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文檔簡介
考點20數(shù)列的概念與簡單表示法
(1)了解數(shù)列的概念和幾種簡單的表示方法(列表、圖象、通項公式).
(2)了解數(shù)列是自變量為正整數(shù)的一類函數(shù).
知識整合,
______________/
一、數(shù)列的相關(guān)概念
1.數(shù)列的定義
按照一定順序排列著的一列數(shù)稱為數(shù)列,數(shù)列中的每一個數(shù)叫做這個數(shù)列的項.
數(shù)列中的每一項都和它的序號有關(guān),排在第一位的數(shù)稱為這個數(shù)列的第1項,通常也叫做首
項,排在第二位的數(shù)稱為這個數(shù)列的第2項……排在第n位的數(shù)稱為這個數(shù)列的第n項.所
以,數(shù)列的一般形式可以寫成4嗎,為心,a“,L,簡記為{4}.
2.數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系
數(shù)列可以看成定義域為正整數(shù)集N*(或它的有限子集)的函數(shù)q=/(/?),當自
變量按照由小到大的順序依次取值時,所對應的一列函數(shù)值.
由于數(shù)列是特殊的函數(shù),因此可以用研究函數(shù)的思想方法來研究數(shù)列的相關(guān)性質(zhì),如單調(diào)性、
最大值、最小值等,此時要注意數(shù)列的定義域為正整數(shù)集(或其有限子集{1,2,…這
一條件.
3.數(shù)列的分類
分類標
名稱含義
準
有窮數(shù)
項數(shù)有限的數(shù)列,如數(shù)列1,2,3,4,5,7,8,9,10
按項的列
個數(shù)無窮數(shù)
項數(shù)無限的數(shù)列,如數(shù)列1,2,3,4,-
列
遞增數(shù)
從第2項起,每一項都大于它的前一項,如數(shù)列1,3,5,7,9,…
列
按項的遞減數(shù)從第2項起,每一項都小于它的前一項,如數(shù)列10,9,8,7,6,
變化趨列5,…
勢常數(shù)列各項都相等的數(shù)列,如數(shù)列2,2,2,2,…
擺動數(shù)從第2項起,有些項大于它的前一項,有些項小于它的前一項,如
列1,2,1,2
有界數(shù)
任一項的絕對值都小于某一正數(shù),如一1,1,—1,1,—1,1,…
按項的列
有界性無界數(shù)
不存在某一正數(shù)能使任一項的絕對值小于它,如2,4,6,8,10,…
列
二、數(shù)列的表示方法
(1)列舉法:將數(shù)列中的每一項按照項的序號逐一寫出,一般用于“雜亂無章”且項數(shù)較
少的情況.
(2)解析法:主要有兩種表示方法,
①通項公式:如果數(shù)列{4}的第〃項與序號〃之間的關(guān)系可以用一個式子來表示,那
么這個公式叫做這個數(shù)列的通項公式,即an=/(〃).
②遞推公式:如果已知數(shù)列{4}的第一項(或前幾項),且任一項仆與它的前一項。,一
(或前幾項)間的關(guān)系可以用一個公式來表示,那么這個公式就叫做這個數(shù)列的遞推公式.
(3)圖象法:數(shù)列是特殊的函數(shù),可以用圖象直觀地表示.數(shù)列用圖象表示時,可以以序
號為橫坐標,相應的項為縱坐標描點畫圖.由此可知,數(shù)列的圖象是無限個或有限個孤
立的點.
三、數(shù)列的前〃項和與通項的關(guān)系
數(shù)列的前〃項和通常用S”表示,記作S.=q+%+…+為,則通項
若當〃之2時求出的?!耙策m合”=1時的情形,則用一個式子表示否則分段表示.
考向一已知數(shù)列的前幾項求通項公式
1.常用方法:觀察(觀察規(guī)律)、比較(比較已知數(shù)列)、歸納、轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)化為特殊數(shù)列)、聯(lián)想(聯(lián)
想常見的數(shù)列)等方法.
具體策略:
①分式中分子、分母的特征;
②相鄰項的變化特征;
③拆項后的特征;
④各項的符號特征和絕對值特征;
⑤化異為同.對于分式還可以考慮對分子、分母各個擊破,或?qū)ふ曳肿?、分母之間的關(guān)系;
⑥對于符號交替出現(xiàn)的情況,可用(一1)左或(一1)氏+1,&6汗處理.
根據(jù)數(shù)列的前幾項寫出數(shù)列的一個通項公式是不完全歸納法,它蘊含著“從特殊到一般”的思
想.
2.常見的數(shù)列的通項公式:
(1)數(shù)列1,2,3,4,…的通項公式為q=〃;
(2)數(shù)列2,4,6,8,…的通項公式為%=2〃;
(3)數(shù)列1,4,9,16,…的通項公式為=〃2;
(4)數(shù)列1,2,4,8,…的通項公式為%=2";
(5)數(shù)列1,1,…的通項公式為4=工;
234n
11111
(6)數(shù)列一,一,一,一,…的通項公式為4=—;^----.
261220〃(〃+1)
3.根據(jù)圖形特征求數(shù)列的通項公式,首先要觀察圖形,尋找相鄰的兩個圖形之間的變化,
其次要把這些變化同圖形的序號聯(lián)系起來,發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,最后歸納猜想出通項公式.
典例引領(lǐng)
典例1根據(jù)數(shù)列的前幾項,寫出下面數(shù)列的一個通項公式.
(1)—1,7,—13,19,,???
(2)8,98,998,9998,…;
115132961
(z3)----------------------
248163264
(4)1,6,12,20,...;
⑸0.8,0.88,0.888,???
【解析】(1)符號問題可通過(-1)”或(-1)”"表示,其各項的絕對值的排列規(guī)律為:后面
的數(shù)的絕對值總比前面數(shù)的絕對值大6,故通項公式為4=(-1)"(6〃-5).
(2)各項分別加上2,即得數(shù)列:10,100,1000,10000,…,
故數(shù)列的一個通項公式為a?=\0"-2.
(3)各項的分母依次為2,22,23,23…,
容易看出第2,3,4項的分子比相應分母小3,
再由各項的符號規(guī)律,把第1項變形為-二L既符合符號變化的規(guī)律,也滿足了分子與分
2
母之間的關(guān)系,
故數(shù)列的一個通項公式為%=(-l)”x工三
(4)容易看出第2,3,4項滿足規(guī)律:項的序號x(項的序號+1).
而第1項卻不滿足,因此考慮分段表示,
1,n=1
即數(shù)列的一個通項公式為4=<Z八
QQQ
(5)數(shù)列變形為§(1一0.1),§(1—0.01),,(1—0.001),?一,
所以
典例2如圖,圖①、圖②、圖③、圖④分別包含1、5、13和25個互不重疊的單位正方形,
按同樣的方式構(gòu)造圖形,則第〃個圖包含的單位正方形的個數(shù)是
口O
圖①圖②圖③|圖④
A.n2-2n+lB.2n2+2
C.2n2-2H+1D.2n2-n+1
【答案】C
【解析】設(shè)第〃個圖包含%個互不重疊的單位正方形,
?.?圖①、圖②、圖③、圖④分別包括1,5,13和25個互不重疊的單位正方形,
4=1,a-,=5=14-4=1+4x1,a3=13=14-4+8=1+4x(1+2),
%=25=1+4+8+12=1+4x(1+2+3),由此類推可得:
4=1+4[1+2+3+…+(〃-l)]=l+4x妁y=2"2-2〃+1.
經(jīng)檢驗滿足條件.故選C.
【名師點睛】本題解題的關(guān)鍵是研究相鄰兩項的關(guān)系得出遞推公式,再由累加法法得出第〃
項的表達式,利用等差數(shù)列的求和公式即可得出答案,屬于中檔題.根據(jù)圖①、圖②、圖③、
圖④分別包括1,5,13,和25個互不重疊的單位正方形,尋找規(guī)律,可得第"個圖包含
1+4[1+2+3+...+(//-1)]個互不重疊的單位正方形,求和即可得到答案.
變式拓展
1.數(shù)列1,2,1,2,…的通項公式不可能為
+1
-3+(-口3+(-1)"
A.4B.an
22
c.2〃+1
3+cos九兀3+sm----71
C.V一^~D.2
4,
2
考向二利用?!芭cS”的關(guān)系求通項公式
已知S“求可的一般步驟:
(1)先利用q=S|求出a,;
(2)用〃一1替換S“中的n得到一個新的關(guān)系,利用??=S“—S,i,〃N2便可求出當〃>2
時明的表達式;
(3)對〃=1時的結(jié)果進行檢驗,看是否符合“22時%的表達式,如果符合,則可以把數(shù)
列的通項公式合寫;如果不符合,則應該分〃=1與〃之2兩段來寫.
S],〃=1
利用%=《二。C求通項公式時,務(wù)必要注意〃22這一限制條件,所以在求出結(jié)
果后,要看看這兩種情況能否整合在一起.
典例引領(lǐng)
n
典例3在數(shù)列{&J中,的=5,a2=4,數(shù)列{即}的前律項和%=A-2+B(A,B為常數(shù)).
(1)求實數(shù)4B的值;
(2)求數(shù)列{an}的通項公式.
【解析】(1)由題意得Si=2A+B=的=5,$2=44+B=%+a2=9,
解方程組{方二鼠得仁二]
:.A=2,B=1.
n
(2)由(1)得Sn=2+1+1.
nnn
當nN2時,an=Sn-Sn_i=2+i—2=2,
又當九=1時,%=Si=5不滿足上式,
/、/\+1)
典例4已知數(shù)列{4}的前〃項和為S“,且滿足q=1,+)
nGN*.
(1)求生的值;
(2)求數(shù)列{為}的通項公式.
【解析】(1)=1,nSn+l+1)S?=J.,52,2S,=-^=1.
S2=1+2S[=1+2q—3,I.%=S2—q=2.
⑵由〃s,用一〃+1S,=—4」,得3r口?=;.
2n+1n2
數(shù)列4是首項為'=1,公差為』的等差數(shù)列.
i?j12
S1z\1/\
n2V72V7"2
當〃22時,a“=S“_S,i=-^^一汽人
而。]=1適合上式,
an-n.
變式拓展
2.已知數(shù)列{4}的各項都是正數(shù),其前〃項和S,滿足2S,=?!?J,〃GN*,則數(shù)列{4}
的通項公式為.
考向三由遞推關(guān)系式求通項公式
遞推公式和通項公式是數(shù)列的兩種表示方法,它們都可以確定數(shù)列中的任意一項.高考對遞
推公式的考查難度適中,一般是通過變換轉(zhuǎn)化成特殊的數(shù)列求解.
已知數(shù)列的遞推公式求通項公式的常見類型及解法如下:
(1)用=4+/(〃):常用累力口法,即利用恒等式
a”=%+(。2-。1)+(。3-々)"1---Ha”一《I)求通項公式.
(2)a?+1=/(?)-??:常用累乘法,即利用恒等式%=%?歪求通項公式.
“2an-\
(3)冊+i=P4+q(其中,夕為常數(shù),〃工0,1):先用待定系數(shù)法把原遞推公式轉(zhuǎn)化為
a”+「k=pa_k),其中k=J一,進而轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列進行求解.
1-P
(4)%=pa“+q":兩邊同時除以/㈤,然后可轉(zhuǎn)化為類型3,利用待定系數(shù)法進行求
解;兩邊同時除以“用,然后可轉(zhuǎn)化為類型1,利用累加法進行求解.
(5)an+l=pan+qn+t-把原遞推公式轉(zhuǎn)化為。,用一刈-y=p(a“-x〃-y),解法同類
型3.
(6)%=pa::把原遞推公式兩邊同時取對數(shù),然后可轉(zhuǎn)化為類型3,利用待定系數(shù)法
進行求解.
(7)用=一叫一:把原遞推公式兩邊同時取倒數(shù),然后可轉(zhuǎn)化為類型3,利用待定系數(shù)
qa,+r
法進行求解.
(8)a,川+%=/(〃):易得4+2-4=/(/+1)一/(〃),然后分〃為奇數(shù)、偶數(shù)兩種情況
分類討論即可.
(9)4出?可=/5):易得」,然后分〃為奇數(shù)、偶數(shù)兩種情況分類討論即
可.
典例引領(lǐng)
典例5已知數(shù)列{〃〃}中,4/1=1,〃〃=〃(如+1-%)(〃£N).求數(shù)列{〃〃}的通項公式.
【解析】方法一(累乘法)
%n+1
:〃〃=〃(?!?]一斯),即=
n
%_2%_3%_4
(論2).
q1'%2'/3
an234n
以上各式兩邊分別相乘,得…XQ
又。1=1,an=n(n>2).
V?i=l也適合上式,,〃,尸兒
方法二(迭代法)
anna2_2%_3£4.=4
由一=—7知,
4T工一3a33
a377即12—3-4n-1-n
則a=a\^—x-x—x…x-----x------=1x-x-x-x…x—x——n.
n。2。321123n—271—1
典例6在數(shù)列{a,,}中,4=1,a.=[1+:>“+(〃+1>2".
(1)設(shè)么=?,求數(shù)列{〃}的通項公式;
(2)求數(shù)列{%}的前〃項和S”.
【解析】(1)由已知有4叱="+2",...a+i=2+2",
H+1n
??修一%=21〃22),
1'*乩=(2-2.1)+("-I—2-2)+…+(4一力2)+02—4)+4
,,|,,22
=2-+2-+---+2+2+1
I一■?”
=^-=2"-l(n>2],
1-2、'
又當〃=1時,4=4=1,滿足上式.
bn=2"-1(〃eN").
(2)由(1)知"?2"一〃,
S?=(l-2+2-22+3-23+---+/?-2rt)-(l+2+3+---+/2),
而1+2+3++〃=+,
令7;=1?2+2?22+3"+…+小2”①,
234,,+1
A2Tn=l-2+2-2+3-2+---+n-2②,
①-②得
-7;,=2+22+23+---+2,,-/1-2"+|
2(1-2")
----------AZ-
1-2
=-2+(l-n)-2n+,.
.\7;,=2+(/i-l)-2,,+l.
.?.S“=2+(〃—
變式拓展
O174-1
3.在數(shù)列{a“}中,4=1,。2=§,%+i1+—1%+—,4為常數(shù),〃eN.
n2"
(1)求;I的值:
(2)設(shè)2=?,求數(shù)列{4}的通項公式.
考向四數(shù)列的性質(zhì)
數(shù)列可以看作是一類特殊的函數(shù),所以數(shù)列具備函數(shù)應有的性質(zhì),在高考中??疾閿?shù)列
的單調(diào)性、周期性等.
1.數(shù)列的周期性
先根據(jù)己知條件求出數(shù)列的前幾項,確定數(shù)列的周期,再根據(jù)周期性求值.
2.數(shù)列的單調(diào)性
(1)數(shù)列單調(diào)性的判斷方法:
①作差法:區(qū)用一4>00數(shù)列{4}是遞增數(shù)列;
用一4,<0。數(shù)列{%}是遞減數(shù)列;
一4=°=數(shù)列{??)是常數(shù)列?
dI
②作商法:當4>0時,,>1<=>數(shù)列{4}是遞增數(shù)列;
雪<1o數(shù)列{a?}是遞減數(shù)列;
乎=1=數(shù)列{6,}是常數(shù)列.
當可<0時,乎>1<=>數(shù)列{4}是遞減數(shù)列;
乎<1o數(shù)歹ij{4}是遞增數(shù)列;
」包=1=數(shù)列{6,}是常數(shù)列.
(2)數(shù)列單調(diào)性的應用:
①構(gòu)造函數(shù),確定出函數(shù)的單調(diào)性,進而可求得數(shù)列中的最大項或最小項.
a>a,,[a,.<a.
②根據(jù)《k可求數(shù)列中的最大項;根據(jù)〈k可求數(shù)列中的最小項.當解不唯一
.a*2ak+]1%<ak+i
時.,比較各解對應的項的大小即可.
(3)己知數(shù)列的單調(diào)性求解某個參數(shù)的取值范圍,一般有兩種方法:
①利用數(shù)列的單調(diào)性構(gòu)建不等式,然后將其轉(zhuǎn)化為不等式的恒成立問題進行解決,也可通過
分離參數(shù)將其轉(zhuǎn)化為最值問題處理;
②利用數(shù)列與函數(shù)之間的特殊關(guān)系,將數(shù)列的單調(diào)性轉(zhuǎn)化為相應函數(shù)的單調(diào)性,利用函數(shù)的
性質(zhì)求解參數(shù)的取值范圍,但要注意數(shù)列通項中n的取值范圍.
典例引領(lǐng)
典例7已知數(shù)列{《,},其通項公式為勺=3/一〃(〃wN*),判斷數(shù)列{4}的單調(diào)性.
2
【解析】方法一:=3〃2-〃(〃eN"),an+l=3(/i+l)-(?+1)(/1eN*),
2
則a“+i—a”=3(鹿+1)2-(n+l)-(3n-n)=6n+2>0,即art+l>an(neN*),
故數(shù)列{《,}是遞增數(shù)列.
22
方法二:an=3??-n(neN),?n+l=3(n+1)-(n+l)(nGN"),
則也=3(〃+l)[(〃+l)=£±1,即土2>i.即數(shù)列[an]是遞增數(shù)列.
an3〃一〃n3〃一1
(注:這里要確定為的符號,否則無法判斷q川與4的大小)
方法三:令y=3xo2-x,則函數(shù)的圖象是開口向上的拋物線,其對稱軸為x=±1<l,
6
則函數(shù)y=3f—%在d,+oo)上單調(diào)遞增,故數(shù)列{4}是遞增數(shù)列.
6
典例8已知正項數(shù)列{冊}的前幾項和為Sn,且a;+源+弱+…+碎=S/對任意九6N*恒成
立.
(1)證明:2s九=若+品;
(2)求數(shù)列{an}的通項公式;
(3)若以=2Sn+mQn,數(shù)列{4}是遞增數(shù)列,求m的取值范圍.
【解析】(1)由肅+成+弱+???+磋=S/,
得a:+4+磅+…+W-i=Sn-i(nN2),
兩式相減得碎=Sn-Sn-1=aniSn+-S1n-l)-
又an>0,
所以嫌=S九+Sn_]=2Sn-an,即2szi=+an(n>2),
當n=l時,af=Sif得的=1,也滿足2sl=后+@1,
所以2sli=an+an.
(片+乙)一(--1+41)
(2)當nN2時,a=S-S.
n2
得W-忌-1=田+每-1,
乂。九>0,所以a九一。九—1=1,
所以數(shù)列{Q九}是以1為首項,1為公差的等差數(shù)列,
故=1+(n—1)=n.
(3)因為an=n,Sn="(丁),所以勾=標+(7n+])兀
12342
所以%+1—Z?n=(n+I)+(m+l)(n+1)—n—(m4-l)n=2n4-m+2>0對任意九6
N*恒成立,
所以?n>—2n—2,得m>—4.
故m的取值范圍是(-4,+oo).
變式拓展
3
4.已知數(shù)列{%}的前〃項和為S“,S?
(1)求數(shù)列{S“}的通項公式;
(2)判斷數(shù)列彳要1的單調(diào)性,并證明.
聲點沖關(guān)聲
1.數(shù)列—1,—1—,5—,―7」,…的一個通項公式是
332781
2〃-12〃-1
A.a.=(T)"+i-----B.a“=(-l)"-----
3〃3n
,2n-l2n-]
c.%=(一1嚴|三一D.?,(=(-
2.在數(shù)列{%}中,q=,a“=l一——(?>1),則/o”的值為
a
4n-\
14
A.——B.—
45
C.5D.以上都不對
3.若數(shù)列{4}的前〃項和S“=/+〃,則它的通項公式是
A.an=2n+1B.an-2n
C.an=3?D.a“=2〃+2
4.如圖,給出的3個三角形圖案中圓的個數(shù)依次構(gòu)成一個數(shù)列的前3項,則這個數(shù)列的一
個通項公式是
A.2"+1
C?2+2n
'2
5.已知數(shù)列{%}的前〃項和為S“,q=2,S,,+|=2S“—1(〃eN*),則[=
A.32B.64
C.128D.256
6.已知數(shù)列{aj滿足/:;超=2,4=20,則?的最小值為
A.475B.46-1
C.8D.9
7.意大利數(shù)學家列昂那多?斐波那契以兔子繁殖為例,引入“兔子數(shù)列”:
1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…,即尸(1)=F(2)=1*(〃)=網(wǎng)〃-1)+F(“一2)
(n>3,neNs),此數(shù)列在現(xiàn)代物理“準晶體結(jié)構(gòu)”、化學等都有著廣泛的應用.若此數(shù)列
被2整除后的余數(shù)構(gòu)成一個新數(shù)列{%},則數(shù)列{q}的前2019項的和為
A.672B.673
C.1346D.2019
8.若數(shù)列{4}滿足%+|=匚7,。8=2,則q=.
2
9.數(shù)列{4}的前〃項和S?=n+n,若bn=(〃一5)%,則bn的最小值為____.
10.已知數(shù)列{%}滿足3卬+32%+330,+3+3"%=2"+1,則{4}的通項公式為
11.已知{“"}是遞增數(shù)列,且對任意的自然數(shù)〃(論1),都有4=1+4〃恒成立,則實數(shù)4
的取值范圍為.
12.如圖所示的數(shù)陣中,第64行第2個數(shù)字是.
1
11
22
11.1
343
L111
4774
11111
5n14H5
13.己知數(shù)列{3}的通項公式a?=n2-7n-8.
(1)數(shù)列中有多少項為負數(shù)?
(2)數(shù)列{斯}是否有最小項?若有,求出其最小項.
14.已知數(shù)列{?!埃那啊椇蜑镾“,6=1且5“=54("+1).
(1)求的,%;
(2)求數(shù)列{4}的通項公式.
15.已知數(shù)列{4}的前n項和S“滿足Sn=2??-l(neN
(1)求q,a2,%的值;
(2)已知數(shù)列也}滿足偽=2,bll+l=an+bn,求數(shù)列也}的通項公式.
16.已知正數(shù)數(shù)列{〃“}的前〃項和為S”,滿足%2=S“+S“T(〃N2),q=l.
(1)求數(shù)列{斯}的通項公式;
(2)設(shè)包=(1一”“)2-”(1一/),若{4}是遞增數(shù)列,求實數(shù)4的取值范圍.
17.已知數(shù)列{%}滿足%=6,—
an+\-an
(1)求數(shù)列{4}的通項公式;
(2)設(shè)S“為數(shù)列{4}的前〃項和,求數(shù)列的前項和刀,.
直通高考.
1.(2015江蘇)數(shù)列{an}滿足%=1且與+1-an=n+l(neN*),則數(shù)列的前10項
和為.
2.(2017新課標全國111文科節(jié)選)設(shè)數(shù)列{。,,}滿足4+342+~+(2〃-1)4=2〃,求{。,』
的通項公式.
3.(2018新課標全國I文科)已知數(shù)列{4}滿足4=1,加褊=2(〃+1"?,設(shè)"=,.
n
(1)求么,b2,by;
(2)判斷數(shù)列{〃}是否為等比數(shù)列,并說明理由;
(3)求{%}的通項公式.
能參考答案.
變式拓展
7^一
1.【答案】B
【解析】對于A,當〃為奇數(shù),%=拶=1,當〃為偶數(shù),%=當=2,正確;
對于B,當〃為奇數(shù),an=^-=2,當〃為偶數(shù),4==2=1,不正確;
對于C,當〃為奇數(shù),a“=U=l,當〃為偶數(shù),。“=答=2,正確:
對于D,當“為奇數(shù),%=?=1,當〃為偶數(shù),%=?=2,正確.
故選B.
【名師點睛】本題考查數(shù)列的通項公式,考查分類討論與計算能力,屬于基礎(chǔ)題.對〃分
為奇數(shù)、偶數(shù)討論即可判斷.
2.【答案】an=4n-4n-\.
【解析】因為數(shù)列{為}的各項都是正數(shù),其前w項和S“滿足2s“=4+'■,〃eN*,
所以
當〃=1時,2s?=q+—=2q,4=1;
4
1
當“22時,2S?=??+—=Sn-S?_,+,即S“+S,i=!,即
an,f-1,一
S;-S;T=1,所以數(shù)列同}是等差數(shù)列,又S;=l,因此S;=〃,Sn=C,因此
=S〃—S〃_]—(">2),又q=1也滿足a“-1,所以
an=s/n—y/n—\,neN".
故答案為%=冊一JU
【名師點睛】本題主要考查由遞推公式求數(shù)列的通項公式,靈活處理遞推公式即可,屬
于??碱}型.求解時,先由遞推公式求出%=1,再由〃22時,
2s“=%+1-=S"—S“T+W~,整理,求出S“,進而可求出結(jié)果.
an一>1
n+1.2
3.【解析】(1)將〃=1代入q川1+-an+"T7"'倚zn%=2q+1,
nA/t
由q=l,4=,,得丸=3.
(2)由。,向得4±L
〃+1n-3"
即么+1-2=:.
當〃22時,b?-b^(bn-bn_x)+(/??_1-b?_2)+???+(^2-^,)
小一邛]
⑶」i__1_
7^~2~2x3'-',
1-----
3
因為白=色=1,所以2=3——二.
11"22X3"T
因為a=1也適合上式,
31
所以
"22X3"T
【名師點睛】本題考查了由遞推關(guān)系求通項,常用方法有:累加法,累乘法,構(gòu)造等比
數(shù)列法,取倒數(shù)法,取對數(shù)法等等,本題考查的是累加法,注意新數(shù)列的首項與原數(shù)列
首項的關(guān)系.
3
4.【解析】(1)〃>1時,S,,.1=-??-1-1.
an=Sn-Sn-\=一一?
勺=3。
a】=2w0,
二數(shù)列{%}是等比數(shù)列,
an=2x3'"',
S“=3"-1,即數(shù)列{S,,}的通項公式為5?=3"-1.
S
(2)數(shù)列{年卜是遞減數(shù)列.
.Sn.
5
證明如下:設(shè)仇=年,
3”
?.?n>l,?..3n+,>3〃>1,.?.3w+,-3〃>0,3H+1-1>0,3"-1>0,
222(3"-3"+)
??bi-b=—:---------=-------r-3-------r<0.
用〃3角一13〃一1(3,/+,-1)(3,,-1)
S
??.也}是遞減數(shù)列,即數(shù)列《三是遞減數(shù)列.
、Sn,
【名師點睛】該題考查的是有關(guān)數(shù)列的問題,涉及的知識點有:根據(jù)數(shù)列的遞推公式判
斷其為等比數(shù)列,等比數(shù)列的求和公式,判斷并證明數(shù)列的單調(diào)性,屬于中檔題目.
3
⑴根據(jù)題中所給的條件,寫出〃>1時,=”,「1.之后兩式相減,得到勺=3%,
從而得到數(shù)列{4,}是等比數(shù)列,利用求和公式求得S“=3"-1;
(2)將勿進行化簡,之后應用單調(diào)性的定義證明數(shù)列是遞減數(shù)列.
考點沖關(guān)
―---------
1.【答案】c
【解析】對于選項A,當片2時、政=-!,不滿足題意,所以A不正確;
2
對于選項B,當"=1時,〃尸-;,不滿足題意,所以B不正確;
對于選項D,當"=2時,O2=g,不滿足題意,所以D不正確;
2〃一1
當"=1,2,3,4時,斯=(T)"+i——均滿足題意,C正確.
2.【答案】B
1,1,…]451
[解析]由題得4=一:,。2=1-----=1+4=5,4=4=1—=一一,
445544
所以數(shù)列{q}的周期為3,又2019=3x673,所以々oig=4=1.
故選B.
【名師點睛】本題主要考查數(shù)列的遞推公式和數(shù)列的周期性,意在考查學生對這些知識
的理解掌握水平和分析推理能力.先通過列舉找到數(shù)列的周期,再根據(jù)周期求解.
3.【答案】B
2
【解析】當“22時,an-Sn-Sn_}-n+/?—(/?-1)"-(n-l)=2/?,當〃=1時,
q=E=2,滿足上式,所以數(shù)列{q}的通項公式為a,=2〃.故選B.
4.【答案】D
【解析】由題意知an-an_^n+\,根據(jù)累加法得
=q+(a2-〃[)+■,?+(a〃-。〃一|)=3+3+4+5
1〃~+3〃+2,,
H---F〃+l=---------,故選D.
2
5.【答案】B
S_1
【解析】由%=2,得£=2,又S,+|=2S?-1,S?+l-l=2(S?-1),即-^―=2,
J”—1
且5-1=1,即數(shù)列{S.-l}是以1為首項,以2為公比的等比數(shù)列,
則S“一l=lx2>i,即S“=2"T+1.
766
/.a8=S8-S7=(2+l)-(2+l)=2=64.
故選B.
【名師點睛】本題考查了數(shù)列遞推式,考查利用構(gòu)造法求數(shù)列的通項公式,屬于中檔題.求
解時,由已知數(shù)列遞推式構(gòu)造等比數(shù)列{S.-1},求其通項公式得到S“,再由G=§8-S7
求解.
6.【答案】C
【解析】由4+1-4=2〃知:生一4=2x1,a3-a2=2x2...an-an_}=2(n-l),
相加得:(-i,,—Uy=n~—n,=n-\-----1,又“eN*>所以“W4時,單調(diào)遞減,
nnn
“25時,組單調(diào)遞增,因為包=%,所以%的最小值為包=%=8,故選C.
n45n45
【名師點睛】本題考查數(shù)列通項公式以及數(shù)列單調(diào)性,考查基本分析求解能力,屬中檔
題.先根據(jù)疊加法求4,,再利用數(shù)列單調(diào)性求最小值.
7.【答案】C
【解析】由數(shù)列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…各項除以2的余數(shù),
可得{風}為1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,O....,
所以{凡}是周期為3的周期數(shù)列,一個周期中的三項和為1+1+0=2,
因為2019=673x3,
所以數(shù)列{4}的前2019項的和為673x2=1346,
故選C.
【名師點睛】本題主要考查了由遞推關(guān)系求數(shù)列各項的和,屬于中檔題.利用遞推關(guān)系求
數(shù)列中的項或求數(shù)列的和:(1)項的序號較小時,逐步遞推求出即可;(2)項的序數(shù)較
大時,考慮證明數(shù)列是等差、等比數(shù)列,或者是周期數(shù)列.
8.【答案】-
2
,1,11,1
【解析】由已知得4=1-----,6=2,所以“7=1----=7,4=1----=一1,
4+1?82%
9.【答案】-12
【解析】當〃22,4=S“-S,i=2〃,當“=1,4=2滿足上式,故?!?2〃,
2=(〃一5)。,,=2〃(〃-5),對稱軸為〃=■!,故〃=2或3時,。.最小值為T2.
故答案為T2.
【名師點睛】本題考查由S“求數(shù)列通項,考查數(shù)列最值,考查計算能力,是基礎(chǔ)題,注
意”為正整數(shù),是易錯題.求解時,先由S“=/+〃求得4,再利用二次函數(shù)求優(yōu)的最
小值.
l,n=1
10.【答案】17
【解析】當〃=1時,由羽=2+1=3,得4=1;
當〃之2時,由3%+3~%+3%3+…+3"?!?2"+1,可得
3%+32%+33%+…+3"T%=+1,
l,n=1
兩式相減得3%,=2"T,故4i7
丁軍,在2
1,〃二1
故答案為:冊泊尸32
【名師點睛】本題考查數(shù)列的遞推關(guān)系式的應用,數(shù)列通項公式的求法,意在考查學生
對這些知識的理解能力掌握水平和分析推理能力.
11.【答案】(—3,+oo)
【解析】由{〃〃}為遞增數(shù)列,得〃〃+1-〃,尸(〃+1)2+“〃+1)-層-2止=2〃+1+2>0恒成立,即
2>-2?-1在n>l時恒成立,令4〃)=一2〃-1,建GN*,則/(〃)max=-3.
只需2次〃)max=-3即可.故實數(shù)X的取值范圍為(-3,+00),
12.【答案】—
2017
【解析】由題意,從第2行開始,每一行的第2個數(shù)字的分母組成一個數(shù)列{%},其
中2,4,7,11,…滿足an-=n(n>2,neN*),
則
/、/、/\CC1C(?-1)(?+2)n2+n+2
a”=q+(出-q)+(%-%)+"-+(4-a?^)-2+2+3+---+n-2+---------=-------
當〃=63時,則43=63-+;3+2=20]7,
所以第64行的第2個數(shù)字為3-.
【名師點睛】本題主要考查了數(shù)列的應用問題,其中解答中根據(jù)題意把從第2行開始,
每一行的第2個數(shù)字的分母組成一個數(shù)列{a?},求得數(shù)列的通項公式是解答的關(guān)鍵,
著重考查了推理與運算能力,屬于中檔試題.
13.【解析】(1)令斯<0,即〃2_7〃一8<0,得一1V”<8.
又〃£、\所以2,3,7,
故數(shù)列從第1項至第7項均為負數(shù),共7項.
7
(2)函數(shù))=/-7廠8圖象的對稱軸為x=]=3.5,所以當1—3時,函數(shù)單調(diào)遞減;
當后4時,函數(shù)單調(diào)遞增,
所以當n-3或4時,數(shù)列{斯}有最小項,且最小項的=。4=-20.
14.【解析】(1);q=1且S“=ga“(〃+l),
〃=2時,1+4=,34,4=2,
〃=3時,1+2+q=gx4xq,解得%=3.
(2)“22時,4=S“-“=;。“(〃+1)-
化為:?=也.
nn-\
.4=4T==4=%=i
nn-\32
「?an-n.
〃=1時上式也成立.
/.=n.
【名師點睛】本題考查了數(shù)列遞推關(guān)系、數(shù)列的通項公式及其性質(zhì),屬于中檔題.已知
數(shù)列前〃項和,求數(shù)列通項公式,常用公式。將所給條件化為關(guān)
于前w項和的遞推關(guān)系或是關(guān)于第〃項的遞推關(guān)系,若滿足等比數(shù)列或等差數(shù)列定義,
用等比數(shù)列或等差數(shù)列通項公式求出數(shù)列的通項公式,否則適當變形構(gòu)造等比或等差數(shù)
列求通項公式.在利用S”與通項?!暗年P(guān)系求?!钡倪^程中,一定要注意〃=1的情況.
15.【解析】(1)=1,%=2,%=4.
(2)因為S“=2a“—l("eN*),所以,當〃22時,有S,T=2a,“—1,
則a?=2an-2a?_](H>2),即=2a…(n>2).
所以{4}是以1為首項,2為公比的等比數(shù)列,
所以。"=2",
因為%=%+",所以%一或=2",
則-2-偽=2°,
4-=2,,
勿-%=2"-2,
以上〃一1個式子相加得:h-b=lx°_2_),
"'1-2
又因為a=2,所以d=2"T+l(“eN*).
16.【解析】(1)qj=s“+s,i(〃22),6%2=5“一1+5"-2(e3).
相減可得:a;—=an+an_x,
Vi7?>0,““-I>0,
".an-an-\=\(ri>3).
2
〃=2時,a2=a\+ai+a\,HPa2=2+ai>ai>0>解得42=2.
因此"=2時,a,-a,I-I=1成立.
數(shù)列{?。堑炔顢?shù)列,公差為1.
'.an=\+n~\=n.
22
(2)bn=(1—an)—a(l—an)=(n-1)+a(n-1),
:{d}是遞增數(shù)列,
22
bn+1-bn-n+an-(n-1)-a(n-1)=2〃+a-l>0,即“>1-2”恒成立,
:.a>-\,即實數(shù)a的取值范圍是(
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