内容正文:
#
#
#
#
#
#
/
0
1
2
#
3
4
5
6
7
"
8
9
:
#
章末整合提升
+ , = > ? @
数列
数列的概念与简单表示法
定义:按照一定顺序排列的一列数
分类有穷数列{无穷数列
表示方法
列表法
解析法通项公式{递推公式
图像法
函数特征(数列的单调性)递增数列{
递减数列
两个基本数列
等差数列
定义:从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数
递推公式:an + 1 - an = d(常数)
通项公式:an = a1 +(n -1)d
前n项和公式:Sn = n(a1 + an)2 = na1 +
n(n -1)
2 d
性质:若m + n = p + q,则am + an = ap + aq(m,n,p,q∈N
)
等比数列
定义:从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数
递推公式:an + 1an = q(q是常数)
通项公式:an = a1qn - 1
前n项和公式:Sn =
na1(q =1)
a1(1 - qn)
1 - q =
a1 - anq
1 - q (q≠1{ )
性质:若m + n = p + q,则am·an = ap·aq(m,n,p,q∈N
)
数列的求和
公式求和
分组求和
错位相减法求和
裂项求和
倒序相加求和
数学归纳法基本原理{
简单应用
A B C D E F
要点一 由递推公式求数列的通项公式
数列的通项公式是数列的核心之一,它如同
函数的解析式一样,有解析式便可研究其性质;而
有了数列的通项公式便可求出任一项及前n项
和,所以求数列的通项往往是解题的突破口和关
键点
.
!%#
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
,
-
!
"
#
.
#
#
#
#
#
#
#
1.已知数列{an}中,a1 = 1,且an + 1 - an =
3n - n,求数列{an}的通项公式.
[尝试作答
]
[规律方法] 因为an =(an - an - 1)+(an - 1
- an - 2)+…+(a3 - a2)+(a2 - a1)+ a1,所以形
如an + 1 - an = f(n)型递推关系式求通项an.设bn
= f(n),若{bn}可求和,则用累加法求解.
(1)若f(n)是关于n的一次函数,累加后可
转化为等差数列求和.
(2)若f(n)是关于n的二次函数,累加后可
分组求和.
(3)若f(n)是关于n的指数函数,累加后可
转化为等比数列求和.
2.在数列{an}中,a1 = 2,an + 1 = 2(n +1)n an,
求通项an.
[分析] 条件式可变形为an + 1an =
2(n +1)
n ,当
n变化时,除2倍外,后一项的分子都是前一项的
分母,逐项相乘可以消去,故用累乘法求解.
[尝试作答
]
[规律方法] 若数列{an}满足an + 1an = f(n)(n
∈N),其中数列{f(n)}前n项积可求,则可用累
乘法求an.
3.(1)已知数列{an}满足:a1 = 2,an =
an - 1
1 + an - 1
(n≥2),求an;
(2)已知数列{an}满足an + 1 = 3an + 2(n∈
N),a1 = 1,求通项公式an.
[尝试作答
]
[规律方法] 一般地,若给出的数列递推关
系式或an与Sn的关系式,通过适当变形,能够变
形为an + 1 + f(n)与an + f(n)的关系(这里f(n)一
般为常数或n的一次式、指数式).或变形为
1
an + 1 + k
与1an + k的关系式等,可用换元转化法求
解.形如an + 1 = kan + m的递推关系一定可变形为
an + 1 + p = k(an + p)的形式令bn = an + p,则bn + 1 =
kbn即可用等比数列{bn}求解.
要点二 等差(等比)数列的判定或证明
4.记Sn 为数列{an}的前n项和,bn 为数列
{Sn}的前n项积,已知2Sn +
1
bn
=2.
(1)证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求{an}的通项公式
.
!%$
#
#
#
#
#
#
/
0
1
2
#
3
4
5
6
7
"
8
9
:
#
[尝试作答
]
[规律方法] 已知某条件式,证明关于an
(或Sn)的某个表达式成等差(或等比)数列,问题
本身就给出了条件式的变形方向,可依据等差(等
比)数列定义,结合an = Sn - Sn - 1(n≥2)对条件式
变形构造新数列求解.
要点三 等差、等比数列的性质
5.已知数列{an}的前n项和Sn,满足Sn =
a(Sn - an +1)(a为常数,且a > 0),且4a3 是a1
与2a2的等差中项.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn = 2n +1an ,求数列{bn}的前n项
和Tn.
[尝试作答
]
[规律方法] 巧用性质、整体考虑、减少运
算量
在解决等差、等比数列的运算问题时,恰当地
应用等差、等比数列的性质,如中项的概念、下标
和相等的两项的和(等差数列)、积(等比数列)相
等等;在方程组中整体代入或整体观察某些项的
和与积;可以大大减少运算量,达到事半功倍的
效果.
要点四 数列求和
数列求和是数列部分的重要内容,求和问题
也是很常见的题型,对于等差数列、等比数列的求
和主要是运用公式.某些既不是等差数列,也不是
等比数列的求和问题,一般有四种常用求和技巧
和方法.
6.已知等差数列{an}中,a2 = 6,a5 = 15,若bn =
a2n,则数列{bn}的前5项和等于 (C )
A. 30 B. 45
C. 90 D. 186
[规律方法] 若数列{an}为等差(或等比)
数列或可转化为等差(或等比)数列,则用公式法
求和.
7.求数列2 14,4
1
8,6
1
16,…,2n +
1
2n + 1
,…的
前n项和Sn.
[分析] 此数列的通项公式为an = 2n +
1
2n + 1
,而数列{2n}是一个等差数列,数列12n{ }+ 1 是
一个等比数列,故采用分组求和法.
[尝试作答
]
[规律方法] 如果一个数列的通项公式能
拆成几项的和,而这些项分别构成等差数列或等
比数列,那么可用分组求和法求解
.
!%%
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
,
-
!
"
#
.
#
#
#
#
#
#
#
8.求和: 1
22 - 1
+ 1
32 - 1
+ 1
42 - 1
+…+ 1
n2 - 1
(n≥2).
[分析] 此数列的通项公式为an = 1n2 - 1,而
1
n2 - 1
可以分解成两项的差,于是可以采用裂项相
消法求和.
[尝试作答
]
[规律方法] 如果数列的通项公式可转化
为类似于f(n + k)- f(n)的形式,常采用裂项求和
的方法,特别地,当数列的通项公式是关于n的分
式形式时,可尝试采用此法.使用裂项相消法时要
注意正负项相消时,消去了哪些项,保留了哪些
项.注意到由于数列{an}中每一项an均裂成一正
一负两项,所以互为相反数的项合并为零后,所剩
正数项与负数项的项数必然是一样多的,切不可
漏写未被消去的项.
若{an}为等差数列,则求 1an + 1a{ }n 的各项和
可用裂项求和法求解,此时 1an + 1an =
1
d
1
an
- 1an( )+ 1 .
9.设数列{an}为1,2x,3x2,4x3,…,nxn - 1,…
(x≠0).求此数列前n项的和.
[分析] 这个数列的每一项都是一个等差
数列与一个等比数列的对应项的积,因此可以用
错位相减法.
[尝试作答
]
[规律方法] 若{an}为等差数列,{bn}为等
比数列,cn = anbn 则求{cn}前n项和用错位相减
法求解.
要点五 归纳——猜想——证明
利用已知的递推公式可以先求出数列的前几
项,然后依据求出的前几项猜想出数列的通项公
式,用数学归纳法给出证明即可.
10.(2024·北师大实验中学高二检测)已知
数列{an}满足a1 = 1,对任意n∈N,都有an + 1 =
n2 +
2an
n +1成立.
(1)直接写出a2,a3,a4的值;
(2)推测出{an}的通项公式并证明.
[尝试作答
]
!%&
#
#
#
#
#
#
/
0
1
2
#
3
4
5
6
7
"
8
9
:
#
即时巩固
1.(2024·全国高三专题练习)已知数列{an}满
足:a1 + a2 +…+ an =2n - 1,则a21 + a22 + a23 +…
+ a2n = ( )
A. 13(2
n -1) B.(2n -1)2
C. 13(4
n -1) D. 4n -3
2. (2024·河南高二月考(文))已知等比数列
{an}中a1 010 = 2,若数列{bn}满足b1 = 14,且an
=
bn + 1
bn
,则b2 020 = ( )
A. 22 017 B. 22 018
C. 22 019 D. 22 020
3.(2023·辽宁高三一模(文))已知数列{an}满
足a1 = 1,anan + 1 = 2n(n∈N),则S2 021 =
( )
A. 3(21 011 - 1) B. 21 011 - 3
C. 3(21 010 - 1) D. 21 012 - 3
4.(2024·广西河池市高二期末(文))已知在前n
项和为Sn 的数列a{ }n 中,a1 = 1,an + 1 = - an -
2,则S101 = (C )
A. - 97 B. - 98
C. - 99 D. - 100
5.已知数列{an}满足a1 = 1,an + 1 = an
1 + a槡n
(n∈
N).记数列{an}的前n项和为Sn,则(A )
A. 12 < S100 < 3 B. 3 < S100 < 4
C. 4 < S100 <
9
2 D.
9
2 < S100 < 5
6.(2024·江苏徐州市高三二模)已知数列{an}
的前n项和为Sn,Sn + 1 = 4an,n∈N,且a1 = 4.
(1)证明:{an + 1 - 2an}是等比数列,并求{an}的
通项公式;
(2)在①bn = an + 1 - an;② bn = log2 ann;③ bn =
an + 2
an + 1an
这三个条件中任选一个补充在下面横线
上,并加以解答.
已知数列{bn}满足 ,求{bn}的前
n项和Tn.
注:如果选择多个方案分别解答,按第一个方案
解答计分.
7.(2024·天津)已知数列{an}是公比大于0的等
比数列.其前n项和为Sn.若a1 = 1,S2 = a3 - 1.
(1)求数列{an}前n项和Sn;
(2)设bn =
k,n = ak
bn - 1 + 2k,ak < n < ak{ + 1,k∈N,k
≥2.
(ⅰ)当k≥2,n = ak + 1时,求证:bn - 1≥ak·bn;
(ⅱ)求∑
Sn
i = 1
bi .
请同学们认真完成考案(一
)
!%'
例5:(1)当n=3时,左边=2+22=6,右边=2(2-1)=6,
等式成立:
例2a1=2,a4=2n+a
(2)假设n=k时,结论成立,即2+22+…+2-1
=2(2-1-1),
2
01
那么n=k+1时,2+22+…+2-1+2=2(2-1-1)+2=
-2×3
2·2°-2=2(2-1)=2[209-4-1].
2·
所以当n=k+1时,等式也成立
由(1)(2)可知.等式对任意n>2,n∈N都成立
a_2×n
课堂检测·固双基
an-1 n-It
1.C当n=1时,2n+1=2×1+1=3,所以左边为1+2+3.故
:
以上n-1个等式左右两边分别相乘得二=n·2-,
应选C
2.B由数学归纳法的证明步骤可知,假设n=k(k≥2)为偶数
即a,=n·2,
时命题为真,
且n=1时,a1=2也适合上式
则还需要用归纳假设再证n=k+2,
.a。=n·2"
不是n=k+1,因为n是偶数,k+1是奇数,
,“1两边取倒数得}-1=1,
故选B
例3:(1)由a,=1+a,
a。a-1
3.C若n=4时,该命题成立,由条件可推得n=5命题成立.
它的逆否命题为:若n=5不成立,则n=4时该命题也不!
数列侣是首项为宁,公差为1的等差数列
d
成立
4f2")>”+2
a.
2
自变量的取值依次为2,4=2,8=2,16=2,
2
32=2,…,故为2°.右边分母全为2,分子依次为3,4,5,6,7,…,故
4.=2n-了
右边为2即2)>”生是
(2)%1=3a。+2.
2
a1+1=3(a.+1)
51)将n=12,3代人8+a=2+1中得,4=号=2-
又a1+1=2≠0,
2
,数列1a。+11是首项为2,公比为3的等比数列
4=子=2-%=2-
7
0+1=2·3-.a=2·3-1-1
2b。
猜想a,=2-2
1
例4:()证明:由已知民+女=2得S7-且6.≠0.
(2)①由(1)知当n=1时.命题成立:
②假设n=k时,命题成立,即a,=2-
取n=1,由S=6得6=子
则当n=k+1时,41+a2+…+a:+a41+a4=2(k+1)+1,
由于b。为数列S,{的前n项积,
且a1+a+…+a%=2k+1-a4,
2b1
2h2
26
六2k+1-a+2a1=2(k+1)+1=2k+3,
所以26-‘2h一气…26。-=6
24=4-=2-
2b2h,
所以‘2,…
2b。山
261=6.1
即当n=k+1时,命题成立
b以
2b山
根据①2得neN”。,=2-都成立
所以2b.-1。
由于6.1≠0
章末整合提升
要点专项突破
所以26产公即6-6,之其中neN
2
例1:由an1-a.=3°-n,
所以数列6.是以6,=子为首项,以d=宁为公差的等差
得a,-a-1=3-1-(n-1),
数列:
4,-1-a,-2=32-(n-2),
40
(2)由(1)可得,数列6是以6,=子为首项,以d=为
45-42=32-2,42-01=3-1.
:公差的等差数列,
当n≥2时,以上n-1个等式两端分别相加,得(a。-a。-1)
+(a。-1-a-2)+…+(a-a)
6=+(a-)x=1+受
=3-1+3-2+…+3-[(n-1)+(n-2)+…+2+1],
2b。
2+n
pa,-a1=31-3-)n(n-
5.=26,六1+m
1-3
2
当n=l时,a=5=2
3
又a=la=分×3”.2-号
2
2
显然a=1也适合上式,
当32时a=8-中
六a的通项公式为a,=号×3"2D-号
1
2
n(n+)显然对于n=l不成立,
-140
-,n=1
=3[(-)+(3-4)+(3-)*…
..a
n(n+1)n2
+(点川
例5:(1)当n=1时,S=a(S-a1+1),
所以a1=a,
=+
当n≥2时,S。=a(S.-a。+1),①
32n+1
5-1=a(S.-1-a-1+1),②
=4-2nn+ln≥2),
由①-②,得a,=a·41,即8=a
例9:Sn=1+2x+3x2+4x2+…+mx-,①
de-1
x5。=x+2x2+3x3+…+(n-1)x-l+x",②
所以a.是首项a:=a,公比为a的等比数列,所以a,=
由①-②,得(1-x)S=1+x+x2+…+x-1-,
a·a-=a,a=d2,a3=a,
由4是a:与2m1的等差中项,可得8=a,+2,即8a3
当1时.1-8m
=a+2a2,
-1--r+n'-1-1+nr+nr
因为a≠0,整理得8m2-2a-1=0,
1-x
1-
即(2a-1)(4a+1)=0,解得0=或a=-(舍去),所
S=1-(1+n)r+nr4
(1-x)2
以a,=(=2
当x=1时,S。=1+2+3+4++n=n1+m
2
(2)(1),得6.=2n+1=(2n+1)2,
(1+m,(x=1)
2
所以T=3×2+5×2+7×2+…+(2m-1)·2-1+(2m+
1-(1+n)+x
1)·2°,①
(1-x)2
一,(x≠1)
2T.=3×22+5×2'+7×2+…+(2n-1)·2°+(2n+1)
.21②
例10:(1)由01=22+1以及4=,
n
由①-②,得-T,=3×2+2(2+2+…+2)-
令n=1,可得0=4,
(2n+1)…2*1
令n=2,可得a3=9,
-62225-(2a42
令n=3,可得a4=16
(2)由(1),归纳猜想a,=n2(n∈N).
=-2+2+2-(2n+1))·2
下面应用数学归纳法进行证明:
=-2-(2n-1)·2.
①当n=1时,1==1,满足题意,故成立
所以T.=2+(2n-1)·2+
②假设当n=(k≥2,keN·)时成立,即a4=2,
例6:C数列1a.}为等差数列,由题意得
∫a=a+d=6.
放当a+1时a=,会1=+2+1=+
la5=4+4d=15,
故n=k+1时,等式成立.
由①②可知,a,=n2(neN)
即时巩固
∴a,=3+(n-1)×3=3n,
1.C因为a+a2+…+a.=2°”-1①,
六bn=a.=6n
所以a,+4+…+a,1=2”-l-1(n≥2)②.
b-b=6,
①-②得an=2"-(n≥2),
:{b,是首项为6,公差为6的等差数列,其前5项的和为
s=5x6+5x5,1)x6=30+60=90
当n=1时a1=2-1=1,满足上式
所以an=2-(neN”)a2=22-2=4”-
例7:8=2+4g+66++(2m+2)
数列引是以1为首项,4为公比的等比数列,
=24+6++2m)+(侵+分++)
1
1
d+d+国++宁-).做选C
2A因为a公,所以a山aa0
b
=n(2n+2,
-(]
bs ba
1-
”小*
b2o1s b2o1sb1
因为数列1a,为等比数列,且a1oo=2,
aa+)+
所以a1·a2·a3·…·a2g·a2o19=(a1·a2wg)·(a:·
a1os)·…·(4m·a1tn)·a1o
例8:一(n-1)n+
=aoo‘io0·…·aio·a4oo=d00=220
点
所以=20,又6,=子所以6m2
故选A.
3.D因为数列fa}满足a1=1,a,a1=2(neN),
-141
当n=1时,4=2,当n≥2,a,a1=2-,则8=2,
"a。-
若选@6.=g÷即么=ls”什+e:2
所以数列a,的奇数项是以1为首项,以2为公比的等比数列,
=log:n
数列a,的偶数项是以2为首项,以2为公比的等比数列,
n
3
所以Se1=
x(1-2102+2x1-2o0.21-1+2×
1-2
1-2
所以7-(子+子++l”)+1+2+…+n
n
2100-2=2×2o1-3=22-3,故选D.
n
2
4.C由a.1=-a,-2,有a,+a1=-2,则5o1=a1+(a:+
a)+…+(a1m+01a)=1-2×50=-99.
=log(n+1)+1+n)n
2
故选C
5.A因为a1=1,a1=
a(nEN),
am+a。
1+a
所以a,>0,Sm之2
1
=1-
(n+2)2”-7
a
!7.(1)设等比数列a.1的公比为9>0,
因为a1=1,S2=a,-1,即a+a2=a,-1,
可得1+q=g2-1,整理得g-9-2=0,解得g=2或9=-1
根据累加法可得,右≤1+“号:“,当且仅当4=1时取
(舍去),
2
/a.
所以8号-山
等号a,≥(n+1月
4
(2)(i)证明:由(1)可知a4=2-,且keN°k≥2
=
1+石1+之…2≤
an+3
当n=a1=2≥4时,则=2<2-1=n-
In-1=a1-1<a
,即a,<n
n+1
-1<a
6
由累乘法可得a.≤(n+)(n+2)
可知a=2-,bn=k+1,
b,-1=b+(a1-a4-1)·2k=k+2k(2-1-1)=k(2-
当且仅当n=1时取等号,
1),
由裂项求和法得:
可得6,-1-a·6=k(2-1)-(k+1)2-+=(k-1)2-1-6
所以≤6(++
1111
了+…+0102
≥2(k-1)-k=k-2≥0,
当且仅当k=2时,等号成立,所以b.1≥a4·b:
=6(分)<3,<sm<3
(i)由(1)可知:S=2-1=a1-1,
故选:A
若n=1,则S1=1,b=1:
6.(1)证明:当n≥2时,因为S,1=4a,所以S.=4a,,两式相
若n≥2,则a1-a4=2-
减得,a+1=4a,-4a-
当2-<i≤2-1时,6-b-1=2k,可知b,1为等差数列,
所以a,1-2a,=2(a.-2a,-1
可得室A=2+2422山:4=g(3
2
当n=1时,因为S1=4a,所以S=4a1,又a1=4,故a:=
12,于是42-2a1=4,
-1)4-(3k-4)4-1].
所以at-2a}是以4为首项,2为公比的等比数列.
所以20,=1+5×4-2x4+8×4-5×4++(3n
所以41-2a,=2,两边除以2得,器-会=1
1)4-(3m-4)4-门=3n-4+山,且m=1,符合上式,综
9
又号=2,所以{会}是以2为首项1为公差的等差数列
上所述:26-3n-04+1
9
所以号=n+1,即a=a+)·2
第六章导数及其应用
(2)若选①:b,=a+1-a.,即6,=(n+2)·21-(n+1)·
6.1
导数
2°=(n+3)·2
因为T。=4×2+5×22+6×2+…+(n+3)×2,
6.1.1函数的平均变化率
所以2Tn=4×22+5×2+6×2+…+(n+3)×21
必备知识·探新知
两式相诚得,-T。=4×2+(22+2+…+2*)-(n+3)
×21
知识点1
是(是)
平均变
△x2-x1
=8+4x(2-D-(n+3)×2r=-(n+2)×2+4,
化率
2-1
所以Tn=(n+2)×2+1-4.
知识点2
A()-h(/s)
2-5
-142