高三数学一轮复习必备精品28：数列概念及等差数列 备注：【高三数学一轮复习必备精品共42讲 全部免费 欢

BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 第第 28 讲讲 数列概念及等差数列数列概念及等差数列 备注：备注：【高三数学一轮复习必备精品共 42 讲 全部免费 欢迎下载】 一一 【课标要求课标要求】 1数列的概念和简单表示法；通过日常生活中的实例，了解数列的概念和几种简单的表 示方法（列表、图像、通项公式） ，了解数列是一种特殊函数； 2通过实例，理解等差数列的概念，探索并掌握等差数列的通项公式与前 n 项和的公式； 3能在具体的问题情境中，发现数列的等差关系，并能用有关知识解决相应的问题。体 会等差数列与一次函数的关系 二二 【命题走向命题走向】 数列在历年高考都占有很重要的地位，一般情况下都是一至二个客观性题目和一个解答 题。对于本将来讲，客观性题目主要考察数列、等差数列的概念、性质、通项公式、前 n 项 和公式等基本知识和基本性质的灵活应用，对基本的计算技能要求比较高 预测 2010 年高考： 1题型既有灵活考察基础知识的选择、填空，又有关于数列推导能力或解决生产、生 活中的实际问题的解答题； 2知识交汇的题目一般是数列与函数、不等式、解析几何、应用问题联系的综合题， 还可能涉及部分考察证明的推理题 三三 【要点精讲要点精讲】 1数列的概念 （1）数列定义：按一定次序排列的一列数叫做数列； 数列中的每个数都叫这个数列的项。记作 n a，在数列第一个位置的项叫第 1 项（或首 项） ，在第二个位置的叫第 2 项，序号为n 的项叫第n项（也叫通项）记作 n a； 数列的一般形式： 1 a ， 2 a， 3 a， n a，简记作 n a。 （2）通项公式的定义：如果数列 n a的第 n 项与 n 之间的关系可以用一个公式表示， 那么这个公式就叫这个数列的通项公式 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 例如，数列的通项公式是 n a= n（n7，nN） ，数列的通项公式是 n a= 1 n （ nN） 。 说明： n a表示数列， n a表示数列中的第n项， n a= f n表示数列的通项公式； 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。例如， n a= ( 1)n= 1,21( ) 1,2 nk kZ nk ； 不是 每个数列都有通项公式。例如，1，1.4，1.41，1.414， （3）数列的函数特征与图象表示： 序号：1 2 3 4 5 6 项 ：4 5 6 7 8 9 上面每一项序号与这一项的对应关系可看成是一个序号集合到另一个数集的映射。从函 数观点看，数列实质上是定义域为正整数集N（或它的有限子集）的函数( )f n 当自变量 n从 1 开始依次取值时对应的一系列函数值(1),(2),(3),fff，( )f n ，通常用 n a来 代替 f n，其图象是一群孤立点。 （4）数列分类：按数列项数是有限还是无限分：有穷数列和无穷数列；按数列项 与项之间的大小关系分：单调数列（递增数列、递减数列） 、常数列和摆动数列 （5）递推公式定义：如果已知数列 n a的第 1 项（或前几项） ，且任一项 n a与它的前 一项 1n a （或前几项）间的关系可以用一个公式来表示，那么这个公式就叫做这个 数列的递推公式 2等差数列 （1）等差数列定义：一般地，如果一个数列从第2项起，每一项与它的前一项的差等 于同一个常数，那么这个数列就叫等差数列，这个常数叫做等差数列的公差，公差通常用字 母d表示。用递推公式表示为 1 (2) nn aad n 或 1 (1) nn aad n 。 （2）等差数列的通项公式： 1 (1) n aand； BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 说明：等差数列（通常可称为A P数列）的单调性：d0为递增数列，0d 为常数列， 0d 为递减数列。 （3）等差中项的概念： 定义：如果a，A，b成等差数列，那么A叫做a与b的等差中项。其中 2 ab A a，A，b成等差数列 2 ab A 。 （4）等差数列的前n和的求和公式： 1 1 ()(1) 22 n n n aan n Snad 。 四四 【典例解析典例解析】 题型 1：数列概念 (2009 安徽卷文）已知为等差数列，则等于 A. -1 B. 1 C. 3 D.7 【解析】 135 105aaa 即 3 3105a 3 35a 同理可得 4 33a 公差 43 2daa 204 (204)1aad .选 B。 【答案】B 2.根据数列前 4 项，写出它的通项公式： （1）1，3，5，7； （2） 2 21 2 ， 2 31 3 ， 2 41 4 ， 2 51 5 ； （3） 1 1*2 ， 1 2*3 ， 1 3*4 ， 1 4*5 。 解析：（1） n a=21n； （2） n a= 2 (1)1 1 n n ； （3） n a= ( 1) (1) n n n 。 点评：每一项序号与这一项的对应关系可看成是一个序号到另一个数集的对应关系，这 对考生的归纳推理能力有较高的要求。 例 2数列 n a中，已知 2 1( ) 3 n nn anN ， BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 （1）写出 10 a ， 1n a ， 2 n a ； （2） 2 79 3 是否是数列中的项？若是，是第几项？ 解析：（1） 2 1( ) 3 n nn anN ， 10 a 2 1010 1109 33 ， 1n a 2 2 11131 33 nnnn ， 2 n a 2 22 42 1 1 33 nn nn ； （2）令 2 79 3 2 1 3 nn ，解方程得15,16nn 或， nN，15n ， 即 2 79 3 为该数列的第 15 项。 点评：该题考察数列通项的定义，会判断数列项的归属 题型 2：数列的递推公式 例 3如图,一粒子在区域 ( , )|0,0 x yxy 上运动,在第一秒内它从原点运动到点 1(0,1) B,接着按 图中箭头所示方向在 x 轴、y 轴及其平行方向上运动，且 每秒移动一个单位长度。 （1）设粒子从原点到达点 nnn ABC、时， 所经过的时间分别为 nnn a 、b 、c，试写出 nnn a、b 、c 的通相公式； （2）求粒子从原点运动到点(16,44)P时所需的时间； （3）粒子从原点开始运动，求经过 2004 秒后，它所处的坐标 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 wxckt wxckt 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头 头。 解析：(1) 由图形可设 12 (1,0),(2,0),( ,0) n AAA n，当粒子从原点到达 n A时，明显有 1 3,a 21 1,aa 311 123 4,aaa 43 1,aa 533 205 4,aaa 65 1,aa 2123 (21) 4, nn aan 221 1, nn aa 211 435(21) n aan 2 41n , 2 221 14 nn aan 。 2 2121 2(21)441 nn bannn , 2 22 2 244 nn bannn 。 0 C5 C4 C3 C2 B5 B4 B3 B2 A6A5A4 A3A2 C1B1 A1x y BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 22 2121 (21)42(21)(21) nn cbnnnnn , 22 22 242(2 )(2 ) nn cannnnn, 即 2 n cnn。 （2）有图形知，粒子从原点运动到点(16,44)P时所需的时间是到达点 44 C 所经过得时间 44 c 再加（4416）28 秒， 所以 2 4444282008t 秒。 （3）由 2 n cnn2004，解得 18017 1 2 n ，取最大得 n=44， 经计算，得 44 c 19802004，从而粒子从原点开始运动，经过 1980 秒后到达点 44 C ，再 向左运行 24 秒所到达的点的坐标为（20，44） 。 点评：从起始项入手，逐步展开解题思维。由特殊到一般，探索出数列的递推关系式， 这是解答数列问题一般方法，也是历年高考命题的热点所在。 例 4 （1）已知数列 n a适合： 1 1a ， 1n a 2 2 n n a a ，写出前五项并写出其通项公式； （2）用上面的数列 n a，通过等式 1nnn baa 构造新数列 n b，写出 n b，并写出 n b的前 5 项 解：（1） 1 1a ， 2 2 3 a ， 3 2 4 a ， 4 2 5 a ， 5 2 6 a ， 2 1 n a n ； （2） 222 12(1)(2) n b nnnn ， 1 1 3 b ， 2 1 6 b ， 3 1 10 b ， 4 1 15 b ， 5 1 21 b 点评：会根据数列的前几项写出数列的一个通项公式，了解递推公式是给出数列的又一 种重要方法，能根据递推公式写出数列的前几项。 题型 3：数列的应用 例 5湖南省 2008 届十二校联考第一次考试 如果一个数列的各项都是实数，且从第二项开始，每一项与它前一项的平方差是相同的常 数，则称该数列为等方差数列，这个常数叫这个数列的公方差 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 (1)设数列 n a是公方差为p的等方差数列，求 n a和 1n a (2 )nnN，的关系式； (2)若数列 n a既是等方差数列，又是等差数列，证明该数列为常数列； (3) 设数列 n a是首项为2，公方差为2的等方差数列，若将 12310 aaaa，这种顺 序的排列作为某种密码，求这种密码的个数 (1)解：解：由等方差数列的定义可知： 22 1nn aap (2 )nnN，5 分 (2)证法一：证法一： n a是等差数列，设公差为d，则 11nnnn aaaad 又 n a是等方差数列， 2222 11nnnn aaaa 7 分 1111 ()()()() nnnnnnnn aaaaaaaa 即 2 11 ()20 nnnn d aaaad ， 10 分 0d ，即 n a是常数列 11 分 证法二：证法二： n a是等差数列，设公差为d，则 1nn aad 1 又 n a是等方差数列，设公方差为p，则 22 1nn aap 7 分 2 代入得， 2 20 n ddap 1 2 3 同理有， 2 1 20 n ddap 4 两式相减得：即 2 1 2 ()20 nn d aad ，10 分 0d ，即 n a是常数列11 分 证法三：证法三：（接证法二、 ） 1 2 由、得出：若0d ，则 n a是常数列 8 分 1 2 若0d ， 则 22 n dp a d 是常数, 0d ，矛盾10 分 n a是常数列 11 分 (3)依题意， 22 1 2 nn aa (2 )nnN， 2 1 4a ， 2 42(1)22 n ann BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 22 n an，或22 n an ， 13 分 即该密码的第一个数确定的方法数是1，其余每个数都有“正”或“负”两种 确定方法，当每个数确定下来时，密码就确定了，即确定密码的方法数是 9 2512种， 故，这种密码共512种16 分 。 点评：解决此类问题的思路是先将实际问题转化为数列模型来处理。 例 6在某报自测健康状况的报道中，自测血压结果与相应年龄的统计数据如下表. 观察表中数据的特点，用适当的数填入表中空白（_）内 答案：140 85 解析：从题目所给数据规律可以看到：收缩压是等差数列.舒张压的数据变化也很有规 律：随着年龄的变化，舒张压分别增加了 3 毫米、2 毫米，照此规律，60 岁时的收缩压和 舒张压分别为 140；85. 点评：本题以实际问题为背景，考查了如何把实际生活中的问题转化为数学问题的能力.它 不需要技能、技巧及繁杂的计算，需要有一定的数学意识，有效地把数学过程实施为数学思 维活动。 题型 4：等差数列的概念 例 7设 Sn是数列an的前 n 项和，且 Sn=n2，则an是（ ） A.等比数列，但不是等差数列B.等差数列，但不是等比数列 C.等差数列，而且也是等比数列D.既非等比数列又非等差数列 答案：B； 解法一：an= )2( 12 ) 1( 1 )2( ) 1( 1 1 nn n a nSS nS n nn an=2n1（nN） 又 an+1an=2 为常数， 12 12 1 n n a a n n 常数 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 an是等差数列，但不是等比数列. 解法二：如果一个数列的和是一个没有常数项的关于 n 的二次函数，则这个数列一定是 等差数列。 点评：本题主要考查等差数列、等比数列的概念和基本知识，以及灵活运用递推式 an=SnSn1的推理能力.但不要忽略 a1，解法一紧扣定义，解法二较为灵活 例 8设数列 n a、 n b、 n c满足： 2 nnn aab， 21 32 nnnn aaac（n=1,2,3,） ， 证明： n a为等差数列的充分必要条件是 n c为等差数列且 1 nn bb（n=1,2,3,） 证明： 1必要性：设数列 n a是公差为 1 d的等差数列，则： )( 311nnnn aabb)( 2 nn aa= )( 1nn aa)( 23 nn aa= 1 d- 1 d=0， 1 nn bb（n=1,2,3,）成立； 又2)( 11 nnnn aacc)( 12 nn aa)(3 23 nn aa=6 1 d（常数） （n=1,2,3,） 数列 n c为等差数列。 2充分性：设数列 n c是公差为 2 d的等差数列，且 1 nn bb（n=1,2,3,） ， 21 32 nnnn aaac 4322 32 nnnn aaac 得： )( 22 nnnn aacc)(2 31 nn aa)(3 42 nn aa= 21 32 nnn bbb )( 12nnnn cccc 221 2)(dcc nn 21 32 nnn bbb 2 2d 从而有 321 32 nnn bbb 2 2d 得：0)(3)(2)( 23121 nnnnnn bbbbbb 0)( 1 nn bb，0 12 nn bb，0 23 nn bb， 由得：0 1 nn bb（n=1,2,3,） ， 由此，不妨设 3 dbn（n=1,2,3,） ，则 2 nn aa 3 d（常数） 故 3121 32432daaaaac nnnnnn BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 从而 3211 324daac nnn 31 524daa nn 得： 311 2)(2daacc nnnn ， 故 311 )( 2 1 dccaa nnnn 32 2 1 dd （常数） （n=1,2,3,） ， 数列 n a为等差数列。 综上所述： n a为等差数列的充分必要条件是 n c为等差数列且 1 nn bb（n=1,2,3,） 。 证法二： 令 An = a n+1- a n，由 b nb n+1知 a n - a n+2a n+1- a n+3。 从而 a n+1- a na n+3 - a n+2,即 AnAn+2（n=1,2,3,） 由 c n = a n + 2a n+1 + 3a n+2, c n+1 = 4a n+1 + 2a n+2 - 3 a n+3得 c n+1-c n=( a n+1- a n+2(a n+2- a n+1)+3(a n+3 - a n+2)，即 An+2An+1+3An+2=d2. 由此得 An+2+2An+3+3An+2=d2. -得 (An-An+2)+2(An+1- An+3)+3(An+2- An+4)=0 因为 An-An+20，An+1- An+30，An+2- An+40, 所以由得 An-An+2=0(n=1,2,3,)。 于是由得 4An+2An+1=An+1+2An+2+3An+2=d2, 从而 2An+4An+1=4An+1+2An+2=d2 由和得 4An+2An+1=2An+4An+1,故 An+1= An ,即 a n+2- a n+1= a n+1- a n(n=1,2,3,)， 所以数列a n是等差数列。 点评：该题考察判断等差数列的方法，我们要讲平时积累的方法巧妙应用，有些结论可 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 以起到事半功倍的效果 题型 5：等差数列通项公式 例 9（2009 天津卷文）已知等差数列 n a的公差 d 不为 0，设 1 21 n nn qaqaaS *11 21 , 0,) 1(NnqqaqaaT n n n n （）若15, 1, 1 31 Saq ,求数列 n a的通项公式； （）若 3211 ,SSSda且成等比数列，求 q 的值。 （）若 * 2 2 22 , 1 )1 (2 )1 (1, 1Nn q qdq TqSqq n nn ）证明（ （1）解：由题设，15, 1, 1,)2()( 31 2 1113 SaqqdaqdaaS将 代入解得4d，所以34 nan*Nn （2）解：当 321 2 3211 ,32,2,SSSdqdqdSdqdSdSda成等比数列，所以 31 2 2 SSS，即)322 22 dqdqdddqd（）（，注意到0d，整理得2q （3）证明：由题设，可得 1 n n qb，则 12 2 2 3212 n nn qaqaqaaS 12 2 2 3212 n nn qaqaqaaT -得， )(2 12 2 3 4222 n nnn qaqaqaTS +得， )(2 22 12 2 3122 n nnn qaqaqaTS 式两边同乘以 q，得)(2)( 22 12 2 3122 n nnn qaqaqaTSq 所以 2 2 123 22 1 )1 (2 )(2)1 ()1 ( q qdq qqqdTqSq n n nn （3）证明： nlklklk baabaabaacc nn )()()( 2121 2 12 11 = 1 1122111 )()()( n nn qdblkqdblkdblk BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 因为0, 0 1 bd，所以 1 2211 1 21 )()()( n nn qlkqlklk db cc 若 nn lk ，取 i=n， 若 nn lk ，取 i 满足 ii lk ，且 jj lk ，nji1 由（1） （2）及题设知，ni 1，且 1 2211 1 21 )()()( n nn qlkqlklk db cc 当 ii lk 时，1 ii lk，由nq ，1,2 , 1, 1iiqlk ii 即1 11 qlk，),1()( 22 qqqlk 22 11 ) 1()( ii ii qqqlk 所以1 1 1 ) 1() 1() 1() 1( 1 1 12 1 21 i i ii q q q qqqqqqq db cc 因此0 21 cc 当 ii lk 时，同理可得, 1 1 21 db cc 因此0 21 cc 综上， 21 cc 【考点定位】本小题主要考查了等差数列的通项公式，等比数列通项公式与前 n 项和等基本知识，考查 运算能力和推理论证能力和综合分析解决问题的能力 例 10已知等比数列 n x的各项为不等于 1 的正数，数列 n y满足 ) 1, 0(2logaaay n xn ，设12,18 63 yy。 （1）求数列 n y的前多少项和最大，最大值为多少？ （2）试判断是否存在自然数 M，使当Mn 时，1 n x恒成立？若存在，求出相应的 M，若 不存在，请说明理由； （3）令),13(log 1 Nnnxa nxn n ，试判断数列 n a的增减性？ BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 解：（1）由已知得： nan xylog2 设等比数列xn的公比为 q(q1) 由q x x axxyy a n n nanann log2log2)log(log2 1 11 得 n y为等差数列，设公差为 d 12,18 63 yy，d=2；ndnyyn224)3( 3 设前 k 项为最大，则1211 0 0 1 k y y k k 0 12 y 前 11 项和前 12 项和为最大，其和为 132 (2)xn=a12-n,nN*；若 xn1，则 a12-n1 当1a时，n12，显然不成立 ；当1210na时， 存在 M=12，13，14，当Mn 时，1 n x (3)an= 12 11 loglog )1(1212 1 n n ax nn anxn 0 )12)(11( 1 12 11 11 10 1 nnn n n n aa nn nn aa 1 13n时数列an为递减数列 点评：该题通过求通项公式，最终通过通项公式解释复杂的不等问题，属于综合性的题 目，解题过程中注意观察规律 题型 6：等差数列的前 n 项和公式 例 11 （1）若一个等差数列前 3 项的和为 34，最后 3 项的和为 146，且所有项的和为 390，则这个数列有（ ） A.13 项B.12 项C.11 项D.10 项 （2）设数列an是递增等差数列，前三项的和为 12，前三项的积为 48，则它的首项是 （ ） A.1 B.2 C.4 D.6 （3） ）设 Sn是等差数列an的前 n 项和，若 3 6 S S 1 3 ，则 6 12 S S （ ） BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 A 3 10 B 1 3 C 1 8 D 1 9 解析：（1）答案：A 设这个数列有 n 项 d nn naS dndaSSS daS n nn 2 ) 1( 633 2 23 3 1 133 13 390 2 ) 1( 146)2(33 34)(3 1 1 1 dnn na nda da n13 （2）答案：B 前三项和为 12，a1a2a312，a2 3 3 S 4 a1a2a348，a24，a1a312，a1a38， 把 a1，a3作为方程的两根且 a1a3， x28x120，x16，x22，a12，a36，选 B. （3）答案为 A； 点评：本题考查了数列等差数列的前 n 项和公式的运用和考生分析问题、解决问题的能 力 例 12 （1）设an为等差数列，Sn为数列an的前 n 项和，已知 S77，S1575，Tn为数列 n Sn 的前 n 项和，求 Tn。 （2）已知数列bn是等差数列，b1=1，b1+b2+b10=100. （）求数列bn的通项 bn； （）设数列an的通项 an=lg（1+ n b 1 ） ，记 Sn是数列an的前 n 项和，试比较 Sn 与 2 1 lgbn+1的大小，并证明你的结论。 解析：（1）设等差数列an的公差为 d，则 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 Sn=na1 2 1 n（n1）dS77，S1575， ,7510515 , 7217 1 1 da da 即 , 57 , 13 1 1 da da 解得 a12，d1 n Sn a1 2 1 （n1）d2 2 1 （n1） 。 2 1 1 1 n S n S nn ， 数列 n Sn 是等差数列，其首项为2，公差为 2 1 ， Tn 4 1 n2 4 9 n （2） （）设数列bn的公差为 d，由题意得 .100 2 ) 110(10 10 , 1 1 1 db b 解得 . 2 , 1 1 d b bn=2n1. （）由 bn=2n1，知 Sn=lg（1+1）+lg（1+ 3 1 ）+lg（1+ 12 1 n ） =lg（1+1） （1+ 3 1 ）（1+ 12 1 n ） ， 2 1 lgbn+1=lg12 n. 因此要比较 Sn与 2 1 lgbn+1的大小，可先比较（1+1） （1+ 3 1 ）（1+ 12 1 n ）与12 n的 大小. 取 n=1，有（1+1）112， 取 n=2，有（1+1） （1+ 3 1 ）122， BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 由此推测（1+1） （1+ 3 1 ）（1+ 12 1 n ）12 n. 若式成立，则由对数函数性质可断定：Sn 2 1 lgbn+1。 下面用数学归纳法证明式。 （i）当 n=1 时已验证式成立。 （ii）假设当 n=k（k1）时，式成立，即（1+1） （1+ 3 1 ）（1+ 12 1 k ）12 k. 那么，当 n=k+1 时， （1+1） （1+ 3 1 ）（1+ 12 1 k ） 1+ 1) 1(2 1 k 12 k （1+ 12 1 k ）= 12 12 k k （2k+2） 。 12 12 k k （2k+2） 2（32 k）2 0 12 1 12 )384(484 22 kk kkkk ， . 1) 1(232)22( 12 12 kkk k k . 因而 . 1) 1(2) 12 1 1)( 12 1 1 () 3 1 1)(11 ( k kk 这就是说式当 n=k+1 时也成立. 由（i） ， （ii）知式对任何正整数 n 都成立. 由此证得：Sn 2 1 lgbn+1。 评述：本题主要考查等差数列的求和公式的求解和应用，对一些综合性的问题要先理清 思路再行求解 题型 7：等差数列的性质及变形公式 例 13 （1）设an （nN*）是等差数列，Sn是其前 n 项的和，且 S5S6，S6S7S8，则下列结论错误的是（ ） BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 A.d0B.a70 C.S9S5D.S6与 S7均为 Sn的最大值 （2）等差数列an的前 m 项和为 30，前 2m 项和为 100，则它的前 3m 项和为（ ） A.130 B.170 C.210 D.260 解析：（1）答案：C； 由 S5S8，得 a8S5，即 a6+a7+a8+a902（a7+a8）0， 由题设 a7=0，a80，显然 C 选项是错误的。 （2）答案：C 解法一：由题意得方程组 100 2 ) 12(2 2 30 2 ) 1( 1 1 d mm ma d mm ma ， 视 m 为已知数，解得 2 1 2 )2(10 , 40 m m a m d ， 210 40 2 ) 13(3)2(10 3 2 ) 13(3 3 22 1 13 m mm m m md mma maS m 。 解法二：设前 m 项的和为 b1，第 m+1 到 2m 项之和为 b2，第 2m+1 到 3m 项之和为 b3，则 b1，b2，b3也成等差数列。 于是 b1=30，b2=10030=70，公差 d=7030=40。 b3=b2+d=70+40=110 前 3m 项之和 S3m=b1+b2+b3=210. 解法三：取 m=1，则 a1=S1=30，a2=S2S1=70，从而 d=a2a1=40。 于是 a3=a2+d=70+40=110.S3=a1+a2+a3=210。 点评：本题考查等差数列的基本知识，及灵活运用等差数列解决问题的能力，解法二中 是利用构造新数列研究问题，等比数列也有类似性质.解法三中，从题给选择支获得的信息 可知，对任意变化的自然数 m，题给数列前 3m 项的和是与 m 无关的不变量，在含有某种变 化过程的数学问题，利用不变量的思想求解，立竿见影。 例 14在 XOY 平面上有一点列 P1（a1，b1） ，P2（a2，b2） ，Pn（an，bn） ，对每 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 个自然数 n，点 Pn位于函数 y=2000（ 10 a ）x（0a10的图象上，且点 Pn、点（n，0）与 点（n+1，0）构成一个以 Pn为顶点的等腰三角形。 （）求点 Pn的纵坐标 bn的表达式； （）若对每个自然数 n，以 bn，bn1，bn2为边长能构成一个三角形，求 a 的取值范 围； （） （理）设 Bnb1，b2bn（nN）.若 a 取（）中确定的范围内的最小整数，求 数列Bn的最大项的项数 （文）设 cnlg（bn） （nN）.若 a 取（）中确定的范围内的最小整数，问数列 cn前多少项的和最大?试说明理由。 解析：.解：（）由题意，ann 2 1 ，bn2000（ 10 a ） 2 1 n 。 （）函数 y=2000（ 10 a ）x（0a10）递减， 对每个自然数 n，有 bnbn1bn2 则以 bn，bn1，bn2为边长能构成一个三角形的充要条件是 bn2bn1bn， 即（ 10 a ）2（ 10 a 1）0， 解得 a5（15）或 a5（51） ， 5（51）a10 （） （理）5（51）a10， a=7，bn2000（ 10 7 ） 2 1 n 。 数列bn是一个递减的正数数列.对每个自然数 n2，BnbnBn1。 于是当 bn1 时，BnBn1，当 bn1 时，BnBn1， 因此，数列Bn的最大项的项数 n 满足不等式 bn1 且 bn11。 由 bn2000（ 10 7 ） 2 1 n 1，得 n20.8，n=20。 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 BatchDoc-Word 文档批量处理工具 （文）5（51）a10，a=7，bn2000（ 10 7 ） 2 1 n 。 于是 cnlg2000（ 10 7 ） 2 1 n 3lg2（n 2 1 ）lg0.7 数列cn是一个递减的等差数列. 因此，当且仅当 cn0，且 cn10 时，数列cn的前 n 项的和最大。 由 cn3lg2（n 2 1 ）lg070， 得 n20.8，n=20。 点评：本题主要考查函数的解析式，函数的性质，解不等式，等差、等比数列的有关知 识，及等价转化，数形结合等数学思想方法. 五五 【思维总结思维总结】 1数列的知识要点： （1）数列是特殊的函数，数列是定义在自然数集 N（或它的有限子集 1，2，3，n， ）上的函数 f（n） ，当自变量从小到大依