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2019版数学(理)二轮复习通用版讲义:专题二第一讲小题考法——等差数列与等比数列
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[全国卷3年考情分析]
,
第一讲 小题考法——等差数列与等比数列
考点(一)
数列的递推关系式
主要考查方式有两种:一是利用an与Sn的关系求通项an或前n项和Sn; 二是利用an与an+1的关系求通项an或前n项和Sn.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·合肥一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,若3Sn=2an-3n,则a2 018=( )
A.22 018-1 B.32 018-6
C.2 018- D.2 018-
(2)(2018·惠州模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1-2an=2n(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________.
(3)(2018·昆明模拟)在数列{an}中,a1=5,(an+1-2)(an-2)=3(n∈N*),则该数列的前2 018项的和是________.
[解析] (1)∵3Sn=2an-3n,∴当n=1时,3S1=3a1=2a1-3,∴a1=-3.当n≥2时,3an=3Sn-3Sn-1=(2an-3n)-(2an-1-3n+3),∴an=-2an-1-3,∴an+1=-2(an-1+1),∴数列{an+1}是以-2为首项,-2为公比的等比数列,∴an+1=-2×(-2)n-1=(-2)n,∴an=(-2)n-1,∴a2 018=(-2)2 018-1=22 018-1.故选A.
(2)an+1-2an=2n两边同除以2n+1,可得-=,又=,∴数列是以为首项,为公差的等差数列,∴=+(n-1)×=,∴an=n·2n-1.
(3)依题意得(an+1-2)(an-2)=3,(an+2-2)·(an+1-2)=3,因此an+2-2=an-2,即an+2=an,所以数列{an}是以2为周期的数列.又a1=5,因此(a2-2)(a1-2)=3(a2-2)=3,故a2=3,a1+a2=8.又因为2 018=2×1 009,所以该数列的前2 018项的和等于1 009(a1+a2)=8 072.
[答案] (1)A (2)n·2n-1 (3)8 072
[方法技巧]
由an与Sn的关系求通项公式的注意点
(1)应重视分类讨论思想的应用,分n=1和n≥2两种情况讨论,特别注意an=Sn-Sn-1成立的前提是n≥2.
(2)由Sn-Sn-1=an推得an,当n=1时,a1也适合,则需统一表示(“合写”).
(3)由Sn-Sn-1=an推得an,当n=1时,a1不适合,则数列的通项公式应分段表示(“分写”),即an=
[演练冲关]
1.(2019届高三·洛阳四校联考)已知数列满足条件a1+a2+a3+…+an=2n+5,则数列的通项公式为( )
A.an=2n+1 B.an=
C.an=2n D.an=2n+2
解析:选B 由题意可知,数列满足条件a1+a2+a3+…+an=2n+5,则n≥2时,有a1+a2+a3+…+an-1=2(n-1)+5,n≥2,
两式相减可得,=2n+5-2(n-1)-5=2,
∴an=2n+1,n≥2,n∈N*.
当n=1时,=7,∴a1=14,
综上可知,数列的通项公式为
an=
2.已知函数f(x)对任意实数x,y满足f(x)+f(y)=f(x+y),若数列{an}的前n项和Sn=f(n)(n∈N*)且a1=1,那么a2 018=( )
A.-1 B.1
C.-2 018 D.2 018
解析:选B 法一:∵Sn=f(n),∴S2=2S1=a1+a2,∴a2=1,
∵S3=S1+S2=3,∴a3=1,
∵S4=S1+S3=4,
∴a4=1,…,∴a2 018=1.
法二:令x=1,y=n,则Sn+S1=Sn+1.
当n≥2时,Sn-1+S1=Sn,
∴Sn+1-Sn=Sn-Sn-1,故an+1=an,
∵a1=1,可求出a2=1,∴a2 018=1.
3.(2018·全国卷Ⅰ)记Sn为数列{an}的前n项和.若Sn=2an+1,则S6=________.
解析:∵Sn=2an+1,
∴当n≥2时,Sn-1=2an-1+1,
∴an=Sn-Sn-1=2an-2an-1,
即an=2an-1.
当n=1时,a1=S1=2a1+1,得a1=-1.
∴数列{an}是首项a1为-1,公比q为2的等比数列,
∴Sn===1-2n,
∴S6=1-26=-63.
答案:-63
4.已知数列{an}的前n项和为Sn=3+2n,则数列{an}的通项公式为________.
解析:当n=1时,a1=S1=3+2=5;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3+2n-(3+2n-1)=2n-2n-1=2n-1.因为当n=1时,不符合an=2n-1,所以数列{an}的通项公式为an=
答案:an=
考点(二)
等差、等比数列的基本运算
主要考查与等差(比)数列的通项公式、前n项和公式有关的五个基本量间的“知三求二”运算.
[典例感悟]
[典例] (1)(2017·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )
A.1 B.2
C.4 D.8
(2)(2018·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=( )
A.-12 B.-10
C.10 D.12
(3)(2017·全国卷Ⅲ)设等比数列{an}满足a1+a2=-1,a1-a3=-3,则 a4=________.
(4)(2019届高三·河南十校联考)已知{an}是公差为1的等差数列,Sn为{an}的前n项和,若S8=4S4,则a10=________.
[解析] (1)设等差数列{an}的公差为d,
则由得
即解得d=4.
(2)设等差数列{an}的公差为d,由3S3=S2+S4,
得3(3a1+3d)=2a1+d+4a1+6d,即3a1+2d=0.
将a1=2代入上式,解得d=-3,
故a5=a1+(5-1)d=2+4×(-3)=-10.
(3)设等比数列{an}的公比为q,
则a1+a2=a1(1+q)=-1,
a1-a3=a1(1-q2)=-3,
两式相除,得=,
解得q=-2,a1=1,
所以a4=a1q3=-8.
(4)∵{an}是公差为1的等差数列,
∴S8=8a1+28,S4=4a1+6.
∵S8=4S4,∴8a1+28=4(4a1+6),
解得a1=,
∴a10=a1+9d=+9=.
[答案] (1)C (2)B (3)-8 (4)
[方法技巧]
等差(比)数列基本运算的解题思路
(1)设基本量:首项a1和公差d(公比q).
(2)列、解方程(组):把条件转化为关于a1和d(或q)的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量.
[演练冲关]
1.(2018·广西模拟)在等差数列{an}中,已知a2=2,前7项和S7=56,则公差d=( )
A.2 B.3
C.-2 D.-3
解析:选B 由题意可得即解得选B.
2.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,a2a5=2a3,2a4+4a7=5,则S5=( )
A.29 B.31
C.33 D.36
解析:选B 法一:设等比数列{an}的公比为q,由题意知解得所以S5==31,故选B.
法二:设等比数列{an}的公比为q,由a2a5=2a3,得a4=2,又2a4+4a7=5,所以a7=,所以q=,所以a1=16,所以S5==31,故选B.
3.(2018·开封模拟)已知数列{an}满足log2an+1=1+log2an(n∈N*),且a1+a2+a3+…+a10=1,则log2(a101+a102+…+a110)=________.
解析:由log2an+1=1+log2an,可得log2an+1=log22an,所以an+1=2an,所以数列{an}是以a1为首项,2为公比的等比数列,又a1+a2+…+a10=1,所以a101+a102+…+a110=(a1+a2+…+a10)×2100=2100,所以log2(a101+a102+…+a110)=log22100=100.
答案:100
考点(三)
等差、等比数列的性质
主要考查利用等差、等比数列的性质求解基本量及与数列单调性有关的参数范围问题.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·宜昌模拟)已知-9,a1,a2,-1成等差数列,-9,b1,b2,b3,-1成等比数列,则b2(a1+a2)等于( )
A.30 B.-30
C.±30 D.15
(2)(2018·四川遂宁一诊)已知数列{an}满足an=若对于任意的n∈N*都有an>an+1,则实数λ的取值范围是( )
A. B.
C. D.
[解析] (1)依题意a1+a2=-9+(-1)=-10,
∵b=(-9)×(-1)=9,又b2与-9,-1符号相同,即b2=-3,∴b2(a1+a2)=30.
(2)因为an>an+1,所以数列{an}是递减数列,所以解得<λ<,故选B.
[答案] (1)A (2)B
[方法技巧]
等差、等比数列性质问题的求解策略
解题关键
抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解
运用函数
性质
数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题
[演练冲关]
1.(2019届高三·西安八校联考)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a2+a7+a12=24,则S13=( )
A.52 B.78
C.104 D.208
解析:选C 依题意得3a7=24,a7=8,S13==13a7=104.
2.已知数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a,b∈R),且S25=100,则a12+a14=( )
A.16 B.8
C.4 D.不确定
解析:选B 由数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a,b∈R),可得数列{an}是等差数列,S25==100,解得a1+a25=8,所以a12+a14=a1+a25=8.
3.(2018·合肥质检)已知数列{an}是首项为a,公差为1的等差数列,数列{bn}满足bn=.若对任意的n∈N*,都有bn≥b8成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-8,-7) B.[-8,-7)
C.(-8,-7] D.[-8,-7]
解析:选A 因为{an}是首项为a,公差为1的等差数列,所以an=n+a-1,因为bn==1+,又对任意的n∈N*都有bn≥b8成立,所以1+≥1+,即≥对任意的n∈N*恒成立,因为数列{an}是公差为1的等差数列,所以{an}是单调递增的数列,所以即解得-8
考点(四)
数列的综合问题
主要考查等差、等比数列相结合的基本量的计算以及数列有关最值问题的求解.
[典例感悟]
[典例] (1)(2019届高三·西安八校联考)已知数列{an}是等比数列,数列{bn}是等差数列,若a1·a6·a11=-3,b1+b6+b11=7π,则tan的值为( )
A.- B.-1
C.- D.
(2)(2017·全国卷Ⅲ)等差数列{an}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{an}前6项的和为( )
A.-24 B.-3
C.3 D.8
(3)在等差数列{an}中,已知a1=13,3a2=11a6,则数列{an}的前n项和Sn的最大值为________.
[解析] (1)依题意得,a=(-)3,a6=-,3b6=7π,b6=,所以==-,
故tan =tan =tan =-tan =-.
(2)设等差数列{an}的公差为d,
因为a2,a3,a6成等比数列,所以a2a6=a,
即(a1+d)(a1+5d)=(a1+2d)2.
又a1=1,所以d2+2d=0.又d≠0,则d=-2,
所以{an}前6项的和S6=6×1+×(-2)=-24.
(3)设{an}的公差为d.
由3a2=11a6,得3×(13+d)=11×(13+5d),
解得d=-2,
所以an=13+(n-1)×(-2)=-2n+15.
法一:由得
解得6.5≤n≤7.5.
因为n∈N*,
所以当n=7时,数列{an}的前n项和Sn最大,最大值为S7==49.
法二:Sn==-n2+14n=-(n-7)2+49,
所以当n=7时,数列{an}的前n项和Sn最大,最大值为S7=49.
[答案] (1)A (2)A (3)49
[方法技巧]
等差、等比数列综合问题的求解策略
(1)对于等差数列与等比数列交汇的问题,要从两个数列的特征入手,理清它们的关系,常用“基本量法”求解,但有时灵活地运用等差中项、等比中项等性质,可使运算简便.
(2)数列的通项或前n项和可以看作关于n的函数,然后利用函数的性质求解数列的有关最值问题.
[演练冲关]
1.(2018·昆明七校调研)在等比数列{an}中,Sn是它的前n项和,若q=2,且a2与2a4的等差中项为18,则S5=( )
A.62 B.-62
C.32 D.-32
解析:选A 依题意得a2+2a4=36,q=2,则2a1+16a1=36,解得a1=2,因此S5==62,选A.
2.(2018·江西师大附中检测)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,且S1,S3,S4成等差数列,则数列{an}的公比为________.
解析:设{an}的公比为q,由题意易知q>0且q≠1,因为S1,S3,S4成等差数列,所以2S3=S1+S4,即=a1+,解得q=.
答案:
3.在等差数列{an}中,a1=7,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n=8时Sn取得最大值,则d的取值范围为________.
解析:由题意,得a8>0,a9<0,
所以7+7d>0,且7+8d<0,
即-1
答案:
[必备知能·自主补缺] 依据学情课下看,针对自身补缺漏;临近高考再浏览,考前温故熟主干
[主干知识要记牢]
1.等差数列、等比数列
等差数列
等比数列
通项公式
an=a1+(n-1)d
an=a1qn-1(q≠0)
前n项和公式
Sn==na1+d
(1)q≠1,Sn==;
(2)q=1,Sn=na1
2.判断等差数列的常用方法
(1)定义法:an+1-an=d(常数)(n∈N*)⇔{an}是等差数列.
(2)通项公式法:an=pn+q(p,q为常数,n∈N*)⇔{an}是等差数列.
(3)中项公式法:2an+1=an+an+2(n∈N*)⇔{an}是等差数列.
(4)前n项和公式法:Sn=An2+Bn(A,B为常数,n∈N*)⇔{an}是等差数列.
3.判断等比数列的常用方法
(1)定义法:=q(q是不为0的常数,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
(2)通项公式法:an=cqn(c,q均是不为0的常数,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
(3)中项公式法:a=an·an+2(an·an+1·an+2≠0,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
[二级结论要用好]
1.等差数列的重要规律与推论
(1)an=a1+(n-1)d=am+(n-m)d;p+q=m+n⇒ap+aq=am+an.
(2)ap=q,aq=p(p≠q)⇒ap+q=0;Sm+n=Sm+Sn+mnd.
(3)连续k项的和(如Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…)构成的数列是等差数列.
(4)若等差数列{an}的项数为偶数2m,公差为d,所有奇数项之和为S奇,所有偶数项之和为S偶,则所有项之和S2m=m(am+am+1),S偶-S奇=md,=.
(5)若等差数列{an}的项数为奇数2m-1,所有奇数项之和为S奇,所有偶数项之和为S偶,则所有项之和S2m-1=(2m-1)am,S奇=mam,S偶=(m-1)am,S奇-S偶=am,=.
[针对练1] 一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为32∶27,则该数列的公差d=________.
解析:设等差数列的前12项中奇数项的和为S奇,偶数项的和为S偶,等差数列的公差为d.
由已知条件,得解得
又S偶-S奇=6d,所以d==5.
答案:5
2.等比数列的重要规律与推论
(1)an=a1qn-1=amqn-m;p+q=m+n⇒ap·aq=am·an.
(2){an},{bn}成等比数列⇒{anbn}成等比数列.
(3)连续m项的和(如Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…)构成的数列是等比数列(注意:这连续m项的和必须非零才能成立).
(4)若等比数列有2n项,公比为q,奇数项之和为S奇,偶数项之和为S偶,则=q.
(5)对于等比数列前n项和Sn,有:
①Sm+n=Sm+qmSn;
②=(q≠±1).
[易错易混要明了]
已知数列的前n项和求an,易忽视n=1的情形,直接用Sn-Sn-1表示.事实上,当n=1时,a1=S1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1.
[针对练2] 已知数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则该数列的通项公式为________.
解析:当n=1时,a1=S1=2.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1
=(n2+1)-[(n-1)2+1]=n2-(n-1)2=2n-1,
又当n=1时,2×1-1=1≠2.
∴an=
答案:an=
A级——12+4提速练
一、选择题
1.(2019届高三·合肥模拟)若等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a2+S3=4,a3+S5=12,则a4+S7的值是( )
A.20 B.36
C.24 D.72
解析:选C 由a2+S3=4及a3+S5=12得解得∴a4+S7=8a1+24d=24.故选C.
2.设等比数列的前n项和为Sn,若S1=a2-,S2=a3-,则公比q=( )
A.1 B.4
C.4或0 D.8
解析:选B ∵S1=a2-,S2=a3-,
∴解得或(舍去),故所求的公比q=4.
3.(2018·云南师大附中适应性考试)在各项均为正数的等比数列{an}中,a2,a3,a1成等差数列,则的值为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 设{an}的公比为q且q>0,因为a2,a3,a1成等差数列,所以a1+a2=2×a3=a3,即a1+a1q=a1q2,因为a1≠0,所以q2-q-1=0,解得q=或q=<0(舍去),所以==q2=,故选C.
4.(2018·辽宁五校联考)各项为正的等比数列{an}中,a4与a14的等比中项为2,则log2a7+log2a11的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C 由题意得a4a14=(2)2=8,由等比数列的性质,得a4a14=a7a11=8,∴log2a7+log2a11=log2(a7a11)=log28=3,故选C.
5.(2018·陕西模拟)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若2a8=6+a11,则S9=( )
A.27 B.36
C.45 D.54
解析:选D ∵在等差数列{an}中,2a8=a5+a11=6+a11,∴a5=6,故S9==9a5=54.故选D.
6.等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且=,则=( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由题知,==.
7.已知数列是等差数列,且a3=2,a9=12,则a15=( )
A.10 B.30
C.40 D.20
解析:选B 法一:设数列的公差为d.∵a3=2,a9=12,∴6d=-=-=,∴d=,=+12d=2.故a15=30.
法二:由于数列是等差数列,故2×=+,即=2×-=2,故a15=30.
8.已知数列{an}的各项均为正整数,其前n项和为Sn.若an+1=且S3=29,则a1=( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:选B 法一:若a1=4k,则a2=2k,a3=k,此时S3=7k=29,由于k为整数,此时无解;若a1=4k+1,则a2=12k+4,a3=6k+2,此时S3=22k+7=29,解得k=1,即a1=5;若a1=4k+2,则a2=2k+1,a3=6k+4,此时S3=12k+7=29,由于k为整数,此时无解;若a1=4k+3,则a2=12k+10,a3=6k+5,此时S3=22k+18=29,由于k为整数,此时无解.综上可知a1=5.
法二:当a1=4时,a2=2,a3=1,S3=7,排除A;当a1=5时,a2=16,a3=8,S3=29,B符合题意,故选B.
9.(2019届高三·湖南十校联考)等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1<0,若存在自然数m≥3,使得am=Sm,则当n>m时,Sn与an的大小关系是( )
A.Sn
C.Sn>an D.大小不能确定
解析:选C 若a1<0,存在自然数m≥3,使得am=Sm,则d>0,否则若d≤0,数列是递减数列或常数列,则恒有Sm0,当m≥3时,有am=Sm,因此am>0,Sm>0,又Sn=Sm+am+1+…+an,显然Sn>an.故选C.
10.(2018·西安八校联考)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S6>S7>S5,则满足SnSn+1<0的正整数n的值为( )
A.10 B.11
C.12 D.13
解析:选C 由S6>S7>S5,得S7=S6+a7S5,所以a7<0,a6+a7>0,所以{an}为递减数列,又S13==13a7<0,S12==6(a6+a7)>0,所以S12S13<0,即满足SnSn+1<0的正整数n的值为12,故选C.
11.(2018·沈阳二模)已知数列{an}满足a1=1,an-1=3an(n≥2,n∈N*),其前n项和为Sn,则满足Sn≥的n的最小值为( )
A.6 B.5
C.8 D.7
解析:选B 由an-1=3an(n≥2)可得=(n≥2),可得数列{an}是首项为a1=1,公比为q=的等比数列,所以Sn==.由Sn≥可得≥,即1-n≥,得n≥5(n∈N*),故选B.
12.已知各项均为正数的等比数列{an}的首项a1=,前n项和为Sn,且S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列,则数列{an}的通项公式an=( )
A. B.
C.×n-1 D.×n
解析:选A 设等比数列{an}的公比为q(q>0),由题意知a1>0,且an=·qn-1,又S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列,所以2(S5+a5)=S3+a3+S4+a4,即2(a1+a2+a3+a4+2a5)=a1+a2+2a3+a1+a2+a3+2a4,化简得4a5=a3,从而4q2=1,解得q=±,又q>0,故q=,an=,选择A.
二、填空题
13.(2018·重庆模拟)在各项均为正数的等比数列{an}中,若a5=5,则log5a1+log5a2+…+log5a9=________.
解析:因为数列{an}是各项均为正数的等比数列,所以由等比数列的性质可得a1·a9=a2·a8=a3·a7=a4·a6=a=52,则log5a1+log5a2+…+log5a9=log5(a1·a2·…·a9)=log5[(a1·a9)·(a2·a8)·(a3·a7)·(a4·a6)·a5]=log5a=log559=9.
答案:9
14.(2018·天津模拟)数列{an}满足a1+2a2+4a3+…+2n-1an=2n-1,且数列{an}的前n项和为Sn,若对任意的n∈N*,都有λ2
解析:由a1+2a2+4a3+…+2n-1an=2n-1,可得a1+2a2+4a3+…+2n-2an-1=2(n-1)-1=2n-3(n≥2),两式相减得2n-1an=2(n≥2),所以an=22-n(n≥2).又n=1时,a1=1,所以an=所以Sn=1+20+2-1+…+22-n=1+=3-n-2,由Sn在n≥1时单调递增,可得1≤Sn<3,所以解得≤λ<1,所以实数λ的取值范围是.
答案:
15.(2018·安徽合肥二模)已知各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,若S1=2,3S-2an+1Sn=a,则an=________.
解析:由S1=2,得a1=S1=2.
由3S-2an+1Sn=a,
得4S=(Sn+an+1)2.
又an>0,∴2Sn=Sn+an+1,即Sn=an+1.
当n≥2时,Sn-1=an,
两式作差得an=an+1-an,即=2.
又由S1=2,3S-2a2S1=a,求得a2=2.
∴当n≥2时,an=2×2n-2=2n-1.
验证当n=1时不成立,
∴an=
答案:
16.(2018·西安八校联考)数列{an}中,Sn为数列{an}的前n项和,且a1=1,an=(n≥2),则Sn=________.
解析:当n≥2时,将an=Sn-Sn-1代入an=,
得Sn-Sn-1=,
化简整理,得Sn-Sn-1=-2Sn-1·Sn,
两边同除以Sn-1·Sn,得-=2(n≥2),
又=1,所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,所以=1+2(n-1)=2n-1,所以Sn=.
答案:
B级——难度小题强化练
1.已知首项为的等比数列{an}不是递减数列,其前n项和为Sn(n∈N*),4a5=a3.设Tn=Sn-,则数列{Tn}中最大项的值为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 设等比数列{an}的公比为q,则q2==.又{an}不是递减数列且a1=,所以q=-,故等比数列{an}的通项公式为an=×n-1=(-1)n-1×,Sn=1-n=当n为奇数时,Sn随n的增大而减小,所以1Sn-≥S2-=-=-.综上,对任意的n∈N*,总有-≤Sn-<0或0
2.(2018·洛阳尖子生模拟)已知数列{an}满足nan+2-(n+2)an=λ(n2+2n),其中a1=1,a2=2,若an
A.[0,+∞) B.(-1,+∞)
C. D.[0,1)
解析:选A 由nan+2-(n+2)an=λ(n2+2n)=λn(n+2)得-=λ,所以数列的奇数项与偶数项均是以λ为公差的等差数列,因为a1=1,a2=2,所以当n为奇数时,=1+λ=λ+1,所以an=λ+n.当n为偶数时,=1+λ=λ+1,所以an=λ+n.当n为奇数时,由an-2,若n=1,则λ∈R,若n>1,则λ>-,所以λ≥0; 当n为偶数时,由an-2,所以λ>-,即λ≥0.综上,实数λ的取值范围为[0,+∞).选A.
3.(2018·武汉模拟)设等差数列{an}满足a3+a7=36,a4a6=275,且anan+1有最小值,则这个最小值为( )
A.-10 B.-12
C.-9 D.-13
解析:选B 设等差数列{an}的公差为d,∵a3+a7=36,∴a4+a6=36,又a4a6=275,联立,解得或当时,可得此时an=7n-17,a2=-3,a3=4,易知当n≤2时,an<0,当n≥3时,an>0,∴a2a3=-12为anan+1的最小值;
当时,可得此时an=-7n+53,a7=4,a8=-3,易知当n≤7时,an>0,当n≥8时,an<0,
∴a7a8=-12为anan+1的最小值.
综上,anan+1的最小值为-12.
4.已知等差数列{an}的公差d≠0,且a1,a3,a13成等比数列,若a1=1,Sn是数列{an}的前n项和,则(n∈N*)的最小值为( )
A.4 B.3
C.2-2 D.
解析:选A ∵a1=1,a1,a3,a13成等比数列,∴(1+2d)2=1+12d,解得d=2或d=0(舍去),∴an=2n-1,∴Sn==n2,∴=.令t=n+1,则=t+-2≥6-2=4,当且仅当t=3,即n=2时等号成立.
5.(2018·广东模拟)设数列{an}的各项都是正数,且对任意n∈N*,都有4Sn=a+2an,其中Sn为数列{an}的前n项和,则数列{an}的通项公式an=________.
解析:当n=1时,4a1=a+2a1,∴a1(a1-2)=0,
∵an>0,∴a1=2.
当n≥2时,4Sn=a+2an,4Sn-1=a+2an-1,两式相减得4an=a-a+2an-2an-1,(an+an-1)(an-an-1-2)=0,
∵an>0,∴an-an-1=2,故an=2n.
答案:2n
6.已知数列{an}满足a1=a2=2,an+2-[2+(-1)n]an=a2(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________________________________________________________________________.
解析:当n=2k(k∈N*)时,a2k+2=3a2k+2,即a2k+2+1=3(a2k+1),所以数列{a2k+1}(k∈N*)是以a2+1为首项,3为公比的等比数列,所以a2k+1=(a2+1)·3k-1=3k,即当n为偶数时,an=3-1;当n=2k-1(k∈N*)时,a2k+1=a2k-1+2,所以a2k+1-a2k-1=2,所以数列{a2k-1}(k∈N*)是以a1为首项,2为公差的等差数列,
所以a2k-1=2+2(k-1)=2k,即当n为奇数时,an=n+1.所以数列{an}的通项公式an=
答案:an=
[全国卷3年考情分析]
,
第一讲 小题考法——等差数列与等比数列
考点(一)
数列的递推关系式
主要考查方式有两种:一是利用an与Sn的关系求通项an或前n项和Sn; 二是利用an与an+1的关系求通项an或前n项和Sn.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·合肥一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,若3Sn=2an-3n,则a2 018=( )
A.22 018-1 B.32 018-6
C.2 018- D.2 018-
(2)(2018·惠州模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1-2an=2n(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________.
(3)(2018·昆明模拟)在数列{an}中,a1=5,(an+1-2)(an-2)=3(n∈N*),则该数列的前2 018项的和是________.
[解析] (1)∵3Sn=2an-3n,∴当n=1时,3S1=3a1=2a1-3,∴a1=-3.当n≥2时,3an=3Sn-3Sn-1=(2an-3n)-(2an-1-3n+3),∴an=-2an-1-3,∴an+1=-2(an-1+1),∴数列{an+1}是以-2为首项,-2为公比的等比数列,∴an+1=-2×(-2)n-1=(-2)n,∴an=(-2)n-1,∴a2 018=(-2)2 018-1=22 018-1.故选A.
(2)an+1-2an=2n两边同除以2n+1,可得-=,又=,∴数列是以为首项,为公差的等差数列,∴=+(n-1)×=,∴an=n·2n-1.
(3)依题意得(an+1-2)(an-2)=3,(an+2-2)·(an+1-2)=3,因此an+2-2=an-2,即an+2=an,所以数列{an}是以2为周期的数列.又a1=5,因此(a2-2)(a1-2)=3(a2-2)=3,故a2=3,a1+a2=8.又因为2 018=2×1 009,所以该数列的前2 018项的和等于1 009(a1+a2)=8 072.
[答案] (1)A (2)n·2n-1 (3)8 072
[方法技巧]
由an与Sn的关系求通项公式的注意点
(1)应重视分类讨论思想的应用,分n=1和n≥2两种情况讨论,特别注意an=Sn-Sn-1成立的前提是n≥2.
(2)由Sn-Sn-1=an推得an,当n=1时,a1也适合,则需统一表示(“合写”).
(3)由Sn-Sn-1=an推得an,当n=1时,a1不适合,则数列的通项公式应分段表示(“分写”),即an=
[演练冲关]
1.(2019届高三·洛阳四校联考)已知数列满足条件a1+a2+a3+…+an=2n+5,则数列的通项公式为( )
A.an=2n+1 B.an=
C.an=2n D.an=2n+2
解析:选B 由题意可知,数列满足条件a1+a2+a3+…+an=2n+5,则n≥2时,有a1+a2+a3+…+an-1=2(n-1)+5,n≥2,
两式相减可得,=2n+5-2(n-1)-5=2,
∴an=2n+1,n≥2,n∈N*.
当n=1时,=7,∴a1=14,
综上可知,数列的通项公式为
an=
2.已知函数f(x)对任意实数x,y满足f(x)+f(y)=f(x+y),若数列{an}的前n项和Sn=f(n)(n∈N*)且a1=1,那么a2 018=( )
A.-1 B.1
C.-2 018 D.2 018
解析:选B 法一:∵Sn=f(n),∴S2=2S1=a1+a2,∴a2=1,
∵S3=S1+S2=3,∴a3=1,
∵S4=S1+S3=4,
∴a4=1,…,∴a2 018=1.
法二:令x=1,y=n,则Sn+S1=Sn+1.
当n≥2时,Sn-1+S1=Sn,
∴Sn+1-Sn=Sn-Sn-1,故an+1=an,
∵a1=1,可求出a2=1,∴a2 018=1.
3.(2018·全国卷Ⅰ)记Sn为数列{an}的前n项和.若Sn=2an+1,则S6=________.
解析:∵Sn=2an+1,
∴当n≥2时,Sn-1=2an-1+1,
∴an=Sn-Sn-1=2an-2an-1,
即an=2an-1.
当n=1时,a1=S1=2a1+1,得a1=-1.
∴数列{an}是首项a1为-1,公比q为2的等比数列,
∴Sn===1-2n,
∴S6=1-26=-63.
答案:-63
4.已知数列{an}的前n项和为Sn=3+2n,则数列{an}的通项公式为________.
解析:当n=1时,a1=S1=3+2=5;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3+2n-(3+2n-1)=2n-2n-1=2n-1.因为当n=1时,不符合an=2n-1,所以数列{an}的通项公式为an=
答案:an=
考点(二)
等差、等比数列的基本运算
主要考查与等差(比)数列的通项公式、前n项和公式有关的五个基本量间的“知三求二”运算.
[典例感悟]
[典例] (1)(2017·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )
A.1 B.2
C.4 D.8
(2)(2018·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=( )
A.-12 B.-10
C.10 D.12
(3)(2017·全国卷Ⅲ)设等比数列{an}满足a1+a2=-1,a1-a3=-3,则 a4=________.
(4)(2019届高三·河南十校联考)已知{an}是公差为1的等差数列,Sn为{an}的前n项和,若S8=4S4,则a10=________.
[解析] (1)设等差数列{an}的公差为d,
则由得
即解得d=4.
(2)设等差数列{an}的公差为d,由3S3=S2+S4,
得3(3a1+3d)=2a1+d+4a1+6d,即3a1+2d=0.
将a1=2代入上式,解得d=-3,
故a5=a1+(5-1)d=2+4×(-3)=-10.
(3)设等比数列{an}的公比为q,
则a1+a2=a1(1+q)=-1,
a1-a3=a1(1-q2)=-3,
两式相除,得=,
解得q=-2,a1=1,
所以a4=a1q3=-8.
(4)∵{an}是公差为1的等差数列,
∴S8=8a1+28,S4=4a1+6.
∵S8=4S4,∴8a1+28=4(4a1+6),
解得a1=,
∴a10=a1+9d=+9=.
[答案] (1)C (2)B (3)-8 (4)
[方法技巧]
等差(比)数列基本运算的解题思路
(1)设基本量:首项a1和公差d(公比q).
(2)列、解方程(组):把条件转化为关于a1和d(或q)的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量.
[演练冲关]
1.(2018·广西模拟)在等差数列{an}中,已知a2=2,前7项和S7=56,则公差d=( )
A.2 B.3
C.-2 D.-3
解析:选B 由题意可得即解得选B.
2.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,a2a5=2a3,2a4+4a7=5,则S5=( )
A.29 B.31
C.33 D.36
解析:选B 法一:设等比数列{an}的公比为q,由题意知解得所以S5==31,故选B.
法二:设等比数列{an}的公比为q,由a2a5=2a3,得a4=2,又2a4+4a7=5,所以a7=,所以q=,所以a1=16,所以S5==31,故选B.
3.(2018·开封模拟)已知数列{an}满足log2an+1=1+log2an(n∈N*),且a1+a2+a3+…+a10=1,则log2(a101+a102+…+a110)=________.
解析:由log2an+1=1+log2an,可得log2an+1=log22an,所以an+1=2an,所以数列{an}是以a1为首项,2为公比的等比数列,又a1+a2+…+a10=1,所以a101+a102+…+a110=(a1+a2+…+a10)×2100=2100,所以log2(a101+a102+…+a110)=log22100=100.
答案:100
考点(三)
等差、等比数列的性质
主要考查利用等差、等比数列的性质求解基本量及与数列单调性有关的参数范围问题.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·宜昌模拟)已知-9,a1,a2,-1成等差数列,-9,b1,b2,b3,-1成等比数列,则b2(a1+a2)等于( )
A.30 B.-30
C.±30 D.15
(2)(2018·四川遂宁一诊)已知数列{an}满足an=若对于任意的n∈N*都有an>an+1,则实数λ的取值范围是( )
A. B.
C. D.
[解析] (1)依题意a1+a2=-9+(-1)=-10,
∵b=(-9)×(-1)=9,又b2与-9,-1符号相同,即b2=-3,∴b2(a1+a2)=30.
(2)因为an>an+1,所以数列{an}是递减数列,所以解得<λ<,故选B.
[答案] (1)A (2)B
[方法技巧]
等差、等比数列性质问题的求解策略
解题关键
抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解
运用函数
性质
数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题
[演练冲关]
1.(2019届高三·西安八校联考)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a2+a7+a12=24,则S13=( )
A.52 B.78
C.104 D.208
解析:选C 依题意得3a7=24,a7=8,S13==13a7=104.
2.已知数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a,b∈R),且S25=100,则a12+a14=( )
A.16 B.8
C.4 D.不确定
解析:选B 由数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a,b∈R),可得数列{an}是等差数列,S25==100,解得a1+a25=8,所以a12+a14=a1+a25=8.
3.(2018·合肥质检)已知数列{an}是首项为a,公差为1的等差数列,数列{bn}满足bn=.若对任意的n∈N*,都有bn≥b8成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-8,-7) B.[-8,-7)
C.(-8,-7] D.[-8,-7]
解析:选A 因为{an}是首项为a,公差为1的等差数列,所以an=n+a-1,因为bn==1+,又对任意的n∈N*都有bn≥b8成立,所以1+≥1+,即≥对任意的n∈N*恒成立,因为数列{an}是公差为1的等差数列,所以{an}是单调递增的数列,所以即解得-8
考点(四)
数列的综合问题
主要考查等差、等比数列相结合的基本量的计算以及数列有关最值问题的求解.
[典例感悟]
[典例] (1)(2019届高三·西安八校联考)已知数列{an}是等比数列,数列{bn}是等差数列,若a1·a6·a11=-3,b1+b6+b11=7π,则tan的值为( )
A.- B.-1
C.- D.
(2)(2017·全国卷Ⅲ)等差数列{an}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{an}前6项的和为( )
A.-24 B.-3
C.3 D.8
(3)在等差数列{an}中,已知a1=13,3a2=11a6,则数列{an}的前n项和Sn的最大值为________.
[解析] (1)依题意得,a=(-)3,a6=-,3b6=7π,b6=,所以==-,
故tan =tan =tan =-tan =-.
(2)设等差数列{an}的公差为d,
因为a2,a3,a6成等比数列,所以a2a6=a,
即(a1+d)(a1+5d)=(a1+2d)2.
又a1=1,所以d2+2d=0.又d≠0,则d=-2,
所以{an}前6项的和S6=6×1+×(-2)=-24.
(3)设{an}的公差为d.
由3a2=11a6,得3×(13+d)=11×(13+5d),
解得d=-2,
所以an=13+(n-1)×(-2)=-2n+15.
法一:由得
解得6.5≤n≤7.5.
因为n∈N*,
所以当n=7时,数列{an}的前n项和Sn最大,最大值为S7==49.
法二:Sn==-n2+14n=-(n-7)2+49,
所以当n=7时,数列{an}的前n项和Sn最大,最大值为S7=49.
[答案] (1)A (2)A (3)49
[方法技巧]
等差、等比数列综合问题的求解策略
(1)对于等差数列与等比数列交汇的问题,要从两个数列的特征入手,理清它们的关系,常用“基本量法”求解,但有时灵活地运用等差中项、等比中项等性质,可使运算简便.
(2)数列的通项或前n项和可以看作关于n的函数,然后利用函数的性质求解数列的有关最值问题.
[演练冲关]
1.(2018·昆明七校调研)在等比数列{an}中,Sn是它的前n项和,若q=2,且a2与2a4的等差中项为18,则S5=( )
A.62 B.-62
C.32 D.-32
解析:选A 依题意得a2+2a4=36,q=2,则2a1+16a1=36,解得a1=2,因此S5==62,选A.
2.(2018·江西师大附中检测)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,且S1,S3,S4成等差数列,则数列{an}的公比为________.
解析:设{an}的公比为q,由题意易知q>0且q≠1,因为S1,S3,S4成等差数列,所以2S3=S1+S4,即=a1+,解得q=.
答案:
3.在等差数列{an}中,a1=7,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n=8时Sn取得最大值,则d的取值范围为________.
解析:由题意,得a8>0,a9<0,
所以7+7d>0,且7+8d<0,
即-1
[必备知能·自主补缺] 依据学情课下看,针对自身补缺漏;临近高考再浏览,考前温故熟主干
[主干知识要记牢]
1.等差数列、等比数列
等差数列
等比数列
通项公式
an=a1+(n-1)d
an=a1qn-1(q≠0)
前n项和公式
Sn==na1+d
(1)q≠1,Sn==;
(2)q=1,Sn=na1
2.判断等差数列的常用方法
(1)定义法:an+1-an=d(常数)(n∈N*)⇔{an}是等差数列.
(2)通项公式法:an=pn+q(p,q为常数,n∈N*)⇔{an}是等差数列.
(3)中项公式法:2an+1=an+an+2(n∈N*)⇔{an}是等差数列.
(4)前n项和公式法:Sn=An2+Bn(A,B为常数,n∈N*)⇔{an}是等差数列.
3.判断等比数列的常用方法
(1)定义法:=q(q是不为0的常数,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
(2)通项公式法:an=cqn(c,q均是不为0的常数,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
(3)中项公式法:a=an·an+2(an·an+1·an+2≠0,n∈N*)⇔{an}是等比数列.
[二级结论要用好]
1.等差数列的重要规律与推论
(1)an=a1+(n-1)d=am+(n-m)d;p+q=m+n⇒ap+aq=am+an.
(2)ap=q,aq=p(p≠q)⇒ap+q=0;Sm+n=Sm+Sn+mnd.
(3)连续k项的和(如Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…)构成的数列是等差数列.
(4)若等差数列{an}的项数为偶数2m,公差为d,所有奇数项之和为S奇,所有偶数项之和为S偶,则所有项之和S2m=m(am+am+1),S偶-S奇=md,=.
(5)若等差数列{an}的项数为奇数2m-1,所有奇数项之和为S奇,所有偶数项之和为S偶,则所有项之和S2m-1=(2m-1)am,S奇=mam,S偶=(m-1)am,S奇-S偶=am,=.
[针对练1] 一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为32∶27,则该数列的公差d=________.
解析:设等差数列的前12项中奇数项的和为S奇,偶数项的和为S偶,等差数列的公差为d.
由已知条件,得解得
又S偶-S奇=6d,所以d==5.
答案:5
2.等比数列的重要规律与推论
(1)an=a1qn-1=amqn-m;p+q=m+n⇒ap·aq=am·an.
(2){an},{bn}成等比数列⇒{anbn}成等比数列.
(3)连续m项的和(如Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…)构成的数列是等比数列(注意:这连续m项的和必须非零才能成立).
(4)若等比数列有2n项,公比为q,奇数项之和为S奇,偶数项之和为S偶,则=q.
(5)对于等比数列前n项和Sn,有:
①Sm+n=Sm+qmSn;
②=(q≠±1).
[易错易混要明了]
已知数列的前n项和求an,易忽视n=1的情形,直接用Sn-Sn-1表示.事实上,当n=1时,a1=S1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1.
[针对练2] 已知数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则该数列的通项公式为________.
解析:当n=1时,a1=S1=2.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1
=(n2+1)-[(n-1)2+1]=n2-(n-1)2=2n-1,
又当n=1时,2×1-1=1≠2.
∴an=
答案:an=
A级——12+4提速练
一、选择题
1.(2019届高三·合肥模拟)若等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a2+S3=4,a3+S5=12,则a4+S7的值是( )
A.20 B.36
C.24 D.72
解析:选C 由a2+S3=4及a3+S5=12得解得∴a4+S7=8a1+24d=24.故选C.
2.设等比数列的前n项和为Sn,若S1=a2-,S2=a3-,则公比q=( )
A.1 B.4
C.4或0 D.8
解析:选B ∵S1=a2-,S2=a3-,
∴解得或(舍去),故所求的公比q=4.
3.(2018·云南师大附中适应性考试)在各项均为正数的等比数列{an}中,a2,a3,a1成等差数列,则的值为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 设{an}的公比为q且q>0,因为a2,a3,a1成等差数列,所以a1+a2=2×a3=a3,即a1+a1q=a1q2,因为a1≠0,所以q2-q-1=0,解得q=或q=<0(舍去),所以==q2=,故选C.
4.(2018·辽宁五校联考)各项为正的等比数列{an}中,a4与a14的等比中项为2,则log2a7+log2a11的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C 由题意得a4a14=(2)2=8,由等比数列的性质,得a4a14=a7a11=8,∴log2a7+log2a11=log2(a7a11)=log28=3,故选C.
5.(2018·陕西模拟)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若2a8=6+a11,则S9=( )
A.27 B.36
C.45 D.54
解析:选D ∵在等差数列{an}中,2a8=a5+a11=6+a11,∴a5=6,故S9==9a5=54.故选D.
6.等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且=,则=( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由题知,==.
7.已知数列是等差数列,且a3=2,a9=12,则a15=( )
A.10 B.30
C.40 D.20
解析:选B 法一:设数列的公差为d.∵a3=2,a9=12,∴6d=-=-=,∴d=,=+12d=2.故a15=30.
法二:由于数列是等差数列,故2×=+,即=2×-=2,故a15=30.
8.已知数列{an}的各项均为正整数,其前n项和为Sn.若an+1=且S3=29,则a1=( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:选B 法一:若a1=4k,则a2=2k,a3=k,此时S3=7k=29,由于k为整数,此时无解;若a1=4k+1,则a2=12k+4,a3=6k+2,此时S3=22k+7=29,解得k=1,即a1=5;若a1=4k+2,则a2=2k+1,a3=6k+4,此时S3=12k+7=29,由于k为整数,此时无解;若a1=4k+3,则a2=12k+10,a3=6k+5,此时S3=22k+18=29,由于k为整数,此时无解.综上可知a1=5.
法二:当a1=4时,a2=2,a3=1,S3=7,排除A;当a1=5时,a2=16,a3=8,S3=29,B符合题意,故选B.
9.(2019届高三·湖南十校联考)等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1<0,若存在自然数m≥3,使得am=Sm,则当n>m时,Sn与an的大小关系是( )
A.Sn
解析:选C 若a1<0,存在自然数m≥3,使得am=Sm,则d>0,否则若d≤0,数列是递减数列或常数列,则恒有Sm
10.(2018·西安八校联考)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S6>S7>S5,则满足SnSn+1<0的正整数n的值为( )
A.10 B.11
C.12 D.13
解析:选C 由S6>S7>S5,得S7=S6+a7
11.(2018·沈阳二模)已知数列{an}满足a1=1,an-1=3an(n≥2,n∈N*),其前n项和为Sn,则满足Sn≥的n的最小值为( )
A.6 B.5
C.8 D.7
解析:选B 由an-1=3an(n≥2)可得=(n≥2),可得数列{an}是首项为a1=1,公比为q=的等比数列,所以Sn==.由Sn≥可得≥,即1-n≥,得n≥5(n∈N*),故选B.
12.已知各项均为正数的等比数列{an}的首项a1=,前n项和为Sn,且S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列,则数列{an}的通项公式an=( )
A. B.
C.×n-1 D.×n
解析:选A 设等比数列{an}的公比为q(q>0),由题意知a1>0,且an=·qn-1,又S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列,所以2(S5+a5)=S3+a3+S4+a4,即2(a1+a2+a3+a4+2a5)=a1+a2+2a3+a1+a2+a3+2a4,化简得4a5=a3,从而4q2=1,解得q=±,又q>0,故q=,an=,选择A.
二、填空题
13.(2018·重庆模拟)在各项均为正数的等比数列{an}中,若a5=5,则log5a1+log5a2+…+log5a9=________.
解析:因为数列{an}是各项均为正数的等比数列,所以由等比数列的性质可得a1·a9=a2·a8=a3·a7=a4·a6=a=52,则log5a1+log5a2+…+log5a9=log5(a1·a2·…·a9)=log5[(a1·a9)·(a2·a8)·(a3·a7)·(a4·a6)·a5]=log5a=log559=9.
答案:9
14.(2018·天津模拟)数列{an}满足a1+2a2+4a3+…+2n-1an=2n-1,且数列{an}的前n项和为Sn,若对任意的n∈N*,都有λ2
答案:
15.(2018·安徽合肥二模)已知各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,若S1=2,3S-2an+1Sn=a,则an=________.
解析:由S1=2,得a1=S1=2.
由3S-2an+1Sn=a,
得4S=(Sn+an+1)2.
又an>0,∴2Sn=Sn+an+1,即Sn=an+1.
当n≥2时,Sn-1=an,
两式作差得an=an+1-an,即=2.
又由S1=2,3S-2a2S1=a,求得a2=2.
∴当n≥2时,an=2×2n-2=2n-1.
验证当n=1时不成立,
∴an=
答案:
16.(2018·西安八校联考)数列{an}中,Sn为数列{an}的前n项和,且a1=1,an=(n≥2),则Sn=________.
解析:当n≥2时,将an=Sn-Sn-1代入an=,
得Sn-Sn-1=,
化简整理,得Sn-Sn-1=-2Sn-1·Sn,
两边同除以Sn-1·Sn,得-=2(n≥2),
又=1,所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,所以=1+2(n-1)=2n-1,所以Sn=.
答案:
B级——难度小题强化练
1.已知首项为的等比数列{an}不是递减数列,其前n项和为Sn(n∈N*),4a5=a3.设Tn=Sn-,则数列{Tn}中最大项的值为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 设等比数列{an}的公比为q,则q2==.又{an}不是递减数列且a1=,所以q=-,故等比数列{an}的通项公式为an=×n-1=(-1)n-1×,Sn=1-n=当n为奇数时,Sn随n的增大而减小,所以1
C. D.[0,1)
解析:选A 由nan+2-(n+2)an=λ(n2+2n)=λn(n+2)得-=λ,所以数列的奇数项与偶数项均是以λ为公差的等差数列,因为a1=1,a2=2,所以当n为奇数时,=1+λ=λ+1,所以an=λ+n.当n为偶数时,=1+λ=λ+1,所以an=λ+n.当n为奇数时,由an
3.(2018·武汉模拟)设等差数列{an}满足a3+a7=36,a4a6=275,且anan+1有最小值,则这个最小值为( )
A.-10 B.-12
C.-9 D.-13
解析:选B 设等差数列{an}的公差为d,∵a3+a7=36,∴a4+a6=36,又a4a6=275,联立,解得或当时,可得此时an=7n-17,a2=-3,a3=4,易知当n≤2时,an<0,当n≥3时,an>0,∴a2a3=-12为anan+1的最小值;
当时,可得此时an=-7n+53,a7=4,a8=-3,易知当n≤7时,an>0,当n≥8时,an<0,
∴a7a8=-12为anan+1的最小值.
综上,anan+1的最小值为-12.
4.已知等差数列{an}的公差d≠0,且a1,a3,a13成等比数列,若a1=1,Sn是数列{an}的前n项和,则(n∈N*)的最小值为( )
A.4 B.3
C.2-2 D.
解析:选A ∵a1=1,a1,a3,a13成等比数列,∴(1+2d)2=1+12d,解得d=2或d=0(舍去),∴an=2n-1,∴Sn==n2,∴=.令t=n+1,则=t+-2≥6-2=4,当且仅当t=3,即n=2时等号成立.
5.(2018·广东模拟)设数列{an}的各项都是正数,且对任意n∈N*,都有4Sn=a+2an,其中Sn为数列{an}的前n项和,则数列{an}的通项公式an=________.
解析:当n=1时,4a1=a+2a1,∴a1(a1-2)=0,
∵an>0,∴a1=2.
当n≥2时,4Sn=a+2an,4Sn-1=a+2an-1,两式相减得4an=a-a+2an-2an-1,(an+an-1)(an-an-1-2)=0,
∵an>0,∴an-an-1=2,故an=2n.
答案:2n
6.已知数列{an}满足a1=a2=2,an+2-[2+(-1)n]an=a2(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________________________________________________________________________.
解析:当n=2k(k∈N*)时,a2k+2=3a2k+2,即a2k+2+1=3(a2k+1),所以数列{a2k+1}(k∈N*)是以a2+1为首项,3为公比的等比数列,所以a2k+1=(a2+1)·3k-1=3k,即当n为偶数时,an=3-1;当n=2k-1(k∈N*)时,a2k+1=a2k-1+2,所以a2k+1-a2k-1=2,所以数列{a2k-1}(k∈N*)是以a1为首项,2为公差的等差数列,
所以a2k-1=2+2(k-1)=2k,即当n为奇数时,an=n+1.所以数列{an}的通项公式an=
答案:an=
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