数列的解题技巧
编稿:林景飞 审稿:张扬 责编:严春梅 【命题趋向】
从2007年高考题可见数列题命题有如下趋势:
1. 等差(比)数列的基本知识是必考内容,这类问题既有选择题、填空题,也有解答题;难度易、中、难三类皆有. 2. 数列中
与
之间的互化关系也是高考的一个热点.
3. 函数思想、方程思想、分类讨论思想等数学思想方法在解决问题中常常用到,解答试题时要注意灵活应用.
4. 解答题的难度有逐年增大的趋势, 还有一些新颖题型, 如与导数和极限相结合等. 因此复习中应注意:
1. 数列是一种特殊的函数,学习时要善于利用函数的思想来解决. 如通项公式、前n 项和公式等.
2. 运用方程的思想解等差(比)数列,是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量
、
(或),掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.
3. 分类讨论的思想在本章尤为突出. 学习时考虑问题要全面,如等比数列求和要注意
和
两种情况等等.
与
的转化;将一些数列转
4. 等价转化是数学复习中常常运用的,数列也不例外. 如
化成等差(比)数列来解决等. 复习时,要及时总结归纳.
5. 深刻理解等差(比)数列的定义,能正确使用定义和等差(比)数列的性质是学好本章的关键.
6. 解题要善于总结基本数学方法. 如观察法、类比法、错位相减法、待定系数法、归纳法、数形结合法,养成良好的学习习惯,定能达到事半功倍的效果.
7.数列应用题将是命题的热点,这类题关键在于建模及数列的一些相关知识的应用.
【考点透视】
1.理解数列的概念,了解数列通项公式的意义,了解递推公式是给出数列的一种方法,并能根据递推公式写出数列的前几项.
2.理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式,并能运用公式解答简单的问题.
3.理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n 项和公式,并能运用公式解决简单的问题.
4.数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础,所以在高考中占有重要的地位. 高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏. 解答题多为中等以上难度的试题,突出考查考生的思维能力,解决问题的能力,试题大多有较好的区分
度. 有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法. 应用问题考查的重点是现实客观事物的数学化,常需构造数列模型,将现实问题转化为数学问题来解决.
【例题解析】
考点一:正确理解和运用数列的概念与通项公式
理解数列的概念, 正确应用数列的定义,能够根据数列的前几项写出数列的通项公式. 1.(2006年广东卷)在德国不来梅举行的第48届世乒赛期间,某商店橱窗里用同样的乒乓球堆成若干堆“正三棱锥”形的展品,其中第1堆只有1层,就一个球;第2,3,4,…堆最底层(第一层)分别按图所示方式固定摆放,从第二层开始,每层的小球自然垒放在下一层之上,第n 堆第n 层就放一个乒乓球,以
表示第n 堆的乒乓球总数,则
____________(答案
____________;
用n 表示).
……
思路启迪:从图中观察各堆最低层的兵乓球数分别是1,3,6,10, …,推测出第n 层的球数。
解答过程:显然
.
第n 堆最低层(第一层)的乒乓球数,总
数
相
当
于
前
n
堆
乒
乓
球
的
低
层
,第n 堆的乒乓球数数
之
和
,
即
所以:
2.(2007年湖南卷理)将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图所示的0-1三角数表.从上往下数,第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,…,第次全行的数都为1的是第____________行;第61行中1的个数是
____________.
第1行 1 1 第2行 1 0 1 第3行 1 1 1 1 第4行 1 0 0 0 1 第5行 1 1 0 0 1 1
…… …………………………………
思路启迪:计算图形中相应1的数量的特征,然后寻找它们之间的规律。 解:第1次全行的数都为1的是第=1行,
=3行, =7行,
第2次全行的数都为1的是第 第3次全行的数都为1的是第 ······,
第次全行的数都为1的是第 第61行中1的个数是25=32.
考点二:数列的递推关系式的理解与应用
行;
在解答给出的递推关系式的数列问题时,要对其关系式进行适当的变形 ,转化为常见的类型进行解题。 如叠加法:若到数列
的通项. ,
,
,…,
且
;我们可把各个关系式列出来进行叠加求和,可得
∴
再看叠乘法:且,可把各个商列出来求积。
另外可以变形转化为等差数列与等比数列,利用等差数列与等比数列的性质解决问题。
3.(2007年北京卷理)数列),
且
中,
,
(
是常数,
成公比不为的等比数列.
(I )求的值;(II )求 思路启迪:(1)由
的通项公式.
成公比不为的等比数列列方程求;
(2)可根据递推公式写出数列的前几项,然后分析每一项与该项的序号之间的关系,归纳概括出公式. 解: (I ) 因为 当 (II )当
时,时,由于
,
,
,
,
,
,
,
,解得.
或
.
与n 之间的一般规律,从而作出猜想,写出满足前4项的该数列的一个通项
成等比数列,所以
,不符合题意舍去,故
所以 又 当 所以
,
,故
.
.
时,上式也成立,
.
小结:从特殊的事例,通过分析、归纳、抽象总结出一般规律,再进行科学地证明,这是创新意识的具体体现,这种探索问题的方法,在解数列的有关问题中经常用到,应引起足够的重视.
则
( )
4.数列
满足,,….若,
(A) (B) 3 (C) 4 (D) 5
思路启迪:对递推关系变形,运用叠加法求得,特别注意的是对两边同时运用. 解答过程1:
,
.
相叠加得.
解答过程2:
,
,
.
,
,
.
由得:
,
解答过程3:
,因为,所以.
由得:
从而;;…;.
叠加得:.
,
, 从而.
小结:数列递推关系是近几年高考数学的热点,主要是一些能转化为等差等比数列的递推关系式。
对连续两项递推 对连续三项递推的关系
,则上递推关系式可化为
考点三:数列的通项
与前n 项和
,可转化为
,如果方程或
; 有两个根.
之间的关系与应用
与的关系:,数列前n 项和时,一定要注意条件
的式子问题时,通常转化为只含
中,
和通项是数列中两个重
要的量,在运用它们的关系式证
是否适合。解决含
与
,求通项时一定要验或者转化为只
, 若数列
的式子.
5.(2006年辽宁卷) 在等比数列
等于( ) (B)
(C)
, 前项和为
也是等比数列, 则 (A)
(D)
命题目的:本题考查了等比数列的定义和求和公式,着重考查了运算能力。 过程指引:因数列
为等比,则
,因数列
也是等比数列,则
即
6. 已知在正项数列
中,或者只含
表示前n 项和,且的递推关系式.
时,
;
,即
,求
.
,所以
,故选择答案C.
思路启迪:转化为只含 解答过程1:由已知 当 又
时,
,得当,代入已知有. ,故
,
.
∴数列 故
是首项为.
,公差的等差数列,
解答过程2:由已知,得当n=1时,;
当 所以
时,因为
,
,所以
,
.
,因为
,所以
.
考点四:数列中与n 有关的等式的理解与应用
得到另外的式子。也可以把
对数列中的含n 的式子,注意可以把式子中的n 换为
n 取自然数中的具体的数1,2,3…等,得到一些等式归纳证明.
7.(2006年福建卷)已知数列
的通项公式; 满足
(
), 证明:
满足
(
)
(Ⅰ)求数列 (Ⅱ)若数列
是等差数列;
思路启迪:本小题主要考查数列基本知识,考查化归的数学思想方法,考查综合解题能力。把递推关系式变形转化。 解答过程: (I )解:∵ ∴ (II )证法一:∵ ∴ ∴
即
①
②
是以
即
,∴
为首项,2为公比的等比数列。 (
)
,
②-①,得
③-④,得 故
考点五:等差、等比数列的概念与性质的理解与应用 在等差、等比数列中,已知五个元素
是等差数列.
④
,即 ③
, 即
中的任意三个,运用方程的思
和公差
或,
想,便可求出其余两个,即“知三求二”。本着化多为少的原则,解题时需抓住首项(或公比)。另外注意等差、等比数列的性质的运用. 例如 (1)等差数列 等比数列 (2)等差数列数列,且公差 为
;
中(.
中,项数n 成等差的项中,
;
也成等差数列.
.
)的前n 项和为
,则
中,若中,若的前n 项为
,则
,则,则
.
;
成等差
等比数列成等比数列,且公比 (3)在等差数列 (4)在等差数列
在复习时,要注意深刻理解等差数列与等比数列的定义及其等价形式. 注意方程思想、整体思想、分类讨论思想、数形结合思想的运用.
8.(2006年江西卷)已知等差数列
的前n 项和为=( )
,若
,
且A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O ),则
A .100 B. 101 C.200 D.201
命题目的:考查向量性质、等差数列的性质与前n 项和。 过程指引:依题意,
,故选A
9.(2007年安徽卷文、理)
某国采用养老储备金制度,公民在就业的第一年就交纳养老储备金,数目为a1,以后每年交纳的数目均比上一年增加 是一个公差为
, 因此,历年所交纳的储备金数目
,
, …
的等差数列. 与此同时,国家给予优惠的计息政府,不仅采用固定利率,
而且计算复利. 这就是说,如果固定年利率 为(
), 那么, 在第年末,第一年所交纳的储备金就变为
,……. 以
与
(
,第二年所交
纳的储备金就变成 (Ⅰ)写出 (Ⅱ)求证
表示到第年末所累计的储备金总额.
)的递推关系式; ,其中{
}是一个等比数列,{
}是一个等差数列.
命题目的:本小题主要考查等差数列、等比数列的基本概念和基本方法,考查学生阅读资料、提取信息、建立数字模型的能力,考查应用所学知识分析和解决实际问题的能力. 解: (I )我们有 (II )
=…=
在①式两端同乘1+r,得
②-①,得
②
,对
反复使用上述关系式,得
①
即
记,,则
,其中{}是等比数列,且首项为,公比为
;是等差数列,且首项为,公比为.
点评:解综合题要总揽全局,尤其要注意上一问的结论可作为下面论证的已知条件,在后面求解的过程中适时应用.
考点六:等差、等比数列前n 项和的理解与应用
等差、等比数列的前n 项和公式要深刻理解。等差数列的前n 项和公式是关于n 的二次
函数;等比数列的前n 项和公式
是关于n 的指数函数,当
10.(2007年广东卷理)已知数列, 则k=()
时,
(.
),因此可以改写为
的前n 项和, 第k 项满足
A .9 B .8 C .7 D .6
思路启迪:本小题主要考查数列通项和等差数列等基本知识,考查逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力. 解:此数列为等差数列, 足:且
是以q 为公比的等比数列.
; 证明数列
是等比数列;
11.(2007
年湖北卷文)已知数列
和
满
,由5
(Ⅰ)证明: (Ⅱ)若
(Ⅲ)求和:.
命题目的:本小题主要考查等比数列的定义,通项公式和求和公式等基本知识及基本的运算技能,考查分析问题能力和推理能力. 解法1:
(I )证:由 (II )证:
,有,
,
,
.
,
∴
是首项为5,以
为公比的等比数列.
.
(III )由(II )得,,于是
当时,
故
解法2:
(I )同解法1(I ).
(II )证:
是首项为5,以
(III )由(II )的类似方法得
当
为公比的等比数列.
,又,
,
. 时
,
.
,.
,.
考点七:数列与函数的迭代问题
.下同解法1.
由函数迭代的数列问题是近几年高考综合解答题的热点题目,此类问题将函数与数列知识综合起来,考察函数的性质以及函数问题的研究方法在数列中的应用,涉及的知识点由函数性质、不等式、数列、导数、解析几何的曲线等,另外函数迭代又有极为深刻的理论背景和实际背景,它与当前国际数学主流之一的动力系统(拓扑动力系统、微分动力系统)密切相关,数学家们极为推崇,函数迭代一直出现在各类数学竞赛试题中,近几年又频频出现在高考数学试题中.
上,
12.(2006年山东卷)已知数列
中,,点在直线y=x
其中n=1,2,3…. (Ⅰ) 令 (Ⅱ) 求数列
,求证的通项;
是等比数列;
(III)设、分别为数列、的前n 项和, 是否存在实数,使得数列
为等差数列?若存在,试求出. 若不存在, 则说明理由.
是等比数列;对
可由已知用叠加法求出求。
思路启迪:利用等比的定义证明求出
与
便可顺利求出第三问.
解答过程:
(I )由已知得
又
,
是以为首项,以为公比的等比数列.
(II )由(I )知, ,,…, 将以上各式相加得:
(III )解法一:
存在,使数列是等差数列.
数列是等差数列的充要条件是
即
、是常数
(
又 当且仅当,即时,数列为等差数列.
解法二:存在,使数列是等差数列.
由(I )、(II )知,,
.
又.
∴.
当且仅当时,数列是等差数列.
13(2007年陕西卷理) 已知各项全不为零的数列的前k 项和为 且(),其中
(Ⅰ)求数列
的通项公式;
(II )对任意给定的正整数
,数列满足
. 求
.
.
∴
.
,
思路启迪:注意利用 解:
解决问题.
(Ⅰ)当,由及,得.
当 因为
时,由,所以
,
.从而
.故
,得
.
.
(Ⅱ)因为,所以.
所以
故
考点八:数列综合应用与创新问题
数列与其它数学知识的综合性问题是高考的热点,全面考察数学知识的掌握和运用的情况,以及分析问题解决问题的能力和思维的灵活性、深刻性、技巧性等,涉及的数学思想方法又从一般到特殊和从特殊到一般的思想、函数与方程的思想、探索性思想等。 时
14.(2006年湖南卷)在(
)个不同数的排列
与
中,若
(即前面某数大于后面某数),则称构成一个逆序. 一个排列的全部逆序的的逆序数为
,如排列21的逆序数
总数称为该排列的逆序数. 记排列
,排列321的逆序数则
=____________,
.
=____________,的表达式为____________;
命题目的:考查排列、数列知识.
过程导引:由已知得
15.设
是定义在
,,.
上的单调可导函数. 已知对于任意正数,
都有 (Ⅰ)求
,并求的值;
,且.
(Ⅱ)令 (Ⅲ)设 数列 求证:
是曲线
,证明数列在点
,
是等差数列; 处的切线的斜率(
),
的前项和为
.
思路启迪:根据已知条件求出函数中要求.
解答过程:
的关系式,求出的递推关系式然后可求解题
(Ⅰ)取,;
再取,则,即
,
∵
是定义在
上的单调函数
∴,解得,或(舍去).
(Ⅱ)设,则,
再令,则,即
∵是定义在上的单调函数
∴,即,解得:或,
又,则,,
由,所以是等差数列.
(3)由(2)得,,则
所以;
又当时,,
则 故.
16.(2007年广东卷理)已知函数,
是方程
个根
,
是的导数;设
,(n=1,2,……)
(1)求
的值;
(2)证明:对任意的正整数n ,都有;
(3)记(n=1,2,……),求数列{}的前n 项和.
思路启迪:(1)注意应用根与系数关系求的值;
(2)注意先求
;
的两
,
(3)注意利用 解: (1)∵
,
的关系.
是方程的两个根,
∴,.
(2), ,∵ ∴由基本不等式可知
同样,…, (3) 而,即, 同理, 又 .
,
(当且仅当(n=1,2,……).,
,
,
时取等号),∴
,
数列的解题技巧
编稿:林景飞 审稿:张扬 责编:严春梅 【命题趋向】
从2007年高考题可见数列题命题有如下趋势:
1. 等差(比)数列的基本知识是必考内容,这类问题既有选择题、填空题,也有解答题;难度易、中、难三类皆有. 2. 数列中
与
之间的互化关系也是高考的一个热点.
3. 函数思想、方程思想、分类讨论思想等数学思想方法在解决问题中常常用到,解答试题时要注意灵活应用.
4. 解答题的难度有逐年增大的趋势, 还有一些新颖题型, 如与导数和极限相结合等. 因此复习中应注意:
1. 数列是一种特殊的函数,学习时要善于利用函数的思想来解决. 如通项公式、前n 项和公式等.
2. 运用方程的思想解等差(比)数列,是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量
、
(或),掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.
3. 分类讨论的思想在本章尤为突出. 学习时考虑问题要全面,如等比数列求和要注意
和
两种情况等等.
与
的转化;将一些数列转
4. 等价转化是数学复习中常常运用的,数列也不例外. 如
化成等差(比)数列来解决等. 复习时,要及时总结归纳.
5. 深刻理解等差(比)数列的定义,能正确使用定义和等差(比)数列的性质是学好本章的关键.
6. 解题要善于总结基本数学方法. 如观察法、类比法、错位相减法、待定系数法、归纳法、数形结合法,养成良好的学习习惯,定能达到事半功倍的效果.
7.数列应用题将是命题的热点,这类题关键在于建模及数列的一些相关知识的应用.
【考点透视】
1.理解数列的概念,了解数列通项公式的意义,了解递推公式是给出数列的一种方法,并能根据递推公式写出数列的前几项.
2.理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式,并能运用公式解答简单的问题.
3.理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n 项和公式,并能运用公式解决简单的问题.
4.数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础,所以在高考中占有重要的地位. 高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏. 解答题多为中等以上难度的试题,突出考查考生的思维能力,解决问题的能力,试题大多有较好的区分
度. 有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法. 应用问题考查的重点是现实客观事物的数学化,常需构造数列模型,将现实问题转化为数学问题来解决.
【例题解析】
考点一:正确理解和运用数列的概念与通项公式
理解数列的概念, 正确应用数列的定义,能够根据数列的前几项写出数列的通项公式. 1.(2006年广东卷)在德国不来梅举行的第48届世乒赛期间,某商店橱窗里用同样的乒乓球堆成若干堆“正三棱锥”形的展品,其中第1堆只有1层,就一个球;第2,3,4,…堆最底层(第一层)分别按图所示方式固定摆放,从第二层开始,每层的小球自然垒放在下一层之上,第n 堆第n 层就放一个乒乓球,以
表示第n 堆的乒乓球总数,则
____________(答案
____________;
用n 表示).
……
思路启迪:从图中观察各堆最低层的兵乓球数分别是1,3,6,10, …,推测出第n 层的球数。
解答过程:显然
.
第n 堆最低层(第一层)的乒乓球数,总
数
相
当
于
前
n
堆
乒
乓
球
的
低
层
,第n 堆的乒乓球数数
之
和
,
即
所以:
2.(2007年湖南卷理)将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图所示的0-1三角数表.从上往下数,第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,…,第次全行的数都为1的是第____________行;第61行中1的个数是
____________.
第1行 1 1 第2行 1 0 1 第3行 1 1 1 1 第4行 1 0 0 0 1 第5行 1 1 0 0 1 1
…… …………………………………
思路启迪:计算图形中相应1的数量的特征,然后寻找它们之间的规律。 解:第1次全行的数都为1的是第=1行,
=3行, =7行,
第2次全行的数都为1的是第 第3次全行的数都为1的是第 ······,
第次全行的数都为1的是第 第61行中1的个数是25=32.
考点二:数列的递推关系式的理解与应用
行;
在解答给出的递推关系式的数列问题时,要对其关系式进行适当的变形 ,转化为常见的类型进行解题。 如叠加法:若到数列
的通项. ,
,
,…,
且
;我们可把各个关系式列出来进行叠加求和,可得
∴
再看叠乘法:且,可把各个商列出来求积。
另外可以变形转化为等差数列与等比数列,利用等差数列与等比数列的性质解决问题。
3.(2007年北京卷理)数列),
且
中,
,
(
是常数,
成公比不为的等比数列.
(I )求的值;(II )求 思路启迪:(1)由
的通项公式.
成公比不为的等比数列列方程求;
(2)可根据递推公式写出数列的前几项,然后分析每一项与该项的序号之间的关系,归纳概括出公式. 解: (I ) 因为 当 (II )当
时,时,由于
,
,
,
,
,
,
,
,解得.
或
.
与n 之间的一般规律,从而作出猜想,写出满足前4项的该数列的一个通项
成等比数列,所以
,不符合题意舍去,故
所以 又 当 所以
,
,故
.
.
时,上式也成立,
.
小结:从特殊的事例,通过分析、归纳、抽象总结出一般规律,再进行科学地证明,这是创新意识的具体体现,这种探索问题的方法,在解数列的有关问题中经常用到,应引起足够的重视.
则
( )
4.数列
满足,,….若,
(A) (B) 3 (C) 4 (D) 5
思路启迪:对递推关系变形,运用叠加法求得,特别注意的是对两边同时运用. 解答过程1:
,
.
相叠加得.
解答过程2:
,
,
.
,
,
.
由得:
,
解答过程3:
,因为,所以.
由得:
从而;;…;.
叠加得:.
,
, 从而.
小结:数列递推关系是近几年高考数学的热点,主要是一些能转化为等差等比数列的递推关系式。
对连续两项递推 对连续三项递推的关系
,则上递推关系式可化为
考点三:数列的通项
与前n 项和
,可转化为
,如果方程或
; 有两个根.
之间的关系与应用
与的关系:,数列前n 项和时,一定要注意条件
的式子问题时,通常转化为只含
中,
和通项是数列中两个重
要的量,在运用它们的关系式证
是否适合。解决含
与
,求通项时一定要验或者转化为只
, 若数列
的式子.
5.(2006年辽宁卷) 在等比数列
等于( ) (B)
(C)
, 前项和为
也是等比数列, 则 (A)
(D)
命题目的:本题考查了等比数列的定义和求和公式,着重考查了运算能力。 过程指引:因数列
为等比,则
,因数列
也是等比数列,则
即
6. 已知在正项数列
中,或者只含
表示前n 项和,且的递推关系式.
时,
;
,即
,求
.
,所以
,故选择答案C.
思路启迪:转化为只含 解答过程1:由已知 当 又
时,
,得当,代入已知有. ,故
,
.
∴数列 故
是首项为.
,公差的等差数列,
解答过程2:由已知,得当n=1时,;
当 所以
时,因为
,
,所以
,
.
,因为
,所以
.
考点四:数列中与n 有关的等式的理解与应用
得到另外的式子。也可以把
对数列中的含n 的式子,注意可以把式子中的n 换为
n 取自然数中的具体的数1,2,3…等,得到一些等式归纳证明.
7.(2006年福建卷)已知数列
的通项公式; 满足
(
), 证明:
满足
(
)
(Ⅰ)求数列 (Ⅱ)若数列
是等差数列;
思路启迪:本小题主要考查数列基本知识,考查化归的数学思想方法,考查综合解题能力。把递推关系式变形转化。 解答过程: (I )解:∵ ∴ (II )证法一:∵ ∴ ∴
即
①
②
是以
即
,∴
为首项,2为公比的等比数列。 (
)
,
②-①,得
③-④,得 故
考点五:等差、等比数列的概念与性质的理解与应用 在等差、等比数列中,已知五个元素
是等差数列.
④
,即 ③
, 即
中的任意三个,运用方程的思
和公差
或,
想,便可求出其余两个,即“知三求二”。本着化多为少的原则,解题时需抓住首项(或公比)。另外注意等差、等比数列的性质的运用. 例如 (1)等差数列 等比数列 (2)等差数列数列,且公差 为
;
中(.
中,项数n 成等差的项中,
;
也成等差数列.
.
)的前n 项和为
,则
中,若中,若的前n 项为
,则
,则,则
.
;
成等差
等比数列成等比数列,且公比 (3)在等差数列 (4)在等差数列
在复习时,要注意深刻理解等差数列与等比数列的定义及其等价形式. 注意方程思想、整体思想、分类讨论思想、数形结合思想的运用.
8.(2006年江西卷)已知等差数列
的前n 项和为=( )
,若
,
且A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O ),则
A .100 B. 101 C.200 D.201
命题目的:考查向量性质、等差数列的性质与前n 项和。 过程指引:依题意,
,故选A
9.(2007年安徽卷文、理)
某国采用养老储备金制度,公民在就业的第一年就交纳养老储备金,数目为a1,以后每年交纳的数目均比上一年增加 是一个公差为
, 因此,历年所交纳的储备金数目
,
, …
的等差数列. 与此同时,国家给予优惠的计息政府,不仅采用固定利率,
而且计算复利. 这就是说,如果固定年利率 为(
), 那么, 在第年末,第一年所交纳的储备金就变为
,……. 以
与
(
,第二年所交
纳的储备金就变成 (Ⅰ)写出 (Ⅱ)求证
表示到第年末所累计的储备金总额.
)的递推关系式; ,其中{
}是一个等比数列,{
}是一个等差数列.
命题目的:本小题主要考查等差数列、等比数列的基本概念和基本方法,考查学生阅读资料、提取信息、建立数字模型的能力,考查应用所学知识分析和解决实际问题的能力. 解: (I )我们有 (II )
=…=
在①式两端同乘1+r,得
②-①,得
②
,对
反复使用上述关系式,得
①
即
记,,则
,其中{}是等比数列,且首项为,公比为
;是等差数列,且首项为,公比为.
点评:解综合题要总揽全局,尤其要注意上一问的结论可作为下面论证的已知条件,在后面求解的过程中适时应用.
考点六:等差、等比数列前n 项和的理解与应用
等差、等比数列的前n 项和公式要深刻理解。等差数列的前n 项和公式是关于n 的二次
函数;等比数列的前n 项和公式
是关于n 的指数函数,当
10.(2007年广东卷理)已知数列, 则k=()
时,
(.
),因此可以改写为
的前n 项和, 第k 项满足
A .9 B .8 C .7 D .6
思路启迪:本小题主要考查数列通项和等差数列等基本知识,考查逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力. 解:此数列为等差数列, 足:且
是以q 为公比的等比数列.
; 证明数列
是等比数列;
11.(2007
年湖北卷文)已知数列
和
满
,由5
(Ⅰ)证明: (Ⅱ)若
(Ⅲ)求和:.
命题目的:本小题主要考查等比数列的定义,通项公式和求和公式等基本知识及基本的运算技能,考查分析问题能力和推理能力. 解法1:
(I )证:由 (II )证:
,有,
,
,
.
,
∴
是首项为5,以
为公比的等比数列.
.
(III )由(II )得,,于是
当时,
故
解法2:
(I )同解法1(I ).
(II )证:
是首项为5,以
(III )由(II )的类似方法得
当
为公比的等比数列.
,又,
,
. 时
,
.
,.
,.
考点七:数列与函数的迭代问题
.下同解法1.
由函数迭代的数列问题是近几年高考综合解答题的热点题目,此类问题将函数与数列知识综合起来,考察函数的性质以及函数问题的研究方法在数列中的应用,涉及的知识点由函数性质、不等式、数列、导数、解析几何的曲线等,另外函数迭代又有极为深刻的理论背景和实际背景,它与当前国际数学主流之一的动力系统(拓扑动力系统、微分动力系统)密切相关,数学家们极为推崇,函数迭代一直出现在各类数学竞赛试题中,近几年又频频出现在高考数学试题中.
上,
12.(2006年山东卷)已知数列
中,,点在直线y=x
其中n=1,2,3…. (Ⅰ) 令 (Ⅱ) 求数列
,求证的通项;
是等比数列;
(III)设、分别为数列、的前n 项和, 是否存在实数,使得数列
为等差数列?若存在,试求出. 若不存在, 则说明理由.
是等比数列;对
可由已知用叠加法求出求。
思路启迪:利用等比的定义证明求出
与
便可顺利求出第三问.
解答过程:
(I )由已知得
又
,
是以为首项,以为公比的等比数列.
(II )由(I )知, ,,…, 将以上各式相加得:
(III )解法一:
存在,使数列是等差数列.
数列是等差数列的充要条件是
即
、是常数
(
又 当且仅当,即时,数列为等差数列.
解法二:存在,使数列是等差数列.
由(I )、(II )知,,
.
又.
∴.
当且仅当时,数列是等差数列.
13(2007年陕西卷理) 已知各项全不为零的数列的前k 项和为 且(),其中
(Ⅰ)求数列
的通项公式;
(II )对任意给定的正整数
,数列满足
. 求
.
.
∴
.
,
思路启迪:注意利用 解:
解决问题.
(Ⅰ)当,由及,得.
当 因为
时,由,所以
,
.从而
.故
,得
.
.
(Ⅱ)因为,所以.
所以
故
考点八:数列综合应用与创新问题
数列与其它数学知识的综合性问题是高考的热点,全面考察数学知识的掌握和运用的情况,以及分析问题解决问题的能力和思维的灵活性、深刻性、技巧性等,涉及的数学思想方法又从一般到特殊和从特殊到一般的思想、函数与方程的思想、探索性思想等。 时
14.(2006年湖南卷)在(
)个不同数的排列
与
中,若
(即前面某数大于后面某数),则称构成一个逆序. 一个排列的全部逆序的的逆序数为
,如排列21的逆序数
总数称为该排列的逆序数. 记排列
,排列321的逆序数则
=____________,
.
=____________,的表达式为____________;
命题目的:考查排列、数列知识.
过程导引:由已知得
15.设
是定义在
,,.
上的单调可导函数. 已知对于任意正数,
都有 (Ⅰ)求
,并求的值;
,且.
(Ⅱ)令 (Ⅲ)设 数列 求证:
是曲线
,证明数列在点
,
是等差数列; 处的切线的斜率(
),
的前项和为
.
思路启迪:根据已知条件求出函数中要求.
解答过程:
的关系式,求出的递推关系式然后可求解题
(Ⅰ)取,;
再取,则,即
,
∵
是定义在
上的单调函数
∴,解得,或(舍去).
(Ⅱ)设,则,
再令,则,即
∵是定义在上的单调函数
∴,即,解得:或,
又,则,,
由,所以是等差数列.
(3)由(2)得,,则
所以;
又当时,,
则 故.
16.(2007年广东卷理)已知函数,
是方程
个根
,
是的导数;设
,(n=1,2,……)
(1)求
的值;
(2)证明:对任意的正整数n ,都有;
(3)记(n=1,2,……),求数列{}的前n 项和.
思路启迪:(1)注意应用根与系数关系求的值;
(2)注意先求
;
的两
,
(3)注意利用 解: (1)∵
,
的关系.
是方程的两个根,
∴,.
(2), ,∵ ∴由基本不等式可知
同样,…, (3) 而,即, 同理, 又 .
,
(当且仅当(n=1,2,……).,
,
,
时取等号),∴
,