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1、第1講 等差數(shù)列與等比數(shù)列,專題六 數(shù) 列,板塊三 專題突破核心考點,,[考情考向分析],1.數(shù)列的概念是A級要求,了解數(shù)列、數(shù)列的項、通項公式、前n項和等概念,一般不會單獨考查. 2.等差數(shù)列、等比數(shù)列主要考查等差、等比數(shù)列的通項公式、求和公式以及性質(zhì)的靈活運用,解答題會以等差數(shù)列、等比數(shù)列推理證明為主, 要求都是C級.,,,熱點分類突破,真題押題精練,內(nèi)容索引,熱點分類突破,例1 (2018江蘇南京師大附中模擬)已知等差數(shù)列{an}和等比數(shù)列{bn}均不是常數(shù)列,若a1=b1=1,且a1,2a2,4a4成等比數(shù)列,4b2,2b3,b4成等差數(shù)列. (1)求{an}和{bn}的通項公式;,,
2、熱點一 等差數(shù)列、等比數(shù)列的運算,解答,解 設(shè)等差數(shù)列an的公差為d(d≠0),等比數(shù)列bn的公比為q(q≠1),,解得d=1,q=2, 所以an=n,bn=2n-1,n∈N*.,(2)設(shè)m,n是正整數(shù),若存在正整數(shù)i,j,k(i
3、+4n,,所以m+n的最小值為6,,在進行等差(比)數(shù)列項與和的運算時,若條件和結(jié)論間的聯(lián)系不明顯,則均可化成關(guān)于a1和d(q)的方程組求解,但要注意消元法及整體計算,以減少計算量.,,解析,答案,跟蹤演練1 (1)若Sn是公差不為0的等差數(shù)列{an}的前n項和,且S1,S2,S4成等比數(shù)列.則數(shù)列S1,S2,S4的公比為________.,4,解析 設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,,∴(2a1+d)2=a1(4a1+6d).,解析,答案,(2)在公差不為零的等差數(shù)列{an}中,a5=7,且三個數(shù)a1,a4,a3依次成等比數(shù)列.抽出數(shù)列{an}的第1,2,22,…,2n項重新構(gòu)成新數(shù)列{bn},數(shù)列
4、{bn}的前n項和Sn=____________________.,2n+2-13n-4(n∈N*),解析 設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,由a1,a4,a3構(gòu)造成的等比數(shù)列的公比為q.,∵a5=7,∴a1+4d=7, ∴a1=-9,d=4.∴an=4n-13(n∈N*). 由題意,數(shù)列{an}中的第2n項即為數(shù)列{bn}中的第n+1項. ∴bn=a2n-1=42n-1-13. ∴Sn=b1+b2+b3+…+bn =4(1+2+22+…+2n-1)-13n =4(2n-1)-13n. ∴Sn=2n+2-13n-4(n∈N*).,,熱點二 等差數(shù)列、等比數(shù)列的證明,證明,例2 (2018宿遷一模)已知
5、數(shù)列{an},其前n項和為Sn,滿足a1=2,Sn=λnan+μan-1,其中n≥2,n∈N*,λ,μ∈R. (1)若λ=0,μ=4,bn=an+1-2an(n∈N*),求證:數(shù)列{bn}是等比數(shù)列;,證明 若λ=0,μ=4,則Sn=4an-1(n≥2), 所以an+1=Sn+1-Sn=4(an-an-1), 即an+1-2an=2(an-2an-1), 所以bn=2bn-1, 又由a1=2,a1+a2=4a1, 得a2=3a1=6,a2-2a1=2≠0,即b1≠0,,證明,證明 若a2=3,由a1+a2=2λa2+μa1,得5=6λ+2μ,,a3=4, 所以a1,a2,a3成等差數(shù)列,,即(
6、n-1)an+1-(n-2)an-2an-1=0, 所以nan+2-(n-1)an+1-2an=0, 相減得nan+2-2(n-1)an+1+(n-4)an+2an-1=0, 所以n(an+2-2an+1+an)+2(an+1-2an+an-1)=0,,因為a1-2a2+a3=0,所以an+2-2an+1+an=0, 即數(shù)列{an}是等差數(shù)列.,數(shù)列{an}是等差數(shù)列或等比數(shù)列的證明方法 (1)證明數(shù)列{an}是等差數(shù)列的兩種基本方法 ①利用定義,證明an+1-an(n∈N*)為一常數(shù). ②利用中項性質(zhì),即證明2an=an-1+an+1(n≥2,n∈N*). (2)證明數(shù)列{an}是等比數(shù)列的
7、兩種基本方法,,證明,解答,(2)若數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,求實數(shù)t的值.,如果數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,則2b2=b1+b3,,則t2-16t+48=0,解得t=4或12.,數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,符合題意;,b2+b4≠2b3,數(shù)列{bn}不是等差數(shù)列,t=12不符合題意. 綜上,若數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,則t=4.,,熱點三 等差數(shù)列、等比數(shù)列的綜合,證明,例3 在數(shù)列{an}中,已知a1=a2=1,an+an+2=λ+2an+1,n∈N*,λ為常數(shù). (1)證明:a1,a4,a5成等差數(shù)列;,證明 因為an+an+2=λ+2an+1,a1=a2=1, 所以a3=2a2-a1+λ=λ+1.
8、 同理,a4=2a3-a2+λ=3λ+1, a5=2a4-a3+λ=6λ+1. 又因為a4-a1=3λ,a5-a4=3λ, 所以a1,a4,a5成等差數(shù)列.,解答,(2)設(shè)cn= ,求數(shù)列{cn}的前n項和Sn;,解 由an+an+2=λ+2an+1,得 an+2-an+1=an+1-an+λ, 令bn=an+1-an,則bn+1-bn=λ,b1=a2-a1=0, 所以{bn}是以0為首項,λ為公差的等差數(shù)列, 所以bn=b1+(n-1)λ=(n-1)λ, 即an+1-an=(n-1)λ, 所以an+2-an=2(an+1-an)+λ=(2n-1)λ, 所以cn= =2(2n-1)
9、λ. Sn=c1+c2+…+cn=2λ+23λ+25λ+…+2(2n-1)λ. 當λ=0時,Sn=n;,解答,(3)當λ≠0時,數(shù)列{an-1}中是否存在三項as+1-1,at+1-1,ap+1-1成等比數(shù)列,且s,t,p也成等比數(shù)列?若存在,求出s,t,p的值;若不存在,說明理由.,解 由(2)知an+1-an=(n-1)λ,,假設(shè)存在三項as+1-1,at+1-1,ap+1-1成等比數(shù)列,且s,t,p也成等比數(shù)列, 則(at+1-1)2=(as+1-1)(ap+1-1),,因為s,t,p成等比數(shù)列,所以t2=sp, 所以(t-1)2=(s-1)(p-1), 化簡得s+p=2t,聯(lián)立t2=s
10、p, 得s=t=p,這與題設(shè)矛盾. 故不存在三項as+1-1,at+1-1,ap+1-1成等比數(shù)列,且s,t,p也成等比數(shù)列.,數(shù)列的綜合題,常將等差、等比數(shù)列結(jié)合在一起,形成兩者之間的相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化;有些數(shù)列題目條件已指明是等差(或等比)數(shù)列,有的數(shù)列并沒有指明,但可以通過分析構(gòu)造,轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列或等比數(shù)列,然后應用等差、等比數(shù)列的相關(guān)知識解決問題.,,解答,跟蹤演練3 已知數(shù)列{an}滿足2an+1=an+an+2+k(n∈N*,k∈R),且a1=2,a3+a5=-4. (1)若k=0,求數(shù)列{an}的前n項和Sn;,解 當k=0時,2an+1=an+an+2, 即an+2-an+1=
11、an+1-an, 所以數(shù)列{an}是等差數(shù)列.,解答,(2)若a4=-1,求數(shù)列{an}的通項公式.,解 由題意得2a4=a3+a5+k, 即-2=-4+k,所以k=2. 由2a3=a2+a4+2及2a2=a1+a3+2,得a4=2a3-a2-2=2(2a2-a1-2)-a2-2=3a2-2a1-6,所以a2=3. 由2an+1=an+an+2+2,得 (an+2-an+1)-(an+1-an)=-2, 所以數(shù)列{an+1-an}是以a2-a1=1為首項,-2為公差的等差數(shù)列,所以an+1-an=-2n+3(n∈N*). 當n≥2時,有an-an-1=-2(n-1)+3, 于是an-1-an-
12、2=-2(n-2)+3,,an-2-an-3=-2(n-3)+3, …, a3-a2=-22+3, a2-a1=-21+3, 疊加得,an-a1=-2[1+2+…+(n-1)]+3(n-1)(n≥2),,又當n=1時,a1=2也適合上式. 所以數(shù)列{an}的通項公式為an=-n2+4n-1,n∈N*.,真題押題精練,答案,解析,1,2,3,4,5,32,解析 設(shè)數(shù)列{an}的首項為a1,公比為q(q≠1),,1,2,3,4,5,2.(2018江蘇)已知集合A={x|x=2n-1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}.將A∪B的所有元素從小到大依次排列構(gòu)成一個數(shù)列{an}.記Sn為數(shù)列{a
13、n}的前n項和,則使得Sn>12an+1成立的n的最小值為________.,答案,解析,27,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 經(jīng)過列舉計算可知,而a27=43. 12a27=516,不符合題意.,a28=45,12a28=540,符合題意. ∴使得Sn>12an+1成立的n的最小值為27.,答案,解析,1,2,3,4,5,4,1,2,3,4,5,解析 設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,,所以b7=a7=2. 因為數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 ∵當n≥2時,an=Sn-Sn-1, ∴Sn-Sn-1=-2SnSn-1, ∴Sn(1+
14、2Sn-1)=Sn-1, 顯然,若Sn-1≠0,則Sn≠0,,∴由遞推關(guān)系式知Sn≠0(n∈N*),,1,2,3,4,5,解答,1,2,3,4,5,5.設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足Sn=2-an,n=1,2,3,…. (1)求數(shù)列{an}的通項公式;,1,2,3,4,5,解 因為當n=1時,a1+S1=a1+a1=2,所以a1=1. 因為Sn=2-an,即an+Sn=2, 所以an+1+Sn+1=2. 兩式相減,得an+1-an+Sn+1-Sn=0, 即an+1-an+an+1=0,故有2an+1=an.,解答,1,2,3,4,5,(2)若數(shù)列{bn}滿足b1=1,且bn+1=bn+an,求數(shù)列{bn}的通項公式;,解 因為bn+1=bn+an(n=1,2,3,…),,將這n-1個等式相加,得,1,2,3,4,5,解答,1,2,3,4,5,(3)在(2)的前提條件下,設(shè)cn=n(3-bn),求數(shù)列{cn}的前n項和Tn.,1,2,3,4,5,