7. 已知數列滿足
,則
=
6. 在等比數列中,
,前
項和為
,若數列
也是等比數列,則
等于
5. 已知等差數列{an}的前n項和為Sn,若,且A、B、C三點共線(該直線不過原點O),則S200=
4. 若互不相等的實數成等差數列,
成等比數列,且
,則
3. 已知某等差數列共有10項,其奇數項之和為15,偶數項之和為30,則其公差為
2. 在等差數列{a}中,已知a
=2,a
+a
=13,則a
+a
+a
等于
1. 如果-1,a, b,c,-9成等比數列,那么b=
2. 解綜合題要總攬全局,尤其要注意上一問的結論可作為下面論證的已知條件,在后面求解的過程中適時應用.
話題3:函數與數列的綜合題
數列是一特殊的函數,其定義域為正整數集,且是自變量從小到大變化時函數值的序列。注意深刻理解函數性質對數列的影響,分析題目特征,探尋解題切入點.
例6. (2006湖北卷)已知二次函數的圖像經過坐標原點,其導函數為
,數列
的前n項和為
,點(n,
)(n
)均在函數
的圖像上。(Ⅰ)、求數列
的通項公式;(Ⅱ)、設
,
是數列
的前n項和,求使得
對所有
都成立的最小正整數m;
點評:本題考查二次函數、等差數列、數列求和、不等式等基礎知識和基本的運算技能,考查分析問題的能力和推理能力。
解:(Ⅰ)設二次函數為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.
又因為點均在函數
的圖像上,所以
=3n2-2n.
當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)-=6n-5.
當n=1時,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m為10.
例7. 設,定義
,其中n∈N*.
(1)求數列{an}的通項公式;
(2)若求
前2n項的和。
解:(1)=2,
,
,
∴
∴,∴數列{an}是首項為
,公比為
的等比數列,
(2)
兩式相減得:
例8. (湖北卷)設數列的前n項和為
,點
均在函數y=3x-2的圖像上。
(Ⅰ)求數列的通項公式;(Ⅱ)設
,
是數列
的前n項和,求使得
對所有
都成立的最小正整數m。
本小題主要是考查等差數列、數列求和、不等式等基礎知識和基本的運算技能,考查分析問題的能力和推理能力。
解:(I)依題意得,即
。
當n≥2時,a;
當n=1時,×
-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m為10。
話題4:數列與解析幾何
數列與解析幾何綜合題,是今后高考命題的重點內容之一,求解時要充分利用數列、解析幾何的概念、性質,并結合圖形求解.
例9. 在直角坐標平面上有一點列,對一切正整數
,點
位于函數
的圖像上,且
的橫坐標構成以
為首項,
為公差的等差數列
.
⑴求點的坐標;⑵設拋物線列
中的每一條的對稱軸都垂直于
軸,第
條拋物線
的頂點為
,且過點
,記與拋物線
相切于
的直線的斜率為
,求:
.
解:(1)
(2)的對稱軸垂直于
軸,且頂點為
.
設
的方程為:
把代入上式,得
,
的方程為:
。
,
=
點評:本例為數列與解析幾何的綜合題,難度較大。(1)、(2)兩問運用幾何知識算出.
例10. 已知拋物線,過原點作斜率1的直線交拋物線于第一象限內一點
,又過點
作斜率為
的直線交拋物線于點
,再過
作斜率為
的直線交拋物線于點
,
,如此繼續,一般地,過點
作斜率為
的直線交拋物線于點
,設點
.
令,求證:數列
是等比數列. 并求數列
的前
項和
解:因為、
在拋物線上,故
①
②,又因為直線
的斜率為
,即
,①②代入可得
, 故
是以
為公比的等比數列;,
話題5:數列創新題
例11.(安徽卷)數列的前
項和為
,已知
,
,
,2,…
(Ⅰ)寫出與
的遞推關系式(
),并求
關于
的表達式;
(Ⅱ)設,
(
),求數列
的前
項和
。
解:由(
)得:
,即
,所以
,對
成立。
由,
,…,
相加得:
,又
,所以
,當
時也成立。
(Ⅱ)由,得
。
而,
,
例12. (福建卷)已知數列{an}滿足a1=a, an+1=1+我們知道當a取不同的值時,得到不同的數列,如當a=1時,得到無窮數列:
(Ⅰ)求當a為何值時a4=0;(Ⅱ)設數列{bn}滿足b1=-1, bn+1=,求證:a取數列{bn}中的任一個數,都可以得到一個有窮數列{an};
(I)解法一:
故a取數列{bn}中的任一個數,都可以得到一個有窮數列{an}
例13. (全國卷III) 在等差數列中,公差
的等比中項.
已知數列成等比數列,求數列
的通項
解:由題意得: 即
又
又成等比數列,
∴該數列的公比為,
所以
又所以數列
的通項為
話題6:永遠的遞推
例14. 在數列中,
(1),
,則通項公式
= _____
(2),
,則通項公式
= _____
(3),
,則通項公式
= _____
(4),當
時,
,則通項公式
= _____
(5)已知,
,則通項公式
(6)設,且
. 則通項公式
(7)設,且
. 則通項公式
解:(1)迭加得:
(2)迭乘得:
(3)迭代得:
(4)取倒數得等差數列:
(5)配方得等比數列:
(6)配方得等比數列:
(7)同除以2n得等差數列:
[模擬試題]
4. 解綜合題的成敗在于審清題目,弄懂來龍去脈,透過給定信息的表象,抓住問題的本質,揭示問題的內在聯系和隱含條件,明確解題方向,形成解題策略.
[典型例題]
話題1:等差、等比數列的項與和的特征問題
例1. (四川卷)數列的前
項和記為
(Ⅰ)求
的通項公式;(Ⅱ)等差數列
的各項為正,其前
項和為
,且
,又
成等比數列,求
解:(Ⅰ)由可得
,兩式相減得
又 ∴
故
是首項為
,公比為
的等比數列 ∴
(Ⅱ)設的公比為
,由
得,可得
,可得
故可設
又
由題意可得
解得
∵等差數列的各項為正,∴
∴
∴
例2. (上海卷)設數列的前
項和為
,且對任意正整數
,
。(1)求數列
的通項公式?(2)設數列
的前
項和為
,對數列
,從第幾項起
?
解:(1) ∵an+ Sn=4096, ∴a1+ S1=4096, a1 =2048.
當n≥2時, 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,于是,n≥46. ∴從第46項起Tn<-509.
例3. (全國卷Ⅰ) 設正項等比數列的首項
,前n項和為
,且
。(Ⅰ)求
的通項公式;(Ⅱ)求
的前n項和
。
解:(Ⅰ)由 得
即
可得
因為,所以
解得
,因而
(Ⅱ)因為是首項
、公比
的等比數列,故
則數列的前n項和
前兩式相減,得
即
話題2:等差、等比數列的判定問題.
例4. (上海卷)已知有窮數列共有2
項(整數
≥2),首項
=2. 設該數列的前
項和為
,且
=
+2(
=1,2,…,2
-1),其中常數
>1.
(1)求證:數列是等比數列;(2)若
=2
,數列
滿足
=
(
=1,2,…,2
),求數列
的通項公式;
(3)若(2)中的數列滿足不等式|
-
|+|
-
|+…+|
-
|+|
-
|≤4,求
的值.
(1) 證明:當n=1時,a2=2a,則=a;
2≤n≤2k-1時, an+1=(a-1) Sn+2, an=(a-1) Sn-1+2,
an+1-an=(a-1) an, ∴=a, ∴數列{an}是等比數列.
(2) 解:由(1) 得an=2a, ∴a1a2…an=2
a
=2
a
=2
,
bn=(n=1,2,…,2k).
(3)設bn≤,解得n≤k+
,又n是正整數,于是當n≤k時, bn<
;
當n≥k+1時, bn>.
原式=(-b1)+(
-b2)+…+(
-bk)+(bk+1-
)+…+(b2k-
)
=(bk+1+…+b2k)-(b1+…+bk)
==
.
當≤4,得k2-8k+4≤0, 4-2
≤k≤4+2
,又k≥2,
∴當k=2,3,4,5,6,7時,原不等式成立.
例5. 已知數列中,
是其前
項和,并且
,⑴設數列
,求證:數列
是等比數列;⑵設數列
,求證:數列
是等差數列;⑶求數列
的通項公式及前
項和。
分析:由于{b}和{c
}中的項都和{a
}中的項有關,{a
}中又有S
=4a
+2,可由S
-S
作切入點探索解題的途徑.
[注2]本題立意與2007年高考題文科20題結構相似.
解:(1)由S=4a
,S
=4a
+2,兩式相減,得S
-S
=4(a
-a
),即a
=4a
-4a
. (根據b
的構造,如何把該式表示成b
與b
的關系是證明的關鍵,注意加強恒等變形能力的訓練)
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,數列{b}是首項為3,公比為2的等比數列,故b
=3·2
.
當n≥2時,S=4a
+2=2
(3n-4)+2;當n=1時,S
=a
=1也適合上式.
綜上可知,所求的前n項和為S=2
(3n-4)+2.
說明:1. 本例主要復習用等差、等比數列的定義證明一個數列為等差,等比數列,求數列的通項公式與前項和。解決本題的關鍵在于由條件
得出遞推公式。
3. 注意與
之間關系的轉化。如:
=
,
=
.
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