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专题2 累加法、累乘法、递推法与倒数法压轴题(解析版)
数列经常需要考量前一项与后一项的关系,最简单的形式有与,可以有其他更多不同的形式,如与,与,……等等。需要准备以下三个要点:
一、数列主要涉及基本运算中等互逆运算的转化,
1)
如等差数列(定值),计算通项公式时用加法,;
2)
如等比数列(定值),用乘法,;
3)
而两项相减为变量,用加法,称为累加法;
4)
两项相除为变量,用乘法,称为累乘法;
5)
,两项相加为变量,用减法,写出另一个式子,,两式作差,得到隔项的关系;
6)
,两项相乘为变量,用除法,写出另一个式子,,两式相除,得到隔项的关系。
二、等差、等比数列是基础,其他形式的式子只要能转化为等差或等比的形式,有模块化思想,用上等差等比的公式,从而轻松解题。这里有一些模型需要记一下。
1)
递推公式法1:形如,构造为等比数列,公比,则
2)
递推公式法2:形如,左右两边同时除以,得,将看成一个整体,若时,为等差数列;若时,用递推公式法1;
3)
递推公式法3:形如,构造为等比数列,公比,用待字系数法求出与,推导
形如:形如,构造为等比数列,方法一致。
4)
递推公式法4:形如,构造为等比数列,公比,用待字系数法求出与,推导
,求解方程组即可。
5)
倒数法:形如,分子分母同时含有,分子只有单项式,分母复杂一点,为多项式,等式左右两边同时取倒数,得,将看成一个整体,若时,为等差数列;若时,再用递推公式法1;
6)
递推公式法5:形如,构造数列,令.先求出数列的不动点,解得,将不动点代入递推公式,得,令,再用倒数法和递推公式法1可求出。
三、数列前项和求和公式。
等差数列;
等比数列
分组求和法、错位相减法和裂项相消法等。
题型一 累加法
例题一 1.已知数列满足,则( )
A. B.
C. D.
2.(多选)已知数列满足,,则下列结论正确的是( )
A. B.为等比数列
C. D.
3.某人玩硬币走跳棋的游戏,已知硬币出现正反面的概率都是,棋盘上标有第0站、第1站、第2站、……、第100站,一枚棋子开始在第0站,棋手每掷一次硬币,棋子向前跳动一次,若掷出正面,棋子向前跳一站(从k到k+1);若掷出反面,棋子向前跳两站(从k到k+2),直到棋子跳到第99站(胜利大本营)或跳到第100站(失败集中营)时,该游戏结束.设棋子跳到第站的概率为.
(1)求的值;
(2)求证:,其中;
(3)求玩该游戏获胜的概率及失败的概率.
4.数列 的前n项和,已知,,k为常数.
(1)求常数k和数列的通项公式;
(2)数列 的前n项和为,证明:
练习题
1.小王准备在单位附近的某小区买房,若小王看中的高层住宅总共有n层(,),设第1层的“环境满意度”为1,且第k层(,)比第层的“环境满意度”多出;又已知小王有“恐高症”,设第1层的“高层恐惧度”为1,且第k层(,)比第层的“高层恐惧度”高出倍.在上述条件下,若第k层“环境满意度”与“高层恐惧度”分别为,,记小王对第k层“购买满意度”为,且,则小王最想买第 层住宅.
(参考公式及数据:,,,)
2.已知等差数列的公差为2,且成等比数列.
(1)求数列的前项和;
(2)若数列的首项,求数列的通项公式.
3.已知数列的前项和为,且满足,若,则 ;若使不等式成立的最大整数为10,则的取值范围是 .
4.,为一个有序实数组,表示把A中每个-1都变为,0,每个0都变为,1,每个1都变为0,1所得到的新的有序实数组,例如:,则.定义,,若,中有项为1,则的前项和为 .
题型二 累乘法
例二 1.定义:在数列中,,其中d为常数,则称数列为“等比差”数列.已知“等比差”数列中,,,则( )
A.1763 B.1935 C.2125 D.2303
2.已知数列中,,,且.
(1)求,的值;
(2)设,求数列的通项公式;
(3)设,求数列的前项和.
3.已知数列的各项均为非零实数,其前项和为,且.
(1)若,求的值;
(2)若,,求证:数列是等差数列,并求其前项和.
4.某中学在运动会期间,随机抽取了200名学生参加绳子打结计时的趣味性比赛,并对学生性别与绳子打结速度快慢的相关性进行分析,得到数据如下表:
性别
速度
合计
快
慢
男生
65
女生
55
合计
110
200
(1)根据以上数据,能否有99%的把握认为学生性别与绳子打结速度快慢有关?
(2)现有n根绳子,共有2n个绳头,每个绳头只打一次结,且每个结仅含两个绳头,所有绳头打结完毕视为结束.
(i)当,记随机变量X为绳子围成的圈的个数,求X的分布列与数学期望;
(ii)求证:这n根