递归数列和数学归纳法.doc

数列专题 递归数列和数学归纳法高考在考什么【考题回放】1已知数列 an 的前n项和为Sn，且Sn=2(an -1)，则a2等于( A )A. 4 B. 2 C. 1 D. -22在数列中，且，则 35 3在数列an中，若a1=1,an+1=2an+3 (n1),则该数列的通项an=_2 n+1-3_.4对正整数n，设曲线在x2处的切线与y轴交点的纵坐标为，则数列的前n项和的公式是2n+1-2 . 5已知n次式项式.若在一种算法中，计算的值需要k1次乘法，计算P3（x0）的值共需要9次运算（6次乘法，3次加法），则计算P10（x0）的值共需要 65 次运算.下面给出一种减少运算次数的算法：P0（x）=a0，Pk+1（x）=xPk（x）+ak+1（k=0，1，2，n1）.利用该算法，计算P3（x0）的值共需要6次运算，计算Pn（x0）的值共需要 2n 次运算. yx6已知函数f (x)=，数列x(x0)的第一项x1，以后各项按如下方式取定：曲线x=f (x)在处的切线与经过（0，0）和（x,f (x)）两点的直线平行（如图）.求证：当n时， () x （）.【解答】(I ) 证明：因为所以曲线在处的切线斜率即和两点的直线斜率是 以.（II）因为函数，当时单调递增，而，所以，即 因此又因为 令 则因为 所以因此 故高考要考什么【考点透视】本专题是等差（比）数列知识的综合应用，同时加强数学思想方法的应用，是历年的重点内容之一，近几年考查的力度有所增加，体现高考是以能力立意命题的原则【热点透析】高考中常常把数列、极限与函数、方程、不等式、解析几何等等相关内容综合在一起，再加以导数和向量等新增内容，使数列综合题新意层出不穷常见题型：（1）由递推公式给出数列，与其他知识交汇，考查运用递推公式进行恒等变形、推理与综合能力（2）给出Sn与an的关系，求通项等，考查等价转化的数学思想与解决问题能力（3）以函数、解析几何的知识为载体，或定义新数列，考查在新情境下知识的迁移能力理科生需要注意数学归纳法在数列综合题中的应用，注意不等式型的递推数列突破重难点【范例1】已知数列中，对一切自然数，都有且求证：(1)； (2)若表示数列的前项之和，则解析： (1)由已知得，又因为，所以, 因此，即(2) 由结论(1)可知 ，即，于是，即【点睛】从题目的结构可以看出，条件是解决问题的关键，必须从中找出和的关系【文】记 （）求b1、b2、b3、b4的值； （）求数列的通项公式及数列的前n项和解析（I）整理得（）由所以【范例2】设数列的前项的和，（）求首项与通项；（）设，证明：解析 ()由 Sn=an2n+1+, n=1,2,3， 得 a1=S1= a14+ 所以a1=2.再由有 Sn1=an12n+, n=2,3，4,将和相减得: an=SnSn1= (anan1)(2n+12n), n=2,3, 整理得: an+2n=4(an1+2n1),n=2,3, , 因而数列an+2n是首项为a1+2=4,公比为4的等比数列，即an+2n = 44 n1= 4 n, n=1,2,3, , 因而an=4n2n, n=1,2,3, () Sn= (4n2n)2n+1 + = (2n+11)(2n+12) = (2n+11)(2n1) Tn= = = ( )所以 = ) = ( ) 【点睛】Sn与an始终是我们的重点，需要我们引起重视；注意总结积累数列不等式放缩的技巧【文】设数列的前n项和为Sn，若是首项为S1各项均为正数且公比为q的等比数列.（）求数列的通项公式（用S1和q表示）；（）试比较的大小，并证明你的结论.解析 （）是各项均为正数的等比数列， 当n=1时，a1=S1； 当（）当n=1时， 当时，当q=1时，当当综上可知：当n=1时，当若 若【范例3】由坐标原点O向曲线引切线，切于O以外的点P1，再由P1引此曲线的切线，切于P1以外的点P2），如此进行下去，得到点列 Pn.求：（）的关系式；（）数列的通项公式；（）当时，的极限位置的坐 解析 （）由题得 过点P1（的切线为过原点 又过点Pn（的因为过点Pn-1（ 整理得 （）由（I）得 所以数列xn-a是以公比为的等比数列（法2）通过计算再用数学归纳法证明.（） 的极限位置为（【点睛】注意曲线的切线方程的应用，从而得出递推式【文】数列的前项和为，已知（）写出与的递推关系式，并求关于的表达式；（）设，求数列的前项和解析 由得，即，所以，对成立由，相加得，又，所以，当时，也成立（）由，得而，.【范例4】设点(，0)，和抛物线：yx2an xbn(nN*)，其中an24n，由以下方法得到： x11，点P2 (x2，2)在抛物线C1：yx2a1xb1上，点A1(x1，0)到P2的距离是A1到C1上点的最短距离，点在抛物线：yx2an xbn上，点(，0)到的距离是 到 上点的最短距离 ()求x2及C1的方程 ()证明是等差数列解：()由题意,得A(1,0), C1：y=x2-7x+b1.设点P(x,y)是C1上任意一点,则|A1P|=令f (x)=(x-1)2+(x2-7x+b1)2, 则由题意得, 即又P2(x2,0)在C1上, 2=x22 -7x2+b1解得x2=3, b1=14. 故C1方程为y=x2-7x+14.()设P(x,y)是C1上任意一点,则|AnP|=令g(x)=(x-xn)2+(x2+anx+bn)2,则,由题意得,即=0,又,(xn+1-xn)+2n(2xn+1+an)=0(n1),即(1+2n+1)xn+1- xn+2 n an =0, (*)下面用数学归纳法证明xn=2n-1. 当n=1时,x1=1,等式成立. 假设当n=k时,等式成立,即xk=2k-1.则当n=k+1时,由(*)知(1+2k+1)xk+1-xk+2kak=0, (*)又ak=-2-4k-,.即当n=k+1,时等式成立.由知,等式对nN+成立,xn是等差数列.【点睛】注意第（1）小题其实是第（2）小题的特例，对于求数列的通项公式，归纳猜想证明是十分常用的手段【文】已知数列满足（I）证明：数列是等比数列；（II）求数列的通项公式；（II）若数列满足证明是等差数列解析 （I）证明： 是以为首项，2为公比的等比数列（II）解：由（I）得（III）证明： ，得即 ，得 即 是等差数列自我提升1. 设数列的前n项和为，令，称为数列，的“理想数”，已知数列，的“理想数”为2004，那么数列2， ，的“理想数”为（A）(A) 2002 (B) 2004 (C) 2006 (D) 2008 2. 数学拓展课上，老师定义了一种运算“*”，对于nN*满足以下运算性质：(1) 2*2 = 1，(2) ( 2n + 2) * 2 = 3(2n * 2)则2n*2用含n的代数式表示为 3n-1_3. 若数列an满足若，则的值为（ B ）(A) (B) (C) (D) 4. 弹子棋共有60颗大小相同的球形弹子，现在棋盘上将它叠成正四面体形的球垛，使剩下的弹子尽可能少，那么剩余的弹子有(B)（A）0颗 （B）4颗 （C）5颗 （D）11颗5. 一个机器猫每秒前进或后退一步，程序设计人员让机器猫以每前进3步，然后再后退2步的规律移动；如果将此机器猫放在数轴的原点上，面向正的方向，以1步的距离为1个单位长，令P（n）表示第n秒时机器猫所在的位置的坐标，且P（0）=0，那么下列结论中错误的是（ C）（A）P(3)=3 （B）P(5)=1 （C）P(101)=21 （D）P(103)0为常数，x1=1, x2=2.（1）设an=xn+1xn，求数列a n的通项公式；（2）设f ()=x n，当变化时，求f ()的取值范围.解析 （1）由题得 an是首项为1，公比为的等比数列，当0时 (文) 设曲线与一次函数yf（x）的图象关于直线 yx对称，若f (-1)=0，且点 在曲线上，又a1= a2（1）求曲线C所对应的函数解析式；（2）求数列a nd的通项公式解析：（1）yx-1 (2) a n（n1）！8（理）过P（1，0）做曲线C：y=xk(x(0,+),kN+，k1)的切线，切点为Q1，设Q1在x轴上的投影为P1，又过P1做曲线C的切线，切点为Q2，设Q2在x轴上的投影为P2，依次下去得到一系列点Q1、Q2、Q3、Qn的横坐标为an，求证：（）数列an是等比数列； （）； （）解：（）若切点是，则