2022年届高考数学一轮复习知识点归纳D单元数列 .pdf
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1、-1-D 单元数列D1 数列的概念与简单表示法17 D1、D4、D52014江西卷 已知首项都是 1 的两个数列 an,bn(bn0,nN*)满足 anbn1an1bn2bn1bn0.(1)令 cnanbn,求数列 cn的通项公式;(2)若 bn3n1,求数列 an的前 n 项和 Sn.17解:(1)因为 anbn1an1bn2bn1bn0,bn0(nN*),所以an1bn1anbn2,即cn1cn2,所以数列 cn是以 c11 为首项,d2 为公差的等差数列,故cn2n1.(2)由 bn3n1,知 an(2n1)3n1,于是数列 an的前 n 项和 Sn130331532(2n1)3n1,3
2、Sn131332(2n3)3n1(2n1)3n,将两式相减得 2Sn12(3132 3n1)(2n1)3n2(2n2)3n,所以 Sn(n1)3n1.17D1、D22014新课标全国卷 已知数列 an的前 n 项和为 Sn,a11,an0,anan1Sn1,其中 为常数(1)证明:an2an.(2)是否存在,使得 an 为等差数列?并说明理由17解:(1)证明:由题设,anan1Sn1,an1an2Sn11,两式相减得 an1(an2an)an1.因为 an10,所以 an2an.(2)由题设,a11,a1a2S11,可得 a2 1,由(1)知,a3 1.若an为等差数列,则 2a2a1a3,
3、解得 4,故 an2an4.由此可得 a2n1 是首项为 1,公差为 4 的等差数列,a2n14n3;a2n是首项为 3,公差为 4 的等差数列,a2n4n1.所以 an2n1,an1an2.因此存在 4,使得数列 an为等差数列17D1、D3、D52014新课标全国卷 已知数列 an满足 a11,an13an1.(1)证明 an12是等比数列,并求 an 的通项公式;(2)证明1a11a21an32.17解:(1)由 an13an1 得 an1123 an12.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 23 页 -2-又 a11232,所以an12是首项为32,公比为 3
4、 的等比数列,所以 an123n2,因此数列an 的通项公式为 an3n12.(2)证明:由(1)知1an23n1.因为当 n1 时,3n123n1,所以13n1123n1,即1an23n113n1.于是1a11a21an11313n132113n32.所以1a11a21an32.22D1,D2,M32014重庆卷 设 a11,an1a2n2an2b(nN*)(1)若 b1,求 a2,a3及数列 an 的通项公式(2)若 b1,问:是否存在实数 c 使得 a2nca2n1对所有 nN*成立?证明你的结论22解:(1)方法一:a22,a321.再由题设条件知(an11)2(an1)21.从而(a
5、n1)2是首项为 0,公差为 1 的等差数列,故(an1)2n1,即 ann11(nN*)方法二:a22,a321.可写为 a1111,a2211,a3311.因此猜想 ann11.下面用数学归纳法证明上式当 n1 时,结论显然成立假设 nk 时结论成立,即 akk11,则ak1(ak1)211(k1)11(k1)11,这就是说,当 nk1 时结论成立所以 ann11(nN*)(2)方法一:设 f(x)(x1)211,则 an1f(an)令 cf(c),即 c(c1)211,解得 c14.下面用数学归纳法证明命题a2nca2n11.当 n1 时,a2f(1)0,a3f(0)21,所以 a214
6、a31,结论成立假设 nk 时结论成立,即 a2kca2k1f(a2k1)f(1)a2,即1ca2k2a2.再由 f(x)在(,1 上为减函数,得 cf(c)f(a2k2)f(a2)a31,故 ca2k31,因此 a2(k1)ca2(k 1)11,这就是说,当 nk1 时结论成立名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 23 页 -3-综上,存在 c 14使 a2nCa2a1对所有 nN*成立方法二:设 f(x)(x1)211,则 an1f(an)先证:0an1(nN*)当 n1 时,结论明显成立假设 nk 时结论成立,即 0ak1.易知 f(x)在(,1 上为减函数,从而
7、0f(1)f(ak)f(0)211.即 0ak11.这就是说,当 nk1 时结论成立故成立再证:a2na2n1(nN*)当 n1 时,a2f(1)0,a3f(a2)f(0)21,所以 a2a3,即 n1 时成立假设 nk 时,结论成立,即a2kf(a2k1)a2k2,a2(k 1)f(a2k1)f(a2k2)a2(k1)1.这就是说,当 nk1 时成立所以对一切nN*成立由得 a2na22n2a2n21,即(a2n1)2a22n2a2n2,因此 a2nf(a2n1),即 a2n1a2n2.所以 a2n1a22n12a2n121,解得 a2n114.综上,由知存在c14使 a2nc0,a7a10
8、0,a7a10a8a90,a960n800?若存在,求 n 的最小值;若不存在,说明理由18解:(1)设数列 an的公差为 d,依题意得,2,2d,24d 成等比数列,故有(2 d)22(24d),化简得 d24d0,解得 d0 或 d4.当 d0 时,an2;当 d4 时,an2(n 1)44n2.从而得数列 an 的通项公式为 an2 或 an4n2.(2)当 an2 时,Sn2n,显然 2n60n800 成立当 an4n2 时,Snn2(4n2)22n2.令 2n260n800,即 n230n4000,解得 n40或 n60n800成立,n 的最小值为 41.综上,当 an2 时,不存在
9、满足题意的正整数n;当 an4n2 时,存在满足题意的正整数n,其最小值为 41.20D2、D52014湖南卷 已知数列 an 满足 a11,|an1an|pn,nN*.(1)若an是递增数列,且 a1,2a2,3a3成等差数列,求 p 的值;(2)若 p12,且a2n1是递增数列,a2n 是递减数列,求数列 an 的通项公式20解:(1)因为an 是递增数列,所以an1an|an1an|pn.而 a11,因此a2p1,a3p2p1.又 a1,2a2,3a3成等差数列,所以 4a2a13a3,因而 3p2p0,解得 p13或 p0.当 p0 时,an1an,这与 an是递增数列矛盾,故p13.
10、(2)由于a2n1 是递增数列,因而 a2n1a2n10,于是(a2n1a2n)(a2na2n1)0.因为122n122n1,所以|a2n1a2n|0,因此 a2na2n1122n1(1)2n22n1.因为a2n 是递减数列,同理可得,a2n1a2n0,故 a2n1a2n122n(1)2n122n.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 23 页 -5-由可知,an1an(1)n12n.于是 ana1(a2a1)(a3a2)(anan1)112122(1)n2n11121 12n11124313(1)n2n1.故数列 an 的通项公式为 an4313(1)n2n1.8D2
11、 2014辽宁卷 设等差数列 an 的公差为 d.若数列 2a1an为递减数列,则()Ad0 C a1d0 8 C 解析 令 bn2a1an,因为数列 2a1an 为递减数列,所以bn1bn2a1an12a1an2a1(an1an)2a1d1,所得 a1d0.18D2、D42014全国卷 等差数列 an 的前 n 项和为 Sn.已知 a110,a2为整数,且 SnS4.(1)求an的通项公式;(2)设 bn1anan1,求数列 bn 的前 n 项和 Tn.18解:(1)由 a110,a2为整数知,等差数列 an 的公差 d 为整数又 SnS4,故 a40,a50,于是 103d0,104d0,
12、解得103d52,因此 d3.故数列 an 的通项公式为 an133n.(2)bn1(133n)(103n)131103n1133n.于是 Tnb1b2 bn131711014171103n1133n131103n110n10(103n).17D1、D22014新课标全国卷 已知数列 an的前 n 项和为 Sn,a11,an0,anan1Sn1,其中 为常数(1)证明:an2an.(2)是否存在,使得 an 为等差数列?并说明理由17解:(1)证明:由题设,anan1Sn1,an1an2Sn11,两式相减得 an1(an2an)an1.因为 an10,所以 an2an.(2)由题设,a11,a
13、1a2S11,可得 a2 1,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 23 页 -6-由(1)知,a3 1.若an为等差数列,则 2a2a1a3,解得 4,故 an2an4.由此可得 a2n1 是首项为 1,公差为 4 的等差数列,a2n14n3;a2n是首项为 3,公差为 4 的等差数列,a2n4n1.所以 an2n1,an1an2.因此存在 4,使得数列 an为等差数列19D2,D3,D42014山东卷 已知等差数列 an 的公差为 2,前 n 项和为 Sn,且 S1,S2,S4成等比数列(1)求数列 an 的通项公式;(2)令 bn(1)n14nanan1,求数列
14、bn 的前 n 项和 Tn.19解:(1)因为 S1a1,S22a121222a12,S44a143224a112,由题意得(2a12)2a1(4a112),解得 a11,所以 an2n1.(2)由题意可知,bn(1)n14nanan1(1)n14n(2n1)(2n1)(1)n112n112n1.当 n 为偶数时,Tn 113131512n312n112n112n1112n12n2n1.当 n 为奇数时,Tn 113131512n312n112n112n1名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 23 页 -7-112n12n22n1.所以 Tn2n22n1,n为奇数,2n
15、2n1,n为偶数.或Tn2n1(1)n12n116D2,D3,C82014陕西卷 ABC的内角 A,B,C所对的边分别为a,b,c.(1)若 a,b,c 成等差数列,证明:sin A sin C 2sin(A C);(2)若 a,b,c 成等比数列,求cos B 的最小值16解:(1)a,b,c 成等差数列,ac2b.由正弦定理得 sin A sin C 2sin B.sin B sin(AC)sin(A C),sin A sin C 2sin(A C)(2)a,b,c 成等比数列,b2ac.由余弦定理得cos Ba2c2b22aca2c2ac2ac2acac2ac12,当且仅当 ac 时等号
16、成立,cos B 的最小值为12.11D2、D32014天津卷 设an是首项为 a1,公差为 1 的等差数列,Sn为其前n 项和若 S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为 _1112 解析 S22a11,S44a1432(1)4a16,S1,S2,S4成等比数列,(2a11)2a1(4a16),解得 a112.22D1,D2,M3 2014重庆卷 设 a11,an1a2n2an2b(nN*)(1)若 b1,求 a2,a3及数列 an 的通项公式(2)若 b1,问:是否存在实数 c 使得 a2nca2n1对所有 nN*成立?证明你的结论22解:(1)方法一:a22,a321.再由题设条件知(a
17、n11)2(an1)21.从而(an1)2是首项为 0,公差为 1 的等差数列,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 23 页 -8-故(an1)2n1,即 ann11(nN*)方法二:a22,a321.可写为 a1111,a2211,a3311.因此猜想 ann11.下面用数学归纳法证明上式当 n1 时,结论显然成立假设 nk 时结论成立,即 akk11,则ak1(ak1)211(k1)11(k1)11,这就是说,当 nk1 时结论成立所以 ann11(nN*)(2)方法一:设 f(x)(x1)211,则 an1f(an)令 cf(c),即 c(c1)211,解得 c
18、14.下面用数学归纳法证明命题a2nca2n11.当 n1 时,a2f(1)0,a3f(0)21,所以 a214a31,结论成立假设 nk 时结论成立,即 a2kca2k1f(a2k1)f(1)a2,即1ca2k2a2.再由 f(x)在(,1 上为减函数,得 cf(c)f(a2k2)f(a2)a31,故 ca2k31,因此 a2(k1)ca2(k 1)11,这就是说,当 nk1 时结论成立综上,存在 c 14使 a2nCa2a1对所有 nN*成立方法二:设 f(x)(x1)211,则 an1f(an)先证:0an1(nN*)当 n1 时,结论明显成立假设 nk 时结论成立,即 0ak1.易知
19、f(x)在(,1 上为减函数,从而0f(1)f(ak)f(0)211.即 0ak11.这就是说,当 nk1 时结论成立故成立再证:a2na2n1(nN*)当 n1 时,a2f(1)0,a3f(a2)f(0)21,所以 a2a3,即 n1 时成立假设 nk 时,结论成立,即a2kf(a2k1)a2k2,a2(k 1)f(a2k1)f(a2k2)a2(k1)1.这就是说,当 nk1 时成立所以对一切nN*成立由得 a2na22n2a2n21,即(a2n1)2a22n2a2n2,因此 a2nf(a2n1),即 a2n1a2n2.所以 a2n1a22n12a2n121,解得 a2n114.综上,由知存
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