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    2024年高考数学一轮复习(新高考版) 第6章 §6.6 数列中的综合问题

    千伯自习室

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    3.0分

    共11页 2024-09-07 3知币
    §6.6 数列中的综合问题
    考试要求  数列的综合运算问题以及数列与函数、不等式等知识的交汇问题,是历年高考
    的热点内容.一般围绕等差数列、等比数列的知识命题,涉及数列的函数性质、通项公式、
    前n项和公式等.
    题型一 等差数列、等比数列的综合运算
    例1 (2023·厦门模拟)已知数列{an}的前 n项和为 Sn,且 Sn=n2+n,递增的等比数列{bn}满
    足b1+b4=18,b2·b3=32.
    (1)求数列{an},{bn}的通项公式;
    (2)若cn=an·bn,n∈N*,求数列{cn}的前 n项和 Tn.
    解 (1)当n≥2时,an=Sn-Sn-1
    =n2+n-=3n-1,
    又∵当 n=1时,a1=S1=2符合上式,
    ∴an=3n-1.
    ∵b2b3=b1b4,
    ∴b1,b4是方程 x2-18x+32=0的两根,
    又∵b4>b1,
    ∴解得 b1=2,b4=16,
    ∴q3==8,
    ∴q=2,∴bn=b1·qn-1=2n.
    (2)∵an=3n-1,bn=2n,
    则cn=(3n-1)·2n,
    ∴Tn=2·21+5·22+8·23+11·24+…+(3n-1)·2n,
    2Tn=2·22+5·23+8·24+11·25+…+(3n-1)·2n+1,
    将两式相减得-Tn=2·21+3(22+23+24+…+2n)-(3n-1)·2n+1
    =4+3-(3n-1)·2n+1=(4-3n)·2n+1-8,
    ∴Tn=(3n-4)·2n+1+8.
    思维升华 数列的综合问题常将等差、等比数列结合,两者相互联系、相互转化,解答这类
    问题的方法:寻找通项公式,利用性质进行转化.
    跟踪训练 1 (2022·全国甲卷)记Sn为数列{an}的前 n项和.已知+n=2an+1.
    (1)证明:{an}是等差数列;
    (2)若a4,a7,a9成等比数列,求 Sn的最小值.
    (1)证明 由+n=2an+1,
    得2Sn+n2=2ann+n,①
    所以 2Sn+1+(n+1)2=2an+1(n+1)+(n+1),②
    ②-①,得 2an+1+2n+1=2an+1(n+1)-2ann+1,
    化简得 an+1-an=1,
    所以数列{an}是公差为 1的等差数列.
    (2)解 由(1)知数列{an}的公差为 1.
    由a4,a7,a9成等比数列,
    得a=a4a9,
    即(a1+6)2=(a1+3)(a1+8),
    解得 a1=-12.
    所以 Sn=-12n+=
    =2-,
    所以当 n=12 或13 时,Sn取得最小值,最小值为-78.
    题型二 数列与其他知识的交汇问题
    命题点 1 数列与不等式的交汇
    例2 (1)已知数列{an}满足 a1+a2+a3+…+an=n2+n(n∈N*),设数列{bn}满足:bn=,数列
    {bn}的前 n项和为 Tn,若 Tn<λ(n∈N*)恒成立,则实数 λ的取值范围为(  )
    A. B.
    C. D.
    答案 D
    解析 数列{an}满足 a1+a2+a3+…+an=n2+n,①
    当n≥2时,a1+a2+a3+…+an-1=(n-1)2+(n-1),②
    ①-②得 an=2n,故 an=2n2,当 n=1时,a1=2也满足上式.
    数列{bn}满足:bn==
    =,
    则Tn=
    =,
    由于 Tn<λ(n∈N*)恒成立,
    故<λ,整理得 λ>,
    因为 y==在 n∈N*上单调递减,
    故当 n=1时,max=,
    所以 λ>.
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