专题04+数列4个考点(天津专用)2026年高考数学二模分类汇编
2026-05-21
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3份
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46页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 数列 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.68 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 高考必胜. |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57974391.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
专题04数列试题汇编,聚焦等差数列、等比数列、数列求和三大考点,精选天津各区县2026年二模三模题,包含单选与解答题,注重基础巩固与综合应用能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8道|等差数列通项与前n项和、等比数列性质、数列单调性|结合数据平均数比较等情境,考查概念辨析|
|解答题|9道|递推数列求通项、错位相减求和、跨模块综合|设置“不减数列”“k型数列”等创新情境,突出逻辑推理与数学建模,贴合天津高考二模命题趋势|
内容正文:
专题04 数列
等差数列
考点1
题号
1
2
3
答案
D
A
B
等比数列
考点2
题号
1
2
3
答案
C
C
D
数列求和
考点3
题号
1
2
答案
A
B
3.(1),
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意,当时求得,进而求得,再结合累加法求解的通项公式;
(2)根据分组求和与错位相减法求和分别求解,的前项和,,再根据求解即可;
(3)结合题意得,再结合分组求和求得即可证明结论.
【详解】(1)解:由数列,满足,
当时,可得,即,解得;
因为是等差数列,所以公差
所以.
所以,
所以时,
,
又时,依然成立,
所以,
所以.
(2)解:由(1)知.
记的前项和为,的前项和为,
所以
①
②
①-②得,
所以.
所以.
(3)证明:由(1)得,
所以
所以
,
所以
.
因为,,所以
所以,证毕.
4.(1),
(2)(i);(ii)满足条件的的个数为个,且
【分析】(1)根据等差、等比数列基本量的运算求解;
(2)(i)解法一:由题可知,再根据递推式结合错位相减法求和即可;解法二:先并项求和,再利用错位相减法求和即可;
(ii)设的公差为,再分、、三种情况讨论求解.
【详解】(1)解:设的公差为,的公比为,
由,,得:,即,
整理得,所以或(舍),从而,
所以,;
(2)解法一:
,所以当为奇数时,,当为偶数时,,
又,所以,
所以
所以
所以;
解法二:
,所以当为奇数时,,当为偶数时,,
又,所以
所以,
所以,
,
所以
,
所以;
(ii)设的公差为,因为,
所以,所以,
又因为,所以,
①若,则,即时,,满足为等差数列,
将此时满足条件的记作,则;
②若,则,满足为等差数列,
此时,,,,可以是,,,的任意一个排列,
即满足条件的数列有!个,记作,,,
且;
③若,则 ,这与矛盾,
所以此时不存在,即不存在数列使得是公差大于等于2的等差数列;
综上所述,满足条件的的个数为 个,
且.
5.(1)证明见解析
(2)(i);(ii)
【分析】(1)当可求得的值,当时,由已知等式得出,变形得出,结合等比数列的定义证明可得结论;
(2)(i)分析可知中元素两两互异,且的所有项中至多有两个和两个,由此可得出的最小值,并找出使得的最小值时的一个;
(ii)根据(1)中的结论可求出数列的表达式,可得出的表达式,然后由结合二项式定理可化简的表达式.
解法一:设为数列的前项和,利用分组求和可求得的表达式;
解法二:求出,设为数列的前项和,利用并项求和法可求得的表达式.
【详解】(1)因为数列的前项积为,满足,
所以当时,,解得.
当时,,化为,则,
所以当时,,
又,所以数列是以为首项,为公比的等比数列.
(2)(i)由题意知,中元素两两互异,故中的任一元素,
如,在中至多在和中出现两次(规定,),
且若出现两次则这两个数处于邻位(和也视为邻位).
所以的所有项中至多有两个和两个,所以.
例如,当为、、、、时等号能取到,
所以的最小值为.
(ii)由(1),数列是以为首项,为公比的等比数列.
所以,即,
又因为,所以.
因为
,
可得,
当为奇数时,则,即;
当为偶数时,则,即.
法一:设为数列的前项和,
则
,
所以数列的前项和为.
法二:,
设为数列的前项和,
则
.
6.(1),
(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)根据题意,,所以数列是等差数列,可得通项公式,根据题设得,数列是以1为首项,2为公比的等比数列;
(2)设,利用并项求和法得解;
(3)利用错位相减法求得,假设存在实数,使得数列为“型数列”,则,利用待定系数法得到方程组,求解即可.
【详解】(1)因为为“型数列”,
所以,
即,所以数列是等差数列,
又,,所以的公差为,
故数列的通项公式为.
因为数列是“型数列”,所以,
又因为,也成立,所以为等比数列,
公比,因此.
(2)由(1)可得,
设,
因为,
故数列的前项的和为
.
(3)由,得,①
所以,②
由①-②,得,
所以.
又,,
假设存在实数,,,使得数列为“型数列”,
则,
即,
整理得,
所以解得,,,不满足,为非零常数,
因此不存在实数,,,使得数列为“型数列”.
7.(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【分析】(1)利用等比中项的性质求出,得到数列的通项公式,利用错位相减即可求得的前n项和;
(2)(ⅰ)根据题意可得x是最小元素,则X中的其他元素只能从这个元素中选取.得到这样的子集X共有个,从而得到,代入(1)问中的结论,令即可求解;
(ⅱ)根据题意分析可得对于固定的最大元素y,所有对应子集的之和为,代入(ⅰ)的结论,则,从而得到,利用等比数列的求和公式即可求解.
【详解】(1)由题意,设数列的公差为,
已知,是和的等比中项,
所以,因为,所以,
所以,所以.
所以,①
,②
①式减去②式(错位相减法)得:
因为,两边同除以得:
.
(2)(ⅰ)假设非空子集X的最小元素为x(),则元素x必属于X.
因为x是最小元素,所以X中的其他元素只能从这个元素中选取,
这样的子集X共有个.
因此,在的求和中,(即x本身)被累加了次,
所以:,
将直接代入(1)的结论中:
,
,
所以:命题得证.
(ⅱ)对于任意一个最大元素为y()的子集X,它必定包含y,由于此时y固定,
也是一个常数,提取公因式后,只需要对这些子集的(最小元素)求和,
设,其中Y是集合的任意子集(可以是空集),
①若,则,此时最小元素,对应的项为,
②若,则X的最小元素就是Y的最小元素,即,
对于情况②,当Y取遍的所有非空子集时,其最小元素的总和,
恰好就是(ⅰ)中的.
因此,对于固定的最大元素y,所有对应子集的之和为:,
代入(ⅰ)的结论,
可得,
则,
因此,最大元素为y的所有子集,其的和为.
所以,
因为,所以,
所以,
整理得:.
8.(1)
(2)(i);(ii).
【分析】(1)根据题意计算求解即可;
(2)(i)设等比数列的公比为,根据等差中项可得,进而可得,由题意推导可得得到彼此互异,进而可得;(ii)由题意可得,根据裂项相消法计算求解.
【详解】(1)由题意可知数列,得
,
则;
(2)(i)设等比数列的公比为,
由题意可知,,
解得或(不符合题意舍去),
所以,
此时数列,
因为,
所以集合中元素最多为个,即,
对于数列,此时,
若存在,则,其中,
故,
若,不妨设,则,而,
故为偶数,为奇数,矛盾,故,
故由得到彼此互异,
所以;
(ii),
,
则
.
9.(1);
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)变形给定等式,构造常数列求出通项公式.
(2)利用等比数列前n项和公式,结合差值比较法推理证明.
(3)按为偶数、奇数分类,利用分组求和法,结合等差等比数列前n项和公式求解.
【详解】(1)当时,由,得,即,
因此,数列是常数列,则,即,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)得,则,数列是等比数列,
则,,,
,
,因此,
所以对任意,.
(3)由(1)得,所以,,
则,
当n为偶数时,,
设,,
,
,
两式相减得
,于是,
又,
因此;
当n为奇数时,,
,而满足上式,
所以.
10.(1);
(2);
(3)证明见解析
【分析】(1)求导,得到切线斜率,由导数几何意义得到切线方程;
(2)二次求导,分类讨论,结合函数单调性和零点存在性定理可得结论;
(3)参变分离,放缩,利用裂项相消法可得结论.
【详解】(1)当时,,
,
,,
曲线在处的切线方程为,
化简即得.
(2)已知,注意到,
,注意到,
令,则,
①若,此时.
对于所有,,所以恒成立,
故在上严格单调递增,故,
故在上严格单调递增,故,
函数在时恒为正,无正实数零点;
②若,此时.
令,解得唯一极值点,
当时,单调递减,此时,
当时,单调递增,
先减后增,且当时,
由零点存在性定理,必然存在唯一的,使得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
因此在处取得极小值,且极小值,
当时,,
结合单调性,函数在内必存在唯一一个正实数零点,
综上所述,当且仅当时,函数恰好有一个正实数零点.
(3)对于正整数,,
由(2)可知,此时必存在唯一的正实数零点,
即满足方程:,
令,,则,
令,则,
令,则,
因为,所以,故在上单调递增,
又,则,故在上单调递增,
又,则,故在上单调递增,
又,故,即,
,所以,
将代入得,,
对到n累加:,
令,,
构造,,
故,
严格恒成立,所以,
所以,因为,
所以,
将代入得,,
由于,有,
所以,
对到n累加,首尾相消得
,
故.
11.(1)证明见解析
(2)元素个数为9
(3),最小正整数
【分析】(1)由等差数列,等比数列基本量的计算,结合已知即可证明;
(2)由等差数列,等比数列基本量的计算,结合得出,再根据的范围即可求解;
(3)由分组求和,错位相减法求得,再根据单调性即可求解最小正整数.
【详解】(1)设的通项公式为,,的通项公式为
因为,所以,则,
因为,所以,则,
所以.
(2)由,得,,所以,
又因为,所以,
因为函数在上单调递增,
所以,元素个数为9.
(3)由已知得,,,
设,
设①
②
①-②得:,
,
所以,
因为,,
所以单调递增,
又,,,,
所以最小正整数.
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专题04 数列
3大考点概览
考点01等差数列
考点02等比数列
考点03数列求和
等差数列
考点1
一、单选题
1.(2026·天津·二模)设为等差数列,为其前项和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,则,所以.
2.(2026·天津·二模)已知数列,,对任意的,都有,若,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】令,,得到,进而求出,结合等差数列的前项和求解即可.
【详解】令,,则,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,通项公式为.
所以,
所以,解得.
3.(2026·天津河北·二模)数列是各项均为正数的等差数列,且公差;数列是各项均为正数的等比数列,且公比,若项数均为项(,),下列说法错误的是( )
A.数据,,,…,的平均数是;
B.数据,,,…,的平均数是;
C.若,,则数据,,,…,的中位数大于数据,,,…,的中位数:
D.若,,则数据,,,…,的平均数大于数据,,,…,的平均数.
【答案】B
【分析】根据等差、等比数列的性质,结合平均数、中位数的概念逐项判断即可.
【详解】选项A,数列为等差数列,项数为,其前项和为
由等差数列性质,,故平均数为 A正确.
选项B,取,数列为项数3的等比数列,
设,,数列的平均数为 B错误.
选项C,由,,等差数列的中位数为,
等比数列的中位数为.
由均值不等式,(),故,C正确.
选项D,易知点在直线上,点在曲线上,
因为,所以如下图所示:
由图可知,当时,,
所以数列的前项和大于数列的前项和,
所以数列的前项的平均数比的前项的平均数大,D正确.
等比数列
考点2
一、单选题
1.(2026·天津北辰·二模)数列的前n项和,且,,则( )
A.52 B.53 C.54 D.55
【答案】C
【分析】应用得出等比数列,再应用通项公式得出,进而得出,最后应用等差数列求和公式计算求解.
【详解】数列的前n项和,且,
令时,,所以,
所以当,,
所以,即得,
即,所以是以1为首项以2为公比的等比数列,
所以,所以 ,
则 .
2.(2026·天津和平·二模)等比数列的前n项和为,若,,则( )
A.9 B.18 C.21 D.27
【答案】C
【分析】利用等比数列的片段和性质列式求解即得.
【详解】由题意,成等比数列,则,
故可得.
3.(2026·天津滨海新区·三模)已知数列是等比数列,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由等比数列前n项和公式可得答案.
【详解】设等比数列公比为,首项为,
若,则,不合题意;
则,
则.
数列求和
考点3
一、单选题
1.(2026·天津东丽·二模)已知数列满足,,则( )
A.211 B.225 C.239 D.261
【答案】A
【分析】借助累加法及等差数列求和公式可求出数列的通项公式,即可得.
【详解】由,则,,,
则,
即,
又,故,
故.
2.(2026·天津河西·二模)在数列中,已知,,那么使这个数列前n项的和成立的正整数n的最小值为( )
A.2025 B.2026 C.2027 D.2028
【答案】B
【分析】找到数列的规律,周期,分组求和,结合单调性得到答案
【详解】,故,
,故,,,,
,……,
故当,为奇数时,,当,为偶数时,,
且当时,随着的增大,不减,
其中,,
,
所以使这个数列前n项的和成立的正整数n的最小值为2026.
二、解答题
3.(2026·天津南开·二模)已知数列,其中为等差数列,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求的前项和;
(3)记,证明.
【答案】(1),
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意,当时求得,进而求得,再结合累加法求解的通项公式;
(2)根据分组求和与错位相减法求和分别求解,的前项和,,再根据求解即可;
(3)结合题意得,再结合分组求和求得即可证明结论.
【详解】(1)解:由数列,满足,
当时,可得,即,解得;
因为是等差数列,所以公差
所以.
所以,
所以时,
,
又时,依然成立,
所以,
所以.
(2)解:由(1)知.
记的前项和为,的前项和为,
所以
①
②
①-②得,
所以.
所以.
(3)证明:由(1)得,
所以
所以
,
所以
.
因为,,所以
所以,证毕.
4.(2026·天津·二模)已知是公差不为0的等差数列,是等比数列,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)若与满足关系:,且当时,则称数列是由数列生成的“不减数列”,
(i)若,求的前项和:
(ii)满足以下两个条件:①为项有穷数列,且,其中,,,是,,,的任意一个排列;②为等差数列.若满足条件的的个数为,并将不同的记作,且,求.
【答案】(1),
(2)(i);(ii)满足条件的的个数为个,且
【分析】(1)根据等差、等比数列基本量的运算求解;
(2)(i)解法一:由题可知,再根据递推式结合错位相减法求和即可;解法二:先并项求和,再利用错位相减法求和即可;
(ii)设的公差为,再分、、三种情况讨论求解.
【详解】(1)解:设的公差为,的公比为,
由,,得:,即,
整理得,所以或(舍),从而,
所以,;
(2)解法一:
,所以当为奇数时,,当为偶数时,,
又,所以,
所以
所以
所以;
解法二:
,所以当为奇数时,,当为偶数时,,
又,所以
所以,
所以,
,
所以
,
所以;
(ii)设的公差为,因为,
所以,所以,
又因为,所以,
①若,则,即时,,满足为等差数列,
将此时满足条件的记作,则;
②若,则,满足为等差数列,
此时,,,,可以是,,,的任意一个排列,
即满足条件的数列有!个,记作,,,
且;
③若,则 ,这与矛盾,
所以此时不存在,即不存在数列使得是公差大于等于2的等差数列;
综上所述,满足条件的的个数为 个,
且.
5.(2026·天津北辰·二模)设数列的前项积为,满足.
(1)求证:是等比数列;
(2)已知有穷数列经过一次变换后得到数列.其中,表示、中的较小者.记数列的所有项之和为.若是的一个排列,例如,当时,、、、可以为、、、的一个排列.
(i)当时,设的最小值为,求的值;
(ii)在(i)的条件下,若表示不超过的最大整数,例如,,设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i);(ii)
【分析】(1)当可求得的值,当时,由已知等式得出,变形得出,结合等比数列的定义证明可得结论;
(2)(i)分析可知中元素两两互异,且的所有项中至多有两个和两个,由此可得出的最小值,并找出使得的最小值时的一个;
(ii)根据(1)中的结论可求出数列的表达式,可得出的表达式,然后由结合二项式定理可化简的表达式.
解法一:设为数列的前项和,利用分组求和可求得的表达式;
解法二:求出,设为数列的前项和,利用并项求和法可求得的表达式.
【详解】(1)因为数列的前项积为,满足,
所以当时,,解得.
当时,,化为,则,
所以当时,,
又,所以数列是以为首项,为公比的等比数列.
(2)(i)由题意知,中元素两两互异,故中的任一元素,
如,在中至多在和中出现两次(规定,),
且若出现两次则这两个数处于邻位(和也视为邻位).
所以的所有项中至多有两个和两个,所以.
例如,当为、、、、时等号能取到,
所以的最小值为.
(ii)由(1),数列是以为首项,为公比的等比数列.
所以,即,
又因为,所以.
因为
,
可得,
当为奇数时,则,即;
当为偶数时,则,即.
法一:设为数列的前项和,
则
,
所以数列的前项和为.
法二:,
设为数列的前项和,
则
.
6.(2026·天津河北·二模)若数列对于任意的,满足(,为非零常数),称数列为“型数列”.已知数列是“型数列”,数列是“型数列”,且,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)设是数列的前项的和,求数列的前项的和;
(3)若,是否存在实数,,,使得数列为“型数列”?若存在,求出,,的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)根据题意,,所以数列是等差数列,可得通项公式,根据题设得,数列是以1为首项,2为公比的等比数列;
(2)设,利用并项求和法得解;
(3)利用错位相减法求得,假设存在实数,使得数列为“型数列”,则,利用待定系数法得到方程组,求解即可.
【详解】(1)因为为“型数列”,
所以,
即,所以数列是等差数列,
又,,所以的公差为,
故数列的通项公式为.
因为数列是“型数列”,所以,
又因为,也成立,所以为等比数列,
公比,因此.
(2)由(1)可得,
设,
因为,
故数列的前项的和为
.
(3)由,得,①
所以,②
由①-②,得,
所以.
又,,
假设存在实数,,,使得数列为“型数列”,
则,
即,
整理得,
所以解得,,,不满足,为非零常数,
因此不存在实数,,,使得数列为“型数列”.
7.(2026·天津河西·二模)已知数列是公差不为0的等差数列,且,是和的等比中项,等比数列的通项公式为(其中,且).
(1)求的前n项和;
(2)设集合,对于的每一个非空子集X,设其最小元素为x,最大元素为y.
(ⅰ)设为所有非空子集对应的之和,求证:;
(ⅱ)设为所有非空子集对应的之和,且,求数列的通项公式.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【分析】(1)利用等比中项的性质求出,得到数列的通项公式,利用错位相减即可求得的前n项和;
(2)(ⅰ)根据题意可得x是最小元素,则X中的其他元素只能从这个元素中选取.得到这样的子集X共有个,从而得到,代入(1)问中的结论,令即可求解;
(ⅱ)根据题意分析可得对于固定的最大元素y,所有对应子集的之和为,代入(ⅰ)的结论,则,从而得到,利用等比数列的求和公式即可求解.
【详解】(1)由题意,设数列的公差为,
已知,是和的等比中项,
所以,因为,所以,
所以,所以.
所以,①
,②
①式减去②式(错位相减法)得:
因为,两边同除以得:
.
(2)(ⅰ)假设非空子集X的最小元素为x(),则元素x必属于X.
因为x是最小元素,所以X中的其他元素只能从这个元素中选取,
这样的子集X共有个.
因此,在的求和中,(即x本身)被累加了次,
所以:,
将直接代入(1)的结论中:
,
,
所以:命题得证.
(ⅱ)对于任意一个最大元素为y()的子集X,它必定包含y,由于此时y固定,
也是一个常数,提取公因式后,只需要对这些子集的(最小元素)求和,
设,其中Y是集合的任意子集(可以是空集),
①若,则,此时最小元素,对应的项为,
②若,则X的最小元素就是Y的最小元素,即,
对于情况②,当Y取遍的所有非空子集时,其最小元素的总和,
恰好就是(ⅰ)中的.
因此,对于固定的最大元素y,所有对应子集的之和为:,
代入(ⅰ)的结论,
可得,
则,
因此,最大元素为y的所有子集,其的和为.
所以,
因为,所以,
所以,
整理得:.
8.(2026·天津·二模)已知数列的各项均为正整数,设集合,记的元素个数为.
(1)若数列,求集合;
(2)已知为正项等比数列,,是与的等差中项.
(i)求;
(ii)令,求.
【答案】(1)
(2)(i);(ii).
【分析】(1)根据题意计算求解即可;
(2)(i)设等比数列的公比为,根据等差中项可得,进而可得,由题意推导可得得到彼此互异,进而可得;(ii)由题意可得,根据裂项相消法计算求解.
【详解】(1)由题意可知数列,得
,
则;
(2)(i)设等比数列的公比为,
由题意可知,,
解得或(不符合题意舍去),
所以,
此时数列,
因为,
所以集合中元素最多为个,即,
对于数列,此时,
若存在,则,其中,
故,
若,不妨设,则,而,
故为偶数,为奇数,矛盾,故,
故由得到彼此互异,
所以;
(ii),
,
则
.
9.(2026·天津和平·二模)已知,数列满足,当时,.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列的前n项和为,证明:;
(3)若数列满足,,求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)变形给定等式,构造常数列求出通项公式.
(2)利用等比数列前n项和公式,结合差值比较法推理证明.
(3)按为偶数、奇数分类,利用分组求和法,结合等差等比数列前n项和公式求解.
【详解】(1)当时,由,得,即,
因此,数列是常数列,则,即,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)得,则,数列是等比数列,
则,,,
,
,因此,
所以对任意,.
(3)由(1)得,所以,,
则,
当n为偶数时,,
设,,
,
,
两式相减得
,于是,
又,
因此;
当n为奇数时,,
,而满足上式,
所以.
10.(2026·天津河西·二模)已知函数(为自然对数的底数)
(1)若,求函数在点处的切线方程;
(2)若恰有一个正零点,求实数a的取值范围;
(3)对于任意的正整数k,且时,设的正零点为,求证:对于任意的正整数n,都有.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析
【分析】(1)求导,得到切线斜率,由导数几何意义得到切线方程;
(2)二次求导,分类讨论,结合函数单调性和零点存在性定理可得结论;
(3)参变分离,放缩,利用裂项相消法可得结论.
【详解】(1)当时,,
,
,,
曲线在处的切线方程为,
化简即得.
(2)已知,注意到,
,注意到,
令,则,
①若,此时.
对于所有,,所以恒成立,
故在上严格单调递增,故,
故在上严格单调递增,故,
函数在时恒为正,无正实数零点;
②若,此时.
令,解得唯一极值点,
当时,单调递减,此时,
当时,单调递增,
先减后增,且当时,
由零点存在性定理,必然存在唯一的,使得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
因此在处取得极小值,且极小值,
当时,,
结合单调性,函数在内必存在唯一一个正实数零点,
综上所述,当且仅当时,函数恰好有一个正实数零点.
(3)对于正整数,,
由(2)可知,此时必存在唯一的正实数零点,
即满足方程:,
令,,则,
令,则,
令,则,
因为,所以,故在上单调递增,
又,则,故在上单调递增,
又,则,故在上单调递增,
又,故,即,
,所以,
将代入得,,
对到n累加:,
令,,
构造,,
故,
严格恒成立,所以,
所以,因为,
所以,
将代入得,,
由于,有,
所以,
对到n累加,首尾相消得
,
故.
11.(2026·天津河东·二模)数列为等差数列,数列为各项不为零的等比数列,公比为2,,.
(1)证明:;
(2)求集合中元素的个数;
(3)当时,将数列的每相邻两项,之间插入一个数,构造新数列,即,,,,…,数列的前项和为,求及满足的最小正整数.
【答案】(1)证明见解析
(2)元素个数为9
(3),最小正整数
【分析】(1)由等差数列,等比数列基本量的计算,结合已知即可证明;
(2)由等差数列,等比数列基本量的计算,结合得出,再根据的范围即可求解;
(3)由分组求和,错位相减法求得,再根据单调性即可求解最小正整数.
【详解】(1)设的通项公式为,,的通项公式为
因为,所以,则,
因为,所以,则,
所以.
(2)由,得,,所以,
又因为,所以,
因为函数在上单调递增,
所以,元素个数为9.
(3)由已知得,,,
设,
设①
②
①-②得:,
,
所以,
因为,,
所以单调递增,
又,,,,
所以最小正整数.
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专题04 数列
3大考点概览
考点01等差数列
考点02等比数列
考点03数列求和
等差数列
考点1
一、单选题
1.(2026·天津·二模)设为等差数列,为其前项和,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·天津·二模)已知数列,,对任意的,都有,若,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(2026·天津河北·二模)数列是各项均为正数的等差数列,且公差;数列是各项均为正数的等比数列,且公比,若项数均为项(,),下列说法错误的是( )
A.数据,,,…,的平均数是;
B.数据,,,…,的平均数是;
C.若,,则数据,,,…,的中位数大于数据,,,…,的中位数:
D.若,,则数据,,,…,的平均数大于数据,,,…,的平均数.
等比数列
考点2
一、单选题
1.(2026·天津北辰·二模)数列的前n项和,且,,则( )
A.52 B.53 C.54 D.55
2.(2026·天津和平·二模)等比数列的前n项和为,若,,则( )
A.9 B.18 C.21 D.27
3.(2026·天津滨海新区·三模)已知数列是等比数列,若,则( )
A. B. C. D.
数列求和
考点3
一、单选题
1.(2026·天津东丽·二模)已知数列满足,,则( )
A.211 B.225 C.239 D.261
2.(2026·天津河西·二模)在数列中,已知,,那么使这个数列前n项的和成立的正整数n的最小值为( )
A.2025 B.2026 C.2027 D.2028
二、解答题
3.(2026·天津南开·二模)已知数列,其中为等差数列,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求的前项和;
(3)记,证明.
4.(2026·天津·二模)已知是公差不为0的等差数列,是等比数列,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)若与满足关系:,且当时,则称数列是由数列生成的“不减数列”,
(i)若,求的前项和:
(ii)满足以下两个条件:①为项有穷数列,且,其中,,,是,,,的任意一个排列;②为等差数列.若满足条件的的个数为,并将不同的记作,且,求.
5.(2026·天津北辰·二模)设数列的前项积为,满足.
(1)求证:是等比数列;
(2)已知有穷数列经过一次变换后得到数列.其中,表示、中的较小者.记数列的所有项之和为.若是的一个排列,例如,当时,、、、可以为、、、的一个排列.
(i)当时,设的最小值为,求的值;
(ii)在(i)的条件下,若表示不超过的最大整数,例如,,设,求数列的前项和.
6.(2026·天津河北·二模)若数列对于任意的,满足(,为非零常数),称数列为“型数列”.已知数列是“型数列”,数列是“型数列”,且,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)设是数列的前项的和,求数列的前项的和;
(3)若,是否存在实数,,,使得数列为“型数列”?若存在,求出,,的值;若不存在,说明理由.
7.(2026·天津河西·二模)已知数列是公差不为0的等差数列,且,是和的等比中项,等比数列的通项公式为(其中,且).
(1)求的前n项和;
(2)设集合,对于的每一个非空子集X,设其最小元素为x,最大元素为y.
(ⅰ)设为所有非空子集对应的之和,求证:;
(ⅱ)设为所有非空子集对应的之和,且,求数列的通项公式.
8.(2026·天津·二模)已知数列的各项均为正整数,设集合,记的元素个数为.
(1)若数列,求集合;
(2)已知为正项等比数列,,是与的等差中项.
(i)求;(ii)令,求.
9.(2026·天津和平·二模)已知,数列满足,当时,.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列的前n项和为,证明:;
(3)若数列满足,,求数列的前n项和.
10.(2026·天津河西·二模)已知函数(为自然对数的底数)
(1)若,求函数在点处的切线方程;
(2)若恰有一个正零点,求实数a的取值范围;
(3)对于任意的正整数k,且时,设的正零点为,求证:对于任意的正整数n,都有.
11.(2026·天津河东·二模)数列为等差数列,数列为各项不为零的等比数列,公比为2,,.
(1)证明:;
(2)求集合中元素的个数;
(3)当时,将数列的每相邻两项,之间插入一个数,构造新数列,即,,,,…,数列的前项和为,求及满足的最小正整数.
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