1、高考资源网() 您身边的高考专家第3讲数列 考情分析数列为每年高考必考内容之一,题型不固定,等差、等比数列基本量和性质的考查是高考的热点,经常以客观题的形式呈现;数列求和及数列与函数、不等式的综合问题常以解答题的形式呈现,考查分析问题、解决问题的能力及转化与化归等数学思想方法.热点题型分析热点1等差数列与等比数列的综合1等差(比)数列的运算策略(1)在等差(比)数列中,首项a1和公差d(公比q)是两个最基本的元素;(2)在进行等差(比)数列项与和的运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可化成关于a1和d(q)的方程组求解2应用数列性质解题的方法(1)抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,
2、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(2018全国卷)等比数列an中,a11,a54a3.(1)求an的通项公式;(2)记Sn为an的前n项和若Sm63,求m.解(1)设an的公比为q,由题设得anqn1.由已知得q44q2,解得q0(舍去),q2或q2.故an(2)n1或an2n1.(2)若an(2)n1,则Sn.由Sm63得(2)m188,此方程没有正整数解若an2n1,则Sn2n1.由Sm63得2m64,解得m6.综上,m6.在解决等差、等比数列的运算问题时,经常采用“巧用性质、整体
3、考虑、减少运算量”的方法有两个处理思路:一是利用基本量,将多元问题简化为一元问题,虽有一定量的运算,但思路简洁,目标明确;二是利用等差、等比数列的性质,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(2019北京高考)设an是等差数列,a110,且a210,a38,a46成等比数列(1)求an的通项公式;(2)记an的前n项和为Sn,求Sn的最小值解(1)设an的公差为d.因为a110,所以a210d,a3102d,a4103d.因为a210,a38,a46成等比数列,所以(a38)2(a210)(a46)所以(22d)2d(43d)解得d2.所以ana1(n1)d2n12.(2)由
4、(1)知,an2n12.则当n7时,an0;当n6时,an0.所以Sn的最小值为S5S630.热点2数列的通项与求和1求数列通项公式的常见类型及方法(1)观察法:根据所给的一列数、式、图形等,通过观察法求其通项公式;(2)公式法:利用等差(比)数列的通项公式求an;(3)已知Sn与an的关系,利用an求an;(4)累加法:形如an1anf(n)的解析式,可用递推式多项相加法求得an;(5)累乘法:形如an1f(n)an(an0)的解析式,可用递推式多项相乘法求得an;(6)倒数法:形如f(anan1,an,an1)0的关系,同乘,先求出,再求出an;(7)构造辅助数列法:通过变换递推关系,将非
5、等差(等比)数列构造为等差(等比)数列来求其通项公式2求数列前n项和Sn的常见方法(1)公式法:利用等差、等比数列的前n项和公式求数列的前n项和;(2)裂项相消法:将数列恒等变形为连续两项或相隔若干项之差的形式,进行消项;(3)错位相减法:求解形如anbn和的前n项和,数列an,bn分别为等差与等比数列;(4)倒序相加法:应用于等差数列或能转化为等差数列的数列求和;(5)分组求和法:数列为等差与等比数列的代数和或奇数项和偶数项的规律不同,根据其表现形式分别求和1(2019天津高考)设an是等差数列,bn是等比数列,公比大于0.已知a1b13,b2a3,b34a23.(1)求an和bn的通项公式
6、;(2)设数列cn满足cn求a1c1a2c2a2nc2n(nN*)解(1)设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q.依题意,得解得故an33(n1)3n,bn33n13n.所以,an的通项公式为an3n,bn的通项公式为bn3n.(2)a1c1a2c2a2nc2n(a1a3a5a2n1)(a2b1a4b2a6b3a2nbn)(631123218336n3n)3n26(131232n3n)记Tn131232n3n,则3Tn132233n3n1,得,2Tn332333nn3n1n3n1.所以,a1c1a2c2a2nc2n3n26Tn3n23(nN*)2(2018天津高考)设an是等比数列,
7、公比大于0,其前n项和为Sn(nN*),bn是等差数列已知a11,a3a22,a4b3b5,a5b42b6.(1)求an和bn的通项公式;(2)设数列Sn的前n项和为Tn(nN*),求Tn;证明 2(nN*)解(1)设等比数列an的公比为q.由a11,a3a22.可得q2q20.因为q0,可得q2,故an2n1.设等差数列bn的公差为d,由a4b3b5,可得b13d4.由a5b42b6,可得3b113d16.从而b11,d1,故bnn.所以数列an的通项公式为an2n1,数列bn的通项公式为bnn.(2)由(1),有Sn2n1,故Tn (2k1)2knn2n1n2.证明:因为,所以 2.采用错
8、位相减法求和,要注意相减后和式的结构,把项数数清采用裂项相消法求和,消项时要注意相消的规律,可将数列的前几项和表示出来,归纳出规律常用的裂项相消变换有:(1)分式裂项:;(2)根式裂项:();(3)对数式裂项:lg lg (np)lg n;(4)指数式裂项:aqn(qnqn1)(q0且q1)等差数列an的前n项和为Sn,已知a110,a2为整数,且SnS4.(1)求an的通项公式;(2)设bn,求数列bn的前n项和Tn.解(1)由a110,a2为整数,可知等差数列an的公差d为整数又SnS4,故a40,a50,于是103d0,104d0,解得d,因此d3,故数列an的通项公式为an133n.(
9、2)bn,于是Tnb1b2bn.热点3数列的综合应用解决数列与函数、不等式的综合问题要注意以下几点:(1)由于数列是一类特殊函数,因此解答数列问题时,多从函数角度入手,准确处理数列问题;(2)利用数列自身特点和自身性质,准确推理,其中注意适时分类讨论;(3)证明不等关系时要充分利用题意恰当使用放缩法1(2017北京高考)设an和bn是两个等差数列,记cnmaxb1a1n,b2a2n,bnann(n1,2,3,),其中maxx1,x2,xs表示x1,x2,xs这s个数中最大的数(1)若ann,bn2n1,求c1,c2,c3的值,并证明cn是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当
10、nm时,M;或者存在正整数m,使得cm,cm1,cm2,是等差数列解(1)c1b1a1110,c2maxb12a1,b22a2max121,3221,c3maxb13a1,b23a2,b33a3max131,332,5332.当n3时,(bk1nak1)(bknak)(bk1bk)n(ak1ak)2n0,所以bknak关于kN*单调递减所以cnmaxb1a1n,b2a2n,bnannb1a1n1n.所以对任意n1,cn1n,于是cn1cn1,所以cn是等差数列(2)证明:设数列an和bn的公差分别为d1,d2,则bknakb1(k1)d2a1(k1)d1nb1a1n(d2nd1)(k1)所以c
11、n当d10时,取正整数m,则当nm时,nd1d2,因此cnb1a1n.此时,cm,cm1,cm2,是等差数列当d10时,对任意n1,cnb1a1n(n1)maxd2,0b1a1(n1)(maxd2,0a1)此时,c1,c2,c3,cn,是等差数列当d10时,当n时,有nd1d2,所以n(d1)d1a1d2n(d1)d1a1d2|b1d2|.对任意正数M,取正整数mmax,故当nm时,M.2(2019江苏高考)定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M数列”(1)已知等比数列an(nN*)满足:a2a4a5,a34a24a10,求证:数列an为“M数列”;(2)已知数列bn(nN*)满足:b11,
12、其中Sn为数列bn的前n项和求数列bn的通项公式;设m为正整数若存在“M数列”cn(nN*),对任意正整数k,当km时,都有ckbkck1成立,求m的最大值解(1)证明:设等比数列an的公比为q,所以a10,q0.由得解得因此数列an为“M数列”(2)因为,所以bn0.由b11,S1b1,得,则b22.由,得Sn.当n2时,由bnSnSn1,得bn,整理得bn1bn12bn.所以数列bn是首项和公差均为1的等差数列因此,数列bn的通项公式为bnn(nN*)由知,bkk,kN*.因为数列cn为“M数列”,设公比为q,所以c11,q0.因为ckbkck1,所以qk1kqk,其中k1,2,3,m(m
13、N*)当k1时,有q1;当k2,3,m时,有ln q.设f(x)(x1),则f(x).令f(x)0,得xe.列表如下:x(1,e)e(e,)f(x)0f(x)极大值因为0,求使得Snan的n的取值范围解(1)设等差数列an的公差为d.由S9a5得a14d0.由a34得a12d4.于是a18,d2.因此等差数列an的通项公式为an102n.(2)由(1)得a14d,故an(n5)d,Sn.由a10知d0.解(1)满足条件的数列A3为:1,1,6;1,0,4;1,1,2;1,2,0.(2)假设a11,因为a10,所以a11.又a2,a3,an1,因此有a12n1a22n2a32n3an12an2n
14、1(1)2n2(1)2n3(1)2(1)2n12n22n3211,这与a12n1a22n2a32n3an12an0矛盾!所以a11.(3)先证明如下结论:k1,2,n1,必有a12n1a22n2ak2nk0.否则,令a12n1a22n2ak2nk0,注意到左式是2nk的整数倍,因此a12n1a22n2ak2nk2nk.所以有a12n1a22n2a32n3an12an2nk(1)2nk1(1)2nk2(1)2(1)2nk2nk12nk2211,这与a12n1a22n2a32n3an12an0矛盾!所以a12n1a22n2ak2nk0.因此有a10,a12a20,a14a22a30,a12k1a22k2ak12ak0,a12n2a22n3an22an10.将上述n1个不等式相加得a1(2n11)a2(2n21)an1(21)0.- 11 - 版权所有高考资源网