高一数学课件 数列综合复习
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高一数学期末复习 数列一、概念回顾:1. 数列,数列的项,数列的通项公式与求和公式,数列的通项公式与求和公式之间的关系;2. 等差数列、等比数列的通项公式与求和公式,等差或等比数列中五个量之间的关系;3. 等差数列与等比数列的项的性质及和的性质;等差中项与等比中项;4. 等差数列与等比数列的综合应用。
5. 等差等比数列中的主要思想方法;二、基本练习:1. 在等差数列}{n a 中,公差0≠d ,前6项的和是06=S ,若m m m a a a 21,,+三项成等比数列,求m 的值.2. 数列{a n }中,a 1=1, 且n n n a a 21+=+,试求出a 2, a 3, a 4后,猜想数列的通项公式。
3. 在2和20之间插入两个数, 使前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,则插入的两个数的和是多少?4. 若数列{a n },已知a 1=2,a n +1=a n +2n (n ≥1),则a 100的值是(A )9900 (B )9902 (C )9904 (D )101005. 1+211++3211+++……+n++++ 3211= (A )2(1-n 1) (B )2(1-11+n ) (C )2(1+11+n ) (D )2(1+n 1) 6. 某企业在今年初贷款a 万元,年利率为r ,从今年未开始每年未偿还一定金额预计5年内还清,则每年应偿还的金额为( )万元(A )1)1()1(55-++r r a (B )1)1()1(55-++r r ar (C )1)1()1(45-++r r ar (D )5)1(r ar +三、例题选讲:例1 数列{}n a 中,11=a , 322+=a , 6543++=a , 109874+++=a , ……,求10a 的值。
例2 有四个数,前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,首末两个数之和是21,中间两个数的和是18,求这四个数.例3 已知数列}{n a 的前n 项的和12-=n n S ,求数列}1{na 前n 项的和. 例4 是否存有等比数列}{n a ,其前n 项的和n S 组成的数列}{n S 也是等比数列? 例5 数列}{n a 是首项为0的等差数列,数列}{nb 是首项为1的等比数列,设 n n n b ac +=,数列}{n c 的前三项依次为1,1,2,(1)求数列}{n a 、}{n b 的通项公式;(2)求数列}{n c 的前10项的和。
高一数学复习考点知识讲解课件第2课时数列的递推公式考点知识1.能根据数列的通项公式解决简单的问题.2.理解递推公式的含义,能根据递推公式求数列的前几项.3.进一步理解数列与函数的关系. 导语同学们,上节课我们学习了数列的概念以及数列的通项公式,我们知道了数列与现代生活密不可分,其实,当人类祖先需要用一组数据有序地表达一类事物、记录某个变化过程时,数列就应运而生了,因此,数列应用广泛,大家先看本学案上的例1. 一、数列的通项公式的简单应用例1已知数列{a n }的通项公式是a n =2n 2-n ,n ∈N *. (1)写出数列的前3项;(2)判断45是否为数列{a n }中的项,3是否为数列{a n }中的项. 解(1)在通项公式中依次取n =1,2,3,可得{a n }的前3项分别为1,6,15.(2)令2n 2-n =45,得2n 2-n -45=0,解得n =5或n =-92(舍去),故45是数列{a n }中的第5项.令2n 2-n =3,得2n 2-n -3=0,解得n =-1或n =32,故3不是数列{a n }中的项. 反思感悟(1)利用数列的通项公式求某项的方法数列的通项公式给出了第n项a n与它的位置序号n之间的关系,只要用序号代替公式中的n,就可以求出数列的相应项.(2)判断某数值是否为该数列的项的方法先假定它是数列中的第n项,然后列出关于n的方程.若方程的解为正整数,则是数列的一项;若方程无解或解不是正整数,则不是该数列的一项.跟踪训练1已知数列{a n}的通项公式为a n=q n,n∈N*,且a4-a2=72.(1)求实数q的值;(2)判断-81是否为此数列中的项.解(1)由题意知q4-q2=72,则q2=9或q2=-8(舍去),∴q=±3.(2)当q=3时,a n=3n.显然-81不是此数列中的项;当q=-3时,a n=(-3)n.令(-3)n=-81,无解,∴-81不是此数列中的项.二、数列的递推公式问题1如图所示,有三根针和套在一根针上的n个金属片,按下列规则,把金属片从一根针上全部移到另一根针上. (1)每次只能移动一个金属片;(2)在每次移动过程中,每根针上较大的金属片不能放在较小的金属片上面.将n 个金属片从1号针移到3号针最少需要移动的次数记为a n ,你能发现a n 与a n +1之间的关系吗?提示其实把n +1个金属片从1号针移到3号针,只需3步即可完成,第一步:把最大金属片上面的n 个金属片移到2号位,需要a n 步;第二步:把最大的金属片移到3号位,需要1步;第三步:把2号位上的n 个金属片移到3号位,需要a n 步,故a n +1=2a n +1. 知识梳理一般地,如果已知一个数列{}a n 的第1项(或前几项),且任一项a n 与它的前一项a n -1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫作这个数列的递推公式. 注意点:(1)通项公式反映的是a n 与n 之间的关系;(2)递推关系是数列任意两个或多个相邻项之间的推导关系,需要知道首项,即可求数列中的每一项. 例2若数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n 1-a n ,n ∈N *,求a 2021.解a 2=1+a 11-a 1=1+21-2=-3,a 3=1+a 21-a 2=1-31+3=-12,a 4=1+a 31-a 3=1-121+12=13,a 5=1+a 41-a 4=1+131-13=2=a 1,…∴{a n }是周期为4的数列, ∴a 2021=a 4×505+1=a 1=2.反思感悟递推公式反映的是相邻两项(或n 项)之间的关系.对于通项公式,已知n 的值即可得到相应的项,而递推公式则要已知首项(或前几项),才可依次求得其他的项.若项数很大,则应考虑数列是否具有规律性.跟踪训练2已知数列{a n }的首项a 1=1,且满足a n +1=12a n +12n ,则此数列的第3项是() A .1B.12C.34D.58 答案C解析a 1=1,a 2=12a 1+12=1,a 3=12a 2+12×2=34.三、由递推公式求通项公式例3(1)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +1n -1n +1,则a n 等于()A.1nB.2n -1nC.n -1nD.12n 答案B解析方法一 (归纳法) 数列的前5项分别为 a 1=1,a 2=1+1-12=2-12=32, a 3=32+12-13=2-13=53,a 4=53+13-14=2-14=74, a 5=74+14-15=2-15=95, 又a 1=1,由此可得数列的一个通项公式为 a n =2n -1n .方法二(迭代法)a 2=a 1+1-12, a 3=a 2+12-13,…, a n =a n -1+1n -1-1n (n ≥2),则a n =a 1+1-12+12-13+13-14+…+1n -1-1n=2-1n =2n -1n (n ≥2).又a 1=1也适合上式,所以a n =2n -1n (n ∈N *). 方法三(累加法)a n +1-a n =1n -1n +1,a 1=1, a 2-a 1=1-12, a 3-a 2=12-13, a 4-a 3=13-14, …a n -a n -1=1n -1-1n (n ≥2),以上各项相加得a n =1+1-12+12-13+…+1n -1-1n .所以a n =2n -1n (n ≥2).因为a 1=1也适合上式,所以a n =2n -1n (n ∈N *).(2)已知数列{}a n 满足a 1=1,a n +1=nn +1a n ()n ∈N *,则a n 等于()A .n +1B .n C.1n +1D.1n 答案D解析由题意,因为数列{}a n 满足a n +1=nn +1a n ()n ∈N *,所以a n +1a n =nn +1,所以a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1=n -1n ×n -2n -1×…×23×12×1=1n . 反思感悟由递推公式求通项公式的常用方法(1)归纳法:根据数列的某项和递推公式,求出数列的前几项,归纳出通项公式. (2)迭代法、累加法或累乘法,递推公式对应的有以下几类:①a n +1-a n =常数,或a n +1-a n =f (n )(f (n )是可以求和的),使用累加法或迭代法; ②a n +1=pa n (p 为非零常数),或a n +1=f (n )a n (f (n )是可以求积的),使用累乘法或迭代法; ③a n +1=pa n +q (p ,q 为非零常数),适当变形后转化为第②类解决. 跟踪训练3(1)已知数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -1+n +1-n (n ≥2),求a n . 解因为a n =a n -1+n +1-n (n ≥2),所以a n -a n -1=n +1-n .所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=(n +1-n )+(n -n -1)+…+(3-2)+1=n +1-2+1.又a 1=1也符合上式, 所以a n =n +1-2+1,n ∈N *.(2)已知数列{a n }满足a 1=1,ln a n -ln a n -1=1(n ≥2),求a n . 解因为ln a n -ln a n -1=1, 所以ln a na n -1=1,即a na n -1=e(n ≥2). 所以a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 2a 1·a 1=(1)e e e n -⋅⋅⋅个·1 =e n -1(n ≥2), 又a 1=1也符合上式, 所以a n =e n -1,n ∈N *. 四、数列的函数特征问题2在数列的通项公式中,给定任意的序号n ,就会有唯一确定的a n 与其对应,这种情形与以往学的哪方面的知识有联系?提示函数. 知识梳理通项公式就是数列的函数解析式,以前我们学过的函数的自变量通常是连续变化的,而数列是自变量为离散的数的函数.注意点:(1)数列的通项公式实际上是一个以正整数集N *(或它的有限子集)为定义域的函数解析式.(2)数列还可以用列表法、图象法表示.例4已知数列{a n }的通项公式是a n =(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n,n ∈N *.试问该数列有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;若没有,请说明理由. 解方法一a n +1-a n =(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n +1-(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n=(9-n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n 11,当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 则a 1<a 2<a 3<…<a 9=a 10且a 10>a 11>a 12>…,故数列{a n }有最大项,为第9项和第10项,且a 9=a 10=10×⎝ ⎛⎭⎪⎫10119.方法二根据题意,令⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1,即⎩⎪⎨⎪⎧n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n -1≤(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n,(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n ≥(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n +1,解得9≤n ≤10.又n ∈N *,则n =9或n =10.故数列{a n }有最大项,为第9项和第10项,且a 9=a 10=10×⎝ ⎛⎭⎪⎫10119.反思感悟求数列最值的方法(1)函数的单调性法:令a n =f (n ),通过研究f (n )的单调性来研究最大(小)项.(2)不等式组法:先假设有最大(小)项.不妨设a n 最大,则满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n -1,a n ≥a n +1(n ≥2),解不等式组便可得到n 的取值范围,从而确定n 的值;求最小项用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1(n ≥2)求得n 的取值范围,从而确定n 的值.跟踪训练4已知数列a n =n 2-6n +5,则该数列中最小项的序号是() A .3B .4C .5D .6 答案A解析因为a n =()n 2-6n +9-4=()n -32-4, 所以当n =3时,a n 取得最小值.1.知识清单: (1)数列的递推公式.(2)由递推公式求数列的通项公式.(3)数列的函数特征.2.方法归纳:归纳法、迭代法、累加法、累乘法.3.常见误区:累加法、累乘法中不注意检验首项是否符合通项公式.1.已知在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +n (n ∈N *),则a 4的值为()A .5B .6C .7D .8答案D解析因为a 1=2,a n +1=a n +n ,所以a 2=a 1+1=2+1=3,a 3=a 2+2=3+2=5,a 4=a 3+3=5+3=8.2.在数列{}a n 中,a n =n +2n +1,则{}a n () A .是常数列B .不是单调数列C .是递增数列D .是递减数列答案D解析在数列{}a n 中,a n =n +2n +1=1+1n +1,由反比例函数的性质得{}a n是递减数列.3.已知数列{a n}中,a1=1,a2=2,且a n·a n+2=a n+1(n∈N*),则a2021的值为()A.2B.1C.12D.14答案C解析a n·a n+2=a n+1(n∈N*),由a1=1,a2=2,得a3=2,由a2=2,a3=2,得a4=1,由a3=2,a4=1,得a5=12,由a4=1,a5=12,得a6=12,由a5=12,a6=12,得a7=1,由a6=12,a7=1,得a8=2,由此推理可得数列{a n}是一个周期为6的周期数列,所以a2021=a336×6+5=a5=12.4.323是数列{n(n+2)}的第________项.答案17解析由a n=n2+2n=323,解得n=17(负值舍去).∴323是数列{n(n+2)}的第17项.课时对点练1.已知数列{a n }满足a n =4a n -1+3(n ≥2,n ∈N *),且a 1=0,则此数列的第5项是()A .15B .255C .16D .63答案B解析由递推公式,得a 2=3,a 3=15,a 4=63,a 5=255.2.数列12,-14,18,-116,…的第n 项a n 与第n +1项a n +1的关系是()A .a n +1=2a nB .a n +1=-2a nC .a n +1=12a nD .a n +1=-12a n答案D3.在数列{}a n 中,a 1=12,a n +1=1-1a n,则a 2021等于() A.12B .-1C .2D .3答案B解析当n =1时,a 2=1-1a 1=-1;当n =2时,a 3=1-1a 2=2; 当n =3时,a 4=1-1a 3=12=a 1;a 5=1-1a 4=-1=a 2;a 6=2;… 所以数列{a n }是一个周期为3的周期数列,故a 2021=a 3×673+2=a 2=-1.4.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n +1=0(n ∈N *),则此数列的通项公式a n 等于()A .n 2+1B .n +1C.1-n D.3-n答案D解析∵a n+1-a n=-1.∴当n≥2时,a n=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a n-a n-1)=2+11()()()1n共(-1)个-+-++-=2+(-1)×(n-1)=3-n.当n=1时,a1=2也符合上式.故数列的通项公式a n=3-n(n∈N*).5.下列给出的图形中,星星的个数构成一个数列,则该数列的一个递推公式可以是()A.a n+1=a n+n,n∈N*B.a n=a n-1+n,n∈N*,n≥2C.a n+1=a n+()n+1,n∈N*,n≥2D.a n=a n-1+()n-1,n∈N*,n≥2答案B解析结合图象易知,a1=1,a2=3=a1+2,a3=6=a2+3,a4=10=a3+4,∴a n=a n-1+n,n∈N*,n≥2.6.已知在数列{a n}中,a n=-2n2+25n+30(n∈N*),则数列中最大项的值是()A.107B.108C.10818D.109答案B解析由已知得a n =-2n 2+25n +30=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2542+10818,由于n ∈N *,故当n 取距离254最近的正整数6时,a n 取得最大值108.∴数列{a n }中最大项的值为a 6=108.7.已知在数列{a n }中,a 1a 2…a n =n 2(n ∈N *),则a 9=______.答案8164解析a 1a 2…a 8=82,①a 1a 2…a 9=92,②②÷①得,a 9=9282=8164.8.数列{}a n 的通项公式是a n =n 2-7n +50,则数列中的最小项是________. 答案38解析数列{}a n 的通项公式a n =n 2-7n +50=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -722+1514, 因为n ∈N *,所以当n =3或n =4时,a n 最小,此时a 3=a 4=38,则数列中的最小项是38.9.在数列{}a n 中,a 1=1,a n +1=2a n 2+a n(n ∈N *). (1)求a 2,a 3,a 4;(2)猜想a n (不用证明).解(1)∵a 1=1,a n +1=2a n 2+a n, ∴a 2=2a 12+a 1=23,a 3=2a 22+a 2=12,a 4=2a 32+a 3=25. (2)猜想:a n =2n +1. 10.在数列{a n }中,a 1=2,a 17=66,通项公式是关于n 的一次函数.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求a 2021.解(1)设a n =kn +b (k ≠0),则有⎩⎪⎨⎪⎧ k +b =2,17k +b =66,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =4,b =-2.∴a n =4n -2,n ∈N *.(2)a 2021=4×2021-2=8082.11.已知数列{a n }满足a 1>0,且a n +1=n n +1a n,则数列{a n }的最大项是() A .a 1B .a 9C .a 10D .不存在答案A解析因为a 1>0,且a n +1=n n +1a n , 所以a n >0,所以a n +1a n =n n +1<1, 所以a n +1<a n ,所以此数列为递减数列,故最大项为a 1.12.公元13世纪意大利数学家斐波那契在自己的著作《算盘书》中记载着这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,满足a n +2=a n +1+a n (n ≥1),那么1+a 2+a 4+a 6+…+a 2020等于()A .a 2021B .a 2022C .a 2023D .a 2024答案A解析由于a n +2=a n +1+a n (n ≥1),则1+a 2+a 4+a 6+…+a 2020=a 1+a 2+a 4+a 6+…+a 2020=a 3+a 4+a 6+…+a 2020=a 5+a 6+…+a 2020=a 2019+a 2020=a 2021.13.已知a n =n 2-21n 2,则数列{a n }中相等的连续两项是()A .第9项,第10项B.第10项,第11项C.第11项,第12项D.第12项,第13项答案B解析假设a n=a n+1,则有n2-21n2=(n+1)2-21(n+1)2,解得n=10,所以相等的连续两项是第10项和第11项.14.设{a n}是首项为1的正项数列,且(n+1)a2n+1-na2n+a n+1a n=0(n∈N*),则它的通项公式a n=________.答案1 n解析方法一(累乘法)把(n+1)a2n+1-na2n+a n+1a n=0分解因式,得[(n+1)a n+1-na n](a n+1+a n)=0.∵a n>0,∴a n+1+a n>0,∴(n+1)a n+1-na n=0,∴a n+1a n=nn+1,∴a2a1·a3a2·a4a3·…·a na n-1=12×23×34×…×n -1n =1n (n ≥2),∴a na 1=1n .又∵a 1=1,∴a n =1n a 1=1n .又a 1=1也适合上式,∴a n =1n ,n ∈N *.方法二(迭代法)同方法一,得a n +1a n =nn +1,∴a n +1=nn +1a n ,∴a n =n -1n ·a n -1=n -1n ·n -2n -1·a n -2=n -1n ·n -2n -1·n -3n -2·a n -3=…=n -1n ·n -2n -1·n -3n -2·…·12a 1=1n a 1.又∵a 1=1,∴a n =1n .方法三(构造特殊数列法) 同方法一,得a n +1a n =n n +1, ∴(n +1)a n +1=na n ,∴数列{na n }是常数列,∴na n =1·a 1=1,∴a n =1n (n ∈N *).15.在一个数列中,如果对任意n ∈N *,都有a n a n +1a n +2=k (k 为常数),那么这个数列叫作等积数列,k 叫作这个数列的公积.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=________. 答案28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)=28.16.已知数列{a n }满足:a 1=m (m 为正整数),a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n 2,a n 为偶数,3a n +1,a n 为奇数.若a 4=4,求m 所有可能的取值.解若a3为奇数,则3a3+1=4,a3=1.若a2为奇数,则3a2+1=1,a2=0(舍去),=1,a2=2.若a2为偶数,则a22若a1为奇数,则3a1+1=2,a1=13(舍去),若a1为偶数,a1=2,a1=4;2=4,a3=8.若a3为偶数,则a32若a2为奇数,则3a2+1=8,a2=73(舍去),=8,a2=16.若a2为偶数,则a22若a1为奇数,则3a1+1=16,a1=5,若a1为偶数,则a1=16,a1=32.2故m所有可能的取值为4,5,32.21 / 21。