高三数学数列总复习例题讲解

合集下载

高考数学复习历年考点题型专题讲解38--- 数列中的通项公式(解析版)

高考数学复习历年考点题型专题讲解38--- 数列中的通项公式(解析版)

高考数学复习历年考点题型专题讲解38数列中的通项公式一、题型精讲 解题方法与技巧 题型一、由S a n n 与的关系求通项公式例1、(2020届山东省烟台市高三上期末)已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足()()21n n S n a n N *=+∈,且12a =.求数列{}n a 的通项公式;【解析】因为2(1)n n S n a =+,n *∈N , 所以112(2)n n S n a ++=+,n *∈N ,两式相减得112(2)(1)n n n a n a n a ++=+-+, 整理得1(1)n n na n a +=+,即11n n a a n n +=+,n *∈N ,所以n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数列, 所以121n a a n ==,所以2n a n =例2、(2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末)已知等比数列{}n a 满足1,a 2,a 31a a -成等差数列,且134a a a =;等差数列{}n b 的前n 项和2(1)log 2nn n a S +=.求:(1),n a n b ;【解析】设{}n a 的公比为q. 因为1,a 2,a 31a a -成等差数列, 所以()21312a a a a =+-,即232a a =.因为20a ≠,所以322a q a ==. 因为134a a a =,所以4132a a q a ===. 因此112n n n a a q-==.由题意,2(1)log 2n n n a S +=(1)2n n+=.所以111b S ==,1223b b S +==,从而22b =.所以{}n b 的公差21211d b b =-=-=.所以1(1)1(1)1n b b n d n n =+-=+-⋅=.例3、(2020届山东省德州市高三上期末)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且0n a >,242n n n S a a =+.求数列{}n a 的通项公式;【解析】当1n =时,211142a a a =+,整理得2112a a =,10a >,解得12a =;当2n ≥时,242n n n S a a =+①,可得211142n n n S a a ---=+②,①-②得2211422n n n n n a a a a a --=-+-,即()()221120n n n n a a a a ----+=,化简得()()1120n n n n a a a a --+--=,因为0n a >,10n n a a -∴+>,所以12n n a a --=,从而{}n a 是以2为首项,公差为2的等差数列,所以()2212n a n n =+-=; 题型二、由a a n n 与1+的递推关系求通项公式例3、【2019年高考全国II 卷理数】已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0,1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-.(1)证明:{a n +b n }是等比数列,{a n –b n }是等差数列; (2)求{a n }和{b n }的通项公式.【解析】(1)由题设得114()2()n n n n a b a b +++=+,即111()2n n n n a b a b +++=+. 又因为a 1+b 1=l ,所以{}n n a b +是首项为1,公比为12的等比数列. 由题设得114()4()8n n n n a b a b ++-=-+,即112n n n n a b a b ++-=-+.又因为a 1–b 1=l ,所以{}n n a b -是首项为1,公差为2的等差数列. (2)由(1)知,112n n n a b -+=,21nn a b n -=-. 所以111[()()]222n n n n n na ab a b n =++-=+-, 111[()()]222n n n n n n b a b a b n =+--=-+.例4、(2020届山东省德州市高三上期末)对于数列{}n a ,规定{}n a ∆为数列{}n a 的一阶差分数列,其中()*1n n n a a a n +∆=-∈N ,对自然数()2k k ≥,规定{}kn a ∆为数列{}n a 的k 阶差分数列,其中111k k k n n n a a a --+∆=∆-∆.若11a =,且()2*12n n n n a a a n +∆-∆+=-∈N ,则数列{}n a 的通项公式为()A .212n n a n -=⨯ B .12n n a n -=⨯C .()212n n a n -=+⨯D .()1212n n a n -=-⨯【答案】B【解析】根据题中定义可得()()2*1112n n n n n n n n a a a a a a n a +++∆-∆+=∆-∆-∆+=-∈N ,即()1122nn n n n n n n a a a a a a a ++-∆=--=-=-,即122nn n a a +=+,等式两边同时除以12n +,得111222n n n n a a ++=+,111222n n n n a a ++∴-=且1122a =, 所以,数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以12为首项,以12为公差的等差数列,()1112222n n a n n ∴=+-=, 因此,12n n a n -=⋅.故选:B.例5、【2019年高考天津卷理数】设{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列.已知1122334,622,24a b b a b a ===-=+,.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)设数列{}n c 满足111,22,2,1,,k k n kk c n c b n +=⎧<<=⎨=⎩其中*k ∈N . (i )求数列(){}221nna c -的通项公式;【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q .依题意得2662,6124,q d q d =+⎧⎨=+⎩解得3,2,d q =⎧⎨=⎩故14(1)331,6232n n n n a n n b -=+-⨯=+=⨯=⨯. 所以,{}n a 的通项公式为{}31,n n a n b =+的通项公式为32n n b =⨯. (2)(i )()()()()22211321321941nnnn n n n a c a b -=-=⨯+⨯-=⨯-.所以,数列(){}221nna c -的通项公式为()221941nnn a c -=⨯-.题型三、新定义题型中通项公式的求法例6、【2020年高考江苏】已知数列{}()n a n ∈*N 的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ与k 是常数,若对一切正整数n ,均有11111kk k n nn S S a λ++-=成立,则称此数列为“λ~k ”数列.(1)若等差数列{}n a 是“λ~1”数列,求λ的值; (2)若数列{}n a”数列,且0n a >,求数列{}n a 的通项公式; 【解析】(1)因为等差数列{}n a 是“λ~1”数列,则11n n n S S a λ++-=,即11n n a a λ++=,也即1(1)0n a λ+-=,此式对一切正整数n 均成立.若1λ≠,则10n a +=恒成立,故320a a -=,而211a a -=-,这与{}n a 是等差数列矛盾.所以1λ=.(此时,任意首项为1的等差数列都是“1~1”数列)(2)因为数列*{}()n a n ∈N是“”数列,==.因为0n a >,所以10n n S S +>>1-=.n b,则1n b -=221(1)(1)(1)3n n n b b b -=->. 解得2n b =,即2=,也即14n nS S +=, 所以数列{}n S 是公比为4的等比数列.因为111S a ==,所以14n n S -=.则21(1),34(2).n n n a n -=⎧=⎨⨯≥⎩例7、【2019年高考北京卷理数】已知数列{a n },从中选取第i 1项、第i 2项、…、第i m 项(i 1<i 2<…<i m ),若12mi i i a a a <<⋅⋅⋅<,则称新数列12mi i i a a a ⋅⋅⋅,,,为{a n }的长度为m 的递增子列.规定:数列{a n }的任意一项都是{a n }的长度为1的递增子列.(1)写出数列1,8,3,7,5,6,9的一个长度为4的递增子列; (2)已知数列{a n }的长度为p 的递增子列的末项的最小值为0m a ,长度为q的递增子列的末项的最小值为0n a .若p <q ,求证:0m a <0n a ;(3)设无穷数列{a n }的各项均为正整数,且任意两项均不相等.若{a n }的长度为s 的递增子列末项的最小值为2s –1,且长度为s 末项为2s –1的递增子列恰有2s -1个(s =1,2,…),求数列{a n }的通项公式.【解析】(1)1,3,5,6.(答案不唯一)(2)设长度为q 末项为0n a 的一个递增子列为1210,,,,q r r r n a a a a -.由p <q ,得1pq r r n a a a -≤<.因为{}n a 的长度为p 的递增子列末项的最小值为0m a ,又12,,,pr r r a a a 是{}n a 的长度为p 的递增子列,所以0pm r a a ≤.所以0m n a a <·(3)由题设知,所有正奇数都是{}n a 中的项.先证明:若2m 是{}n a 中的项,则2m 必排在2m −1之前(m 为正整数).假设2m 排在2m −1之后.设121,,,,21m p p p a a a m --是数列{}n a 的长度为m 末项为2m −1的递增子列,则121,,,,21,2m p p p a a a m m --是数列{}n a 的长度为m +1末项为2m 的递增子列.与已知矛盾.再证明:所有正偶数都是{}n a 中的项.假设存在正偶数不是{}n a 中的项,设不在{}n a 中的最小的正偶数为2m . 因为2k 排在2k −1之前(k =1,2,…,m −1),所以2k 和21k -不可能在{}n a 的同一个递增子列中.又{}n a 中不超过2m +1的数为1,2,…,2m −2,2m −1,2m +1,所以{}n a 的长度为m +1且末项为2m +1的递增子列个数至多为1(1)22221122m m m --⨯⨯⨯⨯⨯⨯=<个.与已知矛盾.最后证明:2m 排在2m −3之后(m ≥2为整数).假设存在2m (m ≥2),使得2m 排在2m −3之前,则{}n a 的长度为m +1且末项为2m +l 的递增子列的个数小于2m .与已知矛盾.综上,数列{}n a 只可能为2,1,4,3,…,2m −3,2m ,2m −1,…. 经验证,数列2,1,4,3,…,2m −3,2m ,2m −1,…符合条件.所以1,1,n n n a n n +⎧=⎨-⎩为奇数,为偶数.二、达标训练1、(2020届浙江省温州市高三4月二模)已知数列{}n a 满足:12125 1,6n n n a a a a n -≤⎧=⎨-⎩()*n N ∈)若正整数()5k k ≥使得2221212k k a a a a a a ++⋯+=⋯成立,则k =()A .16B .17C .18D .19【答案】B【解析】当6n ≥时,()1211111n n n n n a a a a a a a +--==+-,即211n n n a a a +=-+,且631a =.故()()()222677687116......55n n n n a a a a a a a a a n a a n +++++=-+-++-+-=-+-,2221211...161k k k a a a a k a +++++=+-=+,故17k =.故选:B .2、(2020届山东省潍坊市高三上学期统考)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n S n n =-+,在正项等比数列{}n b 中22b a =,45b a =.求{}n a 和{}n b 的通项公式;【解析】当1n =时,111a S ==, 当2n ≥时,1n n n a S S -=- =22(1)[(1)(1)1]n n n n -+----+=22n -,所以1(1)22(2)n n a n n =⎧=⎨-≥⎩.所以22b =,48b =于是2424b q b ==,解得2q 或2q =-(舍)所以22n n b b q-=⋅=12n -.3、(2020届山东省日照市高三上期末联考)已知数列{}{},n n a b 满足:1112,,2n n n n a a n b a n b ++=+-==.(1)证明数列{}n b 是等比数列,并求数列{}n b 的通项; 【解析】证明:因为n n b a n -=,所以n n b a n =+.因为121n n a a n +=+- 所以()()112n n a n a n +++=+ 所以12n n b b +=.又12b =,所以{}n b 是首项为12b =,公比为2的等比数列,所以1222n n n b -=⨯=.4、(2020·山东省淄博实验中学高三上期末)已知数列{}n a 的各项均为正数,对任意*n ∈N ,它的前n 项和n S 满足()()1126n n n S a a =++,并且2a ,4a ,9a 成等比数列.求数列{}n a 的通项公式;【解析】对任意*n ∈N ,有()()1126n n n S a a =++,①∴当1a =时,有()()11111126S a a a ==++,解得11a =或2. 当2n ≥时,有()()1111126n n n S a a ---=++.② ①-②并整理得()()1130n n n n a a a a --+--=. 而数列{}n a 的各项均为正数,13n n a a -∴-=. 当11a =时,()13132n a n n =+-=-,此时2429a a a =成立;当12a =时,()23131n a n n =+-=-,此时2429a a a =,不成立,舍去.32n a n ∴=-,*n ∈N .5、(2020届山东师范大学附中高三月考)设等差数列{}n a 前n 项和为n S ,满足424S S =,917a =.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}n b 满足1212112n n n b b b a a a +++=-…,求数列{}n b 的通项公式 【解析】(1)设等差数列{}n a 首项为1a ,公差为d .由已知得11914684817a d a d a a d +=+⎧⎨=+=⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩.于是12(1)21n a n n =+-=-.(2)当1n =时,1111122b a =-=. 当2n ≥时,1111(1)(1)222n n n n nb a -=---=, 当1n =时上式也成立.于是12n n nb a =. 故12122n n n n n b a -==. 6、(2020·浙江温州中学3月高考模拟)已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,n a =*n N ∈,且2n ≥)求数列{}n a 的通项公式;【解析】由n a =1n n S S --=+1(2)n =≥,所以数列1==为首项,以1为公差的等差数列,1(1)1n n =+-⨯=,即2n S n =,当2n ≥时,121n n n a S S n -=-=-,当1n =时,111a S ==,也满足上式,所以21n a n =-;7、【2019年高考浙江卷】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,34a =,43a S =,数列{}n b 满足:对每个12,,,n n n n n n n S b S b S b *++∈+++N 成等比数列.(1)求数列{},{}n n a b 的通项公式;【解析】(1)设数列{}n a 的公差为d ,由题意得11124,333a d a d a d +=+=+,解得10,2a d ==. 从而*22,n a n n =-∈N . 所以2*n S n n n =-∈N ,,由12,,n n n n n n S b S b S b +++++成等比数列得()()()212n n n n n n S b S b S b +++=++.解得()2121n n n n b S S S d++=-. 所以2*,n b n n n =+∈N .8、【2019年高考江苏卷】定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M-数列”.(1)已知等比数列{a n }()n *∈N 满足:245132,440a a a a a a =-+=,求证:数列{a n }为“M-数列”;(2)已知数列{b n }()n *∈N 满足:111221,n n n b S b b +==-,其中S n 为数列{b n }的前n项和.①求数列{b n }的通项公式;【解析】解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,所以a 1≠0,q ≠0.由245321440a a a a a a =⎧⎨-+=⎩,得244112111440a q a q a q a q a ⎧=⎨-+=⎩,解得112a q =⎧⎨=⎩.因此数列{}n a 为“M—数列”.(2)①因为1122n n n S b b +=-,所以0n b ≠.由1111,b S b ==,得212211b =-,则22b =. 由1122n n n S b b +=-,得112()n n n n nb b S b b ++=-,当2n ≥时,由1n n n b S S -=-,得()()111122n n n nn n n n n b b b b b b b b b +-+-=---,整理得112n n n b b b +-+=.所以数列{b n }是首项和公差均为1的等差数列. 因此,数列{b n }的通项公式为b n =n ()*n ∈N .。

高考数学一轮总复习课件:数列的综合应用

高考数学一轮总复习课件:数列的综合应用

又因为an≤15,所以6×1.2n-1≤15, 所以n-1≤5,所以n≤6. 所以an=611×,1n.2=n-11,,2≤n≤6,
15,n≥7.
(2)由(1)得,2021年全年的投资额是(1)中数列{an}的前12项 和,所以S12=a1+(a2+…+a6)+(a7+…+a12)=11+6×(1.2+… +1.25)+6×15=101+6×1.2×(1.21-.251-1)≈154.64(万元).
(1)证明:an+2-an=λ; (2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由. 【思路】 (1)已知数列{an}的前n项和Sn与相邻两项an,an+1间 的递推关系式anan+1=λSn-1,要证an+2-an=λ,故考虑利用an+1= Sn+1-Sn消去Sn进行证明. (2)若{an}为等差数列,则有2a2=a1+a3,故可由此求出λ,进 而由an+2-an=4验证{an}是否为等差数列即可.
【解析】 (1)证明:由已知,得bn=2an>0. 当n≥1时,bbn+n 1=2an+1-an=2d. 所以数列{bn}是首项为2a1,公比为2d的等比数列. (2)函数f(x)=2x在(a2,b2)处的切线方程为y-2a2=(2a2ln2)(x -a2),它在x轴上的截距为a2-ln12. 由题意,a2-ln12=2-ln12,解得a2=2. 所以d=a2-a1=1,所以an=n,bn=2n,anbn2=n·4n.
比数列.所以an+1=45+-25190n.
(3)因为an+1>60%,即
4 5

-25
9 10
n
>
3 5
,则
9 10
n
<
1 2
,所以
n(lg9-1)<-lg2,n>1-lg22lg3≈6.572 1.

数列的函数性质-2023届高三数学一轮复习专题

数列的函数性质-2023届高三数学一轮复习专题

2023高考数列专题——数列的函数性质一、数列的单调性解决数列单调性问题的三种方法(1)作差比较法:根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列还是常数列; (2)作商比较法:根据a n +1a n (a n>0或a n <0)与1的大小关系进行判断;(3)函数法:结合相应的函数图象直观判断. 例1(2022·滕州模拟)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2+bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为( )A .[1,+∞)B .(-3,+∞)C .[-2,+∞)D .⎝⎛⎭⎫-92,+∞ 例2 若数列{a n }满足a n =-2n 2+kn -1,且{a n }是递减数列,则实数k 的取值范围为 跟踪练习1、已知数列{a n }的通项公式为a n =n3n +1,那么这个数列是( )A .递增数列B .递减数列C .摆动数列D .常数列2、请写出一个符合下列要求的数列{a n }的通项公式:①{a n }为无穷数列;②{a n }为单调递增数列;③0<a n <2.这个数列的通项公式可以是________.3、(2022·绵阳模拟)在数列{a n }中,a 1=1,a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若存在n ∈N *,使得a n ≤(n +1)λ成立,求实数λ的最小值.二、数列的周期性解决数列周期性问题的方法根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n 项的和.例3、若数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n (n ∈N *),则该数列的前2 023项的乘积是( )A .2B .-6C .3D .1例4 (2021·福建福清校际联盟期中联考)已知S n 为数列{a n }前n 项和,若a 1=12,且a n +1=22-a n(n ∈N *),则6S 100=( )A .425B .428C .436D .437跟踪练习1、(2022·福州模拟)已知数列{a n }满足a n +1=11-a n,若a 1=12,则a 2 023=( )A .-1B .12C .1D .2三、数列的最大(小)项求数列的最大项与最小项的常用方法(1)将数列视为函数f (x )当x ∈N *时所对应的一列函数值,根据f (x )的类型作出相应的函数图象,或利用求函数最值的方法,求出f (x )的最值,进而求出数列的最大(小)项;(2)通过通项公式a n 研究数列的单调性,利用⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥a n -1,a n ≥a n +1 (n ≥2)确定最大项,利用⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1 (n ≥2)确定最小项;(3)比较法:若有a n +1-a n =f (n +1)-f (n )>0⎝⎛⎭⎫或a n >0时,a n +1a n >1,则a n +1>a n ,则数列{a n }是递增数列,所以数列{a n }的最小项为a 1=f (1);若有a n +1-a n =f (n +1)-f (n )<0⎝⎛⎭⎫或a n >0时,a n +1a n <1,则a n +1<a n ,则数列{a n }是递减数列,所以数列{a n }的最大项为a 1=f (1).例5(2022·金陵质检)已知数列{a n }满足a 1=28,a n +1-a n n =2,则a nn的最小值为( )A .293B .47-1C .485D .274例6已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,则数列{a n }中的最大项是第 项. 跟踪练习1、已知数列{a n }的通项公式为a n =n -22n -11,前n 项和为S n ,则当S n 取得最小值时n 的值为________.2、已知递增数列{a n },a n ≥0,a 1=0.对于任意的正整数n ,不等式t 2-a 2n -3t -3a n ≤0恒成立,则正数t 的最大值为( )A .1B .2C .3D .63、(2022·重庆模拟)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且满足S 2 018>0,S 2 019<0,对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,则k 的值为( )A .1 008B .1 009C .1 010D .1 0114、(多选)已知数列{a n }满足a n =n ·k n (n ∈N *,0<k <1),下列命题正确的有( )A .当k =12时,数列{a n }为递减数列B .当k =45时,数列{a n }一定有最大项C .当0<k <12时,数列{a n }为递减数列D .当k1-k为正整数时,数列{a n }必有两项相等的最大项5、已知数列{a n }的通项公式a n =632n ,若a 1·a 2·…·a n ≤a 1·a 2·…·a k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 的值为________.四、数列与函数的综合问题例7(2022·珠海模拟)已知函数y =f (x +1)的图象关于y 轴对称,且函数f (x )在(1,+∞)上单调,若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 4)=f (a 18),则{a n }的前21项之和为( )A .0B .252C .21D .42跟踪练习1、(2022·青岛模拟)等比数列{a n }的各项均为正数,a 5,a 6是函数f (x )=13x 3-3x 2+8x +1的极值点,则log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=( )A .3+log 25B .8C .10D .15 2、已知等比数列{a n }的公比q >1,a 1=2,且a 1,a 2,a 3-8成等差数列.(1)求出数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,任意n ∈N *,S n ≤m 恒成立,求实数m 的最小值.3、 (2022·东莞模拟)已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差为d ,前n 项和为S n .若S n ≤S 8恒成立,则公差d 的取值范围是________.高考数列专题——数列的函数性质(解析版)一、数列的单调性解决数列单调性问题的三种方法(1)作差比较法:根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列还是常数列;(2)作商比较法:根据a n +1a n (a n>0或a n <0)与1的大小关系进行判断;(3)函数法:结合相应的函数图象直观判断. 例1(2022·滕州模拟)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2+bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为( B )A .[1,+∞)B .(-3,+∞)C .[-2,+∞)D .⎝⎛⎭⎫-92,+∞ 解: ∵数列{a n }是单调递增数列,∴对任意的n ∈N *,都有a n +1>a n ,∴(n +1)2+b (n +1)>n 2+bn ,即b >-(2n +1)对任意的n ∈N *恒成立,又n =1时,-(2n +1)取得最大值-3,∴b >-3,即实数b 的取值范围为(-3,+∞).例2 若数列{a n }满足a n =-2n 2+kn -1,且{a n }是递减数列,则实数k 的取值范围为(-∞,6).解:解法一:由数列是一个递减数列,得a n +1<a n ,又因为a n =-2n 2+kn -1,所以-2(n +1)2+k (n +1)-1<-2n 2+kn -1,k <4n +2,对n ∈N *,所以k <6.解法二:数列{a n }的通项公式是关于n (n ∈N *)的二次函数,∵数列是递减数列,∴k 4<32,∴k <6.跟踪练习1、已知数列{a n }的通项公式为a n =n3n +1,那么这个数列是( )A .递增数列B .递减数列C .摆动数列D .常数列解析:A 由a n =n 3n +1,可得a n +1-a n =n +13n +4-n 3n +1=1(3n +1)(3n +4)>0,∴a n +1>a n ,故选A .2、请写出一个符合下列要求的数列{a n }的通项公式:①{a n }为无穷数列;②{a n }为单调递增数列;③0<a n <2.这个数列的通项公式可以是________.解析:因为函数a n =2-1n 的定义域为N *,且a n =2-1n 在N *上单调递增,0<2-1n <2,所以满足3个条件的数列的通项公式可以是a n =2-1n.答案:a n =2-1n(答案不唯一)3、(2022·绵阳模拟)在数列{a n }中,a 1=1,a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若存在n ∈N *,使得a n ≤(n +1)λ成立,求实数λ的最小值.解:(1)∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1,∴当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=n2a n ,两式相减得na n =n +12a n +1-n2a n ,即(n +1)a n +1na n=3(n ≥2),∵a 1=1,∴1=1+12a 2,即a 2=1,∴2·a 21·a 1=2≠3.∴数列{na n }是从第二项开始的等比数列, ∴当n ≥2时,有na n =2×3n -2, ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n×3n -2,n ≥2.(2)存在n ∈N *使得a n ≤(n +1)λ成立⇔λ≥a nn +1有解,①当n =1时,a 12=12,则λ≥12,即λmin =12;②当n ≥2时,a nn +1=2×3n -2n (n +1),设f (n )=2×3n -2n (n +1),∴f (n +1)f (n )=3nn +2>1,∴f (n )单调递增,∴f (n )min =f (2)=13,∴实数λ的最小值是13.由①②可知实数λ的最小值是13.二、数列的周期性解决数列周期性问题的方法根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n 项的和.例3、若数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n (n ∈N *),则该数列的前2 023项的乘积是( 3 )A .2B .-6C .3D .1解 因为数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n 1-a n (n ∈N *),所以a 2=1+a 11-a 1=1+21-2=-3,同理可得a 3=-12,a 4=13,a 5=2,…所以数列{a n }每四项重复出现,即a n +4=a n ,且a 1·a 2·a 3·a 4=1,而2 023=505×4+3,所以该数列的前2 023项的乘积是a 1·a 2·a 3·a 4·…·a 2 023=1505×a 1×a 2×a 3=3.例4 (2021·福建福清校际联盟期中联考)已知S n 为数列{a n }前n 项和,若a 1=12,且a n +1=22-a n(n ∈N *),则6S 100=( A )A .425B .428C .436D .437解: 由数列的递推公式可得:a 2=22-a 1=43,a 3=22-a 2=3,a 4=22-a 3=-2,a 5=22-a 4=12=a 1,据此可得数列{a n }是周期为4的周期数列,则:6S 100=6×25×⎝⎛⎭⎫12+43+3-2=425. 跟踪练习1、(2022·福州模拟)已知数列{a n }满足a n +1=11-a n ,若a 1=12,则a 2 023=( )A .-1B .12C .1D .2解析:B 由a 1=12,a n +1=11-a n得a 2=2,a 3=-1,a 4=12,a 5=2,…,可知数列{a n }是以3为周期的周期数列,因此a 2 023=a 3×674+1=a 1=12.五、数列的最大(小)项求数列的最大项与最小项的常用方法(1)将数列视为函数f (x )当x ∈N *时所对应的一列函数值,根据f (x )的类型作出相应的函数图象,或利用求函数最值的方法,求出f (x )的最值,进而求出数列的最大(小)项;(2)通过通项公式a n 研究数列的单调性,利用⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥a n -1,a n ≥a n +1 (n ≥2)确定最大项,利用⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1 (n ≥2)确定最小项;(3)比较法:若有a n +1-a n =f (n +1)-f (n )>0⎝⎛⎭⎫或a n >0时,a n +1a n >1,则a n +1>a n ,则数列{a n }是递增数列,所以数列{a n }的最小项为a 1=f (1);若有a n +1-a n =f (n +1)-f (n )<0⎝⎛⎭⎫或a n >0时,a n +1a n <1,则a n +1<a n ,则数列{a n }是递减数列,所以数列{a n }的最大项为a 1=f (1).例5(2022·金陵质检)已知数列{a n }满足a 1=28,a n +1-a n n =2,则a nn 的最小值为( C )A .293B .47-1C .485D .274解: 由a n +1-a n =2n ,可得a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=28+2+4+…+2(n -1)=28+n (n -1)=n 2-n +28,∴a n n =n +28n -1,设f (x )=x +28x ,可知f (x )在(0,28 ]上单调递减,在(28,+∞)上单调递增,又n ∈N *,且a 55=485<a 66=293.例6已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,则数列{a n }中的最大项是第9、10项.解: 解法一:∵a n +1-a n =(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1-(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n =⎝⎛⎭⎫1011n ×9-n 11, 当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n , ∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119.解法二:根据题意,令⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2),即⎩⎨⎧n ×⎝⎛⎭⎫1011n -1≤(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n≥(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1,解得9≤n ≤10.又n ∈N *,∴n =9或n =10,∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119. 跟踪练习1、已知数列{a n }的通项公式为a n =n -22n -11,前n 项和为S n ,则当S n 取得最小值时n 的值为________.解析:当a n =n -22n -11>0⇒n =1或n ≥6,∴a 2=0,a 3<0,a 4<0,a 5<0,故当S n 取得最小值时n 的值为5.2、已知递增数列{a n },a n ≥0,a 1=0.对于任意的正整数n ,不等式t 2-a 2n -3t -3a n ≤0恒成立,则正数t 的最大值为( )A .1B .2C .3D .6解析:C 因为数列{a n }是递增数列,又t 2-a 2n -3t -3a n =(t -a n -3)(t +a n )≤0,t +a n >0,所以t ≤a n+3恒成立,即t ≤(a n +3)min =a 1+3=3,所以t max =3.3、(2022·重庆模拟)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且满足S 2 018>0,S 2 019<0,对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,则k 的值为( )A .1 008B .1 009C .1 010D .1 011解析:C 因为S 2 018>0,S 2 019<0,所以a 1+a 2 018=a 1 009+a 1 010>0,a 1+a 2 019=2a 1 010<0,所以a 1 009>0,a 1 010<0,且a 1 009>|a 1 010|,因为对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,所以k =1 010,故选C .4、(多选)已知数列{a n }满足a n =n ·k n (n ∈N *,0<k <1),下列命题正确的有( )A .当k =12时,数列{a n }为递减数列B .当k =45时,数列{a n }一定有最大项C .当0<k <12时,数列{a n }为递减数列D .当k1-k为正整数时,数列{a n }必有两项相等的最大项解析:BCD 当k =12时,a 1=a 2=12,知A 错误;当k =45时,a n +1a n =45·n +1n ,当n <4时,a n +1a n>1,当n >4时,a n +1a n <1,所以可判断{a n }一定有最大项,B 正确;当0<k <12时,a n +1a n =k n +1n <n +12n ≤1,所以数列{a n }为递减数列,C 正确;当k 1-k 为正整数时,1>k ≥12,当k =12时,a 1=a 2>a 3>a 4>…,当1>k >12时,令k 1-k =m ∈N *,解得k =mm +1,则a n +1a n =m (n +1)n (m +1),当n =m 时,a n +1=a n ,结合B ,数列{a n }必有两项相等的最大项,故D 正确.故选B 、C 、D .5、已知数列{a n }的通项公式a n =632n ,若a 1·a 2·…·a n ≤a 1·a 2·…·a k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 的值为________.解析:a n =632n ,当n ≤5时,a n >1;当n ≥6时,a n <1,由题意知,a 1·a 2·…·a k 是{a n }的前n 项乘积的最大值,所以k =5.六、数列与函数的综合问题例7(2022·珠海模拟)已知函数y =f (x +1)的图象关于y 轴对称,且函数f (x )在(1,+∞)上单调,若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 4)=f (a 18),则{a n }的前21项之和为( C )A .0B .252C .21D .42解: 由函数y =f (x +1)的图象关于y 轴对称,且函数f (x )在(1,+∞)上单调,可得y =f (x )的图象关于直线x =1对称,由数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 4)=f (a 18),可得a 4+a 18=2,又{a n }是等差数列,所以a 1+a 21=a 4+a 18=2,可得数列的前21项和S 21=21(a 1+a 21)2=21,则{a n }的前21项之和为21.故选.跟踪练习1、(2022·青岛模拟)等比数列{a n }的各项均为正数,a 5,a 6是函数f (x )=13x 3-3x 2+8x +1的极值点,则log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=( )A .3+log 25B .8C .10D .15解析:D f ′(x )=x 2-6x +8,∵a 5,a 6是函数f (x )的极值点,∴a 5,a 6是方程x 2-6x +8=0的两实数根,则a 5·a 6=8,∴log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 10=log 2(a 1·a 2·…·a 10)=log 2(a 5·a 6)5=5log 28=15,故选D .2、已知等比数列{a n }的公比q >1,a 1=2,且a 1,a 2,a 3-8成等差数列. (1)求出数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,任意n ∈N *,S n ≤m 恒成立,求实数m 的最小值.[解] (1)因为a 1=2,且a 1,a 2,a 3-8成等差数列,所以2a 2=a 1+a 3-8,即2a 1q =a 1+a 1q 2-8,所以q 2-2q -3=0, 所以q =3或q =-1,又q >1,所以q =3,所以a n =2·3n -1(n ∈N *). (2)因为数列{a n }是首项为2,公比为3的等比数列,所以1a n +11a n =a n a n +1=13,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为12,公比为13的等比数列,所以S n =12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13n 1-13=34⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13n <34,因为任意n ∈N *,S n ≤m 恒成立,所以m ≥34,即实数m 的最小值为34.3、(2022·东莞模拟)已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差为d ,前n 项和为S n .若S n ≤S 8恒成立,则公差d 的取值范围是________.解析:根据等差数列{a n }的前n 项和S n 满足S n ≤S 8恒成立,可知a 8≥0且a 9≤0,所以1+7d ≥0且1+8d ≤0,解得-17≤d ≤-18.答案:⎣⎡⎦⎤-17,-18。

数列专题总复习知识点整理与经典例题讲解 高三数学曹

数列专题总复习知识点整理与经典例题讲解 高三数学曹

数列专题总复习知识点整理与经典例题讲解高三数学曹数列专题总复习知识点整理与经典例题讲解-高三数学曹系列专题回顾一、等差数列的有关概念:1.算术序列的判断方法:定义方法an?1.一D(D是常数)还是A?1.一一一1(n?2)。

如果{an}是一个算术序列,则验证:BN=算术序列。

2、等差数列的通项:an?a1?(n?1)d或an?am?(n?m)d。

例如,(1)在算术序列{an}中,A10?30,a20?将军,50岁?(答案:2n?10);(2)如果第一项是-24的等差序列,并且是第10项的正数,则公差的值范围为_________________a1?a2ann?n*为通项公式的数列{bn}为n8?D3) 3n(a1?an)n(n1)d.,sn?na1?223115*和(1)序列{an}一样,an?一1.(n?2,n?n),n前n项和序号??,2223、等差数列的前n和:sn?则a1=_,n=_(答:a1??3,n?10);(2)已知序列{an}的前n项和Sn?12n?N2,找到序列{an}的前n项和TN(答案:2*??12n?n(n?6,n?n)tn??2).*??n?12n?72(n?6,n?n)4、等差中项:若a,a,b成等差数列,则a叫做a与b的等差中项,且a?a?b。

2提醒:(1)等差数列的通项公式及前n和公式中,涉及到5个元素:a1、d、n、an及Sn,其中a1和D称为基本元素。

只要已知五种元素中的任何三种,就可以得到剩下的两种元素,即知3求2。

(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等差,可设为?,A.2d,a?d、 a,a?d、 a?2d?(d);偶数形成相等的差,可以设置为?,A.3d,a?d、 a?d、 a?3d,?(公差2D)5、等差数列的性质:(1)什么时候开始?当0时,算术序列的通项公式是an?a1?(n?1)d?dn?a1?D是N的一阶函数,斜率是公差D;前n和前Sn?na1?常数项为0的函数1/13n(n?1)ddd?氮气?(a1?)N是关于N的二次222(2),如果公差为D?0,那么它是一个增量算术序列,如果公差为d?0,则它是一个递减的等差序列。

高三数学第二轮复习专题 数列数列通项的求法(教案及测试;含详解答案)

高三数学第二轮复习专题 数列数列通项的求法(教案及测试;含详解答案)

城东蜊市阳光实验学校数列通项的求法考纲要求:1. 理解数列的概念和几种简单的表示方法〔列表、图像、通项公式〕;2. 可以根据数列的前几项归纳出其通项公式;3. 会应用递推公式求数列中的项或者者.通项;4. 掌握n n s a 求的一般方法和步骤.考点回忆:回忆近几年高考,对数列概念以及通项一般很少单独考察,往往与等差、等比数列或者者者与数列其它知识综合考察.一般作为考察其他知识的铺垫知识,因此,假设这一部分掌握不好,对解决其他问题也是非常不利的. 根底知识过关: 数列的概念1.按照一定排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的,数列中的每一项都和他的有关.排在第一位的数称为这个数列的第一项〔通常也叫做〕.往后的各项依次叫做这个数列的第2项,……第n 项……,数列的一般形式可以写成12,n a a a …………,其中是数列的第n 项,我们把上面数列简记为. 数列的分类:1.根据数列的项数,数列可分为数列、数列.2.根据数列的每一项随序号变化的情况,数列可分为数列、数列、数列、 数列.数列的通项公式:1.假设数列{}n a 的可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式,通项公式可以看成数列的函数. 递推公式; 1.假设数列{}n a 的首项〔或者者者前几项〕,且任意一项1n n a a -与〔或者者其前面的项〕之间的关系可以,那么这个公式就做数列的递推公式.它是数列的一种表示法. 数列与函数的关系:1.从函数的观点看,数列可以看成以为定义域的函数()na f n =,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,所对应的一列函数值,反过来,对于函数y=f(x),假设f(i)(i=1,2,3,……)有意义,那么我们可以得到一个数列f(1),f(2),f(3)……f(n)…… 答案: 数列的概念 1.顺序项序号首项n a {}n a数列的分类 1.有限无限 2.递增递减常摆动 数列的通项公式1.第n 项与它的序号n 之间的关系n a =f(n)解析式 递推公式1. 可以用一个公式来表示数列与函数的关系1. 正整数集N*〔或者者它的有限子集{}1,2,3,n ……〕高考题型归纳:题型1.观察法求通项观察法是求数列通项公式的最根本的方法,其本质就是通过观察数列的特征,找出各项一一共同的构成规律,横向看各项之间的关系构造,纵向看各项与项数之间的关系,从而确定出数列的通项.例1.数列12,14,58-,1316,2932-,6164,….写出数列的一个通项公式.分析:通过观察可以发现这个数列的各项由以下三部分组成的特征:符号、分子、分母,所以应逐个考察其规律.解析:先看符号,第一项有点违犯规律,需改写为12--,由此整体考虑得数列的符号规律是{(1)}n-;再看分母,都是偶数,且呈现的数列规律是{2}n;最后看分子,其规律是每个分子的数比分母都小3,即{23}n -. 所以数列的通项公式为23(1)2n nn n a -=-. 点评:观察法一般适用于给出了数列的前几项,根据这些项来写出数列的通项公式,一般的,所给的数列的前几项规律性特别强,并且规律也特别明显,要么能直接看出,要么只需略作变形即可. 题型2.定义法求通项直接利用等差数列或者者等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于数列类型的题目.例2.等差数列{}n a 是递增数列,前n 项和为n S ,且931,,a a a 成等比数列,255a S =.求数列{}n a 的通项公式.分析:对于数列{}n a ,是等差数列,所以要求其通项公式,只需要求出首项与公差即可.解析:设数列{}n a 公差为)0(>d d∵931,,a a a 成等比数列,∴9123a a a =,即)8()2(1121d a a d a +=+d a d 12=⇒ ∵0≠d,∴d a =1………………………………①∵255aS =∴211)4(2455d a d a +=⋅⨯+…………②由①②得:531=a ,53=d∴n n a n 5353)1(53=⨯-+=点评:利用定义法求数列通项时要注意不要用错定义,设法求出首项与公差〔公比〕后再写出通项.题型3.应用nS 与na 的关系求通项有些数列给出{na }的前n 项和nS 与na 的关系式n S =()n f a ,利用该式写出11()n n S f a ++=,两式做差,再利用11n n na S S ++=-导出1n a +与na 的递推式,从而求出na 。

数列通项公式的求法课件-高三数学一轮复习

数列通项公式的求法课件-高三数学一轮复习

(2)证明:∵cn=a2nn(n∈N*), ∴cn+1-cn=a2nn+ +11-a2nn=an+21-n+12an=2bn+n 1. 将 bn=3·2n-1 代入,得 cn+1-cn=34(n∈N*). ∴数列{cn}是公差为34的等差数列,c1=a21=12, 故 cn=12+34(n-1)=34n-14.
探究 5 此类题可由 an=SS1n(-nS=n-11()n,≥2)求出通项 an,但要注意 n=1 与 n ≥2 两种情况能否统一.
思考题 5 在数列{an}中,a1=1,a1+2a2+3a3+…+nan=n+2 1an+1,n∈
N*,求 an. 【解析】
由 a1+2a2+3a3+…+nan=n+2 1an+1,
例 4 已知数列{an}满足 a1=1,an+1=2aan+n 1(n∈N+).求数列{an}的通项公 式.
【解析】 易知 an>0,依题意得an1+1=2ana+n 1=a1n+2, ∴数列a1n是等差数列,公差为 2,首项为 1,∴a1n=1+(n-1)×2=2n-1, ∴an=2n1-1.
探究 4 已知数列递推公式的分母中含有通项公式的表达式,求解对应的通 项公式时,往往可以通过观察表达式的特点,通过倒数关系加以转化,利用等差 数列的性质分析相应的通项公式问题.
思考题 4 设数列{an}是首项为 1 的正项数列,且 an+1-an+an+1·an= 0(n∈N*),求{an}的通项公式.
【解析】 ∵an+1-an+an+1·an=0.∴an1+1-a1n=1. 又a11=1,∴a1n是首项为 1,公差为 1 的等差数列. 故a1n=n,∴an=1n.
题型四 已知 Sn 求 an
题型二 累乘法
例 2 在数列{an} 中,已知 a1=3,nan=(1+n)an+1,求 an. 【解析】 据题意有aan+n 1=n+n 1⇒aan-n 1=n-n 1(n≥2 且 n∈N*). ∴an=a1·aa21·aa32·…·aan-n 1 =3×12×23×34×…×n-n 1=3n(n≥2 且 n∈N*),把 n=1 代入上式也成立,故 an=3n(n∈N*).

高三数学总复习优秀ppt课件(第34讲)数列的综合应用(41页)

高三数学总复习优秀ppt课件(第34讲)数列的综合应用(41页)

思路 1:设这四个数分别为 x,y,m,n.
解四元二次 方程组
x m 2 y, 2 y n m , x n 16, y m 12.
不经济!
思路分析
例1 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三 个数成等比数列,且第一个数与第四个数的和是 16, 第二个数与第三个数的和为 12,求这四个数.
基本公式:等差、等比数列有关公式.
破解难点:构建数学模型解数列应用性问题.
问题研究
如何构建适当的数列模型解决实际应用问题?
经典例题3
例 3 某种细菌在培养过程中,每 20 分钟分裂一次 (一 个分裂成二个) ,经过 3 小时这种细菌由一个可繁殖 成多少个?
思路分析
例 3 某种细菌在培养过程中,每 20 分钟分裂一次 (一 个分裂成二个) ,经过 3 小时这种细菌由一个可繁殖 成多少个?
经典例题1
例1 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三 个数成等比数列,且第一个数与第四个数的和是 16, 第二个数与第三个数的和为 12,求这四个数.
思路分析
例1 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三 个数成等比数列,且第一个数与第四个数的和是 16, 第二个数与第三个数的和为 12,求这四个数.
思路 1:共繁殖 9 次, a9 a1 q8 256 个.
哪个正 确?
a1 (1 q 9 ) 29 1 511个. 思路 2:共繁殖 9 次, S9 1 q 2 1 a1 (1 q10 ) 210 1 1023个. 思路 3:共繁殖 9 次, S10 1 q 2 1
思路 2:设前三个数分别为 a-d,a,a+d.
则第四个数为 16-(a-d).列出方程组

高三数学一轮复习 数列(解析版)

高三数学一轮复习 数列(解析版)

数 学D 单元 数列D1 数列的概念与简单表示法17.、、[2014·江西卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.17.解:(1)由S n =3n 2-n2,得a 1=S 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -2,a 1也符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)证明:要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1·a m ,即(3n -2)2=1·(3m -2),即m =3n 2-4n +2.而此时m ∈N *,且m >n ,所以对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列. 18.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(4x 2+4ax +a 2)x ,其中a <0. (1)当a =-4时,求f (x )的单调递增区间;(2)若f (x )在区间[1,4]上的最小值为8,求a 的值.18.解:(1)当a =-4时,由f ′(x )=2(5x -2)(x -2)x=0得x =25或x =2,由f ′(x )>0得x ∈⎝⎛⎭⎫0,25或x ∈(2,+∞). 故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,25和(2,+∞). (2)因为f ′(x )=(10x +a )(2x +a )2x ,a <0,所以由f ′(x )=0得x =-a 10或x =-a2.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,-a 10时,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a 10,-a2时,f (x )单调递减;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a2,+∞时,f (x )单调递增. 易知f (x )=(2x +a )2x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫-a2=0. ①当-a2≤1,即-2≤a <0时,f (x )在[1,4]上的最小值为f (1),由f (1)=4+4a +a 2=8,得a =±22-2,均不符合题意.②当1<-a2≤4时,即-8≤a <-2时,f (x )在[1,4]时的最小值为f ⎝⎛⎭⎫-a 2=0,不符合题意.③当-a2>4时,即a <-8时,f (x )在[1,4]上的最小值可能在x =1或x =4时取得,而f (1)≠8,由f (4)=2(64+16a +a 2)=8得a =-10或a =-6(舍去).当a =-10时,f (x )在(1,4)上单调递减,f (x )在[1,4]上的最小值为f (4)=8,符合题意. 综上有,a =-10.16.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=________.16.12 [解析] 由题易知a 8=11-a 7=2,得a 7=12;a 7=11-a 6=12,得a 6=-1;a 6=11-a 5=-1,得a 5=2,于是可知数列{a n }具有周期性,且周期为3,所以a 1=a 7=12.D2 等差数列及等差数列前n 项和 2.[2014·重庆卷] 在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( ) A .5 B .8 C .10 D .142.B [解析] 由题意,得a 1+2d +a 1+4d =2a 1+6d =4+6d =10,解得d =1,所以a 7=a 1+6d =2+6=8.5.[2014·天津卷] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1=( )A .2B .-2 C.12 D .-125.D [解析] ∵S 2=2a 1-1,S 4=4a 1+4×32×(-1)=4a 1-6,且S 1,S 2,S 4成等比数列,∴(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),解得a 1=-12.15.、[2014·北京卷] 已知{a n }是等差数列,满足a 1=3,a 4=12,数列{b n }满足b 1=4,b 4=20,且{b n -a n }为等比数列.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{b n }的前n 项和.15.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得d =a 4-a 13=12-33=3.所以a n =a 1+(n -1)d =3n (n =1,2,…). 设等比数列{b n -a n }的公比为q ,由题意得 q 3=b 4-a 4b 1-a 1=20-124-3=8,解得q =2.所以b n -a n =(b 1-a 1)q n -1=2n -1.从而b n =3n +2n -1(n =1,2,…).(2)由(1)知b n =3n +2n -1(n =1,2,…).数列{3n }的前n 项和为32n (n +1),数列{2n -1}的前n 项和为1×1-2n 1-2=2n -1,所以,数列{b n }的前n 项和为32n (n +1)+2n -1.17.,[2014·福建卷] 在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81. (1)求a n ;(2)设b n =log 3a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 17.解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3. 因此,a n =3n -1.(2)因为b n =log 3a n =n -1,所以数列{b n }的前n 项和S n =n (b 1+b n )2=n 2-n2.19.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.19.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意知,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ), 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4, 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2,从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.16.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 16.解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2. 13.[2014·江西卷] 在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.13.⎝⎛⎭⎫-1,-78 [解析] 由题可知a 8>0且a 9<0,即7+7d >0且7+8d <0,所以-1<d <-78. 9.[2014·辽宁卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d >0 B .d <0 C .a 1d >0 D .a 1d <09.D [解析] 令b n =2a 1a n ,因为数列{2a 1a n }为递减数列,所以 b n +1b n =2a 1a n +12a 1a n=2a 1(a n+1-a n )=2a 1d <1,所以a 1d <0.17.[2014·全国卷] 数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=2a n +1-a n +2. (1)设b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等差数列;(2)求{a n }的通项公式.17.解:(1)由a n +2=2a n +1-a n +2,得 a n +2-a n +1=a n +1-a n +2, 即b n +1=b n +2. 又b 1=a 2-a 1=1,所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列. (2)由(1)得b n =1+2(n -1), 即a n +1-a n =2n -1.于是所以a n +1-a 1=n 2, 即a n +1=n 2+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式a n =n 2-2n +2. 5.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项和S n =( )A .n (n +1)B .n (n -1)C.n (n +1)2D.n (n -1)25.A [解析] 由题意,得a 2,a 2+4,a 2+12成等比数列,即(a 2+4)2=a 2(a 2+12),解得a 2=4,即a 1=2,所以S n =2n +n (n -1)2×2=n (n +1).17.、[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知{a n }是递增的等差数列,a 2,a 4是方程x 2-5x +6=0的根.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和.17.解:(1)方程x 2-5x +6=0的两根为2,3. 由题意得a 2=2,a 4=3.设数列{a n }的公差为d ,则a 4-a 2=2d , 故d =12,从而得a 1=32.所以{a n }的通项公式为a n =12n +1.(2)设⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和为S n ,由(1)知a n 2n =n +22n +1,则S n =322+423+…+n +12n +n +22n +1,12S n =323+424+…+n +12n +1+n +22n +2, 两式相减得12S n =34+⎝⎛⎭⎫123+…+12n +1-n +22n +2=34+14⎝⎛⎭⎫1-12n -1-n +22n +2,所以S n =2-n +42n +1. 19.,,[2014·山东卷] 在等差数列{a n }中,已知公差d =2,a 2是a 1与a 4的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n (n +1)2,记T m =-b 1+b 2-b 3+b 4-…+(-1)n b n ,求T n .19.解:(1)由题意知,(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ), 即(a 1+2)2=a 1(a 1+6),解得a 1=2. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n . (2)由题意知,b n =a n (n +1)2=n (n +1),所以T n =-1×2+2×3-3×4+…+(-1)n n ×(n +1). 因为b n +1-b n =2(n +1), 所以当n 为偶数时,T n =(-b 1+b 2)+(-b 3+b 4)+…+(-b n -1+b n ) =4+8+12+…+2n =n2(4+2n )2=n (n +2)2, 当n 为奇数时, T n =T n -1+(-b n ) =(n -1)(n +1)2-n (n +1)=-(n +1)22.所以T n =⎩⎨⎧-(n +1)22,n 为奇数,n (n +2)2,n 为偶数.16.、、[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,且c =2a ,求cos B 的值.16.解: (1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)由题设有b 2=ac ,c =2a , ∴b =2a .由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a 2=34.19.、、[2014·四川卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *).(1)证明:数列{b n }为等比数列;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列{a n b 2n }的前n 项和S n .19.解:(1)证明:由已知得,b n =2a n >0,当n ≥1时,b n +1b n=2a n +1-a n =2d .故数列{b n }是首项为2a 1,公比为2d 的等比数列.(2)函数f (x )=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2),其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意知,a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2,所以d =a 2-a 1=1,a n =n ,b n =2n ,a n b 2n =n ·4n .于是,S n =1×4+2×42+3×43+…+(n -1)×4n -1+n ×4n ,4S n =1×42+2×43+…+(n -1)×4n +n ×4n +1,因此,S n -4S n =4+42+…+4n -n ·4n +1=4n +1-43-n ·4n +1=(1-3n )4n +1-43, 所以,S n =(3n -1)4n +1+49.19.[2014·浙江卷] 已知等差数列{a n }的公差d >0.设{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S 2·S 3=36.(1)求d 及S n ;(2)求m ,k (m ,k ∈N *)的值,使得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k =65. 19.解:(1)由题意知(2a 1+d )(3a 1+3d )=36, 将a 1=1代入上式解得d =2或d =-5. 因为d >0,所以d =2.从而a n =2n -1,S n =n 2(n ∈N *).(2)由(1)得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k =(2m +k -1)(k +1), 所以(2m +k -1)(k +1)=65.由m ,k ∈N *知2m +k -1≥k +1>1,故⎩⎪⎨⎪⎧2m +k -1=13,k +1=5,所以⎩⎪⎨⎪⎧m =5,k =4. 16.、[2014·重庆卷] 已知{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,S n 表示{a n }的前n 项和.(1)求a n 及S n ;(2)设{b n }是首项为2的等比数列,公比q 满足q 2-(a 4+1)q +S 4=0,求{b n }的通项公式及其前n 项和T n .16.解:(1)因为{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列,所以 a n =a 1+(n -1)d =2n -1.故S n =1+3+…+(2n -1)=n (a 1+a n )2=n (1+2n -1)2=n 2.(2)由(1)得a 4=7,S 4=16.因为q 2-(a 4+1)q +S 4=0,即q 2-8q +16=0, 所以(q -4)2=0,从而q =4.又因为b 1=2,{b n }是公比q =4的等比数列,所以b n =b 1q n -1=2×4n -1=22n -1.从而{b n }的前n 项和T n =b 1(1-q n )1-q=23(4n-1).D3 等比数列及等比数列前n 项和12.[2014·安徽卷] 如图1-3,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,过点A 作BC 的垂线,垂足为A 1;过点A 1作AC 的垂线,垂足为A 2;过点A 2作A 1C 的垂线,垂足为A 3;….依此类推,设BA =a 1,AA 1=a 2,A 1A 2=a 3,…,A 5A 6=a 7,则a 7=________.图1-312.14 [解析] 在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =2 2,所以AB =AC =a 1=2,由题易知A 1A 2=a 3=12AB =1,…,A 6A 7=a 7=⎝⎛⎭⎫123·AB =2×⎝⎛⎭⎫123=14.17.,[2014·福建卷] 在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81.(1)求a n ;(2)设b n =log 3a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 17.解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3. 因此,a n =3n -1.(2)因为b n =log 3a n =n -1,所以数列{b n }的前n 项和S n =n (b 1+b n )2=n 2-n2.13.、[2014·广东卷] 等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=________.13.5 [解析] 在等比数列中,a 1a 5=a 2a 4=a 23=4.因为a n >0,所以a 3=2,所以a 1a 2a 3a 4a 5=(a 1a 5)(a 2a 4)a 3=a 53=25,所以log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=log 2(a 1a 2a 3a 4a 5)=log 225=5. 19.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.19.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意知,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ), 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4, 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2,从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.7.[2014·江苏卷] 在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是________.7.4 [解析] 由等比数列的定义可得,a 8=a 2q 6,a 6=a 2q 4,a 4=a 2q 2,即a 2q 6=a 2q 4+2a 2q 2.又a n >0,所以q 4-q 2-2=0,解得q 2=2,故a 6=a 2q 4=1×22=4.17.、、[2014·江西卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.17.解:(1)由S n =3n 2-n2,得a 1=S 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -2,a 1也符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)证明:要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1·a m ,即(3n -2)2=1·(3m -2),即m =3n 2-4n +2.而此时m ∈N *,且m >n ,所以对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列. 18.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(4x 2+4ax +a 2)x ,其中a <0. (1)当a =-4时,求f (x )的单调递增区间;(2)若f (x )在区间[1,4]上的最小值为8,求a 的值.18.解:(1)当a =-4时,由f ′(x )=2(5x -2)(x -2)x=0得x =25或x =2,由f ′(x )>0得x ∈⎝⎛⎭⎫0,25或x ∈(2,+∞). 故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,25和(2,+∞). (2)因为f ′(x )=(10x +a )(2x +a )2x ,a <0,所以由f ′(x )=0得x =-a 10或x =-a2.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,-a 10时,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a 10,-a2时,f (x )单调递减;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a2,+∞时,f (x )单调递增. 易知f (x )=(2x +a )2x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫-a2=0. ①当-a2≤1,即-2≤a <0时,f (x )在[1,4]上的最小值为f (1),由f (1)=4+4a +a 2=8,得a =±22-2,均不符合题意.②当1<-a2≤4时,即-8≤a <-2时,f (x )在[1,4]时的最小值为f ⎝⎛⎭⎫-a 2=0,不符合题意.③当-a2>4时,即a <-8时,f (x )在[1,4]上的最小值可能在x =1或x =4时取得,而f (1)≠8,由f (4)=2(64+16a +a 2)=8得a =-10或a =-6(舍去).当a =-10时,f (x )在(1,4)上单调递减,f (x )在[1,4]上的最小值为f (4)=8,符合题意. 综上有,a =-10. 8.[2014·全国卷] 设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A .31 B .32 C .63 D .648.C [解析] 设等比数列{a n }的首项为a ,公比为q ,易知q ≠1,根据题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a (1-q 2)1-q=3,a (1-q 4)1-q =15,解得q 2=4,a1-q =-1,所以S 6=a (1-q 6)1-q=(-1)(1-43)=63. 5.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项和S n =( )A .n (n +1)B .n (n -1)C.n (n +1)2D.n (n -1)25.A [解析] 由题意,得a 2,a 2+4,a 2+12成等比数列,即(a 2+4)2=a 2(a 2+12),解得a 2=4,即a 1=2,所以S n =2n +n (n -1)2×2=n (n +1).19.,,[2014·山东卷] 在等差数列{a n }中,已知公差d =2,a 2是a 1与a 4的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n (n +1)2,记T m =-b 1+b 2-b 3+b 4-…+(-1)n b n ,求T n .19.解:(1)由题意知,(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ), 即(a 1+2)2=a 1(a 1+6),解得a 1=2. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n . (2)由题意知,b n =a n (n +1)2=n (n +1),所以T n =-1×2+2×3-3×4+…+(-1)n n ×(n +1). 因为b n +1-b n =2(n +1), 所以当n 为偶数时,T n =(-b 1+b 2)+(-b 3+b 4)+…+(-b n -1+b n ) =4+8+12+…+2n =n2(4+2n )2=n (n +2)2, 当n 为奇数时, T n =T n -1+(-b n ) =(n -1)(n +1)2-n (n +1)=-(n +1)22.所以T n =⎩⎨⎧-(n +1)22,n 为奇数,n (n +2)2,n 为偶数.16.、、[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,且c =2a ,求cos B 的值.16.解: (1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)由题设有b 2=ac ,c =2a , ∴b =2a .由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a 2=34.20.、、[2014·天津卷] 已知q 和n 均为给定的大于1的自然数,设集合M ={0,1,2,…,q -1},集合A ={x |x =x 1+x 2q +…+x n q n -1,x i ∈M ,i =1,2,…,n }.(1)当q =2,n =3时,用列举法表示集合A .(2)设s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,其中a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n .证明:若a n <b n ,则s <t .20.解:(1)当q =2,n =3时,M ={0,1},A ={x |x =x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M ,i =1,2,3},可得A ={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n 及a n <b n ,可得s -t =(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q +…+(a n -1-b n -1)q n -2+(a n -b n )q n -1≤(q -1)+(q -1)q +…+(q -1)q n -2-q n -1=(q -1)(1-q n -1)1-q-q n -1=-1<0, 所以s <t . 16.、[2014·重庆卷] 已知{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,S n 表示{a n }的前n 项和.(1)求a n 及S n ;(2)设{b n }是首项为2的等比数列,公比q 满足q 2-(a 4+1)q +S 4=0,求{b n }的通项公式及其前n 项和T n .16.解:(1)因为{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列,所以 a n =a 1+(n -1)d =2n -1.故S n =1+3+…+(2n -1)=n (a 1+a n )2=n (1+2n -1)2=n 2.(2)由(1)得a 4=7,S 4=16.因为q 2-(a 4+1)q +S 4=0,即q 2-8q +16=0, 所以(q -4)2=0,从而q =4.又因为b 1=2,{b n }是公比q =4的等比数列,所以b n =b 1q n -1=2×4n -1=22n -1.从而{b n }的前n 项和T n =b 1(1-q n )1-q=23(4n-1).D4 数列求和 15.、[2014·北京卷] 已知{a n }是等差数列,满足a 1=3,a 4=12,数列{b n }满足b 1=4,b 4=20,且{b n -a n }为等比数列.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{b n }的前n 项和.15.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得d =a 4-a 13=12-33=3.所以a n =a 1+(n -1)d =3n (n =1,2,…). 设等比数列{b n -a n }的公比为q ,由题意得q 3=b 4-a 4b 1-a 1=20-124-3=8,解得q =2.所以b n -a n =(b 1-a 1)q n -1=2n -1.从而b n =3n +2n -1(n =1,2,…).(2)由(1)知b n =3n +2n -1(n =1,2,…).数列{3n }的前n 项和为32n (n +1),数列{2n -1}的前n 项和为1×1-2n 1-2=2n -1,所以,数列{b n }的前n 项和为32n (n +1)+2n -1.16.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 16.解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2. 17.、[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知{a n }是递增的等差数列,a 2,a 4是方程x 2-5x +6=0的根.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和.17.解:(1)方程x 2-5x +6=0的两根为2,3. 由题意得a 2=2,a 4=3.设数列{a n }的公差为d ,则a 4-a 2=2d , 故d =12,从而得a 1=32.所以{a n }的通项公式为a n =12n +1.(2)设⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和为S n ,由(1)知a n 2n =n +22n +1,则S n =322+423+…+n +12n +n +22n +1,12S n =323+424+…+n +12n +1+n +22n +2, 两式相减得12S n =34+⎝⎛⎭⎫123+…+12n +1-n +22n +2=34+14⎝⎛⎭⎫1-12n -1-n +22n +2,所以S n =2-n +42n +1. 19.,,[2014·山东卷] 在等差数列{a n }中,已知公差d =2,a 2是a 1与a 4的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n (n +1)2,记T m =-b 1+b 2-b 3+b 4-…+(-1)n b n ,求T n .19.解:(1)由题意知,(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ), 即(a 1+2)2=a 1(a 1+6),解得a 1=2. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n . (2)由题意知,b n =a n (n +1)2=n (n +1),所以T n =-1×2+2×3-3×4+…+(-1)n n ×(n +1). 因为b n +1-b n =2(n +1), 所以当n 为偶数时,T n =(-b 1+b 2)+(-b 3+b 4)+…+(-b n -1+b n ) =4+8+12+…+2n =n2(4+2n )2=n (n +2)2, 当n 为奇数时, T n =T n -1+(-b n ) =(n -1)(n +1)2-n (n +1)=-(n +1)22.所以T n =⎩⎨⎧-(n +1)22,n 为奇数,n (n +2)2,n 为偶数.D5 单元综合18.[2014·安徽卷] 数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)设b n =3n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .18.解: (1)证明:由已知可得a n +1n +1=a n n +1,即a n +1n +1-a n n =1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=1为首项,1为公差的等差数列.(2)由(1)得a nn =1+(n -1)·1=n ,所以a n =n 2,从而可得b n =n ·3n .S n =1×31+2×32+…+(n -1)×3n -1+n ×3n ,①3S n =1×32+2×33+…+(n -1)3n +n ×3n +1.② ①-②得-2S n =31+32+ (3)-n ·3n +1=3·(1-3n )1-3-n ·3n +1=(1-2n )·3n +1-32,所以S n =(2n -1)·3n +1+34.19.[2014·广东卷] 设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n 满足S 2n -(n 2+n -3)S n -3(n 2+n )=0,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1(a 1+1)+1a 2(a 2+1)+…+1a n (a n +1)<13.19.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.19.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意知,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ), 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4, 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2,从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41. 20.[2014·江苏卷] 设数列{a n }的前n 项和为S n .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得S n =a m ,则称{a n }是“H 数列”.(1)若数列{a n }的前n 项和S n =2n (n ∈),证明:{a n }是“H 数列”.(2)设{a n }是等差数列,其首项a 1=1,公差d <0.若{a n }是“H 数列”,求d 的值. (3)证明:对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈)成立.20.解: (1)证明:由已知,当n ≥1时,a n +1=S n +1-S n =2n +1-2n =2n .于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =n +1,使得S n =2n =a m ,所以{a n }是“H 数列”.(2)由已知得,S 2=2a 1+d =2+d .因为{a n }是“H 数列”,所以存在正整数m ,使得S 2=a m ,即2+d =1+(m -1)d ,于是(m -2)d =1.因为d <0,所以m -2<0,故m =1,从而d =-1.当d =-1时,a n =2-n ,S n =n (3-n )2是小于2的整数,n ∈N *.于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =2-S n =2-n (3-n )2,使得S n =2-m =a m ,所以{a n }是“H 数列”,因此d 的值为-1.(3)证明:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d =na 1+(n -1)(d -a 1)(n ∈N *). 令b n =na 1,c n =(n -1)(d -a 1),则a n =b n +c n (n ∈N *).下证{b n }是“H 数列”.设{b n }的前n 项和为T n ,则T n =n (n +1)2a 1(n ∈N *).于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =n (n +1)2,使得T n =b m ,所以{b n }是“H 数列”.同理可证{c n }也是“H 数列”. 所以对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈N *)成立.17.、、[2014·江西卷] 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.17.解:(1)由S n =3n 2-n2,得a 1=S 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -2,a 1也符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)证明:要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1·a m ,即(3n -2)2=1·(3m -2),即m =3n 2-4n +2.而此时m ∈N *,且m >n ,所以对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列. 18.、[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(4x 2+4ax +a 2)x ,其中a <0. (1)当a =-4时,求f (x )的单调递增区间;(2)若f (x )在区间[1,4]上的最小值为8,求a 的值.18.解:(1)当a =-4时,由f ′(x )=2(5x -2)(x -2)x=0得x =25或x =2,由f ′(x )>0得x ∈⎝⎛⎭⎫0,25或x ∈(2,+∞). 故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,25和(2,+∞). (2)因为f ′(x )=(10x +a )(2x +a )2x ,a <0,所以由f ′(x )=0得x =-a 10或x =-a2.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,-a 10时,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a 10,-a2时,f (x )单调递减;当x ∈⎝⎛⎭⎫-a2,+∞时,f (x )单调递增. 易知f (x )=(2x +a )2x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫-a2=0. ①当-a2≤1,即-2≤a <0时,f (x )在[1,4]上的最小值为f (1),由f (1)=4+4a +a 2=8,得a =±22-2,均不符合题意.②当1<-a2≤4时,即-8≤a <-2时,f (x )在[1,4]时的最小值为f ⎝⎛⎭⎫-a 2=0,不符合题意.③当-a2>4时,即a <-8时,f (x )在[1,4]上的最小值可能在x =1或x =4时取得,而f (1)≠8,由f (4)=2(64+16a +a 2)=8得a =-10或a =-6(舍去).当a =-10时,f (x )在(1,4)上单调递减,f (x )在[1,4]上的最小值为f (4)=8,符合题意. 综上有,a =-10. 19.、、[2014·四川卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *).(1)证明:数列{b n }为等比数列;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列{a n b 2n }的前n 项和S n .19.解:(1)证明:由已知得,b n =2a n >0,当n ≥1时,b n +1b n=2a n +1-a n =2d .故数列{b n }是首项为2a 1,公比为2d 的等比数列.(2)函数f (x )=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2),其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意知,a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2,所以d =a 2-a 1=1,a n =n ,b n =2n ,a n b 2n =n ·4n .于是,S n =1×4+2×42+3×43+…+(n -1)×4n -1+n ×4n ,4S n =1×42+2×43+…+(n -1)×4n +n ×4n +1,因此,S n -4S n =4+42+…+4n -n ·4n +1=4n +1-43-n ·4n +1=(1-3n )4n +1-43, 所以,S n =(3n -1)4n +1+49.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

数列专题复习一、等差数列的有关概念:1、等差数列的判断方法:定义法1(n n a a d d +-=为常数)或11(2)n n n n a a a a n +--=-≥。

如设{}n a 是等差数列,求证:以b n =na a a n+++ 21 *n N ∈为通项公式的数列{}n b 为等差数列。

2、等差数列的通项:1(1)n a a n d =+-或()n m a a n m d =+-。

如(1)等差数列{}n a 中,1030a =,2050a =,则通项n a = (答:210n +); (2)首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是______(答:833d <≤) 3、等差数列的前n 和:1()2n n n a a S +=,1(1)2n n n S na d -=+。

如(1)数列 {}n a 中,*11(2,)2n n a a n n N -=+≥∈,32n a =,前n 项和152n S =-,则1a = _,n =_(答:13a =-,10n =);(2)已知数列 {}n a 的前n 项和212n S n n =-,求数列{||}n a 的前n 项和n T (答:2*2*12(6,)1272(6,)n n n n n N T n n n n N ⎧-≤∈⎪=⎨-+>∈⎪⎩). 4、等差中项:若,,a A b 成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且2a bA +=。

提醒:(1)等差数列的通项公式及前n 和公式中,涉及到5个元素:1a 、d 、n 、n a 及n S ,其中1a 、d 称作为基本元素。

只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2。

(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等差,可设为…,2,,,,2a d a d a a d a d --++…(公差为d );偶数个数成等差,可设为…,3,,,3a d a d a d a d --++,…(公差为2d )5、等差数列的性质:(1)当公差0d ≠时,等差数列的通项公式11(1)n a a n d dn a d =+-=+-是关于n 的一次函数,且斜率为公差d ;前n 和211(1)()222n n n d dS na d n a n -=+=+-是关于n 的二次函数且常数项为0.(2)若公差0d >,则为递增等差数列,若公差0d <,则为递减等差数列,若公差0d =,则为常数列。

(3)当m n p q +=+时,则有q p n m a a a a +=+,特别地,当2m n p +=时,则有2m n p a a a +=.如(1)等差数列{}n a 中,12318,3,1n n n n S a a a S --=++==,则n =____(答:27); (4) 若{}n a 、{}n b 是等差数列,则{}n ka 、{}n n ka pb + (k 、p 是非零常数)、*{}(,)p nq a p q N +∈、232,,n n n n n S S S S S -- ,…也成等差数列,而{}n aa 成等比数列;若{}n a 是等比数列,且0n a >,则{lg }n a 是等差数列.如等差数列的前n 项和为25,前2n 项和为100,则它的前3n 和为 。

(答:225)(5)在等差数列{}n a 中,当项数为偶数2n 时,S S nd =偶奇-;项数为奇数21n -时,S S a -=奇偶中,21(21)n S n a -=-⋅中(这里a 中即n a );()1-n :n S =偶奇:S 。

如(1)在等差数列中,S 11=22,则6a =______(答:2);(2)项数为奇数的等差数列{}n a 中,奇数项和为80,偶数项和为75,求此数列的中间项与项数(答:5;31).(6)若等差数列{}n a 、{}n b 的前n 和分别为n A 、n B ,且()nnA f nB =,则2121(21)(21)(21)n n n n n n a n a A f n b n b B ---===--.如设{n a }与{n b }是两个等差数列,它们的前n 项和分别为n S 和n T ,若3413-+=n n T S n n ,那么=n n b a ___________(答:6287n n --) (7)“首正”的递减等差数列中,前n 项和的最大值是所有非负项之和;“首负”的递增等差数列中,前n 项和的最小值是所有非正项之和。

法一:由不等式组⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎩⎨⎧≥≤⎩⎨⎧≤≥++000011n n n n a a a a 或确定出前多少项为非负(或非正);法二:因等差数列前n 项是关于n 的二次函数,故可转化为求二次函数的最值,但要注意数列的特殊性*n N ∈。

上述两种方法是运用了哪种数学思想?(函数思想),由此你能求一般数列中的最大或最小项吗?如(1)等差数列{}n a 中,125a =,917S S =,问此数列前多少项和最大?并求此最大值。

(答:前13项和最大,最大值为169);(2)若{}n a 是等差数列,首项10,a >200320040a a +>,200320040a a ⋅<,则使前n 项和0n S >成立的最大正整数n 是 (答:4006)(3)在等差数列{}n a 中,10110,0a a <>,且1110||a a >,n S 是其前n 项和,则( ) A 、1210,S S S 都小于0,1112,S S 都大于0 B 、1219,S S S 都小于0,2021,S S 都大于0 C 、125,S S S 都小于0,67,S S 都大于0D 、1220,S S S 都小于0,2122,S S 都大于0 (答:B )(8)如果两等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是原两等差数列公差的最小公倍数. 注意:公共项仅是公共的项,其项数不一定相同,即研究n m a b =.二、等比数列的有关概念:1、等比数列的判断方法:定义法1(n na q q a +=为常数),其中0,0n q a ≠≠或11n n n n a aa a +-=(2)n ≥。

如(1)一个等比数列{n a }共有21n +项,奇数项之积为100,偶数项之积为120,则1n a +为____(答:56);(2)数列{}n a 中,n S =41n a -+1 (2n ≥)且1a =1,若n n n a a b 21-=+ ,求证:数列{n b }是等比数列。

2、等比数列的通项:11n n a a q -=或n m n m a a q -=。

如等比数列{}n a 中,166n a a +=,21128n a a -=,前n 项和n S =126,求n 和q .(答:6n =,12q =或2) 3、等比数列的前n 和:当1q =时,1n S na =;当1q ≠时,1(1)1n n a q S q-=-11n a a qq -=-。

如(1)等比数列中,q =2,S 99=77,求9963a a a +++ (答:44); (2))(1010∑∑==n nk knC的值为__________(答:2046);特别提醒:等比数列前n 项和公式有两种形式,为此在求等比数列前n 项和时,首先要判断公比q 是否为1,再由q 的情况选择求和公式的形式,当不能判断公比q 是否为1时,要对q 分1q =和1q ≠两种情形讨论求解。

4、等比中项:若,,a A b 成等比数列,那么A 叫做a 与b 的等比中项。

提醒:不是任何两数都有等比中项,只有同号两数才存在等比中项,且有两个。

如已知两个正数,()a b a b ≠的等差中项为A ,等比中项为B ,则A 与B 的大小关系为______(答:A >B )提醒:(1)等比数列的通项公式及前n 和公式中,涉及到5个元素:1a 、q 、n 、n a 及n S ,其中1a 、q 称作为基本元素。

只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2;(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等比,可设为…,22,,,,a a a aq aq q q ...(公比为q );但偶数个数成等比时,不能设为 (33),,,aq aq qa q a ,…,因公比不一定为正数,只有公比为正时才可如此设,且公比为2q 。

如有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个成等比数列,且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和为12,求此四个数。

(答:15,,9,3,1或0,4,8,16)5.等比数列的性质:(1)当m n p q +=+时,则有m n p q a a a a =,特别地,当2m n p +=时,则有2m n p a a a =.如(1)在等比数列{}n a 中,3847124,512a a a a +==-,公比q 是整数,则10a =___(答:512);(2)各项均为正数的等比数列{}n a 中,若569a a ⋅=,则3132310l og l o g l o g a a a +++=(答:10)。

(2) 若{}n a 是等比数列,则{||}n a 、*{}(,)p nq a p q N +∈、{}n ka 成等比数列;若{}{}n n a b 、成等比数列,则{}n n a b 、{}n nab 成等比数列; 若{}n a 是等比数列,且公比1q ≠-,则数列232,,n n n n n S S S S S -- ,…也是等比数列。

当1q =-,且n 为偶数时,数列232,,n n n n n S S S S S -- ,…是常数数列0,它不是等比数列.如(1)已知0a >且1a ≠,设数列{}n x 满足1lo g 1lo g a n a n x x +=+(*)n N ∈,且12100100x x x +++=,则101102200x x x +++= . (答:100100a ); (2)在等比数列}{n a 中,n S 为其前n 项和,若140,1330101030=+=S S S S ,则20S 的值为______(答:40)(3)若10,1a q >>,则{}n a 为递增数列;若10,1a q <>, 则{}n a 为递减数列;若10,01a q ><< ,则{}n a 为递减数列;若10,01a q <<<, 则{}n a 为递增数列;若0q <,则{}n a 为摆动数列;若1q =,则{}n a 为常数列.(4) 当1q ≠时,b aq qaq q a S n n n +=-+--=1111,这里0a b +=,但0,0a b ≠≠,是等比数列前n 项和公式的一个特征,据此很容易根据n S ,判断数列{}n a 是否为等比数列。

相关文档
最新文档