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新高考数学一轮复习考点精讲练+易错题型第36讲 数列的综合运用(2份打包,原卷版+解析版)
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一 等差、等比数列的综合应用
解决等差数列与等比数列的综合问题,关键是理清两个数列的关系:
(1)如果同一数列中部分项成等差数列,部分项成等比数列,则要把成等差数列和成等比数列的项分别抽出来,研究这些项与序号之间的关系;
(2)如果两个数列是通过运算综合在一起的,就要从分析运算入手,把两个数列分割开,再根据两个数列各自的特征进行求解.
二 数列与函数、不等式等的综合应用
1.数列可看作是自变量为正整数的一类函数,数列的通项公式相当于函数的解析式,所以我们可以用函数的观点来研究数列.
解决数列与函数综合问题的注意点:
(1)数列是一类特殊的函数,其定义域是正整数集,而不是某个区间上的连续实数,所以它的图象是一群孤立的点.
(2)转化为以函数为背景的条件时,应注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是非常容易忽视的问题.
(3)利用函数的方法研究数列中相关问题时,应准确构造函数,注意数列中相关限制条件的转化.
2.数列与不等式的综合问题是高考考查的热点.考查方式主要有三种:
(1)判断数列问题中的一些不等关系;
(2)以数列为载体,考查不等式的恒成立问题;
(3)考查与数列问题有关的不等式的证明问题.
在解决这些问题时,要充分利用数列自身的特点,例如在需要用到数列的单调性的时候,可以通过比较相邻两项的大小进行判断.在与不等式的证明相结合时,注意构造函数,结合函数的单调性来证明不等式.
三 等差、等比数列的实际应用
1.数列实际应用中的常见模型
①等差模型:增加或减少的量是一个固定的常数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是公差;
②等比模型:后一个量与前一个量的比是一个固定的常数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是公比;
③递推数列模型:题目中给出的前后两项之间的关系不固定,随项的变化而变化,由此列递推关系式.
2.解答数列实际应用题的步骤
①审题:仔细阅读题干,认真理解题意;
②建模:将已知条件翻译成数学语言,将实际问题转化为数学问题;
③求解:求出该问题的数学解;
④还原:将所求结果还原到实际问题中.
在实际问题中建立数学模型时,一般有两种途径:①从特例入手,归纳猜想,再推广到一般结论;②从一般入手,找到递推关系,再进行求解.
四 数列中的探索性问题
对于数列中的探索性问题主要表现为存在型,解答此类问题的一般策略是:
(1)先假设所探求对象存在或结论成立,以此假设为前提进行运算或逻辑推理,若由此推出矛盾,则假设不成立,从而得到“否定”的结论,即不存在;
(2)若推不出矛盾,能求得符合题意的数值或取值范围,则能得到肯定的结论,即得到存在的结果.
五 数列的求和
求数列的前n项和,根据数列的不同特点,通常有以下几种方法:
(1)公式法,即直接利用等差数列、等比数列的求和公式求解;
(2)倒序相加法,即如果一个数列的前n项中,距首末两项“等距离”的两项之和都相等,则可使用倒序相加法求数列的前n项和.
(3)裂项相消法,即将数列的通项拆成结构相同的两式之差,然后消去相同的项求和.使用此方法时必须注意消去了哪些项,保留了哪些项,一般未被消去的项有前后对称的特点.
常见的裂项方法有:
(4)错位相减法,若数列 SKIPIF 1 < 0 是等差数列, SKIPIF 1 < 0 是等比数列,且公比为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和时,常用错位相减法求和.基本步骤是:列出和式,两边同乘以公比,两式相减并求和. 在写出 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的表达式时,要将两式“错项对齐”,便于准确写出 SKIPIF 1 < 0 的表达式.
在运用错位相减法求和时需注意:
①合理选取乘数(或乘式);
②对公比 SKIPIF 1 < 0 的讨论;
③两式相减后的未消项及相消项呈现的规律;
④相消项中构成数列的项数.
(5)分组求和法,如果一个数列可写成 SKIPIF 1 < 0 的形式,而数列 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是等差数列或等比数列或可转化为能够求和的数列,那么可用分组求和法.
【考点研习一点通】
考点一 等差、等比数列的综合应用
1.已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 .
(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,求证:数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和.
【答案】(1)见解析;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
又由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 ,
依题意, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 (常数),
故 SKIPIF 1 < 0 是首项为4,公比 SKIPIF 1 < 0 的等比数列.
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 .
【名师点睛】本题主要考查了等差数列和等比数列的通项公式,以及等差、等比数列的求和的应用,其中熟记等差、等比数列的通项公式和求和公式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.求解本题时,(1)设 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意求得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求得数列的通项公式,进而得到数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式,利用等比数列的定义,即可作出证明;(2)由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和和 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和,即可得到数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和.
考点二 数列与函数、不等式等的综合应用
2.已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图象过点 SKIPIF 1 < 0 ,且点 SKIPIF 1 < 0 在函数 SKIPIF 1 < 0 的图象上,又 SKIPIF 1 < 0 为等比数列, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;(2)见解析.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 的图象过点 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
又点 SKIPIF 1 < 0 在函数 SKIPIF 1 < 0 的图象上,从而 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 公比 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
【名师点睛】本题考查了通过点在函数图象上求出函数解析式、以及考查求等比数列的通项公式、利用裂项相消法求数列的前 SKIPIF 1 < 0 项和.
考点三 等差、等比数列的实际应用
3.某台商到大陆一创业园投资72万美元建起一座蔬菜加工厂,第一年各种经费12万美元,以后每年比上一年增加4万美元,每年销售蔬菜收入50万美元,设f(n)表示前n年的纯利润(f(n)=前n年的总收入-前n年的总支出-投资额).
(1)从第几年开始获得纯利润?
(2)若五年后,该台商为开发新项目,决定出售该厂,现有两种方案:①年平均利润最大时,以48万美元出售该厂;②纯利润总和最大时,以16万美元出售该厂.问哪种方案较合算?
【解析】由题意,知每年的经费构成了以12为首项,4为公差的等差数列,
则f(n)=50n-[12n+ SKIPIF 1 < 0 ×4]-72=-2n2+40n-72.
(1)获得纯利润就是要求f(n)>0,即-2n2+40n-72>0,解得2
(2)①年平均利润为=40-2(n+)=16-2(-)2≤16,当且仅当n=6时取等号.
故此方案获利6×16+48=144万美元,此时n=6.
②f(n)=-2n2+40n-72=-2(n-10)2+128,
当n=10时,f(n)max=128.
故此方案共获利128+16=144万美元.
比较两种方案,在获利相同的前提下,第①种方案只需六年,第②种方案需要十年,故选择第①种方案.
考点四 数列中的探索性问题
4.已知数列满足, SKIPIF 1 < 0 ,且对任意,都有 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求,;
(2)设).
①求数列的通项公式;
②设数列 SKIPIF 1 < 0 的前项和为,是否存在正整数,,且,使得,,成等比数列?若存在,求出,的值,若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由题意,令,,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得.
令,,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得.
(2)①以代替,得.
则,即.
所以数列是以为公差的等差数列.
,
.
②因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则,,.
因为,,成等比数列,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
又,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
又,且,则,.
所以存在正整数,,使得,,成等比数列.
考点五 数列的求和
5.已知数列 SKIPIF 1 < 0 是公差不为0的等差数列, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成等比数列.
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)设数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成等比数列,得, 解得,或.
当时,,与成等比数列矛盾,舍去,,
即数列的通项公式为
(2)=,
SKIPIF 1 < 0 .
【考点易错】
1.已知数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式.
(2)若数列 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(3)令 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
知 SKIPIF 1 < 0 满足该式
SKIPIF 1 < 0 数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 = 1 \* GB3 ①
SKIPIF 1 < 0 = 2 \* GB3 ②
= 2 \* GB3 ②- = 1 \* GB3 ①得 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 = 1 \* GB3 ①
则 SKIPIF 1 < 0 = 2 \* GB3 ②
= 1 \* GB3 ①- = 2 \* GB3 ②得: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0
2.已知数列 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 其中 SKIPIF 1 < 0 为实数,n为正整数.
(Ⅰ)对任意实数 SKIPIF 1 < 0 ,证明数列 SKIPIF 1 < 0 不是等比数列;
(Ⅱ)试判断数列 SKIPIF 1 < 0 是否为等比数列,并证明你的结论;
【解析】:(Ⅰ)假设存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 必然满足 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,显然矛盾,
即不存在实数 SKIPIF 1 < 0 使得数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列。
(Ⅱ)根据等比数列的定义:
SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,数列 SKIPIF 1 < 0 不是等比数列;当 SKIPIF 1 < 0 时,数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列.
3.已知{an}是公比为q的等比数列,且a1,a3,a2成等差数列.
(Ⅰ)求q的值;
(Ⅱ)设{bn}是以2为首项,q为公差的等差数列,其前n项和为Sn,当n≥2时,比较Sn与bn的大小,并说明理由.
【解析、:(Ⅰ)由题设2a3=a1+a2,即2a1q2=a1+a1q,
∵a1≠0,∴2q2-q-1=0,
∴ SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
(Ⅱ)若q=1,则 SKIPIF 1 < 0
当n≥2时, SKIPIF 1 < 0
若 SKIPIF 1 < 0
当n≥2时, SKIPIF 1 < 0
故对于n∈N+,当2≤n≤9时,Sn>bn;当n=10时,Sn=bn;当n≥11时,Sn
(Ⅰ)设 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(Ⅱ)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】:(Ⅰ)依题意, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由此得 SKIPIF 1 < 0 .
因此,所求通项公式为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .①
(Ⅱ)由①知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
于是,当 SKIPIF 1 < 0 时,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 .
综上,所求的 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
【巩固提升】
1.已知数列 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 均为递增数列, SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 .且满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】ABC
【解析】数列 SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得 SKIPIF 1 < 0
所以数列 SKIPIF 1 < 0 为隔项以2为公差的等差数列形式;
数列 SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,两式相除得 SKIPIF 1 < 0
所以数列 SKIPIF 1 < 0 为隔项以2为公比的等比数列形式;
A选项因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,又数列 SKIPIF 1 < 0 为递增数列,所以 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,正确;
B选项因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,又数列 SKIPIF 1 < 0 为递增数列,所以 SKIPIF 1 < 0 ,正确;
因为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
因为CD选项中只有一个正确,取特值,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
所以C选项正确,D选项错误.
故选:ABC
2.设数列 SKIPIF 1 < 0 是等比数列,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则数列 SKIPIF 1 < 0 的前15项和为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】等比数列首项为 SKIPIF 1 < 0 ,第二项为 SKIPIF 1 < 0 ,故是首项为 SKIPIF 1 < 0 ,公比为 SKIPIF 1 < 0 的等比数列.所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,其前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时,为 SKIPIF 1 < 0 .
3.设 SKIPIF 1 < 0 是等差数列, SKIPIF 1 < 0 是等比数列.已知 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)求 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(Ⅱ)设数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 其中 SKIPIF 1 < 0 .
(i)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(ii)求 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(Ⅰ)设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比为 SKIPIF 1 < 0 .依题意得 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 故 SKIPIF 1 < 0 .
所以, SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)(i) SKIPIF 1 < 0 .
所以,数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0 .
(ii) SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
4.已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)若等比数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项的和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 公比为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
5.设数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,记 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求证: SKIPIF 1 < 0 为等差数列,并求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,记数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 ,得:
SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得: SKIPIF 1 < 0 ,
化简得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 是以2为首项2为公差的等差数列.
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得:
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
6.在等差数列 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,
(1)∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
(2)由(1)的 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
7.已知数列{an}和{bn}满足a1=1,b1=0, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(I)证明:{an+bn}是等比数列,{an–bn}是等差数列;
(II)求{an}和{bn}的通项公式.
【解析】(1)由题设得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
又因为a1+b1=l,所以 SKIPIF 1 < 0 是首项为1,公比为 SKIPIF 1 < 0 的等比数列.
由题设得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
又因为a1–b1=l,所以 SKIPIF 1 < 0 是首项为1,公差为2的等差数列.
(2)由(1)知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
8.已知公比大于 SKIPIF 1 < 0 的等比数列 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 中的项的个数,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 的公比为 SKIPIF 1 < 0 .由题设得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去), SKIPIF 1 < 0 .由题设得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题设及(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,且当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
9.已知等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的等差中项.
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)证明: SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项的和为 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)由 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的等差中项得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 成立,
又有 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
10.已知 SKIPIF 1 < 0 为等差数列, SKIPIF 1 < 0 为等比数列, SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)求 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(Ⅱ)记 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 ;
(Ⅲ)对任意的正整数 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和.
【解析】(Ⅰ)设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ,等比数列 SKIPIF 1 < 0 的公比为 SKIPIF 1 < 0 .由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0 .由 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 的通项公式为 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅲ)解:当 SKIPIF 1 < 0 为奇数时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 为偶数时, SKIPIF 1 < 0 .
对任意的正整数 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,
和 SKIPIF 1 < 0 . ①
由①得 SKIPIF 1 < 0 . ②
由①②得 SKIPIF 1 < 0 ,从而得 SKIPIF 1 < 0 .
因此, SKIPIF 1 < 0 .
所以,数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 .
11.已知数列{an},{bn},{cn}满足
SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)若{bn}为等比数列,公比 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,求q的值及数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若{bn}为等差数列,公差 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(Ⅰ)由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 .
12.已知两个数列 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,其中数列 SKIPIF 1 < 0 是公差为 SKIPIF 1 < 0 的等差数列,点 SKIPIF 1 < 0 在函数 SKIPIF 1 < 0 的图象上 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 在函数 SKIPIF 1 < 0 的图象上.
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的通项公式 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】 (1)由已知得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)可得: SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
13.已知数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和.
【解析】(1)由条件 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 是首项为1,公比为 SKIPIF 1 < 0 的等比数列,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,
记 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
相减可得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,也满足成立.
综上数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
14.已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(1)证明: SKIPIF 1 < 0 是等比数列,并求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和.
【解析】(1)证明:由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0
因为当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
从而由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 是以2为首项,2为公比的等比数列,
SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)解:根据题意,设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为d,首项为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 .
所以数列 SKIPIF 1 < 0 的前n项和为 SKIPIF 1 < 0 .
15.已知等差数列 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,公差大于0,且 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的等比中项.
(1)求数列 SKIPIF 1 < 0 的通项公式;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 ,求数列 SKIPIF 1 < 0 的前 SKIPIF 1 < 0 项和 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)设等差数列 SKIPIF 1 < 0 的公差为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的等比中项,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍)
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
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