高中数学高考专题06 数列-备战2019年高考数学(理)之纠错笔记系列(解析版)
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易错点1 忽略了n的取值
已知数列满足,求数列的通项公式.
【错解】由,可得两式相除可得.
【错因分析】仅适用于且时的情况,故不能就此断定就是数列的通项公式.
【试题解析】当时,;当时,由,可得两式相除可得,故
已知数列的递推公式求通项公式的常见类型及解法
(1)形如an+1=anf(n),常用累乘法,即利用恒等式an=a1···…·求通项公式.
(2)形如an+1=an+f(n),常用累加法.即利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)求通项公式.
(3)形如an+1=ban+d(其中b,d为常数,b≠0,1)的数列,常用构造法.其基本思路是:构造an+1+x=b(an+x)(其中x=),则{an+x}是公比为b的等比数列,利用它即可求出an.学科&网
(4)形如an+1=(p,q,r是常数)的数列,将其变形为=·+.
若p=r,则是等差数列,且公差为,可用公式求通项;
若p≠r,则采用(3)的办法来求.
(5)形如an+2=pan+1+qan(p,q是常数,且p+q=1)的数列,构造等比数列.将其变形为an+2-an+1=(-q)·(an+1-an),则{an-an-1}(n≥2,n∈N*)是等比数列,且公比为-q,可以求得an-an-1=f(n),然后用累加法求得通项.
(6)形如a1+2a2+3a3+…+nan=f(n)的式子,
由a1+2a2+3a3+…+nan=f(n),①
得a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=f(n-1),②
再由①-②可得an.
(7)形如an+1+an=f(n)的数列,可将原递推关系改写成an+2+an+1=f(n+1),两式相减即得an+2-an=f(n+1)-f(n),然后按奇偶分类讨论即可.
(8)形如an·an+1=f(n)的数列,可将原递推关系改写成an+2·an+1=f(n+1),两式作商可得,然后分奇、偶讨论即可.
(9)an+1-an=qan+1an(q≠0)型,将方程的两边同时除以an+1an,可构造一个等差数列.
具体步骤:对an+1-an=qan+1an(q≠0)两边同时除以an+1an,得到-=q,即
-=-q,
令bn=,则{bn}是首项为,公差为-q的等差数列.
(10)an=pa(n≥2,p>0)型,一般利用取对数构造等比数列.
具体步骤:对an=pa两边同取常用对数,得到lg an=rlg an-1+lg p,令bn=lg an,则{bn}可归为an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0)型.
1.数列的前项和满足,则数列的通项公式为_____________.
【答案】
【名师点睛】本题考查的知识点是数列的通项公式,其中正确理解由数列的前n项和Sn,求通项公式的方法:和步骤是解答本题的关键.由已知中的前项和,结合,分别讨论时与时的通项公式,并由时,的值不满足时的通项公式,故要将数列的通项公式写成分段函数的形式.学.科网
易错点2 忽略数列中为0的项
设等差数列的前n项和为,公差为d,且满足,,则当最大时,__________.
【错解】由,得,即,由可知,解不等式组即得.又,故当时最大.
【错因分析】由于,所以,当或时最大,错解中忽略了数列中为0的项.
【试题解析】 【正解1】由,得,即,由可知,解不等式组即得.故当或时最大.
【正解2】由,可得,所以,由并结合对应的二次函数的图象知,当或时最大.学科&网
【正解3】由,得,即,,由可知,故当或时最大.
数列是特殊的函数关系,因此常利用函数的思想解决数列中最值问题
1.等差数列的前n项和与函数的关系
等差数列的前n项和公式为可变形为Sn=n2+n,令A=,B=a1-,则Sn=An2+Bn.
当A≠0,即d≠0时,Sn是关于n的二次函数,(n,Sn)在二次函数y=Ax2+Bx的图象上,为抛物线y=Ax2+Bx上一群孤立的点.利用此性质可解决前n项和Sn的最值问题.
2.等差数列前n项和的最值
(1)若等差数列的首项a1>0,公差d0,d0,q≠1.
∵,
则,
∴
当且仅当q3=2,即时取等号.
∴S9−S6的最小值为20.
15.在数列中,且,,则的通项公式为__________.
【答案】
【解析】在数列中,,,
,
,
,
上式相加:.
.学*科网
16.已知等差数列,若,,且,则公差__________.
【答案】或
(2)若,则
又,
,得,.
故答案为0或6.
17.(2018年理数全国卷II)记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)求,并求的最小值.
【答案】(1)an=2n–9;(2)Sn=n2–8n,最小值为–16.
【解析】(1)设{an}的公差为d,由题意得3a1+3d=–15.
由a1=–7得d=2.
所以{an}的通项公式为an=2n–9.
(2)由(1)得Sn=n2–8n=(n–4)2–16.
所以当n=4时,Sn取得最小值,最小值为–16.
【名师点睛】数列是特殊的函数,研究数列最值问题,可利用函数性质,但要注意其定义域为正整数集这一限制条件.(1)根据等差数列前n项和公式,求出公差,再代入等差数列通项公式得结果;(2)根据等差数列前n项和公式得关于n的二次函数关系式,根据二次函数对称轴以及自变量为正整数求函数最值.
18.已知等差数列满足,前项和为.
(1)求的通项公式;
(2)设等比数列满足, ,求数列的前项和.
【答案】(1);(2) .
19.设,,数列满足:且.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】(1)由题意知: ,
又,∴,
∴是以4为首项, 2为公比的等比数列.
(2)由(1)可得,故.
,
∴,
,
,
……
.
累加得: ,
,
即.
而,∴. 学*科网
20.[2018浙江卷]已知等比数列{an}的公比q>1,且a3+a4+a5=28,a4+2是a3,a5的等差中项.数列{bn}满足b1=1,数列{(bn+1−bn)an}的前n项和为2n2+n.
(1)求q的值;
(2)求数列{bn}的通项公式.
【答案】(1);(2).
【解析】本题主要考查等差数列、等比数列、数列求和等基础知识,同时考查运算求解能力和综合应用能力.
(2)设,数列前n项和为.
由解得.
设,
所以,
因此,
又,所以.
【名师点睛】用错位相减法求和应注意的问题:(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“”与“”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“”的表达式;(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.
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