高考数学知识点复习测试题1-20
更新时间:2023-04-20 02:30:01 阅读量: 实用文档 文档下载
高考数学知识点复习测试题1
第2讲 等差数列
★ 知 识 梳理 ★
1.等差数列的概念
如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数d ,这个数列叫做等差数列,常数d 称为等差数列的公差.
2.通项公式与前n 项和公式
⑴通项公式d n a a n )1(1-+=,1a 为首项,d 为公差.
⑵前n 项和公式2)(1n n
a a n S +=或d n n na S n )1(2
11-+=. 3.等差中项 如果b A a ,,成等差数列,那么
A 叫做a 与b 的等差中项. 即:A 是a 与b 的等差中项?b a A +=2?a ,A ,b 成等差数列.
4.等差数列的判定方法
⑴定义法:d a a n n =-+1(+∈N n ,d 是常数)?{}n a 是等差数列;
⑵中项法:21
2+++=n n n a a a (+∈N n )?{}n a 是等差数列. 5.等差数列的常用性质
⑴数列{}n a 是等差数列,则数列{}p a n +、{}n pa (p 是常数)都是等差数列;
⑵在等差数列
{}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等差数列,公差为kd .
⑶d m n a a m n )(-+=;b an a n +=(a ,b 是常数);bn an S n +=2(a ,b 是常数,0≠a ) ⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p n m ,则q p n m a a a a +=+;
⑸若等差数列
{}n a 的前n 项和n S ,则??????n S n 是等差数列; ⑹当项数为)(2+∈N n n ,则n n a a S S nd S S 1,+==-奇偶奇偶;
当项数为)(12+∈-N n n ,则n
n S S a S S n 1,-==-奇偶偶奇.
★ 重 难 点 突 破 ★
1.重点:理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式、前n 项和公式并能解决实际问题;理解等差中项的概念,掌握等差数列的性质.
2.难点:利用等差数列的性质解决实际问题.
3.重难点:正确理解等差数列的概念,灵活运用等差数列的性质解题.
⑴求等差数列的公差、求项、求值、求和、求n S 最值等通常运用等差数列的有关公式及其性质. 问题1:已知n m ≠,且n a a a m ,,,,321和n b b b b m ,,,,,4321都是等差数列,则=--2313b b a a 分析:问题转化为:在n m ,插入若干个数,使其成等差,利用等差数列公差的求法公式解答. 解析:设等差数列n a a a m ,,,,321和n b b b b m ,,,,,4321的公差分别是21,d d
则1132d a a =-,14d m n =-,∴2
13m n a a -=-, 同理,得5223m n d b b -==-,∴=--2313b b a a 2
5. ⑵求“首末项和为常数”的数列的和,一般用倒序相加法.
问题2:已知函数.424)(x x x f +=则 ①=+)3
2()31(f f ; ②=+++)2009
2008()20092()20091(f f f . 分析:①可以直接代入计算,也可以整体处理;②寻找规律,整体处理.
解析: x
x
x f 424)(+=,经计算,得1)1()(=-+x f x f , ∴=+++)2009
2008()20092()20091(f f f 100411004=?.
★ 热 点 考 点 题 型 探 析★
考点1等差数列的通项与前n 项和
题型1已知等差数列的某些项,求某项
【例1】已知{}n a 为等差数列,20,86015==a a ,则=75a
【解题思路】可以考虑基本量法,或利用等差数列的性质 【解析】方法
1: 154,156420598141160115==????=+==+=d a d a a d a a ∴2415
474156474175=?+=
+=d a a 方法2: 15
44582015601560=-=--=a a d , ∴241541520)6075(6075=?+=-+=d a a 方法3:令b an a n +=,则38,45162060815==???
?=+=+b a b a b a ∴243
84516757575=+?=+=b a a 方法4: {}n a 为等差数列,
∴7560453015,,,,a a a a a 也成等差数列,设其公差为1d ,则15a 为首项,60a 为第4项. ∴438203111560=?+=?+=d d d a a
∴2442016075=+=+=d a a
方法5: {}n a 为等差数列,∴),75(),,60(),,15(756015a a a 三点共线 ∴2415
204582060751560757560751560=?-=-?--=--a a a a a a 【名师指引】给项求项问题,先考虑利用等差数列的性质,再考虑基本量法.
题型2已知前n 项和n S 及其某项,求项数.
【例2】⑴已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,63,6,994=-==n S a a ,求n ;
⑵若一个等差数列的前4项和为36,后4项和为124,且所有项的和为780,求这个数列的项数n .
【解题思路】⑴利用等差数列的通项公式d n a a n
)1(1-+=求出1a 及d ,代入n S 可求项数n ; ⑵利用等差数列的前4项和及后4项和求出n a a +1,代入n S 可求项数n .
【解析】⑴设等差数列的首项为1a ,公差为d ,则3,186
893111-==????-=+=+d a d a d a ∴7,663)1(231821==?=--
=n n n n n S n ⑵ 124,363214321=+++=+++---n n n n a a a a a a a a
3423121---+=+=+=+n n n n a a a a a a a a
∴40160)(411=+?=+n n a a a a ∴39780207802
)(1=?=?=+=n n a a n S n n 【名师指引】解决等差数列的问题时,通常考虑两种方法:⑴基本量法;⑵利用等差数列的性质. 题型3求等差数列的前n 项和
【例3】已知n S 为等差数列
{}n a 的前n 项和,212n n S n -=. ⑴求
321a a a ++; ⑵求
10321a a a a ++++ ; ⑶求n
a a a a ++++ 321. 【解题思路】利用n S 求出n a ,把绝对值符号去掉转化为等差数列的求和问题.
【解析】4. 212n n S n -=,
∴当1=n 时,1111211=-==S a ,
当2≥n
时,n n n n n S S a n n n 213)1()1(12)12(221-=-+---=-=-, 当1=n
时,1111213a ==?-, ∴n a n 213-=. 由0213≥-=n a n ,得213≤n ,∴当61≤≤n 时,0>n a ;当7≥n 时,0 27331223321321=-?==++=++S a a a a a a ; ⑵)(10987632110321a a a a a a a a a a a a +++-++++=++++ 52)101012()6612(2222106=-?--?=-= S S ; ⑶当61≤≤n 时,232132112n n a a a a a a a a n n -=++++=++++ , 当7≥n 时,)(876321321n n a a a a a a a a a a a +++-++++=++++ .7212)12()6612(222226+-=---?=-= n n n n S S n 【名师指引】含绝对值符号的数列求和问题,要注意分类讨论. 【新题导练】 1.已知{}n a 为等差数列,q a p a n m ==,(k n m ,,互不相等),求k a . 【解析】 n m k m q n k p a n k q a n m q p n k a a n m a a k k n k n m --+-=?--=--?--=--)()( 2.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,100,7,141===n S a a ,则=n . 【解析】设等差数列的公差为d ,则23171414=-=--=a a d 101002)1(2 1=?=?-+ =n n n n S n . 3.已知5个数成等差数列,它们的和为5,平方和为165,求这5个数. 【解析】设这5个数分别为.2,,,,2d a d a a d a d a ++--则 ? ??=+=????=+++++-+-=+++++-+-1651051165)2()()()2(5)2()()()2(2222222d a a d a d a a d a d a d a d a a d a d a 解得4,1±==d a 当4,1==d a 时,这5个数分别为:9,5,1,3,7--; 当4,1-==d a 时,这5个数分别为:.7,3,1,5,9-- 4.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,10,10010010==S S ,求110S . 【解析】方法1:设等差数列的公差为d ,则?? ???=-=????=+=+1001099 50111049501001004510111d a d a d a ∴1101091102 11101110-=??+=d a S ; 方法2: 2902 )(90100111001110100-=+?-=+=-a a a a S S ∴1102 )(1102)(110100*********-=+=+=a a a a S . 考点2 证明数列是等差数列 【例4】已知n S 为等差数列 {}n a 的前n 项和,)(+∈=N n n S b n n . 求证:数列{}n b 是等差数列. 【解题思路】利用等差数列的判定方法⑴定义法;⑵中项法. 【解析】方法1:设等差数列{}n a 的公差为d ,d n n na S n )1(2 11-+=, ∴d n a n S b n n )1(2 11-+== ∴2)1(2121111d d n a nd a b b n n =---+=-+(常数) ∴数列{}n b 是等差数列. 方法2: d n a n S b n n )1(2 11-+== , ∴nd a b n 2 111+=+,d n a b n )1(2112++=+ ∴1111222)1(21)1(21++=+=-++++=+n n n b nd a d n a d n a b b , ∴数列{}n b 是等差数列. 【名师指引】判断或证明数列是等差数列的方法有: ⑴定义法:d a a n n =-+1(+∈N n ,d 是常数)?{}n a 是等差数列; ⑵中项法:212+++=n n n a a a (+∈N n )?{}n a 是等差数列; ⑶通项公式法:b kn a n +=(b k ,是常数)?{}n a 是等差数列; ⑷前n 项和公式法:Bn An S n +=2(B A ,是常数,0≠A )?{}n a 是等差数列. 【新题导练】 5.设n S 为数列 {}n a 的前n 项和,)(+∈=N n pna S n n ,.21a a = ⑴求常数p 的值; ⑵求证:数列{}n a 是等差数列. 【解析】⑴ n n pna S =,21a a =,∴111=?=p pa a ⑵由⑴知:n n na S =, 当2≥n 时,0))(1()1(111=--?--=-=---n n n n n n n a a n a n na S S a , ∴)2(01≥=--n a a n n ,∴数列{}n a 是等差数列. 考点3 等差数列的性质 【例5】⑴已知n S 为等差数列 {}n a 的前n 项和,1006=a ,则=11S ; ⑵已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,)(,m n n S m S m n ≠==,则=+n m S . 【解题思路】利用等差数列的有关性质求解. 【解析】⑴1100112 2112)(116611111==?=+=a a a a S ; ⑵方法1:令Bn An S n +=2,则 n m m n B m n A n Bm Am m Bn An -=-+-????=+=+)()(2222. m n ≠,∴1)(-=++B m n A , ∴)()()(2n m n m B n m A S n m +-=+++=+; 方法2:不妨设n m > m n a a n m a a a a a S S m n m m n n n n m -=+-= +++++=-+-+++2))((11321 . ∴211-=+=+++m n n m a a a a , ∴)(2))((1n m a a n m S n m n m +-=++= ++; 方法3: {}n a 是等差数列,∴? ?????n S n 为等差数列 ∴?? ? ??++??? ????? ??+n m S n m m S m n S n n m m n ,,,,,三点共线. ∴)(n m S n m n n m S n m n m m n n m n m +-=?- +=--++. 【名师指引】利用等差数列的有关性质解题,可以简化运算. 【新题导练】 6.含12+n 个项的等差数列其奇数项的和与偶数项的和之比为( ) .A n n 12+ .B n n 1+ .C n n 1- .D n n 21+ 【解析】(本两小题有多种解法) 2))(1(12112531++++= ++++=n n a a n a a a a S 奇 2)(222642n n a a n a a a a S += ++++= 偶,n n a a a a 22121+=++∴n n S S 1+=偶奇.∴选B. 7.设n S 、n T 分别是等差数列{}n a 、{}n a 的前n 项和,327++=n n T S n n ,则=5 5b a . 【解析】12652525514225143)12(2)12(7551212=+?-?=?+-=+-+-==--b a n n n n T S b a n n n n ∴填1265. 考点4 等差数列与其它知识的综合 【例6】已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,n n S n 211212+=;数列{}n b 满足:113=b , n n n b b b -=++122,其前9项和为.153 ⑴求数列{}n a 、{}n b 的通项公式; ⑵设n T 为数列 {}n c 的前n 项和,)12)(112(6--=n n n b a c ,求使不等式57k T n >对+∈?N n 都成立的最大正整数k 的值. 【解题思路】⑴利用n a 与n S 的关系式及等差数列的通项公式可求;⑵求出n T 后,判断n T 的单调性. 【解析】⑴ n n S n 2 11212+=, ∴当1=n 时,611==S a ; 当2≥n 时,5)1(211)1(2121121221+=----+=-=-n n n n n S S a n n n 当1=n 时,1651a ==+,∴5+=n a n ; 222 112+++++=?-=n n n n n n b b b b b b ,∴{}n b 是等差数列,设其公差为d . 则3,515336911211 1==????=+=+d b d b d b , ∴23)1(35+=-+=n n b n . ⑵ [][]1)23(211)5(26)12)(112(6-+-+=--=n n b a c n n n 1 21121)12)(12(2+--=+-=n n n n ∴1211)121121()7151()5131()311(+-=+--++-+-+-=n n n T n +∈N n ,∴n T 是单调递增数列. ∴当1=n 时,()323111min =- ==T T n ∴57k T n >对+∈?N n 都成立()38573257min >?>?k k k T n ∴所求最大正整数k 的值为37. 【名师指引】本题综合考察等差数列、通项求法、数列求和、不等式等知识,利用了函数、方程思想,这是历年高考的重点内容. 【新题导练】 8.已知n S 为数列 {}n a 的前n 项和,31=a ,)2(21≥=-n a S S n n n . ⑴求数列 {}n a 的通项公式; ⑵数列{}n a 中是否存在正整数k ,使得不等式1+>k k a a 对任意不小于k 的正整数都成立?若存在,求最小的正整数k ,若不存在,说明理由. 【解析】⑴当2≥n 时,)(22111----=?=n n n n n n n S S S S a S S ∴21111-=--n n S S ,且3111=S ,∴{}n a 是以2 1-为公差的等差数列,其首项为31. ∴n S n n S S n n 356635)1(21111-=?-=--= ∴当2≥n 时,) 53)(83(18211--==-n n S S a n n n 当1=n 时,11018)53)(83(18a ≠=--,∴?????≥--=)2() 53)(83(18)1(3n n n n ; ⑵0)23)(53)(83(181>---=-+k k k a a k k ,得3 532< ★ 抢 分 频 道 ★ 基础巩固训练 1.(2009广雅中学)设数列 {}n a 是等差数列,且28a =-,155a =,n S 是数列{}n a 的前n 项和,则 A .1011S S = B .1011S S > C .910S S = D .910S S < 【解析】C .1091521015216292)(,22S S a d a S d a a a a S =?++=++=+= 另法:由28a =-,155a =,得713815)8(5=---=d ,7 6921=-=d a a ,计算知910S S = 2.在等差数列{}n a 中,1205=a ,则=+++8642a a a a . 【解析】480 .480458642 ==+++a a a a a 3.数列{}n a 中,492-=n a n ,当数列{}n a 的前n 项和n S 取得最小值时,=n . 【解析】24 由492-=n a n 知{}n a 是等差数列,.250>?>n a n ∴.24=n 4.已知等差数列{}n a 共有10项,其奇数项之和为10,偶数项之和为30,则其公差是 . 【解析】4 已知两式相减,得.4205=?=d d 5.设数列{}n a 中,112,1n n a a a n +==++,则通项n a = . 【解析】 1)1(2 1++n n 利用迭加法(或迭代法),也可以用归纳—猜想—证明的方法. 6.从正整数数列 ,5,4,3,2,1中删去所有的平方数,得到一个新数列,则这个新数列的第1964项是 . 【解析】2008 综合拔高训练 7.(2009广雅中学)已知等差数列 {}n a 中,21920,28a a a =-+=-. ⑴求数列 {}n a 的通项公式; ⑵若数列{}n b 满足2log n n a b =,设12n n T b b b =,且1n T =,求n 的值. 【解析】⑴设数列{}n a 的公差为d ,则2,2228 8220111=-=????-=+-=+d a d a d a ∴242)1(222-=-+-=n n a n ⑵ 242log 2-=n b n ,∴2422-=n n b ∴n n n n n n n b b b b T 24)1(24)321(232122-+-++++=== 令(1)240n n n +-=,得23=n ∴当23n =时,.1=n T 8.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,.16,2541==a a ⑴当n 为何值时,n S 取得最大值; ⑵求208642a a a a a +++++ 的值; ⑶求数列{}n a 的前n 项和.n T 【解析】⑴ 等差数列{}n a 中,.16,2541==a a ∴公差3141 4-=--=a a d ∴283+-=n a n ,令90283≤?>+-=n n a n ∴当9≤n 时,0>n a ;当9>n 时,0 ∴208642a a a a a +++++ 20)9325(10102 )(1011202-=?-==+=a a a ; ⑶由⑴得,当9≤n 时,0>n a ;当9>n 时,0 32+-=n n 9.(2009执信中学)已知数列 {}n a 满足*12211,3,32().n n n a a a a a n N ++===-∈ ⑴证明:数列 {}1n n a a +-是等比数列; ⑵求数列 {}n a 的通项公式; ⑶若数列{}n b 满足12111*44...4(1)(),n n b b b b n a n N ---=+∈证明{}n b 是等差数列. 【解析】⑴证明:2132,n n n a a a ++=- ∴)(2112n n n n a a a a -=-+++, 3,121==a a ,∴ )(2112++++∈=--N n a a a a n n n n {}1n n a a +∴-是以21a a -2=为首项,2为公比的等比数列。 ⑵解:由(I )得*12(),n n n a a n N +-=∈ 112211()()...()n n n n n a a a a a a a a ---∴=-+-++-+ 12*22 (21) 21(). n n n n N --=++++=-∈ ⑶证明:1211144...4(1),n n b b b b n a ---=+12(...)42,n n b b b n nb +++-∴= 122[(...)],n n b b b n nb ∴+++-= ① 12112[(...)(1)](1).n n n b b b b n n b ++++++-+=+ ② ②-①,得112(1)(1),n n n b n b nb ++-=+- 即,1(1)20.n n n b nb +--+= ③ 21(1)20.n n nb n b ++-++= ④ ④-③,得2120,n n n nb nb nb ++-+= 即,2120,n n n b b b ++-+= *211(),n n n n b b b b n N +++∴-=-∈ {}n b ∴是等差数列. 10.(2008北京)数列 {}n a 满足),2,1()(,1211 =-+==+n a n n a a n n λ,λ是常数. ⑴当12=a 时,求λ及3a 的值; ⑵数列{}n a 是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不可能,说明理由; ⑶求λ的取值范围,使得存在正整数m ,当m n >时总有0 【解析】⑴由于),2,1()(,1211 =-+==+n a n n a a n n λ,且11=a , 所以当12 =a 时,得λ-=-21, 故3=λ.从而3)1()322(23-=-?-+=a . ⑵数列{}n a 不可能为等差数列.证明如下: 由11=a ,n n a n n a )(21λ-+=+得 ).2)(6)(12(),2)(6(,2432λλλλλλ---=--=-=a a a 若存在λ,使{}n a 为等差数列,则1223a a a a -=-,即 .31)2)(5(=?-=--λλλλ 于是.24)2)(6)(11(,213412-=---=--=-=-λλλλa a a a 这与{}n a 为等差数列矛盾,所以,对任意λ,{}n a 都不可能是等差数列. ⑶记),2,1(2 =-+=n n n b n λ根据题意可知,01λ且 )(2+∈+≠N n n n λ,这时总存在+∈N n ,满足:当 n n ≥时,b n >0;当1-≤ n n 时,.0 所以,由n n n a b a =+1及011>=a 可知,若 n 为偶数,则0< n a ,从而当 n n >时0 记),2,1(2 ==k k n ,则λ满足:???<--+-=>-+=-0 12)12(02)2(21222λλk k b k k b k k 故λ的取值范围是).(242422+∈+<<-N k k k k k λ 高考数学知识点复习测试题2 第3讲 等比数列 ★ 知 识 梳理 ★ 1.等比数列的概念 如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数)0(≠q q ,这个数列叫做等比数 列,常数q 称为等比数列的公比. 2.通项公式与前n 项和公式 ⑴通项公式:11-=n n q a a ,1a 为首项,q 为公比 . ⑵前n 项和公式:①当1=q 时,1na S n = ②当1≠q 时,q q a a q q a S n n n --=--=11)1(11. 3.等比中项 如果b G a ,,成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项. 即:G 是a 与b 的等差中项?a , A ,b 成等差数列?b a G ?=2. 4.等比数列的判定方法 ⑴定义法:q a a n n =+1(+∈N n ,0≠q 是常数)?{}n a 是等比数列; ⑵中项法:221++?=n n n a a a (+∈N n )且0≠n a ?{}n a 是等比数列. 5.等比数列的常用性质 ⑴数列{}n a 是等比数列,则数列{}n pa 、{}n pa (0≠q 是常数)都是等比数列; ⑵在等比数列 {}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等比数列,公比为k q . ⑶),(+-∈?=N m n q a a m n m n ⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p n m ,则q p n m a a a a ?=?; ⑸若等比数列{}n a 的前n 项和n S ,则k S 、k k S S -2、k k S S 23-、k k S S 34-是等比数列. ★ 重 难 点 突 破 ★ 1.重点:理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式、前n 项和公式并能解决实际问题;理解等比中项的概念,掌握等比数列的性质. 2.难点:利用等比数列的性质解决实际问题. 3.重难点:正确理解等比数列的概念,灵活运用等比数列的性质解题. ⑴求等比数列的公比、、求值、判定等比数列等通常运用等比数列的概念、公式及其性质. 问题1:已知等比数列{}n a 的前n 项和1-=n n p S (p 是非零常数),则数列{}n a 是( ) A.等差数列 B.等比数列 C.等差数列或等比数列 D.非等差数列 分析:先由n S 求出n a ,再根据等差、等比数列定义作出判定. 解析: 1-=n n p S ,∴)2()1(11≥-=-=--n p p S S a n n n n ∴当,1≠p 且0≠p 时,{}n a 是等比数列;∴当0=p 时,{}n a 是等差数列,选C. ⑵求实数等比数列的中项要注意符号,求和要注意分类讨论. 问题2:若实数数列4,,,,1321a a a 是等比数列,则=2 a . 分析:本题容易错认为,由等比数列的等比中项公式4122 ?=a ,得.22±=a 解析: 4,,,,1321a a a 是等比数列,∴4122 ?=a ,得.22±=a 又21,,1a a 是等比数列,∴R a a a ∈?=1221 ,1,∴22=a . ★ 热 点 考 点 题 型 探 析★ 考点1等比数列的通项与前n 项和 题型1已知等比数列的某些项,求某项 【例1】已知{}n a 为等比数列,162,262==a a ,则=10a 【解题思路】可以考虑基本量法,或利用等比数列的性质 【解析】方法1: 81162 2451612=????====q q a a q a a ∴13122 81162469110=?===q a q a a 方法2: 812162264===a a q ,∴13122811624610=?==q a a 方法3: {}n a 为等比数列 ∴13122216222261026102===?=?a a a a a a 【名师指引】给项求项问题,先考虑利用等比数列的性质,再考虑基本量法. 题型2 已知前n 项和n S 及其某项,求项数. 【例2】⑴已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,93=n S ,48=n a ,公比2=q ,则项数=n . ⑵已知四个实数,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,首末两数之和为37,中间两数之和为36,求这四个数. 【解题思路】⑴利用等比数列的通项公式11-=n n q a a 及q q a S n n --=1)1(1求出1a 及q ,代入n S 可求项数n ;⑵利用等差数列、等比数列设出四个实数代入已知,可求这四个数. 【解析】⑴由93=n S ,48=n a ,公比2=q ,得532248 293)12(111=?=????=?=--n a a n n n . ⑵方法1:设这四个数分别为d c b a ,,,,则???????=+=+=+=36 37 22c b b a bd c c a b ; 方法2:设前2个数分别为b a ,,则第43、个数分别为a b --3736,,则 ???-=-+-=) 37()36()36(22a b b a b b ,解得???==1612b a 或?????==4 81499b a ; 方法3:设第32、个数分别为c b ,,则第1个数为c b -2,第1个数为b c 2 ,则 ???==??????=++-20163622c b c b b c c b 或?????==4 63481c b ; 方法4:设第32、个数分别为c b ,,设第4,1个数分别为c a c c a ++2 2,2; 方法5:设第43、个数分别为d c ,,则设第2,1个数分别为c d --36,37,则 ???===????-=+-=-25 1620)36()37()36(22d c c d c c d c 或.449,463==d c 【名师指引】平时解题时,应注意多方位、多角度思考问题,加强一题多解的练习,这对提高我们的解题能力大有裨益. 题型3 求等比数列前n 项和 【例3】等比数列 ,8,4,2,1中从第5项到第10项的和. 【解题思路】可以先求出10S ,再求出4S ,利用410 S S -求解;也可以先求出5a 及10a , 由10765,,,,a a a a 成等比数列求解. 【解析】由2,121==a a ,得2=q , ∴102321)21(11010=--=S ,152 1)21(144=--=S ,∴.1008410=-S S 【例4】已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,13233331-+++++=n n a ,求n S 【解题思路】可以先求出n a ,再根据n a 的形式特点求解. 【解析】 2 12331)31(133331132-=--=+++++=-n n n n a , ∴n n S n n n 2 131)31(32121)3333(2132---?=-++++= 即.4 32143--=n S n n 【例5】已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,n n n a 3)12(?-=,求n S . 【解题思路】分析数列通项形式特点,结合等比数列前n 项和公式的推导,采用错位相减法求和. 【解析】 n n n a 3)12(?-= ∴n n n S 3)12(35333132?-++?+?+?= ,----------------① 14323)12(3)32(3533313+?-+?-++?+?+?=n n n n n S -------------② ①—②,得14323)12()3333(232+?--+++++=-n n n n S 63)22(3)12(3 1)31(923111-?-=?----?+=++-n n n n n ∴.33)1(1+?-=+n n n S 【名师指引】根据数列通项的形式特点,等比数列求和的常用方法有:公式法、性质法、分解重组法、错位相减法,即数列求和从“通项”入手. 【新题导练】 1.已知{}n a 为等比数列,6,3876321=++=++a a a a a a ,求131211a a a ++的值. 【解析】设等比数列{}n a 的公比为q , 6,3876321=++=++a a a a a a ,∴23 216545=++++=a a a a a a q ,∴131211a a a ++; 2.如果将100,50,20依次加上同一个常数后组成一个等比数列,则这个等比数列的公比为 . 【解析】设这个常数为x ,则x x x +++100,50,20成等比数列, ∴)100)(20()50(2x x x ++=+,解得45=x ,∴1741852054 5204550==++=q . 3.已知n S 为等比数列 {}n a 的前n 项和,364,243,362===n S a a ,则=n ; 【解析】3,1243 3151612==????====q a q a a q a a 或3,11-=-=q a , 当3,11==q a 时,63643 1)31(1=?=--=n S n n ; 当3,11-=-=q a 时,[] n S n n ?=+---=36431)3(11无整数解. 4.已知等比数列{}n a 中,21a =,则其前3项的和3S 的取值范围是 . 【解析】∵等比数列()n a 中21a = ∴312321111S a a a a q q q q ??=++=++=++ ?? ? ∴当公比0q > 时,31113S q q =++ ≥+=; 当公比0q < 时,31111S q q ??=---≤-=- ???, ∴(][)3,13,S ∈-∞-+∞ 5.已知n S 为等比数列 {}n a 前n 项和,0>n a ,80=n S ,65602=n S ,前n 项中的数值最大的项为54,求100S . 【解析】由0>n a ,80=n S ,65602=n S ,知1≠q , ∴.65601)1(,801)1(2121=--==--=q q a S q q a S n n n n ∴81821122=?=--=n n n n n q q q S S ,∴1>q ,又 前n 项中的数值最大的项为: 5411==-n n q a a ,∴3 21=q a ,∴.133,21001001-=?==S q a 考点2 证明数列是等比数列 【例6】已知数列{}n a 和{}n b 满足:λ=1a ,4321-+=+n a a n n ,)213()1(+--=n a b n n n ,其中λ为实数,+∈N n . ⑴ 对任意实数λ,证明数列{}n a 不是等比数列; ⑵ 试判断数列{}n b 是否为等比数列,并证明你的结论. 【解题思路】⑴证明数列 {}n a 不是等比数列,只需举一个反例;⑵证明数列{}n b 是等比数列, 常用:①定义法;②中项法. 【解析】⑴ 证明:假设存在一个实数λ,使 {}n a 是等比数列,则有3122a a a ?=, 即,0949 49494)494()332(222=?-=+-?-=-λλλλλλλ矛盾. 所以{}n a 不是等比数列. ⑵ 解:因为[]21)1(3)1()213()1(11++--=+--=++n a n a b n n n n n [])1423 2()1(183)1(111+--=+--= +++n a n a n n n n n n n b n a 3 2)213()1(321-=+--=+ 又)18(11+-=λb ,所以 当)(0,18+∈=-=N n b n λ,此时{}n b 不是等比数列; 当)8(,181+-=-≠λλb 时,由上可知)(32,01++∈-=∴≠N n b b b n n n ,此时{}n b 是等比数列. 【名师指引】等比数列的判定方法: ⑴定义法:q a a n n =+1(+∈N n ,0≠q 是常数)?{}n a 是等比数列; ⑵中项法:221 ++?=n n n a a a (+∈N n )且0≠n a ?{}n a 是等比数列. 【新题导练】 6.已知数列{}n a 的首项123 a =,121n n n a a a +=+,1,2,3,n =….证明:数列1{1}n a -是等比数列; 【解析】 121n n n a a a +=+,∴ 111111222n n n n a a a a ++==+?, ∴ 11111(1)2n n a a +-=-,又123 a =,∴11112a -=, ∴数列1{1}n a -是以12为首项,12为公比的等比数列. 考点3 等比数列的性质 【例7】已知n S 为等比数列{}n a 前n 项和,54=n S ,602=n S ,则=n S 3 . 【解题思路】结合题意考虑利用等比数列前n 项和的性质求解. 【解析】 {}n a 是等比数列,∴n n n n n S S S S S 232,,--为等比数列, ∴318236)60(5433= ?=-n n S S . 【名师指引】给项求项问题,先考虑利用等比数列的性质,再考虑基本量法. 【新题导练】 7.已知等比数列 {}n a 中,36)2(,04624=++>a a a a a n ,则=+53a a . 【解析】 {}n a 是等比数列,0>n a ∴?=+?=++36)(36)2(2534624a a a a a a 653=+a a . 考点4 等比数列与其它知识的综合 【例8】设n S 为数列 {}n a 的前n 项和,已知()21n n n ba b S -=- ⑴证明:当2b =时, {}12n n a n --?是等比数列; ⑵求{}n a 的通项公式 【解题思路】由递推公式 {}0,,=n a S n n 求数列的通项公式)(n f a n =,主要利用: ???≥-==-)2()1(11n S S n S a n n n ,同时注意分类讨论思想. 【解析】由题意知1 2a =,且 ()21n n n ba b S -=-,()11121n n n ba b S +++-=- 两式相减,得()()1121n n n n b a a b a ++--=-,即 12n n n a ba +=+ ① ⑴当2b =时,由①知 122n n n a a +=+ 于是 ()()1122212n n n n n a n a n +-+?=+-+? ()12 2n n a n -=-? 又111210n a --?=≠,所以{}1 2n n a n --?是首项为1,公比为2=q 的等比数列。 ⑵当2 b =时,由(Ⅰ)知1122n n n a n ---?=,即()112n n a n -=+ 当2 b ≠时,由①得 1111122222n n n n n a ba b b +++- ?=+-?-- 22n n b ba b =-?-122n n b a b ??=-? ?-?? 因此 11112222n n n n a b a b b ++??-?==-? ?--??()212n b b b -=?- 得 ()121122222n n n n a b b n b -=??=???+-≥???-? 【名师指引】退一相减是解决含有n S 的递推公式的重要手段,使其转化为不含n S 的递推公式,从而针对性的解决;在由递推公式求通项公式时,重视首项是否可以吸收是易错点,同时重视分类讨论,做到条理清晰是关键. 【新题导练】 8.设n S 为数列{}n a 的前n 项和,1a a =,13n n n a S +=+,*n ∈N . ⑴ 设3n n n b S =-,求数列{}n b 的通项公式; ⑵ 若)(1++∈≥N n a a n n ,求a 的取值范围. 【解析】⑴依题意,113n n n n n S S a S ++-==+,即123n n n S S +=+, 由此得1132(3)n n n n S S ++-=-.因此,所求通项公式为 13(3)2n n n n b S a -=-=-,+∈N n . ① ⑵ 由①知 13(3)2n n n S a -=+-,+∈N n ,于是, 当2≥n 时,1n n n a S S -=-1123(3)23(3)2n n n n a a ---=+-?---? 1223(3)2n n a --=?+-, ????????-+??? ???=?-+?=-----+3231222)3(3 422211a a a a n n n n n n , 当2≥n 时,?≥+n n a a 19032312222-≥?≥??? ?????-+??? ???--a a n n ,又2113a a a =+>. 综上,所求的a 的取值范围是[)9-+∞,. ★ 抢 分 频 道 ★ 基础巩固训练 1.设{}n a 是公比为正数的等比数列,若16,151==a a ,则数列{}n a 前7项的和为( ) .A 63 .B 64 .C 127 .D 128 【解析】C. 由16,151==a a ,得16154==a a q ,2=q ,.1271)1(717=--=q q a S 2.设等比数列{}n a 的公比2q =, 前n 项和为n S ,则42 S a =( ) .A 2 .B 4 .C 215 .D 2 17 【解析】C. .2 15)1(2211)1(1441124=-?-=--?=q q a q a a S 3.已知等比数列{}n a 满足122336a a a a +=+=,,则7a =( ) .A 64 .B 81 .C 128 .D 243 【解析】A.22 132=++=a a a a q ,∴13111=?=+a q a a ,.6421177=?=-a 4.已知等比数列{}n a 的前三项依次为1a -,1a +,4a +,则n a =( ) A .342n ??? ??? B .243n ??? ??? C .1342n -??? ??? D .1243n -??? ??? 【解析】C.5)4)(1()1(2=?+-=+a a a a ,23,41==q a ,∴1)23(4-?=n n a 5.已知{}n a 是等比数列,4 1252==a a ,,则13221++++n n a a a a a a =( ) .A )41(16n -- .B )21(16n -- .C )41(332n -- .D )21(3 32n -- 【解析】C . 4 1252==a a ,,∴.21,41==q a =++++13221n n a a a a a a )41(332n -- 6.(2009广雅中学)在等比数列中,已知910(0)a a a a +=≠,1920a a b +=,则99100a a += . 【解析】9 8b a .利用100992019109,,,a a a a a a +++ 成等比数列,得99100a a +=98b a 综合拔高训练 7.(2009执信中学) 等差数列{}n a 中,410a =且3610a a a ,,成等比数列,求数列{}n a 前20项的和20S . 【解析】解:设数列{}n a 的公差为d ,则 3410a a d d =-=-, 642102a a d d =+=+, 1046106a a d d =+=+. 由3610a a a ,,成等比数列得2310 6a a a =, 即2(10)(106)(102)d d d -+=+, 整理得210100d d -=, 解得0d =或1d =. 当0d =时,20420200S a ==;当1d =时,14310317a a d =-=-?=, 于是20 12019202S a d ?=+207190330=?+=. 8.(2009金山中学)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,()1(1)3 n n S a n N *=-∈; ⑴求1a ,2a 的值; ⑵证明数列{}n a 是等比数列,并求n S . 【解析】⑴由 111(1)3S a =- 得 112a =-
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