2010-2013年全国高考数学 试题分类汇编 数列 - 图文(3)

2019-02-21 00:22

已知对任意整数k?M,当整数n>k时,Sn?k?Sn?k?2(Sn?Sk)都成立 (1)设M={1},a2?2,求a5的值; (2)设M={3,4},求数列{an}的通项公式。

【思路点拨】本题考查的是等差数列概念、和与通项关系,其中(1)问较为容易,(2)问解决的关键是抓住题目的Sn?k?Sn?k?2(Sn?Sk)的转化从中找到解决问题的规律。 【精讲精析】由题设知,当n?2时,Sn?1?Sn?1?2(Sn?S1)

即(Sn?1?Sn)?(Sn?Sn?1)?2S1,从而an?1?an?2a1?2,又a2?2, 故当n?2时,an?a2?2(n?2)?2n?2,所以a5的值为8. (2) 由题设知, 当k?M??3,4?,且n?k时,

Sn?k?Sn?k?2(Sn?Sk)且Sn?1?k?Sn?1?k?2(Sn?1?Sk),

两式相减得an?1?k?an?1?k?2an?1,即an?1?k?an?1?an?1?k?an?1,所以当n?8时,

an?6,an?3,an,an?3,an?6成等差数列,且an?6,an?2,an?2,an?6也成等差数列,

从而当n?8时,2an?an?3?an?3?an?6?an?6 (?), 且an?2?an?2?an?6?an?6。

所以当n?8时,2an?an?2?an?2,即an?2?an?an?an?2,于是, 当n?9时,an?3,an?1,an?1,an?3成等差数列,

从而an?3?an?3?an?1?an?1,故由(?)式知2an?an?1?an?1,即an?1?an?an?an?1,当n?9时,设d?an?an?1,当2?m?8时,m?6?8,

从而由(?)式知2am?6?am?am?12,故2am?7?am?1?am?13,

从而2(an?7?an?6)?am?1?am?(am?13?am?12,于是am?1?am?2d?d?d。 因此an?1?an?d,对任意都n?2成立。

又由Sn?k?Sn?k?2Sn?2Sk(k??3,4?)可知(Sn?k?Sn)?(Sn?Sn?k)?2Sk, 故9d?2S3且16d?2S4。解得a4?

731d,从而a2?d,a1?d。 22211

因此,数列?an?为等差数列,由a1?1知d?2, 所以数列?an?的通项公式为an?2n?1。

7.(2011·新课标全国高考理科·T17)等比数列?an?的各项均为正数,且2a1?3a2?1,a3?9a2a6.

2(Ⅰ)求数列?an?的通项公式;

?1?(Ⅱ)设 bn?log3a1?log3a2?......?log3an,求数列??的前n项和.

?bn?【思路点拨】第(1)问可由2a1?3a2?1,a3?9a2a6联立方程组求得a1和公比q,从而求得an的通项公式.第(2)问中,需先利用对数的性质化简bn,再用裂项相消的方法求数列{3221}的前n项和. bn22【精讲精析】(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,由a3?9a2a6得a3?9a4所以q?1. 911.由2a1?3a2?1得2a1?3a1q?1,所以a1?. 331n故数列{an}的通项式为an=().

3由条件可知an?0,故q?(Ⅱ )bn?log3a1?log3a2?...?log3an

??(1?2?...?n)??n(n?1)2 .

1211????2(?) bnn(n?1)nn?1,

111111112n??...???2((1?)?(?)?...?(?))??b1b2bn223nn?1n?1.

所以数列{12n}的前n项和为?bnn?1.

11,公比q?. 338.(2011·新课标全国高考文科·T17)已知等比数列{an}中,a1=(I)Sn为{an}的前n项和,证明:

Sn?1?an 2(II)设bn?log3a1?log3a2?????log3an,求数列{bn}的通项公式.

an然后证明等式Sn?【思路点拨】第(1)问利用等比数列通项公式和求和公式求出Sn、

1?an成立; 212

(2)利用对数的性质化简bn,即得{bn}的通项公式.

1?1?【精讲精析】(I)?an???3n?1?3???1????3?n,

Sn?1?1??1-n??3??3?11-31-?132n

?Sn?1?an 2(II)bn?log3a1?log3a2?????log3an

n(n+1) .2n(n+1)?数列bn的通项公式为bn=-. 2=-(1+2+3+...+n)=9.(2011·广东文科·T20)设b>0,数列?an}满足a1=b,a?n(1)求数列?an?的通项公式; (2)证明:对于一切正整数n,2an ?b

ann?1nban?1(n≥2).

an?1?n?1+1

ban?1an1?bban?11?b【思路点拨】(1)把题中条件变形为n?1?1?n?1,构造成为n?1?1(n?1?1),转化为等比数列,

b求得{n?1}的通项公式,进而求出{an}的通项公式.

an1?b(2)利用均值不等式证明.

【精讲精析】(1)【解】由已知得n?1?1?n?1(n?2,当b?1时,上式变形为:n?1?1(n?1?1), )anbban?1an1?bban?11?b111即数列{n?1}是以a?1?b?b(1?b)为首项,以1为公比的等比数列,由等比数列的通项公式

an1?bb1得:n?1?an1?b(1?b)nbn1(1)n?1?1,解得; a?nb(1?b)b1?bn(1?b)bnan?1an当b?1时,有n?n?1?1,即{n}是首项公差均为1的等差数列,则an?1.

an(b?1)?1      ?综上所述an??(1?b)nbn.

  (b?0且b?1)?n?1?bn(2)【证明】方法一:当b?1时,(欲证2an?2nb(b?1)?bn?1?1,

nb?1

只需2nb?(bnn?1bn?1 ?1))b?1?(bn?1bn?1?1)?b2n?b2n?1???bn?1?bn?1?bn?2???1

b?1111???bn?bn?n?bn?1?n?1???b??

b?bb?13

?bn(2?2???2)?2nbn,

2nbn(b?1)?2an??1?bn?1. nb?1综上所述2an?bn?1?1.

方法二:由(1)及题设知: 当b?1时,bn?1+1=2=2an;

n当b?0且b?1时,1?1?bn?an(1?b)nb?bk?1nk?1nbn?1?b?b1k?1nn?kn,而

?b1k?1nn?kn(1)n?1?(1)n?2?????(1)1?(1)0n?1n?1(n?1)?(n?2)?????1?0111bbbb112?12n,, ?()??()?()?n?1anbbnbbb2n?12b2即2an?,又bn?1?1?2bn?1?n?12b2,?2an?bn?1?1.

综上所述,对于一切正整数n有2an?bn?1?1.

10.(2011·广东高考理科·T20)设b?0数列?an?满足a1=b,an?求数列?an?的通项公式;

nban?1(n?2).

an?1?2n?2bn?1证明:对于一切正整数n,an?n?1?1

2n?1?2(n?1?1)n?2?n?1?1b?【思路点拨】(1)把题中条件变形为a,构造成为a2?bban?12?b,an?1nnn1转化为等比数列,求得a?2?b的通项公式,进而求出{an}的通项公式.,或用猜想证明的方法解决.

n(2)利用均值不等式证明.

【精讲精析】(1)方法一:由已知得anan?1?(2n?2)anb?n?2?n?1?1, anan?1?nban?1,两边同除以anan?1,整理得

n12n?1?1)n1当b?2时有: a?2?b?b(a(n?2)令cn?a?2?b,则{cn}是以2?bnn?1n2c1?1?1?q?2为公比的等比数列.由等比数列通项公式得为首项,a12?bb(2?b)b 14

nnn?1n12222??cn?()?n,即a2?bbn(2?b) b(2?b)bb(2?b)n(2?b)nbn从而an?.

2n?bnn?nn?n?1?1n}{1当b?2时,有a,即a是首项与公差均为的等差数列,从而有a,得an?2. 2a2nn?1n2n?(b?2)综上所述a??2      n??(2?b)nbn?2n?bn  (b?0且b?2)

方法二:(ⅰ)当b?2时,?b11n?是以2为首项,2为公差的等差数列, 即b1n?2?(n?1)?12?12n,∴an?2 (ⅱ)当b?2时,a2b22b2(b?2)3b33b3(b?2)1?b,a2?b?2?b2?22,a2?b2?2b?4?b3?23, 猜想anbn(b?2)n?bn?2n,下面用数学归纳法证明: ①当n?1时,猜想显然成立;

kbk②假设当n?k时,a(b?2)k?bk?2k,则

a?(k?1)b?ak(k?1)b?kbk(b?2)(k?1)bk?1(b?k?1a?2(n?1)?kbk(b?2)?2k?(bk?2k)?2)bk?1?2k?1, k所以当n?k?1时,猜想成立,

由①②知,?n?N*,anbn(b?2)n?bn?2n.

?2(b?2)综上所述a?      n???(2?b)nbn?2n?bn  (b?0且b?2)

)【证明】方法一:(ⅰ)当b?2时, a2n?1(2n?2?2n?1?1,故b?2时,命题成立;

(ⅱ)当b?2时,b2n?22n?2b2n?22n?2n?1bn,

b2n?1?2?b?22n?1?2b2n?22n?2n?1bn,

15


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