第1講 等差數(shù)列與等比數(shù)列
高考定位 1.等差、等比數(shù)列基本運算和性質(zhì)的考查是高考熱點,經(jīng)常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn);2.數(shù)列的通項也是高考熱點,常在解答題中的第(1)問出現(xiàn),難度中檔以下.
1.(2019·全國Ⅰ卷)記Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和.已知S4=0,a5=5,則(  )
A.2n-1 B.2-21-nC.2-2n-1 D.21-n-1
4.(2019·全國Ⅱ卷)已知數(shù)列{an}和{bn}滿足a1=1,b1=0,4an+1=3an-bn+4,4bn+1=3bn-an-4.
(1)證明:{an+bn}是等比數(shù)列,{an-bn}是等差數(shù)列;(2)求{an}和{bn}的通項公式.(1)證明 由題設(shè)得4(an+1+bn+1)=2(an+bn),
由題設(shè)得4(an+1-bn+1)=4(an-bn)+8,即an+1-bn+1=an-bn+2.又因為a1-b1=1,所以{an-bn}是首項為1,公差為2的等差數(shù)列.
熱點一 等差、等比數(shù)列的基本運算【例1】 (1)(2020·全國Ⅱ卷)數(shù)列{an}中,a1=2,am+n=aman.若ak+1+ak+2+…+ak+10=215-25,則k=(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
(2)(2019·北京卷)設(shè){an}是等差數(shù)列,a1=-10,且a2+10,a3+8,a4+6成等比數(shù)列.①求{an}的通項公式;②記{an}的前n項和為Sn,求Sn的最小值.解?、僭O(shè){an}的公差為d.因為a1=-10,所以a2=-10+d,a3=-10+2d,a4=-10+3d.因為a2+10,a3+8,a4+6成等比數(shù)列,所以(a3+8)2=(a2+10)(a4+6).所以(-2+2d)2=d(-4+3d).解得d=2.所以an=a1+(n-1)d=2n-12.
②法一 由①知,an=2n-12.則當(dāng)n≥7時,an>0;當(dāng)n=6時,an=0;當(dāng)n0,得λ>-1.
若數(shù)列{an}是等比數(shù)列,則a2=1+λ=2a1=2.∴λ=1,經(jīng)驗證得λ=1時,數(shù)列{an}是等比數(shù)列.
【訓(xùn)練3】 (2020·安徽六校聯(lián)考)已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且2Sn=3an-3n+1+3(n∈N*).
(1)證明 由已知2Sn=3an-3n+1+3(n∈N*),①n≥2時,2Sn-1=3an-1-3n+3,②①-②得:2an=3an-3an-1-2·3n?an=3an-1+2·3n,
故數(shù)列{bn}是以2為首項,2為公差的等差數(shù)列,∴bn=2+2(n-1)=2n?an=2n·3n.
(2)解 由(1),得cn=2·3n-2n
熱點四 等差、等比數(shù)列的綜合問題【例4】 (2020·北京西城區(qū)二模)從①前n項和Sn=n2+p(p∈R);②an=an+1-3;③a6=11且2an+1=an+an+2這三個條件中任選一個,填至橫線上,并完成解答.在數(shù)列{an}中,a1=1,________,其中n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;(2)若a1,an,am成等比數(shù)列,其中m,n∈N*,且m>n>1,求m的最小值.(注:如果選擇多個條件分別解答,按第一個解答計分)
解 選擇①:(1)當(dāng)n=1時,由S1=a1=1,得p=0.當(dāng)n≥2時,由題意,得Sn-1=(n-1)2,所以an=Sn-Sn-1=2n-1(n≥2).經(jīng)檢驗,a1=1符合上式,所以an=2n-1(n∈N*)
因為m,n是大于1的正整數(shù),且m>n,所以當(dāng)n=2時,m有最小值5.
選擇②:(1)因為an=an+1-3,所以an+1-an=3,所以數(shù)列{an}是公差d=3的等差數(shù)列,所以an=a1+(n-1)d=3n-2(n∈N*).
因為m,n是大于1的正整數(shù),且m>n,所以當(dāng)n=2時,m取到最小值6.
選擇③:(1)因為2an+1=an+an+2,所以數(shù)列{an}是等差數(shù)列.設(shè)數(shù)列{an}的公差為d.因為a1=1,a6=a1+5d=11,所以d=2.所以an=a1+(n-1)d=2n-1(n∈N*) .
探究提高 1.等差數(shù)列與等比數(shù)列交匯的問題,常用“基本量法”求解,但有時靈活地運用性質(zhì),可使運算簡便.2.數(shù)列的通項或前n項和可以看作關(guān)于n的函數(shù),然后利用函數(shù)的性質(zhì)求解數(shù)列問題.
【訓(xùn)練4】 (2020·海南診斷)已知{an}是公比為q的無窮等比數(shù)列,其前n項和為Sn,滿足a3=12,________.是否存在正整數(shù)k,使得Sk>2 020?若存在,求k的最小值;若不存在,說明理由.
解 選擇①:存在滿足條件的正整數(shù)k.求解過程如下:
選擇②:不存在滿足條件的正整數(shù)k.理由如下:

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