山東省棗莊二中 吳杰
數(shù)列綜合題分類解析
山東省棗莊二中 吳杰
縱觀近幾年的高考,在解答題中,有關(guān)數(shù)列的綜合型試題出現(xiàn)的頻率較高,數(shù)列常與函數(shù)、方程、不等式相聯(lián)系。這就要求同學(xué)們除了要能熟練運(yùn)用有關(guān)概念、公式以外,還要善于觀察題設(shè)的特征,聯(lián)想有關(guān)的數(shù)學(xué)知識和方法,迅速確定解題的方向,以提高解數(shù)列題的速度。
例1(2015年江蘇卷)設(shè)a1,a2,a3,a4是各項為正數(shù)且公差為d(d≠0)的等差數(shù)列。
(1)證明:2a1,2a2,2a3,2a4依次成等比數(shù)列。
(2)是否存在a1、d,使得a1,a22,a33,a44依次成等比數(shù)列,并說明理由。
所以2a1,2a2,2a3,2a4依次構(gòu)成等比數(shù)列。
(2)令a1+d=a,則a1,a2,a3,a4分別為a-d,a,a+d,a+2d(a>d,a>-2d,d≠0)。
點評解決等差數(shù)列與等比數(shù)列的綜合問題,關(guān)鍵是理清兩個數(shù)列之間的關(guān)系。如果同一數(shù)列中部分項成等差數(shù)列,部分項成等比數(shù)列,要把成等差數(shù)列或等比數(shù)列的項抽出來單獨(dú)研究;如果兩個數(shù)列通過運(yùn)算綜合在一起,要從分析運(yùn)算入手,把兩個數(shù)列分割開,弄清兩個數(shù)列各自的特征,再進(jìn)行求解。
數(shù)列與函數(shù)的特殊關(guān)系,決定了數(shù)列與函數(shù)交匯命題的自然性。解決數(shù)列與函數(shù)綜合問題的注意點:
(1)數(shù)列是一類特殊的函數(shù),其定義域是正整數(shù)集,而不是某個區(qū)間上的連續(xù)實數(shù),所以它的圖像是一群孤立的點。
(2)轉(zhuǎn)化以函數(shù)為背景的條件時,應(yīng)注意題中的限制條件,如函數(shù)的定義域,這往往是非常容易忽視的問題。
(3)利用函數(shù)的方法研究數(shù)列中相關(guān)問題時,應(yīng)準(zhǔn)確構(gòu)造函數(shù),注意數(shù)列中相關(guān)限制條件的轉(zhuǎn)化。
例2設(shè)fn(x)是等比數(shù)列1,x,x2,…,xn的各項和,其中x>0,n∈N,n≥2。
點評本題主要考查的是等比數(shù)列的前n項和公式、零點定理、等差數(shù)列的前n項和公式等知識點。解題時一定要抓住重要字眼“有且僅有一個”,否則很容易出現(xiàn)錯誤。證明函數(shù)有且僅有一個零點的步驟:①用零點存在性定理證明函數(shù)零點的存在性;②用函數(shù)的單調(diào)性證明函數(shù)零點的唯一性。
數(shù)列與不等式的綜合問題是高考考查的熱點。數(shù)列中不等式的處理方法:
(1)函數(shù)法:即構(gòu)造函數(shù),通過函數(shù)的單調(diào)性、極值等得出關(guān)于正實數(shù)的不等式,通過對關(guān)于正實數(shù)的不等式特殊賦值得出數(shù)列中的不等式。
(2)放縮法:數(shù)列中的不等式可以通過對中間過程或者最后的結(jié)果放縮得到。
(3)比較法:作差或者作商比較。
(4)數(shù)學(xué)歸納法:使用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明(在高二時學(xué)到)。
例3(2015年重慶卷)在數(shù)列{an}中,a1=3,an+1an+λan+1+μa2n=0(n∈N*)。
(1)若λ=0,μ=-2,求數(shù)列{an}的通項公式。
數(shù)列是考查同學(xué)們創(chuàng)新意識與實踐精神的最好素材。從近些年的高考試題來看,一些構(gòu)思精巧、新穎別致、極富思考性和挑戰(zhàn)性的數(shù)列與方程、函數(shù)(包括三角函數(shù))、不等式以及導(dǎo)數(shù)等的綜合性試題不斷涌現(xiàn)。這部分試題往往以壓軸題的形式出現(xiàn),考查綜合運(yùn)用知識的能力,突出知識的融會貫通。數(shù)列問題難度大,往往表現(xiàn)在與遞推數(shù)列有關(guān),遞推含義趨廣,不僅有數(shù)列前后項的遞推,而且有關(guān)聯(lián)數(shù)列的遞推,更有數(shù)列間的“復(fù)制”式遞推;從遞推形式上看,既有常規(guī)的線性遞推,又有分式、三角、分段、積(冪)等形式的遞推。在考查通性通法的同時,突出考查思維能力、推理能力、分析問題和解決問題的能力。