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北大附中高考数学专题复习数列、极限、数学归纳法(下)

北大附中高考数学专题复习数列、极限、数学归纳法(下)
北大附中高考数学专题复习数列、极限、数学归纳法(下)

学科:数学

教学内容:数列、极限、数学归纳法(下)

【例题解析】

例1 完成下列各选择题

(1)“公差为0的等差数列是等比数列”;

“公比为2

1

的等比数列一定是递减数列”;“a,b,c 三数成等比数列的充要条件是b 2=ac ”;“a,b,c 三数成等差数列的充要条件是2b=a+c ”,以上四个命题中,正确的有( )

A.1个

B.2个

C.3个

D.4个

(2)命题1:若数列{a n }的前n 项和S n =a n +b(a ≠1),则数列{a n }是等比数列; 命题2:若数列{a n }的前n 项和S n =an 2+bn+c(a ≠0),则数列{a n }是等差数列;

命题3:若数列{a n }的前n 项和S n =na -n ,则数列{a n }既是等差数列,又是等比数列;上述三个命题中,真命题有( )

A.0个

B.1个

C.2个

D.3个 (3)设{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( ) A.1 B.2 C.4 D.6 解析 (1)四个命题中只有最后一个是真命题。

命题1中未考虑各项都为0的等差数列不是等比数列;

命题2中可知a n+1=a n ×21,a n+1

1a n >a n ,即a n+1>a n ,此时该数列为递增数列;

命题3中,若a=b=0,c ∈R ,此时有ac b =2

,但数列a,b,c 不是等比数列,所以应是必要而不充分条件,若将条件改为b=ac ,则成为不必要也不充分条件。

(2)上述三个命题均涉及到S n 与a n 的关系,它们是a n =???--,11n n

S S a 时当时

当21≥=n n

正确判断数列{a n }是等差数列或等比数列,都必须用上述关系式,尤其注意首项与其他

各项的关系。上述三个命题都不是真命题,选择A 。

由命题1得,a 1=a+b ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(a -1)·a n -

1。若{a n }是等比数列,则

1

2

a a =a ,即

b

a a a +-)

1(=a ,所以只有当b=-1且a ≠0时,此数列才是等比数列。

由命题2得,a 1=a+b+c ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2na+b -a ,若{a n }是等差数列,则a 2

-a 1=2a ,即2a -c=2a ,所以只有当c=0时,数列{a n }才是等差数列。

由命题3得,a 1=a -1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=a -1,显然{a n }是一个常数列,即公差

为0的等差数列,因此只有当a -1≠0;即a ≠1时数列{a n }才又是等比数列。

(3)方程法:设{a n }的首项为a 1,公差为d 。则??

?=++=+48

)2)((12

331111d a d a a d a 解之得??

?==221a d 或???=-=62

1

a d

又∵{a n }是递增数列,∴d>0故a 1=2。

习惯上可设前三项分别为4-d,4,4+d 由4(4-d)(4+d)=48解得。 估值法:由2+4+6=12,48=2×4×6,{a n }为递增数列可知a 1=2。

例2在数列{a n }中,a 1=b(b ≠0),前n 项和S n 构成公比为q 的等比数列。 (1)求证:数列{a n }不是等比数列;

(2)设b n =a 1S 1+a 2S 2+…+a n S n ,|q|<1,求∞

→n lim b n 。

解 (1)证明:由已知S 1=a 1=b ∵{S n }成等比数列,且公比为q 。

∴S n =bq n -1,∴S n -1=b ·q n -2(n ≥2)。当n ≥2时,a n =S n -S n -1=bq n -1-bq n -

2=b ·(q -1)·q n

-2

故当q ≠1时,n n a a 1+=2

)1()1()1(--?-??-n n q q b q q b =q ,

1

2a a =b q b )1(-?=q -1≠q ,∴{a n }不是等比数列。

当q=1,n ≥2时,a n =0,所以{a n }也不是等比数列。

综上所述,{a n }不是等比数列。 (2)∵|q|<1,由(1)知n ≥2,a 2,a 3,a 4,…,a n 构成公比为q 的等比数列,∴a 2S 2,a 3S 3,…,a n S n

是公比为q 2的等比数列。

∴b n =b 2+a 2S 2·(1+q 2+q 4+…+q 2n -

4) ∵S 2=bq,a 2=S 2-S 1=bq -b ∴a 2S 2=b 2q(q -1)

∴b n =b 2

+b 2

q(q -1)·2

2

211q q n ---

∵|q|<1 ∴∞

→n lim q 2n -

2=0

∴∞→n lim b n =b 2

+b 2

q(q -1)·211q -=q

b +12

注 1+q 2+q 4+…+q 2n -

4的最后一项及这个式子的项数很容易求错,故解此类题时要细心

检验。数列的极限与数列前n 项和以及其他任何有限多个项无关,它取决于n →∞时,数列变化的趋势。

例3 已知数列{x n }的各项为不等于1的正数,其前n 项和为S n ,点P n 的坐标为(x n ,S n ),

若所有这样的点P n (n=1,2,…)都在斜率为k 的同一直线(常数k ≠0,1)上。

(1)求证:数列{x n }是等比数列;

(2)设y n =log n x (2a 2-3a+1)满足

y s =

121+t ,y t =1

21

+s (s,t ∈N ,且s ≠t ) 共中a 为常数,且1

3

,试判断,是否存在自然数M ,使当n>M 时,x n >1恒成立?

若存在,求出相应的M ;若不存在,请说明理由。

证明 (1)∵点P n 、P n+1都在斜率为k 的直线上

n n n n x x S S --++11=k ,即n

n n x x x -++11

=k

故 (k -1)x n+1=kx n ∵k ≠0,x n+1≠1,x n ≠1 ∴

n

n x x 1+=1-k k

=常数 ∴{x n }是公比为

1

-k k

的等比数列。 (2)答案是肯定的,即存在自然数M ,使当n>M 时,x n >1恒成立。 事实上,由1

2

3

,得0<2a 2-3a+1<1 ∵y n =log n x (2a 2-3a+1) ∴

n

y 1

= log )132(2+-a a x n 由(1)得{x n }是等比数列,设公比为q>0首项为x 1,则x n =x 1·q n -

1(n ∈N) ∴

n

y 1

=(n -1) log )132(2+-a a q+log )132(2+-a a x 1 令d=log )132(2+-a a q ,故得{

n

y 1

}是以d 为公差的等差数列。 又∵

s y 1=2t+1, t

y 1=2s+1 ∴

s y 1-t

y 1=2(t -s) 即(s -1)d -(t -1)d=2(t -s) ∴d=-2

n y 1=s

y 1+(n -s )·(-2)=2(t+s )-2n+1,(n ∈N ) 又∵x n =(2a 2-3a+1)

n

y 1 (n ∈N )

∴要使x n >1恒成立,即须

n

y 1<0 ∴2(t+s)-2n+1<0,∴n>(t+s)+

2

1

,当M=t+s,n>M 时,我们有 n

y 1

<0恒成立, ∴当n>M=(t+s )时, x n =(2a 2-3a+1)

n

y 1>1恒成立。(∵0<2a 2-3a+1<1)

注 (1)点(x n ,S n )在一直线上是{x n }成等比数列的充要条件(其中公比q ≠1,斜率

k ≠0,1)。

(2)如果数列{x n }各项是正数且成等比数列,则数列{log a x n }(a>0,a ≠1)成等差数列。

例4 在数列{a n }中a 1=1,当n ≥2时,a n ,S n ,S n -2

1

成等比数列。 (1)求a 2,a 3,a 4并推出a n 的表达式; (2)用数学归纳法证明所得的结论; (3)求数列{a n }所有项的和。

解∵a n ,S n ,S n -

21

成等比数列 ∴S n 2=a n ·(S n -2

1

)(n ≥2) (*)

(1)把a 1=1,S 2=a 1+a 2=1+a 2代入(*)式得:a 2=-3

2 把a 1=1,a 2=-

32,S 3=31+a 3代入(*)得:a 3=-152。同理可得:a 4=-35

2 由此可以推出:

a n =??

???>---=)1()12)(32(2

)1(1n n n n

(2)(i )当n=1,2,3,4时,由(*)知猜想成立。 (ii)假设n=k(k ≥2) 时,a k =-

)

12)(32(2

--k k 成立。

故S k 2=-

)

12)(32(2

--k k ·(S k -21)

(2k -3)(2k -1)S k 2+2S k -1=0

∴S k =

121-k 或S k =3

21

--k (舍去) 由S k+12=a k+1·(S k+1-2

1

)得

(S k +a k+1)2=a k+1·(a k+1+S k -2

1

)

?

2

)

12(1-k +a k+12+1221-+k a k =a k+12

+121-+k a k -21a k+1 ?a k+1=

〕〔〔1)1(23)1(22

-+-+-k k 即n=k+1时,命题也成立。

由(i)(ii)可知,a n =??

?

??≥---=)2()12)(32(2

)1(1n n n n

对一切n ∈N 成立。

(3)由(2)得数列前n 项的和S n =1

21

-n 故所有项和S=∞

→n lim S n =0

注 (1)本题综合了数列、数学归纳法、数列极限等基础知识,所采用的方法是归纳、猜想、证明,是数列中最常见的题型,也是高考热点。

(2)对于{a n }的通项还可以这样来求:

∵S n 2=a n (S n -

21) ∴S n 2=(S n -S n -1)(S n -2

1) ?

n S 1-11-n S =2,故{n S 1}是以{1

1S }为首项,21为公差的等差数列

n S 1=1

1

S +2(n -1)=2n -1 S n =121-n ,a n =??

???≥---=)2()12)(32(2

)1(1n n n n

对于含有a n ,S n 的关系式中,常将a n 用S n -S n -1(n ≥2)代(或S n+1-S n 用a n+1代),化成S n ,S n+1(或a n ,a n+1)的递归关系式。

例5 设A n 为数列{a n }的前n 项的和,A n =

2

3

(a n -1),数列{b n }的通项公式为b n =4n+3。 (1)求数列{a n }的通项公式;

(2)把数列{a n }与{b n }的公共项按从小到大先后顺序排成一个新的数列{d n },证明数列

{d n }的通项公式为d n =32n+1;

(3)设数列{d n }的第n 项是数列{b n }中的第r 项,B r 为数列{b n }的前r 项的和,D n 为数列{d n }的前n 项和,T n =B r -D n ,求∞

→n lim

4)

(n n

a T 。 解(1)由A n =23(a n -1),可知A n+1=2

3

(a n+1-1) ∴A n+1-A n =

23

(a n+1-a n )=a n +1,即n

n a a 1+=3 而a 1=A 1=

2

3

(a 1-1),得a 1=3 所以数列{a n }是以3为首项,公比为3的等比数列,数列{a n }的通项公式为a n =3n 。 (2)∵32n+1=3·32n =3·(4-1)2n

=3×(42n +C 12n ·42n -1(-1)+…+C 2n 2n -

1·4·(-1)+(-1)2n ) =4m+3 ∴32n+1∈{b n }

而数32n =(4-1)2n

=42n +C 2n 1·42n -1·(-1)+…+C 2n 2n -

1·4·(-1)+(-1)2n =(4k+1) ∴n n b ?23

而数列{a n }={32n+1}∪{32n } ∴ d n =32n+1 (3)由3

2n+1

=4·r+3,可知r=4

3

312-+n

∵B r =

2

)

347(++r r =r(2r+5)

=43312-+n ·2

7312++n

D n =

9127-·(1-9n )= 8

27(9n -1) ∴T n =B r -D n =8

213491212-?+++n n -827(9n -1)

=

89·34n -815·32n +4

3

又∵(a n )4=34n ∴∞

→n lim

4

)(n n a T =8

9

例6 已知函数f(x)=x+22a x - (a>0)

(1)求f(x)的反函数f -

1(x)及其定义域;

(2)数列{a n }满足??

?==-+)

(31

11n n a f

a a

a

设b n =

a

a a a n n +- ,数列{

b n }的前n 项和为S n ,试比较S n 与87

的大小,并证明你的结论。

解 (1)给y -x=2

2

a x -两边平方,整理得 x=y a y 22

2+

∵y -x=y -y a y 222+=y

a y 22

2-

=

y

a y a y 2)

)((-+≥0

∴y ≥a 或-a ≤y<0

故f -1

(x)= x

a x 22

2+,其定域为),[)0,[+∞-a a

(2)∵a n+1=f -1

(a n )= n

n a a a 22

2+

∴b n+1=

a a a a n n +-++11=…=(a

a a a n n +-)2=

b n 2

又a 1=3a ,b 1=

a a a a +-11=a a a a +-33=2

1

∴b n =(b n -1)2=(b n -2)2

2=(b n -3)

3

2

=…=(b 1)

1

2-n =(

2

1)1

2-n ∴S n =b 1+b 2+…+b n

=21+(21)2+(21)22+[(21)32+(21)42+…+(2

1)12-n ] 又∵2n -

1=(1+1)n -

1=1

121111----++++n n n n C C C

则当n ≥4时,2

1111

12---++>n n n C C

=1+(n -1)+

2

)

2)(1(--n n >n+1

∴(21)12-n <(2

1)n+1

∴S n =21+(21)2+(21)22+[(21)32+(21)42+…+(21)1

2-n ] <

21+41+161+ [(21)5+(21)6+…+(2

1)n+1] =

2

1+41+16

1+2

11]

)21(1[)21(35---n

=

21+41+161+161·[1-(21)n -3] <2

1+41+161+161=8

7 注 本题是一道数列与函数的综合题。首先应准确地求出f -

1(x)及其定义域。搞清定义域是解题成功的一半。根据函数f(x)解析式的特点,也可以利用三角代换x=asec θ,θ∈[0,

2

π)∪[π,23π),求函数f(x)的值域,即f -1(x)的定义域。

例7 已知数列{a n }中,a 1=4,a n+1=

124+-n n a a ,是否存在这样的数列{b n },b n =A

a C

Ba n n ++,

其中A 、B 、C 为实常数,使得{b n }是等比数列而不是等差数列?证明你的结论,并求{a n }

的取值范围。

解 假设这样的{b n }存在,则应有

b n+1=A a C Ba n n ++++11=A a a C

a B n n

n n ++-++-?

1

2412

4a

=A

A a A B

C a A

C B n n +-+

+-+

++424244 b n =

A

a C

Ba n n ++

存在q ≠0,q ≠1,q 为常数,使b n+1=qb n ,对n ∈N 都成立,于是比较两边的分子和分母,有

???

?

??

???=+-=++=+-)3(42)2(44)1(42

Cq A B

C Bq A C

B A A A 由(1)可解得A=-1或-2,由(2)、(3)可解得B=-

C 或C=-2B 。

1°若??

-=C

B 代入(2)知q=1(B 、

C 不能为0,否则b n =0,不合题意要求)舍去。

2°若??

?-=-=B

C A 21代入(2)得q=32

3°当???-=-=C

B A 2时,q=23

4°当??

?-=-=B

C A 22

时,q=1(舍去)

故现只取A=-1,B=1,C=-2,q=

32(不必考虑2

3

=q 时的情况,因为只证存在性)。 得b n =

1

2

--n n a a 所以满足题设条件的数列存在。

对于{a n }的取值范围,我们可以这样解. ∵a n+1-a n =

1

2

4+-n n a a -a n

=-

1

)

1)(2(+--n n n a a a ,a 1=4>2,故a 2

如果能证明所有的a n 都大于2,便可用数学归纳法证明{a n }是单调递减的。事实上 ∵a n+1-2=

124+-n n a a -2=1

)

2(2+-n n a a

由上式,我们也可用数学归纳法由a 1>2,得a n >2,所以{a n }单调递减。且因为a n >2,所以

a n -2=2·

1211+---n n a a <3

2

(a n -1-2)

<(

32)2(a n -2-2)<…<(3

2)n -

1(a 1-2) ∴∞

→n lim a n =2,故a n ∈(2,4]。

注 存在性问题的解法常是假设存在经过推理、运算或是求出结论得出存在或是得出矛

盾证明不存在。本题的{a n }的范围还可用前半部分的结论来求。解法如下:

b 1=

1211--a a =3

2,故b n =(32

)n

1-n n a =(3

)n

∴a n =

n

)

3

2(11

-+1 由此易得a n ∈(2,4]。

例8 (1)设数列{c n },其中c n =2n +3n ,且数列{c n+1-pc n }为等比数列,求常数p 。(2)设数列{a n }、{b n }是公比不相等的两个等比数列,c n =a n +b n ,证明:{c n }不是等比数列。

证明 (1)∵{c n+1-pc n }是等比数列,故有 (c n+1-pc n )2=(c n+2-pc n+1)·(c n -pc n -1) 将c n =2n +3n 代入上式,得:

[2n+1+3n+1-p(2n +3n )]2=[2n+2+3n+2-p(2n+1+3n+1)]·[2n +3n -p(2n -1+3n -

1)]

整理得:

6

1

(2-p)(3-p)·2n ·3n =0 解之得:p=2或p=3。

(2)设{a n },{b n }的公比分别为p,q,p ≠q,c n =a n +b n 。

为证{C n }不是等比数列,只要证明c 22≠c 1·c 3 事实上: c 22=(a 1p+b 1q)2=a 12p 2+b 12q 2+2a 1b 1pq c 1c 3=(a 1+b 1)(a 1p 2+b 1q 2)

=a 12p 2++b 12q 2+a 1b 1(p 2+q 2)

∵p ≠q,∴p 2+q 2>2pq ,又a 1,b 1不为零,∴c 22≠c 1·c 3,故{c n }不是等比数列。 注 本题是2000年全国高考数学试题。其证法很多,建议读者从不同的角度审视此题。我们可以得出更一般的结论;

推论1:设数列{c n },c n =a n +b n 且a ≠b ,则数列{c n+1-pc n }为等比数列的充要条件是p=a 或p=b 。

推论2:设{a n }、{b n }是两个等比数列,则数列{a n +b n }为等比数列的充要条件是,数列{a n },{b n }的公比相等。

推论3:公比为a 、b 的等比数列{a n },{b n },且a ≠b ,s 、t 为不全为零的实数,c n =sa n +tb n

为等比数列的充要条件是st=0。

例9 数列{a n }中,a 1=8,a 4=2且满足a n+2=2a n+1-a n n ∈N (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,求s n ;

(3)设b n =

)

12(1

n a n -( n ∈N),T n =b 1+b 2+…+b n ( n ∈N),是否存在最大的整数m ,使得

对任意n ∈N,均有T n >

32

m

成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由。 解 (1)由a n+2=2a n+1-a n ?

a n+2-a n+1=a n+1-a n ,可知{a n }成等差数列,d=

1

41

4--a a =-2

-∴a n =10-2n

(2)由a n =10-2n ≥0得n ≤5 ∴当n ≤5时,S n =-n 2+9n 当n>5时,S n =n 2-9n+40

故S n =?????+-+-40

9922

n n n n 551>≤≤n n (n ∈N )

(3)b n =

)

12(1

n a n -

=

)22(·1

+n n =21(n 1-1

1+n )

∴T n = b 1+b 2+…+b n =

21[(1-21)+(21-31)+…+(n 1-1

1+n )] =

12121

)1(2T T T n

n n n n n >>>=->+--

∴要使T n >

32m 总成立,需32

m

恒成立,即m<8,(m ∈Z )。故适合条件的m 的最

大值为7。

例10 已知函数y=f(x)的图像是自原点出发的一条折线,当n ≤y ≤n+1(n=0,1,2,…)时,该图像是斜率为b n 的线段(其中正常数b ≠1),设数列{x n }由f(x n )=n(n=1,2,…)定义。

(1)求x 1,x 2和x n 的表达式;

(2)求f(x)的表达式,并写出其定义域;

(3)证明:y=f(x)的图像与y=x 的图像没有横坐标大于1的交点。

解 (1)依题意f(0)=0, f(x 1)=1,又当0≤y ≤1时,函数y=f(x)的图像是斜率

b 0=1的线段,故由

)

0()(11--x f x f =1得x 1=1。

又由f(x 2)=2,当1≤y ≤2时,函数y=f(x)的图像是斜率为b 的线段,得

1

212)()(x x x f x f --=b , x 2=1+b 1

设x 0=0,由函数y=f(x)的图像中第n 段线段的斜率为b n -

1,故得,

1

1)()(----n n n n x x x f x f =b

n

-1

又f(x n )=n,f(x n -1)=n -1 ∴x n -x n -1=(

b

1)n -1

(n=1,2,…) 由此知数列{x n -x n -1}为等比数列,其首项为1,公比为

b

1。

又因b ≠1,得:

x n =(x n -x n -1)+(x n -1-x n -2)+…+(x 1-x 0)

=1

)1(1

---b b b n (2)当0≤y ≤1时,从(1)可知y=x ,即当0≤x ≤1时,f(x)=x 。当n ≤y ≤n+1时,即当x n ≤x ≤x n+1时,由(1)可知f(x)=n+b n (x -x n )(x n ≤x ≤x n+1,n=1,2,3,…)。

又由(1)得当b>1时,∞→n lim x n =1

-b b

;当0

综上所述:当b>1时,y=f(x)的定义域为[0,1

-b b

);当0

∞)。

(3)当b>1,1

-b b

时, 设x ∈(x n ,x n+1

]

(1, 1

-b b ),n ∈N ,则

F(x)=f(x)-x=n+b n (x -x n )-x =(b n -1)x+n -b n x n

∵F(x)在(x n ,x n+1]上为增函数(∵01>-n

b ), ∴f(x)>x 恒成立?F(x n )>0 ?x n

b 1+21b +…+11-n b

<1+1+…+1=n , ∴1x 成立。 当01时,设x ∈(x n ,x n+1

]

(1,+∞)(n ∈N),则F(x)=f(x)-x=(b n -1)x+n -b n x n

∵F(x)在(x n ,x n+1]上是减函数(∵01<-n

b ), ∴f(x)

?x n >n 。 而x n =1+

b 1+21b +…+11

-n b

>1+1+…+1=n 成立 ∴x>1时恒有f(x)

注 本题若按01分别画出函数f(x)的图像,则思路就比较容易理解。第三小题也可采用数学归纳法证之。

求数列通项专题高三数学复习教学设计

假如单以金钱来算,我在香港第六、七名还排不上,我这样说是有事实根据的.但我认为,富有的人要看他是怎么做.照我现在的做法我为自己内心感到富足,这是肯定的. 求数列通项专题高三数学复习教学设计 海南华侨中学邓建书 课题名称 求数列通项(高三数学第二阶段复习总第1课时) 科目 高三数学 年级 高三(5)班 教学时间 2009年4月10日 学习者分析 数列通项是高考的重点内容 必须调动学生的积极让他们掌握! 教学目标 一、情感态度与价值观 1. 培养化归思想、应用意识. 2.通过对数列通项公式的研究 体会从特殊到一般 又到特殊的认识事物规律 培养学生主动探索 勇于发现的求知精神 二、过程与方法 1. 问题教学法------用递推关系法求数列通项公式 2. 讲练结合-----从函数、方程的观点看通项公式 三、知识与技能 1. 培养学生观察分析、猜想归纳、应用公式的能力; 2. 在领会函数与数列关系的前提下 渗透函数、方程的思想 教学重点、难点 1.重点:用递推关系法求数列通项公式 2.难点:(1)递推关系法求数列通项公式(2)由前n项和求数列通项公式时注意检验第一项(首项)是否满足 若不满足必须写成分段函数形式;若满足

则应统一成一个式子. 教学资源 多媒体幻灯 教学过程 教学活动1 复习导入 第一组问题: 数列满足下列条件 求数列的通项公式 (1);(2) 由递推关系知道已知数列是等差或等比数列即可用公式求出通项 第二组问题:[学生讨论变式] 数列满足下列条件 求数列的通项公式 (1);(2); 解题方法:观察递推关系的结构特征 可以利用"累加法"或"累乘法"求出通项 (3) 解题方法:观察递推关系的结构特征 联想到"?=?)" 可以构造一个新的等比数列 从而间接求出通项 教学活动2 变式探究 变式1:数列中 求 思路:设 由待定系数法解出常数

高中数学归纳法大全数列不等式精华版

§数学归纳法 1.数学归纳法的概念及基本步骤 数学归纳法是用来证明某些与正整数n有关的数学命题的一种方法.它的基本步骤是: (1)验证:n=n0 时,命题成立; (2)在假设当n=k(k≥n0)时命题成立的前提下,推出当n=k+1时,命题成立. 根据(1)(2)可以断定命题对一切正整数n都成立. 2.归纳推理与数学归纳法的关系 数学上,在归纳出结论后,还需给出严格证明.在学习和使用数学归纳法时, 需要特别注意: (1)用数学归纳法证明的对象是与正整数n有关的命题; (2)在用数学归纳法证明中,两个基本步骤缺一不可. 1.用数学归纳法证明命题的第一步时,是验证使命题成立的最小正整数n,注意n不一定是1. 2.当证明从k到k+1时,所证明的式子不一定只增加一项;其次,在证明命题对n=k+1成立时,必须运用命题对n=k成立的归纳假设.步骤二中,在 由k到k+1的递推过程中,突出两个“凑”:一“凑”假设,二“凑”结论.关键是明确n=k+1时证明的目标,充分考虑由n=k到n=k+1时命题 形式之间的区别与联系,若实在凑不出结论,特别是不等式的证明,还可以应用比较法、分析法、综合法、放缩法等来证明当n=k+1时命题也成立,这也是证题的常用方法. 3.用数学归纳法证命题的两个步骤相辅相成,缺一不可.尽管部分与正整数 有关的命题用其他方法也可以解决,但题目若要求用数学归纳法证明,则必须 依题目的要求严格按照数学归纳法的步骤进行,否则不正确. 4.要注意“观察——归纳——猜想——证明”的思维模式,和由特殊到一般的数学思想的应用,加强合情推理与演绎推理相结合的数学应用能力.

5.数学归纳法与归纳推理不同.(1)归纳推理是根据一类事物中部分事物具有某种属性,推断该类事物中每一个都有这种属性.结果不一定正确,需要进行严格的证明.(2)数学归纳法是一种证明数学命题的方法,结果一定正确. 6.在学习和使用数学归纳法时,需要特别注意: (1)用数学归纳法证明的对象是与正整数n 有关的命题,要求这个命题对所有的正整数n 都成立; (2)在用数学归纳法证明中,两个基本步骤缺一不可. 数学归纳法是推理逻辑,它的第一步称为奠基步骤,是论证的基础保证,即通过验证落实传递的起点,这个基础必须真实可靠;它的第二步称为递推步骤,是命题具有后继传递的保证,即只要命题对某个正整数成立,就能保证该命题对后继正整数都成立,两步合在一起为完全归纳步骤,称为数学归纳法,这两步各司其职,缺一不可.特别指出的是,第二步不是判断命题的真伪,而是证明命题是否具有传递性.如果没有第一步,而仅有第二步成立,命题也可能是假命题. 证明:12+122+123+…+12 n -1+12n =1-1 2n (其中n ∈N +). [证明] (1)当n =1时,左边=12,右边=1-12=1 2,等式成立. (2)假设当n =k (k ≥1)时,等式成立,即 12+122+123+…+12k -1+12k =1-12k , 那么当n =k +1时, 左边=12+122+123+…+12k -1+12k +1 2k +1 =1-12k +12k +1=1-2-12k +1=1-1 2k +1=右边. 这就是说,当n =k +1时,等式也成立. 根据(1)和(2),可知等式对任何n ∈N +都成立. 用数学归纳法证明:1-12+13-14+…+12n -1- 1 2n

数列的极限、数学归纳法

数列的极限、数学归纳法 一、知识要点 (一) 数列的极限 1.定义:对于无穷数列{a n },若存在一个常数A ,无论预选指定多么小的正数ε,都能在数列中找到一项a N ,使得当n>N 时,|an-A|<ε恒成立,则称常数A 为数列{a n }的极限,记作 A a n n =∞ →lim . 2.运算法则:若lim n n a →∞ 、lim n n b →∞ 存在,则有 lim()lim lim n n n n n n n a b a b →∞ →∞ →∞ ±=±;lim()lim lim n n n n n n n a b a b →∞ →∞ →∞ ?=? )0lim (lim lim lim ≠=∞→∞ →∞→∞→n n n n n n n n n b b a b a 3.两种基本类型的极限:<1> S=?? ???-=>=<=∞ →)11() 1(1) 1(0lim a a a a a n n 或不存在 <2>设()f n 、()g n 分别是关于n 的一元多项式,次数分别是p 、q ,最高次项系数分别为p a 、 p b 且)(0)(N n n g ∈≠,则??? ????>=<=∞→)()() (0)()(lim q p q p b a q p n g n f q p n 不存在 4.无穷递缩等比数列的所有项和公式:1 1a S q = - (|q|<1) 无穷数列{a n }的所有项和:lim n n S S →∞ = (当lim n n S →∞ 存在时) (二)数学归纳法 数学归纳法是证明与自然数n 有关命题的一种常用方法,其证题步骤为: ①验证命题对于第一个自然数0n n = 成立。 ②假设命题对n=k(k ≥0n )时成立,证明n=k+1时命题也成立. 则由①②,对于一切n ≥ 0n 的自然数,命题都成立。 二、例题(数学的极限)

高三数学数列专题复习题含答案

高三数学数列专题复习题含答案 一、选择题 1.等比数列{}n a 中,12a =,8a =4,函数 ()128()()()f x x x a x a x a =---L ,则()'0f =( ) A .62 B. 92 C. 122 D. 152 【答案】C 【解析】考查多项式函数的导数公式,重点考查学生创新意识,综合与灵活地应用所学的数学知识、思想和方法。考虑到求导中,含有x 项均取0,则()' 0f 只与函数()f x 的一次项 有关;得:412 123818()2a a a a a a ??==L 。 2、在等比数列{}n a 中,11a =,公比1q ≠.若12345m a a a a a a =,则m= (A )9 (B )10 (C )11 (D )12 【答案】C 3、已知{}n a 是首项为1的等比数列,n s 是{}n a 的前n 项和,且369s s =,则数列1n a ?? ???? 的前5项和为 (A ) 158或5 (B )3116或5 (C )3116 (D )15 8 【答案】C 【解析】本题主要考查等比数列前n 项和公式及等比数列的性质,属于中等题。 显然q ≠1,所以3639(1q )1-=121-q 1q q q q -?+?=-,所以1{}n a 是首项为1,公比为1 2 的等比数列, 前5项和5 51 1()31211612 T -= =-. 4、已知各项均为正数的等比数列{n a },123a a a =5,789a a a =10,则456a a a = (A) 【答案】A

【解析】由等比数列的性质知31231322()5a a a a a a a ===g ,3 7897988()a a a a a a a ===g 10,所以 13 2850a a =, 所以13 3 3 64564655 28()()(50)52a a a a a a a a a =====g 5.已知等比数列{m a }中,各项都是正数,且1a , 321 ,22 a a 成等差数列,则91078a a a a +=+ A.12+ B. 12- C. 322+ D 322- 6、设{}n a 是任意等比数列,它的前n 项和,前2n 项和与前3n 项和分别为,,X Y Z ,则下列等式中恒成立的是 A 、2X Z Y += B 、()()Y Y X Z Z X -=- C 、2 Y XZ = D 、()()Y Y X X Z X -=- 【答案】 D 【分析】取等比数列1,2,4,令1n =得1,3,7X Y Z ===代入验算,只有选项D 满足。 8、设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若111a =-,466a a +=-,则当n S 取最小值时,n 等于 A .6 B .7 C .8 D .9 【答案】A 【解析】设该数列的公差为d ,则461282(11)86a a a d d +=+=?-+=-,解得2d =, 所以22(1) 11212(6)362 n n n S n n n n -=-+ ?=-=--,所以当6n =时,n S 取最小值。 9、已知等比数列{}n a 满足0,1,2,n a n >=L ,且25252(3)n n a a n -?=≥,则当1n ≥时, 2123221log log log n a a a -+++=L A. (21)n n - B. 2 (1)n + C. 2n D. 2 (1)n -

专题12数列极限数学归纳法

专题三 函数 不等式 数列 极限 数学归纳法 一能力培养 1,归纳猜想证明 2,转化能力 3,运算能力 4,反思能力 二问题探讨 1 冋题1数列{ a n }满足3] , a i a 2 2 问题2已知定义在R 上的函数f(x)和数列{ a n }满足下列条件: a 1 a , a . f (a n 1) (n =2,3,4, ),a 2 印, f (a n ) f (a n 1) = k(a n a n 1) (n =2,3,4,),其中 a 为常数,k 为非零常数 (I) 令b n a n 1 a n ( n N ),证明数列{b n }是等比数列; (II) 求数列{ a n }的通项公式;(III)当k 1时,求 lim a n . n umv uuuv uuuv uuuv uuuiv uuv 问题3已知两点M ( 1,0) ,N (1,0),且点P 使MP MN , PM PN , NM NP 成公差小 于零的等差数列? uuuv uuuv (I)点P 的轨迹是什么曲线? (II)若点P 坐标为(X g , y 。),记 为PM 与PN 的夹角,求tan 2 a n n a n ,(n N ). (I)求{a n }的通项公式 (II)求丄 100n 的最小值; a n (III)设函数 f(n)是— 100n 与n 的最大者,求 f (n)的最小值.

三习题探讨 选择题 2 1数列{a n }的通项公式a n n kn ,若此数列满足a n a n ,(n N ),则k 的取值范围是 A, k 2 B, k 2 C,k 3 D, k 3 2等差数列{ a n },{ b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若」 --- ,贝V —= T n 3n 1 b n 2 2n 1 2n 1 2n 1 A,— B,- C,- D,- 3 3n 1 3n 1 3n 4 3已知三角形的三边构成等比数列 ,它们的公比为q ,则q 的取值范围是 若AF , BF , CF 成等差数列,则有 1 6在 ABC 中,ta nA 是以4为第三项,4为第七项的等差数列的公差,ta nB 是以-为 3 第三项,9为第六项的等比数列的公比,则这个三角形是 A,钝角三角形 B,锐角三角形 C,等腰直角三角形 D,以上都不对 填空 2m 项之和S 2m ___________________________________ 11等差数列{a n }中,S n 是它的前n 项和且S 6 S 7,S 7 S 8,则①此数列的公差 d 0, 1苗 A, (0, 丁) B,(1 5 1 、5 1 、、 5 c,[1, 丁) D,( 1_5) 2 4在等差数列{a n }中,a 1 8 B ,75 1 ,第10项开始比1大,记 25 t 色 25 4 C , 75 [ im A (a n n n _3 50 S n ) t ,则t 的取值范围是 4 D ,75 t 5o 5 设 A (x i , y i ),B (X 2, y 2),C (X 3, y 3)是椭圆 2 y b 2 1(a 0)上三个点 ,F 为焦点, A, 2X 2 X ] x 3 B,2y 2 y 1 y 3 2 C,— X 2 2 D, X X 1 X 3 X 1 X 3 7等差数列{a n }前n (n 6)项和& 324,且前6项和为36,后6项和为180,则n 22 32 23 33 62 63 {a n }中』m(a 1 a ? 10 一个数列{a n },当n 为奇数时,a . 9在等比数列 2n 3n 6n ,则 lim S n 1 a n ) ,则a 1的取值范围是 ________________ 15 n 5n 1 ;当n 为偶数时,a n 22 .则这个数列的前

2018高考文科数学复习数列

数列专项 数列的概念与简单表示法 11.[2016·卷] 无穷数列{a n }由k 个不同的数组成,S n 为{a n }的前n 项和.若对任意n ∈N *,S n ∈{2,3},则k 的最大值为________. [解析] 由S n ∈{2,3},得a 1=S 1∈{2,3}.将数列写出至最多项,其中有相同项的情况舍去,共有如下几种情况: ①a 1=2,a 2=0,a 3=1,a 4=-1; ②a 1=2,a 2=1,a 3=0,a 4=-1; ③a 1=2,a 2=1,a 3=-1,a 4=0; ④a 1=3,a 2=0,a 3=-1,a 4=1; ⑤a 1=3,a 2=-1,a 3=0,a 4=1; ⑥a 1=3,a 2=-1,a 3=1,a 4=0. 最多项均只能写到第4项,即k max =4. D2 等差数列及等差数列前n 项和 12.D2[2016·卷] 已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6 =________. 12.6 [解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 3+a 5=0,所以6+2d +6+4d =0,解得d =-2,所以S 6=6×6+6×52 ×(-2)=36-30=6. 8.D2[2016·卷] 已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是________. 8.20 [解析] 因为S 5=5a 3=10,所以a 3=2,设其公差为d , 则a 1+a 22=2-2d +(2-d )2=d 2-6d +6=-3, 解得d =3,所以a 9=a 3+6d =2+18=20.

专题06 数列与数学归纳法(原卷版)

1 专题6.数列与数学归纳法 数列是高考重点考查的内容之一,命题形式多种多样,大小均有.其中,小题重点考查等差数列、等比数列基础知识以及数列的递推关系,和其它知识综合考查的趋势明显,小题难度加大趋势明显;解答题的难度中等或稍难,随着文理同卷的实施,数列与不等式综合热门难题(压轴题),有所降温,难度趋减,将稳定在中等变难程度.往往在解决数列基本问题后考查数列求和,在求和后往往与不等式、函数、最值等问题综合.在考查等差数列、等比数列的求和基础上,进一步考查“裂项相消法”、“错位相减法”等,与不等式结合,“放缩”思想及方法尤为重要.关于数学归纳法的考查,主要与数列、不等式相结合. 预测2021年将保持稳定,主观题将与不等式、函数、数学归纳法等相结合 . 1.(2020·浙江省高考真题)已知等差数列{a n }的前n 项和S n ,公差d ≠0, 11a d ≤.记b 1=S 2,b n+1=S 2n+2–S 2n ,n *∈N ,下列等式不可能... 成立的是( ) A .2a 4=a 2+a 6 B .2b 4=b 2+b 6 C .2428a a a = D .2428b b b = 2.(2020·浙江省高考真题)我国古代数学家杨辉,朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列(1)2n n +??????就是二阶等差数列,数列(1)2n n +?????? (N )n *∈ 的前3项和是________. 3.(2020·浙江省高考真题)已知数列{a n },{b n },{c n }中,111112 1,,()n n n n n n n b a b c c a a c c n b +++====-= ?∈*N . (Ⅰ)若数列{b n }为等比数列,且公比0q >,且1236b b b +=,求q 与{a n }的通项公式; (Ⅱ)若数列{b n }为等差数列,且公差0d >,证明:1211n c c c d +++<+.*()n N ∈ 4.(2020·天津高考真题)已知{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列, ()()115435431,5,4a b a a a b b b ===-=-. (Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式; (Ⅱ)记{}n a 的前n 项和为n S ,求证:()2*21n n n S S S n ++<∈N ;

数列极限数学归纳法综合能力训练

1 mn 4(m n) mn 2(m n) 【综合能力训练】 一、选择题 1?数列{a n }是等比数列,下列结论中正确的是( ) A. a n ? a n+1 >0 B. a n ? a n+1 ? a n+2>0 C. a n ? a n+2 >0 D. a n ? a n+2 ? a n+4>0 2.在等比数列{a n }中,a 1=sec 0 ( B 为锐角),且前n 项和S n 满足lim S n = ,那么B 的 n a 1 取值范围是( ) A. (0, ) B. (0, ) C. (0, ) D. (0, 2 3 6 4 3.已知数列{a n }中,a n =p^ (n € N ),则数列{a n }的最大项是( ) n 156 A.第12项 B.第13项 C.第 项或13 . D.不存在 4.三个数成等差数列,如果将最小数乘 2,最大数加上 7,所得三数之积为 1000,且成 等比数列,则原等差数列的公差一定是( ) A.8 B.8 或—15 C. ± 8 D. ± 15 112 1 2 3 1 2 9 1 5.已知数列{a n }: , + , + +-, + + …+ ” , ... 那么数列{ 2 3 3 4 4 4 10 10 10 a n ?a n 1 的所有项的和为( ) A.2 B.4 C.3 D.5 n 1 | n n 1 . n 6.已知a 、b € —?a -> lim n ,贝V a 的取值范围是( ) n a n a A. a>1 B. — 11 D.a>1 或一1O ,且 |a 10|<|an|, S n 为其前 n 项之和, 则() A. S 1,S 2,…, S 10都小于零,S 11, S 12, …都大于零 B. S 1,S 2,…, S 5都小于零,S 6, S 7,… 都大于零 C. S 1,S 2,…, S 19都小于零,S 20, S 21 , …都大于零 D. S 1,S 2,…, S 20都小于零,S 21 , S 22 , …都大于零 9.将自然数1, 2, 3,…,n ,…按第k 组含k 个数的规则分组: (1), (2, 3), (4, 5, 6),…,那么1996所在的组是( ) A.第62组 B.第63组 C.第64组 D.第65组 10.在等差数列中,前 n 项的和为S n ,若 S m =2n,S n =2m,(m 、 n € N 且m ^ n ),则公差d 的 值为( )

高考数学数列复习指导.doc

高考数学数列复习指导 高考数学数列复习指导 数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础。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。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。 近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三个方面;(1)数列本身的有关知识,其中有等差数列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式。(2)数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合。(3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题为主。试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主,解答题大都以基础题和中档题为主,只有个别地方用数列与几何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大。 知识整合 1.在掌握等差数列、等比数列的定义、性质、通项公式、前n项和公式的基础上,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; 2.在解决综合题和探索性问题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, 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。

3.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。

高考一轮复习之数列与数学归纳法

43 / 1843 / 18 第三章 数列及数学归纳法 知识结构 高考能力要求 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及前n 项和的公式,并能解决简单的实际问题. 3、理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式及前n 项和公式,并能解决简单的实际问题. 4、理解数学归纳法的原理,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题. 高考热点分析 纵观近几年高考试题,对数列的考查已从最低谷走出,估计以后几年对数列的考查的比重仍不会减小,等差、等比数列的概念、性质、通项公式、前n 项和公式的应用是必考内容,数列及函数、三角、解析几何、组合数的综合应用问题是命题热点. 从解题思想方法的规律着眼,主要有:① 方程思想的应用,利用公式列方程(组),例如等差、等比数列中的 “知三求二”问题;② 函数思想方法的应用、图像、单调性、最值等问题;③ 待定系数法、分类讨论等方法的应用. 高考复习建议 数列部分的复习分三个方面:① 重视函数及数列的联系,重视方程思想在数列中的应用.② 掌握等差数列、等比数列的基础知识以及可化为等差、等比数列的简单问题,同时要重视等差、等比数列性质的灵活运用.③ 要设计一些新颖题目,尤其是通过探索性题目,挖掘学生的潜能,培养学生的创新意识和创新精神,数列综合能力题涉及的问题背景新颖,解法灵活,解这类题时,要引导学生科学合理地思维,全面灵活地运用数学思想方法. 数列部分重点是等差、等比数列,而二者在内容上是完全平行的,因此,复习时应将它们对比起来复习;由于数列方面的题目的解法的灵活性和多样性,建议在复习这部分内容时,要启发学生从多角度思考问题,提倡一题多解,培养学生思维的广阔性,养成良好的思维品质. 3.1 数列的概念 知识要点 1.数列的概念 数列是按一定的顺序排列的一列数,在函数意义下,数列是定义域为正整数N *或其子集{1,2,3,……n }的函数f (n ).数列的一般形式为a 1,a 2,…,a n …,简记为{a n },其中a n 是数列{a n }的第 项. 2.数列的通项公式 一个数列{a n }的 及 之间的函数关系,如果可用一个公式a n =f (n )来表示,我们就把这个公式叫做这个数列的通项公式. 3.在数列{a n }中,前n 项和S n 及通项a n 的关系为: = n a ?? ? ??≥==21n n a n 4.求数列的通项公式的其它方法 ⑴ 公式法:等差数列及等比数列采用首项及公差(公比)确定的方法. ⑵ 观察归纳法:先观察哪些因素随项数n 的变化而变化,哪些因素不变;初步归纳出公式,再取n 的特珠值进行检验,最后用数学归纳法对归纳出的结果加以证明. ⑶ 递推关系法:先观察数列相邻项间的递推关系,将它们一般化,得到的数列普遍的递推关系,再通过代数方法由递推关系求出通项公式.

新人教高考数学总复习专题训练数列极限和数学归纳法

新人教高考数学总复习专题训练数列极限和数学归 纳法 Last revision date: 13 December 2020.

数列、极限和数学归纳法 安徽理(11)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是____________ (11)15【命题意图】本题考查算法框图的识别,考查等差数列前n 项和. 【解析】由算法框图可知(1) 1232 k k T k +=++++=,若T =105,则 K =14,继续执行循环体,这时k =15,T >105,所以输出的k 值为15. (18)(本小题满分12分)在数1和100之间插入n 个实数,使得这2n +个数构成递增的等比数列,将这2n +个数的乘积记作n T ,再令,lg n n a T =1n ≥. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设1tan tan ,n n n b a a +=求数列{}n b 的前n 项和n S . (本小题满分13分)本题考查等比和等差数列,指数和对数的运算,两角差的 正切公式等基本知识,考查灵活运用知识解决问题的能力,综合运算能力和创新思维能力. 解:(I )设221,,,+n l l l 构成等比数列,其中,100,121==+n t t 则 ,2121++????=n n n t t t t T ①, ,1221t t t t T n n n ????=++ ② ①×②并利用得),21(1022131+≤≤==+-+n i t t t t n i n .1,2lg ,10)()()()()2(2122112212≥+==∴=????=+++++n n T a t t t t t t t t T n n n n n n n n (II )由题意和(I )中计算结果,知.1),3tan()2tan(≥+?+=n n n b n 另一方面,利用,tan )1tan(1tan )1tan())1tan((1tan k k k k k k ?++-+= -+= 得.11tan tan )1tan(tan )1tan(--+=?+k k k k 所以∑∑+==?+==2 3 1tan )1tan(n k n k k n k k b S 23 tan(1)tan tan(3)tan 3( 1)tan1tan1 n k k k n n +=+-+-=-=-∑ 安徽文(7)若数列}{n a 的通项公式是()()n a n =-13-2,则a a a 1210++= (A ) 15 (B) 12 (C ) -12 (D) -15 (7)A 【命题意图】本题考查数列求和.属中等偏易题. 【解析】法一:分别求出前10项相加即可得出结论; 法二:12349103a a a a a a +=+= =+=,故a a a 1210++ =3?5=15.故选A.

数列、极限、数学归纳法 归纳、猜想、证明 教案

数列、极限、数学归纳法·归纳、猜想、证明·教案 张毅 教学目标 1.对数学归纳法的认识不断深化. 2.帮助学生掌握用不完全归纳法发现规律,再用数学归纳法证明规律的科学思维方法. 3.培养学生在观察的基础上进行归纳猜想和发现的能力,进而引导学生去探求事物的内在的本质的联系.教学重点和难点 用不完全归纳法猜想出问题的结论,并用数学归纳法加以证明. 教学过程设计 (一)复习引入 师:我们已学习了数学归纳法,知道它是一种证明方法.请问:它适用于哪些问题的证明? 生:与连续自然数n有关的命题. 师:用数学归纳法证明的一般步骤是什么? 生:共有两个步骤: (1)证明当n取第一个值n0时结论正确; (2)假设当n=k(k∈N,且k≥n0)时结论正确,证明当n=k+1时,结论也正确. 师:这两个步骤的作用是什么? 生:第(1)步是一次验证,第(2)步是用一次逻辑推理代替了无数次验证过程. 师:这实质上是在说明这个证明具有递推性.第(1)步是递推的始点;第(2)步是递推的依据.递推是数学归纳法的核心.用数学归纳法证题时应注意什么? 生:两个步骤缺一不可.证第(2)步时,必须用归纳假设.即在n=k成立的前提下推出n=k+1成立.师:只有这样,才能保证递推关系的存在,才真正是用数学归纳法证题. 今天,我们一起继续研究解决一些与连续自然数有关的命题.请看例1. (二)归纳、猜想、证明 1.问题的提出 a3,a4,由此推测计算an的公式,然后用数学归纳法证明这个公式. 师:这个题目看起来庞大,其实它包括了计算、推测、证明三部分,我们可以先一部分、一部分地处理.(学生很快活跃起来,计算工作迅速完成,请一位同学口述他的计算过程,教师板演到黑板上) 师:正确.怎么推测an的计算公式呢?可以相互讨论一下.

2021高考数学专题复习:数列(一)

1 2021高考数学专题复习:数列一 1.等差数列定义:12112,,+++-=++==-n n n n n n n a a a d a a d a a 2.2a =d a +1,3a = ,4a = ,2019a = ,m a = ,p a = ?第一通项公式:=n a ()d a dn -+=1 13103a a d =+,83+a a = ,2023a a =- ,202010a a =+ ,20n a a =+ ?第二通项公式:+=m n a a ()83,2382n a d a n ==?=+-? 135,3n a d a ==-?= 510,5n a d a ==?= 201920203,9n a a a ==?= 3.若b A a ,,成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项,关系:=A 2 ,=A 4.性质:等差数列中,若,q p n m +=+则 ,2k n m =+则 =+n m a a ,=+q p a a ,=k a 2 37a a += ,313a a += ,2070a a += ,2337a a += 6.等差数列{}n a 中=3,S ,=5S ,=7S ,=9S ,11S = ,

2 13S = ,15S = ,=101S ,2021S = ,=-12k S (1)==158,6S a (2)==3719,10S a (3)==1121,420a S 5.等差数列{}n a 中,首项为1,a 公差为,d ()21n n a a n S +=()d n n na 211-+=n d a n d ??? ? ? -+=2212 令n S c n n =,则=n c ,公差为 等差数列{}n a 中,d a a a S +=+=12122,=4S ,=6S , =8S ,=10S ,=100S 7.公差为d 的等差数列{}n a 由连续2项和构成的新数列 46242,,S S S S S --仍然为等差数列,公差=2d 由连续3项和构成的新数列 69363,,S S S S S --仍然为等差数列,公差=3d 由连续n 项和构成的新数列 n n n n n S S S S S 232,,--仍然为等差数列,公差=n d

课时考点数列极限数学归纳法

课时考点数列极限数学 归纳法 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

课时考点6 数列、极限、数学归纳法 考纲透析 考试大纲: 数学归纳法,数列的极限,函数的极限,极限的四则运算,函数的连续性。 高考热点: 数学归纳法,数列的极限 1专题知识整合 1.无穷递缩等比数列(q ?0,|q |<1)各项和1 1a S q = - 2.归纳法证猜想的结论,用数学归纳法证等式和不等式。 3.含有n 的无理式,如lim n →∞ 需分子有理化,转化为 0n = 4.指数型,如111lim n n n n n a b a b +++→∞-+,分子、分母同除以|a|n +1或|b|n +1转化为求lim n n q →∞ 热点题型1:数列与极限 样题1: (05全国卷II)已知{a n }是各项均为正数的等差数列,lga 1、lga 2、lga 4成等差数列.又21 n n b a = ,n=1,2,3,…. (Ⅰ)证明{b n }为等比数列; (Ⅱ)如果无穷等比数列{b n }各项的和1 3 S =,求数列{a n }的首项a 1和公差d . (注:无穷数列各项的和即当n ??时数列前n 项和的极限) 解:(Ⅰ)设数列{a n }的公差为d ,依题意,由 2142lg lg lg a a a =+ 得 2214a a a =

即)3()(1121d a a d a +=+,得d =0 或 d =a 1 因 1 221 +=+n n a a b b n n ∴ 当d =0时,{a n }为正的常数列 就有 11 221 ==++n n a a b b n n 当d =a 1时,1112112)12(,)12(1a a a a a a n n n n -+=-+=++,就有 1221+= +n n a a b b n n 2 1 = 于是数列{b n }是公比为1或 2 1 的等比数列 (Ⅱ)如果无穷等比数列{b n }的公比q =1,则当n →∞时其前n 项和的极限不存在。 因而d =a 1≠0,这时公比q =21,11 2b d = 这样{b n }的前n 项和为11[1()] 22112 n n d S -=- 则S=11[1()] 122lim lim 112 n n n n d S d →+∞→+∞-==- 由1 3 S =,得公差d =3,首项a 1=d =3 变式题型1 设数列{a n }是等差数列,a 1=1,其前n 项和为S n ,数列{b n }是等比数列,b 2=4, 其前n 项和为T n . 又已知lim n →∞ T n =16,S 5=2T 2+1.求数列{a n }、{b n }的通项公式。 样题2: (05天津)已知:u n =a n +a n -1b+a n -2b 2+…+ab n -1+b n (n ?N*,a >0,b >0)。 (Ⅰ)当a = b 时,求数列{a n }的前n 项和S n ; (Ⅱ)求1 lim n n n u u →∞-。 解:(I )当a = b 时,u n =(n+1)a n ,它的前n 项和 ()232341n n S a a a n a =+++++ ① ①两边同时乘以a ,得 ()23412341n n aS a a a n a +=+++ ++ ②

最新10.数学归纳法,数列极限

10.数学归纳法,数列 极限

第10讲数学归纳法、数列极限 一、知识要点 1.数学归纳法及其证明步骤 2.数列极限 3.数列极限的四则运算性质 4.无穷数列的各项和 二、经典例题 1.数学归纳法 例1.用数学归纳法证明: (1)?Skip Record If...? (2)设?Skip Record If...?,证明对一切?Skip Record If...?的自然数,等式 ?Skip Record If...?均成立 例2.?Skip Record If...?,用数学归纳法证明: (1)?Skip Record If...?能被13整除 (2)?Skip Record If...?能被9整除 例3.(1)数列?Skip Record If...?满足?Skip Record If...?,猜想并证明?Skip Record If...?的一个通项公式 (2)数列?Skip Record If...?的前?Skip Record If...?项和为?Skip Record If...?, 当?Skip Record If...?时,?Skip Record If...?,求?Skip Record If...?,并求证 ?Skip Record If...?是等比数列

2.数列的极限 例4.求下列各个数列极限 (1)?Skip Record If...? (2)?Skip Record If...? (3)?Skip Record If...? 例5.求下列各个数列极限 (1)?Skip Record If...? (2)?Skip Record If...? 例6.求下列各个数列极限: (1)?Skip Record If...? (2)?Skip Record If...? 例7.计算:(1)?Skip Record If...? (2)?Skip Record If...? (3)?Skip Record If...? (4)?Skip Record If...?

不等式数列极限数学归纳法复习资料

不等式、数列、极限与数学归纳法 湖南省常德市一中曹继元 不等式、数列是高中数学的主干知识,也是高考的重点内容之一,每年都有与此相关的大题。其中,选择题和填空题一般以考查基础知识、基本方法为主,而解答题以考查数学思想方法、思维能力、以及创新意识为主。总体看来,本节内容对运算能力和逻辑推理能力有较高的要求。预测今年高考关于这一部分的内容, 仍然是以考能力为主,稳中有变,“小”中有新。与往年一样,可能出现基本题型、综合题型、应用题型等,个别题型还将会命出新意,把不等式、数列知识和现实生活、市场经济、理化生知识等紧密结合起来,甚至还会出现有较新创意的应用型题目。因此,我们必须引起高度重视。 1.不等式. 1.1 近三年湖南省高考考查情况统计

1.2 近三年考查情况分析 从近三年的高考湖南卷来看,虽然每年都有几道不等式的题,但大都是将不等式融入其它知识之中。一般来讲,选择题、填空题主要考查不等式性质、简单不等式的解法、函数最值的运用。解答题主要考查与不等式有关的基础知识、基本方法,以及运用相关知识去分析问题和解决问题的能力。 不等式作为工具知识,在高中数学的各个分支中都有广泛的应用。如确定函数的定义域、值域,确定函数的最值,确定集合的子集关系,确定方程的解等,无一不与不等式有着密切的关系。而不等式中往往蕴含有多种数学思想方法,如等价转化、分类讨论、数形结合、函数方程的思想方法,极易使得不等式与其它知识融会交融,体现“在知识交汇处设计命题”的特点,符合“多考一点想,少考一点算”的命题理念,也能有效的测试考生的“逻辑思维能力、运算能力、以及分析问题和解决问题的能力”。所以,我们复习时,要以此为重点,强化训练,提高能力。 1.3 今年考情预测 ①不等式仍将是高考数学的重点内容之一。选择题、填空题的难度不会增大,重在基础知识、基本方法的考查,但命题角度会有所变化,设问方式会有所创新,考查内容主要分布在不等式的性质、简单不等式的解法、不等式与集合、不等式与函数、不等式与方程等知识点中。解答题仍将以能力考查为主,重在考查代数推理能力,常以高中代数的主要内容(函数、方程、不等式、数列、导数、极限、数学归纳法)以及交叉综合内容为知识背景设计问题,主要考查含参数不等式的解法、均值不等式的运用、取值范围的求法等知识点,不排除应用题中直接涉及不等式相关知识的可能。 ②以不等式为中心设计函数、方程、不等式的综合题的可能性仍然较大,特别是含绝对值

高考数学 数列 专题复习100题(含答案详解)

【高考专题】2018年高考数学数列专题复习100题 1.已知等差数列{a }与等比数列{b n}满足,,,且{a n}的公差比{b n}的公比 n 小1. (1)求{a n}与{b n}的通项公式; (2)设数列{c n}满足,求数列{c n}的前项和. 2.已知数列的前项和为,且满足;数列的前项和为,且满足 ,. (1)求数列、的通项公式; (2)是否存在正整数,使得恰为数列中的一项?若存在,求所有满足要求的;若不存在,说明理由.

3.已知公差不为0的等差数列{a }的首项为,且成等比数列. n (1)求数列{a n}的通项公式; (2)对,试比较与的大小. 4.已知数列{a }的前n项和为,且. n (1)求数列{a n}的通项公式; (2)定义,其中为实数的整数部分,为的小数部分,且,记,求数列{c n}的前n项和.

5.已知数列{a }是递增的等比数列,且 n (1)求数列{a n}的通项公式; (2)设为数列{a n}的前n项和,,求数列的前n项和。 6.知数列{a }的前n项和为,且满足,数列{b n}为等差数列,且满足 n . (I)求数列{a n},{b n}的通项公式; (II)令,关于k的不等式的解集为M,求所有的和S.

7.设数列{a }的前n项和为S n,已知a1=1,a2=2,且a n+2=3S n- S n+1,n∈N*. n (Ⅰ)证明:a n+2=3a n (Ⅱ)求S n 8.等差数列{}中, (I)求{}的通项公式; (II)设=[],求数列{}的前10项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2

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