數(shù)學(xué)輔導(dǎo)與訓(xùn)練高三_高中數(shù)學(xué)基本數(shù)學(xué)頭腦:函數(shù)與方程頭腦在數(shù)列中的應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)基本數(shù)學(xué)頭腦:函數(shù)與方程頭腦在數(shù)列中的應(yīng)用
函數(shù)頭腦和方程頭腦是學(xué)習(xí)數(shù)列的兩大精髓.“從基本量出發(fā),知三求二.”這是方程頭腦的體現(xiàn).而“將數(shù)列看成一種特殊的函數(shù),等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式都是關(guān)于n的函數(shù).”則蘊(yùn)含了數(shù)列中的函數(shù)頭腦.借助有關(guān)函數(shù)、方程的性子來解決數(shù)列問題,常能起到化難為易的功效。以下是小編給人人帶來的方程頭腦在數(shù)列上的應(yīng)用,僅供考生閱讀。
本文枚舉幾例分類剖析:
一、方程頭腦
知三求二
等差(或等比)數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式,前n項(xiàng)和公式集中了等差(或等比)數(shù)列的五個(gè)基本元素ad(或q)、n、an、Sn.“知三求二”是等差(或等比)數(shù)列最基本的題型,通過解方程的方式到達(dá)解決問題的目的.
例差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知aa(求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(若Sn=求n的值.
解(由aa=
aa=
解得a
由于n∈N*,以是n=
轉(zhuǎn)化為基本量
在等差(等比)數(shù)列中,若是求得ad(q),那么其它的量立刻可得.
例等比數(shù)列{an}中,已知aaa求{an}的前的和S
解aaaq=(
由a(a得a±
將a―入(,
得q―舍去);
將a入(,得q=±
當(dāng)q=,aS
當(dāng)q=―,a―S
加減消元法行使Sn求an
行使Sn求an是求通項(xiàng)公式的一種主要方式,著實(shí)這種方式就是方程頭腦中加減消元法的運(yùn)用.
例佛山二模)已知數(shù)列{an}、{bn}中,對(duì)任何正整數(shù)n都有:
aaa…+an―n―anbn=(n―?+
若數(shù)列{bn}是首項(xiàng)為公比為等比數(shù)列,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解將等式左邊看成Sn,令
Sn=aaa…+an―n―anbn.
依題意Sn=(n―?+(
又組織Sn―aaa…+an―n―(n―?―(
兩式相減可得
Sn―Sn―an?bn=n?―n≥.
又由于數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式為
bn=―
以是an=n (n≥.
當(dāng)n=由題設(shè)式子可得a相符an=n.
從而對(duì)一切n∈N*,都有an=n.
以是數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=n.
等差、等比的綜合問題
這一類的綜合問題往往照樣回歸到數(shù)列的基本量去確立方程組.
例{an}是公比大于等比數(shù)列,Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和.已知S且aa成等差數(shù)列,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解憑證求和界說和等差中項(xiàng)確立關(guān)于aaa方程組.
由已知得aaa
(a+(a
解得a設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,
由a可得a,a.
又S可知+=
即+0,
解得qq
由題意得q>以是q=
可得a
從而數(shù)列{an}的通項(xiàng)為an=―
二、函數(shù)頭腦
數(shù)列是一類界說在正整數(shù)或它的有限子集上的特殊函數(shù).可見,任何數(shù)列問題都蘊(yùn)含著函數(shù)的本質(zhì)及意義,具有函數(shù)的一些固有特征.如一次、二次函數(shù)的性子、函數(shù)的單調(diào)性、周期性等在數(shù)列中有普遍的應(yīng)用.如等差數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式
an=a(n―d=dn+(ad),
前n項(xiàng)和的公式
Sn=nan(n―
=d(adn,
當(dāng)d≠0時(shí),可以看作自變量n的一次和二次函數(shù).因此我們?cè)诮鉀Q數(shù)列問題時(shí),應(yīng)充實(shí)行使函數(shù)有關(guān)知識(shí),以它的觀點(diǎn)、圖象、性子為紐帶,架起函數(shù)與數(shù)列間的橋梁,展現(xiàn)了它們間的內(nèi)在聯(lián)系,從而有用地剖析數(shù)列問題.
運(yùn)用函數(shù)剖析式解數(shù)列問題
在等差數(shù)列中,Sn是關(guān)于n的二次函數(shù),故可用研究二次函數(shù)的方式舉行解題.
例差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和為Sn,且SS求S并求出當(dāng)n為何值時(shí)Sn有最大值.
剖析顯然公差d≠0,以是Sn是n的二次函數(shù)且無(wú)常數(shù)項(xiàng).
解設(shè)Sn=anbn(a≠0),則
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a×b×
解得a=―
b=
以是Sn=―.
從而S―/p>
=―
函數(shù)Sn=―的對(duì)稱軸為
n=
由于n∈N*,
以是n=Sn有最大值.
行使函數(shù)單調(diào)性解數(shù)列問題
通過組織函數(shù),求導(dǎo)判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而證實(shí)數(shù)列的單調(diào)性.
例知數(shù)列{an}中an=ln(n)n (n≥,求證an>an+
解設(shè)f(x)=ln(x)x(x≥,
則f ′(x)=xx―ln(x)x 由于x≥
以是xx
以是f ′(x)<0.
即f(x)在[+∞)上是單調(diào)減函數(shù).
故當(dāng)n≥,an>an+
例知數(shù)列{an}是公差為等差數(shù)列,bn=anan.
(若a―求數(shù)列{bn}中的最大項(xiàng)和最小項(xiàng)的值;
(若對(duì)隨便的n∈N*,都有bn≤b立,求a取值局限.
(剖析最大、最小是函數(shù)的一個(gè)特征,一樣平??梢詮难芯亢瘮?shù)的單調(diào)性入手,用來研究函數(shù)最大值或最小值的方式同樣適用于研究數(shù)列的最大項(xiàng)或最小項(xiàng).
解由題設(shè)易得an=n―
以是bn=――
由bn=―――
可考察函數(shù)f(x)=―單調(diào)性.
當(dāng)x<,f(x)為減函數(shù),
且f(x)<
當(dāng)x>,f(x)為減函數(shù),
且f(x)>
以是數(shù)列{bn}的最大項(xiàng)為b最小項(xiàng)為b―
(剖析由于對(duì)隨便的n∈N*,都有bn≤b立,本題現(xiàn)實(shí)上就是求數(shù)列{bn}中的最大項(xiàng).
由于bn=―a
故可以考察函數(shù)f(x)=―a形態(tài).
解由題,得an=n―a
以是bn=―a
考察函數(shù)f(x)=―a