1、高中数学数列题目精选精解【典型例题】(一)研究等差等比数列的有关性质1. 研究通项的性质例题1. 已知数列满足. (1)求;(2)证明:.解:(1). (2)证明:由已知,故, 所以证得. 例题2. 数列的前项和记为()求的通项公式;()等差数列的各项为正,其前项和为,且,又成等比数列,求. 解:()由可得,两式相减得:,又 故是首项为1,公比为3的等比数列 ()设的公比为,由得,可得,可得故可设,又,由题意可得,解得等差数列的各项为正, 例题3. 已知数列的前三项与数列的前三项对应相同,且对任意的都成立,数列是等差数列. 求数列与的通项公式;是否存在,使得,请说明理由. 点拨:(1)左边相当
2、于是数列前n项和的形式,可以联想到已知求的方法,当时,. (2)把看作一个函数,利用函数的思想方法来研究的取值情况. 解:(1)已知)时,)得,求得,在中令,可得得,所以N*). 由题意,所以,数列的公差为,). (2),当时,单调递增,且,所以时, 又,所以,不存在,使得. 例题4. 设各项均为正数的数列an和bn满足:an、bn、an+1成等差数列,bn、an+1、bn+1成等比数列,且a1 = 1, b1 = 2 , a2 = 3 ,求通项an,bn 解: 依题意得: 2bn+1 = an+1 + an+2 a2n+1 = bnbn+1 an、bn为正数, 由得, 代入并同除以得: ,
3、为等差数列 b1 = 2 , a2 = 3 , , ,当n2时,又a1 = 1,当n = 1时成立, 2. 研究前n项和的性质例题5. 已知等比数列的前项和为,且. (1)求、的值及数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.解:(1)时,.而为等比数列,得,又,得,从而.又.(2), ) ,得,.例题6. 数列是首项为1000,公比为的等比数列,数列满足 ,(1)求数列的前项和的最大值;(2)求数列的前项和. 解:(1)由题意:,数列是首项为3,公差为的等差数列,由,得,数列的前项和的最大值为. (2)由(1)当时,当时,当时,当时,. 例题7. 已知递增的等比数列满足,且是,的等差中项. (
4、1)求的通项公式;(2)若,求使成立的的最小值. 解:(1)设等比数列的公比为q(q1),由 a1q+a1q2+a1q3=28,a1q+a1q3=2(a1q2+2),得:a1=2,q=2或a1=32,q=(舍)an=22(n1)=2n(2) ,Sn=(12+222+323+n2n)2Sn=(122+223+n2n+1),Sn=2+22+23+2nn2n+1=(n1)2n+12,若Sn+n 2n+130成立,则2n+132,故n4,n的最小值为5. 例题8. 已知数列的前n项和为Sn,且成等差数列,. 函数. (I)求数列的通项公式;(II)设数列满足,记数列的前n项和为Tn,试比较的大小. 解
5、:(I)成等差数列, 当时,. 得:,当n=1时,由得, 又是以1为首项3为公比的等比数列,(II), ,比较的大小,只需比较与312的大小即可. 当时,当时,当时,. 3. 研究生成数列的性质例题9. (I) 已知数列,其中,且数列为等比数列,求常数;(II) 设、是公比不相等的两个等比数列,证明数列不是等比数列. 解:()因为cn+1pcn是等比数列,故有(cn+1pcn)2=( cn+2pcn+1)(cnpcn1),将cn=2n3n代入上式,得2n1+3n1p(2n3n)2=2n2+3n2p(2n+13n+1)2n+3np(2n13n1), 即(2p)2n+(3p)3n2=(2p)2n+
6、1+(3p)3n+1 (2p)2n1+(3p)3n1,整理得(2p)(3p)2n3n=0,解得p=2或p=3. ()设an、bn的公比分别为p、q,pq,cn=an+bn. 为证cn不是等比数列只需证c1c3. 事实上,=(a1pb1q)2=p2q22a1b1pq,c1c3=(a1b1)(a1 p2b1q2)= p2q2a1b1(p2q2). 由于pq,p2q22pq,又a1、b1不为零,因此c1c3,故cn不是等比数列. 例题10. n2( n4)个正数排成n行n列:其中每一行的数成等差数列,每一列的数成等比数列,并且所有公比相等已知a24=1,求S=a11 + a22 + a33 + +
7、ann 解: 设数列的公差为d, 数列(i=1,2,3,n)的公比为q则= a11 + (k1)d , akk = a11 + (k1)dqk1依题意得:,解得:a11 = d = q = 又n2个数都是正数, a11 = d = q = , akk = ,两式相减得:例题11. 已知函数的图象经过点和,记(1)求数列的通项公式;(2)设,若,求的最小值;(3)求使不等式对一切均成立的最大实数.解:(1)由题意得,解得, (2)由(1)得, 得. ,设,则由得随的增大而减小时,又恒成立, (3)由题意得恒成立 记,则是随的增大而增大 的最小值为,即.(二)证明等差与等比数列1. 转化为等差等比
8、数列.例题12. 数列中,且满足,.求数列的通项公式;设,求;设=,是否存在最大的整数,使得对任意,均有成立?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由. 解:(1)由题意,为等差数列,设公差为,由题意得,.(2)若,时,故 (3),若对任意成立,即对任意成立,的最小值是,的最大整数值是7. 即存在最大整数使对任意,均有例题13. 已知等比数列与数列满足N*. (1)判断是何种数列,并给出证明;(2)若. 解:(1)设的公比为q,。所以是以为公差的等差数列. (2)所以由等差数列性质可得2. 由简单递推关系证明等差等比数列例题14. 已知数列和满足:,(),且是以为公比的等比数列. (I)证明:;
9、(II)若,证明:数列是等比数列;(III)求和:. 解法1:(I)证:由,有,. (II)证:,. 是首项为5,公比为的等比数列. (III)解:由(II)得,于是. 当时,. 当时,. 故解法2:(I)同解法1(I). (II)证: ,又,是首项为5,公比为的等比数列. (III)由解法1中(II)的类似方法得,. . 例题15. 设数列(1)证明:数列是等比数列;(2)设数列的公比,数列满足,bn=f (bn1)(nN*,n2),求数列的通项公式;(3)设,求数列的前n项和n. (1)证明:由相减得:数列是等比数列(2)解:是首项为,公差为1的等差数列,. . (3)解:时 得:所以:.
10、 例题16. 的各个顶点分别为,设为线段的中点,为线段OC的中点,为线段的中点. 对每一个正整数为线段的中点. 令的坐标为,. (1)求及;(2)证明:(3)记,证明:是等比数列. (1)解:因为y1=y2=y4=1, y3=,y5=,所以 得a1=a2=a3=2. 又由,对任意的正整数n有an+1=an 恒成立,且a1=2, 所以an为常数数列, an=2,(n为正整数)(2)证明:根据, 及=an=2, 易证得yn+4=1(3)证明:因为bn+1=(1)(1)=,又由b1=1y4=, 所以bn是首项为,公比为的等比数列. 【模拟试题】一、填空题1. 在等差数列a中,已知a=2,a+a=13
11、,则a+a+a等于= . 2. 已知数列的通项,则其前项和 . 3. 首项为24的等差数列,从第10项开始为正,则公差的取值范围是 . 4. 在等比数列中,和 是二次方程 的两个根,则的值为 . 5. 等差数列an中,a1=1,a3+a5=14,其前n项和Sn=100,则n= . 6. 等差数列an的前m项和为30,前2m项的和为100,求它的前3m项的和为_ 7. 已知两个等差数列和的前项和分别为A和,且,= ,若为正整数,n的取值个数为_。8. 已知数列对于任意,有,若,则. 9. 记数列所有项的和为,第二项及以后各项的和为,第三项及以后各项的和为 ,第项及以后各项的和为,若,则等于 . 10. 等差数列共有项,其中奇数项之和为319,偶数项之和为290,则其中间项为_.11. 等差数列中,若且,则的值为 .12. 设为等差数列的前项和. 已知,则等于 . 13. 已知函数定义在正整数集上,且对于任意的正整数,都有,且,则_ _. 14. 三个数成等比数列,且,则b的取值范围是 . 15. 等差数列的前项和为,. (I)求数列的通项与前项和为;(II)设(),求证:数列中任意不同的三项都不可能成为等比数列. 16. 已知数列满足,(1)求数列的通项公式;(2)若数列满足(nN*),证明:是等差数列.