1、1等差数列与等比数列【2019 年高考考纲解读】1.等差、等比数列基本量和性质的考查是高考热点,经常以小题形式出现.2.数列求和及数列与函数、不等式的综合问题是高考考查的重点,考查分析问题、解决问题的综合能力【重点、难点剖析】一、等差数列、等比数列的运算1通项公式等差数列: an a1( n1) d;等比数列: an a1qn1 .2求和公式等 差数列: Sn na1 d;n a1 an2 n n 12等比数列: Sn (q1)a1 1 qn1 q a1 anq1 q3性质若 m n p q,在等差数列中 am an ap aq;在等比数列中 aman apaq.二 等差数列、等比数列的判定与
2、证明证明数列 an是等差数列或等比数列的证明方法(1)证明数列 an是等差数列的两种基本方法:利用定义,证明 an1 an(nN *)为一常数;利用等差中项,即证明 2an an1 an1 (n2, nN *)(2)证明数列 an是等比数列的两种基本方法:利用定义 ,证明 (nN *)为一常数;an 1an利用等比中项,即证明 a an1 an1 (n2 , nN *)2n三、等差数列、等比数列的综合问题解决等差数列、等比数列的综合问题,要从两个数列的特征入手,理清它们的关系;数列与不等式、函数、方程的交汇问题,可以结合数列的单调 性、最值求解【高考题型示例】2题型 一、 等差数列、等比数列的
3、运算例 1、(2018北京)设 an是等差数列,且 a13, a2 a536,则 an的通项公式为_答案 an6 n3( nN *)解析 方法一 设公差为 d. a2 a536,( a1 d)( a14 d)36,2 a15 d36. a13, d6,通项公式 an a1( n1) d6 n3( nN *)方法二 设公差为 d, a2 a5 a1 a636, a13, a633, d 6. a13,通项公式 an6 n3( nN *)a6 a15【变式探究】(2018全国)等比数列 an中, a11, a54 a3.求 an的通项公式;记 Sn为 an的前 n 项和,若 Sm63,求 m.【变
4、式探究】(2017全国)记 Sn为等差数列 an的前 n 项和若 a4 a524, S648,则 an的公差为_答案 4解析 设 an的公差为 d,由Error!得Error!解得 d4.【感悟提升】 在进行等差(比)数列项与和的运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可化成关于 a1和 d(q)的方程组求解,但要注意消元法及整体计算,以减少计算量【变式探究】设公比为 q(q0)的等比数列 an的前 n 项和为 Sn,若 S23 a22, S43 a42,则 a1等于( )A2 B1 C. D.12 233答案 B解析 S4 S2 a3 a43 a43 a2,即 3a2 a32 a40,即 3
5、a2 a2q2 a2q20,即 2q2 q30,解得 q 1(舍)或 q ,32当 q 时,代入 S23 a22,32得 a1 a1q3 a1q2,解得 a11.【变式探究】设等比数列 an的前 n 项和为 Sn,若 a3a112 a ,且 S4 S12 S 8,则 _.25答案 83解析 a3a112 a , a 2 a , q42,25 27 25 S4 S12 S 8, ,a1 1 q41 q a1 1 q121 q a1 1 q81 q1 q41 q12 (1 q8),将 q42 代入计算可得 .83题型二 等差数列、等比数列的判定与证明例 2、已知数列 an, bn,其中 a13,
6、b11,且满足 an (3an1 bn1 ), bn (an1 3 bn1 ),12 12nN *, n2.(1)求证:数列 an bn为等比数列;(2)求数列 的前 n 项和 Tn.2nanan 1(1)证明 an bn (3an1 bn1 ) (an1 3 bn1 )2( an1 bn1 ),12 ( 12)又 a1 b13(1)4,所以 an bn是首项为 4,公比为 2 的等比数列(2)解 由(1)知, an bn2 n1 ,又 an bn (3an1 bn1 ) (an1 3 bn1 ) an1 bn1 ,12 ( 12)又 a1 b13(1)2,所以 an bn为常数数列, an
7、bn2,联立得, an2 n1,4 ,2nanan 1 2n 2n 1 2n 1 1 12n 1 12n 1 1所以 Tn (121 1 122 1) ( 122 1 123 1) ( 12n 1 12n 1 1) (nN *)121 1 12n 1 1 13 12n 1 1【感悟提升】(1)判断一个数列是等差(比)数列,也可以利用通项公式及前 n 项和公式,但不能作为证明方法(2)a an1 an1 (n2)是数列 an为等比数列的必要不充分条件,判断时还要看各项是否为零2n【变式探究】已知 an是各项都为正数的数列,其前 n 项和为 Sn,且 Sn为 an与 的等差中项1an(1)求证:数
8、列 S 为等差数列;2n(2)求数列 an的通项公式;(3)设 bn ,求 bn的前 n 项和 Tn. 1 nan(2)解 由(1)可得 S 1 n1 n,2n数列 an的各项都为正数, Sn ,n当 n2 时, an Sn Sn1 ,n n 1又 a1 S11 满足上式, an (nN *)n n 1(3)解 由(2)得 bn 1 nan 1 nn n 1(1) n( ),n n 1当 n 为奇数时,Tn1( 1)( )( )( ) ,2 3 2 n 1 n 2 n n 1 n当 n 为偶数时,5Tn1( 1)( )( )( ) ,2 3 2 n 1 n 2 n n 1 n数列 bn的前 n
9、 项和 Tn(1) n (nN *)n题型三 等差数列、等比数列的综合问题例 3、已知等差数列 an的公差为1,且 a2 a7 a126.(1)求数列 an的通项公式 an与其前 n 项和 Sn;(2)将数列 an的前 4 项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列 bn的前 3 项,记 bn的前 n项和为 Tn,若存在 mN *,使得对任意 nN *,总有 Sn2.即实数 的取值范围为(2,)【感悟提升】(1)等差数列与等比数列交汇的 问题,常用“基本量法”求解,但有时灵活地运用性质,可使运算简便(2)数列的项或前 n 项和可以看作关于 n 的函数,然后利用函数的性质求解数列问题(3)数列中的恒成立问题可以通过分离参数,通过求数列的值域求解【变式探究】已知数列 an的前 n 项和为 Sn,且 Sn13( an1), nN *.6(1)求数列 an的通项公式;(2)设数列 bn满足 an1 32nab,若 bn t 对于任意正整数 n 都成立,求实数 t 的取值范围(2)由 an1 32nab,得 bn312logn n132logn1an (23) n n1 ,(23)所以 bn1 bn( n1) n n n1(23) (23) (2 n),2n 13n所以( bn)max b2 b3 ,所以 t .43 43即 t 的取值范围为 . 43, )7