清单21 数列的概念及简单表示(原卷版)-2022年新高考数学一轮复习知识方法清单与跟踪训练
展开1.数列的概念
按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.数列中的每一项都和它的序号有关,排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫做首项),排在第n位的数称为这个数列的第n项.所以,数列的一般形式可以写成,其中an是数列的第n项,叫做数列的通项.常把一般形式的数列简记作{an}.
【对点训练1】在数列{an}中,a1=1,an=1+eq \f(-1n,an-1)(n≥2),则a5等于( )
A.eq \f(3,2) B.eq \f(5,3) C.eq \f(8,5) D.eq \f(2,3)
2.数列的通项公式
如果数列{an}的第n项与序号n之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.
【对点训练2】已知数列的前4项为2,0,2,0,则依此归纳该数列的通项不可能是( )
A.an=(-1)n-1+1 B.an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2,n为奇数,,0,n为偶数))
C.an=2sineq \f(nπ,2) D.an=cs(n-1)π+1
3.数列与函数的关系
数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.
【对点训练3】设an=-3n2+15n-18,则数列{an}中的最大项的值是( )
A.eq \f(16,3) B.eq \f(13,3) C.4D.0
4.数列的递推公式
如果已知数列的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项与它的前一项 (或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
【对点训练4】已知数列{an}的第1项是1,第2项是2,以后各项由an=an-1+an-2(n>2)给出,则该数列的第5项等于( )
A.6B.7C.8D.9
5. 数列的表示法
数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法.
【对点训练5】已知函数由下表定义:
若,(),则 .
6.数列的分类
【对点训练6】已知an=n2+λn,且对于任意的n∈N*,数列{an}是递增数列,则实数λ的取值范围是________.
7.由前几项归纳数列通项的常用方法及具体策略
(1)常用方法:观察(观察规律)、比较(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数列)等方法.
(2)具体策略:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征;⑤化异为同,对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破,或寻找分子、分母之间的关系;⑥对于符号交替出现的情况,可用(-1)k或(-1)k+1,k∈N*处理.
(3)如果是选择题,可采用代入验证的方法.
【对点训练7】数列0,eq \f(2,3),eq \f(4,5),eq \f(6,7),…的一个通项公式为( )
A.an=eq \f(n-1,n+1)(n∈N*)
B.an=eq \f(n-1,2n+1)(n∈N*)
C.an=eq \f(2(n-1),2n-1)(n∈N*)
D.an=eq \f(2n,2n+1)(n∈N*)
8.任何一个数列,它的前n项和Sn与通项an都存在关系:an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(S1(n=1),,Sn-Sn-1(n≥2).)) 若a1适合Sn-Sn-1,则应把它们统一起来,否则就用分段函数表示.另外一种快速判断技巧是利用S0是否为0来判断:若S0=0,则a1适合Sn-Sn-1,否则不符合,这在解小题时比较有用.
【对点训练8】已知数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则an=________.
9.利用与的关系求
【对点训练9】若数列{an}的前n项和Sn=eq \f(2,3)an+eq \f(1,3)(n∈N*),则{an}的通项公式an=________.
10. 利用与的关系求
【对点训练10】设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=a(a≠3),an+1=Sn+3n,n∈N*.求.
11.常见数列的通项
(1)1,2,3,4,…的一个通项公式为an= ;
(2)2,4,6,8,…的一个通项公式为an= ;
(3)3,5,7,9,…的一个通项公式为an= ;
(4)2,4,8,16,…的一个通项公式为an= ;
(5)-1,1,-1,1,…的一个通项公式为an= ;
(6)1,0,1,0,…的一个通项公式为an=;
(7)a,b,a,b,…的一个通项公式为an=;
(8)9,99,999,…的一个通项公式为an=.
【对点训练11】数列-eq \f(1,1×2),eq \f(1,2×3),-eq \f(1,3×4),eq \f(1,4×5),…的一个通项公式an=________.
12.在数列{an}中,若an最大,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(an≥an-1,,an≥an+1.))若an最小,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(an≤an-1,,an≤an+1.))
【对点训练12】若数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(nn+4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))n))中的最大项是第k项,则k=________.
13.利用数列单调性求数列中的最值项
【对点训练13】数列中=,求取得最大值时n的值
14.借助函数单调性求数列中项的最值
把所给数列看作关于n的函数,如果该函数的单调性比较容易确定,可考虑借助函数单调性求数列中项的最值
【对点训练14】数列中=,求取得最大值及最小值时n的值.
15.利用不等式性质求数列指定项的最值
【对点训练15】已知是等差数列的前n项的和,若10,15,求的最大值.
16.利用判别式求数列指定项的最值
【对点训练16】等差数列中10,求的最大值
17.周期数列
若an+k=an(n∈N*,k为非零正整数),则{an}为周期数列,k为{an}的一个周期.
【对点训练17】数列{an}满足an+1=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2an,0≤an<\f(1,2),,2an-1,\f(1,2)≤an<1,)) 若a1=eq \f(2,5),则a2 019等于( )
A.eq \f(1,5) B.eq \f(2,5) C.eq \f(3,5) D.eq \f(4,5)
18.累加法求通项
已知a1且an-an-1=f(n),可以用“累加法”得:an=a1+f(2)+f(3)+…+f(n-1)+f(n).
【对点训练18】a1=2,an+1=an+n+1,求
19. 累乘法求通项
已知a1且eq \f(an,an-1)=f(n),可以用“累乘法”得:an=a1·f(2)·f(3)·…·f(n-1)·f(n).
20.构造-=d型数列求通项
【对点训练20】数列{}中=1,=,求.
21.构造-=d型数列求通项
【对点训练21】数列{}中=1,=(1+)+2n+2,求.
22.构造-=d型数列求通项
【对点训练22】数列{}中=1,>0,是{}的前n项和,=(+),求
23.构造-=d型数列求通项
【对点训练23】数列{}中=2,=+1+,求
24.形如的数列求通项,一般可变形为,若,,则数列是公比为p的等比数列.
【对点训练24】a1=2,an+1=3an+2,求
二、跟踪检测
一、单选题
1.(2021届北京平谷区高三一模)已知数列满足,且对任意,都有,那么为( )
A.B.C.D.10
2.(2021届河南省洛阳市高三4月调研)数列满足:,,是的前项和,则( )
A.4042B.2021
C.D.
3.(2021河北省唐山市高三3月调研)已知数列中,,则的前10项和为( )
A.50B.55C.60D.65
4.(2021届河南省天一大联考高三考前模拟)“三分损益法”是古代中国发明制定音律时所用的方法,其基本原理是:以一根确定长度的琴弦为基准,取此琴弦长度的得到第二根琴弦,第二根琴弦长度的为第三根琴弦,第三根琴弦长度的为第四根琴弦,第四根琴弦长度的为第五根琴弦.琴弦越短,发出的声音音调越高,这五根琴弦发出的声音按音调由低到高分别称为“宫、商、角(jué)、徵(zhǐ)、羽”,则“角”和“徵”对应的琴弦长度之比为( )
A.B.C.D.
5.(2021届广东省珠海市高三一模)已知从1开始的连续奇数首尾相接蛇形排列形成如图三角形数表,第行第列的数记为,如,,则时,( )
A.54B.18C.9D.6
6.(2021届陕西省宝鸡市高三下学期大联考)已知数列的前n项和为,则此数列奇数项的前m项和为( )
A.B.C.D.
7.已知等比数列的前项和为,且满足,则( )
A.B.1
C.2D.
8.(2021届贵州省高三适应性测试)数列中,,.若数列是等差数列,则的最大项为( )
A.9B.11C.D.12
9.(2021届山西省太原市高三二模)已知斐波那契螺旋线被誉为自然界最完美的“黄金螺旋线”,它的画法是:以斐波那契数列(即,)的各项为边长的正方形拼成长方形,然后在每个正方形中画一个圆心角为的圆弧,将这些圆弧依次连起来的弧线就是斐波那契螺旋线.自然界存在很多斐波拉契螺旋线的图案,例如向日葵、鹦鹉螺等.如图为该螺旋线的一部分,则第七项所对应的扇形的弧长为( )
A.B.C.D.
10.设数列的前n项和为,,且,则的最小值为( )
A.B.3C.D.
11.高斯是德国著名数学家,享有“数学王子”之称.以他名字“高斯”命名的成果达个.设,用表示不超过的最大整数,并用,表示的非负纯小数,则称为高斯函数.已知数学满足,,则( )
A.B.C.D.
12.(2021届上海市高三高考数学练习试题一)已知数列的前项和为,若,,,则可能的不同取值的个数为( )
A.4B.6C.8D.12
二、多选题
13.设是数列的前项和,,,则下列说法正确的有( )
A.数列的前项和为
B.数列为递增数列
C.数列的通项公式为
D.数列的最大项为
14.(2021届山东省济南市高三5月模拟)数列{an}满足a1=1,an=an+1+ln(1+an+1)(),则( )
A.存在n使an0B.任意n使an0
C.anan+1D.anan+1
15.(2021届重庆市高三高考数学第三次联合诊断)已知各项均为正数的数列的前n项之积为,且,则( )
A.当时,
B.当时,
C.无论取何值,均存在使得对任意成立
D.无论取何值,数列中均存在与的数值相同的另一项
16.(2021届重庆市第八中学高三下学期模拟)“,数列”在通信技术有着重要应用,它是指各项的值都等于或的数列.设是一个有限,数列,表示把中每个都变为,,每个都变为,,所得到的新的,数列,例如,则.设是一个有限,数列,定义,、、、.则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.对任意有限,数列、中和的个数总相等
C.中的,数对的个数总与中的,数对的个数相等
D.若,则中,数对的个数为
三、填空题
17.已知等差数列的各项均为正整数,且,则的最小值是___________.
18.(2021届上海市南模中学高三三模)已知数列、满足:,,且,,若数列中存在某一项的值在该数列中重复出现无数次,在的取值范围为___________.
19.(2021届河南省正阳县高三下学期第五次检测)已知的前项是首项为,公比为的等比数列,当时,.若数列中的项满足,则的前项和为______.
20.(2021届百师联盟山东新高考高三5月冲刺卷)设为数列的前项和,满足,,其中,数列的前项和为,满足,则___________.
四、解答题
21.设数列满足,且,.
(1)求,的值;
(2)已知数列的通项公式是:,,中的一个,判断的通项公式,并求数列的前项和.
22.(2021届重庆市名校联盟高三三模)已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式:
(2)设,数列的前项和为,求证:.
23.(2021届广东省揭阳市高三上学期月考)已知数列满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
24.(2021届上海市嘉定区高三下学期3月月考)对于数列,定义 设的前项和为.
(1)设,写出;
(2)证明:“对任意,有”的充要条件是“对任意,有”;
(3)已知首项为0,项数为的数列满足:
①对任意且,有;
②.
求所有满足条件的数列的个数.分类原则
类型
满足条件
按项数分类
有穷数列
项数有限
无穷数列
项数无限
按项与项间
的大小关系
分类
递增数列
an+1__>__an
其中n∈N*
递减数列
an+1__<__an
常数列
an+1=an
摆动数列
从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列
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