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文档简介
专题08等差数列、等比数列
目录
高频考情深度解读(高考命题规律透视+培优备考要求)
核心考点系统梳理(重难知识图谱+解题结论与高效技巧)
聚焦题型精准解密(7大题型精讲+变式拔高训练)
题型一等差数列通项公式的基本量计算()
题型二等差数列前n项和的基本量计算()
题型三等差数列性质()
题型四等比数列通项公式的基本量计算()
题型五等比数列前n项和的基本量计算()
题型六等比数列性质()
题型七数列新定义()
实战演练高效提分(高考仿真模拟+限时训练提升)
有关数列的北京高考试题,数列一般以课程学习基础内容为中心;以等差等比性质的灵活应用为考点,
数列题一般以通项、求和及性质应用为主要考点.在备考时应注意以下两点:(1)求数列通项;等差、等比数列
的前n项和;数列中最大(小)项;数列的单调性;基本量的计算;等差、等比中项;做到灵活驾驭;(2)数
列新定义问题,理解题干所阐述的思想,选择合适的条件,快速求解,同学们也要加强逻辑思维能力、运算
求解能力、创新能力的训练,突出理性思维和数学探索的学科素养的培养
基础知识必备:熟练掌握求数列通项;等差、等比数列的前n项和;数列中最大(小)项;数列的单调性;
基本量的计算;等差、等比中项;数列新定义问题
2026高考预测:数列部分主要以考查基础知识为主,同时锻炼学生的运算求解能力、逻辑思维能力等.重点
考查学生对数列基础知识的掌握程度及灵活应用,同时也要重视对通性通法的培养问题
重难知识汇总:
1.等差数列及中项
对于数列,若(*,,为常数)或(*,为常数),则此数
{an}anan1dnNn2dan1andnNd
列是等差数列,其中常数d叫做等差数列的公差.
等差中项
ab
如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项,即A.
2
①两个数的等差中项就是两个数的算术平均数.任意两实数a,b的等差中项存在且唯一.
ab
②三个数a,A,b成等差数列的充要条件是A.
2
2.等差数列的通项公式
等差数列的通项公式
首相为,公差为的等差数列的通项公式为:,*
a1d{an}ana1(n1)dnN
等差数列通项公式的推广
已知等差数列中,第项为,公差为,则.
{an}mamdanam(nm)d
证明:因为,
ana1(n1)dama1(m1)d
所以
anam[a1(n1)d][a1(m1)d](nm)d
所以
anam(nm)d
3.等差数列的性质
等差数列中,公差为d,则
①若*,且,则,
m,n,p,qNmnpqamanapaq
特别地,当时.
mn2paman2ap
②下标成公差为的等差数列的项,,,组成的新数列仍为等差数列,公差为.
makakmak2m…md
③若数列也为等差数列,则,,(,为非零常数)也是等差数列.
bnanbnkanbkb
④……仍是等差数列.
a1a2a3,a4a5a6,a7a8a9,
⑤数列(为非零常数)也是等差数列.
an+b,b
4.等差数列的前n项和公式
等差数列的前n项和公式
n(aa)
公式一:S1n
n2
n(n1)d
公式二:Sna
n12
n(aa)n(n1)d
证明:将aa(n1)d代入S1n可得:Sna
n1n2n12
5.等差数列的前n项和的有关性质
等差数列中,公差为,则
{an}d
①连续项的和依然成等差数列,即,,,成等差数列,且公差为2.
kSkS2kSkS3kS2k…kd
S奇a
②若项数为,则,,n
2nS2nn(anan1)S偶S奇nd
S偶an1
S
③若项数为,则,,,,奇n
2n1S2n1(2n1)anS奇nanS偶(n1)anS奇S偶an
S偶n1
6.等差数列中的函数关系
等差数列的通项公式是关于的一次函数(或常数函数)
{an}n
等差数列中,,令,则:(,是常数且为公差)
{an}ana1(n1)ddn(a1d)a1dbandnbdbd
()当时,为常数函数,为常数列;它的图象是在直线上均匀排列的一群孤立的点.
1d0anb{an}yb
()当时,是的一次函数;它的图象是在直线上均匀排列的一群孤立的点.
2d0andnbnydxb
①当时,一次函数单调增,为递增数列;
d0{an}
②当时,一次函数单调减,为递减数列.
d0{an}
等差数列的前项和公式是关于的一个常数项为零的二次函数(或一次函数)
{an}nn
n(n1)dddd
由Snadn2(a)n,令A,Ba,则:SAn2Bn(A,B是常数)
n12212212n
()当即时,,是关于的一个一次函数;它的图象是在直线上的一群
1d0A0SnBnna1Snnya1x
孤立的点.
()当即时,是关于的一个常数项为零的二次函数;它的图象是在抛物线2上
2d0A0SnnyAxBx
的一群孤立的点.
①当d0时Sn有最小值②当d0时,Sn有最大值
7.等差数列前n项和的最值
等差数列前n项和的最值
()在等差数列中,
1an
a0
当a0,d0时,S有最大值,使S取得最值的n可由不等式组n确定;当a0,d0时,S有
1nn1n
an10
a0
最少值,使S取到最值的n可由不等式组n确定.
n
an10
()d2d,若,则从二次函数的角度看:当时,有最少值;当时,
2Snna1nd0d0Snd0Sn
22
有最大值.当取最接近对称轴的正整数时,取到最值.
nSn
8.等比数列与等比中项
a
公比通常用字母q表示(q0),即:n1q(q0).
an
如果三个数a、G、b成等比数列,那么称数G为a与b的等比中项.其中Gab.
①只有当a与b同号即ab0时,a与b才有等比中项,且a与b有两个互为相反数的等比中项.当a与b异
号或有一个为零即ab0时,a与b没有等比中项.
ab
②任意两个实数a与b都有等差中项,且当a与b确定时,等差中项c唯一.但任意两个实数a与b不
2
一定有等比中项,且当a与b有等比中项时,等比中项不唯一.
Gb
③当ab0时,a、G、b成等比数列G2abGab.
aG
④G2ab是a、G、b成等比数列的必要不充分条件.
9.等比数列的通项公式
等比数列的通项公式
首相为,公比为的等比数列的通项公式为:n1,
a1q{an}ana1q(nN*a1q0)
等比数列的通项公式的推广
已知等比数列中,第项为,公比为,则:nm
{an}mamqanamq
aaqn1
证明:∵n1,m1∴n1nm∴nm
ana1qama1qm1qanamq
ama1q
由上可知,等比数列的通项公式可以用数列中的任一项与公比来表示,通项公式
n1,可以看成是时的特殊情况.
ana1q(nN*a1q0)m1
10.等比数列的性质
设等比数列的公比为
{an}q
①若,且,则,
m,n,p,qNmnpqamanapaq
特别地,当时2.
mn2pamanap
②下标成等差数列且公差为的项,,,组成的新数列仍为等比数列,公比为m.
makakmak2m…q
③若,是项数相同的等比数列,则、、(是常数且)、1、m(,
{an}{bn}a2na2n1kankk0{}{an}mN
an
a
是常数)、、n也是等比数列;
manbn{}
bn
④连续项和(不为零)仍是等比数列.即,,,成等比数列.
kSkS2kSkS3kS2k…
11.等比数列中的函数关系
aa
等比数列{a}中,aaqn11qn,若设c1,则:acqn
nn1qqn
(1)当q1时,anc,等比数列{an}是非零常数列.它的图象是在直线yc上均匀排列的一群孤立的点.
()当且时,等比数列的通项公式n是关于的指数型函数;它的图象是分布在曲线
2q0q1{an}ancqn
a
y1qx(q0且q1)上的一些孤立的点.
q
①当q1且a10时,等比数列{an}是递增数列;②当q1且a10时,等比数列{an}是递减数列;
③当0q1且a10时,等比数列{an}是递减数列;④当0q1且a10时,等比数列{an}是递增数列.
(3)当q0时,等比数列{an}是摆动数列.
12.等比数列的前n项和公式
等比数列的前n项和公式
na1(q1)
n
Sna1(1q)a1anq
(q1)
1q1q
aaa
由等比数列的定义,有23nq
a1a2an1
a2a3anSna1
根据等比性质,有q(1q)Sna1anq
a1a2an1Snan
aaqa(1qn)
所以当q1时,S1n或S1.
n1qn1q
13.等比数列前n项和的函数特征
、与的关系
1Snq
n
a11q
(1)当公比q1时,等比数列的前n项和公式是S,
n1q
aaa
它可以变形为S11qn,设A1,则上式可以写成SAAqn的形式,
n1q1q1qn
由此可见,数列的图象是函数x图象上的一群孤立的点;
SnyAAq
()当公比时,等比数列的前项和公式是,则数列的图象是函数图象上的一群
2q1nSnna1Snya1x
孤立的点.
、与的关系
2Snan
aaqaq
当公比q1时,等比数列的前n项和公式是S1n,它可以变形为S1a
n1qn1q1qn
qa
设A,B1,则上式可写成SAaB的形式,则S是a的一次函数.
1q1qnnnn
14.等比数列前n项和的性质
SSa
、等比数列中,若项数为,则偶;若项数为,则奇1.
1an2n=q2n1=q
S奇S偶
、若等比数列的前项和为,则,,成等比数列(其中,,
2annSnSnS2nSnS3nS2n…SnS2nSnS3nS2n…
均不为0).
、若一个非常数列的前项和n,则数列为等比数列.
3annSnAqAA0,q0,nNan
常用技巧方法:
1.等差数列通项公式的基本量计算
(1)求公差d或项数n.在求解时,一般要运用方程思想
()求通项.和是等差数列的两个基本元素
2a1d
(3)求特定项.利用等差数列的通项公式或等差数列的性质求解
(4)求前n项和.利用等差数列的前n项和公式直接求解或利用等差中项间接求解
2.求等差数列前n项和Sn最值的2种方法
()函数法:利用等差数列前项和的函数表达式2+,通过配方或借助图象求二次函数最
1nSnanbn
值的方法求解
a
()邻项变号法:①若,,则满足m的项数使得取得最大值
2a10d0mSnSm
am1
a
②若,,则满足m的项数使得取得最小值
a10d0mSnSm
am1
3.等比数列的前n项和公式
na1(q1)
等比数列的公比为,其前项和为n
{an}q(q0)nSna1(1q)a1anq
(q1)
1q1q
注①等比数列的前n项和公式有两种形式,在求等比数列的前n项和时,首先要判断公比q是否为1,
再由q的情况选择相应的求和公式,当不能判断公比q是否为1时,要分q1与q1两种情况讨论求解
a(1qn)aaq
②已知a,q(q1),n(项数),则利用S1求解;已知a,a,q(q1),则利用S1n求
1n1q1nn1q
a(1qn)aa
解③S11qn1kqnk(k0,q1),S为关于qn的指数型函数,且系数与常数互为相
n1q1q1qn
反数
易错避坑提效:
1.混淆数列与函数的区别
数列是一种特殊的函数,在求解数列问题时有时可以利用函数的性质,但是在利用函数单调性求解数列问
题,要注意n的取值不是连续实数,忽略这一点很容易出错。
2.错误理解等比数列的“中项”概念
若a,b,c成等比数列,则b为a和c的等比中项。由定义可知只有同号的两数才有等比中项,在解题时务必
要注意此点。
3.等比数列求和时忽视对q讨论
na1,q1
注意等比数列的求和公式是分段表示的:Sn,所以在利用等比数列求和公式求和时要先
na11q
,q1
1q
判断公比是否可能为1,,若公比未知,则要注意分两种情况q=1和q≠1讨论.
题型一等差数列通项公式的基本量计算
【例1】(2025·北京通州·一模)已知等差数列an满足:a52a31,且a20,则a2025()
A.2026B.2025C.2024D.2023
【变式1-1】(2023·北京海淀·一模)在等差数列an中,a21,a45,则a8()
A.9B.11C.13D.15
【变式1-2】(2025·北京房山·一模)已知an是等差数列,且a21,a1a58,则an的通项公式
an.
【变式1-3】(2024·北京丰台·一模)已知公差为d的等差数列an满足:a52a31,且a20,则d()
A.1B.0C.1D.2
题型二等差数列前n项和的基本量计算
【例2】(2024·北京·模拟预测)设等差数列an的前n项和为Sn,已知a38,S936,则a4()
A.4B.6C.10D.12
【变式2-1】(24-25高三上·北京海淀·期末)已知等差数列an的前n项和为Sn,a23a414,则S6()
A.7B.21C.28D.42
【变式2-2】(2024·北京·模拟预测)记等差数列an的公差为d,前n项和为Sn,若a5a1162,且S13351,
则该数列的公差d为()
A.3B.4C.5D.6
【变式2-3】(2025·北京·模拟预测)今年高三的“π节”活动引用了漫画《龙珠》.在原著中卡林塔上的猫仙
人种植了一种仙豆,可以帮助主角疗伤和增长战斗力.仙豆共有7颗,从小到大可以增加的战斗力构成一个
递增的等差数列.在下一场挑战前,主角将7颗仙豆全部吃掉,增加21000的战斗力,击败了“比克大魔王”.
如果第3小的仙豆可以增加2700的战斗力,那么最小的仙豆可以增加的战斗力为()
A.1800B.2100C.3600D.3900
题型三等差数列性质
1110
【例3】(2022·北京房山·一模)数列an是等差数列,若a35,,则a1a5()
a1a59
9
A.B.9C.10D.20
2
*
【变式3-1】(2023·北京延庆·二模)已知数列an,a22,anan13n,nN,则a2a4a6a8a10a12
【变式3-2】(2025·北京朝阳·二模)已知等差数列an满足a1a28,a5a68,则a3a4;
设Sn为an的前n项和,则使Sn0的n的最小值为.
【变式3-3】(2022·北京·三模)已知数列{an}为首项为2,公差为2的等差数列,设数列{an}的前n项和
S
为S,则2022=()
n2022
A.2021B.2022C.2023D.2024
题型四等比数列通项公式的基本量计算
【例4】(2025·北京朝阳·一模)已知an是等比数列,a22,a31,则a1a2a6()
111
A.B.C.D.1
842
【变式4-1】(2022·甘肃酒泉·模拟预测)已知在递减的等比数列an中,a5a66,a3a88,则a7()
A.4B.3C.2D.1
【变式4-2】(2023·山西忻州·模拟预测)在等比数列an中,若a1a362,a2a431,则当a1a2an取
得最大值时,n.
2*
【变式4-3】(2022·北京石景山·一模)正项数列an满足anan2an1,nN.若a59,a2a41,则a2的
值为.
题型五等比数列前n项和的基本量计算
【例5】(2024·北京通州·二模)已知数列an为等比数列,a11,a33a2,则a5;数列an2
的前4项和为.
n
【变式5-1】(2024·北京顺义·二模)已知各项均为正数的数列an的前n项和为Sn,a11,lganlgan1lg2,
*
nN,则S9()
A.511B.61C.41D.9
【变式5-2】(2024·北京房山·一模)中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,
初步健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还”其大意为:“有一
个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起因脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目
的地.”则该人第三天走的路程为()
A.12里B.24里C.48里D.96里
【变式5-3】(2023·北京西城·模拟预测)已知等比数列an,记其前n项乘积Tna1a2an.若T22,T38,
则a3;an的前4项和为.
题型六等比数列性质
【例6】(2025·北京西城·模拟预测)设an是等比数列,a11,a2a416,则a5.
【变式6-1】(24-25高二下·北京·期中)各项均为正数的等比数列an的前n项和为Sn,若S102,S206,
则S30()
A.10B.8C.12D.14
【变式6-2】(2025·北京延庆·三模)已知等比数列an单调递减,各项均为正数,前n项的乘积记为Tn.则
“a3a13a9”是“Tn有唯一的最大值T7”的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分又不必要条件
2
【变式6-3】(22-23高二下·北京西城·期末)在等比数列a中,a2,公比q,记其前n项的和为S,
n13n
*
则对于nN,使得Snm都成立的最小整数m等于()
A.6B.3C.4D.2
题型七数列新定义
【例7】(2025·北京延庆·三模)已知数集Aa1,a2,...,an(1a1a2...an,n2)具有性质P:对任意的
k(2kn),i,j(1ijn),使得akaiaj成立.
(1)分别判断数集{1,2,3,6,10}与{1,2,4,5,9}是否具有性质P,并说明理由;
(2)求证an2a1a2...an1(n2);
(3)若an36,求数集A中所有元素的和的最小值.
(4)请写出解三角形、三角函数、立体几何和概率统计模块中任意2个公式.
*
【变式7-1】(2025·北京海淀·三模)设数列an的前n项的和为Sn,若对任意的nN,都有Snan1,则
称数列an为“超神数列”,下列命题中,正确的有.
①存在递增数列an,使得它是“超神数列”;
②存在周期数列an,使得它是“超神数列”;
③存在等差数列an,使得它是“超神数列”;
15
④若为等比数列,对于任意,存在a,使得为超神数列.
anq,01an
2
【变式7-2】(2025·北京海淀·三模)设A0是一个项数为nn2的数列,其中每一项均为集合0,1,2中的
*
元素.定义数列AjjN如下:若Aj1:x1,x2,,xn,则Aj:y1,y2,,yn,其中,当xixi1时,yixi,当xixi1
时,yi3xixi1,i1,2,,n,其中记xn1x1.
(1)①若数列A0:0,1,2,则A3:______;
②若数列A0:1,1,2,0,则A4:______.
(2)对于给定的正整数n,若正整数m满足对任意A0,均有数列Am与A0为同一数列,则称m为“n阶好数”.
(ⅰ)求最小的“3阶好数”.
(ⅱ)求使得“n阶好数”存在的n的所有可能取值.
【变式7-3】(2025·北京·模拟预测)若有限数列A:a1,a2,,am的各项均为正整数,且对
i,j1,2,3,,m2,ij,都有aiai1ai2ajaj1aj2,则称数列A具有性质P.将数列A各项之和记
为SA.
(1)分别判断下列两个数列an:1,6,2,4,3,bn:1,2,3,4,5,…,10,是否具有性质P,并说
明理由.
(2)若数列A具有性质P,且项数m为6,求SA的最小值.
(3)对具有性质P且项数固定为m的数列A,记SA的最小值为Sm.判断是否存在正整数m4使得Sm23.
若存在,求出所有的m;若不存在,请说明理由.
(限时训练:15分钟)
1.(2025·北京海淀·三模)等差数列an的首项为1,公差不为0,若a2,a6,a22成等比数列,则an的前6
项和为()
A.51B.66C.39D.6
2.(2025·北京海淀·二模)已知an为等差数列,bn为等比数列,其中a1b11,a3b33,则()
A.a4b4B.a4b4
C.a5b5D.a5b5
*
3.(2025·北京丰台·一模)已知an是公差不为0的等差数列,其前n项和为Sn,则“nN,SnS8”
是“a80”的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条
件
4.(2025·北京海淀·三模)渐进式延迟退休方案是指采取较缓而稳妥的方式逐步延长退休年龄.对于男职
工,新方案将延迟法定退休年龄每4个月延迟1个月,逐步将男职工的法定退休年龄从原六十周岁延迟至
六十三周岁.如果男职工延迟法定退休年龄部分对照表如表所示:
1965年1月-41965年5月-81965年9月-121966年1月-4
出生时间…
月月月月
新方案法
定退休年60岁1个月60岁2个月60岁3个月60岁4个月…
龄
那么1970年5月出生的男职工退休年龄为()
A.61岁4个月B.61岁5个月
C.61岁6个月D.61岁7个月
出生年
退休年龄
龄
1965.560岁2个月
1966.560岁5个月
1967.560岁8个月
60岁11个
1968.5
月
1969.561岁2个月
1970.561岁5个月
16
5.(2025·北京平谷·一模)在等比数列a中,aa16,aa,记Taaan1,2,,则
n12233n12n
数列Tn()
A.无最大项,有最小项B.有最大项,无最小项
C.有最大项,有最小项D.无最大项,无最小项
6.(24-25高三上·北京海淀·期末)2023年,甲、乙两公司的盈利规律如下:从2月份开始,甲公司每个
月盈利比前一个月多200万元;乙公司每个月盈利比前一个月增加10%.记甲、乙两公司在2023年第n个
月的盈利分别为Q1(n),Q2(n)(单位:万元).已知Q1(1)1200,Q2(1)1100,则Q1(n)Q2(n)最大时,n的值
为()
(参考数据:lg1.10.0414,lg20.3010)
A.7B.8C.9D.10
7.(2023·北京·三模)已知an是等差数列,满足a13,a412,数列bn满足b14,b420,且bnan
为等比数列,则an,使bn1000成立的最小的n.
8.(24-25高三下·北京朝阳·月考)不相同的数列an与bn,且都不为常数数列,Mkakbk,给出
下列4个结论:
①若数列an,bn均为无穷等差数列且公差相等,则M中可能恰有一个元素;
②若数列an为递增数列,数列bn为递减数列,则M中恰有一个元素;
③若数列an为等差数列,bn为等比数列,则M中至多有三个元素;
④若数列an,bn为公比不相等的等比数列,则M中至多有两个元素.
其中所有错误结论的序号是.
9.(2025·北京·三模)已知等比数列an的前n项和为Sn,满足a11,2Sn3an13.则S2为;满足
Sn5的最小的整数n为.
10.(2025·北京门头沟·一模)某城市为推动新能源汽车普及,第1年在市区公共区域建
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