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1、江蘇省2020屆高考數(shù)學(xué)(蘇教版)二輪復(fù)習專題10 數(shù)__列(Ⅱ)
回顧2020~2020年的高考題,數(shù)列是每一年必考的內(nèi)容之一.其中在填空題中,會出現(xiàn)等差、等比數(shù)列的基本量的求解問題.在解答題中主要考查等差、等比數(shù)列的性質(zhì)論證問題,只有2020年難度為中檔題,其余四年皆為難題.
預(yù)測在2020年的高考題中,數(shù)列的考查變化不大:
(1)填空題依然是考查等差、等比數(shù)列的基本性質(zhì).
(2)在解答題中,依然是考查等差、等比數(shù)列的綜合問題,可能會涉及恒等關(guān)系論證和不等關(guān)系的論證.
1.在等差數(shù)列{an}中,公差d=,前100項的和S100=45,則a1+
2、a3+a5+…+a99=________.
解析:S100=(a1+a100)=45,a1+a100=,
a1+a99=a1+a100-d=.
a1+a3+a5+…+a99=(a1+a99)=×=10.
答案:10
2.已知數(shù)列{an}對任意的p,q∈N*滿足ap+q=ap+aq,且a2=-6,那么a10=________.
解析:由已知得a4=a2+a2=-12,a8=a4+a4=-24,a10=a8+a2=-30.
答案:-30
3.設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn,令Tn=,稱Tn為數(shù)列a1,a2,…,an的“理想數(shù)”,已知數(shù)列a1,a2,…,a500的“理想數(shù)”為2 00
3、4,那么數(shù)列12,a1,a2,…,a500的“理想數(shù)”為________.
解析:根據(jù)理想數(shù)的意義有,
2 004=,
∴
==2 012.
答案:2 012
4.函數(shù)y=x2(x>0)的圖象在點(ak,a)處的切線與x軸交點的橫坐標為ak+1,k為正整數(shù),a1=16,則a1+a3+a5=________.
解析:函數(shù)y=x2(x>0)在點(16,256)處的切線方程為y-256=32(x-16).令y=0得a2=8;同理函數(shù)y=x2(x>0)在點(8,64)處的切線方程為y-64=16(x-8),令y=0得a3=4;依次同理求得a4=2,a5=1.所以a1+a3+a5=21.
4、
答案:21
5.將全體正整數(shù)排成一個三角形數(shù)陣:
按照以上排列的規(guī)律,第n行(n≥3)從左向右的第3個數(shù)為________.
解析:前n-1行共有正整數(shù)1+2+…+(n-1)個,即個,因此第n行第3個數(shù)是全體正整數(shù)中第+3個,即為.
答案:
(1)已知正數(shù)數(shù)列{an}對任意p,q∈N*,都有ap+q=ap·aq,若a2=4,則an=________.
(2)數(shù)列{an}為正項等比數(shù)列,若a2=1,且an+an+1=6an-1(n∈N,n≥2),則此數(shù)列的前n項和Sn=________.
[解析] (1)由ap+q=ap·aq,a2=4,可得a2=a=4?a1
5、=2,所以ap+1=ap·a1,即=a1=2,即數(shù)列{an}為等比數(shù)列,所以an=a1·qn-1=2·2n-1=2n.
(2)設(shè)等比數(shù)列的公比為q,由an+an+1=6an-1知,當n=2時,a2+a3=6a1.再由a2=1,得1+q=,化簡得q2+q-6=0,解得q=-3或q=2.∵q>0,
∴q=2,∴a1=,∴Sn==2n-1-.
[答案] (1)2n (2)2n-1-
這兩題分別是由“ap+q=ap·aq”和“an+an+1=6an-1”推出其他條件來確定基本量,不過第(1)小題中首先要確定該數(shù)列的特征,而第(2)小題已經(jīng)明確是等比數(shù)列,代入公式列方程求解即可.
6、已知{an}是等差數(shù)列,a10=10,前10項和S10=70,則其公差d=________.
解析:法一:因為S10=70,所以=70,即a1+a10=14.又a10=10,所以a1=4,故9d=10-4=6,所以d=.
法二:由題意得解得
答案:
已知數(shù)列{an}的前n項和Sn滿足Sn=2an+(-1)n,n≥1.
(1)寫出數(shù)列{an}的前三項a1,a2,a3;
(2)求證數(shù)列為等比數(shù)列,并求出{an}的通項公式.
[解] (1)在Sn=2an+(-1)n,n≥1中分別令n=1,2,3得
解得
(2)由Sn=2an+(-1)n,n≥1,得Sn-1=2an-1+(-
7、1)n-1,n≥2.
兩式相減得an=2an+(-1)n-2an-1-(-1)n-1,n≥2.
即an=2an-1-2(-1)n,n≥2.
an=2an-1-×(-1)n-×(-1)n=2an-1+×(-1)n-1-×(-1)n,
an+×(-1)n=2(an-1+×(-1)n-1)(n≥2),
故數(shù)列是以a1-=為首項,2為公比的等比數(shù)列.
所以an+×(-1)n=×2n-1,
即an=×2n-1-×(-1)n.
1.求數(shù)列通項公式的方法:(1)公式法;(2)根據(jù)遞推關(guān)系求通項公式有:①疊加法;②疊乘法;③轉(zhuǎn)化法;(3)已知前n項和公式用an=求解.
2.數(shù)列求和的基本
8、方法:(1)公式法;(2)分組法;(3)裂項相消法;(4)錯位相減法;(5)倒序相加法.
已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足2Sn=pan-2n,n∈N*,其中常數(shù)p>2.
(1)證明:數(shù)列{an+1}為等比數(shù)列;
(2)若a2=3,求數(shù)列{an}的通項公式;
(3)對于(2)中數(shù)列{an},若數(shù)列{bn}滿足bn=log2(an+1)(n∈N*),在bk與bk+1之間插入2k-1(k∈N*)個2,得到一個新的數(shù)列{cn},試問:是否存在正整數(shù)m,使得數(shù)列{cn}的前m項的和Tm=2 011?如果存在,求出m的值;如果不存在,說明理由.
解:(1)證明:因為2Sn=pa
9、n-2n,
所以2Sn+1=pan+1-2(n+1),
所以2an+1=pan+1-pan-2,
所以an+1=an+,所以an+1+1=(an+1).
因為2a1=pa1-2,且p>2,所以a1=>0.
所以a1+1=>0.
所以=≠0.
所以數(shù)列{an+1}為等比數(shù)列.
(2)由(1)知an+1=n,
所以an=n-1.
又因為a2=3,所以2-1=3.
所以p=4,an=2n-1.
(3)由(2)得bn=log22n=n(n∈N*),數(shù)列{cn}中,bk(含bk項)前的所有項的和是(1+2+3+…+k)+(20+21+22+…+2k-2)×2=+2k-2,
當k
10、=10時,其和是55+210-2=1 077<2 011,
當k=11時,其和是66+211-2=2 112>2 011,
又因為2 011-1 077=934=467×2,是2的倍數(shù),
所以當m=10+(1+2+22+…+28)+467=988時,
Tm=2 011,所以存在m=988使得Tm=2 011.
將數(shù)列{an}中的所有項按每一行比上一行多兩項的規(guī)則排成如下數(shù)表:
已知表中的第一列數(shù)a1,a2,a5,…構(gòu)成一個等差數(shù)列,記為{bn},且b2=4,b5=10.表中每一行正中間一個數(shù)a1,a3,a7,…構(gòu)成數(shù)列{cn},其前n項和為Sn.
(1)求數(shù)列{bn}
11、的通項公式;
(2)若上表中,從第二行起,每一行中的數(shù)按從左到右的順序均構(gòu)成等比數(shù)列,公比為同一個正數(shù),且a13=1.
①求Sn;
②記M={n|(n+1)cn≥λ,n∈N*},若集合M的元素個數(shù)為3,求實數(shù)λ的取值范圍.
[解] (1)設(shè)數(shù)列{bn}的公差為d,
則解得所以bn=2n.
(2)①設(shè)每一行組成的等比數(shù)列的公比為q.
由于前n行共有1+3+5+…+(2n-1)=n2個數(shù),且32<13<42,
所以a10=b4=8.
所以a13=a10q3=8q3.又a13=1,解得q=.
因此cn=2n·n-1=.
所以Sn=c1+c2+…+cn-1+cn=++…++,Sn
12、=++…++.
因此Sn=+++…+-=4--=4-,
解得Sn=8-.
②由①知cn=,不等式(n+1)cn≥λ,可化為≥λ.
設(shè)f(n)=,
計算得f(1)=4,f(2)=f(3)=6,f(4)=5,f(5)=,
因為f(n+1)-f(n)=,
所以當n≥3時,f(n+1)
13、(2,4,6),(3,8,11),(4,16,20),(5,32,37),…,(an,bn,cn).
(1)請寫出cn的一個表達式,cn=________;
(2)若數(shù)列{cn}的前n項和為Mn,則M10=________.(用數(shù)字作答)
解析:由1,2,3,4,5,…猜想an=n;
由2,4,8,16,32,…猜想bn=2n;
由每組數(shù)都是“前兩個之和等于第三個”猜想cn=n+2n.從而M10=(1+2+…+10)+(2+22+…+210)=+=2 101.
答案:(1)n+2n (2)2 101
1.數(shù)列的遞推關(guān)系是相鄰項之間的關(guān)系,高考
14、對遞推關(guān)系的考查不多,填空題中出現(xiàn)復(fù)雜遞推關(guān)系時,可以用不完全歸納法研究.在解答題中主要是轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列的基本量來求解.
2.數(shù)列求和問題,主要考查利用公式法求數(shù)列的前n項和,再論證和的性質(zhì),故不過多涉及求和的技巧以及項的變形.
3.數(shù)列中an或Sn的最值問題與函數(shù)處理方法類似,首先研究數(shù)列an或Sn的特征,再進一步判斷數(shù)列的單調(diào)性,從而得到最值.要注意的細節(jié)是n只能取正整數(shù).
4.數(shù)列中大小比較與不等式中大小比較方法類似,同類型的多項式比較可以作差作商或用基本不等式,不同類型的比較一般要構(gòu)造函數(shù)來解決.
5.數(shù)列中的參數(shù)取值范圍問題在處理時,首選還是參數(shù)分離,分離后根據(jù)新數(shù)列的
15、單調(diào)性確定最值或范圍.
1.已知等差數(shù)列{an}中,a7+a9=16,a4=1,則a12的值為________.
解析:由a7+a9=16,得a8=8,
由a4+a12=2a8,得a12=15.
答案:15
2.已知數(shù)列{an}滿足a1=0,an+1=(n∈N*),則a20=________.
解析:由a1=0,an+1=(n∈N*),得a2=-,a3=,a4=0,……由此可知:數(shù)列{an}是周期變化的,且循環(huán)周期為3,所以可得a20=a2=-.
答案:-
3.已知a,b,a+b成等差數(shù)列,a,b,ab成等比數(shù)列,且0
16、__.
解析:由題意得即解得
由08.
答案:(8,+∞)
4.等差數(shù)列{an}共有2n+1項,其中奇數(shù)項之和為319,偶數(shù)項之和為290,則n=________.
解析:由==,
得n=10.
答案:10
5.設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,前n項和為Sn,若Sn+1,Sn,Sn+2成等差數(shù)列,則q的值為________.
解析:由題意可知q≠1,∴可得2(1-qn)=(1-qn+1)+(1-qn+2),即q2+q-2=0,解得q=-2或q=1(不合題意,舍去),∴q=-2.
答案:-2
6.所有正奇數(shù)如下數(shù)表排列(表中下一行中的數(shù)的個數(shù)是上一行中
17、數(shù)的個數(shù)的2倍):
第一行 1
第二行 3 5
第三行 7 9 11 13
……
則第6行中的第3個數(shù)是________.
解析:由1+2+4+8+16+3=34得第六行第三個數(shù)為第34個正奇數(shù),所以這個數(shù)是2×34-1=67.
答案:67
7.設(shè)1=a1≤a2≤…≤a7,其中a1,a3,a5,a7成公比為q的等比數(shù)列,a2,a4,a6成公差為1的等差數(shù)列,則q的最小值是________.
解析:記a2=m,則1≤m≤q≤m+1≤q2≤m+2≤q3,要q取最小值,則m必定為1,于是有1≤q≤2,2≤q2≤3,3≤q3,所以q≥.
答案:
8.已知數(shù)列{an}滿足a1=2,
18、an+1=(n∈N*),則數(shù)列{an}的前100項的和為________.
解析:由a1=2,an+1=(n∈N*),得a2==3,a3==1,a4==2,則{an}是周期為3的數(shù)列,所以S100=(2+3+1)×33+2=200.
答案:200
9.已知數(shù)列{an},{bn}滿足a1=1,a2=2,b1=2,且任意的正整數(shù)i,j,k,l,當i+j=k+l時,都有ai+bj=ak+bl,則 (ai+bi)的值是________.
解析:由題意得a1=1,a2=2,a3=3,a4=4,a5=5;b1=2,b2=3,b3=4,b4=5,b5=6.歸納得an=n,bn=n+1;設(shè)cn=an+
19、bn,cn=an+bn=n+n+1=2n+1,則數(shù)列{cn}是首項為c1=3,公差為2的等差數(shù)列,所以 (ai+bi)=×=2 012.
答案:2 012
10.對正整數(shù)n,設(shè)曲線y=xn(1-x)在x=2處的切線與y軸交點的縱坐標為an,則數(shù)列的前n項和是________.
解析:y′=nxn-1-(n+1)xn,曲線y=xn(1-x)在x=2處的切線的斜率為k=n·2n-1-(n+1)·2n,切點為(2,-2n),所以切線方程為y+2n=k(x-2),令x=0得an=(n+1)·2n,令bn==2n,數(shù)列的前n項和為2+22+23+…+2n=2n+1-2.
答案:2n+1-2
1
20、1.已知數(shù)列{an}滿足an>0且對一切n∈N*,有a+a+…+a=S,a1+a2+…+an=Sn.
(1)求證:對一切n∈N*有a-an+1=2Sn;
(2)求數(shù)列{an}通項公式.
解:(1)證明:∵a+a+…+a=S,①
∴a+a+…+a+a=S.②
②-①得S-S=a,
即(Sn+1-Sn)(Sn+1+Sn)=a,
an+1(2Sn+an+1)=a.
∵an+1≠0,
∴a-an+1=2Sn(n∈N*).
(2)由a-an+1=2Sn及a-an=2Sn-1(n≥2)
兩式相減,得(an+1+an)(an+1-an)=an+1+an.
∵an+1+an>0,∴an
21、+1-an=1(n≥2).
當n=1,2時,易得a1=1,a2=2也適合an+1-an=1,
∴{an}是等差數(shù)列,且an=n.
12.設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知++…+=(n∈N*).
(1)求S1,S2及Sn;
(2)設(shè)bn=an,若對一切n∈N*,均有bk∈,求實數(shù)m的取值范圍.
解:依題意,n=1時,S1=2;n=2時,S2=6.
因為++…+=(n∈N*),
n≥2時,++…+=,
所以=-,所以Sn=n(n+1).
上式對n=1也成立,所以Sn=n(n+1)(n∈N*).
(2)當n=1時,a1=2,當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n,
所以an=2n(n∈N*),bn=n,=.
所以數(shù)列{bn}是等比數(shù)列.
則bk==.
因為隨n的增大而增大,
所以≤bk<,
由得
所以m<0或m≥5,即m的取值范圍為(-∞,0)∪[5,+∞).