1、第8讲数列考情分析数列为每年高考必考内容之一,考查热点主要有三个方面:(1)对等差、等比数列基本量和性质的考查,常以客观题的形式出现,考查利用通项公式、前n项和公式建立方程(组)求解,利用性质解决有关计算问题,属于中、低档题;(2)对数列通项公式的考查;(3)对数列求和及其简单应用的考查,主、客观题均会出现,常以等差、等比数列为载体,考查数列的通项、求和,难度中等热点题型分析热点1等差、等比数列的基本运算及性质1.等差(比)数列基本运算的解题策略(1)设基本量a1和公差d(公比q);(2)列、解方程(组):把条件转化为关于a1和d(q)的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量2.等差
2、(比)数列性质问题的求解策略(1)解题关键:抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解;(2)牢固掌握等差(比)数列的性质,可分为三类:通项公式的变形;等差(比)中项的变形;前n项和公式的变形比如:等差数列中,“若mnpq,则amanapaq(m,n,p,qN*)”;等比数列中,“若mnpq,则amanapaq(m,n,p,qN*)”1.已知在公比不为1的等比数列an中,a2a49,且2a3为3a2和a4的等差中项,设数列an的前n项积为Tn,则T8()A.37 B310C.318 D320答案D解析由题意得a2a4a9.设等比数列an的公比为q,由2a3为
3、3a2和a4的等差中项可得4a33a2a4,即4a3a3q,整理得q24q30,由公比不为1,解得q3.所以T8a1a2a8aq28(aq16)q12(a1q2)8q12aq1294312320.故选D.2.(2019江苏高考)已知数列an(nN*)是等差数列,Sn是其前n项和若a2a5a80,S927,则S8的值是_答案16解析解法一:由S92727a1a962a562a18d6且a53.又a2a5a802a15d0,解得a15,d2.故S88a1d16.解法二:同解法一得a53.又a2a5a803a2a802a22a50a23.d2,a1a2d5.故S88a1d16.3.在等比数列an中,
4、若a7a8a9a10,a8a9,则_.答案解析由等比数列的性质可得,a7a10a8a9,.在求解数列基本量运算中,要注意公式使用时的准确性与合理性,更要注意运算的准确性如第1题要注意整体代换思想的运用,避免繁杂的运算出错;第3题易忽视等比数列性质“若mnpq,则amanapaq(m,n,p,qN*)”,而导致计算量过大.热点2求数列的通项公式1.已知Sn求an的步骤(1)先利用a1S1求出a1;(2)用n1替换Sn中的n得到一个新的关系,利用anSnSn1(n2)便可求出当n2时an的表达式;(3)注意检验n1时的表达式是否可以与n2的表达式合并2.由递推关系式求数列的通项公式(1)对于递推关
5、系式可转化为f(n)的数列,并且容易在求数列f(n)前n项的积时,采用叠乘法求数列an的通项公式;(2)对于递推关系式可转化为an1anf(n)的数列,通常采用叠加法(逐差相加法)求其通项公式;(3)对于递推关系式形如an1panq(p0,1,q0)的数列,采用构造法求数列的通项公式1.(2019长沙雅礼中学、河南实验中学联考)在数列an中,a12,ln ,则an等于()A.2nln n B2n(n1)ln nC.2nnln n D1nnln n答案C解析由题意得ln (n1)ln n,n分别用1,2,3,(n1)取代,累加得ln nln 1ln n,2ln n,an(ln n2)n,故选C.
6、2.已知数列an的前n项和为Sn,且a11,an12Sn,则数列an的通项公式为_答案an解析当n2时,an2Sn1,an1an2Sn2Sn12an,即an13an,数列an的第2项及以后各项构成等比数列,a22a12,公比为3,an23n2,n2,当n1时,a11,数列an的通项公式为an1.利用anSnSn1求通项时,应注意n2这一前提条件第2题易错解为an23n2.2.利用递推关系式求数列通项时,要合理转化确定相邻两项之间的关系第1题易错点有二:一是已知条件的转化不明确导致无从下手;二是叠加法求通项公式不熟练导致出错.热点3数列求和问题1.分组求和的常用方法(1)根据等差、等比数列分组;
7、(2)根据正、负项分组,此时数列的通项式中常会有(1)n等特征2.裂项相消的规律(1)裂项系数取决于前后两项分母的差;(2)裂项相消后前、后保留的项数一样多3.错位相减法的关注点(1)适用题型:等差数列an与等比数列bn对应项相乘anbn型数列求和;(2)步骤求和时先乘以等比数列bn的公比;把两个和的形式错位相减;整理结果形式1.已知数列an的前n项和为Sn2n1m,且a1,a4,a52成等差数列,bn,数列bn的前n项和为Tn,则满足Tn的最小正整数n的值为()A.11 B10 C9 D8答案B解析根据Sn2n1m可以求得an所以有a1m4,a416,a532,根据a1,a4,a52成等差数
8、列,可得m432232,从而求得m2,所以a12满足an2n,从而求得an2n(nN*),所以bn,所以Tn11,令1,整理得2n12019,解得n10.2.已知数列an的前n项和为Sn,且ann2n,则Sn_.答案(n1)2n12解析由ann2n且Sna1a2an得,Sn121222323(n1)2n1n2n,2Sn122223(n1)2nn2n1.两式相减得,Sn2122232nn2n1n2n12n12n2n1Snn2n12n12(n1)2n12.裂项相消后一般情况下剩余项是对称的,即前面剩余的项和后面剩余的项是对应的第1题易搞错剩余项,导致求和出错第2题错位相减法求和时,易出现以下两种错
9、误:一是两式错位相减时最后一项n2n1没有变号;二是对相减后的和式的结构认识模糊,把项数数错.热点4数列的综合应用1.解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值2.数列与函数综合问题的注意点(1)数列是一类特殊的函数,其定义域是正整数集,在求数列最值或不等关系时要特别注意;(2)利用函数的方法研究数列中相关问题时,应准确构造函数,注意数列中相关限制条件的转化1.设数列an的前n项和为Sn,已知a1,an1则S2018等于()A. B. C. D.答案B解析由题知,a1,a221,a321,a42,a52,数列an是以4为周期的周期数列,a1a2a3
10、a42,S2018504(a1a2a3a4)a1a21008.故选B.2.已知数列an满足a133,an1an2n,则的最小值为_答案解析由题意得,a2a121,a3a222,a4a323,anan12(n1),将上述n1个式子累加,得(a2a1)(a3a2)(anan1)212(n1),即ana1n(n1),得ana1n(n1)n2n33,所以n1.设f(x)x1(x0),则f(x)1,由f(x)0,解得x;由f(x)0,解得0x.所以函数f(x)在,)上单调递增,在(0,)上单调递减因为nN*,所以当n6时,f(n)即取得最小值,而f(6)61.所以的最小值为f(6).第1题易把数列的周期
11、求错,导致S2018的值求错第2题易出现的错误有两个:一是在的表达式中,忽视n为正整数的特点并直接利用基本不等式n2求解最值;二是即使考虑了n为正整数,但把取最小值时的n值弄错.真题自检感悟1.(2018全国卷)设Sn为等差数列an的前n项和若3S3S2S4,a12,则a5()A.12 B10 C10 D12答案B解析设该等差数列的公差为d,根据题中的条件可得322d42d,整理解得d3,所以a5a14d21210,故选B.2.(2019北京高考)设等差数列an的前n项和为Sn,若a23,S510,则a5_,Sn的最小值为_答案010解析a2a1d3,S55a110d10,a14,d1,a5a
12、14d0,ana1(n1)dn5.令an0,则n12an1成立的n的最小值为_答案27解析S26503,a2743,则12a27516,不满足Sn12an1;S27546,a2845,则12a28540,满足Sn12an1.所以n的最小值为27.专题作业一、选择题1.(2017全国卷)记Sn为等差数列an的前n项和若a4a524,S648,则an的公差为()A.1 B2 C4 D8答案C解析设an的公差为d,则由得解得d4.故选C.2.(2019河北衡水模拟)已知等差数列an的前n项和为Sn,且S96,则tana5()A. B. C D答案C解析由等差数列的性质可得,S969a5,a5,则ta
13、na5tan,故选C.3.(2019广州综合测试)已知数列an为等比数列,若a4a610,则a7(a12a3)a3a9的值为()A.10 B20 C100 D200答案C解析a7(a12a3)a3a9a7a12a7a3a3a9a2a4a6a(a4a6)2100,故选C.4.(2019大连模拟)设等比数列an的前n项和为Sn,S23,S415,则S6等于()A.27 B31 C63 D75答案C解析由题意得S2,S4S2,S6S4成等比数列,所以3,12,S615成等比数列,所以1223(S615),解得S663.5.若Sn为数列an的前n项和,且Sn2an2,则S8等于()A.255 B256
14、 C510 D511答案C解析当n1时,a1S12a12,据此可得a12,当n2时,Sn2an2,Sn12an12,两式作差可得an2an2an1,则an2an1,据此可得数列an是首项为2,公比为2的等比数列,其前8项和为S82925122510.6.设Sn是公差不为0的等差数列an的前n项和,S3a,且S1,S2,S4成等比数列,则a10等于()A.15 B19 C21 D30答案B解析设等差数列an的公差为d,因为S3a,所以3a2a,解得a20或a23,又因为S1,S2,S4构成等比数列,所以SS1S4,所以(2a2d)2(a2d)(4a22d),若a20,则d22d2,此时d0,不符
15、合题意,舍去,当a23时,可得(6d)2(3d)(122d),解得d2(d0舍去),所以a10a28d38219.7.(2019烟台模拟)已知an为等比数列,数列bn满足b12,b25,且an(bn1bn)an1,则数列bn的前n项和为()A.3n1 B3n1 C. D.答案C解析b12,b25,且an(bn1bn)an1,a1(b2b1)a2,即a23a1,又数列an为等比数列,数列an的公比q3,且an0,bn1bn3,数列bn是首项为2,公差为3的等差数列,数列bn的前n项和为Sn2n3.8.(2016四川高考)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入若该公司2015年全年投入研发资金
16、130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是()(参考数据:lg 1.120.05,lg 1.30.11,lg 20.30)A.2018年 B2019年 C2020年 D2021年答案B解析根据题意,知每年投入的研发资金增长的百分率相同,所以,从2015年起,每年投入的研发资金组成一个等比数列an,其中,首项a1130,公比q112%1.12,所以an1301.12n1.由1301.12n1200,两边同时取对数,得n1,又3.8,则n4.8,即a5开始超过200,所以2019年投入的研发资金开始超过200万元,故选B.9.
17、已知数列an满足a10,an1(nN*),则a56等于()A. B0 C. D.答案A解析因为an1(nN*),a10,所以a2,a3,a40,a5,a6,故此数列的周期为3.所以a56a1832a2.10.在数列an中,an,又bn,则数列bn的前n项和为()A. B. C. D.答案D解析由已知得an(12n),从而bn4,所以数列bn的前n项和为Sn44.故选D.11.(2017全国卷)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1
18、,2,4,8,16,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推求满足如下条件的最小整数N:N100且该数列的前N项和为2的整数幂那么该款软件的激活码是()A.440 B330 C220 D110答案A解析设首项为第1组,接下来的两项为第2组,再接下来的三项为第3组,依此类推,则第n组的项数为n,前n组的项数和为.由题意知,N100,令100n14且nN*,即N出现在第13组之后第n组的各项和为2n1,前n组所有项的和为n2n12n.设N是第n1组的第k项,若要使前N项和为2的整数幂,则N项的和即第n1组的前k项的和2k1应与2n互为相反数,即2k12
19、n(kN*,n14),klog2(n3)n最小为29,此时k5,则N5440.故选A.12.已知数列an中,a12,n(an1an)an1,nN*,若对于任意的a2,2,nN*,不等式2t2at1恒成立,则实数t的取值范围为()A.(,22,)B.(,21,)C.(,12,)D.2,2答案A解析根据题意,数列an中,n(an1an)an1,即nan1(n1)an1,则有,则有a1233,2t2at1,即32t2at1,对于任意的a2,2,nN*,不等式2t2at1恒成立,2t2at13,化为2t2at40,设f(a)2t2at4,a2,2,可得f(2)0且f(2)0,即有即可得t2或t2,则实
20、数t的取值范围是(,22,),故选A.二、填空题13.(2018北京高考)设an是等差数列,且a13,a2a536,则an的通项公式为_答案an6n3解析a13,a2a536,3d34d36,d6,an36(n1)6n3.14.(2019全国卷)已知各项均为正数的等比数列an的前4项和为15,且a53a34a1,则a3_.答案4解析由题意知解得a3a1q24.15.(2019全国卷)记Sn为等差数列an的前n项和若a10,a23a1,则_.答案4解析由a10,a23a1,可得d2a1,所以S1010a1d100a1,S55a1d25a1,所以4.16.(2019沈阳模拟)在数列an中,a12,anan12an11(n2,nN*),数列bn满足bn,则数列an的通项公式为an_,数列bn的前n项和Sn的最小值为_答案解析由题意知,an2(n2,nN*),bn11bn1,即bnbn11(n2,nN*)又b1,数列bn是以为首项,1为公差的等差数列,bnn,即n,an.又b10,Sn的最小值为S1b1.