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文檔簡(jiǎn)介
2024年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí)數(shù)列的概念
【考試要求】L了解數(shù)列的概念和幾種簡(jiǎn)單的表示方法(列表、圖象、通項(xiàng)公式).2.了解數(shù)列是
自變量為正整數(shù)的一類(lèi)特殊函數(shù).
■落實(shí)主干知識(shí)
【知識(shí)梳理】
1.數(shù)列的有關(guān)概念
概念含義
數(shù)列按照確定的順序排列的一列數(shù)
數(shù)列的項(xiàng)數(shù)列中的每一個(gè)數(shù)
如果數(shù)列{斯}的第n項(xiàng)二與它的序號(hào)”之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以用
通項(xiàng)公式
一個(gè)式子來(lái)表示,那么這個(gè)式子叫做這個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式
如果一個(gè)數(shù)列的相鄰兩項(xiàng)或多項(xiàng)之間的關(guān)系可以用一個(gè)式子來(lái)
遞推公式
表示,那么這個(gè)式子叫做這個(gè)數(shù)列的遞推公式
數(shù)列{”“}的把數(shù)列{斯}從第1項(xiàng)起到第〃項(xiàng)止的各項(xiàng)之和,稱(chēng)為數(shù)列{斯}
前n項(xiàng)和的前n項(xiàng)和,記作S”即2H------1~斯
2.數(shù)列的分類(lèi)
分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型滿(mǎn)足條件
有窮數(shù)列項(xiàng)數(shù)有限
項(xiàng)數(shù)
無(wú)窮數(shù)列項(xiàng)數(shù)無(wú)限
遞增數(shù)列
遞減數(shù)列其中wGN*
項(xiàng)與項(xiàng)間的
常數(shù)列
大小關(guān)系
從第二項(xiàng)起,有些項(xiàng)大于它的前一項(xiàng),
擺動(dòng)數(shù)列
有些項(xiàng)小于它的前一項(xiàng)的數(shù)列
3.數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系
數(shù)列{斯}是從正整數(shù)集N*(或它的有限子集{1,2,…,〃})到實(shí)數(shù)集R的函數(shù),其自變量是莊
號(hào)力對(duì)應(yīng)的函數(shù)值是數(shù)列的第九項(xiàng)斯,記為斯=/(〃).
【常用結(jié)論】
[Si,n—l,
1.已知數(shù)列{?,}的前〃項(xiàng)和S〃,則=
(Sn—Sn-i,2.
第1頁(yè)共13頁(yè)
ICln1,1,
2.在數(shù)列{a〃}中,若a“最大,貝1“(心2,"GN*);若斯最小,則[(〃》2,
1。”^斯+11a”1^a”+i
wGN*).
【思考辨析】
判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“J”或“X”)
(1)數(shù)列的項(xiàng)與項(xiàng)數(shù)是同一個(gè)概念.(X)
(2)數(shù)列1,2,3與3,2,1是兩個(gè)不同的數(shù)列.(V)
(3)任何一個(gè)數(shù)列不是遞增數(shù)列,就是遞減數(shù)列.(X)
(4)若數(shù)列用圖象表示,則從圖象上看是一群孤立的點(diǎn).(V)
【教材改編題】
1.(多選)已知數(shù)列{斯}的通項(xiàng)公式為詼=9+12〃,則在下列各數(shù)中,是{詼}的項(xiàng)的是()
A.21B.33C.152D.153
答案ABD
解析由數(shù)列的通項(xiàng)公式得,<71=21,42=33,<212=153.
2.已知數(shù)列{詼}的前〃項(xiàng)和為S”且&=層+〃,則02的值是()
A.2B.4C.5D.6
答案B
解析由題意,$2=2~+2=6,Si—H-1—2,所以“2=$2—51—6—2—4.
3.在數(shù)歹!]1,1,2,3,5,8,13,21,%,55,…中,尤=.
答案34
解析通過(guò)觀察數(shù)列各項(xiàng)的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)從第三項(xiàng)起,每項(xiàng)都等于它前兩項(xiàng)之和,因此x=\3
+21=34.
■探究核心題型
題型一由與當(dāng)?shù)年P(guān)系求通項(xiàng)公式
例1(1)已知數(shù)列{斯}的前〃項(xiàng)和為S,,6=2,S?+i=2S?-l,貝ijaio等于()
A.128B.256C.512D.1024
答案B
解析:S,+i=2S"-1,...當(dāng)“22時(shí),S.=2Si—1,兩式相減得“+1=2%.當(dāng)”=1時(shí),句
+”2=2。1-1,又的=2,.,.02=1..,.數(shù)列{斯}從第二項(xiàng)開(kāi)始為等比數(shù)列,公比為2.則」410=02X28
=1X28=256.
(2)已知數(shù)列{詼}的前〃項(xiàng)和為S”且滿(mǎn)足S.=2"+2—3,則斯=.
第2頁(yè)共13頁(yè)
解析根據(jù)題意,數(shù)列{為}滿(mǎn)足S,=2〃+2—3,
當(dāng)心2時(shí),有a“=S”一ST=(2"+2—3)—(2"+i—3)=2"+i,
-5n=l,
當(dāng)〃=1時(shí),有m=Si=8—3=5,不符合斯=2"",故〃〃=入“+1
[2,n^2.
思維升華&與見(jiàn)的關(guān)系問(wèn)題的求解思路
(1)利用〃〃=S〃-SLI(〃22)轉(zhuǎn)化為只含S〃,S〃—i的關(guān)系式,再求解.
(2)利用與-5〃—1=?!?〃22)轉(zhuǎn)化為只含斯,的關(guān)系式,再求解.
跟蹤訓(xùn)練1(1)已知正項(xiàng)數(shù)列{斯}中,區(qū)+47+…+的=跡#,則數(shù)列{斯}的通項(xiàng)公式
為()
A.Un=〃B.Cln~~/
nn2
C.CLn=~2D.斯=了
答案B
角窣析9>9y[a\+y[a2-\---卜、/^=硬苧",
yj~ai+V^2^----卜。斯-1I'22),
兩式相減得麗=及/一跡尸=〃(〃、2),
=2
/?dnn(n2),①
1X2
又當(dāng)Yi—1時(shí),y[ui――2—=1?“1=1,適合①式,
2
an=n9〃£N*.
(2)設(shè)工是數(shù)列{詼}的前幾項(xiàng)和,且〃i=-1,an+i=SnSn+^則<=.
答案廿
解析因?yàn)樗?1=5〃+1—Sn,即+1=5〃3〃+1,所以由兩式聯(lián)3L得Sz+i—Sz=S〃Sz+i.因?yàn)?W0,
所以卷一?一=1,即?一一1=—1.又1=—1,所以數(shù)列號(hào)是首項(xiàng)為一1,公差為一1的等
dn+1dn+ll^nj
差數(shù)列.所以9=—1+(〃-1)X(—1)=一小所以s”=一
題型二由數(shù)列的遞推關(guān)系求通項(xiàng)公式
命題點(diǎn)1累加法
例2設(shè)國(guó)表示不超過(guò)x的最大整數(shù),如[-3.14]=—4,[3.14]=3.已知數(shù)列{斯}滿(mǎn)足:勾=1,
a”+i=a〃+w+l(wGN*),則仁+上+為----等于()
A.1B.2C.3D.4
第3頁(yè)共13頁(yè)
答案A
解析由斯+1=斯+九+1,得斯一斯-i=〃(九N2).又〃1=1,
所以an—{an-an-1)+(an-1—an-i)~\-----1~(〃2—〃D+〃i=〃+(〃-1)+(〃12)H------1-2+1=
如+1,
2(〃?"2),
當(dāng)n=l時(shí),a\=l滿(mǎn)足上式,
則9品H/*)
所以5+9…+土
_2023
=1012,
2023_
所以~+~+--\---\-~-~=1
\_ai。2。3"2023.1012
命題點(diǎn)2累乘法
n—1
例3在數(shù)列{斯}中,〃1=1,斯=一廠斯—1522,幾金N*),則數(shù)列{〃〃}的通項(xiàng)公式為.
答案斯=:
〃—1
解析an=一1斯—1(〃22),
.n—2n—3_1
??"〃一1—1〃〃—2,—2—3,
n-ln~2
以上(九一1)個(gè)式子相乘得,
12幾一1ai1
dn=Q1K2G'3■■■,n=n=n—.
當(dāng)〃=1時(shí),ai=l,符合上式,???〃〃=[
思維升華(1)形如〃〃+i—斯=/(九)的數(shù)列,利用累加法.
(2)形如:一=/(〃)的數(shù)列,利用an=,/丁?????~~(n22)即可求數(shù)列{斯}的通項(xiàng)公式.
跟蹤訓(xùn)練2(1)在數(shù)列{詼}中,刃=2,斯+i=a”+ln(l+5),則詼等于()
A.2+lnnB.2+(n~l)lnn
C.2+nlnnD.1+n+lnn
答案A
第4頁(yè)共13頁(yè)
解析因?yàn)樵?i—a〃=ln—1=ln(〃+l)—In〃,
所以〃2—=In2—In1,
。3—Q2=ln3—In2,
。4—〃3=ln4—In3,
斯—斯-i=ln〃一In(九一1)(〃22),
把以上各式相加得斯一Qi=Inn—In1,
則斯=2+ln〃(幾22),且6=2也滿(mǎn)足此式,
因此斯=2+ln〃Oz£N*).
(2)已知數(shù)列可,詈,…,—,…是首項(xiàng)為1,公比為2的等比數(shù)列,則log2a.=________.
Cln—\
比安雙〃―1)
口木2
解析由題意知,的=1,a=lX2Li=2Li(〃22),
。凡―1
n(n—l)
所以斯=-^-X組」義…義歿Xai=2"—1X2〃—2義…義1=22(幾22),當(dāng)〃=1時(shí),。1=1適
。八-12
合此式,
所以log2a,=/9
題型三數(shù)列的性質(zhì)
命題點(diǎn)1數(shù)列的單調(diào)性
例4設(shè)數(shù)列{④}的前〃項(xiàng)和為S”且\/〃GN*,an+1>an,S〃2S6.請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)滿(mǎn)足條件的數(shù)列
{詼}的通項(xiàng)公式an=.
答案n—6,〃GN*(答案不唯一)
解析由VwGN*,即+1>許可知數(shù)列{期}是遞增數(shù)列,又S〃2S6,故數(shù)列{斯}從第7項(xiàng)開(kāi)始為
正.而期乏0,因此不妨設(shè)數(shù)列是等差數(shù)列,公差為1,a6=0,所以斯=〃一6,wCN*(答案
不唯一).
命題點(diǎn)2數(shù)列的周期性
例5若數(shù)列{斯}滿(mǎn)足。1=2,?,i+!=.",則02024的值為()
1斯
A.2B.—3C.D.g
答案D
第5頁(yè)共13頁(yè)
1」
1+3
也上匚上帝*41+21—3121
解析由魏思知,。1=2,42=]_2=-3,的=]+3=-29"4=T=§'〃5=j"-2,〃6
1+
「2匕
1+2__1
廠工=-3,…,因此數(shù)列{斯}是周期為4的周期數(shù)列,所以〃2024〃505X4+4—〃4-
命題點(diǎn)3數(shù)列的最值
例6已知數(shù)列{斯}的通項(xiàng)公式為何=^^,其最大項(xiàng)和最小項(xiàng)的值分別為()
111
1--3--C-
A.17B.7771,11
答案A
解析因?yàn)椤癎N*,所以當(dāng)時(shí),詼=萬(wàn)六<0,且單調(diào)遞減;當(dāng)〃三4時(shí),斯=吩%>0,
且單調(diào)遞減,所以最小項(xiàng)為的=J釬―,最大項(xiàng)為04=江==1-
思維升華(1)解決數(shù)列的單調(diào)性問(wèn)題的方法
用作差比較法,根據(jù)an+x-an的符號(hào)判斷數(shù)列{斯}是遞增數(shù)列、遞減數(shù)列還是常數(shù)列.
(2)解決數(shù)列周期性問(wèn)題的方法
先根據(jù)已知條件求出數(shù)列的前幾項(xiàng),確定數(shù)列的周期,再根據(jù)周期性求值.
跟蹤訓(xùn)練3⑴觀察數(shù)列1,In2,sin3,4,In5,sin6,7,In8,sin9,…,則該數(shù)列的第11
項(xiàng)是()
A.1111B.11C.In11D.sin11
答案C
解析由數(shù)列得出規(guī)律,按照1,In2,sin3,…,是按正整數(shù)的順序排列,且以3為循環(huán),
由11+3=3余2,所以該數(shù)列的第11項(xiàng)為In11.
2〃—1Q
(2)已知數(shù)列{斯}的通項(xiàng)斯=:"_21,"GN*,貝傲列{詼}前20項(xiàng)中的最大項(xiàng)與最小項(xiàng)分別為
答案3--1
解析a尸-—―=1+^77,當(dāng)心11時(shí),17開(kāi)>0,且單調(diào)遞減;當(dāng)1W//W10
2n~212n—212n—212n—21
時(shí),了專(zhuān)2<0,且單調(diào)遞減.因此數(shù)列{斯}前20項(xiàng)中的最大項(xiàng)與最小項(xiàng)分別為第n項(xiàng),第
10項(xiàng).=〃io=-1.
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課時(shí)精練
qg礎(chǔ)保分練
YI—1
1.已知那么數(shù)列{。"}是()
A.遞減數(shù)列B.遞增數(shù)列
C.常數(shù)列D.擺動(dòng)數(shù)列
答案B
解析以=1—鬲,將斯看作關(guān)于"的函數(shù),"GN*,易知數(shù)列{斯}是遞增數(shù)列.
2.已知數(shù)列{詼}的前"項(xiàng)和a滿(mǎn)足SS=S〃+i("eN*),且的=2,那么劭等于()
A.128B.16C.32D.64
答案D
解析因?yàn)閿?shù)列{詼}的前"項(xiàng)和S,滿(mǎn)足SS=S"+i("GN*),勿=2,
所以S.+i=2S“,即梁=2,所以數(shù)列{S.}是以2為公比,以2為首項(xiàng)的等比數(shù)列,所以S.
6
=2X2〃-1=2〃.所以當(dāng)時(shí),斯=5〃-5〃—1=2"—2〃-1=2〃-1.所以a7=2=64.
3.已知數(shù)列{斯}滿(mǎn)足〃i=l,斯一斯+1=〃斯斯+i(〃£N*),則斯等于()
幾2一幾幾2—九+222
A-2B.-2-C.〃2—“D.——〃+2
答案D
解析由題意,得‘—-;=",則當(dāng)"22時(shí),;一」一="一1,二一一」一="一2,…,;一
*1,所以卜卜1+2+…+(廣1)=寧(G2),所以*V+1=吠*,即%
Cl\ClnCl\乙Clfi乙乙
22
=〃2幾?2(幾22),當(dāng)“=1時(shí),=1適合此式,所以斯=〃2寸?2,
4.設(shè)數(shù)列{詼}滿(mǎn)足:的=2,a?+i=l-A記數(shù)列{斯}的前〃項(xiàng)之積為P,”則尸2024等于()
A.-2B.-1C.1D.2
答案C
解析01=2,斯+1=1—a,#02=1,a3=—l,04=2,。5=;,…,所以數(shù)列{斯}是周期為3
的周期數(shù)列.且尸3=-1,2024=3X674+2,所以尸2024=(—1)674濤的人=1.
5.大衍數(shù)列,來(lái)源于我國(guó)的《乾坤譜》,是世界數(shù)學(xué)史上第一道數(shù)列題,主要用于解釋中國(guó)
傳統(tǒng)文化中的太極衍生原理.其前11項(xiàng)依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,60,則大衍數(shù)列的第
41項(xiàng)為()
第7頁(yè)共13頁(yè)
A.760B.800C.840D.924
答案C
I2—132—152—1
解析由題意得,大衍數(shù)列的奇數(shù)項(xiàng)依次為丁,丁,丁-,…,易知大衍數(shù)列的第41
412—1
項(xiàng)為840.
6.(多選)已知數(shù)列{如}的通項(xiàng)公式為小=("+2)行,則下列說(shuō)法正確的是()
A.數(shù)列{斯}的最小項(xiàng)是
B.數(shù)列{斯}的最大項(xiàng)是44
C.數(shù)列{斯}的最大項(xiàng)是。5
D.當(dāng)“25時(shí),數(shù)列{詼}遞減
答案BCD
(〃+2)哈>N(〃+l).凱i,
1,
解析假設(shè)第〃項(xiàng)為{斯}的最大項(xiàng),則所以
On》a“+i,(w+2>?!怠?葉3)(加,
后5,『A5
心4,又〃三,所以〃=4或『5,故數(shù)列{”,}中。4與。5均為最大項(xiàng)’且“4
當(dāng)〃25時(shí),數(shù)列{斯}遞減.
7.5〃為數(shù)列{斯}的前〃項(xiàng)和,且log2(S〃+l)=〃+l,則數(shù)列{拆}的通項(xiàng)公式為.
3,〃=1,
答案
2〃,
解析由log2(S〃+l)=〃+l,得5+l=2#i,當(dāng)〃=1時(shí),〃i=N=3;當(dāng)〃22時(shí),an=Sn~
3,n=l9
5〃—1=2",顯然當(dāng)〃=1時(shí),不滿(mǎn)足上式.所以數(shù)列{斯}的通項(xiàng)公式為斯
2",〃22.
8.若數(shù)列{如}的前幾項(xiàng)和S〃=層一10〃(〃6N*),則數(shù)列{恁}的通項(xiàng)公式,數(shù)列
{幾見(jiàn)}中數(shù)值最小的項(xiàng)是第項(xiàng).
答案2^—113
=2=
解析Snn—10n9,當(dāng)〃22時(shí),an=Sn~Sn-i2n—11;
當(dāng)〃=1時(shí),〃i=Si=—9也適合上式.???斯=2〃-
記人〃)=〃〃〃=〃(2〃-11)=2層一11幾,此函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)〃=?■,但〃£N*,
???當(dāng)〃=3時(shí),#〃)取最小值????數(shù)列{〃為}中數(shù)值最小的項(xiàng)是第3項(xiàng).
9.在①九念+i—5+1)斯=〃5+1);②S〃=2/—1這兩個(gè)條件中任選一個(gè)補(bǔ)充在下面的橫線(xiàn)上,
并解答.
第8頁(yè)共13頁(yè)
若數(shù)列{斯}的前"項(xiàng)和為S〃,。1=1,且數(shù)列{斯}滿(mǎn)足
(1)求。2,CZ3;
(2)求數(shù)列{斯}的通項(xiàng)公式.
注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,則按第一個(gè)解答計(jì)分.
解⑴選擇①:42—2.1=1X2,則公=4.
2<?3—3a2=2義3,貝(]的=9.
選擇②:02=52-51=2X22-1-1=6.
03=53—52=2X32-1-2X22+1=10.
(2)選擇①:由na?+1—(n+1)cz?=n(w+1),
dn。建—1.。八一1an—2
所以卜…+當(dāng)—ai~\~ai=n-1+l=n,
nnn~1n~1n~2
2
所以an=n.
=2
選擇②:當(dāng)〃22時(shí),anSn—S〃—i=2幾?一1一[2(〃-I)—1]=4〃一2;
當(dāng)〃=1時(shí),ai=Si=l,不符合上式,
故{為}的通項(xiàng)公式為斯=、[1,〃一〃2,=1,
〃£N*.
10.(2023?長(zhǎng)沙模擬)已知數(shù)列{金}滿(mǎn)足Cl+肅[=*p"GN*,&為該數(shù)列的前“項(xiàng)
和.
⑴求證:數(shù)列用為遞增數(shù)列;
(2)求證:S?<1.
⑴因?yàn)镃l=1,品+1_______W
證明
金+1-1Cn—1
所以C〃W1,C〃W0,
111
兩邊分別取倒數(shù)可得1
整理可得士—==會(huì)―1>>°,
所以數(shù)列15,為遞增數(shù)列.
金+1Wm,日金+1—1+11+1
⑵由金—1仔Cn+\—\C—\即六1=金+占,
Gi+L1n
]]
所以金
Cn+1—lcn-l
第9頁(yè)共13頁(yè)
=
所以SnCl+c2~\----\~Cn
11,11..11
——十一十???十一
C2-1C1—1C3-1C2-1Cn+1-1Cn~1
=—^—'=—^+2,
Cn+1—1Cl—1金+1-1'
又;2;=2,所以金+i£(0,5),
ClX.A/
所以——1,即SSL
Cn+1—1
口綜合提升練
11.在數(shù)列{念}中,41=1,。=(〃,斯),>=(即+i,〃+1),且。_1方,則。100等于()
100B.一瑞C.100D.-100
AA?國(guó)
答案D
an+i幾+1
解析因?yàn)閍=(ji,an)9b=(an+i9n+l)9且aA-b,所以九斯+i+(九+1)斯=0,所以1
ann
所以詈=—,,詈=—今…,署=—黑.以上各式左右分別相乘,得臂=—100,因?yàn)椤?=1,
a\1〃2z〃99yya\
所以。100=-100.
12.(2022?全國(guó)乙卷)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在完成探月任務(wù)后,繼續(xù)進(jìn)行深空探測(cè),成為我國(guó)第一顆
環(huán)繞太陽(yáng)飛行的人造行星.為研究嫦娥二號(hào)繞日周期與地球繞日周期的比值,用到數(shù)列{為}:
仇=1+\,Z?2=l+―Lp/?3=1+Lj—,…,依此類(lèi)推,其中四£N*(左=1,2,…).則
()
A.B.b3Vb8
C.b6Vb2D.b4<bi
答案D
解析方法一當(dāng)〃取奇數(shù)時(shí),
由已知bi=l+;,%=1+------\—,
四十r
因?yàn)?;?---、一,所以仇>仇,
內(nèi)十r
02+―
。3
同理可得人3泌5,Z?5泌7,…,于是可得"泌3>。5泌7>…,故A不正確;
第10頁(yè)共13頁(yè)
當(dāng)幾取偶數(shù)時(shí),由已知?dú)v=1+——P
a\+一
。2
仇=1+---------\-------,
?1+j-
念+
。3十一
。4
因?yàn)椋骸?-----Lj—,所以b2Vb4,
a2?i
&十r
03+―
。4
同理可得64<加,66Vb8,…,于是可得力2<仇<66<68<…,故C不正確;
因?yàn)椤狶p所以歷>歷,
(XI?1
?1+—
Q2
同理可得。3>》4,&5>&6,厲>88,
又仇>加,所以匕3>。8,故B不正確;故選D.
方法二(特殊值法)
不妨取以=1/=1,2,…),則d=1+;=2,
岳=1+士=1+5=1+91,
1+1
加=1+;^^=1+?1+|=|,
1十1
1+1
1QQ
所以。4=1+v~=1+7=7,
。353
,,,1-513
/=1+反=i+w=g,
%=1+及=1+萬(wàn)=不
,-1,,1334
岳=1+&=1+五=亓
,,,1,,2155
^8=1+-=1+-=-
逐一判斷選項(xiàng)可知選D.
13.已知數(shù)列{斯}中,前〃項(xiàng)和為s.,且斗=、一斯,則巫的最大值為
答案3
第11頁(yè)共13頁(yè)
F_LL〃+2,〃+2〃+lr八、)Cln〃+1
====
斛析,**Sn-Q-an,???當(dāng)〃》2時(shí),anSn-Sn-i-o—斯——o—斯-1,可化為=71
333an-in-1
+-7,由函數(shù)y==7在區(qū)間(1,+8)上單調(diào)遞減,可得當(dāng)?=2時(shí),三取得最大值2.;.0
Z?LX1〃L一1
的最大值為3.
14.已知田表示不超過(guò)x的最大整數(shù),例如:[2.3]=2,[―1.7]=-2.在數(shù)列{斯}中,a?=[lgn],
記S”為數(shù)列{斯}的前"項(xiàng)和,則。2024=
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