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【讲通练透】高考数学知识大盘点 专题11 等差数列与等比数列(思维导图 知识梳理 方法技巧 易混易错)
展开这是一份【讲通练透】高考数学知识大盘点 专题11 等差数列与等比数列(思维导图 知识梳理 方法技巧 易混易错),文件包含专题11等差数列与等比数列原卷版docx、专题11等差数列与等比数列解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共46页, 欢迎下载使用。
2、精练习题。复习时不要搞“题海战术”,应在老师的指导下,选一些源于课本的变式题,或体现基本概念、基本方法的基本题,通过解题来提高思维能力和解题技巧,加深对所学知识的深入理解。在解题时,要独立思考,一题多思,一题多解,反复玩味,悟出道理。
3、加强审题的规范性。每每大考过后,总有同学抱怨没考好,纠其原因是考试时没有注意审题。审题决定了成功与否,不解决这个问题势必影响到高考的成败。那么怎么审题呢? 应找出题目中的已知条件 ;善于挖掘题目中的隐含条件 ;认真分析条件与目标的联系,确定解题思路 。
4、重视错题。错误是最好的老师”,但更重要的是寻找错因,及时进行总结,三五个字,一两句话都行,言简意赅,切中要害,以利于吸取教训,力求相同的错误不犯第二次。
专题11 等差数列与等比数列
一、知识速览
二、考点速览
知识点1 数列的有关概念
1、数列的定义及表示
(1)数列的定义:按照一定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)数列的表示法:数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析式法.
2、数列的分类
3、数列的通项公式:如果数列的第n项与序号n之间的关系可以用一个式子来表达,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.
4、数列的递推公式:如果已知数列的首项(或前几项),且任一项与它的前一项(或前几项)间的关系可用一个公式来表示,那么这个公式叫做数列的递推公式.
知识点2 等差数列的概念及公式
1、等差数列的定义
(1)文字语言:一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数;
(2)符号语言:(,为常数).
2、等差中项:若三个数a,A,b组成等差数列,则A叫做a,b的等差中项.
3、通项公式与前n项和公式
(1)通项公式:.
(2)前项和公式:.
(3)等差数列与函数的关系
= 1 \* GB3 ①通项公式:当公差时,等差数列的通项公式是关于的一次函数,且一次项系数为公差.若公差,则为递增数列,若公差,则为递减数列.
= 2 \* GB3 ②前n项和:当公差时,是关于的二次函数且常数项为0.
知识点3 等差数列的性质
已知数列是等差数列,是其前项和.
1、等差数列通项公式的性质:
(1)通项公式的推广:.
(2)若,则.
(3)若的公差为d,则也是等差数列,公差为.
(4)若是等差数列,则也是等差数列.
2、等差数列前项和的性质
(1);
(2);
(3)两个等差数列,的前n项和,之间的关系为.
(4)数列,,,…构成等差数列.
3、关于等差数列奇数项和与偶数项和的性质
(1)若项数为,则,;
(2)若项数为,则,,,.
知识点4 等比数列的概念及公式
1、等比数列的定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个非零常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母表示。
数学语言表达式: (,为非零常数).
2、等比中项性质:如果三个数,,成等比数列,那么叫做与的等比中项,其中.
注意:同号的两个数才有等比中项。
3、通项公式及前n项和公式
(1)通项公式:若等比数列的首项为,公比是,则其通项公式为;
通项公式的推广:.
(2)等比数列的前项和公式:当时,;当时,.
知识点5 等比数列的性质
已知是等比数列,是数列的前项和.
1、等比数列的基本性质
(1)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即,,,…仍是等比数列,公比为.
(2)若,(项数相同)是等比数列,则,,,,仍是等比数列.
(3)若,则有
口诀:下标和相等,项的积也相等
推广:
(4)若是等比数列,且,则(且)是以为首项,为公差的等差数列。
(5)若是等比数列,,则构成公比为的等比数列。
2、等比数列前项和的性质
(1)在公比或且为奇数时,,,,……仍成等比数列,其公比为;
(2)对,有;
(3)若等比数列共有项,则,其中,分别是数列的偶数项和与奇数项和;
(4)等比数列的前项和,令,则(为常数,且)
一、由前几项归纳数列通项的常用方法及具体策略
1、常用方法:观察(观察规律)、比较(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数列)等方法.
2、具体策略:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征;⑤化异为同,对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破,或寻找分子、分母之间的关系;⑥对于符号交替出现的情况,可用或,处理.
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)已知数列,,,,…则该数列的第211项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,该数列可表示为,
该数列的通项公式为,所以,故选:A.
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)若数列的前四项依次是2,0,2,0,则的通项公式不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意知,.
对于A,由得符合条件,故A正确;
对于B,由得符合条件,故B正确;
对于C,由得
符合条件,故C正确;
对于D,由得,,
不符合条件,故D错误.故选:D.
【典例3】(2023·全国·高三专题练习)根据数列的前4项,写出它的一个通项公式:
(1)9,99,999,9999,…; (2)
(3); (4)
【答案】(1);(2);(3);(4).
【解析】(1)数列为:9,99,999,9999,…,
分析可得,,,,…,
故.
(2)数列为: ,
分析可得,,,,…,
故.
(3)数列为: ,
分析可得,,,,…,
故.
(4)数列为: ,
分析可得,,
,,…,
故.
二、数列周期性解题策略
1、周期数列的常见形式
(1)利用三角函数的周期性,即所给递推关系中含有三角函数;
(2)相邻多项之间的递推关系,如后一项是前两项的差;
(3)相邻两项的递推关系,等式中一侧含有分式,又较难变形构造出特殊数列.
2、解决此类题目的一般方法:根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前项的和.
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)(多选)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】由题意,,故A正确,
,故C正确;
,,,∴数列是周期数列,周期为3.
,故B错误;
,故D正确.故选:ACD.
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)已知数列中,,且,则 .
【答案】4047
【解析】由,,得当时,,
两式相减并整理得,由,得,解得,
显然,于是,则有,即当时,,
因此数列是以3为周期的周期数列,而,
所以.
故答案为:4047
【典例3】(2023·全国·高三专题练习)设数列满足,且,则数列的前2009项之和为 .
【答案】
【解析】由,得,
则,
,
∴数列是以4为周期的数列,.
由可得,,
.
故答案为:.
三、求数列最大项或最小项的方法
(1)将数列视为函数当x∈N*时所对应的一列函数值,根据的类型作出相应的函数图象,或利用求函数最值的方法,求出的最值,进而求出数列的最大(小)项.
(2)通过通项公式研究数列的单调性,
利用确定最大项,利用确定最小项.
(3)比较法:
①若有(或时,),
则,即数列是递增数列,所以数列的最小项为;
②若有(或时,),
则,即数列是递减数列,所以数列的最大项为.
【典例1】(2023秋·河北张家口·高三统考开学考试)已知数列的前n项的积为,且,则数列( ).
A.有最大项,有最小项 B.有最大项,无最小项
C.无最大项,有最小项 D.无最大项,无最小项
【答案】A
【解析】当时,当时,
所以,而,
故为最小项,为最大项.故选:A
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)若数列的前项积,则的最大值与最小值的和为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】C
【解析】∵数列的前项积,
当时,,当时,,
,时也适合上式,
∴,
∴当时,数列单调递减,且,
当时,数列单调递减,且,
故的最大值为,最小值为,
∴的最大值与最小值之和为2.故选:C.
【典例3】(2023秋·湖北·高三校联考阶段练习)(多选)已知数列的通项为,,则( )
A.数列的最小项为 B.数列的最大项为
C.数列的最小值为-0.8 D.数列的最大值为2.4
【答案】BCD
【解析】,当时,,则单调递增;
当时, ,则单调递减,
又,,,
所以数列的最大项为,无最小项,故A错误,B正确;
,
当时, 单调递减,;
当时,各项为正且单调递减,
所以数列的最小值为,
数列的最大值为,故CD正确,故选:BCD
四、等差数列的基本运算的解题策略
1、等差数列的通项公式及前n项和公式共涉及五个量a1,an,d,n,Sn,知其中三个就能求另外两个,体现了方程思想.
2、数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换的作用,而a1和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知量和未知量是常用方法.
【典例1】(2023秋·江西吉安·高三校考开学考试)已知为等差数列,为其前项和,,则( )
A.36 B.45 C.54 D.63
【答案】B
【解析】设公差为,
由,得,解得,
所以,所以.故选:B.
【典例2】(2023秋·湖南益阳·高三统考阶段练习)(多选)设等差数列的前项和为,若,且,则( )
A. B. C. D.最大
【答案】AB
【解析】设等差数列的公差为,
因为,所以,
化简得,即,又,所以,
所以,
则,故正确;
,故正确;
,则,故错误;故选:
【典例3】(2023·全国·高三专题练习)已知等差数列的前n项和为,,,,则实数m的值是 .
【答案】
【解析】依题意,
设等差数列的公差为,
则,,
两式相减得,则,
,
所以,解得.故答案为:
五、等差数列的判定与证明的方法:
1、定义法:或是等差数列;
2、定义变形法:验证是否满足;
3、等差中项法:为等差数列;
4、通项公式法:通项公式形如为常数为等差数列;
5、前n项和公式法:为常数为等差数列.
注意:(1)若判断一个数列不是等差数列,只需找出三项,使得即可;
(2)如果要证明一个数列是等差数列,则必须用定义法或等差中项法.
【典例1】(2023·福建·校联考模拟预测)已知数列的首项不为零,满足,,则 .
【答案】2023
【解析】因为,所以
两式相加得.
故数列的奇数项成等差数列,公差为,
故,故.
故答案为:.
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)在数列中,是1与的等差中项,求证:数列是等差数列.
【答案】证明见解析
【解析】证明:因为是1与的等差中项,
所以,即,
所以,
所以,
即,是常数,
故数列是等差数列.
【典例3】(2023·全国·高三专题练习)记为数列的前项和.已知.证明:是等差数列;
【答案】证明见解析
【解析】证明:因为,即①,
当时,②,
①②得,,
即,
即,
所以,且,
所以是以为公差的等差数列.
【典例4】(2023秋·江苏南京·高三统考开学考试)已知公比大于1的等比数列满足:,.
(1)求的通项公式;
(2)记数列的前n项和为,若,,证明:是等差数列.
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】(1)方法1:设公比为,
因为是等比数列,所以,
又,解得或.
又,所以,所以,.
因此;
方法2:设公比为,
由等比数列性质得出,解得或,
又,所以,
因此.
(2)由(1)得,所以,
两式作差可得,
即,整理得,.
方程同除以得,,即().
所以数列是公差为的等差数列.
六、等差数列性质的应用
1、在等差数列{an}中,当m≠n时,d=eq \f(am-an,m-n)为公差公式,利用这个公式很容易求出公差,
还可变形为am=an+(m-n)d.
2、等差数列{an}中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列.
3、等差数列{an}中,若m+n=p+q,则an+am=ap+aq(n,m,p,q∈N*),
特别地,若m+n=2p,则an+am=2ap.
【典例1】(2023·河南·统考模拟预测)设是等差数列的前n项和,若,则( )
A.15 B.30 C.45 D.60
【答案】C
【解析】由题意得,所以,
所以.故选:C.
【典例2】(2022秋·四川遂宁·高三校考阶段练习)设等差数列中,,,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】B
【解析】由,,两式相减可得,
则.故选:B
七、等差数列的前n项和常用的性质应用
1、等差数列的依次k项之和,Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…组成公差为k2d的等差数列.
2、数列{an}是等差数列⇔Sn=an2+bn(a,b为常数)⇔数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(Sn,n)))为等差数列.
3、若S奇表示奇数项的和,S偶表示偶数项的和,公差为d,
①当项数为偶数2n时,S偶-S奇=nd,eq \f(S奇,S偶)=eq \f(an,an+1);
②当项数为奇数2n-1时,S奇-S偶=an,eq \f(S奇,S偶)=eq \f(n,n-1).
【典例1】(2023秋·天津河东·高三校考阶段练习)在等差数列中,已知,,则( )
A.90 B.40 C.50 D.60
【答案】D
【解析】因为为等差数列,所以成等差数列,
,,故,
.故选:D
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)已知是等差数列的前项和,若,,则 .
【答案】
【解析】设等差数列的公差为,则,则,
故对任意的,,
因此,数列为等差数列,且其公差为,
所以,,可得,
所以,,故.
故答案为:.
【典例3】(2022秋·陕西榆林·高三校考阶段练习)若等差数列,的前n项和分别为,,且,则 .
【答案】
【解析】因为,且,
由等差数列前项和的性质得,故答案为:.
【典例4】(2022·浙江·高三专题练习)在项数为2n+1的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n等于( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【解析】分别设该数列奇数项和与偶数项和分别为
∴,
∴,∴n=10,故选:B.
八、等差数列前n项和最值求法
1、二次函数法: 将Sn=na1+eq \f(nn-1,2)d=eq \f(d,2)n2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a1-\f(d,2)))n配方.转化为求二次函数的最值问题,但要注意n∈N*,结合二次函数图象的对称性来确定n的值,更加直观.
2、邻项变号法:当a1>0,d<0,eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(an≥0,,an+1≤0))时,Sn取得最大值;当a1<0,d>0,eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(an≤0,,an+1≥0))时,Sn取得最小值.
特别地,若a1>0,d>0,则S1是{Sn}的最小值;若a1<0,d<0,则S1是{Sn}的最大值.
【典例1】(2023秋·天津武清·高三天津市武清区城关中学校考阶段练习)设等差数列的前项和为,若,则当取得最大值时, .
【答案】
【解析】因为是等差数列,
所以由,
由,而,所以,
因此该数列是递减数列,显然当时,取得最大值,故答案为:
【典例2】(2023·四川南充·模拟预测)等差数列的前项和为,则的最大值为( )
A.60 B.50 C. D.30
【答案】D
【解析】由和,
由于为等差数列,且,所以当时,,
故的最大值为,故选:D
【典例3】(2023秋·江苏·高三校联考阶段练习)(多选)设等差数列的前n项和为,若,则下列结论正确的是( )
A. B.最大 C. D.
【答案】AD
【解析】因为,所以,得,即,则A正确.
当时,,则,最小,故B错误.
因为,所以,所以,
对称轴为,所以,则C错误.
因为,所以D正确.故选:AD
【典例4】(2023·全国·高三专题练习)设等差数列的前n项和为,且.
(1)求及数列的通项公式;
(2)求的最小值及对应的n的值.
【答案】(1),;(2),n=8或n=9
【解析】(1)由等差数列的前n项和公式可知,所以k=0,
即,所以,
当时,.
当n=1时也符合上式,故.
(2)由(1)可得,
所以是关于n的二次函数,
又,所以当n=8或n=9时,取得最小值,
故.
九、已知{an}为等差数列,求数列{|an|}的前n项和的步骤
第一步,解不等式an≥0(或an≤0)寻找{an}的正负项分界点.
第二步,求和:①若an各项均为正数(或均为负数),则{|an|}各项的和等于{an}的各项的和(或其相反数);②若a1>0,d<0(或a1<0,d>0),这时数列{an}只有前面有限项为正数(或负数),可分段求和再相加.
【典例1】(2023秋·广东·高三校联考阶段练习)已知等差数列前三项的和为,前三项的积为8.
(1)求等差数列的通项公式;
(2)若,,成等比数列,求数列的前10项和.
【答案】(1)或;(2)105
【解析】(1)设等差数列的公差为,则,,
由题意得,解得或,
所以或.
故或;
(2)当时,分别为,不成等比数列;
当时,分别为成等比数列,满足条件.
故,
记数列的前项和为,.
.
故数列的前10项和为.
【典例2】(2023秋·广东·高三校联考阶段练习)记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)设等差数列的公差为,
由题意可得,即,解得,
所以,
(2)因为,
令,解得,且,
当时,则,可得;
当时,则,可得
;
综上所述:.
【典例3】(2023·全国·高三专题练习)已知等差数列的前n项和为,其中,.
(1)求数列的通项;
(2)求数列的前n项和为.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)设的公差为,
则,解得,
所以;
(2)因为,所以,
当时,,此时,
,
当时,,此时,
,
综上所述:.
十、求解等比数列的基本量常用的思想方法
1、方程的思想:等比数列的通项公式、前n项和公式中联系着五个量:,已知其中三个量,可以通过解方程(组)求出另外两个量;其中基本量是a1与q,在解题中根据已知条件建立关于a1与q的方程或者方程组,是解题的关键.
2、分类讨论思想:在应用等比数列前n项和公式时,必须分类求和,当时,;当时,;在判断等比数列单调性时,也必须对与分类讨论.
【典例1】(2023秋·湖南岳阳·高三校考开学考试)设等比数列的前n项和为,,则( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【解析】设等比数列的公比为,,
,
则,则.
所以,而,所以.故选:A
【典例2】(2023秋·江西·高三校联考阶段练习)设为等比数列的前项和,且,则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【解析】设公比为,由题意可得,且,
∴,解得或,
∴,
故或.故选:C.
【典例3】(2023秋·山东济南·高三统考开学考试)记为等比数列的前项和,若,,则( )
A. B. C.85 D.120
【答案】C
【解析】根据题意,设等比数列的公比为,
若,则,
则有 ,变形可得,则,
又由,则有,
所以.故选:C.
十一、等比数列的性质及应用
1、等比数列性质应用问题的解题突破口
等比数列的性质可以分为三类:一是通项公式的变形,二是等比中项公式的变形,三是前n项和公式的变形.根据题目条件,认真分析,发现具体的变化特征即可找出解决问题的突破口.
2、应用等比数列性质解题时的2个注意点
(1)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,则有”,可以减少运算量,提高解题速度.
(2)在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用.
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)在等比数列中,,,则( )
A.3 B.6 C.9 D.18
【答案】B
【解析】因为,,所以,解得,
则.故选:B
【典例2】(2023·福建泉州·统考模拟预测)记等比数列的前项和为.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设等比数列的公比为(),
则,解得:,
又,
所以,故选:C.
【典例3】(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三校考期中)在正项等比数列中,若,则 .
【答案】
【解析】在正项等比数列中,因为,可得,
则.
故答案为:.
【典例4】(2023秋·云南·高三校考阶段练习)已知等比数列的前n项和为,且,若,,则( )
A.90 B.135 C.150 D.180
【答案】C
【解析】由题意,
在等比数列中,,
由等比数列前n项和的性质可得,,,成等比数列,
∴有,即,
整理可得,解得(舍)或,
∵,
∴有,解得,故选:C.
【典例5】(2022秋·广东佛山·高三校考阶段练习)已知等比数列的公比,且,则 .
【答案】120
【解析】因为在等比数列中,若项数为,则,
所以
.
故答案为:120
十二、等比数列的判定与证明常用的方法:
1、定义法:为常数且数列是等比数列.
2、等比中项法:数列是等比数列.
3、通项公式法:数列是等比数列.
4、前项和公式法:若数列的前项和,则该数列是等比数列.
其中前两种方法是证明等比数列的常用方法,而后两种方法一般用于选择题、填空题中.
注意:(1)若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续三项不成等比数列即可.
(2)只满足的数列未必是等比数列,要使其成为等比数列还需要.
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)已知数列的首项为1,向量,,且.证明:为等比数列.
【答案】证明见解析.
【解析】由题可知:若,则,即,
故可得,
故数列是首项为,公比为的等比数列,即证.
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)已知数列的前n项和为,数列满足(),再从下面的条件①与②中任选一个作为已知条件,证明:是等比数列. ①,();②,().
【答案】证明见解析
【解析】选条件①:当时,,而,则,于是,
又,,即有,两式相减得,
因此,即当时,,显然满足上式,则当时,,,
所以数列是首项、公比均为3的等比数列.
选条件②:由,,得,
而,因此,即,于是数列是常数列,
由,得,则,即,,
所以数列是首项、公比均为3的等比数列.
易错点1 混淆数列与函数的区别
点拨:数列是一种特殊的函数,在求解数列问题时有时可以利用函数的性质,但是在利用函数单调性求解数列问题,要注意的取值不是连续实数,忽略这一点很容易出错。
【典例1】(2023秋·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)在数列中,若,前项和,则的最大值为 .
【答案】
【解析】由数列中,因为,且,
可得,解得,所以,
则为的二次函数,对称轴为,故当或6时取得最大值,
又由,所以的最大值为.故答案为:.
【典例2】(2023秋·江苏淮安·高三统考开学考试)已知等差数列的前n项和为,.数列的前n项和为,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求数列的最大项.
【答案】(1);;(2)
【解析】(1)设等差数列的首项为,公差为d,
则,所以,所以.
因为,当时,,则,所以;
当时,,所以,
则构成首项为1,公比为2的等比数列,所以.
(2)因为,所以,
当时,,
因为在时单调递减,所以,
所以,当时,,即,所以,
所以数列的最大项为.
易错点2 忽视两个“中项”的区别
点拨:若成等比数列,则为和的等比中项。由定义可知只有同号的两数才有等比中项, “”仅是“为和的等比中项”的必要不充分条件,在解题时务必要注意此点。
【典例1】(2022·全国·高三专题练习)若,,成等比数列,是,的等比中项,是,的等比中项,则( )
A. B. C.,,同号 D.与同号
【答案】C
【解析】当时,满足题目条件,所以A,B错误;
若,则由,可得,再由,可得.
同理,当,可推出,,C正确;
当,,时,满足题目条件,但是与不同号,D错误.故选:C.
【典例2】(2022秋·河南三门峡·高三统考期中)设等差数列的公差不为0,,若是与的等比中项,则k等于 .
【答案】5
【解析】因为是与的等比中项,
所以,即,
所以.
因为,所以,即,
解得或(舍去).故答案为:5
【典例3】(2023·全国·高三专题练习)已知是公差为3的等差数列,其前项的和为,设甲:的首项为零;乙:是和的等比中项,则( )
A.甲是乙的充分不必要条件
B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【答案】C
【解析】由是公差为3的等差数列,可知.
若是和的等比中项,则,
解得或(舍去,因为此时,
故是和的等比中项能推出的首项为零,
若的首项为零,即,由是公差为3的等差数列,
则,,
所以,,所以,
故的首项为零可推出是和的等比中项,
可见“”是“是和的等比中项”的充要条件.故选:C.
易错点3 等比数列求和时忽视对讨论
点拨: 注意等比数列的求和公式是分段表示的:,所以在利用等比数列求和公式求和时要先判断公比是否可能为1,,若公比未知,则要注意分两种情况q=1和q≠1讨论.
【典例1】(2023秋·江苏·高三校联考阶段练习)记为等比数列的前项和,若,则( )
A.6 B. C. D.18
【答案】D
【解析】设等比数列的公比为,
若,则由得,不合题意;
故,则由得,
则,所以,
因为,所以,
所以,故选:D
【典例2】(2023秋·江西宜春·高三江西省宜丰中学校考阶段练习)记为等比数列的前n项和,若,,则( ).
A.120 B.85 C. D.
【答案】C
【解析】方法一:设等比数列的公比为,首项为,
若,则,与题意不符,所以;
若,则,与题意不符,所以;
由,可得,,①,
由①可得,,解得:,
所以.故选:C.
方法二:设等比数列的公比为,
因为,,所以,否则,
从而,成等比数列,
所以有,,解得:或,
当时,,即为,
易知,,即;
当时,,
与矛盾,舍去.故选:C.
【典例3】(2023·江苏淮安·统考模拟预测)设数列的前项和为.记命题:“数列为等比数列”,命题:“,,成等比数列”,则是的( )
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】D
【解析】若数列为等比数列,设公比为,
则当时,所以,,
显然,所以,,成等比数列,
当时,
所以
,
所以,
但是当且当为正偶数时,此时,,
则,,不成等比数列,故充分性不成立,
若,,成等比数列,
当时,,成等比数列,
当时,,成等比数列,
不妨令,,,,,,
显然满足,,成等比数列,但是,,,,,不成等比数列,
故必要性不成立,所以是的既不充分也不必要条件.故选:D分类标准
类型
满足条件
按项数
分类
有穷数列
项数有限
无穷数列
项数无限
按项与项间的大小关系分类
递增数列
其中n∈N*
递减数列
常数列
按其他标准分类
有界数列
存在正数M,使
摆动数列
从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列
周期数列
对n∈N*,存在正整数常数k,使
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