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高考新课标数学数列大题精选50题(含答案、知识卡片)

来源:智榕旅游


高考新课标数学数列大题精选50题(含答案、知识卡片)

一.解答题(共50题)

1. (2019•全国)数列{an}中,a1=,2an+1an+an+1﹣an=0.

(1)求{an}的通项公式;

(2)求满足a1a2+a2a3+…+an﹣1an<的n的最大值.

2.(2019•新课标Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S9=﹣a5.

(1)若a3=4,求{an}的通项公式;

(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.

3.(2019•新课标Ⅱ)已知数列{an}和{bn}满足a1=1,b1=0,4an+1=3an﹣bn+4,4bn+1=3bn﹣an﹣4.

(1)证明:{an+bn}是等比数列,{an﹣bn}是等差数列;

(2)求{an}和{bn}的通项公式.

4.(2019•新课标Ⅱ)已知{an}是各项均为正数的等比数列,a1=2,a3=2a2+16.

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(1)求{an}的通项公式;

(2)设bn=log2an,求数列{bn}的前n项和.

5.(2018•新课标Ⅱ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=﹣7,S3=﹣15.

(1)求{an}的通项公式;

(2)求Sn,并求Sn的最小值.

6.(2018•新课标Ⅰ)已知数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)an,设bn=.

(1)求b1,b2,b3;

(2)判断数列{bn}是否为等比数列,并说明理由;

(3)求{an}的通项公式.

7.(2018•新课标Ⅲ)等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.

(1)求{an}的通项公式;

(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m.

8.(2017•全国)设数列{bn}的各项都为正数,且

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(1)证明数列为等差数列;

(2)设b1=1,求数列{bnbn+1}的前n项和Sn.

9.(2017•新课标Ⅱ)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项和为Tn,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.

(1)若a3+b3=5,求{bn}的通项公式;

(2)若T3=21,求S3.

10.(2017•新课标Ⅰ)记Sn为等比数列{an}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.

(1)求{an}的通项公式;

(2)求Sn,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列.

11.(2017•新课标Ⅲ)设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n.

(1)求{an}的通项公式;

(2)求数列{}的前n项和.

12.(2016•全国)已知数列{an}的前n项和Sn=n2.

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(Ⅰ)求{an}的通项公式;

(Ⅱ)记bn=,求数列{bn}的前n项和.

13.(2016•新课标Ⅲ)已知数列{an}的前n项和Sn=1+λan,其中λ≠0.

(1)证明{an}是等比数列,并求其通项公式;

(2)若S5=,求λ.

14.(2016•新课标Ⅰ)已知{an}是公差为3的等差数列,数列{bn}满足b1=1,b2=,anbn+1+bn+1

=nbn.

(Ⅰ)求{an}的通项公式;

(Ⅱ)求{bn}的前n项和.

15.(2016•新课标Ⅲ)已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1,an2﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0.

(1)求a2,a3;

(2)求{an}的通项公式.

16.(2016•新课标Ⅱ)等差数列{an}中,a3+a4=4,a5+a7=6.

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(Ⅰ)求{an}的通项公式;

(Ⅱ)设bn=[an],求数列{bn}的前10项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.

17.(2016•新课标Ⅱ)Sn为等差数列{an}的前n项和,且a1=1,S7=28,记bn=[lgan],其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[lg99]=1.

(Ⅰ)求b1,b11,b101;

(Ⅱ)求数列{bn}的前1000项和.

18.(2015•全国)已知数列{an}的前n项和Sn=4﹣an﹣.

(Ⅰ)证明:数列{2nan}是等差数列;

(Ⅱ)求{an}的通项公式.

19.(2015•新课标Ⅰ)Sn为数列{an}的前n项和,已知an>0,an2+2an=4Sn+3

(I)求{an}的通项公式:

(Ⅱ)设bn=,求数列{bn}的前n项和.

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数列全国高考数学试题

参考答案与试题解析

一.解答题(共50小题)

1.(2019•全国)数列{an}中,a1=,2an+1an+an+1﹣an=0.

(1)求{an}的通项公式;(2)求满足a1a2+a2a3+…+an﹣1an<的n的最大值.

【分析】(1)由2an+1an+an+1﹣an=0可得公式可得an;

,可知数列{}是等差数列,求出的通项

(2)由(1)知=,然后利用裂项相消法求出

a1a2+a2a3+…+an﹣1an,再解不等式可得n的范围,进而得到n的最大值.

【解答】解:(1)∵2an+1an+an+1﹣an=0.∴,

又,∴数列{}是以3为首项,2为公差的等差数列, ∴,∴;

(2)由(1)知,=,

第6页(共50页)

∴a1a2+a2a3+…+an﹣1an==,

∵a1a2+a2a3+…+an﹣1an<,∴<,

∴4n+2<42,∴n<10,∵n∈N*,

∴n的最大值为9.

【点评】本题考查了等差数列的定义,通项公式和裂项相消法求出数列的前n项和,考查了转化思想,关键是了解数列的递推公式,明确递推公式与通项公式的异同,会根据数列的递推公式构造新数列,属中档题.

2.(2019•新课标Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S9=﹣a5.

(1)若a3=4,求{an}的通项公式;(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.

【分析】(1)根据题意,等差数列{an}中,设其公差为d,由S9=﹣a5,即可得S9==

9a5=﹣a5,变形可得a5=0,结合a3=4,计算可得d的值,结合等差数列的通项公式计算可得答案;

(2)若Sn≥an,则na1+值范围,综合即可得答案.

d≥a1+(n﹣1)d,分n=1与n≥2两种情况讨论,求出n的取

【解答】解:(1)根据题意,等差数列{an}中,设其公差为d,

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若S9=﹣a5,则S9==9a5=﹣a5,变形可得a5=0,即a1+4d=0,

若a3=4,则d==﹣2,则an=a3+(n﹣3)d=﹣2n+10,

(2)若Sn≥an,则na1+d≥a1+(n﹣1)d,

当n=1时,不等式成立,

当n≥2时,有≥d﹣a1,变形可得(n﹣2)d≥﹣2a1,

又由S9=﹣a5,即S9=﹣2a1,

=9a5=﹣a5,则有a5=0,即a1+4d=0,则有(n﹣2)≥

又由a1>0,则有n≤10,则有2≤n≤10,

综合可得:n的取值范围是{n|1≤n≤10,n∈N}.

【点评】本题考查等差数列的性质以及等差数列的前n项和公式,涉及数列与不等式的综合应用,属于基础题.

3.(2019•新课标Ⅱ)已知数列{an}和{bn}满足a1=1,b1=0,4an+1=3an﹣bn+4,4bn+1=3bn﹣an﹣4.

(1)证明:{an+bn}是等比数列,{an﹣bn}是等差数列;(2)求{an}和{bn}的通项公式.

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【分析】(1)定义法证明即可;(2)由(1)结合等差、等比的通项公式可得

【解答】解:(1)证明:∵4an+1=3an﹣bn+4,4bn+1=3bn﹣an﹣4;

∴4(an+1+bn+1)=2(an+bn),4(an+1﹣bn+1)=4(an﹣bn)+8;

即an+1+bn+1=(an+bn),an+1﹣bn+1=an﹣bn+2;

又a1+b1=1,a1﹣b1=1,

∴{an+bn}是首项为1,公比为的等比数列,

{an﹣bn}是首项为1,公差为2的等差数列;

(2)由(1)可得:an+bn=()n﹣1,

an﹣bn=1+2(n﹣1)=2n﹣1;

∴an=()n+n﹣,bn=()n﹣n+.

【点评】本题考查了等差、等比数列的定义和通项公式,是基础题

4.(2019•新课标Ⅱ)已知{an}是各项均为正数的等比数列,a1=2,a3=2a2+16.

(1)求{an}的通项公式;(2)设bn=log2an,求数列{bn}的前n项和.

第9页(共50页)

【分析】(1)设等比数列的公比,由已知列式求得公比,则通项公式可求;

(2)把(1)中求得的{an}的通项公式代入bn=log2an,得到bn,说明数列{bn}是等差数列,再由等差数列的前n项和公式求解.

【解答】解:(1)设等比数列的公比为q,

由a1=2,a3=2a2+16,得2q2=4q+16,即q2﹣2q﹣8=0,解得q=﹣2(舍)或q=4.

∴;

(2)bn=log2an=,

∵b1=1,bn+1﹣bn=2(n+1)﹣1﹣2n+1=2,

∴数列{bn}是以1为首项,以2为公差的等差数列,则数列{bn}的前n项和.

【点评】本题考查等差数列与等比数列的通项公式及前n项和,考查对数的运算性质,是基础题.

5.(2018•全国)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=,an>0,an+1•(Sn+1+Sn)=2.

(1)求Sn; (2)求++…+.

【分析】(1)由数列递推式可得(Sn+1﹣Sn)(Sn+1+Sn)=2,可得Sn+12﹣Sn2=2,运用等差数列的定义和通项公式可得所求Sn;

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(2)化简==()=(﹣),再由数列的求和方法:裂

项相消求和,化简整理可得所求和.

【解答】解:(1)a1=,an>0,an+1•(Sn+1+Sn)=2,

可得(Sn+1﹣Sn)(Sn+1+Sn)=2,

可得Sn+12﹣Sn2=2,即数列{Sn2}为首项为2,公差为2的等差数列,

可得Sn2=2+2(n﹣1)=2n,

由an>0,可得Sn=;

(2)==()=(﹣),

即++…+=(﹣1+﹣+2﹣+…+﹣)=(﹣1).

【点评】本题考查等差数列的定义和通项公式的运用,考查数列的递推式和数列的求和方法:裂项相消求和,考查运算能力,属于中档题.

6.(2018•新课标Ⅱ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=﹣7,S3=﹣15.

(1)求{an}的通项公式;(2)求Sn,并求Sn的最小值.

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【分析】(1)根据a1=﹣7,S3=﹣15,可得a1=﹣7,3a1+3d=﹣15,求出等差数列{an}的公差,然后求出an即可;

(2)由a1=﹣7,d=2,an=2n﹣9,得Sn=16,由此可求出Sn以及Sn的最小值.

==n2﹣8n=(n﹣4)2﹣

【解答】解:(1)∵等差数列{an}中,a1=﹣7,S3=﹣15,

∴a1=﹣7,3a1+3d=﹣15,解得a1=﹣7,d=2,∴an=﹣7+2(n﹣1)=2n﹣9;

(2)∵a1=﹣7,d=2,an=2n﹣9,

∴Sn===n2﹣8n=(n﹣4)2﹣16,

∴当n=4时,前n项的和Sn取得最小值为﹣16.

【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式,考查了等差数列的前n项的和公式,属于中档题.

7.(2018•新课标Ⅰ)已知数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)an,设bn=.

(1)求b1,b2,b3;(2)判断数列{bn}是否为等比数列,并说明理由;(3)求{an}的通项公式.

【分析】(1)直接利用已知条件求出数列的各项.

(2)利用定义说明数列为等比数列.

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(3)利用(1)(2)的结论,直接求出数列的通项公式.

【解答】解:(1)数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)an,则:(常数),

由于,故:,数列{bn}是以b1为首项,2为公比的等比数列.

整理得:,所以:b1=1,b2=2,b3=4.

(2)由于(常数),数列{bn}是为等比数列;

(3)由(1)得:,根据,所以:.

【点评】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用.

8.(2018•新课标Ⅲ)等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.

(1)求{an}的通项公式;(2)记Sn为{an}的前n项和.若Sm=63,求m.

【分析】(1)利用等比数列通项公式列出方程,求出公比q=±2,由此能求出{an}的通项公式.

(2)当a1=1,q=﹣2时,Sn=,由Sm=63,得Sm==63,m∈N,无解;当

a1=1,q=2时,Sn=2n﹣1,由此能求出m.

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【解答】解:(1)∵等比数列{an}中,a1=1,a5=4a3.∴1×q4=4×(1×q2),解得q=±2,

当q=2时,an=2n﹣1,

当q=﹣2时,an=(﹣2)n﹣1,

∴{an}的通项公式为,an=2n﹣1,或an=(﹣2)n﹣1.

(2)记Sn为{an}的前n项和.

当a1=1,q=﹣2时,Sn===,

由Sm=63,得Sm==63,m∈N,无解;

当a1=1,q=2时,Sn===2n﹣1,

由Sm=63,得Sm=2m﹣1=63,m∈N,解得m=6.

【点评】本题考查等比数列的通项公式的求法,考查等比数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.

9.(2017•全国)设数列{bn}的各项都为正数,且.

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(1)证明数列为等差数列;(2)设b1=1,求数列{bnbn+1}的前n项和Sn.

【分析】(1)对已知等式两边取倒数,结合等差数列的定义,即可得证;

(2)由等差数列的通项公式可得相消求和,化简即可得到所求和.

,所以,再由数列的求和方法:裂项

【解答】解:(1)证明:数列{bn}的各项都为正数,且,

两边取倒数得,故数列为等差数列,其公差为1,首项为;

(2)由(1)得,,,

故,所以,因此.

【点评】本题考查等差数列的定义和通项公式,考查构造数列法,以及数列的求和方法:裂项相消求和,考查化简运算能力,属于中档题.

10.(2017•新课标Ⅱ)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项和为Tn,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.

(1)若a3+b3=5,求{bn}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.

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【分析】(1)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,运用等差数列和等比数列的通项公式,列方程解方程可得d,q,即可得到所求通项公式;

(2)运用等比数列的求和公式,解方程可得公比,再由等差数列的通项公式和求和,计算即可得到所求和.

【解答】解:(1)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,

a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2,a3+b3=5,

可得﹣1+d+q=2,﹣1+2d+q2=5,解得d=1,q=2或d=3,q=0(舍去),

则{bn}的通项公式为bn=2n﹣1,n∈N*;

(2)b1=1,T3=21,可得1+q+q2=21,解得q=4或﹣5,

当q=4时,b2=4,a2=2﹣4=﹣2,

d=﹣2﹣(﹣1)=﹣1,S3=﹣1﹣2﹣3=﹣6;

当q=﹣5时,b2=﹣5,a2=2﹣(﹣5)=7,

d=7﹣(﹣1)=8,S3=﹣1+7+15=21.

【点评】本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,求出公差和公比是解题的关键,考查方程思想和化简整理的运算能力,属于基础题.

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11.(2017•新课标Ⅰ)记Sn为等比数列{an}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.

(1)求{an}的通项公式;(2)求Sn,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列.

【分析】(1)由题意可知a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,a1==,a2==,由a1+a2=2,

列方程即可求得q及a1,根据等比数列通项公式,即可求得{an}的通项公式;

(2)由(1)可知.利用等比数列前n项和公式,即可求得Sn,分别求得Sn+1,Sn+2,显然Sn+1+Sn+2

=2Sn,则Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列.

【解答】解:(1)设等比数列{an}首项为a1,公比为q,

则a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,则a1==,a2==,

由a1+a2=2,+=2,整理得:q2+4q+4=0,解得:q=﹣2,

则a1=﹣2,an=(﹣2)(﹣2)n﹣1=(﹣2)n,

∴{an}的通项公式an=(﹣2)n;

(2)由(1)可知:Sn===﹣[2+(﹣2)n+1],

则Sn+1=﹣[2+(﹣2)n+2],Sn+2=﹣[2+(﹣2)n+3],

第17页(共50页)

由Sn+1+Sn+2=﹣[2+(﹣2)n+2]﹣[2+(﹣2)n+3],

=﹣[4+(﹣2)×(﹣2)n+1+(﹣2)2×(﹣2)n+1],

=﹣[4+2(﹣2)n+1]=2×[﹣(2+(﹣2)n+1)]=2Sn,

即Sn+1+Sn+2=2Sn,

∴Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列.

【点评】本题考查等比数列通项公式,等比数列前n项和,等差数列的性质,考查计算能力,属于中档题.

12.(2017•新课标Ⅲ)设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n.

(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.

【分析】(1)利用数列递推关系即可得出.

(2)==﹣.利用裂项求和方法即可得出.

【解答】解:(1)数列{an}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n.

n≥2时,a1+3a2+…+(2n﹣3)an﹣1=2(n﹣1).

第18页(共50页)

∴(2n﹣1)an=2.∴an=.

当n=1时,a1=2,上式也成立.

∴an=.

(2)==﹣.

∴数列{}的前n项和=++…+=1﹣=.

【点评】本题考查了数列递推关系、裂项求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

13.(2016•全国)已知数列{an}的前n项和Sn=n2.

(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)记bn=,求数列{bn}的前n项和.

【分析】(Ⅰ)运用数列的递推式:a1=S1;n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,计算可得所求通项;

(Ⅱ)化简bn=求和,计算可得所求和.

==(﹣),再由数列的求和方法:裂项相消

【解答】解:(Ⅰ)数列{an}的前n项和Sn=n2,可得a1=S1=1;

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n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣(n﹣1)2=2n﹣1,上式对n=1也成立,则an=2n﹣1,n∈N*;

(Ⅱ)bn===(﹣),

则数列{bn}的前n项和为(﹣1+﹣+﹣+…+﹣)=((﹣1).

【点评】本题考查数列的通项公式的求法,注意运用数列的递推式,考查数列的求和方法:裂项相消求和,考查化简整理的运算能力,属于中档题.

14.(2016•新课标Ⅲ)已知数列{an}的前n项和Sn=1+λan,其中λ≠0.

(1)证明{an}是等比数列,并求其通项公式;(2)若S5=,求λ.

【分析】(1)根据数列通项公式与前n项和公式之间的关系进行递推,结合等比数列的定义进行证明求解即可.

(2)根据条件建立方程关系进行求解就可.

【解答】解:(1)∵Sn=1+λan,λ≠0.∴an≠0.

当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=1+λan﹣1﹣λan﹣1=λan﹣λan﹣1,即(λ﹣1)an=λan﹣1,

∵λ≠0,an≠0.∴λ﹣1≠0.即λ≠1,即=,(n≥2),

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∴{an}是等比数列,公比q=,

当n=1时,S1=1+λa1=a1,即a1=,∴an=•()n﹣1.

(2)若S5=,则若S5=1+λ[•()4]=,即()5=﹣1=﹣,

则=﹣,得λ=﹣1.

【点评】本题主要考查数列递推关系的应用,根据n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1的关系进行递推是解决本题的关键.考查学生的运算和推理能力.

15.(2016•新课标Ⅰ)已知{an}是公差为3的等差数列,数列{bn}满足b1=1,b2=,anbn+1+bn+1

=nbn.

(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)求{bn}的前n项和.

【分析】(Ⅰ)令n=1,可得a1=2,结合{an}是公差为3的等差数列,可得{an}的通项公式;

(Ⅱ)由(1)可得:数列{bn}是以1为首项,以为公比的等比数列,进而可得:{bn}的前n项和.

【解答】解:(Ⅰ)∵anbn+1+bn+1=nbn.

当n=1时,a1b2+b2=b1.

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∵b1=1,b2=,∴a1=2,

又∵{an}是公差为3的等差数列,∴an=3n﹣1,

(Ⅱ)由(I)知:(3n﹣1)bn+1+bn+1=nbn.即3bn+1=bn.

即数列{bn}是以1为首项,以为公比的等比数列,

∴{bn}的前n项和Sn==(1﹣3﹣n)=﹣.

【点评】本题考查的知识点是数列的递推式,数列的通项公式,数列的前n项和公式,难度中档.

16.(2016•新课标Ⅲ)已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1,an2﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0.

(1)求a2,a3; (2)求{an}的通项公式.

【分析】(1)根据题意,由数列的递推公式,令n=1可得a12﹣(2a2﹣1)a1﹣2a2=0,将a1

=1代入可得a2的值,进而令n=2可得a22﹣(2a3﹣1)a2﹣2a3=0,将a2=代入计算可得a3的值,即可得答案;

(2)根据题意,将an2﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0变形可得(an﹣2an+1)(an+an+1)=0,进而分析可得an=2an+1或an=﹣an+1,结合数列各项为正可得an=2an+1,结合等比数列的性质可得{an}

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是首项为a1=1,公比为的等比数列,由等比数列的通项公式计算可得答案.

【解答】解:(1)根据题意,an2﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0,

当n=1时,有a12﹣(2a2﹣1)a1﹣2a2=0,

而a1=1,则有1﹣(2a2﹣1)﹣2a2=0,解可得a2=,

当n=2时,有a22﹣(2a3﹣1)a2﹣2a3=0,

又由a2=,解可得a3=,故a2=,a3=;

(2)根据题意,an2﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0,变形可得(an﹣2an+1)(an+1)=0,

即有an=2an+1或an=﹣1,

又由数列{an}各项都为正数,则有an=2an+1,

故数列{an}是首项为a1=1,公比为的等比数列,则an=1×()n﹣1=()n﹣1,故an=()

n﹣1.

【点评】本题考查数列的递推公式,关键是转化思路,分析得到an与an+1的关系.

17.(2016•新课标Ⅱ)等差数列{an}中,a3+a4=4,a5+a7=6.

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(Ⅰ)求{an}的通项公式;

(Ⅱ)设bn=[an],求数列{bn}的前10项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.

【分析】(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,根据已知构造关于首项和公差方程组,解得答案;

(Ⅱ)根据bn=[an],列出数列{bn}的前10项,相加可得答案.

【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,

∵a3+a4=4,a5+a7=6.∴,解得:,∴an=;

(Ⅱ)∵bn=[an],∴b1=b2=b3=1,b4=b5=2,b6=b7=b8=3,b9=b10=4.

故数列{bn}的前10项和S10=3×1+2×2+3×3+2×4=24.

【点评】本题考查的知识点是等差数列的通项公式,等差数列的性质,难度中档.

18.(2016•新课标Ⅱ)Sn为等差数列{an}的前n项和,且a1=1,S7=28,记bn=[lgan],其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[lg99]=1.

(Ⅰ)求b1,b11,b101;(Ⅱ)求数列{bn}的前1000项和.

【分析】(Ⅰ)利用已知条件求出等差数列的公差,求出通项公式,然后求解b1,b11,b101;

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(Ⅱ)找出数列的规律,然后求数列{bn}的前1000项和.

【解答】解:(Ⅰ)Sn为等差数列{an}的前n项和,且a1=1,S7=28,7a4=28.

可得a4=4,则公差d=1.an=n,

bn=[lgn],则b1=[lg1]=0,b11=[lg11]=1,b101=[lg101]=2.

(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:b1=b2=b3=…=b9=0,b10=b11=b12=…=b99=1.

b100=b101=b102=b103=…=b999=2,b10,00=3.

数列{bn}的前1000项和为:9×0+90×1+900×2+3=1893.

【点评】本题考查数列的性质,数列求和,考查分析问题解决问题的能力,以及计算能力.

19.(2015•全国)已知数列{an}的前n项和Sn=4﹣an﹣.

(Ⅰ)证明:数列{2nan}是等差数列;(Ⅱ)求{an}的通项公式.

【分析】(Ⅰ)当n=1时,﹣an﹣1﹣列.

.两式相减,得2an=

,解得a1=1,当n≥2时,Sn=4﹣an﹣,Sn﹣1=4

,由此能证明数列{2nan}是首项为2,公差为﹣2的等差数

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(Ⅱ)求出2nan=2+(n﹣1)×(﹣2)=4﹣2n,由此能求出{an}的通项公式.

【解答】证明:(Ⅰ)∵数列{an}的前n项和Sn=4﹣an﹣.

∴当n=1时,,解得a1=1,

当n≥2时,Sn=4﹣an﹣,Sn﹣1=4﹣an﹣1﹣.

两式相减,得2an=,

∴2×2nan=2×2nan=2×2n﹣1an﹣1﹣4,

∴=﹣2n﹣1an﹣1==﹣2,

又2a1=2,∴数列{2nan}是首项为2,公差为﹣2的等差数列.

(Ⅱ)∵数列{2nan}是首项为2,公差为﹣2的等差数列,

∴2nan=2+(n﹣1)×(﹣2)=4﹣2n,

∴an=.∴{an}的通项公式为an=.

【点评】本题考查等差数列的证明,考查等差数列的通项公式的求法,考查等差数列的性质、构造

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法等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.

19.(2015•新课标Ⅰ)Sn为数列{an}的前n项和,已知an>0,an2+2an=4Sn+3

(I)求{an}的通项公式:(Ⅱ)设bn=,求数列{bn}的前n项和.

【分析】(I)根据数列的递推关系,利用作差法即可求{an}的通项公式:

(Ⅱ)求出bn=,利用裂项法即可求数列{bn}的前n项和.

【解答】解:(I)由an2+2an=4Sn+3,可知an+12+2an+1=4Sn+1+3

两式相减得an+12﹣an2+2(an+1﹣an)=4an+1,即2(an+1+an)=an+12﹣an2=(an+1+an)(an+1

﹣an),

∵an>0,∴an+1﹣an=2,

∵当n=1时,a12+2a1=4a1+3,

∴a1=﹣1(舍)或a1=3,则{an}是首项为3,公差d=2的等差数列,

∴{an}的通项公式an=3+2(n﹣1)=2n+1:

(Ⅱ)∵an=2n+1,

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∴bn===(﹣),

∴数列{bn}的前n项和Tn=(﹣+…+﹣)=(﹣)=.

【点评】本题主要考查数列的通项公式以及数列求和的计算,利用裂项法是解决本题的关键.

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考点卡片

1.等差数列的性质

【等差数列】等差数列的通项公式为:an=a1+(n﹣1)d;

前n项和公式为:Sn=na1+n(n﹣1)或Sn= (n∈N+),

另一重要特征是若p+q=2m,则有2am=ap+aq(p,q,m都为自然数)

例:已知等差数列{an}中,a1<a2<a3<…<an且a3,a6为方程x2﹣10x+16=0的两个实根.

(1)求此数列{an}的通项公式;

(2)268是不是此数列中的项?若是,是第多少项?若不是,说明理由.

解:(1)由已知条件得a3=2,a6=8.

又∵{an}为等差数列,设首项为a1,公差为d,

∴a1+2d=2,a1+5d=8,解得a1=﹣2,d=2.

∴an=﹣2+(n﹣1)×2=2n﹣4(n∈N*).∴数列{an}的通项公式为an=2n﹣4.

(2)令268=2n﹣4(n∈N*),解得n=136.∴268是此数列的第136项.

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这是一个很典型的等差数列题,第一问告诉你第几项和第几项是多少,然后套用等差数列的通项公式an=a1+(n﹣1)d,求出首项和公差d,这样等差数列就求出来了.第二问判断某个数是不是等差数列的某一项,其实就是要你检验看符不符合通项公式,带进去检验一下就是的.

【等差数列的性质】

(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;

(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;

(3)m,n∈N+,则am=an+(m﹣n)d;

(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有as+at=2ap;

(5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数.

(6)an,an﹣1,an﹣2,…,a2,a1仍为等差数列,公差为﹣d.

(7)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即2an+1=an+an+2,2an=an﹣m+an+m,(n≥m+1,n,m∈N+)

(8)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍为等差数列,公差为kd(首项不一定选a1).

2.等差数列的通项公式

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【知识点的认识】an=a1+(n﹣1)d,或者an=am+(n﹣m)d.

【例题解析】

eg1:已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+1,求数列{an}的通项公式,并判断{an}是不是等差数列

解:当n=1时,a1=S1=12+1=2,

当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n2+1﹣(n﹣1)2﹣1=2n﹣1,

∴an=,把n=1代入2n﹣1可得1≠2,∴{an}不是等差数列

考察了对概念的理解,除掉第一项这个数列是等差数列,但如果把首项放进去的话就不是等差数列,题中an的求法是数列当中常用到的方式,大家可以熟记一下.

eg2:已知等差数列{an}的前三项分别为a﹣1,2a+1,a+7则这个数列的通项公式为

解:∵等差数列{an}的前三项分别为a﹣1,2a+1,a+7,

∴2(2a+1)=a﹣1+a+7,解得a=2.

∴a1=2﹣1=1,a2=2×2+1=5,a3=2+7=9,

∴数列an是以1为首项,4为公差的等差数列,

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∴an=1+(n﹣1)×4=4n﹣3.故答案:4n﹣3.

这个题很好的考察了的呢公差数列的一个重要性质,即等差中项的特点,通过这个性质然后解方程一样求出首项和公差即可.

【考点点评】

求等差数列的通项公式是一种很常见的题型,这里面往往用的最多的就是等差中项的性质,这也是学习或者复习时应重点掌握的知识点.

3.等差数列的前n项和

【知识点的认识】Sn=na1+n(n﹣1)d或者Sn=

【例题解析】

eg1:设等差数列的前n项和为Sn,若公差d=1,S5=15,则S10=

解:∵d=1,S5=15,∴5a1+=55.

d=5a1+10=15,即a1=1,则S10=10a1+d=10+45

故答案为:55

点评:此题考查了等差数列的前n项和公式,解题的关键是根据题意求出首项a1的值,然后套用公式即可.

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eg2:等差数列{an}的前n项和Sn=4n2﹣25n.求数列{|an|}的前n项的和Tn.

解:∵等差数列{an}的前n项和Sn=4n2﹣25n.

∴an=Sn﹣Sn﹣1=(4n2﹣25n)﹣[4(n﹣1)2﹣25(n﹣1)]=8n﹣29,

该等差数列为﹣21,﹣13,﹣5,3,11,…前3项为负,其和为S3=﹣39.

∴n≤3时,Tn=﹣Sn=25n﹣4n2,

n≥4,Tn=Sn﹣2S3=4n2﹣25n+78,

∴.

点评:本题考查等差数列的前n项的绝对值的和的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意分类讨论思想的合理运用.其实方法都是一样的,要么求出首项和公差,要么求出首项和第n项的值.

【考点点评】

等差数列比较常见,单独考察等差数列的题也比较简单,一般单独考察是以小题出现,大题一般要考察的话会结合等比数列的相关知识考察,特别是错位相减法的运用.

4.等比数列的性质

例:2,x,y,z,18成等比数列,则y= .

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解:由2,x,y,z,18成等比数列,设其公比为q,则18=2q4,解得q2=3,

∴y=2q2=2×3=6.故答案为:6.

本题的解法主要是运用了等比数列第n项的通项公式,这也是一个常用的方法,即知道某两项的值然后求出公比,继而可以以已知项为首项,求出其余的项.关键是对公式的掌握,方法就是待定系数法.

【等比数列的性质】

(1)通项公式的推广:an=am•qn﹣m,(n,m∈N*).

(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak•al=am•an

(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an•bn},仍是等比数列.

(4)单调性:或⇔{an}是递增数列;或⇔{an}是递减数列;q=1⇔{an}

是常数列;q<0⇔{an}是摆动数列.

5.等比数列的通项公式

【知识点的认识】

1.等比数列的定义

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2.等比数列的通项公式 an=a1•qn﹣1

3.等比中项:如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项. G2=a•b (ab≠0)

4.等比数列的常用性质

(1)通项公式的推广:an=am•qn﹣m,(n,m∈N*).

(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则 ak•al=am•an

(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an•bn},仍是等比数列.

(4)单调性:或⇔{an}是递增数列;或⇔{an}是递减数列;q=1⇔{an}

是常数列;q<0⇔{an}是摆动数列.

6.等比数列的前n项和

【知识点的知识】

1.等比数列的前n项和公式等比数列{an}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn,

当q=1时,Sn=na1;当q≠1时,Sn==.

2.等比数列前n项和的性质

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公比不为﹣1的等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n﹣Sn,S3n﹣S2n仍成等比数列,其公比为qn.

7.数列的求和

【知识点的知识】就是求出这个数列所有项的和,一般来说要求的数列为等差数列、等比数列、等差等比数列等等,常用的方法包括:

(1)公式法:

①等差数列前n项和公式:Sn=na1+n(n﹣1)d或Sn=

②等比数列前n项和公式:

③几个常用数列的求和公式:

(2)错位相减法:适用于求数列{an×bn}的前n项和,其中{an}{bn}分别是等差数列和等比数列.

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(3)裂项相消法:适用于求数列{}的前n项和,其中{an}为各项不为0的等差数列,

即=().

(4)倒序相加法:

推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个(a1+an).

(5)分组求和法:

有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.

【典型例题分析】

典例1:已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn.

(Ⅰ)求an及Sn;(Ⅱ)令bn=(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.

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分析:形如的求和,可使用裂项相消法如:

解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,

∵a3=7,a5+a7=26,∴,解得a1=3,d=2,

∴an=3+2(n﹣1)=2n+1;Sn==n2+2n.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知an=2n+1,

∴bn====,

∴Tn===,

即数列{bn}的前n项和Tn=.

点评:该题的第二问用的关键方法就是裂项求和法,这也是数列求和当中常用的方法,就像友情提示那样,两个等差数列相乘并作为分母的一般就可以用裂项求和.

【解题方法点拨】

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数列求和基本上是必考点,大家要学会上面所列的几种最基本的方法,即便是放缩也要往这里面考.

8.数列递推式

【知识点的知识】

1、递推公式定义:如果已知数列{an}的第1项(或前几项),且任一项an与它的前一项an﹣1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.

2、数列前n项和Sn与通项an的关系式:an=.

在数列{an}中,前n项和Sn与通项公式an的关系,是本讲内容一个重点,要认真掌握.

注意:(1)用an=Sn﹣Sn﹣1求数列的通项公式时,你注意到此等式成立的条件了吗?(n≥2,当

n=1时,a1=S1);若a1适合由an的表达式,则an不必表达成分段形式,可化统一为一个式子.

(2)一般地当已知条件中含有an与Sn的混合关系时,常需运用关系式an=Sn﹣Sn﹣1,先将已知条件转化为只含an或Sn的关系式,然后再求解.

3、数列的通项的求法:

(1)公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式.

(2)已知Sn(即a1+a2+…+an=f(n))求an,用作差法:an=.一般地当已

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知条件中含有an与Sn的混合关系时,常需运用关系式,先将已知条件转化为只含 或 的关系式,然后再求解.

(3)已知a1•a2…an=f(n)求an,用作商法:an,=.

(4)若an+1﹣an=f(n)求an,用累加法:an=(an﹣an﹣1)+(an﹣1﹣an﹣2)+…+(a2﹣a1)+a1(n≥2).

(5)已知=f(n)求an,用累乘法:an=(n≥2).

(6)已知递推关系求an,有时也可以用构造法(构造等差、等比数列).特别地有,

①形如an=kan﹣1+b、an=kan﹣1+bn(k,b为常数)的递推数列都可以用待定系数法转化为公比为k的等比数列后,再求an.

②形如an=的递推数列都可以用倒数法求通项.

(7)求通项公式,也可以由数列的前几项进行归纳猜想,再利用数学归纳法进行证明.

9.数列与函数的综合

【知识点的知识】

一、数列的函数特性:

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等差数列和等比数列的通项公式及前n项和公式中共涉及五个量a1,an,q,n,Sn,知三求二,体现了方程的思想的应用.解答数列与函数的综合问题要善于综合运用函数方程思想、化归转化思想等数学思想以及特例分析法,一般递推法,数列求和及求通项等方法来分析、解决问题.

二、解题步骤:

1.在解决有关数列的具体应用问题时:

(1)要读懂题意,理解实际背景,领悟其数学实质,舍弃与解题无关的非本质性东西;

(2)准确地归纳其中的数量关系,建立数学模型;

(3)根据所建立的数学模型的知识系统,解出数学模型的结果;

(4)最后再回到实际问题中去,从而得到答案.

2.在求数列的相关和时,要注意以下几个方面的问题:

(1)直接用公式求和时,注意公式的应用范围和公式的推导过程.

(2)注意观察数列的特点和规律,在分析数列通项的基础上,或分解为基本数列求和,或转化为基本数列求和.

(3)求一般数列的前n项和时,无一般方法可循,要注意掌握某些特殊数列的前n项和的求法,触类旁通.

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3.在用观察法归纳数列的通项公式(尤其是在处理客观题目时)时,要注意适当地根据具体问题多计算相应的数列的前几项,否则会因为所计算的数列的项数过少,而归纳出错误的通项公式,从而得到错误的结论.

【典型例题分析】

典例:已知f(x)=logax(a>0,a≠1),设数列f(a1),f(a2),f(a3),…,f(an)…是首项为4,公差为2的等差数列.

(I)设a为常数,求证:{an}成等比数列;

(II)设bn=anf(an),数列{bn}前n项和是Sn,当时,求Sn.

分析:(I)先利用条件求出f(an)的表达式,进而求出{an}的通项公式,再用定义来证{an}是等比数列即可;

(II)先求出数列{bn}的通项公式,再对数列{bn}利用错位相减法求和即可.

解答:证明:(I)f(an)=4+(n﹣1)×2=2n+2,即logaan=2n+2,可得an=a2n+2.

∴==为定值.∴{an}为等比数列.

(II)解:bn=anf(an)=a2n+2logaa2n+2=(2n+2)a2n+2.(7分)

当时,.(8分)

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Sn=2×23+3×24+4×25++(n+1)•2n+2 ①

2Sn=2×24+3×25+4×26++n•2n+2+(n+1)•2n+3 ②

①﹣②得﹣Sn=2×23+24+25++2n+2﹣(n+1)•2n+3(12分)

=﹣(n+1)•2n+3=16+2n+3﹣24﹣n•2n+3﹣2n+3.

∴Sn=n•2n+3.(14分)

点评:本题的第二问考查了数列求和的错位相减法.错位相减法适用于通项为一等差数列乘一等比数列组成的新数列.

10.数列与不等式的综合

【知识点的知识】证明与数列求和有关的不等式基本方法:

(1)直接将数列求和后放缩;

(2)先将通项放缩后求和;

(3)先将通项放缩后求和再放缩;

(4)尝试用数学归纳法证明.

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常用的放缩方法有:

,,,

=[]

﹣=<<=﹣(n≥2),

<=()(n≥2),

2()=<=<=2().

…+≥…+==<.

【解题方法点拨】

证明数列型不等式,因其思维跨度大、构造性强,需要有较高的放缩技巧而充满思考性和挑战性,能全面而综合地考查学生的潜能与后继学习能力,因而成为高考压轴题及各级各类竞赛试题命题的极好素材.这类问题的求解策略往往是:通过多角度观察所给数列通项的结构,深入剖析其特征,抓住其规律进行恰当地放缩;其放缩技巧主要有以下几种:

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(1)添加或舍去一些项,如:>|a|;>n;

(2)将分子或分母放大(或缩小);

(3)利用基本不等式;<;

(4)二项式放缩;

(5)利用常用结论;

(6)利用函数单调性.

(7)常见模型:

①等差模型;②等比模型;③错位相减模型;④裂项相消模型;⑤二项式定理模型;⑥基本不等式模型.

【典型例题分析】

题型一:等比模型

典例1:对于任意的n∈N*,数列{an}满足=n+1.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

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(Ⅱ)求证:对于n≥2,.

解答:(Ⅰ)由①,

当n≥2时,得②,

①﹣②得.∴.

又,得a1=7不适合上式.

综上得;

(Ⅱ)证明:当n≥2时,.

∴=.

∴当n≥2时,.

题型二:裂项相消模型

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典例2:数列{an}的各项均为正数,Sn为其前n项和,对于任意n∈N*,总有an,Sn,an2成等差数列.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)设,数列{bn}的前n项和为Tn,求证:.

分析:(1)根据an=Sn﹣Sn﹣1,整理得an﹣an﹣1=1(n≥2)进而可判断出数列{an}是公差为1的等差数列,根据等差数列的通项公式求得答案.

(2)由(1)知,因为,所以,从而得证.

解答:(1)由已知:对于n∈N*,总有2Sn=an+an2①成立

∴(n≥2)②

①﹣②得2an=an+an2﹣an﹣1﹣an﹣12,∴an+an﹣1=(an+an﹣1)(an﹣an﹣1)

∵an,an﹣1均为正数,∴an﹣an﹣1=1(n≥2)∴数列{an}是公差为1的等差数列

又n=1时,2S1=a1+a12,解得a1=1,∴an=n.(n∈N*)

(2)解:由(1)可知∵

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【解题方法点拨】

(1)放缩的方向要一致.

(2)放与缩要适度.

(3)很多时候只对数列的一部分进行放缩法,保留一些项不变(多为前几项或后几项).

(4)用放缩法证明极其简单,然而,用放缩法证不等式,技巧性极强,稍有不慎,则会出现放缩失当的现象.所以对放缩法,只需要了解,不宜深入.

11.等差数列与等比数列的综合

【知识点的知识】

1、等差数列的性质

(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;

(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;

(3)m,n∈N+,则am=an+(m﹣n)d;

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(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有as+at=2ap;

(5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数.

(6)an,an﹣1,an﹣2,…,a2,a1仍为等差数列,公差为﹣d.

(7)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即2an+1=an+an+2,2an=an﹣m+an+m,(n≥m+1,n,m∈N+)

(8)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍为等差数列,公差为kd(首项不一定选a1).

2、等比数列的性质.

(1)通项公式的推广:an=am•qn﹣m,(n,m∈N*).

(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则ak•al=am•an

(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an•bn},仍是等比数列.

(4)单调性:或⇔{an}是递增数列;或⇔{an}是递减数列;q=1⇔{an}

是常数列;q<0⇔{an}是摆动数列.

12.数列与解析几何的综合

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【知识点的知识】

函数、数列、解析几何作为高中数学的主要躯干,蕴含着诸多的数学思想和方法(数形结合、函数与方程、转化和归纳等),因而一直是高考的重点.尤其是它们互相之间及和其他数学知识(如复数、向量等)之间的互相渗透、互相联系,更为高考命题带来广阔的空间.而传统的章节复习法使学生分散地学习知识,对各个章节的联系和渗透考虑较少,从而造成对一些综合题心存胆怯.近几年高考中常见的函数﹣数列﹣解析几何综合题就是其中的典型.

【解题方法点拨】

事实上,无论是函数、数列还是解析几何中的曲线(包括复数、向量),都表现出数和形两种状态,数列是一个特殊的函数;函数的图象(解析式)则可看作解析几何中一种特殊的形(方程);而复数、向量的坐标顺理成章地使它们与函数、数列及解析几何发生联系.解函数﹣数列﹣解析几何综合题首先是建立在对数学基本概念理解的基础上,然后抓住概念间内在的联系,将问题转化为较熟悉的数学问题予以解决,当然这也离不开对各章节内部的扎实基本功.

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