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三角函數(shù)的值域及其周期性有它的獨(dú)特之處,針對(duì)這一特點(diǎn)每年都設(shè)置有不同的高考試題,常見的考查形式是直接考查,在2012年的高考試題中則以數(shù)列為背景考查了這兩個(gè)性質(zhì),難度比較大.
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一般地,解答三角函數(shù)與數(shù)列交匯的試題的思路是根據(jù)三角函數(shù)的周期性確定數(shù)列的特點(diǎn),進(jìn)而利用數(shù)列的相關(guān)知識(shí)求解.
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■ 數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=ncos■+1,前n項(xiàng)和為Sn,則S2012=_____.
破解思路 本題的設(shè)問(wèn)啟發(fā)考生,這個(gè)數(shù)列必定是一個(gè)特殊的數(shù)列,于是要集中精力發(fā)現(xiàn)這個(gè)特殊性,為此必須列出一定數(shù)量的項(xiàng),通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)其特點(diǎn). 根據(jù)通項(xiàng)公式計(jì)算得到:a1=1,a2=2×(-1)+1,a3=1,a4=4×1+1=5…. 根據(jù)三角函數(shù)的周期性可知該數(shù)列中奇數(shù)項(xiàng)都等于1,偶數(shù)項(xiàng)a2n=2n×(-1)n+1. 進(jìn)一步求和發(fā)現(xiàn)a1+a2+a3+a4=6,a5+a6+a7+a8=6,…. 根據(jù)通項(xiàng)公式的特點(diǎn),可以判斷這個(gè)特性可以推廣,得到a4n+1+a4n+2+a4n+3+a4n+4=6. 進(jìn)而求出S2012.
經(jīng)典答案 由已知,a4n+1=(4n+1)×cos■+1=(4n+1)×cos■+1=0+1,a4n+2=(4n+2)×cos■+1=(4n+2)×cosπ+1=-(4n+2)+1,a4n+3=(4n+3)×cos■+1=(4n+3)×cos■+1=0+1,a4n+4=(4n+4)×cos■+1=(4n+4)×cos2π+1=(4n+4)+1,所以a4n+1+a4n+2+a4n+3+a4n+4=6,即S2012=■×6=3018.
■ 設(shè)an=■sin■,Sn=a1+a2+…+an,在S1,S2,…,S100中,正數(shù)的個(gè)數(shù)是( )
A. 25 B. 50 C. 75 D. 100
破解思路 根據(jù)正弦函數(shù)值的特點(diǎn),可知當(dāng)0
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圖1
經(jīng)典答案 對(duì)于1≤k≤25,ak≥0(唯a25=0),所以Sk>0(1≤k≤25)都為正數(shù). 當(dāng)26≤k≤49時(shí),令■=α,則■=kα,其終邊兩兩關(guān)于x軸對(duì)稱,即有sinkα=-sin(50-k)α,所以Sk=■sinα+■sin2α+…+■sin23α+■sin24α+0+■sin26α+■sin27α+…+■sinkα=■sinα+■sin2α+…+■-■sin24α+■-■sin23α+…+■-■·sin(50-k)α,其中k=26,27,…,49,此時(shí)0<50-k
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已知數(shù)列{an}(n∈N?鄢)滿足:a1=1,an+1-sin2θ·an=cos2θ·cos2nθ,其中θ∈0,■.
(1)當(dāng)θ=■時(shí),求{an}的通項(xiàng)公式;
(2)在(1)的條件下,若數(shù)列{bn}中,bn=sin■+cos■(n∈N?鄢,n≥2),且b1=1,求證:對(duì)于?坌n∈N?鄢,1≤bn≤■恒成立.
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版2013年3期