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数列的概念与简单表示法讲义-2023届高三数学一轮复习 WORD版含解析.docx

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资源描述

1、年 级: 辅导科目:数学 课时数:课 题数列的定义教学目的教学内容一、 知识网络二、命题分析数列一直是高考的重点和热点,有时甚至是难点历年来,数列在高考中的题型有如下特征:1每年必出一道选择题或填空题,主要考查等差、等比数列的概念和性质,以及通项公式、前n项和公式的灵活运用,题目具有“小、巧、活”的特点2每年必出一道解答题,题目往往与函数、导数、三角不等式、方程、平面向量、解析几何等知识综合起来考查,难度中等或中等偏难,突出考查对数列知识的理解、分析能力,创新能力,运算能力以及化归转化能力相对于理科的命题,文科更注重基本解法、基本能力的考查3从新考纲的要求来看,2012年高考仍将延续这些特征,

2、并将更侧重于考查学生的创新能力与逻辑思维能力三、复习建议针对新课标考试“强调基础,淡化技巧,提高能力”的特征,复习本单元时应注意以下几点:1重视对等差数列、等比数列的概念的理解,掌握它们的通项公式,前n项和公式及其性质2重视运算能力的提高,涉及的解不等式、解方程问题以及等式的相加减、相乘除等运算,力求熟练而准确3重视知识的综合,深刻领悟蕴藏在数列概念及方法中的数学思想,对其中的函数与方程、数形结合、分类讨论、等价转化等数学思想要在解题中进行感受和体会四、知识讲解第一节 数列的概念与简单表示法(一)高考目标考纲解读1了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式)2了解数列是自变量为正

3、整数的一类函数考向预测1已知数列的通项公式或递推关系,求数列的各项2以数列的前几项为背景,考查“归纳推理”思想3由数列的递推关系式求数列的通项公式的是本节重点,也是本节难点(二)课前自主预习知识梳理1数列的定义按照 排成的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的 排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫做 )2数列与函数的关系在函数意义下,数列是定义域为N(或它的)的函数,f(n)是当自变量n从1开始依次取 时所对应的一列f(1),f(2),f(n)通常用an代替f(n),故数列的一般形式为,简记为an,其中an是数列的第 项3数列的分类分类原则类型满足条件项数有穷数列项数无穷数列项

4、数项与项间的大小关系递增数列 其中nN*递减数列 常数列an1an其他标准摆动数列从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项4.数列的表示法(1)数列的一般形式可以写成: (2)数列的表示法分别为、 5数列的通项公式如果数列an的第n项an与之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式6数列的递推公式若一个数列首项确定,其余各项用an与an1的关系式表示(如an2an11,n1),则这个关系式就称为数列的递推公式(三)基础自测1(2010安徽文)设数列n的前n项和Snn2,则a8的值为()A15B16 C49 D64答案A解析a8S8S7644915,a815

5、.2数列,的一个通项公式是()Aan(1)n1 Ban(1)nCan(1)n1 Dan(1)n答案C3若数列an(nN*)的首项为14,前n项的和为Sn,点(an,an1)在直线xy20上,那么下列说法正确的是()A当且仅当n1时,Sn最小 B当且仅当n8时,Sn最大C当且仅当n7或8时,Sn最大 DSn有最小值,无最大值答案C解析由题意得:anan120,则an1an2,所以数列an是以a114,d2的等差数列,则Sn14n(2)n215n,所以当且仅当n7或8时,Sn最大4数列an的前n项和为Sn,若an,则S5等于()A1 B. C. D.答案B解析S5 1.5将全体正整数排成一个三角形

6、数阵:12345678910按照以上排列的规律,第n行(n3)从左向右的第3个数为_解析前n1行共有正整数12(n1)个,即个,因此第n行第3个数是全体正整数中第3个,即为. 答案6已知数列an的首项a1,且满足5(nN*),则a2012_.答案解析由5知,数列是以3为首项,以5为公差的等差数列,故2011d31005510058.7写出分别满足下列条件的数列的前4项,并归纳出通项公式:(1)a10,an1an(2n1)(nN);(2)a13,an13an(nN)解析(1)由条件得a10,a201112,a31(221)422,a44(231)932,归纳通项公式为an(n1)2.(2)由条件

7、得a13,a23a132,a33a233,a43a334,归纳通项公式为an3n.(四)典型例题1.命题方向:有数列的前几项探索数列的通项公式例1根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式:(1),;(2)1,3,6,10,15,;(3),;(4)3,33,333,3333,.分析先观察各项的特点,然后归纳出其通项公式,要注意项与项数的关系及项与前后项之间的联系解析(1)注意到前四项中两项分子均为4,不妨把分子都统一为4,即,因而有an.(2)注意到623,1025,1535,规律还不明显,再把各项同乘以2,即,因而有an.(3)各项的分母分别为21,22,23,24,易看出第2,3,4项

8、的分子分别比分母少3,因此把第1项变为,至此原数列已化为,an(1)n.(4)将数列各项改写为:,分母都是3,而分子分别是101,1021,1031,1041,an(10n1)点评根据数列的前几项写出数列的一个通项公式,解决这一问题的关键是通过观察、分析、比较去发现项与项之间的关系如果关系不明显,可将项适当变形,让规律突显出来以便于找出通项公式跟踪练习1:根据下面各数列的前几项的值,写出数列的一个通项公式:(1)1,(2),(3),;(4),1,.(5)1,3,7,15,31,解析(1)将数列写成:,观察分子、分母与项数n之间的联系,易知:其通项公式为an.(2)这是一个与(1)n有关的数列,

9、可将数列写成,可知分母组成以3为公差的等差数列,分子为以3为首项,1为公差的等差数列,因此其通项公式为:an(1)n.(3)每一项的分子比分母少1,而分母组成数列21,22,23,24,所以an.(4)偶数项为负,奇数项为正,故通项公式必含因子(1)n1,观察各项绝对值组成的数列,从第3项到第6项可见,分母分别由奇数7,9,11,13组成,而分子则是321,421,521,621,按照这样的规律第1、2两项可改写为,所以an(1)n1.(5)考虑数列的差分数列an1ana2a12a3a24,a4a38,an2n1.(n2)将这n1个式子累加,得 an222232n12n2(n2) an2n21

10、2n22n1.(n2)当n1时,此式仍成立,故所求通项公式为an2n1.点评根据数列的前几项写通项时,所求的通项公式不是惟一的其中常用方法是观察法观察an与n之间的联系,用归纳法写出一个通项公式,体现了由特殊到一般的思维规律联想与转换是有效的思维方法,它是由已知认识未知、将未知转化为已知的重要思维方法.2.命题方向:由与的关系求通项例2已知数列an的前n项和为Sn,Sn(an1)(nN*)(1)求a1,a2,a3的值;(2)求an的通项公式及S10.解析(1)由a1S1(a11)得a1.又a1a2S2(a21),解得a2.同理a3(2)n2时,anSnSn1(an1)(an11),得.数列an

11、是首项为,公比为的等比数列即an()n,S10.(2)n2时,anSnSn1(an1)(an11),得.数列an是首项为,公比为的等比数列即an()n,S10.点评数列的通项an与前n项和Sn的关系是:an.此公式经常使用,应引起重视当n1时,a1若适合SnSn1,则n1的情况可并入n2时的通项an;当n1时,a1若不适合SnSn1,则用分段函数的形式表示跟踪练习2:已知数列an的前n项和Sn,求an的通项公式(1)Sn2n23n;(2)Sn3nb.解析利用数列的通项an与前n项和Sn的关系an.解(1)当n1时,a1S11,当n2时,anSnSn14n5.又a11,适合,an4n5,an4n

12、5.(2)当n1时,a1S13b.n2时,anSnSn123n1,因此,当b1时,a12适合an23n1,an23n1.当b1时,a13b不合适an23n1,an.综上可知,当b1时,an23n1;当b1时,an3.命题方向:根据递推公式求通项公式例3根据下列条件,写出数列的通项公式(1)a12,an1ann;(2)a11,2n1anan1.分析(1)将递推关系写成n1个等式累加(2)将递推关系写成n1个等式累乘,或逐项迭代也可解析(1)当n1,2,3,n1时,可得n1个等式:anan1n1,an1an2n2,a2a11,将其相加,得ana1123(n1),ana12.(2)方法一:ana1n

13、1n221a112(n1),an.方法二:由2n1anan1得ann1an1ann1an1n1n2an2=n1n21a1(n1)(n2)21.点评1.已知a1且anan1f(n)(n2),可以用“累加法”,即anan1f(n),an1an2f(n1),a3a2f(3),a2a1f(2)所有等式左右两边分别相加,代入a1得an.2已知a1且f(n)(n2),可以用“累乘法”,即f(n),f(n1),f(3),f(2),所有等式左右两边分别相乘,代入a1得an.提醒:并不是每一个数列都有通项公式,如果一个数列有通项公式,那么它的通项公式在形式上也可以不止一个跟踪练习3:根据下列各个数列an的首项和

14、基本关系式,求其通项公式(1)a11,anan13n1(n2);(2)a11,anan1(n2)解析(1)anan13n1,anan13n1,an1an23n2,an2an33n3,a2a131.以上n1个等式两边分别相加得ana131323n113323n1.a2a1.以上n1个式子等式两边分别相乘得ana1.4.命题方向:函数与方程思想在数列中的应用例4已知数列an的通项公式an(n1)()n,求n为何值时,an取最大值分析已知数列an的通项公式,要求n为何值时an取最大值,则需满足.因为涉及an1,所以应先讨论a1是否为最大值,然后再由不等式组去求使an最大时n的取值解析易知a1不是数列

15、an中的最大的项,an若取最大值应满足(n2),由已知中an(n1)()n,则有anan1(n1)()n(n2)()n1()nn1(n2)()n.由anan10,即()n0,解不等式,得n8;anan1(n1)()n(n11)()n1()n1(n1)n()n1,当anan10,即()n10,解不等式,得n9;同时满足不等式组的正整数n的取值只能是8,9,又a89()8,a910()9,即a8a9.当n8或n9时,a8a9两项都是数列an中的最大项点评数列是特殊的函数,因此数列中一些问题的研究与函数有一定的联系如:数列中的最大、最小项问题;数列的单调性问题等都可以借助于函数知识研究,当然也有差别

16、高考对本考点的考查主要以选择、填空的形式出现,有时也出现在解答题的某一问中,主要同函数、不等式等内容结合,结合性较强,有一定的难度备考中应从函数的角度把握数列中最大、最小项的求法以及数列单调性的判断方法跟踪练习4:已知函数f(x),数列an满足f()2n.(1)求数列an的通项公式;(2)求证:数列an是递减数列解析(1)解:f(x), f(log2an)2log2an2log2anan,an2n,an22nan10.又an0,ann.(2)证明:an0,且ann,1.an1|an|(n1,2,)”是“an为递增数列”的()A必要不充分条件 B充分不必要条件C充要条件 D既不充分也不必要条件答

17、案B解析an1|an|,an1an0,且anan10,则an为递增数列,反之若an为递增数列,an1|an|不一定成立5(2011济南统考)已知数列an的通项公式an3n2(9a)n62a(其中a为常数),若a6与a7两项中至少有一项是an的最小值,则实数a的取值范围是()A24,36 B27,33 Ca|27a33,aN* Da|24a36,aN*答案A解析由于数列的定义域为正整数,故由二次函数知识,只需5.57.524a36即可6(2011上饶一模)已知数列an满足a10,an1an2n,那么a2012的值是()A20092010 B20112010 C20112 D20112012答案D

18、解析解法1:a10,a22,a36,a412,考虑到所给结论都是相邻或相同两整数乘积的形式,可变形为:a101a212a323a434猜想a201220112012,故选D.解法2:anan12(n1),an1an22(n2),a3a222,a2a121.所有等式左右两边分别相加(anan1)(an1an2)(a3a2)(a2a1)2(n1)(n2)1ana12n(n1)ann(n1)故a201220112012.7若数列an是正项递增等比数列,Tn表示其前n项的积,且T8T4,则当Tn取最小值时,n的值等于()A5 B6 C7 D8答案B解析由T8T4,a5a6a7a81,又a5a8a6a7

19、1,且数列an是正项递增数列,所以a5a61a7a8,因此T6取最小值8数列an中,若an1,a11,则a2012等于()A. B. C. D.答案B解析an1,3.是以an1为首项,3为公差的等差数列,故1(n1)33n2,an,a2012.二、填空题9定义“等积数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的积都为同一常数,那么这个数列叫做等积数列,这个常数叫做该数列的公积已知数列an是等积数列,且a12,公积为5,Tn为数列an前n项的积,则T2005_.答案251002解析T2005a1(a2a3)(a4a5)(a2004a2005)251002.10设an是正项数列,其前n项和Sn满足

20、:4Sn(an1)(an3),则数列an的通项公式an_.答案2n1解析4Snan22an3,当n2时,4Sn1an122an13.两式相减得4anan2an122an2an1,即(anan1)(anan12)0.又an0.anan12.当n1时,由4a1a122a13,得a13,故an3(n1)22n1.11已知an(nN*),则在数列an的前30项中,最大项和最小项分别是第_项答案109解析an1当1n9时,0,an递减最大项为a10,最小项为a9.三、解答题12已知数列an满足:a11,4n1anan1(nN,n2)(1)求数列an的通项公式;(2)这个数列从第几项开始以后各项均小于?解

21、析(1)ana1n1n22112(n1)n(n1)an()n(n1)(2)当n3时,(n1)n6,an()(n1)n当n4时,(n1)n10,an()(n1)n所以,从第4项开始各项均小于.13下图是由一连串直角三角形演化而成的,其中OA1A1A2A2A3A7A81,记OA1,OA2,OA3,OA7,OA8的长度所成的数列为an(nN,1n8)(1)写出数列的前4项;(2)求an的通项公式;(3)如果把图中的直角三角形继续作下去,那么OA9,OA2012的长分别是多少?解析(1)a1OA11,由勾股定理得a2,a3,a42;(2)观察an的前几项,可以发现数列的项恰好是序号的算术平方根,即有通

22、项公式an;(3)OA9a93,OA2012a20122.点评由归纳法,找出数列的通项公式,或由数列的通项公式写出数列的项,对数列做出某种判断,是高考命题的方向,此类题对逻辑推理能力有较高的要求14已知数列an的前n项和为n2pn,数列bn的前n项和为3n22n.(1)若a10b10,求p的值;(2)取数列bn的第1项,第3项,第5项,构成一个新数列cn,求数列cn的通项公式解析(1)由已知,anSnSn1(n2pn)(n1)2p(n1)2n1p(n2),bnSnSn1(3n22n)3(n1)22(n1)6n5(n2)a1019p,b1055.由a10b10,得19p55.p36.(2)b1S11,满足bn6n5.数列bn的通项公式为bn6n5.取bn中的奇数项,所组成的数列的通项公式为b2k16(2k1)12n11.15(2010全国卷理)已知数列an中,a11,an1c.设c,bn,求数列bn的通项公式解析本小题主要考查数列的通项公式、等比数列的定义、递推数列等基础知识和基本技能,同时考查分析、归纳、探究和推理论证问题的能力,在解题过程中也渗透了化归与转化思想的考查an122,取倒数有2即bn14bn2,得bn14,又a11,故b11所以是首项为,公比为4的等比数列,bn4n1,即bn.

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