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专题11 等差数列与等比数列
(思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错)
知识点1 数列的有关概念
1、数列的定义及表示
(1)数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列.数列中的每一个数叫做这个数列的项.
(2)数列的表示法:数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析式法.
2、数列的分类
分类标准
类型
满足条件
按项数
分类
有穷数列
项数有限
无穷数列
项数无限
按项与项
间的大小
关系分类
递增数列
其中n∈N*
递减数列
常数列
1
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按其他标
准分类
有界数列
存在正数M,使
摆动数列
从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列
周期数列
对n∈N*,存在正整数常数k,使
3、数列的通项公式:如果数列
的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表达,那么这个公式叫
做这个数列的通项公式.
4、数列的递推公式:如果已知数列
的首项(或前几项),且任一项
与它的前一项
(或前几
项)间的关系可用一个公式来表示,那么这个公式叫做数列的递推公式.
知识点2 等差数列
1、等差数列的定义
(1)文字语言:一个数列从第2 项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数;
(2)符号语言:
(
,
为常数).
2、等差中项:若三个数a,A,b 组成等差数列,则A 叫做a,b 的等差中项.
3、通项公式与前n 项和公式
(1)通项公式:
.
(2)前项和公式:
.
(3)等差数列与函数的关系
①通项公式:当公差
时,等差数列的通项公式
是关于
的一次函数,
且一次项系数为公差
.若公差
,则为递增数列,若公差
,则为递减数列.
②前n 项和:当公差
时,
是关于
的二次函数且常数项为0.
知识点3 等差数列的性质
已知数列
是等差数列,
是其前
项和.
1、等差数列通项公式的性质:
(1)通项公式的推广:
.
(2)若
,则
.
(3)若
的公差为d,则
也是等差数列,公差为
.
(4)若
是等差数列,则
也是等差数列.
2、等差数列前
项和的性质
2
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(1)
;
(2)
;
(3)两个等差数列
,
的前n 项和
,
之间的关系为
.
(4)数列
,
,
,…构成等差数列.
3、关于等差数列奇数项和与偶数项和的性质
(1)若项数为
,则
,
;
(2)若项数为
,则
,
,
,
.
知识点4 等比数列
1、等比数列的定义
(1)等比数列的定义:如果一个数列从第2 项起,每一项与它的前一项的比等于同一个非零常数,那么这
个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母
表示。
(2)数学语言表达式:
(
,
为非零常数).
2、等比中项性质:如果三个数
,
,
成等比数列,那么
叫做
与
的等比中项,其中
.
注意:同号的两个数才有等比中项。
3、通项公式及前n 项和公式
(1)通项公式:若等比数列
的首项为
,公比是
,则其通项公式为
;
通项公式的推广:
.
(2)等比数列的前
项和公式:当
时,
;当
时,
.
知识点5 等比数列的性质
已知
是等比数列,
是数列
的前
项和.
1、等比数列的基本性质
(1)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即
,
,
,…仍是等比数列,公比为
.
(2)若
,
(项数相同)是等比数列,则
,
,
,
,
仍是等比数
列.
3
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(3)若
,则有
口诀:下标和相等,项的积也相等
推广:
(4)若
是等比数列,且
,则
(
且
)是以
为首项,
为公差的
等差数列。
(5)若
是等比数列,
,则
构成公比为
的等比数列。
2、等比数列前
项和的性质
(1)在公比
或
且
为奇数时,
,
,
,……仍成等比数列,其公比为
;
(2)对
,有
;
(3)若等比数列
共有
项,则
,其中
,
分别是数列
的偶数项和与奇数项和;
(4)等比数列的前
项和
,令
,则
(
为常数,且
)
重难点01 等差数列前n 项和最值求法
1、二次函数法: 将Sn=na1+d=n2+n 配方.转化为求二次函数的最值问题,但要注意n∈N*,结合二次
函数图象的对称性来确定n 的值,更加直观.
2、邻项变号法:当a1>0,d<0,时,Sn取得最大值;当a1<0,d>0,时,Sn取得最小值.
特别地,若a1>0,d>0,则S1是{Sn}的最小值;若a1<0,d<0,则S1是{Sn}的最大值.
【典例1】(23-24 高三下·辽宁葫芦岛·二模)等差数列
中,
,
,则使得前n 项的和最大
的n 值为( )
A.7
B.8
C.9
D.10
【答案】B
【解析】在等差数列
中,
,由
,可得
,
,
,且数列
为递减数列,
所以使得前n 项的和最大的n 值为8.故选:B.
【典例2】(23-24 高三下·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知
是等差数列,
是其前
项的和,则下列结
4
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论错误的是( )
A.若
,则
取最小值时
的值为12
B.若
,则
的最大值为108
C.若
,则必有
D.若首项
,
,则
取最小值时
的值为9
【答案】D
【解析】对于A,因为
,所以
,
所以
,
所以当
时,
取得最小值,正确;
对于B,因为
,所以
,
所以
,
所以当
或
时,
取得最大值为
,正确;
对于C,若
,则
,又
,
所以
,所以
,正确;
对于D,若
,则
,
又
,所以
,所以
,
所以等差数列{an}为递减数列,所以
,
所以
取最大值时
的值为9,错误.故选:D
重难点02 已知{an}为等差数列,求数列{|an|}的前n 项和的步骤
第一步,解不等式an≥0(或an≤0)寻找{an}的正负项分界点.
第二步,求和:①若an各项均为正数(或均为负数),则{|an|}各项的和等于{an}的各项的和(或其相反数);
②若a1>0,d<0(或a1<0,d>0),这时数列{an}只有前面有限项为正数(或负数),可分段求和再相加.
【典例1】(23-24 高二上·天津武清·月考)若等差数列
的首项
,
,记
,则
.
【答案】
【解析】
,
5
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当
时,
,当
时,
,
故
故答案为:
【典例2】(23-24 高三上·浙江绍兴·期末)已知数列
的前n 项和为
.若
为等差数列,且满足
,
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
,求
.
【答案】(1)
,
;(2)
【解析】(1)由题意,设等差数列
的公差为
,又
,
,
,
,
,
,则
,
,
,又
,
,
.
(2)由(1)得,
,
当
时,
,
当
时,
,
.
一、由前几项归纳数列通项的常用方法及具体策略
6
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1、常用方法:观察(观察规律)、比较(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数
列)等方法.
2、具体策略:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征
和绝对值特征;⑤化异为同,对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破,或寻找分子、分母之间的关系;
⑥对于符号交替出现的情况,可用
或
,
处理.
【典例1】(23-24 高三上·山东泰安·开学摸底)已知数列1,
,
,
,3,…,按此规律,
是该
数列的( )
A.第11 项
B.第12 项
C.第13 项
D.第14 项
【答案】D
【解析】
根据数列1,
,
,
,3,…,
,
又
,
,解得
,故选:D.
【典例2】(23-24 高三下·贵州黔南·二模)
,数列1,
,7,
,31,
的一个通项公式为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】对于选项A:因为
,故A 错误;
对于选项B:因为
,故B 错误;
对于选项C:因为
,故C 错误;
对于选项D:检验可知对
均成立,故D 正确;故选:D.
【典例3】(23-24 高三下·广东梅州·一模)
.
【答案】
7
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【解析】
故答案为:
二、数列周期性解题策略
1、周期数列的常见形式
(1)利用三角函数的周期性,即所给递推关系中含有三角函数;
(2)相邻多项之间的递推关系,如后一项是前两项的差;
(3)相邻两项的递推关系,等式中一侧含有分式,又较难变形构造出特殊数列.
2、解决此类题目的一般方法:根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而
求有关项的值或者前
项的和.
【典例1】(23-24 高三下·山东济宁·三模)已知数列{an}中,
,
则
( )
A.−2
B.
C.1
D.2
【答案】C
【解析】由
,得
,
,
,
,
,
,
则
是以6 为周期的周期数列,
所以
.故选:C
8
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【典例2】(23-24 高三下·辽宁·模拟预测)数列
中,
,
,
,则
的值为( )
A.
B.
C.3
D.
【答案】A
【解析】因为
,
,
,
令
,可得
;令
,可得
;
令
,可得
;令
,可得
;
令
,可得
;令
,可得
;
可知数列{an}是以6 为周期的周期数列,
所以
.故选:A.
【典例3】(23-24 高三下·重庆·开学考试)已知数列
满足
,
,则
的前
项和为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】依题意,数列
满足
,
,
,
,所以数列
是周期为
的数列,
,
所以
的前
项和为
.故选:D
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三、求数列最大项或最小项的方法
(1)将数列视为函数
当x∈N*时所对应的一列函数值,根据
的类型作出相应的函数图象,或利用
求函数最值的方法,求出
的最值,进而求出数列的最大(小)项.
(2)通过通项公式
研究数列的单调性,
利用
确定最大项,利用
确定最小项.
(3)比较法:
①若有
(或
时,
),
则
,即数列
是递增数列,所以数列
的最小项为
;
②若有
(或
时,
),
则
,即数列
是递减数列,所以数列
的最大项为
.
【典例1】(23-24 高三下·山东济南·二模)已知
是各项均为正整数的递增数列,
前
项和为
,
若
,当
取最大值时,
的最大值为( )
A.63
B.64
C.71
D.72
【答案】C
【解析】因为
是定值,要使当
取最大值时
也取得最大值,
需满足各项尽可能取到最小值,
又因为
是各项均为正整数的递增数列,
所以
,
即
是首相为,公差为的等差数列,其中
;
的前
项和为
;
当
时,
;
当
时,
;
又因为
,所以
的最大值为
,
此时
,
取得最大值为
.故选:C.
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【典例2】(23-24 高三下高三·全国·专题练习)已知数列{an}的通项公式为
,则此数列的最
大项为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】方法一:
-
=
·
,
当
时,
,即
;
当
时,
,即
;
当
时,
,即
,
所以
,
所以数列{an}有最大项,为第8 项和第9 项,且
.
方法二:设数列{an}的第n 项最大,则
,
即
,解得
,
又
,则
或
,
故数列{an}有最大项,为第8 项和第9 项,且
.故选:D
【典例3】(23-24 高三下·上海·模拟预测)数列
的最小项的值为 .
【答案】
【解析】令
,得
,
令
,得
,
所以当
时,
,当
时,
,
而函数
在
上单调递减,
所以当
时,
取得最小值
,
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即数列
的最小项的值为
.
四、等差数列的基本运算的解题策略
1、等差数列的通项公式及前n 项和公式共涉及五个量a1,an,d,n,Sn,知其中三个就能求另外两个,体
现了方程思想.
2、数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换的作用,而a1和d 是等差数列的两个基本量,用
它们表示已知量和未知量是常用方法.
【典例1】(23-24 高三下·新疆·二模)已知等差数列
的前
项和为
,若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
,所以
,所以
.
因为
,所以
.
另解:设等差数列{an}的公差为
,
由
,得
,
所以
,即
,得
,
所以
,
因为
,
,
,
,
所以
故选:A.
【典例2】(23-24 高三上·江苏南京·月考)已知公差大于0 的等差数列
的前6 项和为
,
,
12
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则
( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【解析】设等差数列
的公差为
,
则
,
,前
项和
,
由题意得
,又
,解得
.
,
.故选:C.
【典例3】(23-24 高三下·内蒙古包头·三模)设
为等差数列
的前n 项和,若
,
,若
时,
,则
等于( )
A.11
B.12
C.20
D.22
【答案】D
【解析】设公差为
,
由
,得
,所以
,
由
,得
故
,
则
,
因为
,所以
,
化简得
,解得
或
(舍去).故选:D.
五、等差数列的判定与证明的方法
1、定义法:
或
是等差数列;
2、定义变形法:验证是否满足
;
3、等差中项法:
为等差数列;
4、通项公式法:通项公式形如
为常数
为等差数列;
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5、前n 项和公式法:
为常数
为等差数列.
注意:(1)若判断一个数列不是等差数列,只需找出三项
,使得
即可;
(2)如果要证明一个数列是等差数列,则必须用定义法或等差中项法.
【典例1】(23-24 高三下高三·全国·专题练习)已知数列
满足
.证明:数列
是等差数列;
【答案】证明见解析
【解析】证明:令
,又
,则有
,
因为
,所以
,
所以数列
是以1 为首项,1 为公差的等差数列
【典例2】(23-24 高二下·江苏·月考)数列
的前
项和为
,且
,当
时,
.
(1)计算:
,
;
(2)证明
为等差数列,并求数列
的通项公式;
【答案】(1)
,
;(2)证明见解析,
【解析】(1)由
,
,
令
,得
,又
,所以
,
令
,得
,又
;
(2)因为当
时,
,
所以
,
14
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所以数列
为等差数列,首项为
,公差为
,
所以
,
所以
,
于是,当
时,
,
当
时,
,满足上式,
故
.
【典例3】(23-24 高三下·江苏南通·二模)设数列
的前
项和为
,若
,
.
(1)求
,
,并证明:数列
是等差数列;
(2)求
.
【答案】(1)
,
,证明见解析;(2)420.
【解析】(1)当
时,由条件得
,所以
.
当
时,由条件得
,所以
.
因为
,所以
(
),
两式相减得:
,即
,
所以
,
从而数列
为等差数列.
(2)由(1)知
,
所以
,
所以数列
为等差数列,首项为
,
所以
,
15
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所以
.
六、等差数列 性质的应用
1、在等差数列{an}中,当m≠n 时,d=为公差公式,利用这个公式很容易求出公差,
还可变形为am=an+(m-n)d.
2、等差数列{an}中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列.
3、等差数列{an}中,若m+n=p+q,则an+am=ap+aq(n,m,p,q∈N*),
特别地,若m+n=2p,则an+am=2ap.
【典例1】(23-24 高三下·广西柳州·模拟预测)在等差数列
中,若
,则
( ).
A.7
B.12
C.16
D.24
【答案】B
【解析】在等差数列
中,
若
,则
,
所以
,所以
.故选:B
【典例2】(24-25 高三上·广东·联考)在等差数列
中,若
,则
的值为
( )
A.20
B.30
C.40
D.50
【答案】C
【解析】由题意
.故选:C.
【典例3】(23-24 高三下·云南·月考)已知
为等差数列
的前n 项和,
,则
( )
A.4
B.6
C.8
D.10
【答案】D
【解析】在等差数列
中,
,
.
又
,
,故选D.
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七、等差数列的前n 项和常用的性质应用
1、等差数列的依次k 项之和,Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…组成公差为k2d 的等差数列.
2、数列{an}是等差数列⇔Sn=an2+bn(a,b 为常数)⇔数列为等差数列.
3、若S 奇表示奇数项的和,S 偶表示偶数项的和,公差为d,
①当项数为偶数2n 时,S 偶-S 奇=nd,=;
②当项数为奇数2n-1 时,S 奇-S 偶=an,=.
【典例1】(24-25 高三上·广东·开学考试)在等差数列
中,
,
,
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由等差数列的性质可知,
在等差数列
中
,
,
仍为等差数列,
所以
,所以
.故选:C.
【典例2】(23-24 高三下·天津南开·月考)已知等差数列
和
的前
项和分别为
,若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为
是等差数列
和
的前
项和,
,又
所以
故选:C.
【典例3】(23-24 高三下高三·全国·专题练习)在等差数列
中,
,其前
项和为
,若
,则
.
【答案】
【解析】设等差数列
的前
项和为
,则
,所以
是等差数列.
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因为
,所以
的公差为,又
,
所以
是以
为首项,为公差的等差数列,
所以
,所以
.
八、求解等比数列的基本量常用的思想方法
1、方程的思想:等比数列的通项公式、前n 项和公式中联系着五个量:
,已知其中三个量,
可以通过解方程(组)求出另外两个量;其中基本量是a1与q,在解题中根据已知条件建立关于a1与q 的方
程或者方程组,是解题的关键.
2、分类讨论思想:在应用等比数列前n 项和公式时,必须分类求和,当
时,
;当
时,
;在判断等比数列单调性时,也必须对
与
分类讨论.
【典例1】(23-24 高三下·四川凉山·三模)已知
是等比数列
的前n 项和,
,
,则公比
( )
A.
B.
C.3 或
D.
或
【答案】D
【解析】由
,
因
,代入得,
,
即
,解得,
或
.故选:D.
【典例2】(23-24 高三下·江苏无锡·开学考试)设各项均为正数的等比数列
的前
项和
,若
,
,则
( )
A.
B.
C.15
D.31
【答案】D
【解析】设等比数列
的公比为
,
,
当
时,
,
,则
,所以
.
18
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所以
,整理得
,
由于
且
,所以
,
则
,所以
,则
,所以
.故选:D
【典例3】(23-24 高三下·辽宁丹东·开学考试)设等比数列{an}的前
项和为
,若
,
,则
( )
A.
或9
B.8 或
C.8 或9
D.
或
【答案】B
【解析】依题意,
,因为
,
,所以
,
故
,即
,即
,
所以
或
或
(舍去),所以
或
.故选:B
九、等比数列的判定与证明常用的方法:
1、定义法:
为常数且
数列
是等比数列.
2、等比中项法:
数列
是等比数列.
3、通项公式法:
数列
是等比数列.
4、前
项和公式法:若数列的前
项和
,则该数列是等比数列.
其中前两种方法是证明等比数列的常用方法,而后两种方法一般用于选择题、填空题中.
注意:(1)若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续三项不成等比数列即可.
(2)只满足
的数列未必是等比数列,要使其成为等比数列还需要
.
【典例1】(23-24 高三下·宁夏银川·二模)已知数列
满足
,
,则下列是
等比数列的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由
,
,
,
可得
,即
,解得
,
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又
,即
,解得
,
由
,
,
,
,故A 错误;
由
,
,
,
,故B 错误;
由
,
,
,
,故C 错误;
由
,可得
,即为
,
又
,可得
是首项为3,公比为
的等比数列,故D 正确.故选:D.
【典例2】(23-24 高三下高三·全国·专题练习)已知数列
满足
,
,
.
(1)证明:
是等比数列;
(2)求
.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】(1)由已知,
,
∴
,
∴
,
显然
与
,
矛盾,
∴
,∴
,
∴数列
是首项为
,公比为的等比数列.
(2)∵
,
∴
,
∴
,
显然
与
,
矛盾,
∴
,∴
,
∴数列
是首项为
,公比为
的等比数列,
∴
,①,
又∵由第(1)问,
,②,
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∴②
①得
.
【典例3】(23-24 高三下·重庆·月考)已知数列
的前
项和为
,且
,
.
(1)求
,
,并证明:数列
为等比数列;
(2)求
的值.
【答案】(1)
,
,证明见解析;(2)968
【解析】(1)由已知可得
,解得
,
,
,
,
,
两式相减得
,即
,
,
又
,
所以
,因为
,
所以数列
为等比数列.
(2)由(1)得,
,
,
,
.
十、等比数列的性质及应用
1、等比数列性质应用问题的解题突破口
等比数列的性质可以分为三类:一是通项公式的变形,二是等比中项公式的变形,三是前n 项和公式的变
形.根据题目条件,认真分析,发现具体的变化特征即可找出解决问题的突破口.
2、应用等比数列性质解题时的2 个注意点
(1)在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,
特别是性质“若
,则有
”,可以减少运算量,提高解题
速度.
(2)在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意
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设而不求思想的运用.
【典例1】(23-24 高三下·山东淄博·二模)已知等比数列
则
( )
A.8
B.±8
C.10
D.±10
【答案】A
【解析】根据等比中项知道
,求得
,则
.
又
,则
.故选:A.
【典例2】(23-24 高三下·广西·二模)设
是等比数列
的前n 项和,若S2=2,
,则
S6
S4
=
( )
A.2
B.
C.3
D.
【答案】D
【解析】由题意得S2=2,S4−S2=6,S4= S2+6=8,
因为
成等比数列,故(S4−S2)
2= S2(S6−S4),
即6
2=2(S6−8),解得S6=26,
故
S6
S4
= 26
8 = 13
4 .故选:D
【典例3】(23-24 高三下·湖北襄阳·模拟预测)已知等比数列
的前
项和为
,若
,且
,则
( )
A.40
B.-30
C.30
D.-30 或40
【答案】A
【解析】因为
,且
,
所以
,
,故
,
所以
,即
,解得
或
(舍去),
由等比数列性质可知,
成等比数列,公比为
所以
,解得
,故选:A
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十一、等差数列与等比数列的实际应用
解决数列新背景问题的步骤
(1)读懂题意:脱去传统风俗、数学文化等背景,读懂题意;
(2)构造模型:根据题意构造等差数列、等比数列或递推关系的模型;
(3)求解模型:根据数列的相关性质求解,如求特定项、通项公式或前n 项和.
【典例1】(23-24 高三下·山西·模拟预测)干支纪年法源于中国,中国自古便有十天干与十二地支,十天
干即:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;十二地支即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、
酉、戌、亥.干支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由
“甲”起,地支由“子”起,比如第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”,…,排列
到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”、“乙亥”,之后地支回到“子”重新开始,即
“丙子”,…,依此类推.已知2024 年是甲辰年,则2124 年为( )
A.丁辰年
B.癸未年
C.甲午年
D.甲申年
【答案】D
【解析】天干可看作公差为10 的等差数列,地支可看作公差为12 的等差数列,
由于
,故100 年后天干为甲,
由于
,余数为4,故100 年后地支为“辰”后面第四个,即“申”,
所以2124 年为甲申年.故选:D
【典例2】(23-24 高三下·云南昆明·模拟预测)每年6 月到9 月,昆明大观公园的荷花陆续开放,已知池
塘内某种单瓣荷花的花期为3 天(第四天完全凋谢),池塘内共有2000 个花蕾,第一天有10 个花蕾开花,
之后每天花蕾开放的数量都是前一天的2 倍,则在第几天池塘内开放荷花的数量达到最大( )
A.6
B.7
C.8
D.9
【答案】C
【解析】设第
天水塘中的荷花朵数为
,则
,
设第
天池塘内开放荷花的数量为
,则
,
,
,
当
时,
,
当
时,
,
所以荷花的数量在第8 天达到最大.故选:C.
【典例3】(23-24 高三上·河南周口·月考)如图,正方形A1B1C1D1的边长为1,记其面积为
,取其四边
的中点
,
,
,
,作第二个正方形
,记其面积为
,然后再取正方形
各边的
中点
,
,
,
,作第三个正方形
,记其面积为
,如果这个作图过程一直继续下去,记
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这些正方形的面积之和
,则面积之和将无限接近于( )
A.
B.2
C.
D.4
【答案】B
【解析】设正方形
的面积为
,则数列
是以1 为首项,
为公比的等比数列,
数列
的前
项和
,随着
的无限增大,
无限接近于0,
所以所有这些正方形的面积之和将无限接近于2.故选:B
易错点1 混淆数列与函数的区别
点拨: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。
【典例1】(22-23 高三·河南郑州·月考)等差数列
中,
,当
取得最小值时,
n 的值为( )
A.4 或5
B.5 或6
C.4
D.5
【答案】A
【解析】设等差数列
的首项为
,公差为d,
则
,解得
,则
,
所以
,
由于
,故当n 取4 或5 时,
取得最小值,故选:A.
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【典例2】(22-23 高三下·云南·月考)已知等差数列{
}的前n 项和为
,满足
,且
,
则当
取得最小值时,n 的值为( )
A.4
B.5
C.6
D.7
【答案】D
【解析】设等差数列{
}的公差为
,
因为
,即
,所以
,
因为
,解得
,所以
,
则
,
这是关于
的二次函数,开口向上,在
处取得最小值,
由于
,最靠近
的正整数为
,所以当
时,
取得最小值.故选:D.
易错点2 错误理解等比数列的“中项”概念
点拨:若
成等比数列,则
为
和
的等比中项。由定义可知只有同号的两数才有等比中项,在解
题时务必要注意此点。
【典例1】(23-24 高三下·安徽芜湖·三模)设
,则“
”是“
为
的等比中项”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
【解析】取
,满足
,但
不成等比数列,
故“
”推不出“
为
的等比中项”;
当
为
的等比中项时,必有
成立,
故“
”是“
为
的等比中项”的必要不充分条件,故选:B
【典例2】(23-24 高三上·天津武清·月考)在等比数列
中,
,则
与
的等比中项为
.
【答案】
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【解析】因为
,所以
与
的等比中项为
.
易错点3 等比数列求和时忽视对
讨论
点拨: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.
【典例1】(23-24 高三下·山西太原·二模)已知
,
分别是等差数列和等比数列,其前
项和分别
是
和
,且
,
,
,则
( )
A.9
B.9 或18
C.13
D.13 或37
【答案】B
【解析】设等比数列
的公比为
,由
且
,
当
时,则
,符合题意,则
,又
,所以
,
所以
;
当
时,则
,即
,解得
(舍去)或
,
所以
,则
,又
,所以
,
所以
;
综上可得
或
.故选:B
【典例2】(23-24 高三上·江西上饶·月考)已知等比数列
的前n 项和为
,若
,
,
成等差数
列,则
.
【答案】
【解析】由
,
,
成等差数列,则
,
当
时,
,
由等比数列
中,
,则
,故不满足题意,
则
,所以
,
化简得,
. 解得
(舍),或
,
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则.
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