數列是高中數學的重點知識,也是性價比非常高的一個知識闆塊。性價比高是因為書上内容少,但是考試分值卻很高。比如在全國三卷的試題中,數列的分值一般在10分到12分。
本文和大家分享的這道1994年的高考數學壓軸題就是一道數列綜合題。将這道題拿給高二學生做後,不少同學表示題目很簡單。接下來我們一起來看一下這道題。
題目見上圖,我們先來看第一問。
在做第一問之前,我們先複習兩個知識點:等差中項和等比中項。
如果a、b、c成等差數列,則b為a、c的等差中項,且b=(a c)/2。
如果A、B、C為等比數列,則B為A、C的等比中項,且B=√AC。
所以根據題意就可以得到:(an 2)/2=√(2Sn)。
然後分别将n=1,2,3代入即可求出數列的前三項。
第二問有兩種比較常用的解法,下面分别講解。
解法一:遞推法求數列通項公式
因為(an 2)/2=√(2Sn),即知道了前n項和Sn與an的關系,此時求通項公式的思路就是Sn和an兩個隻留一個,另外一個想辦法消去。
本題中,由(an 2)/2=√(2Sn)可以得到:
[a(n 1) 2]/2=√[2S(n 1)]。然後兩式相減就可以得到兩項之間的關系,接着再求通項公式即可。
解法一用到的就是遞推法求數列通項公式,這也是近幾年數列的重要考點。
解法二:數學歸納法
先觀察第一問得到的答案,很容易發現前3項中,後項與前項之差都為4,而這剛好符合等差數列的定義,所以可以先猜想這是一個等差數列,且an=4n-2。接下來就需要用數學歸納法證明這個結論。
①當n=1時,a1=2,與(1)的值相同,結論成立。
②假設n=k時結論成立,代入關系式可以得到Sk=2k^2。然後證明當n=k 1時,結論也成立,即a(k 1)=4(k 1)-2。這裡面就需要用到S(k 1)=Sk a(k 1)這個隐藏關系。詳細過程見下圖:
最後再來看第三問。
這一問看似是極限問題,但是難點并不是求極限,而是對要求極限的表達式的變形。
首先将an的通項公式代入bn并化簡,得到:bn=(4n^2 1)/(2n-1)(2n 1)。
到這一步後,如果直接代入所求極限的式子,後面會非常難處理。但是觀察後可以發現,所求極限的式子減去了n,而bn也剛好是n項,所以可以每項減去“1”,化簡後得到:bn-1=1/(2n-1)-1/(2n 1)。
此時就非常明顯,接下來隻需要用裂項相消即可對所求極限的式子進行化簡,然後可以輕松得到答案。
這道1994年高考數學壓軸題就分享到這裡!你覺得難嗎?
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