1、数列阅卷案例思维导图(2020全国卷,T17,12分)设数列an满足a13,an13an4n.(1)计算a2,a3,猜想an的通项公式并加以证明;(2)求数列2nan的前n项和Sn.本题考查:递推数列、错位相减法等知识,逻辑推理、数学运算等核心素养.答题模板标准解答踩点得分第1步:归纳、猜想由特殊到一般,发现规律,猜想通项.第2步:证明利用数学归纳法证明猜想的正确性.第3步:求和依据数列的特点,选择恰当的求和方法.关键步骤第4步:计算注意错位相减法的计算方法,计算务必细心.(1)由a13,an13an4n得第(1)问得分点及说明: 1.只要a2,a3数据计算正确就各得1分.2.猜想正确再得1分
2、.3.符合数学归纳法证明步骤得全分,否则不得分.第(2)问得分点及说明:1.列出Sn的表达式并想利用错位相减法求和得2分.2.“Sn”计算正确,不化简不扣分.3.Sn的计算正确,但没化到最简不扣分.命题点1等差、等比数列的基本量的运算1两组重要公式(1)等差数列:Snna1d;aman(mn)d;若m,n,p成等差数列,则2anamap.(2)等比数列:Sn(q1);amanqmn;若m,n,p成等比数列,则aamap.2等差(比)数列的运算技巧:(1)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)要注意消元法及整体计算,以减少
3、计算量3由等差数列、等比数列组成的综合问题,首先要根据两数列的概念,设出相应的基本量,充分使用通项公式、求和公式、数列的性质,确定基本量解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,揭示问题的内在联系和隐含条件,形成解题策略 高考题型全通关1(2020全国卷)设等比数列an满足a1a24,a3a18.(1)求an的通项公式;(2)记Sn为数列log3an的前n项和若SmSm1Sm3,求m.解(1)设an的公比为q,则ana1qn1.由已知得解得a11,q3.所以an的通项公式为an3n1.(2)由(1)知log3ann1.故Sn.由SmSm1Sm3得m(m1)(m1)m(m3)(m2),即m25m
4、60.解得m1(舍去),m6.2(2020惠州第二次调研)在数列an中,a11,a2,an1an,其中nN*,为常数(1)求 的值;(2)设bn,求数列bn的通项公式解(1)将n1代入an1an,得a22a1,由a11,a2,得3.(2)由an1an,得,即bn1bn.当n1时,b11,当n2时,bnb1(bnbn1)(bn1bn2)(b2b1),所以bn(n2)因为b11也适合上式,所以bn.命题点2数列的证明问题1判定等差(比)数列的主要方法:(1)定义法: 对于任意n1,nN*,验证an1an为与正整数n无关的同一个常数;(2)中项公式法2q和aan1an1(n2)都是数列an为等比数列
5、的必要不充分条件,判定时还要看各项是否为零3若要判断一个数列不是等差(等比)数列,则只需说明某连续三项(如前三项)不是等差(等比)数列即可 高考题型全通关1已知an是各项都为正数的数列,其前n项和为Sn,且Sn为an与的等差中项(1)求证:数列S为等差数列;(2)求数列an的通项公式;(3)设bn,求bn的前n项和Tn.解(1)证明:由题意知2Snan,即2Snana1,当n2时,有anSnSn1,代入式得2Sn(SnSn1)(SnSn1)21,整理得SS1(n2)又当n1时,由式可得a1S11(负值舍去),数列S是首项为1,公差为1的等差数列(2)由(1)可得S1n1n,数列an的各项都为正
6、数,Sn,当n2时,anSnSn1,又a1S11满足上式,an(nN*)(3)由(2)得bn(1)n(),当n为奇数时,Tn1(1)()()();当n为偶数时,Tn1(1)()()(),数列bn的前n项和Tn(1)n(nN*)2已知Sn为数列an的前n项和,且满足Sn2ann4.(1)证明:Snn2为等比数列;(2)求数列Sn的前n项和Tn.解(1)证明:原式可转化为Sn2(SnSn1)n4(n2),即Sn2Sn1n4,所以Snn22Sn1(n1)2由S12a114,得S13,所以S1124,所以Snn2是首项为4,公比为2的等比数列(2)由(1)知Snn22n1,所以Sn2n1n2,所以Tn
7、(22232n1)(12n)2n2n.命题点3数列求和1裂项相消法就是把数列的每一项分解成一正一负的两项,使得相加后,项与项之间能够相互抵消,但在抵消的过程中,有的是相邻项相消,有的是间隔项相消常见的裂项方式有:;等2当数列an是等差数列,bn是等比数列,求数列anbn的前n项和时,可采用错位相减法用错位相减法求数列的前n项和时,应注意:等比数列的公比为负数的情形;在写出“Sn”和“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便准确写出“SnqSn”的表达式高考题型全通关1(2020广东四校联考)设数列an的前n项和为Sn,a12,an12Sn(nN*)(1)求数列an的通项公式;(2)
8、令bn,数列bn的前n项和为Tn,求证:Tn.解(1)an12Sn(nN*),当n1时,a22S1,即a24,当n2时,an2Sn1,可得an1anSnSn1,即an12an,ana22n22n,n2,当n1时,a1212,满足上式,an2n(nN*)(2)由(1)得bn,Tn.Tn.2(2020福州模拟)设数列an的前n项和为Sn,且满足Sn2an,n1,2,3,.数列bn满足b11,且bn1bnan.(1)求数列bn的通项公式;(2)设cnn(3bn),数列cn的前n项和为Tn,求Tn.解(1)n1时,a1S1a1a12,a11.Sn2an,即anSn2,an1Sn12.两式相减得an1a
9、nSn1Sn0,即an1anan10,故有2an1an,由Sn2an,知an0,(nN*)an是首项为1,公比为的等比数列,其通项公式为an.bn1bnan(n1,2,3,),bn1bn,b2b11,b3b2,b4b3,bnbn1 (n2,3,)将这n1个等式相加得,bnb112.又b11,bn3 (n2,3,),当n1时也满足上式,bn3 (nN*)(2)cnn(3bn)2n,Tn2.Tn2.得,Tn22n (nN*),Tn44n8(84n)(n1,2,3,)命题点4以数列为载体的“条件不良”问题高考题型全通关1(2020枣庄模拟)在b11,b48,Tn2nk,b11,Sn这三个条件中任选一
10、个,补充在下面问题中,作为问题的条件,再解答这个问题设等差数列an的前n项和为Sn,等比数列bn的前n项和为Tn,_,a1b4,a54,若数列anbn的前n项和为An,则An是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分解设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q,当选时,因为b11,a1b48,a54,所以d1,an8(n1)(1)9n,q38,q2,bn(2)n1,则anbn(n9)(2)n1,Ana1b1a2b2anbn(8)(2)0(7)(2)1(n9)(2)n1,2An(8)(2)1(7)(2)2(n9)(2)n,两式相减
11、,并化简得An(2)n.易知An不存在最大值当选时,Tn2nk,可知b12k,b2T2T12,b3T3T24,又bb1b3,所以4(2k)4,k1,可知Tn2n1,当n2时,bnTnTn12n1,又b11符合上式,所以bn2n1.所以a1b48,又a54,所以d1,an8(n1)(1)9n,anbn(9n)2n1,可知当n9时,anbn0,所以anbn的前8项和与前9项和最大,且最大值为A8A9502.当选时,由Sn,可得当n2时,anSnSn1n,因为a54,所以54,得m17,故Sn,当n2时,an9n,a1S18也符合上式,所以an9n.又b4a18,b11,所以q38,q2,bn2n1
12、.anbn(9n)2n1,可知当n9时,anbn0,所以anbn的前8项和与前9项和最大,且最大值为A8A9502.2(2020青岛模拟)在a3b30,S319.5,a3a12这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的存在,求出的值;若不存在,说明理由已知等差数列an的公差为d,Sn是数列an的前n项和,等比数列bn的公比为q(q1),Tn是数列bn的前n项和,_,b11,T33,dq,是否存在正整数,使得关于k的不等式(30Sk)10有解?注:如果选择多个条件解答,按第一个解答计分解由b11,T3b1(1qq2)3,得q2或q1(舍去),bn(2)n1.选,a3b30,a3b34,dq2,ana32(n3)2n10,a18,Snn(n9)20,由(30Sk)10得1,1,当1时,30Sk10,解得k4或5,故存在1,使得关于k的不等式(30Sk)10有解选,S319.5,a26.5,dq2,ana22(n2)2n10.5,a18.5,Snn(n9.5)22.5.由(30Sk)10得2,1,当1时,30Sk10,解得k4或5或6,故存在1,使得关于k的不等式(30Sk)10有解选,a3a126,a23,dq2,ana22(n2)2n1,a11,Snn2,30Sk10,不存在正整数,使得关于k的不等式(30Sk)10有解