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1、第三講 數(shù)列
命 題 者 說
考 題 統(tǒng) 計
考 情 點 擊
2018·全國卷Ⅰ·T4·等差數(shù)列的通項公式、前n項和公式
2018·全國卷Ⅰ·T14·數(shù)列的通項與前n項和的關系
2018·浙江高考·T10·數(shù)列的綜合應用
2018·北京高考·T4·數(shù)學文化、等比數(shù)列的通項公式
2017·全國卷Ⅰ·T4·等差數(shù)列的通項公式、前n項和公式
1.等差、等比數(shù)列基本量和性質(zhì)的考查是高考熱點,經(jīng)常以小題形式出現(xiàn)。
2.數(shù)列求和及數(shù)列與函數(shù)、不等式的綜合問題是高考考查的重點,考查分析問題、解決問題的綜合能力。
考向一 等差數(shù)列、等比數(shù)列基本量運算
【例1】 (1)(201
2、8·北京高考)設{an}是等差數(shù)列,且a1=3,a2+a5=36,則{an}的通項公式為________。
(2)(2017·江蘇高考)等比數(shù)列{an}的各項均為實數(shù),其前n項和為Sn。已知S3=,S6=,則a8=________。
解析 (1)設等差數(shù)列的公差為d,a2+a5=a1+d+a1+4d=6+5d=36,所以d=6,所以an=3+(n-1)·6=6n-3。
(2)設等比數(shù)列{an}的公比為q,則由S6≠2S3,得q≠1,則解得則a8=a1q7=×27=32。
答案 (1)an=6n-3 (2)32
在進行等差(比)數(shù)列項與和的運算時,若條件和結(jié)論間的聯(lián)系不明顯
3、,則均可化成關于a1和d(q)的方程組求解,但要注意消元法及整體計算,以減少計算量。
變|式|訓|練
1.(2018·沈陽質(zhì)量監(jiān)測)在等差數(shù)列{an}中,若Sn為前n項和,2a7=a8+5,則S11的值是( )
A.55 B.11
C.50 D.60
解析 解法一:設等差數(shù)列{an}的公差為d,由題意可得2(a1+6d)=a1+7d+5,得a1+5d=5,則S11=11a1+d=11(a1+5d)=11×5=55。故選A。
解法二:設等差數(shù)列{an}的公差為d,由2a7=a8+5,得2(a6+d)=a6+2d+5,得a6=5,所以S11=11a6=55。故選A。
答案
4、 A
2.(2018·湖南湘東五校聯(lián)考)已知在等比數(shù)列{an}中,a3=7,前三項之和S3=21,則公比q的值是( )
A.1 B.-
C.1或- D.-1或
解析 當q=1時,an=7,S3=21,符合題意;當q≠1時,得q=-。綜上,q的值是1或-。故選C。
答案 C
考向二 等差數(shù)列、等比數(shù)列的性質(zhì)應用
【例2】 (1)(2018·湖北荊州一模)在等差數(shù)列{an}中,若a3+a4+a5=3,a8=8,則a12的值是( )
A.15 B.30
C.31 D.64
(2)等差數(shù)列{an}中,已知|a6|=|a11|,且公差d>0,則其前n項和取最小值時n
5、的值為( )
A.6 B.7
C.8 D.9
(3)(2018·洛陽聯(lián)考)在等比數(shù)列{an}中,a3,a15是方程x2+6x+2=0的兩根,則的值為( )
A.- B.-
C. D.-或
解析 (1)因為a3+a4+a5=3,所以3a4=3,a4=1,又2a8=a4+a12,所以a12=2a8-a4=2×8-1=15。故選A。
(2)由d>0可得等差數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,又|a6|=|a11|,所以-a6=a11,所以a6+a11=a8+a9=0,又d>0,所以a8<0,a9>0,所以前8項和為前n項和的最小值。故選C。
(3)設等比數(shù)列{an}的公比為q,因
6、為a3,a15是方程x2+6x+2=0的根,所以a3·a15=a=2,a3+a15=-6,所以a3<0,a15<0,則a9=-,所以==a9=-。故選B。
答案 (1)A (2)C (3)B
等差、等比數(shù)列性質(zhì)的應用策略
(1)項數(shù)是關鍵:解題時特別關注條件中項的下標即項數(shù)的關系,尋找項與項之間、多項之間的關系選擇恰當?shù)男再|(zhì)解題。
(2)整體代入:計算時要注意整體思想,如求Sn可以將與a1+an相等的式子整體代入,不一定非要求出具體的項。
(3)構(gòu)造不等式函數(shù):可以構(gòu)造不等式函數(shù)利用函數(shù)性質(zhì)求范圍或最值。
變|式|訓|練
1.(2018·太原一模)已知等差數(shù)列{an
7、}的前n項和為Sn,若a2+a3+a10=9,則S9=( )
A.3 B.9
C.18 D.27
解析 設等差數(shù)列{an}的公差為d,因為a2+a3+a10=9,所以3a1+12d=9,即a1+4d=3,所以a5=3,所以S9==9a5=27。故選D。
答案 D
2.(2018·西安八校聯(lián)考)設等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若S6>S7>S5,則滿足SnSn+1<0的正整數(shù)n的值為( )
A.10 B.11
C.12 D.13
解析 由S6>S7>S5,得S7=S6+a7S5,所以a7<0,a6+a7>0,所以S13==13a
8、7<0,S12==6(a6+a7)>0,所以S12S13<0,即滿足SnSn+1<0的正整數(shù)n的值為12。故選C。
答案 C
3.已知-2,a1,a2,-8成等差數(shù)列,-2,b1,b2,b3,-8成等比數(shù)列,則等于( )
A. B.
C.- D.或-
解析 因為-2,a1,a2,-8成等差數(shù)列,所以a2-a1=d==-2,因為-2,b1,b2,b3,-8成等比數(shù)列,所以b2=-=-4,所以==。故選B。
答案 B
考向三 數(shù)列的遞推關系
【例3】 (1)已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足4(n+1)(Sn+1)=(n+2)2an(n∈N*),則數(shù)列{an}的通
9、項公式an=( )
A.(n+1)3 B.(2n+1)2
C.8n2 D.(2n+1)2-1
(2)在數(shù)列{an}中,a1=1,a1+++…+=an(n∈N*),則數(shù)列{an}的通項公式an=________。
解析 (1)當n=1時,4×(1+1)×(a1+1)=(1+2)2×a1,解得a1=8。當n≥2時,4(Sn+1)=,則4(Sn-1+1)=,兩式相減得,4an=-,整理得,=,所以an=··…··a1=××…××8=(n+1)3。檢驗知,a1=8也符合,所以an=(n+1)3。故選A。
(2)根據(jù)a1+++…+=an, ①
有a1+++…+=an-1(n≥2),
10、?、?
①-②得,=an-an-1,
即n2an-1=(n2-1)an(n≥2),
所以==(n≥2),
所以n≥2時,an=a1×××…×=1×××…×===,檢驗a1=1也符合,所以an=。
答案 (1)A (2)
由an與Sn的關系求通項公式的注意事項
(1)應重視分類整合思想的應用,分n=1和n≥2兩種情況討論,特別注意an=Sn-Sn-1成立的前提是n≥2。
(2)由Sn-Sn-1=an推得an,當n=1時,a1也適合,則需統(tǒng)一表示(“合寫”)。
(3)由Sn-Sn-1=an推得an,當n=1時,a1不適合,則數(shù)列的通項公式應分段表示(“分寫”),即an=
11、
變|式|訓|練
1.(2018·廣東五校聯(lián)考)數(shù)列{an}滿足a1=1,且an+1=a1+an+n(n∈N*),則++…+=( )
A. B.
C. D.
解析 由a1=1,an+1=a1+an+n可得an+1-an=n+1,利用累加法可得an-a1=n+(n-1)+(n-2)+…+3+2=,所以an=,所以==2,故++…+=2=2=。故選A。
答案 A
2.設數(shù)列{an}的前n項和為Sn。若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*,則S5=________。
解析 因為an+1=2Sn+1,所以Sn+1-Sn=2Sn+1,所以Sn+1=3Sn+1,所以Sn+1+=
12、3,所以數(shù)列是公比為3的等比數(shù)列,所以=3。又S2=4,所以S1=1,所以S5+=×34=×34=,所以S5=121。
答案 121
考向四 數(shù)列與函數(shù)不等式的綜合問題
【例4】 (2018·浙江高考)已知a1,a2,a3,a4成等比數(shù)列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)。若a1>1,則( )
A.a(chǎn)1a3,a2a4 D.a(chǎn)1>a3,a2>a4
解析 解法一:因為函數(shù)y=lnx在點(1,0)處的切線方程為y=x-1,所以lnx≤x-1(x>0),所以a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)
13、≤a1+a2+a3-1,所以a4≤-1,又a1>1,所以等比數(shù)列的公比q<0。若q≤-1,則a1+a2+a3+a4=a1(1+q)(1+q2)≤0,而a1+a2+a3=a1(1+q+q2)>a1>1,所以ln(a1+a2+a3)>0,與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
14、1,所以等比數(shù)列的公比q<0。若q≤-1,則a1+a2+a3+a4=a1(1+q)(1+q2)≤0,而a1+a2+a3≥a1>1,所以ln(a1+a2+a3)>0,與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
15、a2=2,若an-2,若n=1,則λ∈R,若n>1,則λ>-,所以λ≥0。當n為偶數(shù)時,由an-2,所以λ>-,即λ≥0。綜上,實數(shù)λ的取值范圍為[0,+∞)
16、。
答案 [0,+∞)
1.(考向一)(2018·山東淄博一模)已知{an}是等比數(shù)列,若a1=1,a6=8a3,數(shù)列的前n項和為Tn,則T5=( )
A. B.31
C. D.7
解析 設等比數(shù)列{an}的公比為q,因為a1=1,a6=8a3,所以q3=8,解得q=2。所以an=2n-1。所以=n-1。所以數(shù)列是首項為1,公比為的等比數(shù)列。則T5==。故選A。
答案 A
2.(考向二)(2018·湖南衡陽一模)在等差數(shù)列{an}中,a1+3a8+a15=120,則a2+a14的值為( )
A.6 B.12 C.24 D.48
解析 因
17、為在等差數(shù)列{an}中,a1+3a8+a15=120,所以由等差數(shù)列的性質(zhì)可得a1+3a8+a15=5a8=120,所以a8=24,所以a2+a14=2a8=48。故選D。
答案 D
3.(考向二)(2018·廣東汕頭模擬)已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,a1=9,-=-4,則Sn取最大值時的n為( )
A.4 B.5
C.6 D.4或5
解析 由{an}為等差數(shù)列,得-=a5-a3=2d=-4,即d=-2,由于a1=9,所以an=-2n+11,令an=-2n+11<0,得n>,所以Sn取最大值時的n為5。故選B。
答案 B
4.(考向三)(2018·合肥質(zhì)檢)已
18、知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若3Sn=2an-3n,則a2 018=( )
A.22 018-1 B.32 018-6
C.2 018- D.2 018-
解析 因為a1=S1,所以3a1=3S1=2a1-3?a1=-3。當n≥2時,3Sn=2an-3n,3Sn-1=2an-1-3(n-1),所以an=-2an-1-3,即an+1=-2(an-1+1),所以數(shù)列{an+1}是以-2為首項,-2為公比的等比數(shù)列,所以an+1=(-2)×(-2)n-1=(-2)n,則a2 018=22 018-1。故選A。
答案 A
5.(考向四)(2018·江蘇高考)已知集合A={x|x=
19、2n-1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}。將A∪B的所有元素從小到大依次排列構(gòu)成一個數(shù)列{an}。記Sn為數(shù)列{an}的前n項和,則使得Sn>12an+1成立的n的最小值為________。
解析 所有的正奇數(shù)和2n(n∈N*)按照從小到大的順序排列構(gòu)成{an},在數(shù)列{an}中,25前面有16個正奇數(shù),即a21=25,a38=26。當n=1時,S1=1<12a2=24,不符合題意;當n=2時,S2=3<12a3=36,不符合題意;當n=3時,S3=6<12a4=48,不符合題意;當n=4時,S4=10<12a5=60,不符合題意;…;當n=26時,S26=+=441+62=503<12a27=516,不符合題意;當n=27時,S27=+=484+62=546>12a28=540,符合題意。故使得Sn>12an+1成立的n的最小值為27。
答案 27
9