1、 2017年河北省献县第一中学高考数学复习数列(理科专用) 数列的相关概念(一)知识梳理1.小学、初中的数列找规律例如:在括号里填上所缺的数(1)()()()(2)4,10,16,22,28,34,(),46,52,(3)2,6,18,54,(),486,2.高中的数列按照一定顺序排成的一列数(1)本质:由1知2,由2知3,由3知4,找规律,就这样进行下去(2)数列的通项公式:数列的通项公式可见,数列本身就是一类特殊的函数,有着与函数相通的一面,所以可以从函数的三个问题入手分析数列问题:对谁运算:对位置n进行运算运算法则:位置n与位置n对应的数之间的关系,即运算结果:这个位置n对应的数(3).
2、数列的前n项和本身也是一个数列,满足数列的定义本身也是一个函数,依然从函数的三个问题上入手分析对谁运算:对位置n进行运算运算法则:第n个位置与第n个位置及它前面的数的和运算结果:前n个数的和与的关系an (换元 消元)-数列求通项的中心思想由此衍生出两类求通项题型:第一类已知Sn求an;第二类含有Sn和an,那么这种类型有两种解题思路,一是消Sn留an,一是消an留Sn化成第一类。高考试题理科部分1.(2013年新课标1卷理科)12、设AnBnCn的三边长分别为an,bn,cn,AnBnCn的面积为Sn,n=1,2,3,若b1c1,b1c12a1,an1an,bn1,cn1,则( )A、Sn为
3、递减数列 B、Sn为递增数列C、S2n1为递增数列,S2n为递减数列D、S2n1为递减数列,S2n为递增数列分析:1读题即对应: 设AnBnCn的三边长分别为an,bn,cn,AnBnCn的面积为Sn,n=1,2,3,若b1c1,b1c12a1,(首项关系)an1an,bn1,cn1,(由1知2,由2知3,找规律,就这样进行下去,进而运算)2解题即流程:由1知2:1是=2m(m为常数),2是,由2知3:3是,由3知4:4是,找规律:(m是常数),即动点的轨迹是以点B、C为焦点的椭圆边BC的高h随着n 的增大而增大,(看图说话)故面积是一个递增数列,选B3解题过程:由1知2:1是=2m(m为常数
4、),2是, 由2知3:3是,由3知4:4是,找规律:(m是常数),即动点的轨迹是以点B、C为焦点的椭圆边BC的高h随着n 的增大而增大,(看图说话)故面积是一个递增数列,选B或者 由,作差,随着n增大,与趋近与相等,高越接近短半轴,面积逐渐增大。2.(2012年新课标卷)(16)数列满足,则的前项和为 分析:1读题即对应: 数列满足,(由1知2,由2知3,找到规律,就这样进行下去,)则的前项和为 (运算)2 解题即流程:方法:一般满足,则特殊满足解析:本题是数列求和,应为固定值,所以不论首项取什么,则求和的结果应该都是一样,所以一般满足,则特殊满足,令由1知2:由2知3:由3知4:,继续按照规
5、律找下去,则,则所以数列每4项求和构成以10为首项,以16为公差的前15项和,则来源:Zxxk.Com3解题过程:见上3. (2013年新课标1卷理科) 14、若数列的前n项和为Sn,则数列的通项公式是=_.分析:1读题即对应: 、若数列(由1知2,由2知3,找到规律,就这样进行下去,)的前n项和为Sn,an 位置与赋值 则数列的通项公式是=_.(换元 消元)-2解题即流程:核心思想:消元 换元 求值-解方程-等量关系来源:Zxxk.Com3解题过程:由,解得,又,所以,得,所以数列是首项为1,公比为-2的等比数列.故数列的通项公式.4【2015高考新课标,理16】设是数列的前n项和,且,则_
6、分析:1读题即对应: 设是数列(由1知2,由2知3,找到规律,就这样进行下去,)的前n项和,且,(首项),(an 位置与赋值)则_(换元 消元)-来源:学,科,网Z,X,X,K2解题即流程:核心思想:消元 换元 求值-解方程-等量关系3解题过程: 二. 等差数列(一)知识梳理等差数列特殊的一次函数(1)本质:一次函数和均匀变化(d),只能进行加减运算(2)通项公式,1,2, 3,4,n(n1)1,类比一次函数的斜率(除法的含义:单位不同,表示一份是多少,竖直位置相对于水平位置的变化率)所以d就是变化率,并且是一个均匀变化的,变化率恒定例如:数列2,4,6,8,10,这一个数列显然是均匀变化的,
7、位置每增加一个,相应位置上的数就增加2,故变化率即公差为2,是一个常数,也就是说变化率是恒定的;而当位置增加2个时,相应的数就增加4,也就是增加了2个变化率,同理,当位置增加3个时,相应的数就增加6,也就是增加了3个变化率数列1,3,5,7,9,这个数列也是均匀变化的,位置每增加一个,相应位置上的数就增加2,所以变化率也是一个常数,是恒定不变的.而当位置增加2个时,相应的数就增加4,也就是增加了2个变化率,位置增加3个时,相应的数就增加6,也就是增加了3个变化率数列5,10,15,20,25,这个数列也是均匀变化的,位置每增加一个,相应位置上的数就增加5,即变化率为常数5,是一个定值.而当位置
8、增加2个时,相应位置上的数就增加10,也就是增加了2个变化率,位置增加3个时,相应位置上的数就增加15,也就是增加了3个变化率由此可见,位置增加了几个,变化率即公差d也就增加了几个,也可以说是两个数之间差了几个数就差几个公差d,而与之间差了n1个数,所以就差了n1个公差d,故等差数列的通项公式(n1)d,即+(n1)ddn+d就相当于函数y=kx+b,其中kd,bd.由定义知a2a1=d a3a2=d anan1=d由此衍生出两类求通项题型:第一类将右边d换成f(n)转化为求f(n)的和,继而求出an 第二类将左边的递推关系anan1=d添加系数,如an1-2an=1,构造等比数列进而求出an
9、由此也衍生出一类求和的方法:裂项相消法-通分的逆运算同理,与之间差了nm个数,所以就差了nm个公差d同,所以有还可以理解为角标和相同,项数相同,则值相同。例如:数列n,当即1+42+3时对应的位置也满足1+42+3;当即2+53+4时对应的位置也满足2+53+4例如:数列3n+2,当即5+148+11时对应的位置也满足1+42+3;当即8+1711+14时对应的位置也满足2+53+4故在等差数列中,若位置满足=p+q,则相应的项就满足,特殊的当m=n时(3)前n项和公式例如:做匀加速直线运动的物体的末速度是关于时间t的一次函数,速度是均匀变化的,所以平均速度平均数个数n事实上,这里边又含有一个
10、均匀变化1,2,3,4,,n1,它们的和等于平均数乘以个数,即,所以又,类比()例如:函数,当时,函数f(x)也就是数列而,当时,函数g(x)也是数列,而且是均匀变化的,所以是一个等差数列.设等差数列的前n项和是,则,也成等差数列例如:,因为每两个数之间都差3项,所以都差3个公差d,它们也构成了一个等差数列;同理,差的项数相同,所以差的公差d也相同,也构成了一个等差数列;也构成了一个等差数列,而等差数列的和仍然是等差数列.由等差数列的前n项和等于平均数乘以个数以及相差几项就差几个公差d,可知(二)高考试题理科部分1(2013年新课标1卷理科)7、设等差数列an的前n项和为Sn,2,0,3,则
11、( )A、3 B、4 C、5 D、6分析:1读题即对应: 设等差数列(一次函数和均匀变化)an的前n项和为Sn,2,0,3,an (数列的和问题转换成项的问题)则 ( )求值2解题即流程:核心思想:消元 换元 求值-解方程-等量关系3解题过程:【解析】有题意知=0,=(-)=2,= -=3,公差=-=1,3=,=5,故选C. 2 .(2016年新课标1卷)(3)已知等差数列前9项的和为27,则 (A)100 (B)99 (C)98 (D)971读题即对应: 已知等差数列(一次函数和均匀变化)前9项的和为27,(平均数乘以个数),则(求值)2解题即流程: 求值-解方程-等量关系3解题过程:试题分
12、析:由已知,所以故选C. 3. (2013年新课标2卷理科) (16)等差数列an的前n项和为Sn ,已知S10=0,S15 =25,则nSn 的最小值为_.1读题即对应: 等差数列an(一次函数和均匀变化)的前n项和为Sn ,已知S10=0,S15 =25,(平均数乘以个数)则nSn 的最小值为_.(求最值问题)2解题即流程:求最值-函数或 基本不等式(本题走函数的流程)3解题过程:由解得,即,故不妨设,(对谁运算,运算法则:什么也不是,想性质,运算结果:看图说话) 则,令解得x=0或故函数f(x)在和上单调递增,在上单调递减又,所以当x=7时f(x)取得最小值为49.4. 【2014新课标
13、,理17】已知数列的前项和为,其中为常数,(I)证明:;(II)是否存在,使得为等差数列?并说明理由.分析:1读题即对应: 已知数列的前项和为,(由1知2,由2知3,找到规律,就这样进行下去,),an其中为常数,(I)证明:;(证明的流程)消元换元(II)是否存在,使得为等差数列?(一次函数和均匀变化)并说明理由.2解题即流程:证明流程:先假设结论成立,寻找充要条件或必要条件(也就是间接证法,进行问题的等价转化),缩小范围,逼近答案,再结合条件寻找结论。求值流程:求值-解方程-等量关系3解题过程::学科网(II) 解:假设为等差数列,设公差为由已知,所以,由(I)知,成立因此存在,使得为等差数
14、列5.【2015高考新课标,理17】为数列的前项和.已知0, =.()求的通项公式;()设 ,求数列的前项和.分析:1读题即对应: 为数列(由1知2,由2知3,找到规律,就这样进行下去,)的前项和.已知0,(附加条件 各项均为正) =.(an) 消元换元()求的通项公式;消元换元()设 ,求数列的前项和.(求和之前通项 再看通项是什么类型决定用什么求和方法)2解题即流程:()核心思想:消元换元 求值-解方程-等量关系()通分的逆运算3解题过程:试题解析:()当时,因为,所以=3,当时,=,即,因为,所以=2,所以数列是首项为3,公差为2的等差数列,所以=;()由()知,=,(看到式子就要想到通
15、分的逆运算)所以数列前n项和为= =.注意:加减消元的应用6. 【2016高考新课标,理数17】为等差数列的前项和,且记,其中表示不超过的最大整数,如()求; ()求数列的前1 000项和 1读题即对应: 为等差数列(一次函数和均匀变化)的前项和,且(平均数乘以个数)记,其中表示不超过的最大整数,(新定义)如(举例说明 一般满足则特殊满足)()求;求值-解方程-等量关系来源:Zxxk.Com()求数列的前1 000项和(由1知2,由2知3,找到规律,就这样进行下去,)2解题即流程:()求值-解方程-等量关系()看到想分类,从头到尾找临界(由1知2,由2知3,找到规律,就这样进行下去,)3解题过
16、程:试题解析:()设的公差为,据已知有,解得所以的通项公式为()因为所以数列的前项和为 三、等比数列(一)知识梳理等比数列本质特征是“指数运算”和“q的均匀变化”1.本质:指数运算和均匀变化(只能进行乘除运算)2.通项公式:迭代法:由1知2,由2知3,由3,知4,找规律,就这样进行下去n1个q相乘可见,等比数列的通项公式中的公比q的指数是一个等差数列,是均匀变化的,所以性质同等差数列相差几项就相差几个q若m+n=s+t,则3.前n项和前等差后等比=+an 两边同乗公比q,得到q= +an+两式相减,得到由于q为底数,所以,此时,补充q1的情况,由此衍生出一类求和方法:错位相减法来源:学|科|网
17、(二)高考试题理科部分1. (2012年新课标卷)(5)已知为等比数列,则( ) 1读题即对应: 已知为等比数列,(指数运算和均匀变化),(等量关系)则( )2解题即流程:求值-解方程-等量关系3解题过程为等比数列=,又解得或(分类讨论)又,或(由选项可知答案唯一,所以我们选择一种情况讨论)若,则,;2 (2013年新课标2卷理科)(3)等比数列an的前n项和为Sn,已知S3 = a2 +10a1 ,a5 = 9,则a1=() (A) (B)(C) (D)1读题即对应: 等比数列(指数运算和均匀变化)an的前n项和为Sn,()已知,(和转换为项) (等量关系)则()2解题即流程:求值-解方程-
18、等量关系3解题过程3.【2015新课标,理4】已知等比数列满足a1=3, =21,则 ( )A21 B42 C63 D841读题即对应: 已知等比数列(指数运算和均匀变化)满足a1=3,(首项) =21,(等量关系)则 (位置相差几个,公比相差几个)2解题即流程:求值-解方程-等量关系3解题过程【解析】设等比数列公比为,则,又因为,所以,解得,所以,故选B4.【2016高考新课标卷,理数16】设等比数列满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2 an的最大值为 1读题即对应: 设等比数列(指数运算和均匀变化)满足a1+a3=10,a2+a4=5,(等量关系)则a1a2 an的最大值为 (
19、最值流程)2解题即流程:求值-解方程-等量关系求最值的流程:函数 基本不等式 本题走函数的流程3解题过程方法一:设则a1a2 an=) (换元法)函数的三个流程:1对谁运算:正整数2 运算法则:二次函数 指数函数3运算结果:看图说话当n=3或者4的时候,t取最大值,此时 方法二: 所以由1知2,由2知3,由3知4,找到规律,就这样进行下去,则,所以从第五项开始每一项均小于1,所以前n项积要最大,则在第三项或第四项取到。5【2014新课标,理17】(本小题满分12分)已知数列满足=1,.()证明是等比数列,并求的通项公式;()证明:.1读题即对应: 已知数列满足=1,.(由1知2,由2知3,找到
20、规律,就这样进行下去,)()证明是等比数列,并求的通项公式;(证明的流程)()证明:.(放缩求和)2解题即流程:证明的流程:证明时可采用下面的流程来解决:先假设结论成立,寻找充要条件或必要条件(也就是间接证法,进行问题的等价转化),缩小范围,逼近答案,再结合条件寻找结论。假设是等比数列,则满足=()整理得,对应,得3解题过程【解析】:()证明:由得,所以,所以是等比数列,首项为,公比为3,所以,解得.当n2时,当时,成立,当n2时,对时,6【2016高考新课标,理数17】已知数列的前n项和,其中(I)证明是等比数列,并求其通项公式;(II)若 ,求1读题即对应:已知数列(由1知2,由2知3,找规律)的前n项和,()(消元换元)其中(I)证明是等比数列,并求其通项公式;来源:学科网ZXXK 证明的流程(II)若 ,求求值的流程2解题即流程: (I)证明的流程:证明时可采用下面的流程来解决:先假设结论成立,寻找充要条件或必要条件(也就是间接证法,进行问题的等价转化),缩小范围,逼近答案,再结合条件寻找结论。(II)求值-解方程-等量关系3解题过程【解析】()由()得,由得,即,解得