第25练数列的综合问题[明晰考情]1.命题角度:等差数列与等比数列的综合;等差数列、等比数列与其他知识的综合.2.题目难度:数列在高考中一般是压轴题,高档难度.考点一等差数列、等比数列的判定与证明方法技巧判断等差(比)数列的常用方法(1)定义法:若an+1-an=d,d为常数,则{an}为等差(比)数列.(2)中项公式法.(3)通项公式法.1.(2018·江苏省如东高级中学测试)已知各项均为正数的数列{an}的首项a1=1,Sn是数列{an}的前n项和,且满足:anSn+1-an+1Sn+an-an+1=λanan+1(λ≠0,n∈N*).(1)若a1,a2,a3成等比数列,求实数λ的值;(2)若λ=,求证:数列为等差数列;(3)在(2)的条件下,求Sn.(1)解令n=1,得a2=,令n=2,得a2S3-a3S2+a2-a3=λa2a3,所以a3=.由a=a1a3,得2=,因为λ≠0,所以λ=1.(2)证明当λ=时,anSn+1-an+1Sn+an-an+1=λanan+1,所以-+-=,即-=,所以数列是以2为首项,公差为的等差数列.(3)解由(2)知=2+·,即=+,得Sn+1=an,①当n≥2时,Sn-1+1=an-1,②①-②得,an=an-an-1,即(n+1)an=(n+2)an-1,所以=(n≥2),所以是首项为的常数列,所以an=(n+2),代入①得Sn=an-1=.2.从数列{an}中取出部分项,并将它们按原来的顺序组成一个数列,称之为数列{an}的一个子数列,设数列{an}是一个首项为a1,公差为d(d≠0)的无穷等差数列(即项数有无限项).(1)若a1,a2,a5成等比数列,求其公比q;(2)若a1=7d,从数列{an}中取出第2项,第6项作为一个等比数列的第1项,第2项,试问该数列是否为{an}的无穷等比子数列,请说明理由.1解(1)由题设,得a=a1a5,即(a1+d)2=a1(a1+4d),得d2=2a1d,又d≠0,于是d=2a1,故其公比q==3.(2)设等比数列为{bm},其公比q==,bm=a2qm-1=8d·m-1,由题设an=a1+(n-1)d=(n+6)d.假设数列{bm}为{an}的无穷等比子数列,则对任意自然数m(m≥3),都存在n∈N*,使an=bm,即(n+6)d=8d·m-1,得n=8m-1-6,当m=5时,n=85-1-6=∉N*,与假设矛盾,故该数列不为{an}的无穷等比子数列.3.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足:a1=a(a≠0),an+1=rSn(n∈N*,r∈R,r≠-1).(1)求数列{an}的通项公式;(2)若存在k∈N*,使得Sk+1,Sk,Sk+2成等差数列,试判断:对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1,am,am+2是否成等差数列,并证明你的结论.解(1)由已知an+1=rSn,可得an+2=rSn+1,两式相减可得an+2-an+1=r(Sn+1-Sn)=ran+1,即an+2=(r+1)an+1,又a2=ra1=ra,所以当r=0时,数列{an}为:a,0,…,0,…;当r≠0,r≠-1时,由已知a≠0,所以an≠0(n∈N*),于是由an+2=(r+1)an+1,可得=r+1(n∈N*),∴a2,a3,…,an,…成等比数列,∴当n≥2时,an=r(r+1)n-2a.综上,数列{an}的通项公式为an=(2)对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1,am,am+2成等差数列,证明如下:当r=0时,由(1)知,an=∴对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1,am,am+2成等差数列,当r≠0,r≠-1时, Sk+2=Sk+ak+1+ak+2,Sk+1=Sk+ak+1.若存在k∈N*,使得Sk+1,Sk,Sk+2成等差数列,则Sk+1+Sk+2=2Sk,∴2Sk+2ak+1+ak+2=2Sk,即ak+2=-2ak+1,由(1)知,a2,a3,…,am,…的公比r+1=-2,于是对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1=-2am,从而am+2=4am,∴am+1+am+2=2am,即am+1,am,am+2成等差数列,综上,对于任意的m∈N*,且m≥2,am+1,am,am+2成等差数列.4.(2018·连云港期末)设{an}是公差为d(d≠0)且各项为正数的等差数列,{bn}是公比为q且各项均为正数的等比数列,cn=an·bn(n∈N*).(1)求证:数列是等差数列;(2)若a1=b1=2,c2=20,c3=64.2①求数列{an}与{bn}的通项公式;②求数列{cn}的前n项和Sn.(1)证明因为====,所以-=-==(常数),由等差数列的定义可知数列是以为公差的等差数列.(2)解①因为a1=b1=2,c2=20,c3=64,所以因为{an}的各项为正数,所以则an=3n-1,bn=2n.②因为an=3n-1,bn=2n,所以cn=(3n-1)·2n,所以Sn=∑ci=2×2+5×22+8×23+…+·2n,①2Sn=2×22+5×23+…+(3n-4)·2n+(3n-1)·2n...