2016届高考数学(理)(人教A版)总复习课时演练 专题04 数列的综合应用
2016届高考数学理新课标A版一轮总复习课件 第5章 数列-4
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
解析:∵an=
1= n+ n+1
n+1-
n.
∴Sn=a1+a2+a3+…+an=( 2-1)+( 3- 2)+…+( n+1 - n)= n+1-1.
∴ n+1-1=9,即 n+1=10,∴n=99.
答案:B
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第五章 第四节 第十二页,编辑于星期五:二十一点 二十一分。
第五章 第四节 第十六页,编辑于星期五:二十一点 二十一分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
4.一个数列{an},当 n 是奇数时,an=5n+1;当 n 为偶数时, an=2n2,则这个数列的前 2m 项的和是__________.
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第五章 第四节 第十七页,编辑于星期五:二十一点 二十一分。
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第五章第二十八第页,四编辑节于星期五:二十一点 二十一
分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
(2)∵bn=ann,∴bn=n·3n. ∴Sn=3+2×32+3×33+…+n·3n,③ ∴3Sn=32+2×33+3×34+…+n·3n+1.④ ④-③得 2Sn=n·3n+1-(3+32+33+…+3n), 即 2Sn=n·3n+1-311--33n, ∴Sn=2n-413n+1+34.
答案:2m+1+5m2+m-2
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第五章 第四节 第十八页,编辑于星期五:二十一点 二十一分。
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5.已知数列{an}的前 n 项和为 Sn 且 an=n·2n,则 Sn=__________. 解析:∵an=n·2n, ∴Sn=1·21+2·22+3·23+…+n·2n.① ∴2Sn=1·22+2·23+…+(n-1)·2n+n·2n+1.② ①-②,得-Sn=2+22+23+…+2n-n·2n+1 =211--22n-n·2n+1=2n+1-2-n·2n+1 =(1-n)2n+1-2. ∴Sn=(n-1)2n+1+2.
2016届高考数学理新课标A版一轮总复习课件 第5章 数列-1
夯基固本 基础自测
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第五章 第一节 第四页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
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1.数列的定义
按照 □1 __________排列的一列数称为数列,数列中的每一
个数叫做这个数列的项.
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第五章 第一节 第五页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
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第五章 第一节 第二十一页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
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(3)各项的分母分别为 21,22,23,24,…,易看出第 2,3,4 项的分子 分别比分母小 3.
因此把第 1 项变为-2-2 3, 原数列化为-212-1 3,222-2 3,-232-3 3,242-4 3,…, 故 an=(-1)n2n2-n 3.
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第五章
数列
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第五章
第一页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
第一节 数列的概念与简单表示法
课前学案 基础诊断
课堂学案 考点通关
自主园地 备考套餐
开卷速查
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第五章 第一节 第二页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
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第五章 第一节 第八页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
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答案: □1 一定顺序 □2 有限 □3 无限 □4 > □5 < □ □ □ □ □ □ 6 序号n 7 an=f(n) 8 S1 9 Sn-Sn-1 10 an-1 11 an+1 □ □ 12 an-1 13 an+1
2016届高考数学(人教理)总复习课件:第5章-第5节 数列的综合应用
切 脉 搏 核 心 突 破
演 实 战 沙 场 点 兵
课 时 提 升 练
菜
单
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提 素 养 满 分 指 导
研 动 向 考 纲 考 向
【解析】
因为等差数列{an}的前 n 项和为 Sn=na1+
nn-1 2 d,所以 S1,S2,S4 分别为 a1,2a1-1,4a1-6. 因为 S1, S2, S4 成等比数列, 所以(2a1-1)2=a1· (4a1-6). 解 1 得 a1=-2.
nn-1 所以 Sn=na1+ 2 d=-2n+n(n-1)=n2-3n.
课 时 提 升 练
菜
单
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(2)函数 f(x)=2 在(a2, b2)处的切线方程为 y-2a2=(2a2ln
研 动 向 考 纲 考 向
x
2)(x-a2), 1 它在 x 轴上的截距为 a2-ln 2. 1 1 由题意知,a2-ln 2=2-ln 2,解得 a2=2. 所以 d=a2-a1=1,从而 an=n,bn=2n. n-1 n 1 2 3 所以 Tn=2+22+23+„+ n-1 +2n, 2 1 2 3 n 2Tn=1+2+22+„+ n-1. 2
菜 单
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演 实 战 沙 场 点 兵
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提 素 养 满 分 指 导
研 动 向 考 纲 考 向
【思路点拨】 (1)设等差数列{an}的公差为 d, 利用等比 数列的性质得到 a2 a5,并用 2=a1· a1,d 表示 a2,a5 来求解公
提 素 养 满 分 指 导
切 脉 搏 核 心 突 破
预测 2016 年高考仍会以数列与其他知识的综 考向 合应用为重点考查对象,尤其借助等差或等比 预测 数列的有关知识解决不等式的问题将会以更新 的面貌在高考试卷中呈现.
2016高考理科数学二轮复习与增分策略课件(全国通用):专题四 数列 推理与证明 第4讲
)
解析 由{an}为等差数列,设公差为d,
a1+a2+„+an n-1 则 bn= =a1+ 2 d, n
又正项数列{cn}为等比数列,设公比为q,
n c 则 dn= c1· c2· „· cn= 1 q
n
n
n2 n 2
c1q
n 1 2
,故选 D.
答案 D
x2 y2 (2)若点 P0(x0,y0)在椭圆a2+b2=1(a>b>0)外,过点 P0 作该 椭圆的两条切线,切点分别为 P1,P2,则切点弦 P1P2 所在 x0x y0y x2 y2 直线的方程为 a2 + b2 =1.那么对于双曲线a2-b2=1(a>0, b>0) , 类 似 地 , 可 以 得 到 切 点 弦 所 在 直 线 的 方 程 为 ____________________.
x0x y0y 答案 a2 - b2 =1
x0x y0y 这说明 P1(x1,y1),P2(x2,y2)都在直线 a2 - b2 =1 上, x0x y0y 故切点弦 P1P2 所在直线的方程为 a2 - b2 =1.
热点三 直接证明和间接证明 直接证明的常用方法有综合法和分析法,综合法由因导果, 而分析法则是执果索因,反证法是反设结论导出矛盾的证 明方法.
1 2 3 4
即集合AB表示如图所示的所有圆点 “ ”+所有圆点“ ” +所有圆点“ ”,共45个. 故AB中元素的个数为45.故选C. 答案 C
1 2 3 4
2.(2014· 北京 ) 学生的语文、数学成绩均被评定为三个等级,
依次为“优秀”“合格”“不合格”.若学生甲的语文、数 学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙, 则称“学生甲比学生乙成绩好”.如果一组学生中没有哪位 学生比另一位学生成绩好,并且不存在语文成绩相同、数 学成绩也相同的两位学生,那么这组学生最多有( A.2人 B.3人 C.4人 D.5人 )
2016届高考数学(理)二轮专题复习演练:专题三+第4讲+数列真题体验(人教版含答案)(浙江专用)
2
2
=2 或 q =- 3( 舍 ) .于是 a3+ a5+ a7= q ( a1+ a3+ a5) = 2× 21= 42.]
2.D [ ∵ S1,S2,S4 成等比数列, ∴ S22= S1·S4,又 Sn 为公差为- 1 的等差数列的前 n 项和. 从
而( a1+ a1- 1) 2=a1
1 4a1- 2×4×3 ,解得
所以 { an} 是首项为 3,公差为 2 的等差数列,
通项公式为 an= 2n+ 1.
(2) 由 an= 2n+ 1 可知
1
1
11
1
bn=
anan+
=
1
(
2
n+
1)(
2
n+
3)
=
2
2n+ 1- 2n+ 3
.
设数列 { bn} 的前 n 项和为 Tn,则
Tn=b1+ b2+…+ bn
11 1 11
1
m( a1+ am)
=am+ 1- am=1. 由 Sm=
2
=0,得 m( a1+ 2) = 0,则 a1=- 2. 又 am=a1+ ( m- 1) d= 2,
解得 m= 5.]
6.A [ 依题意知, a+ b= p>0,ab= q>0. 则 a,b,- 2 这三个数的 6 种排序中成等差数列的 情况有: a, b,- 2;- 2, b, a; b, a,- 2;- 2, a, b. 三个数成等比数列的情况有: a,- 2, b; b,- 2, a.
1- 2 =126,解得 n= 6.] 8. 3n- 1 [ 由于 3S1, 2S2,S3 成等差数列.所以 4S2= 3S1+ S3,即 3( S2- S1) = S3- S2. ∴ 3a2= a3,则等比数列 { an} 的公比 q= 3. 故数列 { an} 的通项公式 an= a1qn-1= 3n-1 .]
2016届高考数学理新课标A版一轮总复习开卷速查 必修部分32 数列的综合问题
开卷速查(三十二)数列的综合问题A级基础巩固练1.公比不为1的等比数列{a n}的前n项和为S n,且-3a1,-a2,a3成等差数列,若a1=1,则S4=()A.-20B.0C.7 D.40解析:记等比数列{a n}的公比为q(q≠1),依题意有-2a2=-3a1+a3,-2a1q=-3a1+a1q2,即q2+2q-3=0,(q+3)(q-1)=0,又q≠1,因此有q=-3,则S4=1×[1-(-3)4]1+3=-20.答案:A2.数列{a n}满足a1=1,log2a n+1=log2a n+1(n∈N*),它的前n项和为S n,则满足S n>1 025的最小n值是()A.9 B.10C.11 D.12解析:因为a1=1,log2a n+1=log2a n+1(n∈N*),所以a n+1=2a n,a n=2n-1,S n=2n-1,则满足S n>1 025的最小n值是11.答案:C3.设y=f(x)是一次函数,若f(0)=1,且f(1),f(4),f(13)成等比数列,则f(2)+f(4)+…+f(2n)等于()A.n(2n+3) B.n(n+4)C.2n(2n+3) D.2n(n+4)解析:由题意可设f(x)=kx+1(k≠0),则(4k+1)2=(k+1)×(13k+1),解得k=2,f(2)+f(4)+…+f(2n)=(2×2+1)+(2×4+1)+…+(2×2n+1)=2n2+3n.答案:A4.若把能表示为两个连续偶数的平方差的正整数称为“和平数”,则在1~100这100个数中,能称为“和平数”的所有数的和是( )A .130 B.325C .676 D.1 300解析:设两个连续偶数为2k +2和2k (k ∈N *),则(2k +2)2-(2k )2=4(2k +1),故和平数是4的倍数,但不是8的倍数,故在1~100之间,能称为和平数的有4×1,4×3,4×5,4×7,…,4×25,共计13个,其和为4×1+252×13=676.答案:C5.在直角坐标系中,O 是坐标原点,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是第一象限的两个点,若1,x 1,x 2,4依次成等差数列,而1,y 1,y 2,8依次成等比数列,则△OP 1P 2的面积是( )A .1 B.2C .3 D.4解析:根据等差、等比数列的性质,可知x 1=2,x 2=3,y 1=2,y 2=4.∴P 1(2,2),P 2(3,4).∴S △OP 1P 2=1.答案:A6.已知函数y =log a (x -1)+3(a >0,a ≠1)所过定点的横、纵坐标分别是等差数列{a n }的第二项与第三项,若b n =1a n a n +1,数列{b n }的前n 项和为T n ,则T 10等于( )A.911B.1011C.811D.1211解析:由y =log a (x -1)+3恒过定点(2,3),即a 2=2,a 3=3,又{a n }为等差数列,∴a n =n ,n ∈N *.∴b n =1n (n +1),∴T 10=11-12+12-13+…+110-111=1-111=1011. 答案:B7.等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若S 4≥4,S 7≤28,则a 10的最大值为__________.解析:方法一:∵等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 4≥4,S 7≤28,∴⎩⎨⎧S 4=4a 1+4×32d ≥4,S 7=7a 1+7×62d ≤28,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3d ≥2,a 1+3d ≤4, ∴⎩⎨⎧ a 10=a 1+9d =a 1+3d +6d ≤4+6d ,a 10=a 1+9d =12(2a 1+3d )+15d 2≥2+15d 2.∴2+15d 2≤a 10≤4+6d .∴2+15d 2≤4+6d ,解得d ≤2.∴a 10≤4+6×2=16.方法二:同方法一,得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3d ≥2,a 1+3d ≤4. a 10=a 1+9d ,由线性规划得a 10的最大值为16.答案:168.已知数列{a n }的通项公式为a n =25-n ,数列{b n }的通项公式为b n =n +k ,设c n =⎩⎪⎨⎪⎧b n ,a n ≤b n ,a n ,a n >b n ,若在数列{c n }中,c 5≤c n 对任意n ∈N *恒成立,则实数k 的取值范围是__________.解析:数列c n 是取a n 和b n 中的最大值,据题意c 5是数列{c n }的最小项,由于函数y =25-n 是减函数,函数y =n +k 是增函数,所以b 5≤a 5≤b 6或a 5≤b 5≤a 4,即5+k ≤25-5≤6+k 或25-5≤5+k ≤25-4,解得-5≤k ≤-4或-4≤k ≤-3,所以-5≤k ≤-3.答案:[-5,-3]9.定义函数f (x )={x ·{x }},其中{x }表示不小于x 的最小整数,如{1.4}=2,{-2.3}=-2.当x ∈(0,n ](n ∈N *)时,函数f (x )的值域为A n ,记集合A n 中元素的个数为a n ,则1a 1+1a 2+…+1a n=________. 解析:由题意,a 1=1,当x ∈(n ,n +1]时,{x }=n +1,x ·{x }∈(n 2+n ,n 2+2n +1],{x ·{x }}的取值依次为n 2+n +1,n 2+n +2,…,n 2+2n +1共n +1个,即a n +1=a n +n +1,由此可得a n =1+2+3+…+n =n (n +1)2,1a n=2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, 所以1a 1+1a 2+…+1a n=2-2n +1. 答案:2-2n +110.[2014·四川]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 n b n 的前n 项和T n . 解析:(1)由已知,b 1=2a 1,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)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,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+…+n 2n -1. 因此,2Tn -T n =1+12+122+…+12n -1-n 2n =2-12n -1-n 2n =2n +1-n -22n. 所以,T n =2n +1-n -22n. B 级 能力提升练11.[2014·湖北]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,说明理由.解析:(1)设数列{a n}的公差为d,依题意,2,2+d,2+4d成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=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}的通项公式为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=2n2.令2n2>60n+800,即n2-30n-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n;当a n=4n-2时,存在满足题意的n,其最小值为41.12.[2014·课标全国Ⅰ]已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n=λ;(2)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.解析:(1)由题设,a n a n+1=λS n-1,a n+1a n+2=λS n+1-1.两式相减得a n+1(a n+2-a n)=λa n+1.由于a n+1≠0,所以a n+2-a n=λ.(2)由题设,a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1.由(1)知,a3=λ+1.令2a2=a1+a3,解得λ=4.故a n+2-a n=4,由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2.因此存在λ=4,使得数列{a n}为等差数列.。
高三数学人教版A版数学(理)高考一轮复习教案数列的概念与简单表示法1
第一节 数列的概念与简单表示法数列的概念及表示方法(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式). (2)了解数列是自变量为正整数的一类函数. 知识点一 数列的概念 1.数列的定义按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫作这个数列的项.排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫作首项).2.数列的分类分类原则 类型 满足条件 按项数有穷数列 项数有限 无穷数列 项数无限按项与项 间的大小 关系递增数列a n +1≥a n 其中n ∈N +递减数列 a n +1≤a n 常数列a n +1=a n ,摇摆数列 从第2项起有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项易误提醒1.由前n 项写通项、数列的通项并不唯一.2.易混项与项数两个不同的概念,数列的项是指数列中某一确定的数,而项数是指数列的项对应的位置序号.[自测练习]1.数列{a n }:1,-58,715,-924,…,的一个通项公式是( )A .a n =(-1)n +12n -1n 2+n(n ∈N +) B .a n =(-1)n -12n +1n 3+3n (n ∈N +) C .a n =(-1)n+12n -1n 2+2n(n ∈N +)D .a n =(-1)n-12n +1n 2+2n(n ∈N +) 解析:观察数列{a n }各项,可写成:31×3,-52×4,73×5,-94×6,故选D.答案:D2.已知数列的通项公式为a n =n 2-8n +15,则3( ) A .不是数列{a n }中的项 B .只是数列{a n }中的第2项 C .只是数列{a n }中的第6项 D .是数列{a n }中的第2项或第6项解析:令a n =3,即n 2-8n +15=3,解得n =2或6,故3是数列{a n }中的第2项或第6项.答案:D知识点二 数列与函数关系及递推公式 1.数列与函数的关系从函数观点看,数列可以看作定义域为正整数集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.2.数列的递推公式如果已知数列{a n }的首项(或前几项),且任一项a n 与它的前一项a n -1(n ≥2)(或前几项)间的关系可用一个公式来表示,那么这个公式叫数列的递推公式.必记结论 a n 与S n 的关系若数列{a n }的前n 项和为S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.[自测练习]3.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:a 5=2a 4+1=2(2a 3+1)+1=22a 3+2+1=23a 2+22+2+1=24a 1+23+22+2+1=31.答案:B4.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n -3,则数列{a n }的通项公式是________. 解析:当n =1时,a 1=S 1=2-3=-1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n -3)-(2n -1-3)=2n -2n -1=2n -1.故a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =12n -1,n ≥2考点一 由数列的前几项求数列的通项公式|1.下列公式可作为数列{a n }:1,2,1,2,1,2,…的通项公式的是( ) A .a n =1B .a n =(-1)n +12C .a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2 D .a n =(-1)n -1+32解析:由a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2可得a 1=1,a 2=2,a 3=1,a 4=2,…. 答案:C2.根据数列的前几项,写出各数列的一个通项公式: (1)4,6,8,10,…; (2)-11×2,12×3,-13×4,14×5,…; (3)a ,b ,a ,b ,a ,b ,…(其中a ,b 为实数); (4)9,99,999,9 999,….解:(1)各数都是偶数,且最小为4,所以通项公式a n =2(n +1)(n ∈N +).(2)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个通项公式a n =(-1)n ×1n (n +1).(3)这是一个摆动数列,奇数项是a ,偶数项是b ,所以此数列的一个通项公式a n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n 为奇数,b ,n 为偶数. (4)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.用观察法求数列的通项公式的两个技巧(1)根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,观察出项与n之间的关系、规律,可使用添项、通分、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.(2)对于正负符号变化,可用(-1)n 或(-1)n +1来调整.考点二 由a n 与S n 的关系求通项a n |已知下面数列{a n }的前n 项和S n ,求{a n }的通项公式: (1)S n =2n 2-3n ;(2)S n =3n +b . [解] (1)a 1=S 1=2-3=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5, 由于a 1也适合此等式,∴a n =4n -5. (2)a 1=S 1=3+b ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +b )-(3n -1+b )=2·3n -1.当b =-1时,a 1适合此等式. 当b ≠-1时,a 1不适合此等式. ∴当b =-1时,a n =2·3n -1;当b ≠-1时,a n =⎩⎪⎨⎪⎧3+b ,n =1,2·3n -1,n ≥2.已知S n 求a n 的三个步骤(1)先利用a 1=S 1求出a 1;(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式;(3)对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n =1与n ≥2两段来写.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和满足S n >1,且6S n =(a n +1)(a n +2),n ∈N +,求{a n }的通项公式.解:由a 1=S 1=16(a 1+1)(a 1+2),解得a 1=1或a 1=2,由已知a 1=S 1>1,因此a 1=2.又由a n +1=S n +1-S n =16(a n +1+1)(a n +1+2)-16(a n +1)(a n +2),得a n +1-a n -3=0或a n +1=-a n . 因为a n >0,故a n +1=-a n 不成立,舍去. 因此a n +1-a n -3=0.即a n +1-a n =3,从而{a n }是以公差为3,首项为2的等差数列,故{a n }的通项公式为a n=3n -1.考点三 由递推关系式求数列的通项公式|递推公式和通项公式是数列的两种表示方法,它们都可以确定数列中的任意一项,只是由递推公式确定数列中的项时,不如通项公式直接.归纳起来常见的探究角度有: 1.形如a n +1=a n f (n ),求a n . 2.形如a n +1=a n +f (n ),求a n .3.形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1),求a n . 4.形如a n +1=Aa nBa n +C (A ,B ,C 为常数),求a n .探究一 形如a n +1=a n f (n ),求a n .1.在数列{a n }中,a 1=1,a n =n -1n a n -1(n ≥2).解:因为a n =n -1n a n -1(n ≥2),所以a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.由累乘法可得a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n (n ≥2).又a 1=1符合上式,∴a n =1n .探究二 形如a n +1-a n =f (n ),求a n . 2.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +3n +2.解:因为a n +1-a n =3n +2,所以a n -a n -1=3n -1(n ≥2),所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n (3n +1)2(n ≥2).当n =1时,a 1=2=12×(3×1+1),符合上式,所以a n =32n 2+n2.探究三 形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1)求a n . 3.在数列{a n }中a 1=1,a n +1=3a n +2.解:因为a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3(a n +1),所以a n +1+1a n +1=3,所以数列{a n +1}为等比数列,公比q =3.又a 1+1=2,所以a n +1=2·3n -1,所以a n =2·3n -1-1.探究四 形如a n +1=Aa nBa n +C(A ,B ,C 为常数),求a n .4.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a na n +2,求数列{a n }的通项公式.解:∵a n +1=2a na n +2,a 1=1,∴a n ≠0,∴1a n +1=1a n +12,即1a n +1-1a n =12,又a 1=1,则1a 1=1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,12为公差的等差数列.∴1a n =1a 1+(n -1)×12=n 2+12, ∴a n =2n +1(n ∈N *).已知数列的递推关系,求数列的通项时,通常利用累加法、累乘法、构造法求解. 1.形如a n =a n -1+f (n )(n ≥2,n ∈N *)时,用累加法求解. 2.形如a na n -1=f (n )(a n -1≠0,n ≥2,n ∈N *)时,用累乘法求解.3.形如a n =a n -1+m (n ≥2,n ∈N *)时,构造等差数列求解;形如a n =xa n -1+y (n ≥2,n ∈N *)时,构造等比数列求解.16.函数思想在数列中的应用 【典例】 已知数列{a n }. (1)若a n =n 2-5n +4. ①数列中有多少项是负数?②n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值.(2)若a n =n 2+kn +4且对于n ∈N *,都有a n +1>a n 成立.求实数k 的取值范围. [思路点拨] (1)求使a n <0的n 值;从二次函数看a n 的最小值.(2)数列是一类特殊函数,通项公式可以看作相应的解析式f (n )=n 2+kn +4.f (n )在N *上单调递增,但自变量不连续.从二次函数的对称轴研究单调性.[解] (1)①由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. ∵n ∈N *,∴n =2,3.∴数列中有两项是负数,即为a 2,a 3. ②∵a n =n 2-5n +4=⎝⎛⎭⎫n -522-94, ∴对称轴方程为n =52.又n ∈N *,∴n =2或n =3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=-2. (2)由a n +1>a n 知该数列是一个递增数列,又因为通项公式a n =n 2+kn +4, 所以(n +1)2+k (n +1)+4>n 2+kn +4, 即k >-1-2n ,又n ∈N *,所以k >-3. [方法点评]1.本题给出的数列通项公式可以看作是一个定义在正整数集上的二次函数,因此可以利用二次函数的对称轴来研究其单调性,得到实数k 的取值范围,使问题得到解决.2.本题易错答案为k >-2.原因是忽略了数列作为函数的特殊性,即自变量是正整数. 3.在利用二次函数的观点解决该题时,一定要注意二次函数对称轴位置的选取. [跟踪练习] 已知数列{a n }的通项公式是a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,试问该数列中有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;若没有,请说明理由.解:法一:∵a n +1-a n =(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1-(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n =⎝⎛⎭⎫1011n ×9-n 11,当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n , ∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119.法二:根据题意,令⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2),即⎩⎨⎧n ×⎝⎛⎭⎫1011n -1≤(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n ,(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n≥(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1,解得9≤n ≤10.又n ∈N *, ∴n =9或n =10,∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119.A 组 考点能力演练1.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n +2a n +1+1,则a 13=( ) A .143 B .156 C .168D .195解析:由a n +1=a n +2a n +1+1得a n +1+1=(a n +1+1)2,所以a n +1+1-a n +1=1,又a 1=0,则a n +1=n ,a n =n 2-1,则a 13=132-1=168.答案:C2.(2015·杭州质检)已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N *),则a 20=( ) A .0 B .- 3 C. 3D.32解析:本题由数列递推关系式,推得数列{a n }是周期变化的,找出规律,再求a 20.由a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N *),得a 2=-3,a 3=3,a 4=0,…由此可知:数列{a n }是周期变化的,且三个一循环,所以可得a 20=a 2=-3,故选B.答案:B3.在数列{a n }中,a 3=8,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n +2(n 为奇数),2a n(n 为偶数),则a 5等于( )A .12B .14C .20D .22解析:本题考查数列的基本性质.代入得a4=a3+2=10,a5=2a4=20.答案:C4.在数列{a n}中,有a n+a n+1+a n+2(n∈N*)为定值,且a7=2,a9=3,a98=4,则此数列{a n}的前100项的和S100=()A.200 B.300C.298 D.299解析:由题意,知a n+a n+1+a n+2=a n+1+a n+2+a n+3,则a n=a n+3,所以数列{a n}是周期为3的周期数列,则a1=a4=a7=…=a97=a100=2,a2=a5=…=a98=4,a3=a6=a9=…=a99=3,所以数列的前100项和为(a1+a2+a3)×33+a100=299,故选D.答案:D5.已知在数列{a n}中,a1=2,a2=7,若a n+2等于a n a n+1(n∈N*)的个位数,则a2 016的值为()A.8 B.6C.4 D.2解析:因为a1a2=2×7=14,所以a3=4;因为a2a3=7×4=28,所以a4=8;因为a3a4=4×8=32,所以a5=2;因为a4a5=8×2=16,所以a6=6;因为a5a6=2×6=12,所以a7=2;因为a6a7=6×2=12,所以a8=2;依次计算得a9=4,a10=8,a11=2,a12=6,所以从第3项起,数列{a n}成周期数列,周期为6,因为2 016=2+335×6+4,所以a2 016=6.答案:B6.已知在数列{a n}中,a1=1,a2=0,若对任意的正整数n,m(n>m),有a2n-a2m=a n-a n+m,则a2 015=________.m解析:令n=2,m=1,则a22-a21=a1a3,得a3=-1;令n=3,m=2,则a23-a22=a1a5,得a5=1;令n=5,m=2,则a25-a22=a3a7,得a7=-1,所以猜想当n为奇数时,{a n}为1,-1,1,-1,…,所以a2 015=-1.答案:-17.若数列{(n-a)2}是递增数列,则实数a的取值范围是________.解析:由题意得,对任意的n∈N*.(n+1-a)2>(n-a)2恒成立,即2a<2n+1恒成立,所以2a<(2n+1)min=3,则a<32.答案:⎝⎛⎭⎫-∞,32 8.(2016·蚌埠检查)已知数列{a n }满足:a 1为正整数,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n 2, a n 为偶数,3a n +1, a n 为奇数,如果a 1=1,则a 1+a 2+…+a 2 014=________.解析:由题意知a 1=1,a 2=3×1+1=4,a 3=2,a 4=1,a 5=4,a 6=2,…,所以{a n }的周期为3,因为2 014=3×671+1,所以a 1+a 2+a 3+…+a 2 014=(1+4+2)×671+1=4 698.答案:4 6989.已知数列{a n }的通项公式为a n =-n +p ,数列{b n }的通项公式为b n =2n -5,设c n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,a n ≤b n ,b n ,a n >b n .若在数列{c n }中,c 8>c n (n ∈N *,n ≠8),求实数p 的取值范围. 解:由题意得,c 8是数列{c n}中的最大项,所以⎩⎪⎨⎪⎧-7+p >22,-9+p ≤24,-8+p >4,23>-9+p ,解得12<p <17.10.已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(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 +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0),又∵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 +2(n -1)=1+12n -2-a 2. ∵对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性, 知5<2-a 2<6,∴-10<a <-8. 故a 的取值范围为(-10,-8).B 组 高考题型专练1.(2012·高考大纲全国卷)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =2a n +1,则S n =( )A .2n -1B.⎝⎛⎭⎫32n -1C.⎝⎛⎭⎫23n -1D.12n -1 解析:由已知S n =2a n +1得S n =2(S n +1-S n ),即2S n +1=3S n ,S n +1S n =32,而S 1=a 1=1,所以S n =⎝⎛⎭⎫32n -1,故选B.答案:B2.(2011·高考四川卷)数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6=( )A .3×44B .3×44+1C .45D .45+1解析:法一:a 1=1,a 2=3S 1=3,a 3=3S 2=12=3×41,a 4=3S 3=48=3×42,a 5=3S 4=3×43,a 6=3S 5=3×44.故选A.法二:当n ≥1时,a n +1=3S n ,则a n +2=3S n +1,∴a n +2-a n +1=3S n +1-3S n =3a n +1,即a n +2=4a n +1,∴该数列从第2项开始是以4为公比的等比数列,又a 2=3S 1=3a 1=3,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 (n =1),3×4n -2 (n ≥2),∴当n =6时,a 6=3×46-2=3×44.答案:A3.(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=________. 解析:由a n +1=11-a n ,得a n =1-1a n +1,∵a 8=2,∴a 7=1-12=12, a 6=1-1a 7=-1,a 5=1-1a 6=2,…, ∴{a n }是以3为周期的数列,∴a 1=a 7=12. 答案:124.(2012·高考上海卷)已知f (x )=11+x.各项均为正数的数列{a n }满足a 1=1,a n +2=f (a n ).若a 2 010=a 2 012,则a 20+a 11的值是________.解析:∵a n +2=11+a n,a 1=1,∴a 3=12, a 5=11+12=23,a 7=11+23=35,a 9=11+35=58,a 11=11+58=813,又a 2 010=a 2 012, 即a 2 010=11+a 2 010⇒a 22 010+a 2 010-1=0, ∴a 2 010=5-12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2 010=-5-12舍去. 又a 2 010=11+a 2 008=5-12, ∴1+a 2 008=25-1=5+12,即a 2 008=5-12,依次类推可得a 2 006=a 2 004=…=a 20=5-12,故a 20+a 11=5-12+813=135+326. 答案:135+3265.(2015·高考江苏卷)设数列{a n }满足a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *),则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和为________.解析:由a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *)得,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+2+3+…+n =n (n +1)2,则1a n =2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和S 10=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+110-111 =2⎝⎛⎭⎫1-111=2011. 答案:2011。
人教版高考总复习一轮数学精品课件 主题二 函数 第六章 数列-解答题专项(三)数列中的综合问题
3
,
所以 = 1 + 2 + ⋯ + =
9
4
= −
3
9
+
2
4
3
9
4
= −
6+9
.
4×3
3
9
×0+
2
4
30
−
3
9
×1+
2
4
31
+ ⋯+
3
2
9
−1 +4
3−1
−
+
3
9
+
2
4
3
,
3
1
,
3
2.已知等差数列{ }满足 + 1 = 2 − 8 + ,数列{ }是以1为首项,3为公比的等
(1)求数列{ }的通项公式;
解因为1 = 2,2+1 + +1 − 2 = 0 ∈ ∗ ,所以 ≠ 0,
2
2
所以 + 1 −
= 0.
+1
1
1
1
所以
− = ,
+1
2
1
1
所以{ }为等差数列,首项
1
1
1
1
所以 = + − 1 =
1
(1)证明:{+1 − 2 }是等比数列.
证明∵ +2 = 5+1 − 6 ,
∴ +2 − 2+1 = 5+1 − 6 − 2+1 ,
∴ +2 − 2+1 = 3+1 − 6 = 3 +1 − 2 ,
人教版高中数学数列专题复习(综合训练篇含答案)及参考答案
数列高考复习 (附参考答案)———综合训练篇一、选择题:1. 在等差数列{}n a 中,12031581=++a a a ,则1092a a -的值为 ( D )A .18B .20C .22D .242.等差数列{}n a 满足:30,8531==+S a a ,若等比数列{}n b 满足,,4311a b a b ==则5b 为( B ) A .16B .32C .64D .273.等差数列{}n a 中,,27,39963741=++=++a a a a a a 则数列{}n a 的前9项之和S 9等于 ( C )A .66B .144C .99D .2974.各项都是正数的等比数列{}n a 的公比q ≠1,且2a ,321a ,1a 成等差数列,则5443a a a a ++为(A ) A .215- B .215+ C .251- D .215+或215-5.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若,336=S S 则=69S S( B ) A. 2 B.73C. 83D.36.已知等差数列{}n a 的前n 项的和为n S ,且210S =,555S =,则过点(,)n P n a 和2(2,)()n Q n a n N *++∈的直线的一个方向向量的坐标是 ( B )A.1(2,)2B.1(,2)2-- C.1(,1)2-- D.(1,1)-- 7.设a 、b 、c 为实数,3a 、4b 、5c 成等比数列,且a 1、b 1、c 1成等差数列,则acc a +的值为( C )A .1594B .1594±C .1534 D .1534±8. 已知数列{}n a 的通项,1323211⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=--n n n a 则下列表述正确的是 ( A ) A .最大项为,1a 最小项为3a B .最大项为,1a 最小项不存在 C .最大项不存在,最小项为3a D .最大项为,1a 最小项为4a9.已知{}n a 为等差数列,1a +3a +5a =105,246a a a ++=99.以n S 表示{}n a 的前n 项和,则使得n S 达到最大值的n 是(B ) A .21 B .20 C .19 D .189.一系列椭圆都以一定直线l 为准线,所有椭圆的中心都在定点M ,且点M 到l 的距离为2,若这一系列椭圆的离心率组成以43为首项,31为公比的等比数列,而椭圆相应的长半轴长为a i =(i=1,2,…,n),设b n =2(2n+1)·3n -2·a n ,且C n =11+n n b b ,T n =C 1+C 2+…+C n ,若对任意n ∈N*,总有T n >90m恒成立,则m 的最大正整数为 ( B )A .3B .5C .6D .9二、填空题:10.已知等差数列{}n a 前n 项和S n =-n 2+2tn ,当n 仅当n=7时S n 最大,则t 的取值范围是 (6.5,7.5) .11. 数列{}n a 的通项公式是⎪⎩⎪⎨⎧=)(2)(2为偶数为奇数n n na nn ,则数列的前2m (m 为正整数)项和是 2m+1+m 2-2 .12.已知数列{}n a 满足:434121,0,,N ,n n n n a a a a n *--===∈则2009a =________;2014a =_________.【答案】1,0【解析】本题主要考查周期数列等基础知识.属于创新题型.依题意,得2009450331a a ⨯-==,2014210071007425210a a a a ⨯⨯-====.∴应填1,0.13.在数列{}n a 和{}n b 中,b n 是a n 与a n +1的等差中项,a 1 = 2且对任意*N n ∈都有 3a n +1-a n = 0,则数列{b n }的通项公式 nn b 34= . 14. 设P 1,P 2,…P n …顺次为函数)0(1>=x xy 图像上的点(如图),Q 1,Q 2,…Q n …顺次为x 轴上的点,且n n n Q P Q Q P O Q OP 122111,,-∆∆∆ ,…,均为等腰直解三角形(其中P n 为直角顶点).设Q n 的坐标为(*)0)(0,N x n ∈,则数列{a n }的通项公式为 n x n 2=*)N n ∈ .三、解答题:15.已知}{n a 是等比数列,S n 是其前n 项的和,a 1,a 7,a 4成等差数列,求证:2S 3,S 6,S 12-S 6,成等比数列.15. [解法1]由已知.21,2,26361311741q q q a q a a a a a =+∴=+=+………………(2分)当66663124373124126361,2()2()2()2q S S S S a a a S a q a q a q S S q ≠-=+++=++=时…………(4分).1)1(1)1()1()1(266616318633S S qq a S q q a q S S q =⋅--=⋅--⋅+=+=………………(8分)当,)(2,6,6,3,126612316121613S S S S a S S a S a S q =-=-===同样有时……(10分)所以,61263,,2S S S S -成等比数列.………………………………………………(12分)[解法2]由已知636131174121,2,2q q q a q a a a a a =+∴=+=+,……………(2分) 当,36)12(32)(2,1231314122a a a a S S S q =-⨯=-=时∴==.36)6(232126a a S ∴=-.)(2266122S S S S 61263,,2S S S S -成等比数列.…(6分)当,221)1(2111212,1633636q q q q S S q ⋅=+=--⋅=≠时…………………………(8分) ∴61263,,2S S S S -成等比数列.……………………………………………………(11分)综上,61263,,2S S S S -成等比数列.………………………………………………(12分)16.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且对任意自然数n 总有p a p S n n (),1(-=为常数,且q q n b b p p n n (2}{),1,0+=≠≠中有数列为常数)。
高考数学一轮复习第6章数列第4节数列求和课件理新人教A版
(2)由(1)得 bn=3n+2n-1,
所以
Sn
=
(3
+
32
+
33
+
…
+
3n)
+
(1
+
3
+
5
+
…
+
2n
-
1)
=
3(1-3n) 1-3
+
n(1+2n-1) 2
=32(3n-1)+n2
=3n2+1+n2-32.
考点二 裂项相消法求和问题 【例 2】 (2020 届合肥调研)已知在等差数列{an}中,a2=12,a5=24,数列{bn}满 足 b1=4,bn+1-bn=an(n∈N*). (1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)求使得b11+b12+b13+…+b1n>187成立的最小正整数 n 的值.
(2)由(1)得b1n=2n2+1 2n=2n(n1+1)=121n-n+1 1, ∴b11+b12+b13+…+b1n=121-12+12-13+…+1n-n+1 1=121-n+1 1=2(nn+1),即 2(nn+1)>187,解得 n>16, ∴满足条件的最小正整数 n 的值为 17.
►名师点津 利用裂项相消法求和的注意事项
|跟踪训练| 2.(2019 届安徽模拟)已知数列{an}满足 a1=1,an+1=2an+1. (1)证明:{an+1}是等比数列,并求{an}的通项公式; (2)求证:aa1+1a21+aa2+2a31+…+aanna+n+11<1._________
证明:(1)由 an+1=2an+1,得 an+1+1=2(an+1). 又 a1+1=2,所以{an+1}是首项为 2,公比为 2 的等比数列. 所以 an+1=2n,因此{an}的通项公式为 an=2n-1. (2)由(1)知aanna+n+11=(2n-1)2(n 2n+1-1)=2n-1 1-2n+11-1,于是aa1+1a21+aa2+2a31+…+ aanna+n+11=21-1 1-22-1 1+22-1 1-23-1 1+…+2n-1 1-2n+11-1=1-2n+11-1,所以aa1+1a21+ aa2+2a31+…+aanna+n+11<1.
统编教材部编版人教版高考数学复习专题04 数 列(新高考地区专用)(原卷版附解析答案)
专题04 数 列一.等比数列前n 项和规律n n n n 11111n n a (1q )a a q a a S q S =A-Aq 1q 1q 1q 1q --===-⇔----简记:,指数次数只能为n 次方常数与指数函数的系数成相反数二.单一条件口算结果-----实质考查等比或等差中项1.无论是等差还是等比数列,如果只知道一个条件是取法确定具体的数列,那么可以处理为非0的常数数列,因为非0的常数数列即是等差也是等比数列。
(常数数列:每一项都是相同的){}{}n n n n 12n 12n-1n n n n 12n 12n-1n n n m n n n n-12.a n S ,b n ,(a a )(2n 1)S 2a a S An B a A(2n 1)B 2(1)=(2)(b b )(2n 1)T 2b b T Cn D b C(2m 1)D2S An B An B kn=n T Cn D Cn D knS An B kn S [A --+-+-+====+-+-+++=⇒++=+=等差数列的前项和等差数列的前项和T 则()推导:等差数列的前项和为无常数的二次函数()()n n m m a k[A(2n 1)B](n 1)B]kn a A(2n 1)Bb k[A(2m 1)B]b C(2m 1)D⎧⎪−−−→=-+⎨-+⎪⎩-+=-+∴=-+相减同理可得 三.公式法口算通项----a n =S n -S n-1(n ≥2)21122n-11n -n n n 2(1)(2)n 1⇔⇔⎧⎪≥⎨⎪⎩-≥=∴n n n 模型1:无常数项的二次函数S =An +Bn a =2An+(B-A)系数2倍,常数后前推导过程:=1时,S =A+B 即a =A+BS =An +Bn(1)时,S =A(n-1)+B(n-1)(2)得a =2An+(B-A)(n 2)令时,a =A+B a =2An+(B-A)21122n-11+ n=1n +n +n +n 2+(1)(2)n 1+ n=1⎧⎪⇔⇔⎨≥⎪⎩⎧⎪≥⎨⎪⎩-≥=∴n n n A+B C 模型2:有常数项的二次函数S =An +Bn C a =2An+(B-A) n 2推导过程:=1时,S =A+B+C 即a =A+B CS =An +Bn C(1)时,S =A(n-1)+B(n-1)C(2)得a =2An+(B-A)(n 2)令时,a =A+B A+B C a =2An+(⎧⎪⎨≥⎪⎩B-A) n 2nn n 111nn 1n-1n 11n 1n=1A B A n n A Bn 2A B(1)(2)A 1n 1 n=1A ----⎧⎪⇔+⇔⎨≥⎪⎩⎧+⎪≥⎨+⎪⎩-≥⇒=∴n n n k(A-1)模型3:指数型函数S =k a =k(A-1) n 2推导过程:=1时,S =A+B 即a =A+BS =k (1)时,S =k (2)得a =k(A-1)(n 2)指数函数的次数减令时,a =k(A-1)k(A-1)a =k(A-1) ⎧⎪⇒⎨≥⎪⎩当分段两者n=1结果相同时,合并为一式n 2{}n 1n n 111n n n-1n 1n n n 1n+1n 1n 1n 11k a B ()1k k 1n a B 1ka Bn 2a Ba k (1)(2)a a =a k+1a k 1=a kka k 1=a q 1k -----⇔+⇔⋅--+-+⎧⎪≥⎨+⎪⎩⎧⎪-⇔⎨-⎪⎩∴-∴⋅=-n n n n B 模型4:指数型函数S =k a =推导过程:B=1时,S =k 即a =S =k (1)时,S =k (2)不是固定的,右边的k 与下标同步得a =k -k 即a 是以首项,公比为的等比数列B a n 1k ()k 1-⋅-记得检验首项四.口算错位相减法的结果nn n 1n (1)a (dn t)q 2n d A 1q S Bq (An B)q A t B 1q +⎧⎪=+⇒⎨⎪⎩⎧=⎪-⎪∴=-+⇔⎨+⎪=⎪-⎩乘法模型,除的话改成乘法通项公式:()指数函数的指数为,非n 变成n五.斐波那数列---黄金分割数列---nn 1a 0.618a +≈n n-1n-2n n n n n 21. a =a +a 112.a [((]5223.:S a 1+≥≥+-=-=-特征:F(n)=F(n-1)+F(n-2) n 3或n 3通项:规律4. 数列特点:0 1 1 2 3 5 8 13 21 34...三个数据为一组,第一数据为偶数,第二、三个数据为奇数技巧1 等比数列前n 项和规律【例1】(2020·福建省厦门第六中学)已知等比数列{}n a 的前n 项和()232nn S λλ=+-⋅(λ为常数),则λ=( ) A .2- B .1-C .1D .2【举一反三】1.(2020·安徽含山(理))已知等比数列{a n }的前n 项和S n =3n +2+3t ,则t =( ) A .1 B .﹣1 C .﹣3 D .﹣92.(2020·安徽屯溪一中)已知等比数列{}n a 的前n 项和为1136n n S x -=⋅-,则x 的值为( ) A .13B .13-C .12D .12-技巧2 单一条件口算结果【例2-1】(1)(2020·宁夏高三其他(文))n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若150S =,则8a =( ). A .-1B .0C .1D .2(2)(2020·山西省长治市第二中学校高三月考(理))已知各项为正数的等比数列{}n a 满足2589a a a =﹐则3334353637log log log log log a a a a a ++++的值为( ) A .73B .83C .3D .103【例2-2】(2020·河南)已知等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,且521n n S n T n +=-,则76a b =( ) A .67B .1211C .1825D .1621【举一反三】1.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若1353a a a ++=,则5S = A .5 B .7C .9D .112.(2020·广东云浮·)在正项等比数列{}n a 中,若63a =,则313233311log log log log a a a a ++++=( ).A .5B .6C .10D .113.(2020·浙江宁波)已知数列{}n a 是等差数列,数列{}n b 是等比数列,若26102a a a π++=,2588b b b =,则4837sina ab b +的值是( ) A .12B .12-CD.4.(2020·全国高三其他(理))已知数列{}n a ,{}n b 为等差数列,其前n 项和分别为n S ,n T ,422n n S n T n +=+,则59a b =( ) A .3811B .109C .1110D .2技巧3 公式法口算通项【例3】(2020·南京市秦淮中学高三其他)已知数列{}n a 的前n 项和223n S n n =-+,则数列{}n a 的通项公式为______.【举一反三】1.(2020·湖南湘潭·高考模拟(文))已知数列{}n a 的前n 项和公式为221n S n n =-+,则数列{}n a 的通项公式为___.2.(2020·山西大同·高三一模(文))已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,若111,23+==+n n a a S ,则数列{}n a 的通项公式为___________.技巧4 错位相减法口算结果【例4】(2020·江西东湖·南昌二中高三其他(文))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(n ,*)()n S n N ∈在函数2y x 的图象上,数列{}n b 满足1110,363n n b b b +==+, (1)求{}n a 的通项公式;(2)若(3)n n n c a b =-,求数列{}n c 的前n 项和n T .【举一反三】1.(2020·河南高三其他(文))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且(1)2n n n n S a --=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)如果数列12n n b -=,求数列{}n n a b 的前n 项和n T .2.(2019·甘肃天水·高考模拟(文))在正项等比数列{n a }中,11a =且3542,,3a a a 成等差数列.(1)求数列的通项公式; (2)若数列{n b }满足n nnb a =,求数列{n b }的前n 项和n S .技巧5 斐波那数列【例5】(2020·吉林前郭尔罗斯县第五中学)“斐波那契”数列是由十三世纪意大利数学家斐波那契发现的.数列中的一系列数字常被人们称为神奇数.具体数列为:1,1,2,3,5,8,13,…,即从该数列的第三项开始,每个数字都等于前两个相邻数字之和.已知数列{}n a 为“斐波那契”数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和,若2020a m =,则2018S =( ) A .2mB .212m - C .1m - D .1m +【举一反三】1.(2020·河北高三月考)数列1、1、2、3、5、8、13、21、34、称为斐波那契数列,是意大利著名数学家斐波那契于1202年在他撰写的《算盘全书》中提出的,该数列的特点是:从第三项起,每一项都等于它前面两项的和.在该数列的前2020项中,偶数的个数为( ) A .505 B .673C .674D .10102.(2019·福建高三(理))斐波那契螺旋线,也称“黄金螺旋线”.如图,矩形ABCD 是以斐波那契数为边长的正方形拼接而成的,在每个正方形中作一个圆心角为90︒的圆弧,这些圆弧所连成的弧线就是斐波那契螺旋线的一部分.在矩形ABCD 内任取一点,该点取自阴影部分的概率为( )A .8πB .4π C .14D .341.(2020·湖北黄州·黄冈中学高三其他(理))已知数列{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,6353a a a +-=,则7S =( ) A .42 B .21 C .7D .32.(2020·甘肃高三其他(文))已知等比数列{}n a 的前n 项和为2n n S a =+,则a=( )A .0B .2-C .1-D .13.(2020·辽源市田家炳高级中学校高二期末(理))斐波那契螺旋线,也称“黄金螺旋线”,是根据斐波那契数列1,1,2,3,5,画出来的螺旋曲线.如图,白色小圆内切于边长为1的正方形,黑色曲线就是斐波那契螺旋线,它是依次在以1,2,3,5为边长的正方形中画一个圆心角为90︒的扇形,将其圆弧连接起来得到的.若在矩形 ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是( )A .191160π+ B .192160π+ C .19180π+ D .19280π+4.(2020·安徽高三月考(理))裴波那契数列(Fibonacci sequence )又称黄金分割数列,因为数学家列昂纳多·裴波那契以兔子繁殖为例子引入,故又称为“兔子数列”,在数学上裴波那契数列被以下递推方法定义:数列{}n a 满足:121a a ==,21++=+n n n a a a ,现从该数列的前40项中随机抽取一项,则能被3整除的概率是( ) A .14B .13C .12D .235.(2020·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三(文))意大利数学家斐波那契的《算经》中记载了一个有趣的问题:已知一对兔子每个月可以生一对兔子,而一对兔子出生后在第二个月就开始生小兔子.假如没有发生死亡现象,那么兔子对数依次为:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144……,这就是著名的斐波那契数列,它的递推公式是12(3,Ν)n n n a a a n n *--=+≥∈,其中11a =,21a =.若从该数列的前100项中随机地抽取一个数,则这个数是偶数的概率为( ) A .13B .33100C .12D .671008.(2020·江西高三(文))意大利数学家斐波那契的《算经》中记载了一个有趣的问题:已知一对兔子每个月可以生一对兔子,而一对兔子出生后在第二个月就开始生小兔子.假如没有发生死亡现象,那么兔子对数依次为:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144……,这就是著名的斐波那契数列,它的递推公式是()*123,n n n a a a n n N--=+≥∈,其中11a =,21a =.若从该数列的前120项中随机地抽取一个数,则这个数是奇数的概率为( )A .13B .23C .12D .347.(2020·嘉祥县第一中学高三其他)设数列{}n a ,{}n b 均为等差数列,它们的前n 项和分别为n S ,n T ,若2334n n S n T n -=+,则55a b =( ) A .719 B .1531C .1734D .19378.(2020·合肥一六八中学高三其他(理))已知数列{}n a 为等差数列,且满足251115a a a ++=,则数列{}n a 的前11项和为( )A .40B .45C .50D .559.(2019·河南高二月考)两等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,且12n n S n T n+=,则85(a b = ) A .45B .67C .89D .210.(多选)(2020·福建省永泰县第一中学高三月考)斐波那契数列,又称黄金分割数列、兔子数列,是数学家列昂多·斐波那契于1202年提出的数列.斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,此数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和,记该数列为(){}F n ,则(){}F n 的通项公式为( )A .(1)1()2n nF n -+=B .()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==C .()1122n nF n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎥=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎥⎝⎭⎝⎭⎦D .()1122n nF n ⎡⎤⎛⎛⎫⎥=+ ⎪ ⎪⎥⎝⎭⎝⎭⎦12.(2020·福建漳州·高三其他(文))若n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,且918S =,则5a =__________.13.(2020·陕西渭南·(理))已知数列{a n }的前n 项和S n =n (n +1)+2,其中*n N ∈,则a n =_____.14.(2020·湖北高三月考(理))设n S 为数列{}n a 的前n 项和,若257n n S a =-,则n a =____15.(2020·浙江高三其他)已知数列{}n a 的前n 项和()2*21n S n n n N=+-∈,则1a=____________;数列{}n a 的通项公式为n a =____________.16.(2020·浙江高三月考)十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契从兔子繁殖规律中发现了“斐波那契数列”,斐波那契数列{}n a 满足以下关系:11a =,21a =,()123--=+≥∈*n n n a a a n ,n N ,记其前n 项和为n S ,设2020a m =(m 为常数),则20182020S a -=______;1352019+++⋅⋅⋅+=a a a a ______.17.(2020·陕西西安中学)斐波那契数列(Fibonaccisequence),又称黄金分割数列,因数学家列昂纳多斐波那契(LeonardodaFibonacci)以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.它是这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55……在数学上,斐波那契数列以如下递推的方法定义:a 1=1,a 2=1,n n 1n 2a a a --=+(n ≥3,n ∈N *),记其前n 项和为S n ,设a 2019=t (t 为常数),则2017201620152014S S S S +--=________(用t 表示),20172019S a -=________(用常数表示).18.(2020·全国高三其他(理))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21nn S =+.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若()21n n b n a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T .19.(2020·河南高二其他(文))设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且424S S =,2121a a =+.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设数列{}n b 满足()214n n na b -=, 求数列{}n b 的前n 项和n R .专题04 数 列二.等比数列前n 项和规律n n n n 11111n n a (1q )a a q a a S q S =A-Aq 1q 1q 1q 1q --===-⇔----简记:,指数次数只能为n 次方常数与指数函数的系数成相反数二.单一条件口算结果-----实质考查等比或等差中项1.无论是等差还是等比数列,如果只知道一个条件是取法确定具体的数列,那么可以处理为非0的常数数列,因为非0的常数数列即是等差也是等比数列。
2016届高考数学理专题复习导练测第6章第5讲数列的综合应用(新人教A版)
第5讲 数列的综合应用一、选择题1.已知{a n }为等比数列.下面结论中正确的是( ).A .a 1+a 3≥2a 2B .a 21+a 23≥2a 22 C .若a 1=a 3,则a 1=a 2D .若a 3>a 1,则a 4>a 2解析 设公比为q ,对于选项A ,当a 1<0,q ≠1时不正确;选项C ,当q =-1时不正确;选项D ,当a 1=1,q =-2时不正确;选项B 正确,因为a 21+a 23≥2a 1a 3=2a 22. 答案 B2.满足a 1=1,log 2a n +1=log 2a n +1(n ∈N *),它的前n 项和为S n ,则满足S n >1 025的最小n 值是( ).A .9B .10C .11D .12解析 因为a 1=1,log 2a n +1=log 2a n +1(n ∈N *),所以a n +1=2a n ,a n =2n -1,S n =2n-1,则满足S n >1 025的最小n 值是11. 答案 C3.某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批同意方可投入生产.已知该生产线连续生产n 年的累计产量为f (n )=12n (n +1)(2n +1)吨,但如果年产量超过150吨,将会给环境造成危害.为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是( ).A .5年B .6年C .7年D .8年解析 由已知可得第n 年的产量a n =f (n )-f (n -1)=3n 2.当n =1时也适合,据题意令a n ≥150⇒n ≥52,即数列从第8项开始超过150,即这条生产线最多生产7年.答案 C4.在等差数列{a n }中,满足3a 4=7a 7,且a 1>0,S n 是数列{a n }前n 项的和,若S n 取得最大值,则n =( ). A .7B .8C .9D .10解析 设公差为d ,由题设3(a 1+3d )=7(a 1+6d ), 所以d =-433a 1<0.解不等式a n >0,即a 1+(n -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-433a 1>0, 所以n <374,则n ≤9,当n ≤9时,a n >0,同理可得n ≥10时,a n <0. 故当n =9时,S n 取得最大值.答案 C5.设y =f (x )是一次函数,若f (0)=1,且f (1),f (4),f (13)成等比数列,则f (2)+f (4)+…+f (2n )等于( ).A .n (2n +3)B .n (n +4)C .2n (2n +3)D .2n (n +4)解析 由题意可设f (x )=kx +1(k ≠0), 则(4k +1)2=(k +1)×(13k +1),解得k =2,f (2)+f (4)+…+f (2n )=(2×2+1)+(2×4+1)+…+(2×2n +1)=2n 2+3n .答案 A6.若数列{a n }为等比数列,且a 1=1,q =2,则T n =1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1的结果可化为( )A .1-14nB .1-12nC.23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n D.23⎝⎛⎭⎪⎫1-12n解析 a n =2n -1,设b n =1a n a n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -1,则T n =b 1+b 2+…+b n =12+⎝ ⎛⎭⎪⎫123+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n .答案 C二、填空题7.设关于x 的不等式x 2-x <2nx (n ∈N *)的解集中整数的个数为a n ,数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 100的值为________.解析 由x 2-x <2nx (n ∈N *),得0<x <2n +1,因此知a n =2n . ∴S 100=+2=10 100.答案 10 1008.已知a ,b ,c 成等比数列,如果a ,x ,b 和b ,y ,c 都成等差数列,则a x +c y=________. 解析 赋值法.如令a ,b ,c 分别为2,4,8,可求出x =a +b2=3,y =b +c2=6,a x +c y=2.答案 2 9.设曲线y =xn +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,令a n =lg x n ,则a 1+a 2+a 3+…+a 99的值为________.解析 由y ′=(n +1)x n(x ∈N *),所以在点(1,1)处的切线斜率k =n +1,故切线方程为y=(n +1)(x -1)+1,令y =0得x n =nn +1,所以a 1+a 2+a 3+…+a 99=lg x 1+lg x 2+…+lg x 99=lg(x 1·x 2·…·x 99)=lg 12×23×…×9999+1=lg 199+1=-2.答案 -210.数列{a n }的前n 项和为S n ,若数列{a n }的各项按如下规律排列:12,13,23,14,24,34,15,25,35,45,…,1n ,2n ,…,n -1n ,…,有如下运算和结论: ①a 24=38;②数列a 1,a 2+a 3,a 4+a 5+a 6,a 7+a 8+a 9+a 10,…是等比数列; ③数列a 1,a 2+a 3,a 4+a 5+a 6,a 7+a 8+a 9+a 10,…的前n 项和为T n =n 2+n4;④若存在正整数k ,使S k <10,S k +1≥10,则a k =57.其中正确的结论有________.(将你认为正确的结论序号都填上)解析 依题意,将数列{a n }中的项依次按分母相同的项分成一组,第n 组中的数的规律是:第n 组中的数共有n 个,并且每个数的分母均是n +1,分子由1依次增大到n ,第n 组中的各数和等于1+2+3+…+n n +1=n2.对于①,注意到21=+2<24<+2=28,因此数列{a n }中的第24项应是第7组中的第3个数,即a 24=38,因此①正确.对于②、③,设b n 为②、③中的数列的通项,则b n =1+2+3+…+n n +1=n 2,显然该数列是等差数列,而不是等比数列,其前n 项和等于12×n n +2=n 2+n4,因此②不正确,③正确.对于④,注意到数列的前6组的所有项的和等于62+64=1012,因此满足条件的a k 应是第6组中的第5个数,即a k =57,因此④正确.综上所述,其中正确的结论有①③④. 答案 ①③④ 三、解答题11.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 5=35,a 5和a 7的等差中项为13. (1)求a n 及S n ;(2)令b n =4a 2n -1(n ∈N *),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 , 因为S 5=5a 3=35,a 5+a 7=26,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,2a 1+10d =26,解得a 1=3,d =2,所以a n =3+2(n -1)=2n +1,S n =3n +n n -2×2=n 2+2n .(2)由(1)知a n =2n +1, 所以b n =4a 2n -1=1nn +=1n -1n +1, 所以T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=n n +1. 12.设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足2S n =a n +1-2n +1+1,n ∈N *,且a 1,a 2+5,a 3成等差数列.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <32.(1)解 当n =1时,2a 1=a 2-4+1=a 2-3, ① 当n =2时,2(a 1+a 2)=a 3-8+1=a 3-7,②又a 1,a 2+5,a 3成等差数列,所以a 1+a 3=2(a 2+5),③由①②③解得a 1=1. (2)解 ∵2S n =a n +1-2n +1+1,∴当n ≥2时,有2S n -1=a n -2n+1, 两式相减整理得a n +1-3a n =2n,则a n +12n -32·a n2n -1=1,即a n +12n+2=32⎝ ⎛⎭⎪⎫a n 2n -1+2.又a 120+2=3,知 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1+2是首项为3,公比为32的等比数列,∴a n2n -1+2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1,即a n =3n-2n,n =1时也适合此式,∴a n =3n-2n.(3)证明 由(2)得1a n=13n -2n . 当n ≥2时,⎝ ⎛⎭⎪⎫32n >2,即3n -2n >2n,∴1a 1+1a 2+…+1a n <1+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫123+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n=1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1<32. 13.已知各项均不相等的等差数列{a n }的前四项和为14,且a 1,a 3,a 7恰为等比数列{b n }的前三项.(1)分别求数列{a n },{b n }的前n 项和S n ,T n ; (2)记数列{a n b n }的前n 项和为K n ,设c n =S n T n K n,求证:c n +1>c n (n ∈N *). (1)解 设公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =14,a 1+2d 2=a 1a 1+6d ,解得d =1或d =0(舍去),a 1=2, 所以a n =n +1,S n =n n +2.又a 1=2,d =1,所以a 3=4,即b 2=4. 所以数列{b n }的首项为b 1=2,公比q =b 2b 1=2, 所以b n =2n,T n =2n +1-2.(2)证明 因为K n =2·21+3·22+…+(n +1)·2n, ① 故2K n =2·22+3·23+…+n ·2n +(n +1)·2n +1,②①-②得-K n =2·21+22+23+ (2)-(n +1)·2n +1,∴K n =n ·2n +1,则c n =S n T n K n =n +n-2n +1.c n +1-c n =n +n +1-2n +2-n +n-2n +1=2n +1+n +22n +2>0, 所以c n +1>c n (n ∈N *).14.设数列{a n }的前n 项和S n 满足S n +1=a 2S n +a 1,其中a 2≠0. (1)求证:{a n }是首项为1的等比数列;(2)若a 2>-1,求证:S n ≤n2(a 1+a n ),并给出等号成立的充要条件.证明 (1)由S 2=a 2S 1+a 1,得a 1+a 2=a 2a 1+a 1, 即a 2=a 2a 1.因a 2≠0,故a 1=1,得a 2a 1=a 2,又由题设条件知S n +2=a 2S n +1+a 1,S n +1=a 2S n +a 1, 两式相减得S n +2-S n +1=a 2(S n +1-S n ), 即a n +2=a 2a n +1,由a 2≠0,知a n +1≠0,因此a n +2a n +1=a 2. 综上,a n +1a n=a 2对所有n ∈N *成立.从而{a n }是首项为1,公比为a 2的等比数列. (2)当n =1或2时,显然S n =n2(a 1+a n ),等号成立.设n ≥3,a 2>-1且a 2≠0,由(1)知,a 1=1,a n =a n -12, 所以要证的不等式化为:1+a 2+a 22+…+a n -12≤n2(1+a n -12)(n ≥3),即证:1+a 2+a 22+…+a n2≤n +12(1+a n2)(n ≥2),当a 2=1时,上面不等式的等号成立.当-1<a 2<1时,a r2-1与a n -r2-1,(r =1,2,…,n -1)同为负; 当a 2>1时,a r2-1与a n -r 2-1,(r =1,2,…,n -1)同为正;因此当a 2>-1且a 2≠1时,总有(a r2-1)(a n -r2-1)>0,即a r2+a n -r2<1+a n2,(r =1,2,…,n -1).上面不等式对r 从1到n -1求和得 2(a 2+a 22+…+a n -12)<(n -1)(1+a n2). 由此得1+a 2+a 22+…+a n2<n +12(1+a n2).综上,当a 2>-1且a 2≠0时,有S n ≤n2(a 1+a n ),当且仅当n =1,2或a 2=1时等号成立.。
2016届山东省济宁市高考数学理讲练练习第2讲数列求和及数列的综合应用(新人教A版)
第二讲 数列求和及数列的综合应用一、公式法与分组求和法 1.公式法直接利用等差数列、等比数列的前n 项和公式求和 (1)等差数列的前n 项和公式:S n =n a 1+a n 2=na 1+n n -2d ;(2)等比数列的前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1-a n q 1-q=a 1-q n1-q ,q ≠1.2.分组求和法一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组求和法,分别求和而后相加减.二、错位相减法如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,这个数列的前n 项和可用错位相减法.三、裂项相消法把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.常用的拆项方法(1)1n n +k =1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +k (2)1n +k +n =1k(n +k -n )(3)1n -n +=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1(4)1n n +n +=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n n +-1n +n + 四、倒序相加法和并项求和法 1.倒序相加法如果一个数列{a n }的前n 项中首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法,如等差数列的前n 项和公式即是用此法推导的.2.并项求和法一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)nf (n )类型,可采用两项合并求解.例如,S n =1002-992+982-972+…+22-12=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.基础自测1.等差数列{a n }的通项公式为a n =2n +1,其前n 项的和为S n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项的和为( )A .120B .70C .75D .100【解析】 ∵S n =n +2n +2=n (n +2),∴S nn=n +2.∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 前10项的和为:(1+2+…+10)+20=75.【答案】 C2.数列{a n }的通项公式是a n =1n +n +1,前n 项和为9,则n 等于( )A .9B .9 9C .10D .100【解析】 ∵a n =1n +n +1=n +1-n ,又a 1+a 2+…+a n=-(1-2+2-3+…+n -n +1) =n +1-1=9, ∴n =99. 【答案】 B3.若数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n(3n -2),则a 1+a 2+…+a 10=( ) A .15 B .12 C .-12 D .-15【解析】 ∵a n =(-1)n(3n -2),∴a 1+a 2+…+a 10=(-1+4)+(-7+10)+…+(-25+28)=3×5=15. 【答案】 A4.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.100101 B.99101 C.99100 D.101100【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+-2d =15,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1,∴a n =a 1+(n -1)d =n . ∴1a n a n +1=1n n +=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.【答案】 A考点一 分组转化求和例 (2014山东) 在等差数列中,已知公差,是与的等比中项. (I)求数列的通项公式; (II )设,记,求.【解析】: (Ⅰ)由题意知:为等差数列,设,为与的等比中项 且,即, 解得: .(Ⅱ)由 (Ⅰ)知:,①当n 为偶数时:②当n 为奇数时:综上:跟踪练习 [2014·湖南卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2an +(-1)na n ,求数列{b n }的前2n 项和. 解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+ (22))+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+ (22),B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n)1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2. 方法与技巧 分组转化法求和的常见类型若a n =b n ±c n ,且{b n },{c n }为等差或等比数列,可采用分组求和法求{a n }的前n 项和.通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧b n ,n 为奇数,c n ,n 为偶数 的数列,其中数列{b n },{c n }是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和.考点二 错位相减求和例 (2013山东)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4=4S 2,a 2n =2a n +1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b 1a 1+b 2a 2+…+b n a n =1-12n ,n ∈N *,求{b n }的前n 项和T n .解:本题主要考查等差数列的通项公式、错位相减法等知识,考查方程思想、转化思想和运算能力、推理论证能力.(1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d . 由S 4=4S 2,a 2n =2a n +1得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =8a 1+4d ,a 1+n -d =2a 1+n -d +1,解得a 1=1,d =2. 因此a n =2n -1,n ∈N *.(2)由已知b 1a 1+b 2a 2+…+b n a n =1-12n ,n ∈N *,当n =1时,b 1a 1=12;当n ≥2时,b n a n =1-12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1=12n ,所以b n a n =12n ,n ∈N *.由(1)知a n =2n -1,n ∈N *, 所以b n =2n -12n ,n ∈N *.又T n =12+322+523+…+2n -12n ,12T n =122+323+…+2n -32n +2n -12n +1, 两式相减得12T n =12+⎝ ⎛⎭⎪⎫222+223+…+22n -2n -12n +1=32-12n -1-2n -12n +1, 所以T n =3-2n +32n .方法与技巧:1.错位相减只是实现求和的途径,其本质是相减后利用等比数列求和公式求和.在构造方程时,S n 的左右两边同乘以等比数列的公比.2.错位相减法的难点在于运算,为力求运算准确,要注意两式相减时幂指数相同的项要对齐,同时注意剩余的项.3.当{a n }为等差数列,{b n }为等比数列时,求数列{a n b n }的前n 项和,可用错位相减法. 跟踪练习 (2012·江西高考)已知数列{a n }的前n 项和S n =-12n 2+kn (其中k ∈N *),且S n的最大值为8.(1)确定常数k ,并求a n ;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫9-2a n 2n 的前n 项和T n .【解】 (1)当n =k ∈N +时,S n =-12n 2+kn 取最大值,即8=S k =-12k 2+k 2=12k 2,故k 2=16,因此k =4,从而a n =S n -S n -1=92-n (n ≥2).又a 1=S 1=72,所以a n =92-n .(2)因为b n =9-2a n 2n =n2n -1,T n =b 1+b 2+…+b n =1+22+322+…+n -12n -2+n2n -1,所以T n =2T n -T n =2+1+12+…+12n -2-n2n -1=4-12n -2-n 2n -1=4-n +22n -1.考点三 裂项相消求和例 (2013·课标全国卷Ⅰ)已知等差数列{a n }的前n 项和S n 满足S 3=0,S 5=-5. (1)求{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a 2n -1a 2n +1的前n 项和. 【思路点拨】 (1)结合等差数列的求和公式列出关于首项和公差的方程组求解;(2)裂项求和,但要注意裂项后的系数.【尝试解答】 (1)设{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n n -2d .由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3d =0,5a 1+10d =-5.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1 ,d =-1.故{a n }的通项公式为a n =2-n .(2)由(1)知1a 2n -1a 2n +1=1-2n -2n=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3-12n -1,从而数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a 2n -1a 2n +1的前n 项和为 12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1-11+11-13+…+12n -3-12n -1=n1-2n.,方法与技巧 1.本例第(2)问在求解时,常因“裂项”错误,导致计算失误. 2.利用裂项相消法求和应注意以下两点(1)抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项; (2)将通项裂项后,有时需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项相等.如:若{a n }是等差数列,则1a n a n +1=1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1a n +1,1a n a n +2=12d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1a n +2.跟踪练习 (2010山东)已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26.{a n }的前n 项和为S n .(1)求a n 及S n ; (2)令b n =1a 2n -1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 由于a 3=7,a 5+a 7=26, 所以a 1+2d =7,2a 1+10d =26, 解得a 1=3,d =2. 由于a n =a 1+(n -1)d ,S n =n a 1+a n2,所以a n =2n +1,S n =n (n +2).(2)因为a n =2n +1, 所以a 2n -1=4n (n +1), 因此b n =14nn +=14(1n -1n +1). 故T n =b 1+b 2+…+b n=14(1-12+12-13+…+1n -1n +1) =14(1-1n +1) =n n +,所以数列{b n }的前n 项和T n =n n +.考点四 数列与不等式的综合应用例 (2014·潍坊模拟)已知公比为q 的等比数列{a n }是递减数列,且满足a 1+a 2+a 3=139,a 1a 2a 3=127.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{(2n -1)·a n }的前n 项和为T n ;(3)若b n =n 3n -1·a n +32(n ∈N *),证明:1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1≥435.【规范解答】 (1)由a 1a 2a 3=127及等比数列性质得a 32=127,即a 2=13,1分由a 1+a 2+a 3=139得a 1+a 3=109.由⎩⎪⎨⎪⎧a 2=13a 1+a 3=109得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =13a 1+a 1q 2=109,所以1+q 2q =103,即3q 2-10q +3=0,解得q =3,或q =13.3分因为{a n }是递减数列,故q =3舍去,∴q =13,由a 2=13,得a 1=1,故数列{a n }的通项公式为a n =13n -1(n ∈N *).4分(2)由(1)知(2n -1)·a n =2n -13n -1,所以T n =1+33+532+…+2n -13n -1,①13T n =13+332+533+…+2n -33n -1+2n -13n ②5分 ①-②得:23T n =1+23+232+233+…+23n -1-2n -13n=1+2⎝ ⎛⎭⎪⎫13+132+133+…+13n -1-2n -13n=1+2·13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n -11-13-2n -13n =2-13n -1-2n -13n所以T n =3-n +13n -18分(3)因为b n =n 3n -1·a n +32(n ∈N *)=n +32=2n +32,9分所以1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=25·27+27·29+…+22n +3·22n +5 =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫15-17+⎝ ⎛⎭⎪⎫17-19+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +3-12n +5 =2⎝ ⎛⎭⎪⎫15-12n +5,11分 因为n ≥1,15-12n +5≥15-17=235,所以1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1≥435.12分【名师寄语】 1.正确应用等差数列和等比数列基本量的关系解题是处理此类问题的关键.2.明确“错位相减法”及“裂项相消法”的适用条件,准确计算,确保不失分.3.数列的单调性类同于函数的单调性,其是处理数列不等式的有效工具.跟踪练习 [2014·湖北卷] 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,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 }的通项公式为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 ,其最小值为41.。
2016届(新课标)高考数学(理)一轮复习课时跟踪检测34数列的综合应用
课时跟踪检测(三十四) 数列的综合应用(分A 、B 卷,共2页)A 卷:夯基保分1.(2015·云南检测)在数列{a n }中,a 1=1,数列{a n +1-3a n }是首项为9,公比为3的等比数列.(1)求a 2,a 3;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 3n 的前n 项和S n .2.(2015·合肥质检)已知函数f (x )=x +1x(x >0),以点(n ,f (n ))为切点作函数图象的切线l n (n ∈N *),直线x =n +1与函数y =f (x )图象及切线l n 分别相交于A n ,B n ,记a n =|A n B n |.(1)求切线l n 的方程及数列{a n }的通项公式;(2)设数列{na n }的前n 项和为S n ,求证:S n <1.3.已知等比数列{a n }满足a n +1+a n =9·2n -1,n ∈N *.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{a n}的前n项和为S n,若不等式S n>ka n-2对一切n∈N*恒成立,求实数k的取值范围.B卷:增分提能1.(2015·湖南耒阳二中月考)为了加强环保建设,提高社会效益和经济效益,长沙市计划用若干时间更换一万辆燃油型公交车,每更换一辆新车,则淘汰一辆旧车,替换车为电力型和混合动力型车.今年初投入了电力型公交车128辆,混合动力型公交车400辆;计划以后电力型车每年的投入量比上一年增加50%,混合动力型车每年比上一年多投入a辆.(1)求经过n年,该市被更换的公交车总数S(n);(2)若该市计划7年内完成全部更换,求a的最小值.2.(创新题)已知点A (1,0),B (0,1)和互不相同的点P 1,P 2,P 3,…,P n ,…,满足=a n +b n (n ∈N *),其中{a n },{b n }分别为等差数列和等比数列,O 为坐标原点,若P 1是线段AB 的中点.(1)求a 1,b 1的值;(2)点P 1,P 2,P 3,…,P n ,…能否在同一条直线上?请证明你的结论.答案A 卷:夯基保分1.解:(1)∵数列{a n +1-3a n }是首项为9,公比为3的等比数列, ∴a n +1-3a n =9×3n -1=3n +1, ∴a 2-3a 1=9,a 3-3a 2=27,∴a 2=12,a 3=63.(2)∵a n +1-3a n =3n +1,∴a n +13n +1-a n 3n =1, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 3n 是首项为13,公差为1的等差数列,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 3n 的前n 项和S n =n 3+n (n -1)2=3n 2-n 6. 2.解:(1)对f (x )=x +1x (x >0)求导,得f ′(x )=1-1x 2, 则切线l n 的方程为:y -⎝⎛⎭⎫n +1n =⎝⎛⎭⎫1-1n 2(x -n ), 即y =⎝⎛⎭⎫1-1n 2x +2n. 易知A n ⎝⎛⎭⎫n +1,n +1+1n +1,B n ⎝⎛⎭⎫n +1,n +1+n -1n 2, 由a n =|A n B n |知a n =⎪⎪⎪⎪⎪⎪1n +1-n -1n 2=1n 2(n +1). (2)证明:∵na n =1n (n +1)=1n -1n +1, ∴S n =a 1+2a 2+…+na n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1<1. 3.解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,∵a n +1+a n =9·2n -1,n ∈N *,∴a 2+a 1=9, a 3+a 2=18,∴q =a 3+a 2a 2+a 1=189=2, ∴2a 1+a 1=9,∴a 1=3.∴a n =3·2n -1,n ∈N *. (2)由(1)知S n =a 1(1-q n ) 1-q =3(1-2n )1-2=3(2n -1), ∴不等式3(2n -1)>k ·3·2n -1-2, 即k <2-13·2n -1对一切n ∈N *恒成立. 令f (n )=2-13·2n -1,则f (n )随n 的增大而增大, ∴f (n )min =f (1)=2-13=53,∴k <53. ∴实数k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-∞,53. B 卷:增分提能1.解:(1)设a n ,b n 分别为第n 年投入的电力型公交车、混合动力型公交车的数量.依题意,得{a n }是首项为128,公比为1+50%=32的等比数列,{b n }是首项为400,公差为a 的等差数列.所以{a n }的前n 项和S n =128×⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫32n 1-32=256⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫32n -1, {b n }的前n 项和T n =400n +n (n -1)2a . 所以经过n 年,该市被更换的公交车总数为S (n )=S n +T n =256⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫32n -1+400n +n (n -1)2a . (2)若计划7年内完成全部更换,则S (7)≥10 000,所以256⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫327-1+400×7+7×62a ≥10 000, 即21a ≥3 082,所以a ≥1461621. 又a ∈N *,所以a 的最小值为147.2.解:(1)P 1是线段AB 的中点⇒=12+12, 又=a 1+b 1,且,不共线,由平面向量基本定理,知a 1=b 1=12. (2)由=a n +b n (n ∈N *)⇒=(a n ,b n ),设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,则由于P 1,P 2,P 3,…,P n ,…互不相同, 所以d =0,q =1不会同时成立.若d =0,q ≠1,则a n =a 1=12(n ∈N *) ⇒P 1,P 2,P 3,…,P n ,…都在直线x =12上; 若q =1,d ≠0,则b n =12为常数列 ⇒P 1,P 2,P 3,…,P n ,…都在直线y =12上; 若d ≠0且q ≠1,P 1,P 2,P 3,…,P n ,…在同一条直线上⇔=(a n -a n -1,b n -b n -1)与=(a n +1-a n ,b n +1-b n )始终共线(n ≥2,n ∈N *)⇔(a n -a n -1)(b n +1-b n )-(a n +1-a n )(b n -b n -1)=0 ⇔d (b n +1-b n )-d (b n -b n -1)=0⇔b n +1-b n =b n -b n -1⇔q =1,这与q ≠1矛盾,所以当d ≠0且q ≠1时,P 1,P 2,P 3,…,P n ,…不可能在同一条直线上.。
2016届高考数学(理)(人教A版)总复习课时演练 第11章 第2节 排列与组合
第十一章第二节1.(2014·绵阳诊断)现有1位老师、2位男学生、3位女学生共6人站成一排照相,若男学生站两端,3位女学生中有且只有2位相邻,则不同排法的种数是() A.12 B.24C.36D.72解析:选B依题意,满足题意的不同排法种数是A22·(C23·A22)·A22=24,选B.2.学校准备从5位报名同学中挑选3人,分别担任大学生运动会田径、游泳和球类3个不同项目比赛的志愿者,已知同学甲不能担任游泳比赛的志愿者,则不同的安排方案共有()A.24种B.36种C.48种D.60种解析:选C用排异法:5人挑选3人总计A35=60种,甲担任游泳比赛的志愿者为A24=12种,则满足条件的方案为A35-A24=48(种).故选C.3.(2014·湖南十校联考)某中学从4名男生和3名女生中推荐4人参加社会公益活动,若选出的4人中既有男生又有女生,则不同的选法共有()A.140种B.120种C.35种D.34种解析:选D从7人中选4人共有C47种选法,除掉全部为男生的C44种选法,满足条件的选法有C47-C44=34种.4.(2014·湖北七市联考)我国第一艘航母“辽宁舰”在某次舰载机起降飞行训练中,有5架舰载机准备着舰.如果甲、乙2机必须相邻着舰,而丙、丁不能相邻着舰,那么不同的着舰方法有()A.12种B.18种C.24种D.48种解析:选C先将甲、乙捆绑,然后将其与除甲、乙、丙、丁外的第5架舰载机全排列,再将丙、丁插空,最后将甲、乙松绑,故不同的着舰方法共有A22·A23·A22=24种.5.(2014·深圳调研)我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2 013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数”共有()A.18个B.15个C.12个D.9个解析:选B根据“六合数”的定义可知,当首位为2时,其余三位是数组(0,0,4),(0,1,3),(0,2,2),(1,1,2)的所有排列,即共有3+A33+3+3=15(个).故选B.6.某小区有7个连在一起的车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为()A.16种B.18种C.24种D.32种解析:选C第一步:选取4个连在一起的空车位的取法有4种;第二步:在剩下的3个车位上安排3部不同的车的排法有A33,故总有4A33=24(种)排法.故选C.7.(2014·潍坊模拟)某车队准备从甲、乙等7辆车中选派4辆参加救援物资的运输工作,并按出发顺序前后排成一队.要求甲、乙至少有一辆参加,且若甲、乙同时参加,则它们出发时不能相邻,那么不同的排法种数为()A.360 B.520C.600D.720解析:选C若甲、乙只有一辆参加,则总排法有C12C35A44=480种;若甲、乙均参加,排法有A25A23=120种.故总的不同排法种数为480+120=600.8.(2014·北京模拟)已知“2 012”含有数字0,1,2,且有两个数字2,则含有数字0,1,2,且有两个相同数字的四位数的个数为()A.18 B.24C.27D.36解析:选B含有数字0,1,2,且有两个相同数字的四位数的数字有三种情况:有两个数字2、有两个数字1和有两个数字0,分别构成的四位数的个数为C13×C13=9(个),C13×C13=9(个)和C12×C13=6(个),总数为9+9+6=24(个).故选B.9.(2014·湛江模拟)四位学生坐在一排有7个位置的座位上,有且只有两个空位是相邻的不同坐法有________种(用数字作答).解析:480本题应该采用插空法,先将四位学生进行排序有A44=24(种),再将两个空位放在一起与另一个空位,排到四位同学之间的空档中有C25A22=20(种),故共计480种.10.某一排共12个座位,现甲、乙、丙三人按如下要求入座:每人左右两旁都有空座位,且三人的顺序是甲必须在另外两人之间,则不同的坐法共有________种.解析:112每人坐1个座位,还有9个空座位,空座位中间有8个空,从这8个空中选出3个插入甲、乙、丙,由于甲必须在另外两人之间,所以不同的坐法共有2C38=112种.11.两人进行乒乓球比赛,先赢3局者获胜,决出胜负为止,则所有可能出现的情形(各人输赢局次的不同视为不同情形)共有________种.解析:20依甲赢计算:打3局结束,则甲全胜,只有1种情形;打4局结束,则甲前3局赢2局,第4局必胜,有C23×1=3种情形;打5局结束,则甲前4局赢2局,第5局必胜,有C24×1=6种情形.故甲获胜共有10种情形,同样乙获胜也有10种情形,所以共有20种情形.12.在三位正整数中,若十位数字小于个位数字和百位数字,则称该数为“驼峰数”,比如:“102”、“546”为“驼峰数”.由数字1,2, 3,4,5这五个数字构成的无重复数字的“驼峰数”的十位上的数字之和为________.解析:30在这五个数字构成的三位正整数中,“驼峰数”有C35A22=20个,其中1在十位上的有A24=12个,2在十位上的有A23=6个,3在十位上的有A22=2个,所以所有满足题意的“驼峰数”的十位上的数字之和为12×1+6×2+3×2=30.13.有编号分别为1、2、3、4的四个盒子和四个小球,把小球全部放入盒子,问:(1)共有多少种放法?(2)恰有2个盒子内不放球,有多少种放法?解:(1)1号小球可放入任意一个盒子内,有4种放法.同理,2、3、4号小球也各有4种放法,故共有44=256种放法.(2)恰有2个盒子内不放球,也就是把4个小球只放入2个盒子内,有两类放法:①一个盒子内放1个球,另一个盒子内放3个球.先把小球分为两组,一组1个,另一组3个,有C14种分法,再放到2个盒子内,有A24种放法,共有C14A24种方法;②2个盒子内各放2个小球.先从4个盒子中选出2个盒子,有C24种选法,然后把4个小球平均分成2组,每组2个,放入2个盒子内,也有C24种选法,共有C24C24种方法.由分类计数原理知共有C14A24+C24C24=84种不同的放法.14.把1,2,3,4,5这五个数字组成无重复数字的五位数,并把它们按由小到大的顺序排列成一个数列.(1)43 251是这个数列的第几项?(2)这个数列的笫96项是多少?解:(1)若首位是1,2,3之一,有C13·A44个;若首位是4,第二位为1或2,有C12·A33个;若首位是4,第二位是3,第三位是1,有A22个;若首位是4,第二位是3,第三位是2,有1个.∴43 251的前面共有C13A44+C12A33+A22+1=87个,故43 251是第88项.(2)由(1)知43 251为第88项.首位为4,第二位为3,第三位为5,有A22=2个.首位为4,第二位是5,有A33=6个.因此,第96项是45 321.1.(2014·江西九校联考)现有4位教师,每位教师带了2名自己的学生参加数学竞赛.8名学生完成考试后由这4位教师进行交叉阅卷,每位教师阅卷2份,每位教师均不能阅自己的学生的试题,且不能阅来自同一位教师的2名学生的试题,问阅卷方式有多少种不同选择()A.108 B.180C.144D.432解析:选C将4位教师和各自的学生编号为A,B,C,D和a1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2,A的学生的试卷一定由B,C,D中2位教师改,有A23种分法,这样B,C,D中有1位教师没分到,则继续分配这位教师的2名学生的试卷,不妨设为B的2名学生的试卷,再分两种情况:①b1,b2刚好分给C,D,有A22种,剩下C,D的学生的试卷分给A,B,有A22·A22种;②b1,b2中有一份分给A,一份分给C,D之一,则有C12·A22种,再分有A22·A22种.由上计算得阅卷方式有A23(C12A22A22A22+A22A22A22)=144种不同选择.2.(2014·长沙模拟)某人制定了一项旅游计划,从7个旅游城市中选5个进行游览,如果A、B、C为必选城市,并且游览过程中必须按照先A后B再C的次序经过A、B、C三个城市(A、B、C三个城市可以不相邻),则不同的游览线路共有()A.80种B.120种C.480种D.600种解析:选B首先从剩余的另外4个城市中选出2个,共有C24=6种方法,将选出的5个城市全排,则共有A55种方法,由于要求必须按照先A后B再C的顺序经过A、B、C三个城市,所以需去除三座城市的全排的情况,所以不同的游览线路共有C24×A55A33=120种线路.故选B.3.(2014·昆明模拟)将4名新来的同学分配到A,B,C三个班级中,每个班级至少安排1名学生,其中甲同学不能分配到A班,那么不同的分配方案有________.解析:24将4名新来的同学分配到A,B,C三个班级中,每个班级至少安排1名学生有C24A33种分配方案,其中甲同学分配到A班共有C23A22+C13A22种方案.因此满足条件的不同方案共有C24A33-C23A22-C13A22=24(种).4.(2014·长春调研)从集合{O,P,Q,R,S}与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复).每排中字母O、Q和数字0至多只出现一个的不同排法种数是________(用数字作答).解析:8 424问题分为两类:一类是字母O、Q和数字0出现一个,则有(C13·C29·C12+C23·C19)·A44种;另一类是三者均不出现,则有C23·C29·A44种,故共有(C13C29C12+C23·C19+C23·C29)·A44=8 424种.5.四面体的顶点和各棱中点共10个点,在其中取4个不共面的点,则不同的取法共有________种(用数字作答).解析:141方法一:从10个点中,任意取4个点的不同取法共有C410种,其中,所取4个点共面的可分为两类.第一类,四个点同在四面体的一个面上,共有4C46种取法.第二类,四个点不同在四面体的一个面上,又可分为两种情形:①4个点分布在不共面的两条棱上,这只能是恰有1个点是某棱的中点,另3点在对棱上,因为共有6条棱,所以有6种取法;②4个点所在的不共面的棱不止两条,这时,4个点必然都是棱的中点,它们所在的4条棱必然是空间四边形的四条边,故有3种不同取法.所以符合题意的不同取法种数为C410-(4C46+6+3)=141.方法二:在四面体中取定一个面,记为α,那么取不共面的4个点,可分为四类.第一类,恰有3个点在α上.这时,该3点必然不在同一条棱上,因此,4个点的不同取法数为4(C36-3)=68.第二类,恰有2个点在α上,可分两种情形:①该2点在同一条棱上,这时4个点的不同取法数为3C23·(C24-3)=27;②该2点不在同一条棱上,这时4个点的不同取法数为(C26-3C23)(C24-1)=30.第三类,恰有1个点在α上,可分两种情形:①该点是棱的中点,这时4个点的不同取法数为3×3=9;②该点不是棱的中点,这时4个点的不同取法数为3×2=6.第四类,4个点都不在α上,只有1种取法.应用分类计数原理,得所求的不同取法数为68+27+30+9+6+1=141.6.(1)以AB为直径的半圆上,除A、B两点外,另有6个点,又因为AB上另有4个点,共12个点,以这12个点为顶点共能组成多少个四边形?(2)在角A的一边上有五个点(不含A),另一边上有四个点(不含A),由这十个点(含A)可构成多少个三角形?解:(1)分类讨论:A、B只含有一个点时,共有2(C36+C26C14)=160个;既含A又含B时,共有C26=15个;既不含A也不含B时,共有C410-1-C34C16=185个,所以共有160+15+185=360个.(2)含A点时,可构成C15C14=20个三角形;不含A点时,可构成C25C14+C15C24=70个三角形.故共有20+70=90个三角形.。
2016届人教A版高考数学大一轮复习课件 第6章 数列 第4讲
基础诊断
考点突破 课堂总结 第二十二页,编辑于星期五:十八点 四十三分。
【训练 2】 (2014·安徽卷)数列{an}满足 a1=1,nan+1=(n+1)an +n(n+1),n∈N*. (1)证明:数列ann是等差数列; (2)设 bn=3n· an,求数列{bn}的前 n 项和 Sn. (1)证明 由已知可得na+n+11 =ann+1, 即na+n+11-ann=1. 所以ann是以a11=1 为首项,1 为公差的等差数列.
基础诊断
考点突破 课堂总结 第十四页,编辑于星期五:十八点 四十三分。
规律方法 常见可以使用公式求和的数列:(1)等差数列、等 比数列以及由等差数列、等比数列通过加、减构成的数列, 它们可以使用等差数列、等比数列的求和公式求解;(2)奇数 项和偶数项分别构成等差数列或等比数列的,可以分项数为 奇数和偶数时,分别使用等差数列或等比数列的求和公式.
基础诊断
考点突破 课堂总结 第三页,编辑于星期五:十八点 四十三分。
(5)错位相减法 主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘所得的 数列的求和,即等比数列求和公式的推导过程的推广. (6)并项求和法 一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求 和.形如an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解. 例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(100+99)+ (98+97)+…+(2+1)=5 050.
基础诊断
考点突破 课堂总结 第四页,编辑于星期五:十八点 四十三分。
2.常见的裂项公式
(1)nn1+1=1n-n+1 1.
(2)2n-112n+1=122n1-1-2n1+1.
(3)
1 n+
n+1=
2016届高考数学理新课标A版一轮总复习课件 第5章 数列-2
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第五章 第二节 第十九页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
5.已知{an}为等差数列,Sn 为其前 n 项和,若 a1=12,S2=a3, 则 a2=________,Sn=________.
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第五章 第二节 第二十页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
第16页
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第五章 第二节 第十六页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
2.在等差数列{an}中,a2+a6=32π,则 sin2a4-π3=(
)
3 A. 2
1 B.2
C.-
3 2
D.-12
解析:∵a2+a6=32π,∴2a4=32π. ∴sin2a4-π3=sin32π-π3=-cosπ3=-12. 答案:D
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
第3页
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第五章 第二节 第三页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
课前学案 基础诊断
夯基固本 基础自测
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第五章 第二节 第四页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
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第五章 第二节 第二十九页,编辑于星期五:二十一点 二十分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
►名师点拨 等差数列基本量运算问题的常见类型及解题策略 (1)化基本量求公差 d 或项数 n.通项公式和前 n 项和公式是解决 此类问题的基础和核心,在求解时,一般要运用方程思想. (2)化基本量求通项.a1 和 d 是等差数列的两个基本元素,只要 把它们求出来,其余的元素便可以求出. (3)化基本量求特定项.利用通项公式或等差数列的性质求解. (4)化基本量求前 n 项和,直接将基本量代入前 n 项和公式求解, 或利用等差数列的性质求解.
2016届高考数学理新课标A版一轮总复习课件 第5章 数列-3
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
解析:(1)设数列{an}的公比为 q,若 q=1,则由 a5=9,得 a1 =9,此时 S3=27,而 a2+10a1=99,不满足题意,因此 q≠1.
∵q≠1 时,S3=a111--qq3=a1·q+10a1, ∴11--qq3=q+10,整理得 q2=9. ∵a5=a1·q4=9,即 81a1=9,∴a1=19.
解析:∵S3+3S2=0,∴a1+a2+a3+3(a1+a2)=0, ∴a1(4+4q+q2)=0. ∵a1≠0,∴q=-2.
答案:-2
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第五章 第三节 第十七页,编辑于星期五:二十一点 二十一分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
课堂学案 考点通关
考点例析 通关特训
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第五章第二十五第页,三编辑节于星期五:二十一点 二十一
分。
高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
通关特训 1 (1)设首项为 1,公比为23的等比数列{an}的前 n 项 和为 Sn,则( )
A.Sn=2an-1 B.Sn=3an-2 C.Sn=4-3an D.Sn=3-2an (2)已知等比数列{an}为递增数列,且 a52=a10,2(an+an+2)=5an +1,则数列{an}的通项公式 an=__________.
(1)设 cn=an-1,求证:{cn}是等比数列; (2)求数列{bn}的通项公式.
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第五章第二十八第页,三编辑节于星期五:二十一点 二十一
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高考进行时 一轮总复习 ·数学(新课标通用A版 ·理)
4.等比数列的常用性质
2016届山东省济宁市高考数学理讲练练习第1讲等差等比数列(新人教A版)
第一讲 等差数列、等比数列一、等差数列1.定义:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *).2.通项公式:a n =a 1+(n -1)d ,a n =a m +(n -m )d .3.前n 项和公式:S n =na 1+n n -d 2=n a 1+a n2.4.a 、b 的等差中项A =a +b2证明{a n }为等差数列的方法:(1)用定义证明:a n -a n -1=d (d 为常数,n ≥2)⇔{a n }为等差数列; (2)用等差中项证明:2a n +1=a n +a n +2⇔{a n }为等差数列; (3)通项法:a n 为n 的一次函数⇔{a n }为等差数列;(4)前n 项和法:S n =An 2+Bn 或S n =n a 1+a n 2.二、等差数列的性质已知数列{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.(1)若m 、n 、p 、q 、k 是正整数,且m +n =p +q =2k , 则a m +a n =a p +a q =2a k .(2)a m ,a m +k ,a m +2k ,a m +3k ,…仍是等差数列,公差为kd . (3)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…,也是等差数列.等差数列的性质(1)项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a nm -n=d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差.(2)和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则 ①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1) ②S 2n -1=(2n -1)a n .③n 为偶数时,S 偶-S 奇=n2d ;n 为奇数时,S 奇-S 偶=a 中.三、等比数列证明{a n }是等比数列的两种常用方法(1)定义法:若a n a n -1=q (q 为非零常数且n ≥2且n ∈N *),则{a n }是等比数列. (2)中项公式法:在数列{a n }中,a n ≠0且a 2n +1=a n ·a n +2(n ∈N *),则数列{a n }是等比数列.四、等比数列的性质1.对任意的正整数m 、n 、p 、q ,若m +n =p +q =2k ,则a m ·a n =a p ·a q =a 2k .2.通项公式的推广:a n =a m q n -m (m ,n ∈N *)3.公比不为-1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为q n;当公比为-1时,S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 不一定构成等比数列.4.若数列{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n (λ≠0)仍是等比数列.基础自测1.(2013·课标全国卷Ⅰ)若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是 a n=________.【解析】 当n =1时,S 1=23a 1+13,∴a 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=23a n +13-⎝ ⎛⎭⎪⎫23a n -1+13=23(a n -a n -1), ∴a n =-2a n -1,即a na n -1=-2, ∴{a n }是以1为首项的等比数列,其公比为-2,∴a n =1×(-2)n -1,即a n =(-2)n -1.【答案】 (-2)n -12.(2013·广东高考)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________. 【解析】 法一 a 3+a 8=2a 1+9d =10,3a 5+a 7=4a 1+18d =2(2a 1+9d )=2×10=20. 法二 a 3+a 8=2a 3+5d =10,3a 5+a 7=4a 3+10d =2(2a 3+5d )=2×10=20. 【答案】 203.[2014·江苏卷] 在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是________.答案:4 [解析] 由等比数列的定义可得,a 8=a 2q 6,a 6=a 2q 4,a 4=a 2q 2,即a 2q 6=a 2q 4+2a 2q 2.又a n >0,所以q 4-q 2-2=0,解得q 2=2,故a 6=a 2q 4=1×22=4.考点一 等差、等比数列的基本运算例1、[2014·重庆卷] 在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( ) A .5 B .8 C .10 D .14答案B [解析] 由题意,得a 1+2d +a 1+4d =2a 1+6d =4+6d =10,解得d =1, 所以a 7=a 1+6d =2+6=8.2、(2013新课标全国Ⅱ)等比数列{a n }的前n 项和为S n .已知S 3 = a 2 +10a 1 ,a 5=9,则a 1=( )A.13 B .-13 C.19 D .-19解析:本题考查等比数列的基本知识,包括等比数列的前n 项和及通项公式,属于基础题,考查考生的基本运算能力.由题知q ≠1,则S 3=a 1-q31-q=a 1q +10a 1,得q 2=9,又a 5=a 1q 4=9,则a 1=19,故选C.答案:C跟踪练习1.( 2013安徽,5分)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 8=4a 3,a 7=-2,则a 9=( )A .-6B .-4C .-2D .2解析:本题主要考查等差数列的基础知识和基本运算,意在考查考生的运算求解能力. 根据等差数列的定义和性质可得,S 8=4(a 3+a 6),又S 8=4a 3,所以a 6=0,又a 7=-2,所以a 8=-4,a 9=-6.答案:A2.[2014·福建卷] 在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81. (1)求a n ;(2)设b n =log 3a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3. 因此,a n =3n -1.(2)因为b n =log 3a n =n -1, 所以数列{b n }的前n 项和S n =n (b 1+b n )2=n 2-n2.考点二 等差、等比数列的性质例1.(2012·辽宁高考)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 .58B .88C .143D .176(1)S 11=a 1+a 112=a 4+a 82=88.【答案】 B2.[2014·广东卷] 等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=________.答案:5 [解析] 在等比数列中,a 1a 5=a 2a 4=a 23=4.因为a n >0,所以a 3=2,所以a 1a 2a 3a 4a 5=(a 1a 5)(a 2a 4)a 3=a 53=25,所以log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=log 2(a 1a 2a 3a 4a 5)=log 225=5.跟踪练习1、设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知前6项和为36,最后6项的和为180,S n =324(n >6),求数列{a n }的项数及a 9+a 10.答案:由题意知a 1+a 2+…+a 6=36,① a n +a n -1+a n -2+…+a n -5=180,② ①+②得(a 1+a n )+(a 2+a n -1)+…+(a 6+a n -5)=6(a 1+a n )=216, ∴a 1+a n =36,又S n =n a 1+a n2=324,∴18n =324,∴n =18.由a 1+a n =36,n =18.∴a 1+a 18=36,从而a 9+a 10=a 1+a 18=36.2、[2014·全国卷] 设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A .31 B .32 C .63 D .64答案:C [解析] 设等比数列{a n }的首项为a ,公比为q ,易知q ≠1,根据题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a (1-q 2)1-q =3,a (1-q 4)1-q =15,解得q 2=4,a 1-q =-1,所以S 6=a (1-q 6)1-q =(-1)(1-43)=63. 考点三 等差、等比数列的判断与证明要证明一个数列是等差(比)数列必须用定义法或等差(比)中项法.例1、 [2014·全国卷] 数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=2a n +1-a n +2. (1)设b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等差数列; (2)求{a n }的通项公式.解:(1)由a n +2=2a n +1-a n +2,得 a n +2-a n +1=a n +1-a n +2, 即b n +1=b n +2. 又b 1=a 2-a 1=1,所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列. (2)由(1)得b n =1+2(n -1), 即a n +1-a n =2n -1. 于是所以a n +1-a 1=n 2,即a n +1=n 2+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式a n =n 2-2n +2.2、数列{a n }的前n 项和为S n ,若a n +S n =n ,c n =a n -1,求证:数列{c n }是等比数列,并求{a n }的通项公式.证明 ∵a n +S n =n ,∴a 1+S 1=1,得a 1=12,∴c 1=a 1-1=-12.又a n +1+S n +1=n +1,a n +S n =n ,∴2a n +1-a n =1,即2(a n +1-1)=a n -1.又∵a 1-1=-12,∴a n +1-1a n -1=12,即c n +1c n =12,∴数列{c n }是以-12为首项,以12为公比的等比数列.则c n =-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n,∴{a n }的通项公式a n =c n +1=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n.跟踪练习1、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n ·S n -1=0(n ≥2),a 1=12.①求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列;②求数列{a n }的通项公式.答案:①证明 ∵a n =S n -S n -1(n ≥2), 又a n =-2S n ·S n -1,∴S n -1-S n =2S n ·S n -1,S n ≠0, ∴1S n -1S n -1=2(n ≥2).又1S 1=1a 1=2,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以2为首项,以2为公差的等差数列.②由①知1S n =1S 1+(n -1)d =2+(n -1)×2=2n ,∴S n =12n .当n ≥2时,有a n =-2S n ×S n -1=-12n n -1, 又∵a 1=12,不适合上式,∴a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n n -,n ≥2.。
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第六章 专题四1.(2014·福州一中月考)一个三角形的三内角成等差数列,对应的三边成等比数列,则三内角所成等差数列的公差等于( )A .0 B.π12 C.π6D.π4解析:选A 设三角形的三内角分别为A ,B ,C ,对应的边分别为a ,b ,c .令A ,B ,C 成等差数列,a ,b ,c 成等比数列,则B =π3,b 2=ac ,∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,可推出a =c =b .故A =B =C =π3,公差为0.2.(2013·辽宁高考)下面是关于公差d >0的等差数列{a n }的四个命题:p 1:数列{a n }是递增数列; p 2:数列{na n }是递增数列;p 3:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是递增数列;p 4:数列{a n +3nd }是递增数列. 其中的真命题为( ) A .p 1,p 2 B .p 3,p 4 C .p 2,p 3D .p 1,p 4解析:选D 设a n =a 1+(n -1)d =dn +a 1-d ,它是递增数列,所以p 1为真命题;若a n =3n -12,则满足已知,但na n =3n 2-12n 并非递增数列,所以p 2为假命题;若a n =n +1,则满足已知,但a nn =1+1n 是递减数列,所以p 3为假命题;设a n +3nd =4nd +a 1-d ,它是递增数列,所以p 4为真命题.选D.3.(2014·温州模拟)已知三个不全相等的实数a ,b ,c 成等比数列,则可能成等差数列的是( )A .a ,b ,cB .a 2,b 2,c 2C .a 3,b 3,c 3 D.a ,b ,c解析:选B 特值法求解,取a =1,b =-1,c =1,则a 2,b 2,c 2为1,1,1,是等差数列,故选B.4.(2014·海口质检)各项都是正数的等比数列{a n }的公比q ≠1且a 2,12a 3,a 1成等差数列,则a 4+a 5a 3+a 4=( )A.1-52 B.5+12 C.5-12D.5+12或5-12解析:选B 据已知得a 3=a 1+a 2所以a 1q 2=a 1+a 1q ,所以q 2=1+q ,解得q =1±52,由于等比数列各项为正数,故q =1+52,因此a 4+a 5a 3+a 4=q =1+52.故选B.5.已知各项不为0的等差数列{a n }满足2a 2-a 26+2a 10=0,首项为18的等比数列{b n }的前n 项和为S n ,若b 6=a 6,则S 6=( )A .16 B.318 C.638D.6316解析:选C 由2a 2-a 26+2a 10=0,∴4a 6=a 26.∵a 6≠0,∴a 6=4.∴b 6=4.又∵{b n }的首项b 1=18,∴q 5=b 6b 1=32.∴q =2.∴S 6=18-4×21-2=638.故选C.6.今年“五一”期间,北京十家重点公园举行免费游园活动,北海公园免费开放一天,早晨6时30分有2人进入公园,接下来的第一个30分钟内有4人进去1人出来,第二个30分钟内有8人进去2人出来,第三个30分钟内有16人进去3人出来,第四个30分钟内有32人进去4人出来……按照这种规律进行下去,到上午11时30分公园内的人数是( )A .211-47B .212-57C .213-68D .214-80解析:选B 由题意,可知从早晨6时30分开始,接下来的每个30分钟内进入的人数构成以4为首项,2为公比的等比数列,出来的人数构成以1为首项,1为公差的等差数列,记第n 个30分钟内进入公园的人数为a n ,第n 个30分钟内出来的人数为b n ,则a n =4×2n -1,b n =n ,则上午11时30分公园内的人数为S =2+4(1-210)1-2-10×(1+10)2=212-57. 故选B.7.(2014·襄阳五中月考)已知等差数列{a n }中,a 7=π4,则 tan(a 6+a 7+a 8)等于________.解析:-1 由等差中项性质得a 6+a 7+a 8=3a 7=3π4,故tan(a 6+a 7+a 8)=tan 3π4=-1.8.(2014·广元适应性统考)有四个自然数从小到大排成一列,前三个数成等差数列,公差为2,后三个数成等比数列,则这四个数的和为________.解析:14或21 依题意,设这四个数依次为a -2、a 、a +2、(a +2)2a(其中a ≥2,a ∈N *).由a ≥2,a ∈N *,且(a +2)2a =a +4a +4∈N ,得a 是4的不小于2的正约数,因此a =2或a =4.当a =2时,这四个数依次为0、2、4、8,此时这四个数的和等于14;当a =4时,这四个数依次为2、4、6、9,此时这四个数的和等于21.9.(2014·衡水中学月考)定义运算:⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,若数列{a n }满足⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 1 122 1=1且⎪⎪⎪⎪⎪⎪3 3a n a n +1=12(n ∈N *),则a 3=________,数列{a n }的通项公式为a n =________.解析:10,4n -2 由题意得a 1-1=1,3a n +1-3a n =12,即a 1=2,a n +1-a n =4.∴{a n }是以2为首项,4为公差的等差数列. ∴a n =2+4(n -1)=4n -2,a 3=4×3-2=10.10.(2014·苏州中学调研)数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a n +1=3S n (n =1,2,3,…),则log 4S 10=________.解析:9 ∵a n +1=3S n ,∴a n =3S n -1(n ≥2).两式相减得a n +1-a n=3(S n -S n -1)=3a n ,∴a n +1=4a n ,即a n +1a n=4.∴{a n }从第2项起是公比为4的等比数列.当n =1时,a 2=3S 1=3, ∴当n ≥2时,a n =3×4n -2, S 10=a 1+a 2+…+a 10=1+3+3×4+3×42+…+3×48 =1+3(1+4+…+48) =1+3×1-491-4=1+49-1=49.∴log 4S 10=log 449=9.11.(2013·湖北高考)已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 4,S 2,S 3成等差数列,且a 2+a 3+a 4=-18.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)是否存在正整数n ,使得S n ≥2 013?若存在,求出符合条件的所有n 的集合;若不存在,说明理由.解:(1)设数列{a n }的公比为q ,则a 1≠0,q ≠0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧S 2-S 4=S 3-S 2,a 2+a 3+a 4=-18,即⎩⎪⎨⎪⎧-a 1q 2-a 1q 3=a 1q 2,a 1q (1+q +q 2)=-18,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,q =-2.故数列{a n }的通项公式为a n =3×(-2)n -1. (2)由(1)有S n =3·[1-(-2)n ]1-(-2)=1-(-2)n .若存在n ,使得S n ≥2 013, 则1-(-2)n ≥2 013, 即(-2)n ≤-2 012.当n 为偶数时,(-2)n >0,上式不成立; 当n 为奇数时,(-2)n =-2n ≤-2 012, 即2n ≥2 012,解得n ≥11.综上,存在符合条件的正整数n ,且所有这样的n 的集合为{n |n =2k +1,k ∈N ,k ≥5}.12.在正项数列{a n }中,a 1=2,点A n (a n ,a n +1)在双曲线y 2-x 2=1上,数列{b n }中,点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上,其中T n是数列{b n }的前n 项和.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n }是等比数列; (3)若c n =a n ·b n ,求证:c n +1<c n .(1)解:由已知点A n 在y 2-x 2=1上知,a n +1-a n =1, ∴数列{a n }是一个以2为首项,以1为公差的等差数列, ∴a n =a 1+(n -1)d =2+n -1=n +1.(2)证明:∵点(b n ,T n )在直线y =-12x +1上, ∴T n =-12b n +1,①∴T n -1=-12b n -1+1(n ≥2),② ①-②得b n =-12b n +12b n -1(n ≥2),∴32b n =12b n -1,∴b n =13b n -1.令n =1,得b 1=-12b 1+1,∴b 1=23,∴数列{b n }是一个以23为首项,以13为公比的等比数列. (3)证明:由(2)可知b n =23·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=23n .∴c n =a n ·b n =(n +1)·23n ,∴c n +1-c n =(n +2)·23n +1-(n +1)·23n =23n +1[(n +2)-3(n +1)]=23n +1(-2n -1)<0,∴c n +1<c n .13.(2014·南昌模拟)下表是一个由正数组成的数表,数表中各行依次成等差数列,各列依次成等比数列,且公比都相等.已知a 1,1=1,a 2,3=6,a 3,2=8.a 1,1 a 1,2 a 1,3 a 1,4 … a 2,1 a 2,2 a 2,3 a 2,4 … a 3,1 a 3,2 a 3,3 a 3,4 … a 4,1 a 4,2 a 4,3 a 4,4 … ……………(1)求数列{a n,2}的通项公式;(2)设b n =a 1,n a n ,2+(-1)n a 1,n ,n =1,2,3,…,求数列{b n }的前n 项和S n .解:(1)设第一行依次组成的等差数列的公差是d ,第一列依次组成的等比数列的公比是q (q >0),则a 2,3=qa 1,3=q (1+2d )⇒q (1+2d )=6, a 3,2=q 2a 1,2=q 2(1+d )⇒q 2(1+d )=8,解得d =1,q =2,所以a 1,2=2⇒a n,2=2×2n -1=2n . (2)由(1)知a 1,n =n ,所以b n =n2n +(-1)n n ,S n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12+222+323+…+n 2n +[-1+2-3+… +(-1)n n ],记T n =12+222+323+…+n 2n , ① 则12T n =122+223+324+…+n 2n +1, ②①-②得12T n =12+122+123+…+12n -n2n +1=1-n +22n +1,所以T n =2-n +22n ,所以当n 为偶数时,S n =n2+2-n +22n ; 当n 为奇数时,S n =-n +12+2-n +22n .14.某工厂为扩大生产规模,今年年初新购置了一条高性能的生产线,该生产线在使用过程中的维护费用会逐年增加,第1年的维护费用是4万元,从第2年到第7年,每年的维护费用均比上年增加2万元,从第8年开始,每年的维护费用比上年增加25%.(1)设第n 年该生产线的维护费用为a n ,求a n 的表达式;(2)若该生产线前n 年每年的平均维护费用大于12万元时,需要更新生产线,求该生产线前n 年每年的平均维护费用,并判断第几年年初需要更新该生产线?解:(1)由题知,当1≤n ≤7时,数列{a n }是首项为4,公差为2的等差数列,故a n =4+(n -1)×2=2n +2.当n ≥8时,数列{a n }从a 7开始构成首项为a 7=2×7+2=16,公比为1+25%=54的等比数列,则此时a n =16×⎝ ⎛⎭⎪⎫54n -7,故a n =⎩⎨⎧2n +2,1≤n ≤7,16×⎝ ⎛⎭⎪⎫54n -7,n ≥8.(2)设S n 为数列{a n }的前n 项和,当1≤n ≤7时,S n =4n +n (n -1)2×2=n 2+3n , 当n ≥8时,由S 7=70,得S n =70+16×54×1-⎝ ⎛⎭⎪⎫54n -71-54=80×⎝ ⎛⎭⎪⎫54n -7-10,故该生产线前n 年每年的平均维护费用为S n n =⎩⎨⎧n +3,1≤n ≤780×⎝ ⎛⎭⎪⎫54n -7-10n,n ≥8当1≤n ≤7时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为递增数列,当n ≥8时,因为S n +1n +1-S nn=80×⎝ ⎛⎭⎪⎫54n -6-10n +1-80×⎝ ⎛⎭⎪⎫54n -7-10n=80×⎝ ⎛⎭⎪⎫54n -7·⎝ ⎛⎭⎪⎫n 4-1+10n (n +1)>0,所以S n +1n +1>S n n ,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为递增数列.又S77=10<12,S88=80×54-108=11.25<12.S9 9=80×⎝⎛⎭⎪⎫542-109≈12.78>12,故第9年年初需更新生产线.。