2019年高考数学考纲解读与热点难点突破专题12数列的综合问题教学案文含解析 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/7 22:37:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

数列的综合问题

【2019年高考考纲解读】

1.数列的综合问题,往往将数列与函数、不等式结合,探求数列中的最值或证明不等式. 2.以等差数列、等比数列为背景,利用函数观点探求参数的值或范围. 3.将数列与实际应用问题相结合,考查数学建模和数学应用能力. 【重点、难点剖析】 一、利用Sn,an的关系式求an 1.数列{an}中,an与Sn的关系

??S1,n=1,an=?

?Sn-Sn-1,n≥2.?

2.求数列通项的常用方法

(1)公式法:利用等差(比)数列求通项公式.

(2)在已知数列{an}中,满足an+1-an=f(n),且f(1)+f(2)+…+f(n)可求,则可用累加法求数列的通项

an.

(3)在已知数列{an}中,满足an+1

=f(n),且f(1)·f(2)·…·f(n)可求,则可用累乘法求数列的通项an. an(4)将递推关系进行变换,转化为常见数列(等差、等比数列). 二、数列与函数、不等式的综合问题

数列与函数的综合问题一般是利用函数作为背景,给出数列所满足的条件,通常利用点在曲线上给出Sn的表达式,还有以曲线上的切点为背景的问题,解决这类问题的关键在于利用数列与函数的对应关系,将条件进行准确的转化.数列与不等式的综合问题一般以数列为载体,考查最值问题,不等关系或恒成立问题. 三、数列的实际应用

用数列知识解相关的实际问题,关键是合理建立数学模型——数列模型,弄清所构造的数列是等差模型还是等比模型,它的首项是什么,项数是多少,然后转化为解数列问题.求解时,要明确目标,即搞清是求和,还是求通项,还是解递推关系问题,所求结论对应的是解方程问题,还是解不等式问题,还是最值问题,然后进行合理推算,得出实际问题的结果. 【高考题型示例】

题型一、 利用Sn,an的关系式求an

例1、已知等差数列{an}中,a2=2,a3+a5=8,数列{bn}中,b1=2,其前n项和Sn满足:bn+1=Sn+2(n∈N). (1)求数列{an},{bn}的通项公式;

*

(2)设cn=,求数列{cn}的前n项和Tn. 解 (1)∵a2=2,a3+a5=8,

∴2+d+2+3d=8,∴d=1,∴an=n(n∈N). ∵bn+1=Sn+2(n∈N),① ∴bn=Sn-1+2(n∈N,n≥2).②

由①-②,得bn+1-bn=Sn-Sn-1=bn(n∈N,n≥2), ∴bn+1=2bn(n∈N,n≥2). ∵b1=2,b2=2b1,

∴{bn}是首项为2,公比为2的等比数列, ∴bn=2(n∈N).

n*

*

*

**

*

anbn

【感悟提升】给出Sn与an的递推关系,求an,常用思路:一是利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为an的递推关系,再求其通项公式;二是转化为Sn的递推关系,先求出Sn与n之间的关系,再求an. 【变式探究】已知数列{an}的前n项和Sn满足:a1an=S1+Sn. (1)求数列{an}的通项公式;

?an?

??的前n项和为Tn,试问当n为何值时,Tn最小?并求出最小值. log (2)若an>0,数列2

32??

解 (1)由已知a1an=S1+Sn,①

可得当n=1时,a1=a1+a1,解得a1=0或a1=2, 当n≥2时,由已知可得a1an-1=S1+Sn-1,② ①-②得a1(an-an-1)=an.

若a1=0,则an=0,此时数列{an}的通项公式为an=0. 若a1=2,则2(an-an-1)=an,化简得an=2an-1,

2

即此时数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列, 故an=2(n∈N).

综上所述,数列{an}的通项公式为an=0或an=2. (2)因为an>0,故an=2. 设bn=log2

,则bn=n-5,显然{bn}是等差数列, 32

nnn*

an由n-5≥0,解得n≥5,所以当n=4或n=5时,Tn最小, 5(-4+0)

最小值为T4=T5==-10.

2题型二 数列与函数、不等式的综合问题 例2、已知函数f(x)=ln(1+x)-

x1+λx.

1+x(1)若x≥0时,f(x)≤0,求λ的最小值;

1111

(2)设数列{an}的通项an=1+++…+,证明:a2n-an+>ln 2.

23n4n(1)解 由已知可得f(0)=0, ∵f(x)=ln(1+x)-

x1+λx,

1+x2

1-2λx-λx∴f′(x)=,且f′(0)=0. 2

1+x①若λ≤0,则当x>0时,f′(x)>0,f(x)单调递增, ∴f(x)≥f(0)=0,不合题意; 1

②若0<λ<,

2

1-2λ则当00,f(x)单调递增,

λλ1-2λ∴当0f(0)=0,不合题意; 1③若λ≥,

2

则当x>0时,f′(x)<0,f(x)单调递减, 当x≥0时,f(x)≤f(0)=0,符合题意. 1

综上,λ≥. 2

1

∴实数λ的最小值为.

2

1111111

(2)证明 由于a2n-an+=+++…+++,

4nn+1n+2n+32n-12n4n