数列与新背景、新定义的综合问题
该类问题出题背景广、新颖,解题的关键是读懂题意,有效地将信息转化,能较好地考查学生分析、解决问题的能力和知识的迁移能力、以客观题或解答题的形式出现,属于低中档题.
【例1】?在直角坐标平面内,已知点P1(1,2),P2(2,22),P3(3,23),…,Pn(n,2n),….如果n→→→
为正整数,则向量P1P2+P3P4+P5P6+…+P2n-1P2n的纵坐标为________.
[审题视点]
[听课记录]
[审题视点]由PkPk+1=(k+1-k,2k+1-2k)=(1,2k)可求解.
→→→
解析PkPk+1=(k+1-k,2k+1-2k)=(1,2k),于是P1P2+P3P4+P5P6+…+P2n-1P2n的纵坐标2?1-4n?2
为2+23+25+…+22n-1==(4n-1).
31-4
2
答案(4n-1)
3
解决数列与新背景、新定义的综合问题,
可通过对新数表、图象、新定义的分析、探究,将问题转化为等差(比)数列的问题.
【突破训练1】已知{an}是等差数列,Sn为其前n项和,若S21=S4000,O为坐标原点,点→→
P(1,an),点Q(2011,a2011),则OP·OQ=( ).
A.2011B.-2011C.0D.1
答案:A[设Sn=An2+Bn,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n-1)A+B,由S21=S4000,知4021A→→+B=0,所以a2011=0,OP·OQ=2011+an×a2011=2011,故选A.]
数列与函数的综合问题
由于数列与函数的紧密联系,近几年高考在数列与函数的综合处命题有加强的趋势,常考查以函数为背景的数列问题,该类问题的知识综合性比较强,能很好地考查逻辑推理能力和运算求解能力.需掌握与函数、函数性质等相关方面的知识,难度较大.
【例2】已知函数f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7.
(1)设函数y=f(x)的图象的顶点的纵坐标构成数列{an},求证:{an}为等差数列; (2)设函数y=f(x)的图象的顶点到x轴的距离构成数列{bn},求{bn}的前n项和Sn. [审题视点]
[听课记录]
[审题视点] (1)配方可求顶点的纵坐标,再用定义可证;(2)由bn=|an|知分类求和. (1)证明∵f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7=[x-(n+1)]2+3n-8,∴an=3n-8,∴an+1-an
=3(n+1)-8-(3n-8)=3,∴数列{an}为等差数列.
(2)解由题意知,bn=|an|=|3n-8|,
∴当1≤n≤2时,bn=8-3n,
n?b1+bn?n[5+?8-3n?]13n-3n2
Sn=b1+…+bn===.
222当n≥3时,bn=3n-8,
Sn=b1+b2+b3+…+bn=5+2+[1+4+…+(3n-8)] ?n-2?[1+?3n-8?]
=7+ 23n2-13n+28=,
2
?∴S=?3n-13n+28
,n≥3.?2
n
2
13n-3n2
,1≤n≤2.2
,
(1)正确审题,深抠函数的性质与数列的定义;
解决此类问题时要注意把握以下两点:
(2)明确等差、等比数列的通项、求和公式的特征.
【突破训练2】已知函数f(x)=(x-1)2,数列{an}是各项均不为0的等差数列,点(an+1,3-
S2n-1)在函数f(x)的图象上;数列{bn}满足bn=n1.
4
(1)求an;
an
(2)若数列{cn}满足cn=n-1,求数列{cn}的前n项和.
4·bn
2=S解 (1)因为点(an+1,S2n-1)在函数f(x)的图象上,所以an2n-1. 22???a1=S1,?a1=a1, ①
令n=1,n=2,得?2即? 2=3a+3d, ②??a=S,?a+d??2?131
由①知a1=0或a1=1,∵a1≠0,∴a1=1.代入②解得d=-1或d=2,又d=-1时,a2
=0不合题意,∴d=-1(舍去),∴d=2.即an=2n-1.
2n-12n-1an
(2)由(1)得cn=n-1==n-1. 4·bnn-13n-13
4·4令Tn=c1+c2+c3+…+cn,
2n-32n-1135
则Tn=0+1+2+…+n-2+n-1,①
333332n-32n-11135
Tn=1+2+3+…+n-1+n,② 333333
2n-1212222
①-②得,Tn=0+1+2+3+…+n-1-n 333333311-n-1
32n-12n-12?n+1?21
=1+·-n=2-n-1-n=2-. 31333n31-3n+1
所以Tn=3-n-1.
3数列与不等式的综合问题
数列与不等式的综合问题是高考的热点,常考查:①以数列为载体,比较两项的大小或证明不等式;②以数列为载体,利用不等式恒成立求参数.在解答时需要我们抓住本质,进行合理变形、求和,再结合与不等式有关的知识求解.试题难度较大.
nban-1
【例3】设b>0,数列{an}满足a1=b,an=(n≥2).
an-1+n-1(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:对于一切正整数n,2an≤bn1+1. [审题视点]
[听课记录]
[审题视点] (1)对所给递推关系式变形(取倒数)后构造等比数列求解. (2)利用基本不等式放缩. (1)解由a1=b>0,
nban-1n11n-1
知an=>0,=+. anbban-1an-1+n-1n1
令An=,A1=. anb
+
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