高三数学《数列》高考分析
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⾼考数学专题03数列求和问题(第⼆篇)(解析版)备战2020年⾼考数学⼤题精做之解答题题型全覆盖⾼端精品第⼆篇数列与不等式【解析版】专题03 数列求和问题【典例1】【福建省福州市2019-2020学年⾼三上学期期末质量检测】等差数列{}n a 的公差为2, 248,,a a a 分别等于等⽐数列{}n b 的第2项,第3项,第4项. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)若数列{}n c 满⾜12112n n nc c c b a a a ++++=L ,求数列{}n c 的前2020项的和.【思路引导】(1)根据题意同时利⽤等差、等⽐数列的通项公式即可求得数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求出数列{}n c 的通项公式,再利⽤错位相减法即可求得数列{}n c 的前2020项的和.解:(1)依题意得: 2324b b b =,所以2111(6)(2)(14)a a a +=++ ,所以22111112361628,a a a a ++=++解得1 2.a = 2.n a n ∴= 设等⽐数列{}n b 的公⽐为q ,所以342282,4b a q b a ==== ⼜2224,422.n n n b a b -==∴=?= (2)由(1)知,2,2.n n n a n b ==因为11121212n n n n nc c c c a a a a +--++++= ①当2n ≥时,1121212n n n c c c a a a --+++= ②由①-②得,2n n nc a =,即12n n c n +=?,⼜当1n =时,31122c a b ==不满⾜上式,18,12,2n n n c n n +=?∴=?≥ .数列{}n c 的前2020项的和34202120208223220202S =+?+?++?2342021412223220202=+?+?+?++?设2342020202120201222322019220202T =?+?+?++?+? ③,则34520212022202021222322019220202T =?+?+?++?+? ④,由③-④得:234202120222020222220202T -=++++-?2202020222(12)2020212-=-?-2022420192=--? ,所以20222020201924T =?+,所以2020S =202220204201928T +=?+.【典例2】【河南省三门峡市2019-2020学年⾼三上学期期末】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满⾜221n S n n =-+,数列{}n b 中,2+,对任意正整数2n ≥,113nn n b b -??+=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)是否存在实数µ,使得数列{}3nn b µ+是等⽐数列?若存在,请求出实数µ及公⽐q 的值,若不存在,请说明理由;(3)求数列{}n b 前n 项和n T . 【思路引导】(1)根据n S 与n a 的关系1112n nn S n a S S n -=?=?-≥?即可求出;(2)假设存在实数µ,利⽤等⽐数列的定义列式,与题⽬条件1331n n n n b b -?+?=,⽐较对应项系数即可求出µ,即说明存在这样的实数;(3)由(2)可以求出1111(1)4312nn n b -??=?+?- ,所以根据分组求和法和分类讨论法即可求出.解:(1)因为221n S n n =-+,当1n =时,110a S ==;当2n ≥时,22121(1)2(1)123n n n a S S n n n n n -=-=-+-----=-.故*0,1 23,2,n n a n n n N =?=?-∈?…;(2)假设存在实数µ,使得数列{}3xn b µ?+是等⽐数列,数列{}n b 中,2133a b a =+,对任意正整数2n (113)n n b b -??+=.可得116b =,且1331n nn n b b -?+?=,由假设可得(n n n b b µµ--?+=-?+,即1334n n n n b b µ-?+?=-,则41µ-=,可得14µ=-,可得存在实数14µ=-,使得数列{}3nn b µ?+是公⽐3q =-的等⽐数列;(3)由(2)可得11111133(3)(3)444nn n n b b ---=-?-=?- ,则1111(1)4312nn n b -??=?+?- ,则前n 项和11111111(1)123643121212nn n T -=++?+?+-+?+?-?? ? ????????? 当n 为偶数时,111111*********n n n T ??- =+=- ???- 当n 为奇数时,11111115112311128312248313n n n nT ??- =+=-+=- ????- 则51,21248311,2883nn n n k T n k ?-=-=??-=(*k N ∈).【典例3】【福建省南平市2019-2020学年⾼三上学期第⼀次综合质量检查】已知等⽐数列{}n a 的前n 项和为n S ,且( )*21,nn S a a n =?-∈∈R N.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设11n n n n a b S S ++=,求数列{}n b 的前n 项和n T .【思路引导】(1)利⽤临差法得到12n n a a -=?,再根据11a S =求得1a =,从⽽求得数列通项公式;(2)由题意得1112121n n n b +=---,再利⽤裂项相消法求和. 解:(1)当1n =时,1121a S a ==-.当2n ≥时,112n n n n a S S a --=-=?()*,因为{}n a 是等⽐数列,所以121a a =-满⾜()*式,所以21a a -=,即1a =,因此等⽐数列{}n a 的⾸项为1,公⽐为2,所以等⽐数列{}n a 的通项公式12n n a -=.(2)由(1)知21nn S =-,则11n n n n a b S S ++=,即()()1121121212121n n n n n n b ++==-----,所以121111111113377152121n n n n T b b b +?=++???+=-+-+-+???+- ? ? ? ?--?,所以11121n n T +=--.【典例4】【⼭东省⽇照市2019-2020学年上学期期末】已知数列{}n a 的⾸项为2,n S 为其前n 项和,且()120,*n n S qS q n +=+>∈N (1)若4a ,5a ,45a a +成等差数列,求数列{}n a 的通项公式;(2)设双曲线2221ny x a -=的离⼼率为n e ,且23e =,求222212323n e e e ne ++++L .【思路引导】(1)先由递推式()120,*n n S qS q n +=+>∈N 求得数列{}n a 是⾸项为2,公⽐为q 的等⽐数列,然后结合已知条件求数列通项即可;(2)由双曲线的离⼼率为求出公⽐q ,再结合分组求和及错位相减法求和即可得解. 解:解:(1)由已知,12n n S qS +=+,则212n n S qS ++=+,两式相减得到21n n a qa ++=,1n ≥.⼜由212S qS =+得到21a qa =,故1n n a qa +=对所有1n ≥都成⽴.所以,数列{}n a 是⾸项为2,公⽐为q 的等⽐数列. 由4a ,5a ,45+a a 成等差数列,可得54452=a a a a ++,所以54=2,a a 故=2q .所以*2()n n a n N =∈.(2)由(1)可知,12n n a q-=,所以双曲线2的离⼼率n e ==由23e ==,得q =.所以()()()()2122222123231421414n n e e e n e q n q -++++?=++++++ ()()()21214122n n n q nq -+=++++,记()212123n n T q q nq -=++++①()()2122221n n n q T q q n qnq -=+++-+②①-②得()()221222221111n n nnq q ---=++++-=-- 所以()()()()222222222211122121(1)111nn n n n n n n q nq q nq T n n q q q q --=-=-=-+?=-+----. 所以()()222212121242n n n n e e n e n +++++?=-++. 【典例5】已知数列{}n a 的各项均为正数,对任意*n ∈N ,它的前n 项和n S 满⾜()()1126n n n S a a =++,并且2a ,4a ,9a 成等⽐数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()111n n n n b a a ++=-,n T 为数列{}n b 的前n 项和,求2n T .【思路引导】(1)根据n a 与n S 的关系,利⽤临差法得到13n n a a --=,知公差为3;再由1n =代⼊递推关系求1a ;(2)观察数列{}n b 的通项公式,相邻两项的和有规律,故采⽤并项求和法,求其前2n 项和. 解:(1)Q 对任意*n ∈N ,有() ()1126n n n S a a =++,①∴当1a =时,有()()11111126S a a a ==++,解得11a =或2. 当2n ≥时,有()()1111126n n n S a a ---=++.②①-②并整理得()()1130n n n n a a a a --+--=. ⽽数列{}n a 的各项均为正数,13n n a a -∴-=.当11a =时,()13132n a n n =+-=-,此时2429a a a =成⽴;当12a =时,()23131n a n n =+-=-,此时2429a a a =,不成⽴,舍去.32n a n ∴=-,*n ∈N .(2)2122n n T b b b =+++=L 12233445221n n a a a a a a a a a a +-+-+-L()()()21343522121n n n a a a a a a a a a -+=-+-++-L242666n a a a =----L ()2426n a a a =-+++L246261862n n n n +-=-?=--.【典例6】【2020届湖南省益阳市⾼三上学期期末】已知数列{}n a 的前n 项和为112a =,()1122n n n S a ++=-. (1)求2a 及数列{}n a 的通项公式;(2)若()1122log n n b a a a =L ,11n n nc a b =+,求数列{}n c 的前n 项和n T . 【思路引导】(1)利⽤临差法将递推关系转化成2112n n a a ++=,同时验证2112a a =,从⽽证明数列{}n a 为等⽐数列,再利⽤通项公式求得n a ;(2)利⽤对数运算法则得11221nn c n n ??=+- ?+??,再⽤等⽐数列求和及裂项相消法求和,可求得n T 。
高考数学复习历年考点题型专题讲解38数列中的通项公式一、题型精讲 解题方法与技巧 题型一、由S a n n 与的关系求通项公式例1、(2020届山东省烟台市高三上期末)已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足()()21n n S n a n N *=+∈,且12a =.求数列{}n a 的通项公式;【解析】因为2(1)n n S n a =+,n *∈N , 所以112(2)n n S n a ++=+,n *∈N ,两式相减得112(2)(1)n n n a n a n a ++=+-+, 整理得1(1)n n na n a +=+,即11n n a a n n +=+,n *∈N ,所以n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数列, 所以121n a a n ==,所以2n a n =例2、(2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末)已知等比数列{}n a 满足1,a 2,a 31a a -成等差数列,且134a a a =;等差数列{}n b 的前n 项和2(1)log 2nn n a S +=.求:(1),n a n b ;【解析】设{}n a 的公比为q. 因为1,a 2,a 31a a -成等差数列, 所以()21312a a a a =+-,即232a a =.因为20a ≠,所以322a q a ==. 因为134a a a =,所以4132a a q a ===. 因此112n n n a a q-==.由题意,2(1)log 2n n n a S +=(1)2n n+=.所以111b S ==,1223b b S +==,从而22b =.所以{}n b 的公差21211d b b =-=-=.所以1(1)1(1)1n b b n d n n =+-=+-⋅=.例3、(2020届山东省德州市高三上期末)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且0n a >,242n n n S a a =+.求数列{}n a 的通项公式;【解析】当1n =时,211142a a a =+,整理得2112a a =,10a >,解得12a =;当2n ≥时,242n n n S a a =+①,可得211142n n n S a a ---=+②,①-②得2211422n n n n n a a a a a --=-+-,即()()221120n n n n a a a a ----+=,化简得()()1120n n n n a a a a --+--=,因为0n a >,10n n a a -∴+>,所以12n n a a --=,从而{}n a 是以2为首项,公差为2的等差数列,所以()2212n a n n =+-=; 题型二、由a a n n 与1+的递推关系求通项公式例3、【2019年高考全国II 卷理数】已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0,1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-.(1)证明:{a n +b n }是等比数列,{a n –b n }是等差数列; (2)求{a n }和{b n }的通项公式.【解析】(1)由题设得114()2()n n n n a b a b +++=+,即111()2n n n n a b a b +++=+. 又因为a 1+b 1=l ,所以{}n n a b +是首项为1,公比为12的等比数列. 由题设得114()4()8n n n n a b a b ++-=-+,即112n n n n a b a b ++-=-+.又因为a 1–b 1=l ,所以{}n n a b -是首项为1,公差为2的等差数列. (2)由(1)知,112n n n a b -+=,21nn a b n -=-. 所以111[()()]222n n n n n na ab a b n =++-=+-, 111[()()]222n n n n n n b a b a b n =+--=-+.例4、(2020届山东省德州市高三上期末)对于数列{}n a ,规定{}n a ∆为数列{}n a 的一阶差分数列,其中()*1n n n a a a n +∆=-∈N ,对自然数()2k k ≥,规定{}kn a ∆为数列{}n a 的k 阶差分数列,其中111k k k n n n a a a --+∆=∆-∆.若11a =,且()2*12n n n n a a a n +∆-∆+=-∈N ,则数列{}n a 的通项公式为()A .212n n a n -=⨯ B .12n n a n -=⨯C .()212n n a n -=+⨯D .()1212n n a n -=-⨯【答案】B【解析】根据题中定义可得()()2*1112n n n n n n n n a a a a a a n a +++∆-∆+=∆-∆-∆+=-∈N ,即()1122nn n n n n n n a a a a a a a ++-∆=--=-=-,即122nn n a a +=+,等式两边同时除以12n +,得111222n n n n a a ++=+,111222n n n n a a ++∴-=且1122a =, 所以,数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以12为首项,以12为公差的等差数列,()1112222n n a n n ∴=+-=, 因此,12n n a n -=⋅.故选:B.例5、【2019年高考天津卷理数】设{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列.已知1122334,622,24a b b a b a ===-=+,.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)设数列{}n c 满足111,22,2,1,,k k n kk c n c b n +=⎧<<=⎨=⎩其中*k ∈N . (i )求数列(){}221nna c -的通项公式;【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q .依题意得2662,6124,q d q d =+⎧⎨=+⎩解得3,2,d q =⎧⎨=⎩故14(1)331,6232n n n n a n n b -=+-⨯=+=⨯=⨯. 所以,{}n a 的通项公式为{}31,n n a n b =+的通项公式为32n n b =⨯. (2)(i )()()()()22211321321941nnnn n n n a c a b -=-=⨯+⨯-=⨯-.所以,数列(){}221nna c -的通项公式为()221941nnn a c -=⨯-.题型三、新定义题型中通项公式的求法例6、【2020年高考江苏】已知数列{}()n a n ∈*N 的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ与k 是常数,若对一切正整数n ,均有11111kk k n nn S S a λ++-=成立,则称此数列为“λ~k ”数列.(1)若等差数列{}n a 是“λ~1”数列,求λ的值; (2)若数列{}n a”数列,且0n a >,求数列{}n a 的通项公式; 【解析】(1)因为等差数列{}n a 是“λ~1”数列,则11n n n S S a λ++-=,即11n n a a λ++=,也即1(1)0n a λ+-=,此式对一切正整数n 均成立.若1λ≠,则10n a +=恒成立,故320a a -=,而211a a -=-,这与{}n a 是等差数列矛盾.所以1λ=.(此时,任意首项为1的等差数列都是“1~1”数列)(2)因为数列*{}()n a n ∈N是“”数列,==.因为0n a >,所以10n n S S +>>1-=.n b,则1n b -=221(1)(1)(1)3n n n b b b -=->. 解得2n b =,即2=,也即14n nS S +=, 所以数列{}n S 是公比为4的等比数列.因为111S a ==,所以14n n S -=.则21(1),34(2).n n n a n -=⎧=⎨⨯≥⎩例7、【2019年高考北京卷理数】已知数列{a n },从中选取第i 1项、第i 2项、…、第i m 项(i 1<i 2<…<i m ),若12mi i i a a a <<⋅⋅⋅<,则称新数列12mi i i a a a ⋅⋅⋅,,,为{a n }的长度为m 的递增子列.规定:数列{a n }的任意一项都是{a n }的长度为1的递增子列.(1)写出数列1,8,3,7,5,6,9的一个长度为4的递增子列; (2)已知数列{a n }的长度为p 的递增子列的末项的最小值为0m a ,长度为q的递增子列的末项的最小值为0n a .若p <q ,求证:0m a <0n a ;(3)设无穷数列{a n }的各项均为正整数,且任意两项均不相等.若{a n }的长度为s 的递增子列末项的最小值为2s –1,且长度为s 末项为2s –1的递增子列恰有2s -1个(s =1,2,…),求数列{a n }的通项公式.【解析】(1)1,3,5,6.(答案不唯一)(2)设长度为q 末项为0n a 的一个递增子列为1210,,,,q r r r n a a a a -.由p <q ,得1pq r r n a a a -≤<.因为{}n a 的长度为p 的递增子列末项的最小值为0m a ,又12,,,pr r r a a a 是{}n a 的长度为p 的递增子列,所以0pm r a a ≤.所以0m n a a <·(3)由题设知,所有正奇数都是{}n a 中的项.先证明:若2m 是{}n a 中的项,则2m 必排在2m −1之前(m 为正整数).假设2m 排在2m −1之后.设121,,,,21m p p p a a a m --是数列{}n a 的长度为m 末项为2m −1的递增子列,则121,,,,21,2m p p p a a a m m --是数列{}n a 的长度为m +1末项为2m 的递增子列.与已知矛盾.再证明:所有正偶数都是{}n a 中的项.假设存在正偶数不是{}n a 中的项,设不在{}n a 中的最小的正偶数为2m . 因为2k 排在2k −1之前(k =1,2,…,m −1),所以2k 和21k -不可能在{}n a 的同一个递增子列中.又{}n a 中不超过2m +1的数为1,2,…,2m −2,2m −1,2m +1,所以{}n a 的长度为m +1且末项为2m +1的递增子列个数至多为1(1)22221122m m m --⨯⨯⨯⨯⨯⨯=<个.与已知矛盾.最后证明:2m 排在2m −3之后(m ≥2为整数).假设存在2m (m ≥2),使得2m 排在2m −3之前,则{}n a 的长度为m +1且末项为2m +l 的递增子列的个数小于2m .与已知矛盾.综上,数列{}n a 只可能为2,1,4,3,…,2m −3,2m ,2m −1,…. 经验证,数列2,1,4,3,…,2m −3,2m ,2m −1,…符合条件.所以1,1,n n n a n n +⎧=⎨-⎩为奇数,为偶数.二、达标训练1、(2020届浙江省温州市高三4月二模)已知数列{}n a 满足:12125 1,6n n n a a a a n -≤⎧=⎨-⎩()*n N ∈)若正整数()5k k ≥使得2221212k k a a a a a a ++⋯+=⋯成立,则k =()A .16B .17C .18D .19【答案】B【解析】当6n ≥时,()1211111n n n n n a a a a a a a +--==+-,即211n n n a a a +=-+,且631a =.故()()()222677687116......55n n n n a a a a a a a a a n a a n +++++=-+-++-+-=-+-,2221211...161k k k a a a a k a +++++=+-=+,故17k =.故选:B .2、(2020届山东省潍坊市高三上学期统考)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n S n n =-+,在正项等比数列{}n b 中22b a =,45b a =.求{}n a 和{}n b 的通项公式;【解析】当1n =时,111a S ==, 当2n ≥时,1n n n a S S -=- =22(1)[(1)(1)1]n n n n -+----+=22n -,所以1(1)22(2)n n a n n =⎧=⎨-≥⎩.所以22b =,48b =于是2424b q b ==,解得2q 或2q =-(舍)所以22n n b b q-=⋅=12n -.3、(2020届山东省日照市高三上期末联考)已知数列{}{},n n a b 满足:1112,,2n n n n a a n b a n b ++=+-==.(1)证明数列{}n b 是等比数列,并求数列{}n b 的通项; 【解析】证明:因为n n b a n -=,所以n n b a n =+.因为121n n a a n +=+- 所以()()112n n a n a n +++=+ 所以12n n b b +=.又12b =,所以{}n b 是首项为12b =,公比为2的等比数列,所以1222n n n b -=⨯=.4、(2020·山东省淄博实验中学高三上期末)已知数列{}n a 的各项均为正数,对任意*n ∈N ,它的前n 项和n S 满足()()1126n n n S a a =++,并且2a ,4a ,9a 成等比数列.求数列{}n a 的通项公式;【解析】对任意*n ∈N ,有()()1126n n n S a a =++,①∴当1a =时,有()()11111126S a a a ==++,解得11a =或2. 当2n ≥时,有()()1111126n n n S a a ---=++.② ①-②并整理得()()1130n n n n a a a a --+--=. 而数列{}n a 的各项均为正数,13n n a a -∴-=. 当11a =时,()13132n a n n =+-=-,此时2429a a a =成立;当12a =时,()23131n a n n =+-=-,此时2429a a a =,不成立,舍去.32n a n ∴=-,*n ∈N .5、(2020届山东师范大学附中高三月考)设等差数列{}n a 前n 项和为n S ,满足424S S =,917a =.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n b 满足1212112n n n b b b a a a +++=-…,求数列{}n b 的通项公式 【解析】(1)设等差数列{}n a 首项为1a ,公差为d .由已知得11914684817a d a d a a d +=+⎧⎨=+=⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩.于是12(1)21n a n n =+-=-.(2)当1n =时,1111122b a =-=. 当2n ≥时,1111(1)(1)222n n n n nb a -=---=, 当1n =时上式也成立.于是12n n nb a =. 故12122n n n n n b a -==. 6、(2020·浙江温州中学3月高考模拟)已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,n a =*n N ∈,且2n ≥)求数列{}n a 的通项公式;【解析】由n a =1n n S S --=+1(2)n =≥,所以数列1==为首项,以1为公差的等差数列,1(1)1n n =+-⨯=,即2n S n =,当2n ≥时,121n n n a S S n -=-=-,当1n =时,111a S ==,也满足上式,所以21n a n =-;7、【2019年高考浙江卷】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,34a =,43a S =,数列{}n b 满足:对每个12,,,n n n n n n n S b S b S b *++∈+++N 成等比数列.(1)求数列{},{}n n a b 的通项公式;【解析】(1)设数列{}n a 的公差为d ,由题意得11124,333a d a d a d +=+=+,解得10,2a d ==. 从而*22,n a n n =-∈N . 所以2*n S n n n =-∈N ,,由12,,n n n n n n S b S b S b +++++成等比数列得()()()212n n n n n n S b S b S b +++=++.解得()2121n n n n b S S S d++=-. 所以2*,n b n n n =+∈N .8、【2019年高考江苏卷】定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M-数列”.(1)已知等比数列{a n }()n *∈N 满足:245132,440a a a a a a =-+=,求证:数列{a n }为“M-数列”;(2)已知数列{b n }()n *∈N 满足:111221,n n n b S b b +==-,其中S n 为数列{b n }的前n项和.①求数列{b n }的通项公式;【解析】解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,所以a 1≠0,q ≠0.由245321440a a a a a a =⎧⎨-+=⎩,得244112111440a q a q a q a q a ⎧=⎨-+=⎩,解得112a q =⎧⎨=⎩.因此数列{}n a 为“M—数列”.(2)①因为1122n n n S b b +=-,所以0n b ≠.由1111,b S b ==,得212211b =-,则22b =. 由1122n n n S b b +=-,得112()n n n n nb b S b b ++=-,当2n ≥时,由1n n n b S S -=-,得()()111122n n n nn n n n n b b b b b b b b b +-+-=---,整理得112n n n b b b +-+=.所以数列{b n }是首项和公差均为1的等差数列. 因此,数列{b n }的通项公式为b n =n ()*n ∈N .。
高三数学数列试题答案及解析1.对于正项数列,定义为的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为,则数列的通项公式为________【答案】【解析】由题意,,,所以,则时,,两式相减得,,也适合此式,故.【考点】新定义与数列的通项公式.2.已知数列的通项公式an= (n∈N*),求数列前30项中的最大项和最小项.【答案】最大项为a10,最小项为a9【解析】∵an =1+,∴当n≤9时,an随着n的增大越来越小且小于1,当10≤n≤30时,a n 随着n的增大越来越小且大于1,∴前30项中最大项为a10,最小项为a9.3.(本小题满分12分)已知数列的前项和是,且.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,求适合方程的的值.(Ⅲ)记,是否存在实数M,使得对一切恒成立,若存在,请求出M 的最小值;若不存在,请说明理由。
【答案】,2/9【解析】19. 解:(Ⅰ)当时,,由,得.当时,,,∴,即.∴.∴是以为首项,为公比的等比数列.故.………………6分(Ⅱ),,………………8分………10分解方程,得………………12分(2)解法一:,由错误!不能通过编辑域代码创建对象。
,当,又故存在实数M,使得对一切M的最小值为2/9。
4.把数列的所有项按照从大到小的原则写成如题15图所示的数表,其中的第行有个数,第行的第个数(从左数起)记为则_____________.【答案】【解析】略5.设等差数列的前项和为,若,,则()A.63B.45C.36D.27【答案】B【解析】在等差数列中,成等差数列。
因为,,所以。
故选B。
【考点】等差数列的性质点评:在等差数列中,成等差数列。
6.(本小题满分14分)已知曲线.从点向曲线引斜率为的切线,切点为。
(1)求数列的通项公式;(2)证明:。
【答案】(1);(2)证明见解析。
【解析】(1)设直线:,联立得:,则,∴(舍去),即,∴(2)证明:∵∴由于,可令函数,则,令,得,给定区间,则有,则函数在上单调递减,∴,即在恒成立,又,则有,即。
高三数学数列综合应用试题答案及解析1.已知数列{an }中,a1=2,an-an-1-2n=0(n≥2,n∈N*).(1)写出a2,a3的值(只写结果),并求出数列{an}的通项公式;(2)设bn=+++…+,若对任意的正整数n,当m∈[-1,1]时,不等式t2-2mt+>bn恒成立,求实数t的取值范围.【答案】(1)a2=6,a3=12. an=n(n+1).(2)实数t的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞)【解析】解:(1)∵a1=2,an-an-1-2n=0(n≥2,n∈N*),∴a2=6,a3=12.当n≥3时,an -an-1=2n,a n-1-a n-2=2(n-1),又a3-a2=2×3,a2-a1=2×2,∴an -a1=2[n+(n-1)+…+3+2],∴an=2[n+(n-1)+…+3+2+1]=2×=n(n+1).当n=1时,a1=2;当n=2时,a2=6,也满足上式,∴数列{an }的通项公式为an=n(n+1).(2)bn=++…+=++…+=-+-+…+-=-==.令f(x)=2x+(x≥1),则f′(x)=2-,当x≥1时,f′(x)>0恒成立,∴函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,故当x=1时,f(x)min=f(1)=3,即当n=1时,(bn )max=.要使对任意的正整数n,当m∈[-1,1]时,不等式t2-2mt+>bn恒成立,则需t2-2mt+>(bn )max=,即t2-2mt>0对∀m∈[-1,1]恒成立,∴,解得t>2或t<-2,∴实数t的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).2.一函数y=f(x)的图象在给定的下列图象中,并且对任意an ∈(0,1),由关系式an+1=f(a n)得到的数列{an }满足an+1>a n(n∈N*),则该函数的图象是()【答案】A【解析】由an+1>a n可知数列{a n}为递增数列,又由a n+1=f(a n)>a n可知,当x∈(0,1)时,y=f(x)的图象在直线y=x的上方,故选A.3.设函数)定义为如下数表,且对任意自然数n均有xn+1=的值为( ) A.1B.2C.4D.5【答案】D【解析】,又根据,所以有,,,, .,所以可知:,,故选D.【考点】数列的周期性4.是点集A到点集B的一个映射,且对任意,有.现对点集A中的点,,均有,点为(0,2),则线段的长度 .【答案】【解析】∵,∴,,,,,,…,根据变化规律可知,∴,,∴.【考点】1.数列的性质;2.两点间距离公式.5.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上画点或用小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数:将三角形数1,3,6,10,…记为数列{an},将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{bn},可以推测:(1)b2012是数列{an}中的第项;(2)b2k-1=.(用k表示)【答案】(1)5030(2)【解析】由以上规律可知三角形数1,3,6,10,…的一个通项公式为an=,写出其若干项有:1,3,6,10,15,21,28,36,45,55,66,78,91,105,120,…其中能被5整除的为10,15,45,55,105,120,…故b1=a4,b2=a5,b3=a9,b4=a10,b5=a14,b6=a15,….从而由上述规律可猜想:b2k =a5k= (k为正整数),b2k-1=a5k-1==,故b2012=b2×1006=a5×1006=a5030,即b2012是数列{an}中的第5030项.6.已知数列满足,则该数列的通项公式_________.【答案】【解析】∵,∴,∴,∴,,…,,∴,∴,∴.【考点】1.累加法求通项公式;2.裂项相消法求和.7.数列满足,则 .【答案】【解析】这类问题类似于的问题处理方法,在中用代换得(),两式相减得,,又,即,故.【考点】数列的通项公式.8.已知函数,记,若是递减数列,则实数的取值范围是______________.【答案】【解析】是递减数列,从开始是用式子计算,这时只要,即即可,关键是是通过二次式计算,根据二次函数的性质,应该有且,即且,解得,综上取值范围是.【考点】数列的单调性.9.已知数列{}的前n项和为,且,则使不等式成立的n的最大值为.【答案】4【解析】当时,,得,当时,,所以,所以,又因为适合上式,所以,所以,所以数列是以为首项,以4为公比的等比数列,所以,所以,即,易知的最大值为4.【考点】1.等比数列的求和公式;2.数列的通项公式.10.甲、乙两人用农药治虫,由于计算错误,在A、B两个喷雾器中分别配制成12%和6%的药水各10千克,实际要求两个喷雾器中的农药的浓度是一样的,现在只有两个容量为1千克的药瓶,他们从A、B两个喷雾器中分别取1千克的药水,将A中取得的倒入B中,B中取得的倒入A中,这样操作进行了n次后,A喷雾器中药水的浓度为,B喷雾器中药水的浓度为.(1)证明:是一个常数;(2)求与的关系式;(3)求的表达式.【答案】(1)18;(2);(3) .【解析】(1)利用n次操作后A和B的农药的和应与开始时农药的重量和相等建立等量关系,证明是一个常数;(2)借助第一问的结论和第n次后A中10千克的药水中农药的重量具有关系式,求解与的关系式;(3)根据第二问的递推关系,采用构造数列的思想进行求解.试题解析:(1)开始时,A中含有10=1.2千克的农药,B中含有10=0.6千克的农药,,A中含有千克的农药,B中含有千克的农药,它们的和应与开始时农药的重量和相等,从而(常数). 4分(2)第n次操作后,A中10千克的药水中农药的重量具有关系式:由(1)知,代入化简得① 8分(3)令,利用待定系数法可求出λ=—9,所以,可知数列是以为首项,为公比的等比数列.由①,,由等比数列的通项公式知:,所以. 12分【考点】1.数列的递推式;(2)数列的通项公式;(3)实际应用问题.11.等比数列的各项均为正数,且,则【答案】B【解析】等比数列中,所以【考点】等比数列性质及对数运算点评:等比数列中,若则,在对数运算中12.已知数列的首项为,对任意的,定义.(Ⅰ)若,(i)求的值和数列的通项公式;(ii)求数列的前项和;(Ⅱ)若,且,求数列的前项的和.【答案】(1) ,,(2) 当为偶数时,;当为奇数时,【解析】(Ⅰ) 解:(i),,………………2分由得当时,=………4分而适合上式,所以.………………5分(ii)由(i)得:……………6分……………7分…………8分(Ⅱ)解:因为对任意的有,所以数列各项的值重复出现,周期为. …………9分又数列的前6项分别为,且这六个数的和为8. ……………10分设数列的前项和为,则,当时,,……………11分当时,,…………12分当时所以,当为偶数时,;当为奇数时,. ……………13分【考点】数列的通项公式,数列的求和点评:解决的关键是对于数列的递推关系的理解和运用,并能结合裂项法求和,以及分情况讨论求和,属于中档题。
高三数学数列求和试题答案及解析1.设数列的前项积为,且(n∈N*).(1)求,并证明:;(2)设,求数列的前项和.【答案】(1),祥见解析;(2).【解析】(1)n取1,2,3求出,再利用与的关系将已知等式用表示即可证明;(2)由(1)问的结论利用等差数列的通项公式先求出的通项,再由通项利用裂项相消法求.试题解析:(1)由题意可得:,所以 5分(2)数列为等差数列,,, 10分【考点】1.数列的通项公式;2.数列的前n项和.2.已知函数且an =f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a100等于()A.0 B.100 C.-100 D.10200【答案】B【解析】由题意,a1+a2+a3+…+a100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)+…-(99+100)+(101+100)=-(1+2+…+99+100)+(2+3+…+100+101)=-1+101=100,选B.3.已知等差数列的前项和为,且、成等比数列.(1)求、的值;(2)若数列满足,求数列的前项和.【答案】(1),;(2).【解析】(1)解法1是先令求出的表达式,然后令,得到计算出在的表达式,利用为等差数列得到满足通式,从而求出的值,然后利用条件、成等比数列列方程求出的值,从而求出、的值;解法2是在数列是等差数列的前提下,设其公差为,利用公式以及对应系数相等的特点得到、和、之间的等量关系,然后利用条件、成等比数列列方程求出的值,从而求出、的值;(2)解法1是在(1)的前提下求出数列的通项公式,然后利用错位相减法求数列的和;解法2是利用导数以及函数和的导数运算法则,将数列的前项和视为函数列的前项和在处的导数值,从而求出. 试题解析:(1)解法1:当时,, 当时,.是等差数列, ,得. 又,,,、、成等比数列, ,即,解得.解法2:设等差数列的公差为,则., ,,.,,.、、成等比数列,,即,解得.;(2)解法1:由(1)得.,.,①,② ①②得..解法2:由(1)得.,.,① 由,两边对取导数得,.令,得..【考点】1.定义法求通项;2.错位相减法求和;3.逐项求导4. 数列{a n }满足a n +1+(-1)n a n =2n -1,则{a n }的前60项和为( ). A .3 690 B .3 660 C .1 845 D .1 830【答案】D【解析】∵a n +1+(-1)n a n =2n -1, 当n =2k 时,a 2k +1+a 2k =4k -1, 当n =2k -1时,a 2k -a 2k -1=4k -3,从而a2k+1+a2k-1=2,a2k+3+a2k+1=2,因此a2k+3=a2k-1,∴a1=a5=a9=…=a61,于是S60=a1+a2+a3+…+a60=(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a60+a61)=3+7+11+…+(2×60-1)==1 830.5.如图,是一问题的程序框图,则输出的结果是 .【答案】【解析】根据流程图可知它的作用是求的值,由等差数列的前项和公式可知,.【考点】1.程序框图及其应用;2.等差数列的前项和6.阅读如图程序框图,若输入的,则输出的结果是()A.B.C.D.【答案】A【解析】,,不成立,执行第一次循环,,;不成立,执行第二次循环,,;不成立,执行第三次循环,,;;不成立,执行第一百次循环,,;成立,输出,故选A.【考点】1.数列求和;2.算法与程序框图7.数列中,已知且,则前项和为,则的值为__________.【答案】【解析】因为,所以公差,由得,所以.【考点】1、等差数列的定义;2、等差数列的前项和公式.8.已知数列满足,.(1)求数列的通项公式;(2)令,数列{bn }的前n项和为Tn,试比较Tn与的大小,并予以证明.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)由于数列的递推式的结构为,在求数列的通项的时候可以利用累加法来求数列的通项公式;(2)先求出数列的通项公式,根据其通项结构选择错位相减法求出数列的前项和,在比较与的大小时,一般利用作差法,通过差的正负确定与的大小,在确定差的正负时,可以利用数学归纳法结合二项式定理进行放缩来达到证明不等式的目的.试题解析:(1)当时,.又也适合上式,所以.(2)由(1)得,所以.因为①,所以②.由①-②得,,所以.因为,所以确定与的大小关系等价于比较与的大小.当时,;当时,;当时,;当时,;……,可猜想当时,.证明如下:当时,.综上所述,当或时,;当时,.【考点】累加法、错位相减法、二项式定理9.已知数列的通项公式为,那么满足的整数()A.有3个B.有2个C.有1个D.不存在【答案】B【解析】时,,所以,此时从到共项,从到共项,或,有2个值【考点】数列求和点评:本题中数列求和要依据通项公式特点分两种情况,分别讨论所求各项所属的范围及应代入的公式,第二种情况找到各项中正负项分界的位置是难点10.已知数列满足,则的前n项和_____【答案】【解析】根据题意,由于故可知的前n项和,故答案为【考点】数列的递推关系点评:主要是考查了数列的递推关系的运用,来求解数列的通项公式以及数列的和的运用,属于中档题。
求数列通项公式的十一种方法(方法全,例子全,归纳细)总述:一.利用递推关系式求数列通项的11种方法:累加法、 累乘法、 待定系数法、 阶差法(逐差法)、 迭代法、对数变换法、 倒数变换法、换元法(目的是去递推关系式中出现的根号)、数学归纳法、不动点法(递推式是一个数列通项的分式表达式)、特征根法二。
四种基本数列:等差数列、等比数列、等和数列、等积数列及其广义形式。
等差数列、等比数列的求通项公式的方法是:累加和累乘,这二种方法是求数列通项公式的最基本方法。
三 .求数列通项的方法的基本思路是:把所求数列通过变形,代换转化为等差数列或等比数列。
四.求数列通项的基本方法是:累加法和累乘法。
五.数列的本质是一个函数,其定义域是自然数集的一个函数。
一、累加法1.适用于:1()n n a a f n +=+ ----------这是广义的等差数列 累加法是最基本的二个方法之一。
2.若1()n n a a f n +-=(2)n ≥,则21321(1)(2)()n n a a f a a f a a f n +-=-=-=两边分别相加得 111()nn k a a f n +=-=∑例1 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则112322112()()()()[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)1n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n nn n n n ---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++=所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =。
例2 已知数列{}n a 满足112313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
高三数学数列题型归纳数列是高中数学中的重要知识点,也是高考数学的常考题型之一。
在高三阶段,学生需要掌握各种数列的定义、性质、求通项公式、求和公式等各种知识点。
为了帮助大家更好地掌握数列的相关知识,本文将就高三数学数列题型的归纳进行探讨。
一、等差数列等差数列是指数列中相邻项之间的差值相等的数列。
等差数列有许多重要的性质,如通项公式、前n项和公式等。
在高考数学中,等差数列是经常出现的题型。
1. 等差数列通项公式:an=a1+(n-1)d其中,a1是等差数列的首项,d是公差,an是等差数列的第n项。
2. 等差数列前n项和公式:Sn=n/2(a1+an)其中,Sn是等差数列的前n项和。
3. 等差数列的性质:(1)等差数列的首项与末项的和等于中间项和的总和。
(2)等差数列的前n项和可以表示为n乘以首项与末项的平均数。
(3)等差数列的项数有限,且每一项和前一项之间的差值相等。
二、等比数列等比数列是指数列中相邻项之间的比值相等的数列。
等比数列同样也有很多重要的性质,如通项公式、前n项和公式等。
1. 等比数列通项公式:an=a1*q^(n-1)其中,a1是等比数列的首项,q是公比,an是等比数列的第n项。
2. 等比数列前n项和公式:Sn=(a1(1-q^n))/(1-q)其中,Sn是等比数列的前n项和。
3. 等比数列的性质:(1)等比数列的前n项和可以表示为首项乘以1-q^n除以1-q。
(2)公比大于1时,等比数列是发散的,公比小于1时,等比数列是收敛的。
三、斐波那契数列斐波那契数列的定义是:前两项为1,从第三项起每一项都是前两项之和。
即F(1) = 1,F(2) = 1, F(n) = F(n-1) + F(n-2)(n>=3)。
斐波那契数列在自然界与生活中也有许多出现,如植物分枝的规律、蜂巢的排列方式等等。
因此,斐波那契数列也是高考数学中的常见题型。
1. 斐波那契数列的通项公式:Fn=(1/sqrt(5))*(((1+sqrt(5))/2)^n-((1-sqrt(5))/2)^n)其中,sqrt(5)表示5的平方根。
一、考试概况本次高三数学考试,试卷分为选择题、填空题、解答题三个部分,共50题,总分150分。
考试内容涵盖了高中数学的各个模块,包括函数、数列、三角函数、立体几何、解析几何、概率统计等。
试题难度适中,既有基础知识的考查,也有综合能力的考察。
二、试卷分析1.选择题选择题共10题,主要考查学生对基础知识的掌握程度。
题目难度不高,但部分题目具有一定的迷惑性。
从学生的答题情况来看,大部分学生对基础知识的掌握较好,但仍有部分学生对某些概念、公式、定理的理解不够深入。
例如,在函数的单调性、奇偶性、周期性等方面,部分学生存在混淆的情况。
2.填空题填空题共10题,主要考查学生对基础知识的运用能力。
题目难度较选择题略高,需要学生在短时间内进行计算和推理。
从学生的答题情况来看,大部分学生对基础知识的运用能力较好,但仍有部分学生在计算、推理等方面存在不足。
例如,在解方程、不等式、三角函数的计算过程中,部分学生容易出现错误。
3.解答题解答题共30题,包括以下三个部分:(1)计算题:主要考查学生对基础知识的运用能力和计算能力。
题目难度适中,但部分题目具有一定的难度。
从学生的答题情况来看,大部分学生在计算题上表现较好,但仍有部分学生在计算过程中出现错误。
(2)证明题:主要考查学生的逻辑推理能力和空间想象能力。
题目难度较高,需要学生在短时间内进行推理和证明。
从学生的答题情况来看,部分学生在证明题上表现较好,但仍有部分学生在推理过程中出现错误。
(3)应用题:主要考查学生的综合运用能力。
题目难度较高,需要学生在理解题意的基础上,运用所学知识解决问题。
从学生的答题情况来看,部分学生在应用题上表现较好,但仍有部分学生无法准确把握题意,导致解题过程出现偏差。
三、学生分析1.基础知识掌握较好,但运用能力不足从整体来看,学生在基础知识方面掌握较好,但部分学生在运用知识解决实际问题的能力上存在不足。
这主要表现在以下两个方面:(1)计算能力不足:部分学生在计算题上出现错误,主要原因是基础知识掌握不牢固,计算方法不熟练。
高三数学微积分与数列的应用与解题技巧总结微积分和数列是高中数学中的重要内容,也是高考数学考试中常见的题型。
它们在实际生活中有着广泛的应用,掌握了解题技巧可以帮助我们更好地解决实际问题。
本文将总结高三数学中微积分与数列的应用以及解题技巧。
一、微积分的应用微积分是研究极限、导数和积分的数学分支,它在科学、工程和经济等领域中有着广泛的应用。
下面将从极限、导数和积分三个方面总结微积分的应用。
1. 极限的应用极限是微积分的基础,它在数列、函数和数学模型等方面都有着重要的应用。
例如,在物理学中,速度可以看作是位移对时间的极限;在生物学中,种群数量的变化可以通过极限来进行模拟和预测。
掌握极限的概念和计算方法,可以帮助我们更好地理解和应用各种数学模型。
2. 导数的应用导数是微积分中的重要概念,它表示函数在某一点的变化率。
导数在各个学科领域都有广泛的应用。
例如,在物理学中,速度和加速度可以通过位置函数的导数求得;在经济学中,成本函数和收益函数的导数可以帮助我们分析生产和销售策略。
熟练掌握导数的计算和应用方法,可以帮助我们更好地解决实际问题。
3. 积分的应用积分是微积分中的另一个重要概念,它表示函数在区间上的累积效果。
积分在几何学、物理学和经济学等领域都有着广泛的应用。
例如,在几何学中,可以通过积分计算曲线与坐标轴所围成的面积;在物理学中,可以通过积分计算物体的质量和能量;在经济学中,可以通过积分计算生产和消费的总量。
掌握积分的计算和应用方法,可以帮助我们更好地解决实际问题。
二、数列的应用与解题技巧数列是高中数学中的重要内容,也是高考数学考试中常见的题型。
下面将总结数列的应用与解题技巧。
1. 等差数列的应用与解题技巧等差数列是数列中的一种特殊形式,它的公差恒定。
在实际生活中,等差数列常常出现在财务管理、工程规划和人口统计等方面。
解决等差数列相关问题的关键是找到数列的通项公式,然后利用该公式进行计算。
如果无法直接找到通项公式,可以通过计算前几项的差值来推测数列形式,并进行验证。
高三数学数列求和试题答案及解析1.设数列的前项积为,且(n∈N*).(1)求,并证明:;(2)设,求数列的前项和.【答案】(1),祥见解析;(2).【解析】(1)n取1,2,3求出,再利用与的关系将已知等式用表示即可证明;(2)由(1)问的结论利用等差数列的通项公式先求出的通项,再由通项利用裂项相消法求.试题解析:(1)由题意可得:,所以 5分(2)数列为等差数列,,, 10分【考点】1.数列的通项公式;2.数列的前n项和.2.设数列{an }的首项a1=,前n项和为Sn,且满足2an+1+S n=3(n∈N*),则满足<<的所有n的和为________.【答案】7【解析】由2an+1+S n=3得2a n+S n-1=3(n≥2),两式相减,得2a n+1-2a n+a n=0,化简得2an+1=a n(n≥2),即=(n≥2),由已知求出a2=,易得=,所以数列{a n}是首项为a1=,公比为q=的等比数列,所以Sn ==3[1-()n],S2n=3[1-()2n]代入<<,可得<()n<,解得n=3或4,所以所有n的和为7.3.已知等差数列的前项和为,且、成等比数列.(1)求、的值;(2)若数列满足,求数列的前项和.【答案】(1),;(2).【解析】(1)解法1是先令求出的表达式,然后令,得到计算出在的表达式,利用为等差数列得到满足通式,从而求出的值,然后利用条件、成等比数列列方程求出的值,从而求出、的值;解法2是在数列是等差数列的前提下,设其公差为,利用公式以及对应系数相等的特点得到、和、之间的等量关系,然后利用条件、成等比数列列方程求出的值,从而求出、的值;(2)解法1是在(1)的前提下求出数列的通项公式,然后利用错位相减法求数列的和;解法2是利用导数以及函数和的导数运算法则,将数列的前项和视为函数列的前项和在处的导数值,从而求出. 试题解析:(1)解法1:当时,,当时,.是等差数列,,得.又,,,、、成等比数列,,即,解得.解法2:设等差数列的公差为,则.,,,.,,.、、成等比数列,,即,解得.;(2)解法1:由(1)得.,.,①,②①②得. .解法2:由(1)得.,.,①由,两边对取导数得,.令,得. .【考点】1.定义法求通项;2.错位相减法求和;3.逐项求导4.已知数列{an }的前n项和为Sn=3n-1.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若bn = (Sn+1),求数列{bnan}的前n项和Tn.【答案】(1)an=2×3n-1(2)-,n∈N*【解析】(1)当n=1时,a1=S1=2,当n≥2时,an =Sn-Sn-1=(3n-1)-(3n-1-1)=2×3n-1,综上所述,a n=2×3n-1.(2)bn = (Sn+1)=3n=-n,所以bnan=-2n×3n-1,Tn=-2×1-4×31-6×32-…-2n×3n-1,3Tn=-2×31-4×32-…-2(n-1)×3n-1-2n×3n,相减,得-2Tn=-2×1-2×31-2×32-…-2×3n-1+2n×3n=-2×(1+31+32+…+3n-1)+2n×3n,所以Tn=(1+31+32+…+3n-1)-n×3n=-n×3n=-,n∈N*5.数列1,1+2,1+2+22,…,1+2+22+…+2n-1,…的前n项和为.【答案】2n+1-n-2【解析】该数列的通项公式an=1+2+22+…+2n-1=2n-1.故Sn =a1+a2+…+an=(2-1)+(22-1)+(23-1)+…+(2n-1)=(2+22+23+…+2n)-n=2n+1-n-2.6.在数列{an }中,若对任意的n均有an+an+1+an+2为定值(n∈N*),且a7=2,a9=3,a98=4,则此数列{an}的前100项的和S100=.【答案】299【解析】设定值为M,则an +an+1+an+2=M,进而an+1+an+2+an+3=M,后式减去前式得an+3=an,即数列{an}是以3为周期的数列.由a7=2,可知a1=a4=a7=…=a100=2,共34项,其和为68;由a9=3,可得a 3=a6=…=a99=3,共33项,其和为99;由a98=4,可得a2=a5=…=a98=4,共33项,其和为132.故数列{an}的前100项的和S100=68+99+132=299.7.已知等差数列满足,,则它的前10项和()A.85B.135C.95D.23【答案】C.【解析】由得.【考点】等差数列通项公式及前和公式.8.数列的通项公式,其前项和为,则.【答案】1006【解析】所以,于是.【考点】数列前n项和.9.(本小题满分12分)等差数列的各项均为正数,,前项和为,等比数列中,,,是公比为64的等比数列.(Ⅰ)求与;(Ⅱ)证明:.【答案】(Ⅰ) ,;(Ⅱ)详见解析.【解析】(Ⅰ)先用等差数列等比数列的通项公式将已知表达式展开,解方程组,得到和,再写出通项公式;(Ⅱ)先用等差数列的求和公式求出,然后用裂项相消法求,再用放缩法比较大小.试题解析:(Ⅰ)设的公差为,为正数,的公比为,则,. 2分依题意有,由知为正有理数, 4分又由知,为6的因数1,2,3,6之一,解之得,. 故,. 6分(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知, 7分. 12分【考点】1.等差、等比数列的通项公式;2.裂项相消法求和.10.在数列中,(1)试判断数列是否为等差数列;(2)设满足,求数列的前n项和;(3)若,对任意n ≥2的整数恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)根据递推关系得到,从而结合定义来证明、(2)(3)λ的取值范围是(-∞,].【解析】解:(1)∵,∴,∴由已知可得(n ≥ 2),故数列{}是等差数列,首项为1,公差为3.∴(2)上面两式相减得(3)将代入并整理得,∴,原命题等价于该式对任意n≥2的整数恒成立.设,则,故,∴Cn 的最小值为C2=,∴λ的取值范围是(-∞,].【考点】数列的求和,数列的单调性点评:主要是考查了数列的求和以及数列的单调性的运用,属于中档题。
高三数学数列试题答案及解析1. 已知数列{a n }满足a n a n +1a n +2·a n +3=24,且a 1=1,a 2=2,a 3=3,则a 1+a 2+a 3+…+a 2 013=________. 【答案】5031【解析】由a n a n +1a n +2a n +3=24,可知a n +1a n +2a n +3a n +4=24,得a n +4=a n ,所以数列{a n }是周期为4的数列,再令n =1,求得a 4=4,每四个一组可得(a 1+a 2+a 3+a 4)+…+(a 2 009+a 2 010+a 2 011+a 2 012)+a 2 013=10×503+1=5 031.2. 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n =n 2,数列{b n }满足b n =,T n 为数列{b n }的前n项和.(1)求数列{a n }的通项公式a n 和T n ;(2)若对任意的n ∈N *,不等式λT n <n +(-1)n 恒成立,求实数λ的取值范围. 【答案】(1)(2)(-∞,0)【解析】(1)当n =1时,a 1=S 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1,验证当n =1时,也成立;所以a n =2n -1. b n ==,所以T n =.(2)由(1)得λ<,当n 为奇数时,λ<=2n --1恒成立,因为当n 为奇数时,2n --1单调递增, 所以当n =1时,2n --1取得最小值为0, 此时,λ<0. 当n 为偶数时,λ<=2n ++3恒成立,因为当n 为偶数时,2n ++3单调递增, 所以当n =2时,2n ++3取得最小值为.此时,λ<.综上所述,对于任意的正整数n ,原不等式恒成立,λ的取值范围是(-∞,0)3. 如图是见证魔术师“论证”64=65飞神奇.对这个乍看起来颇为神秘的现象,我们运用数学知识不难发现其中的谬误.另外,我们可以更换图中的数据,就能构造出许多更加直观与“令人信服”的“论证”.请你用数列知识归纳:(1)这些图中的数所构成的数列:________;(2)写出与这个魔术关联的一个数列递推关系式:________.【答案】(1)a n +2=a n +1+a n ,a 1=1,a 2=1(2)a n +2·a n -=(-1)n -1和≈0.618.【解析】利用推理知识求解.由图形可知,图中的数构成裴波纳契数列,所以(1)a n +2=a n +1+a n ,a 1=1,a 2=1;(2)题右图中间实质上有一个面积是1的平行四边形,有时空着,有时重合,所以与魔术有关的数列递推关系式可能是a n +2·a n -=(-1)n -1和≈0.618.4. 已知数列{a n }的通项公式是a n =-n 2+12n -32,其前n 项和是S n ,对任意的m ,n ∈N *且m <n ,则S n -S m 的最大值是( ). A .-21 B .4 C .8 D .10【答案】D【解析】由于a n =-(n -4)(n -8),故当n <4时,a n <0,S n 随n 的增加而减小,S 3=S 4,当4<n <8时,a n >0,S n 随n 的增加而增大,S 7=S 8,当n >8时,a n <0,S n 随n 的增加而减小,故S n -S m ≤S 8-S 4=a 5+a 6+a 7+a 8=a 5+a 6+a 7=10.5. (本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分6分,第2小题满分6分,第3小题满分6分. 已知,且,,数列、满足,,,.(1) 求证数列是等比数列; (2) (理科)求数列的通项公式; (3) (理科)若满足,,,试用数学归纳法证明:.【答案】证明(1)∵, ∴,. ∵,, ∴. 又, ∴数列是公比为3,首项为的等比数列. 解(2)(理科)依据(1)可以,得. 于是,有,即.因此,数列是首项为,公差为1的等差数列.故. 所以数列的通项公式是.(3)(理科)用数学归纳法证明:(i)当时,左边,右边,即左边=右边,所以当时结论成立. (ii)假设当时,结论成立,即.当时,左边,右边.即左边=右边,因此,当时,结论也成立.根据(i)、(ii)可以断定,对的正整数都成立.【解析】略6.已知数列的前项和为,且是与2的等差中项,数列中,,点在直线上。
2023高考数学----数列的通项公式规律方法与典型例题讲解【规律方法】常见求解数列通项公式的方法有如下六种:(1)观察法:根据所给的一列数、式、图形等,通过观察法猜想其通项公式. (2)累加法:形如1()n n a a f n +=+的解析式.(3)累乘法:形如()()*1()02,?n n n a f n a a n n −=⋅≠∈N … (4)公式法(5)取倒数法:形如11n n n p ta a ma −−=+的关系式(6)构造辅助数列法:通过变换递推关系,将非等差(比)数列构造为等差(比)数列来求通项公式.【典型例题】例1.(2022·上海市南洋模范中学高三期中)在数列{}*(N )n a n ∈中.12a =,n S 是其前n 项和,当2n ≥时,恒有n a 、n S 、2n S −成等比数列,则n a =___________ 【答案】22122n n n n=⎧⎪⎨≥⎪−⎩,,【解析】当2n ≥时,由题可得()22n n n S a S =−,即()()212n n n n S S S S −=−−,化简得1122n n n n S S S S −−+=,得1122n n n S S S −−=+,两边取倒数得11111211222n n n n n S S S S S −−−−=+=+, 11112n n S S −∴−=, 所以,数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以111112S a ==为首项,以12为公差的等差数列,()1111222n nn S ∴=+−⋅=,2n S n∴=, 当2n ≥时,()12222211n n n a S S n n n n n n−=−=−=−=−−−−, 所以,22122n n a n n n =⎧⎪=⎨≥⎪−⎩,,.故答案为:22122n n n n =⎧⎪⎨≥⎪−⎩,,.例2.(2022·黑龙江·肇州县第二中学高三阶段练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,()21(21)2,N n n n S n S n a n n *−−−=≥∈,则数列n S =_____________. 【答案】2(1)n n +【解析】由题意可得2*11(21)(),(2,N )n n n n S n S n S S n n −−−−=−≥∈, 所以221(1)(1)n n n S n S −−=−,所以21(1)1(1)(1)1n n S n n S n n n −−−==+−+, 所以32121121(1)!2(1)!341(1)2n n S S S n n n S S S n n n −−−⨯⨯⋅⋅⋅⨯=⨯⨯⋅⋅⋅⨯==+++,又因为111S a ==,所以2(1)n S n n =+,故答案为:2(1)n n +例3.(2022·福建·高三阶段练习)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若226n n S n a =+−,则n a =______. 【答案】23n +【解析】当1n =时,11126a a =+−,则15a =; 当2n ≥时,()211126n n S n a −−=−+−,两式相减,整理得1212n n a a n −=−+,设公差为d ,则1121n n n a a d a n −−−==−+,即()5221n d n d +−=+−, 所以2d =, 所以23n a n =+. 故答案为:23n +.例4.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足112a =,且+1=3+1n n n a a a ,则数列{}n a 的通项公式为=n a ______. 【答案】131n − 【解析】由+1=3+1n n n a a a 两边取倒数可得+111=3n n a a +,即+1113n na a −=. 所以数列是首项为2,公差为3等差数列. 所以()123131n n n a =+−=−,所以131n a n =−. 故答案为:131n −. 例5.(2022·全国·高三专题练习)已知在数列{}n a 中,12a =,3211223nn a a a a a n+++++=−,则n a =__________. 【答案】2n 【解析】因为3211223n n a a a a a n +++++=−,当2n ≥时,31212231n n a a a a a n −++++=−−, 则1n n n a a a n +=−,即有11n n a a n n +=+,当1n =时,122a a =−,得24a =,2121a a=满足上式, N n *∈,11n n a a n n +=+,因此数列{}n a n是常数列,即121n a an ==,所以2n a n =. 故答案为:2n例6.(2022·全国·高三专题练习)已知在数列{}n a 中,156a =,111132n n n a a ++⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则n a =______.【答案】3223n n− 【解析】因为156a =,111132n n n a a ++⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以1122213n n n n a a ++=⨯+,整理得()11223233n n n n a a ++−=−,所以数列{}23n n a −是以14233a −=−为首项, 23为公比的等比数列,所以1422333n n n a −⎛⎫−=− ⎪⎝⎭,解得3223n n na =−. 故答案为:3223nn −. 例7.(2022·全国·高三专题练习)设{}n a 是首项为1的正项数列且22*11(1)(21)0(N )n n n n na n a n a a n ++++−+=∈,且1+≠n n a a ,求数列{}n a 的通项公式_________ 【答案】n a n =【解析】依题意11a =,22*11(1)(21)0(N )n n n n na n a n a a n ++++−+=∈,所以()()1110n n n n a a na n a ++−−+=⎡⎤⎣⎦, 又因为1+≠n n a a ,所以10n n a a +−≠,所以()101n n na n a +−+=,()111,21n n n n a a n nn a n a n +−+==≥−, 所以13211221n n n n n a a a a a a a a a a −−−=⋅⋅⋅⋅⋅13211221n n n n n −=⋅⋅⋅⋅⋅=−−, 经检验,11a =也符合上式. 所以()*N n a n n =∈.综上所述, n a n =. 故答案为: n a n =.例8.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,12n n n a S n++=(*N n ∈),则n S =___________ 【答案】2n n ⋅【解析】因为12n n n a S n ++=,则12n n na S n +=+,当2n ≥时,1(1)1n n n a S n −−=+,因此1(1)21n n n na n a a n n +−=−++, 化简整理得1221n n a a n n +=⋅++,而211336a S a ===,有21232a a=⋅,即有*N n ∈,1221n n a a n n +=⋅++, 因此,数列{}1n a n +是以112a=为首项,2为公比的等比数列,则121n n a n −=+,即1(1)2n n a n −=+⋅, 所以1(2)2222n n n n n n S a n n n n +==⋅+⋅=⋅++. 故答案为:2n n ⋅例9.(2022·全国·高三专题练习)数列{}n a 满足:123a =,()()()21*12122N n n n n a a n +++−=−∈,则{}n a 的通项公式为_____________.【答案】()()122121nn nn a +=−− 【解析】由()()2112122n n n n a a +++−=−得,1122222122121n n n n n n a a ++++−−==⋅−−, 则1231122113123121212121222221212121n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a −−−−−+−−−−−−−−⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=−−−−()()11322121n n n −+⋅−−, 即()()111322121n n n n a a −+⋅=−−,又123a =,所以()()122121n n nn a +=−−. 故答案为:()()122121n n nn a +=−−.例10.(2022·全国·高三专题练习)甲、乙两人各拿两颗骰子做抛掷游戏,规则如下:若掷出的点数之和为3的倍数,原掷骰子的人再继续掷;若掷出的点数之和不是3的倍数,就由对方接着掷.第一次由甲开始掷,则第n 次由甲掷的概率n P =______(用含n 的式子表示). 【答案】1111223n −⎛⎫+− ⎪⎝⎭【解析】易知掷出的点数之和为3的倍数的概率为121363=.“第1n +次由甲掷”这一事件,包含事件“第n 次由甲掷,第1n +次继续由甲掷”和事件“第n 次由乙掷,第1n +次由甲掷”,这两个事件发生的概率分别为13n P ,()1113n P ⎛⎫−− ⎪⎝⎭,故()11112113333n n n n P P P P +⎛⎫=+−−=−+ ⎪⎝⎭(其中11P =), 所以1111232n n P P +⎛⎫−=−− ⎪⎝⎭, 所以数列12n P ⎧−⎫⎨⎬⎩⎭是以112P −为首项,13−为公比的等比数列, 于是11111223n n P P −⎛⎫⎛⎫−=−⋅− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1111223n n P −⎛⎫=+− ⎪⎝⎭.故答案为:1111223n −⎛⎫+− ⎪⎝⎭。
2024新高考新试卷结构数列的通项公式的9种题型总结考点一:已知()n f S n =,求na 利用()()⎩⎨⎧≥-==-2,1,11n S S n a S n nn ,注意一定要验证当1=n 时是否成立【精选例题】【例1】已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,且121n n S +=-,则数列{}n a 的通项公式为()A .2n n a =B .3,12,2n nn a n =⎧=⎨≥⎩C .12n n a -=D .12n n a +=【答案】B【详解】当2n ≥时,121nn S -=-,1112212n n n n n n a S S +---+=-==;当1n =时,1111213a S +==-=,不符合2n n a =,则3,12,2n n n a n =⎧=⎨≥⎩.故选:B.【例2】定义123nnp p p p +++⋅⋅⋅+为n 个正数123,,,,n p p p p ⋅⋅⋅的“均倒数”,若已知数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为15n,则10a 等于()A .85B .90C .95D .100【例3】(多选题)定义12n n H n-+++= 为数列{}n a 的“优值”.已知某数列{}n a 的“优值”2nn H =,前n 项和为n S ,下列关于数列{}n a 的描述正确的有()A .数列{}n a 为等差数列B .数列{}n a 为递增数列C .2022202520222S =D .2S ,4S ,6S 成等差数列【答案】ABC【详解】由已知可得112222n n n n a a a H n -+++== ,所以112222n nn a a a n -+++=⋅ ,①所以2n ≥时,()211212212n n n a a a n ---+++=-⋅ ,②得2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,即2n ≥时,1n a n =+,当1n =时,由①知12a =,满足1n a n =+.所以数列{}n a 是首项为2,公差为1的等差数列,故A 正确,B 正确,所以()32n n n S +=,所以32n S n n +=,故2022202520222S =,故C 正确.25S =,414S =,627S =,2S ,4S ,6S 不是等差数列,故D 错误,故选:ABC .【例4】设数列{}n a 满足123211111222n n a a a a n -+++⋅⋅⋅+=+,则{}n a 的前n 项和()A .21n -B .21n +C .2nD .121n +-【答案】C【详解】解:当1n =时,12a =,当2n ≥时,由1231221111112222n n n n a a a a a n ---+++⋅⋅⋅++=+得123122111222n n a a a a n --+++⋅⋅⋅+=,两式相减得,1112n n a -=,即12n n a -=,综上,12,12,2n n n a n -=⎧=⎨≥⎩所以{}n a 的前n 项和为()11212224822212n n n ---+++++=+=- ,故选:C.【跟踪训练】1.无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2nn S =,则下列结论中正确的有()A .{}n a 为等比数列B .{}n a 为递增数列C .{}n a 中存在三项成等差数列D .{}n a 中偶数项成等比数列【答案】D【详解】解:无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2nn S =2n ∴≥,111222n n n n n n a S S ---=-=-=,当1n =时,11122a S ===,不符合上式,12,1,2,2,n n n a n -=⎧∴=⎨≥⎩所以{}n a 不是等比数列,故A 错误;又122a a ==,所以{}n a 不是递增数列,故B 错误;假设数列{}n a 中存在三项,,r m s a a a 成等差数列,由于122a a ==,则*,,N ,2r m s r m s ∈≤<<,所以得:11122222m r s m r s a a a ---=+⇒⨯=+11222m r s --∴=+,则11122r m s m ----∴=+,又11021s m s m ----≥⇒≥且120r m -->恒成立,故式子11122r m s m ----=+无解,{}n a 中找不到三项成等差数列,故C 错误;21*22(N )n n a n -∴=∈,212(1)21242n n n na a ++-∴=={}2n a ∴是等比数列,即{}n a 中偶数项成等比数列,故D 正确.故选:D .考点二:叠加法(累加法)求通项若数列{}n a 满足)()(*1N n n f a a n n ∈=-+,则称数列{}n a 为“变差数列”,求变差数列{}n a 的通项时,利用恒等式)2()1()3()2()1()()()(1123121≥-+⋅⋅⋅++++=-+⋅⋅⋅+-+-+=-n n f f f f a a a a a a a a a n n n 求通项公式的方法称为累加法。