资源简介 第六章 数列第一节 数列的概念1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.问题思考·夯实技能【问题1】 数列的通项公式与递推公式有何异同点?【问题2】 数列的单调性与对应函数的单调性相同吗?关键能力·题型剖析题型一 由an与Sn的关系求通项公式例1 (1)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+2n,则an=________.(2)数列{an}的前n项和Sn,若a1=1,an+1=5Sn(n≥1),则an=________.[听课记录] 【变式练习】 若将本例(2)中的“an+1=5Sn(n≥1)”改为“an+1=5Sn+1(n≥1)”,则an=________.题后师说Sn与an关系问题的求解策略巩固训练1(1)设数列{an}满足a1+a2+a3+…+an=n+1,则{an}的前n项和为( )A.2n-1 B.2n+1C.2n D.2n+1-1(2)[2024·河北石家庄模拟]设数列{an}的前n项和为Sn,若a1=且当n≥2时,an=-Sn·Sn-1,则{an}的通项公式an=________.题型二 由数列的递推关系式求通项公式角度一 累加法例2 知数列{an}满足a1=1,an-an+1=nanan+1(n∈N*),则an=( )A. B.C. D.[听课记录] 题后师说如果数列{an}的递推公式满足an+1-an=f(n)的形式,且f(n)可求和,那么就可以运用累加法an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+(an-2-an-3)+…+(a2-a1)+a1(n≥2),并验证a1,求出数列{an}的通项公式.角度二 累乘法例3 已知a1=1,an=n(an+1-an)(n∈N+),则数列{an}的通项公式是an=( )A.2n-1 B.()n+1C.n2 D.n[听课记录] 题后师说如果数列{an}的递推公式满足=f(n)(an≠0)的形式,且f(n)可求积,那么就可以运用累乘法an=···…··a1(n≥2),并验证a1,求出数列{an}的通项公式.巩固训练2(1)在数列{an}中,a1=2,且an=an-1+lg (n≥2),则a100=________.(2)在数列{an}中,若a1=2,an+1=2(1+)an,则{an}的通项公式为________.题型三 数列的性质角度一 数列的周期性例4 [2024·江苏无锡模拟]已知数列{an}满足an+1=.若a1=,则a2 023=( )A. B. C. D.[听课记录] 角度二 数列的单调性例5 数列{an}的通项公式为an=(n-λ)·2n(n=1,2,…),若{an}是递增数列,则λ的取值范围是( )A.[1,+∞) B.(1+log2e,3)C.(-∞,1+log2e] D.(-∞,3)[听课记录] 角度三 数列的最值例6 [2024·江西宜春模拟]若数列{an}的前n项积Tn=1-n,则an的最大值与最小值的和为( )A.-3 B.-1 C.2 D.3[听课记录] 题后师说(1)解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.(2)解决数列单调性问题的三种方法①用作差比较法,根据an+1-an的符号判断数列{an}是递增数列、递减数列或常数列.②用作商比较法,根据(an>0或an<0)与“1”的大小关系进行判断.③结合相应函数的图象直观判断.(3)求数列的最大项或最小项的常用方法①函数法,利用函数的单调性求最值.②利用(n≥2)确定最大项,利用(n≥2)确定最小项.巩固训练3(1)[2024·河南郑州模拟]数列{an}满足a1=,an+1=1-,则a2 023=( )A. B.-1 C.2 D.3(2)已知数列{an}满足an=2n+kn,若{an}为递增数列,则k的取值范围是( )A.(-2,+∞) B.(2,+∞)C.(-∞,-2) D.(-∞,2)(3)数列{an}的通项公式是an=,则该数列中的最大项和最小项依次为( )A.a9,a10 B.a10,a9C.a11,a10 D.a9,a81.[2024·河北邢台模拟]数列{an}满足a1=1,a2=3,an+an+2=an+1,则a2 023的值为( )A.-2 B.1C.3 D.22.在正项数列{an}中,a1=3,an+1=3-,则{an}( )A.为递减数列 B.为递增数列C.先递减后递增 D.先递增后递减3.[2024·河南许昌模拟]设数列{an}的前n项和为Sn,若2Sn=3an-2(n∈N*),则a6=( )A.243 B.244C.486 D.4884.已知数列{an}的项满足an+1=an,a1=2,则数列{an}的通项公式为________.第六章 数列第一节 数列的概念问题思考·夯实技能【问题1】 提示:数列的通项公式与递推公式都能求出数列中的任何一项,但通项公式求解时更为简便.【问题2】 提示:不同.数列作为特殊的函数,也具有单调性,但其单调性与对应函数的单调性又有所不同,由于数列中项数n只能取正整数,所以当函数f(x)在[1,+∞)上单调时,数列{f(n)}也是单调数列,但当数列{f(n)}是单调数列时,函数f(x)不一定是单调函数,例如函数f(x)=(x-)2在[1,+∞)上不单调,但数列{an}(an=f(n))是递增数列.关键能力·题型剖析例1 解析:(1)当n=1时,a1=S1=3.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+2n-[(n-1)2+2(n-1)]=2n+1.又a1=3也满足上式,∴an=2n+1.(2)方法一 由已知an+1=5Sn(n≥1),得当n≥2时an=5Sn-1,两式相减得an+1-an=5an,即an+1=6an,所以=6(n≥2).又a2=5S1=5,所以=5.因此数列{an}从第二项起是公比为6的等比数列,因此其通项公式为an=方法二 由已知an+1=5Sn(n≥1),得当n≥1时Sn+1-Sn=5Sn,于是Sn+1=6Sn,所以=6,因此数列{Sn}是首项为1,公比为6的等比数列,则Sn=6n-1,于是当n≥2时,an=Sn-Sn-1=6n-1-6n-2=5×6n-2,且a1=1不适合上式,因此数列{an}的通项公式为an=答案:(1)2n+1 (2)变式练习 解析:由已知an+1=5Sn+1(n≥1),得当n≥2时an=5Sn-1+1,两式相减得an+1-an=5an,即an+1=6an,所以=6(n≥2).又a2=5S1+1=6,所以=6,因此数列{an}是首项为1,公比为6的等比数列,因此其通项公式为an=6n-1.答案:6n-1巩固训练1 解析:(1)当n=1时,a1=2,当n≥2时,由a1+a2+a3+…+an-1+an=n+1得a1+a2+a3+…+an-1=n,两式相减得an=1,即an=2n-1,综上,an=.∴{an}的前n项和为2+2+4+8+…+2n-1=2+=2n,故选C.(2)当n≥2时,an=-Sn·Sn-1,则Sn-Sn-1=-Sn·Sn-1,∴=1,∵a1=,∴S1=,即=2,∴=2+×1=n+1,∴Sn=,∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1==,当n=1时,a1=,不满足上式,故an=.答案:(1)C (2)例2 解析:由题意,得=n,则当n≥2时,=n-1,=n-2,…,=1,以上各式相加得=1+2+…+(n-1)=(n≥2),所以=+1=,即an=(n≥2),当n=1时,a1=1适合上式,所以an=.故选D.答案:D例3 解析:由an=n(an+1-an),得(n+1)an=nan+1,即=,则===,…,=,n≥2,由累乘法可得=n,所以an=n,n≥2,又a1=1,符合上式,所以an=n.故选D.答案:D巩固训练2 解析:(1)由题意可得an-an-1=lg ,所以a2-a1=lg ,a3-a2=lg ,…,a100-a99=lg ,累加得a100-a1=lg +lg +…+lg =lg (×…×)=lg 100=2,所以a100=2+a1=4.(2)由题意知an+1=2(1+)an,故=2(1+)=,故an=a1××…×=2××…×=2n×n=n·2n,又a1=2符合上式,所以an=n·2n.答案:(1)4 (2)an=n·2n例4 解析:由题意,a1=,a2=2a1-1=,a3=2a2=,a4=2a3=,a5=2a4-1=…,故数列{an}周期为4,则a2 023=a2 019=…=a3=.故选B.答案:B例5 解析:因为数列{an}的通项公式为an=(n-λ)·2n(n=1,2,…),且{an}是递增数列,所以an答案:D例6 解析:∵数列{an}的前n项积Tn=1-n,当n=1时,a1=,当n≥2时,Tn-1=1-(n-1),an====1+,n=1时也适合上式,∴an=1+,∴当n≤8时,数列{an}单调递减,且an<1,当n≥9时,数列{an}单调递减,且an>1,故an的最大值为a9=3,最小值为a8=-1,∴an的最大值与最小值之和为2.故选C.答案:C巩固训练3 解析:(1)∵an+1=1-,且a1=,∴a2=1-=-1,a3=1-=2,a4=1-=,a5=1-=-1…,∴数列{an}是T=3的周期数列,∴a2 023=a1=.故选A.(2)若{an}为递增数列,则an+1-an>0,则有2n+1+k(n+1)-(2n+kn)=2n+1-2n+k=2n+k>0,对于n∈N+恒成立.∴k>-2n,对于n∈N+恒成立,∴k>-2.故选A.(3)因为an===1+,n∈N*,所以当n≥10时an>1,且随着n增大,an减小,故a10为最大项;当n≤9时an<1,且随着n增大,an减小,故a9为最小项.故选B.答案:(1)A (2)A (3)B随堂检测1.解析:由已知an+2=an+1-an,a3=3-1=2,a4=2-3=-1,a5=-1-2=-3,a6=-3-(-1)=-2,a7=(-2)-(-3)=1,a8=1-(-2)=3,因此数列{an}是周期数列,周期是6,所以a2 023=a1=1.故选B.答案:B2.解析:由a1=3,a2=3-=,a3=3-=,且0a2>a3成立,假设n=k≥3,ak>ak+1成立,当n=k+1时,则ak+1-ak+2=ak+1-3+==>0,所以ak+1>ak+2,故{an}为递减数列.故选A.答案:A3.解析:由2Sn=3an-2 ①,所以2Sn+1=3an+1-2 ②,②-①:2an+1=3an+1-3an,所以an+1=3an =3,当n=1时,2S1=3a1-2,所以a1=2,所以数列{an}是首项为a1=2,公比q=3的等比数列,所以an=2·3n-1(n∈N*),所以a6=2×36-1=2×35=486.故选C.答案:C4.解析:因为an+1=an,所以=,所以==,…,=(n≥2),以上式子累乘得:=···…···=,因为a1=2,所以an=.答案:第二节 等差数列1.理解等差数列的概念.2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式.3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解决相应的问题.4.了解等差数列与一次函数、二次函数的关系.问题思考·夯实技能【问题1】 推导等差数列的前n项和公式的方法是什么?请你试一试.【问题2】 在等差数列{an}中,通项an是关于n的一次函数吗?前n项和Sn是关于n的二次函数吗?关键能力·题型剖析题型一 等差数列基本量的运算例1 (1)[2024·九省联考]记等差数列{an}的前n项和为Sn,a3+a7=6,a12=17,则S16=( )A.120 B.140C.160 D.180(2)[2024·安徽安庆模拟]林业部门规定:树龄500年以上的古树为一级,树龄300~500年之间的古树为二级,树龄100~299年的古树为三级,树龄低于100年不称为古树.林业工作者为研究树木年龄,多用年轮推测法,先用树木测量生长锥在树干上打孔,抽取一段树干计算年轮个数,由经验知树干截面近似圆形,年轮宽度依次构成等差数列.现为了评估某棵大树的级别,特测量数据如下:树干周长为3.14米,靠近树芯的第5个年轮宽度为0.4 cm,靠近树皮的第5个年轮宽度为0.2 cm,则估计该大树属于( )A.一级 B.二级C.三级 D.不是古树[听课记录] 题后师说等差数列基本运算的求解策略巩固训练1(1)[2024·河南洛阳模拟]已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,S3=18,则S6=( )A.54 B.71C.80 D.81(2)[2024·河北唐山模拟]已知等差数列{an}满足a1+a3=2,a3+a5=4,则a5+a7=________.题型二 等差数列的判断与证明例2 [2021·全国甲卷]已知数列{an}的各项均为正数,记Sn为{an}的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{an}是等差数列;②数列{}是等差数列;③a2=3a1.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.[听课记录]题后师说巩固训练2[2024·河北石家庄模拟]已知数列{an}满足a1=3,an+1=(n∈N*).(1)求证:数列{}是等差数列;(2)求数列{an}的通项公式.题型三 等差数列的性质角度一 等差数列项的性质例3 (1)[2024·黑龙江哈尔滨模拟]已知等差数列{an}的前n项和Sn,若a2+a3+a14+a15=40,则S16=( )A.150 B.160C.170 D.与a1和公差有关(2)[2024·河北石家庄模拟]已知数列{an}对任意正整数n都有an+an+2=2an+1,且a2,a6是方程x2-8x-5=0的两个实根,则a1+a4+a7=________.[听课记录] 题后师说(1)在等差数列题目中,只要出现项的和问题,一般先考虑应用项的性质.(2)项的性质常与等差数列的前n项和公式Sn=相结合.巩固训练3(1)[2024·江西宜春模拟]已知等差数列{an}满足a2-a5+a8=4,则数列{an}的前9项和S9=( )A.9 B.18C.36 D.72(2)[2024·江苏徐州模拟]若一个等差数列的前5项和为15,后5项和为145,且该数列共有31项,则这个等差数列的公差为________.角度二 等差数列前n项和的性质例4 (1)已知等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn,Tn(Sn,Tn≠0),且(n+1)Sn=(7n+23)Tn,则的值为( )A. B.C. D.(2)在等差数列{an}中, a1=-2 024,其前n项和为Sn,若=2,则S2 024=( )A.2 023 B.-2 023C.-2 024 D.2 024[听课记录] 题后师说在等差数列{an}中,Sn为其前n项和,则:(1)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.(2){}也为等差数列.(3)S2n=n(a1+a2n)=…=n(an+an+1).(4)S2n-1=(2n-1)an.(5)若n为偶数,则S偶-S奇=;若n为奇数,则S奇-S偶=a中(中间项).巩固训练4(1)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S10=20,S20=10,则S30=( )A.0 B.-10C.-30 D.-40(2)已知等差数列{an}的公差为2,项数是偶数,所有奇数项之和为15,所有偶数项之和为25,则这个数列的项数为( )A.10 B.20C.30 D.40角度三 等差数列的最值问题例5 (多选)等差数列{an}的前n项和记为Sn,若a1>0,S10=S20,则成立的是( )A.d>0B.Sn的最大值是S15C.a16<0D.当Sn<0时,n最大值为32[听课记录] 题后师说求等差数列前n项和Sn的最值的两种常用方法巩固训练5已知数列{an}是等差数列,若a9+a12>0,a10·a11<0,且数列{an}的前n项和Sn有最大值,那么当Sn>0时,n的最大值为( )A.10 B.11C.20 D.211.[2023·全国甲卷]记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a2+a6=10,a4a8=45,则S5=( )A.25 B.22C.20 D.152.[2022·新高考Ⅱ卷]图(1)是中国古代建筑中的举架结构,AA′,BB′,CC′,DD′是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举.图(2)是某古代建筑屋顶截面的示意图,其中DD1,CC1,BB1,AA1是举,OD1,DC1,CB1,BA1是相等的步,相邻桁的举步之比分别为=0.5,=k1,=k2,=k3.已知k1,k2,k3成公差为0.1的等差数列,且直线OA的斜率为0.725,则k3=( )A.0.75 B.0.8C.0.85 D.0.93.[2022·全国乙卷]记Sn为等差数列的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d=________.4.[2020·新高考Ⅰ卷]将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为________.第二节 等差数列问题思考·夯实技能【问题1】 提示:倒序相加法. 对于等差数列{an}中,前n项和为Sn,则Sn=a1+a2+…+an ①,Sn=an+an-1+…+a1 ②.①+②得2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+…+(an+a1)=n(a1+an),∴Sn=.【问题2】 提示:an不一定是关于n的一次函数,事实上,在等差数列{an}中,an=kn+b(k,b∈R),当k=0,即数列为常数列时,an不是关于n的一次函数;同理Sn不一定是关于n的二次函数,当数列为常数列时,Sn=bn,不是二次函数.关键能力·题型剖析例1 解析:(1)方法一 ,解得,∴S16=16×(-5)+×2=160.方法二 因为a3+a7=2a5=6,所以a5=3,所以a5+a12=3+17=20,所以S16==8(a5+a12)=160.故选C.(2)设树干的截面圆的半径为r,树干周长2πr=3.14,r=0.5 m=50 cm,从内向外数:a5=0.4,an-4=0.2,Sn=r=50==0.3n,∴n=≈167年,所以为三级.故选C.答案:(1)C (2)C巩固训练1 解析:(1)设等差数列{an}的公差为d,因为a1=1,S3=18,可得3a1+3d=3+3d=18,解得d=5,所以S6=6a1+15d=6+15×5=81.故选D.(2)设等差数列{an}的公差为d,由题意知,解得,所以a5+a7=2a1+10d=2×+10×=6.答案:(1)D (2)6例2 解析:①③ ②.已知{an}是等差数列,a2=3a1.设数列{an}的公差为d,则a2=3a1=a1+d,得d=2a1,所以Sn=na1+d=n2a1.因为数列{an}的各项均为正数,所以=n,所以 =(n+1)-n=(常数),所以数列{}是等差数列.①② ③.已知{an}是等差数列,{}是等差数列.设数列{an}的公差为d,数列{}的公差为d1,则Sn=na1+d=n2d+n,=+(n-1)d1.代入解得d1=,d=2a1,所以a2=a1+d=3a1.②③ ①.已知数列{}是等差数列,a2=3a1,所以S1=a1,S2=a1+a2=4a1.设数列{}的公差为d,d>0,则==d,得a1=d2,所以=+(n-1)d=nd,所以Sn=n2d2,所以an=Sn-Sn-1=n2d2-(n-1)2d2=2d2n-d2(n≥2),n=1满足上式,故an=(2n-1)d2,an-an-1=2d2,所以数列{an}是等差数列.巩固训练2 解析:证明:(1)∵=====,∴-=,∴数列{}是以为公差的等差数列.(2)由(1)知,=+(n-1)·=,∴an=(n∈N*).例3 解析:(1)因为{an}是等差数列,所以a2+a3+a14+a15=2(a1+a16)=40,所以a1+a16=20,所以S16===160.故选B.(2)因为数列{an}对任意正整数n都有an+an+2=2an+1,所以数列{an}是等差数列,因为a2,a6是方程x2-8x-5=0的两个实根,由根与系数的关系可得a2+a6=8,所以a1+a4+a7=a2+a6+(a2+a6)=8+4=12.答案:(1)B (2)12巩固训练3 解析:(1)根据题意,等差数列{an}中,a2+a8=2a5,则a2-a5+a8=a5=4,数列{an}的前9项和S9==9a5=36,故选C.(2)设这个等差数列为{an},则a1+a2+a3+a4+a5=5a3=15,a27+a28+a29+a30+a31=5a29=145,所以a3=3,a29=29,所以公差d==1.答案:(1)C (2)1例4 解析:(1)由(n+1)Sn=(7n+23)Tn,得=======.故选B.(2)由{an}是等差数列,设公差为d,则Sn=na1+d,所以=a1+d,=(常数),则{}也为等差数列.由=2,则数列{}的公差为1.所以=+(n-1)×1=-2 024+n-1=n-2 025,所以=2 024-2 025=-1,所以S2 024=-2 024.故选C.答案:(1)B (2)C巩固训练4 解析:(1)由等差数列{an}的前n项和的性质可得:S10,S20-S10,S30-S20也成等差数列,∴2(S20-S10)=S10+(S30-S20),∴2×(10-20)=20+S30-10,解得S30=-30.故选C.(2)设该数列有2n项,则S偶-S奇=nd,得2n=25-15=10,故该数列的项数为10,故选A.答案:(1)C (2)A例5 解析:设等差数列的公差为d,S10=S20,10a1+45d=20a1+190d,a1+d=0,d=-<0,A选项错误;所以a1+14d=a15>0,a1+15d=a16<0,C选项正确;所以Sn的最大值是S15,B选项正确;由于n≥16时,an<0,{an}是单调递减数列,所以当Sn<0时,n没有最大值,D选项错误.故选BC.答案:BC巩固训练5 解析:由等差数列的性质可知,a9+a12=a11+a10>0,又∵a10·a11<0,∴a10和a11异号,∵数列{an}的前n项和Sn有最大值,∴数列{an}是递减的等差数列,即an-an-1=d<0,∴a10>0,a11<0,∴S21==21a11<0,S20==10(a9+a12)>0,∴当Sn>0时,n的最大值为20.故选C.答案:C随堂检测1.解析:方法一 由a2+a6=10,可得2a4=10,所以a4=5,又a4a8=45,所以a8=9.设等差数列{an}的公差为d,则d===1,又a4=5,所以a1=2,所以S5=5a1+d=20,故选C.方法二 设等差数列{an}的公差为d,则由a2+a6=10,可得a1+3d=5 ①,由a4a8=45,可得(a1+3d)(a1+7d)=45 ②,由①②可得a1=2,d=1,所以S5=5a1+d=20,故选C.答案:C2.解析:设OD1=DC1=CB1=BA1=1,则DD1=0.5,CC1=k1,BB1=k2,AA1=k3.由题意,得k3=k1+0.2,k3=k2+0.1,且=0.725,即=0.725,解得k3=0.9.故选D.答案:D3.解析:方法一 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.因为2S3=3S2+6,所以2(a1+a1+d+a1+2d)=3(a1+a1+d)+6,所以6a1+6d=6a1+3d+6,解得d=2.方法二 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.由2S3=3S2+6,可得2×3a2=3(a1+a2)+6.整理,得a2-a1=2,所以d=2.答案:24.解析:因为数列{2n-1}是以1为首项,以2为公差的等差数列,数列{3n-2}是以1为首项,以3为公差的等差数列,所以这两个数列的公共项所构成的新数列{an}是以1为首项,以6为公差的等差数列,所以{an}的前n项和为n·1+·6=3n2-2n.答案:3n2-2n第三节 等比数列1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式.3.了解等比数列与指数函数的关系.问题思考·夯实技能【问题1】 类比指数函数的性质,说出公比q>0的等比数列的单调性.【问题2】 任何两个实数都有等差中项和等比中项对吗?关键能力·题型剖析题型一 等比数列基本量的运算例1 (1)[2024·山东昌乐模拟]等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=15,a3=5,则公比q的值为( )A.- B.1C.-或1 D.或1(2)[2024·黑龙江齐齐哈尔模拟]有这样一道题目:“戴氏善屠,日益功倍.初日屠五两,今三十日屠讫,问共屠几何?”其意思为:“有一个姓戴的人善于屠肉,每一天屠完的肉是前一天的2倍,第一天屠了5两肉,共屠了30天,问一共屠了多少两肉?”在这个问题中,该屠夫前5天所屠肉的总两数为( )A.35 B.75C.155 D.315[听课记录] 题后师说等比数列的通项公式an=a1qn-1及前n项和公式Sn==(q≠1)共涉及五个量a1,an,q,n,Sn,知其三就能求其二,体现了方程思想的应用.巩固训练1(1)[2024·河北秦皇岛模拟]一个由正数组成的等比数列,它的前4项和是前2项和的5倍,则此数列的公比为( )A.1 B.2C.3 D.4(2)[2024·河南开封模拟]记Sn为等比数列{an}的前n项和,已知2(a1+a2)=a2+a3=12,则S5=( )A.30 B.31C.61 D.62 题型二 等比数列的判定与证明例2 已知数列{an}和{bn}满足:a1=λ,an+1=+n-4,bn=(-1)n(an-3n+21),其中λ为实数,n∈N*.(1)对任意实数λ,证明数列{an}不是等比数列;(2)试判断数列{bn}是否为等比数列,并证明你的结论.[听课记录]题后师说巩固训练2Sn为等比数列的前n项和,已知a4=9a2,S3=13,且公比q>0.(1)求an及Sn;(2)是否存在常数λ,使得数列是等比数列?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.题型三 等比数列的性质角度一 等比数列项的性质例3 (1)在等比数列{an}中,若a2a3a6a9a10=32,则的值为( )A.4 B.2C.-2 D.-4(2)[2024·湖北黄冈模拟]已知数列{an}是正项等比数列,数列{bn}满足bn=log2an.若a2a5a8=212,b1+b2+b3+…+b9=( )A.24 B.32C.36 D.40[听课记录] 题后师说在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若m+n=p+q,则am·an=ap·aq”,可以减少运算量,提高解题速度.巩固训练3(1)[2024·河南郑州模拟]在等比数列{an}中,a1a2a3=1,a3a4a5=6,则a7a8a9的值为( )A.48 B.72C.216 D.192(2)在等比数列{an}中,a1,a13是方程x2-13x+9=0的两根,则的值为________.角度二 等比数列前n项和的性质例4 (1)[2024·河北沧州模拟]正项等比数列{an}的前n项和为Sn,S30=21S10,S10+S30=220,则S20=( )A.90 B.50C.40 D.30(2)已知一个项数为偶数的等比数列{an},所有项之和为所有偶数项之和的4倍,前3项之积为64,则a1=( )A.11 B.12C.13 D.14[听课记录] 题后师说在等比数列中,当前n项和的下标成等差数列时,往往借助Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…成等比数列这一性质求解,减少了运算量,提高了解题速度.巩固训练4(1)[2024·辽宁沈阳模拟]已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若=,则=( )A. B. C. D.(2)已知等比数列{an}共有2n项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q=________.1.[2022·全国乙卷]已知等比数列{an}的前3项和为168,a2-a5=42,则a6=( )A.14 B.12C.6 D. 32.[2023·全国甲卷]已知正项等比数列{an}中,a1=1,Sn为{an}前n项和,S5=5S3-4,则S4=( )A.7 B.9C.15 D.303.[2023·新课标Ⅱ卷]记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8=( )A.120 B.85C.-85 D.-1204.[2023·全国乙卷]已知为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,则a7=________.第三节 等比数列问题思考·夯实技能【问题1】 提示:①当q>1时,若a1>0,则{an}单调递增;若a1<0,则{an}单调递减.②当00,则{an}单调递减;若a1<0,则{an}单调递增.③当q=1时,{an}不具有单调性.【问题2】 提示:任何两个实数都有等差中项是正确的,a,b∈R,等差中项A=,而任何两个实数都有等比中项是错误的.只有同号的两个实数才有等比中项,且等比中项一定有两个,它们互为相反数,G=±.关键能力·题型剖析例1 解析:(1)由题设知:S3=a1+a2+a3=15,又a3=5,故a1+a2=10,∴a1(1+q)=10,而a1q2=5,即1+q=2q2,解得q为-或1.故选C.(2)由题意可得该屠夫每天屠的肉成等比数列,记首项为a1,公比为q,前n项和为Sn,所以a1=5,q=2,因此前5天所屠肉的总两数为==155.故选C.答案:(1)C (2)C巩固训练1 解析:(1)设此数列的公比为q,根据题意得q>0且q≠1,由题意S4=5S2,即由=,解得q=2.故选B.(2)设等比数列的首项为a1,公比为q,依题意==q=2,且2(a1+a1q)=6a1=12,得a1=2,则S5==62.故选D.答案:(1)B (2)D例2 解析:(1)证明:假设存在一个实数λ,使{an}是等比数列,则有=a1·a3,即(λ-3)2=λ(λ-4) λ2-4λ+9=λ2-4λ 9=0,矛盾.所以{an}不是等比数列.(2)因为bn=(-1)n(an-3n+21),bn+1=(-1)n+1[an+1-3(n+1)+21]=(-1)n+1·(an+1-3n+18)=(-1)n+1(an-2n+14)=-(-1)n(an-3n+21)=-bn,又b1=-(λ+18),所以当λ=-18时,b1=0,此时{bn}不是等比数列;当λ≠-18,b1=-(λ+18)时,由上可知bn≠0,∴=-(n∈N*),此时{bn}是等比数列.巩固训练2 解析:(1)易知q≠1,由题意可得解得a1=1,q=3,∴an=3n-1,Sn==.(2)假设存在常数λ,使得数列是等比数列,∵S1+λ=λ+1,S2+λ=λ+4,S3+λ=λ+13,∴(λ+4)2=(λ+1)(λ+13),解得λ=,此时Sn+=×3n,则==3,故存在常数λ=,使得数列是以为首项,3为公比的等比数列.例3 解析:(1)由a2a3a6a9a10=(a2a10)·(a3a9)·a6==32=25,得a6=2,则==a6=2.故选B.(2)因为{an}是正项等比数列,a2a5a8=212,所以=212=(24)3,则a5=24,所以b1+b2+b3+…+b9=log2a1+log2a2+log2a3+…+log2a9=log2(a1a2a3…a9)==log2(24)9=log2236=36.故选C.答案:(1)B (2)C巩固训练3 解析:(1)由a1a2a3=1,得=1,由a3a4a5=6,得=6,所以q6==6,所以a7a8a9=a1a2a3q18=q18=63=216.故选C.(2)因为a1,a13是方程x2-13x+9=0的两根,所以a1+a13=13,a1·a13=9,所以a1>0,a13>0,又{an}为等比数列,则a7=a1·q6>0,又a1a13=a2a12==9,所以a7=3或a7=-3 (舍去),所以=a7=3.答案:(1)C (2)3例4 解析:(1)因为Sn是正项等比数列{an}的前n项和,所以(S2n-Sn)2=Sn(S3n-S2n),所以(S20-S10)2=S10(S30-S20),又因为S30=21S10,S10+S30=220,所以S10=10,S30=210,所以(S20-10)2=10(210-S20),解得S20=50或S20=-40(舍).故选B.(2)由题意可得所有项之和S奇+S偶是所有偶数项之和的4倍,∴S奇+S偶=4S偶,设等比数列{an}的公比为q,由等比数列的性质可得S偶=qS奇,即S奇=S偶,∴S偶+S偶=4S偶,∵S偶≠0,∴解得q=,又前3项之积a1a2a3==64,解得a2=4,∴a1==12.故选B.答案:(1)B (2)B巩固训练4 解析:(1)等比数列{an}的前n项和为Sn,则S4,S8-S4,S12-S8成等比数列,设S4=m,则S8=3m,S8-S4=2m,S12-S8=4m,S12=7m,所以==.故选D.(2)由题意,得解得S奇=-80,S偶=-160,∴q===2.答案:(1)D (2)2随堂检测1.解析:设等比数列{an}的公比为q.由题意知,两式相除,得=4,解得q=.代入a2-a2q3=42,得a2=48,所以a6=a2q4=3.故选D.答案:D2.解析:由题知1+q+q2+q3+q4=5(1+q+q2)-4,即q3+q4=4q+4q2,即q3+q2-4q-4=0,即(q-2)(q+1)(q+2)=0.由题知q>0,所以q=2.所以S4=1+2+4+8=15.故选C.答案:C3.解析:易知S2,S4-S2,S6-S4,S8-S6,……为等比数列,所以(S4-S2)2=S2·(S6-S4),解得S2=-1或S2=.当S2=-1时,由(S6-S4)2=(S4-S2)·(S8-S6),解得S8=-85;当S2=时,结合S4=-5得,化简可得q2=-5,不成立,舍去.所以S8=-85,故选C.答案:C4.解析:设数列{an}的公比为q,则由a2a4a5=a3a6,得a1q·a1q3·a1q4=a1q2·a1q5.又a1≠0,且q≠0,所以可得a1q=1 ①.又a9a10=a1q8·a1q9=q17=-8 ②,所以由①②可得q15=-8,q5=-2,所以a7=a1q6=a1q·q5=-2.答案:-2第四节 数列求和1.熟练掌握等差、等比数列的前n项和公式.2.掌握非等差、等比数列求和的几种常见方法.问题思考·夯实技能【问题1】 使用裂项相消法求和时要注意哪些问题?【问题2】 推导等比数列的前n项和公式的方法是什么?请你试一试.关键能力·题型剖析题型一 分组求和与并项求和例1 [2024·河南开封模拟]记Sn为正项数列{an}的前n项和,已知a1=1,Sn+Sn-1=(n≥2,n∈N*).(1)求数列{an}的前n项和Sn;(2)若bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.[听课记录]题后师说(1)分组转化法求和的常见类型主要有:分段型(如①an=②an=2n+3n-1),周期型.(2)并项求和法:一个数列的前n项和中,可两两或几个相结合求解,则称之为并项求和.形如an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.巩固训练1[2024·广东深圳模拟]已知数列{an}中,a1=2,nan+1-(n+1)an=1(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)设bn=求数列{bn}的前100项和.题型二 裂项相消法求和例2 [2024·河北秦皇岛模拟]已知数列{an}的前n项和为Sn,且{Sn+2}是首项为4,公比为2的等比数列.(1)求an;(2)求证:数列{}的前n项和Tn<.[听课记录]题后师说一般是前面裂几项,后面就裂几项;消项后前边剩几项,后边就剩几项.巩固训练2[2024·安徽马鞍山模拟]已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,且a1,a2,S3成等比数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.题型三 错位相减法求和例3 [2024·河北衡水模拟]已知数列{an}的前n项和为Sn,满足a1=1,Sn=(n+t)n(t为常数).(1)求{an}的通项公式;(2)若bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.[听课记录]题后师说(1)一般地,如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,求数列{an·bn}的前n项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以数列{bn}的公比,然后作差求解.(2)在写出“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“Sn-qSn”的表达式.巩固训练3[2024·辽宁沈阳模拟]已知各项均不为零的数列{an}满足a1=,且2an-2an+1=3anan+1,n∈N*.(1)证明:{}为等差数列,并求{an}的通项公式;(2)令cn=,Tn为数列{cn}的前n项和,求Tn.1.[2024·江西景德镇模拟]在数列{an}中,an=+…+(n∈N+),bn=,则数列{bn}的前n项和S10=( )A. B. C. D.2.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an=,则S10=( )A.130 B.169 C.200 D.2303.已知函数y=f(x)满足f(x)+f(1-x)=1,若数列{an}满足an=f(0)+f()+f()+…+f()+f(1),则数列{an}的前20项的和为( )A.230 B.115 C.110 D.1004.[2021·新高考Ⅰ卷]某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为20 dm×12 dm的长方形纸,对折1次共可以得到10 dm×12 dm,20 dm×6 dm两种规格的图形,它们的面积之和S1=240 dm2,对折2次共可以得到5 dm×12 dm,10 dm×6 dm,20 dm×3 dm三种规格的图形,它们的面积之和S2=180 dm2.以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为________;如果对折n次,那么=________ dm2.第四节 数列求和问题思考·夯实技能【问题1】 提示:(1)使用裂项相消法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.(2)将通项裂项后,有时需要调整前面的系数,是裂开的两项之差和系数之积与原通项相等.例如:设an为等差数列,公差为d,=),=).【问题2】 提示:错位相减求和法. 对于等比数列{an}中,前n项和为Sn,则Sn=a1+a2+…+an=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1 ①,qSn=a1q+a1q2+…+a1qn-1+a1qn ②.①-②得(1-q)Sn=a1(1-qn),∴当q≠1时,Sn=,当q=1时,Sn=na1.关键能力·题型剖析例1 解析:(1)当n≥2时,因为an=Sn-Sn-1,所以Sn+Sn-1=,即=1,所以数列}为等差数列,公差为1,首项为=1,所以=n,又{an}为正项数列,则Sn=.(2)由(1)可知,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=,a1=1亦适合上式,所以an=,所以bn==(-1)n(),当n为偶数时,Tn=-1+1++…+=,当n为奇数时,Tn=-1+1++…-=-,综上可知Tn=巩固训练1 解析:(1)∵nan+1-(n+1)an=1,∴==,∴{}是常数列,即==3,∴an=3n-1.(2)由(1)知,{an} 是首项为2,公差为3的等差数列,由题意得b2n-1=a2n-1+1=6n-3,b2n=2a2n+1=12n+4,设数列{b2n-1},{b2n}的前50项和分别为T1,T2,∴T1==25×300=7 500,T2==25×620=15 500,∴{bn}的前100项和为T1+T2=7 500+15 500=23 000.例2 解析:(1)∵{Sn+2}是首项为4,公比为2的等比数列,∴Sn+2=4·2n-1=2n+1,∴Sn=2n+1-2,当n≥2时,Sn-1=2n-2,∴an=Sn-Sn-1=(2n+1-2)-(2n-2)=2n,又∵a1=S1=2,∴an=2n(n∈N*).(2)==,∴Tn=+…+=+…+=,∵n∈N*,2n+2-2>0,∴<,得Tn<.巩固训练2 解析:(1)若等差数列{an}的公差为d,由=a1S3,则(1+d)2=1×=3(1+d),所以d=-1或d=2,当d=-1时,a2=0,与a1,a2,S3成等比数列矛盾,排除;所以d=2,则an=1+2(n-1)=2n-1.(2)由(1)知:Sn==n2,则bn===),所以Tn=(1-+…+)=(1-)=.例3 解析:(1)令n=1,S1=a1=(+t),可得t=,所以Sn=(n+)n,当n≥2时,Sn-1=[(n-1)+](n-1),可得an=Sn-Sn-1=[n2-(n-1)2]+=n,所以an=n(n≥2,n∈N*),又因为a1=1满足上式,所以an=n(n∈N*).(2)因为bn==n·()n+1,所以Tn=1×()2+2×()3+3×()4+…+n×()n+1,两边乘得:Tn=1×()3+2×()4+3×()5+…+(n-1)×()n+1+n×()n+2,两式相减得:Tn=()2+()3+()4+()5+…+()n+1-n×()n+2,即Tn=-n×()n+2,所以Tn=-()×()n.巩固训练3 解析:(1)由2an-2an+1=3anan+1,得=3,n∈N*,又=5,∴{}是首项为5,公差为3的等差数列.∴=5+3(n-1)=3n+2,故an=,n∈N*.(2)由(1)知an=,∴cn==(3n+2)·2n-1,所以Tn=5+8×2+11×22+…+(3n-1)·2n-2+(3n+2)·2n-1 ①,2Tn=5×2+8×22+11×23+…+(3n-1)·2n-1+(3n+2)·2n ②,①-②得:-Tn=5+3×2+3×22+…+3×2n-1-(3n+2)·2n=5+-(3n+2)·2n=(1-3n)·2n-1,∴Tn=(3n-1)·2n+1.随堂检测1.解析:∵an=+…+===,∴bn===4(),∴S10=4×(1-+…+)=4×(1-)=.故选D.答案:D2.解析:∵an=,∴S10=(a1+a3+a5+a7+a9)+(a2+a4+a6+a8+a10)=(1+5+9+13+17)+(11+21+31+41+51)=45+155=200.故选C.答案:C3.解析:an=f(0)+f()+f()+…+f()+f(1) ①,an=f(1)+f()+f()+…+f()+f(0) ②,两式相加,又因为f(x)+f(1-x)=1,故2an=n+1,所以an=,所以{an}的前20项的和为Sn=a1+a2+…+a20=+…+,Sn=20×1+=115.故选B.答案:B4.解析:(1)由对折2次共可以得到5 dm×12 dm,10 dm×6 dm,20 dm×3 dm三种规格的图形,所以对折三次的结果有:×12,5×6,10×3,20×,共4种不同规格(单位dm2);故对折4次可得到如下规格:×12,×6,5×3,10×,20×,共5种不同规格(单位dm2);(2)由于每次对折后的图形的面积都减小为原来的一半,故各次对折后的图形,不论规格如何,其面积成公比为的等比数列,首项为120,第n次对折后的图形面积为120×n-1,对于第n次对折后的图形的规格形状种数,根据(1)的过程和结论,猜想为n+1种(证明从略),故得猜想Sn=,设S==+…+,则S=+…+,两式作差得:S=240+120=240+=360-=360-,因此S=720-=720-.答案:5 720- 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2025届高中数学一轮复习导学案:6.1数列的概念.docx 2025届高中数学一轮复习导学案:6.2等差数列.docx 2025届高中数学一轮复习导学案:6.3等比数列.docx 2025届高中数学一轮复习导学案:6.4数列求和.docx