余海長
數(shù)列,既是高中數(shù)學(xué)必修內(nèi)容,又是高等數(shù)學(xué)的重要基石,各個(gè)省、市的高考都把它作為最重要的考查內(nèi)容。從近幾年的高考試題看,有關(guān)數(shù)列的試題在每年的高考試題中一般是一大一小,所占比例較大,這是因?yàn)閿?shù)列知識(shí)是考查學(xué)生轉(zhuǎn)化和化歸、分類討論、推理論證及探索問題能力的重要題源,容易命制背景新穎的試題,較好地體現(xiàn)高考的選拔功能。很多考生在備考時(shí),總覺得數(shù)列試題很難、好亂,不知道如何復(fù)習(xí)和總結(jié)。其實(shí),總結(jié)近幾年的高考考點(diǎn)可知,數(shù)列試題基本可分為以下三大類。
第一大類只考查數(shù)列本身的知識(shí),此類題目又可分為四個(gè)類型
A型:考查考生對(duì)等差數(shù)列和等比數(shù)列的概念、性質(zhì)、通項(xiàng)公式、求和公式以及其它求和方法的掌握情況,題目容易,基本不用拐彎,大部分考生都可輕松完成。此類題目屬于容易題,也是高考出現(xiàn)頻率最高的題。備考時(shí),一定要加強(qiáng)對(duì)等差數(shù)列和等比數(shù)列的概念的理解,對(duì)通項(xiàng)公式、求和公式充分掌握;對(duì)分組求和法、錯(cuò)位相減法、裂項(xiàng)相消法 、倒序相加法、并項(xiàng)求和法等求和要熟練掌握;對(duì)教材中推導(dǎo)通項(xiàng)公式的累加法、累乘法要做到靈活運(yùn)用。
B型:考查公式:an=S1,(n=1)
Sn-Sn-1,(n≥2)
例1.(2013年高考廣東卷(文))設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,滿足4Sn=[an+1][2]-4n-1,n∈N?且a2,a5,a14構(gòu)成等比數(shù)列.
(1)證明:a2=;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)證明:對(duì)一切正整數(shù)n,有++…+<.
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):此類題目所給的條件是和“Sn”與通項(xiàng)“an”混合的式子,屬于中檔題。解題的關(guān)鍵在于對(duì)變量的統(tǒng)一,即根據(jù)關(guān)系式an=S1,(n=1)
Sn-Sn-1,(n≥2),把“和”化為“通項(xiàng)”或把“通項(xiàng)”化為“和”,一般若是求an,就先消去Sn;若是求Sn,就先消去an,然后對(duì)已知等式作等價(jià)變形,把問題轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列或其它特殊數(shù)列來求解,就可以完成題目的解答。當(dāng)然有時(shí)也采用以退為進(jìn)的辦法,求的是an,卻偏偏先消去an,先求Sn后再求an,因此構(gòu)造新數(shù)列時(shí)要抓住題目的信息,不能亂變形,同時(shí),此類問題易錯(cuò)的地方是許多考生沒有對(duì)n進(jìn)行分類討論,導(dǎo)致丟失了n=1的情況。廣東高考文科數(shù)學(xué)2012年、2013 年已連續(xù)兩年出現(xiàn)了這類題。
C型:雙數(shù)列題
例2.(2012高考浙江文19) 已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=2n2+n,n∈N?,數(shù)列{bn}滿足an=4log2bn+3,n∈N﹡.
(1)求an,bn;(節(jié)選)
【解析】:由Sn=2n2+n,n∈N?,得:當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=3;
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=2n2+n-[2(n-1)2+(n-1)]=4n-1,n∈N﹡.
由an=4log2bn+3,得bn=2n-1
例3.(2012高考江蘇20)已知各項(xiàng)均為正數(shù)的兩個(gè)數(shù)列{an}和{bn}滿足:an+1=,n∈N?,
(1)設(shè)bn+1=1+,n∈N?,求證:數(shù)列{()2}是等差數(shù)列;(節(jié)選)
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):此類題目難易不定,高考出現(xiàn)的頻率較高。一般解題思路是先求出an(或bn), 再利用已知就可以求出bn(或an),或者聯(lián)立解方程組,或者聯(lián)立變形。
D型:考查數(shù)列知識(shí)的綜合性題目。此類題目難度較大,充分考查數(shù)列的相關(guān)知識(shí),特別是由數(shù)列的遞推關(guān)系求解數(shù)列的通項(xiàng)公式是近幾年高考的熱門考點(diǎn)之一,而對(duì)于一階分式型遞推式的通項(xiàng)公式的求法,更是作為一大難點(diǎn)常在高考中出現(xiàn)。
例4.(2011年高考廣東卷理科20)設(shè)b>0,數(shù)列{an}滿足a1=b,an=(n≥2),
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(節(jié)選)
【解析】:(1)由a1=b>0,知an=>0,=+.
令A(yù)n=,A1=,
當(dāng)n≥2時(shí),An=+An-1
=++…++A1
=++…++.
①當(dāng)b≠2時(shí),An==,②當(dāng)b=2時(shí),An=.
an=
,b≠2
2,b=2
點(diǎn)評(píng):此類題目屬于難題。全面考查考生的數(shù)列基本功,特別是已知遞推關(guān)系,求通項(xiàng)公式的能力。備考時(shí),對(duì)形如an=kan-1+b、an=kan-1+bn(k,b為常數(shù))、an=、an+2=pan+1+qan的遞推數(shù)列求通項(xiàng)公式要熟練掌握。一般來說,只要求出了通項(xiàng)公式,其它問題也就迎刃而解了。
第二大類數(shù)列知識(shí)與其他數(shù)學(xué)知識(shí)的交匯性試題
將數(shù)列與函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)等綜合在一起的題目,在近幾年各地高考試題中都有出現(xiàn)。
例5.(2009廣東文20)已知點(diǎn)(1,)是函數(shù)f(x)=ax(a>0,且a≠1)的圖像上一點(diǎn)。等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為f(n)-c,數(shù)列{bn}(bn>0)的首項(xiàng)為c,且前n項(xiàng)和Sn滿足Sn-Sn-1=+(n≥2)。
(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;(節(jié)選)
【解析】(略)
例6.(2013年高考廣東數(shù)學(xué)(理))設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.已知a1=1,=an+1-n2-n-,n∈N?.
(1)求a2的值;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)證明:對(duì)一切正整數(shù)n,有++…+<.
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):數(shù)列與函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)等的綜合題目,只要輕輕摘去函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)這層“面紗”,立即露出數(shù)列的“廬山真面目”,也就是求通項(xiàng)公式和求和問題。
第三大類 數(shù)列應(yīng)用題
例7.(2011年高考陜西卷理科14)植樹節(jié)某班20名同學(xué)在一段直線公路一側(cè)植樹,每人植一棵,相鄰兩棵樹相距10米,開始時(shí)需將樹苗集中放置在某一樹坑旁邊,使每位同學(xué)從各自樹坑出發(fā)前來領(lǐng)取樹苗往返所走的路程總和最小,這個(gè)最小值為 (米)。
【解析】:設(shè)樹苗集中放置在第i號(hào)坑旁邊,則20名同學(xué)往返所走的路程總和為
l=2[(i-1)+(i-2)+…+2+1+1+
2+…+(19-i)+(20-i)]×10
=(i2-21i+210)×20=[(i-)2+]×20即i=10或11時(shí)lmin=2000
例8.(2012高考湖南文20)某公司一下屬企業(yè)從事某種高科技產(chǎn)品的生產(chǎn),該企業(yè)第一年年初有資金2000萬元,將其投入生產(chǎn),到當(dāng)年年底資金增長了50%,預(yù)計(jì)以后每年資金年增長率與第一年的相同。公司要求企業(yè)從第一年開始,每年年底上繳資金d萬元,并將剩余資金全部投入下一年生產(chǎn)。設(shè)第n年年底企業(yè)上繳資金后的剩余資金為an萬元。
(Ⅰ)用d表示a1,a2,并寫出an+1與an的關(guān)系式;
(Ⅱ)若公司希望經(jīng)過m(m≥3)年使企業(yè)的剩余資金為4000萬元,試確定企業(yè)每年上繳資金d的值(用m表示).
【解析】(Ⅰ)由題意得a1=2000(1+50%)-d=3000-d,
a2=a1(1+50%)-d=a1-d,所以an+1=an(1+50%)-d=an-d.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得an=an-1-d=()2an-2-d-d=(an-2-d)-d
=…=()n-1a1-d[1++()2+
…+()n-2].
整理得an=()n-1(3000-d)-2d[()n-1-1]=()n-1(3000-3d)+2d.
由題意,an=4000,∴()n-1
(3000-3d)+2d=4000,
解得d==.
故該企業(yè)每年上繳資金d的值為繳時(shí),經(jīng)過m(m≥3)年企業(yè)的剩余資金為4000萬元。
點(diǎn)評(píng):解等差、等比數(shù)列應(yīng)用題時(shí),首先要認(rèn)真審題,深刻理解問題的實(shí)際背景,理清蘊(yùn)含在語言中的數(shù)學(xué)關(guān)系,把應(yīng)用問題抽象為數(shù)學(xué)中的等差、等比數(shù)列問題,然后利用等差、等比數(shù)列知識(shí)求解。此類題目,體現(xiàn)了把實(shí)際問題數(shù)學(xué)化的能力,也就是所謂的數(shù)學(xué)建模能力。
總之,高考數(shù)列有難有易。易的是等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和求和方法,難的是轉(zhuǎn)化,要求考生具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)能力。備考時(shí)一定要因人而異,做到容易題不放過,難題盡力就可以了。
責(zé)任編輯 鄒韻文
endprint
數(shù)列,既是高中數(shù)學(xué)必修內(nèi)容,又是高等數(shù)學(xué)的重要基石,各個(gè)省、市的高考都把它作為最重要的考查內(nèi)容。從近幾年的高考試題看,有關(guān)數(shù)列的試題在每年的高考試題中一般是一大一小,所占比例較大,這是因?yàn)閿?shù)列知識(shí)是考查學(xué)生轉(zhuǎn)化和化歸、分類討論、推理論證及探索問題能力的重要題源,容易命制背景新穎的試題,較好地體現(xiàn)高考的選拔功能。很多考生在備考時(shí),總覺得數(shù)列試題很難、好亂,不知道如何復(fù)習(xí)和總結(jié)。其實(shí),總結(jié)近幾年的高考考點(diǎn)可知,數(shù)列試題基本可分為以下三大類。
第一大類只考查數(shù)列本身的知識(shí),此類題目又可分為四個(gè)類型
A型:考查考生對(duì)等差數(shù)列和等比數(shù)列的概念、性質(zhì)、通項(xiàng)公式、求和公式以及其它求和方法的掌握情況,題目容易,基本不用拐彎,大部分考生都可輕松完成。此類題目屬于容易題,也是高考出現(xiàn)頻率最高的題。備考時(shí),一定要加強(qiáng)對(duì)等差數(shù)列和等比數(shù)列的概念的理解,對(duì)通項(xiàng)公式、求和公式充分掌握;對(duì)分組求和法、錯(cuò)位相減法、裂項(xiàng)相消法 、倒序相加法、并項(xiàng)求和法等求和要熟練掌握;對(duì)教材中推導(dǎo)通項(xiàng)公式的累加法、累乘法要做到靈活運(yùn)用。
B型:考查公式:an=S1,(n=1)
Sn-Sn-1,(n≥2)
例1.(2013年高考廣東卷(文))設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,滿足4Sn=[an+1][2]-4n-1,n∈N?且a2,a5,a14構(gòu)成等比數(shù)列.
(1)證明:a2=;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)證明:對(duì)一切正整數(shù)n,有++…+<.
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):此類題目所給的條件是和“Sn”與通項(xiàng)“an”混合的式子,屬于中檔題。解題的關(guān)鍵在于對(duì)變量的統(tǒng)一,即根據(jù)關(guān)系式an=S1,(n=1)
Sn-Sn-1,(n≥2),把“和”化為“通項(xiàng)”或把“通項(xiàng)”化為“和”,一般若是求an,就先消去Sn;若是求Sn,就先消去an,然后對(duì)已知等式作等價(jià)變形,把問題轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列或其它特殊數(shù)列來求解,就可以完成題目的解答。當(dāng)然有時(shí)也采用以退為進(jìn)的辦法,求的是an,卻偏偏先消去an,先求Sn后再求an,因此構(gòu)造新數(shù)列時(shí)要抓住題目的信息,不能亂變形,同時(shí),此類問題易錯(cuò)的地方是許多考生沒有對(duì)n進(jìn)行分類討論,導(dǎo)致丟失了n=1的情況。廣東高考文科數(shù)學(xué)2012年、2013 年已連續(xù)兩年出現(xiàn)了這類題。
C型:雙數(shù)列題
例2.(2012高考浙江文19) 已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=2n2+n,n∈N?,數(shù)列{bn}滿足an=4log2bn+3,n∈N﹡.
(1)求an,bn;(節(jié)選)
【解析】:由Sn=2n2+n,n∈N?,得:當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=3;
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=2n2+n-[2(n-1)2+(n-1)]=4n-1,n∈N﹡.
由an=4log2bn+3,得bn=2n-1
例3.(2012高考江蘇20)已知各項(xiàng)均為正數(shù)的兩個(gè)數(shù)列{an}和{bn}滿足:an+1=,n∈N?,
(1)設(shè)bn+1=1+,n∈N?,求證:數(shù)列{()2}是等差數(shù)列;(節(jié)選)
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):此類題目難易不定,高考出現(xiàn)的頻率較高。一般解題思路是先求出an(或bn), 再利用已知就可以求出bn(或an),或者聯(lián)立解方程組,或者聯(lián)立變形。
D型:考查數(shù)列知識(shí)的綜合性題目。此類題目難度較大,充分考查數(shù)列的相關(guān)知識(shí),特別是由數(shù)列的遞推關(guān)系求解數(shù)列的通項(xiàng)公式是近幾年高考的熱門考點(diǎn)之一,而對(duì)于一階分式型遞推式的通項(xiàng)公式的求法,更是作為一大難點(diǎn)常在高考中出現(xiàn)。
例4.(2011年高考廣東卷理科20)設(shè)b>0,數(shù)列{an}滿足a1=b,an=(n≥2),
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(節(jié)選)
【解析】:(1)由a1=b>0,知an=>0,=+.
令A(yù)n=,A1=,
當(dāng)n≥2時(shí),An=+An-1
=++…++A1
=++…++.
①當(dāng)b≠2時(shí),An==,②當(dāng)b=2時(shí),An=.
an=
,b≠2
2,b=2
點(diǎn)評(píng):此類題目屬于難題。全面考查考生的數(shù)列基本功,特別是已知遞推關(guān)系,求通項(xiàng)公式的能力。備考時(shí),對(duì)形如an=kan-1+b、an=kan-1+bn(k,b為常數(shù))、an=、an+2=pan+1+qan的遞推數(shù)列求通項(xiàng)公式要熟練掌握。一般來說,只要求出了通項(xiàng)公式,其它問題也就迎刃而解了。
第二大類數(shù)列知識(shí)與其他數(shù)學(xué)知識(shí)的交匯性試題
將數(shù)列與函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)等綜合在一起的題目,在近幾年各地高考試題中都有出現(xiàn)。
例5.(2009廣東文20)已知點(diǎn)(1,)是函數(shù)f(x)=ax(a>0,且a≠1)的圖像上一點(diǎn)。等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為f(n)-c,數(shù)列{bn}(bn>0)的首項(xiàng)為c,且前n項(xiàng)和Sn滿足Sn-Sn-1=+(n≥2)。
(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;(節(jié)選)
【解析】(略)
例6.(2013年高考廣東數(shù)學(xué)(理))設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.已知a1=1,=an+1-n2-n-,n∈N?.
(1)求a2的值;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)證明:對(duì)一切正整數(shù)n,有++…+<.
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):數(shù)列與函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)等的綜合題目,只要輕輕摘去函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)這層“面紗”,立即露出數(shù)列的“廬山真面目”,也就是求通項(xiàng)公式和求和問題。
第三大類 數(shù)列應(yīng)用題
例7.(2011年高考陜西卷理科14)植樹節(jié)某班20名同學(xué)在一段直線公路一側(cè)植樹,每人植一棵,相鄰兩棵樹相距10米,開始時(shí)需將樹苗集中放置在某一樹坑旁邊,使每位同學(xué)從各自樹坑出發(fā)前來領(lǐng)取樹苗往返所走的路程總和最小,這個(gè)最小值為 (米)。
【解析】:設(shè)樹苗集中放置在第i號(hào)坑旁邊,則20名同學(xué)往返所走的路程總和為
l=2[(i-1)+(i-2)+…+2+1+1+
2+…+(19-i)+(20-i)]×10
=(i2-21i+210)×20=[(i-)2+]×20即i=10或11時(shí)lmin=2000
例8.(2012高考湖南文20)某公司一下屬企業(yè)從事某種高科技產(chǎn)品的生產(chǎn),該企業(yè)第一年年初有資金2000萬元,將其投入生產(chǎn),到當(dāng)年年底資金增長了50%,預(yù)計(jì)以后每年資金年增長率與第一年的相同。公司要求企業(yè)從第一年開始,每年年底上繳資金d萬元,并將剩余資金全部投入下一年生產(chǎn)。設(shè)第n年年底企業(yè)上繳資金后的剩余資金為an萬元。
(Ⅰ)用d表示a1,a2,并寫出an+1與an的關(guān)系式;
(Ⅱ)若公司希望經(jīng)過m(m≥3)年使企業(yè)的剩余資金為4000萬元,試確定企業(yè)每年上繳資金d的值(用m表示).
【解析】(Ⅰ)由題意得a1=2000(1+50%)-d=3000-d,
a2=a1(1+50%)-d=a1-d,所以an+1=an(1+50%)-d=an-d.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得an=an-1-d=()2an-2-d-d=(an-2-d)-d
=…=()n-1a1-d[1++()2+
…+()n-2].
整理得an=()n-1(3000-d)-2d[()n-1-1]=()n-1(3000-3d)+2d.
由題意,an=4000,∴()n-1
(3000-3d)+2d=4000,
解得d==.
故該企業(yè)每年上繳資金d的值為繳時(shí),經(jīng)過m(m≥3)年企業(yè)的剩余資金為4000萬元。
點(diǎn)評(píng):解等差、等比數(shù)列應(yīng)用題時(shí),首先要認(rèn)真審題,深刻理解問題的實(shí)際背景,理清蘊(yùn)含在語言中的數(shù)學(xué)關(guān)系,把應(yīng)用問題抽象為數(shù)學(xué)中的等差、等比數(shù)列問題,然后利用等差、等比數(shù)列知識(shí)求解。此類題目,體現(xiàn)了把實(shí)際問題數(shù)學(xué)化的能力,也就是所謂的數(shù)學(xué)建模能力。
總之,高考數(shù)列有難有易。易的是等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和求和方法,難的是轉(zhuǎn)化,要求考生具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)能力。備考時(shí)一定要因人而異,做到容易題不放過,難題盡力就可以了。
責(zé)任編輯 鄒韻文
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數(shù)列,既是高中數(shù)學(xué)必修內(nèi)容,又是高等數(shù)學(xué)的重要基石,各個(gè)省、市的高考都把它作為最重要的考查內(nèi)容。從近幾年的高考試題看,有關(guān)數(shù)列的試題在每年的高考試題中一般是一大一小,所占比例較大,這是因?yàn)閿?shù)列知識(shí)是考查學(xué)生轉(zhuǎn)化和化歸、分類討論、推理論證及探索問題能力的重要題源,容易命制背景新穎的試題,較好地體現(xiàn)高考的選拔功能。很多考生在備考時(shí),總覺得數(shù)列試題很難、好亂,不知道如何復(fù)習(xí)和總結(jié)。其實(shí),總結(jié)近幾年的高考考點(diǎn)可知,數(shù)列試題基本可分為以下三大類。
第一大類只考查數(shù)列本身的知識(shí),此類題目又可分為四個(gè)類型
A型:考查考生對(duì)等差數(shù)列和等比數(shù)列的概念、性質(zhì)、通項(xiàng)公式、求和公式以及其它求和方法的掌握情況,題目容易,基本不用拐彎,大部分考生都可輕松完成。此類題目屬于容易題,也是高考出現(xiàn)頻率最高的題。備考時(shí),一定要加強(qiáng)對(duì)等差數(shù)列和等比數(shù)列的概念的理解,對(duì)通項(xiàng)公式、求和公式充分掌握;對(duì)分組求和法、錯(cuò)位相減法、裂項(xiàng)相消法 、倒序相加法、并項(xiàng)求和法等求和要熟練掌握;對(duì)教材中推導(dǎo)通項(xiàng)公式的累加法、累乘法要做到靈活運(yùn)用。
B型:考查公式:an=S1,(n=1)
Sn-Sn-1,(n≥2)
例1.(2013年高考廣東卷(文))設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,滿足4Sn=[an+1][2]-4n-1,n∈N?且a2,a5,a14構(gòu)成等比數(shù)列.
(1)證明:a2=;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)證明:對(duì)一切正整數(shù)n,有++…+<.
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):此類題目所給的條件是和“Sn”與通項(xiàng)“an”混合的式子,屬于中檔題。解題的關(guān)鍵在于對(duì)變量的統(tǒng)一,即根據(jù)關(guān)系式an=S1,(n=1)
Sn-Sn-1,(n≥2),把“和”化為“通項(xiàng)”或把“通項(xiàng)”化為“和”,一般若是求an,就先消去Sn;若是求Sn,就先消去an,然后對(duì)已知等式作等價(jià)變形,把問題轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列或其它特殊數(shù)列來求解,就可以完成題目的解答。當(dāng)然有時(shí)也采用以退為進(jìn)的辦法,求的是an,卻偏偏先消去an,先求Sn后再求an,因此構(gòu)造新數(shù)列時(shí)要抓住題目的信息,不能亂變形,同時(shí),此類問題易錯(cuò)的地方是許多考生沒有對(duì)n進(jìn)行分類討論,導(dǎo)致丟失了n=1的情況。廣東高考文科數(shù)學(xué)2012年、2013 年已連續(xù)兩年出現(xiàn)了這類題。
C型:雙數(shù)列題
例2.(2012高考浙江文19) 已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn=2n2+n,n∈N?,數(shù)列{bn}滿足an=4log2bn+3,n∈N﹡.
(1)求an,bn;(節(jié)選)
【解析】:由Sn=2n2+n,n∈N?,得:當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=3;
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=2n2+n-[2(n-1)2+(n-1)]=4n-1,n∈N﹡.
由an=4log2bn+3,得bn=2n-1
例3.(2012高考江蘇20)已知各項(xiàng)均為正數(shù)的兩個(gè)數(shù)列{an}和{bn}滿足:an+1=,n∈N?,
(1)設(shè)bn+1=1+,n∈N?,求證:數(shù)列{()2}是等差數(shù)列;(節(jié)選)
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):此類題目難易不定,高考出現(xiàn)的頻率較高。一般解題思路是先求出an(或bn), 再利用已知就可以求出bn(或an),或者聯(lián)立解方程組,或者聯(lián)立變形。
D型:考查數(shù)列知識(shí)的綜合性題目。此類題目難度較大,充分考查數(shù)列的相關(guān)知識(shí),特別是由數(shù)列的遞推關(guān)系求解數(shù)列的通項(xiàng)公式是近幾年高考的熱門考點(diǎn)之一,而對(duì)于一階分式型遞推式的通項(xiàng)公式的求法,更是作為一大難點(diǎn)常在高考中出現(xiàn)。
例4.(2011年高考廣東卷理科20)設(shè)b>0,數(shù)列{an}滿足a1=b,an=(n≥2),
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(節(jié)選)
【解析】:(1)由a1=b>0,知an=>0,=+.
令A(yù)n=,A1=,
當(dāng)n≥2時(shí),An=+An-1
=++…++A1
=++…++.
①當(dāng)b≠2時(shí),An==,②當(dāng)b=2時(shí),An=.
an=
,b≠2
2,b=2
點(diǎn)評(píng):此類題目屬于難題。全面考查考生的數(shù)列基本功,特別是已知遞推關(guān)系,求通項(xiàng)公式的能力。備考時(shí),對(duì)形如an=kan-1+b、an=kan-1+bn(k,b為常數(shù))、an=、an+2=pan+1+qan的遞推數(shù)列求通項(xiàng)公式要熟練掌握。一般來說,只要求出了通項(xiàng)公式,其它問題也就迎刃而解了。
第二大類數(shù)列知識(shí)與其他數(shù)學(xué)知識(shí)的交匯性試題
將數(shù)列與函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)等綜合在一起的題目,在近幾年各地高考試題中都有出現(xiàn)。
例5.(2009廣東文20)已知點(diǎn)(1,)是函數(shù)f(x)=ax(a>0,且a≠1)的圖像上一點(diǎn)。等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為f(n)-c,數(shù)列{bn}(bn>0)的首項(xiàng)為c,且前n項(xiàng)和Sn滿足Sn-Sn-1=+(n≥2)。
(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;(節(jié)選)
【解析】(略)
例6.(2013年高考廣東數(shù)學(xué)(理))設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.已知a1=1,=an+1-n2-n-,n∈N?.
(1)求a2的值;
(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(3)證明:對(duì)一切正整數(shù)n,有++…+<.
【解析】(略)
點(diǎn)評(píng):數(shù)列與函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)等的綜合題目,只要輕輕摘去函數(shù)、不等式、三角、導(dǎo)數(shù)這層“面紗”,立即露出數(shù)列的“廬山真面目”,也就是求通項(xiàng)公式和求和問題。
第三大類 數(shù)列應(yīng)用題
例7.(2011年高考陜西卷理科14)植樹節(jié)某班20名同學(xué)在一段直線公路一側(cè)植樹,每人植一棵,相鄰兩棵樹相距10米,開始時(shí)需將樹苗集中放置在某一樹坑旁邊,使每位同學(xué)從各自樹坑出發(fā)前來領(lǐng)取樹苗往返所走的路程總和最小,這個(gè)最小值為 (米)。
【解析】:設(shè)樹苗集中放置在第i號(hào)坑旁邊,則20名同學(xué)往返所走的路程總和為
l=2[(i-1)+(i-2)+…+2+1+1+
2+…+(19-i)+(20-i)]×10
=(i2-21i+210)×20=[(i-)2+]×20即i=10或11時(shí)lmin=2000
例8.(2012高考湖南文20)某公司一下屬企業(yè)從事某種高科技產(chǎn)品的生產(chǎn),該企業(yè)第一年年初有資金2000萬元,將其投入生產(chǎn),到當(dāng)年年底資金增長了50%,預(yù)計(jì)以后每年資金年增長率與第一年的相同。公司要求企業(yè)從第一年開始,每年年底上繳資金d萬元,并將剩余資金全部投入下一年生產(chǎn)。設(shè)第n年年底企業(yè)上繳資金后的剩余資金為an萬元。
(Ⅰ)用d表示a1,a2,并寫出an+1與an的關(guān)系式;
(Ⅱ)若公司希望經(jīng)過m(m≥3)年使企業(yè)的剩余資金為4000萬元,試確定企業(yè)每年上繳資金d的值(用m表示).
【解析】(Ⅰ)由題意得a1=2000(1+50%)-d=3000-d,
a2=a1(1+50%)-d=a1-d,所以an+1=an(1+50%)-d=an-d.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得an=an-1-d=()2an-2-d-d=(an-2-d)-d
=…=()n-1a1-d[1++()2+
…+()n-2].
整理得an=()n-1(3000-d)-2d[()n-1-1]=()n-1(3000-3d)+2d.
由題意,an=4000,∴()n-1
(3000-3d)+2d=4000,
解得d==.
故該企業(yè)每年上繳資金d的值為繳時(shí),經(jīng)過m(m≥3)年企業(yè)的剩余資金為4000萬元。
點(diǎn)評(píng):解等差、等比數(shù)列應(yīng)用題時(shí),首先要認(rèn)真審題,深刻理解問題的實(shí)際背景,理清蘊(yùn)含在語言中的數(shù)學(xué)關(guān)系,把應(yīng)用問題抽象為數(shù)學(xué)中的等差、等比數(shù)列問題,然后利用等差、等比數(shù)列知識(shí)求解。此類題目,體現(xiàn)了把實(shí)際問題數(shù)學(xué)化的能力,也就是所謂的數(shù)學(xué)建模能力。
總之,高考數(shù)列有難有易。易的是等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和求和方法,難的是轉(zhuǎn)化,要求考生具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)能力。備考時(shí)一定要因人而異,做到容易題不放過,難題盡力就可以了。
責(zé)任編輯 鄒韻文
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