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热点难点微专题十二 数列中的存在性问题
高考中数列解答题都考察了数列中一类存在性问题,此类问题一般转化为求不定方程正整数解的问题,往往与数论、函数、方程、不等式等知识集于一体,蕴含了丰富的数学思想,在近年省内各市模拟卷中常有出现.
例1 设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a5+a13=34,S3=9.
(1) 求数列{an}的通项公式及前n项和公式;
(2) 设数列{bn}的通项公式为bn=,问:是否存在正整数t,使得b1,b2,bm(m≥3,m∈N)成等差数列?若存在,求出t和m的值;若不存在,请说明理由.
点评:
例2 已知数列{an}中,a2=1,前n项和为Sn,且Sn=.
(1) 求a1;
(2) 证明:数列{an}为等差数列,并写出其通项公式;
(3) 设lgbn=,试问:是否存在正整数p,q(其中1<p<q),使b1,bp,bq成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(p,q);若不存在,请说明理由.
点评:
例3 已知数列{an}的奇数项是首项为1的等差数列,偶数项是首项为2的等比数列,数列{an}的前n项和为Sn,且满足S3=a4,a5=a2+a3.
(1) 求数列{an}的通项公式;
(2) 若amam+1=am+2,求正整数m的值;
(3) 是否存在正整数m,使得恰好为数列{an}中的一项?若存在,求出所有满足条件的m的值;若不存在,请说明理由.
点评:
【思维变式题组训练】
1. 设数列{an}的前n项和为Sn,已知2Sn+1=Sn+λ(n∈N*,λ为常数),a1=2,a2=1.
(1) 求数列{an}的通项公式;
(2) 求所有满足等式=成立的正整数m,n.
2. 已知数列{an},{bn}满足a1=3,anbn=2,bn+1=an,n∈N*.
(1) 求证:数列是等差数列,并求数列{bn}的通项公式;
(2) 设数列{cn}满足cn=2an-5,对于任意给定的正整数p,是否存在正整数q,r(p<q<r),使得,,成等差数列?若存在,试用p表示q,r;若不存在,请说明理由.
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专 题 综 述
高考中数列解答题都考察了数列中一类存在性问题,此类问题一般转化为求不定方程正整数解的问题,往往与数论、函数、方程、不等式等知识集于一体,蕴含了丰富的数学思想,在近年省内各市模拟卷中常有出现.
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课 时 作 业
典 型 例 题
例1 设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a5+a13=34,S3=9.
(1) 求数列{an}的通项公式及前n项和公式;
(2) 设数列{bn}的通项公式为bn=eq \f(an,an+t),问:是否存在正整数t,使得b1,b2,bm(m≥3,m∈N)成等差数列?若存在,求出t和m的值;若不存在,请说明理由.
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专题综述
典型例题
课后作业
解析:(1) an=2n-1,Sn=n2.
(2) bn=eq \f(2n-1,2n-1+t),要使得b1,b2,bm成等差数列,则2b2=b1+bm,
即2eq \f(3,3+t)=eq \f(1,1+t)+eq \f(2m-1,2m-1+t),即m=3+eq \f(4,t-1).
因为m,t∈N*,所以t只能取2,3,5.
当t=2时,m=7;当t=3时,m=5;当t=5时,m=4.
点评:“存在”则等价于不定方程有满足条件的正整数解,本例利用整除性质解决.
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专题综述
典型例题
课后作业
例2 已知数列{an}中,a2=1,前n项和为Sn,且Sn=eq \f(nan-a1,2).
(1) 求a1;
(2) 证明:数列{an}为等差数列,并写出其通项公式;
(3) 设lgbn=eq \f(an+1,3n),试问:是否存在正整数p,q(其中1<p<q),使b1,bp,bq成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(p,q);若不存在,请说明理由.
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典型例题
课后作业
解析:(1) 令n=1,则a1=S1=eq \f(1a1-a1,2)=0.
(2) 由Sn=eq \f(nan-a1,2),即Sn=eq \f(nan,2), ①
得Sn+1=eq \f(n+1an+1,2). ②
②-①,得(n-1)an+1=nan. ③
于是n