2019年高三二轮复习数学浙江专版 专题三 第一讲 小题考法——数列的概念及基本运算

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名称 2019年高三二轮复习数学浙江专版 专题三 第一讲 小题考法——数列的概念及基本运算
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资源类型 教案
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科目 数学
更新时间 2019-04-27 10:15:15

文档简介


[析考情·明重点]
小题考情分析
大题考情分析
常考点
1.等差、等比数列的概念及运算(5年4考)
2.等差、等比数列的性质(5年4考)
高考对数列的考查在解答题中常以数列的相关项以及关系式,或an与Sn的关系入手,结合等差、等比数列的定义展开考查.数学归纳法也是高考常考内容,题型主要有:
(1)等差、等比数列基本量的运算;
(2)数列求和问题;
(3)数列与不等式的综合问题;
(4)数学归纳法常与数列、不等式等知识综合考查.
偶考点
1.数列的递推关系式
2.等差与等比数列的综合应用问题
第一讲 小题考法——数列的概念及基本运算
考点(一)
数列的递推关系式
主要考查方式有两种:一是利用an与Sn的关系求通项an或前n项和Sn;二是利用an与an+1的关系求通项an或前n项和Sn.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·台州调考)设数列{an},{bn}满足an+bn=700,an+1=an+bn,n∈N*,若a6=400,则(  )
A.a4>a3        B.b4C.a3>b3 D.a4(2)设数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,an+1=Sn(n∈N*),则通项公式an=____________.
(3)(2018·镇海期中)设数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,=对一切n∈N*都成立,则a2=________,=________.
[解析] (1)由消去bn可得an+1=an+280,所以an+1-400=(an-400).
因为a6=400,所以an-400=(a6-400)×n-6=0,即an=400,故bn=300,故选C.
(2)由an+1=Sn①,可得an=Sn-1(n≥2)②,①-②得an+1-an=Sn-Sn-1=an(n≥2),即=2(n≥2),又a2=S1=1,所以=1≠2,则数列{an}从第二项起是以1为首项2为公比的等比数列,所以an=
(3)当n=1时,有=,即a2=a+a1,所以a2=2.由=,得=,则数列是常数列,故==2.
[答案] (1)C (2)an= (3)2 2
[方法技巧]
1.由递推关系式求通项公式的常用方法
(1)已知a1且an-an-1=f(n),可用“累加法”求an,即an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1(n≥2).
(2)已知a1且=f(n),可用“累乘法”求an,即an=··…···a1(n≥2).
2.Sn与an关系问题的求解思路
根据所求结果的不同要求,将问题向不同的两个方向转化.
(1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
(2)利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
[演练冲关]
1.(2019届高三·浙江名校协作体联考)已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn=2an-3(n∈N*),则S6=(  )
A.192 B.189
C.96 D.93
解析:选B ∵a1=S1=2a1-3,∴a1=3.又n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-3)-(2an-1-3),即有n≥2时,an=2an-1,故数列{an}是首项为3,公比为2的等比数列,则a6=3×25=96,∴S6=2a6-3=189,故选B.
2.(2018·衢州质量检测)在数列{an}中,a1=1,(n2+2n)·(an+1-an)=1(n∈N*),则通项公式an=________.
解析:由(n2+2n)(an+1-an)=1(n∈N*),
得an+1-an===,
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=++…++1
=+1=-.
答案:-
3.(2018·杭州七校联考)已知数列{an}满足a1=1,an+1-2an=2n(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=________.
解析:an+1-2an=2n两边同除以2n+1,可得-=,又=,∴数列是以为首项,为公差的等差数列,∴=+(n-1)×=,∴an=n·2n-1.
答案:n·2n-1
考点(二)
等差、等比数列的基本运算
主要考查与等差?比?数列的通项公式、前n项和公式有关的五个基本量间的“知三求二”运算.
[典例感悟]
[典例] (1)(2017·浙江高考)已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则“d>0”是“S4+S6>2S5”的(  )
A.充分不必要条件    B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
(2)(2018·浙江考前冲刺)已知等差数列{an}满足an+an+1=2n-3,n∈N*,则a1+a2+a6+a7=________,数列{an}的前n项和Sn=________.
(3)(2017·江苏高考)等比数列{an}的各项均为实数,其前n项和为Sn.已知S3=,S6=,则a8=________.
[解析] (1)因为{an}为等差数列,所以S4+S6=4a1+6d+6a1+15d=10a1+21d,2S5=10a1+20d,S4+S6-2S5=d,所以d>0?S4+S6>2S5.
(2)分别令n=1,6,可得a1+a2+a6+a7=-1+9=8.设数列{an}的公差为d,则2n-3=an+an+1=a1+(n-1)d+a1+nd=2dn+(2a1-d)对任意的n∈N*恒成立,所以解得故Sn=n×(-1)+×1=.
(3)设等比数列{an}的公比为q,则由S6≠2S3,得q≠1,则解得
则a8=a1q7=×27=32.
[答案] (1)C (2)8  (3)32
[方法技巧]
等差(比)数列基本运算的解题思路
(1)设基本量:首项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(或q)的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量.
[演练冲关]
1.(2018·诸暨质量检测)已知数列{an}的前n项和是Sn,则下列四个命题中,错误的是(  )
A.若数列{an}是公差为d的等差数列,则数列是公差为的等差数列
B.若数列是公差为d的等差数列,则数列{an}是公差为2d的等差数列
C.若数列{an}是等差数列,则数列的奇数项、偶数项分别构成等差数列
D.若数列{an}的奇数项、偶数项分别构成公差相等的等差数列,则{an}是等差数列
解析:选D A项,若等差数列{an}的首项为a1,公差为d,前n项的和为Sn,则数列为等差数列,且通项为=a1+(n-1),即数列是公差为的等差数列,故说法正确;B项,由题意得=a1+(n-1)d,所以Sn=na1+n(n-1)d,则an=Sn-Sn-1=a1+2(n-1)d,即数列{an}是公差为2d的等差数列,故说法正确;C项,若等差数列{an}的公差为d,则数列的奇数项、偶数项都是公差为2d的等差数列,故说法正确;D项,若数列{an}的奇数项、偶数项分别构成公差相等的等差数列,则{an}不一定是等差数列,例如:{1,4,3,6,5,8,7},说法错误.故选D.
2.(2017·全国卷Ⅲ)设等比数列{an}满足a1+a2=-1,a1-a3=-3,则a4=________.
解析:设等比数列{an}的公比为q,
则a1+a2=a1(1+q)=-1,
a1-a3=a1(1-q2)=-3,
两式相除,得=,
解得q=-2,a1=1,
所以a4=a1q3=-8.
答案:-8
3.(2019届高三·浙江名校联考)已知等比数列{an}的公比q>0,前n项和为Sn.若2(a5-a3-a4)=a4,且a2a4a6=64,则q=________,Sn=________.
解析:∵2(a5-a3-a4)=a4,∴2a5=2a3+3a4?2q4=2q2+3q3?2q2-3q-2=0,得q=-(舍去)或q=2.∵a2a4a6=64,∴a=64?a4=4,∴a1=,Sn==.
答案:2 
考点(三)
等差、等比数列的性质
主要考查利用等差、等比数列的性质求解基本量及与前n项和有关的最值问题.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·浙江“七彩阳光”联盟期中)已知等差数列{an},Sn表示前n项的和,a5+a11>0,a6+a9<0,则满足Sn<0的正整数n的最大值是(  )
A.12           B.13
C.14 D.15
(2)(2018·杭州二中期中)已知等比数列{an}的前n项积为Tn,log2a3+log2a7=2,则T9的值为(  )
A.±512 B.512
C.±1 024 D.1 024
(3)(2019届高三·温州十校联考)已知数列{an}的首项a1=1,前n项和为Sn,且满足2an+1+Sn=2,则满足<<的n的最大值是(  )
A.8 B.9
C.10 D.11
(4)(2018·绍兴高三3月适应性模拟)设Sn为等差数列{an}的前n项和,满足S2=S6,-=2,则a1=________,公差d=________.
[解析] (1)∵2a8=a5+a11>0,∴a8>0,则S15=×15=15a8>0.
又a7+a8=a6+a9<0,∴a7<-a8<0,则S13=×13=13a7<0.
而S14=×14=7(a6+a9)<0,则满足Sn<0的正整数n的最大值是14.
(2)∵a3>0,a7>0,∴a5=a3q2>0.
∴log2a3+log2a7=log2(a3a7)=log2a=2,故a5=2.
从而T9=(a1a9)×(a2a8)×(a3a7)×(a4a6)×a5=a=29=512,故选B.
(3)当n=1时,由2a2+S1=2,得a2=.
由2an+1+Sn=2知,
当n≥2时,有2an+Sn-1=2,
两式相减得an+1=an.
当n=1时上式也成立,
所以数列{an}是公比为的等比数列,
故Sn=2-2·n.
因此原不等式化为<<,化简得<n<,解得n=4,5,6,7,8,9,所以n的最大值为9.
(4)由S2=S6得S6-S2=a6+a5+a4+a3=2(a5+a4)=0,
∴a5+a4=0,∴2a1+7d=0,
由-=2得-=(a5-a4)=2,
∴d=4.∴a1=-14.
[答案] (1)C (2)B (3)B (4)-14 4
[方法技巧]
等差、等比数列性质问题的求解策略
(1)解题关键:抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解.
(2)运用函数性质:数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题.
[演练冲关]
1.已知等差数列{an}中,a1=1,前10项和等于前5项和,若am+a6=0,则m=(  )
A.10 B.9
C.8 D.2
解析:选A 记数列{an}的前n项和为Sn,由题意S10=S5,所以S10-S5=a6+a7+a8+a9+a10=0,又a6+a10=a7+a9=2a8,于是a8=0,又am+a6=0,所以m+6=2×8,解得m=10.
2.已知数列{an}是首项为a,公差为1的等差数列,数列{bn}满足bn=.若对任意的n∈N*,都有bn≥b8成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(-8,-7) B.[-8,-7)
C.(-8,-7] D.[-8,-7]
解析:选A 因为{an}是首项为a,公差为1的等差数列,所以an=n+a-1,因为bn==1+,又对任意的n∈N*都有bn≥b8成立,所以1+≥1+,即≥对任意的n∈N*恒成立,因为数列{an}是公差为1的等差数列,所以{an}是单调递增的数列,所以即解得-83.(2018·台州八中段测)等差数列{an}中的a1,a4 035是函数f(x)=x3-4x2+6x-1的极值点,则log2a2 018的值为________.
解析:∵f(x)=x3-4x2+6x-1,
∴f′(x)=x2-8x+6,
又a1,a4 035是函数f(x)=x3-4x2+6x-1的极值点,
∴a1,a4 035是方程x2-8x+6=0的实根,
由根与系数的关系可得a1+a4 035=8,
由等差数列的性质可得a2 018==4,
∴log2a2 018=log24=2.
答案:2
考点(四)
等差、等比数列的综合问题
主要考查等差、等比数列相结合的基本量的计算、数列有关最值问题的求解及与不等式相结合问题.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·浙江六校联考)已知数列{an}是公比为2的等比数列,满足a6=a2·a10,设等差数列{bn}的前n项和为Sn,若b9=2a7,则S17=(  )
A.34 B.39
C.51 D.68
(2)等差数列{an}的前n项和为Sn ,已知S10=0,S15=25,则nSn 的最小值为(  )
A.-47 B.-48
C.-49 D.-50
(3)(2018·浙江高考)已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),若a1>1,则(  )
A.a1a3,a2C.a1a4 D.a1>a3,a2>a4
[解析] (1)法一:数列{an}是公比q=2的等比数列,由a6=a2·a10得a1q5=a1q·a1q9,∴a1q5=1,∴a6=1,
∴b9=2a7=2a6·q=2×1×2=4,设等差数列{bn}的公差为d,则S17=17b1+d=17(b1+8d)=17b9=68,故选D.
法二:数列{an}是公比为2的等比数列,由等比数列的性质得a6=a2·a10=a,∴a6=1,∴b9=2a7=2a6×2=4,∴等差数列{bn}的前17项和S17==17b9=68,故选D.
(2)由已知得
解得那么nSn=n2a1+d=-.由于函数f(x)=-在x=处取得极小值,又6<<7,从而检验n=6时,6S6=-48,n=7时,7S7=-49.所以nSn 的最小值为-49.
(3)法一:构造不等式ln x≤x-1(x>0),
则a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)≤a1+a2+a3-1,
所以a4=a1·q3≤-1.由a1>1,得q<0.
若q≤-1,则ln(a1+a2+a3)=a1+a2+a3+a4=a1(1+q)·(1+q2)≤0.
又a1+a2+a3=a1(1+q+q2)≥a1>1,
所以ln(a1+a2+a3)>0,矛盾.
因此-1所以a1-a3=a1(1-q2)>0,a2-a4=a1q(1-q2)<0,
所以a1>a3,a2法二:因为ex≥x+1,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),所以ea1+a2+a3+a4=a1+a2+a3≥a1+a2+a3+a4+1,则a4≤-1,又a1>1,所以等比数列的公比q<0.若q≤-1,则a1+a2+a3+a4=a1(1+q)(1+q2)≤0,而a1+a2+a3≥a1>1,所以ln(a1+a2+a3)>0,与ln(a1+a2+a3)=a1+a2+a3+a4≤0矛盾,所以-10,a2-a4=a1q(1-q2)<0,所以a1>a3,a2[答案] (1)D (2)C (3)B
[方法技巧]
等差、等比数列综合问题的求解策略
(1)对于等差数列与等比数列交汇的问题,要从两个数列的特征入手,理清它们的关系,常用“基本量法”求解,但有时灵活地运用等差中项、等比中项等性质,可使运算简便.
(2)数列的通项或前n项和可以看作关于n的函数,然后利用函数的性质求解数列的有关最值问题.
(3)等差、等比数列与不等式交汇的问题常构造函数,根据函数的性质解不等式.
[演练冲关]
1.已知数列{an}是等差数列,若a1-1,a3-3,a5-5依次构成公比为q的等比数列,则q=(  )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:选C 依题意,得2a3=a1+a5,2a3-6=a1+a5-6,即2(a3-3)=(a1-1)+(a5-5),所以a1-1,a3-3,a5-5成等差数列.又a1-1,a3-3,a5-5依次构成公比为q的等比数列,因此有a1-1=a3-3=a5-5,q==1.
2.设数列是等差数列,数列是等比数列,记数列,的前n项和分别为Sn,Tn.若a5=b5,a6=b6,且S7-S5=4(T6-T4),则=(  )
A. B.
C.- D.-
解析:选C 设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q.
由a5=b5,a6=b6,且S7-S5=4(T6-T4),
得解得
故====-.
3.(2019届高三·浙江十校联考)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}是单调递增的等比数列,b1是a1与a2的等差中项,b1=2,a3=5,b3=a4+1.若当n≥m(m∈N*)时,Sn≤bn恒成立,则m的最小值为________.
解析:由题意设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,q>1,则a1+a2=2a1+d=2b1=4,又a3=a1+2d=5,所以a1=1,d=2,an=1+2(n-1)=2n-1,所以b3=a4+1=8,Sn=n+×2=n2.因为数列{bn}是单调递增的等比数列,所以q2==4,q=2,bn=2n.因为当n≥m(m∈N*)时,Sn≤bn恒成立,所以当n≥m(m∈N*)时,n2≤2n恒成立,数形结合可知m的最小值为4.
答案:4

(一) 主干知识要记牢
1.等差数列、等比数列
等差数列
等比数列
通项公式
an=a1+(n-1)d
an=a1qn-1(q≠0)
前n项和公式
Sn==na1+d
(1)q≠1,Sn==;
(2)q=1,Sn=na1
2.判断等差数列的常用方法
(1)定义法:an+1-an=d(常数)(n∈N*)?{an}是等差数列.
(2)通项公式法:an=pn+q(p,q为常数,n∈N*)?{an}是等差数列.
(3)中项公式法:2an+1=an+an+2(n∈N*)?{an}是等差数列.
(4)前n项和公式法:Sn=An2+Bn(A,B为常数,n∈N*)?{an}是等差数列.
3.判断等比数列的常用方法
(1)定义法:=q(q是不为0的常数,n∈N*)?{an}是等比数列.
(2)通项公式法:an=cqn(c,q均是不为0的常数,n∈N*)?{an}是等比数列.
(3)中项公式法:a=an·an+2(an·an+1·an+2≠0,n∈N*)?{an}是等比数列.
(二) 二级结论要用好
1.等差数列的重要规律与推论
(1)an=a1+(n-1)d=am+(n-m)d;p+q=m+n?ap+aq=am+an.
(2)ap=q,aq=p(p≠q)?ap+q=0;Sm+n=Sm+Sn+mnd.
(3)连续k项的和(如Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…)构成的数列是等差数列.
(4)若等差数列{an}的项数为偶数2m,公差为d,所有奇数项之和为S奇,所有偶数项之和为S偶,则所有项之和S2m=m(am+am+1),S偶-S奇=md,=.
(5)若等差数列{an}的项数为奇数2m-1,所有奇数项之和为S奇,所有偶数项之和为S偶,则所有项之和S2m-1=(2m-1)am,S奇=mam,S偶=(m-1)am,S奇-S偶=am,=.
[针对练1] 一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为32∶27,则该数列的公差d=________.
解析:设等差数列的前12项中奇数项的和为S奇,偶数项的和为S偶,等差数列的公差为d.
由已知条件,得
解得
又S偶-S奇=6d,所以d==5.
答案:5
2.等比数列的重要规律与推论
(1)an=a1qn-1=amqn-m;p+q=m+n?ap·aq=am·an.
(2){an},{bn}成等比数列?{anbn}成等比数列.
(3)连续m项的和(如Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…)构成的数列是等比数列(注意:这连续m项的和必须非零才能成立).
(4)若等比数列有2n项,公比为q,奇数项之和为S奇,偶数项之和为S偶,则=q.
(5)对于等比数列前n项和Sn,有:
①Sm+n=Sm+qmSn;
②=(q≠±1).
(三) 易错易混要明了
已知数列的前n项和求an,易忽视n=1的情形,直接用Sn-Sn-1表示.事实上,当n=1时,a1=S1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1.
[针对练2] 已知数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则该数列的通项公式为________.
解析:当n=1时,a1=S1=2.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2+1)-[(n-1)2+1]=n2-(n-1)2=2n-1,
又当n=1时,2×1-1=1≠2.
∴an=
答案:an=

A组——10+7提速练
一、选择题
1.设等比数列{an}的公比q=2,前n项和为Sn,则=(  )
A.2            B.4
C. D.
解析:选C ∵q=2,
∴S4==15a1,
∴==.故选C.
2.(2017·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为(  )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:选C 设等差数列{an}的公差为d,
则由得
即解得d=4.
3.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S1=a2-,S2=a3-,则公比q=(  )
A.1 B.4
C.4或0 D.8
解析:选B ∵S1=a2-,S2=a3-,
∴
解得或,
故所求的公比q=4.故选B.
4.(2019届高三·湖州五校联考)若{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,Sn是其前n项和,则下列结论中正确的是(  )
A.若a1+a2>0,则a1+a3>0
B.若a1+a4>0,则a1a4>a2a3
C.若d>0且a1>0,则+>
D.若S3+S7>2S5,则d>0
解析:选D 由a1+a2=2a1+d>0,得d>-2a1,由a1+a3=2a1+2d>0,得d>-a1,显然不符,A错;a1·a4=a+3a1d,a2·a3=a+3a1d+2d2,因为d≠0,所以a1a42S5=10a1+20d,解得d>0,D正确.
5.(2018·金华统考)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S7=S11,且a1>0,则Sn中最大的是(  )
A.S7 B.S8
C.S9 D.S10
解析:选C 法一:设数列{an}的公差为d,根据S7=S11可得7a1+d=11a1+d,即d=-a1,则Sn=na1+d=na1+×=-(n-9)2+a1,由a1>0可知-<0,故当n=9时,Sn最大.
法二:根据S7=S11可得a8+a9+a10+a11=0,根据等差数列的性质可得a8+a11=a9+a10=0,由a1>0可知a9>0,a10<0,所以数列{an}的前9项和最大.
6.(2019届高三·浙江名校联考信息卷)已知数列{an}是正项数列,则“{an}为等比数列”是“a+a≥2a”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A 若{an}为等比数列,则有an·an+2=a,所以a+a≥2=2a,当且仅当an=an+2时取等号,所以充分性成立;当a+a≥2a时,取an=n,则a+a-2a=n2+(n+2)2-2(n+1)2=2n2+4n+4-2n2-4n-2=2>0,所以a+a≥2a成立,但{an}是等差数列,不是等比数列,所以必要性不成立.所以“{an}为等比数列”是“a+a≥2a”的充分不必要条件.故选A.
7.若等差数列{an}的前n项和为Sn,若S6>S7>S5,则满足SnSn+1<0的正整数n的值为(  )
A.10 B.11
C.12 D.13
解析:选C 由S6>S7>S5,得S7=S6+a7S5,所以a7<0,a6+a7>0,所以S13==13a7<0,S12==6(a6+a7)>0,所以S12S13<0,即满足SnSn+1<0的正整数n的值为12,故选C.
8.(2018·浙江考前热身联考)我国古代的天文学和数学著作《周髀算经》中记载:一年有二十四个节气,每个节气晷(ɡuǐ)长损益相同(晷是按照日影测定时刻的仪器,晷长即为所测量影子的长度).二十四个节气及晷长变化如图所示,相邻两个节气晷长的变化量相同,周而复始.若冬至晷长一丈三尺五寸夏至晷长一尺五寸(一丈等于十尺,一尺等于十寸),则夏至之后的那个节气(小暑)晷长是(  )
A.五寸 B.二尺五寸
C.三尺五寸 D.四尺五寸
解析:选B 设从夏至到冬至的晷长依次构成等差数列{an},公差为d,a1=15,a13=135,则15+12d=135,解得d=10.∴a2=15+10=25,∴小暑的晷长是25寸.故选B.
9.已知数列{an}满足a1a2a3…an=2n2(n∈N*),且对任意n∈N*都有++…+A. B.
C. D.
解析:选D 依题意得,当n≥2时,an===2n2-(n-1)2=22n-1,又a1=21=22×1-1,因此an=22n-1,==×n-1,即数列是以为首项,为公比的等比数列,等比数列的前n项和等于=<,因此实数t的取值范围是.
10.若数列{an}满足a1=1,且对于任意的n∈N*都有an+1=an+n+1,则++…++等于(  )
A. B.
C. D.
解析:选C 由an+1=an+n+1,得an+1-an=n+1,
则a2-a1=1+1,
a3-a2=2+1,
a4-a3=3+1,
…,
an-an-1=(n-1)+1,
以上等式相加,得an-a1=1+2+3+…+(n-1)+n-1,
把a1=1代入上式得,an=1+2+3+…+(n-1)+n=,
==2,
则++…++=2=2=.
二、填空题
11.(2018·杭州高三质检)设各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若S4=80,S2=8,则公比q=________,a5=________.
解析:由题意得解得或(舍去),从而a5=a1q4=2×34=162.
答案:3 162
12.已知数列{an}满足an+1=若a1=,则a2 018=________.
解析:因为a1=,根据题意得a2=,a3=,a4=,a5=,所以数列{an}以4为周期,又2 018=504×4+2,所以a2 018=a2=.
答案:
13.(2018·宁波调研)已知{an},{bn}是公差分别为d1,d2的等差数列,且An=an+bn,Bn=anbn.若A1=1,A2=3,则An=________;若{Bn}为等差数列,则d1d2=________.
解析:∵{an},{bn}是公差分别为d1,d2的等差数列,且An=an+bn,
∴数列{An}是等差数列,又A1=1,A2=3,
∴数列{an}的公差d=A2-A1=2.
则An=1+2(n-1)=2n-1;
∵Bn=anbn,且{Bn}为等差数列,
∴Bn+1-Bn=an+1bn+1-anbn=(an+d1)(bn+d2)-anbn=and2+bnd1+d1d2=[a1+(n-1)d1]d2+[b1+(n-1)d2]d1+d1d2=a1d2+b1d1-d1d2+2d1d2n为常数.
∴d1d2=0.
答案:2n-1 0
14.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3=10,S4=50,则公差d=________,若Sn取到最大值,则n=________.
解析:由已知条件可得S4=a3-2d+a3-d+a3+a3+d=4a3-2d=50,又a3=10,所以d=-5.
法一:可得a4=5,a5=0,a6=-5,…,故当n=4或5时,Sn取到最大值.
法二:可知a1=20,an=-5n+25,Sn=,根据二次函数的知识可得,当n=4或5时,Sn取到最大值.
答案:-5 4或5
15.设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为________.
解析:设等比数列{an}的公比为q,则由a1+a3=10,a2+a4=q(a1+a3)=5,知q=.又a1+a1q2=10,∴a1=8.
故a1a2…an=aq1+2+…+(n-1)=23n·
=23n-+=2-+n.
记t=-+=-(n2-7n)=-2+,
结合n∈N*可知n=3或4时,t有最大值6.
又y=2t为增函数,从而a1a2…an的最大值为26=64.
答案:64
16.已知等差数列{an}满足a3=-1,a4+a12=-12,则数列{an}的通项公式an=________;若数列的前n项和为Sn,则使Sn>的最大正整数n为________.
解析:设等差数列{an}的公差为d,
由已知可得解得
故数列{an}的通项公式为an=2-n.
Sn=a1++…+,①
=++…+.②
①-②得=a1++…+-=1--=1--=,
所以Sn=,由Sn=>,得0答案:2-n 5
17.(2018·南昌调研)设数列{an}的前n项和为Sn,若a1=3且当n≥2时,2an=Sn·Sn-1(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________.
解析:当n≥2时,由2an=Sn·Sn-1可得2(Sn-Sn-1)=Sn·Sn-1,∴-=,即-=-,∴数列是首项为,公差为-的等差数列,∴=+·(n-1)=,∴Sn=.当n≥2时,an=SnSn-1=××=,又a1=3,
∴an=
答案:
B组——能力小题保分练
1.(2016·浙江高考)如图,点列{An},{Bn}分别在某锐角的两边上,且|AnAn+1|=|An+1An+2|,An≠An+2,n∈N*,|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|,Bn≠Bn+2,n∈N*.(P≠Q表示点P与Q不重合)若dn=|AnBn|,Sn为△AnBnBn+1的面积,则(  )
A.{Sn}是等差数列
B.{S}是等差数列
C.{dn}是等差数列
D.{d}是等差数列
解析:选A 由题意,过点A1,A2,A3,…,An,An+1,…分别作直线B1Bn+1的垂线,高分别记为h1,h2,h3,…,hn,hn+1,…,根据平行线的性质,得h1,h2,h3,…,hn,hn+1,…成等差数列,又Sn=×|BnBn+1|×hn,|BnBn+1|为定值,所以{Sn}是等差数列.故选A.
2.(2017·全国卷Ⅰ)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是(  )
A.440 B.330
C.220 D.110
解析:选A 设第一项为第1组,接下来的两项为第2组,再接下来的三项为第3组,依此类推,则第n组的项数为n,前n组的项数和为.
由题意可知,N>100,令>100,
得n≥14,n∈N*,即N出现在第13组之后.
易得第n组的所有项的和为=2n-1,前n组的所有项的和为-n=2n+1-n-2.
设满足条件的N在第k+1(k∈N*,k≥13)组,且第N项为第k+1组的第t(t∈N*)个数,
若要使前N项和为2的整数幂,则第k+1组的前t项的和2t-1应与-2-k互为相反数,
即2t-1=k+2,∴2t=k+3,∴t=log2(k+3),
∴当t=4,k=13时,N=+4=95<100,不满足题意;
当t=5,k=29时,N=+5=440;
当t>5时,N>440,故选A.
3.(2018·浙江考前冲刺卷)已知数列{an}是首项为1,公差d不为0的等差数列,且a2a3=a8,数列{bn}是等比数列,其中b2=-2,b5=16,若数列{cn}满足cn=anbn,则|c1|+|c2|+|c3|+…+|cn|=(  )
A.3+(2n-3)2n+1 B.3+(2n-3)2n
C.3-(2n-3)2n D.3+(2n+3)2n
解析:选B 由题意知,(a1+d)(a1+2d)=a1+7d,a1=1,得d=2,所以an=a1+(n-1)d=2n-1.设数列{bn}的公比为q,则q3==-8,q=-2,所以bn=(-2)n-1,所以|cn|=|(2n-1)(-2)n-1|=(2n-1)·2n-1,所以|c1|+|c2|+|c3|+…+|cn|=1×20+3×21+…+(2n-1)2n-1.令Tn=1×20+3×21+…+(2n-1)2n-1,则2Tn=1×21+3×22+…+(2n-3)2n-1+(2n-1)2n,两式相减得Tn=-2(21+22+…+2n-1)+(2n-1)2n-1=3+(2n-3)2n,所以选B.
4.(2018·浙江高三模拟)已知在数列{an}中,a1=-,[1-(-1)n]an=(-1)n·an-1+2-(n≥2),且对任意的n∈N*,(an+1-p)(an-p)<0恒成立,则实数p的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
解析:选A ∵[1-(-1)n]an=(-1)nan-1+2-(n≥2),(*)
a1=-,∴①当n为偶数时,化简(*)式可知,an-1=-2,∴an=-2(n为奇数);
②当n为奇数时,化简(*)式可知,2an=-an-1+2-,即-4=-an-1+2-,即an-1=6-,
∴an=6-(n为偶数).于是an=
∵对任意n∈N*,(an+1-p)(an-p)<0恒成立,
∴对任意n∈N*,(p-an+1)(p-an)<0恒成立.又数列{a2k-1}单调递减,数列{a2k}单调递增,∴当n为奇数时,有an当n为偶数时,有an+15.已知数列{an}的前n项和为Sn,数列{an}为,,,,,,,,,,…,,,…,,…,若Sk=14,则ak=________.
解析:因为++…+==-,++…+==,所以数列,+,++,…,++…+是首项为,公差为的等差数列,所以该数列的前n项和Tn=+1++…+=.令Tn==14,解得n=7(n=-8舍去),所以ak=.
答案:
6.已知在首项都为2的数列{an},{bn}中,a2=b2=4,2an+1=an+an+2,bn+1-bn<2n+,bn+2-bn>3×2n-1,且bn∈Z,则bn=________,数列的前n项和为________.
解析:由2an+1=an+an+2,知数列{an}是等差数列,因为a1=2,a2=4,所以其公差为2,所以an=2n.由bn+1-bn<2n+,得bn+2-bn+1<2n+1+,所以bn+2-bn<3×2n+1,又bn+2-bn>3×2n-1,且bn∈Z,所以bn+2-bn=3×2n,又b1=2,b2=4,所以bn=2n.所以==2n-1,则数列的前n项和为=2n-1.
答案:2n 2n-1
课件51张PPT。数列与数学归纳法题三专数列的概念及基本运算小题考法——一讲第考点(一) 数列的递推关系式考点(二) 等差、等比数列的基本运算考点(三) 等差、等比数列的性质考点(四) 等差、等比数列的综合问题必备知能·自主补缺
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十)”
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谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课时跟踪检测(十)小题考法——数列的概念及基本运算
A组——10+7提速练
一、选择题
1.设等比数列{an}的公比q=2,前n项和为Sn,则=(  )
A.2            B.4
C. D.
解析:选C ∵q=2,
∴S4==15a1,
∴==.故选C.
2.(2017·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为(  )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:选C 设等差数列{an}的公差为d,
则由得
即解得d=4.
3.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S1=a2-,S2=a3-,则公比q=(  )
A.1 B.4
C.4或0 D.8
解析:选B ∵S1=a2-,S2=a3-,
∴
解得或,
故所求的公比q=4.故选B.
4.(2019届高三·湖州五校联考)若{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,Sn是其前n项和,则下列结论中正确的是(  )
A.若a1+a2>0,则a1+a3>0
B.若a1+a4>0,则a1a4>a2a3
C.若d>0且a1>0,则+>
D.若S3+S7>2S5,则d>0
解析:选D 由a1+a2=2a1+d>0,得d>-2a1,由a1+a3=2a1+2d>0,得d>-a1,显然不符,A错;a1·a4=a+3a1d,a2·a3=a+3a1d+2d2,因为d≠0,所以a1a42S5=10a1+20d,解得d>0,D正确.
5.(2018·金华统考)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S7=S11,且a1>0,则Sn中最大的是(  )
A.S7 B.S8
C.S9 D.S10
解析:选C 法一:设数列{an}的公差为d,根据S7=S11可得7a1+d=11a1+d,即d=-a1,则Sn=na1+d=na1+×=-(n-9)2+a1,由a1>0可知-<0,故当n=9时,Sn最大.
法二:根据S7=S11可得a8+a9+a10+a11=0,根据等差数列的性质可得a8+a11=a9+a10=0,由a1>0可知a9>0,a10<0,所以数列{an}的前9项和最大.
6.(2019届高三·浙江名校联考信息卷)已知数列{an}是正项数列,则“{an}为等比数列”是“a+a≥2a”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A 若{an}为等比数列,则有an·an+2=a,所以a+a≥2=2a,当且仅当an=an+2时取等号,所以充分性成立;当a+a≥2a时,取an=n,则a+a-2a=n2+(n+2)2-2(n+1)2=2n2+4n+4-2n2-4n-2=2>0,所以a+a≥2a成立,但{an}是等差数列,不是等比数列,所以必要性不成立.所以“{an}为等比数列”是“a+a≥2a”的充分不必要条件.故选A.
7.若等差数列{an}的前n项和为Sn,若S6>S7>S5,则满足SnSn+1<0的正整数n的值为(  )
A.10 B.11
C.12 D.13
解析:选C 由S6>S7>S5,得S7=S6+a7S5,所以a7<0,a6+a7>0,所以S13==13a7<0,S12==6(a6+a7)>0,所以S12S13<0,即满足SnSn+1<0的正整数n的值为12,故选C.
8.(2018·浙江考前热身联考)我国古代的天文学和数学著作《周髀算经》中记载:一年有二十四个节气,每个节气晷(ɡuǐ)长损益相同(晷是按照日影测定时刻的仪器,晷长即为所测量影子的长度).二十四个节气及晷长变化如图所示,相邻两个节气晷长的变化量相同,周而复始.若冬至晷长一丈三尺五寸夏至晷长一尺五寸(一丈等于十尺,一尺等于十寸),则夏至之后的那个节气(小暑)晷长是(  )
A.五寸 B.二尺五寸
C.三尺五寸 D.四尺五寸
解析:选B 设从夏至到冬至的晷长依次构成等差数列{an},公差为d,a1=15,a13=135,则15+12d=135,解得d=10.∴a2=15+10=25,∴小暑的晷长是25寸.故选B.
9.已知数列{an}满足a1a2a3…an=2n2(n∈N*),且对任意n∈N*都有++…+A. B.
C. D.
解析:选D 依题意得,当n≥2时,an===2=22n-1,又a1=21=22×1-1,因此an=22n-1,==×n-1,即数列是以为首项,为公比的等比数列,等比数列的前n项和等于=<,因此实数t的取值范围是.
10.若数列{an}满足a1=1,且对于任意的n∈N*都有an+1=an+n+1,则++…++等于(  )
A. B.
C. D.
解析:选C 由an+1=an+n+1,得an+1-an=n+1,
则a2-a1=1+1,
a3-a2=2+1,
a4-a3=3+1,
…,
an-an-1=(n-1)+1,
以上等式相加,得an-a1=1+2+3+…+(n-1)+n-1,
把a1=1代入上式得,an=1+2+3+…+(n-1)+n=,
==2,
则++…++=
2=2=.
二、填空题
11.(2018·杭州高三质检)设各项均为正数的等比数列{an}的前n项和为Sn,若S4=80,S2=8,则公比q=________,a5=________.
解析:由题意得解得或(舍去),从而a5=a1q4=2×34=162.
答案:3 162
12.已知数列{an}满足an+1=若a1=,则a2 018=________.
解析:因为a1=,根据题意得a2=,a3=,a4=,a5=,所以数列{an}以4为周期,又2 018=504×4+2,所以a2 018=a2=.
答案:
13.(2018·宁波调研)已知{an},{bn}是公差分别为d1,d2的等差数列,且An=an+bn,Bn=anbn.若A1=1,A2=3,则An=________;若{Bn}为等差数列,则d1d2=________.
解析:∵{an},{bn}是公差分别为d1,d2的等差数列,且An=an+bn,
∴数列{An}是等差数列,又A1=1,A2=3,
∴数列{an}的公差d=A2-A1=2.
则An=1+2(n-1)=2n-1;
∵Bn=anbn,且{Bn}为等差数列,
∴Bn+1-Bn=an+1bn+1-anbn=(an+d1)(bn+d2)-anbn=and2+bnd1+d1d2=[a1+(n-1)d1]d2+[b1+(n-1)d2]d1+d1d2=a1d2+b1d1-d1d2+2d1d2n为常数.
∴d1d2=0.
答案:2n-1 0
14.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3=10,S4=50,则公差d=________,若Sn取到最大值,则n=________.
解析:由已知条件可得S4=a3-2d+a3-d+a3+a3+d=4a3-2d=50,又a3=10,所以d=-5.
法一:可得a4=5,a5=0,a6=-5,…,故当n=4或5时,Sn取到最大值.
法二:可知a1=20,an=-5n+25,Sn=,根据二次函数的知识可得,当n=4或5时,Sn取到最大值.
答案:-5 4或5
15.设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…an的最大值为________.
解析:设等比数列{an}的公比为q,则由a1+a3=10,a2+a4=q(a1+a3)=5,知q=.又a1+a1q2=10,∴a1=8.
故a1a2…an=aq1+2+…+(n-1)=23n·
=2=2.
记t=-+=-(n2-7n)=-2+,
结合n∈N*可知n=3或4时,t有最大值6.
又y=2t为增函数,从而a1a2…an的最大值为26=64.
答案:64
16.已知等差数列{an}满足a3=-1,a4+a12=-12,则数列{an}的通项公式an=________;若数列的前n项和为Sn,则使Sn>的最大正整数n为________.
解析:设等差数列{an}的公差为d,
由已知可得解得
故数列{an}的通项公式为an=2-n.
Sn=a1++…+, ①
=++…+. ②
①-②得=a1++…+-=1--=1--=,
所以Sn=,由Sn=>,得0答案:2-n 5
17.(2018·南昌调研)设数列{an}的前n项和为Sn,若a1=3且当n≥2时,2an=Sn·Sn-1(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________.
解析:当n≥2时,由2an=Sn·Sn-1可得2(Sn-Sn-1)=Sn·Sn-1,∴-=,即-=-,∴数列是首项为,公差为-的等差数列,∴=+·(n-1)=,∴Sn=.当n≥2时,an=SnSn-1=××=,又a1=3,
∴an=
答案:
B组——能力小题保分练
1.(2016·浙江高考)如图,点列{An},{Bn}分别在某锐角的两边上,且|AnAn+1|=|An+1An+2|,An≠An+2,n∈N*,|BnBn+1|=
|Bn+1Bn+2|,Bn≠Bn+2,n∈N*.(P≠Q表示点P与Q不重合)若dn=|AnBn|,Sn为△AnBnBn+1的面积,则(  )
A.{Sn}是等差数列
B.{S}是等差数列
C.{dn}是等差数列
D.{d}是等差数列
解析:选A 由题意,过点A1,A2,A3,…,An,An+1,…分别作直线B1Bn+1的垂线,高分别记为h1,h2,h3,…,hn,hn+1,…,根据平行线的性质,得h1,h2,h3,…,hn,hn+1,…成等差数列,又Sn=×|BnBn+1|×hn,|BnBn+1|为定值,所以{Sn}是等差数列.故选A.
2.(2017·全国卷Ⅰ)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是(  )
A.440 B.330
C.220 D.110
解析:选A 设第一项为第1组,接下来的两项为第2组,再接下来的三项为第3组,依此类推,则第n组的项数为n,前n组的项数和为.
由题意可知,N>100,令>100,
得n≥14,n∈N*,即N出现在第13组之后.
易得第n组的所有项的和为=2n-1,前n组的所有项的和为-n=2n+1-n-2.
设满足条件的N在第k+1(k∈N*,k≥13)组,且第N项为第k+1组的第t(t∈N*)个数,
若要使前N项和为2的整数幂,则第k+1组的前t项的和2t-1应与-2-k互为相反数,
即2t-1=k+2,∴2t=k+3,∴t=log2(k+3),
∴当t=4,k=13时,N=+4=95<100,不满足题意;
当t=5,k=29时,N=+5=440;
当t>5时,N>440,故选A.
3.(2018·浙江考前冲刺卷)已知数列{an}是首项为1,公差d不为0的等差数列,且a2a3=a8,数列{bn}是等比数列,其中b2=-2,b5=16,若数列{cn}满足cn=anbn,则|c1|+|c2|+|c3|+…+|cn|=(  )
A.3+(2n-3)2n+1 B.3+(2n-3)2n
C.3-(2n-3)2n D.3+(2n+3)2n
解析:选B 由题意知,(a1+d)(a1+2d)=a1+7d,a1=1,得d=2,所以an=a1+(n-1)d=2n-1.设数列{bn}的公比为q,则q3==-8,q=-2,所以bn=(-2)n-1,所以|cn|=|(2n-1)(-2)n-1|=(2n-1)·2n-1,所以|c1|+|c2|+|c3|+…+|cn|=1×20+3×21+…+(2n-1)2n-1.令Tn=1×20+3×21+…+(2n-1)2n-1,则2Tn=1×21+3×22+…+(2n-3)2n-1+(2n-1)2n,两式相减得Tn=-2(21+22+…+2n-1)+(2n-1)2n-1=3+(2n-3)2n,所以选B.
4.(2018·浙江高三模拟)已知在数列{an}中,a1=-,[1-(-1)n]an=(-1)n·an-1+2-(n≥2),且对任意的n∈N*,(an+1-p)(an-p)<0恒成立,则实数p的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
解析:选A ∵[1-(-1)n]an=(-1)nan-1+2-(n≥2),(*)
a1=-,∴①当n为偶数时,化简(*)式可知,an-1=-2,∴an=-2(n为奇数);
②当n为奇数时,化简(*)式可知,2an=-an-1+2-,即-4=-an-1+2-,即an-1=6-,
∴an=6-(n为偶数).于是an=
∵对任意n∈N*,(an+1-p)(an-p)<0恒成立,
∴对任意n∈N*,(p-an+1)(p-an)<0恒成立.又数列{a2k-1}单调递减,数列{a2k}单调递增,∴当n为奇数时,有an当n为偶数时,有an+15.已知数列{an}的前n项和为Sn,数列{an}为,,,,,,,,,,…,,,…,,…,若Sk=14,则ak=________.
解析:因为++…+==-,++…+==,所以数列,+,++,…,++…+是首项为,公差为的等差数列,所以该数列的前n项和Tn=+1++…+=.令Tn==14,解得n=7(n=-8舍去),所以ak=.
答案:
6.已知在首项都为2的数列{an},{bn}中,a2=b2=4,2an+1=an+an+2,bn+1-bn<2n+,bn+2-bn>3×2n-1,且bn∈Z,则bn=________,数列的前n项和为________.
解析:由2an+1=an+an+2,知数列{an}是等差数列,因为a1=2,a2=4,所以其公差为2,所以an=2n.由bn+1-bn<2n+,得bn+2-bn+1<2n+1+,所以bn+2-bn<3×2n+1,又bn+2-bn>3×2n-1,且bn∈Z,所以bn+2-bn=3×2n,又b1=2,b2=4,所以bn=2n.所以==2n-1,则数列的前n项和为=2n-1.
答案:2n 2n-1
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