微考点4-2新高考新试卷结构数列的通项公式的9种题型总结 学案(含解析) 2024年高考数学二轮专题复习(新高考专用)

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微考点4-2新高考新试卷结构数列的通项公式的9种题型总结 学案(含解析) 2024年高考数学二轮专题复习(新高考专用)

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微考点4-2 2024新高考新试卷结构数列的通项公式的9种题型总结
考点一:已知,求
利用,注意一定要验证当时是否成立
【精选例题】
【例1】
1.已知为数列的前n项和,且,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【例2】
2.定义为个正数的“均倒数”,若已知数列的前项的“均倒数”为,则等于( )
A.85 B.90 C.95 D.100
【例3】
3.定义为数列的“优值”.已知某数列的“优值”,前n项和为,下列关于数列的描述正确的有( )
A.数列为等差数列
B.数列为递增数列
C.
D.,,成等差数列
【例4】
4.设数列满足,则的前n项和( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练】
5.无穷数列的前项和为,满足,则下列结论中正确的有( )
A.为等比数列 B.为递增数列
C.中存在三项成等差数列 D.中偶数项成等比数列
6.对于数列,定义为的“伴生数列”,已知某数列的“伴生数列”为,则 ;记数列的前项和为,若对任意恒成立,则实数的取值范围为 .
考点二:叠加法(累加法)求通项
若数列满足,则称数列为“变差数列”,求变差数列的通项时,利用恒等式求通项公式的方法称为累加法.
【精选例题】
【例1】
7.数列满足,且对任意的都有,则( )
A. B. C. D.
【例2】
8.已知数列的首项,且满足.若对于任意的正整数,存在,使得恒成立,则的最小值是 .
【例3】
9.数列满足,,则的最小值是
【跟踪训练】
10.已知数列,,且,.求数列的通项公式 ;
11.设数列满足,且.
(1)求证:数列为等差数列,并求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
考点三:叠乘法(累乘法)求通项
若数列满足,则称数列为“类比数列”,求变比数列的通项时,利用累乘法.
具体步骤:,,,,
将上述个式子相乘(左边乘左边,右边乘右边)得:
整理得:
【精选例题】
【例1】
12.数列的前n项和(,n为正整数),且,则 .
【例2】
13.数列满足:,,则通项 .
【跟踪训练】
14.设是首项为1的正项数列,且 ,求通项公式=
15.数列满足:,,则的通项公式为 .
16.已知数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若满足,.设为数列的前项和,求.
考点四:用“待定系数法”构造等比数列
形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.
【精选例题】
【例1】
17.已知数列的前n项和为,首项且,若对任意的恒成立,则实数的取值范围为 .
【例2】
18.数列的首项为1,且,是数列的前n项和,则下列结论正确的是( )
A. B.数列是等比数列
C. D.
【例3】
19.已知数列满足递推公式.设为数列的前项和,则 ,的最小值是 .
【跟踪训练】
20.已知数列满足:①;②.则的通项公式 ;设为的前项和,则 .(结果用指数幂表示)
21.已知数列满足,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
考点五:用“同除指数法”构造等差数列
形如,可通过两边同除,将它转化为,从而构造数列为等差数列,先求出的通项,便可求得的通项公式
【精选例题】
【例1】
22.已知数列满足,,求数列的通项公式.
【精选例题】
23.已知数列满足,求数列的通项公式.
考点六:用“同除法”构造等差数列
形如,的数列,可通过两边同除以,变形为的形式,从而构造出新的等差数列,先求出的通项,便可求得的通项公式
形如(为常数,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,即:,从而构造出新的等差数列,先求出的通项,即可求得.
【精选例题】
【例1】
24.已知数列满足,,,则满足的n的最大取值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【例2】
25.已知正项数列满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,记数列的前n项和为,证明:.
【跟踪训练】
26.已知数列{}满足,,则下列结论正确的是( )
A.为等比数列 B.{}的通项公式为
C.{}为递增数列 D.的前n项和
27.已知数列满足,,若,,,则的值可能为( )
A.-1 B.2 C. D.-2
考点七:取对数法构造等比数列求通项
形如的递推公式,则常常两边取对数转化为等比数列求解.
【精选例题】
【例1】
28.已知数列满足,,则的值为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
29.已知数列满足,,则下列说法正确的有( )
A.数列是递增数列 B.
C. D.
30.已知正项数列的前n项积为,且,则使得的最小正整数n的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
考点八:已知通项公式与前项的和关系求通项问题
解题思路:遇到与关系,要么把换为,要么把换为,利用
【精选例题】
【例1】
31.若数列{an}的前n项和为Sn=an+,则数列{an}的通项公式是an= .
【例2】
32.已知数列的前项和为,,且,则下列说法中错误的是( )
A. B.
C.是等比数列 D.是等比数列
33.记各项均为正数的数列的前n项和是,已知,n为正整数,
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和;
34.已知数列的前n项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列,求数列的前项和.
考点九:已知数列前n项积型求通项
【例1】
35.记为数列的前项积,已知,则= ( )
A. B. C. D.
【例2】
36.已知数列中,,且
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求证:对于任意的正整数是与的等比中项.
【题型专练】
37.已知数列的前项积为,若对,,都有成立,且,,则数列的前10项和为 .
38.已知数列前n项积为,且.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)设,求证:.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】当时,由求出;当时,由求出;即可求解.
【详解】当时,,;
当时,,不符合,则.
故选:B.
2.C
【分析】根据题中定义,结合数列前项的和与第项的关系进行求解即可.
【详解】因为数列的前项的“均倒数”为,
所以,
于是有,,
两式相减,得,
故选:C
3.ABC
【分析】由新定义可得,利用该递推关系求出数列的通项公式,然后逐一核对四个选项得答案.
【详解】由已知可得,
所以,
所以时,,
得时,,
即时,,
当时,由知,满足.
所以数列是首项为2,公差为1的等差数列,故A正确,B正确,
所以,所以
故,故C正确.
,,,,,不是等差数列,故D错误,
故选:ABC.
4.C
【分析】当时,求,当时,由题意得,可求得,即可求解.
【详解】解:当时,,
当时,由得
,两式相减得,,即,
综上,
所以的前n项和为,
故选:C.
5.D
【分析】利用与的关系,求通项公式,从而判断各选项正误.
【详解】解:无穷数列的前项和为,满足

当时,,不符合上式,
所以不是等比数列,故A错误;
又,所以不是递增数列,故B错误;
假设数列中存在三项成等差数列,由于,则,所以得:
,则,又
且恒成立,故式子无解,中找不到三项成等差数列,故C错误;

是等比数列,即中偶数项成等比数列,故D正确.
故选:D.
6. ##1+3n; .
【分析】根据数列的新定义可得,据此得当时,,两式相减即可求出通项公式,令,根据等差数列和的最大值的性质可得求解即可.
【详解】因为,所以①,
所以当时,,当时,②,① ②:,所以,综上:,,
令,则,可知为等差数列,
又因为对任意,恒成立,所以
则有 解得.
故答案为:;
7.A
【分析】令得,由累加法求得,则,再由裂项相消求和即可.
【详解】已知,令可得,则时,,
,,将以上式子累加可得,则,时也符合,
则,,则
.
故选:A.
8.3
【分析】根据数列的递推公式,运用累加法求出数列的通项公式,经分析得到,若对于任意的正整数,存在,使得恒成立,则有,进而求出的最小值.
【详解】数列满足,且,即,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
以上各式相加,得
又,,
,,
若对于任意的正整数,存在,使得恒成立,则有,
的最小值是3.
故答案为:.
9.8
【分析】根据累加法求出,从而求出,再根据基本不等式即可求出最值.
【详解】解:∵,
∴,
∴,

……

又∵,
上述个式子相加得,

∴,
当且仅当即时,等号成立,
故答案为:8.
【点睛】本题主要考查累加法求数列的通项公式,考查基本不等式的应用,属于中档题.
10..
【分析】由得,利用累加法求即可.
【详解】因为,所以,
当时,,,……,,相加得,所以,
当时,也符合上式,所以数列的通项公式.
故答案为:.
11.(1)证明见解析,;
(2) .
【分析】(1)根据递推式,变形为,由等差数列定义可证明结论;利用累加法求得;
(2)根据,讨论n的奇偶性,分类求解,利用并项求和法,可得答案.
【详解】(1)由已知得, 即,
是以 4 为首项, 2 为公差的等差数列.

当时,,
当时,也满足上式,所以;
(2),
当为偶数时,
当为奇数时,
,
所以 .
12.
【分析】由的关系可得,由迭代累乘法即可求解.
【详解】由得:
当时,进而得,因为,所以,
故,
故答案为:
13.
【分析】当时,与两式相减,可得出,再由累乘法计算即可得出答案.
【详解】由题意得:①,
当时,,
当时,②,
①②得:,
所以,,,,…,,
累乘得,当时,不满足,
则.
故答案为:.
14.
【分析】由条件可得,化简得,再由递推即可得到所求通项.
【详解】由,得,
∵,∴,∴ ,∴,
∴,
又满足上式,∴.
故答案为:.
15.
【分析】先由条件得,再结合累乘法求得的通项公式即可.
【详解】由得,,
则,
即,又,所以.
故答案为:.
16.(1)
(2)
【分析】(1)利用累乘法即可求解;
(2)由(1)代入可得,利用并项法求和即可求解.
【详解】(1)因为,,
所以当时,,则,即,
当时,也成立,所以.
(2)由(1),,,
则,

.
17.
【分析】由题设知是首项、公比都为2的等比数列,求出的通项公式,进而求得,结合其单调性求最小值,即可得的范围.
【详解】由题设,,则是首项、公比都为2的等比数列,
所以,则,
,则在上递增,
所以,要使恒成立,则.
故答案为:
18.AB
【分析】根据题意可得,从而可得数列是等比数列,从而可求得数列的通项,再根据分组求和法即可求出,即可得出答案.
【详解】解:∵,可得,

∴数列是以2为首项,2为公比的等比数列,故B正确;
则,∴,故C错误;
则,故A正确;
∴,故D错误.
故选:AB.
19. ;
【分析】由题意可得,由等比数列的性质可得;利用分组求和法可得,进而可得,再由对勾函数的性质即可得解.
【详解】因为,所以,
所以数列是首项为,公比为2的等比数列,
所以,所以;
所以,
所以,
由对勾函数的性质可得,当时,,;
当时,,所以单调递增,
当时,;
所以的最小值是.
故答案为:;.
【点睛】本题考查了构造新数列求数列的通项公式、等比数列的应用,考查了分组求和法求数列前n项和的应用及对勾函数的应用,属于中档题.
20.
【分析】当为奇数时令可得,当为偶数时令,可得,即可得到是以为首项,为公比的等比数列,从而求出通项公式,再利用分组求和法计算可得.
【详解】当为奇数时,令,则,
当为偶数时,令,则,
则,
当时,所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
所以,则,
当为奇数时,由,则,所以,
当为偶数时,由,则,所以,
所以,
所以
故答案为:,
21.(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)利用数列的递推公式证明出为非零常数,即可证明出数列是等比数列;
(2)确定等比数列的首项和公比,求出数列的通项公式,即可求出.
【详解】(1),,
因此,数列是等比数列;
(2)由于,所以,数列是以为首项,以为公比的等比数列,,因此,.
【点睛】本题考查等比数列的证明,同时也考查了数列通项的求解,考查推理能力与计算能力,属于中等题.
22..
【分析】由待定系数法构造等比数列后求解
【详解】由两边同除以得,令,
则,设,解得,
,而,
数列是以为首项,为公比的等比数列,
,得
23.
【分析】首先将递推公式化简为,从而得到,即可得到.
【详解】由,可得.
则数列是首项为,公差为1的等差数列,
则,即.
24.C
【分析】将递推公式两边取倒数,即可得到,从而得到数列是以1为首项,4为公差的等差数列,即可求出的通项公式,再解不等式即可.
【详解】解:因为,所以,所以,又,
数列是以1为首项,4为公差的等差数列.
所以,所以,由,即,即,解得,因为为正整数,所以的最大值为;
故选:C
25.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)先利用题给条件求得数列的通项公式,进而求得数列的通项公式;
(2)利用得到,再利用裂项相消法求得数列的前n项和,进而得到.
【详解】(1)数列中,,由,可得
又,则数列是首项为1公差为1的等差数列,则,
则数列的通项公式为
(2)由(1)知,则
则数列的前n项和
由,可得,即.
26.AB
【分析】根据递推关系可得,进而可判断A,由是等比数列即可求解的通项,进而可判断单调性,根据分组求和即可判断D.
【详解】因为,所以,又,所以是以2为首项,3为公比的等比数列,即,所以{}为递减数列,的前n项和.
故选:AB.
27.BCD
【分析】由题意,结合选项根据的取值,得出对应的递推公式,利用归纳法求出对应的通项公式,依次验证即可.
【详解】A:当时,,
得,
所以数列是以3为周期的周期数列,则,不符合题意,故A错误;
B:当时,,
得,
所以,符合题意,故B正确;
C:当时,,
得,
所以,符合题意,故C正确;
D:当时,,
得,
所以,符合题意,故D正确.
故选:BCD
28.C
【分析】变换得到,得到是首项为,公比为的等比数列,,计算得到答案.
【详解】,,易知,故,
故是首项为,公比为的等比数列,,,
故.
故选:C.
29.ACD
【分析】作差法得到,即可判断A项;求出前几项,可得出,即可判断B项;由已知推得,然后相加即可得到,即可得到C项;求出,可得出当时,,进而推得,即,然后即可得到.相加根据等比数列的前项和公式,即可得出D项.
【详解】对于A项,由已知可得,,
所以,所以数列是递增数列,故A正确;
对于B项,由已知可得,,,,故B项错误;
对于C项,因为数列是递增数列,所以时,有.
由已知可得,所以,
所以有.
当时,有.
又,,所以,故C项正确;
对于D项,因为,,数列是递增数列,
则当时,有,则有.
所以,,所以有.
又,
所以.
当时,有,
当时,有.
综上所述,,故D项正确.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:放缩法证明数列不等式.C项中,通过已知得到,推出.进而各式相加得到证明结果.
30.C
【分析】由递推关系可得,取对数并利用累乘法可求得的通项公式,再求出,利用等差数列的前项和公式即可求解.
【详解】由题,,又,
,,两式相除可得,
上式两边取对数,可得,即,,

化简得,解得,
又,即,
所以的通项公式为,

要使,即,解得,
且,所以满足题意的最小正整数的值为6.
故选:C.
【点睛】关键点睛:本题要由递推关系求出通项公式,再根据前项积求出.
31.;
【详解】试题分析:解:当n=1时,a1=S1=a1+,解得a1=1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=()-()=-整理可得an= an 1,即=-2,故数列{an}是以1为首项,-2为公比的等比数列,故an=1×(-2)n-1=(-2)n-1故答案为(-2)n-1.
考点:等比数列的通项公式.
32.C
【分析】根据已知条件,令代入,求得,判断A;结合数列前n项和与的关系式,求出时,结合,判断C,求出,即可判断B;利用可得,进而推出,即可判断D.
【详解】由题意数列的前项和为,,且,
则,即,即选项A正确;
∵①,
∴当 时,②,
①-②可得,,即,
,不满足 ,
故数列不是等比数列,故C错误,
由时,可得,,则,
故,故B正确;
由得:,
则,即,
故是首项为,公比为3的等比数列,D正确,
故选︰C.
33.(1)
(2)
【分析】(1)项和转化可得,利用等差数列的通项公式即得解;
(2)由,裂项相消求和即可
【详解】(1)当时,相减得,
即,各项均为正数,所以,
故是以首项为1,公差以1的等差数列,
所以;
(2),故,


34.(1)
(2)
【分析】(1)根据与的关系可得,进而得,由累加法即可求解;
(2)根据分组求和,由等差等比数列的求和公式即可求解.
【详解】(1)因为,所以,①
当时,,②
①-②得:,即,
所以,
所以,由,可得,
当时,,符合上式,
所以.
(2)由题意得,


所以.
35.C
【分析】根据与的等式,求得的通项公式即得解.
【详解】则,代入,
化简得:,则.
故选:C.
36.(1)见解析;
(2)见解析
【分析】(1)当时,求出,由可得,结合等差数列的定义即可判断;
(2)当时,;当时,由退位相减法求得,再计算得到即可求证.
【详解】(1)当时,,则,由可得,则,
则,即,即,故数列是首项为,公差为的等差数列;
(2)由(1)知,,则,当时,,则;
当时,,,则;
综上可得:对于任意的正整数是与的等比中项.
37.1023
【分析】把化成,结合可知为等比数列,从而可求其通项与其前项和.
【详解】因为,故即(),而,
所以为等比数列,故,
所以,填.
【点睛】数列求和关键看通项的结构形式,如果数列是等比数列或等差数列,则用公式直接计算;如果通项是等差数列与等比数列的和,则用分组求和法;如果通项是等差数列与等比数列的乘积,则用错位相减法;如果通项可以拆成一个数列连续两项的差,那么用裂项相消法;如果通项的符号有规律的出现,则用并项求和法.
38.(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)由已知得,,两式相除整理得,从而可证得结论,
(2)由(1)可得,再利用累乘法求,从而,然后利用放缩法可证得结论
【详解】(1)因为,所以,
所以,
两式相除,得,整理为,
再整理得,.
所以数列为以2为首项,公差为1的等差数列.
(2)因为,所以,
由(1)知,,故,
所以.
所以

又因为,
所以.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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