内容正文:
数列:奇偶数列问题、数列不等式恒成立求参数问题、证明数列不等式恒成立问题专项训练
数列:奇偶数列问题、数列不等式恒成立求参数问题、证明数列不等式恒成立问题
专项训练
考点目录
奇偶数列问题
数列不等式恒成立求参数问题
证明数列不等式恒成立问题
s.
例1.(2026安徽安庆三模)设Sn为数列{a,}的前n项和,已知4=1,S与(S-)的等比中项为3,且n为
等差盔
奇偶数列问题
(1)求数列
a.}
的通项公式:
n+3
,n为奇数
.=
n+1
2)若数列也,}满足
2“,n为偶数
,求,}的前2n项和T
例2.(2526高二下福建泉州阶段检测)已知数列a,的前”项和为S,且,=2a,+4n-10
④证明:数列a一号是等比数列求a的通项公式
3a,n是偶数
(2)已知
=aa,4,是奇数,求数列b,}的前2n项和B
2
1
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2
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3
an,n为奇数,
1=1,an+1=
2
例3.(25-26高三上山东潍坊月考)已知数列{a,}满足
2an,n为偶数.
)定=a,证明:数列,为等比数列,并求”,
(2求a的前2”项和
an+1,n为偶数
变武1.(2526高二下广东济圳期))已知等差数到a}冲a,=6:4=2,且=区,为奇数。
(1)求数列
}的通项公式:
2记藏列的前”和为了,求的值(结果可以用幂的形式表示)·
3
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变式2.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨月考)已知数列
,}是公差为正数的等差数列,其前”项和为5,且
a243=35S4=24
)求数列a,的通项公式:
an-1,n为奇数
②数列亿,}满足,=5a为偶数,求数列,}的前n项和T:
3拷7->n
对任意n∈N
恒成立,求实数的取值范围.
2an,n为奇数
变式3.(25-26高二上安徽六安期未)已知{a,}满足4,=l,且=a,+1,n为偶数
()求和(n∈N)】
2求a的前2项的和5,
()③若,么=。=3a,thneN,求T=b9+b6+b.,9++hc.
,求
数列:奇偶数列问题、数列不等式恒成立求参数问题、证明数列不等式恒成立问题专项训练
考点二
数列不等式恒成立求参数问题
1
例1.
(2026四川攀枝花二模)己知数列{a,}的前n项和为Sn,4=2,(1-n)S,=2na1·
n
(1)证明:
s.
是等比数列,并求出{S}的通项公式:
(2)求数列
,}的前”项和:
2≥nSm
(3)若
”,求的取值范围
例2.(2526高=下广东广州期中)已知数列a,的前”项和为5,且25,=3a,+2n-6,
(1)证明:
a,-是等比数列,并求a,}的通项公式
「1,11
(②若冈表示不超过x的最大整数,如[12=-2,.]=2,记6,=2加g,a,-)-1,求安+医++的值:
62<-少4a-2)
a,a,记数列{c}的前n项和为T,若对n∈N,都有元≤Tn成立,求的取值范围.
5
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例3.(25-26高三上江西吉安月考)已知等差数列a的前m项和为S,且S,=48,。=2a,+1meN,)
(④求数列a的通项公式:
2)若6=3
,记数列
a,}的前n项和为乙:
(i)求T:
(i)若7-n3”<(←1k
neN,
对任意恒成立,求实数k的取值范围。
变式1.(25-26高三上湖北武汉期中)正项数列a,}中,已知%=4,00,=2瓦,+1
证明:数列回是等差数列:
2没=(少a,求数列么,的前”项和5。
Q+之0+之-+之罗片对5eX酸之求和的取值意说.
(3)若不等式4
6
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变式2。(25-26商三上广东广州月考)教材中介绍牛顿用“切线法”求方程的近似解时,给出一个数列:}
f(x)(neN)
满足=
这个数列被称为函数f(x)的“牛顿数列”.已知数列{xn}为函数∫(x)=x2-x的牛
板数列,>1,
an=ln
,且数列a}满足
x-1
求“和”。
2证明数列a,}是等比数列,并求“:
3)若不等式[2+(-r]-a≥3n-
对任意n∈N恒成立,求实数入的取值范围.
变式3。(2026吉林自山模拟预测已知数列a,}的前n项和为5,满足S。=广+m,他,}为等比数列,首项为
1,且公比为2.
(①)若”b,求数列{c}的前n项和T;
2若不等式-)a,<太:对neN恒成立,求实数太的取值范围
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考点三
证明数列不等式恒成立问题
例1,(2026河北保定三模)已知数列{a,}的前n项和为S且
a=l,a2=5,
n为等差数列.
(1)求数列
{a,}的通项公式:
2)若从数列a,}的前3
的前3m(m∈N)项中任取两项,记这两项中至少有一项能被3整除的概率为P,证明:
R号
创2.(2026湖南湘潭模报预测已知数列a和么清足4=a,+a++a。
0若8=”,求4-6+6
的值:
1,1
++1≤-g
(2)若an=n,且bb2bn
3恒成立,求t的取值范围:
(6设5=8-2n1.若8=3动+2m-,证明:6+:=6
8
数列:奇偶数列问题、数列不等式恒成立求参数问题、证明数列不等式恒成立问题专项训练
1,1
1
例3。(2026:辽宁辽阳二模)已知数列0,
√4n2(n+2)},Sn是{a}的前n项和.
1,1,1_111
()若x’y>0,求证:
y(x+y)xy x+y:
②求5的值
n
12
In
4+1<21
<2√n
(3)求证:“(4)台S,
变式1.(2026河南开封模拟预测)已知递增数列a的各项均为正整数,4=2,第”,项满足。=3”.
aa as ds
(I)分别求,,的值:
(2求”,的表达式,其中k∈N;(用含k的式子表示)
(B)若数列私}满足(1-6)1g,4心=1,记,}的前刀项和为,证明:T<n+h22
n+2
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数列:奇偶数列问题、数列不等式恒成立求参数问题、证明数列不等式恒成立问题专项训练
b =dos2an
变式2.(25-26高二下·湖南永州期中)在正项数列{a.}中,记”a,若也,}为非零常数列,则称{a.}存
在等比型递推结枸,数列,为a的结构常数数列
0)试向数列3》
是否存在等比型递推结构?请说明理由.
(2)已知正项数列
{a,}存在等比型递推结构,且4=山4=2,a,=64
①求a}的通项公式
n+2
(设B.-21og,a,记{p.的前n项和为,证明:对任意neN,2(e-<e(e--2”+20.7)恒
成立
变式3.(2526高三下甘肃金吕月考)已知题数()-h0++器加,aEN,设的零点为a
(1)求4的值:
(2)证明:
a,}为单调数列,并求a}中的最小项:
51s2n-1
(3)证明:台1+a
10数列:奇偶数列问题、数列不等式恒成立求参数问题、证明数列不等式恒成立问题专项训练
数列:奇偶数列问题、数列不等式恒成立求参数问题、证明数列不等式恒成立问题
专项训练
考点目录
奇偶数列问题
数列不等式恒成立求参数问题
证明数列不等式恒成立问题
考点一 奇偶数列问题
例1.(2026·安徽安庆·三模)设为数列的前n项和,已知,与的等比中项为3,且为等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)应用等差数列基本量运算结合等差数列求和公式计算,再应用计算求解;
(2)应用等比数列求和公式及对数运算分组求和计算求解.
【详解】(1)因为与的等比中项为3,,所以,所以,即,
设等差数列的公差为d,因为,所以,即,,
所以,即.
当时,,
当时,,满足上式,
所以.
(2)由(1)知,
则
.
所以数列的前项和为.
例2.(25-26高二下·福建泉州·阶段检测)已知数列的前项和为,且.
(1)证明:数列是等比数列.求的通项公式.
(2)已知,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【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,再结合等比数列的通项公式可求通项;
(2)利用分组求和结合公式法可求.
【详解】(1)证明:当时,,解得,
当时,由,可得,
两式相减得,即,所以,
因为,所以是首项为2,公比为2的等比数列.
又,即.
(2)当为奇数时,,
当为偶数时,,
故
.
例3.(25-26高三上·山东潍坊·月考)已知数列满足
(1)记,证明:数列为等比数列,并求;
(2)求的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)构造法,结合等比数列定义证明;
(2)运用分组求和,结合等比数列求和公式计算即可.
【详解】(1)证明:,
且,
所以是以为首项,3为公比的等比数列,
于是;
(2)解:
.
变式1.(25-26高二下·广东深圳·期中)已知等差数列中,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前和为,求的值(结果可以用幂的形式表示).
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)先求出数列的首项和公差,再求通项公式;
(2)先求数列的通项,再求前20项和.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则,解得,
所以.
(2)由(1)知,当为偶数时,;当为奇数时,;
所以
.
变式2.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·月考)已知数列是公差为正数的等差数列,其前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列满足,求数列的前项和;
(3)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用等差数列通项公式与前项和建立方程组,求出首项与公差,进而得到通项;
(2)按奇偶分类写出的具体表达式,再分别对为偶数和奇数情况求和,得到分段形式的;
(3)计算的分段表达式,转化为关于的最小值问题,由此求解即可.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,
由题意得,,解得:,
;
(2)由(1)知,
当为偶数时,
当为奇数时,为偶数,
所以
(3)当为偶数时,得
当时,有最小值,所以
当为奇数时,,所以
因为单调递增,单调递减,单调递减,单调递增,
则单调递增,
所以当时,有最小值,所以.
综上,实数的取值范围是
变式3.(25-26高二上·安徽六安·期末)已知满足,且
(1)求和;
(2)求的前项的和;
(3)若,求.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)利用递推关系,得出,结合等比数列通项公式可得,再利用递推可求;
(2)利用分组求和的方法分奇数项和偶数项讨论即可求得答案;
(3)先分组,结合错位相减法可得答案.
【详解】(1)当 n 为奇数时,;当 n 为偶数时,,
于是:,,故,
即,
数列是首项为,公比为2的等比数列,
所以.
.
(2)
奇数项的和:,
偶数项的和:,
所以.
(3),
,,则.
,,
两式相减可得,
.
所以.
考点二 数列不等式恒成立求参数问题
例1.(2026·四川攀枝花·二模)已知数列的前项和为,,.
(1)证明:是等比数列,并求出的通项公式:
(2)求数列的前项和;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)证明见详解;
(2)
(3)
【分析】(1)由与关系结合题意可得,据此可完成证明;进而求出的通项公式;
(2)由(1)结合错位相减法可得答案;
(3)根据(1)得到,根据作差法得到数列的单调性,再求范围即可.
【详解】(1)已知,故,当时,.
因为,代入,
整理得.
因此是首项为、公比为的等比数列,
所以,故.
(2)
两边同乘得
得,,
整理得.
(3)由得,设,对任意正整数恒成立,
只需的最大值.
,
当时,,即;
当时,,即,
故最大值为.
因此的取值范围为.
例2.(25-26高二下·广东广州·期中)已知数列的前项和为,且.
(1)证明:是等比数列,并求的通项公式;
(2)若表示不超过的最大整数,如,,记,求的值;
(3)记,记数列的前项和为,若对,都有成立,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2)1
(3)
【分析】(1)利用数列中与的关系将条件所给的关系式转化,然后根据等比数列的定义证明即可,进而求出通项公式;
(2)先求出的解析式,再利用放缩法,裂项相消法及数列的单调性,求出的前项和的取值范围,再取整即可;
(3)先求出的解析式,再利用裂项相消求出其前项和,然后分奇偶讨论分别求出的最小值,即可求出的取值范围.
【详解】(1)在数列中,,
当时,,解得;
当时,,
两式相减得,
即,即,
所以数列是以为首项,以3为公比的等比数列,
所以,所以,
并且当时,依然成立,
所以的通项公式为;
(2)令,
由(1)知,,所以,
则当时,;
当时,因为,
所以
.
又因为数列单调递增,所以,,
所以;
(3)由(1)知,,所以,
当为奇数时,
.
因为数列单调递增,且,
所以当时,取到最小值;
当为偶数时,
.
因为数列单调递减,且,
所以当时,取到最大值,
且随着的增大,逐渐递减趋近于.
因为对,都有成立,所以要小于等于的最小值,
所以的取值范围为.
例3.(25-26高三上·江西吉安·月考)已知等差数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前n项和为;
(ⅰ)求;
(ⅱ)若对任意恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【分析】(1)利用等差数列前项和公式,将转化为关于和的方程,令,代入,得到另一个关于和的方程,联立两个方程求解即可.
(2)(ⅰ)先写出的表达式,再乘以等比数列的公比得到,将两式相减,利用等比数列求和公式化简得到.
(ⅱ)先将代入,化简得到关于的不等式,分为奇数和偶数两种情况讨论,取两种情况的交集得到最终的取值范围
【详解】(1)设数列的公差为d,由得,
由,令得,
联立,得,,
所以.
(2)(ⅰ)由(1)可得,
所以,①
,②
得:,
所以.
(ⅱ)将代入不等式得,
当n为奇数时,不等式等价于恒成立,
因为,所以;
当n为偶数时,不等式等价于恒成立,
因为,所以;
综上可知k的取值范围为.
变式1.(25-26高三上·湖北武汉·期中)正项数列中,已知,.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)设,求数列的前项和;
(3)若不等式对都成立,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)化简得,结合等差数列的定义即可判断;
(2)求出,再分奇偶讨论并结合等差数列的前项和公式求出即可;
(3)构造数列,求其单调性,得其最大值即可.
【详解】(1)因为,则,
因为是正项数列,则,即,
所以数列是等差数列.
(2)由(1)可知,数列是以为首项,1为公差的等差数列,
则,即,则.
当为偶数时,
,
当为奇数时,,
故.
(3)因对都成立,
则对都成立,
令,
则
,
当时,,即,即,
当时,,即,即,
则数列的最大值为,
则,得,
所以的取值范围为.
变式2.(25-26高三上·广东广州·月考)教材中介绍牛顿用“切线法”求方程的近似解时,给出一个数列,满足,这个数列被称为函数的“牛顿数列”.已知数列为函数的牛顿数列,,且数列满足
(1)求和;
(2)证明数列是等比数列,并求;
(3)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
(3)
【分析】(1)根据题设定义得,再结合条件,即可求解;
(2)根据条件可得,进而可得,再由等比数列的定义,即可求解;
(3)由(2)可得恒成立,令,再分为奇数和偶数,求出的最大值,即可求解.
【详解】(1)因为,,
所以,
又,则,
又,所以,.
(2)由(1)知,则,
所以,
故(非零常数),且,所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
故.
(3)由(2)知,则,由,得到,
即,也即,
令,则,
当时,,所以时,数列单调递减,且,
又不等式对任意恒成立,
所以当为奇数时,恒成立,所以,得到,
当为偶数时,恒成立,所以,
综上所述,实数的取值范围为.
变式3.(2026·吉林白山·模拟预测)已知数列的前n项和为,满足,为等比数列,首项为1,且公比为2.
(1)若,求数列的前n项和;
(2)若不等式对恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用与的关系,求出的通项公式;利用等比数列通项公式求出的通项公式,再结合错位相减法求;
(2)将、的通项代入不等式,整理得到关于的恒成立问题,所以构造新数列,通过研究新数列的单调性求出其最大值,进而确定的取值范围.
【详解】(1)已知:时,;
时,,
验证也满足,故.
是首项为1、公比为2的等比数列,故,.
,则:①
两边同乘得:②.
①-②得:
中间等比数列求和得,
代入整理得:.
(2)不等式,对恒成立,
代入得:.
设,作差得:
时,;
时,;
时,,
故的最大值为,因此,即.
考点三 证明数列不等式恒成立问题
例1.(2026·河北保定·三模)已知数列 的前n项和为 且 为等差数列.
(1)求数列 的通项公式;
(2)若从数列的前项中任取两项,记这两项中至少有一项能被3整除的概率为,证明:
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)设,利用等差数列的概念求出,进而得到,再根据与的关系求通项即可;
(2)先确定数列的前项中能被3整除的项数,再结合组合计算出,然后由单调性得到范围即可证明.
【详解】(1)解:设,则,又为等差数列,
则数列是首项为1,公差为2的等差数列,
,则,
时,,
时,,
综上,;
(2)证明:,,
,
又,,
则数列的前项中有项能被3整除,
,
又函数在单调递减,且,
.
例2.(2026·湖南湘潭·模拟预测)已知数列和满足.
(1)若,求的值;
(2)若,且恒成立,求的取值范围;
(3)设,若,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由,,分别求得求解;
(2)由,得到,从而,再利用裂项相消法求解;
(3)由,得到,再由,得到,然后递推求解.
【详解】(1)因为,
所以,
所以.
(2)因为,
所以,
则,
所以,
由恒成立,可得,
则,得,
则,即的取值范围为.
(3)证明:由,
可得,
则,
两式相减得.
由,得,
则.
由,得,
则,即.
例3.(2026·辽宁辽阳·二模)已知数列,是的前n项和.
(1)若,,求证:;
(2)求的值;
(3)求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)计算可得其等于,即可得证;
(2)结合(1)中所得,利用分组求和计算即可得解;
(3)利用分组求和可得,则;构造函数,利用导数计算可得对任意恒成立,则可得,计算可得,结合可证得,利用不等式性质可得当时,有,计算可得,则可得,即可得证.
【详解】(1)
,
又,,故;
(2)由(1)可得,
故
;
(3)
,
又,
故,
故,故;
令,则,
故在上单调递减,故,
即对任意恒成立,则,
则,
又,故;
当时,
,
则,即有,
则,
则,
又,则,
综上所述:可得.
变式1.(2026·河南开封·模拟预测)已知递增数列的各项均为正整数,,第项满足.
(1)分别求,,的值;
(2)求的表达式,其中;(用含k的式子表示)
(3)若数列满足,记的前n项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据递推关系结合单调性及整数的性质可求,,的值;
(2)根据题设条件结合(1)的结果可得,从而可求的表达式,
(3)先证明不等式,再结合(2)中结果可证题设中的不等式.
【详解】(1)因为,故即,故即,
所以即,而为递增数列,
故,而为正整数,故.
综上,.
(2)因为,故,故,
故.
综上.
(3)因为,故,故,
下证:,.
设,则,
当时,,当时,,
故在上为增函数,在为减函数,
故即,恒成立.
由所证不等式可得,其中,
故,
故
.
综上,.
变式2.(25-26高二下·湖南永州·期中)在正项数列中,记,若为非零常数列,则称存在等比型递推结构,数列为的结构常数数列.
(1)试问数列是否存在等比型递推结构?请说明理由.
(2)已知正项数列存在等比型递推结构,且.
(i)求的通项公式;
(ii)设,记的前项和为,证明:对任意恒成立.
【答案】(1)数列存在等比型递推结构,理由见解析
(2)(i);(ii)证明见解析
【分析】(1)根据题意,结合等比型递推的定义,即可求解;
(2)(i)设,,根据题意,求得,得到,结合累积法,即可求得数列的通项公式;
(ii)由(i)得到,利用裂项法求和,求得转化为证明,设,利用导数求得在上递增,得到,得到在上恒成立,令,即可得证.
【详解】(1)解:由数列,设,
根据等比型递推的定义,可得数列存在等比型递推结构.
(2)(i)因为数列存在等比型递推结构,可设,
设,则,所以为等比数列,
因为,则,
所以,解得,所以是以2为首项,2为公比的等比数列,
则,
所以当时,,
即,因为,所以,
又,依然成立,
所以,
(ii)证明:由(i)得,
所以,
所以
则,
所以要证,只需证,
设函数,则,
设,则,
当时,,则在上单调递增,
所以,
所以在上恒成立,则在上单调递增,
所以,所以在上恒成立,
令,得,
即,所以,
即,
所以对任意恒成立.
变式3.(25-26高三下·甘肃金昌·月考)已知函数,,设的零点为.
(1)求的值;
(2)证明:为单调数列,并求中的最小项;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
(3)证明见解析
【分析】(1)当时,通过求导证明从而得到在上单调递增,再根据即可求出;
(2)根据的零点为,将代入中,两式作差得到,令,通过求导证明在上单调递增,即可证明,即可证明为递增数列;
(3)令,通过求导证明,进而得到,即,通过放缩得到时, ,即可证明.
【详解】(1)当时,的定义域为,
因,则此时在上单调递增,
又,
所以在内的唯一零点为,所以.
(2)的零点为,得,
则,
两式相减,得,
所以,
令,由(1)分析可知在上单调递增,所以,
故为递增数列,且中的最小项为.
(3)令,则,
所以在上单调递增,则,
所以,当且仅当时等号成立,
又,所以,
因为的零点为,则,
移项得,则,
当时,有,则,
所以,
又,所以当时,,
当时,,
综上所述.
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