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1、"2013屆高三數學二輪復習熱點 專題二 高考中解答題的審題方法探究4 數列問題 理 "
主要題型:(1)利用數列的有關概念求特殊數列的通項與前n項和;(2)利用轉化與化歸思想(配湊、變形)將一般數列轉化為等差、等比數列(主要解決遞推數列問題);(3)利用錯位相減、裂項相消等方法解決數列求和;(4)利用函數與不等式處理范圍和最值問題.
【例6】? (2012·廣東)設數列{an}的前n項和為Sn,滿足2Sn=an+1-2n+1+1,n∈N*,且a1,a2+5,a3成等差數列.
(1)求a1的值;
(2)求數列{an}的通項公式;
(3)證明:對一切正整數n,有++…+<.
[審題路
2、線圖]
2Sn=an-2n+1+1,n∈N*,
?令n=1,n=2,
?再有a1+a3=2(a2+5),聯立三式可求a1.
?由2Sn=an+1-2n+1+1寫出n≥2時2Sn-1=?
?兩式相減可得an+1與an的關系式,
?同除2n,構造出一個新數列.
?利用等比數列的通項公式求an,(注意驗證n=1時的情況)
?寫出通項,
?3n=(2+1)n,利用二項式定理展開,
?利用放縮法得結論.
[規(guī)范解答](1)當n=1時,2a1=a2-4+1=a2-3,①
當n=2時,2(a1+a2)=a3-8+1=a3-7,②(2分)
又a1,a2+5,a3成等差數列,所以a1+
3、a3=2(a2+5),③
由①②③解得a1=1.(4分)
(2)∵2Sn=an+1-2n+1+1,∴當n≥2時,有
2Sn-1=an-2n+1,(5分)
兩式相減得an+1-3an=2n,則-·=1,即+2=.(8分)
又+2=3,知是首項為3,
公比為的等比數列,(8分)
∴+2=3n-1,即an=3n-2n,n=1時也適合此式,∴an=3n-2n.(9分)
(3)由(2)得==
=<,
∴++…+<1+++…+=1+<.(14分)
搶分秘訣
1.數列問題第(1)小題一般為求數列通項公式,在此題中其方向已非常明確,只需構造出所給的{an}數列即可得到解決問題的方法,過
4、程書寫目的較強.
2.數列問題第(2)小題,有數列求和,也有與其他知識相互交匯的不等式證明、不等式恒成立等問題,但很多數列試題解題的關鍵往往是一個數列的求和問題,因此我們要熟練掌握數列求和的方法.
【例7】? (2011·天津)已知數列{an}與{bn}滿足bn+1an+bnan+1=(-2)n+1,bn=,n∈N*,且a1=2.
(1)求a2,a3的值;
(2)設cn=a2n+1-a2n-1,n∈N*,證明:{cn}是等比數列;
(3)設Sn為{an}的前n項和,證明:++…++≤n-(n∈N*).
[審題路線圖]
首先破解bn=,即bn=再結合bn+1an+bnan+1=(-
5、2)n+1就可解出a2,a3;
?對bn+1an+bnan+1=(-2)n+1關系式進行處理,n分別取奇數、偶數可得兩個關系式,再抓住cn=a2n+1-a2n-1,n∈N*,即可證明{cn}是等比數列;
?首先利用cn=a2n+1-a2n-1及累加法求a2n-1,從而可求得a2n,然后求出關系式+的表達式,最后利用放縮法證明不等式.
[規(guī)范解答](1)由bn=,n∈N*,可得
bn=
又bn+1an+bnan+1=(-2)n+1,
當n=1時,a1+2a2=-1,由a1=2,可得a2=-;
當n=2時,2a2+a3=5,可得a3=8.(4分)
(2)對任意n∈N*,
a2n-
6、1+2a2n=-22n-1+1,①
2a2n+a2n+1=22n+1.②
②-①,得a2n+1-a2n-1=3×22n-1,即cn=3×22n-1,
于是=4.所以{cn}是等比數列.(8分)
(3)a1=2,由(2)知,當k∈N*且k≥2時,a2k-1=a1+(a3-a1)+(a5-a3)+(a7-a5)+…+(a2k-1-a2k-3)=2+3(2+23+25+…+22k-3)=2+3×=22k-1,
故對任意k∈N*,a2k-1=22k-1.
由①得22k-1+2a2k=-22k-1+1,
所以a2k=-22k-1,k∈N*.(10分)
因此,S2k=(a1+a2)+(a3
7、+a4)+…+(a2k-1+a2k)=.
于是S2k-1=S2k-a2k=+22k-1.(12分)
故+=+=-=1--.所以,對任意n∈N*,
++…++=++…+=++…+=n---…-≤n-=n-.……(14分)
搶分秘訣,本題主要考查等比數列的定義、數列求和等基礎知識,考查運算能力、推理論證能力、綜合分析能力和解決問題的能力及分類討論的思想方法,難度較大.
第(2)問與第(1)問相比,難度有所加大,難點就在歸納出一般的式子及遞推關系式,第(3)問難度更大.在閱卷中發(fā)現,幾乎沒有考生得滿分,少數考生得前兩問的分數,部分考生得第(1)問的分數.
[押題5] 已知數列{an}滿足
8、:a1=1,an+1=
(1)求a2,a3;
(2)設bn=a2n-2,n∈N*,求證:數列{bn}是等比數列,并求其通項公式;
(3)已知cn=log|bn|,求證:++…+<1.
(1)解 由數列{an}的遞推關系易知:
a2=,a3=-.
(2)證明 bn+1=a2n+2-2=a2n+1+(2n+1)-2
=a2n+1+(2n-1)=(a2n-4n)+(2n-1)
=a2n-1=(a2n-2)=bn.
又b1=a2-2=-,∵bn≠0,∴=,
即數列{bn}是公比為,首項為-的等比數列,
bn=-n-1=-n.
(3)證明 由(2)有cn=log|bn|=logn=n.
∵=-.
∴++…+
=1-+++…+-
=1-<1.