2019-2020年高考數(shù)學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題四 數(shù)列第2講 數(shù)列的求和及其綜合應(yīng)用 文.doc
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2019-2020年高考數(shù)學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題四 數(shù)列第2講 數(shù)列的求和及其綜合應(yīng)用 文 真題試做 1.(xx大綱全國(guó)高考,文6)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,Sn=2an+1,則Sn=( ). A.2n-1 B.n-1 C.n-1 D. 2.(xx江西高考,文13)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,公比不為1.若a1=1,且對(duì)任意的n∈N*都有an+2+an+1-2an=0,則S5=__________. 3.(xx課標(biāo)全國(guó)高考,文14)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S3+3S2=0,則公比q=__________. 4.(xx天津高考,文18)已知{an}是等差數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn,{bn}是等比數(shù)列,且a1=b1=2,a4+b4=27,S4-b4=10. (1)求數(shù)列{an}與{bn}的通項(xiàng)公式; (2)記Tn=a1b1+a2b2+…+anbn,n∈N*,證明Tn-8=an-1bn+1(n∈N*,n>2). 5.(xx山東高考,文20)已知等差數(shù)列{an}的前5項(xiàng)和為105,且a10=2a5. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)對(duì)任意m∈N*,將數(shù)列{an}中不大于72m的項(xiàng)的個(gè)數(shù)記為bm.求數(shù)列{bm}的前m項(xiàng)和Sm. 考向分析 高考中對(duì)數(shù)列求和及其綜合應(yīng)用的考查題型,主、客觀題均會(huì)出現(xiàn),主觀題較多.一般以等差、等比數(shù)列的定義以及通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和公式的運(yùn)用設(shè)計(jì)試題.考查的熱點(diǎn)主要有四個(gè)方面:(1)考查數(shù)列的求和方法;(2)以等差、等比數(shù)列的知識(shí)為紐帶,在數(shù)列與函數(shù)、方程、不等式的交會(huì)處命題,主要考查利用函數(shù)觀點(diǎn)解決數(shù)列問(wèn)題以及用不等式的方法研究數(shù)列的性質(zhì),多為中檔題;(3)數(shù)列與解析幾何交會(huì)的命題,往往會(huì)遇到遞推數(shù)列,通常以解析幾何作為試題的背景,從解析幾何的內(nèi)容入手,導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)列關(guān)系,再進(jìn)一步地解答相關(guān)的問(wèn)題,試題難度大都在中等偏上,有時(shí)會(huì)以壓軸題的形式出現(xiàn);(4)數(shù)列應(yīng)用題主要以等差、等比數(shù)列為工具,在數(shù)列與生產(chǎn)、生活實(shí)際問(wèn)題的聯(lián)系上設(shè)計(jì)問(wèn)題,考查閱讀理解能力、數(shù)學(xué)建模能力和數(shù)學(xué)應(yīng)用的意識(shí)與能力,主要以解答題的形式出現(xiàn),多為中高檔題. 熱點(diǎn)例析 熱點(diǎn)一 數(shù)列的求和 【例1】(xx山東青島一模,20)已知在等差數(shù)列{an}(n∈N*)中,an+1>an,a2a9=232,a4+a7=37. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)若將數(shù)列{an}的項(xiàng)重新組合,得到新數(shù)列{bn},具體方法如下: b1=a1,b2=a2+a3,b3=a4+a5+a6+a7,b4=a8+a9+a10+…+a15,…,依此類(lèi)推, 第n項(xiàng)bn由相應(yīng)的{an}中2n-1項(xiàng)的和組成,求數(shù)列的前n項(xiàng)和Tn. 規(guī)律方法 數(shù)列求和的關(guān)鍵是分析其通項(xiàng),數(shù)列求和主要有以下方法:(1)公式法:若數(shù)列是等差數(shù)列或等比數(shù)列,則可直接由等差數(shù)列或等比數(shù)列的求和公式求和;(2)分組求和法:一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式是由幾個(gè)等差或等比或可求和的數(shù)列通項(xiàng)公式組成,求和時(shí)可以用分組求和法,即先分別求和,然后再合并;(3)若數(shù)列{an}的通項(xiàng)能轉(zhuǎn)化為f(n)-f(n-1)(n≥2)的形式,常采用裂項(xiàng)相消法求和;(4)若數(shù)列{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,則求數(shù)列{anbn}的前n項(xiàng)和時(shí),可采用錯(cuò)位相減法;(5)倒序相加法:若一個(gè)數(shù)列{an}滿(mǎn)足與首末兩項(xiàng)等“距離”的兩項(xiàng)和相等或等于同一常數(shù),那么求這個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和,可采用倒序相加法,如等差數(shù)列的通項(xiàng)公式就是用該法推導(dǎo)的. 特別提醒:(1)利用裂項(xiàng)相消法求和時(shí),應(yīng)注意抵消后并不一定只剩第一項(xiàng)和最后一項(xiàng),也可能前面剩兩項(xiàng),后面也剩兩項(xiàng). (2)利用錯(cuò)位相減法求和時(shí),應(yīng)注意:①在寫(xiě)出“Sn”與“qSn”的表達(dá)式時(shí)應(yīng)注意兩式“錯(cuò)項(xiàng)對(duì)齊”;②當(dāng)?shù)缺葦?shù)列的公比為字母時(shí),應(yīng)對(duì)字母是否為1進(jìn)行討論. 變式訓(xùn)練1 (xx甘肅靖遠(yuǎn)、中恒聯(lián)考,21)已知數(shù)列{an}中a1=2,an+1=2-,數(shù)列{bn}中bn=,其中n∈N*. (1)求證:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列; (2)設(shè)Sn是數(shù)列的前n項(xiàng)和,求++…+; (3)設(shè)Tn是數(shù)列的前n項(xiàng)和,求證:Tn<. 熱點(diǎn)二 數(shù)列與函數(shù)、不等式交會(huì) 【例2】(xx湖北孝感統(tǒng)考,22)已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足:a1+a2+a3+…+an=n-an(n=1,2,3,…). (1)求證:數(shù)列{an-1}是等比數(shù)列; (2)令bn=(2-n)(an-1)(n=1,2,3,…),如果對(duì)任意n∈N*,都有bn+t≤t2,求實(shí)數(shù)t的取值范圍. 規(guī)律方法 (1)由于數(shù)列的通項(xiàng)是一類(lèi)特殊的函數(shù),所以研究數(shù)列中的最大(小)項(xiàng)問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為求相應(yīng)函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解,但同時(shí)注意數(shù)列中的自變量只能取正整數(shù)這一特點(diǎn); (2)要充分利用數(shù)列自身的特點(diǎn),例如在需要用到數(shù)列的單調(diào)性時(shí),可以通過(guò)比較相鄰兩項(xiàng)的大小進(jìn)行判斷; (3)對(duì)于數(shù)列的前n項(xiàng)和,沒(méi)有直接可套用的公式,但如果涉及大小比較等一些不等關(guān)系,可考慮放縮法:<或>,轉(zhuǎn)化為數(shù)列或,用裂項(xiàng)相消法求和后即可達(dá)到比較大小的目的. 變式訓(xùn)練2 (文科用)(xx廣東四會(huì)統(tǒng)測(cè),21)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且滿(mǎn)足Sn=2an-n(n∈N*), (1)求a1,a2,a3的值; (2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (3)若bn=(2n+1)an+2n+1,數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為T(mén)n,求滿(mǎn)足不等式≥128的最小的n值. 熱點(diǎn)三 數(shù)列與解析幾何的交會(huì) 【例3】(xx陜西高考,理19)如圖,從點(diǎn)P1(0,0)作x軸的垂線(xiàn)交曲線(xiàn)y=ex于點(diǎn)Q1(0,1),曲線(xiàn)在Q1點(diǎn)處的切線(xiàn)與x軸交于點(diǎn)P2.再?gòu)腜2作x軸的垂線(xiàn)交曲線(xiàn)于點(diǎn)Q2,依次重復(fù)上述過(guò)程得到一系列點(diǎn):P1,Q1;P2,Q2;…;Pn,Qn,記Pk點(diǎn)的坐標(biāo)為(xk,0)(k=1,2,…,n). (1)試求xk與xk-1的關(guān)系(2≤k≤n); (2)求|P1Q1|+|P2Q2|+|P3Q3|+…+|PnQn|. 規(guī)律方法 對(duì)于數(shù)列與幾何圖形相結(jié)合的問(wèn)題,通常利用幾何知識(shí),并結(jié)合圖形,得出關(guān)于數(shù)列相鄰項(xiàng)an與an+1之間的關(guān)系,然后根據(jù)這個(gè)遞推關(guān)系,結(jié)合所求內(nèi)容變形,得出通項(xiàng)公式或其他所求結(jié)論. 變式訓(xùn)練3 設(shè)C1,C2,…,Cn,…是坐標(biāo)平面上的一列圓,它們的圓心都在x軸的正半軸上,且都與直線(xiàn)y=x相切,對(duì)每一個(gè)正整數(shù)n,圓Cn都與圓Cn+1相互外切,以rn表示Cn的半徑,已知{rn}為遞增數(shù)列. (1)證明:{rn}為等比數(shù)列; (2)設(shè)r1=1,求數(shù)列的前n項(xiàng)和. 熱點(diǎn)四 數(shù)列在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用 【例4】(xx湖南高考,文20)某企業(yè)在第1年初購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)價(jià)值為120萬(wàn)元的設(shè)備M,M的價(jià)值在使用過(guò)程中逐年減少.從第2年到第6年,每年初M的價(jià)值比上年初減少10萬(wàn)元;從第7年開(kāi)始,每年初M的價(jià)值為上年初的75%. (1)求第n年初M的價(jià)值an的表達(dá)式; (2)設(shè)An=,若An大于80萬(wàn)元,則M繼續(xù)使用,否則須在第n年初對(duì)M更新.證明:須在第9年初對(duì)M更新. 規(guī)律方法 能夠把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)列問(wèn)題,并且能夠明確是等差數(shù)列還是等比數(shù)列,確定首項(xiàng)、公差(比)、項(xiàng)數(shù)各是什么,能分清是某一項(xiàng)還是某些項(xiàng)的性質(zhì)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵. (1)在數(shù)列應(yīng)用題中,當(dāng)增加(或減少)的量是一個(gè)固定量時(shí),該模型為等差模型,增加(或減少)的量就是公差,則可把應(yīng)用題抽象為數(shù)列中的等差數(shù)列問(wèn)題,然后用等差數(shù)列的知識(shí)對(duì)模型解析,最后再返回到實(shí)際中去; (2)若后一個(gè)量與前一個(gè)量的比是一個(gè)固定的數(shù),該模型為等比模型,這個(gè)固定的數(shù)就是公比,則可把應(yīng)用題抽象為數(shù)列中的等比數(shù)列問(wèn)題,然后用等比數(shù)列的知識(shí)對(duì)模型解析,最后再返回到實(shí)際中去; (3)若題目中給出的前后兩項(xiàng)之間的關(guān)系不固定,隨項(xiàng)的變化而變化,應(yīng)考慮an+1,an之間的遞推關(guān)系,或考慮Sn+1,Sn之間的遞推關(guān)系. 特別提醒:解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)要注意n的取值范圍. 變式訓(xùn)練4 某城市xx年末汽車(chē)擁有量為30萬(wàn)輛,預(yù)計(jì)此后每年將上一年擁有量的6%報(bào)廢,并且每年新增汽車(chē)數(shù)量相同.為保護(hù)城市環(huán)境,要求該城市汽車(chē)擁有量不超過(guò)60萬(wàn)輛.從xx年末起,n年后汽車(chē)擁有量為bn+1萬(wàn)輛,若每年末的擁有量不同. (1)求證:{bn+1-bn}為等比數(shù)列; (2)每年新增汽車(chē)數(shù)量不能超過(guò)多少萬(wàn)輛? 思想滲透 1.函數(shù)思想——函數(shù)思想解決數(shù)列常見(jiàn)的問(wèn)題: (1)數(shù)列的單調(diào)性; (2)數(shù)列中求最值問(wèn)題; (3)數(shù)列中的恒成立問(wèn)題. 2.求解時(shí)注意的問(wèn)題及方法: (1)數(shù)列是定義在N*或其子集上的特殊函數(shù),自然與函數(shù)思想密不可分,因此樹(shù)立函數(shù)意識(shí)是解決數(shù)列問(wèn)題的最基本要求; (2)解題時(shí)要注意把數(shù)列的遞推公式、數(shù)列的通項(xiàng)公式以及前n項(xiàng)和公式看作函數(shù)的解析式,從而合理地利用函數(shù)性質(zhì)和導(dǎo)數(shù)解決問(wèn)題; (3)解決有關(guān)數(shù)列的通項(xiàng)公式、單調(diào)性、最值、恒成立等問(wèn)題時(shí)要注意項(xiàng)數(shù)n的取值范圍. 【典型例題】(xx湖南長(zhǎng)沙模擬,22)已知數(shù)列{an}是各項(xiàng)均不為0的等差數(shù)列,公差為d,Sn為其前n項(xiàng)和,且滿(mǎn)足a=S2n-1,n∈N*.數(shù)列{bn}滿(mǎn)足bn=,Tn為數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和. (1)求a1,d和Tn; (2)若對(duì)任意的n∈N*,不等式λTn<n+8(-1)n恒成立,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍; (3)是否存在正整數(shù)m,n(1<m<n),使得T1,Tm,Tn成等比數(shù)列?若存在,求出所有m,n的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由. 解:(1)(方法一)在a=S2n-1中,分別令n=1,n=2, 得即 解得a1=1,d=2,∴an=2n-1. ∵bn===, ∴Tn==. (方法二)∵{an}是等差數(shù)列,∴=an, ∴S2n-1=(2n-1)=(2n-1)an. 由a=S2n-1,得a=(2n-1)an. 又∵an≠0,∴an=2n-1,則a1=1,d=2. (Tn求法同方法一) (2)①當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),要使不等式λTn<n+8(-1)n恒成立,即需不等式λ<=2n++17恒成立, ∵2n+≥8,等號(hào)在n=2時(shí)取得, ∴此時(shí)λ需滿(mǎn)足λ<25. ②當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),要使不等式λTn<n+8(-1)n恒成立,即需不等式λ<=2n--15恒成立, ∵2n-隨n的增大而增大, ∴n=1時(shí),2n-取得最小值-6. ∴此時(shí)λ需滿(mǎn)足λ<-21. 綜合①②可得λ的取值范圍是λ<-21. (3)T1=,Tm=,Tn=. 若T1,Tm,Tn成等比數(shù)列,則2=,即=. (方法一)由=,可得 =>0, 即-2m2+4m+1>0, ∴1-<m<1+. 又m∈N,且m>1, ∴m=2,此時(shí)n=12. 因此,當(dāng)且僅當(dāng)m=2,n=12時(shí),數(shù)列{Tn}中的T1,Tm,Tn成等比數(shù)列. (方法二)因?yàn)椋剑迹? 故<,即2m2-4m-1<0, ∴1-<m<1+(以下同方法一). 1.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=,則a3=( ). A. B. C. D. 2.已知a,b,c,d成等比數(shù)列,且曲線(xiàn)y=x2-2x+3的頂點(diǎn)是(b,c),則ad=( ). A.3 B.2 C.1 D.-2 3.(xx甘肅蘭州診斷,3)設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若=3,則=( ). A.2 B. C. D.3 4.在等比數(shù)列{an}中,a1=2,前n項(xiàng)和為Sn,若數(shù)列{an+1}也是等比數(shù)列,則Sn=( ). A.2n+1-2 B.3n C.2n D.3n-1 5.(xx河北模擬,14)已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足an=2n-1+2n-1(n∈N*),則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=__________. 6.設(shè)f(x)是定義在R上恒不為零的函數(shù),對(duì)任意實(shí)數(shù)x,y∈R,都有f(x)f(y)=f(x+y),若a1=,an=f(n)(n∈N*),則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn的取值范圍是________. 7.(xx江西聯(lián)考,19)已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=2,a2=8,an+2=4an+1-4an. (1)證明:{an+1-2an}是等比數(shù)列; (2)設(shè)bn=(n≥2),求:b2+b3+…+bn(n≥2且n∈N*). 8.已知二次函數(shù)y=f(x)的圖象經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),其導(dǎo)函數(shù)為f′(x)=6x-2,數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,點(diǎn)(n,Sn)(n∈N*)均在函數(shù)y=f(x)的圖象上. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)設(shè)bn=,Tn是數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和,求使得Tn<對(duì)所有n∈N*都成立的最小正整數(shù)m. 參考答案 命題調(diào)研明晰考向 真題試做 1.B 解析:∵Sn=2an+1,∴Sn-1=2an(n≥2), 兩式相減得:an=2an+1-2an, ∴=. ∴數(shù)列{an}從第2項(xiàng)起為等比數(shù)列.又n=1時(shí),S1=2a2, ∴a2=. ∴Sn=a1+=1- =n-1. 2.11 解析:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q, 則an+2+an+1-2an=a1qn+1+a1qn-2a1qn-1=0,即q2+q-2=0,解得q=-2,q=1(舍去), 所以S5==11. 3.-2 解析:由S3=-3S2,可得a1+a2+a3=-3(a1+a2), 即a1(1+q+q2)=-3a1(1+q), 化簡(jiǎn)整理得q2+4q+4=0,解得q=-2. 4.(1)解:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,等比數(shù)列{bn}的公比為q.由a1=b1=2,得a4=2+3d,b4=2q3,S4=8+6d. 由條件,得方程組解得 所以an=3n-1,bn=2n,n∈N*. (2)證明:由(1)得 Tn=22+522+823+…+(3n-1)2n,① 2Tn=222+523+…+(3n-4)2n+(3n-1)2n+1.② 由①-②,得 -Tn=22+322+323+…+32n-(3n-1)2n+1 =-(3n-1)2n+1-2=-(3n-4)2n+1-8, 即Tn-8=(3n-4)2n+1,而當(dāng)n>2時(shí),an-1bn+1=(3n-4)2n+1. 所以,Tn-8=an-1bn+1,(n∈N*,n>2). 5.解:(1)設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,前n項(xiàng)和為T(mén)n. 由T5=105,a10=2a5, 得到 解得a1=7,d=7. 因此an=a1+(n-1)d=7+7(n-1)=7n(n∈N*). (2)對(duì)m∈N*,若am=7n≤72m,則n≤72m-1. 因此bm=72m-1, 所以數(shù)列{bm}是首項(xiàng)為7,公比為49的等比數(shù)列, 故Sm====. 精要例析聚焦熱點(diǎn) 熱點(diǎn)例析 【例1】 解:(1)由題意知 解得或(由于an+1>an,舍去). 設(shè)公差為d,則解得 ∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=3n+2(n∈N*). (2)由題意得 bn=a2n-1+a2n-1+1+a2n-1+2+…+a2n-1+2n-1-1 =(32n-1+2)+(32n-1+5)+(32n-1+8)+…+[32n-1+(32n-1-1)] =2n-132n-1+[2+5+8+…+(32n-1-4)+(32n-1-1)]. 而2+5+8+…+(32n-1-4)+(32n-1-1)是首項(xiàng)為2,公差為3的等差數(shù)列的前2n-1項(xiàng)的和, ∴2+5+8+…+(32n-1-4)+(32n-1-1) =2n-12+3=322n-3+2n, ∴bn=322n-2+322n-3+2n=22n+2n. ∴bn-2n=22n. ∴Tn=(4+16+64+…+22n)==(4n-1). 【變式訓(xùn)練1】 (1)證明:bn+1===, 而bn=, ∴bn+1-bn=-=1(n∈N*). ∴數(shù)列{bn}是首項(xiàng)為b1==1,公差為1的等差數(shù)列. (2)解:由(1)可知bn=n,bn=n, ∴Sn=(1+2+…+n)=, 于是==6, 故有++…+=6 =6=. (3)證明:由(1)可知nbn=nn, 則Tn=11+22+…+nn, ∴Tn=12+23+…+(n-1)n+nn+1, 則Tn=+2+3+…+n-nn+1 =-nn+1, ∴Tn=-n-1-n<. 【例2】 (1)證明:由題意可知a1+a2+a3+…+an-1+an=n-an,① a1+a2+a3+…+an+an+1=n+1-an+1,② ②-①可得2an+1=1+an, 即an+1-1=(an-1). 又因?yàn)閍1=,所以a1-1=-, 所以數(shù)列{an-1}是以-為首項(xiàng),以為公比的等比數(shù)列. (2)解:由(1)可得an=1-n,bn=. 由bn+1-bn=-==>0,得n<3, 由bn+1-bn<0,得n>3, 所以b1<b2<b3=b4>b5>…>bn>…, 故bn有最大值b3=b4=, 所以對(duì)任意n∈N*,有bn≤. 如果對(duì)任意n∈N*,都有bn+t≤t2,即bn≤t2-t恒成立, 則(bn)max≤t2-t.故有≤t2-t, 解得t≥或t≤-, 所以實(shí)數(shù)t的取值范圍是∪. 【變式訓(xùn)練2】 解:(1)因?yàn)镾n=2an-n,令n=1,解得a1=1. 再分別令n=2,n=3,解得a2=3,a3=7. (2)∵Sn=2an-n, ∴Sn-1=2an-1-(n-1)(n≥2,n∈N*), 兩式相減,得an=2an-1+1, ∴an+1=2(an-1+1)(n≥2,n∈N*). 又∵a1+1=2, ∴{an+1}是首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列. ∴an+1=2n,得an=2n-1. (3)∵bn=(2n+1)an+2n+1, ∴bn=(2n+1)2n. ∴Tn=32+522+723+…+(2n-1)2n-1+(2n+1)2n,① 則2Tn=322+523+…+(2n-1)2n+(2n+1)2n+1,② 由①-②得-Tn=2(20+21+22+23+…+2n)-(2n+1)2n+1 =2-(2n+1)2n+1 =-2+2n+2-(2n+1)2n+1 =-2-(2n-1)2n+1, ∴Tn=2+(2n-1)2n+1. 若≥128,則≥128, 即2n+1≥27,所以n+1≥7,解得n≥6, ∴滿(mǎn)足不等式≥128的最小的n為6. 【例3】 解:(1)設(shè)點(diǎn)Pk-1的坐標(biāo)是(xk-1,0), ∵y=ex,∴y′=ex. ∴Qk-1(xk-1,exk-1),在點(diǎn)Qk-1(xk-1,exk-1)處的切線(xiàn)方程是y-exk-1=exk-1(x-xk-1), 令y=0,則xk=xk-1-1(2≤k≤n). (2)∵x1=0,xk-xk-1=-1,∴xk=-(k-1). ∴|PkQk|=exk=e-(k-1),于是有 |P1Q1|+|P2Q2|+|P3Q3|+…+|PnQn| =1+e-1+e-2+…+e-(n-1) ==, 即|P1Q1|+|P2Q2|+|P3Q3|+…+|PnQn|=. 【變式訓(xùn)練3】 (1)證明:將直線(xiàn)y=x的傾斜角記為θ, 則有tan θ=,sin θ=. 設(shè)Cn的圓心為(λn,0)(λn>0),則由題意得知=,得λn=2rn; 同理λn+1=2rn+1, 從而λn+1=λn+rn+rn+1=2rn+1,將λn=2rn代入,解得rn+1=3rn, 故{rn}為公比q=3的等比數(shù)列. (2)解:由于r1=1,q=3, 故rn=3n-1,從而=n31-n. 記Sn=++…+, 則有Sn=1+23-1+33-2+…+n31-n,① 則=13-1+23-2+…+(n-1)31-n+n3-n,② 由①-②,得 =1+3-1+3-2+…+31-n-n3-n =-n3-n=-3-n, ∴Sn=-31-n=. 【例4】 (1)解:當(dāng)n≤6時(shí),數(shù)列{an}是首項(xiàng)為120,公差為-10的等差數(shù)列. an=120-10(n-1)=130-10n; 當(dāng)n≥6時(shí),數(shù)列{an}是以a6為首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列, 又a6=70,所以an=70n-6. 因此,第n年初,M的價(jià)值an的表達(dá)式為 an= (2)證明:設(shè)Sn表示數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,由等差及等比數(shù)列的求和公式得 當(dāng)1≤n≤6時(shí),Sn=120n-5n(n-1),An=120-5(n-1)=125-5n; 當(dāng)n≥7時(shí), Sn=S6+(a7+a8+…+an)=570+704 =780-210n-6, An=. 因?yàn)閧an}是遞減數(shù)列,所以{An}是遞減數(shù)列. 又A8==82>80, A9==76<80, 所以須在第9年初對(duì)M更新. 【變式訓(xùn)練4】 解:(1)設(shè)xx年末汽車(chē)擁有量為b1萬(wàn)輛,每年新增汽車(chē)數(shù)量為x萬(wàn)輛, 則b1=30,b2=0.94b1+x,可得bn+1=0.94bn+x. 又bn=0.94bn-1+x, ∴bn+1-bn=0.94(bn-bn-1). ∵每年末的擁有量不同, ∴{bn+1-bn}是以b2-b1=x-1.8為首項(xiàng),且公比q=0.94的等比數(shù)列. (2)由(1)得bn+1-bn=0.94n(x-1.8), 于是bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1)=30+0.94(x-1.8)+0.942(x-1.8)+…+0.94n-1(x-1.8)=30+(x-1.8)0.94, 當(dāng)x-1.8≤0,即x≤1.8時(shí),{bn}為遞減數(shù)列,故有bn+1≤bn≤…≤b1=30, 當(dāng)x-1.8>0時(shí),即x>1.8時(shí),bn<30+0.94≤60,解得x≤3.7.∴每年新增汽車(chē)不能超過(guò)3.7萬(wàn)輛. 創(chuàng)新模擬預(yù)測(cè)演練 1.A 解析:a3=S3-S2=-=. 2.B 解析:∵a,b,c,d成等比數(shù)列, ∴ad=bc. 又∵y=x2-2x+3的頂點(diǎn)是(b,c), ∴b=-=1,c==2. ∴ad=bc=12=2. 3.B 解析:==3,解得q4=2, 故===. 4.C 解析:因數(shù)列{an}為等比數(shù)列,則an=2qn-1(q≠0). 因數(shù)列{an+1}也是等比數(shù)列, 則(an+1+1)2=(an+1)(an+2+1) a+2an+1=anan+2+an+an+2an+an+2=2an+1an(1+q2-2q)=0q=1, 即an=2,所以Sn=2n,故選C. 5.2n+n2-1 解析:Sn=(1+2+22+…+2n-1)+=+n2=2n+n2-1. 6. 解析:∵f(x)是定義在R上恒不為零的函數(shù),對(duì)任意實(shí)數(shù)x,y∈R,都有f(x)f(y)=f(x+y),a1=,an=f(n)(n∈N*), ∴an+1=f(n+1)=f(n)f(1)=an(n∈N*). ∴Sn==1-n. 則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn的取值范圍是. 7.(1)證明:由an+2=4an+1-4an,得an+2-2an+1=2(an+1-2an). 又a2-2a1=4, ∴{an+1-2an}是以4為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列. (2)解:由(1)可得an+1-2an=2n+1,-=1, ∴是以1為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列,an=n2n(n≥1,n∈N*), ∴bn=====-(n≥2), ∴b2+b3+…+bn=++…+=-1(n≥2且n∈N*). 8.解:(1)設(shè)這個(gè)二次函數(shù)為f(x)=ax2+bx(a≠0), 則f′(x)=2ax+b. 由于f′(x)=6x-2,得a=3,b=-2, 又因?yàn)辄c(diǎn)(n,Sn)(n∈N*)均在函數(shù)y=f(x)的圖象上, 所以Sn=3n2-2n. 當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=3n2-2n-[3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5. 當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=312-2=61-5, 所以an=6n-5(n∈N*). (2)由(1)得知bn== =, 故Tn= =. 因此,要使<(n∈N*)成立,m必須且僅須滿(mǎn)足≤,即m≥10, 所以滿(mǎn)足要求的最小正整數(shù)m為10.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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