7. 已知数列满足,则=
6. 在等比数列中,,前项和为,若数列也是等比数列,则等于
5. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若,且A、B、C三点共线(该直线不过原点O),则S200=
4. 若互不相等的实数成等差数列,成等比数列,且,则
3. 已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为
2. 在等差数列{a}中,已知a=2,a+a=13,则a+a+a等于
1. 如果-1,a, b,c,-9成等比数列,那么b=
2. 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.
话题3:函数与数列的综合题
数列是一特殊的函数,其定义域为正整数集,且是自变量从小到大变化时函数值的序列。注意深刻理解函数性质对数列的影响,分析题目特征,探寻解题切入点.
例6. (2006湖北卷)已知二次函数的图像经过坐标原点,其导函数为,数列的前n项和为,点(n,)(n)均在函数的图像上。(Ⅰ)、求数列的通项公式;(Ⅱ)、设,是数列的前n项和,求使得对所有都成立的最小正整数m;
点评:本题考查二次函数、等差数列、数列求和、不等式等基础知识和基本的运算技能,考查分析问题的能力和推理能力。
解:(Ⅰ)设二次函数为f(x)=ax2+bx (a≠0) ,则 f`(x)=2ax+b,由于f`(x)=6x-2,得
a=3 , b=-2, 所以 f(x)=3x2-2x.
又因为点均在函数的图像上,所以=3n2-2n.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)-=6n-5.
当n=1时,a1=S1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 ()
(Ⅱ)由(Ⅰ)得知==,
故Tn===(1-).
因此,要使(1-)<()成立的m必须且仅需满足≤,即m≥10,所以满足要求的最小正整数m为10.
例7. 设,定义,其中n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若求前2n项的和。
解:(1)=2,,,
∴
∴,∴数列{an}是首项为,公比为的等比数列,
(2)
两式相减得:
例8. (湖北卷)设数列的前n项和为,点均在函数y=3x-2的图像上。
(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,是数列的前n项和,求使得对所有都成立的最小正整数m。
本小题主要是考查等差数列、数列求和、不等式等基础知识和基本的运算技能,考查分析问题的能力和推理能力。
解:(I)依题意得,即。
当n≥2时,a;
当n=1时,×-2×1-1-6×1-5
所以()。
(II)由(I)得,
故。
因此,使得﹤成立的m必须满足≤,即m≥10,故满足要求的最小整数m为10。
话题4:数列与解析几何
数列与解析几何综合题,是今后高考命题的重点内容之一,求解时要充分利用数列、解析几何的概念、性质,并结合图形求解.
例9. 在直角坐标平面上有一点列,对一切正整数,点位于函数的图像上,且的横坐标构成以为首项,为公差的等差数列.
⑴求点的坐标;⑵设抛物线列中的每一条的对称轴都垂直于轴,第条抛物线的顶点为,且过点,记与抛物线相切于的直线的斜率为,求:.
解:(1)
(2)的对称轴垂直于轴,且顶点为.设的方程为:
把代入上式,得,的方程为:。
,
=
点评:本例为数列与解析几何的综合题,难度较大。(1)、(2)两问运用几何知识算出.
例10. 已知抛物线,过原点作斜率1的直线交抛物线于第一象限内一点,又过点作斜率为的直线交抛物线于点,再过作斜率为的直线交抛物线于点,,如此继续,一般地,过点作斜率为的直线交抛物线于点,设点.
令,求证:数列是等比数列. 并求数列的前项和
解:因为、在抛物线上,故①②,又因为直线的斜率为,即,①②代入可得, 故是以
为公比的等比数列;,
话题5:数列创新题
例11.(安徽卷)数列的前项和为,已知
,,,2,…
(Ⅰ)写出与的递推关系式(),并求关于的表达式;
(Ⅱ)设,(),求数列的前项和。
解:由()得:,即,所以,对成立。
由,,…,相加得:,又,所以,当时也成立。
(Ⅱ)由,得。
而,
,
例12. (福建卷)已知数列{an}满足a1=a, an+1=1+我们知道当a取不同的值时,得到不同的数列,如当a=1时,得到无穷数列:
(Ⅰ)求当a为何值时a4=0;(Ⅱ)设数列{bn}满足b1=-1, bn+1=,求证:a取数列{bn}中的任一个数,都可以得到一个有穷数列{an};
(I)解法一:
故a取数列{bn}中的任一个数,都可以得到一个有穷数列{an}
例13. (全国卷III) 在等差数列中,公差的等比中项.
已知数列成等比数列,求数列的通项
解:由题意得: 即
又
又成等比数列,
∴该数列的公比为,
所以
又所以数列的通项为
话题6:永远的递推
例14. 在数列中,
(1),,则通项公式= _____
(2),,则通项公式= _____
(3),,则通项公式= _____
(4),当时,,则通项公式= _____
(5)已知,,则通项公式
(6)设,且. 则通项公式
(7)设,且. 则通项公式
解:(1)迭加得:
(2)迭乘得:
(3)迭代得:
(4)取倒数得等差数列:
(5)配方得等比数列:
(6)配方得等比数列:
(7)同除以2n得等差数列:
[模拟试题]
4. 解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,透过给定信息的表象,抓住问题的本质,揭示问题的内在联系和隐含条件,明确解题方向,形成解题策略.
[典型例题]
话题1:等差、等比数列的项与和的特征问题
例1. (四川卷)数列的前项和记为(Ⅰ)求的通项公式;(Ⅱ)等差数列的各项为正,其前项和为,且,又成等比数列,求
解:(Ⅰ)由可得,两式相减得
又 ∴ 故是首项为,公比为的等比数列 ∴
(Ⅱ)设的公比为,由得,可得,可得
故可设 又
由题意可得 解得
∵等差数列的各项为正,∴ ∴ ∴
例2. (上海卷)设数列的前项和为,且对任意正整数,。(1)求数列的通项公式?(2)设数列的前项和为,对数列,从第几项起?
解:(1) ∵an+ Sn=4096, ∴a1+ S1=4096, a1 =2048.
当n≥2时, an= Sn-Sn-1=(4096-an)-(4096-an-1)= an-1-an
∴=,an=2048()n-1.
(2) ∵log2an=log2[2048()n-1]=12-n, ∴Tn=(-n2+23n).
由Tn<-509,解得n>,而n是正整数,于是,n≥46. ∴从第46项起Tn<-509.
例3. (全国卷Ⅰ) 设正项等比数列的首项,前n项和为,且。(Ⅰ)求的通项公式;(Ⅱ)求的前n项和。
解:(Ⅰ)由 得
即
可得
因为,所以 解得,因而
(Ⅱ)因为是首项、公比的等比数列,故
则数列的前n项和
前两式相减,得
即
话题2:等差、等比数列的判定问题.
例4. (上海卷)已知有穷数列共有2项(整数≥2),首项=2. 设该数列的前项和为,且=+2(=1,2,…,2-1),其中常数>1.
(1)求证:数列是等比数列;(2)若=2,数列满足=(=1,2,…,2),求数列的通项公式;
(3)若(2)中的数列满足不等式|-|+|-|+…+|-|+|-|≤4,求的值.
(1) 证明:当n=1时,a2=2a,则=a;
2≤n≤2k-1时, an+1=(a-1) Sn+2, an=(a-1) Sn-1+2,
an+1-an=(a-1) an, ∴=a, ∴数列{an}是等比数列.
(2) 解:由(1) 得an=2a, ∴a1a2…an=2a=2a=2,
bn=(n=1,2,…,2k).
(3)设bn≤,解得n≤k+,又n是正整数,于是当n≤k时, bn<;
当n≥k+1时, bn>.
原式=(-b1)+(-b2)+…+(-bk)+(bk+1-)+…+(b2k-)
=(bk+1+…+b2k)-(b1+…+bk)
==.
当≤4,得k2-8k+4≤0, 4-2≤k≤4+2,又k≥2,
∴当k=2,3,4,5,6,7时,原不等式成立.
例5. 已知数列中,是其前项和,并且,⑴设数列,求证:数列是等比数列;⑵设数列,求证:数列是等差数列;⑶求数列的通项公式及前项和。
分析:由于{b}和{c}中的项都和{a}中的项有关,{a}中又有S=4a+2,可由S-S作切入点探索解题的途径.
[注2]本题立意与2007年高考题文科20题结构相似.
解:(1)由S=4a,S=4a+2,两式相减,得S-S=4(a-a),即a=4a-4a. (根据b的构造,如何把该式表示成b与b的关系是证明的关键,注意加强恒等变形能力的训练)
a-2a=2(a-2a),又b=a-2a,所以b=2b ①
已知S=4a+2,a=1,a+a=4a+2,解得a=5,b=a-2a=3 ②
由①和②得,数列{b}是首项为3,公比为2的等比数列,故b=3·2.
当n≥2时,S=4a+2=2(3n-4)+2;当n=1时,S=a=1也适合上式.
综上可知,所求的前n项和为S=2(3n-4)+2.
说明:1. 本例主要复习用等差、等比数列的定义证明一个数列为等差,等比数列,求数列的通项公式与前项和。解决本题的关键在于由条件得出递推公式。
3. 注意与之间关系的转化。如:= ,
=.
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