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1_7.4 数列求和、数列的综合(分层集训)_2024版教学资源包_2024版.新高考版数学.5·3A版_21_专题七74数列求和、数列的综合_4_PDF教参电子书

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7.4 数列求和、数列的综合
基础篇
考点 一 数列求和 注 若选两个条件分别作答 则按第一个解
: ꎬ
答计分.
考向一 分组、并项求和
1.( 届湖北黄冈调研ꎬ )已知数列 a 满
2023 8 { n}
解析 选 由 n a n a
足 a n a n S 则 a (1) ①ꎬ (3 -1) n +1 =(3 +2) n
n􀅰(-1) + n +2 =2 -1ꎬ 20 =650ꎬ 23 = a n
n
及 a 可知 a 所以 +1 3 +2
( ) 1 =2ꎬ n≠0ꎬ a = n ꎬ
n 3 -1
A.231 B.234 C.279 D.276 a a a a a
n n
答案 B 由 a n􀅰(-1) n + a n +2 =2 n -1ꎬ S 20 = 当 n ≥2 时 ꎬ 有 a n =a n ×a n -1 ×􀆺×a 4 ×a 3 ×a 2
-1 -2 3 2 1
可知
a
650 :
×
1
当 n 为偶数时 a a n 当 n 为奇数
ꎬ n+ n +2 =2 -1ꎬ 3 n -1 3 n -4 11 8 5 n .当 n
时 a a n 所以 S a a = n × n ×􀆺× × × ×2=3 -1
ꎬ n +2 = n+2 -1ꎬ 20 =( 1 + 3 +􀆺+ 3 -4 3 -7 8 5 2
a a a a a a a a 时 a 适合上式 故 a n n
19)+( 2 + 4)+( 6 + 8)+( 10 + 12)+( 14 + =1 ꎬ 1 = 2 ꎬ n = 3 -1( ∈
a a a 即 a a a N .
16)+( 18 + 20)= 650ꎬ 1 +( 1 +1)+( 1 + )
a a a a 选 由 a a a 得 a a a
6)+( 1 +15)+( 1 +28)+( 1 +45)+( 1 +66) ②ꎬ 2 n +1 = n+ n +2ꎬ n +2 - n +1 = n +1 -
a a a a 所以 a 为等差数列
+( 1 +91)+( 1 +120)+( 1 +153)+3+11+19+ nꎬ { n} ꎬ
由此解得 a 所以 a a 由a a 得该数列的公差d a a
27+35=650ꎬ 1 =3ꎬ 23 = 1 + 1 =2ꎬ 2 =5ꎬ = 2 - 1 =5
故选 .
231=234ꎬ B -2=3ꎬ
2.(多选)( 广东北江实验学校模拟ꎬ )已 所以 a a n d n n .
2022 9 n= 1 +( -1) =2+3( -1)= 3 -1
知 数 列 { a n } 的 通 项 公 式 为 a n = 由 知 b æ ç 1 ö ÷ 3 n -1 a b n
{ n n 为奇数 (2) (1) n = è ø ꎬ∴ n+ n = 3 -1
3 +1ꎬ ꎬ则 2
n n 为偶数 ( ) æ ö3 n -1
2-2 ꎬ ꎬ ç 1÷
+è ø ꎬ
a a a 2
A. 6 =19 B. 7> 6 则 T n
S S S n = [ 2 + 5 + 8 + 􀆺 + ( 3 - 1)]
C 答 . 案 5 =2 B 2 C 由题意知 a D. 6> a 8 a é ê 1 1 æ ç 1 ö ÷ 3 n -1ù ú
1 =4ꎬ 3 =10ꎬ 5 =16ꎬ +ë ê + +􀆺+è ø û ú
a a a a a 则 4 32 2
7 =22ꎬ 2 =-2ꎬ 4 =-6ꎬ 6 =-10ꎬ 8 =-14ꎬ é æ önù
ê ú
S S S S S 综上 正 1 ç 1÷
ê ú
5 = 22ꎬ 6 = 12ꎬ 8 = 20ꎬ 6< 8ꎬ ꎬBC n n ë1-è ø û
(2+3 -1) 4 8
确 错误.故选
= +
ꎬAD BC.
2 1
3.( 届江苏百校联考ꎬ )从 n 1-
2023 17 ①(3 -1)􀅰 8
a n +1 =(3 n +2) a nꎬ② a 2 =5ꎬ2 a n +1 = a n+ a n +2 这两 = (3 n +1) n + 2 é ë ê ê 1- æ è ç 1 ö ø ÷ nù û ú ú .
个条件中任选一个 补充在下面的问题中并 2 7 8
ꎬ
4.( 长沙雅礼中学月考ꎬ ) 已知数列
作答.已知数列 a 满足 a . 2022 17
{ n} 1 =2ꎬ
a 中 a a 其前 n 项和 S 满足
(1) 求 { a n} 的通项公式 ꎻ { n} ꎬ 1 = 1ꎬ 2 = 3ꎬ n
设 b æ ç 1 ö ÷ a n 求数列 a b 的前 n 项 S n +1 + S n -1 =2 S n+2( n ≥2ꎬ n ∈ N ) . 专 题
(2) n =è ø ꎬ { n+ n} 求数列 a 的通项公式 七
2 (1) { n} ꎻ
数
和 T n . (2) 若 b n = a n +2 a n ꎬ 求数列 { b n} 的前 n 项 列
245
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋和 T . æ ö n
n çx 1÷ 1 数列 a 满足 a 则
解析 由题意得 S S S S n 3sinè - ø+ ꎬ { n} n = ꎬ
(1) n +1 - n = n- n -1 +2( 2 2 2 021
即 a a n 又 a a f a f a f a
≥2)ꎬ n +1 - n=2( ≥2)ꎬ 2 - 1 =3-1= ( 1)+ ( 2)+􀆺+ ( 2021)= ( )
所以 a a n N .所以数列 a
2ꎬ n +1 - n =2( ∈ ) { n} A.2 021 B.2 022 C.4 042 D.4 040
是以 为首项 为公差的等差数列 所以 a æ ö
1 ꎬ2 ꎬ n 答案 A f x x ç1 x÷ 1
∵ (1- )= 1- +3sinè - ø+ ꎬ
n n N . 2 2
=2 -1( ∈ )
n
f x f x .又 a a
(2) b n= a n+2 a n =2 n -1+2 2 n -1 =2 n -1+ 1 􀅰4 n ꎬ ∴ ( )+ (1- )= 2 ∵ n+ 2021- n = 2 021 +
2
n
2 021- f a f a .令 S f
所以 T n=[1+3+5+􀆺+(2 n -1)]+ 1 ×(4+4 2 + 2 021 =1ꎬ∴ ( n)+ ( 2021- n)= 2 =
2
a f a f a 则 S f a f
n
3 n n2 2(4 -1).
( 1)+ ( 2)+􀆺+ ( 2021)ꎬ = ( 2021)+
4 +􀆺+4 )= + a f a 两式相加得 S
3 ( 2020)+􀆺+ ( 1)ꎬ 2 = 2×2
5.( 重庆市育才中学入学考ꎬ )已知等比 S .故选
2022 17 021ꎬ∴ =2 021 A.
2.( 江苏无锡检测ꎬ )德国数学家高斯是
数列 a 的前 n 项和为 S n N 且 1 2022 6
{ n} n( ∈ )ꎬ a - 近代数学奠基者之一 有 数学王子 之称
1 ꎬ “ ” ꎬ
在历史上有很大的影响.他幼年时就表现出
1 2 S .
a =a ꎬ 6 =63
超人的数学才能 岁时 他在进行
2 3
ꎬ10 ꎬ 1+2+3+
求 a 的通项公式
(1) { n} ꎻ 的求和运算时 就提出了倒序相加法
􀆺+100 ꎬ
若对任意的 n N b 是 a 和
(2) ∈ ꎬ n log2 n 的原理 该原理基于所给数据前后对应项的
ꎬ
a 的等差中项 求数列 nb2 的前
log2 n +1 ꎬ {(-1) n} 和呈现一定的规律生成 因此 此方法也称
ꎬ ꎬ
n 项和.
2 n
为高斯算法.已知数列 a 2 -98 则 a a
解析 (1) 设数列 { a n} 的公比为 q ꎬ 由已知 ꎬ n= 2 n -99 ꎬ 1 + 2 +
a
有1 1 2 解得 q 或 q .又由 S
a -a q=a q2 ꎬ =2 =-1 6 􀆺+ 98 = ( )
1 1 1
A.96 B.97 C.98 D.99
q6 6
a 1- 知 q 所以 a 1-2
= 1􀅰
1-
q =63ꎬ ≠-1ꎬ 1􀅰
1-2
= 答案 C 令 S
=
a
1 +
a
2 +􀆺+
a
97 +
a
98 =
96
+
94
+
97 95
得 a 所以 a n -1.
63ꎬ 1 =1ꎬ n=2
96 98
􀆺+ + ꎬ
由题意 得 b 1 a a 1 95 97
(2) ꎬ n = (log2 n+log2 n +1)=
2 2
S a a a a 98 96 94 96
(log22 n -1 +log22 n )= n - 1 ꎬ 即 { b n} 是首项为 = 98 + 97 +􀆺+ 2 + 1 = 97 + 95 +􀆺+ 95 + 97 ꎬ
2 两式相加得
:
5 1 公差为 的等差数列. æ ö
年 ꎬ 1 S ç96 94 96 98÷
高 2 2 = è + +􀆺+ + ø +
考 设数列 nb2 的前 n 项和为 T 则 T 97 95 95 97
3 {(-1) n} nꎬ 2 n= æ ö æ ö æ ö
年 模 (- b2 1 + b2 2)+(- b2 3 + b2 4)+􀆺+(- b2 2 n -1 + b2 2 n)= b 1 + è ç 9 9 7 8 + 9 9 5 6 +􀆺+ 9 9 5 4 + 9 9 7 6 ø ÷ = è ç 9 9 7 6 + 9 9 7 8 ø ÷ + è ç 9 9 5 4 + 9 9 5 6 ø ÷ +
拟
n b b
A b b 2 ( 1 + 2 n) n2. æ ç96 94 ö ÷ æ ç98 96 ö ÷
版 2 +􀆺+ 2 n= =2 􀆺+è + ø+è + ø =98×2ꎬ
2 95 95 97 97
高 考向二 倒序相加求和 S 故选
考 ∴ =98ꎬ C.
数
学 1.( 辽宁阜新月考ꎬ )已知函数 f x x 3.( 山东东营一中月考ꎬ ) 设 f x
2022 7 ( )= + 2022 8 ( ) =
246
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋x æ ö æ ö æn ö
cos 根据课本中推导等差数列前 n 由 S fç1 ÷ fç2 ÷ fç -1÷
° x ꎬ n= ènø+ ènø+􀆺+ è n øꎬ①
cos(30 - )
项和的方法可以求得 f ° f ° æn ö æn ö æ ö
(1 ) + (2 ) +􀆺+ 得 S fç -1÷ fç -2÷ fç1 ÷
f ° 的值是 n= è n ø+ è n ø+􀆺+ ènøꎬ②
(59 ) ( )
é æ ö æn öù
由 得 S ê fç1 ÷ fç -1÷ ú
59 3 59 ① + ② 2 n = ë ê ènø+ è n øû ú +
A. B.0 C.59 D.
2 2
é æ ö æn öù é æn ö æ öù
答案 A 令 S f ° f ° f ° ê fç2 ÷ fç -2÷ ú ê fç -1÷ fç1 ÷ ú 所
= (1 )+ (2 )+􀆺+ (59 )= ë ê ènø+ è n øû ú+􀆺+ë ê è n ø+ ènøû ú =0ꎬ
° ° °
cos 1 cos 2 cos 59 以 S .
°+ °+􀆺+ ° ꎬ① n=0
cos 29 cos 28 cos(-29 )
考向三 公式法求和
° °
则 S cos 59 cos 58
= ° + ° + 􀆺 + 1.( 山东菏泽期末ꎬ )已知数列 a 的前
cos(-29 ) cos(-28 ) 2021 7 { n}
° n 项和是 S 且 S a 若 a
cos 1 nꎬ n = 2 n - 1ꎬ n ∈(0ꎬ
°ꎬ②
cos 29 则称项 a 为 和谐项 则数列 a
2 021)ꎬ n “ ”ꎬ { n}
° °
可 得 S cos 1 +cos 59 的所有 和谐项 的和为
① + ② 2 = ° + “ ” ( )
cos 29
° ° ° ° A.1 022 B.1 023 C.2 046 D.2 047
cos 2 +cos 58 cos 1 +cos 59 答案 D 当 n 时 a S S a
° +􀆺+ ° ≥2 ꎬ n= n- n -1 =2 n-1-
cos 28 cos 29
a a a a a 又 a S
cos 1 ° +cos 59 ° cos 1 ° +cos(60 ° -1 ° ) (2 n -1 -1)= 2 n-2 n -1ꎬ∴ n=2 n -1ꎬ 1 = 1
∵ ° = ° ° a a a 是等比数列 公比
cos 29 cos(30 -1 ) =2 1 -1ꎬ∴ 1 =1ꎬ∴ { n} ꎬ
为 首项为 a n -1.
2ꎬ 1ꎬ∴ n=2
° 1 ° 3 °
cos 1 + cos 1 + sin 1 由 a n -1 得 n 即 n
2 2 n=2 <2 021 -1≤10ꎬ ≤11ꎬ
= = 3ꎬ
3 ° 1 ° 所求和为 S 1-2 11 故选 .
cos 1 + sin 1 ∴ n= =2 047ꎬ D
2 2 1-2
2.( 湖南新
S 则 S 59 3 故选 . 2022
∴ 2 =59 3ꎬ = ꎬ A
高考教学教研
2
4.( 湖北重点高中联考ꎬ )设函数 f x
联盟第一次联
2022 15 ( )=
x æ ö æ ö æn ö
定义 S fç1 ÷ fç2 ÷ fç -1÷
考ꎬ )如图 连
log3 xꎬ n = ènø+ ènø+􀆺+ è n øꎬ 5 ꎬ
1- 接 ABC 的各
其中 n N n 则 S . △
∈ ꎬ ≥2ꎬ n= 边中点得到一个新的 A B C 又连接
答案 △ 1 1 1ꎬ
0 A B C 各边中点得到一个新的 A B C
k △ 1 1 1 △ 2 2 2ꎬ
如此无限继续下去 得到一系列三角形
æ k ö n k ꎬ :
解析 由题意知 fç ÷ ABC A B C A B C 这一系列所
ènø =log3 k =log3 n
-
kꎬ
△ ꎬ△ 1 1 1ꎬ△ 2 2 2ꎬ􀆺ꎬ
1-n 有三角形的面积和趋向于一个常数.已知
n k A B C 则这个常数是
- (0ꎬ0)ꎬ (5ꎬ0)ꎬ (1ꎬ3)ꎬ
æn kö n n k
fç - ÷ -
( )
è n ø =log3 n k=log3 k ꎬ
-
1- n 10
A. B.5 C.10 D.15 专
æ k ö æn kö k n k 3 题
所以 fç ÷ fç - ÷ - 答案 C 依题意可得 ABC A B C 七
ènø+ è n ø =log3 n k+log3 k =0ꎬ △ ꎬ△ 1 1 1ꎬ
- 数
A B C 的面积依次构成一个无穷等比
列
△ 2 2 2ꎬ􀆺
247
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋项和 求 T .
数列 首项为 ABC 的面积15 公比为1 前 ꎬ 3 n
ꎬ △ ꎬ ꎬ
2 4
解析 当 n 时 S a2 a 所以 a2
é æ önù (1) =1 ꎬ2 1 = 1 + 1ꎬ 1 =
15 ê ç 1÷ ú a 又 a 故 a
ë ê 1-è ø û ú 1ꎬ 1>0ꎬ 1 =1ꎻ
n 个三 角 形 的 面 积 和 为 2 4
=
当 n
≥2
时
ꎬ2
S
n -1 =
a2
n -1 +
a
n -1ꎬ
而
2
S
n =
a2
n+
a
nꎬ
1
1- 两式相减得 a a2 a2 a a 整理得
4 2 n = n- n -1 + n- n -1ꎬ
é æ önù a a a a 因为 a a
ê
ê
ç 1÷ ú
ú
.当 n 趋向于无穷大时 前 n 个 ( n+ n -1)( n- n -1 -1)= 0ꎬ n+ n -1>0ꎬ
10ë1-è ø û ꎬ 所以 a a 故 a 是以 为公差的等
4 n- n -1 =1ꎬ { n} 1
三角形的面积和趋向于常数 .故选 . 差数列 从而 a a n n.
10 C ꎬ n= 1 +( -1)×1=
3.( 新高考 ꎬ ꎬ 分)已知数列 a 满
2021 Ⅰ 17 10 { n} (2) 设 c k = b 3 k -2 + b 3 k -1 + b 3 k = (3 k - 2) 2 cos
{a n 为奇数 æ ö æ ö
足 a a n+1ꎬ ꎬ ç k 4π÷ k 2 ç k 2π÷ k 2
1 =1ꎬ n +1 = a n 为偶数. è2 π- ø+(3 -1) cosè2 π- ø+(3 ) cos
n+2ꎬ 3 3
记 b a 写出 b b 并求数列 b 的
(1) n = 2 nꎬ 1ꎬ 2ꎬ { n} 2 k π=- 1 (3 k -2) 2 - 1 (3 k -1) 2 +9 k2 =9 k - 5 ꎬ
通项公式 2 2 2
ꎻ
其中 k N
求 a 的前 项和. ∈ ꎬ
(2) { n} 20
æ ö
解析 (1) 由题意得 a 2 n +1 = a 2 n+2ꎬ a 2 n +2 = a 2 n +1 n è ç 9- 5 +9 n - 5 ø ÷
所以 T c c c 2 2
+1ꎬ 3 n = 1 + 2 +􀆺+ n =
2
所以 a a 即 b b 且 b a
2 n +2 = 2 n+3ꎬ n +1 = n+3ꎬ 1 = 2 = n2 n
9 +4 .
a
=
1
+1=2ꎬ
2
所以数列 b 是以 为首项 为公差的等
{ n} 2 ꎬ3 考点 二 数列的综合
差数列
ꎬ 考向一 数列与函数综合
所以 b b b n n .
1
=2ꎬ
2
=5ꎬ n=2+( -1)×3=3 -1
1.(多选)( 江苏泰州模考ꎬ )若正整数
当 n 为奇数时 a a . 2022 9
(2) ꎬ n= n +1 -1
m n 只有 为公约数 则称 m n 互质 对于
设数列 a 的前 n 项和为 S ꎬ 1 ꎬ ꎬ ꎬ
{ n} nꎬ
正整数 k φ k 是不大于 k 的正整数中与 k
则 S a a a ꎬ ( )
20
=
1
+
2
+􀆺+
20
互质的数的个数 函数 φ k 以其首名研究
a a a a a a
ꎬ ( )
=( 1 + 3 +􀆺+ 19)+( 2 + 4 +􀆺+ 20)
者欧拉命名 称为欧拉函数.例如 φ
a a a a a ꎬ : (2)= 1ꎬ
= [( 2 -1)+( 4 -1)+􀆺+( 20 -1)]+( 2 + 4 +
φ φ φ .已知欧拉函数
a
(3)= 2ꎬ (6)= 2ꎬ (8)= 4
􀆺+ 20)
是积性函数 即如果 m n 互质 那么 φ mn
a a a
ꎬ ꎬ ꎬ ( )
= 2( 2 + 4 +􀆺+ 20)-10ꎬ
φ m φ n 例如 φ φ φ 则
由 可知 a a a b b b
(1) 2 + 4 +􀆺+ 20 = 1 + 2 +􀆺+ 10 =10 = ( ) ( )ꎬ : (6)= (2) (3)ꎬ
10×9 ( )
×2+ ×3=155ꎬ φ φ
5 2 A. (5)= (8)
年
故 S 即 a 的前 项和 数列 φ n 是等比数列
高 20 =2×155-10=300ꎬ { n} 20 B. { (2 )}
考
3 为 . 数列 φ n 不是递增数列
300 C. { (6 )}
年
模 4.( 届长沙雅礼中学月考ꎬ )设正项数列 { }
拟 2023 18 数列 1 的前 n 项和小于3
A {
a
n}
的前 n 项和为 S
nꎬ
已知
2
S
n=
a2
n+
a
n
. D. φ
(6
n
) 5
版 求 a 的通项公式 答案 ABD φ φ φ
(1) { n} ꎻ (5)= 4ꎬ (8)= 4ꎬ∴ (5)=
高
考 a φ 对
数 记 b a2 2 nπ T 是数列 b 的前 n (8)ꎬA ꎻ
学 (2) n= ncos ꎬ n { n} 在不超过 n 的正整数中 所有偶数的个数
3 ∵ 2 ꎬ
248
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋为 2 n -1 ꎬ a 1 =1ꎬ 公比 q =10 -1 1 0 ꎬ
∴
φ
(2
n
)= 2
n
-2
n -1
=2
n -1 为等比数列
ꎬB
对
ꎻ
所以视力
5
.
0
的视标边长为 a
11 =
a
1
q10
=1×
与 n 互质的数为
∵ 3 1ꎬ2ꎬ4ꎬ5ꎬ7ꎬ8ꎬ10ꎬ11ꎬ􀆺ꎬ -1 1 0 10 1.故答案为 1 或 . .
n n . (10 ) = 10ꎻ 0 1
3 -2ꎬ3 -1 10 10
共有 n -1 n -1 个 φ n 考向二 数列与不等式综合
(3-1)􀅰3 =2􀅰3 ꎬ∴ (3 )= 2
n -1 1.( 浙江ꎬ ꎬ 分)已知数列 a 满足 a
􀅰3 ꎬ 2021 10 4 { n} 1
又 φ n φ n φ n n -1 φ n a
∵ (6 )= (2 ) (3 )= 2􀅰6 ꎬ∴ (6 ) a n n N .记数列 a 的前
一定是递增数列 错 =1ꎬ n +1 = a ( ∈ ) { n}
ꎬC ꎻ 1+ n
{ }
n 项和为 S 则
φ n n -1 1 的前 n 项和为 nꎬ ( )
(6 )= 2􀅰6 ꎬ φ n
(6 )
3 S S
é
ê
æ önù
ú
A. < 100<3 B.3< 100<4
1 ç 1÷ 2
ë ê 1-è ø û ú é æ önù
S 2 6 3 ê ç 1÷ ú 3 对.故
n=
1
=
5
ë ê 1-è
6
ø û ú <
5
ꎬD C.4< S 100< 9 D. 9 < S 100<5
2 2
1-
6 a a
选 答案 A 易知 a a a n n
ABD. n>0ꎬ n +1 - n=- a <0ꎬ
2.( 届山东潍坊五县联考ꎬ )视力表是根 1+ n
2023 15 a a a 单调递减 故 a .
据视角原理设计的 所谓视角就是由外界物 ∴ n +1< nꎬ∴ { n} ꎬ n≤1
ꎬ a
n
体边缘上的两点在眼结点处所形成的夹角 一方面 a 1a
ꎬ ꎬ n +1 = a ≥ nꎬ
用 α 表示 其单位为分.视力表以一分视角
1+ n 2
ꎬ æ ö2 æ ön -1
′ 为单位进行设计.我国视力的记录采用 a 1 a ç1 ÷ a ç1 ÷ a
(1 ) ∴ n ≥ n -1 ≥ è ø n -2 ≥􀆺≥ è ø 1
2 2 2
五分记录法 视力表由 行开口方向各
“ ”ꎬ 14 æ ön -1
ç 1÷
异的正方形 形视标所组成 从上到下分 =è ø ꎬ
“E” ꎬ 2
别对应视力 . . . . 从上面的第 æ ö1 æ ö2 æ ö99
4 0ꎬ4 1ꎬ􀆺ꎬ5 2ꎬ5 3ꎬ S ç 1÷ ç 1÷ ç 1÷
一行开始往下 每一行 形视标边长都是 ∴ 100 ≥ 1 + è ø + è ø + 􀆺 + è ø =
ꎬ “E” 2 2 2
下一行 “E” 形视标边长的 10 1 1 0 倍 ꎬ 且视力 L 与 é ê ê æ ç 1 ö ÷ 100ù ú ú
1􀅰ë1-è ø û
视角 α 的关系式为 L α.若某同学的视 2 1 1 3.
=5-lg =2- >2- =
99
力是 . 则其视角 α 分 若视力 1 2 2 2
4 0ꎬ = ꎻ 1-
2
. 的视标边长为 则视力 . 的视标边长
4 0 1ꎬ 5 0 a
n
另一方面 a a a a a
为 . ꎬ n +1 = a ⇒ n +1 + n +1 n = nꎬ
1+ n
答案 1 或 . a a
10 0 1 a
n- n
+1 a 1 a a
10 ∴ n +1 = a ꎬ∵ n> ( n+ n +1)ꎬ
解析 因为视力 L 与视角 α 的关系式为 L n 2
= a a
α a
n- n
+1 a a
5-lg ꎬ ∴ n +1< = 2( n- n +1)ꎬ
1 a a
所以当 L
=4
.
0
时
ꎬ4
.
0=5-lg
α
ꎬ
解得 α
=10
. ( n+ n +1)
2
因为视力 . 的视标边长为 从上面的第
4 0 1ꎬ S a a a a a
一行开始往下 每一行 形视标边长都是 ∴ 100<1+2( 1 - 2 + 2 - 3 +􀆺+ 99 - 专
ꎬ “E” æ ö 题
下一行 形视标边长的 1 1 0 倍 所以视标
a
100)= 1+2(1-
a
100 )<3ꎬ∴
S
100∈è
ç3
ꎬ3ø
÷.
七
“E” 10 ꎬ 2
数
边长构成等比数列 ꎬ 不妨设为 { a n}ꎬ 则首项 故选 A . 列
249
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋2.( 福州三中质检ꎬ )已知在等差数列 的最大值.
2022 8
a 中 a a 数列 b 的通项公式 解析 由 a a 得 a a 则
{ n} ꎬ 2 =3ꎬ 6 =11ꎬ { n} (1) n +1 -2 n = 0 n +1 = 2 nꎬ
æ ö a 是以 为公比的等比数列
为 b ç 1÷ a S 是数列 b 的前 { n} 2 ꎬ
n=loga è1+a n ø( >1)ꎬ n { n} 又 a 即 a 解得 a 所以 a n.
3 =8ꎬ 4 1 =8ꎬ 1 =2ꎬ n=2
n 项和 若T a 则S 与T 的大小 n n
ꎬ n=loga n+1ꎬ n n 由 可得 b 则 T 1 2 3
(2) (1) n=a = nꎬ n= + + +
关系是 ( ) n 2 2 2 2 2 3
S T S T n n
A. n≥ n B. n> n 1T 1 2 3 两式相减可
􀆺+ nꎬ n= + + +􀆺+ n ꎬ
S T S T 2 2 2 2 2 3 2 4 2 +1
C. n< n D. n≤ n
æ ö
答案 B 设等差数列 { a n} 的公差为 d ꎬ 由 n 1 è çç 1- 1 n ø ÷÷
a a 得1T 1 1 1 1 2 2
题意得 d 6 - 2 11-3 故 a a n n = + 2 + 3 +􀆺+ n- n +1 = -
= = =2ꎬ n =
2
+( - 2 2 2 2 2 2 1
6-2 4 1-
2
n n
2)×2=3+2 -4=2 -1ꎬ n n
化简可得 T +2 n N 因为
æ ö æ ö æ ö n ꎬ n = 2- n ( ∈ )ꎬ
S ç 1÷ ç 1÷ ç 1÷ +1
n=loga è1+ ø+loga è1+ ø+loga è1+ ø+􀆺+ 2 2
1 3 5 n n n
T T +3 +2 +1 所以 T
æ ç 1 ö ÷ æ ç2 4 6 2 n ö ÷ n +1 - n=2- n +1 -2+ n = n +1 >0ꎬ { n}
loga è1+ n ø =loga è × × ×􀆺× n øꎬ 2 2 2
2 -1 1 3 5 2 -1
逐项递增 T 最小 为 1 所以 1 m
n
因为 n n n n 所以 2 ꎬ 1 ꎬ ꎬ 2× > -2
2 􀅰2 >(2 -1)(2 +1)ꎬ n 2 2
2 -1 解得 m 又 m N 所以 m 的最
021ꎬ <2 022ꎬ ∈ ꎬ
n
2 +1 大值为 .
> n ꎬ 2 021
2
4.( 届山东青岛调研检测ꎬ )记关于 x 的
n 2023 19
所以 2 4 6 2 3 5 7
× × ×􀆺× n > × × ×􀆺 不等式 x2 nx n2 n N 的整数解的
1 3 5 2 -1 2 4 6 -4 +3 ≤0( ∈ )
n 个数为 a 数列 b 的前 n 项和为 T 满足
2 +1 nꎬ { n} nꎬ
× 2 n ꎬ 4 T n=3 n +1 - a n-2 .
æ n ö2
求数列 b 的通项公式
所以ç2 4 6 2 ÷ 2 3 4 5 (1) { n} ꎻ
è × × ×􀆺× n ø > × × × ×
1 3 5 2 -1 1 2 3 4 æ ön
6 2
n
2
n
+1 n (2)
设 c
n =2
b
n-
λ
è
ç
-
3
ø
÷
ꎬ
若对任意 n
∈
N
ꎬ
×􀆺× n × n =2 +1ꎬ 2
5 2 -1 2 都有 c c 成立 试求实数 λ 的取值范围.
n n< n +1 ꎬ
即2
×
4
×
6
×􀆺× n
2
> 2
n
+1ꎬ
解析
(1)
由不等式 x2
-4
nx
+3
n2
≤0
可得 n
1 3 5 2 -1
x n
æ n ö ≤ ≤3 ꎬ
所以 S ç2 4 6 2 ÷
n = loga è × × ×􀆺× n ø > loga
1 3 5 2 -1 a n T 1 n +1 1n 3
5 ∴ n=2 +1ꎬ n= ×3 - - ꎬ
年 n n T 即 S T . 4 2 4
高 2 +1>loga 2 = nꎬ n> n
当 n 时 b T
考 3.( 长沙长郡中学月考ꎬ ) 已知数列 =1 ꎬ 1 = 1 =1ꎬ
3 2022 18
年 模 拟 { a n} 满足 a n +1 -2 a n=0ꎬ a 3 =8 . 当 n ≥2 时 ꎬ b n= T n- T n -1 = 2 1 ×3 n - 2 1 ꎬ
求数列 a 的通项公式
A (1) { n} ꎻ
b 适合上式 b 1 n 1 n N .
版 n ∵ 1 =1 ꎬ∴ n= ×3 - ꎬ ∈
设 b 数列 b 的前 n 项和为 T .若 2 2
高 (2) n=a ꎬ { n} n
考 n æ ön
数 由 可得 c n n -1λç3 ÷
学 2 T n> m -2 021 对 n ∈ N 恒成立 ꎬ 求正整数 m (2) (1) n=3 -1+(-1) è 2 ø ꎬ
250
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋æ ön +1
c n +1 nλç3 ÷ 时 4 n 的值最小 为8 λ 8
∴ n +1 =3 -1+(-1) è ø ꎬ ꎬ ×2 ꎬ ꎬ∴ < ꎬ
2 5 5 5
æ ön
c c c c n 5 nλç3 ÷ 当 n 为偶数时 λ 4 n
∵ n< n +1ꎬ∴ n +1 - n =2×3 + (-1) è ø ꎬ >- ×2 ꎬ
2 2 5
>0ꎬ 4 n 随着 n 的增大而减小 当 n
∵ - ×2 ꎬ∴ =2
nλ 4 n 5
∴ (-1) >- ×2 ꎬ
5 时 4 n 的值最大 为 16 λ 16.
ꎬ- ×2 ꎬ - ꎬ∴ >-
当 n 为奇数时 λ 4 n 5 5 5
ꎬ < ×2 ꎬ
5 综上 可知 16 λ 8.
ꎬ - < <-
4 n 随着 n 的增大而增大 当 n 5 5
∵ ×2 ꎬ∴ = 1
5
专
题
七
数
列
251
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
综合篇
考法 一 错位相减法求和 的图形 由此可以归纳出对折 n 次可得到 n
ꎬ (
种不同规格的图形 每种规格的图形的
1.( 新高考 ꎬ ꎬ 分)某校学生在研究 +1) ꎬ
2021 Ⅰ 16 5
民间剪纸艺术时 发现剪纸时经常会沿纸的 面积均为20×12 2
ꎬ n dm ꎬ
2
某条对称轴把纸对折.规格为
20 dm×12 dm n { é
的长方形纸
ꎬ
对折
1
次共可以得到
10 dm×12
∴∑
k=
S k= 20×12× ë ê ê 1 ×2+ 1 ×3+ 1 ×4+􀆺+
1 2 4 8
两种规格的图形 它们的面
dmꎬ20 dm×6 dm ꎬ 1 n ù ú ú } 2
积之和 S 2 对折 次共可以得到 n×( +1) û dm ꎬ
1 =240 dm ꎬ 2 2
三种 n
5 dm×12 dmꎬ10 dm×6 dmꎬ20 dm×3 dm 记 T 2 3 +1 则 1 T 2 3
规格的图形 它们的面积之和 S 2 n= + +􀆺+ n ꎬ n = + +􀆺
ꎬ 2 =180 dm ꎬ 2 4 2 2 4 8
以此类推.则对折 次共可以得到不同规格 n
4 +1
+ n ꎬ
图形的种数为 如果对折 n 次 那 +1
2
ꎻ ꎬ
n æ ö n
么
∑ k=
S
k= dm
2.
∴
T
n- 2
1T
n = 2
1T
n =1+è
çç
4
1
+ 8
1
+􀆺+ 2
1
n ø
÷÷
- 2
+
n +
1
1 =
1
æ n ö n n
答案 çç +3÷÷ 3 1 +1 3 +3
5 240×è3- n ø - n- n = - n ꎬ
+1 +1
2 2 2 2 2 2
n n
解析 对折 次可以得到20 20 T +3 S
3 8 dm×12 dmꎬ 4 ∴ n = 3 - n ꎬ ∴ ∑ k= k =
2 1
é æ n öù
dm×
1
2
2
dmꎬ
2
2
0
dm×
1
4
2
dmꎬ20 dm×
1
8
2
dmꎬ
共
ë
ê
ê 240×è
çç
3-
+
n
3
ø
÷÷
û
ú
ú dm
2.
2
四种不同规格的图形 对折 次可以得到20 2.(
2022
重庆八中调研ꎬ
18
)已知数列
{
a
n-1}
ꎬ 4
16 是递增的等比数列 a 且 a a .
ꎬ 2 =5 3 + 4 =26
20 12 20 12 20 求数列 a 的通项公式
dm×12 dmꎬ dm× dmꎬ dm× dmꎬ (1) { n} ꎻ
8 2 4 4 2
求数列 na 的前 n 项和 S .
(2) { n} n
12 12 共五种不同规格
dm× dmꎬ20 dm× dmꎬ 解析 设数列 a 的公比为 q b a 8 16 (1) { n-1} ꎬ n= n
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋-1ꎬ 则 a n= b n+1 . 6×3 1 +7×3 2 +􀆺+ n 􀅰3 n -5.令 M =6×3 1 +7×3 2 +
由 a 2 = 5 得 b 2 = 4ꎬ 由 a 3 + a 4 = 26 得 b 3 + b 4 􀆺+ n 􀅰3 n -5 ꎬ 则 3 M =6×3 2 +7×3 3 +􀆺+( n -1)
=24ꎬ 􀅰3 n -5 + n 􀅰3 n -4 ꎬ 两式相减得 -2 M =6×3 1 +(3 2
所以
4(
q
+
q2
)= 24ꎬ
解得 q
=2
或 q
=-3(
舍
3 n -5 n n -4 3 2 (1-3
n
-6 ) n
去 所以 b b qn -2 n -2 n. +3 +􀆺+3 )- 􀅰3 =18+ - 􀅰
)ꎬ n= 2 =4×2 =2 1-3
所以数列 a 的通项公式为 a n . n
{ n} n=2 +1 n -4 整理得 M 27 2 -1 n -4 所以 T
3 ꎬ =- + 􀅰3 ꎬ n =
由 知 na n n n 设 A 4 4
(2) (1) n= 􀅰2 + ꎬ n =1×2+2×
n
2 3 n n 33 2 -1 n -4.
2 +3×2 +􀆺+ ×2 ꎬ + 􀅰3
则 A 2 3 4 n n n 4 4
2 n=1×2 +2×2 +3×2 +􀆺+( -1)×2 + ìn n
ï
n ( +1) n
×2 +1 ꎬ ï ï ꎬ ≤5ꎬ
将以上两式相减得 - A n=2+2 2 +2 3 +􀆺+2 n - n × 综上 ꎬ T n= í ï 2 n
n +1 n n n +1 n n +1 所以 î ï ï 33 + 2 -1 􀅰3 n -4 ꎬ n ≥6 .
2 =2(2 -1)- ×2 =(1- )2 -2ꎬ 4 4
A n n +1 . 4.( 全国乙文ꎬ ꎬ 分)设 a 是首项为
n=( -1)2 +2 2021 19 12 { n}
n n
na
设 B n (1+ ) n
n=1+2+3+􀆺+ = ꎬ 1 的等比数列 ꎬ 数列 { b n} 满足 b n = .已知
2
3
n n
则 S
n=
A
n+
B
n =(
n
-1)2
n +1
+2+
(1+ )
=(
n
-
a
1ꎬ3
a
2ꎬ9
a
3
成等差数列.
2 求 a 和 b 的通项公式
n2 n (1) { n} { n} ꎻ
n +1 . 记 S 和 T 分别为 a 和 b 的前 n 项
1)2 + + +2 (2) n n { n} { n}
2 2
S
3.( 山东德州夏津一中入学考试)设数列
和.证明 T
n
.
2022 : n<
a 是等差数列 数列 b 是公比大于 的 2
{ n} ꎬ { n} 0 解析 设等比数列 a 的公比为 q.
等比数列 已知 a b b a b (1) { n}
ꎬ 1 = 1ꎬ 1 = 3ꎬ 2 = 3 3ꎬ 3 = a a a 成等差数列 a a a
a . ∵ 1ꎬ3 2ꎬ9 3 ꎬ∴ 6 2 = 1 +9 3ꎬ
12 2 +3 又 a 是首项为 的等比数列 a q
求数列 a 和数列 b 的通项公式 ∵ { n} 1 ꎬ∴ 6 1 =
(1) { n} { n} ꎻ
{ n
a
1 +9
a
1
q2
ꎬ
设数列 c 满足 c 1ꎬ ≤5ꎬ 求数列
(2) { n} n = b
n -5ꎬ
n
≥6ꎬ ∴ 9
q2
-6
q
+1=0ꎬ
解得 q
1 =
q
2 =
1
ꎬ
a c 的前 n 项和 T . 3
{ n n} n æ ön -1
解析 设等差数列 a 的公差为 d 等 a a qn -1 ç 1÷
(1) { n} ꎬ ∴ n= 1􀅰 =è ø ꎬ
3
比数列 b 的公比为 q q 根据题意得
{ n} ( >0)ꎬ na æ ön
n
{ 3 q =3(1+2 d )ꎬ 解 得 {d =1ꎬ 或 ∵ b n= 3 ꎬ∴ b n= n 􀅰è ç1 3 ø ÷ .
5 3
q2
=12(1+
d
)+3ꎬ
q
=3 (2) 证明 :∵ S n 为 { a n} 的前 n 项和 ꎬ
年 {d
高 考 3 q =-1ꎬ ( 舍 )ꎬ 所以 a n=1+( n -1)×1= n ꎬ b n= ∴ S n= a 1(1- q qn ) = 3 é ë ê ê 1- æ è ç 1 ö ø ÷ nù û ú ú .
年
=-1
1- 2 3
模 n -1 n. T 为 b 的前 n 项和
拟 3􀅰3 =3 ∵ n { n} ꎬ
当 n 时 c 所以 T a a a
版 A (2) ≤5 n ꎬ n n =1ꎬ n= 1 + 2 +􀆺+ n ∴ T n= b 1 + b 2 +􀆺+ b n=1× æ è ç 1 ö ø ÷ 1 +2× æ è ç 1 ö ø ÷ 2 +􀆺+
n ( +1).当 n 时 c b 3 3
高 考 =1+2+􀆺+ = 2 ≥6 ꎬ n= n -5 = æ ön
数 nç1 ÷
学 3 n -5 ꎬ 所以 T n= T 5 + a 6 b 1 + a 7 b 2 +􀆺+ a n b n -5 =15+ è 3 ø ꎬ①
252
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋æ ö2 æ ö3 æ ön +1 求 a 和 b 的通项公式
1T ç 1÷ ç 1÷ nç1 ÷ . (1) { n} { n} ꎻ
n=1×è ø +2×è ø +􀆺+ è ø ②
3 3 3 3 求数列 a b 的前 n 项和 n N∗ .
①-② 可得 2 T n = 1 + æ è ç 1 ö ø ÷ 2 +􀆺+ æ è ç 1 ö ø ÷ n - n 􀅰 ( 解 2 析 ) (1) { 设 2 等 n 2 差 n -1 数 } 列 { a n} 的公 ( 差 ∈ 为 d ꎬ ) 等
3 3 3 3 比数列 b 的公比为q.由已知b b 得
é æ önù { n} 2 + 3 =12ꎬ
ê ú
æ ç1 ö ÷ n +1 3 1 ë ê 1-è ç 3 1 ø ÷ û ú n æ ç1 ö ÷ n +1 b 1( q + q2 )= 12ꎬ 因为 b 1 =2ꎬ 所以 q2 + q -6=0ꎬ
è ø = - 􀅰 è ø = 解得 q 或 q 又因为 q 所以 q .
3 1 3 =2 =-3ꎬ >0ꎬ =2
1- 所以 b n.由 b a a 可得 d a
3 ꎬ n = 2 3 = 4 -2 1ꎬ 3 - 1 =
æ öæ ön æ öæ ön
.由 S b 可得 a d 联立
-è ç 1n + 1 ø ÷ è ç1 ø ÷ + 1 ꎬ∴ T n = -è ç 1n + 3 ø ÷ è ç1 ø ÷ 8① 11 =11 4ꎬ 1 +5 =16②ꎬ ①
3 2 3 2 2 4 3 解得 a d 由此可得 a n .
②ꎬ 1 =1ꎬ =3ꎬ n=3 -2
3 所以 数列 a 的通项公式为 a n 数
+ ꎬ ꎬ { n} n =3 -2ꎬ
4
列 b 的通项公式为 b n.
S æ ön S { n} n=2
n n
∴ T n- 2 =- 2 1n 􀅰è ç1 3 ø ÷ <0ꎬ∴ T n< 2 . (2) 设数列 { a 2 n b 2 n -1} 的前n 项和为T nꎬ 由a 2 n
5.( 2020 课标 Ⅲ 理ꎬ 17 ꎬ 12 分)设数列 { a n} 满足 =6 n -2ꎬ b 2 n -1 =2×4 n -1 ꎬ 得 a 2 n b 2 n -1 =(3 n -1)
n
a a a n.
1 =3ꎬ n +1 =3 n-4 ×4 ꎬ
(1) 计算 a 2ꎬ a 3ꎬ 猜想 { a n} 的通项公式并加以 故 T n=2×4+5×4 2 +8×4 3 +􀆺+(3 n -1)×4 n ꎬ
证明 T 2 3 4 n n n
ꎻ 4 n=2×4 +5×4 +8×4 +􀆺+(3 -4)×4 +(3
求数列 na 的前 n 项和 S . n +1
(2) {2 n} n -1)×4 ꎬ
解析 a a . 上述两式相减 得
(1) 2 =5ꎬ 3 =7 ꎬ
猜想 a n .由已知可得 T 2 3 n n
n=2 +1 -3 n=2×4+3×4 +3×4 +􀆺+3×4 -(3 -1)×
a n a n n
n +1 -(2 +3)= 3[ n-(2 +1)]ꎬ n +1 12×(1-4 ) n n +1 n
4 = -4-(3 -1)×4 =-(3 -
a n a n
n-(2 +1)= 3[ n -1 -(2 -1)]ꎬ 1-4
n +1 .
􀆺􀆺
2)×4 -8
a a . n
2 -5=3( 1 -3) 得 T n= 3 -2 ×4 n +1 + 8.
因为 a 所以 a n . 3 3
1
=3ꎬ n=2 +1
n
由 得 na n n 所以 数列 a b 的前 n 项和为3 -2
(2) (1) 2 n=(2 +1)2 ꎬ ꎬ { 2 n 2 n -1} ×
所以 S 2 3 n n. 3
n=3×2+5×2 +7×2 +􀆺+(2 +1)×2
n +1 8.
4 +
①
3
从而 2 S n=3×2 2 +5×2 3 +7×2 4 +􀆺+(2 n +1)×2 n +1. 考法 二 裂项相消法求和
② 1.( 广东四校联考ꎬ )已知数列 a 满足
得 S 2 3 n 2022 6 { n}
①-② - n =3×2+2×2 +2×2 +􀆺+2×2 -
n a a a a
n n +1. a 则 a 2 3 2020 2021
(2 +1)×2 n=n ꎬ 1 + 2 + 2 +􀆺+ 2 + 2 =
所以 S n n +1 . +1 2 3 2 020 2 021
n=(2 -1)2 +2
6.( 天津理ꎬ ꎬ 分)已知 a 为等差数 ( )
2017 18 13 { n}
2 020 2 018 2 019 2 021
列 前n 项和为S n N∗ b 是首项为 A. B. C. D. 专
ꎬ n( ∈ )ꎬ{ n} 2 2 021 2 019 2 020 2 022 题
的等比数列 且公比大于 b b b a 七
ꎬ 0ꎬ 2 + 3 =12ꎬ 3 = 4 答案 D 由 a n 得 a n 1 1 数
a S b . n =n ꎬ n2 =n n = n - 列
-2 1ꎬ 11 =11 4 +1 ( +1)
253
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋a a a a 解析 解法一 依题意得 S a .
1 所以 a 2 3 2020 2021 (1) : ꎬ 1 = 1 =1
n ꎬ 1 + 2 + 2 +􀆺+ 2 + 2 = S n
+1 2 3 2 020 2 021 n 1 n 1 +2.
æ ö æ ö æ ö ∴ a = +( -1)× =
ç 1÷ ç 1 1÷ ç 1 1÷ n 1 3 3
è1- ø + è - ø + è - ø + 􀆺 + S n a 则 S n a n
2 2 3 3 4 ∴ 3 n=( +2) nꎬ 3 n +1 =( +1+2) n +1 =(
æ ö æ ö
a
è ç 1 - 1 ø ÷ + è ç 1 - 1 ø ÷ = 1 - 1 +3) n +1ꎬ
2 020 2 021 2 021 2 022 2 022 S S n a n a
∴ 3 n +1 -3 n=( +3) n +1 -( +2) nꎬ
2 021 即 a n a n a
= ꎬ 3 n +1 =( +3) n +1 -( +2) nꎬ
2 022
a n
故选 . na n a 即 n +1 +2
D ∴ n +1 =( +2) nꎬ a = n ꎬ
2.( 届辽宁鞍山质量监测ꎬ )已知等差数 n
2023 17
a n n
n
由累乘法得 +1 ( +1)( +2)
列 a 的首项为 1 的 a = ꎬ
{ n} log315-log310+ log34 1 1×2
2
n n
值 且 a a . 又 a a ( +1)( +2)
ꎬ 3 + 7 =18 1 =1ꎬ∴ n +1 = ꎬ
求数列 a 的通项公式 2
(1) { n} ꎻ n n
a ( +1) n 又 a 满足上式
设b 1 求数列 b 的前n 项和T . ∴ n= ( ≥2)ꎬ 1 =1 ꎬ
(2) n=a a ꎬ { n} n 2
n n
+1 n n
解析
(1)
根据题意得
ꎬ
a
1 =log315-log310+ ∴
a
n=
( +1)
(
n
∈
N
)
.
2
1 15 3 解法二 同解法一求得 na n a
log34=log3 +log3 4 =log3 +log32=log3 : n +1 =( +2) nꎬ
2 10 2
a a a a
æ ö n +1 n 即 n +1 n
ç3 ÷ ∴ n = nꎬ n n = n n ꎬ
è ×2ø =1ꎬ +2 ( +1)( +2) ( +1)
2
{ a }
设 a 的公差为 d 则由 a a 得 a 数列 n 是常数列 首项为1
{ n} ꎬ 3 + 7 =18ꎬ 1 + ∴ n n ꎬ ꎬ
d a d 解得 d 所以 a n ( +1) 2
2 + 1 +6 =18ꎬ =2ꎬ n =1+( - a n n
n . n 1 a ( +1).
1)×2=2 -1 ∴ n n = ꎬ∴ n=
( +1) 2 2
由 可 得 b 1
(2) (1) n = n n = 证 明 由 知 1 2
(2 -1)(2 +1) (2) : ( 1) a = n n =
æ ö n ( +1)
1ç 1 1 ÷
æ ö
2 è 2 n -1 - 2 n +1 øꎬ ç1 1 ÷
2èn-n øꎬ
æ ö æ ö +1
所以 T 1 ç 1÷ 1 ç1 1÷
n = è1- ø + è - ø + 􀆺 + æ ö æ ö
2 3 2 3 5
1 1 1 ç1 1÷ ç1 1÷
∴ a +a +􀆺+a =2è - ø+2è - ø+􀆺+
æ ö æ ö n 1 2 n 1 2 2 3
1ç 1 1 ÷ 1ç 1 ÷ .
è n - n ø = è1- n ø = n æ ö æ ö
2 2 -1 2 +1 2 2 +1 2 +1 ç1 1 ÷ ç 1 ÷ 2 .
2èn-n ø =2è1-n ø =2-n <2
5 3.( 新高考 ꎬ ꎬ 分) 记 S 为数列 +1 +1 +1
年 2022 Ⅰ 17 10 n 4.( 届湖北名校联盟联合测评ꎬ )已知数
高 {S } 2023 17
考 a 的前 n 项和 已知 a n 是公差为
年 模 3 { n} ꎬ 1 =1ꎬ a n 列 { a n} 满足1 a 1 + 1 2 a 2 + 1 3 a 3 +􀆺+ 1 n a n = n ( n
3 3 3 3
拟 1的等差数列.
N .
A 3 ∈ )
版 求 a 的通项公式 求数列 a 的通项公式
(1) { n} ꎻ (1) { n} ꎻ
高
{ }
考
数
学
(2) 证明 :a 1 +a 1 +􀆺+a 1
n
<2 . (2) 设 b n =log3 a nꎬ 求数列 b
n
b
n
1 b
n
的前 n
1 2 +1 +2
254
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋项和 T . 设 a 的公差为 d.
n { n}
解析 当 n 时 a 因为 S n2 pn 所以 S n 2 p n
(1) =1 ꎬ 1 =3ꎬ n= + ꎬ n -1 =( -1) + ( -1)
当 n ≥2 时 ꎬ 由 1 a 1 + 1 2 a 2 + 1 3 a 3 +􀆺+ 1 n a n = =
n2
+
pn
-2
n
-
p
+1(
n
≥2)ꎬ
两式相减得 a
n=2
n
3 3 3 3 p n
+ -1( ≥2)ꎬ
n
①ꎬ 又因为 a S p 满足上式 所以 a n
1 = 1 = +1 ꎬ n=2 +
得1a 1a 1a 1 a n p n N .由a 得p 所以p
1 + 2 2 + 3 3 +􀆺+ n -1 n -1 = -1②ꎬ -1( ∈ ) 1 =2 +1=2ꎬ =1ꎬ
3 3 3 3 所以 a n.
n=2
由 得1a n n 即a n n 选 .
①-② n n= -( -1)= 1ꎬ n=3 ( ≥ ③
3
设 a 的公差为 d.
. { n}
2)
因为 a a a 所以 a d a d a d
当 n =1 时也成立 ꎬ 所以数列 { a n} 的通项公 3 + 4 = 7ꎬ 1 +2 + 1 +3 = 1 +6 ꎬ
即 a d.
式为 a n n N . =
n=3 ( ∈ ) 1
因为 a 所以 d
(2) 因为 b n=log3 a n=log33 n = n ꎬ
所以 a
1 =
a
2ꎬ
n
=
d
2ꎬ
n.
n=
1
+( -1) =2
所以 1 1
b b b =n n n 由 可得 a n
n n +1 n +2 ( +1)( +2) (2) (1) n +1 =2( +1)ꎬ
é ù æ ö
1 ê 1 1 ú 则 b 1 1ç1 1 ÷.
= ë ê n n - n n û ú ꎬ n= n n = èn-n ø
2 ( +1) ( +1)( +2) 2 􀅰2( +1) 4 +1
所以 T n = 1 × é ë ê ê 1 - 1 + 1 - 1 +􀆺+ 故 T n= 1 é ë ê ê æ è ç 1- 1 ö ø ÷ + æ è ç 1 - 1 ö ø ÷ +􀆺+ æ è ç n 1 -n 1 ö ø ÷ ù û ú ú
2 1×2 2×3 2×3 3×4 4 2 2 3 +1
ù æ ö n
1 1 ú ú 1ç 1 ÷ .
n n - n n û = = è1-n ø = n
( +1) ( +1)( +2) 4 +1 4 +4
é ù 6.( 浙江ꎬ ꎬ 分)已知数列 a b
1 ê 1 1 ú. 2020 20 15 { n}ꎬ{ n}ꎬ
ê ú
ë - n n û
2 2 ( +1)( +2) c 满足 a b c c a a c
{ n} 1 = 1 = 1 = 1ꎬ n = n +1 - nꎬ n +1 =
5.( 河北邢台入学考试)在 a a
2022 ① 3 + 6 =18ꎬ b n
c n N .
a 的前 n 项和 S n2 pn a a a b nꎬ ∈
②{ n} n = + ꎬ③ 3 + 4 = 7 n +2
这三个条件中任选一个 补充在下面的问题 若 b 为等比数列 公比 q 且 b b
ꎬ (1) { n} ꎬ >0ꎬ 1 + 2 =
中并解答. b 求 q 的值及数列 a 的通项公式
6 3ꎬ { n} ꎻ
问题 在等差数列 a 中 a 且 . 若 b 为等差数列 公差 d 证明 c
: { n} ꎬ 1 =2ꎬ (2) { n} ꎬ >0ꎬ : 1 +
求数列 a 的通项公式
(1) { n} ꎻ c c c 1 n N .
2 + 3 +􀆺+ n<1+dꎬ ∈
若b 1 求数列 b 的前n 项和T .
(2) n=a n a n ꎬ { n} n 解析 由 b b b 得 q q2 解得 q
+1 (1) 1 + 2 =6 3 1+ =6 ꎬ
注:若选择多个条件分别解答ꎬ则按第一个
1.
解答计分. =
2
解析 选 . 由 c c 得 c n -1.
(1) ① n +1 =4 n n=4
设 { a n} 的公差为 d. 由 a n +1 - a n = 4 n -1 得 a n = a 1 +1+4+􀆺+4 n -2
由题意可得 a d a d a d . n
1
+2 +
1
+5 =2
1
+7 =18
4
-1
+2.
因为 a 所以 d = 专
1 =2ꎬ =2ꎬ 3 题
七
则 a a n d n. b b b c
选 n . = 1 +( -1) =2 (2) 由 c n +1 = b n n c n 得 c n = b 1 n b 2 n 1 = 数 列
② +2 +1
255
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋dæ ö 由 b d 得b 因此c c c c
1+ ç1 1 ÷ 1 =1ꎬ >0 n +1>0ꎬ 1 + 2 + 3 +􀆺+ n
d èb -b øꎬ
n n
+1 1 n N .
dæ ö <1+dꎬ ∈
所以 c c c c 1+ ç 1 ÷.
1 + 2 + 3 +􀆺+ n= d è1-b ø
n
+1
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考
数
学
256
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题综合检测
一、单项选择题 a a a
n n n
可得 +1 2 通过累加法可得
1.( 江苏南通如皋调研一ꎬ )在等比数列 n = n+n n ꎬ n =
+1 ( +1)
2022 4
a æ ö
a 中 公比为1 前 项的和为189 则a 1 ç 1 1 1 1 1÷ 2
{ n} ꎬ 2 ꎬ 6 4 ꎬ 6 = 1 +2è1- 2 + 2 - 3 +􀆺+n -1 -nø =-1+2-n =
( ) 2
1-n ꎬ
73 3 3
A. B. C. D.24 所以 a n 所以 a .f x 是定义在 R
8 4 8 n= -2ꎬ 22 =20 ( )
æ ç 1 ö ÷ 6 上的奇函数 ꎬ 满足 f (2- x )= f ( x )ꎬ 所以 f ( x +
1-è ø f x f x 则 f x f x f
答案 B 由 S a 2 63a 189 2)= (- )= - ( )ꎬ ( +4)= - ( +2)=
6 = 1􀅰 1 = 32 1 = 4 ꎬ x 所以周期 T 因为 f 所以 f
1- ( )ꎬ =4ꎬ (0)= 0ꎬ
2 a f f 故选
æ ö5 ( 22)= (20)= (0)= 0ꎬ A.
得 a 则 a a q5 ç 1÷ 24 3.故 4.( 福建泉州模考ꎬ )已知函数 f x
1 =24ꎬ 6 = 1 =24×è ø = = 2022 5 ( )=
2 32 4
选
æ ö3 æ ö æ ö
çx 1÷ 则 f ç 1 ÷ f ç 2 ÷
B. è - ø + 1ꎬ è ø + è ø + 􀆺 +
2.( 重庆七中期中ꎬ )已知等差数列 a 2 2 021 2 021
2022 6 { n} æ ö æ ö
S a fç2 019÷ fç2 020÷的值为
的前 n 项和为 S 若 11 则 6 è ø+ è ø ( )
nꎬ S S =2ꎬ a = 2 021 2 021
-
11 5 11
A.1 B.2 C.2 020 D.2 021
( ) æ ö
答案 C 设m n 则有m 1 çn 1÷
+ =1ꎬ - =-è - øꎬ
6 5 11 10 2 2
A. B. C. D.
5 6 10 11 æ ö3 æ ö3
所以 f m f n çm 1÷ çn 1÷
S ( )+ ( )= è - ø +1+è - ø +1
答案 A 由 11 得 S S a 2 2
S S =2 11 =2 5ꎬ∴ 11 6 =
-
11 5 =2ꎬ
a .设等差数列 a 的公差为 d 则 a
10 3 { n} ꎬ 11 6 = 所以当 m + n =1 时 ꎬ f ( m )+ f ( n )= 2ꎬ
æ ö æ ö æ ö
a d 解得 d 1 a a a d
10( 6 -3 )ꎬ =- 30 6ꎬ∴ 11 = 6 +5 = 令 S = f è ç 1 ø ÷ + f è ç 2 ø ÷ +􀆺+ f è ç2 019 ø ÷ +
2 021 2 021 2 021
a a
æ ö
a 1a 5a 6 6 6.故选 fç2 020÷
6 - 6 = 6ꎬ∴ a = = A. è øꎬ
6 6 11 5a 5 2 021
6
6 é æ ö æ öù
所 以 S ê fç 1 ÷ fç2 020÷ ú
3.( 沈阳三十一中月考ꎬ )设 f x 是定义 2 = ë ê è ø+ è øû ú + 􀆺 +
2022 7 ( ) 2 021 2 021
在 R 上的奇函数 满足 f x f x 数列 é æ ö æ öù
ꎬ (2- )= ( )ꎬ ê fç2 020÷ fç 1 ÷ ú
æ ö ë ê è ø+ è øû ú =2×2 020ꎬ
a 满足 a 且 a ç 1÷a 2 n 2 021 2 021
{ n} 1 =-1ꎬ n +1 =è1+nø n+n( ∈ æ ö æ ö æ ö
故 S fç 1 ÷ fç 2 ÷ fç2 019÷ f
N 则 f a = è ø + è ø +􀆺+ è ø +
)ꎬ ( 22)= ( ) 2 021 2 021 2 021
æ ö 专
A.0 B.-1 C.21 D.22 ç2 020÷ .故选 题
è ø =2 020 C. 七
æ ö 2 021
答案 A 由 a
n +1 =è
ç
1+n
1
ø
÷a
n+ n
2
(
n
∈
N
)ꎬ 5.( 2015 浙江ꎬ 3 ꎬ 5 分)已知 { a n} 是等差数列 ꎬ
数
列
257
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋公差d 不为零 前n 项和是S .若a a a 成 正确
ꎬ n 3ꎬ 4ꎬ 8 B ꎻ
等比数列 则 所以 S n n 则 S n n.
ꎬ ( ) n+ =2 ꎬ n=2 -
a d dS a d dS 当n 时 a S S n -1 但a 1-1
A. 1 >0ꎬ 4>0 B. 1 <0ꎬ 4<0 ≥2 ꎬ n= n- n -1 =2 -1ꎬ 1≠2 -
a d dS a d dS 故 错误
C. 1 >0ꎬ 4<0 D. 1 <0ꎬ 4>0 1ꎬ A ꎻ
答案 B 由题意知 a2 4 = a 3 a 8ꎬ 得 ( a 1 +3 d ) 2 = 由当 n ≥2 时 ꎬ a n =2 n -1 -1 可得 a 10 =2 9 -1=
a d a d 整理得 d d a 又 故 正确
( 1 +2 )( 1 +7 )ꎬ (5 +3 1)= 0ꎬ 511ꎬ C ꎻ
因为 S n +1 n 所以 S S S
d a 5d 则 a d 5d2 又 S 2 n=2 -2 ꎬ 2 1 +2 2 +􀆺+2 n =
≠0ꎬ∴ 1 =- ꎬ 1 =- <0ꎬ ∵ 4 = 2 3 n +1 n 2 3
3 3 2 -2×1+2 -2×2+􀆺+2 -2 =2 +2 +􀆺+
n
a d 2d dS 2d2 故选 . n +1 n 4(1-2 )
4 1 +6 =- ꎬ∴ 4 =- <0ꎬ B 2 - 2 (1 + 2 + 􀆺 + ) = - 2
3 3 1-2
二、多项选择题 é n n ù
6.( 河北部分重点中学期中ꎬ )已知数列 ë ê ê n + ( -1) û ú ú =2 n +2 - n2 - n -4ꎬ
2
2022 9
{ a n} 中 ꎬ a 1 =1ꎬ a n a n +1 =2 n ꎬ n ∈ N ꎬ 则下列说 所以数列 {2 S n} 的前 n 项和为 2 n +2 - n2 - n -4ꎬ
故 正确.
法正确的是
D
( )
故选
a a 是等比数列 BCD.
A. 4 =4 B.{ 2 n}
解题关键
a a n -1 a a n +1
C. 2 n- 2 n -1 =2 D. 2 n -1 + 2 n=2 由 S S n 可有目的地构造 S n
答案 ABC 因为数列 a 中 a a a n +1 =2 n+ -1 n +1 + +1
{ n} ꎬ 1 =1ꎬ n n +1 S n S n
=2
n
ꎬ
n
∈
N
ꎬ =2
S
n+2
nꎬ进而得到 n +
S
1 +
n
+1
=
2
S
n+
n
2
= 2
ꎬ
所以a a 解得a 又a a n +1 所
n+ n+
1 2 =2ꎬ 2 =2ꎬ n +1 n +2 =2 ꎬ 说明数列{S n}是等比数列.
n+
a a n a
以 n +1 n +2 2 +1 即 n +2 所以数列 a 的 8.( 辽宁六校联考ꎬ )意大利著名数学家
a a = n ꎬ a =2ꎬ { n} 2022 12
n n n
+1 2 斐波那契在研究兔子繁殖问题时 发现有这
奇数项和偶数项分别是以 为公比的等比 ꎬ
2 样一列数 其中从第三项起
数列 所以 a n -1 n a n -1 :1ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ5ꎬ􀆺ꎬ ꎬ
ꎬ 2 n =2×2 =2 ꎬ 2 n -1 =1×2 = 每个数等于它前面两个数的和 后来人们把
n -1 a 2 ꎬ
2 ꎬ 4 =2 =4ꎬ 这样的一列数组成的数列 a 称为 斐波那
{ n} “
a a n -1 a a n n -1 n -1.
2 n- 2 n -1 =2 ꎬ 2 n+ 2 n -1 =2 +2 =3􀅰2 契数列 ”ꎬ 记 S n 为数列 { a n} 的前 n 项和 ꎬ 则
故选
ABC. 下列结论正确的是
( )
7.( 福建莆田华侨中学月考ꎬ )设首项为
2022 12 a
A. 6 =8
的数列 a 的前 n 项和为 S 已知 S
1 { n} nꎬ n +1 = B. S 9 =54
S n 则下列结论正确的是
2 n+ -1ꎬ ( ) C. a 1 + a 3 + a 5 +􀆺+ a 2019 = a 2020
数列 a 为等比数列
5 A. { n} a2 1 + a2 2 +􀆺+ a2 2019 a
年 高 B. 数列 { S n+ n } 为等比数列 D. a 2019 = 2020
考 数列 a 中 a 答案 ACD 对于 写出数列的前 项
3 C. { n} ꎬ 10 =511 Aꎬ 6 ꎬ
年 模 D. 数列 {2 S n} 的前 n 项和为 2 n +2 - n2 - n -4 为 1ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ5ꎬ8ꎬ 故 A 正确.
拟
答案 BCD 因为 S S n 所以 对于 S
A n +1 = 2 n + -1ꎬ Bꎬ 9 =1+1+2+3+5+8+13+21+34=88ꎬ
版 S n S n 故 错误.
n +1 + +1 2 n+2 .又 S 所以数列 B
高 S n = S n =2 1 +1=2ꎬ 对于 由 a a a a a a a a
考 n+ n+ Cꎬ 1 = 2ꎬ 3 = 4 - 2ꎬ 5 = 6 - 4ꎬ
数
S n 是首项为 公比为 的等比数列 故 a a a 可得 a a a
学 { n+ } 2ꎬ 2 ꎬ 􀆺􀆺ꎬ 2019 = 2020 - 2018ꎬ 1 + 3 + 5 +􀆺+
258
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋a a a a a a a a a n -1
2019 = 2 + 4 - 2 + 6 - 4 + 8 - 6 +􀆺+ 2020 - +1􀅰2 ꎬ
a a 故 正确. ω n
2018 = 2020ꎬ C ∴ (2 -1)=1+1+􀆺+1
对于 斐波那契数列总有 a a a 则
Dꎬ n +2 = n +1 + nꎬ
a2 a a a2 a a a a a a a a2 a
1 = 2 1ꎬ 2 = 2( 3 - 1)= 2 3 - 2 1ꎬ 3 = 3
a a a a a a a2 a a
( 4 - 2)= 3 4 - 2 3ꎬ􀆺􀆺ꎬ 2018 = 2018( 2019
a a a a a a2 a
- 2017) = 2018 2019 - 2017 2018ꎬ 2019 = 2019
a2 a2 a2
a a a 可 得 1 + 2 +􀆺+ 2019
2020 - 2019 2018ꎬ a =
2019
a a
2019 2020 a 故 正确.故选
a = 2020ꎬ D ACD.
2019
9.( 新高考 ꎬ ꎬ 分)若正整数 n a 2021 Ⅱ 12 5 = 0􀅰
0 a a k -1 a k 其中 a 2 + 1􀅰2+􀆺+ k -1􀅰2 + k􀅰2 ꎬ i∈
i k 记ω n a a
{0ꎬ1}( =0ꎬ1ꎬ􀆺ꎬ )ꎬ ( )= 0 + 1 +􀆺+
a 则 kꎬ ( )
ω n ω n A. (2 )= ( )
ω n ω n
B. (2 +3)= ( )+1
ω n ω n
C. (8 +5)= (4 +3)
ω n n
D. (2 -1)=
答案 ACD 已知正整数 n a 0 a
= 0􀅰2 + 1􀅰2
a k -1 a k 其中 a ω
+􀆺+ k -1􀅰2 + k􀅰2 ꎬ i∈{0ꎬ1}ꎬ
n a a a
( )= 0 + 1 +􀆺+ kꎬ
对于选项 n 0 a 1 a 2
Aꎬ2 =0􀅰2 + 0􀅰2 + 1􀅰 2 +􀆺+
a k +1
k􀅰2 ꎬ
ω n a a a ω n 选项
∴ (2 )= 0+ 0 + 1 +􀆺+ k= ( )ꎬ∴ A
正确.
对于选项 n 0 a 1 a
Bꎬ2 +3=1􀅰2 +( 0 +1)􀅰2 + 1􀅰
2 a k +1 ω n a a a
2 +􀆺+ k􀅰2 ꎬ∴ (2 +3)= 1+ 0 +1+ 1 + 2
a a a a ω n 选项
+􀆺+ k= 0 + 1 +􀆺+ k+2= ( )+2ꎬ∴
错误.
B
对于选项 n 0 1 a 2 a
Cꎬ4 +3=1􀅰2 +1􀅰2 + 0􀅰2 + 1
3 a k +1 a k +2
􀅰2 +􀆺+ k -1􀅰2 + k􀅰2 ꎬ
ω n a a a ω n
∴ (4 +3)= 1+1+ 0 + 1 +􀆺+ k= ( )+2ꎬ
而 n 0 1 2 a 3 a 8 +5=1􀅰2 +0􀅰2 +1􀅰2 + 0􀅰2 + 1􀅰
4 a k +3 ω n a a 2 +􀆺+ k􀅰2 ꎬ∴ (8 +5)= 1+0+1+ 0 + 1
a ω n 专
+􀆺+ k= ( )+2ꎬ 题
七 ω n ω n 选项 正确.
∴ (8 +5)= (4 +3)ꎬ C
数 对于选项 n 0 1 n -2 列
Dꎬ2 -1=1􀅰2 +1􀅰2 +􀆺+1􀅰2
259
þ ïï ý ï ï ü
n 选项 正确.故
= ꎬ D
n个
1 选 .
ACD
三、填空题
10.( 福建莆田华侨中学月考ꎬ )等比数
2022 14
列 a 中 a 且 a a a a a a
{ n} ꎬ n>0 2 4 +2 3 5 + 4 6 =25ꎬ
则 a a .
3 + 5 =
答案
5
解析 a 是等比数列 a a a a
∵ { n} ꎬ∴ 2 4 +2 3 5 +
a a a2 a a a2 a a 2 又 a 4 6 = 3 +2 3 5 + 5 =( 3 + 5) =25ꎬ ∵ n>
a a .
0ꎬ∴ 3 + 5 =5
11.( 辽东南协作体期中ꎬ )已知数列
2022 15
a 的前 n 项和为 S 若 a S a { n} nꎬ 1 =1ꎬ2 n= n +1 +
则 S .
1ꎬ n=
答案 1 n -1
(3 +1)
2
解析 S a a S a
∵ 2 n = n +1 +1ꎬ 1 = 1ꎬ∴ 1 = 1 = 1ꎬ
S a S S S S 即
2 n= n +1 +1= n +1 - n+1ꎬ∴ n +1 =3 n-1ꎬ
æ ö
S 1 S 3 çS 1÷ 又 S 1 1
n +1 - =3 n- =3è n- øꎬ 1 - = ꎬ∴
2 2 2 2 2
{ }
数列 S 1 是首项为1 公比为 的等比数
n- ꎬ 3
2 2
列 S 1 1 n -1 S 1 n -1 1 1
ꎬ∴ n- = 􀅰3 ꎬ∴ n= 􀅰3 + =
2 2 2 2 2
n -1 .
(3 +1)
12.( 河北衡水中学模拟一ꎬ )等差数列
2022 16
a 中 a a a a 且 a a 则
{ n} ꎬ 1 + 5 + 14 = 10 +24ꎬ 5 =3 1ꎬ
a 若集合 n N nλ a a
5 = ꎻ { ∈ |2 < 1 + 2 +
a 中有 个元素 则实数 λ 的取值范
􀆺+ n} 2 ꎬ
围是 .
æ ö
答案 ç 9 ÷
12 è2ꎬ ø
4
解析 设等差数列 a 的公差为 d { n} ꎬ
因为 a a a a 且 a a 1 + 5 + 14 = 10 +24ꎬ 5 =3 1ꎬ
所 以 有
{a a d a d a d {a
1
+
1
+4 +
1
+13 =
1
+9 +24ꎬ
1
=4ꎬ
a d a ⇒ d
1 +4 =3 1 =2ꎬ
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋因此 a a d . 答案 n -1 n n 为奇数
5 = 1 +4 =4+4×2=12 2 (1≤ ≤9ꎬ )
解析 当 n 为奇数时 n 为偶数 n 为奇
a a a na 1n n d n 1n ꎬ -1 ꎬ -2
1 + 2 +􀆺+ n = 1 + ( -1)􀅰 =4 + 数 则a a a a 故
2 2 ꎬ n=2 n -1 +2=2(2 n -2 -1)+2=4 n -2ꎬ
(
n
-1)􀅰2=
n2
+3
n
ꎬ
由
2
nλ
<
a
1 +
a
2 +􀆺+
a
n⇒
λ
数列 { a n} 的奇数项是以 1 为首项 ꎬ4 为公比
< a 1 + a 2 + n 􀆺+ a n ꎬ 的等比数列 ꎬ∴ a n=1×4 n+ 2 1 -1 =2 n -1 (1≤ n ≤9ꎬ n
2 为奇数 故解下 n n 为奇数 个圆环所需的
)ꎬ ( )
设 b
a
1 +
a
2 +􀆺+
a
n
n2
+3
n
最少移动次数为 n -1 n n 为奇数 .
n= n = n ꎬ 2 (1≤ ≤9ꎬ )
2 2 14.( 江苏无锡质检ꎬ ) 刺绣 是一门传
n 2 n n2 n 2022 16 “ ”
则 b b ( +1) +3( +1) +3 统手工艺术 我国已有多种刺绣被列入世
n +1 - n = n +1 - n ꎬ
2 2
界非物质文化遗产名录.有一种刺绣的图案
n2 n
- - +4
= n ꎬ 由一笔画构成 很像汉字 回 称为 回纹
+1 ꎬ “ ”ꎬ “
2
显然当 n 时 b b
图 如图 .某刺绣工在方格形布料上用单
=1 ꎬ 2> 1ꎬ ”( )
当 n n N 时 b b b b 因此 线针法绣回纹图 共进行了 n 次操作 每次
≥2ꎬ ∈ ꎬ n +1 - n<0⇒ n +1< nꎬ ꎬ ꎬ
操作在前一次基础上向外多绣一圈 前三
从第 项起 数列是递减数列 b b 5 (
2 ꎬ ꎬ 1 =2ꎬ 2 = ꎬ 次操作之后的图案分别如下图 .若第 k 次
2 )
操作之后图案所占面积为 S 即最外围不
b 9 b 7 所以数列 b 的最大项为 b k(
3 = ꎬ 4 = ꎬ { n} 2 封口的矩形面积 如 S S S
4 4
ꎬ 1 = 2ꎬ 2 = 12ꎬ 3 =
则至少操作 次 S 不少于
5 30)ꎬ ꎬ k
= ꎬ
2 若每横向或纵向一个单位长度绣一针
因为 n N nλ a a a 中有 个 90ꎻ ꎬ
{ ∈ |2 < 1 + 2 +􀆺+ n} 2 称为 走一针 图 共走了 针 图 共走
“ ”ꎬ ① 5 ꎬ ②
元素
ꎬ 了 针 图 共走了 针 则其第 n 次操
19 ꎬ ③ 41 ꎬ
a a a
所以不等式 λ 1 + 2 +􀆺+ n 只有两个 作之后的回纹图共走了 针 用含n
< n (∗) (
2 的式子表示 .
不同正整数解 而数列 b 的最大项为 b )
ꎬ { n} 2 =
5 因此 n 一定是不等式 的解 因此
ꎬ =2 (∗) ꎬ
2
一定有 λ 9.
2< < 图 图 图
4 ① ② ③
13.( 重庆八中检测ꎬ )九连环是我国从
2022 13 答案 n2 n
5 4 +2 -1
古至今广为流传的一种益智游戏 它由九个
ꎬ 解析 由题意得 S n n n2 n
n=2 􀅰(2 -1)= 4 -2 ꎬ
铁丝圆环相连成串 按一定规则移动圆环的
5 ꎬ
令 S n2 n 解得 n 或 n 9 舍
年 次数 决定解开圆环的个数.在某种玩法中 n=4 -2 ≥90ꎬ ≥5 ≤- (
高 ꎬ ꎬ 2
考
3
用a
n
表示解下n
(
n
≤9ꎬ
n
∈
N
)
个圆环所需 去
)ꎬ
年
的最少移动次数 数列 a 满足 a 且 a 故至少操作 次
模 ꎬ { n} 1 =1ꎬ n 5 ꎻ
拟
{ a n 为偶数 由图形可以看出 第 次操作之后的回纹图
A 2 n -1 -1ꎬ ꎬ则解下n n 为奇数 个 ꎬ 1
版 = a n 为奇数 ( ) 共走的针数为
2 n -1 +2ꎬ ꎬ 1×2+2×2-1=5ꎬ
高
圆环所需的最少移动次数为 . 第 次操作之后的回纹图共走的针数为
考
2 (1+
数
学 用含n 的式子表示
( ) 2+3)×2+4×2-1=19ꎬ
260
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋第 次操作之后的回纹图共走的针数为 时 a S a 可得 a
3 (1+ 1 ꎬ 1 = 1 =2( 1 -1)ꎬ 1 =2①ꎬ
又 a S S a a n
2+3+4+5)×2+6×2-1=41ꎬ n= n- n -1 =2( n-1)-2( n -1 -1)ꎬ ≥2ꎬ
所以 a a n
􀆺􀆺 n=2 n -1ꎬ ≥2②ꎬ
第 n 次操作之后的回纹图共走的针数为 所以 a 是首项 公比均为 的等比数列
{ n} 、 2 ꎬ
n n
(1 + 2 + 3 + 􀆺 + 2 - 1) × 2 + 2 × 2 - 1 = 故 a
n=2
n
ꎬ
n
∈
N .
n n
(2 -1)(1+2 -1) n n2 n . æ ön
×2+4 -1=4 +2 -1 由 知 1 ç 1÷ 所 以 T
2 (2) ( 1) a = è ø ꎬ n =
n 2
四、解答题
é æ önù
ê ú
15.( 2022 福建莆田华侨中学月考ꎬ 18 )已知等 1 ë ê 1-è ç 1 ø ÷ û ú æ ön
2 2 ç 1÷ n N .
差数列 a 满足 a a a . a 的 =1-è ø ꎬ ∈
{ n} : 3 =7ꎬ 5 + 7 =26 { n} 1 2
前 n 项和为 S .
1-
n 2
求 a 及 S
(1) n nꎻ 证 明 由 知 1
(3 ) : ( 1 ) ( 2 ) : S T =
n- n
令 b 1 n N 求数列 b 的前
(2) n=a2 ( ∈ )ꎬ { n} n
n-1 1 2
æ ö = n n =
n 项和 T n . n çç 1÷÷ 2 2 +1 -3􀅰2 +1
2(2 -1)-è1- n ø
解析 设等差数列 a 的公差为 d 因 2
(1) { n} ꎬ
n
为 a a a 所 以 有 2 1 1
3 = 7ꎬ 5 + 7 = 26ꎬ n n = n - n ꎬ
{a d (2
+1
-1)􀅰(2 -1) 2 -1 2
+1
-1
1 +2 =7ꎬ 解得 a d 所以 a
a d 1 =3ꎬ =2ꎬ n=3+ 所 以 1 1 1
2 1 +10 =26ꎬ S T + S T + 􀆺 + S T =
- - n- n
n n 1 1 2 2
n n S n ( -1) n2 n. æ ö æ ö
2( -1)= 2 +1ꎬ n=3 + ×2= +2 çç 1 1 ÷÷ çç 1 1 ÷÷
2 è 1 - 1+1 ø + è 2 - 2+1 ø + 􀆺 +
由 知 a n 2 -1 2 -1 2 -1 2 -1
(2) (1) ꎬ n=2 +1ꎬ
æ ö
çç 1 1 ÷÷ 1 1 1
所以 b n = a2 1 = n 1 2 = n n 1 = è 2 n -1 - 2 n +1 -1 ø = 2 1 -1 - 2 n +1 -1 =1- 2 n +1 -1 <1ꎬ
n-1 (2 +1) -1 4 ( +1)
得证.
æ ö
1ç1 1 ÷
èn-n øꎬ 17.( 河北部分重点中学期中ꎬ )已知公
4 +1 2022 19
æ ö 差不为零的等差数列 a 的前 n 项和为
所以 T 1 ç 1 1 1 1 1 ÷ { n}
n = è1- + - +􀆺+n-n ø =
4 2 2 3 +1 S S a a a 成等比数列 数列 b
nꎬ 3 =6ꎬ 2ꎬ 4ꎬ 8 ꎬ { n}
æ ö n
1ç 1 ÷ . 满足 b b b .
è1-n ø = n 1 =1ꎬ n +1 =2 n+1
4 +1 4( +1)
求数列 a 和 b 通项公式
16.( 重庆云阳江口中学期末ꎬ )已知数 (1) { n} { n} ꎻ
2022 17
100 æ ö
列 a 的前 n 项和 S 满足 S a n 求 a2 ça π÷的值
{ n} n n=2( n-1)ꎬ (2) ∑ k= k 􀅰sinè k􀅰 ø ꎻ
N . 1 2
∈ n b
k
求 a 及数列 a 的通项公式 证明 +1 n n N .
(1) 1 { n} ꎻ (3) :∑ k= b k <2 +2( ∈ )
{ } 1
求数列 1 的前 n 项和 T
(2) a nꎻ
n
解析 设等差数列 a 的公差为 d d
(1) { n} ( ≠ 专
(3) 求证 :S 1 T +S 1 T +􀆺+S 1 T <1 . {S a d 题 七
1 - 1 2 - 2 n- n 由题意得 3 =3 1 +3 =6ꎬ
解析 (1) 由 S n=2( a n-1)ꎬ n ∈ N 知 : 当 n = 0)ꎬ ( a 1 +3 d ) 2 =( a 1 + d )( a 1 +7 d )ꎬ 数 列
261
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋{a ì
ï
解得 1 =1ꎬ故数列 a 的通项公式为 a ï 2 n 为奇数
d =1ꎬ { n} n (2) 令 c n= í ï S n ꎬ ꎬ设数列 { c n} 的前 n
ï
n.
îb
nꎬ
n 为偶数
ꎬ
=
项和为 T 求 T .
b b b b 即
b
n +1 +1
nꎬ
2
n
∵ n +1 =2 n+1ꎬ∴ n +1 +1=2( n+1)ꎬ b
n+1
n N 又 b 解析 设数列 a 的公差为 d 数列
=2( ∈ )ꎬ 1 =1ꎬ (1) { n} ꎬ
b 是以 为首项 为公比的等比数 {b S
∴ { n+1} 2 ꎬ2 b 的 公 比 为 q 由 2 + 2 =10ꎬ 得
列 b n b n . { n } ꎬ a b a
ꎬ n+1=2 ꎬ∴ n=2 -1 5 -2 2 = 3ꎬ
æ ö {q d {d
(2)
当 k
=2
m
ꎬ
m
∈
N 时
ꎬ
a2
k􀅰sinè
ça
k􀅰
π
ø
÷
=
+6
d
+ =
q
10ꎬ
d
解得
q
=2
.
ꎬ
2
3+4 -2 =3+2 ꎬ =2
(2
m
)
2
􀅰sin
m
π=0ꎬ ∴
a
n=3+2(
n
-1)= 2
n
+1ꎬ
b
n=2
n -1.
æ ö
当 k = 2 m -1ꎬ m ∈ N 时 ꎬ a2 k􀅰sinè ça k􀅰 π 2 ø ÷ = (2) 由 a 1 =3ꎬ a n=2 n +1ꎬ 得 S n = n ( a 1 + a n) = n
2
m
m 2 2 -1 m +1 m n
(2 -1) 􀅰 sin π = (-1) 􀅰(2 - ( +2)ꎬ
2 ì
ï
2 ï 2 n 为奇数
1) ꎬ 则 c í n n ꎬ ꎬ
100 a2 æ ça π ö ÷ 2 2 2 2
n=
î ï ï n
(
-1
+
n
2
为
)
偶数
∴ ∑ k= k 􀅰sinè k􀅰 ø =1 -3 +5 -7 +􀆺+ 2 ꎬ ꎬ
1 2
ì
ï
2 2
ï1 1 n 为奇数
97 -99 即 c í n-n ꎬ ꎬ
n=ï +2
=(1-3)(1+3)+(5-7)(5+7)+􀆺+(97-99) î ï n -1 n 为偶数
2 ꎬ ꎬ
(97+99) T c c c c c c
. ∴ 2 n=( 1 + 3 +􀆺+ 2 n -1)+( 2 + 4 +􀆺+ 2 n)
= -2×(1+3+5+7+􀆺+97+99)= -5 000 éæ ö æ ö æ öù
ê ú
证明 b n +1 2 n +1 -1 2 n +1 -2+1 1 = ë ê è ç 1- 3 1 ø ÷ +è ç 3 1 - 5 1 ø ÷ +􀆺+è ç 2 n 1 -1 - 2 n 1 +1 ø ÷ û ú+(2
(3) : b = n = n =2+ n ≤
n 2 -1 2 -1 2 -1 n n
3 2 n -1 1 2(1-4 ) 2
+2 +􀆺+2 )= 1- n + = n +
1 2 +1 1-4 2 +1
2+ n ꎬ
-1
2
2 n .
(4 -1)
1 3
n b 1- n æ ö
k +1 n 2 n çç 1÷÷ n 19.( 山东青岛二模ꎬ )已知等比数列
∴ ∑ k= 1 b k ≤2 + 1 =2 +2è1- 2 n ø =2 +2 a 2022 为递增数列 a 1 a 9 是 a 与 a 的
1- 2 { n} ꎬ 1 =1ꎬ 1 +2 2 3
等差中项.
1
- n ꎬ 求数列 a 的通项公式
5 2 -1 (1) { n} ꎻ
年 n b 若项数为 n 的数列 b 满足 b b
高 当 n N 时 1 k +1 n . (2) { n} : i = n +1- i
考 ∈ ꎬ n -1 >0ꎬ∴ ∑ k= b k <2 +2 i n 则我们称其为n 项的 对
3 2 1 ( =1ꎬ2ꎬ3ꎬ􀆺ꎬ )ꎬ “
年 18.( 江苏南通重点中学强基测试ꎬ )等 称数列 .例如 数列 为 项的 对
模 2022 18 ” : 1ꎬ2ꎬ2ꎬ1 4 “
拟
差数列 a 的前 n 项和为 S 数列 b 是 称数列 数列 为 项的 对称
A { n} nꎬ { n} ”ꎻ 1ꎬ2ꎬ3ꎬ2ꎬ1 5 “
版 等比数列 满足 a b b S a 数列 .设数列 c 为 k k 项的 对
ꎬ 1 =3ꎬ 1 =1ꎬ 2 + 2 =10ꎬ 5 - ” { n} 2 -1( ≥2) “
高 b a . 称数列 其中 c c c c 是公差为
考 2 2 = 3 ”ꎬ 1ꎬ 2ꎬ 3ꎬ􀆺ꎬ n 2
数
求数列 a 和 b 的通项公式 的等差数列 数列 c 的最大项等于 a .记
学 (1) { n} { n} ꎻ ꎬ { n} 4
262
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋数列 c 的前 k 项和为 S 若 S k c
{ n} 2 -1 2 k -1ꎬ 2 k -1 = c (8+ 1) k k
求 k. 􀆺+ k= = (9- )ꎬ
32ꎬ 2
解析 设数列 a 的公比为 q 由题意 所以 S c c c c c
(1) { n} ꎬ 2 k -1 = 1 + 2 +􀆺+ k+ k +1 +􀆺+ 2 k -1
知 a
2
+ a
3
=2( a
1
+2)ꎬ 所以 q + q2 =6ꎬ 解得 q =2 =( c 1 + c 2 +􀆺+ c k)+( c k+ c k +1 +􀆺+ c 2 k -1)- c k
或 q =-3( 舍 )ꎬ 所以 a n= a 1 qn -1 =2 n -1. =2 k (9- k )-8=18 k -2 k2 -8ꎬ
由题意知 c a c c c c 是以 所以 k k2 即k2 k 解得k
(2) : k= 4 =8ꎬ 1ꎬ 2ꎬ 3ꎬ􀆺ꎬ k 32=18 -2 -8ꎬ -9 +20=0ꎬ
为末项 为公差的等差数列 所以 c c 或 k .
8 ꎬ2 ꎬ k= 1 + =4 =5
k 解得 c k 所以 c c c
2( -1)= 8ꎬ 1 =10-2 ꎬ 1 + 2 + 3 +
专
题
七
数
列
263
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋