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2019屆高考數(shù)學一輪復習 第五章 數(shù)列學案 理

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1、 第五章 數(shù) 列 第一節(jié)數(shù)列的概念與簡單表示法 1.數(shù)列的有關概念 概念 含義 數(shù)列 按照一定順序排列的一列數(shù) 數(shù)列的項 數(shù)列中的每一個數(shù) 數(shù)列的通項 數(shù)列{an}的第n項an 通項公式 數(shù)列{an}的第n項an與n之間的關系能用公式an=f(n)表示,這個公式叫做數(shù)列的通項公式 前n項和 數(shù)列{an}中,Sn=a1+a2+…+an叫做數(shù)列的前n項和 2.數(shù)列的表示方法 列表法 列表格表示n與an的對應關系 圖象法 把點(n,an)畫在平面直角坐標系中 公式法 通項公式 把數(shù)列的通項使用公式表示的方法 遞推公式 使用初始值a1和an+

2、1=f(an)或a1,a2和an+1=f(an,an-1)等表示數(shù)列的方法 3.通項公式和遞推公式的異同點 不同點 相同點 通項公式 可根據(jù)某項的序號n的值,直接代入求出an 都可確定一個數(shù)列,也都可求出數(shù)列的任意一項 遞推公式 可根據(jù)第一項(或前幾項)的值,通過一次(或多次)賦值,逐項求出數(shù)列的項,直至求出所需的an 4.an與Sn的關系 若數(shù)列{an}的前n項和為Sn, 則an= 5.數(shù)列的分類 分類的標準 名稱 含義 例子 按項的個數(shù) 有窮數(shù)列 項數(shù)有限的數(shù)列 1,2,3,4,…,100 無窮數(shù)列 項數(shù)無限的數(shù)列 1,4,9,…,n2,…

3、 按項的變化趨勢 遞增數(shù)列 從第二項起,每一項大于它的前一項的數(shù)列 3,4,5,…,n 遞減數(shù)列 從第二項起,每一項小于它的前一項的數(shù)列 1,,,…, 常數(shù)列 各項都相等的數(shù)列 6,6,6,6,… 擺動數(shù)列 從第二項起,有些項大于它的前一項,有些項小于它的前一項的數(shù)列 1,-2,3,-4 按項的有界性 有界數(shù)列 任一項的絕對值都小于某一正值 1,-1,1,-1,1,-1,… 無界數(shù)列 不存在某一正值能使任一項的絕對值小于它 1,3,4,4,… 1.判斷下列結論是否正確(請在括號中打“√”或“×”) (1)根據(jù)數(shù)列的前幾項歸納出數(shù)列的通項公式可能不

4、止一個.(  ) (2)1,1,1,1,…,不能構成一個數(shù)列.(  ) (3)任何一個數(shù)列不是遞增數(shù)列,就是遞減數(shù)列.(  ) (4)如果數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則對?n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.(  ) 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ 2.已知數(shù)列{an}的通項公式為an=9+12n,則在下列各數(shù)中,不是{an}的項的是(  ) A.21           B.33 C.152 D.153 解析:選C 由9+12n=152,得n=?N*. 3.在數(shù)列{an}中,a1=1,an=1+(n≥2),則a4=(  ) A. B. C.

5、 D. 解析:選B 由題意知,a1=1,a2=1+=2,a3=1+=,a4=1+=. 4.已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an=an-1+2n(n≥2),則a7=(  ) A.53 B.54 C.55 D.109 解析:選C 由題意知,a2=a1+2×2,a3=a2+2×3,……,a7=a6+2×7,各式相加得a7=a1+2(2+3+4+…+7)=55. 5.數(shù)列1,,,,,…的一個通項公式an=________. 解析:由已知得,數(shù)列可寫成,,,…,故通項公式可以為an=. 答案: 6.已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=2n-3,則數(shù)列{an}的通項公式是______

6、__________. 解析:當n=1時,a1=S1=2-3=-1, 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(2n-3)-(2n-1-3)=2n-2n-1=2n-1. 又a1=-1不適合上式, 故an= 答案:an=      [考什么·怎么考] 由Sn和an的關系求通項公式是一種常見題型,高考中選擇題、填空題、解答題都有呈現(xiàn),但以解答題的分支命題為重點,近幾年來考查難度有所降低. 考法(一) 已知Sn,求an 1.已知Sn=3n+2n+1,則an=____________. 解析:因為當n=1時,a1=S1=6; 當n≥2時, an=Sn-Sn-1=(3n+2n+1

7、)-[3n-1+2(n-1)+1] =2·3n-1+2, 由于a1不適合此式, 所以an= 答案: 2.(2017·全國卷Ⅲ改編)設數(shù)列{an}滿足a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,則an=____________. 解析:因為a1+3a2+…+(2n-1)an=2n, 故當n≥2時, a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2(n-1). 兩式相減得(2n-1)an=2, 所以an=(n≥2). 又由題設可得a1=2,滿足上式, 從而{an}的通項公式為an=(n∈N*). 答案:(n∈N*) [題型技法] 已知Sn求an的3步驟 (1)先利用a1=S1

8、求出a1; (2)用n-1替換Sn中的n得到一個新的關系,利用an=Sn-Sn-1(n≥2)便可求出當n≥2時an的表達式; (3)注意檢驗n=1時的表達式是否可以與n≥2的表達式合并. 考法(二) 由Sn與an的關系,求an,Sn 3.設數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且Sn=2(an-1)(n∈N*),則an=(  ) A.2n            B.2n-1 C.2n D.2n-1 解析:選C 當n=1時,a1=S1=2(a1-1),可得a1=2,當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2an-2an-1,∴an=2an-1,∴數(shù)列{an}為首項為2,公比為2的等比數(shù)列,所

9、以an=2n. 4.(2015·全國卷Ⅱ)設Sn是數(shù)列{an}的前n項和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,則Sn=________. 解析:∵an+1=Sn+1-Sn,an+1=SnSn+1, ∴Sn+1-Sn=SnSn+1. ∵Sn≠0,∴-=1,即-=-1. 又=-1,∴是首項為-1,公差為-1的等差數(shù)列. ∴=-1+(n-1)×(-1)=-n,∴Sn=-. 答案:- [題型技法] Sn與an關系問題的求解思路 根據(jù)所求結果的不同要求,將問題向不同的兩個方向轉化. (1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)轉化為只含Sn,Sn-1的關系式,再求解. (2)利用Sn

10、-Sn-1=an(n≥2)轉化為只含an,an-1的關系式,再求解.      [考什么·怎么考] 由數(shù)列的遞推關系式求通項公式在高考中經(jīng)常出現(xiàn),有選擇題、填空題,也出現(xiàn)在解答題的第(1)問中,近幾年考查難度有所降低,但也要引起關注. 方法(一) 疊乘法求通項公式 1.在數(shù)列{an}中,a1=1,an=an-1(n≥2),則數(shù)列{an}的通項公式為__________. 解析:∵an=an-1(n≥2), ∴an-1=an-2,an-2=an-3,…,a2=a1. 以上(n-1)個式子相乘得 an=a1···…·==. 當n=1時,a1=1,上式也成立.∴an=(n∈N*)

11、. 答案:an=(n∈N*) [方法點撥] 疊乘法求通項公式的4步驟 方法(二) 疊加法求通項公式 2.設數(shù)列{an}滿足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),則數(shù)列{an}的通項公式為________________. 解析:由題意有a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2). 以上各式相加,得an-a1=2+3+…+n==. 又∵a1=1,∴an=(n≥2). ∵當n=1時也滿足上式,∴an=(n∈N*). 答案:an=(n∈N*) [方法點撥] 疊加法求通項公式的4步驟 方法(三) 構造法求通項公式 3.已知數(shù)列{an}滿足

12、a1=1,an+1=3an+2,則數(shù)列{an}的通項公式為________________. 解析:∵an+1=3an+2,∴an+1+1=3(an+1), ∴=3, ∴數(shù)列{an+1}為等比數(shù)列,公比q=3, 又a1+1=2,∴an+1=2·3n-1, ∴an=2·3n-1-1(n∈N*). 答案:an=2·3n-1-1(n∈N*) [方法點撥] 構造法求通項公式的3步驟 [怎樣快解·準解] 1.正確選用方法求數(shù)列的通項公式 (1)對于遞推關系式可轉化為=f(n)的數(shù)列,并且容易求數(shù)列{f(n)}前n項的積時,采用疊乘法求數(shù)列{an}的通項公式. (2)對于遞推關系

13、式可轉化為an+1=an+f(n)的數(shù)列,通常采用疊加法(逐差相加法)求其通項公式. (3)對于遞推關系式形如an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0)的數(shù)列,采用構造法求數(shù)列的通項. 2.避免2種失誤 (1)利用疊乘法,易出現(xiàn)兩個方面的問題:一是在連乘的式子中只寫到,漏掉a1而導致錯誤;二是根據(jù)連乘求出an之后,不注意檢驗a1是否成立. (2)利用構造法求解時應注意數(shù)列的首項的正確求解以及準確確定疊加、疊乘后最后一個式子的形式.      從近幾年高考可以看出,數(shù)列中的最值、周期是高考的熱點,一般難度稍大.在復習中,從函數(shù)的角度認識數(shù)列,注意數(shù)列的函數(shù)特征,特別是利用函數(shù)的方法研

14、究數(shù)列的有關性質(zhì). [典題領悟] 1.已知數(shù)列{an}滿足an+1=,若a1=,則a2 018=(  ) A.-1           B. C.1 D.2 解析:選D 由a1=,an+1=,得a2==2, a3==-1,a4==,a5==2,…, 于是可知數(shù)列{an}是以3為周期的周期數(shù)列,因此a2 018=a3×672+2=a2=2. 2.已知數(shù)列{an}滿足an=(n∈N*),則數(shù)列{an}的最小項是第________項. 解析:因為an=,所以數(shù)列{an}的最小項必為an<0,即<0,3n-16<0,從而n<.又n∈N*,所以當n=5時,an的值最?。? 答案:5

15、 [解題師說] 1.解決數(shù)列周期性問題的方法 先根據(jù)已知條件求出數(shù)列的前幾項,確定數(shù)列的周期,再根據(jù)周期性求值. 2.判斷數(shù)列單調(diào)性的2種方法 (1)作差比較法:比較an+1-an與0的大?。? (2)作商比較法:比較與1的大小,注意an的符號. 3.求數(shù)列最大項或最小項的方法 (1)利用不等式組(n≥2)找到數(shù)列的最大項; (2)利用不等式組(n≥2)找到數(shù)列的最小項. [沖關演練] 1.已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=a-2an+1(n∈N*),則a2 018=(  ) A.1 B.0 C.2 018 D.-2 018 解析:選B ∵a1=1,an

16、+1=a-2an+1=(an-1)2,∴a2=(a1-1)2=0,a3=(a2-1)2=1,a4=(a3-1)2=0,…,可知數(shù)列{an}是以2為周期的數(shù)列,∴a2 018=a2=0,選B. 2.等差數(shù)列{an}的公差d<0,且a=a,則數(shù)列{an}的前n項和Sn取得最大值時的項數(shù)n的值為(  ) A.5 B.6 C.5或6 D.6或7 解析:選C 由a=a,可得(a1+a11)(a1-a11)=0, 因為d<0,所以a1-a11≠0,所以a1+a11=0, 又2a6=a1+a11,所以a6=0. 因為d<0,所以{an}是遞減數(shù)列, 所以a1>a2>…>a5>a6=0

17、>a7>a8>…,顯然前5項和或前6項和最大,故選C. (一)普通高中適用作業(yè) A級——基礎小題練熟練快 1.已知數(shù)列1,2,,,,…,則2在這個數(shù)列中的項數(shù)是(  ) A.16           B.24 C.26 D.28 解析:選C 因為a1=1=,a2=2=,a3=,a4=,a5=,…,所以an=.令an==2=,解得n=26. 2.數(shù)列{an}的前n項和Sn=2n2-3n(n∈N*),若p-q=5,則ap-aq=(  ) A.10 B.15 C.-5 D.20 解析:選D 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n2-3n-[2(n-1)2-3(n-

18、1)]=4n-5,當n=1時,a1=S1=-1,符合上式,所以an=4n-5,所以ap-aq=4(p-q)=20. 3.(2017·河南許昌二模)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+2-an=6,則a11的值為(  ) A.31 B.32 C.61 D.62 解析:選A ∵數(shù)列{an}滿足a1=1,an+2-an=6, ∴a3=6+1=7,a5=6+7=13,a7=6+13=19,a9=6+19=25,a11=6+25=31. 4.(2018·云南檢測)設數(shù)列{an}的通項公式為an=n2-bn,若數(shù)列{an}是單調(diào)遞增數(shù)列,則實數(shù)b的取值范圍為(  ) A.(-∞,-1]

19、 B.(-∞,2] C.(-∞,3) D. 解析:選C 因為數(shù)列{an}是單調(diào)遞增數(shù)列,所以an+1-an=2n+1-b>0(n∈N*),所以b<2n+1(n∈N*),所以b<(2n+1)min=3,即b<3. 5.(2018·湖南湘潭一中、長沙一中等六校聯(lián)考)已知數(shù)列{an}滿足:?m,n∈N*,都有an·am=an+m,且a1=,那么a5=(  ) A. B. C. D. 解析:選A ∵數(shù)列{an}滿足:?m,n∈N*,都有an·am=an+m,且a1=,∴a2=a1a1=,a3=a1·a2=,∴a5=a3·a2=. 6.數(shù)列{an}滿足an+an+1=(n∈

20、N*),a2=2,Sn是數(shù)列{an}的前n項和,則S21為(  ) A.5 B. C. D. 解析:選B ∵an+an+1=,a2=2, ∴an= ∴S21=11×+10×2=. 7.已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2+2n+1(n∈N*),則an=________. 解析:當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n+1, 當n=1時,a1=S1=4≠2×1+1, 因此an= 答案: 8.已知數(shù)列{an}為,,-,,-,,…,則數(shù)列{an}的一個通項公式是________. 解析:各項的分母分別為21,22,23,24,…,易看出從第2項起,每一項的分子都比分母少

21、3,且第1項可變?yōu)椋? 故原數(shù)列可變?yōu)椋?,,-,,? 故其通項公式為an=(-1)n·,n∈N*. 答案:an=(-1)n·,n∈N* 9.數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若Sn+Sn-1=2n-1(n≥2,n∈N*),且S2=3,則a1+a3的值為________. 解析:∵Sn+Sn-1=2n-1(n≥2),令n=2, 得S2+S1=3,由S2=3得a1=S1=0, 令n=3,得S3+S2=5,所以S3=2, 則a3=S3-S2=-1,所以a1+a3=0+(-1)=-1. 答案:-1 10.在一個數(shù)列中,如果?n∈N*,都有anan+1an+2=k(k為常數(shù)),那么這個數(shù)

22、列叫做等積數(shù)列,k叫做這個數(shù)列的公積.已知數(shù)列{an}是等積數(shù)列,且a1=1,a2=2,公積為8,則a1+a2+a3+…+a12=________. 解析:依題意得數(shù)列{an}是周期為3的數(shù)列,且a1=1,a2=2,a3=4,因此a1+a2+a3+…+a12=4(a1+a2+a3)=4×(1+2+4)=28. 答案:28 B級——中檔題目練通抓牢 1.若a1=,an=4an-1+1(n≥2),則an>100時,n的最小值為(  ) A.3 B.4 C.5 D.6 解析:選C 由a1=,an=4an-1+1(n≥2)得, a2=4a1+1=4×+1=3,a3=4a2+1=

23、4×3+1=13, a4=4a3+1=4×13+1=53,a5=4a4+1=4×53+1=213>100. 2.(2018·咸陽模擬)已知正項數(shù)列{an}中,++…+=(n∈N*),則數(shù)列{an}的通項公式為(  ) A.a(chǎn)n=n B.a(chǎn)n=n2 C.a(chǎn)n= D.a(chǎn)n= 解析:選B ∵++…+=, ∴++…+=(n≥2), 兩式相減得=-=n(n≥2), ∴an=n2(n≥2). 又當n=1時,==1,a1=1,適合上式, ∴an=n2,n∈N*.故選B. 3.若數(shù)列{an}滿足:a1=19,an+1=an-3(n∈N*),則數(shù)列{an}的前n項和數(shù)值最大時,n的

24、值為(  ) A.6 B.7 C.8 D.9 解析:選B ∵a1=19,an+1-an=-3, ∴數(shù)列{an}是以19為首項,-3為公差的等差數(shù)列, ∴an=19+(n-1)×(-3)=22-3n. 設{an}的前k項和數(shù)值最大, 則有k∈N*,∴ ∴≤k≤, ∵k∈N*,∴k=7.∴滿足條件的n的值為7. 4.在數(shù)列{an}中,an>0,且前n項和Sn滿足4Sn=(an+1)2(n∈N*),則數(shù)列{an}的通項公式為________. 解析:當n=1時,4S1=(a1+1)2,解得a1=1; 當n≥2時,由4Sn=(an+1)2=a+2an+1, 得4Sn-

25、1=a+2an-1+1, 兩式相減得4Sn-4Sn-1=a-a+2an-2an-1=4an, 整理得(an+an-1)(an-an-1-2)=0, 因為an>0,所以an-an-1-2=0,即an-an-1=2, 又a1=1,故數(shù)列{an}是首項為1,公差為2的等差數(shù)列, 所以an=1+2(n-1)=2n-1. 答案:an=2n-1 5.已知數(shù)列{an}的通項公式為an=(-1)n·2n+1,該數(shù)列的項排成一個數(shù)陣(如圖),則該數(shù)陣中的第10行第3個數(shù)為________. a1 a2 a3 a4 a5 a6 …… 解析:由題意可得該數(shù)陣中的第10行第3個數(shù)為數(shù)列{an}

26、的第1+2+3+…+9+3=+3=48項,而a48=(-1)48×96+1=97,故該數(shù)陣中的第10行第3個數(shù)為97. 答案:97 6.已知數(shù)列{an}的通項公式是an=n2+kn+4. (1)若k=-5,則數(shù)列中有多少項是負數(shù)?n為何值時,an有最小值?并求出最小值; (2)對于n∈N*,都有an+1>an,求實數(shù)k的取值范圍. 解:(1)由n2-5n+4<0,解得1

27、由an+1>an,知該數(shù)列是一個遞增數(shù)列,又因為通項公式an=n2+kn+4,可以看作是關于n的二次函數(shù),考慮到n∈N*,所以-<,解得k>-3. 所以實數(shù)k的取值范圍為(-3,+∞). 7.已知二次函數(shù)f(x)=x2-ax+a(a>0,x∈R),有且只有一個零點,數(shù)列{an}的前n項和Sn=f(n)(n∈N*). (1)求數(shù)列{an}的通項公式; (2)設cn=1-(n∈N*),定義所有滿足cm·cm+1<0的正整數(shù)m的個數(shù),稱為這個數(shù)列{cn}的變號數(shù),求數(shù)列{cn}的變號數(shù). 解:(1)依題意,Δ=a2-4a=0, 所以a=0或a=4. 又由a>0得a=4, 所以f(x)

28、=x2-4x+4. 所以Sn=n2-4n+4. 當n=1時,a1=S1=1-4+4=1; 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n-5. 所以an= (2)由題意得cn= 由cn=1-可知,當n≥5時,恒有cn>0. 又c1=-3,c2=5,c3=-3,c4=-,c5=,c6=, 即c1·c2<0,c2·c3<0,c4·c5<0, 所以數(shù)列{cn}的變號數(shù)為3. C級——重難題目自主選做 1.已知數(shù)列{an}的通項公式為an=(n+2)n(n∈N*),則數(shù)列{an}的最大項是(  ) A.a(chǎn)6或a7 B.a(chǎn)7或a8 C.a(chǎn)8或a9 D.a(chǎn)7 解析:選B 因為an+

29、1-an=(n+3)n+1-(n+2)n=n·,當n<7時,an+1-an>0,即an+1>an;當n=7時,an+1-an=0,即an+1=an;當n>7時,an+1-an<0,即an+1a9>a10>…,所以此數(shù)列的最大項是第7項或第8項,即a7或a8.故選B. 2.(2018·成都診斷)在數(shù)列{an}中,a1=1,an=an-1(n≥2,n∈N*),則an=________. 解析:由題意知==, 所以an=a1×××…× =1×××…× = ==. 答案: (二)重點高中適用作業(yè) A級——保分題目巧做快做 1.已知數(shù)列1,2,,

30、,,…,則2在這個數(shù)列中的項數(shù)是(  ) A.16            B.24 C.26 D.28 解析:選C 因為a1=1=,a2=2=,a3=,a4=,a5=,…,所以an=.令an==2=,解得n=26. 2.(2018·鄭州模擬)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+2-an=6,則a11的值為(  ) A.31 B.32 C.61 D.62 解析:選A ∵數(shù)列{an}滿足a1=1,an+2-an=6, ∴a3=6+1=7,a5=6+7=13,a7=6+13=19, a9=6+19=25,a11=6+25=31. 3.數(shù)列{an}的前n項和Sn=2n2

31、-3n(n∈N*),若p-q=5,則ap-aq=(  ) A.10 B.15 C.-5 D.20 解析:選D 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n2-3n-[2(n-1)2-3(n-1)]=4n-5,當n=1時,a1=S1=-1,符合上式,所以an=4n-5,所以ap-aq=4(p-q)=20. 4.(2018·湖南湘潭一中、長沙一中等六校聯(lián)考)已知數(shù)列{an}滿足:?m,n∈N*,都有an·am=an+m,且a1=,那么a5=(  ) A. B. C. D. 解析:選A ∵數(shù)列{an}滿足:?m,n∈N*,都有an·am=an+m,且a1=,∴a2=a1a1=

32、,a3=a1·a2=,∴a5=a3·a2=. 5.若數(shù)列{an}滿足:a1=19,an+1=an-3(n∈N*),則數(shù)列{an}的前n項和最大時,n的值為(  ) A.6 B.7 C.8 D.9 解析:選B ∵a1=19,an+1-an=-3, ∴數(shù)列{an}是以19為首項,-3為公差的等差數(shù)列, ∴an=19+(n-1)×(-3)=22-3n. 設{an}的前k項和最大, 則有k∈N*,∴ ∴≤k≤, ∵k∈N*,∴k=7. ∴滿足條件的n的值為7. 6.(2018·河北唐山一模)設數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且Sn=,若a4=32,則a1=________

33、. 解析:∵Sn=,a4=32, ∴S4-S3=-=32,∴a1=. 答案: 7.已知數(shù)列{an}為,,-,,-,,…,則數(shù)列{an}的一個通項公式是________. 解析:各項的分母分別為21,22,23,24,…,易看出從第2項起,每一項的分子都比分母少3,且第1項可變?yōu)椋? 故原數(shù)列可變?yōu)椋?,,-,,? 故其通項公式為an=(-1)n·,n∈N*. 答案:an=(-1)n·,n∈N* 8.在一個數(shù)列中,如果?n∈N*,都有anan+1an+2=k(k為常數(shù)),那么這個數(shù)列叫做等積數(shù)列,k叫做這個數(shù)列的公積.已知數(shù)列{an}是等積數(shù)列,且a1=1,a2=2,公積為8,則

34、a1+a2+a3+…+a12=________. 解析:依題意得數(shù)列{an}是周期為3的數(shù)列,且a1=1,a2=2,a3=4,因此a1+a2+a3+…+a12=4(a1+a2+a3)=4×(1+2+4)=28. 答案:28 9.已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=-n2+kn,k∈N*,且Sn的最大值為8.試確定常數(shù)k,并求數(shù)列{an}的通項公式. 解:因為Sn=-n2+kn=-(n-k)2+k2,其中k是常數(shù),且k∈N*,所以當n=k時,Sn取最大值k2,故k2=8,k2=16,因此k=4,從而Sn=-n2+4n. 當n=1時,a1=S1=-+4=; 當n≥2時,an=Sn-Sn-1

35、=--(n-1)2+4(n-1)=-n. 當n=1時,-1==a1,所以an=-n. 10.已知數(shù)列{an}的通項公式是an=n2+kn+4. (1)若k=-5,則數(shù)列中有多少項是負數(shù)?n為何值時,an有最小值?并求出最小值; (2)對于n∈N*,都有an+1>an,求實數(shù)k的取值范圍. 解:(1)由n2-5n+4<0,解得1an,知該數(shù)列是一個遞增數(shù)列,又

36、因為通項公式an=n2+kn+4,可以看作是關于n的二次函數(shù),考慮到n∈N*,所以-<,解得k>-3. 所以實數(shù)k的取值范圍為(-3,+∞). B級——拔高題目穩(wěn)做準做 1.(2018·云南檢測)設數(shù)列{an}的通項公式為an=n2-bn,若數(shù)列{an}是單調(diào)遞增數(shù)列,則實數(shù)b的取值范圍為(  ) A.(-∞,-1] B.(-∞,2] C.(-∞,3) D. 解析:選C 因為數(shù)列{an}是單調(diào)遞增數(shù)列,所以an+1-an=2n+1-b>0(n∈N*),所以b<2n+1(n∈N*),所以b<(2n+1)min=3,即b<3. 2.已知數(shù)列{an}滿足an+1=an+2n,且

37、a1=33,則的最小值為(  ) A.21 B.10 C. D. 解析:選C 由已知條件可知,當n≥2時, an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1) =33+2+4+…+2(n-1) =n2-n+33,又n=1時,a1=33滿足此式. 所以=n+-1. 令f(n)==n+-1, 則f(n)在[1,5]上為減函數(shù),在[6,+∞)上為增函數(shù). 又f(5)=,f(6)=,則f(5)>f(6), 故f(n)=的最小值為. 3.(2018·成都質(zhì)檢)在數(shù)列{an}中,a1=1,an=an-1(n≥2,n∈N*),則an=________. 解析

38、:由題意知==, 所以an=a1×××…× =1×××…× = ==. 答案: 4.已知數(shù)列{an}的通項公式為an=(-1)n·2n+1,該數(shù)列的項排成一個數(shù)陣(如圖),則該數(shù)陣中的第10行第3個數(shù)為________. a1 a2 a3 a4 a5 a6 …… 解析:由題意可得該數(shù)陣中的第10行第3個數(shù)為數(shù)列{an}的第1+2+3+…+9+3=+3=48項,而a48=(-1)48×96+1=97,故該數(shù)陣中的第10行第3個數(shù)為97. 答案:97 5.已知二次函數(shù)f(x)=x2-ax+a(a>0,x∈R),有且只有一個零點,數(shù)列{an}的前n項和Sn=f(n)(n∈N

39、*). (1)求數(shù)列{an}的通項公式; (2)設cn=1-(n∈N*),定義所有滿足cm·cm+1<0的正整數(shù)m的個數(shù),稱為這個數(shù)列{cn}的變號數(shù),求數(shù)列{cn}的變號數(shù). 解:(1)依題意,Δ=a2-4a=0,所以a=0或a=4. 又由a>0得a=4, 所以f(x)=x2-4x+4. 所以Sn=n2-4n+4. 當n=1時,a1=S1=1-4+4=1; 當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n-5. 所以an= (2)由題意得cn= 由cn=1-可知,當n≥5時,恒有cn>0. 又c1=-3,c2=5,c3=-3,c4=-,c5=,c6=, 即c1·c2<0,c2

40、·c3<0,c4·c5<0, 所以數(shù)列{cn}的變號數(shù)為3. 6.已知{an}是公差為d的等差數(shù)列,它的前n項和為Sn,S4=2S2+4,在數(shù)列{bn}中,bn=. (1)求公差d的值; (2)若a1=-,求數(shù)列{bn}中的最大項和最小項的值; (3)若對任意的n∈N*,都有bn≤b8成立,求a1的取值范圍. 解:(1)∵S4=2S2+4,∴4a1+d=2(2a1+d)+4,解得d=1. (2)∵a1=-, ∴數(shù)列{an}的通項公式為an=-+(n-1)×1=n-, ∴bn==1+=1+. ∵函數(shù)f(x)=1+在和上分別是單調(diào)減函數(shù), ∴b3

41、11-a1時,y>1. ∵對任意的n∈N*,都有bn≤b8, ∴7<1-a1<8,∴-7

42、d(n∈N*,d為常數(shù)). (2)等差中項:數(shù)列a,A,b成等差數(shù)列的充要條件是A=,其中A叫做a,b的等差中項. 2.等差數(shù)列的有關公式 (1)通項公式:an=a1+(n-1)d. (2)前n項和公式:Sn=na1+d=. 3.等差數(shù)列的常用性質(zhì) (1)通項公式的推廣:an=am+(n-m)d(n,m∈N*). (2)若{an}為等差數(shù)列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),則ak+al=am+an. (3)若{an}是等差數(shù)列,公差為d,則{a2n}也是等差數(shù)列,公差為2d. (4)若{an},{bn}是等差數(shù)列,則{pan+qbn}也是等差數(shù)列. (5)若{an

43、}是等差數(shù)列,公差為d,則ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差為md的等差數(shù)列. 4.與等差數(shù)列各項的和有關的性質(zhì) (1)若{an}是等差數(shù)列,則也成等差數(shù)列,其首項與{an}首項相同,公差是{an}公差的. (2)若{an}是等差數(shù)列,Sm,S2m,S3m分別為{an}的前m項,前2m項,前3m項的和,則Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等差數(shù)列. (3)關于等差數(shù)列奇數(shù)項和與偶數(shù)項和的性質(zhì). ①若項數(shù)為2n,則S偶-S奇=nd,=. ②若項數(shù)為2n-1,則S偶=(n-1)an,S奇=nan,S奇-S偶=an,=. (4)兩個等差數(shù)列{an},{bn}的前n項

44、和Sn,Tn之間的關系為=. 1.判斷下列結論是否正確(請在括號中打“√”或“×”) (1)若一個數(shù)列從第二項起每一項與它的前一項的差都是常數(shù),則這個數(shù)列是等差數(shù)列.(  ) (2)等差數(shù)列{an}的單調(diào)性是由公差d決定的.(  ) (3)等差數(shù)列的前n項和公式是常數(shù)項為0的二次函數(shù).(  ) (4)已知等差數(shù)列{an}的通項公式an=3-2n,則它的公差為-2.(  ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ 2.在等差數(shù)列中,若a2=4,a4=2,則a6=(  ) A.-1           B.0 C.1 D.6 解析:選B ∵為等差數(shù)列, ∴2a4

45、=a2+a6,∴a6=2a4-a2=2×2-4=0. 3.(2017·全國卷Ⅲ)等差數(shù)列{an}的首項為1,公差不為0.若a2,a3,a6成等比數(shù)列,則{an}前6項的和為(  ) A.-24 B.-3 C.3 D.8 解析:選A 設等差數(shù)列{an}的公差為d, 因為a2,a3,a6成等比數(shù)列,所以a2a6=a, 即(a1+d)(a1+5d)=(a1+2d)2. 又a1=1,所以d2+2d=0. 又d≠0,則d=-2, 所以{an}前6項的和S6=6×1+×(-2)=-24. 4.已知數(shù)列是等差數(shù)列,且a1=1,a4=4,則a10=(  ) A.- B.-

46、C. D. 解析:選A 設等差數(shù)列的公差為d,由題意可知,=+3d=,解得d=-,所以=+9d=-,所以a10=-. 5.已知等差數(shù)列{an}的公差d≠0,且a3+a9=a10-a8,若an=0,則n=________. 解析:因為a3+a9=a10-a8, 所以a1+2d+a1+8d=a1+9d-(a1+7d), 解得a1=-4d, 所以an=-4d+(n-1)d=(n-5)d, 令(n-5)d=0(d≠0),可解得n=5. 答案:5 6.在等差數(shù)列{an}中,an>0,a7=a4+4,Sn為數(shù)列{an}的前n項和,則S19=________. 解析:設等差數(shù)列{an

47、}的公差為d,由a7=a4+4,得a1+6d=(a1+3d)+4,即a1+9d=8,所以a10=8,因此S19==19×a10=19×8=152. 答案:152      [考什么·怎么考] 等差數(shù)列的基本運算是高考中的??純?nèi)容,多出現(xiàn)在選擇題、填空題和解答題的第(1)問中,屬于基礎題. 1.若等差數(shù)列{an}的前5項和S5=25,且a2=3,則a7=(  ) A.12            B.13 C.14 D.15 解析:選B 設等差數(shù)列{an}的公差為d, 由S5=,得=25,解得a4=7, 所以7=3+2d,解得d=2,所以a7=a4+3d=7+3×2=1

48、3. 2.(2017·全國卷Ⅰ)記Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和.若a4+a5=24,S6=48,則{an}的公差為(  ) A.1 B.2 C.4 D.8 解析:選C 設等差數(shù)列{an}的公差為d, 則由得 即解得d=4. 3.(2018·福州質(zhì)檢)設等差數(shù)列{an}的公差d≠0,且a2=-d,若ak是a6與ak+6的等比中項,則k=(  ) A.5 B.6 C.9 D.11 解析:選C 因為ak是a6與ak+6的等比中項, 所以a=a6ak+6. 又等差數(shù)列{an}的公差d≠0,且a2=-d, 所以[a2+(k-2)d]2=(a2+4d)[a2+(k+4

49、)d], 所以(k-3)2=3(k+3), 解得k=9,或k=0(舍去),故選C. 4.設Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和,若a12=-8,S9=-9,則S16=________. 解析:設等差數(shù)列{an}的首項為a1,公差為d, 由已知,得解得 ∴S16=16×3+×(-1)=-72. 答案:-72 [怎樣快解·準解] 1.等差數(shù)列運算中方程思想的應用 (1)等差數(shù)列運算問題的一般求法是設出首項a1和公差d,然后由通項公式或前n項和公式轉化為方程(組)求解. (2)等差數(shù)列的通項公式及前n項和公式,共涉及五個量a1,an,d,n,Sn,知其中三個就能求另外兩個,體現(xiàn)了用

50、方程的思想解決問題. [易錯提醒] 在求解數(shù)列基本量運算中,要注意公式使用時的準確性與合理性,更要注意運算的準確性.在遇到一些較復雜的方程組時,要注意整體代換思想的運用,使運算更加便捷. 2.等差數(shù)列前n項和公式的應用方法 根據(jù)不同的已知條件選用兩個求和公式,若已知首項和公差,則使用公式Sn=na1+d;若已知通項公式,則使用公式Sn=,同時注意與性質(zhì)“a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…”的結合使用.      等差數(shù)列的判定與證明是高考中常見題型,其基本方法是等差數(shù)列的定義,即證明an+1-an是一個與n無關的常數(shù),既有選擇題、填空題也有解答題,但以解答題為主,難度不大

51、. [典題領悟] (2018·貴州適應性考試)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,且nan+1-(n+1)an=2n2+2n. (1)求a2,a3; (2)證明數(shù)列是等差數(shù)列,并求{an}的通項公式. [思維路徑] (1)要求數(shù)列的項,可根據(jù)已知首項和遞推關系式,令n=1,2可解得. (2)證明是等差數(shù)列,其關鍵應推出-為常數(shù),對所給條件進行必要的變形即可. 解:(1)由已知,得a2-2a1=4, 則a2=2a1+4,又a1=1,所以a2=6. 由2a3-3a2=12, 得2a3=12+3a2,所以a3=15. (2)證明:由已知nan+1-(n+1)an=2n2+2n,

52、得=2,即-=2, 所以數(shù)列是首項=1,公差d=2的等差數(shù)列. 則=1+2(n-1)=2n-1,所以an=2n2-n. [解題師說] 等差數(shù)列的判定與證明方法 方 法 解 讀 適合題型 定義法 對于任意自然數(shù)n(n≥2),an-an-1(n≥2,n∈N*)為同一常數(shù)?{an}是等差數(shù)列 解答題中證明問題 等差中項法 2an-1=an+an-2(n≥3,n∈N*)成立?{an}是等差數(shù)列 通項公式法 an=pn+q(p,q為常數(shù))對任意的正整數(shù)n都成立?{an}是等差數(shù)列 選擇、填空題中的判定問題 前n項和公 式法 驗證Sn=An2+Bn(A,B是常數(shù))對任意

53、的正整數(shù)n都成立?{an}是等差數(shù)列 [注意]  用定義證明等差數(shù)列時,容易漏掉對起始項的檢驗,從而產(chǎn)生錯解.比如,對于滿足an-an-1=1(n≥3)的數(shù)列{an}而言并不能判定其為等差數(shù)列,因為不能確定起始項a2-a1是否等于1. [沖關演練] 1.(2018·陜西質(zhì)檢)已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=an2+bn(a,b∈R)且a2=3,a6=11,則S7等于(  ) A.13           B.49 C.35 D.63 解析:選B 由Sn=an2+bn(a,b∈R)可知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,所以S7===49. 2.已知數(shù)列{an}中,a1=2,an=2-(n

54、≥2,n∈N*),設bn=(n∈N*).求證:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列. 證明:∵an=2-(n≥2), ∴an+1=2-. ∴bn+1-bn=-=-==1, ∴{bn}是首項為b1==1,公差為1的等差數(shù)列.      等差數(shù)列的性質(zhì)在高考中也是??純?nèi)容.靈活應用由定義推導出的重要性質(zhì),在解題過程中可以達到避繁就簡的目的.常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn).,公差不為零的等差數(shù)列,其前n項和的最值在高考中時常出現(xiàn),題型既有選擇題、填空題也有解答題,難度不大. [典題領悟] 1.在等差數(shù)列{an}中,a1=29,S10=S20,則數(shù)列{an}的前n項和Sn的最大值為(  ) A.S1

55、5           B.S16 C.S15或S16 D.S17 解析:選A ∵a1=29,S10=S20, ∴10a1+d=20a1+d,解得d=-2, ∴Sn=29n+×(-2)=-n2+30n=-(n-15)2+225. ∴當n=15時,Sn取得最大值. 2.(2018·石家莊一模)已知函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=-1對稱,且f(x)在(-1,+∞)上單調(diào),若數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列,且f(a50)=f(a51),則數(shù)列{an}的前100項的和為 ?

56、 ? (  ) A.-200 B.-100 C.-50 D.0 [學審題] ①由函數(shù)的對稱性及單調(diào)性知f(x)在(-∞,-1)上也單調(diào); ②結合函數(shù)的性質(zhì)知a50+a51=-2. 解析:選B 因為函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=-1對稱,又函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上單調(diào),所以f(x)在(-∞,-1)上也單調(diào),且數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列.又f(a50)=f(a51),所以a50+a51=-2,所以S100==50(a50+a51)=-100. [解題師說] 1.應用等差數(shù)列的性質(zhì)解題的2個注意點 (1)如果{an}為等

57、差數(shù)列,m+n=p+q,則am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).因此,若出現(xiàn)am-n,am,am+n等項時,可以利用此性質(zhì)將已知條件轉化為與am(或其他項)有關的條件;若求am項,可由am=(am-n+am+n)轉化為求am-n,am+n或am+n+am-n的值. (2)要注意等差數(shù)列通項公式及前n項和公式的靈活應用,如an=am+(n-m)d,d=,S2n-1=(2n-1)an,Sn==(n,m∈N*)等. 2.求等差數(shù)列前n項和Sn最值的2種方法 (1)函數(shù)法:利用等差數(shù)列前n項和的函數(shù)表達式Sn=an2+bn,通過配方或借助圖象求二次函數(shù)最值的方法求解. (2)鄰項變號

58、法: ①當a1>0,d<0時,滿足的項數(shù)m使得Sn取得最大值為Sm; ②當a1<0,d>0時,滿足的項數(shù)m使得Sn取得最小值為Sm. 3.理清等差數(shù)列的前n項和與函數(shù)的關系 等差數(shù)列的前n項和公式為Sn=na1+d可變形為Sn=n2+n,令A=,B=a1-,則Sn=An2+Bn. 當A≠0,即d≠0時,Sn是關于n的二次函數(shù),(n,Sn)在二次函數(shù)y=Ax2+Bx的圖象上,即為拋物線y=Ax2+Bx上一群孤立的點.利用此性質(zhì)可解決前n項和Sn的最值問題. [沖關演練] 1.(2018·岳陽模擬)在等差數(shù)列{an}中,如果a1+a2=40,a3+a4=60,那么a7+a8=(  )

59、 A.95            B.100 C.135 D.80 解析:選B 由等差數(shù)列的性質(zhì)可知,a1+a2,a3+a4,a5+a6,a7+a8構成新的等差數(shù)列,于是a7+a8=(a1+a2)+(4-1)[(a3+a4)-(a1+a2)]=40+3×20=100. 2.設等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且a1>0,a3+a10>0,a6a7<0,則滿足Sn>0的最大自然數(shù)n的值為(  ) A.6 B.7 C.12 D.13 解析:選C 因為a1>0,a6a7<0,所以a6>0,a7<0,等差數(shù)列的公差小于零,又a3+a10=a1+a12>0,a1+a13=2a7<

60、0,所以S12>0,S13<0,所以滿足Sn>0的最大自然數(shù)n的值為12. 3.設等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知前6項和為36,最后6項的和為180,Sn=324(n>6),則數(shù)列{an}的項數(shù)為________. 解析:由題意知a1+a2+…+a6=36,① an+an-1+an-2+…+an-5=180,② ①+②得(a1+an)+(a2+an-1)+…+(a6+an-5)=6(a1+an)=216, ∴a1+an=36, 又Sn==324, ∴18n=324,∴n=18. 答案:18 (一)普通高中適用作業(yè) A級——基礎小題練熟練快 1.(2018·蘭州

61、診斷考試)已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若a1=2,a8+a10=28,則S9=(  ) A.36           B.72 C.144 D.288 解析:選B 法一:∵a8+a10=2a1+16d=28,a1=2, ∴d=,∴S9=9×2+×=72. 法二:∵a8+a10=2a9=28,∴a9=14, ∴S9==72. 2.(2018·安徽兩校階段性測試)若等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足a2+S3=4,a3+S5=12,則a4+S7的值是(  ) A.20 B.36 C.24 D.72 解析:選C 由a2+S3=4及a3+S5=12, 得解得

62、 ∴a4+S7=8a1+24d=24. 3.(2018·西安質(zhì)檢)已知數(shù)列{an}滿足a1=15,且3an+1=3an-2.若ak·ak+1<0,則正整數(shù)k=(  ) A.21 B.22 C.23 D.24 解析:選C 由3an+1=3an-2?an+1-an=-?{an}是等差數(shù)列,則an=-n.∵ak·ak+1<0, ∴<0,∴

63、21 解析:選B 設等差數(shù)列{bn}的公差為d,則d=b3-b2=-14,因為an+1-an=bn,所以a8-a1=b1+b2+…+b7==7b4=7×(-2-14)=-112,又a1=3,所以a8=-109. 5.(2018·云南11??鐓^(qū)調(diào)研)在數(shù)列{an}中,a1=3,an+1=,則a4=(  ) A. B.1 C. D. 解析:選A 依題意得==+,-=,故數(shù)列是以=為首項、為公差的等差數(shù)列,則=+=,an=,a4=. 6.(2018·東北四市高考模擬)已知數(shù)列{an}滿足an+1-an=2,a1=-5,則|a1|+|a2|+…+|a6|=(  ) A.9 B.15

64、 C.18 D.30 解析:選C 由an+1-an=2可得數(shù)列{an}是等差數(shù)列,公差d=2,又a1=-5,所以an=2n-7,所以|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|+|a6|=5+3+1+1+3+5=18. 7.(2016·北京高考)已知{an}為等差數(shù)列,Sn為其前n項和.若a1=6,a3+a5=0,則S6=________. 解析:∵a3+a5=2a4,∴a4=0. ∵a1=6,a4=a1+3d,∴d=-2. ∴S6=6a1+d=6×6-30=6. 答案:6 8.等差數(shù)列{an}中,已知a5>0,a4+a7<0,則{an}的前n項和Sn的最大值為_____

65、___. 解析:∵∴ ∴Sn的最大值為S5. 答案:S5 9.若等差數(shù)列{an}的前17項和S17=51,則a5-a7+a9-a11+a13=________. 解析:因為S17=×17=17a9=51,所以a9=3. 根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)知a5+a13=a7+a11, 所以a5-a7+a9-a11+a13=a9=3. 答案:3 10.在等差數(shù)列{an}中,公差d=,前100項的和S100=45,則a1+a3+a5+…+a99=________. 解析:因為S100=(a1+a100)=45,所以a1+a100=, a1+a99=a1+a100-d=, 則a1+a3+a5

66、+…+a99=(a1+a99)=×=10. 答案:10 B級——中檔題目練通抓牢 1.(2018·湖南五市十校聯(lián)考)已知Sn是數(shù)列{an}的前n項和,且Sn+1=Sn+an+3,a4+a5=23,則S8=(  ) A.72 B.88 C.92 D.98 解析:選C 法一:由Sn+1=Sn+an+3,得an+1-an=3,故數(shù)列{an}是公差為3的等差數(shù)列,又a4+a5=23=2a1+7d=2a1+21,∴a1=1,S8=8a1+d=92. 法二:由Sn+1=Sn+an+3,得an+1-an=3,故數(shù)列{an}是公差為3的等差數(shù)列,S8===92. 2.(2018·廣東潮州二模)在我國古代著名的數(shù)學專著《九章算術》里有一段敘述:今有良馬與駑馬發(fā)長安至齊,齊去長安一千一百二十五里,良馬初日行一百零三里,日增一十三里;駑馬初日行九十七里,日減半里,良馬先至齊,復還迎駑馬,二馬相逢,問:幾日相逢(  ) A.8日 B.9日 C.12日 D.16日 解析:選B 設n日相逢,則依題意得103n+×13+97n+×=1 125×2, 整理得n2+31n-360=0,

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