2023年数列部分专题复习.pdf
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1、学习必备 欢迎下载 数列部分专题复习 一、新高考数列地位 数列是衔接初等数学与高等数学的桥梁,在高考中的地位举足轻重,近年来的新课标高考都把数列作为核心内容来加以考查,并且创意不断,常考常新了解高考中数列问题的命题规律,掌握高考中关于数列问题的热点题型的解法,针对性地开展数列知识的复习和训练,对于在高考中取得理想的成绩具有十分重要的意义.考纲对数列的考查呈现出综合性强、立意新、难度大的特点,注重在知识交汇点设计题目,常常与函数、方程、不等式、三角变换、导数、解析几何、推理与证明以及数学归纳法等有机地结合在一起.二、数列知识网络体 四、数列基本知识 一 数列的概念:数列是一个定义域为正整数集 N
2、*(或它的有限子集 1,2,3,n)的特殊函数,数列的通项公式也就是相应函数的解析式。如 概念 数列 表示 等差数列与等比数列的类比 解析法:anf(n)通项公式 图象法 列表法 递推公式 等差数列 通项公式 求和公式 性质 判断 ana1(n1)d ana1qn1 anamapar anamapar 前 n 项和 Snn(a1an)2 前 n 项积(an0)Tn(a1an)n 常见递推类型及方法 逐差累加法 逐商累积法 构造等比数列anqp1 an1anf(n)an+1an f(n)an1panq 化为an1qn=pqanqn11 转为 an+1panqn 等比数列 an0,q0 Snna1
3、,q1a1(1qn)1q,q1 公式法:应用等差、等比数列的前n 项和公式 分组求和法 倒序相加法 裂项求和法 错位相加法 常见求和方法 数列是特殊的函数 学习必备 欢迎下载(1)已知*2()156nnanNn,则在数列na的最大项为_(答:125);二等差数列的有关概念:1等差数列的判断方法:定义法1(nnaad d为常数)或11(2)nnnnaaaan。2等差数列的通项:1(1)naand 或()nmaanm d。3等差数列的前n和:1()2nnn aaS,1(1)2nn nSnad。如(1)已知数列 na的前 n 项和212nSnn,求数列|na的前n项和nT(答:2*2*12(6,)1
4、272(6,)nnnnnNTnnnnN).4等差中项:若,a A b成等差数列,则 A叫做a与b的等差中项,且2abA。提醒:(1)等差数列的通项公式及前n和公式中,涉及到 5 个元素:1a、d、n、na及nS,其中1a、d称作为基本元素。只要已知这 5 个元素中的任意 3 个,便可求出其余 2 个,即知 3 求 2。(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等差,可设为,2,2ad ad a ad ad(公差为d);偶数个数成等差,可设为,3,3ad ad ad ad,(公差为 2d)三等差数列的性质:1当公差0d 时,等差数列的通项公式11(1)naanddnad 是关于n的一次函
5、数,且斜率为公差d;前n和211(1)()222nn nddSnadnan是关于n的二次函数且常数项为 0.2若公差0d,则为递增等差数列,若公差0d,则为递减等差数列,若公差0d,则为常数列。3当mnpq 时,则有qpnmaaaa,特别地,当2mnp 时,则有2mnpaaa.4若na、nb是等差数列,则nka、nnkapb(k、p是非零常数)、*(,)p nqap qN、232,nnnnnSSSSS,也成等差数列,而naa成等比数列;若na是等比数列,且0na,则lgna是等差数列.5在等差数列na中,当项数为偶数2n时,SSnd偶奇;项数为奇数21n时,SSa奇偶中,21(21)nSna
6、中(这 里a中即na);:(1):奇偶SSkk。6若等差数列na、nb的前n和分别为nA、nB,且()nnAf nB,则 2121(21)(21)(21)nnnnnnanaAfnbnbB.如设na 与nb 是两个等差数列,它们的前n项和分别为nS和nT,若律掌握高考中关于数列问题的热点题型的解法针对性地开展数列知识的程不等式三角变换导数解析何推理与证明以及数学归纳法等有机地结合念数列表示等差数列与等比数列的类比解析法通项公式图象法列表法递学习必备 欢迎下载 3413nnTSnn,那么nnba_(答:6287nn)7“首正”的递减等差数列中,前n项和的最大值是所有非负项之和;“首负”的递增等差数
7、列中,前n项和的最小值是所有非正项之和。法一:由不等式组000011nnnnaaaa或确定出前多少项为非负(或非正);法二:因等差数列前n项是关于n的二次函数,故可转化为求二次函数的最值,但要注意数列的特殊性*nN。上述两种方法是运用了哪种数学思想?(函数思想),由此你能求一般数列中的最大或最小项吗?如(1)等差数列na中,125a,917SS,问此数列前多少项和最大?并求此最大值。(答:前 13 项和最大,最大值为169);(2)若na是等差数列,首项10,a 200320040aa,200320040aa,则使前 n 项和0nS 成立的最大正整数 n 是 (答:4006)8如果两等差数列有
8、公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是原两等差数列公差的最小公倍数.注意:公共项仅是公共的项,其项数不一定相同,即研究nmab.四等比数列的有关概念:1等比数列的判断方法:定义法1(nnaq qa为常数),其中0,0nqa或11nnnnaaaa(2)n。2等比数列的通项:11nnaa q或n mnmaa q。3 等比数列的前n和:当1q 时,1nSna;当1q 时,1(1)1nnaqSq11naa qq。特别提醒:等比数列前n项和公式有两种形式,为此在求等比数列前n项和时,首先要判断公比q是否为 1,再由q的情况选择求和公式的形式,当不能判断公比q是否为
9、1 时,要对q分1q 和1q 两种情形讨论求解。4等比中项:若,a A b成等比数列,那么 A叫做a与b的等比中项。提醒:不是任何两数都有等比中项,只有同号两数才存在等比中项,且有两个ab。如已知两个正数,()a b ab的等差中项为 A,等比中项为 B,则 A与 B的大小关系为_(答:AB)提醒:(1)等比数列的通项公式及前n和公式中,涉及到 5 个元素:1a、q、n、na及nS,其中1a、q称作为基本元素。只要已知这 5 个元素中的任意 3 个,便可求出其余 2 个,即知 3 求 2;(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等比,可设为,22,aaa aq aqqq(公比为q);
10、但偶数个数成等比时,不能设为33,aqaqqaqa,因公比不一定为正数,只有公比为正时才可如此设,且公比为2q。如有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个成等比数列,律掌握高考中关于数列问题的热点题型的解法针对性地开展数列知识的程不等式三角变换导数解析何推理与证明以及数学归纳法等有机地结合念数列表示等差数列与等比数列的类比解析法通项公式图象法列表法递学习必备 欢迎下载 且第一个数与第四个数的和是 16,第二个数与第三个数的和为 12,求此四个数。(答:15,,9,3,1 或 0,4,8,16)5.等比数列的性质:(1)当mnpq 时,则有mnpqaaaa,特别地,当2mnp 时,则有2mnpa
11、aa.(2)若na是等比数列,则|na、*(,)p nqap qN、nka成等比数列;若 nnab、成等比数列,则nna b、nnab成等比数列;若na是等比数列,且公比1q ,则数列232,nnnnnSSSSS,也是等比数列。当1q ,且n为偶数时,数列232,nnnnnSSSSS,是常数数列 0,它不是等比数列.(3)若10,1aq,则na为递增数列;若10,1aq,则na为递减数列;若10,01aq ,则na为递减数列;若10,01aq,则na为递增数列;若0q,则na为摆动数列;若1q,则na为常数列.(4)当1q 时,baqqaqqaSnnn1111,这里0ab,但0,0ab,这是等
12、比数列前n项和公式的一个特征,据此很容易根据nS,判断数列na是否为等比数列。(5)如果数列na既成等差数列又成等比数列,那么数列na是非零常数数列,故常数数列na仅是此数列既成等差数列又成等比数列的必要非充分条件。如设数列na的前n项和为nS(Nn),关于数列na有下列三个命题:若)(1Nnaann,则na既 是 等 差 数 列 又 是 等 比 数 列;若RbanbnaSn、2,则na是等差数列;若 nnS11,则na是等比数列。这些命题中,真命题的序号是 (答:)五.数列的通项的求法:公式法:等差数列通项公式;等比数列通项公式。已知nS(即12()naaaf n)求na,用作差法:11,(
13、1),(2)nnnSnaSSn。已知12()na aaf n求na,用作商法:(1),(1)(),(2)(1)nfnf nanf n。如数列na中,,11a对所有的2n都有2321naaaan,则53aa_(答:6116)若1()nnaaf n求na用累加法:11221()()()nnnnnaaaaaaa 1a(2)n。如已知数列na满足11a,nnaann111(2)n,则na=_(答:121nan)已知1()nnaf na求na,用累乘法:121121nnnnnaaaaaaaa (2)n。律掌握高考中关于数列问题的热点题型的解法针对性地开展数列知识的程不等式三角变换导数解析何推理与证明以及
14、数学归纳法等有机地结合念数列表示等差数列与等比数列的类比解析法通项公式图象法列表法递学习必备 欢迎下载 如已知数列na中,21a,前n项和nS,若nnanS2,求na(答:4(1)nan n)已知递推关系求na,用构造法(构造等差、等比数列)。特别地,(1)形如1nnakab、1nnnakab(,k b为常数)的递推数列都可以用待定系数法转化为公比为k的等比数列后,再求na。如已知111,32nnaaa,求na(答:12 31nna);已知111,32nnnaaa,求na(答:115 32nnna);(2)形 如11nnnaak ab的 递 推 数 列 都 可 以 用 倒 数 法 求 通 项。
15、如 已 知1111,31nnnaaaa,求na(答:132nan);已 知 数 列 满 足1a=1,11nnnnaaa a,求na(答:21nan)注意:(1)用1nnnSSa求数列的通项公式时,你注意到此等式成立的条件了吗?(2n,当1n 时,11Sa);(2)一般地当已知条件中含有na与nS的混合关系时,常需运用关系式1nnnSSa,先将已知条件转化为只含na或nS的关系式,然后再求解。如数列na满足11154,3nnnaSSa,求na(答:14,13 4,2nnnan)六.数列求和的常用方法:1公式法:等差数列求和公式;等比数列求和公式,特别声明:运用等比数列求和公式,务必检查其公比与
16、1 的关系,必要时需分类讨论.;常用公 式:1123(1)2nnn,222112(1)(21)6nn nn,33332(1)1232n nn .2分组求和法:在直接运用公式法求和有困难时,常将“和式”中“同类项”先合并在一起,再运用公式法求和.如求:1357(1)(21)nnSn (答:(1)nn)3倒序相加法:若和式中到首尾距离相等的两项和有其共性或数列的通项与组合数相关联,则常可考虑选用倒序相加法,发挥其共性的作用求和(这也是等差数列前n和公式的推导方法).如 已 知22()1xf xx,则111(1)(2)(3)(4)()()()234fffffff_(答:72)4错位相减法:如果数列的
17、通项是由一个等差数列的通项与一个等比数列的通项相乘构成,那么常选用错位相减法(这也是等比数列前n和公式的推导方法).如(1)设na为等比数列,121(1)2nnnTnanaaa ,已知11T,24T,律掌握高考中关于数列问题的热点题型的解法针对性地开展数列知识的程不等式三角变换导数解析何推理与证明以及数学归纳法等有机地结合念数列表示等差数列与等比数列的类比解析法通项公式图象法列表法递学习必备 欢迎下载 求数列na的首项和公比;求数列nT的通项公式.(答:11a,2q;122nnTn);(2)设 函 数)1(4)()1()(2xxgxxf,数 列na满 足:12,()nafa(na)()1Nna
18、gann,求 证:数 列 1na是 等 比 数 列;令212()(1)(1)h xaxax(1)nnax,求函数)(xh在点38x处的导数)38(h,并比较)38(h与nn 22的大小。(答:略;8()(1)213nhn,当1n 时,)38(hnn 22;当2n 时,)38(hnn 22)5裂项相消法:如果数列的通项可“分裂成两项差”的形式,且相邻项分裂后相关联,那么常选用裂项相消法求和.常用裂项形式有:111(1)1n nnn;11 11()()n nkk nnk;2211111()1211kkkk,211111111(1)(1)1kkkkkkkkk;1111(1)(2)2(1)(1)(2)
19、n nnn nnn;11(1)!(1)!nnnn;2122(1)2(1)11nnnnnnnnn.如(1)求和:1111 447(32)(31)nn (答:31nn);(2)在数列na中,11nnan,且 S,则 n_(答:99);6通项转换法:先对通项进行变形,发现其内在特征,再运用分组求和法求和。如 求数列 14,25,36,(3)nn,前n项和nS=(答:(1)(5)3n nn);求和:111112123123n (答:21nn)律掌握高考中关于数列问题的热点题型的解法针对性地开展数列知识的程不等式三角变换导数解析何推理与证明以及数学归纳法等有机地结合念数列表示等差数列与等比数列的类比解析
20、法通项公式图象法列表法递学习必备 欢迎下载 三、高考数列题型分析(一)近三年高考数列内容分布统计表 年号 题号 分值 重点考察的知识点及知识点交汇情况 所占比例 2010 理 8 5 本题难度适中,考查了nS与na的关系、等比数列和极限 文 8%理 11.3%文 20 理 21 12 12 文:本题难度适中,考察了基本量求等差数列的通项、差比数列的求和 理:本题难度适中,考查了赋值求项、等差数列的证明、差比数列的求和 2011 文 9 理 8 5 文:9 题难度适中,考查了nS与na的关系及等比数列的相关知识 理:8 题难度适中,考查了基本量运算求等差数列通项、前n 项和公式及累加法 11.3
21、%文 20 理 20 12 文:本题难度适中,考察了基本量的运算、等差数列的证明 理:本题难度适中,考查了组合数性质,等比数列相关知识,差比数列的求和 2012 文 12 理 12,16 文 5 理 5+5 文:12 题难度很大,考查了等差数列性质及函数的变形,考察构造新函数的能力和转化化归能力 理:12 题难度很大,考查了等差数列的性质及三角函数公式,同时考察了化归思想和逻辑推理能力 16 题难度很大,考查了直觉猜想、合理估算、反例构造、演绎推理等方法,不容易寻找到解题的切入点,特殊值列举是很有效的解决办法.文 20.7%理 24%文 20,22 理 20,22 文 12+14 理 12+1
22、4 文:20 题难度适中,考查了nS与na的关系及递推公式求通项、数列前n 项和的最值 22 题与理科类似,难度大 理:20 题难度适中,考查了赋值求项、nS与na 的关系、数列前 n 项和的最值 22 题属于高档题,难度大,考查了导数的应用、不等式、数列等基础知识;考查了思维能力、运算能力、分析问题与解决问题的能力和创新意识能力;又深层次的考查了函数、转换与化归、特殊与一般等数学思维方法.需要考生具备扎实的数学基础和解决数学问题的能力.(二)2010-20XX年高考数列内容分析及 20XX年高考题型预测 数列在高考中基本上是一小一大,小题为中难度题,大题几乎都为综合题。内容:1、关于等差、等
23、比数列的基本量问题,一般是求项、求和;2、通过递推或探索来判断数列及其性质的问题,常用的方法有构造、累加、累乘法;3、数列与函数、方程、不等式、导数、解几等的综合问题;如果数列问题出现在最后一两题,必定是综合性很强的问题,大多以数列为考查平台,综合运用函数、方程、不等式、简单数论等知识,通过运用递推、函数与方程、归纳与猜想、等价转化、分类整合等各种数学思想方法,考查学生灵活运用数学知识分析问题、解决问题的能力和数学探索创新的能力.律掌握高考中关于数列问题的热点题型的解法针对性地开展数列知识的程不等式三角变换导数解析何推理与证明以及数学归纳法等有机地结合念数列表示等差数列与等比数列的类比解析法通
24、项公式图象法列表法递学习必备 欢迎下载 20XX年新课标高考数列新题型预计会具有一定的探究性和开放性,可能出现数列解决实际应用问题。题目特点:1、没有给出条件,或者没有给出足够的条件,需要考生自己去寻找出充分条件或充要条件;2、没有给出结论,或者没有确定的结论,需要考生自己去探求结论;3、给出的信息比较生疏,比较新颖,或所给知识没有学习过,需要考生自己去理解,筛选;4、给出一个特殊的情形或类似的问题,需要考生自己去归纳、联想、类比;(三)高考基本题型与基本策略示例 基本题型一:运用基本量思想解决等差、等比数列的求项求和问题 例.(2011 四川文 20)已知na是以a为首项,q为公比的等比数列
25、,nS为它的前n项和 ()当1S、3S、4S成等差数列时,求q的值;()当mS、nS、lS成等差数列时,求证:对任意自然数k,m ka、n ka、l ka也成等差数列 说明:此题考查等比数列和等差数列的基础知识以及基本量运算能力和分析问题、解决问题的能力 变式:(1)(2011 辽宁理 17)已知等差数列an满足2680,10aaa.求数列na的通项公式;求数列12nna的前n项和 说明:1、此题是典型的运用基本量思想求数列通项的问题,列出关于1ad和的方程两个二元一次方程构成的方程组,通过加减消元或带入消元接出1ad和的值;2、数列12nna是一个差比数列,错位相减法求和 变式:(2010
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