1、命题点12数列的证明与通项12021全国甲卷已知数列an的各项均为正数,记Sn为an的前n项和,从下面中选取两个作为条件,证明另外一个成立数列an是等差数列;数列是等差数列;a23a1.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分解:22022全国甲卷记Sn为数列an的前n项和已知n2an1.(1)证明:an是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求Sn的最小值解:32021全国乙卷记Sn为数列an的前n项和,bn为数列Sn的前n项积,已知2.(1)证明:数列bn是等差数列;(2)求an的通项公式解:42023河北衡水模拟已知数列an的前n项和为Sn,Snan2n1.(1)证明:是
2、等差数列;(2)求数列的前n项积解:52023广东六校联考记Sn为数列an的前n项和,已知Sn,2n的等差中项为an.(1)求证an2为等比数列;(2)数列的前n项和为Tn,是否存在整数k满足Tn(k,k1)?若存在求k,否则说明理由解:62023山东日照模拟已知数列an满足:a10,anan1272n.(1)当时,求数列a2n中的第10项;(2)是否存在正数,使得数列an是等比数列,若存在求出值并证明;若不存在,请说明理由解:命题点12数列的证明与通项(大题突破)1解析:.已知an是等差数列,a23a1.设数列an的公差为d,则a23a1a1d,得d2a1,所以Snna1dn2a1.因为数列
3、an的各项均为正数,所以n,所以(n1)n(常数),所以数列是等差数列.已知an是等差数列,是等差数列设数列an的公差为d,则Snna1dn2dn.因为数列是等差数列,所以数列的通项公式是关于n的一次函数,则a10,即d2a1,所以a2a1d3a1.已知数列是等差数列,a23a1,所以S1a1,S2a1a24a1.设数列的公差为d,d0,则d,得a1d2,所以(n1)dnd,所以Snn2d2,所以anSnSn1n2d2(n1)2d22d2nd2(n2),是关于n的一次函数,所以数列an是等差数列2解析:(1)证明:由已知条件,得Snnan.当n1时,a1S1.当n2时,anSnSn1nan(n
4、1)an1,(1n)ann1(n1)an1.等式两边同时除以1n,得an1an1,anan11.an是公差为1的等差数列(2)由(1)可得ana1(n1).a4a13,a7a16,a9a18.a4,a7,a9成等比数列,aa4a9,即(a16)2(a13)(a18),a112,Snna1112nn2n.当n12或n13时,Sn取得最小值,为1221278.3解析:(1)证明:因为bn是数列Sn的前n项积,所以n2时,Sn,代入2,可得2,整理可得2bn112bn,即bnbn1(n2).又2,所以b1,故bn是以为首项,为公差的等差数列(2)由(1)可知,bn,则2,所以Sn,当n1时,a1S1
5、,当n2时,anSnSn1,当n1时不满足此式,故an.4解析:(1)证明:由Snan2n1,得Sn1an12n.所以(Sn1Sn)an1an2n1,即an1an1an2n1,整理得an12an2n,上式两边同时除以2n,得1.又Snan2n1,所以a1a11,即a12,所以是首项为2,公差为1的等差数列(2)由(1)知,2(n1)1n1.所以an(n1)2n1.所以(n2)2n1.5解析:(1)证明:因为Sn,2n的等差中项为an,所以Sn2n2an,因为n1时,S1a1,则S122a1,所以a12,由Sn2n2an得Sn12n22an1,又an1Sn1Sn,两式相减得an122an12an
6、,即an12an2,所以有an122(an2),所以2,所以an2是等比数列,其首项为a124,公比为2.(2)由(1)知an242n1,所以an2n12,所以,因为00,又Tn1,所以Tn(0,1),所以k0.6解析:(1)由已知anan1272n,所以anan1292n,相除得;又a1,a2a125,所以a2210,所以a20210.(2)假设存在正数,使得数列an是等比数列,由a2a125得a2,由a2a38,得a3,因为an是等比数列,a1a3a,264,即8,下面证明8时数列an是等比数列,由(1)知数列a2n1和a2n都是公比是的等比数列,所以a2n18,a2n4;所以n为奇数时,an24n,n为偶数时,an24n,所以对一切正整数n,都有an24n,所以,所以存在正数8使得数列an是等比数列