内容正文:
第12讲 递推数列问题
一、学习目标:
1.理解蛛网图,能用蛛网图分析数列的单调性与有界性;
2.了解常见的递推关系的变形,熟悉差分结构与商分结构;
3.掌握基本的数列放缩.
二、典例分析:
例1.(1)已知数列满足,,试分析的单调性与有界性,
并证明.
(2)已知数列满足,,若单调递增,则实数的
取值范围是____________.
【答案】(1),用蛛网图分析、数学归纳法证明;(2).
变式:
1.在数列中,,,证明:.
【答案】用蛛网图分析、数学归纳法证明.
2.在正项数列中,,是否存在常数,
使得成立?并说明理由.
【答案】存在常数符合题意.
例2.(1)数列满足,,则的整数部分是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)数列满足:,,则的值所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)B; (2)A.
变式:
1.已知数列满足,,,则( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】C
2.已知数列满足,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
例3.已知数列满足,且
(1)证明:;
(2)设数列的前项和为,证明:
【答案】(1)略; (2)关键得到.
变式:
1.已知公差不为0的等差数列满足:,,,成等比数列,数列满足:,,
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列,数列的前n项和为,证明:.
【答案】(1);
(2)∵,∴单调递增,,
∴,,
又得:,即,
又,
.
故. ∴.
2.在数列中,已知,其中.
(1)求的值,并证明:; (2)证明:;
(3)设,求证:.
【答案】(1),,所以.
当且仅当时取等号,但,∴,故.
(2)
由(1)知得,于是.
又,故.
(3)由(2)知,令,
则,
当时,成立;
当时,,即.
综上可知,.
例4. 在数列中,,
(1)
求证:; 求证:
【答案】(1)略; (2),,
变式:
1.设数列满足,
(1)
求证:;
(2)
设数列的前项和为,求证:
【答案】(1)略;(2)关键.
例5.已知数列满足=且=-().
(1)证明:1();
(2)设数列的前项和为,证明().
【答案】(1)由题意得,,即,,
由,得,
由得,,即;
(2)由题意得,∴①,
由和,得,∴,
因此②,
由①②得.
三、课外作业:
1.设,数列满足,,,则( )
A.当时, B.当时,
C. 当时, D.当时,
【答案】B
2.在正实数数列中,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
3.已知数列满足:,.则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
4.数列满足,,则( )
A. B. C.时, D.时,
【答案】C
5.设数列满足,,记,则使成立的最小正整数是( )
A.2020 B.2021 C.2022 D.2023
【答案】D
6.已知数列满足,且,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若 D.
【答案】D
7.已知数列满足:,,若对任意的正整数均有,则实数的最大值是_____.
【答案】2
8.已知数列满足,,若对任意,都有,
则实数的取值范围是______________.
【答案】
9.已知数列满足,
(1)证明:;
(2)令,.证明:
【答案】(1)略; (2)关键分析出.
10.已知数列满足,,,记,分别是数列,的前项和,证明:当时,(1);(2);(3).
【答案】(1),故,∴,;
(2),从而,
又∵,∴,;
(3)由(2)知,,由,得,∴当时,,
由此,
又∵,∴,另一方面,由,得,
综上,.
17.已知数列满足:,
证明:当时,
(1);(2);(3).
【答案】(1)用数学归纳法证明:.当时,.
假设时,,那么时,若,
则,矛盾,故.
因此,所以,因此.
(2)由得,.
记函数,
,函数在上递增,所以,
因此,故.
(3)因为,所以,
由,得,
所以,故.
综上,.
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