专题04 等差、等比数列的判定与证明(专项训练)高二数学人教A版选择性必修第二册
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内容正文:
专题04等差、等比数列的判定与证明
常考题型·精准突破
考点一 等差数列的判断与证明
题型1 定义法判断数列为等差数列 (重)(高频)
题型2 等差中项法判断数列为等差数列
题型3 通项公式法判断数列为等差数列
题型4 前n项和公式法判断数列为等差数列
题型5 证明数列为等差数列 (难)
考点二 等比数列的判断与证明
题型6 定义法判断数列为等比数列(重)(高频)
题型7 等比中项法判断数列为等比数列
题型8 证明数列为等比数列(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 等差数列的判断与证明
◆题型1定义法判断数列为等差数列
1.(25-26高一下·上海闵行·期中)已知为公差不为0的等差数列,则下列各式所确定的数列不可能是等差数列的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等差数列的定义判断.
【详解】假设,其中为常数
对于A:
则为常数,所以是等差数列;
对于B:
则为常数,所以是等差数列;
对于C:
则,该式随变化,不是常数,所以不可能是等差数列;
对于D:当时,为常数列,是等差数列,所以可能是等差数列.
2.(多选)(25-26高二上·安徽滁州·阶段检测)若数列是等差数列,公差为,则下列对数列的判断正确的有( )
A.若,则数列是等差数列
B.若,则数列是等差数列
C.若,则数列是公差为的等差数列
D.若,则数列是公差为的等差数列
【答案】ABD
【分析】利用等差数列的定义逐项判断.
【详解】选项A,若,则,为常数,
所以数列是等差数列,故A正确;
选项B,若,则,为常数,
所以数列是等差数列,故B正确;
选项C,若,则,
,
数列是公差为的等差数列,故C不正确
选项D,若,则,
,
数列是公差为的等差数列,故D正确.
故选:ABD
3.(多选)(24-25高二下·广西北海·期末)已知数列是等差数列,则下列一定是等差数列的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】利用等差数列的定义可判断AC选项,取,可判断BD选项.
【详解】设等差数列的公差为,则,
所以是等差数列,故A正确;
,
所以是等差数列,故C正确;
若,则,,,,
所以,,,所以,故不是等差数列,故B错误;
若,,,,所以,故不是等差数列,故D错误.
故选:AC.
4.(24-25高三上·山西长治·阶段检测)已知数列与是两个不同的数列.
(1)设数列为单调递增数列,为单调递减数列,记集合,求集合中元素个数的最大值;
(2)若为等差数列,且不是常数列,,判断是否为等差数列.
【答案】(1)1
(2)不是
【分析】(1)从散点图的角度即可判断;
(2)结合等差数列的定义即可判断.
【详解】(1)因为为递增数列,所以体现在散点图上,是呈上升趋势,
为递减数列,所以体现在散点图上,是呈下降趋势,两者至多一个交点,
所以集合中元素个数的最大值为1.
(2)设的公差为,不等于0,
所以显然不是一个定值,
所以不是等差数列.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的前项和为,且.
(1)判断数列是否为等差数列,并说明理由;
(2)若在数列中,,且,则判断数列是否为等差数列,并说明理由.
【答案】(1)是,理由如下:
当时,,
当时,得,
则,
化简得,
当时,成立.
综上所述,数列的通项公式为,
当时,,故数列为等差数列.
(2)是,理由如下:
因为,且,
所以,
当时,,故数列为等差数列.
【分析】(1)利用,求得数列的通项公式,进而可得结论;
(2)利用(1)的结论可求得,可得结论.
【详解】(1)略
(2)略
◆题型2 等差中项法判断数列为等差数列
6.(2026·江苏泰州·模拟预测)“”是“数列为等差数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【详解】必要性验证:若数列为等差数列,根据等差中项的性质:对任意,若,则,
令,可得,故必要性成立;
充分性验证:若仅满足,无法推出数列为等差数列,
例如构造数列:,此时,,满足,但该数列相邻项差值不恒定,不是等差数列,故充分性不成立,
因此该条件是数列为等差数列的必要不充分条件.
7.“”是“数列为等差数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【分析】根据等差数列的性质结合充分条件与必要条件的证明即可得出答案.
【详解】如果数列是等差数列,根据等差中项的扩展可得一定有,
反之成立,不一定有数列是等差数列,
故选:B.
8.在数列中,若,,,则数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用等差中项可得为等差数列,即得结论.
【详解】因为,
所以,又,,
所以数列是等差数列,公差,
所以,
所以.
故选:A.
9.(判断题)若是等差数列,则对任意都有;( )
【答案】正确
【分析】利用通项公式进行分析即可得;
【详解】因为,所以,
又,
所以,故说法正确;
故答案为:正确
10.(25-26高二下·全国·课堂例题)若数列中,是和的等差中项,那么数列是等差数列吗?为什么?
【答案】是,理由如下:
因为是和的等差中项,所以成等差数列,
故,由等差数列的定义知数列是等差数列.
【分析】由等差数列定义及性质理解辨析即可.
【详解】是,理由略.
◆题型3 通项公式法判断数列为等差数列
11.(23-24高二下·海南·期中)下列数列的通项公式中,能得到为等差数列的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据等差数列的定义即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A,不为常数,故A错误,
对于B,为常数,故B正确,
对于C, 不为常数,故C错误,
对于D,不为常数,故D错误,
故选:B
12.(多选)(24-25高二上·新疆·阶段检测)已知下列数列的通项公式,其中是等差数列的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】利用等差数列的定义逐项判断即可.
【详解】对于A,当时,,所以是公差为0的等差数列,故A正确;
对于B,当时,,所以是公差为5的等差数列,故B正确;
对于C,当时,,,
所以是公差为的等差数列,故C正确;
对于D,当时,,所以不是等差数列,故D不正确.
故选:ABC.
13.(多选)(23-24高二下·安徽安庆·阶段检测)在下列四个式子确定数列是等差数列的条件是( )
A.(k,b为常数,) B.(d为常数,)
C. D.的前n项和
【答案】ACD
【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列.
【详解】(k,b为常数,)的关系式符合一次函数的形式,
所以是等差数列,故A正确;
(d为常数,)不符合从第二项起,相邻项的差为同一个常数,故B错误;
,对于数列符合等差中项的形式,
所以是等差数列,故C正确;
的前n项和,符合,
所以为等差数列,故D错误.
故选:ACD.
14.(26-27高二上·全国·课后作业)给出下列各数列的通项公式,其中数列为等差数列的有________.(填序号)
①;②;③.
【答案】①
【详解】①中,是关于的一次函数,且,所以数列是公差为的等差数列;
②中,当时,,当时,,当时,,,所以不是等差数列;
③中,为关于的二次函数, ,,,,故不是等差数列.
15.(24-25高二上·全国·课前预习)判断下列数列是否为等差数列:
(1);
(2)
【答案】(1)是等差数列
(2)不是等差数列
【分析】(1)根据等差数列的定义判断;
(2)根据等差数列的定义判断.
【详解】(1)当时,,
所以这个数列是等差数列.
(2)由通项公式,知,,.
,所以该数列不是等差数列.
◆题型4前n项和公式法判断数列为等差数列
16.(24-25高二下·北京·阶段检测)已知数列的前n项和,则是( )
A.公差为4的等差数列 B.公差为2的等差数列
C.公比为2的等比数列 D.公比为3的等比数列
【答案】A
【分析】利用的关系先确定通项公式,结合等差数列与等比数列的定义判定即可.
【详解】当时,,
当时,,作差得,
显然时,也满足上式,故,
显然,由等差数列与等比数列的定义知A正确,B、C、D错误.
故选:A
17.(23-24高三上·安徽·阶段检测)已知数列的前项和(为常数,且),则“是等差数列”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据等差数列的定义及充分条件与必要条件定义判断即可.
【详解】若是等差数列,设其公差为,则,
所以,
若,则,
当时,,当时,,此时也满足,
所以,于是有是等差数列,
所以“是等差数列”是“”的充要条件.
故选:A
18.(25-26高二上·上海·阶段检测)已知等差数列前项和为,则______.
【答案】
【分析】结合等差数列前项和的性质建立方程,求解参数即可.
【详解】因为,所以,
若为等差数列前项和,则,解得.
故答案为:
19.(26-27高二上·全国·课后作业)已知数列的前项和为.
(1)若,则是等差数列吗?
(2)若,则是等差数列吗?
【答案】(1)是
(2)不是
【解析】略
◆题型5 证明数列为等差数列
20.已知数列和满足,且.
(1)当时,求数列的通项公式;
(2)若,求证:数列是等差数列.
【答案】(1)
(2)
因为,所以,
则,
两式相减,得,
所以,即,
当时,,
所以公差,
所以是以为首项,为公差的等差数列.
【分析】(1)根据以及题干,代入计算即可;
(2)代入可知,然后根据等差中项进行判断即可.
【详解】(1)当时,,
由题意得,
所以的通项公式为.
(2)略
21.(25-26高二上·天津蓟州·阶段检测)已知数列满足:,.
(1)数列是否为等差数列?请说明理由;
(2)求;
(3)判断是不是数列中的项,若是数列中的项是第几项,若不是说明理由.
【答案】(1)
数列是等差数列,理由:
因为数列满足:,,所以.
所以,所以数列是等差数列.
(2)
(3)
若是数列中的项,则是数列中的项,
令,则,解得.
所以是数列中的第5项.
【分析】(1)将原等式进行变形,根据等差数列的定义判断即可.
(2)根据(1)中的数列是等差数列先求出其通项公式,进而可求得结果.
(3)若是数列中的项,则是数列中的项,然后代入数列的通项公式中求出即可.
【详解】(1)略
(2)由(1)知数列是等差数列,首项为,公差为3,
所以,所以.
所以.
(3)略
22.(24-25高二上·江苏南通·期中)已知等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,,若,,成等差数列,求并证明为等差数列.
【答案】(1)
(2)或,证明:由,,
可得.
所以.
因为,,成等差数列,则.
.
.
.
故:.解得或;
当时,.
,为常数;
当时,,为常数;
所以或,为等差数列.
【分析】(1)根据已知条件求出和,从而得到的通项公式.
(2)求出后代入表达式,再根据,,成等差数列求出,最后通过计算是否为常数来证明为等差数列.
【详解】(1)已知,根据等差数列通项公式可得.
又因为,根据等差数列前项和公式,
可得,即.
联立方程组,可得,即.
将代入,可得.
所以数列的通项公式为.
(2)略
23.(26-27高二上·全国·课堂例题)已知数列的前n项和为,数列的前n项积为,且满足.求证:为等差数列;
【答案】
当时,,解得或,
又,所以,故,
由,可得,所以,
当时,.
所以,即,
所以,即,
所以是以为首项,1为公差的等差数列.
【分析】根据所给递推公式及前项和、积的定义化简,由等差数列定义可得证;
【详解】略
24.(25-26高二下·江西宜春·期末)已知数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)求证:数列是等差数列.
【答案】(1);
(2)
由(1)知,,当时,,
因此.
所以数列是一个以2为公差的等差数列.
【分析】(1)根据给定的条件,利用前n项和求出通项作答.
(2)由(1)的结论,结合等差数列定义判断作答.
【详解】(1)由,,得当时,,
于是,
而当时,亦满足上式,
所以数列的通项公式为.
(2)略
25.已知数列满足,证明:数列为等差数列.
【答案】证明:
依题意,,
以替换得,
两式相减并整理的,
由于,所以,
所以数列为等差数列.
【分析】根据等差中项的知识证得数列为等差数列.
【详解】略.
26.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列满足,记.求证:数列是等差数列.
【答案】(定义法),
所以数列是首项为,公差为的等差数列.
(等差中项法),,
,
所以,
所以, 所以数列是首项为,公差为的等差数列.
【分析】利用等差数列的定义或等差中项的知识来证得数列是等差数列.
【详解】略
考点二 等比数列的判断与证明
◆题型6 定义法判断数列为等比数列
27.(26-27高二上·全国·课后作业)已知项数相同的等比数列,,公比分别为,给出下列数列:①;②;③;④;⑤.其中一定是等比数列的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据等比数列的定义判断即可.
【详解】解:①中,(常数),所以数列是等比数列;
②中,(常数),所以数列是等比数列;
③中,不妨设,则数列为,因为,所以数列不一定是等比数列;
④中,数列的项可能为0,故不一定是等比数列;
⑤中,(常数),所以数列是等比数列.
故①②⑤是等比数列.
28.(24-25高二下·辽宁抚顺·期末)“为等比数列”是“为等比数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】由等比数列定义逐一分析充分性和必要性即可得解.
【详解】若为等比数列,则,
所以,即一定是等比数列,故必要性成立;
若为等比数列,则,
所以,即不一定是等比数列,故充分性不成立.
故“为等比数列”是“为等比数列”的必要不充分条件.
故选:B
29.(多选)(25-26高二上·安徽·期末)已知数列是等比数列,则下列说法一定正确的是( )
A.数列是等比数列
B.数列是等比数列
C.数列是等比数列
D.数列是等差数列
【答案】AB
【分析】设等比数列的公比为,然后利用等比数列和等差数列概念逐项判断,即可求解.
【详解】设等比数列的公比为,是等比数列,,,故A正确;
因为,所以数列是等比数列,故B正确;
设,则,,,
此时数列不是等比数列,故C错误;
不为常数,故D错误.
故选:AB.
30.(多选)设是等比数列,则( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C.是等比数列 D.是等比数列
【答案】AC
【分析】利用等比数列定义可判断A、C、,令,可判断B,取可判断D.
【详解】因为是等比数列,所以设其公比为,即.
因为,所以是等比数列,所以A选项正确;
因为,所以是等比数列,所以C选项正确;
当时,,所以此时不是等比数列,所以B选项错误;
不妨取等比数列为,则,此时不是等比数列,所以D选项错误.
故选:AC
31.(多选)(25-26高二下·安徽滁州·期中)设等比数列的公比为,则下列结论不正确的是( )
A.数列是公比为的等比数列
B.数列是公比为的等比数列
C.数列是公比为的等比数列
D.数列是公比为的等比数列
【答案】ABC
【详解】由题意可得,
对于数列,可知,所以选项A错误;
对于数列,当时,,此时不符合题意,所以B错误;
对于数列,可知当时, ,此时不符合题意,所以C错误;
对于数列,可知,所以D正确.
◆题型7 等比中项法判断数列为等比数列
32.已知数列,则“”是“为等比数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据等比数列的性质进行充分性与必要性判断即可.
【详解】若为等比数列,则一定成立;若,则不一定为等比数列,比如
所以“”是“为等比数列”的必要不充分条件.
故选:B.
33.(2024·重庆·模拟预测)设且,命题甲:为等比数列;命题乙:;则命题甲是命题乙的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【分析】根据题意,由等比数列的定义结合等比中项的公式代入计算,即可判断.
【详解】若为等比数列,则满足,即,
所以,故充分性不成立,
当时,数列满足,但此时为等比数列不成立,
故必要性不成立,
所以为等比数列是的既不充分也不必要条件.
故选:D
34.设是各项不为0的无穷数列,“”是“为等比数列”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据等比数列的定义可以判断“”是“为等比数列”的充分必要条件,即可选出结果.
【详解】解:由题知是各项不为0,
若,
则,
故为等比数列;
若为等比数列,
则有,
即;
综上“”是“为等比数列”的充分必要条件.
故选:C
◆题型8 证明数列为等比数列
35.(25-26高二上·云南·期末)已知为数列的前项和,且().证明数列为等比数列;
【答案】
当时,,得,所以,
由()①,
得 ②,
②①,得,
所以,即,
所以,即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列.
【分析】由已知可得,再由等比数列的定义,即可证明.
【详解】略
36.已知数列满足,.证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
【答案】证明见解析,
【分析】根据定义法证明数列为等比数列,依据等比数列通项公式求解目标数列通项公式.
【详解】已知,变形得,
由,可得,
所以是以1为首项,以4为公比的等比数列.
则,解得.
37.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的首项,且满足.设,求证:数列为等比数列;
【答案】证明:
因为,所以.
由题意,数列满足,
可得,
所以,
又,所以,
则为常数,
所以数列是首项为,公比为的等比数列.
【分析】化简已知条件,根据等比数列的定义即可证明结果;
【详解】略.
38.设数列的前n项和为,已知.证明:数列为等比数列.
【答案】
当时,,又,所以,,
由,得,,
两式相减得,
即,
所以,
又,则,,
所以数列是首项为2,公比为2的等比数列.
【分析】根据的关系结合等比数列的定义即可得证.
【详解】略
39.(2025高二上·湖南长沙·专题练习)数列的前n项和记为,已知,(),求证:数列是等比数列;
【答案】
∵,,
∴.
即,∴,而,
故是以2为公比的等比数列.
【分析】由化简已知条件,得到,从而证得数列是等比数列.
【详解】略
综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高二上·江苏泰州·期末)已知是等比数列,则下列数列一定是等比数列的为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用特例判断A、B、D,再由等比数列的定义及性质判断C.
【详解】若的公比为,此时、均是常数数列且为0,但不是等比数列,B、D错,
若的公比为,此时是常数数列且为0,不是等比数列,A错,
若的公比为,,且,
则是首项为,公比为的等比数列,C对.
故选:C
2.(25-26高二上·江苏镇江·期中)设是等比数列,有下列四个命题:
①是等比数列; ②是等比数列;
③是等比数列; ④是等比数列.
其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】利用等比数列的定义判断即可.
【详解】设等比数列的公比为,则,
∵,∴是等比数列,①正确;
∵,∴是等比数列,②正确;
∵,∴是等比数列,③正确;
∵,∴是等比数列,④正确.
故选:D.
3.(多选)设是无穷数列,,则下列给出的四个判断中,正确的有( )
A.若是等差数列,则是等差数列
B.若是等差数列,则是等差数列
C.若是等差数列,则是等差数列
D.若是等差数列,则是等差数列
【答案】ACD
【分析】根据等差数列的定义对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,若是等差数列,设公差为,
则为常数,
所以是等差数列,A选项正确.
C选项,若是等差数列,设公差为,
则为常数,
所以是等差数列,C选项正确.
BD选项,若是等差数列,设公差为,
则为常数,
所以的奇数项成等差数列、偶数项也成等差数列,所以B错误,D正确.
故选:ACD
4.(多选)已知数列均为无穷等差数列,则下列说法正确的是( )
A.数列是等差数列
B.数列是等差数列
C.是等差数列
D.若,则为等差数列
【答案】ACD
【分析】根据等差数列的定义对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】∵为等差数列,设公差为,∴.
∵为等差数列,设公差为,∴.
对于A,,是常数,A选项正确.
对于B,,不是常数,B选项错误.
对于C,,是常数,C选项正确.
对于D,,是常数,D选项正确.
故选:ACD
5.(多选)设数列的前项和为,则下列能判断数列是等差数列的是( )
A. B. C. D..
【答案】AB
【分析】对各个选项,利用求出数列的通项,再借助通项判断等差数列作答.
【详解】对于A,当时,,而满足上式,
则,数列是常数数列,是等差数列,A是;
对于B,当时,,而满足上式,
则有,数列的通项是n的一次整式,是等差数列,B是;
对于C,当时,,而不满足上式,
则,显然,数列不是等差数列,C不是;
对于D,当时,,而不满足上式,
则,显然,数列的不是等差数列,D不是.
故选:AB
6.(多选)(25-26高二上·江苏常州·期末)已知数列,下列说法正确的有( )
A.若为等差数列,则为等比数列
B.若,则为等差数列
C.若为等比数列,则为等比数列
D.若为正项等比数列,则为等差数列
【答案】AD
【分析】由题设结合等比,等差数列定义可判断选项正误.
【详解】对于A,为等差数列,即,则,且,
则数列为等比数列,故A正确;
对于B ,,化简可得,即,
当时,数列为常数列,各项都是零,
当时,数列为等比数列,故B错误;
对于C,为等比数列,当公比时,恒有,此时数列不是等比数列,故C不正确;
对于D,为正项等比数列,即,
所以,所以数列为等差数列,故D正确.
7.(多选)(25-26高二上·江苏镇江·期末)设数列是等比数列,下列说法正确的有( )
A.是等比数列 B.是等差数列
C.是等比数列 D.是等比数列
【答案】ABD
【分析】通过设等比数列的首项与公比,分别推导每个选项对应数列的通项,利用定义判断其是否为等比或等差数列.
【详解】设等比数列的首项为,公比为,则.
,,为非零常数,
故是等比数列,A选项正确.
,,为常数,
故是等差数列,B选项正确.
,,指数随变化而变化,不一定是常数,
故不一定是等比数列,C选项错误.
,,为非零常数,
故是等比数列,D选项正确.
故选:ABD
8.(多选)(25-26高二上·甘肃陇南·阶段检测)在数列中,若,则下列结论正确的是( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C.是等差数列 D.是等差数列
【答案】ABD
【分析】利用等比数列和等差数列的定义逐项判断即可.
【详解】对于A,因为,所以是等比数列,故A正确;
对于B,因为,所以是等比数列,故B正确;
对于C,因为不为常数,所以不是等差数列,故C错误;
对于D,因为,
所以是等差数列,故D正确.
故选:ABD.
9.已知数列是等差数列,则下列数列中必为等差数列的序号是____________
① ② ③ ④
【答案】① ② ③
【分析】根据等差数列的通项公式及单调性判断各项是否等差数列即可.
【详解】令的公差为,则,
,即是首项为,公差为的等差数列;
,即是首项为,公差为的等差数列;
,即是首项为,公差为的等差数列;
若,则先递减,后递增,不可能为等差数列.
故答案为:① ② ③
10.已知数列的前n项和为,若,.记判断是否为等差数列,若是,给出证明;若不是,请说明理由.
【答案】
因为,
当时,,又因为,所以
当时,因为,
由,得①,
所以②,
所以①-②得:,,
所以,,,
但
所以不是等差数列.
【分析】根据的关系作差可得,,即可作差,结合等差数列的定义求解.
【详解】略
11.为数列的前n项和,
(1)求及;
(2)判断这个数列是否是等差数列.
【答案】(1),
(2)是等差数列
【分析】(1)根据和的关系即可解答.
(2)根据等差数列的定义即可判断.
【详解】(1)
当时,;
当时,;
经验证当时上式成立,
所以.
(2)由,得,
所以(常数)
所以数列是等差数列.
12.(25-26高二上·广东广州·期末)已知数列的首项,且满足().
(1)求证:数列为等差数列;
【答案】(1)
证明:已知,两边同时除以,得:,
令,则上式可写为:,则是公差为的等差数列,
首项,因此,数列是首项为,公差为的等差数列.
【详解】(1)略
13.(25-26高二上·陕西商洛·期末)已知数列中,,.
(1)证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
【答案】(1)
由得,
所以,
所以数列是以1为首项,以3为公差的等差数列,
所以
;
【详解】(1)略
14.(25-26高二下·全国·课后作业)已知数列满足,且.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的通项公式;
【答案】(1)
证明:由,两边同时除以:
得,所以
又,故数列是以1为首项,2为公差的等差数列.
(2)
【分析】(1)利用递推关系证明等差数列即可;
(2)利用等差数列通项公式求解即可;
【详解】(1)略
(2)由(1)可知:,
故.
15.(2025·江苏南通·模拟预测)已知数列的各项均为正数,前n项和为,且,.
(1)证明:是等差数列;
【答案】(1)在正项数列中,,
则,所以是等差数列.
【分析】(1)根据给定条件,利用及等差数列定义推理得证.
【详解】(1)略
16.(25-26高三·全国·一轮复习)已知数列的前n项和为,若,证明:数列为等比数列.
【答案】
由可得时,,
,则;
当时,,
即,故,
又因为,
所以,故是等比数列;
所以,
所以,即为等差数列,首项为,公差为,
所以,即,
所以,则,
又,
所以数列是首项为,公比为2的等比数列.
【分析】根据数列递推式可得当时,,结合等比数列定义知是等比数列,得,进而证得为等差数列并求得的表达式,从而得的表达式,利用等比数列定义即可证明结论.
【详解】略
17.在数列中,,.
(1)证明:为等比数列.
【答案】(1)证明:
因为,所以,
因为,所以,
则,
则是以1为首项,4为公比的等比数列.
【详解】(1)略;
18.已知数列满足:,.
(1)求证:为等比数列;
(2)求的通项公式.
【答案】(1)
证明:已知递推公式,两边同时加上3,
得:,
因为,
所以,
又,
所以数列是以为首项、以2为公比的等比数列.
(2)
【分析】(1)由题意转化条件得,结合即可得证;
(2)由题意可得,进而可得.
【详解】(1)略
(2)由(1),则.
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专题04等差、等比数列的判定与证明
常考题型·精准突破
考点一 等差数列的判断与证明
题型1 定义法判断数列为等差数列 (重)(高频)
题型2 等差中项法判断数列为等差数列
题型3 通项公式法判断数列为等差数列
题型4 前n项和公式法判断数列为等差数列
题型5 证明数列为等差数列 (难)
考点二 等比数列的判断与证明
题型6 定义法判断数列为等比数列(重)(高频)
题型7 等比中项法判断数列为等比数列
题型8 证明数列为等比数列(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 等差数列的判断与证明
◆题型1定义法判断数列为等差数列
1.(25-26高一下·上海闵行·期中)已知为公差不为0的等差数列,则下列各式所确定的数列不可能是等差数列的是( )
A. B. C. D.
2.(多选)(25-26高二上·安徽滁州·阶段检测)若数列是等差数列,公差为,则下列对数列的判断正确的有( )
A.若,则数列是等差数列
B.若,则数列是等差数列
C.若,则数列是公差为的等差数列
D.若,则数列是公差为的等差数列
3.(多选)(24-25高二下·广西北海·期末)已知数列是等差数列,则下列一定是等差数列的是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·山西长治·阶段检测)已知数列与是两个不同的数列.
(1)设数列为单调递增数列,为单调递减数列,记集合,求集合中元素个数的最大值;
(2)若为等差数列,且不是常数列,,判断是否为等差数列.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的前项和为,且.
(1)判断数列是否为等差数列,并说明理由;
(2)若在数列中,,且,则判断数列是否为等差数列,并说明理由.
◆题型2 等差中项法判断数列为等差数列
6.(2026·江苏泰州·模拟预测)“”是“数列为等差数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
7.“”是“数列为等差数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
8.在数列中,若,,,则数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
9.(判断题)若是等差数列,则对任意都有;( )
10.(25-26高二下·全国·课堂例题)若数列中,是和的等差中项,那么数列是等差数列吗?为什么?
◆题型3 通项公式法判断数列为等差数列
11.(23-24高二下·海南·期中)下列数列的通项公式中,能得到为等差数列的是( )
A. B.
C. D.
12.(多选)(24-25高二上·新疆·阶段检测)已知下列数列的通项公式,其中是等差数列的是( )
A. B.
C. D.
13.(多选)(23-24高二下·安徽安庆·阶段检测)在下列四个式子确定数列是等差数列的条件是( )
A.(k,b为常数,) B.(d为常数,)
C. D.的前n项和
14.(26-27高二上·全国·课后作业)给出下列各数列的通项公式,其中数列为等差数列的有________.(填序号)
①;②;③.
15.(24-25高二上·全国·课前预习)判断下列数列是否为等差数列:
(1);
(2)
◆题型4前n项和公式法判断数列为等差数列
16.(24-25高二下·北京·阶段检测)已知数列的前n项和,则是( )
A.公差为4的等差数列 B.公差为2的等差数列
C.公比为2的等比数列 D.公比为3的等比数列
17.(23-24高三上·安徽·阶段检测)已知数列的前项和(为常数,且),则“是等差数列”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
18.(25-26高二上·上海·阶段检测)已知等差数列前项和为,则______.
19.(26-27高二上·全国·课后作业)已知数列的前项和为.
(1)若,则是等差数列吗?
(2)若,则是等差数列吗?
◆题型5 证明数列为等差数列
20.已知数列和满足,且.
(1)当时,求数列的通项公式;
(2)若,求证:数列是等差数列.
21.(25-26高二上·天津蓟州·阶段检测)已知数列满足:,.
(1)数列是否为等差数列?请说明理由;
(2)求;
(3)判断是不是数列中的项,若是数列中的项是第几项,若不是说明理由.
22.(24-25高二上·江苏南通·期中)已知等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,,若,,成等差数列,求并证明为等差数列.
23.(26-27高二上·全国·课堂例题)已知数列的前n项和为,数列的前n项积为,且满足.求证:为等差数列;
24.(25-26高二下·江西宜春·期末)已知数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)求证:数列是等差数列.
25.已知数列满足,证明:数列为等差数列.
26.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列满足,记.求证:数列是等差数列.
考点二 等比数列的判断与证明
◆题型6 定义法判断数列为等比数列
27.(26-27高二上·全国·课后作业)已知项数相同的等比数列,,公比分别为,给出下列数列:①;②;③;④;⑤.其中一定是等比数列的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
28.(24-25高二下·辽宁抚顺·期末)“为等比数列”是“为等比数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
29.(多选)(25-26高二上·安徽·期末)已知数列是等比数列,则下列说法一定正确的是( )
A.数列是等比数列
B.数列是等比数列
C.数列是等比数列
D.数列是等差数列
30.(多选)设是等比数列,则( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C.是等比数列 D.是等比数列
31.(多选)(25-26高二下·安徽滁州·期中)设等比数列的公比为,则下列结论不正确的是( )
A.数列是公比为的等比数列
B.数列是公比为的等比数列
C.数列是公比为的等比数列
D.数列是公比为的等比数列
◆题型7 等比中项法判断数列为等比数列
32.已知数列,则“”是“为等比数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
33.(2024·重庆·模拟预测)设且,命题甲:为等比数列;命题乙:;则命题甲是命题乙的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
34.设是各项不为0的无穷数列,“”是“为等比数列”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
◆题型8 证明数列为等比数列
35.(25-26高二上·云南·期末)已知为数列的前项和,且().证明数列为等比数列;
36.已知数列满足,.证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
37.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的首项,且满足.设,求证:数列为等比数列;
38.设数列的前n项和为,已知.证明:数列为等比数列.
39.(2025高二上·湖南长沙·专题练习)数列的前n项和记为,已知,(),求证:数列是等比数列;
综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高二上·江苏泰州·期末)已知是等比数列,则下列数列一定是等比数列的为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·江苏镇江·期中)设是等比数列,有下列四个命题:
①是等比数列; ②是等比数列;
③是等比数列; ④是等比数列.
其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(多选)设是无穷数列,,则下列给出的四个判断中,正确的有( )
A.若是等差数列,则是等差数列
B.若是等差数列,则是等差数列
C.若是等差数列,则是等差数列
D.若是等差数列,则是等差数列
4.(多选)已知数列均为无穷等差数列,则下列说法正确的是( )
A.数列是等差数列
B.数列是等差数列
C.是等差数列
D.若,则为等差数列
5.(多选)设数列的前项和为,则下列能判断数列是等差数列的是( )
A. B. C. D..
6.(多选)(25-26高二上·江苏常州·期末)已知数列,下列说法正确的有( )
A.若为等差数列,则为等比数列
B.若,则为等差数列
C.若为等比数列,则为等比数列
D.若为正项等比数列,则为等差数列
7.(多选)(25-26高二上·江苏镇江·期末)设数列是等比数列,下列说法正确的有( )
A.是等比数列 B.是等差数列
C.是等比数列 D.是等比数列
8.(多选)(25-26高二上·甘肃陇南·阶段检测)在数列中,若,则下列结论正确的是( )
A.是等比数列 B.是等比数列
C.是等差数列 D.是等差数列
9.已知数列是等差数列,则下列数列中必为等差数列的序号是____________
① ② ③ ④
10.已知数列的前n项和为,若,.记判断是否为等差数列,若是,给出证明;若不是,请说明理由.
11.为数列的前n项和,
(1)求及;
(2)判断这个数列是否是等差数列.
12.(25-26高二上·广东广州·期末)已知数列的首项,且满足().
(1)求证:数列为等差数列;
13.(25-26高二上·陕西商洛·期末)已知数列中,,.
(1)证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
14.(25-26高二下·全国·课后作业)已知数列满足,且.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的通项公式;
15.(2025·江苏南通·模拟预测)已知数列的各项均为正数,前n项和为,且,.
(1)证明:是等差数列;
16.(25-26高三·全国·一轮复习)已知数列的前n项和为,若,证明:数列为等比数列.
17.在数列中,,.
(1)证明:为等比数列.
18.已知数列满足:,.
(1)求证:为等比数列;
(2)求的通项公式.
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