.
【详解】,
当时,,单调递减,
此时,;
当时,,单调递减,
此时,,
所以取到最小值时的值是.
故选:B.
7.(24-25高二下·江西·月考)已知数列是单调递减数列,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用数列的单调性求解即可.
【详解】数列是单调递减数列,
故,即
且,故.
故选:A
8.(2025高二·全国·专题练习)已知数列的通项公式为,则数列的最大项为第 项.
【答案】7
【分析】通过先作商再作差进行数列的单调性判断,进而找出其最大项.
【详解】由已知得,
则.
当,即时,有;
当时,有.
故,
所以数列的最大项为第7项.
故答案为:7.
题型六 数列的周期性及应用
1.(25-26高二上·福建龙岩·期中)若数列满足,,则( )
A. B. C. D.6
【答案】D
【分析】根据数列的递推关系式得数列是周期数列,从而得的值.
【详解】因为,,
所以,,,,,
所以是周期为4的数列,故.
故选:D.
2.(25-26高二上·海南省直辖县级单位·月考)已知数列的前项和为,若,且,,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】根据题意求出数列的项,得出是以为周期的数列,从而可解.
【详解】数列中,且,,
所以
从而可知数列是以为周期的数列,且,
则.
故选:B
3.设定义如表,数列满足,,则 .
1
2
3
4
5
6
4
5
1
2
6
3
【答案】5
【分析】根据给定的函数的表格以及数列的递推公式求出数列的前几项,观察其规律,发现数列具有周期性,然后利用周期来计算即可.
【详解】由题可知,,,,
,,,
即数列是以6为周期的周期数列,又,
.
故答案为:.
4.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)在数列中,,若,则 .
【答案】1
【分析】结合递推关系和首项,求出数列的前几项,归纳出数列周期为4,结合周期性求解.
【详解】因为且,
所以,
,
,
,
,
所以是以4为周期的周期数列,
所以.
故,
故答案为;1
1.(25-26高二上·陕西榆林·期中)下列结论中,正确的是( )
A.数列和数列是相同的数列
B.数列的通项公式的形式是唯一的
C.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数
D.数列不存在通项公式
【答案】C
【分析】根据数列的定义判断AC;根据数列通项公式的概念举例判断BD.
【详解】根据题意,依次分析选项:
对于A,数列和数列是不同的数列,A错误;
对于B,数列的通项公式可以为,也可以为,
该数列通项公式不唯一,B错误;
对于C,由数列定义知,数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数,C正确;
对于D,该数列的通项公式可以为,错误.
故选:C
2.(24-25高二下·江西上饶·期中)已知是各项均为整数的递增数列,且,若,则的最大值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】根据数列的项最小,利用列举法判断的最大值.
【详解】要使最大,则数列的项要尽可能的小,注意到,,依此类推,,,
所以的最大值5.
故选:A
3.(25-26高二上·福建宁德·期中)在数列中,若,.是数列的前项和,则等于( )
A. B.1015 C.2029 D.2030
【答案】A
【分析】根据已知条件,求出数列的前项,即可得到数列的周期性,根据数列的周期性求数列的前项和即可.
【详解】因为,,所以,
,,
所以数列是以为周期的周期数列,
因为,所以,
即.
故选:A
4.(24-25高二上·黑龙江绥化·期末)已知数列满足,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】利用时,得到,代入,求出答案.
【详解】由题意可得 ①,
所以时, ②,
①-②得,所以,
所以.
故选:C.
5.已知数列的首项,前n项和,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据得到,两式相减得到,求出即可求解.
【详解】因为,所以,
两式相减得,
所以,所以,
所以,所以,
所以.
故选:C.
6.数列满足,且,则等于( )
A.19 B.20 C.21 D.22
【答案】B
【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.
7.(24-25高二下·河南南阳·月考)已知数列满足,若对于任意都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】已知对于任意都有,说明数列是递减数列.因为数列的通项公式是分段函数形式,所以需要分别考虑和时数列的单调性,同时还要考虑两段函数在处的衔接情况,从而确定实数的取值范围.
【详解】当时,,函数单调递减,所以,移项可得.
当时,,这是一个指数函数形式(且)经过平移变换得到的,
当时,函数单调递减.
因为对于任意都有,所以.
,.
则,可得,即,解得.
综合以上三个条件:,,,取交集可得.
实数的取值范围为,
故选:C.
8.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)数列的通项公式为,满足:,则数列的最大项是第( )项
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【分析】设数列的最大项为,由求解.
【详解】设数列的最大项为,
则,即,
化简得,解得,
所以,又,所以,
即数列的最大项是第项.
故选:B
9.(23-24高二下·辽宁大连·月考)(多选题)已知函数,设数列的通项公式,其中,则下列说法正确的是( )
A. B.数列为周期数列
C.数列为单调递增数列 D.数列为常数列
【答案】AC
【分析】根据给定函数式求出,求出的范围判断A;利用周期数列、递增数列、常数列的意义判断BCD.
【详解】依题意,,,
对于A,,则,A正确;
对于BCD,显然,则,即恒成立,
因此数列为单调递增数列,不是周期数列,也不是常数列,C正确,BD错误.
故选:AC
10.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)(多选题)已知数列满足,,则( )
A. B.数列的最小值为
C.数列为递减数列 D.当时,n的最大值为8
【答案】ABD
【分析】本题根据给定的递推数列逐项递推可求出,从而判断选项A,采用累加法可求出数列的通项公式,再根据二次函数的性质可判断选项B、C、D是否正确.
【详解】对于A,当时,,所以,
当时,,故,A项正确;
对于B,由,得当时,
,
将以上各式相加得,
所以,
又当时符合上式,所以,
由二次函数的性质可知不为递减数列,C项错误;
对于B,因为,
所以当或时,取得最小值,B项正确;
对于D,当时,,解得,所以当时,的最大值为8,D项正确.
故选:ABD.
11.(24-25高二下·陕西西安·月考)(多选题)已知数列满足,则( )
A.当时,数列为递减数列
B.当时,数列一定有最大项
C.当时,数列为递减数列
D.当为正整数时,数列必有两项相等的最大项
【答案】BCD
【分析】对于A,根据即可排除;对于B,,通过分析发现数列先增后减,即可判定数列一定有最大项;对于C,由即可判断数的单调性 ;对于D,由为正整数得,分类讨论分析即可得出结论.
【详解】选项A,当时,,,
所以数列不是递减数列,故A错误;
选项B,当时,,
由得,由得,
所以当时,,当时,,
所以数列一定有最大项,故B正确;
选项C,当时,,即,
所以数列为递减数列,故C正确;
选项D,因为为正整数,,所以,故.
当时,,当时等号成立,
所以,此时为数列的最大项.
当时,由选项B知数列一定有最大项.
令,则,,
当时,,
由选项B知,当时,,当时,,
所以为数列的最大项,
综上,数列必有两项相等的最大项,故D正确.
故选:BCD.
12.(24-25高二上·广东惠州·期末)传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如图中第一行的1,3,6,10称为三角形数,第二行的1,4,9,16称为正方形数,第三行的1,5,12,22称为五边形数,则正方形数所构成的数列的第5项是 ,五边形数所构成的数列的通项公式为 .
【答案】 25
【分析】根据正方形数的前4项特征,即可求解第5项;根据五边形数的特征,列式递推公式,利用累加法,即可求通项公式.
【详解】正方形数所构成数列的第5项是,
五边形数所构成数列满足,,,,,
所以,,
累加可得,当时成立,
所以.
故答案为:25;
13.(25-26高二上·重庆·月考)古代埃及数学中有一个独特现象:除用一个单独的符号表示以外,其他分数都可写成若干个单分数和的形式.例如,可这样理解:假定有两个面包,要平均分给 5 个人,如果每人不够,每人分,余,再将这分成5份,每人得,这样每人分得.按照此方法理解,可以分解为哪两个单分数的和? ;按此规律,则 .
【答案】
【分析】根据题意分数都可写成若干个单分数和的形式的理解,分别对和进行拆分理解即可.
【详解】有两个面包,要平均分给7个人,如果每人不够,每人分,余,
再将这分成7份,每人得,这样每人分得,
所以;
有两个面包,要平均分给个人,如果每人不够,每人分,余,
再将这分成份,每人得,这样每人分得,
所以;
故答案为:;.
14.(2025高二·全国·专题练习)已知在数列中,,对所有的,都有,则 .
【答案】
【分析】由题中递推公式可得,与原递推式相除可得,从而可求解.
【详解】因为,
所以,
两式相除可得.
因为,,所以,
所以.
故答案为:.
15.(2024高二·全国·专题练习)在数列中,,,则的最小值是 .
【答案】
【分析】借助累加法可得数列的通项公式,再表示出后利用对勾函数性质计算即可得.
【详解】由题意可得当时,
,
当时,,满足上式,
则,
因为,所以,
则,故,
当且仅当时,等号成立.
故答案为:.
16.(25-26高二上·河南·期末)在数列中,如果,都有(为常数),那么这个数列叫做等积数列,叫做这个数列的公积.已知是等积数列,,公积为4,则 .
【答案】
【分析】由题意利用列举法,列举数列的前几项,可得数列的周期,进而求和即可.
【详解】由,且,则,同理解得,,
由题意可得下表:
数列的最小正周期,由,
则.
故答案为:
17.(2025高二·全国·专题练习)已知数列的前项和为,解决下列问题.
(1)若通项公式为,求其前项和;
(2)若前项和,求其通项公式;
(3)若前项和,求其通项公式;
(4)已知,求其通项公式.
【答案】(1).
(2)
(3)
(4)
【分析】由求解即可.
【详解】(1)由数列的前项和的定义可知.
(2)当时,;当时,不满足上式.
所以通项公式为
(3)当时,;当时,,不满足上式.
因此通项公式为.
(4)由题意知,当时,,
两式相减可得,
则,当时,,不满足上式.
故通项公式为.
1.意大利数学家列昂那多•斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:,,即,,此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等领域都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列,则数列的前2020项的和为( )
A.672 B.673 C.1346 D.1347
【答案】D
【分析】由题可得是周期为3的周期数列,一个周期中三项和为,据此可得答案.
【详解】由数列各项除以2的余数,
可得为,,
所以是周期为3的周期数列,一个周期中三项和为,
因为,所以数列的前2020项的和为.
故选:D.
2.已知数列满足,则“数列是递增数列”的充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据条件,利用递增数列满足,即可求解.
【详解】因为,所以
由,得到,所以“数列是递增数列”的充要条件是,
故选:B.
3.(23-24高二下·浙江·期中)大衍数列,来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和,它是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题目,该数列从第一项起依次是,,则( )
A.数列第16项为144 B.数列第16项为128
C.200是数列第18项 D.200不是数列中的项
【答案】B
【分析】根据数列已知项可分奇数项和偶数项得规律即可判断各选项.
【详解】由此数项的前10项的规律可知,
当为偶数时,,
当为奇数时,,
对于AB,,所以A错误,B正确,
对于C,,所以C错误,
对于D,若200中偶数项,则,得,
所以200是此数列的第20项,所以D错误,
故选:B
4.(24-25高二下·广东·月考)记为首项为1的数列的前项和,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据与的关系可得,利用累乘法计算得出即可求解.
【详解】易得,故,
化简得,即,
由知,故,
累乘可得,
即,故,
当时,也符合上式,故,故.
故选:C.
5.(24-25高二下·四川南充·期末)若数列满足,且不等式对一切正整数恒成立,则的最大值( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】A
【分析】由已知数列的递推式,可得,将换为,两式相减求得,分离参数后利用基本不等式求解.
【详解】由于,
当时,,即,
当时,,
又,
以上两式相减可得,得,上式对也成立,
所以恒成立即为恒成立,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为.
故选:A
6.(25-26高二上·浙江·月考)(多选题)已知数列满足,,,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C.数列单调递增 D.数列是周期数列
【答案】ACD
【分析】根据递推公式分奇偶项讨论,计算数列的前几项或分析通项公式,进而判断选项的正确性.
【详解】已知,根据递推公式,分为奇数和偶数讨论:
当(奇数)时:,即;
当(偶数)时:,即;
当(奇数)时:,即;
当(偶数)时:,即;
当(奇数)时:,即;
当(偶数)时:,即;
当(奇数)时:,即;
选项A:计算前项和:,因此选项A正确;
选项B:观察奇数项规律:,发现奇数项以为周期循环,
因为是奇数,,对应周期中的第项,即,因此选项B错误;
选项C:分析偶数项,当为奇数时,;当为偶数时,,
由于恒为正数,所以数列单调递增,C正确;
选项D:奇数项:,周期为,即是周期为的周期数列,因此选项D正确.
故选:ACD.
7.(24-25高二下·湖北·月考)(多选题)如图,已知直线与曲线,设为曲线C上横坐标为1的点.过作x轴的平行线交于,过作x轴的垂线交曲线C于;再过作x轴的平行线交于,过作x轴的垂线交曲线C于……,设点,,…,,…的纵坐标分别为,,…,,…,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】求出的坐标判断A;求出坐标,结合选项A,利用观察法得出规律判断B;利用图象数形结合判断CD.
【详解】对于A,点在曲线上,,
点,点,因此,A正确;
对于B,由选项A知,,,,
以此类推,,,,B错误;
对于C,设直线与曲线的交点纵坐标为,观察图象知,
,因此,C正确;
对于D,由图知,,因此,D正确.
故选:ACD.
8.(2025高二·全国·专题练习)分形几何学是美籍法国数学家伯努瓦•B•曼德尔布罗特在20世纪70年代创立的新学科,它的创立为解决众多传统数学领域的难题提供了全新的思路.按照分形的规律生成的一个树形图如图所示,则第10行的空心圆的个数是 .
【答案】21
【分析】找规律得到各行空心圆个数的关系,列举得到第十行空心圆的个数.
【详解】构造数列表示空心圆的个数,其中表示第行的空心圆的个数,
由图可知,,,当时,,因此即为所求.
通过列举得到各行的空心圆的个数依次为,,,,,,,,,,,,,,所以.
故答案为:.
9.(24-25高二·上海·随堂练习)以下数表的构造思路来源于我国南宋数学家所著的《详解九章算法》一书中的“杨辉三角”:
该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数为 .
【答案】
【分析】结合题意,利用从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,使用数列的知识求解即可.
【详解】观察每一行第一个数的规律:
第一行的第一个数为,
第二行的第一个数为,
第三行的第一个数为,
第四行的第一个数为,…,
第n行的第一个数为,
表中一共2018行,
∴第2018行的第一个数即.
故答案为:
10.已知数列满足,则 .
【答案】;
【分析】由题意可得,可得,两式相减可求通项公式.
【详解】由,可得,
所以,
两式相减得,
所以,
当时,,所以,适合上式,
所以.
故答案为:.
11.(23-24高二上·上海·期末)已知是离最近的整数,如,则无穷数列中共有 项的值等于100.
【答案】
【分析】根据题意列式,然后确定的取值情况即可.
【详解】由已知得,此时不等式取等号和不取等号对结果没有影响,
所以,
又,
所以,
所以共有项的值等于100.
故答案为:.
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限时练习:40min
完成时间:月日
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作业01数列的概念
积累运用
一、
数列的概念及表示方式
1、数列的有关概念
数列
按一定次序排列的一列数叫做数列
项
数列中的每一个数叫做这个数列的项
首项
数列的第1项常称为首项
通项
数列中的第n项叫做数列的通项
2、数列的表示
(1)一般形式:41,42,43’,0n’…
(2)字母表示:上面的数列也可以记为{an}注:an是数列的第n项,也叫通项。
3、数列的通项公式
(1)通项公式:如果数列{an}的第n项an与n之间的函数关系可以用一个式子表示成an=f(n),
那个这个式子就叫做这个数列的通项公式,数列的通项公式就是相应函数的解析式
(2)递推公式:如果已知数列{an}的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项a,与它的前
一项a-1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式。
二、数列的分类
分类标准
类型
满足条件
有穷数列
项数有限
项数
无穷数列
项数无限
递增数列
an+>an
递减数列
anl<an
其中n∈N,
项与项间的大
常数列
小关系
an+=an
从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小
摆动数列
于它的前一项的数列
三、数列的函数性质
1、数列可以看成以正整数集N+(或它的有限子集{1,2,,n})为定义域的函数an=f(n),当自变量按
照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值
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2、数列是一类特殊的函数,由于一般函数有三种表示方法,数列也不例外,有列举法、图像法和解析法。
3、判断数列的单调性的方法
(1)作差比较法:
a+1-a。>0一数列{an}是递增数列;a+1-a,<0台数列{an}是递减数列;
an+1-an=0一数列{an}是常数列.
(2)作商比较法
i.当a,>0时,则91>1e数列{a}是递增数列;2出<1台数列{a,}是递减数列;
a
an
anl=1e数列{a,}是常数列;
an
iⅱ当a。<0时,则8出>1÷数列{a}是递减数列;2出<1e数列{a,}是递增数列;
an
an
anl=1÷数列{an}是常数列.
(3)结合相应函数的图象直观判断:
写出数列对应的函数,利用导数或利用基本初等函数的单调性探求其单调性,再将函数的单调性对应到数
列中去。
四、求数列最大(小)项的方法
(1)构造函数,确定出函数的单调性,进一步求出数列的最大项或最小项.
(2)利用
a,之a,求数列中的最大项a,1
an≥an-l
利用
a,≤a,求数列中的最小项a,
an≤a-l
当解不唯一时,比较各解大小即可确定,
五、由数列的前几项求数列的通项公式
(1)各项的符号特征,通过(-1)”或(-1)来调节正负项。
(2)考虑对分子、分母各个击破或寻找分子、分母之间的关系.
(3)相邻项(或其绝对值)的变化特征·
(4)拆项、添项后的特征.
(5)通过通分等方法变化后,观察是否有规律.
【注意】根据数列的前几项求其通项公式其实是利用了不完全归纳法,
蕴含着“从特殊到一般”的数学思想,由不完全归纳法得出的结果不一定是准确的
六、数列的通项an与前n项和Sn的关系
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S,n=1
a,{s.-Sn22
①当n=1时,a1若适合S。-Sm-1,则n=1的情况可并入n≥2时的通项a,;
②当n=1时,a1若不适合S。-Sn1,则用分段函数的形式表示.
培优训练
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
题型一:数列的概念辨析
题型二:数列中的规律问题
题型三:根据递推关系求通项
数列的概念
题型四:由数列的前n项和求通项
题型五:数列的单调性及最大(小)项问题
题型六:数列的周期性及应用
巩固提升练
题型一数列的概念辨析
1.(24-25高二下·吉林四平.期中)以下三个结论中正确的个数为()
①L,1,l,l,…是数列;②cos0,sinl,tan2不是数列;③数列的通项公式是唯一的
A.0
B.1
C.2
D.3
2.(25-26高二上·江苏苏州·月考)下列说法中正确的是()
A.如果一个数列不是递增数列,那么它一定是递减数列
B.数列{
n+1
n
的第大夏为1+号
C.数列1,0,-1,-2与-2,-1,0,1是相同的数列
D.数列0,2,4,6,…可记为2n
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3.数列an}的通项公式是an=n+I,neN,则它的图象是()
A.直线
B.直线上孤立的点
C.抛物线
D.抛物线上孤立的点
4.(24-25高二下.甘肃定西·期末)(多选题)下列叙述不正确的有()
A.数列1,3,5,7与7,5,3,1是同一数列
B.数列0,1,2,3,的通项公式是an=n
C.-1,1,-1,1,是常数列
D.1,2,22,2,是递增数列,也是无穷数列
5.(24-25高二·全国课堂例题)已知下列数列:
(1)0,0,0,0,0,0
(2)0,-1,2,-3,4,-5,;
号
-y.
n
(4)1,0.2,0.22,0.2,…:
(5)0,-1,0,,c0s5,
2
其中,有穷数列是一,无穷数列是,
递增数列是,
递减数列是,
常数列是
摆动数列是一·(填序号)
题型二数列中的规律问题
10
1,(25-26高二上陕西成阳期中)数列4;。,6,)5’的第7项为()
A.
9
64
B.
64
D员
2.(24-25高二下·河南月考)己知数列1,3,7,15,…,2”-1,,则1023是这个数列的()
A.第8项
B.第9项
C.第10项
D.第11项
3.(24-25高二上安微月考)已知数列1,5,√5,√万,3,.,√2n-1,.,则9是该数列的()
A.第42项
B.第41项
C.第9项
D.第8项
4.(24-25高二下湖北孝感·期中)数列1,-1,1,-1,…n∈N)的一个通项公式为()
A.(-1)+2
B.cosn-lπ
C.1--1)
2
D.sm2+月
5.(23-24高二下·四川成都期中)在数列1,-2,4,-8,16,.中,这个数列的第7项是()
A.-64
B.64
C.128
D.-128
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6.(2025高二全国.专题练习)如果数列1,5,12,22,中的每一项都可用如图所示的图形表示出来,
那么这个数列的第8项为()
a
A.70
B.92
C.105
D.118
7.(23-24高二上湖北武汉·月考)根据下面的图形及相应的点数,写出下列点数构成数列的第5项的点
数
12
22
8.(24-25高二下·山东淄博·月考)如图所示的是一个按某种规律排列的数阵,根据规律,自然数2025应该
排在从上向下数的第m行,是该行中从左向右数的第n个数,那么m+n的值是一
234
56789
10111213141516
题型三根据递推关系求通项
1.若an=am-1+n-1,a=1则ao=()
A.55
B.56
C.45
D.46
2.(2425高二下四川成都期中)数列a,}中,若a=2,an+0,则数列a,}的通项公式为
3.(24-25高二下·云南期末)在数列an}中,若a1=3,a.=n(an+1-an),则666是{an}的()
A.第111项
B.第222项
C.第333项
D.第666项
,.1
4.(24-25高二下河北期末)在数列an}中,a,=0,a+1=an+ln1+二,则{an}的通项公式为()
n
A.a Inn
B.a=(n-1)In(n+1)
C.a,=nlnn
D.a,Inn+n-1
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5.(23-24高二下·上海浦东新·期末)数列an}满足a,a2…an=n2.给出如下两个结论:①a=
6②
25
、三52二,则下面判断正确的为《)
A.①对②错
B.①错②对
C.①②都对
D.①②都错
题型四由数列的前项和求通项
1.(25-26高二·全国假期作业)已知数列{an}的前n项和S,=2n2-3n,则{an}的通项公式为
2.(25-26高二上陕西西安·月考)己知数列{an}的前n项和Sn=2”+n-7,则当n22时,
d,
3.己知数列an}的前n项和为Sn,S。=2"(n∈N),则an=」
4.(25-26高二上·天津滨海新·月考)若数列{an}的前n项和是S,=n2-4n+2,则数列{an}的通项公式
是
5.(2425商二上相健三明期中)若数列a满是4+号+是++品=neN,侧轰列a的适项公
式为
6.(25-26高二上福建宁德月考)已知数列{an}满足a1+3a,++3-a,=n3(neN),设数列{a,}的通
项公式为a4n,则an=一
7.已知数列an}满足a1+2a2+22a+…+2-an=2n-2,则an=一
题型五数列的单调性及最大(小)项问题
1.(25-26高二上福建莆田·月考)(多选题)下列数列{an}的通项公式中,是递增数列的是()
A.an=-3n-1
B.a 5n-3
C.an=7+2"
D.a =n2
2.(24-25高二下.四川绵阳·期末)已知{an}是一个无穷数列,“a>a2”是“{an}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
3
3.(24-25高二下江西景德镇期末)己知数列的通项公式an=-n2+3n+二,则数列an}的最大值是()
4
A.3
B.2
3
D.
4
4.数列{an}的通项为an=n2-k(n∈N),且{an}为单调递增数列,则k的取值范围是()
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A.-0,2
B.(-0,3)
C.(-0,2
D.-0,3]
5.(24-25高二下·广东珠海·期中)已知数列{an}满足an1=an+3n-16,则数列{an}的最小项是第()项
A.5
B.6
C.7
D.8
2n-2
6.(24-25高二下.四川绵阳·月考)己知数列{an}的通项公式为an=
,则a取到最小值时的值是()
2n-15
A.6
B.7
C.8
D.9
7.(24-25高二下.江西月考)已知数列
n+入
是单调递减数列,则2的取值范围为()
A.(0,+0j】
B.(1,+o0】
C.[1,+oo
D.I0,+0】
8.(2025高二全国专题练习)已知数列{a,}的通项公式为a,=
n2,则数列{an}的最大项为第项.
题型六数列的周期性及应用
1.2526商二上福维2岩期)若数列a满足4,=6,a品,则a=()
A
D.6
2.(25-26高二上海南省直辖县级单位·月考)已知数列{an}的前n项和为Sn,若am+2=-a.,且a=1,
43=2,则S2025=()
A.0
B.1
C.2
D.3
3.设f(x)定义如表,数列xn}满足x=5,x+1=∫xn,则x2o1=
+
1
2
4
6
f (x)
4
5
2
6
3
1
2an,an<
2
4.(25-26高二上甘肃兰州期中)在数列an}中,a+1=
4
若4=5则
2a,-1,4,22
a3+a2025=
能力培优练
1.(25-26高二上陕西榆林·期中)下列结论中,正确的是()
A.数列1,2,3,4和数列1,3,4,2是相同的数列
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B.数列的通项公式的形式是唯一的
C.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集{1,2,3,…,n))上的函数
D.数列1,3,2,6,3,9,4,12,5,15,…不存在通项公式
2.(24-25高二下江西上饶期中)已知{an}是各项均为整数的递增数列,且a1>4,若a1+a2+…+an=40,
则的最大值为()
A.5
B.6
C.7
D.8
3.(25-26高二上福建宁德期中)在数列a,}中,若4=2,a=1-LneN,).S,是数列{a,的前n项和,
a.
则S2026等于()
A.202g
B.1015
C.2029
D.2030
2
4.(24-25高二上黑龙江绥化期末)已知数列{an}满足a1+2a2+3a+…+nan=n(n+2),则a=()
A.2
B
D号
5.已知数列{an}的首项a,=2025,前n项和Sn,满足Sn=n2an,则a2o24=()
1
1
A.2025
1
1
B
C.
D.
2024
1012
1013
6数列a满足a,且04日a,+aeN,则a,等于(
A.19
B.20
C.21
D.22
7.(24-25高二下河南南阳·月考)已知数列an}满足a
2-amn>8
n∈N,若对于任意n∈N都有
a"-7+2,n≤8
an>an1,则实数a的取值范围为()
A(
c.
D.
132
B.
0,2
20’3
10
8.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨月考)数列a,}的通项公式为a,=mm+1,(b}满足:6,=a3,则
数列{b}的最大项是第()项
A.6
B.7
C.8
D.9
9.(2324高二下辽宁大连月考)(多选题)已知函数)=3江一1,设数列a,的通项公式a,=fm,其
2x
中n∈N,则下列说法正确的是()
3
A.Isd,<
B.数列{an}为周期数列
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C.数列{an}为单调递增数列
D.数列an}为常数列
10.(25-26高二上·甘肃兰州期中)(多选题)已知数列{an}满足a,=-8,an+1-an=2n-8,则()
A.a3=-18
B.数列{an}的最小值为-20
C.数列an}为递减数列
D.当an<0时,n的最大值为8
11.(24-25高二下陕西西安·月考)(多选题)已知数列an}满足an=nk"(neN,0<k<1,则()
A.当k=二时,数列an}为递减数列
B。当<k<1时,数列a,}一定有最大项
C.当0<k<二时,数列{an}为递减数列
D.当为正整数时,数列a必有两项扫等的最大项
12.(24-25高二上·广东惠州期末)传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根
据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如图中第一行的1,3,6,10称为三角形数,第二行的1,
4,9,16称为正方形数,第三行的1,5,12,22称为五边形数,则正方形数所构成的数列的第5项是
,五边形数所构成的数列{a}的通项公式为.
缸
12
22
13.(25-26高二上重庆月考)古代埃及数学中有一个独特现象:除用一个单独的符号表示以外,其他分
数都可写成若干个单分数和的形式例如号石,可这样理解:假定有两个面包,要平均分给5个人,如
一十
果每人不够,每人分学余了再格这分发5份,每人符日,这群每人分得+古按照此方法理解,月引
3
可以分解为哪两个单分数的和?
按此规律,则、2
n≥3,n∈N
2n-1
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14.(2025高二全国:专题练习)已知在数列a,}中,4=2,对所有的n22,都有aaa,…a,=n,则
15.(2024高二全国专题练习)在数列(a,中,a=1,a,-a,1=-n(neN,m≥2),则+的最小值
n+1
是
16.(25-26高二上·河南期末)在数列{an}中,如果neN,都有anam+1an+2=K(K为常数),那么这个数
列叫做等积数列,K叫做这个数列的公积.已知an}是等积数列,a3=1,a;=2,公积为4,则
a1+a2+…+a2025=
2
3
4
5
7
8
9
an
2
2
2
17.(2025高二全国.专题练习)已知数列{an}的前n项和为Sn,解决下列问题.
(1)若通项公式为an=1,求其前n项和S,;
(2)若前n项和S,=n2+n+2,求其通项公式a,;
(3)若前n项和S,=4”+1,求其通项公式an;
(4)已知a,+2a2+3a,+…+na。=3”,求其通项公式an.
3
创新题型练
1.意大利数学家列昂那多斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…,即
F(1)=F(2)=1,F(n=F(n-1)+F(n-2)(n≥3,neN),此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等领域都
有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{an},则数列{an}的前2020项的和为()
A.672
B.673
C.1346
D.1347
2.已知数列a,满足a,-”+-一k∈R),则数列a,是递增数列的充要条件是()
n
A.k<0
B.k<1
C.k>0
D.k>1
3.(23-24高二下浙江期中)大衍数列,来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解
释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和,
它是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题目,该数列从第一项起依次是0,2,4,8,12,18,
24,32,40,50,…,则()
A.数列第16项为144
B.数列第16项为128
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