(共66张PPT)
高三年级 数学
例说如何运用函数思想求解数列问题
一、知识概要
①数列可以看成是以正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})为定义域的函数an=f(n)
当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,
所对应的一列函数值.
一、知识概要
1、数列—特殊的函数.
反过来,对于函数y=f(x),如果f(i)(i=1,2,3,…)
有意义,那么我们就可以得到一个数列
f(1),f(2),f(3),…,f(n),…
一、知识概要
1、数列—特殊的函数.
②数列的表示法:解析式法,列表法和图象法.
数列的图象是一系列孤立的点.
如果数列 的第n项与序号n之间的关系可
以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这
个数列的通项公式.数列的通项公式可以看
成数列的函数解析式.有些数列还可以用递
推公式进行表示.
③数列中的研究对象:单调性、最值和周期性…
④数学思想方法:函数思想、方程思想、转化与
化归以及数形结合等.
一、知识概要
1、数列—特殊的函数.
①等差数列通项公式与函数的关系.
2、等差数列中的函数关系.
一、知识概要
①等差数列通项公式与函数的关系.
an=dn+(a1-d) f(x)=kx+b(x∈N*,k,b为常数)
2、等差数列中的函数关系.
一、知识概要
①等差数列通项公式与函数的关系.
当d>0时, 是一个单调递增数列;
当d<0时, 是一个单调递减数列;
当d=0时, 是一个常数列.
2、等差数列中的函数关系.
一、知识概要
an=dn+(a1-d) f(x)=kx+b(x∈N*,k,b为常数)
一、知识概要
2、等差数列中的函数关系.
②等差数列的前n项和公式与函数的关系.
一、知识概要
2、等差数列中的函数关系.
②等差数列的前n项和公式与函数的关系.
当 , 时, (n∈N*),
此时 与n之间的函数关系为
f(x)=0(x∈N*);
一、知识概要
2、等差数列中的函数关系.
②等差数列的前n项和公式与函数的关系.
当 , 时, (n∈N*),
此时 与n之间的函数关系为
f(x)=kx(x∈N*,k为常数 );
一、知识概要
2、等差数列中的函数关系.
②等差数列的前n项和公式与函数的关系.
当 时,
此时 与n之间的函数关系为
f(x)=ax2+bx
(x∈N*,a,b均为常数,且a≠0).
一、知识概要
2、等差数列中的函数关系.
②等差数列的前n项和公式与函数的关系.
数列 是等差数列?Sn=An2+Bn(A,B为常数)
等差数列 的前n项和的最值:
若a1>0,d<0,则Sn存在最大值;
1
2
3
4
5
6
7
8
n
an
O
等差数列 的前n项和的最值:
若a1>0,d<0,则Sn存在最大值;
1
2
3
4
5
6
7
8
n
an
O
1
2
3
4
5
6
7
8
n
Sn
O
O
n
an
1
2
3
4
5
6
7
8
等差数列 的前n项和的最值:
若a1<0,d>0,则Sn存在最小值;
O
n
an
等差数列 的前n项和的最值:
若a1<0,d>0,则Sn存在最小值;
1
2
3
4
5
6
7
8
10
1
2
3
4
5
6
7
8
n
Sn
O
9
一、知识概要
3、等比数列中的函数关系.
①等比数列通项公式与函数的关系.
一、知识概要
3、等比数列中的函数关系.
①等比数列通项公式与函数的关系.
(其中k,q均为非0常数,x∈N*)
等比数列 的单调性:
当 ,或 时, 是递增数列;
等比数列 的单调性:
当 ,或 时, 是递增数列;
当 ,或 时, 是递减数列;
等比数列 的单调性:
当 ,或 时, 是递增数列;
当 ,或 时, 是递减数列;
当 时, 是常数列;
等比数列 的单调性:
当 ,或 时, 是递增数列;
当 ,或 时, 是递减数列;
当 时, 是常数列;
当 时, 是摆动数列.
一、知识概要
3、等比数列中的函数关系.
②等比数列的前n项和公式与函数的关系.
二、典型题目
二、典型题目
(一)数列中的最值问题.
在等差数列 中,若 , .
设数列 的前n项和为 ,n为何值时,
有最大值?
二、典型题目
方法一:因为 , ,
所以
令 ,解得
当n=15或n=16时, 取得最大值.
即 .
二、典型题目
方法二:因为 ,
,
所以
当n=15或n=16时, 取得最大值.
为
二、典型题目
(一)数列中的最值问题.
变式1:在等差数列 中,若 ,且
那么当n= 时, 取得最大值.
二、典型题目
设该等差数列的公差为d
由 可得:
.
,
把 代入解得:
.
二、典型题目
方法一:
令 ,解得 .
.
当n=7时, 取得最大值.
二、典型题目
方法二:
因为
,
所以
当n=7时, 取得最大值.
二、典型题目
(一)数列中的最值问题.
变式1:在等差数列 中,若 ,且
那么当n= 时, 取得最大值.
变式1:在等差数列 中,若 ,且
那么当n= 时, 取得最大值.
公差为d是未知的,那么它可以是0吗?
如果d=0,该数列就是各项均为13的一个常数列,
则前n项和 一定单调递增,与 矛盾.
二、典型题目
公差为d是未知的,那么它可以是正数吗?
当首项为正数时,如果公差大于0, 仍然是单调
递增,不可能满足 ,因此d<0.
二、典型题目
方法三:
因为
,
所以
.
为开口向下的二次函数,
由二次函数图象的对称性可知,
当 时, 取得最大值.
二、典型题目
二、典型题目
二、典型题目
二、典型题目
在等差数列 中,若m+n=p+q,
则am+an=ap+aq.
特别地:当m=n时,2am=ap+aq.
二、典型题目
方程:
二、典型题目
方法四:
因为
,
所以
即
由等差数列的性质可得:
由已知 可知:
,
故当n=7时, 取得最大值.
二、典型题目
(一)数列中的最值问题.
变式2:若等差数列 满足 ,
当n= 时,数列
,
的前n项和最大.
二、典型题目
因为
,
,
由等差数列的性质可得:
,
所以
,
二、典型题目
当n=8时, 取得最大值.
即前8项均为正数,
从第9项开始,后面各项均为负数.
二、典型题目
变式3:设 为等差数列 的前n项和,
若 ,则( )
(A) 的最大值为 .
(C) 的最大值为 .
(B) 的最小值为 .
(D) 的最小值为 .
,
因为
,
所以
解得
所以数列 是递增数列.
又
,
即
,
所以
,
选项为D.
二、典型题目
(二)数列中的单调性问题.
(A)充分而不必要条件 .
(B)必要而不充分条件 .
(C)充分必要条件 .
(D)既不充分也不必要条件 .
设 为等差数列,其前n项和为 ,且公差d不为0,
则“ ”是“ 为递增数列的( )
N*,
检验充分性:
检验充分性:
因为
所以
.
,
由
,
得
所以等差数列 是递增数列.
.
充分性成立.
检验必要性:
检验必要性:
当 为递增数列时,
.
可取-6,-4,-2,……
发现
,
故不能得到
.
故本题选A.
N*,
必要性不成立.
(A)充分而不必要条件 .
(B)必要而不充分条件 .
(C)充分必要条件 .
(D)既不充分也不必要条件 .
设 为等差数列,其前n项和为 ,则
“ ”是“ 为递增数列”的( )
N*,
若
,
则
,
当 时,
为各项均为正数的常数列.
显然,充分性不成立.
选D.
N*,
(A)充分而不必要条件 .
(B)必要而不充分条件 .
(C)充分必要条件 .
(D)既不充分也不必要条件 .
已知数列 是等比数列,则“ ”是
“数列 是递增数列”的( )
检验充分性:
若数列 是等比数列,且 ,
则 可能是递增数列或摆动数列.
充分性不成立.
检验必要性:
若数列 为递增数列,
则后一项必然比前一项大.
必要性成立.
选B.
方法小结
解决数列的最值与单调性问题,首先要明确研究对
象,是等差数列还是等比数列,是数列 还是它
的前 项和数列;其次要确定影响问题解决的关键
要素有哪些,如公差、公比、首项等;最后是探究
解题思路,通过恰当转化选择简捷方法。在转化过
程中,要关注知识间的联系。
二、典型题目
(三)数列中的周期性问题.
已知数列 的首项为2,且数列 满足
,
且数列 前n项和为 ,则
的值为 .
发现:
发现:
所以猜想数列 的最小正周期为4.
发现:
所以猜想数列 的最小正周期为4.
因为
,
且
,
所以
因为
所以最小正周期为4.
,
同学们,今天我们从特殊函数的视角对数列中的单调性、最值以及周期性三个问题再次进行了审视,希望对同学们有所帮助。在高三复习备考过程中,同学们要不断地夯实基础知识,强化通性通法,总结思维过程,提高解决问题的能力!祝同学们在2020年的高考中取得优异成绩。
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