3. 若数列{an}满足若,则的值为( B )
(A) (B) (C) (D)
2. 数学拓展课上,老师定义了一种运算“*”,对于n∈N*满足以下运算性质:
(1) 2*2 = 1,(2) ( 2n + 2) * 2 = 3(2n * 2).则2n*2用含n的代数式表示为 3n-1_
1. 设数列的前n项和为,令,称为数列,,…,的“理想数”,已知数列,,…,的“理想数”为2004,那么数列2, ,,……,的“理想数”为(A)
(A) 2002 (B) 2004 (C) 2006 (D) 2008
6.已知函数f (x)=,数列|x|(x>0)的第一项x=1,以后各项按如下方式取定:曲线x=f (x)在处的切线与
经过(0,0)和(x,f (x))两点的直线平行(如图).
求证:当n时,
(Ⅰ) x
(Ⅱ).
[专家解答](I ) 证明:因为
所以曲线在处的切线斜率
即和两点的直线斜率是 以.
(II)因为函数,当时单调递增,
而,
所以,即 因此
又因为 令 则
因为 所以
因此 故
★★★高考要考什么
[考点透视]
本专题是等差(比)数列知识的综合应用,同时加强数学思想方法的应用,是历年的重点内容之一,近几年考查的力度有所增加,体现高考是以能力立意命题的原则.
[热点透析]
高考中常常把数列、极限与函数、方程、不等式、解析几何等等相关内容综合在
一起,再加以导数和向量等新增内容,使数列综合题新意层出不穷.常见题型:
(1)由递推公式给出数列,与其他知识交汇,考查运用递推公式进行恒等变形、
推理与综合能力.
(2)给出Sn与an的关系,求通项等,考查等价转化的数学思想与解决问题能力.
(3)以函数、解析几何的知识为载体,或定义新数列,考查在新情境下知识的迁移能力.
理科生需要注意数学归纳法在数列综合题中的应用,注意不等式型的递推数列.
★★★突破重难点
[范例1]已知数列中,对一切自然数,都有且
.
求证:(1);
(2)若表示数列的前项之和,则.
解析: (1)由已知得,
又因为,所以, 因此,即.
(2) 由结论(1)可知 ,即,
于是,
即.
[点睛]从题目的结构可以看出,条件是解决问题的关键,必须从中找出和的关系.
[文]记
(Ⅰ)求b1、b2、b3、b4的值;
(Ⅱ)求数列的通项公式及数列的前n项和
解析(I)
整理得
(Ⅱ)由
所以
[范例2]设数列的前项的和,
(Ⅰ)求首项与通项;
(Ⅱ)设,,证明:
解析 (Ⅰ)由 Sn=an-×2n+1+, n=1,2,3,… ①
得 a1=S1= a1-×4+ 所以a1=2.
再由①有 Sn-1=an-1-×2n+, n=2,3,4,…
将①和②相减得: an=Sn-Sn-1= (an-an-1)-×(2n+1-2n), n=2,3, …
整理得: an+2n=4(an-1+2n-1),n=2,3, …, 因而数列{an+2n}是首项为a1+2=4,公比为4的等比数列,即an+2n = 4×4 n-1= 4 n, n=1,2,3, …, 因而an=4n-2n, n=1,2,3, …
(Ⅱ) Sn= ×(4n-2n)-×2n+1 + = ×(2n+1-1)(2n+1-2) = ×(2n+1-1)(2n-1)
Tn= = × = ×( - )
所以 = - ) = ×( - ) <
[点睛]Sn与an始终是我们的重点,需要我们引起重视;注意总结积累数列不等式放缩的技巧.
[文]设数列的前n项和为Sn,若是首项为S1各项均为正数且公比为q的等比数列.
(1)求数列的通项公式(用S1和q表示);
(2)试比较的大小,并证明你的结论.
解析 (1)∵是各项均为正数的等比数列, ∴.
当n=1时,a1=S1; 当.
∴
(2)当n=1时,
∴.
当时,
∵
①当q=1时,
②当
③当
综上可知:当n=1时,.当
若 若
[范例3]由坐标原点O向曲线引切线,切于O以外的点P1,再由P1引此曲线的切线,切于P1以外的点P2),如此进行下去,得到点列{ Pn}}.
求:(Ⅰ)的关系式;
(Ⅱ)数列的通项公式;
(Ⅲ)当时,的极限位置的坐
解析 (Ⅰ)由题得
过点P1(的切线为
过原点
又过点Pn(的
因为过点Pn-1(
整理得
(Ⅱ)由(I)得
所以数列{xn-a}是以公比为的等比数列
(法2)通过计算再用数学归纳法证明.
(Ⅲ)
的极限位置为(
[点睛]注意曲线的切线方程的应用,从而得出递推式.
[文]数列的前项和为,已知
(Ⅰ)写出与的递推关系式,并求关于的表达式;
(Ⅱ)设,求数列的前项和.
解析 由得,
即,所以,对成立.
由,,…,
相加得,又,所以,
当时,也成立.
(Ⅱ)由,得.
而,
,
.
[范例4]设点(,0),和抛物线:y=x2+an x+bn(n∈N*),其中an=-2-4n-,由以下方法得到:
x1=1,点P2 (x2,2)在抛物线C1:y=x2+a1x+b1上,点A1(x1,0)到P2的距离是A1到C1上点的最短距离,…,点在抛物线:y=x2+an x+bn上,点(,0)到的距离是 到 上点的最短距离.
(Ⅰ)求x2及C1的方程.
(Ⅱ)证明{}是等差数列.
解:(Ⅰ)由题意,得A(1,0), C1:y=x2-7x+b1.
设点P(x,y)是C1上任意一点,则|A1P|=
令f (x)=(x-1)2+(x2-7x+b1)2, 则
由题意得, 即
又P2(x2,0)在C1上, ∴2=x22 -7x2+b1
解得x2=3, b1=14. 故C1方程为y=x2-7x+14.
(Ⅱ)设P(x,y)是C1上任意一点,则
|AnP|=
令g(x)=(x-xn)2+(x2+anx+bn)2,则,
由题意得,,即=0,
又∵,∴(xn+1-xn)+2n(2xn+1+an)=0(n≥1),
即(1+2n+1)xn+1- xn+2 n an =0, (*)
下面用数学归纳法证明xn=2n-1.
① 当n=1时,x1=1,等式成立.
② 假设当n=k时,等式成立,即xk=2k-1.
则当n=k+1时,由(*)知(1+2k+1)xk+1-xk+2kak=0, (*)
又ak=-2-4k-,∴.
即当n=k+1,时等式成立.
由①②知,等式对n∈N+成立,∴{xn}是等差数列.
[点睛]注意第(1)小题其实是第(2)小题的特例,对于求数列的通项公式,归纳猜想证明是十分常用的手段.
[文]已知数列满足
(I)证明:数列是等比数列;
(II)求数列的通项公式;
(II)若数列满足证明是等差数列.
解析 (I)证明:
是以为首项,2为公比的等比数列.
(II)解:由(I)得
(III)证明:
①
②
②-①,得
即 ③
④
④-③,得 即
是等差数列.
★★★自我提升
5.已知n次式项式.
若在一种算法中,计算的值需要k-1次乘法,计算P3(x0)的值共需要9次运算(6次乘法,3次加法),则计算P10(x0)的值共需要 65 次运算.
下面给出一种减少运算次数的算法:P0(x)=a0,Pk+1(x)=xPk(x)+ak+1(k=0,1,2,…,n-1).利用该算法,计算P3(x0)的值共需要6次运算,计算Pn(x0)的值共需要 2n 次运算.
4.对正整数n,设曲线在x=2处的切线与y轴交点的纵坐标为,则数列的前n项和的公式是 2n+1-2 .
3.在数列{an}中,若a1=1,an+1=2an+3 (n≥1),则该数列的通项an=__2 n+1-3___.
2.在数列中,,且,则 35 .
1.已知数列{ an }的前n项和为Sn,且Sn=2(an -1),则a2等于( A )
A. 4 B. 2 C. 1 D. -2
8.(理)数列{}的前项和满足:
(1)求数列{}的通项公式;
(2)数列{}中是否存在三项,它们可以构成等差数列?若存在,请求出一组适合条件的项;若不存在,请说明理由.
解析:(1)当时有:
两式相减得:
∴数列{}是首项6,公比为2的等比数列.
从而
(2)假设数列{}中存在三项,它们可以构成等差数列,
因此只能是,
即
、、均为正整数,
∴(*)式左边为奇数右边为偶数,不可能成立。
因此数列{}中不存在可以构成等差数列的三项。
[文]在等差数列中,,前项和满足,
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)记,求数列的前项和.
解析(Ⅰ)设等差数列的公差为,由得,
所以,即,所以.
(Ⅱ)由,得.故,
当时,;
当时,,
即.
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