资源简介 1.已知数列和满足:,,数列的前项和为.(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)构造等比数列,求解的通项公式;利用 求解的通项公式;(2)根据第一问的求解,得到,其中利用错位相减法求和,进而求出数列的前项和(1)∵∴设,整理:∴∴∴公比是2的等比数列∴∴当时当时,,符合故的通项公式为:(2)∴设的前n项和为则①②①-②得:∴∴2.设各项均为正数的等差数列的前项和为,,且,,成等比数列.(1)求数列的公差;(2)数列满足,且,求数列的通项公式.【答案】(1);(2).【分析】(1)根据,,成等比数列可得,利用表示出和,解方程组可求得,结合可得结果;(2)由(1)可得,整理得,可知数列为等比数列,由等比数列通项公式可推导得到结果.(1)(1)设等差数列的公差为,,,成等比数列,,即,又,解得:或;当时,,与矛盾,,即等差数列的公差;(2)由(1)得:,,即,,又,解得:,数列是以为首项,为公比的等比数列,,整理可得:.3.已知数列{an}中,a1=3,,n∈N*.(1)求数列{an}的通项公式;(2)求数列{an}的前n项和Sn.【答案】(1);(2).【分析】(1)由递推关系可得,再根据等差数列的定义得,即可知{an}的通项公式;(2)由(1)得,应用错位相减法求{an}的前n项和Sn.【详解】(1)由得:,∴,即数列是首项为,公差为的等差数列,∴,故.(2)由(1)得:,∴①,②,①②得:∴ .4.已知数列满足,,数列满足,.(1)证明数列为等比数列并求数列的通项公式;(2)数列满足,设数列的前项和,证明:.【答案】(1)证明见解析,;(2)证明见解析.【分析】(1)要证明数列为等比数列,只要证明等于一定值即可,由代入化简即可得证,然后跟等比数列的通项求出答案即可;(2)求出数列的通项,利用将裂项成,即可求得数列的前项和,从而证明结论.【详解】解:(1)证明:当时,,又,数列是首项为2,公比为2的等比数列,,;(2)证明:,,当时,当时,,当时符合,,,.又,.5.已知数列的前项和为,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)由,变形为,利用等比数列的通项公式可得,再利用与的关系即可得出答案;(2)将裂项为,裂项相消求和即可.【详解】解:(1)因为,所以,所以数列是以4为首项,2为公比的等比数列,所以,所以,当时,,当时也成立,所以.(2)令,所以数列前项和.6.已知数列中,,.(1)求数列的通项公式;(2)若,且数列的前项和为,求.【答案】(1);(2).【分析】(1)首先证得是等差数列,然后求出的通项公式,进而求出的通项公式;(2)错位相减法求数列的和.【详解】(1)因为,令,则,又,所以,对两边同时除以,得,又因为,所以是首项为1,公差为2的等差数列,所以,故;(2)由(1)得:所以,则两式相减得所以故7.已知数列中,,.(1)求数列的通项公式;(2)令的前项和为,求证:,【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】(1)令可求得的值,推导出,可知数列为等差数列,确定该数列的首项和公差,求出的表达式,即可得出数列的通项公式;(2)求得,利用裂项相消法可求得,即可证得结论成立.【详解】(1)因为,令,则,又,所以.对两边同时除以,得,又因为,所以是首项为,公差为的等差数列,所以,故;(2)由(1)得:所以因为,所以,故,即.8.已知数列满足.(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)将已知递推式两边同除以,由等差数列的定义和通项公式,可得所求;(2)求得,由数列的裂项相消求和,计算可得所求和.【详解】解:(1)由,可得=1,则数列是首项为=1,公差为1的等差数列,则=,即;(2),.9.已知数列中,.(1)求证:数列是常数数列;(2)令为数列的前项和,求使得的的最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)最小值为.【分析】(1)将递推关系式变形为即可证明;(2)先求出数列的通项公式,再分奇偶讨论求,然后解不等式即可.【详解】(1)由得:,即,即有数列是常数数列;(2)由(1)知:即,当为偶数时,,显然无解;当为奇数时,,令,解得:,结合为奇数得:的最小值为所以的最小值为10.已知数列中,,为数列的前项和,当时,.(1)证明:数列|为等比数列;(2)求数列的通项公式.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)当时,由可得,两式相减可得,整理可得,即可得解;(2)由(1)可得整理可得,所以是首项为,公差为的等差数列,所以,即可得解.【详解】(1)因为当时,,所以,两式相减,得,即.易知,又,所以,则,所以是首项为2,公比为2的等比数列.(2)由(1)得,则,所以是首项为,公差为的等差数列,得,所以.11.已知数列的前项和(为正整数)(1)求数列的通项公式;(2)若,,求.【答案】(1);(2).【分析】(1)由于题目已知给出和的关系,可令,求出,然后当时,利用,得出和的关系,有数列是首项为,公差为的等差数列,进而求得的通项公式;(2)由得出,符合使用错位相减法求和,于是采用错位相减法,求出数列的前项和即可.【详解】(1)由得,两式相减得,即得数列是首项为,公差为的等差数列,所以(2)由(1)及得,所以(1)(2)由(1)(2)得.12.已知等差数列中,,,数列满足,.(1)求数列与数列的通项公式;(2)若,求数列的前项和.【答案】(1),;(2).【分析】(1)根据等差数列的下标和性质先求解出的值,结合的值可求解出公差,由此可求解出的通项公式;采用构造等比数列的方法可证是等比数列,根据首项和公比可求解出的通项公式;(2)采用分组求和方法进行求和,其中数列的前项和需要分奇偶项进行分析,由此确定出的前项和,再结合的前项和,则的前项和可求.【详解】(1)设数列的公差为,∵为等差数列,∴,∴.∵,∴,解得.∴.∴,∴,∴.∵,∴是首项 公比均为的等比数列.∴,∴.∴,.(2),设为数列的前项和,则;设为数列的前项和,当为偶数时,,当为奇数时,,则∴即13.已知数列的前项和为,,.(1)证明数列为等差数列,并由此求出通项公式;(2)若数列满足,记,求满足成立最小自然数n的值.注:已知等差数列的公差,,则【答案】(1)证明见解析,;(2)2021.【分析】(1)直接利用数列的递推关系式变形得到,即可得到数列为等差数列,再根据等差数列的通项公式求出数列的通项公式;(2)利用裂项相消法求出数列的和,进一步求出的的最小值.【详解】(1)数列的前项和为,,,所以,所以,整理得(常数),所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列,所以,所以.(2)由(1)得:数列满足.所以,故,由于满足成立,即,故,所以的最小值为2021.14.在①,;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答:(1)求的通项公式;(2)求的前项和.【答案】条件选择见解析;(1);(2).【分析】选①:(1)推导出数列为等差数列,确定该数列的首项和公差,求出,即可求得数列的通项公式;(2)求得,利用裂项求和法可求得;选②:(1)由可求得,当时,由可得出,两式作差可求得,再对是否满足进行检验,由此可得出数列的通项公式;(2)求得,利用裂项求和法可求得;选③:(1)由可求得,当时,由可得出,两式作差可求得的表达式,再对是否满足进行检验,由此可得出数列的通项公式;(2)求得,利用裂项求和法可求得.【详解】若选①,(1),两边取倒数得,即,又因为,所以是首项为,公差为的等差数列,所以,故;(2)由(1)得:,所以;若选②,(1).当时,,两式相减得,所以,当时,,满足上式,则;(2)由(1)得:,所以;若选③,(1),时,,两式相减得,当时,,所以;(2)由(1)得:,所以.15.已知数列的前项和为,且,数列满足,.(1)求数列,的通项公式;(2)设数列满足,求数列的前项和,并证明:.【答案】(1),;(2),证明见解析.【分析】(1)利用求通项公式,构造是等比数列,求通项公式即可;(2)先由(1)知,利用错位相减法求和再判断范围即可.【详解】(1)数列的前项和为,且,当时,.当时,,显然也适合上式.;数列满足,.整理得,所以数列是以为首项,3为公比的等比数列.故, ;(2)数列满足,故, ①,②①-②得:,整理得,故.而,所以 .16.已知数列满足,的前项和满足.(1)求数列的通项公式;(2)记数列的前项和为,证明:.【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】(1)由求得,令,由得出,两式作差可得出,推导出数列是等比数列,确定该数列的首项和公比,可求得数列的通项公式,进而可求得数列的通项公式;(2)推导出,然后利用放缩法结合等比数列的求和公式可证得成立.【详解】(1)当时,,,当时,,,作差得,整理得,且,又,所以,数列是以为首项,以为公比等比数列,,因此,;(2)当时,;当时,,.综上所述,对任意的,.17.已知首项为1的数列满足点在函数的图象上.(1)求的表达式;(2)首项为m的数列为单调递增数列,且满足,求实数m的取值范围.【答案】(1)(2)【分析】(1)点在函数的图象上即,可得数列为等比数列,从而求出数列的通项公式;(2)由(1)可得的通项,再根据数列的单调性,得到,从而求m的取值范围.【详解】解:(1)点在函数的图象上,,即,,,由,得,数列是首项为2,公比为2的等比数列,,即.(2)由,得,又数列为单调递增数列,则,,,∴实数m的取值范围为.18.已知数列满足,且.(1)求数列的通项公式;(2)设数列的前项和为,求证:.【答案】(1);(2)详见解析.【分析】(1)由题意可得,利用等差数列的通项公式求出后即可得解;(2)设,利用裂项相消法求出后即可得证.【详解】(1)因为,所以,所以数列是首项为,公差为2的等差数列,则有,所以.(2)证明:设,,因为,所以.综上,.19.在数列中,已知,,且对于任意正整数都有.(1)令,求数列的通项公式.(2)求的通项公式.【答案】(1)(2)【分析】(1)由.化为,利用等比数列的通项公式即可求出;(2)由(1)可得,可得,利用等比数列的通项公式即可求出.【详解】解:(1)由已知可得,即,则是公比为的等比数列,又,所以,即;(2)由(1)知,所以,令,有,则是公比为的等比数列,又,所以,所以.20.已知数列的前n项和为,,且当时,.(1)求数列的通项公式;(2)设,证明:.【答案】(1);(2)证明见详解.【分析】(1)根据前项和的递推公式,构造等差数列,先求出,再利用求得;(2)由(1)中所求,即可求得,利用裂项求和法即可求,再进行适当放缩即可.【详解】(1)因为当时,,故可得,故可得数列是首项为2,公差为2的等差数列,故可得,解得;故当时,故可得;又,不满足上式,故可得(2)由(1)可知,,故可得;则则.又因为,故可得,即证.21.已知数列满足,数列的前项的和为.(1)求出数列,的通项公式;(2)若,求数列的前项的和.【答案】(1).,.(2)【分析】(1)根据构造法即可求出数列的通项公式,根据与的关系即可求出的通项公式;(2)根据,即可采用分组求和法和错位相减法求出数列的前项的和.【详解】(1)由,可得,而,可推出,即,∴数列是首项为2,公比为2的等比数列.∴,∴.即数列的通项公式为.由数列的前项的和为,可得,当时,,当时,也符合.故数列的通项公式为.(2)由(1)可知,设,,两式相减可得,化简可得,.而数列的前项的和为,所以.22.已知数列满足:,且(1)证明数列是等差数列,并求出数列的通项公式;(2)令求数列的前项和.【答案】(1)证明见解析,;(2)【分析】(1)将已知等式取倒数,结合等差数列的定义和通项公式,可得所求;(2)求得,再由数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,可得所求和.【详解】解:(1)证明:由,得,可得,即数列是以为首项,为公差的等差数列,且,则;(2),,①,②得,则.23.在数列{an}中,a1=3,且对任意的正整数n,都有an+1=λan+2×3n,其中常数λ>0.(1)设bn.当λ=3时,求数列{bn}的通项公式;(2)若λ≠1且λ≠3,设cn=an,证明:数列{cn}为等比数列;(3)当λ=4时,对任意的n∈N*,都有an≥M,求实数M的最大值.【答案】(1);(2)证明见解析(3)最大值为3.【分析】(1)当可得,等式两边同除,进而根据等差数列定义以及通项公式求解即可;(2)将代入中,整理后得递推关系,再根据等比数列定义即可证明;(3)当时可得,等式两边同除并设,则,利用累加法求得,即可求得,再判断数列的单调性,进而求解即可.【详解】(1)当λ=3时,有an+1=3an+2×3n,∴,,则,又∵,∴数列{bn}是首相为1,公差为的等差数列,∴(2)证明:当λ>0且λ≠1且λ≠3时,,又∵,∴数列是首项为,公比为λ的等比数列(3)当λ=4时,an+1=4an+2×3n,∴,设pn,∴,∴,,,,∴,以上各式累加得:,又∵,∴,∴,∴,,显然数列{an}是递增数列,∴最小项为a1=3,∵对任意的n∈N*,都有an≥M,∴a1≥M,即M≤3,∴实数M的最大值为3.24.在数列中,(1)求数列的通项;(2)若对任意的整数恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)【分析】(1)由题意知,,从而可得是以1为首项,3为公差的等差数列,从而求通项公式;(2)化简得,令,从而转化为求的最小值问题.【详解】解:(1)由已知得:,所以数列是以为首项,为公差的等差数列,,(2)对的整数恒成立,即对的整数恒成立整理得,令当时,即数列为单调递增数列,所以最小,所以的取值范围为.25.已知数列的前项和为,且满足.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)记,求证:.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)见解析【分析】(Ⅰ)因为,所以,两式相减,整理得,需验证是否满足此式,然后把两边同时加1,构造新等比数列,求出的通项公式,从而得解;(Ⅱ)先求出的通项公式,并进行放缩,得到,再利用等比数列求和公式进行求和,得到,进一步得到.【详解】(Ⅰ)由题意知,,,令,得,即,解得,由,,两式作差,得,即,又,所以,且,故,所以数列是以4为首项,4为公比的等比数列,所以,所以数列的通项公式为.(Ⅱ),则.所以.26.已知数列的前项和为,且对于任意正整数,有,,成等差数列,且数列满足.(Ⅰ)求数列,的通项公式;(Ⅱ)设,求数列的前项和.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ).【分析】(Ⅰ)利用等差数列的性质并结合得递推关系,再构造等比数列求解的通项,同样的方法求的通项;(Ⅱ)结合(Ⅰ)求得,利用分组求和及错位相减法求解即可.【详解】解:(Ⅰ)因为,,成等差数列,则,①当时,,解得,当时,,②①②得,即,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,所以,故.又由,③得当时,,当时,,④③④得,经验证当时也适合,故所求的数列,的通项公式分别为,.(Ⅱ),设,,两式相减可得,则,.27.已知数列中,.(1)证明数列是等比数列并求数列的通项公式;(2)若数列的通项公式,数列满足,记数列的前项和为.若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)证明见解析;;(2).【分析】(1)推导出,由此能证明数列 是以3为公比,以为首项的等比数列,从而的通项,由此能求出 的通项公式.(2)由(1)可得,利用错位相减法求和,再对 分奇、偶两种情况分别求出参数的取值范围;【详解】解:(1)因为,所以 .所以,且 .所以数列是以为首项,3为公比的等比数列.因此,从而 .(2)由(1)得,所以……①,……②,由①-②得,所以.因为不等式对任意 恒成立,所以当为偶数时,,因为 ,所以;当为奇数时,,因为 ,所以;综上:实数的取值范围是.28.已知在数列中,,.(1)记,证明:数列为等比数列,并求数列的通项公式;(2)求数列的前项和.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)依题意可得,即可得到是以2为首项,2为公比的等比数列,再根据等比数列的通项公式计算得到,从而计算可得;(2)利用错位相减法求和;【详解】(1)证明:由题意,得,所以又,所以,故数列是以2为首项,2为公比的等比数列.所以,即,所以,故数列的通项公式为.(2)解:由(1)知,所以两式相减,得所以29.已知数列的每一项都是正数,,且对所有的正整数恒成立.(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)是以为首项4为公比的等比数列,计算得到答案.(2),利用错位相减法计算得到答案.【详解】(1)∵,所以是以为首项4为公比的等比数列,∵,∴,且的每一项都是正数,∴.(2),,,两式相减得到:,化简整理得.30.①,②,,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.问题:已知数列的前项和为,,______,求的表达式.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】答案见解析.【分析】若选①,写出当时表达式与原式作差可得,结合等比数列求和公式即可求出的表达式;若选②,整理得,结合等差数列的定义和通项公式可得,由等比数列的求和公式可求出的表达式;若选③,构造新数列是以为首项,4为公比的等比数列,求出,结合分组求和方法可得的表达式.【详解】若选①:因为,所以当时,.两式相减,可得,则,故,故,,经验证也符合该式,故,则.若选②:因为,所以等式两边同时除以,得,故数列是公差为0的等差数列,即常数列.所以,即,(1)由,得,所以.(2)由(1)-(2)得,即,故,经验证也符合该式,则.若选③,因为,故,所以数列是以为首项,4为公比的等比数列,故,即.则.31.已知数列是公比大于的等比数列,为数列的前项和,,且,,成等差数列.数列的前项和为,满足,且.(1)求数列和的通项公式;(2)令,求数列的前项和为;【答案】(1),;(2).【分析】(1)由等比数列的性质和通项公式,解方程可得首项和公比,可得;运用等差数列的定义和通项公式可得;(2)求得,运用数列的裂项相消求和和错位相减法求和,结合等比数列的求和公式可得所求和.【详解】(1)由已知,得,即,也即,解得,,故;,,可得是首项为1,公差为的等差数列,,,当时,,经检验时也符合上式.则,;(2),设,所以,两式相减得=所以,所以.32.已知数列满足,.(1)证明:存在等差数列,当时,成立;(2)求的通项公式.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】解法一:(1)将代入递推关系,化简得到,满足等差数列定义,即得证;(2)求得的通项公式,代入化简,即可求出的通项公式.解法二:(1)取,代入验证递推关系是否满足即可;(2)化简递推关系为,则是等差数列,写出通项,即可求得的通项公式.【详解】解法一:(1)当时,由,得,化简得,即,这说明是等差数列,故存在一个等差数列,当时,成立.(2)依题意,,又由(1)知,所以,即,所以等差数列的公差所以,故.解法二:(1)由已知,当时,因为,,所以,,故令,则数列是首项为1,公差为2的等差数列.此时,代入验算满足,故存在一个等差数列,当时,成立,命题得证.(2)由,得,由,得,所以,所以是首项为,公差为1的等差数列,即,所以.33.已知数列和满足,,且.(1)求数列和的通项公式;(2)设数列的前项和为,求满足的正整数的值.【答案】(1),;(2)或.【分析】(1)推导出数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,可求得的通项公式,即可得出的通项公式,利用裂项求和法可求得的通项公式;(2)利用错位相减法结合分组求和法可求得,根据已知条件可得出关于的二次不等式,结合可得出的取值.【详解】(1)对任意的,,则,且,所以,数列是等比数列,且首项和公比均为,故,,因为,所以,;(2)设数列的前项和为,则,所以,,上式下式,得,所以,,,则,由可得,整理可得,解得,因为,故或.34.已知数列的首项,,、、.(1)证明:对任意的,,、、;(2)证明:.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)推出数列是等比数列,确定该数列的首项和公比,可求出数列的通项公式,进而可求得的通项公式,然后利用配方法可证得结论成立;(2)取,由(1)中的结论结合等比数列求和可证得所证不等式成立.【详解】(1)对任意的,,则,因为,可得,,,以此类推,可知,对任意的,,且有,所以,数列是等比数列,且首项为,公比为,所以,,解得,,对任意的,,,得证;(2)由(1)可知,对任意的,有取,所以,,故原不等式成立.35.已知数列满足,若数列满足,.(Ⅰ)求数列,的通项公式;(Ⅱ)记,求数列的前项和.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ).【分析】(Ⅰ)利用递推作差法求出通项公式,且证明当时也符合,再利用构造法结合已知条件求出的通项公式;(Ⅱ)借助分组求和、等差、等比数列求和公式即可求出数列的前项和.【详解】(Ⅰ)由得当时,,可得;当时,,两式相减得,所以,当时也满足上式,所以的通项公式为,因为,因为,所以,即,且,所以数列是以为首项,为公差的等差数列,所以,故.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,.36.已知数列满足:,.(1)证明:数列是等比数列并求数列的前项和为.(2)设,求数列的前项和.【答案】(1)证明见解析,;(2).【分析】(1)要证数列是等比数列,只需证明等于同一个常数即可,根据构造即可得证;求出数列的通项公式,利用分组求和法即可求出数列的前项和;(2)求出数列得通项公式,利用错位相减法即可求得数列的前项和.【详解】(1)证明:因为,所以,即,,所以数列是以2为首项2为公比的等比数列,则 ,故,所以;(2)解:,则①②①②得:所以.37.已知数列满足,设.(1)证明:数列是等比数列;(2)求数列的前n项和.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)设数列的前项和为,则,则,两式作差,化简整理可得,根据等比数列的定义,即可得证.(2)由(1)可得,利用错位相减求和法,计算化简,即可得答案.(1)证明:由题得,,设数列的前项和为,则,据此,上述两式相减得,经检验,当时,也成立,所以,即,所以数列是首项为3,公比为3的等比数列(2)由(1)可得,则,将此式两边同时乘以3,得3,上述两式错位相减得,,化简得,38.已知数列中,,.(1)求证:是等比数列,并求的通项公式;(2)数列满足,数列的前项和为,若不等式对一切恒成立,求的取值范围.【答案】(1)证明见解析,(2)【分析】(1)依题意可得,即可得到是以为首项,为公比的等比数列,从而求出的通项公式,即可求出的通项公式;(2)依题意可得,再利用错位相减法求出,则,再根据指数函数的性质对分奇偶两种情况讨论,即可求出参数的取值范围;(1)解:因为,,所以,所以,所以是以为首项,为公比的等比数列,所以,所以(2)解:因为,所以,所以两式相减得,所以,所以.令,易知单调递增,若为偶数,则,所以;若为奇数,则,所以,所以.所以.39.已知数列中,,.(1)求证:数列是等比数列;(2)数列满足的,数列的前项和为,若不等式对一切恒成立,求的取值范围.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)将递推公式两边取倒数,即可得到,从而得到,即可得证;(2)由(1)可得,从而得到,再利用错位相减法求和即可得到,即可得到,对一切恒成立,再对分奇偶讨论,即可求出的取值范围;(1)解:由,得∴,所以数列是以3为公比,以为首项的等比数列 .(2)解:由(1)得,即.所以.两式相减得:,∴因为不等式对一切恒成立,所以,对一切恒成立,因为单调递增若为偶数,则,对一切恒成立,∴;若为奇数,则,对一切恒成立,∴,∴综上:.40.已知数列的前n项和为,其中,满足.(1)证明数列为等比数列;(2)求数列的前n项和.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)由可得,即可证明;(2)可得,,,然后可算出答案.【详解】(1)由可得,因为,所以所以数列是首项为2,公比为2的等比数列(2)根据(1)可得:,所以,所以,所以 展开更多...... 收起↑ 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