考点一:等差、等比数列的概念与性质
例1. (2008深圳模拟)已知数列
(1)求数列
的通项公式; (2)求数列![]()
解:(1)当
;、
当
,
![]()
、
(2)令
当
;
当![]()
![]()
![]()
综上,
点评:本题考查了数列的前n项与数列的通项公式之间的关系,特别要注意n=1时情况,在解题时经常会忘记。第二问要分情况讨论,体现了分类讨论的数学思想.
例2、(2008广东双合中学)已知等差数列
的前n项和为
,且
,
. 数列
是等比数列,
(其中
).
(I)求数列
和
的通项公式;(II)记
.
解:(I)公差为d,
则
![]()
.
设等比数列
的公比为
,
![]()
.
(II)
作差:![]()
![]()
![]()
![]()
.
点评:本题考查了等差数列与等比数列的基本知识,第二问,求前n项和的解法,要抓住它的结特征,一个等差数列与一个等比数列之积,乘以2后变成另外的一个式子,体现了数学的转化思想。
考点二:求数列的通项与求和
例3.(2008江苏)将全体正整数排成一个三角形数阵:
|
按照以上排列的规律,第
行(
)从左向右的第3个数为
解:前n-1 行共有正整数1+2+…+(n-1)个,即
个,因此第n 行第3 个数是全体正整数中第
+3个,即为
.
点评:本小题考查归纳推理和等差数列求和公式,难点在于求出数列的通项,解决此题需要一定的观察能力和逻辑推理能力。
例4.
(2008深圳模拟)图(1)、(2)、(3)、(4)分别包含1个、5个、13个、25个第二十九届北京奥运会吉祥物“福娃迎迎”,按同样的方式构造图形,设第
个图形包含
个“福娃迎迎”,则
;
____
解:第1个图个数:1
第2个图个数:1+3+1
第3个图个数:1+3+5+3+1
第4个图个数:1+3+5+7+5+3+1
第5个图个数:1+3+5+7+9+7+5+3+1=
,
所以,f(5)=41
f(2)-f(1)=4 ,f(3)-f(2)=8,f(4)-f(3)=12,f(5)-f(4)=16
![]()
![]()
点评:由特殊到一般,考查逻辑归纳能力,分析问题和解决问题的能力,本题的第二问是一个递推关系式,有时候求数列的通项公式,可以转化递推公式来求解,体现了转化与化归的数学思想。
考点三:数列与不等式的联系
例5.(2009届高三湖南益阳)已知等比数列
的首项为
,公比
满足
。又已知
,
,
成等差数列。
(1)求数列
的通项
(2)令
,求证:对于任意
,都有![]()
(1)解:∵
∴
∴![]()
∵
∴
∴
(2)证明:∵
,
![]()
∴![]()
![]()
点评:把复杂的问题转化成清晰的问题是数学中的重要思想,本题中的第(2)问,采用裂项相消法法,求出数列之和,由n的范围证出不等式。
例6、(2008辽宁理) 在数列
,
中,a1=2,b1=4,且
成等差数列,
成等比数列(
)
(Ⅰ)求a2,a3,a4及b2,b3,b4,由此猜测
,
的通项公式,并证明你的结论;
(Ⅱ)证明:
.
解:(Ⅰ)由条件得
由此可得
.
猜测
.
用数学归纳法证明:
①当n=1时,由上可得结论成立.
②假设当n=k时,结论成立,即
,
那么当n=k+1时,
.
所以当n=k+1时,结论也成立.
由①②,可知
对一切正整数都成立.
(Ⅱ)
.
n≥2时,由(Ⅰ)知
.
故![]()
![]()
![]()
综上,原不等式成立.
点评:本小题主要考查等差数列,等比数列,数学归纳法,不等式等基础知识,考查综合运用数学知识进行归纳、总结、推理、论证等能力.
例7. (2008安徽理)设数列
满足
为实数
(Ⅰ)证明:
对任意
成立的充分必要条件是
;
(Ⅱ)设
,证明:
;
(Ⅲ)设
,证明:![]()
解: (1) 必要性 :
,
又
,即![]()
充分性 :设
,对
用数学归纳法证明![]()
当
时,
.假设![]()
则
,且![]()
,由数学归纳法知
对所有
成立
(2) 设
,当
时,
,结论成立
当
时,
![]()
,由(1)知
,所以
且
![]()
![]()
![]()
(3) 设
,当
时,
,结论成立
当
时,由(2)知![]()
![]()
![]()
点评:本题是数列、充要条件、数学归纳法的知识交汇题,属于难题,复习时应引起注意,加强训练。
考点四:数列与函数、概率等的联系
例题8.. (2008福建理) 已知函数
.
(Ⅰ)设{an}是正数组成的数列,前n项和为Sn,其中a1=3.若点
(n∈N*)在函数y=f′(x)的图象上,求证:点(n,Sn)也在y=f′(x)的图象上;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间(a-1,a)内的极值.
(Ⅰ)证明:因为
所以
′(x)=x2+2x,
由点
在函数y=f′(x)的图象上,
又
所以![]()
所以
,又因为
′(n)=n2+2n,所以
,
故点
也在函数y=f′(x)的图象上.
(Ⅱ)解:
,
由
得
.
当x变化时,
﹑
的变化情况如下表:
|
x |
(-∞,-2) |
-2 |
(-2,0) |
0 |
(0,+∞) |
|
f′(x) |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
f(x) |
↗ |
极大值 |
↘ |
极小值 |
↗ |
注意到
,从而
①当
,此时
无极小值;
②当
的极小值为
,此时
无极大值;
③当
既无极大值又无极小值.
点评:本小题主要考查函数极值、等差数列等基本知识,考查分类与整合、转化与化归等数学思想方法,考查分析问题和解决问题的能力.
例9 、(2007江西理)将一骰子连续抛掷三次,它落地时向上的点数依次成等差数
列的概率为( )
A.
B.
C.
D.![]()
解:一骰子连续抛掷三次得到的数列共有
个,其中为等差数列有三类:(1)公差为0的有6个;(2)公差为1或-1的有8个;(3)公差为2或-2的有4个,共有18个,
成等差数列的概率为
,选B
点评:本题是以数列和概率的背景出现,题型新颖而别开生面,有采取分类讨论,分类时要做到不遗漏,不重复。
考点五:数列与程序框图的联系
例10、
(2009广州天河区模拟)根据如图所示的程序框图,将输出的x、y值依次分别记为
;![]()
(Ⅰ)求数列
的通项公式
;
(Ⅱ)写出y1,y2,y3,y4,由此猜想出数列{yn};
的一个通项公式yn,并证明你的结论;
(Ⅲ)求
.
解:(Ⅰ)由框图,知数列
∴
(Ⅱ)y1=2,y2=8,y3=26,y4=80.
由此,猜想![]()
证明:由框图,知数列{yn}中,yn+1=3yn+2
∴![]()
∴
∴数列{yn+1}是以3为首项,3为公比的等比数列。
∴
+1=3·3n-1=3n
∴
=3n-1(
)
(Ⅲ)zn=![]()
=1×(3-1)+3×(32-1)+…+(2n-1)(3n-1)
=1×3+3×32+…+(2n-1)·3n-[1+3+…+(2n-1)]
记Sn=1×3+3×32+…+(2n-1)·3n,①
则3Sn=1×32+3×33+…+(2n-1)×3n+1 ②
①-②,得-2Sn=3+2·32+2·33+…+2·3n-(2n-1)·3n+1
=2(3+32+…+3n)-3-(2n-1)·3n+1
=2×
=![]()
![]()
∴
又1+3+…+(2n-1)=n2
∴
.
点评:程序框图与数列的联系是新课标背景下的新鲜事物,因为程序框图中循环,与数列的各项一一对应,所以,这方面的内容是命题的新方向,应引起重视。