数列问题的题型与方法(2)

2019-06-11 17:37

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一步加工,有下面的解法)

解法二:

依题意,得

例7.设二次方程anx-an+1x+1=0(n∈N)有两根α和β,且满足6α-2αβ+6β=3.

2(1)试用an表示an?1;

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例8.在直角坐标平面上有一点列P1(x1,y1),P2(x2,y2)?,Pn(xn,yn)?,对一切正整数n,点Pn位于函数y?3x?数列?xn?。

⑴求点Pn的坐标;

⑵设抛物线列c1,c2,c3,?,cn,?中的每一条的对称轴都垂直于x轴,第n条抛物线cn2的顶点为Pn,且过点Dn(0,n?1),记与抛物线cn相切于Dn的直线的斜率为kn,求:

134的图象上,且Pn的横坐标构成以?52为首项,?1为公差的等差

1k1k2?1k2k3???1kn?1kn。

⑶设S??x|x?2xn,n?N,n?1?,T??y|y?4yn,n?1?,等差数列?an?的任一项

an?S?T,其中a1是S?T中的最大数,?265?a10??125,求?an?的通项公式。

5232解:(1)xn???yn?3?xn?134?(n?1)?(?1)??n?54,?Pn(?n?32

54)

??3n?,?3n?(2)?cn的对称轴垂直于x轴,且顶点为Pn.?设cn的方程为:

y?a(x?2n?32)?212n?54,

222把Dn(0,n?1)代入上式,得a?1,?cn的方程为:y?x?(2n?3)x?n?1。

kn?y|x?0?2n?3,?'1kn?1kn??12[(1(2n?1)(2n?3)15?17)?(17?19?122n?11(1?12n?3?) )]

?1k1k2?1k2k3???1kn?1kn)???(12n?32n?1学科网-精品系列资料 版权所有@学科网

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11111 (?)??252n?3104n?6(3)S?{x|x??(2n?3),n?N,n?1},

=

T?{y|y??(12n?5),n?N,n?1}?{y|y??2(6n?1)?3,n?N,n?1}

?S?T?T,T中最大数a1??17.

设{an}公差为d,则a10??17?9d?(?265,?125),由此得

?2489?d??12,又?an?T?d??12m(m?N),**

?d??24,?an?7?24n(n?N).说明:本例为数列与解析几何的综合题,难度较大(1)、(2)两问运用几何知识算出kn,

解决(3)的关键在于算出S?T及求数列?an?的公差。

例9.数列?an?中,a1?8,a4?2且满足an?2?2an?1?ann?N*

⑴求数列?an?的通项公式;

⑵设Sn?|a1|?|a2|???|an|,求Sn; ⑶设bn=

1n(12?an)(n?N),Tn?b1?b2???bn(n?N),是否存在最大的整数

***m,使得对任意n?N,均有Tn?m32成立?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理

由。

解:(1)由题意,an?2?an?1?an?1?an,?{an}为等差数列,设公差为d, 由题意得2?8?3d?d??2,?an?8?2(n?1)?10?2n. (2)若10?2n?0则n?5,n?5时,Sn?|a1|?|a2|???|an|

?a1?a2???an?8?10?2n2?n?9n?n,

2n?6时,Sn?a1?a2???a5?a6?a7??an

?S5?(Sn?S5)?2S5?Sn?n?9n?40

2 n?6n?9n?4011111??(?) (3)?bn?n(12?an)2n(n?1)2nn?12故Sn?9n?n2n?5?Tn?12m[(1?12)?(12?*13)?(13?14)???(?m1n?1?1n)?(1n?1n?1)]?n2(n?1).

若Tn?n?116n1m1*?(n?N)的最小值是,??,?m的最大整数值是7。 n?12162m32.

32对任意n?N成立,即

n对任意n?N成立,

**即存在最大整数m?7,使对任意n?N,均有Tn?说明:本例复习数列通项,数列求和以及有关数列与不等式的综合问题。

例10.如图,在y轴的正半轴上依次有点A1,A2,?,An,?其中点

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A1(0,1),A2(0,10),且|An?1An|?3|AnAn?1|(n?2,3,4,?),在射线y?x(x?0)上依次

有点B1,B2,?,Bn,?点B1的坐标为(3,3),且|OBn|?|OBn?1|?22(n?2,3,4,?) ⑴用含n的式子表示|AnAn?1|; ⑵用含n的式子表示An,Bn的坐标; ⑶求四边形AnAn?1Bn?1Bn面积的最大值。 解:(1)?|AnAn?1||An?1An|?13,且|A1A2|?10?1?9,

1n?11n?11n?3 ?|AnAn?1|?|A1A2|()?9()?()333(2)由(1)得|A1A2|?|A2A3|???|An?1An|?9?3?1???()n?4?31272?11n?4 ()23?点An的坐标(0,272?11n?4()),?|OBn|?|OBn?1|?22且|OB1|?32 23?{|OBn|}是以32为首项,22为公差的等差数列

?|OBn|?32?(n?1)22?(2n?1)2?Bn的坐标为(2n?1,2n?1)1

(3)连接AnBn?1,设四边形AnAn?1Bn?1Bn的面积为Sn,则

1n?3129271n?12 [()]?(2n?3)??22?[?()]2322232299n3?6n??n?1,?Sn?1?Sn??0,即Sn?1?Sn,?{Sn}单调递减. n?12332947?9??Sn的最大值为S1?. 22Sn?S?AnAn?1Bn?1?S?BnBn?1An?说明:本例为数列与几何的综合题。由题意知{|AnAn?1|}为等比,{|OBn|}为等差,(3)利用函数单调性求最值。

例11.设正数数列{an}为一等比数列,且a2=4,a4=16.

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说明:试题涉及对数、数列、极限的综合题,主要考查等比数列的定义及通项公式,等差数列前n项和公式,对数计算,求数列极限等基础知识,以及综合运用数学知识的能力.

例12.已知抛物线x2?4y,过原点作斜率1的直线交抛物线于第一象限内一点P1,又过点P1作斜率为

12的直线交抛物线于点P2,再过P2作斜率为

12n14的直线交抛物线于点P3,?,

如此继续,一般地,过点Pn作斜率为的直线交抛物线于点Pn?1,设点Pn(xn,yn).

(Ⅰ)令bn?x2n?1?x2n?1,求证:数列{bn}是等比数列. (Ⅱ)设数列{bn}的前n项和为Sn,试比较

34Sn?1与

13n?102的大小.

2解:(1)因为Pn(xn,yn)、Pn?1(xn?1,yn?1)在抛物线上,故xn为直线PnPn?1的斜率为

?4yn,①xn?1?4yn?1②,又因

12n,即

yn?1?ynxn?1?xn12?12,①②代入可得

1x2n?1?x2n4xn?1?xn122n?2?12n?xn?1?xn?n?2?bn?x2n?1?x2n?1?(x2n?1?x2n)?(x2n?x2n?1)

?(2)Sn??n?1242n?3??122n?2,故

bn?1bn142n?14?{bn}是以

n14为公比的等比数列;

43(1?1n)?341Sn?1?2,故只要比较4与3n?10的大小.

方法(一)4?(1?3)?1?Cn?3?Cn?3???1?3n?当n?1时,

nn(n?1)23?1?3n?9?3n?10(n?3), 34Sn?1?13n?10;

234Sn?1?*13n?10Sn?1?;

当n?2时.

当n?3,n?N时,

3413n?10方法(二)用数学归纳法证明,其中假设n?k(k?3,k?N)时有4则当n?k?1时,4

k?1kk?3k?10,

?4?4?4(3k?10)?[3(k?1)?10]?9k?27?3(k?1)?10.

an),?

是公差为-1的等差数列,又2a2-a1,2a3-a2,?,2an?1-an,?

(1)求数列{an}的通项公式; (2)计算

(a1+a2+?+an).

分析:由于题设中的等差数列和等比数列均由数列{an}的相关项构成,分别求出它们的通项公式构造关于an的方程组.

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