专题二数列第一讲等差数列、等比数列考点二考点三考点一目录ONTENTSC4限时规范训练[考情分析·明确方向]高考主要考查两种基本数列(等差数列、等比数列),若以客观题考查,难度中等的题目较多,但有时也出现在第12题或第16题位置上,难度偏大.对于等差数列、等比数列的基本问题的考查主要以通项、求和为主.有时与数学文化或其他知识进行交汇创新考查.两组求和公式(1)等差数列:Sn=na1+an2=na1+nn-12d;(2)等比数列:Sn=a11-qn1-q=a1-anq1-q(q≠1).(一)常规考法1.(2018·高考全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.-12B.-10C.10D.12解析:设等差数列{an}的公差为d,由3S3=S2+S4,得33a1+3×3-12×d=2a1+2×2-12×d+4a1+4×4-12×d,将a1=2代入上式,解得d=-3,故a5=a1+(5-1)d=2+4×(-3)=-10.故选B.答案:B2.已知数列{an}是首项a1=14的等比数列,其前n项和Sn中S3=316,若am=-1512,则m的值为()A.8B.10C.9D.7解析:设数列{an}的公比为q,若q=1,则S3=34≠316,不符合题意,∴q≠1.由a1=14,S3=a11-q31-q=316,得a1=14,q=-12,∴an=14·-12n-1=-12n+1,由am=-12m+1=-1512,得m=8.答案:A3.(2019·高考全国卷Ⅰ)记Sn为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,S3=34,则S4=________.解析:设等比数列的公比为q,则an=a1qn-1=qn-1.∵a1=1,S3=34,∴a1+a2+a3=1+q+q2=34,即4q2+4q+1=0,∴q=-12,∴S4=1×1--1241--12=58.答案:584.(2019·咸阳二模)已知等比数列{an}的各项都为正数,满足a1=2,a7=4a5,设bn=log2a1+log2a2+…+log2an,则数列1bn的前2019项和S2019=________.解析:设等比数列{an}的公比为q0,∵a1=2,a7=4a5,∴q2=4,解得q=2.∴an=2n,log2an=n.∴bn=log2a1+log2a2+…+log2an=1+2+…+(n-1)+n=nn+12.∴1bn=21n-1n+1.则数列1bn的前2019项和S2019=21-12+12-13+……+12019-12019+1=21-12020=20191010.故答案为:20191010.答案:20191010[类题通法]在进行等差(比)数列的基本量运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可化成关于a1和d(或q)的方程组求解,但要注意消元法及整体代换,以减少计算量.(二)创新考法1.(2019·临沂一模)“珠算之父”程大位是我国明代著名的数学家,他的应用巨著《算法统综》中有一首“竹筒容米”问题:“家有九节竹一茎,为因盛米不均平,下头三节四升五,上梢四节三升八,唯有中间两节竹,要将米数次第盛,若有先生能算法,也教算得到天明.”(【注】四升五:4.5升,次第盛:盛米容积依次相差同一数量.)用你所学的数学知识求得中间两节竹的容积为()A.2.2升B.2.3升C.2.4升D.2.5升解析:设从下至上各节容积分别为a1,a2,…,a9,则{an}是等差数列,设公差为d,由题意得a1+a1+d+a1+2d=4.5,a1+5d+a1+6d+a1+7d+a1+8d=3.8,解得a1=1.6,d=-0.1,∴中间两节的容积为:a4+a5=(1.6-0.1×3)+(1.6-0.1×4)=2.5(升).故选D.答案:D2.(2019·渭滨区校级一模)等差数列{an}的前n项和为Sn,若公差d0,(S8-S5)(S9-S5)0,则()A.a7=0B.|a7|=|a8|C.|a7||a8|D.|a7||a8|解析:∵公差d0,(S8-S5)(S9-S5)0,∴S9S8,∴S8S5S9,∴a6+a7+a80,∴a6+a7+a8+a90,∴a70,a7+a80,∴|a7||a8|,故选D.答案:D3.(2019·信州区校级月考)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等比数列,上面3节的容积之积为3,下面3节的容积之积为9,则第5节的容积为()A.2B.6766C.3D.3解析:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等比数列,上面3节的容积之积3,下面3节的容积之积为9,∴a1·a1q·a1q2=3,a1q6·a1q7·a1q8=9,解得a1q=33,q3=63,∴第5节的容积为:a1q4=a1q·q3=33·63=3.故选D.答案:D[类题通法]等差数列、等比数列多与数学文化、不等式等知识创新交汇命题,解决此类问题时要注意构造思想转化思想的运用.1.等差数列、等比数列常用性质:等差数列等比数列性质(1)若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则am+an=ap+aq;(2)an=am+(n-m)d;(3)Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍成等差数列(1)若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则am·an=ap·aq;(2)an=amqn-m;(3)Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍成等比数列(Sm≠0)2.等差数列中利用中项求和:(1)若n为奇数,则Sn=nan+12.(2)若n为偶数,则Sn=n2(an2+an2+1).3.在等差数列中,当项数为偶数2n时,有S偶-S奇=nd,S偶S奇=an+1an;当项数为奇数2n-1时,有S奇-S偶=an,S偶S奇=n-1n.4.在等比数列中,当项数为偶数2n时,S偶S奇=q.(一)常规考法1.(2019·道里区校级一模)等差数列{an}中,a3与a8的等差中项为10,则a1+a10=()A.40B.30C.20D.10解析:a1+a10=a3+a8=20,故选C.答案:C2.(2019·辽宁五校联考)各项为正的等比数列{an}中,a4与a14的等比中项为22,则log2a7+log2a11的值为()A.1B.2C.3D.4解析:由题意得a4a14=(22)2=8,由等比数列的性质,得a4a14=a7a11=8,∴log2a7+log2a11=log2(a7a11)=log28=3,故选C.答案:C3.等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且SnTn=5n+2n+3,则a2+a20b7+b15=()A.10724B.724C.14912D.1493解析:法一:设Sn=5n2+2n,则Tn=n2+3n.当n=1时,a1=7,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=10n-3,∵a1=7符合上式,∴an=10n-3,同理bn=2n+2,∴a2+a20b7+b15=10724.法二:由题知,a2+a20b7+b15=S21T21=10724.答案:A4.(2019·湖南邵阳二模)设Sn是等比数列{an}的前n项和,若S4S2=3,则S6S4=()A.2B.73C.310D.1或2解析:设S2=k,S4=3k,∵数列{an}为等比数列,∴S2,S4-S2,S6-S4为等比数列,又S2=k,S4-S2=2k,∴S6-S4=4k,∴S6=7k,∴S6S4=7k3k=73,故选B.答案:B(二)创新考法1.(2019·南充模拟)在等比数列{an}中,a2·a6=2π3,则sina24-π3=()A.-12B.12C.32D.-32解析:在等比数列{an}中,a2·a6=2π3,可得a24=a2·a6=2π3,则sina24-π3=sinπ3=32,故选C.答案:C2.(2019·衡阳一模)设正项等差数列{an}的前n项和为Sn,若S2019=6057,则1a2+4a2018的最小值为()A.1B.23C.136D.32解析:依题20192(a1+a2019)=6057⇒a1+a2019=a2+a2018=6,1a2+4a2018=16(a2+a2018)1a2+4a2018=165+4a2a2018+a2018a2≥32.当且仅当a4=2,a2018=4时取等号,故选D.答案:D3.(2019·宜宾模拟)等比数列{an}的各项均为正数,已知向量a=(a4,a5),b=(a7,a6),且a·b=4,则log2a1+log2a2+…+log2a10=()A.12B.10C.5D.2+log25解析:向量a=(a4,a5),b=(a7,a6),且a·b=4,∴a4a7+a5a6=4,由等比数列的性质可得:a1a10=……=a4a7=a5a6=2,则log2a1+log2a2+…+log2a10=log2(a1a2·a10)=log2(a1a10)5=log225=5.故选C.答案:C[类题通法]等差、等比数列性质问题的求解策略(1)解题关键:抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解.(2)运用函数性质:数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题.由an与Sn的关系求通项公式的注意事项(1)应重视分类讨论思想的应用,分n=1和n≥2两种情况讨论,特别注意an=Sn-Sn-1成立的前提是n≥2.(2)由Sn-Sn-1=an推得an,当n=1时,a1也适合,则需统一表示(“合写”).(3)由Sn-Sn-1=an推得an,当n=1时,a1不适合,则数列的通项公式应分段表示(“分写”),即an=S1n=1,Sn-Sn-1n≥2.(1)(2019·大武口区校级一模)已知数列{an}的首项为1,第2项为3,前n项和为Sn,当整数n1时,Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)恒成立,则S15等于()A.210B.211C.224D.225解析:结合Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)可知,Sn+1+Sn-1-2Sn=2a1,得到an+1-an=2a1=2,所以an=1+2·(n-1)=2n-1,所以a15=29,所以S15=a1+a15152=29+1·152=225,故选D.答案:D(2)(2019·龙岗区期末测试)已知数列{an}中,a1=1,an+1=an+2n,n∈N*,若bn+1=(n-λ)(an+1),b1=-λ,且对于任意的n∈N*,都有bnbn+1,则实数λ的取值范围是________.解析:根据题意,数列{an}中,an+1=an+2n,则有an-an-1=2n-1,又由a1=1,则an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+……+(a2-a1)+a1=2n-1+2n-2+……+2+1=2n-1;则bn+1=(n-λ)(an+1)=(n-λ)×2n,又由b1=-λ,若对于任意的n∈N*,都有bnbn+1,则有-λ1-λ×2,n-1-λ×2n-1n-λ×2n,解可得:λ2,λn+1,又由n∈N*,则λ2,即λ的取值范围为(-∞,2).故答案为:(-∞,2).答案:(-∞,2)[类题通法]等差、等比数列综合问题的求解策略(1)对于等差数列与等比数列交汇的问题,要从两个数列的特征入手,理清它们的关系,常用“基本量法”求解,但有时灵活地运用等差中项、等比中项等性质,可使运算简便.(2)数列的通项或前n项和可以看作关于n的函数,然后利用函数的性质求解数列的有关最值问题.1.(2019·海淀区校级月考)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,则下列结论中一定成立的()A.若a50,则S2019