2012年高考必做客观题——数列题

2012-04-29 00:00:00章少川
数学教学通讯·初中版 2012年7期

数列的概念及表示

(★★★)必做1 已知数列{an}满足:a1=m(m为正整数),an+1=,当an为偶数时,3an+1,当an为奇数时.若a4=7,则m所有可能的取值为________.

精妙解法 由a4=7a3=14或2(舍去);由a3=14a2=28或(舍去);由a2=28a1=56或9;所以a1=56或9,即m=56或9.

误点警示 分段数列问题是数列中的难点,对每一项计算、区分的细心程度是解决问题的关键.

极速突击 可从通项关系寻求数列规律,采用排除法逆向探求数列{an}的每一项都是整数的方法比正向推导更简洁.

(★★)必做2 已知数列:,,,,,,,,,,…,依它的前10项的规律,这个数列的第2010项a2010等于________.

精妙解法 将上述数列看成,,,,,,,,,,…,找寻其规律,设第n组有n个数,可知Sn=1+2+…+n=2010.当n=63时,Sn=2016,故第2016个数是,倒推至第2010个数,这个数列的第2010项a2010=.

极速突击 善于总结规律,掌握从特殊到一般的思想.

金刊提醒

根据数列的前若干项写出数列的一个通项公式,解决这一题型的关键是通过观察、分析、比较、归纳去发现项数与项之间的关系,如果关系不明显,就应将项作适当变形或分解,让规律凸显出来,便于找到通项公式.

等差数列

(★★★)必做3 设{an}是一个公差为d(d>0)的等差数列. 若++=,且其前6项的和S6=21,则an=_________.

精妙解法 由题意有-+-+-=,且=21,即-=,且2a1+5d=7,联立求解得a1=d=1,所以通项an=n.

极速突击 等差数列问题一般都转化为首项a1与公差d的关系来处理,尤其是运用等差数列的性质,通过整体运算求解更为常见.

(★★★)必做4 已知无穷数列{an}是各项均为正数的等差数列,则有( )

A.

C. >D. ≥

精妙解法 a4 a8 =(a1+3d)(a1+7d)=a+10a1d+21d2,a=(a1+5d)2=a+10a1d+25d2,故≤,当d=0时,取等号,选B.

极速突击 在等差数列中,首项和公差是基本量;a1,an,d,n,Sn五个量中知三求二,一般用方程思想求解,有时也可用首项、末项和中项来表示,并注意整体代换.

金刊提醒

利用等差数列的基本公式和性质是解决等差数列问题的有效手段.

等比数列

(★★★)必做5 设等比数列{an}的前n项和为Sn,且a5=S5,则=____.

精妙解法 {an}是等比数列,且a5=S5,所以a1+a2+a3+a4=0,所以a1(1+q+q2+q3)=a1(1+q)(1+q2)=0,所以q=-1,所以S2010==0,即=0.

极速突击 与等差数列一样,在等比数列中,首项和公差是基本量;a1,an,q,n,Sn五个量中知三求二,一般用方程思想求解,但要注意等比数列的一些限制条件.

(★★★)必做6 已知正项等比数列{an}满足:a7=a6+2a5,若存在两项am,an使得=4a1,则+的最小值为________.

精妙解法 设此数列的公比为q,由题意a5q2=a5q+2a5,解得q=2,又由条件=4a1,得(a1qm-1·a1qn-1)=a1q=4a1,化简得m+n=6,故+=+=5++≥(5+2)=.

极速突击 数列问题与其他数学内容交汇已成为近年高考的一大热点. 由条件先确定m,n的关系,再考虑利用均值不等式求解.

金刊提醒

利用等比数列的基本公式或性质是解决等比数列问题的有效手段;基本量、方程与函数的思想方法对于等比数列同样重要;等比数列可以类比等差数列的相关性质来研究.

递推数列

(★★★)必做7 若数列{an}满足+=k(k为常数),则称数列{an}为等比和数列,k称为公比和. 已知数列{an}是以3为公比和的等比和数列,其中a1=1,a2=2,则a2010=_______.

精妙解法 令=bn,由已知可得bn+bn+1=3. 因为b1==2,所以b1=b3=…=b2n-1=2,b2=b4=…=b2n=1,所以a2010=··…·a1=b2009b2008…b1a1=21005.

极速突击 已知数列的递推式求通项公式的常用方法有:(1)叠加法,递推式为an+1=an+f(n). (2)连乘法,递推式为an+1=an·f(n). (3)先猜后证法,先根据递推式求出前几项,再归纳猜想,最后用数学归纳法证明. (4)构造化归法,形如an=kan-1+b的递推数列可用待定系数法化归为等比数列an+A=k(an-1+A)来解决;形如an=kan-1+kn的递推数列两边同除以kn后化归为等差数列来解决;形如an=的递推数列可以两边先倒数,再化归为等差数列来解决. (5)先求Sn,再求通项an法. 在一个等式中,既有an又有Sn时,通常采用迭代作差的办法先消去Sn,进而得到an的递推式,再采用以上方法求通项,但有时也可以考虑消去an,即利用an=Sn-Sn-1(n≥2)先得到Sn的递推式,再采用以上方法求Sn,最后利用an=S1,n=1,Sn-Sn-1,n≥2求通项an.

(★★★★)必做8 已知定义在[0,+∞)上的函数f(x)满足f(x)=3f(x+2),当x∈[0,2)时, f(x)=-x2+2x. 设f(x)在[2n-2,2n)上的最大值为an(n∈N?鄢),且{an}的前n项和为Sn,则Sn=_______.

精妙解法 由题意f(x+2)=f(x),即f(x)=f(x-2),在[2n-2,2n)上,n=1,f(x)max=1,a1=1;n=2,f(x)max=,a2=;n=3, f(x)max=,a3=,…,an=,所以Sn==1-.

极速突击 数列是定义在正整数集上的函数,本题分段函数的最值正好为数列an(n∈N?鄢)的相关项.

金刊提醒

(1)“巧用性质、减少运算量”在等差、等比数列的计算中非常重要. 解题要树立“目标意识”,“需要什么,就求什么”,既要合理地运用条件,又要时刻注意题的目标.

(2)已知数列的前n项和Sn,求通项an,可利用公式an=S1,n=1,Sn-Sn-1,n≥2,但易忽视an=S1(n=1).

(3)对于等比数列前n项和Sn,当公比是一字母时,必须分公比等于1和不等于1的情况.

数列求和

(★★★)必做9 已知数列{an}是首项为a,公比也为a(a>0,a≠1)的等比数列,令bn=an·lgan(n∈N),则数列{bn}的前n项和Sn=_________.

精妙解法 因为an=an,bn=n·anlga,所以Sn=(a+2a2+3a3+…+nan)lga,①

aSn=(a2+2a3+3a4+…+nan+1)lga,②

①-②得:(1-a)Sn=(a+a2+…+an-nan+1)lga,所以Sn=[1-(1+n-na)an]

极速突击 “错位相减”是数列求和最重要的方法之一,等价转换思想是解决数列问题的基本思想方法,能将复杂的数列转化为等差、等比数列.

(★★★☆)必做10 已知数列{an}满足a1=,an+1=a-an+1(n∈N?鄢),

那么M=++…+的整数部分应该是__________.

精妙解法 由已知an+1=an(an-1)+1,则=-=-,故有M=-=2-,由于a3=>2,且an+1>an,则∈(0,1),所以M∈(1,2),其整数部分为1.

金刊提醒

求数列的前n项和Sn,首先要观察数列是否为等差或等比数列,或是否能转化为等差、等比数列来求. 若不是,则先分析属于哪类特殊数列,再用相应的方法求解. “错位相减”法与“裂项相消”法是考查较多的两种方法.

数列在实际生活中的应用

(★★☆)必做11 甲、乙两间工厂的月产值在2012年元月份时相同,甲以后每个月比前一个月增加相同的产值;乙以后每个月比前一个月增加产值的百分比相同. 到2012年11月份发现两间工厂的月产值又相同. 比较甲、乙两间工厂2012年6月份的月产值大小,则有( )

A. 甲的产值小于乙的产值

B. 甲的产值等于乙的产值

C. 甲的产值大于乙的产值

D. 不能确定

精妙解法 由题意甲工厂的月产值呈递增的等差数列,乙工厂的月产值呈递增的等比数列,结合图象理解在中间月份甲的产值大于乙的产值. 选C.

极速突击 数列是定义在正整数集上的函数,许多数列问题都可借助函数方法处理.本题若用列式求解过程可能较繁.