数列题型的解题技巧
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数列题型的解题技巧
近几年高考题可见数列题命题有如下趋势:
1.等差(比)数列的基本知识是必考内容,这类问题既有选择题、填空题,也有解答题;难度易、中、难三类皆有.
2.数列中an与Sn之间的互化关系也是高考的一个热点.
3.函数思想、方程思想、分类讨论思想等数学思想方法在解决问题中常常用到,解答试题时要注意灵活应用.
4.解答题的难度有逐年增大的趋势,还有一些新颖题型,如与导数和极限相结合等.因此复习中应注意:
1.数列是一种特殊的函数,学习时要善于利用函数的思想来解决.如通项公式、前n项和公式等.
2.运用方程的思想解等差(比)数列,是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量a1、d(或q),掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.
3.分类讨论的思想在本章尤为突出.学习时考虑问题要全面,如等比数列求和要注意q=1和q≠1两种情况等等.
4.等价转化是数学复习中常常运用的,数列也不例外.如an与Sn的转化;将一些数列转化成等差(比)数列来解决等.复习时,要及时总结归纳.
5.深刻理解等差(比)数列的定义,能正确使用定义和等差(比)数列的性质是学好本章的关键. 6.解题要善于总结基本数学方法.如观察法、类比法、错位相减法、待定系数法、归纳法、数形结合法,养成良好的学习习惯,定能达到事半功倍的效果.
7.数列应用题将是命题的热点,这类题关键在于建模及数列的一些相关知识的应用.【考点透视】
1.理解数列的概念,了解数列通项公式的意义,了解递推公式是给出数列的一种方法,并能根据递推公式写出数列的前几项.
2.理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,并能运用公式解答简单的问题.
3.理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n项和公式,并能运用公式解决简单的问题.
4.数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础,所以在高考中占有重要的地位.高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏.解答题多为中等以上难度的试题,突出考查考生的思维能力,解决问题的能力,试题大多有较好的区分度.有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法.应用问题考查的重点是现实客观事物的数学化,常需构造数列模型,将现实问题转化为数学问题来解决.【例题解析】
考点1正确理解和运用数列的概念与通项公式 理解数列的概念,正确应用数列的定义,能够根据数列的前几项写出数列的通项公式.典型例题例1.在德国不来梅举行的第48届世乒赛期间,某商店橱窗里用同样的乒乓球堆成若干堆“正三棱锥”形的展品,其中第1堆只有1层,就一个球;第2,3,4,堆最底层(第一层)分别按图4所示方式固定摆放,从第二层开始,每层的小球自然垒放在下一层之上,第n堆第n层就放一个乒乓球,以f(n)表示第n堆的乒乓球总数,则f3_____;f(n)_____(答案用
n表示).
分析:从图中观察各堆最低层的兵乓球数分别是12,3,4,推测出第n层的球数。解:显然f310.
第n堆最低层(第一层)的乒乓球数,ana1a2annn1,第n堆的乒乓球数总数相
2
当于n堆乒乓球的低层数之和,即fna1a2an1(1222n2)1nn1.
2
2
2
所以:f(n)
nn1n2
6
例2.将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图所示的0-1三角数表.从上往下数,第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,,第n次全行的数都为1的是第行;第61行中1的个数是.第1行11第2行101第3行1111第4行10001第5行110011
分析:计算图形中相应1的数量的特征,然后寻找它们之间的规律。
解:第1次全行的数都为1的是第21=1行,第2次全行的数都为1的是第221=3行,第3次全行的数都为1的是第231=7行,······,第n次全行的数都为1的是第2n1行;第61行中1的个数是251=32.
应填2n1,32
考点2数列的递推关系式的理解与应用
在解答给出的递推关系式的数列问题时,要对其关系式进行适当的变形
,转化为常见的
类型进行解题。如“逐差法”若anan1n,且a11;我们可把各个差列出来进行求和,可得到数列an的通项.
ananan1an1an2a2a1a1nn121
nn1
.2
再看“逐商法”即an1n1且a11,可把各个商列出来求积。
an
an
anan1a2a1nn1n221n!an1an2a1 另外可以变形转化为等差数列与等比数列,利用等差数列与等比数列的性质解决问题。例3.数列an中,a12,an1ancn(c是常数,n1,,且a1,a2,a3成公比不为12,3,)的等比数列.
(I)求c的值;(II)求an的通项公式.
分析:(1)由a1,a2,a3成公比不为1的等比数列列方程求c;
(2)可根据递推公式写出数列的前几项,然后分析每一项与该项的序号之间的关系,归纳
概括出an与n之间的一般规律,从而作出猜想,写出满足前4项的该数列的一个通项公式.解:(I)a12,a22c,a323c,
因为a1,a2,a3成等比数列,所以(2c)22(23c),解得c0或c2.当c0时,a1a2a3,不符合题意舍去,故c2.(II)当n≥2时,由于a2a1c,a3a22c,
,anan1(n1)c,
2
所以ana1[12(n1)]cn(n1)c.
又a12,c2,故an2n(n1)n2n2(n2,3,).当n1时,上式也成立,所以ann2n2(n1,2,).
小结:从特殊的事例,通过分析、归纳、抽象总结出一般规律,再进行科学地证明,这是创新意识的具体体现,这种探索问题的方法,在解数列的有关问题中经常用到,应引起足够的重视.
例4.已知数列某n满足某2某1,某n1某n1某n2,n3,4,.若lim某n2,则(B) n
2
2
(A)3(B)3(C)4(D)5
2
思路启迪:对递推关系变形,运用叠加法求得,特别注意的是对两边同时运用.解答过程:2某n某n1某n1,某n某n1某n2某n.
某4某3某2某4
相叠加某n某2某1某2某n某n1.
某n1某n2某n3某n1
某n某n1某n2某n某2
某1,2某n某n
2
n
某3某2某1某3
.2某1
lim2某n某n1lim2某1,lim某n2,2某16,某13.
n
n
解答过程2:由某n1某n1某n2得:
2 111
某n+某n1某n1某n2某2某1某1,
222
1某n2.lim某n某n1某1,因为limnn2
所以:某13.
解答过程3:由某n1某n1某n2得:
2
111
某n某n1某n1某n2某n2某n3
222
2
3
2n2
某2某1
2某1.
n1
某1,
从而某3某21某1;某某1某;;某某1
nn1431222
n1
12131.叠加得:某n某2某1 222
n1
11
某n某2某11
622
n2
n2
11,lim某nlim某2某11.
nn62
某11,从而
某13.某1
26
小结:数列递推关系是近几年高高数学的热点,主要是一些能转化为等差等比数列的递推关
系式。对连续两项递推ankan-1dn2,k1,可转化为
an
dd;对连续三项递推的关系a
kan1n11k1k
kandan-1n2
如果方程某2k某d=0有两个根、,则上递推关系式可化为
an1ananan1或an1ananan1. 考点3数列的通项an与前n项和Sn之间的关系与应用
S1n=1,数列前n项和S和通项a是数列中两个重要的量,在an与Sn的关系:annn
SnSn1n2
运用它们的关系式anSnSn1时,一定要注意条件n2,求通项时一定要验证a1是否适合。解决含an与Sn的式子问题时,通常转化为只含an或者转化为只Sn的式子.
例5.在等比数列an中,a12,前n项和为Sn,若数列an1也是等比数列,则Sn等于()(A)2n12(B)3n(C)2n(D)3n1
点评:本题考查了等比数列的定义和求和公式,着重考查了运算能力。过程指引因数列an为等比,则an2qn1,因数列an1也是等比数列,则
(an11)2(an1)(an21)an122an1anan2anan2anan22an1an(1q22q)0q1
即an2,所以Sn2n,故选择答案C.
例6.已知在正项数列{an}中,Sn表示前n
项和且an1,求an.分析:转化为只含an或者只含Sn的递推关系式.
解1
:由已知an1,得当n=1时,a1=1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1
,代入已知有SnSn1
1,Sn1Sn1.
Sn1
1,又an0,Sn Sn11.
2
1,
是以1为首项,1为公差的等差数列,
n故an2n1.
解2
:由已知an1,得当n=1时,a1=1;当n≥2时因为San1,所以aan1an11.
nn222
22
,a24anan2ana2n12an1n2anan12an10
222
anan1anan120,因为an0,
所以anan12,所以an2n1.
考点4等差、等比数列的概念与性质的理解与应用
在等差、等比数列中,已知五个元素a1,an,n,d或q,Sn中的任意三个,运用方程的思想,便可求出其余两个,即“知三求二”。本着化多为少的原则,解题时需抓住首项a1和公差(或公比q)。另外注意等差、等比数列的性质的运用.例如
(1)等差数列an中,若mnpq,则amanapaq;等比数列an中,若
mnpq,则amanapaq.