内容正文:
专题03 数列求前n项和方法归纳(原卷版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、倒序相加求和 1
题型二、错位相减求和 3
题型三、裂项相消求和 6
题型四、分组求和 8
题型五、并项求和 11
题型六、含绝对值求和 15
题型七、奇偶项求和 18
题型八、数列与不等式 21
B综合攻坚・能力跃升
题型一、倒序相加求和
1.(25-26高二上·湖北黄冈·月考)已知函数,数列为等比数列,,且,利用课本中推导等差数列前项和的公式的方法,则______.
2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)德国大数学家高斯年少成名,被誉为数学王子.他年幼时,在的求和运算中,提出了倒序相加法的原理.现有函数,设数列满足,若存在使不等式成立,则的取值范围是___________.
3.(25-26高二上·福建漳州·月考)德国大数学家高斯,被誉为数学界的王子,在其年幼时,对的求和运算中,提出了倒序相加法的原理,该原理基于所给数据前后对应项的和呈现一定的规律性,因此,此方法也称之为高斯算法.现有函数(),则等于( )
A. B. C. D.
题型二、错位相减求和
1.(25-26高三下·贵州黔东南·开学考试)已知数列满足,且.
(1)求证数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)求的前n项和.
2.(2026·湖北·二模)记为数列的前n项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
3.(25-26高二上·天津南开·期末)已知数列为等差数列,,,数列的前项和为,且满足.
(1)求和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和为.
题型三、裂项相消求和
1.(25-26高三上·天津西青·期末)已知数列的前项和为,且,数列为递增的等比数列,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求;
(3)设,,求使得对任意,均有成立的最大整数.
2.(25-26高二下·全国·课堂例题)设数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
3.(25-26高二上·河北石家庄·期末)已知等比数列的前n项和为,且满足
(1)求数列的通项公式;
(2)令求数列的前n项和.
题型四、分组求和
1.(2026·四川绵阳·模拟预测)已知数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求的通项公式,并求的前项和.
2.(25-26高三上·山东临沂·期末)已知等比数列的公比为且,等差数列的公差为,满足条件:,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
3.(25-26高二上·河南郑州·期末)已知单调递增的等差数列的前n项和为,且,,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前n项和为,求.
题型五、并项求和
1.(25-26高二上·江苏南通·期末)已知是公差不为0的等差数列,,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前20项的和.
2.(25-26高三上·江苏盐城·月考)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.
3.(2025·广东广州·一模)已知数列的前n项和为,且满足,又知,.
(1)求,;
(2)求的通项公式;
(3),求的前n项和.
题型六、含绝对值求和
1.(25-26高二上·山东·月考)记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求和的通项公式;
(2)求.
2.(25-26高二上·河北·月考)已知数列满足.
(1)求证数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)记数列的前项和为,求数列的前项和.
3.(25-26高三上·天津南开·月考)已知数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和为;
(3)求数列的前项和.
题型七、奇偶项求和
1.(2026·江西上饶·一模)已知递增的等差数列满足,数列的各项均为正数,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
2.(25-26高二上·广西柳州·期末)记为正项数列的前项和,已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列,求数列的前项和.
所以.
3.(江西省南昌市赣江新区金太阳实验中学等校2026届高三下学期开学素养训练数学试题)已知数列的前n项和为,且.
(1)证明:数列是等比数列.
(2)求的通项公式.
(3)已知求数列的前2n项和.
题型八、数列与不等式
1.(25-26高二上·山东淄博·期末)已知数列满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设,求数列的前项和;
(3)设,求证:.
2.(25-26高三上·天津宝坻·月考)已知数列是等差数列,满足,,数列是首项为1的等比数列,且,,成等差数列.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
(3),求证:.
3.(2025·天津·二模)已知等差数列和等比数列满足:,,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)已知数列的前n项和,若对任意正整数n,不等式恒成立,求实数的取值范围.
1.(2025高三上·重庆永川·专题练习)已知函数且,利用课本中推导等差数列前项和公式的方法,可求得( )
A.1012.5 B.1013 C.2025 D.2026
2.(25-26高三上·广西·期末)已知等差数列的前n项和为,数列满足,且,,.
(1)分别求,的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
3.(25-26高三上·山东青岛·期末)已知为等差数列的前项和,,.
(1)求;
(2)求数列的前项和.
4.(25-26高三上·天津西青·月考)已知数列是公差为2的等差数列,其前8项的和为64.数列是公比大于0的等比数列,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)记,,求数列的前项和;
(3)记,,求数列的前项和.
5.(25-26高二上·天津南开·期末)已知正项等比数列的前项和为,,;等差数列及正整数()满足,,且.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
6.(黑龙江省实验中学2026届高三下学期联合模拟考试数学试题)数列是各项均为正数的等比数列,其前n项和为,满足____.数列满足,且.从下面三个条件中任选一个,补充在上面横线中.
①,;
②,,,成等差数列;
③,;
(1)分别求出数列与的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前10项和.
(注:若选择多个条件分别解答,则按第一个解答给分)
7.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知数列是等差数列,数列是等比数列,,,.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前项和.
8.(25-26高二上·云南玉溪·期末)已知数列满足:,.
(1)证明:为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若数列其前项和为,求.
9.(25-26高三上·福建福州·月考)已知数列满足
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前n项和为,求使的最小的正整数n的值.
10.(25-26高二上·江苏南通·期末)已知数列满足:
(1)求的值;
(2)若,证明:是等比数列;
(3)若,数列的前项和为,求不等式的解集.
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专题03 数列求前n项和方法归纳(解析版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、倒序相加求和 1
题型二、错位相减求和 3
题型三、裂项相消求和 6
题型四、分组求和 8
题型五、并项求和 11
题型六、含绝对值求和 15
题型七、奇偶项求和 18
题型八、数列与不等式 21
B综合攻坚・能力跃升
题型一、倒序相加求和
1.(25-26高二上·湖北黄冈·月考)已知函数,数列为等比数列,,且,利用课本中推导等差数列前项和的公式的方法,则______.
【答案】4034
【分析】倒序相加法求和.
【详解】令①
则也有②
由,
,即有,
可得:,
于是由①②两式相加得,
所以.
2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)德国大数学家高斯年少成名,被誉为数学王子.他年幼时,在的求和运算中,提出了倒序相加法的原理.现有函数,设数列满足,若存在使不等式成立,则的取值范围是___________.
【答案】
【分析】先计算出的图像关于点成中心对称,利用倒序相加求出,从而得到,结合对勾函数的单调性得到,求出的取值范围.
【详解】因为
,所以的图像关于点成中心对称.
因为,
所以,
两式相加得,所以.
由,得,
所以.
令,
则当时,在上单调递减;
当时,在单调递增.
又,所以,所以,
即的取值范围是.
故答案为:.
3.(25-26高二上·福建漳州·月考)德国大数学家高斯,被誉为数学界的王子,在其年幼时,对的求和运算中,提出了倒序相加法的原理,该原理基于所给数据前后对应项的和呈现一定的规律性,因此,此方法也称之为高斯算法.现有函数(),则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先确定,再利用倒序相加法求和即可.
【详解】由题意得,设,
,
设,
倒序得,
两式相加得到,解得,故只有A正确.
故选:A
题型二、错位相减求和
1.(25-26高三下·贵州黔东南·开学考试)已知数列满足,且.
(1)求证数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)求的前n项和.
【答案】(1)是公差为1,首项为的等差数列,证明见解析,
(2)
【分析】(1)由得,由等差数列的定义可得是公差为1,首项为的等差数列,进而可求的通项公式;
(2)直接使用错位相减法,结合等比数列前项和的公式即可求即的前项和.
【详解】(1)由得,
所以,即,
所以是公差为1,首项为的等差数列,
所以,
则.
(2)设,
则,
,
则,
,
.
所以的前n项和.
2.(2026·湖北·二模)记为数列的前n项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)使用退步作差即并验证首项后即可求得数列的通项公式;
(2)先确定,再设出后使用错位相减即可求数列的前n项和.
【详解】(1)当时,,即,
当时,,解得,
当时,,,
则,
由可得:,即,
因为,满足公比为,
所以数列是首项,公比为的等比数列,
故数列的通项公式为.
(2)由题意得,则设,
则,
,
,
即,
化简得.
故数列的前n项和.
3.(25-26高二上·天津南开·期末)已知数列为等差数列,,,数列的前项和为,且满足.
(1)求和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和为.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,列出方程即可求出的通项公式,利用即可求出的通项公式;
(2)利用错位相减求和即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则
解得,,所以.
由已知,①
当时,,得,
当,时,,②
①-②得,,即,又,
所以数列是以1为首项,3为公比的等比数列.
所以.
(2)数列.
则
所以
故
所以.
题型三、裂项相消求和
1.(25-26高三上·天津西青·期末)已知数列的前项和为,且,数列为递增的等比数列,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求;
(3)设,,求使得对任意,均有成立的最大整数.
【答案】(1),
(2)
(3)5
【分析】(1)讨论当和当时,根据递推公式可求出数列通项公式,验证当是否成立,根据等比数列的定义可求出通项公式;
(2)由(1)可得到,再根据错位相减法即可求出;
(3)由(1)可得,根据裂项相消法可求出,再根据不等式恒成立即可求解.
【详解】(1)当时,
当时,
上式中当时,,所以数列的通项公式为
设的公比为,,所以,
数列为递增的等比数列,所以
(2)
①
②
①-②,得
,
所以
(3)由(1)可得
则
显然随的增大而增大,故
于是若要恒成立,只需,解得,
所以存在最大的整数满足题意.
2.(25-26高二下·全国·课堂例题)设数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)通过递推公式判断数列为等差数列,进而可求解;
(2)由裂项相消法求和即可.
【详解】(1)由,得,
所以数列是公差为2,首项为的等差数列,
即.
所以.
(2)设数列的前n项和为,
由(1)知,
则.
3.(25-26高二上·河北石家庄·期末)已知等比数列的前n项和为,且满足
(1)求数列的通项公式;
(2)令求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分和两种情况讨论,求得首项与公比,即得数列的通项公式;
(2)结合(1)求得数列的通项,利用裂项相消法和分组求和法即可求得.
【详解】(1)设等比数列的公比为q,
①当时,由题意得方程无解,不合题意;
②当时,由题意得,
由①②,可得,
解得,代入①,解得,则,
故数列的通项公式为
(2)因
.
则
.
题型四、分组求和
1.(2026·四川绵阳·模拟预测)已知数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求的通项公式,并求的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2),
【分析】(1)利用递推式相减得出的递推关系,进而得出是等比数列;
(2)求出的通项公式,再利用递推式相加得出的递推关系求出通项公式,进而求出的通项公式及前项和.
【详解】(1)证明:,,
两式相减得,
,
又,
数列是首项为2,公比为2的等比数列.
(2)数列是首项为2,公比为2的等比数列,
,
,,
两式相加得,
,,
当时,满足上式,
数列是首项为4,公差为4的等差数列,即,
,解得,
.
2.(25-26高三上·山东临沂·期末)已知等比数列的公比为且,等差数列的公差为,满足条件:,,.
(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)根据题意可得出关于、的方程组,结合且解出、的值,即可得出数列、的通项公式;
(2)利用分组求和法可求得的表达式.
【详解】(1)由于等比数列的通项公式:且,故,.
,故,,
由可得,得.
整理得.
因为且,所以,.
因此等比数列通项公式为,等差数列的通项公式为.
(2)根据题意得:,
由(1)得,.
故.
3.(25-26高二上·河南郑州·期末)已知单调递增的等差数列的前n项和为,且,,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前n项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设公差为,利用等比中项概念与等差数列前n项和的基本量运算可求得,从而可写出通项公式;
(2)利用裂项相消法与分组求和法即可求得答案.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则,
因为成等比数列,所以,
由于,
所以,化简得.
解得或,又,所以.
故数列的通项公式为;
(2)由(1)得,则,
则,
所以,
则
.
题型五、并项求和
1.(25-26高二上·江苏南通·期末)已知是公差不为0的等差数列,,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前20项的和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等比中项解关于公差的方程得,再求解通项公式即可;
(2)先根据累加法得,再结合等差数列求和公式,根据分组求和法求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,设是公差为,且,
因为,且成等比数列,
所以,即,即,解得.
所以,即的通项公式为.
(2)解:因为,,
所以,,,…,,
所以,根据累加法得,
所以
又,满足,
所以,
所以数列的前20项的和为
,
这是一个首项为3,末项为39,项数为10的等差数列求和,
所以数列的前20项的和为.
2.(25-26高三上·江苏盐城·月考)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分为奇偶讨论求和即可.
【详解】(1)由题意知为等差数列且公差为,
所以由等差数列公式可得,又因,,
所以可得,为的前项和,
所以,而,
所以,
若,则可得,解不等式可得,
所以可得
(2)①因数列也是公差为的等差数列,所以可设,
又因,
所以可得,
两边同时平方可得对于任意的都成立,
所以可得且,解之可得,
所以
②由①知,所以,
当,即为偶数时,
,
当,即为奇数时,
,
综上可得,即
3.(2025·广东广州·一模)已知数列的前n项和为,且满足,又知,.
(1)求,;
(2)求的通项公式;
(3),求的前n项和.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)利用已知递推式结合已知条件,代入计算求解;
(2)利用已知递推式,运用错位相减法求出递推关系,再分奇、偶项分类讨论求解;
(3)先求出的通项公式,再根据的性质,分奇、偶数讨论求解.
【详解】(1),,,
,解得,故;
同理,解得,
.
(2)①,
时,
②,
式①减②得,
,
又符合上式,
数列的奇、偶项分别成等差数列,
当时,首项,公差,
则,
当时,首项,公差,
则,
综上,.
(3),
i)当时,
,
ii)当时,则,
,
综上,.
题型六、含绝对值求和
1.(25-26高二上·山东·月考)记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求和的通项公式;
(2)求.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据等差数列的性质求解;
(2)令,分段求数列的前项和即可.
【详解】(1)因为,所以,
所以等差数列的公差,
所以,
所以.
(2)令,为数列的前项和,则,
,
.
当时,,
当时,.
综上,.
2.(25-26高二上·河北·月考)已知数列满足.
(1)求证数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)记数列的前项和为,求数列的前项和.
【答案】(1),证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据所给递推关系,取倒数后利用等差数列定义证明,再利用等差数列通项公式可求出;
(2)根据裂项相消法求和;
(3)先证明数列为等差数列,求其前项和为,再分类讨论求即可.
【详解】(1)由可得,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列.
所以,
所以.
(2)因为,
所以
(3)因为数列为等差数列,
所以,
所以,所以,
所以数列是以为首项,1为公差的等差数列,设前项和为,
则,
令,解得,
当时,,
所以,
当时,,
综上,.
3.(25-26高三上·天津南开·月考)已知数列的前项和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和为;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据与的关系,结合等差数列定义求解;
(2)利用裂项相消法求解;
(3)根据的符号,分段求解.
【详解】(1)①
②
①②得 ∴
∴
故数列是首项,公差为2的等差数列.∴.
(2)令,
所以,
(3)令,当时,;当时,
设数列的前项和为,
则,
当时,则,
当时,则
综上:.
题型七、奇偶项求和
1.(2026·江西上饶·一模)已知递增的等差数列满足,数列的各项均为正数,,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)设等差数列公差为,根据题意求得,,进而求得数列的通项公式为,再根据又,得,即数列为等比数列,最后根据等比数列通项公式求解即可;
(2)分类讨论当为奇数和偶数时的各项,分别求和再求解即可.
【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;
又,
由数列的各项均为正数得,即,
又,所以数列为首项为2且公比为2的等比数列,
所以.
(2)当为奇数时,记,则有
当为偶数时,.
所以,记,则有
所以.
2.(25-26高二上·广西柳州·期末)记为正项数列的前项和,已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,求出的值,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,即可得出数列的通项公式;
(2)利用裂项求和法求出,利用等差数列的求和公式求出,即可得出.
【详解】(1)对任意的,,
当时,,即,解得(舍去)或,
当时,由可得,
上述两个等式作差得,
即,即,
因为,所以,
所以数列是首项和公差均为的等差数列,所以.
(2)当为奇数时,,
故数列的前项的奇数项的和为
,
当为偶数时,,
故数列的前项的偶数项的和为
,
所以.
3.(江西省南昌市赣江新区金太阳实验中学等校2026届高三下学期开学素养训练数学试题)已知数列的前n项和为,且.
(1)证明:数列是等比数列.
(2)求的通项公式.
(3)已知求数列的前2n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)由与的关系式,得到与的关系式,再利用等比数列定义证明即可;
(2)由(1)得出数列的通项公式;
(3)利用分组求和以及等差数列和等比数列前项和公式求解.
【详解】(1)证明:当时,,解得=6,
当时,由,可得,
两式相减得,所以,
因为,所以是首项为2,公比为2的等比数列.
(2)由(1)可知,即.
(3)当n为奇数时,,
当n为偶数时,,
故
.
题型八、数列与不等式
1.(25-26高二上·山东淄博·期末)已知数列满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设,求数列的前项和;
(3)设,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据递推公式及等比数列的定义证明即可;
(2)由(1)求出,即可求出,从而得到,利用错位相减法计算可得;
(3)由(2)可得,利用分析法只需证明,即可利用裂项消项法证出.
【详解】(1)因为,,
所以 ,
所以数列为首项为,公比为的等比数列.
(2)由(1)得,
则,
所以 ,
所以,
则,
所以
,
所以;
(3)因为 ,
又
,
欲证,
只要证,
即证,即证,
由于,
所以,所以命题得证.
2.(25-26高三上·天津宝坻·月考)已知数列是等差数列,满足,,数列是首项为1的等比数列,且,,成等差数列.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
(3),求证:.
【答案】(1),
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)对等差数列,利用已知项的值列方程组解出首项和公差,对等比数列,利用,,成等差数列的条件建立方程求解出公比.
(2)由(1)求解出数列的通项公式,并采用错位相减法求解.
(3)将具体表达为,通过放缩法将求和转化为可裂项相消的形式,从而证明不等式.
【详解】(1)设首项为,公差为,因为,
即,化简可得:,
因为,即,则,解得,所以,
设首项为,公比为,则,,
因为,,成等差数列,
所以,即,求解得:,
所以.
(2)由(1)可知,数列的通项公式为,所以,,
利用错位相减法可得:
,
两式相减可得:
,
其中,,代入上式可得:
,
所以.
(3)由(1)可知,,则,所以,
即,因为
所以,对,有成立,
所以,,
两边同时乘以,则,
即,证明完毕.
3.(2025·天津·二模)已知等差数列和等比数列满足:,,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)已知数列的前n项和,若对任意正整数n,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)
(3)
【分析】(1)根据等差数列和等比数列的知识求得公差和公比,从而求得通项公式.
(2)利用裂项相消法求得.
(3)利用错位相减法求得,利用差比较法求得的取值范围.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,已知,
,则.
则,
解得,所以
设等比数列的公比为q,,,又,所以.
因为,
解得(舍去,因为),所以.
(2)由(1)知,,
则.
.
(3)由(1)知,,则.
①,
②,
①-②得:,所以,则.
因为对任意正整数n,不等式恒成立,
即恒成立,等价于恒成立.
设,则.
当时,,即;
当时,,即,
所以的最大值为.
所以,即实数的取值范围是.
1.(2025高三上·重庆永川·专题练习)已知函数且,利用课本中推导等差数列前项和公式的方法,可求得( )
A.1012.5 B.1013 C.2025 D.2026
【答案】C
【分析】先计算,利用倒序相加法即可求解.
【详解】由,所以,
令,
,
所以,
所以,即,
故选:C.
2.(25-26高三上·广西·期末)已知等差数列的前n项和为,数列满足,且,,.
(1)分别求,的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1),.
(2).
【分析】(1)先由题设求出,接着利用等差数列的通项公式求出即可求解;
(2)由(1)可知,利用错位相减法即可求解.
【详解】(1)由题可得,解得,
设的公差为d,则由题有,解得,,
此时,
∴,∴;
(2)由(1)可知,,所以,
所以①,
则②,
①-②得
,
所以.
3.(25-26高三上·山东青岛·期末)已知为等差数列的前项和,,.
(1)求;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的性质,结合等差数列前项和公式进行求解即可;
(2)利用裂项相消法进行求解即可.
【详解】(1)因为数列是等差数列,
所以由,
所以公差为,
所以;
(2),
所以,因此
4.(25-26高三上·天津西青·月考)已知数列是公差为2的等差数列,其前8项的和为64.数列是公比大于0的等比数列,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)记,,求数列的前项和;
(3)记,,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设等差数列的首项为,利用等差数列的前项和公式求出,进而求出等差数列的通项公式;设等比数列的公比为,利用通项公式和已知条件求出,进而求出等比数列的通项公式;
(2)先求出,再利用分组求和法进行求解:
(3)先得到,再利用裂项抵消法进行求和.
【详解】(1)因为是公差为2的等差数列,且,
所以,解得,
所以;
设等比数列的公比为,
因为,,
所以,即,
解得(舍去)或,
所以.
(2)由(1)得,
则
则
(3)由(1)得
,
则
5.(25-26高二上·天津南开·期末)已知正项等比数列的前项和为,,;等差数列及正整数()满足,,且.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用等比数列前项和列出方程求解即得到数列的通项公式,利用裂项相消即可求解的通项公式;
(2)由题可得分和两种情况,结合等差数列的前项和求解即可.
【详解】(1)因为是等比数列,设首项为,公比为,
由,知,,所以①;②
两式相除得,又,所以,
代入①得,所以.
设数列公差为,
则,
所以,所以.
(2)因为,所以
所以当时,数列的前项和;
当时,数列的前项和.
所以.
6.(黑龙江省实验中学2026届高三下学期联合模拟考试数学试题)数列是各项均为正数的等比数列,其前n项和为,满足____.数列满足,且.从下面三个条件中任选一个,补充在上面横线中.
①,;
②,,,成等差数列;
③,;
(1)分别求出数列与的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前10项和.
(注:若选择多个条件分别解答,则按第一个解答给分)
【答案】(1)选择任一条件都有,
(2)
【分析】(1)选择条件①,②,③,利用等比数列通项,结合已知求出数列的基本量,进而求出通项公式.
(2)利用分组求和法,结合等差等比数列前n项和公式求出.
【详解】(1)若选①,设的公比为,则,且,
解得,,因此,
由,得,而,
则数列是以2为首项,2为公差的等差数列,
所以.
若选②,设的公比为,由成等差数列,得,解得,因此
由,得,而,
则数列是以2为首项,2为公差的等差数列,
所以.
若选③,设的公比为,则,解得,因此,
由,得,而,
则数列是以2为首项,2为公差的等差数列,
所以.
(2)数列满足,则,
所以
.
7.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知数列是等差数列,数列是等比数列,,,.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为,利用等差、等比数列的通项公式将数据代入,联立方程组即可求出答案;
(2)利用分组求和法即可求出答案.
【详解】(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为,
由题意得,解得或(舍去),
所以,;
(2)
.
8.(25-26高二上·云南玉溪·期末)已知数列满足:,.
(1)证明:为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若数列其前项和为,求.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)根据已知化简整理得出,化简得,定义法即可证明,利用等比数列.通项公式求解即可;
(2)先根据等比数列前项和公式得出数列的前项和的值,进而分组求解即可得出答案.
【详解】(1)由已知可知,,
将两边同时除以,
整理可得,即,
所以有.
又,所以,
所以,为以为首项,为公比的等比数列,
所以,,
所以,.
(2)由(1)知,为以为首项,为公比的等比数列.
所以,数列的前项和
.
所以,数列其前项和.
9.(25-26高三上·福建福州·月考)已知数列满足
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前n项和为,求使的最小的正整数n的值.
【答案】(1)
(2)8
【分析】(1)利用两式相减法计算即可求得;
(2)由错位相减法计算即可求得,再解不等式即可.
【详解】(1)由,可得,
当时,有,
两式作差得,所以时,,
时,符合上式,
所以数列的通项公式为.
(2),
所以,
,
两式相减得
,
所以,随着正整数的增大而增大,
由,得,
时,,
时,,
所以使的最小的正整数n的值为8.
10.(25-26高二上·江苏南通·期末)已知数列满足:
(1)求的值;
(2)若,证明:是等比数列;
(3)若,数列的前项和为,求不等式的解集.
【答案】(1);;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)根据递推关系式直接计算可得结果;
(2)先由递推关系可得,进而可得,再通过构造即可证明结论;
(3)先由(2)的解析可得,进而可得及,从而可得并用裂项求和可得,再代入不等式可得不等式的解集.
【详解】(1)因为,所以,
,所以.
(2)因为,所以.
所以,所以,又因为,
所以,,故是等比数列是以2为公比,以4为首项的等比数列.
(3)由(2)知是等比数列是以2为公比,以4为首项的等比数列.
所以,即,所以,
,
.
所以.
代入不等式得,
即,,,
所以,因为,所以,即,
由指数函数的单调性可得,即,又因为,所以或.
故不等式的解集为.
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