资源简介 第五章第5.4节 数列的应用题型1 数列的函数特性 题型2 数列的单调性题型3 数列的最大项最小项 题型4 数列的图象题型5 数列的应用 题型6 数列递推式题型7 数列与函数的综合 题型8 数列与不等式的综合题型9 等差数列与等比数列的综合▉题型1 数列的函数特性【知识点的认识】1、等差数列的通项公式:an=a1+(n﹣1)d;前n项和公式Sn=na1n(n﹣1)d或者Sn2、等比数列的通项公式:an=a1qn﹣1;前n项和公式Sn(q≠1)3、用函数的观点理解等差数列、等比数列(1)对于等差数列,an=a1+(n﹣1)d=dn+(a1﹣d),当d≠0时,an是n的一次函数,对应的点(n,an)是位于直线上的若干个点.当d>0时,函数是增函数,对应的数列是递增数列;同理,d=0时,函数是常数函数,对应的数列是常数列;d<0时,函数是减函数,对应的数列是递减函数.若等差数列的前n项和为Sn,则Sn=pn2+qn(p、q∈R).当p=0时,{an}为常数列;当p≠0时,可用二次函数的方法解决等差数列问题.(2)对于等比数列:an=a1qn﹣1.可用指数函数的性质来理解.当a1>0,q>1或a1<0,0<q<1时,等比数列是递增数列;当a1>0,0<q<1或a1<0,q>1时,等比数列{an}是递减数列.当q=1时,是一个常数列.当q<0时,无法判断数列的单调性,它是一个摆动数列.1.下列结论中,正确的是( )A.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集{1,2,3, ,n})上的函数B.数列的项数一定是无限的C.数列的通项公式的形式是唯一的D.数列1,3,2,6,3,9,4,12,5,15,…不存在通项公式2.在一个数列中,如果从第一项开始,每一项与它的后面一项的和都为同一常数,那么这个数列定义为“等和数列”.下列数列是等和数列的是( )A.an=100+nB.an=(﹣1)nC.anD.an=2n+1(多选)3.已知递增数列{an}的通项公式为,则λ的值可能为( )A.﹣10 B.﹣5 C.2 D.6(多选)4.下列四个命题中,正确的有( )A.数列的第k项为B.已知数列{an}的通项公式为an=n2﹣n﹣50,n∈N+,则﹣8是该数列的第7项C.数列3,5,9,17,33, 的一个通项公式为an=2n﹣1D.数列{an}的通项公式为,n∈N+,则数列{an}是递增数列(多选)5.已知数列{an}的前n项和为,则下列说法正确的是( )A.{an}是递增数列B.{an}是递减数列C.an=12﹣2nD.数列{Sn}的最大项为S5和S6▉题型2 数列的单调性【知识点的认识】数列的单调性是指数列是递增还是递减的性质.由于数列{an}中的每一项an与它的序号n是一一对应的,所以数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项an,记为an=f(n).也就是说,当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一系列函数值f(1),f(2),…,f(n),…就是数列{an}.6.已知数列{an}是单调递增数列,,n∈N*,则实数m的取值范围为( )A.(2,+∞) B.(1,2) C. D.(2,3)7.数列{an}的通项公式为,则“{an}为递增数列”是“k>﹣1”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件8.已知等比数列{an}的公比为q,则“{an}是递增数列”的一个充分条件是( )A.a1>0 B.q>1C.a1<0,q<0 D.a1<0,0<q<1▉题型3 数列的最大项最小项【知识点的认识】数列的最大项最小项是指数列中的最大值和最小值.由于数列{an}中的每一项an与它的序号n是一一对应的,所以数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项an,记为an=f(n).也就是说,当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一系列函数值f(1),f(2),…,f(n),…就是数列{an}.9.已知an(n∈N*),则数列{an}的前50项中最小项和最大项分别是( )A.a1,a50 B.a1,a44 C.a45,a50 D.a44,a45▉题型4 数列的图象【知识点的认识】由于数列{an}中的每一项an与它的序号n是一一对应的,所以数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项an,记为an=f(n).也就是说,当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一系列函数值f(1),f(2),…,f(n),…就是数列{an}.数列的图象是指数列项与其序号的关系图.10.已知an=3n﹣2,则数列{an}的图象是( )A.一条直线 B.一条抛物线C.一个圆 D.一群孤立的点▉题型5 数列的应用【知识点的认识】1、数列与函数的综合2、等差数列与等比数列的综合3、数列的实际应用数列与银行利率、产品利润、人口增长等实际问题的结合.11.某公园有一块等腰梯形状的空地,现准备在空地上铺上大理石,使它成为一个运动场地.若第一排需要大理石8片,从第二排开始后面每一排比前一排多2片,共需铺10排,则这块空地共需大理石( )A.160片 B.170片 C.180片 D.190片12.芯片是科技产品中的重要元件,其形状通常为正方形.生产芯片的原材料中可能会存在坏点,而芯片中出现坏点即报废,通过技术革新可以减小单个芯片的面积,这样在同样的原材料中可以切割出更多的芯片,同时可以提高芯片生产的产品良率..在芯片迭代升级过程中,每一代芯片的面积为上一代的.图1是一块形状为正方形的芯片原材料,上面有4个坏点,若将其按照图2的方式切割成4个大小相同的正方形,得到4块第3代芯片,其中只有一块无坏点,则由这块原材料切割得到第3代芯片的产品良率为25%.若将这块原材料切割成16个大小相同的正方形,得到16块第5代芯片,则由这块原材料切割得到第5代芯片的产品良率为( )A.50% B.62.5% C.75% D.87.5%(多选)13.已知数列{un},其前n项和为Sn,若存在常数M>0,对任意的n∈N*,恒有|un+1﹣un|+|un﹣un﹣1|+ +|u2﹣u1|≤M,则称{un}为B﹣数列.则下列说法正确的是( )A.若{un}是以1为首项,q(|q|<1)为公比的等比数列,则{un}为B﹣数列B.若{un}为B﹣数列,则{Sn}也为B﹣数列C.若{Sn}为B﹣数列,则{un}也为B﹣数列D.若{an},{bn}均为B﹣数列,则{an bn}也为B﹣数列(多选)14.在数列{an}中,若an2﹣an﹣12=p,(n≥2,n∈N*,p为常数),则称{an}为“等方差数列”,p称为“公方差”,下列对“等方差数列”的判断正确的是( )A.{(﹣1)n}是等方差数列B.若数列{an}既是等方差数列,又是等差数列,该数列必为常数列C.正项等方差数列{an}的首项a1=1,且a1,a2,a5是等比数列,则an=2n﹣1D.若等方差数列{an}的首项为2,公方差为2,若将a1,a2,a3,…a10这种顺序排列的10个数作为某种密码,则可以表示512种不同密码(多选)15.如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法﹣商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,…,设第n层有an个球,从上往下n层球的总数为Sn,则( )A.S3=a4 B.C.an+1﹣an=n+1 D.a10=55(多选)16.如图,三角形数阵由一个等差数列2,5,8,11,14, 排列而成,按照此规律,下列结论正确的是( )A.数阵中前7行所有数的和为1190B.数阵中第8行从左至右的第4个数是101C.数阵中第10行的第1个数是137D.数阵中第10行从左至右的第4个数是14617.已知集合,其中n∈N且n≥3,a1<a2<a3< <an,若对任意的x,y∈A(x≠y),都有,则称集合A具有性质Mk.(1)集合A={1,2,a}具有性质M3,则a的最小值 ;(2)已知A具有性质M15,若,则M的最大正整数为 .18.已知k为正整数且k≥2,d为非零实数,数列{an}满足a1=1,且a1,a2, ,ak是公差为1的等差数列,ak,ak+1, ,a2k是公差为d的等差数列,a2k,a2k+1, ,a3k是公差为d2的等差数列,以此类推.(1)当k=10,a20=50时,求d;(2)求a3k的最小值(用含k的代数式表示);(3)记n除以k的整数部分为s,余数为t,求{an}的通项公式(用含k,d,n,s,t的代数式表示).19.将1,2,3,…,n2这n2个数字都填入n×n(n≥3,n∈N+)的方格中,每个方格填入1个数,组成一个正方形数阵,若每行、每列和对角线上的数字之和都相等,则将该数阵称为“n阶幻方”,每行、每列和对角线上的数字之和均称为“幻方和”,记为Tn.(1)将1~9这9个数字填入如下3×3的正方形网格中,使其构成一个“3阶幻方”.(2)一个“4阶幻方”的部分数据如下表所示,等比数列{an}中的4项a1,a2,a4,a5均在表内,求{an}的通项公式.a112a413 3 a2 a5(3)在由1,2,3,…,n2(n≥3,n∈N+)组成的“n阶幻方”中,设,求.20.设正整数数列A:a1,a2,…,aN(N>3)满足ai<aj,其中1≤i<j≤N.如果存在k∈{2,3,…,N},使得数列A中任意k项的算术平均值均为整数,则称A为“k阶平衡数列”.(Ⅰ)判断数列2,4,6,8,10和数列1,5,9,13,17是否为“4阶平衡数列”?(Ⅱ)若N为偶数,证明:数列A:1,2,3,…,N不是“k阶平衡数列”,其中k∈{2,3,…,N}.(Ⅲ)如果aN≤2019,且对于任意k∈{2,3,…,N},数列A均为“k阶平衡数列”,求数列A中所有元素之和的最大值.▉题型6 数列递推式【知识点的认识】1、递推公式定义:如果已知数列{an}的第1项(或前几项),且任一项an与它的前一项an﹣1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.2、数列前n项和Sn与通项an的关系式:an.在数列{an}中,前n项和Sn与通项公式an的关系,是本讲内容一个重点,要认真掌握.注意:(1)用an=Sn﹣Sn﹣1求数列的通项公式时,你注意到此等式成立的条件了吗?(n≥2,当n=1时,a1=S1);若a1适合由an的表达式,则an不必表达成分段形式,可化统一为一个式子.(2)一般地当已知条件中含有an与Sn的混合关系时,常需运用关系式an=Sn﹣Sn﹣1,先将已知条件转化为只含an或Sn的关系式,然后再求解.21.数列{an}满足:,若bn=a2n﹣1 a2n+1,则数列{bn}的前10项的和为( )A. B. C. D.22.已知数列{an}满足:a1=1,a2=2,Sn+1+Sn﹣1=2Sn+log2(1)(n≥2,n∈N*),则a8=( )A. B.3 C.4 D.23.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2n,设bn=(n﹣λ)log2(an+2),λ∈R,若数列{bn}是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A.(﹣∞,3) B.(﹣∞,4) C.(3,+∞) D.(4,+∞)24.记Sn为数列{an}的前n项和,Tn为数列{an}的前n项积,且Sn=2an,则当Tn取得最小值时,n=( )A.11 B.12 C.13 D.1425.数列{an}满足a1=2,,其前n项的积为Πn,则Π2025=( )A.2 B.﹣6 C.﹣3 D.126.数列{an}中,对任意的m,n∈N*都有am+n=am an,若,则k=( )A.2 B.3 C.4 D.527.已知数列{an}的前n项和Sn=n2﹣9n,第k项满足5<ak<8,则k等于( )A.9 B.8 C.7 D.6(多选)28.已知数列{an}的前n项和为,则下列说法正确的是( )A.an=n﹣7B.C.使Sn>0的最小正整数n为13D.的最小值为﹣3(多选)29.数列{an}满足:a1=a2=1,a3=2,an=an﹣1+an﹣3(n≥4,n∈N*),前n项和为Sn,下列结论正确的是( )A.a6=6B.S9=58C.a2025是偶数D.Sn=2Sn﹣3+an﹣1+an﹣2+2(n≥4)(多选)30.已知数列{an}满足2an+1=an+an+2,其中a1=21,a2=19,设Sn为数列{an}的前n项和,则下列选项正确的有( )A.{an}为等差数列B.an=2n+19C.D.当n=11时,Sn有最大值(多选)31.记Sn为正项数列{an}的前n项和,已知,则( )A.a1=2 B.数列{an}单调递增C.数列单调递增 D.(多选)32.已知数列{an}的前n项和为Sn,an+1=3an+2,且S2=26,则( )A.a1=2B.{an+1}是等比数列C.是等差数列D.存在r,s,t且r<s<t,使得ar,as,at成等差数列(多选)33.设正项数列{an}的前n项和为Sn,已知.则下列结论正确的是( )A.S1=1 B.C. D.0<an≤2(多选)34.设首项为1的数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn+1=2Sn+1,则下列结论正确的是( )A.数列{Sn+1}为等比数列B.数列{an}不是等比数列C.Sn=2an﹣1D.数列是递增数列35.已知数列{an}中,a1=3,,n∈N*,则数列{an}的通项公式为 .36.已知数列{an}满足a1=2,nan+1=(n+1)an.数列{bn}满足b1=2,b2=4,且数列是等比数列,则bn= ;设数列{nbn}的前n项和为Tn,则满足不等式成立的整数n的最小值为 .37.已知数列{an}的首项为1,前n项和为Sn,则S5= .38.数列{an}中,满足a1=1,an+1,则a1+a2+…+a2025= .39.已知数列{an}中.a1,an+1,则数列{an}的通项公式为an .40.已知数列{an}满足:a1=m(m为正整数),,若a3=10,则m的所有可能取值之和为 .41.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=3an+1﹣3.(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{Sn}的前n项和.42.若数列{an}满足,则称数列{an}具有性质M.(1)若数列{an}具有性质M,且a1=1,a2=2,a3=3,求a4的值;(2)若,求证:数列{bn}具有性质M;(3)设各项都为正数的数列{cn}的前n项和为Sn,且,数列{dn}具有性质M,其中d1=c1,d2=c2﹣1,d2+d3=c5,若d1>2025,求正整数k的最小值.43.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an+1﹣3Sn﹣4=0,a1=4.(1)证明:数列{an}是等比数列;(2)设bn=log4an,证明:.▉题型7 数列与函数的综合【知识点的认识】数列的函数特性:等差数列和等比数列的通项公式及前n项和公式中共涉及五个量a1,an,q,n,Sn,知三求二,体现了方程的思想的应用.解答数列与函数的综合问题要善于综合运用函数方程思想、化归转化思想等数学思想以及特例分析法,一般递推法,数列求和及求通项等方法来分析、解决问题.44.英国著名物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出的“牛顿数列”在航空航天中应用广泛,若数列{xn}满足,则称数列{xn}为牛顿数列.如果函数f(x)=x2﹣4,数列{xn}为牛顿数列,设,且a1=1,xn>2.则a2024= .▉题型8 数列与不等式的综合【知识点的认识】证明与数列求和有关的不等式基本方法:(1)直接将数列求和后放缩;(2)先将通项放缩后求和;(3)先将通项放缩后求和再放缩;(4)尝试用数学归纳法证明.常用的放缩方法有:,,,[](n≥2),()(n≥2),,2()2()..(多选)45.在递增的等比数列{an}中,a3+a4=12,a3a4=32,Sn是数列{an}的前n项和,Tn是数列{an}的前n项积,则下列说法正确的是( )A.数列{Sn}是等比数列B.数列{lgan}是等差数列C.D.(多选)46.如果{an}为递增数列,则{an}的通项公式可以为( )A.an=2n+3 B.C. D.an=1+log2n47.设数列{an}满足.(1)求{an}的通项公式.(2)(i)求{an}的前n项和Sn;(ii)证明:.48.已知数列{an}满足.(1)求{an}的通项公式;(2)在an和an+1之间插入n个数,使这n+2个数构成等差数列,记这个等差数列的公差为dn,求数列的前n项和Tn.(3)若不等式对任意的n∈N*恒成立,求m的取值范围.▉题型9 等差数列与等比数列的综合【知识点的认识】1、等差数列的性质(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;(3)m,n∈N+,则am=an+(m﹣n)d;(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有as+at=2ap;(5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数.(6)an,an﹣1,an﹣2,…,a2,a1仍为等差数列,公差为﹣d.(7)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即2an+1=an+an+2,2an=an﹣m+an+m,(n≥m+1,n,m∈N+)(8)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍为等差数列,公差为kd(首项不一定选a1).2、等比数列的性质.(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则ak al=am an(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.(4)单调性:或 {an}是递增数列;或 {an}是递减数列;q=1 {an}是常数列;q<0 {an}是摆动数列.49.已知等差数列{an}的公差不为0,a1=1且a2,a4,a8成等比数列,则( )A.a2023=4045 B.C. D.50.已知数列{an}是公比为2的等比数列,满足a6=a2a10.设等差数列{bn}的前n项和为Sn,若b9=2a7,则S17=( )A.34 B.39 C.51 D.6851.已知等比数列{an}的首项为1,若4a1,2a2,a3成等差数列,则数列{}的前5项和为( )A. B.2 C. D.(多选)52.已知正项等比数列{an}的公比为q,若a3+a4=4(a1+a2),且,则( )A.q=2B.C.是数列{an}中的项D.a3,a2+a3,a4成等差数列(多选)53.已知等比数列{an}的公比不为1,设{an}的前n项和为Sn,若a1=1,且a3,a2,a4成等差数列,则下列说法正确的是( )A.a5=8a2B.数列为等比数列C.D.(多选)54.数列{an}的前n项和为Sn,则下列说法正确的是( )A.若an=﹣3n+19,则数列{an}的前6项和S6最大B.若等比数列{an}是单调递减数列,则公比q满足0<q<1C.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S2025>0,则a1013>0D.已知{an}为等差数列,则数列也是等差数列(多选)55.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=Sn+2,{bn}为等差数列,且b2=a1,b8=a3,记集合A={x∈N*|bn≤x≤an}中元素的个数为cn,数列{cn}的前n项和为Tn,则下列结论正确的是( )A.B.bn=nC.D.(多选)56.已知数列{an}的前n项和为Sn,下列说法正确的有( )A.若,则数列{an}是等差数列B.若数列{an}是等差数列且a1>0,S8=S18,则当n=13时,Sn取得最大值C.若数列{an}是公比不等于﹣1的等比数列,则Sn,S2n﹣Sn,S3n﹣S2n成等比数列D.若数列{an}是等差数列,则S2n+1=(2n+1)an+1(多选)57.已知{an}是等差数列,公差d不为0,若a2,a5,a9成等比数列,则( )A.a1﹣d>0 B.a1d>0C.a1(a1﹣d)>0 D.a1a2<058.在单调递增数列{an}中,已知a1=1,a2=2,且a2n﹣1,a2n,a2n+1成等比数列,a2n,a2n+1,a2n+2成等差数列(n∈N*),那么a200= .59.已知等差数列{an}满足a2+a5=12,a6=11,正项等比数列{bn}满足.(1)求{an}的通项公式;(2)求{bn}的前n项积Tn.60.已知{an}为等差数列,前n项和为Sn(n∈N*),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{an}和{bn}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2nbn}的前n项和(n∈N*).第五章第5.4节 数列的应用题型1 数列的函数特性 题型2 数列的单调性题型3 数列的最大项最小项 题型4 数列的图象题型5 数列的应用 题型6 数列递推式题型7 数列与函数的综合 题型8 数列与不等式的综合题型9 等差数列与等比数列的综合▉题型1 数列的函数特性【知识点的认识】1、等差数列的通项公式:an=a1+(n﹣1)d;前n项和公式Sn=na1n(n﹣1)d或者Sn2、等比数列的通项公式:an=a1qn﹣1;前n项和公式Sn(q≠1)3、用函数的观点理解等差数列、等比数列(1)对于等差数列,an=a1+(n﹣1)d=dn+(a1﹣d),当d≠0时,an是n的一次函数,对应的点(n,an)是位于直线上的若干个点.当d>0时,函数是增函数,对应的数列是递增数列;同理,d=0时,函数是常数函数,对应的数列是常数列;d<0时,函数是减函数,对应的数列是递减函数.若等差数列的前n项和为Sn,则Sn=pn2+qn(p、q∈R).当p=0时,{an}为常数列;当p≠0时,可用二次函数的方法解决等差数列问题.(2)对于等比数列:an=a1qn﹣1.可用指数函数的性质来理解.当a1>0,q>1或a1<0,0<q<1时,等比数列是递增数列;当a1>0,0<q<1或a1<0,q>1时,等比数列{an}是递减数列.当q=1时,是一个常数列.当q<0时,无法判断数列的单调性,它是一个摆动数列.1.下列结论中,正确的是( )A.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集{1,2,3, ,n})上的函数B.数列的项数一定是无限的C.数列的通项公式的形式是唯一的D.数列1,3,2,6,3,9,4,12,5,15,…不存在通项公式【答案】A【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A,由数列定义知,数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集{1,2,3, ,n})上的函数,A正确;对于B,数列1,2,3,4,5只有5项,该数列项数有限,B错误;对于C,数列﹣1,1,﹣1,1,﹣1,1, 的通项公式可以为,也可以为an=cosnπ,该数列通项公式不唯一,C错误;对于D,该数列的通项公式可以为bn,D错误.故选:A.2.在一个数列中,如果从第一项开始,每一项与它的后面一项的和都为同一常数,那么这个数列定义为“等和数列”.下列数列是等和数列的是( )A.an=100+nB.an=(﹣1)nC.anD.an=2n+1【答案】B【解答】解:对于A:an+an+1=100+n+100+n+1=2n+201,不是常数,故A不是,对于B:an+an+1=(﹣1)n+(﹣1)n+1=0总等于同一个常数,故B是,对于C:an+an+1=2n+3n+1,或3n+2n+1,不是常数,故C不是,对于D:an+an+1=3×2n+2,不是常数,故D不是,故选:B.(多选)3.已知递增数列{an}的通项公式为,则λ的值可能为( )A.﹣10 B.﹣5 C.2 D.6【答案】BCD【解答】解:根据题意,数列{an}的通项公式为,则,若{an}是递增数列,则有an+1﹣an>0对n∈N*恒成立.即,即λ>﹣2n(n+2)对n∈N*恒成立,又由当n≥1且n∈Z时,2n≥2,n+2≥3,则﹣2n(n+2)≤﹣6,若λ>﹣2n(n+2)对n∈N*恒成立,必有λ>﹣6,分析选项:B、C、D符合.故选:BCD.(多选)4.下列四个命题中,正确的有( )A.数列的第k项为B.已知数列{an}的通项公式为an=n2﹣n﹣50,n∈N+,则﹣8是该数列的第7项C.数列3,5,9,17,33, 的一个通项公式为an=2n﹣1D.数列{an}的通项公式为,n∈N+,则数列{an}是递增数列【答案】ABD【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A,数列{}的通项公式为an,则第k项ak,A正确;对于B,已知数列{an}的通项公式为an=n2﹣n﹣50,n∈N+,若an=﹣8,则有n2﹣n﹣50=﹣8,解可得n=7或﹣6(舍),即﹣8是该数列的第7项,B正确;对于C,数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为an=2n+1﹣1,C错误;对于D,an1,有an﹣an﹣1=(1)﹣(1)0,数列{an}是递增数列,D正确;故选:ABD.(多选)5.已知数列{an}的前n项和为,则下列说法正确的是( )A.{an}是递增数列B.{an}是递减数列C.an=12﹣2nD.数列{Sn}的最大项为S5和S6【答案】BCD【解答】解:根据题意,数列{an}的前n项和为Sn=11n﹣n2,当n=1时,a1=S1=10,当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=11n﹣n2﹣[11(n﹣1)﹣(n﹣1)2]=12﹣2n,故an=12﹣2n,则{an}是首项为10,公差为﹣2的等差数列,由此依次分析选项:对于A,{an}是递减数列,A错误;对于B,{an}是递减数列,B正确;对于C,an=12﹣2n,C正确;对于D,{an}是递减数列,由an=12﹣2n=0,可得n=6,即该等差数列第6项为0,第一项到第五项为正数,从第7项开始为负,所以S5=S6最大,即数列{Sn}的最大项为S5和S6,D正确;故选:BCD.▉题型2 数列的单调性【知识点的认识】数列的单调性是指数列是递增还是递减的性质.由于数列{an}中的每一项an与它的序号n是一一对应的,所以数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项an,记为an=f(n).也就是说,当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一系列函数值f(1),f(2),…,f(n),…就是数列{an}.6.已知数列{an}是单调递增数列,,n∈N*,则实数m的取值范围为( )A.(2,+∞) B.(1,2) C. D.(2,3)【答案】C【解答】解:由题意可得,由于数列{an}为单调递增数列,即 n∈N*,,整理得,令,则,n∈N*,所以数列{bn}单调递减,故是数列{bn}的最大项,则m的取值范围为,故C正确.故选:C.7.数列{an}的通项公式为,则“{an}为递增数列”是“k>﹣1”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】B【解答】解:,若{an}为递增数列,故,故k>﹣2n﹣1,由于﹣2n﹣1≤﹣3,故k>﹣3,当k>﹣1时,,则数列{an}为递增数列,故“{an}为递增数列”是“k>﹣1”的必要不充分条件.故选:B.8.已知等比数列{an}的公比为q,则“{an}是递增数列”的一个充分条件是( )A.a1>0 B.q>1C.a1<0,q<0 D.a1<0,0<q<1【答案】D【解答】解:当a1<0,0<q<1时,数列中所有的项均为负数,即an<0,由等比数列的定义q,所以01,所以an+1>an,即数列为递增数列,所以a1<0,0<q<1 “{an}是递增数列”故选:D.▉题型3 数列的最大项最小项【知识点的认识】数列的最大项最小项是指数列中的最大值和最小值.由于数列{an}中的每一项an与它的序号n是一一对应的,所以数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项an,记为an=f(n).也就是说,当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一系列函数值f(1),f(2),…,f(n),…就是数列{an}.9.已知an(n∈N*),则数列{an}的前50项中最小项和最大项分别是( )A.a1,a50 B.a1,a44 C.a45,a50 D.a44,a45【答案】D【解答】解:an1∵442=1936,452=2025,∴n≤44时,数列{an}单调递减,且0<an<1;n≥45时,数列{an}单调递减,且an>1.∴在数列{an}的前50项中最小项和最大项分别是a44,a45.故选:D.▉题型4 数列的图象【知识点的认识】由于数列{an}中的每一项an与它的序号n是一一对应的,所以数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项an,记为an=f(n).也就是说,当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一系列函数值f(1),f(2),…,f(n),…就是数列{an}.数列的图象是指数列项与其序号的关系图.10.已知an=3n﹣2,则数列{an}的图象是( )A.一条直线 B.一条抛物线C.一个圆 D.一群孤立的点【答案】D【解答】解:an=3n﹣2,变量n∈N*,数列若用图象表示,从图象上看是一群孤立的点,故选:D.▉题型5 数列的应用【知识点的认识】1、数列与函数的综合2、等差数列与等比数列的综合3、数列的实际应用数列与银行利率、产品利润、人口增长等实际问题的结合.11.某公园有一块等腰梯形状的空地,现准备在空地上铺上大理石,使它成为一个运动场地.若第一排需要大理石8片,从第二排开始后面每一排比前一排多2片,共需铺10排,则这块空地共需大理石( )A.160片 B.170片 C.180片 D.190片【答案】B【解答】解:根据题意,设每一排大理石的数目组成数列{an},由于从第二排开始后面每一排比前一排多2片,即an﹣an﹣1=2,(n≥2),数列{an}为公差为2的等差数列,且a1=8,则S10=10a1d=80+90=170,故选:B.12.芯片是科技产品中的重要元件,其形状通常为正方形.生产芯片的原材料中可能会存在坏点,而芯片中出现坏点即报废,通过技术革新可以减小单个芯片的面积,这样在同样的原材料中可以切割出更多的芯片,同时可以提高芯片生产的产品良率..在芯片迭代升级过程中,每一代芯片的面积为上一代的.图1是一块形状为正方形的芯片原材料,上面有4个坏点,若将其按照图2的方式切割成4个大小相同的正方形,得到4块第3代芯片,其中只有一块无坏点,则由这块原材料切割得到第3代芯片的产品良率为25%.若将这块原材料切割成16个大小相同的正方形,得到16块第5代芯片,则由这块原材料切割得到第5代芯片的产品良率为( )A.50% B.62.5% C.75% D.87.5%【答案】C【解答】解:依题意将这块原材料如下切割得到第5代芯片,其中12块无坏点,4块有坏点,故第5代芯片的产品良率为.故选:C.(多选)13.已知数列{un},其前n项和为Sn,若存在常数M>0,对任意的n∈N*,恒有|un+1﹣un|+|un﹣un﹣1|+ +|u2﹣u1|≤M,则称{un}为B﹣数列.则下列说法正确的是( )A.若{un}是以1为首项,q(|q|<1)为公比的等比数列,则{un}为B﹣数列B.若{un}为B﹣数列,则{Sn}也为B﹣数列C.若{Sn}为B﹣数列,则{un}也为B﹣数列D.若{an},{bn}均为B﹣数列,则{an bn}也为B﹣数列【答案】ACD【解答】解:对于A,,于是,,故A正确;对于B,为假命题.事实上设,易知数列{xn}是B﹣数列,但|Sn+1﹣Sn|+|Sn﹣Sn﹣1|+ +|S3﹣S2|+|S2﹣S1|=n,由n的任意性可知,数列{Sn}不是B﹣数列.故B错误;对于C,为真命题.事实上,因为数列{Sn}是B﹣数列,所以存在正数M,对任意的n∈N*,有Sn+1﹣Sn|+|Sn﹣Sn﹣1|+ +|S3﹣S2|+|S2﹣S1|≤M,即|xn+1|+|xn|+ +|x2|≤M,于是|xn+1﹣xn|+|xn﹣xn﹣1|+ +|x2﹣x1|≤|xn+1|+2|xn|+ +2|x2|+|x1|≤2M+|x1|,所以数列{xn}是B﹣数列,故C正确;对于D,若数列{an},{bn}是B﹣数列,则存在正数M1,M2,对任意的n∈N*,有|an+1﹣an|+|an﹣an﹣1|+…+|a3﹣a2|+|a2﹣a1|≤M,|bn+1﹣bn|+|bn﹣bn﹣1|+…+|b3﹣b2|+|b2﹣b1|≤M2,因为|an|=|an﹣an﹣1+ +a2﹣a1+a1|≤|an﹣an﹣1|+ +|a2﹣a1|+|a1|≤M1+|a2|,同理可得|bn|≤M2+|b1|,记K1=M1+|a1|,K2=M2+|a1|,则有|an+1bn+1﹣anbn|=|an+1bn+1﹣anbn+1+anbn+1﹣anbn|≤|bn+1+||an+1﹣an|+|an||bn+1﹣bn|≤|K2||an+1﹣an|+|K1||bn+1﹣bn|≤K2M1+K1M2,因此数列{}也是B﹣数列,故D正确.故选:ACD.(多选)14.在数列{an}中,若an2﹣an﹣12=p,(n≥2,n∈N*,p为常数),则称{an}为“等方差数列”,p称为“公方差”,下列对“等方差数列”的判断正确的是( )A.{(﹣1)n}是等方差数列B.若数列{an}既是等方差数列,又是等差数列,该数列必为常数列C.正项等方差数列{an}的首项a1=1,且a1,a2,a5是等比数列,则an=2n﹣1D.若等方差数列{an}的首项为2,公方差为2,若将a1,a2,a3,…a10这种顺序排列的10个数作为某种密码,则可以表示512种不同密码【答案】ABD【解答】解:选项A.若an=(﹣1)n,则an2=1,则an2﹣an﹣12=0,所以{(﹣1)n}是等方差数列,故A正确.选项B.由数列{an}是等差数列,则an﹣an﹣1=d,由数列{an}既是等方差数列,则an2﹣an﹣12=p,则(an﹣an﹣1)(an+an﹣1)=p,即d(an+an﹣1)=p,当d=0时,数列{an}为常数列,当d≠0时,an+an﹣1,结合an﹣an﹣1=d,可得an,所以数列{an}为常数列,故B正确.选项C.由题意an2=1+(n﹣1)p,则a2,a5,由a1,a2,a5等比数列,则a22=a1a5,即1+p,解得p=2或p=0,当p=0时,an=1,满足题意,故C不正确.选项D.数列{an}是首项为2,公方差为2的等方差数列,则an2=4+2(n﹣1)=2n+2,由题意a1=2,an=±(n≥2),所以a2,a3, a10中的每一项,可能取正或负,有2种取法.所以a1,a2,a3,…a10有29=512种不同的排法结果,故D正确.故选:ABD.(多选)15.如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法﹣商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,…,设第n层有an个球,从上往下n层球的总数为Sn,则( )A.S3=a4 B.C.an+1﹣an=n+1 D.a10=55【答案】ACD【解答】解:根据题意,设第n层有an个球,则a1=1,a2=3,a3=6,a4=10,……,则有S3=a1+a2+a3=10,A正确;归纳可得:an+1﹣an=n+1,则B错误,C正确;由此可得,将n=5代入可得:a10=55,D正确.故选:ACD.(多选)16.如图,三角形数阵由一个等差数列2,5,8,11,14, 排列而成,按照此规律,下列结论正确的是( )A.数阵中前7行所有数的和为1190B.数阵中第8行从左至右的第4个数是101C.数阵中第10行的第1个数是137D.数阵中第10行从左至右的第4个数是146【答案】ACD【解答】解:根据题意,设该等差数列为{bn},易得{bn}的首项为2,公差为3,则bn=2+3(n﹣1)=3n﹣1,依次分析选项:对于A,数阵中前7行共1+2+3+ +7=28个数,数阵中前7行所有数的和为S,A正确;对于B,令bn=3n﹣1=101,解得n=34,前7行共28个数,第8行有8个数,所以101是数阵中第8行从左至右的第6个数,B错误;对于C,记每一行的第1个数组成数列{an},则a1=2,a2﹣a1=3,a3﹣a2=6=3×2,a4﹣a3=9=3×3, ,an﹣an﹣1=3×(n﹣1),累加得,又由a1=2,则an,则a10=137;C正确;对于D,由C的结论,a10=137,则数阵中第10行从左至右的第4个数是137+(4﹣1)×3=146,D正确.故选:ACD.17.已知集合,其中n∈N且n≥3,a1<a2<a3< <an,若对任意的x,y∈A(x≠y),都有,则称集合A具有性质Mk.(1)集合A={1,2,a}具有性质M3,则a的最小值 6 ;(2)已知A具有性质M15,若,则M的最大正整数为 134 .【答案】6;134.【解答】解:(1)由性质M3定义知:,解得a≥6,且a∈N*,所以a的最小值为6.(2)由题设,且a1<a2< <an,所以,所以,所以,所以M的最大正整数为134.故答案为:6;134.18.已知k为正整数且k≥2,d为非零实数,数列{an}满足a1=1,且a1,a2, ,ak是公差为1的等差数列,ak,ak+1, ,a2k是公差为d的等差数列,a2k,a2k+1, ,a3k是公差为d2的等差数列,以此类推.(1)当k=10,a20=50时,求d;(2)求a3k的最小值(用含k的代数式表示);(3)记n除以k的整数部分为s,余数为t,求{an}的通项公式(用含k,d,n,s,t的代数式表示).【答案】(1)4;(2);(3).【解答】解:(1)根据题设条件可知a1=1,a2, ,a10为公差为1的等差数列,根据等差数列的通项公式可得a10=a1+9=10,又a10,a11, ,a20为公差为d的等差数列,根据等差数列通项公式的推广公式可得a20=a10+10d=50,解得d=4;(2)由题可知:a1=1,a2,a3, ,ak为公差为1的等差数列,根据等差数列的通项公式可得ak=a1+(k﹣1)=k,ak,ak+1,ak+2, ,a2k为公差为d的等差数列,因此a2k=ak+kd=k(1+d),a2k,a2k+1,a2k+2, ,a3k为公差d2的等差数列,因此,又k为正整数,因此,因此a3k的最小值为;(3)记n除以k的整数部分为s,余数为t,因此n=ks+t,当s≥1时,aks,aks+1,aks+2, ,ak(s+1)是公差为ds的等差数列,而,依次类推得,累加得,当d=1时,ak(s+1)=k(s+1),当d≠1,根据等比数列的求和公式可得,也因此由题,t∈[0,k),因此当s=0时,aks+t=at=t,仍然满足上式,综上所述,19.将1,2,3,…,n2这n2个数字都填入n×n(n≥3,n∈N+)的方格中,每个方格填入1个数,组成一个正方形数阵,若每行、每列和对角线上的数字之和都相等,则将该数阵称为“n阶幻方”,每行、每列和对角线上的数字之和均称为“幻方和”,记为Tn.(1)将1~9这9个数字填入如下3×3的正方形网格中,使其构成一个“3阶幻方”.(2)一个“4阶幻方”的部分数据如下表所示,等比数列{an}中的4项a1,a2,a4,a5均在表内,求{an}的通项公式.a112a413 3 a2 a5(3)在由1,2,3,…,n2(n≥3,n∈N+)组成的“n阶幻方”中,设,求.【答案】(1)8 1 63 5 74 9 2(2);(3).【解答】解:(1)8 1 63 5 74 9 2(2)由题意得,由表可得,得得,由,得a1=1,则;(3)由题意得,则,因此.20.设正整数数列A:a1,a2,…,aN(N>3)满足ai<aj,其中1≤i<j≤N.如果存在k∈{2,3,…,N},使得数列A中任意k项的算术平均值均为整数,则称A为“k阶平衡数列”.(Ⅰ)判断数列2,4,6,8,10和数列1,5,9,13,17是否为“4阶平衡数列”?(Ⅱ)若N为偶数,证明:数列A:1,2,3,…,N不是“k阶平衡数列”,其中k∈{2,3,…,N}.(Ⅲ)如果aN≤2019,且对于任意k∈{2,3,…,N},数列A均为“k阶平衡数列”,求数列A中所有元素之和的最大值.【答案】见试题解答内容【解答】解:(Ⅰ)由不为整数,可得数列2,4,6,8,10不是4阶平衡数列;数列1,5,9,13,17为首项为1,公差为4的等差数列,则数列1,5,9,13,17是4阶平衡数列;(Ⅱ)证明:若N为偶数,设k=2m(m∈N ),考虑1,2,3,…,k这k项,其和为S.所以这k项的算术平均值为:,此数不是整数;若k为奇数,设k=2m+1,m∈N ,考虑1,2,3,4,5,…,k+1;这k项,其和为S′,所以这k项的算术平均数为:m+1,此数不是整数;故数列A,1,2,3,4,…,N不是“k阶平衡数列”,其中k∈{2,3,4,…N};(Ⅲ)在数列A中任意两项as,at,(s≠t),对于任意k∈{2,3,4,5,…,N},在A中任意取两项as,at,相异的k﹣1项,并设这k﹣1项和为Sn.由题意可得Sn+as,Sn+at都是k的倍数,即Sn+as=pk,Sn+at=qk,(p,q为整数),可得as﹣at=(p﹣q)k,即数列中任意两项之差都是k的倍数,k∈{2,3,…,N},因此所求数列A的任意两项之差都是2,3,…,N的倍数,如果数列A的项数超过8,那么a2﹣a1,a3﹣a2,…,a8﹣a7均为2,3,4,5,6,7的倍数,即a2﹣a1,a3﹣a2,…,a8﹣a7均为420的倍数,(420为2,3,4,5,6,7的最小公倍数),a8﹣a1=a2﹣a1+a3﹣a2+..+a8﹣a7>420×7=2940,即a8>2940+a1>2940,这与aN≤2019矛盾,故数列A的项数至多7项.数列A的项数为7,那么a2﹣a1,a3﹣a2,…,a7﹣a6均为2,3,4,5,6的倍数,即a2﹣a1,a3﹣a2,…,a7﹣a6均为60的倍数,(60为2,3,4,5,6的最小公倍数),又a7≤2019,且a1<a2<…<a7,所以a6≤2019﹣60,a5≤2019﹣2×60,…,a1≤2019﹣6×60,所以a1+a2+…+a7≤2019+(2019﹣60)+…+(2019﹣6×600=12873,当且仅当ai=2019﹣60(7﹣i)=1599+60i(i=1,2…,7),a1+a2+…+a7取得最大值12873;验证可得此数列为“k阶平衡数列”,k∈{2,3,…,N},如果数列的项数小于或等于6,由aN≤2019,可得数列中所有项的之和小于或等于2019×6=12114,综上可得数列A中所有元素之和的最大值为12873.▉题型6 数列递推式【知识点的认识】1、递推公式定义:如果已知数列{an}的第1项(或前几项),且任一项an与它的前一项an﹣1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.2、数列前n项和Sn与通项an的关系式:an.在数列{an}中,前n项和Sn与通项公式an的关系,是本讲内容一个重点,要认真掌握.注意:(1)用an=Sn﹣Sn﹣1求数列的通项公式时,你注意到此等式成立的条件了吗?(n≥2,当n=1时,a1=S1);若a1适合由an的表达式,则an不必表达成分段形式,可化统一为一个式子.(2)一般地当已知条件中含有an与Sn的混合关系时,常需运用关系式an=Sn﹣Sn﹣1,先将已知条件转化为只含an或Sn的关系式,然后再求解.21.数列{an}满足:,若bn=a2n﹣1 a2n+1,则数列{bn}的前10项的和为( )A. B. C. D.【答案】C【解答】解:,当n≥2时,a1+2a2+3a3+ +(n﹣1)an﹣1=n﹣1,两式相减可得nan=1(n≥2),即(n≥2),a1=1也满足上式,∴(n∈N*),∴,∴数列{bn}的前10项的和为b1+b2+ +b10.故选:C.22.已知数列{an}满足:a1=1,a2=2,Sn+1+Sn﹣1=2Sn+log2(1)(n≥2,n∈N*),则a8=( )A. B.3 C.4 D.【答案】C【解答】解:由Sn+1+Sn﹣1=2Sn+log2(1),可得Sn+1﹣Sn=Sn﹣Sn﹣1+log2,即为an+1=an+log2(n+1)﹣log2n,即an+1﹣an=log2(n+1)﹣log2n,n≥2,又a1=1,a2=2,可得上式对n=1也成立,则a8=a1+(a2﹣a1)+(a3﹣a2)+...+(a8﹣a7)=1+1+log23﹣log22+log24﹣log23+...+log28﹣log27=2﹣1+3=4.故选:C.23.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2n,设bn=(n﹣λ)log2(an+2),λ∈R,若数列{bn}是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A.(﹣∞,3) B.(﹣∞,4) C.(3,+∞) D.(4,+∞)【答案】B【解答】解:根据题意,数列{an}满足Sn=2an﹣2n,当n=1时,有S1=a1=2a1﹣2,解得a1=2,当n≥2时,有an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2n﹣[2an﹣1﹣2(n﹣1)]=2an﹣2an﹣1﹣2,(n≥2),变形可得an=2an﹣1+2,(n≥2),则有an+2=2(an﹣1+2),(n≥2),所以数列{an+2}是以a1+2=4为首项、2为公比的等比数列,则有,变形可得,所以,若数列{bn}是递增数列,则当且仅当bn+1﹣bn>0对任意的正整数恒成立,所以恒成立,变形可得λ<2n+2对任意的正整数恒成立,λ<(2n+2)min=4,所以实数λ的取值范围是(﹣∞,4).故选:B.24.记Sn为数列{an}的前n项和,Tn为数列{an}的前n项积,且Sn=2an,则当Tn取得最小值时,n=( )A.11 B.12 C.13 D.14【答案】B【解答】解:由Sn=2an,可得,解得,当n≥2时,由,可得,两式相减得an=2an﹣1,可得,由an>0,,,因此T1>T2> >T12<T13< ,所以当Tn取得最小值时,n=12.故选:B.25.数列{an}满足a1=2,,其前n项的积为Πn,则Π2025=( )A.2 B.﹣6 C.﹣3 D.1【答案】A【解答】解:由a1=2,,可得a2=﹣3,,,a5=2,a6=﹣3,…,由此可知数列{an}的项具有周期性,且周期为4,第一周期内的四项之积为1,所以数列{an}的前2025项之积为1506×2=2.故选:A.26.数列{an}中,对任意的m,n∈N*都有am+n=am an,若,则k=( )A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【解答】解:数列{an}中,对任意的m,n∈N*都有am+n=am an,若,令m=1,可得,所以,所以,数列{an}是以为首项,以为公比的等比数列,由等比数列的通项公式,可得,由等比数列的求和公式,可得()k﹣()k+10=()5﹣()15,所以,解得k=5.故选:D.27.已知数列{an}的前n项和Sn=n2﹣9n,第k项满足5<ak<8,则k等于( )A.9 B.8 C.7 D.6【答案】B【解答】解:an∵n=1时适合an=2n﹣10,∴an=2n﹣10.∵5<ak<8,∴5<2k﹣10<8,∴k<9,又∵k∈N+,∴k=8,故选:B.(多选)28.已知数列{an}的前n项和为,则下列说法正确的是( )A.an=n﹣7B.C.使Sn>0的最小正整数n为13D.的最小值为﹣3【答案】BCD【解答】解:对于A,因为,所以当n=1时,6=0;当n≥2时,n﹣7,所以,故A错误;对于B,,故B正确;对于C,由Sn>0,解得n>12或n<1,因为n为正整数,所以使Sn>0的最小正整数n为13,故C正确;对于D,当n=1时,,当n≥2时,,所以当n=3或4时,取得最小值为﹣3,故D正确.故选:BCD.(多选)29.数列{an}满足:a1=a2=1,a3=2,an=an﹣1+an﹣3(n≥4,n∈N*),前n项和为Sn,下列结论正确的是( )A.a6=6B.S9=58C.a2025是偶数D.Sn=2Sn﹣3+an﹣1+an﹣2+2(n≥4)【答案】ABD【解答】解:由a1=a2=1,a3=2,an=an﹣1+an﹣3(n≥4,n∈N*),可得a4=a3+a1=3,a5=a4+a2=4,a6=a5+a3=6,a7=a6+a4=9,a8=a7+a5=13,a9=a8+a6=19,可得S9=1+1+2+3+4+6+9+13+19=58,故A正确,B正确;由数列{an}的递推式,可得数列{an}从第5项起,每隔7项为偶数、偶数、奇数、奇数、奇数、偶数、奇数,不断重复出现,而2025﹣4=2021=288×7+5,可得a2025为奇数,故C错误;由n≥4时,an=an﹣1+an﹣3,可得an﹣an﹣1=an﹣3,可得an=a3+(a4﹣a3)+...+(an﹣an﹣1)=2+a1+a2+...+an﹣3=2+Sn﹣3,而2Sn﹣3+an﹣1+an﹣2+2=Sn﹣3+an﹣1+an﹣2+an=Sn,故D正确.故选:ABD.(多选)30.已知数列{an}满足2an+1=an+an+2,其中a1=21,a2=19,设Sn为数列{an}的前n项和,则下列选项正确的有( )A.{an}为等差数列B.an=2n+19C.D.当n=11时,Sn有最大值【答案】AD【解答】解:由2an+1=an+an+2得an+1﹣an=an+2﹣an+1,且a2﹣a1=19﹣21=﹣2,所以{an}是以首项为21公差为﹣2的等差数列,故A正确;所以an=21﹣2(n﹣1)=﹣2n+23,故B错误;,故C错误;,因为n∈N*,所以当n=11时Sn有最大值,为121,故D正确.故选:AD.(多选)31.记Sn为正项数列{an}的前n项和,已知,则( )A.a1=2 B.数列{an}单调递增C.数列单调递增 D.【答案】AB【解答】解:因为,所以,解得a1=2,故A正确;因为Sn=(an﹣1)a1=2an﹣2,所以当n≥2时,Sn﹣1=2an﹣1﹣2,两式相减得:an=2an﹣2an﹣1,所以an=2an﹣1,所以数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以,,因为,所以数列{an}为递增数列,故B正确,D错误;因为,所以,因为n∈N*,所以,所以...,所以数列不是单调递增数列,故C错误.故选:AB.(多选)32.已知数列{an}的前n项和为Sn,an+1=3an+2,且S2=26,则( )A.a1=2B.{an+1}是等比数列C.是等差数列D.存在r,s,t且r<s<t,使得ar,as,at成等差数列【答案】BC【解答】解:对于A,因为an+1=3an+2,S2=26,所以a2=3a1+2,a1+a2=26,解得a1=6,a2=20,故A错误;对于B,由an+1=3an+2,可得an+1+1=3(an+1),又因为a1+1=7,所以,所以{an+1}是首项为7,公比为3的等比数列,故B正确;对于C,因为,所以是等差数列,故C正确;对于D,假设存在r,s,t且r<s<t,使得ar,as,at成等差数列,则2as=ar+at,又因为,所以2(7 3s﹣1﹣1)=7 3r﹣1﹣1+7 3t﹣1﹣1,所以2×3s=3r+3t,两边同时除以3r得:2×3s﹣r=1+3t﹣r,因为s﹣r≥1,t﹣r≥2,故左边是3的倍数,右边不是3的倍数,等式不成立,故D错误.故选:BC.(多选)33.设正项数列{an}的前n项和为Sn,已知.则下列结论正确的是( )A.S1=1 B.C. D.0<an≤2【答案】ACD【解答】解:正项数列{an}的前n项和为Sn,已知,对于A,令n=1得,,解得a1=S1=1,故A正确;对于B和C,当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,所以,即为22SnSn﹣12SnSn﹣11,可得,所以是以1为首项,1为公差的等差数列,由等差数列的通项公式可得,又因为{an}是正项数列,所以.当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,所以,当n=1时,a1=1,也满足条件,所以,故B错误,C正确;对于D,因为,故D正确.故选:ACD.(多选)34.设首项为1的数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn+1=2Sn+1,则下列结论正确的是( )A.数列{Sn+1}为等比数列B.数列{an}不是等比数列C.Sn=2an﹣1D.数列是递增数列【答案】ACD【解答】解:设首项为1的数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn+1=2Sn+1,可知S1=a1=1,S1+1=1+1=2,可得Sn+1+1=2Sn+1+1=2(Sn+1),则数列{Sn+1}是首项和公比均为2的等比数列,故A正确;由等比数列的通项公式可得,∴,当n≥2时,,上式对n=1也成立,则数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列,故B错误;∵,∴Sn=2an﹣1,故C正确;∵,∴,∴数列是递增数列,故D正确.故选:ACD.35.已知数列{an}中,a1=3,,n∈N*,则数列{an}的通项公式为 .【答案】.【解答】解:数列{an}中,a1=3,,n∈N*,可得2,则数列是首项为1,公差为2的等差数列,可得,即.故答案为:.36.已知数列{an}满足a1=2,nan+1=(n+1)an.数列{bn}满足b1=2,b2=4,且数列是等比数列,则bn= 2n ;设数列{nbn}的前n项和为Tn,则满足不等式成立的整数n的最小值为 199 .【答案】2n;199.【解答】解:由数列{an}满足a1=2,nan+1=(n+1)an,得,故可得,故an=2n,因为,,所以的公比为2,.所以,所以2n+1=2bn,故得;依题意,,,两式相减得:(1﹣n) 2n+1﹣2,则,因为成立,即(n﹣1) 2n+1+2≥198 2n+1+2,当k>0时,y=k 2n+1+2是增函数,故n﹣1≥198,解得n≥199,故整数n的最小值为199.故答案为:2n;199.37.已知数列{an}的首项为1,前n项和为Sn,则S5= 10 .【答案】10.【解答】解:因为,且数列{an}的首项为1,所以a1=1,a2=2,a3=4,a4=1,a5=2,所以S5=1+2+4+1+2=10.故答案为:10.38.数列{an}中,满足a1=1,an+1,则a1+a2+…+a2025= .【答案】.【解答】解:因为,所以,所以,,,…,.各式相乘,可得:,显然a1=1满足上式,则,所以数列{an}的前n项和为,所以a1+a2+ +a2025.故答案为:.39.已知数列{an}中.a1,an+1,则数列{an}的通项公式为an .【答案】an【解答】解:由题意得an+1,则﹣2an+1 an=an+1﹣an,两边除以an+1 an得,2,∴数列{}是以为首项,2为公差的等差数列,∴(n﹣1)×2=2n,则an,故答案为:an.40.已知数列{an}满足:a1=m(m为正整数),,若a3=10,则m的所有可能取值之和为 46 .【答案】46.【解答】解:由,a3=10,当an为偶数时,得,即a2=20,再由,得a1=40;当an为奇数时,得a3=3a2+1,即a2=3,再由a2=3a1+1,得,不符合题意,当a2=3时,再由,得a1=6.综上,m的所有可能取值之和为40+6=46.故答案为:46.41.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=3an+1﹣3.(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{Sn}的前n项和.【答案】(1)an=()n﹣1;(2)()n+1n.【解答】解:(1)设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,且2Sn=3an+1﹣3,可得2S1=2a1=3a2﹣3,即2a1=3a1q﹣3,当n≥2时,由2Sn=3an+1﹣3,可得2Sn﹣1=3an﹣3,两式相减可得2an=3an+1﹣3an,即an+1an,可得q,a1=1,则an=()n﹣1;(2)Sn[()n﹣1],则数列{Sn}的前n项和为[n]()n+1n.42.若数列{an}满足,则称数列{an}具有性质M.(1)若数列{an}具有性质M,且a1=1,a2=2,a3=3,求a4的值;(2)若,求证:数列{bn}具有性质M;(3)设各项都为正数的数列{cn}的前n项和为Sn,且,数列{dn}具有性质M,其中d1=c1,d2=c2﹣1,d2+d3=c5,若d1>2025,求正整数k的最小值.【答案】(1);(2)证明见解答;(3)9.【解答】解:(1)因为a1=1,a2=2,a3=3,所以a1+a2=3,a2+a3=5,因为数列{an}具有性质M,且,所以,所以,所以;(2)证明:因为,所以b1=4,b2=8,故b1+b2=12≠0,所以(常数),由题中新定义知,数列{bn}具有性质M;(3)因为,所以当n≥2时,,两式相减得,,即(cn+cn﹣1)(cn﹣cn﹣1﹣2)=0,由数列{cn}各项都为正数,可得cn﹣cn﹣1﹣2=0,所以cn﹣cn﹣1=2,又当n=1是,,解得c1=1,所以数列{cn}是以1为首项,2为公差的等差数列,所以c1=1,c2=3,c5=c1+4×2=9,所以d1=1,d2=c2﹣1=2,d1+d2=3,d2+d3=c5=9,所以,因为数列{dn}具有性质M,所以{dn+dn+1}成等比数列,其首项与公比均为3,所以,所以,即,因为,所以数列{}是首项为,公比为的等比数列,所以,即,则,由38=6561知,①若k为偶数,则k>log38101,即k≥10;②若k为奇数,则k>log38099,即k≥9;综上①②可得,k的最小值为k=9.43.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an+1﹣3Sn﹣4=0,a1=4.(1)证明:数列{an}是等比数列;(2)设bn=log4an,证明:.【答案】(1)证明见解答;(2)证明见解答.【解答】解:(1)证明:当n=1时,a2=3a1+4=16,当n≥2时,由an+1=3Sn+4,得an=3Sn﹣1+4,两式作差可得:an+1﹣an=3an,则an+1=4an,所以,又因为,所以数列{an}是首项和公比都为4的等比数列,.(2)证明:由(1)可知,,则bn=log4an=n,所以,所以.▉题型7 数列与函数的综合【知识点的认识】数列的函数特性:等差数列和等比数列的通项公式及前n项和公式中共涉及五个量a1,an,q,n,Sn,知三求二,体现了方程的思想的应用.解答数列与函数的综合问题要善于综合运用函数方程思想、化归转化思想等数学思想以及特例分析法,一般递推法,数列求和及求通项等方法来分析、解决问题.44.英国著名物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出的“牛顿数列”在航空航天中应用广泛,若数列{xn}满足,则称数列{xn}为牛顿数列.如果函数f(x)=x2﹣4,数列{xn}为牛顿数列,设,且a1=1,xn>2.则a2024= 22023 .【答案】22023.【解答】解:由题设可得,故,,因为xn>2,故xn﹣2>0,故,故即an+1=2an,而a1=1≠0,故,故{an}为等比数列,故.所以.故答案为:22023.▉题型8 数列与不等式的综合【知识点的认识】证明与数列求和有关的不等式基本方法:(1)直接将数列求和后放缩;(2)先将通项放缩后求和;(3)先将通项放缩后求和再放缩;(4)尝试用数学归纳法证明.常用的放缩方法有:,,,[](n≥2),()(n≥2),,2()2()..(多选)45.在递增的等比数列{an}中,a3+a4=12,a3a4=32,Sn是数列{an}的前n项和,Tn是数列{an}的前n项积,则下列说法正确的是( )A.数列{Sn}是等比数列B.数列{lgan}是等差数列C.D.【答案】BCD【解答】解:在递增的等比数列{an}中,设公比为q,由a3+a4=12,a3a4=32,可得a3=4,a4=8,即有a1q2=4,a1q3=8,解得a1=1,q=2,则an=2n﹣1,Sn2n﹣1,不是等比数列,Tn=a1a2a3...an,故A错误,C正确;lgan=(n﹣1)lg2,数列{lgan}是首项为0,公差为lg2的等差数列,故B正确;anan+1=22n﹣1,数列{anan+1}是首项为2,公比为4的等比数列,则a1a2+a2a3+...+anan+1,故D正确.故选:BCD.(多选)46.如果{an}为递增数列,则{an}的通项公式可以为( )A.an=2n+3 B.C. D.an=1+log2n【答案】AD【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A:an+1﹣an=2(n+1)+3﹣2n﹣3=2>0,故A符合;对于B:,故B不符合;对于C:,故C不符合;对于D:,故D符合.故选:AD.47.设数列{an}满足.(1)求{an}的通项公式.(2)(i)求{an}的前n项和Sn;(ii)证明:.【答案】(1);(2)(i);(ii)证明见解析.【解答】解:(1)数列{an}满足,当n=1时,,得a1=6.当n≥2时,由,可得...,两式相减,得,得,上式对n=1也成立,所以数列{an}的通项公式为.(2)(i)由题意得Sn=2×31+3×32+4×33+...+(n+1) 3n,3Sn=2×32+3×33+4×34+...+(n+1) 3n+1,所以﹣2Sn=2×3+32+33+...+3n﹣(n+1) 3n+1=6(n+1) 3n+1所以.(ii)证明:由(i)可得,则,下面运用分析法证明.要证,即证.设函数,x∈(0,+∞),则,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,则f(x)>f(0)=0,即当x>0时,,令,则,即,故.48.已知数列{an}满足.(1)求{an}的通项公式;(2)在an和an+1之间插入n个数,使这n+2个数构成等差数列,记这个等差数列的公差为dn,求数列的前n项和Tn.(3)若不等式对任意的n∈N*恒成立,求m的取值范围.【答案】(1);(2);(3).【解答】解:(1)数列{an}满足,当n=1时,a1=1,当n≥2时,由,可得,两式相减可得.所以,上式对n=1也成立,所以{an}的通项公式为.(2)在an和an+1之间插入n个数,使这n+2个数构成等差数列,记这个等差数列的公差为dn,知,得,则,,相减可得,所以.(3)得(﹣1)nm<2+Tn,又因为,当n为奇数时,由对任意的n∈N*恒成立,得m>(﹣2﹣Tn)max=﹣2﹣T1,即,当n为偶数时,由对任意的n∈N*恒成立,得m<(2+Tn)min=2+T2,即,所以.▉题型9 等差数列与等比数列的综合【知识点的认识】1、等差数列的性质(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;(3)m,n∈N+,则am=an+(m﹣n)d;(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有as+at=2ap;(5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数.(6)an,an﹣1,an﹣2,…,a2,a1仍为等差数列,公差为﹣d.(7)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即2an+1=an+an+2,2an=an﹣m+an+m,(n≥m+1,n,m∈N+)(8)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍为等差数列,公差为kd(首项不一定选a1).2、等比数列的性质.(1)通项公式的推广:an=am qn﹣m,(n,m∈N*).(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则ak al=am an(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an bn},仍是等比数列.(4)单调性:或 {an}是递增数列;或 {an}是递减数列;q=1 {an}是常数列;q<0 {an}是摆动数列.49.已知等差数列{an}的公差不为0,a1=1且a2,a4,a8成等比数列,则( )A.a2023=4045 B.C. D.【答案】D【解答】解:设等差数列{an}的公差为d(d≠0),已知a1=1且a2,a4,a8成等比数列,∴,即(1+3d)2=(1+d)(1+7d),整理得:d=1(d≠0).∴a2023=1+2022×1=2023,故A错误;,,,故B错误;,则,故C错误;,故D正确.故选:D.50.已知数列{an}是公比为2的等比数列,满足a6=a2a10.设等差数列{bn}的前n项和为Sn,若b9=2a7,则S17=( )A.34 B.39 C.51 D.68【答案】D【解答】解:设数列{an}的公比为q,则q=2.由条件有,解得;设{bn}的公差为d,则,所以.故选:D.51.已知等比数列{an}的首项为1,若4a1,2a2,a3成等差数列,则数列{}的前5项和为( )A. B.2 C. D.【答案】C【解答】解:等比数列{an}的首项为1,∵4a1,2a2,a3成等差数列,∴2×2a2=a3+4a1,∴4a1q=a1(q2+4),解得q=2.∴an=2n﹣1,.则数列{}的前5项和.故选:C.(多选)52.已知正项等比数列{an}的公比为q,若a3+a4=4(a1+a2),且,则( )A.q=2B.C.是数列{an}中的项D.a3,a2+a3,a4成等差数列【答案】ABD【解答】解:正项等比数列{an}的公比为q,由a3+a4=4(a1+a2),可得,所以q=2,故A正确;所以,故B正确;,令,即2n﹣1=1020,显然该方程无整数解,所以不是数列{an}中的项,故C错误;因为,,,且,即a3+a4=2(a2+a3),所以a3,a2+a3,a4成等差数列,故D正确.故选:ABD.(多选)53.已知等比数列{an}的公比不为1,设{an}的前n项和为Sn,若a1=1,且a3,a2,a4成等差数列,则下列说法正确的是( )A.a5=8a2B.数列为等比数列C.D.【答案】BCD【解答】解:等比数列{an}的公比q不为1,设{an}的前n项和为Sn,若a1=1,且a3,a2,a4成等差数列,可得a3+a4=2a2,整理得q2+q﹣2=0,则q=﹣2,则a5=﹣8a2,故A错误;由Sn (﹣2)n,所以,则数列是首项为,公比为﹣2的等比数列,故B正确;由an=(﹣2)n﹣1,可得,当n为奇数时,,单调递减,所以,当n为偶数时,单调递增,所以,故,故CD正确.故选:BCD.(多选)54.数列{an}的前n项和为Sn,则下列说法正确的是( )A.若an=﹣3n+19,则数列{an}的前6项和S6最大B.若等比数列{an}是单调递减数列,则公比q满足0<q<1C.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S2025>0,则a1013>0D.已知{an}为等差数列,则数列也是等差数列【答案】ACD【解答】解:对于A选项,由an=﹣3n+19≥0,可得,故数列{an}前6项的和最大,A对;对于B选项,当a1<0,q>1时,则an<0,则,所以an+1<an,此时等比数列{an}也是递减数列,B错;对于C选项,,则a1013>0,C对;对于D选项,若{an}为等差数列,由等差数列的求和公式可得,,则,所以也是等差数列,D对.故选:ACD.(多选)55.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=Sn+2,{bn}为等差数列,且b2=a1,b8=a3,记集合A={x∈N*|bn≤x≤an}中元素的个数为cn,数列{cn}的前n项和为Tn,则下列结论正确的是( )A.B.bn=nC.D.【答案】ABD【解答】解:对于A,等比数列{an}中,由an+1=Sn+2,得an=Sn﹣1+2(n≥2),两式相减得an+1﹣an=Sn﹣Sn﹣1=an,即an+1=2an,所以q=2,又a2=a1+2=2a1,解得a1=2,所以,正确;对于B,等差数列{bn}中,b2=a1=2,b8=a3=8,得6d=b8﹣b2=6,解得d=1,所以bn=b2+(n﹣2)d=n,正确;对于C,由A={x∈N*|bn≤x≤an},得A={x∈N*|n≤x≤2n},则集合A中元素的个数为2n﹣n+1,即,错误;对于D,由等差数列与等比数列的求和公式可得,,正确.故选:ABD.(多选)56.已知数列{an}的前n项和为Sn,下列说法正确的有( )A.若,则数列{an}是等差数列B.若数列{an}是等差数列且a1>0,S8=S18,则当n=13时,Sn取得最大值C.若数列{an}是公比不等于﹣1的等比数列,则Sn,S2n﹣Sn,S3n﹣S2n成等比数列D.若数列{an}是等差数列,则S2n+1=(2n+1)an+1【答案】BCD【解答】解:A.∵,当n≥2时,,当n=1时,,不满足上式,∴,故a2=5,a3=7,∵a2﹣a1≠a3﹣a2,数列{an}不是等差数列,故选项A错误.B.∵S8=S18,∴8a1+28d=18a1+153d,故,∵a1>0,∴d<0.由S8=S18得a9+a10+ +a17+a18=5(a13+a14)=0,∴a13>0,a14<0,∴当1≤n≤13时,an>0,当n≥14时,an<0,∴当n=13时,Sn取得最大值,故选项B正确.C.设等比数列{an}的公比为q(q≠﹣1),当q=1时,Sn=na1,S2n=2na1,S3n=3na1,S2n﹣Sn=na1,S3n﹣S2n=na1,可得Sn,S2n﹣Sn,S3n﹣S2n成等比数列.当q≠1时,,∴,∵,∴,∵q≠±1,∴Sn,S2n﹣Sn,S3n﹣S2n成等比数列,故选项C正确.D.∵数列{an}是等差数列,∴,故选项D正确.故选:BCD.(多选)57.已知{an}是等差数列,公差d不为0,若a2,a5,a9成等比数列,则( )A.a1﹣d>0 B.a1d>0C.a1(a1﹣d)>0 D.a1a2<0【答案】BC【解答】解:∵a2,a5,a9成等比数列,∴,解得a1=8d,则,0,0,a1﹣d=7d的符号不确定.故选:BC.58.在单调递增数列{an}中,已知a1=1,a2=2,且a2n﹣1,a2n,a2n+1成等比数列,a2n,a2n+1,a2n+2成等差数列(n∈N*),那么a200= 10100 .【答案】10100.【解答】解:因为数列{an}单调递增,a1=1,a2=2,可知an>0,因为a2n,a2n+1,a2n+2成等差数列,a2n﹣1,a2n,a2n+1成等比数列,由题意可得:2a2n+1=a2n+a2n+2,a2n﹣1a2n+1,即,则,可得,在等式左右两边同时除以得,故数列{}为等差数列,且,所以数列的首项为,公差为1的等差数列,则,即,且,可得,所以a200=100×(100+1)=10100.故答案为:10100.59.已知等差数列{an}满足a2+a5=12,a6=11,正项等比数列{bn}满足.(1)求{an}的通项公式;(2)求{bn}的前n项积Tn.【答案】(1)an=2n﹣1;(2).【解答】解:(1)等差数列{an}满足a2+a5=12,a6=11,设等差数列{an}的公差为d,可得a1+d+a1+4d=12,即2a1+5d=12;且a1+5d=11,解得a1=1,d=2,所以an=2n﹣1.(2)因为正项等比数列{bn}满足,又Tn=b1b2...bn,b1bn=b2bn﹣1=b3bn﹣2=...=bn﹣1b2=bnb1,(b1bn)(b2bn﹣1)...(bnb1)=(211)n,又Tn>0,所以.60.已知{an}为等差数列,前n项和为Sn(n∈N*),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{an}和{bn}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2nbn}的前n项和(n∈N*).【答案】见试题解答内容【解答】(Ⅰ)解:设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q.由已知b2+b3=12,得,而b1=2,所以q2+q﹣6=0.又因为q>0,解得q=2.所以,.由b3=a4﹣2a1,可得3d﹣a1=8.由S11=11b4,可得a1+5d=16,联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得an=3n﹣2.所以,{an}的通项公式为an=3n﹣2,{bn}的通项公式为.(Ⅱ)解:设数列{a2nbn}的前n项和为Tn,由a2n=6n﹣2,有,,上述两式相减,得.得.所以,数列{a2nbn}的前n项和为(3n﹣4)2n+2+16. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第五章第5.4节 数列的应用 高中数学选择性必修三同步复习讲义(人教B版2019)(原卷版).docx 第五章第5.4节 数列的应用 高中数学选择性必修三同步复习讲义(人教B版2019)(解析版).docx