求解数列中的最值问题在学习数列时,我们经常会遇到求数列项的最值、前n项和的最值等问题
有的同学遇到这类问题常感到束手无策,不知如何求解
本文对这类典型例题进行解析,希望能对大家有所帮助
例1已知,则该数列的最大项是()(A)第12项(B)第13项(C)第12项或第13项(D)不存在解析:我们可以先对通项公式进行变形:,在条件下,当且仅当即时,取得最小值,即取得最大值,故选(A)
注:考查数列的单调性应该从数列的通项公式入手,熟练掌握部分函数的单调性是解决这类问题的捷径
例2已知数列的通项公式是,试分析这个数列有没有最大项
如果有,求出这个最大项;如果没有,说明理由
解析:本题的通项公式不如例1易变形,我们也不可能一项一项的计算,不妨先从判断数列的单调性入手
由可以得到:当时,;当时,;当时,
于是当或时有最大值
注:如果数列的单调性不明显,我们可以先计算若干项,从而估计其变化规律,但这并不能完全替代推理论证
例3一个首项为正数的等差数列的,问该数列的前n项和有无最大值
如果有,求出相应的n;如果没有,说明理由
解析1:我们知道,等差数列的前n项和是关于n的二次函数,因此我们可以把此问题转化为二次函数的最值问题
根据题意,,可知该数列是公差的单调递减数列
可设,由得,于是
由知中,于是当时,二次函数有最大值
解析2:根据分析1,该数列是公差的单调递减数列,由于首项,因此数列中的项一定会从某项开始由正数变为负数,此时数列的前n项和的值也就会开始减小,问题在于数列从哪一项开始取负值
由可知,根据等差数列的性质知,于是,即
由于公差,可知
注:由等差数列的通项公式可知,当时数列是单调递增数列,当用心爱心专心时数列是单调递减数列
这经常被作为数列项的最值的考点;由于等差数列的前n项和是关于n的二次函数,这也经常被作为数列前n项和的最值的考点
例4设为正项的等比数列,它的前n