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高考數(shù)列命題熱點(diǎn)探析

2014-02-10 23:53許少華
廣東教育·高中 2014年1期
關(guān)鍵詞:正整數(shù)通項(xiàng)公差

許少華

縱觀近三年廣東高考數(shù)學(xué)試卷,無(wú)論文科還是理科,對(duì)于數(shù)列內(nèi)容的考查相對(duì)比較穩(wěn)定,試題一大一小,分?jǐn)?shù)為19分.試題內(nèi)容也比較相似,小題都是考查等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式的應(yīng)用,此題的難度很小,百分之八十以上的考生都能順利得分.大題都與遞推關(guān)系或通項(xiàng)an與前n項(xiàng)和Sn的關(guān)系有關(guān),然后考查求具體的項(xiàng)與通項(xiàng)公式,最后都是與不等式有關(guān)的證明問(wèn)題,且在證明過(guò)程中又都無(wú)一例外的用到裂項(xiàng)與放縮技巧.2014年呢?由于高考命題要求在穩(wěn)定中創(chuàng)新、在中改革,于是,我們預(yù)測(cè)其命題熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面,供參考.

熱點(diǎn)一:客觀題仍考查等差、等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識(shí)與簡(jiǎn)單的常用技能

例1. 設(shè)首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則( )

A. Sn=2an-1 B. Sn=3an-2

C. Sn=4-3an D. Sn=3-2an

解析一 在等比數(shù)列{an}中,Sn===3-2an,選D.

解析二 在等比數(shù)列{an}中,a1=1,q=an=()n-1.

于是,Sn==3[1-()n]=3[1-×()n-1]=3-2an

點(diǎn)評(píng) 等差、等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識(shí)與簡(jiǎn)單的常用技能是處理數(shù)列問(wèn)題的思維起點(diǎn),也是數(shù)列中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法的入手點(diǎn),因此,在各級(jí)各類(lèi)的考試中對(duì)這些內(nèi)容的考查作為檢查高中生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的普遍掌握情況十分有利.

熱點(diǎn)二:客觀題轉(zhuǎn)變考查方向,建立在數(shù)列基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的基礎(chǔ)上考查分析與推理能力

例2. 已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)為an=()n-1[()n-1-1],下列表述正確的是( )

A. 最大項(xiàng)為0,最小項(xiàng)為-

B. 最大項(xiàng)為0,最小項(xiàng)不存在

C. 最大項(xiàng)不存在,最小項(xiàng)為-

D. 最大項(xiàng)為0,最小項(xiàng)為a4

解析 (1)由an=()n-1[()n-1-1],得a1=0.

∵當(dāng)n>1時(shí),0<()n-1<1,

∴an最大項(xiàng)為a1=0.

又an+1-an=()n[()n-1]-()n-1[()n-1-1]=()n-1×

,顯然,當(dāng)n≥3時(shí),an+1-an>0;當(dāng)n<3時(shí),an+1-an<0.

于是, 最小項(xiàng)為a3=-,故選A.

點(diǎn)評(píng) 從函數(shù)角度來(lái)認(rèn)識(shí)本題最有利于求解,函數(shù)的最值往往與單調(diào)性有關(guān),那么數(shù)列的最值呢?也與數(shù)列的單調(diào)性有關(guān),于是,借助數(shù)列的單調(diào)性最終產(chǎn)生結(jié)論.

例3. 數(shù)列{an}滿足an+1+(-1)nan=2n-1,則{an}的前60項(xiàng)和為_(kāi)______.

解析一 由題設(shè)知,a2-a1=1…①;a3+a2=3…②;a4-a3=5…③;a5+a4=7…④;a5+a4=7,a6-a5=9,a7+a6=11,a8-a7=13,a9+a8=15,a10-a9=17,a11+a10=19,a12-a11=21,......

∴②-①得a1+a3=2,③+②得a4+a2=8,

同理可得a5+a7=2,a6+a8=24,a9+a11=2,a10+a12=40,…,

∴a1+a3,a5+a7,a9+a11,…,是各項(xiàng)均為2的常數(shù)列,

a2+a4,a6+a8,a10+a12,…是首項(xiàng)為8,公差為16的等差數(shù)列,

則{an}的前60項(xiàng)和為15×2+15×8+×16×15×14=1830.

解析二 由an+1+(-1)nan=2n-1a4n+2-a4n+1=8n+1,a4n+3+a4n+2=8n+3,a4n+4-a4n+3=8n+5 a4n+1+a4n+2+a4n+3+a4n+4=16n+8,

令bn+1=a4n+1+a4n+2+a4n+3+a4n+4,

則bn+1=bn+16,又b1=a1+a2+a3+a4=10S15=10×15+×16=1830.

則{an}的前60項(xiàng)和為1830.

點(diǎn)評(píng) 本題無(wú)論是方法一還是方法二,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)都不太好想,說(shuō)它很難吧,不是;說(shuō)它不難吧,顯然也不準(zhǔn)確.反復(fù)應(yīng)用遞推關(guān)系是求解的關(guān)鍵.

熱點(diǎn)三:解答題延續(xù)去年的熱點(diǎn),繼續(xù)建立在an與sn關(guān)系的基礎(chǔ)上考查通項(xiàng)公式的求法及放縮法證明不等式

例4. 數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知a1=,Sn=n2an-n(n-1),n=1,2,…

(1)寫(xiě)出Sn與Sn-1的遞推關(guān)系式(n≥2),并求Sn關(guān)于n的表達(dá)式;

(2)設(shè)fn(x)=xn+1,bn=(p)(p∈R),求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn;

(3)求證:++…+>.

解析 (1)由于n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1,那么Sn=n2(Sn-Sn-1)-n(n-1),則-=1,

因此=+(-)+…+(-)=n.

于是Sn=.

(2)由fn(x)=xn+1,得fn(x)=xn+1,

那么=nxn,于是bn=npn,

得數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn=p+2p2+3p3+…+npn.

10若p=0時(shí),則Tn=0;

20若p=1時(shí),則Tn=1+2+3+…+n=;

30若p≠0且p≠1時(shí),則pTn=p2+2p3+3p4+…+npn+1,則(1-p)Tn=p+p2+p3+…+pn-npn+1=-npn+1,得Tn=-.

(3)由(1)得Sn=

于是S1+S2+…+Sk<1+2+…+k=>=2(-),

那么++…+>2[(1-)+(-)+…+(-)]=.

點(diǎn)評(píng) 本題延續(xù)去年的熱點(diǎn),繼續(xù)考查與Sn有關(guān)的遞推式.值得一提的是:廣東的高考命題有延續(xù)往年熱點(diǎn)的“習(xí)慣”,看看近年的三角試題(解答題的第一題),連續(xù)四年的命題,從形式到內(nèi)容都非常接近.再看2012年高考數(shù)列題與2013年高考數(shù)列題是多么接近啊!再延續(xù)一年完全有可能.

熱點(diǎn)四:解答題降低難度,考查等差、等比數(shù)列基本運(yùn)算與基本技能

例5. 64個(gè)正數(shù)排成8行8列,如右圖所示:其中aij表示第i行第j列的數(shù).已知每一行中的數(shù)依次都成等差數(shù)列;每一列中的數(shù)依次都成等比數(shù)列,且公比均為q∶a11=,a24=1,a21=.

(1)求a12和a13的值;

(2)記第n行各項(xiàng)之和為An(n∈N且1≤n≤8),數(shù)列{an},{bn},{cn}滿足an=,mbn+1=2(an+mbn)(m為非零常數(shù)),cn=,且c21+c27=100,求c1+c2+…+c7的取值范圍;

(3)對(duì)(2)中an,記dn=(n∈N),設(shè)Bn=d1d2…dn(n∈N),求數(shù)列{Bn}中最大項(xiàng)的項(xiàng)數(shù).

解析 (Ⅰ)因?yàn)閝==,所以a14==2.又a11,a12,a13,a14成等差數(shù)列,公差設(shè)d,由a14=a11+3dd=,所以a12=1,a13=.

(Ⅱ)由(Ⅰ)得,第一行所成等差數(shù)列公差為,所以a18=4.

因?yàn)閍n1=a11·()n-1=()n,an8=a18·()n-1=4×()n-1=8×()n.

所以An=×8=36×()n,所以an=2n(1≤n≤8,n∈N).

因?yàn)閙bn+1=2(an+mbn),所以mbn+1=2n+1+2mbn.

整理得-=.而cn=,所以cn+1-cn=,得{cn}是等差數(shù)列.

故c1+c2+…+c7=.

因?yàn)椤?,所以c1≠c7,所以2c1c7

得(c1+c7)2=c21+c27+2c1c7<2(c21+c27)=200,

即-10

(Ⅲ)因?yàn)閐n=200×()n是一個(gè)正項(xiàng)遞減數(shù)列,所以當(dāng)dn≥1時(shí),Bn≥Bn-1,當(dāng)dn<1時(shí),Bn1).

于是{Bn},中最大項(xiàng)滿足dn≥1,dn+1<1,即200×()n≥1,200×()n+1<1.

解得6+log

所以n=7,即{Bn}中最大項(xiàng)的項(xiàng)數(shù)為7.

點(diǎn)評(píng) 本題共三問(wèn),看看第一問(wèn)是等差數(shù)列與等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)題,沒(méi)有什么難度.第二問(wèn)呢?雖然看上去繞了很多彎,但只要你認(rèn)清每一步涉及的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能,也會(huì)順利完成.第三問(wèn)呢?無(wú)論是分析還是求解,都在常規(guī)之列,也不算難.但當(dāng)這三問(wèn)合在一起時(shí),再說(shuō)此題是簡(jiǎn)單題恐怕就沒(méi)有人同意了.本題很全面,你再仔細(xì)看看,它涉及的知識(shí)點(diǎn)有多少個(gè)?方法與技能又有多少個(gè)?這樣你就明白了,表面上看是降低了難度,考查也轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)了,但因全面而使試題顯得更有區(qū)分度.

熱點(diǎn)五:解答題真正在遞推數(shù)列上作文章,從求解遞推式必備的基本技能入手,考查通項(xiàng)公式、求和及不等式的證明

例6. 設(shè)>2,給定數(shù)列{an},其中x1=,xn+1=,求證:

(1)若yn=lg,則數(shù)列{yn}是等比數(shù)列;

(2)若>3,則當(dāng)n≥lg/lg時(shí),xn<3;

(3)若<3,那么xn≤2+.

解析 (1)由xn+1=xn+1-2=xn+1==()2,由于>2,易得>0,于是lg=2lgyn+1=2yn.

故數(shù)列{yn}是等比數(shù)列.

(2)由==(1+),得xk>3時(shí),<<1即xk+1

假設(shè)>3,當(dāng)n≥lg/lg時(shí),有xn+1≥3.

由x1>x2>…>xn>xn+1≥3及x1=,得3≤xn+1=x1·()·…·()<()nn

故當(dāng)n≥lg/lg時(shí),xn<3.

(3)由(1)得=()2=()xn=2+.

∵>2>1()>1,又由(1+x)n=1+x+x2+…≥1+nx,

得()=(1+)≥1+()·2n-1≥1+2nxn=2+≤2+.

點(diǎn)評(píng) 本題的第一問(wèn)考查遞推公式的變形技巧及等比數(shù)列的判定,顯然,有難度.第二問(wèn)考查反證法與放縮法的綜合應(yīng)用,其間用恒等式的構(gòu)造,有難度也有靈活性.第三問(wèn)在第一問(wèn)的基礎(chǔ)上,再多次使用放縮法,最終產(chǎn)生結(jié)論,寥寥幾筆,數(shù)學(xué)味極濃.

熱點(diǎn)六:解答題建立在分析、探索、發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上考查考生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力

例7. 已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,a2=2,且an+2=(2+cosn)(an-1)+3,n∈N.

(1)求通項(xiàng)公式an;

(2)設(shè){an}的前n項(xiàng)和為Sn,問(wèn):是否存在正整數(shù)m,n使得S2n=mS2n-1?若存在,請(qǐng)求出所有的符合條件的正整數(shù)對(duì)(m,n),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

解析 (1)當(dāng)n是奇數(shù)時(shí),cosn=-1;當(dāng)n是偶數(shù)時(shí),cosn=1.

所以,當(dāng)n是奇數(shù)時(shí),an+2=an+2;當(dāng)n是偶數(shù)時(shí),an+2=3an.

又a1=1,a2=2,所以a1,a3,a5,…,a2n-1,…是首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列;a2,a4,a6,…,a2n,…是首項(xiàng)為2,公比為3的等比數(shù)列.

所以,ann,n為奇數(shù)2×3.n為偶數(shù)

(2)由(1),得S2n=(a1+a3+…+a2n-1)+(a2+a4+…+a2n)=[1+3+…+(2n-1)]+(2+6+…+2×3n-1)=3n+n2-1,S2n-1=S2n-a2n=3n+n2-1-2×3n-1=3n-1+n2-1.

所以,若存在正整數(shù)m、n,使得S2n=mS2n-1,

則m===1+≤1+=3.

顯然,當(dāng)m=1時(shí),S2n=3n+n2-1≠1×(3n-1+n2-1)=S2n-1;

當(dāng)m=2時(shí),由S2n=2S2n-1,整理得3n-1=n2-1.

顯然,當(dāng)n=1時(shí),31-1=1≠0=12-1;當(dāng)n=2時(shí),32-1=3=22-1,所以(2,2)是符合條件的一個(gè)解.

當(dāng)n≥3時(shí),3n-1=(1+2)n-1=1+×2+×22+…≥1+2+4=2n2-4n+3=(n-2)2+n2-1>n2-1.

當(dāng)m=3時(shí),由S2n=3S2n-1,整理得n=1,

所以(3,1)是符合條件的另一個(gè)解.

綜上所述,所有的符合條件的正整數(shù)對(duì)(m,n),有且僅有(3,1)和(2,2)兩對(duì).

點(diǎn)評(píng) 本題建立在分析、探索、發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,考查考生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力很到位.首先通項(xiàng)公式,要借助分類(lèi)思想來(lái)完成.其次,要“鎖定”m的范圍,這個(gè)看似簡(jiǎn)單的步驟,其實(shí)慍含多種基本方法(合理處理分式、放縮等),這些方法有一種不過(guò)關(guān)就很難產(chǎn)生結(jié)論.

熱點(diǎn)七:解答題建立在交匯考查的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)與其它知識(shí)結(jié)合的“多功能”試題

例8. 在直角坐標(biāo)平面上有一點(diǎn)列P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn)…,對(duì)一切正整數(shù)n,點(diǎn)Pn位于函數(shù)y=3x+的圖像上,且Pn的橫坐標(biāo)構(gòu)成以-為首項(xiàng),-1為公差的等差數(shù)列{xn}.

(1)求點(diǎn)Pn的坐標(biāo);

(2)設(shè)拋物線列c1,c2,c3,…,cn,…中的每一條的對(duì)稱(chēng)軸都垂直于x軸,第n條拋物線cn的頂點(diǎn)為Pn,且過(guò)點(diǎn)Dn(0,n2+1),記與拋物線cn相切于Dn的直線的斜率為kn,求++…+;

(3)設(shè)S={x|x=2xn,n∈N},T={y|y=4yn,n∈N},等差數(shù)列{an}的任一項(xiàng)an∈S∩T,其中a1是S∩T中的最大數(shù),-265

解析 (1)xn=-+(n-1)×(-1)=-n-,∴yn=3xn+=-3n-,∴Pn=(-n-,-3n-).

(2)∵cn的對(duì)稱(chēng)軸垂直于x軸,且頂點(diǎn)為Pn,

∴設(shè)cn的方程為:y=a(x+)2-,

把Dn(0,n2+1)代人上式,得a=1,

∴設(shè)cn的方程為:y=x2+(2n+3)x+n2+1,y′=2x+2n+3.

當(dāng)x=0時(shí),kn=2n+3,

∴==(-),

∴++…+=[(-)+(-)+…+(-)]=(-)=-.

(3)S={x|x=-(2n+3),n∈N,n≥1},

T={y|y=-(12n+5),n∈N,n≥1}={y|y=-2(6n+1)-3,n∈N,

n≥1},

∴S∩T=T,T中最大數(shù)a1=-17.

設(shè){an}的公差為d,則a10=-17+9d∈(-265,-125),由此得,-

又∵an∈T,∴d=-12m(m∈N),

∴d=-24,∴an=7-24n(n∈N).

點(diǎn)評(píng) 本題與函數(shù)、圓錐曲線、導(dǎo)數(shù)等都聯(lián)系上,雖然它們不起決定性作用,但用到時(shí)還是必須熟悉的.否則,對(duì)求解還是會(huì)存在很大威脅的.實(shí)際上,數(shù)列在日常生活中廣為應(yīng)用,如增長(zhǎng)率問(wèn)題、銀行存款利率問(wèn)題、貸款問(wèn)題等.另外,有些實(shí)際問(wèn)題,可轉(zhuǎn)化為數(shù)列問(wèn)題,它們表面上看可能是解方程或是不等式問(wèn)題.

熱點(diǎn)八:解答題建立在新定義的基礎(chǔ)上考查創(chuàng)新知識(shí)的應(yīng)用

例9. 如果由數(shù)列{an}生成的數(shù)列{bn}滿足對(duì)任意的n∈N均有bn+1

(Ⅰ)在數(shù)列{an}中,已知an=-n2,試判斷數(shù)列{an}是否為“Z數(shù)列”;

(Ⅱ)若數(shù)列{an}是“Z數(shù)列”,a1=0,bn=-n,求an;

(Ⅲ)若數(shù)列{an}是“Z數(shù)列”,設(shè)s,t,m∈N,且s

解析 (Ⅰ)因?yàn)閍n=-n2,所以bn=an+1-an=-(n+1)2+n2=-2n-1,n∈N,

所以bn+1-bn=-2(n+1)-1+2n+1=-2,

所以bn+1

(Ⅱ)因?yàn)閎n=-n,

所以a2-a1=b1=-1,a3-a2=b2=-2,…,an-an-1=bn-1=-(n-1),

所以an-a1=-1-2-…-(n-1)=-(n≥2),所以an=-(n≥2),又a1=0,所以an=-(n∈N).

(Ⅲ)因?yàn)閍s+m-as=(as+m-as+m-1)+…+(as+1-as)=bs+m-1+…+bs,

at+m-at=(at+m-at+m-1)+…+(at+1-at)=bt+m-1+…+bt,

又s,t,m∈N,且sbt+i,n∈N,

所以bs+m-1>bt+m-1,bs+m-2>bt+m-2,…,bs>bt,

所以at+m-at

關(guān)于數(shù)列的命題我們就談這么多,真正的試題到底是什么樣的題呢?我們期待與這里說(shuō)的熱點(diǎn)一致.

(作者單位:中山一中)

責(zé)任編校 徐國(guó)堅(jiān)

所以,若存在正整數(shù)m、n,使得S2n=mS2n-1,

則m===1+≤1+=3.

顯然,當(dāng)m=1時(shí),S2n=3n+n2-1≠1×(3n-1+n2-1)=S2n-1;

當(dāng)m=2時(shí),由S2n=2S2n-1,整理得3n-1=n2-1.

顯然,當(dāng)n=1時(shí),31-1=1≠0=12-1;當(dāng)n=2時(shí),32-1=3=22-1,所以(2,2)是符合條件的一個(gè)解.

當(dāng)n≥3時(shí),3n-1=(1+2)n-1=1+×2+×22+…≥1+2+4=2n2-4n+3=(n-2)2+n2-1>n2-1.

當(dāng)m=3時(shí),由S2n=3S2n-1,整理得n=1,

所以(3,1)是符合條件的另一個(gè)解.

綜上所述,所有的符合條件的正整數(shù)對(duì)(m,n),有且僅有(3,1)和(2,2)兩對(duì).

點(diǎn)評(píng) 本題建立在分析、探索、發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,考查考生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力很到位.首先通項(xiàng)公式,要借助分類(lèi)思想來(lái)完成.其次,要“鎖定”m的范圍,這個(gè)看似簡(jiǎn)單的步驟,其實(shí)慍含多種基本方法(合理處理分式、放縮等),這些方法有一種不過(guò)關(guān)就很難產(chǎn)生結(jié)論.

熱點(diǎn)七:解答題建立在交匯考查的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)與其它知識(shí)結(jié)合的“多功能”試題

例8. 在直角坐標(biāo)平面上有一點(diǎn)列P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn)…,對(duì)一切正整數(shù)n,點(diǎn)Pn位于函數(shù)y=3x+的圖像上,且Pn的橫坐標(biāo)構(gòu)成以-為首項(xiàng),-1為公差的等差數(shù)列{xn}.

(1)求點(diǎn)Pn的坐標(biāo);

(2)設(shè)拋物線列c1,c2,c3,…,cn,…中的每一條的對(duì)稱(chēng)軸都垂直于x軸,第n條拋物線cn的頂點(diǎn)為Pn,且過(guò)點(diǎn)Dn(0,n2+1),記與拋物線cn相切于Dn的直線的斜率為kn,求++…+;

(3)設(shè)S={x|x=2xn,n∈N},T={y|y=4yn,n∈N},等差數(shù)列{an}的任一項(xiàng)an∈S∩T,其中a1是S∩T中的最大數(shù),-265

解析 (1)xn=-+(n-1)×(-1)=-n-,∴yn=3xn+=-3n-,∴Pn=(-n-,-3n-).

(2)∵cn的對(duì)稱(chēng)軸垂直于x軸,且頂點(diǎn)為Pn,

∴設(shè)cn的方程為:y=a(x+)2-,

把Dn(0,n2+1)代人上式,得a=1,

∴設(shè)cn的方程為:y=x2+(2n+3)x+n2+1,y′=2x+2n+3.

當(dāng)x=0時(shí),kn=2n+3,

∴==(-),

∴++…+=[(-)+(-)+…+(-)]=(-)=-.

(3)S={x|x=-(2n+3),n∈N,n≥1},

T={y|y=-(12n+5),n∈N,n≥1}={y|y=-2(6n+1)-3,n∈N,

n≥1},

∴S∩T=T,T中最大數(shù)a1=-17.

設(shè){an}的公差為d,則a10=-17+9d∈(-265,-125),由此得,-

又∵an∈T,∴d=-12m(m∈N),

∴d=-24,∴an=7-24n(n∈N).

點(diǎn)評(píng) 本題與函數(shù)、圓錐曲線、導(dǎo)數(shù)等都聯(lián)系上,雖然它們不起決定性作用,但用到時(shí)還是必須熟悉的.否則,對(duì)求解還是會(huì)存在很大威脅的.實(shí)際上,數(shù)列在日常生活中廣為應(yīng)用,如增長(zhǎng)率問(wèn)題、銀行存款利率問(wèn)題、貸款問(wèn)題等.另外,有些實(shí)際問(wèn)題,可轉(zhuǎn)化為數(shù)列問(wèn)題,它們表面上看可能是解方程或是不等式問(wèn)題.

熱點(diǎn)八:解答題建立在新定義的基礎(chǔ)上考查創(chuàng)新知識(shí)的應(yīng)用

例9. 如果由數(shù)列{an}生成的數(shù)列{bn}滿足對(duì)任意的n∈N均有bn+1

(Ⅰ)在數(shù)列{an}中,已知an=-n2,試判斷數(shù)列{an}是否為“Z數(shù)列”;

(Ⅱ)若數(shù)列{an}是“Z數(shù)列”,a1=0,bn=-n,求an;

(Ⅲ)若數(shù)列{an}是“Z數(shù)列”,設(shè)s,t,m∈N,且s

解析 (Ⅰ)因?yàn)閍n=-n2,所以bn=an+1-an=-(n+1)2+n2=-2n-1,n∈N,

所以bn+1-bn=-2(n+1)-1+2n+1=-2,

所以bn+1

(Ⅱ)因?yàn)閎n=-n,

所以a2-a1=b1=-1,a3-a2=b2=-2,…,an-an-1=bn-1=-(n-1),

所以an-a1=-1-2-…-(n-1)=-(n≥2),所以an=-(n≥2),又a1=0,所以an=-(n∈N).

(Ⅲ)因?yàn)閍s+m-as=(as+m-as+m-1)+…+(as+1-as)=bs+m-1+…+bs,

at+m-at=(at+m-at+m-1)+…+(at+1-at)=bt+m-1+…+bt,

又s,t,m∈N,且sbt+i,n∈N,

所以bs+m-1>bt+m-1,bs+m-2>bt+m-2,…,bs>bt,

所以at+m-at

關(guān)于數(shù)列的命題我們就談這么多,真正的試題到底是什么樣的題呢?我們期待與這里說(shuō)的熱點(diǎn)一致.

(作者單位:中山一中)

責(zé)任編校 徐國(guó)堅(jiān)

所以,若存在正整數(shù)m、n,使得S2n=mS2n-1,

則m===1+≤1+=3.

顯然,當(dāng)m=1時(shí),S2n=3n+n2-1≠1×(3n-1+n2-1)=S2n-1;

當(dāng)m=2時(shí),由S2n=2S2n-1,整理得3n-1=n2-1.

顯然,當(dāng)n=1時(shí),31-1=1≠0=12-1;當(dāng)n=2時(shí),32-1=3=22-1,所以(2,2)是符合條件的一個(gè)解.

當(dāng)n≥3時(shí),3n-1=(1+2)n-1=1+×2+×22+…≥1+2+4=2n2-4n+3=(n-2)2+n2-1>n2-1.

當(dāng)m=3時(shí),由S2n=3S2n-1,整理得n=1,

所以(3,1)是符合條件的另一個(gè)解.

綜上所述,所有的符合條件的正整數(shù)對(duì)(m,n),有且僅有(3,1)和(2,2)兩對(duì).

點(diǎn)評(píng) 本題建立在分析、探索、發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,考查考生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力很到位.首先通項(xiàng)公式,要借助分類(lèi)思想來(lái)完成.其次,要“鎖定”m的范圍,這個(gè)看似簡(jiǎn)單的步驟,其實(shí)慍含多種基本方法(合理處理分式、放縮等),這些方法有一種不過(guò)關(guān)就很難產(chǎn)生結(jié)論.

熱點(diǎn)七:解答題建立在交匯考查的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)與其它知識(shí)結(jié)合的“多功能”試題

例8. 在直角坐標(biāo)平面上有一點(diǎn)列P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn)…,對(duì)一切正整數(shù)n,點(diǎn)Pn位于函數(shù)y=3x+的圖像上,且Pn的橫坐標(biāo)構(gòu)成以-為首項(xiàng),-1為公差的等差數(shù)列{xn}.

(1)求點(diǎn)Pn的坐標(biāo);

(2)設(shè)拋物線列c1,c2,c3,…,cn,…中的每一條的對(duì)稱(chēng)軸都垂直于x軸,第n條拋物線cn的頂點(diǎn)為Pn,且過(guò)點(diǎn)Dn(0,n2+1),記與拋物線cn相切于Dn的直線的斜率為kn,求++…+;

(3)設(shè)S={x|x=2xn,n∈N},T={y|y=4yn,n∈N},等差數(shù)列{an}的任一項(xiàng)an∈S∩T,其中a1是S∩T中的最大數(shù),-265

解析 (1)xn=-+(n-1)×(-1)=-n-,∴yn=3xn+=-3n-,∴Pn=(-n-,-3n-).

(2)∵cn的對(duì)稱(chēng)軸垂直于x軸,且頂點(diǎn)為Pn,

∴設(shè)cn的方程為:y=a(x+)2-,

把Dn(0,n2+1)代人上式,得a=1,

∴設(shè)cn的方程為:y=x2+(2n+3)x+n2+1,y′=2x+2n+3.

當(dāng)x=0時(shí),kn=2n+3,

∴==(-),

∴++…+=[(-)+(-)+…+(-)]=(-)=-.

(3)S={x|x=-(2n+3),n∈N,n≥1},

T={y|y=-(12n+5),n∈N,n≥1}={y|y=-2(6n+1)-3,n∈N,

n≥1},

∴S∩T=T,T中最大數(shù)a1=-17.

設(shè){an}的公差為d,則a10=-17+9d∈(-265,-125),由此得,-

又∵an∈T,∴d=-12m(m∈N),

∴d=-24,∴an=7-24n(n∈N).

點(diǎn)評(píng) 本題與函數(shù)、圓錐曲線、導(dǎo)數(shù)等都聯(lián)系上,雖然它們不起決定性作用,但用到時(shí)還是必須熟悉的.否則,對(duì)求解還是會(huì)存在很大威脅的.實(shí)際上,數(shù)列在日常生活中廣為應(yīng)用,如增長(zhǎng)率問(wèn)題、銀行存款利率問(wèn)題、貸款問(wèn)題等.另外,有些實(shí)際問(wèn)題,可轉(zhuǎn)化為數(shù)列問(wèn)題,它們表面上看可能是解方程或是不等式問(wèn)題.

熱點(diǎn)八:解答題建立在新定義的基礎(chǔ)上考查創(chuàng)新知識(shí)的應(yīng)用

例9. 如果由數(shù)列{an}生成的數(shù)列{bn}滿足對(duì)任意的n∈N均有bn+1

(Ⅰ)在數(shù)列{an}中,已知an=-n2,試判斷數(shù)列{an}是否為“Z數(shù)列”;

(Ⅱ)若數(shù)列{an}是“Z數(shù)列”,a1=0,bn=-n,求an;

(Ⅲ)若數(shù)列{an}是“Z數(shù)列”,設(shè)s,t,m∈N,且s

解析 (Ⅰ)因?yàn)閍n=-n2,所以bn=an+1-an=-(n+1)2+n2=-2n-1,n∈N,

所以bn+1-bn=-2(n+1)-1+2n+1=-2,

所以bn+1

(Ⅱ)因?yàn)閎n=-n,

所以a2-a1=b1=-1,a3-a2=b2=-2,…,an-an-1=bn-1=-(n-1),

所以an-a1=-1-2-…-(n-1)=-(n≥2),所以an=-(n≥2),又a1=0,所以an=-(n∈N).

(Ⅲ)因?yàn)閍s+m-as=(as+m-as+m-1)+…+(as+1-as)=bs+m-1+…+bs,

at+m-at=(at+m-at+m-1)+…+(at+1-at)=bt+m-1+…+bt,

又s,t,m∈N,且sbt+i,n∈N,

所以bs+m-1>bt+m-1,bs+m-2>bt+m-2,…,bs>bt,

所以at+m-at

關(guān)于數(shù)列的命題我們就談這么多,真正的試題到底是什么樣的題呢?我們期待與這里說(shuō)的熱點(diǎn)一致.

(作者單位:中山一中)

責(zé)任編校 徐國(guó)堅(jiān)

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