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1、2022年高考數(shù)學大二輪總復習 增分策略 第四篇 第4講 數(shù)列、不等式
1.已知前n項和Sn=a1+a2+a3+…+an,則an=.
由Sn求an時,易忽略n=1的情況.
[問題1] 已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2+1,則an=________.
2.等差數(shù)列的有關概念及性質(zhì)
(1)等差數(shù)列的判斷方法:定義法an+1-an=d(d為常數(shù))或an+1-an=an-an-1(n≥2).
(2)等差數(shù)列的通項:an=a1+(n-1)d或an=am+(n-m)d.
(3)等差數(shù)列的前n項和:Sn=,Sn=na1+d.
(4)等差數(shù)列的性質(zhì)
①當公差d≠0時,等差數(shù)列的通項公
2、式an=a1+(n-1)·d=dn+a1-d是關于n的一次函數(shù),且斜率為公差d;前n項和Sn=na1+d=n2+(a1-)n是關于n的二次函數(shù)且常數(shù)項為0.
②若公差d>0,則為遞增等差數(shù)列;若公差d<0,則為遞減等差數(shù)列;若公差d=0,則為常數(shù)列.
③當m+n=p+q時,則有am+an=ap+aq,特別地,當m+n=2p時,則有am+an=2ap.
④Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差數(shù)列.
[問題2] 已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且S10=12,S20=17,則S30為( )
A.15 B.20 C.25 D.30
3.等比數(shù)列的有關概念及性質(zhì)
(1)
3、等比數(shù)列的判斷方法:定義法=q(q為常數(shù)),其中q≠0,an≠0或=(n≥2).如一個等比數(shù)列{an}共有2n+1項,奇數(shù)項之積為100,偶數(shù)項之積為120,則an+1=.
(2)等比數(shù)列的通項:an=a1qn-1或an=amqn-m.
(3)等比數(shù)列的前n項和:當q=1時,Sn=na1;當q≠1時,Sn==.
易錯警示:由于等比數(shù)列前n項和公式有兩種形式,為此在求等比數(shù)列前n項和時,首先要判斷公比q是否為1,再由q的情況選擇求和公式的形式,當不能判斷公比q是否為1時,要對q分q=1和q≠1兩種情形討論求解.
(4)等比中項:若a,A,b成等比數(shù)列,那么A叫做a與b的等比中項.值得注意
4、的是,不是任何兩數(shù)都有等比中項,只有同號兩數(shù)才存在等比中項,且有兩個,即為±.如已知兩個正數(shù)a,b(a≠b)的等差中項為A,等比中項為B,則A與B的大小關系為A>B.
(5)等比數(shù)列的性質(zhì)
當m+n=p+q時,則有am·an=ap·aq,特別地,當m+n=2p時,則有am·an=a.
[問題3] (1)在等比數(shù)列{an}中,a3+a8=124,a4a7=-512,公比q是整數(shù),則a10=________.
(2)各項均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,若a5·a6=9,則log3a1+log3a2+…+log3a10=________.
4.數(shù)列求和的方法
(1)公式法:等差數(shù)列、等比數(shù)
5、列求和公式;
(2)分組求和法;
(3)倒序相加法;
(4)錯位相減法;
(5)裂項法;
如:=-;=.
(6)并項法.
數(shù)列求和時要明確:項數(shù)、通項,并注意根據(jù)通項的特點選取合適的方法.
[問題4] 數(shù)列{an}滿足an+an+1=(n∈N,n≥1),若a2=1,Sn是{an}的前n項和,則S21的值為________.
5.在求不等式的解集時,其結(jié)果一定要用集合或區(qū)間表示,不能直接用不等式表示.
[問題5] 不等式-3x2+5x-2>0的解集為________.
6.不等式兩端同時乘以一個數(shù)或同時除以一個數(shù),必須討論這個數(shù)的正負.兩個不等式相乘時,必須注意同向同正時才
6、能進行.
[問題6] 已知a,b,c,d為正實數(shù),且c>d,則“a>b”是“ac>bd”的________條件.
7.基本不等式:≥ (a,b>0)
(1)推廣: ≥≥≥(a,b>0).
(2)用法:已知x,y都是正數(shù),則
①若積xy是定值p,則當x=y(tǒng)時,和x+y有最小值2;
②若和x+y是定值s,則當x=y(tǒng)時,積xy有最大值s2.
易錯警示:利用基本不等式求最值時,要注意驗證“一正、二定、三相等”的條件.
[問題7] 已知a>0,b>0,a+b=1,則y=+的最小值是________.
8.解線性規(guī)劃問題,要注意邊界的虛實;注意目標函數(shù)中y的系數(shù)的正負;注意最優(yōu)整數(shù)解.
7、
[問題8] 設定點A(0,1),動點P(x,y)的坐標滿足條件則|PA|的最小值是________.
例1 已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn=n2+n+1,則數(shù)列{an}的通項公式為________.
錯因分析 沒有注意到an=Sn-Sn-1成立的條件:n≥2,忽視對n的分類討論.
解析 當n=1時,a1=S1=3;
當n≥2時,an=n2+n+1-(n-1)2-(n-1)-1=2n,
∴an=
答案 an=
易錯點2 忽視等比數(shù)列中q的范圍
例2 設等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若S3+S6=S9,則數(shù)列{an}的公比q=________.
錯因分析 沒有考慮等比
8、數(shù)列求和公式Sn=中q≠1的條件,本題中q=1恰好符合題目條件.
解析?、佼攓=1時,S3+S6=9a1,S9=9a1,
∴S3+S6=S9成立.
②當q≠1時,由S3+S6=S9,
得+=.
∴q9-q6-q3+1=0,即(q3-1)(q6-1)=0.
∵q≠1,∴q3-1≠0,∴q6=1,∴q=-1.
答案 1或-1
易錯點3 數(shù)列最值問題忽略n的限制
例3 已知數(shù)列{an}的通項公式為an=(n+2)()n(n∈N*),則數(shù)列{an}的最大項是( )
A.第6項或第7項 B.第7項或第8項
C.第8項或第9項 D.第7項
錯因分析 求解數(shù)列{an}的前n
9、項和Sn的最值,無論是利用Sn還是利用an來求,都要注意n的取值的限制,因為數(shù)列中可能出現(xiàn)零項,所以在利用不等式(組)求解時,不能漏掉不等式(組)中的等號,避免造成無解或漏解的失誤.
解析 因為an+1-an=(n+3)()n+1-(n+2)()n=()n·,當n<7時,an+1-an>0,即an+1>an;當n=7時,an+1-an=0,即an+1=an;當n>7時,an+1-an<0,即an+1<an.故a1<a2<…<a7=a8>a9>a10…,所以此數(shù)列的最大項是第7項或第8項,故選B.
答案 B
易錯點4 裂項法求和搞錯剩余項
例4 在數(shù)列{an}中,an=++…+,又bn=
10、,則數(shù)列{bn}的前n項和為( )
A. B.
C. D.
錯因分析 裂項相消后搞錯剩余項,導致求和錯誤:一般情況下剩余的項是對稱的,即前面剩余的項和后面剩余的項是對應的.
解析 由已知得an=++…+=(1+2+…+n)=,
從而bn===4(-),所以數(shù)列{bn}的前n項和為Sn=4[(1-)+(-)+(-) +…+(-)]=4(1-)=.故選D.
答案 D
易錯點5 解不等式時變形不同解
例5 解不等式≥2.
錯因分析 本題易出現(xiàn)的問題有兩個方面:一是錯用不等式的性質(zhì)直接把不等式化為3x-5≥2(x2+2x-3)求解;二是同解變形過程中忽視分母不為零的限制條件
11、,導致增解.
解 原不等式可化為-2≥0,
即≥0.
整理得≤0,
不等式等價于
解得-3<x≤-1或≤x<1.
所以原不等式的解集為{x|-3<x≤-1或≤x<1}.
易錯點6 忽視基本不等式中等號成立條件
例6 函數(shù)y=x+(x≠1)的值域是______________________________________.
錯因分析 本題易出現(xiàn)的錯誤有兩個方面:一是不會“湊”,不能根據(jù)函數(shù)解析式的特征適當變形湊出兩式之積為定值;二是利用基本不等式求最值時,忽視式子的取值范圍,直接套用基本不等式求最值.如本題易出現(xiàn):由y=x+=x-1++1≥2+1=3,得出y∈[3,+∞)這一
12、錯誤結(jié)果.
解析 當x>1時,y=x+=x-1++1
≥2+1=3,當且僅當x-1=,即x=2時等號成立;
當x<1時,-y=-x+=1-x+-1
≥2-1=1,即y≤-1,當且僅當1-x=,即x=0時等號成立.
所以原函數(shù)的值域為(-∞,-1]∪[3,+∞).
答案 (-∞,-1]∪[3,+∞)
1.(xx·重慶)在等差數(shù)列{an}中,若a2=4,a4=2,則a6等于( )
A.-1 B.0 C.1 D.6
2.(xx·武漢適應性訓練)已知正項等差數(shù)列{an}的前20項和為100,那么a6·a15的最大值是( )
A.25 B.50
C.100 D
13、.不存在
3.已知數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,其中a1=3,b1=1,a2=b2,3a5=b3,若存在常數(shù)u,v對任意正整數(shù)n都有an=3logubn+v,則u+v等于( )
A.3 B.6
C.9 D.12
4.(xx·江南十校聯(lián)考(二))已知數(shù)列{an}的通項公式為an=log3(n∈N*),設其前n項和為Sn,則使Sn<-4成立的最小自然數(shù)n為( )
A.83 B.82 C.81 D.80
5.(xx·湖南)若變量x,y滿足約束條件則z=3x-y的最小值為( )
A.-7 B.-1 C.1 D.2
6.把一數(shù)列依次按第
14、一個括號內(nèi)一個數(shù),第二個括號內(nèi)兩個數(shù),第三個括號內(nèi)三個數(shù),第四個括號內(nèi)一個數(shù),…循環(huán)分為(1),(3,5),(7,9,11),(13),(15,17),(19,21,23),(25),…,則第50個括號內(nèi)各數(shù)之和為( )
A.195 B.197
C.392 D.396
7.(xx·福建六校聯(lián)考)設x,y∈R,且xy≠0,則(x2+)(+4y2)的最小值為______.
8.已知函數(shù)f(x)=(a>0,a≠1).數(shù)列{an}滿足an=f(n)(n∈N*),且{an}是單調(diào)遞增數(shù)列,則實數(shù)a的取值范圍是________.
9.(xx·忻州聯(lián)考)不等式組表示的平面區(qū)域為Ω,直線y
15、=kx-1與區(qū)域Ω有公共點,則實數(shù)k的取值范圍為________.
10.已知函數(shù)f(x)=(a,b為常數(shù))且方程f(x)-x+12=0有兩實根x1=3,x2=4.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)設k>1,解關于x的不等式f(x)≤.
11.等比數(shù)列{an}的公比q>1,第17項的平方等于第24項,求使a1+a2+…+an>++…+成立的正整數(shù)n的取值范圍.
學生用書答案精析
4.數(shù)列、不等式
要點回扣
[問題1]
[問題2] A
[問題3] (1)512 (2)1
16、0
[問題4]
[問題5]
[問題6] 充分不必要
[問題7] 9
[問題8]
查缺補漏
1.B [由等差數(shù)列的性質(zhì),得a6=2a4-a2=2×2-4=0,選B.]
2.A [由題意知S20=×20=100?=5,故a6+a15=a1+a20=10,又{an}為正項數(shù)列,所以,a6>0,a15>0,所以a6·a15≤()2=25.]
3.B [設等差數(shù)列{an}的公差為d,等比數(shù)列{bn}的公比為q,則解得d=6,q=9,所以an=6n-3,bn=9n-1,6n-3=3nlogu9+v-3logu9對任意正整數(shù)n恒成立,所以解得u=v=3,故u+v=6.]
4.C [
17、∵an=log3=log3n-log3(n+1),
∴Sn=log31-log32+log32-log33+…+log3n-log3(n+1)=-log3(n+1)<-4,解得n>34-1=80.故最小自然數(shù)n的值為81.]
5.A [不等式組表示的平面區(qū)域如圖,平移直線y=3x-z,過M(-2,1)時,zmin=3×(-2)-1=-7.故選A.]
6.C [將三個括號作為一組,則由50=16×3+2,知第50個括號應為第17組的第二個括號,即第50個括號中應是兩個數(shù).又因為每組中含有6個數(shù),所以第48個括號的最末一個數(shù)為數(shù)列{2n-1}的第16×6=96項,第50個括號的第一個數(shù)應
18、為數(shù)列{2n-1}的第98項,即為2×98-1=195,第二個數(shù)為2×99-1=197,故第50個括號內(nèi)各數(shù)之和為195+197=392.故選C.]
7.9
解析 (x2+)(+4y2)=1+4+4x2y2+≥1+4+2=9,當且僅當4x2y2=即|xy|=時等號成立.
8.(4,8)
解析 ∵{an}是單調(diào)遞增數(shù)列,
∴∴4
19、.
10.解 (1)將x1=3,x2=4分別代入方程-x+12=0,
得?所以f(x)=(x≠2).
(2)不等式即為≤,可化為≤0,
即
①當1<k<2時,解集為x∈[1,k]∪(2,+∞);
②當k=2時,解集為x∈[1,2)∪(2,+∞);
③當k>2時,解集為x∈[1,2)∪[k,+∞).
11.解 由題意,得(a1q16)2=a1q23,所以a1q9=1.
又因為數(shù)列{}是以為首項,以為公比的等比數(shù)列,要使不等式成立,
則需>,把a=q-18代入上式并整理,得q-18(qn-1)>
q(1-),即q-18(qn-1)>q·,所以qn>q19.因為q>1,
所以n>19.故所求正整數(shù)n的取值范圍是n≥20,n∈N*.