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高考理科数学《数列》题型归纳与训练

1 高考理科数学《数列》题型归纳与训练 【题型归纳】 等差数列、等比数列的基本运算 题组一 等差数列基本量的计算 例1 设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,公差d=2,Sn+2−Sn=36,则n=

A.5 B.6 C.7 D.8 【答案】D

【解析】解法一:由题知21(1)21nSnadnnnnnn,Sn+2=(n+2)2,由Sn+2−Sn=36得,(n+

2)2−n2=4n+4=36,所以n=8. 解法二:Sn+2−Sn=an+1+an+2=2a1+(2n+1)d=2+2(2n+1)=36,解得n=8.所以选D.

【易错点】对Sn+2−Sn=36,解析为an+2,

发生错误。

题组二 等比数列基本量的计算 例2 在各项均为正数的等比数列{an}中,若28641,2aaaa,则a6的值是________.

【答案】4 【解析】设公比为q(q≠0),∵a2=1,则由8642aaa得6422qqq,即4220qq,解得q2=2,

∴4624aaq. 【易错点】忘了条件中的正数的等比数列. 【思维点拨】 等差(比)数列基本量的计算是解决等差(比)数列题型时的基础方法,在高考中常有所体现,多以选择题或填空题的形式呈现,有时也会出现在解答题的第一问中,属基础题.等差(比)数列基本运算的解题思路: (1)设基本量a1和公差d(公比q). (2)列、解方程组:把条件转化为关于a1和d(q)的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量. 2

等差数列、等比数列的判定与证明 题组一 等差数列的判定与证明 例1设数列{an}的各项都为正数,其前n项和为Sn,已知对任意n∈N*,Sn是a2n和an的等差中项.

(1)证明:数列{an}为等差数列; (2)若bn=−n+5,求{an·bn}的最大项的值并求出取最大值时n的值. 【答案】(1)见解析;(2) 当n=2或n=3时,{an·bn}的最大项的值为6.

【解析】(1)由已知可得2Sn=a2n+an,且an>0,

当n=1时,2a1=a21+a1,解得a1=1;

当n≥2时,有2Sn−1=a2n-1+an−1,

所以2an=2Sn−2Sn−1=a2n−a2n-1+an−an−1,

所以a2n−a2n-1=an+an−1,即(an+an−1)(an−an−1)=an+an−1,

因为an+an−1>0,

所以an−an−1=1(n≥2).

故数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列.

(2)由(1)可知an=n,

设cn=an·bn,则cn=n(−n+5)=−n2+5n=−n-522+254, 因为n∈N*, 所以当n=2或n=3时,{an·bn}的最大项的值为6.

【易错点】Sn是a2n和an的等差中项,无法构建一个等式去求解出an。

【思维点拨】

等差数列的判定与证明的方法: ①定义法:1()nnaadn*N或1(2,)nnaadnn*Nna是等差数列;

②定义变形法:验证是否满足11(2,)nnnnaaaann*N;

③等差中项法:122()nnnnaaana*N为等差数列;

④通项公式法:通项公式形如(,napnqpq为常数)na为等差数列;

⑤前n项和公式法:2(,nSpnqnpq为常数)na为等差数列.

注意: 3

(1)若判断一个数列不是等差数列,只需找出三项12,,nnnaaa,使得122nnnaaa即可; (2)如果要证明一个数列是等差数列,则必须用定义法或等差中项法. 题组二 等比数列的判定与证明 例2设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2.

(1)设bn=an+1−2an,证明:数列{bn}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式. 【答案】(1)见解析;(2) an=(3n−1)·2n−2.

【解析】(1)由a1=1及Sn+1=4an+2,得a1+a2=S2=4a1+2.

∴a2=5,

∴b1=a2−2a1=3.

又 Sn+1=4an+2, ①Sn=4an-1+2, ② ①−②,得an+1=4an−4an−1,

∴an+1−2an=2(an−2an−1).

∵bn=an+1−2an,

∴bn=2bn−1,

故{bn}是首项b1=3,公比为2的等比数列.

(2)由(1)知bn=an+1−2an=3·2n−1

∴an+12n+1−an2n=34, 故an2n是首项为12,公差为34的等差数列. ∴an2n=12+(n−1)·34=3n-14, 故an=(3n−1)·2n−2.

【易错点】对于bn=an+1−2an,

在条件中无法构造出来,等比数列的判定与证明常用的方法不清楚.

【思维点拨】 等比数列的判定与证明常用的方法:

(1)定义法:1nnaqa(q为常数且0)q数列{}na是等比数列. (2)等比中项法:212(,0)nnnnaaana*N数列{}na是等比数列. 4

(3)通项公式法:(0,)nnatqtqn*N数列{}na是等比数列. (4)前n项和公式法:若数列的前n项和nnSAqA(0,0,1)Aqq,则该数列是等比数列. 其中前两种方法是证明等比数列的常用方法,而后两种方法一般用于选择题、填空题中. 注意: (1)若要判定一个数列不是等比数列,则只需判定存在连续三项不成等比数列即可. (2)只满足10nnaqaq的数列未必是等比数列,要使其成为等比数列还需要1

0a.

等差数列、等比数列的性质 题组一 等差数列性质的应用 例1若{an}是等差数列,首项a1>0,a2 016+a2 017>0,a2 016·a2 017<0,则使前n项和Sn>0成立的最大正整数n

是 A.2 016 B.2 017 C.4 032 D.4 033 【答案】C 【解析】因为a1>0,a2 016+a2 017>0,a2 016·a2 017<0,所以d<0,a2 016>0,a2 017<0,

所以14032201620174 0324032()4032()022aaaaS,140334 03320174033()403302aaSa,所以使前n项和Sn>0成立的最大正整数n是4 032.

【易错点】等差数列的求和与等差数列的某一项有关系。 题组二 等比数列性质的应用 例2已知数列{an}是等比数列,Sn为其前n项和,若a1+a2+a3=4,a4+a5+a6=8,则S12=

A.40 B.60 C.32 D.50 【答案】B 【解析】由等比数列的性质可知,数列S3,S6−S3,S9−S6,S12−S9是等比数列,即数列4,8,S9−S6,S12−S9

是等比数列,因此S12=4+8+16+32=60,选B.

【易错点】21nnnSqS,等式不会转化. 【思维点拨】 等差(比)数列的性质是每年高考的热点之一,利用等差(比)数列的性质进行求解可使题目减少运 5

算量,题型以选择题或填空题为主,难度不大,属中低档题. 应用等差数列性质的注意点: (1)熟练掌握等差数列性质的实质 等差数列的性质是等差数列的定义、通项公式以及前n项和公式等基础知识的推广与变形,熟练掌握和灵活应用这些性质可以有效、方便、快捷地解决许多等差数列问题. (2)应用等差数列的性质解答问题的关键 寻找项数之间的关系,但要注意性质运用的条件,如若mnpq,则qpnm

aaaa(,mn,p,

)q*N,需要当序号之和相等、项数相同时才成立,再比如只有当等差数列{a

n}的前n项和Sn中的n为奇

数时,才有Sn=na中成立. 应用等比数列性质时的注意点: (1)在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若m+n=p+q,则am·an=ap·aq”,可以减少运算量,提高解题速度. (2)在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用. 等差数列与等比数列的综合 例1 已知{an}是等差数列,公差d不为零,前n项和是Sn.若a3,a4,a8成等比数列,则

A.a1d>0,dS4>0 B.a1d<0,dS4<0 C.a1d>0,dS4<0 D.a1d<0,dS4>0 【答案】B 【解析】由a24=a3a8,得(a1+2d)(a1+7d)=(a1+3d)2,整理得d(5d+3a1)=0,又d≠0,∴a1=−53d,则a1d=−53d2<0,

又∵S4=4a1+6d=−23d,∴dS4=−23d2<0,故选B.

【易错点】对三项成等差数列的中项性质应用. 例2 已知数列{an}满足:an+1−an=d(n∈N*),前n项和记为Sn,a1=4,S3=21.

(1)求数列{an}的通项公式; (2)设数列{bn}满足b1=167,12nannbb+,求数列{bn}的通项公式. 【答案】(1) an=3n+1;(2) bn=17×23n+1.

【解析】(1)由已知数列{an}为等差数列,公差为d,则S3=3×4+3×22d=21,解得d=3,

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