第六章 §6.1 数列的概念-2025年新高考数学一轮复习(课件+讲义+练习)
展开1、揣摩例题。课本上和老师讲解的例题,一般都具有一定的典型性和代表性。要认真研究,深刻理解,要透过“样板”,学会通过逻辑思维,灵活运用所学知识去分析问题和解决问题,特别是要学习分析问题的思路、解决问题的方法,并能总结出解题的规律。 2、精练习题。复习时不要搞“题海战术”,应在老师的指导下,选一些源于课本的变式题,或体现基本概念、基本方法的基本题,通过解题来提高思维能力和解题技巧,加深对所学知识的深入理解。在解题时,要独立思考,一题多思,一题多解,反复玩味,悟出道理。 3、加强审题的规范性。每每大考过后,总有同学抱怨没考好,纠其原因是考试时没有注意审题。审题决定了成功与否,不解决这个问题势必影响到高考的成败。那么怎么审题呢? 应找出题目中的已知条件 ;善于挖掘题目中的隐含条件 ;认真分析条件与目标的联系,确定解题思路 。 4、重视错题。“错误是最好的老师”,但更重要的是寻找错因,及时进行总结,三五个字,一两句话都行,言简意赅,切中要害,以利于吸取教训,力求相同的错误不犯第二次。
1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.
第一部分 落实主干知识
第二部分 探究核心题型
3.数列与函数的关系数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是 ,对应的函数值是 ,记为an=f(n).
1.已知数列{an}的前n项和为Sn,则an=
S1,n=1,Sn-Sn-1,n≥2.
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)(1)数列1,2,3与3,2,1是两个不同的数列.( )(2)数列1,0,1,0,1,0,…的通项公式只能是an= .( )(3)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )(4)若数列用图象表示,则从图象上看是一群孤立的点.( )
2.已知数列{an}的通项公式为an=9+12n,则在下列各数中,不是{an}的项的是A.21 B.33 C.152 D.153
由数列的通项公式得,a1=21,a2=33,a12=153.
3.(选择性必修第二册P8T4改编)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n,那么它的通项公式an等于A.n +1 D.n+1
∵a1=S1=1+1=2,an=Sn-Sn-1=(n2+n)-[(n-1)2+(n-1)]=2n(n≥2),当n=1时,2n=2=a1,∴an=2n.
4.(选择性必修第二册P9T5改编)如图,古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.如图中的数1,5,12,22,…称为五边形数,则第8个五边形数是________.
∵5-1=4,12-5=7,22-12=10,∴相邻两个图形的小石子数的差值依次增加3,∴第5个五边形数是22+13=35,第6个五边形数是35+16=51,第7个五边形数是51+19=70,第8个五边形数是70+22=92.
题型一 由an与Sn的关系求通项公式
例1 (1)设Sn为数列{an}的前n项和,若2Sn=3an-3,则a4等于A.27 B.81 C.93 D.243
根据2Sn=3an-3,可得2Sn+1=3an+1-3,两式相减得2an+1=3an+1-3an,即an+1=3an,当n=1时,2S1=2a1=3a1-3,解得a1=3,所以数列{an}是以3为首项,3为公比的等比数列,所以a4=a1q3=34=81.
(2)已知数列{an}满足a1+2a2+3a3+…+nan=2n,则an=____________.
由已知,可得当n=1时,a1=21=2,∵a1+2a2+3a3+…+nan=2n,①故a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=2n-1(n≥2),②由①-②,得nan=2n-2n-1=2n-1,
an与Sn的关系问题的求解思路(1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.(2)利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
跟踪训练1 (1)(2023·潍坊统考)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sm+Sn=Sm+n,若a1=2,则a20等于A.2 B.4 C.20 D.40
方法一 a20=S20-S19=S18+S2-(S18+S1)=S2-S1=S1=a1=2.方法二 令m=1,∴Sn+S1=Sn+1,∴Sn+1-Sn=S1=2,∴an+1=2,∴a20=2.
(2)(2023·深圳模拟)设数列{an}的前n项和为Sn,若a1=3且当n≥2时,2an=Sn·Sn-1,则{an}的通项公式an=______________________.
当n≥2时,由2an=Sn·Sn-1可得
又因为a1=3,不符合上式,
题型二 由数列的递推关系求通项公式
所以a100-a99=lg 100-lg 99,…a3-a2=lg 3-lg 2,a2-a1=lg 2-lg 1,以上99个式子累加得a100-a1=lg 100,所以a100=lg 100+1=3.
当n=1时,a1=2满足上式.
(1)形如an+1-an=f(n)的数列,利用累加法,即可求数列{an}的通项公式.
跟踪训练2 (1)设数列{an}满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式为__________.
由题意得a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2),以上各式相加,得
∵当n=1时,a1=1也满足此式,
(2)已知数列{an}满足a1=2,(n+1)an+1=2(n+2)an,则数列{an}的通项公式为______________________.
an=(n+1)·2n-1(n∈N*)
∵(n+1)an+1=2(n+2)an,
当n=1时,a1=2满足上式,∴an=(n+1)·2n-1(n∈N*).
命题点1 数列的单调性例4 已知数列{an}的通项公式为an=n2-3λn,则“λ<1”是“数列{an}为递增数列”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
若数列{an}为递增数列,则an+1-an=[(n+1)2-3λ(n+1)]-(n2-3λn)=(n2+2n+1-3λn-3λ)-(n2-3λn)=2n+1-3λ>0,即3λ<2n+1,由于n∈N*,所以3λ<2×1+1=3,解得λ<1,
反之,当λ<1时,an+1-an>0,则数列{an}为递增数列,所以“λ<1”是“数列{an}为递增数列”的充要条件.
命题点2 数列的周期性
∴当n≤4时,bn>bn-1,∴{bn}单调递增,当n≥5时,bn
(1)解决数列的周期性问题,先求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.(2)解决数列的单调性问题,常用作差比较法,根据差的符号判断数列{an}的单调性.
跟踪训练3 (1)(2024·安康模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=a2=1,a3=a4=2,an+an+4=0,则A.S23>S21>S22 B.S21>S22>S23C.S21>S23>S22 D.S23>S22>S21
因为an+an+4=0,所以an+4=-an,所以an+8=-an+4=an,所以{an}是以8为周期的周期数列,又a1=a2=1,a3=a4=2,所以a6=-a2=-1,a7=-a3=-2,所以S22-S21=a22=a6=-1<0,S23-S22=a23=a7=-2<0,所以S22
因此数列{an}前20项中的最大项与最小项分别为第11项,第10项,则a11=3,a10=-1.
2.(2023·北京模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=n2-1,则a3等于A.-5 B.5 C.7 D.8
因为Sn=n2-1,所以a3=S3-S2=(32-1)-(22-1)=5.
3.已知数列{an}的首项为3,an+1-an=2n-8(n∈N*),则a8等于A.0 B.3 C.8 D.11
由an+1-an=2n-8,得a2-a1=-6,a3-a2=-4,…,a8-a7=6,由累加法得a8-a1=-6+(-4)+(-2)+0+2+4+6=0,所以a8=a1=3.
4.若数列{an}的前n项积为n2,那么当n≥2时,an等于
设数列{an}的前n项积为Tn,则Tn=n2,
5.已知在数列{an}中,a1=1,a2=2,且an·an+2=an+1(n∈N*),则a2 024的值为
因为an·an+2=an+1(n∈N*),由a1=1,a2=2,得a3=2,由a2=2,a3=2,得a4=1,
由此推理可得数列{an}是周期为6的数列,所以a2 024=a2=2.
又n∈N*,所以n=4或n=5,
因为an+1>an,所以数列{an}为递增数列,可得a2 023>a2 022,故A正确;
三、填空题9.若an=-2n2+29n+3,则数列{an}的最大项是第________项.
由题意得,an=-2n2+29n+3,其对应的二次函数为y=-2x2+29x+3,
因为n为正整数,所以当n=7时,an取得最大值.
11.已知数列{an}满足a1=1,(n-1)an=n·2nan-1(n∈N*,n≥2),则数列{an}的通项公式为_______________.
当n≥2时,有(n-1)an=n·2nan-1,
因为a1=1,所以an= ,而当n=1时,a1=1×20=1,也满足上式,故数列{an}的通项公式为an= .
12.(2024·重庆模拟)九连环是中国的一种古老智力游戏,它用九个圆环相连成串,环环相扣,以解开为胜,趣味无穷.现假设有n个圆环,用an表示按照某种规则解下n个圆环所需的最少移动次数,且数列{an}满足a1=1,a2=2,an=an-2+2n-1(n≥3,n∈N*),则解开九连环最少需要移动________次.
由题意,an=an-2+2n-1,故a3-a1=22,a5-a3=24,…a2n-1-a2n-3=22n-2,以上各式相加,可得a2n-1-a1=22+24+…+22n-2=41+42+…+4n-1,
四、解答题13.已知数列{an}的各项均为正数,其前n项和为Sn,且满足a1=1,an+1=2 +1.(1)求a2的值;
(2)求数列{an}的通项公式.
∵an>0,∴Sn>0,
∴Sn=n2(n≥2),又S1=a1=1,满足上式,∴Sn=n2.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1,又a1=1适合上式,∴an=2n-1.
得(an+1-1)2=4Sn,当n≥2时,(an-1)2=4Sn-1,∴(an+1-1)2-(an-1)2=4(Sn-Sn-1)=4an.
即(an+1+an)(an+1-an-2)=0.∵an>0,∴an+1-an=2(n≥2).a2-a1=2,∴{an}为等差数列,且公差为2,∴an=1+(n-1)×2=2n-1.
14.已知在数列{an}中,a1=1,其前n项和为Sn,且满足2Sn=(n+1)an(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;
∵2Sn=(n+1)an,∴2Sn+1=(n+2)an+1,∴2an+1=(n+2)an+1-(n+1)an,即nan+1=(n+1)an,
∴an=n(n∈N*).
∵bn=3n-λn2,∴bn+1-bn=3n+1-λ(n+1)2-(3n-λn2)=2·3n-λ(2n+1).∵数列{bn}为递增数列,∴2·3n-λ(2n+1)>0,
∴{cn}为递增数列,∴λ
A项,S7=a1+a2+a3+…+a7=1+1+2+3+5+8+13=33,A正确;B项,S2 024+S2 023-S2 022-S2 021=a2 023+a2 024+a2 022+a2 023=a2 025+a2 024=a2 026,B正确;C项,a1+a3+a5+…+a2 023=a4+a5+…+a2 023=a6+…+a2 023=a2 022+a2 023=a2 024,C正确;
当n=1时,a1=1;
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