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高中数学求数列最值的12种题型(含答案)

求数列最值的12种题型
题型一:递推问题
1、已知数列{a n }中,a 1>0,且a n +1=
3+a n 2.(1)试求a 1的值,使得数列{a n }是一个常数数列;(2)试求a 1的取值范围,使得a n +1>a n 对任何自然数n 都成立;(3)若a 1=4,设b n =|a n +1-a n |(n =1,2,3…),并以S n 表示数列{b n }的前n 项和,试证明:S n <52.解:(Ⅰ)欲使数列{a n }是一个常数数列,则a n +1=3+a n 2=a n ,又依a 1>0,可以得a n >0并解出:a n =32.a n =-1(舍)即a 1=32(Ⅱ)研究a n +1-a n =3+a n 2-3+a n-12=a n -a n-12(3+a n 2+3+a n-12)(n ≥2)注意到:2(3+a n 2+3+a n-12
)>0因此,a n +1-a n ,a n -a n -1,…,a 2-a 1有相同的符号.要使a n +1>a n 对任意自然数都成立,只须a 2-a 1>0即可.由3+a 12-a 1>0,解得:0<a 1<32
.(Ⅲ)用与(Ⅱ)中相同的方法,可得
当a 1>32
时,a n +1<a n 对任何自然数n 都成立.因此当a 1=4时,a n +1-a n <0
∴S n =b 1+b 2+…+b n .=|a 2-a 1|+|a 3-a 2|+…+|a n +1-a n |=a 1-a 2+a 2-a 3+…+a n -a n +1=a 1-a n +1=4-a n +1又:a n +2<a n +1即3+a n+12<a n+1,可得a n +1>32,故S n <4-32=52.题型二:最值问题
2、已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=
a n 2a n +1(*n N ∈),数列{
b n }的前n 项和S n =12-12(23)n (*n N ∈).(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;
(2)设n n n
b C a =,是否存在*m N ∈,使9m C ≥成立?并说明理由.解答:(1)由1111221n n n n n a a a a a ++=
⇒=++,∴112(1)21n n n a =+-=-,*1()21
n a n N n =∈-.由21212()3n n S =-⋅及1121212()(2)3n n S n --=-⋅≥,可得124()(2)3n n n n b S S n -=-=⋅≥,令1n =,则11121212()43b S ==-⋅=也满足上式,∴124()(*)3
n n b n N -=⋅∈.
1122(2)(21)4()4(21)(33
n n n n n b C n n a --==-⋅=-,设m C 为数列{}n C 中的最大项,则
12111224(21)()4(23)()33224(21)()4(21)()3327(21)233225
21(21)32m m m m m m
m m m m C C C C m m m m m m m m ----+⎧-≥-⎪≥⎧⎪⇒⎨⎨≥⎩⎪-≥+⎪⎩⎧⎧-⋅≥-≤⎪⎪⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎪⎪-≥+⋅≥⎪⎪⎩⎩
,∴3m =.
即3C 为{}n C 中的最大项.∵2328020(939
C ==<,∴不存在*m N ∈,使9m C ≥成立.
题型三:公共项问题
3、设A n 为数列{a n }的前n 项的和,A n =32
(a n -1),数列{b n }的通项公式为b n =4n +3。

(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)把数列{a n }与{b n }的公共项按从小到大先后顺序排成一个新的数列{d n },证明数列{d n }的通
项公式为d n =32n +1;
(3)设数列{d n }的第n 项是数列{b n }中的第r 项,B r 为数列{b n }的前r 项的和,D n 为数列{d n }的前n 项和,T n =B r -D n ,求∞→n lim T n a n 4
.解(1)由A n =32(a n -1),可知A n +1=32(a n +1-1)∴A n +1-A n =32(a n +1-a n )=a n +1,即a n +1a n =3而a 1=A 1=32
(a 1-1),得a 1=3所以数列{a n }是以3为首项,公比为3的等比数列,数列{a n }的通项公式为a n =3n 。

(2)∵32n +1=3·32n =3·(4-1)2n
=3×(42n +C 12n ·42n -1(-1)+…+C 2n 2n -1·4·(-1)+(-1)2n )
=4m +3∴32n +1∈{b n }
而32n =(4-1)2n
=42n +C 2n 1·42n -1·(-1)+…+C 2n 2n -1·4·(-1)+(-1)2n
=(4k +1)
∴32n ∉{b n }而数列{a n }={32n +1}∪{32n }∴d n =32n +1
(3)由32n +1=4·r +3,可知r =32n +1-34∵B r =r(7+4r +3)2=r(2r +5)=32n +1-34·32n +1+72D n =271-9
·(1-9n )=278(9n -1)∴T n =B r -D n =92n +1+4·32n +1-218
-278(9n -1)
=98·34n -158·32n +34
又∵(a n )4=34n ,∴∞→n lim T n a n 4=98
题型四:存在性问题4.等比数列....{}n c 满足114
10-+⋅=+n n n c c ,*N n ∈,数列{}n a 满足n a n c 2=(1)求{}n a 的通项公式;
(2)数列{}n b 满足1
1n n n b a a +=⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .(3)是否存在正整数(),1m n m n <<,使得1,,m n T T T 成等比数列?若存在,求出所有,m n 的
值;若不存在,请说明理由.(6分)
(1)解:40,103221=+=+c c c c ,所以公比4=q ,
10411=+c c 计算出21=c ,121242--=⋅=n n n c 1
2-=∴n a n (2)11122121n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭,于是11111112335212121n n T n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭
⎝⎭⎣⎦ (3)假设否存在正整数(),1m n m n <<,使得1,,m n T T T 成等比数列,则
2121321m n m n ⎛⎫=⋅ ⎪++⎝⎭,可得2232410m m n m
-++=>,由分子为正,解得661122
m -<<+,由,1m N m *∈>,得2m =,此时12n =,当且仅当2m =,12n =时,1,,m n T T T 成等比数列.说明:只有结论,2m =,12n =时,1,,m n T T T 成等比数列.若学生没有说明理由,则要扣分.题型五:类比问题
5.已知数列{}n a 为d≠0的等差数列,对于p,q *∈N ,且p≠q (1)求证:q p a a q
p --是不依赖于p,q 的常数;
(2)对于p <q <r(p,q,r *∈N ),试证:(r -p)a q =(q -p)a r +(r -q)a p;
正数数列{b n }是公比不等于1的GP,类似(1)(2)的等式是什么?并加以证明?题型六:放缩问题
6.已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,1)21(-=f 且满足x 、y ∈(-1,1)有
)1()()(xy y x f y f x f ++=+.(1)证明:f (x )在(-1,1)上为奇函数;。

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