内容正文:
专题10 数列必刷题型
(13大题型84题)
题型01
累加、累乘法求通项公式
1.(25-26高二上·江苏·期末)在数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由累加法求通项即可得出答案.
【详解】由可得:
,
.经验证,也适合上式.
故选:B.
2.(25-26高二上·湖北恩施·月考)在数列中,若,则( )
A.1013 B.1014 C.2025 D.2026
【答案】B
【分析】利用累乘法求出通项公式,然后可得.
【详解】在中,取,可得,代入解得,
又由可得,
于是,
故.
故选:B
3.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先由得到,利用累加法求出,则.
【详解】因为,所以即;
所以
即;
所以,而也符号该式,故
故选:D
4.(25-26高二上·天津红桥·月考)数列中,,,则 .
【答案】
【分析】先利用递推式列出递推关系,再通过累加法求通项公式.
【详解】,,
时,,
,
,
,符合条件,
.
故答案为:
5.已知为数列的前n项和,,,则 .
【答案】/0.8
【分析】通过变形条件利用累乘法求解出的通项公式,然后利用裂项相消法求解出结果.
【详解】由,可得,
两式相减可得,所以,,
当时,,
当时,符合上式,
所以,所以,
所以.
故答案为:.
6.数列中,,当时,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】根据累乘法求通项公式即可.
【详解】因为,,
所以,,,…,,
累乘得,,
所以,,
由于,所以,,
显然当时,满足,
所以,
故答案为:.
题型02
构造、递推法求通项公式
1.(25-26高二上·江苏·期末)已知数列的前n项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据,可求出首项,继而结合的关系可判断为等比数列,即可求得答案.
【详解】由题意知,当时,,即,
当时,,则,
即,,
故是以为首项,3为公比的等比数列,
故,
故选:C.
2.(23-24高二上·福建厦门·期中)若数列满足,,则( )
A.1020 B.1024 C.2044 D.2048
【答案】C
【分析】整理可得,可知数列是以首项为2,公比为2的等比数列,结合等比数列通项公式运算求解.
【详解】因为,则,
且,可知数列是以首项为2,公比为2的等比数列,
则,即,
所以.
故选:C.
3.(25-26高二上·江苏镇江·期中)已知数列中,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用条件证明数列是等差数列并求出数列的通项公式,将代入即可得解.
【详解】已知,两边同时除以,
可得,即.
又当时,,
所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以,所以,
所以.
故选:A
4.(25-26高二上·江苏·期末)已知数列满足,设,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件,利用与间的关系,得到,从而有,再利用裂项相消法,即可求解.
【详解】因为①,
当时,②,
由①②得到,得到,
又时,,满足,所以,则,
所以,
则数列的前项和为,
故选:D.
5.(25-26高二上·甘肃兰州·月考)已知数列的前项和为,且满足,则 .
【答案】
【分析】当时,由,可得的值,当时,由,代入化简,综合即可得答案.
【详解】当时,,
当时,,
综上,.
故答案为:
6.(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列中,,且,则 .
【答案】
【分析】将两边取倒数,即可得到,从而求出的通项,即可得解.
【详解】由,可得,即,
又,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,即,所以.
故答案为:
7.(25-26高二上·甘肃平凉·月考)已知,当时,,则的通项公式为
【答案】
【分析】由题意设,展开后对照已知列方程组求出,再结合等比数列的通项公式,即可求得答案.
【详解】由于当时,①,
故设,即②,
由①,②对照可得,,解得,
即,
又,则是以3为首项,为公比的等比数列,
故,则
故答案为:
题型03
等差数列基本量的计算、Sn的性质与最值
1.(25-26高二上·重庆江北·月考)等差数列前项和为,且,则( )
A. B. C.52 D.104
【答案】C
【分析】通过通项公式将条件转化为关于首项和公差的等式,化简得到中间项的值,再利用等差数列前项和的性质计算.
【详解】设等差数列的公差为,
由,得,
,,,即.
等差数列前项和,而,
故.
故选:C
2.(25-26高二上·河北衡水·月考)已知等差数列中,为其前项和,若,则( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【答案】B
【分析】先利用等差数列求和公式及条件得,然后由等差数列的下标和性质求解即可.
【详解】因为,所以,
所以,因此,解得.
故选:B.
3.(25-26高二上·河北·月考)已知等差数列的前项和分别为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据等差数列的性质及求和公式得解.
【详解】根据等差中项的性质,
可得,
再由等差数列的前n项和公式可得,
所以 ,
故选:D
4.设等差数列的前项和为,若,,则( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】A
【分析】根据题意,由等差数列前项和的性质,代入计算,即可得到结果.
【详解】因为是等差数列,且,,所以,,所以.
故选:A.
5.(2025高二上·江苏南京·专题练习)已知等差数列,其前项和为,若,则 .
【答案】9
【分析】利用等差数列的性质求出的值,再结合等差数列前项和公式计算.
【详解】在等差数列中,,解得,
所以.
故答案为:9
6.(25-26高二上·河北·月考)已知等差数列的前项和为,且,则 .
【答案】4
【分析】根据等差数列的部分和性质可得,,,成等差数列,设,分别用表示即可得.
【详解】由等差数列前项和的性质可得:,,,成等差数列.
令,则,,,成等差数列.
由,设,得,
则,,,
所以,,
所以.
故答案为:.
7.(25-26高二上·江苏泰州·月考)已知是等差数列的前项和,是等差数列的前项和,若,则 .
【答案】/
【分析】设,其中,则,可得出,,即可得出的值.
【详解】因为是等差数列的前项和,是等差数列的前项和,若,
可设,其中,则,
所以,
,
故.
故答案为:.
题型04
等比数列基本量的计算、Sn的性质
1.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用等比数列的性质和等比中项的性质即可求解.
【详解】设等比数列的公比为,则,
由等比数列的性质可得,,
所以,,所以.
故选:C.
2.已知数列为等比数列,,,则( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【分析】由等比数列的性质求出,再由得出即可.
【详解】,,
又,.
故选:B.
3.已知数列是等比数列,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等比数列的通项公式进行求解即可.
【详解】设等比数列的公比为
,
两个式子相比,得,
又由于同号,且相加小于0,所以,
故选:C
4.记为等比数列的前项和,若,,则( ).
A.10 B.13 C.9 D.27
【答案】C
【分析】设等比数列的公比为,由化简得,再根据等比数列通项公式计算求解.
【详解】设等比数列的公比为,
则,
即,因,,
则可得,所以.
故选:C
5.(25-26高二上·天津滨海新·月考)已知数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用与的关系以及的值证明得到数列是从第 1项起是公比为 3 的等比数列,得
【详解】已知,
则当时,,
两式相减得到,即 ;
所以数列是从第 2 项起是公比为 3 的等比数列,
当时,;
所以数列是从第 1项起是公比为 3 的等比数列,
所以;
故选:A.
6.(24-25高二下·山西·期中)设等比数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据等比数列的性质求解即可.
【详解】因为为等比数列,所以也为等比数列,
则有,
设,则,所以,故.
故选:D.
7.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知各项都是正数的等比数列中,,,成等差数列,则 .
【答案】
【分析】根据等差中项的性质,可得,根据为等比数列,可求得q值,代入所求,即可得答案.
【详解】因为,,成等差数列,
所以,即,
因为为等比数列,且各项都是正数,设公比为,
所以,即,
解得或(舍),
所以.
故答案为:
8.(25-26高二上·四川达州·月考)若数列是等比数列,,则公比 .
【答案】1或
【分析】根据等比数列的项与前项和的基本量运算列方程求解即得.
【详解】由,可得,
两式相除,可得,即,
解得或.
故答案为:1或.
9.(25-26高二上·福建漳州·月考)已知是等比数列的前项和,且,,则 .
【答案】9
【分析】根据等比数列的片段和的性质及等比中项求解即可.
【详解】由已知,显然公比,
所以成等比数列,
所以,即,解得或者,
因为,所以舍去,
故答案为:9
题型05
等差、等比数列的证明
1.(25-26高二上·陕西宝鸡·月考)已知数列满足,,,若.
(1)求证:是等差数列;
【答案】(1)证明见解析;
【分析】(1)由得到即可由等差数列定义求证;
【详解】(1)证明:由得,
所以,又.
所以是首项为,公差为的等差数列;
2.已知数列和满足.
(1)求证:数列是等比数列,数列是等差数列:
【答案】(1)证明见解析
【分析】(1)根据题意两式相加、相减,即可得出,相邻两项递推关系,根据定义可以证明;
【详解】(1)证明:因为,,
则将两式相加,可得,
又,所以数列是首项为,公比为的等比数列.
将两式相减,可得,
即,又,
所以数列是首项为,公差为的等差数列.
3.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知数列满足,且.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的通项公式;
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用递推关系证明等差数列即可;
(2)利用等差数列通项公式求解即可;
【详解】(1)由,两边同时除以:
得,所以
又,故数列是以1为首项,2为公差的等差数列.
(2)由(1)可知:,故;
4.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列的前n项和为,且.
(1)求证:是等比数列;
【答案】(1)证明见解析;
【分析】(1)根据给定条件,利用,结合等比数列的定义推理证明.
【详解】(1)在数列中,,当时,,
两式相减得,即,
而,解得,则,
所以是首项为3,公比为3的等比数列.
5.(25-26高二上·重庆·期中)数列 满足 .
(1)求证:数列 是等差数列;
(2)求数列 的通项公式.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【分析】(1)根据等差数列的定义证明为常数即可;
(2)根据(1)的证明结果,结合题干和等差数列通项公式求解即可.
【详解】(1)∵数列满足,
∴,
∴数列是公差为的等差数列.
(2)由(1)已知数列是公差为的等差数列,
又∵,∴数列的首项为,
∴,
∴.
6.(25-26高二上·天津红桥·月考)已知等差数列的通项公式,数列满足.
(1)证明:数列是等比数列,并求的通项公式;
【答案】(1)证明见解析;
【分析】(1)结合已知得,,再根据等比数列的定义与通项公式求解即可;
【详解】(1)因为数列满足,即
所以,
又,,故,,
所以,,
所以数列是等比数列,首项为,公比为,
所以,即,
所以的通项公式为.
题型06
裂项求和
1.(24-25高二下·福建福州·期末)已知数列的前项和为是首项和公差均为1的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可得,利用的关系,求即可;
(2)由,再利用裂项相消法求和即可.
【详解】(1)由是首项和公差为1的等差数列,得,则,
当时,
当时,,
因为满足上式,
所以数列的通项公式.
(2)因为,
所以.
2.(25-26高二上·甘肃酒泉·期中)已知数列满足:.
(1)求证:为等差数列;
(2)设数列的前项和,证明:.
【答案】(1)证明见详解
(2)证明见详解
【分析】(1)由,两边同时取倒数化简得,即可证明;
(2)由(1)可得,利用裂项相消可得,计算,即可证明.
【详解】(1)因为,两边同时取倒数可得,
所以,
因为,
所以是以1为首项,3为公差的等差数列.
(2)由(1)可知,
则,,
所以,
所以
,
因为,得证.
3.已知正项数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若数列满足,证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)利用与的关系求解,即当时,,将式子中的换成,计算出的值;当时,,将式子中的换成,计算得到,从而得到是等差数列,利用等差数列的通项公式求出,继而得到,将代入求出;
(2)求出,设,求出,利用裂项相消法求和,放缩法得到证明.
【详解】(1),
当时,,,,,,
当时,,
,,
是等差数列,公差,首项为,
,
,,,
验证时也成立,;
(2),,,
设,,,,
.
4.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知各项均为正数的数列的前项和为,且.
(1)求;
(2)证明:是等差数列;
(3)求数列的前项和为.
【答案】(1),;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)根据给定的递推公式,依次代入计算得解.
(2)根据给定的递推公式,用消去,再利用等差数列定义推理得证.
(3)由(2)求出,再利用裂项相消法求和即得.
【详解】(1)在正项数列中,,
当时,,又,故,
,而,解得;
当时,,又,故,
,即,而,解得,
所以,.
(2)在正项数列中,,当时,,
则,即,
所以是首项为4,公差为4的等差数列.
(3)由(2)得,由是正项数列,得,则,
因此,
,
所以数列的前项的和.
5.(24-25高二下·吉林延边·月考)设数列的前项和为,已知,.
(1)求通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
(3)记,求数列的前项和,若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)当时,,两式相减可得,可得是以为首项,为公比的等比数列,即可求出通项公式;
(2)先求出,再由裂项相消求出数列的前项和;
(3)先求出和,再由裂项相消求出,由可得,利用数列的增减性即可求出的最小值.
【详解】(1)当时,,
当时,,两式相减可得:,
所以,又因为,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以.
(2)因为,
所以
.
(3)因为,,令,
,
若,则,所以,
因为在上单调递减,所以,
所以,所以的最小值.
题型07
错位相减求和
1.(24-25高二上·江苏南通·月考)已知数列满足,数列的前项和满足.
(1)求的通项公式:
(2)设,求数列的前项和
【答案】(1)
(2)
【分析】由,构造新的等比数列求解即可;已知与的关系,分,检验求解即可;
利用错位相减法求和即可.
【详解】(1)由有:,
所以数列是以2为公比,首项为的等比数列,
所以,即
因为,当时,.
当时,由有:,
所以,,即
所以
所以
(2)由(1)知,
所以——①,
——②,
由①-②得:
所以
2.已知是等差数列,是等比数列,且,,.
(1)求和的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)设出公差和公比,根据条件得到方程组,求出公差和公比,得到通项公式;
(2),利用错位相减法求和得到答案.
【详解】(1)设公差为,公比为,
,故,,
,故,
联立,解得或(舍去),
故,;
(2),设数列的前项和为,
则,①
,②
两式①-②得,
所以.
3.(25-26高二上·江苏·期末)已知数列中,,.
(1)证明数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)设,求的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)将条件变形可得,根据等差数列的定义,即可得证,将首项和公差代入通项公式,即可得答案.
(2)求出,利用错位相减求和法,求解即可.
【详解】(1)证明:当时,,
所以,
又,所以,
故是以为首项,为公差的等差数列,
故,所以,.
(2)由题意,
所以,
令,①
则,②
①②得:
故,所以.
4.(25-26高二上·江苏·期末)已知数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)已知,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用求出数列通项公式.
(2)由(1)求出,再利用错位相减法求和即可.
【详解】(1)数列中,,
当时,,
两式相减得,
解得,
当时,,满足上式,
所以的通项公式为.
(2)由(1)知,,,
,则,
两式相减得,
所以.
5.已知数列的首项,且满足.
(1)证明:数列为等比数列,求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和;
(3)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)
【分析】(1)通过,取倒数得到,再通过配凑即可求证;
(2)由裂项相消法求和即可;
(3)由错位相减法求和即可.
【详解】(1)因为,,所以.
所以,则.
因为,所以,
所以数列是首项和公比均为的等比数列.
所以,所以.
(2)由(1)得,
所以
.
所以.
(3)由(1)得,所以,所以.
所以
.
设,则,
两式相减,得,
所以.
所以.
题型08
分组、并项、倒序相加求和
1.(25-26高二上·云南玉溪·月考)若数列的首项为1,且.
(1)求证:是等比数列;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)将变形为,然后利用等比数列定义证明即可;
(2)先求得,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)因为,所以,所以,
因为,所以,
所以是以首项为,公比为的等比数列;
(2)由(1)可知,所以;
所以,所以
.
2.(24-25高二下·四川成都·月考)已知数列是首项为2且公差不为0的等差数列,为和的等比中项,记数列的前项和为.
(1)求和;
(2)设,求数列的前2022项的和.
【答案】(1),
(2)-1011
【分析】(1)根据等差数列的通项公式和等比中项的性质求出公差,进而得到和;
(2)先求出的表达式,再分析数列的前2022项和的规律进行计算.
【详解】(1)因为为和的等比中项,所以,
又因为数列是首项为2且公差不为0的等差数列,则,所以,,.
(2)因为
所以数列的前2022项的和为:
.
3.(24-25高二下·山东日照·期中)记首项为1的数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用消去,得到等差数列,并通过求出其通项,进而得到的通项,并对时验证;
(2)先求,将数列的前项和转化为数列的前项和.
【详解】(1)∵,
∴,
两式相减得:,
即,
∴,∴,
∴数列是以1为首项,以0为公差的等差数列,
∴,∴.
当时,满足上式,∴.
(2)由(1)知,
∴,
∴,
又
即数列是以为首项,为公差的等差数列.
∴.
4.(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.
5.(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.
题型09
含绝对值、奇偶项求和
1.在数列中,,则数列的前32项和为( )
A.625 B.646 C.674 D.992
【答案】C
【分析】由题设易得,数列的前项和为,进而结合各项的正负情况求解即可.
【详解】由,得,
所以数列是以为首项,2为公差的等差数列,
则,
数列的前项和为,
当时,,当时,,
则数列的前32项和为
.
故选:C
2.(25-26高二上·重庆·月考)已知数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,由可得,两式作差可推导出数列为等差数列,确定该数列的首项和公差,即可求得数列的通项公式;
(2)化简的表达式,分、两种情况讨论,结合等差数列的求和公式可得出的表达式.
【详解】(1)因为数列的前项和为,,,
当时,由可得,
上述两个等式作差得,
即,所以,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,故.
(2),
当且时,,且,
当且时,.
综上所述,.
3.(25-26高二上·浙江宁波·月考)已知各项均为正数的数列的前项和为,且满足.
(1)证明数列是等差数列,并求出的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)根据与的关系运用作差法和等差数列的定义即可判定等差数列,求得其通项公式;
(2)根据数列的通项公式,对分奇偶两类分别求和,利用裂项相消法和公式法计算即得.
【详解】(1)因为,所以().
相减得,即.
所以.
因为是正项数列,所以,
所以,即.
故是等差数列.
令,得,解得,
所以.
(2)(2)因为,则,
即.
所以,
所以.
4.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式:
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的通项公式,列方程求解;
(2)根据(1)的结果,分为奇数和偶数,利用并项求和法,即可求解.
【详解】(1)等差数列的前项和为,,
,即,
又,,
则有,,
(2)记数列的前项和为,
当为奇数时,;
当为偶数时,;
综上,.
5.(24-25高二下·河南商丘·期末)已知数列的首项是
(1)证明:的奇数项成等差数列;
(2)求的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由递推公式并结合等差数列的定义即可证明求解;
(2)分别讨论为奇偶数并利用分组并项求和,从而可求解.
【详解】(1)证明:若为奇数,则是偶数,是奇数,
所以,即,
所以的奇数项是首项为,公差为3的等差数列.
(2)当时,
.
因为,
所以当时,
.
综上所述,.
6.(2025高二·全国·专题练习)已知数列满足,,求.
【答案】
【分析】本题在于得到数列隔项成等差数列的递推关系式,从而分奇偶项来求通项.
【详解】因为,,
两式相减可得,因此数列隔项成等差数列.
当为奇数时,;
当为偶数时,.
故
7.(2025高二·全国·专题练习)已知数列满足,,求数列的通项公式.
【答案】
【分析】由递推关系两式相除得到,则奇数项和偶数项分别成等差数列,分为奇数和为偶数得到通项公式.
【详解】因为,所以,两式相除可得.
由得,
当为奇数时,;
当为偶数时,.
所以
题型10
数列不等式
1.(24-25高二下·河南郑州·期末)已知数列的前项和为,若,.
(1)求;
(2)记,数列的前项和,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由关系取可求,当时,用替换,与原式相减化简可得,由此可求结论;
(2)由(1)可求,由此可得,利用裂项相消法求,再证明结论.
【详解】(1)因为,①
所以当时,,且,所以.
当时,,②
由①②得,,整理得到,
所以,故,
故当时,,而也符合,
综上,当时,.
(2)由(1)知,则,即,
所以.
又因为为递增数列,所以,
故.
2.(25-26高二上·云南文山·月考)已知数列的首项,,,,.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)记,若,求最大正整数.
【答案】(1)证明见解析
(2)99
【分析】(1)根据题设可得,进而求证即可;
(2)由(1)得,再利用分组求和法求出,进而求解即可.
【详解】(1)证明:,,
可得,又,
数列为等比数列,首项为,公比为.
(2)由(1)知,,,
,
由,则,
在定义域内单调递增,
且时,,时,,
所以.
3.(24-25高二下·江苏连云港·月考)已知数列是递增的等比数列且
(1)求数列的通项公式;
(2)设是数列的前项和,数列的前项和为,若不等式对任意的恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设公比为,依题列方程组,求解即得的值,即可写出通项公式;
(2)由(1)求得,代入,化简裂项得,求和得,利用数列的增减性即可求得实数的最大值.
【详解】(1)设等比数列的公比为,依题意得:,
由,解得或,回代入方程组,可得或,
因数列是递增数列,故,则数列的通项公式为.
(2)由(1)可得,,
则,
于是,,
因在上单调递增,故,
因不等式对任意的恒成立, 所以的最大值为.
4.已知数列满足,且.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的前项和;
(3)在(2)的条件下,令,记数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由题设得到结合等比数列定义分析即可得证;
(2)先由(1)求出,再由等比数列前n项和公式即可计算求解;
(3)先求出,再由放缩公式结合裂项相消法计算分析即可求证.
【详解】(1)由题可得,
所以,
又,则,则,
故数列是首项为2,公比为2的等比数列;
(2)由(1)知,所以,
所以;
(3)由(2),则,
所以.
令,则,
的前项和为;
令,则,
的前项和为,
所以,因为,所以,当时等号成立,
而,所以,
所以成立.
5.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列的前n项和为,且.
(1)求证:是等比数列;
(2)求数列的前n项和.
(3)若,数列的前n项和为,求证:.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据给定条件,利用,结合等比数列的定义推理证明.
(2)由(1)的结论,利用错位相减法求和.
(3)由(2)求得,再利用放缩法及等比数列前n和公式推理得证.
【详解】(1)在数列中,,当时,,
两式相减得,即,
而,解得,则,
所以是首项为3,公比为3的等比数列.
(2)由(1)得,,
则,,
因此,
所以.
(3)由(2)得,
由,
得,即,
因此,
所以.
题型11
数列结合传统文化
1.(23-24高二上·云南迪庆·期末)明代数学家程大位在《算法统宗》中已经给出由,,和求各项的问题,如九儿问甲歌:“一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七.借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.”意思是一位老人有九个儿子,不知道他们的出生年月,他们的年龄从大到小排列都差3岁,所有儿子的年龄加起来是207.只要算出长子是多少岁,其他每个儿子的岁数就可以推算出来,则该问题中老人长子的岁数为( )
A.27 B.31 C.35 D.39
【答案】C
【分析】根据给定信息,可得九个儿子的岁数从大到小构成公差为的等差数列,再利用等差数的前n项和公式列方程求解即可.
【详解】依题意,九个儿子的岁数从大到小构成公差为的等差数列,设长子的岁数为,
则,解得,
所以该问题中老人长子的岁数为35.
故选:C
2.(24-25高二上·天津河北·期末)在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.其大意是:有人要去某关口,路程为378里,第一天健步行走,从第二天起由于脚痛,每天走的路程都为前一天的一半,一共走了六天,才到目的地,则此人后3天共走的里程数为( )
A.6 B.18 C.28 D.42
【答案】D
【分析】设第天走里,其中,由题意可知,数列是公比为的等比数列,利用等比数列的求和公式求出的值,然后利用等比数列的求和公式可求得此人后天共走的里程数.
【详解】设第天走里,其中,由题意可知,数列是公比为的等比数列,
,
解得,
所以,此人后三天所走的里程数为.
故选:D.
3.(24-25高二上·湖北武汉·期末)“中国剩余定理”又称“孙子定理”,最早可见于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”.原文如下:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?现有一个相关的问题:被3除余1且被4除余2的正整数,按照从小到大的顺序排成一列,构成数列,则的值为( )
A.24294 B.24296 C.24298 D.24300
【答案】C
【分析】由题意可得数列为等差数列,则得到其通项公式,代入计算即可.
【详解】被除余且被除余的正整数按照从小到大的顺序排成一列,
构成首项为,公差为的等差数列,
所以,
则.
故选:C.
4.(24-25高二下·北京延庆·期中)北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了“隙积术”,提出长方台形垛积的一般求和公式.如图,由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积的第一层有个小球,第二层有个小球,第三层有个小球……依此类推,最底层有个小球,共有层,由“隙积术”可得这些小球的总个数为.若由小球堆成的某个长方台形垛积有8层,小球总个数是460,则该垛积的第一层小球个数可以是( )
A.5 B.8 C.12 D.19
【答案】C
【分析】转化题给条件为,再由皆为正整数分类讨论即可求解.
【详解】当时,最底层小球的数量为,即,,
从而有,
整理得,由皆为正整数,得是不超过10的正偶数,
当时,,无解;当时,,无解;
当时,,无解;当时,,解得或,符合题意;
当时,,无正整数解,
所以该垛积的第一层小球个数.
故选:C
5.(24-25高二下·全国·课后作业)(多选题)唐代诗人罗隐有咏“蜂”诗云:“不论平地与山尖,无限风光尽被占.采得百花成蜜后,为谁辛苦为谁甜?”蜜蜂是最令人敬佩的建筑专家,蜂巢的结构十分的精密,其中的蜂房均为正六棱柱状.如图是蜂房的一部分,若一只蜜蜂从蜂房出发,想爬到第号蜂房,只允许自左向右(不允许往回走),记该蜜蜂爬到第号蜂房的路线数为数列,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据递推关系可得,即可代入求解ACD,结合,相减即可判断B.
【详解】依题意可知,该蜜蜂爬到第1号蜂房的路线数为1,第2号蜂房的路线数为2,第3号蜂房的路线数为3,第4号蜂房的路线数为5,第5号蜂房的路线数为8,…,第号蜂房的路线数为,即,
所以,,,,,,A正确;
由于,则,两式相减可得,所以,B错误;
由于,C正确;
,D错误.
故选:AC
6.(24-25高二下·浙江温州·开学考试)(多选题)如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,,依此类推.设第n层有个球,从上往下n层球的总数为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】由题意及等差数列前n项和公式得,进而求出前几项及判断A、B、C;应用裂项相消法求和判断D.
【详解】由题意知,,,,,,
故,
所以, ,,故A错误;
故,故B正确;
因为,故C正确;
因为,所以,
所以,故D正确.
故选:BCD
题型12
数列新定义
1.(24-25高二下·湖北·期中)定义:在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新数列,这样的操作叫作该数列的一次“美好成长”.将数列进行“美好成长”,第一次得到数列;第二次得到数列;,设第次“美好成长”后得到的数列为,记,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.数列的通项公式为
【答案】C
【分析】对A:由题意直接运算判断;对B:根据题意分析可得:可判断;对C:根据第次“美好成长”与第次“美好成长”的关系分析运算;对D:由,利用构造法结合等比数列可求解.
【详解】对A选项,根据题意可得:,A选项正确;
对B选项,设每次插入项的个数构成数列,则,
数列是以首项为1,公比为2的等比数列,
数列的前项和即为,,B选项正确;
对C选项,
,C选项错误;
对D选项,由B选项分析可得,又,
,又,
是以首项为,公比为3的等比数列,
,D选项正确.
故选:C.
2.(24-25高二下·广东广州·月考)在数列中,如果存在正整数T,使得,对于任意的正整数m均成立,那么称数列为周期数列,其中T叫做数列的周期.已知数列满足,如果,,当数列的周期最小时,该数列前2025项的和是( )
A.674 B.1348 C.1350 D.2024
【答案】C
【分析】根据新定义分周期为1,周期为2,周期为3,分类讨论计算结合周期性计算求和.
【详解】若数列的周期为1,则,但,矛盾,所以数列的周期不可能为1.
若数列的周期为2,则,,且,又,所以解得,
而当时,,矛盾,所以数列的周期不可能为2.
若数列的周期为3,则,,且,,
所以或,又,所以,且此时有,
所以或,又,所以,解得符合题意,
当时,数列为:1,1,0,1,1,0,…,满足题意,
此时,
所以该数列前2025项的和是.
故选:C.
3.设数列的前项和为,若,则称数列是数列的“均值数列”.已知数列是数列的“均值数列”,且,则下列结论正确的是( )
A.设数列的前项积为,则对任意,都有
B.设数列的前项积为,则既有最大值,也有最小值
C.数列中没有最大项
D.若对任意,恒成立,则
【答案】B
【分析】先由数列递推公式求得,再由可求得,由的关系式可求得,即可判断A错误,再由数列的取值及其单调性,可得B正确,经判断可知数列中的最大项为,即C错误,结合C中结论可知解不等式得或,即D错误.
【详解】由,
可得;
两式相减可得,
当时,可得符合上式;
又数列的前项和为,且可得;
当时,可得,
当时,可得符合上式,可得;
所以可知当时,,当时,;
又,
对于A,显然当时,,即A错误;
对于B,易知,
当时,,
因此可得,且;
由可知当或时,取得最大值;
当时,有最小值,可得既有最大值,也有最小值,即B正确;
对于C,由可知,
易知且,即可得数列中的最大项为,即C错误;
对于D,若对任意,可知,
由恒成立,结合C中分析可得即可,
又可得,解得或,即D错误.
故选:B
4.(25-26高二上·河北承德·月考)若定义数列满足,其中是等差数列,是等比数列,则称数列为“等差等比混合数列”.已知“等差等比混合数列”满足,其中常数.
(1)当时,写出的值;
(2)证明:是等比数列;
(3)设的前项和为,若是“等差等比混合数列”,求的值,并求拆分出来的等差数列与等比数列表达式.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3),等差数列,等比数列
【分析】(1)根据数列递推公式,直接求出结果即可.
(2)根据数列通项公式,直接求出数列的递推公式,进而根据等比数列的定义,证明新数列为等比数列.
(3)根据数列的递推公式,和数列的递推公式,求出数列的通项公式,进而求出数列的前项和,根据“等差等比混合数列”的概念,求出参数值和数列的通项公式.
【详解】(1)当时,,
所以由,得,.
(2)由,得,
则,
又因为.所以.
又,所以4.所以是以为首项,2为公比的等比数列.
(3)由(2)可知.
又因为,所以.
所以.
因为为“等差等比混合数列”,又因为,所以.
从而只有,此时.
所以,
所以可拆分成一个等差数列,一个等比数列.
5.(25-26高二上·福建宁德·期中)已知数列满足:对任意的,都有(为常数),则称数列为“友好数列”,特别地,当时,数列为“极好数列”.
(1)若数列的通项公式分别为,求证:数列为“友好数列”;
(2)若数列为“极好数列”,,求数列的通项公式;
(3)已知正整数列为“友好数列”,数列为等比数列,且,求证:数列为等差数列.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据“友好数列”以及错位相减求和法证得数列为“友好数列”.
(2)利用退一作差法,结合等比数列的定义求得.
(3)根据“友好数列”以及等差数列的定义证得数列为等差数列.
【详解】(1)因为数列的通项公式分别为,
所以.
设,
则,
两式相减,可得
,
所以.
又,
所以对任意,都有,
所以为“友好数列”.
(2)因为,所以,,,
且,
所以,①
当时,,②
①-②得,即.
当时,①可化为,即
所以成立,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以.
(3)因为数列为“友好数列”,
所以对任意的,都有.
设等比数列的公比为,则.
当时,可得,即.
由得或.
当时,.
当时,,则.
当时,,则.
这与矛盾,所以不符合题意.
当时,,
进而时,恒有,①
所以时,恒有,②
①-②可得.
故数列为等差数列.
6.(24-25高二下·北京海淀·期中)若项数为k()的有穷数列满足如下两个性质,则称数列为Z数列:
性质①:;
性质②:对任意的i,j(),与至少有一个是数列中的项.
(1)分别判断下面两个数列是否为Z数列,并说明理由;
数列:1,2,3;
数列:0,1,2.
(2)若数列是Z数列,求证:;
(3)若数列是Z数列,且不是等差数列,求k的值.
【答案】(1)数列不是Z数列,是Z数列,理由见解析
(2)证明见解析
(3)4
【分析】(1)由数列中,当时,与都不是数列中的项,而数列中,一定是数列中的项,即可求解;
(2)根据Z数列的性质可得若,则,从而得,这个等式相加后可证;
(3)根据Z数列的性质以及不是等差数列,对参数进行分类讨论即可.
【详解】(1)对于数列:1,2,3,当时,,,
此时与都不是数列中的项,所以数列:1,2,3不是Z数列;
对于数列:0,1,2,若对任意的i,j(),可得或1或2,
可得一定是数列中的项,所以数列:0,1,2是Z数列;
(2)证明:记数列的各项组成的集合为,又,
由数列为Z数列,,所以,即,所以,
设,因为,所以,
又,
则,,…,,,
将上面的式子相加,得,
所以.
(3)(i)当时,由②,,,
与数列不是等差数列矛盾,不合题意;
(ii)当时,存在数列符合题意,例如数列0,2,6,8,故可为4.
(iii)当时,由(2),①
当时,,所以,.
又,
,
所以,,…,.
所以,
因为,所以,,得,,
所以②
由①②两式相减得,.
与数列不是等差数列矛盾,不合题意.
综上所述,.
7.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)若一个数列满足是公比为的等比数列,则称数列是公比为的二级等比数列.如数列:1,3,7,15,31,63…,此数列是公比为2的二级等比数列.已知数列中,,.
(1)记为数列的前项的和,且.求数列的通项公式,并判断数列是否为二级等比数列,请说明理由;
(2)若数列是公比为3的二级等比数列,是否存在实数,,使得?若存在,求出,;不存在,请说明理由.
【答案】(1),且数列是公比为二级等比数列.
(2)存在,.
【分析】(1)根据题意,求得,得到,进而求得,化简得到,得到数列为等比数列,求得其通项公式,得到是公比为二级等比数列.
(2)设,得到,根据题意,求得,得到,利用累加法,求得,得到,由,得到,求得,得到,进而得到答案.
【详解】(1)解:由为数列的前项的和,满足,且,,
当时,可得;
当时,可得,
解得,所以,
当时,由,可得,
两式相减,可得,即,
所以,又,
故,
又由,则,符合上式,
所以数列是以为首项,公比为的等比数列,
所以,所以,
设,可得,即,
所以数列是首项为,公比为2的等比数列,
即数列是公比为的二级等比数列.
(2)解:因为数列是公比为3的二级等比数列,即是公比为3的等比数列,
设,则,
因为,可得,
则,解得,所以,
所以当,
,
所以当时,,又,也满足该式,
所以,故,
因为,即,
又因为,所以,
即,所以,代入可得,
即,即,
解不等式,可得,
因为函数为增函数,
经计算,满足该不等式,而,均不满足,
故,
所以,此时,即存在,使得成立.
8.(25-26高二上·重庆九龙坡·月考)对于项数为(,)的有穷正整数数列,记(),即为,,…,中的最大值,称数列为数列的“图新数列”.比如1,3,2,5,5的“图新数列”为1,3,3,5,5.
(1)若数列的“图新数列”为1,2,3,4,4,写出所有可能的数列
(2)设数列为数列的“图新数列”,满足(),求证:()
(3)设数列为数列的“图新数列”,数列中的项互不相等且所有项的和等于所有项的积,求出所有的数列.
【答案】(1);,,
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由新数列的概念,利用枚举法,可得答案;
(2)由新数列的概念,根据题干中的等式可得数列的单调性,即可得答案;
(3)由题意明确数列的单调性,利用分类讨论,建立方程,研究方程两边的大小关系,可得答案.
【详解】(1)由,且,则;由,且,则;
由,且,则;由,且,则;
由,且,则可能取值为.
所以的所有可能情况有;,,.
(2)由题意可得,,其中,.
则,
由,则数列为单调不减数列,即,
所以,故().
(3)由题意可得数列是严格递增的正整数列,即,
当时,由,则,解得,不符合题意.
当时,由,则当时,等式成立,符合题意;
整理等式可得,
当,时,,当且仅当时等号成立,,当且仅当时,等号成立,故,不符合题意;
当,时,,,故,不符合题意.
当时,由,整理可得,
易知,,
即,不符合题意.
综上所述,符合题意的数列为,则数列为.
题型13
数列结构不良
1.(24-25高二下·北京·期中)已知在数列中,,,_____,其中.
(1)求数列的通项公式;
(2)求证:数列是等比数列;
(3)求数列的前项和.
从下列三个条件中,任意选择一个补充在上面的问题中并作答.
①数列的前项和;
②;
③且.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)若选择①,根据与的递推关系列式算出的通项公式;
若选择②,先证出构成公差为的等差数列,然后根据等差数列的通项公式算出答案;
若选择③,先证出构成等差数列,然后根据、求出公差,结合等差数列的通项公式算出答案.
(2)根据的通项公式,可得,然后根据等比数列的定义证出所求结论;
(3)根据等差数列与等比数列的前项和公式加以计算,化简即得的表达式.
【详解】(1)若选择①:前n项和,
则时,,
当时,,也适合上述式子,
综上所述,数列的通项公式为;
若选择②:,则(常数),
可知数列构成公差为的等差数列,首项,
所以数列的通项公式为;
若选择③:且,则,
可知数列是等差数列,
设公差为,则由,得,解得.
所以数列的通项公式为.
(2)证明:若,则由(1)的结论,可得,
因为(常数),且,
所以数列是首项为,且公比的等比数列;
(3)由(1)和(2)得,
所以
=.
即.
2.(24-25高二下·四川广安·月考)在①;②,;③,.这三个条件中,请选择一个合适的条件,补充在下题横线上(只要写序号),并解答该题.
已知数列的各项均为正数,其前项和为,且对任意正整数,有__________.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)选①,利用与的关系即可求解;选②,由已知可得数列是等差数列,可得,根据与的关系即可求解;选③,由已知可得,当时可得,验证成立即可求解;
(2)由(1)可得,根据裂项相消法求和,再求解即可.
【详解】(1)选①,当时,,解得,
当时,,
所以,
因为数列的各项均为正数,所以,
所以,所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以;
选②,因为,且,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,所以,
当时,,
当时,,当时,,
所以;
选③,因为,所以,
所以当时,,当时,,
所以;
(2)因为,所以,,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,
所以,
所以
,即得证.
3.(24-25高二上·吉林·期末)在①,②,③…,这三个条件中任选一个,补充到下面问题中,并解答.
已知数列的前n项和为,满足_____,已知数列满足,
(1)求数列和数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前n项和;
(3)若数列满足,求数列的前n项和
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)根据数列前n项和与通项的转化关系,等差数列与等比数列的概念,即可求解;
(2)根据等差数列与等比数列的求和公式,即可求解;
(3)根据错位相减法,即可求解.
【详解】(1)若选①,则,
当时,,显然也满足该式,
;
若选②,则,,
时,,
,
数列是以首项为1,公比为2的等比数列,
;
若选③…,则;
当时,,
,,显然也满足该式,
;
故无论选①②③中哪一个都可得;
又数列满足,,
,
数列是以为首项,公差为3的等差数列,
,;
(2),
数列的前n项和为:
……
;
(3),
数列的前n项和为:
…,
…,
…
,
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专题10 数列必刷题型
(13大题型84题)
题型01
累加、累乘法求通项公式
1.(25-26高二上·江苏·期末)在数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·湖北恩施·月考)在数列中,若,则( )
A.1013 B.1014 C.2025 D.2026
3.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·天津红桥·月考)数列中,,,则 .
5.已知为数列的前n项和,,,则 .
6.数列中,,当时,,则数列的通项公式为 .
题型02
构造、递推法求通项公式
1.(25-26高二上·江苏·期末)已知数列的前n项和为,若,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·福建厦门·期中)若数列满足,,则( )
A.1020 B.1024 C.2044 D.2048
3.(25-26高二上·江苏镇江·期中)已知数列中,,且,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·江苏·期末)已知数列满足,设,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·甘肃兰州·月考)已知数列的前项和为,且满足,则 .
6.(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列中,,且,则 .
7.(25-26高二上·甘肃平凉·月考)已知,当时,,则的通项公式为
题型03
等差数列基本量的计算、Sn的性质与最值
1.(25-26高二上·重庆江北·月考)等差数列前项和为,且,则( )
A. B. C.52 D.104
2.(25-26高二上·河北衡水·月考)已知等差数列中,为其前项和,若,则( )
A.10 B.11 C.12 D.13
3.(25-26高二上·河北·月考)已知等差数列的前项和分别为,且,则( )
A. B. C. D.
4.设等差数列的前项和为,若,,则( )
A.12 B.14 C.16 D.18
5.(2025高二上·江苏南京·专题练习)已知等差数列,其前项和为,若,则 .
6.(25-26高二上·河北·月考)已知等差数列的前项和为,且,则 .
7.(25-26高二上·江苏泰州·月考)已知是等差数列的前项和,是等差数列的前项和,若,则 .
题型04
等比数列基本量的计算、Sn的性质
1.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
2.已知数列为等比数列,,,则( )
A.1 B.2 C.4 D.6
3.已知数列是等比数列,,则( )
A. B. C. D.
4.记为等比数列的前项和,若,,则( ).
A.10 B.13 C.9 D.27
5.(25-26高二上·天津滨海新·月考)已知数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二下·山西·期中)设等比数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知各项都是正数的等比数列中,,,成等差数列,则 .
8.(25-26高二上·四川达州·月考)若数列是等比数列,,则公比 .
9.(25-26高二上·福建漳州·月考)已知是等比数列的前项和,且,,则 .
题型05
等差、等比数列的证明
1.(25-26高二上·陕西宝鸡·月考)已知数列满足,,,若.
(1)求证:是等差数列;
2.已知数列和满足.
(1)求证:数列是等比数列,数列是等差数列:
3.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知数列满足,且.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的通项公式;
4.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列的前n项和为,且.
(1)求证:是等比数列;
5.(25-26高二上·重庆·期中)数列 满足 .
(1)求证:数列 是等差数列;
(2)求数列 的通项公式.
6.(25-26高二上·天津红桥·月考)已知等差数列的通项公式,数列满足.
(1)证明:数列是等比数列,并求的通项公式;
题型06
裂项求和
1.(24-25高二下·福建福州·期末)已知数列的前项和为是首项和公差均为1的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
2.(25-26高二上·甘肃酒泉·期中)已知数列满足:.
(1)求证:为等差数列;
(2)设数列的前项和,证明:.
3.已知正项数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若数列满足,证明:.
4.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知各项均为正数的数列的前项和为,且.
(1)求;
(2)证明:是等差数列;
(3)求数列的前项和为.
5.(24-25高二下·吉林延边·月考)设数列的前项和为,已知,.
(1)求通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
(3)记,求数列的前项和,若,求的最小值.
题型07
错位相减求和
1.(24-25高二上·江苏南通·月考)已知数列满足,数列的前项和满足.
(1)求的通项公式:
(2)设,求数列的前项和
2.已知是等差数列,是等比数列,且,,.
(1)求和的通项公式;
(2)求数列的前项和.
3.(25-26高二上·江苏·期末)已知数列中,,.
(1)证明数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)设,求的前项和.
4.(25-26高二上·江苏·期末)已知数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)已知,求数列的前n项和.
5.已知数列的首项,且满足.
(1)证明:数列为等比数列,求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和;
(3)设,求数列的前项和.
题型08
分组、并项、倒序相加求和
1.(25-26高二上·云南玉溪·月考)若数列的首项为1,且.
(1)求证:是等比数列;
(2)若,求数列的前n项和.
2.(24-25高二下·四川成都·月考)已知数列是首项为2且公差不为0的等差数列,为和的等比中项,记数列的前项和为.
(1)求和;
(2)设,求数列的前2022项的和.
3.(24-25高二下·山东日照·期中)记首项为1的数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
4.(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:.
5.(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.
题型09
含绝对值、奇偶项求和
1.在数列中,,则数列的前32项和为( )
A.625 B.646 C.674 D.992
2.(25-26高二上·重庆·月考)已知数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
3.(25-26高二上·浙江宁波·月考)已知各项均为正数的数列的前项和为,且满足.
(1)证明数列是等差数列,并求出的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
4.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式:
(2)求数列的前项和.
5.(24-25高二下·河南商丘·期末)已知数列的首项是
(1)证明:的奇数项成等差数列;
(2)求的前项和.
6.(2025高二·全国·专题练习)已知数列满足,,求.
7.(2025高二·全国·专题练习)已知数列满足,,求数列的通项公式.
题型10
数列不等式
1.(24-25高二下·河南郑州·期末)已知数列的前项和为,若,.
(1)求;
(2)记,数列的前项和,证明:.
2.(25-26高二上·云南文山·月考)已知数列的首项,,,,.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)记,若,求最大正整数.
3.(24-25高二下·江苏连云港·月考)已知数列是递增的等比数列且
(1)求数列的通项公式;
(2)设是数列的前项和,数列的前项和为,若不等式对任意的恒成立,求实数的最大值.
4.已知数列满足,且.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的前项和;
(3)在(2)的条件下,令,记数列的前项和为,证明:.
5.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列的前n项和为,且.
(1)求证:是等比数列;
(2)求数列的前n项和.
(3)若,数列的前n项和为,求证:.
题型11
数列结合传统文化
1.(23-24高二上·云南迪庆·期末)明代数学家程大位在《算法统宗》中已经给出由,,和求各项的问题,如九儿问甲歌:“一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七.借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.”意思是一位老人有九个儿子,不知道他们的出生年月,他们的年龄从大到小排列都差3岁,所有儿子的年龄加起来是207.只要算出长子是多少岁,其他每个儿子的岁数就可以推算出来,则该问题中老人长子的岁数为( )
A.27 B.31 C.35 D.39
2.(24-25高二上·天津河北·期末)在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.其大意是:有人要去某关口,路程为378里,第一天健步行走,从第二天起由于脚痛,每天走的路程都为前一天的一半,一共走了六天,才到目的地,则此人后3天共走的里程数为( )
A.6 B.18 C.28 D.42
3.(24-25高二上·湖北武汉·期末)“中国剩余定理”又称“孙子定理”,最早可见于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”.原文如下:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?现有一个相关的问题:被3除余1且被4除余2的正整数,按照从小到大的顺序排成一列,构成数列,则的值为( )
A.24294 B.24296 C.24298 D.24300
4.(24-25高二下·北京延庆·期中)北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了“隙积术”,提出长方台形垛积的一般求和公式.如图,由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积的第一层有个小球,第二层有个小球,第三层有个小球……依此类推,最底层有个小球,共有层,由“隙积术”可得这些小球的总个数为.若由小球堆成的某个长方台形垛积有8层,小球总个数是460,则该垛积的第一层小球个数可以是( )
A.5 B.8 C.12 D.19
5.(24-25高二下·全国·课后作业)(多选题)唐代诗人罗隐有咏“蜂”诗云:“不论平地与山尖,无限风光尽被占.采得百花成蜜后,为谁辛苦为谁甜?”蜜蜂是最令人敬佩的建筑专家,蜂巢的结构十分的精密,其中的蜂房均为正六棱柱状.如图是蜂房的一部分,若一只蜜蜂从蜂房出发,想爬到第号蜂房,只允许自左向右(不允许往回走),记该蜜蜂爬到第号蜂房的路线数为数列,则( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二下·浙江温州·开学考试)(多选题)如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,,依此类推.设第n层有个球,从上往下n层球的总数为,则( )
A. B.
C. D.
题型12
数列新定义
1.(24-25高二下·湖北·期中)定义:在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新数列,这样的操作叫作该数列的一次“美好成长”.将数列进行“美好成长”,第一次得到数列;第二次得到数列;,设第次“美好成长”后得到的数列为,记,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.数列的通项公式为
2.(24-25高二下·广东广州·月考)在数列中,如果存在正整数T,使得,对于任意的正整数m均成立,那么称数列为周期数列,其中T叫做数列的周期.已知数列满足,如果,,当数列的周期最小时,该数列前2025项的和是( )
A.674 B.1348 C.1350 D.2024
3.设数列的前项和为,若,则称数列是数列的“均值数列”.已知数列是数列的“均值数列”,且,则下列结论正确的是( )
A.设数列的前项积为,则对任意,都有
B.设数列的前项积为,则既有最大值,也有最小值
C.数列中没有最大项
D.若对任意,恒成立,则
4.(25-26高二上·河北承德·月考)若定义数列满足,其中是等差数列,是等比数列,则称数列为“等差等比混合数列”.已知“等差等比混合数列”满足,其中常数.
(1)当时,写出的值;
(2)证明:是等比数列;
(3)设的前项和为,若是“等差等比混合数列”,求的值,并求拆分出来的等差数列与等比数列表达式.
5.(25-26高二上·福建宁德·期中)已知数列满足:对任意的,都有(为常数),则称数列为“友好数列”,特别地,当时,数列为“极好数列”.
(1)若数列的通项公式分别为,求证:数列为“友好数列”;
(2)若数列为“极好数列”,,求数列的通项公式;
(3)已知正整数列为“友好数列”,数列为等比数列,且,求证:数列为等差数列.
6.(24-25高二下·北京海淀·期中)若项数为k()的有穷数列满足如下两个性质,则称数列为Z数列:
性质①:;
性质②:对任意的i,j(),与至少有一个是数列中的项.
(1)分别判断下面两个数列是否为Z数列,并说明理由;
数列:1,2,3;
数列:0,1,2.
(2)若数列是Z数列,求证:;
(3)若数列是Z数列,且不是等差数列,求k的值.
7.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)若一个数列满足是公比为的等比数列,则称数列是公比为的二级等比数列.如数列:1,3,7,15,31,63…,此数列是公比为2的二级等比数列.已知数列中,,.
(1)记为数列的前项的和,且.求数列的通项公式,并判断数列是否为二级等比数列,请说明理由;
(2)若数列是公比为3的二级等比数列,是否存在实数,,使得?若存在,求出,;不存在,请说明理由.
8.(25-26高二上·重庆九龙坡·月考)对于项数为(,)的有穷正整数数列,记(),即为,,…,中的最大值,称数列为数列的“图新数列”.比如1,3,2,5,5的“图新数列”为1,3,3,5,5.
(1)若数列的“图新数列”为1,2,3,4,4,写出所有可能的数列
(2)设数列为数列的“图新数列”,满足(),求证:()
(3)设数列为数列的“图新数列”,数列中的项互不相等且所有项的和等于所有项的积,求出所有的数列.
题型13
数列结构不良
1.(24-25高二下·北京·期中)已知在数列中,,,_____,其中.
(1)求数列的通项公式;
(2)求证:数列是等比数列;
(3)求数列的前项和.
从下列三个条件中,任意选择一个补充在上面的问题中并作答.
①数列的前项和;
②;
③且.
2.(24-25高二下·四川广安·月考)在①;②,;③,.这三个条件中,请选择一个合适的条件,补充在下题横线上(只要写序号),并解答该题.
已知数列的各项均为正数,其前项和为,且对任意正整数,有__________.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,证明:.
3.(24-25高二上·吉林·期末)在①,②,③…,这三个条件中任选一个,补充到下面问题中,并解答.
已知数列的前n项和为,满足_____,已知数列满足,
(1)求数列和数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前n项和;
(3)若数列满足,求数列的前n项和
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