1、高考资源网黄冈中学高考数学二轮复习考点解析 07:数列的综合考查数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础。高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏。有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法。近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三个方面;(1)数列本身的有关知识,其中有等差数
2、列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式。 (2 )数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合。 (3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题为主。试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主,解答题大都以基础题和中档题为主,只有个别地方用数列与几何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大。 (文科考查以基础为主,有可能是压轴题)一、知识整合1在掌握等差数列、等比数列的定义、性质、通项公式、前 n 项和公式的基础上,系统掌握解等差数列与等比数列综合题的规律,深化数学思想方法在解题实践中的指导作用,灵活地运用数列知识和方法解决数学和实际生活中的有关问题;2在解
3、决综合题和探索性问题实践中加深对基础知识、基本技能和基本数学思想方法的认识,沟通各类知识的联系,形成更完整的知识网络,提高分析问题和解决问题的能力,进一步培养学生阅读理解和创新能力,综合运用数学思想方法分析问题与解决问题的能力3培养学生善于分析题意,富于联想,以适应新的背景,新的设问方式,提高学生用函数的思想、方程的思想研究数列问题的自觉性、培养学生主动探索的精神和科学理性的思维方法二、方法技巧1判断和证明数列是等差(等比)数列常有三种方法:(1)定义法:对于 n2 的任意自然数,验证 为同一常数。11(/)nnaa(2)通项公式法:若 = +(n-1)d= +(n-k)d ,则 为等差数列;
4、n若 ,则 为等比数列。na(3)中项公式法:验证中项公式成立。2. 在等差数列 中,有关 的最值问题常用邻项变号法求解: nanS(1)当 0,d0 时,满足 的项数 m 使得 取最小值。1a10ma在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用。3.数列求和的常用方法:公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等。三、注意事项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。na 11nnaa1na2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。3注意 与 之间关系的转化。如:
5、= , = nsana10nS21nankka211)(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,形成解题策略四典型考例【问题 1】等差、等比数列的项与和特征问题 P49 例 1 3。P 50 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 ()求 的通项公式;na 11, 1nn
6、SaSna()等差数列 的各项为正,其前 项和为 ,且 ,又 成等比数列,bT3523,bb求 nT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:()由 可得 ,两式相减得12naS12naS112,32nnnaa又 故 是首项为 ,公比为 得等比数列 213aS21ana1313na()设 的公比为 由 得,可得 ,可得 25bnbd35T123b故可设 又15,9由题意可得 解得2912,0d等差数列 的各项为正, nb0d23nTn1.设等差数列a n的首项 a1 及公差 d 都为整数,前 n 项和为 Sn.()若 a11=0,S14=98,求数
7、列a n的通项公式;()若 a16 ,a 110,S 1477,求所有可能的数列a n的通项公式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nnS4096naSna公式?(2)设数列 的前 项和为 ,对数列 ,从第几项起 ?2logTn5nT.解(1) an+ Sn=4096, a1+ S1=4096, a1 =2048.当 n2 时 , an= SnS n1 =(4096a n)(409 6a n1 )= an1 a n = an=2048( )n1 .1n2(2) log2an=log22048( )n1 =12n, T n= (n 2+23n).由
8、 Tn ,而 n 是正整数,于是,n46. 从第 46 项起 Tn .3原式=( b 1)+( b 2)+( b k)+(bk+1 )+(b2k )23323=(bk+1+b2k)(b 1+bk)= = .12)0(2( kk12当 4,得 k28k+40, 42 k4+2 ,又 k2,13当 k=2,3,4,5,6,7 时, 原不等式成立.4 例,已知数列 中, 是其前 项和,并且 ,设数列nanS1 142(,)nSaa,求证:数列 是等比数列;设数列 ,求证:),21(1abnn nb ),2(,ncn数列 是等差数列;求数列 的通项公式及前 项和。ncna分析:由于b 和c 中的项都和
9、a 中的项有关,a 中又有 S =4a +2,可由 S -S 作切入点探n n1n2n1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1n2n12n1n2n1nb 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)n na -2a =2(a -2a ),又 b =a -2a ,所以 b =2b 21nn11n已知 S =4a +2,a =1,a +a =4a +2,解得 a =5,b =a -2a =3 12
10、221由和得,数列b 是首项为 3,公比为 2 的等比数列,故 b =32 n n1当 n2 时,S =4a +2=2 (3n-4)+2;当 n=1 时,S =a =1 也适合上式n1n 1综上可知,所求的求和公式为 S =2 (3n-4)+2n1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n和。解决本题的关键在于由条件 得出递推公式。241nna2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
11、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()yfx=()62fx=-列 的前 n 项和为 ,点 均在函数 的图像上。 () 、求数列 的通项公anS(,)nN*()yfxna式;() 、设 , 是数列 的前 n 项和,求使得 对所有 都成立的最小正1nba+=Tb20nmTN*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:()设这二次函数 f(x) ax2+bx (a 0) ,则 f(x)=2ax
12、+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 3n 2 2n.(,)nSN()yfxnS当 n2 时,a nS nS n1 (3n 22n) 6n5.)1(32n(当 n1 时,a 1S 131 22615,所以,a n6n5 ( )N()由()得知 ,13nb)1(6(3)165(2n故 Tn (1 ).ib12 )651(.)371()( n26n因此,要使 ( 1 ) ( )成立的 m,必须且仅须满足 ,即 m 10,所以6n20mnN0满足要求的最小正整数 m 为 10.5设 ,定义 ,其中 nN*.xf12
13、)( 2)0(1),()(11 nnn faxff(1 )求数列a n的通项公式;(2 )若 ,,3212 nn aT解:(1) 2, , ,)0(1f 41a )0(1)()0(11nnn fff nnnnn affffa 2)(2)0(2)0(12)0(1 ,数列a n上首项为 ,公比为 的等比数列,1n 41 1)(4nn(2 ) ,2321 naT ,2)1(3)1()()( nn aa两式相减得: ,)(421423122nnnT )213(9nT6 (湖北卷)设数列 的前 n 项和为 ,点 均在函数 y3x 2 的图像上。anS,)nN()求数列 的通项公式;( )设 , 是数列
14、的前 n 项和,求使得 对n 13nabTb20nmT所有 都成立的最小正整数 m。N本小题主要是考查等差数列、数列求和、不等式等基础知识和基本的运算技能,考查分析问题能力和推理能力。解:(I)依题意得, 即 。32,nS23n当 n2 时,a ;221(3)1()65nnnns当 n=1 时, -21-1-61-51所以 。5()6nNA(II)由(I)得 ,1311(65)(265nbann 故= 。126因此,使得 成立的 m 必须满足 ,即 m10,故满足要求的最小整数1n20NA120m 为 10。【问题 4】数列与解析几何数列与解析几何综合题,是今后高考命题的重点内容之一,求解时要
15、充分利用数列、解析几何的概念、性质,并结合图形求解.例 3在直角坐标平面上有一点列 ,对一切正整数 ,点 位于 ),(,),(),(21 nyxPyxP nnP函数 的图象上,且 的横坐标构成以 为首项, 为公差的等差数列 .41xyn51x求点 的坐标;子设抛物线列 中的每一条的对称轴都垂直于 轴,第 条抛物线nP ,321ncc的顶点为 ,且过点 ,记与抛物线 相切于 的直线的斜率为 ,求:c),0(Dn nDnk.nkk1321解:(1) 23)(5xn 533,)44n nyP(2 ) 的对称轴垂直于 轴,且顶点为 . 设 的方程为:ncxnnc ,4512)3(nxay把 代入上式,
16、得 , 的方程为: 。)1,0(2D1a)22nx,3| ykxn 31(1)32(1 nknnkk1321 )321()917()5(2n= 640)5(n点评:本例为数列与解析几何的综合题,难度较大。 (1) 、 (2 )两问运用几何知识算出 nk7 已知抛物线 ,过原点作斜率 1 的直线交抛物线于第一象限内一点 ,又过点 作斜率为 的2xy 1P12直线交抛物线于点 ,再过 作斜率为 的直线交抛物线于点 , ,如此继续,一般地,过点 作2P243 nP斜率为 的直线交抛物线于点 ,设点 1n 1n(,)nPxy()令 ,求证:数列 是等比数列并求数列 的前 项和为21nbxbnbnS解:
17、(1)因为 、 在抛物线上,故 ,又因为直线(,)Py11(,)nxy24,nxy2114xy的斜率为 ,即 ,代入可得1n2n12n112nnnx , 故 是21221()()nnnbxxx 232nn14nnb以 4为公比的等比数列; ,413()4nnnnSS【问题 5】数列与算法8. 数列 的前 项和为 =n2+2n-1,试用程序框图nan表示数列通项 的过程,并写出数列的前 5 项和通项公式 .na9.根据流程图,(1)求 ;(2)若 ,求 n. 3140na【问题 6】数列创新题10.(安徽卷)数列 的前 项和为 ,已知nnS()21,1,2,nnaSa=-=()写出 与 的递推关
18、系式 ,并求 关于 的表达式;S1-()2()设 ,求数列 的前 项和 。()/,nnnfxbfpR+=nbnT解:由 得: ,即)2a-( ()21()nSS-=-开 始输 入 n开 始 1()3fn2(1)()3nfn=1否是 开 始输 入开 始 否是 开 始输 入开 始 否是,所以 ,对 成立。()221()nSn-=11nnS-+-=2由 , , 相加得:S-+12- 13S-=,又 ,所以 ,当 时,也成立。12nS-12anS+n()由 ,得 。()1nnSfxx+=()/bfp=而 ,23()nnTpp-,4 1+231 1()(1) nnnn pPp- +-=+=11.(福建卷
19、)已知数列a n满足 a1=a, an+1=1+ 我们知道当 a 取不同的值时,得到不同的数列,如当 a=1n时,得到无穷数列: .0,12:,2;,352, 得 到 有 穷 数 列时当()求当 a 为何值时 a4=0;()设数列b n满足 b1=1, bn+1= ,求证 a 取数列b n)(Nn中的任一个数,都可以得到一个有穷数列a n;(I)解法一: ,1,1nna2 34 41 2312, .0.13aaa a故 当 时+=+=-43322 43111213 21 21 2:0,.,.,. .(),., . .nnn nnn nnabIbababaab 解 法 二 故 当 时解 法 一 取 数 列 中 的 任 一 个 数 不 妨 设+- - =-=2.0.na+故 a 取数列 bn中的任一个数,都可以得到一个有穷数列a n12. (全国卷 III) 在等差数列 中,公差 的等比中项.n 412,ad与是已知数列 成等比数列,求数列 的通项 ,213nkkank.n解:由题意得: 1 分42a