高考第二轮等差等比数列综合复习
更新时间:2023-03-08 09:36:56 阅读量: 综合文库 文档下载
等差、等比数列综合
教学目标 1.熟练运用等差、等比数列的概念、通项公式、前n项和公式以及有关性质,分析和解决等差、等比数列的综合问题
2.突出方程思想的应用,能选择简捷合理的运算途径,提高运算速度和能力 3.用方程的观点认识等差、等比数列的基础知识,从本质上掌握公式
4.解决应用问题时,分清是等差数列还是等比数列问题;分清an和Sn弄清项数n
双基联系 1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2?a5?a7?a9?a12是一个确定的常数,则下列表达式也是一个确定的常数的是 ( ) A.S5 B.S7 C.S9 D.S13
2.已知等比数列{an},若a2a5a9a12?16,则a6a7a8? ( ) A.4 B.8 C.±4 D.±8
3.命题p:若2b=a+c,则a,b,c成等差数列;命题q:若b?ac,则a,b,c成等比数列。下列判断中正确的是 ( ) A.p或q是假命题 B.p且q是真命题 C.p且q是假命题 D.以上都不对 4.在等差数列{an}中,a1,a4,a25依次成等比数列,且a1+a4+a25=114,则成等比数列的这三个数依次为 . 5.设{an}为等差数列,bn?()n,已知b1?b2?b3?求等差数列的通项an.
212a211,b1b2b3?, 88典型例题 【例1】 互不相等的三个数a、b、c成等差数列,又a,c,b恰成等比数列,求a:b:c的值.
【思路点拨】本题考查三个数成等差数列以及三个数成等比数列的相应等式,采用方法是,两个等式消去一个“元”,从而求得三个数的比. 【解】由题意得??2b?a?c22c?bc?2b?0,解之得c=b或c=-2b 消去a可得2?c?ab 当c=b时,a=b,故a:b:c=1:1:1,此时不合题意,舍去; 当c=-2b时,a=4b,故a:b:c=4:1:(-2)
[点评]这道题根据题意列出两个等式不难,主要是结合钥匙目标,求三个数的比,只有两个等式,不可能同时解出三个量的值,所以要用消元的方法。还要注意题意“互不相等”,舍去一种情形。
【举一反三】 一个三角形的内角A,B,C成等差数列,又A,C,B恰成等比数列,试判断此三角形的形状。
1
【答案】 等边三角形
【例2】 有四个数,前三个数成等比数列,它们的积为216,后三个数成等差数列,它们的和为12,求此四数.
【思路点拨】如果设四个未知数虽然也能解决,但运算较繁复。可借助于三个数成等比或者三个数成等差的的常见方法设未知数.
?a3?216a?【解法一】 依题意,设这四个数分别为,a,aq,b,则?a?b?2aq
q?a?aq?b?12?解得a=6,q=
2,b=2,从而得,这四个数分别为9,6,4,2. 3?ax(a?d)?216?2【解法二】 依题意,设这四个数分别为x,a?d,a,a?d,则?(a?d)?ax
?3a?12?解得x=9,a=4,d=-2,从而得,这四个数分别为9,6,4,2.
【点评】 由于未知数设的巧妙,从而减少了运算量.
【例3】 某工厂三年的生产计划规定:从第二年起,每一年比上一年增长的产值相同,三年的总产值为300万元,如果第一年,第二年,第三年分别比原计划产值多10万元,10万元,11万元,那么每一年比上一年的产值增长的百分率相同,求原计划中每一年的产值。 【思路点拨】 原计划三年的产值成等差数列,由三年的总产值为300万元,可知此等差数列中S3=300,又由产值增长的百分率相同,可以知道,实际三年的产值成等比数列,分别列出两个等式解决问题.
【解】 设原计划三年的产值为x-d,x,x+d,则实际三年产值为-d+10,x+10,x-
d+11,
由题意得,??x?d?x?x?d?300,2?(x?d?10)(x?d?11)?(x?10)① ②由①得,x=100,代入②得d=10,故x-d=90,x+d=110. 答:原计划三年的产值分别为90万元,100万元,110万元
【点评】 等差、等比数列的知识,在实际生产和生活中有着广泛的应用,在解决这类应用问题时,关键是把实际问题转化成数列问题,分清是等差还是等比数列问题,分清an和Sn,抓住基本量a1,d(q),再运用有关的概念和公式求解.
失分诊断 主要失分在于从实际应用问题出发的题,没有直接告知相应数据构成的是等
差还是等比数列,一旦搞错,那么整个题就无法正确解决(最容易混淆的是:每年比上一年增长
1,常有同学将此等比数列错判成等差数列)。其次,分清楚an和Sn。最后一点,10等比数列的前n项和公式要分成q=1和q≠1两种情况来表示,常有同学丢了q=1的特殊情
2
形,从而可能导致漏解。
【例1】 设Sn是等比数列{an}的前n项的和,S3,S9,S6成等差数列,
试求数列{an}的公式q的值.
a1(1?q9)a1(1?q6)a1(1?q3)【错解】 已知等式化为2? ??1?q1?q1?q3143
化简整理得2q?q?1,可解出q??或q=1,从而q??或q=1.
22633(也有到最后根据一开始得出的分式方程把q=1简单舍去的)
【错解分析】 本题考查等差数列(等差中项的应用及证明)和等比数列通项及求和公式的用法。容易出错的就是公比为1的情形的考虑,故上述解答的第一步就错了。请你在课时练中加以巩固和提高吧。
【正确答案】 已知条件化为等式2S9?S3?S6,
当q=1时,已知等式化为2?9a1?3a1?6a1,解得a1?0(不合题意)
a1(1?q9)a1(1?q6)a1(1?q3)故q≠1,已知等式化为2? ??1?q1?q1?q化简整理得2q?q?1
3143
可解出q??或q=1(舍去),从而q??.
22363探究拓展 【例1】 这是一段程序伪代码:求程序运行后输入的结果.
【思路点拨】本题主要考查循环语句的理解,数列、不等式等基础知识,同时考查综合运用所学数学知识解决实际问题的能力。先要细读这段伪 x←1,y←1,z←0,n←0 代码表达的算法要求,从众多变量的有规律变化中找出 While z≤7000 最后输出的两个值的真正内涵,再解决求值问题. 【解】 设n=i时,x、y、z的值分别为xi、yi、zi, 由题意得,x0=1,xn=xn-1+2,
所以{xn}是等差数列,且xn?2n?1 又y0=1,yn=2yn-1,
所以{yn}是等比数列,且yn?2n。
又z0=0,∴zn?zn?1?xnyn?x1y1?x2y2???xnyn 即zn=3?2?5?2???(2n?1)2 ① ∴2zn=3?2?5?2???(2n?1)2?(2n?1)2n23nn?12nx←x+2 n←n+1 y←2y z←z+xy End While ②
n 由②-①得zn=-[3?2?5?2???2?2]?(2n?1)2?3?2 =(2n?1)2n?1?2
3
由已知得,程序终止时,zn>7000,zn?1≤7000,
?(2n?1)2n?1?2?7000即?,可求得n=8,z=7682。 n?(2n?3)2?2?7000故最后输出的结果是:8 7682
【点评】 这道题对阅读能力、用数学式子表达数学关系的能力、推理能力和建模能力都有较好的考查。破题的金钥匙,就是分别观察循环过程中独个变量会晤的变化规律,进而得出输入时两个量满足的条件.(这也同初中物理实验研究中的控制变量原理是想通的,请你仔细体会)
等差、等比数列综合 巩固练习 一、 选择题?
1、公差不为零的等差数列的第2,第3,第6项依次成等比数列,则公比是 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4
2、若等差数列{an}的首项为a1=1,等比数列{bn},把这两个数列对应项相加所得的新数列{an+bn}的前三项为3,12,23,则{an}的公差与{bn}的公比之和为 ( ) A.-5 B.7 C.9 D.14
3、一个首项为正数的等差数列中,前3项的和等于前11项的和,当这个数列的前n项和最大时,n等于. ( ) A.5 B.6 C.7 D.8
4、已知-9,a1,a2,-1这4个数成等差数列,-9,b1,b2,b3,-1 这5个数成等比数
列,则b2(a2-a1)等于 ( )
9 A.8 B.-8 C.±8 D.
8二、填空题:
5、已知等差数列{an}的公差d≠0,且a1,a3,a9成等比数列,则
a1?a3?a9的值为______
a2?a4?a106、若数列?an?中,a1?3,且an?1?an2 (n?N*),则数列的通项an? . 7、有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,则这四个数依次为______________________ 三、解答题:
8、已知抛物线x?4y,过原点作斜率1的直线交抛物线于第一象限内一点P1,又过点P1211的直线交抛物线于点P,再过作斜率为的直线交抛物线于点PP223,?,如241此继续,一般地,过点P作斜率为的直线交抛物线于点Pn?1,设点Pn(xn,yn).令nn2作斜率为
4
bn?x2n?1?x2n?1,求证:数列{bn}是等比数列.
9、已知数列{an}是首项a1>0,q>-1且q≠0的等比数列,设数列{bn}的通项bn=an?1-kan?2 (n∈N),数列{an}、{bn}的前n项和分别为Sn,Tn.如果Tn>kSn对一切自然数n都成立,求实数k的取值范围.
10、已知数列?an?中,Sn是其前n项和,并且Sn?1?4an?2(n?1,2,?),a1?1,
⑴设数列bn?an?1?2an(n?1,2,??),求证:数列?bn?是等比数列; ⑵设数列cn?
⑶求数列?an?的通项公式及前n项和。
an,(n?1,2,??),求证:数列?cn?是等差数列; 2n等差、等比数列综合练习答案
双基答案 1、D 2、D 3、C 4、38,38,38或2,14,98 5、an?5?2n或an?2n?3 巩固练习答案 1、【答案】C
【分析】 由题意,a3?a2a6,即(a?2d)2?(a1?d)(a1?5d),
∵d≠0,∴解得d=?2a1(?0),故公比为
2、【答案】C
2a3?3a1??3 a2?a11?b1?3??【分析】 设公差为d,公比为q,则?1?d?b1q?12解得q=2,d=7
?1?2d?bq2?231?3、【答案】C
【分析】 依题意知,数列单调递减,公差d<0.因为S3=S11=S3+a4+a5+?+a10+a11
所以a4+a5+?+a7+a8+?+a10+a11=0 即a4+a11=?=a7+a8=0,
故当n=7时,a7>0,a8<0.选择C. (说明)解选择题注意发挥合理推理和估值的作用. 4、【答案】B
【分析】 由题意,a2-a1=d=
2?1?(?9)8?, 332而b2??9?(?1)?9且b2??9q?0,故b2??3
5、【答案】
23 29 5
【分析】 由题意,a3?a1a9,即(a?2d)2?a1(a1?8d),
∵d≠0,∴解得d=2a1(?0),故通项为an?(2n?1)a1,原式计算得结果 6、【答案】32n?12
2n?1【分析】 多次运用迭代,可得an?(an?1)2?[(an?2)2]2?(an?2)2???(a1)27、【答案】0,4,8,16或15,9,3,1.
?32
n?1【分析】设四个数分别为x,y,12-y,16-x,则
?x?(12?y)?2y ?2?y(16?x)?(12?y)(1) (2)由(1)得:x=3y-12(3)代入(2)得:y2-13y+36=0.解得y=4或y=9,分别代入(3)得:x=0或x=15.
所以所求四个数分别为:0,4,8,16或15,9,3,1.
三、解答题
8、【解】因为Pn(xn,yn)、Pn?1(xn?1,yn?1)在抛物线上,故xn?4yn,①xn?1?4yn?1②,
又因为直线
22PnPn?1的斜率为
12n,即
yn?1?yn1?,①②代入可得
xn?1?xn21x2n?1?x2n11?n?xn?1?xn?n?24xn?1?xn22?bn?x2n?1?x2n?1?(x2n?1?x2n)?(x2n?x2n?1)
b11111?2n?2?2n?3??2n?2,故n?1??{bn}是以
4222bn4为公比的等比数列;
9、【解】因为{an}是首项a1>0,公比q>-1且q≠0的等比数列,故
an?1=an·q, an?2=an·q. 所以bn=an?1-kan?2=an(q-k·q).
Tn=b1+b2+?+bn=(a1+a2+?+an)(q-k·q)=Sn(q-kq). 由题意,由Tn>kSn,得Sn (q-kq)>kSn, ①对一切正整数n都成立. 当q>0时,由a1>0,知an>0,所以Sn>0;
22222a1(1?qn)当-1<q<0时,因为a1>0,1-q>0,1-q>0,所以Sn=?0
1?qn综合上述两种情况,当q>-1且q≠0时,Sn>0总成立.
6
由①式可得q-kq>k ②, 即k(1?q2)?q,∴k?2qq1??,
1?q22q21210、【解】(1)由Sn?1=4an?2,Sn?2=4an?1+2,两式相减,得Sn?2-Sn?1=4(an?1-an),即
故k的范围是(??,).
an?2=4an?1-4an.(根据bn的构造,如何把该式表示成bn?1与bn的关系是证明的关键,注意加强恒等变形能力的训练)
an?2-2an?1=2(an?1-2an),又bn=an?1-2an,所以bn?1=2bn ①
已知S2=4a1+2,a1=1,a1+a2=4a1+2,解得a2=5,b1=a2-2a1=3 ② 由①和②得,数列{bn}是首项为3,公比为2的等比数列,故bn=3·2
n?1.
anan?1anan?1?2anbn33?2n?1(2)∵cn?n,∴cn?1?cn?n?1?n====
42222n?12n?12n?1a113又c1?1?,故数列{cn}是首项为,公差为的等差数列,
222431∴cn=n?
44aan3311n??n?(3) ∵cn?n,又c=,∴,故an?(3n?1)?2n?2 nnn444422当n≥2时,Sn=4an?1+2=2
n?1(3n-4)+2;当n=1时,S1=a1=1也适合上式.
n?1综上可知,所求的求和公式为Sn=2
(3n-4)+2.
注意:1.本例主要复习用等差、等比数列的定义证明一个数列为等差,等比数列,求数
列通项与前n项和。解决本题的关键在于由条件Sn?1?4an?2得出递推公式。
2.解综合题要总揽全局,尤其要注意上一问的结论可作为下面论证的已知条件,在后面求解的过程中适时应用.
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