内容正文:
复盘固化核心常考点专题
专题10 数列核心考点精析:从基础到综合应用
读考点
一、考点总结与提升
(一)等差数列及其应用
(1)等差数列的通项公式:或.
有几种方法可以计算公差:①;②;③.
(2)等差数列的前项和公式1:.
(3)等差数列的前项和公式2:.
2.证明为等差数列的方法:
(1)定义法:(为常数,)为等差数列;
用定义证明等差数列时,常采用的两个式子和,但它们的意义不同,后者必须加上“”,否则时,无定义.
(2)中项法:为等差数列;
(3)通项法:为的一次函数为等差数列;
(4)前项和法:或.
3.等差数列的性质
(1)在等差数列中,若,则().
注意:但通常由推不出,因为有常数列的存在.
(2)在等差数列中,、、、、…仍为等差数列,公差为.
(若为等差数列,则、、、…仍为等差数列,公差为.
(3)等差数列的增减性:时为递增数列,且当时前项和有最小值.
时为递减数列,且当时前项和有最大值.
(4)等差数列的首项是,公差为.若其前项之和可以写成,则,,当时它表示二次函数,数列的前项和是成等差数列的充要条件.
(5)公差为的等差数列的前项和为,则数列必是首项为,公差为的等差数列.
(6)若两个等差数列、相加组成一个新数列,则必为等差数列,公差为数列、的公差之和.
(7)若两个等差数列、的前项和分别为和,则.
4.对等差数列前项和的最值问题有三种方法:
利用:①当,,前项和有最大值,可由且,求得的值;②当,,前项和有最小值,可由且,求得的值.
注意:求的最值时,当时取两个值.
利用:由利用二次函数配方法求得最值时的值.
(二)等比数列及其应用
(1)一般地,如果一个数列从第项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母表示(),即:(,,).
注:从第二项起与前一项之比为常数:成等比数列(,).
(2)等比数列的通项公式:()或();
(3)等比数列与指数函数的关系:等比数列的通项公式(),它的图像是分布在曲线()上的一些孤立的点.
当,时,等比数列是递增数列; 当,时,等比数列是递增数列;
当,时,等比数列是递减数列; 当,时,等比数列是递减数列;
当时,等比数列是摆动数列; 当时,等比数列是常数列.
(4)当时,①或②;当时,.
证明:设等比数列、、、…,它的前项和是,
由得,
∴;∴当时,,当时,;
2.等比数列的判定与证明方法
(1)定义法:若(,)或(,,),则是等比数列.
(2)等比中项法:若数列中,且(),则是等比数列.
(3)通项公式法:若数列通项公式可写成(,,),则是等比数列.
(4)前n项和法
3.等比数列的性质
(1)等比中项:如果在与中间插入一个数,使、、成等比数列,那么称这个数为与的等比中项.即(、同号).
如果在与中间插入一个数,使、、成等比数列,则;
反之,若,则,即、、成等比数列,
∴、、成等比数列b().
等比中项的性质:①();();
(2)若,则.
注意:但通常由推不出,因为有非零常数列的存在.
(3)数列首项是,公比为,数列首项为,公比为,则数列是首项为,公比为的等比数列,同理数列是首项为,公比为的等比数列.
(4)在公比为的等比数列中,数列、、、…仍是等比数列.
(5)公比为;数列、、、…仍是等比数列(此时).
二、典例精讲
核心考点01.数列的基本量法
例1.记为等差数列的前n项和.已知,则
A. B. C. D.
解析:由题知,,解得,∴,故选A.
例2.记为等差数列的前项和.若,则( )
A.25 B.22 C.20 D.15
解析:方法一:设等差数列的公差为,首项为,依题意可得,
,即,又,解得:,
所以.故选:C.
方法二:,,所以,,从而,于是,所以.故选:C.
例3.已知等比数列的前3项和为168,,则( )
A.14 B.12 C.6 D.3
解析:设等比数列的公比为,若,则,与题意矛盾,
所以,则,解得,所以.故选:D.
例4.设是等比数列,且,,则( )
A.12 B.24 C.30 D.32
解析:设等比数列的公比为,则,
,
因此,.故选:D.
例5.设等比数列的各项均为正数,前n项和,若,,则( )
A. B. C.15 D.40
解析:由题知,即,即,即.由题知,所以.所以.故选:C.
例6.记为等比数列的前n项和,若,,则( ).
A.120 B.85 C. D.
解析:设等比数列的公比为,首项为,若,则,与题意不符,所以;若,则,与题意不符,所以;
由,可得,,①,由①可得,,解得:,所以.
故选:C.
核心考点02.数列的性质运用
例7.已知为等差数列, 为的前项和. 若, 则当取最大值时, 的值为( )
A. B.4 C. D.
解析:因为,所以,又,所以,所以,则.故选: C.
例8.设等差数列,的前n项和分别是,,若,则( )
A. B. C. D.
解析:因为等差数列,的前n项和分别是,
所以.故选:B
例9.已知等差数列()的前n项和为,公差,,则使得的最大整数n为( )
A.9 B.10 C.17 D.18
解析:因为,所以异号,因为,所以,又有,所以,即,因为,,所以的最大整数n为17.故选:C
例10.已知是等差数列的前n项和,若,,则=__________
解析:由等差数列前项和的性质得:,,成等差数列,
所以,得,解得.故答案为:
例11.若等比数列中的,是方程的两个根,则等于( )
A. B.1011 C. D.1012
解析:因为等比数列中的,是方程的两个根,所以,根据等比数列性质知,,因为,于是,
则==.故A,B,D错误.故选:C.
例12.记为等比数列的前n项和,若,,则( ).
A.120 B.85 C. D.
解析:设等比数列的公比为,因为,,所以,否则,
从而,成等比数列,所以有,,解得:或,当时,,即为,易知,,即;当时,,
与矛盾,舍去.故选:C.
例13.已知等比数列的前项和为,则实数的值是( )
A. B.3 C. D.1
解析:等比数列的前项和为,当时,可得,可得,当时,,则
所以因为为等比数列,所以,即
解得,经检验符合题意.故选:C.
核心考点03.数列前n项和的最值
例14.记为数列的前n项和.已知.
(1)证明:是等差数列;
(2)若成等比数列,求的最小值.
解析:(1)因为,即①,
当时,②,
①②得,,
即,即,所以,且,所以是以为公差的等差数列.
(2)方法1::由(1)可得,,,又,,成等比数列,所以,即,解得,所以,所以,所以,当或时,.
方法2:由(1)可得,,,:又,,成等比数列,所以,即,解得,所以,即有.则当或时,.
核心考点04.数列综合应用
例15.已知各项为正的数列的前项和为,满足,则的最小值为( )
A. B.4 C.3 D.2
解析:各项为正的数列,,时,,即,化为:,,,又,解得,
数列是等差数列,首项为1,公差为2.,,
,当且仅当时取等号,的最小值为2.故选:D.
例16.设等差数列的公差为,且.令,记分别为数列的前项和.
(1)若,求的通项公式;
(2)若为等差数列,且,求.
解析:(1),,解得,,
又,,即,解得或(舍去),.
(2)为等差数列,,即,,即,解得或,,,又,由等差数列性质知,,即,,即,解得或(舍去),当时,,解得,与矛盾,无解;当时,,解得.综上,.
例17.已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
解析:因为,由递推知,,所以,
则,有,所以数列是以为首项,为公比的等比数列,则,所以
则,所以.故选:C.
例18.(多选题)已知数列的前项和为,,,数列的前项和为,,则下列选项正确的为( )
A.数列是等比数列
B.数列是等差数列
C.数列的通项公式为
D.
解析:因为,所以,,
即,且,所以数列是首项为,公比为的等比数列,故A正确,B错误;所以,即,故C正确;
因为,
所以,故D错误;故选:AC.
例19.(多选题)已知数列满足为数列的前项和,则( )
A.是等比数列
B.是等比数列
C.
D.中存在不相等的三项构成等差数列
解析:数列中,,,则,,
因此,数列是以为首项,公比为3的等比数列,,
数列是以为首项,公比为3的等比数列,,B正确;
因,,则数列不是等比数列,A不正确;
,C正确;假定中存在不相等的三项构成等差数列,令此三项依次为,且,,则有,而,即,又,因此,不成立,所以中不存在不相等的三项构成等差数列,D不正确.故选:BC
例20.记为公比不为1的等比数列的前项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)设,若由与的公共项从小到大组成数列,求数列的前项和.
解析:(1)设等比数列的公比为,因为,即,即,所以,又,即,解得,
所以.
(2)由(1)可得,
则数列为、、、、,偶数组成的数列,又,令,则为正偶数,所以,,,,,所以为以为首项,为公比的等比数列,所以
核心考点05.奇偶分段数列
类型1.,由于数列通项均已知,求和时只需分奇偶求和即可.
类型2.,由于数列通项在奇数时为递推关系,所以需要先利用递推关系求得奇数时每项的特征,在求和时往往需将奇数项的计算转化为已知通项的偶数项进行.
类型3.
这一类问题需要先求出各段的通项,再分段求和,由于涉及奇偶讨论,所以去构造隔项之间的递推关系从而求得具体通项形式.
例21.设数列满足:是的等比中项.
(1)求的值;
(2)求数列的前20项的和.
解析:(1)由已知,,
又是的比例中项,所以,即,显然且,故解得;
(2)是奇数时,,,,而,
所以数列是等比数列,
.
例22.已知等差数列中,,,数列的前n项和为,且,.
(1)求数列,的通项公式.
(2),为的前n项和,若恒成立,求λ的最大值.
解析:(1)因为为等差数列,所以,得.
由,得.所以数列的公差,
所以.对于,①,当时,②,①-②得,,即,由题意可得,所以,所以对任意成立,所以是首项为1、公比为2的等比数列,所以,.
(2)由(1)得
.
恒成立,等价于恒成立,化简得恒成立,即.设数列的通项公式为,
令,得,所以,又,,所以,,所以,所以λ的最大值为10.
例23.已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
解析:(1)由,得,所以数列为等差数列.所以,得.所以公差.所以.
(2)当为奇数时,.当为偶数时.
所以
例24.设数列的前n项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设且,求数列的前n项和为.
解析:(1)当时,,当时,,所以是首项为1,公比为2的等比数列,则.
(2)由题设知:,,当为偶数时,;
当为奇数时,;
综上,,.
核心考点06 数列的增项问题
例25.已知正项数列的前n项和为,且 ,, .
(1)求;
(2)在数列的每相邻两项之间依次插入,得到数列 ,求的前100项和.
【答案】(1),(2)186
【解析】(1)因为,当时,
,
因为,所以,故.
当时,适合上式,
所以,.
(2)(方法1)因为,,
所以当时,.
所以
所以数列:1,1,2,1,2,2,1,2,2,2,……,
设,则,
因为,所以.
所以的前100项是由14个1与86个2组成.
所以.
(方法2)设,则,
因为,所以.
根据数列的定义,知
.
例26已知各项均为正数的数列中,且满足,数列的前n项和为,满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若在与之间依次插入数列中的k项构成新数列:,,,,,,,,,,……,求数列中前50项的和.
【解析】(1)由
得:
∵
是首项,公差为2的等差数列
∴
又当时,得
当,由…①
…②
由①-②整理得:,
∵,
∴,
∴,
∴数列是首项为1,公比为3等比数列,故;
(2)依题意知:新数列中,(含)前面共有:项.
由,()得:,
∴新数列中含有数列的前9项:,,……,,含有数列的前41项:,,,……,;
∴.
核心考点07构造辅助数列求通项
例27数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=2an+1-an+2,则数列{an}的通项公式为( )
A. an=n2-2n B. an=n2-2n-2 C. an=n2+2n+2 D. an=n2-2n+2
【解析】由an+2=2an+1-an+2,得an+2-an+1=an+1-an+2,
即bn+1=bn+2.又b1=a2-a1=1,所以{bn}是首项为1,公差为2的等差数列.
得bn=1+2(n-1)=2n-1,即an+1-an=2n-1.于是 (ak+1-ak)= (2k-1),
所以an+1-a1=n2,即an+1=n2+a1.又a1=1,所以{an}的通项公式为an=n2-2n+2.故选D。
例28已知数列{an}满足a1=1,an-3an+1=2anan+1(n∈N*),则下列结论正确的是( )
A.为等比数列
B.{an}的通项公式为an=
C.{an}为递增数列
D.的前n项和Tn=3n-n-1
【解析】因为an-3an+1=2anan+1,两边同除anan+1,可得=+2,所以+1=3,
又+1=2≠0,所以是以2为首项,3为公比的等比数列,故A正确;
所以+1=2×3n-1,即an=,所以{an}为递减数列,故B正确,C错误;
所以=2×3n-1-1,的前n项和为Tn=(2×30-1)+(2×31-1)+…+(2×3n-1-1)
=2×(30+31+…+3n-1)-n=2×-n=3n-n-1,故D正确.故选ABD。
例29设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=a(a≠3),an+1=Sn+3n,n∈N*.
(1)设bn=Sn-3n,求数列{bn}的通项公式;
(2)若an+1≥an,n∈N*,求a的取值范围.
【解析】(1)依题意,Sn+1-Sn=an+1=Sn+3n,即Sn+1=2Sn+3n,由此得Sn+1-3n+1=2(Sn-3n),
又S1-31=a-3(a≠3),故数列{Sn-3n}是首项为a-3,公比为2的等比数列,因此,所求通项公式为bn=Sn-3n=(a-3)2n-1,n∈N*.
(2)由(1)知Sn=3n+(a-3)2n-1,n∈N*,于是,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n+(a-3)2n-1-3n-1-(a-3)2n-2=2×3n-1+(a-3)2n-2,
当n=1时,a1=a不适合上式,故an=
an+1-an=4×3n-1+(a-3)2n-2=2n-2,当n≥2时,an+1≥an⇔12·+a-3≥0⇔a≥-9.又a2=a1+3>a1.综上,所求a的取值范围是[-9,+∞)
核心考点08求数列和式的最值、范围
例30设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1>0,a3+a10>0,a6a7<0,则满足Sn>0的最大自然数n的值为( )
A.6 B.7 C.12 D.13
【解析】∵a1>0,a6a7<0,∴a6>0,a7<0,等差数列的公差小于零,又a3+a10=a1+a12>0,a1+a13=2a7<0,又∵Sn=,∴S12>0,S13<0,∴满足Sn>0的最大自然数n的值为12.故选C.
例31等差数列{an}的首项a1>0,设其前n项和为Sn,且S5=S12, Sn有最大值时, n可以为何值( )
A. 7 B. 8 C.9 D.10
【解析】解法一:由题意知d<0,∵Sn=n2+n,
设f(x)=x2+x,如图,
由S5=S12知,抛物线的对称轴为x==,
由图可知,当1≤n≤8时,Sn单调递增;当n≥9时,Sn单调递减,且S8=S9.
又n∈N*,∴当n=8或9时,Sn有最大值.
解法二:设等差数列{an}的公差为d,由S5=S12得5a1+10d=12a1+66d,d=-a1<0.Sn=na1+d=na1+·
=-a1(n2-17n)=-a1+a1,
∵a1>0,n∈N*,∴当n=8或9时,Sn有最大值.
解法三:由解法二得d=-a1<0.
设此数列的前n项和最大,则 即
解得 即8≤n≤9,又n∈N*,∴当n=8或9时,Sn有最大值.
解法四:由解法二得d=-a1<0,又S5=S12得a6+a7+a8+a9+a10+a11+a12=0,∴7a9=0,∴a9=0.∴当n=8或9时,Sn有最大值.故选BC。
例32已知等差数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),且a1+a6=a4,S6=9,数列{bn}满足b1=2,bn-bn-1=2n-1(n≥2,n∈N*).
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{anbn}的前n项和Tn,并求Tn的最小值.
【解析】(1)由S6=3(a1+a6)=3(a3+a4)=3a4=9,
得a4=3,a3=0,故数列{an}的公差d=3,an=a3+(n-3)d=3n-9,
即数列{an}的通项公式为an=3n-9(n∈N*).
当n≥2时,bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1=2n-1+2n-2+…+2+2=2n,而b1=2,故bn=2n,即数列{bn}的通项公式为bn=2n(n∈N*).
(2)Tn=-6×2-3×22+…+(3n-12)×2n-1+(3n-9)×2n,
2Tn=-6×22-3×23+…+(3n-12)×2n+(3n-9)×2n+1.
上述两式相减得
-Tn=-12+3×22+…+3×2n-(3n-9)×2n+1
=-12+3×-(3n-9)×2n+1
=-24-(3n-12)×2n+1,
故Tn=(3n-12)×2n+1+24(n∈N*).
设cn=(3n-12)×2n+1,
显然当n≥4时,cn≥0,Tn≥24且单调递增.
而c1=-36,c2=-48,c3=-48,
故Tn的最小值为T2=T3=-24.
三、高考练场
1.已知正项等比数列中,与的等差中项为9,则( )
A.729 B.332 C.181 D.96
解析:设正项等比数列的公比为,由可得,即.由与的等差中项为9,可得,即可得解得或(舍),则故选D.
2.已知等比数列中,,,则( )
A.16 B.8 C.4 D.2
解析:等比数列中,设其公比为,,,解得,故选C.
3.已知等差数列的前n项和为,则( )
A.3 B.6 C.9 D.12
解析:设等差数列的公差为.,.故选B.
4.等比数列的前n项和为,公比.若,且对任意的都有,则( )
A.12 B.20 C.11 D.21
解析:等价于.
因,故,即.
因为,所以,故,故选C.
5. 数列{an}的前n项积为n2,那么当n≥2时,an=( )
A.2n-1 B.n2
C. D.
【解析】设数列{an}的前n项积为Tn,则Tn=n2,当n≥2时,an==.故选D.
6. 在数列{an}中,a1=2,an+1=an+lg,则an的值为( )
A.2+lgn B.2+(n-1)lgn
C.2+nlgn D.1+nlgn
【解析】解法一:∵an+1-an=lg,∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=lg+lg+…+lg+2=lg+2=lgn+2.
解法二:an+1=an+lg(n+1)-lgn,an+1-lg(n+1)=an-lgn,所以数列{an-lgn}是常数列,an-lgn=a1-lg1=2,an=2+lgn.故选A.
7. 把1,3,6,10,15,21这些数叫做三角形数,这是因为这些数目的点子可以排成一个正三角形(如图所示).
则第七个三角形数是( ).
A.27 B.28 C.29 D.30
【解析】观察三角形数的增长规律,可以发现每一项与它的前一项多的点数正好是本身的序号,所以根据这个规律计算即可.根据三角形数的增长规律可知第七个三角形数是1+2+3+4+5+6+7=28.
8. 已知数列{an}为等差数列,若<-1,且它们的前n项和Sn有最大值,则使Sn>0的n的最大值为( )
A.11 B.19 C.20 D.21
【解析】∵<-1,且Sn有最大值,∴a10>0,a11<0,且a10+a11<0,
∴S19==19·a10>0,S20==10(a10+a11)<0,
故使得Sn>0的n的最大值为19.故选B.
9. 已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为85,偶数项之和为170,则这个数列的项数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【解析】设该等比数列的公比为q,项数为2n,则有S偶=q·S奇,∴q==2.又S2n=S偶+S奇==85+170=255,∴22n-1=255.∴2n=8.故这个数列的项数为8.故选C.
10. 设数列{an},{bn}都是等差数列.若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5=________;
【解析】因为数列,都是等差数列,所以数列也是等差数列.故由等差中项的性质,得+=2,即a5+b5+7=2×21,解得a5+b5=35.故填35.
11. 设Sn为等比数列{an}的前n项和.若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则an=________.
【解析】由3S1,2S2,S3成等差数列,得4S2=3S1+S3,即3S2-3S1=S3-S2,也即3a2=a3,得公比q=3,∴an=a1qn-1=3n-1.故填3n-1.
12. 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2.
(1)设bn=an+1-2an,证明:数列{bn}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
【解析】(1)证明:由a1=1及Sn+1=4an+2,有a1+a2=S2=4a1+2.
∴a2=5,∴b1=a2-2a1=3.又
①-②,得an+1=4an-4an-1,∴an+1-2an=2(an-2an-1).∵bn=an+1-2an,∴bn=2bn-1(n≥2),故{bn}是以3为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)知bn=an+1-2an=3·2n-1,∴-=,故是以为首项,为公差的等差数列.∴=+(n-1)·=,得an=(3n-1)·2n-2.
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$复盘固化核心常考点专题
专题10 数列核心考点精析:从基础到综合应用
读考点
一、考点总结与提升
(一)等差数列及其应用
(1)等差数列的通项公式:或.
有几种方法可以计算公差:①;②;③.
(2)等差数列的前项和公式1:.
(3)等差数列的前项和公式2:.
2.证明为等差数列的方法:
(1)定义法:(为常数,)为等差数列;
用定义证明等差数列时,常采用的两个式子和,但它们的意义不同,后者必须加上“”,否则时,无定义.
(2)中项法:为等差数列;
(3)通项法:为的一次函数为等差数列;
(4)前项和法:或.
3.等差数列的性质
(1)在等差数列中,若,则().
注意:但通常由推不出,因为有常数列的存在.
(2)在等差数列中,、、、、…仍为等差数列,公差为.
(若为等差数列,则、、、…仍为等差数列,公差为.
(3)等差数列的增减性:时为递增数列,且当时前项和有最小值.
时为递减数列,且当时前项和有最大值.
(4)等差数列的首项是,公差为.若其前项之和可以写成,则,,当时它表示二次函数,数列的前项和是成等差数列的充要条件.
(5)公差为的等差数列的前项和为,则数列必是首项为,公差为的等差数列.
(6)若两个等差数列、相加组成一个新数列,则必为等差数列,公差为数列、的公差之和.
(7)若两个等差数列、的前项和分别为和,则.
4.对等差数列前项和的最值问题有三种方法:
利用:①当,,前项和有最大值,可由且,求得的值;②当,,前项和有最小值,可由且,求得的值.
注意:求的最值时,当时取两个值.
利用:由利用二次函数配方法求得最值时的值.
(二)等比数列及其应用
(1)一般地,如果一个数列从第项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母表示(),即:(,,).
注:从第二项起与前一项之比为常数:成等比数列(,).
(2)等比数列的通项公式:()或();
(3)等比数列与指数函数的关系:等比数列的通项公式(),它的图像是分布在曲线()上的一些孤立的点.
当,时,等比数列是递增数列; 当,时,等比数列是递增数列;
当,时,等比数列是递减数列; 当,时,等比数列是递减数列;
当时,等比数列是摆动数列; 当时,等比数列是常数列.
(4)当时,①或②;当时,.
证明:设等比数列、、、…,它的前项和是,
由得,
∴;∴当时,,当时,;
2.等比数列的判定与证明方法
(1)定义法:若(,)或(,,),则是等比数列.
(2)等比中项法:若数列中,且(),则是等比数列.
(3)通项公式法:若数列通项公式可写成(,,),则是等比数列.
(4)前n项和法
3.等比数列的性质
(1)等比中项:如果在与中间插入一个数,使、、成等比数列,那么称这个数为与的等比中项.即(、同号).
如果在与中间插入一个数,使、、成等比数列,则;
反之,若,则,即、、成等比数列,
∴、、成等比数列b().
等比中项的性质:①();();
(2)若,则.
注意:但通常由推不出,因为有非零常数列的存在.
(3)数列首项是,公比为,数列首项为,公比为,则数列是首项为,公比为的等比数列,同理数列是首项为,公比为的等比数列.
(4)在公比为的等比数列中,数列、、、…仍是等比数列.
(5)公比为;数列、、、…仍是等比数列(此时).
二、典例精讲
核心考点01.数列的基本量法
例1.记为等差数列的前n项和.已知,则
A. B. C. D.
例2.记为等差数列的前项和.若,则( )
A.25 B.22 C.20 D.15
例3.已知等比数列的前3项和为168,,则( )
A.14 B.12 C.6 D.3
例4.设是等比数列,且,,则( )
A.12 B.24 C.30 D.32
例5.设等比数列的各项均为正数,前n项和,若,,则( )
A. B. C.15 D.40
例6.记为等比数列的前n项和,若,,则( ).
A.120 B.85 C. D.
核心考点02.数列的性质运用
例7.已知为等差数列, 为的前项和. 若, 则当取最大值时, 的值为( )
A. B.4 C. D.
例8.设等差数列,的前n项和分别是,,若,则( )
A. B. C. D.
例9.已知等差数列()的前n项和为,公差,,则使得的最大整数n为( )
A.9 B.10 C.17 D.18
例10.已知是等差数列的前n项和,若,,则=__________
例11.若等比数列中的,是方程的两个根,则等于( )
A. B.1011 C. D.1012
例12.记为等比数列的前n项和,若,,则( ).
A.120 B.85 C. D.
例13.已知等比数列的前项和为,则实数的值是( )
A. B.3 C. D.1
核心考点03.数列前n项和的最值
例14.记为数列的前n项和.已知.
(1)证明:是等差数列;
(2)若成等比数列,求的最小值.
核心考点04.数列综合应用
例15.已知各项为正的数列的前项和为,满足,则的最小值为( )
A. B.4 C.3 D.2
例16.设等差数列的公差为,且.令,记分别为数列的前项和.
(1)若,求的通项公式;
(2)若为等差数列,且,求.
例17.已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
例18.(多选题)已知数列的前项和为,,,数列的前项和为,,则下列选项正确的为( )
A.数列是等比数列
B.数列是等差数列
C.数列的通项公式为
D.
例19.(多选题)已知数列满足为数列的前项和,则( )
A.是等比数列
B.是等比数列
C.
D.中存在不相等的三项构成等差数列
例20.记为公比不为1的等比数列的前项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)设,若由与的公共项从小到大组成数列,求数列的前项和.
核心考点05.奇偶分段数列
类型1.,由于数列通项均已知,求和时只需分奇偶求和即可.
类型2.,由于数列通项在奇数时为递推关系,所以需要先利用递推关系求得奇数时每项的特征,在求和时往往需将奇数项的计算转化为已知通项的偶数项进行.
类型3.
这一类问题需要先求出各段的通项,再分段求和,由于涉及奇偶讨论,所以去构造隔项之间的递推关系从而求得具体通项形式.
例21.设数列满足:是的等比中项.
(1)求的值;
(2)求数列的前20项的和.
例22.已知等差数列中,,,数列的前n项和为,且,.
(1)求数列,的通项公式.
(2),为的前n项和,若恒成立,求λ的最大值.
例23.已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
例24.设数列的前n项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设且,求数列的前n项和为.
核心考点06 数列的增项问题
例25.已知正项数列的前n项和为,且 ,, .
(1)求;
(2)在数列的每相邻两项之间依次插入,得到数列 ,求的前100项和.
例26已知各项均为正数的数列中,且满足,数列的前n项和为,满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若在与之间依次插入数列中的k项构成新数列:,,,,,,,,,,……,求数列中前50项的和.
核心考点07构造辅助数列求通项
例27数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=2an+1-an+2,则数列{an}的通项公式为( )
A. an=n2-2n B. an=n2-2n-2 C. an=n2+2n+2 D. an=n2-2n+2
例28已知数列{an}满足a1=1,an-3an+1=2anan+1(n∈N*),则下列结论正确的是( )
A.为等比数列
B.{an}的通项公式为an=
C.{an}为递增数列
D.的前n项和Tn=3n-n-1
例29设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=a(a≠3),an+1=Sn+3n,n∈N*.
(1)设bn=Sn-3n,求数列{bn}的通项公式;
(2)若an+1≥an,n∈N*,求a的取值范围.
核心考点08求数列和式的最值、范围
例30设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1>0,a3+a10>0,a6a7<0,则满足Sn>0的最大自然数n的值为( )
A.6 B.7 C.12 D.13
例31等差数列{an}的首项a1>0,设其前n项和为Sn,且S5=S12, Sn有最大值时, n可以为何值( )
A. 7 B. 8 C.9 D.10
例32已知等差数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),且a1+a6=a4,S6=9,数列{bn}满足b1=2,bn-bn-1=2n-1(n≥2,n∈N*).
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{anbn}的前n项和Tn,并求Tn的最小值.
三、高考练场
1.已知正项等比数列中,与的等差中项为9,则( )
A.729 B.332 C.181 D.96
2.已知等比数列中,,,则( )
A.16 B.8 C.4 D.2
3.已知等差数列的前n项和为,则( )
A.3 B.6 C.9 D.12
4.等比数列的前n项和为,公比.若,且对任意的都有,则( )
A.12 B.20 C.11 D.21
5. 数列{an}的前n项积为n2,那么当n≥2时,an=( )
A.2n-1 B.n2
C. D.
6. 在数列{an}中,a1=2,an+1=an+lg,则an的值为( )
A.2+lgn B.2+(n-1)lgn
C.2+nlgn D.1+nlgn
7. 把1,3,6,10,15,21这些数叫做三角形数,这是因为这些数目的点子可以排成一个正三角形(如图所示).
则第七个三角形数是( ).
A.27 B.28 C.29 D.30
8. 已知数列{an}为等差数列,若<-1,且它们的前n项和Sn有最大值,则使Sn>0的n的最大值为( )
A.11 B.19 C.20 D.21
9. 已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为85,偶数项之和为170,则这个数列的项数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
10. 设数列{an},{bn}都是等差数列.若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5=________;
11. 设Sn为等比数列{an}的前n项和.若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则an=________.
12. 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2.
(1)设bn=an+1-2an,证明:数列{bn}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
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