高考数学二轮复习数列的综合考查 数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础。高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏。有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法。 近几年来,高考关于数列方面
  • 1.在掌握等差数列、等比数列的定义、性质、通项公式、前n项和公式的基础上,系统掌握解等差数列与等比数列综合题的规律,深化数学思想方法在解题实践中的指导作用,灵活地运用数列知识和方法解决数学和实际生活中的有关问题;

  • 3.培养学生善于分析题意,富于联想,以适应新的背景,新的设问方式,提高学生用函数的思想、方程的思想研究数列问题的自觉性、培养学生主动探索的精神和科学理性的思维方法.

  • 1.判断和证明数列是等差(等比)数列常有三种方法:

    (1)定义法:对于n≥2的任意自然数,验证为同一常数。

    (2)通项公式法:

    ①若  = +(n-1)d= +(n-k)d ,则为等差数列;

    ②若  ,则为等比数列。

    (3)中项公式法:验证中项公式成立。

  • 2. 在等差数列中,有关的最值问题--常用邻项变号法求解: 

    (1)当>0,d<0时,满足的项数m使得取最大值.

    (2)当<0,d>0时,满足的项数m使得取最小值。

    在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用。

  • 3.数列求和的常用方法:公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等。

  • 1.证明数列是等差或等比数列常用定义,即通过证明 或而得。

  • 2.在解决等差数列或等比数列的相关问题时,“基本量法”是常用的方法,但有时灵活地运用性质,可使运算简便,而一般数列的问题常转化为等差、等比数列求解。

  • 3.注意之间关系的转化。如:=  ,  =

  • 4.数列极限的综合题形式多样,解题思路灵活,但万变不离其宗,就是离不开数列极限的概念和性质,离不开数学思想方法,只要能把握这两方面,就会迅速打通解题思路.

  • 5.解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,透过给定信息的表象,抓住问题的本质,揭示问题的内在联系和隐含条件,明确解题方向,形成解题策略.

  • [问题1]等差、等比数列的项与和特征问题P49  例1   3。P50  例2   P56  例1  P59  T6

    [注1]文中所列例题如末给题目原文均为广州市二轮复习资料上例题

    例(四川卷)数列的前项和记为(Ⅰ)求的通项公式;(Ⅱ)等差数列的各项为正,其前项和为,且,又成等比数列,求

    本小题主要考察等差数列、等比数列的基础知识,以及推理能力与运算能力。满分12分。

    解:(Ⅰ)由可得,两式相减得

     ∴  故是首项为,公比为得等比数列  ∴

    (Ⅱ)设的公比为  由得,可得,可得

    故可设   又

    由题意可得     解得

    ∵等差数列的各项为正,∴  ∴  ∴

    1.设等差数列{an}的首项a1及公差d都为整数,前n项和为Sn.

    (Ⅰ)若a11=0,S14=98,求数列{an}的通项公式;

    (Ⅱ)若a1≥6,a11>0,S14≤77,求所有可能的数列{an}的通项公式

  • 2.(上海卷)设数列的前项和为,且对任意正整数。(1)求数列的通项公式?(2)设数列的前项和为,对数列,从第几项起

    .解(1) ∵an+ Sn=4096, ∴a1+ S1=4096, a1 =2048.

       当n≥2时, an= Sn-Sn-1=(4096-an)-(4096-an-1)= an-1-an    =  an=2048()n-1.

       (2) ∵log2an=log2[2048()n-1]=12-n,   ∴Tn=(-n2+23n).

       由Tn<-509,解得n>,而n是正整数,于是,n≥46.   ∴从第46项起Tn<-509.

  • 3. (全国卷Ⅰ) 设正项等比数列的首项,前n项和为,且。(Ⅰ)求的通项;(Ⅱ)求的前n项和

    解:(Ⅰ)由  得

    可得

    因为,所以  解得,因而

     (Ⅱ)因为是首项、公比的等比数列,故

    则数列的前n项和

    前两式相减,得 

      即 

    [问题2]等差、等比数列的判定问题.P53  T7    例P54  T9

    [例]P54  T9(上海卷)已知有穷数列共有2项(整数≥2),首项=2.设该数列的前项和为,且+2(=1,2,┅,2-1),其中常数>1.

    (1)求证:数列是等比数列;(2)若=2,数列满足(=1,2,┅,2),求数列的通项公式;

    (3)若(2)中的数列满足不等式||+||+┅+||+||≤4,求的值.

    (1)  [证明]   当n=1时,a2=2a,则=a;

              2≤n≤2k-1时, an+1=(a-1) Sn+2, an=(a-1) Sn1+2,

             an+1-an=(a-1) an,  ∴=a, ∴数列{an}是等比数列.

     (2) 解:由(1) 得an=2a, ∴a1a2…an=2a=2a=2,

           bn=(n=1,2,…,2k).

    (3)设bn,解得n≤k+,又n是正整数,于是当n≤k时, bn<

        当n≥k+1时, bn>.

        原式=(-b1)+(-b2)+…+(-bk)+(bk+1)+…+(b2k)

          =(bk+1+…+b2k)-(b1+…+bk)

          ==.

         当≤4,得k2-8k+4≤0,   4-2≤k≤4+2,又k≥2,

    ∴当k=2,3,4,5,6,7时,原不等式成立.

  • 4.[例],已知数列中,是其前项和,并且,⑴设数列,求证:数列是等比数列;⑵设数列,求证:数列是等差数列;⑶求数列的通项公式及前项和。

    分析:由于{b}和{c}中的项都和{a}中的项有关,{a}中又有S=4a+2,可由S-S作切入点探索解题的途径.

    [注2]本题立意与2007年高考题文科20题结构相似.

    解:(1)由S=4a,S=4a+2,两式相减,得S-S=4(a-a),即a=4a-4a.(根据b的构造,如何把该式表示成b与b的关系是证明的关键,注意加强恒等变形能力的训练)

    a-2a=2(a-2a),又b=a-2a,所以b=2b   ①

    已知S=4a+2,a=1,a+a=4a+2,解得a=5,b=a-2a=3  ②

    由①和②得,数列{b}是首项为3,公比为2的等比数列,故b=3.2

    当n≥2时,S=4a+2=2(3n-4)+2;当n=1时,S=a=1也适合上式.

    综上可知,所求的求和公式为S=2(3n-4)+2.

    说明:1.本例主要复习用等差、等比数列的定义证明一个数列为等差,等比数列,求数列通项与前项和。解决本题的关键在于由条件得出递推公式。

  • 2.解综合题要总揽全局,尤其要注意上一问的结论可作为下面论证的已知条件,在后面求解的过程中适时应用.

    [问题3]函数与数列的综合题  P51  例3

    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.

    P51  例3已知二次函数的图像经过坐标原点,其导函数为,数列的前n项和为,点均在函数的图像上。(Ⅰ)、求数列的通项公式;(Ⅱ)、设是数列的前n项和,求使得对所有都成立的最小正整数m;

    点评:本题考查二次函数、等差数列、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。

    解:(Ⅰ)设这二次函数f(x)ax2+bx (a0) , f`(x)=2ax+b,由于f`(x)=6x2,

    a=3 ,  b=2, 所以  f(x)3x22x.

    又因为点均在函数的图像上,所以3n22n.

    当n≥2时,an=Sn-Sn1=(3n2-2n)-=6n-5.

    当n=1时,a1=S1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 ()

    (Ⅱ)由(Ⅰ)得知

    故Tn(1-).

    因此,要使(1)<()成立的m,必须且仅须满足,即m10,所以满足要求的最小正整数m为10.

  • 5.设,定义,其中n∈N*.

    (1)求数列{an}的通项公式;(2)若

    解:(1)=2,

    ,∴数列{an}上首项为,公比为的等比数列,

    (2)

    两式相减得: 

  • 6.(湖北卷)设数列的前n项和为,点均在函数y=3x-2的图像上。

    (Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设是数列的前n项和,求使得对所有都成立的最小正整数m。

    本小题主要是考查等差数列、数列求和、不等式等基础知识和基本的运算技能,考查分析问题能力和推理能力。

    解:(I)依题意得,

    当n≥2时,a;

    当n=1时,×-2×1-1-6×1-5

    所以

    (II)由(I)得

    =

    因此,使得成立的m必须满足,即m≥10,故满足要求的最小整数m为10。

    [问题4]数列与解析几何

    数列与解析几何综合题,是今后高考命题的重点内容之一,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.

    例3.在直角坐标平面上有一点列,对一切正整数,点位于函数的图象上,且的横坐标构成以为首项,­为公差的等差数列.

    ⑴求点的坐标;子⑵设抛物线列中的每一条的对称轴都垂直于轴,第条抛物线的顶点为,且过点,记与抛物线相切于的直线的斜率为,求:.

    解:(1)

    (2)的对称轴垂直于轴,且顶点为.的方程为:

    代入上式,得的方程为:

    =

    点评:本例为数列与解析几何的综合题,难度较大。(1)、(2)两问运用几何知识算出.

  • 7.已知抛物线,过原点作斜率1的直线交抛物线于第一象限内一点,又过点作斜率为的直线交抛物线于点,再过作斜率为的直线交抛物线于点,如此继续,一般地,过点作斜率为的直线交抛物线于点,设点

    (Ⅰ)令,求证:数列是等比数列.并求数列的前项和为

    解:(1)因为在抛物线上,故②,又因为直线的斜率为,即,①②代入可得,  故是以

    为公比的等比数列;

    [问题5]数列与算法

  • 8. 数列的前项和为=n2+2n-1,试用程序框图

    表示数列通项的过程,并写出数列的前5项和通项公式.

  • 9.根据流程图,(1)求;(2)若,求n.

    [问题6]数列创新题

  • 10.(安徽卷)数列的前项和为,已知

    (Ⅰ)写出的递推关系式,并求关于的表达式;

    (Ⅱ)设,求数列的前项和

    解:由得:,即,所以,对成立。

    ,…,相加得:,又,所以,当时,也成立。

    (Ⅱ)由,得

  • 11.(福建卷)已知数列{an}满足a1=a, an+1=1+我们知道当a取不同的值时,得到不同的数列,如当a=1时,得到无穷数列:

    (Ⅰ)求当a为何值时a4=0;(Ⅱ)设数列{b}满足b1=-1, bn+1=,求证a取数列{bn}中的任一个数,都可以得到一个有穷数列{an};

      (I)解法一:

        

    a取数列{bn}中的任一个数,都可以得到一个有穷数列{an}

  • 12. (全国卷III) 在等差数列中,公差的等比中项.

    已知数列成等比数列,求数列的通项

    解:由题意得:……………1分

        即…………3分

    …………4分

    成等比数列,

    ∴该数列的公比为,………6分

    所以………8分

    ……………………………………10分

    所以数列的通项为……………………………12分

    课后训练:

  • 1.如果-1,a, b,c,-9成等比数列,那么

    A.b=3,ac=9   B.b=-3,ac=9    C.b=3,ac=-9    D.b=-3,ac=-9

  • 2.在等差数列{a}中,已知a=2,a+a=13,则a+a+a等于

    A.40        B.42        C.43       D.45

  • 3.(06广东卷)已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为

    A.5      B.4      C. 3        D. 2

  • 4.若互不相等的实数成等差数列,成等比数列,且,则

    A.4     B.2     C.-2     D.-4

  • 5.(06江西卷)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若,且A、B、C三点共线(该直线不过原点O),则S200=(  )

    A.100       B. 101      C.200       D.201

  • 6.(文科做)在等比数列中,,前项和为,若数列也是等比数列,则等于

    A.     B.      C.      D.

  • 7.已知数列满足,则=            (   )

        A.0  B.  C.  D.

  • 8.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则=

    A.      B.        C.      D.

  • 9.已知等差数列{an}中,a2+a8=8,则该数列前9项和S9等于(   )

    A.18        B.27         C.36         D.45

  • 10.已知数列都是公差为1的等差数列,其首项分别为,且.设(),则数列的前10项和等于( )

    A.55    B.70   C.85   D.100

  • 11.设为等差数列的前n项和,=14,S10=30,则S9  .

  • 12.在数列{an}中,若a1=1,an+1=2an+3 (n1),则该数列的通项an=_________.

  • 13.  已知a,b,a+b成等差数列,a,b,ab成等比数列,且0<logm(ab)<1,则m的取值范围是________  _

  • 14. 等差数列{an}共有2n+1项,其中奇数项之和为319,偶数项之和为290,则其中间项为_________

  • 15.设等比数列的公比为q,前n项和为Sn,若Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列,则q的值为     .

  • 16 已知正项数列,其前项和满足成等比数列,求数列的通项

    17.(文科做)(06福建)已知数列满足

    (I)证明:数列是等比数列;    (II)求数列的通项公式;

    (II)若数列满足证明是等差数

  • 18.(山东卷)已知数列{}中,在直线y=x上,其中n=1,2,3….

    (Ⅰ)令  (Ⅱ)求数列

    (Ⅲ)设的前n项和,是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,试求出.若不存在,则说明理由。

    答案与点拨:

    1 B 解:由等比数列的性质可得ac=(-1)×(-9)=9,b×b=9且b与奇数项的符号相同,故b=-3,选B

    2 B解:在等差数列中,已知∴ d=3,a5=14,=3a5=42,选B.

    3 D解:,故选C.

    4  D解:由互不相等的实数成等差数列可设a=b-d,c=b+d,由可得b=2,所以a=2-d,c=2+d,又成等比数列可得d=6,所以a=-4,选D

    5  A解:依题意,a1+a200=1,故选A

    6 (文)C  解:因数列为等比,则,因数列也是等比数列,

    ,所以,故选择答案C。

  • 7.A 提示:由a1=0,得a2=-

     由此可知:数列{an}是周期变化的,且三个一循环,所以可得:a20=a2=-故选A

    8  A  解:由等差数列的求和公式可得

    所以,故选A

    点评:本题主要考察等比数列的求和公式,难度一般

    9 C 解:在等差数列{an}中,a2+a8=8,∴ ,则该数列前9项和S9==36,选C

    10  C 解:数列都是公差为1的等差数列,其首项分别为,且.设(),则数列的前10项和等于=,∴

    =,选C.

  • 11.(文)解:设等差数列的首项为a1,公差为d,由题意得

    ,联立解得a1=2,d=1,所以S9

  • 12.  解:在数列中,若,∴ ,即{}是以为首项,2为公比的等比数列,,所以该数列的通项.

    13  (-∞,8) 提示  解出ab,解对数不等式即可  答案  (-∞,8)

    14  a11=29 提示  利用S/S=得解  答案  第11项a11=29

  • 15.-2 提示:由题意可知q≠1,∴可得2(1-qn)=(1-qn+1)+(1-qn+2),即q2+q-2=0,解得q=-2或q=1(不合题意,舍去),∴q=-2.

    16 解:13  解  ∵10Sn=an2+5an+6, ①  ∴10a1=a12+5a1+6,解之得a1=2或a1=3.

    又10Sn1=an12+5an1+6(n≥2),②

     由①-②得 10an=(an2-an12)+6(an-an1),即(an+an1)(an-an1-5)=0 

    ∵an+an1>0  , ∴an-an1=5 (n≥2).

    当a1=3时,a3=13,a15=73. a1, a3,a15不成等比数列∴a1≠3;

    当a1=2时, a3=12, a15=72, 有 a32=a1a15 , ∴a1=2, ∴an=5n-3.

  • 17.(I)证明:

    是以为首项,2为公比的等比数列。

    (II)解:由(I)得

    (III)证明:

        ①

     ②

    ②-①,得  即   ③

       ④

    ④-③,得  即

      是等差数列。

  • 18.(山东卷)已知数列{}中,在直线y=x上,其中n=1,2,3….

    (Ⅰ)令(Ⅱ)求数列

    (Ⅲ)设的前n项和,是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,试求出.若不存在,则说明理由。

    解:(I)由已知得 

    是以为首项,以为公比的等比数列.

    (II)由(I)知,

    将以上各式相加得:

            

    (III)解法一:

    存在,使数列是等差数列.

    数列是等差数列的充要条件是是常数

    当且仅当,即时,数列为等差数列.

    解法二:

    存在,使数列是等差数列.

    由(I)、(II)知,

    当且仅当时,数列是等差数列.

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