2.解综合题要总揽全局,尤其要注意上一问的结论可作为下面论证的已知条件,在后面求解的过程中适时应用.
[问题3]函数与数列的综合题 P51 例3
数列是一特殊的函数,其定义域为正整数集,且是自变量从小到大变化时函数值的序列。注意深刻理解函数性质对数列的影响,分析题目特征,探寻解题切入点.
P51 例3(2006湖北卷)已知二次函数
的图像经过坐标原点,其导函数为
,数列
的前n项和为
,点
均在函数
的图像上。(Ⅰ)、求数列
的通项公式;(Ⅱ)、设
,
是数列
的前n项和,求使得
对所有
都成立的最小正整数m;
点评:本题考查二次函数、等差数列、数列求和、不等式等基础知识和基本的运算技能,考查分析问题的能力和推理能力。
解:(Ⅰ)设这二次函数f(x)=ax2+bx (a≠0) ,则 f`(x)=2ax+b,由于f`(x)=6x-2,得
a=3 , b=-2, 所以 f(x)=3x2-2x.
又因为点
均在函数
的图像上,所以
=3n2-2n.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)-
=6n-5.
当n=1时,a1=S1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 (
)
(Ⅱ)由(Ⅰ)得知
=
=
,
故Tn=
=![]()
=
(1-
).
因此,要使
(1-
)<
(
)成立的m,必须且仅须满足
≤
,即m≥10,所以满足要求的最小正整数m为10.
4.[例],已知数列
中,
是其前
项和,并且
,⑴设数列
,求证:数列
是等比数列;⑵设数列
,求证:数列
是等差数列;⑶求数列
的通项公式及前
项和。
分析:由于{b
}和{c
}中的项都和{a
}中的项有关,{a
}中又有S
=4a
+2,可由S
-S
作切入点探索解题的途径.
[注2]本题立意与2007年高考题文科20题结构相似.
解:(1)由S
=4a
,S
=4a
+2,两式相减,得S
-S
=4(a
-a
),即a
=4a
-4a
.(根据b
的构造,如何把该式表示成b
与b
的关系是证明的关键,注意加强恒等变形能力的训练)
a
-2a
=2(a
-2a
),又b
=a
-2a
,所以b
=2b
①
已知S
=4a
+2,a
=1,a
+a
=4a
+2,解得a
=5,b
=a
-2a
=3 ②
由①和②得,数列{b
}是首项为3,公比为2的等比数列,故b
=3·2
.
![]()
![]()
![]()
当n≥2时,S
=4a
+2=2
(3n-4)+2;当n=1时,S
=a
=1也适合上式.
综上可知,所求的求和公式为S
=2
(3n-4)+2.
说明:1.本例主要复习用等差、等比数列的定义证明一个数列为等差,等比数列,求数列通项与前
项和。解决本题的关键在于由条件
得出递推公式。
3. (全国卷Ⅰ) 设正项等比数列
的首项
,前n项和为
,且
。(Ⅰ)求
的通项;(Ⅱ)求
的前n项和
。
解:(Ⅰ)由
得 ![]()
即![]()
可得![]()
因为
,所以
解得
,因而 ![]()
(Ⅱ)因为
是首项
、公比
的等比数列,故
![]()
则数列
的前n项和 ![]()
![]()
前两式相减,得 ![]()
即
![]()
[问题2]等差、等比数列的判定问题.P53 T7 例P54 T9
[例]P54 T9(上海卷)已知有穷数列![]()
![]()
共有2
项(整数
≥2),首项
=2.设该数列的前
项和为
,且
=
+2(
=1,2,┅,2
-1),其中常数
>1.
(1)求证:数列![]()
![]()
是等比数列;(2)若
=2
,数列![]()
![]()
满足
=
(
=1,2,┅,2
),求数列![]()
![]()
的通项公式;
(3)若(2)中的数列![]()
![]()
满足不等式|
-
|+|
-
|+┅+|
-
|+|
-
|≤4,求
的值.
(1) [证明] 当n=1时,a2=2a,则
=a;
2≤n≤2k-1时, an+1=(a-1) Sn+2, an=(a-1) Sn-1+2,
an+1-an=(a-1) an, ∴
=a, ∴数列{an}是等比数列.
(2) 解:由(1) 得an=2a
, ∴a1a2…an=2
a
=2
a
=2
,
bn=
(n=1,2,…,2k).
(3)设bn≤
,解得n≤k+
,又n是正整数,于是当n≤k时, bn<
;
当n≥k+1时, bn>
.
原式=(
-b1)+(
-b2)+…+(
-bk)+(bk+1-
)+…+(b2k-
)
=(bk+1+…+b2k)-(b1+…+bk)
=
=
.
当
≤4,得k2-8k+4≤0,
4-2
≤k≤4+2
,又k≥2,
∴当k=2,3,4,5,6,7时,原不等式成立.
2.(上海卷)设数列
的前
项和为
,且对任意正整数
,
。(1)求数列
的通项公式?(2)设数列
的前
项和为
,对数列
,从第几项起
?
.解(1) ∵an+ Sn=4096, ∴a1+ S1=4096, a1 =2048.
当n≥2时, an= Sn-Sn-1=(4096-an)-(4096-an-1)= an-1-an ∴
=
an=2048(
)n-1.
(2) ∵log2an=log2[2048(
)n-1]=12-n, ∴Tn=
(-n2+23n).
由Tn<-509,解得n>
,而n是正整数,于是,n≥46. ∴从第46项起Tn<-509.
[问题1]等差、等比数列的项与和特征问题P49 例1 3。P50 例2 P56 例1 P59 T6.
[注1]文中所列例题如末给题目原文均为广州市二轮复习资料上例题
例(四川卷)数列
的前
项和记为
(Ⅰ)求
的通项公式;(Ⅱ)等差数列
的各项为正,其前
项和为
,且
,又
成等比数列,求![]()
本小题主要考察等差数列、等比数列的基础知识,以及推理能力与运算能力。满分12分。
解:(Ⅰ)由
可得
,两式相减得![]()
又
∴
故
是首项为
,公比为
得等比数列 ∴![]()
(Ⅱ)设
的公比为
由
得,可得
,可得![]()
故可设
又![]()
由题意可得
解得![]()
∵等差数列
的各项为正,∴
∴
∴![]()
1.设等差数列{an}的首项a1及公差d都为整数,前n项和为Sn.
(Ⅰ)若a11=0,S14=98,求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若a1≥6,a11>0,S14≤77,求所有可能的数列{an}的通项公式
5.解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,透过给定信息的表象,抓住问题的本质,揭示问题的内在联系和隐含条件,明确解题方向,形成解题策略.
4.数列极限的综合题形式多样,解题思路灵活,但万变不离其宗,就是离不开数列极限的概念和性质,离不开数学思想方法,只要能把握这两方面,就会迅速打通解题思路.
3.注意
与
之间关系的转化。如:
=
,
=
.
2.在解决等差数列或等比数列的相关问题时,“基本量法”是常用的方法,但有时灵活地运用性质,可使运算简便,而一般数列的问题常转化为等差、等比数列求解。
1.证明数列
是等差或等比数列常用定义,即通过证明
或
而得。
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