高三数学一轮复习关于等差数列、等比数列性质的灵活运用
2014版高考数学一轮总复习 第33讲 等差、等比数列的综合应用课件 理 新人教A版
4.各项均为正数的等比数列{an}的前 n 项和为 Sn, 若 Sn=2,S3n=14,则 S4n= 30 .
【解析】由已知及等比数列{an}的性质知, Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,S4n-S3n 也成等比数列, 从而(S2n-2)2=2(14-S2n), 又 Sn>0,所以 S2n=6, 于是(S3n-S2n)2=(S2n-Sn)(S4n-S3n), 即(14-6)2=(6-2)(S4n-14),所以 S4n=30.
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已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn, 公差 d<0, 满足 S12>0, S13<0,求 Sn 达到最大值时对应的项数 n 的值.
a1+a12×12 【解析】因为 S12= =6(a6+a7)>0, 2 a1+a13×13 S13= =13a7<0, 2 所以 a6>0,a7<0,故当 n=6 时,S6 取最大值.
备选例题
(2010· 泰州市质检)在数列{an}中, 1=1,3anan-1+an-an a
-1
=0(n≥2). (1)求数列{an}的通项公式; (2)若 λan+ ≥λ 对任意 n≥2,n∈N*恒成立,求实数 a n+ 1 1
λ 的取值范围.
1 【解析】(1)将 3anan-1+an-an-1=0,整理可得a =1+3(n n -1)=3n-2, 1 所以 an= (n≥2). 3n-2 当 n=1 时,a1=1,也满足上式, 1 所以{an}的通项公式为 an= . 3n-2
【解析】因为 a5·2n-5=22n(n≥3),且{an}成等比数列, a 则 a1·2n-1=a3·2n-3=a5·2n-5=„=22n=a2. a a a n 令 S=log2a1+log2a3+„+log2a2n-1, 则 S=log2a2n-1+log2a2n-3+„+log2a1, 所以 2S=log2[(a1·2n - 1)(a3·2n - 3)„(a2n - 3·3)(a2n - 1·1)]= a a a a log2(22n)n. 所以 2S=2n· n,故 S=n2.
高三数学一轮复习注意的问题
高三数学一轮复习注意的问题高三是学生们迎接高考的关键时期,数学作为高考必考科目之一,在备战高考过程中显得尤为重要。
针对高三数学一轮复习的注意问题,我们需要明确掌握知识要点、注重基础巩固、灵活运用解题方法、多练习真题和模拟考试等方面的问题,下面就对这些问题进行详细的分析和总结。
数学一轮复习需要明确掌握知识要点。
高三数学内容相对较多,包括高中阶段的代数、函数、数列、几何、概率与统计等内容,而且知识点之间又有一定的联系和延伸。
在进行一轮复习时,要有明确的学习目标和规划,掌握每个知识点的定义、定理、性质和解题方法。
特别是对于高考的大纲范围内的内容,一定要深入理解和熟练掌握,做到能够熟练应用和灵活运用。
高三数学一轮复习需要注重基础巩固。
数学是一个层层递进的学科,当前的知识点可能会建立在之前的基础知识点之上,所以要理清知识点的逻辑关系,及时巩固和复习基础知识点。
在复习函数时,可能会涉及到对数、指数、三角函数等知识点,这些知识之间的相互联系和依赖性就需要我们有很好的把握与巩固。
在这个过程中,要重视每个知识点的知识点概念、性质和基本运算法则,做到扎实掌握。
数学一轮复习需要灵活运用解题方法。
数学是一门注重思维和逻辑的学科,对于解题方法的灵活应用显得尤为重要。
在复习过程中,除了熟练掌握基本的解题方法外,还要灵活分析解题思路,考虑多种解题方法,善于从不同的角度去思考和解决问题。
有时候一个问题可能会有多种不同的解法,而有些解法可能会更加直观和巧妙,这对于提高解题效率和应对考试中的各种题型显得尤为重要。
高三数学一轮复习需要多练习真题和模拟考试。
真题是对于检验知识掌握程度、解题能力和应试能力的有效手段,通过多做真题可以让我们更好地掌握考试题型和命题特点,对于解题思路和方法也能有更深刻的认识。
参加模拟考试可以增强应考能力和心理承受能力,有助于我们更好地适应考试环境和提高应考效率。
通过多练习真题和模拟考试,还可以及时发现自己的薄弱环节,有针对性地进行重点强化,提高解题能力和应考水平。
2025高考数学一轮复习-4.3.1-4.3.2-第2课时-等比数列的性质【课件】
知识点 1 推广的等比数列的通项公式 {an}是等比数列,首项为 a1,公比为 q,则 an=__a_1_q_n-_1______, an=___a_m_·__q_n_-_m____(m,n∈N*).
如何推导 an=amqn-m? [提示] 由aamn=aa11··qqmn--11=qn-m,∴an=am·qn-m.
(2)在等比数列{an}中,a2,a16 是方程 x2+6x+2=0 的两个根,则
a2aa916的值为(
)
A.- 6或 6
B.- 2
C. 2
D. 2或- 2
(2)D 等比数列{an}中,∵a2,a16 是方程 x2+6x+2=0 的两个根, ∴a2·a16=2.又∵ a2 ·a16 = a29 =2,∴a9=± 2,∴a2aa916=aa299 =a9=± 2.故选 D.]
[解] (1)等比数列{an}中,因为 a2a4=12,所以 a23=a1a5=a2a4=12, 所以 a1a23a5=14.
(2)由等比数列的性质知 a5a6=a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=9, ∴log3a1+log3a2+…+log3a10=log3(a1a2…a10) =log3[(a1a10)·(a2a9)·(a3a8)·(a4a7)·(a5a6)] =log395=10.
1.在等比数列{an}中,a5=4,a7=6,则 a9=________. 9 [因为 a7=a5q2,所以 q2=32. 所以 a9=a5q4=a5(q2)2=4×94=9.]
知识点 2 “子数列”性质 对于无穷等比数列{an},其公比为 q,若将其前 k 项去掉,剩余 各项仍为等__比__数列,首项为__a_k_+_1___,公比为_q_;若取出所有的 k 的 倍数项,组成的数列仍为等__比__数列,首项为_a_k__,公比为_q_k__.
高三数学第一轮总复习课件: 等差、等比数列
Sn
a1 an n na
2
q 1 na1 等比数列前n项和 S n a1 1 q n q 1 1 q n 1 S1 2.如果某个数列前n项和为Sn,则 an S n S n1 n 2
nn 1 d 1 2
3.下列命题中正确的是( B
)
A.数列{an}的前n项和是Sn=n2+2n-1,则{an}为等差数列 B. 数列 {an} 的前 n 项和是 Sn=3n-c,则 c=1 是 { an} 为等比数列的 充要条件 C.数列既是等差数列,又是等比数列
D.等比数列{an}是递增数列,则公比q大于1
4. 等差数列 { an} 中, a1>0,且 3 a8=5a13,则 Sn 中最大的是 C ( ) (A)S10 (B)S11 (C)S20 (D)S21
(2n-1)an,当{an}为等比数列时其结论可类似推导得出.
4. 已知数列 { an} 的前 n 项和 Sn=32n-n2,求数列 { |an|} 的前 n 项 Sn 和S’n .
【解题回顾】
:当ak≥0 一般地,数列{an}与数列{|an|}的前n项和Sn与 S n
时,有 S n ak<0时, S n S(n k =1,2,…,n).若在 S;当 n
高三数学第一轮总复习四:等差、等比数列
等差、等比数列的通项及求和公式 等差、等比数列的运用
等差、等比数列的应用 数列的通项与求和
第1课时 等差、等比数列的通项及求 和公式
• • • •
要点·疑点·考点 课 前 热 身 能力·思维·方法 延伸·拓展
•误 解 分 析
要点·疑点·考点
1.等差数列前n项和
a1,a2,…,an中,有一些项不小于零,而其余各项均小于零, 设其和分别为S+、S-,则有Sn=S++S-,所以
SXC039高考数学必修_等差等比数列下标和的性质运用
等差、等比数列“下标和”性质的运用定理:等差数列{a n }中,m+n=i+j ,则a m +a n =a i +a j ,等比数列{a n }中,m+n=i+j ,则a m ·a n =a i ·a j (m 、n 、i 、j ∈+N )。
证明:若{a n }是等差数列,a m +a n =2a 1+(m+n -2)d, a i +a j =2a 1+(i+j -2)d ,∵m+n=i+j ,∴(m+n -2)d=(i+j -2)d,即a m +a n = a i +a j (其中d 为公差)若{a n }是等比数列,a m ·a n =a 12q m+n-2, a i ·a j = a 12q i+j-2, ∵ m+n=i+j ∴q m+n-2= q m+n-2 即a m ·a n =a i ·a j (其中q 为公比)。
这一性质可表述为:等差数列的下标和相等则相应的项的和相等,等比数列的下标和相等则相应的项的积相等;但必须注意:两项和(积)只能等于两项和(积),三项和只能等于三项和……。
等差(等比)数列中简化运算的技巧多源于这条性质。
例1.在等差数列{}n a 中,972a a a ++为常数,则其前( )项和也为常数(A )6 (B )7 (C )11 (D )12解析:等差数列{}n a 的前k 项和为常数即k a a +1为常数,而972a a a ++=36a 为常数, ∴26a =111a a + 为常数,即前11项和为常数,选C 。
注意:千万不要以为972a a a ++= 18a =171a a +,那就大错特错了!等差数列中“n 项和”与“两项和(转化为a 1+a n )”有关,某一项或某几项和均需转化为“两项和”才能与“n 项和”联系起来。
例2.等比数列{n a }中,a 4+a 6=3,则a 5(a 3+2a 5+a 7)=解析:a 5(a 3+2a 5+a 7)=a 5a 3+2a 52+a 5a 7=a 42+2a 4a 6+a 62=(a 4+a 6)2=9例3.在正项的等差数列{n a }和正项的等比数列{n b }中,有11b a =,1212--=k k b a ,试比较k a 与k b 的大小。
2014届高三数学一轮复习导学案:等差等比数列
3、等比数列中,已知
则 ;
4、已知 是数列 的前 项和,且 ,则 =;
5、已知等比数列 的公比为 ,前 项和为 ,且 成等差数列,则
6、能使 为等差数列的序号是____________
① 为等比数列;②前 项和 ;③
7.已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为85,偶数项之和为170,则这个数列的公比为项数为
课外作业——等差等比数列姓名:
1.等差数列 中, =2700,则
2.等比数列 中,已知 ,则此数列的前17项之积为
3.各项都是正数的等比数列 中,公比q=2,且 = ,则 的值为____________
4、已知 ,等差数列 的公差为 ,若 ,则
5、已知数列 为等差数列,公差 中的部分项 恰成等比数列,其中
三:课堂研讨
例1、数列 中, 是它的前n项和,且
(1)设 ,求证:数列 是等比数列;
(2)设 求证数列 是等差数列;(3)求数列 的通项公式及前n项和公式。
例2、{an}是等比数列,a1=2,a3=18;{bn}是等差数列,
b1=2,b1+b2+b3+b4=a1+a2+a3>20
(1)求数列{bn}的通项公式;(2)求数列{bn}的前n项和Sn的公式;
(3)若(2)中的数列{b比数列姓名:
1、等差数列 中,
则 ;
2、已知 是数列 的前 项和,且 ,则 =;
3、设 是公比为 的等比数列, , .若数列 有连续四项在集合 中,则
4、已知等比数列 各项为实数,且公比为q,前n项和为 ,且 成等差数列,(1)求q的值;(2)求证: 成等差数列
2023年新高考数学一轮复习7-5 数列的综合应用(知识点讲解)含详解
专题7.5 数列的综合应用(知识点讲解)【知识框架】【核心素养】1.数列与传统数学文化、实际问题相结合,考查等差、等比数列的基本运算,凸显数学建模的核心素养. 2.数列与新定义问题相结合,考查转化、迁移能力,凸显数学抽象的核心素养.3.数列与函数、不等式、解析几何等相结合,考查学生综合分析解决问题的能力,凸显逻辑推理的核心素养.【知识点展示】(一)数列与函数数列与函数的综合问题主要有以下两类:(1)已知函数条件,解决数列问题,此类问题一般是利用函数的性质、图象研究数列问题;(2)已知数列条件,解决函数问题,解决此类问题一般要充分利用数列的范围、公式、求和方法对式子化简变形.(二)数列与不等式1.数列型不等式的证明常用到“放缩法”,一是在求和中将通项“放缩”为“可求和数列”;二是求和后再“放缩”.放缩法常见的放缩技巧有: (1)1k 2<1k 2-1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -1-1k +1.(2)1k -1k +1<1k 2<1k -1-1k . (3)2(n +1-n )<1n<2(n -n -1).2.数列中不等式恒成立的问题数列中有关项或前n 项和的恒成立问题,往往转化为数列的最值问题;求项或前n 项和的不等关系可以利用不等式的性质或基本不等式求解.(三)解答数列实际应用问题的步骤(1)确定模型类型:理解题意,看是哪类数列模型,一般有等差数列模型、等比数列模型、简单递推数列模型.基本特征如下:等差数列模型:均匀增加或者减少等比数列模型:指数增长或减少,常见的是增产率问题、存款复利问题简单递推数列模型:指数增长的同时又均匀减少.如年收入增长率为20%,每年年底要拿出a(常数)作为下年度的开销,即数列{}1 1.2n n n a a a a +满足=-(2)准确解决模型:解模就是根据数列的知识,求数列的通项、数列的和、解方程(组)或者不等式(组)等,在解模时要注意运算准确.(3)给出问题的回答:实际应用问题最后要把求解的数学结果化为对实际问题的答案,在解题中不要忽视了这点.【常考题型剖析】题型一:数列与函数的综合例1.(2021·河南·睢县高级中学高三阶段练习(理))已知数列{}n a 的首项11a =,函数()()41cos221n n f x x a x a +=+-+有唯一零点,则通项n a =( ) A .13n -B .12n -C .21n -D .32n -例2.(2023·全国·高三专题练习)设函数()12ln x f x x -=+,11a =,()*21N 1,23n n a f f n f f n n n n n -⎛⎫=+++⋅ ⎪⋅⋅+∈≥ ⎪⎝⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎭.则数列{}n a 的前n 项和n S =______. 例3.(2017·上海·高考真题)根据预测,某地第n *()n ∈N 个月共享单车的投放量和损失量分别为n a 和n b (单位:辆),其中4515,1310470,4n n n a n n ⎧+≤≤=⎨-+≥⎩,5n b n =+,第n 个月底的共享单车的保有量是前n 个月的累计投放量与累计损失量的差.(1)求该地区第4个月底的共享单车的保有量;(2)已知该地共享单车停放点第n 个月底的单车容纳量24(46)8800n S n =--+(单位:辆). 设在某月底,共享单车保有量达到最大,问该保有量是否超出了此时停放点的单车容纳量?【温馨提醒】解题时要注意数列与函数的内在联系,灵活运用函数的思想方法求解,在问题的求解过程中往往会遇到数列的求和、和的最值,利用函数性质或不等式性质求解较为常规. 题型二:数列与不等式的综合例4.(2021·浙江·高考真题)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,194a =-,且1439n n S S +=-.(1)求数列{}n a 的通项;(2)设数列{}n b 满足*3(4)0()n n b n a n N +-=∈,记{}n b 的前n 项和为n T ,若n n T b λ≤对任意N n *∈恒成立,求实数λ的取值范围.例5.(2021·天津·高考真题)已知{}n a 是公差为2的等差数列,其前8项和为64.{}n b 是公比大于0的等比数列,1324,48b b b =-=. (I )求{}n a 和{}n b 的通项公式;(II )记2*1,n n nc b b n N =+∈,(i )证明{}22nn c c -是等比数列;(ii )证明)*nk n N =∈ 例6.(2021·全国·高考真题(文))设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2nn S T <. 【温馨提醒】数列与不等式的结合,除应熟练掌握数列的通项公式、求和公式,关于不等式证明、不等式恒成立问题的处理方法亦应灵活运用. 题型三:数列与实际应用问题例7.【多选题】(2022·全国·高三专题练习)参加工作5年的小郭,因工作需要向银行贷款A 万元购买一台小汽车,与银行约定:这A 万元银行贷款分10年还清,贷款的年利率为r ,每年还款数为X 万元,则( )A .()1011ArX r =+- B .小郭第3年还款的现值为()31Xr +万元C .小郭选择的还款方式为“等额本金还款法”D .小郭选择的还款方式为“等额本息还款法”例8.(2021·全国·高三专题练习)某集团公司有一下属企业A 从事一种高科技产品的生产.A 企业第一年年初有资金2000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了40%,预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.集团公司要求A 企业从第一年开始,每年年底上缴资金t 万元(800t <),并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n 年年底A 企业上缴资金后的剩余资金为n a 万元.则( ) A .22800a t =- B .175n n a a t +=-C .1n n a a +>D .当400t =时,33800a >【总结提升】1.与实际应用相结合的题型也是高考命题的动向,这类问题的特点是通过现实生活的事例考查书本知识,解决这类问题的关键是耐心读题、仔细理解题,只有吃透题意,才能将实际问题转化为数学模型进行解答.2.等比数列最值有关问题的解题思路:求解此类问题的常用思路是根据题目所给条件建立关于变量n 的函数关系进行求解.有时也注意基本不等式的应用.题型四:数列的“新定义”问题例9.(2022·全国·高三专题练习)对于数列{}n a ,定义11222-=+++n n n A a a a 为数列{}n a 的“加权和”,已知某数列{}n a 的“加权和”12n n A n +=⋅,记数列{}+n a pn 的前n 项和为n T ,若5≤n T T 对任意的N n *∈恒成立,则实数p 的取值范围为( ) A .127,53⎡⎤--⎢⎥⎣⎦B .167,73⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .512,25⎡⎤--⎢⎥⎣⎦D .169,74⎡⎤--⎢⎥⎣⎦例10.(2022·江西抚州·高二阶段练习(理))对大于1的自然数m 的三次幂可用奇数进行以下形式的“分裂”:3325⎧⎨⎩,3739,11⎧⎪⎨⎪⎩,3131541719⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,…仿此,若3m 的“分裂数”中有一个是1111,则m 的值为( ) A .32 B .33 C .34 D .35例11.(2022·河南开封·高二期末(理))若数列{}n a 中不超过()f m 的项数恰为()*,m b n m ∈N ,则称数列{}m b 是数列{}n a 的生成数列,称相应的函数()f m 是数列{}n a 生成{}m b 的控制函数.已知2n n a =,()f m m =,记数列{}m b 的前m 项和为m S ,则63S =( ) A .258B .264C .642D .636例12.(2022·全国·高三专题练习)定义:对于任意一个有穷数列,第一次在其每相邻的两项间都插人这两项的和,得到的新数列称之为一阶和数列,如果在一阶和数列的基础上再在其相邻的两项间插入这两项的和称之为二阶和数列,以此类推可以得到n 阶和数列,如{1,5}的一阶和数列是{1,6,5},设它的n 阶和数列各项和为n S .(1)试求{1,5}的二阶和数列各项和2S 与三阶和数列各项和3S ,并猜想n S 的通项公式(无需证明); (2)若()()311log 3log 33n n n c S S +=--⋅-,求{}n c 的前n 项和n T ,并证明:1126n T -<≤-.【温馨提醒】立足于“转化”,将新定义问题转化成等差数列、等比数列问题求解. 题型五:数列与解析几何例12.(2021·浙江·高考真题)已知,R,0a b ab ∈>,函数()2R ()f x ax b x =+∈.若(),(),()f s t f s f s t -+成等比数列,则平面上点(),s t 的轨迹是( ) A .直线和圆B .直线和椭圆C .直线和双曲线D .直线和抛物线例13.(2017山东,理19)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2 (Ⅰ)求数列{x n }的通项公式;(Ⅱ)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1, 1),P 2(x 2, 2)…P n+1(x n+1, n+1)得到折线P 1 P 2…P n+1,求由该折线与直线y=0,11n x x x x +==,所围成的区域的面积.题型六:数列与传统文化例14.(2022·云南师大附中模拟预测(理))《九章算术》是我国秦汉时期一部杰出的数学著作,书中第三章“衰分”有如下问题:“今有大夫、不更、簪裹、上造、公士,凡五人,共出百钱.欲令高爵出少,以次渐多,问各几何?”意思是:“有大夫、不更、簪裏、上造、公士(爵位依次变低)5个人共出100钱,按照爵位从高到低每人所出钱数成递增等差数列,这5个人各出多少钱?”在这个问题中,若不更出17钱,则公士出的钱数为( ) A .10B .14C .23D .26例15.(2022·山东青岛·一模)我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有人持金出五关,前关二税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而税一,并五关所税,适重一斤.问本持金n T几何?”其意思为“今有人持金出五关,第1关收税金为持金的12,第2关收税金为剩余金的13,第3关收税金为剩余金的14,第4关收税金为剩余金的15,第5关收税金为剩余金的16,5关所收税金之和恰好重1斤.问原来持金多少?”.记这个人原来持金为a 斤,设()101,115,01x x f x x x +>⎧=⎨-<≤⎩,则()f a =( )A .5-B .7C .13D .26例16.(2017·全国·高考真题(理))我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( ) A .1盏 B .3盏 C .5盏 D .9盏【总结提升】理解题意,构造数列,应用数列模型解题.专题7.5 数列的综合应用(知识点讲解)【知识框架】【核心素养】1.数列与传统数学文化、实际问题相结合,考查等差、等比数列的基本运算,凸显数学建模的核心素养. 2.数列与新定义问题相结合,考查转化、迁移能力,凸显数学抽象的核心素养.3.数列与函数、不等式、解析几何等相结合,考查学生综合分析解决问题的能力,凸显逻辑推理的核心素养.【知识点展示】(一)数列与函数数列与函数的综合问题主要有以下两类:(1)已知函数条件,解决数列问题,此类问题一般是利用函数的性质、图象研究数列问题;(2)已知数列条件,解决函数问题,解决此类问题一般要充分利用数列的范围、公式、求和方法对式子化简变形.(二)数列与不等式1.数列型不等式的证明常用到“放缩法”,一是在求和中将通项“放缩”为“可求和数列”;二是求和后再“放缩”.放缩法常见的放缩技巧有: (1)1k 2<1k 2-1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -1-1k +1.(2)1k -1k +1<1k 2<1k -1-1k . (3)2(n +1-n )<1n<2(n -n -1).2.数列中不等式恒成立的问题数列中有关项或前n 项和的恒成立问题,往往转化为数列的最值问题;求项或前n 项和的不等关系可以利用不等式的性质或基本不等式求解.(三)解答数列实际应用问题的步骤(1)确定模型类型:理解题意,看是哪类数列模型,一般有等差数列模型、等比数列模型、简单递推数列模型.基本特征如下:等差数列模型:均匀增加或者减少等比数列模型:指数增长或减少,常见的是增产率问题、存款复利问题简单递推数列模型:指数增长的同时又均匀减少.如年收入增长率为20%,每年年底要拿出a(常数)作为下年度的开销,即数列{}1 1.2n n n a a a a +满足=-(2)准确解决模型:解模就是根据数列的知识,求数列的通项、数列的和、解方程(组)或者不等式(组)等,在解模时要注意运算准确.(3)给出问题的回答:实际应用问题最后要把求解的数学结果化为对实际问题的答案,在解题中不要忽视了这点.【常考题型剖析】题型一:数列与函数的综合例1.(2021·河南·睢县高级中学高三阶段练习(理))已知数列{}n a 的首项11a =,函数()()41cos221n n f x x a x a +=+-+有唯一零点,则通项n a =( ) A .13n - B .12n -C .21n -D .32n -【答案】C 【解析】 【分析】由奇偶性定义可判断出()f x 为偶函数,由此可确定唯一零点为0x =,从而得到递推关系式;利用递推关系式可证得数列{}1n a +为等比数列,由等比数列通项公式可推导得到n a . 【详解】()()()()()()4411cos 221cos221n n n n f x x a x a x a x a f x ++-=-+--+=+-+=,()f x ∴为偶函数,图象关于y 轴对称,()f x ∴的零点关于y 轴对称,又()f x 有唯一零点,()f x ∴的零点为0x =,即()()10210n n f a a +=-+=,121n n a a +∴=+,即()1121n n a a ++=+,又112a +=,∴数列{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列,12n n a ∴+=,则21n n a =-.故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查函数与数列的综合应用问题;解题关键是能够根据奇偶性的性质确定函数的唯一零点为0x =,从而结合零点确定数列的递推关系式,由递推关系式证得数列{}1n a +为等比数列. 例2.(2023·全国·高三专题练习)设函数()12ln x f x x -=+,11a =,()*21N 1,23n n a f f n f f n n n n n -⎛⎫=+++⋅ ⎪⋅⋅+∈≥ ⎪⎝⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎭.则数列{}n a 的前n 项和n S =______. 【答案】2n n 1-+ 【解析】 【分析】由题设11()()4n f f n n-+=,讨论n 的奇偶性求{}n a 的通项公式,再求n S . 【详解】由题设,111()()4ln(1)ln 41n f f n n n n -+=+-+=-, 所以()()**14121,2,N 221421,21,N 2n n f n n k k a n n n k k ⎧⎛⎫⎛⎫⨯-+=-=∈ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭=⎨-⎪⨯=-=+∈⎪⎩,即2(1)n a n =-且n ≥ 2, 当1n =时,11S =,当2n ≥时,21242(1)1n S n n n =+++⋅⋅⋅+-=+-,所以21n S n n =-+,n *∈N故答案为:2n n 1-+.例3.(2017·上海·高考真题)根据预测,某地第n *()n ∈N 个月共享单车的投放量和损失量分别为n a 和n b (单位:辆),其中4515,1310470,4n n n a n n ⎧+≤≤=⎨-+≥⎩,5n b n =+,第n 个月底的共享单车的保有量是前n 个月的累计投放量与累计损失量的差.(1)求该地区第4个月底的共享单车的保有量;(2)已知该地共享单车停放点第n 个月底的单车容纳量24(46)8800n S n =--+(单位:辆). 设在某月底,共享单车保有量达到最大,问该保有量是否超出了此时停放点的单车容纳量? 【答案】(1)935;(2)见解析. 【解析】 【详解】试题分析:(1)计算{}n a 和{}n b 的前4项和的差即可得出答案;(2)令n n a b ≥得出42n ≤,再计算第42个月底的保有量和容纳量即可得出结论. 试题分析:(1)()()1234123496530935a a a a b b b b +++-+++=-=(2)10470542n n n -+>+⇒≤,即第42个月底,保有量达到最大()()()()12341234420503864742965878222a a a ab b b b ⎡⎤+⨯+⨯+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+=+-=⎢⎥⎣⎦()2424424688008736S =--+=,∴此时保有量超过了容纳量.【温馨提醒】解题时要注意数列与函数的内在联系,灵活运用函数的思想方法求解,在问题的求解过程中往往会遇到数列的求和、和的最值,利用函数性质或不等式性质求解较为常规. 题型二:数列与不等式的综合例4.(2021·浙江·高考真题)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,194a =-,且1439n n S S +=-.(1)求数列{}n a 的通项;(2)设数列{}n b 满足*3(4)0()n n b n a n N +-=∈,记{}n b 的前n 项和为n T ,若n n T b λ≤对任意N n *∈恒成立,求实数λ的取值范围.【答案】(1)33()4nn a =-⋅;(2)31λ-≤≤.【解析】【分析】(1)由1439n n S S +=-,结合n S 与n a 的关系,分1,2n n =≥讨论,得到数列{}n a 为等比数列,即可得出结论;(2)由3(4)0n n b n a +-=结合(1)的结论,利用错位相减法求出n T ,n n T b λ≤对任意N n *∈恒成立,分类讨论分离参数λ,转化为λ与关于n 的函数的范围关系,即可求解. 【详解】(1)当1n =时,1214()39a a a +=-,229272749,4416a a =-=-∴=-, 当2n ≥时,由1439n n S S +=-①, 得1439n n S S -=-②,①-②得143n n a a += 122730,0,164n n n a a a a +=-≠∴≠∴=, 又213,{}4n a a a =∴是首项为94-,公比为34的等比数列, 1933()3()444n n n a -∴=-⋅=-⋅;(2)由3(4)0n n b n a +-=,得43(4)()34n n n n b a n -=-=-, 所以234333333210(4)44444nn T n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯-⨯-⨯⨯++-⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎝+⎭⎭,2413333333321(5)(4)444444nn n T n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯-⨯-⨯++-⋅+-⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,两式相减得234113333333(4)4444444nn n T n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯++++--⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1193116493(4)34414n n n -+⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=-+-- ⎪⎝⎭-111993334(4)44444n n n n n +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+---⋅=-⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以134()4n n T n +=-⋅,由n n T b λ≤得1334()(4)()44n nn n λ+-⋅≤-⋅恒成立,即(4)30n n λ-+≥恒成立,4n =时不等式恒成立;4n <时,312344n n n λ≤-=----,得1λ≤; 4n >时,312344n n n λ≥-=----,得3λ≥-; 所以31λ-≤≤.【点睛】易错点点睛:(1)已知n S 求n a 不要忽略1n =情况;(2)恒成立分离参数时,要注意变量的正负零讨论,如(2)中(4)30n n λ-+≥恒成立,要对40,40,40n n n -=->-<讨论,还要注意40n -<时,分离参数不等式要变号.例5.(2021·天津·高考真题)已知{}n a 是公差为2的等差数列,其前8项和为64.{}n b 是公比大于0的等比数列,1324,48b b b =-=. (I )求{}n a 和{}n b 的通项公式;(II )记2*1,n n nc b b n N =+∈,(i )证明{}22nn c c -是等比数列;(ii )证明)*nk n N =∈ 【答案】(I )21,n a n n N *=-∈,4,n n N b n *=∈;(II )(i )证明见解析;(ii )证明见解析.【解析】 【分析】(I )由等差数列的求和公式运算可得{}n a 的通项,由等比数列的通项公式运算可得{}n b 的通项公式;(II )(i )运算可得2224nn n c c =⋅-,结合等比数列的定义即可得证;(ii )放缩得21222422n n n n n a n c a c +<-⋅,进而可得112n n k k k-==,结合错位相减法即可得证. 【详解】(I )因为{}n a 是公差为2的等差数列,其前8项和为64. 所以12818782642a a a a ⨯++⋅⋅⋅+=+⨯=,所以11a =, 所以()12121,n n n n N a a *=+-=-∈;设等比数列{}n b 的公比为(),0q q >,所以()221321484q b b b q q b q ==-=--,解得4q =(负值舍去), 所以114,n n n b q n N b -*==∈;(II )(i )由题意,221441n n nn n b c b =++=,所以22224211442444n n nn nnn c c ⎛⎫⎛⎫=+-+=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-,所以220nn c c ≠-,且212222124424n n n n nn c c c c +++⋅==⋅--, 所以数列{}22nn c c -是等比数列; (ii )由题意知,()()22122222121414242222n n n n n n n n n a n n c c a +-+-==<-⋅⋅⋅,12n n-,所以112nn k k k k-==, 设10121112322222nn k n k k nT --===+++⋅⋅⋅+∑, 则123112322222n n n T =+++⋅⋅⋅+, 两式相减得21111111122121222222212nn n n nn n n n T -⎛⎫⋅- ⎪+⎝⎭=+++⋅⋅⋅+-=-=--, 所以1242n n n T -+=-,所以1112422nn k n k k n --==+⎫-<⎪⎭ 例6.(2021·全国·高考真题(文))设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2nn S T <. 【答案】(1)11()3n n a -=,3n nn b =;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)利用等差数列的性质及1a 得到29610q q -+=,解方程即可;(2)利用公式法、错位相减法分别求出,n n S T ,再作差比较即可. 【详解】(1)因为{}n a 是首项为1的等比数列且1a ,23a ,39a 成等差数列,所以21369a a a =+,所以211169a q a a q =+,即29610q q -+=,解得13q =,所以11()3n n a -=,所以33n n n na nb ==. (2)[方法一]:作差后利用错位相减法求和211213333n n n n nT --=++++,012111111223333-⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭n n S , 230121123111112333323333n n n n S n T -⎛⎫⎛⎫-=++++-++++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭012111012222333---++++111233---+n nn n .设0121111101212222Γ3333------=++++n n n , ⑧ 则1231111012112222Γ33333-----=++++n nn . ⑨由⑧-⑨得1121113312111113322Γ13233332313--⎛⎫--- ⎪⎛⎫⎝⎭=-++++-=-+- ⎪⎝⎭-n n n n n n n . 所以211312Γ432323----=--=-⨯⨯⨯n n n n n n . 因此10232323--=-=-<⨯⨯n n n n nS n n nT . 故2nn S T <. [方法二]【最优解】:公式法和错位相减求和法证明:由(1)可得11(1)313(1)12313n n n S ⨯-==--, 211213333n n nn n T --=++++,①231112133333n n n n nT +-=++++,② ①-②得23121111333333n n n n T +=++++- 1111(1)1133(1)1323313n n n n n n ++-=-=---,所以31(1)4323n n nnT =--⋅,所以2n n S T -=3131(1)(1)043234323n n n nn n ----=-<⋅⋅,所以2nn S T <. [方法三]:构造裂项法由(Ⅰ)知13⎛⎫= ⎪⎝⎭n n b n ,令1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭n n c n ,且1+=-n n n b c c ,即1111()[(1)]333αβαβ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭n n n n n n ,通过等式左右两边系数比对易得33,24αβ==,所以331243nn c n ⎛⎫⎛⎫=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则12113314423nn n n n T b b b c c +⎛⎫⎛⎫=+++=-=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,下同方法二.[方法四]:导函数法 设()231()1-=++++=-n nx x f x x x x x x,由于()()()()()()1221'111'11(1)'1(1)1n n n n nx x x x x x x x nx n x x x x +⎡⎤⎡⎤⎡⎤----⨯--+-+⎣⎦⎣⎦⎢⎥==---⎢⎥⎣⎦, 则12121(1)()123(1)+-+-+=++++='-n nn nx n x f x x x nxx .又1111333-⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭n n n b n n ,所以2112311111233333n n n T b b b b n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++++=+⨯+⨯++⋅=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦12111(1)11133333113n nn n f +⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⋅=⨯ ⎪⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭'13113311(1)4334423n nnn n n +⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,下同方法二. 【整体点评】本题主要考查数列的求和,涉及到等差数列的性质,错位相减法求数列的和,考查学生的数学运算能力,是一道中档题,其中证明不等式时采用作差法,或者作商法要根据式子得结构类型灵活选择,关键是要看如何消项化简的更为简洁.(2)的方法一直接作差后利用错位相减法求其部分和,进而证得结论;方法二根据数列的不同特点,分别利用公式法和错位相减法求得,n n S T ,然后证得结论,为最优解;方法三采用构造数列裂项求和的方法,关键是构造1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,使1+=-n n n b c c ,求得n T 的表达式,这是错位相减法的一种替代方法,方法四利用导数方法求和,也是代替错位相减求和法的一种方法. 【温馨提醒】数列与不等式的结合,除应熟练掌握数列的通项公式、求和公式,关于不等式证明、不等式恒成立问题的处理方法亦应灵活运用. 题型三:数列与实际应用问题例7.【多选题】(2022·全国·高三专题练习)参加工作5年的小郭,因工作需要向银行贷款A 万元购买一台小汽车,与银行约定:这A 万元银行贷款分10年还清,贷款的年利率为r ,每年还款数为X 万元,则( ) A .()1011ArX r =+- B .小郭第3年还款的现值为()31Xr +万元C .小郭选择的还款方式为“等额本金还款法”D .小郭选择的还款方式为“等额本息还款法” 【答案】BD 【解析】 【分析】因为小郭每年还款钱数相等,所以小郭选择为“等额本息还款法”,所以利用等比数列前n 项和公式求出X ,再设小郭第3年还款的现值为y ,根据复利规则求出y . 【详解】解:小郭与银行约定,每年还一次欠款,并且每年还款的钱数都相等,∴小郭靖选择的还款方式为“等额本息还款法”,故D 正确,C 错误, 设每年应还X 元,还款10次,则该人10年还款的现金与利息和为29[1(1)(1)(1)]X r r r +++++⋯++, 银行贷款A 元10年后的本利和为10(1)A r +.2910[1(1)(1)(1)](1)X r r r A r ∴+++++⋯++=+, ∴10101[1(1)](1)1(1)r X A r r ⨯-+⋅=+-+, 即1010(1)(1)1Ar r X r +=+-,故A 错误.设小郭第三年还款的现值为y ,则3(1)y r X ⋅+=,所以()31Xy r =+,故B 正确;例8.(2021·全国·高三专题练习)某集团公司有一下属企业A 从事一种高科技产品的生产.A 企业第一年年初有资金2000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了40%,预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.集团公司要求A 企业从第一年开始,每年年底上缴资金t 万元(800t <),并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n 年年底A 企业上缴资金后的剩余资金为n a 万元.则( ) A .22800a t =- B .175n n a a t +=-C .1n n a a +>D .当400t =时,33800a >【答案】BC 【解析】先求得第一年年底剩余资金1a ,第二年底剩余资金2a ,即可判断A 的正误;分析总结,可得1n a +与n a 的关系,即可判断B 的正误;根据题意,求得n a 的表达式,利用作差法即可比较1n a +与n a 的大小,即可判断C 的正误,代入400t =,即可求得3a ,即可判断D 的正误,即可得答案. 【详解】第一年年底剩余资金12000(140%)2800a t t =⨯+-=-,第二年底剩余资金211712(140%)392055a a t a t t =⨯+-=-=-,故A 错误;第三年底剩余资金3227109(140%)5488525t a a t a t =⨯+-=-=-,⋅⋅⋅ 所以第n +1年年底剩余资金为17(140%)5n n n a a t a t +=⨯+-=-,故B 正确;因为212277777()()55555n n n n a a t a t t a t t ---=-=--=--12217777()[1()()]5555n n a t --=-+++⋅⋅⋅+117[1()]75()(2800)7515n n t t ---=---=11757()(2800)[()1]525n n t t -----=1775()(2800)522n t t --+,所以111722775277[()(2800)]()(2800)555522552n n n n n n n t t t a a a t a a t t --+-=--=-=-+-=-, 因为800t <,所以7280002t->, 所以11277()(2800)0552n n n ta a -+-=->,即1n n a a +>,故C 正确;当400t =时,310910940054885488374438002525t a ⨯=-=-=<,故D 错误;【总结提升】1.与实际应用相结合的题型也是高考命题的动向,这类问题的特点是通过现实生活的事例考查书本知识,解决这类问题的关键是耐心读题、仔细理解题,只有吃透题意,才能将实际问题转化为数学模型进行解答.2.等比数列最值有关问题的解题思路:求解此类问题的常用思路是根据题目所给条件建立关于变量n 的函数关系进行求解.有时也注意基本不等式的应用.题型四:数列的“新定义”问题例9.(2022·全国·高三专题练习)对于数列{}n a ,定义11222-=+++n n n A a a a 为数列{}n a 的“加权和”,已知某数列{}n a 的“加权和”12n n A n +=⋅,记数列{}+n a pn 的前n 项和为n T ,若5≤n T T 对任意的N n *∈恒成立,则实数p 的取值范围为( ) A .127,53⎡⎤--⎢⎥⎣⎦B .167,73⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .512,25⎡⎤--⎢⎥⎣⎦D .169,74⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【答案】A 【解析】 【分析】根据n A 与n a 的关系求出n a ,再根据等差数列的求和公式求出n T ,将5≤n T T 化为216(5)06+⎛⎫-+≤ ⎪+⎝⎭n n p n 对任意的n *∈N 恒成立,分类讨论n 可求出结果. 【详解】 由1112222n n n n A a a a n -+=+++=⋅,∴2n ≥时,212122(1)2n n n a a a n --+++=-⋅,∴1122(1)2-+⋅=⋅--⋅n n n n a n n ,∴22n a n =+,1n =时,14a =也成立,∴22n a n =+,∴数列{}+n a pn 的前n 项和为:12(12)n n T a a a p n =+++++++2(422)(1)(1)3222++++=+⋅=++⋅n n n n n n p n n p ,∵5≤n T T 对任意的n *∈N 恒成立,∴225(1)56353522+⨯++⋅≤=+⨯+⨯n n n n p T p , 即225335(1)5(51)022p pn n n n -+-⨯++-⨯⨯+≤, 即22225335(5)(5)022p p n n n n -+-⨯+-+-≤,即5(5)(53)0222pn p p n n -+++++≤, 即(6)(5)(8)02p n n n +-++≤, 即216(5)06+⎛⎫-+≤ ⎪+⎝⎭n n p n 对任意的n *∈N 恒成立,当14n ≤≤时,2164266+-≤=+++n p n n 对任意的n *∈N 恒成立, 因为4412226465n +≥+=++,∴125-≤p ,所以125p ≥-,当5n =时,216(5)06n n p n +⎛⎫-+= ⎪+⎝⎭恒成立,R p ∈,当6n ≥时,2164266+-≥=+++n p n n 对任意的n *∈N 恒成立, 因为447226663n +≤+=++,∴73-≥p ,所以73p ≤-,综上可得:实数p 的取值范围为127,53⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.故选:A .例10.(2022·江西抚州·高二阶段练习(理))对大于1的自然数m 的三次幂可用奇数进行以下形式的“分裂”:3325⎧⎨⎩,3739,11⎧⎪⎨⎪⎩,3131541719⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,…仿此,若3m 的“分裂数”中有一个是1111,则m 的值为( ) A .32B .33C .34D .35【答案】B 【解析】 【分析】根据分裂数的定义,求出从32到()31m -、从32到3m 分裂数个数,再根据所有分裂数成等差数列求出1111对应的位置,进而根据不等式求m 值. 【详解】由题意,对于332,...,m ,它们依次对应2、3、…、m 个分裂数,则从32到()31m -各分裂数个数的和为(2)(1)2m m -+,从32到3m 各分裂数个数和为(1)(2)2m m -+,又332,...,m 的分裂数{}n a ,构成首项为3,公差为2的等差数列,所以21n a n =+,令211111n +=,可得555n =,所以(2)(1)(1)(2)55522m m m m -+-+<≤,当32m =时,(1)(2)5275552m m -+=<不符合; 当33m =时,(1)(2)5605552m m -+=>,(2)(1)5275552m m -+=<符合; 当34m =时,(2)(1)5605552m m -+=>不符合; 综上,33m =. 故选:B例11.(2022·河南开封·高二期末(理))若数列{}n a 中不超过()f m 的项数恰为()*,m b n m ∈N ,则称数列{}m b 是数列{}n a 的生成数列,称相应的函数()f m 是数列{}n a 生成{}m b 的控制函数.已知2n n a =,()f m m =,记数列{}m b 的前m 项和为m S ,则63S =( ) A .258 B .264 C .642 D .636【答案】A 【解析】 【分析】分析可知对任意的N k *∈,当)12,2k k m +⎡∈⎣,满足2nn a m =≤的项数为k ,即m b k =,满足条件的m 的个数为1222k k k +-=,进而可求得63S 的值.【详解】因为562632<<,由题中定义,对任意的N k *∈,当)12,2k k m +⎡∈⎣, 满足2nn a m =≤的项数为k ,即m b k =,满足条件的m 的个数为1222k k k +-=,当1m =时,0m b =,当)122,2m ⎡∈⎣时,1m b =,此时满足条件的m 的个数为12,当)232,2m ⎡∈⎣时,2m b =,此时满足条件的m 的个数为22,当)562,2m ⎡∈⎣时,5m b =,此时满足条件的m 的个数为52, 因此,01234563021222324252258S =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.故选:A.例12.(2022·全国·高三专题练习)定义:对于任意一个有穷数列,第一次在其每相邻的两项间都插人这两项的和,得到的新数列称之为一阶和数列,如果在一阶和数列的基础上再在其相邻的两项间插入这两项的和称之为二阶和数列,以此类推可以得到n 阶和数列,如{1,5}的一阶和数列是{1,6,5},设它的n 阶和数列各项和为n S .(1)试求{1,5}的二阶和数列各项和2S 与三阶和数列各项和3S ,并猜想n S 的通项公式(无需证明);(2)若()()311log 3log 33n n n c S S +=--⋅-,求{}n c 的前n 项和n T ,并证明:1126n T -<≤-. 【答案】(1)21263=+⨯S ,()12312633=+⨯+S ,133n n S +=+ (2)1122=-+n T n ,证明见解析 【解析】【分析】(1)根据定义求出{1,5}的二阶和数列各项和2S 与三阶和数列各项和3S ,由此归纳出n S ,(2)由(1)化简n c ,再由裂项相消法求其前n 项和,并完成证明.(1)由题意得,116512S =++=,217611512181263S =++++=+=+⨯,()2123187136171116512185412636312633S =++++++++=++=+⨯+⨯=+⨯+,41981572013196231728112716215S =++++++++++++++++121854162=+++2312636363=+⨯+⨯+⨯()123126333=+⨯++, …()12311263333(1)n n S n -=+⨯++++≥,由等比数列的前n 项和公式可得,()113131263313n n n S -+-=+⨯=+-, 所以{}n S 的通项公式133n n S +=+.(2)由于133n n S +=+,所以()()33111111log 3log 31221n n n c S S n n n n +⎛⎫=-=--=- ⎪-⋅-++++⎝⎭, 则1111111132432122n T n n n =-+-++-=-+++, 因为n *∈N ,所以102n >+,所以111222n ->-+, 又n T 随n 的增大而减小,所以当1n =时,n T 取得最大值16-,故1126n T -<≤-. 【温馨提醒】立足于“转化”,将新定义问题转化成等差数列、等比数列问题求解.题型五:数列与解析几何例12.(2021·浙江·高考真题)已知,R,0a b ab ∈>,函数()2R ()f x ax b x =+∈.若(),(),()f s t f s f s t -+成等比数列,则平面上点(),s t 的轨迹是( )A .直线和圆B .直线和椭圆C .直线和双曲线D .直线和抛物线【答案】C 【解析】【分析】首先利用等比数列得到等式,然后对所得的等式进行恒等变形即可确定其轨迹方程.【详解】由题意得2()()[()]f s t f s t f s -+=,即()2222()()a s t b a s t b as b ⎡⎤⎡⎤-+++=+⎣⎦⎣⎦, 对其进行整理变形:()()()22222222asat ast b as at ast b as b +-++++=+, ()()222222(2)0as at b ast as b++--+=, ()2222222240as at b at a s t ++-=, 222242220a s t a t abt -++=,所以22220as at b -++=或0=t ,其中2212s t b b a a-=为双曲线,0=t 为直线.故选:C.例13.(2017山东,理19)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2(Ⅰ)求数列{x n }的通项公式;(Ⅱ)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1, 1),P 2(x 2, 2)…P n+1(x n+1, n+1)得到折线P 1 P 2…P n+1,求由该折线与直线y=0,11n x x x x +==,所围成的区域的面积.【答案】(I)(II )(II )过……向轴作垂线,垂足分别为……, 由(I)得记梯形的面积为.由题意, 所以 ……+n T 12.n n x -=(21)21.2n n n T -⨯+=123,,,P P P 1n P +x 123,,,Q Q Q 1n Q +111222.n n n n n x x --+-=-=11n n n n P P Q Q ++n b 12(1)2(21)22n n n n n b n --++=⨯=+⨯123n T b b b =+++n b=……+ ①又……+ ②①-②得= 所以题型六:数列与传统文化 例14.(2022·云南师大附中模拟预测(理))《九章算术》是我国秦汉时期一部杰出的数学著作,书中第三章“衰分”有如下问题:“今有大夫、不更、簪裹、上造、公士,凡五人,共出百钱.欲令高爵出少,以次渐多,问各几何”意思是:“有大夫、不更、簪裏、上造、公士(爵位依次变低)5个人共出100钱,按照爵位从高到低每人所出钱数成递增等差数列,这5个人各出多少钱?”在这个问题中,若不更出17钱,则公士出的钱数为( )A .10B .14C .23D .26【答案】D【解析】【分析】设大夫、不更、簪裹、上造、公士所出的钱数依次构成等差数列{}n a ,根据217a =,前5项和为100求解.【详解】解:设大夫、不更、簪裹、上造、公士所出的钱数依次排成一列,构成数列{}n a .由题意可知,等差数列{}n a 中217a =,前5项和为100,设公差为(0)d d >,前n 项和为n S ,则535100S a ==,解得320a =,所以323d a a , 所以公士出的钱数为532202326a a d =+=+⨯=,故选:D .例15.(2022·山东青岛·一模)我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有人持金出五关,前关二税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而税一,并五关所税,适重一斤.问本持金101325272-⨯+⨯+⨯+32(21)2(21)2n n n n ---⨯++⨯0122325272n T =⨯+⨯+⨯+21(21)2(21)2n n n n ---⨯++⨯121132(22......2)(21)2n n n T n ----=⨯++++-+⨯1132(12)(21)2.212n n n ---+-+⨯-(21)21.2n n n T -⨯+=几何?”其意思为“今有人持金出五关,第1关收税金为持金的12,第2关收税金为剩余金的13,第3关收税金为剩余金的14,第4关收税金为剩余金的15,第5关收税金为剩余金的16,5关所收税金之和恰好重1斤.问原来持金多少?”.记这个人原来持金为a 斤,设()101,115,01x x f x x x +>⎧=⎨-<≤⎩,则()f a =( ) A .5-B .7C .13D .26【答案】C 【解析】【分析】 根据题意求得每次收的税金,结合题意得到111111223344556a a a a a ++++=⨯⨯⨯⨯,求得a 的值,代入函数的解析式,即可求解.【详解】由题意知:这个人原来持金为a 斤,第1关收税金为:12a 斤;第2关收税金为111(1)3223a a ⋅-⋅=⋅⨯斤; 第3关收税金为1111(1)42634a a ⋅--⋅=⋅⨯斤, 以此类推可得的,第4关收税金为145a ⋅⨯斤,第5关收税金为156a ⋅⨯斤, 所以111111223344556a a a a a ++++=⨯⨯⨯⨯, 即1111111111(1)(1)12233445566a a -+-+-+-+-⋅=-⋅=,解得65a =, 又由()101,115,01x x f x x x +>⎧=⎨-<≤⎩,所以66()1011355f =⨯+=. 故选:C.例16.(2017·全国·高考真题(理))我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )A .1盏B .3盏C .5盏D .9盏【答案】B【解析】【详解】。
高三数学第一轮复习
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下面是给大家整理的一些高三计算机科学数学第一轮复习的学习资料,希望对大家有所鼓励。
高考数学第一轮各种题型应对方法一,第二场复习的目标第一轮和是对高中所学的数学知识进行全面的梳理复习复习,即系统地整理知识,优化知识结构。
其指导思想是全面、扎实、系统、灵活。
全面———即全面覆盖;扎实———抓好单元知识的表述、巩固、深化;系统———注意医学知识的前后联系,有机结合,完整性、系统性,使学生初步建立明晰的知识网络;灵活———增强小综合训练,克服单向性、定向性,初步培养系统分析运用知识、灵活解题的能力。
复习的直接目标是解决高考中的基础题,数论其根本目的是为数学素质的提高作物质准备。
首要在这一阶段主要抓好对基本概念准确记忆和实质性的理解,抓基本方法、科学知识的熟练应用,抓公式和定理的正用、逆用、变用、巧用,抓基本题型的训练和熟化。
二.第一轮环境污染复习中需要注意的几个环境问题首先,教师认真专研高考考试标准,明确“考什么,怎么考,考多难”,考试标准上对于高考所要考查的数学思想,数学方法,数学能力,做题题型比例和作业量都有明确的说明,甚至对题目的能力其要求,做题目用多少时间都有说明。
教师只有熟悉考试标准,复习中才能做到胸有成竹,得心应手。
其次,教师要钟爱和研究近几年学术研究新高考试题,掌握高个别谈话的结构与特征,明确哪些内容在近几年的考题中已经出现,那些还从未涉及过,哪些知识点常考常旧有,逐一排查找出知识的重点、难点、疑点,做到心中有数,有的放矢。
充分利用图像、表格、框图,使学生在头脑中构建知识网络,使之变成清晰的几条线,而不是模糊的一风和日丽。
对概念、定义、公式、定理要让学生深刻理解,牢固记忆,融会贯通,熟练提取,力求做到提起一根线带起一大遍。
第三,教师在复习教学中要以提高学生解题能力为核心,注重对数学思想,数学方法,考试常识和艺术的渗透。
高考数学一轮总复习 5.34 等差、等比数列的性质及综合应用课件 理
三、等差、等比数列综合
例3已知等差数列{an}前三项的和为-3,前三项的
积为 8.
(1)求等差数列{an}的通项公式; (2)若 a2,a3,a1 成等比数列,求数列{|an|}的前 n 项和.
【解析】(1)设等差数列{an}的公差为 d, 则 a2=a1+d,a3=a1+2d,
第十七页,共40页。
当 n≥3 时,Sn=S2+|a3|+|a4|+…+|an| =5+(3×3-7)+(3×4-7)+…+(3n-7)
=5+(n-2)[2+2 (3n-7)]=23n2-121n+10. 当 n=2 时,满足此式.
4, n 1,
综上,Sn=
3 2
n2
11 2
n
10,
n
2.
【点评】本例(2)小问求解的关键是确定项的正负取值情况 (qíngkuàng),以去掉绝对值,化归为等差数列的和.
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②证法一:对任意 k∈N+, Sk+2+Sk+1-2Sk=(Sk+2-Sk)+(Sk+1-Sk) =ak+1+ak+2+ak+1 =2ak+1+ak+1·(-2) =0, 所以,对任意 k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1 成等差数列. 证法二:对任意 k∈N+,2Sk=2a1(11--qqk),
【点评】本例第(3)小问题的求解,实质上是探究数列{dn}的 通项公式,然后(ránhòu)依通项公式确定其为等比数列.
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〔备选题〕例5在等差数列{an}中,a3+a4+a5=84, a9=73.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)对任意 m∈N*,将数列{an}中落入区间(9m,92m) 内的项的个数记为 bm,求数列{bm}的前 m 项和 Sm.
[精]高三第一轮复习全套课件3数列:第4课时 等差、等比数列的应用
4.某林场去年有木材贮量2万m3,从今年开始,林场 加大了对生产的投入量,预测林场的木材贮量将以 每年20%的速度增长,每年年底砍伐1000m3 的木材 出售作为再生产的资金补贴,问:
(1)多少年后木材贮量达到翻番的目标?
(2)多少年后木材贮量达到翻两番的目标?
【解题回顾】本题第(1)小题得到1.2n=7/3后,也可通 过两边取对数求n,同理第(2)小题得1.2n=6后,也可 两准备开办一个商店,要向银行贷款若 干,这笔贷款按复利计算(即本年利息计入下一年 的本金生息),利率为q(0<q<1).据他估算,贷款 后每年可偿还A元,30年后还清. ①求贷款金额; ②若贷款后前7年暂不偿还,从第8年开始,每年偿 还A元,仍然在贷款后30年还清,试问:这样一来, 贷款金额比原贷款金额要少多少元? 【解题回顾】从数字角度看,本例是解决与数列有 关的应用问题.必须认真审题,弄清题意,解决问 题的关键在于理解复利的概念及其运算,形成用数 学的意识. 返回
【解题回顾】本题易误认为答案是187cm,即将梯 形的上、下底也算在了其中.
2.某电子管厂2001年全年生产真空电子管50万个, 计划从2002年开始每年的产量比上一年增长20%, 问从哪一年开始,该厂的真空电子管年产量超过 200万个?
【解题回顾】本题容易忽视不等式1.2n-1×50<200.
3.某村2002年底全村共有1000人,全年工农业总产 值为840万元. (1)若从2003年起该村每年的工农业总产值较上年增 加14万元,每年人口较上年净增数相同,要使该村 人均产值年年都增长,那么该村每年人口的净增不 超过多少人? (2)若从2003年起该村每年工农业总产值较上年增长 10%,每年人口较上年净增10人,则到2012年该村 能否实现年人均产值较2002年翻一番(增加一倍)的 经济发展目标? 【解题回顾】本题(2)用到了近似估算法.
高三一轮复习 数列的复习
数列的复习【知识整理】:一 、等差数列1.等差数列的通项公式:①a n =a 1+____×d②(推广公式)a n =a m +______×d注意:数列{}n a 是等差数列的充要条件是此数列的通项公式为q pn a n +=,其中p,q 为常数,特别地,数列{}n a 是公差不为0的等差数列的充要条件是此数列的通项公式为q pn a n +=,其中p,q 为常数,且0≠p .2、等差中项如果b A a ,,成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.注意:①b 是a 、c 的等差中项的充要条件是a ,b ,c 成等差数列;②若a ,b ,c 成等差数列,那么c b b a b c a b c a b ca b -=--=-+=+=;;;22都是等价的;③若数列{}n a 是等差数列,则()*-+∈≥-=-N n n a a a a n n n n ,211,整理得211+-+=n n n a a a . 3、等差数列的性质{}n a 是等差数列,d 为公差.(1)1123121,+---+=+==+=+=+k n k n n n n a a a a a a a a a a 即 (2)若m, n, p, q ∈N*,若m +n =p +q ,则_________________若m, n, p ∈N*,若m +n =2p ,则__________________ (3)()mn a a d d m n a a mn m n --=⇔-+= (m, n, ∈N*,且m ≠ n ).(4)序号成等差数列的项又组成一个等差数列,即 ,,,2m k m k k a a a ++仍成等差数列,公差为()*∈Nm k md ,.(5)若{}{}n n b a ,都是等差数列,则数列{}{}{}{}{}2121,,,,,(λλλλλλb k c b a b a b a ka c a n n n n n n n ++++,,,,均为常数)也是等差数列.(6)连续三个或三个以上k 项和依次组成一个等差数列,即)2(,,,232*∈≥--N k k S S S S S k k k k k 且 成等差数列,公差为d k 2.(7)①当项数为奇数()12+n 项时,其中有()1+n 个奇数项,n 个偶数项.1-+=n a S S 偶奇;()112++=+n a n S S 偶奇; ()nn S S na S a n S n n 1,,111+=∴=+=++偶奇偶奇. ②当项数为偶数n 2项时,()11,-,,+++=+===n n n n a a n S S nd S S na S na S 奇偶奇偶偶奇 ∴1+=n na a S S 偶奇. 能力知识清单:1、等差数列{}n a 中,若()0,,=≠==+nm n n a n m n a m a 则. 2、等差数列{}n a 中,若()()n m S n m n S m S n m m n +-=≠==+则,, 3、等差数列{}n a 中,若()0,=≠=+nm m n S n m S S 则; 4、若{}n a 与{}n b ,为等差数列,且前1-21-2m m m m n n T S b a T S n =,则与项和为二、等比数列1. 等比数列的通项公式:①a n =a 1q n -1 ② a n =a m q n -m2、若﹛a n ﹜为等比数列,m, n, p, q ∈N*,若m +n =p +q ,则___________ 3. 等比数列的前n 项和公式: S n = ⎪⎩⎪⎨⎧=≠)1()1(q qS n = _________________()1≠q4、等比数列{a n }的前n 项和S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成 数列,且公比为________ 7.等比中项:如果a ,b ,c 成等比数列,那么b 叫做a 与c 的等比中项,即b²=_____________________三、判断和证明数列是等差(等比)数列常有四种方法:(1)定义法:对于n≥2的任意自然数,验证11(/)n n n n a a a a ---为同一常数。
高三数学一轮复习精品教案――数列
城东蜊市阳光实验学校2021届高三数学一轮复习精品教案――数列〔附高考预测〕一、本章知识构造: 二、重点知识回忆 1.数列的概念及表示方法〔1〕定义:按照一定顺序排列着的一列数.〔2〕表示方法:列表法、解析法〔通项公式法和递推公式法〕、图象法.〔3〕分类:按项数有限还是无限分为有穷数列和无穷数列;按项与项之间的大小关系可分为单调数列、摆动数列和常数列.〔4〕n a 与n S 的关系:11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-⎩≥.2.等差数列和等比数列的比较〔1〕定义:从第2项起每一项与它前一项的差等于同一常数的数列叫等差数列;从第2项起每一项与它前一项的比等于同一常数〔不为0〕的数列叫做等比数列. 〔2〕递推公式:110n n n n a a d a a q q n *++-==≠∈N ,·,,.〔3〕通项公式:111(1)n n n a a n d a a q n -*=+-=∈N ,,.〔4〕性质等差数列的主要性质:①单调性:0d ≥时为递增数列,0d ≤时为递减数列,0d =时为常数列.②假设m n p q +=+,那么()m n p q a a a a m n p q *+=+∈N ,,,.特别地,当2m n p +=时,有2m n p a a a +=.③()()nm a a n m d m n *-=-∈N ,.④232k k k k k S S S S S --,,,…成等差数列.等比数列的主要性质:①单调性:当1001a q <⎧⎨<<⎩,或者者101a q >⎧⎨>⎩时,为递增数列;当101a q <⎧⎨>⎩,,,或者者1001a q >⎧⎨<<⎩时,为递减数列;当0q <时,为摆动数列;当1q =时,为常数列.②假设m n p q +=+,那么()m n p q a a a a m n p q *=∈N ··,,,.特别地,假设2m n p +=,那么2m n p a a a =·.③(0)n m nma q m n q a -*=∈≠N ,,. ④232k kk k k S S S S S --,,,…,当1q ≠-时为等比数列;当1q =-时,假设k 为偶数,不是等比数列.假设k 为奇数,是公比为1-的等比数列.三、考点剖析考点一:等差、等比数列的概念与性质 例1.〔2021模拟〕数列.12}{2n n S n a nn -=项和的前〔1〕求数列}{n a 的通项公式;〔2〕求数列.|}{|n n T n a 项和的前解:〔1〕当111112,1211=-⨯===S a n时;、当.213])1()1(12[)12(,2221n n n n n S S a n n n n -=-----=-=≥-时,.213111的形式也符合n a -=.213}{,n a a n n -=的通项公式为数列所以、〔2〕令.6,,0213*≤∈≥-=n n n a n 解得又N当2212112||||||,6n n S a a a a a a T n n n n n -==+++=+++=≤ 时;当||||||||||,67621n n a a a a a T n++++++=> 时综上,⎪⎩⎪⎨⎧>+-≤-=.6,7212,6,1222n n n n n n T n点评:此题考察了数列的前n 项与数列的通项公式之间的关系,特别要注意n =1时情况,在解题时经常会忘记。
2011届高三数学一轮复习教案:第五章第2课 等差、等比数列
第2课 等差、等比数列【考点导读】1. 掌握等差、等比数列的通项公式、前n 项和公式,能运用公式解决一些简单的问题; 2. 理解等差、等比数列的性质,了解等差、等比数列与函数之间的关系; 3. 注意函数与方程思想方法的运用。
【基础练习】1.在等差数列{a n }中,已知a 5=10,a 12=31,首项a 1= -2 ,公差d = 3 。
2.一个等比数列的第3项与第4项分别是12与18,则它的第1项是163,第2项是 8 。
3..某种细菌在培养过程中,每20分钟分裂一次(一个分裂为二个),经过3小时,这种细菌由1个可以繁殖成 512 个。
4.设{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++=105。
5.公差不为0的等差数列{a n }中,a 2,a 3,a 6依次成等比数列,则公比等于 3 。
【范例导析】 例1.(1)若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有 13 项。
(2)设数列{a n }是递增等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是 2 。
(3)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若36S S =13,则612SS = 。
解:(1)答案:13法1:设这个数列有n 项∵⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+=-+=-='⋅+=-dn n n a S d nd a S S S d a S n n n 2)1(6332233113313∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=-+=+3902)1(146)2(3334)(3111d n n n a n d a d a ∴n =13法2:设这个数列有n 项∵1231234,146n n n a a a a a a --++=++=∴121321()()()3()34146180n n n n a a a a a a a a --+++++=+=+= ∴160n a a += 又1()3902n n a a += ∴n =13 (2)答案:2 因为前三项和为12,∴a 1+a 2+a 3=12,∴a 2=33S =4 又a 1·a 2·a 3=48, ∵a 2=4,∴a 1·a 3=12,a 1+a 3=8,把a 1,a 3作为方程的两根且a 1<a 3, ∴x 2-8x +12=0,x 1=6,x 2=2,∴a 1=2,a 3=6,∴选B. (3)答案为310。
高三数学一轮复习备考数列的求和说课
高三数学一轮复习备考数列的求和说课高三数学一轮复习备考中,数列的求和是一个重要的考点。
在本文中,我将对数列的求和进行深入解析,包括常见的等差数列和等比数列的求和公式,以及一些应用题的解题方法。
首先,让我们来回顾一下数列的概念。
数列是由一系列按照一定规律排列的数所组成的集合。
数列的每一项称为数列的项,用ai表示,其中i表示项的位置。
数列中的规律可以用一个通项公式来表示。
对于等差数列来说,通项公式为an=a1+(n-1)d,其中a1为首项,d为公差;而对于等比数列来说,通项公式为an=a1*r^(n-1),其中a1为首项,r为公比。
接下来,我们来看一下等差数列的求和公式。
对于等差数列来说,其求和公式是非常有用的。
设等差数列的首项为a1,公差为d,前n项和为Sn。
那么等差数列的求和公式可以表示为Sn=n/2*(a1+an),其中an表示等差数列的第n项。
在使用等差数列的求和公式时,需要明确几个关键的概念。
首先,当n为奇数时,a1和an为等差数列中间的一项;当n为偶数时,a1和an分别为等差数列的相邻两项,此时中间没有项。
其次,等差数列的前n项和与等差数列的倒序前n项和相等。
例如,对于等差数列1,3,5,7,9来说,其首项为1,公差为2。
我们可以使用等差数列的求和公式来计算前3项的和。
根据公式,n=3,所以Sn=3/2*(1+5)=9。
除了等差数列外,我们还有等比数列的求和公式。
对于等比数列来说,其求和公式也是非常重要的。
设等比数列的首项为a1,公比为r,前n项和为Sn。
等比数列的求和公式可以表示为Sn=a1*(1-r^n)/(1-r),其中r不等于1。
在使用等比数列的求和公式时,需要注意一些特殊情况。
当公比|r|小于1时,等比数列的前n项和随着n的增加而趋近于一个常数,即Sn的极限存在;当公比|r|大于1时,等比数列的前n项和随着n的增加呈无穷趋近于正无穷或负无穷;当公比|r|等于1时,等比数列不存在有限的前n项和,但存在极限。
高三数学一轮复习等差等比数列讲义
等差等比数列【知识梳理】一、通项公式等差数列:,为首项,为公差.等比数列:11-⋅=n n q a a ,为首项,为公比.二、前项和公式 等差数列:或 等比数列:当1≠q 时, qq a S n n --=1)1(1 或 q q a a S n n --=11当1=q 时,1na S n =三、差比数列的判定方法1.定义法:(,是常数)是等差数列;q a a nn =+1(,是常数){}n a 是等比数列.2.中项法:()是等差数列;221++⋅=n n n a a a ()且0≠n a {}n a 是等比数列.四、差比数列的常用性质等差数列:若,则; 等比数列:若,则q p n m a a a a ⋅=⋅.课中讲解一、等差等比数列的判定 典型例题1. 已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).求()d n a a n 11-+=1a d 1a q n ()21na a S n n +=()d n n na S n 211-+=d a a n n =-+1+∈N n d ⇔{}n a +∈N n 0≠q ⇔212+++=n n n a a a +∈N n ⇔{}n a +∈N n ⇔),,,(+∈+=+N q p n m q p n m q p n m a a a a +=+),,,(+∈+=+N q p n m q p n m证:数列{b n}是等差数列。
2.若数列{a n}的前n项和为S n,且满足a n+2S n S n-1=0(n≥2),a1=12,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n是等差数列。
3.已知数列{a n}满足对任意的正整数n,均有a n+1=5a n-2·3n,且a1=8,证明:数列{a n-3n}为等比数列。
4. 已知S n是数列{a n}的前n项和,且满足S n-2a n=n-4,证明:{S n-n+2}为等比数列。
高三第一轮复习等比数列的性质及应用
等比数列的性质及应用主干知识归纳 等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m ·qn -m(n ,m ∈N *,q 为公比).(2)若{a n }为等比数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k ·a l =a m ·a 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. (4)若等比数列{a n }共有2n 项,则S 偶:S 奇=q ;若有2n+1项,则S 奇——S 偶=(a 1+a 2n+1q )/(1+q)(q ≠1且q ≠-1). 方法规律总结1.在等比数列的基本运算问题中,一般是利用通项公式与前n 项和公式建立方程组求解,但如果灵活运用等比数列的性质,可减少运算量.2.等比数列的项经过适当的组合后组成的新数列也具有某种性质,例如等比数列中S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等比数列,公比为q k (q ≠-1).【指点迷津】【类型一】等比数列的性质【例1】:(1) 设等比数列{a n }的各项均为正数,且a 5a 6+a 4a 7=18,则log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=________.(2) 设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10∶S 5=1∶2,则S 5+S 10+S 15S 10-S 5=( )A.72 B .-92 C.92 D .-72[解析]: [解析] (1)由题意可得a 5a 6+a 4a 7=2a 5a 6=18,解得a 5a 6=9,∴log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=log 3(a 1a 2…a 10)=log 3(a 5a 6)5=log 395=log 3310=10. 答案:10(2) 因为S 10∶S 5=1∶2,所以S 10=12S 5,所以S 10-S 5=-12S 5.由等比数列的性质得,S 5,-12S 5,S 15-12S 5成等比数列,所以14S 52=S 5S 15-12S 5,得S 15=34S 5,所以S 5+S 10+S 15S 10-S 5=S 5+12S 5+34S 5-12S 5=-92.答案:B【例2】:)已知各项均为正数的等比数列{a n }中,a 1a 2a 3=5,a 7a 8a 9=10,则a 4a 5a 6等于( ) A .5 2 B .7 C .6 D .4 2(2)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=72,S 6=352,则S 9=________.【解析】: (1)因为等比数列{a n }的各项均为正数,所以a 4a 5a 6=a 1a 2a 3·a 7a 8a 9=5×10=5 2.答案:A(2)由S 3=72,S 6=352得,公比q ≠1,且⎩⎨⎧a 1(1-q 3)1-q =72,a 1(1-q 6)1-q =352,两式相除,得1+q 3=5,即q 3=4, 则a 11-q =-76, 故S 9=a 1(1-q 9)1-q =a 11-q [1-(q 3)3]=-76×(1-43)=1472.答案:1472【类型二】等比数列性质的应用【例1】:若等比数列{a n }的前n 项、前2n 项、前3n 项的和分别为S n ,S 2n ,S 3n ,求证:S n 2+S 2n 2=S n (S 2n +S 3n ).【解析】:方法一:设此数列的公比为q ,首项为a 1.当q =1时,则S n =na 1,S 2n =2na 1,S 3n =3na 1, ∴S n 2+S 2n 2=S n (S 2n +S 3n ); 当q ≠1时,则S n =a 11-q(1-q n),S 2n =a 11-q(1-q 2n),S 3n =a 11-q(1-q 3n),∴S n 2+S 2n 2=a 11-q2[(1-q n )2+(1-q 2n )2]=a 11-q2(1-q n )2(2+2q n+q 2n),又S n (S 2n +S 3n )=a 11-q2(1-q n )2(2+2q n +q 2n),∴S n 2+S 2n 2=S n (S 2n +S 3n ).方法二:根据等比数列的性质,有S 2n =S n +q n S n =S n (1+q n ),S 3n =S n +q n S n +q 2nS n , ∴S n 2+S 2n 2=S n 2+[S n (1+q n )]2=S n 2(2+2q n +q 2n),S n (S 2n +S 3n )=S n 2(2+2q n +q 2n ),∴S n 2+S 2n 2=S n (S 2n +S 3n ).【例2】:已知数列{a n }的首项为a (a ≠0),前n 项和为S n ,且有S n +1=tS n +a (t ≠0),b n =S n +1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)当t =1时,若对任意n ∈N *,都有|b n |≥|b 5|,求a 的取值范围;(3)当t ≠1时,若c n =2+b 1+b 2+…+b n ,求能够使数列{c n }为等比数列的所有数对(a ,t ). 【解析】:(1)当n =1时,由S 2=tS 1+a ,得a 2=at .当n ≥2时,有S n =tS n -1+a ,∴(S n +1-S n )=t (S n -S n -1),即a n +1=ta n .又a 1=a ≠0,∴a n +1a n=t (n ∈N *),即数列{a n }是首项为a ,公比为t 的等比数列,∴a n =at n -1. (2)当t =1时,S n =an ,b n =an +1.当a >0时,数列{b n }递增,且b n >0,不合题意;当a <0时,数列{b n }递减,由题意知b 4>0,b 6<0,且⎩⎨⎧b 4≥|b 5|,-b 6≥|b 5|,解得-29≤a ≤-211.综上,a 的取值范围为【-29,-211】.(3)∵t ≠1,∴b n =1+a -atn1-t,∴c n =2+1+a1-t n -a1-t (t +t 2+…+t n)=2+1+a1-t n -at (1-t n )(1-t )2=2-at (1-t )2+1+a1-tn +at n +1(1-t )2.由题设知,{c n }为等比数列,所以有⎩⎨⎧2-at (1-t )2=0,1-t +a 1-t=0,解得⎩⎨⎧a =1,t =2,即满足条件的数对是(1,2).【同步训练】【一级目标】基础巩固组 一、选择题1.已知等比数列{a n }中,a 1>0,则“a 1<a 4”是“a 3<a 5”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【解析】:设等比数列的公比为q .由a 1<a 4得a 1<a 1q 3,因为a 1>0,所以q 3>1,即q >1,故a 3<a 5成立;由a 3<a 5得a 1q 2<a 1q 4,因为a 1>0,所以q 2>1,即q <-1或q >1.所以“a 1<a 4”是“a 3<a 5”的充分不必要条件. 答案:A2.已知等比数列{a n }满足a n >0,n =1,2,…,且a 5·a 2n -5=22n(n ≥3),则当n ≥1时,log 2a 1 +log 2a 3+…+log 2a 2n -1=( )A.n (2n -1)B.(n +1)2C.n 2D.(n -1)2【解析】: 由题知a n =2n ,log 2a 2n -1=2n -1, log 2a 1+log 2a 3+…+log 2a 2n -1=1+3+…+(2n -1)=n 2. 答案:C.3.已知{a n }为等比数列,且a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A .5 B .-5 C .7 D .-7【解析】:设等比数列的公比为q .∵a 4+a 7=2,a 5a 6=a 4a 7=-8, ∴a 4=4,a 7=-2或a 4=-2,a 7=4.当a 4=4,a 7=-2时,q 3=-12,∴a 1=-8,a 10=1,∴a 1+a 10=-7;当a 4=-2,a 7=4时,q 3=-2,∴a 10=-8,a 1=1,∴a 1+a 10=-7.综上可得,a 1+a 10=-7. 答案:D4.等比数列{a n }中,a 1=317,q =-12.记f (n )=a 1·a 2·…·a n ,则当f (n )最大时,n 的值为( )A.7B.8C.9D.10【解析】:由于a n =317×(-12)n -1,易知a 9=317×1256>1,a 10<0,0<a 11<1,又a 1a 2…a 9>0,故f (9)=a 1a 2…a 9值最大,此时n =9.答案:C5.已知数列{a n }共有m 项,定义{a n }的所有项和为S (1),第二项及以后所有项和为S (2),第三项及以后所有项和为S (3),…,第n 项及以后所有项和为S (n ).若S (n )是首项为2,公比为12的等比数列的前n 项和,则当n <m 时,a n 等于( )A.-12n -2B.12n -2C.-12n -1D.12n -1【解析】:∵n <m ,∴m ≥n +1.又S (n )=2(1-12n )1-12=4-12n -2,∴S (n +1)=4-12n -1,故a n =S (n )-S (n +1)=12n -1-12n -2=-12n -1. 答案:C 二、填空题6.等比数列{a n }中,a 1+a 3=10,a 4+a 6=54,则数列{a n }的通项公式为 .【解析】:由a 4=a 1q 3,a 6=a 3q 3得a 4+a 6a 1+a 3=q 3=54×110=18,∴q =12,又a 1(1+q 2)=10, ∴a 1=8.∴a n =a 1q n -1=8×(12)n -1=24-n.答案:a n =24-n7.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=8,S 8=12,则a 13+a 14+a 15+a 16=________. 【解析】:由S 8≠2S 4可知,公比q ≠1,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12成等比数列,公比为S 8-S 4S 4=12, 故a 13+a 14+a 15+a 16=S 16-S 12=S 4123=1.答案:18.设数列{a n }的前n 项和为S n (n∈N *),关于数列{a n }有下列四个结论:①若a n +1=a n (n ∈N *),则{a n }既是等差数列又是等比数列;②若S n =an 2+bn (a ,b ∈R ),则{a n }是等差数列;③若S n =1-(-1)n,则{a n }是等比数列;④若{a n }是等比数列,则S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m (m ∈N *)也成等比数列. 其中正确的结论是________.(填上所有正确结论的序号)【解析】:若a n +1=a n =0,则{a n }不是等比数列,①错误;②正确;③中{a n }是公比为-1的摆动数列,如2,-2,2,-2,2,-2,…,③正确;如对于等比数列2,-2,2,-2,2,-2,…,有S 2=0,S 4=0,S 6=0,显然S 2,S 4-S 2,S 6-S 4不成等比数列,④错误. 答案:②③ 三、解答题9.已知等比数列{a n }的首项为a 1=13,公比q 满足q >0且q ≠1.又已知a 1,5a 3,9a 5成等差数列.(1)求数列{a n }的通项;(2)令b n =log 31a n,求1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1的值.【解析】: (1)∵2×5a 3=a 1+9a 5,∴10a 1q 2=a 1+9a 1q 4,∴9q 4-10q 2+1=0, ∵q >0且q ≠1,∴q =13,∴a n =a 1q n -1=3-n.(2)∵b n =log 31a n=log 33n=n ,1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1∴1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=nn +1.10.等比数列{n a }的前n 项和为n S , 已知对任意的n N +∈,点(,)n nS ,均在函数(0x y b r b =+>且1,,b b r ≠均为常数)的图像上. (1)求r 的值; (2)当b=2时,记1()4nnn b n N a ++=∈,求数列{}n b 的前n 项和n T . 【解析】:(1)因为对任意的n N +∈,点(,)n n S ,均在函数(0x y b r b =+>且1,,b b r ≠均为常数)的图像上.所以得n nS b r =+,当1n =时,11a S b r ==+,当2n ≥时,1111()(1)n n n n n nn n a S S b r b r b b b b ----=-=+-+=-=-,又因为{n a }为等比数列, 所以1r =-, 公比为b , 所以1(1)n n a b b -=-(2)当b=2时,11(1)2n n n a b b --=-=, 111114422n n n n n n n b a -++++===⨯ 则234123412222nn n T ++=++++ 3451212341222222n n n n n T +++=+++++ 相减,得23451212111112222222n n n n T +++=+++++-31211(1)112212212n n n -+⨯-++--12311422n n n +++=--所以113113322222n n n n n n T ++++=--=-【二级目标】能力提升题组一、选择题1.设x ,y ,z 均是实数,若3x ,4y ,5z 成等比数列,且1x ,1y ,1z 成等差数列,则x z +zx的值是( )A.327B.358C.3312D.3415【解析】:因为3x ,4y ,5z 成等比数列,所以16y 2=15xz ,又因为1x ,1y ,1z 成等差数列,所以y =2xz x +z .联立可得16×4x 2z 2=15xz (x +z )2,因为xz ≠0,所以(x +z )2xz=6415,所以x z +z x =3415. 答案:D2.函数y =9-(x -5)2的图像上存在不同的三点到原点的距离构成等比数列,则下列不可能是该等比数列的公比的是( ) A.34B. 2C. 3D. 5 【解析】:函数y =9-(x -5)2等价于⎩⎨⎧(x -5)2+y 2=9,y ≥0,其图像为圆心在(5,0),半径为3的上半圆.半圆上的点到原点的最小距离为2(点(2,0)处),最大距离为8(点(8,0)处),则最大的公比q 应满足8=2q 2,即q 2=4,解得q =2,最小的公比q 应满足2=8q 2,即q 2=14,解得q =12.又不同的三点到原点的距离不相等,故q ≠1,故公比q 的取值范围为12≤q ≤2,且q ≠1,故选D.答案:D二、填空题3.在数列{a n }中,a 1≠0,a n +1=3a n ,S n 为数列{a n }的前n 项和.记R n =82S n -S 2na n +1,则数列{R n }的最大项为第________项.【解析】:∵a 1≠0,a n +1=3a n ,∴数列{a n }是等比数列,∴R n =82a 11-3n2-a 1(1-3n)(1-3)a 1·3n2=3n 22-823n2+813n2(1-3)=11-3×3n 2+813n 2-82≤11-3×(2 81-82)=643-1,当且仅当3n 2=813n 2,即3n=81,即n =4时等号成立,∴数列{R n }的最大项为第4项.答案:4 三、解答题4.已知数列{a n }中,a 1=2,对任意n ∈N *,恒有a n ·a n +1=2×4n成立. (1)求证:数列{a n }是等比数列;(2)设b n =a 6n -5+a 6n -3+a 6n -1,求数列{b n }的前n 项和S n .【解析】:(1)证明:由a 1=2,a 1·a 2=2×4=8,得a 2=4.由a n ·a n +1=2×4n,得a n +1·a n +2=2×4n +1,两式相除,得a n +2a n=4, 则数列{a n }的奇数项成等比数列,首项a 1=2,公比q =4,故当n 为奇数时,a n =a 1×4n -12=2n.当n 为奇数时,则n +1为偶数,由a n ·a n +1=2×4n ,得2n ·a n +1=2×4n ,则a n +1=2n +1.故对任意n ∈N *,恒有a n =2n,a n +1a n =2n +12n =2,故数列{a n }是等比数列.(2)易知S n =b 1+b 2+…+b n =(a 1+a 3+a 5)+(a 7+a 9+a 11)+…+(a 6n -5+a 6n -3+a 6n -1), 则数列{b n }的前n 项和S n 即数列{a n }的奇数项和(共3n 项), 则S n =2(1-43n)1-4=23(26n-1).【高考链接】1.(2015年新课标全国卷Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7=( )A .21B .42C .63D .84[解析]:由a 1=3,得a 1+a 3+a 5=3(1+q 2+q 4)=21,所以1+q 2+q 4=7,即(q 2+3)(q 2-2)=0,解得q2=2,所以a 3+a 5+a 7=(a 1+a 3+a 5)q 2=21×2=42. [答案]:B2.(2015年高考安徽卷)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{a n }的前n 项和等于________.[解析]:设数列{a n }的公比为q ,由a 2a 3=a 1a 4=8,a 1+a 4=9知a 1,a 4是一元二次方程x 2-9x +8=0的两根,解此方程得x =1或x =8.又数列{a n }递增,因此a 1=1,a 4=a 1q 3=8,解得q =2,故数列{a n }的前n 项和S n =1×(1-2n)1-2=2n-1.[答案]:2n-13.(2015年高考四川卷)设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求使得|T n -1|<11000成立的n 的最小值.[解析]: (1)由已知S n =2a n -a 1,有a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1(n ≥2), 即a n =2a n -1(n ≥2).从而a 2=2a 1,a 3=2a 2=4a 1.又因为a 1,a 2+1,a 3成等差数列,即a 1+a 3=2(a 2+1), 所以a 1+4a 1=2(2a 1+1),解得a 1=2,所以数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,故a n =2n.(2)由(1)得1a n =12n ,所以T n =12+122+…+12n =12×1-12n 1-12=1-12n .由|T n -1|<11000,得⎪⎪⎪⎪1-12n -1<11000,即2n>1000.因为29=512<1000<1024=210, 所以n ≥10,所以使|T n -1|<11000成立的n 的最小值为10.。
高三数学数列问题的题型与方法
高三数学数列问题的题型与方法第90-93课时课题:数列问题的题型与方法一.复习目标:1.能灵活地运用等差数列、等比数列的定义、性质、通项公式、前n项和公式解题;2.能熟练地求一些特殊数列的通项和前项的和;3.使学生系统掌握解等差数列与等比数列综合题的规律,深化数学思想方法在解题实践中的指导作用,灵活地运用数列知识和方法解决数学和实际生活中的有关问题;4.通过解决探索性问题,进一步培养学生阅读理解和创新能力,综合运用数学思想方法分析问题与解决问题的能力.5.在解综合题的实践中加深对基础知识、基本技能和基本数学思想方法的认识,沟通各类知识的联系,形成更完整的知识网络,提高分析问题和解决问题的能力.6.培养学生善于分析题意,富于联想,以适应新的背景,新的设问方式,提高学生用函数的思想、方程的思想研究数列问题的自觉性、培养学生主动探索的精神和科学理性的思维方法.二.考试要求:1.理解数列的概念,了解数列通项公式的意义,了解递推公式是给出数列的一种方法,并能根据递推公式写出数列的前几项。
2.理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,并能运用公式解答简单的问题。
3.理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n项和公式,并能运用公式解决简单的问题。
4.数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础,所以在高考中占有重要的地位。
高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏。
解答题多为中等以上难度的试题,突出考查考生的思维能力,解决问题的能力,试题大多有较好的区分度。
有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。
探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。
本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法。
高三数学第一轮复习——数列(知识点很全)
高三数学第一轮复习——数列一、知识梳理数列概念1.数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每个数称为该数列的项.2.通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与序号之间可以用一个式子表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式,即)(n f a n =.3.递推公式:如果已知数列{}n a 的第一项(或前几项),且任何一项n a 与它的前一项1-n a (或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,即)(1-=n n a f a 或),(21--=n n n a a f a ,那么这个式子叫做数列{}n a 的递推公式. 如数列{}n a 中,12,11+==n n a a a ,其中12+=n n a a 是数列{}n a 的递推公式.4.数列的前n 项和与通项的公式①n n a a a S +++= 21; ②⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n nn .5. 数列的表示方法:解析法、图像法、列举法、递推法.6. 数列的分类:有穷数列,无穷数列;递增数列,递减数列,摆动数列,常数数列;有界数列,无界数列.①递增数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a >+1. ②递减数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a <+1. ③摆动数列:例如: .,1,1,1,1,1 --- ④常数数列:例如:6,6,6,6,…….⑤有界数列:存在正数M 使+∈≤N n M a n ,.⑥无界数列:对于任何正数M ,总有项n a 使得M a n >.等差数列1.等差数列的概念如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数d ,这个数列叫做等差数列,常数d 称为等差数列的公差.2.通项公式与前n 项和公式⑴通项公式d n a a n )1(1-+=,1a 为首项,d 为公差. ⑵前n 项和公式2)(1n n a a n S +=或d n n na S n )1(211-+=.3.等差中项如果b A a ,,成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:A 是a 与b 的等差中项⇔b a A +=2⇔a ,A ,b 成等差数列.4.等差数列的判定方法⑴定义法:d a a n n =-+1(+∈N n ,d 是常数)⇔{}n a 是等差数列;⑵中项法:212+++=n n n a a a (+∈N n )⇔{}n a 是等差数列.5.等差数列的常用性质⑴数列{}n a 是等差数列,则数列{}p a n +、{}n pa (p 是常数)都是等差数列;⑵在等差数列{}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等差数列,公差为kd .⑶d m n a a m n )(-+=;b an a n +=(a ,b 是常数);bn an S n +=2(a ,b 是常数,0≠a )⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p n m ,则q p n m a a a a +=+;⑸若等差数列{}n a 的前n 项和n S ,则⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是等差数列; ⑹当项数为)(2+∈N n n ,则nn a aS S nd S S 1,+==-奇偶奇偶;当项数为)(12+∈-N n n ,则nn S S a S S n 1,-==-奇偶偶奇.等比数列1.等比数列的概念如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数)0(≠q q ,这个数列叫做等比数 列,常数q 称为等比数列的公比.2.通项公式与前n 项和公式⑴通项公式:11-=n n qa a ,1a 为首项,q 为公比 .⑵前n 项和公式:①当1=q 时,1na S n =②当1≠q 时,qq a a qq a S n nn --=--=11)1(11.3.等比中项如果b G a ,,成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项. 即:G 是a 与b 的等差中项⇔a ,A ,b 成等差数列⇒b a G⋅=2.4.等比数列的判定方法 ⑴定义法:q a a nn =+1(+∈N n ,0≠q 是常数)⇔{}n a 是等比数列;⑵中项法:221++⋅=n n n a a a (+∈N n )且0≠n a ⇔{}n a 是等比数列.5.等比数列的常用性质⑴数列{}n a 是等比数列,则数列{}n pa 、{}n pa (0≠q 是常数)都是等比数列;⑵在等比数列{}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等比数列,公比为kq .⑶),(+-∈⋅=N m n qa a mn m n⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p n m ,则q p n m a a a a ⋅=⋅;⑸若等比数列{}n a 的前n 项和n S ,则k S 、k k S S -2、k k S S 23-、k k S S 34-是等比数列.二、典型例题A 、求值类的计算题(多关于等差等比数列)1)根据基本量求解(方程的思想)1、 已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,63,6,994=-==n S a a ,求n ;2、等差数列{}n a 中,410a =且3610a a a ,,成等比数列,求数列{}n a 前20项的和20S .3、设{}n a 是公比为正数的等比数列,若16,151==a a ,求数列{}n a 前7项的和.4、已知四个实数,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,首末两数之和为37,中间两数之和为36,求这四个数.2)根据数列的性质求解(整体思想)1、已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,1006=a ,则=11S ;2、设n S 、n T 分别是等差数列{}n a 、{}n a 的前n 项和,327++=n n T S nn ,则=55b a .3、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S S a a 则( )4、等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,若231n nS n T n =+,则n na b =( )5、已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,)(,m n n S m S m n ≠==,则=+n m S .6、在正项等比数列{}n a 中,153537225a a a a a a ++=,则35a a +=_______。
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2009届一轮复习关于等差数列、等比数列性质的灵活运用高考要求:等差、等比数列的性质是等差、等比数列的概念,通项公式,前n 项和公式的引申.应用等差、等比数列的性质解题,往往可以回避求其首项和公差或公比,使问题得到整体地解决,能够在运算时达到运算灵活,方便快捷的目的,故一直受到重视.高考中也一直重点考查这部分内容. 重难点归纳:1.等差、等比数列的性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列题的既快捷又方便的工具,应有意识去应用.2.在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形.3.“巧用性质、减少运算量”在等差、等比数列的计算中非常重要,但用“基本量法”并树立“目标意识”,“需要什么,就求什么”,既要充分合理地运用条件,又要时刻注意题的目标,往往能取得与“巧用性质”解题相同的效果. 典型题例示范讲解:例1已知函数f (x )=412-x .(x <-2).(1)求f (x )的反函数f --1(x ); (2)设a 1=1,11+n a .=-f--1(a n )(n ∈N *),求a n ;(3)设S n =a 12+a 22+…+a n 2,b n =S n +1-S n 是否存在最小正整数m ,使得对任意n ∈N *,有b n <25m 成立?若存在,求出m 的值;若不存在,说明理由.命题意图:本题是一道与函数、数列有关的综合性题目,着重考查学生的逻辑分析能力 知识依托:本题融合了反函数,数列递推公式,等差数列基本问题、数列的和、函数单调性等知识于一炉,结构巧妙,形式新颖,是一道精致的综合题.错解分析:本题首问考查反函数,反函数的定义域是原函数的值域,这是一个易错点,(2)问以数列{21na }为桥梁求a n ,不易突破.技巧与方法:(2)问由式子41121+=+nn a a 得22111nn a a -+=4,构造等差数列{21na },从而求得a n ,即“借鸡生蛋”是求数列通项的常用技巧;(3)问运用了函数的思想.解:(1)设y =412-x ,∵x <-2,∴x =-214y +, 即y =f--1(x )=-214y+.(x >0) (2)∵411,14122121=-∴+=++nn nn a a a a ,∴{21na }是公差为4的等差数列,∵a 1=1,.21na =211a +4(n -1)=4n -3,∵a n >0,∴a n =341-n .(3)b n =S n +1-S n =a n +12=141+n ,由b n <25m ,得m >1425+n , 设g (n )=.1425+n ,∵g (n )=.1425+n 在n ∈N *上是减函数,∴g (n )的最大值是g (1)=5,∴m >5,存在最小正整数m =6,使对任意n ∈N *有b n <25m成立. 例2设等比数列{a n }的各项均为正数,项数是偶数,它的所有项的和等于偶数项和的4倍,且第二项与第四项的积是第3项与第4项和的9倍,问数列{lg a n }的前多少项和最大?(lg2=0.3,lg3=0.4)命题意图:本题主要考查等比数列的基本性质与对数运算法则,等差数列与等比数列之间的联系以及运算、分析能力.知识依托:本题须利用等比数列通项公式、前n 项和公式合理转化条件,求出a n ;进而利用对数的运算性质明确数列{lg a n }为等差数列,分析该数列项的分布规律从而得解.错解分析:题设条件中既有和的关系,又有项的关系,条件的正确转化是关键,计算易出错;而对数的运算性质也是易混淆的地方.技巧与方法:突破本题的关键在于明确等比数列各项的对数构成等差数列,而等差数列中前n 项和有最大值,一定是该数列中前面是正数,后面是负数,当然各正数之和最大;另外,等差数列S n 是n 的二次函数,也可由函数解析式求最值.解法一:设公比为q ,项数为2m ,m ∈N *,依题意有⎪⎩⎪⎨⎧+=⋅--⋅=--⋅)(9)()(1)1(1)1(312131122121q a q a q a q a q q q a q q a m m 化简得⎪⎩⎪⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧+==+10831 ),1(9114121a q q q a q q 解得.设数列{lg a n }前n 项和为S n ,则S n =lg a 1+lg a 1q 2+…+lg a 1q n -1=lg a 1n ·q 1+2+…+(n -1)=n lg a 1+21n (n -1)·lg q =n (2lg2+lg3)-21n (n -1)lg3 =(-23lg )·n 2+(2lg2+27lg3)·n可见,当n =3lg 3lg 272lg 2+时,S n 最大.而4.024.073.043lg 3lg 272lg 2⨯⨯+⨯=+=5,故{lg a n }的前5项和最大. 解法二:接前,⎪⎩⎪⎨⎧==311081q a ,于是lg a n =lg [108(31)n -1]=lg108+(n -1)lg 31, ∴数列{lg a n }是以lg108为首项,以lg31为公差的等差数列, 令lg a n ≥0,得2lg2-(n -4)lg3≥0,∴n ≤4.04.043.023lg 3lg 42lg 2⨯+⨯=+=5.5由于n ∈N *,可见数列{lg a n }的前5项和最大.例3 等差数列{a n }的前n 项的和为30,前2m 项的和为100,求它的前3m 项的和为_________.解法一:将S m =30,S 2m =100代入S n =na 1+2)1(-n n d ,得: 11(1)3022(21)21002m m ma d m m ma d -⎧+= ⎪⎪⎨-⎪+=⎪⎩ ① ② 2102)13(33,2010,4013212=-+=∴+==d m m ma S m m a m d m 解得 解法二:由]2)13([32)13(33113dm a m d m m ma S m -+=-+=知, 要求S 3m 只需求m [a 1+2)13(dm -],将②-①得ma 1+.2)13(-m m d =70,∴S 3m =210.解法三:由等差数列{a n }的前n 项和公式知,S n 是关于n 的二次函数,即S n =An 2+Bn (A 、B 是常数)将S m =30,S 2m =100代入,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=⋅+=+m B m A m B m A Bm Am 1020 1002)2(30222,∴S 3m =A ·(3m )2+B ·3m =210 解法四:S 3m =S 2m +a 2m +1+a 2m +2+…+a 3m =S 2m +(a 1+2md )+…+(a m +2md ) =S 2m +(a 1+…+a m )+m ·2md =S 2m +S m +2m 2d由解法一知d =240m,代入得S 3m =210解法五:根据等差数列性质知:S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 也成等差数列, 从而有:2(S 2m -S m )=S m +(S 3m -S 2m ) ∴S 3m =3(S 2m -S m )=210 解法六:∵S n =na 1+2)1(-n n d , ∴n S n =a 1+2)1(-n n d ∴点(n ,nS n )是直线y =2)1(dx -+a 1上的一串点,由三点(m ,m S m ),(2m ,mSm 22),(3m ,.m S m 33)共线,易得S 3m =3(S 2m -S m )=210.解法七:令m =1得S 1=30,S 2=100,得a 1=30,a 1+a 2=100,∴a 1=30,a 2=70∴a 3=70+(70-30)=110 ∴S 3=a 1+a 2+a 3=210 答案:210 学生巩固练习:1.等比数列{a n }的首项a 1=-1,前n 项和为S n ,若3231510=S S ,则lim ∞→n S n 等于( ) 32B. 32A.- C 2D -22.已知a ,b ,a +b 成等差数列,a ,b ,ab 成等比数列,且0<log m (ab )<1,则m 的取值范围是_________.3.等差数列{a n }共有2n +1项,其中奇数项之和为319,偶数项之和为290,则其中间项为_________.4.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ycx a +=_________5.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=12,S 12>0,S 13<0. (1)求公差d 的取值范围;(2)指出S 1、S 2、…、S 12中哪一个值最大,并说明理由.6.已知数列{a n }为等差数列,公差d ≠0,由{a n }中的部分项组成的数列 a 1b ,a 2b ,…,a n b ,…为等比数列,其中b 1=1,b 2=5,b 3=17.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)记T n =C 1n b 1+C 2n b 2+C 3n b 3+…+C nn b n ,求nn nn bT +∞→4lim. 7.设{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,a 1=b 1=1,a 2+a 4=b 3,b 2·b 4=a 3,分别求出{a n }及{b n }的前n 项和S 10及T 10.8.{a n }为等差数列,公差d ≠0,a n ≠0,(n ∈N *),且a k x 2+2a k +1x +a k +2=0(k ∈N *) (1)求证:当k 取不同自然数时,此方程有公共根; (2)若方程不同的根依次为x 1,x 2,…,x n ,…,求证:数列11,,11,1121+++n x x x 为等差数列.参考答案:1.解析:利用等比数列和的性质. 依题意,3231510=S S ,而a 1=-1,故q ≠1, ∴3213232315510-=-=-S S S , 根据等比数列性质知S 5,S 10-S 5,S 15-S 10,…,也成等比数列, 且它的公比为q 5,∴q 5=-321,即q =-21.∴.321lim 1-=-=∞→q a S n n 答案:B2.解析:解出a 、b ,解对数不等式即可. 答案:(-∞,8)3.解析:利用S 奇/S 偶=nn 1+得解. 答案:第11项a 11=29 4.解法一:赋值法. 解法二:b =aq ,c =aq 2,x =21(a +b )=21a (1+q ),y =21(b +c )=21aq (1+q ), y c x a +.=)1(41)1(21)1(2122222q q a q q a q q a xy cx ay ++++=+=2.答案:25.(1)解:依题意有:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<⨯+=>⨯+==+=0212131302111212,12211311213d a S d a S d a a解之得公差d 的取值范围为-724<d <-3. (2)解法一:由d <0可知a 1>a 2>a 3>…>a 12>a 13,因此,在S 1,S 2,…,S 12中S k 为最大值的条件为:a k ≥0且a k +1<0,即⎩⎨⎧<-+≥-+0)2(0)3(33d k a d k a∵a 3=12,∴⎩⎨⎧-<-≥122123d kd d kd ,∵d <0,∴2-d 12<k ≤3-d 12∵-724<d <-3,∴27<-d12<4,得5.5<k <7因为k 是正整数,所以k =6,即在S 1,S 2,…,S 12中,S 6最大.解法二:由d <0得a 1>a 2>…>a 12>a 13,若在1≤k ≤12中有自然数k ,使得a k ≥0,且a k +1<0, 则S k 是S 1,S 2,…,S 12中的最大值.由等差数列性质得,当m 、n 、p 、q ∈N *,且m +n =p +q 时,a m +a n =a p +a q .所以有2a 7=a 1+a 13=132S 13<0, ∴a 7<0,a 7+a 6=a 1+a 12=61S 12>0,∴a 6≥-a 7>0, 故在S 1,S 2,…,S 12中S 6最大.解法三:依题意得:)(2)212()1(221n n dd n d n n na S n -+-=-+= 222)]245(21[,0,)245(8)]245(21[2dn d d d d n d --∴<----= 最小时,S n 最大; ∵-724<d <-3,∴6<21(5-d24)<6.5从而,在正整数中,当n =6时,[n -21.(5-d24)]2最小,所以S 6最大点评:该题的第(1)问通过建立不等式组求解属基本要求,难度不高,入手容易.第(2)问难度较高,为求{S n }中的最大值S k ,1≤k ≤12,思路之一是知道S k 为最大值的充要条件是a k ≥0且a k +1<0,思路之三是可视S n 为n 的二次函数,借助配方法可求解.它考查了等价转化的数学思想、逻辑思维能力和计算能力,较好地体现了高考试题注重能力考查的特点.而思路之二则是通过等差数列的性质等和性探寻数列的分布规律,找出“分水岭”,从而得解.6.解:(1)由题意知a 52=a 1·a 17,即(a 1+4d )2=a 1(a 1+16d )⇒a 1d =2d 2,∵d ≠0,∴a 1=2d ,数列{n b a }的公比q =11154a d a a a +==3, ∴n b a =a 1·3n -1①又n b a =a 1+(b n -1)d =121a b n +② 由①②得a 1·3n -1=21+n b ·a 1:∵a 1=2d ≠0,∴b n =2·3n -1-1(2)T n =C 1n b 1+C 2n b 2+…+C nn b n=C 1n .(2·30-1)+C 2n ·(2·31-1)+…+C n n (2·3n -1-1) =32(C 1n +C 2n ·32+…+C n n ·3n )-(C 1n +C 2n +…+C nn ) =32[(1+3)n -1]-(2n -1)=.32·4n -2n +31,.32)41()43(211)41(31)21(32lim 1324312432lim 4lim 11=-⋅++-=-⋅++-⋅=+∴-∞→-∞→∞→nn n n n n n n n n n n n n b T 7.解:∵{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,∴a 2+a 4=2a 3,b 2·b 4=b 32,已知a 2+a 4=b 3,b 2·b 4=a 3,∴b 3=2a 3,a 3=b 32, 得b 3=2b 32,∵b 3≠0,∴b 3=21,a 3=41 由a 1=1,a 3=41,知{a n }的公差d =-83, ∴S 10=10a 1+2910⨯d =-855由b 1=1,b 3=21,知{b n }的公比q =22或q =-22,).22(32311)1(,22);22(32311)1(,221011010110-=--=-=+=--==q q b T q q q b T q 时当时当8.证明:(1)∵{a n }是等差数列,∴2a k +1=a k +a k +2,故方程a k x 2+2a k +1x +a k +2=0可变为(a k x +a k +2)(x +1)=0, ∴当k 取不同自然数时,原方程有一个公共根-1 (2)原方程不同的根为x k =kk k k k a da d a a a 2122--=+-=-+ 1,12k k a x d∴=-+ 111111()()1122222k k k k k k a a a a d x x d d d d +++---=---===-++常数11{}.12k x ∴-+是以为公差的等差数列。