2019屆高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 數(shù)列學(xué)案 理
第五章 數(shù)列第一節(jié)數(shù)列的概念與簡(jiǎn)單表示法1數(shù)列的有關(guān)概念概念含義數(shù)列按照一定順序排列的一列數(shù)數(shù)列的項(xiàng)數(shù)列中的每一個(gè)數(shù)數(shù)列的通項(xiàng)數(shù)列an的第n項(xiàng)an通項(xiàng)公式數(shù)列an的第n項(xiàng)an與n之間的關(guān)系能用公式anf(n)表示,這個(gè)公式叫做數(shù)列的通項(xiàng)公式前n項(xiàng)和數(shù)列an中,Sna1a2an叫做數(shù)列的前n項(xiàng)和2.數(shù)列的表示方法列表法列表格表示n與an的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖象法把點(diǎn)(n,an)畫在平面直角坐標(biāo)系中公式法通項(xiàng)公式把數(shù)列的通項(xiàng)使用公式表示的方法遞推公式使用初始值a1和an1f(an)或a1,a2和an1f(an,an1)等表示數(shù)列的方法3.通項(xiàng)公式和遞推公式的異同點(diǎn)不同點(diǎn)相同點(diǎn)通項(xiàng)公式可根據(jù)某項(xiàng)的序號(hào)n的值,直接代入求出an都可確定一個(gè)數(shù)列,也都可求出數(shù)列的任意一項(xiàng)遞推公式可根據(jù)第一項(xiàng)(或前幾項(xiàng))的值,通過一次(或多次)賦值,逐項(xiàng)求出數(shù)列的項(xiàng),直至求出所需的an4.an與Sn的關(guān)系若數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,則an5數(shù)列的分類分類的標(biāo)準(zhǔn)名稱含義例子按項(xiàng)的個(gè)數(shù)有窮數(shù)列項(xiàng)數(shù)有限的數(shù)列1,2,3,4,100無窮數(shù)列項(xiàng)數(shù)無限的數(shù)列1,4,9,n2,按項(xiàng)的變化趨勢(shì)遞增數(shù)列從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)大于它的前一項(xiàng)的數(shù)列3,4,5,n遞減數(shù)列從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)小于它的前一項(xiàng)的數(shù)列1,常數(shù)列各項(xiàng)都相等的數(shù)列6,6,6,6,擺動(dòng)數(shù)列從第二項(xiàng)起,有些項(xiàng)大于它的前一項(xiàng),有些項(xiàng)小于它的前一項(xiàng)的數(shù)列1,2,3,4按項(xiàng)的有界性有界數(shù)列任一項(xiàng)的絕對(duì)值都小于某一正值1,1,1,1,1,1,無界數(shù)列不存在某一正值能使任一項(xiàng)的絕對(duì)值小于它1,3,4,4,1判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“”或“×”)(1)根據(jù)數(shù)列的前幾項(xiàng)歸納出數(shù)列的通項(xiàng)公式可能不止一個(gè)()(2)1,1,1,1,不能構(gòu)成一個(gè)數(shù)列()(3)任何一個(gè)數(shù)列不是遞增數(shù)列,就是遞減數(shù)列()(4)如果數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,則對(duì)nN*,都有an1Sn1Sn.()答案:(1)(2)×(3)×(4)2已知數(shù)列an的通項(xiàng)公式為an912n,則在下列各數(shù)中,不是an的項(xiàng)的是()A21B33C152 D153解析:選C由912n152,得nN*.3在數(shù)列an中,a11,an1(n2),則a4()A. B.C. D.解析:選B由題意知,a11,a212,a31,a41.4已知數(shù)列an滿足a11,anan12n(n2),則a7()A53 B54C55 D109解析:選C由題意知,a2a12×2,a3a22×3,a7a62×7,各式相加得a7a12(2347)55.5數(shù)列1,的一個(gè)通項(xiàng)公式an_.解析:由已知得,數(shù)列可寫成,故通項(xiàng)公式可以為an.答案:6已知數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn2n3,則數(shù)列an的通項(xiàng)公式是_解析:當(dāng)n1時(shí),a1S1231,當(dāng)n2時(shí),anSnSn1(2n3)(2n13)2n2n12n1.又a11不適合上式,故an答案:an考什么·怎么考由Sn和an的關(guān)系求通項(xiàng)公式是一種常見題型,高考中選擇題、填空題、解答題都有呈現(xiàn),但以解答題的分支命題為重點(diǎn),近幾年來考查難度有所降低.考法(一)已知Sn,求an1已知Sn3n2n1,則an_.解析:因?yàn)楫?dāng)n1時(shí),a1S16;當(dāng)n2時(shí),anSnSn1(3n2n1)3n12(n1)12·3n12,由于a1不適合此式,所以an答案:2(2017·全國(guó)卷改編)設(shè)數(shù)列an滿足a13a2(2n1)an2n,則an_.解析:因?yàn)閍13a2(2n1)an2n,故當(dāng)n2時(shí),a13a2(2n3)an12(n1)兩式相減得(2n1)an2,所以an(n2)又由題設(shè)可得a12,滿足上式,從而an的通項(xiàng)公式為an(nN*)答案:(nN*)題型技法已知Sn求an的3步驟(1)先利用a1S1求出a1;(2)用n1替換Sn中的n得到一個(gè)新的關(guān)系,利用anSnSn1(n2)便可求出當(dāng)n2時(shí)an的表達(dá)式;(3)注意檢驗(yàn)n1時(shí)的表達(dá)式是否可以與n2的表達(dá)式合并考法(二)由Sn與an的關(guān)系,求an,Sn3設(shè)數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn2(an1)(nN*),則an()A2nB2n1C2n D2n1解析:選C當(dāng)n1時(shí),a1S12(a11),可得a12,當(dāng)n2時(shí),anSnSn12an2an1,an2an1,數(shù)列an為首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列,所以an2n.4(2015·全國(guó)卷)設(shè)Sn是數(shù)列an的前n項(xiàng)和,且a11,an1SnSn1,則Sn_.解析:an1Sn1Sn,an1SnSn1,Sn1SnSnSn1.Sn0,1,即1.又1,是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列1(n1)×(1)n,Sn.答案:題型技法Sn與an關(guān)系問題的求解思路根據(jù)所求結(jié)果的不同要求,將問題向不同的兩個(gè)方向轉(zhuǎn)化(1)利用anSnSn1(n2)轉(zhuǎn)化為只含Sn,Sn1的關(guān)系式,再求解(2)利用SnSn1an(n2)轉(zhuǎn)化為只含an,an1的關(guān)系式,再求解考什么·怎么考由數(shù)列的遞推關(guān)系式求通項(xiàng)公式在高考中經(jīng)常出現(xiàn),有選擇題、填空題,也出現(xiàn)在解答題的第(1)問中,近幾年考查難度有所降低,但也要引起關(guān)注.方法(一)疊乘法求通項(xiàng)公式1在數(shù)列an中,a11,anan1(n2),則數(shù)列an的通項(xiàng)公式為_解析:anan1(n2),an1an2,an2an3,a2a1.以上(n1)個(gè)式子相乘得ana1····.當(dāng)n1時(shí),a11,上式也成立an(nN*)答案:an(nN*)方法點(diǎn)撥疊乘法求通項(xiàng)公式的4步驟方法(二)疊加法求通項(xiàng)公式2設(shè)數(shù)列an滿足a11,且an1ann1(nN*),則數(shù)列an的通項(xiàng)公式為_解析:由題意有a2a12,a3a23,anan1n(n2)以上各式相加,得ana123n.又a11,an(n2)當(dāng)n1時(shí)也滿足上式,an(nN*)答案:an(nN*)方法點(diǎn)撥疊加法求通項(xiàng)公式的4步驟方法(三)構(gòu)造法求通項(xiàng)公式3已知數(shù)列an滿足a11,an13an2,則數(shù)列an的通項(xiàng)公式為_解析:an13an2,an113(an1),3,數(shù)列an1為等比數(shù)列,公比q3,又a112,an12·3n1,an2·3n11(nN*)答案:an2·3n11(nN*)方法點(diǎn)撥構(gòu)造法求通項(xiàng)公式的3步驟怎樣快解·準(zhǔn)解1正確選用方法求數(shù)列的通項(xiàng)公式(1)對(duì)于遞推關(guān)系式可轉(zhuǎn)化為f(n)的數(shù)列,并且容易求數(shù)列f(n)前n項(xiàng)的積時(shí),采用疊乘法求數(shù)列an的通項(xiàng)公式(2)對(duì)于遞推關(guān)系式可轉(zhuǎn)化為an1anf(n)的數(shù)列,通常采用疊加法(逐差相加法)求其通項(xiàng)公式(3)對(duì)于遞推關(guān)系式形如an1panq(p0,1,q0)的數(shù)列,采用構(gòu)造法求數(shù)列的通項(xiàng)2避免2種失誤(1)利用疊乘法,易出現(xiàn)兩個(gè)方面的問題:一是在連乘的式子中只寫到,漏掉a1而導(dǎo)致錯(cuò)誤;二是根據(jù)連乘求出an之后,不注意檢驗(yàn)a1是否成立(2)利用構(gòu)造法求解時(shí)應(yīng)注意數(shù)列的首項(xiàng)的正確求解以及準(zhǔn)確確定疊加、疊乘后最后一個(gè)式子的形式從近幾年高考可以看出,數(shù)列中的最值、周期是高考的熱點(diǎn),一般難度稍大.在復(fù)習(xí)中,從函數(shù)的角度認(rèn)識(shí)數(shù)列,注意數(shù)列的函數(shù)特征,特別是利用函數(shù)的方法研究數(shù)列的有關(guān)性質(zhì).典題領(lǐng)悟1已知數(shù)列an滿足an1,若a1,則a2 018()A1B.C1 D2解析:選D由a1,an1,得a22,a31,a4,a52,于是可知數(shù)列an是以3為周期的周期數(shù)列,因此a2 018a3×6722a22.2已知數(shù)列an滿足an(nN*),則數(shù)列an的最小項(xiàng)是第_項(xiàng)解析:因?yàn)閍n,所以數(shù)列an的最小項(xiàng)必為an<0,即<0,3n16<0,從而n<.又nN*,所以當(dāng)n5時(shí),an的值最小答案:5解題師說1解決數(shù)列周期性問題的方法先根據(jù)已知條件求出數(shù)列的前幾項(xiàng),確定數(shù)列的周期,再根據(jù)周期性求值2判斷數(shù)列單調(diào)性的2種方法(1)作差比較法:比較an1an與0的大小(2)作商比較法:比較與1的大小,注意an的符號(hào)3求數(shù)列最大項(xiàng)或最小項(xiàng)的方法(1)利用不等式組(n2)找到數(shù)列的最大項(xiàng);(2)利用不等式組(n2)找到數(shù)列的最小項(xiàng)沖關(guān)演練1已知數(shù)列an滿足a11,an1a2an1(nN*),則a2 018()A1 B0C2 018 D2 018解析:選Ba11,an1a2an1(an1)2,a2(a11)20,a3(a21)21,a4(a31)20,可知數(shù)列an是以2為周期的數(shù)列,a2 018a20,選B.2等差數(shù)列an的公差d<0,且aa,則數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn取得最大值時(shí)的項(xiàng)數(shù)n的值為()A5 B6C5或6 D6或7解析:選C由aa,可得(a1a11)(a1a11)0,因?yàn)閐<0,所以a1a110,所以a1a110,又2a6a1a11,所以a60.因?yàn)閐<0,所以an是遞減數(shù)列,所以a1>a2>>a5>a60>a7>a8>,顯然前5項(xiàng)和或前6項(xiàng)和最大,故選C.(一)普通高中適用作業(yè)A級(jí)基礎(chǔ)小題練熟練快1已知數(shù)列1,2,則2在這個(gè)數(shù)列中的項(xiàng)數(shù)是()A16B24C26 D28解析:選C因?yàn)閍11,a22,a3,a4,a5,所以an.令an2,解得n26.2數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn2n23n(nN*),若pq5,則apaq()A10 B15C5 D20解析:選D當(dāng)n2時(shí),anSnSn12n23n2(n1)23(n1)4n5,當(dāng)n1時(shí),a1S11,符合上式,所以an4n5,所以apaq4(pq)20.3(2017·河南許昌二模)已知數(shù)列an滿足a11,an2an6,則a11的值為()A31 B32C61 D62解析:選A數(shù)列an滿足a11,an2an6,a3617,a56713,a761319,a961925,a1162531.4(2018·云南檢測(cè))設(shè)數(shù)列an的通項(xiàng)公式為ann2bn,若數(shù)列an是單調(diào)遞增數(shù)列,則實(shí)數(shù)b的取值范圍為()A(,1 B(,2C(,3) D.解析:選C因?yàn)閿?shù)列an是單調(diào)遞增數(shù)列,所以an1an2n1b>0(nN*),所以b<2n1(nN*),所以b<(2n1)min3,即b<3.5(2018·湖南湘潭一中、長(zhǎng)沙一中等六校聯(lián)考)已知數(shù)列an滿足:m,nN*,都有an·amanm,且a1,那么a5()A. B.C. D.解析:選A數(shù)列an滿足:m,nN*,都有an·amanm,且a1,a2a1a1,a3a1·a2,a5a3·a2.6數(shù)列an滿足anan1(nN*),a22,Sn是數(shù)列an的前n項(xiàng)和,則S21為()A5 B.C. D.解析:選Banan1,a22,anS2111×10×2.7已知數(shù)列an的前n項(xiàng)和Snn22n1(nN*),則an_.解析:當(dāng)n2時(shí),anSnSn12n1,當(dāng)n1時(shí),a1S142×11,因此an答案:8已知數(shù)列an為,則數(shù)列an的一個(gè)通項(xiàng)公式是_解析:各項(xiàng)的分母分別為21,22,23,24,易看出從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)的分子都比分母少3,且第1項(xiàng)可變?yōu)?,故原?shù)列可變?yōu)?,故其通?xiàng)公式為an(1)n·,nN*.答案:an(1)n·,nN*9數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,若SnSn12n1(n2,nN*),且S23,則a1a3的值為_解析:SnSn12n1(n2),令n2,得S2S13,由S23得a1S10,令n3,得S3S25,所以S32,則a3S3S21,所以a1a30(1)1.答案:110在一個(gè)數(shù)列中,如果nN*,都有anan1an2k(k為常數(shù)),那么這個(gè)數(shù)列叫做等積數(shù)列,k叫做這個(gè)數(shù)列的公積已知數(shù)列an是等積數(shù)列,且a11,a22,公積為8,則a1a2a3a12_.解析:依題意得數(shù)列an是周期為3的數(shù)列,且a11,a22,a34,因此a1a2a3a124(a1a2a3)4×(124)28.答案:28B級(jí)中檔題目練通抓牢1若a1,an4an11(n2),則an>100時(shí),n的最小值為()A3 B4C5 D6解析:選C由a1,an4an11(n2)得,a24a114×13,a34a214×3113,a44a314×13153,a54a414×531213>100.2(2018·咸陽模擬)已知正項(xiàng)數(shù)列an中,(nN*),則數(shù)列an的通項(xiàng)公式為()Aann Bann2Can Dan解析:選B,(n2),兩式相減得n(n2),ann2(n2)又當(dāng)n1時(shí),1,a11,適合上式,ann2,nN*.故選B.3若數(shù)列an滿足:a119,an1an3(nN*),則數(shù)列an的前n項(xiàng)和數(shù)值最大時(shí),n的值為()A6 B7C8 D9解析:選Ba119,an1an3,數(shù)列an是以19為首項(xiàng),3為公差的等差數(shù)列,an19(n1)×(3)223n.設(shè)an的前k項(xiàng)和數(shù)值最大,則有kN*,k,kN*,k7.滿足條件的n的值為7.4在數(shù)列an中,an>0,且前n項(xiàng)和Sn滿足4Sn(an1)2(nN*),則數(shù)列an的通項(xiàng)公式為_解析:當(dāng)n1時(shí),4S1(a11)2,解得a11;當(dāng)n2時(shí),由4Sn(an1)2a2an1,得4Sn1a2an11,兩式相減得4Sn4Sn1aa2an2an14an,整理得(anan1)(anan12)0,因?yàn)閍n>0,所以anan120,即anan12,又a11,故數(shù)列an是首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列,所以an12(n1)2n1.答案:an2n15.已知數(shù)列an的通項(xiàng)公式為an(1)n·2n1,該數(shù)列的項(xiàng)排成一個(gè)數(shù)陣(如圖),則該數(shù)陣中的第10行第3個(gè)數(shù)為_a1a2a3a4a5a6解析:由題意可得該數(shù)陣中的第10行第3個(gè)數(shù)為數(shù)列an的第12393348項(xiàng),而a48(1)48×96197,故該數(shù)陣中的第10行第3個(gè)數(shù)為97.答案:976已知數(shù)列an的通項(xiàng)公式是ann2kn4.(1)若k5,則數(shù)列中有多少項(xiàng)是負(fù)數(shù)?n為何值時(shí),an有最小值?并求出最小值;(2)對(duì)于nN*,都有an1>an,求實(shí)數(shù)k的取值范圍解:(1)由n25n4<0,解得1<n<4.因?yàn)閚N*,所以n2,3,所以數(shù)列中有兩項(xiàng)是負(fù)數(shù),即為a2,a3.因?yàn)閍nn25n42,由二次函數(shù)性質(zhì),得當(dāng)n2或n3時(shí),an有最小值,其最小值為a2a32.(2)由an1>an,知該數(shù)列是一個(gè)遞增數(shù)列,又因?yàn)橥?xiàng)公式ann2kn4,可以看作是關(guān)于n的二次函數(shù),考慮到nN*,所以<,解得k>3.所以實(shí)數(shù)k的取值范圍為(3,)7已知二次函數(shù)f(x)x2axa(a>0,xR),有且只有一個(gè)零點(diǎn),數(shù)列an的前n項(xiàng)和Snf(n)(nN*)(1)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式;(2)設(shè)cn1(nN*),定義所有滿足cm·cm1<0的正整數(shù)m的個(gè)數(shù),稱為這個(gè)數(shù)列cn的變號(hào)數(shù),求數(shù)列cn的變號(hào)數(shù)解:(1)依題意,a24a0,所以a0或a4.又由a>0得a4,所以f(x)x24x4.所以Snn24n4.當(dāng)n1時(shí),a1S11441;當(dāng)n2時(shí),anSnSn12n5.所以an(2)由題意得cn由cn1可知,當(dāng)n5時(shí),恒有cn>0.又c13,c25,c33,c4,c5,c6,即c1·c2<0,c2·c3<0,c4·c5<0,所以數(shù)列cn的變號(hào)數(shù)為3.C級(jí)重難題目自主選做1已知數(shù)列an的通項(xiàng)公式為an(n2)n(nN*),則數(shù)列an的最大項(xiàng)是()Aa6或a7 Ba7或a8Ca8或a9 Da7解析:選B因?yàn)閍n1an(n3)n1(n2)nn·,當(dāng)n<7時(shí),an1an>0,即an1>an;當(dāng)n7時(shí),an1an0,即an1an;當(dāng)n>7時(shí),an1an<0,即an1<an,則a1<a2<<a7a8>a9>a10>,所以此數(shù)列的最大項(xiàng)是第7項(xiàng)或第8項(xiàng),即a7或a8.故選B.2(2018·成都診斷)在數(shù)列an中,a11,anan1(n2,nN*),則an_.解析:由題意知,所以ana1××××1××××.答案:(二)重點(diǎn)高中適用作業(yè)A級(jí)保分題目巧做快做1已知數(shù)列1,2,則2在這個(gè)數(shù)列中的項(xiàng)數(shù)是()A16B24C26 D28解析:選C因?yàn)閍11,a22,a3,a4,a5,所以an.令an2,解得n26.2.(2018·鄭州模擬)已知數(shù)列an滿足a11,an2an6,則a11的值為()A31 B32C61 D62解析:選A數(shù)列an滿足a11,an2an6,a3617,a56713,a761319,a961925,a1162531.3數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn2n23n(nN*),若pq5,則apaq()A10 B15C5 D20解析:選D當(dāng)n2時(shí),anSnSn12n23n2(n1)23(n1)4n5,當(dāng)n1時(shí),a1S11,符合上式,所以an4n5,所以apaq4(pq)20.4(2018·湖南湘潭一中、長(zhǎng)沙一中等六校聯(lián)考)已知數(shù)列an滿足:m,nN*,都有an·amanm,且a1,那么a5()A. B.C. D.解析:選A數(shù)列an滿足:m,nN*,都有an·amanm,且a1,a2a1a1,a3a1·a2,a5a3·a2.5若數(shù)列an滿足:a119,an1an3(nN*),則數(shù)列an的前n項(xiàng)和最大時(shí),n的值為()A6 B7C8 D9解析:選Ba119,an1an3,數(shù)列an是以19為首項(xiàng),3為公差的等差數(shù)列,an19(n1)×(3)223n.設(shè)an的前k項(xiàng)和最大,則有kN*,k,kN*,k7.滿足條件的n的值為7.6.(2018·河北唐山一模)設(shè)數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn,若a432,則a1_.解析:Sn,a432,S4S332,a1.答案:7已知數(shù)列an為,則數(shù)列an的一個(gè)通項(xiàng)公式是_解析:各項(xiàng)的分母分別為21,22,23,24,易看出從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)的分子都比分母少3,且第1項(xiàng)可變?yōu)?,故原?shù)列可變?yōu)?,故其通?xiàng)公式為an(1)n·,nN*.答案:an(1)n·,nN*8在一個(gè)數(shù)列中,如果nN*,都有anan1an2k(k為常數(shù)),那么這個(gè)數(shù)列叫做等積數(shù)列,k叫做這個(gè)數(shù)列的公積已知數(shù)列an是等積數(shù)列,且a11,a22,公積為8,則a1a2a3a12_.解析:依題意得數(shù)列an是周期為3的數(shù)列,且a11,a22,a34,因此a1a2a3a124(a1a2a3)4×(124)28.答案:289.已知數(shù)列an的前n項(xiàng)和Snn2kn,kN*,且Sn的最大值為8.試確定常數(shù)k,并求數(shù)列an的通項(xiàng)公式解:因?yàn)镾nn2kn(nk)2k2,其中k是常數(shù),且kN*,所以當(dāng)nk時(shí),Sn取最大值k2,故k28,k216,因此k4,從而Snn24n.當(dāng)n1時(shí),a1S14;當(dāng)n2時(shí),anSnSn1(n1)24(n1)n.當(dāng)n1時(shí),1a1,所以ann.10已知數(shù)列an的通項(xiàng)公式是ann2kn4.(1)若k5,則數(shù)列中有多少項(xiàng)是負(fù)數(shù)?n為何值時(shí),an有最小值?并求出最小值;(2)對(duì)于nN*,都有an1>an,求實(shí)數(shù)k的取值范圍解:(1)由n25n4<0,解得1<n<4.因?yàn)閚N*,所以n2,3,所以數(shù)列中有兩項(xiàng)是負(fù)數(shù),即為a2,a3.因?yàn)閍nn25n42,由二次函數(shù)性質(zhì),得當(dāng)n2或n3時(shí),an有最小值,其最小值為a2a32.(2)由an1>an,知該數(shù)列是一個(gè)遞增數(shù)列,又因?yàn)橥?xiàng)公式ann2kn4,可以看作是關(guān)于n的二次函數(shù),考慮到nN*,所以<,解得k>3.所以實(shí)數(shù)k的取值范圍為(3,)B級(jí)拔高題目穩(wěn)做準(zhǔn)做1.(2018·云南檢測(cè))設(shè)數(shù)列an的通項(xiàng)公式為ann2bn,若數(shù)列an是單調(diào)遞增數(shù)列,則實(shí)數(shù)b的取值范圍為()A(,1 B(,2C(,3) D.解析:選C因?yàn)閿?shù)列an是單調(diào)遞增數(shù)列,所以an1an2n1b>0(nN*),所以b<2n1(nN*),所以b<(2n1)min3,即b<3.2.已知數(shù)列an滿足an1an2n,且a133,則的最小值為()A21 B10C. D.解析:選C由已知條件可知,當(dāng)n2時(shí),ana1(a2a1)(a3a2)(anan1)33242(n1)n2n33,又n1時(shí),a133滿足此式所以n1.令f(n)n1,則f(n)在1,5上為減函數(shù),在6,)上為增函數(shù)又f(5),f(6),則f(5)>f(6),故f(n)的最小值為.3.(2018·成都質(zhì)檢)在數(shù)列an中,a11,anan1(n2,nN*),則an_.解析:由題意知,所以ana1××××1××××.答案:4.已知數(shù)列an的通項(xiàng)公式為an(1)n·2n1,該數(shù)列的項(xiàng)排成一個(gè)數(shù)陣(如圖),則該數(shù)陣中的第10行第3個(gè)數(shù)為_a1a2a3a4a5a6解析:由題意可得該數(shù)陣中的第10行第3個(gè)數(shù)為數(shù)列an的第12393348項(xiàng),而a48(1)48×96197,故該數(shù)陣中的第10行第3個(gè)數(shù)為97.答案:975已知二次函數(shù)f(x)x2axa(a>0,xR),有且只有一個(gè)零點(diǎn),數(shù)列an的前n項(xiàng)和Snf(n)(nN*)(1)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式;(2)設(shè)cn1(nN*),定義所有滿足cm·cm1<0的正整數(shù)m的個(gè)數(shù),稱為這個(gè)數(shù)列cn的變號(hào)數(shù),求數(shù)列cn的變號(hào)數(shù)解:(1)依題意,a24a0,所以a0或a4.又由a>0得a4,所以f(x)x24x4.所以Snn24n4.當(dāng)n1時(shí),a1S11441;當(dāng)n2時(shí),anSnSn12n5.所以an(2)由題意得cn由cn1可知,當(dāng)n5時(shí),恒有cn>0.又c13,c25,c33,c4,c5,c6,即c1·c2<0,c2·c3<0,c4·c5<0,所以數(shù)列cn的變號(hào)數(shù)為3.6.已知an是公差為d的等差數(shù)列,它的前n項(xiàng)和為Sn,S42S24,在數(shù)列bn中,bn.(1)求公差d的值;(2)若a1,求數(shù)列bn中的最大項(xiàng)和最小項(xiàng)的值;(3)若對(duì)任意的nN*,都有bnb8成立,求a1的取值范圍解:(1)S42S24,4a1d2(2a1d)4,解得d1.(2)a1,數(shù)列an的通項(xiàng)公式為an(n1)×1n,bn11.函數(shù)f(x)1在和上分別是單調(diào)減函數(shù),b3<b2<b1<1,當(dāng)n4時(shí),1<bnb4,數(shù)列bn中的最大項(xiàng)是b43,最小項(xiàng)是b31.(3)由bn1,得bn1.又函數(shù)f(x)1在(,1a1)和(1a1,)上分別是單調(diào)減函數(shù),且x<1a1時(shí),y<1;當(dāng)x>1a1時(shí),y>1.對(duì)任意的nN*,都有bnb8,7<1a1<8,7<a1<6,a1的取值范圍是(7,6)第二節(jié)等差數(shù)列及其前n項(xiàng)和1等差數(shù)列的有關(guān)概念(1)定義:如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的都等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列這個(gè)常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,符號(hào)表示為an1and(nN*,d為常數(shù))(2)等差中項(xiàng):數(shù)列a,A,b成等差數(shù)列的充要條件是A,其中A叫做a,b的等差中項(xiàng)2等差數(shù)列的有關(guān)公式(1)通項(xiàng)公式:ana1(n1)d.(2)前n項(xiàng)和公式:Snna1d.3等差數(shù)列的常用性質(zhì)(1)通項(xiàng)公式的推廣:anam(nm)d(n,mN*)(2)若an為等差數(shù)列,且klmn(k,l,m,nN*),則akalaman.(3)若an是等差數(shù)列,公差為d,則a2n也是等差數(shù)列,公差為2d.(4)若an,bn是等差數(shù)列,則panqbn也是等差數(shù)列(5)若an是等差數(shù)列,公差為d,則ak,akm,ak2m,(k,mN*)是公差為md的等差數(shù)列4與等差數(shù)列各項(xiàng)的和有關(guān)的性質(zhì)(1)若an是等差數(shù)列,則也成等差數(shù)列,其首項(xiàng)與an首項(xiàng)相同,公差是an公差的.(2)若an是等差數(shù)列,Sm,S2m,S3m分別為an的前m項(xiàng),前2m項(xiàng),前3m項(xiàng)的和,則Sm,S2mSm,S3mS2m成等差數(shù)列(3)關(guān)于等差數(shù)列奇數(shù)項(xiàng)和與偶數(shù)項(xiàng)和的性質(zhì)若項(xiàng)數(shù)為2n,則S偶S奇nd,.若項(xiàng)數(shù)為2n1,則S偶(n1)an,S奇nan,S奇S偶an,.(4)兩個(gè)等差數(shù)列an,bn的前n項(xiàng)和Sn,Tn之間的關(guān)系為.1判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“”或“×”)(1)若一個(gè)數(shù)列從第二項(xiàng)起每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都是常數(shù),則這個(gè)數(shù)列是等差數(shù)列()(2)等差數(shù)列an的單調(diào)性是由公差d決定的()(3)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式是常數(shù)項(xiàng)為0的二次函數(shù)()(4)已知等差數(shù)列an的通項(xiàng)公式an32n,則它的公差為2.()答案:(1)×(2)(3)×(4)2在等差數(shù)列中,若a24,a42,則a6()A1B0C1 D6解析:選B為等差數(shù)列,2a4a2a6,a62a4a22×240.3(2017·全國(guó)卷)等差數(shù)列an的首項(xiàng)為1,公差不為0.若a2,a3,a6成等比數(shù)列,則an前6項(xiàng)的和為()A24 B3C3 D8解析:選A設(shè)等差數(shù)列an的公差為d,因?yàn)閍2,a3,a6成等比數(shù)列,所以a2a6a,即(a1d)(a15d)(a12d)2.又a11,所以d22d0.又d0,則d2,所以an前6項(xiàng)的和S66×1×(2)24.4已知數(shù)列是等差數(shù)列,且a11,a44,則a10()A BC. D.解析:選A設(shè)等差數(shù)列的公差為d,由題意可知,3d,解得d,所以9d,所以a10.5已知等差數(shù)列an的公差d0,且a3a9a10a8,若an0,則n_.解析:因?yàn)閍3a9a10a8,所以a12da18da19d(a17d),解得a14d,所以an4d(n1)d(n5)d,令(n5)d0(d0),可解得n5.答案:56在等差數(shù)列an中,an>0,a7a44,Sn為數(shù)列an的前n項(xiàng)和,則S19_.解析:設(shè)等差數(shù)列an的公差為d,由a7a44,得a16d(a13d)4,即a19d8,所以a108,因此S1919×a1019×8152.答案:152考什么·怎么考等差數(shù)列的基本運(yùn)算是高考中的??純?nèi)容,多出現(xiàn)在選擇題、填空題和解答題的第(1)問中,屬于基礎(chǔ)題.1若等差數(shù)列an的前5項(xiàng)和S525,且a23,則a7()A12B13C14 D15解析:選B設(shè)等差數(shù)列an的公差為d,由S5,得25,解得a47,所以732d,解得d2,所以a7a43d73×213.2(2017·全國(guó)卷)記Sn為等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和若a4a524,S648,則an的公差為()A1 B2C4 D8解析:選C設(shè)等差數(shù)列an的公差為d,則由得即解得d4.3(2018·福州質(zhì)檢)設(shè)等差數(shù)列an的公差d0,且a2d,若ak是a6與ak6的等比中項(xiàng),則k()A5 B6C9 D11解析:選C因?yàn)閍k是a6與ak6的等比中項(xiàng),所以aa6ak6.又等差數(shù)列an的公差d0,且a2d,所以a2(k2)d2(a24d)a2(k4)d,所以(k3)23(k3),解得k9,或k0(舍去),故選C.4設(shè)Sn為等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和,若a128,S99,則S16_.解析:設(shè)等差數(shù)列an的首項(xiàng)為a1,公差為d,由已知,得解得S1616×3×(1)72.答案:72怎樣快解·準(zhǔn)解1等差數(shù)列運(yùn)算中方程思想的應(yīng)用(1)等差數(shù)列運(yùn)算問題的一般求法是設(shè)出首項(xiàng)a1和公差d,然后由通項(xiàng)公式或前n項(xiàng)和公式轉(zhuǎn)化為方程(組)求解(2)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式,共涉及五個(gè)量a1,an,d,n,Sn,知其中三個(gè)就能求另外兩個(gè),體現(xiàn)了用方程的思想解決問題易錯(cuò)提醒在求解數(shù)列基本量運(yùn)算中,要注意公式使用時(shí)的準(zhǔn)確性與合理性,更要注意運(yùn)算的準(zhǔn)確性在遇到一些較復(fù)雜的方程組時(shí),要注意整體代換思想的運(yùn)用,使運(yùn)算更加便捷2等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的應(yīng)用方法根據(jù)不同的已知條件選用兩個(gè)求和公式,若已知首項(xiàng)和公差,則使用公式Snna1d;若已知通項(xiàng)公式,則使用公式Sn,同時(shí)注意與性質(zhì)“a1ana2an1a3an2”的結(jié)合使用等差數(shù)列的判定與證明是高考中常見題型,其基本方法是等差數(shù)列的定義,即證明an1an是一個(gè)與n無關(guān)的常數(shù),既有選擇題、填空題也有解答題,但以解答題為主,難度不大.典題領(lǐng)悟(2018·貴州適應(yīng)性考試)已知數(shù)列an滿足a11,且nan1(n1)an2n22n.(1)求a2,a3;(2)證明數(shù)列是等差數(shù)列,并求an的通項(xiàng)公式思維路徑(1)要求數(shù)列的項(xiàng),可根據(jù)已知首項(xiàng)和遞推關(guān)系式,令n1,2可解得(2)證明是等差數(shù)列,其關(guān)鍵應(yīng)推出為常數(shù),對(duì)所給條件進(jìn)行必要的變形即可解:(1)由已知,得a22a14,則a22a14,又a11,所以a26.由2a33a212,得2a3123a2,所以a315.(2)證明:由已知nan1(n1)an2n22n,得2,即2,所以數(shù)列是首項(xiàng)1,公差d2的等差數(shù)列則12(n1)2n1,所以an2n2n.解題師說等差數(shù)列的判定與證明方法方法解讀適合題型定義法對(duì)于任意自然數(shù)n(n2),anan1(n2,nN*)為同一常數(shù)an是等差數(shù)列解答題中證明問題等差中項(xiàng)法2an1anan2(n3,nN*)成立an是等差數(shù)列通項(xiàng)公式法anpnq(p,q為常數(shù))對(duì)任意的正整數(shù)n都成立an是等差數(shù)列選擇、填空題中的判定問題前n項(xiàng)和公式法驗(yàn)證SnAn2Bn(A,B是常數(shù))對(duì)任意的正整數(shù)n都成立an是等差數(shù)列注意用定義證明等差數(shù)列時(shí),容易漏掉對(duì)起始項(xiàng)的檢驗(yàn),從而產(chǎn)生錯(cuò)解比如,對(duì)于滿足anan11(n3)的數(shù)列an而言并不能判定其為等差數(shù)列,因?yàn)椴荒艽_定起始項(xiàng)a2a1是否等于1.沖關(guān)演練1(2018·陜西質(zhì)檢)已知數(shù)列an的前n項(xiàng)和Snan2bn(a,bR)且a23,a611,則S7等于()A13B49C35 D63解析:選B由Snan2bn(a,bR)可知數(shù)列an是等差數(shù)列,所以S749.2已知數(shù)列an中,a12,an2(n2,nN*),設(shè)bn(nN*)求證:數(shù)列bn是等差數(shù)列證明:an2(n2),an12.bn1bn1,bn是首項(xiàng)為b11,公差為1的等差數(shù)列等差數(shù)列的性質(zhì)在高考中也是??純?nèi)容.靈活應(yīng)用由定義推導(dǎo)出的重要性質(zhì),在解題過程中可以達(dá)到避繁就簡(jiǎn)的目的.常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn).,公差不為零的等差數(shù)列,其前n項(xiàng)和的最值在高考中時(shí)常出現(xiàn),題型既有選擇題、填空題也有解答題,難度不大.典題領(lǐng)悟1在等差數(shù)列an中,a129,S10S20,則數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn的最大值為()AS15BS16CS15或S16 DS17解析:選Aa129,S10S20,10a1d20a1d,解得d2,Sn29n×(2)n230n(n15)2225.當(dāng)n15時(shí),Sn取得最大值2(2018·石家莊一模)已知函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x1對(duì)稱,且f(x)在(1,)上單調(diào),若數(shù)列an是公差不為0的等差數(shù)列,且f(a50)f(a51),則數(shù)列an的前100項(xiàng)的和為 ()A200 B100C50 D0學(xué)審題由函數(shù)的對(duì)稱性及單調(diào)性知f(x)在(,1)上也單調(diào);結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)知a50a512.解析:選B因?yàn)楹瘮?shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x1對(duì)稱,又函數(shù)f(x)在(1,)上單調(diào),所以f(x)在(,1)上也單調(diào),且數(shù)列an是公差不為0的等差數(shù)列又f(a50)f(a51),所以a50a512,所以S10050(a50a51)100.解題師說1應(yīng)用等差數(shù)列的性質(zhì)解題的2個(gè)注意點(diǎn)(1)如果an為等差數(shù)列,mnpq,則amanapaq(m,n,p,qN*)因此,若出現(xiàn)amn,am,amn等項(xiàng)時(shí),可以利用此性質(zhì)將已知條件轉(zhuǎn)化為與am(或其他項(xiàng))有關(guān)的條件;若求am項(xiàng),可由am(amnamn)轉(zhuǎn)化為求amn,amn或amnamn的值(2)要注意等差數(shù)列通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式的靈活應(yīng)用,如anam(nm)d,d,S2n1(2n1)an,Sn(n,mN*)等2求等差數(shù)列前n項(xiàng)和Sn最值的2種方法(1)函數(shù)法:利用等差數(shù)列前n項(xiàng)和的函數(shù)表達(dá)式Snan2bn,通過配方或借助圖象求二次函數(shù)最值的方法求解(2)鄰項(xiàng)變號(hào)法:當(dāng)a1>0,d<0時(shí),滿足的項(xiàng)數(shù)m使得Sn取得最大值為Sm;當(dāng)a1<0,d>0時(shí),滿足的項(xiàng)數(shù)m使得Sn取得最小值為Sm.3理清等差數(shù)列的前n項(xiàng)和與函數(shù)的關(guān)系等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式為Snna1d可變形為Snn2n,令A(yù),Ba1,則SnAn2Bn.當(dāng)A0,即d0時(shí),Sn是關(guān)于n的二次函數(shù),(n,Sn)在二次函數(shù)yAx2Bx的圖象上,即為拋物線yAx2Bx上一群孤立的點(diǎn)利用此性質(zhì)可解決前n項(xiàng)和Sn的最值問題沖關(guān)演練1(2018·岳陽模擬)在等差數(shù)列an中,如果a1a240,a3a460,那么a7a8()A95 B100C135 D80解析:選B由等差數(shù)列的性質(zhì)可知,a1a2,a3a4,a5a6,a7a8構(gòu)成新的等差數(shù)列,于是a7a8(a1a2)(41)(a3a4)(a1a2)403×20100.2設(shè)等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,且a1>0,a3a10>0,a6a7<0,則滿足Sn>0的最大自然數(shù)n的值為()A6 B7C12 D13解析:選C因?yàn)閍1>0,a6a7<0,所以a6>0,a7<0,等差數(shù)列的公差小于零,又a3a10a1a12>0,a1a132a7<0,所以S12>0,S13<0,所以滿足Sn>0的最大自然數(shù)n的值為12.3設(shè)等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,已知前6項(xiàng)和為36,最后6項(xiàng)的和為180,Sn324(n6),則數(shù)列an的項(xiàng)數(shù)為_解析:由題意知a1a2a636,anan1an2an5180,得(a1an)(a2an1)(a6an5)6(a1an)216,a1an36,又Sn324,18n324,n18.答案:18(一)普通高中適用作業(yè)A級(jí)基礎(chǔ)小題練熟練快1(2018·蘭州診斷考試)已知等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,若a12,a8a1028,則S9()A36B72C144 D288解析:選B法一:a8a102a116d28,a12,d,S99×2×72.法二:a8a102a928,a914,S972.2(2018·安徽兩校階段性測(cè)試)若等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足a2S34,a3S512,則a4S7的值是()A20 B36C24 D72解析:選C由a2S34及a3S512,得解得a4S78a124d24.3(2018·西安質(zhì)檢)已知數(shù)列an滿足a115,且3an13an2.若ak·ak1<0,則正整數(shù)k()A21 B22C23 D24解析:選C由3an13an2an1anan是等差數(shù)列,則ann.ak·ak1<0,<0,<k<,又kN*,k23.4(2018·東北三校聯(lián)考)已知數(shù)列an的首項(xiàng)為3,bn為等差數(shù)列,且bnan1an(nN*),若b32,b212,則a8()A0 B109C181 D121解析:選B設(shè)等差數(shù)列bn的公差為d,則db3b214,因?yàn)閍n1anbn,所以a8a1b1b2b77b47×(214)112,又a13,所以a8109.5(2018·云南11校跨區(qū)調(diào)研)在數(shù)列an中,a13,an1,則a4()A. B1C. D.解析:選A依題意得,故數(shù)列是以為首項(xiàng)、為公差的等差數(shù)列,則,an,a4.6(2018·東北四市高考模擬)已知數(shù)列an滿足an1an2,a15,則|a1|a2|a6|()A9 B15C18 D30解析:選C由an1an2可得數(shù)列an是等差數(shù)列,公差d2,又a15,所以an2n7,所以|a1|a2|a3|a4|a5|a6|53113518.7(2016·北京高考)已知an為等差數(shù)列,Sn為其前n項(xiàng)和若a16,a3a50,則S6_.解析:a3a52a4,a40.a16,a4a13d,d2.S66a1d6×6306.答案:68等差數(shù)列an中,已知a5>0,a4a7<0,則an的前n項(xiàng)和Sn的最大值為_解析:Sn的最大值為S5.答案:S59若等差數(shù)列an的前17項(xiàng)和S1751,則a5a7a9a11a13_.解析:因?yàn)镾17×1717a951,所以a93.根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)知a5a13a7a11,所以a5a7a9a11a13a93.答案:310在等差數(shù)列an中,公差d,前100項(xiàng)的和S10045,則a1a3a5a99_.解析:因?yàn)镾100(a1a100)45,所以a1a100,a1a99a1a100d,則a1a3a5a99(a1a99)×10.答案:10B級(jí)中檔題目練通抓牢1(2018·湖南五市十校聯(lián)考)已知Sn是數(shù)列an的前n項(xiàng)和,且Sn1Snan3,a4a523,則S8()A72 B88C92 D98解析:選C法一:由Sn1Snan3,得an1an3,故數(shù)列an是公差為3的等差數(shù)列,又a4a5232a17d2a121,a11,S88a1d92.法二:由Sn1Snan3,得an1an3,故數(shù)列an是公差為3的等差數(shù)列,S892.2(2018·廣東潮州二模)在我國(guó)古代著名的數(shù)學(xué)專著九章算術(shù)里有一段敘述:今有良馬與駑馬發(fā)長(zhǎng)安至齊,齊去長(zhǎng)安一千一百二十五里,良馬初日行一百零三里,日增一十三里;駑馬初日行九十七里,日減半里,良馬先至齊,復(fù)還迎駑馬,二馬相逢,問:幾日相逢()A8日 B9日C12日 D16日解析:選B設(shè)n日相逢,則依題意得103n×1397n×1 125×2,整理得n231n3600,