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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
素养拓展 21 数列中的结构不良问题(精讲+精
练)
一、知识点梳理
一、数列中的结构不良问题
1.“结构不良问题”:题目所给的三个可选择的条件是平行的,即无论选择哪个条件,都可解答题目,
而且,在选择的三个条件中,并没有哪个条件让解答过程比较繁杂,只要推理严谨、过程规范,都会得满
分.
2.数列求和的常用方法:
(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;
(2)对于 型数列,其中 是等差数列, 是等比数列,利用错位相减法求和;
(3)对于 型数列,利用分组求和法;
(4)对于 型数列,其中 是公差为 的等差数列,利用裂项相消法求和.
3.常见的裂项公式:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) .二、题型精讲精练
【典例1】(2021·全国·统考高考真题)已知数列 的各项均为正数,记 为 的前n项和,从下面
①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.
①数列 是等差数列:②数列 是等差数列;③ .
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
【详解】选①②作条件证明③:
[方法一]:待定系数法+ 与 关系式
设 ,则 ,
当 时, ;
当 时, ;
因为 也是等差数列,所以 ,解得 ;
所以 , ,故 .
[方法二] :待定系数法
设等差数列 的公差为d,等差数列 的公差为 ,
则 ,将 代入 ,
化简得 对于 恒成立.
则有 ,解得 .所以 .
选①③作条件证明②:
因为 , 是等差数列,所以公差 ,
所以 ,即 ,
因为 ,
所以 是等差数列.
选②③作条件证明①:
[方法一]:定义法
设 ,则 ,
当 时, ;
当 时, ;
因为 ,所以 ,解得 或 ;
当 时, ,当 时, 满足等差数列的定义,此时 为等差数列;
当 时, , 不合题意,舍去.
综上可知 为等差数列.
[方法二]【最优解】:求解通项公式
因为 ,所以 , ,因为 也为等差数列,所以公差
,所以 ,故 ,当 时,
,当 时,满足上式,故 的通项公式为 ,所
以 , ,符合题意.
【题型训练-刷模拟】一、解答题
1.(2023春·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知公差为正数的等差数列 的前 项和为
,________.请从以下二个条件中任选一个,补充在题干的横线上,并解答下列问题:①
成等比数列,② .
(1)求数列 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前n项和 .
2.(2023春·江苏宿迁·高三江苏省泗阳中学校考阶段练习)设 为等差数列 的前n项和, 是正项
等比数列,且 .在① ,② ,③ 这三个条件中任选一个,回答下列
问题:
(1)求数列 和 的通项公式;
(2)如果 ,写出 的关系式 ,并求 的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
3.(2023·全国·高三专题练习)在①a 是a 与a﹣8的等差中项;②S,S+4,S 成等差数列中任选一个,
4 3 5 2 3 4
补充在下列横线上,并解答.
在公比为2的等比数列{an}中,Sn为数列{an}的前n项和,若_____.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前n项和Tn.
4.(2023秋·河南·高三安阳一中校联考阶段练习)已知数列 的前 项和为 , ,且.
(1)证明:数列 为等差数列;
(2)选取数列 的第 项构造一个新的数列 ,求 的前 项和 .
5.(2023秋·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考阶段练习)在① ;② ;③
,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答所给问题.已知数列
的前n项和为Sn,且满足 .
(1)求 与 ;
(2)记 ,求数列 的前n项和Tn.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的前 项和为 ,且 , .请在① ;
② 成等比数列;③ ,这三个条件中任选一个补充在上面题干中,并解答下面问题.
(1)求数列 的通项公式;
(2)若 ,记数列 的前 项和为 ,求证: .
7.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的前 项和为 ,且 ,________________.
请在① ;② , , 成等比数列;③ ,这三个条件中任选一个补充在上面题干中,
并解答下面问题.
(1)求数列 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.
8.(2023·全国·高三专题练习)设数列 是等比数列,其前 项和为
(1)从下面两个条件中任选一个作为已知条件,求 的通项公式;
① ;② ;
(2)在(1)的条件下,若 ,求数列 的前 项和
9.(2023·全国·高三专题练习)从① ;② ;③ 三个选项中,任
选一个填入下列空白处,并求解.已知数列 , 满足 ,且 , ,______,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.
10.(2023·四川遂宁·四川省遂宁市第二中学校校考一模)已知数列 的前 项和为 , 且
, __________.请在 成等比数列; , 这三个条件中任选一个补充
在上面题干中, 并解答下面问题.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设数列 的前 项和 , 求证: .11.(2023秋·江西宜春·高三江西省宜丰中学校考期末)在① ;②
;③ , ,三个条件中任选一个补充在下面的横线上,并加以解答.注:
如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
已知正项数列 的前n项和为 ,且______,
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,若数列 满足 ,求证: .
12.(2023·全国·高三专题练习)设首项为2的数列 的前n项和为 ,前n项积为 ,且满足
______________.
条件①: ;条件②: ;条件③: .
请在以上三个条件中,选择一个补充在上面的横线处,并解答以下问题:
(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.)
(1)求数列 的通项公式;
(2)求证:数列 的前n项和 .
参考公式: .
13.(2023秋·湖北·高三湖北省云梦县第一中学校联考期末)已知数列 的前n项和为 ,且
,___________.请在① ;② 成等比数列;③ ,这三个条
件中任选一个补充在上面题干中,并解答下面问题.
(1)求数列 的通项公式;(2)若 ,求数列 的前n项和 .
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分..
14.(2023·全国·高三专题练习)在① ;② , ;③ , .这三个条件
中任选一个,补充在下面问题中,然后解答补充完整后的题目.
问题:已知 为等差数列 的前 项和,若__________.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,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.
15.(2023·全国·高三专题练习)在①数列 的前n项和 ;② 且 ,
,这两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并求解:
(1)已知数列 满足__________,求 的通项公式;
(2)已知正项等比数列 满足 , ,求数列 的前n项和 .
16.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的首项为1,前 项和为 ,且满足______.
① , ;② ;③ .
从上述三个条件中选一个填在横线上,并解决以下问题:
(1)求 ;(2)求数列 的前 项和 .
17.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知等差数列 的前n项和为 , , .
(1)求 与 ;
(2)在下列两个条件中选一个,求数列 的前30项和.
① ;② .
注:如选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
18.(2023春·江苏盐城·高三校考阶段练习)已知数列 的前n项和为
(1)求数列 的通项公式;
(2)令 ① ;② ;③ 从上面三个条件中任选一个,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.
19.(2023·全国·高三专题练习)已知等差数列 的前n项和为 ,若 ,且________.在①
,② 这两个条件中任选一个,补充在上面的问题中,并解答.
(注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答给分)
(1)求 的通项公式;
(2)设 ,求 的前n项和 .
20.(2023春·广东惠州·高三校考阶段练习)在① ;② ;③ 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,然后解答补充完整的题目.
问题:已知等差数列 为其前n项和,若______________.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,求证:数列 的前n项和 .
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
21.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,数列 为等比数列且公比 ,满
足 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)数列 的前n项和为 ,若________,记数列 满足 ,求数列 的前 项和 .
在① ,② , , 成等差数列,③ 这三个条件中任选一个补充在第(2)问中,
并对其求解.
注:若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
22.(2023春·四川·高三校联考阶段练习)在① ,② 这两个条件中选一个合适的补充在
下面的横线上,使得问题可以解答,并写出完整的解答过程.
问题:在各项均为整数的等差数列 中, ,公差为 ,且______.
(1)求 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前n项和 .23.(2023·全国·高三专题练习)设等差数列 的前 项和为 ,已知 , .
(1)求数列 的通项公式及 ;
(2)若___________,求数列 的前 项和 .
在① ;② ;③ 这三个条件中任选一个补充在第(2)问中,并对其求解.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
24.(2023·全国·模拟预测)记公差为1的等差数列 的前 项和为 ,______.从下面①②③三个条
件中任选一个补充在上面问题中的横线处并作答.
① ;② ;③ , , 成等比数列.
(1)求 的通项公式;
(2)设 ,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.
25.(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)已知 是首项为1的等差数列,公差 是首
项为2的等比数列, .
(1)求 的通项公式;
(2)若数列 的第 项 ,满足__________(在①②中任选一个条件), ,则将其去掉,数列
剩余的各项按原顺序组成一个新的数列 ,求 的前20项和 .
① ② .26.(2023·全国·高三专题练习)已知公差为正数的等差数列 中, , , 构成等比数列,
是其前 项和,满足 .
(1)求数列 的通项公式及前 项和 ;
(2)若_________,求数列 的前 项和 .
在① ,② ,③ 这三个条件中任选一个补充在第(2)问中,并求解.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
27.(2023·陕西汉中·高三西乡县第一中学校考阶段练习)已知数列 是公差不为零的等差数列,
且 , , 成等比数列.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设数列 的前n项和为 ,在① , ; ② , ;③ ,
;这三个条件中任选一个,将序号补充在下面横线处,并根据题意解决问题.问题:若 ,且
______,求数列 的前n项和 .
(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答给分.)
28.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 , 满足: , , .
(1)求证:数列 是等比数列;
(2)若___________(从下列三个条件中任选一个),求数列 的前 项和 .① ;② ;③.
29.(2023·四川成都·成都实外校考模拟预测)数列 的前n项和为 满足 ,已知 .
(1)求 ;
(2)在① ;② 这两个条件中任选一个作为条件,求数列 的前n项和 .
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
30.(2023春·四川南充·高三阆中中学校考阶段练习)已知等差数列 与正项等比数列 满足
,且 , , 既是等差数列,又是等比数列.
(1)求数列 和 的通项公式.
(2)在① ,② ,③ 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并
完成求解.若__,求数列 的前 项和 .
31.(2023春·广西·高三校联考阶段练习)已知数列 的前 项和为 ,在① 且
;② ;③ 且 , ,这三个条件中任选一个,补充在下面的问
题中,并求解:
(1)已知数列 满足______,求 的通项公式;
(2)已知正项等比数列 满足 , ,求数列 的前 项和 .32.(2023·江西南昌·校联考模拟预测)在① 为等差数列, ;②
;③ 是等差数列, , ,这三个条件中任选一个,补充在下面
问题中,并加以解答.已知数列 的前 项和为 ,__________.
(1)求 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .