数学(文)知识清单-专题09 等差数列、等比数列(考点解读)(原卷+解析版).pdf
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1、1专题专题 9等差数列、等比数列等差数列、等比数列高考侧重于考查等差、等比数列的通项 an,前 n 项和 Sn的基本运算,另外等差、等比数列的性质也是高考的热点备考时应切实文解等差、等比数列的概念,加强五个量的基本运算,强化性质的应用意识1等差数列(1)定义式:an1and(nN*,d 为常数);(2)通项公式:ana1(n1)d;(3)前 n 项和公式:Snna1an2na1nn1d2;(4)性质:anam(nm)d(n、mN*);若 mnpq(m、n、p、qN*),则 amanapaq.2等比数列(1)定义式:an1anq(nN*,q 为非零常数);(2)通项公式:ana1qn1;(3)前
2、 n 项和公式:Snna1q1,a11qn1qq1.(4)性质:anamqnm(n,mN*);若 mnpq,则 amanapaq(p、q、m、nN*)3复习数列专题要把握等差、等比数列两个定义,牢记通项、前 n 项和四组公式,活用等差、等比数列的性质,明确数列与函数的关系,巧妙利用 an与 Sn的关系进行转化,细辨应用问题中的条件与结论是通项还是前 n 项和,集中突破数列求和的五种方法(公式法、倒序相加法、错位相减法、分组求和法、裂项相消法).【误区警示】1应用 an与 Sn的关系,等比数列前 n 项和公式时,注意分类讨论2等差、等比数列的性质可类比掌握注意不要用混23讨论等差数列前 n 项和
3、的最值时,不要忽视 n 为整数的条件和 an0 的情形4等比数列an中,公比 q0,an0.高频考点一高频考点一等差数列的运算等差数列的运算例 1、(2018 年江苏卷)已知集合,将的所有元素从小到大依次排列构成一个数列记为数列的前 n 项和,则使得成立的 n 的最小值为_【变式探究】(2017高考全国卷)记 Sn为等差数列an的前 n 项和若 a4a524,S648,则an的公差为()A1B2C4D8【变式探究】(1)已知等差数列an前 9 项的和为 27,a108,则 a100()A100B99C98D97(2)设 Sn是等差数列an的前 n 项和,若 a1a3a53,则 S5()A5B7
4、C9D11【方法规律】1通解是寻求 a1与 d 的关系,然后用公式求和优解法是利用等差中项性质转化求和公式2在等差数列中,当已知 a1和 d 时,用 Snna1nn12d 求和当已知 a1和 an或者 a1ana2an1形式时,常用 Sna1ann2a2an1n2求解【变式探究】若数列an满足1an11and(nN*,d 为常数),则称数列an为调和数列,已知数列1xn为调和数列,且 x1x2x20200,则 x5x16()A10B20C30D40高频考点二高频考点二等比数列的运算等比数列的运算3例 2(2019高考全国卷)已知各项均为正数的等比数列an的前 4 项和为 15,且 a53a34
5、a1,则a3()A16B8C4D2【举一反三】(2018高考全国卷)记 Sn为数列an的前 n 项和若 Sn2an1,则 S6_.【变式探究】【2017 江苏,9】等比数列na的各项均为实数,其前n项的和为nS,已知3676344SS,则8a=.【变式探究】(1)(2016高考全国卷)设等比数列an满足 a1a310,a2a45,则 a1a2an的最大值为_(2)已知等比数列an满足 a114,a3a54(a41),则 a2()A2B1C.12D.18【方法规律】1解题关键:抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解2运用函数性质:数列是一种特殊的函数,具有
6、函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题【变式探究】等比数列an中,a42,a55,则数列lg an的前 8 项和等于()A6B5C4D3高频考点三高频考点三数列递推关系的应用数列递推关系的应用例 3、(2018 年天津卷)设an是等差数列,其前 n 项和为 Sn(nN*);bn是等比数列,公比大于 0,其前 n 项和为 Tn(nN*)已知 b1=1,b3=b2+2,b4=a3+a5,b5=a4+2a6()求 Sn和 Tn;()若 Sn+(T1+T2+Tn)=an+4bn,求正整数 n 的值【变式探究】已知an是公差为 3 的等差数列,数列bn满足 b11,b213,anbn1
7、bn1nbn.(1)求an的通项公式(2)求bn的前 n 项和4【方法规律】判断和证明数列是等差(比)数列的方法1定义法:对于 n1 的任意自然数,验证 an1an或an1an为与正整数 n 无关的一常数2中项公式法:(1)若 2anan1an1(nN*,n2),则an为等差数列;(2)若 a2nan1an1(nN*,n2),则an为等比数列【变式探究】已知等差数列an的公差 d0,an的部分项 ak1,ak2,akn构成等比数列,若 k11,k25,k317,求 kn.1【2019 年高考全国 III 卷文数】已知各项均为正数的等比数列 na的前 4 项和为 15,且53134aaa,则3a
8、 A16B8C4D22【2019 年高考浙江卷】设 a,bR,数列an满足 a1=a,an+1=an2+b,nN,则A 当101,102baB 当101,104baC 当102,10ba D 当104,10ba 3【2019 年高考全国 I 卷文数】记 Sn为等比数列an的前 n 项和.若13314aS,则 S4=_4【2019 年高考全国 III 卷文数】记nS为等差数列 na的前n项和,若375,13aa,则10S_.5【2019年高考江苏卷】已知数列*()nanN是等差数列,nS是其前n项和.若25890,27a aaS,则8S的值是_6【2019 年高考全国 I 卷文数】记 Sn为等差
9、数列an的前 n 项和,已知 S9=-a5(I)若 a3=4,求an的通项公式;(II)若 a10,求使得 Snan的 n 的取值范围7【2019 年高考全国 II 卷文数】已知na是各项均为正数的等比数列,1322,216aaa.5(I)求na的通项公式;(II)设2lognnba,求数列 nb的前 n 项和8【2019 年高考北京卷文数】设an是等差数列,a1=10,且 a2+10,a3+8,a4+6 成等比数列()求an的通项公式;()记an的前 n 项和为 Sn,求 Sn的最小值9【2019 年高考天津卷文数】设na是等差数列,nb是等比数列,公比大于 0,已知1123323,43ab
10、ba ba.()求na和 nb的通项公式;()设数列 nc满足21nnncbn,为奇数,,为偶数.求*1 12222()nna ca ca cnN.10【2019 年高考江苏卷】定义首项为 1 且公比为正数的等比数列为“M数列”.(I)已知等比数列an()nN满足:245132,440a aa aaa,求证:数列an为“M数列”;(II)已知数列bn()nN满足:111221,nnnbSbb,其中 Sn为数列bn的前 n 项和求数列bn的通项公式;设 m 为正整数,若存在“M数列”cn()nN,对任意正整数 k,当 km 时,都有1kkkcbc成立,求 m 的最大值1.(2018 年浙江卷)已
11、知成等比数列,且若,则A.B.C.D.2.(2018 年北京卷)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为 f,则第八个单音的频率为A.B.C.D.63.(2018 年江苏卷)已知集合,将的所有元素从小到大依次排列构成一个数列记为数列的前 n 项和,则使得成立的 n 的最小值为_4.(2018 年浙江卷)已知等比数列an的公比 q1,且 a3+a4+a5=28,a4+2 是 a3,a5的等差
12、中项数列bn满足 b1=1,数列(bn+1bn)an的前 n 项和为 2n2+n()求 q 的值;()求数列bn的通项公式5.(2018 年天津卷)设an是等差数列,其前 n 项和为 Sn(nN*);bn是等比数列,公比大于 0,其前 n 项和为 Tn(nN*)已知 b1=1,b3=b2+2,b4=a3+a5,b5=a4+2a6()求 Sn和 Tn;()若 Sn+(T1+T2+Tn)=an+4bn,求正整数 n 的值6.(2018 年北京卷)设是等差数列,且.()求的通项公式;()求.7.(2018 年江苏卷)设,对 1,2,n 的一个排列,如果当 st 时,有,则称是排列的一个逆序,排列的所
13、有逆序的总个数称为其逆序数 例如:对 1,2,3 的一个排列 231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列 231 的逆序数为 2记为 1,2,n 的所有排列中逆序数为 k 的全部排列的个数(1)求的值;(2)求的表达式(用 n 表示)1(2017高考全国卷)记 Sn为等差数列an的前 n 项和 若 a4a524,S648,则an的公差为()A1B2C4D82(2017高考全国卷)等差数列an的首项为 1,公差不为 0.若 a2,a3,a6成等比数列,则an前 6 项的和为()A24B3C3D83(2017高考全国卷)设等比数列an满足 a1a21,a1a33,则 a4_.4(2017高
14、考全国卷)记 Sn为等比数列an的前 n 项和已知 S22,S36.7(1)求an的通项公式;(2)求 Sn,并判断 Sn1,Sn,Sn2是否成等差数列1.【2016 高考新课标 1 卷】已知等差数列 na前 9 项的和为 27,108a,则100a()(A)100(B)99(C)98(D)972【2016 高考浙江文数】如图,点列An,Bn分别在某锐角的两边上,且1122,nnnnnnA AAAAAn*N,1122,nnnnnnB BBBBBn*N,(PQPQ表示点 与 不重合).若1nnnnnnndA BSA B B,为的面积,则()AnS是等差数列B2nS是等差数列Cnd是等差数列D2n
15、d是等差数列3.【2016 年高考北京文数】已知 na为等差数列,nS为其前n项和,若16a,350aa,则6=S_.4.【2016 高考江苏卷】已知na是等差数列,S n是其前n项和.若21253,S=10aa,则9a的值是.5、【2016高考新课标1卷】设等比数列 na满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2an的最大值为6.【2016 高考江苏卷】(本小题满分 16 分)记1,2,100U,.对数列*nanN和U的子集 T,若T ,定义0TS;若12,kTt tt,定义12+kTtttSaaa.例如:=1,3,66T时,1366+TSaaa.现设*nanN是公比为 3 的等比数列
16、,且当=2,4T时,=30TS.(1)求数列 na的通项公式;8(2)对任意正整数1100kk,若1,2,kT,求证:1TkSa;(3)设,CDCU DU SS,求证:2CCDDSSS.9专题专题 9等差数列、等比数列等差数列、等比数列高考侧重于考查等差、等比数列的通项 an,前 n 项和 Sn的基本运算,另外等差、等比数列的性质也是高考的热点备考时应切实文解等差、等比数列的概念,加强五个量的基本运算,强化性质的应用意识1等差数列(1)定义式:an1and(nN*,d 为常数);(2)通项公式:ana1(n1)d;(3)前 n 项和公式:Snna1an2na1nn1d2;(4)性质:anam(
17、nm)d(n、mN*);若 mnpq(m、n、p、qN*),则 amanapaq.2等比数列(1)定义式:an1anq(nN*,q 为非零常数);(2)通项公式:ana1qn1;(3)前 n 项和公式:Snna1q1,a11qn1qq1.(4)性质:anamqnm(n,mN*);若 mnpq,则 amanapaq(p、q、m、nN*)3复习数列专题要把握等差、等比数列两个定义,牢记通项、前 n 项和四组公式,活用等差、等比数列的性质,明确数列与函数的关系,巧妙利用 an与 Sn的关系进行转化,细辨应用问题中的条件与结论是通项还是前 n 项和,集中突破数列求和的五种方法(公式法、倒序相加法、错位
18、相减法、分组求和法、裂项相消法).【误区警示】1应用 an与 Sn的关系,等比数列前 n 项和公式时,注意分类讨论2等差、等比数列的性质可类比掌握注意不要用混103讨论等差数列前 n 项和的最值时,不要忽视 n 为整数的条件和 an0 的情形4等比数列an中,公比 q0,an0.高频考点一高频考点一等差数列的运算等差数列的运算例 1、(2018 年江苏卷)已知集合,将的所有元素从小到大依次排列构成一个数列记为数列的前 n 项和,则使得成立的 n 的最小值为_【答案】27【解析】设,则由得所以只需研究是否有满足条件的解,此时,为等差数列项数,且.由得满足条件的 最小值为 27.【变式探究】(20
19、17高考全国卷)记 Sn为等差数列an的前 n 项和若 a4a524,S648,则an的公差为()A1B2C4D8解析:通解:选 C.设an的公差为 d,则由a4a524,S648,得a13da14d24,6a1652d48,解得 d4.故选 C.优解:由 S648 得 a4a316,(a4a5)(a4a3)8,11d4,故选 C.【变式探究】(1)已知等差数列an前 9 项的和为 27,a108,则 a100()A100B99C98D97解析:通解:an是等差数列,设其公差为 d,由题意得S99a1982d27a10a19d8,a11,d1.a100a199d199198,选 C.优解:设等
20、差数列an的公差为 d,因为an为等差数列,且 S99a527,所以 a53.又 a108,解得5da10a55,所以 d1,所以 a100a595d98,选 C.答案:C(2)设 Sn是等差数列an的前 n 项和,若 a1a3a53,则 S5()A5B7C9D11解析:通解:a1a3a5a1(a12d)(a14d)3a16d3,a12d1,S55a1542d5(a12d)5,故选 A.优解:a1a52a3,a1a3a53a33,a31,S55a1a525a35,故选 A.答案:A【方法规律】1通解是寻求 a1与 d 的关系,然后用公式求和优解法是利用等差中项性质转化求和公式2在等差数列中,当
21、已知 a1和 d 时,用 Snna1nn12d 求和当已知 a1和 an或者 a1ana2an1形式时,常用 Sna1ann2a2an1n2求解【变式探究】若数列an满足1an11and(nN*,d 为常数),则称数列an为调和数列,已知数列1xn为调和数列,且 x1x2x20200,则 x5x16()12A10B20C30D40解析:选 B.数列1xn为调和数列,11xn111xnxn1xnd,xn是等差数列,x1x2x2020020 x1x202,x1x2020,又x1x20 x5x16,x5x1620.高频考点二高频考点二等比数列的运算等比数列的运算例 2(2019高考全国卷)已知各项均
22、为正数的等比数列an的前 4 项和为 15,且 a53a34a1,则a3()A16B8C4D2解析:由题意知a10,q0,a1a1qa1q2a1q315,a1q43a1q24a1,解得a11,q2,a3a1q24.故选 C.答案:C【举一反三】(2018高考全国卷)记 Sn为数列an的前 n 项和若 Sn2an1,则 S6_.解析:本题主要考查由 an与 Sn的关系求数列的通项公式法一:由 Sn2an1,得 a12a11,所以 a11.当 n2 时,由 anSnSn12an1(2an11),得 an2an1.an是首项为1,公比为 2 的等比数列所以 S6a11q61q1261263.法二:由
23、 Sn2an1,得 S12S11,所以 S11.当 n2 时,由 Sn2an1,得 Sn2(SnSn1)1,即 Sn2Sn11,所以 Sn12(Sn11)又 S112,所以Sn1是首项为2,公比为 2 的等比数列 所以 Sn122n12n.所以 Sn12n.所以 S612663.答案:63【变式探究】【2017 江苏,9】等比数列na的各项均为实数,其前n项的和为nS,已知3676344SS,则8a=.【答案】3213【解析】当1q 时,显然不符合题意;当1q 时,3161(1)714(1)6314aqqaqq,解得1142aq,则7812324a.【变式探究】(1)(2016高考全国卷)设等
24、比数列an满足 a1a310,a2a45,则 a1a2an的最大值为_解析:通解:求 a1a2an关于 n 的表达式a2a4a1a3a1a3qa1a3510,q12a1a112210,a18a1a2a3anan1qnn128n12nn122n27n2当 n3 或 n4 时,n27n2最大为 6.a1a2an的最大值为 2664优解:利用数列的单调变化设an的公比为 q,由 a1a310,a2a45 得 a18,q12,则 a24,a32,a41,a512,所以a1a2ana1a2a3a464.答案:64(2)已知等比数列an满足 a114,a3a54(a41),则 a2()A2B1C.12D.
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