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,尤其要注意上一問的結(jié)論可作為下面論證的已知條件,在后面求解的過程中適時(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)稱軸都垂直于
軸,第
條拋物線
的頂點(diǎn)為
,且過點(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)兩問運(yùn)用幾何知識(shí)算出
.
例10. 已知拋物線
,過原點(diǎn)作斜率1的直線交拋物線于第一象限內(nèi)一點(diǎn)
,又過點(diǎn)
作斜率為
的直線交拋物線于點(diǎn)
,再過
作斜率為
的直線交拋物線于點(diǎn)
,
,如此繼續(xù),一般地,過點(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
①
②,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,弄懂來龍去脈,透過給定信息的表象,抓住問題的本質(zhì),揭示問題的內(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=2
a
=2
a
=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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