(浙江專用)2020版高考數(shù)學新增分大一輪復習 第七章 數(shù)列與數(shù)學歸納法 7.1 數(shù)列的概念與簡單表示法講義(含解析).docx
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7.1 數(shù)列的概念與簡單表示法 最新考綱 考情考向分析 了解數(shù)列的概念和表示方法(列表、圖象、公式). 以考查Sn與an的關(guān)系為主,簡單的遞推關(guān)系也是考查的熱點.本節(jié)內(nèi)容在高考中以選擇、填空題的形式進行考查,難度為低檔. 1.數(shù)列的有關(guān)概念 概念 含義 數(shù)列 按照一定順序排列著的一列數(shù) 數(shù)列的項 數(shù)列中的每一個數(shù) 數(shù)列的 通項 數(shù)列{an}的第n項an 通項公式 數(shù)列{an}的第n項an與n之間的關(guān)系能用公式an=f(n)表示,這個公式叫做數(shù)列的通項公式 前n項和 數(shù)列{an}中,Sn=a1+a2+…+an叫做數(shù)列的前n項和 2.數(shù)列的表示方法 列表法 列表格表示n與an的對應關(guān)系 圖象法 把點(n,an)畫在平面直角坐標系中 公式法 通項公式 把數(shù)列的通項使用公式表示的方法 遞推公式 使用初始值a1和an+1=f(an)或a1,a2和an+1=f(an,an-1)等表示數(shù)列的方法 3.an與Sn的關(guān)系 若數(shù)列{an}的前n項和為Sn, 則an= 4.數(shù)列的分類 分類標準 類型 滿足條件 項數(shù) 有窮數(shù)列 項數(shù)有限 無窮數(shù)列 項數(shù)無限 項與項間的大小關(guān)系 遞增數(shù)列 an+1__>__an 其中n∈N* 遞減數(shù)列 an+1__<__an 常數(shù)列 an+1=an 概念方法微思考 1.數(shù)列的項與項數(shù)是一個概念嗎? 提示 不是,數(shù)列的項是指數(shù)列中某一確定的數(shù),而項數(shù)是指數(shù)列的項對應的位置序號. 2.數(shù)列的通項公式an=3n+5與函數(shù)y=3x+5有何區(qū)別與聯(lián)系? 提示 數(shù)列的通項公式an=3n+5是特殊的函數(shù),其定義域為N*,而函數(shù)y=3x+5的定義域是R,an=3n+5的圖象是離散的點,且排列在y=3x+5的圖象上. 題組一 思考辨析 1.判斷下列結(jié)論是否正確(請在括號中打“√”或“”) (1)相同的一組數(shù)按不同順序排列時都表示同一個數(shù)列.( ) (2)所有數(shù)列的第n項都能使用公式表達.( ) (3)根據(jù)數(shù)列的前幾項歸納出數(shù)列的通項公式可能不止一個.( √ ) (4)1,1,1,1,…,不能構(gòu)成一個數(shù)列.( ) (5)任何一個數(shù)列不是遞增數(shù)列,就是遞減數(shù)列.( ) (6)如果數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則對?n∈N*,都有an=Sn-Sn-1.( ) 題組二 教材改編 2.[P33A組T4]在數(shù)列{an}中,已知a1=1,an+1=4an+1,則a3=________. 答案 21 解析 由題意知,a2=4a1+1=5,a3=4a2+1=21. 3.[P33A組T5]根據(jù)下面的圖形及相應的點數(shù),寫出點數(shù)構(gòu)成的數(shù)列的一個通項公式an=________. 答案 5n-4 題組三 易錯自糾 4.已知an=n2+λn,且對于任意的n∈N*,數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,則實數(shù)λ的取值范圍是________. 答案 (-3,+∞) 解析 因為{an}是遞增數(shù)列,所以對任意的n∈N*,都有an+1>an,即(n+1)2+λ(n+1)>n2+λn, 整理,得2n+1+λ>0,即λ>-(2n+1).(*) 因為n≥1,所以-(2n+1)≤-3,要使不等式(*)恒成立,只需λ>-3. 5.數(shù)列{an}中,an=-n2+11n(n∈N*),則此數(shù)列最大項的值是________. 答案 30 解析 an=-n2+11n=-2+, ∵n∈N*,∴當n=5或n=6時,an取最大值30. 6.已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2+1,則an=________. 答案 解析 當n=1時,a1=S1=2,當n≥2時, an=Sn-Sn-1=n2+1-[(n-1)2+1]=2n-1, 故an= 題型一 由數(shù)列的前幾項求數(shù)列的通項公式 例1根據(jù)下面各數(shù)列前幾項的值,寫出數(shù)列的一個通項公式: (1),,,,,…;(2)-1,7,-13,19,…; (3),2,,8,,…;(4)5,55,555,5555,…. 解 (1)這是一個分數(shù)數(shù)列,其分子構(gòu)成偶數(shù)數(shù)列,而分母可分解為13,35,57,79,911,…,每一項都是兩個相鄰奇數(shù)的乘積,分子依次為2,4,6,…,相鄰的偶數(shù).故所求數(shù)列的一個通項公式為an=. (2)偶數(shù)項為正,奇數(shù)項為負,故通項公式必含有因式(-1)n,觀察各項的絕對值,后一項的絕對值總比它前一項的絕對值大6,故數(shù)列的一個通項公式為 an=(-1)n(6n-5). (3)數(shù)列的各項,有的是分數(shù),有的是整數(shù),可將數(shù)列的各項都統(tǒng)一成分數(shù)再觀察.即,,,,,…,分子為項數(shù)的平方,從而可得數(shù)列的一個通項公式為an=. (4)將原數(shù)列改寫為9,99,999,…,易知數(shù)列9,99,999,…的通項為10n-1,故所求的數(shù)列的一個通項公式為an=(10n-1). 思維升華求數(shù)列通項時,要抓住以下幾個特征: (1)分式中分子、分母的特征. (2)相鄰項的變化特征. (3)拆項后變化的部分和不變的部分的特征. (4)各項符號特征等. (5)若關(guān)系不明顯時,應將部分項作適當?shù)淖冃?,統(tǒng)一成相同的形式. 跟蹤訓練1(1)(2018寧波北侖中學期中)數(shù)列,-,,-,…的一個通項公式為( ) A.a(chǎn)n=(-1)n B.a(chǎn)n=(-1)n C.a(chǎn)n=(-1)n+1 D.a(chǎn)n=(-1)n+1 答案 D 解析 數(shù)列各項的分母為等比數(shù)列{2n},分子為2n+1,可用(-1)n+1來控制各項的符號,故數(shù)列的一個通項公式為an=(-1)n+1. (2)數(shù)列{an}的前4項是,1,,,則這個數(shù)列的一個通項公式是an=________. 答案 解析 數(shù)列{an}的前4項可變形為,,,,故an=. 題型二 由an與Sn的關(guān)系求通項公式 例2(1)(2018浙江紹興一中期中)已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn=n2+n+1,bn=(-1)n(an-2)(n∈N*),則數(shù)列{an}的通項公式為________,數(shù)列{bn}的前50項和為________. 答案 an= 49 解析 當n=1時,a1=S1=3; 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=n2+n+1-[(n-1)2+(n-1)+1]=2n,當n=1時不滿足上式,故則其通項公式為an= 當n=1時,b1=-1; 當n≥2時,bn=(-1)n(an-2)=(-1)n2(n-1),則數(shù)列{bn}的前50項和為-1+21-22+23-…+249=-1+2(1-2+3-…+49)=-1+225=49. (2)(2018全國Ⅰ)記Sn為數(shù)列{an}的前n項和.若Sn=2an+1,則S6=________. 答案?。?3 解析 ∵Sn=2an+1,當n≥2時,Sn-1=2an-1+1, ∴an=Sn-Sn-1=2an-2an-1(n≥2), 即an=2an-1(n≥2). 當n=1時,a1=S1=2a1+1,得a1=-1. ∴數(shù)列{an}是首項a1=-1,公比q=2的等比數(shù)列, ∴Sn===1-2n, ∴S6=1-26=-63. (3)已知數(shù)列{an}滿足a1+2a2+3a3+…+nan=2n,則an=________. 答案 解析 當n=1時,由已知,可得a1=21=2, ∵a1+2a2+3a3+…+nan=2n,① 故a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=2n-1(n≥2),② 由①-②得nan=2n-2n-1=2n-1, ∴an=. 顯然當n=1時不滿足上式, ∴an= 思維升華已知Sn求an的常用方法是利用an=一定要檢驗a1的情況. 跟蹤訓練2(1)已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=3n+1,則an=________. 答案 解析 當n=1時,a1=S1=3+1=4; 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(3n+1)-(3n-1+1)= 23n-1. 當n=1時,231-1=2≠a1, 所以an= (2)設(shè)數(shù)列{an}滿足a1+3a2+32a3+…+3n-1an=,則an=________. 答案 解析 因為a1+3a2+32a3+…+3n-1an=,① 則當n≥2時, a1+3a2+32a3+…+3n-2an-1=,② ①-②得3n-1an=,所以an=(n≥2). 由題意知a1=符合上式,所以an=. (3)若數(shù)列{an}的前n項和Sn=an+,則{an}的通項公式是an=________. 答案 (-2)n-1 解析 當n=1時,a1=S1=a1+,即a1=1; 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=an-an-1, 故=-2,故an=(-2)n-1. 題型三 由數(shù)列的遞推關(guān)系求通項公式 例3設(shè)數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=an+n+1,則an=________. 答案 解析 由條件知an+1-an=n+1, 則當n≥2時an=(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(an-an-1)+a1=(2+3+4+…+n)+2=. 當n=1時,符合上式,因此an=. 引申探究 1.若將“an+1=an+n+1”改為“an+1=an”,如何求解? 解 ∵an+1=an,a1=2,∴an≠0, ∴=. ∴當n≥2時an=…a1 =…2=. 當n=1時,符合上式,因此an=. 2.若將“an+1=an+n+1”改為“an+1=2an+3”,如何求解? 解 設(shè)遞推公式an+1=2an+3可以轉(zhuǎn)化為an+1-t=2(an-t),即an+1=2an-t,解得t=-3.故an+1+3=2(an+3).令bn=an+3,則b1=a1+3=5,且==2.所以{bn}是以5為首項,2為公比的等比數(shù)列. 所以bn=52n-1,故an=52n-1-3. 3.若將“an+1=an+n+1”改為“an+1=”,如何求解? 解 ∵an+1=,a1=2,∴an≠0, ∴=+,即-=, 又a1=2,則=, ∴是以為首項,為公差的等差數(shù)列. ∴=+(n-1)=.∴an=. 4.若將本例條件換為“a1=1,an+1+an=2n”,如何求解? 解 ∵an+1+an=2n,∴an+2+an+1=2n+2, 故an+2-an=2. 即數(shù)列{an}的奇數(shù)項與偶數(shù)項都是公差為2的等差數(shù)列. 當n為偶數(shù)時,a2=1,故an=a2+2=n-1. 當n為奇數(shù)時,∵an+1+an=2n,an+1=n(n+1為偶數(shù)),故an=n. 綜上所述,an=n∈N*. 思維升華已知數(shù)列的遞推關(guān)系求通項公式的典型方法 (1)當出現(xiàn)an=an-1+m時,構(gòu)造等差數(shù)列. (2)當出現(xiàn)an=xan-1+y時,構(gòu)造等比數(shù)列. (3)當出現(xiàn)an=an-1+f(n)時,用累加法求解. (4)當出現(xiàn)=f(n)時,用累乘法求解. 跟蹤訓練3(1)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,a2=4,an+2+2an=3an+1(n∈N*),則數(shù)列{an}的通項公式an=______________. 答案 32n-1-2 解析 由an+2+2an-3an+1=0, 得an+2-an+1=2(an+1-an), ∴數(shù)列{an+1-an}是以a2-a1=3為首項,2為公比的等比數(shù)列, ∴an+1-an=32n-1, ∴當n≥2時,an-an-1=32n-2,…,a3-a2=32,a2-a1=3, 將以上各式累加,得 an-a1=32n-2+…+32+3=3(2n-1-1), ∴an=32n-1-2(當n=1時,也滿足). (2)在數(shù)列{an}中,a1=3,an+1=an+,則通項公式an=________. 答案 4- 解析 原遞推公式可化為an+1=an+-, 則當n≥2時,a2=a1+-,a3=a2+-, a4=a3+-,…,an-1=an-2+-, an=an-1+-,逐項相加得an=a1+1-, 故an=4-,經(jīng)驗證當n=1時也符合. 題型四 數(shù)列的性質(zhì) 命題點1 數(shù)列的單調(diào)性 例4已知an=,那么數(shù)列{an}是( ) A.遞減數(shù)列 B.遞增數(shù)列 C.常數(shù)列 D.擺動數(shù)列 答案 B 解析 an=1-,將an看作關(guān)于n的函數(shù),n∈N*,易知{an}是遞增數(shù)列. 命題點2 數(shù)列的周期性 例5(2018臺州質(zhì)檢)在數(shù)列{an}中,a1=0,an+1=,則S2020=________. 答案 0 解析 ∵a1=0,an+1=, ∴a2==,a3===-, a4==0, 即數(shù)列{an}的取值具有周期性,周期為3, 且a1+a2+a3=0,則S2020=S3673+1=a1=0. 命題點3 數(shù)列的最值 例6已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3(m≥2),則nSn的最小值為( ) A.-3 B.-5 C.-6 D.-9 答案 D 解析 由Sm-1=-2,Sm=0, Sm+1=3(m≥2)可知am=2,am+1=3, 設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,則d=1, ∵Sm=0,∴a1=-am=-2, 則an=n-3,Sn=,nSn=. 設(shè)f(x)=,x>0,f′(x)=x2-5x,x>0, ∴f(x)的極小值點為x=, ∵n∈N*,且f(3)=-9,f(4)=-8, ∴f(n)min=-9. 思維升華應用數(shù)列單調(diào)性的關(guān)鍵是判斷單調(diào)性,判斷數(shù)列單調(diào)性的常用方法有兩個:(1)利用數(shù)列對應的函數(shù)的單調(diào)性判斷;(2)對數(shù)列的前后項作差(或作商),利用比較法判斷. 跟蹤訓練4(1)(2018浙江杭州二中期中)已知數(shù)列{an}滿足a1=2,an+1=(n∈N*),則a2020等于( ) A.-2B.-1C.2D. 答案 C 解析 由a1=2,an+1=(n∈N*),得a2==-1,a3==,a4==2,…,以此類推知數(shù)列{an}是周期為3的周期數(shù)列,所以a2020=a3673+1=a1=2,故選C. (2)若數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2-10n(n∈N*),則數(shù)列{nan}中數(shù)值最小的項是( ) A.第2項 B.第3項 C.第4項 D.第5項 答案 B 解析 ∵Sn=n2-10n, ∴當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n-11; 當n=1時,a1=S1=-9也適合上式. ∴an=2n-11(n∈N*). 記f(n)=nan=n(2n-11)=2n2-11n, 此函數(shù)圖象的對稱軸為直線n=,但n∈N*, ∴當n=3時,f(n)取最小值. ∴數(shù)列{nan}中數(shù)值最小的項是第3項. 1.(2018嘉興期末檢測)已知數(shù)列{an}的通項公式為an=,則是它的( ) A.第4項 B.第5項 C.第6項 D.第7項 答案 B 解析 由=,n∈N*,得n=5,所以是數(shù)列{an}的第5項,故選B. 2.記Sn為數(shù)列{an}的前n項和.“任意正整數(shù)n,均有an>0”是“{Sn}是遞增數(shù)列”的( ) A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件 答案 A 解析 ∵“an>0”?“數(shù)列{Sn}是遞增數(shù)列”, ∴“an>0”是“數(shù)列{Sn}是遞增數(shù)列”的充分條件. 如數(shù)列{an}為-1,1,3,5,7,9,…,顯然數(shù)列{Sn}是遞增數(shù)列,但是an不一定大于零,還有可能小于零, ∴“數(shù)列{Sn}是遞增數(shù)列”不能推出“an>0”, ∴“an>0”是“數(shù)列{Sn}是遞增數(shù)列”的不必要條件. ∴“an>0”是“數(shù)列{Sn}是遞增數(shù)列”的充分不必要條件. 3.若Sn為數(shù)列{an}的前n項和,且Sn=2an-2,則S8等于( ) A.255B.256C.510D.511 答案 C 解析 當n=1時,a1=S1=2a1-2,據(jù)此可得a1=2, 當n≥2時,Sn=2an-2,Sn-1=2an-1-2, 兩式作差可得an=2an-2an-1,則an=2an-1, 據(jù)此可得數(shù)列{an}是首項為2,公比為2的等比數(shù)列, 其前8項和為S8==29-2=512-2=510. 4.已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2+2n,則數(shù)列的前6項和為( ) A.B.C.D. 答案 A 解析 數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2+2n,Sn-1=n2-1,兩式作差得到an=2n+1(n≥2), 又當n=1時,a1=S1=12+21=3,符合上式, 所以an=2n+1, == 裂項求和得到S6==,故選A. 5.在數(shù)列{an}中,a1=2,=+ln,則an等于( ) A.2+nlnn B.2n+(n-1)lnn C.2n+nlnn D.1+n+nlnn 答案 C 解析 由題意得-=ln(n+1)-lnn,n分別用1,2,3,…,(n-1)取代,累加得-=lnn-ln1=lnn,=2+lnn,∴an=(lnn+2)n,故選C. 6.已知數(shù)列{an}的通項公式an=,若a1a2…an≤a1a2…ak對n∈N*恒成立,則正整數(shù)k的值為( ) A.5B.6C.7D.8 答案 A 解析 an=,當n≤5時,an>1;當n≥6時,an<1, 由題意知,a1a2…ak是{an}的前n項乘積的最大值,所以k=5.故選A. 7.若數(shù)列{an}滿足關(guān)系an+1=1+,a8=,則a5=________. 答案 解析 借助遞推關(guān)系,由a8遞推依次得到a7=,a6=,a5=. 8.(2018浙江“七彩陽光”新高考研究聯(lián)盟第二學期期初)已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2+2n-1(n∈N*),則a1=________;數(shù)列{an}的通項公式為an=________. 答案 2 解析 由題意易得a1=S1=2,當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(n2+2n-1)-[(n-1)2+2(n-1)-1]=2n+1,而a1=2≠3,所以an= 9.(2018紹興柯橋第二學期質(zhì)檢)已知正數(shù)數(shù)列{an}的前n項和Sn滿足:Sn和2的等比中項等于an和2的等差中項,則a1=________;Sn=________. 答案 2 2n2 解析 由題意,得=,即(an+2)2=8Sn,① 所以(a1+2)2=8a1,解得a1=2; 當n≥2時,(an-1+2)2=8Sn-1,② ①-②,得(an-an-1)(an+an-1)=4(an+an-1), 又an>0,所以an-an-1=4,所以數(shù)列{an}是首項為2,公差為4的等差數(shù)列,所以Sn=2n+4=2n2. 10.(2019衢州質(zhì)檢)在數(shù)列{an}中,a1=1,(n2+2n)(an+1-an)=1(n∈N*),則通項公式an=________. 答案?。? 解析 由(n2+2n)(an+1-an)=1得an+1-an==,所以當n≥2時,a2-a1=,a3-a2=,…,an-1-an-2=,an-an-1=,所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1=+1=-,當n=1時,滿足上式,故an=-. 11.已知在數(shù)列{an}中,a1=1,前n項和Sn=an. (1)求a2,a3; (2)求{an}的通項公式. 解 (1)由S2=a2,得3(a1+a2)=4a2, 解得a2=3a1=3; 由S3=a3,得3(a1+a2+a3)=5a3, 解得a3=(a1+a2)=6. (2)由題設(shè)知a1=1. 當n>1時,有an=Sn-Sn-1=an-an-1, 整理,得an=an-1. 于是a1=1,a2=a1,a3=a2,…, an-1=an-2,an=an-1, 將以上n個等式兩端分別相乘,整理,得an=. 經(jīng)檢驗,當n=1時,a1=1符合上式, 綜上,{an}的通項公式an=. 12.已知數(shù)列{an}中,a1=1,其前n項和為Sn,且滿足2Sn=(n+1)an(n∈N*). (1)求數(shù)列{an}的通項公式; (2)記bn=3n-λa,若數(shù)列{bn}為遞增數(shù)列,求λ的取值范圍. 解 (1)∵2Sn=(n+1)an, ∴2Sn+1=(n+2)an+1, ∴2an+1=(n+2)an+1-(n+1)an, 即nan+1=(n+1)an,∴=, ∴==…==1, ∴an=n(n∈N*). (2)bn=3n-λn2. bn+1-bn=3n+1-λ(n+1)2-(3n-λn2) =23n-λ(2n+1). ∵數(shù)列{bn}為遞增數(shù)列, ∴23n-λ(2n+1)>0,即λ<. 令cn=, 即==>1. ∴{cn}為遞增數(shù)列,∴λ- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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