(新人教A)高三数学教案全集之数列复习小结(一)
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2.6 第二章数列--小结与复习一、教学目标:知识与技能:1.系统掌握数列的有关概念和公式。
2.了解数列的通项公式n a 与前n 项和公式n S 的关系。
3.能通过前n 项和公式n S 求出数列的通项公式n a 。
过程与方法:通过复习培养学生总结归纳能力,结合典型问题分析,提高学生知识的综合运用能力。
情感、态度与价值观:通过典型问题解决,鼓励学生积极思考,激发学生对知识的探究精神和严肃认真的科学态度,培养学生的类比、归纳的能力;二.重点难点重点:数列的基本概念;数列的基本性质;等差数列;等比数列的应用. 难点:数列的基本概念;数列的基本性质;等差数列;等比数列的应用.三、课型复习课四、教学方法问题引导,主动探究,启发式教学.五、教学过程(一) 本章知识结构(二)知识纲要(1)数列的概念,通项公式,数列的分类,从函数的观点看数列.(2)等差、等比数列的定义. (3)等差、等比数列的通项公式. (4)等差中项、等比中项.(5)等差、等比数列的前n 项和公式及其推导方法. (三)典例解析专题一:数列的通项公式的求法数列的通项公式是给出数列的主要方式,其本质就是函数的解析式.根据数列的通项公式,不仅可以判断数列的类型,研究数列的项的变化趋势与规律,而且有利于求数列的前n 项和.求数列的通项公式是数列的核心问题之一.现根据数列的结构特征把常见求通项公式的方法总结如下: 1.知S n 求a n例1、(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =(-1)n +1n ,求a n ; (2)已知数列{a n }的前n 项和S n =3+2n ,求a n .[解析] (1)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(-1)n +1n -(-1)n (n -1)=(-1)n (1-2n ),当n =1时,a 1=S 1=(-1)2×1=1,适合上式.∴a n =(-1)n (1-2n ).(2)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3+2n -(3+2n -1)=2n -1,当n =1时,a 1=S 1=3+21=5,不满足上式.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧5 n =12n -1n ≥2.变式练习:已知数列{an }的前n 项和Sn =n 2+3n +1,求通项 an . 2.累加法例2、数列{an }满足a 1=1,a 2=2,an +2=2an +1-an +2.(1)设bn =an +1-an ,证明{bn }是等差数列;(2)求{an }的通项公式.[解析] (1)由a n +2=2a n +1-a n +2得a n +2-a n +1=a n +1-a n +2. 即b n +1=b n +2.又b 1=a 2-a 1=1.所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列.(2)由(1)得b n =1+2(n -1)=2n -1,即a n +1-a n =2n -1.于是∑k =1n(a k +1-a k )=∑k =1n(2k -1),所以a n +1-a 1=n 2,即a n +1=n 2+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式为a n =n 2-2n +2.变式训练:已知{an }中,)(3,1*11N n n a a a n n ∈=-=+,求通项 an .3.累乘法例3、已知数列{a n }中,a 1=12,S n =n 2a n ,其中S n 是数列{a n }的前n 项和,求a n .[解析] 由S n =n 2a n ,得S n -1=(n -1)2a n -1,两式相减,得a n =S n -S n -1=n 2a n -(n -1)2a n -1(n ≥2),∴a n a n -1=n -1n +1(n ≥2). ∴a n =(a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 2a 1)·a 1=(n -1n +1·n -2n ·n -3n -1·…·24·13)·12=2×1n +1×n ×12=1n n +1(n ≥2).又∵当n =1时,a 1=12也符合上式, ∴a n =1nn +1. 4.构造转化法例4、在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=23a n +1,求a n .[解析]由已知a n +1=23a n +1得:(a n +1-3)=23(a n -3)∴a n +1-3a n -3=23,∴{a n -3}为以a 1-3=-2为首项,q =23的等比数列.∴a n -3=(-2)×(23)n -1,∴a n =3-2·(23)n -1.b 1=a 2-a 1=23a 1+1-a 1=23,∴b n =23×⎝⎛⎭⎫23n -1=⎝⎛⎭⎫23n ,即a n +1-a n =⎝⎛⎭⎫23n , ③由①③得a n =3-3×⎝⎛⎭⎫23n . 变式训练:已知数列{an }满足a 1=1,an +1=3an +2(n ∈N +).求数列{an }的通项公式.专题二:数列的前n 项和的求法求数列的前n 项和是数列运算的重要内容之一,也是历年高考考查的热点.对于等差、等比数列,可以直接利用求和公式计算,对于一些具有特殊结构的数列,常用倒序相加法、裂项相消法、错位相减法等求和. 1.分组转化法如果一个数列的每一项是由几个独立的项组合而成,并且各独立项也可组成等差或等比数列,则该数列的前n 项和可考虑拆项后利用公式求解.例5、已知数列1+1,1a +4,1a 2+7,…,1an -1+3n -2,…求其前n 项的和.[解析] 设S n =(1+1)+(1a +4)+(1a 2+7)+…+(1a n -1+3n -2)=(1+1a +1a 2+…+1a n -1)+[1+4+7+…+(3n -2)],当a =1时,S n =n +n 3n -12=n3n +12;当a ≠1时,S n =1-1a n1-1a+n 3n -12=a -a 1-n a -1+n3n -12. 变式训练:已知数列1,1+2,1+2+22,…,1+2+22+…+2n ,…。
2019-2020学年高中数学 第二章 数列复习小结(第1课时)教案 新人教A 版必修5一.课标要求:(1) 建立等差数列和等比数列这两种数列模型; (2) 探索并掌握它们的基本数量关系和性质;(3) 体会等差数列,等比数列分别与一次函数,指数型函数的关系; (4) 能用有关知识解决相应的问题,培养学生解决问题的能力。
二.教学重点及难点:重点:等差数列和等比数列基本数量关系和性质; 难点:用数列知识解决相应的问题;三.教学基本流程:四.教学过程:(一)本章知识结构教师投影出下列框图,创设问题情景,请同学们将框图中的公式补完整。
(二)探索等差数列,等比数列的性质教师首先提出下列问题:(1) 在等差数列{ a n }中,若m + n = p + q ,则a m + a n = a p + a q 是否成立?s n ,s n 2--s n ,s n 3--s n 2是否也成等差数列?(2) 在等比数列{ a n }中,若m + n = p + q ,则a m a n = a p a q 是否成立?s n ,s n 2--s n ,s n 3--s n 2是否也成等比数列?(3) 在数列{ a n }中a n = s n -- s 1 n ( n ≥ 2 ) 能成立吗? 学生分组讨论,教师进行归纳总结。
(三)数列与函数类比数列的通项公式描述的是数列{ an }的第n项an与序号n之间的函数关系,可以用式子an= f(n) 来表示,数列的图象是一系列孤立的点(n,f (n))所组成的图形,教师提出下列问题:(1)等差数列的通项公式an = a1+ (n--1) d是n的一次式,它与一次函数类比;前n项和公式sn = a1n +2)1(-nnd是n的二次式,它与二次函数类比;它们对应的函数解析式分别是什么?(2)等比数列的通项公式an = a1q1-n,它与指数型函数类比,对应的函数解析式是什么?(3)类比函数的单调性,探究等差数列,等比数列有怎样的单调性?学生分组讨论,教师进行归纳总结。
学案32 数列的综合应用导学目标: 1.通过构造等差、等比数列模型,运用数列的公式、性质解决简单的实际问题.2.对数列与其他知识综合性的考查也高于考试说明的要求,另外还要注重数列在生产、生活中的应用.自主梳理1.数列的综合应用数列的综合应用一是指综合运用数列的各种知识和方法求解问题,二是数列与其他数学内容相联系的综合问题.解决此类问题应注意数学思想及方法的运用与体会.(1)数列是一种特殊的函数,解数列题要注意运用方程与函数的思想与方法.(2)转化与化归思想是解数列有关问题的基本思想方法,复杂的数列问题经常转化为等差、等比数列或常见的特殊数列问题.(3)由特殊到一般及由一般到特殊的思想是解决数列问题的重要思想.已知数列的前若干项求通项,由有限的特殊事例推测出一般性的结论,都是利用此法实现的.(4)分类讨论思想在数列问题中常会遇到,如等比数列中,经常要对公比进行讨论;由S n 求a n 时,要对______________进行分类讨论.2.数列的实际应用数列的应用问题是中学数学教学与研究的一个重要内容,解答应用问题的核心是建立数学模型.(1)建立数学模型时,应明确是等差数列模型、等比数列模型,还是递推数列模型,是求a n 还是求S n .(2)分期付款中的有关规定①在分期付款中,每月的利息均按复利计算;②在分期付款中规定每期所付款额相同;③在分期付款时,商品售价和每期所付款额在贷款全部付清前会随时间的推移而不断增值;④各期付款连同在最后一次付款时所生的利息之和,等于商品售价及从购买时到最后一次付款的利息之和. 自我检测1.(原创题)若S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 8-S 3=10,则S 11的值为 ( )A .12B .18C .22D .442.(2011·汕头模拟)在等比数列{a n }中,a n >a n +1,且a 7·a 11=6,a 4+a 14=5,则a 6a 16等于 ( )A.23B.32C .-16D .-563.若{a n }是首项为1,公比为3的等比数列,把{a n }的每一项都减去2后,得到一个新数列{b n },设{b n }的前n 项和为S n ,对于任意的n ∈N *,下列结论正确的是 ( )A .b n +1=3b n ,且S n =12(3n -1) B .b n +1=3b n -2,且S n =12(3n -1) C .b n +1=3b n +4,且S n =12(3n -1)-2n D .b n +1=3b n -4,且S n =12(3n -1)-2n4.“嫦娥奔月,举国欢庆”,据科学计算,运载“神六”的“长征二号”系列火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km ,以后每秒钟通过的路程都增加2 km ,在达到离地面240 km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程需要的时间大约是 ( )A .10秒钟B .13秒钟C .15秒钟D .20秒钟5.(2011·台州月考)已知数列{a n }的通项为a n =n n 2+58,则数列{a n }的最大项为 ( ) A .第7项 B .第8项C .第7项或第8项D .不存在6.(2011·南京模拟)设数列{a n },{b n }都是正项等比数列,S n ,T n 分别为数列{lg a n }与{lgb n }的前n 项和,且S n T n =n 2n +1,则log b 5a 5=________.探究点一 等差、等比数列的综合问题例1 设{a n }是公比大于1的等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和.已知S 3=7,且a 1+3,3a 2,a 3+4构成等差数列.(1)求数列{a n }的通项;(2)令b n =ln a 3n +1,n =1,2,…,求数列{b n }的前n 项和T n .变式迁移1 假设a 1,a 2,a 3,a 4是一个等差数列,且满足0<a 1<2,a 3=4.若b n =2a n (n =1,2,3,4).给出以下命题:①数列{b n }是等比数列;②b 2>4;③b 4>32;④b 2b 4=256.其中正确命题的个数是 ( )A .1B .2C .3D .4探究点二 数列与方程、函数、不等式的综合问题例2 (2011·温州月考)已知函数f (x )=2x +33x ,数列{a n }满足a 1=1,a n +1=f ⎝⎛⎭⎫1a n,n ∈N *, (1)求数列{a n }的通项公式;(2)令T n =a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+…-a 2n a 2n +1,求T n ;(3)令b n =1a n -1a n(n ≥2),b 1=3,S n =b 1+b 2+…+b n ,若S n <m -2 0012对一切n ∈N *成立,求最小正整数m .变式迁移2 已知单调递增的等比数列{a n }满足:a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n log 12a n ,S n =b 1+b 2+…+b n ,对任意正整数n ,S n +(n +m )a n +1<0恒成立,试求m 的取值范围.探究点三 数列在实际问题中的应用例3 (2011·福州模拟)有一个下岗职工,1月份向银行贷款10 000元,作为启动资金开店,每月月底获得的利润是该月月初投入资金的20%,每月月底需缴纳所得税为该月月利润的10%,每月的生活费为300元,余款作为资金全部投入下个月的经营,如此继续,问到这年年底这个职工有多少资金?若贷款年利息为25%,问这个职工还清银行贷款后纯收入多少元?变式迁移3 假设某市2011年新建住房400万平方米,其中有250万平方米是中低价房,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%.另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米.那么,到哪一年底,(1)该市历年所建中低价房的累计面积(以2011年为累计的第一年)将首次不少于4 750万平方米?(2)当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%?(参考数据:1.084≈1.36,1.085≈1.47,1.086≈1.59)1.数列实际应用问题:(1)数学应用问题已成为中学数学教学与研究的一个重要内容,解答数学应用问题的核心是建立数学模型,有关平均增长率、利率(复利)以及等值增减等实际问题,需利用数列知识建立数学模型.(2)在试题中常用的数学模型有①构造等差、等比数列的模型,然后再去应用数列的通项公式求解;②通过归纳得到结论,用数列知识求解.2.解决数列综合问题应体会以下思想及方法:(1)数列与函数方程相结合时主要考查函数的思想及函数的性质(多为单调性).(2)数列与不等式结合时需注意放缩.(3)数列与解析几何结合时要注意递推思想.(满分:75分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2010·湖北)已知等比数列{}a n 中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8的值为 ( )A .1+ 2B .1- 2C .3+2 2D .3-2 22.(2011·漳州模拟)数列{a n }是各项均为正数的等比数列,{b n }是等差数列,且a 6=b 7,则有 ( )A .a 3+a 9≤b 4+b 10B .a 3+a 9≥b 4+b 10C .a 3+a 9≠b 4+b 10D .a 3+a 9与b 4+b 10的大小不确定3.有限数列A :a 1,a 2,…,a n ,S n 为其前n 项和,定义S 1+S 2+…+S n n为A 的“凯森和”,若有99项的数列a 1,a 2,…,a 99的“凯森和”为1 000,则有100项的数列1,a 1,a 2,…,a 99的“凯森和”为 ( )A .1 001B .991C .999D .9904.有一种细菌和一种病毒,每个细菌在每秒钟末能在杀死一个病毒的同时将自身分裂为2个,现在有一个这样的细菌和100个这样的病毒,问细菌将病毒全部杀死至少需要 ( )A .6秒B .7秒C .8秒D .9秒5.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n 的两个零点,则b 10等于 ( )6.(2011·丽水月考)若数列{a n }的通项公式a n =5⎝⎛⎭⎫252n -2-4⎝⎛⎭⎫25n -1,数列{a n }的最大项为第x 项,最小项为第y 项,则x +y =________.7.(2010·江苏)函数y =x 2(x >0)的图象在点(a k ,a 2k )处的切线与x 轴的交点的横坐标为a k +1,其中k ∈N *,a 1=16,则a 1+a 3+a 5=________.8.把正整数按一定的规则排成了如图所示的三角形数表.设a ij (i ,j ∈N *)是位于这个三角形数表中从上往下数第i 行、从左往右数第j 个数,如a 42=8.若a ij =2 009,则i 与j 的和为________.12 43 5 76 8 10 129 11 13 15 1714 16 18 20 22 24……………………………………三、解答题(共38分)9.(12分)(2011·湘潭模拟)已知点(1,13)是函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)的图象上一点,等比数列{a n }的前n 项和为f (n )-c ,数列{b n }(b n >0)的首项为c ,且前n 项和S n 满足S n -S n -1=S n +S n -1(n ≥2).(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)若数列{1b n b n +1}的前n 项和为T n ,问满足T n >1 0002 009的最小正整数n 是多少?10.(12分)沿海地区甲公司响应国家开发西部的号召,对西部地区乙企业进行扶持性技术改造.乙企业的经营现状是:每月收入为45万元,但因设备老化,从下月开始需付设备维修费,第一个月为3万元,以后每月递增2万元.甲公司决定投资400万元扶持改造乙企业.据预测,改造后乙企业第一个月收入为16万元,在以后的4个月中,每月收入都比上个月增长50%,而后每个月收入都稳定在第5个月的水平上.若设备改造时间可忽略不计,那么从下个月开始至少经过多少个月,改造后的乙企业的累计总收益多于仍按现状生产所带来的总收益?11.(14分)(2011·广东执信中学模拟)已知函数f (x )满足f (x +y )=f (x )·f (y )且f (1)=12. (1)当n ∈N *时,求f (n )的表达式;(2)设a n =n ·f (n ),n ∈N *,求证:a 1+a 2+a 3+…+a n <2;(3)设b n =(9-n )f (n +1)f (n ),n ∈N *,S n 为{b n }的前n 项和,当S n 最大时,求n 的值.答案 自主梳理1.(4)n =1或n ≥2自我检测1.C 2.B 3.C 4.C 5.B6.919课堂活动区例1 解题导引 1.等差数列与等比数列相结合的综合问题是高考考查的重点,特别是等差、等比数列的通项公式、前n 项和公式以及等差中项、等比中项问题是历年命题的热点.2.利用等比数列前n 项和公式时注意公比q 的取值.同时对两种数列的性质,要熟悉它们的推导过程,利用好性质,可降低题目的思维难度,解题时有时还需利用条件联立方程求解.解 (1)由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=7(a 1+3)+(a 3+4)2=3a 2,解得a 2=2. 设数列{a n }的公比为q ,由a 2=2,可得a 1=2q,a 3=2q . 又S 3=7,可知2q+2+2q =7, 即2q 2-5q +2=0.解得q 1=2,q 2=12. 由题意得q >1,∴q =2,∴a 1=1.故数列{a n }的通项为a n =2n -1.(2)由(1)得a 3n +1=23n ,∴b n =ln a 3n +1=ln 23n =3n ln 2.又b n +1-b n =3ln 2,∴{b n }是等差数列,∴T n =b 1+b 2+…+b n=n (b 1+b n )2=3n (n +1)2·ln 2. 故T n =3n (n +1)2ln 2. 变式迁移1 D [设a 1,a 2,a 3,a 4的公差为d ,则a 1+2d =4,又0<a 1<2,所以1<d <2.易知数列{b n }是等比数列,故(1)正确;a 2=a 3-d ∈(2,3),所以b 2=2a 2>4,故(2)正确;a 4=a 3+d >5,所以b 4=2a 4>32,故(3)正确;又a 2+a 4=2a 3=8,所以b 2b 4=2a 2+a 4=28=256,故(4)正确.]例2 解题导引 这是一道数列、函数、不等式的综合题,利用函数关系式求通项a n ,观察T n 特点,求出T n .由a n 再求b n 从而求S n ,最后利用不等式知识求出m .解 (1)∵a n +1=f ⎝⎛⎭⎫1a n=2a n +33a n=2+3a n 3=a n +23, ∴{a n }是以23为公差的等差数列. 又a 1=1,∴a n =23n +13. (2)T n =a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+…-a 2n a 2n +1=a 2(a 1-a 3)+a 4(a 3-a 5)+…+a 2n (a 2n -1-a 2n +1)=-43(a 2+a 4+…+a 2n )=-43·n ⎝⎛⎭⎫53+4n 3+132=-49(2n 2+3n ).(3)当n ≥2时,b n =1a n -1a n =1⎝⎛⎭⎫23n -13⎝⎛⎭⎫23n +13=92⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1, 又b 1=3=92×⎝⎛⎭⎫1-13, ∴S n =b 1+b 2+…+b n=92×⎝⎛⎭⎫1-13+13-15+…+12n -1-12n +1 =92⎝⎛⎭⎫1-12n +1=9n 2n +1,∵S n <m -2 0012对一切n ∈N *成立. 即9n 2n +1<m -2 0012, 又∵9n 2n +1=92⎝⎛⎭⎫1-12n +1递增, 且9n 2n +1<92.∴m -2 0012≥92, 即m ≥2 010.∴最小正整数m =2 010.变式迁移2 解 (1)设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q .依题意,有2(a 3+2)=a 2+a 4,代入a 2+a 3+a 4=28,得a 3=8.∴a 2+a 4=20.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1q +a 1q 3=20,a 3=a 1q 2=8, 解之,得⎩⎪⎨⎪⎧ q =2,a 1=2或⎩⎪⎨⎪⎧ q =12,a 1=32.又{a n }单调递增,∴⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2. ∴a n =2n . (2)b n =2n ·log 122n =-n ·2n , ∴-S n =1×2+2×22+3×23+…+n ×2n .①∴-2S n =1×22+2×23+3×24+…+(n -1)×2n +n ×2n +1.②∴①-②,得S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=2(1-2n )1-2-n ·2n +1=2n +1-n ·2n +1-2. 由S n +(n +m )a n +1<0,即2n +1-n ·2n +1-2+n ·2n +1+m ·2n +1<0对任意正整数n 恒成立,∴m ·2n +1<2-2n +1对任意正整数n ,m <12n -1恒成立. ∵12n -1>-1,∴m ≤-1, 即m 的取值范围是(-∞,-1].例3 解 依题意,第1个月月余款为a 1=10 000(1+20%)-10 000×20%×10%-300=11 500,第2个月月底余款为a 2=a 1(1+20%)-a 1×20%×10%-300,依此类推下去,设第n 个月月底的余款为a n 元,第n +1个月月底的余款为a n +1元,则a n +1=a n (1+20%)-a n ×20%×10%-300=1.18a n -300.下面构造一等比数列.设a n +1+x a n +x=1.18,则a n +1+x =1.18a n +1.18x , ∴a n +1=1.18a n +0.18x .∴0.18x =-300.∴x =-5 0003,即a n +1-5 0003a n -5 0003=1.18. ∴数列{a n -5 0003}是一个等比数列,公比为1.18,首项a 1-5 0003=11 500-5 0003=29 5003. ∴a n -5 0003=29 5003×1.18n -1, ∴a 12-5 0003=29 5003×1.1811, ∴a 12=5 0003+29 5003×1.1811≈62 396.6(元), 即到年底该职工共有资金62 396.6元.纯收入有a 12-10 000(1+25%)=62 396.6-12 500=49 896.6(元).变式迁移3 解 (1)设中低价房的面积形成的数列为{a n },由题意可知{a n }是等差数列,其中a 1=250,d =50,则a n =250+(n -1)·50=50n +200,S n =250n +n (n -1)2×50=25n 2+225n , 令25n 2+225n ≥4 750,即n 2+9n -190≥0,而n 是正整数,∴n ≥10.∴到2020年底,该市历年所建中低价房的累计面积将首次不少于4 750万平方米.(2)设新建住房面积形成数列{b n },由题意可知{b n }是等比数列,其中b 1=400,q =1.08,则b n =400·(1.08)n -1.由题意可知a n >0.85b n ,即50n +200>400·(1.08)n -1·0.85.当n =5时,a 5<0.85b 5,当n =6时,a 6>0.85b 6,∴满足上述不等式的最小正整数n 为6.∴到2016年底,当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%. 课后练习区1.C 2.B 3.B 4.B 5.D6.3 7.21 8.1079.解 (1)∵f (1)=a =13,∴f (x )=⎝⎛⎭⎫13x .…………………………………………………(1分) a 1=f (1)-c =13-c , a 2=[f (2)-c ]-[f (1)-c ]=-29, a 3=[f (3)-c ]-[f (2)-c ]=-227;又数列{a n }成等比数列,a 1=a 22a 3=481-227=-23=13-c , ∴c =1;……………………………………………………………………………………(2分)公比q =a 2a 1=13,a n =-23×⎝⎛⎭⎫13n -1=-2×⎝⎛⎭⎫13n ,n ∈N *;………………………………(3分) ∵S n -S n -1=()S n -S n -1()S n +S n -1 =S n +S n -1(n >2),……………………………………………………………………(4分) 又b n >0,S n >0,∴S n -S n -1=1.数列{S n }构成一个首项为1、公差为1的等差数列,S n =1+(n -1)×1=n ,S n =n 2.当n ≥2,b n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1;又当n =1时,也适合上式,∴b n =2n -1,n ∈N *.……………………………………………………………………(6分)(2)T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1=11×3+13×5+15×7+…+1(2n -1)×(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫1-13+12⎝⎛⎭⎫13-15+12⎝⎛⎭⎫15-17+…+ 12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1=12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=n 2n +1.……………………………………………(10分) 由T n =n 2n +1>1 0002 009,得n >1 0009, ∴满足T n >1 0002 009的最小正整数为112.…………………………………………………(12分) 10.解 设乙企业仍按现状生产至第n 个月所带来的总收益为A n (万元),技术改造后生产至第n 个月所带来的总收益为B n (万元).依题意得A n =45n -[3+5+…+(2n +1)]=43n -n 2,………………………………………………………………………………(4分) 当n ≥5时,B n =16⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫325-132-1+ 16⎝⎛⎭⎫324(n -5)-400=81n -594,…………………………………………………………(8分) ∴当n ≥5时,B n -A n =n 2+38n -594,令n 2+38n -594>0,即(n +19)2>955,解得n ≥12,∴至少经过12个月,改造后的乙企业的累计总收益多于仍按现状生产所带来的总收益.……………………………………………………………………………………………(12分)11.解 (1)令x =n ,y =1,得到f (n +1)=f (n )·f (1)=12f (n ),……………………………………………………………(2分) ∴{f (n )}是首项为12,公比为12的等比数列, 即f (n )=(12)n .………………………………………………………………………………(5分) (2)记S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,∵a n =n ·f (n )=n ·(12)n ,……………………………………………………………………(6分)∴S n =12+2×(12)2+3×(12)3+…+n ×(12)n , 12S n =(12)2+2×(12)3+3×(12)4+…+(n -1)×(12)n +n ×(12)n +1, 两式相减得12S n =12+(12)2+…+(12)n -n ×(12)n +1, 整理得S n =2-(12)n -1-n (12)n <2.…………………………………………………………(9分) (3)∵f (n )=(12)n ,而b n =(9-n )f (n +1)f (n )=(9-n )(12)n +1(12)n =9-n 2.…………………………………………………………………(11分) 当n ≤8时,b n >0;当n =9时,b n =0;当n >9时,b n <0,∴n =8或9时,S n 取到最大值.……………………………………………………(14分)。
课 题:数列复习小结(一)教学目的:1.系统掌握数列的有关概念和公式2.了解数列的通项公式n a 与前n 项和公式n S 的关系.3.能通过前n 项和公式n S 求出数列的通项公式n a .授课类型:复习课课时安排:1课时教 具:多媒体、实物投影仪教学过程:一、等比数列等差数列表示方法图像与函数的关系前n 项和通项定义数列正整数集上函数及性质数列知识结构二、知识纲要(1)数列的概念,通项公式,数列的分类,从函数的观点看数列.(2)等差、等比数列的定义.(3)等差、等比数列的通项公式.(4)等差中项、等比中项.(5)等差、等比数列的前n 项和公式及其推导方法.三、方法总结1.数列是特殊的函数,有些题目可结合函数知识去解决,体现了函数思想、数形结合的思想.2.等差、等比数列中,a 1、n a 、n 、d (q )、n S “知三求二”,体现了方程(组)的思想、整体思想,有时用到换元法.3.求等比数列的前n 项和时要考虑公比是否等于1,公比是字母时要进行讨论,体现了分类讨论的思想.4.数列求和的基本方法有:公式法,倒序相加法,错位相减法,拆项法,裂项法,累加法,等价转化等.四、等差数列1相关公式:(1) 定义:),1(1为常数d n d a a n n ≥=-+(2)通项公式:d n a a n )1(1-+=(3)前n 项和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+= (4)通项公式推广:d m n a a m n )(-+=2.等差数列}{n a 的一些性质(1)对于任意正整数n ,都有21a a a a n n -=-+(2)}{n a 的通项公式2()(2112a a n a a a n -+-=(3)对于任意的整数s r q p ,,,,如果s r q p +=+,那么r q p a a a a +=+(4)对于任意的正整数r q p ,,,如果q r p 2=+,则q r p a a a 2=+(5)对于任意的正整数n>1,有12-++=n n n a a a(6)对于任意的非零实数b ,数列}{n ba 是等差数列,则}{n a 是等差数列(7)已知}{n b 是等差数列,则}{n n b a ±也是等差数列(8)}{},{},{},{},{23133122---n n n n n a a a a a 等都是等差数列(9)n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,则k k k k k S S S S S 232,,-- 仍成等差数列,即(323m m m S S S -= (10)若)(n m S S n m ≠=,则=+n n S(11)若p S q S q p ==,,则(q p S q p +-=+(12)bn an S n +=2,反之也成立五、等比数列 1相关公式:(1)定义:0,1(1≠≥=+q n q a a n n (2)通项公式:1-=n n q a a (3)前n 项和公式:⎪⎩⎪⎨⎧≠--==q 1)1(1q 11q q a na S n n (4)通项公式推广:n m n q a a -=2.等比数列}{n a 的一些性质(1)对于任意的正整数n ,均有121a a a n n =+ (2)对于任意的正整数s r q p ,,,,如果s r q p +=+,则r q p a a a a =(3)对于任意的正整数r q p ,,,如果r p q +=2,则2q r p a a a = (4)对于任意的正整数n>1,有12+-=n n n a a a (5)对于任意的非零实数b ,}{n ba 也是等比数列(6)已知}{n b 是等比数列,则}{n n b a 也是等比数列(7)如果0>n a ,则}{log n a a 是等差数列(8)数列}{log n a a 是等差数列,则}{n a 是等比数列(9)}{},{},{},{},{23133122---n n n n n a a a a a 等都是等比数列(10)n S 是等比数列{}n a 的前n 项和,①当q =-1且k 为偶数时,k k k k k S S S S S 232,,--不是等比数列.②当q ≠-1或k 为奇数时,k k k k k S S S S S 232,,-- 仍成等比数列六、数列前n 项和(1)重要公式:2)1(321+=+++n n n ; 6)12)(1(3212222++=+++n n n n ; 2333)]1(21[21+=++n n n (2)等差数列中,mnd S S S n m n m ++=+(3)等比数列中,m m m n n n m S q S S q S S +=+=+(4)裂项求和:111)1(1+-=+n n n n ;(!)!1(!n n n n -+=⋅) 七、例题讲解例1 一等差数列共有9项,第1项等于1,各项之和等于369,一等比数列也有9项,并且它的第1项和最末一项与已知的等差数列的对应项相等,求等比数列的第7项.选题意图:本题主要考查等差、等比数列的通项公式及前n 项和公式. 解:设等差数列为{a n },公差为d ,等比数列为{b n },公比为q .由已知得:a 1=b 1=1,813692)(99919=⇒=+=a a a S 又b 9=a9,∴q8=81,∴q2=3,∴b 7=b1q6=27,即等比数列的第7项为27.说明:本题涉及的量较多,解答要理清关系,以免出错.例2 已知数列}{n a 的前n 项和1+n S =4n a +2(n ∈N +),a 1=1.(1)设n b =1+n a -2n a ,求证:数列}{n b 为等比数列,(2)设C n =nn a 2,求证:}{n C 是等差数列. 选题意图:本题考查等差、等比数列的定义及逻辑推理能力. 证明:(1) 1+n S =4n a +2, 2+n S =41+n a +2,相减得2+n a =41+n a -4n a , ),2(22112n n n n a a a a -=-∴+++,21n n n a a b -=+又.21n n b b =∴+,1,2411212=+=+=a a a a S 又,32,51212=-==∴a a b a ∴}{n b 是以3为首项,2为公比的等比数列,∴n b =3×21-n . (2) ∵,2n n n a C = n n n n n n a a C C 22111-=-∴+++1122++-=n n n a a 12+=n n b 4322311=⨯=+-n n 21211==a C ∴}{n C 是以21为首项,43为公差的等差数列. 说明:一个表达式中既含有n a 又含有Sn,一般要利用n a =n S -1-n S (n≥2),消去n S 或n a ,这里是消去了n S . 八、课后作业:1. 已知数列{n a }的前n 项和n S ,满足:log 2(n S +1)=n+1.求此数列的通项公式n a .解:由log 2(n S +1)=n+1,得n S =21+n -1 当n=1时,a 1=S 1=22-1=3;当n ≥2时,n a =n S -1-n S =21+n -1-(2n -1)=2n.2. 在数列{n a }中,a 1=0,1+n a +n S =n 2+2n (n ∈N+).求数列{n a }的通项公式.解:由于1+n a +n S =n 2+2n ,1+n a =1+n S -n S , 则1+n a +n S =1+n S -n S +n S =1+n S ,即1+n S = n 2+2n .九、板书设计(略)十、课后记:。
高三总复习辅导材料(第12讲)一、教学进度高考总复习之八------数列综合问题数列的求和问题,数列的综合问题。
二、学习指导无论是给了递推公式,还是给了前n 项的和与通项之间的关系式。
都不能直接知晓它与我们所熟悉的等差数列或等比数列的哪一种有关,以及是怎样一种关系。
这就需要我们仔细观察题设条件及结论的特点,适当进行变化,间接地与等差,等比数列挂上钩,这之中不乏探索的过程,也就是说,这种变化并无明确的法则,只能是依据经验和题目特点进行尝试,这也就是难点之所在。
三、典型例题讲评例1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足对一切正整数n ,有S n =23(a n -1),在数列{b n }中,b n = 4n+3。
(1)求数列{a n }的通项公式(2)把两个数列的公共项按它们的原先的顺序排成新数列{C n },求它的通项公式。
用S n -S n —1即可求出a n ,但此式成立的前提是n ≥2,在此外得到a n =3a n —1后不能立即得出{a n }成等比的结论,一定要先验证a 1 ≠0,切记!在第(2)小题中,如何求出“公共项”是关键,首先应注意,“公共项”是指在{a n }和{b n }中都出现了的项,但相应项数未必一样,不能出现“令a n =b n ”这样的式子,而只能令a n =b m ,得出n 与m 间关系,在本题中,我们不难求出a n =3n ,令3n=4m+3,n 与m 的关系怎样求?如写为n=log 3(4m+3)或m=433-n ,前者来的必是整数,后者亦来必是整娄,只有当n 为奇数(记n=2k -1)时才是整数,(可用二项式定理说明)了即便这样因b 1=7,故{a 2}中奇数项并不能从1开始,而只能从3开始,这都是解题时必须加以注意的。
例2.已知在△ABC 中,三边长的平方a 2、b 2、c 2成等差数列。
(1)求证:cotA 、cotB 、cotC 成等差数列; (2)求证:c b +1、a c +1、ba +1成等差数列。
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本文题目:高三数学复习教案:高考数学数列复习教案【知识图解】【方法点拨】1.学会从特殊到一般的观察、分析、思考,学会归纳、猜想、验证.2.强化基本量思想,并在确定基本量时注重设变量的技巧与解方程组的技巧.3.在重点掌握等差、等比数列的通项公式、求和公式、中项等基础知识的同时,会针对可化为等差(比)数列的比较简单的数列进行化归与转化.4.一些简单特殊数列的求通项与求和问题,应注重通性通法的复习.如错位相减法、迭加法、迭乘法等.5.增强用数学的意识,会针对有关应用问题,建立数学模型,并求出其解.第1课数列的概念【考点导读】1. 了解数列(含等差数列、等比数列)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. 理解数列的通项公式的意义和一些基本量之间的关系;3. 能通过一些基本的转化解决数列的通项公式和前项和的问题。
【基础练习】1.已知数列满足,则 = 。
分析:由a1=0, 得由此可知: 数列是周期变化的,且三个一循环,所以可得:2.在数列中,若,,则该数列的通项 2n-1 。
3.设数列的前n项和为,,且,则 ____2__.4.已知数列的前项和,则其通项 .【范例导析】例1.设数列的通项公式是,则(1)70是这个数列中的项吗?如果是,是第几项?(2)写出这个数列的前5项,并作出前5项的图象;(3)这个数列所有项中有没有最小的项?如果有,是第几项? 分析:70是否是数列的项,只要通过解方程就可以知道;而作图时则要注意数列与函数的区别,数列的图象是一系列孤立的点;判断有无最小项的问题可以用函数的观点来解决,一样的是要注意定义域问题。
解:(1)由得:或所以70是这个数列中的项,是第13项。
二、知识纲要
(1)数列的概念,通项公式,数列的分类,从函数的观点看数列.
(2)等差、等比数列的定义.
(3)等差、等比数列的通项公式.
(4)等差中项、等比中项.
(5)等差、等比数列的前n项和公式及其推导方法.
三、方法总结
1.数列是特殊的函数,有些题目可结合函数知识去解决,体现了函数思想、数形结合的思想.2.等差、等比数列中,a1、n a、n、d(q)、n S“知三求二”,体现了方程(组)的思想、整体思想,有时用到换元法.
3.求等比数列的前n项和时要考虑公比是否等于1,公比是字母时要进行讨论,体现了分类讨论的思想.
4.数列求和的基本方法有:公式法,倒序相加。
第二节 等差数列及其前n 项和等差数列(1)理解等差数列的概念.(2)掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式.(3)能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解决相应的问题. (4)了解等差数列与一次函数的关系. 知识点一 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,那么这个数列就叫作等差数列.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 叫作a ,b 的等差中项.易误提醒1.要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.2.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别.[自测练习]1.现给出以下几个数列:①2,4,6,8,…,2(n -1),2n ;②1,1,2,3,…,n ;③常数列a ,a ,a ,…,a ;④在数列{a n }中,已知a 2-a 1=2,a 3-a 2=2.其中等差数列的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:①由4-2=6-4=…=2n -2(n -1)=2,得数列2,4,6,8,…,2(n -1),2n 为等差数列;②因为1-1=0≠2-1=1,所以数列1,1,2,3,…,n 不是等差数列;③常数列a ,a ,a ,…,a 为等差数列;④当数列{a n }仅有3项时,数列{a n }是等差数列,当数列{a n }的项数超过3项时,数列{a n }不一定是等差数列.故等差数列的个数为2.答案:B2.若2,a ,b ,c,9成等差数列,则c -a =________. 解析:由题意得该等差数列的公式d =9-25-1=74,所以c -a =2d =72.答案:72知识点二 等差数列的通项及求和公式 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 -1)2d =(a 1+a n )n2. 必记结论1.巧用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 k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N +)是公差为md 的等差数列.(4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.2.前n 项和公式S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n 视为关于n 的一元二次函数,开口方向由公差d 的正负确定;S n =(a 1+a n )n2中(a 1+a n )视为一个整体,常与等差数列性质结合利用“整体代换”思想解题.[自测练习]3.(2016·日照模拟)已知数列{a n }为等差数列,且a 1=2,a 2+a 3=13,那么a 4+a 5+a 6等于( )A .40B .42C .43D .45解析:设等差数列公差为d ,则有a 2+a 3=2a 1+3d =4+3d =13,解得d =3,故a 4+a 5+a 6=3a 5=3(a 1+4d )=3×(2+4×3)=42,故选B.答案:B4.(2015·兰州诊断)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 4=18-a 5,则S 8=( ) A .18 B .36 C .54D .72解析:由S 8=8×(a 1+a 8)2,又a 4+a 5=a 1+a 8=18,∴S 8=8×182=72.答案:D5.数列{a n }是公差不为0的等差数列,且a 2+a 6=a 8,则S 5a 5=________.解析:在等差数列中,由a 2+a 6=a 8得2a 1+6d =a 1+7d ,即a 1=d ≠0, 所以S 5a 5=5a 1+5×42d a 1+4d =5a 1+10da 1+4d =155=3.答案:3考点一 等差数列的基本运算|1.(2015·高考全国卷Ⅱ)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5=( ) A .5 B .7 C .9 D .11解析:法一:数列{a n }为等差数列,设公差为d ,∴a 1+a 3+a 5=3a 1+6d =3,∴a 1+2d =1,∴S 5=5a 1+5×42×d =5(a 1+2d )=5.法二:数列{a n }为等差数列,∴a 1+a 3+a 5=3a 3=3,∴a 3=1,∴S 5=5(a 1+a 5)2=5×2a 32=5.答案:A2.等差数列{a n }中,a 1=12 015,a m =1n ,a n =1m (m ≠n ),则数列{a n }的公差d 为________.解析:∵a m =12 015+(m -1)d =1n ,a n =12 015+(n -1)d =1m ,∴(m -n )d =1n -1m ,∴d =1mn ,∴a m =12 015+(m -1)1mn =1n ,解得1mn =12 015,即d =12 015. 答案:12 0153.(2015·通州模拟)已知等差数列{a n }中,a 2=-2,公差d =-2,那么数列{a n }的前5项和S 5=________.解析:将已知条件代入公式易得S 5=5(a 2-d )+5×42d =-20.答案:-20等差数列的基本运算的两个解题策略(1)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,体现了用方程组解决问题的思想.(2)数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换的作用,而a 1和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知量和未知量是常用方法.考点二 等差数列的判断与证明|已知数列{a n }满足(a n +1-1)(a n -1)=3(a n -a n +1),a 1=2,令b n =1a n -1.(1)证明:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式. [解] (1)证明:1a n +1-1-1a n -1=a n -a n +1(a n +1-1)(a n -1)=13,∴b n +1-b n =13,∴{b n }是等差数列.(2)由(1)及b 1=1a 1-1=12-1=1,知b n =13n +23,∴a n -1=3n +2,∴a n =n +5n +2.等差数列的四种判定方法(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数; (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)成立; (3)通项公式法:验证a n =pn +q ; (4)前n 项和公式法:验证S n =An 2+Bn .1.已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足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,n ∈N *),b n =1a n -1, ∴当n ≥2时,b n -b n -1=1a n -1-1a n -1-1=12-1a n -1-1-1a n -1-1=a n -1a n -1-1-1a n -1-1=1. 又b 1=1a 1-1=-52,∴数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.考点三 等差数列的性质及最值|(1)(2016·泉州质检)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 5+a 14=10,则S 18=( )A .20B .60C .90D .100[解析] 因为{a n }是等差数列,所以S 18=18(a 1+a 18)2=9(a 5+a 14)=90,故选择C.[答案] C(2)(2015·广州模拟)已知等差数列{a n }的公差为2,项数是偶数,所有奇数项之和为15,所有偶数项之和为25,则这个数列的项数为( )A .10B .20C .30D .40[解析] 本题考查等差数列的性质.这个数列的项数为2n ,于是有2×n =25-15=10,2n =10,即这个数列的项数为10,故选A.[答案] A(3)已知在等差数列{a n }中,a 1=31,S n 是它的前n 项的和,S 10=S 22. ①求S n ;②这个数列前多少项的和最大?并求出这个最大值.[解] ①∵S 10=a 1+a 2+…+a 10, S 22=a 1+a 2+…+a 22,又S 10=S 22,∴a 11+a 12+…+a 22=0, 即12(a 11+a 22)2=0,即a 11+a 22=2a 1+31d =0. 又a 1=31,∴d =-2.∴S n =na 1+n (n -1)2d =31n -n (n -1)=32n -n 2.②法一:由①知,S n =32n -n 2=-(n -16)2+256, ∴当n =16时,S n 有最大值256. 法二:由①知,令⎩⎪⎨⎪⎧a n =31+(n -1)·(-2)=-2n +33≥0,a n +1=31+n ·(-2)=-2n +31≤0(n ∈N *),解得312≤n ≤332,∵n ∈N *,∴n =16时,S n 有最大值256.求等差数列前n 项和的最值的方法(1)运用配方法转化为二次函数,借助二次函数的单调性以及数形结合的思想,从而使问题得解.(2)通项公式法:求使a n ≥0(a n ≤0)成立时最大的n 值即可.一般地,等差数列{a n }中,若a 1>0,且S p =S q (p ≠q ),则:①若p +q 为偶数,则当n =p +q 2时,S n 最大;②若p +q 为奇数,则当n =p +q -12或n =p +q +12时,S n 最大.2.(2015·深圳调研)等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为( )A .S 7B .S 6C .S 5D .S 4解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,∴S n 的最大值为S 5. 答案:C3.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 3=3,S 6=18,则a 8=________.解析:等差数列性质可得S 3=3,S 6-S 3=15,S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8成等差数列,故有2(S 6-S 3)=S 3+S 9-S 6⇒2×15=3+3a 8,解得a 8=9.答案:917.整体思想在等差数列中的应用【典例】 已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 1=1,S 4S 2=4,则S 6S 4的值为( )A.94 B.32 C.53D .4[思路点拨] 若利用a ,d 基本计算较繁,可考虑S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,采用整体求值较简便.[解析] 由等差数列的性质可知S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,由S 4S 2=4,得S 4-S 2S 2=3,则S 6-S 4=5S 2,所以S 4=4S 2,S 6=9S 2,S 6S 4=94.[答案] A[方法点评] 利用整体思想解数学问题,就是从全局着眼,由整体入手,把一些彼此独立但实际上紧密联系的量作为一个整体考虑的方法.有不少等差数列题,其首项、公差无法确定或计算烦琐,对这类问题,若从整体考虑,往往可寻得简捷的解题途径.[跟踪练习] 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=________. 解析:∵S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等差数列, 且S 10=10,S 20=30,S 20-S 10=20, ∴S 30-S 20=10+2×10=30, ∴S 30=60.答案:60A 组 考点能力演练1.已知等差数列{a n }满足:a 3=13,a 13=33,则数列{a n }的公差为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:设等差数列{a n }的公差为d ,则d =a 13-a 313-3=33-1310=2,故选择B.答案:B2.(2016·宝鸡质检)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 9=18,a n -4=30(n >9),若S n=336,则n 的值为( )A .18B .19C .20D .21解析:因为{a n }是等差数列,所以S 9=9a 5=18,a 5=2,S n =n (a 1+a n )2=n (a 5+a n -4)2=n2×32=16n =336,解得n =21,故选择D.答案:D3.(2015·武昌联考)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 达到最大的n 是( )A .18B .19C .20D .21解析:a 1+a 3+a 5=105⇒a 3=35,a 2+a 4+a 6=99⇒a 4=33,则{a n }的公差d =33-35=-2,a 1=a 3-2d =39,S n =-n 2+40n ,因此当S n 取得最大值时,n =20.答案:C4.在等差数列{a n }中,a 2+a 3+a 4+a 5=40,则3a 1+a 11=( ) A .20 B .30 C .40D .60解析:本题考查等差数列的通项公式及性质的应用.由等差数列的性质得a 2+a 3+a 4+a 5=2(a 3+a 4)=40,解得a 3+a 4=20,即a 3+a 4=2a 1+5d =20,又3a 1+a 11=4a 1+10d =2(2a 1+5d )=40,故选C.答案:C5.已知数列{a n },{b n }都是等差数列,S n ,T n 分别是它们的前n 项和,并且S n T n =7n +1n +3,则a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=( ) A.345 B .5 C.314D.315解析:法一:令S n =(7n +1)n ,T n =(n +3)n ,则a n =14n -6,b n =2n +2,所以a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=22+64+232+30218+22+26+34=315.法二:设等差数列{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,则a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=4a 1+42d 14b 1+42d 2=2a 1+21d 12b 1+21d 2=a 1+a 22b 1+b 22=S 22T 22=7×22+122+3=315.答案:D6.(2015·广州一模)若S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 8-S 3=20,则S 11=________. 解析:因为{a n }是等差数列,所以S 8-S 3=a 4+a 5+a 6+a 7+a 8=5a 6=20,所以a 6=4,所以S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6=44.答案:447.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=a 2=1,{nS n +(n +2)a n }为等差数列,则{a n }的通项公式为a n =________.解析:设b n =nS n +(n +2)a n ,则b 1=1×S 1+(1+2)a 1=1×a 1+3a 1=4,b 2=2×S 2+(2+2)a 2=2×(a 1+a 2)+(2+2)a 2=8,所以等差数列{b n }的首项为4,公差为4,所以b n =4+(n -1)×4=4n ,即nS n +(n +2)a n =4n .当n ≥2时,S n -S n -1+⎝⎛⎭⎫1+2n a n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2n -1a n -1=0,所以2(n +1)n a n =n +1n -1a n -1,即2·a n n =a n -1n -1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以12为公比,1为首项的等比数列,所以a n n =⎝⎛⎭⎫12n -1,所以a n =n2n -1. 答案:n 2n-18.设等差数列{a n }满足公差d ∈N *,a n ∈N *,且数列{a n }中任意两项之和也是该数列的一项.若a 1=35,则d 的所有可能取值之和为________.解析:本题考查等差数列的通项公式.依题意得a n =a 1+(n -1)d ,a i +a j =2a 1+(i +j -2)d =a 1+(m -1)d (i ,j ,m ∈N *),即(m -i -j +1)d =a 1,kd =a 1=35(其中k ,d ∈N *),因此d 的所有可能取值是35的所有正约数,即分别是1,3,32,33,34,35,因此d 的所有可能取值之和为1-35×31-3=364. 答案:3649.已知{a n }是一个公差大于0的等差数列,且满足a 3a 6=55,a 2+a 7=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足:b 1=a 1且b n =a n +b n -1(n ≥2,n ∈N *),求数列{b n }的通项公式.解:(1)由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧a 3a 6=55,a 3+a 6=a 2+a 7=16,∵公差d >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3=5,a 6=11,∴d =2,a n =2n -1.(2)∵b n =a n +b n -1(n ≥2,n ∈N *), ∴b n -b n -1=2n -1(n ≥2,n ∈N *).∵b n =(b n -b n -1)+(b n -1-b n -2)+…+(b 2-b 1)+b 1(n ≥2,n ∈N *),且b 1=a 1=1, ∴b n =2n -1+2n -3+…+3+1=n 2(n ≥2,n ∈N *). ∴b n =n 2(n ∈N *).10.(2015·南昌一模)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S 3=6,正项数列{b n }满足b 1·b 2·b 3·…·b n =2S n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若λb n >a n 对n ∈N *均成立,求实数λ的取值范围. 解:(1)∵a 1=1,S 3=6,∴数列{a n }的公差d =1,a n =n .由题知,⎩⎪⎨⎪⎧b 1·b 2·b 3·…·b n =2S n ,①b 1·b 2·b 3·…·b n -1=2S n -1(n ≥2),②①÷②得b n =2S n -S n -1=2a n =2n (n ≥2), 又b 1=2S 1=21=2,满足上式,故b n =2n . (2)λb n >a n 恒成立⇒λ>n2n 恒成立,设c n =n 2n ,则c n +1c n =n +12n, 当n ≥2时,c n <1,数列{c n }单调递减,∴(c n )max =12,故λ>12. B 组 高考题型专练1.(2015·高考重庆卷)在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( )A .-1B .0C .1D .6解析:由等差数列的性质知a 2+a 6=2a 4,所以a 6=2a 4-a 2=0,故选B. 答案:B2.(2015·高考全国卷Ⅰ)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.若S 8=4S 4,则a 10=( )A.172B.192 C .10 D .12解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .由题设知d =1,S 8=4S 4,所以8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12,所以a 10=12+9=192,选B. 答案:B3.(2015·高考北京卷)设{a n }是等差数列,下列结论中正确的是( )A .若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0解析:若{a n }是递减的等差数列,则选项A ,B 都不一定正确.若{a n }为公差为0的等差数列,则选项D 不正确.对于C 选项,由条件可知{a n }为公差不为0的正项数列,由等差中项的性质得a 2=a 1+a 32,由基本不等式得a 1+a 32>a 1a 3,所以C 正确. 答案:C4.(2015·高考安徽卷)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于________.解析:因为a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),所以数列{a n }是首项为1、公差为12的等差数列,所以前9项和S 9=9+9×82×12=27. 答案:275.(2015·高考北京卷)已知等差数列{a n }满足a 1+a 2=10,a 4-a 3=2.(1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 2=a 3,b 3=a 7.问:b 6与数列{a n }的第几项相等? 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 4-a 3=2,所以d =2.又因为a 1+a 2=10,所以2a 1+d =10,故a 1=4. 所以a n =4+2(n -1)=2n +2(n =1,2,…).(2)设等比数列{b n }的公比为q .因为b 2=a 3=8,b 3=a 7=16,所以q =2,b 1=4.所以b 6=4×26-1=128.由128=2n +2,得n =63.所以b 6与数列{a n }的第63项相等.6.(2015·高考重庆卷)已知等差数列{a n }满足a 3=2,前3项和S 3=92. (1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 1=a 1,b 4=a 15,求{b n }的前n 项和T n . 解:(1)设{a n }的公差为d ,则由已知条件得a 1+2d =2,3a 1+3×22d =92, 即a 1+2d =2,a 1+d =32, 解得a 1=1,d =12, 故通项公式为a n =1+n -12,即a n =n +12. (2)由(1)得b 1=1,b 4=a 15=15+12=8.设{b n }的公比为q ,则q 3=b 4b 1=8,从而q =2, 故{b n }的前n 项和T n =b 1(1-q n )1-q =1×(1-2n )1-2=2n -1.。
第一节 数列的概念与简单表示法数列的概念及表示方法(1)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). (2)了解数列是自变量为正整数的一类函数. 知识点一 数列的概念 1.数列的定义按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫作这个数列的项.排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫作首项).2.数列的分类分类原则 类型 满足条件 按项数有穷数列 项数有限 无穷数列 项数无限按项与项 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 ,摇摆数列 从第2项起有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项易误提醒1.由前n 项写通项、数列的通项并不唯一.2.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.[自测练习]1.数列{a n }:1,-58,715,-924,…,的一个通项公式是( )A .a n =(-1)n +12n -1n 2+n(n ∈N +) B .a n =(-1)n -12n +1n 3+3n (n ∈N +) C .a n =(-1)n+12n -1n 2+2n(n ∈N +)D .a n =(-1)n-12n +1n 2+2n(n ∈N +) 解析:观察数列{a n }各项,可写成:31×3,-52×4,73×5,-94×6,故选D.答案:D2.已知数列的通项公式为a n =n 2-8n +15,则3( ) A .不是数列{a n }中的项 B .只是数列{a n }中的第2项 C .只是数列{a n }中的第6项 D .是数列{a n }中的第2项或第6项解析:令a n =3,即n 2-8n +15=3,解得n =2或6,故3是数列{a n }中的第2项或第6项.答案:D知识点二 数列与函数关系及递推公式 1.数列与函数的关系从函数观点看,数列可以看作定义域为正整数集N +(或它的有限子集)的函数,当自变量从小到大依次取值时,该函数对应的一列函数值就是这个数列.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.必记结论 a n 与S n 的关系若数列{a n }的前n 项和为S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.[自测练习]3.在数列{a n }中,a 1=1,a n =2a n -1+1,则a 5的值为( ) A .30 B .31 C .32D .33解析:a 5=2a 4+1=2(2a 3+1)+1=22a 3+2+1=23a 2+22+2+1=24a 1+23+22+2+1=31.答案:B4.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.故a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =12n -1,n ≥2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 =1B .a n =(-1)n +12C .a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2 D .a n =(-1)n -1+32解析:由a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2可得a 1=1,a 2=2,a 3=1,a 4=2,…. 答案:C2.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 ×1n (n +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.用观察法求数列的通项公式的两个技巧(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.(2)对于正负符号变化,可用(-1)n 或(-1)n +1来调整.考点二 由a n 与S n 的关系求通项a n |已知下面数列{a n }的前n 项和S n ,求{a n }的通项公式: (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.已知S n 求a n 的三个步骤(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)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.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|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.归纳起来常见的探究角度有: 1.形如a n +1=a n f (n ),求a n . 2.形如a n +1=a n +f (n ),求a n .3.形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1),求a n . 4.形如a n +1=Aa nBa n +C (A ,B ,C 为常数),求a n .探究一 形如a n +1=a n f (n ),求a n .1.在数列{a n }中,a 1=1,a n =n -1n a n -1(n ≥2).解:因为a n =n -1n a n -1(n ≥2),所以a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.由累乘法可得a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n (n ≥2).又a 1=1符合上式,∴a n =1n .探究二 形如a n +1-a n =f (n ),求a n . 2.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +3n +2.解:因为a n +1-a n =3n +2,所以a n -a n -1=3n -1(n ≥2),所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n (3n +1)2(n ≥2).当n =1时,a 1=2=12×(3×1+1),符合上式,所以a n =32n 2+n2.探究三 形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1)求a n . 3.在数列{a n }中a 1=1,a n +1=3a n +2.解:因为a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3(a n +1),所以a n +1+1a n +1=3,所以数列{a n +1}为等比数列,公比q =3.又a 1+1=2,所以a n +1=2·3n -1,所以a n =2·3n -1-1.探究四 形如a n +1=Aa nBa n +C(A ,B ,C 为常数),求a n .4.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a na n +2,求数列{a n }的通项公式.解:∵a n +1=2a na n +2,a 1=1,∴a n ≠0,∴1a n +1=1a n +12,即1a n +1-1a n =12,又a 1=1,则1a 1=1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,12为公差的等差数列.∴1a n =1a 1+(n -1)×12=n 2+12, ∴a n =2n +1(n ∈N *).已知数列的递推关系,求数列的通项时,通常利用累加法、累乘法、构造法求解. 1.形如a n =a n -1+f (n )(n ≥2,n ∈N *)时,用累加法求解. 2.形如a na n -1=f (n )(a n -1≠0,n ≥2,n ∈N *)时,用累乘法求解.3.形如a n =a n -1+m (n ≥2,n ∈N *)时,构造等差数列求解;形如a n =xa n -1+y (n ≥2,n ∈N *)时,构造等比数列求解.16.函数思想在数列中的应用 【典例】 已知数列{a n }. (1)若a n =n 2-5n +4. ①数列中有多少项是负数?②n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值.(2)若a n =n 2+kn +4且对于n ∈N *,都有a n +1>a n 成立.求实数k 的取值范围. [思路点拨] (1)求使a n <0的n 值;从二次函数看a n 的最小值.(2)数列是一类特殊函数,通项公式可以看作相应的解析式f (n )=n 2+kn +4.f (n )在N *上单调递增,但自变量不连续.从二次函数的对称轴研究单调性.[解] (1)①由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. ∵n ∈N *,∴n =2,3.∴数列中有两项是负数,即为a 2,a 3. ②∵a n =n 2-5n +4=⎝⎛⎭⎫n -522-94, ∴对称轴方程为n =52.又n ∈N *,∴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, 所以(n +1)2+k (n +1)+4>n 2+kn +4, 即k >-1-2n ,又n ∈N *,所以k >-3. [方法点评]1.本题给出的数列通项公式可以看作是一个定义在正整数集上的二次函数,因此可以利用二次函数的对称轴来研究其单调性,得到实数k 的取值范围,使问题得到解决.2.本题易错答案为k >-2.原因是忽略了数列作为函数的特殊性,即自变量是正整数. 3.在利用二次函数的观点解决该题时,一定要注意二次函数对称轴位置的选取. [跟踪练习] 已知数列{a n }的通项公式是a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,试问该数列中有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;若没有,请说明理由.解:法一:∵a n +1-a n =(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1-(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n =⎝⎛⎭⎫1011n ×9-n 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 , ∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119.法二:根据题意,令⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2),即⎩⎨⎧n ×⎝⎛⎭⎫1011n -1≤(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n ,(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n≥(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1,解得9≤n ≤10.又n ∈N *, ∴n =9或n =10,∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119.A 组 考点能力演练1.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n +2a n +1+1,则a 13=( ) A .143 B .156 C .168D .195解析:由a n +1=a n +2a n +1+1得a n +1+1=(a n +1+1)2,所以a n +1+1-a n +1=1,又a 1=0,则a n +1=n ,a n =n 2-1,则a 13=132-1=168.答案:C2.(2015·杭州质检)已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N *),则a 20=( ) A .0 B .- 3 C. 3D.32解析:本题由数列递推关系式,推得数列{a n }是周期变化的,找出规律,再求a 20.由a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N *),得a 2=-3,a 3=3,a 4=0,…由此可知:数列{a n }是周期变化的,且三个一循环,所以可得a 20=a 2=-3,故选B.答案:B3.在数列{a n }中,a 3=8,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n +2(n 为奇数),2a n(n 为偶数),则a 5等于( )A .12B .14C .20D .22解析:本题考查数列的基本性质.代入得a4=a3+2=10,a5=2a4=20.答案:C4.在数列{a n}中,有a n+a n+1+a n+2(n∈N*)为定值,且a7=2,a9=3,a98=4,则此数列{a n}的前100项的和S100=()A.200 B.300C.298 D.299解析:由题意,知a n+a n+1+a n+2=a n+1+a n+2+a n+3,则a n=a n+3,所以数列{a n}是周期为3的周期数列,则a1=a4=a7=…=a97=a100=2,a2=a5=…=a98=4,a3=a6=a9=…=a99=3,所以数列的前100项和为(a1+a2+a3)×33+a100=299,故选D.答案:D5.已知在数列{a n}中,a1=2,a2=7,若a n+2等于a n a n+1(n∈N*)的个位数,则a2 016的值为()A.8 B.6C.4 D.2解析:因为a1a2=2×7=14,所以a3=4;因为a2a3=7×4=28,所以a4=8;因为a3a4=4×8=32,所以a5=2;因为a4a5=8×2=16,所以a6=6;因为a5a6=2×6=12,所以a7=2;因为a6a7=6×2=12,所以a8=2;依次计算得a9=4,a10=8,a11=2,a12=6,所以从第3项起,数列{a n}成周期数列,周期为6,因为2 016=2+335×6+4,所以a2 016=6.答案:B6.已知在数列{a n}中,a1=1,a2=0,若对任意的正整数n,m(n>m),有a2n-a2m=a n-a n+m,则a2 015=________.m解析:令n=2,m=1,则a22-a21=a1a3,得a3=-1;令n=3,m=2,则a23-a22=a1a5,得a5=1;令n=5,m=2,则a25-a22=a3a7,得a7=-1,所以猜想当n为奇数时,{a n}为1,-1,1,-1,…,所以a2 015=-1.答案:-17.若数列{(n-a)2}是递增数列,则实数a的取值范围是________.解析:由题意得,对任意的n∈N*.(n+1-a)2>(n-a)2恒成立,即2a<2n+1恒成立,所以2a<(2n+1)min=3,则a<32.答案:⎝⎛⎭⎫-∞,32 8.(2016·蚌埠检查)已知数列{a n }满足:a 1为正整数,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n 2, a n 为偶数,3a n +1, a n 为奇数,如果a 1=1,则a 1+a 2+…+a 2 014=________.解析:由题意知a 1=1,a 2=3×1+1=4,a 3=2,a 4=1,a 5=4,a 6=2,…,所以{a n }的周期为3,因为2 014=3×671+1,所以a 1+a 2+a 3+…+a 2 014=(1+4+2)×671+1=4 698.答案:4 6989.已知数列{a n }的通项公式为a n =-n +p ,数列{b n }的通项公式为b n =2n -5,设c n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,a n ≤b n ,b n ,a n >b n .若在数列{c n }中,c 8>c n (n ∈N *,n ≠8),求实数p 的取值范围. 解:由题意得,c 8是数列{c n}中的最大项,所以⎩⎪⎨⎪⎧-7+p >22,-9+p ≤24,-8+p >4,23>-9+p ,解得12<p <17.10.已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0).(1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值; (2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围.解:(1)∵a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0),又∵a =-7,∴a n =1+12n -9.结合函数f (x )=1+12x -9的单调性,可知1>a 1>a 2>a 3>a 4, a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N *).∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a 2. ∵对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性, 知5<2-a 2<6,∴-10<a <-8. 故a 的取值范围为(-10,-8).B 组 高考题型专练1.(2012·高考大纲全国卷)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =2a n +1,则S n =( )A .2n -1B.⎝⎛⎭⎫32n -1C.⎝⎛⎭⎫23n -1D.12n -1 解析:由已知S n =2a n +1得S n =2(S n +1-S n ),即2S n +1=3S n ,S n +1S n =32,而S 1=a 1=1,所以S n =⎝⎛⎭⎫32n -1,故选B.答案:B2.(2011·高考四川卷)数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6=( )A .3×44B .3×44+1C .45D .45+1解析:法一:a 1=1,a 2=3S 1=3,a 3=3S 2=12=3×41,a 4=3S 3=48=3×42,a 5=3S 4=3×43,a 6=3S 5=3×44.故选A.法二:当n ≥1时,a n +1=3S n ,则a n +2=3S n +1,∴a n +2-a n +1=3S n +1-3S n =3a n +1,即a n +2=4a n +1,∴该数列从第2项开始是以4为公比的等比数列,又a 2=3S 1=3a 1=3,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 (n =1),3×4n -2 (n ≥2),∴当n =6时,a 6=3×46-2=3×44.答案:A3.(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=________. 解析:由a n +1=11-a n ,得a n =1-1a n +1,∵a 8=2,∴a 7=1-12=12, a 6=1-1a 7=-1,a 5=1-1a 6=2,…, ∴{a n }是以3为周期的数列,∴a 1=a 7=12. 答案:124.(2012·高考上海卷)已知f (x )=11+x.各项均为正数的数列{a n }满足a 1=1,a n +2=f (a n ).若a 2 010=a 2 012,则a 20+a 11的值是________.解析:∵a n +2=11+a n,a 1=1,∴a 3=12, a 5=11+12=23,a 7=11+23=35,a 9=11+35=58,a 11=11+58=813,又a 2 010=a 2 012, 即a 2 010=11+a 2 010⇒a 22 010+a 2 010-1=0, ∴a 2 010=5-12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2 010=-5-12舍去. 又a 2 010=11+a 2 008=5-12, ∴1+a 2 008=25-1=5+12,即a 2 008=5-12,依次类推可得a 2 006=a 2 004=…=a 20=5-12,故a 20+a 11=5-12+813=135+326. 答案:135+3265.(2015·高考江苏卷)设数列{a n }满足a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *),则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和为________.解析:由a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *)得,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+2+3+…+n =n (n +1)2,则1a n =2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和S 10=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+110-111 =2⎝⎛⎭⎫1-111=2011. 答案:2011。
课 题:数列复习小结(一)
教学目的:
1.系统掌握数列的有关概念和公式
2.了解数列的通项公式n a 与前n 项和公式n S 的关系.
3.能通过前n 项和公式n S 求出数列的通项公式n a .
授课类型:复习课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、
等比数列等差数列表示方法图像与函数的关系前n 项和通项定义数列正整数集上函数及性质数列知识结构
二、知识纲要
(1)数列的概念,通项公式,数列的分类,从函数的观点看数列.
(2)等差、等比数列的定义.
(3)等差、等比数列的通项公式.
(4)等差中项、等比中项.
(5)等差、等比数列的前n 项和公式及其推导方法.
三、方法总结
1.数列是特殊的函数,有些题目可结合函数知识去解决,体现了函数思想、数形结合的思想.
2.等差、等比数列中,a 1、n a 、n 、d (q )、n S “知三求二”,体现了方程(组)的思想、整体思想,有时用到换元法.
3.求等比数列的前n 项和时要考虑公比是否等于1,公比是字母时要进行讨论,体现了分类讨论的思想.
4.数列求和的基本方法有:公式法,倒序相加法,错位相减法,拆项法,裂项法,累加法,等价转化等.
四、等差数列
1相关公式:
(1) 定义:),1(1为常数d n d a a n n ≥=-+
(2)通项公式:d n a a n )1(1-+=
(3)前n 项和公式:d n n na a a n S n n 2
)1(2)(11-+=+= (4)通项公式推广:d m n a a m n )(-+=
2.等差数列}{n a 的一些性质
(1)对于任意正整数n ,都有121a a a a n n -=-+
(2)}{n a 的通项公式)2()(2112a a n a a a n -+-=
(3)对于任意的整数s r q p ,,,,如果s r q p +=+,那么s r q p a a a a +=+
(4)对于任意的正整数r q p ,,,如果q r p 2=+,则q r p a a a 2=+
(5)对于任意的正整数n>1,有112-++=n n n a a a
(6)对于任意的非零实数b ,数列}{n ba 是等差数列,则}{n a 是等差数列
(7)已知}{n b 是等差数列,则}{n n b a ±也是等差数列
(8)}{},{},{},{},{23133122---n n n n n a a a a a 等都是等差数列
(9)n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,则k k k k k S S S S S 232,,-- 仍成等差数列,即)(323m m m S S S -=
(10)若)(n m S S n m ≠=,则0=+n n S
(11)若p S q S q p ==,,则)(q p S q p +-=+
(12)bn an S n +=2,反之也成立
五、等比数列
1相关公式:
(1)定义:)0,1(1≠≥=+q n q a a n
n (2)通项公式:11-=n n q a a
(3)前n 项和公式:⎪⎩
⎪⎨⎧≠--==1q 1)1(1q 11q q a na S n n
(4)通项公式推广:m n m n q a a -=
2.等比数列}{n a 的一些性质
(1)对于任意的正整数n ,均有1
21a a a a n n =+ (2)对于任意的正整数s r q p ,,,,如果s r q p +=+,则s r q p a a a a =
(3)对于任意的正整数r q p ,,,如果r p q +=2,则2
q r p a a a =
(4)对于任意的正整数n>1,有112+-=n n n a a a
(5)对于任意的非零实数b ,}{n ba 也是等比数列
(6)已知}{n b 是等比数列,则}{n n b a 也是等比数列
(7)如果0>n a ,则}{log n a a 是等差数列
(8)数列}{log n a a 是等差数列,则}{n a 是等比数列
(9)}{},{},{},{},{23133122---n n n n n a a a a a 等都是等比数列
(10)n S 是等比数列{}n a 的前n 项和,
①当q =-1且k 为偶数时,k k k k k S S S S S 232,,--不是等比数列.
②当q ≠-1或k 为奇数时,k k k k k S S S S S 232,,-- 仍成等比数列
六、数列前n 项和
(1)重要公式: 2
)1(321+=+++n n n ; 6)12)(1(3212222++=
+++n n n n ; 2333)]1(2
1[21+=++n n n (2)等差数列中,mnd S S S n m n m ++=+
(3)等比数列中,n m m m n n n m S q S S q S S +=+=+
(4)裂项求和:1
11)1(1+-=+n n n n ;(!)!1(!n n n n -+=⋅)
七、例题讲解
例1 一等差数列共有9项,第1项等于1,各项之和等于369,一等比数列也有9项,并且它的第1项和最末一项与已知的等差数列的对应项相等,求等比数列的第7项.
选题意图:本题主要考查等差、等比数列的通项公式及前n 项和公式.
解:设等差数列为{a n },公差为d ,等比数列为{b n },公比为q .
由已知得:a 1=b 1=1,813692
)(99919=⇒=+=a a a S 又b 9=a9,∴q8=81,∴q2=3,
∴b 7=b1q6=27,即等比数列的第7项为27.
例2 已知数列}{n a 的前n 项和1+n S =4n a +2(n ∈N +),a 1=1.
(1)设n b =1+n a -2n a ,求证:数列}{n b 为等比数列,
(2)设C n =n n a 2
,求证:}{n C 是等差数列. 选题意图:本题考查等差、等比数列的定义及逻辑推理能力.
证明:(1) 1+n S =4n a +2, 2+n S =41+n a +2,相减得2+n a =41+n a -4n a ,
),2(22112n n n n a a a a -=-∴+++,21n n n a a b -=+又.21n n b b =∴+
,1,2411212=+=+=a a a a S 又,32,51212=-==∴a a b a
∴}{n b 是以3为首项,2为公比的等比数列,∴n b =3×2
1-n . (2) ∵,2
n n n a C = n n n n n n a a C C 22111-=-∴+++1122++-=n n n a a 12
+=n n b 4322311=⨯=+-n n 2
1211==a C ∴}{n C 是以21为首项,4
3为公差的等差数列. 说明:一个表达式中既含有n a 又含有Sn,一般要利用
n a =n S -1-n S (n≥2),消去n S 或n a ,这里是消去了n S .
八、课后作业:
1. 已知数列{n a }的前n 项和n S ,满足:log 2(n S +1)=n+1.求此数列的通项公式n a . 解:由log 2(n S +1)=n+1,得n S =21+n -1 当n=1时,a 1=S 1=22-1=3; 当n ≥2时,n a =n S -1-n S =21+n -1-(2n -1)=2n .
2. 在数列{n a }中,a 1=0,1+n a +n S =n 2
+2n (n ∈N+).求数列{n a }的通项公式. 解:由于1+n a +n S =n 2+2n ,1+n a =1+n S -n S , 则1+n a +n S =1+n S -n S +n S =1+n S ,即1+n S = n 2+2n .
九、板书设计(略)
十、课后记:。