等差数列、等比数列的题型分析资料讲解

绝世美人儿
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2021年02月10日 15:35
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-

2021年2月10日发(作者:使徒行者歌曲)



等差等比数列的常见题型分析



考点透视:



高考对本讲知识的考查主 要是以下两种形式:


1.


以选择题、


填 空题的形式考查,


主要利用等


差、等比数列的通项公式、前


n


项和公式及其性质解决与项、


和有关的计 算问题,


属于基础


题;


2.

< p>
以解答题的形式考查,主要是等差、等比数列的定义、通项公式、前


n


项和公式及其


性质等知识交汇综合命题,考查用数列知识分析问题、 解决问题的能力,属低、中档题.



题型一:等差、等比数列的基本概念与运算


< br>等差、


等比数列是一个重要的数列类型,


高考命题主要考 查等差、


等比数列的概念、基


本量的运算及由概念推导出的一些 重要性质,


灵活运用这些性质解题,


可达到避繁就简的目


的.解决等差、等比数列的问题时,通常考虑两类方法:①基本量法,即运用条件转化成关



a


1



d


的方程


(



)


;②巧妙运用等差、等比数列的性质.




1



(2011


·江西


)



{


a


n


}


为等差 数列,公差


d


=-


2

< br>,


S


n


为其前

< br>n


项和.若


S


10



S


11


,则


a


1



(



)



A



18 B



20 C



22 D



24


解析




S< /p>


10



S


11< /p>


,得


a


11


=< /p>


S


11



S


10



0



a


1



a

< p>
11



(1


< p>
11)


d



0

< p>


(



10)

< p>
×


(



2)



20.


故选


B.


题后反思



:本小题主要考查等差数列 的通项、性质、前


n


项和以及数列的通项和前

< br>n


项和


的关系,解题的突破口是由


S


10



S


11


得出


a


11



0.


变式练习:



1.


(2011


·天津


)


已知


{


a


n


}


为等差数列,其公差为-


2


,且


a


7



a


3



a


9


的等比中项,


S


n



{


a


n< /p>


}


的前


n


项和,


n



N


,则< /p>


S


10


的值为


(



)




A


.-


110 B


.-


90 C



90 D



110


解析



因为


a


7



a


3



a


9


的等比中项 ,所以


a


7



a


3


a


9


,又 因为公差为-


2



< br>所以


(


a


1


12)



(

a


1



4)(

a


1



16)


解得


a


1



20



通项公式为


a


n



20

< br>+


(


n



1)(



2)


22



2


n


.


10


所以


S

10



2


2


*


a


1



a


10


2



5< /p>


×


(20



2)



110


,故选


D.


*


2.


设数列


{


a


n


}

满足:


2


a


n


a


n



1


(


a


n


≠< /p>


0)(


n



N< /p>


)


,且前


n


项和 为


S


n


,则


的 值为


(



)


A.


15


15


B.


C



4 D



2


2


4


S


4


a


2


a


1


1



2


4


解析:由题意知,数列

{


a


n


}


是以


2


为公比的等比数列,故



S


4


a


2

< p>
1



2


a


1


×


2


15

< br>=


.


答案:


A


2


3.


已知两


个等比数列



a


n

< br>




b


n



,满足


a


1



a


(


a



0)



b< /p>


1



a


1



1



b

< p>
2



a


2



2



b

3



a


3



3


.



1< /p>


)若


a



1


,求数列



a


n< /p>



的通项公式;



2


)若数列



a

n



唯一,求


a

< br>的值


.


思路点拨


< p>
(1)




条件表示出< /p>


b


1


,


b


2


,


b


3

< p>
,结合



a


n

< p>


是等比数列,求


出其公比,进而得通

< p>
项公式


.



2

< p>
)根据数列



a


n



的唯一性,知


q


的 一个值为


0


,得


a

的值


.


[


审题视点


] (1)


利用


b


1


< br>b


2



b


3


等比求解;


(2)


利用

< p>
(1)


问的解题思路,结合方程的相关知识


可求解 .





(1 )



{


a


n< /p>


}


的公比为


q


, 则


b


1



1< /p>



a



2



b


2


< p>
2



aq



2



q


< br>b


3



3



aq



3



q


.



b


1



b


2



b


3


成等比数列 得


(2



q


)



2(3



q


)





q



4


q



2



0


,解得


q


1



2



2


< br>q


2



2



2




所 以


{


a


n


}< /p>


的通项公式为


a


n



(2



2)


n



1


2


2


2


2


2



a


n



(2



2)


2


n



1


.


2

< p>
(2)



{


a

< p>
n


}


的公比为


q


,则由


(2



aq


)



(1



a


)(3



aq


)


,得


aq



4


aq



3


a



1


< p>
0.(*)



a


>0< /p>


得,


Δ



4


a



4


a


>0


,故方程


(*)


有 两个不同的实根,



1



{


a


n


}

< br>唯一,知方程


(*)


必有一根为


0


,代入


(*)


a



.


3


方法锦囊:


关于等差


(


等比


)


数列的基本运算,


一般通过其通项公式和前< /p>


n


项和公式构造关于


2

< br>2


a


1



d


(



q


)


的方程或方程组解决,


如果在求解过程中能够灵活运用等差


(


等比


)


数列的性 质,


不仅可以快速获解,而且有助于加深对等差


(


等比


)


数列问题的认识.



4.



{


a< /p>


n


}


是公比为


q


的等比数列,令


b


n

< br>


a


n



1



n



N


,若数列


{


b


n


}


的连续四项在集合


*




53,



23,19,37,82



中,则

< br>q


等于


( )


A




4


3

< p>
3


2


3


4


B




C






D




或< /p>




3


2


2


3


4


3

< p>
【知识点】递
















< br>


解:


{b


n

< br>}








{-53


-23



19

< br>,


37



82}




b


n

=a


n


+1 a


n


=b


n


-1



{a


n


}







{-54



-24



18



36



81}





{a


n


}













负< /p>





q



0



< p>
















的< /p>









< p>














18



- 24



24


4


36


3


54


3


81


3




















18


3


24


2


36


2



54


2

< br>3


2


-24


< br>36



-54



81



{a


n


}










q=



,





求< /p>


q=



2


3



3


2



q=





q=



.



< p>
B


2


3


36

< p>


-54



81









【思路点拨】根



b


n


=a


n


+1





a


n


=b

< p>
n


-1





{b


n


}







{-53


< br>-23



19



37



82}






< br>知



{a


n

}








{-54



-24



18


36



81}

< br>中



















{a


n


}

< p>









q.


5.


在数


1



2


之间插入


n


个实数


,


使得这


n+2


个数构成递增的等比数列


,


将这


n+2


个数的乘积


记为


A


n


,



a


n



log


2


A


n


,


n



N


(1)


求数列


{


a


n


}


的通项公式;


(2)



c


n



1< /p>



数列


{


c


n


}


4


a


n


g


a


n



1


的前


n


项和


T


n


,证明:

< p>
T


n



1



3


【知识点】等比数列,裂项求和,放缩法



解:设该递增的等比数列公比为


q

< p>
,由题意


q



A


n



1



q



q





q



2



2



q


所以


a


n



log


2


2


n


2


2


n



1



2



n< /p>


n



1


2


2


n


n


< p>
n



1



2



2



q




2


n



2


2< /p>




n



2


7




2


(< /p>


2



c


n



1


1


1

< p>
1






4


a


n

g


a


n



1



n



2< /p>





n



3



n



2


n



3


1


1


1


1


1

< br>


1


1




1


1



T


n



c


1



c


2







c


n









< br>






(

< br>


)





14




n



2


n


3


3


n



3


3



3< /p>


4




4


5



【思路点拨】本题是一个求


a


n


的典型例子,后面求


T


n


的时候符合裂项求和的架构,最后放


缩,很自然。



题型二:等差、等比数列的基本性质的考查


< br>考点总结:从近几年的考题看,数列性质必考,以选择填空为主,中低档,难度较大时一般


出现在解答题中,但是注意做题时要活。



例:


[2014


·


石家庄质检一

< br>]


已知各项均为正数的等比数列


{


a


n


}


中,


a


4



a


14


的等比中项为


2


2



2


a


7



a


11


的 最小值为


(



)A



16 B



8 C



2


2 D



4


解析:


由题意知


a


4


0



a


14



0



a


4


·


a


14


=< /p>


8



a


7



0



a

< p>
11



0




2


a


7

< br>+


a


11


2


2


a


7


·


a


11



2


2


a


4


·


a


14




a


7


·


a

< p>
11



8




2


16



8



当且仅当




2


a


7

< br>=


a


11





a


7



2



a< /p>


11



4


时取等 号,



2


a


7



a


11


的最 小值为


8



故选


B.


变式练习:



1


、等差数列


{


a


n


}


中,


a


5

< p>


a


6



4


,则


log


2


(2


a


1


·


2


a


2


·…·


2


a


10


)

< br>=


(



)


A



10 B



20 C



40 D


2



log


2

5










a


1



a


2



a


3





a


10



10


a


1



a


10


2



5(


a

< br>5



a


6


)



20






log


2


(2


a


1


·


2


a


2


·…·


2


a


10


)< /p>



a


1



a


2



a

< p>
3


+…+


a


10



20.


1


m


2


2


2


、已知方程< /p>


(


x



mx



2)(


x



nx



2)



0


的四个根组成以


为首项的等比数列,




(



)


2


n


3< /p>


3


2


2


A.


B.



C.


D


.以上都不对



2


2


3


3

< p>
解析:设


a



b



c



d


是方程


(


x



mx



2)(


x

< p>


nx



2)

< p>


0


的四个根,不妨设


a


<


c


<


d


<


b




2


2


1



a


·


b


< br>c


·


d



2



a



, 故


b



4


,根 据等比数列的性质,得到


c



1



d



2

< p>
,则


m



a



b


2


9

< br>9


m


3


m


2




n



c



d



3


,或


m



c



d


< p>
3



n



a



b


,则





.


答案:


B


2

2


n


2


n


3


3


、已知等比数列


{


a


n


}


的前

< br>n


项和为


S


n

< br>,若


S


4


3



S


12



S


8



1 2


,则


S


8



__________.


解析:由


S


4



S


8



S


4



S


12



S

< p>
8


成等比数列,得


(


S< /p>


8



S


4


)



S


4

< p>
(


S


12



S


8


)


,解得


S


8



9

< br>或


S


8


=-

3



又由等比数列的前


n


项和公式知


S


8



S


4


同号,故


S< /p>


8



9.


答案:


9


2


S


n< /p>


2


n



3


4


、设等差数列


{


a


n


}



{


b


n


}


的前


n


项和分别为


S


n< /p>



T


n


,若对任 意自然数


n


都有




T


n


4


n



3


则< /p>


a


9


b


5



b


7


b

< p>
8



b


4



a


3


的值为


________




解析: ∵


{


a


n


}< /p>



{


b


n


}


为等差数列,∴



a


9


b


5


+< /p>


b


7



a


9


a


3


a

< p>
9



a


3


a


6





.


b


8



b


4


2


b


6


2


b


6


2


b


6


b


6


a


3


S


11


a


1



a


11


2

< br>a


6


2


×


11



3


19


a


6


19


19






, ∴



.


答案:



T


11


b


1< /p>



b


11


2


b


6


4


×


11



3


41


b


6


41


41


S


12


S


10


5.



在等差数列


{< /p>


a


n


}


中,


a


1


=-


2 01 3


,其前


n


项和为

S


n


,若




2


,则


S


2 013


的值等于



12


10


(



)A


.-


2 011 B


.-


2 012 C


.-


2 010




D


.-


2 013


解析



根据等差数列的性质, 得数列


{


}


也是等差数列,

< p>


根据已知可得这个数列的首项



a


1


=-


2 013




1


公差


d



1


, 故


=-


2 013



(2 013



1)


×


1


=-


1


,所以


S


2 013


=-


2 013.


2 013


6.



在等差数列


{


a


n


}

< br>中,满足


3


a


5



5


a


8


S


n


是数列

{


a


n


}


的前


n


项和.


(1)

< br>若


a


1


>0

,当


S


n


取得最

< br>大值时,求


n


的值;


(2)



a


1


=-


46


,记


b


n



S


n


n

< p>
S


1


S


2 013


S


n



a

< p>
n


,求


b


n


的最小值.



n


2


a


1


.


23




(1 )



{


a


n< /p>


}


的公差为


d


, 则由


3


a


5



5


a


8


,得< /p>


3(


a


1



4


d


)



5(


a


1


< p>
7


d


)


,∴


d


=-



S


n



na


1

< br>+


n


n



1


2


1


24


1


144



2



2


2


×


< /p>



a


1



=-


a


1


n



a


1


n


=-


a


1


(


n



12)



a


1


.


23


23


23


23



23




a


1


>0


,∴当


n



12


时,


S


n


取得最大值.



2


(2)



(1)


及< /p>


a


1


=-


46< /p>


,得


d


=-


×< /p>


(



46)


=< /p>


4


,∴


a


n


=-


46



(


n



1)


×


4



4


n

< p>


50




23


n


n



1


2


S


n

=-


46


n


×


4



2


n



48


n


.


2


S


n



a


n


2


n


2



52


n

< p>


50


50


< p>
b


n





2


n



52



2


n


n


n


50


2


n


×



52


=-


32




n


50


当且仅当


2


n



,即


n



5


时,等号成立.



n



b

n


的最小值为-


32.


点评:< /p>


(1)


在等差数列问题中其最基本的量是首项和公差,

< p>
只要根据已知条件求出这两个量,


其他问题就可随之而解,


这就是解决等差数列问题的基本方法,


其中蕴含着方程思想的运用.

< p>


(2)


等差数列的性质



①若


m



n< /p>



p



q



N


,且


m



n



p



q


,则


a


m



a


n


a


p



a


q




②< /p>


S


m



S


2


m



S

< p>
m



S


3


m



S


2

m


,…,仍成等差数列;




a


m



a


n



(


m



n


)


d

< br>⇔


d





*


a


m



a


n


*


(


m



n



N


)




m



n


a

< br>n


A


2


n



1


(


A


2


n



1



B


2


n



1


分别为


{


a


n


}



{


b


n


}


的前


2


n



1

项的和


)



b


n


B


2


n



1


(3)


数列


{


a


n


}


是等差数列的充要条件是其前


n


项和公 式


S


n



f< /p>


(


n


)



n


的二次函数或一次函数


且不含常数项,即< /p>


S


n



An



Bn


(


A



B



0)




7.


若数列


{


a


n


}

< p>
满足


2


2


2


1


a


n


< br>1



1


*



d


(


n



N



d


为常数


)


,则称数列


{


a


n


}


为“调和数列”.已


a


n



1





< br>数














b


1



b


2



L



b


9



90




b


4


b


6









b


n



(



) A



10 B



100 C



200 D



400


【知识点】等差数列的概 念、等差数列的性质与基本不等式求最值



解:因为正项数列< /p>




1




为“调和数列”,则


b

n



1



b


n



d


,即 数列



b


n



为等差数列,由等


b



n








b


1



b


2< /p>



b


3



K



b


9

< p>


9


b


5



90



b

< br>5



10


b


4



b


6



2


b


5< /p>



20






b



b



b


4


b


6



< br>4


6




100


,当且仅当


b


4



b


6


即该数列为常数列时 等号成立,所以选


B.



2



【思路点拨】根据所给的新定义可得到数列



b


n



为等差 数列,从所给的项的项数特征可发


现等差数列的性质特征,利用等差数列的性质即可得到 则


b


4



b< /p>


6



2


b


5



20


,再由和为 定


值求积的最大值利用基本不等式解答即可


.


题型三:数列


a


n



S


n


的关系的考查


< /p>


考点总结:已知


a


n


S


n


的关系,有目标把该关系统 一到同想和和上,求


S


n


< p>
a


n


,这是常


见的递推关 系。



1


例:


已知数列


{


a


n


}


的前


n


项和为

S


n


且满足


a

n



2


S


n


·


S


n


-< /p>


1



0(


n



2)



a


1



.


2


2



1



(1)


求证:




是等差数列;


(2)



a


n


的表达式.



S


n



[


审题视点


] (1)


化简所给式子,然后利用定义证明.


< br>(2)


根据


S


n



a


n


之间关系求

< p>
a


n


.


(1)


证明




a


n



S< /p>


n



S


n



1


(


n

< p>


2)


,又


a

< p>
n


=-


2


S


n


·


S


n

< br>-


1




1


1



S


n



1



S


n



2


S


n


·


S


n



1



S

< br>n



0


,∴



2(


n



2)




S


n


S


n


-< /p>


1



1



1


1


由等差数列的定义知



是以




2


为首项,以


2

< br>为公差的等差数列.




S


n



S


1


a


1


1


1


(2)





(1)





(


n



1)


d



2


(


n



1)


×


2



2


n




S


n


S


1


1



S


n



.



n



2

< br>时,有


a


n


=-


2


S


n


×

S


n



1


=-


2


n


2


n


1




2



n



1



1


又∵


a

< p>


,不适合上式,∴


a




2


1





2


n


n



1


1


1




n

< br>-


1


n



n



2.




方法总结:


等差数列主要的判定方法是定义法和等差中项法,< /p>


而对于通项公式法和前


n


项和

< p>
公式法主要适合在选择题中简单判断.



变式练习:



1.

已知



a


n



是一个公差大于


0


的等差数列,且 满足


a


3



a


6



55,



a


2



a


7



16


.



(1)






a


n

< p>







;


2







a


n


< /p>






b


n



< p>





a


n



b

b


1


b


2


b


3



2


< /p>


3





n


(


n


< p>
N


*


)


,求数列



b


n



的前


n


项和


S


n


.


n


2


2


2


2


点拨:



1



等差数列中,


已知两条件可以算出两个基本量


a


1

< p>
,


d


,


再进一步求通项及 前


n


项和,


当然若能利用等差数列的性 质来计算,问题就简单多了


.



2


)分组求和、倒序相加、错位相


减、裂项相消等是常用的求和方法, 这里利用(


1


)的结论以及


a


n


,


b


n


的关系求


b


n


的通项公


式,根据通项公式求前


n



项和


.


解:



1


)解法


1


:设等差数列



a


n



的公差为


d


,则依题设


d


>0





a


2



a


7



16


.


< p>
2


a


1



7


d



16

< br>①




a

< br>3



a


6



55,



(


a


1



2


d


)(


a


1


< /p>


5


d


)



55




2


由①得


2


a


1



16



7


d


将其代入②得


(16



3


d


)(16


3


d


)



220


.



256



9


d



220





d


2


< br>4


,


d



0



d



2



代入①得


a


1



1


,


< /p>


a


n



1



(


n


< p>
1


)


2



2


n



1




2






列< /p>



a


n





a


3

< p>


a


6



55,



a


2



a


7


< br>16



a


3


a


6





d



0< /p>




a


3



5


,


a

< p>
6



11


d



a


6


< br>a


3



2



a


1



1


,




a


n



1


< /p>


(


n



1


)


2



2

< p>
n



1



6



3


2


)设


c


n



b


n


,则有


a


n



c


1



c


2







c


n


,


< p>
a


n



1



c


1


c


2







c


n< /p>



1


,



n


2



两式相 减得


a


n



1



a


n



c


n



1


,由(


1


)得


a


1



1


,

< p>
a


n



1



a


n


2



c


n



1



c


n< /p>



2


(


n



2


)


< p>


n



1


即当


n



2

< br>时,


b


n


2


,又当


n


1


时,


b


1



2


a


1



2





2


,


(


n



1


)


3


4


n



1

< br>


b


n




n



1


于 是


S


n



b< /p>


1



b


2



b


3


K

< p>


b


n



2



2


2



K



2




2


,< /p>


(


n



2


)


=


2


< p>
2



2



2



K


2


2


3


4


n



1


2(2


n



1



1)



4



2


n



2



6,



S


n

< p>


2


n



2



6



4


=


2



1


易错点:



1


)由


a


n


,


b


n


的关系及(

1


)的结论找不到



b

< p>
n



的通项公式,使解题受阻;

< br>(


2


)在



b


n



的通项公式时,由


c


n



1



2


< br>c


n



2


,



n



2


这个条件遗漏;



3

< br>)忽略当


n



1


时,


b


1


< br>2


a


1



2






b


n



2


n



1


;(


4




< p>




b


n




n




S


n



b


1


< /p>


b


2



b


3


K



b

< p>
n



2



2


3



2

4



K



2


n



1


时随 意添加


2


2



.


提炼方法:



1

< br>)等差数列与等比数列只有一字之差,部分同学经常出现审题不仔细的现象;


(< /p>


2


)等差中项与等比中项的性质混淆,概念模糊不清;

< p>


3


)对等差数列与等比数列的性质


及公式的变式不熟悉,往往要先计算


a


1

< p>
,


d


,


q


等量,一旦计算量大一点,解题受阻


.


2.


已知数列



a


n



满足递推关系式


a


n



1



2< /p>


a


n



2


n



1


(


n



N


)


,且



*



a


n





为等差数列,


n



2



< br>


的值是


______




【知识点】等








;








< p>
解:若




a

< p>
n












n



2



a< /p>


n



1




a


n


< p>


2


a


n



2


n


1




a


n




a


n< /p>


1




1



a


n


1

< p>



1




n



n



n




n



1


< /p>


n



n




n



1

< p>


n





n



1

n



1


2


2


2


2


2


2< /p>


2


2


2


2


2


2



< p>






1


2


n


1




2


n



0


,< /p>




-1-2



=0




得< /p>



=-1



< /p>


【思路点拨】根











结< /p>









< p>








-


-


-


-


-


-


-


-