数学经典易错题会诊与高考试题预测4.pdf
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1、中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献经典易错题会诊与2012 届高考试题预测(四)考点 4 数列经典易错题会诊命题角度1 数列的概念命题角度2 等差数列命题角度3 等比数列命题角度4 等差与等比数列的综合命题角度5 数列与解析几何、函数、不等式的综合命题角度6 数列的应用探究开放题预测预测角度1 数列的概念预测角度2 等差数列与等比数列预测角度3 数列的通项与前n 项和预测角度4 递推数列与不等式的证明预测角度5 有关数列的综合性问题预测角度6 数列的实际应用预测角度7 数列与图形经典易错题会诊命题角度 1 数列的概念1(典型例题)已知数列 an满足a1=1,an=
2、a1+2a2+3a3+(n-1)an-1,(n 2),则 an的通项 an=_.考场错解 an=a1+2a2+3a3+(n-1)an-1,an-1=a1+2a2+3a3+(n-2)an-2,两式相减得 an-an-1=(n-1)an-1,an=nan-1.由此类推:an-1=(n-1)an-2,a2=2a1,由叠乘法可得an=2!n 专家把脉 在求数列的通项公式时向前递推一项时应考虑n 的范围当 n=1 时,a1=21与已知 a1=1,矛盾 对症下药 n2 时,an=a1+2a2+3a3+(n-1)an-1当 n3 时,an-1=a1+2a2+3a3+(n-2)an-2-得an-an-1=(n
3、-1)an-1 当n 3 时,1nnaa=n,an=1nnaa21nnaa 22334aaaaa?=n 43a2=2!na2,a2=a1=1 中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献当 n 2时,an=2!n.当 n=1 时,a1=1 故 an=).2(2!)1(1nnn 2 (典型例题)设数列 an的前 n 项和为 Sn,Sn=2)13(1na(对于所有n1),且 a4=54,则 a1的数值是 _.考场错解 Sn=2)13(1na=31)31(1na,此数列是等比数列,首项是a1,公比是3,由a4=a134-1,a1=2 专家把脉 此题不知数列an的类型,并不能套用等
4、比数列的公式而答案一致是巧合 对症下药 a4=S4-S3=21a(34-1)-21a(33-1)=54,解得 a1=23.(典型例题)已知数列 an满足 a1=1,an=3n-1+an-1(n 2)(1)求 a2,a3;(2)求通项 an的表达式 考场错解 (1)a1=1,a2=3+1=4,a3=32+4=13 (2)由已知an=3n-1+an-1,即an-an-1=3n-1即 an成等差数列,公差d=3n-1故 an=1+(n-1)3n-1 专家把脉 (2)问中 an-an-1=3n-1,3n-1不是常数,它是一个变量,故不符合等差数列的定义 对症下药 (1)a1=1,a2=4,a3=32+
5、4=13(2)由已知 an-an-1=3n-1,故 an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+(a2-a1)+a1=3n-1+3n-2+3+1=213n.4(典型例题)等差数列 an中,a1+a2+a3=-24,a18+a19+a20=78,则此数列前20项和等于 ()A.160 B 180 C.200 D220 考场错解 由通项公式an=a1+(n+1)d.将 a2,a3,a18,a19,a20都表示成a1和 d.求 a1、d,再利用等差数列求和,选C 专家把脉 此方法同样可求得解但解法大繁,花费时间多,计算量大故而出错,应运用数列的性质求解就简易得多 对 症 下 药 B 由 公 式
6、m+n=2Pam+an=2ap?(只 适 用 等 差 数 列)即 可 求 解 由a1+a2+a3=-24,可得:3a2=-24 由 a18+a19+a20=78,可得:3a19=78 即 a2=-8,a19=26 又S20=2)(20201aa=10(a2+a19)=180 2(典型例题)若 an是等差数列,首项a1 0,a2003+a20040,a2003 a2004 0,则使前n项和 Sn0 成立的最大自然数n 是 ()A.4005 B4006 C.4007 D.4008 中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献 考场错解 a2004+a20030,即2a1+200
7、2d+2003d0,(a1+2002d)(a1+2003d)0 即使 na1+2)1(nnd0 这样很难求出a1,d.从而求出最大的自然数 n.故而判断a20030,a20040 专家把脉 此题运用等差数列前n 项的性质及图象中应注意a20030,a20040,a2003+a20040,a2003a20040,且 an为等差数列an表示首项为正数,公差为负数的单调递减等差数列,且a2003是绝对值最小的正数,a2004是绝对值最大的负数(第一个负数),且|a2003|a2004|在等差数列an中,a2003+a2004=a1+a40060,S4006=2)(400640061aa0 使 Sn0
8、 成立的最大自然数n 是 40063(典型例题)设无穷等差数列an的前 n 项和为 Sn.()若首项 a1=23,公差 d=1,求满足Sk2=(Sk)2的正整数 k;()求所有的无穷等差数列an;使得对于一切正整数中k 都有 Sk2=(Sk)2成立 考场错解 (1)当 a1=23,d=1 时,Sn=21n2+n,由 Sk2=(Sk)2得21k4+k2=2221kk,即 k=0或 k=4k 0故 k=4 ()由对一切正整数k 都有 Sk2=(Sk)2 成立即 k2a1+2)1(22kkd=(ka1+dkk2)1()2即(a1-21a)k2-adk2(k-1)+2dk2(k2-1)-42dk2(k
9、-1)2=0对切正整数k 恒成立故0,0,01211ddaaa求得 a1=0 或 1,d=0 等差数列an=0,0,0,,或 an=1,1,1,专家把脉 ()中解法定对一切正整数k 都成立而不是一切实数故而考虑取k的特值也均成立 对症下药 ()当 a1=23,d=1 时,Sn=na1+.212)1(232)1(2nnnnndnn由 Sk2=(Sk)2,得21k4+k2=(21k2+k)2,即 k3)141(k=0.又 k0,所以 k=4 ()设数列 an的公差为d,则在 Sk2=(Sk)2中分别取k=1,2,得)2.()2122(2344)1(,.)(,)(211211224211dadaaa
10、SSSS即由(1)得 a1=0或 a1=1.当 a1=0 时,代入(2)得 d=0 或 d=6.若 a1=0,d=0,则 an=0,sn=0,从而 Sk2=(Sk)2成立;若 a1=0,d=6,则 an=6(n-1),由 S3=18,(S3)2=324,S9=216 知 S9(S3)2,故所得数列不符合题意.当 a1=1 时,代入(2)得 4+6b=(2+d)2解得 d=0 或 d=2.若 a1=1,d=0,则an=1,Sn=n,从而 Sk2=(Sk)2成立;若 a1=1,d=2,则 an=2n-1,Sn=1+3+(2n-1)=n2,从而 Sk2=(Sk)2成立.综上,共有 3 个满足条件的无
11、穷等差数列:an:an=0,即 0,0,0,;an:an=1,中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献即 1,1,1,;an:an=2n-1,即 1,3,5,.4.(典型例题)已知数列 an 的各项都是正数,且满足:a0=1,an+1=21an(4-an),nN.(1)证明 anan+1 2,n N.(2)求数列 an 的通项公式an.考场错解 用数学归纳法证明:(1)1当 n=1 时,a0=1,a1=21a0(4-a0)=23,a0a1 2,命题正确.2假设n=k时有ak-1ak2.则n=k+1时,ak-ak+1=21ak-1(4-ak-1)-21ak(4-ak)=2
12、(ak-1-ak)-21(ak-1-ak)(ak-1+ak)=21(ak-1-ak)(4-ak-1-ak).而 ak-1-ak0.4-ak-1-ak0,ak-ak-10.又 ak-1=21ak(4-ak)=214-(ak-2)2 2.n=k+1时命题正确.由 1、2知,对一切nN时有 anan+12.(2)an+1=21an(4-an)=21-(an-2)2+4.2(an+1-2)=-(an-2)2an+1-2=21(an-2)2令 bn=an-2,bn=-(21)1+2+2n-1nb21又 b1=a1-2=-21.bn=-(21)2n+2n-1.即 an=2-(21)2n+2n-1.专家把脉
13、 在()问中求bn的通项时,运用叠代法.最后到 b0而不是 b1.对症下药 ()同上,方法二:用数学归纳法证明:1当 n=1 时,a0=1,a1=21a0(4-a0)=23,0a0a1 2;2 假设 n=k 时有 ak-1ak2 成立,令f(x)=21x(4-x),f(x)在0,2上 单 调 递 增,所 以 由 假 设 有:f(ak-1)f(ak)f(2),即21ak-1(4-ak-1)21ak(4-ak)212(4-2),也即当 x=k+1 时 akak+12 成立,所以对一切nN,有 akak+12(2)下面来求数列的通项:an+1=21an(4-an)=21-(an-2)2+4,所以 2
14、(an+1-2)=-(an-2)2令bn=an-2,则 bn=-2121nb=-21(-2122nb)2=-21(21)2221nb=-(21)1+2+2n-1b2n,又 bn=-1,所以 bn=-(21)2n-1,即 an=2+bn=2-(21)2n-1 专家会诊1.要善于运用等差数列的性质:“若 m+n=p+q,则 am+an=ap+aq”;等差数列前n 项和符合二次函数特征.借助二次函数性质进行数形结合法解等差数列问题.2.会运用一般与特殊的逻辑思维,利用满足条件的特值求相关参数的值,学会分析问题和解决问题.考场思维训练中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献1
15、在等差数列 an中,若 a4+a6+a8+a10+a12=120,则 a9-31a11的值为 ()A.14 B.15 C.16 D.17 答案:C 分析:略。2 等差数列 an中,若其前 n 项的和 Sn=nm,前 m项的和 Sm=mn(mn,m,n N*),则 ()A.Sm+n4 B.Sm+nC.Sm+n=4 D.-4Sm+n-2 答案:B 分析:略。3 数列 an 是公差 d 0 的等差数列,其前n 项和为 Sn,且 a10=1,.21529aa()求an 的通项公式;答案:由已知a1+9d=1 因为 a29,0)(,0,15915921529215aaaaaaa即所以因为 d 0,所以
16、a9+a15=0,即 a1+11d=0 由解得.21,2111da.26nan所以()求 S的最大值;答案:解an=6-,02n得 n12,所以,数列 an 前 11,12 和最大,33)21(21112211121211SS()将 Sn表示成关于an的函数.答案:由a33214)212(23)212(,423,21226222nnnnnnnaaaaSnnSann所以又得4 在数列 an 中 a1=31,a2=185,且 log2(3a2-a1)log(3an+1-an),是公差为-1 的等差数列,又2a2-a1,2a3-a2,,2an+1-an,是等比数列,公比为q,|q|1,这个等比数列的
17、所有项之和等于31.(1)求数列 an 的通项公式;答案:设bn=log2(3an+1-an),因为 bn 是等差数列,d=-1.b-1=log2(3a2-a1)=log2.)1)(1(1131log)311853(112nnb?于是即 log2(3an+1-a)=-n,所以 3an+1-an=2-n中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献设 cn=2an+1-an,cn是等比数列,公比为q,|q|1,c1=2a2-a1=2?.9231185由即于是解得,)31.(32)31.(92.3131111nnncqqa.)31.(3221nnnaa由,解得).()31()21
18、(2nannn(2)计算nlim(a1+a2+an).答案:lim(a1+a2+an).1)211.(2313131)212121(lim2)3121()3121()3121(lim22222nnnnnn5 已知数列 an是公差 d0 的等差数列,其前n 项和为 Sn.(1)求证:点 P1(1,11S),P2(2,22S),Pn(n,nSn)在同一条直线l1上;1.答案:因为等差数列an 的公差 d0,所以.21,2)1(11dkakSdkkkaSkk当).,3,2(),(211)21(11,)(21111nkpkpddkadkakSkSkkkk是常数即是常数时所以 P2,P3,Pn都在过点
19、P1(1,a)且斜率为常数2d的直线 l1上.(2)过点 Q1(1,a1),Q2(2,a2)作直线 l1、l2,设 l1与 l2的夹角为,求证:tan 42答案:直线l2的方程为y-a1=d(x-),直线 l2的斜率为d.tan=.42|21|212|21222?dddddddddd当且仅当.2|,|2时等号成立即 ddd命题角度 3 等比数列中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献1(典型例题)数列 an 的前 n 项和记为Sn,已知 a1=1,aa+1=nSnn2(n=1,2,3).证明:()数列 nSn是等比数列;()Sn+1=4an.考 场 错 解()已知a1=
20、1,an+1=nSnn2,a2=3S1=3,S2=4 a3=24S2=24=8.S3=1+3+8=12.即43,22,11321SSS.故nSn 是公比为2的等比数列.()由()知11nSn=4,11nSn于是 Sn+1=4(n+1),11nSn=4an.又 a2=3.S2=a1+a2=4,因此对于任意正整数n1,都有 Sn+1=4an.专家把脉 ()中利用有限项判断数列类型是运用不完全归纳法,应给予证明.()中运用前推一项必须使 n 2.对症下药 ()an+1=Sn+1-Sn,an+1=nn2Sn,(n+2)Sn=n(Sn+1-Sn),整理得 nSn+1=2(n+1)=Sn,所以11nSn=
21、2nSn故nSn是以 2 为公比的等比数列.()由()知11nSn=4,11nSn(n2).于是 Sn+1=4(n+1),11nSn=4an(n 2).又 a2=3S1=3,故S1=a1+a2=4.因此对于任意整数n1,都有 Sn+1=4an.2.(典型例题)已知数列 an的前 n 项和为 Sn,Sn=31(an-1)(n N*).()求 a1,a2;()求证数列 an 是等比数列.考场错解 ()S1=31(a1-1),得 a1=-21,S2=31(a2-1),即 a1+a2=31(a2-1),得 a2=41.()an=Sn-Sn-1=31(an-1)-31(an-1-1),得211nnaa,
22、所以 an是首项为-21,公比为-21的等比数列.专家把脉 在利用 an=Sn-Sn-1公式时,应考虑 n2 时才能成立.对 症 下 药 ()由S1=31(a1-1),得a1=31(a1-1),a1=-21.又S2=31(a2-1),即a1+a2=31(a2-1),得 a2=41.()当n1 时,an=SnSn-1=31(an-1)-31(an-1-1),得1nnaa=-21,所以 an是首项为-21,公比为-21的等比数列.3.(典型例题)等比数列的四个数之和为16,中间两个数之和为5,则该数列的公比q 的取中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献值为 ()A.41或
23、 4 B.41或833415C.4 或-841533D.4 或41或833415或841533 考场错解 设这四个数为qaqa,3,aq,aq3.由题意得),2(5),1(164aqqaa由得 a=21,代入得 q=21或 q2=2.q2=41或 q2=4,故所求的公比为41或 4.故应选 A.专家把脉 上述解答设等比数列的公比为q2是不合理的.这相当于增加了四个数同号这个条件,而题设中的四个数不一定同号.因此,产生了漏解现象.对症下药 设这四个数为a,aq,aq2,aq3,则833415414,5,16232?或或解之得 qaqaqaqaqqaa或-841533.因此,应选 D.4.(典型例
24、题)设数列an的首项a1=a41,且an+1=,3,2,1,41,412112nabnanannnn记为奇数为偶数()求 a2,a3;()判断数列 bn是否为等比数列,并证明你的结论;()求nlim(b1+b2+b3+bn).考场错解 ()a2=a1+41=a+41,a3=21a2=21a81;()bn+1=a2n+1-4141.412221241121nnnnnnaaaabb.中高考复习精品,为中高考保驾护航!祝您金榜提名!爱心 责任 奉献()求nlim(b1+b2+b3+bn)=nlim411)411(1nb=3134)41(34411414111aaab.专家把脉 在求证 bn是等比数列
25、是时,222nnaa式子中,an 中 n 为偶数时,211nnaa是连续两项,并不能得出412nnaa.对症下药()a2=a1+41=a+41,a3=21a2=21a+81;()a4=a3+41=21a+83,所以a5=21a4=41a+163,所以b1=a1-41=a-41,b2=a3-41=21(a-41),b3=a5-41=41(a-41),猜想:bn 是公比为21的等比数列.证明如下:因为 bn+1=a2n+1-41=21a2n-41=21(a2n-1-41)=21bn,(n N*)所以 bn 是首项为a-41,公比为21的等比数列.()求nlim(b1+b2+b3+bn)=nlim)
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