高三第二轮复习资料(数列)
【练习1】植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米,开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为 (米)。
【解】设树苗集中放置在第i号坑旁边,则20名同学返所走的路程总和为
l?2[(i?1)?(i?2)??2?1?1?2??(19?i)?(20?i)]?10
?(i2?21i?210)?20?[(i?
212399)?]?20即i?10或11时lmin?2000. 24x2y2【练习2】椭圆椭圆的右焦点为F,数列{|PnF|}是??1上有n个不同的点P1,P2,?,Pn,
431公差大于的等差数列,则n的最大值是( A )
1000A.2000 B.2001 C.2003 D.2005 【解】a1?a?c?1,an?a?c?3,则3?1?(n?1)d?n?【练习3】已知数列?an?的通项公式an?log2成立的自然数n( B ) A.有最大值63 B.有最小值63 【解】Sn?a1?a2???an?log22?1?2001 dn?1,(n?N?),设前n项和为Sn,则使Sn??5n?2D.有最大值31
C.有最小值31
23n?12?log2???log2?log2??5 34n?2n?2 解得n?62
n?1*【练习4】设曲线y?x(n?N)在点(1,1)处的切线与x轴的交点的横坐标为xn,令an?lgxn,则a1?a2??a99的值为
n?1【解】点(1,1)在函数y?x(n?N*)的图象上,所以(1,1)为切点,y/?(n?1)xn 得
n, y/|x?1?n?1,所以切线方程为y?1?(n?1)(x?1),另y?0得:xn?n?1所以a1?a2??a99??2.
1为3
【练习5】在?ABC中,tanA是以-4为第3项,4为第7项的等差数列的公差;tanB是以第3项,9为第6项的等比数列的公比,则该三角形是 ( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形 【解】tanA?d?a7?a3a?2;q3?6?27?q?3,tanB?3,tanC??tan(A?B)
7?3a3tanA?tanB5???1,所以该三角形是锐角三角形 ??1?tanAtanB1?6
n?【练习6】在数列?an?中a1?1,a2?2,且an?2?an?1?(?1)(n?N),则S100? . 【解】an?2?an?1?(?1),当n为奇数时,an?2?an?0,所以an?a1?1,当n为偶数时,
nan?2?an?2,则a2k?a2?2(k?1)?2k,所以an?n,S100?(a1?a3???a99)
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?(a2?a4???a100)?50?50?102?2600. 2
【练习7】把二进制的数1011001(2)化为五进制是( C )
A.224(5) B.234(5) C.324(5) D.423(5) 【解】1011001(2)?1?26?0?25?1?24?1?23?0?22?0?21?1?20?89(10)
89(10)?3?52?2?51?4?50.
?1?a?n,n为奇数. ??2n?an?2n,n为偶数?
四.解答题
例1.数列{an}满足: a1?1,an?1(1)分别求a2,a3,a4,a5的值;
(2)设bn?a2n?2,n?N*,证明数列{bn}是等比数列,并求其通项公式; (3)在(2)条件下,求数列{an}前100项中所有偶数项的和S. 【解】(1)a2?bn?1bn1a2n?11?2?(利用定义法证明等比数列) a2n?221b1?a2?2??
2n?1111∴ 数列{bn}是等比数列,且bn?(?)???()n
2221n(3)由(2)得:a2n?bn?2?2?()(n?1,2,3,?,50)
211?(1?50)112?100?1?50?99?50. S?a2?a4???a100?2?50?21221?21例2.已知函数f(x)满足:对任意的x?R,x?0,恒有f()?x成立,数列{an}、{bn}满足
xaf(an)1,bn?1?bn?. a1?1,b1?1,且对任意n?N?,均有an?1?nanf(an)?2(1)求函数f(x)的解析式; (2)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(3)对于??[0,1],是否存在k?N?,使得当n?k时,bn?(1??)f(an)恒成立?若存在,试求k的最小值;若不存在,请说明理由.
(2)
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35725,a3??,a4?,a5?? 224411a2n?1?2n?1?2(a2n?4n)?2n?1a2n?2?22???2 a2n?2a2n?2a2n?2高三第二轮复习资料(数列)
【解】( I )由f()?x,易得f(x)?11,(x?0)
xxaf(an)112111( II )由an?1?n得????2,所以??2
an?1anf(an)?2an?1ananf(an)an1所以数列{}是以1为首项,2为公差的等差数列
an11,n?N?. 所以?1?2(n?1)?2n?1,得an?2n?1an1因为bn?1?bn??2n?1.
an所以bn?(bn?bn?1)?(bn?1?bn?2)?????(b2?b1)?b1(累加法求通项)
?(2n?3)?(2n?5)?????3?1?1 (n?1)(2n?2)??1?n2?2n?2.
2(III)对于??[0,1]时,bn?(1??)f(an)恒成立,
等价于??[0,1]时 n2?2n?2?(1??)?(2n?1)恒成立,
等价于??[0,1]时,(2n?1)???n2?4n?3?0恒成立,(确定主元?)
设g(?)?(2n?1)??n2?4n?3?0,对于??[0,1],(2n?1)???n2?4n?3?0恒成立,
?g(0)?0,则有?解得n?3或n?1
?g(1)?0,由此可见存在k?N?使得当n?k时,bn?(1??)f(an)恒成立,其最小值为3.
*例3.已知a,b,m,n?N,{an}是首项为a,公差为b的等差数列;{bn}是首项为b,公比为a的等比数列,且满足a1?b1?a2?b2?a3.
(1)求a的值; (2)数列{1?am}与数列{bn}的公共项,且公共项按原顺序排列后构成一个新数列{cn},求{cn} 的前n项之和Sn.
【解】(1)∵ am?a?(m?1)b,bn?b?an?1, 由已知a?b?a?b?ab?a?2b, ∴ 由a?2b?ab ,a、a,b?N?得:a?1? 又得b?1?aa. ∵ 0??1, ∴ a?2. bbbb,而?1, ∴ b?3. aa2b1?2(1?)?3. 再由ab?a?2b,b?3,得a?b?1b?1 ∴ 2?a?3 ∴a?2.
n?1 (2)设1?am?bn,即1?a?(m?1)b?b?a
3n?1∴ 3?(m?1)b?b?2, b?n?1?N?.
2?(m?1)n?1n?1∵b?3, ∴ 2?(m?1)?1. ∴ 2?m.
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∴ cn?bn?3?2n?1.
例4.已知函数f(x)?(x?1)2,数列{an}是公差为d的等差数列,{bn}是公比为q(q?1)的等比
数列.若a1?f(d?1),a3?f(d?1),b1?f(q?1),b3?f(q?1) (1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)设数列{cn}对任意自然数n均有an?1?值;
cc1c2????n,求c1?c3???c2n?1的b12b2nbn3bn?1an?1与的大小.
3bn?1an?2【解】(1)∵ a3?a1?2d, ∴ f(d?1)?f(d?1)?2d.
(3)试比较
即 d2?(d?2)2?2d, 解得 d?2 ∴ a1?f(2?1)?0. ∴ an?2(n?1).
2∵ b3?q2, ∴ f(q?1)?q2?q.
2f(q?1)(q?2)b1∵ q?0, q?1, ∴ q?3.
又b1?f(q?1)?1, ∴ bn?3n?1
c1, ∴c1?a2b1?2. b1ccc 当n?2时, an?1?1?2???n,
b12b2nbncn?1cc, an?1?2???b12b2(n?1)bn?1c 两式相减,得an?1?an?n?2
nbn(2) 由题设知a2? ∴cn?2nbn?2n?3n?1 (c1?b1a2?2 适合) 设Tn?c1?c3???c2n?1
则Tn?2?6?3?10?3???(4n?2)?3两式相减,得
242n?2
9Tn?2?32?6?34?10?36???(4n?6)?32n?2?(4n?2)?32n ?8Tn?2?4?32?4?34???4?32n?2?(4n?2)?32n
55?8nn9(1?9n)?9 ?2?(4n?2)?9n??? ?221?958n?5n??9 所以Tn?16163b?1a22 (3)n, n?1?1? ?1?n3bn?12n?23?1an?2 现只须比较3?1与2n?2的大小.
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当n?1时, 3n?1?4?2n?2;
当n?2时, 3n?1?10?2n?2?6; 当n?3时, 3n?1?28?2n?2?8; 当n?4时, 3n?1?82?2n?2?10.
猜想n?2时,3n?1?2n?2. 用数学归纳法证明
(1)当n?2时,左边?3n?1?10,右边?2n?2?6,3n?1?2n?2成立. (2)假设当n?k时, 不等式成立,即3k?1?2k?2. 当n=k+1时, 3k?1?1?3?3k?1?3k?1?2?3k
?2k?2?2?3k?2k?2?2?2(k?1)?2.
即当n?k?1时,不等式也成立. 由(1)(2),可知n?2时,3n?1?2n?2都成立. 所以 3n?1?2n?2(当且仅当n=1时,等号成立) 所以1?n2?1?2.即3bn?1?an?1.
3?12n?23bn?1an?2 【另解】3n?1?(1?2)n?1?1?2n???1?2n?2 例5.设b?0,数列?an?满足a1=b,an?nban?1(n?2),
an?1?2n?2bn?1(1)求数列?an?的通项公式; (2)证明:对于一切正整数n,an?n?1?1
2nban?1n12n?1【解】(1)由a1?b?0,知an??0,??.
an?1?2n?2anbban?1n1 令An?,A1?,
anb
12122n?22n?1当n?2时,An??An?1??2??n?1?n?1A1bbbbbb122n?22n?1??2??n?1?n.
bbbbn1?2?(1???)bn?2nbb???n, ① 当b?2时, An?2b(b?2)1?b?nbn(b?2)n,b?2? ② 当b?2时,An?,an??bn?2n
2?2,b?2?bn?1nbn(b?2)bn?1?n?1?1 (2)当b?2时,要证an?n?1?1,只需证
2bn?222bn?1bn?2nbn?2nnn?1nn?1n?1?n2b?(2?b)?只需证nb?(n?1?1)?
b?2b?22nnn?1n?1b?2?(2n?1?bn?1)(bn?1?2bn?2??2n?1) 因为(2?b)b?2n?1n?1n?2n?22n2n2n?1??2n?1bn?1 ?2b?2b??2?b?2b第 10 页 共 20 页