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江苏省海安高级中学2026届高考数学一轮复习校本资料
数列专题训练(一)
【数列专题训练(一) 第 1 页 (共 36 页)】
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(难度分布:易/中/难 = 5/15/10)
一、解答题:本题共30小题,共500分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
1.本小题15分
已知数列满足:,设,
求数列的通项公式;
设数列其前n项和为,如果对任意的恒成立,求实数m的取值范围.
2.本小题15分
已知数列的前n项和为,点在直线上,
求数列的前n项和以及数列的通项公式;
若数列满足,设数列的前n项和为,求的最小值.
3.本小题15分
已知等差数列满足:,,其前n项和为
Ⅰ求数列的通项公式及;
Ⅱ若,求数列的前n项和
4.本小题15分
已知等差数列和等比数列满足,,
求的通项公式;
求和:
5.本小题15分
已知等差数列的前n项和为,且,
求数列的通项公式;
若,令,求数列的前n项和
6.本小题17分
已知数列的前n项和为,,
证明:数列为等差数列,并求数列的通项公式;
求数列的前n项和;
若对任意恒成立.求实数的取值范围.
7.本小题17分
记为数列的前n项和,已知,是公差为的等差数列.
求的通项公式;
证明:…
8.本小题17分
已知等比数列的前n项和为,且
求数列的通项公式.
在与之间插入n个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,在数列中是否存在3项,,其中m,k,p成等差数列成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
9.本小题17分
已知公比大于1的等比数列满足
求的通项公式;
记为在区间中的项的个数,求数列的前100项和
10.本小题17分
已知数列的前n项和为,且
证明:是等比数列,并求的通项公式;
记,记数列的前n项和为
①求
②若存在,使得,求的取值范围.
11.本小题17分
已知等差数列中,,前8项和为
求的通项公式;
从中依次取出第3,9,27,…,,…项,按原来的顺序排列成一个新的数列,若,求数列的前n项和
12.本小题17分
设,有以下三个条件:
①是2与的等差中项;②,;③为正项等比数列,,在这三个条件中任选一个,补充在下列问题的横线上,再作答如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分
若数列的前n项和为,且 .
求数列的通项公式;
若是以1为首项,1为公差的等差数列,求数列的前n项和
13.本小题17分
设数列的前n项和为,已知,
证明:数列是等比数列;
设,求数列的前n项和为
14.本小题17分
已知等差数列满足:,且
求数列的通项公式;
记为数列的前n项和,求
15.本小题17分
已知数列的前n项积,等差数列中,,
求数列、的通项公式;
令,求数列的前n项和
16.本小题17分
已知数列是公比为3的等比数列,成等差数列.
求数列的通项公式;
若,设数列的前n项和为,求证:
17.本小题17分
已知数列的前n项和为,,,
求的通项公式;
若,且,求数列的通项公式;
在的条件下,若,求的前n项和
18.本小题17分
已知首项为1的正项数列满足
求;
求的通项公式;
求数列的前n项和
19.本小题17分
记为数列的前n项和,且,
设,求数列的通项公式;
探究数列的单调性;
证明:
20.本小题17分
已知数列是等差数列,且,,数列是公比大于0的等比数列,,
求数列,的通项公式;
设,求数列的前n项和;
设,求数列的前n项和
21.本小题17分
已知数列是公差为2的等差数列,其前8项的和为数列是公比大于0的等比数列,
求数列和的通项公式;
记,
证明:是等比数列;
证明:
22.本小题17分
设是等差数列,是等比数列.已知,,,
Ⅰ求和的通项公式;
Ⅱ设数列满足,其中
求数列的通项公式;
求
23.本小题17分
已知数列的首项,前n项和为设和k为常数,若对一切正整数n,均有成立,则称此数列为“”数列.
若等差数列是“”数列,求的值;
若数列是“”数列,且,求数列的通项公式;
对于给定的,是否存在三个不同的数列为“”数列,且?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
24.本小题17分
已知数列,,满足,,
若为等比数列,公比,且,求q的值及数列的通项公式;
若为等差数列,公差,证明:…,
25.本小题17分
已知数列的前n项和为,,且
求数列的通项公式;
设数列满足,记的前项和为,若对任意恒成立,求实数的取值范围.
26.本小题17分
已知是无穷数列.给出两个性质:
①对于中任意两项,,在中都存在一项,使得;
②对于中任意一项,在中都存在两项,,使得
Ⅰ若…,判断数列是否满足性质①,说明理由;
Ⅱ若…,判断数列是否同时满足性质①和性质②,说明理由;
Ⅲ若是递增数列,且同时满足性质①和性质②,证明:为等比数列.
27.本小题17分
等差数列的前n项和为已知,为整数,且
求的通项公式;
设,求数列的前n项和
28.本小题17分
数列的前n项和记为,
求数列的通项公式;
设,求数列的前n项和;
对于中的数列,问是否存在正整数k,使得,,成等差数列?若存在,请求出所有符合条件的正整数k;若不存在,请说明理由.
29.本小题17分
已知数列、,其中,将数列中与数列相同的项去掉,剩下的项按照原来的顺序排列构成新数列,称数列为数列与数列的差数列.设,用表示不超过x的最大整数,例如,,函数被称为高斯函数.
若,求的值;
若,请写出数列的一个通项公式并说明理由请用高斯函数表示
已知,,求的值.
30.本小题17分
给定无穷数列,若无穷数列满足:对任意,都有,则称与“接近”.
设是首项为1,公比为的等比数列,,,判断数列是否与接近,并说明理由;
设数列的前四项为:,,,,是一个与接近的数列,记集合,求M中元素的个数m;
已知是公差为d的等差数列,若存在数列满足:与接近,且在,,…,中至少有100个为正数,求d的取值范围.
数列专题训练(一) 参考答案与解析
1.【答案】解:当时,,解得,
当时,①,②,
由①-②得,
即,
可得,
即,
所以,
易知时也满足上式,所以,,
所以,;
由知,
所以,
由对任意的恒成立,
所以
【解析】本题考查数列与不等式,等比数列的前n项和公式,数列的前n项和及与的关系,属于较易题.
由数列的递推式:当时,;当时,,推得,再由等比数列的定义和通项公式,可得所求;
求得,运用等比数列的求和公式和不等式的性质,以及不等式恒成立思想,可得所求范围.
2.【答案】解:由题意可得,,即,
当时,,
两式相减可得,,
当时,,满足上式,
故,;
,
则,
函数的对称轴为,
可知,当时,,
当时,,
故的最小值为
3.【答案】解:设等差数列的公差为d,则,
解得:,,
,
,
数列的前n项和为…
【解析】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、“裂项求和”方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
利用等差数列的通项公式与求和公式即可得出.
利用“裂项求和”方法即可得出.
4.【答案】解:设等差数列的公差为d,
由,,
可得:,
解得,
所以的通项公式
设等比数列的公比为q,则奇数项构成公比为的等比数列,
由Ⅰ可得,等比数列满足,
由于,可得舍去,等比数列奇数项符号相同,
所以,
则是公比为3,首项为1的等比数列,
【解析】本题考查等差数列与等比数列的应用,数列求和以及通项公式的求解,考查了学生的计算能力,培养了学生分析问题与解决问题的能力.
利用已知条件求出等差数列的公差,然后求的通项公式;
利用已知条件求出,然后求得,进而求得数列的和即可.
5.【答案】解:由题意知:,,设等差数列的公差为d,
即:,化简得
所以数列的通项公式;
因为,
所以①,
①得②,
①-②,
,
化简得:
【解析】本题考查了等差数列的通项公式,错位相减法求和,是中档题.
利用等差数列的前n项和公式与通项公式,即可解出、,则可写出其通项公式;
利用错位相减,化简可得出答案.
6.【答案】解:证明:
数列的前n项和为,
,,
由,两边同时除以,
可得,
又,
所以数列是首项、公差均为的等差数列,
由等差数列的通项公式可得,
所以;
由,
可得,
所以
,
所以;
若对任意恒成立,
即有,
整理得恒成立,
令,
则,
当时,,
当时,,
当时,,
所以,
即的最小值为,
综上,,
即实数的取值范围是
【解析】本题考查等差数列的判定或证明,错位相减法求和,数列与不等式等,属于中档题.
根据题设递推关系有,结合等差数列定义判断证明,进而写出通项公式;
应用错位相减法及等比数列前n项和公式求;
将问题化为恒成立,作差法判断右侧的最小值,即可得参数范围.
7.【答案】解:已知,是公差为的等差数列,
所以,整理得,①,
故当时,,②,
①-②得:,
故,
化简得:,,,,,
所以,
故,且首项符合通项,
所以的通项公式为:;
证明:由于,
所以,
所以
8.【答案】解:由 ,得,两式相减,得数
列是等比数列,又时,代入可得,,
由题意得,
即,故
假设在数列中存在三项,,其中m,k,p成等差数列成等比数列,
则,即,
、k、p成等差数列,,
则式可化为,故
这与题设矛盾,在数列中不存在三项,,其中m,k,p成等差数列成等比数列.
【解析】本题考查了根据求通项公式,等比数列、等差数列的性质,属于中档题.
根据题意,时,得到并化简,然后讨论 时的情况,进而得到,间的关系,最后根据等比数列的定义得到答案;
假设存在,则必然有,进而得到k,m,p间的关系,然后判断答案.
9.【答案】解:设等比数列的公比为q,且,
,,
,
解得舍或,
数列的通项公式为
由知,,,,,,,
则当时,,当时,,
以此类推,,,
,,
,,
【解析】本题考查了数列求和及等比数列通项公式,属中档题.
根据等比数列通项公式列出方程,求出首项和公比,即可求出通项公式;
根据等比数列通项公式,归纳数列的规律,从而求出其前100项和.
10.【答案】解:因为
当时,,解得
当时,由,得,
所以,所以,
所以,又,
所以,所以是首项为3,公比为3的等比数列,
所以,所以
①由知,
所以
②当n为偶数时,,
因为是单调递减的,所以
当n为奇数时,
,
又是单调递增的,
因为,所以,
要使存在,使得,只需,即,
故的取值范围是
11.【答案】解:由题意得,解得,所以;
由题知,,
则,
设,前n项和为,
则,
,
,
所以
,
所以,
所以
12.【答案】解:若选择①:因为是2与的等差中项,所以,
当时,解得
当时,由,,
两式相减得,所以,
所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以数列的通项公式为
若选择②,由,,则,,
两式相减得,
又因为,,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以数列的通项公式为
若选择③,设正项等比数列的公比为,
则,
解得或舍去
所以数列的通项公式为
因为是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以
由知,所以
所以①
在①的等式两边同乘以,得
②
由①②等式两边相减,得
,
所以数列的前n项和
13.【答案】解:因为,所以,整理得,所以,
所以是以为首项,2为公比的等比数列.
由可得,则,
所以,故,
当时,,则,
则,
所以
14.【答案】解:设等差数列的公差为d,依题意可化为,
,
化简得:,
解得:或
当时,;
当时,,
从而得数列的通项公式为或
当时,,;
当时,,
综上:或
15.【答案】解:因为数列的前n项积,
所以,,
所以当,
当,所以;
因为等差数列中,,,
设公差为d,所以,
所以;
因为,
所以数列的前n项和
16.【答案】解:因为,,成等差数列,所以,
又因为数列是公比为3的等比数列,
所以,解得,
所以,
所以数列的通项公式为;
证明:由知,则,
可得,则,
两式相减,可得,
所以,
因为,
所以数列是递增数列,则,
又因为,
可得,
综上可得:
17.【答案】解:由,得,
以上两式相减,得,即,
因为,所以,
所以,,,,,是公差为1的等差数列,
从而,
由,解得,
所以,,,,,是公差为1的等差数列,从而,
所以;
由得,
所以,
所以,
因为,所以,
所以数列为常数列,且,
所以;
由知,
所以,
所以
18.【答案】解:,,
,即,
解得
由得,
所以是首项为1,公差为1的等差数列,
,则
,
故数列的前n项和
19.【答案】解:因为,所以,故
又,
所以数列是以为首项,9为公比的等比数列,
故,所以
因为,所以,
因为,
所以数列单调递增.
因为,由可得,
,
因为,所以
综上,
20.【答案】解:设等差数列的公差为d,
由题意可得,,解得,
,
设等比数列的公比为,
由题意可得,,解得,
,
由可得,
,①
,②
①-②,得,
21.【答案】证明:由数列是公差d为2的等差数列,其前8项的和为64,
可得,
解得,
所以;
由数列是公比q大于0的等比数列,,
可得,
解得舍去,
所以
证明:因为,
所以,
则,
所以,
又,
所以数列是以8为首项,4为公比的等比数列;
证明:设,
考虑,则,
所以,
则,
两式相减可得,,
所以,
则,
故
【解析】本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,以及数列的错位相减法求和、不等式的证明,考查方程思想和运算能力、推理能力,属于拔高题.
由等差数列的求和公式,解方程可得首项,进而得到;由等比数列的通项公式,解方程可得公比,进而得到;
利用已知数列的通项公式,表示出,然后利用等比数列的定义证明即可;
设,然后利用放缩法得到,再利用错位相减法求解数列的和,即可判断以,从而证明不等式.
22.【答案】解:Ⅰ设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q,
依题意有:,
解得,
,
Ⅱ数列满足,
其中
,
数列的通项公式为:
【解析】本题考查等差数列、等比数列通项公式及前n项和,考查化归与转化思想和数列求和的基本方法以及运算求解能力,属于较难题.
Ⅰ设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q,利用等差数列、等比数列的通项公式列出方程组,能求出和的通项公式.
Ⅱ由,能求出数列的通项公式.
,由此能求出结果.
23.【答案】解:时,,
由n为任意正整数,且,,可得;
,代入可得:
①
则
,
因此②
由可得:
即,
即,
从而,又,
可得,
,,
综上可得,;
若数列为“”数列,
则
所以,
即
,
两边同时除以得:
③,
令,
因为,,
所以,即,
所以③式可化为:
,
即,
当时,,
解得舍去,
即。
此时只有一个数列,不满足题意。
当时,原方程为
令,则方程可化为,
即,
若,由上述讨论可知不满足题意,
所以只考虑,
所以有,
即,所以或。
当时,,所以,
所以,不满足题意,
时,原方程为,可得,
由上述讨论知,不符合题意,所以,
所以,解得。
此时有两个解,
分别为,,所以,,
所以,
此时共有三个解,其中,
则对任意的n,有或
或,
即或或,
此时或或,
所以或
或,
所以,此时共有三个解,其中,
则对任意的n,有或或,
即或或。
此时或或。
所以或
或,此时满足题意,
综上所述,的取值范围是
【解析】本题考查数列的新定义的理解和运用,考查等差数列和等比数列的通项公式的运用,以及数列的递推式的运用,考查分类讨论思想,以及运算能力和推理论证能力,属于难题.
由“”数列可得,结合数列的递推式,以及等差数列的定义,可得的值;
运用“”数列的定义,结合数列的递推式和等比数列的通项公式,可得所求通项公式;
若存在三个不同的数列为“”数列,则,由两边立方,结合数列的递推式,以及t的讨论,二次方程的实根分布和韦达定理,即可判断是否存在,并可得取值范围.
24.【答案】解:由题意,,,
,,
整理,得,
解得舍去,或,
,
数列是以1为首项,4为公比的等比数列,
,
,
则,,,……
,,
各项相加,可得,时,
…,
当时代入适合,
证明:依题意,由,可得
,
两边同时乘以,可得
,
,
数列是一个常数列,且此常数为,
,
,
…
…
,
…,故得证.
【解析】本题主要考查数列求通项公式,等差数列和等比数列的基本量的运算,以及和式不等式的证明问题.考查了转化与化归思想,整体思想,方程思想,累加法求通项公式,裂项相消法求和,放缩法证明不等式,以及逻辑推理能力和数学运算能力,属于综合题.
先根据等比数列的通项公式将,代入,计算出公比q的值,然后根据等比数列的定义化简可得,则可发现数列是以1为首项,4为公比的等比数列,从而可得数列的通项公式,然后将通项公式代入,可得,再根据此递推公式的特点运用累加法可计算出数列的通项公式;
通过将已知关系式不断进行转化可构造出数列,且可得到数列是一个常数列,且此常数为,从而可得,再计算得到,根据等差数列的特点进行转化进行裂项,在求和时相消,最后运用放缩法即可证明不等式成立.
25.【答案】 ①
当时,②
①-②,
在①式中,令,则,
满足,
对一切恒成立,
为等比数列,且首项为,公比为,
故;
由,
①
②
由①-②
,
由,
当时,则,
此时,
当时,不等式显然成立,
当时,则,
,
又 关于n单调递增,且当时,,
综上:
【解析】本题考查数列的递推关系、等比数列的证明和通项公式、错位相减法和数列中的恒成立问题.
根据题意可得是首项为,公比为的等比数列,代入通项公式可得;
化简,利用错位相减法可得,代入化简可得恒成立,对n分类讨论可得的范围.
26.【答案】解:Ⅰ不满足,理由:,不存在一项使得
Ⅱ数列同时满足性质①和性质②,
理由:对于任意的i和j,满足,
因为,且,
所以,则必存在,此时,且满足,性质①成立,
对于任意的n,欲满足,满足即可,因为,,且,
所以可表示所有正整数,所以必有一组k,l使,即满足,性质②成立.
Ⅲ首先,先证明数列恒正或恒负,
反证法:假设这个递增数列先负后正,
那么必有一项绝对值最小或者有与同时取得绝对值最小,
如仅有一项绝对值最小,此时必有一项,此时
与前提矛盾,
如有两项与 同时取得绝对值最小值,那么必有,
此时,与前提条件矛盾,
所以数列必然恒正或恒负,
在数列恒正的情况下,由②知,存在k,l使得,
因为是递增数列,,
即,所以,此时,,成等比数列,
数学归纳法:
已证时,满足是等比数列,公比,
假设时,也满足是等比数列,公比,
那么由①知等于数列的某一项,证明这一项为即可,
反证法:
假设这一项不是,因为是递增数列,所以该项,
那么,由等比数列得,
由性质②得,同时,所以,
所以,分别是等比数列中两项,即,,
原式变为,
所以,又因为,,,不存在这组解,所以矛盾,
所以知,前为等比数列,
由数学归纳法知,是等比数列得证,
同理,数列恒负,也是等比数列.
【解析】本题属于新定义题,考查等比数列的性质,数学归纳法等,考查逻辑思维能力,属于困难题.
Ⅰ由,即可知道不满足性质.
Ⅱ对于任意的i和j,满足,,必存在,可得满足性质①;对于任意的n,欲满足,即可,必存在有一组k,l使使得它成立,故满足性质②.
Ⅲ先用反证法证明数列必然恒正或恒负,再用数学归纳法证明也是等比数列,即可.
27.【答案】解:设等差数列的公差为d,
由,为整数,且得,,
即,,
,,即,,
解得,
由为整数,得d为整数,
,
的通项公式为
,
……
【解析】本题主要考查数列通项公式及前n项和的求法,考查学生对裂项相消求和的能力及运算能力,属中档题.
由题意得,,解得公差d,即可写出通项公式;
利用裂项相消法求数列前n项和即可.
28.【答案】解:由,得,①
当时,有,求得,
当时,,②
①-②得:,
整理得:,即,
可知数列是首项为3,公比为3的等比数列,
故;
由知,
代入,
得,
则,③
得,④
③-④得:
,
所以;
由知,
假设存在正整数k,使得,,成等差数列,
得,即,则,
设,则,
当时,,数列为递减数列,
又,,
所以对所有正整数k,都有
故不存在正整数k,使得、、成等差数列.
【解析】本题考查数列递推式,考查错位相减法求和,考查数列的函数特性,属于较难题.
由已知得出,令可求出的值,令,由可得出,两式作差可推出数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,即可求得数列的通项公式;
求出,利用错位相减法可求得;
由可得,令,分析数列的单调性,即可得出结论.
29.【答案】解:由数列的定义可知,
在数列的前29项中去掉与数列相同的项1,2,4,8,16,
可得,
因为,
所以的值为4;
当,时,数列为1,2,3,4,6,7,8,9,11,12,13,14,,
当时,,
由,得,故为常数,且,
其中为常数,且,
因此为常数,且,
所以数列的通项公式为为常数,且;
因为对任意且,都有,
则
,
所以,即数列单调递减,则,
又因为,
,
所以对任意的,都有,
由数列单调递减,且,可得,,
则当时,,即,
当时,,即,
故
30.【答案】解:数列与接近.
证明如下:
因为是首项为1,公比为的等比数列,
可得,,
则,,
对任意恒成立,
数列与接近.
是一个与接近的数列,
对任意恒成立,
,,,,
,,,
①当时,,
②当时,,
除①②情况外,
综上,或
是公差为d的等差数列,
①当时,取,
则,对任意恒成立,
且,
此时数列与接近,
且,,,都是正数,
即有200个正数,符合题意;
②当时,取,,
此时对任意恒成立,
,
此时数列与接近,且,,,
都是正数,即有200个正数,符合题意;
③当时,取,,
此时,对任意恒成立;
且,
,
,,,,
,,,,
,,,中恰有100个为正数,
符合题意;
④当时,假设存在与接近,
则,
即,,
,
,
此时,,,中没有正数,
假设不成立,即不符合题意.
综上所述,d的取值范围为
【解析】本题考查新定义“接近”的理解和运用,考查等差数列和等比数列的定义和通项公式的运用,考查分类讨论思想方法,以及运算能力和推理能力,属于难题.
运用等比数列的通项公式和新定义“接近”,即可判断;
由新定义可得,求得,,2,3,4的范围,即可得到所求个数;
运用等差数列的通项公式可得,讨论公差,,,,结合新定义“接近”,推理和运算,即可得到所求范围.
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