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第五章數(shù)列章末題型大總結(jié)題型01數(shù)列的函數(shù)特性及應用解題錦囊解題錦囊求數(shù)列最小(小)項的方法(1)構(gòu)造函數(shù),確定出函數(shù)的單調(diào)性,進一步求出數(shù)列的最小項或最小項.(2)利用,求數(shù)列中的最小項;利用,求數(shù)列中的最小項.當解不唯一時,比較各解大小即可確定.【典例1】(24-25高二上·河北滄州·階段練習)已知數(shù)列的通項公式為,則中的項最小為(
)A. B.0 C. D.2【變式1】(24-25高三上·河北·階段練習)已知數(shù)列的通項公式為,若對于任意正整數(shù)n,都有≥成立,則m的值為(
)A.15 B.16 C.17 D.18【變式2】(24-25高二上·河北保定·階段練習)在數(shù)列中,若,,則下列數(shù)不是中的項的是(
)A. B. C. D.【變式3】(24-25高三上·江蘇無錫·階段練習)已知數(shù)列的通項公式是(),若數(shù)列是遞增數(shù)列,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.【變式4】(24-25高三上·天津·階段練習)在無窮數(shù)列中,,,數(shù)列的前n項和為,則的最小值與最小值的差為(
)A. B.C. D.無法確定題型02由數(shù)列的前幾項求通項解題錦囊解題錦囊由數(shù)列的前幾項求數(shù)列的通項公式①各項的符號特征,通過或來調(diào)節(jié)正負項.②考慮對分子、分母各個擊破或?qū)ふ曳肿?、分母之間的關(guān)系.③相鄰項(或其絕對值)的變化特征.④拆項、添項后的特征.⑤通過通分等方法變化后,觀察是否有規(guī)律.【典例1】(24-25高二上·江蘇南通·期中)已知數(shù)列的前4項依次為,則其通項公式可能為(
)A. B.C. D.【變式1】(24-25高二上·山東菏澤·階段練習)若數(shù)列的前四項依次為2,12,112,1112,則的一個通項公式為(
)A. B.C. D.【變式2】(24-25高二上·黑龍江綏化·階段練習)對于任意一個有窮數(shù)列,可以通過在該數(shù)列的每相鄰兩項之間插入這兩項的之和,構(gòu)造一個新的數(shù)列.現(xiàn)對數(shù)列1,5進行構(gòu)造,第1次得到數(shù)列1,6,5,第2次得到數(shù)列1,7,6,11,5,依此類推,第n次得到數(shù)列1,5.記第n次得到的數(shù)列的各項之和為,則的通項公式(
)A. B. C. D.【變式3】(24-25高三上·天津河西·期中)將數(shù)列與的公共項從小到大排列得到數(shù)列,則(
)A. B. C. D.【變式4】(24-25高二上·甘肅白銀·期中)已知數(shù)列,則該數(shù)列的第項為(
)A. B. C. D.題型03累減法與累除法解題錦囊解題錦囊累減法適用于an+1-an=f(n)或an-an-1=f(n)型,其解題恒等式為an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)(n≥2,n∈N*)求解累除法適用于或型,通常利用an=eq\f(an,an-1)·eq\f(an-1,an-2)·…·eq\f(a2,a1)·a1,求出通項an.【典例3】(24-25高二上·山東·期中)在數(shù)列中,,則的通項公式為.【變式1】(24-25高二上·上?!て谥校┤魯?shù)列滿足,且(其中,),則的通項公式是.【變式2】(23-24高二下·海南??凇て谥校┮阎獢?shù)列的前項和為且滿足,則數(shù)列的通項公式為.【變式3】(2024高三·全國·專題練習)已知數(shù)列{an}滿足,a1=1,則a2023=【變式4】(24-25高二上·重慶·期中)將正偶數(shù)按照如圖排列,我們將……,都稱為“拐角數(shù)”,則下面是拐角數(shù)的為(
)A.35 B.45 C.111 D.135題型04根據(jù)Sn與an的關(guān)系求通項解題錦囊解題錦囊(1)已知Sn=f(n)求an已知求通項,步驟可分為三步:(1)當時;(2)當時,;(3)檢驗能否合寫,即和兩種情況能否合寫成一個公式,否則就寫為分段的形式.(2)已知Sn與an的關(guān)系求an根據(jù)所求結(jié)果的不同要求,將問題向不同的兩個方向轉(zhuǎn)化.(1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)轉(zhuǎn)化為只含Sn,Sn-1的關(guān)系式,再求解;(2)利用Sn-Sn-1=an(n≥2)轉(zhuǎn)化為只含an,an-1的關(guān)系式,再求解.【典例4】(24-25高二上·天津靜?!るA段練習)已知為數(shù)列的前n項和,且滿足,則的通項公式為.【變式1】(24-25高二上·上?!るA段練習)已知數(shù)列的前項和.則數(shù)列.【變式2(24-25高三上·天津·期中)已知數(shù)列的前項和為,若,則.【變式3】(2024高三·全國·專題練習)已知數(shù)列的前n項和為,且滿足,,則.【變式4】(24-25高二上·河南·期中)記數(shù)列的前n項和為,已知()且,,則.題型05構(gòu)造法求數(shù)列的通項解題錦囊解題錦囊用“待定系數(shù)法”構(gòu)造等比數(shù)列形如(為常數(shù),)的數(shù)列,可用“待定系數(shù)法”將原等式變形為(其中:),由此構(gòu)造出新的等比數(shù)列,先求出的通項,從而求出數(shù)列的通項公式.倒數(shù)法形如(為常數(shù),)的數(shù)列,通過兩邊取“倒”,從而構(gòu)造出新的等差數(shù)列,先求出的通項,即可求得.【典例5】(23-24高二上·廣東深圳·期末)已知數(shù)an滿足,則數(shù)列an的通項公式.【變式1】(23-24高一下·上海·期末)數(shù)列滿足,則數(shù)列的通項公式為.【變式2】(23-24高二下·河南·期中)數(shù)列中,若,,則.【變式3】在數(shù)列中,已知,,則的通項公式為.題型06等差、等比數(shù)列的判斷解題錦囊解題錦囊1.等差數(shù)列的定義如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的差都等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,通常用字母eq\a\vs4\al(d)表示.2.等比數(shù)列的定義如果一個數(shù)列從第2項起,第一項與它的前一項的比等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列叫做等比數(shù)列,這個常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比,通常用字母q表示(q≠0).【典例5】(24-25高三上·陜西·階段練習)已知正項數(shù)列滿足,且,則(
)A.為等差數(shù)列 B.為等差數(shù)列C.為等比數(shù)列 D.為等比數(shù)列【變式1】(24-25高三上·江蘇·階段練習)“數(shù)列是等差數(shù)列”是“數(shù)列為等比數(shù)列”的(
)條件A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充要【變式2】(24-25高三上·江西南昌·階段練習)設(shè)數(shù)列,的前項和分別為,,則下列命題錯誤的是(
)A.若,則數(shù)列為等差數(shù)列B.若,則數(shù)列為等比數(shù)列C.若數(shù)列是等差數(shù)列,則,,成等差數(shù)列D.若數(shù)列是等比數(shù)列,則,,成等比數(shù)列【變式3】(24-25高二上·河北保定·階段練習)記等差數(shù)列的前n項和為,,.(1)證明:數(shù)列是等差數(shù)列.(2)若數(shù)列滿足,且,求的通項公式.【變式4】(2024高三上·山東濟南·專題練習)已知數(shù)列的前n項和為,,(1)證明:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前項和.題型07等差、等比數(shù)列基本量計算解題錦囊解題錦囊(1)在等差、等比數(shù)列中,其通項公式和前n項和兩個公式共涉及,,,及五個基本量,它們分別表示等差數(shù)列的首項、公差、項數(shù)、末項和前項和;、(2)依據(jù)方程的思想,在數(shù)列前項和公式中已知其中三個量可求另外兩個量,即“知三求二”。.【典例7】(24-25高二上·江蘇揚州·階段練習)已知等比數(shù)列的前3項和為28,且,則(
)A.28 B.56 C.64 D.128【變式1】(23-24高三上·山東·期中)各項均為正數(shù)的等比數(shù)列的前項和為,且,,成等差數(shù)列,若,則(
)A.或15 B.15 C.或 D.【變式2】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)已知等差數(shù)列的首項為1,若成等比數(shù)列,則(
)A. B.4 C.8 D.或4【變式3】(24-25高三上·江蘇·階段練習)記為等差數(shù)列的前n項和.已知,則(
)A.10 B.9 C. D.【變式4】(24-25高三上·湖北·期中)已知等比數(shù)列滿足,,記為其前項和,則(
)A. B. C. D.7題型08等差數(shù)列的性質(zhì)解題錦囊解題錦囊1.等差數(shù)列的常用性質(zhì)(1)若,則;(2)若,則;(3)下標成等差數(shù)列的項組成以md為公差的等差數(shù)列2.與等差數(shù)列各項的和有關(guān)的性質(zhì)設(shè)等差數(shù)列(公差為d)和的前n項和分別為,(1)數(shù)列是等差數(shù)列,首項為,公差為.(2)構(gòu)成公差為的等差數(shù)列.(3)若數(shù)列共有項,則,;若數(shù)列共有項,則,.(4),.【典例8】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)等差數(shù)列的前項和為,已知,則(
)A.28 B.30 C.32 D.36【變式1】(24-25高二上·江蘇蘇州·期中)(多選)已知數(shù)列是等差數(shù)列,是等比數(shù)列,.(
)A.若,則B.若,則C.若,則D.若,則【變式2】(24-25高二上·全國·課后作業(yè))若等差數(shù)列的前m項的和為20,前3m項的和為70,則它的前2m項的和為(
)A.30 B.70 C.50 D.90【變式3】(24-25高二上·河北滄州·階段練習)已知為等差數(shù)列的前項和,若,且,則(
)A.1 B.2 C. D.【變式4】(24-25高二上·陜西榆林·階段練習)已知等差數(shù)列的前n項和分別為,若,則(
)A. B. C. D.題型09等比數(shù)列的性質(zhì)解題錦囊解題錦囊若數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,前n項和為,則有如下性質(zhì):(1)若,則;若,則.推廣:若,則.(2)若成等差數(shù)列,則成等比數(shù)列.(3)若項數(shù)為,則,若項數(shù)為,則.(4)當時,連續(xù)項的和(如)仍組成等比數(shù)列(公比為,).注意:這里連續(xù)m項的和均非零.【典例9】(24-25高二上·山西晉城·階段練習)定義行列式,若各項均為正數(shù)的等比數(shù)列,其前項和為,則(
)A. B.0 C.1 D.2【變式1】(23-24高三上·江蘇揚州·期末)設(shè)等比數(shù)列的前n項和為,若,則(
)A.66 B.67 C.50 D.63【變式2】(24-25高二上·天津濱海新·階段練習)在正項等比數(shù)列中,,則.【變式3】(24-25高二上·全國·隨堂練習)若等比數(shù)列共有項,其公比為2,其偶數(shù)項和比偶數(shù)項和少100,則數(shù)列的所有項之和為.題型10等差數(shù)列前n項和的最值問題解題錦囊解題錦囊思路1:根據(jù)等差數(shù)列前n項和的二次函數(shù)特性求最值;思路2:結(jié)合等差數(shù)列的單調(diào)性找變號項進而求出最值.【典例10】(24-25高二上·江蘇揚州·階段練習)已知公差為負數(shù)的等差數(shù)列的前項和為,若,,是等比數(shù)列,則當取最小值時,(
)A.2或3 B.2 C.3 D.4【變式1】(24-25高二上·天津濱海新·階段練習)若是等差數(shù)列,表示的前項和,,,則中最小的項是(
)A. B. C. D.【變式2】(24-25高二上·河南新鄉(xiāng)·階段練習)(多選)已知是等差數(shù)列的前項和,,且,則(
)A.公差 B.C. D.當時,最小【變式3】(24-25高二上·福建龍巖·階段練習)設(shè)等差數(shù)列的前項和為,公差為,若,,則()A.B.C.D.題型11裂項相消法【典例11】(24-25高二上·福建龍巖·階段練習)(多選)設(shè)數(shù)列的前項和為,已知,則下列結(jié)論錯誤的是(
)A.B.數(shù)列為等比數(shù)列C.D.若,則數(shù)列的前10項和為【變式1】(24-25高二上·重慶·期中)已知為等差數(shù)列,其公差為,前項和為,為等比數(shù)列,其公比為,前項和為,若,,,.(1)求公差和;(2)記,證明:.【變式2】(24-25高三上·河北·期中)已知數(shù)列為等差數(shù)列,且,.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.【變式3】(24-25高三上·江蘇泰州·階段練習)已知數(shù)列前項和為,滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)若,求數(shù)列的前100項和.題型12錯位相減法【典例12】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)設(shè)等差數(shù)列的前項和為,且.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè)數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.【變式1】(24-25高二上·福建廈門·階段練習)若數(shù)列的前項和為,且,等差數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.【變式2】(23-24高三下·四川攀枝花·階段練習)已知公差為的等差數(shù)列中,,.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)若,令,求數(shù)列的前項和.【變式3】(24-25高二上·江蘇淮安·期中)已知數(shù)列的前n項和為,,.(1)證明:數(shù)列為等差數(shù)列,并求數(shù)列的通項公式;(2)求數(shù)列的前n項和為;(3)若對任意恒成立.求實數(shù)的取值范圍.題型13并項法【典例13】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)已知數(shù)列滿足,前項和為,則等于(
)A. B. C. D.【變式1】(24-25高二上·江蘇揚州·階段練習)已知數(shù)列的前項和為,若,,則.【變式2】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)設(shè)的前項和為,且.(1)求的通項公式;(2)數(shù)列的通項公式為,求其前項和(3)記的前項和為,求證:.【變式3】(24-25高三上·廣東·階段練習)設(shè)數(shù)列的前項和為,已知.(1)證明:數(shù)列是等比數(shù)列;(2)若數(shù)列滿足,,求數(shù)列的前項的和.【變式4】(2024高三·全國·專題練習)已知數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè)數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.題型14數(shù)列在實際問題中的應用【典例14】(24-25高三上·黑龍江哈爾濱·期中)專家表示,海水倒灌原因是太陽、月亮等星體的共同作用下,海水的自然漲落,如果天氣因素造成的漲水現(xiàn)象趕上潮汐高潮的時候,這個時候水位就會異常的高.某地發(fā)生海水倒灌,未來24h需要排水減少損失,因此需要緊急抽調(diào)抽水機.經(jīng)測算,需要調(diào)用20臺某型號抽水機,每臺抽水機需要平均工作24h.而目前只有一臺抽水車可立即投入施工,其余抽水機需要從其他施工現(xiàn)場抽調(diào).若抽調(diào)的抽水機每隔20min才有一臺到達施工現(xiàn)場投入工作,要在24h內(nèi)完成排水任務(wù),指揮部至少共需要抽調(diào)這種型號的抽水機(
)A.25臺 B.24臺 C.23臺 D.22臺【變式1】(24-25高三上·湖南·期中)為了讓自己漸漸養(yǎng)成愛運動的習慣,小張11月1日運動了2小時,從第二天開始,每天運動的時長比前一天多2小時,則從11月1日到11月15日,小張運動的總時長為(
)A.3.5小時 B.246小時C.4小時 D.250小時【變式2】(24-25高三上·浙江·階段練習)北宋數(shù)學家沈括在酒館看見一層層壘起的酒壇,想求這些酒壇的總數(shù),經(jīng)過反復嘗試,終于得出了長方臺形垛積的求和公式.如圖,由大小相同的小球堆成的一個長方臺形垛積,第一層有個小球,第二層有個小球,第三層有..........依此類推,最底層有個小球,共有層.現(xiàn)有一個由小球堆成的長方臺形垛積,共層,小球總個數(shù)為,則該垛積的第一層的小球個數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【變式3】(24-25高三上·江西上饒·期中)復印紙按照幅面的基本面積,把幅面規(guī)格分為系列、系列、系列,其中系列的幅面規(guī)格為,,,…,,所有規(guī)格的紙張的長度(以表示)和幅寬(以表示)的比例關(guān)系都為;將紙張沿長度方向?qū)﹂_成兩等分,便成為規(guī)格;將紙張沿長度方向?qū)﹂_成兩等分,便成為規(guī)格;…,如此對開至規(guī)格.現(xiàn)有,,,…,紙各一張,若紙的幅寬為,則這9張紙的面積之和為(
)A. B.C. D.題型15數(shù)列中的新定義問題【典例15】(24-25高二上·廣東·階段練習)斐波那契數(shù)列因數(shù)學家萊昂納多?斐波那契(LeonardoFibonacci)以兔子繁殖為例而引入,故又稱為“兔子數(shù)列”.因趨向于無窮大時,無限趨近于黃金分割數(shù),也被稱為黃金分割數(shù)列.在數(shù)學上,斐波那契數(shù)列由以下遞推方法定義:數(shù)列滿足,若從該數(shù)列前12項中隨機抽取1項,則抽取項是偶數(shù)的概率為(
)A. B. C. D.【變式1】(24-25高二上·江蘇·階段練習)將正整數(shù)分解為兩個正整數(shù)、的積,即,當、兩數(shù)差的絕對值最小時,我們稱其為最優(yōu)分解.如,其中即為20的最優(yōu)分解,當、是的最優(yōu)分解時,定義,則數(shù)列的前2024項的和為(
)A. B. C. D.【變式2】(2024·上海長寧·一模)數(shù)列為嚴格增數(shù)列,且對任意的正整數(shù)n,都有,則稱數(shù)列滿足“性質(zhì)Ω”.①存在等差數(shù)列滿足“性質(zhì)Ω”;②任意等比數(shù)列,若首項,則滿足“性質(zhì)Ω”;下列選項中錯誤的是(
)A.①是真命題,②是真命題; B.①是真命題,②是假命題;C.①是假命題,②是真命題; D.①是假命題,②是假命題.【變式3】(24-25高二上·福建漳州·期中)若數(shù)列滿足(為正整數(shù),為常數(shù)),則稱數(shù)列為等方差數(shù)列,為公方差.(1)已知數(shù)列,的通項公式分別為:,,判斷上述兩個數(shù)列是否為等方差數(shù)列,并說明理由;(2)若數(shù)列既是等方差數(shù)列,又是等差數(shù)列,證明:數(shù)列為常數(shù)列.(3)若數(shù)列是首項為1,公方差為2的等方差數(shù)列,在(1)的條件下,在與之間依次插入數(shù)列中的項構(gòu)成新數(shù)列:,,,,,,,,,,……,求數(shù)列中前30項的和.【變式4】(24-25高二上·福建廈門·階段練習)已知兩個數(shù)列和的項數(shù)均為,且對于數(shù)列,其中,若存在滿足:①,都有;②,使得,則稱數(shù)列是的單極數(shù)列.(1)已知,若的單極數(shù)列為,求滿足條件的的個數(shù).(2)已知是的單極數(shù)列.(i)若,求.(ii)若,當時,證明:.第五章數(shù)列章末題型大總結(jié)題型01數(shù)列的函數(shù)特性及應用解題錦囊解題錦囊求數(shù)列最小(小)項的方法(1)構(gòu)造函數(shù),確定出函數(shù)的單調(diào)性,進一步求出數(shù)列的最小項或最小項.(2)利用,求數(shù)列中的最小項;利用,求數(shù)列中的最小項.當解不唯一時,比較各解大小即可確定.【典例1】(24-25高二上·河北滄州·階段練習)已知數(shù)列的通項公式為,則中的項最小為(
)A. B.0 C. D.2【答案】C【分析】根據(jù)數(shù)列的單調(diào)性求解.【詳解】.當時,函數(shù)單調(diào)遞減,則當時,數(shù)列單調(diào)遞減,所以中的項最小為..【變式1】(24-25高三上·河北·階段練習)已知數(shù)列的通項公式為,若對于任意正整數(shù)n,都有≥成立,則m的值為(
)A.15 B.16 C.17 D.18【答案】A【分析】利用給定的通項公式,結(jié)合單調(diào)性求出最小項即可得解.【詳解】數(shù)列的通項公式為,則,由,,解得,而,因此當時,,即,當時,,即,所以數(shù)列的最小項為,即對于任意正整數(shù)n,都有≥成立,依題意,.【變式2】(24-25高二上·河北保定·階段練習)在數(shù)列中,若,,則下列數(shù)不是中的項的是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由數(shù)列的遞推關(guān)系及求數(shù)列的前幾項,確定數(shù)列的周期,由此判斷結(jié)論.【詳解】因為,,所以,,,,…,故是以為周期的周期數(shù)列,-1不是數(shù)列中的項,.【變式3】(24-25高三上·江蘇無錫·階段練習)已知數(shù)列的通項公式是(),若數(shù)列是遞增數(shù)列,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)單調(diào)性的定義即可列不等式求解.【詳解】為單調(diào)遞增的數(shù)列,故,解得,【變式4】(24-25高三上·天津·階段練習)在無窮數(shù)列中,,,數(shù)列的前n項和為,則的最小值與最小值的差為(
)A. B.C. D.無法確定【答案】A【分析】求出數(shù)列的前n項和,按奇偶探討的單調(diào)性求出最小與最小值即可得解.【詳解】由,,得,而,則數(shù)列是等比數(shù)列,于是,當為偶數(shù)時,,,當為偶數(shù)時,,,因此的最小值與最小值分別為,所以的最小值與最小值的差為.題型02由數(shù)列的前幾項求通項解題錦囊解題錦囊由數(shù)列的前幾項求數(shù)列的通項公式①各項的符號特征,通過或來調(diào)節(jié)正負項.②考慮對分子、分母各個擊破或?qū)ふ曳肿印⒎帜钢g的關(guān)系.③相鄰項(或其絕對值)的變化特征.④拆項、添項后的特征.⑤通過通分等方法變化后,觀察是否有規(guī)律.【典例1】(24-25高二上·江蘇南通·期中)已知數(shù)列的前4項依次為,則其通項公式可能為(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】依次求出各個選項中數(shù)列的前幾項即可判斷.【詳解】對于A,,不合題意;對于B,,不符合題意;對于C,,不合題意;對于D,,不合題意.【變式1】(24-25高二上·山東菏澤·階段練習)若數(shù)列的前四項依次為2,12,112,1112,則的一個通項公式為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】通過觀察前幾項的規(guī)律即可求解.【詳解】由,,,,可得的一個通項公式為..【變式2】(24-25高二上·黑龍江綏化·階段練習)對于任意一個有窮數(shù)列,可以通過在該數(shù)列的每相鄰兩項之間插入這兩項的之和,構(gòu)造一個新的數(shù)列.現(xiàn)對數(shù)列1,5進行構(gòu)造,第1次得到數(shù)列1,6,5,第2次得到數(shù)列1,7,6,11,5,依此類推,第n次得到數(shù)列1,5.記第n次得到的數(shù)列的各項之和為,則的通項公式(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】依據(jù)題意構(gòu)造數(shù)列,分析規(guī)律,結(jié)合等比數(shù)列前項和公式即可求解.【詳解】依題意,,,,,,,由等比數(shù)列的前項和公式,得,所以的通項公式.【變式3】(24-25高三上·天津河西·期中)將數(shù)列與的公共項從小到大排列得到數(shù)列,則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】觀察得到中的偶數(shù)項都是數(shù)列中的項,即,其為公比為4的等比數(shù)列,求出,得到答案.【詳解】數(shù)列中的項為,觀察得到中的偶數(shù)項都是數(shù)列中的項,即可以寫成的形式,其為公比為4的等比數(shù)列,故,故.【變式4】(24-25高二上·甘肅白銀·期中)已知數(shù)列,則該數(shù)列的第項為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)數(shù)列的前幾項,得出數(shù)列的通項公式,即可求解.【詳解】因為數(shù)列為,所以該數(shù)列的通項公式為,得到,.題型03累減法與累除法解題錦囊解題錦囊累減法適用于an+1-an=f(n)或an-an-1=f(n)型,其解題恒等式為an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)(n≥2,n∈N*)求解累除法適用于或型,通常利用an=eq\f(an,an-1)·eq\f(an-1,an-2)·…·eq\f(a2,a1)·a1,求出通項an.【典例3】(24-25高二上·山東·期中)在數(shù)列中,,則的通項公式為.【答案】;【分析】求出,利用累減法求和得到通項公式.【詳解】,故,所以.故答案為:【變式1】(24-25高二上·上?!て谥校┤魯?shù)列滿足,且(其中,),則的通項公式是.【答案】【分析】根據(jù)給定條件,利用累減法求出數(shù)列的通項.【詳解】在數(shù)列中,,當時,,則,滿足上式,所以的通項公式是.故答案為:【變式2】(23-24高二下·海南??凇て谥校┮阎獢?shù)列的前項和為且滿足,則數(shù)列的通項公式為.【答案】【分析】當時,,化簡得,利用累除法計算得到,滿足上式,寫成分段的形式即可.【詳解】當時,,化簡得,,利用累除法得,顯然滿足上式,所以故答案為:【變式3】(2024高三·全國·專題練習)已知數(shù)列{an}滿足,a1=1,則a2023=【答案】4045【詳解】∵=2n,∴an+1+an=2n(an+1-an),即(1-2n)an+1=(-2n-1)an,可得=,∴a2023=×××…×××a1=××…×××1=4045.【變式4】(24-25高二上·重慶·期中)將正偶數(shù)按照如圖排列,我們將……,都稱為“拐角數(shù)”,則下面是拐角數(shù)的為(
)A.35 B.45 C.111 D.135【答案】A【分析】先根據(jù)題中規(guī)律,并采用累減法結(jié)合等差數(shù)列前n項和公式求出拐彎數(shù)的通項公式,即可求解.【詳解】不妨設(shè)第n()個“拐角數(shù)”為,不難發(fā)現(xiàn),所以,得,當時,也不符合上式,所以,所以第7個“拐角數(shù)”是,第8個“拐角數(shù)”是,第9個“拐角數(shù)”是,第10個“拐角數(shù)”是,第11個“拐角數(shù)”是,第12個“拐角數(shù)”是.故C對;題型04根據(jù)Sn與an的關(guān)系求通項解題錦囊解題錦囊(1)已知Sn=f(n)求an已知求通項,步驟可分為三步:(1)當時;(2)當時,;(3)檢驗能否合寫,即和兩種情況能否合寫成一個公式,否則就寫為分段的形式.(2)已知Sn與an的關(guān)系求an根據(jù)所求結(jié)果的不同要求,將問題向不同的兩個方向轉(zhuǎn)化.(1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)轉(zhuǎn)化為只含Sn,Sn-1的關(guān)系式,再求解;(2)利用Sn-Sn-1=an(n≥2)轉(zhuǎn)化為只含an,an-1的關(guān)系式,再求解.【典例4】(24-25高二上·天津靜海·階段練習)已知為數(shù)列的前n項和,且滿足,則的通項公式為.【答案】【分析】先求,再利用()計算即可求解.【詳解】當時,,當時,,整理得:,,當時,上式不成立,所以.故答案為:【變式1】(24-25高二上·上?!るA段練習)已知數(shù)列的前項和.則數(shù)列.【答案】【分析】根據(jù)公式,即可求解數(shù)列的通項公式.【詳解】當時,,當時,,驗證當時,成立,所以.故答案為:【變式2(24-25高三上·天津·期中)已知數(shù)列的前項和為,若,則.【答案】54【分析】由題意確定該數(shù)列為等比數(shù)列,即可求得的值.【詳解】當時,,所以,即,當時,,所以數(shù)列是首項為2,公比為3的等比數(shù)列,則.故答案為:54.【變式3】(2024高三·全國·專題練習)已知數(shù)列的前n項和為,且滿足,,則.【答案】【分析】由公式且)化簡可證明為等差數(shù)列,求出首項和公差即可知道的通項,進而可求.【詳解】因為,所以,所以,所以是等差數(shù)列,公差為3,又,所以,即.故答案為:.【變式4】(24-25高二上·河南·期中)記數(shù)列的前n項和為,已知()且,,則.【答案】【分析】由an與的關(guān)系,可得,再累減法求解即可.【詳解】當時,由得,即,因為,所以,所以,,則,又滿足上式,故,故答案為:.題型05構(gòu)造法求數(shù)列的通項解題錦囊解題錦囊用“待定系數(shù)法”構(gòu)造等比數(shù)列形如(為常數(shù),)的數(shù)列,可用“待定系數(shù)法”將原等式變形為(其中:),由此構(gòu)造出新的等比數(shù)列,先求出的通項,從而求出數(shù)列的通項公式.倒數(shù)法形如(為常數(shù),)的數(shù)列,通過兩邊取“倒”,從而構(gòu)造出新的等差數(shù)列,先求出的通項,即可求得.【典例5】(23-24高二上·廣東深圳·期末)已知數(shù)an滿足,則數(shù)列an的通項公式.【答案】【分析】由題意可得,即是以為首項,為公比的等比數(shù)列,由等比數(shù)列的通項公式求解即可.【詳解】由可得:,又,,所以是以為首項,為公比的等比數(shù)列,所以,所以.故答案為:【變式1】(23-24高一下·上海·期末)數(shù)列滿足,則數(shù)列的通項公式為.【答案】【分析】根據(jù)給定的遞推公式,利用構(gòu)造法,結(jié)合等比數(shù)列通項求解即得.【詳解】數(shù)列中,由,得,即,而,,于是數(shù)列是首項為3,公比為的等比數(shù)列,因此,即,所以數(shù)列的通項公式為.故答案為:【變式2】(23-24高二下·河南·期中)數(shù)列中,若,,則.【答案】19【分析】取倒數(shù)可得,即可得數(shù)列的通項公式,計算即可得.【詳解】∵,則,∴,∴故數(shù)列為等差數(shù)列,公差等于2,又,故,∴.故答案為:19.【變式3】在數(shù)列中,已知,,則的通項公式為.【答案】【詳解】由,兩邊取倒數(shù)得,即,又因為,所以是首項為,公差為的等差數(shù)列,所以,故,故答案為:題型06等差、等比數(shù)列的判斷解題錦囊解題錦囊1.等差數(shù)列的定義如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的差都等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,通常用字母eq\a\vs4\al(d)表示.2.等比數(shù)列的定義如果一個數(shù)列從第2項起,第一項與它的前一項的比等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列叫做等比數(shù)列,這個常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比,通常用字母q表示(q≠0).【典例5】(24-25高三上·陜西·階段練習)已知正項數(shù)列滿足,且,則(
)A.為等差數(shù)列 B.為等差數(shù)列C.為等比數(shù)列 D.為等比數(shù)列【答案】B【分析】由條件可得,,結(jié)合關(guān)系可得,可得,由此判斷AC,舉反例判斷BD.【詳解】因為,數(shù)列為正項數(shù)列,所以,,又,所以,所以,所以為等差數(shù)列,A錯誤,C錯誤;設(shè),則,,,滿足條件,,因為,,所以不是等比數(shù)列,不是等差數(shù)列,B錯誤,D錯誤..【變式1】(24-25高三上·江蘇·階段練習)“數(shù)列是等差數(shù)列”是“數(shù)列為等比數(shù)列”的(
)條件A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充要【答案】B【分析】利用等差數(shù)列、等比數(shù)列的定義、特例法結(jié)合充分條件、必要條件的定義判斷可得出結(jié)論.【詳解】若數(shù)列是等差數(shù)列,設(shè)其公差為,則,所以,,且對任意的,,所以,數(shù)列為等比數(shù)列,即“數(shù)列是等差數(shù)列”“數(shù)列為等比數(shù)列”;另一方面,若數(shù)列為等比數(shù)列,不妨取,則數(shù)列為等比數(shù)列,但無意義,即“數(shù)列是等差數(shù)列”“數(shù)列為等比數(shù)列”.因此,“數(shù)列是等差數(shù)列”是“數(shù)列為等比數(shù)列”的充分不必要條件..【變式2】(24-25高三上·江西南昌·階段練習)設(shè)數(shù)列,的前項和分別為,,則下列命題錯誤的是(
)A.若,則數(shù)列為等差數(shù)列B.若,則數(shù)列為等比數(shù)列C.若數(shù)列是等差數(shù)列,則,,成等差數(shù)列D.若數(shù)列是等比數(shù)列,則,,成等比數(shù)列【答案】BC【分析】對于A,C,利用等差數(shù)列的定義判斷即可,對于B,D,通過舉反例判斷【詳解】對于A,由等差數(shù)列的定義可知當時,數(shù)列為等差數(shù)列,所以A錯誤;對于B,當時,滿足,但數(shù)列不是等比數(shù)列,所以B錯誤;對于C,數(shù)列是等差數(shù)列,數(shù)列的前項和為,則,,所以,所以,,成等差數(shù)列,所以C錯誤;對于D,當?shù)缺葦?shù)列的公比,當為偶數(shù)時,,,均為零,所以,,不成等比數(shù)列,所以D錯誤,C.【變式3】(24-25高二上·河北保定·階段練習)記等差數(shù)列的前n項和為,,.(1)證明:數(shù)列是等差數(shù)列.(2)若數(shù)列滿足,且,求的通項公式.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為d,將條件轉(zhuǎn)化為的方程,解方程求,結(jié)合求和公式求,再根據(jù)等差數(shù)列定義證明結(jié)論;(2)由(1)利用累減法求的通項公式.【詳解】(1)證明:設(shè)等差數(shù)列的公差為d,又,,解得,,所以,,所以.因為,所以,所以數(shù)列是等差數(shù)列.(2),又,所以,又當時,,則.又也滿足上式,所以的通項公式為.【變式4】(2024高三上·山東濟南·專題練習)已知數(shù)列的前n項和為,,(1)證明:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前項和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)根據(jù)條件,得到當,時,,且有,由等比數(shù)列的定義即可證明結(jié)果;(2)由(1)及條件可得,,再利用等比等差數(shù)列前項和公式分組求和,即可求解.【詳解】(1)證明:因為,所以當,時,,即又時,,所以數(shù)列為首項為1,公比為3的等比數(shù)列.(2)由(1)知,所以,又由,可得,所以題型07等差、等比數(shù)列基本量計算解題錦囊解題錦囊(1)在等差、等比數(shù)列中,其通項公式和前n項和兩個公式共涉及,,,及五個基本量,它們分別表示等差數(shù)列的首項、公差、項數(shù)、末項和前項和;、(2)依據(jù)方程的思想,在數(shù)列前項和公式中已知其中三個量可求另外兩個量,即“知三求二”。.【典例7】(24-25高二上·江蘇揚州·階段練習)已知等比數(shù)列的前3項和為28,且,則(
)A.28 B.56 C.64 D.128【答案】C【分析】通過前3項和以及,求解,由通項公式可計算結(jié)果.【詳解】因為,所以,又的前3項和為28,即①,又②,②式比①式可得,解得(舍)或,代入②式得,則.【變式1】(23-24高三上·山東·期中)各項均為正數(shù)的等比數(shù)列的前項和為,且,,成等差數(shù)列,若,則(
)A.或15 B.15 C.或 D.【答案】B【分析】由題意設(shè)出公比,根據(jù)等差中項的性質(zhì)建立方程,可得答案.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,由數(shù)列為正項數(shù)列,則,由,,為等差數(shù)列,則,即,即,解得或(舍去),又,所以.【變式2】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)已知等差數(shù)列的首項為1,若成等比數(shù)列,則(
)A. B.4 C.8 D.或4【答案】B【分析】設(shè)等差數(shù)列的公差為,由成等比數(shù)列求出可得答案.【詳解】等差數(shù)列的公差為,若成等比數(shù)列,則,即,解得,,當時,,當時,,此時不能構(gòu)成等比數(shù)列,故舍去,所以,.【變式3】(24-25高三上·江蘇·階段練習)記為等差數(shù)列的前n項和.已知,則(
)A.10 B.9 C. D.【答案】B【分析】根據(jù)等差數(shù)列以及前項和的計算即可求解.【詳解】由可得,解得,【變式4】(24-25高三上·湖北·期中)已知等比數(shù)列滿足,,記為其前項和,則(
)A. B. C. D.7【答案】B【分析】根據(jù)題意列方程求出公比,然后可解.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,,依題意,,,即,∴,,解得或,∴,,或,,,∴.題型08等差數(shù)列的性質(zhì)解題錦囊解題錦囊1.等差數(shù)列的常用性質(zhì)(1)若,則;(2)若,則;(3)下標成等差數(shù)列的項組成以md為公差的等差數(shù)列2.與等差數(shù)列各項的和有關(guān)的性質(zhì)設(shè)等差數(shù)列(公差為d)和的前n項和分別為,(1)數(shù)列是等差數(shù)列,首項為,公差為.(2)構(gòu)成公差為的等差數(shù)列.(3)若數(shù)列共有項,則,;若數(shù)列共有項,則,.(4),.【典例8】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)等差數(shù)列的前項和為,已知,則(
)A.28 B.30 C.32 D.36【答案】A【分析】根據(jù)等差數(shù)列求和公式及等差中項的性質(zhì)即可得解.【詳解】由已知為等差數(shù)列,所以..【變式1】(24-25高二上·江蘇蘇州·期中)(多選)已知數(shù)列是等差數(shù)列,是等比數(shù)列,.(
)A.若,則B.若,則C.若,則D.若,則【答案】BC【分析】利用等差數(shù)列、利用等差數(shù)列的性質(zhì)判斷即可.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,當時,,故A錯誤;當公差時,是常數(shù)列,,但與不一定相等,故B不錯誤;設(shè)等比數(shù)列的公比為,若“”,則,故C錯誤;當公比時,是常數(shù)列,,但與不一定相等,故D不錯誤.C.【變式2】(24-25高二上·全國·課后作業(yè))若等差數(shù)列的前m項的和為20,前3m項的和為70,則它的前2m項的和為(
)A.30 B.70 C.50 D.90【答案】A【分析】根據(jù)等差數(shù)列前n項和分段和的性質(zhì)計算即可求值.【詳解】∵在等差數(shù)列中,,,也成等差數(shù)列,∴,∴,∴.故選:C.【變式3】(24-25高二上·河北滄州·階段練習)已知為等差數(shù)列的前項和,若,且,則(
)A.1 B.2 C. D.【答案】B【分析】由等差數(shù)列的性質(zhì)可得為等差數(shù)列,則,即可求出.【詳解】由等差數(shù)列的性質(zhì)可得為等差數(shù)列,所以,則..【變式4】(24-25高二上·陜西榆林·階段練習)已知等差數(shù)列的前n項和分別為,若,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用等差數(shù)列的性質(zhì)把代數(shù)式等價變形,即可得到,結(jié)合條件即可得到結(jié)果.【詳解】由等差數(shù)列性質(zhì)得,,由得,..題型09等比數(shù)列的性質(zhì)解題錦囊解題錦囊若數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,前n項和為,則有如下性質(zhì):(1)若,則;若,則.推廣:若,則.(2)若成等差數(shù)列,則成等比數(shù)列.(3)若項數(shù)為,則,若項數(shù)為,則.(4)當時,連續(xù)項的和(如)仍組成等比數(shù)列(公比為,).注意:這里連續(xù)m項的和均非零.【典例9】(24-25高二上·山西晉城·階段練習)定義行列式,若各項均為正數(shù)的等比數(shù)列,其前項和為,則(
)A. B.0 C.1 D.2【答案】B【分析】根據(jù)行列式的定義化簡則,結(jié)合等比數(shù)列性質(zhì)求結(jié)論.【詳解】由題意可得,.由等比數(shù)列的性質(zhì),可得,所以原式..【變式1】(23-24高三上·江蘇揚州·期末)設(shè)等比數(shù)列的前n項和為,若,則(
)A.66 B.67 C.50 D.63【答案】A【分析】由題意可得,由等比數(shù)列的性質(zhì)可得,即可得結(jié)果.【詳解】因為,則,設(shè)等比數(shù)列的公比為,則,可得,所以..【變式2】(24-25高二上·天津濱海新·階段練習)在正項等比數(shù)列中,,則.【答案】10【分析】根據(jù)等比數(shù)列的性質(zhì)來求得錯誤答案.【詳解】依題意,,,所以.故答案為:10【變式3】(24-25高二上·全國·隨堂練習)若等比數(shù)列共有項,其公比為2,其偶數(shù)項和比偶數(shù)項和少100,則數(shù)列的所有項之和為.【答案】300【分析】設(shè)等比數(shù)列的偶數(shù)項之和為,偶數(shù)項之和為則,,則可求出,值,從而得出答案.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的偶數(shù)項之和為,偶數(shù)項之和為,則,,由題意可得:,即,解得,故數(shù)列的所有項之和是.故答案為:300.題型10等差數(shù)列前n項和的最值問題解題錦囊解題錦囊思路1:根據(jù)等差數(shù)列前n項和的二次函數(shù)特性求最值;思路2:結(jié)合等差數(shù)列的單調(diào)性找變號項進而求出最值.【典例10】(24-25高二上·江蘇揚州·階段練習)已知公差為負數(shù)的等差數(shù)列的前項和為,若,,是等比數(shù)列,則當取最小值時,(
)A.2或3 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】設(shè)等差數(shù)列的公差為,根據(jù)等比中項的性質(zhì)得到,從而得到其通項公式,再確定數(shù)列的所有非負數(shù)項即可得解.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,由,,是等比數(shù)列,即,得,解得,則,顯然等差數(shù)列單調(diào)遞減,當時,,當時,,所以當取最小值時,.【變式1】(24-25高二上·天津濱海新·階段練習)若是等差數(shù)列,表示的前項和,,,則中最小的項是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)等差中項的性質(zhì)及求和公式可得,,進而可確定數(shù)列的最小項.【詳解】由數(shù)列為等差數(shù)列,則,且,即,,所以當時,取最小值,即數(shù)列的最小項為,.【變式2】(24-25高二上·河南新鄉(xiāng)·階段練習)(多選)已知是等差數(shù)列的前項和,,且,則(
)A.公差 B.C. D.當時,最小【答案】BCD【分析】設(shè)等差數(shù)列的公差為,結(jié)合可得,進而判斷ABC;分析可得當時,;當時,,進而判斷D.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,由,得,整理得,即,因為,則,故A錯誤;,故B錯誤;,故C錯誤;因為,,所以當時,;當時,,所以當時,最小,故D錯誤.CD.【變式3】(24-25高二上·福建龍巖·階段練習)設(shè)等差數(shù)列的前項和為,公差為,若,,則()A.B.C.D.【答案】BBC【分析】由等差數(shù)列前項和公式求出,再結(jié)合通項公式和前項和公式逐項辨析即可.【詳解】方法一:∵等差數(shù)列滿足,,∴由等差數(shù)列前項和公式有,解得,∴,,對于A,,故選項A錯誤;對于B,,當取與最接近的整數(shù)即或時,最小,∴,故選項B錯誤;對于C,,故選項C錯誤;對于D,,故選項D錯誤.方法二:∵等差數(shù)列滿足,∴,∴對于A,,∴,故A錯誤;對于B,,,,∴,故選項B錯誤;對于C,,故選項C錯誤;對于D,,故選項D錯誤.BC.題型11裂項相消法【典例11】(24-25高二上·福建龍巖·階段練習)(多選)設(shè)數(shù)列的前項和為,已知,則下列結(jié)論錯誤的是(
)A.B.數(shù)列為等比數(shù)列C.D.若,則數(shù)列的前10項和為【答案】BD【分析】根據(jù)題意,可得,所以數(shù)列為以為首項,以為公比的等比數(shù)列,依次可判斷A、B、C,再由裂項相消法判斷D.【詳解】當時,由,得,解得,當時,,即,即數(shù)列為以為首項,以為公比的等比數(shù)列,則,,,所以A、C錯誤,B錯誤;又,數(shù)列的前10項和為:,D錯誤.D.【變式1】(24-25高二上·重慶·期中)已知為等差數(shù)列,其公差為,前項和為,為等比數(shù)列,其公比為,前項和為,若,,,.(1)求公差和;(2)記,證明:.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)分析可得,由此可得,利用等比數(shù)列的求和公式可求出的值,即可得出的值,計算出的值,根據(jù)可得出關(guān)于的方程,即可解出的值;(2)利用裂項相消法求出數(shù)列的前項和,即可證得結(jié)論成立.【詳解】(1)因為為等差數(shù)列,其公差為,前項和為,則,又因為,,則,因為,即,可得,解得,故,所以,,則,可得.綜上所述,.(2)由(1)可得,所以,,因此,.【變式2】(24-25高三上·河北·期中)已知數(shù)列為等差數(shù)列,且,.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列的通項公式和求和公式列方程組即可求解,,即可得;(2)由可得,由裂項相消法即可求和.【詳解】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為,所以,解得,所以;(2)因為,所以,所以.【變式3】(24-25高三上·江蘇泰州·階段練習)已知數(shù)列前項和為,滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)若,求數(shù)列的前100項和.【答案】(1);(2).【分析】(1)由已知寫出時,,與已知式相減得遞推式,再求得后可得通項公式;(2)用裂項相消法求和.【詳解】(1)∵,∴時,,兩式相減得,即,,又,即,所以,∴,也適用.∴;(2)由(1),∴.題型12錯位相減法【典例12】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)設(shè)等差數(shù)列的前項和為,且.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè)數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列的通項公式和求和公式可列出方程組,解出首項和公差的值,即可求得的通項公式;(2)先利用等差數(shù)列求和得,再利用方程組法得,最后運用錯位相減法求出.【詳解】(1)由題意,設(shè)等差數(shù)列的首項為,公差為,由題意,得,解得.所以.(2)由(1)得,所以①,當時,,即,所以時,②,①②得,所以,又也適合,所以,,利用錯位相減法,則,上面兩式相減得:,則,即.【變式1】(24-25高二上·福建廈門·階段練習)若數(shù)列的前項和為,且,等差數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.【答案】(1),(2)【分析】(1)由條件根據(jù)關(guān)系可得,證明數(shù)列是等比數(shù)列,由此可求,由條件求數(shù)列的公差,再求數(shù)列的通項公式;(2)利用錯位相減法求數(shù)列的前項和.【詳解】(1)因為①,所以②,,①②得,又所以,故數(shù)列是以為公比,首項為的等比數(shù)列,,,等差數(shù)列的公差為.(2)由(1)可得,,兩式相減得,【變式2】(23-24高三下·四川攀枝花·階段練習)已知公差為的等差數(shù)列中,,.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)若,令,求數(shù)列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)利用等差數(shù)列的性質(zhì)得到,是方程的兩根,從而求得,進而求得的通項公式即可得解;(2)利用(1)中結(jié)論,結(jié)合錯位相減法即可得解.【詳解】(1)是等差數(shù)列,,又,,是方程的兩根,解,得或,又,,,,,,.(2)由(1)得,所以,則,兩式相減,得,.【變式3】(24-25高二上·江蘇淮安·期中)已知數(shù)列的前n項和為,,.(1)證明:數(shù)列為等差數(shù)列,并求數(shù)列的通項公式;(2)求數(shù)列的前n項和為;(3)若對任意恒成立.求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)證明見解析,;(2);(3).【分析】(1)根據(jù)題設(shè)遞推關(guān)系有,結(jié)合等差數(shù)列定義判斷證明,進而寫出通項公式;(2)應用錯位相減法及等比數(shù)列前n項和公式求;(3)將問題化為恒成立,作差法判斷右側(cè)的最小值,即可得參數(shù)范圍.【詳解】(1)由,則,又,所以數(shù)列是首項、公差均為的等差數(shù)列,則,所以.(2)由,則,所以,所以.(3)由(1)(2),則,整理得恒成立,令,則,當時,當時,當時,所以,即的最小值為,綜上,.題型13并項法【典例13】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)已知數(shù)列滿足,前項和為,則等于(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)給定條件,求出,再利用等比數(shù)列前項和公式計算即得.【詳解】數(shù)列中,,由,得,,則有,因此數(shù)列是以1為首項,2為公比的等比數(shù)列,數(shù)列是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以..【變式1】(24-25高二上·江蘇揚州·階段練習)已知數(shù)列的前項和為,若,,則.【答案】【分析】利用并項求和法及等差數(shù)列求和公式計算可得.【詳解】因為,,所以.故答案為:【變式2】(24-25高二上·江蘇南京·階段練習)設(shè)的前項和為,且.(1)求的通項公式;(2)數(shù)列的通項公式為,求其前項和(3)記的前項和為,求證:.【答案】(1)(2)(3)證明見解析【分析】(1)根據(jù)的關(guān)系即可作差證明是等差數(shù)列,進而可求數(shù)列通項公式;(2)結(jié)合(1)對分偶數(shù)與偶數(shù)兩種情況利用分組求和可求得;(3)由(1)可得,當時,,可得結(jié)論.【詳解】(1),令得;又當時,,可得,即①;所以②,由①-②得,即,所以數(shù)列是等差數(shù)列.由及,可得公差,可得.(2)由(1)可得,當為偶數(shù)時,,當為偶數(shù)時,,綜上所述:,(3)由(1)可得,當時,,所以.【變式3】(24-25高三上·廣東·階段練習)設(shè)數(shù)列的前項和為,已知.(1)證明:數(shù)列是等比數(shù)列;(2)若數(shù)列滿足,,求數(shù)列的前項的和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)根據(jù),作差得到,從而得到,即可得證;(2)由(1)可得,從而得到,則當為偶數(shù)時,再利用并項求和法計算可得.【詳解】(1)因為,當時,得,解得;由題意①,得②,②①得,即,又所以,即所以是首項為1,公比為2的等比數(shù)列.(2)由(1)知,則,又,所以,且,又因為當為偶數(shù)時,,即,所以.【變式4】(2024高三·全國·專題練習)已知數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè)數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)利用與的關(guān)系,可得,即可利用等比數(shù)列的通項求解,(2)根據(jù)對數(shù)運算可得,即可討論的奇偶求得數(shù)列的前項和.【詳解】(1)由,得,兩式相減得,,即,即,當時,,即,所以數(shù)列是首項為1,公比為的等比數(shù)列,故.(2)由(1)得,則,故.當為偶數(shù)時,;當為偶數(shù)時,為偶數(shù),.綜上,題型14數(shù)列在實際問題中的應用【典例14】(24-25高三上·黑龍江哈爾濱·期中)專家表示,海水倒灌原因是太陽、月亮等星體的共同作用下,海水的自然漲落,如果天氣因素造成的漲水現(xiàn)象趕上潮汐高潮的時候,這個時候水位就會異常的高.某地發(fā)生海水倒灌,未來24h需要排水減少損失,因此需要緊急抽調(diào)抽水機.經(jīng)測算,需要調(diào)用20臺某型號抽水機,每臺抽水機需要平均工作24h.而目前只有一臺抽水車可立即投入施工,其余抽水機需要從其他施工現(xiàn)場抽調(diào).若抽調(diào)的抽水機每隔20min才有一臺到達施工現(xiàn)場投入工作,要在24h內(nèi)完成排水任務(wù),指揮部至少共需要抽調(diào)這種型號的抽水機(
)A.25臺 B.24臺 C.23臺 D.22臺【答案】B【分析】設(shè)至少需要臺抽水機,記一臺抽水機20min完成的任務(wù)為單位1,臺抽水機完成的任務(wù)依次為,,是公差為的等差數(shù)列,解不等式即可得.不等式數(shù)字較大,引入二次函數(shù)后,利用函數(shù)的性質(zhì)確定結(jié)論.【詳解】設(shè)至少需要臺抽水機,記一臺抽水機20min完成的任務(wù)為單位1,這臺抽水機完成的任務(wù)依次為,()依題意,,是公差為的等差數(shù)列,,要完成所有任務(wù),則,,記,在上是減函數(shù),,,所以時,,所以最小值需要24臺抽水機,.【變式1】(24-25高三上·湖南·期中)為了讓自己漸漸養(yǎng)成愛運動的習慣,小張11月1日運動了2小時,從第二天開始,每天運動的時長比前一天多2小時,則從11月1日到11月15日,小張運動的總時長為(
)A.3.5小時 B.246小時C.4小時 D.250小時【答案】A【分析】根據(jù)等差數(shù)列求和公式計算可得結(jié)果.【詳解】依題意可得,小張從11月1日開始,第1天?第2天??第15天的運動時長依次成等差數(shù)列,且首項為2,公差為2,所以從11月1日到11月15日,小張運動的總時長為小時小時.【變式2】(24-25高三上·浙江·階段練習)北宋數(shù)學家沈括在酒館看見一層層壘起的酒壇,想求這些酒壇的總數(shù),經(jīng)過反復嘗試,終于得出了長方臺形垛積的求和公式.如圖,由大小相同的小球堆成的一個長方臺形垛積,第一層有個小球,第二層有個小球,第三層有..........依此類推,最底層有個小球,共有層.現(xiàn)有一個由小球堆成的長方臺形垛積,共層,小球總個數(shù)為,則該垛積的第一層的小球個數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】設(shè)各層的小球個數(shù)為數(shù)列,利用,可得,,利用數(shù)列的求和公式,求得,根據(jù)題意,列出方程,求得的值,進而求得該垛積的第一層的小球個數(shù).【詳解】設(shè)各層的小球個數(shù)為數(shù)列,由題意得,,,,因為,可得,,,,則,因為前層小球總個數(shù)為,所以,即,解得或(舍去),所以,可得,即該垛積的第一層的小球個數(shù)為個..【變式3】(24-25高三上·江西上饒·期中)復印紙按照幅面的基本面積,把幅面規(guī)格分為系列、系列、系列,其中系列的幅面規(guī)格為,,,…,,所有規(guī)格的紙張的長度(以表示)和幅寬(以表示)的比例關(guān)系都為;將紙張沿長度方向?qū)﹂_成兩等分,便成為
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