汪耀生
這部分內(nèi)容由等差(比)數(shù)列的定義、通項(xiàng)公式及其前n項(xiàng)和公式組成,主要考查運(yùn)算能力,公式和性質(zhì)的靈活運(yùn)用能力以及遞推轉(zhuǎn)化能力. ?在客觀題中,突出考查基本量(首項(xiàng)、公差或公比、通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和)的求解;在解答題中,常以等差(比)數(shù)列(或可以化歸為等差(比)數(shù)列的關(guān)系式)為背景,重點(diǎn)考查其證明、通項(xiàng)、求和以及與函數(shù)、方程、不等式等其他知識(shí)的交匯問(wèn)題,難度一般為中等或中等偏下.
重點(diǎn):理解并掌握等差(比)數(shù)列的定義,能判斷或證明等差(比)數(shù)列;熟記等差(比)數(shù)列的通項(xiàng)、求和及其變形公式和相關(guān)性質(zhì).
難點(diǎn):等差(比)數(shù)列的定義的理解和判斷;等差(比)數(shù)列的通項(xiàng)、求和及其變形公式和相關(guān)性質(zhì)的記憶與靈活運(yùn)用.
1. 等差(比)數(shù)列及其前n項(xiàng)和的基本解題思路
(1)方程法:將an與Sn統(tǒng)一表示為a1和d(或q)的方程(組),以求其基本量(五個(gè)基本量中,通常先求出a1和d(或q),然后再求其他的基本量).
(2)函數(shù)法:利用函數(shù)的思想解決數(shù)列問(wèn)題,如等差數(shù)列的通項(xiàng)、求和公式可分別表示成an=kn+b(一次函數(shù)),Sn=An2+Bn(不帶常數(shù)項(xiàng)的二次函數(shù))(n∈N?鄢)等.
(3)性質(zhì)法:運(yùn)用等差(比)數(shù)列的相關(guān)性質(zhì)解題,常可整體代換,回避單個(gè)求值. 較為常用的如:若a,b,c成等差,則2b=a+c;若a,b,c成等比,則b2=ac;若m+n=p+q,則am+an=ap+aq(或aman=apaq)(n,m,p,q∈N?鄢),Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…仍成等差(比)數(shù)列. 需要指出的是,等差、等比數(shù)列的性質(zhì)具有對(duì)稱性,因此可用類比的思想理解和記憶. 等差數(shù)列和等比數(shù)列可以相互轉(zhuǎn)化,等比數(shù)列的性質(zhì)可以用等差數(shù)列的性質(zhì)來(lái)推導(dǎo)、理解和記憶.
2. 等差(比)數(shù)列及其前n項(xiàng)和的基本解題策略
(1)通項(xiàng)公式的拓展應(yīng)用:若數(shù)列{an}為等差(比)數(shù)列,則an=am+(n-m)d(an=amqn-m).
(2)等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的變式應(yīng)用:Sn=·n=M·n,其中M=表示等差數(shù)列的中間項(xiàng),當(dāng)項(xiàng)數(shù)為奇數(shù)時(shí)表示數(shù)列的中間一項(xiàng);當(dāng)項(xiàng)數(shù)為偶數(shù)時(shí)表示與首尾對(duì)稱兩項(xiàng)的算術(shù)平均值. 例如:已知an=t,則S=an·(2n-1)=t·(2n-1).
(3)對(duì)等差(比)數(shù)列的定義的理解不拘泥于an+1-an=d或=q,可以是-=d等.
(4)求最值的方法有:①函數(shù)法(作圖觀察);②分界法(如在等差數(shù)列中,若a1>0且d<0,則當(dāng)n滿足an≥0且an+1≤0時(shí),Sn最大;相反,若a1<0且d>0,則當(dāng)n滿足an≤0且an+1≥0時(shí),Sn最?。?③單調(diào)法(當(dāng)n滿足an≥an-1且an≥an+1時(shí),an最大;當(dāng)n滿足an≤an-1且an≤an+1時(shí),an最?。┑?
例1 ?(1)已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且a1+a5=3a3,a10=14,則S12=______.
(2)(2014年高考大綱卷)在等比數(shù)列{an}中,若a4=2,a5=5,則數(shù)列{lgan}的前8項(xiàng)和等于( ? ?)
A. 6 ? B. 5 ? C. 4 ? D. 3
思索 ?這是等差(比)數(shù)列中最基本的一類題型(求基本量),通常用方程法求解,但用等差、等比數(shù)列的性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化常常更為簡(jiǎn)便. 因此,解題時(shí)首先要看能否利用性質(zhì)解決,如若不能,再考慮普通方法.
破解 ?(1)解法1(方程法):由2a1+4d=3(a1+2d),a10=a1+9d=14,解得a1=-4,d=2,則有S12=12a1+d=12×(-4)+×2=84.
解法2(性質(zhì)法):由a1+a5=3a3,即有2a3=3a3,解得a3=0,而S12=×12=×12=×12=84.
(2)解法1(方程法):由已知得q==,故有a1===,即lga1=lg. 又{an}為等比數(shù)列,所以lgan-lgan-1=lg=lgq=lg(n≥2),故{lgan}為等差數(shù)列. 所以S=8lga1+lgq=8lg+28lg=8(4lg2-3lg5)+28(lg5-lg2)=4,故選C.
解法2(性質(zhì)法):由S8=lga1+lga2+…+lga8=lga1a2a3…a8=lg(a4a5)4=4lg10=4,故選C.
例2 ?(1)(2014年高考江西卷)在等差數(shù)列{an}中,若a1=7,公差為d,前n項(xiàng)和為Sn,當(dāng)且僅當(dāng)n=8時(shí),Sn取最大值,則d的取值范圍是____.
(2)若等差數(shù)列{an}滿足a21+a2100≤10,則S=a100+a101+…+a199的最大值為( ? ?)
A. 600 B. 500 C. 800 D. 200
思索 ?本題考查了等差數(shù)列前n項(xiàng)和Sn的最值的處理方法. (1)由解題策略(4)中求最值的分界法可求得;亦可以用二次函數(shù)的方法來(lái)處理. (2)由等差數(shù)列的基本量的關(guān)系可求得S關(guān)于a1和a100的表達(dá)式,然后利用換元或者不等式的方法求解最值. 這是一道比較新穎的數(shù)列最值問(wèn)題,充分體現(xiàn)了數(shù)列與不等式的聯(lián)系.
破解 ?(1)解法1:由題意可知a8>0,a9<0,即a1+7d>0,a1+8d<0,即有7+7d>0,7+8d<0, 解得-1 解法2:由等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和是關(guān)于n的二次函數(shù)Sn=n2+7-n,則其對(duì)稱軸為-∈,,可解得d∈-1,-.endprint (2)解法1:由S=a100+a101+…+a199=×100=50(3a100-a1),令a1=cosθ,a100=sinθ,故有S=50(3sinθ-cosθ)=500sin(θ+φ)≤500,即選B. 解法2:由S=a100+a101+…+a199=×100=50(3a100-a1)≤50·=50·≤500,選B. 例3 ?(2014年高考浙江卷)數(shù)列{an}和{bn}滿足a1a2…an=()(n∈N?鄢). 若{an}為等比數(shù)列,且a1=2,b3=6+b2. (1)求an與bn; (2)設(shè)cn=-(n∈N?鄢),記數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為Sn. ①求Sn; ②求正整數(shù)k,使得對(duì)任意n∈N?鄢均有Sk≥Sn. 思索 ?(1)將等比數(shù)列中的項(xiàng)b2,b3均用a1和q來(lái)表示,結(jié)合已知條件建立方程,解出q,即可求出其通項(xiàng);(2)在有關(guān)前n項(xiàng)和的問(wèn)題中,有兩個(gè)新數(shù)列的前n項(xiàng)和的問(wèn)題,分清數(shù)列的類型和基本量尤為關(guān)鍵,并且問(wèn)題中穿插了一點(diǎn)放縮的技巧,是一個(gè)考查知識(shí)點(diǎn)全面,但難度不大的數(shù)列問(wèn)題. 破解 ?(1)由題意可知a1a2…an=(),且b3-b2=6,可知a3=()=8. 又a1=2,故數(shù)列{an}的公比q=2,所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2n,n∈N?鄢,則可得a1·a2·a3…an=2=(),故數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式為bn=n(n+1). (2)①由(1)可知,cn=-=-+(n∈N?鄢),故Sn=-(n∈N?鄢). ②因?yàn)閏1=0,c2>0,c3>0,c4>0,當(dāng)n≥5時(shí),有cn=·-1,而-=>0,故有≤<1. 即當(dāng)n≥5時(shí),有cn<0. 綜合上述可知,對(duì)任意的n∈N?鄢恒有S4≥Sn,故有k=4. 例4 ?已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=3,前n項(xiàng)和為Sn,且Sn+1=3Sn+2n(n∈N?鄢). (1)試判斷數(shù)列{an+1}是否成等比數(shù)列,并求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)記Tn為數(shù)列{an+1}的前n項(xiàng)和,求的最小值. 思索 ?(1)判斷數(shù)列為等差(比)數(shù)列是高考中的常見(jiàn)題型,通常由條件中的“暗示”,將關(guān)系式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,利用定義法或中項(xiàng)證明;(2)中涉及離散型數(shù)列的單調(diào)性. 破解 ?(1)因?yàn)镾n+1=3Sn+2n ①,Sn=3Sn-1+2(n-1) ②,由①-②可得an+1=3an+2,即有an+1+1=3(an+1)(n≥2). 又a1=3,a2=8,所以a2+1≠3(a1+1). 故數(shù)列{an+1}從第二項(xiàng)起成等比數(shù)列,所以an=3,n=1,3n-1,n≥2. (2)由Tn=(a1+1)+(a2+1)+…+(an+1)=4+9+27+…+3n=,則有==. 令bn=1+n+1-n+1,則有bn-bn-1=<0,即有0 1. 若等差數(shù)列{an}的前6項(xiàng)和為23,前9項(xiàng)和為57,則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=_____. 2. (2014年高考廣東卷)若等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),且a10a11+a9a12=2e5,則lna1+lna2+…+lna20=________. 3. (2014年高考北京卷)若等差數(shù)列{an}滿足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,則當(dāng)n=________時(shí),數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和最大. 4. (2014年高考江西卷)已知首項(xiàng)都是1的兩個(gè)數(shù)列{an},{bn}(bn≠0,n∈N?鄢),滿足anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0. (1)令cn=,求數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式; (2)若bn=3n-1,求數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn. 5. 已知正項(xiàng)數(shù)列{an},{bn}滿足:對(duì)任意正整數(shù)n,都有an,bn,an+1成等差數(shù)列,bn,an+1,bn+1成等比數(shù)列,且a1=10,a2=15. (1)求證:數(shù)列{}是等差數(shù)列; (2)求數(shù)列{an},{bn}的通項(xiàng)公式; (3)設(shè)Sn=++…+,如果對(duì)任意正整數(shù)n,不等式2aSn<2-恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 參考答案 1. Sn=n2-n. 2. 由題意知a10a11+a9a12=2a10a11=2e5,故有a10a11=e5,而a1·a2·…·a20=(a1a20)10=(a10a11)10=(e5)10=e50. 故可得lna1+lna2+…+lna20=ln(a1·a2·…·a20)=ln(e50)=50. 3. 8 4. (1)由anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0,可得-+2=0,即有-=2,且=1,即數(shù)列{cn}是以1為首項(xiàng)、2為公差的等差數(shù)列,即有cn=2n-1. (2)由cn==2n-1,故可得an=(2n-1)·3n-1,則有Sn=a1+a2+a3+…+an=1·30+3·31+5·32+…+(2n-1)·3n-1 ①,故有3Sn=1·3+3·32+5·33+…+(2n-3)·3n-1+(2n-1)·3n ②. 由①-②可得-2Sn=1+2·3+2·32+…+2·3n-1-(2n-1)·3n=(2-2n)·3n-2,故Sn=(n-1)·3n+1. 5. (1)由已知,2bn=an+an+1 ①,a=bnbn+1 ②,由②可得an+1= ③,將③代入①得,對(duì)任意n≥2,n∈N?鄢,有2bn=+,即2=+,故{}是等差數(shù)列. (2)設(shè)數(shù)列{}的公差為d,由a1=10,a2=15,經(jīng)計(jì)算,可得b1=,b2=18,則有=,=3,且d=-=3-=. 故有=+·(n-1)=·(n+4),故bn=,an=. (3)由(1)可得==2-,則有Sn=2-+-+…+-=2-. 不等式2aSn<2-化為4a-<2-,即(a-1)n2+(3a-6)n-8<0. 設(shè)f(n)=(a-1)n2+(3a-6)n-8,則f(n)<0對(duì)任意正整數(shù)n恒成立. 當(dāng)a-1>0,即a>1時(shí),不滿足條件;當(dāng)a-1=0,即a=1時(shí),滿足條件;當(dāng)a-1<0,即a<1時(shí),則f(n)的對(duì)稱軸為x= -<0, f(n)關(guān)于n遞減. 因此,只需f(1)=4a-15<0,解得a<,故a<1. 綜合上述,可得a≤1.endprint (2)解法1:由S=a100+a101+…+a199=×100=50(3a100-a1),令a1=cosθ,a100=sinθ,故有S=50(3sinθ-cosθ)=500sin(θ+φ)≤500,即選B. 解法2:由S=a100+a101+…+a199=×100=50(3a100-a1)≤50·=50·≤500,選B. 例3 ?(2014年高考浙江卷)數(shù)列{an}和{bn}滿足a1a2…an=()(n∈N?鄢). 若{an}為等比數(shù)列,且a1=2,b3=6+b2. (1)求an與bn; (2)設(shè)cn=-(n∈N?鄢),記數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為Sn. ①求Sn; ②求正整數(shù)k,使得對(duì)任意n∈N?鄢均有Sk≥Sn. 思索 ?(1)將等比數(shù)列中的項(xiàng)b2,b3均用a1和q來(lái)表示,結(jié)合已知條件建立方程,解出q,即可求出其通項(xiàng);(2)在有關(guān)前n項(xiàng)和的問(wèn)題中,有兩個(gè)新數(shù)列的前n項(xiàng)和的問(wèn)題,分清數(shù)列的類型和基本量尤為關(guān)鍵,并且問(wèn)題中穿插了一點(diǎn)放縮的技巧,是一個(gè)考查知識(shí)點(diǎn)全面,但難度不大的數(shù)列問(wèn)題. 破解 ?(1)由題意可知a1a2…an=(),且b3-b2=6,可知a3=()=8. 又a1=2,故數(shù)列{an}的公比q=2,所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2n,n∈N?鄢,則可得a1·a2·a3…an=2=(),故數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式為bn=n(n+1). (2)①由(1)可知,cn=-=-+(n∈N?鄢),故Sn=-(n∈N?鄢). ②因?yàn)閏1=0,c2>0,c3>0,c4>0,當(dāng)n≥5時(shí),有cn=·-1,而-=>0,故有≤<1. 即當(dāng)n≥5時(shí),有cn<0. 綜合上述可知,對(duì)任意的n∈N?鄢恒有S4≥Sn,故有k=4. 例4 ?已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=3,前n項(xiàng)和為Sn,且Sn+1=3Sn+2n(n∈N?鄢). (1)試判斷數(shù)列{an+1}是否成等比數(shù)列,并求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)記Tn為數(shù)列{an+1}的前n項(xiàng)和,求的最小值. 思索 ?(1)判斷數(shù)列為等差(比)數(shù)列是高考中的常見(jiàn)題型,通常由條件中的“暗示”,將關(guān)系式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,利用定義法或中項(xiàng)證明;(2)中涉及離散型數(shù)列的單調(diào)性. 破解 ?(1)因?yàn)镾n+1=3Sn+2n ①,Sn=3Sn-1+2(n-1) ②,由①-②可得an+1=3an+2,即有an+1+1=3(an+1)(n≥2). 又a1=3,a2=8,所以a2+1≠3(a1+1). 故數(shù)列{an+1}從第二項(xiàng)起成等比數(shù)列,所以an=3,n=1,3n-1,n≥2. (2)由Tn=(a1+1)+(a2+1)+…+(an+1)=4+9+27+…+3n=,則有==. 令bn=1+n+1-n+1,則有bn-bn-1=<0,即有0 1. 若等差數(shù)列{an}的前6項(xiàng)和為23,前9項(xiàng)和為57,則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=_____. 2. (2014年高考廣東卷)若等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),且a10a11+a9a12=2e5,則lna1+lna2+…+lna20=________. 3. (2014年高考北京卷)若等差數(shù)列{an}滿足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,則當(dāng)n=________時(shí),數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和最大. 4. (2014年高考江西卷)已知首項(xiàng)都是1的兩個(gè)數(shù)列{an},{bn}(bn≠0,n∈N?鄢),滿足anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0. (1)令cn=,求數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式; (2)若bn=3n-1,求數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn. 5. 已知正項(xiàng)數(shù)列{an},{bn}滿足:對(duì)任意正整數(shù)n,都有an,bn,an+1成等差數(shù)列,bn,an+1,bn+1成等比數(shù)列,且a1=10,a2=15. (1)求證:數(shù)列{}是等差數(shù)列; (2)求數(shù)列{an},{bn}的通項(xiàng)公式; (3)設(shè)Sn=++…+,如果對(duì)任意正整數(shù)n,不等式2aSn<2-恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 參考答案 1. Sn=n2-n. 2. 由題意知a10a11+a9a12=2a10a11=2e5,故有a10a11=e5,而a1·a2·…·a20=(a1a20)10=(a10a11)10=(e5)10=e50. 故可得lna1+lna2+…+lna20=ln(a1·a2·…·a20)=ln(e50)=50. 3. 8 4. (1)由anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0,可得-+2=0,即有-=2,且=1,即數(shù)列{cn}是以1為首項(xiàng)、2為公差的等差數(shù)列,即有cn=2n-1. (2)由cn==2n-1,故可得an=(2n-1)·3n-1,則有Sn=a1+a2+a3+…+an=1·30+3·31+5·32+…+(2n-1)·3n-1 ①,故有3Sn=1·3+3·32+5·33+…+(2n-3)·3n-1+(2n-1)·3n ②. 由①-②可得-2Sn=1+2·3+2·32+…+2·3n-1-(2n-1)·3n=(2-2n)·3n-2,故Sn=(n-1)·3n+1. 5. (1)由已知,2bn=an+an+1 ①,a=bnbn+1 ②,由②可得an+1= ③,將③代入①得,對(duì)任意n≥2,n∈N?鄢,有2bn=+,即2=+,故{}是等差數(shù)列. (2)設(shè)數(shù)列{}的公差為d,由a1=10,a2=15,經(jīng)計(jì)算,可得b1=,b2=18,則有=,=3,且d=-=3-=. 故有=+·(n-1)=·(n+4),故bn=,an=. (3)由(1)可得==2-,則有Sn=2-+-+…+-=2-. 不等式2aSn<2-化為4a-<2-,即(a-1)n2+(3a-6)n-8<0. 設(shè)f(n)=(a-1)n2+(3a-6)n-8,則f(n)<0對(duì)任意正整數(shù)n恒成立. 當(dāng)a-1>0,即a>1時(shí),不滿足條件;當(dāng)a-1=0,即a=1時(shí),滿足條件;當(dāng)a-1<0,即a<1時(shí),則f(n)的對(duì)稱軸為x= -<0, f(n)關(guān)于n遞減. 因此,只需f(1)=4a-15<0,解得a<,故a<1. 綜合上述,可得a≤1.endprint (2)解法1:由S=a100+a101+…+a199=×100=50(3a100-a1),令a1=cosθ,a100=sinθ,故有S=50(3sinθ-cosθ)=500sin(θ+φ)≤500,即選B. 解法2:由S=a100+a101+…+a199=×100=50(3a100-a1)≤50·=50·≤500,選B. 例3 ?(2014年高考浙江卷)數(shù)列{an}和{bn}滿足a1a2…an=()(n∈N?鄢). 若{an}為等比數(shù)列,且a1=2,b3=6+b2. (1)求an與bn; (2)設(shè)cn=-(n∈N?鄢),記數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為Sn. ①求Sn; ②求正整數(shù)k,使得對(duì)任意n∈N?鄢均有Sk≥Sn. 思索 ?(1)將等比數(shù)列中的項(xiàng)b2,b3均用a1和q來(lái)表示,結(jié)合已知條件建立方程,解出q,即可求出其通項(xiàng);(2)在有關(guān)前n項(xiàng)和的問(wèn)題中,有兩個(gè)新數(shù)列的前n項(xiàng)和的問(wèn)題,分清數(shù)列的類型和基本量尤為關(guān)鍵,并且問(wèn)題中穿插了一點(diǎn)放縮的技巧,是一個(gè)考查知識(shí)點(diǎn)全面,但難度不大的數(shù)列問(wèn)題. 破解 ?(1)由題意可知a1a2…an=(),且b3-b2=6,可知a3=()=8. 又a1=2,故數(shù)列{an}的公比q=2,所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2n,n∈N?鄢,則可得a1·a2·a3…an=2=(),故數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式為bn=n(n+1). (2)①由(1)可知,cn=-=-+(n∈N?鄢),故Sn=-(n∈N?鄢). ②因?yàn)閏1=0,c2>0,c3>0,c4>0,當(dāng)n≥5時(shí),有cn=·-1,而-=>0,故有≤<1. 即當(dāng)n≥5時(shí),有cn<0. 綜合上述可知,對(duì)任意的n∈N?鄢恒有S4≥Sn,故有k=4. 例4 ?已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=3,前n項(xiàng)和為Sn,且Sn+1=3Sn+2n(n∈N?鄢). (1)試判斷數(shù)列{an+1}是否成等比數(shù)列,并求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)記Tn為數(shù)列{an+1}的前n項(xiàng)和,求的最小值. 思索 ?(1)判斷數(shù)列為等差(比)數(shù)列是高考中的常見(jiàn)題型,通常由條件中的“暗示”,將關(guān)系式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,利用定義法或中項(xiàng)證明;(2)中涉及離散型數(shù)列的單調(diào)性. 破解 ?(1)因?yàn)镾n+1=3Sn+2n ①,Sn=3Sn-1+2(n-1) ②,由①-②可得an+1=3an+2,即有an+1+1=3(an+1)(n≥2). 又a1=3,a2=8,所以a2+1≠3(a1+1). 故數(shù)列{an+1}從第二項(xiàng)起成等比數(shù)列,所以an=3,n=1,3n-1,n≥2. (2)由Tn=(a1+1)+(a2+1)+…+(an+1)=4+9+27+…+3n=,則有==. 令bn=1+n+1-n+1,則有bn-bn-1=<0,即有0 1. 若等差數(shù)列{an}的前6項(xiàng)和為23,前9項(xiàng)和為57,則數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=_____. 2. (2014年高考廣東卷)若等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),且a10a11+a9a12=2e5,則lna1+lna2+…+lna20=________. 3. (2014年高考北京卷)若等差數(shù)列{an}滿足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,則當(dāng)n=________時(shí),數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和最大. 4. (2014年高考江西卷)已知首項(xiàng)都是1的兩個(gè)數(shù)列{an},{bn}(bn≠0,n∈N?鄢),滿足anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0. (1)令cn=,求數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式; (2)若bn=3n-1,求數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn. 5. 已知正項(xiàng)數(shù)列{an},{bn}滿足:對(duì)任意正整數(shù)n,都有an,bn,an+1成等差數(shù)列,bn,an+1,bn+1成等比數(shù)列,且a1=10,a2=15. (1)求證:數(shù)列{}是等差數(shù)列; (2)求數(shù)列{an},{bn}的通項(xiàng)公式; (3)設(shè)Sn=++…+,如果對(duì)任意正整數(shù)n,不等式2aSn<2-恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 參考答案 1. Sn=n2-n. 2. 由題意知a10a11+a9a12=2a10a11=2e5,故有a10a11=e5,而a1·a2·…·a20=(a1a20)10=(a10a11)10=(e5)10=e50. 故可得lna1+lna2+…+lna20=ln(a1·a2·…·a20)=ln(e50)=50. 3. 8 4. (1)由anbn+1-an+1bn+2bn+1bn=0,可得-+2=0,即有-=2,且=1,即數(shù)列{cn}是以1為首項(xiàng)、2為公差的等差數(shù)列,即有cn=2n-1. (2)由cn==2n-1,故可得an=(2n-1)·3n-1,則有Sn=a1+a2+a3+…+an=1·30+3·31+5·32+…+(2n-1)·3n-1 ①,故有3Sn=1·3+3·32+5·33+…+(2n-3)·3n-1+(2n-1)·3n ②. 由①-②可得-2Sn=1+2·3+2·32+…+2·3n-1-(2n-1)·3n=(2-2n)·3n-2,故Sn=(n-1)·3n+1. 5. (1)由已知,2bn=an+an+1 ①,a=bnbn+1 ②,由②可得an+1= ③,將③代入①得,對(duì)任意n≥2,n∈N?鄢,有2bn=+,即2=+,故{}是等差數(shù)列. (2)設(shè)數(shù)列{}的公差為d,由a1=10,a2=15,經(jīng)計(jì)算,可得b1=,b2=18,則有=,=3,且d=-=3-=. 故有=+·(n-1)=·(n+4),故bn=,an=. (3)由(1)可得==2-,則有Sn=2-+-+…+-=2-. 不等式2aSn<2-化為4a-<2-,即(a-1)n2+(3a-6)n-8<0. 設(shè)f(n)=(a-1)n2+(3a-6)n-8,則f(n)<0對(duì)任意正整數(shù)n恒成立. 當(dāng)a-1>0,即a>1時(shí),不滿足條件;當(dāng)a-1=0,即a=1時(shí),滿足條件;當(dāng)a-1<0,即a<1時(shí),則f(n)的對(duì)稱軸為x= -<0, f(n)關(guān)于n遞減. 因此,只需f(1)=4a-15<0,解得a<,故a<1. 綜合上述,可得a≤1.endprint