2027人教版高三数学一轮复习 -重难点培优01 衍生数列问题(培优讲义)(全国通用)

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2027人教版高三数学一轮复习 -重难点培优01 衍生数列问题(培优讲义)(全国通用)

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重难点培优01 衍生数列
知识精讲·重难聚焦讲技巧
题型深研·通法变式提能力
题型1 片段数列问题
题型2 公共项问题
题型3 幷项问题
题型4 增项问题
题型5 减项问题
分层进阶·双阶训练验成效
巩固过关
创新提升
知识精讲·重难聚焦讲技巧
知识点1 衍生数列
衍生数列是指由已知数列通过截取一段连续项构成等比(差)等特殊数列;或插项、去项得到新数列,或由已知的两个数列的公共项得到新数列,解决此类问题要弄清楚衍生数列与已知数列的关系,确定衍生数列的特征,以此来解决问题.
知识点2 片段数列问题求解策略
求原数列通项及前n项和;2.根据分组规则,设出新数列的基本量;3.结合增减、奇偶、分组性质化简,求解未知参数.
知识点3 数列的公共项与并项
两个等差数列的公共项一般是等差数列,且公差是两等差数列公差的最小公倍数;两个等比数列的公共项一般是等比数列,公比是两个等比数列公比的最小公倍数;等差数列与等比数列的公共项一般是等比数列;
解决两数列并项问题的关键是正确理解A∪B中的元素特征并准确去掉两个数列的公共项.
知识点4 数列的增减项
对于增加项数或减少项数问题,弄清增加(或减少)的项数及增加(或减少)的项的规律是解题关键,然后再利用分组求和法即可解决此类问题.
题型深研·通法变式提能力
题型1片段数列问题
【例1】(2026全国一卷T7)一百零八塔位于宁夏回族自治区青铜峡市,以其独特的建筑格局和深远的历史文化闻名遐迩.该塔群共有108座塔,依山势自上而下排成12行,将第行中塔的座数记为,其中,,,且,,…,是一个首项为7,公差为2的等差数列.将,,…,分为6组,每组2个数,使得每组的2个数之和可构成一个项数为6且公差为的等差数列,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式1】(2026·北京朝阳·模拟预测)我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”,已知这9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且,,,则这9枚环权的质量和为( )
A.284 B.381 C.384 D.484
【变式2】已知等差数列的前项和为,等比数列的前项和为,则( )
A.,的等差中项为
B.,的等比中项为
C.,,,,…为等差数列
D.,,,,…为等比数列
题型2公共项问题
【例2】(2026·江西赣州一模)已知数列满足:,,有,数列与的公共项从小到大排列成数列,则( )
A. B.
C. D.
【变式1】(2026·山东临沂二模)将数列与的公共项从小到大排列得到数列,则数列的前10项和为_______.
【变式2】(2026·浙江杭州二模)已知数列的前项和,为等比数列,公比为2,且,,为等差数列.
(1)求与的通项公式;
(2)把数列和的公共项由小到大排成的数列记为,求数列的前项和.
【变式3】已知数列的前n项和满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列的通项公式为,若由数列与的公共项按从小到大排列得到数列,求数列的前n项和.
题型3幷项问题
【例3】(2026·福建厦门一模)已知数列的前项和,数列是首项和公比均为2的等比数列,将数列和中的项按照从小到大的顺序排列构成新的数列,则( )
A. B.数列中与之间共有项
C. D.
【变式1】(2026·江苏镇江二模)已知集合,,集合,将集合中的所有元素从小到大依次排列为一个数列,记为,是数列的前项和,则______.
【变式2】已知在数列中,,,设.
(1)证明数列为等比数列,并求的通项公式;
(2)设,将数列和数列的所有项,按照从小到大的顺序排列得到一个新数列,求数列的前50项和.
【变式3】已知数列 是公差为 2 的等差数列,其前 8 项的和为 72 . 数列 是公比大于 0 的等比数列, .
(1)求数列 和 的通项公式;
(2)将 和 中的所有项按从小到大的顺序排列组成新数列 ,求数列 的前 200 项和 .
题型4增项问题
【例4】已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)在与之间插入个数,使这个数成等差数列,公差记为,设,求数列的前项和.
【变式1】(2026·山东聊城一模)已知等比数列的前n项和为,
(1)求数列的通项公式;
(2)在数列的相邻项与之间插入k个相同的数,使其与原数列构成新数列,设为数列的前n项和,求
【变式2】(2026·江苏苏州一模)已知数列的各项均为正数,,记为的前n项和.
(1)已知,数列是等差数列,证明:是等差数列;
(2)若,在(1)的条件下,将在数列中,但不在数列中的项从小到大依次排列构成数列,求数列的前20项和.
【变式3】(2026·江苏南京·三模)已知等差数列满足:成等差数列,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)在任意相邻两项与之间插入个2,使它们和原数列的项构成一个新的数列.记为数列的前项和,求满足的的最大值.
题型5减项问题
【例5】(2026·山东日照·二模)已知数列的前项和为,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列是公差为2的等差数列,且.若将数列中去掉数列的项后余下的项按原顺序组成数列,求的值.
【变式1】(2026·云南曲靖二模)已知正项数列和为数列的前项和,且满足
(1)分别求数列和的通项公式;
(2)将数列与数列相同的项剔除后,按从小到大的顺序构成数列,记数列的前项和为,求.
分层进阶·双阶训练验成效
巩固过关
1.将数列和的公共项从小到大排列得到数列,则( )
A.77 B.83 C.87 D.95
2.(2026·福建漳州·三模)数列的通项公式分别为,在中去掉中含有的项得到新数列,则的前30项的和为( )
A.407 B.429 C.465 D.525
3.(2026·湖南衡阳一模)已知等差数列的通项公式为,在中每相邻两项之间都插入2个数,组成一个新的等差数列,则( )
A.2025 B.2026 C.2027 D.2028
4.(2026·河北衡水·二模)已知数列的各项均为整数,,,前10项依次成等差数列,从第9项起依次成等比数列,则( )
A.7 B.9 C.11 D.13
5.(2026·黑龙江哈尔滨一模)神经网络系统在人工智能研发中扮演关键角色.一种神经网络系统的工作原理如下:将一个正整数列输入系统,系统将相邻两项依次相加,再将得到的新数列输出——以上过程称为一个“阶段”,例如,输入,将输出;现向系统中输入个“”,将系统输出的结果再次输入系统,重复上述过程,总共经历个“阶段”的运算后,结果为一个正整数;若满足,则,的值分别为( )
(参考数据:)
A.; B.; C.; D.;
6.(2026·江西景德镇二模)已知等差数列的前项和为,且满足,,现将数列与数列的公共项从小到大排列可以得到新数列,则下列说法错误的是( )
A. B.数列的前20项和为
C. D.
7.(多选)已知一个数列共有8项,分别为:1,3,5,7,9,11,13,15,将这8个数分为4组,每组2个数,使得每组的2个数之和构成一个项数为4且公差为的等差数列,则的值不可能是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
8.(多选)(2026·江苏宿迁二模)定义:在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新数列,这样的操作叫作该数列的一次“美好成长”.将数列1,4进行“美好成长”,第一次得到数列1,4,4;第二次得到数列1,4,4,16,4;……,设第次“美好成长”后得到的数列为,,,…,,,记,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.数列的通项公式为
9.(2026·湖北襄阳·二模)已知等差数列和等比数列满足,,,.数列和中的所有项分别构成集合、,将集合中的所有元素按从小到大依次排列构成一个新数列,数列的前项和为,则_______.
10.(2026·广东佛山二模)若数列满足,若,抽去数列的第3项、第6项、第9项、、第项、,余下的项的顺序不变,构成一个新数列,则数列的前100项的和为_________________.
11.(2026·浙江台州·二模)已知数列为等差数列,且.
(1)求的通项公式;
(2)在数列的相邻两项与之间插入个1()后,构成一个新数列,数列的前项和记为,求.
创新提升
12.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知数列,令为,,…,中的最大值(,2,…,),则称数列为的“控制数列”,中不同数的个数称为“控制数列”的“阶数”,例如:为1,3,4,2,则“控制数列”为1,3,4,4,其“阶数”为3,若由1,2,3,4任意顺序构成,则使“控制数列”的“阶数”为2的所有的个数为_____.
13.(2026·浙江嘉兴二模)已知数列是各项为正数的等比数列,公比为,在,之间插入1个数,使这3个数成等差数列,记公差为,在,之间插入2个数,使这4个数成等差数列,公差为,…,在,之间插入个数,使这个数成等差数列,公差为,以下能使得数列单调递增的是( )
A. B. C. D.
14.(多选)(2026·湖北宜昌·二模)已知数列,数列满足.若在数列中去掉所有与数列中某项的值相同的项,余下的项组成数列,则( )
A.
B.中存在连续三项成等比数列
C.
D.
15.(2026·广东梅州一模)在数列中,,,数列满足.若在数列中去掉的项,余下的项按照原来的顺序组成数列,则数列的前25项的和为______.
16.(2026·山东济南·模拟预测)在一个有穷数列的每相邻两项之间插入这两项的差(前项减后项),形成新的数列,我们把这样的操作称为该数列的一次“差扩充”.如数列2024,2026第1次“差扩充”后得到数列2024,-2,2026,第2次“差扩充”后得到的数列2024,2026,-2,-2028,2026.设数列2024,2026经过第次“差扩充”后所得数列的项数为,所有项的和为,则的值为________.
17.(2026·广东茂名·二模)已知等比数列满足,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前n项和为,,将数列与的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,求的前10项和.
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重难点培优01 衍生数列
知识精讲·重难聚焦讲技巧
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题型1 片段数列问题
题型2 公共项问题
题型3 幷项问题
题型4 增项问题
题型5 减项问题
分层进阶·双阶训练验成效
巩固过关
创新提升
知识精讲·重难聚焦讲技巧
知识点1 衍生数列
衍生数列是指由已知数列通过截取一段连续项构成等比(差)等特殊数列;或插项、去项得到新数列,或由已知的两个数列的公共项得到新数列,解决此类问题要弄清楚衍生数列与已知数列的关系,确定衍生数列的特征,以此来解决问题.
知识点2 片段数列问题求解策略
求原数列通项及前n项和;2.根据分组规则,设出新数列的基本量;3.结合增减、奇偶、分组性质化简,求解未知参数.
知识点3 数列的公共项与并项
两个等差数列的公共项一般是等差数列,且公差是两等差数列公差的最小公倍数;两个等比数列的公共项一般是等比数列,公比是两个等比数列公比的最小公倍数;等差数列与等比数列的公共项一般是等比数列;
解决两数列并项问题的关键是正确理解A∪B中的元素特征并准确去掉两个数列的公共项.
知识点4 数列的增减项
对于增加项数或减少项数问题,弄清增加(或减少)的项数及增加(或减少)的项的规律是解题关键,然后再利用分组求和法即可解决此类问题.
题型深研·通法变式提能力
题型1片段数列问题
【例1】(2026全国一卷T7)一百零八塔位于宁夏回族自治区青铜峡市,以其独特的建筑格局和深远的历史文化闻名遐迩.该塔群共有108座塔,依山势自上而下排成12行,将第行中塔的座数记为,其中,,,且,,…,是一个首项为7,公差为2的等差数列.将,,…,分为6组,每组2个数,使得每组的2个数之和可构成一个项数为6且公差为的等差数列,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【解析】由已知,,,,,
所以数列的前项的和为,
设新数列为,,
由已知数列为等差数列,设其公差为,,
又的前项都为奇数,所有项都为偶数,
由已知为正偶数,为正偶数,
则,故,
若,则,矛盾,
若,则,矛盾,
若,则,矛盾,
若,则,此时可取,,,
,,,满足要求;
【变式1】(2026·北京朝阳·模拟预测)我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”,已知这9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且,,,则这9枚环权的质量和为( )
A.284 B.381 C.384 D.484
【答案】C
【详解】设由前3项构成的等差数列的公差为,后7项构成的等比数列的公比为,
则,,两式相除得,解得或(舍去),
,故,
又,,
.
【变式2】已知等差数列的前项和为,等比数列的前项和为,则( )
A.,的等差中项为
B.,的等比中项为
C.,,,,…为等差数列
D.,,,,…为等比数列
【答案】AC
【解析】对于A,由为等差数列,所以的等差中项为,故A正确;
对于B,由为等比数列,所以的等比中项为,故B错误;
对于C,设等差数列的首项为,公差为,
所以,


所以,
所以,,,,…为等差数列,故C正确;
对于D:设等比数列的公比为,
当时,,
当为偶数时,,
所以,,,,…不是等比数列,故D错误.
题型2公共项问题
【例2】(2026·江西赣州一模)已知数列满足:,,有,数列与的公共项从小到大排列成数列,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】已知,令得,则是首项为,公比为的等比数列,
通项为,已知,则,解得,故,
故,则是首项为4,公差为3的等差数列,
故两个数列的公共项,满足既是,又满足除以3余1,
故公共项为,即,则.
【变式1】(2026·山东临沂二模)将数列与的公共项从小到大排列得到数列,则数列的前10项和为_______.
【答案】
【解析】因为数列是以为首项,以为公差的等差数列,
数列是以3为首项,以3为公差的等差数列,
可知这两个数列的公共项所构成的新数列是以3为首项,以为公差的等差数列,
所以数列的通项公式为:,
则 ,
则的前10项和为.
【变式2】(2026·浙江杭州二模)已知数列的前项和,为等比数列,公比为2,且,,为等差数列.
(1)求与的通项公式;
(2)把数列和的公共项由小到大排成的数列记为,求数列的前项和.
【解】(1)由得,
当时,,
当时,,
当时,上式也成立,所以.
依题意,,,
解得,所以.
(2)数列和的公共项从小到大依次为,,,,…,
所以,,,,…,构成首项为2,公比为4的等比数列,
所以,
则.
【变式3】已知数列的前n项和满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列的通项公式为,若由数列与的公共项按从小到大排列得到数列,求数列的前n项和.
【解】(1)因为,所以.
当时,;
当时,.
当时满足,故数列的通项公式为.
(2)设,即,.
由,所以,
由,可知,即不是两个数列的公共项.

由,可知,所以是两个数列的公共项,
因此,若,则,
所以,且,
所以两数列的公共项所构成的新数列是以2为首项,以4为公比的等比数列,
所以数列的前n项和.
题型3幷项问题
【例3】(2026·福建厦门一模)已知数列的前项和,数列是首项和公比均为2的等比数列,将数列和中的项按照从小到大的顺序排列构成新的数列,则( )
A. B.数列中与之间共有项
C. D.
【答案】ABD
【解析】数列的前项和,当时,;
当时,,
经检验,当时也满足,所以,
又因为数列是首项和公比均为2的等比数列,所以.
则数列为:,
所以,故选项A正确;
数列是由连续奇数组成的数列,都是偶数,
所以与之间包含的奇数个数为个,故选项B正确;
因为,前面相邻的一个奇数为,
令,解得,
所以数列从1到共有,也即,故选项C错误;
设位于与之间,则有,解得,
所以前1022项中包含的前10项,的前1012项,
即,故D正确.故选:ABD
【变式1】(2026·江苏镇江二模)已知集合,,集合,将集合中的所有元素从小到大依次排列为一个数列,记为,是数列的前项和,则______.
【答案】
【解析】由题可得集合,是正奇数集,通项为,
集合,是的整数次幂集,通项为,
由于集合,将集合中的所有元素从小到大依次排列为一个数列,记为,
则数列前项由的前项和的前项组成;

【变式2】已知在数列中,,,设.
(1)证明数列为等比数列,并求的通项公式;
(2)设,将数列和数列的所有项,按照从小到大的顺序排列得到一个新数列,求数列的前50项和.
【解】(1)由,,得,则,
即,又,于是,而,
所以数列 为首项为3公比为3的等比数列,.
(2)由(1)知,数列,都是递增数列,
,即,
因此数列的前50项包含中的前46项与中的前4项,
所以.
【变式3】已知数列 是公差为 2 的等差数列,其前 8 项的和为 72 . 数列 是公比大于 0 的等比数列, .
(1)求数列 和 的通项公式;
(2)将 和 中的所有项按从小到大的顺序排列组成新数列 ,求数列 的前 200 项和 .
【解】(1)因为数列 是公差为 2 的等差数列,其前 8 项的和为 72,
所以,即,
所以;
因为数列 是公比大于 0 的等比数列, ,
所以,解得(舍去),
所以.
(2)因为,
所以前200项中中有5项,其和为,
中有前有195项,和为,
所以.
题型4增项问题
【例4】已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)在与之间插入个数,使这个数成等差数列,公差记为,设,求数列的前项和.
【解】(1),
当时,,解得.
又当时,,
,,
数列是以2为首项,2为公比的等比数列.

(2),
由题意知,.

设数列的前项和为,


则,
两式相减得:,
即,

【变式1】(2026·山东聊城一模)已知等比数列的前n项和为,
(1)求数列的通项公式;
(2)在数列的相邻项与之间插入k个相同的数,使其与原数列构成新数列,设为数列的前n项和,求
【解】(1)由,得,
两式相减得,
即,,
得等比数列的公比,
又当时,,所以,所以
(2)数列为:3,,,1,1,,,,,
以如下划分:3,,,1,1,,,,,,得项数,
当时共有项数,
当时共有项数,
所以
.
【变式2】(2026·江苏苏州一模)已知数列的各项均为正数,,记为的前n项和.
(1)已知,数列是等差数列,证明:是等差数列;
(2)若,在(1)的条件下,将在数列中,但不在数列中的项从小到大依次排列构成数列,求数列的前20项和.
【解】(1)因为数列是等差数列,,
所以公差为,首项为,
所以,所以,
则时,,,
两式相减并化简得,
所以,
即,所以,时上式也符合,
所以 ,则,
所以数列是等差数列,得证.
(2),由(1)得,,
当数列取项时,设数列中取项,去掉数列中的项,
则有,其中为正整数,
则当时,,不等式组成立,
当时,,不等式组不成立,
所以取,设数列的前项和为,


所以数列的前项和是.
【变式3】(2026·江苏南京·三模)已知等差数列满足:成等差数列,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)在任意相邻两项与之间插入个2,使它们和原数列的项构成一个新的数列.记为数列的前项和,求满足的的最大值.
【解】(1)设等差数列的公差为d,
由题知,,
又,解得,
故.
(2)在任意相邻两项与之间插入个2,则与之间的2的总和为,又由(1)易知等差数列是单增数列,故数列的前n项和是单增的,则求满足的的最大值即找到使接近500的n值即可.
当恰取到后的第个项时,
,,,
易知单增,当时,,
当时,,又,
则当时,去掉50个2即可得到的的最大值,即.
题型5减项问题
【例5】(2026·山东日照·二模)已知数列的前项和为,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列是公差为2的等差数列,且.若将数列中去掉数列的项后余下的项按原顺序组成数列,求的值.
【详解】(1)由等差数列性质得: ①,
当时,,解得,
当时,有: ②,
①-②得:,
整理得: ,
因此是首项为,公比为2的等比数列,
故.
(2)设,代入得: ,
因此,是首项为,公差为的等差数列,
令,即,得,为正整数,
故所有的都在中(小于,不在中),
要得到的前30项,即从前项中去掉个属于的项,满足,
去掉的项为,共个(,故不在的前35项中),
故,即的前30项和等于前35项和减去5个的和,
前35项和:,
去掉的5个的和:,
因此.
【变式1】(2026·云南曲靖二模)已知正项数列和为数列的前项和,且满足
(1)分别求数列和的通项公式;
(2)将数列与数列相同的项剔除后,按从小到大的顺序构成数列,记数列的前项和为,求.
【解】(1)因为,
所以当时,,
两式相减得,
整理得,
因为,
所以.
又,解得,
所以,
所以,解得,
所以数列和的通项公式为,.
(2)由(1)得,,
所以,
又,
所以,
所以.
分层进阶·双阶训练验成效
巩固过关
1.将数列和的公共项从小到大排列得到数列,则( )
A.77 B.83 C.87 D.95
【答案】B
【解析】首先两个数列的第一个公共项,
而数列和的公差分别为3和4,
所以其公共项构成的数列公差为3和4的最小公倍数.
所以为首项11,公差12的等差数列,所以.故选B
2.(2026·福建漳州·三模)数列的通项公式分别为,在中去掉中含有的项得到新数列,则的前30项的和为( )
A.407 B.429 C.465 D.525
【答案】D
【解析】因为数列的通项公式是,所以数列为,
因为数列的通项公式是,所以数列为,
得到的前33项中含有1,8,27这3个中的项,
可得的前30项为数列的前33项除去三项1,8,27,
故前30项的和为.
3.(2026·湖南衡阳一模)已知等差数列的通项公式为,在中每相邻两项之间都插入2个数,组成一个新的等差数列,则( )
A.2025 B.2026 C.2027 D.2028
【答案】B
【解析】由的通项公式,得首项,
公差,
则等差数列的首项,设其公差为,
由于相邻两项之间插入2个数,故,则,
根据等差数列通项公式,,
因此.
4.(2026·河北衡水·二模)已知数列的各项均为整数,,,前10项依次成等差数列,从第9项起依次成等比数列,则( )
A.7 B.9 C.11 D.13
【答案】B
【解析】已知前10项成等差数列,设公差为,由得:,,
因为数列各项均为整数,所以是整数,
从第9项起成等比数列,满足,代入得:,
整理得,解得或,
因为为整数,舍去,得,
,求得,
等比数列公比,则,
所以.
5.(2026·黑龙江哈尔滨一模)神经网络系统在人工智能研发中扮演关键角色.一种神经网络系统的工作原理如下:将一个正整数列输入系统,系统将相邻两项依次相加,再将得到的新数列输出——以上过程称为一个“阶段”,例如,输入,将输出;现向系统中输入个“”,将系统输出的结果再次输入系统,重复上述过程,总共经历个“阶段”的运算后,结果为一个正整数;若满足,则,的值分别为( )
(参考数据:)
A.; B.; C.; D.;
【答案】A
【解析】根据题意,当输入个“”时,会输出个“”,即第个“阶段”的结果是个“”,
因此第个“阶段”的结果是个“”,第个“阶段”的结果是个“”,
则第个“阶段”的结果是个“”,
因此,要使结果为一个正整数,所经历的阶段数要满足,即,此时,
由于满足,即,都取对数可得,
已知参考数据,得,所以,解得,
因此,的值分别为,故A正确.
6.(2026·江西景德镇二模)已知等差数列的前项和为,且满足,,现将数列与数列的公共项从小到大排列可以得到新数列,则下列说法错误的是( )
A. B.数列的前20项和为
C. D.
【答案】B
【解析】若的公差为,则,可得,
所以,,A、C对,
若且,则,易知为偶数,
不妨令,所以,于是有,D对,
所以,B错.
7.(多选)已知一个数列共有8项,分别为:1,3,5,7,9,11,13,15,将这8个数分为4组,每组2个数,使得每组的2个数之和构成一个项数为4且公差为的等差数列,则的值不可能是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】AC
【解析】原数列各项和为.
设新数列首项为,公差为,项数为4,
所以新数列的各项和为,
化简得.
因为原数列各项均为奇数,所以每组的2个数之和一定是偶数,所以必为偶数.
将各选项代入逐一验证:
若 ,,不可能,故选项A正确;
若 ,,满足题意,故选项B错误;
若,,不可能,故选项C正确;
若,,满足题意,故选项D错误.
8.(多选)(2026·江苏宿迁二模)定义:在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新数列,这样的操作叫作该数列的一次“美好成长”.将数列1,4进行“美好成长”,第一次得到数列1,4,4;第二次得到数列1,4,4,16,4;……,设第次“美好成长”后得到的数列为,,,…,,,记,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.数列的通项公式为
【答案】ABD
【解析】初始数列:1,4;
第一次成长:1,4,4,乘积,;
第二次成长:1,4,4,16,4,乘积:,
;故A正确
记次“美好成长”后的数列有项,则,即,
又,所以数列是以2为首项和公比的等比数列,
故,,
所以,故B正确
因为每次插入的新项为原数列中相邻两项的乘积,


故,
则,故C错误,
由此,
因此数列为等比数列,首项为,公比为3;
故,解得,故D正确.
9.(2026·湖北襄阳·二模)已知等差数列和等比数列满足,,,.数列和中的所有项分别构成集合、,将集合中的所有元素按从小到大依次排列构成一个新数列,数列的前项和为,则_______.
【答案】557
【解析】设等差数列的公差为和等比数列的公比为,
由,,,,可得,,
解得,,
则,,由,
由和中无公共项,可得的前20项中,有5项为的前5项,15项为的前15项,
则.
10.(2026·广东佛山二模)若数列满足,若,抽去数列的第3项、第6项、第9项、、第项、,余下的项的顺序不变,构成一个新数列,则数列的前100项的和为_________________.
【答案】
【解析】由,得,又,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,所以,所以,
设数列的前项的和为,

.
11.(2026·浙江台州·二模)已知数列为等差数列,且.
(1)求的通项公式;
(2)在数列的相邻两项与之间插入个1()后,构成一个新数列,数列的前项和记为,求.
【解】(1)设等差数列的公差为,由得:
,,解得,,
故通项公式为 .
(2)根据题意,在和之间插入个,设到原数列的第项为止,
则新数列的总项数,
令,代入验证得时,,刚好满足,
即包含原数列前9项和所有插入的1:
插入1的总个数为,插入部分和为,
原数列前9项和:,
因此: .
创新提升
12.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知数列,令为,,…,中的最大值(,2,…,),则称数列为的“控制数列”,中不同数的个数称为“控制数列”的“阶数”,例如:为1,3,4,2,则“控制数列”为1,3,4,4,其“阶数”为3,若由1,2,3,4任意顺序构成,则使“控制数列”的“阶数”为2的所有的个数为_____.
【答案】11
【解析】当由1,4构成时,则,,、为2,3的一个排列,故满足条件的数列共有个;
当由2,4构成时,则,,、为1,3的一个排列或,,, 故满足条件的数列共有个;
当由3,4构成时,则,,、为1,2的一个排列或,,、为2,4的一个排列
或,,、为1,4的一个排列,故满足条件的数列共有个;
由题可知,若,则“控制数列”其“阶数”为1,不符合题意;
所以使“控制数列”的“阶数”为2的所有的个数为个.
13.(2026·浙江嘉兴二模)已知数列是各项为正数的等比数列,公比为,在,之间插入1个数,使这3个数成等差数列,记公差为,在,之间插入2个数,使这4个数成等差数列,公差为,…,在,之间插入个数,使这个数成等差数列,公差为,以下能使得数列单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A,数列是各项为正数的等比数列,则,由题意,,则.
当时,,由,若取,则,即,即此时不能使数列单调递增,故A错误;
对于B,当时,,,则数列单调递增,等价于,
即对任意恒成立.因为当时,函数的最大值为,所以,故B错误;
对于C,当时,,因,则化简得,解得或.
当时,,因,则得,即数列单调递增;当时,由B项知,数列单调递增,故C正确;
对于D,当时,,化简得,解得或.
对于时,若取,则,则得,即此时不能使数列单调递增,故D错误.
故选:C.
14.(多选)(2026·湖北宜昌·二模)已知数列,数列满足.若在数列中去掉所有与数列中某项的值相同的项,余下的项组成数列,则( )
A.
B.中存在连续三项成等比数列
C.
D.
【答案】ACD
【解析】因为,所以,又因为,所以,
所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,所以,即,
所以,故A正确;
由于,,
所以数列是首项为,公差为2的等差数列,即,
假设中存在连续三项成等比数列,设为:,
则,
化简得:,即等式无解;
所以中不存在连续三项成等比数列,故B错误;
由于,所以,故C正确;
数列的项在数列中对应的位置满足:,
即,即中被去掉的项为:
,,即第一项,
,,即第三项,
,,即第七项,
,,即第十五项,
所以,故D正确.
15.(2026·广东梅州一模)在数列中,,,数列满足.若在数列中去掉的项,余下的项按照原来的顺序组成数列,则数列的前25项的和为______.
【答案】843
【解析】,即.
数列是以为首项,公比为2的等比数列.
,.
又.
数列的前5项为:,,,,
.
数列的前30项中,的项有5项.
数列的前25项是数列的前30项去掉的前5项后余下的项.
数列是以为首项,公差的等差数列,数列的前30项和.
数列的前5项和.
数列的前25项的和为:.
16.(2026·山东济南·模拟预测)在一个有穷数列的每相邻两项之间插入这两项的差(前项减后项),形成新的数列,我们把这样的操作称为该数列的一次“差扩充”.如数列2024,2026第1次“差扩充”后得到数列2024,-2,2026,第2次“差扩充”后得到的数列2024,2026,-2,-2028,2026.设数列2024,2026经过第次“差扩充”后所得数列的项数为,所有项的和为,则的值为________.
【答案】1013
【解析】由题意,,,所以,
即数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,,.
由题意,,,
即数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,
.所以,.
17.(2026·广东茂名·二模)已知等比数列满足,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前n项和为,,将数列与的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,求的前10项和.
【解】(1)设等比数列的公比为q,依题意可得,,,故,
又,解得(负值舍去),故,
所以数列的通项公式为;
(2)由(1)知,所以,

当时,,
当时,.
所以,
由与公共项按从小到大的顺序组成,可设,m为正整数.
若,则,公共项为0;
若,则由,可得,n必须为偶数,令,,
则公共项为.
故且从第2项起,是以3为首项、6为公差的等差数列,
即,
所以数列的前10项和为
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