7. 已知數(shù)列滿足,則=
6. 在等比數(shù)列中,,前項(xiàng)和為,若數(shù)列也是等比數(shù)列,則等于
5. 已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若,且A、B、C三點(diǎn)共線(該直線不過(guò)原點(diǎn)O),則S200=
4. 若互不相等的實(shí)數(shù)成等差數(shù)列,成等比數(shù)列,且,則
3. 已知某等差數(shù)列共有10項(xiàng),其奇數(shù)項(xiàng)之和為15,偶數(shù)項(xiàng)之和為30,則其公差為
2. 在等差數(shù)列{a}中,已知a=2,a+a=13,則a+a+a等于
1. 如果-1,a, b,c,-9成等比數(shù)列,那么b=
2. 解綜合題要總攬全局,尤其要注意上一問(wèn)的結(jié)論可作為下面論證的已知條件,在后面求解的過(guò)程中適時(shí)應(yīng)用.
話題3:函數(shù)與數(shù)列的綜合題
數(shù)列是一特殊的函數(shù),其定義域?yàn)檎麛?shù)集,且是自變量從小到大變化時(shí)函數(shù)值的序列。注意深刻理解函數(shù)性質(zhì)對(duì)數(shù)列的影響,分析題目特征,探尋解題切入點(diǎn).
例6. (2006湖北卷)已知二次函數(shù)的圖像經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),其導(dǎo)函數(shù)為,數(shù)列的前n項(xiàng)和為,點(diǎn)(n,)(n)均在函數(shù)的圖像上。(Ⅰ)、求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)、設(shè),是數(shù)列的前n項(xiàng)和,求使得對(duì)所有都成立的最小正整數(shù)m;
點(diǎn)評(píng):本題考查二次函數(shù)、等差數(shù)列、數(shù)列求和、不等式等基礎(chǔ)知識(shí)和基本的運(yùn)算技能,考查分析問(wèn)題的能力和推理能力。
解:(Ⅰ)設(shè)二次函數(shù)為f(x)=ax2+bx (a≠0) ,則 f`(x)=2ax+b,由于f`(x)=6x-2,得
a=3 , b=-2, 所以 f(x)=3x2-2x.
又因?yàn)辄c(diǎn)均在函數(shù)的圖像上,所以=3n2-2n.
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)-=6n-5.
當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 ()
(Ⅱ)由(Ⅰ)得知==,
故Tn===(1-).
因此,要使(1-)<()成立的m必須且僅需滿足≤,即m≥10,所以滿足要求的最小正整數(shù)m為10.
例7. 設(shè),定義,其中n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若求前2n項(xiàng)的和。
解:(1)=2,,,
∴
∴,∴數(shù)列{an}是首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列,
(2)
兩式相減得:
例8. (湖北卷)設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為,點(diǎn)均在函數(shù)y=3x-2的圖像上。
(Ⅰ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)設(shè),是數(shù)列的前n項(xiàng)和,求使得對(duì)所有都成立的最小正整數(shù)m。
本小題主要是考查等差數(shù)列、數(shù)列求和、不等式等基礎(chǔ)知識(shí)和基本的運(yùn)算技能,考查分析問(wèn)題的能力和推理能力。
解:(I)依題意得,即。
當(dāng)n≥2時(shí),a;
當(dāng)n=1時(shí),×-2×1-1-6×1-5
所以()。
(II)由(I)得,
故。
因此,使得﹤成立的m必須滿足≤,即m≥10,故滿足要求的最小整數(shù)m為10。
話題4:數(shù)列與解析幾何
數(shù)列與解析幾何綜合題,是今后高考命題的重點(diǎn)內(nèi)容之一,求解時(shí)要充分利用數(shù)列、解析幾何的概念、性質(zhì),并結(jié)合圖形求解.
例9. 在直角坐標(biāo)平面上有一點(diǎn)列,對(duì)一切正整數(shù),點(diǎn)位于函數(shù)的圖像上,且的橫坐標(biāo)構(gòu)成以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列.
⑴求點(diǎn)的坐標(biāo);⑵設(shè)拋物線列中的每一條的對(duì)稱(chēng)軸都垂直于軸,第條拋物線的頂點(diǎn)為,且過(guò)點(diǎn),記與拋物線相切于的直線的斜率為,求:.
解:(1)
(2)的對(duì)稱(chēng)軸垂直于軸,且頂點(diǎn)為.設(shè)的方程為:
把代入上式,得,的方程為:。
,
=
點(diǎn)評(píng):本例為數(shù)列與解析幾何的綜合題,難度較大。(1)、(2)兩問(wèn)運(yùn)用幾何知識(shí)算出.
例10. 已知拋物線,過(guò)原點(diǎn)作斜率1的直線交拋物線于第一象限內(nèi)一點(diǎn),又過(guò)點(diǎn)作斜率為的直線交拋物線于點(diǎn),再過(guò)作斜率為的直線交拋物線于點(diǎn),,如此繼續(xù),一般地,過(guò)點(diǎn)作斜率為的直線交拋物線于點(diǎn),設(shè)點(diǎn).
令,求證:數(shù)列是等比數(shù)列. 并求數(shù)列的前項(xiàng)和
解:因?yàn)?sub>、在拋物線上,故①②,又因?yàn)橹本的斜率為,即,①②代入可得, 故是以
為公比的等比數(shù)列;,
話題5:數(shù)列創(chuàng)新題
例11.(安徽卷)數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知
,,,2,…
(Ⅰ)寫(xiě)出與的遞推關(guān)系式(),并求關(guān)于的表達(dá)式;
(Ⅱ)設(shè),(),求數(shù)列的前項(xiàng)和。
解:由()得:,即,所以,對(duì)成立。
由,,…,相加得:,又,所以,當(dāng)時(shí)也成立。
(Ⅱ)由,得。
而,
,
例12. (福建卷)已知數(shù)列{an}滿足a1=a, an+1=1+我們知道當(dāng)a取不同的值時(shí),得到不同的數(shù)列,如當(dāng)a=1時(shí),得到無(wú)窮數(shù)列:
(Ⅰ)求當(dāng)a為何值時(shí)a4=0;(Ⅱ)設(shè)數(shù)列{bn}滿足b1=-1, bn+1=,求證:a取數(shù)列{bn}中的任一個(gè)數(shù),都可以得到一個(gè)有窮數(shù)列{an};
(I)解法一:
故a取數(shù)列{bn}中的任一個(gè)數(shù),都可以得到一個(gè)有窮數(shù)列{an}
例13. (全國(guó)卷III) 在等差數(shù)列中,公差的等比中項(xiàng).
已知數(shù)列成等比數(shù)列,求數(shù)列的通項(xiàng)
解:由題意得: 即
又
又成等比數(shù)列,
∴該數(shù)列的公比為,
所以
又所以數(shù)列的通項(xiàng)為
話題6:永遠(yuǎn)的遞推
例14. 在數(shù)列中,
(1),,則通項(xiàng)公式= _____
(2),,則通項(xiàng)公式= _____
(3),,則通項(xiàng)公式= _____
(4),當(dāng)時(shí),,則通項(xiàng)公式= _____
(5)已知,,則通項(xiàng)公式
(6)設(shè),且. 則通項(xiàng)公式
(7)設(shè),且. 則通項(xiàng)公式
解:(1)迭加得:
(2)迭乘得:
(3)迭代得:
(4)取倒數(shù)得等差數(shù)列:
(5)配方得等比數(shù)列:
(6)配方得等比數(shù)列:
(7)同除以2n得等差數(shù)列:
[模擬試題]
4. 解綜合題的成敗在于審清題目,弄懂來(lái)龍去脈,透過(guò)給定信息的表象,抓住問(wèn)題的本質(zhì),揭示問(wèn)題的內(nèi)在聯(lián)系和隱含條件,明確解題方向,形成解題策略.
[典型例題]
話題1:等差、等比數(shù)列的項(xiàng)與和的特征問(wèn)題
例1. (四川卷)數(shù)列的前項(xiàng)和記為(Ⅰ)求的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)等差數(shù)列的各項(xiàng)為正,其前項(xiàng)和為,且,又成等比數(shù)列,求
解:(Ⅰ)由可得,兩式相減得
又 ∴ 故是首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列 ∴
(Ⅱ)設(shè)的公比為,由得,可得,可得
故可設(shè) 又
由題意可得 解得
∵等差數(shù)列的各項(xiàng)為正,∴ ∴ ∴
例2. (上海卷)設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,且對(duì)任意正整數(shù),。(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式?(2)設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,對(duì)數(shù)列,從第幾項(xiàng)起?
解:(1) ∵an+ Sn=4096, ∴a1+ S1=4096, a1 =2048.
當(dāng)n≥2時(shí), an= Sn-Sn-1=(4096-an)-(4096-an-1)= an-1-an
∴=,an=2048()n-1.
(2) ∵log2an=log2[2048()n-1]=12-n, ∴Tn=(-n2+23n).
由Tn<-509,解得n>,而n是正整數(shù),于是,n≥46. ∴從第46項(xiàng)起Tn<-509.
例3. (全國(guó)卷Ⅰ) 設(shè)正項(xiàng)等比數(shù)列的首項(xiàng),前n項(xiàng)和為,且。(Ⅰ)求的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)求的前n項(xiàng)和。
解:(Ⅰ)由 得
即
可得
因?yàn)?sub>,所以 解得,因而
(Ⅱ)因?yàn)?sub>是首項(xiàng)、公比的等比數(shù)列,故
則數(shù)列的前n項(xiàng)和
前兩式相減,得
即
話題2:等差、等比數(shù)列的判定問(wèn)題.
例4. (上海卷)已知有窮數(shù)列共有2項(xiàng)(整數(shù)≥2),首項(xiàng)=2. 設(shè)該數(shù)列的前項(xiàng)和為,且=+2(=1,2,…,2-1),其中常數(shù)>1.
(1)求證:數(shù)列是等比數(shù)列;(2)若=2,數(shù)列滿足=(=1,2,…,2),求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(3)若(2)中的數(shù)列滿足不等式|-|+|-|+…+|-|+|-|≤4,求的值.
(1) 證明:當(dāng)n=1時(shí),a2=2a,則=a;
2≤n≤2k-1時(shí), an+1=(a-1) Sn+2, an=(a-1) Sn-1+2,
an+1-an=(a-1) an, ∴=a, ∴數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
(2) 解:由(1) 得an=2a, ∴a1a2…an=2a=2a=2,
bn=(n=1,2,…,2k).
(3)設(shè)bn≤,解得n≤k+,又n是正整數(shù),于是當(dāng)n≤k時(shí), bn<;
當(dāng)n≥k+1時(shí), bn>.
原式=(-b1)+(-b2)+…+(-bk)+(bk+1-)+…+(b2k-)
=(bk+1+…+b2k)-(b1+…+bk)
==.
當(dāng)≤4,得k2-8k+4≤0, 4-2≤k≤4+2,又k≥2,
∴當(dāng)k=2,3,4,5,6,7時(shí),原不等式成立.
例5. 已知數(shù)列中,是其前項(xiàng)和,并且,⑴設(shè)數(shù)列,求證:數(shù)列是等比數(shù)列;⑵設(shè)數(shù)列,求證:數(shù)列是等差數(shù)列;⑶求數(shù)列的通項(xiàng)公式及前項(xiàng)和。
分析:由于{b}和{c}中的項(xiàng)都和{a}中的項(xiàng)有關(guān),{a}中又有S=4a+2,可由S-S作切入點(diǎn)探索解題的途徑.
[注2]本題立意與2007年高考題文科20題結(jié)構(gòu)相似.
解:(1)由S=4a,S=4a+2,兩式相減,得S-S=4(a-a),即a=4a-4a. (根據(jù)b的構(gòu)造,如何把該式表示成b與b的關(guān)系是證明的關(guān)鍵,注意加強(qiáng)恒等變形能力的訓(xùn)練)
a-2a=2(a-2a),又b=a-2a,所以b=2b ①
已知S=4a+2,a=1,a+a=4a+2,解得a=5,b=a-2a=3 ②
由①和②得,數(shù)列{b}是首項(xiàng)為3,公比為2的等比數(shù)列,故b=3·2.
當(dāng)n≥2時(shí),S=4a+2=2(3n-4)+2;當(dāng)n=1時(shí),S=a=1也適合上式.
綜上可知,所求的前n項(xiàng)和為S=2(3n-4)+2.
說(shuō)明:1. 本例主要復(fù)習(xí)用等差、等比數(shù)列的定義證明一個(gè)數(shù)列為等差,等比數(shù)列,求數(shù)列的通項(xiàng)公式與前項(xiàng)和。解決本題的關(guān)鍵在于由條件得出遞推公式。
3. 注意與之間關(guān)系的轉(zhuǎn)化。如:= ,
=.
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