三年高考(2014-2016)數(shù)學(xué)(理)真題分項版解析—— 專題06 數(shù)列
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1、 三年高考(2014-2016)數(shù)學(xué)(理)試題分項版解析 第六章 數(shù)列 一、選擇題 1. 【2014高考北京理第5題】設(shè)是公比為的等比數(shù)列,則“”是“為遞增數(shù)列”的( ) A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件 C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件 【答案】D 【解析】 試題分析:對等比數(shù)列,若,則當(dāng)時數(shù)列是遞減數(shù)列;若數(shù)列是遞增數(shù)列,則滿足且,故當(dāng)“”是”數(shù)列為遞增數(shù)列的既不充分也不必要條件.故選C. 考點:等比數(shù)列的性質(zhì),充分條件與必要條件的判定,容易題. 【名師點睛】本題考查
2、充要條件,本題屬于基礎(chǔ)題,充要條件問題主要命題方法有兩種,一種為判斷條件是結(jié)論的什么條件?第二種是尋求結(jié)論成立的某種條件是什么?近幾年高考充要條件命題以選填題為主,表面看很簡單。但由于載體素材豐富,幾何、代數(shù)、三角可以隨意選材,所以涉及知識較多,需要扎實的基本功,本題以數(shù)列有關(guān)知識為載體,考查了數(shù)列的有關(guān)知識和充要條件. 2. 【2015高考北京,理6】設(shè)是等差數(shù)列. 下列結(jié)論中正確的是( ) A.若,則 B.若,則 C.若,則 D.若,則 【答案】C 考點定位:本題考點為等差數(shù)列及作差比較法,以等差數(shù)列為載體,考查不等
3、關(guān)系問題,重 點是對知識本質(zhì)的考查. 【名師點睛】本題考查等差數(shù)列的通項公式和比較法,本題屬于基礎(chǔ)題,由于前兩個選項無法使用公式直接做出判斷,因此學(xué)生可以利用舉反例的方法進(jìn)行排除,這需要學(xué)生不能死套公式,要靈活應(yīng)對,作差法是比較大小常規(guī)方法,對判斷第三個選擇只很有效. 3. 【2016高考新課標(biāo)1卷】已知等差數(shù)列前9項的和為27,,則 ( ) (A)100 (B)99 (C)98 (D)97 【答案】C 【解析】 試題分析:由已知,所以故選C. 考點:等差數(shù)列及其運算 【名師點睛】我們知道,等差、等比數(shù)列各有五個基本量,兩組基本公式,
4、而這兩組公式可看作多元方程,利用這些方程可將等差、等比數(shù)列中的運算問題轉(zhuǎn)化解關(guān)于基本量的方程(組),因此可以說數(shù)列中的絕大部分運算題可看作方程應(yīng)用題,所以用方程思想解決數(shù)列問題是一種行之有效的方法. 4. 【2016高考浙江理數(shù)】如圖,點列{An},{Bn}分別在某銳角的兩邊上,且,, ().若( ) A.是等差數(shù)列 B.是等差數(shù)列 C.是等差數(shù)列 D.是等差數(shù)列 【答案】A 【解析】 考點:等差數(shù)列的定義. 【思路點睛】先求出的高,再求出和的面積和,進(jìn)而根據(jù)等差數(shù)列的定
5、義可得為定值,即可得是等差數(shù)列. 5. 【2016年高考四川理數(shù)】某公司為激勵創(chuàng)新,計劃逐年加大研發(fā)資金投入.若該公司2015年全年投入研發(fā)資金130萬元,在此基礎(chǔ)上,每年投入的研發(fā)資金比上一年增長12%,則該公司全年投入的研發(fā)資金開始超過200萬元的年份是( ) (參考數(shù)據(jù):lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30) ( A)2018年 (B)2019年 (C)2020年 (D)2021年 【答案】B 【解析】 試題分析:設(shè)第年的研發(fā)投資資金為,,則,由題意,需 ,解得,故從2019年該公司全年的投入的研發(fā)資金超過200萬,選B. 考點:等
6、比數(shù)列的應(yīng)用. 【名師點睛】本題考查等比數(shù)列的實際應(yīng)用.在實際問題中平均增長率問題可以看作是等比數(shù)列的應(yīng)用,解題時要注意把哪個作為數(shù)列的首項,然后根據(jù)等比數(shù)列的通項公式寫出通項,列出不等式或方程就可解得結(jié)論. 6. 【2015高考浙江,理3】已知是等差數(shù)列,公差不為零,前項和是,若,,成等比數(shù)列,則( ) A. B. C. D. 【答案】B. 【解析】∵等差數(shù)列,,,成等比數(shù)列,∴, ∴,∴,,故選B. 【考點定位】1.等差數(shù)列的通項公式及其前項和;2.等比數(shù)列的概念 【名師點睛】本題主要考查了等差數(shù)列的通項公式,等比數(shù)列的概念等知識點
7、,同時考查了學(xué)生的運算求解能力,屬于容易題,將,表示為只與公差有關(guān)的表達(dá)式,即可求解,在解題過程中要注意等等差數(shù)列與等比數(shù)列概念以及相關(guān)公式的靈活運用. 7.【2014高考重慶理第2題】對任意等比數(shù)列,下列說法一定正確的是( ) 成等比數(shù)列 成等比數(shù)列 成等比數(shù)列 成等比數(shù)列 【答案】D 【解析】 試題分析:因為數(shù)列為等比數(shù)列,設(shè)其公比為,則 所以,一定成等比數(shù)列,故選D. 考點:1、等比數(shù)列的概念與通項公式;2、等比中項. 【名師點睛】本題考查了等比數(shù)列的概念與通項公式,等比數(shù)列的性質(zhì)
8、,本題屬于基礎(chǔ)題,利用下標(biāo)和相等的兩項的積相等更能快速作答. 8. 【2015高考重慶,理2】在等差數(shù)列中,若=4,=2,則= ?。ā 。? A、-1 B、0 C、1 D、6 【答案】B 【解析】由等差數(shù)列的性質(zhì)得,選B. 【考點定位】本題屬于數(shù)列的問題,考查等差數(shù)列的通項公式與等差數(shù)列的性質(zhì). 【名師點晴】本題可以直接利用等差數(shù)列的通項公式求解,也可應(yīng)用等差數(shù)列的性質(zhì)求解,主要考查學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力.是基礎(chǔ)題. 9.【2014福建,理3】等差數(shù)列的前項和,若
9、,則( ) 【答案】C 【解析】 試題分析:假設(shè)公差為,依題意可得.所以.故選C. 考點:等差數(shù)列的性質(zhì). 【名師點睛】本題主要考查等差數(shù)列的通項公式及簡單的計算問題,等差、等比數(shù)列各有五個基本量,兩組基本公式,而這兩組公式可看作多元方程,利用這些方程可將等差、等比數(shù)列中的運算問題轉(zhuǎn)化解關(guān)于基本量的方程(組),因此可以說數(shù)列中的絕大部分運算題可看作方程應(yīng)用題,所以用方程思想解決數(shù)列問題是一種行之有效的方法. 10.【2015高考福建,理8】若 是函數(shù) 的兩個不同的零點,且 這三個數(shù)可適當(dāng)排序后成等差數(shù)列,也可適當(dāng)排序后成等比數(shù)列,則 的值等于
10、( ) A.6 B.7 C.8 D.9 【答案】D 【考點定位】等差中項和等比中項. 【名師點睛】本題以零點為載體考查等比中項和等差中項,其中分類討論和邏輯推理是解題核心.三個數(shù)成等差數(shù)列或等比數(shù)列,項與項之間是有順序的,但是等差中項或等比中項是唯一的,故可以利用中項進(jìn)行討論,屬于難題. 11. 【2014遼寧理8】設(shè)等差數(shù)列的公差為d,若數(shù)列為遞減數(shù)列,則( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 試題分析:因為是等差數(shù)列,則,又由于為遞減數(shù)列,所以,故選C. 考點:1.等差數(shù)列的概念;2.遞減數(shù)列. 【名師點
11、睛】本題考查等差數(shù)列的通項公式、數(shù)列的性質(zhì)等,解答本題的關(guān)鍵,是寫出等差數(shù)列的通項,利用是遞減數(shù)列,確定得到,得到結(jié)論. 本題是一道基礎(chǔ)題.在考查等差數(shù)列等基礎(chǔ)知識的同時,考查考生的計算能力. 12. 【2015課標(biāo)2理4】已知等比數(shù)列滿足a1=3, =21,則 ( ) A.21 B.42 C.63 D.84 【答案】B 【解析】設(shè)等比數(shù)列公比為,則,又因為,所以,解得,所以,故選B. 【考點定位】等比數(shù)列通項公式和性質(zhì). 【名師點睛】本題考查等比數(shù)列的通項公式和性質(zhì),通過求等比數(shù)列的基本量,利用通項公式求解,若注意到項的序號之間的關(guān)系,則
12、可減少運算量,屬于基礎(chǔ)題. 二、填空題 1. 【2016高考浙江理數(shù)】設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn.若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*,則a1= ,S5= . 【答案】 【解析】 試題分析:, 再由,又, 所以 考點:1、等比數(shù)列的定義;2、等比數(shù)列的前項和. 【易錯點睛】由轉(zhuǎn)化為的過程中,一定要檢驗當(dāng)時是否滿足,否則很容易出現(xiàn)錯誤. 2. 【2014高考北京理第12題】若等差數(shù)列滿足,則當(dāng) 時,的前項和最大. 【答案】 考點:等差數(shù)列的性質(zhì),前項和的最值,容易題. 【名師點睛】本題考查等差數(shù)列的性質(zhì)及等差數(shù)列的通項公
13、式及前項和公式,本題屬于基礎(chǔ)題,由于題目提供a7+a8+a9>0,a7+a10<0,推出,從而說明數(shù)列{an}的前8項和最大.這個題目命題角度新穎,不需死套公式,重視對知識的理解和對知識本質(zhì)的考查. 3.【2016年高考北京理數(shù)】已知為等差數(shù)列,為其前項和,若,,則_______. 【答案】6 【解析】 試題分析:∵是等差數(shù)列,∴,,,, ∴,故填:6. 考點:等差數(shù)列基本性質(zhì). 【名師點睛】在等差數(shù)列五個基本量,,,,中,已知其中三個量,可以根據(jù)已知條件結(jié)合等差數(shù)列的通項公式、前項和公式列出關(guān)于基本量的方程(組)來求余下的兩個量,計算時須注意整體代換及方程思想的應(yīng)用. 4.
14、【2014高考廣東卷.理.13】若等比數(shù)列的各項均為正數(shù),且,則 . 【答案】. 【解析】由題意知,所以, 因此, 因此. 【考點定位】本題考查等比數(shù)列的基本性質(zhì)與對數(shù)的基本運算,屬于中等偏難題. 【名師點晴】本題主要考查的是等比數(shù)列的性質(zhì)和對數(shù)的基本運算,屬于中等偏難題.解題時要抓住關(guān)鍵字眼“正數(shù)”,否則很容易出現(xiàn)錯誤.解本題需要掌握的知識點是等比數(shù)列的性質(zhì)和對數(shù)的基本運算,即等比數(shù)列中,若(、、、),則,(,,,). 5. 【2015高考廣東,理10】在等差數(shù)列中,若,則= . 【答案】. 【解析】因為是等差數(shù)列,所以,即,所以,故應(yīng)填入.
15、 【考點定位】等差數(shù)列的性質(zhì). 【名師點睛】本題主要考查等差數(shù)列性質(zhì)及其簡單運算和運算求解能力,屬于容易題,解答此題關(guān)鍵在于熟記,及其熟練運用. 6. 【2016高考新課標(biāo)1卷】設(shè)等比數(shù)列滿足a1+a3=10,a2+a4=5,則a1a2 …an的最大值為 . 【答案】 考點:等比數(shù)列及其應(yīng)用 【名師點睛】高考中數(shù)列客觀題大多具有小、巧、活的特點,在解答時要注意方程思想及數(shù)列相關(guān)性質(zhì)的應(yīng)用,盡量避免小題大做. 7. 【2016高考江蘇卷】已知是等差數(shù)列,是其前項和.若,則的值是 ▲ . 【答案】 【解析】由得,因此 考點:等差數(shù)列性質(zhì) 【名
16、師點睛】本題考查等差數(shù)列基本量,對于特殊數(shù)列,一般采取待定系數(shù)法,即列出關(guān)于首項及公差的兩個獨立條件即可.為使問題易于解決,往往要利用等差數(shù)列相關(guān)性質(zhì),如及等差數(shù)列廣義通項公式 8. 【2014江蘇,理7】在各項均為正數(shù)的等比數(shù)列中,若,,則的值是 . 【答案】4. 【解析】設(shè)公比為,因為,則由得,,解得,所以. 【考點定位】等比數(shù)列的通項公式. 【名師點晴】在解有關(guān)等差數(shù)列的問題時可以考慮化歸為和等基本量,通過建立方程(組)獲得解.即等差數(shù)列的通項公式及前項和公式,共涉及五個量,知其中三個就能求另外兩個,即知三求二,多利用方程組的思想,體現(xiàn)了用方程的思想解決問題,注意
17、要弄準(zhǔn)它們的值.運用方程的思想解等差數(shù)列是常見題型,解決此類問題需要抓住基本量、,掌握好設(shè)未知數(shù)、列出方程、解方程三個環(huán)節(jié),常通過“設(shè)而不求,整體代入”來簡化運算. 9. 【2015江蘇高考,11】數(shù)列滿足,且(),則數(shù)列的前10項和為 【答案】 【解析】由題意得: 所以 【考點定位】數(shù)列通項,裂項求和 【名師點晴】由數(shù)列的遞推公式求通項公式時,若遞推關(guān)系為an+1=an+f(n)或an+1=f(n)·an,則可以分別通過累加、累乘法求得通項公式,另外,通過迭代法也可以求得上面兩類數(shù)列的通項公式,注意:有的問題也可利用構(gòu)造法,即通過對遞推式的等價變形,轉(zhuǎn)化為特殊
18、數(shù)列求通項.?dāng)?shù)列求和的常用方法有倒序相加法,錯位相減法,裂項相消法,分組求和法,并項求和法等,可根據(jù)通項特點進(jìn)行選用. 10. 【2015高考陜西,理13】中位數(shù)1010的一組數(shù)構(gòu)成等差數(shù)列,其末項為2015,則該數(shù)列的首項為 . 【答案】 【解析】設(shè)數(shù)列的首項為,則,所以,故該數(shù)列的首項為,所以答案應(yīng)填:. 【考點定位】等差中項. 【名師點晴】本題主要考查的是等差中項,屬于容易題.解題時一定要抓住重要字眼“中位數(shù)”和“等差數(shù)列”,否則很容易出現(xiàn)錯誤.解本題需要掌握的知識點是等差中項的概念,即若,,成等差數(shù)列,則稱為與的等差中項,即. 11.【2015高考新課標(biāo)2,
19、理16】設(shè)是數(shù)列的前n項和,且,,則________. 【答案】 【考點定位】等差數(shù)列和遞推關(guān)系. 【名師點睛】本題考查數(shù)列遞推式和等差數(shù)列通項公式,要搞清楚項與的關(guān)系,從而轉(zhuǎn)化為與的遞推式,并根據(jù)等差數(shù)列的定義判斷是等差數(shù)列,屬于中檔題. 12. 【2014,安徽理12】數(shù)列是等差數(shù)列,若構(gòu)成公比為的等比數(shù)列,則________. 【答案】. 【解析】 試題分析:∵成等比, ∴,令, 則,即, ∴,即,∴. 考點:1.等差,等比數(shù)列的性質(zhì). 【名師點睛】對于等差數(shù)列與等比數(shù)列綜合考查的問題,要做到:①熟練掌握等差或等比數(shù)列的性質(zhì),尤其是,則(等差數(shù)列),(等比數(shù)列);
20、②注意在平時提高自己的運算求解能力,尤其是換元法在計算題中的應(yīng)用;③要熟練掌握數(shù)列中相關(guān)的通項公式,前項和公式等. 13. 【2015高考安徽,理14】已知數(shù)列是遞增的等比數(shù)列,,則數(shù)列的前項和等于 . 【答案】 【考點定位】1.等比數(shù)列的性質(zhì);2.等比數(shù)列的前項和公式. 【名師點睛】對于等差數(shù)列與等比數(shù)列綜合考查的問題,要做到:①熟練掌握等差或等比數(shù)列的性質(zhì),尤其是,則(等差數(shù)列),(等比數(shù)列);②注意題目給定的限制條件,如本題中“遞增”,說明;③要熟練掌握數(shù)列中相關(guān)的通項公式,前項和公式等. 14. 【2014天津,理11】設(shè)是首項為,公差為的等差數(shù)列,為其前項和.若成等
21、比數(shù)列,則的值為__________. 【答案】. 【解析】 試題分析:依題意得,∴,解得. 考點:1.等差數(shù)列、等比數(shù)列的通項公式;2.等比數(shù)列的前項和公式. 【名師點睛】本題考查等差數(shù)列的通項公式和前項和公式,本題屬于基礎(chǔ)題,利用等差數(shù)列的前項和公式表示出然后依據(jù)成等比數(shù)列,列出方程求出首項.這類問題考查等差數(shù)列和等比數(shù)列的基本知識,大多利用通項公式和前項和公式通過列方程或方程組就可以解出. 15. 【2015湖南理14】設(shè)為等比數(shù)列的前項和,若,且,,成等差數(shù)列,則 . 【答案】. 【解析】 試題分析:∵,,成等差數(shù)列, ∴, 又∵等比數(shù)列,∴. 【考點
22、定位】等差數(shù)列與等比數(shù)列的性質(zhì). 【名師點睛】本題主要考查等差與等比數(shù)列的性質(zhì),屬于容易題,在解題過程中,需要建立關(guān)于等比數(shù)列 基本量的方程即可求解,考查學(xué)生等價轉(zhuǎn)化的思想與方程思想. 三、解答題 1. 【2016高考新課標(biāo)2理數(shù)】為等差數(shù)列的前項和,且記,其中表示不超過的最大整數(shù),如. (Ⅰ)求; (Ⅱ)求數(shù)列的前1 000項和. 【答案】(Ⅰ),, ;(Ⅱ)1893. 【解析】 試題分析:(Ⅰ)先用等差數(shù)列的求和公式求公差,從而求得通項,再根據(jù)已知條件表示不超過的最大整數(shù),求;(Ⅱ)對分類討論,再用分段函數(shù)表示,再求數(shù)列的前1 000項和. 試題解析:(Ⅰ)設(shè)的公差為,
23、據(jù)已知有,解得 所以的通項公式為 (Ⅱ)因為 所以數(shù)列的前項和為 考點:等差數(shù)列的的性質(zhì),前項和公式,對數(shù)的運算. 【名師點睛】解答新穎性的數(shù)學(xué)題,一是通過轉(zhuǎn)化,化“新”為“舊”;二是通過深入分析,多方聯(lián)想,以“舊”攻“新”;三是創(chuàng)造性地運用數(shù)學(xué)思想方法,以“新”制“新”,應(yīng)特別關(guān)注創(chuàng)新題型的切入點和生長點. 于是,Bm=Am-dm>2-1=1,Bm-1=min{am,Bm}≥2. 故dm-1=Am-1-Bm-1≤2-2=0,與dm-1=1矛盾. 所以對于任意n≥1,有an≤2,即非負(fù)整數(shù)列{an}的各項只能為1或2. 因為對任意n≥1,an≤2=a1, 所以An=2.
24、 故Bn=An-dn=2-1=1. 因此對于任意正整數(shù)n,存在m滿足m>n,且am=1,即數(shù)列{an}有無窮多項為1. 考點定位:本題考查新定義信息題,考查學(xué)生對新定義的理解能力和使用能力。 【名師點睛】本題考查學(xué)生對新定義的理解能力和使用能力,本題屬于偏難問題,反映出學(xué)生對于新的信息的的理解和接受能力,題目給出新的定義:{an}是由非負(fù)整數(shù)組成的無窮數(shù)列,該數(shù)列前n項的最大值記為An,第n項之后各項an+1,an+2,…的最小值記為Bn,dn=An-Bn ,對于數(shù)列{an}給出這樣一個新的定義,首先要理解定義,題目的第一步,前一項的最大值為2,第一項后面的項的最小值為1,即,則,同理
25、求出,通過第一步的計算應(yīng)用新定義,加深對定義的認(rèn)識進(jìn)入第二步就容易一些了,第二步證明充要條件、第三步的證明就是在第一步的基礎(chǔ)上的深化研究,畢竟是一個新的信息題,在一個全新的環(huán)境下進(jìn)行思維,需要在原有的知識儲備,還需要嚴(yán)密的邏輯思維和分析問題與解決問題的能力,有得分的機(jī)會,但得滿分較難. 2. 【2014高考廣東卷.理.19】 (本小題滿分14分)設(shè)數(shù)列的前項和為,滿足,,且. (1)求..的值; (2)求數(shù)列的通項公式. 【答案】(1),,;(2). (2)由題意得, 由(1)知,,,猜想, 假設(shè)當(dāng)時,猜想成立,即,則有, 則當(dāng)時,有, 這說明當(dāng)時,猜想也成立, 由歸
26、納原理知,對任意,. 【考點定位】本題考查利用與的關(guān)系來考查數(shù)列的通項的求解,主要考查數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用,屬于中等題. 【名師點晴】本題主要考查的是數(shù)列的通項公式,屬于中等題.本題通過計算,,的值猜想數(shù)列的通項公式,利用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明,可得數(shù)列通項公式.用數(shù)學(xué)歸納法證明時一定要注意當(dāng)時猜想也成立的推理,否則很容易出現(xiàn)錯誤. 3. 【2016高考山東理數(shù)】(本小題滿分12分) 已知數(shù)列 的前n項和Sn=3n2+8n,是等差數(shù)列,且 (Ⅰ)求數(shù)列的通項公式; (Ⅱ)令 求數(shù)列的前n項和Tn. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). (Ⅱ)由(Ⅰ)知, 又, 得, , 兩式作差,得
27、 所以 考點:1.等差數(shù)列的通項公式;2.等差數(shù)列、等比數(shù)列的求和;3.“錯位相減法”. 【名師點睛】本題主要考查等差數(shù)列的通項公式及求和公式、等比數(shù)列的求和、數(shù)列求和的“錯位相減法”.此類題目是數(shù)列問題中的常見題型.本題覆蓋面廣,對考生計算能力要求較高.解答本題,布列方程組,確定通項公式是基礎(chǔ),準(zhǔn)確計算求和是關(guān)鍵,易錯點是在“錯位”之后求和時,弄錯等比數(shù)列的項數(shù).本題能較好的考查考生的邏輯思維能力及基本計算能力等. 4.【2015高考廣東,理21】數(shù)列滿足, (1) 求的值; (2) 求數(shù)列前項和; (3) 令,,證明:數(shù)列的前項和滿足. 【答案】
28、(1);(2);(3)見解析. 【解析】(1)依題, ∴ ; (2)依題當(dāng)時, , ∴ ,又也適合此式, ∴ , ∴ 數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,故; (3)依題由知,,, ∴ , 記,則, ∴ 在上是增函數(shù),又即, 又且時,, ∴ 即, ∴ ,,…,, 即有, ∴ ,即. 【考點定位】前項和關(guān)系求項值及通項公式,等比數(shù)列前項和,不等式放縮. 【名師點睛】本題主要考查前項和關(guān)系求項值及通項公式,等比數(shù)列前項和,不等式放縮等,轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用和運算求解能力,屬于高檔題,此題(1)(2)問難度不大,但第(3)問難度較大,首先應(yīng)能求得,并由得到,再用
29、構(gòu)造函數(shù)()結(jié)合不等()放縮方法或用數(shù)學(xué)歸納法證明. 5. 【 2014湖南20】已知數(shù)列滿足,. (1)若為遞增數(shù)列,且成等差數(shù)列,求的值; (2)若,且是遞增數(shù)列,是遞減數(shù)列,求數(shù)列的通項公式. 【答案】(1) (2) 或 【解析】 試題解析:(1)因為數(shù)列為遞增數(shù)列,所以,則,分別令可得,因為成等差數(shù)列,所以或, 當(dāng)時,數(shù)列為常數(shù)數(shù)列不符合數(shù)列是遞增數(shù)列,所以. (2)由題可得,因為是遞增數(shù)列且是遞減數(shù)列,所以且,則有,因為 (2)由題可得,因為是遞增數(shù)列且是遞減數(shù)列,所以且,兩不等式相加可得, 又因為,所以,即, 同理可得且,所以, 則當(dāng)時,,這個等式相加
30、可得 . 當(dāng)時, ,這個等式相加可得 ,當(dāng)時,符合,故 綜上. 【考點定位】疊加法 等差數(shù)列 等比數(shù)列 數(shù)列單調(diào)性 【名師點睛】本題考查了等差數(shù)列的通項公式,等比數(shù)列前n項和公式、數(shù)列的單調(diào)性,累加法求數(shù)列的通項公式,不等式的性質(zhì)等,同時考查數(shù)列的基礎(chǔ)知識和化歸、分類整合等數(shù)學(xué)思想,以及推理論證、分析與解決問題的能力.本題設(shè)計巧妙,題型新穎,立意深刻,是一道不可多得的好題,難度很大. 6. 【2016高考江蘇卷】(本小題滿分16分) 記.對數(shù)列和的子集T,若,定義;若,定義.例如:時,.現(xiàn)設(shè)是公比為3的等比數(shù)列,且當(dāng)時,. (1)求數(shù)列的通項公式; (2)對任意正整數(shù),若,
31、求證:; (3)設(shè),求證:. 【答案】(1)(2)詳見解析(3)詳見解析 【解析】 試題分析:(1)根據(jù)及時定義,列出等量關(guān)系,解出首項,根據(jù)等比數(shù)列通項公式寫出通項公式(2)數(shù)列不等式證明,一般是以算代征,而非特殊數(shù)列一般需轉(zhuǎn)化到特殊數(shù)列,便于求和,本題根據(jù)子集關(guān)系,先進(jìn)行放縮為一個等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列求和公式得(3)利用等比數(shù)列和與項的大小關(guān)系,確定所定義和的大小關(guān)系:設(shè)則因此由,因此中最大項必在A中,由(2)得,(2)為(3)搭好臺階,只不過比較隱晦,需明晰其含義. (3)下面分三種情況證明. ①若是的子集,則. ②若是的子集,則. ③若不是的子集,且不是的子集.
32、 令,則,,. 于是,,進(jìn)而由,得. 設(shè)是中的最大數(shù),為中的最大數(shù),則. 由(2)知,,于是,所以,即. 又,故, 從而, 故,所以, 即. 綜合①②③得,. 考點:等比數(shù)列的通項公式、求和 【名師點睛】本題三個難點,一是數(shù)列新定義,利用新定義確定等比數(shù)列首項,再代入等比數(shù)列通項公式求解,二是利用放縮法求證不等式,放縮目的,是將非特殊數(shù)列轉(zhuǎn)化為特殊數(shù)列,從而可利用特殊數(shù)列性質(zhì),以算代征,三是結(jié)論含義的應(yīng)用,實質(zhì)又是一個新定義,只不過是新定義的性質(zhì)應(yīng)用. 7.【2014江蘇,理20】設(shè)數(shù)列的前項和為.若對任意的正整數(shù),總存在正整數(shù),使得,則稱是“數(shù)列”. (1)若數(shù)列
33、的前項和為,證明:是“數(shù)列”. (2)設(shè)是等差數(shù)列,其首項,公差,若是“數(shù)列”,求的值; (3)證明:對任意的等差數(shù)列,總存在兩個“數(shù)列” 和,使得成立. 【答案】(1)詳見解析;(2);(3)詳見解析. 【解析】(1)首先,當(dāng)時,,所以,所以對任意的,是數(shù)列中的項,因此數(shù)列是“數(shù)列”. (2)由題意,,數(shù)列是“數(shù)列”,則存在,使,,由于,又,則對一切正整數(shù)都成立,所以. (3)首先,若(是常數(shù)),則數(shù)列前項和為是數(shù)列中的第項,因此是“數(shù)列”,對任意的等差數(shù)列,(是公差),設(shè),,則,而數(shù)列,都是“數(shù)列”,證畢. 【考點定位】(1)新定義與數(shù)列的項,(2)數(shù)列的項與整數(shù)的整除;(3
34、)構(gòu)造法. 【名師點晴】在解決等差數(shù)列或等比數(shù)列的相關(guān)問題時,“基本量法”是常用的方法,但有時靈活地運用性質(zhì),可使運算簡便,而一般數(shù)列的問題常轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列求解;解綜合題的成敗在于審清題目,弄懂來龍去脈,透過給定信息的表象,抓住問題的本質(zhì),揭示問題的內(nèi)在聯(lián)系和隱含條件,明確解題方向、形成解題策略. 8. 【2015江蘇高考,20】(本小題滿分16分) 設(shè)是各項為正數(shù)且公差為d的等差數(shù)列 (1)證明:依次成等比數(shù)列; (2)是否存在,使得依次成等比數(shù)列,并說明理由; (3)是否存在及正整數(shù),使得依次成等比數(shù)列,并說明理由. 【答案】(1)詳見解析(2)不存在(3)不存在 【
35、解析】 試題分析(1)根據(jù)等比數(shù)列定義只需驗證每一項與前一項的比值都為同一個不為零的常數(shù)即可(2)本題列式簡單,變形較難,首先令將二元問題轉(zhuǎn)化為一元,再分別求解兩個高次方程,利用消最高次的方法得到方程:,無解,所以不存在(3)同(2)先令將二元問題轉(zhuǎn)化為一元,為降次,所以兩邊取對數(shù),消去n,k得到關(guān)于t的一元方程,從而將方程的解轉(zhuǎn)化為研究函數(shù)零點情況,這個函數(shù)需要利用二次求導(dǎo)才可確定其在上無零點 試題解析:(1)證明:因為(,,)是同一個常數(shù), 所以,,,依次構(gòu)成等比數(shù)列. (2)令,則,,,分別為,,,(,,). 假設(shè)存在,,使得,,,依次構(gòu)成等比數(shù)列, 則,且. 令,則,且(
36、,), 化簡得(),且.將代入()式, ,則. 顯然不是上面方程得解,矛盾,所以假設(shè)不成立, 因此不存在,,使得,,,依次構(gòu)成等比數(shù)列. 化簡得, 且. 再將這兩式相除,化簡得(). 令, 則. 令, 則. 令,則. 令,則. 由,, 知,,,在和上均單調(diào). 故只有唯一零點,即方程()只有唯一解,故假設(shè)不成立. 所以不存在,及正整數(shù),,使得,,,依次構(gòu)成等比數(shù)列. 【考點定位】等差、等比數(shù)列的定義及性質(zhì),函數(shù)與方程 【名師點晴】解決等差數(shù)列與等比數(shù)列的綜合問題,關(guān)鍵是理清兩個數(shù)列的關(guān)系.如果同一數(shù)列中部分項成等差數(shù)列,部分項成等比數(shù)列,要把成等差數(shù)列或
37、等比數(shù)列的項抽出來單獨研究;如果兩個數(shù)列通過運算綜合在一起,要從分析運算入手,把兩個數(shù)列分割開,弄清兩個數(shù)列各自的特征,再進(jìn)行求解. 9. 【2015高考山東,理18】設(shè)數(shù)列的前n項和為.已知. (I)求的通項公式; (II)若數(shù)列滿足,求的前n項和. 【答案】(I); (II). 【解析】 (I)因為 所以, ,故 當(dāng) 時, 此時, 即 所以, (II)因為 ,所以 當(dāng) 時, 所以 當(dāng) 時, 所以 兩式相減,得 所以 經(jīng)檢驗, 時也適合, 綜上可得: 【考點定位】1、數(shù)列前 項和 與通項 的關(guān)系;2、特殊數(shù)列的求和
38、問題. 【名師點睛】本題考查了數(shù)列的基本概念與運算,意在考查學(xué)生的邏輯思維能力與運算求解能力,思維的嚴(yán)密性和運算的準(zhǔn)確性,在利用與通項的關(guān)系求的過程中,一定要注意 的情況,錯位相減不法雖然思路成熟但也對學(xué)生的運算能力提出了較高的要求. 10. 【2016高考天津理數(shù)】已知是各項均為正數(shù)的等差數(shù)列,公差為,對任意的是和的等差中項. (Ⅰ)設(shè),求證:是等差數(shù)列; (Ⅱ)設(shè) ,求證: 【答案】(Ⅰ)詳見解析(Ⅱ)詳見解析 【解析】 試題分析:(Ⅰ)先根據(jù)等比中項定義得:,從而,因此根據(jù)等差數(shù)列定義可證:(Ⅱ) 對數(shù)列不等式證明一般以算代證先利用分組求和化簡,再利用裂項相消法求和,易得結(jié)
39、論. 考點:等差數(shù)列、等比中項、分組求和、裂項相消求和 【名師點睛】分組轉(zhuǎn)化法求和的常見類型 (1)若an=bn±cn,且{bn},{cn}為等差或等比數(shù)列,可采用分組求和法求{an}的前n項和. (2)通項公式為an=的數(shù)列,其中數(shù)列{bn},{cn}是等比數(shù)列或等差數(shù)列,可采用分組求和法求和. 11.【2014山東.理19】(本小題滿分12分) 已知等差數(shù)列的公差為2,前項和為,且成等比數(shù)列. (Ⅰ)求數(shù)列的通項公式; (Ⅱ)令,求數(shù)列的前項和. 【答案】(I). (II),(或) 【解析】 (II) 當(dāng)n為偶數(shù)時, 當(dāng)n為奇數(shù)時, 所以,(或) 試
40、題解析:(I)因為, , 由題意,得, 解得, 所以. (II) 當(dāng)n為偶數(shù)時, 當(dāng)n為奇數(shù)時, 所以,(或) 【名師點睛】本題考查等差數(shù)列的通項公式、等差數(shù)列及等比數(shù)列的求和公式、“裂項相消法”等.求等差數(shù)列的通項公式,主要是要運用已知條件,建立首項a1,公差為d的方程組.數(shù)列的求和問題,基本解法有“分組求和法”、“錯位相減法”、“裂項相消法”. 本題是一道能力題.在考查等差數(shù)列等基礎(chǔ)知識、基本方法的同時,考查考生的計算能力、轉(zhuǎn)化與化歸思想及分類討論思想. 12. 【2016高考新課標(biāo)3理數(shù)】已知數(shù)列的前n項和,其中. (I)證明是等比數(shù)列,并求其通項公式; (II
41、)若 ,求. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). 【解析】 試題分析:(Ⅰ)首先利用公式,得到數(shù)列的遞推公式,然后通過變換結(jié)合等比數(shù)列的定義可證;(Ⅱ)利用(Ⅰ)前項和化為的表達(dá)式,結(jié)合的值,建立方程可求得的值. (Ⅱ)由(Ⅰ)得,由得,即, 解得. 考點:1、數(shù)列通項與前項和為關(guān)系;2、等比數(shù)列的定義與通項及前項和為. 【方法總結(jié)】等比數(shù)列的證明通常有兩種方法:(1)定義法,即證明(常數(shù));(2)中項法,即證明.根據(jù)數(shù)列的遞推關(guān)系求通項常常要將遞推關(guān)系變形,轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列或等差數(shù)列來求解. 13. 【2015高考陜西,理21】(本小題滿分12分)設(shè)是等比數(shù)列,,,,的各項和,其中,
42、,. (I)證明:函數(shù)在內(nèi)有且僅有一個零點(記為),且; (II)設(shè)有一個與上述等比數(shù)列的首項、末項、項數(shù)分別相同的等差數(shù)列,其各項和為,比較 與的大小,并加以證明. 【答案】(I)證明見解析;(II)當(dāng)時, ,當(dāng)時,,證明見解析. 【解析】 試題解析:(I),則 所以在內(nèi)至少存在一個零點. 又,故在內(nèi)單調(diào)遞增, 所以在內(nèi)有且僅有一個零點. 因為是的零點,所以,即,故. (II)解法一:由題設(shè), 設(shè) 當(dāng)時, 當(dāng)時, 若, 若, 所以在上遞增,在上遞減, 所以,即. 綜上所述,當(dāng)時, ;當(dāng)時 解法二 由題設(shè), 當(dāng)時, 當(dāng)時, 用數(shù)學(xué)歸納
43、法可以證明. 當(dāng)時, 所以成立. 假設(shè)時,不等式成立,即. 那么,當(dāng)時, . 又 令, 則 所以當(dāng),,在上遞減; 當(dāng),,在上遞增. 所以,從而 故.即,不等式也成立. 所以,對于一切的整數(shù),都有. 解法三:由已知,記等差數(shù)列為,等比數(shù)列為,則,, 所以, 令 當(dāng)時, ,所以. 當(dāng)時, 而,所以,. 若,,, 當(dāng),,, 從而在上遞減,在上遞增.所以, 所以當(dāng)又,,故 綜上所述,當(dāng)時,;當(dāng)時. 考點:1、等比數(shù)列的前項和公式;2、零點定理;3、等差數(shù)列的前項和公式;4、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性. 【名師點晴】本題主要考查的是等比數(shù)列的前項和公式、
44、零點定理、等差數(shù)列的前項和公式和利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,屬于難題.解題時一定要抓住重要字眼“有且僅有一個”,否則很容易出現(xiàn)錯誤.證明函數(shù)僅有一個零點的步驟:①用零點存在性定理證明函數(shù)零點的存在性;②用函數(shù)的單調(diào)性證明函數(shù)零點的唯一性.有關(guān)函數(shù)的不等式,一般是先構(gòu)造新函數(shù),再求出新函數(shù)在定義域范圍內(nèi)的值域即可. 14. 【2014新課標(biāo),理17】(本小題滿分12分) 已知數(shù)列滿足=1,. (Ⅰ)證明是等比數(shù)列,并求的通項公式; (Ⅱ)證明:. 【解析】:(Ⅰ)證明:由得,所以,所以是等比數(shù)列,首項為,公比為3,所以,解得. 【考點定位】1.等比數(shù)列;2.等比數(shù)列的前n項和公式;
45、3.放縮法. 【名師點睛】本題考查了數(shù)列的概念,遞推數(shù)列,等比數(shù)列的定義、通項公式、等比數(shù)列的前n項和公式,放縮法證明不等式,屬于中檔題目,本題體現(xiàn)了化歸與轉(zhuǎn)化的基本數(shù)學(xué)思想方法,注意放縮的適度. 15.【2015高考四川,理16】設(shè)數(shù)列的前項和,且成等差數(shù)列. (1)求數(shù)列的通項公式; (2)記數(shù)列的前n項和,求得成立的n的最小值. 【答案】(1);(2)10. 【解析】(1)由已知,有, 即. 從而. 又因為成等差數(shù)列,即. 所以,解得. 所以,數(shù)列是首項為2,公比為2的等比數(shù)列. 故. 【考點定位】本題考查等差數(shù)列與等比數(shù)列的概念、等比數(shù)列通項公式與
46、前n項和公式等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力. 【名師點睛】凡是有與間的關(guān)系,都是考慮消去或(多數(shù)時候是消去,得與間的遞推關(guān)系).在本題中,得到與間的遞推關(guān)系式后,便知道這是一個等比數(shù)列,利用等比數(shù)列的相關(guān)公式即可求解.等差數(shù)列與等比數(shù)列是高考中的必考內(nèi)容,多屬容易題,考生應(yīng)立足得滿分. 16. 【2016高考浙江理數(shù)】設(shè)數(shù)列滿足,. (I)證明:,; (II)若,,證明:,. 【答案】(I)證明見解析;(II)證明見解析. 【解析】 試題分析:(I)先利用三角形不等式得,變形為,再用累加法可得,進(jìn)而可證;(II)由(I)可得,進(jìn)而可得,再利用的任意性可證. 試題解析:(I)由得,
47、故 ,, 所以 , 因此 . (II)任取,由(I)知,對于任意, , 故. 從而對于任意,均有. 由的任意性得. ① 否則,存在,有,取正整數(shù)且,則 , 與①式矛盾. 綜上,對于任意,均有. 考點:1、數(shù)列;2、累加法;3、證明不等式. 【思路點睛】(I)先利用三角形不等式及變形得,再用累加法可得,進(jìn)而可證;(II)由(I)的結(jié)論及已知條件可得,再利用的任意性可證. 17. 【2014四川,理19】設(shè)等差數(shù)列的公差為,點在函數(shù)的圖象上(). (1)若,點在函數(shù)的圖象上,求數(shù)列的前項和; (2)若,函數(shù)的圖象在點處的
48、切線在軸上的截距為,求數(shù)列的前 項和. 【答案】(1);(2). 【解析】 試題分析:據(jù)題設(shè)可得,.(1),由等差數(shù)列的前項和公式可得.(2)首先可求出在處的切線為,令得,由此可求出,.所以,這個數(shù)列用錯位相消法可得前 項和. 試題解答:據(jù)題設(shè)可得.(1),所以. (2)將求導(dǎo)得,所以在處的切線為,令得, 所以,.所以, 其前項和…………………………① 兩邊乘以2得:…………………………② ②-①得:,所以. 【考點定位】等差數(shù)列與等比數(shù)列. 【名師點睛】已知數(shù)列是等差數(shù)列,只需求得首項與公差即可;考生在解決此題時,都知道利用錯位相減法求解,也都能寫出此題的解題過程,但由
49、于步驟繁瑣、計算量大導(dǎo)致了漏項或添項以及符號出錯等.兩邊乘公比后,對應(yīng)項的冪指數(shù)會發(fā)生變化,應(yīng)將相同冪指數(shù)的項對齊,這樣有一個式子前面空出一項,另外一個式子后面就會多了一項,兩項相減,除第一項和最后一項外,剩下的項是一個等比數(shù)列. 18.【2015高考新課標(biāo)1,理17】為數(shù)列{}的前項和.已知>0,=. (Ⅰ)求{}的通項公式; (Ⅱ)設(shè) ,求數(shù)列{}的前項和. 【答案】(Ⅰ)(Ⅱ) 【解析】 試題分析:(Ⅰ)先用數(shù)列第項與前項和的關(guān)系求出數(shù)列{}的遞推公式,可以判斷數(shù)列{}是等差數(shù)列,利用等差數(shù)列的通項公式即可寫出數(shù)列{}的通項公式;(Ⅱ)根據(jù)(Ⅰ)數(shù)列{}的通項公式,再用拆項消
50、去法求其前項和. 試題解析:(Ⅰ)當(dāng)時,,因為,所以=3, 當(dāng)時,==, 即,因為,所以=2, 所以數(shù)列{}是首項為3,公差為2的等差數(shù)列, 所以=; (Ⅱ)由(Ⅰ)知,=, 所以數(shù)列{}前n項和為= =. 【考點定位】數(shù)列前n項和與第n項的關(guān)系;等差數(shù)列定義與通項公式;拆項消去法 【名師點睛】已知數(shù)列前n項和與第n項關(guān)系,求數(shù)列通項公式,常用將所給條件化為關(guān)于前n項和的遞推關(guān)系或是關(guān)于第n項的遞推關(guān)系,若滿足等比數(shù)列或等差數(shù)列定義,用等比數(shù)列或等差數(shù)列通項公式求出數(shù)列的通項公式,否則適當(dāng)變形構(gòu)造等比或等數(shù)列求通項公式. 19. 【2014課標(biāo)Ⅰ,理17】 已知數(shù)列的前項
51、和為,,,,其中為常數(shù), (I)證明:; (II)是否存在,使得為等差數(shù)列?并說明理由. 【答案】(I)詳見解析;(II)存在,. 【解析】 因此存在,使得為等差數(shù)列. 【考點定位】1、遞推公式;2、數(shù)列的通項公式;3、等差數(shù)列. 【名師點睛】本題考查了遞推公式、等差數(shù)列的通項公式及其前n項和公式和概念、等差數(shù)列的充要條件等基礎(chǔ)知識與基本技能方法, 考查了考生運用數(shù)列的有關(guān)知識解題的能力和觀察、分析、歸納、猜想及用數(shù)學(xué)歸納法證明的能力,同時考查了考生的推理能力和計算能力、分類討論的思想方法. 20. 【2016年高考北京理數(shù)】(本小題13分) 設(shè)數(shù)列A: , ,… ().如
52、果對小于()的每個正整數(shù)都有 < ,則稱是數(shù)列A的一個“G時刻”.記“是數(shù)列A的所有“G時刻”組成的集合. (1)對數(shù)列A:-2,2,-1,1,3,寫出的所有元素; (2)證明:若數(shù)列A中存在使得>,則 ; (3)證明:若數(shù)列A滿足- ≤1(n=2,3, …,N),則的元素個數(shù)不小于 -. 【答案】(1)的元素為和;(2)詳見解析;(3)詳見解析. 【解析】 試題分析:(1)關(guān)鍵是理解G時刻的定義,根據(jù)定義即可寫出的所有元素; (2)要證,即證中含有一元素即可; (3)當(dāng)時,結(jié)論成立.只要證明當(dāng)時仍然成立即可. 試題解析:(1)的元素為和. (2)因為存在使得,所以. 記
53、, 則,且對任意正整數(shù). 因此,從而. (3)當(dāng)時,結(jié)論成立. 以下設(shè). 由(Ⅱ)知. 設(shè),記. 則. 對,記. 如果,取,則對任何. 從而且. 又因為是中的最大元素,所以. 從而對任意,,特別地,. 對. 因此. 所以. 考點:數(shù)列、對新定義的理解. 【名師點睛】數(shù)列的實際應(yīng)用題要注意分析題意,將實際問題轉(zhuǎn)化為常用的數(shù)列模型,數(shù)列的綜合問題涉及到的數(shù)學(xué)思想:函數(shù)與方程思想(如:求最值或基本量)、轉(zhuǎn)化與化歸思想(如:求和或應(yīng)用)、特殊到一般思想(如:求通項公式)、分類討論思想(如:等比數(shù)列求和,或)等. 21. 【2014年.浙江卷.理19】(本題滿分14分
54、)已知數(shù)列和滿足.若為等比數(shù)列,且 (1) 求與; (2) 設(shè)。記數(shù)列的前項和為. (i)求; (ii)求正整數(shù),使得對任意,均有. 【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)(i);(ii). 【解析】 試題分析:(Ⅰ)求與得通項公式,由已知得,再由已知得,,又因為數(shù)列為等比數(shù)列,即可寫出數(shù)列的通項公式為,由數(shù)列的通項公式及,可得數(shù)列的通項公式為,; (Ⅱ)(i)求數(shù)列的前項和,首先求數(shù)列的通項公式,由,將,代入整理得,利用等比數(shù)列求和公式,即可得數(shù)列的前項和;(ii)求正整數(shù),使得對任意,均有,即求數(shù)列的最大項,即求數(shù)列得正數(shù)項,由數(shù)列的通項公式,可判斷出,當(dāng)時,,從而可得對任意恒有,即.
55、 試題點評:本題主要考查等差數(shù)列與等比的列得概念,通項公式,求和公式,不等式性質(zhì)等基礎(chǔ)知識,同時考查運算求解能力. 【名師點睛】本題考查了等比數(shù)列通項公式、求和公式,還考查了分組求和法、裂項求和法和猜想證明的思想,證明可以用二項式定理,還可以用數(shù)學(xué)歸納法.本題計算量較大,思維層次高,要求學(xué)生有較高的分析問題解決問題的能力.本題屬于難題.解決等差數(shù)列與等比數(shù)列的綜合問題,關(guān)鍵是理清兩個數(shù)列的關(guān)系.如果同一數(shù)列中部分項成等差數(shù)列,部分項成等比數(shù)列,則要把成等差數(shù)列和成等比數(shù)列的項分別抽出來,研究這些項與序號之間的關(guān)系;如果兩個數(shù)列是通過運算綜合在一起的,就要從分析運算入手,把兩個數(shù)列分割開,再根
56、據(jù)兩個數(shù)列各自的特征進(jìn)行求解.解決數(shù)列與不等式的綜合問題時,如果是證明題要靈活選擇不等式的證明方法,如比較法、綜合法、分析法、放縮法等;如果是解不等式問題要使用不等式的各種不同解法,如列表法、因式分解法、穿根法等.總之解決這類問題把數(shù)列和不等式的知識巧妙結(jié)合起來綜合處理就行了. 22. 【2015高考浙江,理20】已知數(shù)列滿足=且=-() (1)證明:1(); (2)設(shè)數(shù)列的前項和為,證明(). 【答案】(1)詳見解析;(2)詳見解析. 試題分析:(1)首先根據(jù)遞推公式可得,再由遞推公式變形可知 ,從而得證;(2)由和得, ,從而可得,即可得證. 試題解析:(1)由題意得,,即
57、,,由 得,由得, ,即;(2)由題意得, ∴①,由和得,, ∴,因此②,由①②得 . 【考點定位】數(shù)列與不等式結(jié)合綜合題. 【名師點睛】本題主要考查了數(shù)列的遞推公式,不等式的證明等知識點,屬于較難題,第一小問易證,利用條件中的遞推公式作等價變形,即可得到,再結(jié)合已知條件即可得證,第二小問具有較強(qiáng)的技巧性,首先根據(jù)遞推公式將轉(zhuǎn)化為只與有關(guān)的表達(dá)式,再結(jié)合已知條件得到的取值范圍即可得證,此次數(shù)列自2008年之后作為解答題壓軸題重出江湖,算是一個不大不小的冷門(之前浙江各地的模考解答題壓軸題基本都是以二次函數(shù)為背景的函數(shù)綜合題),由于數(shù)列綜合題常與不等式,函數(shù)的最值,歸納猜想,分類討
58、論等數(shù)學(xué)思想相結(jié)合,技巧性比較強(qiáng),需要平時一定量的訓(xùn)練與積累,在后續(xù)復(fù)習(xí)時應(yīng)予以關(guān)注. 23. 【2014高考重慶理第22題】(本小題滿分12分,(Ⅰ)小問4分,(Ⅱ)小問8分) 設(shè) (Ⅰ)若,求及數(shù)列的通項公式; (Ⅱ)若,問:是否存在實數(shù)使得對所有成立?證明你的結(jié)論. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)存在, 【解析】 試題解析: 解: (Ⅰ)解法一: 再由題設(shè)條件知 從而是首項為0公差為1的等差數(shù)列, 故=,即 解法二: 可寫為.因此猜想. 下用數(shù)學(xué)歸納法證明上式: 當(dāng)時結(jié)論顯然成立. 假設(shè)時結(jié)論成立,即.則 這就是說,當(dāng)時結(jié)論成立. 所以 (Ⅱ)解法一:設(shè)
59、,則. 令,即,解得. 下用數(shù)學(xué)歸納法證明加強(qiáng)命: 當(dāng)時,,所以,結(jié)論成立. 假設(shè)時結(jié)論成立,即 易知在上為減函數(shù),從而 即 再由在上為減函數(shù)得. 故,因此,這就是說,當(dāng)時結(jié)論成立. 綜上,符合條件的存在,其中一個值為. 解法二:設(shè),則 先證:…………………………① 當(dāng)時,結(jié)論明顯成立. 假設(shè)時結(jié)論成立,即 易知在上為減函數(shù),從而 即這就是說,當(dāng)時結(jié)論成立,故①成立. 再證:………………………………② 當(dāng)時,,有,即當(dāng)時結(jié)論②成立 假設(shè)時,結(jié)論成立,即 由①及在上為減函數(shù),得 這就是說,當(dāng)時②成立,所以②對一切成立. 由②得 即
60、 因此 又由①、②及在上為減函數(shù)得 即 所以解得. 綜上,由②③④知存在使對一切成立. 考點:1、數(shù)列通項公式的求法;2、等差數(shù)列;3、函數(shù)思想在解決數(shù)列問題中的應(yīng)用.4、數(shù)學(xué)歸納法. 【名師點睛】本題考查了數(shù)列通項公式的求法,等差數(shù)列,函數(shù)思想在解決數(shù)列問題中的應(yīng)用,數(shù)學(xué)歸納法,屬于難題,解題時要認(rèn)真審題及等價轉(zhuǎn)化的應(yīng)用,需要學(xué)生具有較強(qiáng)的分析解決問題的能力. 24. 【2015高考重慶,理22】在數(shù)列中, (1)若求數(shù)列的通項公式; (2)若證明: 【答案】(1);(2)證明見解析. 【解析】 試題分析:(1)由于,因此把已知等式具體化得,顯然由于,則(否則會得出)
61、,從而,所以是等比數(shù)列,由其通項公式可得結(jié)論;(2)本小題是數(shù)列與不等式的綜合性問題,數(shù)列的遞推關(guān)系是可變形為, 由于,因此,于是可得, 即有, 又, 于是有 , 這里應(yīng)用了累加求和的思想方法,由這個結(jié)論可知,因此 ,這樣結(jié)論得證,本題不等式的證明應(yīng)用了放縮法.(1)由,有 若存在某個,使得,則由上述遞推公式易得,重復(fù)上述過程可得,此與矛盾,所以對任意,. 從而,即是一個公比的等比數(shù)列. 故. (2)由,數(shù)列的遞推關(guān)系式變?yōu)? 變形為. 由上式及,歸納可得 因為,所以對 求和得 另一方面,由上已證的不等式知得 綜上: 【考點定位】等比數(shù)列的通
62、項公式,數(shù)列的遞推公式,不等式的證明,放縮法.,考查探究能力和推理論證能力,考查創(chuàng)新意識. 【名師點晴】數(shù)列是考查考生創(chuàng)新意識與實踐精神的最好素材.從近些年的高考試題來看,一些構(gòu)思精巧、新穎別致、極富思考性和挑戰(zhàn)性的數(shù)列與方程、函數(shù)(包括三角函數(shù))、不等式以及導(dǎo)數(shù)等的綜合性試題不斷涌現(xiàn),這部分試題往往以壓軸題的形式出現(xiàn),考查綜合運用知識的能力,突出知識的融會貫通.?dāng)?shù)列的問題難度大,往往表現(xiàn)在與遞推數(shù)列有關(guān),遞推含義趨廣,不僅有數(shù)列前后項的遞推,更有關(guān)聯(lián)數(shù)列的遞推,更甚的是數(shù)列間的“復(fù)制”式遞推;從遞推形式上看,既有常規(guī)的線性遞推,還有分式、三角、分段、積(冪)等形式.在考查通性通法的同時,突
63、出考查思維能力、代數(shù)推理能力、分析問題解決問題的能力. 本題第(1)小題通過遞推式證明數(shù)列是等比數(shù)列,從而應(yīng)用等比數(shù)列的通項公式求得通項,第(2)小題把數(shù)列與不等式結(jié)合起來,利用數(shù)列的遞推式證明數(shù)列是單調(diào)數(shù)列,利用放縮法證明不等式,難度很大. 25. 【2015高考安徽,理18】設(shè),是曲線在點處的切線與x軸交點的橫坐標(biāo). (Ⅰ)求數(shù)列的通項公式; (Ⅱ)記,證明. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). 【解析】 試題解析:(Ⅰ)解:,曲線在點處的切線斜率為. 從而切線方程為.令,解得切線與軸交點的橫坐標(biāo). (Ⅱ)證:由題設(shè)和(Ⅰ)中的計算結(jié)果知 . 當(dāng)時,. 當(dāng)時,因為, 所以.
64、 綜上可得對任意的,均有. 【考點定位】1.曲線的切線方程;2.數(shù)列的通項公式;3.放縮法證明不等式. 【名師點睛】數(shù)列是特殊的函數(shù),不等式是深刻認(rèn)識函數(shù)與數(shù)列的重要工具,三者的綜合是近幾年高考命題的新熱點,且數(shù)列的重心已經(jīng)偏移到不等式的證明與求解中,而不再是以前的遞推求通項,此類問題在2010年、2012年、2013年安徽高考解答題中都曾考過.對于數(shù)列問題中求和類(或求積類)不等式證明,如果是通過放縮的方法進(jìn)行證明的,一般有兩種類型:一種是能夠直接求和(或求積),再放縮;一種是不能直接求和(或求積),需要放縮后才能求和(或求積),求和(或求積)后再進(jìn)行放縮.在后一種類型中,一定要注意放
65、縮的尺度,二是要注意從哪一項開始放縮. 26. 【2014,安徽理21】(本小題滿分13分) 設(shè)實數(shù),整數(shù),. (I)證明:當(dāng)且時,; (II)數(shù)列滿足,,證明:. 【答案】(I)證明:當(dāng)且時,;(II). 【解析】 試題分析:(I)證明原不等式成立,可以用數(shù)學(xué)歸納法,當(dāng)時,當(dāng),由成立.得出當(dāng)時, ,綜合以上當(dāng)且時,對一切整數(shù),不等式均成立.(II)可以有兩種方法證明:第一種方法,先用數(shù)學(xué)歸納法證明.其中要利用到當(dāng)時,.當(dāng)?shù)茫桑↖)中的結(jié)論得.因此,即.所以時,不等式也成立.綜合①②可得,對一切正整數(shù),不等式均成立.再證由可得,即.第二種方法,構(gòu)造函數(shù)設(shè),則,并且 .由此可
66、得,在上單調(diào)遞增,因而,當(dāng)時,.再利用數(shù)學(xué)歸納法證明. 試題解析:(I)證明:用數(shù)學(xué)歸納法證明 ①當(dāng)時,,原不等式成立. ②假設(shè)時,不等式成立. 當(dāng)時, 所以時,原不等式也成立. 綜合①②可得,當(dāng)且時,對一切整數(shù),不等式均成立. (2) 證法1:先用數(shù)學(xué)歸納法證明. ①當(dāng)時,由題設(shè)知成立.②假設(shè)時,不等式成立. 由易知. 當(dāng)時,. 當(dāng)?shù)茫? 由(I)中的結(jié)論得. 因此,即.所以時,不等式也成立. 綜合①②可得,對一切正整數(shù),不等式均成立. 再由可得,即. 綜上所述,. 證法2:設(shè),則,并且 . 由此可得,在上單調(diào)遞增,因而,當(dāng)時,. ①當(dāng)時,由,即可知 ,并且,從而. 故當(dāng)時,不等式成立. ②假設(shè)時,不等式成立,則當(dāng)時,,即有. 所以當(dāng)時,原不等式也成立. 綜合①②可得,對一切正整數(shù),不等式均成立. 考點:1.?dāng)?shù)學(xué)歸納法證明不等式;2.構(gòu)造函數(shù)法證明不等式. 【名師點睛】本題第(1)題是課本上關(guān)于貝努利不等式的證明,利用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式是高考中頻繁出現(xiàn)的一個考點,尤其是安徽卷,考生在復(fù)習(xí)時尤其要注意.另外數(shù)列單調(diào)性及不等式的證
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