【知識梳理】2
【真題自測】3
【考點(diǎn)突破】8
【考點(diǎn)1】等差數(shù)列的基本運(yùn)算8
【考點(diǎn)2】等差數(shù)列的判定與證明12
【考點(diǎn)3】等差數(shù)列的性質(zhì)及應(yīng)用19
【分層檢測】22
【基礎(chǔ)篇】22
【能力篇】29
【培優(yōu)篇】36
考試要求:
1.理解等差數(shù)列的概念.
2.掌握等差數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式.
3.能在具體的問題情境中識別數(shù)列的等差關(guān)系,并能用等差數(shù)列的有關(guān)知識解決相應(yīng)的問題.
4.了解等差數(shù)列與一次函數(shù)的關(guān)系.
知識梳理
1.等差數(shù)列的概念
(1)定義:如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列.
數(shù)學(xué)語言表達(dá)式:an+1-an=d(n∈N*,d為常數(shù)).
(2)等差中項(xiàng):由三個(gè)數(shù)a,A,b組成的等差數(shù)列可以看成是最簡單的等差數(shù)列,這時(shí)A叫做a與b的等差中項(xiàng),根據(jù)等差數(shù)列的定義可以知道,2A=a+b.
2.等差數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式
(1)若等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)是a1,公差是d,則其通項(xiàng)公式為an=a1+(n-1)d.
(2)前n項(xiàng)和公式:Sn=na1+eq \f(n(n-1)d,2)=eq \f(n(a1+an),2).
3.等差數(shù)列的性質(zhì)
(1)通項(xiàng)公式的推廣:an=am+(n-m)d(n,m∈N*).
(2)若{an}為等差數(shù)列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),則ak+al=am+an.
(3)若{an}是等差數(shù)列,公差為d,則ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差為md的等差數(shù)列.
(4)若Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,則數(shù)列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差數(shù)列.
(5)若Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,則數(shù)列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(Sn,n)))也為等差數(shù)列.
1.已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=pn+q(其中p,q為常數(shù)),則數(shù)列{an}一定是等差數(shù)列,且公差為p.
2.在等差數(shù)列{an}中,a1>0,d<0,則Sn存在最大值;若a1<0,d>0,則Sn存在最小值.
3.等差數(shù)列{an}的單調(diào)性:當(dāng)d>0時(shí),{an}是遞增數(shù)列;當(dāng)d<0時(shí),{an}是遞減數(shù)列;當(dāng)d=0時(shí),{an}是常數(shù)列.
4.數(shù)列{an}是等差數(shù)列?Sn=An2+Bn(A,B為常數(shù)).
真題自測
一、單選題
1.(2024·全國·高考真題)記為等差數(shù)列的前項(xiàng)和,已知,,則( )
A.B.C.D.
2.(2024·全國·高考真題)已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,則( )
A.B.C.1D.
3.(2023·全國·高考真題)記為等差數(shù)列的前項(xiàng)和.若,則( )
A.25B.22C.20D.15
4.(2023·全國·高考真題)記為數(shù)列的前項(xiàng)和,設(shè)甲:為等差數(shù)列;乙:為等差數(shù)列,則( )
A.甲是乙的充分條件但不是必要條件
B.甲是乙的必要條件但不是充分條件
C.甲是乙的充要條件
D.甲既不是乙的充分條件也不是乙的必要條件
二、填空題
5.(2024·全國·高考真題)記為等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,若,,則 .
6.(2024·北京·高考真題)設(shè)與是兩個(gè)不同的無窮數(shù)列,且都不是常數(shù)列.記集合,給出下列4個(gè)結(jié)論:
①若與均為等差數(shù)列,則M中最多有1個(gè)元素;
②若與均為等比數(shù)列,則M中最多有2個(gè)元素;
③若為等差數(shù)列,為等比數(shù)列,則M中最多有3個(gè)元素;
④若為遞增數(shù)列,為遞減數(shù)列,則M中最多有1個(gè)元素.
其中正確結(jié)論的序號是 .
7.(2023·北京·高考真題)我國度量衡的發(fā)展有著悠久的歷史,戰(zhàn)國時(shí)期就已經(jīng)出現(xiàn)了類似于砝碼的、用來測量物體質(zhì)量的“環(huán)權(quán)”.已知9枚環(huán)權(quán)的質(zhì)量(單位:銖)從小到大構(gòu)成項(xiàng)數(shù)為9的數(shù)列,該數(shù)列的前3項(xiàng)成等差數(shù)列,后7項(xiàng)成等比數(shù)列,且,則 ;數(shù)列所有項(xiàng)的和為 .
8.(2022·全國·高考真題)記為等差數(shù)列的前n項(xiàng)和.若,則公差 .
參考答案:
1.B
【分析】由結(jié)合等差中項(xiàng)的性質(zhì)可得,即可計(jì)算出公差,即可得的值.
【詳解】由,則,
則等差數(shù)列的公差,故.
故選:B.
2.D
【分析】可以根據(jù)等差數(shù)列的基本量,即將題目條件全轉(zhuǎn)化成和來處理,亦可用等差數(shù)列的性質(zhì)進(jìn)行處理,或者特殊值法處理.
【詳解】方法一:利用等差數(shù)列的基本量
由,根據(jù)等差數(shù)列的求和公式,,
又.
故選:D
方法二:利用等差數(shù)列的性質(zhì)
根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì),,由,根據(jù)等差數(shù)列的求和公式,
,故.
故選:D
方法三:特殊值法
不妨取等差數(shù)列公差,則,則.
故選:D
3.C
【分析】方法一:根據(jù)題意直接求出等差數(shù)列的公差和首項(xiàng),再根據(jù)前項(xiàng)和公式即可解出;
方法二:根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)求出等差數(shù)列的公差,再根據(jù)前項(xiàng)和公式的性質(zhì)即可解出.
【詳解】方法一:設(shè)等差數(shù)列的公差為,首項(xiàng)為,依題意可得,
,即,
又,解得:,
所以.
故選:C.
方法二:,,所以,,
從而,于是,
所以.
故選:C.
4.C
【分析】利用充分條件、必要條件的定義及等差數(shù)列的定義,再結(jié)合數(shù)列前n項(xiàng)和與第n項(xiàng)的關(guān)系推理判斷作答.,
【詳解】方法1,甲:為等差數(shù)列,設(shè)其首項(xiàng)為,公差為,
則,
因此為等差數(shù)列,則甲是乙的充分條件;
反之,乙:為等差數(shù)列,即為常數(shù),設(shè)為,
即,則,有,
兩式相減得:,即,對也成立,
因此為等差數(shù)列,則甲是乙的必要條件,
所以甲是乙的充要條件,C正確.
方法2,甲:為等差數(shù)列,設(shè)數(shù)列的首項(xiàng),公差為,即,
則,因此為等差數(shù)列,即甲是乙的充分條件;
反之,乙:為等差數(shù)列,即,
即,,
當(dāng)時(shí),上兩式相減得:,當(dāng)時(shí),上式成立,
于是,又為常數(shù),
因此為等差數(shù)列,則甲是乙的必要條件,
所以甲是乙的充要條件.
故選:C
5.95
【分析】利用等差數(shù)列通項(xiàng)公式得到方程組,解出,再利用等差數(shù)列的求和公式節(jié)即可得到答案.
【詳解】因?yàn)閿?shù)列為等差數(shù)列,則由題意得,解得,
則.
故答案為:.
6.①③④
【分析】利用兩類數(shù)列的散點(diǎn)圖的特征可判斷①④的正誤,利用反例可判斷②的正誤,結(jié)合通項(xiàng)公式的特征及反證法可判斷③的正誤.
【詳解】對于①,因?yàn)榫鶠榈炔顢?shù)列,故它們的散點(diǎn)圖分布在直線上,
而兩條直線至多有一個(gè)公共點(diǎn),故中至多一個(gè)元素,故①正確.
對于②,取則均為等比數(shù)列,
但當(dāng)為偶數(shù)時(shí),有,此時(shí)中有無窮多個(gè)元素,故②錯(cuò)誤.
對于③,設(shè),,
若中至少四個(gè)元素,則關(guān)于的方程至少有4個(gè)不同的正數(shù)解,
若,則由和的散點(diǎn)圖可得關(guān)于的方程至多有兩個(gè)不同的解,矛盾;
若,考慮關(guān)于的方程奇數(shù)解的個(gè)數(shù)和偶數(shù)解的個(gè)數(shù),
當(dāng)有偶數(shù)解,此方程即為,
方程至多有兩個(gè)偶數(shù)解,且有兩個(gè)偶數(shù)解時(shí),
否則,因單調(diào)性相反,
方程至多一個(gè)偶數(shù)解,
當(dāng)有奇數(shù)解,此方程即為,
方程至多有兩個(gè)奇數(shù)解,且有兩個(gè)奇數(shù)解時(shí)即
否則,因單調(diào)性相反,
方程至多一個(gè)奇數(shù)解,
因?yàn)?,不可能同時(shí)成立,
故不可能有4個(gè)不同的整數(shù)解,即M中最多有3個(gè)元素,故③正確.
對于④,因?yàn)闉檫f增數(shù)列,為遞減數(shù)列,前者散點(diǎn)圖呈上升趨勢,
后者的散點(diǎn)圖呈下降趨勢,兩者至多一個(gè)交點(diǎn),故④正確.
故答案為:①③④.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:對于等差數(shù)列和等比數(shù)列的性質(zhì)的討論,可以利用兩者散點(diǎn)圖的特征來分析,注意討論兩者性質(zhì)關(guān)系時(shí),等比數(shù)列的公比可能為負(fù),此時(shí)要注意合理轉(zhuǎn)化.
7. 48 384
【分析】方法一:根據(jù)題意結(jié)合等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式列式求解,進(jìn)而可求得結(jié)果;方法二:根據(jù)等比中項(xiàng)求,在結(jié)合等差、等比數(shù)列的求和公式運(yùn)算求解.
【詳解】方法一:設(shè)前3項(xiàng)的公差為,后7項(xiàng)公比為,
則,且,可得,
則,即,可得,
空1:可得,
空2:
方法二:空1:因?yàn)闉榈缺葦?shù)列,則,
且,所以;
又因?yàn)?,則;
空2:設(shè)后7項(xiàng)公比為,則,解得,
可得,所以.
故答案為:48;384.
8.2
【分析】轉(zhuǎn)化條件為,即可得解.
【詳解】由可得,化簡得,
即,解得.
故答案為:2.
考點(diǎn)突破
【考點(diǎn)1】等差數(shù)列的基本運(yùn)算
一、單選題
1.(2024·四川攀枝花·三模)數(shù)列的前項(xiàng)和為,,,設(shè),則數(shù)列的前51項(xiàng)之和為( )
A.B.C.49D.149
2.(2024·陜西安康·模擬預(yù)測)已知在正項(xiàng)等比數(shù)列中,,且成等差數(shù)列,則( )
A.157B.156C.74D.73
二、多選題
3.(2024·貴州畢節(jié)·三模)已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且,則( )
A.B.
C.?dāng)?shù)列的前n項(xiàng)和為D.?dāng)?shù)列的前n項(xiàng)和為
4.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測)已知各項(xiàng)都是正數(shù)的數(shù)列的前項(xiàng)和為,且,則下列結(jié)論正確的是( )
A.當(dāng)時(shí),B.
C.?dāng)?shù)列是等差數(shù)列D.
三、填空題
5.(2024·湖北襄陽·模擬預(yù)測)蚊香具有悠久的歷史,我國蚊香的發(fā)明與古人端午節(jié)的習(xí)俗有關(guān),如圖為某校數(shù)學(xué)社團(tuán)用數(shù)學(xué)軟件制作的“蚊香”.畫法如下:在水平直線上收長度為1的線段,作一個(gè)等邊三角形,然后以點(diǎn)為圓心,為半徑逆時(shí)針畫圓弧交線段的延長線于點(diǎn)(第一段圓弧),再以點(diǎn)為圓心,為半徑逆時(shí)針畫圓弧交線段的延長線于點(diǎn),再以點(diǎn)為圓心,為半徑逆時(shí)針畫圓弧……以此類推,當(dāng)?shù)玫降摹拔孟恪鼻『糜?5段圓弧時(shí),“蚊香”的長度為 .

6.(2024·內(nèi)蒙古·三模)假設(shè)在某種細(xì)菌培養(yǎng)過程中,正常細(xì)菌每小時(shí)分裂1次(1個(gè)正常細(xì)菌分裂成2個(gè)正常細(xì)菌和1個(gè)非正常細(xì)菌),非正常細(xì)菌每小時(shí)分裂1次(1個(gè)非正常細(xì)菌分裂成2個(gè)非正常細(xì)菌).若1個(gè)正常細(xì)菌經(jīng)過14小時(shí)的培養(yǎng),則可分裂成的細(xì)菌的個(gè)數(shù)為 .
參考答案:
1.B
【分析】由與的關(guān)系,結(jié)合等差數(shù)列的通項(xiàng)公式求得,即可得到,再由并項(xiàng)求和法計(jì)算可得.
【詳解】因?yàn)椋?br>當(dāng)時(shí),,
即,
可得,又,所以是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,
所以,則,
當(dāng)時(shí),
所以,當(dāng)時(shí)也成立,
所以,
可得數(shù)列的前項(xiàng)之和為.
故選:B.
2.D
【分析】由等比中項(xiàng)性質(zhì)求得,由等差中項(xiàng)性質(zhì)得,根據(jù)等比數(shù)列通項(xiàng)公式基本量運(yùn)算求得,進(jìn)而求解即可.
【詳解】由等比中項(xiàng)性質(zhì)知.
由成等差數(shù)列,得,所以,
所以等比數(shù)列的公比,所以,
所以.
故選:D.
3.ABD
【分析】由等差數(shù)列的性質(zhì)和前n項(xiàng)和公式可求出,可判斷A;由等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式可判斷B;由裂項(xiàng)相消法可判斷C;由分組求和法可判斷D.
【詳解】對于A,設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)和公差為,
所以,化簡可得:,
又因?yàn)?,則,
所以,所以,
所以,故A正確;
對于B,,故B正確;
對于C,,
所以數(shù)列的前n項(xiàng)和為,故C錯(cuò)誤;
對于D,令,
所以數(shù)列的前n項(xiàng)和為:
,故D正確.
故選:ABD.
4.BCD
【分析】計(jì)算數(shù)列首項(xiàng)及第二項(xiàng)可判定A,利用等差數(shù)列的定義及的關(guān)系可判定C,從而求出的通項(xiàng)公式結(jié)合基本不等式、函數(shù)的單調(diào)性可判定B、D.
【詳解】對A,由題意可知,所以,
則,所以,故A錯(cuò)誤;
對C,由,故C正確;
對C,所以,
則,故B正確;
對D,易知,令,
則,則單調(diào)遞增,
所以,即,故D正確.
故選:BCD
5.
【分析】根據(jù)題意分析可得:每段圓弧的圓心角為,半徑滿足,結(jié)合等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和求和公式分析運(yùn)算.
【詳解】由題意可知:每段圓弧的圓心角為,
設(shè)第段圓弧的半徑為,則可得,
故數(shù)列是以首項(xiàng),公差的等差數(shù)列,
則,
則“蚊香”的長度為
.
故答案為:.
6./131072
【分析】設(shè)經(jīng)過小時(shí),有個(gè)正常細(xì)菌,個(gè)非正常細(xì)菌,則,,由等比數(shù)列的性質(zhì)求出的通項(xiàng)公式,再證得是與首相和公差均為的等差數(shù)列,即可求出的通項(xiàng)公式,進(jìn)而求出答案.
【詳解】設(shè)經(jīng)過小時(shí),有個(gè)正常細(xì)菌,個(gè)非正常細(xì)菌,
則,.
又,,所以,,
則,所以,
所以是首項(xiàng)和公差均為的等差數(shù)列,
所以,
所以,所以.
故答案為:.
反思提升:
1.等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式共涉及五個(gè)量a1,an,d,n,Sn,知其中三個(gè)就能求另外兩個(gè),體現(xiàn)了用方程的思想來解決問題.
2.數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式在解題中起到變量代換作用,而a1和d是等差數(shù)列的兩個(gè)基本量,用它們表示已知和未知是常用方法.
【考點(diǎn)2】等差數(shù)列的判定與證明
一、解答題
1.(2024·四川自貢·三模)已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且.
(1)證明:數(shù)列為等差數(shù)列;
(2)若,,成等比數(shù)列,求的最大值.
2.(2024·重慶·三模)已知在數(shù)列中,.
(1)求證:數(shù)列是等差數(shù)列,并求數(shù)列的前項(xiàng)和;
(2)在中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且,求面積的最大值.
3.(2024·四川綿陽·模擬預(yù)測)已知(且,為常數(shù)).
(1)數(shù)列能否是等比數(shù)列?若是,求的值(用表示);否則,說明理由;
(2)已知,求數(shù)列的前項(xiàng)和.
4.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿足.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)已知,求數(shù)列的前項(xiàng)和.
5.(2024·廣東深圳·一模)設(shè)為數(shù)列的前項(xiàng)和,已知,且為等差數(shù)列.
(1)求證:數(shù)列為等差數(shù)列;
(2)若數(shù)列滿足,且,設(shè)為數(shù)列的前項(xiàng)和,集合,求(用列舉法表示).
6.(23-24高三上·北京東城·期末)若有窮數(shù)列滿足:,則稱此數(shù)列具有性質(zhì).
(1)若數(shù)列具有性質(zhì),求的值;
(2)設(shè)數(shù)列A具有性質(zhì),且為奇數(shù),當(dāng)時(shí),存在正整數(shù),使得,求證:數(shù)列A為等差數(shù)列;
(3)把具有性質(zhì),且滿足(為常數(shù))的數(shù)列A構(gòu)成的集合記作.求出所有的,使得對任意給定的,當(dāng)數(shù)列時(shí),數(shù)列A中一定有相同的兩項(xiàng),即存在.
參考答案:
1.(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)作差得到,結(jié)合等差數(shù)列的定義證明即可;
(2)根據(jù)等比中項(xiàng)的性質(zhì)及等差數(shù)列通項(xiàng)公式求出,即可得到的通項(xiàng)公式,結(jié)合的單調(diào)性及求和公式計(jì)算可得.
【詳解】(1)數(shù)列滿足①,
當(dāng)時(shí),有②,
①②可得:,
即,
變形可得,
故數(shù)列是以為等差的等差數(shù)列;
(2)由(1)可知數(shù)列是以為等差的等差數(shù)列,
若,,成等比數(shù)列,則有,
即,解得,
所以,
所以單調(diào)遞減,又當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
故當(dāng)或時(shí),取得最大值,
且.
2.(1)證明見解析,
(2)
【分析】(1)根據(jù)已知條件,由等差數(shù)列的定義寫出的通項(xiàng)公式,進(jìn)而可得的通項(xiàng)公式,應(yīng)用裂項(xiàng)相消法求前項(xiàng)和即可;
(2)根據(jù)題設(shè)三角恒等式,結(jié)合正弦定理得,由三角形內(nèi)角性質(zhì)求角,由余弦定理及基本不等式求的范圍,應(yīng)用三角形面積公式,求面積的最大值.
【詳解】(1)由題意,,即
為等差數(shù)列:首項(xiàng),公差,
,則,
設(shè),
(2)
由正弦定理,有,.
即,又,
,即
由,
由余弦定理得:,.
,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號,
,即△ABC面積最大值為.
3.(1)不可能是等比數(shù)列,理由見解析
(2),,且.
【分析】(1)利用與的關(guān)系計(jì)算可得,結(jié)合等差、等比數(shù)列的定義即可下結(jié)論;
(2)由(1)可得,結(jié)合等差數(shù)列前n項(xiàng)求和公式計(jì)算即可求解.
【詳解】(1)已知.
當(dāng)時(shí),,
兩式相減得:,,
顯然,所以.
于是可能是等差數(shù)列,若又是等比數(shù)列,則必為非零常數(shù)數(shù)列,則,
因,故不可能是等比數(shù)列.
(2)由(1)知,且,即,.
,所以當(dāng)時(shí),.
當(dāng),,.
而當(dāng)時(shí),,所以,,且.
4.(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)題意結(jié)合與之間的關(guān)系可得,利用等差中項(xiàng)可得數(shù)列為等差數(shù)列,進(jìn)而求;
(2)由(1)可得,利用錯(cuò)位相減法運(yùn)算求解.
【詳解】(1)因?yàn)?,即,則,
兩式相減并整理得,則,
兩式相減整理得,
所以數(shù)列為等差數(shù)列.
當(dāng)時(shí),,所以.
設(shè)等差數(shù)列的公差為,
因?yàn)?,解得?br>所以.
(2)由(1)可得,則,
則,
可得,
所以.
5.(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為d,由題意可得、,解得,結(jié)合求得,即可證明;
(2)由(1)可得,根據(jù)累乘法可得,結(jié)合裂項(xiàng)相消求和法計(jì)算即可求解.
【詳解】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為d,則,即,①
因?yàn)?,所以由,得.?br>由①、②解得,所以,即,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,上式也成立,所以,
所以數(shù)列是等差數(shù)列.
(2)由(1)可知,
當(dāng)時(shí),,
因?yàn)闈M足上式,所以.
,
因?yàn)楫?dāng)時(shí),,所以.
6.(1)2;2;4
(2)證明見詳解
(3)
【分析】(1)由數(shù)列具有性質(zhì)的定義可得;
(2)由數(shù)列具有性質(zhì)的定義和等差數(shù)列的定義可得.
(3)分、和三種情況討論即得.
【詳解】(1)由已知可得數(shù)列共有5項(xiàng),所以,
當(dāng)時(shí),有,
當(dāng)時(shí),有,所以,
當(dāng)時(shí),有,所以,
(2)數(shù)列A具有性質(zhì),且為奇數(shù),令,
可得,
設(shè),
由于當(dāng)時(shí),存在正整數(shù),使得,
所以這項(xiàng)均為數(shù)列A中的項(xiàng),
且,
因此一定有
即,
這說明:為公差為的等差數(shù)列,再數(shù)列A具有性質(zhì),
以及可得,數(shù)列A為等差數(shù)列;
(3)當(dāng)時(shí),
設(shè)A:,,, ,,
由于數(shù)列具有性質(zhì),且滿足,
由和,得,
當(dāng)時(shí),不妨設(shè),此時(shí):,,此時(shí)結(jié)論成立,
當(dāng)時(shí),同理可證,所以結(jié)論成立.
當(dāng)時(shí),不妨設(shè),反例如下:
當(dāng)時(shí),不妨設(shè),反例如下:
綜上所述,符合題意.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:關(guān)于新定義題的思路有:
(1)找出新定義有幾個(gè)要素,找出要素分別代表什么意思;
(2)由已知條件,看所求的是什么問題,進(jìn)行分析,轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)語言;
(3)將已知條件代入新定義的要素中;
(4)結(jié)合數(shù)學(xué)知識進(jìn)行解答.
反思提升:
1.證明數(shù)列是等差數(shù)列的主要方法:
(1)定義法:對于n≥2的任意自然數(shù),驗(yàn)證an-an-1為同一常數(shù).即作差法,將關(guān)于an-1的an代入an-an-1,再化簡得到定值.
(2)等差中項(xiàng)法:驗(yàn)證2an-1=an+an-2(n≥3,n∈N*)都成立.
2.判定一個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列還常用到的結(jié)論:
(1)通項(xiàng)公式:an=pn+q(p,q為常數(shù))?{an}是等差數(shù)列.
(2)前n項(xiàng)和公式:Sn=An2+Bn(A,B為常數(shù))?{an}是等差數(shù)列.問題的最終判定還是利用定義.
【考點(diǎn)3】等差數(shù)列的性質(zhì)及應(yīng)用
一、單選題
1.(2024·山西運(yùn)城·三模)已知數(shù)列是等差數(shù)列,,則( )
A.4B.C.D.
2.(2023·吉林白山·模擬預(yù)測)若等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿足,對任意正整數(shù),都有,則的值為( )
A.2020B.2021C.2022D.2023
二、多選題
3.(23-24高二上·河北石家莊·階段練習(xí))關(guān)于等差數(shù)列和等比數(shù)列,下列四個(gè)選項(xiàng)中正確的有( )
A.等差數(shù)列,若,則
B.等比數(shù)列,若,則
C.若為數(shù)列前n項(xiàng)和,則,仍為等差數(shù)列
D.若為數(shù)列前n項(xiàng)和,則,仍為等比數(shù)列
4.(2024·遼寧·二模)設(shè)是等差數(shù)列,是其前n項(xiàng)的和.且,,則下面結(jié)論正確的是( )
A.B.
C.與均為的最大值D.滿足的n的最小值為14
三、填空題
5.(2024·陜西商洛·模擬預(yù)測)已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,且,則 .
6.(23-24高二上·上海·期末)等差數(shù)列中,已知,且在前項(xiàng)和中,僅當(dāng)時(shí),最大,則公差的取值范圍為 .
參考答案:
1.C
【分析】利用下標(biāo)和性質(zhì)計(jì)算可得.
【詳解】因?yàn)?,則,又,則,
解得,
所以.
故選:C
2.C
【分析】根據(jù)等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式以及數(shù)列的單調(diào)性得出結(jié)果.
【詳解】依題意,
又,即,則
則,且,
所以等差數(shù)列單調(diào)遞減,,
所以對任意正整數(shù),都有,則.
故選,C.
3.AC
【分析】利用等差數(shù)列下標(biāo)和性質(zhì)判斷A;舉例說明判斷B;利用等差數(shù)列定義判斷C;舉例說明判斷D.
【詳解】對于A,由等差數(shù)列下標(biāo)和性質(zhì)知,A正確;
對于B,取,顯然數(shù)列成等比數(shù)列,且,而,B錯(cuò)誤;
對于C,等差數(shù)列的公差為,,
,
有,因此成等差數(shù)列,C正確;
對于D,當(dāng)?shù)缺葦?shù)列的公比,為正偶數(shù)時(shí),,顯然不成等比數(shù)列,D錯(cuò)誤.
故選:AC
4.BCD
【分析】由可判斷A錯(cuò)誤;由A可得B正確;由,可得C正確;由等差中項(xiàng)和前項(xiàng)和的性質(zhì)可得D正確.
【詳解】A:因?yàn)?,所以?br>所以,故A錯(cuò)誤;
B:由A的解析可得B正確;
C:因?yàn)?,,所以與均為的最大值,故C正確;
D:因?yàn)?,由,?br>故D正確;
故選:BCD.
5.
【分析】由等差數(shù)列前項(xiàng)和公式可得,再根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)求解即可.
【詳解】由,得,
則.
故答案為:.
6.
【分析】首先寫成等差數(shù)列前項(xiàng)和的函數(shù)解析式,再利用二次函數(shù)的對稱軸的范圍,即可求解.
【詳解】為等差數(shù)列,且,
則前項(xiàng)和,是關(guān)于的二次函數(shù),且,
因?yàn)閮H當(dāng)時(shí),最大,所以對稱軸在區(qū)間,
即,解得:,
則公差的取值范圍是.
故答案為:
反思提升:
1.項(xiàng)的性質(zhì):在等差數(shù)列{an}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),則am+an=ap+aq.
2.和的性質(zhì):在等差數(shù)列{an}中,Sn為其前n項(xiàng)和,則
(1)S2n=n(a1+a2n)=…=n(an+an+1);
(2)S2n-1=(2n-1)an.
(3)依次k項(xiàng)和成等差數(shù)列,即Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…成等差數(shù)列.
3.求等差數(shù)列前n項(xiàng)和的最值,常用的方法:(1)利用等差數(shù)列的單調(diào)性,求出其正負(fù)轉(zhuǎn)折項(xiàng),或者利用性質(zhì)求其正負(fù)轉(zhuǎn)折項(xiàng),便可求得和的最值;(2)利用公差不為零的等差數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn=An2+Bn(A,B為常數(shù),A≠0)為二次函數(shù),通過二次函數(shù)的性質(zhì)求最值.
分層檢測
【基礎(chǔ)篇】
一、單選題
1.(2024·天津?yàn)I海新·三模)已知數(shù)列為各項(xiàng)不為零的等差數(shù)列,為數(shù)列的前項(xiàng)和,,則的值為( )
A.4B.8C.12D.16
2.(2024·海南·模擬預(yù)測)已知等比數(shù)列的公比不為1,若,且成等差數(shù)列,則( )
A.B.C.D.
3.(2024·山西陽泉·三模)已知等差數(shù)列中,是函數(shù)的一個(gè)極大值點(diǎn),則的值為( )
A.B.C.D.
4.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知遞增數(shù)列滿足.若,,則數(shù)列的前2023項(xiàng)和為( )
A.2044242B.2045253C.2046264D.2047276
二、多選題
5.(2024·河北滄州·模擬預(yù)測)設(shè)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,e是自然對數(shù)的底數(shù),則下列說法正確的是( )
A.當(dāng)時(shí),,,是等差數(shù)列
B.?dāng)?shù)列是等比數(shù)列
C.?dāng)?shù)列是等差數(shù)列
D.當(dāng)p,q均為正整數(shù)且時(shí),
6.(2023·山東濰坊·模擬預(yù)測)已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,正項(xiàng)等比數(shù)列的前項(xiàng)積為,則( )
A.?dāng)?shù)列是等差數(shù)列B.?dāng)?shù)列是等比數(shù)列
C.?dāng)?shù)列是等差數(shù)列D.?dāng)?shù)列是等比數(shù)列
7.(2023·安徽安慶·二模)已知為等差數(shù)列,前項(xiàng)和為,,公差d = ?2 ,則( )
A.=
B.當(dāng)n = 6或7時(shí),取得最小值
C.?dāng)?shù)列的前10項(xiàng)和為50
D.當(dāng)n≤2023時(shí),與數(shù)列(m? N)共有671項(xiàng)互為相反數(shù).
三、填空題
8.(2023·四川成都·模擬預(yù)測)已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且,則 .
9.(2024·廣東深圳·模擬預(yù)測)設(shè)是等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,若,則 .
10.(2024·北京延慶·一模)北京天壇的圜丘壇分上、中、下三層,上層中心有一塊圓形石板(稱為天心石), 環(huán)繞天心石砌塊扇面形石板構(gòu)成第一環(huán),向外每環(huán)依次增加塊,下一層的第一環(huán)比上一層的最后一環(huán)多塊,向外每環(huán)依次也增加塊.已知每層環(huán)數(shù)相同,且三層共有扇面形石板(不含天心石) 塊,則上層有扇形石板 塊.
四、解答題
11.(2024·陜西安康·模擬預(yù)測)已知數(shù)列滿足.
(1)證明:數(shù)列是等差數(shù)列;
(2)設(shè),求的前n項(xiàng)和.
12.(2024·湖南·模擬預(yù)測)已知公差不為0的等差數(shù)列滿足,且.
(1)求的通項(xiàng)公式;
(2)記是數(shù)列的前項(xiàng)和,證明: .
參考答案:
1.D
【分析】由數(shù)列的遞推式,分別令,結(jié)合等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,解方程可得首項(xiàng)和公差,再根據(jù)等差數(shù)列通項(xiàng)公式即可得到答案.
【詳解】設(shè)等差數(shù)列公差為,∵,
∴當(dāng)時(shí),,解得,
∴,
當(dāng)時(shí),,
∴,
∴.
故選:D.
2.C
【分析】利用等差中項(xiàng)的性質(zhì)及等比數(shù)列基本量的計(jì)算求通項(xiàng)公式即可.
【詳解】設(shè)的公比為q,
則依題意有,
解方程得或(舍去),所以.
故選:C
3.D
【分析】求出函數(shù)的極大值點(diǎn)得,然后由等差數(shù)列性質(zhì)結(jié)合誘導(dǎo)公式可得.
【詳解】由正弦函數(shù)性質(zhì)知,當(dāng),即時(shí),函數(shù)取得極大值,
則,由等差數(shù)列性質(zhì),得,
所以.
故選:D
4.D
【分析】根據(jù),推出,推出數(shù)列是等差數(shù)列,設(shè)公差為,根據(jù)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式以及求出,再根據(jù)等差數(shù)列求和公式可求出結(jié)果.
【詳解】因?yàn)椋?,所以?shù)列是等差數(shù)列,
設(shè)公差為,因?yàn)閿?shù)列為遞增數(shù)列,所以,
由,得,即,
由,得,將代入,得,
又,所以,,
所以數(shù)列的前2023項(xiàng)和為.
故選:D
5.BCD
【分析】利用等差數(shù)列和等比數(shù)列的定義可判定A,B,C選項(xiàng),利用等差數(shù)列的求和可判定D選項(xiàng).
【詳解】對于A,令,則,,
當(dāng)時(shí),,即,
所以,,不是等差數(shù)列,故A錯(cuò)誤;
對于B,設(shè)的公差為d,則(定值),
所以是公比為的等比數(shù)列,故B正確;
對于C,,故是公差為的等差數(shù)列,故C正確;
對于D,,
,
所以,故D正確.
故選:BCD.
6.ABD
【分析】
根據(jù)等差數(shù)列與等比數(shù)列的定義及等差數(shù)列前項(xiàng)和公式為計(jì)算即可.
【詳解】設(shè)的公差為,的公比為,
則,
所以是常數(shù),故A正確;
易知是常數(shù),故B正確;
由不是常數(shù),故C錯(cuò)誤;
是常數(shù),故D正確.
故選:ABD
7.ACD
【分析】由等差數(shù)列的首項(xiàng)和公差求出等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,即可結(jié)合等差數(shù)列的性質(zhì)判斷ACD,由數(shù)列的單調(diào)性可判斷B.
【詳解】對于A,等差數(shù)列中,,公差,則,,故A正確;
對于B,由A的結(jié)論,,則,由d = ?2當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,則當(dāng)或6時(shí),取得最大值,且其最大值為,B錯(cuò)誤;
對于C,
,故C正確,
對于D,由,則,
則數(shù)列中與數(shù)列中的項(xiàng)互為相反數(shù)的項(xiàng)依次為:
,,,,,,
可以組成以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,設(shè)該數(shù)列為,則,
若,解可得,即兩個(gè)數(shù)列共有671項(xiàng)互為相反數(shù),D正確.
故選:ACD.
8.
【分析】根據(jù)作差求出的通項(xiàng)公式,即可得解.
【詳解】因?yàn)?,?dāng)時(shí),
當(dāng)時(shí),
所以,
經(jīng)檢驗(yàn)當(dāng)時(shí)也成立,
所以,則,
所以.
故答案為:
9.
【分析】
由等差數(shù)列前項(xiàng)和公式計(jì)算的等量關(guān)系,代入所求即可求出結(jié)果.
【詳解】設(shè)數(shù)列的公差為,
,,
則,
故答案為:.
10.
【分析】記從中間向外每環(huán)扇面形石板數(shù)為,則是等差數(shù)列,且公差為,,設(shè)每層有環(huán),則,,根據(jù)等差數(shù)列前項(xiàng)和公式求出,再求出即可.
【詳解】記從中間向外每環(huán)扇面形石板數(shù)為,則是等差數(shù)列,且公差,,
設(shè)每層有環(huán),則,,
所以,即,
即,解得或(舍去),
所以,則,
即上層有扇形石板塊.
故答案為:.
11.(1)證明見解析
(2).
【分析】(1)利用等差數(shù)列的定義即可證明;
(2)根據(jù)(1)問,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,從而求得數(shù)列的通項(xiàng)公式,進(jìn)而可求得數(shù)列的通項(xiàng)公式,最后利用裂項(xiàng)相消求和法求得
【詳解】(1)證明:令,又,則有
,
又,所以
所以數(shù)列是以1為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列
(2)由(1)知,,
又,所以,
所以,
所以
12.(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)設(shè),再用已知條件列出兩個(gè)方程并解出其中的參數(shù);
(2)直接求出,再用裂項(xiàng)法即可.
【詳解】(1)設(shè),則由已知有,.
將第一個(gè)等式展開化簡可得,故由知.
再代入第二個(gè)等式可得,解得,從而.
故的通項(xiàng)公式是.
(2)由于,

.
【能力篇】
一、單選題
1.(2024·全國·高考真題)已知b是的等差中項(xiàng),直線與圓交于兩點(diǎn),則的最小值為( )
A.1B.2C.4D.
二、多選題
2.(2024·山東臨沂·二模)已知是等差數(shù)列,是其前n項(xiàng)和,則下列命題為真命題的是( )
A.若,,則B.若,則
C.若,則D.若和都為遞增數(shù)列,則
三、填空題
3.(2024·重慶·模擬預(yù)測)在正項(xiàng)等比數(shù)列中,,則的最大值為 .
四、解答題
4.(2024·浙江寧波·模擬預(yù)測)已知無窮數(shù)列,構(gòu)造新數(shù)列滿足,滿足,,滿足,若為常數(shù)數(shù)列,則稱為階等差數(shù)列;同理令,,,,若為常數(shù)數(shù)列,則稱為階等比數(shù)列.
(1)已知為二階等差數(shù)列,且,,,求的通項(xiàng)公式;
(2)若為階等差數(shù)列,為一階等比數(shù)列,證明:為階等比數(shù)列;
(3)已知,令的前項(xiàng)和為,,證明:.
參考答案:
1.C
【分析】結(jié)合等差數(shù)列性質(zhì)將代換,求出直線恒過的定點(diǎn),采用數(shù)形結(jié)合法即可求解.
【詳解】因?yàn)槌傻炔顢?shù)列,所以,,代入直線方程得
,即,令得,
故直線恒過,設(shè),圓化為標(biāo)準(zhǔn)方程得:,
設(shè)圓心為,畫出直線與圓的圖形,由圖可知,當(dāng)時(shí),最小,
,此時(shí).

故選:C
2.BC
【分析】根據(jù)題意,求得,結(jié)合,可判定A錯(cuò)誤;根據(jù)數(shù)列的求和公式和等差數(shù)列的性質(zhì),可判定B正確;由,求得,可判定C正確;根據(jù)題意,求得任意的,結(jié)合的正負(fù)不確定,可判定D錯(cuò)誤.
【詳解】對于A中,由,,
可得,所以,
又由,所以A錯(cuò)誤;
對于B中,由,所以B正確;
對于C中,由,所以,
又因?yàn)椋瑒t,所以C正確;
對于D中,因?yàn)闉檫f增數(shù)列,可得公差,
因?yàn)闉檫f增數(shù)列,可得,
所以對任意的,但的正負(fù)不確定,所以D錯(cuò)誤.
故選:BC.
3.
【分析】設(shè)等比數(shù)列的公比為,列出方程求得,得到,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解.
【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,
因?yàn)?,可得,即,解得?br>所以,
所以當(dāng)時(shí),取得最大值,最大值為.
故答案為:.
4.(1)
(2)證明見解析
(3)證明見解析
【分析】(1)直接根據(jù)二階等差數(shù)列的定義求解;
(2)先確定是階等差數(shù)列的充分必要條件,再對已知條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化即可;
(3)先用數(shù)學(xué)歸納法證明,再利用該結(jié)果證明結(jié)論;或者先用導(dǎo)數(shù)方法證明,再利用該結(jié)果證明結(jié)論.
【詳解】(1)由知,故可設(shè).
所以,故.
從而,代入,可得,所以.
故的通項(xiàng)公式為:.
(2)先證明2個(gè)引理.
引理1:對任意非負(fù)整數(shù),存在,使得對任意正整數(shù)成立,這里約定.
證明:用數(shù)學(xué)歸納法證明該結(jié)論.
當(dāng)時(shí),有,取即可,故結(jié)論成立;
假設(shè)結(jié)論對成立,則
.
故可設(shè),這就得到
.
所以取,,即可,這得到結(jié)論對成立.
由數(shù)學(xué)歸納法即知引理1成立.
引理2:是階等差數(shù)列的充分必要條件是能夠表示為關(guān)于的至多次的多項(xiàng)式形式,即.
證明:我們對使用數(shù)學(xué)歸納法.
當(dāng)時(shí),結(jié)論顯然成立;
對,假設(shè)結(jié)論對成立,考慮的情形:
一方面,如果,則有
.
故由于結(jié)論對成立,知是階等差數(shù)列,所以是階等差數(shù)列;
另一方面,如果是階等差數(shù)列,則是階等差數(shù)列.
故由于結(jié)論對成立,知的通項(xiàng)公式具有形式.
故.
據(jù)引理1可知,每個(gè)都可以表示為的形式,故
.
綜上,結(jié)論對成立.
由數(shù)學(xué)歸納法知引理2成立.
回到原題.
由于為一階等比數(shù)列,故恒為常值,設(shè),則.
為使有意義,必有不為零.
所以.
由于為階等差數(shù)列,故由引理2,可設(shè).
取就有,,所以由引理2可知和都是階等差數(shù)列.
設(shè),,,,則和都是常值.
而歸納即知,故是常值,從而為階等比數(shù)列.
(3)方法一:
用數(shù)學(xué)歸納法證明:.
當(dāng)時(shí),由知結(jié)論成立;
對,假設(shè)結(jié)論已對成立,即,則
.
所以結(jié)論對也成立.
綜上,對任意的正整數(shù),都有.
故.
這就得到
.
方法二:
對正整數(shù),根據(jù)等比數(shù)列求和公式有.
兩邊同時(shí)求導(dǎo),得.
所以.
再次求導(dǎo),得.
所以.
從而當(dāng)時(shí),分別由上面的式子可以得到:
;
;
.
所以
.
故.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵在于基于等差數(shù)列和等比數(shù)列的新定義,理解新定義的本質(zhì)方可解決問題.
【培優(yōu)篇】
一、解答題
1.(2024·安徽蕪湖·模擬預(yù)測)對于數(shù)列,如果存在正整數(shù),當(dāng)任意正整數(shù)時(shí)均有,則稱為的“項(xiàng)遞增相伴數(shù)列”.若可取任意的正整數(shù),則稱為的“無限遞增相伴數(shù)列”.
(1)已知,請寫出一個(gè)數(shù)列的“無限遞增相伴數(shù)列”,并說明理由?
(2)若滿足,其中是首項(xiàng)的等差數(shù)列,當(dāng)為的“無限遞增相伴數(shù)列”時(shí),求的通項(xiàng)公式:
(3)已知等差數(shù)列和正整數(shù)等比數(shù)列滿足:,其中k是正整數(shù),求證:存在正整數(shù)k,使得為的“2024項(xiàng)遞增相伴數(shù)列”.
2.(2024·黑龍江·三模)如果n項(xiàng)有窮數(shù)列滿足,,…,,即,則稱有窮數(shù)列為“對稱數(shù)列”.
(1)設(shè)數(shù)列是項(xiàng)數(shù)為7的“對稱數(shù)列”,其中成等差數(shù)列,且,依次寫出數(shù)列的每一項(xiàng);
(2)設(shè)數(shù)列是項(xiàng)數(shù)為(且)的“對稱數(shù)列”,且滿足,記為數(shù)列的前項(xiàng)和.
①若,,…,構(gòu)成單調(diào)遞增數(shù)列,且.當(dāng)為何值時(shí),取得最大值?
②若,且,求的最小值.
3.(2024·江蘇宿遷·三模)在數(shù)列中,.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)已知數(shù)列滿足;
①求證:數(shù)列是等差數(shù)列;
②若,設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為,求證:.
參考答案:
1.(1),理由見解析
(2)
(3)證明見解析
【分析】(1)利用指數(shù)數(shù)列,構(gòu)造一個(gè)加上正的常數(shù),就可得到一個(gè)遞增相伴數(shù)列,只需要檢驗(yàn)前二項(xiàng)和最后三項(xiàng);
(2)由于有一個(gè)是等差數(shù)列,兩數(shù)列相加也是等差數(shù)列,說明另一個(gè)數(shù)列還是等差數(shù)列,通過假設(shè),就可以表示出兩個(gè)數(shù)列的通項(xiàng),進(jìn)而引入后三項(xiàng)不等式進(jìn)行分析,即可求出數(shù)列通項(xiàng);
(3)利用前面兩小問,知道構(gòu)造的數(shù)列比已知數(shù)列每項(xiàng)加1,再去證明即可.
【詳解】(1)由于,我們可以取,此時(shí)恒有,
再由,當(dāng)時(shí),,
所以恒有,即滿足題意.
(2)
設(shè) ,
當(dāng)為的“無限遞增相伴數(shù)列”時(shí)對任意恒成立
,當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,所以?br>即.
(3)證明:取,若存在這樣的正整數(shù)k使得
成立,
所以,
由,得,
于是,
又因?yàn)椋援?dāng)時(shí),,
而時(shí),,
所以,最后說明存在正整數(shù)k使得,
由,
上式對于充分大的k成立,即總存在滿足條件的正整數(shù)k
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:通過第一,第二問的求解,掌握問題得以解決的關(guān)鍵就是每一項(xiàng)加1,從而再進(jìn)行證明即可得到第三問的解答.
2.(1)1,3,5,7,5,3,1
(2)①1012;②2025
【分析】(1)根據(jù)新定義“對稱數(shù)列”的定義和已知條件可求得公比,進(jìn)而求得結(jié)果;
(2)①根據(jù)對稱數(shù)列的定義可得數(shù)列為等差數(shù)列,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)來求解;②由條件得到數(shù)列相鄰兩項(xiàng)間的大小關(guān)系,并結(jié)合定義求得的取值范圍,然后結(jié)合已知條件確定出最后的結(jié)果
【詳解】(1)因?yàn)閿?shù)列是項(xiàng)數(shù)為7的“對稱數(shù)列”,所以,
又因?yàn)槌傻炔顢?shù)列,其公差,…
所以數(shù)列的7項(xiàng)依次為1,3,5,7,5,3,1;
(2)①由,,…,是單調(diào)遞增數(shù)列,數(shù)列是項(xiàng)數(shù)為的“對稱數(shù)列”且滿足,
可知,,…,構(gòu)成公差為2的等差數(shù)列,,,…,構(gòu)成公差為的等差數(shù)列,


所以當(dāng)時(shí),取得最大值;
②因?yàn)榧矗?br>所以即,
于是,
因?yàn)閿?shù)列是“對稱數(shù)列”,
所以
,
因?yàn)?,故?br>解得或,所以,
當(dāng),,…,構(gòu)成公差為的等差數(shù)列時(shí),滿足,
且,此時(shí),所以的最小值為2025.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵是理解對稱數(shù)列的定義,第二問①關(guān)鍵是得到,,…,構(gòu)成公差為的等差數(shù)列.
3.(1)
(2)①證明見解析 ;②證明見解析
【分析】(1)變形得到,結(jié)合,故,從而得到;
(2)①化簡得到,利用得到,同理可得,證明出是等差數(shù)列;
②求出,結(jié)合,得到公差,得到通項(xiàng)公式,所以,裂項(xiàng)相消法求和證明出結(jié)論.
【詳解】(1)因?yàn)椋?br>所以,
所以,
所以,
因?yàn)椋詎=1時(shí),,
所以數(shù)列是各項(xiàng)為0的常數(shù)列,即,
所以.
(2)①由得
所以①
所以②
②-①得:③
所以④
④-③得,所以

所以數(shù)列是等差數(shù)列.
②當(dāng)時(shí),由得,所以,
又,故的公差為1,所以,
所以,


【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:常見的裂項(xiàng)相消法求和類型:
分式型:,,等;
指數(shù)型:,等,
根式型:等,
對數(shù)型:,且
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