高考数学(理)二轮复习专题 数列与不等式
高考数学(理)二轮专题练习:数列、不等式(含答案)

数列、不等式1.已知前n 项和S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 (n =1)S n -S n -1 (n ≥2).由S n 求a n 时,易忽略n =1的情况.[问题1] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧2, n =12n -1, n ≥22.等差数列的有关概念及性质(1)等差数列的判断方法:定义法a n +1-a n =d (d 为常数)或a n +1-a n =a n -a n -1(n ≥2). (2)等差数列的通项:a n =a 1+(n -1)d 或a n =a m +(n -m )d . (3)等差数列的前n 项和:S n =n (a 1+a n )2,S n =na 1+n (n -1)2d . (4)等差数列的性质①当公差d ≠0时,等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)·d =dn +a 1-d 是关于n 的一次函数,且斜率为公差d ;前n 项和S n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+(a 1-d 2)n 是关于n 的二次函数且常数项为0.②若公差d >0,则为递增等差数列;若公差d <0,则为递减等差数列;若公差d =0,则为常数列.③当m +n =p +q 时,则有a m +a n =a p +a q ,特别地,当m +n =2p 时,则有a m +a n =2a p . ④S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等差数列.[问题2] 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=12,S 20=17,则S 30为( ) A .15 B .20 C .25 D .30 答案 A3.等比数列的有关概念及性质(1)等比数列的判断方法:定义法a n +1a n =q (q 为常数),其中q ≠0,a n ≠0或a n +1a n =a na n -1(n ≥2).如一个等比数列{a n }共有2n +1项,奇数项之积为100,偶数项之积为120,则a n +1=56.(2)等比数列的通项:a n =a 1q n-1或a n =a m q n-m.(3)等比数列的前n 项和:当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q.易错警示:由于等比数列前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q =1和q ≠1两种情形讨论求解.(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.值得注意的是,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,即为±ab .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A >B . (5)等比数列的性质当m +n =p +q 时,则有a m ·a n =a p ·a q ,特别地,当m +n =2p 时,则有a m ·a n =a 2p .[问题3] (1)在等比数列{a n }中,a 3+a 8=124,a 4a 7=-512,公比q 是整数,则a 10=________. (2)各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 5·a 6=9,则log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=________. 答案 (1)512 (2)10 4.数列求和的方法(1)公式法:等差数列、等比数列求和公式; (2)分组求和法; (3)倒序相加法; (4)错位相减法; (5)裂项法;如:1n (n +1)=1n -1n +1;1n (n +k )=1k ⎝⎛⎭⎫1n -1n +k .(6)并项法.数列求和时要明确:项数、通项,并注意根据通项的特点选取合适的方法.[问题4] 数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N ,n ≥1),若a 2=1,S n 是{a n }的前n 项和,则S 21的值为________. 答案 925.在求不等式的解集、定义域及值域时,其结果一定要用集合或区间表示,不能直接用不等式表示.[问题5] 不等式-3x 2+5x -2>0的解集为________. 答案 ⎝⎛⎭⎫23,16.不等式两端同时乘以一个数或同时除以一个数,必须讨论这个数的正负.两个不等式相乘时,必须注意同向同正时才能进行.[问题6] 已知a ,b ,c ,d 为正实数,且c >d ,则“a >b ”是“ac >bd ”的________条件. 答案 充分不必要7.基本不等式:a +b2≥ab (a ,b >0)(1)推广:a 2+b 22≥a +b 2≥ab ≥21a +1b(a ,b >0). (2)用法:已知x ,y 都是正数,则①若积xy 是定值p ,则当x =y 时,和x +y 有最小值2p ; ②若和x +y 是定值s ,则当x =y 时,积xy 有最大值14s 2.易错警示:利用基本不等式求最值时,要注意验证“一正、二定、三相等”的条件. [问题7] 已知a >0,b >0,a +b =1,则y =1a +4b 的最小值是________.答案 98.解线性规划问题,要注意边界的虚实;注意目标函数中y 的系数的正负;注意最优整数解.[问题8] 设定点A (0,1),动点P (x ,y )的坐标满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≤x ,则|P A |的最小值是________.答案22易错点1 忽视对等比数列中公比的分类讨论致误例1 设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+S 6=S 9,则数列的公比q 是________. 错解 -1找准失分点 当q =1时,符合要求.很多考生在做本题时都想当然地认为q ≠1. 正解 ①当q =1时,S 3+S 6=9a 1,S 9=9a 1, ∴S 3+S 6=S 9成立. ②当q ≠1时,由S 3+S 6=S 9 得a 1(1-q 3)1-q +a 1(1-q 6)1-q =a 1(1-q 9)1-q∴q 9-q 6-q 3+1=0,即(q 3-1)(q 6-1)=0. ∵q ≠1,∴q 3-1≠0,∴q 6=1,∴q =-1. 答案 1或-1易错点2 忽视分类讨论或讨论不当致误例2 若等差数列{a n }的首项a 1=21,公差d =-4,求:S k =|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a k |. 错解 由题意,知a n =21-4(n -1)=25-4n ,因此由a n ≥0,解得n ≤254,即数列{a n }的前6项大于0,从第7项开始,以后各项均小于0.|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a k |=(a 1+a 2+a 3+…+a 6)-(a 7+a 8+…+a k )=2(a 1+a 2+…+a 6)-(a 1+a 2+…+a 6+a 7+a 8+…+a k ) =2k 2-23k +132 所以S k =2k 2-23k +132.找准失分点 忽视了k ≤6的情况,只给出了k ≥7的情况.正解 由题意,知a n =21-4(n -1)=25-4n ,因此由a n ≥0,解得n ≤254,即数列{a n }的前6项大于0,从第7项开始,以后各项均小于0. 当k ≤6时,S k =|a 1|+|a 2|+…+|a k |=a 1+a 2+…+a k =-2k 2+23k .当k ≥7时,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a k | =(a 1+a 2+a 3+…+a 6)-(a 7+a 8+…+a k )=2(a 1+a 2+…+a 6)-(a 1+a 2+…+a 6+a 7+a 8+…+a k ) =2k 2-23k +132,所以S k =⎩⎪⎨⎪⎧-2k 2+23k (k ≤6)2k 2-23k +132 (k ≥7).易错点3 忽视等比数列中的隐含条件致误例3 各项均为实数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10=10,S 30=70,则S 40=________. 错解 150或-200找准失分点 数列S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,S 40-S 30的公比q 10>0.忽略了此隐含条件,就产生了增解-200.正解 记b 1=S 10,b 2=S 20-S 10,b 3=S 30-S 20,b 4=S 40-S 30, b 1,b 2,b 3,b 4是以公比为r =q 10>0的等比数列. ∴b 1+b 2+b 3=10+10r +10r 2=S 30=70, ∴r 2+r -6=0,∴r =2或r =-3(舍去), ∴S 40=b 1+b 2+b 3+b 4=10(1-24)1-2=150.答案 150易错点4 忽视基本不等式中等号成立的条件致误例4 已知:a >0,b >0,a +b =1,求⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2的最小值.错解 由⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2=a 2+b 2+1a 2+1b 2+4 ≥2ab +2ab+4≥4ab ·1ab+4=8, 得⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2的最小值是8. 找准失分点 两次利用基本不等式,等号不能同时取到. 正解 ⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2 =a 2+b 2+1a 2+1b 2+4=(a 2+b 2)+⎝⎛⎭⎫1a 2+1b 2+4 =[(a +b )2-2ab ]+⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1a +1b 2-2ab +4=(1-2ab )⎝⎛⎭⎫1+1a 2b 2+4 由ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=14,得1-2ab ≥1-12=12,且1a 2b2≥16,1+1a 2b2≥17.∴原式≥12×17+4=252(当且仅当a =b =12时,等号成立),∴⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2的最小值是252.1.在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7等于( ) A .10 B .18 C .20 D .28答案 C解析 因为a 3+a 8=10,所以由等差数列的性质,得a 5+a 6=10, 所以3a 5+a 7=2a 5+2a 6=20,选C.2.若1a <1b <0,则下列不等式:①a +b <ab ;②|a |>|b |;③a <b 中,正确的不等式有( )A .0个B .1个C .2个D .3个答案 B解析 由1a <1b<0,得a <0,b <0,故a +b <0且ab >0,所以a +b <ab ,即①正确; 由1a <1b<0,得⎪⎪⎪⎪1a >⎪⎪⎪⎪1b ,两边同乘|ab |,得|b |>|a |,故②错误;由①②知|b |>|a |,a <0,b <0,所以a >b ,即③错误,选B.3.已知,x >1,y >1,且14ln x ,14,ln y 成等比数列,则xy 有( )A .最小值eB .最小值 eC .最大值eD .最大值 e答案 A解析 x >1,y >1,且14ln x ,14,ln y 成等比数列,14ln x ·ln y =(14)2,即14=ln x ·ln y ≤(ln x +ln y 2)2,ln x +ln y ≥1,ln xy ≥1,故xy ≥e.4.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10∶S 5=1∶2,则S 15∶S 5等于( ) A .3∶4 B .2∶3 C .1∶2 D .1∶3答案 A解析 ∵{a n }是等比数列,∴S 5,S 10-S 5,S 15-S 10也构成等比数列, 记S 5=2k (k ≠0),则S 10=k ,可得S 10-S 5=-k , 进而得S 15-S 10=12k ,于是S 15=32k ,故S 15∶S 5=32k ∶2k =3∶4.5.把一数列依次按第一个括号内一个数,第二个括号内两个数,第三个括号内三个数,第四个括号内一个数,…循环分为(1),(3,5),(7,9,11),(13),(15,17),(19,21,23),(25),…,则第50个括号内各数之和为( ) A .195 B .197 C .392 D .396答案 C解析 将三个括号作为一组,则由50=16×3+2,知第50个括号应为第17组的第二个括号,即第50个括号中应是两个数.又因为每组中含有6个数,所以第48个括号的最末一个数为数列{2n -1}的第16×6=96项,第50个括号的第一个数应为数列{2n -1}的第98项,即为2×98-1=195,第二个数为2×99-1=197,故第50个括号内各数之和为195+197=392.故选C.6.已知点A (m ,n )在直线x +2y -1=0上,则2m +4n 的最小值为________. 答案 2 2解析 点A (m ,n )在直线x +2y -1=0上,则m +2n =1;2m +4n =2m +22n ≥22m ·22n =22m+2n=2 2.7.已知x >0,y >0,x ,a ,b ,y 成等差数列,x ,c ,d ,y 成等比数列,则(a +b )2cd 的最小值是________.答案 4解析 由x ,a ,b ,y 成等差数列知a +b =x +y ,① 由x ,c ,d ,y 成等比数列知cd =xy ,②把①②代入(a +b )2cd 得(a +b )2cd =(x +y )2xy =x 2+y 2+2xy xy ≥4,∴(a +b )2cd的最小值为4.8.已知平面直角坐标系xOy 上的区域D 由不等式组⎩⎨⎧0≤x ≤2y ≤2x ≤2y给定.若M (x ,y )为D 上的动点,点A 的坐标为(2,1),则z =OM →·OA →的最大值为________.答案 4解析 画出可行域D ,如图中阴影部分所示,而z =OM →·OA →=2x +y , ∴y =-2x +z , 令l 0:y =-2x ,将l 0平移到过点(2,2)时, 截距z 有最大值, 故z max =2×2+2=4.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(4-a 2)x +4(x ≤6),a x -5(x >6)(a >0,a ≠1).数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),且{a n }是单调递增数列,则实数a 的取值范围是________. 答案 (4,8)解析 ∵{a n }是单调递增数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧4-a 2>0a >1(4-a 2)×6+4<a2,⎩⎪⎨⎪⎧a <8a >1a <-7或a >4, ∴4<a <8.10.已知正项数列{a n },其前n 项和S n 满足8S n =a 2n +4a n +3,且a 2是a 1和a 7的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)符号[x ]表示不超过实数x 的最大整数,记b n =[log 2(a n +34)],求b 1+b 2+b 3+…+b 2n .解 (1)由8S n =a 2n +4a n +3,①知8S n -1=a 2n -1+4a n -1+3(n ≥2,n ∈N ).② 由①-②得8a n =(a n -a n -1)(a n +a n -1)+4a n -4a n -1, 整理得(a n -a n -1-4)(a n +a n -1)=0(n ≥2,n ∈N ). ∵{a n }为正项数列, ∴a n +a n -1>0,∴a n -a n -1=4(n ≥2,n ∈N ).∴{a n }为公差为4的等差数列,由8a 1=a 21+4a 1+3,得a 1=3或a 1=1. 当a 1=3时,a 2=7,a 7=27,不满足a 2是a 1和a 7的等比中项. 当a 1=1时,a 2=5,a 7=25,满足a 2是a 1和a 7的等比中项. ∴a n =1+(n -1)4=4n -3.(2)由a n =4n -3得b n =[log 2(a n +34)]=[log 2n ],由符号[x ]表示不超过实数x 的最大整数知,当2m ≤n <2m+1时,[log 2n ]=m ,所以令S =b 1+b 2+b 3+…+b 2n =[log 21]+[log 22]+[log 23]+…+[log 22n ] =0+1+1+2+…+3+…+4+…+n -1+…+n . ∴S =1×21+2×22+3×23+4×24+(n -1)×2n -1+n ,①2S =1×22+2×23+3×24+4×25+(n -1)×2n +2n .② ①-②得-S =2+22+23+24+…+2n -1-(n -1)2n -n=2(1-2n -1)1-2-(n -1)2n -n =(2-n )2n -n -2,∴S =(n -2)2n +n +2,即b 1+b 2+b 3+…+b 2n =(n -2)2n +n +2.。
高考数学二轮复习第一篇专题四数列第2讲数列求和及简单应用课件理

+2an+1=4S
n+1+3.
可得
a2 n 1
-
an2
+2(an+1- an)=4an+1,即
2(an+1+an)=
a2 n 1
-
an2
= (an+1+an)(an+1-an).
由于 an>0,可得 an+1-an=2.
又 a12 +2a1=4a1+3, 解得 a1=-1(舍去)或 a1=3.
所以{an}是首项为 3,公差为 2 的等差数列,通项公式为 an=2n+1.
第二个使用累积的方法、第三个可以使用待定系数法化为等比数列(设 an+1+λ =p(an+λ),展开比较系数得出λ);(3)周期数列,通过验证或者推理得出数列的 周期性后得出其通项公式.
热点训练 1:(1)(2018·湖南长沙雅礼中学、河南省实验中学联考)在数列{an}
中,a1=2, an1 = an +ln(1+ 1 ),则 an 等于( )
n
所以
1 =2(1- 1 + 1 - 1 +…+ 1 -
1
)
S k 1 k
223
n n1
=2(1- 1 ) n 1
= 2n . n 1
答案: 2n n 1
3.(2015·全国Ⅱ卷,理16)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则
Sn=
.
解析:因为 an+1=S n+1-Sn,所以 Sn+1-Sn=Sn+1Sn,
2023年高考数学二轮复习第二篇经典专题突破专题二数列第2讲数列求和及其综合应用

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专题二 数列
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5.(2022·全国新高考Ⅰ卷)记 Sn 为数列{an}的前 n 项和,已知 a1=1, Sann是公差为13的等差数列.
(1)求{an}的通项公式; (2)证明:a11+a12+…+a1n<2.
专题二 数列
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【解析】 (1)∵a1=1,∴S1=a1=1,∴Sa11=1, 又∵Sann是公差为13的等差数列, ∴Sann=1+13(n-1)=n+3 2,∴Sn=(n+32)an, ∴当 n≥2 时,Sn-1=(n+13)an-1, ∴an=Sn-Sn-1=(n+32)an-(n+13)an-1,
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【解析】(1)设等比数列{an}的公比为q,由a1,a2,a3-2成等差数 列,得2a2=a1+a3-2,
即4q=2+2q2-2,解得q=2(q=0舍去), 则an=a1qn-1=2n,n∈N*.
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(2)bn=a1n+2log2 an-1=21n+2log2 2n-1=21n+2n-1, 则数列{bn}的前 n 项和 Sn=12+14+…+21n+(1+3+…+2n-1) =1211--2121n+12n(1+2n-1)
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n(n1+1)=1n-n+1 1; n(n1+k)=1k1n-n+1 k; n2-1 1=12n-1 1-n+1 1; 4n21-1=122n1-1-2n1+1.
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2.如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,那么求数列{an·bn} 的前n项和Sn时,可采用错位相减法.用错位相减法求和时,应注意: (1)等比数列的公比为负数的情形;(2)在写出“Sn”和“qSn”的表达式时应特 别注意将两式“错项对齐”,以便准确写出“Sn-qSn”的表
高考数学二轮复习不等式

(2)(2022·新高考全国Ⅱ改编)若x,y满足x2+y2-xy=1,则下列结论正确 的是__②__③____.(填序号) ①x+y≤1;②x+y≥-2;③x2+y2≤2;④x2+y2≥1.
由x2+y2-xy=1可变形为(x+y)2-1=3xy≤3x+2 y2, 解得-2≤x+y≤2, 当且仅当x=y=-1时,x+y=-2, 当且仅当x=y=1时,x+y=2,所以①错误,②正确; 由x2+y2-xy=1可变形为x2+y2-1=xy≤x2+2 y2, 解得x2+y2≤2,当且仅当x=y=±1时取等号,所以③正确; x2+y2-xy=1 可变形为x-2y2+34y2=1,
考点二
线性规划
核心提炼
1.截距型:形如z=ax+by,求这类目标函数的最值常将函数z=ax+by转
化为y=-abx+bz
(b≠0),通过求直线的截距
z b
的最值间接求出z的最值.
2.距离型:形如z=(x-a)2+(y-b)2,设动点P(x,y),定点M(a,b),则z
=|PM|2. 3.斜率型:形如z=yx- -ba (x≠a),设动点P(x,y),定点M(a,b),则z=kPM.
作出不等式组2x-3y-6≤0, x+2y+2≥0
表示的平面区域如图
中阴影部分(包括边界)所示,
函数z=(x+1)2+(y+2)2表示可行域内
的点与点(-1,-2)的距离的平方. 由图知, z= x+12+y+22的最小值为点(-1,-2)到直线 x+2y
+2=0 的距离,
即|-1-4+2|=3 5
C.[-1,3]
D.[-3,1]
作出约束条件的可行域,如图阴影部分(含边界)所示,
其中 A(1,0),B(0,1),C(2,3),z=22yx+-11=yx+-1212, 表示定点 M12,-12与可行域内点(x,y)连线的斜率,
高考数学二轮复习强化练习三不等式文

能力升级练(三) 不等式一、选择题1.不等式|x|(1-2x)>0的解集为())A.(-∞,0)∪(0,12)B.(-∞,12C.(1,+∞)2)D.(0,12x≥0时,原不等式即为x(1-2x)>0,所以0<x<1;当x<0时,原不等式即为-x(1-2x)>0,所以2).x<0,综上,原不等式的解集为(-∞,0)∪(0,122.已知函数f(x)=-x2+ax+b2-b+1(a∈R,b∈R),对任意实数x都有f(1-x)=f(1+x)成立,当x∈[-1,1]时,f(x)>0恒成立,则b的取值范围是()A.(-1,0)B.(2,+∞)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.不能确定=1,故a=2.由f(x)的图象可知f(x) f(1-x)=f(1+x)知f(x)图象的对称轴为直线x=1,则有a2在[-1,1]上为增函数.所以x∈[-1,1]时,f(x)min=f(-1)=-1-2+b2-b+1=b2-b-2,令b2-b-2>0,解得b<-1或b>2.3.若a,b∈R,且a+|b|<0,则下列不等式中正确的是()A.a-b>0B.a3+b3>0C.a2-b2<0D.a+b<0a+|b|<0知,a<0,且|a|>|b|,当b≥0时,a+b<0成立,当b<0时,a+b<0成立,所以a+b<0,故选D.4.(2018湖州质检)若实数m,n满足m>n>0,则()A.-1a <-1aB.√a−√a<√a-aC.(12)a>(12)aD.m2<mnm=2,n=1,代入各选择项验证A,C,D不成立.√2-1<√2-1,只有B项成立.5.(2019四川绵阳诊断)已知x>1,y>1,且lg x,2,lg y成等差数列,则x+y有()A.最小值20B.最小值200C.最大值20D.最大值2002×2=lg x+lg y=lg(xy),所以xy=10000,则x+y ≥2√aa =200,当且仅当x=y=100时,等号成立,所以x+y 有最小值200.6.设a>0,若关于x 的不等式x+aa -1≥5在(1,+∞)上恒成立,则a 的最小值为( )A.16B.9C.4D.2(1,+∞)上,x+aa -1=(x-1)+aa -1+1≥2√(a -1)×a(a -1)+1=2√a +1(当且仅当x=1+√a 时取等号).由题意知2√a +1≥5.所以a ≥4.7.某车间分批生产某种产品,每批产品的生产准备费用为800元,若每批生产x 件,则平均仓储时间为a8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批产品应生产( ) A.60件B.80件C.100件D.120件x 件,则每件产品的生产准备费用是800a 元,仓储费用是a8元,总的费用是(800a +a 8)元,由基本不等式得800a +a 8≥2√800a ·a 8=20,当且仅当800a =a8,即x=80时取等号.8.(2019湖北孝感调研)“a>b>0”是“ab<a 2+a 22”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件a>b>0,可知a 2+b 2>2ab ,充分性成立,由ab<a 2+a 22,可知a ≠b ,a ,b ∈R ,故必要性不成立.9.已知0<a<1a,且M=11+a+11+a,N=a 1+a +a1+a,则M ,N 的大小关系是( )A.M>NB.M<NC.M=ND.不能确定0<a<1a ,所以1+a>0,1+b>0,1-ab>0,所以M-N=1-a 1+a +1-a 1+a =2-2aa1+a +a +aa >0,即M>N.故选A .二、填空题10.已知不等式mx 2+nx-1a <0的解集为x x<-12或x>2,则m-n= .m<0且-12,2是方程mx 2+nx-1a =0的两根,∴{-12+2=-aa ,(-12)×2=-1a2,解得{a =-1,a =32或{a =1,a =-32(舍).∴m -n=-1-32=-52. -5211.设f (x )=ax 2+bx ,若1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,则f (-2)的取值范围是 .f (-2)=mf (-1)+nf (1)(m ,n 为待定系数),则4a-2b=m (a-b )+n (a+b ), 即4a-2b=(m+n )a+(n-m )b.于是得{a +a =4,a -a =-2,解得{a =3,a =1.∴f (-2)=3f (-1)+f (1).又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10.12.函数y=a 2+2a -1(x>1)的最小值为 .y=a 2+2a -1=(a 2-2a +1)+2a -2+3a -1=(a -1)2+2(a -1)+3a -1=(x-1)+3a -1+2≥2√3+2.当且仅当x-1=3a -1,即x=√3+1时,等号成立.√3+213.已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y 的最小值为 .x>0,y>0,所以9-(x+3y )=xy=13x ·(3y )≤13·(a +3a 2)2,当且仅当x=3y ,即x=3,y=1时等号成立.设x+3y=t>0,则t 2+12t-108≥0,所以(t-6)(t+18)≥0,又因为t>0,所以t ≥6.故当x=3,y=1时,(x+3y )min =6.三、解答题14.(2019山东潍坊调研)函数y=a1-x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny-1=0上,且m,n为正数,求1a +1a的最小值.曲线y=a1-x恒过定点A,x=1时,y=1,∴A(1,1).将A点代入直线方程mx+ny-1=0(m>0,n>0), 可得m+n=1,∴1a +1a=(1a+1a)·(m+n)=2+aa+aa≥2+2√aa·aa=4,当且仅当aa =aa且m+n=1(m>0,n>0),即m=n=12时,取得等号.15.(一题多解)设函数f(x)=mx2-mx-1(m≠0),若对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围.f(x)<-m+5在[1,3]上恒成立,故mx2-mx+m-6<0,则m(a-12)2+34m-6<0在x∈[1,3]上恒成立.方法一令g(x)=m(a-12)2+34m-6,x∈[1,3].当m>0时,g(x)在[1,3]上是增函数, 所以g(x)max=g(3)=7m-6<0.所以m<67,则0<m<67.当m<0时,g (x )在[1,3]上是减函数, 所以g (x )max =g (1)=m-6<0. 所以m<6,所以m<0.综上所述,m 的取值范围是m 0<m<67或m<0.方法二 因为x 2-x+1=(a -12)2+34>0,又因为m (x 2-x+1)-6<0,所以m<6a 2-a +1. 因为函数y=6a 2-a +1=6(a -12)2+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m<67即可. 因为m ≠0,所以m 的取值范围是m 0<m<67或m<0.。
高考数学第二轮复习数列典型例题1

1 已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足:(1)1n n a S a a =--(a 为常数,且0,1a a ≠≠).(Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设21=+n n nS b a ,若数列{}n b 为等比数列,求a 的值;(Ⅲ)在满足条件(Ⅱ)的情形下,设11111n nn c a a +=++-,数列{}n c 的前n 项和为T n求证:123n T n >-.解:(Ⅰ)11(1),1-=- a S a a ∴1,=a a当2n ≥时,11,11n n n n n a a a S S a a a a --=-=---1n n a a a -=,即{}n a 是等比数列. ∴1n nn a a aa -=⋅=;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,2(1)(31)211(1)nnn n naa a a a ab aa a ⋅----=+=-,若{}n b 为等比数列,则有2213,b b b =而21232323223,,,a a a b b b aa+++===故22232322()3a a a aa+++=⋅,解得13a =,再将13a =代入得3n n b =成立, 所以13a =.(III )证明:由(Ⅱ)知1()3nn a =,所以11111331131311()1()33nn n nn nn c +++=+=++-+-111311311111131313131nn nn nn ++++--+=+=-+++-+-1112()3131+=--+-nn , 由111111,313313nnn n ++<>+-得111111,313133nn nn ++-<-+-所以1113112()2()313133+++=-->---n nn nn c , 从而122231111111[2()][2()][2()]333333n n nn T c c c +=+++>--+--+--22311111112[()()()]333333nn n +=--+-++-11112()2333n n n +=-->-.即123n T n >-.2 数列{}n a 中,12a =,1n n a a cn +=+(c 是常数,123n = ,,,),且123a a a ,,成公比不为1的等比数列。
高考数学第二轮复习数列与不等式结合题型
数列与不等式交汇的综合题例38 已知数列{}n a 满足.21211--+=n n n a na a *)(N n ∈ (1)若数列{}n a 是以常数1a 首项,公差也为1a 的等差数列,求a 1的值; (2)若012a =,求证:21111n n a a n --<对任意n N *∈都成立; (3)若012a =,求证:12n n a n n +<<+对任意n N *∈都成立. 解 (1)由21121()n n n a a a n N n*--=+∈得:[]211121(2)a a n a n =+-即221121()n a a n-=,求得10a =(2)由10n n a a ->>知1121n n n n a a a a n--<+,两边同除以1n n a a -,得21111n n a a n--< (3)00112111111111()()()n n na a a a a a a a --=-+-++- 222111123n <++++ 11111223(1)n n<++++⨯⨯- 111111111()()()()233445(1)n n=+-+-+-++--12n=-,将012a =代入,得n a n <; ㈠11n a n -<- ∴ 21121n n n a a a n --=+1121n n n a a n---<+2121n n n a a n n ->+- 2112211n n n n n a a a a n n n -->+∙+-211111111n n a a n n n n -->>-+-+11223111111111()()()n n na a a a a a a a --=-+-++- 111111()()()23341n n >-+-++-+ 1121n =-+ 而134a =, 1512611n n a n n +∴<+<++ 12n n a n +∴>+ ㈡ 由㈠㈡知,命题成立.例39 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,)1(2,11-+==n nS a a nn 。
高考数学二轮复习专题1.4数列与不等式(讲)理
专题1.4 数列与不等式考向一 等差数列与等比数列的计算问题【高考改编☆回顾基础】1.【等差数列的通项公式、求和公式】【2017课标1改编】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为 .【答案】42. 【等比数列的通项公式】【2017课标3,理14】设等比数列{}n a 满足a 1 + a 2 = –1, a 1 – a 3 = –3,则a 4 = ___________. 【答案】8-【解析】设等比数列的公比为q ,很明显1q ≠- ,结合等比数列的通项公式和题意可得方程组:()()12121311113a a a q a a a q ⎧+=+=-⎪⎨-=-=-⎪⎩,①,②,由 ②① 可得:2q =- ,代入①可得11a =, 由等比数列的通项公式可得:3418a a q ==- .3. 【等差的通项公式及求和公式、等比中项】【2017课标3改编】等差数列{}n a 的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{}n a 前6项的和为 . 【答案】24- 【解析】【命题预测☆看准方向】等差数列、等比数列的判定及其通项公式是高考的热点,在考查基本运算、基本概念的同时,也注重对函数与方程、等价转化、分类讨论等数学思想的考查; 对等差数列、等比数列的性质考查主要是求解数列的等差中项、等比中项、通项公式和前n 项和最大、最小等问题,主要是中低档题;等差数列、等比数列的证明多在解答题中的某一问出现,属于中档题;等差数列、等比数列的前n 项和是高考考查的重点,在解答时要注意与不等式、函数、方程等知识相结合.预测2018年数列问题将保持一大一小的命题形式,且小题也可能将等差数列与等比数列综合考查.【典例分析☆提升能力】【例1】【2017·全国卷Ⅱ改编】已知{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,a 1=-1,b 1=1,a 2+b 2=2,a 3+b 3=5,则{b n }的通项公式为 ________.【答案】b n =2n -1【趁热打铁】【2017·江苏卷】等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=________. 【答案】32【解析】当q =1时,S 6=2S 3,不符合题意;当q ≠1时,因为S 3=74,S 6=634,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q 3)1-q =74,a 1(1-q 6)1-q =634,即1+q 3=9,所以q =2,代入可得a 1=14,即a 8=a 1q 7=32.【例2】【2018届江西省重点中学盟校高三第一次联考】已知等比数列中,,且,则=( )A. B. 1 C. 2 D. 【答案】C 【解析】设等比数列的公比为∵∴,即∵∴故选C.【趁热打铁】【2018届湖北省潜江市城南中学高三期中】若正项等比数列{}n a 满足243a a +=, 351a a =,则公比q =_________, n a =_________.【答案】 22222n-【解析】设等比数列的首项为11,0a a >,公比为,0q q >,由题意可得()326113,1a q q a q +==解得1222,,2na q a === 222n -,填(1). 22(2). 222n- 【方法总结☆全面提升】1.等差数列、等比数列的基本运算,一般通过其通项公式与前n 项和公式构造关于a 1与d 、a 1与q 的方程(组)解决.在求解过程中灵活运用等差数列、等比数列的性质,不仅可以快速获解,而且有助于加深对等差数列、等比数列问题的认识.2.解决等差数列{a n}前n 项和问题常用的三个公式是: S n =;S n =na 1+d ;S n=An 2+Bn(A,B 为常数),灵活地选用公式,解决问题更便捷.3.等差数列和等比数列的中项、前n 项和都有一些类似的性质,充分利用性质可简化解题过程.4.证明数列是等差数列或等比数列的基本方法是定义法和中项法.5.等差数列、等比数列的通项公式、求和公式有多种形式的变形.在求解相关问题时,要根据条件灵活选择相关公式,同时两种数列可以相互转化,如等差数列取指数函数之后即为等比数列,正项等比数列取对数函数之后即为等差数列.【规范示例☆避免陷阱】【典例】【2017北京改编】若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足a 1=b 1=–1,a 4=b 4=8,求22a b .【反思提高】等差数列、等比数列的通项公式、求和公式中一共包含a 1,n ,d (q ),a n 与S n这五个量.如果已知其中的三个,就可以求其余的两个.因为a 1,d (q )是两个基本量,所以等差数列与等比数列的基本运算问题一般先设出这两个基本量,然后根据通项公式、求和公式构建这两者的方程(组),通过解方程(组)求其值,这也是方程思想在数列问题中的体现. 【误区警示】用数列性质解决数列问题,往往可以简化解题过程,但技巧性较强,同时还要注意性质成立的条件,如等差数列{a n }中,a 1+a n =a 2+a n -1,但a 1+a n ≠a n +1;等比数列的前n 项和为S n ,则在公比不等于-1或m 不为偶数时,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…成等比数列.考向二 数列的通项与求和 【高考改编☆回顾基础】1.【等比数列的求和】【2017·江苏卷】等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=________. 【答案】32【解析】当q =1时,S 6=2S 3,不符合题意;当q≠1时,因为S 3=74,S 6=634,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q 3)1-q =74,a 1(1-q 6)1-q =634,即1+q 3=9,所以q =2,代入可得a 1=14,即a 8=a 1q 7=32.2.【裂项相消法】【2017·全国卷Ⅲ改编】已知a n =22n -1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n +1的前n 项和为________. 【答案】2n2n +1【解析】记⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n +1的前n 项和为S n , ∵a n 2n +1=2(2n +1)(2n -1)=12n -1-12n +1, ∴S n =11-13+13-15+…+12n -1-12n +1=2n 2n +1.3. 【错位相减法】【2017山东卷改编】已知a n =2n,b n =2n +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n =________.【答案】5-2n +52n4 .【数列中的数学文化】【2017·全国卷Ⅱ改编】我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯________盏. 【答案】3【解析】设塔的顶层共有a 1盏灯,根据题意得a 1(1-27)1-2=381,解得a 1=3.【命题预测☆看准方向】数列的通项与求和是高考重点考查的内容之一,命题形式多种多样,以解答题为主,难度中等或稍难,数列的基本问题为先导,在解决数列基本问题后考查数列求和,在求和后进一步研究综合问题.考查等差数列的求和多于等比数列的求和,考查的重点应该是围绕:常见求数列通项的方法、倒序求和法、分组求和法、错位相减法、裂项相消法等. 数列求和常与函数、方程、不等式联系在一起,在考查基本运算、基本能力的基础上,又注意考查学生分析问题、解决问题的能力.【典例分析☆提升能力】【例1】【2018届衡水金卷高三大联考理】已知数列{}n a 与{}n b 的前n 项和分别为n S , n T ,且0n a >,2*63,n nn S a a n N =+∈, ()()122121nnn a n a a b +=--,若*,n n N k T ∀∈>恒成立,则k 的最小值是( )A.17 B. 149 C. 49 D. 8441【答案】B【解析】当1n =时, 211163a a a =+,解得13a =或10a =. 由0n a >得13a =.由263n n n S a a =+,得211163n n n S a a +++=+. 两式相减得22111633n n n n n a a a a a +++=-+-.所以11()(3)0n n n n a a a a +++--=.因为0n a >,所以110,3n n n n a a a a +++>-=.即数列{}n a 是以3为首项,3为公差的等差数列,所以()3313n a n n =+-=. 所以()()()()111281117818181812121nnn a n n n n n n a a b +++⎛⎫===- ⎪------⎝⎭. 所以22311111111111117818181818181778149n n n n T ++⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-<⎪ ⎪-------⎝⎭⎝⎭L . 要使*,n n N k T ∀∈>恒成立,只需149k ≥. 故选B.【趁热打铁】【2018届湖南省衡阳县高三12月联考】若曲线()()ln *y x x n n N =-∈在x 轴的交点处的切线经过点()1,n a ,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S =__________. 【答案】1nn -+ 【解析】令()ln 0x x n -=,得1x n =+,则切点为()1,0n + ∵()ln x y x n x n=-+-' ∴1|1x n y n =+=+'∴曲线()ln y x x n =-在x 轴的交点处的切线方程为()()11y n x n =+-- ∵切线经过点()1,n a ∴()1n a n n =-+ ∴()111111n a n n n n ⎛⎫=-=-- ⎪++⎝⎭∴11111122311n n S n n n ⎛⎫=--+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪++⎝⎭ 故答案为1n n -+ 【例2】【2018届安徽省合肥市高三调研性检测】数列{}n a 满足1111,021n n n a a a a ++=+=-.(Ⅰ)求证:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列;(Ⅱ)若数列{}n b 满足1122,1n nn n b a b b a +==+,求{}n b 的前n 项和n S . 【答案】(Ⅰ)证明见解析 (Ⅱ)()12326n n S n +=-⋅+【解析】(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,()1112121n n a =+-=-, 由112n n n n b ab a ++=⋅可知112n n n n a b a b ++=.又112a b = ∴1222n nn n a b -=⨯= ∴()212n n b n =-⋅,∴()123123252212nn S n =⋅+⋅+⋅++-⋅L ,则()23412123252212n n S n +=⋅+⋅+⋅++-⋅L ,∴()()231122222222123226nn n n S n n ++-=+⋅+⋅++⋅--⋅=-⋅-L ,∴()12326n n S n +=-⋅+【趁热打铁】【2018届江西省赣州市崇义中学高三上第二次月考】已知数列{}n a 的前n 项和为n S , 11a =,*121,n n a S n N +=+∈.等 差数列{}n b 中, 25b =,且公差2d =.(Ⅰ)求数列{}{},n n a b 的通项公式;(Ⅱ)是否存在正整数n ,使得1122...60n n a b a b a b n ++>?.若存在,求出n 的最小值;若 不存在,请说明理由.【答案】(1)13n n a -=, 21n b n =-;(2)4.试题解析:(Ⅰ) 121n n a S +=+Q , ∴当2n ≥时, -12+1n n a S =两式相减得, ()+1=32n n a a n ≥,又()*21112133,3n n a a a a a n N +=+==∴=∈, ∴数列{}n a 是以1为首项, 3为公比的等比数列, 1=3n n a -∴,又12523b b d =-=-=, ()1121n b b n d n ∴=+-=+.(Ⅱ)()1213n n n a b n -⋅=+⋅,令()()221315373 (213)213...n n n T n n --=⨯+⨯+⨯++-⨯++⨯ ①则()()2313335373 (213)21 3...n nn T n n -=⨯+⨯+⨯++-⨯++⨯ ② ①-②得: ()()21231233...3213n n n T n --=⨯++++-+⨯, 360nn T n n ∴=⨯>,即360n >,34327,381==Q , n ∴的最小正整数为4.【例3】【2018届江西省南昌市第二中学高三上第五次月考】已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足:21n n S a =-.(1)数列{}n a 的通项公式; (2)设1111n n n n n a a b a a ++=-+-,且数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证: 13n T <. 【答案】(1)1*111·333n nn a n N -⎛⎫⎛⎫==∈ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,;(2)见解析。
高考数学二轮复习 专题一 集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数 第四讲 不等式教案 理-人教版高三
第四讲不等式年份卷别考查角度及命题位置命题分析2018Ⅰ卷线性规划求最值·T131.选择、填空题中的考查以简单的线性规划与不等式性质为主,重点求目标函数的最值,有时也与其他知识交汇考查.2.基本不等式求最值及应用在课标卷考试中是低频点,很少考查.3.不等式的解法多与集合、函数、解析几何、导数交汇考查.Ⅱ卷线性规划求最值·T142017Ⅰ卷线性规划求最值·T14Ⅱ卷线性规划求最值·T5Ⅲ卷线性规划求最值·T132016Ⅰ卷一元二次不等式的解法、集合的交集运算·T1不等式比较大小、函数的单调性·T8线性规划的实际应用·T16Ⅱ卷一元二次不等式的解法、集合的并集运算·T2Ⅲ卷一元二次不等式的解法、集合的交集运算·T1不等式比较大小、函数的单调性·T6线性规划求最值·T13不等式性质及解法授课提示:对应学生用书第9页[悟通——方法结论]1.一元二次不等式ax2+bx+c>0(或<0)(a≠0,Δ=b2-4ac>0),如果a与ax2+bx+c 同号,那么其解集在两根之外;如果a与ax2+bx+c异号,那么其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.2.解简单的分式、指数、对数不等式的基本思想是利用相关知识转化为整式不等式(一般为一元二次不等式)求解.3.解含参数不等式要正确分类讨论.[全练——快速解答]1.(2018·某某一模)a >b >0,c <0,以下不等关系中正确的是( ) A .ac >bcB .a c>b cC .log a (a -c )>log b (b -c )D.aa -c >bb -c解析:法一:(性质推理法)A 项,因为a >b ,c <0,由不等式的性质可知ac <bc ,故A 不正确;B 项,因为c <0,所以-c >0,又a >b >0,由不等式的性质可得a -c >b -c>0,即1a c >1bc >0,再由反比例函数的性质可得a c <b c,故B 不正确; C 项,假设a =12,b =14,c =-12,那么log a (a -c )=1=0,log b (b -c )=34>1=0,即log a (a -c )<log b (b -c ),故C 不正确;D 项,a a -c -bb -c =a (b -c )-b (a -c )(a -c )(b -c )=c (b -a )(a -c )(b -c ),因为a >b >0,c <0,所以a -c >b -c >0,b -a <0,所以c (b -a )(a -c )(b -c )>0,即a a -c -b b -c>0,所以aa -c >bb -c,故D 正确.综上,选D.法二:(特值验证法)由题意,不妨取a =4,b =2,c =-2. 那么A 项,ac =-8,bc =-4,所以ac <bc ,排除A ; B 项,a c =4-2=116,b c =2-2=14,所以a c <b c,排除B ;C 项,log a (a -c )=log 4(4+2)=log 4 6,log b (b -c )=log 2(2+2)=2,显然log 4 6<2,即log a (a -c )<log b (b -c ),排除C.综上,选D. 答案:D2.(2018·某某四校联考)不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2,那么m -n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m 2(m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52. 答案:B 3.不等式4x -2≤x -2的解集是( ) A .(-∞,0]∪(2,4] B .[0,2)∪[4,+∞) C .[2,4)D .(-∞,2]∪(4,+∞)解析:①当x -2>0,即x >2时,不等式可化为(x -2)2≥4,所以x ≥4;②当x -2<0,即x <2时,不等式可化为(x -2)2≤4,所以0≤x <2.综上,不等式的解集是[0,2)∪[4,+∞).答案:B4.x ∈(-∞,1],不等式1+2x +(a -a 2)·4x>0恒成立,那么实数a 的取值X 围为( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫-2,14B.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32D.(]-∞,6解析:根据题意,由于1+2x+(a -a 2)·4x >0对于一切的x ∈(-∞,1]恒成立,令2x=t(0<t≤2),那么可知1+t +(a -a 2)t 2>0⇔a -a 2>-1+tt2,故只要求解h (t)=-1+tt 2(0<t≤2)的最大值即可,h (t)=-1t 2-1t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1t +122+14,又1t ≥12,结合二次函数图象知,当1t =12,即t =2时,h (x )取得最大值-34,即a -a 2>-34,所以4a 2-4a -3<0,解得-12<a <32,故实数a 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32.答案:C5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x +1),x ≥0,-x 3,x <0,那么使得f (x )≤1成立的x 的取值X 围是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,lg (x +1)≤1得0≤x ≤9,由⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 3≤1得-1≤x <0,故使得f (x )≤1成立的x 的取值X 围是[-1,9].答案:[-1,9]1.明确解不等式的策略(1)一元二次不等式:先化为一般形式ax 2+bx +c >0(a >0),再结合相应二次方程的根及二次函数图象确定一元二次不等式的解集.(2)含指数、对数的不等式:利用指数、对数函数的单调性将其转化为整式不等式求解. 2.掌握不等式恒成立问题的解题方法(1)f (x )>a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )min >a ;f (x )<a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )max <a . (2)f (x )>g (x )对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )的图象在g (x )的图象的上方.(3)解决恒成立问题还可以利用分离参数法,一定要搞清谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的X 围,谁就是变量,求谁的X 围,谁就是参数.利用分离参数法时,常用到函数单调性、基本不等式等.基本不等式授课提示:对应学生用书第10页[悟通——方法结论]求最值时要注意三点:“一正〞“二定〞“三相等〞.所谓“一正〞指正数,“二定〞是指应用定理求最值时,和或积为定值,“三相等〞是指等号成立.[全练——快速解答]1.(2018·某某模拟)x >0,y >0,且4x +y =xy ,那么x +y 的最小值为( ) A .8B .9 C .12 D .16解析:由4x +y =xy 得4y +1x=1,那么x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫4y +1x =4x y +yx+1+4≥24+5=9,当且仅当4x y =yx,即x =3,y =6时取“=〞,应选B.答案:B2.(2017·高考某某卷)假设a ,b ∈R ,ab >0,那么a 4+4b 4+1ab 的最小值为________.解析:因为ab >0,所以a 4+4b 4+1ab ≥24a 4b 4+1ab =4a 2b 2+1ab =4ab +1ab ≥24ab ·1ab=4,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2b 2,ab =12时取等号,故a 4+4b 4+1ab的最小值是4.答案:43.(2017·高考某某卷)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,那么x 的值是________.解析:由题意,一年购买600x 次,那么总运费与总存储费用之和为600x×6+4x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫900x +x ≥8900x·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30. 答案:30掌握基本不等式求最值的3种解题技巧(1)凑项:通过调整项的符号,配凑项的系数,使其积或和为定值.(2)凑系数:假设无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而可利用基本不等式求最值.(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开,即化为y =m +Ag (x )+Bg (x )(A >0,B >0),g (x )恒正或恒负的形式,然后运用基本不等式来求最值.简单的线性规划问题授课提示:对应学生用书第10页[悟通——方法结论] 平面区域的确定方法解决线性规划问题首先要找到可行域,再注意目标函数表示的几何意义,数形结合找到目标函数达到最值时可行域的顶点(或边界上的点),但要注意作图一定要准确,整点问题要验证解决.[全练——快速解答]1.(2017·高考全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件 ⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -6≤0,x ≥0,y ≥0,那么z =x -y 的取值X 围是( )A .[-3,0]B .[-3,2]C .[0,2]D .[0,3]解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l 0:y =x ,平移直线l 0,当直线z =x -y 过点A (2,0)时,z 取得最大值2,当直线z =x -y 过点B (0,3)时,z 取得最小值-3,所以z =x -y 的取值X 围是[-3,2].答案:B2.平面上的单位向量e 1与e 2 的起点均为坐标原点O ,它们的夹角为π3.平面区域D 由所有满足OP →=λe 1+μe 2的点P 组成,其中⎩⎪⎨⎪⎧λ+μ≤1,0≤λ,0≤μ,那么平面区域D 的面积为( )A.12B. 3C.32D.34解析:建立如下图的平面直角坐标系,不妨令单位向量e 1=(1,0),e 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,设向量OP →=(x ,y ),因为OP →=λe 1+μe 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =λ+μ2,y =3μ2,即⎩⎪⎨⎪⎧λ=x -3y3,μ=23y 3,因为⎩⎪⎨⎪⎧λ+μ≤1,λ≥0,μ≥0,所以⎩⎨⎧3x +y ≤3,3x -y ≥0,y ≥0表示的平面区域D 如图中阴影部分所示,所以平面区域D 的面积为34,应选D. 答案:D3.(2018·某某模拟)某工厂制作仿古的桌子和椅子,需要木工和漆工两道工序.生产一把椅子需要木工4个工作时,漆工2个工作时;生产一X 桌子需要木工8个工作时,漆工1个工作时.生产一把椅子的利润为1 500元,生产一X 桌子的利润为2 000元.该厂每个月木工最多完成8 000个工作时、漆工最多完成1 300个工作时.根据以上条件,该厂安排生产每个月所能获得的最大利润是________元.解析:设该厂每个月生产x 把椅子,y X 桌子,利润为z 元,那么得约束条件 ⎩⎪⎨⎪⎧4x +8y ≤8 000,2x +y ≤1 300,z =1 500x +2 000y .x ,y ∈N ,画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2 000,2x +y ≤1 300,x ≥0,y ≥0表示的可行域如图中阴影部分所示,画出直线3x +4y =0,平移该直线,可知当该直线经过点P 时,z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2 000,2x +y =1 300,得⎩⎪⎨⎪⎧x =200,y =900,即P (200,900),所以z max =1 500×200+2 000×900=2 100 000.故每个月所获得的最大利润为2 100 000元.答案:2 100 000解决线性规划问题的3步骤[练通——即学即用]1.(2018·湘东五校联考)实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k ,且z =x +y 的最大值为6,那么(x +5)2+y 2的最小值为( )A .5B .3 C. 5D. 3解析:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k表示的平面区域如图中阴影部分所示,由z =x +y ,得y =-x +z ,平移直线y =-x ,由图形可知当直线y =-x +z 经过点A 时,直线y =-x +z 的纵截距最大,此时z 最大,最大值为6,即x +y ⎩⎪⎨⎪⎧x +y =6,x -y =0,得A (3,3),∵直线y =k 过点A ,∴k =3.(x +5)2+y 2的几何意义是可行域内的点与D(-5,0)的距离的平方,数形结合可知,(-5,0)到直线x +2y =0的距离最小,可得(x +5)2+y 2的最小值为⎝⎛⎭⎪⎫|-5+2×0|12+222=5.应选A. 答案:A2.变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≥0,2x +y ≤1,记z =4x +y 的最大值是a ,那么a =________.解析:如下图,变量x ,y 满足的约束条件的可行域如图中阴影部分所示.作出直线4x +y =0,平移直线,知当直线经过点A 时,z取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =1,x +y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1,所以A (1,-1),此时z =4×1-1=3,故a =3.答案:33.(2018·高考全国卷Ⅰ)假设x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y -2≤0,x -y +1≥0,y ≤0,那么z =3x +2y 的最大值为________.解析:作出满足约束条件的可行域如图阴影部分所示.由z =3x +2y 得y =-32x +z2.作直线l 0:y =-32x .平移直线l 0,当直线y =-32x +z2过点(2,0)时,z 取最大值,z max=3×2+2×0=6.答案:6授课提示:对应学生用书第118页一、选择题1.互不相等的正数a ,b ,c 满足a 2+c 2=2bc ,那么以下等式中可能成立的是( ) A .a >b >c B .b >a >c C .b >c >aD .c >a >b解析:假设a >b >0,那么a 2+c 2>b 2+c 2≥2bc ,不符合条件,排除A ,D ; 又由a 2-c 2=2c (b -c )得a -c 与b -c 同号,排除C ;当b >a >c 时,a 2+c 2=2bc 有可能成立,例如:取a =3,b =5,c =1.应选B. 答案:B2.b >a >0,a +b =1,那么以下不等式中正确的是() A .log 3a >0B .3a -b<13C .log 2a +log 2b <-2D .3⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b ≥6解析:对于A ,由log 3a >0可得log 3a >log 31,所以a >1,这与b >a >0,a +b =1矛盾,所以A 不正确;对于B ,由3a -b<13可得3a -b <3-1,所以a -b <-1,可得a +1<b ,这与b >a >0,a +b =1矛盾,所以B 不正确;对于C ,由log 2a +log 2b <-2可得log 2(ab )<-2=log 214,所以ab <14,又b >a >0,a +b =1>2ab ,所以ab <14,两者一致,所以C 正确;对于D ,因为b >a >0,a +b =1,所以3⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b >3×2b a ×ab=6, 所以D 不正确,应选C. 答案:C3.在R 上定义运算:x y =x (1-y ).假设不等式(x -a )(x -b )>0的解集是(2,3),那么a +b =( )A .1B .2C .4D .8解析:由题知(x -a )(x -b )=(x -a )[1-(x -b )]>0,即(x -a )[x -(b +1)]<0,由于该不等式的解集为(2,3),所以方程(x -a )[x -(b +1)]=0的两根之和等于5,即a +b +1=5,故a +b =4.答案:C 4.a ∈R ,不等式x -3x +a≥1的解集为P ,且-2∉P ,那么a 的取值X 围为( ) A .(-3,+∞)B .(-3,2)C .(-∞,2)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪[2,+∞)解析:∵-2∉P ,∴-2-3-2+a <1或-2+a =0,解得a ≥2或a <-3.答案:D5.x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≤0,x -3y +5≥0,x ≥0,y ≥0,那么z =8-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y 的最小值为( )A .1 B.324C.116D.132解析:不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,而z =8-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y=2-3x -y,欲使z 最小,只需使-3x -y 最小即可.由图知当x =1,y =2时,-3x -y 的值最小,且-3×1-2=-5,此时2-3x -y最小,最小值为132.应选D.答案:D6.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,那么不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)解析:由题意得,f (1)=3,所以f (x )>f (1),即f (xx <0时,x +6>3,解得-3<x <0;当x ≥0时,x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1.综上,不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞).答案:A7.实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,如果目标函数z =3x -2y 的最小值为0,那么实数m 等于( )A .4B .3C .6D .5解析:作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z =3x -2y 所对应的直线经过点A 时,z 取得最小值0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,x +y =m ,求得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m 3,2m -13.故z 的最小值为3×1+m 3-2×2m -13=-m 3+53,由题意可知-m 3+53=0,解得m =5.答案:D8.假设对任意正实数x ,不等式1x 2+1≤ax恒成立,那么实数a 的最小值为( ) A .1 B. 2 C.12 D.22解析:因为1x 2+1≤a x ,即a ≥x x 2+1,而x x 2+1=1x +1x≤12(当且仅当x =1时取等号),所以a ≥12.答案:C9.(2018·某某一模)实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,那么z =x 2+y 2的取值X围为( )A .[1,13]B .[1,4]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4解析:画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max =|OA |2=13,应选C.答案:C10.(2018·某某二模)假设关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),那么x 1+x 2+ax 1x 2的最小值是( ) A.63 B.233 C.433D.263解析:∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a 2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2, ∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号.∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433. 答案:C11.某旅行社租用A ,B 两种型号的客车安排900名客人旅行,A ,B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B 型车不多于A 型车7辆,那么租金最少为( )A .31 200元B .36 000元C .36 800元D .38 400元解析:设租用A 型车x 辆,B 型车y 辆,目标函数为z =1 600x +2 400y ,那么约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧36x +60y ≥900,x +y ≤21,y -x ≤7,x ,y ∈N ,作出可行域如图中阴影部分所示,可知目标函数过点A (5,12)时,有最小值z min =36 800(元).答案:C12.(2018·某某模拟)点P (x ,y )∈{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2},x ≥-2M (2,-1),那么OM →·OP→(O 为坐标原点)的最小值为( )A .-2B .-4C .-6D .-8解析:由题意知OM →=(2,-1),OP →=(x ,y ),设z =OM →·OP →=2x -y ,显然集合{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2}x ≥-2对应不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +2y ≤2x ≥-2所表示的平面区域.作出该不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z =2x -y 对应的直线经过点A 时,z 取得最小值.由⎩⎪⎨⎪⎧x =-2x +2y -2=0得A (-2,2),所以目标函数的最小值z min =2×(-2)-2=-6,即OM →·OP →的最小值为-6,应选C.答案:C二、填空题13.(2018·某某模拟)假设a >0,b >0,那么(a +b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b 的最小值是________.解析:(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =2+2b a +a b +1=3+2b a +a b,因为a >0,b >0,所以(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ≥3+22b a ×a b =3+22,当且仅当2b a =ab,即a =2b 时等号成立.所以所求最小值为3+2 2.答案:3+2 214.(2018·高考全国卷Ⅱ)假设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -5≥0,x -2y +3≥0,x -5≤0,那么z =x +y的最大值为________.解析:由不等式组画出可行域,如图(阴影部分),x +y 取得最大值⇔斜率为-1的直线x +y =z (z 看做常数)的横截距最大,由图可得直线x +y =z 过点C 时z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x =5,x -2y +3=0得点C (5,4),∴z max =5+4=9. 答案:915.(2018·某某模拟)假设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,那么z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,那么有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125. 答案:-12516.a >b >1,且2log a b +3log b a =7,那么a +1b 2-1的最小值为________. 解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t<1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b=12,a =b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2(a -1)·1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号. 故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:3。
高考数学第二轮复习数列典型例题2
1 已知数列{}n a 满足0>n a 且对一切*∈N n ,有,233231n n S a a a =+++,21n n S a a a =+++ (1)求证:对一切n n n S a a N n 2121=-∈++*有(2)求数列{}n a 通项公式. (3)求证:33212232221<++++na na a a (1) 证明: 233231n n S a a a =+++ ………. ① 213133231++=++++n n n S a a a a …………②② - ①:31221++=-n n n a S S 3111))((+++=+-n n n n n a S S S S 31111(2);0.n n n n n a S a a a +++++=≠n n n S a a 2121=-∴++ (*∈N n )(2) 【解】:由n n n S a a 2121=-++及)2(212≥=--n S a a n n n两式相减,得: n n n n n n a a a a a a +=-++++111))(()2(,1011≥=-∴>+++n a a a a n n n n)1(1,2,1,2,1121≥=-===+n a a a a n n n 易得时∴{},n n a a n =是等差数列.(3) 证明: ∵n a n =n ===<==∴1n S =+1(1<++++++23=<2 已知等比数列}{n a 的前n 项和为S n =K ·2n+m ,k ≠0,且a 1=3. (1)求数列}{n a 的通项公式; (2)设,nn a nb =求数列}{n b 的前n 项和T n . 解:.2,211k S S a n n n n n ⋅=-=≥--时 由331==k a 得∴123-⋅=n n a又3,321-==+=m m k a (2)解)223221(31,23121--++++=⋅==n n n n n n T n a n b , ④ )2212221(312112n n n nn T +-+++=- , ⑤ ④-⑤得)22122211(312112n n n nT -++++=- ,).2211(342211)211(1321+--=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---⋅=n n nn n n n T3 已知: 3,2,1,)1()1(,)(221=⋅-=-+++=n n f x a x a x a x f n n n n n(Ⅰ)求;,,321a a a(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅲ)求证:1)31(<n f解:(Ⅰ)由已知1,1)1(111=-=-=-a a f 所以3)1(,32)1(32132212-=-+-=-==+-=-a a a f a a a f 所以,所以,53=a(Ⅱ)n n f f a n n n n n n ⋅--+⋅-=---=⋅-++++)1()1()1()1()1()1(111112)1(11+=++=∴++n a n n a n n ,即所以对于任意的12,..........3,2,1-==n a n n (Ⅲ)n n x n x x x x f )12(....53)(32-++++=n n n f )21)(12(....)31(5)31(331)31(3-++++=∴ ○1 1432)31)(12(...)31(5)31(3)31()31(31+-++++=⋅n n n f ○2 ○1—○2,得 132)31)(12()31(2...)31(2)31(231)31(32+--++++=n n n n fn n n n n )31(32232)31)(12(311)31(1923111+-=---⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=+-n n n f 311)31(+-=∴又1)31(..,.........3,2,1<=n f n 故 4 已知数列{}n a满足112,3n n a a a +=-=n N +∈) (1)证明:数列{}1n n a a +-成等差数列;(2)设13n n n a b n -=∙,数列{}nb 的前n 项的和n S ,求证:23n S ≥。
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高三二轮复习讲练测之讲案【理科数学】专题四数列与不等式考向一等差数列与等比数列的计算问题【高考改编☆回顾基础】1.【等差数列的通项公式、求和公式】【优质试题年新课标I卷改编】设错误!未找到引用源。
为等差数列错误!未找到引用源。
的前错误!未找到引用源。
项和,若错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
,则错误!未找到引用源。
.【答案】错误!未找到引用源。
【解析】设该等差数列的公差为错误!未找到引用源。
,根据题中的条件可得错误!未找到引用源。
,整理解得错误!未找到引用源。
,所以错误!未找到引用源。
.2. 【等比数列的通项公式】【优质试题课标3,理14】设等比数列{}n a满足a1 + a2 = –1, a1– a3 = –3,则a4 = ___________.-【答案】83. 【等差的通项公式及求和公式、等比中项】【优质试题课标3改编】等差数列{}n a的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{}n a前6项的和为 .-【答案】24【解析】【命题预测☆看准方向】等差数列、等比数列的判定及其通项公式是高考的热点,在考查基本运算、基本概念的同时,也注重对函数与方程、等价转化、分类讨论等数学思想的考查; 对等差数列、等比数列的性质考查主要是求解数列的等差中项、等比中项、通项公式和前n项和最大、最小等问题,主要是中低档题;等差数列、等比数列的证明多在解答题中的某一问出现,属于中档题;等差数列、等比数列的前n项和是高考考查的重点,在解答时要注意与不等式、函数、方程等知识相结合.预测优质试题年数列问题将保持一大一小的命题形式,且小题也可能将等差数列与等比数列综合考查.【典例分析☆提升能力】【例1】【优质试题年全国卷II 理】记错误!未找到引用源。
为等差数列错误!未找到引用源。
的前错误!未找到引用源。
项和,已知错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
.(1)求错误!未找到引用源。
的通项公式; (2)求错误!未找到引用源。
,并求错误!未找到引用源。
的最小值.【答案】(1)a n =2n –9,(2)S n =n 2–8n ,最小值为–16.【趁热打铁】【优质试题·全国卷Ⅱ改编】已知{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,a 1=-1,b 1=1,a 2+b 2=2,a 3+b 3=5,则{b n }的通项公式为 ________.【答案】b n =2n -1 【解析】设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q , 由a 2+b 2=2得d +q =3,① 由a 3+b 3=5得2d +q 2=6.②联立①②,解得⎩⎨⎧d =3,q =0 (舍去)或⎩⎨⎧d =1,q =2.因此{b n }的通项公式为b n =2n -1.【例2】【优质试题·江苏卷】等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=________. 【答案】32【趁热打铁】【优质试题届湖北省潜江市城南中学高三期中】若正项等比数列{}n a 满足243a a +=,351a a =,则公比q =_________, n a =_________.【答案】222n-【解析】设等比数列的首项为11,0a a >,公比为,0q q >,由题意可得()326113,1a q q a q +==解得1n a q a === 222n-,填222n- 【方法总结☆全面提升】1.等差数列、等比数列的基本运算,一般通过其通项公式与前n 项和公式构造关于a 1与d 、a 1与q 的方程(组)解决.在求解过程中灵活运用等差数列、等比数列的性质,不仅可以快速获解,而且有助于加深对等差数列、等比数列问题的认识.2.解决等差数列{a n }前n 项和问题常用的三个公式是: S n =错误!未找到引用源。
;S n =na 1+错误!未找到引用源。
d ;S n=An 2+Bn(A,B 为常数),灵活地选用公式,解决问题更便捷.3.等差数列和等比数列的中项、前n 项和都有一些类似的性质,充分利用性质可简化解题过程.4.证明数列是等差数列或等比数列的基本方法是定义法和中项法.5.等差数列、等比数列的通项公式、求和公式有多种形式的变形.在求解相关问题时,要根据条件灵活选择相关公式,同时两种数列可以相互转化,如等差数列取指数函数之后即为等比数列,正项等比数列取对数函数之后即为等差数列.【规范示例☆避免陷阱】【典例】【优质试题北京改编】若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足a 1=b 1=–1,a 4=b 4=8,求22a b . 【规范解答】设等差数列{a n }的公差为d,等比数列{b n }的公比为q, 由题意知-1+3d=-q 3=8,即错误!未找到引用源。
解得错误!未找到引用源。
故错误!未找到引用源。
=1.【反思提高】等差数列、等比数列的通项公式、求和公式中一共包含a 1,n ,d (q ),a n 与S n这五个量.如果已知其中的三个,就可以求其余的两个.因为a 1,d (q )是两个基本量,所以等差数列与等比数列的基本运算问题一般先设出这两个基本量,然后根据通项公式、求和公式构建这两者的方程(组),通过解方程(组)求其值,这也是方程思想在数列问题中的体现. 【误区警示】用数列性质解决数列问题,往往可以简化解题过程,但技巧性较强,同时还要注意性质成立的条件,如等差数列{a n }中,a 1+a n =a 2+a n -1,但a 1+a n ≠a n +1;等比数列的前n 项和为S n ,则在公比不等于-1或m 不为偶数时,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…成等比数列.考向二 数列的通项与求和 【高考改编☆回顾基础】1.【等比数列的求和】【优质试题年新课标I 卷理】记错误!未找到引用源。
为数列错误!未找到引用源。
的前错误!未找到引用源。
项和,若错误!未找到引用源。
,则错误!未找到引用源。
_____________. 【答案】错误!未找到引用源。
【解析】根据错误!未找到引用源。
,可得错误!未找到引用源。
, 两式相减得错误!未找到引用源。
,即错误!未找到引用源。
,当错误!未找到引用源。
时,错误!未找到引用源。
,解得错误!未找到引用源。
, 所以数列错误!未找到引用源。
是以-1为首项,以2为公布的等比数列, 所以错误!未找到引用源。
,故答案是错误!未找到引用源。
.2.【裂项相消法】【优质试题·全国卷Ⅲ改编】已知a n =22n -1,则数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n +1的前n 项和为________. 【答案】2n2n +1【解析】记⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n +1的前n 项和为S n ,∵a n 2n +1=2(2n +1)(2n -1)=12n -1-12n +1, ∴S n =11-13+13-15+…+12n -1-12n +1=2n 2n +1.3. 【错位相减法】【优质试题山东卷改编】已知a n =2n ,b n =2n +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n =________.【答案】5-2n +52n【解析】令c n =b n a n ,则c n =2n +12n ,因此T n =c 1+c 2+…+c n =32+522+723+…+2n -12n -1+2n +12n ,又12T n =322+523+724+…+2n -12n +2n +12n +1, 两式相减得12T n =32+12+122+…+12n -1-2n +12n +1,所以Tn =5-2n +52n.4 .【数列中的数学文化】【优质试题·全国卷Ⅱ改编】我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯________盏. 【答案】3【解析】设塔的顶层共有a 1盏灯,根据题意得a 1(1-27)1-2=381,解得a 1=3.【命题预测☆看准方向】数列的通项与求和是高考重点考查的内容之一,命题形式多种多样,以解答题为主,难度中等或稍难,数列的基本问题为先导,在解决数列基本问题后考查数列求和,在求和后进一步研究综合问题.考查等差数列的求和多于等比数列的求和,考查的重点应该是围绕:常见求数列通项的方法、倒序求和法、分组求和法、错位相减法、裂项相消法等. 数列求和常与函数、方程、不等式联系在一起,在考查基本运算、基本能力的基础上,又注意考查学生分析问题、解决问题的能力.【典例分析☆提升能力】【例1】【优质试题届衡水金卷高三大联考理】已知数列{}n a 与{}n b 的前n 项和分别为n S , n T ,且0n a >, 2*63,n nn S a a n N =+∈, ()()122121nnn a n a a b +=--,若*,n n N k T ∀∈>恒成立,则k 的最小值是( ) A.17 B. 149 C. 49 D. 8441【答案】B【解析】当1n =时, 211163a a a =+,解得13a =或10a =. 由0n a >得13a =.由263n n n S a a =+,得211163n n n S a a +++=+. 两式相减得22111633n n n n n a a a a a +++=-+-.所以11()(3)0n n n n a a a a +++--=.因为0n a >,所以110,3n n n n a a a a +++>-=.即数列{}n a 是以3为首项,3为公差的等差数列,所以()3313n a n n =+-=. 所以()()()()111281117818181812121nnn a n n n n n n a a b +++⎛⎫===- ⎪------⎝⎭. 所以22311111111111117818181818181778149n n n n T ++⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-< ⎪ ⎪-------⎝⎭⎝⎭.要使*,n n N k T ∀∈>恒成立,只需149k ≥. 故选B.【趁热打铁】【优质试题届湖南省衡阳县高三12月联考】若曲线()()ln *y x x n n N =-∈在x 轴的交点处的切线经过点()1,n a ,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S =__________. 【答案】1nn -+[来源【解析】令()ln 0x x n -=,得1x n =+,则切点为()1,0n + ∵()ln x y x n x n=-+-' ∴1|1x n y n =+=+'∴曲线()ln y x x n =-在x 轴的交点处的切线方程为()()11y n x n =+-- ∵切线经过点()1,n a ∴()1n a n n =-+ ∴()111111n a n n n n ⎛⎫=-=-- ⎪++⎝⎭∴11111122311n nS n n n ⎛⎫=--+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪++⎝⎭ 故答案为1n n -+ 【例2】【优质试题年浙江卷】已知等比数列{a n }的公比q >1,且a 3+a 4+a 5=28,a 4+2是a 3,a 5的等差中项.数列{b n }满足b 1=1,数列{(b n +1−b n )a n }的前n 项和为2n 2+n . (Ⅰ)求q 的值;(Ⅱ)求数列{b n }的通项公式. 【答案】(Ⅰ)错误!未找到引用源。