内容正文:
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二轮· 数学
突破考点 · 全析考法
高考集训 · 考情分析
限时规范训练· 巩固提升
第二讲 数列的综合问题
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把脉考情 在解答题中,会继续考查等差、等比数列的判定、基本量计算以及由递推公式求通项、数列求和问题,注意与不等式的交汇考查.
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1.(2020·全国卷Ⅰ)设{an}是公比不为1的等比数列,a1为a2,a3的等差中项.
(1)求{an}的公比;
(2)若a1=1,求数列{nan}的前n项和.
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解析:(1)设{an}的公比为q,由题设得2a1=a2+a3,
即2a1=a1q+a1q2,
所以q2+q-2=0,解得q=1(舍去)或q=-2.
故{an}的公比为-2.
(2)记Sn为{nan}的前n项和.由(1)及题设可得an=(-2)n-1,所以Sn=1+2×(-2)+…+n×(-2)n-1,-2Sn=-2+2×(-2)2+…+(n-1)×(-2)n-1+n×(-2)n.所以3Sn=1+(-2)+(-2)2+…+(-2)n-1-n×(-2)n
=-n×(-2)n.所以Sn=-.
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方向 求公比、求和.
素养 数学运算、逻辑推理.
方法 基本量的计算求通项、错位相减法求和.
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2.(2021·全国乙卷)记Sn为数列{an}的前n项和,bn为数列{Sn}的前n项积,已知+=2.
(1)证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求{an}的通项公式.
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解析:(1)证明:由bn=S1·S2·…·Sn可得,
Sn=
由+=2知,
当n=1时,+=2,即+=2,所以b1=S1=,
当n≥2时,+=2,即2bn=2bn-1+1,即bn-bn-1=,
故数列{bn}是首项为,公差为的等差数列.
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(2)由(1)知,bn=+(n-1)×=,
故当n≥2时,Sn==,S1也符合该式,
即Sn=(n∈N*),
从而a1=S1=,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=-,a1不符合该式,
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所以an=
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方向 证明等差数列、求和.
素养 数学运算、逻辑推理.
方法 根据定义证明、变换求和.
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3.(2021·全国甲卷)已知数列{an}的各项均为正数,记Sn为{an}的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.
①数列{an}是等差数列;②数列{}是等差数列;③a2=3a1.
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
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解析:选①②作为条件,证明③.
证明:设等差数列{an}的公差为d,因为{}是等差数列,所以2=+,即2=+,两边平方,得4(2a1+d)=a1+3a1+3d+2,整理得4a1+d=2,两边平方,得16a+8a1d+d2=4(3a+3a1d),化简得4a-
4a1d+d2=0,即(2a1-d)2=0,所以d=2a1,则a2=a1+d=3a1.
选①③作为条件,证明②.
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证明:设等差数列{an}的公差为d.
因为a2=3a1,即a1+d=3a1,所以d=2a1.
所以等差数列{an}的前n项和Sn=na1+d=na1+·2a1=n2a1.
又a1>0,所以=n.
则-=(n+1)-n=,所以数列{}是公差为的等差数列.
选②③作为条件,证明①.
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证明:设等差数列{}的公差为d,因为=,===2,所以d=-=2-=,则等差数列{}的通项公式为=+(n-1