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几类数列典型例题分析2013.10
平邑实验中学高三复习阅读材料 数列典型题目
几类数列典型例题分析
高考风向标:数列的概念.等差数列及其通项公式、前n项和公式;等比数列及其通项公式、前n项和公式.数学归纳法及其应用.通项与前n项和之间的关系是高考常考的热点内容,递推数列在各地的高考中闪亮登场.
典型题选讲:例1若数列{an}满足若,则的值( )
A. B. C. D.
讲解 逐步计算,可得,
这说明数列{an}是周期数列,而, 所以.应选B.
点评 分段数列问题是一种新问题,又涉及到周期数列,显示了以能力立意,题活而不难的特色.
例2 设数列{an}前n的项和为 Sn,且其中m为常数,
(1)求证:{an}是等比数列; (2)若数列{an}的公比满足q=f(m)且,为等差数列,并求.
讲解(1)由,得
两式相减,得 是等比数列.
点评 为了求数列的通项,用取"倒数"的技巧,得出数列的递推公式,从而将其转化为等差数列的问题.
例3 如图,一粒子在区域上运动,在第一秒内它从原点运动到点,接着按图中箭头所示方向在x轴、y轴及其平行方向上运动,且每秒移动一个单位长度.
(1)设粒子从原点到达点时,所经过的时间分别为,试写出的通相公式;
(2)求粒子从原点运动到点时所需的时间;
(3)粒子从原点开始运动,求经过2004秒后,它所处的坐标.
讲解 (1) 由图形可设,
当粒子从原点到达时,有
… …
∴=, .,.
,,即.
(2)有图形知,粒子从原点运动到点时所需的时间是到达点所经过得时间 再加(44-16)=28秒,所以秒.
(3)由2004,解得,取最大得n=44,
经计算,得从而粒子从原点开始运动,经过1980秒后到达点,再向左运行24秒所到达的点的坐标为(20,44).
点评 从起始项入手,逐步展开解题思维.由特殊到一般,探索出数列的递推关系式,这是解答数列问题一般方法,也是历年高考命题的热点所在.
例4 已知数列的前项和满足.
(1)写出数列的前三项;(2)求数列的通项公式;
(3)证明:对任意的整数,有 .
讲解 (1)为了计算前三项的值,只要在递推式中,对取特殊值,就可以消除解题目标与题设条件之间的差异.
由由
由
(2)为了求出通项公式,应先消除条件式中的.事实上
当时,有
即有 从而
……
接下来,逐步迭代就有
经验证a1也满足上式,故知
其实,将关系式和课本习题作联系,容易想到:这种差异的消除,只要对的两边同除以,便得 .令就有,于是 ,
这说明数列是等比数列,公比 首项,从而,得
, 即 ,
故有
(3)由通项公式得当且n为奇数时,
当为偶数时,
当为奇数时,为偶数,可以转化为上面的情景
故任意整数m4,有
点评 主要考查数列的通项公式,等比数列的前n项和以及不等式的证明.考查灵活运用数学知识分析问题和解决问题的能力.当中的第2小题,显然与课本上的问题有着相同的本质.而第3小题又有着明显的高等数学的背景,体现了知识与技能的交汇,方法与能力的提升,显示了较强的选拔功能.
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