内容正文:
编写说明:2027版湖北省(技能高考)《数学二轮讲练测》紧扣历年考试趋势和最新考试动态,聚焦高频考点,精讲精练,助力考生高效复习。同时,为构建完整学习体系,每个专题均配套讲义、课件和AB卷习题,满足多样化学习需求。
湖北省技能高考《数学二轮讲练测》
专题6 数列
考查内容
考查详情
年份及题号
题型
分值
数列的概念
通项、求和
数列的通项、数列求和、方程的整数解
2026-32
解答题
15
数列的通项、数列求和、不等式的整数解
2025-32
解答题
15
等差数列
近5年未单独考查
等比数列
等比数列的通项(细胞分裂)
2023-29
填空题
5
等差数列与等比数列的综合应用
等比数列的通项与求和、等差数列公差证明、等比中项存在性分析
2024-32
解答题
15
等比数列通项、等差数列前n项和单调性
2023-32
解答题
15
等比数列求和、等差中项、不等式求最小正整数
2022-32
解答题
15
命题轨迹透视:
从近年技能高考数列真题考点分布来看,数列属于高频重点模块,题型稳定,以解答题为核心,搭配少量填空题,分值权重高.2022—2026年,第32题持续考查数列解答大题,每题15分;仅2023年设置一道5分填空题,依托细胞分裂实际情境考查等比数列通项。
命题核心围绕等差数列、等比数列两大主干知识,重点考查通项公式、前n项求和公式,兼顾等差、等比中项性质。命题呈现综合化特点,常融合方程整数解、不等式求最小正整数、单调性分析、证明类问题,注重数学运算与逻辑推理。
试题重视知识交汇,将数列与方程、不等式结合,强调对公式灵活运用,同时融入简单实际应用背景。整体难度稳定,侧重基础公式掌握与代数运算能力,整数解、不等式参数分析是近年新的热点方向,复习要夯实等差、等比基本公式,强化数列与不等式、方程综合题型训练。
备考重点聚焦第32题15分解答大题,专项训练数列通项、求和,以及数列与方程整数解、不等式交汇的综合题型,规范答题步骤,争取步骤得分。兼顾填空题,练习细胞分裂等实际情境建模题,学会从文字信息提取数列基本量。
【考点1:数列的概念】
1.(2026·湖北·真题)如图,图中黑色阴影部分正方形个数记为.图1中黑色阴影部分正方形个数记为,图2中黑色阴影部分正方形个数记为,图3中黑色阴影部分正方形个数记为,……,以此类推,图中黑色阴影部分正方形个数记为.
(1) 根据规律,写出 的值;
(2) 求数列的通项公式;
(3) 若数列的前项和为 ,是否存在一个正整数,使得 ?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【考点】数列通项、等比数列求和
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
【解析】(1) 根据图形规律:
,
;
(2) 根据图形规律:;
所以,数列 的通项公式为;
(3) 存在一个正整数,使得 .
令 ,则:
当时,.
所以,存在满足条件的正整数.
2.(2025·湖北·真题)用乒乓球垒一个正三棱锥(如图所示),从上往下,第一层个,第二层个,第三层个,共垒层.
(1)求第n层垒乒乓球的个数及这n层共垒乒乓球的个数;
(2)求当时,n的最小值;
(3)若 ,当为整数时,求n的取值.
(参考公式:① ; ② .)
【考点】数列通项、数列求和、不等式的整数解
【答案】(1) ,;(2) 的最小值为 ;(3) n的取值为 .
【解析】(1) 求
第 层个数:
前 层总和:
;
(2)求 时 的最小值
先化简 : ,由可得
当时,,
当时,,
则的最小值为;
(3)求满足条件的 的取值
先计算 : ,同理
由题意,则 (*),
当为整数时,为整数,为3的倍数.
将(*)式两边同乘 得,
验证:
当时,;
当时,,但不为3的倍数;
当时,,为3的倍数,满足条件;
当时,;
当时,;
可以看出,当 时,左边增长速度慢于右边,恒成立,
即 时等式不成立,故只有 满足条件.
1. 数列定义
按一定次序排成的一列数叫数列;数列是定义域为正整数集(或其子集)的函数.
项:是首项,是通项,是第项;项有顺序,顺序不同数列不同.
2. 数列通项公式
,给出可求对应项;
不是所有数列都有通项公式;一个数列通项形式可不唯一.
递推公式:给出首项与相邻项关系(如).
3. 数列求和
前项和:,核心关系式:
1. 由求,必须检验,若不满足,要分段写通项.
2. 数列表示数列,表示第项,二者不可混淆.
3. 项数是正整数,,不能取 0 或小数.
4. 区分:数列是一列数,集合是一组无序数;数列元素可重复,集合元素互异.
5. 通项仅对定义域内成立;代入求值时看清项数,不要下标代错.
【预测一:根据数列的规律写出数列的通项公式】
1. 已知数列的前 4 项为:,则数列的通项公式能为( )
A. B. C. D.
2. 数列中,按此规律,是数列的第_______项.
【预测二:根据数列的通项公式解决问题】
3. 已知数列的通项公式为,则 17 是这个数列的( )
A.第 3 项 B.第 4 项 C.第 5 项 D.第 6 项
4. 已知数列的通项公式为,则中最小项的值为________.
【预测三:根据数列的前n项和公式解决问题】
5. 已知数列的前项和,则的值为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
6. 已知数列的前项和是,且,求数列的通项公式.
【预测四:根据数列的递推关系解决问题】
7. 已知数列满足:,则_________.
8. 已知数列满足:.则数列的通项公式可以是_________.(写出一个符合要求的答案即可)
【预测五:分析数列的规律解决数列实例】
9. 如图是谢宾斯基(Sierpinski)三角形,在所给的四个三角形图案中,着色的小三角形个数构成数列的前 4 项,则的通项公式可以是( )
A. B. C. D.
10. 第二十四届北京冬季奥林匹克运动会开幕式上的主火炬如图一,这是历史上第一座由所有参赛国家和地区的名字汇聚成的大雪花.没有天马行空的点火方式,也没有赫赫炎炎的剧烈燃烧,但却清晰地传递了低碳环保理念,一朵雪花照亮了 “双奥之城” 北京,也将照亮全人类的绿色未来.如图二是瑞典数学家科赫在 1904 年构造的能够描述雪花形状的图案,其作法是从一个正三角形开始,把每条边三等分,然后以各边的中间一段为底边分别向外作正三角形,再去掉底边,…,反复进行这一过程,就得到一个 “雪花” 状的图案.现将图①、图②、图③、… 中的图形依次记为、、、、.已知原正三角形(图二①)的边长为 1,小明为了研究图形的面积,将图二中的第个图的面积记为,并作了如下探究:
边数
从起,每一个比前一个图形多出的三角形的个数
从起,每一个比前一个图形多出的每一个三角形的面积
根据小明的假设与思路,解答下列问题:
(1)填写表格最后一列;
(2)求,并写出与的关系式;
(3)根据(2)得到的递推公式求数列的通项公式,并探究是否存在超过图二①面积2倍的图形.
【答案】、分析、详解】
1.【答案】D
【分析】观察数列:正负交替,首项为 1,后一项是前一项乘以,是等比数列,首项,公比.代入通项公式逐一验证选项.
【详解】方法 1:判断数列是以1为首项,公比是的等比数列,
等比数列通项:;
方法2:验证前几项是否符合:
A:,,错误;B:,,错误;C:,,错误.
故选 D.
2.【答案】14
【分析】全部写成根号形式,观察根号内数字规律:,
根号内: 公差为 4 的等差数列.
【详解】将数列各项统一化为根号形式:,根号内数字构成首项为,公差为的等差数列.
根号内数列通项:,对化简:,令,解得:,答案:
3.【答案】B
【分析】令通项等于 17,解方程求正整数.
【详解】,则,. 因此是数列的第4项,故选B.
4.【答案】
【分析】二次函数开口向上,对称轴,取正整数,比较.
【详解】数列通项对应二次函数,二次项系数,函数图像开口向上,对称轴为.
由于,因此取对称轴邻近的正整数和计算:
,
比较可得,因此数列最小项的值为. 答案:
5.【答案】C
【分析】利用,.
【详解】,,则,
故,选C.
6.【答案】
【分析】本题考查由前项和求数列通项,核心利用关系式.
步骤:①先令求出首项;
②当时,写出,两式相减得到与的递推关系,判断数列为等比数列;
③根据等比数列通项公式写出.
【详解】已知
① 当时:,移项:,得
② 当时:
,即
所以数列是首项,公比的等比数列.
由等比数列通项公式:,
验证时,,满足上式.
综上,数列通项公式:
7.【答案】
【分析】递推式逐项计算,逐项累加:
【详解】方法一:由递推公式逐项计算:,,
,.
方法二:由递推公式逐项累加计算:,,,
. 答案:
8.【答案】示例:(答案不唯一)
【分析】要求,且数列单调递减,构造一个递减数列即可.
【详解】取:
,;,;,满足递减.
其他答案: 也满足.
9.【答案】A
【分析】写出前4项:,是首项为1,公比为3的等比数列.
【详解】,等比数列:.选 A.
10.【答案】(1)表格最后一列:
边数:;多出三角形个数:;多出的每个三角形面积:;
(2),;
(3);不存在超过图①面积2倍的图形.
【分析】本题是科赫雪花曲线的数列问题,核心为等比数列的归纳与累加法求通项.
(1)观察表格数据,边数、新增三角形个数、新增单个三角形面积均为等比数列,归纳写出第项表达式;
(2)正三角形面积公式;是原三角形加上 3 个小正三角形;
(3)递推累加,每次新增小三角形面积构成等比数列;求极限判断面积能否超过.
【详解】(1)补全表格:
① 边数:,首项,公比的等比数列,第项:;
② 从开始,新增三角形个数:,首项,公比的等比数列,第项():
;
③ 新增每个小三角形面积:,首项,公比的等比数列,第项():;
(2)原正三角形边长,;
图②,每条边向外增加一个边长为 1 的小正三角形,一共增加 3 个:
;
图形比新增总面积 = 新增三角形个数 × 单个新增三角形面积,代入上述归纳的表达式进行化简推导:
(3)累加可得数列的通项公式:
;
判断是否存在图形面积超过图①面积2倍:
图①面积的2倍:,
若存在图形面积超过图①面积2倍的图形,列不等式:
移项,得,两边同时除以,整理不等式:
由于指数函数恒成立,因此无实数解,
所以不存在面积超过图①2倍的图形.
【考点2:等差数列】
1.(2020·湖北·真题)在等差数列中,,求的通项公式及前项和.
【考点】等差数列的通项公式及前项和
【答案】通项:;前项和:
【解析】设等差数列首项为,公差为,通项公式为.
根据等差数列通项公式展开已知条件:
,化简得:,
,
联立二元一次方程组:,两式相减得:,解得.
将代入,得.
将首项和公差代入通项公式:.
等差数列前项和公式:
代入得:
.
2. (2019·湖北·真题)是等差数列的前项和,已知,且,求该数列的通项公式.
【考点】等差数列前和性质、数列基本量求解
【答案】
【解析】根据数列前项和核心性质:,
由得,即.
设数列首项为,公差为,则,等差数列前3项和.
代入条件得:,化简得.
联立方程组:,两式相减得,解得,代入得.
代入等差数列通项公式:.
1.等差数列的定义:
从第 2 项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,这个常数叫公差.
(为常数).
2.等差数列的公式:
通项公式:;推广通项:.
前项和公式:,.
3.等差数列的核心性质:
(1)若,则;
(2)成等差数列,则仍成等差数列;
(3)等差中项:成等差数列 ;
1. 是正整数,项数不要算错;通项是,不是.
2. 公差可以是正数、负数、0;为常数列.
3. 是前项和,不是第项;区分与.
4. 使用性质,必须下标和相等,不能写成.
【预测一:基本量计算(已知中 3 个量,求剩余量)】
1. 已知数列为等差数列,若,则其公差为( )
A. B. C. D.
2. 在等差数列中,,,则( )
A. B. C. D.
3. 设等差数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. D.
【预测二:利用等差数列性质求值】
4. 在等差数列中,,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知是等差数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
6. 已知数列为等差数列,为方程的两根,则( )
A. B. C. D.
【预测三:等差中项问题】
7. 若是与的等差中项,则( )
A. B.或 C.或 D.或
【预测四:等差数列的判断】
8. 下列数列不是等差数列的是( )
A. B. C. D.
【预测五:等差数列实际应用题】
9. 在实数和()之间插入 4 个不同的数,这 6 个数恰好构成公差为 的等差数列,则的值为( )
A. B. C. D.
10. 如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中,后人称为 “三角垛”.“三角垛” 的最上层有 1 个球,第二层有 3 个球,第三层有 6 个球,…,设各层球数构成一个数列,则第十一层有( )个球.
A. B. C. D.
【答案、分析、详解】
1.【答案】D
【分析】根据等差数列通项公式,代入已知条件联立方程组,即可求解公差.
【详解】设等差数列的首项为,公差为. 由等差数列通项公式可得:
,解得,本题选D.
2.【答案】C
【分析】利用等差数列通项公式展开已知条件,联立求出首项和公差,再代入通项公式计算.
【详解】由等差数列通项公式得:,解得
由通项公式得:,本题选C.
3.【答案】B
【分析】利用等差数列前项和公式,联立求出首项和公差,再计算.
【详解】由等差数列前项和公式可得:,解得.
由通项公式得:,本题选B.
4.【答案】A
【分析】利用等差数列性质:相邻两项和的差值为固定公差倍数,先求出公差,再推导所求式子的值.
【详解】在等差数列中,任意相邻两项差值为定值.
,代入已知数据:,解得.
同理可得:,代入数值计算:,本题选A.
5.【答案】C
【分析】利用等差数列性质:若,则,结合前项和公式求解.
【详解】在等差数列中,,故.
代入前11项和公式:,本题选C.
6.【答案】B
【分析】结合韦达定理求出两根之和,再利用等差数列中项性质求解中间项.
【详解】已知是方程的两根,由韦达定理得:.
在等差数列中,,故.
代入得:,解得,本题选B.
7.【答案】A
【分析】根据等差中项公式:若为的等差中项,则,列方程求解即可.
【详解】由等差中项定义可得:. 整理方程得:,即.
解得:,本题选A.
8.【答案】D
【分析】等差数列定义:数列中任意相邻两项的差值为固定常数,据此逐一验证.
【详解】A选项:常数列,相邻两项差值为,公差,是等差数列;
B选项:数列公差,是等差数列;C选项:数列公差,是等差数列;
D选项:数列前三项为,,,差值不相等,不满足等差数列定义. 综上,本题选D.
9.【答案】A
【分析】明确6个数构成的等差数列的首项、末项与项数,利用通项公式求解差值.
【详解】由题意可知,6个数构成等差数列,共6项.
首项,末项,公差. 由通项公式:,即.
整理得:,本题选A.
10.【答案】B
【分析】观察数列前几项规律,推导通项公式,代入项数求解.
【详解】由题意得数列前几项:
可得数列通项公式:
当时,,本题选B.
【考点3:等比数列】
1.(2023·湖北·真题)如图所示,某种生物的细胞分裂时,第 1 次由 1 个分裂成 2 个,第 2 次由 2 个分裂成 4 个,第 3 次由 4 个分裂成 8 个,……. 按照这样的规律,1 个细胞第 6 次分裂得到的细胞个数为______.
【考点】等比数列的应用(细胞分裂)
【答案】
【解析】由细胞分裂规律可得,第次分裂后细胞个数的通项公式为.
将代入通项,得.
1. 等比数列的定义:
从第 2 项起,每一项与它前一项的比为同一个常数,这个常数叫公比,数列各项. .
2. 等比数列的公式:
通项公式:,推广:
前项和公式:(1):; (2):(常数列).
3. 等比数列的常用性质:
(1)若,则;
(2)连续片段和性质: 仍成等比数列();
(3)奇数项同号,偶数项同号;各项符号一致;正负交替.
1. 等比数列不能有 0 项,公比;看到直接判定不是等比数列.
2. 求前项和,务必讨论和两种情况,漏讨论极易丢分.
3. 由推等比数列,要额外验证各项不为 0.
4. 性质,只适用于下标和相等,不是项相加.
5. 解方程求公比时,会出现正负两个解,看清题干条件取舍.
【预测一:基本量计算(已知中 3 个量,求剩余量)】
1. 已知各项均为正数的等比数列,若,,则公比( )
A. B. C. D.
2. 已知正项等比数列的前项和为,且,则数列的公比( )
A. B. C. D.
【预测二:利用等比数列性质求值】
3. 在正项等比数列中,,,则公比为( )
A. B. C. D.
4. 已知正项等比数列,若,则( )
A. B. C. D.
5. 已知等比数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. D.
【预测三:等比中项问题】
6. 已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【预测四:等比数列的判断】
7. 下列数列中是等差数列也是等比数列的是( )
A. B. C. D.
【预测五:等比数列实际应用题】
8. 如图,为半圆的直径,为圆心,且.若以为直径作半圆记为,取中点,以为直径作半圆记为,再取中点,以为直径作半圆记为,这样的过程连续4次,求阴影部分的面积.
【答案、分析、详解】
1.【答案】
【分析】由等比数列通项公式:,把全部用首项和公比表示,得到方程组,消去求解;注意条件:数列各项均为正数,因此,舍去负根.
【详解】根据等比数列通项公式,将题干条件转化为关于和的方程组:
利用平方差公式因式分解可得,
由于数列各项均为正数,故,
则,将两式相除消去:
约去公共因式并化简分数,可得:
等式交叉相乘去分母:,整理为标准一元二次方程形式:
对一元二次方程进行因式分解:,解得: 或 .
分情况检验:
若,代入,得,符合各项为正;
若,代入,得,与 “各项均为正数” 矛盾,舍去.
所以公比,选.
2.【答案】C
【分析】等比求和公式,代入比例式求解.
【详解】由等比数列前项和公式:,已知,代入得:
约去,化简得:,交叉相乘计算:,即.
因数列为正项等比数列,,故.
3.【答案】A
【分析】利用等比数列性质,结合正项数列求出,再用列方程求.
【详解】是正项等比数列,由等比数列性质可得:.
因数列为正项数列,各项均大于0,故.
又,且,代入得:,整理得:.
正项等比数列公比,故.
4.【答案】B
【分析】等比数列性质:,.
【详解】由等比数列性质:若,则.
故,数列为正项数列,因此. 同理.
代入计算得:.
5.【答案】A
【分析】等比数列片段和性质:成等比数列.
【详解】根据等比数列片段和性质:等比数列中,仍成等比数列.
因此成等比数列.
已知,则.
由等比中项公式得:,代入数值:
计算得:,解得. 故.
6.【答案】D
【分析】等比中项性质:若成等比,则.
【详解】由等比中项性质可知,若成等比数列,则:
解得:.
7.【答案】C
【分析】非零常数列,既是等差(公差 0),又是等比(公比 1).
【详解】A选项:,相邻项差值不固定、比值固定,不是等差数列;
B选项:,是等差数列,但相邻项比值不固定,不是等比数列;
C选项:常数列,满足(等差,公差为0),(等比,公比为1),既是等差数列也是等比数列;
D选项:,相邻项差值、比值均不固定,既不是等差数列也不是等比数列.
8.【答案】
【分析】阴影面积为大半圆面积减去所作小半圆面积;小半圆半径构成等比数列,小半圆面积构成等比数列,利用等比数列求和公式计算总面积,进而求出阴影面积.
【详解】已知大圆直径,半径,大半圆面积:.
依次所作小半圆的半径为:,小半圆半径构成等比数列.
小半圆面积公式为,代入得各小半圆面积:
,,,,
小半圆面积构成首项,公比的等比数列.
由等比数列求和公式得所有小半圆总面积:.
因此阴影部分面积:.
【考点4:等差数列与等比数列的综合应用】
1.(2024·湖北·真题)已知数列为等比数列,且,.
(1)求的通项公式及其前项和;
(2)在与之间插入个数,使得这个数组成一个公差为的等差数列.
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)当时,在数列中是否存在项成等比数列?若存在,求出这样的项;若不存在,请说明理由.
【考点】等比数列通项与求和、等差数列公差证明、等比中项存在性分析
【答案】(1) ,;
(2)(ⅰ) 证明见解析;(ⅱ) 不存在满足条件的三项.
【解析】(1) 设等比数列公比为,
,通项:.
等比求和:.
(2)(ⅰ) ,
与间插个数,共项等差数列,首项,末项,项数.
等差数列末项公式:,,
,,得证.
(ⅱ) 假设成等比,则,且.
代入:,化简:,
由,,约去得:.
故.
联立,即是方程两根,,,
与 “3 项” 含义(互不相同三项)矛盾,故不存在.
2.(2023·湖北·真题)已知是等差数列,是等比数列,且,,.
(1)求的通项公式;
(2)记的前项和为. 从①②两个条件中选取一个作为已知条件,判断是否存在正整数,使得,且. 若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
①;②.(若选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分)
【考点】等比数列通项、等差数列前项和单调性
【答案】(1) ;(2)选①:存在,;选②:不存在.
【解析】(1) 设公比,
,两式相除:,
,通项.
.
(2) 条件①:;.
等差:,作差:,,
.
;.
,解得,
存在正整数,使得,且.
条件②:,,
,,.
;,
,此不等式组无解.
故,不存在正整数,使得,且.
3.(2022·湖北·真题)已知等比数列的前项和为,且、、成等差数列,.
(1)求的通项公式;
(2)是否存在正整数,使得?若存在,求出的最小值;若不存在,请说明理由.
【考点】等比数列求和、等差中项、不等式求最小正整数
【答案】(1) ;(2) 存在,最小值为.
【解析】(1) 设公比,等差.
,,,
,约去,得
,,所以.
,
代入:,
通项公式为.
(2) 求和.
要求.
只有奇数时,不等式变为.
,故最小正整数.
1. 等差数列
通项:;变形
前项和:
性质:若,则;仍等差
2. 等比数列
通项:;变形
前项和:时,;时,
性质:若,则;仍等比()
3. 综合题型核心思路
已知 2 个条件,列方程组求首项、公差(公比),再求通项 / 前项和
分清:项的关系用通项;求和用公式
实际应用题:先判断等差(增量固定)还是等比(倍率固定)
1. 等比单独讨论,直接套分式求和公式会出错;,数列各项不能为 0
2. 下标是正整数,;不要把当成实数计算
3. 等差性质是加,等比性质是乘,不要记混
4. 是前项和,只适用于,要单独验证
5. 解方程求时,常得到正负两个解,看清题意取舍
6. 应用题单位、年份 / 次数不要数错,分清是第项还是前项总和
1. 已知为等差数列,为等比数列,,,,则( )
A.4 B.7 C.8 D.15
2. 在等比数列中,成等差数列,则( )
A. B. C. D.
3. 设等差数列的前项和为,且公差不为,若构成等比数列,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知等差数列的公差,前项和为.
(1)若成等比数列,求;
(2)在(1)的条件下,若,求.
5. 已知等差数列中,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若等比数列满足,求的前项和.
6. 如图中的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形.图①是一个边长为 1 的实心正三角形,分别连接这个正三角形三边的中点,并去掉中间的小正三角形得到图②,对图②中的每个实心小正三角形重复以上操作得到图③,再对图③中的每个实心小正三角形重复以上操作得到图④,…,依此类推得到第个图形.
(1)在第个图形中,记实心小正三角形的个数为,每个实心小正三角形的边长为.补全下列表格,并直接写出数列和的通项公式(不需证明);
1
2
3
4
…
1
3
27
…
1
…
(2)若记为第个图形中所有实心小正三角形的周长之和.
(i)证明:当时,;
(ii)求数列的前项和.
【答案、分析、详解】
1.【答案】B
【分析】设等差数列公差为,等比数列公比为,根据已知条件列方程组,求出,再求.
【详解】设等差数列公差为,等比数列公比为.
由数列通项公式可得:.
根据题意列方程组:,化简得:,解得
因此等差数列第四项:.
2.【答案】C
【分析】等差数列性质,全部用代换,解;化简目标式子.
【详解】已知成等差数列,由等差数列性质得:
等式两边同时除以2,化简得:.
由等比数列通项公式,,代入上式:
,两边约去得:.
因式分解得:,解得或.
化简所求式子:
当时:;当时:.
3.【答案】C
【分析】等差数列求出;利用等比中项列方程求公差.
【详解】由等差数列前项和性质:.
已知,故,解得.
设等差数列公差为,则:
因成等比数列,由等比中项得:.
代入列式:,展开两边:
整理化简:,因,故.
因此:.
4.【答案】(1)或;(2)
【分析】(1)写出,利用等比中项列方程;(2)取,代入等差数列求和公式.
【详解】(1) 已知,则.
因成等比数列,由等比中项得:,代入得:
整理方程:,因式分解:,解得:或.
(2) 由,得.
代入等差数列前项和公式:.
5.【答案】(1);(2)
【分析】(1)先求公差,写通项;(2)求出得到公比,套等比求和公式.
【详解】(1) 已知,由等差数列通项公式得:
,解得公差.
故数列通项公式:.
(2) 由(1)得,故,,
则等比数列公比.
代入等比数列前项和公式得:.
6.【答案】(1)表格:,;通项公式:,.
(2)(i) 证明见详解;(ii) .
【分析】本题为谢尔宾斯基三角形背景下的数列综合题,考查等比数列通项、等比数列求和、不等式放缩证明.
第 (1) 问:观察图形,实心三角形个数每一轮变为原来 3 倍,边长每一轮变为原来,得到两个等比数列;
第 (2) 问:单个正三角形周长,总周长,求出也是等比数列;
(i) 求出表达式,代入验证不等式;(ii) 使用等比数列前项和公式求和.
【详解】(1) 补全表格,求通项
观察图形::,;:,;:,;
:,. 表格填入:,.
是首项,公比的等比数列:;
是首项,公比的等比数列:.
(2) 求
由题意,第个图形中共有个实心小正三角形,每个小三角形的边长为,故总周长之和:
(i) 证明:当时,
当时,代入得:
是首项,公比的递增等比数列,当时,.得证.
(ii) 求前项和
是以为首项、为公比的等比数列.由等比数列前项和公式:
.
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