专题6数列第47练数列中的易错题理(含解析)-高考一轮复习资料

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第47题+数列通项公式的求法-2018精品之高中数学(理)黄金100题系列+Word版含解析

第47题+数列通项公式的求法-2018精品之高中数学(理)黄金100题系列+Word版含解析

第 47题 数列通项公式的求法I .题源探究·黄金母题【例1】已知数列{}n a 满足()*111,21n n a a a n +==+∈N .{}na 【解析】*121(),n n a a n N +=+∈112(1),n n a a +∴+=+{}1n a ∴+是以112a +=为首项,2为公比的等比数列.12.n n a ∴+=即*21().n n a n N =-∈【例2】已知数列{}n a 的前n 项的和为223n S n n =-+,则数列的通项公式为 .【答案】2,1,23, 2.n n a n n =⎧=⎨-≥⎩【解析】当1n =时,211232a =-+=;当2n ≥时,()()22123121323n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=-+----+=-⎣⎦.综上:2,1,23, 2.n n a n n =⎧=⎨-≥⎩精彩解读【试题来源】例1:人教A 版必修5P 33A 组T 4改编;例2:人教A 版必修5P 45练习T 2改编. 【母题评析】例1、例2考查数列通项公式的求法.【思路方法】常转化为基本数列(等差数列、等比数列)来求解;或利用n a 与n S 的关系,用作差法求数列的通项公式.II .考场精彩·真题回放【例3】【2017高考天津理18】已知{}n a 为等差数列,前n 项和为()n S n *∈N ,{}n b 是首项为2的等比数列,且公比大于0,2312b b +=,3412b a a =-,11411S b =.(Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(Ⅱ)求数列221{}n n a b -的前n 项和()n *∈N . 【答案】(1)32n a n =-.2n n b =;(2)1328433n n n T +-=⨯+. 【解析】试题分析:根据等差数列和等比数列通项公式及前n 项和公式列方程求出等差数列首项1a 和公差d 及等比数列的公比q ,写出等差数列和等比孰劣的通项公式,利用错位相减法求出数列的和,要求计算要准确.【命题意图】这类题主要考查考查数列通项公式的求法,能较好的考查考生分析问题解决问题的能力、基本计算能力等.【考试方向】这类试题在考查题型上,若以选择题或填空题的形式出现,则难度中等偏易;也可以为解答题,往往与等差(比)数列、数列求和、不等式等问题综合考查,难度中等. 【难点中心】公式法求数列的通项公式是最基本的方法,要试题解析:(I )设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q . 由已知2312b b +=,得21()12b q q +=,而12b =,所以260q q +-=. 又因为0q >,解得2q =.所以,2n n b =. 由3412b a a =-,可得138d a -= ①. 由114=11S b ,可得1516a d += ②,联立①②,解得11a =,3d =,由此可得32n a n =-.所以数列{}n a 的通项公式为32n a n =-,数列{}n b 的通项公式为2n n b =. (II )解:设数列221{}n n a b -的前n 项和为n T ,由262n a n =-,12124n n b --=⨯,有221(31)4n n n a b n -=-⨯, 故23245484(31)4n n T n =⨯+⨯+⨯++-⨯,23414245484(34)4(31)4n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯,上述两式相减,得231324343434(31)4n n n T n +-=⨯+⨯+⨯++⨯--⨯1112(14)4(31)4(32)48.14n n n n n ++⨯-=---⨯=--⨯--得1328433n n n T +-=⨯+. 所以数列221{}n n a b -的前n 项和为1328433n n +-⨯+. 善于将问题转化为两种基本数列(等差数列、等比数列)来求其通项公式.III .理论基础·解题原理如果数列{}n a 的第n 项n a 和项数n 之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的通项公式.即()n a f n =.不是每一个数列都有通项公式.不是每一个数列只有一个通项公式. IV .题型攻略·深度挖掘 【考试方向】对数列通项公式的考查,若以选择题或填空题的形式出现,则难度中等偏易;也可以为解答题,往往与等差(比)数列、数列求和、不等式等问题综合考查,难度中等. 【技能方法】数列的通项的常见求法:1.公式法:若在已知数列中存在:)0(,)(11≠==-++q q a a d a a nn n n 或常数的关系,可采用求等差数列、等比数列的通项公式的求法,确定数列的通项;若在已知数列中存在:)()(n f S a f S n n n ==或的关系,可以利用项和公式11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求数列的通项.2.累加法:若在已知数列中相邻两项存在:1()(2)n n a a f n n --=≥的关系,可用“累加法”求通项.3.累乘法:若在已知数列中相邻两项存在:1()(2)nn a g n n a -=≥的关系,可用“累乘法”求通项. 4.构造法:根据已知式的结构特征,构造等差数列(等比数列)求解.5.归纳法:先通过计算数列的前几项,再观察数列中的项与系数,根据n a 与项数n 的关系,猜想数列的通项公式,最后再证明. V .举一反三·触类旁通 考向1 公式法求数列的通项使用情景:已知数列是等差数列或等比数列或已知)()(n f S a f S n n n ==或.解题步骤:已知数列是等差数列或等比数列,先求出等差(比)数列的基本量1,()a d q ,再代入等差(比)数列的通项公式;已知)()(n f S a f S n n n ==或的关系,可以利用项和公式11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求数列的通项.【例1】已知数列{}n a 满足1232n n n a a +=+⨯,12a =,求数列{}n a 的通项公式.【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系式1232n n n a a +=+⨯转化为113222n n n n a a ++-=,说明数列{}2nna 是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出31(1)22n n a n =+-,进而求出数列{}n a 的通项公式. 【例2】已知数列{}n a ,n S 是其前n 项的和,且满足21=a ,对一切*∈N n 都有2321++=+n S S n n 成立,设n a b n n +=.(1)求2a ;(2)求证:数列{}n b 是等比数列; (3)求使814011121>+⋅⋅⋅++n b b b 成立的最小正整数n 的值.【点评】利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项. 【例3】数列{n a }的前n 项和为n S ,1a =1,12n n a S += ( n ∈N *),求{n a }的通项公式.【点评】(1)已知)()(n f S a f S n n n ==或,一般利用和差法.如果已知1()n n S f a +=1()n f a -或也可以采用和差法.(2)利用此法求数列的通项时,一定要注意检验1n =是否满足,能并则并,不并则分. 【跟踪练习】1.已知等比数列{n a }中,164a =,公比1q ≠,234,,a a a 又分别是某等差数列的第7项,第3项,第1项. (1)求n a ;(2)设2log n n b a =,求数列{||}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)11642n n a -⎛⎫=⨯⎪⎝⎭;(2) n T =⎪⎩⎪⎨⎧>+--≤-).7(212)6)(7(),7(2)13(n n n n n n .【解析】(1)由已知有()24343a a a a -=-,2.已知数列{n a }的前n 项和14122333n n n S a +=-⨯+(1,2,3,4n =⋅⋅⋅),求{n a }的通项公式. 【答案】42n n n a =- 【解析】由14122333n n n S a +=-⨯+(1,2,3,4n =⋅⋅⋅)①,得21114122333a S a ==-⨯+.3.已知函数x x x f 63)(2+-=,n S 是数列}{n a 的前n 项和,点(,)n n S (n N *∈)在曲线)(x f y =上. (Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅱ)若1)21(-=n n b ,6nn n b a c ∙=,且n T 是数列}{n c 的前n 项和.试问n T 是否存在最大值?若存在,请求出n T 的最大值;若不存在,请说明理由.(Ⅱ)因为111(96)()1112(),(32)()2662n n n n n n n n b c a b n ---====- ①所以 231111(1)()(3)()(32)(),2222n n T n =+-+-++- ②234111111()(1)()(3)()(32)(),22222n n T n +=+-++-++- ③ ②-③得 132)21)(23()21)(2()21)(2()21)(2(2121+---++-+-+=n n n n T112)21)(23(211])21(1[)21()2(21+-----=-+=n n n .整理得1)21)(12(-+=nn n T , ④方法一 利用差值比较法由④式得1)21)(32(11-+=++n n n T ,所以111111(23)()(21)()[(23)()(21)]()22223111[(21)]()()().2222nn n n n n nT T n n n n n n n ++-=+-+=+-+=+-+=-因为1≥n ,所以021<-n .又0)21(>n ,所以01<-+n n T T 所以n n T T <+1, 所以 >>>>>>+1321n n T T T T T .所以T n 存在最大值11.2T =方法三 利用放缩法由①式得0)21)(21()21)](1(23[111<-=+-=+++n n n n n c ,又因为n T 是数列}{n c 的前n 项和, 所以n n n n T c T T <+<++11.所以 >>>>>>+1321n n T T T T T ,所以n T 存在最大值211=T . 考向2 累加法求数列的通项使用情景:在已知数列中相邻两项存在:1()(2)n n a a f n n --=≥的关系;解题步骤:先给递推式1()(2)n n a a f n n --=≥中的n 从2开始赋值,一直到n ,一共得到1n -个式子,再把这1n -个式子左右两边对应相加化简,即得到数列的通项.【例4】已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式. 【解析】由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则()()()()()()()()()()()()()()()1123221122112212212111121221112111112n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n n n n n n ---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦-=-+-++++-+=+-+=-++=⎡⎤⎣⎦所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =.【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系式121n n a a n +=++转化为121n n a a n +-=+,进而求出11232211()()()()n n n n a a a a a a a a a ----+-++-+-+,即得数列{}n a 的通项公式.【例5】已知数列{}n a 满足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式. 【解析】由1231n n n a a +=+⨯+得1231n n n a a +-=⨯+,11232211122111221()()()()(231)(231)(231)(231)33(13)2(3333)(1)32(1)333133113n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++-=+++++-+=+-+=-+-+=+--所以3 1.n n a n =+-【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系式1231n n n a a +=+⨯+转化为1231n n n a a +-=⨯+,进而求出11232211()()()()n n n n n a a a a a a a a a a ---=-+-++-+-+,即得数列{}n a 的通项公式.【例6】已知数列{}n a ,{}n b ,11=a ,112--+=n n n a a ,111+-+=n n n n a a a b ,n S 为数列{}n b 的前n 项和,n T 为数列{}n S 的前n 项和. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和n S ; (3)求证:312->n T n . 【解析】(1)解法一:112--+=n n n a a 112211)()()(a a a a a a a a n n n n n +-++-+-=∴--- 122121122221-=--=++++=--n nn n .【点评】(1)本题11n n a a n --=-,符合累加法的使用情景1()(2)n n a a f n n --=≥,所以用累加法求数列的通项.(2)使用累加法时,注意等式的个数,是1n -个,不是n 个. 【跟踪练习】1.已知数列{}n a 满足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式. 【答案】3 1.n n a n =+-【解析】由1231n n n a a +=+⨯+得1231n n n a a +-=⨯+则11232211()()()()n n n n n a a a a a a a a a a ---=-+-++-+-+1221(231)(231)(231)(231)3n n --=⨯++⨯+++⨯++⨯++12212(3333)(1)3n n n --=+++++-+13(13)2(1)313n n --=+-+-3313n n =-+-+31n n =+- 所以3 1.n n a n =+-2.已知数列{}n a 满足1132313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式. 【解析】13231n n n a a +=+⨯+两边除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 则111213333n n n n n a a +++-=+,故 112232112232111122122()()()()333333332121212132(1)11111()()()()()1333333333333333n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a n --------------=-+-+-++-+-=+++++++++=+++++++因此11(13)2(1)2113133133223n n n n na n n ---=++=+--⨯,则21133.322nn n a n =⨯⨯+⨯- 【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系式13231n n n a a +=+⨯+转化为111213333n n n n n a a +++-=+,进而求出112232111122321()()()()333333333n n n nn n n n n n n n a a a a a a a a a -----------+-+-++-+,即得数列3n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,最后再求数列{}n a 的通项公式.3.【2018甘肃兰州高三第二次实战考试】已知数列{}n a 满足1211,3a a ==,若()1111232,n n n n nna a a a a an n N +-+-++=≥∈,则数列{}n a 的通项n a = __________.【答案】121n-【名师点睛】数列的递推关系是给出数列的一种方法,根据给出的初始值和递推关系可以依次写出这个数列的各项,由递推关系求数列的通项公式,常用的方法有:①求出数列的前几项,再归纳猜想出数列的一个通项公式;②将已知递推关系式整理、变形,变成等差、等比数列,或用累加法、累乘法、迭代法求通项.考向3 累乘法求数列的通项使用情景:若在已知数列中相邻两项存在:1()(2)nn a g n n a -=≥的关系. 解题步骤:先给递推式1()(2)nn a g n n a -=≥中的n 从2开始赋值,一直到n ,一共得到1n -个式子,再把这1n -个式子左右两边对应相乘化简,即得到数列的通项.【例7】【2018河南平顶山高二第一学期期末调研考试】定义数列{}n a 如下:01a =,11a =,当2n ≥ 时,有2112n n n n a a a a ---=+.定义数列{}n b 如下:01b =,13b =,当2n ≥ 时,有2112n n n n b b b b ---=+,则20172018b a =( )A .2017B .2018C .2019D .20192【答案】D同理可得1121n n n n b b b b ----=,则数列1n n b b -⎧⎫⎨⎬⎩⎭构成首项为3,公差为1的等差数列,所以12n n bn b -=+, 可得()321121342nn n b b b b b n b b b -=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+,所以2017201834201920191220182b a ⨯⨯⨯==⨯⨯⨯,故选D . 【名师点睛】本题主要考查了数列的递推公式和等差数列的通项、累乘法求解数列的通项公式等知识点的应用,试题有一定的难度,属于中档试题,在利用等差、等比数列的性质,性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识地去应用.但在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形,运算问题时,要注意采用“巧用性质、整体考虑、减少运算量”的方法.【例8】已知数列{}n a 满足11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥,,求{}n a 的通项公式.【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系式1(1)(2)n n a n a n +=+≥转化为11(2)n na n n a +=+≥,进而求出132122n n n n a a a a a a a ---⋅⋅⋅⋅,从而可得当2n n a ≥时,的表达式,最后再求出数列{}n a 的通项公式. 【例9】已知数列{}n a满足n n n a a n n a a 求,1,3211+==+【点评】(1)由已知得,11+=+n n a a n n 符合累乘法求数列通项的情景,所以使用累乘法求该数列的通项; (2)使用累乘法求数列的通项时,只要写出1n -个等式就可以了,不必写n 个等式. 【跟踪练习】1.【2018湖北省部分重点中学高三上学期二联】已知数列{}n a 满足()()()*112,2121n n a n a n a n +=-=+∈N ,则5a =__________.【答案】18 【解析】12121n n a n a n ++=-,得32112135212421323n n n aa a n a a n a a a n --=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=--,则518a =. 【名师点睛】本题考查数列的通项公式.本题中可得12121n n a n a n ++=-,则利用累乘法求解通项公式,即32112135212421323n n n a a a n a a n a a a n --=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=--,所以518a =.求解通项公式要熟悉常用的基本方法.2.【2018安徽黄山高三一模】已知数列{}n a 满足12a =,且()*1122,1n n n na a n n N a n --=≥∈+-,则n a =__________.【答案】221nn n ⋅-【名师点睛】数列的递推关系是给出数列的一种方法,根据给出的初始值和递推关系可以依次写出这个数列的各项,由递推关系求数列的通项公式,常用的方法有:①求出数列的前几项,再归纳猜想出数列的一个通项公式;②将已知递推关系式整理、变形,变成等差、等比数列,或用累加法、累乘法、迭代法求通项.3.已知数列{}n a 满足112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式. 【答案】(1)12325!.n n n n a n --=⨯⨯⨯【解析】因为112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,所以0n a ≠,则12(1)5n n na n a +=+,故13211221n n n n n a a a a a a a a a a ---=⋅⋅⋅⋅⋅1221[2(11)5][2(21)5][2(21)5][2(11)5]3n n n n --=-+-+⋅⋅+⨯+⨯⨯1(1)(2)212[(1)32]53n n n n n --+-+++=-⋅⋅⨯⨯⨯(1)12325!n n n n --=⨯⨯⨯所以数列{}n a 的通项公式为(1)12325!.n n n n a n --=⨯⨯⨯【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系12(1)5nn n a n a +=+⨯转化为12(1)5nn na n a +=+,进而求出13211221n n n n a a a a a a a a a ---⋅⋅⋅⋅⋅,即得数列{}n a 的通项公式. 考向4 待定系数法求数列的通项【例10】已知数列{}n a 满足112356n n n a a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式.由1156510a -=-=≠及⑤式得50nn a -≠,则11525n n nn a a ++-=-,则数列{5}n n a -是以1151a -=为首项,以2为公比的等比数列,则152n n n a --=,故125n n n a -=+.【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系式1235n n n a a +=+⨯转化为1152(5)n n n n a a ++-=-,从而可知数列{5}n n a -是等比数列,进而求出数列{5}n n a -的通项公式,最后再求出数列{}n a 的通项公式. 【例11】已知数列{}n a 满足1135241n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式. 【解析】设1123(2)n n n n a x y a x y +++⨯+=+⨯+⑥将13524n n n a a +=+⨯+代入⑥式,得1352423(2)n n n n n a x y a x y ++⨯++⨯+=+⨯+ 整理得(52)24323nnx y x y +⨯++=⨯+. 令52343x x y y +=⎧⎨+=⎩,则52x y =⎧⎨=⎩,代入⑥式得115223(522)n nn n a a +++⨯+=+⨯+⑦由11522112130a +⨯+=+=≠及⑦式,得5220nn a +⨯+≠,则115223522n n nn a a +++⨯+=+⨯+, 故数列{522}n n a +⨯+是以1152211213a +⨯+=+=为首项,以3为公比的等比数列,因此1522133n n n a -+⨯+=⨯,则1133522n n n a -=⨯-⨯-.【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系式13524n n n a a +=+⨯+转化为115223(522)n n n n a a +++⨯+=+⨯+,从而可知数列{522}nn a +⨯+是等比数列,进而求出数列{522}n n a +⨯+的通项公式,最后再求数列{}n a 的通项公式.【例12】已知数列{}n a 满足21123451n n a a n n a +=+++=,,求数列{}n a 的通项公式.解方程组3224252x x x y y x y z z +=⎧⎪++=⎨⎪+++=⎩,则31018x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩,代入⑧式,得2213(1)10(1)182(31018)n n a n n a n n ++++++=+++ ⑨由213110118131320a +⨯+⨯+=+=≠及⑨式,得2310180n a n n +++≠ 则2123(1)10(1)18231018n n a n n a n n ++++++=+++,故数列2{31018}n a n n +++为以21311011813132a +⨯+⨯+=+=为首项,以2为公比的等比数列,因此2131018322n n a n n -+++=⨯,则42231018n n a n n +=---.【名师点睛】本题解题的关键是把递推关系式212345n n a a n n +=+++转化为2213(1)10(1)182(31018)n n a n n a n n ++++++=+++,从而可知数列2{31018}n a n n +++是等比数列,进而求出数列2{31018}n a n n +++的通项公式,最后再求出数列{}n a 的通项公式. 【跟踪练习】1.数列{}n a 满足111232,3++⋅+==n n n a a a ,则=n aA .n n 2)13(⋅-B .12)36(-⋅-n nC .12)12(3+⋅-n nD .12)23(-⋅-n n【名师点睛】构造等比数列,注意形n n a 2,当1+→n n 时,变为112++n n a . 2.数列{}n a 中,n n n a a a a a 23,3,11221-===++,则=n a . 【解析】)(2112n n n n a a a a -=-+++.212=-a a {}1--∴n n a a 为首项为2公比也为2的等比数列,112--=-n n n a a ,( n>1)n>1时1211221112()()()22212112nn n n n n n n n a a a a a a a a ------=-+-++-+=++++==--显然n=1时满足上式,∴=n a 12-n.【名师点睛】先构造{}n n a a --1等比数列,再用叠加法,等比数列求和求出通项公式,3.已知数列{}n a 中)3(,32,2,52121≥+===--n a a a a a n n n 求这个数列的通项公式. 【解析】2132--+=n n na a a ,)(3211---+=+∴n n n n a a a a ,又{}121,7-+=+n n a a a a 形成首项为7,公比为3的等比数列, 则2137--⨯=+n n n a a ………………………①又)3(3211-----=-n n n n a a a a ,13312-=-a a ,{}13--n n a a 形成了一个首项为—13,公比为—1的等比数列,则21)1()13(3---⋅-=-n n n a a ………………………② ①+⨯3②,得11)1(13374---⋅+⨯=n n n a ,11)1(413347---+⨯=∴n n n a . 【名师点睛】本题是两次构造等比数列,属于构造方面比较级,最终用加减消元的方法确定出数列的通项公式.4.设数列{}n a 的前项和为n n n n S a S =-22,若成立,(1)求证:{}12-⋅-n n n a 是等比数列.(2) 求这个数列的通项公式(2)1112)1(,22---⋅+=∴=⋅-n n n n n n a n a【名师点睛】本题构造非常特殊,要注意恰当的化简和提取公因式,本题集中体现了构造等比数列的价值与魅力,同时也彰显构造思想在高考中的地位和作用. 5.已知数列{}n a 满足n n n n a a a 2)2(,2111⋅-++==++λλλ,(*N n ∈)其中0>λ,求数列{}n a 的通项公式方法指导:将已知条件中的递推关系变形,应用转化成等差数列形式,从而为求{}n a 的通项公式提供方便,一切问题可迎刃而解.【解析】)0*,(,2)2(11>∈⋅-++=++λλλλN n a a n n n n ,1)2()2(111+-+=∴+++n n nnn n a a λλλλ,,1)2()2(111+-=-∴+++n n n n n n a a λλλλ所以02,1)2()2(1111=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+++λλλλλλa a a n n n n n n 所以⎭⎬⎫⎩⎨⎧-n nna )2(λλ为等差数列,其首项为0,公差为1,nn n n n n n a n a 2)1(,1)2(+-=∴-=-∴λλλ. 6.数列{}n a 中,nnn a a a a 312,211+==+,求=n a【名师点睛】)(1n n a f a =+且为一次分式型或构造出倒数成等差数列或构造出倒数加常数成等比数列,发散之后,两种构造思想相互联系,相互渗透,最后融合到一起. 考向5 对数变换法求数列的通项【例13】已知数列{}n a 满足5123n n n a a +=⨯⨯,17a =,求数列{}n a 的通项公式.【解析】因为511237n n n a a a +=⨯⨯=,,所以100n n a a +>>,.在5123n n na a +=⨯⨯式两边取常用对数得1lg 5lg lg3lg2n n a a n +=++①设1lg (1)5(lg )n n a x n y a xn y ++++=++ ②将①式代入②式,得5lg lg3lg2(1)5(lg )n n a n x n y a xn y +++++=++,两边消去5lg n a 并整理,得(lg3)lg 255x n x y xn y ++++=+,则lg35lg 25x x x y y +=⎧⎨++=⎩,故lg 34lg 3lg 2164x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩代入○11式,得1lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg (1)5(lg )41644164n n a n a n +++++=+++ ③ 由1lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg 1lg 71041644164a +⨯++=+⨯++≠及③式,得lg 3lg 3lg 2lg 04164n a n +++≠, 则1lg3lg3lg 2lg (1)41645lg3lg3lg 2lg 4164n n a n a n +++++=+++, 所以数列lg 3lg 3lg 2{lg }4164n a n +++是以lg 3lg 3lg 2lg 74164+++为首项,以5为公比的等比数列,则 1lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg (lg 7)541644164n n a n -+++=+++,因此1111111111111616161644444444111111516164444lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg lg 754164464lg 7lg 3lg 3lg 25lg 3lg 3lg 2[lg(7332)]5lg 332lg 73325lg 332lg 7n n n n n n n n a n ----⎛⎫=+++--- ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫=+++---=⋅⋅⋅-⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅-⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭111151551116445415151164332lg 732n n n n n n n n n ------------⎛⎫⋅⋅⋅ ⎪⎪⎝⎭⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎪⎝⎭则11541515164732n n n n n a -----=⨯⨯.【名师点睛】本题解题的关键是通过对数变换把递推关系式5123n n n a a +=⨯⨯转化为1lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg (1)5(lg )41644164n n a n a n +++++=+++,从而可知数列lg 3lg 3lg 2{lg }4164n a n +++是等比数列,进而求出数列lg 3lg 3lg 2{lg }4164n a n +++的通项公式,最后再求出数列{}n a 的通项公式. 【跟踪练习】1.【2018山西晋中市高三1月高考适应性调研】艾萨克·牛顿(1643年1月4日——1727年3月31日)英国皇家学会会长,英国著名物理学家,同时在数学上也有许多杰出贡献,牛顿用“作切线”的方法求函数()f x 零点时给出一个数列{}n x :满足()()1n n n n f x x x f x +=-',我们把该数列称为牛顿数列.如果函数()2f x ax bx c =++(0a >)有两个零点1,2,数列{}n x 为牛顿数列,设2ln 1n n n x a x -=-,已知11a =,2n x >,{}n a 的前n 项和为n S ,则20181S +等于( )A .2018B .2019C .20182 D .20192【答案】C22212212222344*********n n n n n n n n n n n n x x x x x x x x x x x x ++--⎛⎫---+-∴=== ⎪---+-⎝⎭--, 2ln1n n n x a x -=-,且11a =,11122ln 2ln 211n n n n n n x x a a x x +++--∴===--,∴数列{}n a 是以1为首项,以2为公比的等比数列,则1=2n n a -,2018201820181211212S -∴+=+=-.故选C . 【名师点睛】由已知得到a ,b ,c 的关系,可得f (x )=ax 2﹣3ax+2a ,求导后代入()()1n n n n f x x x f x +=-',整理可得2112211n n n n x x x x ++⎛⎫--∴= ⎪--⎝⎭,两边取对数,可得2ln 1n n x x --是以2为公比的等比数列,再由等比数列的通项公式求得结果.考向6 迭代法求数列的通项【例14】已知数列{}n a 满足3(1)2115nn n n a a a ++==,,求数列{}n a 的通项公式.【名师点睛】本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列的通项公式.即先将等式3(1)21nn n n a a ++=两边取常用对数得1lg 3(1)2lg n n n a n a +=+⨯⨯,即1lg 3(1)2lg n n na n a +=+,再由累乘法可推知(1)123!213211221lg lg lg lg lg lg lg5lg lg lg lg n n n n n n n n n a a a a a a a a a a --⋅⋅---=⋅⋅⋅⋅⋅=,从而1(1)3!225n n n n n a--⋅⋅=.【跟踪练习】 1.已知数列{}n a 中,)2(12,211≥-+==-n n a a a n n ,求数列{}n a 的通项公式;【答案】2n a n =考向7 换元法求数列的通项【例15】已知数列{}n a 满足111(14124)116n n n a a a a +=+++=,,求数列{}n a 的通项公式. 【解析】令124n n b a =+,则21(1)24n n a b =-,故2111(1)24n n a b ++=-, 代入11(14124)16n n n a a a +=+++得221111(1)[14(1)]241624n n n b b b +-=+-+,即2214(3)n n b b +=+. 因为1240n n b a =+≥,故111240n n b a ++=+≥,则123n n b b +=+,即11322n n b b +=+,可化为113(3)2n n b b +-=-,所以{3}n b -是以1131243124132b a -=+-=+⨯-=为首项,以21为公比的等比数列,因此121132()()22n n n b ---==,则21()32n n b -=+,即21124()32n n a -+=+,得2111()()3423n n n a =++.【名师点睛】本题解题的关键是通过将124n a +的换元为n b ,使得所给递推关系式转化11322n n b b +=+形式,从而可知数列{3}n b -为等比数列,进而求出数列{3}n b -的通项公式,最后再求出数列{}n a 的通项公式.考向8 不动点法求数列的通项 【例16】已知数列{}n a 满足112124441n n n a a a a +-==+,,求数列{}n a 的通项公式.【解析】令212441x x x -=+,得2420240x x -+=,则1223x x ==,是函数2124()41x f x x -=+的两个不动点.因为112124224121242(41)13262132124321243(41)92793341n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a ++---+--+--====----+---+.所以数列23n n a a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是以112422343a a --==--为首项,以913为公比的等比数列,故12132()39n n n a a --=-,则113132()19n n a -=+-.【名师点睛】本题解题的关键是先求出函数2124()41x f x x -=+的不动点,即方程212441x x x -=+的两个根1223x x ==,,进而可推出112213393n n n n a a a a ++--=⋅--,从而可知数列23n n a a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭为等比数列,再求出数列23n n a a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭的通项公式,最后求出数列{}n a 的通项公式. 【跟踪练习】1.已知数列{}n a 满足1172223n n n a a a a +-==+,,求数列{}n a 的通项公式.考向9 归纳法求数列的通项使用情景:已知数列的首项和递推公式. 解题步骤:观察、归纳、猜想、证明.【例17】【2018江苏省姜堰、溧阳、前黄中学高三4月联考】已知数列{}n a 满足123012323222n n n n nC C C a C +++=++++…*2n n nn C n N ++∈,.(1)求1a ,2a ,3a 的值;(2)猜想数列{}n a 的通项公式,并证明. 【答案】(1) 122,4,a a == 38,a = (2)见解析【解析】试题分析:(1)利用等式,求出1a ,2a ,3a 的值;(2)归纳猜想,利用数学归纳法加以证明. 试题解析:(1)1=2a ,2=4a ,3=8a . (2)猜想:=2n n a .证明:①当1n =,2,3时,由上知结论成立; ②假设n k =时结论成立,则有12301232322222k k k k k k k k kk C C C C a C ++++=++++⋯+=. 则1n k =+时,123+101112+13+1+11123+12222k k k k k k k k k C C C C a C++++++++=++++⋯+. 由111k k kn n n C C C +++=+得1021320112233123222k k k k k k k kC C C C C C a C ++++++++++=++++⋯ -1+1+++1+1+122k k k k k k k k k k k C C C ++++ 0121+1123+1+123+1222222k k kk k k k k k k k k C C C C C -+++++=++++⋯++, 121+1023+1+1111211222222k k kk k k k k k k k k kC C C C a C -++++++-⎛⎫=++++⋯++ ⎪⎝⎭121+10231-1+1+11121+1222222k k k kk k k k k k k kk k kC C C C C C -+++++++-⎛⎫=++++⋯++ ⎪⎝⎭. 又()()()()()()()()()()+1+1+1+11121!2221!21!112=!1!1!1!1!1!2k k k k k k k k k k k C C k k k k k k k ++++++++===+++++121+10231-1+1+111121112222222k k k kk k k k k k k k k k k k C C C C C C -++++++++-+⎛⎫=++++⋯+++ ⎪⎝⎭, 于是11122kk k a a ++=+. 所以112k k a ++=,故1n k =+时结论也成立. 由①②得,=2n n a *n N ∈,. 【例18】已知数列{}n a 满足11228(1)8(21)(23)9n n n a a a n n ++=+=++,,求数列{}n a 的通项公式. 【解析】由1228(1)(21)(23)n n n a a n n ++=+++及189a =,得2122322243228(11)88224,(211)(213)9925258(21)248348,(221)(223)252549498(31)488480,(231)(233)49498181a a a a a a +⨯=+=+=⨯+⨯+⨯+⨯=+=+=⨯+⨯+⨯+⨯=+=+=⨯+⨯+⨯ 由此可猜测22(21)1(21)n n a n +-=+,往下用数学归纳法证明这个结论.(1)当1n =时,212(211)18(211)9a ⨯+-==⨯+,所以等式成立. (2)假设当n k =时等式成立,即22(21)1(21)k k a k +-=+,则当1n k =+时, 1228(1)(21)(23)k k k a a k k ++=+++2222(21)18(1)(21)(21)(23)k k k k k +-+=++++2222[(21)1](23)8(1)(21)(23)k k k k k +-+++=++ 22222222222222(21)(23)(23)8(1)(21)(23)(21)(21)(23)(21)(23)(23)1[2(1)1]1(23)[2(1)1]k k k k k k k k k k k k k k k ++-+++++-+==+++++-++-==+++ 由此可知,当1n k =+时等式也成立.根据(1),(2)可知,等式对任何*n N ∈都成立.【名师点睛】本题解题的关键是通过首项和递推关系式先求出数列的前n 项,进而猜出数列的通项公式,最后再用数学归纳法加以证明.【例19】在数列{n a }中,16a =,且111n n n a a a n n---=++*(,2)n N n ∈≥. (1)求234,,a a a 的值;(2)猜测数列{n a }的通项公式,并用数学归纳法证明.【点评】(1)本题解题的关键是通过首项和递推关系式先求出数列的前n 项,进而猜出数列的通项公式,最后再用数学归纳法加以证明.(2)归纳法在主观题中一般用的比较少,一是因为它要给予严格的证明,二是有时数列的通项并不好猜想.如果其它方法实在不行,再考虑利用归纳法. 【跟踪练习】1.【2018江苏泰州中学高二12月月考】已知数列{}n a 满足11a =,1924nn na a a +-=-(n 为正整数).(1)求2a ,3a ,4a 并猜想出数列{}n a 的通项公式; (2)用数学归纳法证明(1)的结论. 【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】试题分析:(1)写出数列中的几项,通过观察找出规律,归纳出通项;(2)根据数序归纳法的步骤,①当1n =时,猜想成立,②假设当n k =(*k N ∈)时,猜想成立;证明即可.解析:(1)由1921244n n n n a a a a +-==+--,∵11a =,∴217233a ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭, 同理可求3135a =,4197a =,猜想6521n n a n -=-. (2)证明:①当1n =时,猜想成立;②假设当n k =(*k N ∈)时,猜想成立,即6521k k a k -=-, 则()()161511612265421211421k k k k a k a k k k ++-+=-=-==--++---,所以当1n k =+时猜想成立.综合①②,猜想对任何*n N ∈都成立.2.【2018江西南昌二中上学期高二期末考试】已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足:112n n na S a =+-,且*0,n a n N >∈.(Ⅰ)求123,,a a a ;(Ⅱ)猜想{}n a 的通项公式,并用数学归纳法证明. 【答案】(Ⅰ)见解析; (Ⅱ)见解析.试题解析:(Ⅰ) 111111,2a a s a ==+-,所以113a =-±. 又因为0n a >,所以131a =-,22122112a S a a a =+=+-,所以253a =-, 331233112a S a a a a =++=+-,所以375a =-. (Ⅱ)由(Ⅰ)猜想2121n a n n =+--,n N +∈. 下面用数学归纳法加以证明:①当1n =时,由(1)知131a =-成立.②假设n k = (k N +∈)时,2121k a k k =+--成立.当1n k =+时,1111111122k k k k k k k a a a S S a a ++++⎛⎫⎛⎫=-=+--+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 11111212111212222121k k k k a a k k k a a k k +++++--=+--=+-++-- 所以21122120k k a k a ++++-=,解得:12321k a k k +=+-+, 所以()()1211211k a k k +=++-+-,即当1n k =+时猜想也成立.综上可知,猜想对一切n N +∈都成立.【名师点睛】本题考查数列的通项公式的“归纳—猜想—证明”方法;利用数学归纳法证明数学问题的主要步骤:(1)验证初始值0n (往往是1n =);(2)假设()01n k k n =≥+,命题成立,再证明1n k =+,命题成立,如本题中,假设n k = (k N +∈)时,2121k a k k =+--成立,证明()()1211211k a k k +=++-+-即当1n k =+时猜想也成立; 由(1)(2)得命题成立.3.在单调递增数列{}n a 中,11a =,22a =,且21221,,n n n a a a -+成等差数列,22122,,n n n a a a ++成等比数列,1,2,3,n =.(1)分别计算3a ,5a 和4a ,6a 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式(将n a 用n 表示);(3)设数列1{}n a 的前n 项和为n S ,证明:42n n S n <+,n *∈N .【答案】33a =,56a =,492a =,68a =. 【解析】(1)由已知得33a =,56a =,492a =,68a =.①当1=n 时,21111a a ⨯-==,221222a ⨯==,猜想成立; ②假设(1,*)n k k k N =≥∈时,猜想成立,即21(1)2k k k a -+=,22(1)2k k a +=,那么[]22(1)121221(1)(1)1(1)(1)22222k k k k k k k k k a a a a +-+-+++++==-=⨯-=, [][]2222212(1)2222(1)(2)(1)1(2)222(1)2k k k kk k k ak a a a k ++++++++=====+∴1+=k n 时,猜想也成立.由①②,根据数学归纳法原理,对任意的*n N ∈,猜想成立.∴当n 为奇数时,8)3)(1(212121++=⎪⎭⎫⎝⎛+++=n n n n a n ;当n 为偶数时,8)2(21222+=⎪⎭⎫⎝⎛+=n n a n .即数列}{n a 的通项公式为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=为偶数为奇数n n n n n a n ,8)2(,8)3)(1(2.(方法2)由(2)得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=为偶数为奇数n n n n n a n ,)2(8,)3)(1(812. 以下用数学归纳法证明24+<n nS n ,*n N ∈. ①当1=n 时,2114341111+⨯=<==a S ; 当2=n 时,222422321111212+⨯=<=+=+=a a S .∴2,1=n 时,不等式成立. ②假设)2(≥=k k n 时,不等式成立,即24+<k kS k ,那么,当k 为奇数时, 211)3(8241+++<+=++k k k a S S k k k 22)3)(2(83)1(431)3(2243)1(4++-++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-++++++=k k k k k k k k k k k 2)1()1(4+++<k k ;当k 为偶数时,)4)(2(824111++++<+=++k k k k a S S k k k )4)(3)(2(83)1(431)4)(2(2243)1(4+++-++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+++++++=k k k k k k k k k k k k k 2)1()1(4+++<k k . ∴1+=k n 时,不等式也成立. 综上所述:42n nS n <+。

备战高考数学复习知识点讲解课件47---数列求和

备战高考数学复习知识点讲解课件47---数列求和
①等差数列{an}的前 n 项和 Sn=
=na1+
.
2
2
na1,q=1,

②等比数列{an}的前 n 项和 Sn=a1(1-qn)
,q≠1.

1-q

(2)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可
求和的数列组成的,则求和时可用分组求和法,分别求和后再相加减.
(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以
+…+(f(1)+f(0))=4(n+1),

n
即an=2(n+1).
答案:an=2(n+1)
02
核心考点 共研
考点一
分组求和与并项求和(思维发散)
复习指导:理解分组求和与并项求和的数列的特征,能对相关数列求和.
n2+n
已知数列{an}的前 n 项和 Sn=
,n∈N*.
2
(1)求数列{an}的通项公式;
=4+8+12+…+2n
n
(4+2n)
2

2
n(n+2)


2
当n为奇数时,
Tn=Tn-1+(-bn)
(n-1)(n+1)

-n(n+1)
2
(n+1)2
=-

2
(n+1)2

,n为奇数,

2
所以 Tn=
n(n+2)
,n为偶数.

2
考点二
错位相减法求和(综合研析)
复习指导:理解错位相减法求和的数列的特征,能对相关数列求和.
记数列{bn}的前2n项和为T2n,
则T2n=(21+22+…+22n)+(-1+2-3+4-…+2n).

高考数学一轮复习 第六章 数列大题冲关 理

高考数学一轮复习 第六章 数列大题冲关 理

第六章 数列高考中数列问题的热点题型对近几年高考试题统计看,新课标全国卷中的数列与三角基本上交替考查,难度不大.但自主命题的省市高考题每年都考查,难度中等.考查内容主要集中在两个方面:一是以选择题和填空题的形式考查等差、等比数列的运算和性质,题目多为常规试题;二是等差、等比数列的通项与求和问题,有时结合函数、不等式等进行综合考查,涉及内容较为全面,试题题型规范、方法可循.热点一 等差数列、等比数列的综合问题解决等差、等比数列的综合问题时,重点在于读懂题意,灵活利用等差、等比数列的定义、通项公式及前n 项和公式解决问题,求解这类问题要重视方程思想的应用.[典题1] [2015·湖北卷]设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,等比数列{b n }的公比为q .已知b 1=a 1,b 2=2,q =d ,S 10=100.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)当d >1时,记c n =a nb n,求数列{c n }的前n 项和T n .[解] (1)由题意,⎩⎪⎨⎪⎧10a 1+45d =100,a 1d =2,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+9d =20,a 1d =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =29.故⎩⎪⎨⎪⎧a n =2n -1,b n =2n -1或⎩⎪⎨⎪⎧a n=192n +79,b n=9·⎝ ⎛⎭⎪⎫29n -1.(2)由d >1知,a n =2n -1,b n =2n -1,故c n =2n -12n -1,于是T n =1+32+522+723+924+…+2n -12n -1,①12T n =12+322+523+724+…+2n -32n -1+2n -12n .② ①-②,得12T n =2+12+122+…+12n -2-2n -12n =3-2n +32n ,故T n =6-2n +32n -1.用错位相减法解决数列求和问题的步骤第一步:(判断结构)若数列{a n ·b n }是由等差数列{a n }与等比数列{b n }(公比q )的对应项之积构成的,则可用此法求和.第二步:(乘公比)设{a n ·b n }的前n 项和为T n ,然后两边同乘以q . 第三步:(错位相减)乘以公比q 后,向后错开一位,使含有q k(k ∈N *)的项对应,然后两边同时作差. 第四步:(求和)将作差后的结果求和,从而表示出T n . 技巧点拨1.分析已知条件和求解目标,确定为最终解决问题需要首先求解的中间问题,如为求和需要先求出通项、为求出通项需要先求出首项和公差(公比)等,确定解题的逻辑次序.2.等差数列和等比数列可以相互转化,若数列{b n }是一个公差为d 的等差数列,则{ab n }(a >0,a ≠1)就是一个等比数列,其公比q =a d ;反之,若数列{b n }是一个公比为q (q >0)的正项等比数列,则{log a b n }(a >0,a ≠1)就是一个等差数列,其公差d =log a q .设{a n }是公比大于1的等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 3=7,且a 1+3,3a 2,a 3+4构成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =ln a 3n +1,n =1,2,…,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=7,a 1+3+a 3+4=6a 2⇒a 2=2.设数列{a n }的公比为q , 由a 2=2,可得a 1=2q,a3=2q ,又S 3=7,所以2q+2+2q =7,即2q 2-5q +2=0, 解得q =2或q =12.∵q >1,∴q =2,∴a 1=1. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n -1.(2)由(1),得a 3n +1=23n, ∴b n =ln 23n=3n ln 2. 又b n +1-b n =3ln 2, ∴数列{b n }为等差数列. ∴T n =b 1+b 2+…+b n =n b 1+b n2=n 3ln 2+3n ln 22=3n n +12ln 2.热点二 数列的通项与求和数列的通项与求和是高考必考的一种题型,重点在于灵活运用等差、等比数列的定义、性质、通项公式与前n 项和公式.其中求通项是解答题目的基础.同时要重视方程思想的应用.[典题2] [2015·天津卷]已知数列{a n }满足a n +2=qa n (q 为实数,且q ≠1),n ∈N *,a 1=1,a 2=2,且a 2+a 3,a 3+a 4,a 4+a 5成等差数列.(1)求q 的值和{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a 2n a 2n -1,n ∈N *,求数列{b n }的前n 项和.[解] (1)由已知,有(a 3+a 4)-(a 2+a 3)=(a 4+a 5)-(a 3+a 4),即a 4-a 2=a 5-a 3, 所以a 2(q -1)=a 3(q -1). 又q ≠1,所以a 3=a 2=2. 由a 3=a 1q ,得q =2.当n =2k -1(k ∈N *)时,a n =a 2k -1=2k -1=2n -12;当n =2k (k ∈N *)时,a n =a 2k =2k=2 n2 .所以{a n}的通项公式为a n=⎩⎨⎧2n -12 ,n 为奇数,2n2 ,n 为偶数.(2)由(1),得b n =log 2a 2n a 2n -1=n 2n -1,n ∈N *.设{b n }的前n 项和为S n ,则S n =1×120+2×121+3×122+…+(n -1)×12n -2+n ×12n -1,12S n =1×121+2×122+3×123+…+(n -1)×12n -1+n ×12n , 上述两式相减,得12S n =1+12+122+…+12n -1-n2n =1-12n1-12-n 2n =2-22n -n 2n ,整理,得S n =4-n +22n -1,n ∈N *.所以数列{b n }的前n 项和为4-n +22n -1,n ∈N *.1.根据所给条件的特点,确定合适的方法求通项,如根据a n 与S n 的关系求a n .根据递推关系求a n .2.根据数列的特点选择合适的求和方法,常用的有分组求和,裂项求和、错位相减法求和等.[2017·安徽合肥模拟]已知数列{a n +1+a n }的前n 项和S n =2n +1-2,a 1=0.(1)求数列{a n +1+a n }的通项公式; (2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)设a n +1+a n =b n . 当n ≥2时,b n =S n -S n -1=(2n +1-2)-(2n -2)=2n.当n =1时,b 1=S 1=2,满足n ≥2时b n 的形式. 所以a n +1+a n =b n =2n.(2)由(1),得a n +1+a n =2n,则a n +2+a n +1=2n +1.两式相减,得a n +2-a n =2n . 当n 为奇数时,a n =a 1+(a 3-a 1)+(a 5-a 3)+…+(a n -2-a n -4)+(a n -a n -2)=0+21+23+…+2n -4+2n -2=21-2n -11-22=2n3-23. 当n 为偶数时,由(1)知,a 1=0,a 2+a 1=2,得a 2=2.a n =a 2+(a 4-a 2)+(a 6-a 4)+…+(a n -2-a n -4)+(a n -a n -2)=2+22+24+…+2n -4+2n -2=2+22-2n -2·221-22=2n3+23. 综上所述,数列{a n }的通项公式是a n=⎩⎪⎨⎪⎧2n3-23,n 为奇数,2n3+23,n 为偶数.热点三 数列与不等式的综合问题数列与不等式知识相结合的考查方式主要有三种:一是判断数列问题中的一些不等关系;二是以数列为载体,考查不等式的恒成立问题;三是考查与数列问题有关的不等式的证明.在解决这些问题时,如果是证明题要灵活选择不等式的证明方法,如比较法、综合法、分析法等.如果是解不等式问题,要使用不等式的各种不同解法,如数轴法、因式分解法等.主要有以下几个命题角度:[考查角度一] 放缩法证明数列不等式[典题3] 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)求证:对一切正整数n,有1a1a1+1+1a2a2+1+…+1a n a n+1<13.(1)[解] 由题意知,S2n-(n2+n-3)S n-3(n2+n)=0,n∈N*.令n=1,有S21-(12+1-3)S1-3×(12+1)=0,可得S21+S1-6=0,解得S1=-3或2,即a1=-3或2,又a n为正数,所以a1=2.(2)[解] 由S2n-(n2+n-3)S n-3(n2+n)=0,n∈N*,可得(S n+3)(S n-n2-n)=0,则S n =n2+n或S n=-3,又数列{a n}的各项均为正数,所以S n=n2+n,所以当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2+n-[(n-1)2+(n-1)]=2n.又a1=2=2×1,所以a n=2n,n∈N*.(3)[证明]当n=1时,1a1a1+1=12×3=16<13成立;当n≥ 2时,1a n a n+1=12n2n+1<12n-12n+1=12⎝⎛⎭⎪⎫12n-1-12n+1,所以1a1a1+1+1a2a2+1+…+1a n a n+1<16+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎪⎫12n-1-12n+1=16+12⎝⎛⎭⎪⎫13-12n+1<16+16=13.所以对一切正整数n,有1a1a1+1+1a2a2+1+…+1a n a n+1<13.数列中不等式可以通过对中间过程或最后的结果放缩得到.即先放缩再求和或先求和再放缩.[考查角度二] 数列中不等式的恒成立问题[典题4] 已知单调递增的等比数列{a n}满足a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=a n log12a n,S n=b1+b2+…+b n,对任意正整数n,S n+(n+m)a n+1<0恒成立,试求m的取值范围.[解] (1)设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q . 依题意,有2(a 3+2)=a 2+a 4, 代入a 2+a 3+a 4=28,得a 3=8.∴a 2+a 4=20,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1q +a 1q 3=20,a 3=a 1q 2=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2 或⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=32.又{a n }单调递增,∴⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2. ∴a n =2n.(2)b n =2n·log 122n=-n ·2n , ∴-S n =1×2+2×22+3×23+…+n ×2n,① ∴-2S n =1×22+2×23+3×24+…+(n -1)×2n +n ×2n +1,②①-②,得S n =2+22+23+…+2n -n ×2n +1=21-2n1-2-n ×2n +1=2n +1-n ×2n +1-2.由S n +(n +m )a n +1<0,得 2n +1-n ×2n +1-2+n ×2n +1+m ×2n +1<0对任意正整数n 恒成立,∴m ×2n +1<2-2n +1,即m <12n -1对任意正整数n 恒成立.∵12n -1>-1,∴m ≤-1,即m 的取值范围是(-∞,-1].数列中有关项或前n 项和的恒成立问题,往往转化为数列的最值问题;求项或前n 项和的不等关系可以利用不等式的性质或基本不等式求解.。

专题06 数列 -备战2020年高考数学(理)之纠错笔记系列 Word版含解析

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姓名,年级:时间:专题06 数列易错点1 忽略了n 的取值已知数列{}n a 满足3123=()n a a a a n n ∈*N ,求数列{}n a 的通项公式n a .【错解】由3123=n a a a a n ,可得31231=(1),n a a a a n --两式相除可得33=(1)n n a n -. 【错因分析】31231=(1)n a a a a n --仅适用于n ∈*N 且2n >时的情况,故不能就此断定33=(1)n n a n -就是数列{}n a 的通项公式. 【试题解析】当1n =时,11a =;当2n ≥时,由3123=n a a a a n ,可得31231=(1),n a a a a n --两式相除可得33=(1)n n a n -,故331,1.,1,(1)n n a n n n n =⎧⎪=⎨>∈⎪-⎩*N已知数列的递推公式求通项公式的常见类型及解法(1)形如a n +1=a n f (n ),常用累乘法,即利用恒等式a n =a 1·错误!·错误!·…·错误!求通项公式.(2)形如a n +1=a n +f (n ),常用累加法.即利用恒等式a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)求通项公式.(3)形如a n +1=ba n +d (其中b ,d 为常数,b ≠0,1)的数列,常用构造法.其基本思路是:构造a n +1+x =b (a n +x )(其中x =错误!),则{a n +x }是公比为b 的等比数列,利用它即可求出a n .(4)形如a n +1=错误!(p ,q ,r 是常数)的数列,将其变形为错误!=错误!·错误!+错误!. 若p =r ,则错误!是等差数列,且公差为错误!,可用公式求通项; 若p ≠r ,则采用(3)的办法来求.(5)形如a n +2=pa n +1+qa n (p ,q 是常数,且p +q =1)的数列,构造等比数列.将其变形为a n +2-a n +1=(-q )·(a n +1-a n ),则{a n -a n -1}(n ≥2,n ∈N *)是等比数列,且公比为-q ,可以求得a n -a n -1=f (n ),然后用累加法求得通项. (6)形如a 1+2a 2+3a 3+…+na n =f (n )的式子, 由a 1+2a 2+3a 3+…+na n =f (n ),①得a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=f (n -1),② 再由①-②可得a n .(7)形如a n +1+a n =f (n )的数列,可将原递推关系改写成a n +2+a n +1=f (n +1),两式相减即得a n +2-a n =f (n +1)-f (n ),然后按奇偶分类讨论即可.(8)形如a n ·a n +1=f (n )的数列,可将原递推关系改写成a n +2·a n +1=f (n +1),两式作商可得2(1)()n n a f n a f n ++=,然后分奇、偶讨论即可. (9)a n +1-a n =qa n +1a n (q ≠0)型,将方程的两边同时除以a n +1a n ,可构造一个等差数列.具体步骤:对a n +1-a n =qa n +1a n (q ≠0)两边同时除以a n +1a n ,得到1a n -1a n +1=q ,即 1a n +1-错误!=-q ,令b n =错误!,则{b n }是首项为错误!,公差为-q 的等差数列.(10)a n =pa 错误!(n ≥2,p >0)型,一般利用取对数构造等比数列.具体步骤:对a n =pa 错误!两边同取常用对数,得到lg a n =r lg a n -1+lg p ,令b n =lg a n ,则{b n }可归为a n +1=pa n +q (p ≠0,1,q ≠0)型。

高考理科数学一轮复习专题训练:数列(含详细答案解析)

高考理科数学一轮复习专题训练:数列(含详细答案解析)

B . 3 2.在正项等比数列{a }中,已知 a 4 = 2 , a = ,则 a 5 的值为( 8= 2 , a = ,可得 8 q 4 = 8 = ,又因为 q > 0 ,所以 q = 1 2 2127B .35063C .28051D . 3502第 7 单元 数列(基础篇)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知等差数列{a n }的前 n 项和为 S n ,若 a 1=12,S 5=90,则等差数列{a n }公差 d =()A .2【答案】C2 C .3D .4【解析】∵a =12,S =90,∴ 5 ⨯12 + 1 5 5 ⨯ 4 2d = 90 ,解得 d=3,故选 C .n 8 1 )1 1 A . B . - C . -1 D .14 4【答案】D【解析】由题意,正项等比数列{a }中,且 a n 48 1 a 1 a 16 41,则 a = a ⋅ q = 2 ⨯ = 1 ,故选 D .5 43.在等差数列{a n}中, a 5+ a = 40 ,则 a + a + a = ( ) 13 8 9 10A .72B .60C .48D .36【答案】B【解析】根据等差数列的性质可知: a 5 + a 13 = 40 ⇒ 2a 9 = 40 ⇒ a 9 = 20 ,a + a + a = 2a + a = 3a = 60 ,故本题选 B .8 9109994.中国古代数学名著《张丘建算经》中记载:“今有马行转迟,次日减半,疾七日,行七百里”.其大意:现有一匹马行走的速度逐渐变慢,每天走的里程数是前一天的一半,连续走了7 天,共走了 700 里,则这匹马第 7 天所走的路程等于()A .700里里 里【答案】A127里【解析】设马每天所走的路程是 a 1, a 2 ,.....a 7 ,是公比为1的等比数列,a 1 - ( )7 ⎪a = a q 6= 7005.已知等差数列{a n } 的前 n 项和 S n 有最大值,且 a=10(a +a )2= 5(a + a ) = 5(a + a ) > 0 , S =2 = 11a < 0 , (a + 2d - 1)2 = (a + d - 1)(a + 4d - 1) ⎩ d = 2这些项的和为 700, S = 7 ⎛ 1 ⎫ 1 ⎝ 2 ⎭1 - 12 = 700 ⇒ a =1 64 ⨯ 700 127 ,7 1 127 ,故答案为 A .a 5< -1 ,则满足 S 6n> 0 的最大正整数 n 的值为()A .6B .7C .10D .12【答案】C【解析】设等差数列{a n } 的公差为 d ,因为等差数列{a n } 的前 n 项和 S n 有最大值,所以 d < 0 ,a又 a 5 < -1 ,所以 a 5 > 0 , a 6 < 0 ,且 a 5 + a 6 > 0 ,6 所以 S1 101 10 5 6 11 所以满足 S n > 0 的最大正整数 n 的值为 10.11(a + a )1 1166.已知等差数列{a n}的公差不为零, Sn为其前 n 项和, S 3 = 9 ,且 a 2 - 1 , a 3 - 1, a 5 - 1构成等比数列,则 S 5 = ( )A .15B . -15C .30D .25【答案】D【解析】设等差数列{a n}的公差为 d (d ≠ 0),⎧⎪3a + 3d = 9⎧a = 1 由题意 ⎨ 1 ,解得 ⎨ 1 ⎪⎩ 1 1 1.∴ S = 5 ⨯1 +5 5 ⨯ 4 ⨯ 22 = 25 .故选 D .7.在等差数列{a n } 中, a 3 , a 9 是方程 x 2 + 24 x + 12 = 0 的两根,则数列{a n } 的前 11 项和等于(A .66B .132C . -66D . -132【答案】D)S = 11⨯ (a + a ) 2 2 2 = 15 ,解得 n = 5 ,( )nC . a = 3n -1D . a =3n【解析】因为 a 3 , a 9 是方程 x 2 + 24 x + 12 = 0 的两根,所以 a 3 + a 9 = -24 ,又 a 3 + a 9 = -24 = 2a 6 ,所以 a 6 = -12 ,11⨯ 2a1 11 = 6 = -132 ,故选 D . 118.我国南宋数学家杨辉 1261 年所著的《详解九章算法》一书里出现了如图所示的表,即杨辉三角,这是数学史上的一个伟大成就,在“杨辉三角”中,第n 行的所有数字之和为 2n -1 ,若去除所有为 1 的项,依次构成数列 2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,…,则此数列的前 15 项和为()A .110B .114C .124D .125【答案】B【解析】由题意, n 次二项式系数对应的杨辉三角形的第 n +1行, 令 x = 1 ,可得二项展开式的二项式系数的和 2n ,其中第 1 行为 2 0 ,第 2 行为 21 ,第 3 行为 22 ,L L 以此类推,即每一行的数字之和构成首项为 1,公比为 2 的对边数列,则杨辉三角形中前 n 行的数字之和为 S = n 1- 2n1- 2 = 2n - 1,若除去所有为 1 的项,则剩下的每一行的数字的个数为1,2,3, 4,L ,可以看成构成一个首项为 1,公差为 2 的等差数列,则T =n n (n + 1)2 ,令 n (n + 1)所以前 15 项的和表示前 7 行的数列之和,减去所有的 1,即 27 - 1 - 13 = 114 ,即前 15 项的数字之和为 114,故选 B .9.已知数列{a }的前 n 项和为 S nn,满足 2S n =3a n -1 ,则通项公式 a n 等于()A . a = 2n- 1n【答案】CB . a= 2nn n: , + , + + , + + + , ,那么数列 {b }= ⎧⎨ 1 ⎩ a an n +1 ⎭n + 1 ⎭C . 4 ⨯ ⎝ 2 n + 1 ⎭D .⎝ 1 + 2 + ⋅⋅⋅ + n n2 a an (n + 1) ⎝ n n + 1 ⎭ = = = 4 ⨯ - ⎪ , ∴ S = 4 ⨯ 1 - + - + - + ⋅⋅⋅ + - = 4 ⨯ 1 - ⎪ 2 2 3 3 4 n n + 1 ⎭ ⎝ ⎝⎪ , 1 1 ⎫【解析】当 n = 1 时, 2S 1 = 3a 1 -1 ,∴ a 1 = 1 ,当 n ≥ 2 且 n ∈ N * 时, 2S n -1 = 3a n -1 - 1 ,则 2S n - 2Sn -1 = 2a n = 3a n - 1 - 3a n -1 + 1 = 3a n - 3a n -1 ,即 a n = 3an -1,∴ 数列 {a }是以1 为首项, 3 为公比的等比数列∴ a nn= 3n -1 ,本题正确选项 C . 10.已知数列 满足,且 ,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】利用排除法,因为,当当当当时,时,时,时, ,排除 A ;,B 符合题意;,排除 C ;,排除 D ,故选 B .11.已知数列为()1 12 1 23 1 2 34 2 3 3 4 4 45 5 5 5⋯ n ⎫ ⎬ 前 项和A .1 - 1 ⎛ n + 1B . 4 ⨯ 1 - 1 ⎫ ⎛ 1 ⎪ - 1 ⎫⎪1 1-2 n + 1【答案】B【解析】由题意可知: a =nn (n + 1)= = , n + 1 n + 1 2∴ b = 1n n n +11 4 ⎛ 1 1 ⎫ n n + 1 ⋅2 2⎛ 1 1 1 1 1 ⎛ n本题正确选项 B .1 ⎫n + 1 ⎭12.已知数列{a }满足递推关系: a , a = ,则 a 2017= (12016B . 12018D . 1=a 2 -= 1 . ⎩ a∴ 1=1}满足 a 2 q ,可设三数为 , a , aq ,可得 ⎪⎨ a⎪ q 求出 ⎨ ,公比 q 的值为 1.=3an n +1 = a 1 n a + 12 n)A .12017C .12019【答案】C【解析】∵ ana + 1 n1, a = ,∴ 1 1 1 a a n +1 n⎧ 1 ⎫∴数列 ⎨ ⎬ 是等差数列,首项为 2,公差为 1.n ⎭a2017= 2 + 2016 = 2018 ,则 a2018 .故选 C .第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.13.已知等比数列{a n 1 = 12 ,且 a 2a 4 = 4(a3 - 1) ,则 a 5 = _______.【答案】8【解析】∵ a 2a 4 = 4(a 3 - 1) ,∴ a 3 = 4(a 3 -1) ,则 a 3 = 2 ,∴ a = 5 a 2 3 = a122 1 2= 8 ,故答案为 8.14.若三数成等比数列,其积为 8,首末两数之和为 4,则公比 q 的值为_______.【答案】1【解析】三数成等比数列,设公比为⎧a = 2⎩ q = 1⎧ a3 = 8 a q + aq =4 ⎩,15.在数列 {an}中,a 1= 1 , an 3 + a n(n ∈ N *)猜想数列的通项公式为________.=3a4 3 + a 53 + a 6 3a 3a 32 数列的通项公式为 a = 3n + 2 n + 2+ = (m + n) + ⎪ = 10 + + ⎪ ≥ 10 + 2 ⋅ ⎪⎪ = 2 , n m ⎭ 8 ⎝ n m ⎭【答案】3n + 2【解析】由 an 3 + a n, a = 1 ,可得 a = 1 2 3a 1 3 + a 13 3 3= , a = = , a == ,……,∴ 猜想 3 4 2 33,本题正确结果 .n16.已知正项等比数列{a n } 满足 2a 5 + a 4 = a 3 ,若存在两项 a m , a n ,使得 8 a m a n = a 1 ,则9 1+ 的最小值 mn为__________.【答案】2【解析】Q 正项等比数列{a n } 满足 2a 5 + a 4 = a 3 ,∴ 2a 1q 4 +a 1q 3 =a 1q 2 ,整理得 2q 2 +q - 1 = 0 ,又 q > 0 ,解得 q = 12,Q 存在两项 a , a 使得 8 a ⋅ a = a ,∴ 64a 2 q m +n -2 = a 2 ,整理得 m + n = 8 ,m nmn111∴则 9 1 1 ⎛ 9 1 ⎫ 1 ⎛ m 9n ⎫ 1 ⎛ m 9n ⎫ m n 8 ⎝ m n ⎭ 8 ⎝9 1 m 9n+ 的最小值为 2,当且仅当 = 取等号,但此时 m , n ∉ N * .m n n m又 m + n = 8 ,所以只有当 m = 6 , n = 2 时,取得最小值是 2.故答案为 2.三、解答题:本大题共6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10 分)已知等差数列{a n(1)求 {a}的通项公式;n}的公差不为 0, a 1= 3 ,且 a , a , a 成等比数列.2 4 7(2)求 a 2 + a 4 + a 6 + L + a 2n .【答案】(1) a n = n + 2 ;(2) n 2 + 3n .【解析】(1)Q a 2 , a 4 , a 7成等比数列,∴a42= a a ,2 7即 (a 1 + 3d )2 = (a 1 + d )(a 1 + 6d ) ,化简得 (a 1 - 3d )d = 0 ,∵公差 d ≠ 0 ,∴ a 1 = 3d ,6=n (a +a ) (2)若b= 4 { ⎪ 12 由题意得 ⎨,则 ⎨ , ⎩ 7 ⎪(a + 6d )2 = (a + d )(a + 21d )⎩ 1化简得 ⎨⎧a + 2d = 7(2)证明: b = 42n (2n + 4) n (n + 2) 2 ⎝ n n + 2 ⎭ - + - + - + L +⎪1 + - - = - ⎪ < . ⎪Q a = 3 ,∴ d = 1,∴ a = a + (n - 1)d = n + 2 .1 n1(2)由(1)知 a 2n = 2n + 2 ,故{a 2n } 是首项为 4、公差为 2 的等差数列,所以 a + a + a + L + a2 4 6 n (4 + 2n + 2)2 2n = = n 2 + 3n . 2 218.(12 分)已知公差不为零的等差数列{a n } 满足 S 5 = 35 ,且 a 2 , a 7 , a 22 成等比数列.(1)求数列{a n } 的通项公式;n nn(a - 1)(a + 3) ,且数列 b n }的前 n 项和为 T n ,求证: T < 3n 4.【答案】(1) a n = 2n + 1;(2)见详解.【解析】(1)设等差数列{a n } 的公差为 d ( d ≠ 0 ),⎧ 5 ⨯ 4⎧S = 355a + d = 35 5a 2 = a a2 221 11 ⎩2a 1 = 3d ⎧a = 3 ,解得 ⎨ 1⎩d = 2,所以 a = 3 + 2 (n -1) = 2n +1. nn nn(a -1)(a + 3) =4 11⎛1 1 ⎫ = = - ⎪ ,所以 T = n 1 ⎛ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ⎫- + - 2 ⎝ 1 3 2 4 3 5 n - 1 n + 1 n n + 2 ⎭= 1 ⎛ 1 1 1 ⎫ 3 1 ⎛ 1 1 ⎫ 3 + 2 ⎝ 2 n + 1 n + 2 ⎭ 4 2 ⎝ n + 1 n + 2 ⎭ 419.(12 分)已知数列{a n}的前 n 项和为 Sn且 S = 2a - 1 (n ∈ N * ) .n n(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{na n}的前 n 项和 T n.【答案】(1) a = 2n- 1 ;(2) T = n ⋅ 2n - 2n + 1 .nn【解析】(1)因为 S = 2a - 1 ,当 n ≥ 2 时, S = 2a - 1 ,7= 2a + 1 , n ∈ N * .+1),数列 ⎨ 15 ≤ T n < ; 即 a ∴ 数列 {a }的通项公式为 a = 2n - 1 n ∈ N * .(2n + 1)(2n + 3) 2⎝ 2n + 1 2n + 3⎪⎭ , - ⎪ + - ⎪ +⋅⋅⋅+⎪⎥ 2 ⎢⎣⎝ 3 5 ⎭ ⎝ 5 7 ⎭ ⎝ 2n + 2n + 3 ⎭⎦ 6 4n + 6整理可得 a n = 2a n -1 ,Q a = S = 2a - 1 ,解得 a = 1 ,1 111所以数列 {a n}为首项为1 ,公比为 2 的等比数列,∴a = 2n -1 .n(2)由题意可得:T = 1⨯ 20 + 2 ⨯ 21 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n ,n所以 2T = 1⨯ 21 + 2 ⨯ 22 + ⋅⋅⋅ + (n - 1)2n -1 + n ⋅ 2n ,n两式相减可得 -T = 1 + 21 + 22 + ⋅⋅⋅+ 2n -1 - n ⋅ 2n = n∴ T = n ⋅ 2n - 2n + 1 .n1 - 2n 1 - 2- n ⋅ 2n = 2n - 1 - n ⋅ 2n ,20.(12 分)已知数列{a n}满足 a 1= 1 , an +1n(1)求证数列{a n +1}是等比数列,并求数列{a n } 的通项公式;(2)设 b = log (a n 2 2n +1 ⎧ 1 ⎫ 1 1b b ⎬ 的前 n 项和 T n ,求证:6 ⎩ n n +1 ⎭.【答案】(1)证明见解析, a = 2n - 1(n ∈ N * )(2)见解析. n【解析】(1)由 an +1 = 2a n + 1 ,得 a n +1 + 1 = 2 (a + 1),n+ 1n +1 a + 1n= 2 ,且 a + 1 = 2 ,1∴ 数列 {a +1}是以 2 为首项, 2 为公比的等比数列,n∴ a + 1 = 2 ⨯ 2n -1 = 2n ,n( )nn(2)由(1)得: b = logn2(a2n +1+ 1) = log (22n +1- 1 + 1)= 2n + 1 ,2∴1b bn n +11 1 ⎛ 1 1 ⎫ = = -∴T = n1 ⎡⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫⎤ 1 1 - = - (n ∈ N * ),8又 0 < 1即 1n (2)设数列满足 b = a sin a π2的前 项和 .⎪⎩n,2 3 L 2 3 L 2 (a + 4) = S + S 2a = d + 4 d = 2 ⎪ ⎩= asin n π + ⎪ = a cos (n π ) , 2 ⎭ ⎝n +1,2n -1,⎪⎩n, 2 3 L 2 3 L a ⋅ a1 1 1 1 1 1 1≤ ,∴- ≤- < 0 ,∴ ≤ - < ,4n + 6 10 10 4n + 6 15 6 4n + 6 61≤ T < .15 621.(12 分)已知等差数列的前 项和为 ,且 是 与 的等差中项.(1)求的通项公式;n ,求n n【答案】(1)⎧⎪- (n + 2), ;(2) T = ⎨n n = 2k - 1(k = 1,,, ) n = 2k (k = 1,,, ) .⎧a = 7⎧a + 2d = 7 ⎧a = 3 【解析】(1)由条件,得 ⎨ 3 ,即 ⎨ 1 , ⎨ 1⎪715⎩1⎩,所以{a n }的通项公式是(2)由(1)知, b = a sinnn.(2n + 1)π 2n n⎛ π ⎫(1)当 n = 2k -1 (k =1,2,3,…)即 n 为奇数时, b = -a , b nnn +1= aT = -a + a - a + L + a n 1 2 3 n -1 - a = -a + (-2) n - 1= -n - 2 ;n 1(2)当 n = 2k (k =1,2,3,…):即 n 为偶数时, b = a , bnnn -1= -aT = -a + a - a +⋯- a n 1 2 3 n -1+ a = 2 ⋅ n n 2= n ,⎧⎪- (n + 2), 综上所述, T = ⎨n22.(12 分)设正项数列n = 2k - 1(k = 1,,, ) n = 2k (k = 1,,, ) .的前 n 项和为 ,已知 .(1)求证:数列 是等差数列,并求其通项公式;(2)设数列的前 n 项和为 ,且 b = 4n nn +1,若对任意 都成立,求实数 的取值范围.9(2)由(1)可得 b = 1 n (n + 1) n n + 1∴ T = 1 - ⎪ + - ⎪ + L + - ⎛ 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫ ⎛ 1 1 ⎫1 n = 1 -= , ⎪ 2 ⎭ ⎝ 2 3 ⎭⎝ n n + 1 ⎭n + 1 n + 1⎝,即 nλ < n + (-1)n ⋅ 2 对任意⎢⎣ ⎥⎦n 恒成立,令 f (n ) = (n + 2)(n + 1)Q f (n + 1)- f (n ) = n (n + 1)- 2②当 为奇数时, λ < (n - 2)(n + 1)又 (n - 2)(n + 1)= n - - 1 ,易知:f (n ) = n - 在【答案】(1)见证明,【解析】(1)证明:∵;(2),且.,当当即时,时,有,解得 .,即.,于是,即.∵ ,∴为常数,∴数列是 为首项, 为公差的等差数列,∴.1 1= - ,nnn + 1都成立⎡ n (n + 1)+ (-1)n ⋅ 2 (n + 1)⎤⇔ λ <⎢⎥ nmin(n ∈ N *),①当 为偶数时, λ < (n + 2)(n + 1) = n + 2+ 3 ,n nn (n + 1) > 0 ,在 上为增函数,;n 恒成立,2 2 n n n为增函数,,102⨯ 4 ⨯ 3 = 0 ⎧a = -3 ⎪S 4 = 4a 1 + ⎪⎩a = a + 4d = 516 4⎩q3 (a + a + a ) = 120 ∴由①②可知:,综上所述 的取值范围为.第 7 单元 数列(提高篇)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.记 S 为等差数列{a } 的前 n 项和.已知 S = 0 , a = 5 ,则()n n45A . a n = 2n - 5B . a n = 3n - 10C . S = 2n 2 - 8nD . S = 1n nn 2 - 2n【答案】A2.已知等比数列{a }中, a n 3 ⋅ a = 20 , a = 4 ,则 a 的值是( )13 6 10A .16B .14C .6D .5【答案】D【解析】由等比数列性质可知 a ⋅ a = a 2 = 20 ,3138由 a 6 = 4 ,得 q 4= a 2 8 = a 2620 5= ,∴ a = a q 4 = 5 ,本题正确选项 D .10 63.等比数列{a } 中, a + a + a = 30 , a + a + a = 120 ,则 a + a + a = ( )n123456789A .240B .±240C .480D .±480【答案】C【解析】设等比数列{a } 中的公比为 q ,由 a + a + a = 30 , a + a + a = 120 ,n 1 2 3 4 5 6⎧ 得 ⎨a + a + a = 301 2 31 2 3,解得 q 3 = 4 ,∴ a + a + a = q 3 (a + a + a ) = 480.7 8 9 4 5 6112 , N = 4.我国古代的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:如图,将1,2,…,9 填入3 ⨯ 3 的方格内,使三行,三列和两条对角线上的三个数字之和都等于 15.一般地,将连续的正整数1,2,3,L , n 2 填入 n ⨯ n 个方格中,使得每行,每列和两条对角线上的数字之和都相等,这个正方形叫做n 阶幻方.记 n 阶幻方的对角线上的数字之和为 N n ,如图三阶幻方的 N 3 = 15 ,那么 N 9 的值为()A .369B .321C .45D .41【答案】A【解析】根据题意可知,幻方对角线上的数成等差数列,根据等差数列的性质可知对角线的两个数相加正好等于1 + n 2,根据等差数列的求和公式 S = n (1+ n 2 ) 9 9 ⨯ (1+ 92 ) 2 = 369 ,故选 A .5.已知 1, a 1 , a 2 ,9 四个实数成等差数列,1, b 1 , b 2 , b 3 ,9 五个数成等比数列,则b 2 (a 2 - a 1 ) = ( A .8 B .-8 C .±8 D .98【答案】A)【解析】由 1, a 1 , a 2 ,9 成等差数列,得公差 d = a 2 - a 1 = 9 - 1 84 - 1 = 3 ,由 1, b , b , b ,9 成等比数列,得 b 2 = 1⨯ 9 ,∴ b = ±3 ,12322当 b = -3 时,1, b , -3 成等比数列,此时 b 2 = 1⨯ (-3) 无解,2 11所以 b = 3 ,∴ b (a - a 2 2 2 1 ) = 3 ⨯ 8= 8 .故选 A .36.已知数列{a n }是公比不为 1 的等比数列, S n为其前 n 项和,满足 a = 2 ,且16a , 9a , 2a2 1 4 7成等差数列,则 S = ()3A . 5B .6C .7D .9【答案】C【解析】数列{a n } 是公比 q 不为 l 的等比数列,满足 a 2 = 2 ,即 a 1q = 2 ,122 ⨯ 2 + 3)⨯ 2 ; 2 ⨯ 2 + 4 )⨯3 ;22- 5 =,且 A n =7n + 45a7= (10B .172C . 143A . 93【解析】因为 7 = 7 = a + a a 2a A = 13 = 7 ⨯13 + 45 = 17 1 13 2 且16a , 9a , 2a 成等差数列,得18a = 16a + 2a ,即 9a q 3 = 8a + a q 6 ,1 47417111解得 q = 2,a = 1 ,则 S = 1 3 1 - 23 1 - 2= 7 .故选 C .7.将石子摆成如图的梯形形状,称数列 5,9,14,20,L ,为“梯形数”.根据图形的构成,此数列的第 2016 项与 5 的差,即 a 2016- 5 = ()A . 2018⨯ 2014B . 2018⨯ 201C .1011⨯ 2015D .1010⨯ 2012【答案】C【解析】由已知的图形我们可以得出图形的编号与图中石子的个数之间的关系为:n =1 时, a = 2 + 3 = 11(n =2 时, a = 2 + 3 + 4 = 2…,由此我们可以推断:1 (a = 2 + 3 + L + (n + 2 ) = 1n⎡⎣2 + (n + 2)⎤⎦ ⨯ (n + 1),∴ a 1⨯ ⎡⎣2 + (2016 + 2)⎤⎦ ⨯ (2016 + 1)- 5 = 1011⨯ 2015 .故选 C .20168.已知两个等差数列{a }和 {b }的前 n 项和分别为 A 和 BnnnnB n + 3 b n 7)17D .15【答案】B771131313(a + a )1 131 13= 2 b 2b b + b 13(b + b ) B 13 + 3 2,故答案选 B .9.已知数列{ }的前 n 项和为 , , ( ),则 ( )A.32B.64C.128D.25613,∴ S B .C . 1a - 1 a - 1,n⎧B . 2019 ) =+ = + = + =2 ,1 1 + 1 + a 2a 2【答案】B【解析】由,得,又,∴- 1 n +1 S - 1n= 2 ,即数列{则∴10.数列1}是以 1 为首项,以 2 为公比的等比数列,,则 ..故选 B .满足: ,若数列 是等比数列,则 的值是()A .1 【答案】B2 D .【解析】数列为等比数列 ⇒ a- 1λa - 2上式恒成立,可知 ⎨λ =q⎩-2 = -q⇒ λ = 2 ,本题正确选项 B .11.已知函数 f (x ) =2( 1 + x 2x ∈ R ),若等比数列满足 a a1 2019= 1 ,则A .2019【答案】A ( )2 C .2D . 1 2【解析】∴ f (a )+ f (a12019,1 + a2 1 + a 2 1 + a 2 1 + a 21 2019 1 1 1为等比数列,则,14b b3B . 16 C . 115D . 2b b= = - ⎭ 数列 的前 项和 T = - + - ⎪ ⎪ , 2 ⎝ 3 5 5 72n + 1 2n + 3 ⎭ 2 ⎝ 3 2n + 3 ⎭可得 λ ≤ 12,即12.已知是公比不为 1 的等比数列,数列.满足: , , 成等比数列,c =1n2n 2n +2,若数列的前 项和对任意的恒成立,则 的最大值为( )A .115【答案】C【解析】由 , ,成等比数列得 a 2 =a a ,2 2nb n又是公比不为 1 的等比数列,设公比为 q ,则 a 2 q2b n-2 = a 2 q 2n ,整理得 b = n + 1,c =111n n2n 2n +21 1 ⎛ 1 1 ⎫ (2n + 1)(2n + 3)2 ⎝ 2n + 1 2n +3 ⎪ ,1 ⎛ 1 1 1 11 1 ⎫ 1 ⎛ 1 1 ⎫+ ⋅⋅⋅ +- = - n数列 是单调递增数列,则当 n =1 时取到最小值为1151 ,即 的最大值为,故选 C .1515,第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4 小题,每小题5 分.13.已知{a n } 是等差数列, a 2 + a 4 + a 6 + a 8 = 16 ,则 S 9 = _________.【答案】36【解析】{a n } 是等差数列, a 2 + a 4 + a 6 + a 8 = 16 , a 2 + a 8 = a 4 + a 6 = 2a 5 ,得出 a 5 = 4 ,又由 S = 9 ⋅ (a 1 + a 9 )9 = 9a = 36 .514.在数列 {a }中, a n 1= 1,an +1- a = 2n + 1 ,则数列的通项 a = ________.n n15x【答案】 n 2【解析】当 n ≥ 2 时,a = (a - a ) + (ann n -1n -1- a n -2) + (an -2- a n -3) + L + (a - a ) + (a - a ) + a ,3 2 2 1 1⇒ a = (2n - 1) + (2n - 3) + (2 n - 5) + L + 5 + 3 + 1 = n当 n = 1 , a 也适用,所以 a = n 2 .1nn (2n - 1 + 1) 2= n 2 ,15.设数列{a n } 的前 n 项和为 S n ,且 ∀n ∈ N *, a n +1a = ________.n【答案】 n - 6(n ∈ N * ) (答案不唯一)> a , S ≥ S .请写出一个满足条件的数列{a } 的通项公式n n 6 n【解析】 ∀n ∈ N * , a n +1> a ,则数列{a } 是递增的, ∀n ∈ N * , S ≥ S ,即 S 最小,n n n 6 6只要前 6 项均为负数,或前 5 项为负数,第 6 项为 0,即可,所以,满足条件的数列{a n } 的一个通项公式 a n = n - 6(n ∈ N * ) (答案不唯一).16.已知函数 f ( x ) = x 2 cosπx2,数列 {a }中, a = f (n )+ f (n + 1)(n ∈ N * ) ,则数列{a }的n n n前 40 项之和 S 40 = __________.【答案】1680【解析】函数 f (x ) = x 2 cos π 2且数列 {a }中, a = f (n )+ f (n +1),n n可得 a = f (1)+ f (2) = 0 - 4 = -4 ; a = f (2)+ f (3) = -4 + 0 = -4 ;12a = f (3)+ f (4) = 0 +16 = 16 ; a = f (4)+ f (5) = 16 ;3 4a = f (5)+ f (6) = 0 - 36 = -36 ; a = f (6)+ f (7) = -36 ;…,5 6可得数列 {a n 即有数列 {a n}为 -4 , -4 , 16 ,16 , -36 , -36 , 64 , 64 , -100 , -100 ,…, }的前 40 项之和:S = (-4 - 4 +16 +16)+ (-36 - 36 + 64 + 64)+ (-100 -100 +144 +144)+ 40⋅⋅⋅+ (-1444 -1444 +1600 +1600) = 24 + 56 + 88 +⋅⋅⋅+ 31216= ⨯10 ⨯ (24 + 312 ) = 1680 , ( a b a 1 - 22n 2 + n (n ∈ N * ).2 2 222212本题正确结果1680 .三、解答题:本大题共6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.10 分)已知数列{a n}是等比数列,数列 {b }是等差数列,且满足: n 1= b = 1 , + b = 4a , - 3b = -5 .1 2 3 2 3 2(1)求数列{a n }和 {b }的通项公式;n(2)设 c n = a n + b n ,求数列 {c n}的前 n 项和 S n .【答案】(1) a = 2n -1 , n ∈ N * , b = 2n - 1,n ∈ N * ;(2) S = 2n + n 2 - 1 .nn n【解析】(1)设 {an}的公比为 q , {b }的公差为 d ,由题意 q > 0 ,n⎧(1+ d ) + (1+ 2d ) = 4q ⎧-4q + 3d = -2由已知,有 ⎨ ,即 ⎨⎩q 2 - 3(1+ d ) = -5 ⎩ q 2 - 3d = -2⇒ q 2 - 4q + 4 = 0 ⇒ d = q = 2 ,所以 {a n }的通项公式为 an= 2n -1 , n ∈ N * , {b }的通项公式为 b = 2n - 1,n ∈ N * .n n(2) c = a + b = 2n -1 + 2n - 1 ,分组求和,分别根据等比数列求和公式与等差数列求和公式得到nnn1 - 2nn (1+ 2n - 1)S =+= 2n + n 2 - 1 .n18.(12 分)己知数列{a }的前 n 项和为 S n(1)求 {a}的通项公式;nn且 S = n 1 12 2(2)设 b n =1a an n +1,求数列 {b n}的前 100 项和.【答案】(1) a n = n ;(2) T100 =100 101.【解析】(1)当 n ≥ 2 时, S =n两式相减得 a n = S n - S n -1 = n , n 2 + n , S = (n - 1)2 + (n - 1)= n 2 + n- n ,17当 n =1时, a = S = + = 1,满足 a = n ,\ a = n . 2 2骣 1 骣 1 骣1 1 1 1 1001 - + - +L + - +2 = - , n +1 =2 n∈ N * ). ⎧⎬(2)若数列{b }满足: ba + 1 3n4 4 == 3 +n⎩ a n +1⎭a + 1 = 3n ,所以 a =1 - 1 . 3n ( )⇒ S = 2n - 144(2)令 b = 2n + 1,求数列 {b }的前 n 项和 T 及 T 的最小值.a + 2 nn1 11 1 n n(2)由(1)可知 b n =1 1 1= - ,n (n + 1) n n + 1所以数列 {b n}的前 100 项和 T100= b +b +?1 2b100= 琪 琪 琪 琪 - = 1 - = .桫 2桫 3 ? 99 100100 101 101 10119.(12 分)已知数列{a }满足: a n 1 3a -2a n - 3 ( 3a + 4 n(1)证明数列 ⎨ 1 ⎫ 为等差数列,并求数列{a n }的通项公式;⎩ a n + 1⎭nn =3n (n ∈ N * ),求 {b }的前 n 项和 S . nn n【答案】(1)证明见解析, a = n1 2n - 1 9- 1;(2) S = ⨯ 3n +2 + .n【解析】(1)因为 an +1+ 1 = -2a - 3 a + 1 1 3a + 4 1 n + 1 = n ,所以 , 3a + 4 3a + 4 a + 1 a a + 1 n n n +1 n +1 n⎧ 1 ⎫所以 ⎨ ⎬ 是首项为 3,公差为 3 的等差数列,所以n1 n(2)由(1)可知: a =n 1 3n- 1,所以由 b = n 3n a + 1 nn ∈ N * ⇒ b = n ⋅ 3n +1 , nS = 1 ⨯ 32 + 2 ⨯ 33 + L + (n - 1) ⨯ 3n + n ⨯ 3n +1 ①;n3S = 1 ⨯ 33 + 2 ⨯ 34 + L + (n - 1) ⨯ 3n +1 + n ⨯ 3n +2 ②,n①-②得 -2S = 32 + 33 + L + 3n +1 - n ⨯ 3n +2 = n 32 (3n - 1)3 - 1 - n ⨯ 3n +2n9⨯ 3n +2+ .20.(12 分)已知数列{a n}的前 n 项和为 Sn,且 S n = 2a n - 2n -1 .(1)求数列{a n}的通项公式;n nn185 ⨯ 2n -1 (2)Q b = 2n + 1 1 1 1 ⎛ 3 5 7 2n + 1 ⎫ ,则 T n = ⎪ , a + 2 52n -1 5 ⎝ 20 21 22 2n -1 ⎭ T = ⎪ 两式作差得 1 - T = ⨯ ⎢3 + ⎛ 1 ⎫ 1 ⎡ ⎛ 2 2 2 ⎫ 2n + 1⎤ 2n + 5 + +⋅⋅⋅+ - = 1 -2n ⎥⎦ ⎝ 2 ⎭ n 5 ⎣21 22 2n -1 ⎭ 5 ⨯ 2n 5 ⨯ 2n -1 5 ⨯ 2n 5 ⨯ 2n -1 5 ⨯ 2n 5 ⎧( ⎧ n - 1)2n + , n 是奇数 3 - 3n ⎪b n = 2 2 , n 是奇数2 , b = ⎨ ;(2) T = ⎨ .3n ⎪(n - 1)2n + 1 + , n 是偶数 n -2 ⎪b = 2 2 , n 是偶数n n【答案】(1)a = 5 ⨯ 2n -1- 2 (n ∈ N *);(2) T = 2 - 2n +5 3,最小值 . 5【解析】(1)当 n =1 时, a 1 = S 1 = 2a 1 - 2 - 1 ,解得 a 1 = 3 ,当 n ≥ 2 时, a n = S n - S n -1 = 2a n - 2a n -1 - 2 ,解得 a n = 2 a n -1 + 2 .则 a + 2 = 2 (an n -1+ 2),故 {a n + 2}是首项为 a 1 + 2 = 5 ,公比为 2 的等比数列,∴ a = 5 ⨯ 2n -1 - 2 (n ∈ N * ). n = ⨯ (2n + 1)⨯ + + + ⋅⋅⋅ +nn1 1 ⎛2 n 5 ⎝3 5 7 2n - 1 2n + 1 ⎫+ + + ⋅⋅⋅ + +21 22 23 2n -1 2n ⎭⎪ ⎪⎝,所以 T = 2 - n 2n + 5 5 ⨯ 2n -1,2n + 5 2n + 7 2n + 5 -2n - 3令 c = ,有 c - c =- = < 0 ,对 n ∈ N * 恒成立, n n +1 n则数列{c n }是递减数列,故{T n } 为递增数列,则 (T n )min 3= T = . 121.(12 分)已知正项数列且.的前 项和为 ,且 , ,数列 满足 ,(1)求数列(2)令【答案】(1), 的通项公式;,求数列 的前 项和 .n +1 ⎪⎪ n n⎩ n ⎪⎩ 2【解析】(1)当时, ,即 ,,19⎧⎪S + S = a 2 由 ⎨ ,可得= a 2 (n ≥ 2) ,⎪⎩ n由 ⎨ 两式相除,得 n +1 = 2 (n ≥ 2 ),⎧b b = 2n b⎪⎩b n -1b n = 2n -1 (n ≥ 2)综上:b = ⎨ n ⎪b = 2 n -22 , n 是偶数 ⎩ ⎧ 3n ⎪⎪ 2 , 的前 项和为 B ,∴ B = ⎨ , -3n + 1 ⎪ , n 是奇数 ⎧(n - 1)2n + , n 是奇数 ⎪⎪ 2综上: T = ⎨ .3n ⎪(n - 1)2n + 1 + , n 是偶数n +1 n n +1 S + S n -1 n即,又是公差为 ,首项为 的等差数列,,由题意得:,n n +1 b n -1是奇数时,是公比是 ,首项 的等比数列,∴ b = 2nn +1 2 ,同理 是偶数时是公比是 ,首项的等比数列,∴ b = 2nn -2 2 ,n ⎧ n +1⎪b = 2 2 , n 是奇数n.(2)令,即 ,⎧⎪ A = 1⋅ 20 + 2 ⋅ 21 + 3 ⋅ 22 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n -1的前 项和为 ,则 ⎨ n⎪⎩2 A n = 1⋅ 21 + 2 ⋅ 22 + 3 ⋅ 23 + ⋅⋅⋅ + n ⋅ 2n,两式相减得 - A = 20 + 21 + 22 + 2n -1 - n ⋅ 2n = n,1 - 2n 1 - 2- n ⋅ 2n ,令n n⎪⎩ 2n 是偶数3 - 3nn⎪⎩ 220ln 22 ln 32 ln n 2 (n - 1)(2n + 1) (当 x ≥ a 时, f '( x ) = 1 - = ,此时要考虑 a 与 1 的大小.(2)由(1)可知当 a = 1 , x > 1 时, x -1 - ln x > 0 ,即 ln x > 1 - x ,所以 ln x = n - 1 - = n - 1 - - ⎪ < n - 1 - + + L + ⎝ 2 n 2 ⎭ ⎝ 2 ⨯ 3 3 ⨯ 4 n(n + 1) ⎭ 1 ⎫ n - 1 = (n - 1) - n + 1 ⎭ 2(n + 1) ⎛ 122.(12 分)已知函数 f ( x ) =| x - a | - ln x(a > 0) .(1)讨论 f ( x ) 的单调性;(2)比较 + +⋯+ 与 的大小 n ∈ N * 且 n > 2) ,并证明你的结论.22 32 n 2 2(n + 1)【答案】(1)见解析;(2)见解析.⎧ x - ln x - a, 【解析】(1)函数 f ( x ) 可化为 f ( x ) = ⎨⎩a - x - ln x,x ≥ a0 < x < a ,当 0 < x < a 时, f '( x ) = -1 - 1 x< 0 ,从而 f ( x ) 在 (0, a) 上总是递减的,1 x - 1x x①若 a ≥ 1 ,则 f '( x ) ≥ 0 ,故 f ( x ) 在 [a, +∞ ) 上递增;②若 0 < a < 1 ,则当 a ≤ x < 1 时, f '( x ) < 0 ;当 x > 1 时, f '( x ) > 0 ,故 f ( x ) 在 [a,1) 上递减,在 (1, +∞) 上递增,而 f ( x ) 在 x = a 处连续,所以当 a ≥ 1 时, f ( x ) 在 (0, a) 上递减,在[a, +∞ ) 上递增;当 0 < a < 1 时, f ( x ) 在 (0,1) 上递减,在[1, +∞ ) 上递增.1< 1 - .x x所以 ln 22 ln 32 ln n 2 1 1 1+ + L + < 1 - + 1 - + L 1 -22 32 n 2 22 32 n 2⎛ 1 1 + ⎝ 22 32 + L + 1 ⎫ 1 1 ⎫ ⎛ 1 ⎪ ⎪2n 2 - 2 - n + 1 (n - 1)(2n + 1) = = .2(n + 1) 2(n + 1)21。

高三数学第47练不等式中的易错题0

高三数学第47练不等式中的易错题0

第47练 不等式中的易错题1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x +1,x <0,x -1,x ≥0,则不等式x +(x +1)·f (x +1)≤1的解集是( )A .{x |-1≤x ≤2-1}B .{x |x ≤1}C .{x |x ≤2-1}D .{x |-2-1≤x ≤2-1} 2.若不等式x 2+ax +1≥0对一切x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12恒成立,则a 的最小值为( ) A .0B .-2C .-52D .-33.已知a ,b 都是正实数,且满足log 4(2a +b )=log 2ab ,则2a +b 的最小值为( )A .12B .10C .8D .6 4.若a ,b 是常数,a >0,b >0,a ≠b ,x ,y ∈(0,+∞),则a 2x +b 2y ≥?a +b ?2x +y ,当且仅当a x=b y 时取等号.利用以上结论,可以得到函数f (x )=3x +41-3x (0<x <13)的最小值为( ) A .5B .15C .25D .25.某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 需满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ 5x -11y ≥-22,2x +3y ≥9,2x ≤11.则z =10x +10y 的最大值是( )A .80B .85C .90D .1006.已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( ) A .2B .4C .6D .87.函数y =x 2+7x +10x +1(x >-1)的最小值为( ) A .2B .7C .9D .108.若a 、b 、c >0且a (a +b +c )+bc =4-23,则2a +b +c 的最小值为( ) A.3-1 B.3+1 C .23+2D .23-2二、填空题9.已知x >0,y >0,lg 2x +lg 8y =lg 2,则1x +13y的最小值是________. 10.对于0≤m ≤4的任意m ,不等式x 2+mx >4x +m -3恒成立,则x 的取值范围是________________. 11.设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,2x +1y -2z的最大值为________.12.某运输公司接受了向一地区每天至少运送180 t 物资的任务,该公司有8辆载重为6 t 的A 型卡车和4辆载重为10 t 的B 型卡车,有10名驾驶员,每辆卡车每天往返的次数为A 型卡车4次,B 型卡车3次,每辆卡车每天往返的费用为A 型卡车320元,B 型卡车504元,则公司如何调配车辆,才能使公司所花的费用最低,最低费用为________元.答案精析1.C [由题意得不等式x +(x +1)f (x +1)≤1等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x +1<0,x +(x +1)[-(x +1)+1]≤1,① 或⎩⎪⎨⎪⎧ x +1≥0,x +(x +1)[(x +1)-1]≤1,②解不等式组①得x <-1;解不等式组②得-1≤x ≤2-1.故原不等式的解集是{x |x ≤2-1},故选C.]2.C [因为x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,且x 2+ax +1≥0,所以a ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x , 所以a ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x max . 又y =x +1x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12内是单调递减的, 所以a ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x max =-(12+112)=-52.] 3.C [由题意log 4(2a +b )=log 4ab ,可得2a +b =ab ,a >0,b >0,所以2a +b =12·2a ·b ≤12·(2a +b )24, 所以2a +b ≥8,当且仅当2a =b 时取等号,所以2a +b 的最小值为8,故选C.]4.C [由题意可得f (x )=3x +41-3x =323x +221-3x ≥?3+2?23x +?1-3x ?=25,当且仅当33x =21-3x,即x =15时取等号,故最小值为25.] 5.C [如图,作出可行域,由z =10x +10y ⇒y =-x +z 10,它表示斜率为-1,纵截距为z 10的平行直线系, 要使z =10x +10y 取得最大值,当直线z =10x +10y 通过A (112,92)时z 取得最大值. 因为x ,y ∈N *,故A 点不是最优整数解.于是考虑可行域内A 点附近的整点(5,4),(4,4),经检验直线经过点(5,4)时,z max =90.] 6.B [不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则1+a +y x +ax y≥a +2a +1≥9,所以a ≥2或a ≤-4(舍去).所以正实数a 的最小值为4.]7.C [y =x 2+7x +10x +1=(x +1)2+5(x +1)+4x +1=(x +1)+4x +1+5, 当x >-1,即x +1>0时,y ≥2(x +1)×4x +1+5=9(当且仅当x =1时取“=”).故选C.]8.D [由a (a +b +c )+bc =4-23,得(a +c )·(a +b )=4-2 3.∵a 、b 、c >0.∴(a +c )·(a +b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +b +c 22(当且仅当a +c =b +a ,即b =c 时取“=”), ∴2a +b +c ≥24-23=2(3-1)=23-2.]9.4解析 由x >0,y >0,lg 2x +lg 8y =lg 2,得lg 2x 8y =lg 2,即2x +3y =2,所以x +3y =1,故1x +13y =(1x +13y)(x +3y ) =2+3y x +x 3y ≥2+2 3y x ·x 3y =4, 当且仅当3y x =x 3y ,即x =12,y =16时取等号,所以1x +13y的最小值为4. 10.(-∞,-1)∪(3,+∞)解析 不等式可化为m (x -1)+x 2-4x +3>0在0≤m ≤4时恒成立.令f (m )=m (x -1)+x 2-4x +3.则⎩⎪⎨⎪⎧ f ?0?>0,f ?4?>0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-4x +3>0,x 2-1>0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <1或x >3,x <-1或x >1, 即x <-1或x >3. 11.1 解析 由x 2-3xy +4y 2-z =0, 得z =x 2-3xy +4y 2,∴xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4y x-3 ≤124-3=1, 当且仅当x =2y 时取等号.此时z =2y 2,∴2x +1y -2z =22y +1y -22y2 =-(1y )2+2y =-(1y-1)2+1≤1. 12.2 560解析 设每天调出A 型卡车x 辆,B 型卡车y 辆,公司所花的费用为z 元,则目标函数z =320x +504y (x ,y ∈N ).由题意可得,⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤x ≤8,x ∈N ,0≤y ≤4,x ∈N ,x +y ≤10,4x ×6+3y ×10≥180.作出上述不等式组所确定的平面区域即可行域,如图中阴影部分所示.结合图形可知,z=320x+504y在可行域内经过的整数点中,点(8,0)使z=320x+504y取得最小值,z min=320×8+504×0=2 560.故每天调出A型卡车8辆,公司所花费用最低为2 560元.。

高考数学一轮复习数学数列多选题的专项培优易错试卷练习题及解析

高考数学一轮复习数学数列多选题的专项培优易错试卷练习题及解析一、数列多选题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,0n a ≠,且202021111212a a ++≤+( )A .若数列{}n a 为等差数列,则20210S ≥B .若数列{}n a 为等差数列,则10110a ≤C .若数列{}n a 为等比数列,则20200T >D .若数列{}n a 为等比数列,则20200a <【答案】AC 【分析】由不等关系式,构造11()212xf x =-+,易得()f x 在R 上单调递减且为奇函数,即有220200a a +≥,讨论{}n a 为等差数列、等比数列,结合等差、等比的性质判断项、前n 项和或积的符号即可. 【详解】 由202021111212a a ++≤+,得2020211110212212a a +-+-≤+, 令11()212x f x =-+,则()f x 在R 上单调递减,而1121()212212xx x f x --=-=-++, ∴12()()102121xx x f x f x -+=+-=++,即()f x 为奇函数,∴220200a a +≥,当{}n a 为等差数列,22020101120a a a +=≥,即10110a ≥,且2202020212021()02a a S +=≥,故A 正确,B 错误;当{}n a 为等比数列,201820202a a q=,显然22020,a a 同号,若20200a <,则220200a a +<与上述结论矛盾且0n a ≠,所以前2020项都为正项,则202012020...0T a a =⋅⋅>,故C 正确,D 错误. 故选:AC. 【点睛】关键点点睛:利用已知构造函数,并确定其单调性和奇偶性,进而得到220200a a +≥,基于该不等关系,讨论{}n a 为等差、等比数列时项、前n 项和、前n 项积的符号.2.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,则下列说法正确的是( ) A .若21,n S n =-则{}n a 是等差数列B .若21,nn S =-则{}n a 是等比数列C .若{}n a 是等差数列,则995099S a =D .若{}n a 是等比数列,且10,0,a q >>则221212n n n S S S -+⋅>【答案】BC 【分析】由n S 求n a ,根据通项公式可判断AB 是否正确,由等差数列的性质可判断C ,取1n =时,结合等比数列求和公式作差比较13S S ⋅与22S 大小即可判断D. 【详解】对于A 选项,若21n S n =-,当2n ≥时,21n a n =-,10a =不满足21n a n =-,故A错误;对于B 选项,若21nn S =-,则1112,21,1n n n n S S n a S n --⎧-=≥=⎨==⎩,由于11a =满足12n n a -=,所以{}n a 是等比数列,故B 正确;对于C 选项,若{}n a 是等差数列,则()199995099992a a S a +==,故C 正确. 对于D 选项,当1n =时,()()222222132111110S S S a q qa q a q ⋅-=++-+=-<,故当1n =时不等式不等式,故221212n n n S S S -+⋅>不成立,所以D 错误.故选:BC 【点睛】本题考查数列的前n 项和为n S 与n a 之间的关系,等差数列的性质,等比数列的前n 项和为n S 的公式等,考查运算求解能力.本题D 选项解题的关键将问题特殊化,讨论1n =时,13S S ⋅与22S 大小情况.此外还需注意一下公式:11,2,1n n n S S n a S n --≥⎧=⎨=⎩;若{}n a 是等差数列,则()2121n n S n a -=-.3.数列{}n a 满足11a =,且对任意的*n ∈N 都有11n n a a a n +=++,则下列说法中正确的是( ) A .(1)2n n n a +=B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项的和为20202021 C .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项的和为40402021D .数列{}n a 的第50项为2550【答案】AC 【分析】用累加法求得通项公式,然后由裂项相消法求1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的和即可得. 【详解】因为11n n a a a n +=++,11a =, 所以11n n a a n +-=+, 所以2n ≥时,121321(1)()()()1232n n n n n a a a a a a a a n -+=+-+-++-=++++=, 11a =也适合此式,所以(1)2n n n a +=, 501275a =,A 正确,D 错误, 12112()(1)1n a n n n n ==-++, 数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项和为202011111404021223202020212021S ⎛⎫=-+-++-=⎪⎝⎭,B 错,C 正确. 故选:AC . 【点睛】本题考查用累加法数列的通项公式,裂项相消法求和.数列求和的常用方法: 设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和; (2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法; (3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(5)倒序相加法:满足m n m a a A -+=(A 为常数)的数列,需用倒序相加法求和.4.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,则下列4个命题中正确的有( )A .若100S =,则50a >,60a <;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;C .若150S >,160S <,则{}n S 中7S 最大;D .若89S S <,则78S S <. 【答案】ABD 【分析】利用等差数列的求和公式及等差数列的性质,逐一检验选项,即可得答案. 【详解】对于A :因为正数,公差不为0,且100S =,所以公差0d <, 所以1101010()02a a S +==,即1100a a +=, 根据等差数列的性质可得561100a a a a +=+=,又0d <, 所以50a >,60a <,故A 正确; 对于B :因为412S S =,则1240S S -=,所以561112894()0a a a a a a ++⋅⋅⋅++=+=,又10a >, 所以890,0a a ><, 所以115815815()15215022a a a S a +⨯===>,116891616()16()022a a a a S ++===, 所以使0n S >的最大的n 为15,故B 正确; 对于C :因为115815815()15215022a a a S a +⨯===>,则80a >, 116891616()16()022a a a a S ++===,则890a a +=,即90a <, 所以则{}n S 中8S 最大,故C 错误;对于D :因为89S S <,则9980S a S =->,又10a >, 所以8870a S S =->,即87S S >,故D 正确, 故选:ABD 【点睛】解题的关键是先判断d 的正负,再根据等差数列的性质,对求和公式进行变形,求得项的正负,再分析和判断,考查等差数列性质的灵活应用,属中档题.5.(多选)设数列{}n a 是等差数列,公差为d ,n S 是其前n 项和,10a >且69S S =,则( ) A .0d > B .80a =C .7S 或8S 为n S 的最大值D .56S S >【答案】BC 【分析】根据69S S =得到80a =,再根据10a >得到0d <,可得数列{}n a 是单调递减的等差数列,所以7S 或8S 为n S 的最大值,根据6560S S a -=>得65S S >,故BC 正确.【详解】由69S S =得,960S S -=, 即7890a a a ++=,又7982a a a +=,830a ∴=,80a ∴=,∴B 正确;由8170a a d =+=,得17a d =-,又10a >,0d ∴<, ∴数列{}n a 是单调递减的等差数列,()()0,70,9n n a n N n a n N n **⎧>∈≤⎪∴⎨<∈≥⎪⎩, 7S ∴或8S 为n S 的最大值,∴A 错误,C 正确; 6560S S a -=>,65S S ∴>,所以D 错误.故选:BC . 【点睛】关键点点睛:根据等差中项推出80a =,进而推出0d <是解题关键.6.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .已知a 3=12,S 12>0,a 7<0,则( ) A .a 6>0 B .2437d -<<- C .S n <0时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项【答案】ABCD 【分析】S 12>0,a 7<0,利用等差数列的求和公式及其性质可得:a 6+a 7>0,a 6>0.再利用a 3=a 1+2d =12,可得247-<d <﹣3.a 1>0.利用S 13=13a 7<0.可得S n <0时,n 的最小值为13.数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0.7≤n ≤12时,n n S a <0.n ≥13时,n n S a >0.进而判断出D 是否正确. 【详解】 ∵S 12>0,a 7<0,∴()67122a a +>0,a 1+6d <0.∴a 6+a 7>0,a 6>0.∴2a 1+11d >0,a 1+5d >0, 又∵a 3=a 1+2d =12,∴247-<d <﹣3.a 1>0.S 13=()113132a a +=13a 7<0.∴S n <0时,n 的最小值为13.数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0,7≤n ≤12时,n n S a <0,n ≥13时,n n S a >0.对于:7≤n ≤12时,nn S a <0.S n >0,但是随着n 的增大而减小;a n <0,但是随着n 的增大而减小,可得:nnS a <0,但是随着n 的增大而增大.∴n =7时,nnS a 取得最小值. 综上可得:ABCD 都正确. 故选:ABCD . 【点评】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.7.下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的几个命题,其中正确的有( ) A .数列{}n a 递增B .n S 为{}n a 的前n 项和,则数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增的等差数列 C .若n a n =,n S 为{}n a 的前n 项和,且n S n c ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列,则0c D .若70a =,n S 为{}n a 的前n 项和,则方程0n S =有唯一的根13n = 【答案】ABD 【分析】选项A. 由题意10n n a a d +-=>可判断;选项B.先求出112n S n a d n -=+⨯,根据1012n n S S dn n +-=>+可判断;选项C. 若n a n =,则()12n n n S +=,则0c 或1c =时n S n c ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列可判断;选项D.由1602n n S dn -⎛⎫=--= ⎪⎝⎭可判断. 【详解】选项A. 由题意10n n a a d +-=>,则1n n a a +>,所以数列{}n a 递增,故A 正确. 选项B. ()112n n n S na d -=+⨯,则112n S n a d n -=+⨯所以1012n n S S d n n +-=>+,则11n n S S n n +>+,所以数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增的等差数列. 故B 正确. 选项C. 若n a n =,则()12n n n S +=,则()()12n n n S n c n c =+++当0c时,12+n S n c n =+为等差数列. 当1c =时,2n S n c n=+为等差数列.所以选项C 不正确.选项D. 70a =,即7160a a d =+=,则16a d =- 又()()1111660222n n n n n n S na d dn d dn ---⎛⎫=+⨯=-+⨯=--= ⎪⎝⎭由0,0d n >>,所以1602n --=,得13n =,故选项D 正确. 故选:ABD 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的判定和单调性的单调,解答本题的关键是利用等差数列的定义和前n 项和公式进行判断,求出162n n S dn -⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,从而判断,属于中档题.8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若981S =,713a =,3S ,1716S S -,k S 成等比数列,则( ) A .2n S n = B .122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+= C .11k = D .21n a n =-【答案】ACD 【分析】先根据题意求出等差数列的首项和公差,再根据等差数列的通项公式和求和公式求得,n n a S ,再由3S ,1716S S -,k S 成等比数列列出式子求解得出k 的值,再利用裂项相消法求和,得到122310111111021a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,从而判断各项的正误. 【详解】依题意,95981S a ==,解得59a =; 而713a =,故75275a a d -==-,则1541a a d =-=, 则21n a n =-,2n S n =,故D 、A 正确:因为3S ,1716S S -,k S 成等比数列,故()223171617k S S S S a =-=,则22933k =,解得11k =,故C 正确;而122310111111021a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,故B 错误. 故选:ACD . 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题方法如下: (1)根据题意,求得通项公式,进而求得前n 项和; (2)根据三项成等比数列的条件,列出等式,求得k 的值; (3)利用裂项相消法,对12231011111a a a a a a ++⋅⋅⋅+求和; (4)对选项逐个判断正误,得到结果.二、平面向量多选题9.设a ,b ,c 是任意的非零向量,且它们相互不共线,给出下列选项,其中正确的有( )A .()a cbc a b c ⋅-⋅=-⋅ B .()()b c a c a b ⋅⋅-⋅⋅与c 不垂直 C .a b a b -<-D .()()22323294a b a b a b +⋅-=- 【答案】ACD 【分析】A ,由平面向量数量积的运算律可判断;B ,由平面向量垂直的条件、数量积的运算律可判断;C ,由a 与b 不共线,可分两类考虑:①若a b ≤,则a b a b -<-显然成立;②若a b >,由a 、b 、a b -构成三角形的三边可进行判断;D ,由平面向量的混合运算将式子进行展开即可得解. 【详解】选项A ,由平面向量数量积的运算律,可知A 正确; 选项B ,()()()()()()()()0b c a c a b c b c a c c a b c b c a c b c c a ⎡⎤⋅⋅-⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅=⎣⎦, ∴()()b c a c a b ⋅⋅-⋅⋅与c 垂直,即B 错误;选项C ,∵a 与b 不共线,∴若a b ≤,则a b a b -<-显然成立; 若a b >,由平面向量的减法法则可作出如下图形:由三角形两边之差小于第三边,可得a b a b -<-.故C 正确;选项D ,()()22223232966494a b a b a a b a b b a b +⋅-=-⋅+⋅-=-,即D 正确. 故选:ACD 【点睛】本小题主要考查向量运算,属于中档题.10.已知ABC 的面积为3,在ABC 所在的平面内有两点P ,Q ,满足20PA PC +=,2QA QB =,记APQ 的面积为S ,则下列说法正确的是( )A .//PB CQ B .1233BP BA BC =+ C .0PA PC ⋅> D .4S =【答案】BD 【分析】利用向量的共线定义可判断A ;利用向量加法的三角形法则以及向量减法的几何意义即可判断B ;利用向量数量积的定义可判断C ;利用三角形的面积公式即可判断D. 【详解】由20PA PC +=,2QA QB =,可知点P 为AC 的三等分点,点Q 为AB 延长线的点, 且B 为AQ 的中点,如图所示:对于A ,点P 为AC 的三等分点,点B 为AQ 的中点, 所以PB 与CQ 不平行,故A 错误; 对于B ,()22123333BP BA AP BA AC BA BC BA BA BC =+=+=+-=+, 故B 正确;对于C ,cos 0PA PC PA PC PA PC π⋅==-<,故C 错误; 对于D ,设ABC 的高为h ,132ABCS AB h ==,即6AB h =, 则APQ 的面积1212226423233APQS AQ h AB h =⋅=⋅⋅=⨯=,故D 正确; 故选:BD 【点睛】本题考查了平面向量的共线定理、共线向量、向量的加法与减法、向量的数量积,属于基础题。

易错题库-2019年高考数学课时47等比数列单元滚动精准测试卷文


其中 m为常数,且 m≠- 3.
(1) 求证: { an} 是等比数列;
(2) 若数列 { an} 的公比
q=f ( m) ,数列 { bn} 满足
3
b1=
a1 , bn =
f 2
(
bn- 1)(
n∈N* ,n≥2) ,求证:
1 { bn}
为等差数列,并求 bn.
1
1
∴{bn} 是以 1 为首项, 3为公差的等差数列,
a31q3= 2,后三项之积
a q = 3 3n-6 1
4.
所以两式相乘,

a61q3( n-1) = 8,即
a21qn-1= 2.

a1·a1q· a1q2·…·
a1qn
-1= 64, an1qn
n- 1 2
= 64,即 (
a21 qn-1)
n

64
2,即
2
n

642.
所以
n= 12.
6.(2018 ·浙江温州高三第一次适应性测试 ) 已知等比数列 an 中, a1 2 ,且有 a4a6 4a72 ,
> 0, 0< q< 1 时, {a n} 为递减数列;当 q< 0 时, { an } 为摆动数列;当 q=1 时, { an } 为常数列 .
3. (201 8 浙江省衢州市年 4 月高三教学质量检测 ) 已知等比数列 { an} 中,公比 q 1 ,且
a1 a6
8, a3a4
12 ,则 a2011 a2006
8. (2018 ·浙江省温州市第一次适应性测试 ) 已知数列 an 是公比为 q 的等比数列,集合
的等比数列 共有
,从 A 中选出 4 个不同的数, 使这 4 个数成等比数列, 这样得到 4 个数的不同

高三数学第47练不等式中的易错题(2021年整理)

2018届高三数学第47练不等式中的易错题编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018届高三数学第47练不等式中的易错题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第47练不等式中的易错题1.已知函数f(x)=错误!则不等式x+(x+1)·f(x+1)≤1的解集是()A.{x|-1≤x≤错误!-1} B.{x|x≤1}C.{x|x≤错误!-1} D.{x|-错误!-1≤x≤错误!-1}2.若不等式x2+ax+1≥0对一切x∈错误!恒成立,则a的最小值为( )A.0 B.-2C.-错误!D.-33.已知a,b都是正实数,且满足log4(2a+b)=log2错误!,则2a+b的最小值为( )A.12 B.10C.8 D.64.若a,b是常数,a〉0,b>0,a≠b,x,y∈(0,+∞),则错误!+错误!≥错误!,当且仅当错误!=b时取等号.利用以上结论,可以得到函数f(x)=错误!+错误!(0〈x<错误!)的最小值为()yA.5 B.15C.25 D.25.某公司招收男职员x名,女职员y名,x和y需满足约束条件错误!则z=10x+10y的最大值是()A.80 B.85C.90 D.1006.已知不等式(x+y)错误!≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为( )A.2 B.4C.6 D.87.函数y=错误!(x>-1)的最小值为( )A.2 B.72018届高三数学第47练不等式中的易错题C.9 D.108.若a、b、c>0且a(a+b+c)+bc=4-23,则2a+b+c的最小值为()A.错误!-1 B。

高考数学一轮专项复习讲义(通用版)-等比数列(含解析)

等比数列复习要点1.理解等比数列的概念和通项公式的意义.2.掌握等比数列的前n 项和公式,理解等比数列的通项公式与前n 项和公式的关系.3.体会等比数列与指数函数的关系.一等比数列的有关概念1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第二项起,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,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q (q ≠0)表示.2.等比数列的通项公式设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,则它的通项a n =a 1q n -1.3.等比中项如果a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项,即G 是a 与b 的等比中项⇔a ,G ,b 成等比数列⇒G 2=ab .二等比数列的有关公式1.通项公式:a n =a 1q n -1.2.前n 项和公式:S n.三等比数列的性质1.通项公式的推广:a n =a m ·q n -m (m ,n ∈N *).2.对任意的正整数m ,n ,p ,q ,若m +n =p +q =2k ,则a m ·a n =a p ·a q =a 2k .3.若等比数列前n 项和为S n ,则S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 仍成等比数列(m 为偶数且q =-1除外).4.在等比数列{a n }中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即a n ,a n +k ,a n +2k ,a n +3k ,…为等比数列,公比为q k .51>0,>11<0,q <1,则等比数列{a n }递增;1>0,q <11<0,>1,则等比数列{a n }递减.常/用/结/论1.若{a n },{b n }(项数相同)比数列.衍生数列,仔细体会.2.当q ≠-1或q =-1且n 为奇数时,S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…仍成等比数列,其公比为q n .3.{a n }为等比数列,若a 1·a 2·…·a n =T n ,则T n ,T 2n T n ,T3n T 2n ,…仍成等比数列.1.判断下列结论是否正确.(1)等比数列的公比q 是一个常数,它可以是任意实数.()(2)三个数a ,b ,c 成等比数列的充要条件是b 2=ac .()(3)若数列{a n }的通项公式是a n =a n ,则其前n 项和S n =a1-a n 1-a .()(4)如果数列{a n }为等比数列,则数列{ln a n }是等差数列.()2.已知各项均为正数的等比数列{a n }中,a 1a 2a 3=5,a 7a 8a 9=10,则a 4a 5a 6=________.解析:a 1a 2a 3×a 7a 8a 9=a 65=50,∴a 4a 5a 6=a 35=52.答案:523.在等比数列{a n }中,a 3=4,a 7=16,则a 3与a 7的等比中项为________.解析:设a 3与a 7的等比中项为G ,因为a 3=4,a 7=16,所以G 2=4×16=64,所以G =±8.答案:±84.《八骏图》是从六朝起就很流行的一幅图,传说中有8匹善于奔跑的马,它们奔跑的速度各有差异.已知第i (i =1,2,…,7)匹马的最长日行路程是第i +1匹马最长日行路程的1.1倍,且第8匹马的最长日行路程为400里,则这8匹马的最长日行路程之和为________里.(取1.18≈2.14)解析:依题意可得,第8匹马、第7匹马、…、第1匹马的最长日行路程里数构成递增的等比数列,且首项为400,公比为1.1,故这8匹马的最长日行路程之和为400×1-1.181-1.1≈4000×(2.14-1)=4560(里).答案:4560题型等比数列基本量的计算典例1(1)(2023·全国甲卷,理)已知正项等比数列{a n }中,a 1=1,S n 为{a n }的前n 项和,S 5=5S 3-4,则S 4=()A .7B .9C .15D .30(2)(2023·全国甲卷,文)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若8S 6=7S 3,则{a n }的公转化为基本量a 1,q 的方程.高考试题的设计也常以基本量的计算为主.比为________.(3)(2023·全国乙卷,理)已知{a n }为等比数列,a 2a 4a 5=a 3a 6,a 9a 10=-8,则a 7=________.解析:(1)设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由S 5=5S 3-4得,S 5-S 3=4S 3-4,即a 4+a 5=4(a 1+a 2+a 3)-4.因为a 1=1,所以q 3+q 4=4(1+q +q 2)-4,所以q 3(1+q )=4q (1+q ),所以q 2将条件转化为a 1,q 的方程,求解q 的值.=4.因为q >0,所以q =2,所以S 4=a 11-q 41-q =1-241-2=15,故选C.(2)因为8S 6=7S 3,显然公比q ≠1,则8×a 11-q 61-q=7×a 11-q 31-q,整理得1+q 3=78,解得q =-12.故答案为-12.(3)设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),则由题意,将条件转化为a 1,q 的方程,利用乘除法求解q 的值.1q =1,5=-2,所以a 7=a 1q 6=a 1q ·q 5=-2.故答案为-2.解决等比数列有关问题的常用思想方法(1)方程的思想:在等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a 1和q ,问题可迎刃而解.(2)分类讨论的思想:等比数列的前n 项和公式涉及对公比q 的分类讨论,当q =1时,数列{a n }的前n 项和S n =na 1;当q ≠1时,数列{a n }的前n 项和S n =a 11-q n1-q=a 1-a n q 1-q.对点练1(1)(2024·广西桂林模拟)朱载堉(1536年—1611年)是中国明代一位杰出的音乐家、数学家和天文历算家,他的著作《律学新说》中阐述了最早的“十二平均律”.十二平均律是目前世界上通用的把一组音(八度)分成十二个半音音程的律制,各相邻两律之间的频率之比完全相等,亦称“十二等程律”.即一个八度12个音,相邻两个音之间的频率之比相等,且最后一个音的频率是最初那个音的2倍.设第二个音的频率为f 1,第八个音的频率为f 2,则f2f 1等于()A.1126 B.82C.122D .4122(2)在1和2之间插入11个数使包含1和2的这13个数依次成递增的等比数列,记插入的11个数之和为M ,插入11个数后这13个数之和为N ,则依此规则,下列说法错误的是()A .插入的第8个数为34B .插入的第5个数是插入的第1个数的32倍C .M >3D .N <7解析:(1)设第一个音的频率为a ,相邻两个音之间的频率之比为q ,那么a n =aq n -1,根据最后一个音的频率是最初那个音的2倍,得a 12=2a =aq 11,即q =2111,所以f 2f 1=a 8a 2=q 6=1126.(2)设该等比数列为{a n },公比为q ,则a 1=1,a 13=2,故q 12=a 13a 1=2.插入的第8个数为a 9=a 1q 8=34,故A 正确;插入的第5个数为a 6=a 1q 5,插入的第1个数为a 2=a 1q ,所以a 6a 2=a 1q 5a 1q =q 4=32,故B正确;M =a 21-q 111-q=1221-122111-122=-1-11-2112,要证M >3,即证-1-11-2112>3,即证12112-1>4,即证54>2112,即证>2,而>2成立,故C 正确;N =M+3.因为>(1.4)6>(1.9)3>2,所以65>2112,所以12112-1>5,所以-1-11-2112>4,即M>4.所以N=M+3>7,故D错误.答案:(1)A(2)D题型等比数列性质的多维研讨维度1等比数列通项的性质典例2(1)在等比数列{a n}中,a n>0,a1+a2+…+a8=4,a1a2·…·a8=16,则1a1+1a2+…+1a8的值为()A.2B.4C.8D.16(2)在各项均为正数的等比数列{a n}中,已知a1011=3,那么log3a1+log3a2+…+log3a2021=()对数运算性质的应用,同时运用等比数列积的对称性.A.4042B.2021C.4036D.2018解析:(1)1a1+1a2+…+1a8=a1+a8a1a8+a2+a7a2a7+a3+a6a3a6+a4+a5a4a5.巧妙应用积的对称性,把两个条件代入求值,此法只适用于偶数项的情形.若奇数项呢?a1+a2+…+a7=8,且a1·a2·a3·…·a7=128,求1a1+1a2+…+1a7的值,可先求a4=2,a1·a7=a2·a6=a3·a5=4.因为a1a8=a2a7=a3a6=a4a5,所以原式=a1+a2+…+a8a4a5=4a4a5,又a1a2·…·a8=16=(a4a5)4,a n>0,所以a4a5=2,所以1a1+1a2+…+1a8=2.故选A.(2)因为a1011=3,所以a1a2…a2021=(a1011)2021=32021,所以log3a1+log3a2+…+log3a2021=log3(a1a2 (2021)=log332021=2021.故选B.在等比数列的基本运算问题中,一般是利用通项公式与前n项和公式,建立方程组求解,但如果灵活运用等比数列的性质“若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则有a m a n=a p a q”,则可减少运算量.解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.对点练2(1)在等比数列{a n }中,a 1,a 17是方程x 2-14x +9=0的两根,则a 2a 16a 9的值为()A.14B .3C .±14D .±3(2)在各项都为正数的等比数列{a n }中,已知0<a 1<1,其前n 项之积为T n ,且T 12=T 6,则T n 取得最小值时,n 的值是________.解析:(1)因为a 1,a 17是方程x 2-14x +9=0的两根,所以a 1a 17=9,a 1+a 17=14,所以a 1>0,a 17>0.又数列{a n }为等比数列,所以a 1a 17=a 2a 16=a 29=9,且a 9>0,所以a 9=3,因此a 2a 16a 9=a 9=3.故选B.(2)由T 12=T 6得T12T 6=1,即a 7a 8a 9a 10a 11a 12=(a 9a 10)3=1,故a 9a 10=1,因为a 1a 18=a 9a 10,则a 1a 18=1,由于0<a 1<1,得a 18>1,所以等比数列{a n }是递增数列,故0<a 9<1<a 10,则T n 取得最小值时,n =9.答案:(1)B (2)9维度2等比数列前n 项和的性质典例3(1)(2021·全国甲卷,文)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若S 2=4,S 4=6,则S 6=()A .7B .8C .9D .10(2)已知等比数列{a n }共有2n 项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q =________.解析:(1)方法一:设数列{a n }的公比为q ,因为S 2=4,S 4=6,则易知公比q ≠±1,所以由等比数列的前n 项和公式,得此法是方程思想的应用,这也是数列问题中常用的方法,不致于失去解题方向.两式相除,得q 2=12,1=42-2,=221=42+2,=-22,所以S 6=a 11-q 61-q=7.方法二:易知S 2,S 4-S 2,S 6-S 4构成等比数列,此法属于整体思想的应用,由此得S 2,S 4,S 6的方程.由等比中项的性质得S 2(S 6-S 4)=(S 4-S 2)2,即4(S 6-6)=22,所以S 6=7.故选A.(2)奇+S 偶=-240,奇-S 偶=80,奇=-80,偶=-160,所以q =S 偶S 奇=-160-80=2.本题的核心在于理解S 偶S 奇=a 2+a 4+…+a 2na 1+a 3+…+a 2n -1=q ,巧妙应用条件,求得S 奇,S 偶.故答案为2.1.等比数列前n 项和的性质主要是若S n ≠0,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列(q =-1且n 为偶数除外).2.注意等比数列前n 项和公式的变形.当q ≠1时,S n =a 11-q n 1-q=a 11-q -a 11-q·q n ,即S n =A -Aq n (q ≠1).数列{a n }为等比数列⇔前n 项和S n =A(1-q n ).3.利用等比数列的性质可以减少运算量,提高解题速度.解题时,根据题目条件,分析具体的变化特征,即可找到解决问题的突破口.对点练3(1)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =t ·2n -1-1,则t =()A .2B .-2C .1D .-1(2)(2024·安徽安庆模拟)已知等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,若q >0,则S 1+S 3S 2的最小值是________.解析:(1)设等比数列的公比为q ,当q =1时,S n =na 1,不符合题意;当q ≠1时,等比数列的前n 项和公式为S n =a 11-q n 1-q=-a 11-q ·q n +a 11-q,依题意S n =t ·2n -1-1=12t ·2n -1,即12t +(-1)=0,解得t =2.(2)由题意知,S 1+S 3S 2=a 1+a 1+a 2+a 3a 1+a 2=2+q +q 21+q=q +12-q +1+21+q=q +1+2q +1-1,又q >0,则q +1+2q +1-1≥22-1,当且仅当q =2-1时,等号成立.即S 1+S 3S 2的最小值是22-1.答案:(1)A(2)22-1题型等比数列的判定典例4已知数列{a n }的各项均为正数,记S n 为{a n }的前n 项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{a n }是等比数列;②数列{S n +a 1}是等比数列;③a 2=2a 1.注:如果选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.解:选①②作为条件证明③:设S n +a 1=Aq n -1(A ≠0),则S n =Aq n -1-a 1,从通项公式反映出S n +a 1是等比数列,这是对条件②的描述.当n =1时,a 1=S 1=A -a 1,所以A =2a 1;从而得到基本量a 1=A2.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=Aq n -2(q -1),利用S n 求得a n .因为{a n }是等比数列,所以Aq -1q=A2,解得q =2,所以a 2=2a 1.选①③作为条件证明②:这样选已知条件较简单,计算过程也是从基本量入手.因为a 2=2a 1,{a n }是等比数列,所以公比q =2,所以S n =a 11-2n 1-2=a 1(2n -1),即S n +a 1=a 12n ,所以S n +1+a 1S n +a 1=2,所以{S n +a 1}是等比数列.选②③作为条件证明①:设S n +a 1=Aq n -1(A ≠0),则S n =Aq n -1-a 1,当n =1时,a 1=S 1=A -a 1,所以A =2a 1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=Aq n -2(q -1),说明a 2,a 3,a 4…成等比数列,关键是a 1是否也满足此关系式.因为a 2=2a 1,所以A (q -1)=A ,解得q =2,所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=Aq n -2(q -1)=A ·2n -2=a 1·2n -1,又因为a n +1a n =2(n ≥2),且a 2=2a 1,所以{a n }为等比数列.判定一个数列为等比数列的常用方法(1)定义法:若a n +1a n=q (q 是常数),则数列{a n }是等比数列.(2)等比中项法:若a 2n +1=a n a n +2(n ∈N *),则数列{a n }是等比数列.(3)通项公式法:若a n =Aq n (A ,q 为常数),则数列{a n }是等比数列.对点练4(2024·福建宁德期末)已知各项都为正数的数列{a n }满足a n +2=2a n +1+3a n .(1)证明:数列{a n +a n +1}为等比数列;(2)若a 1=12,a 2=32,求数列{a n }的通项公式.(1)证明:由a n +2=2a n +1+3a n 可得,a n +2+a n +1=3a n +1+3a n =3(a n +1+a n ),因为数列{a n }的各项都为正数,所以a 1+a 2>0,所以数列{a n +a n +1}是公比为3的等比数列.(2)解:构造a n +2-3a n +1=k (a n +1-3a n ),整理得a n +2=(k +3)a n +1-3ka n ,所以k =-1,即a n +2-3a n +1=-(a n +1-3a n ),因为a 2-3a 1=32-3×12=0,所以a n +1-3a n =0⇒a n +1=3a n ,所以数列{a n }是以a 1=12为首项,3为公比的等比数列.所以a n =3n -12.。

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第47练 数列中的易错题
1.数列{an}中,a1=0,an+1-an=1n+n+1,an=9,则n=________.
2.设等差数列{an}满足3a8=5a15,且a1>0,Sn为其前n项和,则数列{Sn}的最大项为________.
3.已知数列{an}为等差数列,若a11a10<-1,且它们的前n项和Sn有最大值,则使得Sn>0的
n
的最大值为________.
4.在各项都为正数的数列{an}中,首项a1=2,且点(a2n,a2n-1)(n∈N*,n≥2)在直线x-9y=
0上,则数列{an}的前n项和Sn为________.
5.已知数列{bn}为等比数列,且首项b1=1,公比q=2,则数列{b2n-1}的前10项的和为
________.
6.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=2an-2,若数列{bn}满足bn=10-log2an,则使
数列{bn}的前n项和取最大值时的n的值为________.
7.已知各项为正数的等比数列{an}中,a4与a14的等比中项为22,则2a7+a11的最小值为
________.
8.已知{an}的前n项和Sn=n2-4n+1,则|a1|+|a2|+…+|a10|=________.
9.数列{an}的前n项和为Sn=n2,若bn=(n-10)an,则数列{bn}的最小项为________.

10.定义:在数列{an}中,若满足an+2an+1-an+1an=d(n∈N*,d为常数),称{an}为“等差比数列”,

已知在“等差比数列”{an}中,a1=a2=1,a3=3,则a2018a2016=________.
11.在数列{an}中,a1=1,an+1=2anan+2(n∈N*),则22019是这个数列的第________项.
12.设{an}是公差不为零的等差数列,Sn为其前n项和,满足a22+a23=a24+a25,S7=7,若
ama
m
+1

a
m
+2

为数列{an}中的项,则所有的正整数m的取值集合为________.

13.已知数列{an}满足a1=3,且对任意的m,n∈N*,都有an+mam=an,若数列{bn}满足bn=log
3
a

2

n

+1,则数列1bnbn+2的前n项和Tn的取值范围是________.
14.已知各项均为正数的数列{an}满足:a1+a2+…+an=n2+3n,则a12+a23+…+ann+1=
________.
15.已知等比数列{an}满足an+1+an=3·2n-1,n∈N*.设数列{an}的前n项和为Sn,若不等式
Sn>kan-1对任意的n∈N*恒成立,则实数k
的取值范围为____________.

16.设f′(x)是函数f(x)的导数,若f″(x)是f′(x)的导数,若方程f″(x)=0有实数解
x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x
)的“拐点”.已知:任何三次函数既有拐点,又有对

称中心,且拐点就是对称中心.设f(x)=13x3-2x2+83x+2,数列{an}的通项公式为an=n-
1008,则∑2019i=1f(ai)=__________.

答案精析
1.100 2.S25 3.19 4.3n-1 5.410-13
6.9或10 7.8 8.67 9.第5项
10.4×20162-1
解析 由题意可得,a3a2=3,a2a1=1,
则a3a2-a2a1=2,
结合“等差比数列”的定义可知数列an+1an是首项为1,公差为2的等差数列,
则an+1an=1+2(n-1)=2n-1,
据此有a2018a2017=2×2017-1=2×2016+1,
a
2017

a
2016

=2×2016-1,

a2018a2016=a2018a2017×a
2017

a
2016

=4×20162-1.

11.2018
解析 由已知得1an+1=1an+12,
所以1an是以1a1=1为首项,
d
=12为公差的等差数列,

所以1an=1+12(n-1)=n+12,
所以an=2n+1,令an=2n+1=22019,
解得n=2018.
12.{2}
解析 由a22+a23=a24+a25,
得2a1+5d=0,
由S7=7得a1+3d=1,
联立解得a1=-5,d=2,
所以an=2n-7,
am·am+1am+2=m-m
-2m-3=2n-7,令b=2m-3,得到b-6+8

b
=2n-7,

所以8b为偶数且b≥-1且b为奇数,故b=-1或b=1,进而得到m=1或m=2,当m=1时,
n
不为正整数,舍去,

故m=2.
13.121,215
解析 由题意m,n∈N*,都有an+mam=an,
令m=1,可得:an+1an=a1=3=q,
可得an=3n,
∵bn=log3a2n+1,∴bn=2n+1,

那么数列1bnbn+2的通项
c
n
=1n+n+

=1412n+1-12n+5.
则Tn=c1+c2+…+cn

=14 13-17+15-19+17- 111+…+12n-1-12n+3+12n+1-12n+5
=1413+15-12n+3-12n+5
=14815-12n+3-12n+5<215,
当n=1时,可得T1=121,
故得Tn的取值范围为121,215.
14.2n2+6n
解析 由a1+a2+…+an=n2+3n,可得a1+a2+…+an-1=(n-1)2+3(n-
1)(n≥2),两式相减可得an=2n+2(n≥2),当n=1时,a1=12+3×1=4=2×1+2,满
足an=2n+2,所以an=2n+2(n∈N*),则an=(2n+2)2=4(n+1)2,故ann+1=n+2n+1=
4n+4,易知数列ann+1是首项为a12=8,公差为4的等差数列,则a12+a23+…+ann+1=
n+4n

2
=2n2+6n.

15.(-∞,2)
解析 设数列{an}的首项为a1,公比为q,
则由an+1+an=3·2n-1,
可得a2+a1=3,a3+a2=6,
所以q=a3+a2a2+a1=2,
所以2a1+a1=3,即a1=1,
所以an=2n-1,Sn=1-2n1-2=2n-1.
因为不等式Sn>kan-1对任意的n∈N*恒成立,
即2n-1>k·2n-1-1,解得k<2.
故实数k的取值范围为(-∞,2).
16.4038
解析 根据题意,三次函数f(x)=13x3-2x2+83x+2,
则f′(x)=x2-4x+83,
则f″(x)=2x-4,若f″(x)=2x-4=0,则x=2,
又由f(x)=13x3-2x2+83x+2,
则f(2)=2,
即点(2,2)是三次函数f(x)=13x3-2x2+83x+2的对称中心,
则有f(x)+f(4-x)=4,
数列{an}的通项公式为an=n-1008,为等差数列,则有a1+a2019=a2+a2018=…=2a1010=4,

则∑2019i=1f(ai)=f(a1)+f(a2)+…+f(a2018)+f(a2019)
=f(a1)+f(a2019)+f(a2)+f(a2018)+…+f(a1009)+f(a1011)+f(a1010)
=4×1009+2=4038.

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