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专题07 数列的单调性与最值问题
目录
高频考情深度解读(高考命题规律透视+培优备考要求)
核心考点系统梳理(重难知识图谱+解题结论与高效技巧)
聚焦题型精准解密(5 大题型精讲+变式拔高训练)
题型一 单调性判断(作差 / 作商 / 函数法)(
)
题型二 分段数列的单调性(含参数范围)(
)
题型三 由递推关系判断数列单调性(
)
题型四 单调性与最值综合(求数列最大 / 小项)(
)
题型五 单调性与充分必要条件结合(
)
实战演练高效提分(高考仿真模拟+限时训练提升)
高考中以选择题、填空题以单调性判断、分段数列参数范围、最值求解为主(分值 5-10 分),解答
题中多作为第二问设问(结合递推数列、数列求和,分值 6-8 分),属于中档题核心模块:
基础知识必备:掌握数列单调性定义(递增:an+1>an;递减:an+1<an,对任意n∈N
*成立)及最值定
义(最大项满足{
an≥an-1
an≥an+1
,最小项反之)。熟练运用作差法、作商法、函数法三种核心方法判断单调性,
掌握分段数列、递推数列的通项求解与单调性分析逻辑。理解充分必要条件的判定规则,能结合数列单调
性定义完成逻辑推导,熟知等比、等差数列与单调性的关联性质。掌握数列前n 项和Sn与通项an的关系(
an={
S1,n=1
Sn- Sn-1,n≥2),为单调性分析奠定基础。
2026 高考预测:核心考向:分段数列含参数的单调性仍为高频考点,侧重多条件不等式组求解;单调性与
最值综合题会强化 “先判单调再求最值” 的逻辑链,可能结合函数导数辅助分析; 创新趋势:单调性
与充分必要条件、新定义数列(如 “拟递增数列”)的结合考查概率上升,跨模块融合(与不等式恒成
立、函数值域衔接)成为难点突破方向; 命题特点:题目设计会注重 “性质应用” 而非 “概念记忆”,
强调逻辑推导和计算严谨性,避免复杂技巧,侧重通性通法的灵活运用。
重难知识汇总:①单调性判断三重核心:作差法(适用于所有数列,核心判an+1-an正负)、作商法(仅
适用于正项 / 负项数列,注意符号对结论的影响)、函数法(将an= f (n)转化为y = f ( x),结合x∈N
*
修正单调性)。②分段数列单调性:需满足 “分段内单调 + 衔接处单调” 双重条件,一次函数段关注
斜率,指数 / 幂函数段关注底数,衔接处需保证前一段末项与后一段首项满足单调关系。③递推数列单调
性:先通过构造法(等差 / 等比数列)、迭代法求通项,再判单调性;无法求通项时,直接通过递推式变
形比较an+1与an大小。最值求解关键:单调性法(先增后减取顶点,单调数列取首尾)、不等式组法(锁
定最值项的前后项关系)、函数法(结合二次函数对称轴、对勾函数性质,限定正整数域)。
常用技巧方法:作差法速算:化简an+1-an时,优先合并同类项、因式分解,快速判断正负(如含二次式
可配方,含分式可通分)。作商法避坑:先判断an符号,正项数列直接比大小,负项数列需反转不等号
(如
an+1
an
>1时,负项数列递减)。函数法转化:将an= f (n)视为函数,用导数或基本函数性质(如二次
函数对称轴、对勾函数拐点)确定单调性,再验证n∈N
*的对应项。
易错避坑提效:①作商法忽略符号:忘记判断an正负,直接用
an+1
an
与 1 的大小下结论,导致单调性判断
错误。②分段数列漏衔接:仅保证各分段内单调,忽略前一段末项与后一段首项的大小关系(如递增数列
需满足a6<a7,分段点为n=6)。③函数法混淆定义域:将函数y = f ( x)的单调性直接等同于数列单调性,
忽略x∈N
*与x∈R的区别(如函数在(2,3)递增,数列需验证a2<a3)。④最值求解漏条件:用不等式
组法时,忘记n≥2的限制,导致多解或漏解(如求最大项时,未排除n=1的特殊情况)。⑤逻辑关系颠倒:
混淆充分性和必要性,如认为 “a2>a1” 是 “数列递增” 的充分条件,忽略 “所有n∈N
*需满足
an+1>an”。⑥递推数列求通项失误:未正确构造等差 / 等比数列,导致通项求解错误,进而影响单调性
分析,建议先验证前 3 项的规律再推导通项。
题型一 单调性判断(作差 / 作商 / 函数法)
方法点拨:①作差比较法:当an+1-an>0时,{an}递增;当an+1-an<0时,{an}递减.
②作商比较法:若an>0,则当
an+1
an
>1时,{an}递增;当
an+1
an
<1时,{an}递减.
③函数法:将an= f (n)转化为函数y = f ( x),利用导数或基本函数单调性,结合x∈N
*推导数列单调性。
【典例01】(2025·湖北·模拟预测)已知数列
前
项和为
,
,
,
,则
的
最大值为( )
A.4
B.9
C.10
D.12
【答案】B
【分析】先根据
与
的关系求数列
的通项公式,再判断数列
的单调性,求数列
的最大的项.
【详解】因为
中,
,
当
时,
;
当
时,
,用
代替
得:
,
两式相减得:
.
又
,
所以数列
是以1 为首项,以2 为公比的等比数列,所以
.
所以
,
由
或
.
所以数列
中,有:
,即数列
中,
最大,且
.
故选:B
【典例02】(2025·上海·三模)已知数列
的通项公式为
,
,则关于数列
的最值叙述正确的是()
A.既有最大项也有最小项
B.只有最大项没有最小项
C.没有最大项只有最小项
D.没有最大项也没有最小项
【答案】A
【分析】把数列的通项公式看作函数解析式,令
,换元后是二次函数解析式,结合二次函数的性
质判断即可.
【详解】令
,因为
,所以当
时,
而
,
所以当
时,即
时,
取最大值;
因为
,且
,
,因为
,所以
距离
最近,
所以当
,即
时,
取最小值;
所以该数列既有最大项又有最小项,
故选:A.
【变式01】(2025·河北唐山·模拟预测)数列
的前
项和为
,
的前
项和为
,则
数列
( )
A.有最大项也有最小项
B.无最大项也无最小项
C.有最小项但无最大项
D.有最大项但无最小项
【答案】A
【分析】根据数列
和数列
的前
项和,分别求出数列
和数列
的通项公式,进而可以得到
数列
的通项公式,通过判断其单调性,可得是否存在最大值和最小值.
【详解】设数列
的前
项和为
,
的前
项和为
,则
,
,
当
时,
,
当
时,
,
经验证,
时成立,所以
,
同理可求得
,
适合;
所以
,
令
,
又
,
,
,
,
,
当
时,
,
,所以
,且
时,
,
则
,
所以当
时,
,数列
单调递增,得
;
当
时,
,数列
单调递减,得
;
当
时,
,数列
单调递增,得
;
由此可知
最大,
最小,
综上所述,数列
存在最大项,也存在最小项.
故选:A
【变式02】(2025·吉林通化·一模)数列{an}的通项公式为
,该数列的前50 项中最大项是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】先利用分离常数法分析数列的单调性,再根据单调性求数列的最大项.
【详解】因为
所以当
,即
时,
,所以
.
当
,即
时,
,所以
.
且
时,数列
为递减数列,
所以该数列的前50 项中最大项是
.
故选:C
【变式03】(2025 高三·全国·专题练习)(多选)已知数列
的通项公式为
.则下
列说法正确的是( )
A.这个数列的第10 项为
B.
是该数列中的项
C.数列中的各项都在区间
内
D.数列
是单调递减数列
【答案】BC
【分析】先化简通项公式
,赋值法判断A,B,再结合函数单调性及值域判断C,D.
【详解】
.
令
,得
,故选项A 不正确;
令
,得
,故
是该数列中的第33 项,故选项B 正确,
因为
,又
,所以数列
是单调递增数列,
所以
,所以数列中的各项都在区间
内,故选项C 正确,选项D 不正确.
故选:BC.
题型二 分段数列的单调性(含参数范围)
方法点拨:①保证各分段内部单调:一次函数段需满足斜率正负,指数 / 幂函数段需满足底数范围。
②保证分段衔接处单调:前一段的末项小于后一段的首项(递增数列)或大于后一段的首项(递减数列)。
③列不等式组求解参数:结合上述两点建立不等式,注意参数需同时满足所有条件。
【典例01】(2025·湖南湘潭·一模)已知函数
,数列
满足
,
,则“
为递增数列”是“
”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【分析】已知函数
,数列
满足
,结合分段函数的性质讨
论,若
为递增数列,则
,与
矛盾,不满足充分性;若
,满足
,
可以推出
为递增数列,故满足必要性,所以“
为递增数列”是“
”的必要不充分条件.
【详解】已知函数
,数列
满足
.
①充分性:
若
为递增数列,则对于所有
,满足
,即
.
当
时
,
成立,即
:
,
:
,
:
,
:需要满足
,即
,
当
,
,要使
在
时单调递增,则
.
综上,若数列
递增,则
,
所以“数列
递增”不能推出“
”,不满足充分性.
②必要性:
若
,则
,由①知当
时
为递增数列,
所以“
”能满足“数列
递增”,
即“数列
递增”是“
”的必要条件.
所以“
为递增数列”是“
”的必要不充分条件.
故选:B.
【典例02】(2025·云南昭通·模拟预测)已知数列
的通项公式为
,若
是
中唯一的最小项,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】当
时,解
,得出单调性,判断出在
时,取最小值:
;当
,利用
二次函数的对称性和最值,建立关于
的不等式组求解.
【详解】当
时,
,令
,得:
,
解得:
或
,因此可知:
;
又当
时,
,当
时,
,所以
在
时,取最小值:
.
当
时,
,则该代数式对应函数对称轴为直线
,
因为
是
中唯一的最小项,所以
,且
,
解得
,且
,
即
.
故选:B
【变式01】(24-25 高三上·安徽宣城·期末)已知数列
是递增数列,且
,
则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由数列单调递增得到分段函数单调递增,然后建立不等式组,解得
的取值范围.
【详解】由
,数列
是递增数列,
得
,解得
,
所以a 的取值范围是
.
故选:C
【变式02】(25-26 高三上·河北衡水·月考)已知数列
满足
,若
为递增数列,
则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由题意可得当
时,
;当
时,
递增,故只需
,代入求解即可.
【详解】当
时,
递增,则
;
当
时,
递增,
若
为递增数列,则
,
且
,
即
,解得
;
综上,
.
故选:B.
【变式03】(2025·上海普陀·一模)设
且
,
、
、
都是正整数,数列
的通项公式为
,记数列
中前
项的最小值为
,由所有
的值所组成的集合记为
,
若集合
中仅有四个元素,则下列说法中错误的是( )
A.当
时,
的取值范围是
B.不存在
和
的值,使得
C.当
时,
的取值范围是
D.存在
和
的值,使得
【答案】C
【分析】根据
不同的取值范围分析分段函数的性质,结合函数单调性,反证法,进而判断关于集合元素
个数等命题的正确性,逐个判断真假即可.
【详解】对于A 选项,当
时,对于
,根据分段函数的性质,会得到
,
由于
在
这个区间内,这样的递推会一直进行下去,所以集合
有无数个元素.
当
时,要满足
,通过对分段函数的计算和分析,正好解得
,
此时
.并且当
,两个分段函数都是增函数,
中最多只存在两个元素.所以
选项
正确.
对于B 选项,当
时,有
且
.
要想
有
个元素,根据函数的递推关系,如果
,那么根据函数性质会继续产生更多的元素,
所以必有
,不然会有无数个元素.但是当
时,
中元素个数就不是
个了,
这就产生了矛盾,所以原命题正确,即
选项正确.
对于C 选项,当
时,
,令
,通过对分段函数的计算解得
.
由于
,此时
,这与选项中说的情况不符,所以
选项错误.
对于D 选项,从前面的分析经验来看,要想
,根据分段函数的性质,只能令
,
.
由此得到方程
,整理得
,解得
或
,
因为
(根据前面的取值范围等条件),所以
,
选项正确.
故选:C.
题型三 由递推关系判断数列单调性
方法点拨:①先求通项:通过构造法(等差 / 等比数列)、迭代法等求出an的表达式。再判单调性:
对通项使用作差、作商或函数法判断,若无法求通项,可直接通过递推式变形比较an+1与an的大小。
②特殊情况:若递推式为an+1= f (an),可通过分析函数f ( x)的单调性间接判断数列单调性。
【典例01】(2025·江西·二模)已知数列
满足:
,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
有最大值
D.
不是单调数列
【答案】C
【分析】先对
进行变形,构造
新数列,求出数列
的通项公式,结合作差法判断增减
性,逐一分析选项.
【详解】设
,则
.
已知
,将
,
代入可得:
可得
.
两边取倒数
,即
.
又因为
,所以
,则
.
所以数列
是以
为首项,
为公差的等差数列.
根据等差数列通项公式
,则
.所以
.
当
时,
,所以选项A 错误.
由前面计算可知
,所以选项B 错误.
因为
,当
增大时,
减小,
减小,且
时,
,
,所以
有最大
值,选项C 正确.
由
可知,
,所以
是单调递减数列,选项D
错误.
故选:C.
【典例02】(24-25 高三上·天津·月考)在无穷数列
中,
,
,数列
的前n 项和为
,则
的最大值与最小值的差为( )
A.
B.
C.
D.无法确定
【答案】C
【分析】求出数列
的前n 项和,按奇偶探讨
的单调性求出最大与最小值即可得解.
【详解】由
,
,得
,而
,则数列
是等比数列,
于是
,当
为奇数时,
,
,
当
为偶数时,
,
,因此
的最大值与最小值分别为
,
所以
的最大值与最小值的差为
.
故选:C
【点睛】关键点点睛:利用等比数列前n 项和公式求出
,再按奇偶结合单调性求解是关键.
【变式01】(2025·江西·模拟预测)已知数列
满足
,
(
),若
是单调递
增数列,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由题可得
,然后讨论
与4 的大小可得答案.
【详解】因为
,所以
.
若
,则
,不符合题意.
若
,则
为等比数列,所以
.
当
时,
为单调递减数列,不符合题意;
当
时,
为单调递增数列,符合题意.
综上,
.
【变式02】(2025 高三·全国·专题练习)已知数列
的首项为
,若
的前n 项积
,则
( )
A.数列
有最大项,无最小项
B.数列
无最大项,有最小项
C.数列
有最大项,有最小项
D.数列
无最大项,无最小项
【答案】B
【分析】由
与
关系可得
,化简可得
,从而得
即可求解.
【详解】因为
,所以
,
所以
,则
.
又
,所以
是首项为3,公差为1 的等差数列,
所以
,故
,
所以
是递增数列,故
有最小项
,无最大项.
故选:B
【变式03】(25-26 高三上·江西·月考)记首项为1 的数列
的前
项和为
,且
是以
为公比的
等比数列.若对于任意正整数
,均有
,则整数
的最大值为( )
A.0
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据题意先求出
的通项公式,进而得出
的表达式,再根据
的通项公式求出
的通项公式,
判断数列
的增减性,然后分析得出结果.
【详解】由题意可得
是以1 为首项、
为公比的等比数列,
故
,则
,
当
时,
,
当
时,
,代入上式
,
所以
,
当
时,
;
当
时,
,
此时
由
,
所以
,
即当
时,
为递增数列,
又
,故
,
故
为
的最小项,
又
对于任意正整数
均成立,
即
成立,又
为整数,故
的最大值为
,
故选:B.
题型四 单调性与最值综合(求数列最大 / 小项)
方法点拨:①单调性法:若数列先增后减,最大值在单调性转折处;若单调递增则末项最大,单调递
减则首项最大。②不等式组法:设an为最大项,则{
an≥an-1
an≥an+1
(n≥2);最小项则将不等号反向。③结合函数
最值:将数列通项视为函数,求函数在正整数域内的最值,对应数列的最大 / 小项。
【典例01】(24-25 高三上·山西大同·期末)等比数列
中,
为其前
项和,
,且
成
等差数列,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.1
【答案】D
【分析】先根据等差中项及等比数列得通项求出公比,再根据等比数列的前
项和公式求出
,判断出数
列
的单调性即可得解.
【详解】设公比为
,
由
成等差数列,得
,
又数列
为等比数列,所以得
,解得
,
所以
,
令
,
则
,
所以数列
递增数列,
所以当
时,
取得最小值1.
故选:D.
【典例02】(25-26 高三上·安徽合肥·月考)已知数列
中,
.
(1)证明:数列
是等比数列;
(2)求
的前
项和
;
(3)令
,求数列
的最大项.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用等比数列的定义即可得证;
(2)利用等比数列的前
项和公式,分组求和即可求解;
(3)由(2)得
,即
,得
,令
,比较
与1 的大
小来判断数列的单调性,进而求出最大项.
【详解】(1)因为
,
所以
,
所以
,
所以数列
是以
为首项,
为公比的等比数列;
(2)由(1)得
,
所以
,
化简得
;
(3)由(2)得
,
所以
,
令
,
易得
,又
单调递减,当
时,即
,
又当
时,
,
所以数列
的最大项为
.
【变式01】(2025·江西·模拟预测)已知数列
满足
的前12 项组成一组数据,其第90
百分位数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】判断数列的单调性,确定其最大项,根据百分位数的求法,即可确定答案.
【详解】因为
,
故一组12 个数据的第90 百分位数是将数据由小到大排序后的第11 个数,
又
,
则
,
,
即数列
前9 项逐渐增大,从第10 项开始又逐渐减小,且
,
由此可得
和
是数列
的最大项,
故将数列的前12 项从小到大排序后,
或
将排在第11,12 位
所以第90 百分位数为
或
.
故选:B
【变式02】(24-25 高三上·浙江·月考)(多选)已知数列
的通项公式是
,记
的前
项和为
,则( )
A.
B.
C.
时,
取最大值
D.
【答案】BC
【分析】根据
即可判定A,根据作差,判断数列的单调性可知C,根据放缩,结合等差数列以及等
比数列的求和即可判断BD.
【详解】由于
,则
,故A 错误,
,
,
当
,故
,
当
,故
,
因此
时,
取最大值,C 正确,
当
时,
,则
,故D 错误,
由于
,故
,故
,B 正确,
故选:BC
【变式03】(25-26 高三上·山东临沂·期中)已知数列
中,
,
.
(1)证明:数列
是等比数列;
(2)求
的前
项和
;
(3)令
,求数列
的最大项.
【答案】(1)答案见详解
(2)
(3)
【分析】(1)利用等比数列定义即可证明;
(2)由(1)求得数列的通项公式,根据通项公式的特点分组求和;
(3)用作商法判断数列的单调性后再求最大项.
【详解】(1)因为
,
,所以
,
所以
,数列
是以
为首项
为公比的等比数列.
(2)由(1)得
所以
化简得
.
(3)由(2)得
,所以
,
,令
易得
,又
单调递减,当
时,即
,
,又当
时,
所以数列
的最大项为
.
题型五 单调性与充分必要条件结合
方法点拨:①明确单调性定义:如 “递增数列” 需满足对所有n∈N
*,an+1>an,而非局部项满足。
②双向验证逻辑关系:判断条件p(如a2>a1)能否推出单调性(充分性),单调性能否推出条件p(必要
性)。③举反例排除:若存在数列满足条件p 但不单调,或单调但不满足p,即可判断充分 / 必要关系。
【典例01】(2025·四川自贡·三模)命题
:数列
为等比数列,命题
:数列
满足
,
,
,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】B
【分析】由等比数列的性质及充分条件和必要条件的定义判断即可.
【详解】充分性:由
,且
,
设
,
,
,
,后续项由
依次计算得到:
,
,
,
,
此时数列为1,2,3,4,8,12,16,32,…,显然不是等比数列,所以充分性不成立;
必要性:由
为等比数列,显然可得
,
且
,故必要性成立.
所以
是
的必要不充分条件.
故选:B.
【典例02】(2025·江苏·三模)在正项数列
中,设甲:
,乙:
是等比数列,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
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】A
【分析】根据等比数列的定义和通项公式,结合充分条件、必要条件的定义即可判断.
【详解】令
,则
,
令
,则
,
以此类推,得
,
则数列
是以
为首项,
为公比的等比数列.
若数列
是等比数列,设其公比为
,则
,
所以
,
,
得
,
当
时,
;
当
时,
不成立.
所以甲是乙的充分不必要条件.
故选:A
【变式01】(2025·湖南长沙·三模)数列
是公比不为1 的等比数列,前
项积为
,则“
,
”是“
”的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】由等比数列的性质,结合充分条件与必要条件的意义判断即可.
【详解】充分性:因为
,
,所以
,所以
,
又由数列
是公比不为1 的等比数列,所以
,
可得
同号,
同号,所以
,所以
,
所以“
,
”是“
”的充分条件;
必要性:若数列每项均为正数时,若
且
时,则
对
恒成立,
无法得到
对
恒成立,必要性不成立,
故“
,
”是“
”的充分不必要条件.
故选:B.
【变式02】(2025·江苏南京·一模)在数列
中,“对于任意的正整数
,都有
”是
“数列
为等比数列”的( )
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件D.既不充分也不必要
条件
【答案】A
【分析】根据等比数列的性质及充分条件、必要条件的定义进行判断即可.
【详解】当有
成立时,数列
不一定为等比数列,例如
,即充分性不成立;
当数列
为等比数列时,
一定成立,即必要性成立.
故选:A.
【变式03】(25-26 高三上·福建厦门·期中)已知数列
满足
,则“数列
是递增
数列”的充分不必要条件是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先将通项变形,通过作差法分析单调性,再结合充分不必要条件的定义得出结果.
【详解】将
变形为
.
.
若数列
递增,则
,即
.
因
,故
,即
(此为充要条件),
所以A 选项符合,BCD 选项不符合.
故选:A
(限时训练:15 分钟)根据内容设置10~30 分钟的题量即可
1. (25-26 高三上·江苏苏州·期中)已知数列
的通项公式为
,则数列
的最小项
是( )
A.第1 项
B.第6 项
C.第7 项
D.第13 项
【答案】B
【分析】由题设
,结合分式型函数的性质分析数列的单调性及
的区间上下界,即可得.
【详解】由
,
,
当
时,
,即
,
当
时,
,即
,
数列
在
上都单调递减,
所以最小项为
,即第6 项.
故选:B
2.(25-26 高三上·湖南长沙·开学考试)数列
的通项为
,且
为单调递增数列,
则k 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据数列的单调性建立不等式,结合一次函数的单调性,可得答案.
【详解】由数列
是递增的,则
对
恒成立,
即
,
整理可得
,对
恒成立,
因函数
在
时单调递增,则得
.
故选:B
3.(2025·贵州黔南·三模)数列
满足
,若数列
单调递增,则实数
的
取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】依题意可得
,解得即可.
【详解】因为
单调递增,所以
,解得
,
即实数
的取值范围为
.
故选:D
4.(25-26 高三上·贵州贵阳·月考)设函数
,数列
满足
,且数列
是递增数列,则a 的范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由数列递增得到分段函数在两个区间上分别递增,得到对应
的范围,然后由
,求
的范
围,从而得到结果.
【详解】∵数列
是递增数列,
∴当
时,
单调递增,即
,则
,
当
时,
单调递增,则
,
又
,即
,则
,则
,
∴
.故选:B.
4.(2025·天津·二模)已知
是一个无穷数列,“
”是“
为递增数列”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】B
【分析】根据递增数列的概念及充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】递增数列是指一个数列从第二项起,每一项都大于它的前一项,即
.
若
是摆动数列,可能有
,但是
不是递增数列,则仅
不能推出
为递增数列,但
为递增数列可以推出
.
所以“
”是“
为递增数列”的必要不充分条件.
故选:B.
5. (2025·北京顺义·一模)设
为等比数列,则“存在
,使得
”是“
为递减数
列”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据题意,举出反例即可得到充分性不满足,再由数列单调性的定义,即可验证必要性满足,从
而得到结果.
【详解】假设等比数列的公比
,首项
,则数列的项依次为
,
当
时,满足
,但是
不是递减数列,
故充分性不满足;
若
为递减数列,则对于任意的
,必然有
,
故必要性满足;
所以“存在
,使得
”是“
为递减数列”的必要而不充分条件.
故选:B
6. (2025·山东济南·一模)若数列
各项均为正数,则“
为等比数列”是“
为等差数列”的
( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义,结合等差数列、等比数列的定义判断.
【详解】数列
中,
,
数列
为等比数列,令其公比为
,则
,
,
为常数,因此数列
为等差数列;
反之,
为等差数列,令其公差为
,则
,即
为常数,
因此数列
为等比数列,
所以“
为等比数列”是“
为等差数列”的充要条件.
故选:C
7. (24-25 高三上·河北·月考)已知数列
的通项公式为
,若对于任意正整数n,都有
≤
成立,则m 的值为( )
A.15
B.16
C.17
D.18
【答案】C
【分析】利用给定的通项公式,结合单调性求出最大项即可得解.
【详解】数列
的通项公式为
,则
,
由
,
,解得
,而
,
因此当
时,
,即
,当
时,
,
即
,
所以数列
的最大项为
,即对于任意正整数n,都有
≤
成立,依题意,
.
故选:C
8. (2025·四川成都·二模)(多选)已知数列
的通项公式
,前
项和为
,则( )
A.数列
为等差数列
B.
,使得
C.当
时,
取得最小值
D.数列
的最大项的值为
【答案】ABD
【分析】利用给定的通项公式,结合等差数列定义、数列单调性、二次函数性质逐项求解判断.
【详解】对于A,由
,得
,
,数列
为等差数列,A 正确;
对于B,
,
,显然
,B 正确;
对于C,
,当
时,数列
单调递减,
,
,
当
时,数列
单调递减,
,
,C 错误;
对于D,
,
因
,当
时,
取最小值
,
当
或
时,
,且当
或
时,
取最小值3,
所以数列
的最大项的值为
,D 正确.
故选:ABD.
9. (2025·北京房山·一模)已知数列
的各项均为正数,且满足
(
是常数,
),
则下列四个结论中正确的是( )
A.若
,则数列
是等比数列
B.若
,则数列
是递增数列
C.若数列
是常数列,则
D.若数列
是周期数列,则最小正周期可能为2
【答案】C
【分析】当
时,得到
,当
时,得到
,数列
不能构成等比数列,可判定A
错误;当
时,求得
,可判定B 错误;若数列
为常数列,得到
,结合二
次函数的性质,求得
,可判定C 正确;假设列
是周期数列,且最小正周期为
,得到
且
,结合
,得到
,化简求得
,这与
矛盾,可判
定D 错误.
【详解】对于A 中,若
,可得
,即
,
当
且
时,两边取对数,可得
,即
,
此时数列
表示首项为
,公比为
的等比数列;
当
时,可得
,此时
,数列
不能构成等比数列,故A 错误;
对于B 中,当
时,可得
,即
,
例如:当
时,由
,可得
,
又由
,可得
,此时
,
所以,当
,数列
是不一定是递增数列,所以B 错误;
对于C 中,若数列
为常数列,则
,
因为
,即
,
又因为
,所以
,
所以
的取值范围为
,所以C 正确;
对于D 中,假设数列
是周期数列,且最小正周期为
,即
且
,
因为
,可得
,所以
,
则
,即
,
又因为数列
的各项均为正数,即
,
所以
,即
,这与
矛盾,
所以数列
的最小正周期不可能是
,所以D 错误.
故选:C.