内容正文:
数列:恒成立求参数问题、奇偶数列问题专项训练
数列:恒成立求参数问题、奇偶数列问题专项训练
考点目录
恒成立求参数问题
奇偶数列问题
考点一 恒成立求参数问题
例1.(2026·云南玉溪·二模)已知数列中,.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,若,依次连接点,得到折线,求由该折线与直线所围成的区域的面积;
(3)记,若恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
(3).
【分析】(1)两边同时除以即可证明数列是等差数列.
(2)记梯形 的面积为 ,根据题意得 ,再根据错位相减法求和即可得面积 ;
(3)结合题意代入原式可得,再根据恒成立问题转化为 ,最后根据数列的单调性求 的最小值即可得答案.
【详解】(1)因为,两边同时除以,
所以所以是首项为 ,公差为 1的等差数列.
(2)过 向 轴作垂线,垂足分别为 ,
由(1)得 ,则 .
记梯形 的面积为 .
由题意得
所以
①
又 ②
①②得
所以 .
所以由该折线与直线 所围成的区域的面积 .
(3)已知 ,则
所以.
由 恒成立,即 恒成立,
即 恒成立,由 单调递增,
故当 时, ,故 ,即 ,
所以 的最大值为 .
例2.(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·月考)已知数列满足,.
(1)求,,的值,并猜测的通项公式;(无需证明猜测)
(2)设,求数列的前项和;
(3)设,数列的前项和为.若对任意,不等式恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1),,,
(2).
(3)
【分析】(1)根据已知递推公式,代入,求出,,的值,然后根据等差数列的定义得出通项公式;
(2)分奇偶讨论,并项求和;(3)先裂项求和求出,根据数列的单调性求出的最值,进而求出的最小值.
【详解】(1)已知,,
,,,
,
因为,,所以.
则 ,即,
数列是以为首项,为公差的等差数列,
.
(2),
为偶数时,,
为奇数时,,
所以.
(3),
,
随着的增大,减小,增大,所以,
若对任意,不等式恒成立,
所以,实数的最小值为.
例3.(25-26高二下·安徽·月考)已知数列的前项和为,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
(3)若对任意,不等式恒成立,且,为常数.已知,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据与的关系易得,需要检验首项是否符合;
(2)利用错位相减法求和即得;
(3)将代入并化简不等式,利用求解即可.
【详解】(1)当时,,
当时,,
显然也满足,
所以;
(2)由(1)知,
①,
②,
①②得,
,
故.
(3)把代入,
所以等价于,即,
对任意恒成立,所以,
设,显然递减,
当时,取最大值,
所以,的最小值.
变式1.(25-26高二下·辽宁沈阳·开学考试)已知数列满足,令且数列的前项和为,
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和为;
(3)若对,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据退位作差即可求得的通项公式;
(2)由(1)求得,利用裂项相消法求得;
(3)由(2)将不等式转化为对恒成立,令,判断的单调性,求出的最小值,得解.
【详解】(1)因为,①
所以,,②
①②得,整理得,,
又当时,,
所以.
(2)由(1),,,,
,
.
(3)由(2),,
所以不等式,即对恒成立,
令,则,,
所以当时,,即,
当时,,
当时,,即,
所以,
所以的最小值为,所以,即的取值范围为.
变式2.(2026·辽宁·一模)在数列中,记,若为等差数列,则称为二阶等差数列.
(1)若,判断是否为二阶等差数列?并说明理由;
(2)已知二阶等差数列满足,,.
①求数列的通项公式;
②若不等式对恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)是,理由见解析
(2)①;②.
【分析】(1)求出数列的通项公式,结合“二阶等差数列”的定义判断即可;
(2)①求出等差数列的通项公式,再利用累加法可求得数列的通项公式;
②由可得,令,分析数列的单调性,求出该数列最大项的值,即可得出实数的取值范围.
【详解】(1)因为,所以
,
所以,故数列为等差数列,
故数列为二阶等差数列.
(2)①根据题意可得,,
因为数列为等差数列,故数列的公差为,
所以等差数列的首项为,故,
所以,
当时,,,,,
上述等式相加得,
故,
也满足,故对任意的,;
②由题意可知,,即,可得,
令,则,
当且时,,可得;
当时,;
当且时,,可得,
所以数列的最大项为,故,
所以实数的取值范围是.
变式3.(25-26高二上·福建宁德·期末)已知数列满足,记.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前项和;
(3)不等式对都成立,求实数的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3).
【分析】(1)根据给定的递推公式,利用等差数列的定义得证.
(2)由(1)求出,再利用错位相减法求和即得.
(3)分离参数,构造,探讨数列单调性求出最小值即可得解.
【详解】(1)由,
得,即,
又,
所以是以2为首项,1为公差的等差数列;
(2)由(1)得,,且,
所以,
则①,
,
①-②得,
所以;
(3)要证,
即
对任意正整数都成立,
令,则,
则,
因为单调递减,
当时,,所以,
当时,,
当时,单调递减,所以,
即所以实数的最小值为.
考点二 奇偶数列问题
例1.(2026·上海静安·模拟预测)已知等差数列的首项,公差为,等比数列的首项,公比为,数列满足(n为正整数).
(1)依次写出数列的前项;
(2)设数列的前项和为,求.
【答案】(1)数列的前项依次为
(2)
【分析】(1)先根据等差数列、等比数列的通项公式,分别求出和的通项,再按的分段定义,依次代入到,区分奇偶项计算得到前项;
(2)将拆分为前项中的奇数项和与偶数项和两部分:奇数项是的前个奇数项,构成新等差数列,用等差数列求和公式计算;偶数项是的前个偶数项,构成新等比数列,用等比数列求和公式计算,最后将两部分和相加得到.
【详解】(1)根据题意可得,,
所以,,,
,,,
所以数列的前项依次为.
(2)
.
所以.
例2.(25-26高三下·湖南长沙·月考)已知数列{an}的前n项和为,数列{bn}满足
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据的关系求的通项公式;根据题意得到为等比数列,根据等比数列通项公式求出,进而求出数列的通项公式;
(2)分为偶数,奇数,分组后由等差、等比数列的求和公式求解即可.
【详解】(1)当时,,
当时,,满足上式,
所以;
由得,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,所以;
(2)当为偶数时,
,
当为奇数时,
,
所以
例3.(25-26高三上·辽宁沈阳·开学考试)数列为等差数列,其前项和为为等比数列,其前项和为,已知.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若,令,求数列的前项和.
【答案】(1)
,或.
(2)
【分析】(1)分别设出的公差、公比,再根据通项公式求解即可.
(2)根据(1)问的结果以及等比、等差数列的前项和公式求解即可.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为.
则,得. 又,则,得,
代入,得,因此.
设等比数列的首项为,公比为.
由,,所以,
两式相减得,联立得,解得或.
若,代入得, 因此.
若,则,因此.
综上,,或.
(2)因为,所以.
由的定义,前项中包含个奇数项和个偶数项,分组求和:
奇数项和(),该数列是首项为,公差为的等差数列,
末项为,所以和为.
偶数项和(),该数列是首项为,公比为的等比数列,共项,
所以和为.
因此,整理得.
变式1.(25-26高二上·福建厦门·期末)已知各项均为正数的数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用和的关系求出. 当时,利用求解出,当时,利用,计算得到,从而得到是首项为1,公差为1的等差数列,利用等差数列的通项公式求出.
(2)将分奇数项和偶数项分别求和,奇数项利用裂项求和法,偶数项利用等比数列求和公式,再将结果相加即可得解.
【详解】(1)当时,,解得,
当时,因为,所以.
相减得,即.
所以.
因为是正项数列,所以,
所以,
故是首项为1,公差为1的等差数列,
所以.
(2)因为,则,
即.
所以,
,
所以.
变式2.(25-26高二上·江苏淮安·期末)已知等差数列前项和为.数列前项和为,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)若数列的前项和为,且,求的最小值.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)设等差数列的公差为,求出,利用等差数列通项公式即可求得,利用求出;
(2)令,利用错位相减法即可求解;
(3)令,得,进而利用等差数列前项和公式求得,又计算,即可求解.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
所以,解得,
所以,
所以,
由,当时,,解得,
当时,由有,
所以,即,
所以数列是以为公比,2为首项的等比数列,
所以,
所以;
(2)令,设数列的前项和为,
所以①,
②,
由①②有:,
所以,
所以数列的前项和为;
(3)令,
所以,
所以,
所以,
又,
因为,
所以的最小值为.
变式3.(25-26高三上·重庆·月考)已知数列满足:对任意的,,,正项递增等差数列中,为与的等比中项,
(1)求、;
(2)若对数列、,在与之间插入个,组成一个新数列,令的前项和为,求使得成立的的最小值;
(3)令,求
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)分析可知数列是等比数列,确定该数列的首项和公比,可得出数列的通项公式,即可得出数列的通项公式;设等差数列的公差为,根据题意可得出,结合题意可得出关于的方程,解出的值,即可得出数列的通项公式;
(2)将新数列进行分组:与个分为组,假设前组共有项,求出的表达式,令,分析数列的单调性,结合以及可得出的最小值;
(3)求出的表达式,计算得出,可得出,令,利用错位相减法可求得的表达式,即为所求.
【详解】(1)对任意的,,所以,又,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即,
设等差数列的公差为,
因为为与的等比中项,,由可得,
整理可得,解得或,
又因为等差数列递增,故,
所以.
(2)将新数列进行分组:与个分为组,
则前组中包含中的前项,以及个,
假设一共有项,则
,
令,
则,故单调递增,
当时,,当时,,
此时,即,
故使得的最小的值为.
(3)由题意可得,
对任意的,,
所以,
令①,
则②,
①②:,
所以,
所以.
2
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考点目录
恒成立求参数问题
奇偶数列问题
考点一
恒成立求参数问题
例1.(2026云南玉溪·二模)已知数列an}中,a,=2,a1=2an+21
P
P
P
P
X4
(1)证明:数列
12
是等差数列;
(2)如图,在平面直角坐标系Oy中,若x,=,依次连接点P(x,,P,(x2,2…,P(x1,n+得到折线
n
P…P+1,求由该折线与直线y=0,x=x,x=xn1所围成的区域的面积In;
2n-1
(3)记A,=
(n+1)1-Tn)
若42久恒成立,求实数2的最大值
例2.(25-26高三上~内蒙古呼和浩特·月考)已知数列a,}满足a=1,a1=Va+2a,+1+1.
(1)求a2,a,a4的值,并猜测{an}的通项公式;(无需证明猜测)
(2)设b,=(-1)”·an,求数列{bn}的前n项和Tn;
③设c.=】,数列C的前项和为S.若对任意nN,不等式S.<入恒成立,求实数2的最小值。
aa
数列:恒成立求参数问题、奇偶数列问题专项训练
例3.(25-26高二下·安徽·月考)已知数列an}的前n项和为Sn,满足Sn=n2.
(I)求数列{an}的通项公式:
(2)若bn=2”an,求数列{bn}的前项和,.
(③)若对任意neN,不等式≤n+u恒成立,且1,“为常数,已知2=2,求从的最小值.
变式1.(25-26高二下·辽宁沈阳开学考试)己知数列an}满足a1+3a2+…+3"-an=(n-2·3”+1n∈N,令
bn=-
4n2
neN且数列{bn}的前项和为Sn,
antl'an+2
(1)求数列{an}的通项公式:
(2)求数列{b}的前项和为Sn;
(3)若对neN,不等式.2"<n
”,+1-S恒成立,求实数元的取值范围.
(2n+1
数列:恒成立求参数问题、奇偶数列问题专项训练
变式2.(2026辽宁.一模)在数列an}中,记△an=a+1-an,若{△a}为等差数列,则称{an}为二阶等差数列
(1)若an=4n2-5n+3,判断{an}是否为二阶等差数列?并说明理由;
(2)己知二阶等差数列{an}满足4,=0,a2=1,a3=3.
①求数列{a}的通项公式;
②若不等式an<k·2-对n∈N恒成立,求实数k的取值范围.
变式3.(25-26高二上福建宁德-期末)已知数列{a,}满足a,=4,a.=2a-1+2“(n≥2,n∈N),记6,=g
(1)证明:数列{bn}为等差数列:
(2)求数列
b
的前项和Sn;
a
G)不等式1+去)儿1+去)(1+去)s22对vmeN都成立,求实数:的最小值
数列:恒成立求参数问题、奇偶数列问题专项训练
考点二
奇偶数列问题
例1.(2026上海静安·模拟预测)已知等差数列(an}的首项4=1,公差为2,等比数列{bn}的首项b=1,公比为
2,数列{cn}满足cn=
an,当n为奇数时
b.,当n为偶数时
(n为正整数).
(1)依次写出数列cn}的前6项:
(2)设数列{cn}的前n项和为Sn,求S2n·
例2.(25-26高三下·湖南长沙月考)已知数列{am}的前n项和为S.,a1=1,S,=n2,数列bn}满足b=1,b1=2b,+1
(1)求数列{a},{b}的通项公式
an,n为奇数
(2)若数列{cn}满足cn=
b,n为偶数’求数列c的前n项和.
数列:恒成立求参数问题、奇偶数列问题专项训练
例3.(25-26高三上辽宁沈阳·开学考试)数列{an}为等差数列,其前项和为S,{b}为等比数列,其前项和为
T,已知S;=15,a7=11,T2=6,T3=14
(I)求数列{a,}和bn}的通项公式;
an,n为奇数
②)若n∈N,>0,令C,=6,n为偶数,求数列c,的前2n项和R
变式1.(25-26高二上福建厦门期末)已知各项均为正数的数列{an}的前项和为Sn,且2S,=a+an·
(I)求{an}的通项公式:
(1n=2k-1,keN'
(2)若bn={an4n+2
求数列bn}的前2n项和Tmn
3,n=2k,k∈N
5
数列:恒成立求参数问题、奇偶数列问题专项训练
变式2.(25-26高二上·江苏淮安期末)己知等差数列{an}前项和为Sn2a1+a2-a,S,=4a+3.数列{bn}前n项
和为T,Tn=2b,-2.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式:
(2)求数列
an
b
的前项和;
(3)若数列《-1)”a的前2n项和为D.,且Pn>2026,求的最小值.
变式3.(25-26高三上·重庆月考)已知数列{an}满足:对任意的n∈N,a+1=2an+1,a,=1,正项递增等差数列
{bn}中,b为b与b,的等比中项,b=1
(1)求a、bn;
(2)若对数列{an}、{b,},在a与a1之间插入b个1k∈N),组成一个新数列cn},令{cn}的前项和为Sn,求使
得Sn≥535成立的的最小值;
(3)令dn=
-(a1+1)b,n为奇数
,+1)b,n为偶数,求∑
6