2022年高理数轮复习:数列 .pdf
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1、第六章数列高考导航考试要求重难点击命题展望1.数列的概念和简单表示法(1) 了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、 通项公式);( 2)了解数列是自变量为正整数的一类函数 .2.等差数列、等比数列(1)理解等差数列、 等比数列的概念;(2)掌握等差数列、 等比数列的通项公式与前n 项和公式;(3) 能在具体问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题;(4)了解等差数列与一次函数、等比数列与指数函数的关系. 本章重点: 1.等差数列、 等比数列的定义、通项公式和前n 项和公式及有关性质; 2.注重提炼一些重要的思想和方法,如:观察法、累加法、累乘法、待定系数法
2、、倒序相加求和法、错位相减求和法、裂项相消求和法、分组求和法、函数与方程思想、数学模型思想以及离散与连续的关系.本章难点: 1.数列概念的理解;2.等差等比数列性质的运用;3.数列通项与求和方法的运用. 仍然会以客观题考查等差数列与等比数列的通项公式和前n项和公式及性质,在解答题中,会保持以前的风格,注重数列与其他分支的综合能力的考查,在高考中,数列常考常新,其主要原因是它作为一个特殊函数,使它可以与函数、不等式、解析几何、三角函数等综合起来,命出开放性、探索性强的问题,更体现了知识交叉命题原则得以贯彻;又因为数列与生产、生活的联系,使数列应用题也倍受欢迎. 知识网络精选学习资料 - - -
3、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页6.1 数列的概念与简单表示法典例精析题型一归纳、猜想法求数列通项【例 1】根据下列数列的前几项,分别写出它们的一个通项公式:(1)7,77,777,7 777,(2)23,415,635,863,(3)1,3,3,5,5,7,7,9,9 ,【解析】 (1)将数列变形为79(101),79(1021),79(1031),79(10n1),故 an79(10n 1). (2)分开观察,正负号由( 1)n1确定,分子是偶数2n,分母是1 3,3 5,5 7, ,(2n1)(2n1),故数列的通项公式可写成an(
4、1)n1)12)(12(2nnn. (3)将已知数列变为10,21,30,4 1,50,61,70,81,90,. 故数列的通项公式为ann2) 1(1n. 【点拨】 联想与转换是由已知认识未知的两种有效的思维方法,观察归纳是由特殊到一般的有效手段,本例的求解关键是通过分析、比较、联想、归纳、转换获得项与项序数的一般规律,从而求得通项. 【变式训练1】如下表定义函数f(x):x 1 2 3 4 5 f(x) 5 4 3 1 2 对于数列 an,a14,anf(an1),n2,3,4,则a2 008的值是 () A.1 B.2 C.3 D.4 【解析】 a14,a21, a35, a42,a54
5、,可得 an4an. 所以 a2 008a4 2,故选 B. 题型二应用 an)2(),1(11nSSnSnn求数列通项【例 2】已知数列 an的前 n 项和 Sn,分别求其通项公式:(1)Sn3n 2;(2)Sn18(an2)2 (an 0). 【解析】 (1)当 n 1 时, a1S13121,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页当 n2 时, anSnSn1(3n2)(3n12) 2 3n1,又 a11 不适合上式,故 an)2(32),1( 11nnn(2)当 n 1时, a1S118(a12)2,解得 a1
6、2,当 n2 时, anSnSn118(an2)218(an12)2,所以 (an2)2(an 12)20,所以 (anan 1)(anan1 4) 0,又 an0,所以 anan1 4,可知 an 为等差数列,公差为4,所以 ana1(n1)d2(n1)4 4n2,a1 2 也适合上式,故an4n2. 【点拨】 本例的关键是应用an)2(),1(11nSSnSnn求数列的通项,特别要注意验证a1的值是否满足 “n2”的一般性通项公式. 【变式训练2】已知 a11, ann(an1an)(nN*),则数列 an的通项公式是() A.2n1 B.(n1n)n1 C.n2D.n【解析】 由 an
7、n(an1an)?an1ann1n. 所以 ananan1an 1an2 a2a1nn1n1n2 3221n,故选 D. 题型三利用递推关系求数列的通项【例 3】已知在数列 an中 a11,求满足下列条件的数列的通项公式:(1)an1an12an;(2)an12an2n1. 【解析】 (1)因为对于一切n N*,an0 ,因此由 an1an12an得1an11an2,即1an11an2. 所以 1an 是等差数列,1an1a1(n1)22n1,即 an12n 1. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页(2)根据已知条
8、件得an12n1an2n1,即an12n1an2n1. 所以数列 an2n是等差数列,an2n12(n1)2n12,即 an (2n1)2n1. 【点拨】 通项公式及递推关系是给出数列的常用方法,尤其是后者, 可以通过进一步的计算,将其进行转化,构造新数列求通项,进而可以求得所求数列的通项公式. 【变式训练3】设 an是首项为1 的正项数列,且(n1)a2n1na2nan1an0(n1,2,3, ),求 an. 【解析】 因为数列 an是首项为1 的正项数列,所以 anan10 ,所以(n1)an1annanan 110,令an1ant,所以 (n1)t2tn 0,所以 (n1)t n(t1)
9、0,得 tnn1或 t 1(舍去 ),即an1annn 1. 所以a2a1a3a2a4a3a5a4anan112233445 n 1n,所以 an1n. 总结提高1.给出数列的前几项求通项时,常用特征分析法与化归法,所求通项不唯一. 2.由 Sn求 an时,要分n1 和 n2 两种情况 . 3.给出 Sn与 an的递推关系,要求an,常用思路是:一是利用SnSn1an(n2)转化为 an的递推关系,再求其通项公式;二是转化为Sn的递推关系,先求出Sn与 n 之间的关系,再求an. 6.2 等差数列典例精析题型一等差数列的判定与基本运算【例 1】已知数列 an前 n 项和 Snn29n. (1)
10、求证: an为等差数列; (2)记数列 | an|的前 n 项和为 Tn,求 Tn的表达式 . 【解析】 (1)证明: n1 时, a1S1 8,当 n2 时, anSnSn1n29n (n1)2 9(n1) 2n10,当 n1 时,也适合该式,所以an2n 10 (n N*). 当 n2 时, anan12,所以 an为等差数列 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页(2)因为 n5 时, an0,n6 时, an0. 所以当 n5 时, Tn Sn9nn2,当 n6 时, Tn| |a1| |a2| |a5|
11、|a6| |an a1a2a5a6a7 an Sn2S5n29n2 (20)n29n 40,所以,【点拨】 根据定义法判断数列为等差数列,灵活运用求和公式 . 【变式训练1】已知等差数列 an的前 n 项和为 Sn,且 S2142,若记 bn1391122aaa,则数列 bn() A.是等差数列,但不是等比数列B.是等比数列,但不是等差数列C.既是等差数列,又是等比数列D.既不是等差数列,又不是等比数列【解析】 本题考查了两类常见数列,特别是等差数列的性质.根据条件找出等差数列 an的首项与公差之间的关系从而确定数列bn的通项是解决问题的突破口.an是等差数列,则S2121a121 202d4
12、2. 所以 a110d2,即 a112.所以 bn1391122aaa22(2a11)201,即数列 bn是非 0 常数列,既是等差数列又是等比数列 .答案为 C. 题型二公式的应用【例 2】设等差数列 an的前 n 项和为 Sn,已知 a312,S120,S130. (1)求公差 d的取值范围;(2)指出 S1,S2, S12中哪一个值最大,并说明理由. 【解析】 (1)依题意,有S1212a112 (12 1)d20,S13 13a113 (131)d20,即06011211dada由 a312,得 a1122d.将分别代入式,得03, 0724dd所以247d 3. (2)方法一:由d
13、0 可知 a1a2a3 a12a13,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页因此,若在1n12 中存在自然数n,使得 an0, an10,则 Sn就是 S1,S2,S12中的最大值 . 由于 S12 6(a6 a7)0,S1313a70,即 a6a70,a70,因此 a60,a70,故在 S1,S2, S12中, S6的值最大 . 方法二:由d0 可知 a1a2a3a12a13,因此,若在1n12 中存在自然数n,使得 an0, an10,则 Sn就是 S1,S2,S12中的最大值 . 故在 S1,S2, S12中,
14、S6的值最大 . 【变式训练2】在等差数列 an 中,公差d0,a2 008,a2 009是方程 x2 3x5 0 的两个根, Sn是数列 an的前 n 项的和,那么满足条件Sn0 的最大自然数n. 【解析】 由题意知, 05,030092008200920082aaaa又因为公差d0,所以 a2 008 0,a2 0090. 当n4 015 时, S4 015a1a4 0152 4 015a2 008 4 0150; 当 n4 016 时,S4 016a1a4 0162 4 016a2 008a2 0092 4 0160.所以满足条件Sn0 的最大自然数n4 015. 题型三性质的应用【例
15、3】某地区 2010 年 9 月份曾发生流感,据统计,9 月 1 日该地区流感病毒的新感染者有40 人,此后,每天的新感染者人数比前一天增加40 人;但从 9 月 11 日起, 该地区医疗部门采取措施,使该种病毒的传播得到控制,每天的新感染者人数比前一天减少10 人. (1)分别求出该地区在9 月 10 日和 9 月 11 日这两天的流感病毒的新感染者人数;(2)该地区 9月份 (共 30 天)该病毒新感染者共有多少人?【解析】 (1)由题意知,该地区9 月份前 10 天流感病毒的新感染者的人数构成一个首项为40,公差为40 的等差数列 . 所以 9 月 10 日的新感染者人数为40 (101
16、) 40400(人). 所以 9 月 11 日的新感染者人数为40010390(人). 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页(2)9 月份前 10 天的新感染者人数和为S1010(40400)22 200(人),9 月份后 20 天流感病毒的新感染者的人数,构成一个首项为390,公差为 10 的等差数列 . 所以后 20 天新感染者的人数和为T2020 39020(201)2 ( 10)5 900(人). 所以该地区9 月份流感病毒的新感染者共有2 2005 9008 100(人). 【变式训练3】设等差数列 an的
17、前 n 项和为 Sn,若 S410,S515,则 a4的最大值为. 【解析】 因为等差数列an 的前 n 项和为 Sn,且 S410,S515,所以53d2a43 d,即 53d62d,所以 d1,所以 a43d 314,故 a4的最大值为4. 总结提高1.在熟练应用基本公式的同时,还要会用变通的公式,如在等差数列中,aman(m n)d. 2.在五个量a1、d、n、an、Sn中,知其中的三个量可求出其余两个量,要求选用公式要恰当,即善于减少运算量,达到快速、准确的目的. 3.已知三个或四个数成等差数列这类问题,要善于设元,目的仍在于减少运算量,如三个数成等差数列时,除了设a,ad,a2d 外
18、,还可设ad,a, ad;四个数成等差数列时,可设为a3m,am,am,a3m. 4.在求解数列问题时,要注意函数思想、方程思想、消元及整体消元的方法的应用. 6.3 等比数列典例精析题型一等比数列的基本运算与判定【例 1】数列 an 的前 n 项和记为 Sn,已知 a11,an1n2nSn(n1,2,3, ).求证:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页(1)数列 Snn是等比数列;(2)Sn14an. 【解析】 (1)因为 an1Sn1Sn, an1n2nSn,所以 (n2)Snn(Sn1Sn). 整理得 nSn1
19、2(n1)Sn,所以Sn1n12Snn,故 Snn 是以 2 为公比的等比数列. (2)由(1)知Sn1n14Sn1n14ann1(n 2),于是 Sn14(n1)Sn1n14an(n2). 又 a23S13,故 S2a1a24. 因此对于任意正整数n1,都有 Sn14an. 【点拨】 运用等比数列的基本公式,将已知条件转化为关于等比数列的特征量a1、q 的方程是求解等比数列问题的常用方法之一,同时应注意在使用等比数列前n 项和公式时,应充分讨论公比q 是否等于1;应用定义判断数列是否是等比数列是最直接,最有依据的方法,也是通法, 若判断一个数列是等比数列可用an1anq(常数)恒成立,也可用
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