第一篇:[名校联盟]江苏省淮安中学高三数学《第44课数列通项与求和》基础教案
第44课数列通项与求和(1)
考点解说:
会求数列的通项公式以及前n项的和。
一、基础自测1、123252(2n1)2
2、等比数列an中,Tnna1(n1)a22an1an,若T11,T24,则Tn
3、等比数列an中,a11,数列bn满足b1a,(a为常数),且bnanan1 则anbn的前n项和sn4、设等差数列an的公差d不为0,a19d,若ak是a1与a2k的等比中项,则k
455、已知两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为An和Bn,且An7n
Bn,则使得n3anbn
为整数的正整数n的个数是
6、已知函数f(x)x 2,等差数列{ax}的公差为2.若,则log2[f(a1)f(a2)f(a3)f(a10)]
2snn7、已知sn为等差数列{an}的前n项和,Tn为等差数列{bn}的前n项和,若,则Tnm(m1)
a5b108、一个等差数列an中,al=-5,它的前11项的平均值是5,若从中抽取一项,余下项的平均值是4,则它抽取的是
二、例题讲解
例
1、数列an满足递推关系:anan22,且a11,a24.(1)、求an;(2)求数列an的前n项的和.f(a2a4a6a8a10)4
例
2、根据下列条件求数列的通项
(1)、已知数列an中,a12,an12an32n1,求数列an的通项公式;(2)、已知数列an中,a12,an11(3)、已知数列an中,a13,an1,求数列an的通项公式; an
n13
an(n1),求数列an的通项公式; 3n
(4)、已知数列an的前n项和sn满足sn2an(1)n,n1,求数列an的通项公式;
例
3、已知等比数列的公比为q,前n项和sn>0,对nN恒成立。(1)求q的取值范围;(2)设bn=an2
例
4、(选讲)在数列an中,其中0a12,an1ann1(2)2n(nN),(1)求数列an的通项公式(2)求数列an的前n项和
*
an1,数列{bn}的前n项和为Tn,试比较sn与Tn,的大小。
2三、课后作业
班级姓名学号等第1、数列an的通项公式an(1)n1(4n3),则它的前100项之和s100等于
2、等比数列an的前n项和为Sn,若S1,2S2,3S3成等差数列,则an的公比为
3、已知an是等比数列,a22,a5,则a1a2a2a3anan144、数列an满足a11,ana12a23a3(n1)an1nan(n2),则数列的通项公式an
5、数列
6、数列
2n1
的前n项和snn
2
1111,,,的前n项和sn1222243264287、Sn是等差数列{an}的前n项和,已知s6=36,sn=324,sn-6=144(n>6),则n的值为
8、设公比为q的无穷等比数列{an}前n项的和为sn,给出下列命题:(1)sn中至多有有限项为0;(2)不存在an=0的项;(3)当q>1时数列{an}为递增数列;(4)当q=1时该数列一定是等差数列。其中所有错误命题的序号为
n1,n为奇数,2,则{an}前100项和等于
9、数列{an}的通项公式an=
n,n为偶数210、把数列{2n1}依次按第一个括号一个数,第二个括号两个数,第三个括号三个数,第四个括号四个数,第五个括号一个数,…,循环分为:(3),(5,7),(9,11,13),(15,17,19,21),(23),(25,27),(29,31,33),(35,37,39,41),(43),…,则第104个括号内各数之和为__________
11、已知数列{an}满足:a1=
33nan-1
n2,nN),且an=求数列{an}
22an-1+n-
1的通项公式
12、设等差数列an的公差为d1,前n项和为Sn,等差数列bn的公差为d2,前n项和为Tn,且
13、设数列an的前n项的和Sn
Snaad7n1,求:(1)11;(2)11;(3)1
Tn4n27b11b7d2
412
an2n1,333
n
32n
(Ⅰ)求首项a1与通项an;(Ⅱ)设Tn,证明:Ti
2Sni
114、(选做题)在数列an中,a12,an14an3n1,nN.
*
(Ⅰ)证明数列ann是等比数列;(Ⅱ)求数列an的前n项和Sn;(Ⅲ)证明不等式Sn1≤4Sn,对任意nN皆成立.
*
错因分析:
第二篇:[名校联盟]江苏省淮安中学高三数学《第78课 垂直问题的证明》基础教案
第78课时垂直问题的证明
考点解说
了解线线垂直、线面垂直、面面垂直的概念;能正确利用有关定理解决垂直问题的证明题和探索性问题.一、基础自测
1.若,a,Pa,Q,Qa,则PQa是PQ的条件.2.已知,表示两个不同的平面,m为平面内的一条直线,则“⊥”是“m⊥”的条件
3.如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是.4.平面的斜线AB交于点B,过定点A的动直线与AB垂直,且交于点C,则动点C的轨迹是5.,是两个不同的平面,m,n是平面及外的两条不同的直线,给出四个论断:(1)mn;(2);(3)m;(4)n
以其中三个论断作条件,余下的一个论断作结论,写出你认为正确的一个命题:.6.设、、为平面,m、n、l为直线,则m的一个充分条件是.(1),l,ml
(3),,m(2)m,,(4)n,n,m
7.三个平面两两互相垂直,它们的交线交于一点O,且点P到三个平面的距离分别是3,4,5,则OP.二、例题讲解 例1.如图,已知棱柱ABCDA1B1C1D1的底面是菱形,且AA1面ABCD,F为棱AA1的中点,M为线段BD1的中点.(1)求证:MF//面ABCD;(2)求证:MF面BDD1B1.例2.多面体ABCDE中,ABBCACAE1,CD2,AE面ABC,AE//CD.(1)求证:AE//面BCD;(2)求证:面BED面BCD
例3.如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为直角梯形,AB//DC,BAD90,PA平面ABCD,AB1,AD2,CD4.(1)求证:BDPC;(2)求证:面PAC面PBD
.例4.四棱锥PABCD中,底面ABCD是DAB60的菱形,侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD.(1)求证:ADPB;
(2)若E为BC边的中点,能否在棱PC上找一点F,使平面DEF平面ABCD,并证明你的结论.板书设计
教后感
三、课后作业
班级姓名学号等第1.关于不同直线a,b,l及不同平面,,下列命题中
(1)若a//,b//,则a//b;
(2)若a//,ba,则b;
(3)若a,b,la,lb,则l;
(4)若a,a//,则.假命题的序号是.2.在四面体PABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,下面四个命题中
(1)BC//平面PDF;
(2)DF平面PAE;
(3)平面PDF平面ABC;
(4)平面PAE平面ABC.真命题的序号是.3.设a,b是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列四个命题中
(1)若ab,a,则b//;
(2)若a//,,则a;
(3)若a,,则a//;
(4)若ab,a,b,则.其中真命题的个数是.4.已知PA正方形ABCD所在的平面,垂足为A,连结PB,PC,PD,AC,BD,则互相垂直的平面有对.5.设a,b是两条直线,,是两个平面,则ab的一个充分条件是.(1)a,b//,;(2)a,b,//;
(3)a,b,//;(4)a,b//,.6.如图,PA平面ABCD,则当PC时ACBD;当
DC时,PDDC.7.对于直线m,n和平面,,的一个充分条件是.(1)mn,m//,n//;(2)mn,m,n
(3)m//n,n,m;(4)m//n,m,n.8.已知平面,和直线m,给出条件:
(1)m//;(2)m;(3)m;(4);(5)//.当满足条件时,有m//;当满足条件时,有m.9.如图,M,N,K分别是正方体ABCDA1B1C1D1的棱AB,CD,C1D1的中点.(1)求证:AN//平面A1MK;(2)求证:平面A1B1C平面A1MK
.10.正三棱柱ABCA1B1C1中,点D是BC的中点,BC1,设B1D BC1
F.(1)求证:AC1//平面AB1D;(2)求证:BC1平面AB1D
.11.已知三棱锥PABC中,PC平面ABC,ABBC,D,F分别为AC,PC的中点,DEAP于点E.(1)求证:APBE;(2)求证:平面BDE平面BDF
.12.如图,在直三棱柱ABCA的中点,点D在B1C11B1C1中,E,F分别是A1B,AC1
上,A1DB1C.求证:(1)EF//平面ABC;(2)面A1FD面BB1C1C
.13.(选做题)将ABE沿AE折起,使二面角BAEC成直二面角,连结BC,BD,F是CD的中点,P是棱BC的中点.(1)求证:AEBD;(2)求证:平面PEF平面AECD;
(3)判断DE能否垂直于平面ABC?并说明理由.
第三篇:[名校联盟]江苏省淮安中学高三数学《第77课平行问题的证明》基础教案
第77课时平行问题的证明
考点解说
了解空间线线平行、线面平行、面面平行的概念;能正确利用有关定理解决平行问题的证明题和探索性问题.一、基础自测 1.已知直线a//平面,平面//平面,则a,的位置关系为.2.已知m,n是两条不同的直线,,是两个不同的平面,有下列4个命题:
(1)若m//n,n,则m//;(2)若mn,m,n,则n//;
(3)若,m,n,则mn;(4)若m,n是异面直线,m,n,m//,则n//.其中正确的命题的序号是.3.已知m,n是两条不同的直线,,,是三个不同的平面.给出下列四个命题:
(1)若m,m,则//;(2)若,,则//;
(3)若m,n,m//n,则//;
(4)若m,n是异面直线,m,m//,n,n//,则//.其中真命题是.4.设x,y,z表示空间不同的直线或平面,且直线不在平面内,给出下列五个命题:
(1)x为直线y,z为平面;(2)x,y,z为平面;(3)x,y为直线,z为平面;
(4)x,y为平面,z为直线;(5)x,y,z为直线.则其中能保证“若xz且yz,则x//y”.其中真命题是.5.对于不重合的两个平面与,给定下列条件:
①存在平面,使得、都垂直于;②存在平面,使得、都平行于;③内有不共线的三点到的距离相等;
④存在异面直线l,m,使得l//,l//,m//,m//.其中可使//的有个.6.给出下列关于互不相同的直线m,n,l和平面,的四个命题:
(1)m,lA,点Am,则l与m不共面;
(2)l、m是异面直线,l//,m//,且nl,nm,则n;
(3)若l//,m//,//,则l//m;
(4)若l,m,lm点A,l//,m//,则//.其中为假命题的是.7.已知m,n是不同的直线,,是不重合的平面,给出下列命题:
(1)若m//,则m平行于内的任一条直线;(2)若//,m,n,则m//n;
(3)若m,n,m//n,则//;(4)若//,m,则m//;
(5)若,m,n//,则mn.其中,真命题的序号是.8.下列命题中,是假命题的是.(1)三角形的两条边平行于一个平面,则第三边也平行于这个平面;
(2)//,a,过内的一点B有唯一的一条直线b,使b//a;(3)//,//,,分别与,的交线为a,b,c,d,则a//b//c//d;
(4)一条直线与两个平面成等角是这两个平面平行的充要条件.二、例题讲解
例1.如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD为菱形,BAD
60,ABPB
, PCPA,E为CD的中点.(1)证明:BEPA;(2)在PC上找一点F,使得PA//平面BEF.例2.如图,四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,ACCD,DAC60, ABBCAC,E是PD的中点,F为ED的中点.(1)求证:平面PAC平面PCD;(2)求证:CF//平面BAE
.AB,BCPC.2(1)求证:PABC;(2)试在线段PB上找一点M,使CM//平面PAD,并说明理由.例3.如图,在四棱锥PABCD中,CD//AB,ADAB,ADDC
例4.如图,在多面体ABEDC中,AB平面ACD,ACADCDDE2,AB1,F为CE的中点,DE平面ACD.求证:BF//平面ACD.板书设计
教后感
三、课后作业
班级姓名学号等第1.已知,,是三个不同的平面,a,b是两条不同的直线,有下列三个条件:
(1)a//,b;(2)a//,b//;(3)b//,a.如果命题“a,b,且,则a//b”为真命题,则可以在横线上填入的条件为.(正确的序号)
2.已知m、n是不同的直线,、是不重合的平面,给出下列命题:
①若//,m,n,则m//n;②若m,n,m//,n//则//;
③若m,n,m//n,则//;
④m,n是两条异面直线,若m//,m//,n//,n//,则//.上面的命题中,真命题的序号是.3.设,,为两两不重合的平面,l,m,n为两两不重合的直线,给出下列四个命题:①若,,则||;②若m,n,m||,n||,则||,③若||,l,则l||;④若l,m,n,l||,则m||n.其中真命题的个数是.4.已知a,b,c是直线,是平面,给出下列命题:
①若ab,bc,则a//c;②若a//b,bc,则ac;
③若a//,b,则a//b;④若a与b异面,且a//,则b与相交;
⑤若a与b异面,则至多有一条直线与a,b都垂直.其中真命题的个数是.5.,为平面,m为直线,如果//,那么“m//”是“m//”的条件.6.已知m,n是两条不同直线,,,是三个不同平面,下列命题中正确的是.(1)若m‖,n‖,则m‖n;
(3)若m‖,m‖,则‖;(2)若,,则‖;(4)若m,n,则m‖n.7.设有直线m,n和平面,.下列四个命题中,正确的是.(1)若m//,n//,则m//n;(2)若m,n,m//,n//,则∥;
(3)若,m,则m;(4)若,m,m,则m//.8.下列命题中正确的是.(1)直线a,b与直线l所成角相等,则a//b;
(2)直线a,b与平面所成角相等,则a//b;
(3)平面,与平面所成角均为直二面角,则//;
(4)直线a,b在平面外,且a,ab,则b//.9.如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABAD2.(1)证明:面BDD1B1面ACD1;
(2)若E是BC1的中点,P是AC的中点,F是
AC11上的点,C1FmFA1,试求m的值,使得
EF//D1P.10.在菱形ABCD中,DAB60,PA面ABCD,且PAAB2,E是AB的中点.(1)求证PCBD;(2)设F是PD上一点,试确定F的位置,使AF//平面PEC.
11.直棱柱ABCDA1B1C1D1中,底面ABCD是直角梯形,BADADC90, AB2AD2CD2.(1)求证:AC面BB1C1C;
(2)在A1B1上是否存在点P,使DP与面BCB1和面ACB1都平行?
12.如图,在直四棱柱ABCDA1B1C1D1中,已知DCDD12AD2AB,ADDC,AB//DC.(1)求证:DCAC1;(2)设E是DC上一点,试确定E的位置,使D1E//面A1BD.1
13.(选做题)如图,ABCD为直角梯形,CCDA90,AD2BC2CD,P为平
面ABCD外一点,且PBBD.(1)求证:PABD;
(2)若直线l过点P,且l//BC,试在直线l上找一点E,使得PC//
面EBD.
第四篇:学案31 数列的通项与求和
4数列的通项与求和
导学目标: 1.能利用等差、等比数列前n项和公式及其性质求一些特殊数列的和.2.能在具体的问题情境中,识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.
自主梳理
1.求数列的通项S1,n=1,(1)数列前n项和Sn与通项an的关系:an= Sn-Sn-1,n≥2.(2)当已知数列{an}中,满足an+1-an=f(n),且f(1)+f(2)+„+f(n)可求,则可用________求数列的通项an,常利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+„+(an-an-1).
an+1(3)当已知数列{an}中,满足a=f(n),且f(1)·f(2)·„·f(n)可求,则可用__________求数列的通项an,n
aaa常利用恒等式an=a1„a1a2an-1.(4)作新数列法:对由递推公式给出的数列,经过变形后化归成等差数列或等比数列来求通项.
(5)归纳、猜想、数学归纳法证明.
2.求数列的前n项的和
(1)公式法
①等差数列前n项和Sn=____________=________________,推导方法:____________;
,q=1,②等比数列前n项和Sn==,q≠1.
推导方法:乘公比,错位相减法.
③常见数列的前n项和:
a.1+2+3+„+n=__________;b.2+4+6+„+2n=__________;
c.1+3+5+„+(2n-1)=______; d.12+22+32+„+n2=__________;
e.13+23+33+„+n3=__________________.(2)分组求和:把一个数列分成几个可以直接求和的数列.
(3)裂项(相消)法:有时把一个数列的通项公式分成两项差的形式,相加过程消去中间项,只剩有限项再求和.常见的裂项公式有:
11111111①n22n-12n+1; ③n+1n.nn+1n+12n-12n+1n+n+
1(4)错位相减:适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和.
(5)倒序相加:例如,等差数列前n项和公式的推导.
自我检测
1.(原创题)已知数列{an}的前n项的乘积为Tn=3n2(n∈N*),则数列{an}的前n项的()
3939A.2n-1)B.2(3n-1)C.8n-1)D.8n-1)
2.(2011·邯郸月考)设{an}是公比为q的等比数列,Sn是其前n项和,若{Sn}是等差数列,则q为()
A.-1B.1C.±1D.0
3.已知等比数列{an}的公比为4,且a1+a2=20,设bn=log2an,则b2+b4+b6+„+b2n等于()
A.n2+nB.2(n2+n)C.2n2+nD.4(n2+n)
n+14.(2010·天津高三十校联考)已知数列{an}的通项公式an=log2(n∈N*),设{an}的前n项的和为Sn,n+
2则使Sn<-5成立的自然数n()
A.有最大值63B.有最小值63C.有最大值31D.有最小值31
5.(2011·北京海淀区期末)设关于x的不等式x2-x<2nx(n∈N*)的解集中整数的个数为an,数列{an}的前n项和为Sn,则S100的值为________.
探究点一 求通项公式
2n+1·an
例1 已知数列{an}满足an+1=a=2,求数列{an}的通项公式.
an+2+1
变式迁移1 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1=4an+2.(1)设bn=an+1-2an,证明数列{bn}是等比数列;(2)求数列{an}的通项公式.
探究点二 裂项相消法求和
例2 已知数列{an},Sn是其前n项和,且an=7Sn-1+2(n≥2),a1=2.(1)求数列{an}的通项公式;
1m
(2)设bn=Tn是数列{bn}的前n项和,求使得Tn20对所有n∈N*都成立的最小正整
log2an·log2an+1
数m.111
变式迁移2 求数列1,n项和.
1+21+2+31+2+3+„+n
探究点三 错位相减法求和 例3(2011·荆门月考)已知数列{an}是首项、公比都为q(q>0且q≠1)的等比数列,bn=anlog4an(n∈N*).
(1)当q=5时,求数列{bn}的前n项和Sn;
4(2)当q=15时,若bn 123n 变式迁移3 求和Sn=a+a+a+„+a.分类讨论思想的应用 例(5分)二次函数f(x)=x2+x,当x∈[n,n+1](n∈N*)时,f(x)的函数值中所有整数值的个数为g(n),2n3+3n2an=(n∈N*),则Sn=a1-a2+a3-a4+„+(-1)n-1an=() gn nn+1nn+1n-1nn+1nnn+1A.(-1)B.(-1)C.2 D.- 222 【答题模板】答案 A 解析 本题考查二次函数的性质以及并项转化法求和. 当x∈[n,n+1](n∈N*)时,函数f(x)=x2+x的值随x的增大而增大,则f(x)的值域为[n2+n,n2+3n 322n+3n +2](n∈N*),∴g(n)=2n+3(n∈N*),于是an==n2.gn 方法一 当n为偶数时,Sn=a1-a2+a3-a4+„+an-1-an=(12-22)+(32-42)+„+[(n-1)2-n2] 3+2n-1nnn+1 =-[3+7+…+(2n-1)]=-=- 222; nn-1nn+12 当n为奇数时,Sn=(a1-a2)+(a3-a4)+„+(an-2-an-1)+an=Sn-1+an=-2n=2nn+1 ∴Sn=(-1)n-12 方法二 a1=1,a2=4,S1=a1=1,S2=a1-a2=-3,检验选择项,可确定A正确. 【突破思维障碍】 在利用并项转化求和时,由于数列的各项是正负交替的,所以一般需要对项数n进行分类讨论,但最终的结果却往往可以用一个公式来表示. 1.求数列的通项:(1)公式法:例如等差数列、等比数列的通项;(2)观察法:例如由数列的前几项来求通项;(3)可化归为使用累加法、累积法; (4)可化归为等差数列或等比数列,然后利用公式法;(5)求出数列的前几项,然后归纳、猜想、证明. 2.数列求和的方法: 一般的数列求和,应从通项入手,若无通项,先求通项,然后通过对通项变形,转化为与特殊数列有关或具备某种方法适用特点的形式,从而选择合适的方法求和. 3.求和时应注意的问题: (1)直接用公式求和时,注意公式的应用范围和公式的推导过程. (2)注意观察数列的特点和规律,在分析数列通项的基础上或分解为基本数列求和,或转化为基本数列求和. (满分:75分) 一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2010·广东)已知数列{an}为等比数列,Sn是它的前n项和,若a2·a3=2a1且a4与2a7的等差中项 5为4,则S5等于() A.35 B.3 3C.3 1D.29 S7n+2a2.(2011·黄冈调研)有两个等差数列{an},{bn},其前n项和分别为Sn,Tn,若T则b() n+3n5 6537729A.12B.8C.13D.4an-1-anan-an+1 3.如果数列{an}满足a1=2,a2=1且=(n≥2),则此数列的第10项() anan-1anan+1 1111A.2B.2C.10D.51 4.数列{an}的前n项和为Sn,若anS5等于() nn+1 511 A.1B.6C.6D.305.数列1,1+2,1+2+4,„,1+2+22+„+2n-1,„的前n项和Sn>1 020,那么n的最小值是()A.7B.8C.9D.10 二、填空题(每小题4分,共12分)6.(2010·东北师大附中高三月考)数列{an}的前n项和为Sn且a1=1,an+1=3Sn(n=1,2,3,„),则log4S10=__________.7.(原创题)已知数列{an}满足a1=1,a2=-2,an+2=-a,则该数列前26项的和为________. n 8.对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的“差数列”,若a1=2,{an}的“差数列”的 通项为2n,则数列{an}的前n项和Sn=____________.三、解答题(共38分)9.(12分)(2011·河源月考)已知函数f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7(n∈N*). (1)若函数f(x)的图象的顶点的横坐标构成数列{an},试证明数列{an}是等差数列;(2)设函数f(x)的图象的顶点到x轴的距离构成数列{bn},试求数列{bn}的前n项和Sn.10.(12分)(2011·三门峡月考)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2n+an-c(c是常数,n∈N*),a2=6.(1)求c的值及数列{an}的通项公式; 1(2)证明aaaa8anan+1122 311.(14分)(2010·北京宣武高三期中)已知数列{an}的前n项和为Sn=3n,数列{bn}满足b1=-1,bn * +1=bn+(2n-1)(n∈N). (1)求数列{an}的通项公式an;(2)求数列{bn}的通项公式bn; a·b(3)若cn=n,求数列{cn}的前n项和Tn.答案自主梳理 n(a1+an)n(n-1)a1(1-qn) 1.(2)累加法(3)累积法 2.(1)① na1+2d 倒序相加法 ②na1 21-q a1-anqn(n+1)n(n+1)(2n+1)n(n+1) 2 ③2 n2+n n261-q2 自我检测 1.C 2.B 3.B 4.B5.10 100课堂活动区 例1 解题导引 已知递推关系求通项公式这类问题要求不高,主要掌握由a1和递推关系先求出前几项,再归纳、猜想an的方法,以及累加:an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+„+(a2-a1)+a1;累乘:an aan-1a=·„·a等方法. an-1an-2a11 *** 解 已知递推可化为a+∴aa2,a-a=2,a-a=2,„,a-=2.an+1n2213243nan-1 11 1-2 1111111212n 将以上(n-1)个式子相加得aa=2+2+2+„+2,∴a= 1=1-2.∴an=2-1n1n 1-2 变式迁移1(1)证明 由已知有a1+a2=4a1+2,解得a2=3a1+2=5,故b1=a2-2a1=3.又an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1+2-(4an+2)=4an+1-4an;于是an+2-2an+1=2(an+1-2an),即bn+1=2bn.因此数列{bn}是首项为3,公比为2的等比数列. an+1an3 (2)解 由(1)知等比数列{bn}中,b1=3,公比q=2,所以an+1-2an=3×2n-1,于是+2=4,a13an1331 因此数列2是首项为2422(n-1)×44-4an=(3n-1)·2n-2. 例2 解题导引 1.利用裂项相消法求和时,应注意抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也 有可能前面剩两项,后面也剩两项.再就是将通项公式裂项后,有时候需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项公式相等. 11111111.2.一般情况如下,若{an}是等差数列,则,anan+1danan+1anan+22danan+2 此外根式在分母上时可考虑利用有理化因式相消求和. 解(1)∵n≥2时,an=7Sn-1+2,∴an+1=7Sn+2,两式相减,得an+1-an=7an,∴an+1=8an(n≥2). 又a1=2,∴a2=7a1+2=16=8a1,∴an+1=8an(n∈N*). ∴{an}是一个以2为首项,8为公比的等比数列,∴an=2·8n-1=23n-2.11111 (2)∵bn==3,log2an·log2an+1(3n-2)(3n+1)3n-23n+1111111111m1∴Tn=3-4+4-7+„+=3(1-3∴20≥3,∴最小正整数m=7.3n-23n+13n+1 121-变式迁移2 解 an=2nn+1,n(n+1) 111112n11-1-∴Sn=2·[2+23+„+nn+1]=2·n+1=n+1. 例3 解题导引 1.一般地,如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,求数列{an·bn}的前n项和时,可采用错位相减法. 2.用乘公比错位相减法求和时,应注意: (1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形; (2)在写出“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“Sn-qSn”的表达式. 解(1)由题意得an=qn,∴bn=an·log4an=qn·log4qn=n·5n·log45,∴Sn=(1×5+2×52+„+n×5n)log45,设Tn=1×5+2×52+„+n×5n,①则5Tn=1×52+2×53+„+(n-1)×5n+n×5n+1,② n 23nn+15(5-1)① -②得-4Tn=5+5+5+„+5-n×5=4-n×5n+1,55 ∴Tn=16n×5n-5n+1),Sn=16(4n×5n-5n+1)log45.141414141414 (2)∵bn=anlog4an=n15nlog415,∴bn+1-bn=(n+1)15n+1log415-n15nlog415 141414n14n14n14n =1515-15log415>0,∵15>0,log415,∴1515,∴n>14,即n≥15时,bn 变式迁移3解当a=1时,Sn=1+2+3+„+n=2a≠1时,Sn=aaa+„+a,① 11123n1111n ∴an=a+a+a+„++,②①-②,得1-a·Sn=aaa„+a+ aa 11111-a1-1-aaaa1nnn 1-aSn=--+=+,∴Sn=-1aa-1a(a-1)(a-1)·a1-a ∴S=1 a1an,a≠1.(a-1)(a-1)·a n n(n+1) 2,a=1,课后练习区1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.9解析 ∵an+1=3Sn,∴an=3Sn-1(n≥2). an+1 两式相减得an+1-an=3(Sn-Sn-1)=3an,∴an+1=4an,即a=4.∴{an}为以a2为首项,公比为4的n n-2 等比数列.当n=1时,a2=3S1=3,∴n≥2时,an=3·4,S10=a1+a2+„+a10=1+3+3×4+3×42 49-1 +„+3×4=1+3×(1+4+„+4)=1+3×1+49-1=49.∴log4S10=log449=9.4-1 7.-10解析 依题意得,a1=1,a2=-2,a3=-1,a4=2,a5=1,a6=-2,a7=-1,a8=21 所以数列周期为4,S26=6×(1-2-1+2)+1-2=-10.8.2n+1-2解析 依题意,有a2-a1=2,a3-a2=22,a4-a3=23,„,an-an-1=2n-1,所有的代数式相加得an-a1=2n-2,即an=2n,所以Sn=2n+1-2.9.解 f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7=[x-(n+1)]2+3n-8.……(3分)(1)由题意,an=n+1,故an+1-an=(n+1)+1-(n+1)=1,故数列{an}是以1为公差,2为首项的等差数列.…………(5分) (2)由题意,bn=|3n-8|……(7分)当1≤n≤2时,bn=-3n+8,数列{bn}为等差数列,b1=5,n(5-3n+8)-3n2+13n∴Sn=;…(9分)当n≥3时,bn=3n-8,数列{bn}是等差数列,b3=1.22 -3n2+13n 22,1≤n≤2,(n-2)(1+3n-8)3n-13n+28 ∴Sn=S2+分)∴Sn=2 223n-13n+28 n≥3.2 (12分) 10.(1)解 因为Sn=2nan+an-c,所以当n=1时,S1=2a1+a1-c,解得a1=2c,(2分)当n=2时,S2=a2+a2-c,即a1+a2=2a2-c,解得a2=3c,……(3分)所以3c=6,解得c=2;……(4分) 则a1=4,数列{an}的公差d=a2-a1=2,所以an=a1+(n-1)d=2n+2.……(6分) 111111 (2)证明 因为aaaa„+„+anan+14×66×8(2n+2)(2n+4)1223 ***1=24-6)+268+„+2(=246+(68+„+(……(8分) 2n+22n+42n+22n+4 111111111=24-)=8……(10分)因为n∈N*,所以aa+aa+„+<8.…(12分) 2n+44(n+2)anan+11223 -- 11.解(1)∵Sn=3n,∴Sn-1=3n1(n≥2).∴an=Sn-Sn-1=3n-3n1=2×3n-1(n≥2).…(3分) 3,n=1,1-1 当n=1时,2×3=2≠S1=a1=3,…(4分)∴an=n-1*…(5分) 2×3,n≥2,n∈N (2)∵bn+1=bn+(2n-1),∴b2-b1=1,b3-b2=3,b4-b3=5,„,bn-bn-1=2n-3.(n-1)(1+2n-3)2 以上各式相加得bn-b1=1+3+5+„+(2n-3)==(n-1).∵b1=-1,∴bn=n2-2n.……(7分) -3,n=1,(3)由题意得cn=n-1*………(9分) 2(n-2)×3,n≥2,n∈N.当n≥2时,Tn=-3+2×0×31+2×1×32+2×2×33+„+2(n-2)×3n-1,∴3Tn=-9+2×0×32+2×1×33+2×2×34+„+2(n-2)×3n,相减得-2Tn=6+2×32+2×33+„+2×3n-1-2(n-2)×3n.3n-3(2n-5)3n+3n23n-1n ∴Tn=(n-2)×3-(3+3+3+„+3)=(n-2)×3-2……(13分) (2n-5)3n+3* T1=-3也适合. ∴Tn=(n∈N).……(14分) 高中数学辅导网 http://www.xiexiebang.com}的前n项和为Sn,对一切n∈N*,都有 c1b1c1b2cncn=an+1成立,求limnS2n1S2n.命题意图:本题主要考查等差、等比数列的通项公式及前n项和公式、数列的极限,以及运算能力和综合分析问题的能力.属★★★★★级题目.知识依托:本题利用函数思想把题设条件转化为方程问题非常明显,而(2)中条件等式的左边可视为某数列前n项和,实质上是该数列前n项和与数列{an}的关系,借助通项与前n项和的关系求解cn是该条件转化的突破口.错解分析:本题两问环环相扣,(1)问是基础,但解方程求基本量a1、b1、d、q,计算不准易出错;(2)问中对条件的正确认识和转化是关键.技巧与方法:本题(1)问运用函数思想转化为方程问题,思路较为自然,(2)问“借鸡生蛋”构造新数列{dn},运用和与通项的关系求出dn,丝丝入扣.解:(1)∵a1=f(d-1)=(d-2)2,a3=f(d+1)=d2,∴a3-a1=d-(d-2)=2d,∵d=2,∴an=a1+(n-1)d=2(n-1);又b1=f(q+1)=q2,b3=f(q-1)=(q-2)2,∴b3b1(q2)q2222=q,由q∈R,且q≠1,得q=-2,2∴bn=b·qn-1=4·(-2)n-1 京翰教育http://www.xiexiebang.combn=dn,则d1+d2+„+dn=an+1,(n∈N*), ∴dn=an+1-an=2, ∴cnbn=2,即cn=2·bn=8·(-2) 1212n- 1;∴Sn= 83[1-(-2)].n∴S2n1S2n1(2)2n12n(())2n2,lim1nS2n1S2n321(2)2 2n[例2]设An为数列{an}的前n项和,An=(1)求数列{an}的通项公式; (an-1),数列{bn}的通项公式为bn=4n+3;(2)把数列{an}与{bn}的公共项按从小到大的顺序排成一个新的数列,证明:数列{dn}的通项公式为dn=32n+1;(3)设数列{dn}的第n项是数列{bn}中的第r项,Br为数列{bn}的前r项的和;Dn为数列{dn}的前n项和,Tn=Br-Dn,求limnTn(an)4.命题意图:本题考查数列的通项公式及前n项和公式及其相互关系;集合的相关概念,数列极限,以及逻辑推理能力.知识依托:利用项与和的关系求an是本题的先决;(2)问中探寻{an}与{bn}的相通之处,须借助于二项式定理;而(3)问中利用求和公式求和则是最基本的知识点.错解分析:待证通项dn=32n+1与an的共同点易被忽视而寸步难行;注意不到r与n的关系,使Tn中既含有n,又含有r,会使所求的极限模糊不清.技巧与方法:(1)问中项与和的关系为常规方法,(2)问中把3拆解为4-1,再利用二项式定理,寻找数列通项在形式上相通之处堪称妙笔;(3)问中挖掘出n与r的关系,正确表示Br,问题便可迎刃而解.解:(1)由An=3232(an-1),可知An+1= an1an32(an+1-1),32∴an+1-an=(an+1-an),即=3,而a1=A1=(a1-1),得a1=3,所以数列是以3为首项,公比为3的等比数列,数列{an}的通项公式an=3n.2n-1n1(2)∵32n+1=3·32n=3·(4-1)2n=3·[42n+C1(-1)+„+C2·4·(-1)+(-1)2n]2n2n·4=4n+3,∴3+1∈{bn}.而数3=(4-1)=4+C142n·2n 2n 2n 2n 2n-1 n1·(-1)+„+C2·4·(-1)+(-1)=(4k+1),2n2n∴32n{bn},而数列{an}={a2n+1}∪{a2n},∴dn=32n+1.(3)由32n+1=4·r+3,可知r= 32n134,京翰教育http://www.xiexiebang.comn11n1n1r,nn!(n1)!n!,11n!11sin2等ctgαctg2α,Cnr1Cn,(n1)!(n1)!④错项相消法 ⑤并项求和法 数列通项与和的方法多种多样,要视具体情形选用合适方法.●歼灭难点训练 一、填空题 1.(★★★★★)设zn=(则limSn=_________.n1i2),(n∈N),记Sn=|z2-z1|+|z3-z2|+„+|zn+1-zn|,n*2.(★★★★★)作边长为a的正三角形的内切圆,在这个圆内作新的内接正三角形,在京翰教育http://www.xiexiebang.com=bn-1,则cn=(2122n12n1132n12n11an1ananan112) [(1)(1)]2n1112n1,b1b2bnnc1c2cn(1)(1315)(12n12n1)112n1,lim(b1b2bnn)lim(1nn12n1)1.歼灭难点训练 京翰教育http://www.xiexiebang.com|zn1zn||(1Snc1c2cn2[1(11i2)nn1(1i2)|(nn22)n1,2222)]1(222)2 limSnn12222222122 答案:1+ a2n12.解析:由题意所有正三角形的边长构成等比数列{an},可得an= 31,正三角形的内切圆构成等比数列{rn},可得rn= 62n1a, 332∴这些圆的周长之和c=lim2π(r1+r2+„+rn)= n a2,面积之和S=limπ(n2+r22+„+rn2)=n9a2 9答案:周长之和332πa,面积之和 an1annn1a 2二、3.解:(1)可解得 ,从而an=2n,有Sn=n2+n,(2)Tn=2n+n-1.(3)Tn-Sn=2n-n2-1,验证可知,n=1时,T1=S1,n=2时T2<S2;n=3时,T3<S3;n=4时,T4<S4;n=5时,T5>S5;n=6时T6>S6.猜想当n≥5时,Tn>Sn,即2n>n2+1 可用数学归纳法证明(略).4.解:(1)由an+2=2an+1-anan+2-an+1=an+1-an可知{an}成等差数列, d=a4a141=-2,∴an=10-2n.(2)由an=10-2n≥0可得n≤5,当n≤5时,Sn=-n2+9n,当n>5时,Sn=n2-9n+40,2n9n 1n5故Sn=2 n9n40 n5(3)bn=1n(12an)1n(2n2)12111()2nn112)(1213)(1n1n1)]n2(n1)Tnb1b2bn[(1;要使Tn> m32总成立,需m32<T1=14成立,即m<8且m∈Z,故适合条件的m的最大值为7.5.解:(1)由已知Sn+1=(m+1)-man+1①,Sn=(m+1)-man②,由①-②,得an+1=man- 京翰教育http://www.xiexiebang.com/ 高中数学辅导网 http://www.xiexiebang.com man+1,即(m+1)an+1=man对任意正整数n都成立.∵m为常数,且m<-1 ∴an1anmm1,即{ anan1}为等比数列.13(2)当n=1时,a1=m+1-ma1,∴a1=1,从而b1=mm1.由(1)知q=f(m)=,∴bn=f(bn-1)= bn1bn111bn(n∈N*,且n≥2)∴1bn111bn1,即 1bn1bn11,∴{}为等差数列.∴ 1bn=3+(n-1)=n+2,bnn2m(n∈N*).)n1an(m1,lim(bnlgan)lim[nnn1n213109lgmm114]lgmm11,1n2)1 而lim3(b1b2b2b3bn1bn)lim3(nn1415n1由题意知lgmm11,mm110,mb116.解:(1)设数列{bn}的公差为d,由题意得:解得b1=1,d=3, 10(101)d14510b12∴bn=3n-2.(2)由bn=3n-2,知Sn=loga(1+1)+loga(1+=loga[(1+1)(1+1414)+„+loga(1+ 13n2))„(1+1313n2)],13logabn+1=loga33n1.14因此要比较Sn与小,logabn+1的大小,可先比较(1+1)(1+)„(1+ 13n2)与33n1的大取n=1时,有(1+1)>3311 取n=2时,有(1+1)(1+ 由此推测(1+1)(1+1414)>3321„ 13n2)„(1+)>33n1 ① 若①式成立,则由对数函数性质可判定: 当a>1时,Sn>13logabn+1,13 ② ③ 当0<a<1时,Sn<logabn+1,京翰教育http://www.xiexiebang.com/ 高中数学辅导网 http://www.xiexiebang.com 下面用数学归纳法证明①式.(ⅰ)当n=1时,已验证①式成立.(ⅱ)假设当n=k时(k≥1),①式成立,即: (11)(11414)(113k213k223)33k1.那么当n=k+1时,13(k1)23(11)(13)(1)(1)233k1(113k13)23k13k1(3k2).[3k13k1(3k2)][3k4]3(3k2)(3k4)(3k1)(3k1)32 9k4(3k1)20,143k13k1(3k2)1)(13k41)333(k1)1因而(11)(1)(13k23k13(k1)1这就是说①式当n=k+1时也成立.由(ⅰ)(ⅱ)可知①式对任何正整数n都成立.由此证得: 当a>1时,Sn>1313logabn+1;当0<a<1时,Sn<logabn+1.7.解:(1)由S1=a1=1,S2=1+a2,得3t(1+a2)-(2t+3)=3t.∴a2=2t3a22t3.,3ta13t又3tSn-(2t+3)Sn-1=3t,3tSn-1-(2t+3)Sn-2=3t ① ② ①-②得3tan-(2t+3)an-1=0.∴anan12t33t,n=2,3,4„,所以{an}是一个首项为1公比为 2t33t的等比数列; (2)由f(t)= 2t33t= 231t,得bn=f(1bn123)= 23+bn-1.可见{bn}是一个首项为1,公差为于是bn=1+(3)由bn=是b2n=4n13233的等差数列.(n-1)= 2n13; 532n1,可知{b2n-1}和{b2n}是首项分别为1和,公差均为 43的等差数列,于, ∴b1b2-b2b3+b3b4-b4b5+„+b2n-1b2n-b2nb2n+1 =b2(b1-b3)+b4(b3-b5)+„+b2n(b2n-1-b2n+1)=-434312534n13492(b2+b4+„+b2n)=- ·n(+)=-(2n+3n) 京翰教育http://www.xiexiebang.com/ 高中数学辅导网 http://www.xiexiebang.com 京翰教育http://www.xiexiebang.com/ 高中数学辅导网 http://www.xiexiebang.com 京翰教育http://www.xiexiebang.com/第五篇:高中数学难点解析教案13 数列的通项与求和