高中數(shù)學(xué)高考沖刺數(shù)列題真題講解
ID:58282 2021-10-29 1 20.00元 84頁(yè) 1004.49 KB
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高中數(shù)學(xué)高考沖刺數(shù)列題真題講解第一講判斷或證明數(shù)列是等差數(shù)列的方法等差數(shù)列是高中所學(xué)數(shù)列中的兩個(gè)基本數(shù)列之一,正確判斷一個(gè)數(shù)列是否為等差數(shù)列是研究等差數(shù)列的重要前提,根據(jù)高中知識(shí)特點(diǎn),我們有如下幾種常用的判斷方法:1.定義法:(常數(shù))()是等差數(shù)列。(做解答題常用此法)2.遞推法(等差中項(xiàng)法):()是等差數(shù)列。(做解答題常用此法)3.性質(zhì)法:利用性質(zhì)來(lái)判斷。4.通項(xiàng)法:(為常數(shù))是等差數(shù)列。(做選擇題或填空題常用此法)5.求和法:(為常數(shù),為的前項(xiàng)的和)是等差數(shù)列。(做選擇題或填空題常用此法)6.數(shù)學(xué)歸納法(常用于解答題)例1 已知數(shù)列{}滿(mǎn)足下列條件,判斷數(shù)列{}是否為等差數(shù)列?若是等差數(shù)列,請(qǐng)指出公差是多少?(1)=n+1(2)=(3)=n,(4)=+n(5)=解:(1)是等差數(shù)列,公差為1。(2)不是等差數(shù)列?!。ǎ常┦堑炔顢?shù)列,公差為0。(4)是等差數(shù)列,公差為2。(5)不是等差數(shù)列。例2已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿(mǎn)足,。⑴求證:是等差數(shù)列;⑵求的表達(dá)式;⑶若,求證:解:⑴由,得,兩邊同除以,得,即,是等差數(shù)列,公差是2,首項(xiàng)為。例3已知,,成等差數(shù)列,則,,是否也成等差數(shù)列?并說(shuō)明你的理由。解:方法一:∵,,成等差數(shù)列,∴,即,∴∴,,也是等差數(shù)列。方法二:∵,,成等差數(shù)列,∴,即∴,,也是等差數(shù)列。方法三:∵,,成等差數(shù)列,∴,,也成等差數(shù)列,即,,也是等差數(shù)列,故,,也是等差數(shù)列。例4:設(shè)數(shù)列中,,且(),證明數(shù)列是等差數(shù)列,并求。解:由已知,去分母得,,,兩邊同除以,得,∴是以為首項(xiàng),以2為公差的等差數(shù)列,故()。經(jīng)驗(yàn)證時(shí)也成立,所以()。例5:設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿(mǎn)足,且。⑴求的值;⑵求數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:,,又,,,又,,,綜上知,,;(2)由(1)猜想,下面用數(shù)學(xué)歸納法證明.①當(dāng)時(shí),結(jié)論顯然成立;②假設(shè)當(dāng)()時(shí),,則,又,,解得,,即當(dāng)時(shí),結(jié)論成立;由①②知,.,第二講等差數(shù)列通項(xiàng)之比與前項(xiàng)和之比方法規(guī)律:解決已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和之比,求項(xiàng)之比這樣的問(wèn)題,最簡(jiǎn)便的一種方法就是將項(xiàng)之比轉(zhuǎn)化為和之比,轉(zhuǎn)化的途徑就是將式子變成前項(xiàng)和的形式;當(dāng)然靈活應(yīng)用等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式及等差數(shù)列的性質(zhì)是解決此類(lèi)問(wèn)題的基本思路。例1兩個(gè)等差數(shù)列的前項(xiàng)之和分別為,滿(mǎn)足對(duì)任意的都有成立,求。法一:,,,,同理,故法二:小結(jié):法三:等差數(shù)列的前項(xiàng)和,其中是常數(shù),可設(shè),則,小結(jié):數(shù)列是等差數(shù)列,首項(xiàng),公差,前項(xiàng)和,,變式1:兩個(gè)等差數(shù)列的前項(xiàng)之和分別為,滿(mǎn)足對(duì)任意的都有成立,求。解:等差數(shù)列的前項(xiàng)和,其中是常數(shù),可設(shè),則,小結(jié):由,求,方法二和方法三是通法。求,設(shè),方法三是通法。變式2(2014全國(guó)數(shù)學(xué)競(jìng)賽陜西省預(yù)賽一試試題)已知兩個(gè)等差數(shù)列的前項(xiàng)之和分別為,滿(mǎn)足對(duì)任意的都成立,則。解:等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可設(shè)為,其中是常數(shù),故設(shè),其中是常數(shù),則,,故。小結(jié):數(shù)列是等差數(shù)列數(shù)列的通項(xiàng)公式為,其中是常數(shù)數(shù)列的前項(xiàng)和,其中是常數(shù),練習(xí):1.等差數(shù)列的前項(xiàng)之和分別為,都有,,求。2.等差數(shù)列的前項(xiàng)之和分別為,都有,求。3.兩個(gè)等差數(shù)列的前項(xiàng)之和分別為,滿(mǎn)足對(duì)任意的都,求。4.(2013年“希望杯”數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題)兩個(gè)等差數(shù)列的前項(xiàng)之和分別為,滿(mǎn)足對(duì)任意的都,求。第三講等差數(shù)列前項(xiàng)和的性質(zhì)例1等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿(mǎn)足求。法一:基本量法,求首項(xiàng),公差由已知得則法二:由已知得則,故法三:設(shè),其中是常數(shù),,則,故,則法四:利用,數(shù)列是等差數(shù)列數(shù)列是等差數(shù)列,設(shè),則,,公差為,通項(xiàng)為,故,則法五:同法四,先求得,則由,得,即,故。法六:由,得則法七:由等差數(shù)列性質(zhì)得:數(shù)列是等差數(shù)列,即:三數(shù),成等差數(shù)列,公差是600,故,。小結(jié):由等差數(shù)列性質(zhì)得:數(shù)列是等差數(shù)列。變式1:等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿(mǎn)足,求。分析:方法一至方法四均可解,是通法。下面用性質(zhì)求解。解:由等差數(shù)列性質(zhì)得:數(shù)列是等差數(shù)列,即數(shù)列:設(shè),公差為,則,得,公差,。變式2:等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿(mǎn)足求。分析:方法一至方法四均可解。練習(xí):1.等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿(mǎn)足求。2.等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,則等于()。3.等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,若則等于()。4.等差數(shù)列中,,則。,第四講等差數(shù)列與數(shù)列前項(xiàng)和例1:已知等差數(shù)列中,,求數(shù)列的前項(xiàng)和。解:設(shè),因則,得,,,從而,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),綜上:。小結(jié):此類(lèi)題的關(guān)鍵是找到通項(xiàng)中哪些是正數(shù),哪些是負(fù)數(shù),采用分類(lèi)討論,然后轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列或部分等差數(shù)列求和,變式1:已知等差數(shù)列中,,求數(shù)列的前項(xiàng)和。解:容易得,,,,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),綜上:。小結(jié):解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是找到數(shù)列的征服分界點(diǎn)。通常有四種情形:①當(dāng)時(shí),;②當(dāng)時(shí),;③當(dāng)時(shí)時(shí),,,④當(dāng)時(shí)時(shí),,。練習(xí):1.已知等差數(shù)列中,,求數(shù)列的前項(xiàng)和。2.已知等差數(shù)列中,,求數(shù)列。3.(2013浙江)已知公差為的等差數(shù)列中,成等比數(shù)列。,⑴求,;⑵若,求。4.已知數(shù)列,滿(mǎn)足,且成等比數(shù)列,,求數(shù)列的前項(xiàng)和。,第五講等差數(shù)列前項(xiàng)和的最值例1:在等差數(shù)列中,,,求的最大值。解:由,得,法一:,有二次函數(shù)的性質(zhì)知,當(dāng)時(shí),有最大值169。法二:,,由,得,故當(dāng)時(shí),有最大值,。法三:由等差數(shù)列性質(zhì)知,對(duì)稱(chēng)軸為,故當(dāng)時(shí),有最大值,。法四:,,又,故,故當(dāng)時(shí),有最大值,。變式1:在等差數(shù)列中,,,⑴求,⑵求前項(xiàng)和的最小值,并指出為何值時(shí)取最小值。解:容易求得,,。法一:由,得,又故當(dāng),有最小值,法二:,,故當(dāng),有最小值說(shuō)明:當(dāng)通項(xiàng)中有0時(shí),存在兩個(gè)取到最值。小結(jié):此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是找到通項(xiàng)中哪些是正數(shù),哪些是負(fù)數(shù)。①當(dāng)時(shí),無(wú)最大值,有最小值;②當(dāng)時(shí),無(wú)最小值,有最大值;③當(dāng)時(shí)時(shí),有最大值,無(wú)最小值。④當(dāng)時(shí)時(shí),有最小值,無(wú)最大值練習(xí):1.(浙江)設(shè)是公差為的無(wú)窮等差數(shù)列的前項(xiàng)和,則下列命題錯(cuò)誤的是()A.若,則數(shù)列有最大項(xiàng);B.若數(shù)列有最大項(xiàng),則;C.若數(shù)列是遞增數(shù)列,則對(duì)任意,均勻;D.若對(duì)任意,均有,則數(shù)列是遞增數(shù)列。2.(福建)等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,,,則當(dāng)?shù)娜∽钚≈禃r(shí),等于()。3.等差數(shù)列前項(xiàng)和為,,,⑴求公差的取值范圍;⑵中哪個(gè)最大值。4.在等差數(shù)列中,,,求當(dāng)取何值時(shí),有最小值。5(2014北京理12)若等差數(shù)列滿(mǎn)足,則當(dāng)時(shí),的前項(xiàng)和最大。第六講判斷與證明等比數(shù)列的方法 掌握判定等比數(shù)列的方法,目的是深刻理解等比數(shù)列的基本概念,熟練應(yīng)用有關(guān)知識(shí),為解等比數(shù)列綜合題奠定良好的基礎(chǔ).具體判定方法如下:一、定義法(又叫遞推公式法)如果一個(gè)數(shù)列{an}滿(mǎn)足(為不為零的,常數(shù)),則這個(gè)數(shù)列叫做等比數(shù)列.由此定義可判定為等比數(shù)列二、看通項(xiàng)與前n項(xiàng)和法(1)通項(xiàng)法:我們知道,等比數(shù)列的通項(xiàng)公式為(的常數(shù)),反之如果數(shù)列的通項(xiàng)公式為(的常數(shù)且≠0),則數(shù)列是等比數(shù)列.這樣數(shù)列為等比數(shù)列的充要條件是(的常數(shù))且≠0.所以用通項(xiàng)公式也可是判定等比數(shù)列.(2)前n項(xiàng)和公式法:若數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn能表示成(均為不等于0的常數(shù)且q≠1)的形式,則數(shù)列,是公比不為1的等比數(shù)列.這些結(jié)論用在選擇填空題上可大大節(jié)約時(shí)間. 例3若等比數(shù)列解析:用到上述方法,可得a=-1,大大節(jié)約了時(shí)間,同時(shí)大大提高了命中率.三、等比中項(xiàng)法3個(gè)非零的實(shí)數(shù)a,A,b,滿(mǎn)足=ab,則a,A,b成等比數(shù)列,A叫做a,b的等比中項(xiàng).可利用它來(lái)判定等比數(shù)列.四、運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法這種方法關(guān)鍵在于猜想要正確,用數(shù)學(xué)歸納法證明的步驟要熟練,從“時(shí)命題成立”到“時(shí)命題成立”要會(huì)過(guò)渡.,例5(2004全國(guó)高考題)數(shù)列的前項(xiàng)和記為,已知,.證明:數(shù)列是等比數(shù)列.證明:由,,知,,猜測(cè)是首項(xiàng)為1,公比為2的等比數(shù)列.下面用數(shù)學(xué)歸納法證明:令.(1)當(dāng)時(shí),,成立.(2)當(dāng)時(shí),,成立.假設(shè)時(shí)命題成立,即.那么當(dāng)時(shí),,命題成立.綜上知是首項(xiàng)為1,公比為2的等比數(shù)列.評(píng)析:例5是常規(guī)的猜想證明題,考查學(xué)生掌握猜想證明題的基本技能、掌握數(shù)列前項(xiàng)和這個(gè)概念、用數(shù)學(xué)歸納法證明等比數(shù)列的方法五、反證法解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的思維過(guò)程,一般總是從正面入手,即從已知條件出發(fā),經(jīng)過(guò)一系列的推理和運(yùn)算,最后得到所要求的結(jié)論,但有時(shí)會(huì)遇到從正面不易入手的情況,這時(shí)可從反面去考慮.如:例6(2000年全國(guó)高考(理))設(shè)是公比不相等的兩等比數(shù)列,.證明數(shù)列不是等比數(shù)列.,證明:設(shè)的公比分別為,,,為證不是等比數(shù)列只需證.事實(shí)上,,又不為零,,故不是等比數(shù)列.評(píng)析:本題主要考查等比數(shù)列的概念和基本性質(zhì)、推理和運(yùn)算能力,對(duì)邏輯思維能力有較高要求.要證不是等比數(shù)列,只要由特殊項(xiàng)(如)就可否定.一般地講,否定性的命題常用反證法證明,其思路充分說(shuō)明特殊化的思想方法與正難則反的思維策略的重要性.以上五種證明方法的選用,應(yīng)因題而異.只要在平時(shí)的練習(xí)中不斷總結(jié),就能提高我們分析能力和解決問(wèn)題的能力.第七講等比數(shù)列通項(xiàng)的性質(zhì)及應(yīng)用一.知識(shí)整理1.等比數(shù)列的定義:,一般地,如果一個(gè)數(shù)列從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的比等于同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列就叫做等比數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比;公比通常用字母q表示(q≠0),即:2.等比數(shù)列的通項(xiàng)公式通項(xiàng)公式為3.等比數(shù)列的通項(xiàng)公式推廣:4.等比數(shù)列{an}的常用性質(zhì)(1)在等比數(shù)列{an}中,若m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈N*),則am·an=ap·aq=a.特別地,a1an=a2an-1=a3an-2=….(2)在公比為q的等比數(shù)列{an}中,數(shù)列am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等比數(shù)列,公比為qk;一、等比數(shù)列通項(xiàng)的性質(zhì)及應(yīng)用1.在等比數(shù)列中,若,則.【解答】.2.等比數(shù)列中,,,則?。窘獯稹?403.{}是公比為2的等比數(shù)列,且=,則等于.【解答】4004.等比數(shù)列中,,則=變式1等比數(shù)列,變式2已知等比數(shù)列各項(xiàng)為正數(shù),且3是,=__________________5.在等差數(shù)列中,若,則有等式成立。類(lèi)比上列性質(zhì),相應(yīng)的:在等比數(shù)列中,若,則有等式_______________成立?!窘獯稹?.已知,各項(xiàng)為正的等差數(shù)列滿(mǎn)足,又?jǐn)?shù)列的前項(xiàng)和是.(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)求證數(shù)列是等比數(shù)列;(3)設(shè),試問(wèn)數(shù)列有沒(méi)有最大項(xiàng)?如果有,求出這個(gè)最大項(xiàng),如果沒(méi)有,說(shuō)明理由?!窘獯稹浚?),又或若,則,與矛盾;若,則,顯然,(2),當(dāng)時(shí),,歐時(shí),,,數(shù)列是以9為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列.(3),設(shè)是數(shù)列中的最大項(xiàng),則由可得,數(shù)列有最大項(xiàng),最大項(xiàng)是.第八講等比數(shù)列中奇數(shù)項(xiàng)與偶數(shù)項(xiàng)問(wèn)題等比數(shù)列前n項(xiàng)和的常用性質(zhì)(1)項(xiàng)的個(gè)數(shù)的“奇偶”性質(zhì):等比數(shù)列{an}中,公比為q.①若共有2n項(xiàng),則S偶∶S奇=q;②若共有2n+1項(xiàng),則S奇-S偶=(q≠1且q≠-1).例1已知等比數(shù)列的首項(xiàng)為1,項(xiàng)數(shù)為偶數(shù),其奇數(shù)項(xiàng)的和為85,偶數(shù)項(xiàng)的和為170,求這個(gè)數(shù)列的公比與項(xiàng)數(shù)由題目可獲取以下主要信息:①等比數(shù)列的奇數(shù)項(xiàng)與偶數(shù)項(xiàng)分別依次構(gòu)成等比數(shù)列;②當(dāng)項(xiàng)數(shù)為2n時(shí),S偶∶S奇=q.解答本題的關(guān)鍵是設(shè)出項(xiàng)數(shù)與公比,然后建立方程組求解.[解題過(guò)程] 設(shè)此等比數(shù)列共2n項(xiàng),公比為q.,由于S奇≠S偶,∴q≠1.由于奇數(shù)項(xiàng)依次組成以a1為首項(xiàng),以q2為公比的等比數(shù)列,故所有奇數(shù)項(xiàng)之和為S奇==85①同理可得所有偶數(shù)項(xiàng)之和為S偶==170②②÷①,得q=2,代入①得22n=256,解得2n=8,所以這個(gè)數(shù)列共8項(xiàng),公比為2.變式1:等比數(shù)列共2n項(xiàng),其和為-240,且奇數(shù)項(xiàng)的和比偶數(shù)項(xiàng)的和大80,求該數(shù)列的公比q.解析: 由題意知S奇=S偶+80,則S2n=S偶+S奇=2S偶+80=-240,∴S偶=-160,則S奇=-80,∴q===2.例2奇數(shù)項(xiàng)與偶數(shù)項(xiàng)分段的類(lèi)型數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=1,且對(duì)任意n∈N,an與an+1恰為方程x2-bnx+2n=0的兩個(gè)根.(Ⅰ)求數(shù)列{an}和數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn.解:(Ⅰ)由題意n∈N*,an·an+1=2n∴===2'(1分)又∵a1·a2=2'a1=1'a2=2∴a1,a3,…,a2n-1是前項(xiàng)為a1=1公比為2的等比數(shù)列,a2,a4,…,a2n是前項(xiàng)為a2=2公比為2的等比數(shù)列 ∴a2n-1=2n-1'a2n=2n'n∈N* ,即an=又∵bn=an+an+1當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),bn=2+2=3·2當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),bn=2+2=2·2∴bn=(Ⅱ)Sn=b1+b2+b3+…+bn當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),Sn=(b1+b3+…+bn-1)+(b2+b4+…+bn)=+=7·2-7 (當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),Sn=b1+b2+…+bn-1+bn=Sn-1+bn=10·2-7 (Sn=變式:數(shù)列的通項(xiàng),其前n項(xiàng)和為.(1)求;(2)求數(shù)列{}的前n項(xiàng)和.解:(1)由于,故,,故()(2)兩式相減得故第九講等比數(shù)列前n項(xiàng)和的性質(zhì)及應(yīng)用間隔相等、連續(xù)等長(zhǎng)的片段和也成等比數(shù)列即:成等比數(shù)列。,注:當(dāng)且n為偶數(shù)時(shí),不是等比數(shù)列。③“相關(guān)和”性質(zhì):【典型題一】等比數(shù)列n項(xiàng)和性質(zhì)的應(yīng)用變式2:各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若Sn=2,S3n=14,則S4n等于(  )A.80B.30C.20D.26解析: ∵Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,S4n-S3n成等比數(shù)列∴(S2n-2)2=2·(14-S2n),解得S2n=6∴(S2n-Sn)2=Sn·(S3n-S2n)∴(S2n-2)2=2·(14-S2n),解得S2n=6又∵(S3n-S2n)2=(S2n-Sn)·(S4n-S3n)∴(14-6)2=(6-2)·(S4n-14)又∵(S3n-S2n)2=(S2n-Sn)·(S4n-S3n)∴(14-6)2=(6-2)·(S4n-14)S4n=30【鞏固訓(xùn)練】()A180B108C75D63,()ABCD()A480B493C495D498()ABCD,第十講滿(mǎn)足型數(shù)列的通項(xiàng)公式求法例1:已知數(shù)列滿(mǎn)足,寫(xiě)出該數(shù)列的前5項(xiàng),并求數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:由已知,,。。。。。。。,,以上各式相加得,則,上是對(duì)也成立,故。例2:對(duì)于數(shù)列,滿(mǎn)足,則解:由已知得,故,,。。。。,相加得,故,,上式對(duì)也成立,故例3:已知數(shù)列滿(mǎn)足,寫(xiě)出該數(shù)列的前四項(xiàng),并求數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:由已知得,則由累加法得,得小結(jié):當(dāng)滿(mǎn)足一定條件時(shí),常用累加法來(lái)求通項(xiàng),并要驗(yàn)證首項(xiàng)是否滿(mǎn)足此通項(xiàng)。練習(xí):1.已知數(shù)列滿(mǎn)足,寫(xiě)出該數(shù)列的前5項(xiàng),并求數(shù)列的通項(xiàng)公式。2.已知數(shù)列滿(mǎn)足,求數(shù)列的通項(xiàng)公式。第十一講滿(mǎn)足型數(shù)列的通項(xiàng)公式求法例1:設(shè)是首項(xiàng)為1的正項(xiàng)數(shù)列,且,求它的通項(xiàng)。解:法一(累乘法)由已知,當(dāng)時(shí),,…,,,以上各式子相乘,得,即,此式對(duì)也成立,故,小結(jié):若,則當(dāng)法二(迭代法)由,得,即,此式對(duì)也成立,故變式1:(2006全國(guó)理)設(shè)是首項(xiàng)為1的正項(xiàng)數(shù)列,且,求它的通項(xiàng)。解:由,得,且,故,即易得例2:已知數(shù)列滿(mǎn)足,求其通項(xiàng)公式。解:,兩式相減得,即,故,即,又,故,,當(dāng)時(shí)也成立,故小結(jié):已知數(shù)列的遞推式滿(mǎn)足,則可以用累乘法(或迭代法)求通項(xiàng)公式。練習(xí):1.已知數(shù)列滿(mǎn)足,且,求。2(2014浙江理19)已知數(shù)列和滿(mǎn)足.若為等比數(shù)列,且⑴求與;⑵設(shè)。記數(shù)列的前項(xiàng)和為.(i)求;(ii)求正整數(shù),使得對(duì)任意,均有.,第十二講滿(mǎn)足型的數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法例1:數(shù)列滿(mǎn)足,,求。解:法一(歸納法)猜想,可以用數(shù)學(xué)歸納法證明,(證明略)法二(構(gòu)造等比數(shù)列)由,得,即,故數(shù)列是公比為,首項(xiàng)為的等比數(shù)列,從而,即.小結(jié):由,,可化為,則是公比為的等比數(shù)列。法三(構(gòu)造等比數(shù)列)由,得,兩式相減得,且故數(shù)列是公比為3,首項(xiàng)為3的等比數(shù)列,故,從而,即。小結(jié):由,可化為,則是公比為的等比數(shù)列。法四(轉(zhuǎn)化為型)由,兩邊同除以,得,即利用累加(或迭代)法可得:當(dāng)時(shí),,即,此式對(duì)也成立,故由,可化為,利用累加或迭代法求通項(xiàng)公式。法五(視覺(jué)轉(zhuǎn)化,看成數(shù)列的前項(xiàng)和)同解法四,由,,兩邊同除以,得,即記,則就是的前項(xiàng)和,且有利用裂項(xiàng)相消得例2:數(shù)列滿(mǎn)足,,求。解:法一:(歸納法)由已知得,,,,猜想,可用數(shù)學(xué)歸納法證明。法二:由,得,得,數(shù)列是等比數(shù)列,公比,首項(xiàng),故,得。法三:由………….……①得…………….②由②-①得:,得,所以數(shù)列是等比數(shù)列,公比,首項(xiàng),得,即,故。,小結(jié):由,可化為,則是公比為的等比數(shù)列?;蛘呋癁椋瑒t是公比為的等比數(shù)列。練習(xí):1.若滿(mǎn)足關(guān)系式,,則數(shù)列的通項(xiàng)公式。2.(2006福建理22)已知數(shù)列滿(mǎn)足,⑴求數(shù)列的通項(xiàng)公式;⑵若數(shù)列滿(mǎn)足,證明是等差數(shù)列;⑶證明3.(2014全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ)已知數(shù)列滿(mǎn)足,⑴證明是等比數(shù)列,并求的通項(xiàng)公式;⑵證明:。第十三講滿(mǎn)足型的數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法例1:數(shù)列滿(mǎn)足,,⑴求,并證明數(shù)列是等比數(shù)列;⑵求。,解:⑴,。由,得,,數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,首項(xiàng)。故,例2:(2014安徽文18)數(shù)列滿(mǎn)足,⑴證明:數(shù)列是等差數(shù)列;⑵設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和。解:⑴由已知得,所以數(shù)列是等差數(shù)列,公差為1,首項(xiàng)為,故,即。⑵有⑴知,,可由錯(cuò)位相減法求和,(過(guò)程略)例3:數(shù)列滿(mǎn)足,求。解:法一:由已知得:則數(shù)列是等比數(shù)列,公比為,首項(xiàng)為,轉(zhuǎn)化為型,利用累加或迭代法求解。法二:由已知得:,令,可化為型求解,法三:由已知得:,數(shù)列是等比數(shù)列,公比是3,首項(xiàng)是例4:數(shù)列滿(mǎn)足,求。解:對(duì)已知式兩邊取對(duì)數(shù)得:,化簡(jiǎn)得,令,,,轉(zhuǎn)化為型求解。例5:數(shù)列滿(mǎn)足,求。解:由已知可得:,令,則轉(zhuǎn)化為型求解。,第十四講滿(mǎn)足型的數(shù)列的通項(xiàng)公式求法例1:(人教版A版《數(shù)學(xué)(必修5)》第二章復(fù)習(xí)參考題B組第6題):已知數(shù)列中,,對(duì)于這個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式作一研究,能否寫(xiě)出它的通項(xiàng)公式?法1:(配湊法)由,得,而,故數(shù)列是公比為,首項(xiàng)為的等比數(shù)列,所以,①又由,得,而,故數(shù)列是公比為,首項(xiàng)為的等比數(shù)列,所以,②由①、②兩式消去,得,,法2:(待定系數(shù)法)由,設(shè),其中是待定的常數(shù),則,比較系數(shù)得,顯然是方程的兩根,即方程的兩根,由從而也得或下面與解法一相同,可得解法3:(特征根法)由,得特征方程為,解得,設(shè),其中是待定的常數(shù),把的值代入得從而小結(jié):設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足:,求解:設(shè),其中是待定的常數(shù),則,比較系數(shù)得,,顯然是方程的兩根,即方程的兩根,當(dāng)時(shí),設(shè)其實(shí)根為,從而有,得或,所以數(shù)列分別是公比為和的等比數(shù)列,故得,③與,④(?。┊?dāng)時(shí),由③-④消去,可得,即,(注:若令,,則,。)(ⅱ)當(dāng)時(shí),由③式得:,上式兩邊同除以,得,數(shù)列是公差為,首項(xiàng)為的等差數(shù)列,故,得(注:若令,,則,。)小結(jié):上述解題過(guò)程中得到的方程稱(chēng)為遞推方程,的特征方程,特征方程的根叫做特征根。設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足:,其特征方程為,設(shè)其兩根為。結(jié)論1:(構(gòu)造法)二階線性遞推數(shù)列的通項(xiàng)公式均可通過(guò)構(gòu)造法轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列或等差數(shù)列求得。構(gòu)造過(guò)程可采用配湊法、待定系數(shù)法。(?。┊?dāng)方程有兩個(gè)相異實(shí)根()時(shí),構(gòu)造兩個(gè)等比數(shù)列,它們的公比分別為,再利用方程思想解得通項(xiàng)。(ⅱ)當(dāng)方程有兩個(gè)相同實(shí)根()時(shí)可以構(gòu)造出等差數(shù)列,其公差為,首項(xiàng)為的等差數(shù)列,結(jié)論2:(特征根法)(?。┊?dāng)方程有兩個(gè)相異實(shí)根()時(shí),,。(ⅱ)當(dāng)方程有兩個(gè)相同實(shí)根()時(shí),,;(ⅲ)當(dāng)方程有兩個(gè)共軛復(fù)數(shù)根時(shí),,。例2:(2008廣東理21題):設(shè)、為實(shí)數(shù),是方程,的兩個(gè)實(shí)根,數(shù)列滿(mǎn)足(1)證明:;(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(3)若,求的前項(xiàng)和解:(1)略。(2),由第(1)題知,特征方程,即的兩個(gè)實(shí)根為,(?。┊?dāng)時(shí),設(shè)則,得(ⅱ)當(dāng)時(shí),而,由第(1)題知,設(shè),則,得(3)若,則特征方程是,得二重根,設(shè),.把代入通項(xiàng)公式,得,故,利用錯(cuò)位相減法可得數(shù)列前項(xiàng)和。類(lèi)型一:特征方程有兩個(gè)相等實(shí)根例3(2009全國(guó)Ⅱ,理19題)設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知.(1)設(shè),證明數(shù)列是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式。分析:由已知,得,兩式相減得:,可直接應(yīng)用特征根法就數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:由已知,得,兩式相減得:,特征方程是,,設(shè),.把代入通項(xiàng)公式,得,故例4(2013安徽文19題)設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足,且對(duì)任意,函數(shù)。求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)略。解:,即,,顯然可以利用特征根法求解。又可變形為2,從而知數(shù)列是等差數(shù)列,由已知可得公差為1,且首項(xiàng),所以注:當(dāng)時(shí),滿(mǎn)足的數(shù)列是等差數(shù)列例5(2011全國(guó)高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽安徽賽區(qū)9題)已知數(shù)列滿(mǎn)足,求數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:由得,即,特征方程是,,設(shè),代入通項(xiàng)公式,得,故類(lèi)型二:特征方程有兩個(gè)相異實(shí)根例6(2008廣東文21題)設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足,數(shù)列滿(mǎn)足是非零整數(shù),且對(duì)任意的正整數(shù)和自然數(shù),都有:,(1)求數(shù)列和的通項(xiàng)公式;(2)略。,解:特征方程是,,設(shè),.把代入通項(xiàng)公式,得,故例7(2010全國(guó)高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽河北賽區(qū)6題)從滿(mǎn)足的數(shù)列中,依次抽出能被3整除的項(xiàng)組成數(shù)列,則A.B.C.D.解:此數(shù)列是斐波那契數(shù)列,寫(xiě)出前幾項(xiàng),歸納可知能被3整除,故選D.利用特征根法可求得斐波那契數(shù)列的通項(xiàng)公式:特征方程是,,設(shè),.把代入通項(xiàng)公式,得,故例8(2013全國(guó)高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽河北賽區(qū)11題)已知數(shù)列滿(mǎn)足(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)略。,解:特征方程是,,設(shè),.把代入通項(xiàng)公式,得,故例9(2013全國(guó)高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽安徽賽區(qū)12題)設(shè)數(shù)列數(shù)列滿(mǎn)足,(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)略。解:由,得從而,兩式相減,并整理得:,得,從而,令,得,且數(shù)列特征方程是,,設(shè),.把代入通項(xiàng)公式,得,得,故。類(lèi)型三:特征方程有兩個(gè)共軛復(fù)數(shù)根,例10(2013全國(guó)高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽安徽賽區(qū)4題)設(shè)數(shù)列數(shù)列滿(mǎn)足,則解:特征方程是,得兩根為,設(shè),把代入通項(xiàng)公式,得,故,第十五講滿(mǎn)足的數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法一、賽題呈現(xiàn)賽題:(2013年“希望杯”高二組二試)設(shè)函數(shù),數(shù)列滿(mǎn)足:。(1)證明:存在一個(gè)等差數(shù)列,使得當(dāng)時(shí),都成立。(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式。分析:本題的實(shí)質(zhì)是:已知數(shù)列滿(mǎn)足:,求數(shù)列的通項(xiàng)公式。其一般形式是,更一般的形式是。二、課本探源:(人教A版《數(shù)學(xué)(必修5)》第二章數(shù)列第一節(jié))題源一:第31頁(yè)例3:設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足:,寫(xiě)出這個(gè)數(shù)列的前5項(xiàng)。題源二:第34頁(yè)習(xí)題B組第3題:已知數(shù)列,的第1項(xiàng)是1,第2項(xiàng)是2,以后各項(xiàng)由給出,(1)寫(xiě)出這個(gè)數(shù)列的前5項(xiàng)(2)利用上面的數(shù)列,通過(guò)公式構(gòu)造一個(gè)新的數(shù)列,試寫(xiě)出數(shù)列的前5項(xiàng)題源三:第33頁(yè)習(xí)題A組第4題第(2)小題:設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足:,寫(xiě)出這個(gè)數(shù)列的前5項(xiàng)。三、解法研究解:由已知得:(1)當(dāng)時(shí),,故,即,,所以數(shù)列是等差數(shù)列。故命題成立。(2)方法1:利用第(1)的結(jié)論,先求等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,再由求得。由已知及(1),得故的公差為,,當(dāng)時(shí),,,又,故上式對(duì)也成立,故。方法2:利用從特殊到一般思想,采用歸納-猜想-證明的思路來(lái)解決。由,得歸納猜想:,(可以用數(shù)學(xué)歸納法證明,證明過(guò)程略)。反思一:依第(1)的結(jié)論,能否先找到一個(gè)具體的等差數(shù)列,并求出的通項(xiàng)公式,再根據(jù),求得呢?另外,由方法1和方法2的解答結(jié)果知,,變形后得,進(jìn)一步觀察、分析,對(duì)式子取倒數(shù)得,顯然數(shù)列等差數(shù)列,可令,就找到了一個(gè)等差數(shù)列。由此,我們得第三種方法,即構(gòu)造等差數(shù)列。方法3:構(gòu)造等差數(shù)列由,得,取倒數(shù)得,即,所以數(shù)列是公差為1,首項(xiàng)為的等差數(shù)列,所以,即。,反思二:由方法3,我們構(gòu)造了一個(gè)等差數(shù)列,不但證明了(1)的正確性,而且也找到了求的一種方法,說(shuō)明數(shù)列滿(mǎn)足:時(shí),可以通過(guò)構(gòu)造具體的等差數(shù)列求出通項(xiàng)公式。那么,把問(wèn)題一般化,對(duì)于數(shù)列滿(mǎn)足:,是否也存一個(gè)等差數(shù)列,使得當(dāng)時(shí),都成立呢?如果存在,這個(gè)等差數(shù)列是誰(shuí)?四、問(wèn)題探究探究1:由,知,即是方程的根,也即的根,也即函數(shù)的不動(dòng)點(diǎn),且方程恰好是遞推式的特征方程,方程可化為,有兩個(gè)相等的實(shí)根,發(fā)現(xiàn)我們構(gòu)造等差數(shù)列恰好是,這是巧合還是必然呢?論證:按此推理,對(duì)于數(shù)列,其特征方程為,化為,當(dāng)時(shí),,,由,得取倒數(shù)得:,得,令,數(shù)列是公差為的等差數(shù)列。結(jié)論一:遞推數(shù)列滿(mǎn)足,當(dāng)時(shí),數(shù)列是公差為等差數(shù)列。探究2:我們?cè)賮?lái)思考當(dāng)時(shí),是否有類(lèi)似結(jié)論呢?當(dāng)時(shí),,,,即,方法一:上式兩邊取倒數(shù),得,得令,可化為型來(lái)求解。方法二:由同理,兩式相除得,令,知數(shù)列是公比為的等比數(shù)列。結(jié)論二:遞推數(shù)列滿(mǎn)足,當(dāng)時(shí),數(shù)列是公比為的等比數(shù)列。探究3:我們?cè)賮?lái)思考當(dāng)時(shí),是否還有類(lèi)似結(jié)論呢?當(dāng)時(shí),特征方程有一對(duì)共軛復(fù)數(shù)根,,,即,同理,兩式相除得令,知數(shù)列是公比為的等比數(shù)列。此結(jié)論與相似。結(jié)論三:遞推數(shù)列滿(mǎn)足,當(dāng)時(shí),數(shù)列是公比為的等比數(shù)列。,(注:可以證明當(dāng),把復(fù)數(shù)表示成三角形式,由三角函數(shù)的周期性可證數(shù)列是周期數(shù)列,證明略。)探究4:把遞推式,推廣到更一般的情形:會(huì)有什么結(jié)論呢?由特征方程化為,設(shè)其兩根為,則:因?yàn)?,所以,?lèi)比型通項(xiàng)公式的求法,易得求滿(mǎn)足型的數(shù)列通項(xiàng)公式的方法也是相同。結(jié)論四:設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足,求其通項(xiàng)公式的轉(zhuǎn)化方法有如下兩種常見(jiàn)的途徑。特征方程,即,設(shè)其兩根為,則:方法一:換元轉(zhuǎn)化法令,或令可化為型來(lái)求解。方法二:構(gòu)造轉(zhuǎn)化法,(1)當(dāng)時(shí),數(shù)列是等差數(shù)列,公差是。(2)當(dāng)時(shí),數(shù)列是等比數(shù)列,公比為。(3)當(dāng)時(shí),數(shù)列是周期數(shù)列,且數(shù)列是等比數(shù)列,公比為。且周期最小正后期為的沖要條件是。探究5:當(dāng)時(shí),,由,得,整理得,此遞推數(shù)列的特征方程是,即,特征方程與數(shù)列相同,由此可得到一種求數(shù)列的通項(xiàng)公式的方法。結(jié)論五:數(shù)列滿(mǎn)足:,令,則有,即,利用結(jié)論一,求出,再由得到??捎汕蟮?。,(注:滿(mǎn)足的數(shù)列通項(xiàng)公式的其他求法讀者可以參考其他資料)至此,我們發(fā)現(xiàn)滿(mǎn)足的數(shù)列,與滿(mǎn)足的數(shù)列是可以相互轉(zhuǎn)化的,求通項(xiàng)公式的方法是可以互相轉(zhuǎn)化借鑒的。五、知識(shí)應(yīng)用:類(lèi)型一:周期數(shù)列型例1(人教A版《數(shù)學(xué)(必修5)》第二章數(shù)列第一節(jié),第33頁(yè)習(xí)題A組第4題)設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足:,寫(xiě)出這個(gè)數(shù)列的前5項(xiàng)。解:特征方程為,即,得,故數(shù)列是周期數(shù)列,,數(shù)列周期。例2(2012年“希望杯”高二組二試13)數(shù)列滿(mǎn)足,記數(shù)列前項(xiàng)的積為,則。解:特征方程為,即,得,故數(shù)列是周期數(shù)列,,數(shù)列周期,一個(gè)周期內(nèi)的四個(gè)數(shù)的乘積等于1,,故,練習(xí):1.(2008年湖北省預(yù)賽試題)設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足,則2.(2008年黑龍江省預(yù)賽試題)給定數(shù)列,,且,則ABCD3.給定數(shù)列,,且,則的值是___。類(lèi)型二:可化為等差數(shù)列型例3已知數(shù)列滿(mǎn)足:,求數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:特征方程為,即,得,由,得,,,數(shù)列是公差為,首項(xiàng)為的等差數(shù)列,所以,即。例4已知數(shù)列滿(mǎn)足,求數(shù)列的通項(xiàng)公式。,解:特征方程,得,則取倒數(shù)得:,,數(shù)列是公差為,首項(xiàng)為的等差數(shù)列,所以,即。例5已知函數(shù)的圖像過(guò)點(diǎn),且方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根。(1)求的值;(2)若正項(xiàng)數(shù)列滿(mǎn)足,求。解:易得,,,特征方程,得,取倒數(shù)得,即,所以數(shù)列是公差為,首項(xiàng)為的等差數(shù)列,所以,即。類(lèi)型三:可構(gòu)造等比數(shù)列型例6(2009江西理)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列中,,且對(duì)滿(mǎn)足的正整數(shù)都有:,,(1)當(dāng)時(shí),求通項(xiàng)公式;(2)略。解:令,得,把代入上式,整理得,特征方程為,得。則,上兩式相除得故數(shù)列是公比為3的等比數(shù)列,首項(xiàng)是,所以,化簡(jiǎn)得。例7(2012全國(guó)卷大綱理22)函數(shù),定義數(shù)列如下:是過(guò)兩點(diǎn)的直線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),(1)證明:;(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:(1)略;(2)由已知可,特征方程為,得。下面與例6解法相同,可得:數(shù)列是公比為5的等比數(shù)列,首項(xiàng)是,,故,化簡(jiǎn)得,例8(2010全國(guó)數(shù)學(xué)競(jìng)賽安徽省預(yù)選賽9)數(shù)列滿(mǎn)足,求數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:特征方程為,得。則,上兩式相除得故數(shù)列是公比為-2的等比數(shù)列,首項(xiàng)是,所以,化簡(jiǎn)得。例9(2014年“希望杯”高二組一試)數(shù)列滿(mǎn)足:,,,。解:由已知得,特征方程,得,則,又上兩式相除,得,,故數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,首項(xiàng)是,所以,化簡(jiǎn)得。例10(2011年“華約”自主招生)已知函數(shù),(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)證明:。解:易得,,,特征方程,得,下面與例9的解法相同,可得:數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,首項(xiàng)是,所以,化簡(jiǎn)得。說(shuō)明:對(duì)于型的遞推式,可以直接取倒數(shù),化為,再轉(zhuǎn)化為型求解。例11(2005重慶文22)數(shù)列滿(mǎn)足,記,(1)求;(2)求的通項(xiàng)公式,及前項(xiàng)和。,分析:由已知得:,本題沒(méi)有要求我們求,而是通過(guò)構(gòu)造數(shù)列,求出,再由解決問(wèn)題。另外,由,也為我們提供了求的新方法,即作變換。下面我們只求。解:特征方程,得,方法1:由,取倒數(shù)得:,因?yàn)?,所以,轉(zhuǎn)化為型求解,易得,方法2:,取倒數(shù)得:,因?yàn)?,所以,也轉(zhuǎn)化為型求解,易得,方法3:,,,上兩式相除,得,故數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,首項(xiàng)是,所以,化簡(jiǎn)得。,第十六講利用數(shù)列公式求通項(xiàng)公式例1:已知數(shù)列的前項(xiàng)和滿(mǎn)足:,求數(shù)列的通項(xiàng)公式。解:法一(消去,保留),,兩式相減得:,即又,故數(shù)列從第2項(xiàng)開(kāi)始為等比數(shù)列。故法二(消去,保留)由已知,及,得,即,故數(shù)列是公比為,首項(xiàng)為的等比數(shù)列,通項(xiàng)公式為,當(dāng)時(shí),有,故例2:.(2013廣東理19)設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和,已知,⑴求的值;⑵求的通項(xiàng)公式;⑶證明:對(duì)一切正整數(shù),有。解:已知遞推式即⑴當(dāng)時(shí),,即,故。⑵法一(消去,保留)當(dāng)時(shí),由,得,,兩式相減得,得,即,又,故數(shù)列是公差為,首項(xiàng)為的等差數(shù)列,有,即。法二(消去,保留)由已知,及,得即即故數(shù)列是公差為,首項(xiàng)為的等差數(shù)列,所以,即。當(dāng)時(shí),又,滿(mǎn)足上式,故。例3:(2012廣東理19)設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和,滿(mǎn)足,且成等差數(shù)列。⑴求的值;⑵求的通項(xiàng)公式;⑶證明:對(duì)一切正整數(shù),有。,解:⑴易得。⑵由,得,兩式相減得:,即,又也滿(mǎn)足,故法一:由,得數(shù)列是公比為,首項(xiàng)為的等比數(shù)列,得,即,法二:兩邊同除以,得,得,數(shù)列是公比為,首項(xiàng)為的等比數(shù)列,得,即,法三:兩邊同除以并移項(xiàng),得,利用累加法得,,由也適合上式,故。,第十七講數(shù)列求和的基本方法一、錯(cuò)位相減法在數(shù)列求和中的應(yīng)用近年來(lái),高考中數(shù)列問(wèn)題正向多元化發(fā)展,命題中含有復(fù)合數(shù)列屢見(jiàn)不鮮.要想在高考中從容應(yīng)對(duì),就需熟練掌握等差、等比數(shù)列的有關(guān)知識(shí),同時(shí)要善于把非等差等比數(shù)列轉(zhuǎn)化為等差等比數(shù)列來(lái)求解.現(xiàn)對(duì)數(shù)列求和的方法----錯(cuò)位相減法簡(jiǎn)要分析如下:一.利用錯(cuò)位相減法推導(dǎo)等比數(shù)列求和公式.已知等比數(shù)列,它的前項(xiàng)和是,根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,上式可寫(xiě)成①①的兩邊乘得②①的兩邊減去②的兩邊,得當(dāng)時(shí),等比數(shù)列的前項(xiàng)和的公式又因?yàn)樗陨厦婀娇蓪?xiě)成當(dāng)時(shí),點(diǎn)評(píng):通過(guò)將①式的左右兩邊同時(shí)乘以公比,使②式與①,式產(chǎn)生錯(cuò)位后相減得出.二、應(yīng)用錯(cuò)位相減法求和如果一個(gè)數(shù)列的各項(xiàng)是由一個(gè)等差數(shù)列和一個(gè)等比數(shù)列對(duì)應(yīng)項(xiàng)乘積組成,此時(shí)求和可采用錯(cuò)位相減法.例1、求數(shù)列的前項(xiàng)和分析:數(shù)列成等差數(shù)列,數(shù)列成等比數(shù)列,此例用錯(cuò)位相減法可達(dá)到目的.同時(shí)應(yīng)注意和兩種情況.解:若,則若,則①①式兩邊同乘以,得②①減去②得所以點(diǎn)評(píng):這個(gè)數(shù)列可以看成一個(gè)等差數(shù)列和一個(gè)等比數(shù)列的對(duì)應(yīng)項(xiàng)的乘積,這種數(shù)列我們稱(chēng)為“混合數(shù)列”,解決這類(lèi)問(wèn)題的常用方法是:依照等比數(shù)列前項(xiàng)和公式的推導(dǎo)方法——錯(cuò)位相減法,特別注意分和兩種情況討論.例2、設(shè)是等差數(shù)列,是各項(xiàng)都為正數(shù)的等比數(shù)列,且,,.⑴求,的通項(xiàng)公式.,⑵求數(shù)列的前項(xiàng)和.解:⑴設(shè)的公差為,的公比為則依題意有>0且解得所以,,⑵,①②②減去①得==點(diǎn)評(píng):本題主要考查數(shù)列的概念,等差數(shù)列,等比數(shù)列,及求數(shù)列前項(xiàng)和的方法等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算能力.第⑵問(wèn)就運(yùn)用了混合數(shù)列的求和方法----錯(cuò)位相減法.小結(jié):(乘公比)錯(cuò)位相減法:如果一個(gè)數(shù)列的各項(xiàng)是由一個(gè)等差數(shù)列與一個(gè)等比數(shù)列對(duì)應(yīng)項(xiàng)的乘積構(gòu)成,那么求此數(shù)列的前,項(xiàng)和時(shí)一般采用(乘公比)錯(cuò)位相減法,若公比是字母,需對(duì)其進(jìn)行討論。練習(xí)1設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和,數(shù)列滿(mǎn)足,且。⑴求通項(xiàng);⑵求數(shù)列的前項(xiàng)和。2:已知等差數(shù)列的公差為,恰為等比數(shù)列的前3項(xiàng),且⑴求數(shù)列,的通項(xiàng)公式;⑵令,求數(shù)列的前項(xiàng)和.二、數(shù)列求和之裂項(xiàng)相消法在多年的教學(xué)實(shí)踐中經(jīng)常能遇到應(yīng)用裂項(xiàng)相消法求數(shù)列和的題型,裂項(xiàng)相消法就是利用分解與組合的思想在數(shù)列求和中的具體應(yīng)用.裂項(xiàng)相消法的實(shí)質(zhì)是將數(shù)列中的每項(xiàng)(一般是通項(xiàng))進(jìn)行分解,然后再重新組合,使之能消去一些項(xiàng),最終達(dá)到求和的口的.特別適用于分式形式的通項(xiàng)公式,把一項(xiàng)拆成兩項(xiàng)或多項(xiàng)的差的形式,即利用,然后累加時(shí)抵消中間的許多項(xiàng)從而化繁為簡(jiǎn).從而解決數(shù)列求和的問(wèn)題,下面就從具體例子中來(lái)觀察裂項(xiàng)相消法的具體優(yōu)勢(shì)所在.等差數(shù)列積的倒數(shù)和已知等差數(shù)列解,+含二次根式的數(shù)列和已知正項(xiàng)等差數(shù)列解含三角函數(shù)的數(shù)列和求和:解,含排列組合種數(shù)求和(1)解(2)解在運(yùn)用裂項(xiàng)相消法時(shí),要注意細(xì)節(jié)和一些關(guān)鍵之處,特別注意裂項(xiàng)規(guī)律問(wèn)題,留下項(xiàng)的項(xiàng)數(shù)以及裂項(xiàng)的實(shí)質(zhì)。形如的求和()(1)解析一:發(fā)現(xiàn)數(shù)列的特點(diǎn)是等差與等比相乘,則通法是錯(cuò)位相減法,但并不是唯一的方法,從教學(xué)反饋中可以看出,學(xué)生在使用錯(cuò)位相減法做題時(shí),在運(yùn)算過(guò)程中容易出錯(cuò),有沒(méi)有其他方法呢?解析二:,發(fā)現(xiàn)如能熟練掌握好裂項(xiàng)相消法的技巧,就可以化難為易,化繁為簡(jiǎn),減少計(jì)算量,提高正確率.凡是等差與等比相乘的數(shù)列都可以利用這個(gè)思路,巧妙裂項(xiàng)而達(dá)到順利求和的目的.一般結(jié)論推導(dǎo)過(guò)程:6..形如的求和()求:解析:反思:此題首先考慮分子與分母兩個(gè)因子之間的線性關(guān)系,這個(gè)關(guān)鍵的一步,然后再利用了分式的性質(zhì)恒等變形而達(dá)到了裂項(xiàng)的目的,可謂巧妙絕倫。,總結(jié):利用裂項(xiàng)相消解題時(shí),首先要善于觀察數(shù)列通項(xiàng)的基本特征,找到正確的解題方向,透過(guò)表面現(xiàn)象看其本質(zhì),這樣才能確定思路;其次,要善于轉(zhuǎn)化,數(shù)學(xué)家波利亞在《怎樣解題》中說(shuō)過(guò):數(shù)學(xué)解題是命題的連續(xù)變換,只要做到這兩點(diǎn),我們?cè)诮忸}過(guò)程中,就可以體會(huì)到“山窮水路疑無(wú)路,柳暗花明又一村”的解題效果。小結(jié)裂項(xiàng)相消法:把數(shù)列的通項(xiàng)分裂成兩項(xiàng)之差后求和,正負(fù)項(xiàng)相消,剩下首尾若干項(xiàng)。使用此方法時(shí)必須搞清楚消去了哪些項(xiàng),保留了哪些項(xiàng),一般未被消去的項(xiàng)有前后對(duì)稱(chēng)的特點(diǎn)。練習(xí)1:求數(shù)列的前項(xiàng)和2:求和。3:已知數(shù)列的前項(xiàng)和是,且。⑴求數(shù)列的通項(xiàng)公式;⑵設(shè),求適合方程的值。4:數(shù)列的前10項(xiàng)和為____。5:(2013江西)正項(xiàng)數(shù)列的前項(xiàng)和滿(mǎn)足:。⑴求數(shù)列的通項(xiàng)公式;⑵令,數(shù)列的前項(xiàng)和為,證明:對(duì)任意的,都有。6:已知公差不為0的等差數(shù)列滿(mǎn)足,,,成等比數(shù)列.,(Ⅰ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)數(shù)列滿(mǎn)足,求數(shù)列的前項(xiàng)和;(Ⅲ)設(shè),若數(shù)列是單調(diào)遞減數(shù)列,求實(shí)數(shù)的取值范圍.7:數(shù)列滿(mǎn)足,,⑴設(shè),求數(shù)列的通項(xiàng)公式;⑵設(shè),數(shù)列的前項(xiàng)和為,不等式對(duì)一切恒成立,求的取值范圍。8:已知數(shù)列滿(mǎn)足:,用表示不超過(guò)的最大整數(shù),則三、其他求和方法1.公式法:公式法是數(shù)列求和的最常用方法之一,可直接利用等差數(shù)列、等比數(shù)列的求和公式,也可利用常見(jiàn)的求前項(xiàng)和的公式,如:,2.并項(xiàng)求和法:在數(shù)列中有相鄰兩項(xiàng)或幾項(xiàng)的和是同一常數(shù)或有規(guī)律可循時(shí),采用并項(xiàng)求和法較簡(jiǎn)便。例1:求和:例2:求和:例3:(2012新課標(biāo)全國(guó))數(shù)列滿(mǎn)足,則的前60項(xiàng)和為____。3.拆項(xiàng)(分組)求和法:有些數(shù)列,通過(guò)適當(dāng)拆項(xiàng)或分組后,可得到幾個(gè)等差或等比數(shù)列,這樣就可利用公式法進(jìn)一步求和了。例1:求數(shù)列的前項(xiàng)和。例2:數(shù)列的前項(xiàng)和為,則4.倒序相加法:當(dāng)把一個(gè)數(shù)列倒過(guò)來(lái)排序,與原數(shù)列對(duì)應(yīng)項(xiàng)相加后有公因式可提,且余下的項(xiàng)容易求和,這時(shí)一般可用倒序相加法求其前項(xiàng)和。例1:設(shè),求和:。例2:設(shè),則。例3:設(shè),則例4:設(shè)函數(shù)上兩點(diǎn)、,若=([來(lái)源:Zxxk.Com],+),且的橫坐標(biāo)為。(Ⅰ)求點(diǎn)的縱坐標(biāo);(Ⅱ)若,求;(Ⅲ)記為數(shù)列的前項(xiàng)和,若對(duì)一切第十八講數(shù)列型不等式的證明,數(shù)列型不等式問(wèn)題在近年逐漸成為高考熱點(diǎn),數(shù)列型不等式問(wèn)題常被設(shè)置為高考?jí)狠S題,能力要求較高。因其仍然是不等式問(wèn)題,可用處理不等式的方法:基本不等式法;比較法;放縮法,函數(shù)單調(diào)性法等都是常用的方法;但數(shù)列型不等式與自然數(shù)有關(guān),因而還有一種行之有效的方法:數(shù)學(xué)歸納法。重要不等式法若數(shù)列不等式形如下式,可用均值不等式法求證。(1);(2)(3)比較法比較法是證明不等式的基本方法,可以作差比較也可以作商比較,是一種易于掌握的方法。放縮法常用的放縮結(jié)論:①、其中()②③、用放縮法解題的途徑一般有兩條,一是先求和再放縮,二是先放縮再求和。(1)、先求和再放縮,一般先分析數(shù)列的通項(xiàng)公式,如果此數(shù)列的前n項(xiàng)和能直接求和或通過(guò)變形后可以求和,則采用先求和再放縮的方法證明不等式。數(shù)列求和的方法較多,我們?cè)跀?shù)列求和的專(zhuān)題中有具體的講解,主要用的有公式法、裂項(xiàng)法、倒序相加法、分組求和法等方法。例1、已知函數(shù)對(duì)任意實(shí)數(shù)都滿(mǎn)足,且,(1)當(dāng)時(shí),求的表達(dá)式;(2)設(shè),是其前項(xiàng)和,試證明.分析:不難求得,于是.對(duì)于,這是一個(gè)“差比”數(shù)列的和,可以用錯(cuò)位相減法求出,然后再與比較大小.于是有:①,②,兩式相減得:,化簡(jiǎn)得,顯然有.(2)、先放縮再求和高考數(shù)列不等式證明一般用此法的較多,對(duì)此法往往又有以下幾個(gè)具體情況。①、將數(shù)列的通項(xiàng)進(jìn)行去項(xiàng)或添項(xiàng)的適當(dāng)放縮,使之成為我們所熟悉的等差、等比或差比數(shù)列進(jìn)而進(jìn)行求和證明;②,、對(duì)通項(xiàng)式進(jìn)行裂項(xiàng)處理,并對(duì)其中某些項(xiàng)的分母進(jìn)行適當(dāng)放縮,構(gòu)成便于加減相消的結(jié)構(gòu)或變形出能使用重要不等式法的結(jié)構(gòu),使題目便于證明。③、以某一不等關(guān)系為依據(jù)建立起相鄰兩項(xiàng)的不等關(guān)系進(jìn)行逐層遞推放縮,以尋求各項(xiàng)與首項(xiàng)的不等關(guān)系。④、利用二項(xiàng)式定理將通項(xiàng)展開(kāi)后進(jìn)行適度放縮,有時(shí)展開(kāi)后只需保留其中一部分就可達(dá)到放縮的目的。⑤、先分組在放縮比較例2、(2002全國(guó)卷)設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足,(1)當(dāng)時(shí),求,并由此猜想出的一個(gè)通項(xiàng)公式;(2)當(dāng)時(shí),證明對(duì)所有的,有(Ⅰ);(Ⅱ).分析:(1)略.對(duì)于(2)中的(Ⅱ),由及(Ⅰ)中的可知,從而,,于是.說(shuō)明:對(duì)于一些復(fù)雜的數(shù)列不等式,考慮將每一項(xiàng)進(jìn)行確當(dāng)?shù)姆糯蠡蚩s小是一種常見(jiàn)的方法,而方法的尋找要結(jié)合題設(shè)條件和要證的結(jié)論,看它們的內(nèi)在關(guān)系,考慮將通項(xiàng)朝什么方向進(jìn)行放縮。請(qǐng)你思考一下,直接由得,能證明這個(gè)問(wèn)題嗎?,例3、(2004全國(guó)卷改編)已知數(shù)列的前項(xiàng)和滿(mǎn)足:,(1)寫(xiě)出數(shù)列的前三項(xiàng),并求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)證明對(duì)任意的整數(shù),有.分析:(1),過(guò)程略.對(duì)于(2),顯然.當(dāng)且為奇數(shù)時(shí),,所以當(dāng)且為偶數(shù)時(shí),;當(dāng)且為奇數(shù)時(shí),,綜上所述對(duì)任意的整數(shù),有成立.說(shuō)明:通過(guò)計(jì)算比較可以發(fā)現(xiàn)該數(shù)列的通項(xiàng)規(guī)律較復(fù)雜,用求和的方法計(jì)算難度很大,這時(shí)可以通過(guò)兩個(gè)方面來(lái)尋找解題方向,一是看通項(xiàng)的特點(diǎn),二是從特殊入手,例如取等進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn).此外發(fā)現(xiàn)數(shù)值也是很重要的一點(diǎn).,數(shù)學(xué)歸納法例4、設(shè)數(shù)列{}滿(mǎn)足證明對(duì)所有的,有:(i);(ii)分析:(Ⅰ)由數(shù)學(xué)歸納法知,,,……2分對(duì),有,。對(duì)所有的,有,函數(shù)單調(diào)性法例5、證明:設(shè),求證:證明:求導(dǎo)數(shù)可證ln(x+1)≤x,
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