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備戰(zhàn)2024年高考數(shù)學(xué)易錯題(新高考專用)專題08數(shù)列(5大易錯點分析+解題模板+舉一反三+易錯題通關(guān))(新高考專用)含答案專題08數(shù)列易錯點一:混淆數(shù)列與函數(shù)的區(qū)別(數(shù)列求最值問題)1、等差數(shù)列的定義(1)文字語言: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);(2)符號語言:(,為常數(shù)).2、等差中項:若三個數(shù)a,A,b組成等差數(shù)列,則A叫做a,b的等差中項.3、通項公式與前n項和公式(1)通項公式:.(2)前項和公式:.(3)等差數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系=1\*GB3①通項公式:當公差時,等差數(shù)列的通項公式是關(guān)于的一次函數(shù),且一次項系數(shù)為公差.若公差,則為遞增數(shù)列,若公差,則為遞減數(shù)列.=2\*GB3②前n項和:當公差時,是關(guān)于的二次函數(shù)且常數(shù)項為0.已知數(shù)列是等差數(shù)列,是其前項和.1、等差數(shù)列通項公式的性質(zhì):(1)通項公式的推廣:.(2)若,則.(3)若的公差為d,則也是等差數(shù)列,公差為.(4)若是等差數(shù)列,則也是等差數(shù)列.2、等差數(shù)列前項和的性質(zhì)(1);(2);(3)兩個等差數(shù)列,的前n項和,之間的關(guān)系為.(4)數(shù)列,,,…構(gòu)成等差數(shù)列.3、關(guān)于等差數(shù)列奇數(shù)項和與偶數(shù)項和的性質(zhì)(1)若項數(shù)為,則,;(2)若項數(shù)為,則,,,.最值問題:解決此類問題有兩種思路:一是利用等差數(shù)列的前項和公式,可用配方法求最值,也可用頂點坐標法求最值;二是依據(jù)等差數(shù)列的通項公式,當時,數(shù)列一定為遞增數(shù)列,當時,數(shù)列一定為遞減數(shù)列.所以當,且時,無窮等差數(shù)列的前項和有最大值,其最大值是所有非負項的和;當,且時,無窮等差數(shù)列的前項和有最小值,其最小值是所有非正項的和,求解非負項是哪一項時,只要令即可易錯提醒:數(shù)列是一種特殊的函數(shù),在求解數(shù)列問題時有時可以利用函數(shù)的性質(zhì),但是在利用函數(shù)單調(diào)性求解數(shù)列問題,要注意的取值不是連續(xù)實數(shù),忽略這一點很容易出錯.例.已知等差數(shù)列的前n項和為,且,,求取得最大值時對應(yīng)的n值.變式1.數(shù)列是等差數(shù)列,,.(1)從第幾項開始有?(2)求此數(shù)列的前項和的最大值.變式2.記為等差數(shù)列的前n項和,已知,.(1)求的通項公式;(2)求的最小值.變式3.等差數(shù)列,,公差.(1)求通項公式和前項和公式;(2)當取何值時,前項和最大,最大值是多少.1.已知數(shù)列是等差數(shù)列,若,,且數(shù)列的前項和,有最大值,當時,的最大值為(
)A.20 B.17 C.19 D.212.已知等差數(shù)列的前n項和為,,且,則取得最小值時n的值為(
)A.5 B.6 C.7 D.83.已知數(shù)列中,若其前n項和為Sn,則Sn的最大值為(
)A.15 B.750 C. D.4.若是等差數(shù)列,首項,,,則使前項和成立的最大自然數(shù)是(
)A.2021 B.2022 C.4042 D.40435.設(shè)是等差數(shù)列,是其前n項和,且,,則下列結(jié)論正確的是(
).A. B.C. D.與均為的最大值6.設(shè)等差數(shù)列的前項和為,公差為.已知,,,則下列結(jié)論正確的是(
)A. B.C. D.設(shè)的前項和為,則時,的最大值為277.已知數(shù)列的前項和滿足,則下列說法正確的是(
)A.是為等差數(shù)列的充要條件B.可能為等比數(shù)列C.若,,則為遞增數(shù)列D.若,則中,,最大8.已知數(shù)列的前n項和,則下列結(jié)論正確的是(
)A.是等差數(shù)列 B.C. D.有最大值9.數(shù)列的前項和為,已知,則下列說法正確的是(
)A.是遞增數(shù)列 B.C.當時, D.當或4時,取得最大值10.等比數(shù)列中,,則數(shù)列的前項和的最大值為.11.記等差數(shù)列的前n項和為,若,,則當取得最大值時,n=.易錯點二:忽視兩個“中項”的區(qū)別(等比數(shù)列利用中項求其它)1、等比數(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比等于同一個非零常數(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,公比通常用字母表示。數(shù)學(xué)語言表達式:(,為非零常數(shù)).2、等比中項性質(zhì):如果三個數(shù),,成等比數(shù)列,那么叫做與的等比中項,其中.注意:同號的兩個數(shù)才有等比中項。3、通項公式及前n項和公式(1)通項公式:若等比數(shù)列的首項為,公比是,則其通項公式為;通項公式的推廣:.(2)等比數(shù)列的前項和公式:當時,;當時,.已知是等比數(shù)列,是數(shù)列的前項和.(等比中項)1、等比數(shù)列的基本性質(zhì)(1)相隔等距離的項組成的數(shù)列仍是等比數(shù)列,即,,,…仍是等比數(shù)列,公比為.(2)若,(項數(shù)相同)是等比數(shù)列,則,,,,仍是等比數(shù)列.(3)若,則有口訣:角標和相等,項的積也相等推廣:(4)若是等比數(shù)列,且,則(且)是以為首項,為公差的等差數(shù)列。(5)若是等比數(shù)列,,則構(gòu)成公比為的等比數(shù)列。易錯提醒:若成等比數(shù)列,則為和的等比中項。只有同號的兩數(shù)才有等比中項,“”僅是“為和的等比中項”的必要不充分條件,在解題時務(wù)必要注意此點。例.已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列中,,則等于(
)A.5 B.10 C.15 D.20變式1.已知等差數(shù)列的公差,且,,成等比數(shù)列,則(
)A. B. C. D.變式2.已知,如果,,,,成等比數(shù)列,那么(
)A., B.,C., D.,變式3.已知等比數(shù)列中,,,則(
)A. B. C.或 D.1.已知等差數(shù)列的前項和為,公差不為0,若滿足、、成等比數(shù)列,則的值為(
)A.2 B.3 C. D.不存在2.已知公差不為零的等差數(shù)列中,,且,,成等比數(shù)列,則數(shù)列的前9項的和為(
)A.1 B.2 C.81 D.803.已知,,則使得成等比數(shù)列的充要條件的值為(
)A.1 B. C.5 D.4.已知等差數(shù)列的公差不為0,且成等比數(shù)列,則錯誤的是(
)A. B. C. D.5.正項等比數(shù)列中,是與的等差中項,若,則(
)A.4 B.8 C.32 D.646.已知實數(shù)4,m,9構(gòu)成一個等比數(shù)列,則圓錐曲線+y2=1的離心率為(
)A. B. C.或 D.或77.數(shù)列為等比數(shù)列,,,命題,命題是、的等比中項,則是的(
)條件A.充要 B.充分不必要 C.必要不充分 D.既不充分也不必要8.在數(shù)列中,,,則(
).A. B.C. D.9.已知是等差數(shù)列,公差,前項和為,若,,成等比數(shù)列,則A., B., C., D.,10.數(shù)1與4的等差中項,等比中項分別是(
)A., B., C., D.,11.已知數(shù)列是等差數(shù)列,,其中公差,若是和的等比中項,則(
)A.398 B.388C.189 D.199易錯點三:忽略等比數(shù)列求和時對的討論(等比數(shù)列求和)等比數(shù)列前項和的性質(zhì)(1)在公比或且為奇數(shù)時,,,,……仍成等比數(shù)列,其公比為;(2)對,有;(3)若等比數(shù)列共有項,則,其中,分別是數(shù)列的偶數(shù)項和與奇數(shù)項和;(4)等比數(shù)列的前項和,令,則(為常數(shù),且)易錯提醒:注意等比數(shù)列的求和公式是分段表示的:,所以在利用等比數(shù)列求和公式求和時要先判斷公比是否可能為1,,若公比未知,則要注意分兩種情況q=1和q≠1討論..例.設(shè)等比數(shù)列的前n項和為.已知,,則.變式1.記為等比數(shù)列的前n項和,若,,則.變式2.在等比數(shù)列中,,,令,求數(shù)列的前n項和.變式3.數(shù)列前項和滿足,數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列和的通項公式;(2)對任意,將數(shù)列中落入?yún)^(qū)間內(nèi)項的個數(shù)記為,求數(shù)列前項和.1.已知為等比數(shù)列,其公比,前7項的和為1016,則的值為(
)A.8 B.10 C.12 D.162.已知正項等比數(shù)列的前項和為,若,則(
)A. B. C. D.3.已知,,(,),為其前項和,則(
)A. B. C. D.4.在等比數(shù)列中,,,則(
)A.的公比為4 B.的前20項和為170C.的前10項積為 D.的前n項和為5.已知正項等比數(shù)列的前n和為,若,且,則滿足的n的最大值為.6.已知等比數(shù)列的前n項和為,,且-3,,成等差數(shù)列,則數(shù)列的通項.7.設(shè)為等比數(shù)列的前項和,若,,則8.已知正項等比數(shù)列的前項和為,若,且,則.9.已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列的前項和為,,,則.10.數(shù)列的前n項和為,且,,則滿足的最小的自然數(shù)n的值為.11.在正項等比數(shù)列中,已知,,則公比.易錯點四:由求時忽略對“”的檢驗(求通項公式)類型1觀察法:已知數(shù)列前若干項,求該數(shù)列的通項時,一般對所給的項觀察分析,尋找規(guī)律,從而根據(jù)規(guī)律寫出此數(shù)列的一個通項.類型2公式法:若已知數(shù)列的前項和與的關(guān)系,求數(shù)列的通項可用公式構(gòu)造兩式作差求解.用此公式時要注意結(jié)論有兩種可能,一種是“一分為二”,即分段式;另一種是“合二為一”,即和合為一個表達,(要先分和兩種情況分別進行運算,然后驗證能否統(tǒng)一).類型3累加法:形如型的遞推數(shù)列(其中是關(guān)于的函數(shù))可構(gòu)造:將上述個式子兩邊分別相加,可得:=1\*GB3①若是關(guān)于的一次函數(shù),累加后可轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列求和;=2\*GB3②若是關(guān)于的指數(shù)函數(shù),累加后可轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和;=3\*GB3③若是關(guān)于的二次函數(shù),累加后可分組求和;=4\*GB3④若是關(guān)于的分式函數(shù),累加后可裂項求和.類型4累乘法:形如型的遞推數(shù)列(其中是關(guān)于的函數(shù))可構(gòu)造:將上述個式子兩邊分別相乘,可得:有時若不能直接用,可變形成這種形式,然后用這種方法求解.類型5構(gòu)造數(shù)列法:(一)形如(其中均為常數(shù)且)型的遞推式:(1)若時,數(shù)列{}為等差數(shù)列;(2)若時,數(shù)列{}為等比數(shù)列;(3)若且時,數(shù)列{}為線性遞推數(shù)列,其通項可通過待定系數(shù)法構(gòu)造等比數(shù)列來求.方法有如下兩種:法一:設(shè),展開移項整理得,與題設(shè)比較系數(shù)(待定系數(shù)法)得,即構(gòu)成以為首項,以為公比的等比數(shù)列.再利用等比數(shù)列的通項公式求出的通項整理可得法二:由得兩式相減并整理得即構(gòu)成以為首項,以為公比的等比數(shù)列.求出的通項再轉(zhuǎn)化為類型Ⅲ(累加法)便可求出(二)形如型的遞推式:(1)當為一次函數(shù)類型(即等差數(shù)列)時:法一:設(shè),通過待定系數(shù)法確定的值,轉(zhuǎn)化成以為首項,以為公比的等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列的通項公式求出的通項整理可得法二:當?shù)墓顬闀r,由遞推式得:,兩式相減得:,令得:轉(zhuǎn)化為類型Ⅴ㈠求出,再用類型Ⅲ(累加法)便可求出(2)當為指數(shù)函數(shù)類型(即等比數(shù)列)時:法一:設(shè),通過待定系數(shù)法確定的值,轉(zhuǎn)化成以為首項,以為公比的等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列的通項公式求出的通項整理可得法二:當?shù)墓葹闀r,由遞推式得:——①,,兩邊同時乘以得——②,由①②兩式相減得,即,在轉(zhuǎn)化為類型Ⅴ㈠便可求出法三:遞推公式為(其中p,q均為常數(shù))或(其中p,q,r均為常數(shù))時,要先在原遞推公式兩邊同時除以,得:,引入輔助數(shù)列(其中),得:再應(yīng)用類型Ⅴ㈠的方法解決.(3)當為任意數(shù)列時,可用通法:在兩邊同時除以可得到,令,則,在轉(zhuǎn)化為類型Ⅲ(累加法),求出之后得.類型6對數(shù)變換法:形如型的遞推式:在原遞推式兩邊取對數(shù)得,令得:,化歸為型,求出之后得(注意:底數(shù)不一定要取10,可根據(jù)題意選擇).類型7倒數(shù)變換法:形如(為常數(shù)且)的遞推式:兩邊同除于,轉(zhuǎn)化為形式,化歸為型求出的表達式,再求;還有形如的遞推式,也可采用取倒數(shù)方法轉(zhuǎn)化成形式,化歸為型求出的表達式,再求.類型8形如型的遞推式:用待定系數(shù)法,化為特殊數(shù)列的形式求解.方法為:設(shè),比較系數(shù)得,可解得,于是是公比為的等比數(shù)列,這樣就化歸為型.總之,求數(shù)列通項公式可根據(jù)數(shù)列特點采用以上不同方法求解,對不能轉(zhuǎn)化為以上方法求解的數(shù)列,可用歸納、猜想、證明方法求出數(shù)列通項公式易錯提醒:在數(shù)列問題中,數(shù)列的通項與其前n項和之間關(guān)系如下,在使用這個關(guān)系式時,要牢牢記住其分段的特點。當題中給出數(shù)列{}的與關(guān)系時,先令求出首項,然后令求出通項,最后代入驗證。解答此類題常見錯誤為直接令求出通項,也不對進行檢驗.例.已知數(shù)列和,其中的前項和為,且,.(1)分別求出數(shù)列和的通項公式;(2)記,求證:.變式1.數(shù)列的前n項和,已知,,k為常數(shù).(1)求常數(shù)k和數(shù)列的通項公式;(2)數(shù)列的前n項和為,證明:變式2.設(shè)各項均為正數(shù)的數(shù)列的前項和為,滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)記,數(shù)列的前項和為.證明:對一切正整數(shù),.變式3.已知數(shù)列的前項和為,且().(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.1.已知數(shù)列的前項和為,且.(1)當時,求;(2)若為等比數(shù)列,求的值.2.已知數(shù)列的前項和為,且與的等差中項為.(1)求數(shù)列的通項公式.(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.3.已知數(shù)列的前n項和為,且,.(1)求;(2)記,求數(shù)列的前n項和.4.已知數(shù)列的前項和為,且滿足,,當時,是4的常數(shù)列.(1)求的通項公式;(2)當時,設(shè)數(shù)列的前項和為,證明:.5.在數(shù)列中,,是的前n項和,且數(shù)列是公差為的等差數(shù)列.(1)求的通項公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前n項和.6.已知數(shù)列的前項和是,且.(1)證明:是等比數(shù)列.(2)求數(shù)列的前項和.7.已知首項為4的數(shù)列的前n項和為,且.(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前n項和.8.設(shè)數(shù)列的前項和為,且,.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè)數(shù)列的前項和為,求證:.9.設(shè)各項均為正數(shù)的數(shù)列的前n項和為,且滿足.(1)求出數(shù)列的通項公式;(2)設(shè),數(shù)列的前n項和為,求時,n的最小值.10.已知為數(shù)列的前項和,,.(1)求的通項公式;(2)若,,求數(shù)列的前項和.11.已知各項均為正數(shù)的數(shù)列的前n項和為,且,(且).(1)求的通項公式;(2)若,求數(shù)列的前n項和.易錯點五:裂項求和留項出錯(數(shù)列求和)常見的裂項技巧積累裂項模型1:等差型(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)積累裂項模型2:根式型(1)(2)(3)(4)(5)(6)積累裂項模型3:指數(shù)型(1)(2)(3)(4)(5)(6),設(shè),易得,于是(7)積累裂項模型4:對數(shù)型積累裂項模型5:三角型(1)(2)(3)(4),則積累裂項模型6:階乘(1)(2)常見放縮公式:(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8);(9);(10);(11);(12);(13).(14).易錯提醒:用裂項相消法求和時,裂項后可以產(chǎn)生連續(xù)相互抵消的項,但是要注意抵消后并不一定只剩下第一項和最后一項,也有可能前面剩兩項,后面也剩兩項,一般來說前面剩余幾項后面也剩余幾項,若前面剩余的正數(shù)項,則后面剩余的是負數(shù)項。例.已知數(shù)列的前項和為,,.(1)求的通項公式;(2)設(shè),證明:.變式1.記為數(shù)列的前n項和,滿足,.(1)求的通項公式;(2)證明:.變式2.已知首項為1的數(shù)列,其前項利為,且數(shù)列是公差為1的等差數(shù)列.(1)求的通項公式;(2)若,求數(shù)列的前項和.變式3.已知數(shù)列為非零數(shù)列,且滿足.(1)求及數(shù)列的通項公式;(2)若數(shù)列的前項和為,且滿足,證明:.1.已知是數(shù)列的前項和,,且成等比數(shù)列.(1)求數(shù)列的通項公式.(2)設(shè),數(shù)列的前項和為,證明:.2.已知數(shù)列的前項和為,且滿足,,當時,是4的常數(shù)列.(1)求的通項公式;(2)當時,設(shè)數(shù)列的前項和為,證明:.3.在數(shù)列中,為數(shù)列的前項和,且滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)若.求數(shù)列的前項和.4.設(shè)數(shù)列前n項和為,,.(1)求,及的通項公式;(2)若,證明:.5.已知等差數(shù)列的前n項和為,且,數(shù)列的前n項之積為,,且.(1)求;(2)令,求正整數(shù)n,使得“”與“是,的等差中項”同時成立;(3)設(shè),,求數(shù)列的前2n項和.6.設(shè)是等比數(shù)列的公比大于,其前項和為,是等差數(shù)列,已知,,,.(1)求,的通項公式(2)設(shè),求;(3)設(shè),數(shù)列的前項和為,求.7.已知數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列的通項公式(2)若,數(shù)列的前n項和為,證明:.8.設(shè)為數(shù)列的前項和,(1)求的通項公式;(2)若數(shù)列的最小項為第項,求;(3)設(shè)數(shù)的前項和為,證明:9.已知正項數(shù)列的前項和為,且.(1)求;(2)設(shè),數(shù)列的前項和為,證明:.10.已知數(shù)列滿足,且.(1)證明:是等比數(shù)列,并求的通項公式;(2)已知數(shù)列滿足,求的前項和.
專題08數(shù)列易錯點一:混淆數(shù)列與函數(shù)的區(qū)別(數(shù)列求最值問題)1、等差數(shù)列的定義(1)文字語言: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);(2)符號語言:(,為常數(shù)).2、等差中項:若三個數(shù)a,A,b組成等差數(shù)列,則A叫做a,b的等差中項.3、通項公式與前n項和公式(1)通項公式:.(2)前項和公式:.(3)等差數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系=1\*GB3①通項公式:當公差時,等差數(shù)列的通項公式是關(guān)于的一次函數(shù),且一次項系數(shù)為公差.若公差,則為遞增數(shù)列,若公差,則為遞減數(shù)列.=2\*GB3②前n項和:當公差時,是關(guān)于的二次函數(shù)且常數(shù)項為0.已知數(shù)列是等差數(shù)列,是其前項和.1、等差數(shù)列通項公式的性質(zhì):(1)通項公式的推廣:.(2)若,則.(3)若的公差為d,則也是等差數(shù)列,公差為.(4)若是等差數(shù)列,則也是等差數(shù)列.2、等差數(shù)列前項和的性質(zhì)(1);(2);(3)兩個等差數(shù)列,的前n項和,之間的關(guān)系為.(4)數(shù)列,,,…構(gòu)成等差數(shù)列.3、關(guān)于等差數(shù)列奇數(shù)項和與偶數(shù)項和的性質(zhì)(1)若項數(shù)為,則,;(2)若項數(shù)為,則,,,.最值問題:解決此類問題有兩種思路:一是利用等差數(shù)列的前項和公式,可用配方法求最值,也可用頂點坐標法求最值;二是依據(jù)等差數(shù)列的通項公式,當時,數(shù)列一定為遞增數(shù)列,當時,數(shù)列一定為遞減數(shù)列.所以當,且時,無窮等差數(shù)列的前項和有最大值,其最大值是所有非負項的和;當,且時,無窮等差數(shù)列的前項和有最小值,其最小值是所有非正項的和,求解非負項是哪一項時,只要令即可易錯提醒:數(shù)列是一種特殊的函數(shù),在求解數(shù)列問題時有時可以利用函數(shù)的性質(zhì),但是在利用函數(shù)單調(diào)性求解數(shù)列問題,要注意的取值不是連續(xù)實數(shù),忽略這一點很容易出錯.例.已知等差數(shù)列的前n項和為,且,,求取得最大值時對應(yīng)的n值.【詳解】在等差數(shù)列中,,則,而,于是公差,因此,由,得,顯然數(shù)列是遞減等差數(shù)列,前5項都是非負數(shù),從第6項起為負數(shù),所以的最大值為,此時或.變式1.數(shù)列是等差數(shù)列,,.(1)從第幾項開始有?(2)求此數(shù)列的前項和的最大值.【詳解】(1)因為,,所以.令,則.由于,故當時,,即從第項開始各項均小于;(2)方法1:.當取最接近于的自然數(shù),即時,取到最大值.方法2:因為,,由(1),知,,所以,且.所以.變式2.記為等差數(shù)列的前n項和,已知,.(1)求的通項公式;(2)求的最小值.【詳解】(1)設(shè)公差為,,∴,解得,∴.(2)∵,,∴=,∴當時,最小,最小值為.變式3.等差數(shù)列,,公差.(1)求通項公式和前項和公式;(2)當取何值時,前項和最大,最大值是多少.【詳解】(1)由為等差數(shù)列的前項和,則,解得,,則,.(2)由,則數(shù)列為遞減數(shù)列,由,,則當時,取得最大值,即最大值為.1.已知數(shù)列是等差數(shù)列,若,,且數(shù)列的前項和,有最大值,當時,的最大值為(
)A.20 B.17 C.19 D.21【答案】C【分析】可判斷數(shù)列是遞減的等差數(shù)列,利用前項和公式和等差數(shù)列的性質(zhì)可得進而可得的最大值.【詳解】因為,所以和異號,又等差數(shù)列的前項和有最大值,所以數(shù)列是遞減的等差數(shù)列,所以,,所以,,所以當時,的最大值為19.故選:C.2.已知等差數(shù)列的前n項和為,,且,則取得最小值時n的值為(
)A.5 B.6 C.7 D.8【答案】B【分析】由等差數(shù)列的通項公式,求得,,進而得到當當時,,當時,,即可求解.【詳解】由等差數(shù)列的通項公式,得,又,所以則等差數(shù)列中滿足,,且,數(shù)列為遞增數(shù)列,且當時,,當時,,所以當取得最小值時,n的值為.故選:B.3.已知數(shù)列中,若其前n項和為Sn,則Sn的最大值為(
)A.15 B.750 C. D.【答案】C【分析】由題意可得數(shù)列是以首項為25,公差的等差數(shù)列,結(jié)合等差數(shù)列的通項公式以及前n項和的性質(zhì)分析運算.【詳解】由,可得,所以數(shù)列是以首項為25,公差的等差數(shù)列,且為單調(diào)遞減數(shù)列,其通項公式為.當且時,Sn最大,解得且,則,即數(shù)列{an}的前15項均為非負值,第16項開始為負值,故S15最大,.故選:C.4.若是等差數(shù)列,首項,,,則使前項和成立的最大自然數(shù)是(
)A.2021 B.2022 C.4042 D.4043【答案】C【分析】根據(jù)題意得,,再結(jié)合,,求解即可.【詳解】根據(jù),得,,所以,因為,所以,所以使前項和成立的最大自然數(shù)是4042.故選:C5.設(shè)是等差數(shù)列,是其前n項和,且,,則下列結(jié)論正確的是(
).A. B.C. D.與均為的最大值【答案】BD【分析】對于B:根據(jù)題意結(jié)合前n項和分析可得;對于A:根據(jù)等差數(shù)列的定義分析判斷;對于C:根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)分析可得,進而可得結(jié)果;對于D:根據(jù)等差數(shù)列的正負性結(jié)合前n項和的性質(zhì)分析判斷.【詳解】因為,,則,故B正確;設(shè)等差數(shù)列的公差為,則,故A錯誤;可知數(shù)列為遞減數(shù)列,可得,可得,所以,故C錯誤;因為為最后一項正數(shù),根據(jù)加法的性質(zhì)可知:為的最大值,又因為,所以與均為的最大值,故D正確;故選:BD.6.設(shè)等差數(shù)列的前項和為,公差為.已知,,,則下列結(jié)論正確的是(
)A. B.C. D.設(shè)的前項和為,則時,的最大值為27【答案】BC【分析】由已知求得,,解公差為的取值范圍,利用等差數(shù)列的通項公式求和公式及其性質(zhì)逐個選項判斷正誤即可.【詳解】∵,,∴,,∴,,∴,A選項錯誤;又∵,即,∴,解得,B選項正確;∵,故C選項正確;因為等差數(shù)列的前n項和為,所以,即,由,∴數(shù)列為等差數(shù)列,設(shè),因為當時,,當時,,所以當時,,當時,,所以,,因為,所以可能為正數(shù),也可能為負數(shù),所以D選項不正確.故選:BC.7.已知數(shù)列的前項和滿足,則下列說法正確的是(
)A.是為等差數(shù)列的充要條件B.可能為等比數(shù)列C.若,,則為遞增數(shù)列D.若,則中,,最大【答案】ABD【分析】計算,當時,,驗證知A正確,當時是等比數(shù)列,B正確,舉反例知C錯誤,計算得到D正確,得到答案.【詳解】,;當時,,當時,,滿足通項公式,數(shù)列為等差數(shù)列;當為等差數(shù)列時,,,故A正確;當時,,是等比數(shù)列,B正確;,取,則,C錯誤;當時,從第二項開始,數(shù)列遞減,且,故,故,最大,D正確.故選:ABD8.已知數(shù)列的前n項和,則下列結(jié)論正確的是(
)A.是等差數(shù)列 B.C. D.有最大值【答案】AB【分析】由與的關(guān)系求出數(shù)列的通項,從而可判斷AB,根據(jù)數(shù)列性質(zhì)可判斷C,根據(jù)前項和的函數(shù)性質(zhì)可判斷D.【詳解】當時,,當時,,符合,故,所以,,所以數(shù)列是等差數(shù)列,首項為,公差,A正確;,B正確;因為公差,所以數(shù)列是遞減數(shù)列,所以,C錯誤;,易知當或時,有最大值,D錯誤.故選:AB9.數(shù)列的前項和為,已知,則下列說法正確的是(
)A.是遞增數(shù)列 B.C.當時, D.當或4時,取得最大值【答案】CD【分析】根據(jù)表達式及時,的關(guān)系,算出數(shù)列通項公式,即可判斷A、B、C選項的正誤.的最值可視為定義域為正整數(shù)的二次函數(shù)來求得.【詳解】當時,,又,所以,則是遞減數(shù)列,故A錯誤;,故B錯誤;當時,,故C正確;因為的對稱軸為,開口向下,而是正整數(shù),且或距離對稱軸一樣遠,所以當或時,取得最大值,故D正確.故選:CD.10.等比數(shù)列中,,則數(shù)列的前項和的最大值為.【答案】21【分析】先求得數(shù)列的通項公式,由此求得數(shù)列的通項公式,可知數(shù)列是等差數(shù)列,然后根據(jù)通項公式的特征求得前項和的最大值.【詳解】由于等比數(shù)列中,,,所以,解得,所以,所以,所以數(shù)列是首項為6,公差為的等差數(shù)列,當1≤n≤6時,;當n=7時,;當n>7時,,則當n=6或n=7時,數(shù)列的前n項和取得最大值,最大值為6+5+4+3+2+1=21.故答案為:21.11.記等差數(shù)列的前n項和為,若,,則當取得最大值時,n=.【答案】【分析】由求出和的關(guān)系,結(jié)合等差數(shù)列前項和公式即可求解.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,由可得:,所以,因為,所以,則是關(guān)于的二次函數(shù),開口向下,對稱軸,由二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)可得:當時,取最大值,故答案為:.易錯點二:忽視兩個“中項”的區(qū)別(等比數(shù)列利用中項求其它)1、等比數(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比等于同一個非零常數(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,公比通常用字母表示。數(shù)學(xué)語言表達式:(,為非零常數(shù)).2、等比中項性質(zhì):如果三個數(shù),,成等比數(shù)列,那么叫做與的等比中項,其中.注意:同號的兩個數(shù)才有等比中項。3、通項公式及前n項和公式(1)通項公式:若等比數(shù)列的首項為,公比是,則其通項公式為;通項公式的推廣:.(2)等比數(shù)列的前項和公式:當時,;當時,.已知是等比數(shù)列,是數(shù)列的前項和.(等比中項)1、等比數(shù)列的基本性質(zhì)(1)相隔等距離的項組成的數(shù)列仍是等比數(shù)列,即,,,…仍是等比數(shù)列,公比為.(2)若,(項數(shù)相同)是等比數(shù)列,則,,,,仍是等比數(shù)列.(3)若,則有口訣:角標和相等,項的積也相等推廣:(4)若是等比數(shù)列,且,則(且)是以為首項,為公差的等差數(shù)列。(5)若是等比數(shù)列,,則構(gòu)成公比為的等比數(shù)列。易錯提醒:若成等比數(shù)列,則為和的等比中項。只有同號的兩數(shù)才有等比中項,“”僅是“為和的等比中項”的必要不充分條件,在解題時務(wù)必要注意此點。例.已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列中,,則等于(
)A.5 B.10 C.15 D.20【詳解】解:由等比數(shù)列的性質(zhì)可得a2a4=a32,a4a6=a52,∴a2a4+2a3a5+a4a6=a32+2a3a5+a52=(a3+a5)2=25,又等比數(shù)列各項均為正數(shù),∴a3+a5=5,選項A正確變式1.已知等差數(shù)列的公差,且,,成等比數(shù)列,則(
)A. B. C. D.【詳解】由題意可知,得,解得或,因為,故,所以.故選:A.變式2.已知,如果,,,,成等比數(shù)列,那么(
)A., B.,C., D.,【詳解】因為是和的等比中項,所以,設(shè)公比為,則,所以b與首項-1同號,所以.又a,c必同號,所以.故選:B變式3.已知等比數(shù)列中,,,則(
)A. B. C.或 D.【詳解】解:由等比數(shù)列性質(zhì)可知,所以或,但,可知,所以,則,故選:B1.已知等差數(shù)列的前項和為,公差不為0,若滿足、、成等比數(shù)列,則的值為(
)A.2 B.3 C. D.不存在【答案】A【分析】根據(jù)題意,利用等比中項公式列出方程求得,結(jié)合,即可求解.【詳解】由等差數(shù)列的前項和為,公差不為0,若滿足,,成等比數(shù)列,可得,即,整理得,因為,所以,又由.故選:A.2.已知公差不為零的等差數(shù)列中,,且,,成等比數(shù)列,則數(shù)列的前9項的和為(
)A.1 B.2 C.81 D.80【答案】C【分析】由題知,,進而根據(jù)等差數(shù)列通項公式解得,再求和即可.【詳解】因為,所以,解得.又,,成等比數(shù)列,所以.設(shè)數(shù)列的公差為,則,即,整理得.因為,所以.所以.故選:C.3.已知,,則使得成等比數(shù)列的充要條件的值為(
)A.1 B. C.5 D.【答案】B【分析】根據(jù)等比中項的性質(zhì)求解即可.【詳解】若成等比數(shù)列,則,即,當時,滿足,成等比數(shù)列,故使得成等比數(shù)列的充要條件的b值為.故選:B4.已知等差數(shù)列的公差不為0,且成等比數(shù)列,則錯誤的是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)出公差,根據(jù)題干條件列出方程,求出公差,求出通項公式,再利用通項公式和前n項和公式對四個選項一一計算,進行判斷.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為d().因為且成等比數(shù)列,所以.解得:,所以.對于A:.故A正確;對于B:因為,所以.故B正確;對于C:.故C錯誤;對于D:因為,所以當時,,即.故D正確.故選:C5.正項等比數(shù)列中,是與的等差中項,若,則(
)A.4 B.8 C.32 D.64【答案】D【分析】依題意是與的等差中項,可求出公比,進而由求出,根據(jù)等比中項求出的值.【詳解】由題意可知,是與的等差中項,所以,即,所以,或(舍),所以,,故選:D.6.已知實數(shù)4,m,9構(gòu)成一個等比數(shù)列,則圓錐曲線+y2=1的離心率為(
)A. B. C.或 D.或7【答案】C【分析】根據(jù)等比中項可求,然后代入曲線方程分別得到曲線為橢圓和雙曲線,根據(jù)離心率的公式即可求解.【詳解】實數(shù)4,,9構(gòu)成一個等比數(shù)列,可得,當時,圓錐曲線為橢圓,則其離心率為:.當時,圓錐曲線為雙曲線,其離心率為:.故選:C.7.數(shù)列為等比數(shù)列,,,命題,命題是、的等比中項,則是的(
)條件A.充要 B.充分不必要 C.必要不充分 D.既不充分也不必要【答案】A【分析】根據(jù)等比中項的定義結(jié)合等比數(shù)列的定義判斷可得出結(jié)論.【詳解】因為數(shù)列為等比數(shù)列,且,,若,則,則是、的等比中項,即;若是、的等比中項,設(shè)的公比為,則,因為,故,即.因此,是的充要條件.故選:A.8.在數(shù)列中,,,則(
).A. B.C. D.【答案】D【分析】由等比數(shù)列定義可知數(shù)列為等比數(shù)列,結(jié)合等比數(shù)列性質(zhì)可知數(shù)列是以為首項,為公比的等比數(shù)列,結(jié)合等比數(shù)列求和公式可求得結(jié)果.【詳解】,,即,數(shù)列是以為首項,為公比的等比數(shù)列,,,,…,,又數(shù)列是以為首項,為公比的等比數(shù)列,.故選:D.9.已知是等差數(shù)列,公差,前項和為,若,,成等比數(shù)列,則A., B., C., D.,【答案】A【分析】首先由,,成等比數(shù)列可得,然后計算得出,再由可得,最后由等差數(shù)列的前項和公式即可得出的表達式,進而得出所求的答案.【詳解】因為,,成等比數(shù)列,所以,即,即,因為,所以;而,故選:.10.數(shù)1與4的等差中項,等比中項分別是(
)A., B., C., D.,【答案】B【分析】利用等差、等比中項的性質(zhì)求對應(yīng)中項即可.【詳解】若等差中項為m,則,可得;若等比中項為n,則,可得;故選:B11.已知數(shù)列是等差數(shù)列,,其中公差,若是和的等比中項,則(
)A.398 B.388C.189 D.199【答案】C【分析】數(shù)列是等差數(shù)列,,其中公差,由是和的等比中項,可得,解得即可得出.【詳解】解:數(shù)列是等差數(shù)列,,其中公差,是和的等比中項,,化為,.所以,則.故選:C.易錯點三:忽略等比數(shù)列求和時對討論(等比數(shù)列求和)等比數(shù)列前項和的性質(zhì)(1)在公比或且為奇數(shù)時,,,,……仍成等比數(shù)列,其公比為;(2)對,有;(3)若等比數(shù)列共有項,則,其中,分別是數(shù)列的偶數(shù)項和與奇數(shù)項和;(4)等比數(shù)列的前項和,令,則(為常數(shù),且)易錯提醒:注意等比數(shù)列的求和公式是分段表示的:,所以在利用等比數(shù)列求和公式求和時要先判斷公比是否可能為1,,若公比未知,則要注意分兩種情況q=1和q≠1討論..例.設(shè)等比數(shù)列的前n項和為.已知,,則.【詳解】當?shù)墓葹?時,由可知顯然不成立,故公比不為1,由得,所以時,,相減可得,故公比,又,故,故答案為:變式1.記為等比數(shù)列的前n項和,若,,則.【詳解】等比數(shù)列中,,,顯然公比,設(shè)首項為,則①,②,化簡②得,解得或(不合題意,舍去),代入①得,所以.故答案為:變式2.在等比數(shù)列中,,,令,求數(shù)列的前n項和.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,,,所以,解得:,所以,又,所以.變式3.數(shù)列前項和滿足,數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列和的通項公式;(2)對任意,將數(shù)列中落入?yún)^(qū)間內(nèi)項的個數(shù)記為,求數(shù)列前項和.【詳解】(1),①,當時,,當時,②,兩式①-②得,即,其中,也滿足上式,故是以為首項,為公比的等比數(shù)列,故;;(2),令,解得,又,故,則,故,所以為等比數(shù)列,首項為,公比為3,所以.1.已知為等比數(shù)列,其公比,前7項的和為1016,則的值為(
)A.8 B.10 C.12 D.16【答案】C【分析】根據(jù)等比數(shù)列的前項和公式求出首項,進而可得,再結(jié)合對數(shù)運算即可得答案.【詳解】依題意,,,解得,因此,所以.故選:C2.已知正項等比數(shù)列的前項和為,若,則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由等比數(shù)列的前項和公式直接計算即可.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,當時,,不符合題意,(注意對情況的討論),所以,由得,得,(注意等比數(shù)列為正項數(shù)列,故),因此.故選:C.3.已知,,(,),為其前項和,則(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】利用遞推關(guān)系構(gòu)造得是一個以3為首項,2為公比的等比數(shù)列,再賦值,結(jié)合等比數(shù)列的前n項和公式求答案.【詳解】由(,)可得,已知,,所以,即是一個以3為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以,即,,,,,,,故選B.4.在等比數(shù)列中,,,則(
)A.的公比為4 B.的前20項和為170C.的前10項積為 D.的前n項和為【答案】ABC【分析】利用等比數(shù)列的性質(zhì)、等差數(shù)列、等比數(shù)列的求和公式計算即可.【詳解】由題意可知,所以,所以,,A對;由上可知:,所以,B對;而,C對;記的前n項和為,則的前n項和,D錯,故選:ABC.5.已知正項等比數(shù)列的前n和為,若,且,則滿足的n的最大值為.【答案】5【分析】利用等比數(shù)列的性質(zhì)與求和公式求解基本量,再由解關(guān)于的不等式.【詳解】設(shè)等比數(shù)列公比為q,因為,所以,解得,或.由數(shù)列為正項等比數(shù)列,則,所以.又由,即,解得,因為,所以,得,解得,因為,即,又,所以的最大值為.故答案為:.6.已知等比數(shù)列的前n項和為,,且-3,,成等差數(shù)列,則數(shù)列的通項.【答案】【分析】根據(jù)條件求和,從而可得數(shù)列的通項公式.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,由,得,解得,又-3,,成等差數(shù)列,得,即,,解得,所以.故答案為:.7.設(shè)為等比數(shù)列的前項和,若,,則【答案】【分析】結(jié)合等比數(shù)列通項公式可求得公比,代入等比數(shù)列求和公式中可求得結(jié)果.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,則,.故答案為:.8.已知正項等比數(shù)列的前項和為,若,且,則.【答案】【分析】根據(jù)條件求等比數(shù)列的基本量及等比數(shù)列求和公式計算即可.【詳解】設(shè)公比為,則,由,,解之得或(舍去),故.故答案為:9.已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列的前項和為,,,則.【答案】【分析】設(shè)等比數(shù)列的公比為q,則,顯然,根據(jù)題意求出,的值,再根據(jù)等比數(shù)列的通項公式求解即可.【詳解】解:設(shè)等比數(shù)列的公比為q,則,顯然,因為,,所以,即,解得,所以.故答案為:10.數(shù)列的前n項和為,且,,則滿足的最小的自然數(shù)n的值為.【答案】【分析】對遞推公式進行變形構(gòu)造等比數(shù)列,根據(jù)等比數(shù)列前n項和公式、比較法進行求解即可.【詳解】,所以數(shù)列是以為首項,2為公比的等比數(shù)列,因此,所以,設(shè),所以數(shù)列是單調(diào)遞增數(shù)列,因此有,即,所以數(shù)列是單調(diào)遞增數(shù)列,而,,因此滿足的最小的自然數(shù)n的值為,故答案為:11.在正項等比數(shù)列中,已知,,則公比.【答案】3【分析】利用等比數(shù)列的前n項和公式求解.【詳解】解:因為在正項等比數(shù)列中,,,所以,即,即,解得或(舍去),故答案為:3易錯點四:由求時忽略對“”檢驗(求通項公式)類型1觀察法:已知數(shù)列前若干項,求該數(shù)列的通項時,一般對所給的項觀察分析,尋找規(guī)律,從而根據(jù)規(guī)律寫出此數(shù)列的一個通項.類型2公式法:若已知數(shù)列的前項和與的關(guān)系,求數(shù)列的通項可用公式構(gòu)造兩式作差求解.用此公式時要注意結(jié)論有兩種可能,一種是“一分為二”,即分段式;另一種是“合二為一”,即和合為一個表達,(要先分和兩種情況分別進行運算,然后驗證能否統(tǒng)一).類型3累加法:形如型的遞推數(shù)列(其中是關(guān)于的函數(shù))可構(gòu)造:將上述個式子兩邊分別相加,可得:=1\*GB3①若是關(guān)于的一次函數(shù),累加后可轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列求和;=2\*GB3②若是關(guān)于的指數(shù)函數(shù),累加后可轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和;=3\*GB3③若是關(guān)于的二次函數(shù),累加后可分組求和;=4\*GB3④若是關(guān)于的分式函數(shù),累加后可裂項求和.類型4累乘法:形如型的遞推數(shù)列(其中是關(guān)于的函數(shù))可構(gòu)造:將上述個式子兩邊分別相乘,可得:有時若不能直接用,可變形成這種形式,然后用這種方法求解.類型5構(gòu)造數(shù)列法:(一)形如(其中均為常數(shù)且)型的遞推式:(1)若時,數(shù)列{}為等差數(shù)列;(2)若時,數(shù)列{}為等比數(shù)列;(3)若且時,數(shù)列{}為線性遞推數(shù)列,其通項可通過待定系數(shù)法構(gòu)造等比數(shù)列來求.方法有如下兩種:法一:設(shè),展開移項整理得,與題設(shè)比較系數(shù)(待定系數(shù)法)得,即構(gòu)成以為首項,以為公比的等比數(shù)列.再利用等比數(shù)列的通項公式求出的通項整理可得法二:由得兩式相減并整理得即構(gòu)成以為首項,以為公比的等比數(shù)列.求出的通項再轉(zhuǎn)化為類型Ⅲ(累加法)便可求出(二)形如型的遞推式:(1)當為一次函數(shù)類型(即等差數(shù)列)時:法一:設(shè),通過待定系數(shù)法確定的值,轉(zhuǎn)化成以為首項,以為公比的等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列的通項公式求出的通項整理可得法二:當?shù)墓顬闀r,由遞推式得:,兩式相減得:,令得:轉(zhuǎn)化為類型Ⅴ㈠求出,再用類型Ⅲ(累加法)便可求出(2)當為指數(shù)函數(shù)類型(即等比數(shù)列)時:法一:設(shè),通過待定系數(shù)法確定的值,轉(zhuǎn)化成以為首項,以為公比的等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列的通項公式求出的通項整理可得法二:當?shù)墓葹闀r,由遞推式得:——①,,兩邊同時乘以得——②,由①②兩式相減得,即,在轉(zhuǎn)化為類型Ⅴ㈠便可求出法三:遞推公式為(其中p,q均為常數(shù))或(其中p,q,r均為常數(shù))時,要先在原遞推公式兩邊同時除以,得:,引入輔助數(shù)列(其中),得:再應(yīng)用類型Ⅴ㈠的方法解決.(3)當為任意數(shù)列時,可用通法:在兩邊同時除以可得到,令,則,在轉(zhuǎn)化為類型Ⅲ(累加法),求出之后得.類型6對數(shù)變換法:形如型的遞推式:在原遞推式兩邊取對數(shù)得,令得:,化歸為型,求出之后得(注意:底數(shù)不一定要取10,可根據(jù)題意選擇).類型7倒數(shù)變換法:形如(為常數(shù)且)的遞推式:兩邊同除于,轉(zhuǎn)化為形式,化歸為型求出的表達式,再求;還有形如的遞推式,也可采用取倒數(shù)方法轉(zhuǎn)化成形式,化歸為型求出的表達式,再求.類型8形如型的遞推式:用待定系數(shù)法,化為特殊數(shù)列的形式求解.方法為:設(shè),比較系數(shù)得,可解得,于是是公比為的等比數(shù)列,這樣就化歸為型.總之,求數(shù)列通項公式可根據(jù)數(shù)列特點采用以上不同方法求解,對不能轉(zhuǎn)化為以上方法求解的數(shù)列,可用歸納、猜想、證明方法求出數(shù)列通項公式易錯提醒:在數(shù)列問題中,數(shù)列的通項與其前n項和之間關(guān)系如下,在使用這個關(guān)系式時,要牢牢記住其分段的特點。當題中給出數(shù)列{}的與關(guān)系時,先令求出首項,然后令求出通項,最后代入驗證。解答此類題常見錯誤為直接令求出通項,也不對進行檢驗.例.已知數(shù)列和,其中的前項和為,且,.(1)分別求出數(shù)列和的通項公式;(2)記,求證:.【詳解】(1)當時,,所以,時,①,②,①-②得,即,,所以是以首項為2,公比為2的等比數(shù)列,所以,所以;(2),即③,④,④-③,得,因為,,所以.變式1.數(shù)列的前n項和,已知,,k為常數(shù).(1)求常數(shù)k和數(shù)列的通項公式;(2)數(shù)列的前n項和為,證明:【詳解】(1)由得,,兩式相減的,整理得,當時,得,,當時,,,,,相加得,所以,,當,2時符合,所以,則,,則,即.(2)由(1)得,所以,因為,,所以,綜上可得,.變式2.設(shè)各項均為正數(shù)的數(shù)列的前項和為,滿足.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)記,數(shù)列的前項和為.證明:對一切正整數(shù),.【詳解】(1)因為,即,當時,解得或(舍去),當時,所以,即,即,則,因為,所以,所以數(shù)列是首項為,公差為的等差數(shù)列,所以數(shù)列的通項公式是(2)由(1)可得,所以,,所以,所以,因為,所以.變式3.已知數(shù)列的前項和為,且().(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.【詳解】(1)當時,,當時,,故,故數(shù)列是以1為首項,2為公比的等比數(shù)列,故.(2)由(1)得,所以由題意,故,則,故,則.1.已知數(shù)列的前項和為,且.(1)當時,求;(2)若為等比數(shù)列,求的值.【答案】(1)(2)5【分析】(1)利用與之間的關(guān)系將已知等式轉(zhuǎn)化為之間的關(guān)系式,然后利用之間的關(guān)系求的值,進而求的值;(2)利用(1)得之間的關(guān)系式,分和討論,利用等比數(shù)列性質(zhì)列式求解即可.【詳解】(1)因為,所以,所以,所以,又,所以,解得,故,所以,解得;(2)由(1)知,.①當時,,此時,這與矛盾,所以不成立,即;②當時,,所以,所以,,因為為等比數(shù)列,所以,即,解得.綜上,的值為5.2.已知數(shù)列的前項和為,且與的等差中項為.(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)利用等差中項,構(gòu)造數(shù)列,等比數(shù)列的知識得出;(2)采用裂項相消法,注意分為奇數(shù)偶數(shù).【詳解】(1)因為與的等差中項為,所以,即.當時,,則.當時,,所以,所以,可變形為,所以,且也符合,所以數(shù)列是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以,所以,即數(shù)列的通項公式為.(2)方法一當為奇數(shù)時,.當為偶數(shù)時,.所以數(shù)列的前項和為.方法二..3.已知數(shù)列的前n項和為,且,.(1)求;(2)記,求數(shù)列的前n項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)的關(guān)系可得是等差數(shù)列,即可求解,進而可得,(2)根據(jù)錯位相減法即可求解.【詳解】(1),,又.數(shù)列是公差為2,首項為的等差數(shù)列.,即.當時,,故.(2)時,時,.設(shè)的前n項和為,則,..()當時,也符合,所以4.已知數(shù)列的前項和為,且滿足,,當時,是4的常數(shù)列.(1)求的通項公式;(2)當時,設(shè)數(shù)列的前項和為,證明:.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)由題目條件得到,故數(shù)列,均為公比為4的等比數(shù)列,從而得到通項公式;(2)裂項相消得到,從而求和,得到不等式.【詳解】(1)當時,為等比數(shù)列,即是4的常數(shù)列,故,當時,,當時,,∴數(shù)列,均為公比為4的等比數(shù)列,,,.(2),∴當時,數(shù)列的前項和為.5.在數(shù)列中,,是的前n項和,且數(shù)列是公差為的等差數(shù)列.(1)求的通項公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前n項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)先應(yīng)用等差數(shù)列求,再應(yīng)用計算通項公式;(2)應(yīng)用錯位相減法求和即可.【詳解】(1)由已知得,,所以,①當時,,②,得,也符合該式,所以.(2)由(1)得,所以,③,④,得.故.6.已知數(shù)列的前項和是,且.(1)證明:是等比數(shù)列.(2)求數(shù)列的前項和.【答案】(1)證明見解析(2).【分析】(1)先對進行化簡構(gòu)造出,并結(jié)合等比數(shù)列定義可求解;(2)根據(jù)(1)求出,然后構(gòu)造關(guān)于的方程組并利用錯位相減法可求解.【詳解】(1)證明:當時,,得:;當時,得:,將兩式相減得:,得:,所以得:當時,是等比數(shù)列,通項公式為:,當,也符合,故可證:數(shù)列為等比數(shù)列.(2)由(1)得:,則得:,則:①②①-②得:,化簡得:.所以:數(shù)列的前項和:.7.已知首項為4的數(shù)列的前n項和為,且.(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前n項和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)根據(jù),得出與的關(guān)系,進一步變形得出等比數(shù)列;(2)利用分組求和法及等比數(shù)列求和公式可求得結(jié)果.【詳解】(1)由題意,即,故,即,又,故數(shù)列是以-1為首項,-1為公比的等比數(shù)列.(2)由(1)知,,即.數(shù)列的前n項和為,數(shù)列的前n項和為,故.8.設(shè)數(shù)列的前項和為,且,.(1)求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè)數(shù)列的前項和為,求證:.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)給定條件,結(jié)合探討數(shù)列的特征,再求出通項公式即得.(2)由(1)的結(jié)論,利用裂項相消法求和,再借助單調(diào)性推理即得.【詳解】(1)依題意,當時,,解得,當時,,整理得,即有,兩式相減得,因此數(shù)列為等差數(shù)列,由,,得公差,所以數(shù)列的通項公式.(2)由(1)知,,因此,則,顯然數(shù)列是遞增數(shù)列,即有,而,所以.9.設(shè)各項均為正數(shù)的數(shù)列的前n項和為,且滿足.(1)求出數(shù)列的通項公式;(2)設(shè),數(shù)列的前n項和為,求時,n的最小值.【答案】(1).(2)n的最小值為20.【分析】(1)利用求通項公式;(2)先寫出數(shù)列的通項公式,再利用等差數(shù)列的前n項和公式求出,最后解不等式得出答案.【詳解】(1),當時,有,解得當時,有,因為,所以,化簡可得.數(shù)列是以1為首項,2為公差的等差數(shù)列.數(shù)列的通項公式為.(2),,即數(shù)列是以3為首項,4為公差的等差數(shù)列.,解得或.n為正整數(shù)n的最小值為20.10.已知為數(shù)列的前項和,,.(1)求的通項公式;(2)若,,求數(shù)列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)法一:根據(jù)得到,從而得到,可得的奇數(shù)項和偶數(shù)項分別為等差數(shù)列,求出奇數(shù)項和偶數(shù)項的通項公式,得到答案;法二:變形得到,結(jié)合,得到,利用求出答案;(2)變形得到,當為奇數(shù)時,,當為偶數(shù)時,,分為奇數(shù)和偶數(shù)兩種情況,求和,得到答案.【詳解】(1)法一:當時,,即,由,得,由,得,兩式相減得:.又,滿足上式.所以當時,,又當時,,兩式相減得:,所以數(shù)列的奇數(shù)項是以為首項,4為公差的等差數(shù)列,所以(n為奇數(shù)),數(shù)列的偶數(shù)項是以為首項,4為公差的等差數(shù)列,所以(n為偶數(shù)),所以,即的通項公式是.法二:因為,所以,同理可得,故,因為,所以,即,當時,,當時,適合上式,所以的通項公式是.(2)因為,故當時,①,當時,②,①、②兩式相減得:,因為,,所以,因為,所以當為奇數(shù)時,,當為偶數(shù)時,,所以,所以;當n為偶數(shù)時,,當n為奇數(shù)時,,綜上,.11.已知各項均為正數(shù)的數(shù)列的前n項和為,且,(且).(1)求的通項公式;(2)若,求數(shù)列的前n項和.【答案】(1)(2).【分析】(1)利用()化簡題中條件,可得列是以1為首項,1為公差的等差數(shù)列,求得,再根據(jù)(),即可求解;(2)利用錯位相減法求和即可.【詳解】(1)當時,,即,解得.因為(),所以(),又(,),,所以(),又,所以數(shù)列是以1為首項,1為公差的等差數(shù)列,所以,所以.當時,,當時,,滿足上式,所以數(shù)列的通項公式為.(2)由(1)知,所以,所以,所以,所以.易錯點五:裂項求和留項出錯(數(shù)列求和)常見的裂項技巧積累裂項模型1:等差型(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)積累裂項模型2:根式型(1)(2)(3)(4)(5)(6)積累裂項模型3:指數(shù)型(1)(2)(3)(4)(5)(6),設(shè),易得,于是(7)積累裂項模型4:對數(shù)型積累裂項模型5:三角型(1)(2)(3)(4),則積累裂項模型6:階乘(1)(2)常見放縮公式:(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8);(9);(10);(11);(12);(13).(14).易錯提醒:用裂項相消法求和時,裂項后可以產(chǎn)生連續(xù)相互抵消的項,但是要注意抵消后并不一定只剩下第一項和最后一項,也有可能前面剩兩項,后面也剩兩項,一般來說前面剩余幾項后面也剩余幾項,若前面剩余的正數(shù)項,則后面剩余的是負數(shù)項。例.已知數(shù)列的前項和為,,.(1)求的通項公式;(2)設(shè),證明:.【詳解】(1)因為,當時,,,,,當時,由得,兩式相減得,,,,所以有,從而,所以數(shù)列的奇數(shù)項是以為首項,為公差的等差數(shù)列,偶數(shù)項是以為首項,為公差的等差數(shù)列,,所以.(2)由,且,所以.變式1.記為數(shù)列的前n項和,滿足,.(1)求的通項公式;(2)證明:.【詳解】(1)因為,∴當時,,所以,整理得:,即,∴顯然對于也成立,∴的通項公式(2)∴由于,所以,故得證.變式2.已知首項為1的數(shù)列,其前項利為,且數(shù)列是公差為1的等差數(shù)列.(1)求的通項公式;(2)若,求數(shù)列的前項和.【詳解】(1)數(shù)列是公差為1的等差數(shù)列,且,即,,當時,,當時,,滿足,綜上,的通項公式為.(2)由題
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