数列题型的解题技巧
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近几年高考题可见数列题命题有如下趋势:
1.等差(比)数列的基本知识是必考内容,这类问题既有选择题、填空题,也有解答题;难度易、中、难三类皆有.
2.数列中a n与S n之间的互化关系也是高考的一个热点.
3.函数思想、方程思想、分类讨论思想等数学思想方法在解决问题中常常用到,解答试题时要注意灵活应用.
4.解答题的难度有逐年增大的趋势,还有一些新颖题型,如与导数和极限相结合等.
因此复习中应注意:
1.数列是一种特殊的函数,学习时要善于利用函数的思想来解决.如通项公式、前n项和公式等.
2.运用方程的思想解等差(比)数列,是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量a1、d(或q),掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.
3.分类讨论的思想在本章尤为突出.学习时考虑问题要全面,如等比数列求和要注意q=1和q≠1两种情况等等.
4.等价转化是数学复习中常常运用的,数列也不例外.如a n与S n的转化;将一些数列转化成等差(比)数列来解决等.复习时,要及时总结归纳.
5.深刻理解等差(比)数列的定义,能正确使用定义和等差(比)数列的性质是学好本章的关键.
6.解题要善于总结基本数学方法.如观察法、类比法、错位相减法、待定系数法、归纳法、数形结合法,养成良好的学习习惯,定能达到事半功倍的效果.
7.数列应用题将是命题的热点,这类题关键在于建模及数列的一些相关知识的应用.
【考点透视】
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.应用问题考查的重点是现实客观事物的数学化,常需构造数列模型,将现实问题转化为数学问题来解决.
【例题解析】
考点1 正确理解和运用数列的概念与通项公式
理解数列的概念,正确应用数列的定义,能够根据数列的前几项写出数列的通项公式.
典型例题 例1.在德国不来梅举行的第48届世乒赛期间,某商店橱窗里用同样的乒乓球堆成若干堆“正三棱锥”形的展品,其中第1堆只有1层,就一个球;第2,3,4,…堆最底层(第一层)分别按图4所示方式固定摆放,从第二层开始,每层的小球自然垒放在下一层之上,第n 堆第n 层就放一个乒乓球,以f (n)表示第n 堆的乒乓球总数,则()f 3_____=;()_____f n =(答案用
n 表示).
分析:从图中观察各堆最低层的兵乓球数分别是12,3,4, …推测出第n 层的球数。 解:显然()f 310=.
第n 堆最低层(第一层)的乒乓球数,()n 12n n n 1a a a a 2
+=+++=
,第n 堆的乒乓球数总数相
当于n 堆乒乓球的低层数之和,即()()22212n n n 11
1f n a a a (12n ).
2
22
+=++
+=++
++⋅ 所以:()()n n 1n 2f (n)6
++=
例2.将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图所示的0-1三角数表.从上往下数,
第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,…,第n 次全行的数都为1的是第 行;第61行中1的个数是 . 第1行 1 1 第2行 1 0 1 第3行 1 1 1 1 第4行 1 0 0 0 1 第5行 1 1 0 0 1 1
…… ………………………………………
分析:计算图形中相应1的数量的特征,然后寻找它们之间的规律。
解:第1次全行的数都为1的是第21-=1行,第2次全行的数都为1的是第221-=3行,第3次全行的数都为1的是第321-=7行,······,第n 次全行的数都为1的是第21n -行;第61行中1的个数是521- =32.
应填21n -,32
考点2
数列的递推关系式的理解与应用
在解答给出的递推关系式的数列问题时,要对其关系式进行适当的变形
,转化为常见的类型进行解题。如“逐差法”若
n n 1a a n,--=且1a 1=;我们可把各个差列出来进行求和,可得到数列{}n a 的通项.
…
()()()n n n 1n 1n 2211a a a a a a a a ---=-+-++-+()()
n n 1n n 121.2
+=+-+
++=
再看“逐商法”即n 1n
a n 1a +=+且1a 1=,可把各个商列出来求积。
()()n n 12
n 1n 1n 2
1
a a a a a n n 1n 221n!a a a ---=
=--=
另外可以变形转化为等差数列与等比数列,利用等差数列与等比数列的性质解决问题。 例3.数列{}n a 中,12a =,1n n a a cn +=+(c 是常数,123n =,,,),且123a a a ,,成公比不为1的等比数列.
(I )求c 的值;(II )求{}n a 的通项公式.
分析:(1)由123a a a ,,成公比不为1的等比数列列方程求c ;
(2)可根据递推公式写出数列的前几项,然后分析每一项与该项的序号之间的关系,归纳概括出an 与n 之间的一般规律,从而作出猜想,写出满足前4项的该数列的一个通项公式. 解:(I )12a =,22a c =+,323a c =+,
因为123a a a ,,成等比数列,所以2(2)2(23)c c +=+,解得0c =或2c =. 当0c =时,123a a
a ==,不符合题意舍去,故2c =. (II )当2n ≥时,由于
21a a c -=, 322a a c -=,
,1(1)n n a a n c --=-,
所以1(1)[12(1)]2
n n n a a n c c --=++
+-=
.
又12a =,2c =,故22(1)2(23)n a n n n n n =+-=-+=,,. 当1n =时,上式也成立, 所以22(12)n a n n n =-+=,,.
小结:从特殊的事例,通过分析、归纳、抽象总结出一般规律,再进行科学地证明,这是创新意识的具体体现,这种探索问题的方法,在解数列的有关问题中经常用到,应引起足够的重视.
例4.已知数列{}n x 满足122
x x =,()1212
n n n x x x --=+,3,4,n =….若lim 2n n x →∞
=, 则 ( B )
(A) 32
(B) 3 (C) 4 (D) 5
思路启迪:对递推关系变形,运用叠加法求得,特别注意的是对两边同时运用.