专题1-9数列性质的综合运用17类题型.docx
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1、专题1-9数列性质的综合运用17类题型近2年考情考题示例考点分析关联考点2023年新2卷,第8题基本量的计算等差数列片段和相关计算2023新高考1卷,第7题等差数列前项和性质的判断等差数列前项和解析式特征2023年全国乙卷理数,15题等比数列基本量计算构造方程组求等比数列首项和公比2023年全国甲卷理数,5题等比数列前项和的基本量计算构造方程求基本量2023新高考1卷,第20题已知等差数列的和求公差等差中项与前项和的计算Kei题型.解读知识点梳理模块一等差数列【题型1】等差中项与前n项和【题型2】等差数列片段和【题型3】等差数列及其前n项和的基本量计算【题型4】通过等差数前n项和的比值相关运算
2、【题型5】等差数列奇偶项和相关运算题型6等差数列前n项和的单调性与最值【题型7】等差数列性质判断与综合运用题型8等比数列及其前n项和的基本量计算模块二等比数列【题型9】等比数列中基本量的计算【题型10等比数列的基本性质【题型11等比数列片段和【题型12等比中项的运用【题型13等比数列性质判断与综合运用【题型14等差数列与等比数列混合计算求值模块三其它综合问题【题型15】周期数列【题型16】数列中的最值问题【题型17数列新定义问题此鼠满分熨57知识点梳理一、基本量计算方法4,d,称为等差数列的三个基本量,4和S都可以用这三个基本量来表示,五个量4,d,,%S中,可知三求二,即等差数列的通项公式及
3、前,项和公式中“知三求二”的问题,一般是通过通项公式和前项和公式联立方程(组)来求解.这种方法是解决数列运笄的基本方法.在运算中要注意等差数列性质的应用.二、等差数列重要性质若数列4是等差数列,公差是4则等差数列a,J有如下性质:当d0时,名是递增数列;当次0时,。是递减数列;当d=0时,4是常数列.(2)%=%+(1?-z7三iV,nni).(3型口=出,tleN且nni).m-n(4)若m+,=p+m,n,p,gN),则备+&=%+%.特别地,若m+=2成山,n,PeN),则%+4=2%.三、求等差数列前项和S“最值的方法0,pzrO,寻找正、负项的分界点,可利用等差数列的性质或利用或“来
4、寻找.r11okB0运用二次函数的图象求最值.四、等差数列奇偶项问题若等差数列的项数为2,则&=U+%+),SLSnd,I=殳2S*4若等差数列的项数为2+l,01t+i=(2z7+1)+1,S*-S号=一。e,=S*+1五、等差数列前n项和的性质若数列4是公差为d的等差数列,为其前项和,则数列I才也是等差数列,且公差为,若工,%量分别为等差数列4的前m项、前2m项、前3m项的和,则黑S1-Smf第-S。也成等差数列,公差为Md(3)设两个等差数列4,的前力项和分别为,Tnt则生=E口.7L-)六、等比数列的性质(1)若加+=p+g(?,n,p,夕M),则4/4=。研;若加+=2k(?,左N*
5、),则次=而a”.(2)若数列%是等比数列,则%,欣,H仍为等比数列.七、等比数列的前n项和性质1 .在等比数列“”的五个量.,q,a”,加工中,力与夕是最基本的元素,当条件与结论间的联系不明显时,均可以用内与夕表示。”与S”,从而列方程组求解.在解方程组时经常用到两式相除达到整体消元的目的.这是方程思想与整体思想在数列中的具体应用.2 .等比数列前项和的常用性质:(1)若共有2项,则SiSi5=g.(2)“片断和”性质:等比数列小中,公比为4,前M项和为SMSmW0),则Sm,S2m-SmfS3m-S2m,-,S%lS(l构成公比为的等比数列.BeI核心题型模块一等差数列【题型1等差中项与前
6、n项和1 .在等差数列qr中,/+%+2q=4,则此数列的前13项的和等于()A.13B.26C.8D.162【解答】解:在等差数列”中若加+=k+/,则/+q,=4+q,因为+牝+2%=4,所以+%+2i0=2(a4+i0)=2(%+alj)=4,所以+3=2.所以SL生等213.2 .已知公差不为0的等差数列q满足a;+:=。;+。:,则又=0.【答案】0【解答】解:根据题意,设等差数列q的公差为d,又由a;+d=a;+。;,则有a;a;+a;a:=0,变形可得(a8-%)(%+a5)+(tz7-a6)(a7+a6)=0,即3c(as+a5)+c(a7+a6)=4c(a7+a6)=0,因为
7、d0,则的+%=0,由等差数列的性质得4(%+al2)=0,即/+a2=0,所以S12=03 .两个等差数列/,的前项和分别为SI和7;,已知a=乂望,求学的值.Tn+3b5Sn7+2【解答】两个等差数列,“的前项和分别为S“和北,满足IL=-y,9(4+%)as_2_59_7x9+2_659(+)9+3-12,24 .已知等差数列4和也的前项和分别为S.,Tnt若L=F,则W=()IJrM+4D4+D+DgD.1337【答案】C【详解】由等差数列的性质可得:ay+a9 2a2ao Sn= + 3。3 bfl, Tn 忆/7 + 23+411 + 2133ll + 4 -37,1331 ,%+
8、%=2%=2!l=也+3337Ill2023新高考1卷一基本量计算:利用等差中项简化计算5 .设等差数列q的公差为,且dl.令bn=T,记邑,7;分别为数列凡,4的前项和.(1)若3%=3%+a3,S3+T3=21,求”的通项公式;(2)若他为等差数列,且S99-4=99,求d.【答案】(1)。“二3,(2)d=2【分析】(1)根据等差数列的通项公式建立方程求解即可:(2)由也,为等差数列得出6=d或q=2,再由等差数列的性质可得,-%=1,分类讨论即可得解.【详解】(1)32=34+%,3d=q+2,解得=d,.*.S3=3%=3(4+d)=6d,rLL126129又4=A+a+4=7+77
9、+77=77.aZcl5aa9.S3+q=6d+7=2i,即22-7d+3=0,解得=3或4=;(舍去),/.an=ai+(n-)d=3n,(2)色为等差数列,12212.2A=4+4,即=+.%q%6(-)=-=-,Fpa2-3ald+2d2=0,解得q=d或q=2t,%。3a2a3a1:d,an0,又S99-q=99,由等差数列性质知,996一99%=99,即须一砥=1,50=1,即确一心-2550=0,解得牝o=51或外。=-50(舍去)a505150 ,当4=2/时,牝o=q+49d=5k=51,解得d=l,与dl矛盾,无解;当q=d时,%o=q+49d=5Od=51,解得磊.综上,d
10、【题型2】等差数列片段和2023新高考2卷T86 .记S“为等比数列q,的前项和,若SlSS6=21S2,则=().A. 120B. 85C. -85D. -120【答案】C【分析】方法一:基本量计算根据等比数列的前n项和公式求出公比,再根据Ssjt的关系即可解出;方法二:根据等比数列的前n项和的性质求解.【详解】方法一:设等比数列g的公比为夕,首项为4,若q=-l,则S4=0h-5,与题意不符,所以夕工一1;若夕=1,则$6=6q=3X2q=3S20,与题意不符,所以夕工1;由0=-5,5=2电可得,14)7,*)=214(三),-q-q-q由可得,1+夕2+/=21,解得:/=4,所以5=
11、g(l-g)=3(1二)(+/)=-5x(1+16)=-85.方法二:利用片段和性质计算设等比数列,的公比为夕,因为Sl=-5,S6=21S2,所以qwT,否则S4=O,从而,52,S4S2,56-54,Ss-Sfj成等比数列,所以有,(一5-52)2=$2(2电+5),解得:52=-1或52=:,当S?=-1时,S2,S4-S2,S6-S4,Ss-S6,即为一】,-4,-16,58+21,易知,S8+21=-64,即Si=-85;当S?=时,54=al+a2+a3+a4=(1+2)(1+2)=(1+2)。,与S4=T矛盾,舍去.7 .(2023广东深圳二模)设等差数列4的前项和为S”,若与=
12、20,520=10,则S3。=()A.0B.-10C.-30D.-40【答案】C【解析】由等差数列%的前项和的性质可得:So,EO-SsS30-Wo也成等差数列,2(SM-SS)=S10+(S30-S20),.2(1O-2O)=2O+Sjo-1O,解得S30=-30.2024届江苏连云港&、南通质量调研(一)8 .设等差数列凡的前项和为S1,已知&=5,%=T5,+2+-+a2*=-45,其中正整数2,则该数列的首项4为()A.-5B.0C.3D.5【答案】D【分析】结合等差数列的性质求解即可.【详解】ak+i+jt+2+2jt=-45,又&=4+0+%=5,两式相减得:kd+kd+kd=Fd
13、=-50,%M=%+Rd=-50=-45,解得:q=5.2020年全国H卷(理)一等差数列片段和9 .北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)()A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块【答案】C【详解】设第环天石心块数为。“,第一层共有环,则为是以9为首项,9为公差的等差数列,=9+(-1)9=9w,设S”为凡的前项和,则第一层、
14、第二层、第三层的块数分跄为SqS-qS?”,因为下层比中层多729块,所以SLS2”=S2S”+729,n3w(9+27)2w(9+18w)2w(9+18w)(9+9)印=F7292222即92=729,解得=9.所以S相叶型二3402.【题型3】等差数列及其前n项和的基本量计算10 .已知等差数列为的前项和为S。,S4=40,Sw=210,SI=I30,则等于()A.12B.14C.16D.18【答案】14【解答】解:由题意可得Sr-Sl=210-130=80,.4(q+q)=S4+S“-Sl=40+80=120,.S=15?=210,解得=14211 .在等差数列qj中,公差d0,a1+6
15、=14,a2a5=40,则数列凡的前9项之和等于.【答案】90【解答】解:由公差d0,a16=14,a2a5-40,一.2%+54=14,(a+d)(ax+4)=40,联立解得:=2,d=2,89故S9=94+-xd=9.【题型4】通过等差数前n项和的比值相关运算12 .己知等差数列q和等差数列的前项和分别为邑和7;,且耒二号署,则使得妥为整数的正整数的个数为()A. 6B. 7C. 8D. 9【答案】B【分析】根据等差数列前项和公式以及等差数列的性质可得S2,1=(2-1)凡,进而可求解.【详解】由于=(+%;)(2-1)=2七1)=(2_c 24=5+ra,l_5(21)+63_5+29Q
16、T2-1+3w+1要使?为整数,则+1为24的因数,由于+12,故+1可以为2,3,4,6,8,12,24,故满足条件的正整数的个数为7个13 .两等差数列/和此前项和分别为S,,4,且a=如工,则字学=.Tn+3+z4288【答案】55.Sn7w+2【解答】解:两等差数列和4前项和分别为S”,Tny且HL=f,(+q)xl.生+%=8.2-4XSH)=4xl0+2-288一4+q+4-10(4+4)857;58+355214 .己知两个等差数列(和的前项和分别为S”和7;,且5L=中詈,则使得去为整数的正整数的值为.【答案】2、4、14【分析】利用等差数列前项和公式求得TiL的表达式,结合/
17、L为整数求得正整数的值.(21)(-+*)【详解】由题意可得A=,一/Tln-(2)(4+m)(2,l1)bn2削见一S2-3(21)+393+1815bflT2n,l(21)+3n+1*由于?L为整数,则+1为15的正约数,则+1的可能取值有3、5、15,因此,正整数的可能取值有2、4、14.【题型5等差数列奇偶项和相关运算15 .在项数为2+1的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则等于10.【答案】10【解答】解:Y等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150设奇数项和Sl(+I)=65,;数列前2+1项和S2=(%+%)(2+l)=165+150=
18、315,(q+%)(+i)Sl2+1165=7;VoTlx=二7=TTT,解得:w=10.S2(4+生.)(2+1)2+l315216.己知等差数列,共有2+1项,所有奇数项之和为132,所有偶数项之和为120,则等于.【答案】10【解答】解:.S奇数=q+/+%1+=132,tfc=a2+a4+.+a2n=120,S奇数-S储敢=%”-1-=%+=12,n+=S奇数+S偶数=252=-如Il=(2+I,“+1=12(2+1)=252,解得=10.31.已知等差数列为共有10项,其奇数项之和为10,偶数项之和为30,则其公差是一4.【解答】解:依题意,q+(4+2d)+(%+4d)+(4+6d
19、)+(4+8d)=5(4+4d)=10,同理,5(q+5d)=30,两式相减得:d=4,故答案为:4.【题型6】等差数列前n项和的单调性与最值17 .在等差数列也中,其前项和是S,,若S9O,S100590,Sjo0,6,所以公差d0,SS所以当6.49时L0,又因为当La5时,S”单调递增,见单调递减,SSS所以当L“,5时,单调递增,所以一最大18 .已知等差数列%的前项和为Szt,并且SoO,SO,所以牝+40,同理得SU=Il%0,所以4,可得0.当=5时,S.取得最大值为国,要使,S对N+恒成立,只需要(Szi)nm耳,WN-即可,所以SsS*,N+,即左=5.所以正整数左的值为5.
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