【走向高考】(通用版)高考数学二轮总复习 专题3 第1讲等差、等比数列的通项、性质与前n项和名师课件
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(文)(2014·乌鲁木齐地区诊断)已知等比数列 {an}中,a1=2,a3=18,等差数列{bn}中,b1=2,且a1+a2+ a3=b1+b2+b3+b4>20.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)求数列{bn}的前n项和Sn.
[解析] (1)∵a3=18,∴2q2=18,q2=9,q=±3,当 q=3 时,a2=6,a1+a2+a3=26>20,当 q=-3 时,a2=-6.a1+a2 +a3=14<20,不满足题意,
[解析] (1)由题意得(1-a2)2=a1(a3+1), 即(1-12a1)2=a1(14a1+1), 解得 a1=12,∴an=(12)n.
又TT12= =λ2bλ2b,3, 即816=+λd8=+2dλ,8+2d,
解得λ=12, d=8
或dλ==10,. (舍),∴λ=12.
(文)设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=4an-p(n∈N*),其 中p是不为零的常数.
(1)证明:数列{an}是等比数列; (2)当p=3时,若数列{bn}满足bn+1=an+bn(n∈N*),b1= 2,求数列{bn}的通项公式.
[解析] (1)证明:因为 Sn=4an-p(n∈N*), 则 Sn-1=4an-1-p(n∈N*,n≥2), 所以当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=4an-4an-1, 整理得 an=43an-1. 由 Sn=4an-p,令 n=1,得 a1=4a1-p,解得 a1=p3. 所以{an}是首项为p3,公比为43的等比数列.
1
=6+(-2)(32+33+…+3n)-(4-2n)·3n+1. 则 Tn=-3+911--33n-1+(2-n)·3n+1 =-125+(52-n)·3n+1.
(文)(2014·湖南文,16)已知数列{an}的前 n 项和 Sn=n2+2 n, n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)设 bn=2an+(-1)nan,求数列{bn}的前 2n 项和.
[分析] (1)当n=1时求出a1,当n≥2时,由an=Sn-Sn-1可 求得an的通项公式;(2)由分组求和法及等比数列的前n项和可 解决本问.
[解析] (1)当 n=1 时,a1=S1=1; 当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1 =n2+2 n-n-12+2 n-1=n, 故数列{an}的通项公式为 an=n.
(2014·全国大纲理,10)等比数列{an}中,a4=2,a5=5,则
数列{lgan}的前 8 项和等于( )
A.6
B.5
C.4 [答案] [分析]
D.3 C 由对数的运算性质及 4+5=9=1+8 可知,用等比
数列性质求解较简便.
[解析] {lgan}的前8项和S8=lga1+lga2+…+lga8= lg(a1a2…a8)=lg(a4·a5)4=4lg(a4a5)=4,故选C.
所以 q=3,an=2·3n-1. (2)由已知 b2+b3+b4=24,∴3b3=24,b3=8,8=2+2d,∴ d=3, ∴Sn=2n+nn2-1·3=32n2+12n.
(理)(2013·全国大纲理,17)等差数列{an}的前 n 项和为 Sn, 已知 S3=a22,且 S1,S2,S4 成等比数列,求{an}的通项公式.
(理)(2014·江西理,17)已知首项都是 1 的两个数列{an}、 {bn}(bn≠0,n∈N*),满足 anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0.
(1)令 cn=abnn,求数列{cn}的通项公式; (2)若 bn=3n-1,求数列{an}的前 n 项和 Sn.
[分析] (1)根据已知递推公式,转化为等差数列求得数列的 通项公式;(2)利用乘公比错位相减求数列的前 n 项和.
走向高考·数学
新课标版 • 二轮专题复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
专题三 数列
专题三
第一讲 等差、等比数列的通项、 性质与前n项和
命题角度聚焦
核心知识整合
学方科法素警能示培探养究
命题热点突破
课后强化作业
命题角度聚焦
(1)以客观题考查对基本概念、性质、通项及前n项和公式 的掌握情况,主要是低档题,有时也命制有一定深度的中档 题,与其他知识交汇命题也是这一部分的一个显著特征.
[解析] 设{an}的公差为 d. 由 S3=a22 得 3a2=a22,故 a2=0 或 a2=3. 由 S1,S2,S4 成等比数列得 S22=S1S4. 又 S1=a2-d,S2=2a2-d,S4=4a2+2d, 故(2a2-d)2=(a2-d)(4a2+2d). 若 a2=0,则 d2=-2d2,所以 d=0,此时 Sn=0,不合题意; 若 a2=3,则(6-d)2=(3-d)(12+2d),解得 d=0 或 d=2. 因此{an}的通项公式为 an=3 或 an=2n-1.
(2)因为 a1=1,则 an=(43)n-1, 由 bn+1=an+bn(n=1,2,…),得 bn+1-bn=(43)n-1, 当 n≥2 时,由累加法得 bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1) =2+1-1-4343n-1=3(43)n-1-1, 当 n=1 时,上式也成立.∴bn=3·(43)n-1-1.
[方法规律总结] 条件或结论中涉及等差或等比数列中的两项或多项的关
系时,先观察分析下标之间的关系,再考虑能否应用性质解
决,要特别注意等差、等比数列性质的区别.
递推关系与求和
(文)已知数列{an}的前 n 项和是 Sn,且 2Sn=2-an. (1)求数列{an}的通项公式; (2)记 bn=an+n,求数列{bn}的前 n 项和 Tn. [解析] (1)∵当 n=1 时,2S1=2-a1, ∴2a1=2-a1,∴a1=23; 当 n≥2 时,22SSnn= -1=2-2-anan-1 ,
[方法规律总结] 1.求基本量的问题,熟记等差、等比数列的定义、通项及 前n项和公式,利用公式、结合条件,建立方程求解. 2.证明数列是等差(等比)数列时,应用定义分析条件,结 合性质进行等价转化.
等差、等比数列的性质
(2013·合肥市质检)以 Sn 表示等差数列{an}的前 n
项和,若 S5>S6,则下列不等关系不一定成立的是( )
3.复习数列专题要把握等差、等比数列两个定义,牢记 通项、前n项和四组公式,活用等差、等比数列的性质,明确 数列与函数的关系,巧妙利用an与Sn的关系进行转化,细辨应 用问题中的条件与结论是通项还是前n项和,集中突破数列求 和的五种方法(公式法、倒序相加法、错位相减法、分组求和 法、裂项相消法).
(2)以大题形式考查综合运用数列知识解决问题的能力.
核心知识整合
1.等差数列 (1)定义式:an+1-an=d(n∈N*,d 为常数); (2)通项公式:an=a1+(n-1)d; (3)前 n 项和公式:Sn=na12+an=na1+nn-2 1d; (4)性质:①an=am+(n-m)d(n、m∈N*); ②若 m+n=p+q(m、n、p、q∈N*),则 am+an=ap+aq.
2.等比数列
(1)定义式:aan+n1=q(n∈N*,q 为非零常数); (2)通项公式:an=a1qn-1;
na1 (3)前 n 项和公式:Sn=a11-qn
1-q
q=1, q≠1.
(4)性质:①an=amqn-m(n,m∈N*); ②若 m+n=p+q,则 aman=apaq(p、q、m、n∈N*).
两式相减得 2an=an-1-an(n≥2), 即 3an=an-1(n≥2),又 an-1≠0,∴aan-n 1=13(n≥2),
∴数列{an}是以23为首项,13为公比的等比数列. ∴an=23·(13)n-1=2·(13)n.
(2)由(1)知 bn=2·(13)n+n,Sn=1-(13)n. ∴Tn=Sn+(1+2+3+…+n) =1-(13)n+n2+2 n.
(理)(2013·东北三省四市联考)数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 Sn=32(an-1),数列{bn}满足 bn=14bn-1-34(n≥2),且 b1=3.
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式; (2)设数列{cn}满足 cn=an·log2(bn+1),其前 n 项和为 Tn,求 Tn.
(2)由(1)知,bn=2n+(-1)nn. 记数列{bn}的前 2n 项和为 T2n,则 T2n=(21+22+…+22n)+(-1+2-3+4-…+2n). 记 A=21+22+…+22n,B=-1+2-3+4-…+2n,则 A =211--222n=22n+1-2, B=(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n-1)+2n]=n.故数列 {bn}的前 2n 项和 T2n=A+B=22n+1+n-2.
[解析] (1)对于数列{an}有 Sn=32(an-1),① Sn-1=32(an-1-1)(n≥2),② 由①-②得 an=32(an-an-1),即 an=3an-1, n=1 时,S1=32(a1-1)得 a1=3, 则 an=a1·qn-1=3·3n-1=3n.
对于数列{bn}有 bn=14bn-1-34(n≥2), 可得 bn+1=14bn-1+14,即bbn-n+1+11=14. bn+1=(b1+1)(14)n-1=4×(14)n-1=42-n, 即 bn=42-n-1.
(2)由(1)可知,
cn=an·log2(bn+1)=3n·log242-n =3n·log224-2n=3n(4-2n). Tn=2·31+0·32+(-2)·33+…+(4-2n)·3n,③ 3Tn=2·32+0·33+…+(6-2n)·3n+(4-2n)·3n+1,④
由③-④得 -2Tn=2·3+(-2)·32+(-2)·33+…+(-2)·3n-(4-2n)·3n+
(理)(2013·湖北七市联考)数列{an}是公比为12的等比数列, 且 1-a2 是 a1 与 1+a3 的等比中项,前 n 项和为 Sn;数列{bn} 是等差数列,b1=8,其前 n 项和 Tn=nλ·bn+1(λ 为常数,且 λ≠1).
(1)求数列{an}的通项公式及 λ 的值; (2)比较T11+T12+T13+…+T1n与12Sn 的大小.
(2)由(1)知 Sn=1-(12)n, ∴12Sn=12-(12)n+1≥14, ① 又 Tn=4n2+4n,T1n=4nn1+1=14(1n-n+1 1), ∴T11+T12+…+T1n=14(1-12+12-13+…+1n-n+1 1) =14(1-n+1 1)<14, ② 由①②可知T11+T12+…+T1n<12Sn.
A.2a3>3a4
B.5a5>a1+6a6
C.a5+a4-a3<0
D.aபைடு நூலகம்+a6+a12<2a7
[答案] D
[解析] 依题意得a6=S6-S5<0,2a3-3a4=2(a1+2d)-3(a1 +3d)=-(a1+5d)=-a6>0,2a3>3a4;5a5-(a1+6a6)=5(a1+ 4d)-a1-6(a1+5d)=-2(a1+5d)=-2a6>0,5a5>a1+6a6;a5+ a4-a3=(a3+a6)-a3=a6<0.综上所述,故选D.
1.应用an与Sn的关系,等比数列前n项和公式时,注意分 类讨论.
2.等差、等比数列的性质可类比掌握.注意不要用混. 3.讨论等差数列前n项和的最值时,不要忽视n为整数的 条件和an=0的情形. 4.等比数列{an}中,公比q≠0,an≠0.
命题热点突破
等差数列、等比数列的基本运算、判定或证明
[解析] (1)因为 anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0,bn≠0(n∈N*), 所以abnn+ +11-abnn=2,即 cn+1-cn=2.
所以数列{cn}是以首项 c1=1,公差 d=2 的等差数列,故 cn=2n-1.
(2)由 bn=3n-1 知 an=cnbn=(2n-1)3n-1. ∴数列{an}前 n 项和 Sn=1·30+3·31+5·32+…+(2n-1)·3n-1. ∴3Sn=1·31+3·32+…+(2n-3)·3n-1+(2n-1)·3n. 相减得-2Sn=1+2·(31+32+…+3n-1)-(2n-1)·3n=-2- (2n-2)3n.所以 Sn=(n-1)3n+1.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)求数列{bn}的前n项和Sn.
[解析] (1)∵a3=18,∴2q2=18,q2=9,q=±3,当 q=3 时,a2=6,a1+a2+a3=26>20,当 q=-3 时,a2=-6.a1+a2 +a3=14<20,不满足题意,
[解析] (1)由题意得(1-a2)2=a1(a3+1), 即(1-12a1)2=a1(14a1+1), 解得 a1=12,∴an=(12)n.
又TT12= =λ2bλ2b,3, 即816=+λd8=+2dλ,8+2d,
解得λ=12, d=8
或dλ==10,. (舍),∴λ=12.
(文)设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=4an-p(n∈N*),其 中p是不为零的常数.
(1)证明:数列{an}是等比数列; (2)当p=3时,若数列{bn}满足bn+1=an+bn(n∈N*),b1= 2,求数列{bn}的通项公式.
[解析] (1)证明:因为 Sn=4an-p(n∈N*), 则 Sn-1=4an-1-p(n∈N*,n≥2), 所以当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=4an-4an-1, 整理得 an=43an-1. 由 Sn=4an-p,令 n=1,得 a1=4a1-p,解得 a1=p3. 所以{an}是首项为p3,公比为43的等比数列.
1
=6+(-2)(32+33+…+3n)-(4-2n)·3n+1. 则 Tn=-3+911--33n-1+(2-n)·3n+1 =-125+(52-n)·3n+1.
(文)(2014·湖南文,16)已知数列{an}的前 n 项和 Sn=n2+2 n, n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)设 bn=2an+(-1)nan,求数列{bn}的前 2n 项和.
[分析] (1)当n=1时求出a1,当n≥2时,由an=Sn-Sn-1可 求得an的通项公式;(2)由分组求和法及等比数列的前n项和可 解决本问.
[解析] (1)当 n=1 时,a1=S1=1; 当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1 =n2+2 n-n-12+2 n-1=n, 故数列{an}的通项公式为 an=n.
(2014·全国大纲理,10)等比数列{an}中,a4=2,a5=5,则
数列{lgan}的前 8 项和等于( )
A.6
B.5
C.4 [答案] [分析]
D.3 C 由对数的运算性质及 4+5=9=1+8 可知,用等比
数列性质求解较简便.
[解析] {lgan}的前8项和S8=lga1+lga2+…+lga8= lg(a1a2…a8)=lg(a4·a5)4=4lg(a4a5)=4,故选C.
所以 q=3,an=2·3n-1. (2)由已知 b2+b3+b4=24,∴3b3=24,b3=8,8=2+2d,∴ d=3, ∴Sn=2n+nn2-1·3=32n2+12n.
(理)(2013·全国大纲理,17)等差数列{an}的前 n 项和为 Sn, 已知 S3=a22,且 S1,S2,S4 成等比数列,求{an}的通项公式.
(理)(2014·江西理,17)已知首项都是 1 的两个数列{an}、 {bn}(bn≠0,n∈N*),满足 anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0.
(1)令 cn=abnn,求数列{cn}的通项公式; (2)若 bn=3n-1,求数列{an}的前 n 项和 Sn.
[分析] (1)根据已知递推公式,转化为等差数列求得数列的 通项公式;(2)利用乘公比错位相减求数列的前 n 项和.
走向高考·数学
新课标版 • 二轮专题复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
专题三 数列
专题三
第一讲 等差、等比数列的通项、 性质与前n项和
命题角度聚焦
核心知识整合
学方科法素警能示培探养究
命题热点突破
课后强化作业
命题角度聚焦
(1)以客观题考查对基本概念、性质、通项及前n项和公式 的掌握情况,主要是低档题,有时也命制有一定深度的中档 题,与其他知识交汇命题也是这一部分的一个显著特征.
[解析] 设{an}的公差为 d. 由 S3=a22 得 3a2=a22,故 a2=0 或 a2=3. 由 S1,S2,S4 成等比数列得 S22=S1S4. 又 S1=a2-d,S2=2a2-d,S4=4a2+2d, 故(2a2-d)2=(a2-d)(4a2+2d). 若 a2=0,则 d2=-2d2,所以 d=0,此时 Sn=0,不合题意; 若 a2=3,则(6-d)2=(3-d)(12+2d),解得 d=0 或 d=2. 因此{an}的通项公式为 an=3 或 an=2n-1.
(2)因为 a1=1,则 an=(43)n-1, 由 bn+1=an+bn(n=1,2,…),得 bn+1-bn=(43)n-1, 当 n≥2 时,由累加法得 bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1) =2+1-1-4343n-1=3(43)n-1-1, 当 n=1 时,上式也成立.∴bn=3·(43)n-1-1.
[方法规律总结] 条件或结论中涉及等差或等比数列中的两项或多项的关
系时,先观察分析下标之间的关系,再考虑能否应用性质解
决,要特别注意等差、等比数列性质的区别.
递推关系与求和
(文)已知数列{an}的前 n 项和是 Sn,且 2Sn=2-an. (1)求数列{an}的通项公式; (2)记 bn=an+n,求数列{bn}的前 n 项和 Tn. [解析] (1)∵当 n=1 时,2S1=2-a1, ∴2a1=2-a1,∴a1=23; 当 n≥2 时,22SSnn= -1=2-2-anan-1 ,
[方法规律总结] 1.求基本量的问题,熟记等差、等比数列的定义、通项及 前n项和公式,利用公式、结合条件,建立方程求解. 2.证明数列是等差(等比)数列时,应用定义分析条件,结 合性质进行等价转化.
等差、等比数列的性质
(2013·合肥市质检)以 Sn 表示等差数列{an}的前 n
项和,若 S5>S6,则下列不等关系不一定成立的是( )
3.复习数列专题要把握等差、等比数列两个定义,牢记 通项、前n项和四组公式,活用等差、等比数列的性质,明确 数列与函数的关系,巧妙利用an与Sn的关系进行转化,细辨应 用问题中的条件与结论是通项还是前n项和,集中突破数列求 和的五种方法(公式法、倒序相加法、错位相减法、分组求和 法、裂项相消法).
(2)以大题形式考查综合运用数列知识解决问题的能力.
核心知识整合
1.等差数列 (1)定义式:an+1-an=d(n∈N*,d 为常数); (2)通项公式:an=a1+(n-1)d; (3)前 n 项和公式:Sn=na12+an=na1+nn-2 1d; (4)性质:①an=am+(n-m)d(n、m∈N*); ②若 m+n=p+q(m、n、p、q∈N*),则 am+an=ap+aq.
2.等比数列
(1)定义式:aan+n1=q(n∈N*,q 为非零常数); (2)通项公式:an=a1qn-1;
na1 (3)前 n 项和公式:Sn=a11-qn
1-q
q=1, q≠1.
(4)性质:①an=amqn-m(n,m∈N*); ②若 m+n=p+q,则 aman=apaq(p、q、m、n∈N*).
两式相减得 2an=an-1-an(n≥2), 即 3an=an-1(n≥2),又 an-1≠0,∴aan-n 1=13(n≥2),
∴数列{an}是以23为首项,13为公比的等比数列. ∴an=23·(13)n-1=2·(13)n.
(2)由(1)知 bn=2·(13)n+n,Sn=1-(13)n. ∴Tn=Sn+(1+2+3+…+n) =1-(13)n+n2+2 n.
(理)(2013·东北三省四市联考)数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 Sn=32(an-1),数列{bn}满足 bn=14bn-1-34(n≥2),且 b1=3.
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式; (2)设数列{cn}满足 cn=an·log2(bn+1),其前 n 项和为 Tn,求 Tn.
(2)由(1)知,bn=2n+(-1)nn. 记数列{bn}的前 2n 项和为 T2n,则 T2n=(21+22+…+22n)+(-1+2-3+4-…+2n). 记 A=21+22+…+22n,B=-1+2-3+4-…+2n,则 A =211--222n=22n+1-2, B=(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n-1)+2n]=n.故数列 {bn}的前 2n 项和 T2n=A+B=22n+1+n-2.
[解析] (1)对于数列{an}有 Sn=32(an-1),① Sn-1=32(an-1-1)(n≥2),② 由①-②得 an=32(an-an-1),即 an=3an-1, n=1 时,S1=32(a1-1)得 a1=3, 则 an=a1·qn-1=3·3n-1=3n.
对于数列{bn}有 bn=14bn-1-34(n≥2), 可得 bn+1=14bn-1+14,即bbn-n+1+11=14. bn+1=(b1+1)(14)n-1=4×(14)n-1=42-n, 即 bn=42-n-1.
(2)由(1)可知,
cn=an·log2(bn+1)=3n·log242-n =3n·log224-2n=3n(4-2n). Tn=2·31+0·32+(-2)·33+…+(4-2n)·3n,③ 3Tn=2·32+0·33+…+(6-2n)·3n+(4-2n)·3n+1,④
由③-④得 -2Tn=2·3+(-2)·32+(-2)·33+…+(-2)·3n-(4-2n)·3n+
(理)(2013·湖北七市联考)数列{an}是公比为12的等比数列, 且 1-a2 是 a1 与 1+a3 的等比中项,前 n 项和为 Sn;数列{bn} 是等差数列,b1=8,其前 n 项和 Tn=nλ·bn+1(λ 为常数,且 λ≠1).
(1)求数列{an}的通项公式及 λ 的值; (2)比较T11+T12+T13+…+T1n与12Sn 的大小.
(2)由(1)知 Sn=1-(12)n, ∴12Sn=12-(12)n+1≥14, ① 又 Tn=4n2+4n,T1n=4nn1+1=14(1n-n+1 1), ∴T11+T12+…+T1n=14(1-12+12-13+…+1n-n+1 1) =14(1-n+1 1)<14, ② 由①②可知T11+T12+…+T1n<12Sn.
A.2a3>3a4
B.5a5>a1+6a6
C.a5+a4-a3<0
D.aபைடு நூலகம்+a6+a12<2a7
[答案] D
[解析] 依题意得a6=S6-S5<0,2a3-3a4=2(a1+2d)-3(a1 +3d)=-(a1+5d)=-a6>0,2a3>3a4;5a5-(a1+6a6)=5(a1+ 4d)-a1-6(a1+5d)=-2(a1+5d)=-2a6>0,5a5>a1+6a6;a5+ a4-a3=(a3+a6)-a3=a6<0.综上所述,故选D.
1.应用an与Sn的关系,等比数列前n项和公式时,注意分 类讨论.
2.等差、等比数列的性质可类比掌握.注意不要用混. 3.讨论等差数列前n项和的最值时,不要忽视n为整数的 条件和an=0的情形. 4.等比数列{an}中,公比q≠0,an≠0.
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等差数列、等比数列的基本运算、判定或证明
[解析] (1)因为 anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0,bn≠0(n∈N*), 所以abnn+ +11-abnn=2,即 cn+1-cn=2.
所以数列{cn}是以首项 c1=1,公差 d=2 的等差数列,故 cn=2n-1.
(2)由 bn=3n-1 知 an=cnbn=(2n-1)3n-1. ∴数列{an}前 n 项和 Sn=1·30+3·31+5·32+…+(2n-1)·3n-1. ∴3Sn=1·31+3·32+…+(2n-3)·3n-1+(2n-1)·3n. 相减得-2Sn=1+2·(31+32+…+3n-1)-(2n-1)·3n=-2- (2n-2)3n.所以 Sn=(n-1)3n+1.