2017高考数学一轮复习 解答题增分专项3 高考中的数列课件 理 北师大版
北师版高考总复习一轮理科数精品课件 第6章 数列 高考解答题专项三 数列
(2)若对任意的正整数n都有Sn≤S6,求实数k的取值范围.
解:(1)由题意得
1 +3 2 +…+(2-1)
2=
,所以
a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,
所以 a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2n-2(n≥2),
两式相减得(2n-1)an=2,则
2
an=2-1(n≥2).
用等差数列或等比数列的通项公式或求和公式解决问题.
对点训练1(2021重庆新华中学高三月考)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,
且an+1=2Sn+2,数列{bn}满足b1=2,(n+2)bn=nbn+1.
(1)分别求数列{an}和{bn}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cn的等差数列,
=(3×60+3×61+3×62+…+3×6n-1)-(31+32+33+…+3n)
=3×
1×(1-6 )
3×(1-3 )
−
1-6
1-3
=
3×6
5
−
3 +1
2
+
9
.
10
突破技巧1.对于等差、等比数列,求其通项公式及求前n项的和时,只需利
用等差数列或等比数列的通项公式及求和公式求解即可.
2.有些数列可以通过变形、整理,把它转化为等差数列或等比数列,进而利
3n],
两式相减得-2Tn=4(30+31+32+…+3 -n·
【第7-9章】2017版高考数学北师大版(理)一轮复习配套课件 共2083张PPT
同向可加性 同向同正可乘性
a>b ⇒ a+c>b+d c>d
⇒ ⇒
a>b>0 ⇒ ac>bd c>d>0
可乘方性 可开方性
a>b>0⇒ an>bn
(n∈N+)
n a b (n∈N ) a>b>0⇒_____________ + n
a,b同为正数
答案
3.不等式的一些常用性质 (1)倒数的性质 1 1 ①a>b,ab>0⇒a<b. 1 1 ②a<0<b⇒a<b. a b ③a>b>0,0<c<d⇒ c>d. 1 1 1 ④0<a<x<b 或 a<x<b<0⇒b<x <a.
(2)有关分数的性质 若 a>b>0,m>0,则 b b+m b b-m ①a< ;a> (b-m>0). a +m a-m a a+m a a-m ②b> ;b< (b-m>0). b +m b-m
思考辨析
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)a>b⇔ac2>bc2.( × )
1
2 3
4
5
解析答案
4.(教材改编)下列各组代数式的关系正确的是________. ①x2+5x+6<2x2+5x+9; ②(x-3)2<(x-2)(x-4); ③当x>1时,x3>x2-x+1; ④x2+y2+1>2(x+y-1).
1
2
3
4
5
解析答案
1 2 + b2 从小 5.(教材改编)若0<a<b,且a+b=1,则将a,b, , 2 ab , a 2 到大排列为__________________.
【高优指导】2017高考数学一轮复习 解答题增分专项3 高考中的数列课件 理 北师大版
(1)证明:∵bn=log2an, ������ ∴bn+1-bn=log2 ������ +1=log2q 为常数.
∴数列{bn}为等差数列,且公差 d=log2q.
(2)解 :设数列{bn}的公差为 d, ∵b1+b3+b5= 6,∴ b3= 2. ∵a1>1,∴ b1=log2a1> 0. ������ + 2������ = 2, ������ = 4, ∵b1b3b5=0,∴b5=0.∴ 1 解得 1 ������1 + 4������ = 0, ������ = -1.
解:(1)∵3S1,2S2,S3 成等差数列,∴4S2=3S1+S3,
∴4(a1+a2)=3a1+(a1+a2+a3), 即 a3=3a2,∴公比 q=3,∴an=a1qn-1=3n.
(2)由(1)知,bn=log3an=log33n=n,
∵b2n-1b2n-b2n������2 ������ +1 =(2n-1)2n-2n(2n+1)=-4n, ∴Tn=(b1b2-b2b3)+(b3b4-b4b5)+…+(b2n-1b2n-b2nb2n+1)
1
即 Tn+6 = 6· 3 =2· 3n-1.
n
1 -3 1 1 1 6 1 2
= · (3n-1),
6 1
1 6 1 ������������ -1 + 61源自又 T1+ = ,
������������ +
=3,n≥2,n∈N+,
1
∴数列 ������������ + 6 是以2为首项,3 为公比的等比数列.
【6份】2017版高考数学北师大版(理)一轮复习高考专题突破 共436张PPT
A.(-∞,-2]
即k的取值范围为[1,+∞).
1 2 3 4 5
解析答案
3.函数f(x)=3x2+ln x-2x的极值点的个数是(A
)
A.0
B.1 C.2D.无数个
解析 函数定义域为(0,+∞),
1
2
3
4
5
解析答案
e2x2+1 e2x gx1 5.设函数 f(x)= x ,g(x)= ex ,对任意 x1,x2∈(0,+∞),不等式 k fx2 ≤ 恒成立,则正数 k 的取值范围是________. k+1
1
2
3
4
5
解析答案
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题型分类
题型一
利用导数研究函数性质
例1 (2015· 课标全国Ⅱ)已知函数f(x)=ln x+a(1-x). (1)讨论f(x)的单调性;
1 在a,+∞ 上单调递减.
解பைடு நூலகம்答案
(2)当f(x)有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.
由(1)知,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)无最大值; 1 当 a>0 时,f(x)在 x=a取得最大值, 1 1 1 1 - 最大值为 fa=lna+a =-ln a+a-1. a 1 因此 f >2a-2 等价于 ln a+a-1<0. a 解 令g(a)=ln a+a-1,则g(a)在(0,+∞)上单调递增, g(1)=0.
第三章 导数及其应用
考专题突破一 高考中的导数应用问题
内容 索引
考点自测 题型分类 练出高分
快速解答 自查自纠
【第13-14章】2017版高考数学北师大版(理)一轮复习配套课件 共686张PPT
答案
2.类比推理
由于 两类不同对象 具有某些类似的特征,在此基础上,根据 一类对象
的其他特征,推断 另一类对象 也具有类似的其他特征,我们把这种推
理过程称为类比推理.简言之,类比推理是两类事物特征之间的推理.
类比推理的基本模式:A:具有属性a,b,c,d;
B:具有属性a′,b′,c′;
结论:B具有属性d′.
答案
2
考点自测
1.观察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5 =11,„,则a10+b10等于( C ) A.28 解析 B.76 C.123 D.199 从给出的式子特点观察可推知,等式右端的值,从第三项开始,
后一个式子的右端值等于它前面两个式子右端值的和,依据此规律, a10+b10=123.
1 2 3 4 5
解析答案
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题型分类 深度剖析
题型一
归纳推理
(2015· 陕西)观察下列等式:
命题点1 与数字有关的等式的推理
例1 1 1 1-2=2, 1 1 1 1 1 1-2+3-4=3+4, 1 1 1 1 1 1 1 1 1-2+3-4+5-6=4+5+6, „,
据此规律,第n个等式可为____________________________________.
(a,b,c,d与a′,b′,c′,d′相似或相同)
答案
3.归纳推理和类比推理是最常见的合情推理,合情推理的结果 不一定 正确 .
4.演绎推理是根据已知的事实和正确的结论,按照严格的逻辑法则得到
新结论的推理过程.
答案
思考辨析
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1) 归纳推理得到的结论不一定正确,类比推理得到的结论一定正 确.( × ) (2) 由平面三角形的性质推测空间四面体的性质,这是一种合情推 理.( √ ) (3)在类比时,平面中的三角形与空间中的平行六面体作为类比对象较 为合适.( × )
2017版高考数学北师大版(理)一轮复习第6章数列高考专题突破三高考中的数列问题文档
1.设等差数列{a n }和等比数列{b n }首项都是1,公差与公比都是2,则12354b b b b b a a a a a ++++等于( ) A .54 B .56 C .58 D .57答案 D解析 由题意得,a n =1+2(n -1)=2n -1,b n =1×2n -1=2n -1,∴1ab +…+5ab =a 1+a 2+a 4+a 8+a 16=1+3+7+15+31=57.2.已知等比数列的各项都为正数,且当n ≥3时,a 4a 2n -4=102n ,则数列lg a 1,2lg a 2,22lg a 3,23lg a 4,…,2n -1lg a n ,…的前n 项和S n 等于( )A .n ·2nB .(n -1)·2n -1-1C .(n -1)·2n +1D .2n +1答案 C解析 ∵等比数列{a n }的各项都为正数,且当n ≥3时,a 4a 2n -4=102n ,∴a 2n =102n ,即a n =10n ,∴2n -1lg a n =2n -1lg10n =n ·2n -1,∴S n =1+2×2+3×22+…+n ×2n -1,① 2S n =1×2+2×22+3×23+…+n ×2n ,②∴①-②得-S n =1+2+22+…+2n -1-n ·2n =2n -1-n ·2n =(1-n )·2n -1, ∴S n =(n -1)·2n +1.3.数列{a n }满足a 1=1,且对于任意的n ∈N +都有a n +1=a 1+a n +n ,则1a 1+1a 2+…+1a 2013等于( ) A.20122013B.40262014C.40242014D.20132014答案 B解析 因为a n +1=a 1+a n +n =1+a n +n , 所以a n +1-a n =n +1.用累加法:a n =a 1+(a 2-a 1)+…+(a n -a n -1) =1+2+…+n =n (n +1)2,所以1a n =2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1. 所以1a 1+1a 2+…+1a 2013=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+13-14+…+12013-12014 =2⎝⎛⎭⎫1-12014=40262014,故选B.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=5,S 5=15,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前100项和为( )A.100101B.99101C.99100D.101100答案 A解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .∵a 5=5,S 5=15,∴⎩⎨⎧a 1+4d =5,5a 1+5×(5-1)2d =15,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1,∴a n =a 1+(n -1)d =n . ∴1a n a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n a n +1的前100项和为⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1100-1101=1-1101=100101. 5.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,对任意n ∈N +都有S n =23a n -13,若1<S k <9 (k ∈N +),则k的值为________.答案 4解析 当n >1时,S n -1=23a n -1-13,∴a n =23a n -23a n -1,∴a n =-2a n -1,又a 1=-1,∴{a n }为等比数列,且a n =-(-2)n -1, ∴S k =(-2)k -13,由1<S k <9,得4<(-2)k <28, 又k ∈N +,∴k =4.题型一 等差数列、等比数列的综合问题例1 已知首项为32的等比数列{a n }不是递减数列,其前n 项和为S n (n ∈N +),且S 3+a 3,S 5+a 5,S 4+a 4成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设T n =S n -1S n (n ∈N +),求数列{T n }的最大项的值与最小项的值.解 (1)设等比数列{a n }的公比为q , 因为S 3+a 3,S 5+a 5,S 4+a 4成等差数列, 所以S 5+a 5-S 3-a 3=S 4+a 4-S 5-a 5,即4a 5=a 3, 于是q 2=a 5a 3=14.又{a n }不是递减数列且a 1=32,所以q =-12.故等比数列{a n }的通项公式为 a n =32×⎝⎛⎭⎫-12n -1=(-1)n -1·32n . (2)由(1)得S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n =⎩⎨⎧1+12n ,n 为奇数,1-12n ,n 为偶数.当n 为奇数时,S n 随n 的增大而减小, 所以1<S n ≤S 1=32,故0<S n -1S n ≤S 1-1S 1=32-23=56.当n 为偶数时,S n 随n 的增大而增大, 所以34=S 2≤S n <1,故0>S n -1S n ≥S 2-1S 2=34-43=-712.综上,对于n ∈N +,总有-712≤S n -1S n ≤56.所以数列{T n }最大项的值为56,最小项的值为-712.思维升华 等差数列、等比数列综合问题的解题策略(1)分析已知条件和求解目标,为最终解决问题设置中间问题,例如求和需要先求出通项、求通项需要先求出首项和公差(公比)等,确定解题的顺序.(2)注意细节:在等差数列与等比数列综合问题中,如果等比数列的公比不能确定,则要看其是否有等于1的可能,在数列的通项问题中第一项和后面的项能否用同一个公式表示等,这些细节对解题的影响也是巨大的.已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,请说明理由.解 (1)设数列{a n }的公差为d ,依题意知,2,2+d,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ), 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2, 从而得数列{a n }的通项公式a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n . 显然2n <60n +800,此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立. 当a n =4n -2时, S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,且n 的最小值为41. 题型二 数列的通项与求和例2 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=12,a n +1=n +12n a n .(1)证明:数列{a nn }是等比数列;(2)求通项a n 与前n 项的和S n . (1)证明 因为a 1=12,a n +1=n +12n a n ,当n ∈N +时,a nn≠0.又a 11=12,a n +1n +1∶a n n =12(n ∈N +)为常数, 所以{a n n }是以12为首项,12为公比的等比数列.(2)解 由{a n n }是以12为首项,12为公比的等比数列,得a n n =12·(12)n -1, 所以a n =n ·(12)n .∴S n =1·12+2·(12)2+3·(12)3+…+n ·(12)n ,12S n =1·(12)2+2·(12)3+…+(n -1)(12)n +n ·(12)n +1, ∴12S n =12+(12)2+(12)3+…+(12)n -n ·(12)n +1=12-(12)n +11-12-n ·(12)n +1,∴S n =2-(12)n -1-n ·(12)n=2-(n +2)·(12)n .综上,a n =n ·(12)n ,S n =2-(n +2)·(12)n .思维升华 (1)一般求数列的通项往往要构造数列,此时要从证的结论出发,这是很重要的解题信息.(2)根据数列的特点选择合适的求和方法,常用的有错位相减法,分组求和法,裂项求和法等.在等比数列{a n }(n ∈N +)中,a 1>1,公比q >0,设b n =log 2a n ,且b 1+b 3+b 5=6,b 1b 3b 5=0.(1)求{a n }的通项a n ;(2)若c n =1n (b n -6),求{c n }的前n 项和S n .解 (1)因为b 1+b 3+b 5=6, 所以log 2a 1+log 2a 3+log 2a 5=6,所以log 2(a 1a 3a 5)=6,所以log 2(a 31q 6)=6,所以log 2(a 1q 2)=2,即b 3=2,a 1q 2=4=a 3. 因为a 1>1,所以b 1=log 2a 1>0,又因为b 1b 3b 5=0,所以b 5=0=log 2a 5,a 5=1, 所以a 5a 3=14=q 2,⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q 2=4,q 2=14,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=16,q =12.所以a n =16×⎝⎛⎭⎫12n -1=25-n (n ∈N +). (2)由(1)知a n =25-n ,所以b n =5-n (n ∈N +),所以c n =1n (5-n -6)=-1n (n +1),所以S n =-[(1-12)+(12-13)+(13-14)+…+(1n -1n +1)]=-(1-12+12-13+13-14+…+1n -1n +1)=-(1-1n +1)=-nn +1 (n ∈N +). 题型三 数列与其他知识的交汇 命题点1 数列与函数的交汇例3 已知二次函数f (x )=ax 2+bx 的图像过点(-4n,0),且f ′(0)=2n ,n ∈N +,数列{a n }满足1a n +1=f ′⎝⎛⎭⎫1a n,且a 1=4.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)f ′(x )=2ax +b ,由题意知b =2n , 16n 2a -4nb =0, ∴a =12,b =2n ,则f (x )=12x 2+2nx ,n ∈N +.数列{a n }满足1a n +1=f ′⎝⎛⎭⎫1a n , 又f ′(x )=x +2n ,∴1a n +1=1a n +2n ,∴1a n +1-1a n=2n , 由叠加法可得1a n -14=2+4+6+…+2(n -1)=n 2-n ,化简可得a n =4(2n -1)2(n ≥2),当n =1时,a 1=4也符合, ∴a n =4(2n -1)2(n ∈N +).(2)∵b n =a n a n +1=4(2n -1)(2n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1, ∴T n =b 1+b 2+…+b n =a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1 =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1 =4n2n +1. 命题点2 函数与不等式的交汇例4 已知等差数列{a n }中,a 2=6,a 3+a 6=27. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列{a n }的前n 项和为S n ,且T n =S n3·2n -1,若对于一切正整数n ,总有T n ≤m 成立,求实数m 的取值范围.解 (1)设公差为d ,由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+d =6,2a 1+7d =27,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =3,∴a n =3n . (2)∵S n =3(1+2+3+…+n )=32n (n +1),∴T n =n (n +1)2n,∴T n +1-T n =(n +1)(n +2)2n +1-n (n +1)2n=(n +1)(2-n )2n +1,∴当n ≥3时,T n >T n +1,且T 1=1<T 2=T 3=32,∴T n 的最大值是32,故m ≥32.命题点3 数列应用题例5 某企业的资金每一年都比上一年分红后的资金增加一倍,并且每年年底固定给股东们分红500万元,该企业2010年年底分红后的资金为1000万元. (1)求该企业2014年年底分红后的资金;(2)求该企业从哪一年开始年底分红后的资金超过32500万元. 解 设a n 为(2010+n )年年底分红后的资金,其中n ∈N +, 则a 1=2×1000-500=1500, a 2=2×1500-500=2500,…, a n =2a n -1-500(n ≥2). ∴a n -500=2(a n -1-500)(n ≥2),即数列{a n -500}是以a 1-500=1000为首项,2为公比的等比数列. ∴a n -500=1000×2n -1, ∴a n =1000×2n -1+500.(1)∵a 4=1000×24-1+500=8500,∴该企业2014年年底分红后的资金为8500万元. (2)由a n >32500,即2n -1>32,得n >6,∴该企业从2017年开始年底分红后的资金超过32500万元.思维升华 数列与其他知识的交汇问题,要充分利用题中限制条件确定数列的特征,如通项公式、前n 项和公式或递推关系式,建立数列模型.设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N +).(1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图像上,求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln2,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 的前n 项和T n .解 (1)由已知,得b 7=2a 7,b 8=2a 8=4b 7, 有2a 8=4×2a 7=2a 7+2. 解得d =a 8-a 7=2.所以S n =na 1+n (n -1)2d =-2n +n (n -1)=n 2-3n .(2)f ′(x )=2x ln2,f ′(a 2)=2a 2ln2,故函数f (x )=2x 在(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=2a 2ln2(x -a 2), 它在x 轴上的截距为a 2-1ln2.由题意,得a 2-1ln2=2-1ln2,解得a 2=2. 所以d =a 2-a 1=1. 从而a n =n ,b n =2n .所以T n =12+222+323+…+n -12n -1+n 2n ,2T n =11+22+322+…+n2n -1.因此,2T n -T n =1+12+122+…+12n -1-n 2n=2-12n -1-n2n=2n +1-n -22n.所以T n =2n +1-n -22n.1.在等差数列{a n }中,a 2=4,其前n 项和S n 满足S n =n 2+λn (λ∈R ).(1)求实数λ的值,并求数列{a n }的通项公式;(2)若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n +b n 是首项为λ,公比为2λ的等比数列,求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 2=S 2-S 1=(4+2λ)-(1+λ)=3+λ,∴3+λ=4,∴λ=1.∴a 1=S 1=12+1×1=2,∴d =a 2-a 1=2,∴a n =a 1+(n -1)d =2+(n -1)×2=2n .(2)由(1)知λ=1,∴1S n+b n =1×2n -1=2n -1, ∴b n =2n -1-1n (n +1)=2n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, ∴T n =(1+21+…+2n -1)-[⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1]=1-2n 1-2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1=2n -2n +1n +1. 2.(2015·课标全国Ⅰ)S n 为数列{a n }的前n 项和.已知a n >0,a 2n +2a n =4S n +3.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和. 解 (1)由a 2n +2a n =4S n +3,可知a 2n +1+2a n +1=4S n +1+3.可得a 2n +1-a 2n +2(a n +1-a n )=4a n +1,即2(a n +1+a n )=a 2n +1-a 2n =(a n +1+a n )(a n +1-a n ).由于a n >0,可得a n +1-a n =2.又a 21+2a 1=4a 1+3,解得a 1=-1(舍去),a 1=3.所以{a n }是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为a n =2n +1.(2)由a n =2n +1可知b n =1a n a n +1=1(2n +1)(2n +3)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3. 设数列{b n }的前n 项和为T n ,则T n =b 1+b 2+…+b n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫13-15+⎝⎛⎭⎫15-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3 =n3(2n +3). 3.已知数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n +(-1)n (n ∈N +).(1)求数列{a n }的前三项a 1,a 2,a 3;(2)求证:数列{a n +23(-1)n }为等比数列,并求出{a n }的通项公式. 解 (1)在S n =2a n +(-1)n (n ∈N +)中分别令n =1,2,3得: ⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2a 1-1,a 1+a 2=2a 2+1,a 1+a 2+a 3=2a 3-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,a 2=0,a 3=2.(2)由S n =2a n +(-1)n (n ∈N +)得:S n -1=2a n -1+(-1)n -1(n ≥2),两式相减得:a n =2a n -1-2(-1)n (n ≥2),a n =2a n -1-43(-1)n -23(-1)n =2a n -1+43(-1)n -1-23(-1)n (n ≥2), ∴a n +23(-1)n =2[a n -1+23(-1)n -1](n ≥2). 故数列{a n +23(-1)n }是以a 1-23=13为首项,2为公比的等比数列. ∴a n +23(-1)n =13×2n -1,a n =13×2n -1-23×(-1)n =2n -13-23(-1)n . 4.(2015·湖南)设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,a 2=2,且a n +2=3S n -S n +1+3, n ∈N +.(1)证明:a n +2=3a n ;(2)求S n .(1)证明 由条件,对任意n ∈N +,有a n +2=3S n -S n +1+3, 因而对任意n ∈N +,n ≥2,有a n +1=3S n -1-S n +3.两式相减,得a n +2-a n +1=3a n -a n +1,即a n +2=3a n ,n ≥2.又a 1=1,a 2=2,所以a 3=3S 1-S 2+3=3a 1-(a 1+a 2)+3=3a 1,故对一切n ∈N +,a n +2=3a n .(2)解 由(1)知,a n ≠0,所以a n +2a n=3.于是数列{a 2n -1}是首项a 1=1,公比为3等比数列;数列{a 2n }是首项a 2=2,公比为3的等比数列.因此a 2n -1=3n -1,a 2n =2×3n -1. 于是S 2n =a 1+a 2+…+a 2n=(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=(1+3+…+3n -1)+2(1+3+…+3n -1)=3(1+3+…+3n -1)=3(3n -1)2. 从而S 2n -1=S 2n -a 2n =3(3n -1)2-2×3n -1=32(5×3n -2-1). 综上所述,S n =⎩⎨⎧ 32(5×3n -32-1),n 是奇数,32(3n 2-1),n 是偶数.5.已知函数f (x )满足f (x +y )=f (x )·f (y )且f (1)=12.(1)当n ∈N +时,求f (n )的表达式;(2)设a n =n ·f (n ),n ∈N +,求证:a 1+a 2+a 3+…+a n <2;(3)设b n =(9-n )f (n +1)f (n ),n ∈N +,S n 为{b n }的前n 项和,当S n 最大时,求n 的值. (1)解 令x =n ,y =1,得f (n +1)=f (n )·f (1)=12f (n ), ∴{f (n )}是首项为12,公比为12的等比数列, ∴f (n )=⎝⎛⎭⎫12n .(2)证明 设T n 为{a n }的前n 项和,∵a n =n ·f (n )=n ·⎝⎛⎭⎫12n , ∴T n =12+2×⎝⎛⎭⎫122+3×⎝⎛⎭⎫123+…+n ×⎝⎛⎭⎫12n , 12T n =⎝⎛⎭⎫122+2×⎝⎛⎭⎫123+3×⎝⎛⎭⎫124+…+(n -1)×⎝⎛⎭⎫12n +n ×⎝⎛⎭⎫12n +1, 两式相减得12T n =12+⎝⎛⎭⎫122+⎝⎛⎭⎫123+…+⎝⎛⎭⎫12n -n ×⎝⎛⎭⎫12n +1, ∴T n =2-⎝⎛⎭⎫12n -1-n ×⎝⎛⎭⎫12n <2. 即a 1+a 2+a 3+…+a n <2.(3)解 ∵f (n )=⎝⎛⎭⎫12n ,∴b n =(9-n )f (n +1)f (n )=(9-n )⎝⎛⎭⎫12n +1⎝⎛⎭⎫12n =9-n 2, ∴当n ≤8时,b n >0;当n =9时,b n =0; 当n >9时,b n <0.∴当n =8或9时,S n 取得最大值.。
【第10-12章】2017版高考数学北师大版(理)一轮复习配套课件 共877张PPT
同,每列的字母也互不相同,则不同的排列方法共有( A )
再排第二列,其中第二列第一行的字母共有 2种不同的排法,第二列第二、 三行的字母只有1种排法. 因此共有6×2×1=12种不同的排列方法.
解析答案
(2)有六名同学报名参加三个智力项目,每项限报一人,且每人至多参加 一项,则共有________ 120 种不同的报名方法. 解析 每项限报一人,且每人至多参加一项,因此可由项目选人,第一 个项目有6种选法,第二个项目有5种选法,第三个项目有4种选法,根据 分步乘法计数原理,可得不同的报名方法共有6×5×4=120种.
由分步乘法计数原理,总的报名方法共2×2×2×2×2=32(种).
1
2
3
4
5
解析答案
返回
题型分类 深度剖析
题型一
分类加法计数原理的应用
高三一班有学生50人,男生30人,女生20人;高三二班有学生60人,男
例1
生30人,女生30人;高三三班有学生55人,男生35人,女生20人. (1)从高三一班或二班或三班中选一名学生任学生会主席,有多少种不同的选法? 解 完成这件事有三类方法:
A.6
C.3 解析
B.5
D.2 5个人中每一个都可主持,所以共有5种选法.
1
2
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5
解析答案
3. 设集合 A = {0,1,2,3,4,5,6,7} ,如果方程 x2 - mx - n = 0(m , n∈A) 至少有 一个根x0∈A,就称方程为合格方程,则合格方程的个数为( C ) A.13 C.17 解析 B.15 D.19 当m=0时,取n=0,1,4,方程为合格方程;当m=1时,取n=
若万位是 4,则有 2×A3 4=48 个,
【高优指导】2017高考数学一轮复习 解答题增分专项1 高考中的函数与导数课件 理 北师大版
-13题型一 题型二 题型三 题型四
突破策略三 寻求导函数零点法 若使用策略一或策略二解答时,遇到令f'(x)=0,但无法解出导函数 的零点x0时,可利用函数零点存在性定理,设出某一区间的导函数的 零点x0,判断f(x)在x0处取得最值,并求出最值,然后通过对最值的处 理使问题得到解决. 例3已知函数f(x)=ex+mx-2,g(x)=mx+ln x. 证明:在区间(0,+∞)上,函数y=f(x)的图像恒在函数y=g(x)的图像 的上方. 证明:由题意可得,本题即证:当x∈(0,+∞)时,f(x)>g(x)恒成立. 令F(x)=f(x)-g(x)=ex-ln x-2(x>0),
5
则 b=2 a2 +2a2 -3a2ln a=2 a2-3a2 ln a.
-8题型一 题型二 题型三 题型四
(2)证明:设 F(x )=f (x )-g(x )= x 2 +2ax-3a2ln x-b(x>0),
2
1
则 F'(x )=x+2a-
3 ������ 2 ������
=
( ������ -������ )( ������+3������ ) ������
e e������
(1)解:由题意知 2xln x≥-x2+ax-3 对一切 x∈(0,+∞)恒成立, 则 a≤2ln x+x+ ,设 h(x)=2ln x+x+ (x>0), 则
3 ������ (������+3)(������-1) h'(x)= , ������2 3 ������
①当x∈(0,1)时,h'(x)<0,h(x)单调递减, ②当x∈(1,+∞)时,h'(x)>0,h(x)单调递增,
高考数学一轮复习 专题讲座3 数列在高考中的常见题型
2n1+1-2n1+3
=3(2nn+3).
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专题讲座三 数列在高考中的常见题型与求解策略
(1)求数列的通项公式时,通常用累加、累乘、构造法求解. (2)根据数列的特点选择合适的求和方法,本题选用的裂项相 消法,常用的还有分组转化求和,错位相减求和等.
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专题讲座三 数列在高考中的常见题型与求解策略
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专题讲座三 数列在高考中的常见题型与求解策略
(2)由
an= 2n+ 1
可知
bn=ana1n+
= 1(
2n+
1 1)(
2n+
3)=12
1 2n+
1-2n1+
3.
设数列{bn}的前 n 项和为 Tn,则
Tn= b1+ b2+…+ bn
=1213-
1 5
+15-17
+…+
解决等差数列与等比数列的综合问题,关键是理清两个数 列的关系.如果同一数列中部分项成等差数列,部分项成 等比数 列,要把成等差数列或等比数列的项抽出来单独研究;如 果两个数列通过运算综合在一起,要从分析运算入手,把 两个数列分割开弄清两个数列各自的特征,再进行求解.
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专题讲座三 数列在高考中的常见题型与求解策略
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专题讲座三 数列在高考中的常见题型与求解策略
专题二 数列的通项与求和
(2015·高考全国卷Ⅰ)Sn 为数列{an}的前 n 项和.已 知 an>0,a2n+2an=4Sn+3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设
bn=ana1n+
,求数列
1
{
bn}的前
n
项和.
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专题讲座三 数列在高考中的常见题型与求解策略
2017届高考数学大一轮复习 专题3 数列综合题的解答课件 文 北师大版
[例1] 设{an}是公比为正数的等比数列,a1=2,a3=a2+4. (1)求{an}的通项公式; (2)设{bn}是首项为1,公差为2的等差数列,求数列{an+bn} 的前n项和Sn.
【审题】 关键点:①公比为正数;②等比数列
【转化】 (1)求出基本量后,直接求an. (2)采用分组转化法求和
所以 an=45an-1+r(500-an-1), 故 an=45-ran-1+500r.
(2)因为 r=130,且选 A 套餐的学生人数保持不变,故 an=12an -1+150=an-1,
解得 an-1=a1=300. (3)an-k是等比数列,an-k=45-r(an-1-k),得 an=45-ran -1+15+rk,故15+rk=500r,得 k=255r+001r;因为 k∈[250,300], 故 250≤255r+001r≤300,所以15≤r≤130.
专题三 数列综合题的解答
数列是一种特殊的函数,是反映自然规律的基本数学模型, 数列问题中蕴涵着丰富的数学思想方法,是高考考查学生数学综 合素质的良好素材,是数十年来高考试题中的一棵常青树.其命 题不仅常与不等式交汇,还与函数、方程、复数等相联系,同时 还与三角、立体几何密切相关.数列在实际问题中也有着广泛的 应用,如增长率、银行信贷、浓度匹配、养老保险等问题,其 中,以函数迭代、解析几何中曲线上的点列为命题载体和有着高 等数学背景的数列解答题是未来高考命题的一个新的亮点.
【反思】 解决此类题目仅靠单一知识点,无异于杯水车薪, 必须对蕴藏在数列概念和方法中的数学思想有所了解,深刻领悟 它在解题中的重要作用
探究三
数列实际应用问题
数列作为一种特殊的函数,是高考考查学生数学综合素质的
良好素材,数列在实际问题中也有着广泛的应用,如增长率、银
高考数学一轮复习高考大题增分课3数列中的高考热点问题教学案理含解析北师大版
三
全国卷中的数列与三角基本上是交替考查,难度不大,题目多为常规题.从五年全国卷高考试题来看,本专题的热点题型有:一是等差、等比数列的基本运算;二是等差、
等差、等比数列的基本运算主要涉及两个数列的通项与求和公式,求解的关键是充分借
-
=
1-2
等差、等比数列的判定与证明
等差(比)数列的判定与证明是高考中的常见题型之一,其基本方法是利用等差
+
+q+=-
解得q=-2,a1=-
故{a n}的通项公式为
-
1-q
由于S n+2+S n+1=-
-
n,S n+2成等差数列.
数列的通项与求和问题
数列的通项与求和是高考的必考题型,求通项属于基本问题,常涉及等差、等比数列的
≥S 1=1
2;
+…+b n =12+2×
⎭⎪⎫-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+
+
≥2时,由2S n =2n +1
+m (m ∈R )得22n
,即a n =2
n -1
(n ≥2),
+
-
=b 1+b 2+…+b n =12⎝
⎛1-13
-
⎝ 2=2n +1
2n
=2,则数列=-
1-2
=。
2017届高考数学大一轮复习 第五章 数列 理 北师大版
第1课时 数列的概念与简单表示法1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式).` 2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.1.数列的概念按一定次序排列的一列数叫作数列,数列中的每一个数叫作这个数列的项.数列一般形式可以写成a 1,a 2,a 3,…,a n ,…,简记为数列{a n },其中数列的第1项a 1也称首项;a n 是数列的第n 项,也叫数列的通项.2.数列的分类3.数列与函数的关系从函数观点看,数列可以看作定义域为N +或它的有限子集的函数,当自变量从小到大依次取值时,该函数对应的一列函数值就是这个数列. 4.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项a n 与n 之间的函数关系可以用一个式子表示成a n =f (n ),那么这个式子就叫作这个数列的通项公式. [基础自测]1.(教材改编题)已知数列{a n }的通项公式为a n =29-9n ,则在下列各数中,不是{a n }的项的是( ) A .20 B .11 C .-2D .-7解析:由29-9n =-2得n =319∉N +,故选C.答案:C2.在数列{a n }中,a 1=1,a n =2a n -1+1,则a 5的值为( ) A .30 B .31 C .32D .33解析:由⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1a n =2a n -1+1得a 2=2a 1+1=3,a 3=2a 2+1=7,a 4=2a 3+1=15,a 5=2a 4+1=31,故选B.答案:B3.已知a n +1-a n -3=0,则数列{a n }是( ) A .递增数列 B .递减数列 C .常数列D .不确定解析:∵a n +1-a n =3>0,∴a n +1>a n ,故数列{a n }为递增数列. 答案:A4.已知数列{a n }的前n 项的和S n =n 2+1,则a n =________. 解析:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+1-(n -1)2-1 =2n -1,当n =1时,a 1=S 1=2,不满足a n =2n -1,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2.答案:⎩⎪⎨⎪⎧2,n =12n -1,n ≥25.下列有四种对数列的理解:①数列可以看成一个定义在N +(或它的有限子集{1,2,3,…,n })上的函数; ②数列的项数是有限的;③数列若用图像表示,从图像上看都是一群孤立的点; ④数列的通项公式是惟一的. 其中说法正确的所有序号是________.解析:由数列与函数的关系可知①③正确,由数列的分类可知②错误,显然④错.答案:①③考点一 由数列的前几项求数列的通项公式第五章 数 列[例1] 写出下面各数列的一个通项公式: (1)3,5,7,9,…;(2)12,34,78,1516,3132,…;23456(4)3,33,333,3333,….审题视点 先观察各项的特点,然后归纳出其通项公式,要注意项与项之间的关系,项与前后项之间的关系. 解 (1)各项减去1后为正偶数,所以a n =2n +1.(2)每一项的分子比分母少1,而分母组成数列21,22,23,24,…,所以a n =2n-12n .(3)奇数项为负,偶数项为正,故通项公式中含有因子(-1)n;各项绝对值的分母组成数列1,2,3,4…;而各项绝对值的分子组成的数列中,奇数项为1,偶数项为3 ,即奇数项为2-1,偶数项为2+1,所以a n =(-1)n·2+-nn.也可写为a n=⎩⎪⎨⎪⎧-1n,n 为正奇数,3n ,n 为正偶数.(4)将数列各项改写为:93,993,9993,99993,…,分母都是3,而分子是10-1,102-1,103-1,104-1,…,所以a n =13(10n-1).根据数列的前几项求通项公式时,需仔细观察分析,抓住以下几方面的特征:(1)分式中分子、分母的特征;(2)相邻项的变化特征;(3)拆项后的特征:把数列的项分成变化的部分和不变的部分;(4)各项符号特征.若关系不明显时,应将部分项作适当的变形,统一成相同的形式,让规律凸现出来.1.数列1,23,35,47,59,…的一个通项公式a n 是( )A.n2n +1 B.n 2n -1 C.n 2n -3D.n 2n +3解析:由已知得,数列可写成11,23,35,…,故通项为n2n -1.答案:B2.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式: (1)-1,7,-13,19,…; (2)0.8,0.88,0.888,…;248163264(4)32,1,710,917,…; (5)0,1,0,1,…; (6)9,99,999,999 9,….解析:(1)符号问题可通过(-1)n 或(-1)n +1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n(6n -5).(2)将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01),89(1-0.001),…,∴a n =89⎝⎛⎭⎪⎫1-110n .(3)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母少3.因此把第1项变为-2-32,原数列可化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…,∴a n =(-1)n·2n-32n .(4)将数列统一为32,55,710,917,…,对于分子3,5,7,9,…,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为b n =2n +1,对于分母2,5,10,17,…,联想到数列1,4,9,16,…,即数列{}n 2,可得分母的通项公式为c n =n 2+1,因此可得它的一个通项公式为a n =2n +1n 2+1.(5)a n =⎩⎪⎨⎪⎧n 为奇数1 n 为偶数或a n =1+-n2或a n =1+cos n π2.(6)这个数列的前4项可以写成10-1,100-1,1 000-1,10 000-1,所以它的一个通项公式a n =10n-1.考点二 由递推公式求数列的通项公式[例2] 根据下列条件,求数列的通项公式a n . (1)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +2n; (2)在数列{a n }中,a 1=4,a n +1=n +2na n ; (3)在数列{a n }中,a 1=3,a n +1=2a n +1; (4)在数列{a n }中,a n +1=3a 2n ,a 1=3; (5)已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n +1.审题视点 (1)由a n +1=a n +2n 得a n +1-a n =2n,可采用累加求和的方法; (2)由a n +1=n +2n a n 得a n +1a n =n +2n,可采用累乘的方法; (3)可构造等比数列求解;(4)由条件可知a n >0,可采用两边取对数的方法求解; (5)利用a n =S n -S n -1求解.解 (1)由a n +1-a n =2n,把n =1,2,3,…,n -1(n ≥2)代入,得(n -1)个式子, 累加即可得(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =2+22+23+…+2n -1,所以a n -a 1=-2n -11-2,即a n -a 1=2n-2,所以a n =2n -2+a 1=2n-1.当n =1时,a 1=1也符合,所以a n =2n-1(n ∈N +). (2)由递推关系a n +1=n +2n a n ,a 1=4,有a n +1a n =n +2n, 于是有a 2a 1=3,a 3a 2=42,a 4a 3=53,…,a n -1a n -2=nn -2,a n a n -1=n +1n -1,将这(n -1)个式子累乘,得a n a 1=n n +2.所以当n ≥2时,a n =n n +2a 1=2n (n +1).当n =1时,a 1=4符合上式, 所以a n =2n (n +1)(n ∈N +).(3)由a n +1=2a n +1得a n +1+1=2(a n +1),令b n =a n +1,所以{b n }是以2为公比的等比数列. 所以b n =b 1·2n -1=(a 1+1)·2n -1=2n +1,所以a n =b n -1=2n +1-1(n ∈N +).(4)由已知,a n >0,在递推关系式两边取对数,有lg a n +1=2lg a n +lg 3.令b n =lg a n ,则b n +1=2b n +lg 3. 所以b n +1+lg3=2(b n +lg 3),所以{b n +lg 3}是等比数列. 所以b n +lg 3=2n -1·2lg 3=2nlg 3.所以b n =2nlg 3-lg 3=(2n-1)lg 3=lg a n . 所以a n =32n-1.(5)当n =1时,a 1=S 1=2×12-3×1+1=0;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n +1)-2(n -1)2+3(n -1)-1=4n -5;又n =1时,a n =4×1-5=-1≠a 1,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧0,n =1,4n -5,n ≥2.(1)数列递推关系形如a n +1=a n +f (n ),其中{f (n )}的前有限项可求和.此种类型的数列求通项公式时,常常是相邻两项作差,然后对差式求和,这是求通项公式的一种重要方法.(2)数列递推关系形如a n +1=g (n )a n ,其中{g (n )}的前n 项的乘积容易化简.此数列求通项公式一般采用累乘法. (3)数列递推关系形如a n +1=c ·a n +d (c 、d 为常数)求通项公式常用构造新数列法.(4)数列的递推关系形如a n +1=pa rn (p 、r 为常数,且p >0,a n >0),求a n 时一般采用递推关系式两边取对数的方法.(5)数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系是a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.当n =1时,a 1若适合S n -S n -1,则n =1的情况可并入n ≥2时的通项a n ;当n =1时,a 1若不适合S n -S n -1,则用分段函数的形式表示.1.(2016·菏泽高三检测)已知数列{}a n 中,a 1=1,(n +1)a n =na n +1,则数列{}a n 的通项公式a n =__________. 解析:由(n +1)a n =na n +1,可得a n +1a n =n +1n. ∴当n ≥2时,a n a n -1=n n -1,a n -1a n -2=n -1n -2,…,a 3a 2=32,a 2a 1=2. 将以上各式累乘求得a na 1=n , ∴a n =n ,而n =1也适合. ∴数列的通项公式为a n =n . 答案:n2.(2016·山东临沂模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +2,则数列{a n }的通项公式为________. 解析:∵a n +1=3a n +2,∴a n +1+1=3(a n +1). ∴a n +1+1a n +1=3,∴数列{a n +1}是等比数列,公比q =3. 又a 1+1=2,∴a n +1=2·3n -1,∴a n =2·3n -1-1.答案:a n =2·3n -1-1考点三 数列的函数特性[例3] 已知函数f (x )=x 2x 2+1,设f (n )=a n (n ∈N +).(1)求证:a n <1;(2){a n }是递增数列还是递减数列?为什么?审题视点 (1)分式分解;(2)作差:a n +1-a n 后判断. 解析 (1)证明:a n =f (n )=n 2n 2+1=n 2+1-1n 2+1=1-1n 2+1.∵n 2+1>0,∴1n 2+1>0,∴1-1n 2+1<1. 即a n <1.(2)法一:a n +1-a n =n +2n +2+1-n 2n 2+1=n +2n 2+-n2n +2+1]n 2+n +2+1]=2n +1n 2+n +2+1]. ∵n ∈N +,∴上式>0, 即a n +1-a n >0,即a n +1>a n . 故数列{a n }是递增数列. 法二:由(1)知a n =1-1n 2+1,易判断该函数是增函数, ∴{a n }是递增数列.(1)数列是一类特殊的函数,解题时注意函数与方程思想的应用,以及转化思想也是解题的常用方法.(2)数列的单调性是高考常考内容之一,有关数列最大项、最小项、数列有界性问题均可借助数列的单调性来解决,判断单调性时常用①作差法,②作商法,③结合函数图像等方法.(3)若求最大项a n ,则a n 满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n +1a n ≥a n -1;若求最小项a n ,则a n 满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1.1.(2016·福州八中质检)已知数列{a 2n }满足a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +1(n ∈N +),则a 2016=________. 解析:∵a 1=1, ∴a 2=(a 1-1)2=0,a 3=(a 2-1)2=1, a 4=(a 3-1)2=0,…,可知数列{a n }是以2为周期的周期数列,∴a 2016=a 2=0. 答案:02.(2016·大连市高三检测)已知数列{}a n 是首项为a ,公差为1的等差数列,b n =1+a na n,若对任意的n ∈N +,都有b n ≥b 8成立,则实数a的取值范围为__________.解析:依题意得b n =1+1a n ,对任意的n ∈N +,都有b n ≥b 8,即数列{}b n 的最小项是第8项,于是有1a n ≥1a 8.又数列{}a n 是公差为1的等差数列,因此有⎩⎪⎨⎪⎧a 8<0a 9>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a +7<0a +8>0,由此解得-8<a <-7,即实数a 的取值范围是(-8,-7).答案:(-8,-7)由递推关系求通项公式[典例] 已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n .(1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解题指南 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1S n =n +23a n 赋值求解.(2)利用累乘法求解.【解】 (1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2,解得a 2=3a 1=3.2分由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3,解得a 3=32(a 1+a 2)=6.4分(2)由题设知a 1=1. 当n >1时,有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1,整理得a n =n +1n -1a n -1.8分于是a 2=31a 1,a 3=42a 2,…,a n -1=nn -2a n -2,a n =n +1n -1a n -1.10分将以上n -1个等式中等号两端分别相乘,整理得a n =n n +2.综上可知,{a n }的通项公式a n =n n +2.12分【思维流程】逐步赋值,求a 2,a 3.作差、整理.累乘求a n .阅卷点评 本题主要考查了利用赋值法求数列中的项,以及利用a n 与S n 的关系及累乘法求a n 等,要求考生有一定的分析问题和解决问题的能力,难度适中.失分警示 (1)做题不得法,没有掌握正确的推理方法,惊慌失措,欲速则不达. (2)思路不明,想不到用累乘法,致使无从下手.备考建议 (1)在复习备考中,应该掌握求通项公式最基本、最常用的规律和方法,如观察法、累加法、累乘法、构造新数列的方法等,并能在解题时熟练应用;(2)对有些求通项公式的题目,可能无法直接看出选择哪种方法求解,此时一方面要看题目中的提示信息(解答题中),另一方面,也可以采用归纳—猜想—证明的方法.◆一个联系数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.因此,在研究函数问题时既要注意函数方法的普遍性,又要考虑数列方法的特殊性.◆三种思路已知递推关系求通项:对这类问题的要求不高,但试题难度较难把握.一般有三种常见思路: (1)算出前几项,再归纳、猜想;(2)“a n +1=pa n +q ”这种形式通常转化为a n +1+λ=p (a n +λ),由待定系数法求出λ,再化为等比数列; (3)逐项累加或累乘法.课时规范训练 [A 级 基础演练]1.(2016·三亚模拟)在数列1,2,7,10,13,…中,219是这个数列的第________项.( ) A .16 B .24 C .26D .28解析:因为a 1=1=1,a 2=2=4,a 3=7,a 4=10,a 5=13,…,所以a n =3n -2.令a n =3n -2=219=76,得n =26.故选C. 答案:C2.下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( ) A .1,12,13,14,…B .-1,-2,-3,-4,…C .-1,-12,-14,-18,…D .1,2,3,…,n解析:根据定义,属于无穷数列的是选项A 、B 、C(用省略号),属于递增数列的是选项C 、D ,故同时满足要求的是选项C ,故选C. 答案:C3.(2016·保定高三调研)在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1=2a n +1,则其通项公式为a n =( ) A .2n-1 B .2n -1+1C .2n -1D .2n -2解析:由题意知a n +1+1=2(a n +1),∴数列{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列,∴a n +1=2n,∴a n =2n-1. 答案:A4.(2016·江南十校联考)已知数列{}a n 的前n 项和S n =2n-3,则数列{}a n 的通项公式为__________.解析:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1,当n =1时,a 1=S 1=-1,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =12n -1,n ≥25.(2016·云南文山检测)设S n 是数列{a n }的前n 项和,如果S n =3a n -2,那么数列{a n }的通项公式为________. 解析:当n =1时,a 1=S 1=3a 1-2,解得a 1=1.当n ≥2时,S n =3a n -2,S n -1=3a n -1-2,两式相减得a n =3a n -3a n -1,故a n a n -1=32,数列{a n }为首项为1,公比为32的等比数列,其通项公式为a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1.答案:a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -16.(2016·山东日照模拟)设{a n }是首项为1的正项数列,且(n +1)a 2n +1-na 2n +a n +1·a n =0(n =1,2,3,…),则它的通项公式a n =________. 解析:因为(n +1)a 2n +1+a n +1·a n -na 2n =0, 所以(a n +1+a n )[(n +1)a n +1-na n ]=0. 又a n +1+a n >0,所以(n +1)a n +1-na n =0, 即a n +1a n =n n +1, 所以a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·a 5a 4·…·a na n -1=12×23×34×45×…×n -1n , 所以a n =1n.答案:1n7.(2016·汉中调研)已知数列{a n }中,a n =1+1a +n -(n ∈N +,a ∈R ,且a ≠0).(1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值; (2)若对任意的n ∈N +,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围. 解:(1)∵a n =1+1a +n -(n ∈N +,a ∈R ,且a ≠0),a =-7,∴a n =1+12n -9.结合函数f (x )=1+12x -9的单调性. 可知1>a 1>a 2>a 3>a 4;a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N +).∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +n -=1+12n -2-a 2.∵对任意的n ∈N +,都有a n ≤a 6成立, 并结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性,∴5<2-a 2<6,∴-10<a <-8.8.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,数列{b n }满足b n =2a n +1,且前n 项和为T n ,设c n =T 2n +1-T n . (1)求数列{b n }的通项公式; (2)判断数列{c n }的增减性.解:(1)a 1=2,a n =S n -S n -1=2n -1(n ≥2), ∴b n=⎩⎪⎨⎪⎧1n n ,23n =(2)∵c n =b n +1+b n +2+…+b 2n +1 =1n +1+1n +2+…+12n +1, ∴c n +1-c n =12n +2+12n +3-1n +1<0,即c n +1<c n ,∴{c n }是递减数列.[B 级 能力突破]1.(2016·长春质量检测)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,{S n +na n }为常数列,则a n =( ) A.13n -1B.2n n +C.6n +n +D.5-2n 3解析:由题意知,S n +na n =2,当n ≥2时,S n -1+(n -1)a n -1=2,∴(n +1)a n =(n -1)a n -1从而a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·…·a n a n -1=13·24·…·n -1n +1,则a n =2n n +,当n =1时上式成立,所以a n =2n n +,故选B.答案:B2.(2016·东北三校联考)已知数列{a n }满足:a n =13n 3-54n 2+3+m ,若数列的最小项为1,则m 的值为( )A.14 B.13 C .-14D .-13解析:令f (x )=13x 3-54x 2+3+m ,x ∈(0,+∞),则f ′(x )=x 2-52x =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -52,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,52时,f ′(x )<0,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫52,+∞时,f ′(x )>0,故x =52为函数f (x )的极小值点,也是最小值点.由于n ∈N +,且a 2=23+m ,a 3=34+m ,故a 2<a 3,即a 2为数列{a n }的最小项,故23+m =1,解得m=13,故选B.答案:B3.(2016·南昌一模)已知数列{a n }满足a 1=1,|a n -a n -1|=13n (n ∈N ,n ≥2),且{a 2n -1}是递减数列,{a 2n }是递增数列,则12a 10=( )A .6-1310 B .6-139C .11-1310D .11-139解析:由于{a 2n -1}是递减数列,因而a 2n +1-a 2n -1<0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)<0 ①.因为132n +1<132n ,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1| ②.由①②知a 2n -a 2n -1<0.因为{a 2n }是递增数列,所以a 2n +2-a 2n >0,a 2n +2-a 2n +1+a 2n +1-a 2n >0,|a 2n +2-a 2n +1|<|a 2n +1-a 2n |,所以a 2n +1-a 2n >0,所以a 10=a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a 10-a 9)=1-132+133-…-1310=1+-132⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1391+13=112×⎝ ⎛⎭⎪⎫11-139,故12a 10=11-139,∴选D.答案:D4.函数y =x 2(x >0)的图像在点(a k ,a 2k )处的切线与x 轴的交点的横坐标为a k +1,其中k ∈N +.若a 1=16,则a 1+a 3+a 5的值是________ 解析:函数y =x 2(x >0)在点(a 1,a 21)处(a 1=16)即点(16,256)处的切线方程为y -256=32(x -16).令y =0,得a 2=8;同理函数y =x 2(x >0)在点(a 2,a 22)处(a 2=8)即点(8,64)处的切线方程为y -64=16(x -8).令y =0,得a 3=4,依次同理求得a 4=2,a 5=1.所以a 1+a 3+a 5=21.答案:215.(2016·大连模拟)已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n =2n ,则a n n的最小值为________. 解析:∵a n +1-a n =2n ,∴a n -a n -1=2(n -1), ∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1 =(2n -2)+(2n -4)+…+2+33=n 2-n +33(n ≥2),又a 1=33适合上式,∴a n =n 2-n +33,∴a n n=n +33n-1.令f (x )=x +33x -1(x >0),则f ′(x )=1-33x2,令f ′(x )=0得x =33.∴当0<x <33时,f ′(x )<0, 当x >33时,f ′(x )>0,即f (x )在区间(0,33)上递减;在区间(33,+∞)上递增. 又5<33<6,且f (5)=5+335-1=535,f (6)=6+336-1=212,∴f (5)>f (6),∴当n =6时,a n n 有最小值212.答案:2126.(2015·高考课标卷Ⅱ)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则S n =__________. 解析:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=S n S n +1, ∴S n +1-S n =S n S n +1.∵S n ≠0,∴1S n -1S n +1=1,即1S n +1-1S n=-1.又1S 1=-1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为-1,公差为-1的等差数列.∴1S n=-1+(n -1)×(-1)=-n ,∴S n =-1n.答案:-1n7.已知二次函数f (x )=x 2-ax +a (a >0,x ∈R ),有且只有一个零点,数列{a n }的前n 项和S n =f (n )(n ∈N +). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设c n =1-4a n(n ∈N +),定义所有满足c m ·c m +1<0的正整数m 的个数,称为这个数列{c n }的变号数,求数列{c n }的变号数.解:(1)依题意,Δ=a 2-4a =0,∴a =0或a =4. 又由a >0得a =4, ∴f (x )=x 2-4x +4. ∴S n =n 2-4n +4.当n =1时,a 1=S 1=1-4+4=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -5.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 n =,2n -n(2)由题设c n =⎩⎪⎨⎪⎧-3 n =,1-42n -5 n由1-42n -5=2n -92n -5可知,当n ≥5时,恒有a n >0. 又c 1=-3,c 2=5,c 3=-3,c 4=-13,即c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0, ∴数列{c n }的变号数为3.第2课时 等差数列及其前n 项和1.理解等差数列的概念.2.掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式.3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解决相应的问题. 4.了解等差数列与一次函数的关系.1.等差数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与前一项的差等于同一个常数,我们称这样的数列为等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,通常用字母d 表示,定义的表达式为a n +1-a n =d (n ∈N +).2.等差数列的有关公式数列{a n }是等差数列,公差为d ,前n 项和为S n ,则S n =na 1+n n -2d =n a 1+a n2.3.(1)若m +n =p +q (m 、n 、p 、q ∈N +),则a m +a n =a p +a q . (2)已知等差数列中任意两项a m 、a n ,则d =a m -a nm -n. (3)等差数列的单调性设d 为等差数列{a n }的公差,则当d >0时,数列{a n }为递增数列;当d <0时,数列{a n }为递减数列;当d =0时,数列{a n }为常数列. (4)①若数列{a n }成等差数列,则{pa n +q }(p ,q 为常数)也成等差数列; ②若数列{a n }成等差数列,则{a pn +q }(p ,q ∈N +)也成等差数列; ③若数列{a n }和{b n }成等差数列,则{a n ±b n }也成等差数列;④等差数列中依次k 项的和成等差数列,即S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…,成等差数列. [基础自测]1.在等差数列{a n }中,a 2=2,a 3=4,则a 10=( ) A .12 B .14 C .16D .18解析:∵d =a 3-a 2=2,∴a 10=a 2+(10-2)d =2+8×2=18. 答案:D2.(教材改编题)已知{a n }为等差数列,a 2+a 8=12,则a 5等于( ) A .4 B .5 C .6 D .7 解析:∵2a 5=a 2+a 8=12,∴a 5=6. 答案:C3.设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 6=2且S 5=30,则S 8等于( ) A .31 B .32 C .33D .34解析:由⎩⎪⎨⎪⎧a 6=a 1+5d =2S 5=5a 1+5×42d =30解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=263d =-43∴S 8=8a 1+8×72d =8×263-28×43=32.答案:B4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且6S 5-5S 3=5,则a 4=________.解析:由题意知6⎝ ⎛⎭⎪⎫5a 1+5×42d -5⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 1+3×22d =15a 1+45d =15(a 1+3d )=15a 4=5,故a 4=13. 答案:135.已知{a n }是等差数列,a 1+a 2=4,a 7+a 8=28,则该数列前10项的和S 10=________.解析:根据⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=4,a 7+a 8=28,可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2,故a 10=a 1+9d =1+9×2=19. ∴S 10=a 1+a 102=+2=100.答案:100考点一 等差数列的判定或证明[例1] 若数列{a n }满足:a 1=23,a 2=2,3(a n +1-2a n +a n -1)=2.(1)证明:数列{a n +1-a n }是等差数列;(2)求使1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n >52成立的最小的正整数n .审题视点 由题设条件构造(a n +1-a n )-(a n -a n -1)的值,并累加求和.解 (1)证明:由3(a n +1-2a n +a n -1)=2可得a n +1-2a n +a n -1=23,即(a n +1-a n )-(a n -a n -1)=23,∴数列{a n +1-a n }是以a 2-a 1=43为首项,23为公差的等差数列.(2)由(1)知a n +1-a n =43+23(n -1)=23(n +1),于是累加求和得:a n =a 1+23(2+3+…+n )=13n (n +1),∴1a 1+1a 2+…+1a n =3⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫11-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=3·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1>52, ∴n >5,n 的最小值为6.等差数列的判断方法(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数; (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N +)都成立; (3)通项公式法:验证a n =pn +q ; (4)前n 项和公式法:验证S n =An 2+Bn .注:后两种方法只能用来判断是否为等差数列,而不能用来证明等差数列.1.(2016·河南内黄月考)已知函数y =f (x )对任意的实数x 都有1fx +=1f x ++1,且f (1)=1,则f (2 016)=( )A.12 015 B.12 016C .2 014D .2 015解析:由已知可得1fx +-1fx +=1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1fx为等差数列,又1f =1,d =1,则1f x=x ,即1f=2 016,故f (2 016)=12 016. 答案:B2.设数列a 1,a 2,…,a n ,…中的每一项都不为0.证明:{a n }为等差数列的充分必要条件是:对任何n ∈N +,都有1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=n a 1a n +1. 证明:先证必要性.设数列{a n }的公差为d ,若d =0, 则所述等式显然成立. 若d ≠0,则1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-a 1a 1a 2+a 3-a 2a 2a 3+…+a n +1-a n a n a n +1 =1d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1-1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2-1a 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1a n +1=1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1-1a n +1=1d·a n +1-a 1a 1a n +1=n a 1a n +1. 再证充分性. 依题意有1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=na 1a n +1,① 1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1+1a n +1a n +2=n +1a 1a n +2.② ②-①得1a n +1a n +2=n +1a 1a n +2-na 1a n +1. 在上式两端同乘以a 1a n +1a n +2,得a 1=(n +1)a n +1-na n +2.③ 同理可得a 1=na n -(n -1)a n +1④ ③-④得2na n +1=n (a n +2+a n ).即a n +2-a n +1=a n +1-a n ,所以{a n }是等差数列.考点二 等差数列基本量的计算[例2] (1)等差数列{a n }的前7项和等于前2项和,若a 1=1,a k +a 4=0,则k =________. (2)已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为( ) A .8 B .9 C .10D .11审题视点 在等差数列{a n }的a n ,S n ,a 1,d ,n 的五个量中,知其三,求其二.解析 (1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得7×1+7×62d =2+d ,解得d =-14,则a k +a 4=2+(k +2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=0,由此解得k =6. (2)由S n -S n -3=51得,a n -2+a n -1+a n =51,所以a n -1=17,又a 2=3,S n =n a 2+a n -12=100,解得n =10,选择C. 答案 (1)6 (2)C①此类问题的通法是把条件转化为a 1与d 的方程(组),进而可求其它问题. ②结合性质求解,可简化计算.1.(2015·高考课标卷Ⅰ)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若S 8=4S 4,则a 10=( ) A.172 B.192 C .10D .12解析:∵等差数列的公差为1, ∴S 8=8a 1+-2×1=8a 1+28,S 4=4a 1+6.∵S 8=4S 4,∴8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12,∴a 10=a 1+9d =12+9=192.故选B.答案:B2.(2015·高考陕西卷)中位数为1 010的一组数构成等差数列,其末项为2 015,则该数列的首项为________.解析:设数列首项为a 1,则a 1+2 0152=1 010,故a 1=5.答案:5考点三 等差数列的性质及应用[例3] (1)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知(a 4-1)3+2 015(a 4-1)=1,(a 2 012-1)3+2 015(a 2 012-1)=-1,则下列结论中正确的是( )A .S 2 015=2 015,a 2 012<a 4B .S 2 015=2 015,a 2 012>a 4C .S 2 015=2 014,a 2 012≤a 4D .S 2 015=2 014,a 2 012≥a 4(2)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 达到最大的n 是( ) A .18 B .19 C .20 D.21审题视点 (1)S 2 015=a 1+a 2 0152=a 4+a 2 0122.(2)求S n 为n 的二次函数,求最值.解析 (1)设f (x )=x 3+2 015x ,显然f (x )为奇函数和增函数,由已知得f (a 4-1)=-f (a 2 012-1),所以f (a 4-1)=f (-a 2 012+1),a 4-1=-a 2 012+1,a 4+a 2 012=2,S 2 015=a 1+a 2 0152=2 015,显然1>-1,即f (a 4-1)>f (a 2 012-1),又f (x )为增函数,故a 4-1>a 2 012-1,即a 4>a 2 012.(2)a 1+a 3+a 5=105⇒a 3=35,a 2+a 4+a 6=99⇒a 4=33,则{a n }的公差d =33-35=-2,a 1=a 3-2d =39,S n =-n 2+40n ,因此当S n 取得最大值时,n =20.答案 (1)A (2)C(1)本题的解题关键是将性质m +n =p +q ⇒a m +a n =a p +a q 与前n 项和公式S n =n a 1+a n2结合在一起,采用整体思想,简化解题过程.(2)等差数列的最值的处理方法:①利用S n =an 2+bn 转化为二次函数最值时要注意n 的取值. ②若{a n }是等差数列,求其前n 项和的最值时,(ⅰ)若a 1>0,d <0,且满足⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0,a n +1<0,前n 项和S n 最大.(ⅱ)若a 1<0,d >0,且满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0a n +1>0,前n 项和S n 最小.1.(2015·高考课标卷Ⅱ)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5=( ) A .5 B .7 C .9D .11解析:法一:因为{a n }是等差数列,∴a 1+a 5=2a 3,即a 1+a 3+a 5=3a 3=3,∴a 3=1, ∴S 5=a 1+a 52=5a 3=5,故选A.法二:设等差数列的公差为d ,则a 3=a 1+2d ,a 5=a 1+4d , ∵a 1+a 3+a 5=a 1+(a 1+2d )+(a 1+4d )=3a 1+6d =3, ∴a 1+2d =1,∴S 5=5a 1+5×42d =5(a 1+2d )=5,故选A.答案:A2.(2015·高考广东卷)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. 解析:因为等差数列{a n }中,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,所以5a 5=25,即a 5=5.所以a 2+a 8=2a 5=10. 答案:10整体思想在数列解题中的应用[典例] 在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11=( ) A .58 B .88 C .143D .176解题指南 在等差数列中若p +q =m +n ,则a p +a q =a m +a n 进而得到a 1+a 11=a 4+a 8,再用等差数列的前n 项和公式计算即可. 解析 由于{a n }为等差数列,所以a 1+a 11=a 4+a 8=16,∴S 11=a 1+a 112=a 4+a 82=16×112=88.故选B.答案 B阅卷点评 本题应用了等差数列的性质,实质是把a 4+a 8看作了一个整体进行应用,避免了复杂的求a 1和d 的过程,解起来很方便,整体思想是一种重要的解题方法和技巧,这要求学生要熟练掌握公式,理解其结构特征.失分警示 本题的易错点是,不能正确运用整体思想的运算方法,不能建立数量间的关系,导致错误. 备考建议 (1)熟练掌握等差数列各项性质,悉心研究每条性质的使用条件及其应用方法; (2)要认真分析项数、序号、项的值的特征,这是解题的突破口.◆两种方法等差数列的证明方法:(1)定义法:a n -a n -1=d (n ≥2);(2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2. ◆两个整体设S 奇、S 偶分别是等差数列{a n }中所有奇数项的和与所有偶数项的和.则 (1)当数列项数为偶数2n 时,有S 偶-S 奇=nd ; (2)当数列项数为奇数2n +1时,有S 偶=n a 2+a 2n2=na n +1,S 奇=n +a 1+a 2n +12=(n +1)a n +1,S 奇-S 偶=a n +1,S 奇S 偶=n +1n.课时规范训练 [A 级 基础演练]1.(2014·高考福建卷)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12D .14解析:由题意知a 1=2,由S 3=3a 1+3×22×d =12,解得d =2,所以a 6=a 1+5d =2+5×2=12,故选C.答案:C2.(2016·石家庄质检)已知等差数列{}a n 满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为( ) A .8 B .9 C .10D .11解析:由S n -S n -3=51得,a n -2+a n -1+a n =51, 所以a n -1=17,又a 2=3,S n =n a 2+a n -12=100,解得n =10. 答案:C3.(2014·高考辽宁卷)设等差数列{a n }的公差为d .若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d <0B .d >0C .a 1d <0D .a 1d >0解析:把2a 1a n 看成一个整体b n ,利用递减数列的关系式b n >b n +1求解.设b n =2a 1a n ,即b n +1=2a 1a n +1,由于{2a 1a n }是递减数列,则b n >b n +1,即2a 1a n >2a 1a n +1.∵y =2x是单调增函数,∴a 1a n >a 1a n +1,∴a 1a n -a 1(a n +d )>0,∴a 1(a n -a n -d )>0,即a 1(-d )>0,∴a 1d <0.答案:C4.(2016·保定调研)已知等差数列{}a n 的前n 项和为S n ,且a 3+a 8=13,S 7=35,则a 7=__________. 解析:设数列{}a n 的公差为d ,则由已知得(a 1+2d )+(a 1+7d )=13 ①,S 7=a 1+a 1+6d2=35 ②.联立①②,解方程组得a 1=2,d =1, ∴a 7=a 1+6d =8. 答案:85.(2016·日照模拟)等差数列{a n }的前m 项和为30,前3m 项和为90,则它的前2m 项和为________.解析:法一:由S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列,可得2(S 2m -S m )=S m +S 3m -S 2m ,即S 2m =3S m +S 3m 3=3×30+903=60.法二:由S n =na 1+n n -2d ,得S n n =a 1+(n -1)×d2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是以a 1为首项,d2为公差的等差数列,从而S m m ,S 2m 2m ,S 3m3m成等差数列, 所以S m m +S 3m 3m =2×S 2m 2m ,所以S 2m =S 3m3+S m =30+30=60. 答案:606.(2014·高考北京卷)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大. 解析:∵a 7+a 8+a 9=3a 8>0,∴a 8>0. ∵a 7+a 10=a 8+a 9<0,∴a 9<-a 8<0. ∴数列的前8项和最大,即n =8. 答案:87.设{a n }是公比不为1的等比数列,其前n 项和为S n ,且a 5,a 3,a 4成等差数列. (1)求数列{a n }的公比;(2)证明:对任意k ∈N +,S k +2,S k ,S k +1成等差数列. 解:(1)设数列{a n }的公比为q (q ≠0,q ≠1), 由a 5,a 3,a 4成等差数列,得2a 3=a 5+a 4, 即2a 1q 2=a 1q 4+a 1q 3,由a 1≠0,q ≠0得q 2+q -2=0,解得q 1=-2,q 2=1(舍去),所以q =-2. (2)证明:法一:对任意k ∈N +,S k +2+S k +1-2S k=(S k +2-S k )+(S k +1-S k ) =a k +1+a k +2+a k +1 =2a k +1+a k +1·(-2)=0,所以,对任意k ∈N +,S k +2,S k ,S k +1成等差数列. 法二:对任意k ∈N +,2S k =2a 1-q k1-q , S k +2+S k +1=a 1-q k +21-q+a 1-q k +11-q=a 1-q k +2-q k +11-q,2S k -(S k +2+S k +1)=2a 1-q k1-q-a 1-q k +2-q k +11-q=a 11-q[2(1-q k)-(2-qk +2-q k +1)]=a 1q k 1-q(q 2+q -2)=0, 因此,对任意k ∈N +,S k +2,S k ,S k +1成等差数列.8.在公差为d 的等差数列{a n }中,已知a 1=10,且a 1,2a 2+2,5a 3成等比数列. (1)求d ,a n ;(2)若d <0,求|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |.解:(1)由题意得,a 1·5a 3=(2a 2+2)2,由a 1=10,{a n }为公差为d 的等差数列得,d 2-3d -4=0, 解得d =-1或d =4.所以a n =-n +11(n ∈N *)或a n =4n +6(n ∈N *). (2)设数列{a n }的前n 项和为S n .因为d <0,由(1)得d =-1,a n =-n +11,所以当n ≤11时,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=S n = -12n 2+212n ; 当n ≥12时,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=-S n +2S 11=12n 2-212n +110.综上所述,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=⎩⎪⎨⎪⎧-12n 2+212n ,n ≤11,12n 2-212n +110,n ≥12.[B 级 能力突破]1.(2016·济南一模)在等差数列{a n }中,a 1=-2 016,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 016的值等于( )A .-2 014B .-2 015C .-2 013D .-2 016解析:∵S 1212-S 1010=2,∴a 1+a 12212-a 1+a 10210=2,故a 12-a 10=4,∴2d =4,d =2.∴S 2 016=2 016a 1+-2=-2 016.答案:D2.(2016·山西四校联考)已知等差数列{}a n 的前n 项和为S n ,若S 8>0且S 9<0,则当S n 最大时n 的值是( ) A .8 B .4 C .5 D .3解析:a 1+a 82=a 4+a 52>0,a 1+a 92=2a 52<0,所以a 4>0,a 5<0,即数列的前4项都是正数,所以选B.答案:B3.(2016·佳木斯模拟)若数列{a n }满足a 1=15,且3a n +1=3a n -2,则使a k ·a k +1<0的k 值为( ) A .22 B .21 C .24D .23解析:因为3a n +1=3a n -2,所以a n +1-a n =-23,所以数列{a n }是首项为15,公差为-23的等差数列,所以a n =15-23·(n -1)=-23n +473,由a n =-23n +473>0得n <23.5,所以使a k ·a k +1<0的k 值为23.答案:D4.(2016·广州模拟)已知数列{a n }是等差数列,若a 4+a 7+a 10=17,a 4+a 5+a 6+…+a 12+a 13+a 14=77,且a k =13,则k =________. 解析:∵a 4+a 7+a 10=3a 7,∴a 7=173,∵a 4+…+a 14=11a 9,∴a 9=7,d =23,a k -a 9=(k -9)d,13-7=(k -9)×23,k =18.答案:185.(2016·河南郑州模拟)设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意正整数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________.解析:因为{a n },{b n }为等差数列, 所以a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6.因为S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941, 所以a 6b 6=1941.答案:19416.(2016·江苏无锡一模)已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,当整数n >1时,S n +1+S n -1=2(S n +S 1)都成立,则S 15=________.解析:由S n +1+S n -1=2(S n +S 1)得(S n +1-S n )-(S n -S n -1)=2S 1=2,即a n +1-a n =2(n ≥2),所以数列{a n }从第二项起构成等差数列,则S 15=1+2+4+6+8+…+28=211.答案:2117.(2014·高考大纲全国卷)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4. (1)求{a n }的通项公式; (2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)由a 1=10,a 2为整数,知等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0. 解得-103≤d ≤-52.因此d =-3.数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =1-3n-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n=13⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n=13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n-3n.第3课时 等比数列及其前n 项和1.理解等比数列的概念.2.掌握等比数列的通项公式和前n 项和公式.3.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.4.了解等比数列与指数函数的关系.1.等比数列的相关概念及公式(1)等比数列{a n }满足⎩⎪⎨⎪⎧a 1>0q >1或⎩⎪⎨⎪⎧a 1<00<q <1时,{a n }是递增数列;满足⎩⎪⎨⎪⎧a 1>00<q <1或⎩⎪⎨⎪⎧a 1<0q >1时,{a n }是递减数列.(2)有穷等比数列中,与首末两项等距离的两项的积相等.特别地,若项数为奇数时,还等于中间项的平方. (3)对任意正整数m 、n 、p 、q ,若m +n =p +q ,则a m ·a n =a p ·a q .特别地,若m +n =2p ,则a 2p =a m ·a n . [基础自测]1.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则公比q 等于( )A .-12B .-2C .2 D.12解析:∵q 3=a 5a 2=18,∴q =12.答案:D2.在等比数列{a n }中,a 5=3,则a 3·a 7等于( ) A .3 B .6 C .9D .18解析:a 3·a 7=a 25=9. 答案:C3.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,8a 2+a 5=0,则S 5S 2等于( )A .-11B .-8C .5D .11解析:由8a 2+a 5=0得a 1q (8+q 3)=0即q 3=-8,∴q =-2,∴S 5S 2=1-q 51-q 2=-11.答案:A4.(教材改编题)设{a n }是等比数列,a 1=2,a 8=256,则a 2+a 3等于________. 解析:∵a 8=a 1q 7,∴q 7=128,∴q =2,∴a 2+a 3=a 1q +a 1q 2=4+8=12. 答案:125.若数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N +),则S n 等于________.解析:∵a n +1=2a n 即a n +1a n =2(n ∈N +),∴{a n }是以1为首项,2为公比的等比数列.∴S n =1-2n1-2=2n-1.答案:2n-1考点一 等比数列的判定及证明[例1] 已知数列{a n }中,a 1=23,a 2=89.当n ≥2时,3a n +1=4a n -a n -1(n ∈N +).(1)证明:{a n +1-a n }为等比数列; (2)求数列{a n }的通项.审题视点 构造a n +1-a n 与a n -a n -1的关系用累加法求a n . 解 (1)证明:数列{a n }中a 1=23,a 2=89,当n ≥2时,3a n +1=4a n -a n -1(n ∈N +). ∴当n ≥2时,3a n +1-3a n =a n -a n -1, 即a n +1-a n =13(a n -a n -1).∴{a n +1-a n }是以a 2-a 1=29为首项,以13为公比的等比数列.(2)由(1)知a n +1-a n =29⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1,。