1、专题限时集训(十)数列 1(2020新高考全国卷)已知公比大于1的等比数列an满足a2a420,a38.(1)求an的通项公式;(2)记bm为an在区间(0,m(mN*)中的项的个数,求数列bm的前100项和S100.解(1)设等比数列an首项为a1,公比为q(q1)由题设得a1qa1q320,a1q28.解得q(舍去),q2.由题设得a12.所以an的通项公式为an2n.(2)由题设及(1)知b10,且当2nm0,得an1an2.又a2a14a13,解得a11(舍去)或a13.所以an是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为an2n1.(2)由an2n1可知bn.设数列bn的前n项和为Tn
2、,则Tnb1b2bn.1(2020四川五校联考)设数列an是等差数列,数列bn的前n项和Sn满足2Sn3(bn1)且a1b1,a4b2.(1)求数列an和bn的通项公式;(2)求anbn的前n项和Tn.解(1)由2Sn3(bn1)知,当n1时,得b13,当n2时,2Sn13(bn11),2bn2Sn2Sn13(bn1)3(bn11),即bn3bn1,所以bn是首项为3,公比为3的等比数列,所以数列bn的通项公式为bn3n.又数列an是等差数列,且a1b13,a4b29,所以公差d2,可得数列an的通项公式为an2n1.(2)Tn331532733934(2n1)3n,3Tn3325337349
3、35(2n1)3n1,得,2Tn3312(3233343n)(2n1)3n13312(2n1)3n1,整理得Tnn3n1.2(2020成都模拟)设Sn为等差数列an的前n项和,且a215,S565.(1)求数列an的通项公式;(2)设数列bn的前n项和为Tn,且TnSn10,求数列|bn|的前n项和Rn.解(1)设等差数列an的公差为d,则由已知得:故an2n19.(2)由(1)得:Snn218n,Tnn218n10,bn易知,当1n9时,bn0,当n10时,bn0.()当1n9时,Rn|b1|b2|bn|b1b2bnn218n10;()当n10时,Rn|b1|b2|bn|b1b2b9(b10
4、b11bn)Tn2T9n218n152,故Rn3(2020合肥调研)已知等差数列an,a212,a524,数列bn满足b14,bn1bnan(nN*)(1)求数列an,bn的通项公式;(2)求使得成立的最小正整数n的值解(1)设等差数列an的公差为d,则a5a23d12,d4,ana2(n2)d4n4,bn1bn4n4,bnb1(b2b1)(b3b2)(bnbn1)4(414)(424)4(n1)44412(n1)4(n1)2n22n(n1),b14也适合an4n4,bn2n22n(nN*)(2),.即,解得n16,满足条件的最小正整数n的值为17.4(2020江西红色七校第一次联考)已知数列
5、an中,an0,Sn是它的前n项和,a13,且S3n2anS,n2.(1)求证:数列anan1为等差数列;(2)求an的前n项和Sn.解(1)证明:当n2时,因为S3n2anS,所以(SnSn1)(SnSn1)3n2an,又an0,所以SnSn13n2,Sn1Sn3(n1)2,两式对应相减得anan13(2n1),所以(anan1)(an1an)6n3(6n3)6.又n2时,(3a2)212a29,故a26,同理a39,所以(a2a3)(a1a2)69(36)6,所以数列anan1为等差数列(2)当n为偶数时,Sn(a1a2)(a3a4)(an1an)337(2n1)3(n2n);当n为奇数时
6、,Sna1(a2a3)(an1an)3359(2n1)33(n2n2)3(n2n)综上:Sn(n2n)1在anan122n1;Snkan;Snann22nk这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的正整数m存在,求出m的值;若m不存在,说明理由已知数列an中a11,其前n项和为Sn,且_,是否存在正整数m,使得Sm,Sm1,Sm2构成等差数列?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分解若选择条件,即anan122n1,则an1an222n1,两式相除得4,所以an的奇数项a1,a3,a5,和偶数项a2,a4,a6,分别构成公比为4的等比数列由于a11,所以a34,又a1a222
7、112,所以a22.因此aa1a3,于是a1,a2,a3成等比数列,故数列an是等比数列,且其公比q2,所以an2n1.故Sn2n1.所以Sm2m1,Sm12m11,Sm22m21,若Sm,Sm1,Sm2构成等差数列,则2(2m11)(2m1)(2m21),整理得2m0,由于mN*,所以无解,故不存在正整数m,使得Sm,Sm1,Sm2构成等差数列若选择条件,即Snkan,由于a11,所以1k,则k,于是Snan.当n2时,Sn1an1,两式相减得ananan1,于是3,所以数列an是公比为3的等比数列因此an3n1,所以Sn(3n1)所以Sm(3m1),Sm1(3m11),Sm2(3m21),
8、若Sm,Sm1,Sm2构成等差数列,则2(3m11)(3m1)(3m21),整理得3m0,由于mN*,所以无解,故不存在正整数m,使得Sm,Sm1,Sm2构成等差数列若选择条件,即Snann22nk,由于a11,所以11k1,所以k1,因此Snann22n1,当n2时,Sn1an1(n1)22(n1)1,两式相减得ananan12n3,于是an12n3,所以an2n1.于是an为等差数列,且Snn12n2,所以Smm2,Sm1(m1)2,Sm2(m2)2,若Sm,Sm1,Sm2构成等差数列,则2(m1)2m2(m2)2,整理知该式无解,故不存在正整数m,使得Sm,Sm1,Sm2构成等差数列2已
9、知正项数列an的前n项和为Sn,且4Sn(an1)2.(1)求数列an的通项公式;(2)在bn;bn3nan;bn这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中并求解若_,求bn的前n项和Tn.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分解(1)因为4Sn(an1)2,所以当n1时,4a14S1(a11)2,解得a11.当n2时,4Sn1(an11)2,又4Sn(an1)2,所以两式相减得4an(an1)2(an11)2,可得(anan1)(anan12)0,因为an0,所以anan12,所以数列an是首项为1,公差为2的等差数列,所以an2n1,故数列an的通项公式为an2n1.(2)若选条件,
10、bn,则Tn1.若选条件,bn3nan3n(2n1),则Tn13332533(2n1)3n,上式两边同时乘3,可得3Tn132333534(2n1)3n1,两式相减得2Tn32(32333n)(2n1)3n16(22n)3n1,可得Tn(n1)3n13.若选条件,由an2n1可得Snn2,所以bn,故Tn.3在b4a3a5;b4b63a33a5;a2a3b4这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的k存在,求出k的值;若k不存在,说明理由已知an是等差数列,其前n项和为Sn,bn是公比大于0的等比数列,b11,b3b22,b5a42a6,且_,设cn,是否存在k,使得对任意的nN*,
11、都有ckcn?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分解设数列an的公差为d,bn的公比为q(q0),因为bn是公比大于0的等比数列,且b11,b3b22,所以q2q2,解得q2(q1不合题意,舍去)所以bn2n1.若存在k,使得对任意的nN*,都有ckcn,则cn存在最小值若选,则由b5a42a6,b4a3a5可得解得d1,a11,所以Snn2n,cn.因为nN*,所以n2n2,所以cn不存在最小值,即不存在满足题意的k.若选,由b5a42a6,b4b63a33a5可得解得d1,a1,所以Snn2n,cn.因为当n20时,cn0,当n21时,cn0,所以易知cn的最小值为c21.即存在
12、k21,使得对任意的nN*,都有ckcn.若选,则由b5a42a6,a2a3b4可得解得d,a1,所以Sn,cn.因为2n226n28,所以cn不存在最小值,即不存在满足题意的k.4在数列Snn2是公差为3的等差数列,Snn2an5n4,数列an是公差不为0的等差数列,且a3a6a这三个条件中任意选择一个,添加到下面的题目中,然后解答补充完整的题目已知数列an中,a12,an的前n项和为Sn,且_(1)求an;(2)若bn,数列bn的前n项和为Tn,求证:Tn.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分解(1)若选择条件,因为a12,所以S112a113.因为Snn2是公差为3的等差数列,
13、所以Snn233(n1)3n,所以Snn23n.当n2时,anSnSn1(n23n)(n1)23(n1)2n4,当n1时,a12,符合上式,所以an2n4.若选择条件,因为Snn2an5n4,所以当n2时,Sn1(n1)2an15(n1)4,两式相减,得ann2(n1)2anan15n5(n1),即an12n6.所以an2n4(nN*)若选择条件,设等差数列an的公差为d,由a3a6a可得(a12d)(a15d)(a13d)2.又a12,d0,所以d2,所以数列an的通项公式为an2n4.(2)由(1)知bn,所以Tnb1b2bn.因为Tn1Tn0,所以数列Tn是递增数列,因此TnT1.又1,所以Tn,所以Tn.