- 数列与不等式的综合
- 共132题
22.给定数列,记该数列前
项
中的最大项为
,即
;该数列后
项
中的最小项为
,即
;
.
(1)对于数列:3,4,7,1,求出相应的;
(2)若是数列
的前
项和,且对任意
有
其中
为实数,
且
.
①设,证明数列
是等比数列;
②若数列对应的
满足
对任意的正整数
恒成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(1);
(2)①证明略;②.
解析
(1)当=1时,A1=3,B1=1,从而可求得
,
同理可得
(2)①当时,
所以
当时,
两式相减得所以
又
所以,数列是以
为首项、
为公比的等比数列.
②由①知: ;
又,
由于
所以由推得
所以对任意的正整数
恒成立.
因为所以
由,得
,
但且
,所以
解得
,所以
考查方向
本题考查数列的综合应用,突出考查考查推理论证与抽象思维的能力,是难题.数列的综合应用在近几年各省市的高考试卷中频频出现,是高考的热点问题,往往以等差数列、等比数列为载体,涉及递推公式、通项公式、前项和,结合数列单调性、数列恒成立等知识交汇命题.
解题思路
题(1),当=1时,A1=3,B1=1,从而可求得
,同理可求得
的值;
题(2)①,利用等比数列的定义证明是等比数列,对含有
的表达式
,先利用
(
)求得
与
递推关系,将
代入递推关系化简求得
,同时验证
的初始值
,从而证明
是等比数列;
题(2)②,由①得到的通项公式,根据
求得
,从而得到
关于不等式
,解得
的取值范围.
易错点
对含有的表达式
,往往利用
求通项时容易忽视
的要求,同时要验证
的初始值;对新定义
、
的不理解;恒成立问题的恰当转化.
知识点
32.已知两个无穷数列分别满足
,
,其中
,设数列
的前
项和分别为
,
(1)若数列都为递增数列,求数列
的通项公式;
(2)若数列满足:存在唯一的正整数
(
),使得
,称数列
为“
坠点数列”
①若数列为“5坠点数列”,求
;
②若数列为“
坠点数列”,数列
为“
坠点数列”,是否存在正整数
,使得
,若存在,求
的最大值;若不存在,说明理由。
正确答案
an=2n-1; ;
;
的最大值为
。
解析
(1)数列都为递增数列,∴
,
,
∴,
;
(2)①∵数列满足:存在唯一的正整数
,使得
,且
,
∴数列必为
,即前4项为首项为1,公差为2的等差数列,从第5项开始为首项5,公差为2的等差数列,
故;
② ∵,即
,
而数列为“
坠点数列”且
,∴数列
中有且只有两个负项.
假设存在正整数,使得
,显然
,且
为奇数,而
中各项均为奇数,∴
必为偶数
i.当时,
当时,
,故不存在
,使得
成立
ii.当时,
显然不存在,使得
成立
iii.当时,
当时,才存在
,使得
成立
所以
当时,
,构造:
为
,
为
此时,
,所以
的最大值为
。
考查方向
本题主要考查数列的综合运算
解题思路
1、求出an,bn;
2、利用定义求解,即可得到结果。
易错点
本题易在利用新定义求解时发生错误。
知识点
18.设数列{an}的前n项和为Sn,己知a1=l,nan+1=(n+2)Sn,n∈N*.求证:是等比数列;设Tn= S1+S2+--+Sn,求证:(n+l) Tn<nSn+1.
正确答案
(1);
(2)略.
解析
本题属于数列中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难.
(1)由已知得。所以
是以1为首项,2为公比的等比数列。
(2)由上知。
……①
……②
①-②得:。
即(n+l) Tn<nSn+1.
考查方向
本题考查了数列的问题.属于高考中的高频考点。
易错点
错位相减法求和时相减的结果项数易错。
知识点
22.已知数列与
满足
,
.
(1)若,且
,求数列
的通项公式;
(2)设的第
项是最大项,即
(
),求证:数列
的第
项是最大项;
(3)设,
(
),求
的取值范围,使得
有最大值
与最小值
,且
.
正确答案
(1)
(2)详见解析
(3)
解析
因为,
,所以
,即
.
故的第
项是最大项.
(3)因为,所以
,
当时,
.
当时,
,符合上式.
所以.
因为,所以
,
.
①当时,由指数函数的单调性知,
不存在最大、最小值;
②当时,
的最大值为
,最小值为
,而
;
③当时,由指数函数的单调性知,
的最大值
,最小值
,由
及
,得
.
综上,的取值范围是
.
知识点
12.数列{an}的通项公式为an =,关于{an}有如下命题:
①{an}为先减后增数列;
②{an}为递减数列:
③
④
其中正确命题的序号为
正确答案
解析
先取对数得,
由此可知an的单调性与的相同,
故此先研究的单调性。
构造函数(x>0),
,
所以,
由此可知,
单调递增,
又因,
所以,
因此函数单调递减,
故{an}为递减数列,
且,
故选C。
考查方向
本题主要考查了数列的单调性与有界性
解题思路
首先取对数得,由此可知an的单调性与
的相同,故此先研究
的单调性。构造函数
,通过二次求导便可研究它的单调性,进而得到数列的有界性。
易错点
对于数列单调性无从下手。
知识点
17. 设数列的前
项和
,且
是
的等差中项.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前
项和
,求证:
.
正确答案
(1)
(2)略
解析
(1)由已知,有
,
即.
从而,
.
又因为是
的等差中项,即
.解得
.
所以数列是首项为
,公比为
的等比数列.故
.
(2)由(1)得,所以
,
两式相减
.
因为-
=
,所以数列
递减
即,从而
考查方向
解题思路
第一问直接利用,找出相邻两项之间的关系,然后再根据等差中项的性质求出首项即可。第二问用错位相减法得到前n项和,然后直接得到小于2,再根据数列的单调性得到左边成立。
易错点
1、第一问中不能把灵活运用,或不会求首项;
2、第二问中右边端点通过求和就能证明,但是左边端点不能想到结合函数的单调性来解决。
知识点
16.已知等差数列的前
项和为
,公差为
,
,且
.关于以下几种说法:
(1);
(2);
(3);
(4)当时,
最大;
(5).
其中正确的有 (把你认为正确的说法都写上)
正确答案
(1)(2)(4)
解析
由得
,因为第二个因式恒大于0,进行得到
(另解:可构造函数
,由函数的单调性与奇偶性推出
)。又
,
,所以此等差数列就为递减数列,即
,(1)对,(3)错;对于(2)
,由公式和性质知
,对的;由性质知
即
所以
为最后一项正项,故当
时,
最大,即(4)对;由
故(5)
错。
考查方向
本题主要考查了函数与数列的联系及等差数列的公式与性质。
易错点
不知道如何处理这个式子,对等差数列的性质不清。
知识点
20.若实数数列满足
,则称数列
为“
数列”.
(1)若数列是
数列,且
,求
,
的值;
(2) 求证:若数列是
数列,则
的项不可能全是正数,也不可能全是负数;
(3) 若数列为
数列,且
中不含值为零的项,记
前
项中值为负数的项的个数为
,求
所有可能取值.
正确答案
(1)
(2)见解析
(3)
解析
(1)因为是
数列,且
所以,
所以,
所以,解得
,
所以.
(2) 假设数列
的项都是正数,即
,
所以,
,与假设矛盾.
故数列
的项不可能全是正数,
假设数列
的项都是负数,
则而
,与假设矛盾,
故数列
的项不可能全是负数
(3)由(Ⅱ)可知数列
中项既有负数也有正数,
且最多连续两项都是负数,最多连续三项都是正数.
因此存在最小的正整数满足
(
).
设,则
.
,
故有, 即数列
是周期为9的数列
由上可知这9项中
为负数,
这两项中一个为正数,另一个为负数,其余项都是正数.
因为,
所以当时,
;
当时,
这
项中至多有一项为负数,而且负数项只能是
,
记这
项中负数项的个数为
,
当时,若
则
,故
为负数,
此时,
;
若则
,故
为负数.
此时,
,
当时,
必须为负数,
,
,
综上可知的取值集合为
。
考查方向
本题主要考察了数列中项的问题,属于难题,是高考的热点,解决此类题的关键:是会对数列中的项进行分析。
易错点
1、本题易在对数列中的项分析不全面出现错误 。
2、对数列中项的性质研究不全面出现错误。
知识点
20.某农场规划将果树种在正方形的场地内.为了保护果树不被风吹,决定在果树的周围种松树.在下图里,你可以看到规划种植果树的列数()、果树数量及松树数量的规律:
(1)按此规律,时果树数量及松树数量分别为多少;并写出果树数量
,及松树数量
关于
的表达式.
(2)定义:(
)为
增加的速度.现农场想扩大种植面积,问:哪种树增加的速度会更快?并说明理由.
正确答案
(1)时果树25棵,松树40棵;
;
.
(2)当时松树增加的速度快;当
时果树增加的速度快.
解析
(1)时果树25棵,松树40棵
(2)
当时,2
+1 < 8 ,
松树增加的速度快,
当时,2
+1 > 8 ,
果树增加的速度快.
考查方向
本题主要考查归纳法求数列的通项公式,考查观察能力、归纳能力和即时学习能力.
解题思路
对题(1),可以通过观察、归纳得到通项公式;
对题(2),后项与前项作差比大小即可.
易错点
寻找各图中增加树木之间的关联容易出错,对新定义的概念不容易理解.
知识点
某市2013年发放汽车牌照12万张,其中燃油型汽车牌照10万张,电动型汽车2万张.为了节能减排和控制总量,从2013年开始,每年电动型汽车牌照按50%增长,而燃油型汽车牌照每一年比上一年减少万张,同时规定一旦某年发放的牌照超过15万张,以后每一年发放的电动车的牌照的数量维持在这一年的水平不变.
(1)记2013年为第一年,每年发放的燃油型汽车牌照数构成数列,每年发放的电动型汽车牌照数构成数列
,完成下列表格,并写出这两个数列的通项公式;
(2)从2013年算起,累计各年发放的牌照数,哪一年开始超过200万张?
正确答案
(1)
当且
时,
;
当且
时,
.
而
,
(2)当时,
.
当时,
由 得
,
即,
解得
到2029年累积发放汽车牌照超过200万张
解析
本题属于数列的应用题,题目的难度是中等,本题的关键是:
(1)、从所给的数列中找出规律,并求出两数列的通项公式;
(2)、再根据数列的通项公式的分段函数性质,求出各自的前n项和,最后利用函数的性质给出答案。这类数列的应用题型较为常见。
考查方向
本题考查了数列与函数之间的综合应用,特别是分段函数与数列的应用
易错点
1、分类讨论:和
的区别2、分类讨论
的前n项和与
的前n项和
知识点
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