专题02 数列(核心考点)-备战2018年高考之数学(文)解答题高分宝典
专题02数列
核心考点一等差数列、等比数列的综合问题
解决等差、等比数列的综合问题时,重点在于读懂题意,灵活利用等差、等比数列的定义、通项公式及前项和公式解决问题,求解这类问题要重视方程思想的应用.
【经典示例】已知首项为的等比数列{an}不是递减数列,其前n项和为,且S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Tn=Sn-,求数列{Tn}的最大项的值与最小项的值.
答题模板
第一步,设量:等差数列、等比数列的运算往往先设出基本量(首项、公差或公比、项数等).
第二步,列式:利用等差数列、等比数列的通项公式、前项和公式及中项等确定等量关系.
第三步,求解:化简等量关系求得结果.
第四步,反思:反思回顾,查看关键点、易错点,对结果进行估算,检查规范性.
【满分答案】(1)设等比数列{an}的公比为q,
因为S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列,
所以S5+a5-S3-a3=S4+a4-S5-a5,即4a5=a3,
于是q2==.
又{an}不是递减数列且a1=,
所以q=-.
故等比数列{an}的通项公式为an=×
=(-1)n-1·.
(2)由(1)得Sn=1-=
当n为奇数时,Sn随n的增大而减小,
所以1
Sn-≥S2-=-=-.
综上,对于n∈N*,
总有-≤Sn-≤.
所以数列{Tn}最大项的值为,最小项的值为-.
【解题技巧】解决等差数列与等比数列的综合问题,既要善于综合运用等差数列与等比数列的相关知识求解,更要善于根据具体问题情境具体分析,寻找解题的突破口.
模拟训练
1.已知{an}是等差数列,{bn}是等比数列,且b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设cn=an+bn,求数列{cn}的前n项和.
又a1=b1=1,a14=b4=34-1=27,
∴1+(14-1)d=27,解得d=2.
∴an=a1+(n-1)d=1+(n-1)×2=2n-1(n=1,2,3,…).
(2)由(1)知an=2n-1,bn=3n-1,因此cn=an+bn=2n-1+3n-1.
从而数列{cn}的前n项和
Sn=1+3+…+(2n-1)+1+3+…+3n-1
=+=n2+.
核心考点二数列的通项与求和
数列的通项与求和是高考必考的热点题型,求通项属于基本问题,常涉及与等差、等比的定义、性质、基本量运算.求和问题关键在于分析通项的结构特征,选择合适的求和方法.常考求和方法有:错位相减法、裂项相消法、分组求和法等.
【经典示例】设等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,等比数列{bn}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.
(1) 求数列{an},{bn}的通项公式;
(2) 当d>1时,记cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
答题模板
用错位相减法解决数列求和的模板:
第一步,判断结构:若数列是由等差数列与等比数列(公比为)的对应项之积构成的,则可用此法求和;
第二步,乘公比:设的前项和为,然后两边同乘以;
第三步,错位相减:乘以公比后,向后错开一位,是含有()的项对齐,然后两边同时作差;
第四步,求和:将作差后的结果求和,从而表示出.
【满分答案】(1)由题意有
即
解得或
故或
(2)由d>1,知an=2n-1,bn=2n-1,
故cn=,
于是Tn=1+++++…+,①
Tn=+++++…+.②
①-②可得
Tn=2+++…+-
=3-,
故Tn=6-.
【解题技巧】(1)一般地,如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,求数列{an·bn}的前n项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列{bn}的公比,然后作差求解;
(2)在写出“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“Sn-qSn”的表达式.
模拟训练
2.已知数列的首项,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1);(2).
所以,所以.
(2)由(1)知,,
,①
,②
①-②有,
解得:.
核心考点三数列的综合应用
数列是特殊的函数,以函数为背景的数列的综合问题体现了在知识交汇点上命题的特点,该类综合题的知识综合性强,能很好地考查逻辑推理能力和运算求解能力,因而一直是高考命题者的首选.
【经典示例】已知数列中,(为非零常数),其前项和满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,且,求的值;
(3)是否存在实数,使得对任意正整数,数列中满足的最大项恰为第项?若存在,分别求出与的取值范围;若不存在,请说明理由.
答题模板
利用与的关系求通项的解题模板:
第一步,求初始项:令为初始值,求出初始项;
第二步,仿写:将所给表达式中的换成或,等到新的等式;
第三步,作差:将两等式作差,化简得到表达式;
第四步,验证初始项是否满足上一步的表达式,确定通项公式.
【满分答案】(1)由已知,得,∴,
则有,∴,
即,,
两式相加,得,
即,
故数列是等差数列,
又,∴
(3)由,得,
若,则,不合题意,舍去;
若,则.
∵不等式成立的最大正整数解为,
∴,
即对任意正整数都成立,
∴,解得,
此时,,解得,
故存在实数满足条件,与的取值范围是,
【解题技巧】已知Sn求时,一定要对n=1时的结果进行检验,看是否符合n≥2时an的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n=1与n≥2两段来写.
模拟训练
3.在等差数列{an}中,a2=6,a3+a6=27.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记数列{an}的前n项和为Sn,且Tn=,若对于一切正整数n,总有Tn≤m成立,求实数m的取值范围.
【解析】(1)设公差为d,由题意得:
解得∴an=3n.
∴Tn+1-Tn=-=,
∴当n≥3时,Tn>Tn+1,且T1=1
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