山東省棗莊二中 吳杰
數列綜合題分類解析
山東省棗莊二中 吳杰
縱觀近幾年的高考,在解答題中,有關數列的綜合型試題出現的頻率較高,數列常與函數、方程、不等式相聯(lián)系。這就要求同學們除了要能熟練運用有關概念、公式以外,還要善于觀察題設的特征,聯(lián)想有關的數學知識和方法,迅速確定解題的方向,以提高解數列題的速度。
例1(2015年江蘇卷)設a1,a2,a3,a4是各項為正數且公差為d(d≠0)的等差數列。
(1)證明:2a1,2a2,2a3,2a4依次成等比數列。
(2)是否存在a1、d,使得a1,a22,a33,a44依次成等比數列,并說明理由。
所以2a1,2a2,2a3,2a4依次構成等比數列。
(2)令a1+d=a,則a1,a2,a3,a4分別為a-d,a,a+d,a+2d(a>d,a>-2d,d≠0)。
點評解決等差數列與等比數列的綜合問題,關鍵是理清兩個數列之間的關系。如果同一數列中部分項成等差數列,部分項成等比數列,要把成等差數列或等比數列的項抽出來單獨研究;如果兩個數列通過運算綜合在一起,要從分析運算入手,把兩個數列分割開,弄清兩個數列各自的特征,再進行求解。
數列與函數的特殊關系,決定了數列與函數交匯命題的自然性。解決數列與函數綜合問題的注意點:
(1)數列是一類特殊的函數,其定義域是正整數集,而不是某個區(qū)間上的連續(xù)實數,所以它的圖像是一群孤立的點。
(2)轉化以函數為背景的條件時,應注意題中的限制條件,如函數的定義域,這往往是非常容易忽視的問題。
(3)利用函數的方法研究數列中相關問題時,應準確構造函數,注意數列中相關限制條件的轉化。
例2設fn(x)是等比數列1,x,x2,…,xn的各項和,其中x>0,n∈N,n≥2。
點評本題主要考查的是等比數列的前n項和公式、零點定理、等差數列的前n項和公式等知識點。解題時一定要抓住重要字眼“有且僅有一個”,否則很容易出現錯誤。證明函數有且僅有一個零點的步驟:①用零點存在性定理證明函數零點的存在性;②用函數的單調性證明函數零點的唯一性。
數列與不等式的綜合問題是高考考查的熱點。數列中不等式的處理方法:
(1)函數法:即構造函數,通過函數的單調性、極值等得出關于正實數的不等式,通過對關于正實數的不等式特殊賦值得出數列中的不等式。
(2)放縮法:數列中的不等式可以通過對中間過程或者最后的結果放縮得到。
(3)比較法:作差或者作商比較。
(4)數學歸納法:使用數學歸納法進行證明(在高二時學到)。
例3(2015年重慶卷)在數列{an}中,a1=3,an+1an+λan+1+μa2n=0(n∈N*)。
(1)若λ=0,μ=-2,求數列{an}的通項公式。
數列是考查同學們創(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,一些構思精巧、新穎別致、極富思考性和挑戰(zhàn)性的數列與方程、函數(包括三角函數)、不等式以及導數等的綜合性試題不斷涌現。這部分試題往往以壓軸題的形式出現,考查綜合運用知識的能力,突出知識的融會貫通。數列問題難度大,往往表現在與遞推數列有關,遞推含義趨廣,不僅有數列前后項的遞推,而且有關聯(lián)數列的遞推,更有數列間的“復制”式遞推;從遞推形式上看,既有常規(guī)的線性遞推,又有分式、三角、分段、積(冪)等形式的遞推。在考查通性通法的同時,突出考查思維能力、推理能力、分析問題和解決問題的能力。