6. 已知函数f(x) = 2x2-x,则使得数列{
}(n∈N+)成等差数列的非零常数p与q所满足的关系式为 .p=-2q
5. 一个机器猫每秒前进或后退一步,程序设计人员让机器猫以每前进3步,然后再后退2步的规律移动;如果将此机器猫放在数轴的原点上,面向正的方向,以1步的距离为1个单位长,令P(n)表示第n秒时机器猫所在的位置的坐标,且P(0)=0,那么下列结论中错误的是( C)
(A)P(3)=3 (B)P(5)=1 (C)P(101)=21 (D)P(103)<P(104)
4. 弹子棋共有60颗大小相同的球形弹子,现在棋盘上将它叠成正四面体形的球垛,使剩下的弹子尽可能少,那么剩余的弹子有(B)
(A)0颗 (B)4颗 (C)5颗 (D)11颗
3. 若数列{an}满足
若
,则
的值为( B )
(A)
(B)
(C)
(D)
![]()
2. 数学拓展课上,老师定义了一种运算“*”,对于n∈N*满足以下运算性质:
(1) 2*2 = 1,(2) ( 2n + 2) * 2 = 3(2n * 2).则2n*2用含n的代数式表示为 3n-1_
1. 设数列
的前n项和为
,令
,称
为数列
,
,…,
的“理想数”,已知数列
,
,…,
的“理想数”为2004,那么数列2,
,
,……,
的“理想数”为(A)
(A) 2002 (B) 2004 (C) 2006 (D) 2008
6.
已知函数f (x)=
,数列|x
|(x
>0)的第一项x
=1,以后各项按如下方式取定:曲线x=f (x)在
处的切线与
经过(0,0)和(x
,f (x
))两点的直线平行(如图).
求证:当n
时,
(Ⅰ) x
(Ⅱ)
.
[专家解答](I ) 证明:因为![]()
所以曲线
在
处的切线斜率![]()
即
和
两点的直线斜率是
以
.
(II)因为函数
,当
时单调递增,
而![]()
![]()
,
所以
,即
因此![]()
又因为
令
则![]()
因为
所以![]()
因此
故![]()
★★★高考要考什么
[考点透视]
本专题是等差(比)数列知识的综合应用,同时加强数学思想方法的应用,是历年的重点内容之一,近几年考查的力度有所增加,体现高考是以能力立意命题的原则.
[热点透析]
高考中常常把数列、极限与函数、方程、不等式、解析几何等等相关内容综合在
一起,再加以导数和向量等新增内容,使数列综合题新意层出不穷.常见题型:
(1)由递推公式给出数列,与其他知识交汇,考查运用递推公式进行恒等变形、
推理与综合能力.
(2)给出Sn与an的关系,求通项等,考查等价转化的数学思想与解决问题能力.
(3)以函数、解析几何的知识为载体,或定义新数列,考查在新情境下知识的迁移能力.
理科生需要注意数学归纳法在数列综合题中的应用,注意不等式型的递推数列.
★★★突破重难点
[范例1]已知数列
中,对一切自然数
,都有
且
.
求证:(1)
;
(2)若
表示数列
的前
项之和,则
.
解析: (1)由已知
得
,
又因为
,所以
, 因此
,即
.
(2) 由结论(1)可知
,即
,
于是
,
即
.
[点睛]从题目的结构可以看出,条件
是解决问题的关键,必须从中找出
和
的关系.
[文]
记![]()
(Ⅰ)求b1、b2、b3、b4的值;
(Ⅱ)求数列
的通项公式及数列
的前n项和![]()
解析(I)![]()
整理得![]()
![]()
(Ⅱ)由![]()
所以![]()
![]()
[范例2]设数列
的前
项的和
,![]()
(Ⅰ)求首项
与通项
;
(Ⅱ)设
,
,证明:![]()
解析 (Ⅰ)由 Sn=an-×2n+1+, n=1,2,3,… ①
得 a1=S1= a1-×4+ 所以a1=2.
再由①有 Sn-1=an-1-×2n+, n=2,3,4,…
将①和②相减得: an=Sn-Sn-1= (an-an-1)-×(2n+1-2n), n=2,3, …
整理得: an+2n=4(an-1+2n-1),n=2,3, …, 因而数列{an+2n}是首项为a1+2=4,公比为4的等比数列,即an+2n = 4×4 n-1= 4 n, n=1,2,3, …, 因而an=4n-2n, n=1,2,3, …
(Ⅱ) Sn= ×(4n-2n)-×2n+1 + = ×(2n+1-1)(2n+1-2) = ×(2n+1-1)(2n-1)
Tn= = × = ×( - )
所以
=
- ) = ×( - ) <
[点睛]Sn与an始终是我们的重点,需要我们引起重视;注意总结积累数列不等式放缩的技巧.
[文]设数列
的前n项和为Sn,若
是首项为S1各项均为正数且公比为q的等比数列.
(1)求数列
的通项公式
(用S1和q表示);
(2)试比较
的大小,并证明你的结论.
解析 (1)∵
是各项均为正数的等比数列, ∴
.
当n=1时,a1=S1; 当
.
∴![]()
(2)当n=1时,
∴
.
当
时,
![]()
![]()
∵![]()
①当q=1时,![]()
②当![]()
![]()
③当![]()
![]()
综上可知:当n=1时,
.当![]()
若
若![]()
[范例3]由坐标原点O向曲线
引切线,切于O以外的点P1
,再由P1引此曲线的切线,切于P1以外的点P2
),如此进行下去,得到点列{ Pn
}}.
求:(Ⅰ)
的关系式;
(Ⅱ)数列
的通项公式;
(Ⅲ)当
时,
的极限位置的坐
解析 (Ⅰ)由题得
过点P1(
的切线为![]()
过原点 ![]()
又过点Pn(
的![]()
因为
过点Pn-1(
![]()
整理得![]()
![]()
(Ⅱ)由(I)得
所以数列{xn-a}是以
公比为
的等比数列
![]()
(法2)通过计算
再用数学归纳法证明.
(Ⅲ)
![]()
的极限位置为(![]()
[点睛]注意曲线的切线方程
的应用,从而得出递推式.
[文]数列
的前
项和为
,已知![]()
(Ⅰ)写出
与
的递推关系式
,并求
关于
的表达式;
(Ⅱ)设
,求数列
的前
项和
.
解析 由![]()
得
,
即
,所以
,对
成立.
由
,
,…,![]()
相加得
,又
,所以
,
当
时,也成立.
(Ⅱ)由
,得
.
而
,
,
.
[范例4]设点
(
,0),
和抛物线
:y=x2+an
x+bn(n∈N*),其中an=-2-4n-
,
由以下方法得到:
x1=1,点P2 (x2,2)在抛物线C1:y=x2+a1x+b1上,点A1(x1,0)到P2的距离是A1到C1上点的最短距离,…,点
在抛物线
:y=x2+an
x+bn上,点
(
,0)到
的距离是
到
上点的最短距离.
(Ⅰ)求x2及C1的方程.
(Ⅱ)证明{
}是等差数列.
解:(Ⅰ)由题意,得A(1,0), C1:y=x2-7x+b1.
设点P(x,y)是C1上任意一点,则|A1P|=![]()
令f (x)=(x-1)2+(x2-7x+b1)2,
则![]()
由题意得
, 即![]()
又P2(x2,0)在C1上, ∴2=x22 -7x2+b1
解得x2=3, b1=14. 故C1方程为y=x2-7x+14.
(Ⅱ)设P(x,y)是C1上任意一点,则
|AnP|=![]()
令g(x)=(x-xn)2+(x2+anx+bn)2,则
,
由题意得,
,即
=0,
又∵
,∴(xn+1-xn)+2n(2xn+1+an)=0(n≥1),
即(1+2n+1)xn+1- xn+2 n an =0, (*)
下面用数学归纳法证明xn=2n-1.
① 当n=1时,x1=1,等式成立.
② 假设当n=k时,等式成立,即xk=2k-1.
则当n=k+1时,由(*)知(1+2k+1)xk+1-xk+2kak=0, (*)
又ak=-2-4k-
,∴
.
即当n=k+1,时等式成立.
由①②知,等式对n∈N+成立,∴{xn}是等差数列.
[点睛]注意第(1)小题其实是第(2)小题的特例,对于求数列的通项公式,归纳猜想证明是十分常用的手段.
[文]已知数列
满足![]()
(I)证明:数列
是等比数列;
(II)求数列
的通项公式;
(II)若数列
满足
证明
是等差数列.
解析 (I)证明:
![]()
![]()
是以![]()
为首项,2为公比的等比数列.
(II)解:由(I)得![]()
![]()
![]()
(III)证明:
![]()
①
②
②-①,得![]()
即
③
④
④-③,得
即![]()
是等差数列.
★★★自我提升
5.已知n次式项式
.
若在一种算法中,计算
的值需要k-1次乘法,计算P3(x0)的值共需要9次运算(6次乘法,3次加法),则计算P10(x0)的值共需要 65 次运算.
下面给出一种减少运算次数的算法:P0(x)=a0,Pk+1(x)=xPk(x)+ak+1(k=0,1,2,…,n-1).利用该算法,计算P3(x0)的值共需要6次运算,计算Pn(x0)的值共需要 2n 次运算.
4.对正整数n,设曲线
在x=2处的切线与y轴交点的纵坐标为
,则数列
的前n项和的公式是 2n+1-2
.
3.在数列{an}中,若a1=1,an+1=2an+3 (n≥1),则该数列的通项an=__2 n+1-3___.
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