高考题怎么改编(六)
——数列篇

2019-05-22 01:46
新世纪智能(数学备考) 2019年2期
关键词:公比分式高考题

苏 玖

真题展现

(2018年北京卷第9题)设{an}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{an}的通项公式为__________.

思维延伸

由于等差数列对应的函数图象是直线上一群孤立的点,本题实质就是已知直线上两点坐标,求直线方程,于是就对应通项公式.(改编1)已知数列{an}满足an=pn+r(p,r为常数),a3=5,a7=13,求数列{an}的通项公式及其前n项和Sn.

本题的条件中没有说明数列{an}是等差数列,仅仅给出通项公式的一个代数式,于是利用待定系数法求出通项公式,再求其前n项和.如果已知数列的前n项和Sn的待定代数式,又怎样求其通项公式呢?

(改编2)已知数列{an}前n 项和Sn=f(n),f(n)=an2+bn+c(a,b,c为常数),若函数f(n)的图象经过点A(1,1),B(2,6),C(4,28).

(1)求Sn以及an;

(2)求证:数列{an}为等差数列.

先利用待定系数法求出Sn的解析式,再利用an=Sn-Sn-1(n≥2),但不要忘记检验n=1,a1=S1的特殊情形,最后再利用等差数列定义证明.本题实质就是已知和式求通项公式,于是又可以改编为含有指数类和式问题:

(改编3)函数f(x)=c·ax+b(a>0且a≠1,a为常数)的图象经过点A(1,1),B(2,3),设数列{an}的前n 项和为Sn,Sn=f(n).求{an}的通项公式并判断{an}是否为等比数列.

本题的指数函数的底数是含有参数a的问题,而且首项为1,通项公式是分段函数类型,于是要对a进行讨论.当然也可以底数为定值,函数图象只过一个定点,于是又可以有:

(改编4)函数f(x)=c·2x+b的图象经过点A(1,1),数列{an}的前n 项和为Sn,Sn=f(n).求{an}的通项公式并判断{an}是否为等比数列.

判断一个数列是否为等比数列,必须根据定义来确定,但对于含有参数的指数类数列问题,还是要利用分类讨论思想求解,要注意首项和公比均不为零.如果数列的前n项和满足一个分式类型的等式,又怎样研究呢?于是可以改编为:

(改编5)已知数列{an}的前n 项和为

(1)求Sn;

(2)求证:数列{an}为等差数列.

本题仍为已知和式研究通项公式,已知Sn之间的关系式,但是以分式形式给出的,于是要先求Sn,再求an.如果将等式右边分式中设置含有指数类型的项,可以改编为:

(改编6)数列{an}的前n项和为Sn,满足求an.前面几道题都是已知数列{an}的前n项和Sn,再求an.能否研究{Sn}的前n项的和呢?或者已知{Sn}的前n项和,再研究数列{an}呢?于是改编为:

(改编7)已知数列{an}的前n 项和为An,数列{An}的前n项和为Bn,

(1)求{Bn}的通项公式;

(2)求数列{an}的通项公式,并判断{an}是否为等比数列.

本题先通过和式求出Bn,再通过Bn求出和An,再通过An求an,最后再判断{an}是不是等比数列.

联想:(2018年浙江文科卷第20题)已知等比数列{an}的公比q>1,且a3+a4+a5=28,a4+2是a3,a5的等差中项.数列{bn}满足b1=1,数列{(bn+1-bn)an}的前n项和为2n2+n.

(1)求q的值;

(2)求数列{bn}的通项公式.

点拨解析

真题展现:利用基本量法计算出公差d=6,于是通项公式为an=6n-3.

改编1解析:因为a3=5,a7=13,

因此an+1-an=2n+1-(2n-1)=2,由等差数列定义知,数列{an}是等差数列,

改编2解析:(1)由题可得,解得:所以Sn=f(n)=2n2-n.

①当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n2-n)-[2(n-1)2-(n-1)]=4n-3;

②a1=S1=1也符合上式.所以an=4n-3.

(2)因为an+1-an=4,所以数列{an}为等差数列.

改编3解析:由题可知,所以

②n=1时,an=a1=S1=1.

(i)当a=2时,{an}是等比数列.

(ii)当a>0且a≠1,2时,{an}不是等比数列.

改编4解析:由题可知,2c+b=1,所以b=1-2c,所以f(x)=c·2x+1-2c.

所以Sn=f(n)=c·2n+1-2c.

①当n≥2时,an=Sn-Sn-1=c(2n-2n-1)=c·2n-1;

②n=1时,an=a1=S1=1.

(i)当c=1时,an=2n-1,数列{an}是等比数列.

(ii)当c≠1时,数列{an}不是等比数列.

改编5解析:①-②得到:

所以Sn=n(n+1).

(2)证明:①当n ≥2时,an=Sn-Sn-1=n(n+1)-(n-1)n=2n;

②a1=S1=2符合上式.

所以an=2n.

所以an+1-an=2,所以数列{an}为等差数列.

改编6解析:

所以Sn=2n-1.

①当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-2n-1=2n-1;

②n=1时,an=a1=S1=1.

所以an=2n-1.

改编7解析:(1)

所以Bn=2n-n.

(2)①当n≥2时,An=Bn-Bn-1=2n-2n-1-1=2n-1-1;

②n=1时,A1=B1=1.

所以当n=1时,an=a1=A1=1;

当n=2时,an=a2=A2-A1=1-1=0;

当n≥3时,an=An-An-1=2n-2.

所以数列{an}不是等比数列.

联想题答案:(1)q=2;(2)bn=15-

回顾悟道

通过对一道简单高考题的分析和改编,可以看出,高考中对数列{an}问题的考查,主要是等差数列和等比数列,这既是重点也是热点;主要题型:一是求通项公式an,二是求数列的前n项和Sn,三是由Sn求an,主要利用四是数列与不等式整合的问题,要么证明不等式,要么求相关等式或不等式中的参数取值范围问题,但这类题型都是建立在前三种题型的基础上.因此改编高考题时,根据上述几点进行尝试.

题目:(2018年全国一卷文科第17题)已知数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)an,设

(1)求b1,b2,b3;

(2)判断数列{bn}是否为等比数列,并说明理由;

(3)求{an}的通项公式.

若将数列的递推关系如同前面讨论的改编题,用函数给出,你会改编吗?

(改编1)______________

(改编2)______________

原题答案:(1)b1=1,b2=2,b3=4.

(2){bn}是首项为1,公比为2的等比数列.

(3)an=n·2n-1.

(改编1)已知函数f(x)=c·ax+b(a>0且a≠1)的图象经过点A(1,1),B(2,2),C(4,8).数列{an},an=f(n),求{an}的通项公式.

解析:由题可得,解得:

所以an=f(n)=2n-1.

(改编2)已知函数f(x)=c·ax+b(a>0且a≠1)的图象经过点A(1,1),B(2,2),C(4,8).数列{an}的前n项和为Sn,Sn=f(n).求{an}的通项公式并判断{an}是否为等比数列.

解析:由上题可知,f(x)=所以Sn=f(n)=2n-1.

①当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1-2n-2=2n-2;

②a1=S1=1.

所以an=

所以{an}不是等比数列.

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