湖北省黄冈市2019届高三数学一轮复习备考教学设计 数列说课 武穴实验高中
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第五章 数 列第一节数列的概念与简单表示法1.数列的有关概念概念 含义数列 按照一定顺序排列的一列数数列的项 数列中的每一个数 数列的通项 数列{a n }的第n 项a n通项公式 数列{a n }的第n 项a n 与n 之间的关系能用公式a n =f (n )表示,这个公式叫做数列的通项公式前n 项和 数列{a n }中,S n =a 1+a 2+…+a n 叫做数列的前n 项和列表法 列表格表示n 与a n 的对应关系 图象法把点(n ,a n )画在平面直角坐标系中 公式法通项公式 把数列的通项使用公式表示的方法递推公式使用初始值a 1和a n +1=f (a n )或a 1,a 2和a n +1=f (a n ,a n -1)等表示数列的方法不同点相同点通项公式可根据某项的序号n 的值,直接代入求出a n都可确定一个数列,也都可求出数列的任意一项递推公式 可根据第一项(或前几项)的值,通过一次(或多次)赋值,逐项求出数列的项,直至求出所需的a nn n 若数列{a n }的前n 项和为S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.5.数列的分类分类的标准名称含义例子按项的个数有穷数列项数有限的数列1,2,3,4,…,100无穷数列项数无限的数列1,4,9,…,n2,…按项的变化趋势递增数列从第二项起,每一项大于它的前一项的数列3,4,5,…,n递减数列从第二项起,每一项小于它的前一项的数列1,12,13,…,12 015常数列各项都相等的数列6,6,6,6,…摆动数列从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列1,-2,3,-4按项的有界性有界数列任一项的绝对值都小于某一正值1,-1,1,-1,1,-1,…无界数列不存在某一正值能使任一项的绝对值小于它1,3,4,4,…1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个.( )(2)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( )(3)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )(4)如果数列{a n}的前n项和为S n,则对∀n∈N*,都有a n+1=S n+1-S n.( )答案:(1)√(2)×(3)×(4)√2.已知数列{a n}的通项公式为a n=9+12n,则在下列各数中,不是{a n}的项的是( ) A.21 B.33C.152 D.153解析:选C 由9+12n=152,得n=14312∉N*.3.在数列{a n}中,a1=1,a n=1+1a n-1(n≥2),则a4=( )A.32B.53C.74D.85解析:选B 由题意知,a 1=1,a 2=1+1a 1=2,a 3=1+1a 2=32,a 4=1+1a 3=53.4.已知数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -1+2n (n ≥2),则a 7=( ) A .53 B .54 C .55D .109解析:选C 由题意知,a 2=a 1+2×2,a 3=a 2+2×3,……,a 7=a 6+2×7,各式相加得a 7=a 1+2(2+3+4+…+7)=55.5.数列1,23,35,47,59,…的一个通项公式a n =________.解析:由已知得,数列可写成11,23,35,…,故通项公式可以为a n =n2n -1.答案:n2n -16.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n-3,则数列{a n }的通项公式是________________. 解析:当n =1时,a 1=S 1=2-3=-1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n-3)-(2n -1-3)=2n -2n -1=2n -1.又a 1=-1不适合上式,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2考点一 由a n 与S n 的关系求通项a n基础送分型考点——自主练透[考什么·怎么考]由S n 和a n 的关系求通项公式是一种常见题型,高考中选择题、填空题、解答题都有呈现,但以解答题的分支命题为重点,近几年来考查难度有所降低.n n 1.已知S n =3n+2n +1,则a n =____________. 解析:因为当n =1时,a 1=S 1=6; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +2n +1)-[3n -1+2(n -1)+1]=2·3n -1+2,由于a 1不适合此式,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧6,n =1,2·3n -1+2,n ≥2.答案:⎩⎪⎨⎪⎧6,n =1,2·3n -1+2,n ≥22.(2017·全国卷Ⅲ改编)设数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n ,则a n =____________.解析:因为a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n , 故当n ≥2时,a 1+3a 2+…+(2n -3)a n -1=2(n -1).两式相减得(2n -1)a n =2, 所以a n =22n -1(n ≥2).又由题设可得a 1=2,满足上式, 从而{a n }的通项公式为a n =22n -1(n ∈N *). 答案:22n -1(n ∈N *) [题型技法] 已知S n 求a n 的3步骤 (1)先利用a 1=S 1求出a 1;(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式;(3)注意检验n =1时的表达式是否可以与n ≥2的表达式合并. 考法(二) 由S n 与a n 的关系,求a n ,S n3.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2(a n -1)(n ∈N *),则a n =( ) A .2n B .2n -1 C .2nD .2n-1解析:选C 当n =1时,a 1=S 1=2(a 1-1),可得a 1=2,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n-2a n -1,∴a n =2a n -1,∴数列{a n }为首项为2,公比为2的等比数列,所以a n =2n.4.(2015·全国卷Ⅱ)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则S n =________.解析:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=S n S n +1, ∴S n +1-S n =S n S n +1.∵S n ≠0,∴1S n -1S n +1=1,即1S n +1-1S n=-1.又1S 1=-1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为-1,公差为-1的等差数列.∴1S n=-1+(n -1)×(-1)=-n ,∴S n =-1n.答案:-1n[题型技法] S n 与a n 关系问题的求解思路根据所求结果的不同要求,将问题向不同的两个方向转化. (1)利用a n =S n -S n -1(n ≥2)转化为只含S n ,S n -1的关系式,再求解. (2)利用S n -S n -1=a n (n ≥2)转化为只含a n ,a n -1的关系式,再求解. 考点二 由递推关系式求数列的通项公式基础送分型考点——自主练透[考什么·怎么考]由数列的递推关系式求通项公式在高考中经常出现,有选择题、填空题,也出现在解答题的第1问中,近几年考查难度有所降低,但也要引起关注.1.在数列{a n }中,a 1=1,a n =n -1na n -1(n ≥2),则数列{a n }的通项公式为__________. 解析:∵a n =n -1na n -1(n ≥2), ∴a n -1=n -2n -1a n -2,a n -2=n -3n -2a n -3,…,a 2=12a 1. 以上(n -1)个式子相乘得 a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n.当n =1时,a 1=1,上式也成立.∴a n =1n(n ∈N *).答案:a n =1n(n ∈N *)[方法点拨] 叠乘法求通项公式的4步骤方法(二) 叠加法求通项公式2.设数列{a n }满足a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________________.解析:由题意有a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n (n ≥2). 以上各式相加,得a n -a 1=2+3+…+n =n -12+n2=n 2+n -22.又∵a 1=1,∴a n =n 2+n2(n ≥2).∵当n =1时也满足上式,∴a n =n 2+n2(n ∈N *).答案:a n =n 2+n2(n ∈N *)[方法点拨] 叠加法求通项公式的4步骤方法(三) 构造法求通项公式3.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +2,则数列{a n }的通项公式为________________. 解析:∵a n +1=3a n +2,∴a n +1+1=3(a n +1), ∴a n +1+1a n +1=3, ∴数列{a n +1}为等比数列,公比q =3, 又a 1+1=2,∴a n +1=2·3n -1,∴a n =2·3n -1-1(n ∈N *).答案:a n =2·3n -1-1(n ∈N *)[方法点拨] 构造法求通项公式的3步骤[怎样快解·准解]1.正确选用方法求数列的通项公式 (1)对于递推关系式可转化为a n +1a n=f (n )的数列,并且容易求数列{f (n )}前n 项的积时,采用叠乘法求数列{a n }的通项公式.(2)对于递推关系式可转化为a n +1=a n +f (n )的数列,通常采用叠加法(逐差相加法)求其通项公式.(3)对于递推关系式形如a n +1=pa n +q (p ≠0,1,q ≠0)的数列,采用构造法求数列的通项.2.避免2种失误(1)利用叠乘法,易出现两个方面的问题:一是在连乘的式子中只写到a 2a 1,漏掉a 1而导致错误;二是根据连乘求出a n 之后,不注意检验a 1是否成立.(2)利用构造法求解时应注意数列的首项的正确求解以及准确确定叠加、叠乘后最后一个式子的形式.考点三 数列的性质及应用重点保分型考点——师生共研从近几年高考可以看出,数列中的最值、周期是高考的热点,一般难度稍大.在复习中,从函数的角度认识数列,注意数列的函数特征,特别是利用函数的方法研究数列的有关性质.1.已知数列{a n }满足a n +1=11-a n ,若a 1=12,则a 2 018=( ) A .-1 B.12 C .1D .2解析:选D 由a 1=12,a n +1=11-a n ,得a 2=11-a 1=2,a 3=11-a 2=-1,a 4=11-a 3=12,a 5=11-a 4=2,…, 于是可知数列{a n }是以3为周期的周期数列,因此a 2 018=a 3×672+2=a 2=2.2.已知数列{a n }满足a n =n +13n -16(n ∈N *),则数列{a n }的最小项是第________项.解析:因为a n =n +13n -16,所以数列{a n }的最小项必为a n <0,即n +13n -16<0,3n -16<0,从而n <163.又n ∈N *,所以当n =5时,a n 的值最小.答案:5[解题师说]1.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. 2.判断数列单调性的2种方法(1)作差比较法:比较a n +1-a n 与0的大小. (2)作商比较法:比较a n +1a n与1的大小,注意a n 的符号. 3.求数列最大项或最小项的方法 (1)利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2)找到数列的最大项;(2)利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≥a n ,a n ≤a n +1(n ≥2)找到数列的最小项.[冲关演练]1.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +1(n ∈N *),则a 2 018=( ) A .1 B .0 C .2 018D .-2 018解析:选B ∵a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +1=(a n -1)2,∴a 2=(a 1-1)2=0,a 3=(a 2-1)2=1,a 4=(a 3-1)2=0,…,可知数列{a n }是以2为周期的数列,∴a 2 018=a 2=0,选B.2.等差数列{a n }的公差d <0,且a 21=a 211,则数列{a n }的前n 项和S n 取得最大值时的项数n 的值为( )A .5B .6C .5或6D .6或7解析:选C 由a 21=a 211,可得(a 1+a 11)(a 1-a 11)=0, 因为d <0,所以a 1-a 11≠0,所以a 1+a 11=0, 又2a 6=a 1+a 11,所以a 6=0. 因为d <0,所以{a n }是递减数列,所以a 1>a 2>…>a 5>a 6=0>a 7>a 8>…,显然前5项和或前6项和最大,故选C.(一)普通高中适用作业A 级——基础小题练熟练快1.已知数列1,2,7,10,13,…,则219在这个数列中的项数是( ) A .16 B .24 C .26D .28解析:选C 因为a 1=1=1,a 2=2=4,a 3=7,a 4=10,a 5=13,…,所以a n=3n -2.令a n =3n -2=219=76,解得n =26.2.数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n (n ∈N *),若p -q =5,则a p -a q =( ) A .10 B .15 C .-5D .20解析:选D 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-3n -[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5,当n =1时,a 1=S 1=-1,符合上式,所以a n =4n -5,所以a p -a q =4(p -q )=20.3.(2017·河南许昌二模)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +2-a n =6,则a 11的值为( ) A .31 B .32 C .61D .62解析:选A ∵数列{a n }满足a 1=1,a n +2-a n =6,∴a 3=6+1=7,a 5=6+7=13,a 7=6+13=19,a 9=6+19=25,a 11=6+25=31. 4.(2018·云南检测)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2-bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为( )A .(-∞,-1]B .(-∞,2]C .(-∞,3)D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,92解析:选C 因为数列{a n }是单调递增数列,所以a n +1-a n =2n +1-b >0(n ∈N *),所以b <2n +1(n ∈N *),所以b <(2n +1)min =3,即b <3.5.(2018·湖南湘潭一中、长沙一中等六校联考)已知数列{a n }满足:∀m ,n ∈N *,都有a n ·a m =a n +m ,且a 1=12,那么a 5=( )A.132B.116C.14D.12解析:选A ∵数列{a n }满足:∀m ,n ∈N *,都有a n ·a m =a n +m ,且a 1=12,∴a 2=a 1a 1=14,a 3=a 1·a 2=18,∴a 5=a 3·a 2=132.6.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21为( )A .5 B.72 C.92D.132解析:选B ∵a n +a n +1=12,a 2=2,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-32,n 为奇数,2, n 为偶数.∴S 21=11×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+10×2=72.7.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n +1(n ∈N *),则a n =________. 解析:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1, 当n =1时,a 1=S 1=4≠2×1+1,因此a n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2.答案:⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥28.已知数列{a n }为12,14,-58,1316,-2932,6164,…,则数列{a n }的一个通项公式是________.解析:各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出从第2项起,每一项的分子都比分母少3,且第1项可变为-2-32,故原数列可变为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…故其通项公式为a n =(-1)n·2n-32n ,n ∈N *.答案:a n =(-1)n·2n-32n ,n ∈N *9.数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n +S n -1=2n -1(n ≥2,n ∈N *),且S 2=3,则a 1+a 3的值为________.解析:∵S n +S n -1=2n -1(n ≥2),令n =2, 得S 2+S 1=3,由S 2=3得a 1=S 1=0, 令n =3,得S 3+S 2=5,所以S 3=2,则a 3=S 3-S 2=-1,所以a 1+a 3=0+(-1)=-1. 答案:-110.在一个数列中,如果∀n ∈N *,都有a n a n +1a n +2=k (k 为常数),那么这个数列叫做等积数列,k 叫做这个数列的公积.已知数列{a n }是等积数列,且a 1=1,a 2=2,公积为8,则a 1+a 2+a 3+…+a 12=________.解析:依题意得数列{a n }是周期为3的数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=4,因此a 1+a 2+a 3+…+a 12=4(a 1+a 2+a 3)=4×(1+2+4)=28.答案:28B 级——中档题目练通抓牢1.若a 1=12,a n =4a n -1+1(n ≥2),则a n >100时,n 的最小值为( )A .3B .4C .5D .6解析:选C 由a 1=12,a n =4a n -1+1(n ≥2)得,a 2=4a 1+1=4×12+1=3,a 3=4a 2+1=4×3+1=13, a 4=4a 3+1=4×13+1=53,a 5=4a 4+1=4×53+1=213>100.2.(2018·咸阳模拟)已知正项数列{a n }中,a 1+a 2+…+a n =n n +12(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为( )A .a n =nB .a n =n 2C .a n =n 2D .a n =n 22解析:选B ∵a 1+a 2+…+a n =n n +12,∴a 1+a 2+…+a n -1=n n -12(n ≥2),两式相减得a n =n n +12-n n -12=n (n ≥2),∴a n =n 2(n ≥2).又当n =1时,a 1=1×22=1,a 1=1,适合上式,∴a n =n 2,n ∈N *.故选B.3.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为( )A .6B .7C .8D .9解析:选B ∵a 1=19,a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列, ∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n . 设{a n }的前k 项和数值最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k +1≤0k ∈N *,∴⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0,22-3k +1≤0,∴193≤k ≤223, ∵k ∈N *,∴k =7.∴满足条件的n 的值为7.4.在数列{a n }中,a n >0,且前n 项和S n 满足4S n =(a n +1)2(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.解析:当n =1时,4S 1=(a 1+1)2,解得a 1=1; 当n ≥2时,由4S n =(a n +1)2=a 2n +2a n +1, 得4S n -1=a 2n -1+2a n -1+1,两式相减得4S n -4S n -1=a 2n -a 2n -1+2a n -2a n -1=4a n , 整理得(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0,因为a n >0,所以a n -a n -1-2=0,即a n -a n -1=2, 又a 1=1,故数列{a n }是首项为1,公差为2的等差数列, 所以a n =1+2(n -1)=2n -1. 答案:a n =2n -15.已知数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n·2n +1,该数列的项排成一个数阵(如图),则该数阵中的第10行第3个数为________.a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6……解析:由题意可得该数阵中的第10行第3个数为数列{a n }的第1+2+3+…+9+3=9×102+3=48项,而a 48=(-1)48×96+1=97,故该数阵中的第10行第3个数为97. 答案:976.已知数列{a n }的通项公式是a n =n 2+kn +4.(1)若k =-5,则数列中有多少项是负数?n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值; (2)对于n ∈N *,都有a n +1>a n ,求实数k 的取值范围. 解:(1)由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. 因为n ∈N *,所以n =2,3,所以数列中有两项是负数,即为a 2,a 3.因为a n =n 2-5n +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -522-94,由二次函数性质,得当n =2或n =3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=-2. (2)由a n +1>a n ,知该数列是一个递增数列,又因为通项公式a n =n 2+kn +4,可以看作是关于n 的二次函数,考虑到n ∈N *,所以-k 2<32,解得k >-3.所以实数k 的取值范围为(-3,+∞).7.已知二次函数f (x )=x 2-ax +a (a >0,x ∈R),有且只有一个零点,数列{a n }的前n 项和S n =f (n )(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设c n =1-4a n(n ∈N *),定义所有满足c m ·c m +1<0的正整数m 的个数,称为这个数列{c n }的变号数,求数列{c n }的变号数.解:(1)依题意,Δ=a 2-4a =0, 所以a =0或a =4. 又由a >0得a =4, 所以f (x )=x 2-4x +4. 所以S n =n 2-4n +4.当n =1时,a 1=S 1=1-4+4=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -5.所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)由题意得c n =⎩⎪⎨⎪⎧-3,n =1,1-42n -5,n ≥2.由c n =1-42n -5可知,当n ≥5时,恒有c n >0.又c 1=-3,c 2=5,c 3=-3,c 4=-13,c 5=15,c 6=37,即c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0, 所以数列{c n }的变号数为3. C 级——重难题目自主选做1.已知数列{a n }的通项公式为a n =(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫910n (n ∈N *),则数列{a n }的最大项是( )A .a 6或a 7B .a 7或a 8C .a 8或a 9D .a 7解析:选B 因为a n +1-a n =(n +3)⎝ ⎛⎭⎪⎫910n +1-(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫910n =⎝ ⎛⎭⎪⎫910n ·7-n 10,当n <7时,an+1-a n >0,即a n +1>a n ;当n =7时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ;当n >7时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n ,则a 1<a 2<…<a 7=a 8>a 9>a 10>…,所以此数列的最大项是第7项或第8项,即a 7或a 8.故选B.2.(2018·成都诊断)在数列{a n }中,a 1=1,a n =n 2n 2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),则a n =________.解析:由题意知a n a n -1=n 2n 2-1=n 2n -1n +1,所以a n =a 1×a 2a 1×a 3a 2×…×a na n -1=1×2222-1×3232-1×…×n2n 2-1=22×32×42×…×n22-1×2+1×3-1×3+1×4-1×4+1×…×n -1×n +1=22×32×42×…×n 21×3×2×4×3×5×…×n -1×n +1=2nn +1. 答案:2nn +1(二)重点高中适用作业A 级——保分题目巧做快做1.已知数列1,2,7,10,13,…,则219在这个数列中的项数是( ) A .16 B .24 C .26D .28解析:选C 因为a 1=1=1,a 2=2=4,a 3=7,a 4=10,a 5=13,…,所以a n=3n -2.令a n =3n -2=219=76,解得n =26.2.(2018·郑州模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +2-a n =6,则a 11的值为( ) A .31 B .32 C .61D .62解析:选A ∵数列{a n }满足a 1=1,a n +2-a n =6, ∴a 3=6+1=7,a 5=6+7=13,a 7=6+13=19,a 9=6+19=25,a 11=6+25=31.3.数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n (n ∈N *),若p -q =5,则a p -a q =( ) A .10 B .15 C .-5D .20解析:选D 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-3n -[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5,当n =1时,a 1=S 1=-1,符合上式,所以a n =4n -5,所以a p -a q =4(p -q )=20.4.(2018·湖南湘潭一中、长沙一中等六校联考)已知数列{a n }满足:∀m ,n ∈N *,都有a n ·a m =a n +m ,且a 1=12,那么a 5=( )A.132B.116C.14D.12解析:选A ∵数列{a n }满足:∀m ,n ∈N *,都有a n ·a m =a n +m ,且a 1=12,∴a 2=a 1a 1=14,a 3=a 1·a 2=18,∴a 5=a 3·a 2=132.5.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和最大时,n 的值为( )A .6B .7C .8D .9解析:选B ∵a 1=19,a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列, ∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n . 设{a n }的前k 项和最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k +1≤0k ∈N *,∴⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0,22-3k +1≤0,∴193≤k ≤223, ∵k ∈N *,∴k =7. ∴满足条件的n 的值为7.6.(2018·河北唐山一模)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =a 14n -13,若a 4=32,则a 1=________.解析:∵S n =a 14n -13,a 4=32,∴S 4-S 3=255a 13-63a 13=32,∴a 1=12.答案:127.已知数列{a n }为12,14,-58,1316,-2932,6164,…,则数列{a n }的一个通项公式是________.解析:各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出从第2项起,每一项的分子都比分母少3,且第1项可变为-2-32,故原数列可变为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…故其通项公式为a n =(-1)n·2n-32n ,n ∈N *.答案:a n =(-1)n·2n-32n ,n ∈N *8.在一个数列中,如果∀n ∈N *,都有a n a n +1a n +2=k (k 为常数),那么这个数列叫做等积数列,k 叫做这个数列的公积.已知数列{a n }是等积数列,且a 1=1,a 2=2,公积为8,则a 1+a 2+a 3+…+a 12=________.解析:依题意得数列{a n }是周期为3的数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=4,因此a 1+a 2+a 3+…+a 12=4(a 1+a 2+a 3)=4×(1+2+4)=28.答案:289.已知数列{a n }的前n 项和S n =-12n 2+kn ,k ∈N *,且S n 的最大值为8.试确定常数k ,并求数列{a n }的通项公式.解:因为S n =-12n 2+kn =-12(n -k )2+12k 2,其中k 是常数,且k ∈N *,所以当n =k 时,S n 取最大值12k 2,故12k 2=8,k 2=16,因此k =4,从而S n =-12n 2+4n .当n =1时,a 1=S 1=-12+4=72;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n 2+4n --12(n -1)2+4(n -1)=92-n .当n =1时,92-1=72=a 1,所以a n =92-n .10.已知数列{a n }的通项公式是a n =n 2+kn +4.(1)若k =-5,则数列中有多少项是负数?n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值; (2)对于n ∈N *,都有a n +1>a n ,求实数k 的取值范围. 解:(1)由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. 因为n ∈N *,所以n =2,3,所以数列中有两项是负数,即为a 2,a 3.因为a n =n 2-5n +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -522-94,由二次函数性质,得当n =2或n =3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=-2. (2)由a n +1>a n ,知该数列是一个递增数列,又因为通项公式a n =n 2+kn +4,可以看作是关于n 的二次函数,考虑到n ∈N *,所以-k 2<32,解得k >-3.所以实数k 的取值范围为(-3,+∞). B 级——拔高题目稳做准做1.(2018·云南检测)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2-bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为( )A .(-∞,-1]B .(-∞,2]C .(-∞,3)D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,92解析:选C 因为数列{a n }是单调递增数列,所以a n +1-a n =2n +1-b >0(n ∈N *),所以b <2n +1(n ∈N *),所以b <(2n +1)min =3,即b <3.2.已知数列{a n }满足a n +1=a n +2n ,且a 1=33,则a n n的最小值为( ) A .21 B .10 C.212D.172解析:选C 由已知条件可知,当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=33+2+4+…+2(n -1)=n 2-n +33,又n =1时,a 1=33满足此式.所以a n n=n +33n-1.令f (n )=a n n=n +33n-1,则f (n )在[1,5]上为减函数,在[6,+∞)上为增函数. 又f (5)=535,f (6)=212,则f (5)>f (6),故f (n )=a n n 的最小值为212.3.(2018·成都质检)在数列{a n }中,a 1=1,a n =n 2n 2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),则a n =________.解析:由题意知a n a n -1=n 2n 2-1=n 2n -1n +1,所以a n =a 1×a 2a 1×a 3a 2×…×a na n -1=1×2222-1×3232-1×…×n2n 2-1=22×32×42×…×n22-1×2+1×3-1×3+1×4-1×4+1×…×n -1×n +1=22×32×42×…×n 21×3×2×4×3×5×…×n -1×n +1=2nn +1. 答案:2nn +14.已知数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n·2n +1,该数列的项排成一个数阵(如图),则该数阵中的第10行第3个数为________.a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6……解析:由题意可得该数阵中的第10行第3个数为数列{a n }的第1+2+3+…+9+3=9×102+3=48项,而a 48=(-1)48×96+1=97,故该数阵中的第10行第3个数为97. 答案:975.已知二次函数f (x )=x 2-ax +a (a >0,x ∈R),有且只有一个零点,数列{a n }的前n 项和S n =f (n )(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设c n =1-4a n(n ∈N *),定义所有满足c m ·c m +1<0的正整数m 的个数,称为这个数列{c n }的变号数,求数列{c n }的变号数.解:(1)依题意,Δ=a 2-4a =0,所以a =0或a =4. 又由a >0得a =4, 所以f (x )=x 2-4x +4. 所以S n =n 2-4n +4.当n =1时,a 1=S 1=1-4+4=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -5.所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)由题意得c n =⎩⎪⎨⎪⎧-3,n =1,1-42n -5,n ≥2.由c n =1-42n -5可知,当n ≥5时,恒有c n >0.又c 1=-3,c 2=5,c 3=-3,c 4=-13,c 5=15,c 6=37,即c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0, 所以数列{c n }的变号数为3.6.已知{a n }是公差为d 的等差数列,它的前n 项和为S n ,S 4=2S 2+4,在数列{b n }中,b n =1+a na n.(1)求公差d 的值;(2)若a 1=-52,求数列{b n }中的最大项和最小项的值;(3)若对任意的n ∈N *,都有b n ≤b 8成立,求a 1的取值范围. 解:(1)∵S 4=2S 2+4,∴4a 1+3×42d =2(2a 1+d )+4,解得d =1.(2)∵a 1=-52,∴数列{a n }的通项公式为a n =-52+(n -1)×1=n -72,∴b n =1+a n a n =1+1a n =1+1n -72.∵函数f (x )=1+1x -72在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,72和⎝ ⎛⎭⎪⎫72,+∞上分别是单调减函数, ∴b 3<b 2<b 1<1,当n ≥4时,1<b n ≤b 4,∴数列{b n }中的最大项是b 4=3,最小项是b 3=-1. (3)由b n =1+1a n ,得b n =1+1n +a 1-1.又函数f (x )=1+1x +a 1-1在(-∞,1-a 1)和(1-a 1,+∞)上分别是单调减函数,且x <1-a 1时,y <1;当x >1-a 1时,y >1.∵对任意的n ∈N *,都有b n ≤b 8, ∴7<1-a 1<8,∴-7<a 1<-6, ∴a 1的取值范围是(-7,-6).第二节等差数列及其前n 项和1.等差数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.这个常数叫做等差数列的公差,符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.2.等差数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n n -12d =n a 1+a n 2.3.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d . (4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.4.与等差数列各项的和有关的性质(1)若{a n }是等差数列,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也成等差数列,其首项与{a n }首项相同,公差是{a n }公差的12. (2)若{a n }是等差数列,S m ,S 2m ,S 3m 分别为{a n }的前m 项,前2m 项,前3m 项的和,则S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列.(3)关于等差数列奇数项和与偶数项和的性质. ①若项数为2n ,则S 偶-S 奇=nd ,S 奇S 偶=a na n +1. ②若项数为2n -1,则S 偶=(n -1)a n ,S 奇=na n ,S 奇-S 偶=a n ,S 奇S 偶=n n -1. (4)两个等差数列{a n },{b n }的前n 项和S n ,T n 之间的关系为a n b n =S 2n -1T 2n -1.1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( )(2)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(3)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( ) (4)已知等差数列{a n }的通项公式a n =3-2n ,则它的公差为-2.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√2.在等差数列{}a n 中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( ) A .-1 B .0 C .1D .6解析:选B ∵{}a n 为等差数列,∴2a 4=a 2+a 6,∴a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0.3.(2017·全国卷Ⅲ)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }前6项的和为( )A .-24B .-3C .3D .8 解析:选A 设等差数列{a n }的公差为d , 因为a 2,a 3,a 6成等比数列,所以a 2a 6=a 23, 即(a 1+d )(a 1+5d )=(a 1+2d )2. 又a 1=1,所以d 2+2d =0. 又d ≠0,则d =-2,所以{a n }前6项的和S 6=6×1+6×52×(-2)=-24.4.已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,且a 1=1,a 4=4,则a 10=( )A .-45B .-54C.413D.134解析:选A 设等差数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的公差为d ,由题意可知,1a 4=1a 1+3d =14,解得d =-14,所以1a 10=1a 1+9d =-54,所以a 10=-45. 5.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 3+a 9=a 10-a 8,若a n =0,则n =________. 解析:因为a 3+a 9=a 10-a 8,所以a 1+2d +a 1+8d =a 1+9d -(a 1+7d ), 解得a 1=-4d ,所以a n =-4d +(n -1)d =(n -5)d , 令(n -5)d =0(d ≠0),可解得n =5. 答案:56.在等差数列{a n }中,a n >0,a 7=12a 4+4,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 19=________.解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由a 7=12a 4+4,得a 1+6d =12(a 1+3d )+4,即a 1+9d =8,所以a 10=8,因此S 19=19a 1+a 192=19×a 10=19×8=152.答案:152考点一 等差数列的基本运算基础送分型考点——自主练透[考什么·怎么考]等差数列的基本运算是高考中的常考内容,多出现在选择题、填空题和解答题的第1问中,属于基础题.1.若等差数列{a n }的前5项和S 5=25,且a 2=3,则a 7=( ) A .12 B .13 C .14D .15解析:选B 设等差数列{a n }的公差为d , 由S 5=5a 2+a 42,得53+a 42=25,解得a 4=7, 所以7=3+2d ,解得d =2,所以a 7=a 4+3d =7+3×2=13.2.(2017·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A .1B .2C .4D .8解析:选C 设等差数列{a n }的公差为d ,则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 5=24,S 6=48,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d +a 1+4d =24,6a 1+6×52d =48,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =24,2a 1+5d =16,解得d =4.3.(2018·福州质检)设等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 2=-d ,若a k 是a 6与a k +6的等比中项,则k =( )A .5B .6C .9D .11解析:选C 因为a k 是a 6与a k +6的等比中项, 所以a 2k =a 6a k +6.又等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 2=-d , 所以[a 2+(k -2)d ]2=(a 2+4d )[a 2+(k +4)d ], 所以(k -3)2=3(k +3),解得k =9,或k =0(舍去),故选C.4.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 12=-8,S 9=-9,则S 16=________. 解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 12=a 1+11d =-8,S 9=9a 1+9×82d =-9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =-1.∴S 16=16×3+16×152×(-1)=-72.答案:-72[怎样快解·准解]1.等差数列运算中方程思想的应用(1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公差d ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.(2)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.[易错提醒] 在求解数列基本量运算中,要注意公式使用时的准确性与合理性,更要注意运算的准确性.在遇到一些较复杂的方程组时,要注意整体代换思想的运用,使运算更加便捷.2.等差数列前n 项和公式的应用方法根据不同的已知条件选用两个求和公式,若已知首项和公差,则使用公式S n =na 1+n n -12d ;若已知通项公式,则使用公式S n =n a 1+a n2,同时注意与性质“a 1+a n =a 2+a n -1=a 3+a n -2=…”的结合使用.考点二 等差数列的判定与证明重点保分型考点——师生共研等差数列的判定与证明是高考中常见题型,其基本方法是等差数列的定义,即证明a n +1-a n 是一个与n 无关的常数,既有选择题、填空题也有解答题,但以解答题为主,难度不大.(2018·贵州适应性考试)已知数列{a n }满足a 1=1,且na n +1-(n +1)a n =2n 2+2n . (1)求a 2,a 3;(2)证明数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,并求{a n }的通项公式.[思维路径](1)要求数列的项,可根据已知首项和递推关系式,令n =1,2可解得. (2)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,其关键应推出a n +1n +1-a nn为常数,对所给条件进行必要的变形即可.解:(1)由已知,得a 2-2a 1=4, 则a 2=2a 1+4,又a 1=1,所以a 2=6. 由2a 3-3a 2=12,得2a 3=12+3a 2,所以a 3=15.(2)证明:由已知na n +1-(n +1)a n =2n 2+2n , 得na n +1-n +1a n n n +1=2,即a n +1n +1-a nn=2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项a 11=1,公差d =2的等差数列.则a nn=1+2(n -1)=2n -1,所以a n =2n 2-n .[解题师说]等差数列的判定与证明方法 方 法 解 读适合题型 定义法 对于任意自然数n (n ≥2),a n -a n -1(n ≥2,n ∈N *)为同一常数⇔{a n }是等差数列解答题中证明问题等差中项法 2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)成立⇔{a n }是等差数列通项公式法 a n =pn +q (p ,q 为常数)对任意的正整数n 都成立⇔{a n }是等差数列选择、填空题中的判定问题前n 项和公 式法 验证S n =An 2+Bn (A ,B 是常数)对任意的正整数n 都成立⇔{a n }是等差数列用定义证明等差数列时,容易漏掉对起始项的检验,从而产生错解.比如,对于满足a n -a n -1=1(n ≥3)的数列{a n }而言并不能判定其为等差数列,因为不能确定起始项a 2-a 1是否等于1.1.(2018·陕西质检)已知数列{a n }的前n 项和S n =an 2+bn (a ,b ∈R)且a 2=3,a 6=11,则S 7等于( )A .13B .49C .35D .63解析:选B 由S n =an 2+bn (a ,b ∈R)可知数列{a n }是等差数列,所以S 7=7a 1+a 72=7a 2+a 62=49. 2.已知数列{a n }中,a 1=2,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),设b n =1a n -1(n ∈N *).求证:数列{b n }是等差数列.证明:∵a n =2-1a n -1(n ≥2),∴a n +1=2-1a n.∴b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=12-1a n-1-1a n -1=a n -1a n -1=1, ∴{b n }是首项为b 1=12-1=1,公差为1的等差数列.考点三 等差数列的性质及前n 项和的最值 重点保分型考点——师生共研等差数列的性质在高考中也是常考内容.灵活应用由定义推导出的重要性质,在解题过程中可以达到避繁就简的目的.常以选择题、填空题的形式出现.,公差不为零的等差数列,其前n 项和的最值在高考中时常出现,题型既有选择题、填空题也有解答题,难度不大.[典题领悟]1.在等差数列{a n }中,a 1=29,S 10=S 20,则数列{a n }的前n 项和S n 的最大值为( ) A .S 15 B .S 16 C .S 15或S 16D .S 17解析:选A ∵a 1=29,S 10=S 20,∴10a 1+10×92d =20a 1+20×192d ,解得d =-2,∴S n =29n +n n -12×(-2)=-n 2+30n =-(n -15)2+225.∴当n =15时,S n 取得最大值.2.(2018·石家庄一模)已知函数f (x )的图象关于直线x =-1对称,且f (x )在(-1,+∞)上单调,若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 50)=f (a 51),则数列{a n }的前100项的和为❶ ❷( )A .-200B .-100C .-50D .0[学审题]①由函数的对称性及单调性知f (x )在(-∞,-1)上也单调; ②结合函数的性质知a 50+a 51=-2.解析:选B 因为函数f (x )的图象关于直线x =-1对称,又函数f (x )在(-1,+∞)上单调,所以f (x )在(-∞,-1)上也单调,且数列{a n }是公差不为0的等差数列.又f (a 50)=f (a 51),所以a 50+a 51=-2,所以S 100=100a 1+a 1002=50(a 50+a 51)=-100.[解题师说]1.应用等差数列的性质解题的2个注意点(1)如果{a n }为等差数列,m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).因此,若出现a m -n ,a m ,a m +n 等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与a m (或其他项)有关的条件;若求a m 项,可由a m =12(a m -n +a m +n )转化为求a m -n ,a m +n 或a m +n +a m -n 的值.(2)要注意等差数列通项公式及前n 项和公式的灵活应用,如a n =a m +(n -m )d ,d =a n -a m n -m ,S 2n -1=(2n -1)a n ,S n =n a 1+a n 2=n a 2+a n -12(n ,m ∈N *)等. 2.求等差数列前n 项和S n 最值的2种方法(1)函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.(2)邻项变号法:①当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ;②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m .3.理清等差数列的前n 项和与函数的关系 等差数列的前n 项和公式为S n =na 1+n n -12d 可变形为S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n ,令A =d 2,B =a 1-d2,则S n =An 2+Bn .当A ≠0,即d ≠0时,S n 是关于n 的二次函数,(n ,S n )在二次函数y =Ax 2+Bx 的图象上,即为抛物线y =Ax 2+Bx 上一群孤立的点.利用此性质可解决前n 项和S n 的最值问题.[冲关演练]1.(2018·岳阳模拟)在等差数列{a n }中,如果a 1+a 2=40,a 3+a 4=60,那么a 7+a 8=( )A .95B .100C .135D .80解析:选B 由等差数列的性质可知,a 1+a 2,a 3+a 4,a 5+a 6,a 7+a 8构成新的等差数列,于是a 7+a 8=(a 1+a 2)+(4-1)[(a 3+a 4)-(a 1+a 2)]=40+3×20=100.2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1>0,a 3+a 10>0,a 6a 7<0,则满足S n >0的最大自然数n 的值为( )A .6B .7C .12D .13解析:选C 因为a 1>0,a 6a 7<0,所以a 6>0,a 7<0,等差数列的公差小于零,又a 3+a 10=a 1+a 12>0,a 1+a 13=2a 7<0,所以S 12>0,S 13<0,所以满足S n >0的最大自然数n 的值为12.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知前6项和为36,最后6项的和为180,S n =324(n >6),则数列{a n }的项数为________.解析:由题意知a 1+a 2+…+a 6=36,①a n +a n -1+a n -2+…+a n -5=180,②①+②得(a 1+a n )+(a 2+a n -1)+…+(a 6+a n -5)=6(a 1+a n )=216,∴a 1+a n =36, 又S n =n a 1+a n2=324,∴18n =324,∴n =18. 答案:18(一)普通高中适用作业A 级——基础小题练熟练快1.(2018·兰州诊断考试)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,a 8+a 10=28,则S 9=( )A .36B .72C .144D .288解析:选B 法一:∵a 8+a 10=2a 1+16d =28,a 1=2, ∴d =32,∴S 9=9×2+9×82×32=72.法二:∵a 8+a 10=2a 9=28,∴a 9=14, ∴S 9=9a 1+a 92=72.2.(2018·安徽两校阶段性测试)若等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 2+S 3=4,a 3+S 5=12,则a 4+S 7的值是( )A .20B .36C .24D .72解析:选C 由a 2+S 3=4及a 3+S 5=12,得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+4d =4,6a 1+12d =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=0,d =1,∴a 4+S 7=8a 1+24d =24.3.(2018·西安质检)已知数列{a n }满足a 1=15,且3a n +1=3a n -2.若a k ·a k +1<0,则正整数k =( )A .21B .22C .23D .24解析:选C 由3a n +1=3a n -2⇒a n +1-a n =-23⇒{a n }是等差数列,则a n =473-23n .∵a k ·a k+1<0, ∴⎝⎛⎭⎪⎫473-23k ⎝ ⎛⎭⎪⎫453-23k <0,∴452<k <472,。
第三章 数列 第1课时 数列的有关概念一.课题:数列的有关概念二.教学目标: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,理解n a 与n S 的关系,培养观察能力和化归能力.三.教学重点:数列通项公式的意义及求法,n a 与n S 的关系及应用. 四.教学过程: (一)主要知识:1.数列的有关概念; 2.数列的表示方法:(1)列举法;(2)图象法;(3)解析法;(4)递推法. 3.n a 与n S 的关系:11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩.(二)主要方法:1.给出数列的前几项,求通项时,要对项的特征进行认真的分析、化归; 2.数列前n 项的和n S 和通项n a 是数列中两个重要的量,在运用它们的关系式1n n n a S S -=-时,一定要注意条件2n ≥ ,求通项时一定要验证1a 是否适合. (三)例题分析:例1. 求下面各数列的一个通项:14916(1),,,,24578101113--⨯⨯⨯⨯;(2)数列的前n 项的和 221n S n n =++;(3)数列{}n a 的前n 项和r ra S n n (1+=为不等于0,1的常数) .解:(1)2(1)(31)(31)nn n a n n =--+.(2)当1n =时 114a S ==, 当2n ≥时 1n n n a S S -=-=41n -,显然1a 不适合41n a n =-∴4(1)41(2)n n a n n =⎧=⎨-≥⎩.(3)由n n ra S +=1可得当2≥n 时111--+=n n ra S ,)(11---=-∴n n n n a a r S S ,∴1n n n a ra ra -=-,∴1(1),n n a r ra --= ∵1,r ≠ ∴11-=-r ra a n n ,∵0r ≠,∴{}n a 是公比为1-r r的等比数列.又当1=n 时,111ra S +=,∴r a -=111,∴11()11n n r a r r -=--. 说明:本例关键是利用n S 与n a 的关系进行转化.例2.根据下面各个数列{}n a 的首项和递推关系,求其通项公式:(1)==+11,1n a a )(2*N n n a n ∈+;(2)==+11,1n a a 1+n n)(*N n a n ∈; (3)==+11,1n a a 121+n a )(*N n ∈.解:(1)n a a n n 21+=+ ,∴12n n a a n +-=,∴121321()()()n n n a a a a a a a a -=+-+-++-121222(1)n =+⨯+⨯++⨯-21(1)1n n n n =+⨯-=-+ (2)11+=+n n a a n n ,∴ 321121n n n aa a a a a a a -=⋅⋅=1211123n n n -⋅⋅=. 又解:由题意,n n na a n =++1)1(对一切自然数n 成立,∴11(1)11n n na n a a -=-==⋅=,∴1n a n=.(3)}2{)2(21212111-∴-=-∴+=++n n n n n a a a a a 是首项为121-=-a公比为21的等比数列,111121(),2()22n n n n a a --∴-=-⋅∴=-.说明:(1)本例复习求通项公式的几种方法:迭加法、迭乘法、构造法;(2)若数列{}n a 满足n a =1n pa q -+,则数列1n q a p ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是公比为p 的等比数列.例3.设{}n a 是正数组成的数列,其前n 项和为n S ,并且对所有自然数n ,n a 与2的等差中项等于n S 与2的等比中项,(1)写出数列{}n a 的前三项;(2)求数列{}n a 的通项公式(写出推证过程);(3)令111()2n n n n n aa b a a ++=+()n N ∈,求123n b b b b n ++++-.解:(1)由题意:222n n a S += 0n a >,令1n =,11222a a +=,解得12a = 令2n =,21222()2a a a +=+, 解得26a = 令3n =,312322()2a a a a +=++, 解得310a = ∴该数列的前三项为2,6,10.(2)∵222n n a S +=,∴21(2)8n n S a =+,由此2111(2)8n n S a ++=+, ∴221111[(2)(2)]8n n n n n a S S a a +++=-=+-+,整理得:11()(4)0n n n n a a a a +++--=由题意:1()0n n a a ++≠,∴140n n a a +--=,即14n n a a +-=,∴数列{}n a 为等差数列,其中12,a =公差4d =,∴1(1)n a a n d =+-=42n -(3)14242122()(11)2424222121n n n b n n n n +-=+=++--+-+1112121n n =+--+ ∴121111113352121n b b b n n n +++=+-+-++--+n -1121n -+. 例4.(《高考A 计划》考点19“智能训练第17题”)设函数2()log log 2x f x x =-(01)x <<,数列{}n a 满足(2)2(1,2,3)n af n n ==(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)判定数列{}n a 的单调性. 解答参看《高考A 计划》教师用书112P .(四)巩固练习:1.已知1111,1(2)n n a a n a -==+≥,则5a =85.2.在数列{}n a 中11n a n n =++,且9n S =,则n =99.五.课后作业:《高考A 计划》考点1,智能训练12.13.14.15.16.第2课时 等差数列与等比数列的基本运算一.课题:等差数列与等比数列的基本运算二.教学目标:掌握等差数列和等比数列的定义,通项公式和前n 项和的公式,并能利用这些知识解决有关问题,培养学生的化归能力.三.教学重点:对等差数列和等比数列的判断,通项公式和前n 项和的公式的应用. 四.教学过程: (一)主要知识:1.等差数列的概念及其通项公式,等差数列前n 项和公式; 2.等比数列的概念及其通项公式,等比数列前n 项和公式; 3.等差中项和等比中项的概念. (二)主要方法:1.涉及等差(比)数列的基本概念的问题,常用基本量1,()a d q 来处理;2.使用等比数列前n 项和公式时,必须弄清公比q 是否可能等于1还是必不等于1,如果不能确定则需要讨论;3.若奇数个成等差数列且和为定值时,可设中间三项为,,a d a a d -+;若偶数个成等差数列且和为定值时,可设中间两项为,a d a d -+,其余各项再根据等差数列的定义进行对称设元.若干个数个成等比数列且积为定值时,设元方法与等差数列类似.4.在求解数列问题时要注意运用函数思想,方程思想和整体消元思想,设而不求. (三)例题分析:例1.(1)设数列{}n a 是递增等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项为 2 .(2)已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,且139,,a a a 成等比数列,则1392410a a a a a a ++++=1316.例2.有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个书的和是12,求这四个数.解:设这四个数为:2(),,,a d a d a a d a +-+,则2()16212a d a d aa d ⎧+-+=⎪⎨⎪+=⎩解得:48a d =⎧⎨=⎩或96a d =⎧⎨=-⎩,所以所求的四个数为:4,4,12,36-;或15,9,3,1.例3.由正数组成的等比数列{}n a ,若前2n 项之和等于它前2n 项中的偶数项之和的11倍,第3项与第4项之和为第2项与第4项之积的11倍,求数列{}n a 的通项公式. 解:当1q =时,得11211na na =不成立,∴1q ≠,∴221122331111(1)11(1)1111n n a q a q q q q a q a q a q a q ⎧--=⎪--⎨⎪+=⋅⎩ 由①得110q =,代入②得110a =,∴21()10n n a -=.说明:用等比数列前n 项和公式时,一定要注意讨论公比是否为1. 例4.已知等差数列110,116,122,,(1)在区间[450,600]上,该数列有多少项?并求它们的和;(2)在区间[450,600]上,该数列有多少项能被5整除?并求它们的和. 解:1106(1)6104n a n n =+-=+,(1)由4506104600n ≤+≤,得5882n ≤≤,又*n N ∈,∴ 该数列在[450,600]上有25项, 其和58821()25131002n S a a =+⨯=. (2)∵1106(1)n a n =+-,∴要使n a 能被5整除,只要1n -能被5整除,即15n k -=, ∴51n k =+,∴585182k ≤+≤,∴1216k ≤≤,∴在区间[450,600]上该数列中能被5整除的项共有5项即第61,66,71,76,81项,其和61815()26502a a S +==.五.课后作业:《高考A 计划》考点20,智能训练5,6, 12,13,14,15.第3课时 等差数列、等比数列的性质及应用一.课题:等差数列、等比数列的性质及应用二.教学目标:熟练掌握等差(比)数列的基本公式和一些重要性质,并能灵活运用性质解决有关的问题,培养对知识的转化和应用能力.三.教学重点:等差(比)数列的性质的应用. 四.教学过程: (一)主要知识:有关等差、等比数列的结论① ②1.等差数列{}n a 的任意连续m 项的和构成的数列232,,,m m m m m S S S S S --仍为等差数列.2.等差数列{}n a 中,若m n p q +=+,则q p n m a a a a +=+ 3.等比数列{}n a 中,若m n p q +=+,则m n p q a a a a ⋅=⋅4.等比数列{a n }的任意连续m 项的和构成的数列232,,,m m m m m S S S S S --仍为等比数列.5.两个等差数列{}n a 与{}n b 的和差的数列{}n n a b ±仍为等差数列. 6.两个等比数列{}n a 与{}n b 的积、商、倒数的数列{}n n a b ⋅、⎭⎬⎫⎩⎨⎧n n b a 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧n b 1仍为等比数列.(二)主要方法:1.解决等差数列和等比数列的问题时,通常考虑两类方法:①基本量法:即运用条件转化为关于1a 和()d q 的方程;②巧妙运用等差数列和等比数列的性质,一般地运用性质可以化繁为简,减少运算量.2.深刻领会两类数列的性质,弄清通项和前n 项和公式的内在联系是解题的关键.(三)例题分析: 例1.(1)若一个等差数列前3项的和为34,最后三项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有13 项;(2)已知数列{}n a 是等比数列,且>0n a ,*n N ∈,354657281a a a a a a ++=,则46a a += 9 .(3)等差数列前m 项和是30,前2m 项和是100,则它的前3m 项和是 210 .例2.若数列{}n a 成等差数列,且,()m n S n S m m n ==≠,求n m S +. 解:(法一)基本量法(略);(法二)设2n S An Bn =+,则22(1)(2)An Bn m Am Bm n⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ (1)(2)-得:22()()n m A n m B m n -+-=-,m n ≠, ∴()1m n A B ++=-,∴2()()()n m S n m A n m B n m +=+++=-+.例3.等差数列{}n a 中共有奇数项,且此数列中的奇数项之和为77,偶数项之和为66,11a =,求其项数和中间项. 解:设数列的项数为21n +项,则121(1)()772n n a a S +++==奇,22()662n n a a S +==偶 ∴17766S n S n +==奇偶, ∴6n =,∴数列的项数为13,中间项为第7项,且711a =. 说明:(1)在项数为21n +项的等差数列{}n a 中,2+1=(+1),=,=(2+1)n S n a S na S n a 奇中偶中中;(2)在项数为2n 项的等差数列{}n a 中2+11=,=,=()n n n n n S na S na S n a a +++1奇偶.例4.数列{}n a 是首项为1000,公比为110的等比数列,数列{b }n 满足121(lg lg lg )k k b a a a k=+++*()k N ∈,(1)求数列{b }n 的前n 项和的最大值;(2)求数列{|b |}n 的前n 项和n S '. 解:(1)由题意:410n n a -=,∴lg 4n a n =-,∴数列{lg }n a 是首项为3,公差为1-的等差数列,∴12(1)lg lg lg 32k k k a a a k -+++=-,∴1(1)7[3]22n n n nb n n --=-=由100n n b b +≥⎧⎨≤⎩,得67n ≤≤,∴数列{b }n 的前n 项和的最大值为67212S S ==(2)由(1)当7n ≤时,0n b ≥,当7n >时,0n b <, ∴当7n ≤时,212731132()244n n nS b b b n n n -+'=+++==-+ 当7n >时,12n n S b b b b b b '=+++----2712112(44n S b b b n n =-+++=-+∴22113(7)4411321(7)44n n n n S n n n ⎧-+≤⎪⎪'=⎨⎪-+>⎪⎩.例5*.若n S 和n T 分别表示数列{}n a 和{b }n 的前n 项和,对任意自然数n ,有232n n a +=-,41213n n T S n -=,(1)求数列{b }n 的通项公式;(2)设集合*{|2,}n A x x a n N ==∈, *{|4,}n B y y b n N ==∈.若等差数列{}n c 任一项1,n c A B c ∈是A B 中的最大数,且10265125c -<<-,求{}n c 的通项公式.解:(1)当*2,n n N ≥∈时:114121341213(1)n n n n T S nT S n ---=⎧⎨-=-⎩,两式相减得:41213n n b a -=,∴1334n n b a =+534n =--,又1174b =-也适合上式, ∴数列{b }n 的通项公式为n b 534n =--.(2)对任意*n N ∈,223,41252(61)3n n a n b n n =--=--=-+-,∴B A ⊂,∴A B B =∵1c 是A B 中的最大数,∴1c 17=-,设等差数列{}n c 的公差为d ,则10179c d =-+,∴265179125d -<-+<-,即527129d -<<-,又4n b 是一个以12-为公差的等差数列, ∴*12()d k k N =-∈,∴24d =-,∴724n c n =-.(四)巩固练习:1.若数列{}n a (N n ∈*)是等差数列,则有数列12nn a a a b n+++=(N n ∈*)也为等差数列,类比上述性质,相应地:若数列n {c }是等比数列,且n c >0(N n ∈*),则有n d =12n n C C C ⋅(N n ∈*)也是等比数列.2.设n S 和n T 分别为两个等差数列的前n 项和,若对任意*n N ∈,都有71427n n S n T n +=+ ,则第一个数列的第11项与第二个数列的第11项的比是43. 说明:2121n n n n a S b T --=.五.课后作业:《高考A 计划》考点21,智能训练4,8,12,14,15,16.第4课时 数列求和一.课题:数列求和二.教学目标:1.熟练掌握等差数列与等比数列的求和公式;2.能运用倒序相加、错位相减、拆项相消等重要的数学方法进行求和运算; 3.熟记一些常用的数列的和的公式. 三.教学重点:特殊数列求和的方法. 四.教学过程: (一)主要知识:1.等差数列与等比数列的求和公式的应用;2.倒序相加、错位相减,分组求和、拆项求和等求和方法; (二)主要方法:1.求数列的和注意方法的选取:关键是看数列的通项公式; 2.求和过程中注意分类讨论思想的运用; 3.转化思想的运用; (三)例题分析:例1.求下列数列的前n 项和n S :(1)5,55,555,5555,…,5(101)9n-,…; (2)1111,,,,,132435(2)n n ⨯⨯⨯+;(3)11n a n n =++; (4)23,2,3,,,n a a a na ;(5)13,24,35,,(2),n n ⨯⨯⨯+; (6)2222sin 1sin 2sin 3sin 89++++. 解:(1)555555555n n S =++++个5(999999999)9n =++++个235[(101)(101)(101)(101)]9n =-+-+-++- 235505[10101010](101)9819n n n n =++++-=--. (2)∵1111()(2)22n n n n =-++,∴11111111[(1)()()()]2324352n S n n =-+-+-++-+1111(1)2212n n =+--++. (3)∵1111(1)(1)n n na n n n n n n n n +-===+-+++++-∴11121321n S n n=+++++++ (21)(32)(1)n n =-+-+++-11n =+-.(4)2323n n S a a a na =++++,当1a =时,123n S =+++ (1)2n n n ++=, 当1a ≠时,2323n S a a a =+++…nna + ,23423n aS a a a =+++…1n na ++,两式相减得 23(1)n a S a a a -=+++ (1)1(1)1n nn n a a a nana a++-+-=--,∴212(1)(1)n n n na n a aS a ++-++=-.(5)∵2(2)2n n n n +=+,∴ 原式222(123=+++…2)2(123n ++⨯+++…)n +(1)(27)6n n n ++=.(6)设2222sin 1sin 2sin 3sin 89S =++++,又∵2222sin 89sin 88sin 87sin 1S =++++, ∴ 289S =,892S =.例2.已知数列{}n a 的通项65()2()n n n n a n -⎧=⎨⎩为奇数为偶数,求其前n 项和n S .解:奇数项组成以11a =为首项,公差为12的等差数列, 偶数项组成以24a =为首项,公比为4的等比数列;当n 为奇数时,奇数项有12n +项,偶数项有12n -项,∴1121(165)4(14)(1)(32)4(21)221423n n n n n n n S --++--+--=+=+-, 当n 为偶数时,奇数项和偶数项分别有2n项,∴2(165)4(14)(32)4(21)221423n n n n n n n S +----=+=+-, 所以,1(1)(32)4(21)()23(32)4(21)()23n n nn n n S n n n -⎧+--+⎪⎪=⎨--⎪+⎪⎩为奇数为偶数.例3.(《高考A 计划》智能训练14题)数列{}n a 的前n 项和2()n n S p p R =+∈,数列{}n b 满足2log n n b a =,若{}n a 是等比数列,(1)求p 的值及通项n a ;(2)求和222123()()()n T b b b =-+…12*(1)()()n n b n N -+-∈. (解答见教师用书127页)(四)巩固练习:设数列11,(12),,(122),n -++++的前n 项和为n S ,则n S 等于( )()A 2n()B 2n n -()C 12n n +-()D 122n n +--五.课后作业:《高考A 计划》考点22,智能训练2,4,5,12,15,16.第5课时 数列的实际应用一.课题:数列的实际应用二.教学目标:1.理解“复利”的概念,能解决分期付款的有关计算方法;2.能够把实际问题转化成数列问题. 三.教学重点:建立数列模型解决数列实际应用问题. 四.教学过程: (一)主要知识:1.解应用问题的核心是建立数学模型;2.一般步骤:审题、抓住数量关系、建立数学模型; 3.注意问题是求什么(,,n n n a S ).(二)主要方法:1.解答数列应用题要注意步骤的规范性:设数列,判断数列,解题完毕要作答; 2.在归纳或求通项公式时,一定要将项数n 计算准确; 3.在数列类型不易分辨时,要注意归纳递推关系;4.在近似计算时,要注意应用对数方法和二项式定理,且要看清题中对近似程度的要求. (三)例题分析:例1.某地区森林原有木材存量为a ,且每年增长率为25%,因生产建设的需要每年年底要砍伐的木材量为b ,设n a 为n 年后该地区森林木材的存量, (1)求n a 的表达式;(2)为保护生态环境,防止水土流失,该地区每年的森林木材存量不少于79a ,如果1972ab =,那么该地区今后会发生水土流失吗?若会,需要经过几年?(参考数据:lg 20.3=) 解:(1)设第一年的森林的木材存量为1a ,第n 年后的森林的木材存量为n a ,则115(1)44a a b a b =+-=-,221555()(1)444a a b a b =-=-+,32325555()[()1]4444a a b a b =-=-++,………12*55555()[()()1]()4[()1]()44444n n n n n n a a a b n N --=-+++=--∈.(2)当1972b a =时,有79n a a <得55197()4[()1]44729n n a a a --⨯<即5()54n >, 所以,lg51lg 27.2lg52lg 213lg 2n ->=≈--.答:经过8年后该地区就开始水土流失.例2.轻纺城的一家私营企业主,一月初向银行贷款一万元作开店资金,每月月底获得的利润是该月月初投入资金的20%,每月月底需要交纳房租和所得税为该月所得金额(包括利润)的10%,每月的生活费开支300元,余款作为资金全部投入再经营,如此继续,问该年年底,该私营企业主有现款多少元?如果银行贷款的年利率为5%,问私营企业主还清银行贷款后纯收入还有多少元?解:第一个月月底余1(120%)10000(120%)1000010%30010500a =+⨯-+⨯⨯-=元, 设第n 个月月底余n a ,第1n +个月月底余1n a +,则1(120%)(120%)10%300 1.08300(1)n n n n a a a a n +=+-+⨯-=-≥, 从而有13750 1.08(3750)n n a a +-=-,设13750,6750n n b a b =-=,∴{}n b 是等比数列11 1.08n n b b -=⨯, ∴16750 1.083750n n a -=⨯+,11126750 1.0837*******.6a =⨯+≈,还贷后纯收入为1210000(15%)8988.60a -+=元.例3.银行按规定每经过一定的时间结算存(贷)款的利息一次,结算后即将利息并入本金,这种计算利息的方法叫做复利.现在有某企业进行技术改造,有两种方案:甲方案:一次性贷款10万元,第一年便可获得利润1万元,以后每年比上年增加30%的利润;乙方案:每年贷款1万元,第一年可获得利润1万元,以后每年比前一年多获利5000元. 两种方案的期限都是10年,到期一次行归还本息.若银行贷款利息均以年息10%的复利计算,试比较两个方案哪个获得存利润更多?(计算精确到千元,参考数据:10101.1 2.594,1.313.796==) 解:甲方案10年获利润是每年利润数组成的数列的前10项的和:10291.311(130%)(130%)(130%)42.621.31-+++++++==-(万元)到期时银行的本息和为1010(110%)10 2.59425.94⨯+=⨯=(万元) ∴甲方案扣除本息后的净获利为:42.6225.9416.7-≈(万元)乙方案:逐年获利成等差数列,前10年共获利:10(1 5.5)1(10.5)(120.5)(190.5)32.502+++++⨯+++⨯==(万元) 贷款的本利和为:1091.111.1[1(110%)(110%)] 1.117.531.11-+++++=⨯=-(万元) ∴乙方案扣除本息后的净获利为:32.5017.5315.0-=(万元) 所以,甲方案的获利较多.例4.某工厂在1999年的“减员增效”中对部分人员实行分流,规定分流人员第一年可以到原单位领取工资的100%,从第二年起,以后每年只能在原单位按上一年的23领取工资,该厂根据分流人员的技术特长,计划创办新的经济实体,该经济实体预计第一年属投资阶11 段,第二年每人可获得b 元收入,从第三年起每人每年的收入可在上一年的基础上递增50%,如果某人分流前工资的收入每年a 元,分流后进入新经济实体,第n 年的收入为na 元,(1)求{}n a 的通项公式;(2)当827a b =时,这个人哪一年的收入最少?最少为多少? (3)当38a b ≥时,是否一定可以保证这个人分流一年后的收入永远超过分流前的年收入? 解:(1)由题意得,当1n =时,1a a =,当2n ≥时,1223()()32n n n a a b --=+, ∴12(1)23()()(2)32n n n a n a a b n --=⎧⎪=⎨+≥⎪⎩. (2)由已知827a b =, 当2n ≥时,1121222832838()()2[()()]327232729n n n n n a a a a a a ----=+≥⨯=要使得上式等号成立, 当且仅当12283()()3272n n a a --=,即22422()()33n -=,解得3n =,因此这个人第三年收入最少为89a 元. (3)当2n ≥时,1212123233()()()32382n n n n n n a a a a b aa a ------=+≥+≥⨯=,上述等号成立,须38ab =且2233121log 1log 223n =+>+=因此等号不能取到, 当38a b ≥时,这个人分流一年后的收入永远超过分流前的年收入.(四)巩固练习:某工厂生产总值月平均增长率为p ,则年平均增长率为 ( )()A p ()B 12p ()C 12(1)p +()D 12(1)1p +-五.课后作业:《高考A 计划》考点23,智能训练2,11,13,14,15,16.。
高三第一轮复习《数列》5.3 等比数列(第三课时)一、考向分析以下几种形式在考题中出现的频率很高:(1)等比数列基本量的计算;(2)等比数列性质的应用;(3)等比数列的判断与证明;(4)等比数列与等差数列的综合。
二、考试要求1. 理解等比数列的概念;2. 掌握等比数列的通项公式与前n项和的公式3. 能在具体问题情境中识别数列的等比关系,并能有关知识解决问题;4. 了解等比数列与指数函数的关系.三、重点与难点1. 熟练运用等比数列的通项公式求解问题是复习重点;2. 判断或证明数列的等比关系是复习的难点.四、复习过程1. 知识梳理2. 高考真题(1)(2019年全国Ⅲ卷)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3=( ).A .16B .8C .4D .2(2)(2019年全国Ⅰ卷)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=31, 24a =a 6, 则S 5= .(3) (2018年全国Ⅰ卷)记S n 为数列{a n }的前n 项和.若S n =2a n +1,则S 6= .(4)(2019年全国Ⅱ卷)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0,4a n+1=3a n -b n +4,4b n+1=3b n -a n -4.①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.(5)(2018年全国Ⅲ卷)等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3.①求{a n }的通项公式;②记S n 为{a n }的前n 项和.若S m =63,求m.4. 规律总结:①深刻理解等比数列的定义,紧扣“从第二项起”和“比是同一常数”,特别注意0,0.n a q ≠≠②判断或证明等比数列的两种思路: 利用定义,证明1n na q a +=为常数; 利用等比中项,证明212n n n a a a ++=对*n ∈N 成立.③方程思想:在1,,,,n n a a q S n 五个两种,运用待定系数法“知三求二”; 函数思想与分类讨论:当a 1>0,q >1或a 1<0,0<q <1时为递增数列;当a 1<0,q >1或a 1>0,0<q <1时为递减数列;当q <0时为摆动数列;当q =1时为常数列.④掌握等比数列的有关性质:若*(,,,)m n s t m n s t N +=+∈,则m n s t a a a a ⋅=⋅.5.备用题例4 (1)已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10=( ).A.7B.5C.-5D.-7(2)在等比数列{an}中,a1=2,前n 项和为Sn,若数列{an+1}也是等比数列,则Sn 等于( ).A.2n+1-2B.3nC.2nD.3n-1五、教学反思。
第三章数列第 1 课时数列的有关概念一.课题:数列的有关概念二.教学目标: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,理解a n 与S n 的关系,培养观察能力和化归能力.三.教学重点:数列通项公式的意义及求法,a n 与 S n 的关系及应用. 四.教学过程: (一)主要知识:1.数列的有关概念;2.数列的表示方法:(1)列举法;(2)图象法;(3)解析法;(4)递推法. S 1 3.a n 与S n 的关系:a nS n S n 1(n 2)(n 1). (二)主要方法:1.给出数列的前几项,求通项时,要对项的特征进行认真的分析、化归; 2.数列前n 项的和S n 和通项a n 是数列中两个重要的量,在运用它们的关系式a n S n S n1时,一定要注意条件n 2,求通项时一定要验证a 1是否适合.(三)例题分析:例 1 .求下面各数列的一个通项:1 4 9 16 ,;(1) , , , 2 4 57 810 1113(2)数列的前n 项的和 S n 2n 2 n 1; (3)数列a n的前n 项和 S n1ra n (r 为不等于0,1的常数).n2解:(1)a n (1)n. (3n 1)(3n 1)(2)当n 1时 a 1 S 1 4,当n2时 a n S n S n14n 1,显然a 1不适合a n 4n 1(n1)∴a n 4 . 4n 1 (n2) (3)由S n 1ra n 可得当n2时S n 11ra n 1,S n S n1r(a n a n 1),a n r∴a nra n ra n 1,∴a n (r1)ra n 1,∵r 1, ∴ ,∵r 0,a n 1 r 1r ∴{a n }是公比为 的等比数列.r11 1 r( ) 又当n1时, S 1 1ra 1,∴a 1,∴a n n 1. 1 r 1r r 1 说明:本例关键是利用 S n 与a n 的关系进行转化.例 2.根据下面各个数列a n 的首项和递推关系,求其通项公式: (1)a 1 1,a n 1a n2n(n N *);n(2)a 11,a n1a n (nN *); n 1(3)a 1 1,a n 1 1 a n 1 (n N *).2解:(1)a n 1 a n 2n ,∴a n 1 a n 2n , ∴a n a 1 (a 2 a 1)(a 3 a 2)(a n a n 1)21222(n 1) 1n (n 1) n n 12 (2)a n 1 n ,∴ a n a 1a 2 a 3a n =1 1 2 n 1 1.2 3 n n a n n 1 a a a n 1 1 2 又解:由题意,(n 1)a n 1 na n 对一切自然数n 成立,∴na n (n 1)a n 11a 1 1,∴a n1 .n(3)a n 1 1 a n 1a n 1 2 1 (a n 2){a n 2}是首项为a 121 2 2 公比为 1 2 的等比数列, a n 2 1(1)n 1,a n2(1)n 1 .2 2说明:(1)本例复习求通项公式的几种方法:迭加法、迭乘法、构造法;(2)若数列a n 满足a n pa n1q ,则数列a nq1p 是公比为 p 的等比数列.n 例 3.设{a n }是正数组成的数列,其前项和为S n ,并且对所有自然数n ,a n 与2的等差中项等于 S n 与2的等比中项,(1)写出数列{a n }的前三项; (2)求数列{a n }的通项公式(写出推证过程);(3)令b n 1 (a n 1 a n) (n N),求b 1 b 2 b 3b n n . 2 a n a n 1a n 2 a 12 解:(1)由题意: 2S n a n 0,令n 1, 2a 1,解得a 1 2 2 2a 2 2令n 2,2(a 1 a 2),解得a 2 6 2 a 32 令n 3, 2(a 1 a 2 a 3),解得a3 10 2∴该数列的前三项为2,6,10.(2)∵ a n 2 2S ,∴S n 1(a n 2) ,由此S n 1 1 (a n 1 2) 2 2 2, n 2 8 8∴a n 1 S n 1 S n 1[(a n 1 2) (a n 2) ],整理得:(a n 1 a n )(a n 1 a n 4) 028 由题意:(a n 1 a n ) 0,∴a n 1 a n 4 0,即a n 1 a n 4,∴数列{a n }为等差数列,其中a 1 2,公差 d 4,∴a n a 1 (n 1)d 4n 2(3)b n1 (4n2 4n 2 ) 1 (1 2 2 1 11 ) 12 4n 2 4n 2 2 2n 1 2n 1 2n 1 2n11 1 1∴b 1b 2b nn 13 3 51 1 1n 1 . 2n 1 2n 1 2n 1例 4.(《高考 A 计划》考点 19“智能训练第 17题”)设函数 f (x) log 2 x log x 2 (0 x 1),数列{a n }满足 f (2a n ) 2n(n 1,2,3)(1)求数列{a n }的通项公式;(2)判定数列{a n }的单调性. 解答参看《高考 A 计划》教师用书 P112. (四)巩固练习: 1 (n 2),则a 5 81.已知a 1 1,a n 1. a n 1 512.在数列a n中a n,且S n 9,则n 99.n n 1五.课后作业:《高考 A 计划》考点 1,智能训练 12.13.14.15.16.第 2 课时等差数列与等比数列的基本运算一.课题:等差数列与等比数列的基本运算二.教学目标:掌握等差数列和等比数列的定义,通项公式和前n 项和的公式,并能利用这些知识解决有关问题,培养学生的化归能力.三.教学重点:对等差数列和等比数列的判断,通项公式和前n 项和的公式的应用. 四.教学过程: (一)主要知识:1.等差数列的概念及其通项公式,等差数列前n 项和公式; 2.等比数列的概念及其通项公式,等比数列前n 项和公式; 3.等差中项和等比中项的概念. (二)主要方法:1.涉及等差(比)数列的基本概念的问题,常用基本量a 1,d(q)来处理;2.使用等比数列前 n 项和公式时,必须弄清公比 q 是否可能等于 1还是必不等于 1,如果 不能确定则需要讨论;3.若奇数个成等差数列且和为定值时,可设中间三项为 ad,a,a d ;若偶数个成等差数列且和为定值时,可设中间两项为 a d,a d ,其余各项再根据等差数列的定义进行对称 设元.若干个数个成等比数列且积为定值时,设元方法与等差数列类似.4.在求解数列问题时要注意运用函数思想,方程思想和整体消元思想,设而不求. (三)例题分析:例 1.(1)设数列{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 项为 2.(2)已知等差数列{a n }的公差 d0,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则 a 1 a 3 a 9 13.16a 2 a 4 a 10例 2.有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,且第一个数与第四个数 的和是16,第二个数与第三个书的和是12,求这四个数. a d (a d)216解:设这四个数为:ad,a,ad, (a d),则 2aa2a d 12a 4a 9解得: d 8或 d6,所以所求的四个数为:4,4,12,36;或15,9,3,1.例 3.由正数组成的等比数列{a n },若前2n 项之和等于它前2n 项中的偶数项之和的 11倍, 第 3项与第 4项之和为第 2项与第 4项之积的 11倍,求数列{a n }的通项公式. 解:当q1时,得2na 1 11na 1不成立,∴q 1,a 1(1q 2n ) 11a 1q(1q 2n)① ∴ 1q1q 2 2 3 3 a 1q a 1q 11a 1q a 1q ②由①得q 101,代入②得a 1 10,∴a n( 1 )n 2 . 10说明:用等比数列前n 项和公式时,一定要注意讨论公比是否为 1. 例 4.已知等差数列110,116,122,,(1)在区间[450,600]上,该数列有多少项?并求它们的和;(2)在区间[450,600]上,该数列有多少项能被5整除?并求它们的和. 解:a n1106(n 1) 6n 104,(1)由450 6n 104 600,得58 n 82,又n N ,* ∴该数列在[450,600]上有25项,其和S n1 (a 58 a 82)25 13100.2(2)∵a n 1106(n 1),∴要使a n 能被5整除,只要n 1能被5整除,即n 15k , ∴n 5k 1,∴58 5k 182,∴12 k 16,∴在区间[450,600]上该数列中能被5 整除的项共有5项即第61,66,71,76,81项,其和S 5(a 61 a 81) 2650.2五.课后作业:《高考 A 计划》考点 20,智能训练 5,6, 12,13,14,15.第 3 课时等差数列、等比数列的性质及应用一.课题:等差数列、等比数列的性质及应用二.教学目标:熟练掌握等差(比)数列的基本公式和一些重要性质,并能灵活运用性质解决有关的问题,培养对知识的转化和应用能力.三.教学重点:等差(比)数列的性质的应用. 四.教学过程: (一)主要知识:有关等差、等比数列的结论1.等差数列{a n }的任意连续m 项的和构成的数列 S m ,S 2m S m ,S 3m S 2m ,仍为等差数列.2.等差数列{a n }中,若m n p q ,则a m a n a p a q 3.等比数列{a n }中,若mnpq ,则a m a na p a q 4.等比数列{a n }的任意连续m 项的和构成的数列S m ,S 2m S m ,S 3mS 2m ,仍为等比数列.5.两个等差数列{a n }与{b n }的和差的数列{a nb n }仍为等差数列.a n 16.两个等比数列{a n }与{b n }的积、商、倒数的数列{a nb n }、、仍为等比数b bn n列. (二)主要方法:1.解决等差数列和等比数列的问题时,通常考虑两类方法:①基本量法:即运用条件转化 为关于a 1和d(q)的方程;②巧妙运用等差数列和等比数列的性质,一般地运用性质可以化繁为简,减少运算量.2.深刻领会两类数列的性质,弄清通项和前n 项和公式的内在联系是解题的关键.(三)例题分析:例 1.(1)若一个等差数列前 3项的和为 34,最后三项的和为 146,且所有项的和为 390, 则这个数列有 13项;(2)已知数列 {a n }是等比数列 ,且 a n >0 , n N * 9., a 3a 5 2a 4a 6 a 5a 7 81,则 a 4a 6(3)等差数列前m 项和是30,前2m 项和是100,则它的前3m 项和是 210. 例 2.若数列{a n }成等差数列,且 S m n,S n m(m n),求 S nm .解:(法一)基本量法(略);An (法二)设 S n An Bn ,则2Am 2 Bn m Bm n (1) 2(2) (1)(2)得:(n 2m )A (n m)B m n ,mn ,∴(m n)A B1,2A (n m)B (n m). ∴S n m (n m)2 例 3.等差数列{a n }中共有奇数项,且此数列中的奇数项之和为77,偶数项之和为66, a 1 1,求其项数和中间项.解:设数列的项数为2n 1项,则S (n 1)(a 1 a2n 1) 77, S 偶 n(a 2a 2n ) 66奇2 2 ∴ S S 偶n 1 77 , n 66∴n 6,∴数列的项数为13,中间项为第7项,且a 7 11. 奇说明:(1)在项数为2n 1项的等差数列{a n }中,S 奇=(n+1)a 中,S 偶=na 中,S 2n+1=(2n+1)a 中;(2)在项数为2n 项的等差数列{a n }中S 奇=na n ,S 偶=na n 1,S 2n+1=n(a n a n 1).1 例 4.数列 {a n }是首项为 1000,公比为 的等比数列,数列 {b n } 满足101b k(lga 1lga 2 lga k )k (k N*),(1)求数列{b n }的前n 项和的最大值;(2)求数列{|b n |}的前n 项和 S n .解:(1)由题意:a n 104n ,∴lga n 4n ,∴数列{lga n }是首项为 3,公差为1的等差数列,∴lga 1 lga 2 lga k 3k k(k 1),∴b n 1[3n n(n1)]7 n 2 n 22b n 0 由 21 b n 1 0,得 6 n 7,∴数列{b n }的前n 项和的最大值为 S 6 S 7 2(2)由(1)当n 7时,b n 0,当n 7时,b n 0,37n)n 1n 13 4 n2 ∴当n 7时,S n b 1 b 2b n (n7S n b 1 b 2 b 7 b 8 b 9b n2S 7 (b 1 b 2b n ) 1n 2n212 24当时,13 441 n 134 2 n (n 7) 4 ∴S n . 1 n 13 4 n 21 (n 7) 2 4 例 5*.若S n 和T n 分别表示数列{a n }和{b n }的前n 项和,对任意自然数n ,有a n2n 3, 2 * },4T n 12S n 13n ,(1)求数列{b n }的通项公式;(2)设集合 A {x | x2a n ,n N B {y | y 4b n ,n N }.若等差数列{c n }任一项c n A B,c 1是 A B 中的最大数,且 265c 10125,求{c n }的通项公式. 4T n 12S n 13n* 解:(1)当n 2,nN*时:,4T n 1 12S n113(n 1) 两式相减得:4b n12a n13,∴b n 3a n 1343n 5,又b 1417 4也适合上式, ∴数列{b n }的通项公式为b n 3n 5.4 (2)对任意 n N*, 2a n 2n 3,4b n 12n 5 2(6n 1) 3,∴ B A ,∴ A B B ∵c 1是 AB 中的最大数,∴c 1 17,设等差数列{c n }的公差为d ,则c 10 179d , ∴265 17 9d 125,即27 5 d 12,又4b n 是一个以12为公差的等差数列, 9 ∴ d 12k(k N*),∴ d 24,∴c n 724n . (四)巩固练习: 1.若数列{a }(n N *)是等差数列,则有数列b n a 1a 2 a n(nN *)也为 nn等差数列,类比上述性质,相应地:若数列 {c n }是等比数列,且 c n >0(nN *),则有d nC 1 C 2C n (n N *)也是等比数列.nS n 7n 12.设 S n 和T n 分别为两个等差数列的前 n 项和,若对任意 n N*,都有, T n 4n 27则第一个数列的第11项与第二个数列的第11项的比是 4.3a n S 2n 1说明:.b n T 2n 1五.课后作业:《高考 A 计划》考点 21,智能训练 4,8,12,14,15,16.第 4 课时数列求和一.课题:数列求和二.教学目标:1.熟练掌握等差数列与等比数列的求和公式;2.能运用倒序相加、错位相减、拆项相消等重要的数学方法进行求和运算; 3.熟记一些常用的数列的和的公式.三.教学重点:特殊数列求和的方法. 四.教学过程: (一)主要知识:1.等差数列与等比数列的求和公式的应用;2.倒序相加、错位相减,分组求和、拆项求和等求和方法; (二)主要方法:1.求数列的和注意方法的选取:关键是看数列的通项公式; 2.求和过程中注意分类讨论思想的运用; 3.转化思想的运用; (三)例题分析:例 1.求下列数列的前n 项和S n : (1)5,55,555,5555,…, 5 (10n1),…;(2) 1 , 1 , 1 ,, 1,; 91 32 43 5 n(n 2)1(3)a n;(4)a,2a 2 ,3a ,,na ,;3n n n 1( 5) 13,24,35,, n(n2),; sin 1sin 2sin 3sin 89. ( 6)2 22 2 n 个 n 个 解:(1) S n 55555555 5 5(999999999) 95[(101)(10 1)(10 1)(10 1)]3 n29 5[1010 10 10 ),n] 50 (101) 5 n . 2 3 n n 9 81 9 1 1 1 (1 (2)∵ n(n 2)2 n n 2∴S n 1[(11)(1 1)(1 1)(1 1 )] 1 (1 1 1 1 ). 2 3 2 4 3 5 n n 2 n 1 n n 1nn n 1 ( n n 1)( n 1n) 2 2 n 1 n 21(3)∵a n 1 1 1∴S n2 13 2 n 1n ( 2 1)( 3 2) ( n 1n)n 11.(4) S n a 2a 3a na 2 3 n ,当 a 1时, S n 123…n n(n1) ,2当 a1时, S na 2a23a 3…nan, 2aS n a2a 33a4…na n 1 , a(1 a 1 a n ) na n 1 , 两式相减得 (1a)S n a a2 a3 … a n na n 1 ∴S n na n 2 (n 1)a n 1 a . (1a)2 (5)∵n(n 2) n 22n , 3 2 …n 2 )2(123…n) n(n 1)(2n 7) .2 ∴原式(1 2 2 6(6)设S sin 又∵ S sin2 1sin 2 2sin 2 3sin 289, 1, 2 89sin 2 88sin 2 87sin 2 89∴ 2S 89,S.2 6n 5 (n 为奇数)例 2.已知数列{a n }的通项a n 2(n 为偶数),求其前n 项和S n . n解:奇数项组成以a 1 1为首项,公差为 12的等差数列, 偶数项组成以a 2 4为首项,公比为 4的等比数列; 当n 为奇数时,奇数项有 n 1项,偶数项有 n 1项,2 2n 1(16n 5)n 1 4(1 4 2 ) (n 1)(3n 2) 4(2 n 11),2 ∴S n 2 1 4 2 3当n 为偶数时,奇数项和偶数项分别有 n项, 2n (16n 5)n 4(142) n(3n 2) 4(2 n1), ∴S n 22 1 4 2 3(n 1)(3n 2)4(2n 11) (n 为奇数) 2 3 所以,S n . n(3n 2) 4(2 n1)(n 为偶数)2 3例 3.(《高考 A 计划》智能训练 14题)数列{a }的前n 项和S n 2n p(p R),数列{b n }n满足b nlog 2 a n ,若{a n }是等比数列,(1)求 p 的值及通项a ;(2)求和T n (b 1) n2 (b 2) 2 (b 3)2…(1)n 1(b n ) 2(nN * ).(解答见教师用书 127页) (四)巩固练习:设数列1,(12),,(12 2 n 1),的前n 项和为S n ,则S n 等于((A) 2 (B) 2n(C) 2n 1n ) nn(D) 2n 1 n 2五.课后作业:《高考 A 计划》考点 22,智能训练 2,4,5,12,15,16. 第 5 课时数列的实际应用一.课题:数列的实际应用二.教学目标:1.理解“复利”的概念,能解决分期付款的有关计算方法;2.能够把实际问题转化成数列问题.三.教学重点:建立数列模型解决数列实际应用问题. 四.教学过程: (一)主要知识:1.解应用问题的核心是建立数学模型;2.一般步骤:审题、抓住数量关系、建立数学模型; 3.注意问题是求什么(n,a n ,S n ).(二)主要方法:1.解答数列应用题要注意步骤的规范性:设数列,判断数列,解题完毕要作答; 2.在归纳或求通项公式时,一定要将项数n 计算准确; 3.在数列类型不易分辨时,要注意归纳递推关系;4.在近似计算时,要注意应用对数方法和二项式定理,且要看清题中对近似程度的要求. (三)例题分析:例 1.某地区森林原有木材存量为a ,且每年增长率为 25%,因生产建设的需要每年年底要 砍伐的木材量为b ,设a n 为n 年后该地区森林木材的存量, (1)求a n 的表达式;7 (2)为保护生态环境,防止水土流失,该地区每年的森林木材存量不少于 a ,如果9b19a ,那么该地区今后会发生水土流失吗?若会,需要经过几年?(参考数据: 72lg2 0.3)解:(1)设第一年的森林的木材存量为a 1,第n 年后的森林的木材存量为a n ,则 a 1 a(11) b 5 ab ,4 4 a 25 a 1 b (5) a (5 1)b ,2 4 4 4 a 35 a 2 b (5) a [(5) 5 1]b , 3 24 4 4 4………a n(5) a 4[(5) 1]b(n N ). n a [(5)n 1(5)n 2 1](5) n n * 4 4 4 4 4(2)当 b 19 a 时,有a n 7 a 得(5)n a 4[(5)n 1]19 a 7 a 即(5)5,n 72 9 4 4 72 9 4 lg51lg2 7.2. 所以,nlg52lg2 13lg 2 答:经过 8年后该地区就开始水土流失.例 2.轻纺城的一家私营企业主,一月初向银行贷款一万元作开店资金,每月月底获得的利润是该月月初投入资金的20%,每月月底需要交纳房租和所得税为该月所得金额(包括利 润)的10%,每月的生活费开支 300元,余款作为资金全部投入再经营,如此继续,问该 年年底,该私营企业主有现款多少元?如果银行贷款的年利率为5%,问私营企业主还清银 行贷款后纯收入还有多少元? 解:第一个月月底余a 1 (120%)10000(120%)1000010%300 10500元,设第n 个月月底余a n ,第n 1个月月底余a n 1, 则a n 1 a n (120%)a n (120%)10%300 1.08a n 300(n 1), 从而有a n 1 3750 1.08(a n 3750),设b n a n 3750,b 1 6750,∴{b n }是等比数列b n b 1 1.08n1∴a n6750 1.08n13750,a 126750 1.08 还贷后纯收入为a 12 10000(15%)8988.60元., 11 375019488.6,例 3.银行按规定每经过一定的时间结算存(贷)款的利息一次,结算后即将利息并入本金,这种计算利息的方法叫做复利.现在有某企业进行技术改造,有两种方案:甲方案:一次性贷款 10万元,第一年便可获得利润 1万元,以后每年比上年增加 30%的 利润;乙方案:每年贷款 1万元,第一年可获得利润 1万元,以后每年比前一年多获利 5000元. 两种方案的期限都是 10年,到期一次行归还本息.若银行贷款利息均以年息 10%的复利 计算,试比较两个方案哪个获得存利润更多?(计算精确到千元,参考数据: 1.1 2.594,1.3 13.796)10 10 解:甲方案 10年获利润是每年利润数组成的数列的前 10项的和:1(130%)(130%) 2(130%) 91.310 142.62(万元) 1.31到期时银行的本息和为10(110%) 1010 2.594 25.94(万元) ∴甲方案扣除本息后的净获利为:42.6225.94 16.7(万元)乙方案:逐年获利成等差数列,前 10年共获利:1(10.5)(120.5)(190.5) 10(1 5.5)32.50(万元)2贷款的本利和为: 1.1[1(110%)(110%)] 1.1 1.110 117.53(万元) 9 1.1 1∴乙方案扣除本息后的净获利为:32.5017.53 15.0(万元)所以,甲方案的获利较多.例 4.某工厂在 1999年的“减员增效”中对部分人员实行分流,规定分流人员第一年可以 到原单位领取工资的 100%,从第二年起,以后每年只能在原单位按上一年的 23 领取工资,该厂根据分流人员的技术特长,计划创办新的经济实体,该经济实体预计第一年属投资阶 段,第二年每人可获得 b 元收入,从第三年起每人每年的收入可在上一年的基础上递增 50%,如果某人分流前工资的收入每年a 元,分流后进入新经济实体,第n 年的收入为a n 元,(1)求{a n }的通项公式;(2)当 b 8a 时,这个人哪一年的收入最少?最少为多少? 27(3)当 b 3a 时,是否一定可以保证这个人分流一年后的收入永远超过分流前的年收入?8解:(1)由题意得,当n 1时, a a ,当n 2时,a n a(2)n 1 b(3)n 2 , 1 3 2a (n 1) ∴a n 2 . a( )n 1 b(3)n 2 (n 2) 3 2(2)由已知 b 8a ,271 ( )n 2]2 当 n 2时, a n a(2)n 1 8a3 ( )n 2 2[a(2)n 1 8a 3 8a 要使得上式等号成 9 3 27 2 3 27 2立,当且仅当 a(2)n 1( )n 2,即(2)2n 2 (2) 8a 3 27 24 ,解得 n 3,因此这个人第三年收入最 33 3 少为 8a 元. 9 ( 3 ) 当 n 2时 , a n a(2)n 1 b(3)n 2 a(2)n 1 3a 3 ( )n 2 2 a(2)n 1 3a(3)n 2 a ,上述等号成 3 2 3 8 2 3 8 2立,须 b 3a 1 2 1log 2 2 2因此等号不能取到, 8且n 1log 2 3 3 3当 b 3a 时,这个人分流一年后的收入永远超过分流前的年收入.8 (四)巩固练习:某工厂生产总值月平均增长率为 p ,则年平均增长率为 ( )(A) p (D) (1p) (B) 12p (C) (1p) 12 12 1 五.课后作业:《高考 A 计划》考点 23,智能训练 2,11,13,14,15,16.。
一.课题:数列的有关概念二.教学目标: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,理解n a 与n S 的关系,培养观察能力和化归能力.三.教学重点:数列通项公式的意义及求法,n a 与n S 的关系及应用.四.教学过程:(一)主要知识:1.数列的有关概念;2.数列的表示方法:(1)列举法;(2)图象法;(3)解析法;(4)递推法.3.n a 与n S 的关系:11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩. (二)主要方法:1.给出数列的前几项,求通项时,要对项的特征进行认真的分析、化归;2.数列前n 项的和n S 和通项n a 是数列中两个重要的量,在运用它们的关系式1n n n a S S -=-时,一定要注意条件2n ≥ ,求通项时一定要验证1a 是否适合.(三)例题分析:例1. 求下面各数列的一个通项:14916(1),,,,24578101113--⨯⨯⨯⨯;(2)数列的前n 项的和 221n S n n =++;(3)数列{}n a 的前n 项和r ra S n n (1+=为不等于0,1的常数) .解:(1)2(1)(31)(31)nn n a n n =--+. (2)当1n =时 114a S ==, 当2n ≥时 1n n n a S S -=-=41n -,显然1a 不适合41n a n =- ∴4(1)41(2)n n a n n =⎧=⎨-≥⎩.(3)由n n ra S +=1可得当2≥n 时111--+=n n ra S ,)(11---=-∴n n n n a a r S S , ∴1n n n a ra ra -=-,∴1(1),n n a r ra --= ∵1,r ≠ ∴11-=-r r a a n n ,∵0r ≠, ∴{}n a 是公比为1-r r 的等比数列. 又当1=n 时,111ra S +=,∴r a -=111,∴11()11n n r a r r -=--. 说明:本例关键是利用n S 与n a 的关系进行转化.例2.根据下面各个数列{}n a 的首项和递推关系,求其通项公式: (1)==+11,1n a a )(2*N n n a n ∈+;(2)==+11,1n a a 1+n n )(*N n a n ∈;(3)==+11,1n a a 121+n a )(*N n ∈. 解:(1)n a a n n 21+=+ ,∴12n n a a n +-=,∴121321()()()n n n a a a a a a a a -=+-+-++- (2)11+=+n n a a n n ,∴ 321121n n n a a a a a a a a -=⋅⋅=1211123n n n -⋅⋅=. 又解:由题意,n n na a n =++1)1(对一切自然数n 成立,∴11(1)11n n na n a a -=-==⋅=,∴1n a n=. (3)}2{)2(21212111-∴-=-∴+=++n n n n n a a a a a 是首项为121-=-a 公比为21的等比数列,111121(),2()22n n n n a a --∴-=-⋅∴=-. 说明:(1)本例复习求通项公式的几种方法:迭加法、迭乘法、构造法;(2)若数列{}n a 满足n a =1n pa q -+,则数列1n q a p ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是公比为p 的等比数列. 例3.设{}n a 是正数组成的数列,其前n 项和为n S ,并且对所有自然数n ,n a 与2的等差中项等于n S 与2的等比中项,(1)写出数列{}n a 的前三项;(2)求数列{}n a 的通项公式(写出推证过程);(3)令111()2n n n n n a a b a a ++=+()n N ∈,求123n b b b b n ++++-. 解:(1)由题意:222nn a S +=0n a >,令1n =,11222a a +=,解得12a = 令2n =,21222()2a a a +=+, 解得26a = 令3n =,312322()2a a a a +=++, 解得310a = ∴该数列的前三项为2,6,10.(2)∵222nn a S +=21(2)8n n S a =+,由此2111(2)8n n S a ++=+, ∴221111[(2)(2)]8n n n n n a S S a a +++=-=+-+,整理得:11()(4)0n n n n a a a a +++--= 由题意:1()0n n a a ++≠,∴140n n a a +--=,即14n n a a +-=, ∴数列{}n a 为等差数列,其中12,a =公差4d =,∴1(1)n a a n d =+-=42n - (3)14242122()(11)2424222121n n n b n n n n +-=+=++--+-+1112121n n =+--+ ∴121111113352121n b b b n n n +++=+-+-++--+n -1121n -+. 例4.(《高考A 计划》考点19“智能训练第17题”) 设函数2()log log 2x f x x =-(01)x <<,数列{}n a 满足(2)2(1,2,3)n a f n n ==(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)判定数列{}n a 的单调性. 解答参看《高考A 计划》教师用书112P .(四)巩固练习:1.已知1111,1(2)n n a a n a -==+≥,则5a =85. 2.在数列{}n a中n a =,且9n S =,则n =99. 五.课后作业:《高考A 计划》考点1,智能训练12.13.14.15.16.。
数列第一轮复习说课稿第一部分:高考导航一.考纲解读2017年高考数学考纲与2016年相比较,除了在选做部分删掉“几何证明”以外,其他部分没有明显的变化,对数列这一部分要求还是:1.了解数列概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式)2.了解等差数列与一、二次函数的关系,等比数列与指数函数的关系.3.理解等差,等比数列概念.4.掌握等差,等比数列通项公式与前n 项和的求法以及非等差、等比数列的几种常见的求和方法.5.能在具体问题情境中识别等差,等比数列,并用相关的知识解决相应的问题.综合近四年全国高考卷试题来看,高考命题在本章呈现以下规律:1. 从考查题型来看:一般有2个客观题或1个解答题,其中解答题与解三角形交替考查;从分值来看,在10~12分左右,试题难度以低档题为主.2. 从考查知识点来看:主要是考查两类基本数列(等差数列,等比数列)、两种数列求和方法(裂项相消,错位相减的求和方法)、两类综合(与函数,不等式的综合),突出了对函数与方程,转化与化归思想,以及探究与创新能力的考查.3. 从命题的思路看主要有:⑴两类数列基本量的求法,同时考查了”函数与方程思想”⑵两类数列的定义及通项n a 的求法,同时考查了“分类讨论与化归思想”⑶数列求和方法(特别是2016年17题出题角度新颖,融合了对数知识,对于考场上理智冷静的学生不难得全分,但易因理解能力不到位、考场焦虑而做不出)四.命题预测通过对前四年的试题分析,可以预测,2017年在数列问题考查的重点应该是:⑴以等差、等比数列定义、性质为背景,求n n s a ,比较大小,证明不等式等.⑵给出n n s a 与,的关系,判断、证明数列,或求通项并判断性质,或前n 项求和⑶图形,图表问题,如与数阵,点列,图表结合的问题五.复习意义数列是函数的延展,近年来的新课标高考都把数列作为必考内容来加以考查,了解高考中数列问题的命题规律,掌握高考中关于数列问题的热点题型的解法,针对性地开展数列知识的复习和训练,对于学生成绩和能力提升都具有十分重要的意义.第二部分 等差数列定义说课稿一、教学内容分析本节内容分共分2课时,第一课时复习等差数列定义及基本量求法;第二课时复习前n 项和及应用;本节课是第一课时,也是近几年高考的高频考点.通过本节内容的复习,期待学生在知识和能力上得到螺旋式上升.本节课的重点是理解等差数列定义并判断、证明;难点是转化、化归思想,函数思想的应用.二、学情分析我们普通高中学生相对基础薄弱;很多学生对于概念、公式理解不全、记忆不牢.所以帮助学生复习这部分的知识点及解题方法;熟悉数学思想是重中之重.三、教学目标知识技能目标:1. 深刻理解记忆等差数列定义、公式、性质.2. 灵活运用定义、公式、判断等差数列,逐步领会方程,函数、化归思想的应用.情感目标:1.培养学生的观察、分析、归纳、表达能力.2.通过独立思考,提高学生学习的主动性、积极性;提升学生合作探究的能力四、教法学法分析教法分析:采用先练,后演,再教的教学方法,通过学生课前预练,课堂讲演,老师补充总结的教学过程.调动学生学习的主观能动性,养成归纳总结的好习惯.学法分析:通过“复习旧知,典例分析”,让学生从定义、通项公式来理解等差数列定义的内涵和外延;体验如何将不熟悉的转化熟悉的思维过程.五、教学过程下面我从复习归纳,基础演练,典例指导,归纳升华,信息反馈五个方面重点说一下教学过程:1.【复习归纳】知识点1 等差数列1.定义:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *).2.通项公式:a n =a 1+(n -1)d ,a n =a m +(n -m )d .3.前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)d 2=n (a 1+a n )2. 4.a ,b 的等差中项A =a +b 2.知识点2 等差数列的性质已知数列{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.⑴通项公式的推广:m n a a =+(n-m)d (n,m ∈N*).⑵若m ,n ,p ,q ,k 是正整数,且m +n =p +q =2k ,则a m +a n =a p +a q =2a k .⑶ a m ,a m +k ,a m +2k ,a m +3k ,…仍是等差数列,公差为kd .⑷若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }是等差数列.⑸数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…,也是等差数列.设计意图]回顾知识点,有助于学生进一步理解等差数列定义、性质;同时也为后面教学目标的完成奠定坚实的基础.2.【基础演练】1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( )(2)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(3)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( )(4).等差数列中,若a m +a n =a p +a q 则,m+n=p+q( )2.(必修5P38例1(1)改编)已知等差数列-8,-3,2,7,…,则该数列的第100项为________3.(必修5P46习题2.3A 组T5改编)在100以内的正整数中有______个能被 6整除的数.4.(2015·全国卷Ⅱ)设Sn 是等差数列{n a }的前n 项和,若3531=++a a a 则5s = ( ) A.5 B.7C.9D.115.(2015·安徽高考)已知数列{n a }中,)2(21,111≥+==-n a a a n n (,则数列{n a }的前9项和等于________.设计意图] 基础演练 ,使学生进一步理解、巩固知识点,让学生体验学以致用的乐趣,引起学生的探究兴趣,激发学生求知欲望.3.【典例指导】探究问题一: ⑴已知数列{}n a ()*∈N n 前n 项和为n s 满足下列条件,其中是等差数列的有 () ① d a a n n =-+1 ② 1223++++-=-n n n n a a a a ③ 12+=n s n ④n n s n +=2A ①②B ①③C ②④D ①④解题关键:熟悉等差数列定义及性质设计意图] :①多角度考查等差数列定义内涵,①②同时考查了定义的严谨性,培养学生思维严密性.③④通过n s 求n a ,进而提出结论:“若n s 是关于n 的常数为零的二次函数,则{}n a 为等差数列”,培养学生归纳总结意识.⑵已知每项均大于零的数列{n a }中,首项11=a 且前n 项和n s 满足 1112---=-n n n n n n s s s s s s (n ∈N*且n ≥2),则61a =________.规范解答:由已知1112---=-n n n n n n s s s s s s 得21=--n n s s ,所以{}n s 是以1为首项,2为公差的等差数列,故2)12(,12-=-=n s n s n n ,所以480606161=-=s s a 解题关键:式子变形设计意图]:通过式子,从定义上识别等差数列,训练学生的化简变形能力,增强学生的转化、化归意识.⑶如图,(2016•浙江)如图,点列{An}、{Bn}分别在某锐角的两边上,且|1+n n A A |=|21++n n A A |,An ≠An+1,n ∈N*,|1+n n B B |=|21++n n B B |,Bn ≠Bn+1,n ∈N*,(P ≠Q 表示点P 与Q 不重合)若n d =|n n B A |,n s 为△1+n n n B B A 的面积,则( )A .{n s }是等差数列B .{2n s }是等差数列C .{n d }是等差数列D .{2n d }是等差数列规范解答:设锐角顶点为C ,θ=∠11CB A a C A =1设c B B b A A n n n n ==++11,,则 []b n a CA n )1(1-+=+,作n n n CB D A ⊥,则[]θsin )1(b n a D A n n -+=,于是θθsin )(21sin 21211c b a n bc D A B B s n n n n n -+∙==+易知n s 是关于n 的一次函数,所以 {n s }是等差数列解题关键:设锐角顶点为C ;211+++=n n n n A A A A 抓住构建等差数列设计意图]:1.通过图形,从通项公式上识别等差数列,考查在具体问题情境中运用所学知识分析问题,解决问题能力.2.通项公式的应用,体现函数思想.3.通过解题过程可以得出结论:“等差数列乘以常数仍然是等差数列”,培养 学生归纳总结及表达能力⑷(2014·全国卷Ⅰ)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.①证明:a n +2-a n =λ;②是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.①证明:由题设知a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1,两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1,由于a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.②由题设知a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得a 2=λ-1. 由①知,a 3=λ+1,令2a 2=a 1+a 3,解得λ=4.故a n +2-a n =4,由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4)1(1-+n a =4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n ==-+4)1(2n a 4n -1.所以a n =2n -1,a n +1-a n =2,因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.解题关键:先通过对式子化简变形得到第一问,进而得到奇数项、偶数项均成等差数列,再运用两个通项公式归纳出整个数列为等差数列设计意图]:考查(奇数、偶数项成等差数列)等差数列定义的外延,及(数列中的2n-1项是奇数项中的第n 项)通项公式的内涵;培养学生的化简变形,转化、化归能力.4.【归纳升华】一、双基归纳:知识:理解定义内涵与外延,重点从定义,通项公式来识别等差 数列方法(等差数列判断): 1.定义;2通项公式;3.等差中项4;前n 项和公式二、能力归纳:分析解决问题能力,化简变形能力,归纳能力三、思想归纳:函数思想 化归思想设计意图] 由学生对探究的四个问题从双基、能力、思想三个方面进行总结,不但能够达到将本节课知识引申和升华的目的.同时也培养学生归纳、概括和语言表达能力5.【信息反馈】为了及时了解学生对知识的掌握情况,根据学生的自然情况分层设计了两组作业:通过作业的情况,可以进一步反应学生的学习情况.设计意图]通过课后练习,使学生对知识点、方法达到巩固目的,竟而达到高考要求,并为下节课做准备.六.课后反思,本节课在典例指导环节上.我采用:以学生为中心,通过学生讲演过程、老师适时、有针对性的指导;帮助学生归纳,总结.这样我们既可以发现学生在学习中存在问题,使自己的教学更有针对性,又可以使学生在训练中突破重难点,提高提升他们自己的能力.等差数列A 组 跨越本科线1.设a n =(n +1)2,b n =n 2-n (n ∈N *),则下列命题中不正确的是( )A .{a n +1-a n }是等差数列B .{b n +1-b n }是等差数列C .{a n -b n }是等差数列D .{a n +b n }是等差数列2.(2016·佛山模拟)已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为( )A .8B .9C .10D .113.在等差数列{n a }中12031581=++a a a ,则1092a a -值为 ()A 20B 22C 24D -84(2015·烟台模拟)等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 与T n ,若S n T n =3n -22n +1,则a 7b 7=( ) A.3727 B.3828 C.3929 D.40305.2015·陕西高考)中位数为1 010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为__________6.(2014·江西高考)在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.7.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________., 8,设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知前6项和为36,最后6项的和为180,S n =324(n >6),求数列{a n }的项数及a 9+a 10.9.已知数列{a n }的前n 项和为S n 且满足a n +2S n ·S n -1=0(n ¡Ý2),a 1=12.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列; (2)求a n 的表达式. B 组 名校必刷题10.(2016·福州模拟)在等差数列{a n }中,a 1=-2 016,其前n 项和为S n .若S 1212-S 1010=2,则S 2 016的值等于( )A.-2 016 B.-2 015C.-2 014 D.-2 01311.(2016·唐山模拟)各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n,且3S n=a n a n+1,则a2+a4+a6+¡+a2n=()A.n(n+5)2 B.n(5n+1)2C.3n(n+1)2 D.(n+3)(n+5)212.(2013安徽,文19)(?????13?)设数列{a n}满足a1=2,a2+a4=8,且对任意n∈N*,函数f(x)=(a n-a n+1+a n+2)x+a n+1cos x-a a+2sin x满足π'02f⎛⎫=⎪⎝⎭.(1)求数列{a n}的通项公式13.(2014·大纲全国卷)数列{a n}满足a1=1,a2=2,a n+2=2a n+1-a n+2.(1)设b n=a n+1-a n,证明{b n}是等差数列;(2)求{a n}的通项公式.。
第五章数列第一节数列的概念与简单表示法(一)教学目标1、知识与技能:了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式);了解数列是一种特殊的函数;2、过程与方法:通过三角形数与正方形数引入数列的概念;通过类比函数的思想了解数列的几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式);3、情态与价值:体会数列是一种特殊的函数;借助函数的背景和研究方法来研究有关数列的问题,可以进一步让学生体会数学知识间的联系,培养用已知去研究未知的能力。
(二)教学重、难点重点:理解数列的概念,认识数列是反映自然规律的基本数学模型,探索并掌握数列的几种间单的表示法(列表、图象、通项公式);《难点:了解数列是一种特殊的函数;发现数列规律找出可能的通项公式。
(三)教学过程1.数列的定义、分类与通项公式(1)数列的定义:①数列:按照一定顺序排列的一列数.②数列的项:数列中的每一个数.*(2)数列的分类:分类标准类型满足条件项数有穷数列项数有限\无穷数列项数无限项与项间的大小关系递增数列a n+1>a n其中n∈N*《递减数列a n+1<a n常数列a n+1=a n(3)$如果数列{a n}的第n项与序号n之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.2.数列的递推公式如果已知数列{a n}的首项(或前几项),且任一项a n与它的前一项a n-1(n≥2)(或前几项)间的关系可用一个公式来表示,那么这个公式叫数列的递推公式.1.数列是按一定“次序”排列的一列数,一个数列不仅与构成它的“数”有关,而且还与这些“数”的排列顺序有关.2.易混项与项数两个不同的概念,数列的项是指数列中某一确定的数,而项数是指数列的项对应的位置序号.[试一试]1.已知数列{a n }的前4项为1,3,7,15,写出数列{a n }的一个通项公式为________.!答案:a n =2n -1(n ∈N *)2.已知数列{a n }的通项公式是a n =⎩⎨⎧2·3n -1n 为偶数,2n -5n 为奇数,则a 4·a 3=________.解析:a 4·a 3=2×33·(2×3-5)=54. 答案:541.辨明数列与函数的关系数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.2.明确a n 与S n 的关系}a n =⎩⎨⎧S 1 n =1,S n -S n -1 n ≥2.[练一练]1.若数列{a n }的前n 项和S =n 2-10n (n =1,2,3,…),则此数列的通项公式为a n =________. 答案:2n -112.已知数列{a n }的通项公式为a n =pn +q n ,且a 2=32,a 4=32,则a 8=________.解析:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧2p +q 2=32,4p +q 4=32,解得⎩⎨⎧p =14,q =2.则a n =14n +2n ,故a 8=94. 答案:94!考点一由数列的前几项求数列的通项公式1.下列公式可作为数列{a n }:1,2,1,2,1,2,…的通项公式的是( ) A .a n =1 B .a n =-1n +12 C .a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2D .a n =-1n -1+32解析:选C 由a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2可得a 1=1,a 2=2,a 3=1,a 4=2,….2.根据数列的前几项,写出各数列的一个通项公式:¥(1)4,6,8,10,…;(2)-11×2,12×3,-13×4,14×5,…;(3)a ,b ,a ,b ,a ,b ,…(其中a ,b 为实数); (4)9,99,999,9 999,….解:(1)各数都是偶数,且最小为4,所以通项公式a n =2(n +1)(n ∈N *).(2)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个通项公式a n =(-1)n ×1nn +1.(3)这是一个摆动数列,奇数项是a ,偶数项是b ,所以此数列的一个通项公式a n =⎩⎨⎧a ,n 为奇数,b ,n 为偶数.(4)这个数列的前4项可以写成10-1,100-1,1 000-1,10 000-1,所以它的一个通项公式a n =10n -1.~[类题通法]用观察法求数列的通项公式的技巧(1)根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,观察出项与n 之间的关系、规律,可使用添项、通分、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.对于正负符号变化,可用(-1)n 或(-1)n+1来调整.(2)根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是不完全归纳法,它蕴含着“从特殊到一般”的思想.考点二由a n 与S n 的关系求通项a n[典例n n n (1)S n =2n 2-3n ;(2)S n =3n +b .&[解] (1)a 1=S 1=2-3=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5, 由于a 1也适合此等式,∴a n =4n -5. (2)a 1=S 1=3+b , 当n ≥2时,a n =S n -S n -1 =(3n +b )-(3n -1+b )=2·3n -1. 当b =-1时,a 1适合此等式. 当b ≠-1时,a 1不适合此等式. ∴当b =-1时,a n =2·3n -1;、当b ≠-1时,a n =⎩⎨⎧3+b ,n =1,2·3n -1,n ≥2.[类题通法]已知数列{a n }的前n 项和S n ,求数列的通项公式,其求解过程分为三步: (1)先利用a 1=S 1求出a 1;(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式; (3)对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n =1与n ≥2两段来写.[针对训练]已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和满足S n >1,且6S n =(a n +1)(a n +2),n ∈N *,求{a n }的通项公式.;解:由a 1=S 1=16(a 1+1)(a 1+2), 解得a 1=1或a 1=2, 由已知a 1=S 1>1,因此a 1=2.又由a n +1=S n +1-S n =16(a n +1+1)(a n +1+2)-16(a n +1)·(a n +2), 得a n +1-a n -3=0或a n +1=-a n . 因为a n >0,故a n +1=-a n 不成立,舍去. 因此a n +1-a n -3=0.即a n +1-a n =3,从而{a n }是以公差为3,首项为2的等差数列,故{a n }的通项公式为a n =3n -1.]考点三由递推关系式求数列的通项公式角度一 形如a n +1=a n f (n ),求a n、1.(2012·大纲全国卷)已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n . (1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解:(1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2, 解得a 2=3a 1=3.由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3, 解得a 3=32(a 1+a 2)=6. (2)由题设知a 1=1.\当n ≥2时,有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1,递推公式和通项公式是数列的两种表示方法,它们都可以确定数列中的任意一项,只是由递推公式确定数列中的项时,不如通项公式直接.归纳起来常见的命题角度有:1形如a n +1=a n f n ,求a n ; 2形如a n +1=a n +fn ,求a n ;3形如a n +1=Aa n +B A ≠0且A ≠1,求a n .整理得a n =n +1n -1a n -1.即a n a n -1=n +1n -1. ∴a n =a 1·a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·a 5a 4·…·a n -2a n -3·a n -1a n -2·a na n -1 =1·31·42·53·64·…·n -1n -3·n n -2·n +1n -1 =nn +12(n ≥2) 当n =1时,a 1=1.综上可知,{a n }的通项公式a n =nn +12. >角度二 形如a n +1=a n +f (n ),求a n2.已知a 1=2,a n +1=a n +3n +2,求a n . 解:∵a n +1-a n =3n +2, ∴a n -a n -1=3n -1(n ≥2),∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n3n +12(n ≥2). 当n =1时,a 1=12×(3×1+1)=2符合公式, ∴a n =32n 2+n 2.角度三 形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1),求a n-3.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +2,求a n . 解:∵a n +1=3a n +2,∴a n +1+1=3(a n +1), ∴a n +1+1a n +1=3,∴数列{a n +1}为等比数列,公比q =3, 又a 1+1=2,∴a n +1=2·3n -1, ∴a n =2·3n -1-1. [类题通法]由数列的递推公式求通项公式时,若递推关系为a n +1=a n +f (n )或a n +1=f (n )·a n ,则可以分别通过累加、累乘法求得通项公式,另外,通过迭代法也可以求得上面两类数列的通项公式,(如角度二),注意:有的问题也可利用构造法,即通过对递推式的等价变形,(如角度三)转化为特殊数列求通项.@[课堂练通考点]1.数列1,23,35,47,59,…的一个通项公式a n 是( )解析:选B 由已知得,数列可写成11,23,35,…,故通项为n2n -1.2.数列{a n }的前n 项积为n 2,那么当n ≥2时,a n =( ) A .2n -1 B .n 2<解析:选D 设数列{a n }的前n 项积为T n ,则T n =n 2, 当n ≥2时,a n =T nT n -1=n 2n -12.3.已知数列{a n }满足a st =a s a t (s ,t ∈N *),且a 2=2,则a 8=________. 解析:令s =t =2,则a 4=a 2×a 2=4,令s =2,t =4,则a 8=a 2×a 4=8. 答案:84.(2013·温州适应性测试)已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=(-1)n (a n +1),记S n 为{a n }前n 项的和,则S 2 013=________.解析:由a 1=1,a n +1=(-1)n (a n +1)可得该数列是周期为4的数列,且a 1=1,a 2=-2,a 3=-1,a 4=0.所以S 2 013=503(a 1+a 2+a 3+a 4)+a 2 013=503×(-2)+1=-1 005.答案:-1 005`5.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+2n ,数列{b n }的前n 项和T n =2-b n .求数列{a n }与{b n }的通项公式. 解:∵当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2+2n )-[2(n -1)2+2(n -1)]=4n , 当n =1时,a 1=S 1=4也适合, ∴{a n }的通项公式是a n =4n (n ∈N *).∵T n =2-b n ,∴当n =1时,b 1=2-b 1,b 1=1. 当n ≥2时,b n =T n -T n -1=(2-b n )-(2-b n -1), ∴2b n =b n -1.∴数列{b n }是公比为12,首项为1的等比数列.;∴b n =⎝⎛⎭⎫12n -1.∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列, ∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n . 设{a n }的前k 项和数值最大, 则有⎩⎨⎧a k ≥0,a k +1≤0,k ∈N *,∴⎩⎨⎧22-3k ≥0,22-3k +1≤0, ∴193≤k ≤223, ∵k ∈N *,∴k =7.\∴满足条件的n 的值为7.6.在数列-1,0,19,18,…,n-2n2,…中,是它的第____________项.解析:令n-2n2=,得2n2-25n+50=0,即(2n-5)(n-10)=0.(四)作业(五)教学反思)第二节等差数列及其前n项和(一)教学目标1.知识与技能:通过实例,理解等差数列的概念;探索并掌握等差数列的通项公式;掌握等差数列前N项公式;能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系并能用有关知识解决相应的问题;体会等差数列与一次函数的关系。
数列专题复习说课稿武穴实验高中1. 考试大纲解读:数列的概念与数列的简单表示法属了解层次;等差、等比数列的概念及简单应用属理解层次;等差、等比数列的通项公式与前n 项和公式属掌握层次,在复习备考中要加以区别。
注意类比学习等差、等比数列,突出重难点。
2.近三年全国高考(理科)数列内容考情分析3.命题预测及备考策略本专题内容高考要求属于中等档次。
选择题中的考查主要以等差数列、等比数列的定义、通项公式、性质与求和公式为主,难度中等,有时也与函数相结合,考查数列的函数性问题,难度中等。
填空题中以创新题为主,通过数列的递推关系式,图表形式为主,结合数列的通项、性质以及其他相关的知识来考查,难度中等。
解答题中的考查以数列的前n项和与第n项的关系入手,结合数列的递推关系式与等差数列或等比数列的定义展开,求解数列的通项、前n项和,有时与参数的求解,数列不等式的证明等加以结合,试题难度中等。
预计2017年仍然会顺应近三年高考命题的基本趋势,在高考试卷中这部分会命制两小题或一大题,分值在10分~12分,结合本专题考查特点,回归课本,特别是强化等差、等比数列求通项、求和的掌握与运用。
4.课时安排(共9课时)第1课时数列的概念与简单表示第2、3课时等差数列及其前n项和第4、5课时等比数列及其前n项和第6、7课时数列求和第8、9课时数列综合应用5.重难点知识强化策略:重点:等差、等比数列的通项及前n项和。
难点:能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题。
重点知识强化与突破策略:1.回归课本,注重基础知识与基本技能的掌握与运用,尤其是要研究课本中的典型例题与习题,进行改编和汇编,借题发挥,举一反三,拓展思维。
2.强化基础,注意数列与函数的关系(等差数列与一次函数,等比数列与指数函数的关系),从而深入领会等差、等比数列的通项及前n项和公式。
6.训练试题的选择意图:1.强化基础,训练思维,加强基础知识的理解与运用;2.回归教材,加强例题习题研究,体会方法本源;3.抓纲务本,重点知识重点训练,凸显能力立意;《数列求和》复习课教学设计→→一、教材分析1、教材的地位和作用数列求和是在已复习等差数列、等比数列前n项和求法的基础上,针对一般数列求和问题安排的一节复习课.它是对数列有关知识的拓展及求和方法的归纳总结,使学生对这部分知识及方法有一个系统清晰的认识,建立起合理的知识结构体系,并能灵活地运用求和方法解决问题,从而更好地培养了学生分析解决问题的能力.本节课既是数列公式求和方法的补充与完善,又是数学高考的重点,应抓好针对性复习与训练.2、教学目标根据《高中数学教学大纲》的要求和教学内容的结构特征,依据学生学习的心理规律和素质教育的要求,结合学生的实际水平,制定本节课的教学目标如下:(1)知识目标:熟练掌握数列求和的几种常用方法(2)能力目标:培养学生逻辑推理转化的能力,分析问题,解决问题的能力。
(3)情感目标:培养学生勇于探索、勤于思考的精神,培养学生合作学习和数学交流的能力。
3、教学的重点和难点重点:利用公式法、分组求和法、倒序相加法、错位相减法、裂项相消法求数列的前n项和.难点:如何根据不同数列的特征,灵活运用公式及选用求和方法.二、学情分析本节课的教学对象是高三理科班的学生,学生对数列知识已有了比较全面的理解,但在理解深度上和自如运用程度上都有待加强。
高三复习的目的是完善学生的知识体系,构建知识框架,使学生对所学内容有一个整体的认识,并能灵活地运用有关知识及方法。
数列求和这部分内容条理清晰,易入手,易理解,好掌握,效果明显,是一个增强学生自信心及成就感的好机会。
因此要充分发动学生,从问题的提出、分析、总结、运用都由学生自主来完成。
三、教法学法1.学生自主探究复习、合作交流、归纳总结。
2.教师适时引导,同时借助多媒体辅助教学。
四、教学过程→总体设计意图:依照复习课的要求与特点,以点带面,基础与能力并重。
1、知识回顾、感知联系①公式法 ②分组求和法 几种数列求和的常用方法 ③倒序相加法 ④错位相减法 ⑤裂项相消法设计意图:强化基础,构建与完善知识体系,适度拓展,在归纳与整合中提高 .2、考点突破、方法探究 考点一.公式法求和例1:(1)已知数列}{n a 中,a 1=1,a n =a n-1+21(n2),则数列}{n a 的前9项和等于 . (等差数列前n 项和)(2)等比数列}{n a 满足a 1+a 4=10,a 2+a 5=20,则}{n a 的前n 项和s n =(等比数列前n 项和)变式训练1:已知等差数列}{n a 满足a 3=2,前3项和s 3=29.(1)求}{n a 的通项公式.(2)设等比数列}{n b 满足b 1=a 1,b 4=a 15,求}{n b 的前n 项和T n .方法总结:数列求和应从通项入手,若无通项,则先求通项,然后通过对通项变形,转化为等差或等比或可求数列前n 项和的数列来求 之。
设计意图:让学生进一步巩固基本量的求解,熟练掌握等差、等比数列求和公式。
考点二.分组转化法求和 例2:求和:1111135[(21)]2482n n S n =++++-+(分组求和法) 变式训练2:求和:S n =3+33+333+…+333…3 (抓住通项的特征 )n 个方法总结:非等差、等比数列求和的最关键步骤是“转化”,即根据通项公式的特点,利用拆项分组的方法,拆分为等差或等比数列的和或差,再进行求和运算.设计意图:例2考查分组求和法,变式2则需要学生自己先给出通项,再分组求和,考查学生的观察分析问题的能力.鼓励学生多思考,积极活动,得到自己成功的运算经验. 考点三:倒序相加法求和 例3:设xx f 222)(+=类比推导等差数列前n 项和公式的方法求)2009()2008()2()1()0()2006()2007()2008(f f f f f f f f +++++++-+-+- 变式训练3:求和:020*******sin 3sin 2sin 1sin ++++ .方法总结:如果一个数列{}n a ,首末两端等“距离”的两项的和相等,或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法,如等差数列的前n 项和即是用此法推导的。
设计意图:推广等差数列的前n 项和公式的推导方法,用以解决一类非等差、等比数列的求和问题. 考点四:错位相减法求和 例4:求和:11113(21)242n nS n =⨯+⨯++-⨯(抓住通项的特征 ) 变式训练4:已知等差数列{}n a 的前3项和为6,前8项和为4-. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设1(4)(0,)n n n b a q q n N -+=-≠∈,求数列{}n b 的前项和n S .(等比数列求和注意分1,1q q =≠)方法总结:利用错位相减法求和时,转化为等比数列求和.若公比是参数(字母),则应先对参数加以讨论,一般情况下分等于1和不等于1两种情况分别进行求和.设计意图:考查利用错位相减法求和 ,同时考查学生的运算求解能力,分类讨论思想. 考点五:裂项相消法求和例5:s n 为数列{}n a 的前n 项和,已知a n >0,a n 2+2a n =4s n +3 (1)求{}n a 的通项公式 (2)设11+=n n n a a b ,求数列}{n b 的前n 项和.变式训练5:求数列的和1111324(2)n S n n =+++⨯⨯+ (注意裂项后的系数)方法总结:利用裂项相消法求和时,应熟练掌握几种常见裂项方法,将通项公式裂项后,有时候需要调整前面的系数,使裂开的两项之差与系数之积与原通项公式相等.并注意抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项,在相互合并相消过程中首末都尽可能多展开几项,以便掌握规律,减小失误等。
设计意图:例5主要考查了等差数列的定义、通项公式和裂项求和的综合运用,同时要求学生对构造新数列有一定认知能力.变式5进一步使学生掌握裂项求和法,裂项后注意通项的系数以及在合并相消后剩下的项数。
4. 反思小结、提高认识知识层面 本节课你有什么收获? 方法层面 数学思想设计意图 :通过反思小结,组织和指导学生归纳知识、技能、方法的一般规律,帮助学生全面地理解、深化所学知识. 5. 高考再现、巩固强化 例 正项数列{}n a 的前项和n S 满足222(1)()0n n S n n S n n -+--+=(1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)令221(2)n nn b n a +=+,数列{}n b 的前n 项和为n T 。
证明:对于任意n N *∈,都有564n T <。
设计意图:通过对高考试题的探究,增强学生的高考意识,激发学生兴趣,感悟高考试题特点,进一步突出高考对数列求和的应用及课本的本源性的考查。
五、教学反思复习课不仅要加强基础,而且要提高能力,特别是要提高思维能力,这是提高复习质量的重要关键之一。
在进行解题思维训练时,重点是启发学生根据问题的条件和结论所提供的信息,结合已经掌握的知识,探索解决问题的思路和寻找解决问题的方法,使学生进一步系统地掌握基础知识、基本技能和基本方法,进一步提高计算能力、逻辑思维能力和空间想象能力以及综合运用数学知识灵活的分析和解决问题的能力。
因此对本节课在教学任务的完成上有以下几点考虑:(1)数列求和的题目从考纲上分析,应该以中档题目为主,主要考查裂项相消求和、错位相减求和,因此必须在基础知识方面要多加训练,使得学生有意识利用各种求和的方法去解决问题。
(2) 引导学生进行知识系统,方法系统,能力系统的构建,引导学生对每一种求和方法中通项特点的探究。
(3)教师在教学内容的安排上按学生认知规律,由浅入深,由易及难,逐渐展开教学内容, 让学生形成有序的知识结构.既全面复习,又突出重点. 谢谢指导!课时跟踪训练题一、抓基础1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 5=25,则S 7=( ) A .41 B .48 C .49 D .56 2.数列{1+2n -1}的前n 项和为( )A .1+2nB .2+2nC .n +2n -1D .n +2+2n3.(2016·江西新余三校联考)数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n (2n -1),则该数列的前100项之和为( )A .-200B .-100C .200D .1004.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =sin n π2,n ∈N *,则S 2 016=________.5.(2015·陕西质检)已知正项数列{a n }满足a 2n +1-6a 2n =a n +1a n .若a 1=2,则数列{a n }的前n项和为________.二、保高考1.(2015·阳泉质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,并满足:a n +2=2a n +1-a n ,a 5=4-a 3,则S 7=( )A .7B .12C .14D .212.已知{a n }是首项为1的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,且9S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和为( )A.158或5B.3116或5C.3116D.158 3.已知数列{a n }的通项公式是a n =2n -3⎝⎛⎭⎫15n ,则其前20项和为( ) A .380-35⎝⎛⎭⎫1-1519 B .400-25⎝⎛⎭⎫1-1520 C .420-34⎝⎛⎭⎫1-1520 D .440-45⎝⎛⎭⎫1-1520 4.已知数列{a n }中,a n =-4n +5,等比数列{b n }的公比q 满足q =a n -a n -1(n ≥2)且b 1=a 2,则|b 1|+|b 2|+|b 3|+…+|b n |=( )A .1-4nB .4n-1 C.1-4n 3 D.4n -135.122-1+132-1+142-1+…+1(n +1)2-1的值为( ) A.n +12(n +2)B.34-n +12(n +2)C.34-12⎝⎛⎭⎫1n +1+1n +2D.32-1n +1+1n +26.(2016·山西四校联考)设数列{a n }满足a 2+a 4=10,点P n (n ,a n )对任意的n ∈N *,都有向量n n P P +1=(1,2),则数列{a n }的前n 项和S n =________.7.对于数列{a n },定义数列{a n +1-a n }为数列{a n }的“差数列”,若a 1=2,{a n }的“差数列”的通项公式为2n ,则数列{a n }的前n 项和S n =________.8.(2016·江西八校联考)在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1+(-1)n a n =cos(n +1)π,记S n为数列{a n }的前n 项和,则S 2 015=________.9.(2014·湖南高考)已知数列{a n } 的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N * .(1)求数列{a n } 的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n } 的前2n 项和.10.已知数列{}a n 与{}b n ,若a 1=3且对任意正整数n 满足a n +1-a n =2,数列{}b n 的前n 项和S n =n 2+a n .(1)求数列{}a n ,{}b n 的通项公式;教学资料,尽在百度百度文库,高考教案 (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n . 三、上台阶1.(2016·云南师大附中检测)已知数列{a n }中,a 1=2,a 2n =a n +1,a 2n +1=n -a n ,则{a n }的前100项和为________.2.已知数列{a n }的前n 项和S n =3n ,数列{b n }满足b 1=-1,b n +1=b n +(2n -1)(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{b n }的通项公式;(3)若c n =a n ·b n n,求数列{c n }的前n 项和T n .。