7. 已知數(shù)列滿足,則=
6. 在等比數(shù)列中,,前項和為,若數(shù)列也是等比數(shù)列,則等于
5. 已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若,且A、B、C三點共線(該直線不過原點O),則S200=
4. 若互不相等的實數(shù)成等差數(shù)列,成等比數(shù)列,且,則
3. 已知某等差數(shù)列共有10項,其奇數(shù)項之和為15,偶數(shù)項之和為30,則其公差為
2. 在等差數(shù)列{a}中,已知a=2,a+a=13,則a+a+a等于
1. 如果-1,a, b,c,-9成等比數(shù)列,那么b=
2. 解綜合題要總攬全局,尤其要注意上一問的結論可作為下面論證的已知條件,在后面求解的過程中適時應用.
話題3:函數(shù)與數(shù)列的綜合題
數(shù)列是一特殊的函數(shù),其定義域為正整數(shù)集,且是自變量從小到大變化時函數(shù)值的序列。注意深刻理解函數(shù)性質對數(shù)列的影響,分析題目特征,探尋解題切入點.
例6. (2006湖北卷)已知二次函數(shù)的圖像經(jīng)過坐標原點,其導函數(shù)為,數(shù)列的前n項和為,點(n,)(n)均在函數(shù)的圖像上。(Ⅰ)、求數(shù)列的通項公式;(Ⅱ)、設,是數(shù)列的前n項和,求使得對所有都成立的最小正整數(shù)m;
點評:本題考查二次函數(shù)、等差數(shù)列、數(shù)列求和、不等式等基礎知識和基本的運算技能,考查分析問題的能力和推理能力。
解:(Ⅰ)設二次函數(shù)為f(x)=ax2+bx (a≠0) ,則 f`(x)=2ax+b,由于f`(x)=6x-2,得
a=3 , b=-2, 所以 f(x)=3x2-2x.
又因為點均在函數(shù)的圖像上,所以=3n2-2n.
當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)-=6n-5.
當n=1時,a1=S1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 ()
(Ⅱ)由(Ⅰ)得知==,
故Tn===(1-).
因此,要使(1-)<()成立的m必須且僅需滿足≤,即m≥10,所以滿足要求的最小正整數(shù)m為10.
例7. 設,定義,其中n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)若求前2n項的和。
解:(1)=2,,,
∴
∴,∴數(shù)列{an}是首項為,公比為的等比數(shù)列,
(2)
兩式相減得:
例8. (湖北卷)設數(shù)列的前n項和為,點均在函數(shù)y=3x-2的圖像上。
(Ⅰ)求數(shù)列的通項公式;(Ⅱ)設,是數(shù)列的前n項和,求使得對所有都成立的最小正整數(shù)m。
本小題主要是考查等差數(shù)列、數(shù)列求和、不等式等基礎知識和基本的運算技能,考查分析問題的能力和推理能力。
解:(I)依題意得,即。
當n≥2時,a;
當n=1時,×-2×1-1-6×1-5
所以()。
(II)由(I)得,
故。
因此,使得﹤成立的m必須滿足≤,即m≥10,故滿足要求的最小整數(shù)m為10。
話題4:數(shù)列與解析幾何
數(shù)列與解析幾何綜合題,是今后高考命題的重點內容之一,求解時要充分利用數(shù)列、解析幾何的概念、性質,并結合圖形求解.
例9. 在直角坐標平面上有一點列,對一切正整數(shù),點位于函數(shù)的圖像上,且的橫坐標構成以為首項,為公差的等差數(shù)列.
⑴求點的坐標;⑵設拋物線列中的每一條的對稱軸都垂直于軸,第條拋物線的頂點為,且過點,記與拋物線相切于的直線的斜率為,求:.
解:(1)
(2)的對稱軸垂直于軸,且頂點為.設的方程為:
把代入上式,得,的方程為:。
,
=
點評:本例為數(shù)列與解析幾何的綜合題,難度較大。(1)、(2)兩問運用幾何知識算出.
例10. 已知拋物線,過原點作斜率1的直線交拋物線于第一象限內一點,又過點作斜率為的直線交拋物線于點,再過作斜率為的直線交拋物線于點,,如此繼續(xù),一般地,過點作斜率為的直線交拋物線于點,設點.
令,求證:數(shù)列是等比數(shù)列. 并求數(shù)列的前項和
解:因為、在拋物線上,故①②,又因為直線的斜率為,即,①②代入可得, 故是以
為公比的等比數(shù)列;,
話題5:數(shù)列創(chuàng)新題
例11.(安徽卷)數(shù)列的前項和為,已知
,,,2,…
(Ⅰ)寫出與的遞推關系式(),并求關于的表達式;
(Ⅱ)設,(),求數(shù)列的前項和。
解:由()得:,即,所以,對成立。
由,,…,相加得:,又,所以,當時也成立。
(Ⅱ)由,得。
而,
,
例12. (福建卷)已知數(shù)列{an}滿足a1=a, an+1=1+我們知道當a取不同的值時,得到不同的數(shù)列,如當a=1時,得到無窮數(shù)列:
(Ⅰ)求當a為何值時a4=0;(Ⅱ)設數(shù)列{bn}滿足b1=-1, bn+1=,求證:a取數(shù)列{bn}中的任一個數(shù),都可以得到一個有窮數(shù)列{an};
(I)解法一:
故a取數(shù)列{bn}中的任一個數(shù),都可以得到一個有窮數(shù)列{an}
例13. (全國卷III) 在等差數(shù)列中,公差的等比中項.
已知數(shù)列成等比數(shù)列,求數(shù)列的通項
解:由題意得: 即
又
又成等比數(shù)列,
∴該數(shù)列的公比為,
所以
又所以數(shù)列的通項為
話題6:永遠的遞推
例14. 在數(shù)列中,
(1),,則通項公式= _____
(2),,則通項公式= _____
(3),,則通項公式= _____
(4),當時,,則通項公式= _____
(5)已知,,則通項公式
(6)設,且. 則通項公式
(7)設,且. 則通項公式
解:(1)迭加得:
(2)迭乘得:
(3)迭代得:
(4)取倒數(shù)得等差數(shù)列:
(5)配方得等比數(shù)列:
(6)配方得等比數(shù)列:
(7)同除以2n得等差數(shù)列:
[模擬試題]
4. 解綜合題的成敗在于審清題目,弄懂來龍去脈,透過給定信息的表象,抓住問題的本質,揭示問題的內在聯(lián)系和隱含條件,明確解題方向,形成解題策略.
[典型例題]
話題1:等差、等比數(shù)列的項與和的特征問題
例1. (四川卷)數(shù)列的前項和記為(Ⅰ)求的通項公式;(Ⅱ)等差數(shù)列的各項為正,其前項和為,且,又成等比數(shù)列,求
解:(Ⅰ)由可得,兩式相減得
又 ∴ 故是首項為,公比為的等比數(shù)列 ∴
(Ⅱ)設的公比為,由得,可得,可得
故可設 又
由題意可得 解得
∵等差數(shù)列的各項為正,∴ ∴ ∴
例2. (上海卷)設數(shù)列的前項和為,且對任意正整數(shù),。(1)求數(shù)列的通項公式?(2)設數(shù)列的前項和為,對數(shù)列,從第幾項起?
解:(1) ∵an+ Sn=4096, ∴a1+ S1=4096, a1 =2048.
當n≥2時, an= Sn-Sn-1=(4096-an)-(4096-an-1)= an-1-an
∴=,an=2048()n-1.
(2) ∵log2an=log2[2048()n-1]=12-n, ∴Tn=(-n2+23n).
由Tn<-509,解得n>,而n是正整數(shù),于是,n≥46. ∴從第46項起Tn<-509.
例3. (全國卷Ⅰ) 設正項等比數(shù)列的首項,前n項和為,且。(Ⅰ)求的通項公式;(Ⅱ)求的前n項和。
解:(Ⅰ)由 得
即
可得
因為,所以 解得,因而
(Ⅱ)因為是首項、公比的等比數(shù)列,故
則數(shù)列的前n項和
前兩式相減,得
即
話題2:等差、等比數(shù)列的判定問題.
例4. (上海卷)已知有窮數(shù)列共有2項(整數(shù)≥2),首項=2. 設該數(shù)列的前項和為,且=+2(=1,2,…,2-1),其中常數(shù)>1.
(1)求證:數(shù)列是等比數(shù)列;(2)若=2,數(shù)列滿足=(=1,2,…,2),求數(shù)列的通項公式;
(3)若(2)中的數(shù)列滿足不等式|-|+|-|+…+|-|+|-|≤4,求的值.
(1) 證明:當n=1時,a2=2a,則=a;
2≤n≤2k-1時, an+1=(a-1) Sn+2, an=(a-1) Sn-1+2,
an+1-an=(a-1) an, ∴=a, ∴數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
(2) 解:由(1) 得an=2a, ∴a1a2…an=2a=2a=2,
bn=(n=1,2,…,2k).
(3)設bn≤,解得n≤k+,又n是正整數(shù),于是當n≤k時, bn<;
當n≥k+1時, bn>.
原式=(-b1)+(-b2)+…+(-bk)+(bk+1-)+…+(b2k-)
=(bk+1+…+b2k)-(b1+…+bk)
==.
當≤4,得k2-8k+4≤0, 4-2≤k≤4+2,又k≥2,
∴當k=2,3,4,5,6,7時,原不等式成立.
例5. 已知數(shù)列中,是其前項和,并且,⑴設數(shù)列,求證:數(shù)列是等比數(shù)列;⑵設數(shù)列,求證:數(shù)列是等差數(shù)列;⑶求數(shù)列的通項公式及前項和。
分析:由于{b}和{c}中的項都和{a}中的項有關,{a}中又有S=4a+2,可由S-S作切入點探索解題的途徑.
[注2]本題立意與2007年高考題文科20題結構相似.
解:(1)由S=4a,S=4a+2,兩式相減,得S-S=4(a-a),即a=4a-4a. (根據(jù)b的構造,如何把該式表示成b與b的關系是證明的關鍵,注意加強恒等變形能力的訓練)
a-2a=2(a-2a),又b=a-2a,所以b=2b ①
已知S=4a+2,a=1,a+a=4a+2,解得a=5,b=a-2a=3 ②
由①和②得,數(shù)列{b}是首項為3,公比為2的等比數(shù)列,故b=3·2.
當n≥2時,S=4a+2=2(3n-4)+2;當n=1時,S=a=1也適合上式.
綜上可知,所求的前n項和為S=2(3n-4)+2.
說明:1. 本例主要復習用等差、等比數(shù)列的定義證明一個數(shù)列為等差,等比數(shù)列,求數(shù)列的通項公式與前項和。解決本題的關鍵在于由條件得出遞推公式。
3. 注意與之間關系的轉化。如:= ,
=.
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