1、专题三数列综合问题的解答对应学生用书P91考向一数列概念的考查(2013高考湖北卷)古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数如三角形数1,3,6,10,第n个三角形数为n2n.记第n个k边形数为N(n,k)(k3),以下列出了部分k边形数中第n个数的表达式:三角形数N(n,3)n2n,正方形数N(n,4)n2,五边形数N(n,5)n2n,六边形数N(n,6)2n2n,可以推测N(n,k)的表达式,由此计算N(10,24)_【方法分析】题目条件:已知第n个三角形N(n,3),第n个正方形数N(n,4),第n个五边形数N(n,5),第n个六边形数N(n,6)解题目标:按k的奇偶性:归纳总结N
2、(n,k),并计算N(10,24)关系探究:当偶数边形时,N(n,k)的特征为()n2()n.【解题过程】由N(n,4)n2,N(n,6)2n2n,可以推测:当k为偶数时,N(n,k)n2n,于是N(n,24)11n210n,故N(10,24)1110210101 000.【答案】1 000【回归反思】此题是教材内容的深化题,通过由特殊到一般的归纳,得出N(n,k)的通项公式,代入n10,k24计算考向二等差、等比数列的综合考查来源:学科网(2012高考陕西卷)设an是公比不为1的等比数列,其前n项和为Sn,且a5,a3,a4成等差数列(1)求数列an的公比;(2)证明:对任意kN*,Sk2,
3、Sk,Sk1成等差数列【方法分析】题目条件:已知等比数列an的a5,a3,a4的关系解题目标:求公比q,求证Sk2,Sk,Sk1的等差关系关系探究:()由等差中项建立q的方程()表示Sk2,Sk和Sk1,验证等差关系,即2SkSk2Sk1.【解题过程】(1)设数列an的公比为q(q0,q1),由a5,a3,a4成等差数列,得2a3a5a4,即2a1q2a1q4a1q3.来源:Z,xx,k.Com由a10,q0得q2q20,解得q12,q21(舍去),所以q2.(2)证法一:对任意kN*,Sk2Sk12Sk(Sk2Sk)(Sk1Sk)ak1ak2ak12ak1ak1(2)0,所以对任意kN*,S
4、k2,Sk,Sk1成等差数列来源:Zxxk.Com证法二:对任意kN*,2Sk,Sk2Sk1,2Sk(Sk2Sk1)2(1qk)(2qk2qk1)(q2q2)0,因此,对任意kN*,Sk2,Sk,Sk1成等差数列【回归反思】以q为未知数,以等差数列为关系建立方程,求解时,注意对q的取舍,证明等差数列时,法一转化为通项的计算法二转化为求和公式的化简,但最终都转化为等差中项的判断考向三数列与不等式知识的综合(2013高考江西卷)正项数列an的前n项和Sn满足:S(n2n1)Sn(n2n)0.(1)求数列an的通项公式an;(2)令bn,数列bn的前n项和为Tn,证明:对于任意的nN*,都有Tn.【
5、方法分析】题目条件:已知Sn关于n的方程,bn用an表示的通项公式,an0.解题目标:(1)求Sn再求an.(2)根据bn求和Tn,并比较与的大小关系探究:(1)把Sn的方程因式分解转化为Snf(n)的形式,利用anSnSn1的关系求an.(2)分析bn的构成特点,裂项法求Tn,放缩法证明Tn.【解题过程】(1)由S(n2n1)Sn(n2n)0,得Sn(n2n)(Sn1)0.由于数列an是正项数列,所以Sn0,Snn2n.于是a1S12,当n2时,anSnSn1n2n(n1)2(n1)2n.综上可知,数列an的通项an2n.(2)证明:由于an2n,bn,则bn.Tn.【回归反思】(1)已知条
6、件式等价变形(因式分解)是较隐含的方法,否则此题其它入手方法很麻烦,并注意an0,取舍Sn.(2)bn,类比可以裂项相消,要注意配平系数.(3)求和相消的规律是:负数隔两项向后找消掉(正数隔两项向前找消掉)考向四数列与函数知识的综合(2013高考安徽卷)设函数fn(x)1x(xR,nN*)证明:(1)对每个nN*,存在唯一的xn,满足fn(xn)0;(2)对任意pN*,由(1)中xn构成的数列xn满足0xnxnp0时,fn(x)10,故fn(x)在(0,)内单调递增由于f1(1)0,当n2时,fn(1)0,故fn(1)0.又fn10时,fn1(x)fn(x)fn(x),故fn1(xn)fn(x
7、n)fn1(xn1)0.由fn1(x)在(0,)内单调递增,知xn1xn.故xn为单调递减数列,从而对任意n,pN*,xnpxn.对任意pN*,由于fn(xn)1xn0,fnp(xnp)1xnp0,式减去式并移项,利用0xnpxn1,得xnxnpnp,kn1 np,kn1 np,kn1 np,kn1 .因此,对任意pN*,都有0xnxnp.对应学生用书P921(2013高考江苏卷)在正项等比数列an中,a5,a6a73,则满足a1a2ana1a2an的最大正整数n的值为_解析:首先由已知条件求出an的公比与首项,然后根据求和公式和通项公式将不等式的两边求出,用n表示,得到关于n的不等式,然后对
8、不等式进行转化,求得n的取值范围并进行估算和验证,从而得到n的最大值设an的公比为q(q0),则由已知可得解得于是a1a2an(2n1),a1a2anaq2.由a1a2ana1a2an可得(2n1)2,整理得2n12n2n5.由2n2n2n5可得nn2n5,即n213n100,解得n,取n12,可以验证当n12时满足a1a2ana1a2an,n13时不满足a1a2ana1a2an,故n的最大值为12.答案:122(2013高考江苏卷)设an是首项为a,公差为d的等差数列(d0),Sn是其前n项的和记bn,nN*,其中c为实数(1)若c0,且b1,b2,b4成等比数列,证明:Sn kn2Sk(k
9、,nN*);(2)若bn是等差数列,证明:c0.解析:(1)由c0,得bnad.又因为b1,b2,b4成等比数列,所以bb1b4,即a,化简得d22ad0.因为d0,所以d2a.因此,对于所有的mN*,有Smm2a.从而对于所有的k,nN*,有Sn k(nk)2an2k2an2Sk.(2)设数列bn的公差是d1,则bnb1(n1)d1,即b1(n1)d1,nN*,代入Sn的表达式,整理得,对于所有的nN*,有n3n2cd1nc(d1b1)来源:学|科|网Z|X|X|K令Ad1d,Bb1d1ad,Dc(d1b1),则对于所有的nN*,有An3Bn2cd1nD.(*)在(*)式中分别取n1,2,3,4,得ABcd18A4B2cd127A9B3cd164A16B4cd1,从而有由得A0,cd15B,代入方程,得B0,从而cd10,即d1d0,b1d1ad0,cd10.若d10,则由d1d0,得d0,与题设矛盾,所以d10.又因为cd10,所以c0.