1、高考资源网() 您身边的高考专家第1讲等差数列与等比数列 2019考向导航考点扫描三年考情考向预测2019201820171等差数列与等比数列基本量的运算第8题第9题数列是江苏高考考查的热点考查的重点是等差、等比数列的基础知识、基本技能、基本思想方法一般有两道题,一道填空题,一道解答题在填空题中,突出了“小、巧、活”的特点,属中高档题,解答题主要与函数、方程、推理证明等知识综合考查,属中等难度以上的试题,甚至是难题,多为压轴题2等差数列与等比数列的综合运用第20题第20题1必记的概念与定理(1)an与Sn的关系Sna1a2an,an(2)等差数列和等比数列等差数列等比数列定义anan1常数(n
2、2)常数(n2)通项公式ana1(n1)dana1qn1(q0)判定方法(1)定义法(2)中项公式法:2an1anan2(n1,nN*)an为等差数列(3)通项公式法:anpnq(p、q为常数)an为等差数列(4)前n项和公式法:SnAn2Bn(A、B为常数)an为等差数列(1)定义法(2)中项公式法:aanan2(n1,nN*)(an0) an为等比数列(3)通项公式法:ancqn(c、q均是不为0的常数)an为等比数列判定方法(5)an为等比数列,an0logban为等差数列(4)an为等差数列ban为等比数列(b0且b1)2记住几个常用的公式与结论(1)等差数列的性质在等差数列an中,a
3、nam(nm)d,d;当公差d0时,等差数列an的通项公式ana1(n1)ddna1d是关于n的一次函数,且斜率为公差d;前n项和Snna1dn2(a1)n是关于n的常数项为0的二次函数若公差d0,则数列为递增等差数列,若公差d0,q1,则an为递增数列;若a11, 则an为递减数列;若a10,0q1,则an为递减数列;若a10,0q1, 则an为递增数列;若q0,a20,所以a22a12a2,即2(2)证明:法一:令m1,n2,得(S3S1)24a2a4,即(2a1a2a3)24a2a4,令mn2,得S4S12a4,即2a1a2a3a4又2,所以a44a28a1,a34a1由(SmnS1)2
4、4a2na2m,得(Sn1S1)24a2na2,(Sn2S1)24a2na4两式相除,得,所以2,即Sn2S12(Sn1S1),从而Sn3S12(Sn2S1)以上两式相减,得an32an2,故当n3时,an是公比为2的等比数列又a32a24a1,从而ana12n1,nN*显然,ana12n1满足题设,因此an是首项为a1,公比为2的等比数列法二:在(SmnS1)24a2na2m中,令mn,得S2nS12a2n令mn1,得S2n1S12,在中,用n1代替n得,S2n2S12a2n2,得a2n122a2n2(),得a2n22a2n222(),由得a2n1将代入,得a2n12a2n,将代入得a2n2
5、2a2n1,所以2又2,从而ana12n1,nN*显然ana12n1满足题设因此an是首项为a1,公比为2的等比数列递推数列问题常见的处理方法(1)将第n项和第n1项合并在一起,看是否是一个特殊数列;若递推关系式含有an与Sn,则考虑是否可以将an与Sn进行统一(2)根据递推关系式的结构特征确定是否为熟悉的、有固定方法的递推关系式向通项公式的转换类型,否则可以写出数列的前几项,看能否找到规律,即先特殊、后一般、再特殊对点训练3设Sn为数列an的前n项和,对任意的nN*,都有Sn2an,数列bn满足b12a1,bn(n2,nN*)(1)求证:数列an是等比数列,并求an的通项公式;(2)判断数列
6、是等差数列还是等比数列,并求数列bn的通项公式解 (1)当n1时,a1S12a1,解得a11;当n2时,anSnSn1an1an,即(n2,nN*)所以数列an是首项为1,公比为的等比数列,故数列an的通项公式为an(2)因为a11,所以b12a12因为bn,所以1,即1(n2)所以数列是首项为,公差为1的等差数列所以(n1)1,故数列bn的通项公式为bn等差数列与等比数列的综合运用典型例题 (2018高考江苏卷)设an是首项为a1,公差为d的等差数列,bn是首项为b1,公比为q的等比数列(1)设a10,b11,q2,若|anbn|b1对n1,2,3,4均成立,求d的取值范围;(2)若a1b1
7、0,mN*,q(1,证明:存在dR,使得|anbn|b1对n2,3,m1均成立,并求d的取值范围(用b1,m,q表示)【解】(1)由条件知:an(n1)d,bn2n1,因为|anbn|b1对n1,2,3,4均成立,即|(n1)d2n1|1对n1,2,3,4均成立,即11,1d3,32d5,73d9,得d,因此,d的取值范围为(2)由条件知:anb1(n1)d,bnb1qn1若存在d,使得|anbn|b1(n2,3,m1)成立,即|b1(n1)db1qn1|b1(n2,3,m1),即当n2,3,m1时,d满足b1db1因为q(1,则10,对n2,3,m1均成立因此,取d0时,|anbn|b1对n
8、2,3,m1均成立下面讨论数列的最大值和数列的最小值(n2,3,m1)当2nm时,当1q2时,有qnqm2,从而n(qnqn1)qn20因此,当2nm1时,数列单调递增,故数列的最大值为设f(x)2x(1x),当x0时,f(x)(ln 21xln 2)2x0,所以f(x)单调递减,从而f(x)f(0)1当2nm时,2f0,所以bnbn12,所以数列bn是以1为首项,2为公差的等差数列,所以bn2n1因为bn1mbn2(bnmbn1)(bn1bn)m(bn2bn1)22m,所以对任意实数m,数列bnmbn1都是等差数列,且该数列的公差为22m(3)因为当n2时,cn,又c1也符合此式,所以cn,
9、所以Tn(2)()()2又dn2,所以Tndn22,当n6时,0,所以Tn6时,0,所以Tndn1(2019南京模拟)在等比数列an中,a2a616,a4a88,则_解析 法一:设等比数列an的公比为q,由a2a616得aq616,所以a1q34由a4a88,得a1q3(1q4)8,即1q42,所以q21于是q101法二:由等比数列的性质,得aa2a616,所以a44,又a4a88,所以或因为aa4a80,所以则公比q满足q41,q21,所以q101答案 12(2019宿迁模拟)若等差数列an满足a2S34,a3S512,则a4S7的值是_解析 由S33a2,得a21,由S55a3,得a32,
10、则a43,S77a4,则a4S78a424答案 243(2019江苏名校高三入学摸底)已知数列an满足a12,an1,bn(nN*),则数列bn的通项公式是_解析 由已知得(nN*),则n(nN*),即bn1bnn(nN*),所以b2b11,b3b22,bnbn1(n1),累加得bnb1123(n1),又b11,所以bn1答案 bn4已知等比数列an为递增数列若a10,且2(anan2)5an1,则数列an的公比q_解析 因为2(anan2)5an1,所以2an(1q2)5anq,所以2(1q2)5q,解得q2或q因为数列为递增数列,且a10,所以q1,所以q2答案 25(2019苏锡常镇四市
11、高三教学调研(一)中国古代著作张丘建算经中有这样一个问题:“今有马行转迟,次日减半疾,七日行七百里”,意思是说有一匹马行走的速度逐渐减慢,每天行走的里程是前一天的一半,七天一共行走了700里那么这匹马最后一天行走的里程数为_解析 由题意可知,这匹马每天行走的里程数构成等比数列,设为an,易知公比q,则S72a1a1700,所以a1700,所以a7a1q6700,所以这匹马最后一天行走的里程数为答案 6(2019苏州市第一学期学业质量调研)设Sn是等比数列an的前n项和,若,则_解析 法一:设等比数列an的公比为q,若公比q为1,则,与已知条件不符,所以公比q1,所以Sn,因为,所以,所以q52
12、,所以法二:因为,所以不妨设S5a,S103a,a0,易知S5,S10S5,S15S10,S20S15成等比数列,由S5a,S10S52a,得S15S104a,S20S158a,从而S2015a,所以答案 7设数列an,bn都是等差数列,且a125,b175,a2b2100,那么anbn组成的数列的第37项的值为_解析 an,bn都是等差数列,则anbn为等差数列,首项为a1b1100,d(a2b2)(a1b1)1001000,所以anbn为常数数列,第37项为100答案 1008(2019南京市四校第一学期联考)已知各项均为正数的等比列an中,a23,a427,S2n为该数列的前2n项和,T
13、n为数列anan1的前n项和,若S2nkTn,则实数k的值为_解析 因为各项均为正数的等比数列an中,a23,a427,所以a11,公比q3,所以S2n,an3n1令bnanan13n13n32n1,所以b13,数列bn为等比数列,公比q9,所以Tn因为S2nkTn,所以k,解得k答案 9(2019泰州市高三模拟)已知公差为2的等差数列an及公比为2的等比数列bn满足a1b10,a2b20,则a3b3的取值范围是_解析 法一:由题意可得,该不等式组在平面直角坐标系a1Ob1中表示的平面区域如图中阴影部分所示,则当a3b3a144b1经过点(2,2)时取得最大值2,则a3b32法二:由题意可得,
14、则a3b3a144b12(a1b1)3(a12b1)42,故a3b3的取值范围是(,2)答案 (,2)10在数列an中,nN*,若k(k为常数),则称an为“等差比数列”,下列是对“等差比数列”的判断:k不可能为0;等差数列一定是“等差比数列”;等比数列一定是“等差比数列”;“等差比数列”中可以有无数项为0其中所有正确判断的序号是_解析 由等差比数列的定义可知,k不为0,所以正确,当等差数列的公差为0,即等差数列为常数列时,等差数列不是等差比数列,所以错误;当an是等比数列,且公比q1时,an不是等差比数列,所以错误;数列0,1,0,1,是等差比数列,该数列中有无数多个0,所以正确答案 11(
15、2019宝鸡模拟)已知数列an满足a15,a25,an1an6an1(n2)(1)求证:an12an是等比数列;(2)求数列an的通项公式解 (1)证明:因为an1an6an1(n2),所以an12an3an6an13(an2an1)(n2)又a15,a25,所以a22a115,所以an2an10(n2),所以3(n2),所以数列an12an是以15为首项,3为公比的等比数列(2)由(1)得an12an153n153n,则an12an53n,所以an13n12(an3n)又因为a132,所以an3n0,所以an3n是以2为首项,2为公比的等比数列所以an3n2(2)n1,即an2(2)n13n
16、(nN*)12(2019苏州市高三模拟)已知数列an满足:a1,an1anp3n1nq,nN*,p,qR(1)若q0,且数列an为等比数列,求p的值;(2)若p1,且a4为数列an的最小项,求q的取值范围解 (1)因为q0,an1anp3n1,所以a2a1pp,a3a23p4p由数列an为等比数列,得,解得p0或p1当p0时,an1an,所以an,符合题意;当p1时,an1an3n1,所以ana1(a2a1)(a3a2)(anan1)(133n2)3n1,所以3符合题意所以p的值为0或1(2)因为p1,所以an1an3n1nq,又a4为数列an的最小项,所以,即,所以3q此时a2a11q0,a
17、3a232qa2a3a4当n4时,令bnan1an,bn1bn23n1q23410,所以bn1bn,所以0b4b5b6,即a4a5a6a7综上所述,当3q时,a4为数列an的最小项,即所求q的取值范围为13已知数列an,对于任意n2,在an1与an之间插入n个数,构成的新数列bn成等差数列,并记在an1与an之间插入的这n个数的均值为Cn1(1)若an,求C1,C2,C3;(2)在(1)的条件下是否存在常数,使Cn1Cn是等差数列?如果存在,求出满足条件的,如果不存在,请说明理由解 (1)由题意a12,a21,a35,a410,所以在a1与a2之间插入1,0,C1在a2与a3之间插入2,3,4
18、,C23在a3与a4之间插入6,7,8,9,C3(2)在an1与an之间插入n个数构成等差数列,d1,所以Cn1假设存在使得Cn1Cn是等差数列所以(Cn1Cn)(CnCn1)Cn1Cn(CnCn1)(1)n常数,所以1即1时,Cn1Cn是等差数列14(2019无锡期中检测)在等差数列an中,a13,其前n项和为Sn,等比数列bn的各项均为正数,b11,其前n项和为Tn,且b2S211,2S39b3(1)求数列an和数列bn的通项公式;(2)问是否存在正整数m,n,r,使得Tnamrbn成立?如果存在,请求出m,n,r的关系式;如果不存在,请说明理由解 (1)设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q(q0),则解得d3,q2所以an3n,bn2n1(2)因为Tn122n12n1,所以有2n13mr2n1(*)若r2,则r2n12n1,(*)不成立,所以r1,m若n为奇数,当n1时,m0,不成立, 当n1时,设n2t1,tN*,则mZ;若n为偶数,设n2t,tN*,则m2,因为Z,所以mZ综上所述,存在正整数m,n,r,使得Tnamrbn成立,此时n为大于1的奇数,r1,且m- 15 - 版权所有高考资源网