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数列的函数性质七大题型解题技巧
题型一:解析式
例1 设数列满足,,且,若表示不超过的最大整数,(例如)则=( )
A.2018 B.2019 C.2020 D.2021
【答案】B
【分析】
先由已知条件得出,可知数列为等差数列,求出该数列的通项公式,再利用累加法求出数列的通项公式,并得出数列的通项公式,结合的意义求出的值。
【详解】
,,且,
因此,数列是以为首项,以为公差的等差数列,
,
,
,则,
当时,,则,则,即,
因此,,故选:B。
【点睛】本题考查数列的综合问题,考查等差数列的定义、累加法求数列的通项、以及新定义问题,考查数列与函数相结合的问题,本题的关键在于数列通项的求解,以及新定义的理解,考查运算分析能力的问题。
例2 已知函数的定义域为,当时,,对任意的,成立,若数列满足,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
试题分析:∵,∴,∴,,设,,∵,∴,∴,所以为增函数.,,,
,,,∴.
例3. 在数列中,,对任意,,,成等差数列,其公差为.
(Ⅰ)若,证明:,,成等比数列()
(Ⅱ)若对任意,,,成等比数列,其公比为,,证明是等差数列.
【详解】(Ⅰ)根据题意得到,
故
,
故,
故,故,,成等比数列
(Ⅱ),,成等比数列,其公比为,故,
,,成等差数列,则,故;
即,故,得证.
例4 已知数列满足
(1)当时,写出所有可能的值;
(2)当时,若且对任意恒成立,求数列的通项公式;
(3)记数列的前项和为,若分别构成等差数列,求.
【答案】(1)或或或;(2);(3)
【解析】
【分析】
(1)构造新数列后分类讨论即可得解;
(2)转化条件得,,作差得,求出后再求出即可得解;
(3)转化条件得,,分组求和即可得解.
【详解】
(1)当时,,
即是以为首项、为公差的等差数列,
,
可得:,,,,
或或或.
(2)当时,
即是首项为.公差为的等差数列,
,
,,
且,
,,
,,
,
.
(3)由己知得①
若,分别构成等差数列,
则,②
,③
,④
由②+③得:
是等差数列, 必为定值,
或,
即或,
而由①知,即
,
即或(舍)
,.
同理,由③+④得:
或,
由上面的分析可知:
而,,
即或(舍)
,从而
.
【点睛】
本题考查了数列递推公式的应用、数列的通项公式和数列求和,考查了分类讨论思想和计算能力.
题型二 单调性
例.已知数列的通项公式为,那么这个数列是( )
A.递增数列 B.递减数列 C.摆动数列 D.常数列
解析:B.
方法一:分离常数法。
方法二:分子分母同时除以n,构造反比例函数函数。
分法三:利用数列单调性定义,作差法。
方法四:导数法。
题型三、周期性
例1. 数列满足,则__.
解析:穷举法周期数列,
例2.已知数列满足 , , , ,则 , , .
解析:穷举法周期数列,1,1,0.
题型四、最值性
例1.已知数列{an}的通项公式为an=(n∈N*),则该数列的最大项为( )
A.第2项B.第3项C.第2项或第3项 D.不存在
答案 C解析 易知,an=.函数y=x+(x>0)在区间(0,)上单调递减,在区间(,+∞)上单调递增,故数列an=(n∈N*)在区间(0,)上递增,在区间(,+∞)上递减.
又2<<3,且a2=a3,所以最大项为第2项或第3项.
例2.在数列{an}中,an=,求该数列前100项中的最大项与最小项的项数.
解 an==1+,设f(x)=1+,
则f(x)在区间(-∞,)与(,+∞)上都是减函数.因为44<<45,
故数列{an}在0<n≤44,n∈N*时递减,在n≥45时递减,借助f(x)=1+的图象知数列{an}的最大值为a45,最小值为a44.所以最大项与最小项的项数分别为45,44.
例3 已知数列的前项和为,数列的前项和为,满足,,,且.若存在,使得成立,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
先根据数列的递推公式求出,再利用累乘法求出通项公式,再构造数列,判断数列的单调性,即可求出.
【详解】
解:因为,所以,解得,
所以
当时,
所以,即,
所以,
所以,
累乘可得,,经检验符合题意
所以,
因为,所以,
令,
则,
所以数列为递增数列,
所以
因为存在,使得成立,
所以
故选:A
【点睛】
此题考查数列的通项公式的求法,考查数列的前项和,以及数列的函数特征,考查满足条件的实数值是否存在和判别断与求法.
例4 已知各项均为正数的数列的前项满足.
(1)求数列通项公式;
(2)设为数列的前项和,若对恒成立,求实数的最小值.
试题解析:(1)当时,,解得.
当时,,