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专题09数列的通项公式、数列求和及综合应用(练习)(解析版)_初高中资料库_高中资料库(转存避免链接过期失效)_高中数学

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资料来源:微信公众号 智慧学库
专题09 数列的通项公式、数列求和及综合应用 
目 录
 01 等差、等比数列的基本量问题................................................................................................1
 02 证明等差等比数列..................................................................................................................4
 03 等差等比数列的交汇问题....................................................................................................... 7
 04 数列的通项公式.................................................................................................................... 11
 05 数列求和................................................................................................................................17
 06 数列性质的综合问题.............................................................................................................30
 07 实际应用中的数列问题.........................................................................................................37
 08 以数列为载体的情境题.........................................................................................................41
 09 数列的递推问题.................................................................................................................... 44
 01 等差、等比数列的基本量问题
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1.(2023·重庆·高三统考阶段练习)已知数列
满足
,
,记
,则有
(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】对于A 项,由已知可得
,故A 项错误;
对于B 项,由已知可得,
,
,故B 错误;
对于C 项,由已知可得,
,
,
即
,所以
.故C 项错误;
对于D 项,因为
,
,
所以,
是以3 为首项,4 为公差的等差数列,
所以,
.故D 正确.
故选:D.
2.(2023·云南·怒江傈僳族自治州民族中学校联考一模)已知等比数列
的前
项和为
,
,
,则
(   )
A.29
B.31
C.33
D.36
【答案】B
【解析】因为数列
是等比数列,
,
所以
,即
,则
.
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又因为
,故有
.
所以
,则
,
所有
,所有
,故B 项正确.
故选:B.
3.(2023·安徽·高三校联考阶段练习)已知等差数列
,其前
项和为
,若
,且满足
,
,
成等比数列,则
等于(    )
A.
或
B.
C.
D.2
【答案】C
【解析】由已知可得
,设
的公差为
,
且
,即
,
故
.
故选:C
4.(2023·辽宁·高三校联考阶段练习)在等比数列
中,已知
,
,则
(    )
A.
B.42
C.
D.
【答案】C
【解析】设
的公比为
,则
,解得
,
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所以
,解得
,所以
.
故选:C.
5.(2023·全国·模拟预测)已知数列
为等差数列,其前
项和为
,且
,
,则
(    )
A.63
B.72
C.135
D.144
【答案】C
【解析】设等差数列
的公差为
,则
,则
.
由
,得
,解得
.
又因为
,所以
,
所以
.
故选:C.
6.(2023·安徽·高三校联考阶段练习)已知数列
对任意
满足
,则
(    )
A.3032
B.3035
C.3038
D.3041
【答案】C
【解析】因为
,所以
,
两式相减得:
,
令
得
,
所以
,所以
,
当
时,
.
故选:C.
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 02 证明等差等比数列
7.(2023·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考期中)已知数列
中,
,
(1)求证:数列
是等差数列,并求出
的通项公式;
【解析】(1)当
时,由
可得
,易知
;
两边同时取倒数可得
,
即
,
由等差数列定义可得
是以
为首项,公差
的等差数列,
所以
,
即
,可得
,
显然
时,
符合上式,
即
的通项公式为
;
8.(2023·上海·高三上海市宜川中学校考期中)已知数列
、
的各项均为正数,且对任意
,
都有
,
,
成等差数列,
,
,
成等比数列,且
,
.
(1)求证:数列
是等差数列;
(2)求数列
、
的通项公式.
【解析】(1)因为
、
、
成等差数列,
、
、
成等比数列,
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所以
①,
②,
又数列
、
的各项均为正数,
则由②可得
③,
将③代入①,得对任意
,有
,
即
,
所以数列
是等差数列.
(2)设数列
的公差为
,
由
,
得
,
,
所以
,
由已知,当
时,
,
而
也满足此式,
所以
,
.
9.(2023·福建厦门·高三厦门外国语学校校考阶段练习)设
是数列
的前
项和,已知
(1)求
,并证明:
是等比数列;
(2)求满足
的所有正整数
.
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【解析】(1)由
可得
,
所以
,
可得
;
由已知得
,
所以
,
其中
,
所以
是以
为首项,
为公比的等比数列;
(2)由(1)知
,
所以
,
所以
,
所以
,
由二次函数及指数函数性质可知当
时,
单调递减,
其中
,
所以满足
的所有正整数
为1,2.
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10.(2023·山东日照·高三校联考期末)已知数列
的各项均为非零实数,其前
项和为
,且
.
(1)若
,求
的值;
(2)若
,
,求证:数列
是等差数列,并求其前
项和.
【解析】(1)
中令
得:
,
因为数列
的各项均为非零实数,所以
,
因为
,所以
,即
,解得:
;
(2)
,即
,
所以
,
,
,……,
,以上式子相乘得:
,
因为数列
的各项均为非零实数,且
,所以
,
即
,当
时,
,
所以
,
因为
,所以
,
所以
,
,
故数列
为等差数列,首项为
,公差为
,
数列
为等差数列,首项为
,公差为
,
,所以
,
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所以
,
,
故
,所以
,所以数列
是等差数列,
其前
项和
.
 03 等差等比数列的交汇问题
11.(2023·高二课时练习)已知数列
的前n 项和为
,若
,
,
,
成等差数列,
则
      .
【答案】
【解析】由题意得
,所以
,
因为
,所以
,所以
,
所以
,所以
是首项为6,
公比为
的等比数列,所以
,
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所以
.
故答案为:
.
12.(2023·广西·校联考模拟预测)已知数列
的前n 项和为
.且
,
是公差为
的等差
数列,则
       .
【答案】
【解析】
,则
,
∵
是公差为
的等差数列,
∴
,则
,
当
时,
,
,当
时,
,
∴数列
自第二项起构成公比为3 的等比数列,
可得
.
故答案为:
.
13.(2023•甲卷)记
为数列
的前
项和.已知
.
(1)证明:
是等差数列;
(2)若
,
,
成等比数列,求
的最小值.
【解析】(1)证明:由已知有:
①,
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把
换成
,
②,
②
①可得:
,
整理得:
,
由等差数列定义有
为等差数列;
(2)由已知有
,设等差数列
的首项为
,由(1)有其公差为1,
故
,解得
,故
,
所以
,
故可得:
,
,
,
故
在
或者
时取最小值,
,
故
的最小值为
.
14.(2023•乙卷)设
是首项为1 的等比数列,数列
满足
,已知
,
,
成等差数
列.
(1)求
和
的通项公式;
(2)记
和
分别为
和
的前
项和.证明:
.
【解析】(1)
,
,
成等差数列,
,
是首项为1 的等比数列,设其公比为
,
则
,
,
,
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.
(2)证明:由(1)知
,
,
,
,①
,②
①
②得,
,
,
,
.
15.(2023·河南·高三校联考阶段练习)已知数列
是公差为
的等差数列,设
,若存在常数
,使得数列
为等比数列,则
的值为           .
【答案】
【解析】当
时,
.若存在常数
,使得数列
为等比数列,则
,记
,则有
,化简得
,
这与
矛盾,故此时不存在常数
,使得数列
为等比数列.
当
时,
(其中
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).因为数列
为等比数列,对任意
,恒有
(
为常数且
),即
,所以
,
所以
对任意正整数
恒成立,所以
解得
或
(舍),所以数列
为等比数列时,
.
故答案为:
 04 数列的通项公式
16.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
满足
,
.求数列
的通项公式.
【解析】依题
,
记
,
令
,求出不动点或3;由定理3 知:
,
,
∴
,又
,所以
,……,
,
,
∴
.
又
,令
,则数列
是首项为,公比为
的等比数列.
∴
.由
,得
.
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∴
.
17.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
中,
设
,求数列
的
通项公式.
【解析】依题
,
记
,令
,求出不动点
;
由定理2 知:
,
 ;
 两式相除得到
,
∴
是以
为公比,
为首项的等比数列,
∴
,
从而
.
18.(2023·全国·高三专题练习)已知:
,
时,
,求
的通项公式.
【解析】设
,所以
,
∴ 
,解得:
,
又 
,∴ 
是以3 为首项,
 为公比的等比数列,
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∴ 
,∴ 
.
19.(2023·全国·高二专题练习)已知数列
满足
,求数列
的通项公式.
【解析】
为等差数列,
首项
,公差为
,
.
20.(2023·江西·高一统考期中)设数列
的前n 项和为Sn,满足
,且
成等差数列.
(1)求
的值;
(2)求数列
的通项公式.
【解析】(1)因为
,
所以令
得:
,即:
①,
令
得:
,即:
②,
又因为
,
,
成等差数列,
所以
,即
③, 
将③代入①②可得
,即
由①②③得:
,
,故
的值为1.
(2)因为
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
当
时,
,
两式作差可得:
,
所以
,
,
由(1)知,
,
所以
,
即:
,
,
将
代入
得:
,符合,
综上,
.
故数列
的通项公式为
.
21.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
满足递推关系:
,且
,
,
求数列
的通项公式.
【解析】由于
且
,
,故数列
发生函数为
于是数列
的通项为:
,
.
22.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
满足:
求
.
资料来源:微信公众号 智慧学库
【解析】因为
所以两边同时加上
得:
,
所以
,当
时,
故
,故
,
所以数列
是以
为首项,
为公比的等比数列.
于是
23.(2023·全国·高三专题练习)已知数列{an}的前n 项和为
,
,
,求{an}的通
项.
【解析】∵ 
……①
∴
……②
②-①得:
……③
∵{an}的特征函数为:
,
由
x=1.
设
,
……④
将④代入③得:
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,
∴
,∵
,
∴
,
∴
.
24.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
满足
,
,求数列
的通项公式.
【解析】令
,整理得
,故
或
,
由
可得
,令
并将
代入,可得
,
所以,数列
是首项为
,公比为
的等比数列,
故
,整理得
.
25.(2023·全国·高三专题练习)已知
,
,求
的通项公式.
【解析】由题意,
,
所以
,则
,而
,
故
是以
为首项,3 为公比的等比数列.
于是
.
26.(2023·全国·高三专题练习)设
,数列
满足
,
,求数列
的通
资料来源:微信公众号 智慧学库
项公式.
【解析】
,
,两边取倒数得到
,
令
,则
,
当
时,
,
,
,
数列
是首项为
,公差为的等差数列.
,
,
.
当
时,
,则
,
数列
是以
为首项,
为公比的等比数列.
,
,
,
,
,
27.(2023·全国·高三专题练习)已知数列的递推公式
,且首项
,求数列
的通项公
式.
【解析】令
.先求出数列的不动点
,解得
.
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将不动点
代入递推公式,得
,
整理得
,
,
∴
.
令
,则
,
.
∴数列
是以
为首项,以1 为公差的等差数列.
∴
的通项公式为
.
将
代入,得
.
∴
.
28.(2023·广东江门·高三江门市第一中学校考阶段练习)数列
中,
,且
,则
等于          .
【解析】由题意可知:
,
显然有
,
由累乘法可得
.
故答案为:
29.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
满足
,
,
,求
【解析】法1:已知
,所以
,
则
是首项为
,公比为3 的等比数列,
资料来源:微信公众号 智慧学库
故
,则
,
得,
当n 为奇数时,
,
,
,
,
,
累加可得,
,
所以
,
当n 为偶数时,
,
综上,
;
法2:由特征根方程
得,
,
,
所以
,其中
,解得
,
,
.
 05 数列求和
30.(2023·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知数列
满足:
(
),数列
满足
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)求
.
【解析】(1)当
时,
;
资料来源:微信公众号 智慧学库
当
时,
①,
②,
①-②得:
,
∴
,当
时,
,
∴
.
(2)∵
,
∴
∴
①,
②,
又∵
∴①+②得:
∴
.
31.(2023·天津河东·高三校考阶段练习)已知数列
为等差数列,
是公比不为0 的等比数列,
,
,
,
.
(1)求
,
;
(2)设
,求数列{cn}的前n 项的和
;
(3)设
,求数列
的前n 项的和
 
资料来源:微信公众号 智慧学库
【解析】(1)设数列
的公差为
,数列
的公比为
,
依题意有
,解得
,
故
,
.
(2)
,
,①
,②
①-②得
,
即
.
(3)
,
所以
,即
.
32.(2023·四川成都·四川省成都列五中学校考一模)已知数列
为等比数列,首项
,公比
,
且
是关于
的方程
的根.其中为常数.
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
,求使
的
的最大值.
资料来源:微信公众号 智慧学库
【解析】(1)因为
是关于
的方程
的根,
所以
.
又因为数列
为等比数列,
,公比
.
所以
,解得:
或
(负值舍去),
故:
(2)由(1)得:
,
所以:
,
所以:
因为
,
所以
,解得:
(
), 
故:
的最大值为48.
33.(2023·山西临汾·校考模拟预测)已知数列
的前
项和为
,
是首项为1,公差
为1 的等差数列.
(1)求
的通项公式;
(2)设数列
的前
项和为
,证明:
.
资料来源:微信公众号 智慧学库
【解析】(1)因为
是首项为1,公差为1 的等差数列,
所以
,则
,故
当
时,
,
当
时,
,故
,
显然,
满足上式,
所以
.
(2)因为
,
所以
.
34.(2023·湖北·高三校联考阶段练习)已知数列满足
,
.
(1)求
的通项公式;
(2)若
,记数列
的前99 项和为
,求
.
【解析】(1)因为
,
所以
,
,
累加得
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
所以
.
(2)因为
,所以
.
当
时,
;
当
时,
;
当
时,
.
所以数列
是以3 为周期的数列.
故
.
35.(2023·四川自贡·统考一模)已知数列
的前
顶和为
.且
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)在数列
中,
,求数列
的前
项和
.
【解析】(1)当
时,可得:
;
当
时,
,
,两式相减,得:
,即
,
所以:
.
资料来源:微信公众号 智慧学库
(2)当
时,
;
当
时,
,所以
,
所以:
,
时,
,上式也成立.
所以:
,
36.(2023·全国·模拟预测)已知数列
中,
,且
.
(1)求
的通项公式;
(2)求
的前
项和
.
【解析】(1)当
为奇数时,由
可得
,
所以数列
的奇数项成等差数列,且公差为2,又由
,故
;
当
为偶数时,由
,可得
,
所以数列
的偶数项成等比数列,且公比为4,又由
,故
,
所以数列
的通项公式为
.
(2)当
为奇数时,
则
 
,
当
为偶数时,
则
资料来源:微信公众号 智慧学库
,
综上可得,
.
37.(2023·安徽·高三校联考阶段练习)已知数列
满足
.
(1)求
的通项公式;
(2)设
,数列
的前
项和为
,求证:
.
【解析】(1)因为数列
满足
.
当
时,
;
当
时,
,所以
,所以
.
当
时,
,上式也成立.所以
.
(2)由(1)知
,
所以
.
令
,
所以
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
又
,所以
.
所以
是递增数列,所以
,
所以
.
38.(2023·黑龙江大庆·高三校考阶段练习)
为数列
的前
项和.已知
,
.
(1)求
的通项公式;
(2)设
,求数列
的前
项和为
,证明
.
【解析】(1)由
可得
,
两式做差得
,即
,
因为
,所以
,
时,
或
(舍去)
所以
是以3 为首项,2 为公差的等差数列,
所以
.
(2)由(1)知
,
所以
,
所以数列
的前
项和为
,
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
因为
且单调递减,所以
单调递增,
所以
,
又因为
,所以
,
所以
得证.
39.(2023·云南曲靖·高三曲靖一中校考阶段练习)已知数列
满足
,
,设
的前
项积
为
,且
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
数列
的前
项和为
,求证:
.
【解析】(1)由题意知,
为正项数列
的前
项的积,且
,
当
时,
,所以
,解得
;
又
①,
②,
②÷①得,
,即
,
所以
,即
,
所以
,则
,
结合
,可知数列
是常数列,
所以
,所以
,所以
.
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(2)由(1)可得
,
则
,
又
,
所以
,
所以
.
40.(2023·贵州贵阳·高三贵阳一中校考期末)已知数列
和
满足:
,
,
,
,其中
.
(1)求证:
;
(2)求数列
的前
项和
.
【解析】(1)证明:因为
①,
②,
①
②可得
,且
,
所以,数列
为常数列,且
③,
①
②可得
,且
,
所以,数列
为等比数列,且该数列的首项为
,公比为
,
所以,
④,
③
④可得
,则
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
所以,
.
(2)由(1)可知,
,
则
.
41.(2023·全国·高三专题练习)已知函数
.
(1)求证:函数
的图象关于点
对称;
(2)求
的值.
【解析】(1)因为
,所以
,
所以
,即函数
的图象关于点
对称.
(2)由(1)知与首尾两端等距离的两项的和相等,使用倒序相加求和.
因为
,
所以
(倒序),
又由(1)得
,
所以
,所以
.
42.(2023·河北邢台·高二校联考阶段练习)已知数列
满足
.
(1)证明:数列
是等比数列.
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(2)求数列
的前
项和
.
【解析】(1)证明:因为
,
所以
.
又
,所以
,
所以数列
是等比数列,且首项为4,公比为2.
(2)由(1)知
,
即
,则
.
,
,
则
,
所以
.
43.(2023·山东潍坊·高三校考阶段练习)已知数列
的前
项和为
,且
.
(1)证明:数列
是等比数列,并求数列
的通项公式;
(2)若
,数列
的前
项和为
,求使得
的最小正整数
.
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【解析】(1)因为
,所以
①
当
时,
,所以
;
当
时,
②
①-②得
,即
,
则
,而
,
所以数列
构成以1 为首项,3 为公比的等比数列,
则
,所以
.
(2)
,
,
的前
项和
的前
项和
单调递增且
,
所以使得
最小正整数
为4.
44.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知等差数列
的前
项和为
,且满足
,数列
满足
.
(1)证明:数列
是等比数列,并求
的通项公式;
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(2)已知数列
满足
求数列
的前
项和
.
【解析】(1)依题意,设数列
的公差为
,
因为
,所以
,则
,
因为
,即
,所以
,
所以
,所以
,即
.
所以
,所以
,
又因为
,所以
,故数列
是首项为,公比为的等比数列,
所以
,所以
.
(2)由(1)知
,
,可得
,
所以
.
45.(2023•新高考Ⅱ)已知
为等差数列,
,记
,
为
,
的前
项和,
,
.
(1)求
的通项公式;
(2)证明:当
时,
.
资料来源:微信公众号 智慧学库
【解析】(1)设等差数列
的公差为
,
,
为
的前
项和,
,
,
则
,即
,解得
,
故
;
(2)证明:由(1)可知,
,
,
当
为偶数时,
,
,
,
当
为奇数时,
,
,
,
故原式得证.
46.(2023•新高考Ⅰ)记
为数列
的前
项和,已知
,
是公差为
的等差数列.
(1)求
的通项公式;
(2)证明:
.
【解析】(1)已知
,
是公差为
的等差数列,
资料来源:微信公众号 智慧学库
所以
,整理得
,①,
故当
时,
,②,
①
②得:
,
故
,
化简得:
,
,
,
,
;
所以
,
故
(首项符合通项).
所以
.
证明:(2)由于
,
所以
,
所以
.
 06 数列性质的综合问题
47.(2023·浙江·高三校联考阶段练习)已知单调递增的数列
满足
、
、
成等比数列,
、
、
成等差数列,则
的取值范围是      .
【答案】
【解析】设等差数列
、
、
的公差为
,设等比数列
、
、
的公比为
,推导出
资料来源:微信公众号 智慧学库
,然后分
和
两种情况讨论,分别得出
和
,
结合数列
的单调性可求得
的取值范围.设等差数列
、
、
的公差为
,则
,
,且
,
设等比数列
、
、
的公比为
,则
,
,且
,
.
由题意可得
,即
,
由不等式的基本性质可得
,
.
①当
时,则
,可得
,
,即
,
此时,
,由
可得
,又
,此时
;
②当
时,则
,可得
,
,即
,
此时
,由
可得
,
,则
,此时
.
综上所述,
的取值范围是
.
故答案为:
.
48.(2023·四川雅安·高三校联考期中)已知数列
满足
,
,若对于任意正
整数
,都有
,则的取值范围为(    )
资料来源:微信公众号 智慧学库
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为
,所以
恒成立,即
恒成立.
因为
,所以
.因为
恒成立,
整理得
恒成立.
因为
,所以
.
当
时,由
,
得
在
上有解,
故的取值范围是
.
故选:C
49.(2023·辽宁·高三校联考期中)设
是公差为2 的等差数列,
为其前n 项和,若
为递增数列,
则
的取值范围是(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由数列
是公差为2 的等差数列,
可得
,则
,
因为数列
为递增数列,
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可得
对
恒成立,
即
对
恒成立,
令
,则
,
令
,可得
在
为单调递减函数,
所以,当
时,
取得最大值
,所以
,即
的取值范围为
.
故选:A.
50.(2023·陕西榆林·高三校考期中)已知数列
满足
,若
,则实数k 的
取值范围是(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】据题设知,
对一切
恒成立,
所以
对一切
恒成立,
即
对一切
恒成立.
又当
时,
,
所以
,所以所求实数k 的取值范围是
.
故选:
.
51.(2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知等差数列
的前n 项和为
,对任意的
,均有
成立,则
的值的取值范围是(    )
资料来源:微信公众号 智慧学库
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意知
是等差数列
的前n 项和中的最小值,必有
,公差
,
若
,此时
,
,
是等差数列
的前n 项和中的最小值,
此时
,即
,则
;
若
,
,此时
是等差数列
的前n 项和中的最小值,
此时
,
,即
,
则
,
综上可得:
的取值范围是
,
故选:B.
52.(2023·陕西榆林·高三校考期中)已知数列
中,其前
项和为
,且满足
,数列
的
前
项和为
,若
对
恒成立,则实数
的取值范围是(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,所以当
时,
,得
,
当
时,
,
,两式相减得
(常数),
所以数列
是以1 为首项,
为公比的等比数列.因为
,则
(常数),
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又
,所以
是以1 为首项,
为公比的等比数列,
所以
,
,
由
,得
,
所以
,
所以
.
又
,所以
,所以
,
即
对
恒成立,
当
为偶数时,
,则
,即
,
所以
,
令
,则
,
因为
,所以
,则
,所以数列
是递增数列,则
的最小值为
,
则
所以
;
当
为奇数时,
,所以
,
则
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
 因为数列
是递增数列,所以
的最小值为
,所以
,
所以
,
综上,实数
的取值范围是
.
故选:D.
53.(2023·陕西西安·高三校考阶段练习)首项为
的等差数列,从第
项起开始为正数,则公差
的
取值范围是(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为首项为
的等差数列,从第
项起开始为正数,
所以
,即
,解得
,
故选:C
54.(2023·北京·高三强基计划)设三个实数a,b,c 组成等比数列,
且
,则实数
的
取值范围是(    )
A.
B.
C.
D.前三个答案都不对
【答案】B
【解析】设
,则
,则
,
由题设有
,故
,
因比
的取值范围是
.
故选:B.
55.(2023·江苏盐城·高二江苏省阜宁中学校考期中)设数列
的前
项和为
,
,且
资料来源:微信公众号 智慧学库
,若存在
,使得
成立,则实数
的最小值为(       )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由
得
,
则有
对任意
成立,
又
,则
,
故
,且
则数列
是以
为首项,为公差的等差数列,
则
,
由
得,
,
分离参数得,
,
令
则
令
,则
当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增;
由
,则当
时,
当
时,恒有
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
又
,故
的最小值为
.
若存在
,使得
成立,则
,
则有
,即实数
的最小值为
.
故选:D.
56.(2023·湖北荆州·高三公安县车胤中学校考阶段练习)已知数列
通项公式为
,若对任意
,都有
则实数的取值范围是(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】当
时,
,
由
,得
,即
,
∵
且
,
,∴
,解得
.
当
时,
单调递增,
若对任意
,都有
,则
且
,
即
且
,解得
,
则实数的取值范围是
.
故选:B.
 07 实际应用中的数列问题
57.(2023·湖北·高二湖北省鄂州高中校联考期中)某人从2023 年起,每年1 月1 日到银行新存入2 万元
(一年定期),若年利率为2%保持不变,且每年到期存款均自动转为新的一年定期,到2033 年1 月1 日
资料来源:微信公众号 智慧学库
将之前所有存款及利息全部取回,他可取回的线数约为(    )(单位:万元)
参考数据:
A.2.438
B.19.9
C.22.3
D.24.3
【答案】C
【解析】由题意,2023 年存的2 万元共存了10 年,本息和为
万元,
2024 年存的2 万元共存了9 年,本息和为
万元,
2032 年存的2 万元共存了1 年,本息和为
万元,
所以到2033 年1 月1 日将之前所有存款及利息全部取回,
他可取回的钱数约为
万元,
故选:C.
58.(2023·河南南阳·高二统考期中)小李年初向银行贷款
万元用于购房,购房贷款的年利率为
,按
复利计算,并从借款后次年年初开始归还,分
次等额还清,每年次,问每年应还( )万元.
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】设每年应还
万元,则有
,
得 
,
解得
.
故选:B.
59.(2023·江西吉安·高三吉安三中校考阶段练习)某公司有10 名股东,其中任何六名股东所持股份之和
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不少于总股份的一半,则下列选项错误的是(    )
A.公司持股最少的5 位股东所持股份之和可以等于总股份的
B.公司持股较多的5 位股东所持股份均不少于总股份的
C.公司持股最大的股东所持股份不超过总股份的
D.公司持股较多的2 位股东所持股份之和可以超过总股份的
【答案】D
【解析】不妨设10 名股东所持股份为
,总股份为1,
∵
,
,
的最小值为
,
若
,此时
,
又因为
,此时
,A 正确;
由于
,且
,
故公司持股较多的5 位股东所持股份均不少于总股份的
,B 正确;
因为
,所以
,
∴
,C 正确;
因为
,所以
,又
,
所以
,D 错误,
故选:D.
60.(2023·河南·高二校联考期末)中国共产党第二十次全国代表大会于2022 年10 月16 日在北京召开,
二十大报告提出:尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求.必须牢
固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展.某市为了改善当地
生态环境,计划通过五年时间治理市区湖泊污染,并将其建造成环湖风光带,预计第一年投入资金81 万元,
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以后每年投入资金是上一年的
倍;第一年的旅游收入为20 万元,以后每年旅游收入比上一年增加10 万
元,则这五年的投入资金总额与旅游收入总额分别为(    ).
A.781 万元,60 万元
B.525 万元,200 万元
C.781 万元,200 万元
D.1122 万元,270 万元
【答案】C
【解析】由题意知这五年投入的资金构成首项为81,公比为
,项数为5 的等比数列,
所以这五年投入的资金总额是
(万元).
由题意知这五年的旅游收入构成首项为20,公差为10,项数为5 的等差数列,
所以这五年的旅游收入总额是
(万元).
故选:C.
61.(2023·山东·高二山东师范大学附中校考期末)如图甲是第七届国际数学家大会(简称ICME-7)的会
徽图案,会徽的主题图案是由图乙的一连串直角三角形演化而成的.已知
为直角顶点,设这些直角三角形的
周长从小到大组成的数列为
,令
为数列
的前
项和,则
(    )
A.8
B.9
C.10
D.11
【答案】C
【解析】由
,
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可得
,
,
,
,
所以
,
所以
,
所以前
项和
,
所以
,
故选:C.
62.(2023·湖南岳阳·统考一模)核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,每千瓦时电能
的成本比火电站要低20%以上.核电无污染,几乎是零排放,对于环境压力较大的中国来说,符合能源产业
的发展方向,2021 年10 月26 日,国务院发布《2030 年前碳达峰行动方案》,提出要积极安全有序发展核
电.但核电造福人类时,核电站的核泄漏核污染也时时威胁着人类,如2011 年,日本大地震导致福岛第一
核电站发生爆炸,核泄漏导致事故所在地被严重污染,主要的核污染物是锶90,它每年的衰减率为2.47%.
专家估计,要基本消除这次核事故对自然环境的影响至少需要800 年,到那时,原有的锶90 大约剩(    
)(参考数据
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意,设一开始锶90 质量为1,
则每年的剩余量构成以
为公比的等比数列,
则经过800 年锶90 剩余质量为
,
两边取常用对数可得:
,
所以
,
故选:B
 08 以数列为载体的情境题
63.(2023·山东淄博·高三统考期中)若项数为n 的数列
,满足:
,我们称其
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为n 项的“对称数列”.例如:数列1,2,2,1 为4 项的“对称数列”;数列1,2,3,2,1 为5 项的
“对称数列”.设数列
为
项的“对称数列”,其中
,
,
,
是公差为
的等差数列,数
列
的最小项等于
,记数列
的前
项和为
,若
,则
的值为      .
【答案】5 或4
【解析】由于
,
是公差为
的等差数列,故
,
单调递减,所以
,
故
,则
,
.
又
,故
,即
,
由等差数列前
项和公式有
,化简得
,
解得
或
.
故答案为:5 或4.
64.(2023·上海·高三上海中学校考期中)给定一张
的数表(如下表),
0
1
2
3
n
统计
,
,
,
中各数出现次数.若对任意
,1,
,n,均满足数k 恰好出现
次,则称之为
阶自指表,举例来说,下表是一张4 阶自指表.
0
1
2
3
1
2
1
0
对于如下的一张7 阶自指表.记
,N 的所有可能值为  
 
.
0
1
2
3
4
5
6
【答案】3211000
【解析】由题意可得,7 阶自指表为:
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0
1
2
3
4
5
6
此时
,
,
,
,
,
所以
.
故答案为:
.
65.(2023·山东德州·德州市第一中学校联考模拟预测)对于数列
,由
作通项得到的数列
,称
为数列
的差分数列,已知数列
为数列
的差分数列,且
是以1 为首项以2 为
公差的等差数列,则
      .
【答案】65
【解析】由题意得
,
累加得
,即
,
则
.
故答案为:65.
66.(2023·广东·高三校联考阶段练习)
,
为一个有序实数
组,
表示把A 中每个-1 都变为
,0,每个0 都变为
,1,每个1 都变为0,1 所得到的新的有序实
数组,例如:
,则
.定义
,
,若
,
中有
项为1,则
的前
项和为        .
【答案】
【解析】因为
,依题意得,
,
,
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显然,
中有2 项,其中1 项为
,1 项为1,
中有4 项,其中1 项为
,1 项为1,2 项为0,
中有8 项,其中3 项为
,3 项为1,2 项为0,
由此可得
中共有
项,其中1 和
的项数相同,
设
中有
项为0,所以
,
,
从而
①,
因为
表示把A 中每个
都变为
,0,每个0 都变为
,1,每个1 都变为0,1 所得到的新的有序
实数组,
则
②,
①+②得,
③,
所以
④,
④-③得,
,
所以当
为奇数且
时,
,
经检验
时符合,
所以
(
为奇数),
当
为偶数时,则
为奇数,
又因为
,
所以
,
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所以
,
当
为奇数时,
,
所以
的前
项和为
.
故答案为:
.
67.(2023·山东·高三校联考阶段练习)若项数为
的数列
满足:
我们称其为
项的“对称数列”.例如:数列
为
项的“对称数列”;数列
为项的“对称数列”.设
数列
为
项的“对称数列”,其中
是公差为
的等差数列,数列
的最大项等于,
记数列
的前
项和为
,若
,则
       .
【答案】3 或4
【解析】由题意,
,又
是公差为
的等差数列,故
,则
,
.
又
,故
,即
,
由等差数列前
项和公式有
,化简得
,解得
或
.
故答案为:3 或4
 09 数列的递推问题
68.(2023·安徽合肥·合肥一六八中学校考模拟预测)如图,有三根针和套在一根针上的若干金属片,按
下列规则,把金属片从一根针上全部移到另一根针上.规则:1.每次只能移动1 个金属片;2.较大的金
属片不能放在较小的金属片上面.请你试着推测:把n 个金属片从1 号针移到3 号针,最少需要移动  
 
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次?
【答案】
【解析】设把
个金属片从1 号针移到3 号针,最少需要移动
次.
则把n 个金属片从1 号针移到3 号针,最少需要移动
次
把n 个金属片从1 号针移到3 号针,分为以下步骤来完成:
第一步:先将上面的
个金属片从1 号针移到2 号针,则最少需要移动
次.
第二步:将第n 个金属片从1 号针移到3 号针,需要1 次.
第三步:再将上面的
个金属片从2 号针移到3 号针,则最少需要移动
次.
所以
,其中
 
则
,所以
所以
 
故答案为:
69.(2023·河北唐山·高三开滦第二中学校考期中)数学的发展推动着科技的进步,
技术的蓬勃发展得
益于线性代数、群论等数学知识的应用.目前某区域市场中
智能终端产品的制造仅能由
公司和
公司提
供技术支持.据市场调研预测,
商用初期,该区域市场中采用
公司与
公司技术的智能终端产品分别
占比
及
.假设两家公司的技术更新周期一致,且随着技术优势的体现,每次技术更新后,
上一周期采用
公司技术的产品中有
转而采用
公司技术,采用
公司技术的仅有
转而采用
公
司技术.设第
次技术更新后,该区域市场中采用
公司与
公司技术的智能终端产品占比分别为
及
,
不考虑其他因素的影响.
资料来源:微信公众号 智慧学库
(1)用
表示
,并求实数
,使
是等比数列.
(2)经过若干次技术更新后该区域市场采用
公司技术的智能终端产品占比能否超过
?若能,至少需要
经过几次技术更新?若不能,请说明理由.(参考数据:
)
【解析】(1)依题意, 5G 商用初期,该区域市场中采用H 公司与G 公司技术的智能终端产品的占比分
别为
,
,
经过n 次技术更新后
,
,
,
则
,因此有
,
设
,令
,解得
,
则有
,即数列
是以
为首项,
为公比的等比数列,
所以当
时,
是以
为首项,
为公比的等比数列.
(2)由(1)知,
,
因此经过n 次技术更形后,该区域市场采用H 公司技术的智能终端产品占比
,
依题意,令
,得
,而
,则
,
所以至少经过10 次技术更新,该区域市场采用H 公司技术的智能终端产品占比能达到75%以上.
70.(2023·安徽亳州·蒙城第一中学校联考模拟预测)甲、乙、丙三个小学生相互抛沙包,第一次由甲抛
出,每次抛出时,抛沙包者等可能的将沙包抛给另外两个人中的任何一个,设第
(
)次抛沙包后
沙包在甲手中的方法数为
,在丙手中的方法数为
.
(1)求证:数列
为等比数列,并求出
的通项;
资料来源:微信公众号 智慧学库
(2)求证:当n 为偶数时,
.
【解析】(1)由题意知:第n 次抛沙包后的抛沙包方法数为
,
第
次抛沙包后沙包在甲手中的方法数为
,若第n 次抛沙包后沙包在甲手中,则第
次抛沙包后,
沙包不可能在甲手里,只有第n 次抛沙包后沙包在乙或丙手中,
故
,且
故
,
,
所以数列
为等比数列,
由
,得
,
,
,
,
……………,
以上各式相加,
可得
;
(2)由题意知:第n 次抛沙包后沙包在乙、丙手中的情况数相等均为
,
则
,
∵当n 为偶数时,
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
∴
.
71.(2023·湖南长沙·湖南师大附中校考一模)如图,已知曲线
及曲线
.
从
上的点
作直线平行于
轴,交曲线
于点
,再从点
作直线平行于
轴,交曲线
于
点
,点
的横坐标构成数列
.
(1)试求
与
之间的关系,并证明:
;
(2)若
,求
的通项公式.
【解析】(1)
,从而有
,
在
上,故
,
故
,
由
及
,知
,下证:
,
,故
与
异号,
,故
,故
,即
;
(2)
,则
,
,
资料来源:微信公众号 智慧学库
两式相除得
,
,
故
是以
为首项,以
为公比的等比数列,
则
,解得
.