1、2011高考抢分必备数学专题三 数列【选题理由】:数列是高中代数的重要内容之一,由于它既具有函数特征,又能构成独特的递推关系,使得它既与中学数学其他部分知识如:函数、方程、不等式、解析几何、二项式定理等有较紧密的联系,又有自己鲜明的特征,因此它是历年高考考查的重点、热点和难点,在高考中占有极其重要的地位.试题往往综合性强、难度大,承载着考查学生数学思维能力和分析、建模、解决问题的能力以及函数与方程的思想、转化与化归的思想、分类讨论的思想.通过对2010年全国及19省市高考试题的研究,本专题在高考试题中占有较大比重,分值约占总分的12%,大多为一道选择题或填空题,一道解答题.试题注重基础,着重考
2、查等差、等比数列的通项公式、前n项和公式、数学归纳法及应用问题,选择题和填空题,突出“小、巧、活”的特点.而解答题大多为中等以上难度的试题或难度大的压轴题.展望2011年高考,数列仍是重点考查内容之一,估计试题经常在数列的知识、函数知识、不等式的知识和解析几何知识等的交汇点处命题,使数列试题呈现综合性强、立意新、角度新、难度大的特点.体现了函数与方程、等价转化、分类讨论等重要的数学思想以及待定系数法、配方法、换元法、消去法、归一法、分离变量法、归纳猜想证明等基本的数学方法,在复习数列单元时,一定要以等差、等比数列为载体,以通项公式、求和公式为主线,注重基础,联系实际.通过对试题的练习,提高其运
3、算能力、思辨能力、解决实际问题的能力,才能以不变应万变,在高考中立于不败之地.【押题1】已知公差大于零的等差数列的前项和为,且满足:(1)求通项;(2)若数列是等差数列,且,求非零常数.【押题指数】【解析】(1)设数列的公差为,由题意得: 解得 或 (舍去)所以:.(2),由于 是一等差数列故对一切自然数都成立即: 解得 或 (舍去)所以.【方法与技巧】本题考查了等差数列的基本知识,第二问,判断数列是等差数列的条件,要抓住它的特征,充分应用等差数列的判断条件,转化为恒成立问题。解答数列问题,必须首先熟记等差与等比数列的相关公式.【押题2】已知数列的前项和,且(I)求;(II)求证:数列是等差数
4、列;(III)试比较与的大小,并说明理由 13分当时,即,即 14分【方法与技巧】本小题以数列的递推关系为载体,主要考查等差、等比数列前n项和公式、不等式的性质及证明等基础知识,考查运算能力和推理论证能力【押题3】已知数列的前n项和为,对于一切的正整数n,点都在函数 的图象上,且过点的切线的斜率为()求数列的通项公式;()若,求数列的前n项和;()设集合,等差数列的任何一项,其中是中的最小数,且,求的通项公式【押题指数】【解析】()由题意,得当时, 分当时, 分数列的通项公式为 分(),即 分, 7分 8分()由题意, 易知中的数是正偶数,且最小数是,即 11分又是等差数列,设其公差为,则必为
5、偶数由题意,得 13分即的通项公式为 14分【方法与技巧】数列是一特殊的函数,其定义域为正整数集,且是自变量从小到大变化时函数值的序列。注意深刻理解函数性质对数列的影响,分析题目特征,探寻解题切入点.【押题4】直线过点P(斜率为,与直线:交于点A,与轴交于点B,点A,B的横坐标分别为,记.()求的解析式;()设数列满足,求数列的通项公式;()在()的条件下,当时,证明不等式.【押题指数】【解析】()直线的方程为,令,得由,得,因此,的解析式为: ()时,,即当时,数列是以0为首项的常数数列,则当时,数列是以为首项,为公比的等比数列,解得综合、得【方法与技巧】数列与解析几何综合题,是今后高考命题
6、的重点内容之一,求解时要充分利用数列、解析几何的概念、性质,并结合图形求解【押题5】已知函数f(x)2x1,g(x)x,xR,数列,满足条件:a11,f()g(),nN()求证:数列1为等比数列;()令,是数列的前n项和,求使成立的最小的n值.【押题指数】【解析】()由题意得,3分 又,4分所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列()解:由知,7分故9分10分由,且,解得满足条件的最小的值为12分【方法与技巧】递推公式为(其中p,q均为常数,),把原递推公式转化为:,其中,再利用换元法转化为等比数列求解。在数列求和中常见的方法有公式法、分组法、错位相减法、裂项相消法、倒序相加法等,方法的选择由
7、数列通项公式的特点来决定.【押题6】已知数列满足(1)求证:数列()是等比数列;(2)设,数列的前n项和,求证:对任意的, 【押题指数】【解析】(1) ,又,所以数列()是以3为首项,-2为公比的等比数列 (6分)(2)由(1)知,当,则=又对任意的, (12分)【方法与技巧】本题所给的递推关系式是要分别“取倒”再转化成等比型的数列,对数列中不等式的证明通常是放缩通项以利于求和。递推式为(p、q为常数)时,可同除,得,令从而化归为(p、q为常数)型【押题7】已知函数。(1)数列满足,若对任意恒成立,求的取值范围;(2)数列满足,记,为数列前项和,为数列的前项积,求证:。【押题指数】【解析】(1
8、) 为等比数列 从而 故 6分(2) ,又由得 。13分【方法与技巧】本题考查等比数列、数列求和、不等式等基础知识和基本的运算技能,考查分析问题的能力和推理能力。考查数列的相关知识,具有一定难度,与不等式的证明相结合,带有一定的技巧性【押题8】各项均不为零的数列,首项,且对于任意均有(1)求数列的通项公式;(2)若数列的前项和为,证明:当时, 【押题指数】【解析】(1)由得,则所以是以3为公比,为首项的等比数列 4分 (2)当时,令则所以 13分【方法与技巧】这个题目通过代换转化为形如a=p a+q(p1,pq0)型的递推式,通过待定系数法对常数q分解法:设a+k=p(a+k)与原式比较系数可
9、得pkk=q,即k=,从而得等比数列a+k达到解决问题的目的。【押题9】已知函数的图象过原点,且关于点(-1,1)成中心对称(1)求函数的解析式;(2)若数列满足:,求数列的通项;(3)若数列的前项和为,判断与2的大小关系,并证明你的结论【押题指数】【解析】(1) 因为函数 的图象过原点,所以c =0,即又函数的图象关于点(-1,1)成中心对称,所以。5分(2)由题意,开方取正得:,即数列是以1为首项,1为公差的等差数列,即。9分(3)当n2时,所以故。13分【方法与技巧】形如:递推式,考虑函数倒数关系有令则可归为型。(取倒数法) 。从以上分析可看出,数列的综合题难度都很大,甚至很多都是试卷的
10、压轴题,它不仅考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,还涉及了配方法、换元法、待定系数法、放缩法等基本数学方法.其中的高考热点探索性问题也出现在近年高考的数列解答题中.【押题10】已知函数=ln(1+x)-ax的图象在x=1处的切线与直线x+2y-1=0平行()求实数a的值;()若方程=在2,4上有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围;(参考数据:e=2.71 828)()设常数p1,数列an满足(nN*),a1=lnp,求证:【押题指数】【解析】(I) , 由题知,解得a=13分(II)由(I)有f(x)=ln(1+x)-x, 原方程可整理为4ln(1+x)-x=m令g(x)=4l
11、n(1+x)-x,得, 当3x4时,当2x3时,即g(x)在2,3上是增函数,在3,4上是减函数, 在x=3时g(x)有最大值4ln4-36分 g(2)=4ln3-2,g(4)=4ln5-4, g(2)-g(4)=2由9e24.4625,于是 g(2)-1)有,显然0,当x(0,+)时,当x(-1,0)时,在(-1,0)上是增函数,在上是减函数在(-1,+)上有最大值,而=0, 当x(-1,+)时,0,因此ln(1+x)x(*)11分由已知有pan,即p-an0,所以p-an-1-1 an+1-an=ln(p-an)=ln(1+p-1-an), 由(*)中结论可得an+1-anp-1-an,即
12、an+1p-1(nN*)当n2时,-an=ln(p-an)lnp-(p-1)=0,即an当n=1,a2=a1+ln(p-lnp), lnp=ln(1+p-1)p-1, a2a1+lnp-(p-1)=a1,结论成立 对nN*,an+1an【方法与技巧】此类题目除了考查基础知识之外,还考查了我们对教材中各知识间的联系的理解与综合运用,难度较大.但题目一般以简单的设问开始,因此考生还是可以拿到该题的部分分数的.解这种题目的能力不是短期能培养出来的,要顺其自然,相信功到自然成.【押题11】设函数是定义域在上的单调函数,且对于任意正数有已知.(1)求的值;(2)一个各项均为正数的数列满足:,其中是数列的
13、前n项的和,求数列的通项公式;(3)在(2)的条件下,是否存在正数,使 对一切成立?若存在,求出M的取值范围;若不存在,说明理由.【押题指数】【解析】(1),令,有,.再令,有,4分【押题12】)已知函数时,的值域为,当时,的值域为,依次类推,一般地,当时,的值域为,其中k、m为常数,且 (1)若k=1,求数列的通项公式;(2)若m=2,问是否存在常数,使得数列满足若存在,求k的值;若不存在,请说明理由;(3)若,设数列的前n项和分别为Sn,Tn,求。【押题指数】【解析】(1)因为所以其值域为于是又(2)因为所以法一:假设存在常数,使得数列,得符合。法二:假设存在常数k0,使得数列满足当k=1
14、不符合。当,则当 (3)因为所以的值域为于是则又则有进而有【方法与技巧】探索性问题在数列中考查较多,试题没有给出结论,需要考生猜出或自己找出结论,然后给以证明.探索性问题对分析问题解决问题的能力有较高的要求。总结方法比做题更重要!方法产生于具体数学内容的学习过程中.备选题【押题1】设等比数列的首项为a1,公比为q,且q0,q1.(1)若a1=qm,mZ,且m1,求证:数列中任意不同的两项之积仍为数列中的项;(2)若数列中任意不同的两项之积仍为数列中的项,求证:存在整数m,且m1,使得a1=qm.【押题指数】【解析】(1)设为等比数列中不同的两项,由,得2分又,且,所以所以是数列的第项6分(2)
15、等比数列中任意不同两项之积仍为数列中的项, 令,由,得,令整数,则9分下证整数若设整数,则令,由题设,取,使 ,即,所以,即12分所以q0,q1,与矛盾!所以15分【押题2】已知是一个公差大于0的等差数列,且满足,.(1)求数列的通项公式;(2)若数列和数列满足等式:,求数列的前项和【押题3】曲线在点处的切线与x轴的交点的横坐标为.()求;()设,求数列的前n项和【押题指数】【解析】()直线的方程为,令,得.(),【押题4】已知数列中,a1=1,且满足递推关系(1)当m=1时,求数列的通项 (2)当时,数列满足不等式恒成立,求m的取值范围;(3)在时,证明【押题指数】【解析】(1)m=1,由,
16、得:是以2为首项,公比也是2的等比例数列。于是3分(1) 由依题意,有恒成立。,即满足题意的m的取值范围是 (3)时,由(2)知设数列故9分即在成立12分【押题5】已知各项全不为零的数列的前项和为,且,(1)求数列的通项公式;(2)求证:对任意的不小于2的正整数,不等式都成立。【押题指数】【解析】由(1)S1=a1, 知a1=1 1分 当n2时,an=Sn-Sn-1=即(n-2)an-(n-1)an-1+1=0 3分以(n+1)代替n,得(n-1)an+1-nan+1=0 两式相减得 an+1-2an+an-1=0 an为等差数列5分 a1=1,a2=2, an=n 6分(2)由(1)知不等式
17、 lnan+1+lnanln(n+1)-lnnln(1+)8分设x=只需证 ln(1+x)x2-x3 即x3-x2+ln(1+x)0令h(x)=x3-x2+ln(1+x)则h(x)=3x2-2x+在0,+)上恒正h(x)在0,+上单调递增 当x(0, +)时,恒有h(x) h(0)=0, 即得证.13分【押题6】已知数列中, 在处取得极值.(1) 证明数列是等比数列, 并求出数列的通项公式;(2) 记, 数列的前项和为, 求使的的最小值;【押题指数】【解析】(1) 由题知,得所以,即是以2为首项,2为公比的等比数列;(2) 所以叠加得, , 即,n-1+所以,即n 的最小值为1006.【押题7
18、】已知数列的各项均是正数,其前n项和为,其中p为正常数,且, (I)求数列的通项公式; (II)设数列项和为,是否存在正整数m,使得对于恒成立,若存在,求出m的最小值,若不存在,说明理由; (III)试证明:当【押题指数】【解析】(1)由题设知 1分即,3分可见,数列的等比数列, (2) 6分依题意要使恒成立,只需解得所以m的最小值为18分 (3) 9分由柯西不等式有:所以 11分又 13分 (其它解法仿照给分)【押题8】已知数列的首项前n项和为且 (I)设证明数列是等比数列; (II)设【押题指数】【解析】(I) 当 两式相减得 3分 从而 即 故 是公比为3,首项为3的等比数列6分 (II
19、)由(I)知 得 则10分 12分【押题9】某商店投入38万元经销某种纪念品,经销时间共60天,为了获得更多的利润,商店将每天获得的利润投入到次日的经营中,市场调研表明,该商店在经销这一产品期间第天的利润(单位:万元,),记第天的利润率,例如 (1)求的值;(2)求第天的利润率;(3)该商店在经销此纪品期间,哪一天的利润率最大?并求该天的利润率。【押题指数】【解析】(1)当时,;当时,(2分) (2)当时,(4分)当,第n天的利润率 (8分) (3)当时,是递减数列,此时的最大值为;当时,(当且仅当,即时,“=”成立)又,时, 该商店经销此纪念品期间,第1天的利润率最大,且该天的利润率为【押题10】已知点满足,且点的坐标是.()求过两点的直线的方程,并证明点 在直线上;()求使不等式对所有成立的最大实数.本卷第22页(共22页)