【文档说明】专题1-9 数列性质的综合运用17类题型(解析版).docx,共(34)页,2.829 MB,由小赞的店铺上传
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专题1-9数列性质的综合运用17类题型近2年考情考题示例考点分析关联考点2023年新2卷,第8题基本量的计算等差数列片段和相关计算2023新高考1卷,第7题等差数列前n项和性质的判断等差数列前n项和解析式特征202
3年全国乙卷理数,15题等比数列基本量计算构造方程组求等比数列首项和公比2023年全国甲卷理数,5题等比数列前n项和的基本量计算构造方程求基本量2023新高考1卷,第20题已知等差数列的和求公差等差中项与前n项和的计算知识点梳理模块一等差数列【题型1】等差中项与前n项和【题型2】等差数列片段和【题
型3】等差数列及其前n项和的基本量计算【题型4】通过等差数前n项和的比值相关运算【题型5】等差数列奇偶项和相关运算【题型6】等差数列前n项和的单调性与最值【题型7】等差数列性质判断与综合运用【题型8】等比数列及其前n项和的基本量计算模块
二等比数列【题型9】等比数列中基本量的计算【题型10】等比数列的基本性质【题型11】等比数列片段和【题型12】等比中项的运用【题型13】等比数列性质判断与综合运用【题型14】等差数列与等比数列混合计算求值模块三其它综合问题【题型15】周期数列【
题型16】数列中的最值问题【题型17】数列新定义问题知识点梳理一、基本量计算方法a1,d,n称为等差数列的三个基本量,an和Sn都可以用这三个基本量来表示,五个量a1,d,n,an,Sn中,可知三求二,即等差数列的通项公式及前
n项和公式中“知三求二”的问题,一般是通过通项公式和前n项和公式联立方程(组)来求解.这种方法是解决数列运算的基本方法.在运算中要注意等差数列性质的应用.二、等差数列重要性质若数列{an}是等差数列,公差是d
,则等差数列{an}有如下性质:(1)当d>0时,{an}是递增数列;当d<0时,{an}是递减数列;当d=0时,{an}是常数列.(2)an=am+(n-m)d(n,m∈N*,n≠m).(3)am-an
m-n=d(m,n∈N*且n≠m).(4)若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am+an=ap+aq.特别地,若m+n=2p(m,n,p∈N*),则am+an=2ap.三、求等差数列前n项和Sn最值的方法(1
)寻找正、负项的分界点,可利用等差数列的性质或利用an≥0,an+1≤0或an≤0,an+1≥0来寻找.(2)运用二次函数的图象求最值.四、等差数列奇偶项问题(1)若等差数列的项数为2n,则S2n=n(an+an+1),S偶-S
奇=nd,S偶S奇=an+1an.(2)若等差数列的项数为2n+1,则S2n+1=(2n+1)an+1,S偶-S奇=-an+1,S偶S奇=nn+1.五、等差数列前n项和的性质(1)若数列{an}是公差为d的等差数列,Sn为其前n项和,则数列Snn也是等差数列,且公差为d2
.(2)若Sm,S2m,S3m分别为等差数列{an}的前m项、前2m项、前3m项的和,则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m也成等差数列,公差为m2d.(3)设两个等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,则anbn=S2n-1T2n
-1.六、等比数列的性质(1)若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am·an=ap·aq;若m+n=2k(m,n,k∈N*),则a2k=am·an.(2)若数列{an}是等比数列,则{|an|},{a2n},1an仍为等比数列.七、等比数列的前n项和性质1.在
等比数列{an}的五个量a1,q,an,n,Sn中,a1与q是最基本的元素,当条件与结论间的联系不明显时,均可以用a1与q表示an与Sn,从而列方程组求解.在解方程组时经常用到两式相除达到整体消元的目的.这是方程思想与整体思想在数列中的具体应用.2.等
比数列前n项和的常用性质:(1)若共有2n项,则S偶∶S奇=q.(2)“片断和”性质:等比数列{an}中,公比为q,前m项和为Sm(Sm≠0),则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…,Skm-S(k-1)m,…构成公比为qm的等比数列.模块一等差数
列【题型1】等差中项与前n项和1.在等差数列{}na中,351024aaa++=,则此数列的前13项的和等于()A.13B.26C.8D.162【解答】解:在等差数列{}na中若mnkl+=+,则mnklaaaa+=+,因为351024aaa++=,所以3510
41011322()2()4aaaaaaa++=+=+=,所以1132aa+=.所以1131313()132aaS+==.2.已知公差不为0的等差数列{}na满足22225678aaaa+=+,则12S=0.【答案】0【解答】解:根据题
意,设等差数列{}na的公差为d,又由22225678aaaa+=+,则有222285760aaaa−+−=,变形可得85857676()()()()0aaaaaaaa−++−+=,即8576763()()4()0daadaadaa+++=+=,因为0d,则760aa+=,
由等差数列的性质得1124()0aa+=,即1120aa+=,所以120S=3.两个等差数列{}na,{}nb的前n项和分别为nS和nT,已知723nnSnTn+=+,求55ab的值.【解答】两个等差数列{}na,{}nb的前n项和分别为nS和nT,满足723nnS
nTn+=+,195919599()7926529()93122aaaSbbbT++====++.4.已知等差数列na和nb的前n项和分别为nS,nT,若234nnSnTn+=+,则39468aabbb+=++()
.A.13111B.2637C.26111D.1337【答案】C【详解】由等差数列的性质可得:3966468662233aaaabbbbb+==++,1212234nnnnnaSnTnbn+++==+,则61111611112131
1311437aSTb+===+,即661337ab=,39646862213263337111aaabbbb+===++2023新高考1卷——基本量计算:利用等差中项简化计算5.设等差数列na的公差为d,且1d.令2nnnnba+=,记,nnST分别为数列,nna
b的前n项和.(1)若2133333,21aaaST=++=,求na的通项公式;(2)若nb为等差数列,且999999ST−=,求d.【答案】(1)3nan=,(2)5150d=【分析】(1)根据等差数列的通项公式建立方程求解即可;(2)由{}nb为等
差数列得出1ad=或12ad=,再由等差数列的性质可得50501ab−=,分类讨论即可得解.【详解】(1)21333aaa=+,132dad=+,解得1ad=,32133()6ddSaa=+==,又312326
12923Tbbbdddd=++=++=,339621STdd+=+=,即22730dd−+=,解得3d=或12d=(舍去),1(1)3naandn=+−=.(2){}nb为等差数列,2132bbb=+,即213
12212aaa=+,2323111616()daaaaa−==,即2211320aadd−+=,解得1ad=或12ad=,1d,0na,又999999ST−=,由等差数列性质知,5050999999ab−=,即50501ab−=,505025501aa−=,即2505025500
aa−−=,解得5051a=或5050a=−(舍去)当12ad=时,501495151aadd=+==,解得1d=,与1d矛盾,无解;当1ad=时,501495051aadd=+==,解得5150d=.综上,5150
d=.【题型2】等差数列片段和2023新高考2卷T86.记nS为等比数列na的前n项和,若45S=−,6221SS=,则8S=().A.120B.85C.85−D.120−【答案】C【分析】方法一:基本量计算根据等比数列的前n项和公式求出公比,再根据4
8,SS的关系即可解出;方法二:根据等比数列的前n项和的性质求解.【详解】方法一:设等比数列na的公比为q,首项为1a,若1q=−,则405S=−,与题意不符,所以1q−;若1q=,则611263230SaaS===,与题意不符,所以1q;由45S=−,6221SS=可得,
()41151aqq−=−−,()()6211112111aqaqqq−−=−−①,由①可得,24121qq++=,解得:24q=,所以8S=()()()()8411411151168511aqaqqqq−−=+=−+=−−−.方法二:利用片段和性质计算设等
比数列na的公比为q,因为45S=−,6221SS=,所以1q−,否则40S=,从而,2426486,,,SSSSSSS−−−成等比数列,所以有,()()22225215SSS−−=+,解得:21S=−或254S=,当21S=−时,2426486,
,,SSSSSSS−−−,即为81,4,16,21S−−−+,易知,82164S+=−,即885S=−;当254S=时,()()()2241234122110SaaaaaaqqS=+++=++=+,与45S=−矛盾,舍去.7.(2023·广东深圳二模)设等差数列na的前n项和
为nS,若1020S=,2010S=,则30S=()A.0B.10−C.30−D.40−【答案】C【解析】由等差数列{}na的前n项和的性质可得:10S,1200SS−,3020SS−也成等差数列,20101030202()
()SSSSS−=+−,302(1020)2010S−=+−,解得3030S=−.2024届·江苏连云港&、南通质量调研(一)8.设等差数列na的前n项和为nS,已知5kS=,2145ka+=−,12245kkkaaa+++++=−,其中正整数2k,则
该数列的首项1a为()A.-5B.0C.3D.5【答案】D【分析】结合等差数列的性质求解即可.【详解】12245kkkaaa+++++=−,又125kkSaaa+++==,两式相减得:250,kdkdkd
kd+++==−221115045kaakda+=+=−=−,解得:15.a=2020年全国Ⅱ卷(理)——等差数列片段和9.北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层
的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)()A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块【答案】C【详解】设第n环天石心块数为na,第一层共有
n环,则{}na是以9为首项,9为公差的等差数列,9(1)99nann=+−=,设nS为{}na的前n项和,则第一层、第二层、第三层的块数分别为232,,nnnnnSSSSS−−,因为下层比中层多729块,所以322729nnnnSSSS−=−+,即3(927)2(918)2
(918)(99)7292222nnnnnnnn++++−=−+即29729n=,解得9n=,所以32727(9927)34022nSS+===.【题型3】等差数列及其前n项和的基本量计算10.已知等差
数列{}na的前n项和为nS,440S=,210nS=,4130nS−=,则n等于()A.12B.14C.16D.18【答案】14【解答】解:由题意可得421013080nnSS−−=−=,1444()4080120n
nnaaSSS−+=+−=+=,130naa+=,1()152102nnnaaSn+===,解得14n=11.在等差数列{}na中,公差0d,1614aa+=,2540aa=,则数列{}na的前9项之和等于.【答案】90【解答】解:由公差0d,1614aa+=,2
540aa=,12514ad+=,11()(4)40adad++=,联立解得:12a=,2d=,故91899902Sad=+=.【题型4】通过等差数前n项和的比值相关运算12.已知等差数列na和等差数列nb的前n项和分别为nS和nT,且5633nnSnTn+=
+,则使得nnab为整数的正整数n的个数为()A.6B.7C.8D.9【答案】B【分析】根据等差数列前n项和公式以及等差数列的性质可得()2121nnSna−=−,进而可求解.【详解】由于()()()()12121212212122nnnnaananSna−−+−−===−所以()
21215216352924521311nnnnnSabnTnnn−−−++===−+=+++,要使nnab为整数,则1n+为24的因数,由于12n+,故1n+可以为2,3,4,6,8,12,24,故满足条件的正整数n的个数为7个13.两等差数列{}na和{}nb前n项和
分别为nS,nT,且723nnSnTn+=+,则2945aabb+=+.【答案】28855【解答】解:两等差数列{}na和{}nb前n项和分别为nS,nT,且723nnSnTn+=+,11029110101845188()1084471022882()810
5583552aaaaaaSbbbbaaT++++=====++++14.已知两个等差数列na和nb的前n项和分别为nS和nT,且3393nnSnTn+=+,则使得nnab为整数的正整数n的值为.【答案】2、4、14【分析】利用等差数
列前n项和公式求得nnab的表达式,结合nnab为整数求得正整数n的值.【详解】由题意可得()()()()()()12121121212121221212nnnnnnnnnaanaSanbbTnbb−−−
−−+−===−+−,则()()21213213931815321311nnnnnaSnbTnnn−−−++====+−+++,由于nnab为整数,则1n+为15的正约数,则1n+的可能取值有3、5、15,因此
,正整数n的可能取值有2、4、14.【题型5】等差数列奇偶项和相关运算15.在项数为21n+的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n等于10.【答案】10【解答】解:等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150设奇数项和1
211()(1)1652naanS+++==,数列前21n+项和1212()(21)1651503152naanS+++==+=,12111212()(1)11652()(21)213152nnaanSnaanSn+++++===+++,解得:10n=.16.已知等差数列{}na
共有21n+项,所有奇数项之和为132,所有偶数项之和为120,则n等于.【答案】10【解答】解:1321132nSaaa+=+++=奇数,242120nSaaa=+++=偶数,21112nnSSanda−+−=−==奇数偶数,()()()()1212
11212522112212522nnnnaaSSSnan+++++=+===+=+=奇数偶数,解得10n=.31.已知等差数列{}na共有10项,其奇数项之和为10,偶数项之和为30,则其公差是4.【解答】解:依题意,11
1111(2)(4)(6)(8)5(4)10aadadadadad++++++++=+=,同理,15(5)30ad+=,两式相减得:4d=,故答案为:4.【题型6】等差数列前n项和的单调性与最值17.在等差数列{}na中,其前n项和是nS,若90S,100
S,则在912129,,,SSSaaa中最大的是A.11SaB.88SaC.55SaD.99Sa【答案】C【解答】解:依题意,数列{}na是等差数列,其前n项和是nS,90S,100S,所以55
6900aaa+,所以50a,60a,所以公差0d,所以当69n剟时0nnSa,当15n剟时0nnSa,又因为当15n剟时,nS单调递增,na单调递减,所以当15n剟时,nnSa单调递增,所以
55Sa最大18.已知等差数列na的前n项和为nS,并且10110,0SS,若nkSS对Nn+恒成立,则正整数k的值为.【答案】5【详解】由题意可知,()()()110101105610550,2aaSaaaa+==+=+所以560aa+
,同理得116110Sa=,所以60a.结合560aa+,可得50a.当5n=时,nS取得最大值为5S,要使nkSS对Nn+恒成立,只需要()maxnkSS,Nn+即可,所以5kSS,Nn+,即5k=.所以正整数k的值为5.19.若等差数列na的前n项和为n
S,且满足404340440,0SS,对任意正整数n,都有nmaa,则m的值为()A.2020B.2021C.2022D.2023【答案】C【分析】根据等差数列的前n项和公式以及数列的单调性得出结果.【详解】依题意()1404340
4320222022404340430,02aaSaa+==,又()140444044404402aaS+=,即404410aa+,则202220230aa+则20230a,且20222023aa,所以等差数列na单调递减,
1220212022202320240aaaaaa,所以对任意正整数n,都有nmaa,则2022m=.20.(多选)已知等差数列na的前n项和为nS,公差0d,则下列数列一定递增的是()A.nSnB.
nnaC.nanD.3nand+【答案】AD【分析】根据等差数列的通项公式及前n项和公式,利用数列单调性的概念,结合作差法即可判断.【详解】对于A,1(1)2nnnSnad−=+,112nS
nadn−=+,1111101222nnSSnnadaddnn+−−=+−+=+,则数列nSn是递增数列,A正确;对于B,()()()()11111121nnananandnandannd+−=++−+−=++,∵1Ra
,∴12and+不一定是正实数,即数列nna不一定是递增数列,B错误;对于C,()()11111111nnandaaanddannnnnn++−+−−=−=+++,∵1Ra,∴()11dann−+不一定是正实数,即数列nan不一定是递增数列,C错误;对于D,()()113133
40nnnnndndaaadad++++−+=−+=,故数列3nand+是递增数列,D正确21.设{}na为等差数列,nS为数列{}na的前n项和,已知251aa+=,1575S=,nT为数列nSn的前n项和*(
)nN.(1)求nS;(2)求nT,及nT的最小值.【解答】解:(1){}na为等差数列,首项为1a,公差设为d,则依题意有111()(4)1151415752adadad+++=+=,解得121a
d=−=,21(1)(1)52222nnnnnnnSandn−−−=+=−+=.(2)252nnnS−=,52nSnn−=.设52nnSnbn−==,则1(1)551222nnnnbb++−−−=−=
,数列{}nb是公差为12的等差数列,首项为11121Sba===−,nT为数列nSn的前n项和,2(1)192224nnnnnTn−−=−+=.又294xxy−=图象开口向上,对称轴为
92x=,且*nN,4n=或5n=时,2494()54nminT−==−.【题型7】等差数列性质判断与综合运用2023新高考1卷·T7——数列性质的判断22.记nS为数列na的前n项和,设甲:na为等差数列;乙:{}nSn为等差数列,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】C【分析】利用充分条件、必要条件的定义及等差数列的定义,再结合数列前n项和与第n项的关系推理判断作答.,【详解】方法1,甲:na为等差数列,设其首项为1a,公差为d,
则1111(1)1,,222212nnnnSSSnnndddSnadadnannn+−−=+=+=+−−=+,因此{}nSn为等差数列,则甲是乙的充分条件;反之,乙:{}nSn为等差数列,即111(1)1(1)(1)nnnnnnSSnSnSnaSnnnnnn+++−+−−==+++为常数,设为t,
即1(1)nnnaStnn+−=+,则1(1)nnSnatnn+=−+,有1(1)(1),2nnSnatnnn−=−−−,两式相减得:1(1)2nnnananatn+=−−−,即12nnaat+−=,对1n=也成立,因此na为等差数列,则甲是乙的
必要条件,所以甲是乙的充要条件,C正确.方法2,甲:na为等差数列,设数列na的首项1a,公差为d,即1(1)2nnnSnad−=+,则11(1)222nSnddadnan−=+=+−,因此{}nSn为等差数列
,即甲是乙的充分条件;反之,乙:{}nSn为等差数列,即11,(1)1nnnSSSDSnDnnn+−==+−+,即1(1)nSnSnnD=+−,11(1)(1)(2)nSnSnnD−=−+−−,当2n
时,上两式相减得:112(1)nnSSSnD−−=+−,当1n=时,上式成立,于是12(1)naanD=+−,又111[22(1)]2nnaaanDanDD+−=+−+−=为常数,因此na为等差数列,则甲是乙的必要条件,所以甲是乙的充要条件.23.(雅礼中学月考)(多选)
设nS是公差为d(0d)的无穷等差数列na的前n项和,则下列命题正确的是()A.若0d,则1S是数列nS的最大项B.若数列nS有最小项,则0dC.若数列nS是递减数列,则对任意的:*Nn,均有
0nSD.若对任意的*Nn,均有0nS,则数列nS是递增数列【答案】BD【分析】取特殊数列判断A;由等差数列前n项和的函数特性判断B;取特殊数列结合数列的单调性判断C;讨论数列{}nS是递减数列的
情况,从而证明D.【详解】对于A:取数列na为首项为4,公差为2−的等差数列,2146SS==,故A错误;对于B:等差数列na中,公差0d,211(1)()222nnnddSnadnan−=+=+−,nS是关于n的二次函数.当数列
nS有最小项,即nS有最小值,nS对应的二次函数有最小值,对应的函数图象开口向上,0d,B正确;对于C:取数列na为首项为1,公差为2−的等差数列,22nSnn=−+,122(1)2(1)(2)210nnSnnnnS
n=−+++−+−−−=++,即1nnSS+恒成立,此时数列nS是递减数列,而110S=,故C错误;对于D:若数列{}nS是递减数列,则10(2)nnnaSSn−=−,一定存在实数k,当nk时,之后所有项都为负数,不能保证对任意*Nn,均有0
nS.故若对任意*Nn,均有0nS,有数列{}nS是递增数列,故D正确24.(多选)已知等差数列na的前n项和为nS,公差0d,则下列数列一定递增的是()A.nSnB.nnaC.nanD.3nand+【
答案】AD【分析】根据等差数列的通项公式及前n项和公式,利用数列单调性的概念,结合作差法即可判断.【详解】对于A,1(1)2nnnSnad−=+,112nSnadn−=+,1111101222nnSSnnadaddnn+−−=+−+=+,
则数列nSn是递增数列,A正确;对于B,()()()()11111121nnananandnandannd+−=++−+−=++,∵1Ra,∴12and+不一定是正实数,即数列nna不一定是递增数列,B错误;对于C,()()1
1111111nnandaaanddannnnnn++−+−−=−=+++,∵1Ra,∴()11dann−+不一定是正实数,即数列nan不一定是递增数列,C错误;对于D,()()11313340nnnnndndaaadad
++++−+=−+=,故数列3nand+是递增数列,D正确25.(多选)已知数列na的前n项和是nS,则下列说法正确的是()A.若nnSa=,则na是等差数列B.若12a=,123nnaa+=+,则
3na+是等比数列C.若na是等差数列,则nS,2nnSS−,32nnSS−成等差数列D.若na是等比数列,则nS,2nnSS−,32nnSS−成等比数列【答案】ABC【分析】求出通项公式判断AB;利用数列前n项和的意义、结合等差数列推理判断C;举例说明判断D作答.
【详解】对于A,nnSa=,2n时,11nnnnnaSSaa−−=−=−,解得10na−=,因此Nn,0na=,na是等差数列,A正确;对于B,12a=,123nnaa+=+,则132(3)nnaa++=+,而135a+=,3na+是等比数列,B正确;对于
C,设等差数列na的公差为d,首项是112,nnaSaaa=+++,()()()2212212+nnnnnnnSSaaaandandandSnd++−=+++=+++++=+,232212231222()()()()nnnnnnnnnnSSaaaandandandS
Snd++++−=+++=++++++=−+,因此2322()()nnnnnSSSSS−=+−,则nS,232,nnnnSSSS−−成等差数列,C正确;对于D,若等比数列na的公比1q=−,则242640,0,0SSSSS=−=
−=不成等比数列,D错误.【题型8】等比数列及其前n项和的基本量计算26.已知nS是等比数列na的前n项和,31a=,3227Sa=,则5S=.【答案】314【分析】由条件结合等比数列通项公式求首项1a和
公比q,再利用求和公式求5S.【详解】设等比数列na的公比为q,由31a=,3227Sa=,可得211aq=,11225aaq+=,解方程得,11,24aq==或114,2aq==,当11,24aq==时,()()551511213114124aqSq−
−===−−,当114,2aq==时,()5515111231411412aqSq−−===−−,所以5314S=.27.已知等比数列{an}的前n项和为nS,且133,12nnaSa++==,则实数的值为【答案】34−【解析】首先利用
1na+与nS的关系式,得到14nnaa+=,求得公比,首项和第二项,再通过赋值2n=求的值.【详解】当2n时,1133nnnnaSaS+−+=+=,两式相减得()1133nnnnnaa
SSa+−−=−=,即14nnaa+=,并且数列na是等比数列,所以4q=,312a=,2133,4aa==,当2n=时,()321233aSaa+==+,解得34=−.模块二等比数列【题型9】等比数
列中基本量的计算2023乙卷(理)T15——基本量计算:解2元方程组28.已知na为等比数列,24536aaaaa=,9108aa=−,则7a=.【答案】2−【分析】根据等比数列公式对24536aaaaa=化简
得11aq=,联立9108aa=−求出52q=−,最后得55712aaqqq===−.【详解】设na的公比为()0qq,则3252456aqaaqaaaa==,显然0na,则24aq=,即321aqq=,则11aq=,因为910
8aa=−,则89118aqaq=−,则()()3315582qq==−=−,则52q=−,则55712aaqqq===−2023年全国甲卷(理)——基本量计算:解一元三次方程29.设等比数列na的各项均为正数,前n项和nS,若11a=,5354SS=−,
则4S=()A.158B.658C.15D.40【答案】C【分析】根据题意列出关于q的方程,计算出q,即可求出4S.【详解】由题知()23421514qqqqqq++++=++−,即34244qqqq+=+,即324
40qqq+−−=,即(2)(1)(2)0qqq−++=.由题知0q,所以2q=.所以4124815S=+++=.2022·全国乙卷(理)——基本量计算30.已知等比数列na的前3项和为168,2542aa−=,则6a=()A.14B.12C.6D
.3【答案】D【分析】设等比数列na的公比为,0qq,易得1q,根据题意求出首项与公比,再根据等比数列的通项即可得解.【详解】解:设等比数列na的公比为,0qq,若1q=,则250aa−=,与题意矛盾,所以1q,则()31123425111168142aqaa
aqaaaqaq−++==−−=−=,解得19612aq==,所以5613aaq==.【题型10】等比数列的基本性质31.设nA,nB分别为等比数列na,nb的前n项和.若
23nnnnAaBb+=+(a,b为常数),则74ab=()A.12881B.12780C.3227D.2726【答案】C【分析】设(2),(3)nnnnAamBbm=+=+,项和转换776aAA=−,44
3bBB=−求解即可【详解】由题意,23nnnnAaBb+=+设(2),(3)nnnnAamBbm=+=+则76776[(2)(2)]64aAAaamm=−=+−+=()()434433354bBBbbmm=−=+−+=746432542
7ambm==32.已知nS是等比数列na的前n项和,且12nnSa+=+,则12231011aaaaaa+++=()A.23283−B.13283−C.20213−D.25283−【答案】A【分析】由na与nS的关系求出数列na的通项公式,推
导出数列1nnaa+为等比数列,确定其首项和公比,结合等比数列求和公式可求得所求代数式的值.【详解】因为12nnSa+=+,所以114aSa==+,()()32221224aSSaa=−=+−+=,(
)()43332228aSSaa=−=+−+=,又na是等比数列,所以2213aaa=,即()2484a=+,解得2a=−,所以122nnS+=−.当2n时,()()1122222nnnnnnaSS+−=−=−−−=,又12a=满足2n
na=,所以,22121242nnnnnnnnaaaaaa+++++===,故数列1nnaa+是公比为4,首项为12248aa==的等比数列,所以()10231223101181428143aaaaaa−−+++==−.3
3.在等比数列na中,252,16aa==,则1123(1)nnaaaa+−+−+−=.【答案】1(2)3n−−【分析】利用等比数列通项公式列方程组求出首项和公比,然后根据定义可判断1(1)nnnba+=−为等比数列,然后由等比数列求和公式可得.【详解】记等比数列n
a的公比为q,则21451216aaqaaq====,解得112aq==,所以12nna−=,记111(1)(1)2nnnnnba++−=−=−,因为2111(1)22(1)2nnnnnnbb+++−−==−−,所以nb是
1为首项,2−为公比的等比数列,所以()()()11231212(1)123nnnnaaaa+−−−−−+−+−==−−.故答案为:1(2)3n−−34.(2020·江苏·统考高考真题)设{an}是公差为d的等差数列,{bn}是公比为q的等比数列.已知数列{
an+bn}的前n项和221()nnSnnn+=−+−N,则d+q的值是.【答案】4【分析】结合等差数列和等比数列前n项和公式的特点,分别求得,nnab的公差和公比,由此求得dq+.【详解】设等差数列na的公差为d,等比数列nb的公比为q,根据题意1q.等差
数列na的前n项和公式为()2111222nnnddPnadnan−=+=+−,等比数列nb的前n项和公式为()1111111nnnbqbbQqqqq−==−+−−−,依题意nnnSPQ=+,即22111212211nnbbddnnnanqqq−+−=+−
−+−−,通过对比系数可知111212211ddaqbq=−=−==−−112021daqb====,故4dq+=.【题型11】等比数列片段和2020年全国Ⅰ卷(文)T1035.设{}na是等比数列,且123
1aaa++=,234+2aaa+=,则678aaa++=()A.12B.24C.30D.32【答案】D【分析】根据已知条件求得q的值,再由()5678123aaaqaaa++=++可求得结果.【详解】设等比数列na的公比为q,则()2123111aaaaqq
++=++=,()232234111112aaaaqaqaqaqqqq++=++=++==,因此,()5675256781111132aaaaqaqaqaqqqq++=++=++==.36.已知等比数列na的前n项和为nS.若4814SS=,
则124SS=()A.13B.16C.9D.12【答案】A【分析】根据等比数列的性质,可得484128,,SSSSS−−仍成等比数列,得到8443SSS−=,即可求解.【详解】设()40Sxx=,则84Sx=,因为na为等比数列,根据等比数列的性质,可得484128,,
SSSSS−−仍成等比数列.因为84443SSxxSx−−==,所以1289SSx−=,所以1213Sx=,故12413SS=.深圳市宝安区2024届高三上学期10月调研37.(多选)设数列na的前n项和为nS.记命题p:“数列na为等比数列
”,命题q:“nS,2nnSS−,32nnSS−成等比数列”,则p是q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】D【分析】根据充分条件、必要条件的定义、等比数列的
定义计算可得.【详解】若数列na为等比数列,设公比为q,则当1q=时1nSna=,所以21112nnSSnanana−=−=,3211132nnSSnanana−=−=,显然10a,所以nS,2nnSS−,32nnSS−成等比数列,当1
q时()111nnaqSq−=−,所以()()()21121111111nnnnnnaqaqaqqqqqSS−−−=−−−−=−,()()()13232211111111nnnnnnaqaqaqqqqqSS−−−=−−−−=−,所以(
)()2232nnnnnSSSSS−=−,但是当1q=−且当n为正偶数时,此时0nS=,20nnSS−=,320nnSS−=则nS,2nnSS−,32nnSS−不成等比数列,故充分性不成立,若nS,2nnSS−,32nnSS−成等比数列,当1n=时11
Sa=,221SaS−=,323SSa−=成等比数列,当2n=时2S,42SS−,64SS−成等比数列,不妨令()10amm=,22am=,34am=,42am=,55am=,67am=,显然满足2S,42SS−,64SS−成等比数列,但是1a,2a,3a,4a,5a,6a不成
等比数列,故必要性不成立,所以p是q的既不充分也不必要条件38.(多选)设数列na,nb都是等比数列,则()A.若nnnCab=,则数列nC也是等比数列B.若nnnadb=,则数列nd也是等比数列C.若na的前n项和为nS,则232,,nnnnnSSSSS−−也成等比数列D.
在数列na中,每隔k项取出一项,组成一个新数列,则这个新数列仍是等比数列【答案】ABD【分析】根据给定条件,利用等比数列定义判断ABD;举例说明判断C作答.【详解】数列na,nb都是等比数列,设公比分别为1212,(0)qqqq,对于A,由nnncab=,
得11112nnnnnncabqqcab+++==,所以数列nc为等比数列,A正确;对于B,由nnnadb=,得1111111221nnnnnnnnnnadbabqqadabqqb+++++====,所以数列nd为等比数列,B正确;对于C,令(1
)nna=−,则224640SSSSS=−=−=,不成等比数列,C错误;对于D,111knknaqa+++=为常数,D正确【题型12】等比中项的运用39.已知正项数列na满足212987,2nnnaaaaaa++==+,
则数列1naa的前n项和为.【答案】1122n−−【分析】先判断出na是等比数列,求得公比q,根据等比数列前n项和公式求得正确答案.【详解】依题意,正项数列na满足212nnnaaa++=,所以数列na是等比数列,设其公比为q,0q
,由9872aaa=+得27772aqaqa=+,由于0na,所以()()22210qqqq−−=−+=,由于0q,所以解得2q=,所以111111112nnnnaaaaqq−−−===,所以数列1naa是首项为1,
公比为12的等比数列,所以数列1naa的前n项和为111111221212212nnn−−=−=−−.40.我国古代数学著作《九章算术》中有“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等比数列,最上面3节的容积之积为3,最下面3节的容积
之积为243,则第5节的容积是.【答案】3【分析】设第()9,nnnN节的容积为na,根据等比数列的性质可求得5a的值,【详解】现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等比数列,设第()9,nnnN节的容积为na,则()9,nannN为等比数列,且0na,上面3节的容
积之积3,下面3节的容积之积为243,31232378983243aaaaaaaa====,解得1233a=,138243a=,第5节的容积为:113352832433aaa===.41.设等比数列na
的公比为q,前n项和为nS,则“2q=”是“1nSa+为等比数列”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】C【分析】应用等比中项的性质,由1nSa+为等比数列,解出q值,即可判断.【
详解】依题,“1nSa+为等比数列”,所以()()()2211131SaSaSa+=++,得()()2121123222aaaaaa+=++,化简得()22(2)22qqq+=++,解得2q=,则“2q=”是“1nSa+为等比数列”的充要条件.
42.已知正项数列na满足212nnnaaa++=,9872aaa=+,若存在m,*nN,使得912mn+=,则21mnaaa的最小值为.【答案】64【分析】由题意可知na为等比数列,利用等比数列求出2212mnmnaaa+−=,然后根据基本不等式
求出最值.【详解】因为212nnnaaa++=,所以na为等比数列,设na的公比为q,又因为9872aaa=+,所以27772qaqaa=+,解得2q=或1q=−,因为0na,所以2q=,所以112112211222mnmnmnaaaaaa−−+−
==,因为912mn+=,且m,*nN,所以()191199122nmmnmnmnmn+=++=+++1910282nmmn+=,当且仅当9129mnnmm
n+==,即26nm==时等号成立,所以26212264mnmnaaa+−==.43.(多选)在正项等比数列na中,44a=,则()A.358aa+B.3514aa+的最小值为1C.268211242aa−D.26aa+的最大值为4【答
案】AB【分析】AB选项,先根据等比数列的性质得到432516aaa==,再利用基本不等式进行求解,C选项,先得到226416aaa==,结合指数运算及指数函数单调性和基本不等式进行求解;D选项,平方后利用基本不等式,结合226416aaa==进行求解.【详解】正项等
比数列na中,44a=,故432516aaa==,由基本不等式得:353528aaaa+=,当且仅当354aa==时,等号成立,此时4na=,故A正确;310a,540a,由基本不等式得:3535141421aaaa+=,当且仅当35
14aa=,32a=,58a=时等号成立,此时公比2q=满足题意,B正确;因为12xy=单调递减,所以2626264222228211111242222aaaaaaa+−
===,当且仅当262aa=即222a=,642a=时,等号成立,C错误;因为20a,60a,所以()226262626424416aaaaaaaaa+=++==,当且仅当26
aa=时等号成立,故2442aaqq=,且0q,解得:1q=,所以264aa+,即26aa+的最小值为4,故D错误.故选:AB44.(多选)公比为q的等比数列na,其前n项和为nS,前n项积为nT,满足11a,202120221aa,20
212022101aa−−.则下列结论正确的是()A.01qB.202120231aaC.nS的最大值为2023SD.nT的最大值为2021T【答案】AD【分析】推导出0q,20211a,2022
01a,可判断A选项的正误;利用等比中项的性质可判断B选项的正误;由数列na为正项等比数列可判断C选项的正误;由20211a,202201a可判断D选项的正误.【详解】若0q,则22021202220210a
aaq=不合乎题意,所以,0q,故数列na为正项等比数列,11aQ,202120221aa,20212022101aa−−,20211a,202201a,所以01q,故A正确;22021202320221aaa=,故B错误;11aQ,01q,所以,数
列na为各项为正的递减数列,所以,nS无最大值,故C错误;又20211a,202201a,所以,2021T是数列nT中的最大项,故D正确.故选:AD.【题型13】等比数列性质判断与综合运用45.(
多选)已知等比数列{an}的公比为q,首项为a,前n项和为Sn,则下列结论错误的是()A.若a>0,则anSn>0B.若q>0,则anSn>0C.若a<0,则anSn<0D.若q<0,则anSn<0【答案】A
CD因为{an}为等比数列,所以a≠0.当q=1时,an=a,Sn=na,故anSn=na2>0,当q≠1时,an=aqn-1,Sn=𝑎(1-𝑞𝑛)1-𝑞,故anSn=𝑎2𝑞𝑛-1(1-𝑞𝑛)1-�
�,若q>1,则qn-1>0,1-qn<0,1-q<0,故anSn>0,若0<q<1,则qn-1>0,1-qn>0,1-q>0,故anSn>0,若q<0,则anSn=𝑎2𝑞𝑛(1-𝑞𝑛)𝑞(1-𝑞),其中q(1-q)<0,取-1<q<0,则当n为偶数时,a2q
n(1-qn)>0,即anSn<0,当n为奇数时,a2qn(1-qn)<0,即anSn>0,故B中结论正确,A、C、D中结论错误.46.(多选)已知数列na为等比数列,首项10a,公比()1,0q−,则下列叙述正确的是()A.数列na的最大项为1aB.数列
na的最小项为2aC.数列1nnaa+为递增数列D.数列212nnaa−+为递增数列【答案】ABC【分析】分别在n为偶数和n为奇数的情况下,根据项的正负和2nnaa+−的正负得到最大项和最小项,知AB正误;利用()2212110nnnnna
aaaqqa+++−=−和()()21222120nnnnaaaa++−+−+可知CD正误.【详解】对于A,由题意知:当n为偶数时,10naa;当n为奇数时,0na,()2210nnnaaaq+−=−,1a最大;综上所述:数列na的最大项为1a,A正确;对
于B,当n为偶数时,0na,()2210nnnaaaq+−=−,2a最小;当n为奇数时,20naa;综上所述:数列na的最小项为2a,B正确;对于C,21nnnaaaq+=,2121nnnaaaq+++=,()()222212111nnnnnnn
aaaaqaaqqa++++−=−=−,10q−,210q−,1210nnnnaaaa+++−,数列1nnaa+为递增数列,C正确;对于D,()212211nnnaaaq−−+=+,()2122211nnnaaaq++++=+,()()()()()()2212221221212
1111nnnnnnnaaaaqaaqqa++−+−−+−+=+−=+−;10q−,10q+,210q−,又210na−,()()21222120nnnnaaaa++−+−+,数列212nnaa−+为递减数列,D错误.47.(多选)已知等比数列na
的前n项和为nS,且214Sa=,2a是11a+与312a的等差中项,数列nb满足1nnnnabSS+=,数列nb的前n项和为nT,则下列命题正确的是()A.数列na的通项公式123nna−=B.31nns=−C.数列nb的通项公式为()()1233131nn
nnb+=−−D.nT的取值范围是11,86【答案】ABD【分析】根据已知条件求出等比数列na的公比和首项,进而可以求得na和nS;利用裂项相消法可得111133131nnnb+=
−−−和nT,讨论数列nT的单调性,即可得出nT的范围.【详解】A:由214Sa=可得213aa=,所以等比数列na的公比3q=,所以113nnaa−=.由2a是11a+与312a的等差中项,可得
2131212aaa=++,即()2111123132aaa=++,解得12a=,所以123nna−=,所以A正确;B:()()1121331113nnnnaqSq−−===−−−,所以B正确;C:()()111123111331313131nnnnnnnnnabSS
−+++===−−−−−,所以C不正确;D:12nnTbbb=+++1223111111111111113313133131331313231nnn++=−+−+
+−=−−−−−−−−所以数列nT是递增数列,得11110326nTT−=,所以1186nT,所以D正确.故选:ABD.48.(多选)设等比数列
na的公比为q,其前n项和为nS,前n项积为nT,且满足条件11a,202220231aa,()()20222023110aa−−,则下列选项正确的是()A.na为递减数列B.202220231SS+C.2022T是数列Tn中的最大项D.40451T【答案】AC
【分析】根据题意先判断出数列na的前2022项大于1,而从第2023项开始都小于1.再对四个选项一一验证:对于A:利用公比的定义直接判断;对于B:由20231a及前n项和的定义即可判断;对于C:前n项积为nT的定义即
可判断;对于D:先求出4045T40452023a=,由20231a即可判断.【详解】由()()20222023110aa−−可得:20221a−和20231a−异号,即202220231010aa−−或202220231010aa−−.而11a,20222023
1aa,可得2022a和2023a同号,且一个大于1,一个小于1.因为11a,所有20221a,20231a,即数列na的前2022项大于1,而从第2023项开始都小于1.对于A:公比202320221aqa=,因为11a,所以11nnaaq−=为减函数,所以n
a为递减数列.故A正确;对于B:因为20231a,所以2023202320221aSS=−,所以202220231SS+.故B错误;对于C:等比数列na的前n项积为nT,且数列na的前2022项大于1,而从第2023项开始
都小于1,所以2022T是数列Tn中的最大项.故C正确;对于D:40451234045Taaaa=()()()240441111aaqaqaq=404512340441aq+++=4045202240451aq=
()404520221aq=40452023a=因为20231a,所以404520231a,即40451T.故D错误.故选:AC49.(多选)设等比数列na的公比为q,其前n项和为nS,前n项积为nT,且满足条件11a,
202020211aa,()()20202021110aa−−,则下列选项错误的是()A.1qB.202020211SS+C.2020T是数列nT中的最大项D.40411T【答案】AD【分析】由题意可推出等比数列公比
01q,判断A;结合题意判断202020211,01aa,即可判断B;判断等比数列的增减性,结合前n项积为nT,可判断C;利用等比数列性质可判断D.【详解】由题意知202020211aa,即()()()()22019202040391111aqaqaq=,因为1
1a,可得0q,即等比数列na的各项都为正值,又()()20202021110aa−−,故若1q,结合11a可知1na,则()()20202021110aa−−不成立,故01q,即数列na为递减数列,则202020211,01aa,A错误;因为202101a
,故20202020202120211SSaS++=,B正确;由以上分析可知122020202110aaaa,故2020T是数列nT中的最大项,C正确;由等比数列性质可得21404124040202020222021aaaaa
aa====,202101a,故4041124042404110211Taaaa==,D错误【题型14】等差数列与等比数列混合计算求值50.已知-2,a1,a2,-8成等差数列,-2,b1,b2,b3,-8成等比数列,则
a2-a1b2=________.【答案】12【解析】∵-2,a1,a2,-8成等差数列,∴2a1=-2+a2,2a2=a1-8,得a1=-4,a2=-6.又∵-2,b1,b2,b3,-8成等比数列,∴b22=-2×(-8)=16,∴b2
=4或b2=-4.由等比数列隔项同号可得b2=-4,∴a2-a1b2=-6-(-4)-4=12.51.有四个实数,前3个数成等比数列,且它们的积为216,后三个数成等差数列,且它们的和为12,求这四个数.【答案】9,6,4,2【解答】解:设此前3个数分
别为:aq,a,aq,216aaaqq=,3216a=,解得6a=.设后三个数分别为:bd−,b,bd+.12bdbbd−+++=,解得4b=.46d−=,46q=,解得2d=−,23q=.52.已知n
a是公差为d的等差数列,nb是公比为q的等比数列.若数列nnab+的前n项和()2*221nnSnnnN=−+−,则dq+的值为.【答案】6【分析】设数列na和nb的前n项和分别为,nnAB,然后
利用分求出,nnAB,再利用nnnSAB=+列方程,由对应项的系数相等可求出结果【详解】解:设数列na和nb的前n项和分别为,nnAB,则()()1211111,222111nnnnbqnndbddqAanannBqqq−−=+=−+==
−−−−(1q),若1q=,则1nBnb=,则2211221()22nnnnddSABnnannnb=+=−+−=−++,显然没有出现2n,所以1q,所以221112212211nnbbqddannnnqq−++−=−+−
−−,由两边的对应项相等可得111,2,2,1221bddaqq−=−===−−,解得111,4,2,1adqb====,所以6dq+=模块三其它综合问题【题型15】周期数列53.(重庆·西南大学附中校联考)在首项为1的数列na中,满
足132nnnaaa+−−=+,则520a=()A.52−B.43−C.0D.1【答案】D【详解】由132nnnaaa+−−=+可得1121nnaa+=−−+,由于11a=,所以2141231aa=−−=−+,3412351,,2111122aaaaa=−−=
−=−−==++,因此na为周期数列,且周期为3,故5203173111aaa+===54.(重庆巴蜀中学校考)已知数列na满足1122nnnaaa++−=,且13a=,则2023a=()A.3B.12C.-2D.43【答案】B【详解】由题意数列
na满足1122nnnaaa++−=,则122nnaa+=−,故由13a=,得23452222,,1142,342322232232aaaa====−+−=−===−,由此可知数列na的周期为4,故20234505
3312aaa+===55.(2023·哈师大附中校考期中)在数列na中,若11a=,22a=,21nnnaaa++=−,则2024a=()A.1−B.2−C.2D.1【答案】C【详解】由题意知数列na
中,若11a=,22a=,21nnnaaa++=−,故3211aaa=−=,4321aaa=-=-,5432aaa=−=−,6541aaa=−=−,7658761,2aaaaaa=−==−=,则n
a为周期为6的周期数列,故20243376222aaa+===56.已知数列na满足13a=,22a=,当2n时,11nnnaaa+−+=,则数列na的前2023项的和为()A.0B.1C.3D.4【答案】C【分析】本题考查数列的递推关系、数列的周期性及数列求和
,由递推公式得到51nnaa+−=,再求出前六项的和为零,最后由周期性求出结果.【详解】由题意,得21nnnaaa+++=,∴210nnaa+−+=,∴520nnaa+++=,∴51nnaa+−=,∴数列na是周
期为6的周期数列.设数列na的前n项和为nS,依题意得数列na的前6项依次为3,2,-1,-3,-2,1,∴60S=,∴202333761133703SSa+==+=.57.数列{}na满足112,0,2121,1,2nnnnnaaaaa+=−若1
25a=,则2024a等于()A.15B.25C.35D.45【答案】A【分析】根据数列定义求出数列的前几项后得出数列是周期数列,从而求值.【详解】因为12152a=,所以23454312,,,5555aaaa====,所以数列具有周期性,周期为4,所以2
024415aa==.58.数列na满足12a=,111nnnaaa++=−,其前n项积为nT,则10T等于()A.16B.16−C.6D.6−【答案】D【分析】依次代入1,2,3,4n=可得
na是以4为周期的周期数列,由1231nnnnaaaa+++=可推导得到结果.【详解】当1n=时,121131aaa+==−−;当2n=时,2321112aaa+==−−;当3n=时,3431113aa
a+==−;当4n=时,454121aaa+==−;…,数列na是以4为周期的周期数列,()()1231123123nnnnaaaanN+++=−−=,()10891012236TTaaaa===−=−.【题型16】数列
中的最值问题59.已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,且S8-2S4=5,则a9+a10+a11+a12的最小值为()A.10B.15C.20D.25【答案】C【解析】变换得到S8-S4=S4+5,根据等比数列性质知S4(S12-S8)=(S8-S4)2,9101112128aaa
aSS+++=−,再利用均值不等式计算得到答案.【详解】由题意可得a9+a10+a11+a12=S12-S8,由S8-2S4=5,可得S8-S4=S4+5.又由等比数列的性质知S4,S8-S4,S12-S8
成等比数列,则S4(S12-S8)=(S8-S4)2.()()228449101112128444444525251021020SSSaaaaSSSSSSSS−++++=−===+++=当且仅当S4=5时等号成立,所以a9+a10+a11+a12的
最小值为20.60.(2023秋·重庆巴蜀中学校考)已知等差数列{}na的前n项和为nS,对任意的*nN,均有5nSS成立,则86aa的值的取值范围是()A.()3,+B.)3,+C.()),33,−−+D.(),33,−−+【答案】B【分析】根据已知得出10a
,公差0d,然后返50a=和50a(即50a)分类计算.【详解】由题意知5S是等差数列na的前n项和中的最小值,必有10a,公差0d,若50a=,此时45SS=,4S,5S是等差数列na的前n项和中的最小值,此时5140aad=+=,即
14ad=−,则81617335aaddaadd+===+;若50a,60a,此时5S是等差数列na的前n项和中的最小值,此时5140aad=+,6150aad=+,即154ad−−,则()181116177213,555
aaaddaaaaddd++===+++++,综上可得:86aa的取值范围是)3,+61.已知各项为正的数列na的前n项和为nS,满足21nnaS=−,则通项公式na=;且2163nnSa++的最小值为.【答案】
21n−4【分析】利用na与nS的关系式,得到12nnaa−−=,即可判断数列na是等差数列,然后利用等差数列的通项公式、前n项和公式结合基本不等式,即可得出答案.【详解】由各项为正的数列na,0na,21nnaS=−,()2114
nnSa=+,2n时,()()2211111144nnnnnaSSaa−−=−=+−+,化为:()()1120nnnnaaaa−−+−−=,10nnaa−+,12nnaa−−=,又1121aa=−,解得11a=.数列na是等差数
列,首项为1,公差为2.()12121nann=+−=−,()2212114nSnn=−+=,222162168912321311nnSnnnannn+++===++−+−+++()921241nn+−=+,
当且仅当2n=时取等号.62.正项等比数列na满足:7652aaa=+,若存在两项ma、pa,使得2116mpaaa=,则19mp+的最小值为()A.32B.83C.114D.145【答案】C【分析】由等比数列的性质,结合7652aaa=+求得q,再
由2116mpaaa=可得6mp+=,结合基本不等式“1”的妙用可求当32m=、92p=时,取得最小值,则需逐一验证,mp值,进而得出最值.【详解】设数列na的公比为()0qq,∵7652aaa=+,∴6541112aqaqaq=+,∴22qq=+,即(
)()22210qqqq−−=−+=,解得2q=,∵2116mpaaa=,∴11211116mpaqaqa−−=,∴2422mp+−=,∴6mp+=,∴()1911919198101026663pmpm
mpmpmpmpmp+=++=+++=,当且仅当9pmmp=,即3pm=,即32m=、92p=时,取得最小值,又,mpNN,∴1983mp+,只
能逐一验证,当1m=、5p=时,19914155mp+=+=;当2m=、4p=时,191911244mp+=+=;当3m=、3p=时,191910333mp+=+=;当4m=、2p=时,191919424mp+=+=;当5m=、1p=时,1
91946515mp+=+=,∴19mp+的最小值为114.【题型17】数列新定义问题2021新高考2卷T1263.(多选)设正整数010112222kkkknaaaa−−=++++,其中0,1ia,记()01knaaa
=+++.则()A.()()2nn=B.()()231nn+=+C.()()8543nn+=+D.()21nn−=【答案】ACD【分析】利用()n的定义可判断ACD选项的正误,利用特殊值法可判断B选项的正误.【详解】对于A选项,()01
knaaa=+++,12101122222kkkknaaaa+−=++++,所以,()()012knaaan=+++=,A选项正确;对于B选项,取2n=,012237121212n+==++,()73=,而0120212=+,则()21=,即()()721+,B
选项错误;对于C选项,3430234301018522251212222kkkknaaaaaa+++=++++=+++++,所以,()01852knaaa+=++++,2320123201014322231212222kkkknaaaaaa+++=+
+++=+++++,所以,()01432knaaa+=++++,因此,()()8543nn+=+,C选项正确;对于D选项,01121222nn−−=+++,故()21nn−=,D选项正确.64.有一个非常有趣的数列1n叫做调和数列,此数列的前n项和已
经被研究了几百年,但是迄今为止仍然没有得到它的求和公式,只是得到它的近似公式:当n很大时,1111ln23nn+++++,其中称为欧拉-马歇罗尼常数,0.577215664901…,至今为止都还不确定
是有理数还是无理数.由于上式在n很大时才成立,故当n较小时计算出的结果与实际值之间是存在一定误差的,已知ln20.693,ln102.303.用上式估算出的ln5与实际的ln5的误差绝对值近似为()A.0.003B.0.096C.0.121D.0.2
16【答案】B【分析】直接通过两种方法求出ln5,作差取绝对值即可求出结果.【详解】11111371ln5ln5234560+++++−,又ln5ln10ln22.3030.6931610=−−
=.ln5与实际的ln5的误差绝对值近似为1370.5771.6100.09660−−65.对于一个给定的数列na,把它的连续两项1na+与na的差1nnaa+−记为nb,得到一个新数列nb,把数列nb称为原数列na的一阶差数列.若数列
nb为原数列na的一阶差数列,数列nc为原数列nb的一阶差数列,则称数列nc为原数列na的二阶差数列.已知数列na的二阶差数列是等比数列,且12342,3,6,13aaaa====,则
数列na的通项公式na=.【答案】21nn−+【分析】运用等比数列通项公式及累加法可求得结果.【详解】设数列nb为原数列na的一阶差数列,nc为原数列na的二阶差数列.则由题意可知1212323431212321,3,7,2,4baabaabaacbbcb
b=−==−==−==−==−=.又nc为等比数列,故公比212cqc==,所以2nnc=,即12nnnbb+−=.当2n时,()()()121112211222121nnnnnnnnbbbbbbbb−−−−−=−+−++−+=++++=−,将1n=代入21nnb=−得11211
b=−=,符合,所以21nnb=−,Nn.所以121nnnaa+−=−,当2n时,()()()()()()1211122112121212nnnnnnnaaaaaaaa−−−−−=−+−++−+=−+
−++−+121222221)(1nnnnn−−+−=+++=−−+,将1n=代入21nnan=−+得112112a=−+=,符合,所以21nnan=−+,Nn.66.数列{}na中,1log(2)(N)nnann+=+,定义:使12kaaa为整数的数k(N
)k叫做期盼数,则区间[1,2023]内的所有期盼数的和等于()A.2023B.2024C.2025D.2026【答案】D【分析】利用换底公式与累乘法把123kaaaa化为2log(2)k+,然后根据123kaaaa
为整数,可得22nk=−,最后由等比数列前n项和公式求解.【详解】解:()()+1lg2log(2)lg1nnnann+=+=+,*()Nn,()()1232lg2lg3lg4lg5log(2)lg2lg3lg4lg1kkaaaakk+==++,又123ka
aaa为整数,2k+必须是2的n次幂*()Nn,即22nk=−.[1,2023]k内所有的“幸运数”的和:()()()()2341022222222S=−+−+−++−102(12)20202612−=−=−67.(多选)若数列na满足:对,*ijN,若ij,
则ijaa,称数列na为“鲤鱼跃龙门数列”.下列数列na是“鲤鱼跃龙门数列”的有()A.241nann=−+B.12nnan+=+C.sinπnan=D.ln1nnan=+【答案】BD【分析】举特例13ij==,132aa=−=
可说明A不符合题意,同理可说明C不符合题意;依据“鲤鱼跃龙门数列”的定义,可说明B,D.【详解】对于A,不妨取13ij==,但132aa=−=,不满足ijaa,故A错误;对于B,11122nnann+==−++
,对,*ijN,若ij,则1122ij++,则111122ij−−++,即ijaa,故B正确;对于C,不妨取24ij==,但240aa==,不满足ijaa,故C错误;对于D,1lnln(1)11nnan
n==−++,对,*ijN,若ij,则1111ij++,则111111ij−−++,故11ln(1)ln(1)11ij−−++,即ijaa,故D正确68.意大利数学家斐波那契以兔子繁殖数量为例,引入数列:1,1,2,3,5,8,
,该数列从第三项起,每一项都等于前两项的和,即递推关系式为*21,Nnnnaaan++=+,故此数列称为斐波那契数列,又称“兔子数列”.已知满足上述递推关系式的数列na的通项公式为151522nnnaAB
+−=+,其中AB,的值可由1a和2a得到,比如兔子数列中121,1aa==代入解得11,55AB==−.利用以上信息计算()551.(2x+=表示不超过x的最大
整数)()A.10B.11C.12D.13【答案】B【分析】根据题不妨设1AB==,求出1a,2a,进而得到5a,通过na的第五项,即可得到551515,22+−之间的关系,根据5152−的范围可大致判
断5512+的范围,进而选出选项.【详解】解:由题意可令1AB==,所以将数列na逐个列举可得:11a=,23a=,3124aaa=+=,4327aaa=+=,54311aaa=+=,故55515151122
a+−=+=,因为()5151,02−−,所以()51511,122+,故515112+=.69.十九世纪下半叶集合论的创立,奠定了现代数学的基础,著名的“康托三分集”是数学理性
思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间0,1均分为三段,去掉中间的区间段12,33,记为第1次操作;再将剩下的两个区间120,,,133分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第2次操作;…;每次操作都
在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段;操作过程不断地进行下去,剩下的区间集合即是“康托三分集”.设第n次操作去掉的区间长度为na,数列nb满足:2nnbna=,则数列nb中的取值最大的项为()A.第3项B.第4项C.第5项D.第6项【答案】
C【分析】由已知可得1223nna=,则21223nnbn=,然后由()211242063nnnbbnn+−=−++=,得26n=+,而n为正整数,从而可求得答案.【
详解】由题可知2312341111111111,2,2,23333333333aaaa====,由此可知11122323nnnna−==,所以221223nnnbnan==,因为()1222221121212212(1)(1)422
32323363nnnnnnbbnnnnnn++−=+−=+−=−++,