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第一章 数 列
情境通
数列通项公式的其他求法
角度1 构造法
构造法求通项公式的步骤
(1)定关系:根据已知条件确定数列相邻两项或多项之间的关系.
(2)巧变形:将关系式灵活变形为“差”或“商”的形式.
(3)得结论:根据“差”或“商”的形式,合理选用累加、累乘等方式,求通项公式.
又a1=e,所以lnan=nlna1=n,
所以an=en(n≥2),且a1=e也符合该式,
所以an=en.
en
在数列{an}中,a1=1,a2=9,an+2=3an+1-2an-10,则数列{an}的通项公式为an= .
由an+2=3an+1-2an-10,
形如an+1+san+tan-1+r=0的式子,常配凑系数构造等比数列.
得an+2-an+1=2(an+1-an)-10.
令an+1-an=bn,得bn+1=2bn-10,
则bn+1-10= 2(bn-10),
所以{bn-10}是以b1-10=a2-a1-10=-2为首项,2为公比的等比数列,
所以bn-10=-2×2n-1=-2n,
即bn=-2n+10,
10n-2n-7
(1)已知数列{an}满足an+1=2an+3×2n,a1=2,求数列{an}的通项公式.
数列前n项和的求法
角度1 公式法
数列是等差数列,或者是等比数列的,可以直接用对应的求和公式求解.此类问题一般比较简单.
已知数列{an}是等差数列,其前n项和为Sn,且a3=5,S5=3S3-2.
(1)求数列{an}的通项公式.
角度2 倒序相加法
如果一个数列{an}中,与首末两端“等距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法求解.
D
角度3 分组求和法
分组求和中分组的策略
(1)根据等差、等比数列分组;
(2)根据正号、负号分组;
(3)根据数列奇数项、偶数项的性质分组.
设Sn是数列{an}的前n项和,已知a1=1,Sn=2-2an+1.
(1)求数列{an}的通项公式.
角度4 裂项相消法
裂项相消法的关注点
(1)裂项时有可能列为两项的差,也有可能列为两项的和,关键是能将中间的项正负抵消.
(2)相消时关注项的增减:相消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项.
(3)裂项时关注系数的变化:将通项裂项后,有时需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项相等.
已知{an}是公差不为零的等差数列,a1=1,且a1,a2,a5成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式.
角度5 错位相减法
应用错位相减法求和的注意事项
(1)Sn的代数式保留原数列的通项形式;
(2)第二个式子是用第一个式子乘等比数列的公比;
(3)两式作差时,第二个式子的第一项与第一个式子的第二项上下对齐;
(4)作差后,出现一个等比数列求和,用含首末项的求和公式比较简单;如果用含首项、公比的求和公式,需要注意此等比数列的项数.
已知等比数列{an}的公比q>1,且a3+a4+a5=28,a4+2是a3,a5的等差中项,数列{bn}满足b1=1,数列{(bn+1-bn)an}的前n项和为2n2+n.
(1)求q的值.
(2)求数列{bn}的通项公式.
数列的综合应用
数列与函数、不等式、计数原理等知识的交汇问题是考试的热点内容.一般围绕等差数列、等比数列的知识命题,涉及数列的函数性质、通项公式、前n项和公式等.此类问题一般难度较大,对运算、思维、数据处理等能力有较高的要求.
设f(n)=(a+b)n(n∈N+,n≥2),若f(n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次成等差数列,则称f(n)具有性质P.
(1)求证:f(7)具有性质P.
(2)若存在n≤2027,使f(n)具有性质P,求n的最大值.
若an+an-1=2(n≥2),
则有a2+a1=2,解得a2=1,
即a1=a2,这与{an}为递增数列矛盾,舍去,
所以当n≥2时,an-an-1=2,
所以数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列.
(2)若对任意的n∈N+,不等式λTn<n+18(-1)n+1恒成立,求实数λ的取值范围.
数学文化
以数学文化为背景的数列问题通常会因题目背景陌生,让人无处着手.解答此类问题的关键是扩充知识面,增强对数学文化的认识,从而提高审题能力,达到顺利求解的目的.
《周髀算经》是中国古代重要的数学著作,其记载的“日月历法”曰:“阴阳之数,日月之法,十九岁为一章.四章为一蔀,蔀七十六岁.二十蔀为一遂,遂千五百二十岁……生数皆终,万物复始.”某老年公寓住有19位老人与1位义工,老人与义工的年龄(都为正整数)之和恰好为一遂,其中义工的年龄不超过24岁,老人的年龄依次相差1岁,则义工的年龄为( )
A. 18岁 B. 19岁
C. 20岁 D. 21岁
B
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新定义
以数列为背景的新定义问题是创新型试题的一个热点,考查频次较高.常见命题形式有新概念、新法则、新运算等.此类问题的求解策略主要是:通过给出一个新的数列的概念,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情境,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的.
由已知,得an=a1·3n-1,n∈N+,所以当T={2,4}时,ST=a2+a4=3a1+27a1=30a1.
又ST=30,
所以30a1=30,
即a1=1.
故数列{an}的通项公式为an=3n-1,n∈N+.
(2)对任意正整数k(1≤k≤100),若T {1,2,…,k},求证:ST<ak+1.
(3)设C U,D U,SC≥SD,求证:SC+SC∩D≥2SD.
下面分三种情况证明.
①若D是C的子集,则SC+SC∩D=SC+SD≥SD+SD=2SD.
②若C是D的子集,则SC+SC∩D=SC+SC=2SC≥2SD.
③若D不是C的子集,且C不是D的子集.
令E=C∩(綂UD),F=D∩(綂UC),
则E≠ ,F≠ ,E∩F= ,
所以SC=SE+SC∩D,SD=SF+SC∩D.
又SC≥SD,所以SE≥SF.
设k是E中的最大数,l是F中的最大数,则k≥1,l≥1,k≠l.