导数与数列
导数与数列的综合应用
导数引入中学数学教材，给传统的中学数学内容注入了新的生机与活力，怎样利用导数这一工具重新认识原中学数学课程中的有关问题并为其研究提供新的途径和方法，是当今中学数学教学中的新课题之一。
纵观各类刊物，对导数的研究多都停留在函数，解析几何等内容上，而对其他方面关注甚少，本文从一个侧面，介绍导数在一类数列求和问题中的应用，以开阔视野。
一．利用导数求数列之和
例1 1x ≠求下列数列之和：
（1）21123n x x nx -+++
； （2）22221123n x x n x -+++
（3）sin 2sin 23sin 3sin x x x n nx ++++
二．利用导数证明数列不等式 例2：对于函数，若存在，使成立，则称为的不动点.如
果函数有且仅有两个不动点、，且. （Ⅰ）试求函数的单调区间；
（Ⅱ）已知各项不为1的数列满足14()1n n
S f a ⋅=，求证：； （Ⅲ）在（2）中，设，为数列的前项和，求证：.
()f x 0x R ∈00()f x x =0x ()f x 2()(,*)x a f x b c N bx c
+=∈-021(2)2f -<-()f x {}n a 1111ln n n n a n a ++-<<-1n n
b a =-n T {}n b n 200820071ln 2008T T -<<
练习．
1已知曲线22:20(1,2,)n C x nx y n -+==．从点(1,0)P -向曲线n C 引斜率为 (0)n n k k >的切线n l ，切点为(,)n n n P x y ．
（1）求数列{}{}n n x y 与的通项公式；
（2
）证明：13521n n n x x x x x y -⋅⋅⋅<
<．
2【2014·陕西卷（理21）】设函数()ln(1),()'(),0f x x g x xf x x =+=≥，其中'()f x 是()f x 的导函数.
（1）11()(),()(()),n n g x g x g x g g x n N ++==∈，求()n g x 的表达式；
（2）若()()f x ag x ≥恒成立，求实数a 的取值范围；
（3）设n N +∈，比较(1)(2)()g g g n ++
+与()n f n -的大小，并加以证明.。
导数与数列结合题目
导数与数列结合题目一、背景介绍数列是数学中一个重要的概念，它由一系列按特定规则排列的数构成。
数列的性质和规律对于数学的发展和应用有着重要的影响。
而导数是微积分中的一个重要概念，它描述了函数在某一点的变化率。
导数的计算和性质对于函数的研究和应用有着重要的意义。
在数学学习中，我们常常会遇到一些题目涉及到导数和数列的结合。
这些题目既考察了对导数和数列的理解，也考察了学生的解题能力和思维灵活性。
本文将介绍一些常见的导数与数列结合题目，并通过具体的例子进行说明和解答。
二、题目示例题目1：数列的导数已知数列 {an} 满足 an = 2n + 1，求数列的导数{a’n}。
解答：首先，我们需要知道数列的导数的定义。
对于数列 {an}，其导数{a’n} 的定义为：a’n = limh→0 (an+h - an) / h代入题目给定的数列 {an} = 2n + 1，得到：a’n = limh→0 ((2(n+h)+1) - (2n+1)) / h化简上式得：a’n = limh→0 (2h) / h由此可知，数列的导数{a’n} = 2。
题目2：数列的极限与导数已知数列 {an} 满足 a1 = 2，an+1 = an + 3 / an，求数列的极限。
解答：首先，我们先对数列 {an} 进行求导。
令 f(x) = x + 3 / x，根据导数的定义，有：f’(x) = limh→0 (f(x+h) - f(x)) / h代入 f(x) = x + 3 / x，得到：f’(x) = limh→0 ((x+h + 3 / (x+h)) - (x + 3 / x)) / h化简上式得：f’(x) = limh→0 (3h / (x(x+h))) / h通过化简，得到f’(x) = 3 / x^2。
接下来，我们考察数列 {an} 的极限。
根据题目中给定的递推关系式，我们可以得到数列 {an} 的通项公式：an = an-1 + 3 / an-1化简上式得：an^2 = an-1^2 + 3进一步推导，可得：an^2 - an-1^2 = 3再次化简，可得：(an + an-1) * (an - an-1) = 3由此可知，数列 {an} 是一个有界数列，其极限存在。
导数在数列极限中的应用
导数在数列极限中的应用数列极限是数学中一种重要的概念，它可以帮助我们理解数学关系的本质，以及不同类型的数量间的联系。
导数在数列极限中也扮演着重要的角色。
其主要作用是描述数列中变化量的大小，从而使我们能够更好地分析数列的特征。
一般而言，导数可以是正数、负数或零。
当导数为正数时，数列的变化量是增大的，而当导数为负数时，数列的变化量是减小的。
此外，当导数为零时，数列的变化量是不变的。
这就是导数在数列极限中的应用函数的变化率可以用它来表示。
在数学分析中，导数还可以用来分析数列的特征。
例如，给定一个数列，当其第一项的导数大于零时，该数列一定是单调递增的；反之，当其第一项的导数小于等于零时，该数列一定是单调递减的。
此外，当一个数列的第二项的导数大于零时，该数列的变化量会越来越快，而当其第二项的导数小于零时，该数列的变化量会越来越慢。
这种性质很重要，因为它可以帮助我们更好地理解数列特征，从而使我们能够对特定数列进行更有效的分析。
此外，在研究极限和连续函数时，导数也可以发挥重要作用。
我们知道，连续函数在极限中是无穷小量，如果我们知道连续函数的导数值，那么就可以算出该函数的递增量，从而更好地理解其变化特征。
另外，导数在应用极限的概念时也有重要的作用。
在某些情况下，我们可以用导数来计算一个函数的极限。
这一点非常重要，因为极限有助于我们确定数列的构成以及数量的变化趋势。
总之，导数在数列极限中发挥着重要的作用。
它不仅可以帮助我们了解数列的特性，还可以用来计算连续函数的极限。
对于数学家而言，导数就像一个分析数学关系的桥梁，使我们能够理解更多的数学知识。
综上所述，导数是一种重要的数学概念，它在数列极限中的应用十分广泛。
要想更好地了解数列特征，必须熟练掌握导数的概念和计算方法，以及对导数的运用等方面的知识。
高中数学《导数和数列综合证明 (1)》导学案
高中数学《导数和数列综合证明（一）》导学案例2：已知：x x <+)1ln(2，（1）求证：）*2222()21...(81)41)(21(N n e n ∈<+⎪⎭⎫ ⎝⎛+++（2）求证：*2()311)...(8111)(911(N n e n ∈<+++）（3）求证：（1+421）（1+431）…（1+41n）＜e )211ln(......)411ln()211ln()]211)...(411)(211ln[()1ln(12222222n n x x ++++++=+++∴<+ ）（e n n n n <+++∴<⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=++++<)211)...(411)(211(12112112112121 (814121222),)311)...(8111)(911(21311213113113131......3131)311ln(......)8111ln()911()]311)...(8111)(911ln[(2212222e e n n n n n n =<+++∴<⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=++<++++++=+++∴）（ （3）ln[（1+421）（1+431）……(1+41n )]=ln[（1+421）（1+431）+…ln （1+41n ）＜221+231+…+21n＜)1(1321211-+⨯+⨯n n =1-21+21-31+…+n n 111--=1-n 1＜1∴（1+421）（1+431）……(1+41n )＜e 例3：设曲线y = f (x ) =cx bx x a ++23213在点x 处的切线斜率为k (x )，且k (-1) = 0.对一切实数x ，不等式).0()1(21)(2≠+≤≤a x x k x 恒成立（1）求f (1)的值；（2）求函数k (x )的表达式；（3）设数列)(1n k 的前n 项和为S n ，求证22+>n nS n解：（1）04)1(,0,00)(222≤--≤∆>∴≥-++++=ac b a x c bx ax c bx ax x k ①0)21)(21(4,0,021,02121222≤---≤∆<-∴≤--++c a b a x c bx ax ②又,4)1(1)1(),11(21)1(12a cb a k k k =++==∴+≤≤ 又1270)1(41=∴=∴f a（2）)0()(2≠++='=a c bx ax y x k ，由0)1(,1)1(=-=k k 得⎩⎨⎧=+-=++01c b a c b a 得⎪⎩⎪⎨⎧==+2121b c a 又)1(21)(2+≤≤x x k x 恒成立，则由)0(0212≠≥+-a c x ax 恒成立得410402141==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+≤-=∆>c a c a ac a 同理由02121)21(2≥-++-c x x a 恒成立得41==c a 综上，21,41===b c a 412141)(2++=∴x x k（3）∑=+++⨯+⨯>+++=ni n n n i k 122])2)(1(1431321[41])1(121[41)(1 22]2121[41+=+-=n n n 法二：和式代换，要证22+>n n S n ，即也证()1121+->-n n S n ，只需证：()()()21411222++=+--+>n n n n n n a n ，只需()()()21414)(12++>+=n n n n k ，且()322121114211=+>=+==S a ，故22+>n n S n。
高中数学专题练习《数列、导数知识点》含详细解析
数列、导数知识点一、等差数列1.概念:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,即a n+1-a n =d(n∈N *,d 为常数).2.等差中项:由三个数a,A,b 组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项,且2A=a+b.3.通项公式:等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d,则其通项公式为a n =a 1+(n-1)d.4.前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d(n∈N *).5.性质:(1)通项公式的推广:a n =a m +(n-m)d(m,n∈N *).(2)若m+n=p+q(m,n,p,q∈N *),则有a m +a n =a p +a q .(3)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.(4)数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn(A,B 为常数).(5)在等差数列{a n }中,若a 1>0,d<0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d>0,则S n 存在最小值.二、等比数列1.概念:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,即a n a n -1=q(n≥2,n∈N *,q 为非零常数).2.等比中项:如果在a 与b 中间插入一个数G,使a,G,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.此时,G 2=ab.3.通项公式:等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q,则其通项公式为a n =a 1q n-1.4.前n 项和公式:S n ={na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q=a 1-a n q 1-q,q ≠1.5.性质:(1)通项公式的推广:a n=a m q n-m(m,n∈N*).(2)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则有a k·a l=a m·a n.(3)当q≠-1或q=-1且n为奇数时,S n,S2n-S n,S3n-S2n,…仍成等比数列,其公比为q n.三、求一元函数的导数1.基本初等函数的导数公式基本初等函数导函数f(x)=c(c为常数) f'(x)=0f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)f'(x)=αxα-1f(x)=sin x f'(x)=cos xf(x)=cos x f'(x)=-sin xf(x)=a x(a>0,且a≠1)f'(x)=a x ln af(x)=e x f'(x)=e xf(x)=log a x(a>0,且a≠1)f'(x)=1xlnaf(x)=ln x f'(x)=1x2.导数的四则运算法则已知两个函数f(x),g(x)的导数分别为f'(x),g'(x).若f'(x),g'(x)存在,则有:(1)[f(x)±g(x)]'=f'(x)±g'(x);(2)[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x);(3)[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)-f(x)g'(x)[g(x)]2(g(x)≠0).3.简单复合函数的导数复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y'x =y'u ·u'x .四、导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数一般地,函数f(x)的单调性与导函数f'(x)的正负之间具有如下的关系: 在某个区间(a,b)上,如果f'(x)>0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增; 在某个区间(a,b)上,如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减. 2.函数的极值与导数条件 f'(x 0)=0x 0附近的左侧f'(x)>0,右侧f'(x)<0x 0附近的左侧f'(x)<0,右侧f'(x)>0图象极值 f(x 0)为极大值 f(x 0)为极小值 极值点 x 0为极大值点x 0为极小值点3.函数的最大(小)值与导数(1)如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值, f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值, f(b)为函数的最小值.(3)求函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a), f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.。
导数与数列不等式结合解题技巧
导数与数列不等式结合是数学中一个重要的解题技巧，它涉及到函数的单调性、极值、最值等概念，以及数列的单调性、不等式性质等知识。
下面是一些导数与数列不等式结合解题的技巧：
1. 构造函数：根据题目条件，通过构造适当的函数，将问题转化为求函数的极值或最值问题。
2. 求导数：对构造的函数求导数，利用导数的性质判断函数的单调性。
3. 利用单调性：根据函数的单调性，结合数列不等式的性质，推导出不等式的结论。
4. 寻找临界点：在求解过程中，寻找函数的临界点，这些点可能是极值点或拐点，对于解决问题至关重要。
5. 转化问题：在解决问题时，有时需要将问题转化为其他形式，例如将不等式问题转化为函数问题，以便更好地利用已知条件和解题技巧。
6. 综合分析：在解题过程中，需要综合运用数学知识，如函数、导数、数列、不等式等，进行全面的分析和推理。
7. 检验结论：在得出结论后，需要进行检验，以确保结论的正确性和合理性。
总之，导数与数列不等式结合解题需要灵活运用各种数学知识和技巧，通过构造函数、求导数、利用单调性等方法，逐步推导出问题的结论。
同时需要注意检验结论的正确性和合理性。
数列和函数的导数
数列和函数的导数导数是微积分中的重要概念之一，它描述了函数在某一点的变化率。
在数学中，我们经常使用导数来研究数列和函数的性质。
本文将深入探讨数列和函数的导数，并介绍一些相关的概念和方法。
一、数列的导数数列是由一系列有序的数按照规律排列而成的序列。
对于数列中的每一个元素，我们可以计算其相邻两项之差，称为差分。
差分表示了数列的递推关系和变化趋势。
对于数列{an}，如果其相邻两项之差始终趋近于一个常数，即存在一个常数k，使得an+1 - an = k，那么我们称数列{an}是等差数列。
等差数列的导数为常数k。
同样地，如果数列{an}的差分an+1 - an 的极限存在，那么我们称这个极限为数列{an}的导数，并用an'表示。
数列的导数表示了数列的变化率和变化趋势。
二、函数的导数函数是一种将自变量映射到因变量的关系。
对于函数f(x)，我们可以通过求取其导数来描述函数在某一点的变化率。
函数的导数可以用以下两种方式表示：一阶导数和高阶导数。
一阶导数表示了函数在某一点的切线斜率，表示为f'(x)或df/dx。
高阶导数表示了函数的变化率变化率，表示为f''(x)、f'''(x)等。
使用导数的定义来计算函数的导数是一种常见的方法。
根据导数的定义，函数f(x)在点x处的导数可以表示为极限lim(x->a)[f(x) - f(a)]/(x- a)，其中a为x的一个邻近点。
另一个常用的方法是使用导数的性质和求导法则来计算函数的导数。
一些常见的求导法则包括：常数规则、幂函数规则、和差规则、乘积规则和商规则等。
通过运用这些规则，我们可以更便捷地计算函数的导数。
函数的导数在数学中具有广泛的应用。
它可以用来求解函数的极值、判断函数的增减性、研究函数的曲线形状等。
导数在物理学、经济学等领域也有着重要的应用价值。
三、数列和函数的关系数列和函数之间存在着密切的联系。
实际上，数列可以看作是一种特殊的函数，即定义域为自然数集的函数。
导数与函数的数列极限与级数
导数与函数的数列极限与级数在微积分学中，导数与函数的数列极限与级数是两个核心概念。
导数描述了函数在某一点上的变化率，而数列极限与级数则涉及了数列和无穷级数的性质与收敛性。
本文将深入探讨这两个概念以及它们之间的关联。
一、导数与函数导数是描述函数变化率的概念。
对于函数y=f(x)，在某一点x处的导数用f'(x)或dy/dx表示，表示函数在该点的瞬时变化率。
具体地，导数可以通过函数的极限来定义。
对于函数f(x)，x的增量为Δx时，其相应的函数增量为Δy=f(x+Δx)-f(x)。
当Δx趋近于0时，如果这个极限存在，就称函数在x处可导。
此时，导数f'(x)等于这个极限值。
导数的存在保证了函数在某一点的光滑性，反映了函数在该点的局部变化情况。
导数在数学和物理中都有广泛的应用，例如曲线的切线斜率、速度和加速度等。
通过导数的计算，我们可以推导函数的最值、拐点和凹凸性等重要信息。
二、函数的数列极限与级数数列极限是数列中每一个项趋近于某个值（可以是实数、无穷大或无穷小）的过程。
如果对于任意给定的ε>0，存在正整数N，使得当n>N时，数列的项a_n与极限L的距离小于ε，则称该数列收敛于L，记作lim(a_n)=L。
数列极限的性质包括唯一性、有界性和保号性等。
此外，数列的收敛性还可以通过逐项比较判别法、夹逼准则和拉链定理等方法来判断。
级数是由数列的项所组成的无穷和。
设有数列a_n，级数S_n=a_1+a_2+...+a_n。
如果数列S_n的部分和有极限，即lim(S_n)=S存在，则称级数收敛于S。
否则，级数发散。
常见的级数包括等比级数和调和级数。
等比级数是由等比数列的项所组成的级数。
当公比|r|<1时，等比级数收敛于a_1/(1-r)；当|r|>=1时，等比级数发散。
调和级数是由倒数数列的项所构成的级数。
调和级数发散，即无穷大。
三、导数与数列极限和级数的关联导数与数列极限和级数之间存在着紧密的联系。
导数、数列、不等式知识点
导数及其应用一．导数的概念：x x f x x f x f x ∆-∆+=→∆)()(lim )(0'.二．导数的几何意义： (1) 导数的几何意义: 函数在y=f(x)在x 0处的导数，就是曲线y=f(x)在点P(x 0，f(x 0))处的切线的斜率。
也就是说，曲线y=f(x)在点P(x 0, f(x 0))处的切线斜率是)('0x f 。
相应地，切线方程为：))(('000x x x f y y -=-。
注：在导数几何意义的应用过程中，应注意几种关系：① 切点),(00y x P 在曲线上，即)(00x f y =；②切点),(00y x P 也在切线上； ③在切点处的切线斜率为)('0x f k = （2）求曲线过点),(00y x P 的切线方法：①设切点为),(11y x M ；②求导得)('1x f ；③列方程组⎪⎩⎪⎨⎧-=-=)()(')(1011011x x x f y y x f y ，解出x 1 ④点斜式写出切线方程：))(('000x x x f y y -=-注：曲线在P 点处的切线与曲线过点P 的切线不是同一个概念：前者P 点为切点；后者P 点可能是切点也可能不。
一般曲线的切线与曲线可以有两个以上的切点。
三、导数的计算 （1）常见函数的导数： 1．0='C 2．1)(-='n n nx x 3．xx e e =')( 4．a a a x x ln )(=' 5．1(ln )x x'= 6．a x e x x a a ln 1log 1)(log =='7．x x cos )(sin =' 8．x x sin )(cos -='（2）导数的四则运算1．和差：()u v u v '''±=± 2．积：v u v u uv '+'=')( 3．商：2)(v v u v u v u '-'=' 四、判断函数的单调性：设函数y=f(x)在区间（a ,b ）内可导（1） 如果恒有0)('>x f ，则函数f(x)在区间（a ,b ）内为增函数；（2） 如果恒有0)('<x f ，则函数f(x)在区间（a ,b ）内为减函数；（3） 如果f(x)在区间（a ,b ）上递增（或递减），则在该区间内0)('≥x f （或0)('≤x f ）。
数列与导数高考知识点
数列与导数高考知识点1. 数列的概念与性质数列作为数学中重要的概念之一，是指按照一定规律排列的一组数。
数列可以是有限的或无限的，其中的每一个数称为该数列的项。
在高考中，数列作为必考的知识点，具有以下重要性质：1.1 公式法数列中的每一项可以通过一个公式进行表示，这种公式称为通项公式。
在求解数列问题时，通过寻找数列的通项公式，可以简化计算过程，提高解题效率。
1.2 递推关系数列中的每一项与前一项之间存在一种递推关系，通过该关系可以得到数列的后续项。
在高考中，经常会考察学生对数列递推关系的理解和应用能力。
1.3 数列的分类数列可以按照不同的特点进行分类，如等差数列、等比数列、等差数列的和、等差数列的前n项和等。
掌握不同类型数列的性质和求解方法，对于解题非常有帮助。
2. 数列的应用数列作为数学中的基础概念，具有广泛的应用，不仅仅局限于数学领域。
在现实生活和其他学科中，也经常会遇到数列的应用问题。
以下是数列在实际问题中的一些常见应用：2.1 经济学中的数列经济学中常常使用数列来描述经济发展过程中的变化规律，如人口增长、GDP 增长等。
通过对数列的分析和计算，可以预测未来的经济趋势，对决策和规划具有指导作用。
2.2 生物学中的数列生物学中的进化过程、生物种群的数量等也可以用数列来描述。
通过分析数列的规律，可以研究生物体的演化规律，深入了解生物种群的变化趋势。
2.3 计算机科学中的数列在计算机科学中，数列也是一种基本数据结构。
常见的排序算法如冒泡排序、快速排序等都与数列的排列规律有关。
掌握数列的性质和求解方法，对于理解和设计算法非常重要。
3. 导数的概念与应用导数是微积分中的重要概念，表示函数在某一点上的变化率。
在高考中，导数作为必考的知识点，具有以下重要性质：3.1 几何意义导数在几何上表示曲线在某一点上的切线斜率。
通过求解导数，可以研究曲线的变化趋势和几何性质，如曲线的凹凸性、极值点等。
3.2 物理应用在物理学中，导数与速度、加速度等物理量的关系密切。
导数在数列中的应用
导数在数列中的应用摘 要：导数是解决函数问题的有力工具，更为数学解题注入了新的活力。
由于数列可看做特殊的函数，所以自然可联想尝试应用导数知识解决数列问题。
一．导数的概念1、定义：0'0000()()()()()limlim lim x x x x f x f x y f x x f x f x x x x x ∆→∆→→-∆+∆-===∆∆-左导数：0'0000()()()()()lim lim lim x x x x f x f x y f x x f x f x x x x x ----∆→∆→→-∆+∆-===∆∆- 右导数： 0'0000()()()()()lim lim lim x x x x f x f x y f x x f x f x x x x x ++++∆→∆→→-∆+∆-===∆∆-'''()()()f x A f x f x A -+∴=⇔==可以证明：可导⇒连续 即：可导是连续的充分条件连续是可导的必要条件导函数：'00()()()lim limx x y f x x f x f x y x x∆→∆→∆+∆-===∆∆ 二．导数在数列问题中的应用1.利用导数确定数列的最大或最小项例1 已知数列{n a }的通项n a =328x x -,n ∈N+,求数列{n a }的最大项 解：构造辅助函数f(x )=328x x -(x>0),则()x f '=16x-23x 显然，当0<x<316时，()x f '>0,当x>316时，'f (x )<0,故f(x)在区间（0,316）上是增函数，在区间（316,+∞）上是减函数，所以当x=316时，函数取最大值。
对于n ∈N+,f(n )=328n n -,f(5)=75,f(6)=72,所以f(n)的最大值是75，即数列{n a }的最大项为5a =75. 2.利用导数研究数列的增减性例2 设定以在R 上的函数f(x )与数列{n a }满足：1a >a,其中a 是方程f(x )=x的实数根，()n n a f a =+1,f(x )可导，且()x f '∈（0,1）.（1） 证明：n a >a,(1)判定n a 与1+n a 的大小关系，并证明 证明（1）由已知1a >a,即n=1时，n a >a 成立. (2)设n=k 时 k a >a因为'f (x )>0，所以f(x )是增函数，所以1+k a =f(k a )>f(a) 又由题设可知 f(a)=a ，所以k k a a >+1 即n=k+1时，命题成立. 由（1）（2）知 n ∈N+时，n a >a 成立.(2) 要比较 n a ,1+n a 的大小，即比较n a 和f(n a )的大小，构造辅助函数g(x )=x-f(x )，则'g (x)=1-'f (x)>0,故g(x )是增函数，所以当n a >a 时，g （n a ）>g(a)，又因为g(a)=a-f(a)=0,g(n a )=()n n a f a -，所以()n n a f a ->0，故()n n a f a >即1+>k k a a 3.利用导数求数列前n 项和例3 求数列,...,...3,2,112-n nx x x 前项的和 s n . 解：当x=1时，n s =1+2+3+…+n=()121+n n 当x ≠1时，因x+2x+23x+…+nx=xx x n --+11，两边求导数，得1+2x+32x +…+n-1-n x =1-(n+1)nx +()()21111x x x n n n -++-+ 综上可知：当 x=1时，()121+=n n s n ,当x ≠1时，()()21111x nx x n s n n n -++-=+ 4．利用导数证明数列不等式例4 若⎪⎭⎫ ⎝⎛+=n n n t t a 121 其中t ∈[21,2],n T 是数列{n a }前n 项的和，求证：nnn T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-<222证明： 构造辅助函数 f (t )=⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n t t 121,t ∈[21,2] 则'f (t )=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-1112n n t t n . 当121≤≤t 时 'f (t)<0 当1<t ≤2时 'f (t )>0故f(t )在[21,1]上递减，在[1,2]上递增 所以 ()m a x t f =f(21)=f(2)=⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n 21221 即n a =⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤n n 21221 所以()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++≤n n n T 21 (2)1212...222122nn n n ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-<⎪⎭⎫⎝⎛+-=222211212说明这里需要证明 ：212221121n nn =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛>⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 121221222122121221212121212==∙>+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+-+n nn n n n ∴nn n ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=>⎪⎭⎫ ⎝⎛+2221211212所以命命题的证. 5. 导数在数列求和中的应用 例5 1≠x ，求下列数列之和 （1）12...321-++++n nx x x （2）22221123...n x x n x -++++（3）222242322...-+++n n x c x c x c c 分析 （1）由),...,2,1()'(1n k kx x k k ==- 可设12...321)('-++++=n nx x x x f 则n x x x x x f ...1)(32++++=而 )1(11 (11)32≠--=++++++x xx x x x x n n上式两端对x 求导，并整理得 2212)1()1(1...321x nx x n nxx x n n n -++-=+++++- [1]（2） 比较（1），（2）两式中的通项可发现，只需对[1]两端同乘以x ，再对x 求导 便可得到：22212212222)1()122()1(1...321x x n x n n x n x xn x x n n n n ---+++-+=+++++--（3） 由 21222)(212)1(---=-=n n n n nx x n n x c 可知只需对[1]式两端继续求导便可得到： 22)1(...34232--++∙+∙+n x n n x x=212212)1()()1(2)(2x x n n x n x n n n n n ----++-+- ∴ 312212222242322)1(2)()1(2)(2...x x n n x n x n n xc x c x c c n n n n n----++-=+++++--三．数列是特殊的函数（导数的应用）1. 函数的单调性与导数 例1 已知函数f(x)=3x -ax -1.（1）若f(x)在实数集R 上单调递增，求实数a 的取值范围；（2）是否存在实数a ，使f(x)在(-1,1)上单调递减？若存在，求出 a 的取值范围；若不存在，说明理由.解析 （1）由已知)('x f =32x -a.因为f(x)在R 上是单调增函数， 所以f ′(x)=32x -a ≥0在R 上恒成立，即a ≤32x 对x ∈R 恒成立. 又因为32x ≥0，所以只需a ≤0.又因为当a=0时，f ′(x)=32x ≥0, 即f(x)=3x -1在R 上是增函数，所以a ≤0.(2)由)('x f =32x -a ≤0在(-1，1)上恒成立,得a ≥32x ，x ∈(-1,1)恒成立.因为-1<x<1,所以32x <3,所以只需证明a ≥3. 当a=3时，)('x f =3(2x -1),在x ∈(-1,1)上，f ′(x)<0，即)(x f 在(-1,1)上为减函数，所以a ≥3.故存在实数a ≥3,使f(x)在(-1，1)上单调递减.2. 函数的极值与导数例2 已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+2x -10x 的一个极值点. (1)求a;(2)求函数f(x)的极大值；(3)若直线y=b 与函数y=)(x f 的图象有3个交点，求b 的取值范围.解析 (1)因为)('x f = x a +1+2x-10, 所以)3('f = 4a+6-10=0, 因此a=16.(2)由(1)知，)('x f =x+116+2x-10 = xx x +--1)3)(1(2 (x>-1).此时，)('x f 、)(x f 随x 的变化情况如下表：x(-1,1)1(1,3)3(3,∞)f ′(x) + 0- 0 +f(x)单增极大值 单减极小值单增由上表知函数f(x)的极大值为f(1)=16ln2-9.(3)由(2)知，f(x)在(-1,1)内单调递增，在(1,3)内单调递减，在(3,+∞)上单调递增，且当x=1或x=3时,f ′(x)=0，所以f(x)的极大值为f(1)=16ln2-9,极小值为f(3)=32ln2-21.若直线y=b 与函数y=f(x)的图象有3个交点，当且仅当f(3)<b<f(1). 因此，b 的取值范围为(32ln2-21，16ln2-9). 3. 函数的最大值、最小值与导数例3 已知函数f(x)=3x -12x+8在区间［-3,3］上的最大值与最小值分别为M,N ，试求M-N 的值.解析 )('x f =32x -12=3(x+2)(x-2)， 令)('x f =0，得1x =-2，2x =2.则)('x f ，f(x)随x 的变化情况如下表：x -3 (-3,-) -2(-2,2) 2 (2,3) 3 f ′(x) + 0 - 0 + y=f(x) 17单增极大 值24单减极小 值-8单增-1显然，M=24，N=8，则M-N=24+8=32.。