1、AGE 夯实基础 提高能力数列复习指导(2004 年 9 月 13 日刊登在数字世界报高中版)江苏省天一中学 何志奇从映射、函数的观点看,数列可以看作是一个从定义为正整数集(或它的有限子集1, 2,n的函数,当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值,因此用函数的知识来研究数列是十分重要的思想方法。数列:既与函数、方程、不等式、解析几何、二项式定理、极限有较紧密的联系,又有自己鲜明的特征。试题形成了综合性强、立意新、角度宽、难度大的特点,故而在解题中务必注重基础、凸现能力。1注重基础、凸现能力例 1:在等比数列a n中,已知 a1+a2+a3=8,a 4+a5+a6=4,则数列前 15 项的和
2、 S15为( )A、 B、 C、5 D、1523分析:该题如果运用方程的思想,求数列a n的首项 a1 和公比 q 之后再求 S15,则运算量较大。若灵活地将原数列按一定规律重新组合成一个新的等比数列,S 15 又刚好是新数列前 5 项的和,新数列的首项和公比又容易求得,使得小题巧解,灵活地运用基础知识达到目的。解析:设 b1=a1+a2+a3=8;b 2=a4+a5+a6=4;,b 5=a13+a14+a15则 b1,b 2,b 3,b 4,b 5 构成一个等比数列,其首项为 8,公比为 21故 S15=S5=b 1+b2+b3+b4+b5= 选(A )1小结:客观题中的数列问题除考查基础知
3、识的掌握情况外,还注意考查学生思维的灵活性,故平时应做到小题巧解,小题活解。练习 1:若无穷等比数列a n的前 n 项和为 Sn,多项和为 S,且 S=Sn+2an,则a n的公比为( )A、 B、 C、 D、32323131答:(B)练习 2:等比数列a n中,a 1=512,公比 q= ,用 n 表示它的前 n 项之积:2 n=a1a2an,则 1, 2,中最大的是( )A、 11 B、 10 C、 9 D、 8答:(C)2巧用性质 解决问题例 2:数列a n,b n满足 a1=1,a2=(0) ,b n=anan+1,且b n是公比为AGE q(q0)的等比数列,设 cn=a2n1 +a
4、2n(nN* )(1)求c n的通项公式;(2)设 ,求数列d n的最大项和最小项的值 .2,lg2.19qCdn分析:根据b n是等比数列,可列出通项 bn,从而得到 anan+1,即有数列a n的递推关系,然后再研究数列a n。解析:(1)b n为等比数列,公比为 qaaqbnnn 2121,从 而即故数列 a1,a 3,a 5,a 2n1 和数列 a2,a 4,a 6,a 2n 都为等比数列,且公比都是 q。故 a2n1 =a1qn 1=qn1 ,a 2n=a2qn1 =q n1C n=a2n1 +a2n=qn1 +q n1 =(+1)q n1 (nN* )(2)=2 19.21,q=
5、nnn 2.012.9*)(2.01.1lgl2.0)1(NndCnnn即故从上式可知,当 n20.20,即 n21(n N* )时,d n 随 n 增大而减小,故有1d nd 21=1+ =2.25 (1).1当 n20.20,即 n20(nN* )时,d n 也随 n 增大而减小,故有1d nd 20=1+ =4 (2)2.综合(1) 、 (2)两式知,对任意 nN* ,有 d20d nd 21d n的最大项 d21=2.25,最小项 d20=4小结:(1)数列an是奇数项和偶数项分别成等比的数列,但a n并不一定成等比,若要写出 an 的通项应是一分段函数kqk2,112AGE (2)在
6、求 的最大项和最小项时用的是函数 的2.01nd 2.01)(xf性质函数 f(x)的图象关于点(20.2 ,1)成中心对称。当 x 小于 20.2 而趋向于 20.2 时, f(x)趋向于,当 x 大于 20.2 而趋向于 20.2 时,f ( x)趋向于+,故d20d nd 21,即 d21 最大,d 20 最小,数列是特殊的函数。练习 3:已知函数 f(x)=log ax(a0,且 a1) ,若数列 2,f(a 1),f(a 2),f(a n),2n+4(n0,且 nN)成等差数列。(1)求数列a n的通项 an;(2)若数列a n的前 n 项和为 Sn,当 0a1 时,求 ;nSlim
7、(3)令 bn=anf(a n) ,当 a1 时,试比较 bn 与 bn1 的大小.答:(1)an=a2n+2; (2) ; (3)b n+1b n243结合解几 探索分析例 3:已知数列x n的各项为不等于 1 的正数,其前 n 项和为 Sn,点 Pn 的坐标为(x n,S n) ,若所有这样的点(P n=(n=1,2,)都在斜率为 k 的同一直线上(常数k0,1)(1)求证:数列x n是等比数列;(2)设 (2a23a+1)满足 ,其中 a 为常数,nxylog 12,sytyts且 1a ,而 s,tN*,且 st ,试判断,是否存在自然数 M,使当 nM 时,5xn1 恒成立?若存在,
8、求出相应的 M,若不存在,请说明理由。分析:(1)根据(S n+1S n):( Xn+1X n)=k 探求正比;(2)考虑数列 ny1解析:(1)略 (2)由 知 2a23a+1(0, 1)易知5,1a n1常数,由已知可得 是首项为正数,公差为2 的递减的等差数列,故一定存在一个ny1自然数 M,使 0 且 0y1yAGE 01,*20)1()(2MnytsNttsMt时当即 2a 23a+1 (0,1) 当 nM 时,x n=(2a 23a+1) 1ny故存在自然数 M=s+t,使当 nM 时 xn1小结:本题是探索性命题,是高考中较常见题型,也是高考命题的一种趋向,像这类问题的思考方法是
9、根据条件分析探索到符合结论的 M。练习 M:是否存在直线 L,使 L 与抛物线 y2=x,y 2= 从下列上顺次交于点7xP1、P 2、P 3、P 4;而且这些点的纵坐标 y1,y 2,y 3,y 4 组成等差数列?如存在,求出直线L 的方程;如不存在,请说明理由。答:存在直线 L:x=9 符合条件4联系实际 灵活处理例 5:家用电器一件,现价 2000 元,实行分期付款,每期付款数相同,每月为一期,购买为一个月付款一次,共付 12 次,购买后一年还清,月利率为 0.8%,按复利计算,那么每期应付款多少?(1.008 12=1.1)分析:本题由教材的数列应用问题改编,而数学的实际应用是高考的必
10、然趋,分期付款问题,关键是计算多期付款到最后一次付款时新生的利息,并注意到多期所付款以及新生利息之和,应等于所购物品的现价及这个现价到最后一次付款所生利息之和。解析:设每期付款 x 元,则第 1 期付款后还欠款 2000(1+0.008)x=20001.008x第 2 期付款后还铁款2000( 1+0.008)x1.008x=20001.008 21.008xx,第 12 期付款后欠款应为 0,所以有20001.00812(1.008 11+1.00810+1)x=0)(46.17508.1.2元x即每期付款 175.46 元小结:分期付款问题,实质上是一个可转化为等比数列求和的实际问题,关键
11、是建立等量或不等量关系式。AGE 练习 6:从社会经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业,根据规则,本年度投入 800 万元,以后每年投入将比上年减少 ,本年度当地旅游51业收入估计为 400 万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业投入每年会比上年增加 。41(1)设 n 年内(本年设为第一年)总投入为 an 万元,总收入为 bn 万元,写出an,b n 的表达式;(2)至少经过几年旅游业的总收入才能超过总投入?答:(1) 145160,5410nnnn ba(2)n5,至少经过 5 年旅游业总之,以数列为载体,渗透函数思想、方程思想,数列结合,分类讨论等数学思想和方法,而由于非等差(比)数列的问题常常转化为等比(差)数列的问题,导致了等比(差)数列的性质的灵活运用,使考生的探索能力、解决问题的能力得到提高。