内容正文:
6.1 数列的概念及表示
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五年高考
考点1 数列的概念和性质
1.★★★(2022全国乙理,4,5分)嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成
为我国第一颗环绕太阳飞行的人造行星.为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的
比值,用到数列{bn}:b1=1+ ,b2=1+ ,b3=1+ ,…,依此类推,其中αk∈N*(k=1,
2,…).则 ( )
A.b1<b5 B.b3<b8
C.b6<b2 D.b4<b7
D
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解析 特殊值法 不妨取αk=1(k=1,2,…),则b1=1+ =2;b2=1+ =1+ =1+ = ;b3=1+
=1+ = ;b4=1+ =1+ = ;b5=1+ =1+ = ;b6=1+ =1+ = ;b7=1+ =1+ = ;b8=1
+ =1+ = .对比选项,知选D.
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2.★★★(2021北京,10,4分)已知{an}是各项均为整数的递增数列,且a1≥3.若a1+a2+…+an
=100,则n的最大值为 ( )
A.9 B.10
C.11 D.12
C
解析 因为数列{an}的三个特征是各项均为整数、单调递增、前n项和为100,所以欲
求n的最大值,需要保证数列{an}首项为较小的正整数,且ak+1-ak(k≤n-1)的值取最小的正
整数,故取a1=3,ak+1-ak=1,数列{an}的前10项可取值为3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,100-(3+4+5+6
+7+8+9+10+11+12)=25,若a11=13,则a12=25-13=12<a11,不成立.故a11=25,此时满足题意,故
n的最大值为11.
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3.★★★★(2022北京,15,5分)已知数列{an}的各项均为正数,其前n项和Sn满足an·Sn=9(n
=1,2,…).给出下列四个结论:
①{an}的第2项小于3;②{an}为等比数列;
③{an}为递减数列;④{an}中存在小于 的项.
其中所有正确结论的序号是________.
①③④
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解析 当n=1时,a1·a1=9,由a1>0,得a1=3,
当n=2时,a2·S2=a2(a2+3)=9,即 +3a2-9=0,解得a2= ,又a2>0,所以a2= ,所以a2<
3,故①正确.
an+1-an= - = ,又知各项均为正数,所以Sn+1>Sn,所以Sn-Sn+1<0,即an+1-an<0,所以
an+1<an,所以数列{an}为递减数列,故③正确.
由Sn·an=9得Sn= ,当n≥2时,an=Sn-Sn-1= - ,两边同乘an得 =9- ,若{an}为等比数列,
设公比为q,则 =q(n≥2)为常数,则 也为常数,由③知{an}是递减数列,所以{an}不为
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等比数列,故②错误.
假设{an}中所有项均大于或等于 ,即an≥ ,取n>90 000,则Sn=a1+a2+…+an > ×
90 000=900,∴an·Sn> ×900=9,与已知an·Sn=9相矛盾,所以④正确.
故正确结论的序号为①③④.
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三年模拟
1.★★(2025届甘肃庆阳一中等校联考(二),6)已知n∈N*,an= 若数列{an}
不是递增数列,则实数k的取值范围为 ( )
A. B.
C. D.
B
解析 若{an}不是递增数列,则只需k≤0或 综上得k≤ .
故选B.
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2.★★★(2025届湖北部分高中协作体二模,5)若数列{an}满足a1=2,an+1= (n∈N*),则
该数列的前2 025项的乘积是 ( )
A.-2 B.-1 C.2 D.1
C
解析 因为数列{an}满足a1=2,an+1= (n∈N*),所以a2= = =-3,
a3=- ,a4= ,a5=2,……,所以数列{an}的周期为4,即an+4=an,且a1·a2·a3·a4=1,而2 025=506×4+
1,所以a1·a2·a3·a4·…·a2 025=1506·a1=2.故选C.
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3.★★(2026届河北保定期中,5)已知数列{an}中,a1=-2, =an+1+7,则a2 025= ( )
A.-3 B.-2 C.2 D.3
C
解析 因为a1=-2,an+1= -7,所以a2= -7=4-7=-3,a3= -7=9-7=2,
a4= -7=4-7=-3,a5= -7=9-7=2,……,所以数列{an}从第2项起,偶数项均为-3,奇数项均为
2,则a2 025=2.故选C.
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4.★★★(2025届吉林通化梅河口五中一模,5)数列{an}的通项公式为an= ,则该
数列的前50项中最大项是 ( )
A.a1 B.a44
C.a45 D.a50
C
解析 因为an=
=
=1+ ,
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所以当n< ,即n≤44时, <0,所以an<1;
当n> ,即n≥45时, >0,所以an>1,
且n≥45时,
数列 为递减数列,
所以该数列的前50项中最大项是a45.
故选C.
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5.★★★(2026届广东肇庆调研,5)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,且anSn+1=an(Sn+1)-1,
则S2 025= ( )
A.1 012 B.2 024
C. D.2 025
C
解析 由anSn+1=an(Sn+1)-1可得an(Sn+1-Sn)=an-1,易知an≠0,故an+1= =1- ,
由a1=2可得a2=1- = ,a3=1- =-1,a4=1- =2,……,
所以{an}是周期为3的周期数列,且a1+a2+a3= ,
故S2 025=675(a1+a2+a3)=675× = .故选C.
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6.★★★(2026届湖北部分高中协作体联考,7)在正整数数列中,由1开始依次按如下规
则取该数列的项:第一次取1;第二次取2个连续的偶数2,4;第三次取3个连续的奇数5,7,
9;第四次取4个连续的偶数10,12,14,16;第五次取5个连续的奇数17,19,21,23,25.按此规
律取下去,得到一个数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,19,…,则这个数列中的第2 025个数是
( )
A.3 980 B.3 982 C.3 984 D.3 986
D
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解析 由题意可得,第n次取n个数,且奇数次取奇数个连续奇数,偶数次取偶数个连续偶
数,
前n次共取了1+2+3+…+n= 个数,且第n次取的最后一个数为n2,
当n=63时,由等差数列的求和公式得 =2 016,故第63次取时取了63个奇数,且
前63次共取了2 016个数,第2 016个数为632=3 969,
所以n=64时,取的数依次为3 970,3 972,3 974,3 976,3 978,3 980,3 982,3 984,3 986,…,
则第2 025个数为3 986.故选D.
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7.★★★★(2026届云南三校联考,8)已知数列{an}的通项公式为an=
若a7是{an}中唯一的最小项,则实数a的取值范围是 ( )
A.(14,16) B.(15,16) C.[15,16) D.(14,16]
B
解析 由题意知a1=- ,a2=- ,a3=-7,a4=7,a5= ,
故当n≤5时,{an}的最小项为a3=-7;
当n≥6时,an= n2- (a-1)n,对应函数图象的对称轴为直线n= ,因为a7是{an}中唯一的
最小项,所以 < < ,且a7=8-a<-7,解得14<a<16,且a>15,故15<a<16.故选B.
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8.★★★(2026届江苏南通海安实验中学月考,13)已知数列{an}中,a1=2,an+1+ =1,n∈N*,
则a1a2+a2a3+a3a4+…+a2 022a2 023=___________.
-1 011
解析 由题意有an+1=1- ,又a1=2,所以a2=1- = ,a3=1- =-1,a4=1- =2=a1,所以数列
{an}是以3为周期的周期数列,
又由an+1+ =1有an+1an=an-1,所以a1a2+a2a3+a3a4+…+a2 022a2 023=(a1-1)+(a2-1)+…+(a2 022-1)=a1
+a2+…+a2 022-2 022=674(a1+a2+a3)-2 022=674× -2 022=-1 011.
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考点2 数列的通项公式
三年模拟
1.★★★(2025届浙江宁波三模,5)已知数列{an}中,a2=1,记Sn为{an}的前n项和,2Sn=nan,则
a2 025的值为 ( )
A.2 023 B.2 024 C.2 025 D.2 026
B
解析 因为2Sn=nan,所以当n=1时,a1=0,当n≥3时,2Sn-1=(n-1)an-1,
两式相减,可得2an=nan-(n-1)an-1,即(n-2)an=(n-1)an-1,所以 = ,n≥3.
又a2=1,则a2 025=a2× × ×…× =1× × ×…× =2 024.故选B.
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2.★★★(2025届四川绵阳第一中学模拟(二),6)已知数列{an}满足a1=1,an+1=an+n+2n(n∈
N*),则an= ( )
A. +2n-1-1 B. +2n-1
C. +2n+1-1 D. +2n+1-1
B
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解析 由题设得an+1-an=n+2n,
则an=an-an-1+…+a3-a2+a2-a1+a1
=(n-1)+2n-1+…+2+22+1+21+1,且n≥2,
所以an=(n-1+…+2+1)+(2n-1+…+22+21+1)= + = +2n-1,因为a1=1满
足上式,
所以an= +2n-1,n∈N*.故选B.
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3.★★★(2026届辽宁丹东一中等校联考,7)记Tn为数列{an}的前n项积,且a1=1,Tn+1-Tn=2n,
则a6= ( )
A. B. C. D.
C
解析 由题意知T1=a1=1,Tn+1-Tn=2n,
所以当n≥2时,Tn-Tn-1=2(n-1),Tn-1-Tn-2=2(n-2),……,T2-T1=2×1,
累加得,当n≥2时,Tn=1+2×1+2×2+…+2(n-1)=1+2× =n2-n+1,
又当n=1时,T1=1也满足Tn=n2-n+1,所以Tn=n2-n+1,
所以a6= = = .故选C.
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4.★★★(2026届河北保定摸底,7)已知Sn为数列{an}的前n项和,a1=2,3Sn=(n+2)an,则 +
+ + =( )
A. B. C. D.
C
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解析 因为3Sn=(n+2)an,所以3Sn+1=(n+3)an+1,两式相减可得3an+1=(n+3)·an+1-(n+2)an,所以
nan+1=(n+2)an,
所以 = ,
当n≥2时,an= · ·…· ·a1= · ·…· ×2=n(n+1),
当n=1时,a1=2符合上式,
所以an=n(n+1),n∈N*,
所以 = = - ,
所以 + + + =1- + - + - + - = .故选C.
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5.★★★(2025届河南三门峡三模,7)已知数列{an}的前n项和是Sn,若Sn=(-1)n+1an+n(n≥2),
n∈N*,则a2 025= ( )
A.-1 B.1 C.2 D.3
D
解析 由Sn=(-1)n+1an+n(n≥2),得
当n≥3时,Sn-1=(-1)nan-1+n-1,
两式相减可得an=(-1)n+1an-(-1)nan-1+1(n≥3),
当n=2 027时,a2 027=a2 027+a2 026+1,解得a2 026=-1,
当n=2 026时,a2 026=-a2 026-a2 025+1,解得a2 025=3.故选D.
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6.★★★(新定义理解)(2025届山东泰安适应性考试(二),7)定义数列{an}的“匀称
值”为Gn= ,若{an}的匀称值Gn=n,则a8= ( )
A. B.
C. D.
D
解析 G8= =8⇒a1+2a2+3a3+…+8a8=64,
G7= =7⇒a1+2a2+3a3+…+7a7=49,
两式相减得8a8=64-49=15,所以a8= .故选D.
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7.★★★(2025届重庆北碚拔尖强基联盟联考,7)数列{an}对任意的n∈N*有an+1=an+
成立,若a12= ,则a2= ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
解析 依题意,得an+1-an= =1- = - +1,
则an+1- =an- +1,数列 是公差为1的等差数列,
于是a12- =a2- +10,又a12= ,所以a2=12-9=3.故选C.
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8.★★★(2025届天津河北二模,6)设Sn是数列{an}的前n项和,若Sn+3=2an+n,则S10=
( )
A.3 059 B.2 056 C.1 033 D.520
C
解析 由题设得Sn+1+3=2an+1+n+1,则Sn+1+3=2(Sn+1-Sn)+n+1,【an+1=Sn+1-Sn】
所以Sn+1=2Sn-n+2,则Sn+1-(n+1-1)=2[Sn-(n-1)],
又S1+3=2a1+1⇒S1=2,则S1-(1-1)=2,
所以{Sn-(n-1)}是首项、公比均为2的等比数列,则Sn-(n-1)=2n,
所以Sn=2n+n-1,则S10=210+10-1=1 024+10-1=1 033.故选C.
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9.★★★(2025届山东青岛二模,12)记等差数列{an}的前n项和为Sn,且an+2SnSn-1=0(n≥2),
a1= ,则Sn=_________.
解析 把an=Sn-Sn-1,n≥2代入已知可得Sn-Sn-1+2SnSn-1=0⇒ - +2=0⇒ - =2,n≥2,
所以 是公差为2的等差数列,
因为a1= ,所以 =2,
则 =2+(n-1)·2=2n,所以Sn= .
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10.★★★(2026届江苏无锡经开区太湖高级中学阶段测,13)设Sn是数列{an}的前n项和,
Sn= an-3n+1,则an=__________________.
2(2n+1)×3n
解析 由题意可得,当n=1时,a1= a1-9⇒a1=18,当n≥2时,Sn-1= an-1-3n,
作差可得Sn-Sn-1=an= an- an-1-2×3n,移项整理可得an=3an-1+4×3n,
两边同时除以3n可得 = +4,故数列 是首项为 = =6,公差为4的等差数列,
所以 =6+(n-1)×4=4n+2,故an=2(2n+1)×3n.
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11.★★★(2026届安徽六校测试,15)已知数列{an}的前n项和为Sn,且3an-4Sn=3.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn= ,求数列{bn}的最大项与最小项.
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解析 (1)当n=1时,3a1-4S1=3a1-4a1=-a1=3,所以a1=-3,
当n≥2时,3an-4Sn=3,3an-1-4Sn-1=3,
两式相减得3an-3an-1-4an=0,整理得an=-3an-1,
因为a1=-3≠0,所以 =-3,
于是数列{an}是首项为-3,公比为-3的等比数列,
所以an=(-3)n.
(2)由(1)知Sn= =- [1-(-3)n],
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所以bn= = + ,
当n为奇数时,bn= = + 随着n的增大,其值减小,
所以当n=1时,b1=1,此时bn∈ ,
当n为偶数时,bn= =- + 随着n的增大,其值增大,
所以当n=2时,b2= ,此时bn∈ ,
因此数列{bn}的最大项为b1=1,最小项为b2= .
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