(江蘇專版)2019版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 數(shù)列學(xué)案 文

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1、 第六章 數(shù) 列 第一節(jié)數(shù)列的概念與簡(jiǎn)單表示 本節(jié)主要包括2個(gè)知識(shí)點(diǎn): 1.數(shù)列的通項(xiàng)公式; 2.數(shù)列的單調(diào)性. 突破點(diǎn)(一) 數(shù)列的通項(xiàng)公式 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識(shí)的“源”與“流” 1.?dāng)?shù)列的定義 按照一定次序排列的一列數(shù)稱為數(shù)列.?dāng)?shù)列中的每一個(gè)數(shù)叫做這個(gè)數(shù)列的項(xiàng),數(shù)列中的每一項(xiàng)都和它的序號(hào)有關(guān),排在第一位的數(shù)稱為這個(gè)數(shù)列的第一項(xiàng)(通常也叫做首項(xiàng)). 2.?dāng)?shù)列的通項(xiàng)公式 如果數(shù)列{an}的第n項(xiàng)與序號(hào)n之間的關(guān)系可以用一個(gè)式子來表示,那么這個(gè)公式叫做這個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式. 3.?dāng)?shù)列的遞推公式 如果已知數(shù)列{an}的第一項(xiàng)(或前幾項(xiàng)),且任何一項(xiàng)an與它的前一

2、項(xiàng)an-1(或前幾項(xiàng))間的關(guān)系可以用一個(gè)式子來表示,即an=f(an-1)(或an=f(an-1,an-2)等),那么這個(gè)式子叫做數(shù)列{an}的遞推公式. 4.Sn與an的關(guān)系 已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則an=這個(gè)關(guān)系式對(duì)任意數(shù)列均成立. 考點(diǎn)貫通 抓高考命題的“形”與“神” 利用數(shù)列的前幾項(xiàng)求通項(xiàng) [例1] 寫出下面各數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式: (1)3,5,7,9,…; (2),,,,,…; (3)-1,,-,,-,,…; (4)3,33,333,3 333,…; (5)1,0,-1,0,1,0,-1,0,…. [解] (1)各項(xiàng)減去1后為正偶數(shù),所

3、以an=2n+1. (2)每一項(xiàng)的分子比分母少1,而分母組成數(shù)列21,22,23,24,…,所以an=. (3)奇數(shù)項(xiàng)為負(fù),偶數(shù)項(xiàng)為正,故通項(xiàng)公式中含因式(-1)n;各項(xiàng)絕對(duì)值的分母組成數(shù)列1,2,3,4,…;而各項(xiàng)絕對(duì)值的分子組成的數(shù)列中,奇數(shù)項(xiàng)為1,偶數(shù)項(xiàng)為3,即奇數(shù)項(xiàng)為2-1,偶數(shù)項(xiàng)為2+1,所以an=(-1)n·. 也可寫為an= (4)將數(shù)列各項(xiàng)改寫為,,,,…,分母都是3,而分子分別是10-1,102-1,103-1,104-1,…,所以an=(10n-1). (5)觀察數(shù)列中各項(xiàng)呈現(xiàn)周期性1,0,-1,0聯(lián)想三角函數(shù)y=cos x的特殊值,前4項(xiàng)對(duì)應(yīng)著cos θ,cos

4、 ,cos π,cos π,所以an=cos.還可以為an= [方法技巧] 由數(shù)列的前幾項(xiàng)求通項(xiàng)公式的思路方法 給出數(shù)列的前幾項(xiàng)求通項(xiàng)時(shí),需要注意觀察數(shù)列中各項(xiàng)與其序號(hào)之間的關(guān)系,在所給數(shù)列的前幾項(xiàng)中,先看看哪些部分是變化的,哪些是不變的,再探索各項(xiàng)中變化部分與序號(hào)間的關(guān)系,主要從以下幾個(gè)方面來考慮: (1)分式形式的數(shù)列,分子、分母分別求通項(xiàng),較復(fù)雜的還要考慮分子、分母的關(guān)系. (2)若第n項(xiàng)和第n+1項(xiàng)正負(fù)交錯(cuò),那么符號(hào)用(-1)n或(-1)n+1或(-1)n-1來調(diào)控. (3)熟悉一些常見數(shù)列的通項(xiàng)公式. (4)對(duì)于較復(fù)雜數(shù)列的通項(xiàng)公式,其項(xiàng)與序號(hào)之間的關(guān)系不容易發(fā)現(xiàn),這就

5、需要將數(shù)列各項(xiàng)的結(jié)構(gòu)形式加以變形,可使用添項(xiàng)、通分、分割等方法,將數(shù)列的各項(xiàng)分解成若干個(gè)常見數(shù)列對(duì)應(yīng)項(xiàng)的“和”“差”“積”“商”后再進(jìn)行歸納.   利用an與Sn的關(guān)系求通項(xiàng) [例2] 已知下面數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn,求{an}的通項(xiàng)公式: (1)Sn=2n2-3n; (2)Sn=3n+b; (3)Sn=an+. [解] (1)a1=S1=2-3=-1, 當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=(2n2-3n)-[2(n-1)2-3(n-1)]=4n-5, 由于a1也適合此等式, 所以{an}的通項(xiàng)公式為an=4n-5. (2)a1=S1=3+b, 當(dāng)n≥2時(shí),an=S

6、n-Sn-1=(3n+b)-(3n-1+b)=2×3n-1. 當(dāng)b=-1時(shí),a1適合此等式. 當(dāng)b≠-1時(shí),a1不適合此等式. 所以當(dāng)b=-1時(shí),an=2×3n-1; 當(dāng)b≠-1時(shí),an= (3)由Sn=an+得,當(dāng)n≥2時(shí),Sn-1=an-1+,∴當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=an-an-1,整理得 an=-2an-1,又a=1時(shí),S1=a1=a1+,a1=1,∴an=(-2)n-1. [方法技巧] 已知Sn求an的三個(gè)步驟 (1)先利用a1=S1求出a1. (2)用n-1替換Sn中的n得到一個(gè)新的關(guān)系,利用an=Sn-Sn-1(n≥2)便可求出當(dāng)n≥2時(shí)an的表達(dá)式

7、. (3)對(duì)n=1時(shí)的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),看是否符合n≥2時(shí)an的表達(dá)式,如果符合,則可以把數(shù)列的通項(xiàng)公式合寫;如果不符合,則應(yīng)該分n=1與n≥2兩段來寫.   利用遞推關(guān)系求通項(xiàng) [例3] (1)已知數(shù)列{an}滿足a1=,an+1=an+,則an=________; (2)若數(shù)列{an}滿足a1=,an+1=an,則通項(xiàng)an=________; (3)若數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=2an+3,則an=________; (4)若數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=,則an=________. [解析] (1)由條件知an+1-an===-, 則(a2-a1)+(a

8、3-a2)+(a4-a3)+…+(an-an-1) =+++…+-, 即an-a1=1-,又∵a1=, ∴an=1-+=-. (2)由an+1=an(an≠0),得=, 故an=··…··a1 =··…·· =. (3)設(shè)遞推公式an+1=2an+3可以轉(zhuǎn)化為an+1-t=2(an-t),即an+1=2an-t,則t=-3. 故an+1+3=2(an+3). 令bn=an+3,則b1=a1+3=4,bn≠0,且==2. 所以{bn}是以4為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列. 所以bn=4×2n-1=2n+1, 即an=2n+1-3. (4)∵an+1=,a1=1, ∴an

9、≠0, ∴=+, 即-=, 又a1=1,則=1, ∴是以1為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列. ∴=+(n-1)×=+, ∴an=. [答案] (1)- (2) (3)2n+1-3 (4) [方法技巧]   典型的遞推數(shù)列及處理方法 遞推式 方法 示例 an+1=an+f(n) 疊加法 a1=1,an+1=an+2n an+1=anf(n) 疊乘法 a1=1,=2n an+1=Aan+B (A≠0,1,B≠0) 化為等比數(shù)列 a1=1,an+1=2an+1 an+1= (A,B,C為常數(shù)) 化為等差數(shù)列 a1=1,an+1= 能力練通 抓應(yīng)用

10、體驗(yàn)的“得”與“失” 1.已知n∈N*,給出4個(gè)表達(dá)式:①an=②an=,③an=,④an=.其中能作為數(shù)列:0,1,0,1,0,1,0,1,…的通項(xiàng)公式的可能是________(填寫所有正確表達(dá)式的序號(hào)). 解析:具體逐一檢驗(yàn)可以判斷,①②③均成立.雖然數(shù)列的通項(xiàng)公式的表達(dá)形式不唯一,但是有通項(xiàng)公式的數(shù)列的通項(xiàng)公式是唯一的;有些無規(guī)則的數(shù)列未必有通項(xiàng)公式. 答案:①②③ 2.已知各項(xiàng)都為正數(shù)的數(shù)列{an}滿足a1=1,a-(2an+1-1)an-2an+1=0.則{an}的通項(xiàng)公式是________. 解析:由a-(2an+1-1)an-2an+1=0得2an+1(an+1)=an

11、(an+1).因此{(lán)an}的各項(xiàng)都為正數(shù),所以=.故{an}是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,因此an=. 答案:an= 3.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn=n2-2n+2,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為________. 解析:當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=2n-3,由于n=1時(shí)a1的值不適合n≥2的解析式,故{an}的通項(xiàng)公式為an= 答案:an= 4.設(shè)數(shù)列{an}滿足a1=1,且an+1-an=n+1,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式. 解:由題意有a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2). 以上各式相加,得an-a1=2+3+…

12、+n==. 又∵a1=1,∴an=(n≥2). ∵當(dāng)n=1時(shí)也滿足此式,∴an=(n∈N*). 5.若數(shù)列{an}滿足:a1=1,an+1=an+2n,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式. 解:由題意知an+1-an=2n,an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=2n-1+2n-2+…+2+1==2n-1.又因?yàn)楫?dāng)n=1時(shí)滿足此式,所以an=2n-1. 突破點(diǎn)(二) 數(shù)列的單調(diào)性 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識(shí)的“源”與“流” 數(shù)列的分類 分類標(biāo)準(zhǔn) 類型 滿足條件 按項(xiàng)數(shù)分類  有窮數(shù)列 項(xiàng)數(shù)有限 無窮數(shù)列 項(xiàng)數(shù)無限 按項(xiàng)與項(xiàng)間的大小關(guān)系分類

13、 遞增數(shù)列 an+1>an 其中n∈N* 遞減數(shù)列 an+1<an 常數(shù)列 an+1=an 按其他標(biāo)準(zhǔn)分類 有界數(shù)列 存在正數(shù)M,使|an|≤M 擺動(dòng)數(shù)列 從第二項(xiàng)起,有些項(xiàng)大于它的前一項(xiàng),有些項(xiàng)小于它的前一項(xiàng) 考點(diǎn)貫通 抓高考命題的“形”與“神” 利用數(shù)列的單調(diào)性研究最值問題 [例1] 已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,常數(shù)λ>0,且λa1an=S1+Sn對(duì)一切正整數(shù)n都成立. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)設(shè)a1>0,λ=100.當(dāng)n為何值時(shí),數(shù)列的前n項(xiàng)和最大? [解] (1)取n=1,得λa=2S1=2a1,即a1(λa1-2)

14、=0. 若a1=0,則Sn=0,當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=0-0=0, 所以an=0. 若a1≠0,則a1=,當(dāng)n≥2時(shí),2an=+Sn,2an-1=+Sn-1,兩式相減得2an-2an-1=an, 所以an=2an-1(n≥2),從而數(shù)列{an}是等比數(shù)列, 所以an=a1·2n-1=·2n-1=. 綜上,當(dāng)a1=0時(shí),an=0; 當(dāng)a1≠0時(shí),an=. (2)當(dāng)a1>0且λ=100時(shí),令bn=lg, 由(1)知bn=lg=2-nlg 2. 所以數(shù)列{bn}是單調(diào)遞減的等差數(shù)列(公差為-lg 2). 則b1>b2>…>b6=lg=lg>lg 1=0, 當(dāng)n≥7

15、時(shí),bn≤b7=lg=lg<lg 1=0, 故當(dāng)n=6時(shí),數(shù)列的前n項(xiàng)的和最大. [方法技巧] 1.判斷數(shù)列單調(diào)性的兩種方法 (1)作差比較法 an+1-an>0?數(shù)列{an}是單調(diào)遞增數(shù)列;an+1-an<0?數(shù)列{an}是單調(diào)遞減數(shù)列;an+1-an=0?數(shù)列{an}是常數(shù)列. (2)作商比較法 an>0時(shí) ①>1?數(shù)列{an}是單調(diào)遞增數(shù)列; ②<1?數(shù)列{an}是單調(diào)遞減數(shù)列; ③=1?數(shù)列{an}是常數(shù)列 an<0時(shí) ①>1?數(shù)列{an}是單調(diào)遞減數(shù)列; ②<1?數(shù)列{an}是單調(diào)遞增數(shù)列; ③=1?數(shù)列{an}是常數(shù)列 2.求數(shù)列最大項(xiàng)或最小項(xiàng)的方法

16、 (1)利用不等式組(n≥2)找到數(shù)列的最大項(xiàng); (2)利用不等式組(n≥2)找到數(shù)列的最小項(xiàng). 利用數(shù)列的單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍 [例2] 已知函數(shù)f(x)=(a>0,且a≠1),若數(shù)列{an}滿足an=f(n)(n∈N*),且{an}是遞增數(shù)列,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________. [解析] 因?yàn)閧an}是遞增數(shù)列,所以解得2<a<3,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是(2,3). [答案] (2,3) [方法技巧] 已知數(shù)列的單調(diào)性求參數(shù)取值范圍的兩種方法 (1)利用數(shù)列的單調(diào)性構(gòu)建不等式,然后將其轉(zhuǎn)化為不等式的恒成立問題進(jìn)行解決,也可通過分離參數(shù)將其轉(zhuǎn)化為最值問題處理. (

17、2)利用數(shù)列與函數(shù)之間的特殊關(guān)系,將數(shù)列的單調(diào)性轉(zhuǎn)化為相應(yīng)函數(shù)的單調(diào)性,利用函數(shù)的性質(zhì)求解參數(shù)的取值范圍,但要注意數(shù)列通項(xiàng)中n的取值范圍.   能力練通 抓應(yīng)用體驗(yàn)的“得”與“失” 1.設(shè)an=-3n2+15n-18,則數(shù)列{an}中的最大項(xiàng)的值是________. 解析:an=-32+,由二次函數(shù)性質(zhì),得當(dāng)n=2或n=3時(shí),an取最大值,最大值為a2=a3=0. 答案:0 2.若數(shù)列{an}滿足:a1=19,an+1=an-3,則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和數(shù)值最大時(shí),n的值為________. 解析:∵a1=19,an+1-an=-3, ∴數(shù)列{an}是以19為首項(xiàng),-3為公差的

18、等差數(shù)列, ∴an=19+(n-1)×(-3)=22-3n,則an是遞減數(shù)列. 設(shè){an}的前k項(xiàng)和數(shù)值最大,則有 即∴≤k≤, ∵k∈N*,∴k=7. ∴滿足條件的n的值為7. 答案:7 3.已知{an}是遞增數(shù)列,且對(duì)于任意的n∈N*,an=n2+λn恒成立,則實(shí)數(shù)λ的取值范圍是________. 解析:∵對(duì)于任意的n∈N*,an=n2+λn恒成立, ∴an+1-an=(n+1)2+λ(n+1)-n2-λn=2n+1+λ. 又∵{an}是遞增數(shù)列, ∴an+1-an>0,且當(dāng)n=1時(shí),an+1-an最小, ∴an+1-an≥a2-a1=3+λ>0, ∴λ>-3.

19、 答案:(-3,+∞) 4.已知數(shù)列{an}中,an=1+(n∈N*,a∈R,且a≠0). (1)若a=-7,求數(shù)列{an}中的最大項(xiàng)和最小項(xiàng)的值; (2)若對(duì)任意的n∈N*,都有an≤a6成立,求a的取值范圍. 解:(1)∵an=1+(n∈N*,a∈R,且a≠0), 又∵a=-7,∴an=1+. 結(jié)合函數(shù)f(x)=1+的單調(diào)性, 可知1>a1>a2>a3>a4,a5>a6>a7>…>an>1(n∈N*). ∴數(shù)列{an}中的最大項(xiàng)為a5=2,最小項(xiàng)為a4=0. (2)an=1+=1+. ∵對(duì)任意的n∈N*,都有an≤a6成立,結(jié)合函數(shù)f(x)=1+的單調(diào)性,知5<<6,

20、 ∴-10<a<-8. 故a的取值范圍為(-10,-8). [課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)]    重點(diǎn)保分課時(shí)——一練小題夯雙基,二練題點(diǎn)過高考 [練基礎(chǔ)小題——強(qiáng)化運(yùn)算能力] 1.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=n2+n,則a4的值為________. 解析:a4=S4-S3=20-12=8. 答案:8 2.(2018·鎮(zhèn)江模擬)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1an=2n(n∈N*),則a10=________. 解析:∵an+1an=2n,∴an+2an+1=2n+1,兩式相除得=2.又a1a2=2,a1=1,∴a2=2.則···=24,即a10=25=32. 答案:32 3

21、.在數(shù)列{an}中,a1=1,anan-1=an-1+(-1)n(n≥2,n∈N*),則的值是________. 解析:由已知得a2=1+(-1)2=2,∴2a3=2+(-1)3,a3=,∴a4=+(-1)4,a4=3,∴3a5=3+(-1)5,∴a5=,∴=×=. 答案: 4.(2018·山東棗莊第八中學(xué)階段性檢測(cè))已知數(shù)列,欲使它的前n項(xiàng)的乘積大于36,則n的最小值為________. 解析:由數(shù)列的前n項(xiàng)的乘積···…·=>36,得n2+3n-70>0,解得n<-10或n>7.又因?yàn)閚∈N*,所以n的最小值為8. 答案:8 5.(2018·蘭州模擬)在數(shù)列1,2,,,,…中2

22、是這個(gè)數(shù)列的第________項(xiàng). 解析:數(shù)列1,2,,,,…,即數(shù)列,,,,,…,∴該數(shù)列的通項(xiàng)公式為an==,∴=2=,∴n=26,故2是這個(gè)數(shù)列的第26項(xiàng). 答案:26 [練??碱}點(diǎn)——檢驗(yàn)高考能力] 一、填空題 1.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=n2-2n,則a2+a18=________. 解析:當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=2n-3;當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=-1,所以an=2n-3(n∈N*),所以a2+a18=34. 答案:34 2.?dāng)?shù)列{an}中,a1=1,對(duì)于所有的n≥2,n∈N*都有a1·a2·a3·…·an=n2,則a3+a5=________.

23、解析:令n=2,3,4,5,分別求出a3=,a5=,∴a3+a5=. 答案: 3.如圖,互不相同的點(diǎn)A1,A2,…,An,…和B1,B2,…,Bn,…分別在角O的兩條邊上,所有AnBn相互平行,且所有梯形AnBnBn+1An+1的面積均相等.設(shè)OAn=an.若a1=1,a2=2,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是________. 解析:記△OA1B1的面積為S,則△OA2B2的面積為4S.從而四邊形AnBnBn+1An+1的面積均為3S. 可得△OAnBn的面積為S+3(n-1)S=(3n-2)S. ∴a=3n-2,即an=. 答案:an= 4.已知數(shù)列{an}滿足a1=15,且3an

24、+1=3an-2.若ak·ak+1<0,則正整數(shù)k=________. 解析:由3an+1=3an-2得an+1=an-,則{an}是等差數(shù)列,又a1=15,∴an=-n.∵ak·ak+1<0,∴·<0,∴<k<,∴k=23. 答案:23 5.已知數(shù)列{an}滿足a1=3,an+1=,則a2 018=________. 解析:因?yàn)閍1=3,an+1=,所以a2==1,a3==2,a4==3,所以數(shù)列{an}是周期為3的周期數(shù)列.所以a2 018=a672×3+2=a2=1. 答案:1 6.?dāng)?shù)列 {an}滿足 an+1= , a8=2,則a1 =________. 解析:將a8=2

25、代入an+1=,可求得a7=;再將a7=代入an+1=,可求得a6=-1;再將a6=-1代入an+1=,可求得a5=2;由此可以推出數(shù)列{an}是一個(gè)周期數(shù)列,且周期為3,所以a1=a7=. 答案: 7.已知數(shù)列{an}中,a1=1,若an=2an-1+1(n≥2),則a5的值是________. 解析:∵an=2an-1+1,∴an+1=2(an-1+1),∴=2,又a1=1,∴{an+1}是以2為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,即an+1=2×2n-1=2n,∴a5+1=25,即a5=31. 答案:31 8.?dāng)?shù)列{an}定義如下:a1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an=若an=,則n的值為____

26、____. 解析:因?yàn)閍1=1,所以a2=1+a1=2,a3==,a4=1+a2=3,a5==,a6=1+a3=,a7==,a8=1+a4=4,a9==,所以n=9. 答案:9 9.已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,an+1(an+2)=an(n∈N*),若bn+1=(n-p),b1=-p,且數(shù)列{bn}是單調(diào)遞增數(shù)列,則實(shí)數(shù)p的取值范圍為________. 解析:由題中條件,可得=+1,則+1=2+1,易知+1=2≠0,則是等比數(shù)列,所以+1=2n,可得bn+1=2n(n-p),則bn=2n-1(n-1-p)(n∈N*),由數(shù)列{bn}是單調(diào)遞增數(shù)列,得2n(n-p)>2n-1(n-1

27、-p),則p<n+1恒成立,又n+1的最小值為2,則p的取值范圍是(-∞,2). 答案:(-∞,2) 10.(2018·南通模擬)設(shè){an}是首項(xiàng)為1的正項(xiàng)數(shù)列,且(n+1)a-na+an+1·an=0(n=1,2,3,…),則它的通項(xiàng)公式an=________. 解析:∵(n+1)a+an+1·an-na=0, ∴(an+1+an)[(n+1)an+1-nan]=0, 又an+1+an>0,∴(n+1)an+1-nan=0, 即=,∴····…·=××××…×,∵a1=1,∴an=. 答案: 二、解答題 11.已知Sn為正項(xiàng)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,且滿足Sn=a+an(n∈

28、N*). (1)求a1,a2,a3,a4的值; (2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式. 解:(1)由Sn=a+an(n∈N*),可得 a1=a+a1,解得a1=1; S2=a1+a2=a+a2,解得a2=2; 同理,a3=3,a4=4. (2)Sn=a+an,① 當(dāng)n≥2時(shí),Sn-1=a+an-1,② ①-②,整理得(an-an-1-1)(an+an-1)=0. 由于an+an-1≠0, 所以an-an-1=1, 又由(1)知a1=1, 故數(shù)列{an}是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列,故an=n. 12.已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=n2+kn+4. (1)若k=-5

29、,則數(shù)列中有多少項(xiàng)是負(fù)數(shù)?n為何值時(shí),an有最小值?并求出最小值; (2)對(duì)于n∈N*,都有an+1>an,求實(shí)數(shù)k的取值范圍. 解:(1)由n2-5n+4<0, 解得1<n<4. 因?yàn)閚∈N*,所以n=2,3, 所以數(shù)列中有兩項(xiàng)是負(fù)數(shù),即為a2,a3. 因?yàn)閍n=n2-5n+4=2-, 由二次函數(shù)性質(zhì),得當(dāng)n=2或n=3時(shí),an有最小值,其最小值為a2=a3=-2. (2)由對(duì)于n∈N*,都有an+1>an知該數(shù)列是一個(gè)遞增數(shù) 列,又因?yàn)橥?xiàng)公式an=n2+kn+4,可以看作是關(guān)于n的二次函數(shù),考慮到n∈N*,所以-<,即得k>-3. 所以實(shí)數(shù)k的取值范圍為(-3,+∞)

30、. 第二節(jié)等差數(shù)列及其前n項(xiàng)和 本節(jié)主要包括3個(gè)知識(shí)點(diǎn): 1.等差數(shù)列基本量的計(jì)算; 2.等差數(shù)列的基本性質(zhì)及應(yīng)用; 3.等差數(shù)列的判定與證明. 突破點(diǎn)(一) 等差數(shù)列基本量的計(jì)算 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識(shí)的“源”與“流” 1.等差數(shù)列的有關(guān)概念 (1)定義:如果一個(gè)數(shù)列從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等差數(shù)列.符號(hào)表示為an+1-an=d(n∈N*,d為常數(shù)). (2)等差中項(xiàng):數(shù)列a,A,b成等差數(shù)列的充要條件是A=,其中A叫做a,b的等差中項(xiàng). 2.等差數(shù)列的有關(guān)公式 (1)通項(xiàng)公式:an=a1+(n-1)d. (2)

31、前n項(xiàng)和公式:Sn=na1+d=. 考點(diǎn)貫通 抓高考命題的“形”與“神” 等差數(shù)列的基本運(yùn)算 [典例] (1)(2017·宿遷高三期中)設(shè)Sn是等差數(shù)列{an}的前 n項(xiàng)和,且a2=3,S4=16,則S9的值為________. (2)(2018·蘇州調(diào)研)已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S3=6,a1=4,則公差d等于________. [解析] (1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,由a2=3,S4=16,得 解得所以S9=9×1+×2=81. (2)由S3==6,且a1=4, 得a3=0,則d==-2. [答案] (1)81 (2)-2 [方法技巧]

32、 1.等差數(shù)列運(yùn)算問題的通性通法 (1)等差數(shù)列運(yùn)算問題的一般求法是設(shè)出首項(xiàng)a1和公差d,然后由通項(xiàng)公式或前n項(xiàng)和公式轉(zhuǎn)化為方程(組)求解. (2)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式,共涉及五個(gè)量a1,an,d,n,Sn,知其中三個(gè)就能求另外兩個(gè),體現(xiàn)了方程的思想.   2.等差數(shù)列設(shè)項(xiàng)技巧,若奇數(shù)個(gè)數(shù)成等差數(shù)列且和為定值時(shí),可設(shè)中間三項(xiàng)為a-d,a,a+d;若偶數(shù)個(gè)數(shù)成等差數(shù)列且和為定值時(shí),可設(shè)中間兩項(xiàng)為a-d,a+d,其余各項(xiàng)再依據(jù)等差數(shù)列的定義進(jìn)行對(duì)稱設(shè)元. 能力練通 抓應(yīng)用體驗(yàn)的“得”與“失” 1.已知{an}是等差數(shù)列,a4=15,S5=55,則過點(diǎn)P(3,a3),Q(4,

33、a4)的直線斜率為________. 解析:∵S5=5a3=55,∴a3=11,∴k===4. 答案:4 2.設(shè)Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,若a1=1,公差d=2,Sn+2-Sn=36,則n=________. 解析:由題意知Sn+2-Sn=an+1+an+2=2a1+(2n+1)d=2+2(2n+1)=36,解得n=8. 答案:8 3.(2017·全國卷Ⅰ改編)記Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和.若a4+a5=24,S6=48,則{an}的公差為________. 解析:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d, 則由得 即解得d=4. 答案:4 4.(2018·南昌模擬)已

34、知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且a1=1,S3+S4=S5. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)令bn=(-1)n-1an,求數(shù)列{bn}的前2n項(xiàng)和T2n. 解:(1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d, 由S3+S4=S5,可得a1+a2+a3=a5,即3a2=a5, 所以3(1+d)=1+4d,解得d=2. ∴an=1+(n-1)×2=2n-1. (2)由(1),可得bn=(-1)n-1·(2n-1). ∴T2n=1-3+5-7+…+(4n-3)-(4n-1) =(-2)×n =-2n. 突破點(diǎn)(二) 等差數(shù)列的基本性質(zhì)及應(yīng)用 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識(shí)的“源

35、”與“流” 等差數(shù)列的常用性質(zhì) (1)通項(xiàng)公式的推廣:an=am+(n-m)d(n,m∈N*). (2)若{an}為等差數(shù)列,且m+n=p+q,則am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*). (3)若{an}是等差數(shù)列,公差為d,則ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差為md的等差數(shù)列. (4)數(shù)列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…(m∈N*)也是等差數(shù)列,公差為m2d. (5)S2n-1=(2n-1)an,S2n=n(a1+a2n)=n(an+an+1),遇見S奇,S偶時(shí)可分別運(yùn)用性質(zhì)及有關(guān)公式求解. (6){an},{bn}均為等差數(shù)列且其前n項(xiàng)和為Sn

36、,Tn,則=. (7)若{an}是等差數(shù)列,則也是等差數(shù)列,其首項(xiàng)與{an}的首項(xiàng)相同,公差是{an}的公差的. 考點(diǎn)貫通 抓高考命題的“形”與“神” 等差數(shù)列的性質(zhì) [例1] (1)(2017·南京一模)設(shè){an}是等差數(shù)列,若a4+a5+a6=21,則S9=________. (2)已知{an},{bn}都是等差數(shù)列,若a1+b10=9,a3+b8=15,則a5+b6=________. [解析] (1)因?yàn)閧an}是等差數(shù)列,所以a1+a9=a4+a6=2a5.又a4+a5+a6=21,所以a1+a9=14,所以S9===63. (2)因?yàn)閧an},{bn}都是等

37、差數(shù)列,所以2a3=a1+a5,2b8=b10+b6,所以2(a3+b8)=(a1+b10)+(a5+b6),即2×15=9+(a5+b6),解得a5+b6=21. [答案] (1)63 (2)21 [方法技巧] 利用等差數(shù)列性質(zhì)求解問題的注意點(diǎn) (1)如果{an}為等差數(shù)列,m+n=p+q,則am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).因此,若出現(xiàn)am-n,am,am+n等項(xiàng)時(shí),可以利用此性質(zhì)將已知條件轉(zhuǎn)化為與am(或其他項(xiàng))有關(guān)的條件;若求am項(xiàng),可由am=(am-n+am+n)轉(zhuǎn)化為求am-n,am+n或am+n+am-n的值. (2)要注意等差數(shù)列通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式的

38、靈活應(yīng)用,如an=am+(n-m)d,d=,S2n-1=(2n-1)an,Sn==(n,m∈N*)等. [提醒] 一般地,am+an≠am+n,等號(hào)左、右兩邊必須是兩項(xiàng)相加,當(dāng)然也可以是am-n+am+n=2am.   等差數(shù)列前n項(xiàng)和的最值 [例2] 等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1>0,設(shè)其前n項(xiàng)和為Sn,且S5=S12,則當(dāng)n為何值時(shí),Sn有最大值? [解] 設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,由S5=S12得5a1+10d=12a1+66d,d=-a1<0. 法一:Sn=na1+d =na1+· =-a1(n2-17n)=-a12+a1, 因?yàn)閍1>0,n∈N*, 所以當(dāng)n=

39、8或n=9時(shí),Sn有最大值. 法二:設(shè)此數(shù)列的前n項(xiàng)和最大,則 即解得即8≤n≤9, 又n∈N*,所以當(dāng)n=8或n=9時(shí),Sn有最大值. 法三:由于Sn=na1+d=n2+n, 設(shè)f(x)=x2+x,則函數(shù)y=f(x)的圖象為開口向下的拋物線, 由S5=S12知,拋物線的對(duì)稱軸為x==(如圖所示), 由圖可知,當(dāng)1≤n≤8時(shí),Sn單調(diào)遞增;當(dāng)n≥9時(shí),Sn單調(diào)遞減. 又n∈N*,所以當(dāng)n=8或n=9時(shí),Sn最大. [方法技巧] 求等差數(shù)列前n項(xiàng)和Sn最值的三種方法 (1)函數(shù)法 利用等差數(shù)列前n項(xiàng)和的函數(shù)表達(dá)式Sn=an2+bn,通過配方結(jié)合圖象借助求二次函數(shù)最值的

40、方法求解. (2)鄰項(xiàng)變號(hào)法 ①a1>0,d<0時(shí),滿足的項(xiàng)數(shù)m使得Sn取得最大值為Sm; ②當(dāng)a1<0,d>0時(shí),滿足的項(xiàng)數(shù)m使得Sn取得最小值為Sm. (3)通項(xiàng)公式法 求使an≥0(an≤0)成立時(shí)最大的n值即可.一般地,等差數(shù)列{an}中,若a1>0,且Sp=Sq(p≠q),則: ①若p+q為偶數(shù),則當(dāng)n=時(shí),Sn最大; ②若p+q為奇數(shù),則當(dāng)n=或n=時(shí),Sn最大.   能力練通 抓應(yīng)用體驗(yàn)的“得”與“失” 1.已知數(shù)列{an}為等差數(shù)列,且a1+a7+a13=π,則cos(a2+a12)的值為________. 解析:在等差數(shù)列{an}中,因?yàn)閍1+a7+

41、a13=π,所以a7=,所以a2+a12=,所以cos(a2+a12)=-. 答案:- 2.設(shè)Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,(n+1)Sn<nSn+1(n∈N*).若<-1,則當(dāng)Sn取最小值時(shí)n=________. 解析:由(n+1)Sn<nSn+1得(n+1)<n,整理得an<an+1,所以等差數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,又<-1,所以a8>0,a7<0,所以數(shù)列{an}的前7項(xiàng)為負(fù)值,即當(dāng)n=7時(shí),Sn的值最?。? 答案:7 3.已知兩個(gè)等差數(shù)列{an}和{bn}的前n項(xiàng)和分別為An和Bn,且=,則使得為整數(shù)的正整數(shù)n的個(gè)數(shù)是________. 解析:由等差數(shù)列前n項(xiàng)和的性質(zhì)知,

42、====7+,故當(dāng)n=1,2,3,5,11時(shí),為整數(shù),故使得為整數(shù)的正整數(shù)n的個(gè)數(shù)是5. 答案:5 4.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知前6項(xiàng)和為36,最后6項(xiàng)的和為180,Sn=324(n>6),求數(shù)列{an}的項(xiàng)數(shù)及a9+a10. 解:由題意知a1+a2+…+a6=36,① an+an-1+an-2+…+an-5=180,② ①+②得(a1+an)+(a2+an-1)+…+(a6+an-5)=6(a1+an)=216,∴a1+an=36, 又Sn==324,∴18n=324,∴n=18. ∵a1+an=36,n=18,∴a1+a18=36, 從而a9+a10=a1+

43、a18=36. 5.(2018·重慶高三期中)已知公比為q的等比數(shù)列{an}的前6項(xiàng)和S6=21,且4a1,a2,a2成等差數(shù)列. (1)求an; (2)設(shè){bn}是首項(xiàng)為2,公差為-a1的等差數(shù)列,記{bn}前n項(xiàng)和為Tn,求Tn的最大值. 解:(1)4a1,a2,a2成等差數(shù)列,∴4a1+a2=3a2,即2a1=a2,∴q=2,∴S6==21,解得a1=,∴an=. (2)由(1)可知{bn}是首項(xiàng)為2,公差為-的等差數(shù)列,∴bn=-n+, 法一:Tn=-n2+n=-2+,則Tn的最大值為7,此時(shí)n=6或7. 法二:∵公差為-為負(fù)數(shù),∴數(shù)列{bn}是遞減數(shù)列. ∵b7=0,

44、∴n=6或7時(shí),數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn取得最大值7. 突破點(diǎn)(三) 等差數(shù)列的判定與證明 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識(shí)的“源”與“流” 等差數(shù)列的判定與證明方法 方法 解讀 適合題型 定義法 對(duì)于數(shù)列{an},an-an-1(n≥2,n∈N*)為同一常數(shù)?{an}是等差數(shù)列 解答題中的證明問題 等差中項(xiàng)法 2an-1=an+an-2(n≥3,n∈N*)成立?{an}是等差數(shù)列 通項(xiàng)公式法 an=pn+q(p,q為常數(shù))對(duì)任意的正整數(shù)n都成立?{an}是等差數(shù)列 填空題中的判定問題 前n項(xiàng)和公式法 驗(yàn)證Sn=An2+Bn(A,B是常數(shù))對(duì)任意的正整數(shù)n都成立?{

45、an}是等差數(shù)列 考點(diǎn)貫通 抓高考命題的“形”與“神” 等差數(shù)列的判定與證明 [典例] 已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足:an+2SnSn-1=0(n≥2,n∈N*),a1=,判斷{an}是否為等差數(shù)列,并說明你的理由. [解] 因?yàn)閍n=Sn-Sn-1(n≥2),an+2SnSn-1=0, 所以Sn-Sn-1+2SnSn-1=0(n≥2). 所以-=2(n≥2).又S1=a1=, 所以是以2為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列. 所以=2+(n-1)×2=2n,故Sn=. 所以當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=-=, 所以an+1=,而an+1-an=-==.

46、 所以當(dāng)n≥2時(shí),an+1-an的值不是一個(gè)與n無關(guān)的常數(shù),故數(shù)列{an}不是等差數(shù)列. 能力練通 抓應(yīng)用體驗(yàn)的“得”與“失” 1.已知{an}是公差為1的等差數(shù)列,判斷{a2n-1+2a2n}是否為等差數(shù)列,并說明理由. 解:令bn=a2n-1+2a2n,則bn+1=a2n+1+2a2n+2,故bn+1-bn=a2n+1+2a2n+2-(a2n-1+2a2n)=(a2n+1-a2n-1)+2(a2n+2-a2n)=2d+4d=6d=6×1=6.即{a2n-1+2a2n}是公差為6的等差數(shù)列. 2.已知數(shù)列{an}中,a1=2,an=2-(n≥2,n∈N*),設(shè)bn=(n∈N*

47、).求證:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列. 證明:∵an=2-, ∴an+1=2-. ∴bn+1-bn=-=-==1, ∴{bn}是首項(xiàng)為b1==1,公差為1的等差數(shù)列. 3.(2018·蘇州月考)已知數(shù)列{an}中,a2=1,前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=. (1)求a1; (2)證明數(shù)列{an}為等差數(shù)列,并寫出其通項(xiàng)公式. 解:(1)令n=1,則a1=S1==0. (2)由Sn=,即Sn=,① 得Sn+1=.② ②-①,得(n-1)an+1=nan.③ 于是,nan+2=(n+1)an+1.④ ③+④,得nan+2+nan=2nan+1,即an+2+an=2an+1. 又a

48、1=0,a2=1,a2-a1=1, 所以,數(shù)列{an}是以0為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列. 所以,an=n-1. [課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)]    重點(diǎn)保分課時(shí)——一練小題夯雙基,二練題點(diǎn)過高考 [練基礎(chǔ)小題——強(qiáng)化運(yùn)算能力] 1.若等差數(shù)列{an}的前5項(xiàng)之和S5=25,且a2=3,則a7=________. 解析:由S5=,得25=,解得a4=7,所以7=3+2d,即d=2,所以a7=a4+3d=7+3×2=13. 答案:13 2.在等差數(shù)列{an}中,a1=0,公差d≠0,若am=a1+a2+…+a9,則m的值為________. 解析:am=a1+a2+…+a9=9a1+d=

49、36d=a37,即m=37. 答案:37 3.(2018·啟東中學(xué)月考)在單調(diào)遞增的等差數(shù)列{an}中,若a3=1,a2a4=,則a1=________. 解析:由題知,a2+a4=2a3=2,又∵a2a4=,數(shù)列{an}單調(diào)遞增,∴a2=,a4=.∴公差d==.∴a1=a2-d=0. 答案:0 4.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若a1=-11,a3+a7=-6,則當(dāng)Sn取最小值時(shí),n等于________. 解析:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d.因?yàn)閍3+a7=-6,所以a5=-3,d=2,則Sn=n2-12n,故當(dāng)n等于6時(shí)Sn取得最小值. 答案:6 5.(2018·蘇南

50、四校聯(lián)考)設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若=,則=________. 解析:法一:各項(xiàng)均為正數(shù)的等差數(shù)列{an}中,由=得=,∴a1=d, 即an=d+(n-1)d=nd,所以Sn=nd+=d,所以==3. 法二:等差數(shù)列{an}中,a1+a9=2a5,a1+a5=2a3,所以===×=3. 答案:3 [練??碱}點(diǎn)——檢驗(yàn)高考能力] 一、填空題 1.(2017·黃岡質(zhì)檢)在等差數(shù)列{an}中,如果a1+a2=40,a3+a4=60,那么a7+a8=________. 解析:由等差數(shù)列的性質(zhì)可知,a1+a2,a3+a4,a5+a6,a7+a8構(gòu)成新的等差數(shù)列,

51、于是a7+a8=(a1+a2)+(4-1)[(a3+a4)-(a1+a2)]=40+3×20=100. 答案:100 2.(2017·江陰三校聯(lián)考)已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)為3,{bn}為等差數(shù)列,且bn=an+1-an(n∈N*),若b3=-2,b2=12,則a8=________. 解析:設(shè)等差數(shù)列{bn}的公差為d,則d=b3-b2=-14,因?yàn)閍n+1-an=bn,所以a8-a1=b1+b2+…+b7==[(b2-d)+(b2+5d)]=-112,又a1=3,則a8=-109. 答案:-109 3.在等差數(shù)列{an}中,a3+a5+a11+a17=4,且其前n項(xiàng)和為Sn,則S1

52、7=________. 解析:由a3+a5+a11+a17=4,得2(a4+a14)=4,即a4+a14=2,則a1+a17=2,故S17==17. 答案:17 4.(2017·全國卷Ⅲ改編)等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)為1,公差不為0.若a2,a3,a6成等比數(shù)列,則{an}前6項(xiàng)的和為________. 解析:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d, 因?yàn)閍2,a3,a6成等比數(shù)列,所以a2a6=a, 即(a1+d)(a1+5d)=(a1+2d)2. 又a1=1,所以d2+2d=0. 又d≠0,則d=-2, 所以{an}前6項(xiàng)的和S6=6×1+×(-2)=-24. 答案:-24 5.

53、設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若為常數(shù),則稱數(shù)列{an}為“吉祥數(shù)列”.已知等差數(shù)列{bn}的首項(xiàng)為1,公差不為0,若數(shù)列{bn}為“吉祥數(shù)列”,則數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式為________. 解析:設(shè)等差數(shù)列{bn}的公差為d(d≠0),=k,因?yàn)閎1=1,則n+n(n-1)d=k,即2+(n-1)d=4k+2k(2n-1)d,整理得(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0.因?yàn)閷?duì)任意的正整數(shù)n上式均成立,所以(4k-1)d=0,(2k-1)(2-d)=0,解得d=2,k=.所以數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式為bn=2n-1. 答案:bn=2n-1 6.(2018·南通模擬)設(shè)等差數(shù)列{a

54、n}的前n項(xiàng)和為Sn,若a2a4a6a8=120,且+++=,則S9的值為________. 解析:由題意得+++=+++=,則2(a2+a8)=14,即a2+a8=7,所以S9==(a2+a8)=. 答案: 7.(2018·徐州質(zhì)檢)在等差數(shù)列{an}中,已知首項(xiàng)a1>0,公差d>0.若a1+a2≤60,a2+a3≤100,則5a1+a5的最大值為________. 解析:由題意得所以設(shè)x(2a1+d)+y(2a1+3d)=6a1+4d,所以解得于是兩式相加得5a1+a5≤200. 答案:200 8.記等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.已知a1=2,且數(shù)列{}也為等差數(shù)列,則a1

55、3=________. 解析:設(shè)數(shù)列{an}的公差為d.因?yàn)閧}為等差數(shù)列,所以,,成等差數(shù)列,從而2=+,解得d=4,所以a13=2+12d=50. 答案:50 9.(2018·金陵中學(xué)月考)在等差數(shù)列{an}中,已知a4+a7+a10=15,i=77,若ak=13,則正整數(shù)k的值為________. 解析:等差數(shù)列{an}中2a7=a4+a10,a4+a14=a5+a13=a6+a12=a7+a11=a8+a10=2a9,因?yàn)閍4+a7+a10=15,i=77,所以3a7=15,11a9=77,即a7=5,a9=7,即2d=2,d=1,因?yàn)閍k=13,所以ak-a9=13-7=6=

56、6d=(k-9)d,即k=15. 答案:15 10.(2018·無錫期初)若a,b是函數(shù)f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的兩個(gè)不同的零點(diǎn),且a,b,-2這三個(gè)數(shù)可適當(dāng)排序后成等差數(shù)列,也可適當(dāng)排序后成等比數(shù)列,則p+q的值為________. 解析:由根與系數(shù)的關(guān)系得a+b=p,a·b=q,則a>0,b>0,當(dāng)a,b,-2適當(dāng)排序后成等比數(shù)列時(shí),-2必為等比中項(xiàng),故a·b=q=4,b=.當(dāng)適當(dāng)排序后成等差數(shù)列時(shí),-2必不是等差中項(xiàng),當(dāng)a是等差中項(xiàng)時(shí),2a=-2,解得a=1,b=4;當(dāng)是等差中項(xiàng)時(shí),=a-2,解得a=4,b=1.綜上所述,a+b=p=5,所以p+q=9. 答案:

57、9 二、解答題 11.已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an=(n∈N*,n≥2),數(shù)列{bn}滿足關(guān)系式bn=(n∈N*). (1)求證:數(shù)列{bn}為等差數(shù)列; (2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式. 解:(1)證明:∵bn=,且an=,∴bn+1===,∴bn+1-bn=-=2. 又∵b1==1,∴數(shù)列{bn}是以1為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列. (2)由(1)知數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式為bn=1+(n-1)×2=2n-1,又bn=,∴an==. ∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=. 12.已知數(shù)列{an}滿足2an+1=an+an+2(n∈N*),它的前n項(xiàng)和為Sn,且a3=10,S

58、6=72,若bn=an-30,設(shè)數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Tn,求Tn的最小值. 解:∵2an+1=an+an+2,∴an+1-an=an+2-an+1, 故數(shù)列{an}為等差數(shù)列. 設(shè)數(shù)列{an}的首項(xiàng)為a1,公差為d,由a3=10,S6=72得, 解得a1=2,d=4. 故an=4n-2,則bn=an-30=2n-31, 令即 解得≤n≤, ∵n∈N*,∴n=15, 即數(shù)列{bn}的前15項(xiàng)均為負(fù)值,∴T15最?。? ∵數(shù)列{bn}的首項(xiàng)是-29,公差為2, ∴T15==-225, ∴數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn的最小值為-225. 第三節(jié)等比數(shù)列及其前n項(xiàng)和 本節(jié)主

59、要包括3個(gè)知識(shí)點(diǎn): 1.等比數(shù)列基本量的計(jì)算; 2.等比數(shù)列的性質(zhì); 3.等比數(shù)列的判定與證明. 突破點(diǎn)(一) 等比數(shù)列基本量的計(jì)算 基礎(chǔ)聯(lián)通 抓主干知識(shí)的“源”與“流” 1.等比數(shù)列的有關(guān)概念 (1)定義:如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的比等于同一常數(shù)(不為零),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等比數(shù)列.這個(gè)常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比,通常用字母q表示,定義的表達(dá)式為=q. (2)等比中項(xiàng):如果a,G,b成等比數(shù)列,那么G叫做a與b的等比中項(xiàng).即:G是a與b的等比中項(xiàng)?a,G,b成等比數(shù)列?G2=ab. 2.等比數(shù)列的有關(guān)公式 (1)通項(xiàng)公式:an=a1qn-1.

60、(2)前n項(xiàng)和公式:Sn= 3.運(yùn)用方程的思想求解等比數(shù)列的基本量 (1)若已知n,an,Sn,先驗(yàn)證q=1是否成立,若q≠1,可以通過列方程(組)求出關(guān)鍵量a1和q,問題可迎刃而解. (2)若已知數(shù)列{an}中的兩項(xiàng)an和am,可以利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,得到方程組計(jì)算時(shí)兩式相除可先求出q,然后代入其中一式求得a1,進(jìn)一步求得Sn.另外,還可以利用公式an=am·qn-m直接求得q,可減少運(yùn)算量. 考點(diǎn)貫通 抓高考命題的“形”與“神” 求首項(xiàng)a1,公比q [例1] (1)(2017·無錫模擬)已知等比數(shù)列{an}單調(diào)遞減,若a3=1,a2+a4=,則a1=_____

61、___. (2)在等比數(shù)列{an}中,a3=7,前3項(xiàng)之和S3=21,則公比q的值為________. [解析] (1)設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,q>0,則a=a2a4=1,又a2+a4=,且{an}單調(diào)遞減,所以a2=2,a4=,則q2=,q=,所以a1==4. (2)根據(jù)已知條件得消去a1得=3,整理得2q2-q-1=0,解得q=1或q=-. [答案] (1)4 (2)1或- 求通項(xiàng)或特定項(xiàng) [例2] (1)(2017·全國卷Ⅲ)設(shè)等比數(shù)列{an}滿足a1+a2=-1,a1-a3=-3,則a4=________. (2)在等比數(shù)列{an}中,若公比q=4,且前3項(xiàng)之和

62、等于21,則該數(shù)列的通項(xiàng)公式an=________. [解析] (1)設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q, 則a1+a2=a1(1+q)=-1, a1-a3=a1(1-q2)=-3, 兩式相除,得=,解得q=-2,a1=1, 所以a4=a1q3=-8. (2)由題意知a1+4a1+16a1=21,解得a1=1,所以等比數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=a1qn-1=4n-1. [答案] (1)-8 (2)4n-1 [方法技巧] 求等比數(shù)列通項(xiàng)公式的方法與策略 求等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,一般先求出首項(xiàng)與公比,再利用an=a1qn-1求解.但在某些情況下,利用等比數(shù)列通項(xiàng)公式的變形an=am

63、qn-m可以簡(jiǎn)化解題過程. 求解時(shí)通常會(huì)涉及等比數(shù)列設(shè)項(xiàng)問題,常用的設(shè)項(xiàng)方法為: (1)通項(xiàng)法 設(shè)數(shù)列的通項(xiàng)公式an=a1qn-1(n∈N*)來求解. (2)對(duì)稱設(shè)元法 與有窮等差數(shù)列設(shè)項(xiàng)方法類似,有窮等比數(shù)列設(shè)項(xiàng)也要注意對(duì)稱設(shè)元.一般地,連續(xù)奇數(shù)個(gè)項(xiàng)成等比數(shù)列,可設(shè)為…,,x,xq,…;連續(xù)偶數(shù)個(gè)項(xiàng)成等比數(shù)列,可設(shè)為…,,,xq,xq3,…(注意:此時(shí)公比q2>0,并不適合所有情況).這樣既可以減少未知量的個(gè)數(shù),也使得解方程較為方便.   求等比數(shù)列的前n項(xiàng)和 [例3] 設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn滿足6Sn+1=9an(n∈N*). (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;

64、(2)若數(shù)列{bn}滿足bn=,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn. [解] (1)當(dāng)n=1時(shí),由6a1+1=9a1,得a1=. 當(dāng)n≥2時(shí),由6Sn+1=9an,得6Sn-1+1=9an-1, 兩式相減得6(Sn-Sn-1)=9(an-an-1), 即6an=9(an-an-1),所以an=3an-1. 所以數(shù)列{an}是首項(xiàng)為,公比為3的等比數(shù)列,其通項(xiàng)公式為an=×3n-1=3n-2. (2)因?yàn)閎n==n-2, 所以{bn}是首項(xiàng)為3,公比為的等比數(shù)列, 所以Tn=b1+b2+…+bn==1-n. 能力練通 抓應(yīng)用體驗(yàn)的“得”與“失” 1.已知等比數(shù)列{an}的前三項(xiàng)依

65、次為a-1,a+1,a+4,則an=________. 解析:由題意得(a+1)2=(a-1)(a+4),解得a=5,故a1=4,a2=6,所以q=,則an=4×n-1. 答案:4×n-1 2.已知數(shù)列{an}是公比為q的等比數(shù)列,且a1·a3=4,a4=8,則a1+q的值為________. 解析:由a1·a3=4,a4=8,得aq2=4,a1q3=8,解得q=±2.當(dāng)q=2時(shí),a1=1,此時(shí)a1+q=3;當(dāng)q=-2時(shí),a1=-1,此時(shí)a1+q=-3. 答案:3或-3 3.(2018·泰州模擬)已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且a1+a3=,a2+a4=,則=_______

66、_. 解析:設(shè){an}的公比為q,∵ ∴由①②可得=2,∴q=,將q=代入①得a1=2,∴an=2×n-1=, Sn==4,∴==2n-1. 答案:2n-1 4.(2017·江蘇高考)等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為實(shí)數(shù),其前n項(xiàng)和為Sn.已知S3=,S6=,則a8=________. 解析:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,則由S6≠2S3,得q≠1,則解得 則a8=a1q7=×27=32. 答案:32 5.已知{an}是首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列,Sn表示{an}的前n項(xiàng)和. (1)求an及Sn; (2)設(shè){bn}是首項(xiàng)為2的等比數(shù)列,公比q滿足q2-(a4+1)q+S4=0,求{bn}的通項(xiàng)公式及其前n項(xiàng)和Tn. 解:(1)因?yàn)閧an}是首項(xiàng)a1=1,公差d=2的等差數(shù)列, 所以an=a1+(n-1)d=2n-1. 故Sn===n2. (2)由(1)得a4=7,S4=16. 因?yàn)閝2-(a4+1)q+S4=0,即q2-8q+16=0, 所以(q-4)2=0,從而q=4. 又b1=2,{bn}是公比q=4的等比數(shù)列, 所以bn=b1qn-1=2·4n-

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