(江蘇專用)2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題四數(shù)列教學(xué)案
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1、專題四 數(shù)列 [江蘇卷5年考情分析] 小題考情分析 大題考情分析 ??键c(diǎn) 等差數(shù)列的基本量計(jì)算(5年3考) 等比數(shù)列的基本量計(jì)算(5年2考) 近幾年的數(shù)列解答題,其常規(guī)類型可以分為兩類:一類是判斷、證明某個(gè)數(shù)列是等差、等比數(shù)列(如2017年T19);另一類是已知等差、等比數(shù)列求基本量,這個(gè)基本量涵義很廣泛,指定的項(xiàng)ak、項(xiàng)數(shù)n、公差d、公比q、通項(xiàng)an、和式Sn以及它們的組合式,甚至還包括相關(guān)參數(shù)(如2018年T20,2019年T20). 數(shù)列的壓軸題還對(duì)代數(shù)推理能力要求較高,其中數(shù)列與不等式的結(jié)合(如2018年T20,2016年T20);數(shù)列與方程的結(jié)合(如2015年
2、T20).這些壓軸題難度很大,綜合能力要求較高. 偶考點(diǎn) 等差、等比數(shù)列的性質(zhì)及最值問題 第一講 | 小題考法——數(shù)列中的基本量計(jì)算 考點(diǎn)(一) 等差、等比數(shù)列的基本運(yùn)算 主要考查等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和公式及有關(guān)的五個(gè)基本量間的“知三求二”運(yùn)算. [題組練透] 1.(2019·江蘇高考)已知數(shù)列{an}(n∈N*)是等差數(shù)列,Sn是其前n項(xiàng)和.若a2a5+a8=0,S9=27,則S8的值是________. 解析:由S9=27?=27?a1+a9=6?2a5=6?2a1+8d=6,所以a1+4d=3,即a5=3. 又a2a5+a8=0?2a1+5d=
3、0, 解得a1=-5,d=2. 故S8=8a1+d=16. 同法一得a5=3. 又a2a5+a8=0?3a2+a8=0?2a2+2a5=0?a2=-3. ∴ d==2,a1=a2-d=-5. 故S8=8a1+d=16. 答案:16 2.(2017·江蘇高考)等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為實(shí)數(shù),其前n項(xiàng)和為Sn.已知S3=,S6=,則a8=________. 解析:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,則由S6≠2S3,得q≠1,則 解得 則a8=a1q7=×27=32. 答案:32 3.(2019·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)已知公差為d的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若=4,則=
4、________. 解析:由=4得S10=4S5,即10a1+45d=4(5a1+10d),化簡(jiǎn)得2a1=d,則=2. 答案:2 4.(2019·江蘇南師大附中期中改編)已知等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),其前n項(xiàng)和為Sn,若S2=,S4=,則an=________. 解析:由題知數(shù)列{an}為等比數(shù)列,公比q>0且q≠1,由得解得故an=a1qn-1=×2n-1=2n-3. 答案:2n-3 5.(2019·南京鹽城一模)已知等比數(shù)列{an}為遞增數(shù)列,設(shè)其前n項(xiàng)和為Sn,若a2=2,S3=7,則a5的值為________. 解析:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,則由題意得得或因?yàn)?/p>
5、數(shù)列{an}為遞增數(shù)列,所以所以a5=a1q4=16. 答案:16 [方法技巧] 等差(比)數(shù)列基本運(yùn)算的策略 (1)在等差(比)數(shù)列中,首項(xiàng)a1和公差d(公比q)是兩個(gè)最基本的元素. (2)在進(jìn)行等差(比)數(shù)列項(xiàng)的運(yùn)算時(shí),若條件和結(jié)論間的聯(lián)系不明顯,則均可化成關(guān)于a1和d(q)的方程組求解,但要注意消元法及整體代換法的使用,以減少計(jì)算量. 考點(diǎn)(二) 等差、等比數(shù)列的性質(zhì) 主要考查等差、等比數(shù)列的性質(zhì)及與前n項(xiàng)和有關(guān)的最值問題. [題組練透] 1.(2019·南京三模)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且2Sn=3n-1,n∈N*.若bn=log3an,則b1+b2+
6、b3+b4的值為________. 解析:法一:當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=1,所以b1=log3a1=0.當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=-=3n-1,所以bn=log3an=n-1(n≥2).又b1=0,所以bn=n-1,所以b1+b2+b3+b4==6. 法二:當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=1,所以b1=log3a1=0.當(dāng)n=2時(shí),a2=S2-S1=-1=3,所以b2=log3a2=1.當(dāng)n=3時(shí),a3=S3-S2=13-4=9,所以b3=2.當(dāng)n=4時(shí),a4=S4-S3=40-13=27,所以b4=3.所以b1+b2+b3+b4=0+1+2+3=6. 答案:6 2.(2019·揚(yáng)州期
7、末)設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知a1=13,S3=S11,當(dāng)Sn最大時(shí),n的值為________. 解析:∵S3=S11,∴S11-S3=a4+a5+a6+…+a11=0,故可得(a4+a11)+(a5+a10)+(a6+a9)+(a7+a8)=4(a7+a8)=0, ∴a7+a8=0.結(jié)合a1=13可知,該數(shù)列的前7項(xiàng)均為正數(shù),從第8項(xiàng)開始為負(fù)數(shù),故數(shù)列的前7項(xiàng)和最大. 答案:7 3.在等比數(shù)列{an}中,a3,a15是方程x2-6x+8=0的根,則=________. 解析:由題知,a3+a15=6>0,a3a15=8>0,則a3>0,a15>0,由等比數(shù)列的性質(zhì)知a
8、1a17=a3a15=8=a?a9=±2.設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,則a9=a3q6>0,故a9=2,故==2. 答案:2 4.(2019·南京四校聯(lián)考)已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,a2=3,a4=27,S2n為該數(shù)列的前2n項(xiàng)和,Tn為數(shù)列{anan+1}的前n項(xiàng)和,若S2n=kTn,則實(shí)數(shù)k的值為________. 解析:法一:因?yàn)楦黜?xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,a2=3,a4=27,所以a1=1,公比q=3,所以S2n==,an=3n-1,令bn=anan+1=3n-1·3n=32n-1,所以b1=3,數(shù)列{bn}為等比數(shù)列,公比q′=9,所以Tn==.因?yàn)镾2n=
9、kTn,所以=k·,解得k=. 法二:因?yàn)楦黜?xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,a2=3,a4=27,所以a1=1,公比q=3.注意到S2=4,T1=3;S4=40,T2=30;…,由此歸納可得k=. 答案: 5.(2019·蘇州期末)設(shè)Sn是等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,若=,則=________. 解析:法一:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,若公比q為1,則=,與已知條件不符,所以公比q≠1,所以Sn=,因?yàn)椋?,所以=,所以q5=2,所以===. 法二:因?yàn)椋?,所以不妨設(shè)S5=a,S10=3a,a≠0,易知S5,S10-S5,S15-S10,S20-S15成等比數(shù)列,由S5=a,S10-
10、S5=2a,得S15-S10=4a,S20-S15=8a,從而S20=15a,所以==. 答案: [方法技巧] 等差、等比數(shù)列性質(zhì)問題求解策略 (1)等差、等比數(shù)列性質(zhì)的應(yīng)用的關(guān)鍵是抓住項(xiàng)與項(xiàng)之間的關(guān)系及項(xiàng)的序號(hào)之間的關(guān)系,從這些特點(diǎn)入手選擇恰當(dāng)?shù)男再|(zhì)進(jìn)行求解. (2)應(yīng)牢固掌握等差、等比數(shù)列的性質(zhì),特別是等差數(shù)列中“若m+n=p+q,則am+an=ap+aq”這一性質(zhì)與求和公式Sn=的綜合應(yīng)用. 考點(diǎn)(三) 等差、等比數(shù)列的判斷 主要考查利用某些基本量判斷數(shù)列的類型. [典例感悟] [典例] (2019·南通等七市一模)已知數(shù)列{an}是等比數(shù)列,有下列四個(gè)命
11、題: ①數(shù)列{|an|}是等比數(shù)列;②數(shù)列{anan+1}是等比數(shù)列;③數(shù)列是等比數(shù)列;④數(shù)列{lg a}是等比數(shù)列. 其中正確的命題有________個(gè). [解析] 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,則=q,=|q|,故數(shù)列{|an|}是等比數(shù)列,①正確;=q2,則數(shù)列{anan+1}是等比數(shù)列,②正確;=,則數(shù)列是等比數(shù)列,③正確;若an=1,則lg a=0,數(shù)列{lg a}不是等比數(shù)列,④錯(cuò)誤.故正確的命題有3個(gè). [答案] 3 [方法技巧] 1.判斷等差數(shù)列的常用方法 (1)定義法:an+1-an=d(常數(shù))(n∈N*)?{an}是等差數(shù)列. (2)通項(xiàng)公式法:an=p
12、n+q(p,q為常數(shù),n∈N*)?{an}是等差數(shù)列. (3)中項(xiàng)公式法:2an+1=an+an+2(n∈N*)?{an}是等差數(shù)列. 2.判斷等比數(shù)列的常用方法 (1)定義法:=q(q是不為0的常數(shù),n∈N*)?{an}是等比數(shù)列. (2)通項(xiàng)公式法:an=cqn(c,q均是不為0的常數(shù),n∈N*)?{an}是等比數(shù)列. (3)中項(xiàng)公式法:a=an·an+2(an·an+1·an+2≠0,n∈N*)?{an}是等比數(shù)列. [演練沖關(guān)] 若數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=3n2-2n,則下列四個(gè)命題:①{an}是遞減等差數(shù)列; ②{an}是遞增等差數(shù)列; ③{an}是遞減等比數(shù)列
13、; ④{an}是遞增等比數(shù)列. 其中正確命題的序號(hào)為________. 解析:當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=3-2=1.當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=3n2-2n- [3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5. 當(dāng)n=1時(shí),也滿足上式,∴an=6n-5. ∵首項(xiàng)a1=1,an-an-1=6n-5-[6(n-1)-5]=6(常數(shù)), ∴數(shù)列{an}是等差數(shù)列,且公差為6>0. ∴{an}為遞增數(shù)列. 答案:② (一) 主干知識(shí)要記牢 1.等差數(shù)列、等比數(shù)列 等差
14、數(shù)列 等比數(shù)列 通項(xiàng)公式 an=a1+(n-1)d an=a1qn-1(q≠0) 前n項(xiàng)和公式 Sn==na1+d (1)q≠1,Sn==; (2)q=1,Sn=na1 2.等差數(shù)列 (1)a,b,c成等差數(shù)列是2b=a+c的充要條件. (2)等差中項(xiàng)的推廣:an=(n≥2,n>p). (3)等差數(shù)列的單調(diào)性 由數(shù)列的單調(diào)性定義,易得 {an}為遞增數(shù)列?d>0; {an}為遞減數(shù)列?d<0; {an}為常數(shù)列?d=0. (4)構(gòu)造新數(shù)列 若數(shù)列{an},{bn}都是等差數(shù)列且項(xiàng)數(shù)相同,則{kbn},{an+bn},{an-bn},{pan+qbn}都是
15、等差數(shù)列. 3.等比數(shù)列 (1)a,b,c成等比數(shù)列是b2=a·c的充分不必要條件. (2)推廣:等比數(shù)列{an}中,an是與an前后等距離的兩項(xiàng)an-p,an+p的等比中項(xiàng),即a=an-p·an+p(n≥2且n>p). (3)等比數(shù)列的單調(diào)性 由數(shù)列的單調(diào)性定義,易得 {an}為遞增數(shù)列?或 {an}為遞減數(shù)列?或 {an}為常數(shù)列?q=1; {an}為擺動(dòng)數(shù)列?q<0. (4)構(gòu)造新數(shù)列: ①若{an},{bn}(項(xiàng)數(shù)相同)是等比數(shù)列,則{λan}(λ≠0),,{a},{an·bn},仍是等比數(shù)列. ②若{an}是等比數(shù)列,且an>0,則{logaan}(a>0且a
16、≠1)是以logaa1為首項(xiàng),logaq為公差的等差數(shù)列. (二) 二級(jí)結(jié)論要用好 1.等差數(shù)列的重要規(guī)律與推論 (1)p+q=m+n?ap+aq=am+an. (2)ap=q,aq=p(p≠q)?ap+q=0;Sm+n=Sm+Sn+mnd. (3)連續(xù)k項(xiàng)的和(如Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…)構(gòu)成的數(shù)列是等差數(shù)列. (4)若等差數(shù)列{an}的項(xiàng)數(shù)為偶數(shù)2m,公差為d,所有奇數(shù)項(xiàng)之和為S奇,所有偶數(shù)項(xiàng)之和為S偶,則所有項(xiàng)之和S2m=m(am+am+1),S偶-S奇=md,=. (5)若等差數(shù)列{an}的項(xiàng)數(shù)為奇數(shù)2m-1,所有奇數(shù)項(xiàng)之和為S奇,所有偶數(shù)項(xiàng)之和為S偶,則所
17、有項(xiàng)之和S2m-1=(2m-1)am,S奇=mam,S偶=(m-1)am,S奇-S偶=am,=. [針對(duì)練] 一個(gè)等差數(shù)列的前12項(xiàng)和為354,前12項(xiàng)中偶數(shù)項(xiàng)的和與奇數(shù)項(xiàng)的和之比為32∶27,則該數(shù)列的公差d=________. 解析:設(shè)等差數(shù)列的前12項(xiàng)中奇數(shù)項(xiàng)的和為S奇,偶數(shù)項(xiàng)的和為S偶,等差數(shù)列的公差為d. 由已知條件,得 解得 又S偶-S奇=6d, 所以d==5. 答案:5 2.等比數(shù)列的重要規(guī)律與推論 (1)p+q=m+n?ap·aq=am·an. (2){an},{bn}成等比數(shù)列?{anbn}成等比數(shù)列. (3)連續(xù)m項(xiàng)的和(如Sm,S2m-Sm,S3m-
18、S2m,…)構(gòu)成的數(shù)列是等比數(shù)列(注意:這連續(xù)m項(xiàng)的和必須非零才能成立). (4)若等比數(shù)列有2n項(xiàng),公比為q,奇數(shù)項(xiàng)之和為S奇,偶數(shù)項(xiàng)之和為S偶,則=q. (5)對(duì)于等比數(shù)列前n項(xiàng)和Sn,有: ①Sm+n=Sm+qmSn; ②=(q≠±1). A組——抓牢中檔小題 1.(2018·南京三模)若等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,n∈N*,且a1=1,S6=3S3,則a7的值為________. 解析:由S6=(a1+a2+a3)+a1q3+a2q3+a3q3=(a1
19、+a2+a3)(1+q3)=(1+q3)S3=3S3,得(1+q3)S3=3S3.因?yàn)镾3=a1(1+q+q2)≠0,所以q3=2,得a7=4. 答案:4 2.(2019·蘇北三市一模)在等差數(shù)列{an}中,若a5=,8a6+2a4=a2,則{an}的前6項(xiàng)和S6的值為________. 解析:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,由a5=,8a6+2a4=a2,得 解得所以S6=6a1+d=. 答案: 3.(2018·蘇中三市、蘇北四市三調(diào))已知{an}是等比數(shù)列,Sn是其前n項(xiàng)和.若a3=2,S12=4S6,則a9的值為________. 解析:由S12=4S6,當(dāng)q=1,顯然不成立
20、,所以q≠1,則=4,因?yàn)椤?,所以1-q12=4(1-q6),即(1-q6)(q6-3)=0,所以q6=3或q=-1,所以a9=a3q6=6或2. 答案:2或6 4.若等差數(shù)列{an}和等比數(shù)列{bn}滿足a1=b1=-1,a4=b4=8,則=________. 解析:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,等比數(shù)列{bn}的公比為q, 則a4=-1+3d=8,解得d=3; b4=-1·q3=8,解得q=-2. 所以a2=-1+3=2, b2=-1×(-2)=2, 所以=1. 答案:1 5.(2019·無(wú)錫期末)設(shè)公差不為零的等差數(shù)列{an}滿足a3=7,且a1-1,a2-1,a4
21、-1成等比數(shù)列,則a10=________. 解析:設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,d≠0,因?yàn)閍1-1,a2-1,a4-1成等比數(shù)列,所以(a2-1)2=(a1-1)(a4-1),即(6-d)2=(6-2d)(6+d),化簡(jiǎn)得3d2-6d=0,因?yàn)閐≠0,所以d=2,所以a10=a3+7d=7+14=21. 答案:21 6.(2018·常州期末)在各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}中,若a2a3a4=a2+a3+a4,則a3的最小值為________. 解析:依題意有a2a4=a,a2a3a4=(a3)3=a2+a3+a4≥a3+2=3a3,整理有a3(a-3)≥0,因?yàn)閍n>0,所以a3≥,
22、所以a3的最小值為. 答案: 7.等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且an-Sn=n2-16n+15(n≥2,n∈N*),若對(duì)任意n∈N*,總有Sn≤Sk,則k的值是________. 解析:在等差數(shù)列{an}中,設(shè)公差為d,因?yàn)椤癮n-Sn=a1+(n-1)d-=n2-16n+15(n≥2,n∈N*)”的二次項(xiàng)系數(shù)為1,所以-=1,即公差d=-2,令n=2,得a1=13,所以前n項(xiàng)和Sn=13n+×(-2)=14n-n2=49-(n-7)2,故前7項(xiàng)和最大,所以k=7. 答案:7 8.(2019·蘇錫常鎮(zhèn)四市一模)中國(guó)古代著作《張丘建算經(jīng)》中有這樣一個(gè)問題:“今有馬行轉(zhuǎn)遲,次日減半
23、疾,七日行七百里”,意思是說有一匹馬行走的速度逐漸減慢,每天行走的里程是前一天的一半,七天一共行走了700里.那么這匹馬最后一天行走的里程數(shù)為________. 解析:由題意可知,這匹馬每天行走的里程數(shù)構(gòu)成等比數(shù)列,設(shè)為{an},易知公比q=,則S7==2a1=a1=700,所以a1=700×,所以a7=a1q6=700××=,所以這匹馬最后一天行走的里程數(shù)為. 答案: 9.(2018·揚(yáng)州期末)已知各項(xiàng)都是正數(shù)的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若4a4,a3,6a5成等差數(shù)列,且a3=3a,則S3=________. 解析:設(shè)各項(xiàng)都是正數(shù)的等比數(shù)列{an}的公比為q,則q>0,且a
24、1>0,由4a4,a3,6a5成等差數(shù)列,得2a3=4a4+6a5,即2a3=4a3q+6a3q2,解得q=.又由a3=3a,解得a1=,所以S3=a1+a2+a3=++=. 答案: 10.設(shè)Sn是等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,S10=16,S100-S90=24,則S100=________. 解析:依題意,S10,S20-S10,S30-S20,…,S100-S90依次成等差數(shù)列,設(shè)該等差數(shù)列的公差為d.又S10=16,S100-S90=24,因此S100-S90=24=16+(10-1)d=16+9d,解得d=,因此S100=10S10+d=10×16+×=200. 答案:200
25、 11.(2018·揚(yáng)州期末)在正項(xiàng)等比數(shù)列{an}中,若a4+a3-2a2-2a1=6,則a5+a6的最小值為________. 解析:令a1+a2=t(t>0),則a4+a3-2a2-2a1=6可化為tq2-2t=6(其中q為公比),所以t=(q>),所以a5+a6=tq4=q4=6 ≥6=48(當(dāng)且僅當(dāng)q=2時(shí)等號(hào)成立). 答案:48 12.(2019·蘇州中學(xué)模擬)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,滿足an≠0,(an+1-an)Sn+1=(an+1-2n-1an)an+1,n∈N*.設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為Tn,則=________. 解析:∵(an+1-an)Sn+1=(an+1-
26、2n-1an)an+1,∴anSn+1-an+1Sn=2n-1an+1an,又an≠0,∴-=2n-1.則-=1,-=2,…,-=2n-2(n≥2,n∈N*).以上各式相加,得-=1+2+…+2n-2(n≥2,n∈N*).∵=1,∴-1=2n-1-1,∴Sn=2n-1an(n≥2,n∈N*).∵n=1時(shí)上式也成立,∴Sn=2n-1an(n∈N*).∴Sn+1=2nan+1.兩式相減,得an+1=2nan+1-2n-1an,即(2n-1)an+1=2n-1an,則=,∴Tn=1+++…+=2-,∴=Tn+=2. 答案:2 13.(2019·海安中學(xué)模擬)記min {a,b}=設(shè)數(shù)列{an}是
27、公差為d的等差數(shù)列,數(shù)列{bn}是公比為2的等比數(shù)列,且a1=0,b1=1,cn=min {an,bn},n∈N*,若數(shù)列{cn}中存在連續(xù)三項(xiàng)成等比數(shù)列,則d的最小值為________. 解析:法一:由題意知an=a1+(n-1)d=(n-1)d,bn=2n-1.數(shù)列{cn}中存在連續(xù)三項(xiàng)成等比數(shù)列,不可能是等差數(shù)列{an}中連續(xù)的三項(xiàng),理由:假設(shè)是等差數(shù)列{an}中連續(xù)的三項(xiàng),分別記為(k-1)d,kd,(k+1)d,k≥2,k∈N*,則k2d2=(k-1)d·(k+1)d,得d=0,an=0,所以cn=0,與題意不相符. 又?jǐn)?shù)列{an}中的項(xiàng)為0,d,2d,3d,…,數(shù)列{bn}中的
28、項(xiàng)為1,2,4,8,…,所以當(dāng)d≤2時(shí),cn=an,不滿足題意;當(dāng)2 29、(4,8)時(shí),c2=b2=2,c3=b3=4,c4=b4=8,第一次滿足{cn}中連續(xù)三項(xiàng)成等比數(shù)列,此時(shí)直線l的斜率為,即d取得最小值,最小值為.
答案:
14.(2018·無(wú)錫期末)已知等比數(shù)列{an}滿足a2a5=2a3,且a4,,2a7成等差數(shù)列,則a1·a2·…·an的最大值為________.
解析:設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,
根據(jù)等比數(shù)列的性質(zhì)可得a2a5=a3a4=2a3,
由于a3≠0,可得a4=2.
因?yàn)閍4,,2a7成等差數(shù)列,
所以2×=a4+2a7,可得a7=,
由a7=a4q3,可得q=,由a4=a1q3,可得a1=16,
從而an=a1qn- 30、1=16×.
法一:令an≥1可得n≤5,故當(dāng)1≤n≤5時(shí),an≥1,當(dāng)n≥6時(shí),0 31、_.
解析:由題意可得m+n=a,mn=b,因?yàn)閍>0,b>0,可得m>0,n>0,又m,n,-2這三個(gè)數(shù)適當(dāng)排序后可成等差數(shù)列,也可適當(dāng)排序后成等比數(shù)列,可得①
或②
解①得m=4,n=1,解②得m=1,n=4.
所以a=5,b=4,則a+b=9.
答案:9
2.已知等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù)且公比q>1,前n項(xiàng)積為Tn,且a2a4=a3,則使得Tn>1的n的最小值為________.
解析:由a2a4=a3得a=a3,又{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),故a3=1,T5=a1a2a3a4a5=a=1,當(dāng)n=6時(shí),T6=T5·a6,又公比q>1,a3=1,故a6>1,T6>1.
答 32、案:6
3.已知正項(xiàng)數(shù)列{an}滿足an+1=+++…++1,其中n∈N*,a4=2,則a2 020=________.
解析:an+1=++…++1,所以n≥2時(shí),an=++…++1,兩式相減得an+1-an=(n≥2),所以a-a=1(n≥2),a=a+(2 020-4)×1=2 020,所以a2 020=.
答案:
4.(2018·南京考前模擬)數(shù)列{an}中,an=2n-1,現(xiàn)將{an}中的項(xiàng)依原順序按第k組有2k項(xiàng)的要求進(jìn)行分組:(1,3),(5,7,9,11),(13,15,17,19,21,23),…,則第n組中各數(shù)的和為________.
解析:設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng) 33、和為Sn,則Sn=n2,因?yàn)?+4+…+2n=n(n+1)=n2+n,2+4+…+2(n-1)=n(n-1)=n2-n.所以第n組中各數(shù)的和為Sn2+n-Sn2-n=(n2+n)2-(n2-n)2=4n3.
答案:4n3
5.(2019·南通等七市二模)已知集合A={x|x=2k-1,k∈N*},B={x|x=8k-8,k∈N*},從集合A中取出m個(gè)不同元素,其和記為S;從集合B中取出n個(gè)不同元素,其和記為T.若S+T≤967,則m+2n的最大值為________.
解析:法一:由題意可得S==m2,T==4n2-4n,則S+T=m2+4n2-4n≤967,即m2+(2n-1)2≤968 34、,由基本不等式可得≤ ≤ =22,則m+(2n-1)≤44,當(dāng)且僅當(dāng)m=2n-1=22時(shí)取等號(hào),但此時(shí)n=?N*,所以等號(hào)取不到,則當(dāng)m=22,n=11時(shí),m+2n取得最大值44.
法二:由題意可得S==m2,T==4n2-4n,則S+T=m2+4n2-4n≤967,即m2+(2n-1)2≤968,令m=cos θ,2n-1=sin θ,則m+2n=cos θ+sin θ+1=sin+1≤44+1=45,當(dāng)且僅當(dāng)m=22,2n-1=22時(shí)取等號(hào),但此時(shí)n=?N*,所以等號(hào)取不到,則當(dāng)m=22,2n-1=21,即n=11時(shí),m+2n取得最大值44.
答案:44
6.(2018·江蘇高考)已 35、知集合A={x|x=2n-1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}.將A∪B的所有元素從小到大依次排列構(gòu)成一個(gè)數(shù)列{an}.記Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,則使得Sn>12an+1成立的n的最小值為________.
解析:所有的正奇數(shù)和2n(n∈N*)按照從小到大的順序排列構(gòu)成{an},在數(shù)列{an}中,25前面有16個(gè)正奇數(shù),即a21=25,a38=26.當(dāng)n=1時(shí),S1=1<12a2=24,不符合題意;當(dāng)n=2時(shí),S2=3<12a3=36,不符合題意;當(dāng)n=3時(shí),S3=6<12a4=48,不符合題意;當(dāng)n=4時(shí),S4=10<12a5=60,不符合題意;……;當(dāng)n=26時(shí),S26= 36、+=441+62=503<12a27=516,不符合題意;當(dāng)n=27時(shí),S27=+=484+62=546>12a28=540,符合題意.故使得Sn>12an+1成立的n的最小值為27.
答案:27
第二講 | 大題考法——等差、等比數(shù)列的綜合問題
題型(一)
等差、等比數(shù)列的綜合運(yùn)算
主要考查等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和的求解,且常結(jié)合數(shù)列的遞推公式命題.
[典例感悟]
[例1] (2019·南京鹽城一模)已知數(shù)列{an},其中n∈N*.
(1)若{an}滿足an+1-an=qn-1(q>0,n∈N*).
①當(dāng)q=2,且a1=1時(shí),求a4的值;
②若存在互不相 37、等的正整數(shù)r,s,t,滿足2s=r+t,且ar,as,at成等差數(shù)列,求q的值.
(2)設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為bn,數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為cn,cn=bn+2-3,n∈N*,若a1=1,a2=2,且|a-anan+2|≤k恒成立,求k的最小值.
[解] (1)①由題意知a4-a3=4,a3-a2=2,a2-a1=1,a1=1,累加得a4=8.
②因?yàn)閍n+1-an=qn-1,
所以n≥2時(shí),an-an-1=qn-2,…,a2-a1=1.
(ⅰ)當(dāng)q=1時(shí),an=n-1+a1(n≥2).又a1滿足an=n-1+a1,所以當(dāng)q=1時(shí),an=n-1+a1(n∈N*).
因?yàn)?s=r 38、+t,所以2as=ar+at,所以q=1滿足條件.
(ⅱ)當(dāng)q≠1且q>0時(shí),an=+a1(n≥2).
又a1滿足an=+a1,
所以an=+a1(n∈N*).
若存在滿足條件的r,s,t,則可得2qs=qr+qt,
則2=qr-s+qt-s≥2=2,
此時(shí)r=t=s,這與r,s,t互不相等矛盾,
所以q≠1且q>0不滿足條件.
綜上所述,符合條件的q的值為1.
(2)由cn=bn+2-3,n∈N*,可知cn+1=bn+3-3,兩式相減可得bn+3=bn+2+bn+1.
因?yàn)閍1=1,a2=2,所以b1=1,b2=3,
從而c1=1,c2=4,可得b3=4,b4=7,故b 39、3=b2+b1,
所以bn+2=bn+1+bn對(duì)一切的n∈N*恒成立.
由bn+3=bn+2+bn+1,bn+2=bn+1+bn得an+3=an+2+an+1.
易知a3=1,a4=3,故an+2=an+1+an(n≥2).
因?yàn)閍-an+1an+3=(an+1+an)2-an+1·(an+2+an+1)=(an+1+an)2-an+1·(an+2an+1)=-a+anan+2,n≥2,
所以當(dāng)n≥2時(shí),|a-an+1an+3|=|a-anan+2|,
所以當(dāng)n≥2時(shí),|a-anan+2|=5,
當(dāng)n=1時(shí),|a-anan+2|=3,
故k的最小值為5.
[方法技巧]
1. 40、解決等差、等比數(shù)列綜合問題的策略
解決由等差數(shù)列、等比數(shù)列組成的綜合問題,首先要根據(jù)兩數(shù)列的概念,設(shè)出相應(yīng)的基本量,然后充分使用通項(xiàng)公式、求和公式、數(shù)列的性質(zhì)等確定基本量.解綜合題的關(guān)鍵在于審清題目,弄懂來(lái)龍去脈,揭示問題的內(nèi)在聯(lián)系和隱含條件.
2.有關(guān)遞推數(shù)列問題常見的處理方法
將第n項(xiàng)和第n+1項(xiàng)合并在一起,看是否是一個(gè)特殊數(shù)列.若遞推關(guān)系式含有an與Sn,則考慮是否可以將an與Sn進(jìn)行統(tǒng)一,再根據(jù)遞推關(guān)系式的結(jié)構(gòu)特征確定是否為熟悉的、有固定方法的遞推關(guān)系式向通項(xiàng)公式轉(zhuǎn)換的類型,否則可以寫出數(shù)列的前幾項(xiàng),看能否找到規(guī)律,即先特殊、后一般、再特殊.
[演練沖關(guān)]
(2019·南通等 41、七市一模)已知等差數(shù)列{an}滿足a4=4,前8項(xiàng)和S8=36.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{bn}滿足(bka2n+1-2k)+2an=3(2n-1)(n∈N*).
①證明:{bn}為等比數(shù)列;
②求集合.
解:(1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d.
因?yàn)榈炔顢?shù)列{an}滿足a4=4,前8項(xiàng)和S8=36,
所以解得
所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=n.
(2)①證明:設(shè)數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Bn.
由(1)及
由③-④得3(2n-1)-3(2n-1-1)=(b1a2n-1+b2a2n-3+…+bn-1a3+bna1+2n)-(b1a2n-3+b2a 42、2n-5+…+bn-1a1+2n-2)= [b1(a2n-3+2)+b2(a2n-5+2)+…+bn-1(a1+2)+bna1+2n]-(b1a2n-3+b2a2n-5+…+bn-1a1+2n-2)=2(b1+b2+…+bn-1)+bn+2=2(Bn-bn)+bn+2.
所以3×2n-1=2Bn-bn+2(n≥2,n∈N*),
又3×(21-1)=b1a1+2,所以b1=1,滿足上式.
所以2Bn-bn+2=3×2n-1(n∈N*).⑤
當(dāng)n≥2時(shí),2Bn-1-bn-1+2=3×2n-2,⑥
由⑤-⑥得,bn+bn-1=3×2n-2.
所以bn-2n-1=-(bn-1-2n-2)= 43、…=(-1)n-1(b1-20)=0,
所以bn=2n-1,=2,
又b1=1,
所以數(shù)列{bn}是首項(xiàng)為1,公比為2的等比數(shù)列.
②由=,得=,即2p-m=.
記cn=,由①得,cn==,
所以=≤1,所以cn≥cn+1(當(dāng)且僅當(dāng)n=1時(shí)等號(hào)成立).
由=,得cm=3cp>cp,
所以m 44、x≥4),
則f′(x)=2xln 2-3>0,
所以f(x)在[4,+∞)上單調(diào)遞增,
所以f(x)≥f(4)=1>0,
所以當(dāng)t≥4,t∈N*時(shí),m=<1,不合題意.
綜上,所求集合={(6,8)}.
題型(二) 等差、等比數(shù)列的判定與證明
主要考查等差與等比數(shù)列的定義、等差與等比中項(xiàng),且常與數(shù)列的遞推公式結(jié)合命題.
[典例感悟]
[例2] (2019·南師附中、淮陰、天一、海門四月聯(lián)考)已知q為常數(shù),正項(xiàng)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn滿足:Sn+(an-Sn)q=1,n∈N*.
(1)求證:數(shù)列{an}為等比數(shù)列;
(2)若q∈N*,且存在t∈N*,使得3a 45、t+2-4at+1為數(shù)列{an}中的項(xiàng).
①求q的值;
②記bn=logan+1an+2,求證:存在無(wú)窮多組正整數(shù)數(shù)組(r,s,k),使得br,bs,bk成等比數(shù)列.
[解] (1)證明:由Sn+(an-Sn)q=1,n∈N*,得:a1=1,(1-q)Sn+qan=1(ⅰ)
所以(1-q)Sn+1+qan+1=1(ⅱ)
(ⅱ)-(ⅰ)得:(1-q)an+1+qan+1-qan=0,即an+1=qan,
因?yàn)閍n>0,所以=q,n∈N*,且q>0,
結(jié)合q為常數(shù),得數(shù)列{an}為等比數(shù)列.
(2)①由(1)得an=qn-1,
存在t∈N*,使得3at+2-4at+1是數(shù)列{an 46、}中的項(xiàng)?存在t,p∈N*,
使得3at+2-4at+1=ap?存在t,p∈N*,使得3qt+1-4qt=qp-1,
即存在t,p∈N*,使得3q2-4q=qp-t(*).
因?yàn)閝∈N*,且q=1時(shí),(*)式顯然不成立,
所以q≥2,q∈N*,
所以3q2-4q≥4,即qp-t≥4,
結(jié)合t,p∈N*,得p-t∈N*.
當(dāng)p-t≥3時(shí),qp-t-(3q2-4q)≥q3-(3q2-4q)=q(q2-3q+4)>0,與(*)式矛盾;
當(dāng)p-t=1時(shí),(*)式可化為3q2-4q=q,解得q=0(舍)或q=(舍);
當(dāng)p-t=2時(shí),(*)式可化為3q2-4q=q2,解得q=0(舍)或 47、q=2.
綜上,q=2.
②證明:由①得an=2n-1,則bn==1+,所以數(shù)列{bn}為遞減數(shù)列,因?yàn)閎r,bs,bk成等比數(shù)列,所以不妨設(shè)r 48、
②若a=an·an+2≠0(n∈N *),則{an}為等比數(shù)列
[演練沖關(guān)]
1.(2019·常州期末)已知數(shù)列{an}中,a1=1,且an+1+3an+4=0,n∈N*.
(1)求證:{an+1}是等比數(shù)列,并求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)數(shù)列{an}中是否存在不同的三項(xiàng)按照一定順序重新排列后,構(gòu)成等差數(shù)列?若存在,求出所有滿足條件的項(xiàng);若不存在,請(qǐng)說明理由.
解:(1)由an+1+3an+4=0得an+1+1=-3(an+1),n∈N*.
因?yàn)閍1=1,所以a1+1=2≠0,可得an+1≠0,n∈N*,
所以=-3,n∈N*,所以{an+1}是以2為首項(xiàng),-3為公比 49、的等比數(shù)列.
所以an+1=2(-3)n-1,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2(-3)n-1-1.
(2)假設(shè)數(shù)列{an}中存在三項(xiàng)am,an,ak(m 50、即2[2(-3)n-1-1]=2(-3)m-1-1+2(-3)k-1-1,
所以2(-3)n=(-3)m+(-3)k,兩邊同時(shí)除以(-3)m,
得2(-3)n-m=1+(-3)k-m,
即1=2(-3)n-m-(-3)k-m,等式右邊是3的倍數(shù),舍去;
③當(dāng)ak位于am和an的中間時(shí),2ak=am+an,
即2[2(-3)k-1-1]=2(-3)m-1-1+2(-3)n-1-1,
所以2(-3)k=(-3)m+(-3)n,兩邊同時(shí)除以(-3)m,
得2(-3)k-m=1+(-3)n-m,
即1=2(-3)k-m-(-3)n-m,等式右邊是3的倍數(shù),舍去.
綜上可得,數(shù)列{an 51、}中不存在滿足題意的三項(xiàng).
2.(2017·江蘇高考)對(duì)于給定的正整數(shù)k,若數(shù)列{an}滿足:an-k+an-k+1+…+an-1+an+1+…+an+k-1+an+k=2kan,對(duì)任意正整數(shù)n(n>k)總成立,則稱數(shù)列{an}是“P(k)數(shù)列”.
(1)證明:等差數(shù)列{an}是“P(3)數(shù)列”;
(2)若數(shù)列{an}既是“P(2)數(shù)列”,又是“P(3)數(shù)列”,證明:{an}是等差數(shù)列.
證明:(1)因?yàn)閧an}是等差數(shù)列,設(shè)其公差為d,
則an=a1+(n-1)d,
從而,當(dāng)n≥4時(shí),an-k+an+k=a1+(n-k-1)d+a1+(n+k-1)d=2a1+2(n-1)d=2a 52、n,k=1,2,3,
所以an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an,
因此等差數(shù)列{an}是“P(3)數(shù)列”.
(2)數(shù)列{an}既是“P(2)數(shù)列”,又是“P(3)數(shù)列”,因此,
當(dāng)n≥3時(shí),an-2+an-1+an+1+an+2=4an,①
當(dāng)n≥4時(shí),an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an.②
由①知,an-3+an-2=4an-1-(an+an+1),③
an+2+an+3=4an+1-(an-1+an).④
將③④代入②,得an-1+an+1=2an,其中n≥4,
所以a3,a4,a5,…是等差數(shù)列,設(shè)其公差為d 53、′.
在①中,取n=4,則a2+a3+a5+a6=4a4,
所以a2=a3-d′,
在①中,取n=3,則a1+a2+a4+a5=4a3,
所以a1=a3-2d′,
所以數(shù)列{an}是等差數(shù)列.
A組——大題保分練
1.在數(shù)列{an},{bn}中,已知a1=2,b1=4,且an,-bn,an+1成等差數(shù)列,bn,-an,bn+1也成等差數(shù)列.
(1)求證:{an+bn}是等比數(shù)列;
(2)設(shè)m是不超過100的正整數(shù),求使=成立的所有數(shù)對(duì)(m,n).
解:(1) 54、證明:由an,-bn,an+1成等差數(shù)列可得,-2bn=an+an+1,①
由bn,-an,bn+1成等差數(shù)列可得,-2an=bn+bn+1,②
①+②得,an+1+bn+1=-3(an+bn),
又a1+b1=6,
所以{an+bn}是以6為首項(xiàng),-3為公比的等比數(shù)列.
(2)由(1)知,an+bn=6×(-3)n-1,③
①-②得,an+1-bn+1=an-bn=-2,④
③+④得,an==3×(-3)n-1-1,
代入=,
得=,
所以[3×(-3)n-1-1-m][3×(-3)m+3]
=[3×(-3)n-1-m][3×(-3)m-1+3],
整理得,(m+1) 55、(-3)m+3×(-3)n=0,
所以m+1=(-3)n-m+1,
由m是不超過100的正整數(shù),
可得2≤(-3)n-m+1≤101,
所以n-m+1=2或4,
當(dāng)n-m+1=2時(shí),m+1=9,此時(shí)m=8,則n=9,符合題意;
當(dāng)n-m+1=4時(shí),m+1=81,此時(shí)m=80,則n=83,符合題意.
故使=成立的所有數(shù)對(duì)(m,n)為(8,9),(80,83).
2.(2019·蘇錫常鎮(zhèn)二模)已知數(shù)列{an}是各項(xiàng)都不為0的無(wú)窮數(shù)列,對(duì)任意的n≥3,n∈N*,a1a2+a2a3+…+an-1an=λ(n-1)a1an恒成立.
(1)如果,,成等差數(shù)列,求實(shí)數(shù)λ的值;
(2)若λ 56、=1.
(ⅰ)求證:數(shù)列是等差數(shù)列;
(ⅱ)已知數(shù)列{an}中,a1≠a2.數(shù)列{bn}是公比為q的等比數(shù)列,滿足b1=,b2=,b3=(i∈N*).
求證:q是整數(shù),且數(shù)列{bn}中的任意一項(xiàng)都是數(shù)列中的項(xiàng).
解:(1)因?yàn)閚≥3且n∈N*時(shí),a1a2+a2a3+…+an-1an=λ(n-1)a1an恒成立,
則當(dāng)n=3時(shí),a1a2+a2a3=2λa1a3,因?yàn)閿?shù)列{an}的各項(xiàng)都不為0,
所以等式兩邊同時(shí)除以a1a2a3得:=+,
又,,成等差數(shù)列,所以=+,
所以=,所以λ=1.
(2)證明:(ⅰ)當(dāng)λ=1,n=3時(shí),a1a2+a2a3=2a1a3 ,①
整理得+= 57、,則-=-.②
當(dāng)n=4時(shí),a1a2+a2a3+a3a4=3a1a4,③
③-①得:a3a4=3a1a4-2a1a3,得=-,
又+=,
所以-=-.④
當(dāng)n≥3時(shí),a1a2+a2a3+…+an-1an=(n-1)a1an,
a1a2+a2a3+…+an-1an+anan+1=na1an+1,兩式相減得:
anan+1=na1an+1-(n-1)a1an,因?yàn)閍n≠0,所以=-,
則=-,所以-=-,
整理得+=,即-=-(n≥3),⑤
由②④⑤得:-=-對(duì)任意的正整數(shù)n恒成立,所以數(shù)列成等差數(shù)列.
(ⅱ)設(shè)數(shù)列的公差為d,設(shè)cn=,c1==c(c≠0),則b1=c1=c 58、,b2=c2=c+d,d=c2-c1=b2-b1=cq-c.
當(dāng)i=2時(shí),b3=c2=b2,從而q=1,b2=b1,得a1=a2,與已知不符.
當(dāng)i=3時(shí),由b3=c3,cq2=c+2d=c+2c(q-1),得q2=1+2(q-1),得q=1,與已知不符.
當(dāng)i=1時(shí),由b3=c1,cq2=c,得q2=1,則q=-1(上面已證q≠1)為整數(shù).
此時(shí)數(shù)列{bn}為:c,-c,c,…;數(shù)列{cn}中,c1=c,c2=-c,公差d=-2c.數(shù)列{bn}中每一項(xiàng)都是{cn}中的項(xiàng)(c=c1,-c=c2).
當(dāng)i≥4時(shí),由b3=ci,cq2=c+(i-1)d=c+(i-1)c(q-1),得q2 59、-(i-1)q+(i-2)=0,
得q=1(舍去),q=i-2(i≥4)為正整數(shù).
cq=c+d,b3=ci,
對(duì)任意的正整數(shù)k≥4,欲證明bk是數(shù)列{cn}中的項(xiàng),只需證bk=cqk-1=ci+xd=b3+x(cq-c)=cq2+x(cq-c)有正整數(shù)解x,
即證x=為正整數(shù).
因?yàn)閤==表示首項(xiàng)為q2,公比為q=i-2(i≥4),
共k-3(k≥4)項(xiàng)的等比數(shù)列的和,所以x為正整數(shù).
因此,{bn}中的每一項(xiàng)都是數(shù)列{cn}也即中的項(xiàng).
3.(2019·鹽城三模)在無(wú)窮數(shù)列{an}中,an>0(n∈N*),記{an}前n項(xiàng)中的最大項(xiàng)為kn,最小項(xiàng)為rn,令bn=.
(1) 60、若{an}的前n項(xiàng)和Sn滿足Sn=.
①求bn;
②是否存在正整數(shù)m,n,滿足=?若存在,請(qǐng)求出這樣的m,n,若不存在,請(qǐng)說明理由.
(2)若數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,求證:數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
解:(1)①在Sn=中,令n=1,得a1=S1=,解得a1=1,
∴Sn=,
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=-=n,
綜上,得an=n(n∈N*).
顯然{an}為遞增數(shù)列,∴kn=an=n,rn=a1=1,
∴bn=.
②假設(shè)存在滿足條件的正整數(shù)m,n,則=,
∴=×,
設(shè)cn=,則cn+1-cn=-=,
∴c1=c2>c3>c4>c5>…,
由=×,得cm=cn< 61、cn,∴m>n,則m≥n+1,
當(dāng)m=n+1時(shí),=顯然不成立.
當(dāng)m>n+1時(shí),==2m-n-1,
設(shè)m-n-1=t,則t∈N*,=2t,得n=,
設(shè)dn=,則dn+1-dn=-=<0恒成立,
∴數(shù)列{dn}遞減.
又d1=2,d2=1,d3=<1,∴n≥3時(shí),dn<1恒成立.
故方程n=的解有且僅有t=1,n=2或t=2,n=1,
此時(shí)m=4,
故滿足條件的m,n存在,m=4,n=1或n=2.
(2)證明:∵an>0(n∈N*),且kn,rn分別為{an}前n項(xiàng)中的最大項(xiàng)和最小項(xiàng),
∴kn+1≥kn,rn+1≤rn,設(shè)數(shù)列{bn}的公比為q,顯然q>0,
(ⅰ)當(dāng)q= 62、1時(shí),=1,得=,
若 kn+1>kn,則rn+1 63、而rn≤an,
∴rn+1=an+1,∴an+1<an恒成立,
∴kn=a1,rn=an,代入=q2
得=q2,即=q2
∴數(shù)列{an}是等比數(shù)列,
綜上可得,數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
4.(2019·南通等七市三模)已知數(shù)列{an}滿足(nan-1-2)an=(2an-1)an-1(n≥2),bn=-n(n∈N*).
(1)若a1=3,證明:{bn}是等比數(shù)列;
(2)若存在k∈N*,使得,,成等差數(shù)列.
①求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
②證明:ln n+an>ln(n+1)-an+1.
解:(1)證明:由(nan-1-2)an=(2an-1)an-1(n≥2),得=+2 64、-n,得-n=2,即bn=2bn-1(n≥2).
因?yàn)閍1=3,所以b1=-1=-≠0,所以=2(n≥2),
所以{bn}是以-為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列.
(2)①設(shè)-1=λ,
由(1)知,bn=2bn-1,
所以bn=2bn-1=22bn-2=…=2n-1b1,得-n=λ·2n-1,
所以=λ·2k-1+k.
因?yàn)椋?,成等差?shù)列,
所以(λ·2k-1+k)+(λ·2k+1+k+2)=2(λ·2k+k+1),
所以λ·2k-1=0,所以λ=0,
所以=n,即an=.
②證明:要證ln n+an>ln(n+1)-an+1,
即證(an+an+1)>ln,即證+>2ln 65、.
設(shè)t=,則+=t-1+=t-,且t>1,
從而只需證當(dāng)t>1時(shí),t->2ln t.
設(shè)f(x)=x--2ln x(x>1),
則f′(x)=1+-=>0,
所以f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,
所以f(x)>f(1)=0,即x->2ln x,
因?yàn)閠>1,所以t->2ln t,
所以原不等式得證.
B組——大題增分練
1.(2019·蘇北三市一模)已知數(shù)列{an}滿足對(duì)任意的n∈N*,都有an(qnan-1)+2qnanan+1=an+1(1-qnan+1),且an+1+an≠0,其中a1=2,q≠0.記Tn=a1+qa2+q2a3+…+qn-1an.
(1)若 66、q=1,求T2 019的值;
(2)設(shè)數(shù)列{bn}滿足bn=(1+q)Tn-qnan.
①求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
②若數(shù)列{cn}滿足c1=1,且當(dāng)n≥2時(shí),cn=2bn-1-1,是否存在正整數(shù)k,t,使c1,ck-c1,ct-ck成等比數(shù)列?若存在,求出所有k,t的值;若不存在,說明理由.
解:(1)當(dāng)q=1時(shí),由an(qnan-1)+2qnanan+1=an+1(1-qnan+1),
得(an+1+an)2=an+1+an,
又an+1+an≠0,所以an+1+an=1,
又a1=2,
所以T2 019=a1+(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a2 018+a2 019)=1 011.
(2)①由an(qnan-1)+2qnanan+1=an+1(1-qnan+1),得qn(an+1+an)2=an+1+an,
又an+1+an≠0,q≠0,所以an+1+an=,
又Tn=a1+qa2+q2a3+…+qn-1an,
所以qTn=qa1+q2a2+q3a3+…+qnan,
所以(1+q)Tn=a1+q(a1+a2)+q2(a2+a3)+q3(a3+a
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