专题06 数列求和核心方法(错位相减、裂项相消、分组并项、倒序相加)(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06数列求和核心方法
(错位相减、裂项相消、分组并项、倒序相加)
常考题型·精准突破
考点一 倒序相加法
题型1 倒序相加法(重)(高频)
考点二 分组求和法
题型2 形如的分组求和(重)(高频)
题型3 形如的分组求和(高频)
考点三 裂项相消法
题型4 裂项相消法(等差型)(高频)
题型5 裂项相消法(无理型)
题型6 裂项相消法(指数型)(难)
题型7 裂项相消法(“+”型)(难)
考点四 错位相减法
题型8 错位相减法(难)(高频)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 倒序相加法
◆题型1倒序相加法
1.(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知函数,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】确定,通过倒序相加即可求解.
【详解】由,可得,
所以,
令,
,
所以,
即,
故选:A
2.(25-26高二下·江西南昌·期末)已知,数列的前n项和为,点均在函数的图象上.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前2026项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由递推关系求解数列的通项公式;
(2)由及倒序相加求数列的和.
【详解】(1)点均在函数的图象上,,
当时,,即,
当时,
,满足上式,;
(2),
,
,,
①,
又
②,
①②,得,
.
3.已知函数,当时,.
(1)求的值;
(2)已知,求的解析式.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)根据,且代入求解即可
(2)利用,且,利用倒序相加法求解即可
【详解】(1),
即
,
,
,当且仅当,即取等号,
又,.
(2)由,
得 ,
又当时,
所以两式相加可得 ,
所以
4.已知函数.
(1)求证:函数的图象关于点对称;
(2)求的值.
【答案】(1)
证明:因为,所以,
所以,即函数的图象关于点对称.
(2)
【分析】(1)证明图象关于点对称,转化为证明关系式;
(2)由第(1)问结论,利用倒序相加法求和.
【详解】(1)略
(2)由(1)知与首尾两端等距离的两项的和相等,使用倒序相加求和.
因为,
所以(倒序),
又由(1)得,
所以,所以.
5.已知函数对任意的,都有,数列满足….求数列的通项公式.
【答案】
【分析】由题得,所以….①….②,两式相加即得解.
【详解】因为,
.
故….①
….②
①+②,得,.
所以数列的通项公式为.
考点二 分组求和法
◆题型2 形如的分组求和
6.(26-27高三上·海南海口·开学考试)已知数列是等差数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据通项公式列方程求解;
(2)采用分组求和方法即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为d.
由题意得,解得,
所以.
数列的通项公式为.
(2)由题意可得:
所以数列的前n项和为.
7.(2026·贵州黔南·模拟预测)已知等差数列的前项和为,数列是各项均为正数的等比数列,且满足,,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设数列,求数列的前项和.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据等差数列的通项公式和前项和公式,以及等比数列的通项公式,列出方程组,求得公差和公比,即可求得等差数列和等比数列的通项公式;
(2)由(1)可得数列的通项公式,运用分组求和法,结合等差数列和等比数列的前项和公式,即可求解.
【详解】(1)由题意,设等差数列的公差为,等比数列的公比为,
因为,,所以,
又,,所以,解得或(舍),
所以等差数列的通项为,即,
等比数列的通项为,即;
(2)由(1)可得,,,
所以,
所以
.
8.(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)已知数列是公差不为零的等差数列,,,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用,,成等比数列,运用等比中项建立方程,求出公差,得到数列的通项公式;
(2)数列拆分为等差数列与等比数列,分组求和分别计算两部分再相加,得到数列的前项和.
【详解】(1)设等差数列公差为,,
所以,,,
因为,,成等比数列,所以,
即,解得:或,
因为,所以,
所以.
(2)由(1)知,
9.(25-26高一下·上海黄浦·期末)已知数列是公差为2的等差数列,其前15项的和为15,数列是公比为正实数的等比数列,且,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设(,),计算.
【答案】(1)
,.
(2)
.
【分析】(1) 利用等差数列的基本量运算求出,进而求出通项,再由等比数列的基本量运算求出公比即得通项;
(2) 利用分组求和与等差(比)数列前n项和公式分别计算即得.
【详解】(1)由 得 ,解得 ,故 ;
设公比 ,由 , 得 ,解得 (舍去 ),故 .
(2)因,
则 .
10.(24-25高二上·湖南株洲·期末)已知在数列中,,且.
(1)证明数列是等比数列,并求出的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)因为,当时,,
又,可得,
又,则,即,且,
故数列是以为首项,为公比的等比数列.
所以,因此.
(2)
【分析】(1)直接由递推公式及等比数列的定义证明可得;
(2)由(1)知,进而可求,再通过分组求和可得数列的前项和.
【详解】(1)略
(2)由(1)知,所以,
所以
因此.
◆题型3 形如的分组求和
11.(25-26高二下·湖南·期末)已知为等比数列的前n项和,若,.
(1)求;
(2)为数列的前n项和,,,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等比数列通项公式将,,统一用首项与公比表示,代入解出公比,再结合前四项和求出首项,即可得到通项;
(2)先由前项和分段求出通项,再写出偶数项表达式,前项由个奇数项与个偶数项组成,分开求和再相加得到.
【详解】(1)
,
,
.
(2)当时,,
当时,,
也满足的情况,所以,
当n为偶数时,,
.
12.(25-26高二下·重庆·阶段检测)已知正项数列的前项和为,且满足,数列为等比数列,且,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)数列满足(),求的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)对于数列,利用与的关系,通过和两种情况求出通项公式;对于数列,根据已知条件求出首项和公比,进而得到通项公式;
(2)对于数列,根据的奇偶性分别求和,再将结果相加得到前项和即可.
【详解】(1)因为①,时,②.
由①-②得,
所以,则,
因为,所以,
因为,.则为首项1,公差1的等差数列,
所以,
因为,,则公比,,
所以.
(2)当为偶数时,
,
当为奇数时,是偶数,
则,
把偶数公式中替换成:
则,
所以
13.(2026·江苏南京·三模)已知数列中,其前项和记为,且.
(1)数列满足对于恒成立,则称数列是等差数列.证明:数列是等差数列;
(2)若,记,求的前20项的和.
【答案】(1)当时,,解得,
当时,,,
所以,化简得 ①,
,化简得 ②,
①-②得,化简得,
所以数列是以1为首项的等差数列.
(2)600.
【分析】(1)由与,构造出条件所给出的模型,直接判断等差数列;
(2)由数列所给出的形式判断数列的奇数项和偶数项分别成等差数列,通过分组求和直接求出的前20项的和.
【详解】(1)略
(2)
由(1)可知,数列是以1为首项的等差数列,,公差为2,
所以,
因为,
所以,
所以
.
14.(2026·安徽·模拟预测)已知等差数列的前n项和为,其中,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的值;
(3)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)63
(3)
【分析】(1)根据题设结合等差数列基本量计算可求得,进而求解即可;
(2)先求得,再利用分组求和法求解即可;
(3)分n为偶数和n为奇数两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)依题意,,解得,
故.
(2)由 ,
.
(3)依题意,,
当n为偶数时,,
此时
;
当n为奇数时,;
故.
15.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,令,是否存在正整数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,为所有不小于的偶数
【分析】(1)先由时求首项,再用推导通项,最后验证是否满足该式,得到。
(2)先根据的分段定义,将分为为偶数、奇数两类,分别写出表达式;再通过相邻项比值判断单调性,计算关键项的数值,得出仅当为偶数且时,.
【详解】(1)当时,,
当时,
,
因为也满足,所以.
(2)①当时,,
所以,
所以当时,为递增数列,
又当时,,
当时,,
当时,,
故存在正整数,使得.
②当时,,
所以,
因为,所以,
所以当时,为递减数列,所以,
故不存在正整数,使得.
综上,存在满足条件的正整数,其取值为所有不小于的偶数.
考点三 裂项相消法
◆题型4 裂项相消法(等差型)
①
特别注意
②
如:(尤其要注意不能丢前边的)
16.(25-26高二下·四川南充·阶段检测)已知等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等差数列的通项公式与求和公式列出方程组,解出首项与公差从而得出通项公式;
(2)利用裂项相消法将各项拆分化简即可求解.
【详解】(1)设数列的公差为d,
由得,
由得,即,
所以有,解得,
所以.
(2)由题意得,
则
.
17.(25-26高二下·广东潮州·期末)设等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】
(1) 根据等差数列通项公式及前项和公式求解;
(2) 写出的通项公式后用裂项相消法求的前项和.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由,可得,即;
又因为,即,即;
解得,,
故的通项公式为.
(2)因为,
所以
.
18.(25-26高二下·广东江门·期末)已知数列为等差数列,.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)已知数列为等差数列,直接用即可求出公差,进而可求得通项公式.
(2)使用裂项相消法即可求得的前项和.
【详解】(1),则公差,
则.
(2),
则,
即,
则
.
19.(2026·四川成都·模拟预测)已知数列满足,且.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用等差数列的定义即可得证;
(2)利用裂项相消法即可求解.
【详解】(1)由,所以,
所以,
所以数列是以为公差,首项为的等差数列;
(2)由(1)有,所以,
所以,
所以.
20.(25-26高二下·四川成都·期中)已知数列为等差数列,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设等差数列的公差为,
则,解得,
.
(2)由(1)得:,
.
◆题型5裂项相消法(无理型)
①
如:
21.已知数列满足,求数列的前n项和.
【答案】.
【分析】根据裂项式,进行裂项相消求和.
【详解】因为,
所以.
22.(23-24高三下·山东菏泽·阶段检测)设数列为等差数列,前项和为 .
(1)求数列的通项公式;
(2)设的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设公差,将条件利用等差数列的基本关系式列出方程组,求解即得;
(2)将代入,分母有理化后,利用裂项相消法求和即得.
【详解】(1)设数列的公差为,由,
则,解得,故;
(2)由(1)得.
.
23.(2025高三上·河南洛阳·专题练习)已知递增数列满足.
(1)求;
(2)证明:数列为等差数列;
(3)令,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
证明:由可得:,
又因为,所以是方程的两个根,
而解方程可得:,
根据递增数列,所以
即,所以数列为等差数列;
(3).
【分析】(1)利用递推关系,赋值首项和第二项的方程组求解,再通过单调性确定一组解即可;
(2)利用一元二次方程根与系数关系,来求解通项公式,即可证明等差数列;
(3)利用裂项相消法来求和即可.
【详解】(1)由可得:,
代入消元得:,解得或,
因为当时,,不满足递增数列,故舍去,
而当时,,满足递增数列,
所以;
(2)略
(3)由,可得,
所以.
24.求证:.
【答案】
证明:,
.
【分析】由,利用裂项相消法求和即可求解.
【详解】略
25.(24-25高二下·江西南昌·期中)已知等差数列满足:,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若等差数列的公差不为零,且数列满足:,求数列的前99项和.
【答案】(1)或;
(2)
【分析】(1)利用,,成等比数列列出关于公差的方程,再利用等差数列的通项公式即可;
(2)利用(1)中的通项公式,利用分母有理化化简,最后利用裂项相消求和即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,依题意,,,成等比数列,
所以,解得:或
当时,;当时,,
所以数列的通项公式为或.
(2)因为等差数列的公差不为零,由(1)知(),
则,
所以
.
◆题型6 裂项相消法(指数型)
①
如:
26.(24-25高三上·宁夏石嘴山·阶段检测)已知数列的首项为1,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合题意,利用等比数列的概念即可求解等比数列通项;
(2)结合(1)的结论,利用裂项相消法即可求解.
【详解】(1)因为数列的首项为1,且,
所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以;
(2)由(1)知,
所以,
所以
.
27.(23-24高二下·四川德阳·期末)数列的前n项和为,且.
(1)求证:数列为等比数列,并求其通项公式;
(2)令,数列的前n项和为.求证:.
【答案】(1)证明:因为①,
所以当时,②,
①②得:,即(*),
又当时,,即,所以,
由(*)可得,,
则数列为以2为首项,2为公比的等比数列,故;
(2)证明:由(1)知,
故,
因,,故得.
【分析】(1)利用与的关系式,消去,即可证明为等比数列,求得通项;
(2)将数列的通项进行裂项,再运用裂项相消法即可求出并证得.
【详解】(1)略
(2)略
28.(2024·陕西西安·模拟预测)已知为等比数列的前项和,若成等差数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,且数列的前项和为,若对于任意的恒成立,求实数M的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等比数列的基本量计算即可求解;
(2)裂项相消法求得,再利用数列单调性即可求解.
【详解】(1)设数列的公比为,
由成等差数列可得,故,解得,
由可得,解得,
故,即数列的通项公式为.
(2)由(1)可得,
故,
又因为为递增数列,则,又当时,
所以,故,
又对于任意的恒成立,所以,即实数M的最小值为.
29.已知单调递增的等比数列的前项和为,满足,数列也为等比数列.
(1)求数列的通项公式.
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据等比数列的定义,可先列出等比数列前三项,结合等比中项建立方程求解公比即可;
(2)由等比数列求和公式求得,然后结合裂项相消计算求解.
【详解】(1)设等比数列的公比为,
结合,得数列的前三项分别为,
由题意,得,
所以,
解得或,
因为数列是单调递增的,所以,
所以.
(2)由(1)知,,
所以,
故
,
故数列的前项和.
30.(23-24高三上·浙江温州·期末)已知等比数列的前n项和为,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用等比数列通项公式、前n项和求基本量,进而写出等比数列通项公式.
(2)等比数列前n项和公式写出,应用裂项相消法求
【详解】(1)由题知:①,
②,
②÷①得,,解得,代入①式得,,
所以.
(2)由(1)知:,
所以,
所以 .
◆题型7 裂项相消法(“+”型)
如:①
②
本类模型典型标志在通项中含有乘以一个分式.
31.(26-27高三上·辽宁大连·开学考试)已知正项数列是的前项和,且满足.
(1)求的通项公式:
(2)数列满足,是的前项和,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知前n项和公式,利用前n项和与前项和的差构造等式关系,推出数列的通项公式;
(2)通过数列的通项公式形式,利用裂项相消的方法求和.
【详解】(1)由题意得,所以,
两式相减,可得,即.
数列的各项均为正数,,,
两式相减得,即
由数列的各项均为正数,知.
由,,,
由,解得,
于是,从而数列是以1为首项,1为公差的等差数列,
故;
(2)由(1)可知,代入可得
;
.
32.(2026·湖北荆州·模拟预测)已知数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,所以,
因为,所以,
即,所以,即,
又,所以数列是首项为,公比为的等比数列,所以.
(2)因为,则.所以
当n为偶数时,
当n为奇数时,
综上所述,
33.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,,在①点在直线上;②对,恒成立中任选一个作为已知条件,并解答.
(1)证明:数列是等比数列,并求其公比;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,公比为3
(2)
【详解】(1)选择条件①:
因为点在直线上,
所以,
当时,,
当时,,
所以,即,
所以,
又满足上式,
故数列是等比数列,其公比为3.
选择条件②:
由对,恒成立,
令,则,(由可联想到取特殊值法进行求解)
即,
故数列是等比数列,其公比为3.
(2)由(1)可得,所以.
令,所以.
则
.
34.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知正项数列的前n项积为,且.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)设,求的前200项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用可得即可求证;
(2)化简得即可求出.
【详解】(1)由,得,则,
当时,则,得,
所以数列是以4为首项,3为公差的等差数列.
(2)由(1)得,,
则,
所以
,
所以.
35.(2026·湖南·三模)已知正项数列满足,且.
(1)证明:为等差数列;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)证明:由得,,
所以 ,
故是首项为1,公差为1的等差数列;
(2)
【分析】(1)证明为等差数列,即证为常数,对条件化简即可证明;
(2)先求的表达式,求出,化简通项,再分奇偶讨论前项和即可.
【详解】(1)略
(2)因为,所以由(1)可知,,则.
所以 .
当为偶数时,
当为奇数时,
综上所述,.
考点四 错位相减法
◆题型8 错位相减法
36.(26-27高三上·浙江杭州·阶段检测)已知数列的前项和为,且.
(1)设,证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)由题意,当时,,解得,
当时,由①,可得②,
①-②,可得,即,
两边同时加6,可得,
,,即.
,
数列是以2为首项,为公比的等比数列,
∴数列的通项公式为,即;
(2)
【分析】(1)应用等比数列定义证明,再结合等比数列通项公式计算求解;
(2)应用错位相减法结合等比数列求和公式计算求解.
【详解】(1)略
(2)由(1)知,,则,
,
,
两式相减,得,
,
.
37.(25-26高三下·贵州遵义·阶段检测)已知数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列,并求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明:数列中,由,得,
而,因此数列是首项为2,公比为2的等比数列,,
所以的通项公式为.
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用等比数列定义推理得证,再利用等比数列通项公式求解.
(2)由(1)求出,再利用分组求和法及错位相减法求和即得.
【详解】(1)略
(2)由(1)得,令数列的前项和为,
则,,
两式相减得,
因此,,
所以数列的前项和.
38.(25-26高二下·贵州贵阳·阶段检测)已知数列满足,且,
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)通过构造辅助等比数列求解;
(2)将通项拆分为等差乘等比型项与等差数列项的差,分别用错位相减法和等差数列求和公式计算后合并结果
【详解】(1)因为,
所以,而
所以数列为以为首项,3为公比的等比数列,
所以,所以;
(2)由(1)可知,
设数列的通项公式为,前项和为,
数列的通项公式为,前项和为,
则,
所以,
则,
所以,
又,
所以.
39.(24-25高二下·内蒙古赤峰·阶段检测)已知等差数列的前n项和为,且,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设公差为,由条件利用等差数列的基本关系式列出关于的方程组,解得后利用等差数列的通项公式求解即可;
(2)求出数列的通项公式,得到数列的前n项和的表达式,利用错位相减法即可得.
【详解】(1)设数列的公差为,因
则解得
故;
(2)由(1)得,,,
,
∴,
,
两式相减,得
.
∴
40.(2026高三·全国·专题练习)设是等差数列,是各项都为正数的等比数列,且,,.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用等差数列等比数列公式列出方程组求解.
(2)由(1)求出,再利用错位相减法求和即得.
【详解】(1)设的公差为,的公比为,
则依题意有且
联立解得,,
所以,.
(2)(2),
则有,
.
则
.
综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高三上·湖南长沙·阶段检测)已知函数的图象关于点对称,数列满足.
(1)求实数a的值;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,利用函数图象的对称性列式求出值.
(2)由(1)中信息,利用倒序相加法求出,进而求出,再利用裂项相消法求和.
【详解】(1)由函数的图象关于点对称,得,
则,即,
因此,所以.
(2)由(1)知,而当时,,
则,
于是,当时,,即,满足上式,因此,
,
所以.
2.(25-26高三上·河南·开学考试)已知函数.
(1)若为奇函数,求a;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用可求的值,再验证此时为奇函数.
(2)先根据函数的奇偶性探索得到,再利用倒序相加法求的值.
【详解】(1)显然的定义域为,又为奇函数,
所以,即,
解得.此时,
因,
即,为上的奇函数,故为所求.
(2)由(1)知.
又,所以,
即.
设,则,
又,
两式左、右两边分别相加,得,
所以.
3.已知函数,,正项等比数列满足,则值是多少?.
【答案】
【分析】先证明,由等比数列的性质可得,即,继而可得,倒序相加法即可得解.
【详解】因为,
所以.
因为数列是等比数列,所以,
即.
设 ①,
又+…+ ②,
①+②,得,所以.
4.(26-27高三上·黑龙江·开学考试)已知数列、中,,,且满足,.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列、的通项公式;
(3)求的前项和.
【答案】(1)证明:因为,,
两式相加,得,
令,则
因,可知数列为等差数列,
即数列是等差数列.
(2),
(3)
【分析】(1)令,直接验证即可证明;
(2)由(1)可知,解法一:直接代入,通过构造求解,再代入即可求解;解法二:令,通过已知条件得到,再结合即可求解;
(3)由(2)可知,,代入即可求解.
【详解】(1)略.
(2)由(1)知数列是等差数列,首项为,公差为,
所以,即,
解法一:因为,且,所以,
则,
所以,
所以,;
解法二:因为,,
两式相减,得,
令,则,,
得,
所以,
因为,所以,即,即,
又,联立解得,.
(3)由(2)已得,.
则,
所以其前n项和.
5.(26-27高二上·全国·课后作业)在等差数列中,,,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设等差数列的公差为,
则,
,
所以解得,.
所以.
(2),
所以,
.
6.(26-27高三上·北京·开学考试)已知等差数列的公差为,,,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式及前项和;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用等比中项性质列方程求解公差,再代入等差数列通项公式、前项和公式计算即可;
(2)将拆分为裂项相消型和等比型两部分,分别求和后相加得到.
【详解】(1)由题可知,
因为,,成等比数列,所以,
解得或(因为,所以舍去),
所以,;
(2)由(1)可知,
所以
.
7.(25-26高二下·山东东营·期末)已知公差不为零的等差数列的前5项和为35,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)设数列的公差为,利用等差数列通项与前项和的基本量运算,以及等比中项的概念列方程求解即得通项公式;
(2)由已知,得到数列的前项和的表达式,先利用分组求和,再利用错位相减法即可求解.
【详解】(1)设数列的公差为, 由 得 , 即 ①.
由 成等比得, 化简得, 即 ,
将其代入①,解得 .
故数列的通项公式为;
(2)由(1)知,,
已知当为奇数时, ;当为偶数时, .
则
.
不妨设,
则,
两式相减,可得
,
故,
从而.
8.(25-26高二下·辽宁抚顺·期末)已知正项等比数列满足.
(1)求数列的通项公式:
(2)设满足,求的前项和.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)由递推关系及等比数列定义可得;
(2)由分组求和可得.
【详解】(1)设公比为 .
由 得 .
又 , 故 .
令 得 , 令 得 , 两式相除得 ,
由正项数列知 , 代入得 , 因此 .
(2)由 得 , 则 ,
前 项和拆分为奇数项与偶数项之和: ,
奇数项和为 .
偶数项和为 .
相加得 .
9.(25-26高二下·广东·期末)已知数列为等差数列,数列为公比大于0的等比数列,且
(1)求数列和的通项公式;
(2)设求数列的前10项和
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用等比数列前两项和条件求公比,再结合等差数列两项关系求公差,代入通项公式即得;
(2)按奇偶分项处理,奇数项为等比数列求和,偶数项裂项相消,两部分相加即得前10项和.
【详解】(1)令公比为且,则,
整理,解得,或(舍去),
故,
又,令的公差为,则,
所以,可得,
故.
(2)由,
所以.
10.(2026·云南昆明·模拟预测)已知正项等比数列满足().
(1)求数列的通项公式;
(2)设满足,求的前n项和为.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知可得,,结合等比数列通项公式求,再求关系求,利用等比数列通项公式求结论;
(2)结合(1)求出的通项公式,当为偶数时,利用分组求和法结合等差数列求和公式和等比数列求和公式求,再结合所得结果及与关系求为奇数的结果即可.
【详解】(1) 设正项等比数列的公比为,则,
由已知,故,
两式相除得,结合,
解得,
又,故 ,代入可得,
所以,又,得,所以;
(2)由(1)得,
为偶数时,,
为奇数时,,
综上,.
11.(24-25高二上·海南海口·阶段检测)已知数列的前项和为,且有,数列的前项和为,满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)由(1)(2)知,,
则,
即,
,
,
,证毕.
【分析】(1)应用计算求解;
(2)应用等差数列求和公式及等差数列通项公式计算求解;
(3)应用裂项相消法计算证明.
【详解】(1)已知,
故当时,,
当时,,满足上式,
所以的通项公式为;
(2),
,
即为等差数列,设公差为,
则有,
解得:,
,
的通项公式为;
(3)略
12.(25-26高二下·辽宁葫芦岛·期末)定义:在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新的数列,这样的操作叫作该数列的一次“美好成长”.将数列进行“美好成长”,第一次得到数列;第二次得到数列;设第次“美好成长”后得到的数列为,并记.
(1)求;
(2)证明:;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)证明:由题意得
,
即;
(3)
【分析】(1)根据题设定义求对应项的值即可;
(2)应用对数的运算性质及新定义得到的关系,即可证;
(3)根据(1)(2)的结论,结合构造法及等比数列的定义得到,再应用裂项相消法求.
【详解】(1)由题意得,;
(2)略
(3)由(1)(2)知,,整理得,又,
所以数列是首项为,公比为3的等比数列,
故,即,
所以,
所以.
13.(25-26高三上·广东佛山·阶段检测)已知数列的前项和为,且,,
(1)求证:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明:因为①,所以,解得,
对任意的,②,
得,即,
则,即,因为,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列.
(2)
【分析】(1)利用与的关系推得数列递推式,即可证明是等比数列;
(2)先利用对数运算求出,利用裂项相消法求和即可.
【详解】(1)略
(2)由(1)分析可得,即.
因为,
所以.
14.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)设是等比数列的前项和,已知,.
(1)求和;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】
(1) 利用等比数列通项公式及前项和公式计算基本量;
(2) 使用裂项求和方法求解的前项和.
【详解】(1)设的公比为,则,而,得,
已知,所以,,
所以,则.
(2),
.
15.(24-25高二下·湖北武汉·期中)设数列的前n项和,满足,且.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明:,,
两式相减得,
又且,解得,
所以,
,
又,
所以数列是首项为2,公比为2的等比数列.
(2)
【分析】(1)根据数列的前n项和与通项的关系,利用相减法得与的递推关系式,从而结合等比数列的定义证明结论;
(2)利用错位相减法求解数列的前n项和即可.
【详解】(1)略.
(2)由(1)知,,,,
(1)
(2)
(1)-(2)得,
.
16.(25-26高二下·辽宁大连·期末)已知数列满足,,.
(1)令,证明是等比数列,并求的通项公式;
(2)令,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明:因,,,则,
由,
故数列是等比数列,其首项为,公比为3,
故的通项公式为.
(2)
【分析】(1)利用数列递推式和等比数列的定义证明,进而写出其通项公式;
(2)先求出的通项,再求的通项,利用分组求和与错位相减法分别求和即得.
【详解】(1)证明略;的通项公式为;
(2)由(1)得,,
则,
不妨设,设数列的前n项和为,
则,
,
两式相减,可得
即,故得,
于是.
17.(25-26高二下·辽宁辽阳·期末)已知函数.数列满足,数列满足,
(1)求数列、的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合题意构造,得到,再构造等比数列求解即可.
(2)利用错位相减法求和即可.
【详解】(1),
,,
可得,
,,
,,又,
是以为首项,2为公比的等比数列,
,.
(2)由题意得,
可得,
得到,
,
.
18.(25-26高二下·四川凉山·期末)已知数列的前项和为,且,等差数列满足,
(1)求和的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
,
(2)
【分析】(1)由,得到即可求出的通项公式;再根据等差数列的基本项即可求出的通项公式.
(2)由,利用错位相减法即可求解.
【详解】(1)由,当时,;
当时,,两式相减,得,即,
所以 是首项为、公比为的等比数列,即的通项公式为;
由,代入 得;,代入得,
设公差为,则,得,
所以的通项公式为.
(2)由(1)可知,,,所以,
由于数列的前项和为,,
,
两式相减得,
故.
19.(25-26高二下·广西钦州·期末)已知数列的首项,且满足.
(1)求证:数列为等差数列,并求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前n项和.
【答案】(1)由,得,即,
又,∴为等差数列,首项为1,公差为4;
由,得.
(2)
【分析】(1)通过递推公式取倒数,即可证明,进而得到通项公式;
(2)由错位相减法求和即可.
【详解】(1)略
(2)由(1)得,
①,
②),
①②得,
,
∴.
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专题06数列求和核心方法
(错位相减、裂项相消、分组并项、倒序相加)
内容概览
目常考题型精准突破
考点一倒序相加法
题型1倒序相加法(重)
(高频)
考点二分组求和法
题型2形如Cn=an±bn的分组求和(重)
(高频)
n为奇数
题型3形如Cn=
b
n为偶数的分组求和(高频)
考点三裂项相消法
题型4裂项相消法(等差型)
(高频)
题型5裂项相消法(无理型)
题型6裂项相消法(指数型)
(难)
题型7裂项相消法(“+”型)
(难)
考点四错位相减法
题型8错位相减法(难)
(高频)
目综合攻坚知能拔高
常考题型·精准突破
。考点一倒序相加法。
◆题型1倒序相加法
(25-26高一上重庆阶段检测)已知函数()=2+2
+
+f(2)+…+f(2024)+f(2025)=()
1/33
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4048
4049
4050
4051
A.
4
B.
4
C.
4
0.
4
2.(2526商二下江西南昌翔末)已知f-=+分,数列a}的前m项和为S,点(a8)儿aeN)
均在函数y=()的图象上.
(1)求数列{an}的通项公式:
回嘴2令6=8品,aeN).
求数列{6,}的前2026项和T,0m6
3.已期西数e十mm>06eR,当5+5=1时,+/)广子
(1)求m的值:
尼知4,=fo)+f月++/(8).
求。的解析式
2/33
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4.已知图数f)g3
(11)
(1)求证:函数f(x)的图象关于点2'2对称:
(2)求S=f(-2022)+f(-2021)+…+f(0)+…+f(2022)+f(2023)的值.
5.已知函数f)对任意的xR都有+0-=1数列a}满足a,=fo+/日+/).
f+0求数列a}的通项公式
3133
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一●考点二分组求和法●一
◆题型2形如c,=a,±bn的分组求和
6.(26-27高三上海南海口开学考试)已知数列{an}是等差数列,42=5,a4+a=20
(1)求数列{an}的通项公式:
(2)若bn=a。+2”,求数列{b.}的前n项和Sn.
7.(2026贵州黔南模拟预测)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,数列bn}是各项均为正数的等比数
列,且满足a=2,6=1,42+b=9,S+b2=42
(1)求数列{an}和bn}的通项公式:
(2)设数列Cn=an+bn,求数列Cn}的前n项和Tn.
4/33
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8.(26-27高三上北京顺义阶段检测)已知数列{am}是公差不为零的等差数列,4=2,4,a4,as成等
比数列
(1)求数列{a,}的通项公式:
(2)设bn=an+3”,求数列{b.}的前n项和Sn
9.(25-26高一下·上海黄浦期末)已知数列{a}是公差为2的等差数列,其前15项的和为15,数列b}
是公比为正实数的等比数列,且b=1,b,-b=6
(1)求数列{an}和bn}的通项公式:
2设c,=a,+6,(n≥neN),计算2.
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10.(24-25高二上湖南株洲期末)己知在数列{a}中,a=4an+3,且42=5a1.
(1)证明数列{a,+是等比数列,并求出{a,}的通项公式:
(2)设bn=log,(an+)+a,求数列.}的前n项和Sn.
n为奇数
◆题型3形如Cn=
n为偶数的分组求和
11.(25-26高二下湖南期末)已知Sn为等比数列{a}的前n项和,若a4=4a-4a2,S4=45.
(1)求am:
6133
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bn,(n为奇数)
2z为数列6}的前n项和,工=3m-5nC4(n为偶数)求数列{c}的前2n项和以。
2n
12.(25-26高二下重庆阶段检测)已知正项数列{a}的前n项和为Sn,且满足2S.=a+a(neN),数
列{bn}为等比数列,且b=a2,b=6a-b.
(1)求数列{a}和亿}的通项公式:
an,n为奇数
2数列c,}满是c,一6为偶数(neN),求{c}的前n项和T
18。(2026T苏南京三模)已知数列a,}中,其前n项和记为S,且8=0,+分
2
(1)数列{cn}满足c-+c1=2cn对于n≥2恒成立,则称数列{c}是等差数列证明:数列{a}是等差数列:
2若。=3记b,2a,一,是偶数,求6的前20项的和。
7/33
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14.(2026安徽模拟预测)已知等差数列{a}的前n项和为Sn,其中42+a=26,S1=78.
(1)求数列{a的通项公式:
21
1
(2)若bn=42-
4.29
+3,求的值:
-2an+35,n为奇数
(3)若cm=
a,-19,n为偶数,求数列{c,}的前”项和T,
15,(226物商商阳横机餐测已知爱列a的前n晚和为,且8-+
2
8/33
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(1)求数列{an}的通项公式:
an,n为偶数
2)设数列6,}满足6,=
上为奇数,令9,6,是否存在正整数使得。>2026?若存在,求出的
值;若不存在,请说明理由。
。考点三裂项相消法·
◆题型4裂项相消法(等差型)
=11-1)
①nn+kknn+k
特别注意k=1,k=-1,1L」
'n(n+1)nn+1
'n(n-1)n-1 n
1
111
②(m-1)(m+D2km-1kn+1
1=1(、1-1
如:4m2-122n-12n+1
(尤其要注意不能丢前边的互)
16.(25-26高二下四川南充阶段检测)已知等差数列{a}的前n项和为Sn,且a=6,S4=2a。.
(1)求数列{an}的通项公式;
1
(2)求数列
a,a
的前项和T
n
9133
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17.(25-26高二下广东潮州期末)设等差数列{a,}的前n项和为Sn,S,=2S+5,4=2a-1.
(1)求数列{an}的通项公式:
2)设6,=一1
ana,求数列{b,}的前n项和T·
、
10/33
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18.(25-26高二下广东江门期末)已知数列{n}为等差数列,4=l,42m=2an+1.
1)求数列{a}的通项公式:
2岭6=ad,求数列的m项和7
1
19,(2025四川成都模拟预)已知数列a}满足4=2·且022-aeN).
1
四证明:数列a了为等差数列:
(2)设bn=a。·a1,求数列{亿}的前n项和S.
11/33
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20.(25-26高二下四川成都期中)已知数列{an}为等差数列,且4+a2=4,42+4=8.
(1)求数列{an}的通项公式:
1
2)求数列aa,广的前n项和s,
◆题型5裂项相消法(无理型)
1
①Vn+k+Vnk
1(Yn+k-vn)
如:√n+1+√n
=Vn+l-√n
21.已知数列{a,}满足a,=√n+Vn+,求数列{a,}的前项和S,·
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22.(23-24高三下·山东菏泽阶段检测)设数列{a}为等差数列,前n项和为S。4,+a,=22,S0=120.
(1)求数列an的通项公式:
2)设6。=
Van+√a的前n项和为n,求T,
23.(2025高三上河南洛阳专题练习)己知递增数列{a}满足a+a.=4n-4,a.a1=4n2-1.
(1)求4:
(2)证明:数列{a,}为等差数列:
(3)令b.=
√a.+an,求数列{亿,}的前n项和s,
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11
1
24.求证:81+5+迈+5++n+n
=<Vn+1
25.(24-25高二下江西南昌期中)已知等差数列{a,}满足:4=2,且4,4,a4成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
bn=-
(2)若等差数列,,的公差不为零,且数列,、满足:
1
1
,求数列,、的前99项和
{b}
{b.}
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◆题型6裂项相消法(指数型)
(a-1)a"
1
①(aH+k)(a”+k)a”+ka+k
2”
1
1
如:(21+k)(2”+02”+k21+k
26.(2425高三上·宁夏石嘴山阶段检测)已知数列{a,}的首项为1,且a1=2a,(neN)
(1)求数列{a}的通项公式:
2-
2若。(a,+1a+),求数列私,}的前n项和7,
27.(23-24高二下四川德阳期末)数列{a}的前n项和为Sn,且S=2(a。-),
(1)求证:数列{a}为等比数列,并求其通项公式:
a
2令6。(口,+)a+),数列,}的前”项和为7,求证:了.<3
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28.(2024-陕西西安模拟预测)己知Sn为等比数列{an}的前n项和,若4a,2a,a4成等差数列,且
S4=8a2-2
(1)求数列{an}的通项公式:
2若(口,+2)a+2),且数列{,}的前m项和为T,若I,≤M对于任意的n∈N恒成立,求实数M
的最小值.
29.已知单调递增的等比数列{a,}的前n项和为Sn,满足a=2,数列Sn+an+2}也为等比数列.
(1)求数列{a}的通项公式.
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记A及求数列o)的直双利
30.(23-24高三上·浙江温州期末)已知等比数列{am}的前n项和为Sm,且满足a。-4=56,
S6-S3=112
(1)求数列a的通项公式:
an
2设6,S心,求数列,}的前”项和T.
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◆题型7裂项相消法(“+”型)
如:o(-yra-(-y(六+n+)
n(n+1)
-CaC
n(n+1)
本类模型典型标志在通项中含有(一)”乘以一个分式。
31.(26-27高三上辽宁大连开学考试)己知正项数列{a},S是{a}的前n项和,且满足
Sn=√a3+a3++an3.
(1)求{an}的通项公式:
数列6)满足6,=(-少2-2】
(a,aT.是{6,}的前n项和,求7:
32.(2026湖北荆州模拟预测)已知数列{a,}的前u项和为5,且S=2S=
n+21,
h-S(aeN)】
n
(1)求数列b}的通项公式:
(0”
2已知c.=og,,求数列
Cntl-Cn
的前项和工
n
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33.(2026高三全国专题练习)己知数列{a}的前n项和为Sn,a=3,在①点(S,a)在直线
y=2x+3上;②对m,n∈N,am+n=ama,恒成立中任选一个作为已知条件,并解答.
(1)证明:数列{a}是等比数列,并求其公比:
1=1-3
34.(2026陕西咸阳模拟预测)己知正项数列{a,}的前n项积为T,且a。
(1)求证:数列T}是等差数列:
2)设6.=(←)6n+5
T,-T,求{6,}的前200项和S
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anan
35.(2026湖南三模)已知正项数列{a,}满足4=1,且Q,a+·
(1)证明:{a}为等差数列:
(-1)
(2)求数列
an-a
的前项和工
一●考点四错位相减法。
◆题型8错位相减法
36.(26-27高三上浙江杭州阶段检测)已知数列{a}的前n项和为Sm,且an+Sn=3n-1.
(1)设b=3-a,证明数列{b,}是等比数列,并求数列{b,}的通项公式:
(2)设c.=(3-n)b,求数列{c}的前n项和Tn.
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37.(25-26高三下贵州遵义阶段检测)己知数列{a,}满足4=3,a=2a。-n+1.
(1)证明:数列{an-n}是等比数列,并求an}的通项公式;
2)设么=受,求数列,}的前n项和S,
38.(25-26高二下贵州贵阳阶段检测)已知数列{a}满足a.=3a+4(n≥2),且a=1,
1)求数列{a}的通项公式:
(2)若bn=na,求亿.}的前n项和Tn.
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39.(24-25高二下内蒙古赤峰阶段检测)已知等差数列{a,}的前n项和为S,且4=3,a4=7,
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)设b,=a。V3+,求数列{b}的前项和Tn.
40.(2026高三·全国专题练习)设{an}是等差数列,{b,}是各项都为正数的等比数列,且4=6=1,
a3+b=21,a+b=13
1)求{an},{也.}的通项公式:
0
2)求数列1b.
的前,项和S。
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综合攻坚·知能拔高
1.(25-26商三上湖南长沙阶段检测)已知函数f=sink-2+a(a∈R)的图象关于点P,》对称,数
0,n=1
列满足a,=
{an}
f月+f月++f0-马,n≥2
(1)求实数a的值;
2时
2)设6,=2+2+,求数列,的前”项和S,
2(2526高三上河南开学考试已知函数/(四4牛2
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若-+引a为裔西数,求a
3.已如同数=写(ke:正项等北数别a)满a,小则4)+f4++a)
值是多少?·
4.(26-27高三上黑龙江开学考试)已知数列{a}、{b.}中,a=1,h=2,且满足a1=b,+n+1,
b+1=an+3n+2
(1)求证:数列{a.+b,-2n}是等差数列:
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(2)求数列{a}、{也,}的通项公式:
3)求1b,a
的前项和s,
n
5.(26-27高二上全国课后作业)在等差数列{am}中,42=4,a4+4,=15,
(1)求数列an}的通项公式:
2设ag十n,求数列b的前n项和
6.(26-27高三上北京开学考试)已知等差数列{an}的公差为d,a=1,d>0,且a,4,a成等比
数列
(1)求数列{an}的通项公式及前n项和Sn:
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记包ad+2”,求数列6的。灰和7
7.(25-26高二下山东东营期末)已知公差不为零的等差数列{a,}的前5项和为35,且4,4,a6成等
比数列.
(1)求数列an的通项公式:
an2”,n为奇数
(2)令bn=
a2°+l,n为偶数,求数列{,}的前2n项和。
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8.(25.26高二下-辽宁抚顺期末)已知正项等比数列{a,}满足”%=4(eN).
(1)求数列{an}的通项公式:
log2an,n为奇数
2设么,}满足6,-a,n为偶数,求6}的前2n项和S。:
9.(25-26高二下广东期末)已知数列{a}为等差数列,数列{b}为公比大于0的等比数列,且
a=b=1,b2+b3=6,a2+a。=2b
(1)求数列{a}和b,}的通项公式:
6
n为奇数
(2)设cn=
1
n为偶数,求数列
的前10项和
anam2
iCal
STo
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10,(2026云南昆明梗拟预测)已知正项等比数列a,}满足受=4(nN),
(1)求数列{a,}的通项公式:
log2an,n为奇数
2设6}满足6=a为偶数
,求b,}的前”项和为s,
2425高三上海南海口阶段检测)已知数列心的前项和为S,且有S。)+?n,数列6
前n项和为B。,满足b2-2b+b.=0n∈N),且b,=1lB,=220.
1)求数列{a}的通项公式:
(2)求数列{b的通项公式:
3
B设6(2a-7j24-:数列6}的前n项和为红:求证:工<
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12.(25-26高二下·辽宁葫芦岛期末)定义:在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新的数列,
这样的操作叫作该数列的一次“美好成长”将数列l,3进行“美好成长”,第一次得到数列1,3,3;第二次
得到数列l,3,3,9,3;设第n次“美好成长”后得到的数列为l,x,2,xx,3,并记
an=log3(1×x×x2×…×x×3)
(1)求4,a2;
(2)证明:am+1=3an-1:
3”
3)求数列a4的前n项和工,
13.(25-26高三上广东佛山阶段检测)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-n,neN,
()求证:数列{a,+是等比数列:
1
2)设.1og,(a,+l)-1og,(a4+),求数列{c.}的前n项和工.
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14.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨期末)设Sn是等比数列{a}的前n项和,已知S2=3,4=2a4.
(1)求am和Sn:
版&器求最列6,的前现和
15.(24-25高二下湖北武汉期中)设数列{an}的前n项和Sn,满足Sn-2S1=n(n≥2,n∈N),且a=1
(1)求证:数列{a.+是等比数列:
2)若6,=力
a,+1,求数列{,}的前”项和T:
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16.(25-26高二下辽宁大连期末)己知数列{an}满足a=2,a1=3a。-4n,n∈N.
(1)令b.=a。-2n-1,证明{b}是等比数列,并求{b}的通项公式:
(2)令cn=ab.,求数列{cn}的前n项和Tn.
17.(25-26高二下辽宁辽阳期末)已知函数f(x)=e-e*+1.数列{a}满足
》+)
数列6,}满足b1=2h.+1?么=
1)求数列{a}、{亿}的通项公式:
b.+1
求数列a,∫的前n项和T:
n
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18.(25-26高二下四川凉山期末)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2a,-1,等差数列b}满足
4+6=2,43+b=9.
(1)求{a}和{bn}的通项公式:
(2)求数列
的前项和T:
19.(2525高=下广西软州期末)已知数列a}的背项4=1,且清足0=42+aeN).
(1)求证:数列
为等差数列,并求数列{4,}的通项公式:
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么-君术效列前项即双
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