1、专题六专题六 数列数列目目 录录CONTENTS考点一 数列的概念与简单表示法考点二 等差数列及其前n项和考点四 数列的综合应用考点三 等比数列及其前n项和考点一考点一 数列的概念与简单表示法数列的概念与简单表示法必备知识 全面把握核心方法 重点突破考法例析 成就能力必备知识必备知识 全面把握全面把握1数列的概念按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项例如,前后项之间形成固定关系的有序的一列数;自变量仅取正整数,图像是离散点的特殊函数;每一项都与其项数及某定值形成固定关系的一列数;每一项与其对应的前n项和形成固定关系的一列数;可以通过归纳的方法,找到表达式,并且对于每
2、一项的检验都恒成立的一列数考点一 数列的概念与简单表示法5图像法;列表法;通项公式法;递推公式法通项公式:如果数列an中的第n项an与n之间的关系可以用一个公式 来表示,则称此公式为数列的通项公式.2数列的表示方法 an与an是两种不同的表示,an表示数列a1,a2,an,是数列的一种简记形式;而an只表示数列an的第n项,an与an是“个体”与“整体”的从属关系递推公式:如果从数列an的第2项起,任一项an与它的前一项an1(或前n项和Sn)间的关系可以用某个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式考点一 数列的概念与简单表示法6按项数分类项数分类:有穷数列,无穷数列按项与项间的大小
3、关系分类项与项间的大小关系分类:递增数列,递减数列,常数列,摆动数列3数列的分类考点一 数列的概念与简单表示法7一方面,数列是一种特殊的函数,因此在解决数列问题时,要善于利用函数的思想方法利用函数的思想方法来解题,即用共性来解决特殊问题另一方面,还要注意数列的特殊性(离散型),因为它的定义域是N N*或它的有限子集1,2,n,所以它的图像是一系列孤立的点,而不是连续的曲线不是连续的曲线4函数与数列的联系与区别考点一 数列的概念与简单表示法8已知数列为等差或等比数列,用等差、等比数列的公式、性质等解决;5解决数列问题的一般方法形似函数的数列,可以应用函数的方法,同时注意与函数的区别形似等差、等比
4、的数列,可以联想、类比、派生、转化为等差、等比 数列;考点一 数列的概念与简单表示法9核心方法重点突破方法1 由an与Sn的关系求通项an数列an的前n项和Sn与an的关系为 先通过anSnSn1(n2)和题目中的已知条件消去消去a an n或或S Sn n,再构造等差数列或者等比数列求解(1)若消去Sn,应利用已知递推公式,把n换成n1得到另一个式子,两式相减即可求得通项考点一 数列的概念与简单表示法10(2)若消去an,只需把anSnSn1代入递推式得到Sn,Sn1的关系,求出Sn后再利用an与Sn的关系求通项在求解时一定要记住:(1)当n1时,a1S1;(2)当n2时,anSnSn1.将
5、n1时的表达式与n2时的表达式综合在一起,若a1适合n2时an的通项公式,则可以合并在一起,否则写成分段形式方法1 由an与Sn的关系求通项an考点一 数列的概念与简单表示法11【解】(1)当n1时,a1S11;当n2时,anSnSn1(2n23n)2(n1)23(n1)4n5.又a11也适合上式,因此an4n5(nN N*)例1 已知数列an的前n项和Sn,求an的通项公式(1)Sn2n23n;(2)Sn3nb.(2)当n1时,a1S13b;当n2时,anSnSn1(3nb)(3n1b)23n1.当b1时,a1适合上式;当b1时,a1不适合上式当b1时,an23n1(nN N*);当b1时,
6、an考点一 数列的概念与简单表示法12【解析】当n1时,a16;当n2时,由a12a23a3nann(n1)(n2)得a12a23a3(n1)an1(n1)n(n1),两式相减得nann(n1)(n2)(n1)n(n1)3n(n1),所以an3n3,当n1时也成立,故an3n3.例2 数列an满足a12a23a3nann(n1)(n2)(nN*),则这个数列的通项公式an_【答案】3n3考点一 数列的概念与简单表示法13【解】(1)由S1A2Ba15,S2A4Ba1a29,得A2,B1.例3 在数列an中,a15,a24,数列an的前n项和SnA2nB(A,B为常数)(1)求实数A,B的值;(
7、2)求数列an的通项公式(2)因为Sn2n11,所以an当n1时,a1S12215;当n2时,anSnSn12n11(2n1)2n.所以an考点一 数列的概念与简单表示法14方法2 数列的单调性、最值、周期性等性质的应用(1)解决数列的单调性问题可用以下三种方法:作差比较法作差比较法:根据 an+1-an的符号进行判断;作商比较法作商比较法:当an中各项都同号时,根据 与1的大小关系进行判断;结合相应函数的图像直观判断nnaa1(3)解决数列周期性问题的方法:根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期求值(2)数列的最值通常利用函数最值的方法或者数列的单调性求解考点一 数列的概念
8、与简单表示法15【解析】an 且数列an是递增数列,则 2a3,实数a的取值范围是(2,3)【答案】(2,3)例4 已知数列an满足an 且an是递增数列,则实数a的取值范围是_考点一 数列的概念与简单表示法16【解析】由任意连续三项的和都是15得anan1an2an1an2an3,则anan3,所以a12a35,且a2a3a415,则a29,所以a2 018a36722a29.例5 在数列an中,若a41,a125,且任意连续三项的和都是15,则a2 018_【答案】9考点一 数列的概念与简单表示法17例6 等差数列an的前n项和为Sn,已知S100,S1525,则nSn的最小值为_【答案】
9、49考点一 数列的概念与简单表示法18考法例析成就能力本考点是高考的热点,主要考查(3)利用数列的函数性质求最值等,主要以填空题、解答题的形式呈现,难度有所下降(2)由an与Sn的关系求通项公式;(1)由数列的递推关系求通项公式;考点一 数列的概念与简单表示法19例1 课标全国201814记Sn为数列an的前n项和若Sn2an1,则S6_.考法1 由an与Sn的关系求值【解析】方法一:Sn2an1(n1),Sn12an11(n2)当n2时,得an2an2an1,an2an1.当n1时,S1a12a11,解得a11.数列an是以1为首项,2为公比的等比数列S6 =-63考点一 数列的概念与简单表
10、示法20方法二:由题知当n2时,Sn2(SnSn1)1,Sn2Sn2Sn11,Sn2Sn11.构造Sn2(Sn1),Sn2Sn12,Sn2Sn1.两式对应项相等,1.当n1时,S1a12a11,解得a11,S112.Sn1是以S112为首项,2为公比的等比数列Sn122n12n,Sn12n,S612663.【答案】63考点一 数列的概念与简单表示法21例2 课标全国201516设Sn是数列an的前n项和,且a11,an1SnSn1,则Sn_.【解析】an1SnSn1,Sn1SnSnSn1.两边同时除以SnSn1,得 1.又 1,是首项为1,公差为1的等差数列 1(n1)(1)n,SnnnSS1
11、111111aSnS1n1【答案】n1考点一 数列的概念与简单表示法22例3 课标全国文201717设数列an满足a13a2(2n1)an2n.(1)求an的通项公式;(2)求数列 的前n项和【解】(1)因为a13a2(2n1)an2n,故当n2时,a13a2(2n3)an12(n1)两式相减得(2n1)an2.所以an (n2)又由题设可得a12,满足an ,从而an的通项公式为an .122n122n122n考点一 数列的概念与简单表示法23考点一 数列的概念与简单表示法例3 课标全国文201717设数列an满足a13a2(2n1)an2n.(1)求an的通项公式;(2)求数列 的前n项和
12、24(1)求数列an的通项公式;(2)记数列 的前n项和为Tn,求使得|Tn1|成立的n的最小值例4 四川201516设数列an(n1,2,3,)的前n项和Sn满足Sn2ana1,且a1,a21,a3成等差数列10001考点一 数列的概念与简单表示法25【解】(1)由已知Sn2ana1,得anSnSn12an2an1(n2),即an2an1(n2)从而a22a1,a32a24a1.又因为a1,a21,a3成等差数列,所以a1a32(a21),即a14a12(2a11),解得a12.所以数列an是首项为2,公比为2的等比数列故an2n.考点一 数列的概念与简单表示法26考点一 数列的概念与简单表
13、示法27考法2 利用数列的单调性求最值例5、已知数列an满足a12a222a32n1ann,nN*.(1)求数列an的通项公式;(2)求数列(2n13)an的最大项【解】(1)a12a222a32n1ann,当n2时,a12a222a32n2an1n1,得2n1an1,an ,n2.又n1时,a11也适合,an ,nN N*.1-n211-n21考点一 数列的概念与简单表示法28考点一 数列的概念与简单表示法29考法3 数列的新定义问题例6 课标全国201612定义“规范01数列”an如下:an共有2m项,其中m项为0,m项为1,且对任意k2m,a1,a2,ak中0的个数不少于1的个数若m4,
14、则不同的“规范01数列”共有()A18个 B16个 C14个 D12个考点一 数列的概念与简单表示法30【解析】当m4时,数列共有8项,由题可知,a10,a81,分类考虑:当前四项全为0时,后四项全为1,满足条件,有1个;当前四项有三项为0时,第2,3,4项任取两项为0,第5,6,7项任取一项为0,共有C32C319(个);当前四项有两项为0时,则第2或3项为0,第5项一定为0,第6,7项有一项为0,共有C21C214(个)综上,共有19414(个)【答案】C考点一 数列的概念与简单表示法31考点二考点二 等差数列及其前等差数列及其前n项和项和必备知识 全面把握核心方法 重点突破考法例析 成就
15、能力32必备知识 全面把握考点二 等差数列及其前n项和一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示1等差数列的定义如果a,b,c成等差数列,那么b为a,c的等差中项,其中b=.2等差中项2ca 33 (1)等差数列的定义具有两重性,既可以判定一个数列是否为等差数列,也可以作为等差数列的一个性质(2)a,b,c成等差数列是2bac的充要条件(3)等差中项的推广:(n2,np)考点二 等差数列及其前n项和34(1)在通项公式中包含四个量,a1(首项)、d(公差)、n(序号)、an(第n项),知三求
16、一;3等差数列的通项公式通项公式:ana1(n1)d(nN N*)(2)由通项公式可推出.注意把握:考点二 等差数列及其前n项和35(3)用函数观点理解通项公式an是定义在N*或其有限子集1,2,3,n上的一次函数(d0)或常数函数(d0)反之,若anndb,则an1and(n1)bndbd,可知数列an为等差数列因此有结论:数列an是等差数列 anndb.这个结论深刻揭示了等差数列的本质特征:当d0时,an是定义在N*或1,2,3,4,n上的一次函数;当d0时,an是一个常数函数等差数列的图像是均匀分布在直线ydxb上的离散的点(当x取正整数时对应的点),即点的坐标为(n,an),这样可把一
17、次函数的某些性质用于等差数列an考点二 等差数列及其前n项和36 通项公式:ana1(n1)d和anam(nm)d的变式为 ,由此可联想点列(n,an)所在直线的斜率由数列的单调性定义,易得an为递增数列 d0;an为递减数列 d0;an为常数列 d0.4等差数列的单调性考点二 等差数列及其前n项和375等差数列的前n项和公式考点二 等差数列及其前n项和前n项和公式:等差数列的前n项和公式整理得从函数观点理解前n项和公式,得到结论:数列an是等差数列 SnAn2Bn(其中A,B为常数)这个结论深刻揭示了等差数列前n项和的本质特征:当d0时,Sn是定义在N*或1,2,3,4,n上的二次函数,且常
18、数项为0;当d0时,Sna1n是一个一次函数或常数0.因此,当d0时,等差数列的前n项和的图像是分布在抛物线yAn2Bn上的一系列离散的点(当n取正整数时对应的点)于是,我们就可以借助抛物线来研究Sn的变化规律38 若a10,d0,Sn有最大值,可由不等式 来确定n;若a10,d0,Sn有最小值,可由不等式组 来确定n.考点二 等差数列及其前n项和396关于等差数列an的常用结论(1)对于任意正整数n,都有an1ana2a1.(2)对于任意正整数m,n,p,q,若m+n=p+q,则am+an=ap+aq.(3)对于任意正整数p,q,r,若pr2q,则有apar2aq.(4)对于任意非零实数b,
19、若数列ban是等差数列,则数列an也是等差数列(5)若数列an,bn都是等差数列且项数相同,则kbn,anbn,anbn,panqbn都是等差数列考点二 等差数列及其前n项和40(10)若数列an为等差数列,则SnAn2Bn,当d0时,Sn有最小值;当d0时,Sn有最大值(9)若数列an为等差数列,且Spq,Sqp,则Spq(pq),pq.(8)若数列an为等差数列,且SnSm(mn),则Smn0.(7)若数列an为等差数列,则S3m3(S2mSm)(6)在等差数列中,每隔相同的项抽出来的项按照原来顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列考点二 等差数列及其前n项和41(11)若数列an为等差数列
20、,若数列的项数为2n1(nN N*),设S奇,S偶分别为所有奇数项的和与所有偶数项的和,则S奇S偶S2n1 (a1a2n1)(2n1)(2n1)an1(an1为中间项),S奇S偶an1,21若数列的项数为2n(nN N*),则S2n (a1a2n)2nn(anan1)(an,an1为中间两项)21考点二 等差数列及其前n项和42(12)若数列an是等差数列,前n项和为Sn,则数列 也是等差数列,其首项与数列an的首项相同,公差是数列an的公差的 .21(13)若数列an,bn都是等差数列,其前n项和分别为Sn,Tn,则(15)等差数列an的前n项和为Sn,且Sm,S2m,S3m,S4m,分别为
21、数列an的前m项,前2m项,前3m项,前4m项,的和,则Sm,S2mSm,S3mS2m,成等差数列(14)若三个数成等差数列,则通常可设这三个数分别为xd,x,xd;若四个数成等差数列,则通常可设这四个数分别为x3d,xd,xd,x3d.考点二 等差数列及其前n项和43核心方法核心方法 重点突破重点突破方法1 等差数列的判定与证明等差数列的判定与证明方法:(1)定义法:用定义法时常采用的两个式子anan1d和an1and有差别,前者必须加上“n2”,否则n1时a0无意义;(3)通项公式法通项公式法:anpnq(p,q为常数)对任意的正整数n都成立an是等差数列;(2)等差中项法等差中项法:2a
22、nan1an1(n2,nN*)成立an是等差数列;考点二 等差数列及其前n项和44(6)若判断一个数列不是等差数列,只需找出三项an,an1,an2,使得这三项不满足2an1anan2即可(5)an为等比数列,an0 logaan为等差数列(a0且a1);(4)前n项和公式法:验证数列an的前n项和SnAn2Bn(A,B为常数)对任意的正整数n都成立an是等差数列;考点二 等差数列及其前n项和45例1(1)已知数列an的前n项和Sn3n22n,求证:数列an是等差数列;(2)已知 成等差数列,求证:也成等差数列【证明】(1)当n1时,a1S1321.当n2时,anSnSn13n22n3(n1)
23、22(n1)6n5.当n1时,也满足上式,an6n5.首项a11,anan16n56(n1)56(常数),数列an是等差数列,且公差为6.考点二 等差数列及其前n项和46考点二 等差数列及其前n项和例1(1)已知数列an的前n项和Sn3n22n,求证:数列an是等差数列;(2)已知 成等差数列,求证:也成等差数列47例2 设数列an的前n项和为Sn,且Sn1Sn(n1)an1 an1,nN*,a26,求证:数列an是等差数列21考点二 等差数列及其前n项和48方法2 等差数列的基本运算(1)方程思想:等差数列的基本量有首项a1,公差d,项数n,通项an,前n项和Sn,通常利用条件和通项公式、前
24、n项和公式建立方程组求解(2)整体思想:当所给条件只有一个时,可将已知和所求利用通项公式、求和公式都用a1和d表示,寻求两者之间的联系,整体代换求解解决等差数列运算问题的常用数学思想:考点二 等差数列及其前n项和49例3 苏锡常镇四市2018调研已知公差为d的等差数列an的前n项和为Sn,若【答案】2考点二 等差数列及其前n项和50方法3 等差数列的性质及其应用(1)在等差数列an中,若mnpq,m,n,p,qN,则amanapaq.特殊地,若mn2p,m,n,pN,则aman2ap.(2)等差数列an的公差为d,前n项和为Sn,则Sk,S2kSk,S3kS2k也成等差数列,且公差为k2d.考
25、点二 等差数列及其前n项和51例4 山东菏泽单县第五中学2018第一次月考已知等差数列an,Sn是它的前n项和,若S160,且S170,故a8a90.又17a90,故a90,即数列an的前8项为正数,所以数列的前8项和最大故选B.【答案】B.考点二 等差数列及其前n项和52例5 在等差数列an中,Sn为其前n项和(1)若a1a4a739,a2a5a833,则a3a6a9_;(2)若a2a7a8a136,则S14_;(3)若S1166,则a6_;(4)若a1a4a8a12a152,则a3a13_;(5)若a7a8a9a10a1145,且S678,则a12a13a14a15_;(6)若a4a6a4
26、a9a9a11a6a1181,则S14_.考点二 等差数列及其前n项和53【解析】(1)数列a1a4a7,a2a5a8,a3a6a9也是等差数列,2(a2a5a8)(a1a4a7)(a3a6a9)a3a6a92333927.(2)由等差数列的性质得a2a13a7a83,S14 (a1a14)147(a2a13)7321.21(3)S11 66,a1a1112.2a6a1a1112,即a66.考点二 等差数列及其前n项和54(4)方法一:设数列an的公差为d,由条件可得a1(a13d)(a17d)(a111d)(a114d)2,化简,得a17d2.a3a132a82(a17d)4.方法二:2a8
27、a1a15a4a12,由a1a4a8a12a152得a82.a3a132a84.考点二 等差数列及其前n项和55(5)方法一:化成a1,d(公差)的式子,列方程求解(略)Sn2n225n.S152152251575.a12a13a14a15S15S117533108.方法二:设SnAn2Bn,则由S678,a7a8a9a10a11S11S645,得S1133.考点二 等差数列及其前n项和56方法三:由已知,可得a99,S1133,a63.由a6,a9,a12,a15是等差数列,得公差为12.a1221,a1533.2(a12a15)108,即a12a13a14a15108.(6)a4a6a4a
28、9a9a11a6a11a4(a6a9)a11(a9a6)(a4a11)281,a4a119,【答案】(1)27(2)21(3)6(4)4(5)108(6)63考点二 等差数列及其前n项和57方法4 等差数列前n项和及其最值(1)函数法:等差数列前n项和SnAn2Bn(A,B都为常数),通过配方,借助求二次函数最值的方法求解求等差数列前n项和Sn最值的两种方法:(2)邻项变号法:a10,d0时,满足 的项数m使得Sn取得最大值Sm;当a10时,满足 的项数m使得Sn取得最小值Sm.考点二 等差数列及其前n项和58例6 在等差数列an中,a129,S10S20,则数列an的前n项和中最大的为()A
29、S15 BS16 CS15和S16 DS17【答案】A考点二 等差数列及其前n项和59考法例析 成就能力 例1 天津201618已知an是各项均为正数的等差数列,公差为d.对任意的nN*,bn是an和an1的等比中项(1)设cnbn12bn2,nN*,求证:数列cn是等差数列;【证明】(1)因为等差数列an的公差为d,由题意得bn2anan1,则cnbn12bn2an1an2anan12dan1,所以cn1cn2d(an2an1)2d2.所以数列cn是等差数列考法1 等差数列的证明与判断考点二 等差数列及其前n项和60考点二 等差数列及其前n项和61考法2 等差数列的基本运算例2 北京2017
30、10若等差数列an和等比数列bn满足a1b11,a4b48,则 _22ba22ba【答案】1【解析】an是等差数列,a11,a48,公差d3,a2a1d2.bn为等比数列,b11,b48,公比q2,b2b1q2.故 1.考点二 等差数列及其前n项和62例3 北京20189设an是等差数列,且a13,a2a536,则an的通项公式为_【答案】an6n3【解析】设等差数列an的公差为d,由a13,a2a52a15d36,d6,则an36(n1)6n3.考点二 等差数列及其前n项和63例4 课标全国20174记Sn为等差数列an的前n项和若a4a524,S648,则an的公差为()A1 B2 C4
31、D8【解析】设等差数列an的首项为a1,公差为d,则由【答案】C故选C.考点二 等差数列及其前n项和64考法3 等差数列的性质例5 陕西201513中位数为1 010的一组数构成等差数列,其末项为2 015,则该数列的首项为_【解析】当这一列数有2n1个时,则中位数为an11 010,由对称性得a1a2n12an12 020,a15.当这一列数有2n个时,中位数为 1 010,同样由对称性得a1a2nanan12 020,a15.【答案】5考点二 等差数列及其前n项和65【答案】6例6 北京201612已知an为等差数列,Sn为其前n项和,若a16,a3a50,则S6_.【解析】方法一:由等差
32、数列的性质可得a3a52a40,a40,d3(a4a1)2,a36222,S63(a3a4)326.方法二:由等差数列的性质,得a3a5a2a62a40.S6a16.考点二 等差数列及其前n项和6666考点三考点三 等比数列及其前等比数列及其前n项和项和必备知识 全面把握核心方法 重点突破考法例析 成就能力67 1等比数列的定义对于数列an,若 则数列an是等比数列,其中q为常数,叫做公比2等比中项若a,b,c成等比数列,则b为a,c的等比中项,即b2ac(ac0)考点三 等比数列及其前n项和必备知识 全面把握68 (1)等比数列的定义具有两重性,既可以判定一个数列是否为等比数列,也可以把它作
33、为等比数列的一个性质(2)a,b,c成等比数列是b2ac的充分不必要条件(3)推广:等比数列an中,an是与an前后等距离的两项anp,anp的等比中项,即an2anpanp(n2且np)考点三 等比数列及其前n项和693等比数列的通项公式通项公式:(1)在通项公式中包含了四个量,a1(首项)、q(公比)、n(序号)、an(第n项),只要知道其中任意三个量,即可求出第四个量注意把握:(2)由通项公式可推出(3)函数观点理解通项公式考点三 等比数列及其前n项和70因此有结论:数列an是等比数列ancqn.这个结论深刻揭示了等比数列的本质特征:当q1时,点(n,an)在函数ycqx的图像上;当q1
34、时,点(n,an)在函数ya1的图像上这样可把指数函数的某些性质用于等比数列an 三个数成等比数列,则可设这三个数为 ,a,aq;同号四个数成等比数列,则可设这四个数为 ,aq,aq3.qaqa3qa考点三 等比数列及其前n项和714 4等比数列的单调性等比数列的单调性由数列的单调性定义,易得考点三 等比数列及其前n项和725 5等比数列的前等比数列的前n n项和公式项和公式前n项和公式:(1)注意掌握等比数列求和公式的推导方法(2)通项公式与前n项和公式共含五个量,知三求二(3)在运用公式进行计算时,要考虑q是否等于1,若不能确定,要分类讨论考点三 等比数列及其前n项和73(4)如果an0,
35、则logaan(a0且a1)是等差数列;如果数列logaan是等差数列,则an成等比数列;6 6关于等比数列关于等比数列aan n 性质的常用结论性质的常用结论(1)对于任意正整数n,均有(2)对于任意正整数m,n,p,q,若m+np+q;则 ;若mn2p,则有amanap2;(3)对任意正整数n1,有an2an1an1;qpnmaaaa考点三 等比数列及其前n项和74(5)构造新数列:若an,bn(项数相同)是等比数列,则an(0),an2,anbn,仍是等比数列;若an是等比数列,且an0,则logaan(a0且a1)是以logaa1为首项,logaq为公差的等差数列;已知公比不为1的等比
36、数列an的前n项和为Sn,则Sn,S2nSn,S3nS2n,仍成等比数列,其公比为qn.若不限定q1,则仍有关系式(S2nSn)2Sn(S3nS2n),但不能说Sn,S2nSn,S3nS2n成等比数列考点三 等比数列及其前n项和(6)项数为2n的等比数列中,q;项数为2n1的等比数列中,75核心方法重点突破核心方法重点突破 方法1 等比数列的判定与证明等比数列的判定与证明有以下几种方法:(1)定义法:在an0(nN N*)的前提下,若 (q为非零常数)或 (q为非零常数,n2且nN N*),则an是等比数列(2)等比中项法:数列an中,an0,如果根据已知条件能得到an12anan2(nN N
37、*),那么数列an是等比数列考点三 等比数列及其前n项和76(3)通项公式法:观察已知信息,或者是计算出数列的通项公式,若可以写成ancqn1(c,q均是不为0的常数,nN N*),则an是等比数列(5)性质法:利用等比数列的性质进行判断或证明(4)前n项和公式法:若数列an的前n项和Snkqnk(k为常数且k0,q0且q1),则数列an是等比数列考点三 等比数列及其前n项和77例1 内蒙古呼和浩特2018调研设数列an各项均为正数,且a24a1,an1an22an(nN*)(1)证明:数列log3(1an)为等比数列;(2)令bnlog3(1a2n1),数列bn的前n项和为Tn,求使Tn34
38、5成立时n的最小值考点三 等比数列及其前n项和78考点三 等比数列及其前n项和79考点三 等比数列及其前n项和80例2 广西南宁2018第二次适应性测试已知数列an的前n项和为Sn,且满足an1Snn1(n1,2,3,),a11.(1)求证:an1为等比数列(2)数列an中是否存在不同的三项,适当排列顺序后构成一个等差数列?并说明理由考点三 等比数列及其前n项和81(1)【证明】因为an1Snn1(n1,2,3,),所以anSn1n(n2)因为anSnSn1(n2),所以可得an1anan1(n2),即an12an1(n2)所以an112(an1)(n2),即 (n2)又因为a11,所以a23
39、,故an1为等比数列考点三 等比数列及其前n项和82(2)【解】不存在理由如下:由(1)得an2n1.假设能得到一个等差数列,不妨设满足条件的3项分别为ar,as,at,则2(2s1)2r12t1,即2s12r2t.所以2rs12ts11.因为an是递增数列,所以rs10,ts10中必有一个成立则2rs12ts11,与2rs12ts11矛盾故数列an中不存在不同的三项,适当排列顺序后构成一个等差数列考点三 等比数列及其前n项和83方法2 等比数列的基本运算等比数列有五个基本量a1,n,q,an,Sn,可以“知三求二”(1)若已知n,an,Sn,首先验证q1是否成立,若q1,则可以通过列方程组
40、求出关键量a1和q,使问题迎刃而解(2)若已知数列an中的两项an和am,可以利用等比数列的通项公式,得到方程组 两式相除可以先求出q,然后再代入其中一式求得a1,进一步求得Sn.另外,还可以利用公式anamqnm直接求得q,减少运算量考点三 等比数列及其前n项和84(1)等比数列求和要讨论q1和q1两种情况(2)计算过程中,若出现方程qnt,则要看qn中的n是奇数还是偶数若n是奇数,则 ;若n是偶数,则t0时,q t0(nN*),两边同时取以2为底的对数得log2an1log2()log22log2 12log2an.令bnlog2an,则bn12bn1.令bn1 t2(bnt),则bn12
41、 bnt,则t1.bn1 12(bn1),bn 1为等比数列,首项为b11log2a112,公比为2,bn 122n12n,即bn 2n1.log2an2n1,2na22na22na考点四 数列的综合应用119(4)(4)同除构造同除构造例8 甘肃天水第一中学2018期中已知数列an的首项a12,且满足an12an32n1(nN N*)(1)设 ,证明:数列bn是等差数列;(2)求数列an的前n项和Sn.考点四 数列的综合应用120考点四 数列的综合应用1214 4归纳猜想法归纳猜想法例9 写出下列数列的通项公式考点四 数列的综合应用122方法2 数列求和的方法例10 山东济南2018教学质量
42、检测已知数列an的前n项和为Sn,a12,且an13Sn2(nN*)(1)求数列an的通项公式;(2)设bn(1)nlog2an,求bn的前n项和Tn.【解】(1)由已知得,当n2时,an1an3Sn2(3Sn12)3(SnSn1)3an,所以an14an(n2)又a12,a23S123a128,则a24a1,所以an为以2为首项,4为公比的等比数列,所以an24n122n1.考点四 数列的综合应用123(2)由已知得bn(1)nlog2an(1)n(2n1),当n为偶数时,则Tnb1b2bn1357(2n3)(2n1)2 n;当n为奇数时,n1为偶数,则TnTn1bn(n1)(2n1)n.综
43、上,Tn(1)nn.2n考点四 数列的综合应用124例11 若数列an是正项数列,且 n2n.(1)求数列an的通项公式;(2)设 ,求数列bn的前n项和Sn.考点四 数列的综合应用125例12 吉林普通中学2018第二次调研已知an是等比数列,a11,a48,bn是等差数列,b13,b412.(1)求an和bn的通项公式;(2)设cnanbn,求数列cn的前n项和Sn.【解】(1)设an的公比为q,由a4a1q3得81q3,解得q2,所以an2n1.设bn的公差为d,由b4b13d得1233d,解得d3,所以bn3n.考点四 数列的综合应用126考点四 数列的综合应用127例13 在公差为d
44、的等差数列an中,已知a110,且a1,2a22,5a3成等比数列(1)求an;(2)若d0),然后对函数yf(x)进行分析(1)函数特征比较明显的,可以直接根据函数的性质求出相关信息,如等差数列的通项公式ana1(n1)d(d0)对应一次函数f(x)axb;等差数列的前n项和公式Snna1 (d0)可以看成二次函数f(x)ax2bx;等比数列的通项公式ana1qn1(q0,且q1)可以看成函数f(x)tqx.(2)函数特征不明显的,可以通过对函数求导研究其性质考点四 数列的综合应用1302数列与不等式的综合问题是高考考查的热点内容,考查方式主要有三种:(1)判断数列问题中的一些不等关系,可以
45、利用数列的单调性比较利用数列的单调性比较大小,或者是借助数列对应函数的单调性比较大小(2)以数列为载体,考查不等式的恒成立问题,此类问题可转化为函数的最转化为函数的最值问题值问题(3)考查与数列有关的不等式的证明问题,此类问题大多借助构造函数来证明,或者直接利用放缩法证明利用放缩法证明考点四 数列的综合应用131例14 江西师大附中2018模拟已知等差数列an和等比数列bn均不是常数列,若a1b11,且a1,2a2,4a4成等比数列,4b2,2b3,b4成等差数列(1)求an和bn的通项公式;(2)设m,n是正整数,若存在正整数i,j,k(ijk),使得ambj,amanbi,anbk成等差数
46、列,求mn的最小值;(3)令cn 记cn的前n项和为Tn,的前n项和为An.若数列pn满足p1c1,且对n2,nN*,都有 pn 设 pn 的前n项和为Sn,求证:Sn44ln n.考点四 数列的综合应用132考点四 数列的综合应用133考点四 数列的综合应用134方法4 数列的实际应用1 1数列应用题常见模型数列应用题常见模型(1)等差模型等差模型:如果后一个量比前一个量增加(或减少)的是同一个固定值,该模型是等差模型,这个增加(或减少)的量就是公差(2)等比模型等比模型:如果后一个量与前一个量的比值是同一个固定的非零常数,该模型是等比模型,这个比值就是公比(3)递推数列模型递推数列模型:如
47、果题目中给出的前后两项之间的关系不固定,随项的变化而变化,应考虑an与an1(或者相邻三项等)之间的递推关系,或者Sn与Sn1(或者相邻三项等)之间的递推关系考点四 数列的综合应用1352 2解答数列应用题的步骤解答数列应用题的步骤(1)审题审题仔细阅读材料,认真理解题意(2)建模建模将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题,弄清该数列的特征、要求的是什么(3)求解求解求出该问题的解(4)还原还原将所求结果还原到原实际问题中解等差数列、等比数列应用题时,第一步审题至关重要,深刻理解问题的实际背景,理清隐藏在语言中的数学关系,把应用问题抽象为数学中的等差数列、等比数列问题,使关
48、系明朗化、标准化,然后用等差数列、等比数列的知识求解考点四 数列的综合应用136例15 江苏盐城2018期中2016年射阳县洋马镇政府决定投资8千万元启动“鹤乡菊海”观光旅游与菊花产业项目规划从2017年起,在相当长的年份里,每年继续投资2千万元用于此项目.2016年该项目的净收入为5百万元(含旅游净收入与菊花产业净收入),并预测在相当长的年份里,每年的净收入均为上一年的1.5倍记2016年为第1年,f(n)为第1年至此后第n(nN*)年的累计利润(注:含第n年,累计利润累计净收入累计投入,单位:千万元),且当f(n)为正值时,认为该项目赢利(1)试求f(n)的表达式(2)根据预测,该项目将从
49、哪一年开始并持续赢利?请说明理由参考数据:5,ln 20.7,ln 31.1.考点四 数列的综合应用137考点四 数列的综合应用138考法例析成就能力考法1 数列的求和例1 课标全国201517Sn为数列an的前n项和已知an0,an22an4Sn3.(1)求an的通项公式;(2)设bn ,,求数列bn的前n项和考点四 数列的综合应用139【解】(1)由an22an4Sn3,知an122an14Sn13.两式相减,得an12an22(an1an)4an1,即2(an1an)an12an2(an1an)(an1an)因为an0,所以an1an2.又因为a122a14a13,解得a11(舍去)或a
50、13.所以an是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为an2n1.考点四 数列的综合应用140(2)由an2n1可知考点四 数列的综合应用141例2 天津201718已知an为等差数列,前n项和为Sn(nN*),bn是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2b312,b3a42a1,S1111b4.(1)求an和bn的通项公式;(2)求数列a2nb2n1的前n项和(nN*)【解】(1)设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q.由已知b2b312,得b1(qq2)12,而b12,所以q2q60.又因为q0,解得q2.所以bn2n.由b3a42a1,可得3da18.由S1111b4,可得a
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