第六章 第40课时 数列的概念与简单表示法 讲义(学生版+教师版)2027版高考数学一轮总复习

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第六章 第40课时 数列的概念与简单表示法 讲义(学生版+教师版)2027版高考数学一轮总复习

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1.(多选)(2025·全国二卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和,q为{an}的公比,q>0.若S3=7,a3=1,则(  )
A.q=
C.S5=8 D.an+Sn=8
难度:0.85
命题点:等比数列通项公式、等比数列前n项和公式.
AD [根据S3=a1+a2+a3=+1=7,得6q2-q-1=0,即(2q-1)(3q+1)=0,因为q>0,所以q=,故A正确.
a5=a3q2=1×,故B错误.
因为a1==4,所以S5=,故C错误.
an=a1qn-1=4×=23-n,Sn==8-23-n,所以an+Sn=8,故D正确.故选AD.]
2.(2025·全国一卷)已知数列{an}中,a1=3,.
(1)证明:数列{nan}是等差数列;
(2)给定正整数m,设函数f (x)=a1x+a2x2+…+amxm,求f '(-2).
难度:0.65
命题点:导数的运算法则、等差数列的证明、错位相减法求和.
[解] (1)证明:因为,
所以(n+1)an+1=nan+1,
即(n+1)an+1-nan=1,
因为a1=3,所以数列{nan}是首项为3,公差为1的等差数列.
(2)由(1)知nan=3+n-1=n+2,
即an=1+,
因为f (x)=3x+2x2+…+xm,
所以f '(x)=3+4x+5x2+…+(m+2)xm-1,
所以f '(-2)=3+4×(-2)+5×(-2)2+…+(m+1)(-2)m-2+(m+2)(-2)m-1,①
-2f '(-2)=3×(-2)+4×(-2)2+5×(-2)3+…+(m+1)(-2)m-1+(m+2)(-2)m,②
①-②得
3f '(-2)=3+(-2)1+(-2)2+…+(-2)m-1-(m+2)(-2)m
=3+-(m+2)(-2)m
=·(-2)m,
所以f '(-2)=·(-2)m,m∈N*.
1.重视基本运算
教材经典1.在等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=1,求a12的值.
[解] 在等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=1,
所以a4+a12=a7+a9,即1+a12=16,解得a12=15.
锚点:等差数列的项的性质.
教材经典2.已知{an}是首项为19,公差为-2的等差数列,Sn为{an}的前n项和.
(1)求通项公式an及Sn;
(2)设的通项公式及其前n项和Tn.
[解] (1)因为{an}是首项a1=19,公差d=-2的等差数列,
所以an=a1+(n-1)·d=19-2(n-1)=-2n+21.
Sn=na1+·(-2)=-n2+20n.
(2)由题意bn-an=3n-1,所以bn=3n-1-2n+21,
Tn=Sn+(1+3+…+3n-1)=-n2+20n+.
锚点:等差数列中基本量的运算,分组求和法.
【教用·备选题】
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S4=4S2,a2n=2an+1(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=3n-1,令cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn.
[解] (1)由题意,设等差数列{an}的公差为d,
由a2n=2an+1,可得a2=2a1+1,
即d=a2-a1=a1+1,
又S4=4a1+
即4a1+6d=8a1+4d.
解得所以an=a1+(n-1)d=2n-1.
(2)由题意,cn=anbn=(2n-1)·3n-1,
所以Tn=c1+c2+…+cn
=1×30+3×31+5×32+…+(2n-1)·3n-1
∴3Tn=1×31+3×32+…+(2n-3)·3n-1+(2n-1)·3n,
∴-2Tn=1×30+2×31+2×32+…+2×3n-1-(2n-1)·3n
=1+-(2n-1)·3n
=(2-2n)·3n-2.
∴Tn=(n-1)·3n+1.
锚点:等差数列的通项公式、求和公式及错位相减法求和.
2.落实核心概念
教材经典3.设{an}是等比数列,有下列四个命题:
①是等比数列;③是等比数列;④lg|an|是等比数列.
其中正确命题的个数是(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
C [由{an}是等比数列可得=q(q为定值,n≥2),
①=q2为常数,故①正确;
②=q2为常数,故②正确;
③为常数,故③正确;
④不一定为常数,故④错误.故选C.]
锚点:等比数列的判定.
教材经典4.已知数列{an}的前n项和为Sn=3×2n-1,求数列{an}的通项公式,并判断这个数列是否是等比数列.
[解] 当n=1时,有a1=S1=5.
当n≥2时,有an=Sn-Sn-1=3×2n-1-(3×2n-1-1)=3×2n-1,a1=5不满足该式,
因此数列{an}的通项公式为an=
注意到a2=3×22-1=6,a3=3×23-1=12,
因此=2,所以{an}不是等比数列.
锚点:由an与Sn的关系求通项公式,等比数列的判定.
3.培养思维品质
教材经典5.对于任意数列{an},等式:
a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=an(n≥2,n∈N*)都成立.试根据这一结论,完成问题:已知数列{an}满足:a1=1,an+1-an=2,求通项公式an.
[解] 当n≥2时,
an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
=1+=1+2(n-1)=2n-1,
a1=1也符合上式,
所以数列{an}的通项公式是an=2n-1.
锚点:由数列的递推关系求通项公式.
教材经典6.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=2Sn+2(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)在an与an+1之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为dn的等差数列,在数列中是否存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
[解] (1)设{an}的公比为q,由题意知,当n=1时,a1q=2a1+2,①
当n=2时,a1q2=2(a1+a1q)+2,②
联立①②,解得a1=2,q=3.
所以数列{an}的通项公式为an=2×3n-1.
(2)由(1)知an=2×3n-1,an+1=2×3n.
所以an+1=an+(n+2-1)dn.
所以dn=.
设数列中存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列,则=dm ·dp ,
所以,
即.
又因为m,k,p成等差数列,所以2k=m+p,
所以(k+1)2=(m+1)(p+1),
化简得k2+2k=mp+m+p,所以k2=mp,
又2k=m+p,所以k=m=p,与已知矛盾.
所以在数列中不存在3项dm,dk,dp成等比数列.
锚点:等差、等比数列的性质及应用.
第40课时 数列的概念与简单表示法
[考试要求] 
1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表法、图象法、函数解析式法).
2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.
1.(北师大版选择性必修第二册P4例2改编)数列-1,,…的一个通项公式为(  )
A.an=±
C.an=(-1)n+1·
B [由a1=-1,代入检验可知选B.]
2.(人教A版选择性必修第二册P8习题4.1T2(4)改编)在数列{an}中,a1=1,an+1=1+,则a5=(  )
A.2 B.
D [由题意,令n=1,可得a2=1+=2;
令n=2,可得a3=1+;
令n=3,可得a4=1+;
令n=4,可得a5=1+.
故选D.]
3.(苏教版选择性必修第一册P139习题4.1T9改编)如图,在n×n的单位正方形网格中,阴影相连的正方形个数依次为1,5,9,13,则下一阴影相连的正方形个数为_____________,这个数列的一个通项公式为an=_____________.
17 4n-3 [从阴影相连的正方形个数依次为1,5,9,13看出,从第2项起每一项比它的前一项多4,故下一阴影相连的正方形个数为13+4=17,且a2=5=a1+4,a3=9=a1+2×4,a4=13=a1+3×4,a5=17=a1+4×4,根据上述规律an=a1+(n-1)×4=1+(n-1)×4=4n-3.所以通项公式an=4n-3.]
4.(人教B版选择性必修第三册P13例3改编)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则an=_____________.
 [当n=1时,a1=S1=2.
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=n2+1-[(n-1)2+1]=2n-1.
显然当n=1时,不满足上式,
故an=]
5.(人教A版选择性必修第二册P9习题4.1T7改编)已知数列{an}的通项公式为an=(n∈N*),则an的最小值为_____________.
 [由题意得an=.因为n为正整数,所以2n≥2,0<,1-,所以an≥.故an的最小值为.]
1.数列的定义
一般地,把按照确定的顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
2.数列与函数的关系
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).
3.数列的分类
分类标准 类型 满足条件
项数 有穷数列 项数有限
无穷数列 项数无限
项与项间 的大小关 系 递增数列 an+1>an 其中n∈N*
递减数列 an+1常数列 an+1=an
摆动数列 从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列
4.数列的前n项和
在数列{an}中,Sn=a1+a2+…+an叫做数列{an}的前n项和.
1.已知Sn求an的三个步骤
(1)利用a1=S1求出a1.
(2)当n≥2时,利用an=Sn-Sn-1求出an的表达式.
(3)看a1是否符合n≥2时an的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写,否则应写成分段的形式,即an=
2.要用函数的观点探究数列的性质
在数列{an}中,若an最大,则
考点一 由an与Sn的关系求通项公式
[典例1] (1)已知数列{an}的前n项和为Sn,若满足Sn=4an-3,则Sn=(  )
A.4
C.3 D.4(3n-1)
(2)已知数列{an}满足a1+2a2+3a3+…+nan=2n,则an=_____________.
(1)C (2) [(1)当n=1时,S1=4a1-3,即S1=4S1-3,得S1=1,
当n≥2时,Sn=4(Sn-Sn-1)-3,
即3Sn=4Sn-1+3,
Sn=Sn-1+1,
Sn+3=(Sn-1+3),又S1+3=4,
所以{Sn+3}是首项为4,公比为的等比数列,
所以Sn+3=4×,Sn=4×.故选C.
(2)当n=1时, a1=21=2,∵a1+2a2+3a3+…+nan=2n,①
故a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=2n-1(n≥2,n∈N*),②
由①-②得nan=2n-2n-1=2n-1,∴an=(n≥2,n∈N*).
显然当n=1时不满足上式,
∴an=]
名师点评:Sn与an的关系问题转化的两个方向
方向1:利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
方向2:利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
[巩固迁移]
1.(2026·湖北十堰模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=3n-n,则a5=(  )
A.153 B.161
C.163 D.238
B [因为Sn=3n-n,则a5=S5-S4=35-5-34+4=161.故选B.]
2.(多选)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则下列结论正确的是(  )
A.an=
C.Sn=- 是等差数列
BCD [∵an+1=Sn·Sn+1=Sn+1-Sn,两边同除以Sn+1·Sn,得=-1.
∴是以-1为首项,-1为公差的等差数列,
即=-1+(n-1)×(-1)=-n,∴Sn=-.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-,
又a1=-1不适合上式,∴an=故选BCD.]
【教用·备选题】
1.(2026·重庆模拟)已知Sn为数列{an}的前n项和,若nan=Sn-1+1(n≥2),a1=0,则S2 026等于(  )
A.0        B.1 012
C. D.2 025
(2)若数列{an}是正项数列,且=_____________.
(1)C (2)2n2+2n [(1)因为nan=Sn-1+1(n≥2),则(n-1)an-1=Sn-2+1(n≥3),
两式作差得nan-(n-1)an-1=Sn-1-Sn-2(n≥3),
所以nan-(n-1)an-1=an-1(n≥3),
所以an=an-1(n≥3),
又因为a1=0,nan=Sn-1+1(n≥2),
当n=2时,2a2=a1+1=1,
所以a2==a3=a4=…,
所以S2 026=a1+a2+a3+…+a2 026=0+×2 025=.故选C.
(2)由题意得当n≥2时,=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n,∴an=4n2;
当n=1时,=2,∴a1=4,符合上式,
∴an=4n2,=4n,
∴a1++…+n(4+4n)=2n+2n2 .]
考点二 由数列的递推关系求通项公式
[典例2] (1)设数列{an}满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=_____________.
(2)在数列{an}中,a1=1,an=an-1(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=_____________.
(3)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=_____________.
(4)已知数列{an}中,a1=2,an+1=(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=_____________.
(1) [(1)由题意得a2-a1=2,a3-a2=3,…,
an-an-1=n(n≥2).
以上各式相加,得
an-a1=2+3+…+n=.
∵a1=1,∴an=(n≥2).
∵当n=1时也满足此式,∴an=.
(2)∵an=an-1(n≥2),
∴an-1=an-2,an-2=an-3,…,a2=a1.
以上(n-1)个式子相乘得
an=a1··…·.
当n=1时,a1=1,符合上式,∴an=.
(3)∵an+1=2an+1,∴an+1+1=2(an+1),
∴=2,
∴数列{an+1}为等比数列,公比q=2,
又a1+1=2,∴an+1=2n,
∴an=2n-1.
(4)∵an+1=,a1=2,∴an≠0,
∴,
即,
又a1=2,则,
∴为公差的等差数列.
∴+(n-1)×,∴an=.]
名师点评:由递推关系求数列的通项公式的常用方法
[巩固迁移]
3.(1)在数列{an}中,a1=3,an+1=an+,则数列{an}的通项公式为an=_____________.
(2)已知数列的通项公式为an=_____________.
(3)已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n+1,则数列{an}的通项公式为an=_____________.
(1)4-·2n
[(1)∵an+1-an=,
∴当n≥2时,an-an-1=,

a2-a1=1-,
∴以上各式相加得an-a1=1-,又a1=3,
∴an=4-(n≥2),a1=3适合该式,
∴an=4-.
(2)由an,得,
所以当n≥2时,·…··…·,
∵a1=,
∴an=,
又∵n=1时,a1=满足上式,
∴an=.
(3)∵an+1=2an+2n+1,∴两边同除以2n+1,
得+1.又a1=1,
∴,公差为1的等差数列,
∴+(n-1)×1=n-,
即an=·2n.]
考点三 数列的函数特性
 数列的周期性
[典例3] (2025·湖北部分重点中学二模)若数列{an}满足a1=2,an+1 =(n∈N*),则该数列的前2 025项的乘积是(  )
A.-2 B.-1
C.2 D.1
C [因为数列{an}满足a1=2,an+1=(n∈N*),
所以a2==-3,
同理可得a3=-,a4=,a5=2,…,
所以数列{an}的周期为4,即an+4=an,
且a1·a2·a3·a4=1,而2 025=506×4+1,
所以该数列的前2 025项的乘积是a1·a2·a3·a4·…·a2 025=1506×a1=2.故选C.]
【教用·备选题】
(2025·陕西榆林二模)已知数列{an}满足an+1=1+anan+1,a1=2,则此数列前100项的和为(  )
A.
D [由an+1=1+anan+1,得an+1=,
所以an+2=,
an+3==an,
故数列{an}是以3为周期的周期数列,
又a2==-1,a3=,且100=3×33+1,
则此数列前100项的和S100=(a1+a2+a3)×33+a1=.
故选D.]
 数列的单调性
[典例4] 已知数列{an}的通项公式为an=,若数列{an}为递减数列,则实数k的取值范围为(  )
A.(3,+∞) B.(2,+∞)
C.(1,+∞) D.(0,+∞)
D [因为an+1-an==,
由数列{an}为递减数列知,
对任意n∈N*,an+1-an=<0,所以k>3-3n对任意n∈N*恒成立,所以k∈(0,+∞).
故选D.]
 数列的最值
[典例5] (多选)已知数列{an}的通项公式为an=(n+2)·,则下列说法正确的是(  )
A.数列{an}的最小项是a1
B.数列{an}的最大项是a4
C.数列{an}的最大项是a5
D.当n≥5时,数列{an}递减
BCD [假设第n项为{an}的最大项,


解得4≤n≤5,又n∈N*,所以n=4或n=5,故数列{an}中a4与a5均为最大项,且a4=a5=,当n≥5时,数列{an}递减.
当n→+∞时,an→0,而a1=,所以A错误.故选BCD.]
名师点评:判断数列单调性的两种方法
(1)作差(商)法.
(2)目标函数法:写出数列对应的函数,利用导数或基本初等函数的单调性探求其单调性,再将函数的单调性对应到数列中去.
[巩固迁移]
4.(2025·天津二模)已知{an}是一个无穷数列,“a2>a1”是“{an}为递增数列”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
B [递增数列是指一个数列从第二项起,每一项都大于它的前一项,即an+1>an(n∈N*).
若{an}是摆动数列,则可能有a2>a1,但是{an}不是递增数列,则仅由a2>a1不能推出{an}为递增数列,但{an}为递增数列可以推出a2>a1.
所以“a2>a1”是“{an}为递增数列”的必要不充分条件.
故选B.]
5.已知数列{an}的前n项积为Tn,a1=2且an+1=1-,则T2 025=_____________.
-1 [因为a2=1-,a3=1-=-1,a4=1-=2,…,所以数列{an}是周期为3的周期数列.又a1a2a3=2××(-1)=-1,且2 025=3×675,所以T2 025=(-1)675=-1.]
6.已知数列{an}满足a1=28,的最小值为_____________.
 [由an+1-an=2n,a1=28,可得an=n2-n+28,∴-1,
设f (x)=x+,可知f (x)在(0,2)内单调递减,在(2,+∞)上单调递增,又n∈N*,且.
故.]
【教用·备选题】
1.数列{an}的通项公式为an=,该数列的前50项中最大项是(  )
A.a1 B.a44
C.a45 D.a50
C [an===1+,
因为>0,∈(44,45),
故当n≤44时,数列{an}递减,且an<1,
当n≥45时,数列{an}递减,且an>1,
故当n=45时,{an}有最大项.
故选C.]
2.已知数列{an}满足a1+2a2+3a3+…+nan=3n-1.
(1)求a1,a2和an;
(2)证明:数列{an}为递增数列.
[解] (1)因为a1+2a2+3a3+…+nan=3n-1,①
当n=1时,a1=31-1=2.
当n≥2时,a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=3n-1-1,②
由①-②得nan=3n-3n-1=2·3n-1,所以an=,
当n=1时,a1==2,所以a1也满足an=,
当n=2时,a2==3,
故a1=2,a2=3,an=,n∈N*.
(2)证明:由(1)知,an=,易知an>0,
则,
又>0对一切n∈N*恒成立,所以>1,
即an+1>an对一切n∈N*恒成立,
所以数列{an}为递增数列.
课后作业(四十) 数列的概念与简单表示法
一、单项选择题
1.若数列{an}的前6项为1,-,则数列{an}的通项公式可以为an=(  )
A.
C.(-1)n·
D [通过观察数列{an}的前6项,可以发现有如下规律:奇数项为正,偶数项为负,故用(-1)n+1表示各项的正负;各项的绝对值为分数,分子等于各自的序号数,而分母是以1为首项,2为公差的等差数列,故第n项的绝对值是,所以an=(-1)n+1·.]
2.在数列{an}中,若an=则a5+a6=(  )
A.17 B.23
C.25 D.41
D [a5=2×5-1=9,a6=26-1=32,故a5+a6=41.故选D.]
3.数列{an}的通项公式为an=n+,若数列{an}为递增数列,则实数a的取值范围为(  )
A.(-∞,0] B.[0,+∞)
C.(-∞,2) D.[1,+∞)
C [数列{an}为递增数列 an+1>an,所以n+1+,即a4.(2025·湖北黄冈三模)已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn+Sm=Sn+m,且a1=2,那么a10=(  )
A.2 B.10
C.11 D.56
A [Sn+Sm=Sn+m中,令m=1,
即Sn+1-Sn=S1=a1=2,
所以 a10=S10-S9=2.故选A.]
5.(2026·山东潍坊模拟)已知数列{an}满足an+2=-,且a1=1,a2=2,则a2 026=(  )
A.1 B.2
C.-1 D.-
B [由题意,a1=1,a2=2,
则a3=-=-1,a4=-,a5=-=1,a6=-=2,…,所以数列{an}为周期为4的数列,
则a2 026=a506×4+2=a2=2.故选B.]
6.已知数列{an}满足an+1=an+a1+2n,a10=130,则a1=(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
D [由an+1=an+a1+2n,可得an+1-an=a1+2n,
则an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=a1+(a1+2)+(a1+4)+…+(a1+2n-2)
=na1+(n-1)(2+2n-2)=na1+n(n-1),
由a10=130,可得10a1+90=130,解得a1=4.故选D.]
7.已知数列{an}满足a1=2,an=n(an+1-an)(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=(  )
A.2n B.
C.n2+1 D.n+1
A [由an=n(an+1-an),得(n+1)an=nan+1,
即,n≥2,
由累乘法可得=n(n≥2),因为a1=2,所以an=2n(n≥2),
又a1=2,符合上式,所以an=2n.故选A.]
8.(2025·安徽马鞍山一模)已知数列{an}的通项公式为an=,前n项和为Sn,则Sn取得最小值时n的值为(  )
A.6 B.7
C.8 D.9
C [令an=≥0,解得n≤3或n>,
当n≤3时,an≥0,故当n=1,2时,Sn递增,且S3=S2;
当4≤n≤8时,an<0,故当n=4,5,6,7,8时,Sn递减;
当n≥9时,an>0,Sn递增.
且a1=,a2=,a3=0,a4=-,…,a8=-5,
故S8二、多项选择题
9.已知数列{an}的前5项依次为2,0,2,0,2,则下列可以作为数列{an}的通项公式的是(  )
A.an= B.an=(-1)n+1
C.an=2
AC [数列{an}的前5项依次为2,0,2,0,2,
经验证,AC选项符合题意,
对于B,当n=1时,a1=0,故B错误;
对于D,当n=2时,a2=2,故D错误.故选AC.]
10.(人教A版选择性必修第二册P26习题4.2T12改编)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.an+1-an=
C.an+1-an=n+1 D.a10=55
ACD [由题意,第n层有an个球,a1=1,a2=a1+2,a3=a2+3,…,an+1=an+n+1.
即a2=1+2=3,a3=1+2+3=6,…,an=1+2+3+…+n=,
因为S3=a1+a2+a3=1+3+6=10,a4=1+2+3+4=10,所以S3=a4,A正确;
an+1-an==n+1,故B错误,C正确;
a10==55,D正确.故选ACD.]
11.(2025·河北石家庄三模)已知数列{an}的前n项和为Sn=-n2+11n,则下列说法正确的是(  )
A.数列为递减数列
B.当且仅当n=5时,Sn取得最大值
C.an=-2n+12
D.{}是等比数列
ACD [由题意可知,=-n+11,则=-n+10-(-n+11)=-1<0,
故数列为递减数列,故A正确;
因为二次函数y=-x2+11x图象的对称轴为直线x=,且开口向下,则当n=5或6时,Sn取得最大值,故B错误;
当n≥2时,Sn-1=-(n-1)2+11(n-1)=-n2+13n-12,
则an=Sn-Sn-1=-n2+11n-(-n2+13n-12)=-2n+12,
又a1=S1=10,符合上式,故an=-2n+12,n∈N*,故C正确;
令bn==2-2n+12,则=2-2,则{}是等比数列,故D正确.故选ACD.]
三、填空题
12.已知数列{an}满足下列条件:①是无穷数列;②是递减数列;③每一项都是正数.写出一个符合条件的数列{an}的通项公式:an=_____________.
(答案不唯一) [符合条件的数列有,…. ]
13.(2026·上海模拟)已知 an=2n+λ,若{an}的前n项和为Sn,{Sn}为递增数列,则λ的取值范围为 _____________.
(-4,+∞) [因为{an}的前n项和为Sn,{Sn}为递增数列,所以数列{an}从第二项开始要为正数,
a2=4+λ>0 λ>-4,则λ的取值范围为(-4,+∞).]
14.(2026·江苏泰州模拟)已知数列{an}满足,则{an}的通项公式为_____________.
an= [数列{an}中,+…+,
当n≥2时,+…+,
两式相减得,解得an=,
而=1,即a1=1满足上式,
所以{an}的通项公式为an=.]
15.(2026·江西十二校模拟)已知数列{an}的首项a1=2,an+1=3an+2(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若n≤t(an+1)(n∈N*)恒成立,求实数t的取值范围.
[解] (1)数列{an}的首项a1=2,an+1=3an+2(n∈N*),
可得an+1+1=3(an+1),
而a1+1=3≠0,故an+1≠0,故=3,
即数列{an+1}是首项和公比均为3的等比数列,
可得an+1=3n,即an=3n-1.
(2)n≤t(an+1)(n∈N*)恒成立,
即t≥恒成立,
设bn=,可得bn+1-bn=<0,
即数列{bn}是递减数列,可得bn≤b1=,
所以t≥,即实数t的取值范围是.
21/211.(多选)(2025·全国二卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和,q为{an}的公比,q>0.若S3=7,a3=1,则 (  )
A.q= B.a5=
C.S5=8 D.an+Sn=8
难度:0.85
命题点:等比数列通项公式、等比数列前n项和公式.
2.(2025·全国一卷)已知数列{an}中,a1=3,.
(1)证明:数列{nan}是等差数列;
(2)给定正整数m,设函数f (x)=a1x+a2x2+…+amxm,求f '(-2).
难度:0.65
命题点:导数的运算法则、等差数列的证明、错位相减法求和.
1.重视基本运算
教材经典1.在等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=1,求a12的值.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
锚点:等差数列的项的性质.
教材经典2.已知{an}是首项为19,公差为-2的等差数列,Sn为{an}的前n项和.
(1)求通项公式an及Sn;
(2)设是首项为1,公比为3的等比数列,求数列的通项公式及其前n项和Tn.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
锚点:等差数列中基本量的运算,分组求和法.
2.落实核心概念
教材经典3.设{an}是等比数列,有下列四个命题:
①是等比数列;②是等比数列;
③是等比数列;④lg|an|是等比数列.
其中正确命题的个数是 (  )
A.1 B.2
C.3 D.4
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
锚点:等比数列的判定.
教材经典4.已知数列{an}的前n项和为Sn=3×2n-1,求数列{an}的通项公式,并判断这个数列是否是等比数列.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
锚点:由an与Sn的关系求通项公式,等比数列的判定.
3.培养思维品质
教材经典5.对于任意数列{an},等式:a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=an(n≥2,n∈N*)都成立.试根据这一结论,完成问题:已知数列{an}满足:a1=1,an+1-an=2,求通项公式an.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
锚点:由数列的递推关系求通项公式.
教材经典6.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=2Sn+2(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)在an与an+1之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为dn的等差数列,在数列中是否存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
锚点:等差、等比数列的性质及应用.
第40课时 数列的概念与简单表示法
[考试要求] 1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表法、图象法、函数解析式法).2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.
1.(北师大版选择性必修第二册P4例2改编)数列-1,,-,-,…的一个通项公式为 (  )
A.an=± B.an=(-1)n·
C.an=(-1)n+1· D.an=
2.(人教A版选择性必修第二册P8习题4.1T2(4)改编)在数列{an}中,a1=1,an+1=1+,则a5= (  )
A.2 B.
C. D.
3.(苏教版选择性必修第一册P139习题4.1T9改编)如图,在n×n的单位正方形网格中,阴影相连的正方形个数依次为1,5,9,13,则下一阴影相连的正方形个数为______________,这个数列的一个通项公式为an=___________.
4.(人教B版选择性必修第三册P13例3改编)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则an=___________.
5.(人教A版选择性必修第二册P9习题4.1T7改编)已知数列{an}的通项公式为an=(n∈N*),则an的最小值为___________.
1.数列的定义
一般地,把按照__________________排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
2.数列与函数的关系
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___________,对应的函数值是______________________,记为an=f (n).
3.数列的分类
分类标准 类型 满足条件
项数 有穷数列 项数______
无穷数列 项数______
项与项间 的大小关系 递增数列 an+1____an 其中n∈N*
递减数列 an+1____an
常数列 an+1=an
摆动数列 从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列
4.数列的前n项和
在数列{an}中,Sn=______________________叫做数列{an}的前n项和.
1.已知Sn求an的三个步骤
(1)利用a1=S1求出a1.
(2)当n≥2时,利用an=Sn-Sn-1求出an的表达式.
(3)看a1是否符合n≥2时an的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写,否则应写成分段的形式,即an=
2.要用函数的观点探究数列的性质
在数列{an}中,若an最大,则
若an最小,则
考点一 由an与Sn的关系求通项公式
[典例1] (1)已知数列{an}的前n项和为Sn,若满足Sn=4an-3,则Sn= (  )
A.4 B.4
C.3 D.4(3n-1)
(2)已知数列{an}满足a1+2a2+3a3+…+nan=2n,则an=___________.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:Sn与an的关系问题转化的两个方向
方向1:利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
方向2:利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
[巩固迁移]
1.(2026·湖北十堰模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=3n-n,则a5= (  )
A.153 B.161
C.163 D.238
2.(多选)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则下列结论正确的是 (  )
A.an= B.an=
C.Sn=- D.数列是等差数列
考点二 由数列的递推关系求通项公式
[典例2] (1)设数列{an}满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=___________.
(2)在数列{an}中,a1=1,an=an-1(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=___________.
(3)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=___________.
(4)已知数列{an}中,a1=2,an+1=(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=___________.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:由递推关系求数列的通项公式的常用方法
[巩固迁移]
3.(1)在数列{an}中,a1=3,an+1=an+,则数列{an}的通项公式为an=___________.
(2)已知数列满足a1=an+1=an,n∈N*,则数列的通项公式为an=___________.
(3)已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n+1,则数列{an}的通项公式为an=___________.
考点三 数列的函数特性
 数列的周期性
[典例3] (2025·湖北部分重点中学二模)若数列{an}满足a1=2,an+1 =(n∈N*),则该数列的前2 025项的乘积是 (  )
A.-2 B.-1
C.2 D.1
 数列的单调性
[典例4] 已知数列{an}的通项公式为an=,若数列{an}为递减数列,则实数k的取值范围为 (  )
A.(3,+∞) B.(2,+∞)
C.(1,+∞) D.(0,+∞)
 数列的最值
[典例5] (多选)已知数列{an}的通项公式为an=(n+2)·,则下列说法正确的是 (  )
A.数列{an}的最小项是a1
B.数列{an}的最大项是a4
C.数列{an}的最大项是a5
D.当n≥5时,数列{an}递减
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:判断数列单调性的两种方法
(1)作差(商)法.
(2)目标函数法:写出数列对应的函数,利用导数或基本初等函数的单调性探求其单调性,再将函数的单调性对应到数列中去.
[巩固迁移]
4.(2025·天津二模)已知{an}是一个无穷数列,“a2>a1”是“{an}为递增数列”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
5.已知数列{an}的前n项积为Tn,a1=2且an+1=1-,则T2 025=___________.
6.已知数列{an}满足a1=28,=2,则的最小值为___________.
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