《新版江蘇高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)教師用書:第2部分 八大難點突破 難點5 復(fù)雜數(shù)列的通項公式與求和問題 Word版含答案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新版江蘇高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)教師用書:第2部分 八大難點突破 難點5 復(fù)雜數(shù)列的通項公式與求和問題 Word版含答案(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
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難點五 復(fù)雜數(shù)列的通項公式與求和問題
(對應(yīng)學(xué)生用書第71頁)
數(shù)列在高考中占重要地位,應(yīng)當(dāng)牢記等差、等比的通項公式,前n項和公式,等差、等比數(shù)列的性質(zhì),以及常見求數(shù)列通項的方法,如累加、累乘、構(gòu)造等差、等比數(shù)列法、取倒數(shù)等.?dāng)?shù)列求和問題中,對于等差數(shù)列、等比數(shù)列的求和主要是運用公式;而非等差數(shù)列、非等比數(shù)列的求和問題,一般用倒
3、序相加法、通項化歸法、錯位相減法、裂項相消法、分組求和法等.?dāng)?shù)列的求和問題多從數(shù)列的通項入手,通過分組、錯位相減等轉(zhuǎn)化為等差或等比數(shù)列的求和問題,考查等差、等比數(shù)列求和公式及轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用,屬中檔題.
一、數(shù)列的通項公式
數(shù)列的通項公式在數(shù)列中占有重要地位,是數(shù)列的基礎(chǔ)之一,在高考中,等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項公式,前n項和公式以及它們的性質(zhì)是必考內(nèi)容,一般以填空題的形式出現(xiàn),屬于低中檔題,若數(shù)列與函數(shù)、不等式、解析幾何、向量、三角函數(shù)等知識點交融,難度就較大,也是近幾年命題的熱點.
1.由數(shù)列的遞推關(guān)系求通項
由遞推關(guān)系求數(shù)列的通項的基本思想是轉(zhuǎn)化,常用的方法:
(1)an+1
4、-an=f (n)型,采用疊加法.
(2)=f (n)型,采用疊乘法.
(3)an+1=pan+q(p≠0,p≠1)型,轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列解決.
2.由Sn與an的關(guān)系求通項an
Sn與an的關(guān)系為:an=
【例1】 (20xx·江蘇省南京市迎一模模擬)已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足Sn+n=2an(n∈N*).
(1)證明:數(shù)列{an+1}為等比數(shù)列,并求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)若bn=(2n+1)an+2n+1,數(shù)列{bn}的前n項和為Tn,求滿足不等式>2 010的n的最小值.
[解] (1)證明:當(dāng)n=1時,2a1=a1+1,∴a1=1.
∵2an=Sn
5、+n,n∈N*,∴2an-1=Sn-1+n-1,n≥2,
兩式相減得an=2an-1+1,n≥2,即an+1=2(an-1+1),n≥2,
∴數(shù)列{an+1}為以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,
∴an+1=2n,∴an=2n-1,n∈N*;
(2)bn=(2n+1)an+2n+1=(2n+1)·2n,
∴Tn=3·2+5·22+…+(2n+1)·2n,
∴2Tn=3·22+5·23+…+(2n+1)·2n+1,
兩式相減可得-Tn=3·2+2·22+2·23+…+2·2n-(2n+1)·2n+1,
∴Tn=(2n-1)·2n+1+2,
∴>2 010可化為2n+1>2 010
6、,
∵210=1 024,211=2 048
∴滿足不等式>2 010的n的最小值為10.
[點評] 利用an=Sn-Sn-1求通項時,注意n≥2這一前提條件,易忽略驗證n=1致誤,當(dāng)n=1時,a1若適合通項,則n=1的情況應(yīng)并入n≥2時的通項;否則an應(yīng)利用分段函數(shù)的形式表示.
二、數(shù)列的求和
常見類型及方法
(1)an=kn+b,利用等差數(shù)列前n項和公式直接求解;
(2)an=a·qn-1,利用等比數(shù)列前n項和公式直接求解;
(3)an=bn±cn,數(shù)列{bn},{cn}是等比數(shù)列或等差數(shù)列,采用分組求和法求{an}的前n項和;
(4)an=bn·cn,數(shù)列{bn},{c
7、n}分別是等比數(shù)列和等差數(shù)列,采用錯位相減法求和.
【例2】 (揚州市高三上學(xué)期期末)已知數(shù)列{an}與{bn}的前n項和分別為An和Bn,且對任意n∈N*,an+1-an=2(bn+1-bn)恒成立.
(1)若An=n2,b1=2,求Bn;
(2)若對任意n∈N*,都有an=Bn及+++…+<成立,求正實數(shù)b1的取值范圍;
(3)若a1=2,bn=2n,是否存在兩個互不相等的整數(shù)s,t(1<s<t),使,,成等差數(shù)列?若存在,求出s,t的值;若不存在,請說明理由.
【導(dǎo)學(xué)號:56394102】
[解] (1)因為An=n2,所以an=
即an=2n-1,
故bn+1-bn=
8、(an+1-an)=1,所以數(shù)列{bn}是以2為首項,1為公差的等差數(shù)列,
所以Bn=n·2+·n·(n-1)·1=n2+n.
(2)依題意Bn+1-Bn=2(bn+1-bn),即bn+1=2(bn+1-bn),即=2,
所以數(shù)列{bn}是以b1為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以an=Bn=×b1=b1(2n-1),
所以=,
因為=
=
所以+++…+
=,所以<恒成立,
即b1>3,所以b1≥3.
(3)由an+1-an=2(bn+1-bn)得:an+1-an=2n+1,
所以當(dāng)n≥2時,an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1
9、)+a1
=2n+2n-1+…+23+22+2=2n+1-2,
當(dāng)n=1時,上式也成立,
所以An=2n+2-4-2n,又Bn=2n+1-2,
所以==2-,
假設(shè)存在兩個互不相等的整數(shù)s,t(1<s<t),使,,成等差數(shù)列,
等價于,,成等差數(shù)列,即=+,
即=1+,因為1+>1,所以>1,即2s<2s+1,
令h(s)=2s-2s-1(s≥2,s∈N*),則h(s+1)-h(huán)(s)=2s-2>0所以h(s)遞增,
若s≥3,則h(s)≥h(3)=1>0,不滿足2s<2s+1,所以s=2,
代入=+得2t-3t-1=0(t≥3),
當(dāng)t=3時,顯然不符合要求;
當(dāng)t≥4時,令φ(t)=2t-3t-1(t≥4,t∈N*),則同理可證φ(t)遞增,所以φ(t)≥φ(4)=3>0,
所以不符合要求.
所以,不存在正整數(shù)s,t(1<s<t),使,,成等差數(shù)列.
[點評] 裂項相消法求和就是將數(shù)列中的每一項裂成兩項或多項,使這些裂開的項出現(xiàn)有規(guī)律的相互抵消,要注意消去了哪些項,保留了哪些項.從而達(dá)到求和的目的.要注意的是裂項相消法的前提是數(shù)列中的每一項均可分裂成一正一負(fù)兩項,且在求和過程中能夠前后相互抵消.
精品數(shù)學(xué)高考復(fù)習(xí)資料
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