理科 数列综合题型

发布 2021-04-29 12:43:28 阅读 3930

数列的综合应用。

一、 与函数综合:

例、已知数列满足:,an+1= (n n),数列的前n项和sn=12-12()n(n n). 1) 求数列和的通项公式;

2) 设cn=,是否存在,使cm≥9成立?并说明理由。

解答:(1)由,∴,

由及,可得,令,则也满足上式,∴.

(2),设为数列中的最大项,则,∴.

即为中的最大项。∵,不存在,使成立。

例2、等比数列的公比q>1,第17项的平方等于第24项,求使a1+a2+…+an>恒成立的正整数n的范围。

解】 由题意得:(a1q16)2=a1q23,∴a1q9=1.由等比数列的性质知数列{}是以为首项,以为公比的等比数列,要使不等式成立,则须>,把a=q 18代入上式并整理,得q 18(qn-1)>q(1-),qn>q19,∵q>1,∴n>19,故所求正整数的取值范围是n≥20.

例3、设数列的前项和为sn.已知a1=a,an+1=sn+3n,n∈n*.(1)设bn=sn-3n,求数列的通项公式;(2)若an+1≥an,n∈n*,求a的取值范围.

解】 (1)依题意,sn+1-sn=an+1=sn+3n,即sn+1=2sn+3n,由此得sn+1-3 n+1=2(sn-3n).

因此,所求通项公式为bn=sn-3n=(a-3)2 n 1,n∈n*,

2)由①知sn=3n+(a-3)2 n 1,n∈n*,于是,当n≥2时,an=sn-sn 1=3n+(a-3)2 n 1-3n 1-(a-3)2 n 2=2×3n 1+(a-3)2 n 2,an+1-an=4×3 n 1+(a-3)2 n 2=2 n 2·[12·()n 2+a-3],当n≥2时,an+1≥an,即2 n 2·[12·()n 2+a-3]≥0,12·()n 2+a-3≥0,a≥-9,综上,所求的a的取值范围是[-9,+∞

例4、在数1和100之间插入个实数,使得这个数构成递增的等比数列,将这个数的乘积记作,再令。(ⅰ求数列的通项公式;(ⅱ设求数列的前项和。

解:(i)设构成等比数列,其中则。

①×②并利用。

(ii)由题意和(i)中计算结果,知。

另一方面,利用。得。所以。

巩固练习】 设函数f(x)=(x-3)3+x-1,是公差不为0的等差数列,f(a1)+f(a2)+…f(a7)=14,则a1+a2+…+a7

解析] 记公差为d,则f(a1)+f(a2)+…f(a7)

(a1-3)3+(a2-3)3+…+a7-3)3+(a1+a2+…+a7)-7

(a4-3d-3)3+(a4-2d-3)3+…+a4+2d-3)3+(a4+3d-3)3+7a4-7

7(a4-3)3+7×3(a4-3)+7a4-7.

由已知,7(a4-3)3+7×3(a4-3)+7a4-7=14,即7(a4-3)3+7×3(a4-3)+7(a4-3)=0,(a4-3)3+4(a4-3)=0.因为f(x)=x3+4x在r上为增函数,且f(0)=0,故a4-3=0,即a4=3,∴a1+a2+…+a7=7a4=7×3=21.

二、 积偶项问题。

1、相邻两项符号相异;

例1:求和:

解:当为偶数时:

当为奇数时:

2、相邻两项之和为常数;

例2:已知数列中a1=2,an+an+1=1,sn为前n项和,求sn

解:①当n为偶数时:

②当n为奇数时:

3、相间两项之差为常数;

例3:已知数列中a1=1,a2=4,an=an-2+2 (n≥3),sn为前n项和,求sn

解:∵an-an-2=2 (n≥3)

∴a1,a3,a5,…,a2n-1为等差数列;a2,a4,a6,…,a2n为等差数列。

当n为奇数时:

当n为偶数时:

即n∈n+时,

①n为奇数时:

②n为偶数时:

4、相间两项之比为常数;

例4:已知an,an+1为方程的两根n∈n+,a1=2,sn=c1+c2+…+cn,求an及s2n。

解:依题意: ∴其中。

为等比数列;为等比数列。

∴①n为偶数时n为奇数时:

则有: 而cn=an+an+1

∴①n为奇数时,n+1为偶数:

则: ②n为偶数时,n+1为奇数: 则: 于是。

三、 与不等式综合问题。

例1:(2012山东高考文)已知等差数列的前5项和为105,且。

ⅰ)求数列的通项公式;

ⅱ)对任意,将数列中不大于的项的个数记为。求数列的前m项和。

20)(i)由已知得:解得,所以通项公式为。

ii)由,得,即。∵,是公比为49的等比数列,.

例2、(2013德州二模)(本小题满分12分)

各项均为正数的等比数列中,已知a1=2,a5= 512,tn是数列的前n项和.

(i)求数列的通项公式; (求tn;

(ⅲ)求满足的最大正整数n的值.

例3、已知为锐角,且,函数,数列的首项。

⑴ 求函数的表达式; ⑵求证:;

求证: 例3、⑴又∵为锐角都大于0

又。例4已知数列满足。

1)求数列的通项公式;

2)若数列满足,证明:是等差数列;

3)证明:

例4(12分。

故数列是首项为2,公比为2的等比数列。……3分。

4分。2),…5分。

—①得,即③……8分。

—③得,即………9分。

所以数列是等差数列。

311分。设,则

………13分。

14分。例5已知数列的前项和为,且对于任意的,恒有,设.

1)求证:数列是等比数列;

2)求数列的通项公式和;

3)若,证明:.

四、 存在性问题。

例1、已知的前n项和为sn,且an+sn=4.

1)求证:数列是等比数列;(2)是否存在正整数k,使>2成立。

解】 (由题意,sn+an=4,sn+1+an+1=4,由两式相减,得(sn+1+an+1)-(sn+an)=0,即2an+1-an=0,an+1=an,又2a1=s1+a1=4,∴a1=2,∴数列是以首项a1=2,公比为q=的等比数列。

ⅱ)由(ⅰ)得sn==4-22 n.

又由>2,得>2,整理,得<21 k<1,即1<2 k 1<,k∈n*,∴2k 1∈n*,这与2k 1∈(1,)相矛盾,故不存在这样的k,使不等式成立。

五、子数列问题。

1、从一个数列中按下标的规律取出一些项构成新的数列。

例1、已知等差数列中,,前10项和,若从数列中依次取出第2项、第4项、第8项,…,第项,按原顺序组成新数列,且这数列前n项和为,试比较与的大小。

解析: 当, >2

当n=5时, =2当n>5时, <2。

例2.等差数列的首项是2,前10项之和是15,记求及的最大值.

分析:由已知可求出公差d.解好本题的关键是对“”这一表达式准确、全面的认识:是数列的子数列,其中2,4,8,……组成等比数列,则是这一子数列的前n项和,认识到上述三点,问题不仅较易于解决,而且从不同角度入手可得到求最大值的不同解法.

解:,解得求的最大值有以下三种解法.

解法一: 由令,解得又,解得即在数列中所以当时,的值最大,其最大值为:

解法二:数列的通项令,得,由此可得故使,的最大值为4.

解法三:由,若存在自然数,使得,且,则的值最大.

解得,取时,有最大值:

反思回顾:上述三种求最值的方法都是运用函数思想.解法一是通过数列的单调性及值的正负,求子数列的前n项和的最值.解法二是直接研究子数列.解法三是研究的单调性求其最值,解法三还可简化为研究函数的单调性.

数列综合题型

1.数列满足的前n项和。1 计算数列的前4项 2 猜想的表达式,并证明 3 求数列的前n项和。2.设数列为等差数列,且a5 14,a7 20。i 求数列的通项公式 ii 若。3.正项的等差数列中,数列是等比数列,且,则 4.在4月份 按30天计算 有一 服装投入某商场销售,4月1日该款服装仅销售出1...

数列综合题型总结

题型一求有数列参与的不等式恒成立条件下参数问题。求得数列与不等式绫结合恒成立条件下的参数问题主要两种策略 1 若函数f x 在定义域为d,则当x d时,有f x m恒成立f x min m f x m恒成立f x max m 2 利用等差数列与等比数列等数列知识化简不等式,再通过解不等式解得。例1 ...

理科综合题型示例

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