一、本章知識結構:
二、高考要求
1. 理解數列的有關概念,了解遞推公式是給出數列的一種方法,並能根據遞推公式寫出數列的前n項.
2. 理解等差(比)數列的概念,掌握等差(比)數列的通項公式與前n項和的公式. 並能運用這些知識來解決一些實際問題.
3. 了解數學歸納法原理,掌握數學歸納法這一證題方法,掌握「歸納—猜想—證明」這一思想方法.
三、熱點分析
1.數列在歷年高考中都占有較重要的地位,一般情況下都是乙個客觀性試題加乙個解答題,分值佔整個試卷的10%左右.客觀性試題主要考查等差、等比數列的概念、性質、通項公式、前n項和公式、極限的四則運算法則、無窮遞縮等比數列所有項和等內容,對基本的計算技能要求比較高,解答題大多以考查數列內容為主,並涉及到函式、方程、不等式知識的綜合性試題,在解題過程中通常用到等價轉化,分類討論等數學思想方法,是屬於中高檔難度的題目.
2.有關數列題的命題趨勢 (1)數列是特殊的函式,而不等式則是深刻認識函式和數列的重要工具,三者的綜合求解題是對基礎和能力的雙重檢驗,而三者的求證題所顯現出的代數推理是近年來高考命題的新熱點 (2)數列推理題是新出現的命題熱點.以往高考常使用主體幾何題來考查邏輯推理能力,近兩年在數列題中也加強了推理能力的考查。
(3)加強了數列與極限的綜合考查題
3.熟練掌握、靈活運用等差、等比數列的性質。等差、等比數列的有關性質在解決數列問題時應用非常廣泛,且十分靈活,主動發現題目中隱含的相關性質,往往使運算簡潔優美.
如,可以利用等比數列的性質進行轉化:從而有,即.
4.對客觀題,應注意尋求簡捷方法解答歷年有關數列的客觀題,就會發現,除了常規方法外,還可以用更簡捷的方法求解.現介紹如下:
①借助特殊數列. ②靈活運用等差數列、等比數列的有關性質,可更加準確、快速地解題,這種思路在解客觀題時表現得更為突出,很多數列客觀題都有靈活、簡捷的解法
5.在數列的學習中加強能力訓練數列問題對能力要求較高,特別是運算能力、歸納猜想能力、轉化能力、邏輯推理能力更為突出.一般來說,考題中選擇、填空題解法靈活多變,而解答題更是考查能力的集中體現,尤其近幾年高考加強了數列推理能力的考查,應引起我們足夠的重視.
因此,在平時要加強對能力的培養。
6.這幾年的高考通過選擇題,填空題來著重對三基進行考查,涉及到的知識主要有:等差(比)數列的性質. 通過解答題著重對觀察、歸納、抽象等解決問題的基本方法進行考查,其中涉及到方程、不等式、函式思想方法的應用等,綜合性比較強,但難度略有下降.
四、複習建議
1. 對基礎知識要落實到位,主要是等差(比)數列的定義、通項、前n項和.
2. 注意等差(比)數列性質的靈活運用.
3. 掌握一些遞推問題的解法和幾類典型數列前n項和的求和方法.
4. 注意滲透三種數學思想:函式與方程的思想、化歸轉化思想及分類討論思想.
5. 注意數列知識在實際問題中的應用,特別是在利率,分期付款等問題中的應用.
6. 數列是高中數學的重要內容之一,也是高考考查的重點。而且往往還以解答題的形式出現,所以我們在複習時應給予重視。近幾年的高考數列試題不僅考查數列的概念、等差數列和等比數列的基礎知識、基本技能和基本思想方法,而且有效地考查了學生的各種能力。
五、典型例題
數列的概念與性質
【例1】 已知由正數組成的等比數列,若前項之和等於它前項中的偶數項之和的11倍,第3項與第4項之和為第2項與第4項之積的11倍,求數列的通項公式.
解:∵q=1時,
又顯然,q≠1
∴依題意;解之
又,依題意,將代入得
【例2】 等差數列中, =30, =15,求使an≤0的最小自然數n。
解:設公差為d,則或或或
解得: a33 = 30 與已知矛盾或 a33 = - 15 與已知矛盾
或a33 = 15 或 a33 = - 30 與已知矛盾
∴an = 31+(n - 1) () 31 0 n≥63
∴滿足條件的最小自然數為63。
【例3】 設等差數列的前n項和為s,已知s4=44,s7=35
(1)求數列的通項公式與前n項和公式;
(2)求數列的前n項和tn。
解:(1)設數列的公差為d,由已知s4=44,s7=35可得a1=17,d=-4
∴a=-4n+21 (n∈n),s=-2n+19 (n∈n).
(2)由a=-4n+21≥0 得n≤, 故當n≤5時,a≥0, 當n≥6時,
當n≤5時,t=s=-2n+19n 當n≥6時,t=2s5-s=2n-19n+90.
【例4】 已知等差數列的第2項是8,前10項和是185,從數列中依次取出第2項,第4項,第8項,……,第項,依次排列乙個新數列,求數列的通項公式及前n項和公式。
解:由得
∴ ∴
【例5】 已知數列:
①求證數列為等差數列,並求它的公差
②設,求的和。
解:①由條件,
∴;∴故為等差數列,公差②又知
∴∴【例6】 已知數列1,1,2……它的各項由乙個等比數列與乙個首項為0的等差數列的對應項相加而得到。求該數列的前n項和sn;
解:(1)記數列1,1,2……為,其中等比數列為,公比為q;
等差數列為,公差為d,則an =an +bn (n∈n)
依題意,b1 =0,∴a1 =a1 +b1 =a1 =1 ① a=a+b=aq+b+d=1 ②
a=a+b=aq2 +b+2d=2 ③
由①②③得d=-1, q=2, ∴
∴【例7】 已知數列滿足an+sn=n,(1)求a1,a2,a3,由此猜想通項an,並加以證明。
解法1:由an+sn=n,
當n=1時,a1=s1,a1+a1=1,得a1=
當n=2時,a1+a2=s2,由a2+s2=2,得a1+2a2=2,a2=
當n=3時,a1+a2+a3=s3,由a3+s3=3,得a1+a2+2a3=3a3=
猜想, (1)下面用數學歸納法證明猜想成立。
當n=1時,a1=1-,(1)式成立
假設,當n=k時,(1)式成立,即ak=1-成立,
則當n=k+1時,ak+1+sk+1=k+1,sk+1=sk+ak+1
2ak+1=k+1-sk 又ak=k+sk
2ak+1=1+ak ak+1=
即當n=k+1時,猜想(1)也成立。
所以對於任意自然數n,都成立。
解法2:由an+sn=n得,兩式相減得:,
即,即,下略
【例8】 設數列是首項為1的等差數列,數列是首項為1的等比數列,又
。(1)求數列的通項公式與前n項和公式;
(2)當時,試判斷cn的符號(大於零或小於零),並給予嚴格證明。
解:(1)設數列的公比為q
由條件得
(2)證明:①當n=5,c5<0命題成立
②假設當
當也成立
由①,②對一切n5,都有cn<0。
【例9】 是等差數列,數列滿足的前n項和。(1)若的公差等於首項a1,證明對於任意自然數n都有;
(2)若中滿足,試問n多大時,sn取得最大值?證明你的結論。
解:(1)當,∴原命題成立
假設當成立
則 (2)由
故中最大
【例10】 已知數列的前n項和為sn,滿足條件,其中b>0且b1。(1)求數列的通項an;(2)若對4,試求b的取值範圍。
解:(1)由已知條件得
當n=1時,
故 (2)由
【例11】 兩個數列、 中,成等差數列,且成等比數列。(1)證明是等差數列;(2)若的值。
解:(1)
是等差數列
(2)又,
又數列的概念與性質練習
一、選擇題
1.設( d )
a.b.c.d.2.等比數列中,,那麼
的值為( c )
a. b. cd.
3.11.等比數列 中,a=7,前三項之和 s=21,則公比q的值是( c )
(a) 11或1或
4.首項為1,公差不為零的等差數列中的是乙個等比數列的前3項,則這一等
比數列的第四項為( b )
a.8b.-8c.-6d.不確定
5.已知數列的前n項和,那麼這個數列中的奇數項依照原來的順序構
成的數列的通項公式是( b )
ab.cd.6.數列的前n項和sn=3n-2n2 (n∈n),當n>2時,就有( d )
a.sn>na1>nan b.sn< nan7.有下列命題:
①x=是a, x, b成等比數列的充分但不必要條件
②某數列既是等差數列又是等比數列,則這個數列一定是常數列
③已知sn表示數列的前n項和,且s,那麼一定是等比數列
④設,則這三個數a, b, c成等差數列
其中正確的命題序號是:( d )
a.②④ bcd.①②④
8.若兩個等差數列的前n項和(nn),則的值等於( c )
a. b. c. d.
9.在等差數列中,3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=24,則此數列前13項之和為( a )
a.26 b.13 c.52 d.156
10.等差數列, =-5,它的前11項的算術平均值為5。若從中抽去一項,餘下10
項的算術平均值為4,則抽去的是( d )
a. b. c. d.
二、填空題
1.已知數列的前n項和的公式為,則通項公式為 。
2.數列的通項公式為前n項和為 s,若
(a為實常數),則a的值等於3
三、解答題
1. (1)(2)
(3)解:(1)
(2)②-①得
(3)當n=2k(k∈n)時,
當n=2k-1 (k∈n)時,
2.數列的前n項和為sn, 已知是各項為正數的等比數列。試比較的大小,證明你的結論。
解:依題意, 可設
則從而有
(ⅰ)當q = 1時, a2 = a3 = … = 0
∴(ⅱ)當q > 0且時,
(1)當n = 1時,
∴(2)當
(i)若q > 1時, 則
(ii)若0 < q < 1時, 則
3.已知數列
(1)分別求出。
(2)當n9且n是自然數時,試比較與2的大小,並說明理由。
解:(1);
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