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文件名称:重难专攻(六) 数列与其他知识的交汇问题.docx
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更新时间:2025-06-17
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文档摘要

重难专攻(六)数列与其他知识的交汇问题

【重点解读】数列与函数、不等式、集合等知识的交汇问题,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、数列不等式的证明等.

提能点1

数列与函数(导数)的交汇问题

在公差不为零的等差数列{an}中,a1=1,且a1,a3,a13成等比数列,数列{bn}的前n项和Sn满足Sn=2bn-2.

(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;

(2)设cn=bn-an,数列{cn}的前n项和为Tn,若不等式Tn+n2-n>log2(1-a)对任意n∈N*恒成立,求实数a的取值范围.

规律方法

数列与函数(导数)的综合问题涉及两类题型

(1)以数列为背景研究数列的函数性质,如研究数列的单调性、周期性、最值、不等式恒成立下的参数范围问题等.解决这类问题的关键是以构成数列的函数为载体,结合数列是一类特殊函数(定义域是正整数集或它的有限子集),利用函数的思想方法求解,体现由特殊到一般的转化思想;

(2)以函数为背景知识研究数列问题,如已知函数的性质,求对应数列的通项公式,前n项和或比较最大项(最小项)等问题,解决该类问题的关键是构建符合函数特征的数列,体现由一般到特殊的转化思想.

练1已知在数列{xn}中,x1=a,xn+1=2x

(1)设a=tanθ(0<θ<π2),若x3<45,求θ

(2)定义在(-1,1)内的函数f(x),对任意x,y∈(-1,1),有f(x)-f(y)=f(x-y1-xy),若f(a)=12,试求数列{f

提能点2

数列与不等式的交汇问题

角度1数列与基本不等式的交汇

记Sn为正项数列{an}的前n项和,已知{Sn-an}是等差数列.

(1)求a1

(2)求最小的正整数m,使得存在数列{an}满足Sm-am2>

规律方法

求解数列与不等式综合问题的步骤

(1)根据题目条件,求出数列的通项公式;

(2)根据数列项的特征,选择合适的方法(公式法、分组转化法、裂项相消法、错位相减法等)求和;

(3)利用(2)中所求得的数列的和,证明不等式或求参数的范围;

(4)反思解题过程,检验易错点,规范解题步骤.

提醒解决数列与不等式的综合问题时,若是证明题,则要灵活选择不等式的证明方法,如比较法、综合法、分析法、利用基本不等式等;若是含参数的不等式恒成立问题,则可分离参数,转化为研究最值问题来解决.

角度2放缩法证明数列不等式

(2025·邢台一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-1.

(1)求{an}的通项公式;

(2)求证:1S1+1S2+1S

规律方法

与数列有关的不等式的证明问题,一般采用放缩法进行证明,其大致可分为两类:

(1)先求和再放缩:对于含有数列和的不等式,若数列的和易于求出,则一般采用先求和再放缩的策略证明不等式;

(2)先放缩再求和:若不易求和,可根据项的特征先放缩再求和,常见的放缩技巧如下:

①对1n2的放缩(下列n∈N

1n2<1n2-n=1n

1n2<1n2-1=12(1n

1n2=44n2<44n2-1=2

②对12n的放缩(下列n∈N

12n>1n+n+1=n+1

12n<1n+n-1=n

③对12n-1的放缩(下列n

12n-1<12

12n-1<2n(n+1)

练2(2025·辽阳一模)已知数列{an}满足a1+2a2+…+nan=(n-1)·2n+1+2.

(1)求{an}的通项公式;

(2)设bn=1an+1an2,证明:b1+b2+…+

提能点3

数列与集合的交汇问题

(2025·连云港阶段性调研)记an为数列{bn}的前n项积,已知1bn+2an

(1)证明:数列{an}是等差数列;

(2)若将集合{x|x=an,n∈N*}∪{x|x=3an-52,n∈N*}中的元素从小到大依次排列,构成数列c1,c2,c3,c4,…,求数列{cn}的前4n

规律方法

数列与集合的综合问题的实质是研究以等差(比)数列为载体,结合集合的概念或运算而衍生出的新数列问题,是近几年新高考下的创新题型,即已知数列{an}的项组成集合A,数列{bn}的项组成集合B,数列{cn}的项组成集合C,在规定了数列{cn}的排序规则前提下,(1)若A∩B=C,则c1,c2,…,ck为数列{an},{bn}的公共项数列;(2)若A∪B=C,则c1,c2,…,ck为数列{an},{bn}的并项数列;(3)若满足C?A,则{cn}为{an}的有序子数列;(4)同时还可按照某种递推关系cn=an+bn及不等关系,求集合C中元素的个数等.

练3(2025·新乡模拟)设集合W由满足下列两个条件的数列{an}构成:①an+an+22<an+1;②存在实数M,使an

(1)在只有5项的有限数列{an},{bn}