(完整word版)高考数学专题《数列》超经典

萌到你眼炸
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2021年02月23日 19:37
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-

2021年2月23日发(作者:定金)


.







高考复习序列


-----


高中数学



数列




.....



一、数列的通项公式与 前


n


项的和的关系


< br>①


a


n






S


n



S


n



1



a


n


(


n



2)

< p>





(注:该公式对任意数列都适用)




S


n



a


1



a


2



L



a


n






(注:该公式对任意数列都适用)



④s


n


+


1< /p>



s


n



1


=


a


n

< p>
+


1


+


a


n




(注:该公式对任意数列都适用)



二、等差与等比数列的基本知识



1


、等差数列






通项公式与公差:



定义式:


a


n



a


n



1


< br>d



一般式:


a


n



a


1



n



1



d



a< /p>


n



pn



q



推广形式:



a


n



a


m



(


n



m


)


d



d



n

< br>


1



s


1


,


(注:该公式对任意数列都适用)




s


n



s


n



1


,


n



2


a


n



a


m




n

< br>


m


S


n


S


m



d


n


m






n


项和与公差的关系:

< br>


2


n



m






n


项和与通项


a


n


的关系:



应用:若已知


f



n




2


n

< br>


n


,即可判断


f



n



为某个等差数列


a


n


的前


n


项和,并可求出首项及公差的值。



2


n


(


a


1

< p>


a


n


)


n


(


n


1)


d


1



na


1



d



n


2



(< /p>


a


1



d


)


n


.


2


2


2


2


d


1




2

< br>前


n


项和公式的一般式:



S


n



An



Bn


,


其中


A



,


B

< p>



a


1



d



2


2





n


项和公式:


s

n



a


n



S


n


的关系:


a


n



S


n



S


n



1


(


n



2)


(注:该公式对任意数列都适用)



例:等差数列


S


n



2


n



1



a


n



a


n



1















(直接利用通项公式作差求解)







常用性质:



①若


m+n=p+q



则有



a< /p>


m



a


n



a


p


< p>
a


q




特别地:



a


m



a


n


,

< br>a


p


的等差中项,


则有


2


a


m



a


n



a

< br>p



n



m



p


成等差数列;



②等差数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”


( 如


a


1



a< /p>


2



a


3


,


a


4


< p>
a


5



a


6,


a


7


< br>a


8



a


9






)仍是等差


数列;





a


n



为公差为

< p>
d


等差数列,


S


n


为其前


项和


,则


S< /p>


m


,


S


2


m



S


m

< p>
,


S


3


m



S


2


m


S


4


m



S


3


m


,< /p>




.也成等差数列

,



n



..


A





成的新数列


公差为


D=


m


2


d


< br>即


m


2


d=(S


2m


-S


m


)- S


m




2




S


n


S


m



d


n


m


,即


< p>
S


n



也构成一个公差为


d


等差数列。



B





于任意已知


S


m



S


n



等差数 列



a


n


< /p>



公差





2


2


n



m



n









S



a



n




S



a


n



1

< br>S



n



⑦若项数为奇数,设共有


2


n



1


项,则①


S


奇< /p>



S




a


n



a

< p>


;②





S



n



1


⑥若项数为偶数,设共有


2


n


项,则①


S

< p>



S




nd






例:已知等差数列



a


n


,其中


S


10


< br>100


,


S


100



10


,



S


110














解析:法一,用等差数列求和公式



na


1


< /p>


n


(


n



1)


d



求出


a


1


,


d

< p>


2


法二,


S

< p>
10



S


20

< p>


S


10


,


S


30



S


20


...


S


110



S


100


成等差数列 ,设公差为


D


,则:



S


110



S


100



10


S


10



45


D



法三


,


63


.


等比数列的通项公式:



3







①一般形式:

a


n



a


1


q


n



1< /p>



a


1


n



q


(


n

< p>


N


*


)




q


n


m


②推广形式:


a


n



a


m

< br>


q


n



m



q



a


n



a


m



a


1



a


n


q



a


1


(1



q


n


)


,

q



1


,


q



1



< /p>


③其前


n


项的和公式为:


s


n



1



q


,或


s


n




1



q


.


< /p>


na


,


q



1



na


,


q



1


< p>
1



1


⑵数




a


n

< br>









a


n



1



q



q



0




a


n


2



a

< br>n



1



a


n



1



0



n



2,


n



N





a

< p>
n



a


1



q


n


1


a


n


n



S



A


< /p>


q



B



a



q


< p>
0



n



N*



1


< br>n




常用性质:






m+n=p+q



则有



a< /p>


m



a


n



a


p


< p>
a


q




特别地:



a


m



a


n


,

< br>a


p


的等比中项,


则有



a


m


2



a


n


< br>a


p



n



m



p


成 等比数列


;



等比数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”


(如


a


1



a


2



a


3


,


a


4



a

< br>5



a


6,

a


7



a


8



a


9


,< /p>





)仍是等


比数列;





a

n



为等比数列,


S


n


为其前


n


项和,则


S


m


,


S

< p>
2


m



S


m


,


S


3

m



S


2


m



S


4


m< /p>



S


3


m





.也成等比数 列(仅当当


q



1


或者


q




1



m


不 是偶数时候成立)




设等比数列


{


b


n


}


的前




n

< p>
项积


..


T


n

< p>
,则


T


k



T


2


k


T

< br>3


k


T


,



4


k


成等比数列.



T


k


T

2


k


T


3


k





a< /p>


n



为等比数列,则下标成等差数列的对 应项成等比数列


.





a


n


< br>既是等差数列又是等比数列




a


n



是各项不为零的常数列


.


判断或证明一个数列是等差数列的方法:



①定义法:



a


n



1



a


n



d


(


常数)(


n



N< /p>






a


n



是等差数列< /p>



②中项法:



2


a


n



1< /p>



a


n



a


n



2

< p>


n



N



)



a


n



是等差数列



③一般通项公式法:



4




a


n



kn



b


(


k


,


b

< p>
为常数


)



< p>
a


n



是等差数列



④一般前


n


项和公 式法:



S


n



An


2



B n


(


A


,


B< /p>


为常数


)



< /p>


a


n



是等差数 列



判断或证明一个数列是等差数列的方法:



1


)定义法:


a


n



1


q


(常数)



< br>a


n



为等比数列;

< p>


a


n


2



2


)中项法:


a

< p>
n



1



a


n



a

n



2


(


a


n



0


)< /p>




a


n



为等比数列;




n



3


)通项 公式法:


a


n



k



q


(


k


,


q


为常数)




a


n


< /p>


为等比数列;






a


n



为等比数列。




4


)前


n


项和法:


S


n


k


(


1



q


n


)



k< /p>


,


q


为常数)


S


n



k



kq


n



k


,


q


为常数)




a


n



为等比数列。




数列最值的求解



< br>1



a


1



0



d



0


时,


S


n< /p>


有最大值;


a


1



0



d


< /p>


0


时,


S


n


有最小值;



2



2



S


n


最值的求法:①若已知


S


n



S


n


的最值可求二次函数< /p>


S


n



an



bn


的最值;



可用二次函数最值的求法(


n



N




;②或者求出



a


n



中的正、负分界项,即:



若已知


a


n


,则


S

< p>
n


最值时


n


的值(


n



N


< p>
)可如下确定




a


n



0



a


n



0





< br>


a


n



1



0



a


n



1



0




1


:等差数列



a


n



中,


a


1



0



S

< p>
9



S


12


,则前














项的和最大。



【解析】





a


1



0< /p>



S


9



S


12



S


12



S


9

< p>


0



a


12



a


11



a


10


< br>0



a


11




a


12



a


10




a


12




a


10


< /p>






11


(或前


10


项) 项和最大




2


a


11



a


12



a


10



a


11



0




2


.设等 差数列



a


n



的前


n


项和为


S


n


,已知




a


3



12



S


12



0



S


13



0





①求出公差


d


的范围,




S


12


中哪一个值最大,并说明 理由。





②指出


S


1



S


2



【解析】




5




12



a


1< /p>



a


12



12



2



12



2


d




11


d

< p>




144

< p>


42


d


2


2







24


同理 :


S


13



1 56



52


d


,


根据已知


S


12


0



S


13



0






d




3


7



a


1



a


3



2


d

< br>


12



2

d


,



S


12








a


3



12



S


12



0



S


13



0

< p>


d



0


,可知,


n=12


是前


n


项和正负分界项,



a


n



0



n



6


< /p>


,


a


n



0



n


< p>
7



,


所以,

< p>
S


6


最大



变式:若等差数列的首项为为


31


,从第

< p>
16


项开始小于


1


,则 此数列公差


d


的取值范围是














解析:


a


16



1< /p>


,但要注意此时还要一个隐含条件


a


15



1


,联立不等式组求解。

< p>


3


、若数列的前


n


项和


S


n



n


2



10


n


,则


a


n

< p>











ns


n



数值最小项是第







项。



【解析】


:法一(导数法)




2

< p>
根据等差数列前


n


项和的标准形式


S


n



An

< br>


Bn


,可知该数列为等差数列,



a


1



S


1



n


2



10


n




9


,


a

< p>
2



S


2



S


1



7


,



d



a


2


< /p>


a


1



2


,


a


n


< p>
2


n



11



nS


n



2


n



11

< br>n


f


(


n


)



nS


n



2


n


2


< /p>


11


n


,


f



(


n


)



4


n



11


,



f



(


n


)


0


时,即


n


其中


2



2



11



,


取得最小值,



4

< br>11



3


,分别求出

< p>
f


(


2


)




14


,

< br>f


(


3


)




15


,可见当

< br>n=3




ns


n



取得最小。


< p>
4


法二


(列举法)



对于


a


1



0


且数值较小


,


d< /p>



0


且数值较大时


,


可用列举法,


分别求出


n=1



2


…时的



ns


n



的值,再 进行比较发现。



4


、已知数列



a


n


< p>


a


1



33


,


a


n

< br>


1



a


n



2


n


,



a


n


的最小 值为












n


2


2





】:




< p>






):



< br>加




a


n



a


1



n


-


n



a


n



n


-


n



33

< p>



a


n


a


33


33



n




1

,


可见当


n


,即


n



33

时,


n


取得最小值,


< p>
5



33



6



n


n

< br>n


n


33


63

< br>f


(


5


)




f


(


6


)



,可见


n



6


时取得最小值。

< br>5


6



f


(


n


)



法 二(列举法)


:实在没招时使用该法。



5




已知等 差数列



a


n



的前


n


项和


S


n


,


S


10



0


,


S


15



25


,



n


S


n


的最小值为











【解析】




6




S< /p>


n


S


m



d


m



d

< p>


2


,



S



0


a



a



0



a



< /p>


3



n


10


1


10


1


2


n



m


3

< p>
n


3



10


n


2


20


20



n


S


n

< br>


,



f


(


n


)



n


S


n


,


f


'


(


n


)



n


2



n


,



f

< br>'


(


n


)



0


,即


n



时取得最小值,


3


3


3


20


6


< br>


7


,



f


(


6


)



-


48



f< /p>


(


7


)



-


49


,故取


-


49


3



6











数列通项公式的求法:



类型


1


:等差数列型


a


n< /p>



1



a


n



f


(

< p>
n


)



思路:把原递推式 转化为


a


n



1



a


n


< /p>


f


(


n


)


,再使用累加法(逐差相加法)求解。



例,


已知数列


{


a


n


}


满足


a


n



1



a


n



2


n



1



a


1



1


,求数列

< p>
{


a


n


}


的通项公式。



解:由


a


n



1



a


n



2


n



1


< br>a


n



1



a


n



2


n



1




7




a


n



a

< p>
n



1



2


(


n


1


)



1


a


n



1


< /p>


a


n



2



2


(


n

< p>


2


)



1



a


2


a


1



2


*


1



1< /p>


以上逐次累加,



a

n



n


2


2


所以数列


{


a


n


}


的通项公式为


a


n



n



n


变式:




已知数列


{


a


n


}


满足


a


n



1



2


a


n



3



2



a


1



2


,求数列

< p>
{


a


n


}


的通项公式。




a


n



1


a


n


3


a


n

< br>


1


a


n


3


a


n


3






f


(


n


)



{


}





此时



故数列

< p>
2


2


n



1


2


n


2

2


n



1


2


n


2


2


n< /p>


a


n


3


a


2


3



1

< p>


(


n



1)


是以


1


为首项,



为公差的等差数列,


由等差数列的通项公式,




所以数列


{


a


n


}


< /p>



1


n


1


2


2


2


2

< p>
2


3


1


n


的通项公式为


a


n



(


n



)2

< p>


2


2


n


解:



a


n

< br>


1



2


a


n



3



2


两边除以


2


n



1



得< /p>


n


评注:


本题


a


n



1



a


n


前的系数不一致,

不能直接使用前述方法,


解题的关键是把递推关系式


a


n



1



2


a


n



3



2


转化为


a


n



1

< br>a


n


3


a


n


a


n


3





1



(


n



1)


{


}


,说明数列


是等 差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出



n



1


n


n

< br>n


2


2


2


2


2


2


进而求出数列


{


a


n


}

的通项公式。




类型

< p>
2


:等比数列型


a


n



1



f


(


n


)


a


n



把原递推式转化为


a< /p>


n



1



f


(


n


)

< p>
,再使用累乘法(逐商相乘法)求解。



a


n






2004


年全国


I



15


题,原题是填空题)已知数列


{


a


n


}


满足


a


1< /p>



1



a


n



a


1

< p>


2


a


2



3


a


3


L



(


n



1)


a


n



1


(


n



2)


,求


{


a


n


}


的通项公式 。



解:因为


a


n



a


1



2


a


2



3


a


3



L



(


n



1)


a


n



1


(


n


2)




所以


a


n



1



a


1


< /p>


2


a


2



3


a


3


< p>
L



(


n



1)


a


n

< br>


1



na

n








用②式-①式得

< br>a


n



1



a


n



n a


n


.



a< /p>


n



1



(


n



1)


a


n


(


n



2)


;故


a


n



1


< br>n



1(


n


2)



a


n





所以


a< /p>


n



a


n


a


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