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专题04 数列通项公式的求法
题型归纳
题型01 Sn与an关系法求数列通项 ...............................................................................................................................................1
题型02 累加法求数列通项...........................................................................................................................................................11
题型03 累乘法求数列通项...........................................................................................................................................................16
题型04 构造法求数列通项 .........................................................................................................................................................20
强化训练..........................................................................................................................................................................................27
题型一:Sn与an关系法求数列通项
已知Sn与n的关系或Sn与an的关系式求an时,可利用an= Sn−Sn−1(n≥2) 代换、变形求出an,注意验证a1是
否满足an= Sn−Sn−1 .
1.(2025·全国·模拟预测)已知数列
的前
项和
,则
( )
A.6
B.11
C.12
D.2
【答案】A
【知识点】求等差数列前n 项和、利用an 与sn 关系求通项或项
【分析】方法1:
计算即可;方法2:根据前
项和可知数列
为等差数列,再根据等差数列求解第三项;
【详解】方法1:
.
方法2:等差数列
的前
项和为
,
因为
,所以数列
是以2 为首项,2 为公差的等差数列.
1
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于是
.
故选:A.
2.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知等比数列
的前
项和为
,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】写出等比数列的通项公式、前n 项和与通项关系、利用an 与sn 关系求通项或项
【分析】化简表达式,求出首项和公比,即可求出
.
【详解】由题意,
,
在等比数列
中,
,
设公比为q,
,解得
,
∴
,
当
时,
,解得:
,
∴
是以2 为首项,3 为公比的等比数列,
∴
.
故选:A.
3.(2025·河南三门峡·三模)已知数列
的前n 项和是
,若
,
,则
( )
A.
B.1
C.2
D.3
【答案】D
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项、利用an 与sn 关系求通项或项
2
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【分析】由数列的通项与前n 项和的关系,分别令
,
,解方程可得所求值.
【详解】数列
的前n 项和是
,若
,
,
则当
时,
,
两式相减可得
,
当
时,
,解得
,
当
时,
,解得
故选:D.
4.(2025·江西新余·模拟预测)已知数列
的前
项和为
,
,
.
(1)证明:数列
为等差数列;
(2)求
的通项;
(3)求
的最大值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
;
(3)3.
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、利用an 与sn 关系求通项或项、根据数列的单调性求参数
【分析】(1)利用
的关系,将
转化
,整理即可得证;
(2)根据(1)中结论,求出
的通项,结合已知可得所求;
(3)根据通项公式即可得解.
3
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【详解】(1)因为
,所以
,故
,
又
,所以
是以3 为首项,3 为公差的等差数列.
(2)由(1)知
,
当
时,
,
而
时,
不满足上式,
所以
.
(3)由(2)知,当
时,
,
又
,所以
的最大值为
.
5.(2025·山西忻州·模拟预测)已知数列
的前n 项和
满足
.
(1)求
的通项公式;
(2)若
,
恒成立,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】确定数列中的最大(小)项、利用an 与sn 关系求通项或项、数列不等式恒成立问题
【分析】(1)根据数列前
项和
与通项
的关系
来求解数列的通项公式,最后需要检验
4
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时的情况是否满足
时的通项公式.
(2)已知条件得到关于
的不等式,通过构造数列
,求出数列
的最小值,进而确定
的取值范围.
【详解】(1)
,则当
时,
,
当
时,
,不符合
,
所以
.
(2)因为
,
,所以
,
.
令
,则
,
当
时,不妨设
的第n 项的值最小,
只需令
,
解得
,
又
,
所以
的最小值为
,
所以
,即
的取值范围是
.
6.(2025·安徽芜湖·二模)已知数列
的前n 项和为
,且
,
.
(1)求
的通项公式;
(2)保持
的各项顺序不变,在
和
之间插入k 个1,使它们与数列
的项组成一个新的数列
,记
的
前n 项和为
,求
.
5
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【答案】(1)
(2)
【知识点】分组(并项)法求和、利用an 与sn 关系求通项或项
【分析】(1)借助
与
的关系计算可得
,再利用等比数列定义计算即可得;
(2)由题意可得
,数列
的其余项为1,则可借助分组求和计算即可得解.
【详解】(1)由
,得
,
则
,即
,
又
,满足
,所以
,
所以
是首项是
,公比为
的等比数列,故
;
(2)由题知
,数列
的其余项为1,
则
.
7.(2025·甘肃平凉·模拟预测)设数列
的前
项和为
,且
,
.
(1)求
的通项公式;
(2)证明:当
时,
.
【答案】(1)
(2)证明见解析
6
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【知识点】写出等比数列的通项公式、利用an 与sn 关系求通项或项、数列不等式恒成立问题
【分析】(1)当
时,由
可得出
,两式作差可得出
,可知数列
为等
比数列,确定该数列的首项和公比,即可求得数列
的通项公式;
(2)当
时,推导出
,再结合不等式的基本性质可证得结论成立.
【详解】(1)由
,当
时,
,
则
,整理得
.
因为
,所以
是以
为首项,以
公比的等比数列,
所以
.
(2)
,
当
时,
,
所以
,
所
8.(2025·山东·模拟预测)已知
为数列
的前
项和,且
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
,数列
的前
项和为
,证明:
.
7
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【答案】(1)
(2)证明见解析
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、求等比数列前n 项和、错位相减法求和、利用an 与sn 关系求通项或项
【分析】(1)利用
与已知
建立等式,因
,得出
,可知
是等差数列,进而求出
,再根据
求出
,并验证
时是否满足.
(2)先根据
求出
,进而得到
表达式. 用错位相减法,即①式减②式求出
表达式,从而证明
. 再通过放
缩法,将
各项缩小,得到
.
【详解】(1)解:因为
,
所以
.
又因为
,所以
,
所以
,
所以
是公差为1 的等差数列.
则
,所以
.
当
时,
,
当
时,
满足上式,
所以
.
(2)证明:由题意及(1),得
,
所以
,①
,②
8
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-
①②得
,
整理得
.
又
,
所以
,得证.
9.(2025·福建龙岩·二模)已知数列
的前
项和为
,且满足
,
,
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)若
,求数列
的前
项和
.
【答案】(1)
;
(2)
.
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、裂项相消法求和、利用an 与sn 关系求通项或项、构造法求数列通项
【分析】(1)构造法判断
为等差数列,并写出其通项公式,再应用
关系求
的通项公式;
(2)应用裂项相消法求
.
【详解】(1)由
,
,得
,又
,
数列
是首项为
,公差
的等差数列,
,即
,
当
时,
,且
也满足,
9
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,则数列
的通项公式为
;
(2)由(1)得
,
.
题型二:累加法求数列通项
形如an+1=an+ f (n)型的递推数列(其中f (n)是关于n 的函数)可构造{
& an−an−1= f (n−1),
& an−1−an−2= f (n−2),
&⋯
& a2−a1= f (1),
将上述n−1个式子两边分别相加,可得an= f (n−1)+ f (n−2)+⋯+ f (2)+ f (1)+a1(n≥2) .
(1)若f (n)是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;
(2)若f (n)是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;
(3)若f (n)是关于n 的二次函数,累加后可分组求和;
(4)若f (n)是关于n 的分式函数,累加后可裂项求和.
10.(2025·江西新余·模拟预测)已知数列
满足
,且
,则数列
的通项公式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】累加法求数列通项、由递推关系式求通项公式、求等比数列前n 项和
【分析】由累加法及等比数列前
和公式可得
,即可得到
.
10
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【详解】由
,知
,
所以
,即
,
故
,又
适合上式,故
.
故选:C.
11.(2025·天津和平·三模)定义新运算:
,已知数列
满足
,
,则
( )
A.239
B.225
C.211
D.261
【答案】C
【知识点】累加法求数列通项
【分析】根据题可得
,即可利用累加法求解通项得解.
【详解】由
可得
,
故
累加可得
,
故
,
故选:C
12.(2025·云南昆明·一模)已知数列
满足
,
.
(1)若
,
,
成等差数列,求k;
11
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(2)求
.
【答案】(1)
(2)
【知识点】累加法求数列通项、等差中项的应用
【分析】(1)根据
,
成等差数列得
,求出
即可;
(2)由
可得答案.
【详解】(1)已知数列
满足
,
.
因为
,
,
成等差数列,所以
,
所以
,
整理得
,解得
,或
(负值舍去).
(2)因为
,又
,
所以
时,
,
时,
也满足上式,
所以
.
13.(2025·四川绵阳·模拟预测)已知数列
的首项为
,前
项和为
,且
.
12
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(1)求数列
的通项公式;
(2)已知
,记数列
的前
项和为
,求证:
.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【知识点】累加法求数列通项、求等差数列前n 项和、裂项相消法求和、利用an 与sn 关系求通项或项
【分析】(1)根据
可得
,再结合累加法可得通项公式;
(2)利用裂项相消法可求和,再结合不等性质可得证.
【详解】(1)由已知
得
,
即
,则
,
,
,
,
等式左右分别相加可得
,
则
;
(2)依题意得,
,
则
,
又
,所以
,所以
,
即
.
14.(2025·甘肃白银·模拟预测)已知首项为1 的正项数列
满足
.
13
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(1)求
的通项公式;
(2)令
(
),求数列
的前
项和
.
【答案】(1)
(2)
【知识点】累加法求数列通项、裂项相消法求和
【分析】(1)由累加法求数列通项公式即可;
(2)由裂项相消法求和即可.
【详解】(1)令
,
,又由
有
,
则有
,
所以
.
又因为数列
的各项均为正数,所以
.
(2)由
,
知
.
14
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题型三:累乘法求数列通项
形如an+1=an⋅f (n)( an+1
an
= f (n))型的递推数列(其中f (n)是关于n的函数) 可构造{
& an
an−1
= f (n−1),
& an−1
an−2
= f (n−2),
&⋯
& a2
a1
= f (1),
将上述n−1 个式子两边分别相乘,可得an= f (n−1)⋅f (n−2)⋅⋯⋅f (2)f (1)a1(n≥2) .
15.(2025·全国·模拟预测)数列递推指的是通过数列第
项与前几项或者后几项的关系,计算出数列的任一项.若
数列
满足
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】求等比数列前n 项和、累乘法求数列通项
【分析】根据已知得
,应用累乘及等比数列前n 项和公式求得
,即可得.
【详解】由
及已知,得
,
相乘可得
,故
.
15
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故选:C
16.在数列
中,若
,则
( )
A.1012
B.1013
C.2023
D.2024
【答案】B
【知识点】判断或写出数列中的项、累乘法求数列通项
【分析】由题意先求出
,再将已知式化简后运用累乘迭代法求得
,即可求得
.
【详解】在
中,取
,可得
,代入
解得
,
又由
可得
,
于是
,
故
.
故选:B.
17.若数列
满足
(
为常数),则称数列
为等比和数列,
为公比和.已知数列
是以3 为公比
和的等比和数列,其中
,
,则
.
【答案】
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项、累乘法求数列通项
【分析】令
,然后结合等比和数列可得数列
的通项公式,再由累乘法代入计算,即可求解.
【详解】令
,则
①,又
②,
由②-①得
,即
,
16
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,
,
,
故答案为:
.
18.设等差数列
的前
项和为
,
,
(1)求数列
的通项公式;
(2)已知数列
满足
,
,记
的前
项和为
,求
【答案】(1)
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、二项式的系数和、累乘法求数列通项
【分析】(1)由
,解得
,
,从而得数列
的通项公式;
(2)根据题意有
,可得
,故可得
,
利用二项式系数和可得结论.
【详解】(1)由题意得:
解得:
,
,
(2)由题意得:
,
17
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由于
所以
19.设
为正项等比数列
的前
项和,
,
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)数列
满足
,
,求
的前
项和
.
【答案】(1)
(2)
【知识点】写出等比数列的通项公式、等比数列通项公式的基本量计算、裂项相消法求和、累乘法求数列通项
【分析】(1)根据等比数列的性质,列出关于
的方程,即可求解.
(2)先利用累乘法求出
的通项公式,再利用裂项相消法求出
前
项和
.
【详解】(1)因为
是正项等比数列,所以
,公比
.
因为
,所以
,
则
,即
,
则
,得
(舍)或
,
又因为
,所以
,所以
的通项公式为
.
(2)依题意得
,
18
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当
时,
,即
.
因为
,所以
,
当
时,
符合上式,所以
的通项公式为
.
因为
,
所以
.
题型四:构造法求数列通项
类型一:形如an+1= pan+q( p≠1且q≠0)型的递推式.数列{an} 为线性递推数列,其通项公式可通过待定系
数法构造等比数列来求.
设an+1+ λ = p(an+ λ),展开移项整理得an+1= pan+( p−1)λ ,与题设an+1= pan+q 比较系数(待定系数
法)得λ=
q
p−1 ( p≠1,q≠0)⇒an+1+
q
p−1 = p(an+
q
p−1 )⇒an+
q
p−1 = p(an−1+
q
p−1 )(n≥2) ,即数
列
{an+
q
p−1 }构成以a1+
q
p−1为首项,以p 为公比的等比数列.
类型二:形如an+1= pan+ f (n)( p≠1)型的递推式.(1)当f (n) 为一次函数类型(即等差数列)时,设
an+ An+ B = p[an−1+ A(n−1)+ B ],通过待定系数法确定A,B 的值,转化成以a1+ A + B为首项,以p为公
比的等比数列{an+ An+ B} ,再利用等比数列的通项公式求出{an+ An+ B}的通项公式,整理可得an.(2)
当f (n) 为指数函数类型(即等比数列)时,设an+ λf (n)= p[an−1+ λf (n−1)],通过待定系数法确定λ 的
值,转化成以a1+ λf (1)为首项,以p为公比的等比数列{an+ λf (n)} ,再利用等比数列的通项公式求出
{an+ λf (n)}的通项公式,整理可得an .
20.(25-26 高三上·江西南昌·开学考试)已知首项为1 的数列
,其前n 项积是公差为3 的等差数列,则
=
( )
A.4
B.3
C.
D.
【答案】C
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、构造法求数列通项
19
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【分析】根据数列
的前n 项积为等差数列,得等差数列的通项,进而得所求项.
【详解】因为数列
的首项为1,且其前n 项积是公差为3 的等差数列.
所以
,令
,得
.
所以数列
是公差为3,首项为1 的等差数列.
故
,即
.
所以
.
故选:C.
21.(2025 高三·全国·专题练习)已知在数列
中,
,
,则通项
.
【答案】
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项、写出等比数列的通项公式、构造法求数列通项
【分析】利用待定系数法构造新数列,得到
,从而利用等比数列性质求出答案.
【详解】利用待定系数法构造新数列,
,
又
,则
,
所以
.
令
,
是以
为首项,公比
的等比数列.
.即
,
.
当
时成立,所以
.
故答案为:
22.(2025·山东泰安·模拟预测)已知在数列
中,
,
,设
.
20
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(1)证明数列
为等比数列,并求
的通项公式;
(2)设
,将数列
和数列
的所有项,按照从小到大的顺序排列得到一个新数列
,求数列
的前
50 项和
.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【知识点】求等差数列前n 项和、写出等比数列的通项公式、求等比数列前n 项和、构造法求数列通项
【分析】(1)变形给定的递推公式,利用等比数列的定义推理得证,进而求出通项公式.
(2)由(1)确定数列
前50 项中数列
的项数,再利用分组求和法求解.
【详解】(1)由
,
,得
,则
,
即
,又
,于是
,而
,
所以数列
为首项为3 公比为3 的等比数列,
.
(2)由(1)知
,数列
,
都是递增数列,
,即
,
因此数列
的前50 项包含
中的前46 项与
中的前4 项,
所以
.
23.(2025 高三·全国·专题练习)已知
,点
在函数
的图象上,其中
,
,,
.
(1)求证:数列
是等比数列;
(2)设
,求
及数列
的通项;
(3)记
,求数列
的前
项和
,并证明:
.
【答案】(1)证明见解析
21
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(2)
,
(3)
,证明见解析
【知识点】由递推关系证明等比数列、求等比数列前n 项和、裂项相消法求和、构造法求数列通项
【分析】(1)点代入函数解析式得
,等式两边加1 化简后取对数,可证题设结论;
(2)利用(1)求得
后可得
;
(3)已知得
,变形为
,可得
,由裂项相消法的思想可得和
,然
后可证得不等式成立.
【详解】(1)由已知得
,则
,
由
,知
,
两边取对数得
,
注意到
,则有
,
所以
是首项为
,公比为
的等比数列.
(2)由(1)知
,
故
,
.
(3)由
,得
,
则有
,
.
22
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,则
.
,
由
,
,
,
得
.而
,
故
.
24.(25-26 高三上·辽宁·开学考试)已知方程
的两实根分别为
,数列
的通项公式为
的前
项和为
.
(1)求
;
(2)求
的值;
(3)设数列
的前
项和为
,证明:
.
【答案】(1)
,
.
(2)
(3)证明见解析
【知识点】判断或写出数列中的项、由递推数列研究数列的有关性质、求递推关系式、构造法求数列通项
【分析】(1)求出方程的根后可求
;
(2)利用代数变形可得
,据此可求
的值;
(3)根据(2)的递归关系可得
,利用构造法可求
的通项公式,结合不等式的性质可证
.
23
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【详解】(1)因为方程
的两实根分别为
,故
,
故
,
.
故
,
.
(2)由题设可得
,
,
所以
,
故
,
,
,
,
累计可得:
即
.
(3)当
时,
由题设
,
,
24
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,
故
,设
,
则
,其中
,
,
故
且
,
而
,
,
故
、
均为等比数列,
且前者首项为
,公比为
,后者首项为
,公比为
,
故
,
且
,
所以
,其中
,
而
满足上式,故
,
整理得:
因为
,而
,
25
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故
,
而
,
故
,
故
即
.
一、单选题
1.(2025·湖北十堰·模拟预测)已知数列
的前
项和
,则
( )
A.153
B.161
C.163
D.238
【答案】B
【分析】应用
计算求解.
【详解】因为
,则
.
故选:B.
2.(2025·四川成都·二模)已知正项等差数列
满足
,则
( )
A.4050
B.2025
C.4048
D.2024
【答案】B
【分析】利用等差数列性质及前
项和公式变形给定等式得
,再构造常数列求出目标值.
【详解】在等差数列
中,
,
26
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则
,即
,因此
,
数列
是常数列,则
,即
,所以
.
故选:B
3.(2025·四川绵阳·模拟预测)已知数列
满足
,
,则
等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】应用累加法,结合分组求和、等差等比前n 项和公式求通项公式.
【详解】由题设
,即
,且
,
所以
,
由
满足上式,故
.
故选:B
二、多选题
4.(2025·广西·模拟预测)已知数列
的前
项和为
,
,且
,则( ).
A.
不是等比数列
B.
C.
D.
【答案】ACD
【分析】当
时,可求出
的值;当
时,由
得
,两式作差可得出
,可求出数列
27
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的通项公式,逐项判断即可.
【详解】因为数列
的前
项和为
,
,且
,
当
时,
,
当
时,由
得
,
上述两个等式作差得
,可得
,但
,
所以数列
从第二项开始成公比为
的等比数列,
故当
时,
,所以
,
对于A 选项,数列
不是等比数列,A 对;
对于B 选项,
,B 错;
对于C 选项,
,C 对;
对于D 选项,
,D 对.
故选:ACD.
5.(2025·四川绵阳·一模)已知数列
满足
,
,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
是等差数列
D.
是等比数列
【答案】BD
【分析】根据已知递推关系可得到
,结合等比数列通项公式可求得B 正确;采用作差法可知A 错
误,根据等差数列定义可得C 错误;由B 得
,知D 正确.
28
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【详解】对于B,
,
,
,
又
,
数列
是以
为首项,
为公比的等比数列;
,解得:
,B 正确;
对于A,由B 知:
,
,A 错误;
对于C,
,
,
不是常数,
不是等差数列,C 错误;
对于D,由B 知:
,即
,
,又
,
数列
是以
为首项,
为公比的等比数列,D 正确.
故选:BD.
三、填空题
6.(2025·河南·模拟预测)记
为正项数列
的前
项和,
,
为等比数列,则
.
【答案】
【分析】根据已知有
,结合等比数列的通项公式得
,进而有
,最后由
求值.
29
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【详解】由题设
,可得
,即
,
又
为等比数列,若公比为
,则
,故
,
所以
,则
,
所以
.
故答案为:
7.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)南宋数学家杨辉在《详解九章算法》中提出了一阶等差数列的问题,即一个数列
本身不是等差数列,但从数列
中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列
,则称数列
为一
阶等差数列.类比一阶等差数列的定义,我们亦可定义一阶等比数列.设数列
:1,1,2,8,64,…是一阶等比
数列,则
;
.
【答案】 32
【分析】设
,则由题意可知
为等比数列,其中
,从而可求出
,得出
;利用累乘法可求出
,从而可求
,然后利用裂项相消法求和即可.
【详解】由题意,设数列
:1,1,2,8,64,…是一阶等比数列,
设
,所以
为等比数列,其中
,公比为
,
所以
,则
.
则
,
所以
,
30
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所以
.
故答案为:32;
.
8.(2025·山东济南·二模)已知数列
的前
项和为
,且满足
,则
【答案】
【分析】根据等差数列的定义有
,即
,利用
关系求通项公式.
【详解】由题设,数列
是首项、公差均为1 的等差数列,
则
,所以
,
当
,则
,显然
满足上式,
所以
.
故答案为:
9.(2025·河南信阳·模拟预测)甲、乙两人进行射击比赛,每次由其中一人射击,规则如下:若击中则此人继续射击,
若未击中则换对方射击.无论之前射击情况如何,甲每次射击的命中率均为
,乙每次射击的命中率均
,第一次射
击的人是甲、乙的概率各为
.求第三次射击的人是甲的概率为 .
【答案】
【分析】记“第次射击的人是甲”为事件
,“第次射击的人是乙”为事件
,设
,由题意可得
,根据数列知识,构造等比数列,最后代入计算即可.
【详解】记“第次射击的人是甲”为事件
,“第次射击的人是乙”为事件
,
31
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设
,依题可知,
,
则
,
即
,
设
,解得
,则
,
又
,则
,所以
是首项为
,公比为
的等比数列,
即
,
.
则第次射击的人是甲的概率为
.
当
时,
故答案为:
.
10.(2025·山东泰安·模拟预测)数列
满足
, 且
,
的前
项和为
,则满足不等式
的
的最大值是 .
【答案】5
【分析】构造等比数列计算得出通项公式,再应用等比数列求和公式计算求出参数的最大值.
【详解】
,
,且
,
是以
为首项,
为公比的等比数列.
,
.
,
32
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,即
,
,
,
的最大值是.
故答案为:5.
四、解答题
11.(2025·海南·模拟预测)已知数列
的前n 项和为
,且
,
,
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
,记数列
的前
项和为
,证明:
.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)令
,求出
的值,对任意的
,由
可得
,两式作差可得
,推导出数列
为等比数列,确定该数列的首项和公比,即可求出数列
的通项公式;
(2)利用裂项相消法求出
,结合数列的单调性可证得结论成立.
【详解】(1)因为
①,所以
,解得
,
对任意的
,
②,
-
②①得
,即
,
所以
,即
,
因为
,所以数列
是以
为首项,
为公比的等比数列,
所以
,即
.
(2)因为
,
33
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所以
,
因为
,数列
为单调递增数列,所以
,
即
.
12.(2025·福建福州·模拟预测)已知数列
的前n 项和为
,且
,
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
,求数列
的前n 项和
.
【答案】(1)
.
(2)
.
【分析】(1)由条件,结合关系
,
求数列
的通项,
(2)由(1)可得
,利用错位相减法求结论.
【详解】(1)因为
,
取
可得
,又
,
所以
,解得
,
当
时,用
替换
可得
,
所以
,
即
,
所以
,又
,
即
,
所以数列
是以2 为首项,2 为公比的等比数列,
34
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所以
,
即
.
(2)因为
,
所以
,①
,②
①-②得
所以
,
所以
.
13.(2025·河南·模拟预测)已知数列
的前n 项和为
,且
.
(1)若
,求
;
(2)若
,求
关于n 的表达式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)令
可求得
,再结合
可求出
;
(2)利用累乘法结合已知条件可得
,则当
时,
,两式相减化简可得
,从
而可得
的奇数项、偶数项均成公差为
的等差数列,进而可求出其通项,则可求得
关于n 的表达式.
【详解】(1)令
,可得
,故
,
又
,所以
.
35
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(2)由
,可得
,
,…,
,
两边分别相乘得
,所以
.
当
时,
,所以
,
即
,即
,
由题可知
,所以
,
所以
的奇数项、偶数项均成公差为
的等差数列.
所以
,
,
所以
.
所以
,
故
.
14.(2025·安徽合肥·模拟预测)记
为数列
的前n 项和,已知
.
(1)求
的通项公式;
(2)设递增的等差数列
满足
,且
成等比数列.设
,证明:
.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由
,
,两式相减可得
,从而求出
的通项公
36
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式;
(2)设数列
的公差为
,结合已知条件可得:
,所以
,利用裂项相消及不等式的性质求解即可.
【详解】(1)因为
,所以
,
两式相减可得
,
即
,则
,
由
,可得
,
所以当
时,
,即
,
因为
不满足上式,
所以数列
的通项公式为
.
(2)设数列
的公差为
,因为
成等比数列,且
,
所以
,即
,整理得
,
解得
或
,
因为
,所以
,又因为
,所以数列
的通项公式为
.
可得
综上可得,对于任意
,都有
.
15.(25-26 高三上·广东·开学考试)已知数列
的前n 项和为
,满足
,
.
37
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(1)求数列
的通项公式;
(2)若
,且数列
的前n 项和为
,求证:
.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由数列的递推公式利用累乘法求解;
(2)由(1)求出
,再由裂项法求和即可证明.
【详解】(1)由
,则
(n≥2),
两式左右分别相减得
,即
.
得
,
则
,
,…,
,
,
将以上
个式子相乘得
.
上式对
仍成立,所以
.
(2)
,
∴
.
故命题得证.
16.(2025·全国·模拟预测)设数列
的前
项和为
,且
.
(1)求
的通项公式;
38
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(2)设
,求
的前
项和
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据
与
的关系化简题设可得数列
是首项为2,公比为3 的等比数列,进而求解即可;
(2)先求得
,利用裂项相消法及分组求和法求和即可.
【详解】(1)令
,则
,即
,
又
①,
②,
-
②①得
,则
,
所以数列
是首项为2,公比为3 的等比数列,
所以
.
(2)由(1)知,数列
是首项为2,公比为3 的等比数列,且
,
则
,
则
,
所以
,
即
.
17.(2025·贵州·模拟预测)在等差数列
中,
;记
为数列
的前
项和,且
.
39
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(1)分别求数列
的通项公式;
(2)求数列
的前
项和.
【答案】(1)
,
(2)
【分析】(1)根据等差数列基本量的计算即可求解
,利用
的关系可得
为等比数列求解,
(2)利用错位相减法即可求解.
【详解】(1)解:设数列
的首项为
,公差为d,
,则
,
所以数列
的通项公式为
.
因为
,所以当
时,
,则
.
当
时,
,则
,
所以
是以首项为
,公比为2 的等比数列,所以
.
(2)因为
,设数列
的前
项和为
,
①
②
-
①②得
40
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∴
,
则
.
18.(2025·湖南·模拟预测)设正项数列
的前n 项和
,满足
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
,求数列
的前n 项和
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据
和
之间的关系,结合等差数列的定义和通项公式进行求解即可;
(2)运用裂项相消法进行求解即可.
【详解】(1)由
得
,可知
,
两式相减得
,
即
,
,
∵当
时,
,
则
是首项为1,公差
的等差数列,
的通项公式为
;
41
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(2)
,
,
.
19.(2025·广东广州·三模)已知数列
满足
,
,且对任意的
,
,都有
.
(1)设
,求证:数列
是等差数列,并求出其的通项公式;
(2)求数列
的通项公式;
(3)若
,求
的前n 项和
.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)
【分析】(1)由
先求
,根据等差数列的定义验证
是否为不变的常数即可验证;
(2)由(1)有
,利用累加法即可求解;
(3)由
有
,利用裂项相消法即可求解.
【详解】(1)由
有
,
所以
,又
,
,解得
,
又因为
,即
,
所以数列
是以公差为3,首项为
的等差数列,
42
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所以
,
(2)由(1)有
,
所以
,
上式相加有
,
所以
,
所以
;
(3)由(2)有
,
所以
,
所以
,
所以
.
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