2019届浙江高三数学三轮复习专题突破数列与数学归纳法(解析版)

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专题2.5 数列与数学归纳法

1.求数列通项忽视检验首项致错

在求数列通项公式时,不论用递推公式还是用数列的前n项和公式,都应该检验首项是否适合

例1.【河北省衡水中学2019届高三下学期一调】已知数列的前项和.若

是中的最大值,则实数的取值范围是_____.

【答案】

【解析】

因为,

所以当时,;

当时,也满足上式;

当时,,

当时,,

综上,;

因为是中的最大值,

所以有且,解得.

故答案为

点评:由

n n

S a

和的关系求通项的注意问题:(1)应重视分类讨论的思想,分n=1和n≥2两种情况讨论.当

n=1时,

1

a不适合

n

a的情况要分开写,即

n

a

1

,1

,2

n

n n

s n

s s n

-

=

-≥

(2)要注意

n

a和

n

S互化具有双向性,既可由

n

a化为

n

S,也可由

n

S求

n

a.

2.求解等差(比)数列有关问题时,忽略0d =或1q =造成错误

用基本量法求等差数列或等比数列有关的问题时忽略0d =或1q =而造成求解不全导致错误. 例2.已知等差数列}{n a 满足:21=a ,且1a 、2a 、5a 成等比数列.

(1)求数列}{n a 的通项公式.(2)记n S 为数列}{n a 的前n 项和,是否存在正整数n ,使得?80060+>n S n 若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.

【答案】(1)2=n a 或24-=n a n ;(2)41.

【解析】(1)设数列}{n a 的公差为d ,依题意,d d 42,2,2++成等比数列,

所以)42(2)2(2

d d +=+,解得0=d 或4=d ,当0=d 时,2=n a ;当4=d 时,

244)1(2-=⨯-+=n n a n ,所以数列}{n a 的通项公式为2=n a 或24-=n a n .

(2)当2=n a 时,n S n 2=,显然800602+n S n . 当24-=n a n 时,222

)]

24(2[n n n S n =-+=

,令8006022+>n n ,即0400302>--n n ,

解得40>n 或10-n S n 成立,n 的最小值为41. 综上所述,当2=n a 时,不存在正整数n ;当24-=n a n 时,存在正整数n ,使得80060+>n S n 成立,

n 的最小值为41.

点评:本题求解第(1)问,在解方程2

(2)2(24)d d +=+时,容易丢掉0d =这一结果,导致数列{}n a 的

通项公式缺一种结果.

3.应用等差数列与等比数列性质不当

综合应用等差数列、数列等比数列性质时,因记不准性质或性质混用导致错误.

例3.若等差数列{}n a 满足7897100,0a a a a a ++>+<,则当n =__________时, {}n a 的前n 项和最大. 【答案】8

【解析】试题分析:由等差数列的性质,,

,又因为

,所以

所以

,所以

,故数列

的前8项最大.

点评: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、等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识地去应用.但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. 在解决等差、

等比数列的运算问题时,经常采用“巧用性质、整体考虑、减少运算量”的方法. 4.用错位相减法求和时弄不清等比数列项数导致错误

错位相减法求和是等比数列求和的基本思想,学生在应用时,做到两式相减后时,弄不清楚相减后的式了中等比数列的项数导致求和出错.

例4【天津市十二重点中学2019届高三下学期联考(一)】设等比数列的前项和为,已知

成等差数列. (1)求数列的通项公式;

(2)若数列是首项为,公差为的等差数列,求数列的前项和.

【答案】(1)或

; (2)

.

【解析】

(1)设等比数列公比为,由

,,

,

当时,,

当时,

.

(2)

,

,

当时,,,

当时,,

,

,

-得 ,

,所以,.

点评:“错位相减法”求数列的和是重点也是难点,利用“错位相减法”求数列的和应注意以下几点:①掌握运用“错位相减法”求数列的和的条件(如果数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求数列{}•n n a b 的前n 项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列{}n b 的公比,然后作差求解.);②

在写出“”与“” 的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“”的

表达式,相减时注意最后一项 的符号;③求和时注意项数别出错;④最后结果一定不能忘记等式两边同时除以1q -.

5.周期数列的周期判断失误

有的数列是呈周期性变化的,在求这类数列通项或求和问题时,常因判断不准数列的周期或数列的项数与通项的关系致错.

例5. 数列{a n }满足a n +1

=⎩⎪⎨⎪⎧2a n

,0≤a n

≤1

2,2a n

-1,1

2

<1, a 1

=35,则数列的第2 017项为________.

【答案】 3

5

【解析】 ∵a 1=35,∴a 2=2a 1-1=1

5.

∴a 3=2a 2=25.∴a 4=2a 3=4

5

.

∴a 5=2a 4-1=35,a 6=2a 5-1=1

5,….

∴该数列周期为T =4.∴a 2 017=a 1=3

5

.

点评:解决数列周期性问题的方法:先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.解答此类问题,常因为判断不清数列的周期性或项数出错. 6. 应用数学归纳法忽视推理基础或不应用归纳假设致误

1.数学归纳法:证明一个与正整数n 有关的命题,可按下列步骤进行: (1)(归纳奠基)证明当n 取第一个值n 0(n 0∈N *

) 时命题成立.

(2)(归纳递推)假设n =k(k≥n 0,k ∈N *

)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立. 只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n 0开始的所有正整数n 都成立. 2.数学归纳法的框图表示:

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