文科高考數學試卷中的經典數列題透析

2021-07-22 17:10:13 字數 2918 閱讀 4385

略解:∵,故選b.

例5在數列中,,,,其中為常數,則安徽卷第15題)

答案:-1.

例6 在數列中,,,則( )

a. b.

c. d.(江西卷第5題)

答案:a.

例7 設數列中,,則通項四川卷第16題)

此題重點考查由數列的遞推公式求數列的通項公式,抓住中係數相同是找到方法的突破口.

略解將以上各式相加,得,故應填+1.

例8 若(x+)n的展開式中前三項的係數成等差數列,則展開式中x4項的係數為( )

a.6 b.7 c.8 d.9 (重慶卷第10題)

答案:b.

使用選擇題、填空題形式考查的文科數列試題,充分考慮到文、理科考生在能力上的差異,側重於基礎知識和基本方法的考查,命題設計時以教材中學習的等差數列、等比數列的公式應用為主,如,例4以前的例題.例5考查考生對於等差數列作為自變數離散變化的一種特殊函式的理解;例6、例7考查由給出的一般數列的遞推公式求出數列的通項公式的能力;例8則考查二項展開式係數、等差數列等概念的綜合運用.重慶卷第1題,浙江卷第4題,陝西卷第4題,天津卷第4題,上海卷第14題,全國ⅱ卷第19題等,都是關於數列的客觀題,可供大家作為練習.

例9 已知{an}是正數組成的數列,a1=1,且點()(nn*)在函式y=x2+1的圖象上. (ⅰ)求數列{an}的通項公式; (ⅱ)若數列{bn}滿足b1=1,bn+1=bn+,求證:bn·bn+2<b2n+1.

(福建卷第20題)

略解:(ⅰ)由已知,得an+1-an=1,又a1=1,所以數列{an}是以1為首項,公差為1的等差數列.故an=1+(n-1)×1=n.

(ⅱ)由(ⅰ)知,an=n,從而bn+1-bn=2n,bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1=2n-1+2n-2+…+2+1=2n-1.∵. bnbn+2-b=(2n-1)(2n+2-1)-(2n+1-1)2= -2n<0, ∴ bn·bn+2<b.

對於第(ⅱ)小題,我們也可以作如下的證明:

∵ b2=1,bn·bn+2- b=(bn+1-2n)(bn+1+2n+1)- b=2n+1·bn+1-2n·bn+1-2n·2n+1=2n(bn+1-2n+1)=2n(bn+2n -2n+1)=2n(bn-2n)=…=2n(b1-2)=-2n<0,∴ bn-bn+2例10 在數列中,,.(ⅰ)設.證明:數列是等差數列;(ⅱ)求數列的前項和.(全國ⅰ卷第19題)

略解:(ⅰ)====1,則為等差數列,,,.

(ⅱ),.兩式相減,得=.

對於例10第(ⅰ)小題,基本的思路不外乎推出後項減前項差相等,即差是乙個常數.可以用迭代法,但不可由b2-b1=1,b-b=1等有限個的驗證歸納得到為等差數列的結論,犯「以偏蓋全」的錯誤.第(ⅱ)小題的「等比差數列」,在高考數列考題中出現的頻率很高,求和中運用的「錯項相減」的方法,在教材中求等比數列前n項和時給出,是「等比差數列」求和時最重要的方法.一般地,數學學習中最為重要的內容常常並不在結論本身,而在於獲得這一結論的路徑給予人們的有益啟示.

例9、例10是高考數學試卷中數列試題的一種常見的重要題型,類似的題目還有浙江卷第18題,江蘇卷第19題,遼寧卷第20題等,其共同特徵就是以等差數列或等比數列為依託構造新的數列.主要考查等差數列、等比數列等基本知識,考查轉化與化歸思想,考查推理與運算能力.考慮到文、理科考生在能力上的差異,與理科試卷側重於理性思維,命題設計時以一般數列為主,以抽象思維和邏輯思維為主的特點不同;文科試卷則側重於基礎知識和基本方法的考查,以考查具體思維、演繹思維為主.

例11 等差數列的各項均為正數,,前項和為,為等比數列,,且.(ⅰ)求與; (ⅱ)求和:.(江西卷第19題)

略解:(ⅰ)設的公差為,的公比為,依題意有解之,得或(捨去,為什麼?)故.

(ⅱ),∴ .

「裂項相消」是一些特殊數列求和時常用的方法.

使用解答題形式考查數列的試題,其內容還往往是一般數列的內容,其方法是研究數列通項及前n項和的一般方法,並且往往不單一考查數列,而是與其他內容相綜合,以體現出對解決綜合問題的考查力度.數列綜合題對能力有較高的要求,有一定的難度,對合理區分較高能力的考生起到重要的作用.

例12 設數列的前項和為,(ⅰ)求;(ⅱ)證明:是等比數列;(ⅲ)求的通項公式.(四川卷第21題)

略解:(ⅰ)∵,所以.由知, 得, ①,,.

(ⅱ)由題設和①式知, , 是首項為2,公比為2的等比數列.

(ⅲ)此題重點考查數列的遞推公式,利用遞推公式求數列的特定項,通項公式等.推移腳標,兩式相減是解決含有的遞推公式的重要手段,使其轉化為不含的遞推公式,從而有針對性地解決問題.在由遞推公式求通項公式時,首項是否可以被吸收是易錯點.同時,還應注意到題目設問的層層深入,前一問常為解決後一問的關鍵環節,為求解下一問指明方向.

例13 數列滿足(i)求,並求數列的通項公式;(ii)設,, ,求使的所有k的值,並說明理由.(湖南卷第20題)

略解:(i)

一般地, 當時,

即所以數列是首項為0、公差為4的等差數列,因此當時,所以數列是首項為2、公比為2的等比數列,因此故數列的通項公式為

(ii)由(i)知,

=於是, .

下面證明: 當時,事實上, 當時,即又所以當時,故滿足的所有k的值為3,4,5.

例12、例13代表了另一種重要的題型,從比較抽象的數列入手,給定數列的一些性質,要求考生進行嚴格的邏輯推證,找到數列的通項公式,或證明數列的其他一些性質.這些試題對恒等證明能力提出了很高的要求,要求考生首先明確變形目標,然後根據變形目標進行恒等變形.在變形過程中,不同的變形方法也可能簡化原來的式子,也可能使其更加複雜,所以還存在變形路徑的選擇問題.

從以上例子不難看出,在考查相關知識內容的基礎上,高考對數列的考查把重點放在對數學思想和方法的考查,放在對思維能力以及創新意識和實踐能力的考查上.往往突出考查函式與方程的思想、數形結合的思想、特殊與一般的思想、有限與無限的思想等數學思想和方法,除了考查教材中學習的等差數列與等比數列外,也考查一般數列,考查由一般數列入手,構造等差數列與等比數列的推理和論證方法.

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