专题一 压轴填空题
第六关 以数列为背景的填空题
【名师综述】
数列是高中数学的重要知识,是高中数学中等价转化思想的典型体现.近年来,高考对数列的命题,既充分体现自身知识结构体系的命题形式多样化,又保持与函数或不等式相结合的命题思路,呈现出“综合应用,融会贯通”的特色,充分彰显利用数列考查数学能力的价值.
类型一 以数列为载体考查数学思想与方法
典例1 各项均为正数的等比数列中,若,则的最小值为________.
【答案】
【名师指点】本题考查了利用基本不等式求最值.本题属于难题.
【举一反三】已知等差数列的通项公式为,前项和为,若不等式恒成立,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】由题可知: 恒成立,即恒成立,设t=n+1,则,因为函数在, ,所以,所以M的最小值是
类型二 综合考查数列性质
典例2 今要在一个圆周上标出一些数,第一次先把圆周二等分,在这两个分点处分别标上
,如图(1)所示;第二次把两段半圆弧二等分,在这两个分点处分别标上,如图(2)所示;第三次把段圆弧二等分,并在这个分点处分别标上,如图(3)所示.如此继续下去,当第次标完数以后,这圆周上所有已标出的数的总和是__________.
【答案】
【名师指点】本题考查了错位相减法.本题属于中等题.
【举一反三】数列为单调递增数列,且 ,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】要使数列为单调递增数列,则.当n0,即t>.①.当n≥4时, 也必须单调递增,∴t>1 ②另外,由于这里类似于分段函数的增减性,因而,即3(2t-3)-8t+145;③当时, +2t>5;当时,
+2t>5;当时, +2t>5,故③式对任意恒成立,综上,解的取值范围是.
类型三 以生成数列为研究对象考查数学能力
典例3 若数列{an}满足:对任意的n∈N*,只有有限个正整数m使得am<n成立,记这样的m的个数为bn,则得到一个新数列{bn}.例如,若数列{an}是1,2,3,…,n,…,则数列{bn}是0,1,2,…,n-1,….现已知数列{an}是等比数列,且a2=2,a5=16,则数列{bn}中满足bi=2 016的正整数i的个数为__________.
【答案】22 015
【名师指点】本题主要考查等比数列通项公式,以及新定义的运用. 本题属于难题.
【举一反三】已知为数列的前项和,且,若, ,
给定四个命题①;②;③;④.
则上述四个命题中真命题的序号为____.
【答案】②④
【解析】构造函数为奇函数,且单调递增,依题意有
又,故数列为等差数列,且公差故 故①错误; 故②正确;由题意知
若,则而此时, 不成立,故③错误; .,故④成立.
即答案为②④
【精选名校模拟】
1.已知数列共有26项,且, , ,则满足条件的不同数列有__________ 个.
【答案】2300
2.已知满足, , ,则__________.(用表示)
【答案】
【解析】依题意,与已知条件相加可得
3.在等差数列{an}中,已知首项a1>0,公差d>0.若a1+a2≤60,a2+a3≤100,则5a1+a5的最大值为________.
【答案】200
【解析】由a1+a2≤60,a2+a3≤100得2a1+d≤60,2a1+3d≤100,a1>0, d>0. 由线性规划的知识得5a1+a5=6a1+4d,过点(20,20)时,取最大值为200.
4.已知数列{an}的首项a1=1,前n项的和为Sn,且满足2an+1+Sn=2(n∈N*),则满足<<的n的最大值为__________.
【答案】9
【解析】2an+1+Sn=2,2an+Sn-1=2(n≥2),相减得2an+1=an(n≥2),a1=1,a2=,则{an}是首项为1,公比为的等比数列,<1+<,<<,则n的最大值为9.
5.设数列{an}的前n项和为Sn,且an=4+,若对任意n∈N*,都有1≤p(Sn-4n)≤3,则实数p的取值范围是________.
【答案】[2,3]
【解析】Sn=4n+[1-(-)n],可得1≤[1-(-)n]p≤3,即1≤[1-(-)n]min且[1-(-)n]max≤3,前者n=2,后者n=1,得2≤p≤3.
6.设等比数列{an}的公比为q(0<q<1),前n项和为Sn,若a1=4a3a4,且a6与a4的等差中项为a5,则S6=________.
【答案】
【解析】由a1=4a3a4,a6+a4=2a5,解得a1=8,q=,则S6=.
7.记等差数列{an}的前n项和为Sn.若Sk-1=8,Sk=0,Sk+1=-10,则正整数k=________.
【答案】9
【解析】设Sk-Sk-1=ak=-8,Sk+1-Sk=ak+1=-10,则d=-2,Sk=(a1+ak)k/2=0,a1=8,ak=a1+(k-1)d=-8,即8-2(k-1)=-8,则k=9.
8.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若数列{an}满足an+Sn=An2+Bn+C且A>0,则+B-C的最小值为________.
【答案】2
9.设数列{an}满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列前10项的和为____________.
【答案】
【解析】an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=,则==2(-),数列的前10项和为2[++…+]=.
10.已知等比数列{an}的首项为,公比为-,其前n项和为Sn,若A≤Sn-≤B对n∈N*恒成立,则B-A的最小值为________.
【答案】
【解析】由等比数列Sn公式Sn=1-n,∴ Tn=Sn-=1-n-.当n为奇数时,Tn=1+n-递减,则02 013,且T9