专题二 数列 微突破2 衍生数列问题(课件 学案 练习) 2026届高中数学(通用版)二轮专题复习

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名称 专题二 数列 微突破2 衍生数列问题(课件 学案 练习) 2026届高中数学(通用版)二轮专题复习
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2026-01-30 00:00:00

文档简介

微突破2 衍生数列问题
(时间:30分钟,满分:46分)
一、单项选择题(每小题5分,共10分)
1.已知数列{an}的通项公式为an=2n,记bm为{an}在区间(0,m](m∈N*)中的项的个数,则数列{bm}的前100项和S100=(  )
A.240   B.360   C.480   D.560
2.已知an=,bn=,n∈N*,将数列{an}与数列{bn}的公共项按从小到大的顺序排列,组成一个新数列{cn},则数列{cn}的前99项和为(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题(6分)
3.(2025·河南郑州一模)已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1(n∈N*),数列{bn}满足bn=2log2(1+an)-1.若在数列{bn}中去掉{an}的项,余下的项组成数列{cn},则(  )
A.a1+a2+a3+a4=26 B.b5=10
C.a4<b15<a5 D.c1+c2+…+c10=170
三、解答题(共30分)
4.(15分)设{an}是等差数列,{bn}是等比数列.已知a1=b1=4,b2=a2+1,b3=2a3-4.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
(2)数列{an}和{bn}的项从小到大依次排列(相等项计两项)得到新数列{cn},求{cn}的前50项的和.
5.(15分)(2025·山东青岛一模)已知数列{an}是等差数列,其前n项和为Sn,a2=2,S9=45,数列{bn}满足a1b1+a2b2+…+anbn=(n-1)·2n+1.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若对数列{an},{bn},在ak与ak+1之间插入bk个1(k∈N*),组成一个新数列{dn},求数列{dn}的前2 025项的和T2 025.
微突破2 衍生数列问题
1.C 由题意知,2n≤m,即n≤log2m,当m=1时,b1=0.当m∈[2k,2k+1)时,bm=k,k∈N*, 则S100=b1+(b2+b3)+(b4+b5+b6+b7)+…+(b32+b33+…+b63)+(b64+b65+…+b100)=0+1×2+2×4+3×8+4×16+5×32+6×37=480.
2.B 因为数列{2n-1}是正奇数数列,对于数列{(n+1)2-1},当n为奇数时,(n+1)2-1为奇数,当n为偶数时,(n+1)2-1为偶数,所以数列{2n-1}与{(n+1)2-1}的公共项为奇数,令n=2k-1(k∈N*),则(n+1)2-1=4k2-1,故===(-),所以c1+c2+…+c99=×(1-+-+…+-)=×(1-)=.
3.ACD 对于A,因为an+1=2an+1,即an+1+1=2(an+1),所以=2,故数列{an+1}为等比数列,又a1+1=2,所以an=2n-1,则a1+a2+a3+a4=1+3+7+15=26,故A正确;对于B,bn=2log2(1+2n-1)-1=2n-1,则b5=2×5-1=9,故B错误;对于C,因为a4=15,b15=29,a5=31,所以a4<b15<a5,故C正确;对于D,因为b1=1,bn+1-bn=2,所以数列{bn}是以1为首项,2为公差的等差数列,b1=a1=1,b14=27,b15=29,b16=31,又a4=15,a5=31,a6=63,所以b16=a5=31,{bn}由正奇数组成,{an}的项也是奇数,由上面推理可得,c1+c2+…+c10是由{bn}的前14项去掉{an}的前4项余下的项组成,所以c1+c2+…+c10=(b1+b2+…+b14)-(a1+a2+a3+a4)=-(1+3+7+15)=170.故D正确.故选A、C、D.
4.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,
则即解得所以an=a1+(n-1)d=3n+1,bn=b1qn-1=2n+1.
(2)当数列{cn}的前50项中含有数列{bn}的前5项时, 
令3n+1=25+1=64,得n=21,则第26项为64;
当数列{cn}的前50项中含有数列{bn}的前6项时,
令3n+1<26+1=128,得n<,则第48项为128;
所以数列{cn}的前50项中含有数列{bn}的前6项,含有数列{an}的前44项,
故数列{cn}的前50项和为S50=[44×4+×3]+=3 266.
5.解:(1){an}为等差数列,设其公差为d,
则a1+d=2,S9=9a1+36d=45,解得a1=d=1,
故an=a1+(n-1)d=n;
a1b1+a2b2+…+anbn=(n-1)·2n+1 ①,
故当n≥2时,a1b1+a2b2+…+an-1bn-1=(n-2)·2n-1+1 ②,
两式相减得anbn=(n-1)·2n+1-(n-2)·2n-1-1=n·2n-1,
故nbn=n·2n-1,所以bn=2n-1,n≥2,
又a1b1=0+1=1,故b1=1,满足bn=2n-1,
从而bn=2n-1.
(2)由(1)知,an=n,bn=2n-1,
所以在{dn}中,从a1开始到项ak为止,
共有项数为k+20+21+22+…+2k-2=k+=k+2k-1-1,
当k=11时,11+210-1=1 034<2 025,
当k=12时,12+211-1= 2 059>2 025,
所以数列{dn}的前2 025项是a11项之后,还有2 025-1 034=991项为1,
故T2 025=(1+2+3+…+11)+20+21+22+…+29+991=2 080.
1 / 1微突破2 衍生数列问题
【备考指南】 衍生数列是指由已知数列通过插项、去项得到新数列,或由已知的两个数列的公共项得到新数列,解决此类问题要弄清楚衍生数列与已知数列的关系,确定衍生数列的特征,以此来解决问题.
1.两个等差(比)数列的公共项所构成的数列是等差(比)数列,公差(比)是两个数列公差(比)的最小公倍数.
1.已知数列{an},{bn}满足an=3n-1,bn=5n-3,将数列{an}与{bn}的公共项按由小到大的顺序构成数列{cn},则(  )
A.a3+b5=c3 B.b28=c10
C.a5b2>c8 D.c9-b9=a26
2.解决两数列并项问题的关键是正确区分两数列并项与集合A∪B中元素特征的区别,并准确找出两数列各有多少项.
2.将数列{2n}与{2n-1}中的项按从小到大的顺序依次排列,构成一个新数列{cn},则数列{cn}的前50项和为(  )
A.2 052 B.2 056
C.2 062 D.2 066
3.解决插项问题,首先要清楚插入数列的项数,新插入数列与原数列各项之间的关系,然后利用分组或并项法求和.
3.已知数列{an}满足an=n,在an,an+1之间插入n个1,构成数列{bn}:a1,1,a2,1,1,a3,1,1,1,a4,…,则数列{bn}的前100项和为(  )
A.178 B.191 C.206 D.216
【思维建模】 衍生数列问题的解题思路
【瓶颈突破】 记数列{an}落在区间(0,g(k)]内的个数为bk,解决与数列{bk}有关的问题,关键是利用数列自变量n的计数功能,通过不等式0<an≤g(k) n,由于n为正整数,从而实现对自变量n的计数.此类题目的计算背景主要分布在解下面三个不等式:①qm<kn+b<qm+1;②tm<qn<tm+1;③tk+b<qn<t(k+i)+b.
【例】 在等差数列{an}中,a3+a4+a11=84,a7=33.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若记bk(k∈N*)为{an}中落在区间(5k,52k)内项的个数,求{bk}的前k项和Tk.
【训练1】 已知数列{an}是等差数列,且a2=-1,数列{bn}满足bn-bn-1=an(n≥2,n∈N*),且b1=b3=1.
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)将数列{an},{bn}的所有公共项按从小到大的顺序组成一个新的数列{cn},求数列{cn}的通项公式.
【瓶颈突破】 在an和an+1之间插入n个数,使这n+2个数构成等差数列,记这个等差数列的公差为dn,则an+1-an=(n+1)·dn,整理得dn=;在an和an+1之间插入n个数,使这n+2个数构成等比数列,记这个等比数列的公比为qn,则=(qn)n+1,整理得qn=.
【训练2】 (2025·海南海口二模)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=2Sn+2(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)在an与an+1之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为dn的等差数列,在数列{dn}中是否存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
微突破2 衍生数列问题
【基础·回扣】
1.B 2.C 3.A 
【典例·讲解】
【例】 解:(1)等差数列{an}中,由a3+a4+a11=84,得a4+2a7=84,而a7=33,解得a4=18,
因此数列{an}的公差d==5,an=a4+(n-4)d=5n-2,
所以数列{an}的通项公式是an=5n-2.
(2)由题意5k<an<52k(k∈N*),由(1)得5k<5n-2<52k,
整理得5k-1+<n<52k-1+,
因此正整数n满足5k-1+1≤n≤52k-1,从而得bk=52k-1-5k-1,
所以{bk}的前k项和为Tk=-=-+(k∈N*).
【训练1】 解:(1)由题意可知b2-b1=a2,即b2-1=-1,故b2=0,
由b3-b2=a3,可得a3=1,
所以数列{an}的公差d=2,所以an=-1+2(n-2)=2n-5,
由bn-bn-1=an,bn-1-bn-2=an-1,…,b2-b1=a2,
累加可得bn-b1=a2+a3+…+an=,
整理可得bn=n2-4n+4(n≥2),当n=1时,满足上式,
所以数列{bn}的通项公式为bn=n2-4n+4.
(2)不妨设am=bn(m,n∈N*),即2m-5=(n-2)2,可得m=,
当n=2k(k∈N*)时,m=2k2-4k+,不合题意.
当n=2k-1(k∈N*)时,m=2k2-6k+7=2k(k-3)+7∈N*.
所以b2k-1在数列{an}中均存在公共项,
又因为b1=b3<b5<b7<…,所以cn=b2n+1=(2n-1)2.
故数列{cn}的通项公式为cn=(2n-1)2.
【训练2】 解:(1)由题意知当n=1时,a1q=2a1+2 ①,
当n=2时,a1q2=2(a1+a1q)+2 ②,
联立①②,解得a1=2,q=3,
所以数列{an}的通项公式为an=2×3n-1.
(2)由(1)知an=2×3n-1,an+1=2×3n,
所以an+1=an+(n+2-1)dn,可得dn==.
设数列{dn}中存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数列,则=dm·dp,
所以()2=·,即=.
又因为m,k,p成等差数列,所以2k=m+p,
所以(k+1)2=(m+1)(p+1),化简得k2+2k=mp+m+p,即k2=mp.
又2k=m+p,所以k=m=p与已知矛盾,
所以在数列{dn}中不存在3项dm,dk,dp成等比数列.
2 / 2(共31张PPT)
微突破2 衍生数列问题
备考指南
衍生数列是指由已知数列通过插项、去项得到新数列,或由已知的两个数列的公共项得到新数列,解决此类问题要弄清楚衍生数列与已知数列的关系,确定衍生数列的特征,以此来解决问题.
基础·回扣 诊断自测 知识回扣

典例·讲解 典例精析 强技提能

课后·训练 巩固强化 综合测评

目录 /
CONTENTS
基础·回扣
诊断自测 知识回扣
1. 已知数列{an},{bn}满足an=3n-1,bn=5n-3,将数列{an}与{bn}
的公共项按由小到大的顺序构成数列{cn},则(  )
A. a3+b5=c3 B. b28=c10
C. a5b2>c8 D. c9-b9=a26

两个等差(比)数列的公共项所构成的数列是等差(比)数列,公差(比)是两个数列公差(比)的最小公倍数.
解析:  数列{an}与{bn}的公共项从小到大排列得到数列{cn},故数列
{cn}是首项为2,公差为15的等差数列,cn=2+15(n-1)=15n-13.
对于A,a3+b5=(3×3-1)+(5×5-3)=30,c3=15×3-13=32,
a3+b5≠c3,故A错误;对于B,b28=5×28-3=137,c10=15×10-13=
137,b28=c10,故B正确;对于C,a5=3×5-1=14,b2=5×2-3=7,
c8=15×8-13=107,a5b2=14×7=98<107=c8,故C错误;对于D,c9
=15×9-13=122,b9=5×9-3=42,a26=3×26-1=77,c9-b9=122
-42=80≠77=a26,故D错误.
2. 将数列{2n}与{2n-1}中的项按从小到大的顺序依次排列,构成一个新
数列{cn},则数列{cn}的前50项和为(  )
A. 2 052 B. 2 056
C. 2 062 D. 2 066

解决两数列并项问题的关键是正确区分两数列并项与集合A∪B中元素特征的区别,并准确找出两数列各有多少项.
解析:  数列{2n}中的项从小到大依次为2,4,8,16,32,64,
128,…,又{2n-1}中第40项为79,第50项为99,所以依题意可知新数列
{cn}的前50项中,数列{2n}中的项只有前6项,数列{2n-1}中的项有44
项,所以T50=(2+4+8+16+32+64)+(1+3+5+7+…+87)=
+ =126+1 936=2 062.
3. 已知数列{an}满足an=n,在an,an+1之间插入n个1,构成数列
{bn}:a1,1,a2,1,1,a3,1,1,1,a4,…,则数列{bn}的前100项
和为(  )
A. 178 B. 191
C. 206 D. 216

解决插项问题,首先要清楚插入数列的项数,新插入数列与原数列各项之间的关系,然后利用分组或并项法求和.
解析:  数列{bn}:a1,1,a2,1,1,a3,1,1,1,a4,…,an有n
+[1+2+…+(n-1)]=n+ = n(n+1)项,当n=
13时, ×13×14=91,当n=14时, ×14×15=105.由于an=n,所以
前100项和为S100=(a1+a2+…+a13)+(100-13)×1=
+87=178.
【思维建模】 衍生数列问题的解题思路
典例·讲解
典例精析 强技提能
【例】 在等差数列{an}中,a3+a4+a11=84,a7=33.
(1)求数列{an}的通项公式;
解: 等差数列{an}中,由a3+a4+a11=84,
得a4+2a7=84,而a7=33,解得a4=18,
因此数列{an}的公差d= =5,an=a4+(n-4)d=5n-2,
所以数列{an}的通项公式是an=5n-2.
(2)若记bk(k∈N*)为{an}中落在区间(5k,52k)内项的个数,求
{bk}的前k项和Tk.
【瓶颈突破】 记数列{an}落在区间(0,g(k)]内的个数为bk,解决与数列{bk}有关的问题,关键是利用数列自变量n的计数功能,通过不等式0<an≤g(k) n,由于n为正整数,从而实现对自变量n的计数.此类题目的计算背景主要分布在解下面三个不等式:①qm<kn+b<qm+1;②tm<qn<tm+1;③tk+b<qn<t(k+i)+b.
解: 由题意5k<an<52k(k∈N*),
由(1)得5k<5n-2<52k,
整理得5k-1+ <n<52k-1+ ,
因此正整数n满足5k-1+1≤n≤52k-1,
从而得bk=52k-1-5k-1,
所以{bk}的前k项和为Tk= - = - +
(k∈N*).
【训练1】 已知数列{an}是等差数列,且a2=-1,数列{bn}满足bn-bn
-1=an(n≥2,n∈N*),且b1=b3=1.
(1)求数列{bn}的通项公式;
解: 由题意可知b2-b1=a2,即b2-1=-1,故b2=0,
由b3-b2=a3,可得a3=1,
所以数列{an}的公差d=2,所以an=-1+2(n-2)=2n-5,
由bn-bn-1=an,bn-1-bn-2=an-1,…,b2-b1=a2,
累加可得bn-b1=a2+a3+…+an= ,
整理可得bn=n2-4n+4(n≥2),
当n=1时,满足上式,
所以数列{bn}的通项公式为bn=n2-4n+4.
(2)将数列{an},{bn}的所有公共项按从小到大的顺序组成一个新的数
列{cn},求数列{cn}的通项公式.
解: 不妨设am=bn(m,n∈N*),
即2m-5=(n-2)2,可得m= ,
当n=2k(k∈N*)时,m=2k2-4k+ ,不合题意.
当n=2k-1(k∈N*)时,m=2k2-6k+7=2k(k-3)+7∈N*.
所以b2k-1在数列{an}中均存在公共项,
又因为b1=b3<b5<b7<…,所以cn=b2n+1=(2n-1)2.
故数列{cn}的通项公式为cn=(2n-1)2.
【训练2】 (2025·海南海口二模)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,
且an+1=2Sn+2(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
解: 由题意知当n=1时,a1q=2a1+2 ①,
当n=2时,a1q2=2(a1+a1q)+2 ②,
联立①②,解得a1=2,q=3,
所以数列{an}的通项公式为an=2×3n-1.
(2)在an与an+1之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为dn的等
差数列,在数列{dn}中是否存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数
列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
【瓶颈突破】 在an和an+1之间插入n个数,使这n+2个数构成等差数列,记这个等差数列的公差为dn,则an+1-an=(n+1)·dn,整理得dn= ;在an和an+1之间插入n个数,使这n+2个数构成等比数列,记这个等比数列的公比为qn,则 =(qn)n+1,整理得qn= .
解: 由(1)知an=2×3n-1,an+1=2×3n,
所以an+1=an+(n+2-1)dn,可得dn= = .
设数列{dn}中存在3项dm,dk,dp(其中m,k,p成等差数列)成等比数
列,则 =dm·dp,
所以( )2= · ,即 = .
又因为m,k,p成等差数列,所以2k=m+p,
所以(k+1)2=(m+1)(p+1),化简得k2+2k=mp+m+p,即
k2=mp.
又2k=m+p,所以k=m=p与已知矛盾,
所以在数列{dn}中不存在3项dm,dk,dp成等比数列.
课后·训练
巩固强化 综合测评
(时间:30分钟,满分:46分)
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一、单项选择题(每小题5分,共10分)
1. 已知数列{an}的通项公式为an=2n,记bm为{an}在区间(0,m]
(m∈N*)中的项的个数,则数列{bm}的前100项和S100=(  )
A. 240 B. 360
C. 480 D. 560

解析:  由题意知,2n≤m,即n≤log2m,当m=1时,b1=0.当
m∈[2k,2k+1)时,bm=k,k∈N*, 则S100=b1+(b2+b3)+(b4+
b5+b6+b7)+…+(b32+b33+…+b63)+(b64+b65+…+b100)=0+
1×2+2×4+3×8+4×16+5×32+6×37=480.
2. 已知an= ,bn= ,n∈N*,将数列{an}与数列{bn}的
公共项按从小到大的顺序排列,组成一个新数列{cn},则数列{cn}的前99
项和为(  )
A. B.
C. D.

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解析:  因为数列{2n-1}是正奇数数列,对于数列{(n+1)2-1},
当n为奇数时,(n+1)2-1为奇数,当n为偶数时,(n+1)2-1为偶
数,所以数列{2n-1}与{(n+1)2-1}的公共项为奇数,令n=2k-1
(k∈N*),则(n+1)2-1=4k2-1,故= =
= ( - ),所以c1+c2+…+c99= ×(1-
+ - +…+ - )= ×(1- )= .
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二、多项选择题(6分)
3. (2025·河南郑州一模)已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1
(n∈N*),数列{bn}满足bn=2log2(1+an)-1.若在数列{bn}中去掉
{an}的项,余下的项组成数列{cn},则(  )
A. a1+a2+a3+a4=26 B. b5=10
C. a4<b15<a5 D. c1+c2+…+c10=170



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解析:  对于A,因为an+1=2an+1,即an+1+1=2(an+1),所
以 =2,故数列{an+1}为等比数列,又a1+1=2,所以an=2n-
1,则a1+a2+a3+a4=1+3+7+15=26,故A正确;对于B,bn=2log2
(1+2n-1)-1=2n-1,则b5=2×5-1=9,故B错误;对于C,因为
a4=15,b15=29,a5=31,所以a4<b15<a5,故C正确;对于D,因为b1=1,bn+1-bn=2,所以数列{bn}是以1为首项,2为公差的等差数列,b1=a1=1,b14=27,b15=29,b16=31,又a4=15,a5=31,a6=63,所以b16=a5=31,{bn}由正奇数组成,{an}的项也是奇数,由上面推理可得,c1+c2+…+c10是由{bn}的前14项去掉{an}的前4项余下的项组成,所以c1+c2+…+c10=(b1+b2+…+b14)-(a1+a2+a3+a4)= -(1+3+7+15)=170.故D正确.故选A、C、D.
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三、解答题(共30分)
4. (15分)设{an}是等差数列,{bn}是等比数列.已知a1=b1=4,b2=a2
+1,b3=2a3-4.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
解: 设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,
则 即 解得 所以an
=a1+(n-1)d=3n+1,bn=b1qn-1=2n+1.
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(2)数列{an}和{bn}的项从小到大依次排列(相等项计两项)得到新数
列{cn},求{cn}的前50项的和.
解: 当数列{cn}的前50项中含有数列{bn}的前5项时,
令3n+1=25+1=64,得n=21,则第26项为64;
当数列{cn}的前50项中含有数列{bn}的前6项时,
令3n+1<26+1=128,得n< ,则第48项为128;
所以数列{cn}的前50项中含有数列{bn}的前6项,含有数列{an}的前44项,
故数列{cn}的前50项和为S50=[44×4+ ×3]+
=3 266.
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5. (15分)(2025·山东青岛一模)已知数列{an}是等差数列,其前n项和
为Sn,a2=2,S9=45,数列{bn}满足a1b1+a2b2+…+anbn=(n-
1)·2n+1.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
解: {an}为等差数列,设其公差为d,
则a1+d=2,S9=9a1+36d=45,解得a1=d=1,
故an=a1+(n-1)d=n;
a1b1+a2b2+…+anbn=(n-1)·2n+1 ①,
故当n≥2时,a1b1+a2b2+…+an-1bn-1=(n-2)·2n-1+1 ②,
两式相减得anbn=(n-1)·2n+1-(n-2)·2n-1-1=n·2n-1,
故nbn=n·2n-1,所以bn=2n-1,n≥2,
又a1b1=0+1=1,故b1=1,满足bn=2n-1,从而bn=2n-1.
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(2)若对数列{an},{bn},在ak与ak+1之间插入bk个1(k∈N*),组成
一个新数列{dn},求数列{dn}的前2 025项的和T2 025.
解: 由(1)知,an=n,bn=2n-1,
所以在{dn}中,从a1开始到项ak为止,
共有项数为k+20+21+22+…+2k-2=k+ =k+2k-1-1,
当k=11时,11+210-1=1 034<2 025,
当k=12时,12+211-1= 2 059>2 025,
所以数列{dn}的前2 025项是a11项之后,还有2 025-1 034=991项为1,
故T2 025=(1+2+3+…+11)+20+21+22+…+29+991=2 080.
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THANKS
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