第15讲 等差数列、等比数列综合运用
【知识点总结】
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练****设{an}为等比数列,{bn}为等差数列,且b1=0,cn=an+bn,若数列{cn}是1,1,2,…,则数列{cn}的前10项和为( )
A.978 B.557 C.467 D.979
【答案】A
【详解】
设等比数列{an}的公比为q,等差数列{bn}的公差为d.
∵cn=an+bn,
解得,∴cn=2n-1+(1-n).
∴{cn}的前10项和为.
故选:A
例2.(2022·全国·高三专题练****已知首项为最小正整数,公差不为零的等差数列中,,,依次成等比数列,则的值是( )
A. B. C. D.58
【答案】A
【详解】
设公差不为零的等差数列的公差为d,则有,
因为,,依次成等比数列,,
所以有,即,整理得,
因为,所以,,
因此,
故选:A.
例3.(2022·全国·高三专题练****已知数列是公差不为零的等差数列,是正项等比数列,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
等差数列的通项公式是关于的一次函数,,图象中的孤立的点在一条直线上,
而等比数列的通项公式是关于的指数函数形式,图象中孤立的点在指数函数图象上,
如图所示当时,如下图所示,
当公差时,如下图所示,
如图可知当时,,,,.
故选:D
例4.(2022·全国·高三专题练****数列,满足,,,则数列的前n项和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
由题意,数列,满足,,,
所以数列是等差数列,且公差是2,是等比数列,且公比是2,
又因为,所以
所以,
设,所以,则,
所以数列是等比数列,且公比为4,首项为4.
由等比数列的前n项和的公式,可得数列前n项的和为
故选:B.
例5.(2022·全国·高三专题练****已知公差不为0的等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,且a1,a3,a4成等比数列,则Sn取最大值时n的值为( )
A.4 B.5 C.4或5 D.5或6
【答案】C
【详解】
设等差数列的公差为,
成等比数列,即,则,
,
所以当或时,取得最大值.
故选:C.
例6.(2022·浙江·高三专题练****已知等差数列和等比数列满足,,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)设数列中不在数列中的项按从小到大的顺序构成数列,记数列的前项和为,求.
【详解】
(1)设等差数列的公差为,
因为,所以,
所以.
所以.
又,即,所以
所以.
(2)由(1),
即是数列中的第项.
设数列的前项和为,数列的前项和为,
因为,,
所以数列的前100项是由数列的前107项去掉数列的前7项后构成的,
所以
.
例7.(2022·全国·高三专题练****已知各项均为整数的数列满足,,前6项依次成等差数列, 从第5项起依次成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)求出所有的正整数m ,使得.
【详解】
(1)设数列前项的公差为,则,(为整数)
又∵,,成等比数列,∴,即,得或(舍去),
当 时,, 6 分 ∴,,数列从第项起构成的等比数列的公比为,
∴当时,,故,
(2)由(1)知,当时等式成立,即,
当时等式成立,即,
当或时等式不成立,
当时,,
若,则,∴,
,,从而方程无解,∴ .
故所求或.
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练****已知正项等差数列和正项等比数列},,是,的等差中项,是,的等比中项,则下列关系成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
设等差数列公差为d,等比数列公比为q,由题意可得:,进而可得结果.
【详解】
设等差数列公差为d,等比数列公比为q,
由题意可得:
A. ,故A不正确;
B. ,故B正确;
C. ,故C不正确;
D. ,故D不正确.
故选:B
2.(2022·全国·高三专题练****已知数列,中满足,,,若前项之和为,则满足不等式的最小整数是( ).
A.8 B.9 C.11 D.10
【答案】D
【分析】
由可求得数列的通项公式,进而求得数列,表示出,
令,即可得到满足不等式的最小整数.
【详解】
解:由题意可知:,
即,
即,
又,
,
即数列是以首项为9,公比为的等比数列,
,
即,
,
,
则,
即,
又,
满足不等式的最小整数,
即.
故选