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2025届高考数学二轮专题复习与测试专题1数列的基本运算
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这是一份2025届高考数学二轮专题复习与测试专题1数列的基本运算,共13页。
等差数列:an=a1+(n-1)d;
等比数列:an=a1qn-1(q≠0).
2.求和公式
等差数列:Sn= eq \f(n(a1+an),2) =na1+ eq \f(n(n-1),2) d;
等比数列:当q=1时,Sn=na1;
当q≠1时,Sn= eq \f(a1(1-qn),1-q) = eq \f(a1-anq,1-q) .
(1)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a5=5,a1+S11=67,则a5a11是数列{an}中的( C )
A.第45项 B.第50项
C.第55项 D.第60项
【解析】 因为{an}是等差数列,则a1+S11=a1+11a6=12a1+55d=67,又a5=a1+4d=5,联立可解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=1,,d=1,)) 所以an=n,a5a11=5×11=55=a55,所以a5a11是数列{an}中的第55项.故选C.
(2)(2024·全国甲卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S5=S10,a5=1,则a1=( B )
A. eq \f(7,2) B. eq \f(7,3)
C.- eq \f(1,3) D.- eq \f(7,11)
【解析】 由S5=S10,得 eq \f(5(a1+a5),2) = eq \f(10(a1+a10),2) ,所以5a3=5(a3+a8),所以a8=0,公差d= eq \f(a8-a5,8-5) =- eq \f(1,3) ,所以a1=a5-4d=1-4×(- eq \f(1,3) )= eq \f(7,3) .
数列基本量运算的解题策略
(1)在等差(比)数列中,首项a1和公差d(公比q)是两个最基本的元素.
(2)在进行等差(比)数列的项与和的运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可转化成关于a1和d(q)的方程(组)求解,但要注意使用消元法及整体计算,以减少计算量.
[注意] 在等比数列的前n项和公式中,若不确定q是否等于1,应注意分q=1和q≠1两种情况讨论.
1.设Sn为正项等比数列{an}的前n项和.若a1=1,且S1-2,S2,S3成等差数列,则数列{an}的通项公式为( A )
A.an=2n-1 B.an=3n-1
C.an=(-1)n-1 D.an=( eq \f(1,2) )n-1
解析:设正项等比数列{an}的公比为q(q>0),当q=1时,S1-2=-1,S2=2,S3=3,2S2≠S1-2+S3,与题意不符.
当q≠1时,由题意得2· eq \f(a1(1-q2),1-q) =a1-2+ eq \f(a1(1-q3),1-q) ,
即q2-q-2=0,解得q=2或q=-1(舍去),所以an=a1qn-1=2n-1.故选A.
2.如图,已知在扇形OAB中,半径OA=OB=3,∠AOB= eq \f(π,3) ,圆O1内切于扇形OAB(圆O1和OA,OB,eq \(AB,\s\up10(︵))均相切),作圆O2与圆O1,OA,OB相切,再作圆O3与圆O2,OA,OB相切,以此类推.设圆O1,圆O2,…的面积依次为S1,S2,…,那么S1+S2+…+Sn=_________.
解析:如图,设圆O1与 eq \(AB,\s\up10(︵)) 相切于点D,
圆O1,圆O2与OA分别切于点C,E,则O1C⊥OA,O2E⊥OA.
设圆O1,圆O2,圆O3,…,圆On的半径分别为r1,r2,r3,…,rn.
因为∠AOB= eq \f(π,3) ,所以∠AOD= eq \f(π,6) .
在Rt△OO1C中,OO1=3-r1,
则O1C= eq \f(1,2) OO1,即r1= eq \f(3-r1,2) ,解得r1=1.
在Rt△OO2E中,OO2=3-r2-2r1,则O2E= eq \f(1,2) OO2,
即r2= eq \f(3-r2-2r1,2) ,解得r2= eq \f(1,3) .
同理可得,当n≥2时,rn= eq \f(3-rn-2(r1+r2+…+rn-1),2) ,
即3rn=3-2(r1+r2+…+rn-1),①
则3rn+1=3-2(r1+r2+…+rn),②
②-①得,3rn+1-3rn=-2rn,
即rn+1= eq \f(1,3) rn(n≥2).
当n=1时,r2= eq \f(1,3) = eq \f(1,3) r1也适合上式,
所以rn+1= eq \f(1,3) rn(n∈N*),
所以数列{rn}是以1为首项, eq \f(1,3) 为公比的等比数列.
又圆的面积为S=πr2,所以面积S1,S2,S3,…,Sn构成一个以πr eq \\al(2,1) =π为首项, eq \f(1,9) 为公比的等比数列,
则S1+S2+S3+…+Sn= eq \f(π[1-(\f(1,9))n],1-\f(1,9)) = eq \f(9π,8) (1- eq \f(1,9n) ).
答案: eq \f(9π,8) (1- eq \f(1,9n) )
小题考法2 等差、等比数列的性质
[核心提炼]
1.通项性质:若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则对于等差数列,有am+an=ap+aq=2ak,对于等比数列,有aman=apaq=a eq \\al(2,k) .
2.前n项和的性质
(1)对于等差数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等差数列;对于等比数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等比数列(q=-1且m为偶数的情况除外).
(2)对于等差数列,有S2n-1=(2n-1)an.
(1)(2024·北京模拟)已知数列{an}为等差数列,{bn}为等比数列,a4=b4=4,则( A )
A.b3b5≥a3a5 B.b3+b5≥a3+a5
C.b3b5≤a3a5 D.b3+b5≤a3+a5
【解析】 因为数列{an}为等差数列,所以a3+a5=2a4=8,因为{bn}为等比数列,所以b3b5=b eq \\al(2,4) =16,
而a3a5=(8-a5)a5=-a eq \\al(2,5) +8a5=-(a5-4)2+16≤16,所以b3b5≥a3a5,故A正确, C错误;
因为a3+a5=8,而b3,b5可同为正数也可同为负数,当b3,b50.因为a1=4,S3=84,所以a1+a2+a3=4+4q+4q2=84,即q2+q-20=0,因为q>0,所以q=4,则an=4n.所以a1a2a3·…·a8=(a1a8)4=(4×48)4=(49)4=436=(22)36=272,所以lg2(a1a2a3·…·a8)=lg2272=72,故选B.
2.(多选)(2024·重庆模拟)若正项无穷数列{an}是等差数列,且a7+a9=10,则( ACD )
A.a2+a8+a14=15
B.当a1= eq \f(3,2) 时,{an}的前20项和为128
C.公差d的取值范围是(0, eq \f(5,7) )
D.当a14为整数时,a14的最大值为9
解析:对于A,在等差数列{an}中,若a7+a9=10,则a8= eq \f(1,2) (a7+a9)=5,故a2+a8+a14=3a8=15,A正确;对于B,由于a8=5,a1= eq \f(3,2) ,则公差d= eq \f(a8-a1,8-1) = eq \f(1,2) ,故{an}的前20项和为S20=20a1+ eq \f(20×19,2) d=125,B错误;对于C,由a8=5,{an}为正项无穷等差数列,则a1=5-7d>0且d>0,则有00,且a2>a1,必有a2≥1,故a14≤9,即a14的最大值为9,D正确.
小题考法3 由递推关系求通项公式
(1)(2024·深圳模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+3n,若首项为 eq \f(1,2) 的数列{bn}满足 eq \f(1,bn+1) - eq \f(1,bn) =an,则数列{bn}的前2 024项和为( D )
A. eq \f(1 012,2 023) B. eq \f(2 025,2 024)
C. eq \f(2 023,2 024) D. eq \f(2 024,2 025)
【解析】 因为Sn=n2+3n,所以an=Sn-Sn-1=2n+2(n≥2),当n=1时,a1=S1=4,符合an=2n+2,所以数列{an}的通项公式为an=2n+2.因为 eq \f(1,bn+1) - eq \f(1,bn) =an,所以 eq \f(1,bn+1) - eq \f(1,bn) =2n+2,即 eq \f(1,b2) - eq \f(1,b1) =4, eq \f(1,b3) - eq \f(1,b2) =6,…, eq \f(1,bn) - eq \f(1,bn-1) =2n,又 eq \f(1,b1) =2,由累加法可得 eq \f(1,bn) =n2+n,即bn= eq \f(1,n2+n) = eq \f(1,n(n+1)) = eq \f(1,n) - eq \f(1,n+1) ,设数列{bn}的前n项和为Tn,则T2 024=( eq \f(1,1) - eq \f(1,2) )+( eq \f(1,2) - eq \f(1,3) )+…+( eq \f(1,2 024) - eq \f(1,2 025) )= eq \f(2 024,2 025) .
(2)(2024·四川三模)已知Sn是数列{an}的前n项和,a1=1,nan+1=(n+2)Sn,则an=_______________.
【解析】 当n≥2时,(n-1)an=(n+1)Sn-1,即Sn= eq \f(n,n+2) an+1,Sn-1= eq \f(n-1,n+1) an,则Sn-Sn-1= eq \f(n,n+2) an+1- eq \f(n-1,n+1) an=an,即 eq \f(an+1,an) = eq \f(2(n+2),n+1) (n≥2).当n=1时,a2=3S1=3a1,则 eq \f(a2,a1) =3,也满足上式.所以 eq \f(an+1,an) = eq \f(2(n+2),n+1) (n∈N*).则有 eq \f(an,an-1) = eq \f(2(n+1),n) , eq \f(an-1,an-2) = eq \f(2n,n-1) ,…, eq \f(a2,a1) = eq \f(2×3,2) ,则an= eq \f(an,an-1) · eq \f(an-1,an-2) ·…· eq \f(a2,a1) ·a1=(n+1)·2n-2,当n=1时,a1=1,符合上式,故an=(n+1)·2n-2.
【答案】 (n+1)·2n-2
由递推关系式求数列的通项公式
(1)形如an+1=an+f(n),利用累加法求通项.
(2)形如an+1=anf(n),利用累乘法求通项.
(3)形如an+1=pan+q,等式两边同时加 eq \f(q,p-1) 转化为等比数列求通项.
[注意] 由Sn求an时,一定要注意分n=1和n≥2两种情况进行讨论,最后验证两者能否合为一个式子,若不能,则用分段形式来表示.
1.已知数列{an}满足 eq \f(an+1+an,an+1-an) =2n,a1=1,则a2 024=( D )
A.2 023 B.2 024 C.4 045 D.4 047
解析:因为 eq \f(an+1+an,an+1-an) =2n,所以an+1+an=2n(an+1-an),
即(1-2n)an+1=(-2n-1)an,
可得 eq \f(an+1,an) = eq \f(2n+1,2n-1) ,
所以a2 024= eq \f(a2 024,a2 023) × eq \f(a2 023,a2 022) × eq \f(a2 022,a2 021) ×…× eq \f(a3,a2) × eq \f(a2,a1) ×a1= eq \f(4 047,4 045) × eq \f(4 045,4 043) × eq \f(4 043,4 041) ×…× eq \f(5,3) × eq \f(3,1) ×1=4 047.
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,Sn=n2an(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________.
解析:由Sn=n2an,可得当n≥2时,Sn-1=(n-1)2an-1,
则an=Sn-Sn-1=n2an-(n-1)2an-1,即(n2-1)an=(n-1)2an-1,由题易知an≠0,故 eq \f(an,an-1) = eq \f(n-1,n+1) (n≥2).
所以当n≥2时,an= eq \f(an,an-1) × eq \f(an-1,an-2) × eq \f(an-2,an-3) ×…× eq \f(a3,a2) × eq \f(a2,a1) ×a1= eq \f(n-1,n+1) × eq \f(n-2,n) × eq \f(n-3,n-1) ×…× eq \f(2,4) × eq \f(1,3) ×1= eq \f(2,n(n+1)) .
当n=1时,a1=1满足an= eq \f(2,n(n+1)) .
故数列{an}的通项公式为an= eq \f(2,n(n+1)) .
答案:an= eq \f(2,n(n+1))
[小题标准练]
1.(2023·全国甲卷)记Sn为等差数列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an)) 的前n项和.若a2+a6=10,a4a8=45,则S5=( C )
A.25 B.22
C.20 D.15
解析:方法一:由a2+a6=10,可得2a4=10,所以a4=5,又a4a8=45,所以a8=9.设等差数列{an}的公差为d,则d= eq \f(a8-a4,8-4) = eq \f(9-5,4) =1,又a4=5,所以a1=2,所以S5=5a1+ eq \f(5×4,2) ×d=20.
方法二:设等差数列{an}的公差为d,则由a2+a6=10,可得a1+3d=5,① 由a4a8=45,可得(a1+3d)(a1+7d)=45,② 由①②可得a1=2,d=1,所以S5=5a1+ eq \f(5×4,2) ×d=20.故选C.
2.(2024·济南模拟)已知{an}为正项等比数列,若lg a2,lg a2 024是函数f(x)=3x2-12x+9的两个零点, 则a1a2 025=( B )
A.10 B.104
C.108 D.1012
解析:因为lg a2,lg a2 024是f(x)=3x2-12x+9的两个零点,所以lg a2+lg a2 024=4,所以lg (a2a2 024)=4,所以a2a2 024=104,故a1a2 025=104.
3.把120个面包分给5个人,使每人所得面包个数成等差数列,且使较大的三份之和是较小的两份之和的7倍,则最小的一份的面包个数为( B )
A.1 B.2
C.6 D.11
解析:设每人所得面包个数构成等差数列{an},{an}的公差为d(d>0),则由题意,得a3+a4+a5=3a4=7(a1+a2),即3(a1+3d)=7(2a1+d),① 又5a1+ eq \f(5×4,2) ×d=120,②
所以联立①②解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a1=2,,d=11,)) 所以最小的一份的面包个数为2.故选B.
4.已知数列{an}满足a1=2,an+1= eq \f(2an,an+1) ,则下列结论正确的是( C )
A.数列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an))) 是公差为 eq \f(1,2) 的等差数列
B.数列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an))) 是公差为2的等差数列
C.数列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)-1)) 是公比为 eq \f(1,2) 的等比数列
D.数列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)-1)) 是公比为2的等比数列
解析:由an+1= eq \f(2an,an+1) ,得 eq \f(1,an+1) = eq \f(an+1,2an) = eq \f(1,2an) + eq \f(1,2) ,则 eq \f(1,an+1) -1= eq \f(1,2an) + eq \f(1,2) -1,即 eq \f(1,an+1) -1= eq \f(1,2) ( eq \f(1,an) -1),故数列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)-1)) 是以- eq \f(1,2) 为首项, eq \f(1,2) 为公比的等比数列.
5.(2024·吉林一模)谢尔宾斯基三角形是一种分形,它的构造方法如下:取一个实心等边三角形(如图1),沿三边中点的连线,将它分成四个小三角形,挖去中间小三角形(如图2),对剩下的三个小三角形继续以上操作(如图3),按照这样的方法得到的三角形就是谢尔宾斯基三角形.如果图1中三角形的边长为2,则图4中被挖去的三角形面积之和是( D )
A. eq \f(7\r(3),16) B. eq \f(9\r(3),16)
C. eq \f(27\r(3),64) D. eq \f(37\r(3),64)
解析:第一次操作挖掉的三角形边长为2× eq \f(1,2) =1,共1个,面积为1×( eq \f(\r(3),4) ×12)= eq \f(\r(3),4) ;
第二次操作挖掉的三角形边长为1× eq \f(1,2) = eq \f(1,2) ,共3个,面积为3×[ eq \f(\r(3),4) ×( eq \f(1,2) )2]= eq \f(3\r(3),16) ;
第三次操作挖掉的三角形边长为 eq \f(1,2) × eq \f(1,2) = eq \f(1,4) ,共9个,面积为9×[ eq \f(\r(3),4) ×( eq \f(1,4) )2]= eq \f(9\r(3),64) ,
故题图4中被挖去的三角形面积之和是 eq \f(\r(3),4) + eq \f(3\r(3),16) + eq \f(9\r(3),64) = eq \f(37\r(3),64) .
6.已知Sn为等差数列{an}的前n项和.若S12<0,a5+a7>0,则当Sn取最大值时,n的值为( D )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:因为在等差数列{an}中,S12= eq \f(12×(a1+a12),2) <0,即a1+a12<0,所以a1+a12=a6+a7<0,因为a5+a7=2a6>0,即a6>0,所以a7<0,由{an}为等差数列,得当n≤6时,an>0;当n>6时,an<0,所以当n=6时,Sn取得最大值.故选D.
7.已知数列{an}的前n项和Sn=-n2+2n+m,且对任意的n∈N*,an+1-an<0,则实数m的取值范围是( A )
A.(-2,+∞)
B.(-∞,-2)
C.(2,+∞)
D.(-∞,2)
解析:因为an+1-an<0,所以数列{an}为递减数列,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-n2+2n+m-[-(n-1)2+2(n-1)+m]=-2n+3,故可知当n≥2时,数列{an}为递减数列,若对任意的n∈N*,an+1-an<0,只需满足a2<a1,因为a2=-1,a1=S1=1+m,所以-1<1+m,解得m>-2.故选A.
8.(2024·茂名一模)已知数列{an}满足a1=8,an+1= eq \f(an,nan+1) (n∈N*),bn=( eq \f(1,an) +λ)( eq \f(1,2) )n,若数列{bn}是递减数列,则实数λ的取值范围是( D )
A.(- eq \f(8,7) ,+∞)
B.(- eq \f(7,8) ,+∞)
C.( eq \f(8,7) ,+∞)
D.( eq \f(7,8) ,+∞)
解析:由题意,an+1= eq \f(an,nan+1) ,两边取倒数可化为 eq \f(1,an+1) = eq \f(nan+1,an) = eq \f(1,an) +n,所以 eq \f(1,a2) - eq \f(1,a1) =1, eq \f(1,a3) - eq \f(1,a2) =2,…, eq \f(1,an) - eq \f(1,an-1) =n-1,由累加法可得, eq \f(1,an) - eq \f(1,a1) =1+2+…+(n-1)= eq \f(n(n-1),2) ,因为a1=8,所以 eq \f(1,an) = eq \f(n(n-1),2) + eq \f(1,8) = eq \f((2n-1)2,8) ,
所以bn=( eq \f(1,an) +λ)( eq \f(1,2) )n= eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f((2n-1)2,8)+λ)) ( eq \f(1,2) )n,
因为数列{bn}是递减数列,故bn eq \f(-4n2+20n-17,8) = eq \f(-4(n-\f(5,2))2+8,8) ,
因为n≥2,n∈N*,
所以( eq \f(-4(n-\f(5,2))2+8,8) )max= eq \f(-4×(2-\f(5,2))2+8,8) = eq \f(7,8) ,
故λ∈( eq \f(7,8) ,+∞).
9.(多选)设公比为q的等比数列{an}的前n项积为Tn,若a2a8=16,则( BC )
A.a5=4
B.当a1=1时,q=± eq \r(2)
C.lg2|T9|=18
D.a eq \\al(2,3) +a eq \\al(2,7) ≥36
解析:对于A,因为a eq \\al(2,5) =a2a8=16,所以a5=±4,所以A不正确;
对于B,因为a1=1,a2a8=16,则a eq \\al(2,1) q8=16,所以q8=16,所以q=± eq \r(2) ,所以B正确;
对于C,因为T9=a1a2·…·a9=a eq \\al(9,5) ,所以|T9|=|a eq \\al(9,5) |=218,所以lg2|T9|=18,所以C正确;
对于D,a eq \\al(2,3) +a eq \\al(2,7) ≥2a3a7=2a2a8=32,当且仅当a3=a7时,等号成立,所以D不正确.故选BC.
10.(多选)已知数列{an}中,a1=1,anan+1=2n,n∈N*,则下列说法正确的是( AC )
A.a2=2
B.a4-a3=4
C.{a2n}是等比数列
D.a2n-1+a2n=2n+1
解析:anan+1=2n,即an+1= eq \f(2n,an) ,则a2=2,a3=2,a4=4,所以A正确;显然有a4-a3=2≠4,所以B不正确;因为anan+1=2n,an+1an+2=2n+1,相除得 eq \f(an+2,an) =2,所以数列{a2n-1},{a2n}分别是以1,2为首项,2为公比的等比数列,所以C正确;因为a1+a2=3≠21+1,所以D不正确.故选AC.
11.(多选)(2024·承德二模)对于给定的数列{an},如果存在实数p,q,使得an+1=pan+q对任意n∈N*恒成立,我们称数列{an}是“线性数列”,则下列关于线性数列{an}说法正确的是( ABD )
A.等差数列是“线性数列”
B.等比数列是“线性数列”
C.若p≠1且a1=q,则an= eq \f(q(1-pn-1),1-p)
D.若p≠1且a1=q,则an是等比数列{qpn-1}的前n项和
解析:数列{an}为等差数列,设公差为d,则an+1-an=d,即an+1=an+d,满足“线性数列”的定义,故A正确;
数列{an}为等比数列,设公比为q,则 eq \f(an+1,an) =q,即an+1=qan,满足“线性数列”的定义,故B正确;
当p≠0,且q≠0时,设an+1-k=p(an-k),k∈R,则k-pk=q,解得k= eq \f(q,1-p) ,则an- eq \f(q,1-p) =pn-1(a1- eq \f(q,1-p) ),又a1=q,因此an= eq \f(q(1-pn),1-p) .当p≠0,且q=0时,an+1=pan,又因为a1=q=0,所以an=0,也满足an= eq \f(q(1-pn),1-p) .
当p=0时,an+1=q,又因为a1=q,所以an=q,也满足an= eq \f(q(1-pn),1-p) .综上,若p≠1且a1=q,则an= eq \f(q(1-pn),1-p) ,故C错误;
因为{qpn-1}是等比数列,所以q≠0,p≠0,又因为p≠1,则{qpn-1}的前n项和为 eq \f(q(1-pn),1-p) ,由C知若p≠1且a1=q时,an= eq \f(q(1-pn),1-p) ,故D正确.
12.(2023·江西南昌二模)若前n项和为Sn的等差数列{an}满足a7+a12=12-a8,则S17=________.
解析:由等差数列的性质知a7+a12=a9+a10,又因为a7+a12=12-a8,所以a9+a10=12-a8,即a8+a9+a10=12,所以a9=4,所以S17= eq \f(17(a1+a17),2) = eq \f(17×2a9,2) =17a9=68.
答案:68
13.在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和为同一个常数,那么这个数列称为等和数列,这个常数称为该数列的公和.已知数列{an}是等和数列,且a1=-2,a100=8,则这个数列的前100项的和为________.
解析:设等和数列{an}的公和为m.因为a1=-2,所以a2=m+2,a3=-2,a4=m+2,a5=-2,…,所以an= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-2,n为奇数,,m+2,n为偶数,)) 又a100=m+2=8,所以m=6,所以S100=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a99+a100)=50×6=300.
答案:300
14.(2024·泰安模拟)若m,n是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同零点,且m,n,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则pq=________.
解析:由题意可得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m+n=p>0,,mn=q>0,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>0,,n>0,)) 则m,-2,n成等比数列,得mn=(-2)2=4.不妨设m<n,则-2,m,n成等差数列,得2m=n-2.联立mn=4,可得(2m+2)m=4,即m(m+1)=2,解得m=1或m=-2(舍去),
即 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m=1,,n=4,)) 则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(p=5,,q=4,)) 所以pq=20.
答案:20
[小题提升练]
15.(2024·深圳二模)已知正项数列{an}的前n项积为Tn,且满足an(3Tn-1)=Tn(n∈N*),则Tn=________________.
解析:由题意可知,a1(3T1-1)=a1·(3a1-1)=T1=a1,且a1>0,所以a1= eq \f(2,3) ,又an= eq \f(Tn,3Tn-1) (n∈N*),且an= eq \f(Tn,Tn-1) (n≥2,n∈N*),
所以3Tn-1=Tn-1(n≥2,n∈N*),
则Tn- eq \f(1,2) = eq \f(1,3) ·(Tn-1- eq \f(1,2) ),
又T1- eq \f(1,2) = eq \f(2,3) - eq \f(1,2) = eq \f(1,6) ,
所以数列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(Tn-\f(1,2))) 是以 eq \f(1,6) 为首项, eq \f(1,3) 为公比的等比数列,
故Tn- eq \f(1,2) = eq \f(1,6) ×( eq \f(1,3) )n-1,
所以Tn= eq \f(1,2) ×( eq \f(1,3) )n+ eq \f(1,2) (n∈N*).
答案: eq \f(1,2) ×( eq \f(1,3) )n+ eq \f(1,2) (n∈N*)
16.(2024·日照二模)“-1,0,1序列”在通信技术中有着重要应用,该序列中的数取值于-1,0或1.设A是一个有限“-1,0,1序列”,f(A)表示把A中每个-1都变为-1,0,每个0都变为-1,1,每个1都变为0,1,得到新的有序实数组.例如:A=(-1,0,1),则f(A)=(-1,0,-1,1,0,1).定义Ak+1=f(Ak),k=1,2,3,…,若A1=(-1,1),An中1的个数记为bn,则{bn}的前10项和为________.
解析:因为A1=(-1,1),依题意得,A2=(-1,0,0,1),A3=(-1,0,-1,1,-1,1,0,1),显然,A1中有2项,其中1项为-1,1项为1,A2中有4项,其中1项为-1,1项为1,2项为0,A3中有8项,其中3项为-1,3项为1,2项为0,由此可得An中共有2n项,其中1和-1的项数相同,设An中有cn项为0,1和-1的项数相同都为bn,所以2bn+cn=2n,b1=1,从而2bn-1+cn-1=2n-1(n≥2),①
因为f(A)表示把A中每个-1都变为-1,0,每个0都变为-1,1,每个1都变为0,1,
得到新的有序实数组,
则bn=bn-1+cn-1(n≥2),②
①+②得bn+bn-1=2n-1(n≥2),
所以bn+bn+1=2n(n∈N*),
所以{bn}的前10项和为
(b1+b2)+(b3+b4)+(b5+b6)+(b7+b8)+(b9+b10)=21+23+25+27+29= eq \f(2(1-45),1-4) =682.
答案: 682
抓关系
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
用性质
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
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