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易错点 08 数列
易错题【01】利用 关系求 忽略
已知数列{a}的前n项和S,求通项a 与S 的关系中,a =S -S ,成立的条件是n≥2,求出的
n n n n n n n-1
a 中不一定包括a,而a 应由a=S 求出,然后再检验a 是否在a 中,这是一个典型的易错点.
n 1 1 1 1 1 n
易错题【02】利用等比数列求和忽略 的情况
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.
易错题【03】裂项求和剩余项出错
用裂项相消法求和时,裂项后可以产生连续相互抵消的项,但是要注意抵消后并不一定只剩
下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项,一般来说前面剩余几项后面也剩
余几项,若前面剩余的正数项,则后面剩余的是负数项.
易错题【04】混淆数列与函数的区别
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。
01
(2021年高考全国乙卷理科)记 为数列 的前n项和, 为数列 的前n项积,
已知 .
(1)证明:数列 是等差数列;
(2)求 的通项公式.
【警示】本题易错之处是在由 求 时忽略对 的讨论【答案】(1)证明见解析;(2) .
【问诊】(1)由已知 得 ,且 , ,
取 ,由 得 ,由于 为数列 的前n项积,
所以 ,
所以 ,所以 ,
由于 所以 ,即 ,其中
所以数列 是以 为首项,以 为公差等差数列;
(2)由(1)可得,数列 是以 为首项,以 为公差的等差数列,
, ,
当n=1时, (易错之处),
当n≥2时, ,显然对于n=1不成立,
∴ .【叮嘱】 。
1.(2022届安徽省六安一中、阜阳一中、合肥八中等校高三上学期联考)数列 中的前n项
和 ,数列 的前n项和为 ,则 ( ).
A.190 B.192 C.180 D.182
【答案】B
【解析】当 时, ;当 时,
,
经检验 不满足上式,所以 ,
,则 , .故选B.
2. 已知各项均为正数的数列 的前 项和为 ,其中 为常数.
(1)证明: ;
(2)是否存在实数 ,使得数列 为等比数列?若存在,求出 ;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)证明:因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,即 ,
可得 .
又因为 ,可得 ,所以 ,故 .(2)由(1)知 ,当 时, ,
两式相减得 ,即
所以数列 从第二项起成等比数列,且公比 .
又由 ,即 ,所以 ,可得 ,
所以 ,
若数列 是等比数列,则 ,可得 ,
经验证得 时,数列 满足 ,
所以当 时,数列 是等比数列.
02
【例4】求数列 的前n项和.
【警示】本题易错之处是忽略考虑 的情况
【答案】
【问诊】当 时,
;
当 时,由于 ,
[
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两式相减得=
.
所以
【叮嘱】利用等比数列前n项和公式求解数列问题,要注意判断公比是否可以为1
2.(2022届辽宁省大连市高三上学期期中)等比数列 的前 项和为 ,若 ,
则 ( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
【答案】A
【解析】设等比数列的公比为q,当 时, ,不合题意;当 时,等比数列
前 项和公式 ,依题意
.故选A
2.(2022届黑龙江省哈尔滨市高三上学期测试)已知数列 是公比为 的等比数列, 是
其前 和,若 恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.【答案】A
【解析】当 时, ,符合题意;当 时, 恒
成立,当 时,不等式变形得, ,因为 ,此时符合题意;
当 时,不等式变形得, ,因为 ,此时符合题意;
当 时,若 为偶数,则不等式变形得, ,即 ,
若该不等式恒成立,则 ,即 ,所以设 ,
, ,
所以当 时, ,此时 ,
此时该不等式不可能恒成立;
当 时, ,若该不等式恒成立,只需 ,
解得 (舍去)或 ,综上, ;
若 为奇数,不等式变形得, , 满足题意;
综上所述,实数 的取值范围是 .
03
【例5】求和: ________.
【警示】本题错误解法是:
=
= .【问诊】错误原因是裂项相消后,忽略前面与后面各剩余2项.
正确解法是: =
= .
【叮嘱】裂项求和要注意相消后剩余哪些项,不熟练时可以多写几项,发现规律。
1.(2022届广东省仲元七校高三上学期11月月考)设数列 的前n项和
, , , 成等比数列.
(1)求数列 的通项;
(2)数列 的前n项和为 ,求数列 的前n项和为 .
【解析】(1) ,当 时, ,当 时,
,∴
, ,
,由题知,
舍)或
,当n=1时,也满足上式, ;
(2)由(1)知 ,∴
2. 在① ,② ,③ 这三个条件中任选一个,补充在下面
问题中,并解答.已知公差不为0的等差数列 的前 项和为 , 是 与 的等比中
项,______.
(1)求 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【解析】(1)选条件①.
设等差数列 的公差为 ,
则依题意得, ,所以 ,得 ,
所以数列 的通项公式为 ;
选条件②.
设等差数列 的公差为 ,
则依题意得, ,所以 ,得 ,
所以数列 的通项公式为 .
选条件③.因为 是 与 的等比中项,所以 ,
由 ,可得 ,
设等差数列 的公差为 ,
则依题意得, ,所以 ,得 ,
所以数列 的通项公式为 .
(2)
由(1)可得 .
因为 ,所以 ,
.
04
已知 ,若数列 是递增数列,则 的取值范围是 .
【警示】本题易错之处是忽略正整数的不连续性,误用由二次函数的单调性,得出 ,
即 的错误结论。
【问诊】因为数列 是递增数列,所以 ,
所以 .
【叮嘱】求解数列问题可以利用函数性质,但要注意n是不连续的.1.(2022届山东省枣庄市滕州市高三上学期期中)已知数列 , ,则下列说
法正确的是( )
A.此数列没有最大项 B.此数列的最大项是
C.此数列没有最小项 D.此数列的最小项是
【答案】B
【解析】令 ,则 , 当 时, ,
当 时, ,由双勾函数的知识可得 在 上单调递增,在 上单调
递减所以当 即 时, 取得最大值,所以此数列的最大项是 ,最小项为 ,
故选B.
2. (2022届黑龙江省实验中学高三上学期月考)已知数列 的前 项和为 ,
,数列 满足 , .
(1)求数列 和 的通项公式;
(2)设数列 的前 项和为 ,若不等式 恒成立,求实数 的取
值范围.
【解析】(1)∵ ∴当 时, ,
当 时,由 ,得 ,
即 , 数列 是公差为2的等差数列,由条件得 ,即数列 是公比为2的等比数
列,
;
(2)∵ ,则 ,
,
,
, 恒成立,
则 恒成立,
令 ,则 ,
,
,
,
故实数 的取值范围是 ﹒错
1.(2022届江苏省徐州市高三上学期期中)已知等比数列 的前 项和 ,数
列 的前 项和为 ,若数列 是等差数列,则非零实数 的值是( )
A. B. C.3 D.4
【答案】C
【解析】因为等比数列 的前 项和 ,则当 时,
,则 ,解得 ,
则 ,即 是以 为首项, 为公比的等比数列,
则 ,因为 是等差数列,则通项公式不能出现 次方
项,所以 ,解得 .故选C.
2.(2022届黑龙江省哈尔滨市高三上学期期中)数列 的前 项和为 ,若 ,
,则( )
A.数列 是公比为2的等比数列 B.
C. 既无最大值也无最小值 D.【答案】D
【解析】由题意, 时, ,又 ,解得: ,
时, ,则 ,又 ,
所以数列 从第2项起是公比为2的等比数列.A错误;
易得, ,则 ,B错误;
时, , 时, ,而 是递减数列,
所以 时, .综上: 有最大值1.C错误;
时, ,满足题意; 时, ,于是,
.D正确.故选D.
3.(多选题)()若 是公比为 的等比数列,记 为 的前 项和,则下列说法
正确的是( )
A.若 ,则 为递减数列
B.若 ,则 为递增数列
C.若 ,则D.若 ,则 是等比数列
【答案】ABD
【解析】在等比数列中, ,
当 时,显然有 ,故数列为递减数列,故A正确;
当 ,显然有 ,故 为递增数列,故B正确;
若等比数列 满足 ,则 则 ,故C不正确;
设等比数列 的公比为 ,若 ,则 ,所以 是等比数列,
公比为 ,故D正确;故选ABD.
4.(多选题)(2022届江苏省新高考基地学校高三上学期联考)设数列 的前n项和为 ,
若 与 的等差中项为常数t( ),则( )
A.数列 是等比数列 B.
C.数列 是递增数列 D.当且仅当t<0时,数列{(n+1) }是递增
数列
【答案】ABD
【解析】 与 的等差中项为常数t( ), ,即 ,①
,② ① ②可得 ,
即 ,当 时, ,解得 ,A, 是以 为首项,公比为 的等比数列,故A正确;B, ,则 ,故B正确;
C, ,即 ,当 时,数列 是递减数列,故C错误;
D,令 , ,当且仅当 ,则 ,
即 , 当且仅当t<0时,数列{(n+1) }是递增数列,故D正确.故选ABD
5.(多选题)数列{a}的前n项和为S, ,则有( )
n n
A.S=3n-1 B.{S}为等比数列
n n
C.a=2·3n-1 D.
n
【答案】ABD
【解析】依题意 ,当 时, ,
当 时, , ,所以 ,
所以 ,所以 .
当 时, ;当 时, 符合上式,所以 .
,所以数列 是首项为 ,公比为 的等比数列.所以ABD选项正确,C选项错误.
故选ABD
6.(多选题)(2022届山东省聊城市高三上学期期中)已知等差数列 的公差为d,前n项
和为 ,若 ,则下列说法中正确的有( )
A.当 时,B.当 时, 取得最大值
C.当 时,
D.当 时,
【答案】AC
【解析】因为 ,所以 ,即 ,即
,所以 ,
所以 ,故A正确;
当 时, ,故C正确;
,当 时 时, 取得
最小值,当 时, 时, 取得最大值,故B错误;
, ,当 时, ,故D错误;
故选AC
7.(2022届上海市建平中学高三上学期月考)已知 ,满足对于任意的 ,
都有 ,设 ,若对于任意的 , ,都有 成立,
则实数 的取值范围是______.
【答案】
【解析】∵对于任意的 ,都有 ,∴函数 的对称
轴为 ,∴ ,∴,
对于任意的 , ,都有 成立,
∴ ,解得 ,
即实数 的取值范围是
8.已知正项数列{a}的前n项和为S ,∀n∈N*,2S =a+a.令b =,设{b}的前n项和为
n n n n n n
T,则在T,T,T,…,T 中有理数的个数为________.
n 1 2 3 100
【答案】9
【解析】∵2S=a+a,①
n n
∴2S =a+a ,②
n+1 n+1
②-①,得2a =a+a -a-a,
n+1 n+1 n
a-a-a -a=0,(a +a)(a -a-1)=0.
n+1 n n+1 n n+1 n
又∵{a}为正项数列,∴a -a-1=0,
n n+1 n
即a -a=1.
n+1 n
在2S=a+a 中,令n=1,可得a=1.
n n 1
∴数列{a}是以1为首项,1为公差的等差数列.
n
∴a=n,
n
∴b=
n
=
==-,
∴T=1-+-+…+-+-=1-,
n
要使T 为有理数,只需为有理数,
n
令n+1=t2,
∵1≤n≤100,
∴n=3,8,15,24,35,48,63,80,99,共9个数.
∴T,T,T,…,T 中有理数的个数为9.
1 2 3 100
9.(2022届四川省雅安市高三学业质量监测)已知数列 的前 项和是 ,且,等差数列 中, .
(1)求数列 的通项公式 ;
(2)定义: 记 ,求数列 的前20项和 .
【解析】(1)由题意,当 时, .
两式相减,得 ,即 .
是首项为3,公比为3的等比数列.
.
设数列 的公差为 ,
.
.
(2)由 .
10.已知数列 的前 项和为 , , .
(1)求 的通项公式;(2)求数列 的前 项和 .
【解析】(1)当 时, ,所以 ,
当 时,由 可得 ,
上述两式作差得 ,整理得 ,
所以 是以 为首项,公比为 的等比数列,所以 .
(2)由( )知 ,
所以 ,则 ,
两式相减得 ,
所以 .