甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学2025-2026学年高二上学期10月月考数学试题
1.(2025高二上·卓尼月考)数列的前n项和,则( )
A.140 B.120 C.40 D.52
2.(2025高二上·卓尼月考)数列,,,,,的第8项是( ).
A. B. C. D.
3.(2025高二上·卓尼月考)已知数列的通项公式是,则下列各数是的项的是( )
A.18 B.20 C.32 D.66
4.(2025高二上·卓尼月考)记为等差数列的前n项和.若则( )
A. B. C. D.
5.(2025高二上·卓尼月考),则数列的前项和为( )
A.112 B.48 C.80 D.64
6.(2025高二上·卓尼月考)已知数列满足:,数列满足,则数列的前50项的和为( )
A. B. C. D.50
7.(2025高二上·卓尼月考)已知各项均为整数的数列满足:对任意的,.若,,,则正整数m的最大值为( )
A.63 B.64 C.65 D.66
8.(2025高二上·卓尼月考)记数列的前项和为,且,则下列选项错误的是( )
A.
B.数列是公差为1的等差数列
C.数列是公比为4的等比数列
D.数列的前2025项和为
9.(2025高二上·卓尼月考)在等差数列中,公差,为其前项和.若,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.若,则的最小值为6
10.(2025高二上·卓尼月考)记为等比数列的前n项和,为的公比,若,则( )
A. B. C. D.
11.(2025高二上·卓尼月考)已知为数列的前项和,,若数列既是等差数列,又是等比数列,则下列说法正确的有( )
A.是等差数列 B.是等比数列
C.为递增数列 D.数列的最大项是第3项
12.(2025高二上·卓尼月考)已知数列的首项,(为正整数),则数列的通项公式 .
13.(2025高二上·卓尼月考)记为等差数列的前项和,若,则 .
14.(2025高二上·卓尼月考)已知为数列的前项和,若,则 .
15.(2025高二上·卓尼月考)已知等比数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
16.(2025高二上·卓尼月考)已知数列是等差数列,其前项和,数列是等比数列,且,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
17.(2025高二上·卓尼月考)已知各项均不为0的数列的前n项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)若对于任意,成立,求实数的取值范围.
18.(2025高二上·卓尼月考)设等差数列 的公差为 , 且 , 令 ,记 分别为数列 ,的前项和.
(1)若,求 的通项公式;
(2)若为等差数列, 且 ,求 .
19.(2025高二上·卓尼月考)无穷数列的各项按如下规律排列:,数列的前项和为.
(1)求.
(2)若数列的各项为,求数列的前项和.
(3)是否存在正整数,使得,成立?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】通项与前n项和的关系
【解析】【解答】解:由,得.
故答案为:D
【分析】本题考查数列前项和与通项的关系,核心思路是利用(),通过计算和的差值得到。
2.【答案】B
【知识点】数列的通项公式
【解析】【解答】解:重写数列的前5项,,,,,
通过观察得该数列的通项公式为,,
所以第8项为.
故答案为:B.
【分析】本题考查数列通项公式的观察与推导,核心思路是分别分析分子、分母的规律,归纳出通项公式,再代入项数计算目标项。
3.【答案】B
【知识点】数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为,
所以当是64的因数1,2,4,8,16,32,64时,是整数,
当或时,,故D错误;
当或时,,故C错误;
当或时,,故B正确;
当时,,故A错误.
故答案为:B.
【分析】本题考查数列通项与整数因数的结合,核心思路是通过分析 64 的正因数,代入通项公式验证选项是否为数列的项。
4.【答案】B
【知识点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为d,
由题意可得,解得,
则.
故答案为:B.
【分析】设等差数列的公差为d,由题意,根据等差数列前n项和公式列出关于首项和公差d的方程组求数列的首项和公差d,再由等差数列前n项和公式求解即可.
5.【答案】C
【知识点】等差数列的前n项和;数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为,
所以当时,,
当时,,
经检验,满足上式,
所以,令,,
设数列的前n项和为,
则数列的前项和为
数列的前项和为
.
故答案为:C
【分析】本题考查含绝对值数列的前n项和,核心思路是先求通项公式,判断项的正负,再利用 “正项和不变,负项和取反” 的方法,结合的公式计算前 12 项和。
6.【答案】A
【知识点】数列的求和;等差数列的实际应用
【解析】【解答】解:由有,令,则,
所以数列是以为首项,1为公差的等差数列,故,
即,故
,当时,符合题意,即.
又由有,
设数列的前项和为,.
故答案为:A.
【分析】本题考查等差数列的构造、累加法求通项与裂项相消求和,核心思路是通过递推关系构造等差数列,利用累加法求,再将裂项后求和。
7.【答案】B
【知识点】数列的求和;数列的递推公式
【解析】【解答】解:由题可知:,
则,
因为,且,
所以,
当时,;当时,.
所以正整数m的最大值为64.
故答案为:B.
【分析】本题考查递推数列的单调性与累加求和,核心思路是通过变形递推关系得到差数列的递增性,再累加结合不等式求解m的最大值。
8.【答案】B
【知识点】等差数列与等比数列的综合;数列的通项公式
【解析】【解答】解:由,时,得,而满足上式,因此数列的通项公式为,
A,,A正确;
B,,则,所以数列是公差为的等差数列,B错误;
C,,则,所以数列是公比为4的等比数列,C正确;
D,令,,数列前2025项和为
,D正确.
故答案为:B.
【分析】本题考查数列的通项、等差数列与等比数列的判定及求和,核心思路是先由前n项和求出通项,再结合数列的定义与性质逐一分析选项。
9.【答案】A,C,D
【知识点】数列的通项公式;数列的前n项和;等差数列的实际应用
【解析】【解答】解:由等差数列的性质及前项和公式,得,
因为,所以,即,所以.
所以.
因为,所以,解得或.
因为,所以,故A正确.
,故B错误.
,故C正确.
因为,所以当时,.,因为,所以当时,.故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】本题考查等差数列的基本量计算与性质应用,核心思路是通过已知条件建立关于和d的方程,求出基本量后,结合通项公式、前n项和公式逐一分析选项。
10.【答案】A,D
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:由题意得,解得,
A、由分析可得:,故A正确;
B、,故B错误;
C、,故C错误;
D、,,
则,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】由题意,根据等比数列通项公式以及等比数列的前项和公式列方程组,解出,即可判断A;再根据等比数列的通项公式求解即可判断B;根据等比数列的前项和公式计算即可判断C;根据通项和前项和公式计算即可判断D.
11.【答案】B,C
【知识点】数列的前n项和;等差数列的实际应用
【解析】【解答】解:令,,
设等差数列的公差为,又因为是等比数列,所以,即,
解得,于是.
当时,,得,即,
又因为,所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,显然也符合,于是,.
A:是等比数列,故A错误
B:因为,所以是各项均为的常数列,
于是是公比为1的等比数列,故B正确;
C:由指数函数的单调性可知,数列为递增数列,故C正确;
D:,假设数列的第项最大,
则,即,解得,因为,
所以或,即数列的第3项和第4项相等且最大,故D错误.
故答案为:BC
【分析】本题考查等差等比数列的综合判定与通项求和,核心思路是利用“既是等差又是等比的数列为常数列”推导,进而求出与的通项,再结合数列的性质逐一分析选项。
12.【答案】
【知识点】等比数列的通项公式;数列的递推公式
【解析】【解答】解:,则数列是首项为1,公比为2的等比数列,
故答案为:.
【分析】本题考查递推数列的通项求解,核心思路是通过构造等比数列,将线性递推关系转化为等比数列的通项问题,进而求出原数列的通项。
13.【答案】95
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等差数列的性质
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,因为等差数列满足,
所以,解得,则.
故答案为:95.
【分析】设等差数列的公差为,由题意,根据等差数列通项公式列方程组,解出,再利用等差数列的求和公式求解即可.
14.【答案】
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的性质;数列的前n项和
【解析】【解答】解:因为,所以当时,;
当时,,所以,得,
所以数列从第2项开始,是首项为3,公比为2的等比数列.
所以当时,;
当时,,满足上式,所以.
故答案为:
【分析】本题考查前项和的递推关系与等比数列通项,核心思路是通过与、的关系,推导出的等比数列性质,进而求出通项。
15.【答案】(1)解:数列满足,则,
两式相减可得,则,即等比数列的公比为,
因为,所以,则;
(2)解:由(1)可得:,
则
.
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)根据的关系,结合等比数列的性质求解即可;
(2)由(1)的结论以及等比数列求和公式可得:,再利用分组求和法求解即可.
(1)因为,故,
所以即故等比数列的公比为,
故,故,故.
(2)由等比数列求和公式得,
所以数列的前n项和
.
16.【答案】(1)解:设等差数列的公差为,等比数列的公比为.
由,得,即.
又因为,所以,解得,所以.
由,得.又因为,所以,解得,
所以.
(2)解:当为奇数时,,
记,则
①,
②.
①—②得
,
所以.
当为偶数时,,
记,则
.
所以.
【知识点】等差数列的前n项和;等差数列的实际应用
【解析】【分析】(1)通过等差数列前n项和公式与等比数列通项公式,结合已知条件建立方程,直接求解公差和公比,体现数列基本量的求解逻辑。
(2)将数列前2n项和分为奇数项(错位相减)与偶数项(裂项相消)分别求和,再整合结果,体现数列求和的分类策略与方法的综合应用。
(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为.
由,得,即.
又因为,所以,解得,所以.
由,得.又因为,所以,解得,
所以.
(2)当为奇数时,,
记,则
①,
②.
①—②得
,
所以.
当为偶数时,,
记,则
.
所以.
17.【答案】(1)解:当时,,
两式相减得
因为,故.
所以,,及,,均为公差为4的等差数列:
当时,由及,得.
所以
(2)解:由已知,
即恒成立,设,则
当,即,2时,
当,即,时,
所以,故,所以
【知识点】等差数列的通项公式;数列与函数的综合
【解析】【分析】(1)根据题意,得到时,,两式相减得到,得到及均为公差为4的等差数列,结合等差数列的通项公式,进而得到数列的通项公式;
(2)由(1)求得,证得为恒成立,设,求得数列的单调性和最大值,即可求解.
18.【答案】(1)∵且an是等差数列
∴,
整理得,
此时,
所以,解得
∴.
(2)由等差数列可设,
则,
∴
①若A=0时,则,此时,,
则,
则
解得
②若B=0时,则,此时,,
同理可得,
则
解得
综上所述
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【分析】 (1)结合等差数列通项公式消元,均可以用d表示a1、an、bn;
(2)利用已知条件设等差数列为一次函数型,将已知条件消元整理转化成只含d表示.
19.【答案】(1)解:由数列各项的排列规律,把数列分组,如下:
第1组:;
第2组:;
第3组:;
第4组:;
…
第组:;
…
第组有项,各项的分母均为,分子依次是,
前组共有项,且,
令,解得.
当时,,且,所以.
(2)解:由(1)的分组及题意可知,数列的第项是的第组项的和.
,
当时,,
均符合上式,所以,又为常数,
所以数列是首项、公差均为的等差数列,
所以数列的前项和.
(3)解:由(2)可知,数列的前项和,即数列的前项和,
所以.
令,解得;令,解得.
当时,;当时,.
又,则,
所以存在,使得,成立,且.
【知识点】等差数列的通项公式;数列的通项公式;等差数列的实际应用
【解析】【分析】(1)通过分组找规律,利用前组的项数公式确定的位置,体现数列分组的结构分析。
(2)分析的通项为等差数列,结合等差数列前项和公式求解,体现数列求和的规律识别与公式应用。
(3)结合前组和的表达式,通过不等式确定范围,再逐次计算验证,体现存在性问题的逻辑推理与定量分析。
(1)由数列各项的排列规律,把数列分组,如下:
第1组:;
第2组:;
第3组:;
第4组:;
…
第组:;
…
第组有项,各项的分母均为,分子依次是,
前组共有项,且,
令,解得.
当时,,且,所以.
(2)由(1)的分组及题意可知,数列的第项是的第组项的和.
,
当时,,
均符合上式,所以,又为常数,
所以数列是首项、公差均为的等差数列,
所以数列的前项和.
(3)由(2)可知,数列的前项和,即数列的前项和,
所以.
令,解得;令,解得.
当时,;当时,.
又,则,
所以存在,使得,成立,且.
1 / 1甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学2025-2026学年高二上学期10月月考数学试题
1.(2025高二上·卓尼月考)数列的前n项和,则( )
A.140 B.120 C.40 D.52
【答案】D
【知识点】通项与前n项和的关系
【解析】【解答】解:由,得.
故答案为:D
【分析】本题考查数列前项和与通项的关系,核心思路是利用(),通过计算和的差值得到。
2.(2025高二上·卓尼月考)数列,,,,,的第8项是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】数列的通项公式
【解析】【解答】解:重写数列的前5项,,,,,
通过观察得该数列的通项公式为,,
所以第8项为.
故答案为:B.
【分析】本题考查数列通项公式的观察与推导,核心思路是分别分析分子、分母的规律,归纳出通项公式,再代入项数计算目标项。
3.(2025高二上·卓尼月考)已知数列的通项公式是,则下列各数是的项的是( )
A.18 B.20 C.32 D.66
【答案】B
【知识点】数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为,
所以当是64的因数1,2,4,8,16,32,64时,是整数,
当或时,,故D错误;
当或时,,故C错误;
当或时,,故B正确;
当时,,故A错误.
故答案为:B.
【分析】本题考查数列通项与整数因数的结合,核心思路是通过分析 64 的正因数,代入通项公式验证选项是否为数列的项。
4.(2025高二上·卓尼月考)记为等差数列的前n项和.若则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为d,
由题意可得,解得,
则.
故答案为:B.
【分析】设等差数列的公差为d,由题意,根据等差数列前n项和公式列出关于首项和公差d的方程组求数列的首项和公差d,再由等差数列前n项和公式求解即可.
5.(2025高二上·卓尼月考),则数列的前项和为( )
A.112 B.48 C.80 D.64
【答案】C
【知识点】等差数列的前n项和;数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为,
所以当时,,
当时,,
经检验,满足上式,
所以,令,,
设数列的前n项和为,
则数列的前项和为
数列的前项和为
.
故答案为:C
【分析】本题考查含绝对值数列的前n项和,核心思路是先求通项公式,判断项的正负,再利用 “正项和不变,负项和取反” 的方法,结合的公式计算前 12 项和。
6.(2025高二上·卓尼月考)已知数列满足:,数列满足,则数列的前50项的和为( )
A. B. C. D.50
【答案】A
【知识点】数列的求和;等差数列的实际应用
【解析】【解答】解:由有,令,则,
所以数列是以为首项,1为公差的等差数列,故,
即,故
,当时,符合题意,即.
又由有,
设数列的前项和为,.
故答案为:A.
【分析】本题考查等差数列的构造、累加法求通项与裂项相消求和,核心思路是通过递推关系构造等差数列,利用累加法求,再将裂项后求和。
7.(2025高二上·卓尼月考)已知各项均为整数的数列满足:对任意的,.若,,,则正整数m的最大值为( )
A.63 B.64 C.65 D.66
【答案】B
【知识点】数列的求和;数列的递推公式
【解析】【解答】解:由题可知:,
则,
因为,且,
所以,
当时,;当时,.
所以正整数m的最大值为64.
故答案为:B.
【分析】本题考查递推数列的单调性与累加求和,核心思路是通过变形递推关系得到差数列的递增性,再累加结合不等式求解m的最大值。
8.(2025高二上·卓尼月考)记数列的前项和为,且,则下列选项错误的是( )
A.
B.数列是公差为1的等差数列
C.数列是公比为4的等比数列
D.数列的前2025项和为
【答案】B
【知识点】等差数列与等比数列的综合;数列的通项公式
【解析】【解答】解:由,时,得,而满足上式,因此数列的通项公式为,
A,,A正确;
B,,则,所以数列是公差为的等差数列,B错误;
C,,则,所以数列是公比为4的等比数列,C正确;
D,令,,数列前2025项和为
,D正确.
故答案为:B.
【分析】本题考查数列的通项、等差数列与等比数列的判定及求和,核心思路是先由前n项和求出通项,再结合数列的定义与性质逐一分析选项。
9.(2025高二上·卓尼月考)在等差数列中,公差,为其前项和.若,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.若,则的最小值为6
【答案】A,C,D
【知识点】数列的通项公式;数列的前n项和;等差数列的实际应用
【解析】【解答】解:由等差数列的性质及前项和公式,得,
因为,所以,即,所以.
所以.
因为,所以,解得或.
因为,所以,故A正确.
,故B错误.
,故C正确.
因为,所以当时,.,因为,所以当时,.故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】本题考查等差数列的基本量计算与性质应用,核心思路是通过已知条件建立关于和d的方程,求出基本量后,结合通项公式、前n项和公式逐一分析选项。
10.(2025高二上·卓尼月考)记为等比数列的前n项和,为的公比,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A,D
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:由题意得,解得,
A、由分析可得:,故A正确;
B、,故B错误;
C、,故C错误;
D、,,
则,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】由题意,根据等比数列通项公式以及等比数列的前项和公式列方程组,解出,即可判断A;再根据等比数列的通项公式求解即可判断B;根据等比数列的前项和公式计算即可判断C;根据通项和前项和公式计算即可判断D.
11.(2025高二上·卓尼月考)已知为数列的前项和,,若数列既是等差数列,又是等比数列,则下列说法正确的有( )
A.是等差数列 B.是等比数列
C.为递增数列 D.数列的最大项是第3项
【答案】B,C
【知识点】数列的前n项和;等差数列的实际应用
【解析】【解答】解:令,,
设等差数列的公差为,又因为是等比数列,所以,即,
解得,于是.
当时,,得,即,
又因为,所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,显然也符合,于是,.
A:是等比数列,故A错误
B:因为,所以是各项均为的常数列,
于是是公比为1的等比数列,故B正确;
C:由指数函数的单调性可知,数列为递增数列,故C正确;
D:,假设数列的第项最大,
则,即,解得,因为,
所以或,即数列的第3项和第4项相等且最大,故D错误.
故答案为:BC
【分析】本题考查等差等比数列的综合判定与通项求和,核心思路是利用“既是等差又是等比的数列为常数列”推导,进而求出与的通项,再结合数列的性质逐一分析选项。
12.(2025高二上·卓尼月考)已知数列的首项,(为正整数),则数列的通项公式 .
【答案】
【知识点】等比数列的通项公式;数列的递推公式
【解析】【解答】解:,则数列是首项为1,公比为2的等比数列,
故答案为:.
【分析】本题考查递推数列的通项求解,核心思路是通过构造等比数列,将线性递推关系转化为等比数列的通项问题,进而求出原数列的通项。
13.(2025高二上·卓尼月考)记为等差数列的前项和,若,则 .
【答案】95
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等差数列的性质
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,因为等差数列满足,
所以,解得,则.
故答案为:95.
【分析】设等差数列的公差为,由题意,根据等差数列通项公式列方程组,解出,再利用等差数列的求和公式求解即可.
14.(2025高二上·卓尼月考)已知为数列的前项和,若,则 .
【答案】
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的性质;数列的前n项和
【解析】【解答】解:因为,所以当时,;
当时,,所以,得,
所以数列从第2项开始,是首项为3,公比为2的等比数列.
所以当时,;
当时,,满足上式,所以.
故答案为:
【分析】本题考查前项和的递推关系与等比数列通项,核心思路是通过与、的关系,推导出的等比数列性质,进而求出通项。
15.(2025高二上·卓尼月考)已知等比数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)解:数列满足,则,
两式相减可得,则,即等比数列的公比为,
因为,所以,则;
(2)解:由(1)可得:,
则
.
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)根据的关系,结合等比数列的性质求解即可;
(2)由(1)的结论以及等比数列求和公式可得:,再利用分组求和法求解即可.
(1)因为,故,
所以即故等比数列的公比为,
故,故,故.
(2)由等比数列求和公式得,
所以数列的前n项和
.
16.(2025高二上·卓尼月考)已知数列是等差数列,其前项和,数列是等比数列,且,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)解:设等差数列的公差为,等比数列的公比为.
由,得,即.
又因为,所以,解得,所以.
由,得.又因为,所以,解得,
所以.
(2)解:当为奇数时,,
记,则
①,
②.
①—②得
,
所以.
当为偶数时,,
记,则
.
所以.
【知识点】等差数列的前n项和;等差数列的实际应用
【解析】【分析】(1)通过等差数列前n项和公式与等比数列通项公式,结合已知条件建立方程,直接求解公差和公比,体现数列基本量的求解逻辑。
(2)将数列前2n项和分为奇数项(错位相减)与偶数项(裂项相消)分别求和,再整合结果,体现数列求和的分类策略与方法的综合应用。
(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为.
由,得,即.
又因为,所以,解得,所以.
由,得.又因为,所以,解得,
所以.
(2)当为奇数时,,
记,则
①,
②.
①—②得
,
所以.
当为偶数时,,
记,则
.
所以.
17.(2025高二上·卓尼月考)已知各项均不为0的数列的前n项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)若对于任意,成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:当时,,
两式相减得
因为,故.
所以,,及,,均为公差为4的等差数列:
当时,由及,得.
所以
(2)解:由已知,
即恒成立,设,则
当,即,2时,
当,即,时,
所以,故,所以
【知识点】等差数列的通项公式;数列与函数的综合
【解析】【分析】(1)根据题意,得到时,,两式相减得到,得到及均为公差为4的等差数列,结合等差数列的通项公式,进而得到数列的通项公式;
(2)由(1)求得,证得为恒成立,设,求得数列的单调性和最大值,即可求解.
18.(2025高二上·卓尼月考)设等差数列 的公差为 , 且 , 令 ,记 分别为数列 ,的前项和.
(1)若,求 的通项公式;
(2)若为等差数列, 且 ,求 .
【答案】(1)∵且an是等差数列
∴,
整理得,
此时,
所以,解得
∴.
(2)由等差数列可设,
则,
∴
①若A=0时,则,此时,,
则,
则
解得
②若B=0时,则,此时,,
同理可得,
则
解得
综上所述
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【分析】 (1)结合等差数列通项公式消元,均可以用d表示a1、an、bn;
(2)利用已知条件设等差数列为一次函数型,将已知条件消元整理转化成只含d表示.
19.(2025高二上·卓尼月考)无穷数列的各项按如下规律排列:,数列的前项和为.
(1)求.
(2)若数列的各项为,求数列的前项和.
(3)是否存在正整数,使得,成立?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由数列各项的排列规律,把数列分组,如下:
第1组:;
第2组:;
第3组:;
第4组:;
…
第组:;
…
第组有项,各项的分母均为,分子依次是,
前组共有项,且,
令,解得.
当时,,且,所以.
(2)解:由(1)的分组及题意可知,数列的第项是的第组项的和.
,
当时,,
均符合上式,所以,又为常数,
所以数列是首项、公差均为的等差数列,
所以数列的前项和.
(3)解:由(2)可知,数列的前项和,即数列的前项和,
所以.
令,解得;令,解得.
当时,;当时,.
又,则,
所以存在,使得,成立,且.
【知识点】等差数列的通项公式;数列的通项公式;等差数列的实际应用
【解析】【分析】(1)通过分组找规律,利用前组的项数公式确定的位置,体现数列分组的结构分析。
(2)分析的通项为等差数列,结合等差数列前项和公式求解,体现数列求和的规律识别与公式应用。
(3)结合前组和的表达式,通过不等式确定范围,再逐次计算验证,体现存在性问题的逻辑推理与定量分析。
(1)由数列各项的排列规律,把数列分组,如下:
第1组:;
第2组:;
第3组:;
第4组:;
…
第组:;
…
第组有项,各项的分母均为,分子依次是,
前组共有项,且,
令,解得.
当时,,且,所以.
(2)由(1)的分组及题意可知,数列的第项是的第组项的和.
,
当时,,
均符合上式,所以,又为常数,
所以数列是首项、公差均为的等差数列,
所以数列的前项和.
(3)由(2)可知,数列的前项和,即数列的前项和,
所以.
令,解得;令,解得.
当时,;当时,.
又,则,
所以存在,使得,成立,且.
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