2011届高考数学温习好题精选_数列的综合应用
2011年高考试题选-数列

2011年高考试题选—数列1. 已知数列{n a }的前n 项和n S 满足:n m n m S S S ++=,且1a =1.那么10a =2.已知函数f (x )=e+x ,对于曲线y=f (x )上横坐标成等差数列的三个点A,B,C ,给出以下判断: ①△ABC 一定是钝角三角形 ②△ABC 可能是直角三角形 ③△ABC 可能是等腰三角形 ④△ABC 不可能是等腰三角形其中,正确的判断是 3.设7211a a a ≤≤≤≤ ,其中7531,,,a a a a 成公比为q 的等比数列,642,,a a a 成公差为1的等差数列,则q 的最小值是________4.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足:1a a =(0)a ≠,1n n a rS +=(n ∈N *,,1)r R r ∈≠-.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若存在k ∈N *,使得1k S +,k S ,2k S +成等差数列,是判断:对于任意的m ∈N *,且2m ≥,1m a +,m a ,2m a +是否成等差数列,并证明你的结论.5. 设数列{}n a 满足10a =且111 1.11n na a +-=--(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设1, 1.nn n kn k b bS ===<∑记S 证明:6. 等比数列{}n a中,123,,a a a 分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且123,,a a a 中的任何两个数不在下表的同一列.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 满足:(1)ln n n n b a a =+-,求数列{}n b的前n 项和n S .7. 设d 为非零实数,12211*1(2(1)]()n n n n n n n n n a C d C dn C dnC d n N n--=+++-+∈(1)写出123,,a a a 并判断{}n a 是否为等比数列。
2011高考数学三轮复习必做的数列综合题[1]
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2011高考数学三轮复习必做的数列综合题1.数列{}n a 的各项均为正数,n S 为其前n 项和,对于任意*N n ∈,总有2,,n n n a S a 成等差数列.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设数列{}n b 的前n 项和为n T ,且2ln nn n a x b =,求证:对任意实数(]e x ,1∈(e 是常数,e =2.71828⋅⋅⋅)和任意正整数n ,总有n T < 2; (Ⅲ) 正数数列{}n c 中,())(,*11N n c a n n n ∈=++.求数列{}n c 中的最大项.(Ⅰ)解:由已知:对于*N n ∈,总有22n n n S a a =+ ①成立∴21112n n n S a a ---=+ (n ≥ 2)② ①--②得21122----+=n n n n n a a a a a ∴()()111----+=+n n n n n n a a a a a a∵1,-n n a a 均为正数,∴11=--n n a a (n ≥ 2) ∴数列{}n a 是公差为1的等差数列又n=1时,21112S a a =+, 解得1a =1∴n a n =.(*N n ∈)(Ⅱ)证明:∵对任意实数(]e x ,1∈和任意正整数n ,总有2ln nn n a x b =≤21n . ∴()n n nT n 113212*********22-++⋅+⋅+<+++≤21211131212111<-=--++-+-+=nn n (Ⅲ)解:由已知 221212=⇒==c c a ,54545434343232355,244,33=⇒====⇒===⇒==c c a c c a c c a易得 12234,...c c c c c <>>> 猜想 n ≥2 时,{}n c 是递减数列.令()()22ln 1ln 1,ln xxx xx x x f x x x f -=-⋅='=则 ∵当().00ln 1,1ln 3<'<->≥x f x x x ,即则时,∴在[)+∞,3内()x f 为单调递减函数. 由()11ln ln 11++==++n n c c a n n nn 知.∴n ≥2 时, {}n c ln 是递减数列.即{}n c 是递减数列. 又12c c < , ∴数列{}n c 中的最大项为323=c .2.设f 1(x)=x+12,定义f n+1 (x)= f 1[f n (x)],a n =2)0(1)0(+-n n f f (n ∈N *).(1) 求数列{a n }的通项公式; (2) 若n nna a a a T 23212232++++= ,Q n =144422+++n n nn (n ∈N *),试比较9T 2n 与 Q n 的大小,并说明理由. 解:(1)∵f 1(0)=2,a 1=2212+-=41,f n+1(0)= f 1[f n (0)]=)0(12n f +,∴a n+1=2)0(1)0(11+-++n n f f =2)0(121)0(12++-+n n f f =)0(24)0(1n n f f +-= -212)0(1)0(+-n n f f = -21a n .∴数列{a n }是首项为41,公比为-21的等比数列,∴a n =41(21-)n -1. (2)∵T 2 n = a 1+2a 2+3a 3+…+(2n-1)a 2 n -1+2na 2 n , ∴21-T 2 n = (-21a 1)+(-21)2a 2+(-21)3a 3+…+(-21)(2n-1)a 2 n -1+)21(-2na 2 n= a 2+2a 3+…+(2n -1)a 2 n -na 2 n .两式相减,得23T 2 n = a 1+a 2+a 3+…+a 2 n +na 2 n . ∴23T 2n =211)21(1412+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--n +n ×41(-21)2n -1=61-61(-21)2n +4n (-21)2n -1.T 2n =91-91(-21)2n +6n (-21)2n -1=91(1-n n 2213+).∴9T 2n =1-n22. 又Q n =1-2)12(13++n n ,当n=1时,22 n = 4,(2n+1)2=9,∴9T 2 n <Q n ; 当n=2时,22 n =16,(2n+1)2=25,∴9T 2 n <Q n ;当n ≥3时,2231022)12()(])11[(2+>++++=+=n C C C C n n n n nn n , ∴9T 2 n >Q n .3. 设不等式组⎪⎩⎪⎨⎧+-≤>>n nx y y x 300所表示的平面区域为D n ,记D n 内的格点(格点即横坐标和纵坐标均为整数的点)的个数为f(n)(n ∈N*).(1)求f(1)、f(2)的值及f(n)的表达式;(2)设b n =2n f(n),S n 为{b n }的前n 项和,求S n ; (3)记nn n f n f T 2)1()(+=,若对于一切正整数n ,总有T n ≤m 成立,求实数m 的取值 范围.(1)f(1)=3 f(2)=6当x=1时,y=2n ,可取格点2n 个;当x=2时,y=n ,可取格点n 个 ∴f(n)=3n(2)由题意知:b n =3n ·2nS n =3·21+6·22+9·23+…+3(n -1)·2n -1+3n ·2n ∴2S n =3·22+6·23+…+3(n -1)·2n +3n ·2n+1∴-S n =3·21+3·22+3·23+…3·2n -3n ·2n+1 =3(2+22+…+2n )-3n ·2n+1=3·11232122++---n n n =3(2n+1-2)-3n n+1 ∴-S n =(3-3n)2n+1-6 S n =6+(3n -3)2n+1(3)nn n T 22==11(33)(36)223(33)2221,1222,1223,12n n n n n n T n n n T nn n n n n n n n n+++++==++=>+==+≥<当时当时当时 ∴T 1<T 2=T 3>T 4>…>T n 故T n 的最大值是T 2=T 3=227 ∴m ≥227。
2011版高考数学 3年高考2年模拟 第6章 数列 第二节 数列的应用

第六章 数列第二节 数列的应用第一部分 三年高考体题荟萃2010年高考题一、选择题1.(2010江西理)5.等比数列{}n a 中,12a =,8a =4,函数()128()()()f x x x a x a x a =--- ,则()'0f =( )A .62 B. 92 C. 122 D. 152 【答案】C【解析】考查多项式函数的导数公式,重点考查学生创新意识,综合与灵活地应用所学的数学知识、思想和方法。
考虑到求导中,含有x 项均取0,则()'0f 只与函数()f x 的一次项有关;得:412123818()2a a a a a a ⋅⋅== 。
2.(2010江西理)4.2111lim 1333n x →∞⎛⎫++++= ⎪⎝⎭ ( ) A. 53 B. 32 C. 2 D. 不存在【答案】B【解析】考查等比数列求和与极限知识.解法一:先求和,然后对和取极限。
1133lim ()1213nn →+∞-=-3.(2010北京理)(2)在等比数列{}n a 中,11a =,公比1q ≠.若12345m a a a a a a =,则m= (A )9 (B )10 (C )11 (D )12 【答案】C4.(2010四川理)(8)已知数列{}n a 的首项10a ≠,其前n 项的和为n S ,且112n n S S a +=+,则limnn na S →∞=(A )0 (B )12(C ) 1 (D )2 解析:由112n n S S a +=+,且2112n n S S a ++=+作差得a n +2=2a n +1又S 2=2S 1+a 1,即a 2+a 1=2a 1+a 1 ⇒ a 2=2a 1 故{a n }是公比为2的等比数列S n =a 1+2a 1+22a 1+……+2n -1a 1=(2n -1)a 1则11121lim lim (21)2n n n n n n a a S a -→∞→∞==- 【答案】B5.(2010天津理)(6)已知{}n a 是首项为1的等比数列,n s 是{}n a 的前n 项和,且369s s =,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前5项和为(A )158或5 (B )3116或5 (C )3116 (D )158【答案】C【解析】本题主要考查等比数列前n 项和公式及等比数列的性质,属于中等题。
2011年高考数学重点难点讲解十四:数列综合应用问题(学生版)

难点14 数列综合应用问题纵观近几年的高考,在解答题中,有关数列的试题出现的频率较高,不仅可与函数、方程、不等式、复数相联系,而且还与三角、立体几何密切相关;数列作为特殊的函数,在实际问题中有着广泛的应用,如增长率,减薄率,银行信贷,浓度匹配,养老保险,圆钢堆垒等问题.这就要求同学们除熟练运用有关概念式外,还要善于观察题设的特征,联想有关数学知识和方法,迅速确定解题的方向,以提高解数列题的速度.●难点磁场(★★★★★)已知二次函数y =f (x )在x =22+t 处取得最小值-42t (t >0),f (1)=0.(1)求y =f (x )的表达式;(2)若任意实数x 都满足等式f (x )·g (x )+a n x +b n =x n +1[g (x )]为多项式,n ∈N *),试用t 表示a n 和b n ;(3)设圆C n 的方程为(x -a n )2+(y -b n )2=r n 2,圆C n 与C n +1外切(n =1,2,3,…);{r n }是各项都是正数的等比数列,记S n 为前n 个圆的面积之和,求r n 、S n .●案例探究[例1]从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业,根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少51,本年度当地旅游业收入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加41.(1)设n 年内(本年度为第一年)总投入为a n 万元,旅游业总收入为b n 万元,写出a n ,b n 的表达式;(2)至少经过几年,旅游业的总收入才能超过总投入?命题意图:本题主要考查建立函数关系式、数列求和、不等式等基础知识;考查综合运用数学知识解决实际问题的能力,本题有很强的区分度,属于应用题型,正是近几年高考的热点和重点题型,属★★★★★级题目.[例2]已知S n =1+3121++…+n 1,(n ∈N *)设f (n )=S 2n +1-S n +1,试确定实数m 的取值范围,使得对于一切大于1的自然数n ,不等式:f (n )>[log m (m -1)]2-2011[log (m -1)m ]2恒成立.命题意图:本题主要考查应用函数思想解决不等式、数列等问题,需较强的综合分析问题、解决问题的能力.属★★★★★级题目.●锦囊妙计1.解答数列综合题和应用性问题既要有坚实的基础知识,又要有良好的思维能力和分析、解决问题的能力;解答应用性问题,应充分运用观察、归纳、猜想的手段,建立出有关等差(比)数列、递推数列模型,再综合其他相关知识来解决问题.2.纵观近几年高考应用题看,解决一个应用题,重点过三关:(1)事理关:需要读懂题意,明确问题的实际背景,即需要一定的阅读能力.(2)文理关:需将实际问题的文字语言转化数学的符号语言,用数学式子表达数学关系.(3)事理关:在构建数学模型的过程中;要求考生对数学知识的检索能力,认定或构建相应的数学模型,完成用实际问题向数学问题的转化.构建出数学模型后,要正确得到问题的解,还需要比较扎实的基础知识和较强的数理能力.●歼灭难点训练一、选择题1.(★★★★★)已知二次函数y =a (a +1)x 2-(2a +1)x +1,当a =1,2,…,n ,…时,其抛物线在x 轴上截得的线段长依次为d 1,d 2,…,d n ,…,则lim ∞→n (d 1+d 2+…+d n )的值是( )A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题2.(★★★★★)在直角坐标系中,O 是坐标原点,P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)是第一象限的两个点,若1,x 1,x 2,4依次成等差数列,而1,y 1,y 2,8依次成等比数列,则△OP 1P 2的面积是_________.3.(★★★★)从盛满a 升酒精的容器里倒出b 升,然后再用水加满,再倒出b 升,再用水加满;这样倒了n 次,则容器中有纯酒精_________升.4.(★★★★★)据2000年3月5日九届人大五次会议《政府工作报告》:“2001年国内生产总值达到95933亿元,比上年增长7.3%,”如果“十·五”期间(2001年~2005年)每年的国内生产总值都按此年增长率增长,那么到“十·五”末我国国内年生产总值约为_________亿元.三、解答题5.(★★★★★)已知数列{a n }满足条件:a 1=1,a 2=r (r >0),且{a n a n +1}是公比为q (q >0)的等比数列,设b n =a 2n -1+a 2n (n =1,2,…).(1)求出使不等式a n a n +1+a n +1a n +2>a n +2a n +3(n ∈N *)成立的q 的取值范围;(2)求b n 和n n S 1lim∞→,其中S n =b 1+b 2+…+b n ;(3)设r =219.2-1,q =21,求数列{n n b b 212log log +}的最大项和最小项的值.6.(★★★★★)某公司全年的利润为b 元,其中一部分作为奖金发给n 位职工,奖金分配方案如下:首先将职工按工作业绩(工作业绩均不相同)从大到小,由1到n 排序,第1位职工得奖金n b元,然后再将余额除以n 发给第2位职工,按此方法将奖金逐一发给每位职工,并将最后剩余部分作为公司发展基金.(1)设a k (1≤k ≤n )为第k 位职工所得奖金金额,试求a 2,a 3,并用k 、n 和b 表示a k (不必证明);(2)证明a k >a k +1(k =1,2,…,n -1),并解释此不等式关于分配原则的实际意义;(3)发展基金与n 和b 有关,记为P n (b ),对常数b ,当n 变化时,求lim ∞→n P n (b ).7.(★★★★)据有关资料,1995年我国工业废弃垃圾达到7.4×108吨,占地562.4平方公里,若环保部门每年回收或处理1吨旧物资,则相当于处理和减少4吨工业废弃垃圾,并可节约开采各种矿石20吨,设环保部门1996年回收10万吨废旧物资,计划以后每年递增20%的回收量,试问:(1)2001年回收废旧物资多少吨?(2)从1996年至2001年可节约开采矿石多少吨(精确到万吨)?(3)从1996年至2001年可节约多少平方公里土地?8.(★★★★★)已知点的序列A n(x n,0),n∈N,其中x1=0,x2=a(a>0),A3是线段A1A2的中点,A4是线段A2A3的中A n-1的中点,….点,…,A n是线段A n-2(1)写出x n与x n-1、x n-2之间关系式(n≥3);(2)设a n=x n+1-x n,计算a1,a2,a3,由此推测数列{a n}的通项公式,并加以证明;x n.(3)求limn∞→。
高考数学总复习 6-4 数列的综合问题与数列的应用但因为测试 新人教B版

高考数学总复习 6-4 数列的综合问题与数列的应用但因为测试新人教B 版1.(文)(2011·德州模拟)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,且4a 1、2a 2、a 3成等差数列,则S 4=( )A .7B .8C .15D .16[答案] C[解析] ∵4a 1,2a 2,a 3成等差数列, ∴4a 2=4a 1+a 3,∵{a n }是等比数列,a 1=1, ∴4q =4+q 2,解之得,q =2, ∴S 4=4-2-1=15. (理)(2011·丹东模拟)已知{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,其公比q≠1,且b i >0(i =1,2,…,n),若a 1=b 1,a 11=b 11,则( )A .a 6>b 6B .a 6=b 6C .a 6<b 6D .a 6>b 6或a 6<b 6[答案] A[解析] 由条件知,a 6=a 1+a 112=b 1+b 112>b 1b 11=b 6.2.(2011·淄博模拟)已知{a n }是递增数列,且对任意n ∈N *都有a n =n 2+λn 恒成立,则实数λ的取值范围是( )A .(-72,+∞)B .(0,+∞)C .[-2,+∞)D .(-3,+∞)[答案] C[解析] a n =n 2+λn =(n +λ2)2-λ24,∵对任意n ∈N *,a n +1>a n , ∴-λ2≤1,∴λ≥-2,故选C.3.(文)(2011·福建质检)在各项均为正数的等比数列{a n }中,a 3a 5=4,则数列{log 2a n }的前7项和等于( )A .7B .8C .27D .28[答案] A[解析] 在各项均为正数的等比数列{a n }中,由a 3a 5=4,得a 24=4,a 4=2. 设b n =log 2a n ,则数列{b n }是等差数列,且b 4=log 2a 4=1. 所以{b n }的前7项和S 7=1+b 72=7b 4=7.(理)设函数f(x)=x m +ax 的导函数f ′(x)=2x +1,则数列{1}(n ∈N *)的前n 项和是( ) A.n n +1 B.n +2n +1 C.n n -1 D.n +1n[答案] A[解析] f ′(x)=mx m -1+a =2x +1,∴a =1,m =2,∴f(x)=x(x +1),1=1+=1n -1n +1,∴S n =⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=n n +1.4.(文)(2011·山西运城教学检测)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,过点P(n ,S n )和Q(n +1,S n +1)(n ∈N *)的直线的斜率为3n -2,则a 2+a 4+a 5+a 9的值等于( )A .52B .40C .26D .20[答案] B[解析] 由题意得S n +1-S n+-n =3n -2,∴S n +1-S n =3n -2,即a n +1=3n -2,∴a n =3n -5,因此数列{a n }是等差数列,a 5=10,而a 2+a 4+a 5+a 9=2(a 3+a 7)=4a 5=40,故选B.(理)两个正数a 、b 的等差中项是72,一个等比中项是23,且a<b ,则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率e 等于( )A.34 B.152 C.54 D.53[答案] D[解析] ∵a +b =7,a·b =12,b>a>0, ∴a =3,b =4.∴e =c a =a 2+b 2a =53.5.(2011·江西新余四中期末)在△ABC 中,sinA cosA =2cosC +cosA2sinC -sinA 是角A 、B 、C 成等差数列的( )A .充分非必要条件B .充要条件C .必要非充分条件D .既不充分也不必要条件[答案] A[来源:学#科#网] [解析]sinA cosA =2cosC +cosA2sinC -sinA⇒2sinAsinC -sin 2A =2cosAcosC +cos 2A ⇒2cos(A +C)+1=0⇒cosB =12⇒B =π3⇒A +C =2B ⇒A 、B 、C 成等差数列.但当A 、B 、C 成等差数列时,sinA cosA =2cosC +cosA 2sinC -sinA 不一定成立,如A =π2、B =π3、C =π6.故是充分非必要条件.故选A. 6.(文)(2011·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)已知{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,若S 21=S 4000,O 为坐标原点,点P(1,a n ),点Q(2011,a 2011),则OP →·OQ →=( )A .2011B .-2011C .0D .1[答案] A[解析] 由S 21=S 4000得到S n 关于n =21+40002=2010.5对称,故S n 的最大(或最小)值=S 2010=S 2011,故a 2011=0,OP →·OQ →=2011+a n ·a 2011=2011+a n ×0=2011,故选A.(理)(2011·北京西城期末)已知各项均不为零的数列{a n },定义向量c n =(a n ,a n +1),b n =(n ,n +1),n ∈N *.则下列命题中为真命题的是( )A .若对于任意n ∈N *总有c n ∥b n 成立,则数列{a n }是等差数列B .若对于任意n ∈N *总有c n ∥b n 成立,则数列{a n }是等比数列C .若对于任意n ∈N *总有c n ⊥b n 成立,则数列{a n }是等差数列D .若对于任意n ∈N *总有c n ⊥b n 成立,则数列{a n }是等比数列 [答案] A[解析] 若对任意n ∈N *,有c n ∥b n ,则a n n =a n +1n +1=a n +2n +2,所以a n +1-a n =a n +2-a n +1,即2a n +1=a n +a n +2,所以数列{a n }为等差数列.7.(文)(2010·浙江杭州)如图,是一个算法的程序框图,该算法输出的结果是( )A.12B.23 C.34 D.45[答案] C[解析] 循环过程为i =1<4→i =2,m =1,n =11×2;i =2<4→i =3,m =2,n =11×2+12×3;i =3<4→i =4,m =3,n =11×2+12×3+13×4;i =4<4不成立,输出n 的值. 故n =11×2+12×3+13×4=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14=1-14=34. (理)(2010·北京延庆县模考)某程序框图如图所示,该程序运行后输出的k 的值是( )A.4B.5C.6D.7[答案] D[解析]由程序框图可知,S=1+2+22+…+2k=2k+1-1,由S<100得,2k+1<101,∵26=64,27=128,∴k+1=7,∴k=6,结合语句k=k+1在S=S+2k后面知,当k =6时,S=127,k的值再增加1后输出k值为7.[点评]这是最容易出错的地方,解这类题时,既要考虑等比数列求和,在k取何值时,恰满足S≥100,又要顾及S与k的赋值语句的先后顺序.8.(文)(2011·临沂模拟)数列{a n}、{b n}都是等差数列,a1=5,b1=7,且a20+b20=60,则{a n+b n}的前20项和为()A.700 B.710C.720 D.730[答案] C[解析]∵{a n}与{b n}均为等差数列,∴{a n+b n}为等差数列,首项a1+b1=12,又a20+b20=60,∴前20项和为S 20=+2=720.(理)(2010·湖北质检)若数列{a n}满足1a n+1-1a n=d(n∈N*,d为常数),则称数列{an}为调和数列.已知数列{1x n}为调和数列,且x1+x2+…+x20=200,则x5+x16=________. [答案]20[解析] 由题意,若{a n }为调和数列,则{1a n }为等差数列,∵{1x n}为调和数列,∴数列{x n }为等差数列,由等差数列的性质可知,x 5+x 16=x 1+x 20=x 2+x 19=…=x 10+x 11=20010=20.故填20.9.(文)(2011·潍坊模拟)已知等比数列中,a 1=3,a 4=81,若数列{b n }满足b n =log 3a n ,则数列{1b n b n +1}的前n 项和S n =________.[答案]n n +1[解析] ∵a 4=a 1q 3,∴81=3q 3,∴q =3, ∴a n =3n ,∴b n =log 3a n =n , 令c n =1b n b n +1,则c n =1+=1n -1n +1, ∴{c n }的前n 项和S n =c 1+c 2+…+c n =(1-12)+(12-13)+…+(1n -1n +1)=nn +1.(理)(2011·杭州二检)已知{a n }是公差不为0的等差数列,{b n }是等比数列,其中a 1=2,b 1=1,a 2=b 2,2a 4=b 3,且存在常数α、β,使得a n =log αb n +β对每一个正整数n 都成立,则αβ=________.[答案] 4[解析] 设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 2+d =q +=q 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2d =0(舍去)或⎩⎪⎨⎪⎧q =4d =2,所以a n =2n ,b n =4n -1.若a n =log αb n +β对每一个正整数n 都成立,则满足2n =log α4n -1+β,即2n =(n -1)log α4+β,因此只有当α=2,β=2时上式恒成立,所以αβ=4. 10.(文)(2011·江苏镇江市质检)已知1,x 1,x 2,7成等差数列,1,y 1,y 2,8成等比数列,点M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则线段MN 的中垂线方程是________.[答案] x +y -7=0[解析] 由条件得x 1=3,x 2=5,y 1=2,y 2=4,∴MN 的中点(4,3),k MN =1,∴MN 的中垂线方程为y -3=-(x -4),即x +y -7=0. (理)(2010·哈尔滨模拟)已知双曲线a n -1y 2-a n x 2=a n -1a n (n≥2,n ∈N *)的焦点在y 轴上,一条渐近线方程是y =2x ,其中数列{a n }是以4为首项的正项数列,则数列{a n }的通项公式是________.[答案] a n =2n +1[解析] 双曲线方程为y 2a n -x 2a n -1=1,∵焦点在y 轴上,又渐近线方程为y =2x ,∴a na n -1=2,又a 1=4,∴a n =4×2n -1=2n +1.11.在圆x 2+y 2=10x 内,过点(5,3)有n 条长度成等差数列的弦,最短弦长为数列{a n }的首项a 1,最长弦长为a n ,若公差d ∈(13,23],那么n 的取值集合为( )A .{4,5,6}B .{6,7,8,9}C .{3,4,5}D .{3,4,5,6}[答案] A[解析] ∵圆x 2+y 2=10x ,∴(x -5)2+y 2=5,圆心为(5,0),半径为5.故最长弦长a n =10,最短弦长a 1=8,∴10=8+(n -1)d ,∴d =2n -1, ∵d ∈(13,23],∴13<2n -1≤23,∴4≤n<7,又∵n ∈N *,∴n 的取值为4,5,6,故选A.12.(文)(2011·安徽百校论坛联考)已知a>0,b>0,A 为a ,b 的等差中项,正数G 为a ,b 的等比中项,则ab 与AG 的大小关系是( )A .ab =AGB .ab≥AGC .ab≤AGD .不能确定 [答案] C[解析] 由条件知,a +b =2A ,ab =G 2,∴A =a +b 2≥ab =G>0,∴AG≥G 2,即AG≥ab ,故选C.[点评] 在知识交汇点处命题是常见命题方式,不等式与数列交汇的题目要特别注意等差(等比)数列的公式及性质的运用.(理)已知等比数列{a n }的各项均为正数,公比q≠1,设P =12(log 0.5a 5+log 0.5a 7),Q =log 0.5a 3+a 92,P 与Q 的大小关系是( ) A .P≥Q B .P<Q C .P≤Q D .P>Q [答案] D[解析] P =log 0.5a 5a 7=log 0.5a 3a 9,Q =log 0.5a 3+a 92,∵q≠1,∴a 3≠a 9,∴a 3+a 92>a 3a 9又∵y =log 0.5x 在(0,+∞)上递减, ∴log 0.5a 3+a 92<log 0.5a 3a 9,即Q<P.故选D.13.(文)(2011·南昌一模)小王每月除去所有日常开支,大约结余a 元.小王决定采用零存整取的方式把余钱积蓄起来,每月初存入银行a 元,存期1年(存12次),到期取出本和息.假设一年期零存整取的月利率为r ,每期存款按单利计息.那么,小王存款到期利息为_____元.[答案] 78ar[解析] 依题意得,小王存款到期利息为12ar +11ar +10ar +…+3ar +2ar +ar =+2ar =78ar 元.(理)(2011·湖北荆门调研)秋末冬初,流感盛行,荆门市某医院近30天每天入院治疗流感的人数依次构成数列{a n },已知a 1=1,a 2=2,且a n +2-a n =1+(-1)n (n ∈N *),则该医院30天入院治疗流感的人数共有________人.[答案] 255[解析] ∵a n +2-a n =1+(-1)n (n ∈N *),∴n 为奇数时,a n +2=a n ,n 为偶数时,a n +2-a n =2,即数列{a n }的奇数项为常数列,偶数项构成以2为首项,2为公差的等差数列.故这30天入院治疗流感人数共有15+(15×2+15×142×2)=255人.14.(文)(2011·江苏,13)设1=a 1≤a 2≤…≤a 7,其中a 1,a 3,a 5,a 7成公比为q 的等比数列,a 2,a 4,a 6成公差为1的等差数列,则q 的最小值是_____.[答案]33[解析] ∵a 1,a 3,a 5,a 7成公比为q 的等比数列,且a 1=1, ∴a 3=q ,a 5=q 2,a 7=q 3,∵a 2,a 4,a 6成公差为1的等差数列, ∴a 4=a 2+1,a 6=a 2+2, ∵a 2≥1,q =a 3≥a 2≥1,∴q 2=a 5≥a 4=a 2+1≥2,q 3=a 7≥a 6=a 2+2≥3, ∵q≥1,∴q≥2且q≥33,∴q≥33, ∴q 的最小值为33.(理)(2011·福州市期末、河北冀州期末)已知实数a 、b 、c 、d 成等比数列,且函数y =ln(x +2)-x 当x =b 时取到极大值c ,则ad 等于________.[答案] -1[分析] 利用导数可求b 、c ,由a 、b 、c 、d 成等比数列可得ad =bc.[解析] y′=1x +2-1,令y′=0得x =-1,当-2<x<-1时,y′>0,当x>-1时,y′<0,∴b =-1,c =ln(-1+2)-(-1)=1,∴ad =bc =-1.15.(2011·蚌埠质检)已知数列{a n }满足,a 1=1,a 2=2,a n +2=a n +a n +12,n ∈N *.(1)令b n =a n +1-a n ,证明:{b n }是等比数列; (2)求{a n }的通项公式.[解析] (1)b 1=a 2-a 1=1,当n≥2时, b n =a n +1-a n =a n -1+a n 2-a n =-12(a n -a n -1)=-12b n -1, 所以{b n }是以1为首项,-12为公比的等比数列.(2)由(1)知b n =a n +1-a n =⎝⎛⎭⎫-12n -1, 当n≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =1+1+⎝⎛⎭⎫-12+…+⎝⎛⎭⎫-12n -2=1+1-⎝⎛⎭⎫-12n -11-⎝⎛⎭⎫-12 =1+23⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-12n -2=53-23⎝⎛⎭⎫-12n -1, 当n =1时,53-23⎝⎛⎭⎫-121-1=1=a 1. 所以a n =53-23⎝⎛⎭⎫-12n -1(n ∈N *). 16.(文)(2011·焦作模拟)已知函数f(x)=a x 的图象过点(1,12),且点(n -1,a nn 2)(n ∈N +)在函数f(x)=a x 的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =a n +1-12a n ,若数列{b n }的前n 项和为S n ,求证:S n <5.[解析] (1)∵函数f(x)=a x 的图象过点(1,12),∴a =12,f(x)=(12)x .又点(n -1,a n n 2)(n ∈N +)在函数f(x)=a x的图象上,从而a n n 2=12n -1,即a n =n 22n -1.(2)由b n =+22n -n 22n =2n +12n 得,S n =32+522+…+2n +12n ,则12S n =322+523+…+2n -12n +2n +12n +1, 两式相减得:12S n =32+2(122+123+…+12n )-2n +12n +1,∴S n =5-2n +52n ,∴S n <5.(理)(2011·山东文,20)等比数列{a n }中,a 1、a 2、a 3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a 1、a 2、a 3中的任何两个数不在下表的同一列.n (2)若数列{b n }满足:b n =a n +(-1)n lna n ,求数列{b n }的前2n 项和S 2n . [解析] (1)依次验证知a 1=2,a 2=6,a 3=18时符合题意,∴a n =2·3n -1(2)∵b n =a n +(-1)n lna n =2·3n -1+(-1)n ln(2·3n -1)=2·3n -1+(-1)n (ln2-ln3)+(-1)n nln3∴S 2n =b 1+b 2+…+b 2n =2(1+3+…+32n -1)+[-1+1-1+…+(-1)2n ](ln2-ln3)+[-1+2-3+…+(-1)2n ·2n]ln3=2×1-32n 1-3+nln3=32n +nln3-1.1.(2011·湖南六校联考)已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和,a 5=19,S 5=55,则过点P(3,a 3),Q(4,a 4)的直线的斜率是( )A .4 B.14 C .-4 D .-14[答案] A[解析] ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =195a 1+5×42d =55,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =4,∴k PQ =4. 2.在直角坐标系中,O 是坐标原点,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是第一象限的两个点,若1,x 1,x 2,4依次成等差数列,而1,y 1,y 2,8依次成等比数列,则△OP 1P 2的面积是( )A .1B .2C .3D .4[答案] A[解析] 由条件知x 1=2,x 2=3,y 1=2,y 2=4,∴S =12×4×3-12×2×2-12(2+4)×1=1.3.数列{a n }是公差d≠0的等差数列,数列{b n }是等比数列,若a 1=b 1,a 3=b 3,a 7=b 5,则b 11等于( )A .a 63B .a 36C .a 31D .a 13[答案] A[解析] 设数列{b n }的首项为b 1,公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =a 1q 2a 1+6d =a 1q4,得d =a 14(q 4-q 2). ∴a 1+a 12(q 4-q 2)=a 1q 2,∵q≠1,∴q 2=2,d =a 12,于是b 11=a 1q 10=32a 1.设32a 1=a 1+(n -1)·a 12,则n =63,∴b 11=a 63.4.(2011·黄冈月考)在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n≥2,n ∈N *),则a 3a 5的值是( )A.1516B.158C.34D.38[答案] C[解析] ∵a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n , ∴a 2a 1=a 1+1,∴a 2=2,; ∵a 3a 2=a 2-1,∴a 3=12;∵a 4a 3=a 3+1,∴a 4=3;∵a 5a 4=a 4-1,∴a 5=23,∴a 3a 5=34.5.等差数列{a n }的公差d≠0,且a 1、a 4、a 8成等比数列,则a 1+a 4+a 8a 2+a 5+a 9=________.[答案]3740[分析] 此类问题一般依据条件和等差(比)数列的通项(或前n 项和)公式列方程求解.解方程时,注意等比数列的首项和公比都不能为0.[解析] ∵a 1、a 4、a 8成等比数列,∴a 24=a 1·a 8, 又{a n }成等差数列,公差d ,∴(a 1+3d)2=a 1(a 1+7d),∴a 1=9d≠0, ∴原式=9d +12d +16d 10d +13d +17d =37d 40d =3740.6.(2011·上饶市四校联考)设等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,若S n +1,S n ,S n+2成等差数列,则q 的值为________. [答案] -2[解析] 若q =1,则由2S n =S n +1+S n +2⇒2na 1=(n +1)a 1+(n +2)a 1⇒2n =2n +3矛盾, ∴q≠1,由2S n =S n +1+S n +2可得2a 1-q n 1-q=a 1-q n +11-q +a 1-q n +21-q⇒q n +2+q n +1-2q n =0⇒q 2+q -2=0(∵q≠1),解得q =-2.7.(2011·天津市二十区县联考)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,向量a =(a n -1,-2),b =(4,S n )满足a ⊥b ,则S 5S 3=________.[答案]317[解析] ∵a =(a n -1,-2),b =(4,S n )满足a ⊥b , ∴a·b =0,∴4a n -4-2S n =0,即S n =2a n -2, ∴S n -1=2a n -1-2(n≥2). 两式相减得a n =2a n -1,∴a na n -1=2. 由S n =2a n -2(n ∈N *),得a 1=2.∴{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列,∴a n =2n .∴S5S3=-251-2-231-2=317.8.(2011·苏州检测)正整数按下列方法分组:{1},{2,3,4},{5,6,7,8,9},{10,11,12,13,14,15,16},…,记第n组中各数之和为A n;由自然数的立方构成下列数组:{03,13},{13,23},{23,33},{33,43},…,记第n组中后一个数与前一个数的差为B n,则A n +B n=________.[答案]2n3[解析]由题意知,前n组共有1+3+5+…+(2n-1)=n2个数,所以第n-1组的最后一个数为(n-1)2,第n组的第一个数为(n-1)2+1,第n组共有2n-1个数,所以根据等差数列的前n项和公式可得A n =-2+1]+-2+2n-1]2(2n-1)=[(n-1)2+n](2n-1),而Bn=n3-(n-1)3,所以A n+B n=2n3.。
2011年高考试题分类考点24 数列求和及综合应用

考点24 数列求和及综合应用一、选择题1.(2011·江西高考理科·T5) 已知数列 {n a }的前n 项和n s 满足:n s +m s =n m s +,且1a =1,那么10a =( ) (A )1 (B)9 (C )10 (D)55 【思路点拨】n m n m 911010s s s m,n 9,m 1,S S S ,1.++===+==结合,对赋值,令n 即得即得a【精讲精析】选A.n m n m 911011091010s s s 9,m 1,S S S ,S S -S =a =1a =1.++=∴==+==∴ 令n 即得即,2.(2011·安徽高考文科·T7)若数列{}n a 的通项公式是a n =(-1)n(3n -2),则12a a ++…10a +=( ) (A )15 (B)12 (C )-12 (D) -15 【思路点拨】观察数列{}n a 的性质,得到.31094321=+==+=+a a a a a a 【精讲精析】选A. .31094321=+==+=+a a a a a a 故.151021=+++a a a 二、填空题3.(2011·江苏高考·T13)设1271=a a a ≤≤≤ ,其中7531,,,a a a a 成公比为q 的等比数列,642,,a a a 成公差为1的等差数列,则q 的最小值是________.【思路点拨】本题考查的是等差数列与等比数列的综合问题,解题的关键是找出等差数列与等比数列的结合点,从而找到q 满足的关系式,求得其最小值. 【精讲精析】由题意:231212121112a a a q a a q a a q =≤≤≤+≤≤+≤,222221,12a q a a q a ∴≤≤++≤≤+,3223q a ≥+≥,而212221,1,,1,2a a a a a ≥=∴++ 的最小值分别为1,2,3;min q ∴=4.(2011·浙江高考文科·T17)若数列2(4)()3n n n ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭中的最大项是第k 项,则k =_______________.【思路点拨】可由不等式组11k k k k a a a a +-≥⎧⎨≥⎩解得.【精讲精析】设最大项为第k 项,则由不等式组11k k k k a a a a +-≥⎧⎨≥⎩得1122(4)(1)(5)3322(4)(1)(3)33k k k k k k k k k k k k +-⎧⎛⎫⎛⎫+≥++⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎪+≥-+ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,即2(4)(1)(5)32(4)(1)(3)3k k k k k k k k ⎧+≥++⋅⎪⎪⎨⎪+⋅≥-+⎪⎩,1k ≤,故4k =. 【答案】4 三、解答题5.(2011·安徽高考理科·T18)在数1和100之间插入n 个实数,使得这n +2个数构成递增的等比数列,将这n +2个数的乘积记作n T ,令lg n n a T =,1n ≥ (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设n n n 1b tan a tan a ,+=求数列{}n b 的前n 项和n S . 【思路点拨】本题将数列问题和三角函数问题结合在一起,解决此题需利用等比数列通项公式,等差数列前n 项和公式,及两角差的正切公式等基本知识.【精讲精析】(Ⅰ)设这n +2个数构成的等比数列为{}n c ,则100,121==+n c c ,则1001=+n q,11100+=n q ,又(n 1)(n 2)2n 12n 12n 2T c c c 1q q qq++++==⨯⨯⨯⨯=所以 .1,2100lg lg lg 222)2)(1(≥+====+++n n qT a n n n n n(Ⅱ)由题意和(Ⅰ)中计算结果,知.1),3tan()2tan(≥+⋅+=n n n b n另一方面,利用[]tan(1)tan tan1tan (1),1tan(1)tan k kk k k k+-=+-=++⋅得 .11tan tan )1tan(tan )1tan(--+=⋅+kk k k所以21323tan(1)tan tan(1)tan (1)tan1tan(3)tan 3.tan1+==+===+⋅+-=-+-=-∑∑∑n n n k k k n k S b k kk kn n6.(2011·江苏高考·T20)设M 为部分正整数组成的集合,数列}{n a 的首项11=a ,前n 项和为n S ,已知对任意整数k ∈M ,当整数n>k 时,)(2k n k n k n S S S S +=+-+都成立. (1)设M={1},22=a ,求5a 的值; (2)设M={3,4},求数列}{n a 的通项公式.【思路点拨】本题考查的是等差数列概念、前n 项和与通项关系,其中(1)问较为容易,(2)问解决的关键是抓住题目的)(2k n k n k n S S S S +=+-+的转化从中找到解决问题的规律. 【精讲精析】(1)由题设知,当2≥n 时,)(2111S S S S n n n +=+-+ 即1112)()(S S S S S n n n n =----+,从而2211==-+a a a n n ,又22=a , 故当2≥n 时,22)2(22-=-+=n n a a n ,所以5a 的值为8. (2) 由题设知, 当{}4,3=∈M k ,且k n >时,)(2k n k n k n S S S S +=+-+且)(2111k n k n k n S S S S +=++-+++,两式相减得n 1k n 1k n 1a a 2a +++-++=,即n 1k n 1n 1n 1k a a a a +++++--=-,所以当8≥n 时,6336,,,,++--n n n n n a a a a a 成等差数列,且6226,,,++--n n n n a a a a 也成等差数列,从而当8≥n 时,332-++=n n n a a a 66-++=n n a a )(*, 且22-++n n a a 66-++=n n a a .所以当8≥n 时,222-++=n n n a a a ,即22-+-=-n n n n a a a a ,于是, 当9≥n 时,3113,,,++--n n n n a a a a 成等差数列,从而33-++n n a a 11-++=n n a a ,故由)(*式知=n a 211-++n n a a ,即11-+-=-n n n n a a a a ,当9≥n 时,设1--=n n a a d ,当82≤≤m 时,86≥+m ,从而由)(*式知1262+++=m m m a a a ,故13172++++=m m m a a a ,从而m 7m 6m 1m m 13m 122(a a )a a (a a )+++++-=-+-,于是d d d a a m m =-=-+21. 因此d a a n n =-+1,对任意2≥n 都成立.又由k n k n k n S S S S 22=-+-+({})4,3∈k 可知k k n n n k n S S S S S 2)()(=----+, 故329S d =且4216S d =.解得d a 274=,从而d a 232=,d a 211=. 因此,数列{}n a 为等差数列,由11=a 知2=d , 所以数列{}n a 的通项公式为12-=n a n .7.(2011·新课标全国高考理科·T17)等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +==(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设 3132log log ......log ,n n b a a a =+++3log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1{}nb 的前n 项和. 【思路点拨】第(Ⅰ)问可由12231a a +=,23269a a a =联立方程组求得1a 和公比q ,从而求得n a 的通项公式.第(Ⅱ)问中,需先利用对数的性质化简n b ,再用裂项相消的方法求数列1{}nb 的前n 项和. 【精讲精析】(Ⅰ)设数列{}n a 的公比为q ,由23269a a a =得23a3249a a =所以219q =. 由条件可知0n a >,故13q =.由12231a a +=得11231a a q +=,所以113a =. 故数列{}n a 的通项公式为n a =1()3n.(Ⅱ )31323n log log ...log n b a a a =+++(12...)(1)2n n n =-++++=-.故12112()(1)1n b n n n n =-=--++,.所以数列1{}n b 的前n 项和为21nn -+.8.(2011·新课标全国高考文科·T17)已知等比数列{}n a 中,11a =3,公比13q =. (1)n S 为{}n a 的前n 项和,证明:12nn a S -=. (2)设31323log log log n n b a a a =++⋅⋅⋅+,求数列{n b }的通项公式.【思路点拨】第(1)问利用等比数列通项公式和求和公式求出n S ,n a ,然后证明等式12nn a S -=成立; (2)利用对数的性质化简n b ,即得{n b }的通项公式.【精讲精析】(1)n 1n 131()a 3-==1()3n,111(1-)1-3121-333==n n n S∴12nn a S -=. (2)31323log log log n n b a a a =++⋅⋅⋅+n(n 1)(123...n)2+=-++++=-. ∴数列{n b }的通项公式为n b =n(n 1)2+-. 9.(2011·广东文科·T20)设b>0,数列{n a }满足a 1=b,11(2)1n n n nba a n a n --=+-≥.(1)求数列{n a }的通项公式; (2)证明:对于一切正整数n ,n 2a ≤bn 1++1.【思路点拨】(1)把题中条件变形为1111--⋅+=n nn n ,构造成为)11(111n n n n+-=+-,转化为等比数列,求得}11{ba n n-+的通项公式,进而求出}{n a 的通项公式.(2)利用均值不等式证明.【精讲精析】(1)由已知得1111--⋅+=n na nb ba n )(2≥n ,当1≠b 时,上式变形为:)111(1111ba nb ba n n n-+-=-+-, 即数列}11{b a n n -+是以)1(11111b b b a -=-+为首项,以b 1为公比的等比数列,由等比数列的通项公式得:n n n bb b b b b a n )1(1)1()1(1111-=-=-+-,解得nn b nbb a --=1)1(;当1=b 时,有111=---n na n a n ,即{na n }是首项公差均为1的等差数列,则1=n a .综上所述⎪⎩⎪⎨⎧≠>--==)1且0(1)1()1(1b b b nb b b a nn n .(2)方法一:当12(1)1,(21,1nn n nnb b b a b b +-≠=≤+-时欲证只需证112(1))1nn n b nb b b +-≤+-12211121(1)11n n n n n n n b bb b b b b b +-+---+=+++++++-11111()--=++++++ n n n n n b b b b b b b(222)n b >+++ 2,n nb =12(1)21.1n n n nnb b a b b +-∴=<+-当b=1时,b n+1+1=2=2a n ,综上所述12 1.n n a b +≤+方法二:由(1)及题设知: 当1=b 时,1+n b +1=2=2n a ;当1且0≠>b b 时,nnk 1nn kk 1k 1n n n 1b11b 1b a (1b)nb nbb n--==-===⋅-∑∑,而nn 1n 210n 1n kk 1211111()()()()1bb b b b ()nn b----=++⋅⋅⋅++=≥=∑,∴21211111+-=≥n n nb bb a )(, 即2212+≤n n ba ,又2111221+++=≥+n n n bb b ,∴121+≤+n n b a .综上所述,对于一切正整数n 有121+≤+n n b a .10.(2011·广东高考理科·T20)设0>b 数列{}n a 满足111=,(2)22n n n nba a b a n a n --=≥+-.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)证明:对于一切正整数n,1112n n n b a ++≤+ .【思路点拨】(1)把题中条件变形为1121+-⋅=⋅-n n a n a n b ,构造成为)211(2211b a n b b a n n n -+-=-+-,转化为等比数列,求得nn 1a 2b ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭的通项公式,进而求出}{n a 的通项公式.或用猜想证明的方法解决. (2)利用均值不等式证明.【精讲精析】(1)方法一:由已知得11)22(--=-+n nn n nba a n a a ,两边同除以1-n n a a ,整理得1121+-⋅=⋅-n n a n a n b , 当2≠b 时有: )211(2211b a n b b a n n n -+-=-+-(2≥n )令n c n n +=1,则}{n c 是以)2(221111b b b a c -=-+=为首项,bq 2=为公比的等比数列.由等比数列通项公式得)2(2)2()2(21b b b b b c n nn n -=-=-,即)2(221b b b a n n n n-=-+ 从而nn nn b nb b a --=2)2(.当2=b 时,有2111=---n na n a n ,即}{n a n 是首项与公差均为21的等差数列,从而有2n a n n =,得2=n a . 综上所述⎪⎩⎪⎨⎧≠>--==)2且0(2)2()2(2b b bnb b b a nn nn 方法二:(ⅰ)当2b =时,{}n n a 是以12为首项,12为公差的等差数列, 即111(1)222=+-⨯=n n n n a ,∴2n a =. (ⅱ)当2b ≠时,1a b =,2222222(2)22b b b a b b -==+-,33323333(2)242-==++-b b b a b b b , 猜想(2)2n n n nnb b a b -=-,下面用数学归纳法证明:①当1n =时,猜想显然成立;②假设当n k =时,(2)2k k k kkb b a b -=-,则 1111(1)(1)(2)(1)(2)2(2)2(2)2+++++⋅+⋅-+-===+-+⋅--k k k k k k kk k k k b a k b kb b k b b a a k kb b k b b , 所以当1n k =+时,猜想成立,由①②知,*n N ∀∈,(2)2n n n nnb b a b -=-.综上所述⎪⎩⎪⎨⎧≠>--==)2且0(2)2()2(2b b bnb b b a nn n n (2)方法一:(ⅰ)当2b =时, 112212n n n a ++==+,故2b =时,命题成立;(ⅱ)当2b ≠时,22122n n n n b b ++≥=,21211222n n n n b b b --+⋅+⋅≥=,11111,222n n n n n n b b b +--++⋅+⋅≥= ,以上n 个式子相加得2212n n b b -+⋅+111122n n n n b b +--++⋅+⋅+ 2121222n n n n b n b -++⋅+≥⋅,1221212112(2)[(222)2](2)2(2)2(2)n n n n n n n n n n n n n n nn b b b b b b b a b b +--++⋅-+⋅++⋅+-⋅-=≤-- 2212121(222)(2)2(2)2(2)n n n n n n n n nb b b b b b b --++⋅++⋅+--⋅-=- 2121111(2)222(2)n n n n n n n n nb b b b +++++--⋅+⋅=- 2111211(2)(22)2(2)n n n n n n n n nb b b b +++++-⋅+⋅-=-1112n n b ++=+.故当2b ≠时,命题成立; 综上(ⅰ)(ⅱ)知命题成立.方法二:由(1)及题设知: 当2b =时,11122n n n b a +++==,故b=2时,命题成立;当02b b >≠且时,1111111221212121;(2)n knnn kk n nn k k n k n n n kk k nnn n kk k n bb b b a n b b nb nb b nb b b n-------==--==-=====-∑∑∑∑而11210222221()()()()122()-----=++++=≥=∑ n n n n k n b b b b n k k n b n b112211212()()2-+∴≥=n n n a b b b,即122()2+≤n n b a,又112112()22++++≥=n n n b b 综上所述:对于一切正整数n,1112n n n b a ++≤+. 11.(2011·山东高考理科·T20)等比数列{}n a 中,123,,a a a 分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且123,,a a a 中的任何两个数不在下表的同一列.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 满足:(1)ln nn n n b a a =+-,求数列{}n b 的前n 项和S n .【思路点拨】(Ⅰ)由题意易知1232,6,18a a a ===.由等比数列的通项公式写出数列的通项公式. (Ⅱ)由题意易知数列{}n b 为摆动数列,利用分组求和法,可以将奇数项和偶数项分开来求解数列的前n 项和,但是要分奇数和偶数两种情况讨论.【精讲精析】(Ⅰ)由题意可知1232,6,18a a a ===,公比32123a a q a a ===, 通项公式为123n n a -=⋅;(Ⅱ)()1111ln 23(1)ln(23)23(1)[ln 2(1)ln 3]---=+-=+-=+-+-nn n n n n n n n b a a n ×××当2(*)n k k =∈N 时,122n k S b b b =+++212(133){1(23)[(22)(21)]}ln 3-=+++++-+++--+- k k k 2132ln 331ln 3132-=+=-+-k n n k ×当21(*)n k k =-∈N 时,1221n k S b b b -=+++222(133){(12)[(23)(22)}ln 3ln 2-=++++-++---- k k k ]21132(1)ln 3ln 213--=----k k ×131ln 3ln 22-=---n n故31ln 3,2131ln 3ln 22⎧-+⎪⎪=⎨-⎪---⎪⎩n n n n n S n n 为偶数;,为奇数.12.(2011·山东高考文科·T20)等比数列{}n a 中,123,,a a a 分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且123,,a a a 中的任何两个数不在下表的同一列.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 满足:n b =(1)ln nn n a a +-,求数列{}n b 的前2n 项和2n S .【思路点拨】(I )由题意易知1232,6,18a a a ===.由等比数列的通项公式写出数列{}n a .(Ⅱ)由题意易知数列{}n b 可利用分组法求和.【精讲精析】(Ⅰ)由题意知1232,6,18a a a ===,因为{}n a 是等比数列,所以公比为3,所以数列{}n a 的通项公式123n n a -=⋅.(Ⅱ)n b =(1)ln nn n a a +-=123n -⋅+(1)[ln 2(1)ln 3]nn -+-=123n -⋅+(1)ln 2(1)(1)ln 3n n n -+--,所以0122112212(23232323)[(1)(1)(1)]ln 2[(1)0-=⋅+⋅+⋅++⋅+-+-++-+-⋅+ n n n S232(1)1(1)2(1)(21)]ln 3-⋅+-⋅++-⋅- n n 22(13)(111111)ln 2[01234(22)(21)]ln 313-=+-+-+--+++-+-+--+-- n n n=91n-+0ln 2ln391ln3nn n ⋅+=-+.13.(2011·辽宁高考理科·T17)已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8= -10 (I )求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)求数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-12n n a 的前n 项和. 【思路点拨】(Ⅰ)先求首项1a 和公差d ,再求通项公式;(Ⅱ)可利用错位相减法求和. 【精讲精析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,由已知条件可得⎩⎨⎧-=+=+,10122,011d a d a ⎩⎨⎧-==.1,11d a 故数列{}n a的通项公式为 .2n a n -= (Ⅱ)设数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-12n n a 的前n 项和为n S ,即n S =,22121-+++n n a a a 故1S =1, n n n a a a S 242221+++= .所以,当n >1时,2n S =1112122---++-+n n n a a a a a -n n a 2=n 1n 1112n 1()2422---+++- =n n n 22)211(11-----=n n 2,所以n S =12-n n 综上,数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-12n n a 的前n 项和n S =12-n n . 14.(2011·北京高考理科·T20)若数列n A :12,,...,(2)n a a a n ≥满足11(1,2,...,1)k k a a k n +-==-,则称n A 为E 数列,记()n S A =12...n a a a +++.(Ⅰ)写出一个满足150a a ==,且5S(A )0>的E 数列5A ;(Ⅱ)若112a =,n=2000,证明:E 数列n A 是递增数列的充要条件是n a =2011;(Ⅲ)对任意给定的整数n (n ≥2),是否存在首项为0的E 数列n A ,使得()n S A =0?如果存在,写出一个满足条件的E 数列n A ;如果不存在,说明理由.【思路点拨】(Ⅰ)写出满足条件的一个数列即可;(Ⅱ)分别证明必要性与充分性;(Ⅲ)先假设存在,看能否求出,求出即存在,求不出则不存在.【精讲精析】(Ⅰ)0,1,2,1,0是一个满足条件的E 数列5A . (答案不唯一,0,1,0,1,0也是一个满足条件的E 数列5A )(Ⅱ)必要性:因为E 数列n A 是递增数列,所以11(1,2,,1999)k k a a k +-== . 所以n A 是首项为12,公差为1的等差数列.所以200012(20001)12011a =+-⨯=. 充分性:由于200019991a a -≤,199919981a a -≤,…,211a a -≤, 所以200011999a a -≤,即200011999a a ≤+. 又因为1200012,2011a a ==,所以200011999a a =+. 故110(1,2,,1999)k k a a k +-=>= ,即n A 是递增数列. 综上,结论得证.(Ⅲ)令1(1,2,3,,1)k k k c a a k n +=-=- ,则1k c =±.因为 2113112,a a c a a c c =+=++,…,1121n n a a c c c -=++++ , 所以11231()(1)(2)(3)n n S A na n c n c n c c -=+-+-+-++121(1)(2)1[(1)(1)(1)(2)(1)]n n n c n c n c -=-+-++---+--++-(1)2n n -=-121[(1)(1)(1)(2)(1)]n c n c n c ---+--++- 因为 1k c =±,所以1k c -为偶数(1,2,,1)k n =- . 所以121(1)(1)(1)(2)(1)n c n c n c ---+--++- 为偶数. 所以要使()0n S A =,必须使(1)2n n -为偶数, 即4整除(1)n n -,亦即4n m =或*41()n m m N =+∈当*4()n m m N =∈时,E 数列n A 的项满足41434240,1,1m m m m a a a a +++===-= (1,2,,)k m = 时,有10,()0n a S A ==;当n=4m+1*()m N ∈时,E 数列n A 的项满足41434240,1,1m m m m a a a a +++===-= (1,2,,)k m = 时,有10,()0n a S A ==;当n=4m+2或n=4m+3*()m N ∈时,n(n-1)不能被4整除,此时不存在E 数列n A ,使得10,()0n a S A ==. 15.(2011·北京高考文科·T20)若数列n A :12,,...,(2)n a a a n =≥满足11(1,2,...,1)k k a a k n +-==-,则称n A 为E 数列.记()n S A =12...n a a a +++.(Ⅰ)写出一个满足10s a a==50=a ,且S(5A )>0的E 数列5A ; (Ⅱ)若112a =,n=2000,证明:E 数列n A 是递增数列的充要条件是n a =2011; (Ⅲ)在14a =的E 数列n A 中,求使得()0n S A =成立的n 的最小值.【思路点拨】(Ⅰ)写出满足条件的一个数列即可;(Ⅱ)分别证明必要性与充分性;(Ⅲ)利用E 数列的定义找出前面几项的和与0的关系,再求n 的最小值.【精讲精析】(Ⅰ)0,1,2,1,0是一个满足条件的E 数列5A . (答案不惟一,0,1,0,1,0也是一个满足条件的E 数列5A )(Ⅱ)必要性:因为E 数列n A 是递增数列,所以11(1,2,,1999)+-== k k a a k . 所以n A 是首项为12,公差为1的等差数列.所以200012(20001)12011a =+-⨯=. 充分性:由于200019991a a -≤,199919981a a -≤,…,211a a -≤, 所以200011999a a -≤,即200011999a a ≤+. 又因为1200012,2011a a ==,所以200011999a a =+. 故110(1,2,,1999)k k a a k +-=>= ,即n A 是递增数列. 综上,结论得证.(Ⅲ)对首项为4的E 数列n A 由于21328713,12,,13a a a a a a ≥-=≥-≥≥-≥- ,… 所以120k a a a +++> (2,3,,8)= k .所以对任意的首项为4的E 数列n A ,若()0n S A =,则必有9≥n . 又14a =的E 数列n A :4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4满足()0n S A =, 所以n 的最小值是9.16.(2011·湖南高考文科T20)某企业在第1年初购买一台价值为120万元的设备M ,M 的价值在使用过程中逐年减少.从第2年到第6年,每年初M 的价值比上年初减少10万元;从第7年开始,每年初M 的价值为上年初的75%.(Ⅰ)求第n 年初M 的价值n a 的表达式; (Ⅱ)设n nn A na a a A 若.21+++=大于80万元,则M 继续使用,否则须在第n 年初对M 更新.证明:须在第9年初对M 更新.【思路点拨】本题考查学生运用知识的能力,重点考查学生的以下能力:一是阅读能力.二是转化能力.三是表达能力.即能否把文字语言转化为符号语言的能力.四是解题能力.本题主要考查学生的阅读能力、建模能力和运算能力,阅读后建立数学模型是关键. 【精讲精析】(I )当6n ≤时,数列{}n a 是首项为120,公差为10-的等差数列. 12010(1)13010;n a n n =--=- 当6n ≥时,数列{}n a 是以6a 为首项,公比为34的等比数列,又670a =,所以6370();4n n a -=⨯因此,第n 年初,M 的价值n a 的表达式为(Ⅱ)设n S 表示数列{}n a 的前n 项和,由等差及等比数列的求和公式得 当16n ≤≤时,1205(1),1205(1)1255;n n S n n n A n n =--=--=-当7n ≥时, 666786333()570704[1()]780210()4443780210()4.n n n n n n S S a a a A n---=++++=+⨯⨯⨯-=-⨯-⨯= , 666786333()570704[1()]780210()4443780210()4.n n n nn n S S a a a A n---=++++=+⨯⨯⨯-=-⨯-⨯= 因为{}n a 是递减数列,所以{}n A 是递减数列,又86968933780210()780210()4779448280,7680,864996A A ---⨯-⨯==>==<所以须在第9年初对M 更新.17.(2011天津高考文科T20)已知数列{}{}n n a b 与满足1*1113(1)(2)1,,, 2.2-+++-+=-+=∈=n nn n n n n b a b a b n N a 且(1)求23,a a 的值;(2)设*2121,+-=-∈n n n c a a n N ,证明{}n c 是等比数列;(3)设n S 为{}n a 的前n 项和,证明*21212122121().3--++++≤-∈ n n n n S S S S n n N a a a a 【思路点拨】(1)n b 的通项公式是常数,对n 取值代入11(2)1nn n n n b a b a +++=-+求值;(2)由n c 的关系式,构造1n n c c +是常数;(3)由(2)求出2k a 的通项,得到2k S 的通项公式,再求和、放缩证明.【精讲精析】(1)由1*3(1),2-+-=∈n n b n N 可得2,,1,,⎧=⎨⎩n n b n 为奇数为偶数又()1121nn n n n b a b a +++=-+,当121231,21,2,;2n a a a a =+=-==-时由可得当2332,25,8.n a a a =+==时可得(2)对任意*∈n N 21212221n n n a a --+=-+ ①2221221n n n a a ++=+ ②②-①,得21211212132,32,4--++--=⨯=⨯=n n n n n n nc a a c c 即于是.所以{}n c 是等比数列. (3)12a =,由(2)知,当*2∈≥k N k 且时,2113153752123()()()()k k k a a a a a a a a a a ---=+-+-+-++-13523212(14)23(2222)23214----=+++++=+⨯=- k k k .故对任意*2121,2.--∈=k k k N a由①得212121*2212221,2,2---+=-+=-∈k k k k k a a k N 所以 因此,21234212()()().2k k k kS a a a a a a -=++++++=于是,21212212.2---=-=+k k k k k S S a故21221221222121212121221.1222144(41)22k k k k k k k k k kk k k k kS S k k k a a ------+-++=+=-=-----。
2011届高考数学第一轮复习课件之数列的综合应用

基础知识梳理
银行储蓄单利公式及复利公式是 什么模型? 什么模型? 思考提示】 单利公式—— 【思考提示】 单利公式 设本金为a元 每期利率为r, 设本金为 元,每期利率为 ,存期为 n,则本利和an=a(1+rn),属于等差 ,则本利和 + , 模型.复利公式——设本金为 元, 设本金为a元 模型.复利公式 设本金为 每期利率为r,存期为n,则本利和a 每期利率为 ,存期为 ,则本利和 n 属于等比模型. =a(1+r)n,属于等比模型. +
课堂互动讲练
【规律总结】 处理分期付款问题 规律总结】 (1)准确计算出在贷款全部付清时, 准确计算出在贷款全部付清时, 准确计算出在贷款全部付清时 各期所付款额及利息(注 各期所付款额及利息 注:最后一次付 款没有利息). 款没有利息 . (2)明确各期所付的数额连同到最后 明确各期所付的数额连同到最后 一次付款时所生的利息之和, 一次付款时所生的利息之和,等于商品 售价及从购买到最后一次付款时的利息 之和,只有掌握了这一点, 之和,只有掌握了这一点,才可顺利建 立等量关系. 立等量关系.
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n+ 49 + (5+ )n + 10 4 3.2×10 + × 3.2×104 n × 2 = + 20 n n +4.95, , 3.2×104 n × 取得最小值, 当且仅当 = 时,取得最小值, 20 n 此时 n=800. = 即一共使用了 800 天.
课堂互动讲练
【名师点评】 解等差数列应用 名师点评】 题的关键是建模,建模的思路是: 题的关键是建模,建模的思路是: 从实际出发, 从实际出发,通过抽象概括建立 数列模型,通过对模型的解析, 数列模型,通过对模型的解析,再返 回实际中去,其思路框图为: 回实际中去,其思路框图为:
高中数学高考数学学习资料:专题3 第2讲 数列的综合应用

[解]
nban-1 (1)∵a1=b>0,an= , an-1+n-1
n 1 1 n- 1 ∴a =b+b· , a n n-1 n 1 1 令cn=a ,则cn=b+bcn-1, n 1 1 ①当b=1时,cn=1+cn-1,且c1= =b=1 a1 ∴{cn}是首项为1,公差为1的等差数列, n ∴cn=1+(n-1)×1=n,于是cn=a =n,这时an=1; n
2.(2011· 新课标全国卷)等比数列{an}的各项均为正数,且2a1+3a2 =1,a2 3=9a2a6. (1)求数列{an}的通项公式; 1 (2)设bn=log3a1+log3a2+„+log3an,求数列{b }的前n项和. n
解:(1)设数列{an}的公比为q. 1 2 2 2 由a3 =9a2a6得a2 = 9 a ,所以 q = . 3 4 9 1 由条件可知q>0,故q= . 3 1 由2a1+3a2=1,得2a1+3a1q=1,得a1= . 3 1 故数列{an}的通项公式为an= n. 3
-
所以S2n=b1+b2+„+b2n =2(1+3+„+32n-1)+[-1+1-1+…+(-1)2n](ln2-ln3)+[- 1+2-3+…+(-1)2n2n]ln3 1-32n = 2× +nln3=32n+nln3-1. 1-3
1.(2011· 南昌模拟)已知数列{an}的通项公式为an=2n+
(2)bn=log3a1+log3a2+„+log3an nn+1 =-(1+2+„+n)=- . 2 1 2 1 1 故b =- =-2(n- ). nn+1 n+ 1 n 1 1 1 1 1 1 1 1 2n + +„+b =-2[(1- )+( - )+„+(n- )]=- . b1 b2 2 2 3 n + 1 n + 1 n 1 2n 所以数列{b }的前n项和为- . n+ 1 n
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∴S6=3(a1+a6)=3(a2+a5)=36.
∵a2=3,∴a5=9,∴3d=a5-a2=6,∴d=2, 又∵a1=a2-d=1,∴an=2n-1. (2)由等比数列{bn}满足 b1+b2=3,b4+b5=24,
b4+b5 得b1+b2=q3=8,∴q=2,
∵b1+b2=3,∴b1+b1q=3,∴b1=1,bn=2n-1,
数பைடு நூலகம்的综合应用
题组一 等差、等比数列的综合问题
ac 1.已知 a,b,c 成等比数列,a,m,b 和 b,n,c 分别成两个等差数列,则m+n等于 ( )
A.4 B.3
C.2
a c an+cm a+b b+c ·
解析:由题意得 b2=ac,2m=a+b,2n=b+c,则m+n= mn = 2 2 =
ab+ac+ac+bc
ab+ac+b2+bc
答案:C
2
=2.
2.数列{an}是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且 a6=b7,则有
A.a3+a9≤b4+b10
B.a3+a9≥b4+b10
C.a3+a9≠b4+b10
D.a3+a9 与 b4+b10 的大小不确定 解析:∵a3+a9≥2 a3a9=2 a26=2a6=2b7=b4+b10,当且仅当 a3=a9 时,不等式取
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等号.
答案:B
3.(文)已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn 且满足 a2=3,S6=36. (1)求数列{an}的通项公式; (2)若数列{bn}是等比数列且满足 b1+b2=3,b4+b5=24.设数列{an·bn}的前 n 项和 为 Tn,求 Tn. 解:(1)∵数列{an}是等差数列,