第一篇:[名校聯盟]江蘇省淮安中學高三數學《第44課數列通項與求和》基礎教案
第44課數列通項與求和(1)
考點解說:
會求數列的通項公式以及前n項的和。
一、基礎自測1、12?32?52??(2n?1)2?
2、等比數列?an?中,Tn?na1?(n?1)a2???2an?1?an,若T1?1,T2?4,則Tn?
3、等比數列?an?中,a1?1,數列?bn?滿足b1?a,(a為常數),且bn?an?an?1 則an??bn?的前n項和sn4、設等差數列?an?的公差d不為0,a1?9d,若ak是a1與a2k的等比中項,則k?
455、已知兩個等差數列{an}和{bn}的前n項和分別為An和Bn,且An?7n?
Bn,則使得n?3anbn
為整數的正整數n的個數是
6、已知函數f(x)?x 2,等差數列{ax}的公差為2.若,則log2[f(a1)?f(a2)f(a3)??f(a10)]?
2snn7、已知sn為等差數列{an}的前n項和,Tn為等差數列{bn}的前n項和,若?,則Tnm(m?1)
a5?b108、一個等差數列?an?中,al=-5,它的前11項的平均值是5,若從中抽取一項,余下項的平均值是4,則它抽取的是
二、例題講解
例
1、數列?an?滿足遞推關系:an?an?2?2,且a1?1,a2?4.(1)、求an;(2)求數列?an?的前n項的和.f(a2?a4?a6?a8?a10)?4
例
2、根據下列條件求數列的通項
(1)、已知數列?an?中,a1?2,an?1?2an?3?2n?1,求數列?an?的通項公式;(2)、已知數列?an?中,a1?2,an?1?1?(3)、已知數列?an?中,a1?3,an?1?,求數列?an?的通項公式; an
n?13
an(n?1),求數列?an?的通項公式; 3n
(4)、已知數列?an?的前n項和sn滿足sn?2an?(?1)n,n?1,求數列?an?的通項公式;
例
3、已知等比數列的公比為q,前n項和sn>0,對n?N恒成立。(1)求q的取值范圍;(2)設bn=an?2?
例
4、(選講)在數列?an?中,其中??0a1?2,an?1??an??n?1?(2??)2n(n?N?),(1)求數列?an?的通項公式(2)求數列?an?的前n項和
*
an?1,數列{bn}的前n項和為Tn,試比較sn與Tn,的大小。
2三、課后作業
班級姓名學號等第1、數列?an?的通項公式an?(?1)n?1?(4n?3),則它的前100項之和s100等于
2、等比數列?an?的前n項和為Sn,若S1,2S2,3S3成等差數列,則?an?的公比為
3、已知?an?是等比數列,a2?2,a5?,則a1a2?a2a3???anan?144、數列?an?滿足a1?1,an?a1?2a2?3a3???(n?1)an?1?nan(n?2),則數列的通項公式an?
5、數列?
6、數列
?2n?1?
?的前n項和snn
?2?
1111,,??,的前n項和sn12?222?432?642?87、Sn是等差數列{an}的前n項和,已知s6=36,sn=324,sn-6=144(n>6),則n的值為
8、設公比為q的無窮等比數列{an}前n項的和為sn,給出下列命題:(1)sn中至多有有限項為0;(2)不存在an=0的項;(3)當q>1時數列{an}為遞增數列;(4)當q=1時該數列一定是等差數列。其中所有錯誤命題的序號為
?n?1,n為奇數,??2,則{an}前100項和等于
9、數列{an}的通項公式an=?
n??,n為偶數??210、把數列{2n?1}依次按第一個括號一個數,第二個括號兩個數,第三個括號三個數,第四個括號四個數,第五個括號一個數,…,循環分為:(3),(5,7),(9,11,13),(15,17,19,21),(23),(25,27),(29,31,33),(35,37,39,41),(43),…,則第104個括號內各數之和為__________
11、已知數列{an}滿足:a1=
33nan-1
n?2,n?N?),且an=求數列{an}
22an-1+n-
1的通項公式
12、設等差數列?an?的公差為d1,前n項和為Sn,等差數列?bn?的公差為d2,前n項和為Tn,且
13、設數列?an?的前n項的和Sn?
Snaad7n?1,求:(1)11;(2)11;(3)1 ?
Tn4n?27b11b7d2
412
an??2n?1?,333
n
32n
(Ⅰ)求首項a1與通項an;(Ⅱ)設Tn?,證明:?Ti?
2Sni?
114、(選做題)在數列?an?中,a1?2,an?1?4an?3n?1,n?N.
*
(Ⅰ)證明數列?an?n?是等比數列;(Ⅱ)求數列?an?的前n項和Sn;(Ⅲ)證明不等式Sn?1≤4Sn,對任意n?N皆成立.
*
錯因分析:
第二篇:[名校聯盟]江蘇省淮安中學高三數學《第78課 垂直問題的證明》基礎教案
第78課時垂直問題的證明
考點解說
了解線線垂直、線面垂直、面面垂直的概念;能正確利用有關定理解決垂直問題的證明題和探索性問題.一、基礎自測
1.若???,???a,P?a,Q??,Q?a,則PQ?a是PQ??的條件.2.已知?,?表示兩個不同的平面,m為平面?內的一條直線,則“?⊥?”是“m⊥?”的條件
3.如果一條直線與一個平面垂直,那么稱此直線與平面構成一個“正交線面對”.在一個正方體中,由兩個頂點確定的直線與含有四個頂點的平面構成的“正交線面對”的個數是.4.平面?的斜線AB交?于點B,過定點A的動直線與AB垂直,且交?于點C,則動點C的軌跡是5.?,?是兩個不同的平面,m,n是平面?及?外的兩條不同的直線,給出四個論斷:(1)m?n;(2)???;(3)m??;(4)n??
以其中三個論斷作條件,余下的一個論斷作結論,寫出你認為正確的一個命題:.6.設?、?、?為平面,m、n、l為直線,則m??的一個充分條件是.(1)???,????l,m?l
(3)???,???,m??(2)????m,???,???(4)n??,n??,m??
7.三個平面兩兩互相垂直,它們的交線交于一點O,且點P到三個平面的距離分別是3,4,5,則OP?.二、例題講解 例1.如圖,已知棱柱ABCD?A1B1C1D1的底面是菱形,且AA1?面ABCD,F為棱AA1的中點,M為線段BD1的中點.(1)求證:MF//面ABCD;(2)求證:MF?面BDD1B1.例2.多面體ABCDE中,AB?BC?AC?AE?1,CD?2,AE?面ABC,AE//CD.(1)求證:AE//面BCD;(2)求證:面BED?面BCD
例3.如圖,在四棱錐P?ABCD中,底面ABCD為直角梯形,AB//DC,?BAD?90?,PA?平面ABCD,AB?1,AD?2,CD?4.(1)求證:BD?PC;(2)求證:面PAC?面PBD
.例4.四棱錐P?ABCD中,底面ABCD是?DAB?60的菱形,側面PAD為正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD.(1)求證:AD?PB;
(2)若E為BC邊的中點,能否在棱PC上找一點F,使平面DEF?平面ABCD,并證明你的結論.板書設計
教后感
?
三、課后作業
班級姓名學號等第1.關于不同直線a,b,l及不同平面?,?,下列命題中
(1)若a//?,b//?,則a//b;
(2)若a//?,b?a,則b??;
(3)若a??,b??,l?a,l?b,則l??;
(4)若a??,a//?,則???.假命題的序號是.2.在四面體P?ABC中,D,E,F分別是AB,BC,CA的中點,下面四個命題中
(1)BC//平面PDF;
(2)DF?平面PAE;
(3)平面PDF?平面ABC;
(4)平面PAE?平面ABC.真命題的序號是.3.設a,b是兩條不同的直線,?,?是兩個不同的平面,則下列四個命題中
(1)若a?b,a??,則b//?;
(2)若a//?,???,則a??;
(3)若a??,???,則a//?;
(4)若a?b,a??,b??,則???.其中真命題的個數是.4.已知PA?正方形ABCD所在的平面,垂足為A,連結PB,PC,PD,AC,BD,則互相垂直的平面有對.5.設a,b是兩條直線,?,?是兩個平面,則a?b的一個充分條件是.(1)a??,b//?,???;(2)a??,b??,?//?;
(3)a??,b??,?//?;(4)a??,b//?,???.6.如圖,PA?平面ABCD,則當PC?時AC?BD;當
DC?時,PD?DC.7.對于直線m,n和平面?,?,???的一個充分條件是.(1)m?n,m//?,n//?;(2)m?n,???m,n??
(3)m//n,n??,m??;(4)m//n,m??,n??.8.已知平面?,?和直線m,給出條件:
(1)m//?;(2)m??;(3)m??;(4)???;(5)?//?.當滿足條件時,有m//?;當滿足條件時,有m??.9.如圖,M,N,K分別是正方體ABCD?A1B1C1D1的棱AB,CD,C1D1的中點.(1)求證:AN//平面A1MK;(2)求證:平面A1B1C?平面A1MK
.10.正三棱柱ABC?A1B1C1中,點D是BC的中點,BC?1,設B1D BC1?
F.(1)求證:AC1//平面AB1D;(2)求證:BC1?平面AB1D
.11.已知三棱錐P?ABC中,PC?平面ABC,AB?BC,D,F分別為AC,PC的中點,DE?AP于點E.(1)求證:AP?BE;(2)求證:平面BDE?平面BDF
.12.如圖,在直三棱柱ABC?A的中點,點D在B1C11B1C1中,E,F分別是A1B,AC1
上,A1D?B1C.求證:(1)EF//平面ABC;(2)面A1FD?面BB1C1C
.13.(選做題)將?ABE沿AE折起,使二面角B?AE?C成直二面角,連結BC,BD,F是CD的中點,P是棱BC的中點.(1)求證:AE?BD;(2)求證:平面PEF?平面AECD;
(3)判斷DE能否垂直于平面ABC?并說明理由.
第三篇:[名校聯盟]江蘇省淮安中學高三數學《第77課平行問題的證明》基礎教案
第77課時平行問題的證明
考點解說
了解空間線線平行、線面平行、面面平行的概念;能正確利用有關定理解決平行問題的證明題和探索性問題.一、基礎自測 1.已知直線a//平面?,平面?//平面?,則a,?的位置關系為.2.已知m,n是兩條不同的直線,?,?是兩個不同的平面,有下列4個命題:
(1)若m//n,n??,則m//?;(2)若m?n,m??,n??,則n//?;
(3)若???,m??,n??,則m?n;(4)若m,n是異面直線,m??,n??,m//?,則n//?.其中正確的命題的序號是.3.已知m,n是兩條不同的直線,?,?,?是三個不同的平面.給出下列四個命題:
(1)若m??,m??,則?//?;(2)若???,???,則?//?;
(3)若m??,n??,m//n,則?//?;
(4)若m,n是異面直線,m??,m//?,n??,n//?,則?//?.其中真命題是.4.設x,y,z表示空間不同的直線或平面,且直線不在平面內,給出下列五個命題:
(1)x為直線y,z為平面;(2)x,y,z為平面;(3)x,y為直線,z為平面;
(4)x,y為平面,z為直線;(5)x,y,z為直線.則其中能保證“若x?z且y?z,則x//y”.其中真命題是.5.對于不重合的兩個平面?與?,給定下列條件:
①存在平面?,使得?、?都垂直于?;②存在平面?,使得?、?都平行于?;③?內有不共線的三點到?的距離相等;
④存在異面直線l,m,使得l//?,l//?,m//?,m//?.其中可使?//?的有個.6.給出下列關于互不相同的直線m,n,l和平面?,?的四個命題:
(1)m??,l???A,點A?m,則l與m不共面;
(2)l、m是異面直線,l//?,m//?,且n?l,n?m,則n??;
(3)若l//?,m//?,?//?,則l//m;
(4)若l??,m??,l?m?點A,l//?,m//?,則?//?.其中為假命題的是.7.已知m,n是不同的直線,?,?是不重合的平面,給出下列命題:
(1)若m//?,則m平行于?內的任一條直線;(2)若?//?,m??,n??,則m//n;
(3)若m??,n??,m//n,則?//?;(4)若?//?,m??,則m//?;
(5)若???,m??,n//?,則m?n.其中,真命題的序號是.8.下列命題中,是假命題的是.(1)三角形的兩條邊平行于一個平面,則第三邊也平行于這個平面;
(2)?//?,a??,過?內的一點B有唯一的一條直線b,使b//a;(3)?//?,?//?,?,?分別與?,?的交線為a,b,c,d,則a//b//c//d;
(4)一條直線與兩個平面成等角是這兩個平面平行的充要條件.二、例題講解
例1.如圖,四棱錐P?ABCD中,底面ABCD為菱形,?BAD?
60,AB?PB?
?, PC?PA?,E為CD的中點.(1)證明:BE?PA;(2)在PC上找一點F,使得PA//平面BEF.例2.如圖,四棱錐P?ABCD中,PA?底面ABCD,AC?CD,?DAC?60?, AB?BC?AC,E是PD的中點,F為ED的中點.(1)求證:平面PAC?平面PCD;(2)求證:CF//平面BAE
.AB,BC?PC.2(1)求證:PA?BC;(2)試在線段PB上找一點M,使CM//平面PAD,并說明理由.例3.如圖,在四棱錐P?ABCD中,CD//AB,AD?AB,AD?DC?
例4.如圖,在多面體ABEDC中,AB?平面ACD,AC?AD?CD?DE?2,AB?1,F為CE的中點,DE?平面ACD.求證:BF//平面ACD.板書設計
教后感
三、課后作業
班級姓名學號等第1.已知?,?,?是三個不同的平面,a,b是兩條不同的直線,有下列三個條件:
(1)a//?,b??;(2)a//?,b//?;(3)b//?,a??.如果命題“???a,b??,且,則a//b”為真命題,則可以在橫線上填入的條件為.(正確的序號)
2.已知m、n是不同的直線,?、?是不重合的平面,給出下列命題:
①若?//?,m??,n??,則m//n;②若m,n??,m//?,n//?則?//?;
③若m??,n??,m//n,則?//?;
④m,n是兩條異面直線,若m//?,m//?,n//?,n//?,則?//?.上面的命題中,真命題的序號是.3.設?,?,?為兩兩不重合的平面,l,m,n為兩兩不重合的直線,給出下列四個命題:①若???,???,則?||?;②若m??,n??,m||?,n||?,則?||?,③若?||?,l??,則l||?;④若????l,????m,????n,l||?,則m||n.其中真命題的個數是.4.已知a,b,c是直線,?是平面,給出下列命題:
①若a?b,b?c,則a//c;②若a//b,b?c,則a?c;
③若a//?,b??,則a//b;④若a與b異面,且a//?,則b與?相交;
⑤若a與b異面,則至多有一條直線與a,b都垂直.其中真命題的個數是.5.?,?為平面,m為直線,如果?//?,那么“m//?”是“m//?”的條件.6.已知m,n是兩條不同直線,?,?,?是三個不同平面,下列命題中正確的是.(1)若m‖?,n‖?,則m‖n;
(3)若m‖?,m‖?,則?‖?;(2)若???,???,則?‖?;(4)若m??,n??,則m‖n.7.設有直線m,n和平面?,?.下列四個命題中,正確的是.(1)若m//?,n//?,則m//n;(2)若m??,n??,m//?,n//?,則?∥?;
(3)若???,m??,則m??;(4)若???,m??,m??,則m//?.8.下列命題中正確的是.(1)直線a,b與直線l所成角相等,則a//b;
(2)直線a,b與平面?所成角相等,則a//b;
(3)平面?,?與平面?所成角均為直二面角,則?//?;
(4)直線a,b在平面?外,且a??,a?b,則b//?.9.如圖,在長方體ABCD?A1B1C1D1中,AB?AD?2.(1)證明:面BDD1B1?面ACD1;
(2)若E是BC1的中點,P是AC的中點,F是
AC11上的點,C1F?mFA1,試求m的值,使得
EF//D1P.10.在菱形ABCD中,?DAB?60,PA?面ABCD,且PA?AB?2,E是AB的中點.(1)求證PC?BD;(2)設F是PD上一點,試確定F的位置,使AF//平面PEC.?
11.直棱柱ABCD?A1B1C1D1中,底面ABCD是直角梯形,?BAD??ADC?90, ?AB?2AD?2CD?2.(1)求證:AC?面BB1C1C;
(2)在A1B1上是否存在點P,使DP與面BCB1和面ACB1都平行?
12.如圖,在直四棱柱ABCD?A1B1C1D1中,已知DC?DD1?2AD?2AB,AD?DC,AB//DC.(1)求證:DC?AC1;(2)設E是DC上一點,試確定E的位置,使D1E//面A1BD.1
?13.(選做題)如圖,ABCD為直角梯形,?C??CDA?90,AD?2BC?2CD,P為平
面ABCD外一點,且PB?BD.(1)求證:PA?BD;
(2)若直線l過點P,且l//BC,試在直線l上找一點E,使得PC//
面EBD.
第四篇:學案31 數列的通項與求和
4數列的通項與求和
導學目標: 1.能利用等差、等比數列前n項和公式及其性質求一些特殊數列的和.2.能在具體的問題情境中,識別數列的等差關系或等比關系,并能用有關知識解決相應的問題.
自主梳理
1.求數列的通項?S1,n=1,(1)數列前n項和Sn與通項an的關系:an=? ?Sn-Sn-1,n≥2.(2)當已知數列{an}中,滿足an+1-an=f(n),且f(1)+f(2)+?+f(n)可求,則可用________求數列的通項an,常利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+?+(an-an-1).
an+1(3)當已知數列{an}中,滿足a=f(n),且f(1)·f(2)·?·f(n)可求,則可用__________求數列的通項an,n
aaa常利用恒等式an=a1?a1a2an-1.(4)作新數列法:對由遞推公式給出的數列,經過變形后化歸成等差數列或等比數列來求通項.
(5)歸納、猜想、數學歸納法證明.
2.求數列的前n項的和
(1)公式法
①等差數列前n項和Sn=____________=________________,推導方法:____________;
?,q=1,②等比數列前n項和Sn=?=,q≠1.?
推導方法:乘公比,錯位相減法.
③常見數列的前n項和:
a.1+2+3+?+n=__________;b.2+4+6+?+2n=__________;
c.1+3+5+?+(2n-1)=______; d.12+22+32+?+n2=__________;
e.13+23+33+?+n3=__________________.(2)分組求和:把一個數列分成幾個可以直接求和的數列.
(3)裂項(相消)法:有時把一個數列的通項公式分成兩項差的形式,相加過程消去中間項,只剩有限項再求和.常見的裂項公式有:
111111?11①n22n-12n+1; ③n+1n.n?n+1?n+1?2n-1??2n+1???n+n+
1(4)錯位相減:適用于一個等差數列和一個等比數列對應項相乘構成的數列求和.
(5)倒序相加:例如,等差數列前n項和公式的推導.
自我檢測
1.(原創題)已知數列{an}的前n項的乘積為Tn=3n2(n∈N*),則數列{an}的前n項的()
3939A.2n-1)B.2(3n-1)C.8n-1)D.8n-1)
2.(2011·邯鄲月考)設{an}是公比為q的等比數列,Sn是其前n項和,若{Sn}是等差數列,則q為()
A.-1B.1C.±1D.0
3.已知等比數列{an}的公比為4,且a1+a2=20,設bn=log2an,則b2+b4+b6+?+b2n等于()
A.n2+nB.2(n2+n)C.2n2+nD.4(n2+n)
n+14.(2010·天津高三十校聯考)已知數列{an}的通項公式an=log2(n∈N*),設{an}的前n項的和為Sn,n+
2則使Sn<-5成立的自然數n()
A.有最大值63B.有最小值63C.有最大值31D.有最小值31
5.(2011·北京海淀區期末)設關于x的不等式x2-x<2nx(n∈N*)的解集中整數的個數為an,數列{an}的前n項和為Sn,則S100的值為________.
探究點一 求通項公式
2n+1·an
例1 已知數列{an}滿足an+1=a=2,求數列{an}的通項公式.
an+2+1
變式遷移1 設數列{an}的前n項和為Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2.(1)設bn=an+1-2an,證明數列{bn}是等比數列;(2)求數列{an}的通項公式.
探究點二 裂項相消法求和
例2 已知數列{an},Sn是其前n項和,且an=7Sn-1+2(n≥2),a1=2.(1)求數列{an}的通項公式;
1m
(2)設bn=Tn是數列{bn}的前n項和,求使得Tn20對所有n∈N*都成立的最小正整
log2an·log2an+1
數m.111
變式遷移2 求數列1,n項和.
1+21+2+31+2+3+?+n
探究點三 錯位相減法求和 例3(2011·荊門月考)已知數列{an}是首項、公比都為q(q>0且q≠1)的等比數列,bn=anlog4an(n∈N*).
(1)當q=5時,求數列{bn}的前n項和Sn;
4(2)當q=15時,若bn 123n 變式遷移3 求和Sn=a+a+a+?+a.分類討論思想的應用 例(5分)二次函數f(x)=x2+x,當x∈[n,n+1](n∈N*)時,f(x)的函數值中所有整數值的個數為g(n),2n3+3n2an=(n∈N*),則Sn=a1-a2+a3-a4+?+(-1)n-1an=() g?n? n?n+1?n?n+1?n-1n?n+1?nn?n+1?A.(-1)B.(-1)C.2 D.- 222 【答題模板】答案 A 解析 本題考查二次函數的性質以及并項轉化法求和. 當x∈[n,n+1](n∈N*)時,函數f(x)=x2+x的值隨x的增大而增大,則f(x)的值域為[n2+n,n2+3n 322n+3n +2](n∈N*),∴g(n)=2n+3(n∈N*),于是an==n2.g?n? 方法一 當n為偶數時,Sn=a1-a2+a3-a4+?+an-1-an=(12-22)+(32-42)+?+[(n-1)2-n2] 3+?2n-1?nn?n+1? =-[3+7+…+(2n-1)]=-=- 222; n?n-1?n?n+1?2 當n為奇數時,Sn=(a1-a2)+(a3-a4)+?+(an-2-an-1)+an=Sn-1+an=-2n=2n?n+1? ∴Sn=(-1)n-12 方法二 a1=1,a2=4,S1=a1=1,S2=a1-a2=-3,檢驗選擇項,可確定A正確. 【突破思維障礙】 在利用并項轉化求和時,由于數列的各項是正負交替的,所以一般需要對項數n進行分類討論,但最終的結果卻往往可以用一個公式來表示. 1.求數列的通項:(1)公式法:例如等差數列、等比數列的通項;(2)觀察法:例如由數列的前幾項來求通項;(3)可化歸為使用累加法、累積法; (4)可化歸為等差數列或等比數列,然后利用公式法;(5)求出數列的前幾項,然后歸納、猜想、證明. 2.數列求和的方法: 一般的數列求和,應從通項入手,若無通項,先求通項,然后通過對通項變形,轉化為與特殊數列有關或具備某種方法適用特點的形式,從而選擇合適的方法求和. 3.求和時應注意的問題: (1)直接用公式求和時,注意公式的應用范圍和公式的推導過程. (2)注意觀察數列的特點和規律,在分析數列通項的基礎上或分解為基本數列求和,或轉化為基本數列求和. (滿分:75分) 一、選擇題(每小題5分,共25分)1.(2010·廣東)已知數列{an}為等比數列,Sn是它的前n項和,若a2·a3=2a1且a4與2a7的等差中項 5為4,則S5等于() A.35 B.3 3C.3 1D.29 S7n+2a2.(2011·黃岡調研)有兩個等差數列{an},{bn},其前n項和分別為Sn,Tn,若T則b() n+3n5 6537729A.12B.8C.13D.4an-1-anan-an+1 3.如果數列{an}滿足a1=2,a2=1且=(n≥2),則此數列的第10項() anan-1anan+1 1111A.2B.2C.10D.51 4.數列{an}的前n項和為Sn,若anS5等于() n?n+1? 511 A.1B.6C.6D.305.數列1,1+2,1+2+4,?,1+2+22+?+2n-1,?的前n項和Sn>1 020,那么n的最小值是()A.7B.8C.9D.10 二、填空題(每小題4分,共12分)6.(2010·東北師大附中高三月考)數列{an}的前n項和為Sn且a1=1,an+1=3Sn(n=1,2,3,?),則log4S10=__________.7.(原創題)已知數列{an}滿足a1=1,a2=-2,an+2=-a,則該數列前26項的和為________. n 8.對于數列{an},定義數列{an+1-an}為數列{an}的“差數列”,若a1=2,{an}的“差數列”的 通項為2n,則數列{an}的前n項和Sn=____________.三、解答題(共38分)9.(12分)(2011·河源月考)已知函數f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7(n∈N*). (1)若函數f(x)的圖象的頂點的橫坐標構成數列{an},試證明數列{an}是等差數列;(2)設函數f(x)的圖象的頂點到x軸的距離構成數列{bn},試求數列{bn}的前n項和Sn.10.(12分)(2011·三門峽月考)設等差數列{an}的前n項和為Sn,且Sn=2n+an-c(c是常數,n∈N*),a2=6.(1)求c的值及數列{an}的通項公式; 1(2)證明aaaa8anan+1122 311.(14分)(2010·北京宣武高三期中)已知數列{an}的前n項和為Sn=3n,數列{bn}滿足b1=-1,bn * +1=bn+(2n-1)(n∈N). (1)求數列{an}的通項公式an;(2)求數列{bn}的通項公式bn; a·b(3)若cn=n,求數列{cn}的前n項和Tn.答案自主梳理 n(a1+an)n(n-1)a1(1-qn) 1.(2)累加法(3)累積法 2.(1)① na1+2d 倒序相加法 ②na1 21-q a1-anqn(n+1)n(n+1)(2n+1)?n(n+1)? 2? ③2 n2+n n261-q?2? 自我檢測 1.C 2.B 3.B 4.B5.10 100課堂活動區 例1 解題導引 已知遞推關系求通項公式這類問題要求不高,主要掌握由a1和遞推關系先求出前幾項,再歸納、猜想an的方法,以及累加:an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+?+(a2-a1)+a1;累乘:an aan-1a=·?·a等方法. an-1an-2a11 *** 解 已知遞推可化為a+∴aa2,a-a=2,a-a=2,?,a-=2.an+1n2213243nan-1 1?1? ?1-2? ?11111112?12n 將以上(n-1)個式子相加得aa=2+2+2+?+2,∴a= 1=1-2.∴an=2-1n1n 1-2 變式遷移1(1)證明 由已知有a1+a2=4a1+2,解得a2=3a1+2=5,故b1=a2-2a1=3.又an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1+2-(4an+2)=4an+1-4an;于是an+2-2an+1=2(an+1-2an),即bn+1=2bn.因此數列{bn}是首項為3,公比為2的等比數列. an+1an3 (2)解 由(1)知等比數列{bn}中,b1=3,公比q=2,所以an+1-2an=3×2n-1,于是+2=4,?a?13an1331 因此數列?2?是首項為2422(n-1)×44-4an=(3n-1)·2n-2.?? 例2 解題導引 1.利用裂項相消法求和時,應注意抵消后并不一定只剩下第一項和最后一項,也 有可能前面剩兩項,后面也剩兩項.再就是將通項公式裂項后,有時候需要調整前面的系數,使裂開的兩項之差和系數之積與原通項公式相等. 1111?111?1.2.一般情況如下,若{an}是等差數列,則,anan+1d?anan+1?anan+22d?anan+2? 此外根式在分母上時可考慮利用有理化因式相消求和. 解(1)∵n≥2時,an=7Sn-1+2,∴an+1=7Sn+2,兩式相減,得an+1-an=7an,∴an+1=8an(n≥2). 又a1=2,∴a2=7a1+2=16=8a1,∴an+1=8an(n∈N*). ∴{an}是一個以2為首項,8為公比的等比數列,∴an=2·8n-1=23n-2.11111 (2)∵bn==3,log2an·log2an+1(3n-2)(3n+1)3n-23n+1111111111m1∴Tn=3-4+4-7+?+=3(1-3∴20≥3,∴最小正整數m=7.3n-23n+13n+1 12?1-變式遷移2 解 an=2?nn+1,n(n+1)?? 11?1?112n?1??1-1-?????∴Sn=2·[2?+?23?+?+?nn+1?]=2·n+1?=n+1.?? 例3 解題導引 1.一般地,如果數列{an}是等差數列,{bn}是等比數列,求數列{an·bn}的前n項和時,可采用錯位相減法. 2.用乘公比錯位相減法求和時,應注意: (1)要善于識別題目類型,特別是等比數列公比為負數的情形; (2)在寫出“Sn”與“qSn”的表達式時應特別注意將兩式“錯項對齊”以便下一步準確寫出“Sn-qSn”的表達式. 解(1)由題意得an=qn,∴bn=an·log4an=qn·log4qn=n·5n·log45,∴Sn=(1×5+2×52+?+n×5n)log45,設Tn=1×5+2×52+?+n×5n,①則5Tn=1×52+2×53+?+(n-1)×5n+n×5n+1,② n 23nn+15(5-1)① -②得-4Tn=5+5+5+?+5-n×5=4-n×5n+1,55 ∴Tn=16n×5n-5n+1),Sn=16(4n×5n-5n+1)log45.141414?14?14??14? (2)∵bn=anlog4an=n?15nlog415,∴bn+1-bn=(n+1)?15?n+1log415-n?15?nlog415 ??????141414n?14n?14n??14?n =?15?15-15?log415>0,∵?15?>0,log415,∴1515,∴n>14,即n≥15時,bn 變式遷移3解當a=1時,Sn=1+2+3+?+n=2a≠1時,Sn=aaa+?+a,① 1?1123n1111n? ∴an=a+a+a+?++,②①-②,得?1-a?·Sn=aaa?+a+ ??aa 1?1?11???1-a?1-1-?aa?aa??1??nnn? ?1-aSn=--+=+,∴Sn=-1??aa-1a(a-1)(a-1)·a1-a ??∴S=??1? a?1a???n,a≠1.??(a-1)(a-1)·a n n(n+1) 2,a=1,課后練習區1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.9解析 ∵an+1=3Sn,∴an=3Sn-1(n≥2). an+1 兩式相減得an+1-an=3(Sn-Sn-1)=3an,∴an+1=4an,即a=4.∴{an}為以a2為首項,公比為4的n n-2 等比數列.當n=1時,a2=3S1=3,∴n≥2時,an=3·4,S10=a1+a2+?+a10=1+3+3×4+3×42 49-1 +?+3×4=1+3×(1+4+?+4)=1+3×1+49-1=49.∴log4S10=log449=9.4-1 7.-10解析 依題意得,a1=1,a2=-2,a3=-1,a4=2,a5=1,a6=-2,a7=-1,a8=21 所以數列周期為4,S26=6×(1-2-1+2)+1-2=-10.8.2n+1-2解析 依題意,有a2-a1=2,a3-a2=22,a4-a3=23,?,an-an-1=2n-1,所有的代數式相加得an-a1=2n-2,即an=2n,所以Sn=2n+1-2.9.解 f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7=[x-(n+1)]2+3n-8.……(3分)(1)由題意,an=n+1,故an+1-an=(n+1)+1-(n+1)=1,故數列{an}是以1為公差,2為首項的等差數列.…………(5分) (2)由題意,bn=|3n-8|……(7分)當1≤n≤2時,bn=-3n+8,數列{bn}為等差數列,b1=5,n(5-3n+8)-3n2+13n∴Sn=;…(9分)當n≥3時,bn=3n-8,數列{bn}是等差數列,b3=1.22 -3n2+13n 22,1≤n≤2,(n-2)(1+3n-8)3n-13n+28 ∴Sn=S2+分)∴Sn=?2 223n-13n+28 n≥3.2 (12分) 10.(1)解 因為Sn=2nan+an-c,所以當n=1時,S1=2a1+a1-c,解得a1=2c,(2分)當n=2時,S2=a2+a2-c,即a1+a2=2a2-c,解得a2=3c,……(3分)所以3c=6,解得c=2;……(4分) 則a1=4,數列{an}的公差d=a2-a1=2,所以an=a1+(n-1)d=2n+2.……(6分) 111111 (2)證明 因為aaaa?+?+anan+14×66×8(2n+2)(2n+4)1223 ***1=24-6)+268+?+2(=246+(68+?+(……(8分) 2n+22n+42n+22n+4 111111111=24-)=8……(10分)因為n∈N*,所以aa+aa+?+<8.…(12分) 2n+44(n+2)anan+11223 -- 11.解(1)∵Sn=3n,∴Sn-1=3n1(n≥2).∴an=Sn-Sn-1=3n-3n1=2×3n-1(n≥2).…(3分) ?3,n=1,1-1 當n=1時,2×3=2≠S1=a1=3,…(4分)∴an=?n-1*…(5分) ?2×3,n≥2,n∈N (2)∵bn+1=bn+(2n-1),∴b2-b1=1,b3-b2=3,b4-b3=5,?,bn-bn-1=2n-3.(n-1)(1+2n-3)2 以上各式相加得bn-b1=1+3+5+?+(2n-3)==(n-1).∵b1=-1,∴bn=n2-2n.……(7分) ?-3,n=1,(3)由題意得cn=?n-1*………(9分) ?2(n-2)×3,n≥2,n∈N.當n≥2時,Tn=-3+2×0×31+2×1×32+2×2×33+?+2(n-2)×3n-1,∴3Tn=-9+2×0×32+2×1×33+2×2×34+?+2(n-2)×3n,相減得-2Tn=6+2×32+2×33+?+2×3n-1-2(n-2)×3n.3n-3(2n-5)3n+3n23n-1n ∴Tn=(n-2)×3-(3+3+3+?+3)=(n-2)×3-2……(13分) (2n-5)3n+3* T1=-3也適合. ∴Tn=(n∈N).……(14分) 高中數學輔導網 http://www.tmdps.cn}的前n項和為Sn,對一切n∈N*,都有 c1b1?c1b2???cncn=an+1成立,求limn??S2n?1S2n.命題意圖:本題主要考查等差、等比數列的通項公式及前n項和公式、數列的極限,以及運算能力和綜合分析問題的能力.屬★★★★★級題目.知識依托:本題利用函數思想把題設條件轉化為方程問題非常明顯,而(2)中條件等式的左邊可視為某數列前n項和,實質上是該數列前n項和與數列{an}的關系,借助通項與前n項和的關系求解cn是該條件轉化的突破口.錯解分析:本題兩問環環相扣,(1)問是基礎,但解方程求基本量a1、b1、d、q,計算不準易出錯;(2)問中對條件的正確認識和轉化是關鍵.技巧與方法:本題(1)問運用函數思想轉化為方程問題,思路較為自然,(2)問“借雞生蛋”構造新數列{dn},運用和與通項的關系求出dn,絲絲入扣.解:(1)∵a1=f(d-1)=(d-2)2,a3=f(d+1)=d2,∴a3-a1=d-(d-2)=2d,∵d=2,∴an=a1+(n-1)d=2(n-1);又b1=f(q+1)=q2,b3=f(q-1)=(q-2)2,∴b3b1?(q?2)q2222=q,由q∈R,且q≠1,得q=-2,2∴bn=b·qn-1=4·(-2)n-1 京翰教育http://www.tmdps.cnbn=dn,則d1+d2+?+dn=an+1,(n∈N*), ∴dn=an+1-an=2, ∴cnbn=2,即cn=2·bn=8·(-2) 1212n- 1;∴Sn= 83[1-(-2)].n∴S2n?1S2n?1?(?2)2n?12n(??(?))2n?2,lim?1n??S2n?1S2n321?(?2)??2 2n[例2]設An為數列{an}的前n項和,An=(1)求數列{an}的通項公式; (an-1),數列{bn}的通項公式為bn=4n+3;(2)把數列{an}與{bn}的公共項按從小到大的順序排成一個新的數列,證明:數列{dn}的通項公式為dn=32n+1;(3)設數列{dn}的第n項是數列{bn}中的第r項,Br為數列{bn}的前r項的和;Dn為數列{dn}的前n項和,Tn=Br-Dn,求limn??Tn(an)4.命題意圖:本題考查數列的通項公式及前n項和公式及其相互關系;集合的相關概念,數列極限,以及邏輯推理能力.知識依托:利用項與和的關系求an是本題的先決;(2)問中探尋{an}與{bn}的相通之處,須借助于二項式定理;而(3)問中利用求和公式求和則是最基本的知識點.錯解分析:待證通項dn=32n+1與an的共同點易被忽視而寸步難行;注意不到r與n的關系,使Tn中既含有n,又含有r,會使所求的極限模糊不清.技巧與方法:(1)問中項與和的關系為常規方法,(2)問中把3拆解為4-1,再利用二項式定理,尋找數列通項在形式上相通之處堪稱妙筆;(3)問中挖掘出n與r的關系,正確表示Br,問題便可迎刃而解.解:(1)由An=3232(an-1),可知An+1= an?1an32(an+1-1),32∴an+1-an=(an+1-an),即=3,而a1=A1=(a1-1),得a1=3,所以數列是以3為首項,公比為3的等比數列,數列{an}的通項公式an=3n.2n-1n?1(2)∵32n+1=3·32n=3·(4-1)2n=3·[42n+C1(-1)+?+C2·4·(-1)+(-1)2n]2n2n·4=4n+3,∴3+1∈{bn}.而數3=(4-1)=4+C142n·2n 2n 2n 2n 2n-1 n?1·(-1)+?+C2·4·(-1)+(-1)=(4k+1),2n2n∴32n?{bn},而數列{an}={a2n+1}∪{a2n},∴dn=32n+1.(3)由32n+1=4·r+3,可知r= 32n?1?34,京翰教育http://www.tmdps.cnn?1?1n?1n?1r,n?n!?(n?1)!?n!,1?1n!?11sin2?等?ctgα?ctg2α,?Cnr?1?Cn,(n?1)!(n?1)!④錯項相消法 ⑤并項求和法 數列通項與和的方法多種多樣,要視具體情形選用合適方法.●殲滅難點訓練 一、填空題 1.(★★★★★)設zn=(則limSn=_________.n??1?i2),(n∈N),記Sn=|z2-z1|+|z3-z2|+?+|zn+1-zn|,n*2.(★★★★★)作邊長為a的正三角形的內切圓,在這個圓內作新的內接正三角形,在京翰教育http://www.tmdps.cn=bn-1,則cn=(2122n?12n?1132n?12n?11an?1an?anan?11?2) ?[(?1)?(?1)]?2n?11?12n?1,b1?b2???bn?n?c1?c2???cn?(1?)?(13?15)???(12n?1?2n?1)?1?12n?1,?lim(b1?b2???bn?n)?lim(1?n??n??12n?1)?1.殲滅難點訓練 京翰教育http://www.tmdps.cn?|zn?1?zn|?|(1?Sn?c1?c2???cn?2[1?(1?1?i2)nn?1?(1?i2)|?(nn22)n?1,2222)]?1?(2?22)2 ?limSn?n??12?222?2?22?1?22 答案:1+ a2n?12.解析:由題意所有正三角形的邊長構成等比數列{an},可得an= 31,正三角形的內切圓構成等比數列{rn},可得rn= 62n?1a, 33?2∴這些圓的周長之和c=lim2π(r1+r2+?+rn)= n?? a2,面積之和S=limπ(n2+r22+?+rn2)=n???9a2 ?9答案:周長之和332πa,面積之和 an?1annn?1a 2二、3.解:(1)可解得 ?,從而an=2n,有Sn=n2+n,(2)Tn=2n+n-1.(3)Tn-Sn=2n-n2-1,驗證可知,n=1時,T1=S1,n=2時T2<S2;n=3時,T3<S3;n=4時,T4<S4;n=5時,T5>S5;n=6時T6>S6.猜想當n≥5時,Tn>Sn,即2n>n2+1 可用數學歸納法證明(略).4.解:(1)由an+2=2an+1-an?an+2-an+1=an+1-an可知{an}成等差數列, d=a4?a14?1=-2,∴an=10-2n.(2)由an=10-2n≥0可得n≤5,當n≤5時,Sn=-n2+9n,當n>5時,Sn=n2-9n+40,2???n?9n 1?n?5故Sn=?2 ??n?9n?40 n?5(3)bn=1n(12?an)?1n(2n?2)12?111(?)2nn?112)?(12?13)???(1n?1n?1)]?n2(n?1)?Tn?b1?b2???bn?[(1?;要使Tn> m32總成立,需m32<T1=14成立,即m<8且m∈Z,故適合條件的m的最大值為7.5.解:(1)由已知Sn+1=(m+1)-man+1①,Sn=(m+1)-man②,由①-②,得an+1=man- 京翰教育http://www.tmdps.cn/ 高中數學輔導網 http://www.tmdps.cn man+1,即(m+1)an+1=man對任意正整數n都成立.∵m為常數,且m<-1 ∴an?1an?mm?1,即{ anan?1}為等比數列.13(2)當n=1時,a1=m+1-ma1,∴a1=1,從而b1=mm?1.由(1)知q=f(m)=,∴bn=f(bn-1)= bn?1bn?1?11bn(n∈N*,且n≥2)∴1bn?1?11bn?1,即 1bn?1bn?1?1,∴{}為等差數列.∴ 1bn=3+(n-1)=n+2,?bn?n?2m(n∈N*).)n?1?an?(m?1,?lim(bn?lgan)?lim[n??n??n?1n?213?109lg?mm?114?]?lgmm?11,?1n?2)?1 而lim3(b1b2?b2b3???bn?1bn)?lim3(n??n??1415???n?1由題意知lgmm?1?1,?mm?1?10,?m???b1?1?6.解:(1)設數列{bn}的公差為d,由題意得:?解得b1=1,d=3, 10(10?1)d?145?10b1?2?∴bn=3n-2.(2)由bn=3n-2,知Sn=loga(1+1)+loga(1+=loga[(1+1)(1+1414)+?+loga(1+ 13n?2))?(1+1313n?2)],13logabn+1=loga33n?1.14因此要比較Sn與小,logabn+1的大小,可先比較(1+1)(1+)?(1+ 13n?2)與33n?1的大取n=1時,有(1+1)>33?1?1 取n=2時,有(1+1)(1+ 由此推測(1+1)(1+1414)>33?2?1? 13n?2)?(1+)>33n?1 ① 若①式成立,則由對數函數性質可判定: 當a>1時,Sn>13logabn+1,13 ② ③ 當0<a<1時,Sn<logabn+1,京翰教育http://www.tmdps.cn/ 高中數學輔導網 http://www.tmdps.cn 下面用數學歸納法證明①式.(ⅰ)當n=1時,已驗證①式成立.(ⅱ)假設當n=k時(k≥1),①式成立,即: (1?1)(1?1414)?(1?13k?213k?223)?33k?1.那么當n=k+1時,13(k?1)?23(1?1)(1?3)?(1?)(1?)?233k?1(1?13k?13)?23k?13k?1(3k?2).?[3k?13k?1(3k?2)]?[3k?4]?3(3k?2)?(3k?4)(3k?1)(3k?1)32 ?9k?4(3k?1)2?0,?143k?13k?1(3k?2)?1)(1?3k?4?1)?333(k?1)?1因而(1?1)(1?)?(1?3k?23k?13(k?1)?1這就是說①式當n=k+1時也成立.由(ⅰ)(ⅱ)可知①式對任何正整數n都成立.由此證得: 當a>1時,Sn>1313logabn+1;當0<a<1時,Sn<logabn+1.7.解:(1)由S1=a1=1,S2=1+a2,得3t(1+a2)-(2t+3)=3t.∴a2=2t?3a22t?3.,?3ta13t又3tSn-(2t+3)Sn-1=3t,3tSn-1-(2t+3)Sn-2=3t ① ② ①-②得3tan-(2t+3)an-1=0.∴anan?1?2t?33t,n=2,3,4?,所以{an}是一個首項為1公比為 2t?33t的等比數列; (2)由f(t)= 2t?33t= 23?1t,得bn=f(1bn?123)= 23+bn-1.可見{bn}是一個首項為1,公差為于是bn=1+(3)由bn=是b2n=4n?13233的等差數列.(n-1)= 2n?13; 532n?1,可知{b2n-1}和{b2n}是首項分別為1和,公差均為 43的等差數列,于, ∴b1b2-b2b3+b3b4-b4b5+?+b2n-1b2n-b2nb2n+1 =b2(b1-b3)+b4(b3-b5)+?+b2n(b2n-1-b2n+1)=-434312534n?13492(b2+b4+?+b2n)=- ·n(+)=-(2n+3n) 京翰教育http://www.tmdps.cn/ 高中數學輔導網 http://www.tmdps.cn 京翰教育http://www.tmdps.cn/ 高中數學輔導網 http://www.tmdps.cn 京翰教育http://www.tmdps.cn/第五篇:高中數學難點解析教案13 數列的通項與求和