第四讲 数列与探索性新题型的解题技巧

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2017高考数学数列问题的解答技巧

2017高考数学数列问题的解答技巧

2017年高考数学数列问题的解答技巧数列问题数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础。

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。

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。

近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三个方面;(1)数列本身的有关知识,其中有等差数列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式。

(2)数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合。

(3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题为主。

试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主,解答题大都以基础题和中档题为主,只有个别地方用数列与几何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大。

知识整合1、在掌握等差数列、等比数列的定义、性质、通项公式、前n项和公式的基础上,系统掌握解等差数列与等比数列综合题的规律,深化数学思想方法在解题实践中的指导作用,灵活地运用数列知识和方法解决数学和实际生活中的有关问题。

2、在解决综合题和探索性问题实践中加深对基础知识、基本技能和基本数学思想方法的认识,沟通各类知识的联系,形成更完整的知识网络,提高分析问题和解决问题的能力。

进一步培养学生阅读理解和创新能力,综合运用数学思想方法分析问题与解决问题的能力。

3、培养学生善于分析题意,富于联想,以适应新的背景,新的设问方式,提高学生用函数的思想、方程的思想研究数列问题的自觉性、培养学生主动探索的精神和科学理性的思维方法。

精心整理,仅供学习参考。

数列与探索性新题型的解题技巧

数列与探索性新题型的解题技巧

数列与探索性新题型的解题技巧引言数列问题是高中数学中的重要部分,也是考试中经常出现的题型。

解决数列问题需要掌握一定的解题技巧,特别是对于探索性新题型,更需要灵活运用已有的知识来解决。

本文将介绍一些数列问题的常见解题技巧,并提供一些探索性新题型的解题思路。

常见数列问题的解题技巧等差数列问题等差数列是一种最常见的数列形式,其特点是每个项与前一项之间有相同的公差。

解决等差数列问题的关键是找到通项公式。

常见的解题技巧包括:1.求前n项和:设等差数列的首项为a₁,公差为d,前n项和为Sₙ,则有Sₙ = (n/2)(2a₁ + (n-1)d)。

2.求第n项:设等差数列的首项为a₁,公差为d,第n项为aₙ,则有aₙ = a₁ + (n-1)d。

3.求公差:设等差数列的首项为a₁,第n项为aₙ,公差为d,则有d = (aₙ -a₁)/(n-1)。

等比数列问题等比数列是一种常见的数列形式,其特点是每个项与前一项之间有相同的公比。

解决等比数列问题的关键是找到通项公式。

常见的解题技巧包括:1.求前n项和:设等比数列的首项为a₁,公比为q,前n项和为Sₙ,则有Sₙ = a₁(1 - qⁿ)/(1 - q)。

2.求第n项:设等比数列的首项为a₁,公比为q,第n项为aₙ,则有aₙ =a₁qⁿ⁻¹。

3.求公比:设等比数列的首项为a₁,第n项为aₙ,公比为q,则有q = aₙ/a₁。

递推数列问题递推数列是一种通过前几项计算后一项的数列形式,常见的形式有Fibonacci数列和差分数列。

解决递推数列问题的关键是找到递推公式。

常见的解题技巧包括:1.Fibonacci数列:Fibonacci数列的递推公式为Fₙ = Fₙ₋₁ + Fₙ₋₂,其中F₁ = 1,F₂ = 1。

可以通过循环或递归的方式计算Fibonacci数列的第n项。

2.差分数列:差分数列是一种通过前几项的差值计算后一项的数列形式。

可以通过观察前几项的差值规律,推导出递推公式。

浅谈中学数列中的探索性问题

浅谈中学数列中的探索性问题

浅谈中学数列中的探索性问题摘要:在高中数学学科教学中,对于某个数学疑问如果我们将它看作是结论、前期做题、方法、以及做题依据这四个部分所构成的一个完整体系。

那么这四个部分其中有两个是具有不确定性的数学学科问题,他们被称为探索性问题。

对于探索性问题来说,它的定位不确定、前提不完整是非常显著的特点,当前高中考试中频繁出现关于数列的探索性问题。

本文通过典型问题的分析来对这些探索性问题进行探讨。

关键词:中学教学;数列;探索性引言:探索性问题在高中数学学科学习中分为四种类型,其中第一个就是条件探索性问题,第二个是存在探索性问题,第三个是结论探索性问题,最后一个就是规律探索性问题。

对于这些不同类型的问题,在解题方法上是存在很大的不同的,因此在对这些探索性问题进行解答的过程中,应该首先判断出他们属于具体的哪一类型,然后有针对性的进行解答。

一、条件探索性问题在高中数学学科的学习中,对于一些条件探索性的问题,一般情况下都会提供给同学们一些有关的结论,让同学们通过自己的联想和分析,结合较为严谨的运算以及观察来探索这些结论。

如果要成立需要满足相应的条件,对于这一类具有较为鲜明的开放性特点的探索性条件问题解决的方法,更多时候都是运用分析法,从题目所提供给的多个已知条件,还有结论展开探索分析,也就是所谓的执果索因,去寻找到满足题目条件和结论的相关条件,而在探索解题的过程中,必须要认真推理出整个的满足结论的条件是否是可逆的?一定要能够区分出充分条件以及必要条件,而不要将二者混淆,并且在探索过程中要去验证找到的条件是否存在多余的情况?必须要对所探寻的每个条件,对于题目所给出的结论来说是否具有确定性,要从全方位的角度来对题目所给出结论者成立的充分条件进行探索,从而实现不遗漏、不重复,很多时候对于一些条件是否正确,都会通过构造法来进行验证。

此外,对于这种条件探索性问题,主要需要学生去找到的是问题的充分条件,而不是必须满足充要条件,因此,高中同学在解决这类问题的时候,如果能够拥有较好的逻辑思维能力,较好的洞察力以及较为合理的直觉联想,就能够在解题过程中更为得心应手。

数列与探索性新题型的解题技巧

数列与探索性新题型的解题技巧

数列与探索性新题型的解题技巧引言数学是一门充满魅力的学科,其中数列是中学数学中的重要内容。

数列不仅有着广泛的应用领域,而且在解题过程中也需要一定的技巧。

同时,随着教育的改革和学生思维的培养,新的探索性问题也逐渐受到重视。

本文将介绍数列与探索性新题型的解题技巧,以帮助学生更好地应对这些问题。

数列的基础知识在开始介绍解题技巧之前,我们先来回顾一下数列的基础知识。

数列是由一系列按照某种规律排列的数所组成的序列。

通常表示为:a1,a2,a3,...,a n其中,a1为首项,a n为第n项,而n为项数。

常见的数列类型包括等差数列,等比数列和斐波那契数列。

等差数列的特点是每一项与前一项之差相等;等比数列的特点是每一项与前一项之比相等;而斐波那契数列的特点是每一项等于前两项的和。

了解这些常见数列类型的特点,对于解题过程的把握有着重要的意义。

解题技巧观察法在面对一道数列问题时,可以尝试通过观察数列中的规律来解答问题。

这种方法常用于发现数列中的特点和性质,并进一步推导解题过程。

举例来说,考虑以下数列:1, 3, 6, 10, 15, … 题目要求找出第10项的值。

通过观察可知,该数列中每一项的差值递增,即差值为2、3、4、5…。

因此,第n项的值为前n-1项的和。

可以通过简单的计算得知第10项的值为55。

代入法对于某些复杂的数列问题,我们可以采用代入法来求解。

这种方法常用于验证推测结果和找出规律性方法。

假设我们需要求解以下数列:1, 4, 9, 16, 25, … 题目要求找出第n项的值。

观察可知,该数列的每一项均为前一项的平方。

我们可以验证这一规律。

当n=1时,a1=1;当n=2时,a2=4;当n=3时,a3=9…依次类推。

通过代入法,我们可以确定数列的规律为a n=n2。

因此,第n项的值为n2。

列表法列表法是一种常用的解决复杂数列问题的方法。

通过列举数列中的前几项,我们可以发现其中的规律,并据此推导出解题思路。

2020届高三数学问题:数列中的探索性问题-2020届高三数学提分精品(解析版)

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专题五 数列问题六:数列中的探索性问题一、考情分析近几年的高考试卷中经常出现以数列为载体的探索性问题,这类问题不仅考查学生的探索能力,而且给学生提供了创新思维的空间,而这类问题有下列三类题型:规律探索性问题;条件探索性问题;结论探索性问题.二、经验分享(1)对于条件开放的探索性问题,往往采用分析法,从结论和部分已知的条件入手,执果索因,导出所需的条件.另外,需要注意的是,这一类问题所要求的往往是问题的充分条件,而不一定是充要条件,因此,直觉联想、较好的洞察力都将有助于这一类问题的解答.(2)探索结论型问题是指那些题目结论不明确、或者答案不唯一,给同学们留有较大探索余地的试题.一般是由给定的已知条件求相应的结论。

它要求同学们充分利用已知条件进行猜想、透彻分析,发现规律、获取结论,这一类问题立意于对发散思维能力的培养和考察,具有开放性,解法活、形式新,无法套用统一的解题模式,不仅有利于考查和区分同学们的数学素质和创新能力,而且还可以有效地检测和区分考生的学习潜能,因而受到各方面的重视,近年来已成为高考试题的一个新亮点.注意含有两个变量的问题,变量归一是常用的解题思想,一般把其中的一个变量转化为另一个变量,根据题目条件,确定变量的值.数列中大小关系的探索问题可以采用构造函数,根据函数的单调性进行证明,这是解决复杂问题常用的方法.(3)存在型探索性问题通常假定题中的数学对象存在(或结论成立)或暂且认可其中的一部分的结论,然后在这个前提下进行逻辑推理,若由此导出矛盾,则否定假设;否则,给出肯定结论.其中反证法在解题中起着重要的作用.(4)处理规律探索性问题,应充分利用已知条件,先求出数列的前几项,根据前几项的特点透彻分析,发现规律、猜想结论.三、题型分析(一) 条件探索性问题【例1】已知数列{}n a 为等差数列,12a =,{}n a 的前n 和为n S ,数列{}n b 为等比数列,且2112233(1)24n n n a b a b a b a b n ++++⋅⋅⋅+=-⋅+对任意的n *∈N 恒成立.(Ⅰ)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式;(Ⅱ)是否存在非零整数λ,使不等式1121111(1)(1)(1)cos 21n n n a a a a a πλ+--⋅⋅⋅⋅⋅⋅-<+对一切n *∈N 都成立?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.(Ⅲ)各项均为正整数的无穷等差数列{}n c ,满足391007c a =,且存在正整数k ,使139,,k c c c 成等比数列,若数列{}n c 的公差为d ,求d 的所有可能取值之和.【分析】(Ⅰ)因为2112233(1)24n n n a b a b a b a b n ++++⋅⋅⋅+=-⋅+对任意的n *∈N 恒成立,所以取1,2,3n =,又知{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列,设出首项,公差,公比解方程组即可;(Ⅱ))由2n a n =,得11coscos(1)(1)2n n a n ππ++=+=-,设121111(1)(1)(1)1n n nb a a a a =--⋅⋅⋅-+,则不等式等价于1(1)n n b λ+-<,问题转化为求n b 的最小值,因0n b >,利用()12112123n n n b b n n ++=>++知n b 单调递增,求n b 的最小值,再根据1(1)n n b λ+-<求解;(Ⅲ)特殊情况0d =时,成立,当d >0时,3911382014201438c c d c d =+=⇒=-,39(39)2014(39)k c c k d k d =+-=+-,由等比中项知2391k c c c =,化简得()23953(77)0(39)53(77)k d k d k d k --+-=⇒-=-,整理得:*53383953k N d ⨯=+∈-,由120143838(53)05300c d d d d =-=->⇒->⎧⎨>⎩,所以53530d >->,根据*533853N d⨯∈-,故531,2,19d -=,从而52,51,34d =,所以公差d 的所有可能取值之和为137.【解析】(Ⅰ)法1:设数列{}n a 的公差为d ,数列{}n b 的公比为q .因为2112233(1)24()n n n a b a b a b a b n n +*+++⋅⋅⋅+=-⋅+∈N令1,2,3n =分别得114a b =,112220a b a b +=,11223368a b a b a b ++=,又12a =所以1122332,21648a b a b a b ==⎧⎪=⎨⎪=⎩即22(2)(2)163440(22)(2)48d q d d d q +=⎧⇒--=⎨+=⎩,得11236d q ⎧=-⎪⎨⎪=⎩或2222d q =⎧⎨=⎩,经检验2,2d q ==符合题意,2,63d q =-=不合题意,舍去. 所以2,2nn n a n b ==.①当n 为奇数时,得min 123()3n b b λ<==; ② 当n 为偶数时,得min 285()15n b b λ-<==,即8515λ>-.[来源:Z,xx,]综上,8523,153λ⎛⎫∈- ⎪ ⎪⎝⎭,由λ是非零整数,可知存在1λ=±满足条件.(Ⅲ)易知d=0,成立.当d >0时,3911382014201438c c d c d =+=⇒=-,39(39)2014(39)k c c k d k d =+-=+-,[][]22391(201438)2014(39)2014,38(53)2014(39)20142014,k c c c d k d d k d =⇒-+-=⇒-+-=⨯()()53201439532014d k d ⇒-+-=⨯⎡⎤⎣⎦,()23953(77)0(39)53(77)k d k d k d k ⇒--+-=⇒-=-, 395353107(53)395377kd d k d k d ⇒-=-⨯⇒-=-⨯,*39537739(53)5339537753385338393953535353d d k N d d d d-⨯-+⨯-⨯⨯⨯===-=+∈----,又120143838(53)05300c d d d d =-=->⇒->⎧⎨>⎩Q ,05353d ∴<-<,531,2,19d ∴-=,52,51,34d ∴=,所以公差d 的所有可能取值之和为137.……16分【点评】第一问采取特殊化的思想,转化为联立方程组求首项,公差公比问题,比较容易解决;第二问学会构造数列,将恒成立问题转化为求数列的最小值,选择做商的方法研究数列的单调性,进而求其最值,特别注意最后结果需要对n 分奇偶讨论;第三问通过等比中项,构造公差和项数的方程,利用项数是正整数,分析对公差d 的要求,进而得到d 的可能取值,此类问题虽然比较常见,但是对变形、运算、分析能力要求很高.【小试牛刀】【2017届河北武邑中学高三上学期调研】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()12n n S n λ=+-⋅,又数列{}n b 满足:n n a b n ⋅=. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)当λ为何值时,数列{}n b 是等比数列?并求此时数列{}n b 的前n 项和n T 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)()()11,22n n n a n n λ-=⎧⎪=⎨⋅≥⎪⎩;(Ⅱ)[)1,2. 【解析】(Ⅰ)由()12n n S n λ=+-⋅,当1n =时,11a S λ==;当2n ≥时,()()11112222n n n n n n a S S n n n ---=-=-⋅--⋅=⋅, 故数列{}n a 的通项公式为()()11,22n n n a n n λ-=⎧⎪=⎨⋅≥⎪⎩(Ⅱ)由n n a b n ⋅=有()()111,122n n n b n λ-⎧=⎪⎪=⎨⎛⎫⎪≥ ⎪⎪⎝⎭⎩则数列{}n b 为等比数列, 则首项为11b λ=满足2n ≥的情况,故1λ=,则()112111122111212nn n nb q b b q --⎛⎫++===- ⎪-⎝⎭-…+b 而1212n⎛⎫- ⎪⎝⎭是单调递增的,故[)121211,22n n b b ⎛⎫++=-∈ ⎪⎝⎭…+b [来源:](二) 结论探索性问题【例2】已知数列{}n a 中,2a a =(a 为非零常数),其前n 项和n S 满足1()()2n n n a a S n N +-=∈. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若2a =,且21114m n a S -=,求m n 、的值; (3)是否存在实数a b 、,使得对任意正整数p ,数列{}n a 中满足n a b p +≤的最大项恰为第32p -项? 若存在,分别求出a 与b 的取值范围;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先由()12n n n a a S -=得11111()02a a a S -===g , 2n n na S =,11(1)2n n n a S +++=两式相减整理得1(1)n n n a na +-=,21(1)n n na n a ++=+, 再相减化为121n n n n a a a a +++-=-,故{}n a 是等差数列,(1)n a n a =-;(2)先求出()()221,1n n a n S n n =-=-代入21114m n a S -=整理得(223)(221)43m n m n +---=,只有22343,m n +-=且2211m n --=,解得12,11m n ==;(3)先排除0a <的情况,再求得0a >时有1p b n a -≤+,再由3231p bp p a--≤<-对任意正数p 成立可得310,a -= 13a =,最后验证2013b b -<≤-得213b <≤.【解析】(1)由已知,得11111()02a a a S -===g ,∴2n n na S =, 则有11(1)2n n n a S +++=,∴112()(1)n n n n S S n a na ++-=+-, 即1(1)n n n a na +-=,21(1)n n na n a ++=+,两式相加,得*122,n n n a a a n N ++=+∈, 即*121,n n n n a a a a n N +++-=-∈,故数列{}n a 是等差数列,又120,a a a ==,∴(1)n a n a =-(3)由n a b p +≤,得(1)a n b p -+≤, 若0a <,则1p bn a -≥+,不合题意,舍去; 若0a >,则1p bn a-≤+. ∵不等式n a b p +≤成立的最大正整数解为32p -, ∴32131p bp p a--≤+<-, 即2(31)3a b a p a b -<-≤-对任意正整数p 都成立,∴310a -=,解得13a =, 此时,2013b b -<≤-,解得213b <≤, 故存在实数a b 、满足条件,a 与b 的取值范围是12,133a b =<≤, 【点评】判定一个数列为等差数列的常见方法是:①验证2n ≥时1n n a a --为同一常数;②验证3n ≥时,112n n n n a a a a ----=-恒成立;③验证n a pn q =+;④验证2n S An Bn =+.本题(1)运用了方法②.【小试牛刀】【2017届河北武邑中学高三理周考】已知数列{}n a 中,11a =,且点()()*1n n P a a n N +∈,在直线10x y -+=上.⑴求数列{}n a 的通项公式; ⑵若函数()123123nnf n n a n a n a n a =++++++++…(n N ∈,且2n ≥),求函数()f n 的最小值; ⑶设1n nb a =,n S 表示数列{}n b 的前n 项和,试问:是否存在关于n 的整式()g n ,使得()()12311n n S S S S S g n -++++=-⋅…对于一切不小于2的自然数n 恒成立?若存在,写出()g n 的解析式,并加以证明;若不存在,试说明理由. 【答案】(1)n a n =;(2)65)2(=f ;(3)n ng =)(,证明见解析. 【解析】⑴Θ点)(1,+n n a a P 在直线01=--y x 上,即11=-+n n a a ,且11=a ,∴数列}{n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,)2(1)1(1≥=⋅-+=∴n n n a n ,11=a 也满足,n a n =∴⑵Θn nn n n f 22211)(+++++=Λ, ∴22112213221)1(+++++-+++++=+n n n n n n n n n f Λ, 0)()1(≥-+∴n f n f ,)(n f ∴是单调递增的,故)(n f 的最小值是65)2(=f . ⑶Θn S n b n n 1312111++++=⇒=Λ,)2(11≥=-∴-n nS S n n , 即,1,,1)2()1(112221+=-+=---∴---S S S S S n S n n n n Λ,,1-n 1211++++=-∴-n n S S S S nS Λ)2()1(121≥⋅-=-=+++∴-n n S n nS S S S n n n Λ,n n g =∴)(.故存在关于n 的整式n n g =)(,使等式对于一切不小于2的自然数n 恒成立. 法二:先由3,2==n n 的情况,猜想出n n g =)(,再用数学归纳法证明. (三) 存在型探索问题通常假定题中的数学对象存在(或结论成立)或暂且认可其中的一部分的结论,然后在这个前提下进行逻辑推理,若由此导出矛盾,则否定假设;否则,给出肯定结论.其中反证法在解题中起着重要的作用. 【例3】【广东省茂名市五大联盟学校2018届高三3月联考】设数列的前n 项和为,且满足().(1)求数列的通项公式;(2)是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由. 【答案】(1);(2)答案见解析.【分析】(1)由题意可得,据此有.且().,故,整理可得.数列是以2为首项,2为公比的等比数列,.(2)由(1)知,,,必要条件探路,若为等差数列,则,,成等差数列,据此可得.经检验时,成等差数列,故的值为-2.【解析】(1)由(),可知当时,.又由().可得,两式相减,得,即,即.所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列故.(2)由(1)知,,所以若为等差数列,则,,成等差数列,即有,即,解得. 经检验时,成等差数列,故的值为-2.【小试牛刀】【2017安徽六安一中上学期周检】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,13n S +是6与2nS 的等差中项()n N *∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)是否存在正整数k ,使不等式()()21nn n k a S n N*-<∈恒成立,若存在,求出k 的最大值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)()*131N n a n n ∈=-;(2)存在,11. 【解析】(1)解法一:因为13n S +是6与2n S 的等差中项, 所以()1626n n S S n N *++=∈,即1113n n S S +=+,当2n ≥时有1113n n S S -=+② -①②得()1113n n n n S S S S +--=-,即113n n a a +=对2n ≥都成立又根据①有21113S S =+即121113a a a +=+,所以211133a a ==所以()113n n a n N *-=∈.所以数列{}n a 是首项为1,公比为13的等比数列.解法二:因为13n S +是6与2n S 的等差中项 所以()1626n n S S n N *++=∈,即1113n n S S +=+,()n N *∈ 由此得()1313111312323232n n n n S S S S n N *+⎛⎫⎛⎫-=+-=-=-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 又11331222S a -=-=-,所以()1312332n n S n N S +*-=∈-, 所以数列32n S ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以为12-首项,13为公比的等比数列. 得1311223n n S -⎛⎫-=-⨯ ⎪⎝⎭,即()1311223n n S n N -*⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,所以,当2n ≥时,121131131112232233n n n n n n a S S ----⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=---=⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,又1n =时,11a =也适合上式,所以()113n n a n N *-=∈. (2)根据(1)的结论可知, 数列{}n a 是首项为1,公比为13的等比数列, 所以其前n 项和为()1311223n n S n N -*⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭原问题等价于()()()21111113323n n nk n N --*⎡⎤⎛⎫⎛⎫-<-∈⎢⎥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦①恒成立. 当n 为奇数时,不等式左边恒为负数,右边恒为正数,所以对任意正整数k 不等式恒成立;当n 为偶数时,①等价于()2111123033n n k --⎛⎫⎛⎫+-< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭恒成立,令113n t -⎛⎫= ⎪⎝⎭,有103t <<,则①等价于2230kt t +-<在103t <<恒成立,因为k 为正整数,二次函数223y kt t =+-的对称轴显然在y 轴左侧,所以当103t <<时,二次函数为增函数,故只须21123033k ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭,解得012k <<,k N *∈,所以存在符合要求的正整数k ,且最大值为11.四、迁移运用1.【2017福建厦门一中高二上学期期中】数列{}n a 的前n 项和为n S ,若*3113,21,n n S a S n N +==+∈,则符合5n S a >的最小的n 值为( )学!科网A .8B .7C .6D .5[来源学§科§网Z §X §X §K]【答案】D2.【2017届安徽淮北一中高三上学期四模】已知{}n a 是等比数列, 公比为q , 前n 项和是n S ,若1341,,a a a a - 成等差数列,则( )A .10a >时,1n n S qS +<B .10a >时,21n n S q S +< C. 10a <时,1n n S qS +< D .10a <时,21n n S q S +<【答案】B【解析】1341,,a a a a -成等差数列,即314142,2a a a a a q =+-==.()()11122112n n n a S a -==--,()11121n n S a ++=-,()21421n n q S a =-,当10a >时,()()()211111214213120n n n n n S q S a a a ++-=---=-<,所以21n n S q S +<,选B.3.【2017届河北武邑中学高三周考】若数列{}n a 满足112324221n n a a a a n -++++=-…,且数列{}n a 的前n 项和为n S ,若实数λ满足对于任意*n N ∈都有24n S λλ<<,则λ的取值范围是 . 【答案】143<≤λ 【解析】由,122421321-=++++-n a a a a n n 得2123124221123n n a a a a n n --++++=--=-()2n ≥(),两式相减得)(2,221≥=-n a n n ,又1=n 时,11=a ,所以,)2(2112⎩⎨⎧≥==-n n a n n ),(所以212210213211211122221------=--+=++++=n n nn S )()(Λ,在1≥n 时单调递增,可得31<≤n S ,由题意可得,3412⎩⎨⎧≥<λλ解得143<≤λ.4.【2017届安徽淮北一中高三上学期四模】已知数列{}n a 与{}n b 满足()1122n n n n a b b a n N *+++=+∈,若()19,3n n a b n N *==∈且()33633n n a n λλ>+-+对一切n N *∈恒成立 ,则实数λ的取值范围是_________. 【答案】13,18⎛⎫+∞⎪⎝⎭5.【2017届山西临汾一中等五校高三联考】已知数列{}n a 的通项公式()(),14182,2nn a n a n a n =⎧⎪=⎨+--≥⎪⎩,若对任意1,n n n N a a ++∈<恒成立,则a 的取值范围是_____________ . 【答案】()3,5【解析】∵对任意1,n n n N a a ++∈<恒成立,∴1=n 时,21a a <,可得()a a 288-+<,解得316<a .2≥n 时,()()()()()a n a n n n2811428141--++<--++,化为:()()01141>+--+n a ,k n 2=时,化为:()014>+--a ,解得3>a ;12+=k n 时,化为:014>+-a ,解得5<a .综上可得:()3,5.∴a 的取值范围是()3,5.故答案为:()3,5.6.【2017届湖南湘中名校教改联合体高三12月联考】对于数列{}n a ,定义11222n nn a a a H n-+++=L 为{}n a 的“优值”,现在已知某数列{}n a 的“优值”12n n H +=,记数列{}n a kn -的前n 项和为n S ,若5n S S ≤对任意的n 恒成立,则实数k 的最大值为__________. 【答案】712,35⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】由题可知1112222n n na a a n-++++=L ,∴1112222n n n a a a n -++++=⋅L ①,212122(1)2n n n a a a n --+++=-⋅L ②,由①-②得:1122(1)2n n n n a n n -+=⋅--⋅,则22n a n =+,所以(2)2n a kn k n -=-⋅+,令(2)2n b k n =-⋅+,5n S S ≤Q ,560,0b b ∴≥≤,解得:71235k ≤≤,所以k 的取值范围是712[,]35. 7.【2017届江苏如东高级中学等四校高三12月联考】已知数列{}n x 各项为正整数,满足1, 21,nn n nn x x x x x +⎧⎪=⎨⎪+⎩为偶数,为奇数,*n ∈N .若343x x +=,则1x 所有可能取值的集合为__________. 【答案】{}1,2,3,4,8【解析】由题意得34341,22,1x x x x ====或;当31x =时,22x =,从而114x =或;当32x =时,214x =或,因此当21x =时,12x =;当24x =时,183x =或,综上1x 所有可能取值的集合为{}1,2,3,4,88.设等差数列{}n a 满足公差d N +∈,n a N +∈,且数列{}n a 中任意两项之和也是该数列的一项.若513a =,则d 的所有可能取值之和为_________________.【答案】364【解析】设,n m a a (m n)≠设等差数列{}n a 中的任意两项,由已知得,53(n 1)n a d =+-,53(1)m a m d =+-,则523(2)m n a a m n d +=⨯++-,设m n a a +是数列{}n a 中的第k 项,则有53(1)m n a a k d +=+-,即5523(2)3(1)m n d k d ⨯++-=+-,531d m n k =-+--,故d 的所有可能取值为23451,3,3,3,3,3,其和为61336413-=-. 9.【江苏省扬州市2017-2018学年度第一学期期末调研】已知各项都是正数的数列的前项和为,且,数列满足,.(1)求数列、的通项公式;(2)设数列满足,求和;(3)是否存在正整数,,,使得,,成等差数列?若存在,求出所有满足要求的,,,若不存在,说明理由. 【解析】(1)①,②,②-①得:,即,因为是正数数列,所以,即,所以是等差数列,其中公差为1,在中,令,得,所以,由得,所以数列是等比数列,其中首项为,公比为,所以.(2),裂项得,所以,(3)假设存在正整数,使得成等差数列,则,即,因为,所以数列从第二项起单调递减,当时,,若,则,此时无解;若,则,因为从第二项起递减,故,所以符合要求,若,则,即,不符合要求,此时无解;当时,一定有,否则若,则,即,矛盾,所以,此时,令,则,所以,,综上得:存在或,,满足要求.10.数列{}n x 满足: 11x =, 141n n n x x x ++=+, *n N ∈ (Ⅰ)判断n x 与2的大小关系,并证明你的结论; (Ⅱ)求证: 122222n x x x -+-++-<L . 【解析】Ⅰ) 当n 为奇数时, n x <2;当n 为偶数时, n x >2. 证明如下:()1221n n n x x x +---=+,两边同取倒数得:11131222n n n n x x x x++=-=-----,1111132424n nx x +⎛⎫+=-⨯+ ⎪--⎝⎭,所以数列1124n x ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以34-为首项, 3-为公比的等比数列,()11133244n n x -+=-⋅--, ()4231n nx -=--,所以当n 为奇数时,()42031n nx -=<--,即n x <2;当n 为偶数时, ()42031n nx -=>--, n x >2.当n 为偶数且4n ≥时, 要证1412312n n n x --=<-, 只需证2231nn⨯<-,即证212133n n⎛⎫⎛⎫⨯+< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令()21233nnf n ⎛⎫⎛⎫=⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()f n 单调递减, ()()max 41f n f =<,当n 为奇数且3n ≥时,要证1412312n n n x --=<+, 只需证2231nn⨯<+, 只需证223nn⨯<,即证2213n ⎛⎫⨯< ⎪⎝⎭,令()223ng n ⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭,则()g n 单调递减, ()()max 31g n g =<, 所以()1412231n nn x --=<--成立, 所以122222n x x x -+-++-<L 成立.学科-网11.【江苏省盐城中学2018届高三上学期期末】已知数列{}n a 满足11a =, 2142n n n n a a a a λμ+++=+,其中*N n ∈, λ, μ为非零常数.(1)若3λ=,8μ=,求证: {}1n a +为等比数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n a 是公差不等于零的等差数列. ①求实数λ,μ的值;②数列{}n a 的前n 项和n S 构成数列{}n S ,从{}n S 中取不同的四项按从小到大排列组成四项子数列.试问:是否存在首项为1S 的四项子数列,使得该子数列中的所有项之和恰好为2017?若存在,求出所有满足条件的四项子数列;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)当3λ=, 8μ=时, 213842n n n n a a a a +++=+ ()()3222n n n a a a ++=+ 32na =+, ()1131n n a a +∴+=+.又10n a +≠,不然110a +=,这与112a +=矛盾,{}1n a ∴+为2为首项,3为公比的等比数列,1123n n a -∴+=⋅, 1231n n a -∴=⋅-.经检验,满足题意. 综上,1λ=, 4μ=, 21n a n =-.②由①知()21212n n n S n +-==.设存在这样满足条件的四元子列,观察到2017为奇数,这四项或者三个奇数一个偶数、或者一个奇数三个偶数.1°若三个奇数一个偶数,设1S , 21x S +, 21y S +, 2z S 是满足条件的四项, 则()2121x +++ ()222142017y z ++=,()2222x x y y z ∴++++ 1007=,这与1007为奇数矛盾,不合题意舍去.2°若一个奇数三个偶数,设1S , 2x S , 2y S , 2z S 是满足条件的四项, 则2214x ++ 22442017y z +=, 222504x y z ∴++=. 由504为偶数知, x , y , z 中一个偶数两个奇数或者三个偶数.1)若x , y , z 中一个偶数两个奇数,不妨设12x x =, 121y y =+, 121z z =+, 则()222111112x y y z z ++++ 251=,这与251为奇数矛盾.2)若x , y , z 均为偶数,不妨设12x x =, 12y y =, 12z z =,则222111126x y z ++=,继续奇偶分析知1x , 1y , 1z 中两奇数一个偶数,不妨设122x x =, 1221y y =+, 1221z z =+,则22222x y y +++ 22231z z +=.[来源:Z §xx §]因为()221y y +, ()221z z +均为偶数,所以2x 为奇数,不妨设220y z ≤≤,当21x =时, 222222y y z z +++ 30=, 22214y y +≤,检验得20y =, 25z =, 21x =, 当23x =时, 222222y y z z +++ 22=, 22210y y +≤,检验得21y =, 24z =, 23x =, 当25x =时, 222222y y z z +++ 6=, 2222y y +≤,检验得20y =, 22z =, 25x =,即1S , 4S , 8S , 44S 或者1S , 12S , 24S , 36S 或者1S , 4S , 20S , 40S 满足条件, 综上所述, {}14844,,,S S S S , {}1122436,,,S S S S , {}142040,,,S S S S 为全部满足条件的四元子列. 12.【西南名校联盟高三2018年元月考试】已知数列{}n a 为等差数列,公差为d ,其前n 项和为n S ,且1357915a a a a a ++++=, 24681025a a a a a ++++=.(1)求数列{}n a 的通项公式n a 及前n 项和n S ;(2)若数列{}n b 满足14b a =, ()*13n n n b b n N +=+∈,求满足6n n b S n ≤+的所有n 的值. 【解析】学!科网(1)∵1357915a a a a a ++++=, 24681025a a a a a ++++=, ∴5515a =, 6525a =,得53a =, 65a =,∴2d =,∴()55n a a n d =+- ()325n =+- 27n =-,得15a =-,∴()112n n n S na d -=+26n n =-.(2)∵141b a ==, 13nn n b b +-=,∴()()()121122113331n n n n n n n b b b b b b b b -----=-+-+⋅⋅⋅+-+=++⋅⋅⋅++ ()3122n n -=≥,又13112b -==∴()31*2n n b n N -=∈,故由6n n b S n ≤+得2312nn -≤ ∴1n =或2n =.13.【2017届湖南长沙雅礼中学高三月考】已知首项为23的等比数列}{n a 的前n 项和为)(*∈N n S n ,且4324,,2S S S -成等差数列.(1)求数列}{n a 的通项公式;(2)对于数列}{n A ,若存在一个区间M ,均有),3,2,1(,Λ=∈i M A i ,则称M 为数列}{n A 的“容值区间”.设nn n S S b 1+=,试求数列}{n b 的“容值区间”长度的最小值. (注:区间],[),,[],,(),,(b a b a b a b a 的长度均为a b -) 【答案】(1)1)21(23--⋅=n n a ;(2)61. 【解析】(1)设等比数列}{n a 的公比为)0(≠q q ,由题意知342242S S S =+-,则)232323(2)23232323(4)2323(2232q q q q q q ++=+++++-,化简得06332=+q q , 解得21-=q ,∴1)21(23--⋅=n n a .(2)由(1)可知n n S )21(1--=.当n 为偶数时,n n S )21(1-=,易知n S 随n 增大而增大,∴)1,43[∈n S ,此时]1225,2(1∈+=n n n S S b ; 当n 为奇数时,n n S )21(1+=,易知n S 随n 增大而减小,∴]23,1(∈n S ,此时]613,2(1∈+=n n n S S b . 又1225613>,∴]213,2(∈n b .故数列}{n b 的“容值区间”长度的最小值为61. 14.【2017届河南南阳一中高三上学期月考】已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足11()22n n n S a -++=(*n N ∈),设2n n n c a =.(1)求证:数列{}n c 是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式;(2)按以下规律构造数列{}n b ,具体方法如下:11b c =,223b c c =+,34567b c c c c =+++,…,第n 项n b 由相应的{}n c 中12n -项的和组成,求数列{}n b 的通项公式.【答案】(1)2n nn a =;(2)232322n n --⨯-.【解析】(1)在11()22n n n S a -++=,①中,令1n =,得1112S a ++=,∴112a =. 当2n ≥时,2111()22n n n S a ---++=,②①-②得:1112()02n n n a a ----=,(2n ≥),∴1112()2n n n a a ---=,∴11221n n n n a a ---=,又2nn n c a =,∴11(2)n n c c n --=≥,又1121c a ==,所以数列{}n c 是等差数列,∴1(1)1n c n n =+-⨯=,又2nn n c a =,∴2n nn a =. (2)由题意得1111122122212(21)(21)n n n n n n n n b c c c c -----++-=++++=++++-……,而12n -,121n -+,122n -+,…,21n -是首项为12n -,公差为1的等差数列,设数列共有12n -项,所以,11222112322(21)222232222n n n n n n n n n b -------⎡⎤+-⨯+-⎣⎦===⨯-.15.【2017届福建连城县二中高三上学期期中】数列{}n a 的前n 项和为n S ,1a t =,121n n a S +=+(*n N ∈).(1)t 为何值时,数列{}n a 是等比数列?(2)在(1)的条件下,若等差数列{}n b 的前n 项和n T 有最大值,且315T =,又11a b +,22a b +,33a b +等比数列,求n T .【答案】(1)1t =;(2)2205n T n n =-.【解析】(1)∵121n n a S +=+, ∴当2n ≥时,121n n a S -=+,两式相减得12n n n a a a +-=,即13n n a a +=, ∴当2n ≥时,数列{}n a 是等比数列, 要使数列{}n a 是等比数列, 当且仅当213a a =,即213t t+=,从而1t =.16.【2017届江西鹰潭一中高三上学期月考】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,()1,1a a =r ,()101,b a =r,若24a b =r rg ,且11143S =,数列{}n b 的前n 项和为n T ,且满足()1121n a n T a λ-=--(*n N ∈).(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式及数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和;(Ⅱ)是否存在非零实数λ,使得数列为等比数列?并说明理由.【答案】(Ⅰ)21n a n =+,96+=n nM n ;(Ⅱ)不存在非零实数,使数列为等比数列,理由见解析.【解析】(Ⅰ)设数列{}n a 的公差为d ,由()1,1a a =r ,()101,b a =r,24a b =r r g ,得11024a a +=又11143S =解得13a =,2d =,因此数列的通项公式是21n a n =+(*n N ∈),所以1111122123n n a a n n +⎛⎫=- ⎪++⎝⎭, 所以111111123557212369n nM n n n ⎛⎫=-+-++-= ⎪+++⎝⎭L(Ⅱ)因为()1121n a n T a λ-=--(*n N ∈)且13a =可得124n n T λλ=+,当1n =时,16b λ=;当2n ≥时,1134n n n n b T T λ--=-=,此时有14n n b b -=,若是{}n b 等比数列,则有214bb =,而16b λ=,212b λ=,彼此相矛盾,故不存在非零实数,使数列为等比数列.17.【2017届河南中原名校豫南九校高三上学期质检四】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且55625S a a =+=.(1)求{}n a 的通项公式;[来源学科网ZXXK](2)若不等式()()282714nn n S n k a ++>-+对所有的正整数n 都成立,求实数k 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)34n a n =-(Ⅱ)2974k -<<18.【2017届江苏南京市盐城高三一模】若存在常数*(,2)k k N k ∈≥、q 、d ,使得无穷数列{}n a 满足1,,,,n n n n a d N ka n qa N k *+*⎧+∉⎪⎪=⎨⎪∈⎪⎩则称数列{}n a 为“段比差数列”,其中常数k 、q 、d 分别叫做段长、段比、段差. 设数列{}n b 为“段比差数列”.(1)若{}n b 的首项、段长、段比、段差分别为1、3、q 、3. ①当0q =时,求2016b ;②当1q =时,设{}n b 的前3n 项和为3n S ,若不等式133n n S λ-≤⋅对n N *∈恒成立,求实数λ的取值范围;(2)设{}n b 为等比数列,且首项为b ,试写出所有满足条件的{}n b ,并说明理由. 【答案】(Ⅰ)①6,②[)14,λ∈+∞(Ⅱ)n b b =或()11n n b b -=-.【解析】(1)①方法一:∵{}n b 的首项、段长、段比、段差分别为1、3、0、3,2014201300b b ∴=⨯=,2015201433b b ∴=+=,2016201536b b ∴=+=.方法二:∵{}n b 的首项、段长、段比、段差分别为1、3、0、3,∴11b =,24b =,37b =,4300b b =⨯=,5433b b =+=,6536b b =+=,7600b b =⨯=, ∴当4n ≥时,{}n b 是周期为3的周期数列. ∴201666b b ==.②方法一:∵{}n b 的首项、段长、段比、段差分别为1、3、1、3,∴()()()32313131331313126n n n n n n n n b b b d b qb d b q b d d b d +-+-----=+-=+-=++-==⎡⎤⎣⎦, ∴{}31n b -是以24b =为首项、6为公差的等差数列,又()()32313313131313n n n n n n n b b b b d b b d b ------++=-+++=Q ,()()()312345632313n n n n S b b b b b b b b b --∴=+++++++++L()()2253113346932n n n b b b n n n --⎡⎤=++=+⨯=+⎢⎥⎣⎦L ,133n n S λ-≤⋅Q ,313n n S λ-∴≤,设313nnn S c -=,则()max n c λ≥, 又()()()2221112322913193333n n n n n n n n n n n c c +-----++++-=-=,当1n =时,23220n n --<,12c c <;当2n ≥时,23220n n -->,1n n c c +<, ∴123c c c <>>⋅⋅⋅,∴()2max 14n c c ==, ∴14λ≥,得[)14,λ∈+∞.方法二:∵{}n b 的首项、段长、段比、段差分别为1、3、1、3,∴313n n b b +=,∴333333126n n n n b b b b d +++-=-==,∴{}3n b 是首项为37b =、公差为6的等差数列,∴()2363176342n n n b b b n n n -+++=+⨯=+L , 易知{}n b 中删掉{}3n b 的项后按原来的顺序构成一个首项为1公差为3的等差数列,()21245323122121362n n n n b b b b b b n n n ---∴++++++=⨯+⨯=-L , ()()222334693n S n n n n n n ∴=++-=+,以下同方法一.方法二:设{}n b 的段长、段比、段差分别为k 、q 、d ,①若2k =,则1b b =,2b b d =+,()3b b d q =+,()4b b d q d =++,由2132b b b =,得b d bq +=;由2243b b b =,得()()2b d q b d q d +=++,联立两式,得01d q =⎧⎨=⎩或21d b q =-⎧⎨=-⎩,则n b b =或()11n n b b -=-,经检验均合题意.②若3k ≥,则1b b =,2b b d =+,32b b d =+,由2132b b b =,得()()22b d b b d +=+,得0d =,则n b b =,经检验适合题意.综上①②,满足条件的{}n b 的通项公式为n b b =或()11n n b b -=-.19.【2017届江苏如东高级中学等四校高三12月联考】已知数列{}n a 满足10a =,218a =,且对任意m ,*n ∈N 都有()221211324m n m n a a a m n --+-+=+-. (1)求3a ,5a ;(2)设2121n n n b a a +-=-(*n ∈N ). ①求数列{}n b 的通项公式; ②设数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S ,是否存在正整数p ,q ,且1p q <<,使得1S ,p S ,q S 成等比数列?若存在,求出p ,q 的值,若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)31a =,55a =(Ⅱ)①32n b n =-②2p =,16q = 【解析】(1)由题意,令2m =,1n =,则()231232214a a a +=+-,解得31a =. 令3m =,1n =,则()251332314a a a +=+-,解得55a =. (2)①以2n +代替m ,得23212123n n n a a a +-++=+.则()()()21212112113n n n n a a a a +-+++-⎡⎤---=⎣⎦,即13n nb b +-=. 所以数列{}n b 是以3为公差的等差数列.1311b a a =-=,()11332n b n n ∴=+-⨯=-.②因为()()111111323133231n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭. 所以11111111113447323133131n n S n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦L . 则114S =,31p p S p =+,31q q S q =+.因为1S ,p S ,q S 成等比数列,2131431p q p q ⎛⎫∴= ⎪++⎝⎭g ,即26134p q p q ++=. 所以1p q <<,34433q q q +∴=+>.2613p p+∴>.解得32332333p -+<<. 又1p <,且*p ∈N ,2p ∴=,则16q =.学科-网所以存在正整数2p =,16q =,使得1S ,p S ,q S 成等比数列.。

例谈高中数学数列教学中的探索性问题

例谈高中数学数列教学中的探索性问题

例谈高中数学数列教课中的研究性问题课改要求高中数学教课要能发挥学生的主体性和积极性,有一个创新思想活动的空间,重点在于教师怎样指引、启迪、点拨,可否真实地把学生引到这一领域。

教师在平常备课中,不只要吃透教材,并且要尽量地收集、制作与教材有关的知识、教具,又要擅长掌握学生的心理,使学生可以与老师产生共识。

数学学科与自然界密切相连,和生活、生产亲密有关,所以,在教课中教师要擅长指引学生从熟习的事物、现象出发,依据学生掌握的状况,创建情境提出问题,激励学生共同参加,发挥想象,踊跃思想来解决高考数学识题。

高考数学试卷中的研究性问题的内容波及面很广,几乎波及高中数学内容的各个方面,但其所采纳的研究性问题的种类比较集中,在解答题中主要有存在型、概括型和比较型三类研究性问题。

下边将例谈数列中的研究性问题:一存在型在存在型问题中,大多研究能否存在某个数值使题设结论建立。

三以讲堂教课为载体,采纳合作学习、研究学习、教师点拨的策略新课程理念下的讲堂教课是以问题为载体,以培育学生创新素质为中心,以学生着手实践、自主研究、合作沟通为主要学习方式,方才在预习指导环节谈的是提出问题,这里笔者要谈的是解决问题,即在自主研究基础上的进一步探究。

详细做法分三步进行:( 1)组内怀疑。

让学生就近联合几个同学构成学习小组,每个小组的成员中既有优等生又有中等生和学困生。

即由不一样思想层次的学生构成。

先组内进行议论,畅所欲言,共同建立问题的结论。

(2)组间怀疑。

各小组派代表将本组看法进行陈说,各小组之间互相议论,沟通增补,逐渐减小分歧,完成共识。

( 3)解决遗留问题。

经过组内、组间的沟通议论,由教师帮助学生认识问题的难点所在,一同找到解决问题的打破口,使全体学生完成共识。

即让学生在学习过程中独立自主地发现问题,并经过沟通、议论最后解决问题,经历一系列研究过程获取悉识与能力,掌握解决问题的方法,获取感情体验。

总之,在新课程背景下的高中数学讲堂教课中,每一位教师都有责任调整自己的心理状态,成为适应新时代学生发展的数学教师。

难点专题:数列中的4类探索性问题

难点专题:数列中的4类探索性问题

难点专题:破解数列中的4类探索性问题1.条件探索性问题此类问题的基本特征是:针对一个结论,条件未知需探求,或条件增删需确定,或条件正误需判定,解决此类问题的基本策略是:执果索因,先寻找结论成立的必要条件,再通过检验或认证找到结论成立的充分条件,在“执果索因”的过程中,常常会犯的一个错误是不考虑推理过程的可逆与否,误将必要条件当作充分条件,应引起注意.[例1] 已知数列{a n}中,a1=2,a2=3,其前n项和S n满足S n+2+S n=2S n+1+1(n∈N*);数列{b n}中,b1=a1,b n+1=4b n+6(n∈N*).(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)设c n=b n+2+(-1)n-1λ·n a2(λ为非零整数,n∈N*),试确定λ的值,使得对任意n∈N*,都有c n+1>c n成立.此类问题的基本特征是:有条件而无结论或结论的正确与否需要确定.解决此类问题的策略是:先探索结论而后去论证结论,在探索过程中常可先从特殊情形入手,通过观察、分析、归纳、判断来作一番猜测,得出结论,再就一般情形去认证结论.[例2] 已知各项均为正数的数列{a n}满足:a2n+1=2a2n+a n a n+1,且a2+a4=2a3+4,其中n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足:b n=nan2n+12n,是否存在正整数m,n(1<m<n),使得b1,b m,b n成等比数列?若存在,求出所有的m,n的值,若不存在,请说明理由;(3)令c n=1+nan,记数列{c n}的前n项积为T n,其中n∈N*,试比较T n与9的大小,并加以证明.此类问题的基本特征是:要判断在某些确定条件下的某一数学对象(数值、图形、函数等)是否存在或某一结论是否成立.解决此类问题的一般方法是:假定题中的数学对象存在或结论成立或暂且认可其中的一部分结论,然后在这个前提下进行逻辑推理,若由此导出矛盾,则否定假设,否则,给出肯定结论,其中反证法在解题中起着重要的作用.[例3] 已知数列{a n }的首项a 1=35,a n +1=3a n 2a n +1,n ∈N *.(1)求证:数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n -1为等比数列; (2)记S n =1a 1+1a 2+…+1a n,若S n <100,求最大正整数n ;(3)是否存在互不相等的正整数m ,s ,n ,使m ,s ,n 成等差数列,且a m -1,a s -1,a n -1成等比数列?如果存在,请给以证明;如果不存在,请说明理由.这类问题的基本特征是:未给出问题的结论,需要由特殊情况入手,猜想、证明一般结论.解决这类问题的基本策略是:通常需要研究简化形式,但保持本质的特殊情形,从条件出发,通过观察、试验、归纳、类比、猜想来探路,解题过程中创新成分比较高.在数列问题研究中,经常是根据数列的前几项所提供的信息作大胆的猜想,然后用数学归纳法证明.[例4] 设数列{a n }的前n 项和为S n ,对一切n ∈N *,点⎝ ⎛⎭⎪⎫n ,S n n 都在函数f (x )=x +a n2x的图象上. (1)求a 1,a 2,a 3的值,猜想a n 的表达式,并证明你的猜想;(2)设A n 为数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n -1a n 的前n 项积,是否存在实数a ,使得不等式A na n +1<f (a )-a n +32a对一切n ∈N *都成立?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,说明理由.难点专题:破解数列中的4类探索性问题答案1.条件探索性问题[例1] 已知数列{a n}中,a1=2,a2=3,其前n项和S n满足S n+2+S n=2S n+1+1(n∈N*);数列{b n}中,b1=a1,b n+1=4b n+6(n∈N*).(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)设c n=b n+2+(-1)n-1λ·n a2(λ为非零整数,n∈N*),试确定λ的值,使得对任意n∈N*,都有c n+1>c n成立.[解] (1)由已知得S n+2-S n+1-(S n+1-S n)=1,所以a n+2-a n+1=1(n≥1).又a2-a1=1,所以数列{a n}是以a1=2为首项,1为公差的等差数列.所以a n=n+1.因为b n+1=4b n+6,即b n+1+2=4(b n+2),又b1+2=a1+2=4,所以数列{b2+2}是以4为公比,4为首项的等比数列.所以b n=4n-2.(2)因为a n=n+1,b n=4n-2,所以c n=4n+(-1)n-1λ·2n+1.要使c n+1>c n成立,需c n+1-c n=4n+1-4n+(-1)nλ·2n+2-(-1)n-1λ·2n+1>0恒成立,化简得3·4n-3λ(-1)n-12n+1>0恒成立,即(-1)n-1λ<2n-1恒成立,①当n为奇数时,即λ<2n-1恒成立,当且仅当n=1时,2n-1有最小值1,所以λ<1;②当n为偶数时,即λ>-2n-1恒成立,当且仅当n=2时,-2n-1有最大值-2,所以λ>-2,即-2<λ<1.又λ为非零整数,则λ=-1.综上所述,存在λ=-1,使得对任意n∈N*,都有c n+1>c n成立.[点评] 对于数列问题,一般要先求出数列的通项,不是等差数列和等比数列的要转化为等差数列或等比数列.遇到S n要注意利用S n与a n的关系将其转化为a,再研究其具体性质.遇到(-1)n型的问题要注意分n为奇数与偶数两种情况n进行讨论,本题易忘掉对n 的奇偶性的讨论而致误.2.结论探索性问题[例2] 已知各项均为正数的数列{a n }满足:a 2n +1=2a 2n +a n a n +1,且a 2+a 4=2a 3+4,其中n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设数列{b n }满足:b n =na n 2n +12n,是否存在正整数m ,n (1<m <n ),使得b 1,b m ,b n 成等比数列?若存在,求出所有的m ,n 的值,若不存在,请说明理由;(3)令c n =1+na n,记数列{c n }的前n 项积为T n ,其中n ∈N *,试比较T n 与9的大小,并加以证明.[解] (1)因为a 2n +1=2a 2n +a n a n +1,即(a n +a n +1)(2a n -a n +1)=0.又a n >0,所以2a n -a n +1=0,即2a n =a n +1. 所以数列{a n }是公比为2的等比数列.由a 2+a 4=2a 3+4,得2a 1+8a 1=8a 1+4,解得a 1=2. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n (n ∈N *). (2)因为b n =na n 2n +12n=n 2n +1,所以b 1=13,b m =m 2m +1,b n =n2n +1.若b 1,b m ,b n 成等比数列,则⎝⎛⎭⎪⎫m 2m +12=13⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n +1, 即m 24m 2+4m +1=n 6n +3. 由m 24m 2+4m +1=n 6n +3,可得3n =-2m 2+4m +1m 2,所以-2m 2+4m +1>0,从而1-62<m <1+62. 又n ∈N *,且m >1,所以m =2,此时n =12.故当且仅当m =2,n =12时,b 1,b m ,b n 成等比数列.(3)构造函数f (x )=ln(1+x )-x (x ≥0),则f ′(x )=11+x -1=-x 1+x. 当x >0时,f ′(x )<0,即f (x )在[0,+∞)上单调递减, 所以f (x )<f (0)=0.所以ln(1+x )-x <0.所以ln c n =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+n a n =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+n 2n <n 2n .所以ln T n <12+222+323+…+n2n .记A n =12+222+323+…+n 2n ,则12A n =122+223+324+…+n -12n +n2n +1,所以A n -12A n =12+122+123+124+…+12n -n 2n +1=1-n +22n +1<1,即A n <2.所以ln T n <2.所以T n <e 2<9,即T n <9.[点评] 对于结论探索性问题,需要先得出一个结论,再进行证明.注意含有两个变量的问题,变量归一是常用的解题思想,一般把其中的一个变量转化为另一个变量,根据题目条件,确定变量的值.遇到数列中的比较大小问题可以采用构造函数,根据函数的单调性进行证明,这是解决复杂问题常用的方法.3.存在探索性问题[例3] 已知数列{a n }的首项a 1=35,a n +1=3a n2a n +1,n ∈N *.(1)求证:数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n -1为等比数列; (2)记S n =1a 1+1a 2+…+1a n,若S n <100,求最大正整数n ;(3)是否存在互不相等的正整数m ,s ,n ,使m ,s ,n 成等差数列,且a m -1,a s -1,a n -1成等比数列?如果存在,请给以证明;如果不存在,请说明理由.[解] (1)因为1a n +1=23+13a n , 所以1a n +1-1=13a n -13.又因为1a 1-1≠0,所以1a n-1≠0(n ∈N *).所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n -1为等比数列.(2)由(1)可得1a n -1=23·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1,所以1a n =2·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n+1.S n =1a 1+1a 2+…+1a n =n +2⎝ ⎛⎭⎪⎫13+132+ (13)=n +2×13-13n +11-13=n +1-13n ,若S n <100,则n +1-13n <100,所以最大正整数n 的值为99. (3)假设存在,则m +n =2s , (a m -1)(a n -1)=(a s -1)2, 因为a n =3n3n +2,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫3n 3n+2-1⎝ ⎛⎭⎪⎫3m 3m +2-1=⎝ ⎛⎭⎪⎫3s3s +2-12, 化简得3m +3n =2×3s .因为3m +3n ≥2×3m +n =2×3s ,当且仅当m =n 时等号成立,又m ,s ,n 互不相等,所以不存在.[点评] 数列问题是以分式形式给出条件的,一般采用取倒数,再转化为等差数列或等比数列,通过等差数列与等比数列的桥梁作用求出通项.遇到多个变量的存在性问题,一般假设存在,求出满足的关系,再寻找满足的条件,一般可以利用重要不等式、值域或范围等判断是否存在.4.规律探索性问题[例4] 设数列{a n }的前n 项和为S n ,对一切n ∈N *,点⎝ ⎛⎭⎪⎫n ,S n n 都在函数f (x )=x +a n2x的图象上.(1)求a 1,a 2,a 3的值,猜想a n 的表达式,并证明你的猜想;(2)设A n 为数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n -1a n 的前n 项积,是否存在实数a ,使得不等式A n a n +1<f (a )-a n +32a对一切n ∈N *都成立?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,说明理由. [解] (1)因为点⎝⎛⎭⎪⎫n ,S n n 都在函数f (x )=x +a n 2x 的图象上,故S n n =n +a n 2n .所以S n =n 2+12a n .令n =1,得a 1=1+12a 1,所以a 1=2.令n =2,得a 1+a 2=4+12a 2,所以a 2=4.令n =3,得a 1+a 2+a 3=9+12a 3,所以a 3=6.由此猜想:a n =2n (n ∈N *).下面用数学归纳法证明:①当n =1时,由上面的求解知,猜想成立; ②假设当n =k 时猜想成立,即a k =2k 成立,那么当n =k +1时,由条件,知S k =k 2+12a k ,S k +1=(k +1)2+12a k +1,两式相减,得a k +1=2k +1+12a k +1-12a k ,所以a k +1=4k +2-a k =4k +2-2k =2(k +1),即当n =k +1时,猜想成立. 根据①②,知对一切n ∈N *,a n =2n 成立. (2)因为a n -1a n =1-1a n, 故A n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a 2·…·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a n ,所以A na n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a 2·…·⎝⎛⎭⎪⎫1-1a n ·2n +1.又f (a )-a n +32a =a +a n 2a -a n +32a =a -32a,故A n a n +1<f (a )-a n +32a对一切n ∈N *都成立,等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a 2·…·⎝⎛⎭⎪⎫1-1a n ·2n +1<a -32a 对一切n ∈N *都成立.设g (n )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a 2·…·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a n ·2n +1,则只需g (n )max <a -32a 即可.由于g n +1g n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a n +1·2n +32n +1=2n +12n +2·2n +32n +1=4n 2+8n +34n 2+8n +4<1,所以g (n +1)<g (n ),故g (n )是单调递减的,于是g (n )max =g (1)=32. 由32<a -32a,得a -32a +3a>0,解得-32<a <0或a > 3. 综上所述,使得不等式对一切n ∈N *都成立的实数a 存在,a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,0∪(3,+∞). [点评] 处理规律探索性问题,应充分利用已知条件,先求出数列的前几项,根据前几项的特点透彻分析、发现规律、猜想结论,再利用数学归纳法进行证明.对于含有参数的恒成立问题,可通过分离参数求含有变量的式子的最值即可.在求含变量的式子的最值问题时,一般可以利用函数的单调性,通过作差或作商(分式或整式作差,乘积的因式作商)求出最值,便求出参数的范围(注意应用函数与方程思想解决问题).。

数列解题方法与技巧

数列解题方法与技巧

数列解题方法与技巧数列是数学中常见的一种数学对象,它由一系列按照一定规律排列的数字组成。

在数学中,数列被广泛应用于各个领域,如代数、微积分、概率论等。

解决数列问题需要掌握一定的方法与技巧,下面将介绍一些常见的数列解题方法与技巧。

首先,我们来介绍数列的基本概念。

数列由一系列按照一定规律排列的数字组成,其中每个数字称为数列的项。

数列中的规律可以是等差、等比、等差数列、等比数列等。

在解题时,我们需要根据数列的规律来寻找其中的特点,从而采取相应的解题方法。

其次,对于等差数列,我们需要掌握其常见的性质和解题技巧。

等差数列是指数列中相邻两项之差都相等的数列,其通项公式为an=a1+(n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。

在解题时,我们可以利用等差数列的性质来求解未知数,或者利用通项公式来计算数列的和。

此外,我们还可以利用等差数列的性质来推导出一些数学定理,如等差数列的和公式等。

再次,对于等比数列,我们也需要了解其基本性质和解题方法。

等比数列是指数列中相邻两项之比都相等的数列,其通项公式为an=a1r^(n-1),其中a1为首项,r为公比,n为项数。

在解题时,我们可以利用等比数列的性质来求解未知数,或者利用通项公式来计算数列的和。

此外,我们还可以利用等比数列的性质来推导出一些数学定理,如等比数列的和公式等。

最后,对于其他类型的数列,我们也需要掌握相应的解题方法与技巧。

例如,对于斐波那契数列、调和数列等特殊的数列,我们需要了解其特点和解题方法,从而能够灵活应用于实际问题的解决中。

综上所述,数列是数学中常见的一种数学对象,解决数列问题需要掌握一定的方法与技巧。

通过对等差数列、等比数列等常见数列的性质和解题方法的了解,能够帮助我们更好地解决数列相关的问题。

希望本文所介绍的数列解题方法与技巧能够对大家有所帮助,也希望大家能够在实际问题中灵活运用所学知识,解决各种数列相关的问题。

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第四讲数列与探索性新题型的解题技巧【命题趋向】从2007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.例1.(2006年广东卷)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;(答案用n表示).思路启迪: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。

解答过程:显然 .第n堆最低层(第一层)的乒乓球数,,第n堆的乒乓球数总数相当于n堆乒乓球的低层数之和,即所以:例2.(2007年湖南卷理)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,…,第次全行的数都为1的是第行;第61行中1的个数是.第1行 1 1第2行 1 0 1第3行 1 1 1 1第4行 1 0 0 0 1第5行 1 1 0 0 1 1……………………………………………思路启迪: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 =1行,第2次全行的数都为1的是第 =3行,第3次全行的数都为1的是第 =7行,??????,第次全行的数都为1的是第行;第61行中1的个数是=32.应填,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”若且;我们可把各个差列出来进行求和,可得到数列的通项.再看“逐商法”即且,可把各个商列出来求积。

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.(2007年北京卷理)数列中,,(是常数,),且成公比不为的等比数列.(I)求的值;(II)求的通项公式.思路启迪:(1)由成公比不为的等比数列列方程求;(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),,,因为成等比数列,所以,解得或.当时,,不符合题意舍去,故.(II)当时,由于,,,,又,,故.当时,上式也成立,所以.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.(2006年广东卷)已知数列满足,,….若,则 ( B )(A)(B)3(C)4(D)5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:, .相叠加 ., .,,, .解答过程2:由得:,,因为 .所以: .解答过程3:由得:…………,从而;;……; .叠加得: ., .,从而 .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,可转化为;对连续三项递推的关系如果方程有两个根,则上递推关系式可化为或 .考点3 数列的通项与前n项和之间的关系与应用与的关系:,数列前n项和和通项是数列中两个重要的量,在运用它们的关系式时,一定要注意条件,求通项时一定要验证是否适合。

解决含与的式子问题时,通常转化为只含或者转化为只的式子.(2006年辽宁卷)在等比数列中, ,前项和为 ,若数列也是等比数列,则等于()例5.(A) (B) (C) (D)命题目的: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。

过程指引因数列为等比,则,因数列也是等比数列,则即,所以,故选择答案C.例6.已知在正项数列{a n}中,S n表示前n项和且,求a n.思路启迪:转化为只含或者只含的递推关系式.解答过程1:由已知,得当n=1时,a1=1;当n≥2时,a n= S n-S n-1,代入已知有, .,又,故 .,是以1为首项,1为公差的等差数列,故 .解答过程2:由已知,得当n=1时,a1=1;当n≥2时因为,所以 .,,因为,所以,所以 .考点4. 数列中与n有关的等式的理解与应用对数列中的含n的式子,注意可以把式子中的n换为得到另外的式子。

也可以把n取自然数中的具体的数1,2,3…等,得到一些等式归纳证明.例7.(2006年福建卷)已知数列满足 (n∈N )(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)若数列满足 (n∈N*),证明: 是等差数列;思路启迪:本小题主要考查数列基本知识,考查化归的数学思想方法,考查综合解题能力。

把递推关系式变形转化解答过程:(I)解:是以为首项,2为公比的等比数列。

即(II)证法一:,①②②-①,得即③④③-④,得即故是等差数列.考点5 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,已知五个元素或,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,解题时需抓住首项和公差(或公比)。

另外注意等差、等比数列的性质的运用.例如(1)等差数列中,若,则;等比数列中,若,则 .(2)等差数列中,成等差数列。

其中是等差数列的前n项和;等比数列中(),成等比数列。

其中是等比数列的前n项和;(3)在等差数列中,项数n成等差的项也称等差数列.(4)在等差数列中,; .在复习时,要注意深刻理解等差数列与等比数列的定义及其等价形式.注意方程思想、整体思想、分类讨论思想、数形结合思想的运用.典型例题例8.(2006年江西卷)已知等差数列的前n项和为Sn,若,且A、B、C三点共线(该直线不过原点O),则S200=()A.100 B. 101 C.200 D.201命题目的:考查向量性质、等差数列的性质与前n项和。

过程指引:依题意,a1+a200=1,故选A例9.(2007年安徽卷文、理)某国采用养老储备金制度,公民在就业的第一年就交纳养老储备金,数目为a1,以后每年交纳的数目均比上一年增加 d(d>0), 因此,历年所交纳的储备金数目a1, a2, …是一个公差为 d 的等差数列. 与此同时,国家给予优惠的计息政府,不仅采用固定利率,而且计算复利. 这就是说,如果固定年利率为r(r>0),那么, 在第n年末,第一年所交纳的储备金就变为 a1(1+r)n-1,第二年所交纳的储备金就变成 a2(1+r)n-2,……. 以Tn表示到第n年末所累计的储备金总额.(Ⅰ)写出Tn与Tn-1(n≥2)的递推关系式;(Ⅱ)求证Tn=An+ Bn,其中{An}是一个等比数列,{Bn}是一个等差数列.命题目的:本小题主要考查等差数列、等比数列的基本概念和基本方法,考查学生阅读资料、提取信息、建立数字模型的能力,考查应用所学知识分析和解决实际问题的能力.解:(I)我们有(II)反复使用上述关系式,得①在①式两端同乘1+r,得②②-①,得2.解综合题要总揽全局,尤其要注意上一问的结论可作为下面论证的已知条件,在后面求解的过程中适时应用.考点6 等差、等比数列前n项和的理解与应用等差、等比数列的前n项和公式要深刻理解,等差数列的前n项和公式是关于n的二次函数.等比数列的前n项和公式(),因此可以改写为是关于n的指数函数,当时, .例10.(2007年广东卷理)已知数列的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5<ak<8,则k= A.9 B.8 C.7 D.6思路启迪:本小题主要考查数列通项和等差数列等基本知识,考查逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力.解:此数列为等差数列,,由5<2k-10<8得到k=8.例11.(2007年湖北卷文)(本小题满分13分)已知数列{an}和{bn}满足: 且{bn}是以q为公比的等比数列.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)若证明数列是等比数列;(Ⅲ)求和: .命题目的:本小题主要考查等比数列的定义,通项公式和求和公式等基本知识及基本的运算技能,考查分析问题能力和推理能力.解法1:(I)证:由,有,.(II)证:,,,.是首项为5,以为公比的等比数列.(III)由(II)得,,于是.当时,.当时,.故解法2:(I)同解法1(I).(II)证:,又,是首项为5,以为公比的等比数列.(III)由(II)的类似方法得,,,..下同解法1.考点7 数列与函数的迭代问题由函数迭代的数列问题是进几年高考综合解答题的热点题目,此类问题将函数与数列知识综合起来,考察函数的性质以及函数问题的研究方法在数列中的应用,涉及的知识点由函数性质、不等式、数列、导数、解析几何的曲线等,另外函数迭代又有极为深刻的理论背景和实际背景,它与当前国际数学主流之一的动力系统(拓扑动力系统、微分动力系统)密切相关,数学家们极为推崇,函数迭代一直出现在各类是数学竞赛试题中,近几年又频频出现在高考数学试题中.例12.(2006年山东卷)已知数列{}中,在直线y=x上,其中n=1,2,3….(Ⅰ)令(Ⅱ)求数列(Ⅲ)设的前n项和,是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,试求出 .若不存在,则说明理由.思路启迪:利用等比的定义证明是等比数列;对可由已知用叠加法求出求。

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