1高考专题突破四高考中的数列问题题型一等差数列、等比数列的基本问题例1(2018·浙江杭州地区四校联考)已知数列{an}满足a1=1,1a2n+4=1an+1,记Sn=a21+a22+⋯+a2n,若S2n+1-Sn≤t30对任意的n∈N*恒成立.(1)求数列{a2n}的通项公式;(2)求正整数t的最小值.解(1)由题意得1a2n+1-1a2n=4,则1a2n是以1为首项,4为公差的等差数列,则1a2n=1+(n-1)×4=4n-3,则a2n=14n-3.(2)不妨设bn=S2n+1-Sn=a2n+1+a2n+2+⋯+a22n+1,考虑到bn-bn+1=a2n+1+a2n+2+⋯+a22n+1-(a2n+2+a2n+3+⋯+a22n+2+a22n+3)=a2n+1-a22n+2-a22n+3=14n+1-18n+5-18n+9=18n+2-18n+5+18n+2-18n+9>0,因此数列{bn}单调递减,则bn的最大值为b1=S3-S1=a22+a23=15+19=1445≤t30,∴t≥283,则tmin=10.思维升华等差数列、等比数列综合问题的解题策略(1)分析已知条件和求解目标,为最终解决问题设置中间问题,例如求和需要先求出通项、求通项需要先求出首项和公差(公比)等,确定解题的顺序.(2)注意细节:在等差数列与等比数列综合问题中,如果等比数列的公比不能确定,则要看其是否有等于1的可能,在数列的通项问题中第一项和后面的项能否用同一个公式表示等,这些细节对解题的影响也是巨大的.2跟踪训练1(2018·浙江名校联盟联考)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的公比是q(q≠1),且满足:a1=2,b1=1,S2=3b2,a2=b3.(1)求an与bn;(2)设cn=2bn-λ·23na,若数列{cn}是递减数列,求实数λ的取值范围.解(1)设数列{an}的公差为d,依题意可得2+2+d=3q,2+d=q2,解得d=-1,q=1(舍去)或d=2,q=2.故an=2+2(n-1)=2n,bn=2n-1.(2)由(1)可知cn=2n-λ·3n,若{cn}是递减数列,则cn+112×23n在n∈N*时成立,只需λ>12×23nmax.因为y=12×23n在n∈N*时单调递减,所以12×23nmax=12×23=13.故λ>13,即实数λ的取值范围是13,+∞.题型二数列的通项与求和例2(2018·台州质检)已知数列{an}的前n项和为Sn,数列Snn是首项为1,公差为2的等差数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设数列{bn}满足a1b1+a2b2+⋯+anbn=5-(4n+5)·12n,求数列{bn}的前n项和Tn.解(1)因为数列Snn是首项为1,公差为2的等差数列,所以Snn=1+2(n-1)=2n-1.所以Sn=2n2-n.当n=1时,a1=S1=1;3当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n2-n)-[2(n-1)2-(n-1)]=4n-3,当n=1时,a1=1也符合上式.所以数列{an}的通项公式为an=4n-3(n∈N*).(2)当n=1时,a1b1=12,所以b1=2a1=2;当n≥2时,由a1b1+a2b2+⋯+anbn=5-(4n+5)12n,所以a1b1+a2b2+⋯+an-1bn-1=5-(4n+1)12n-1.两式相减,得anbn=(4n-3)12n.因为an=4n-3,所以bn=4n-34n-312n=2n(当n=1时,也符合此式).又bn+1bn=2n+12n=2,则数列{bn}是首项为2,公比为2的等比数列.所以Tn=21-2n1-2=2n+1-2.思维升华(1)可以利用数列的递推关系探求数列的通项,利用递推关系构造数列或证明数列的有关结论.(2)根据数列的特点选择合适的求和方法,常用的求和方法有错位相减法、分组转化法、裂项相消法等.跟踪训练2(2018·浙江教育绿色评价联盟适应性考试)已知数列{an}中,a1=3,a2=5,其前n项和Sn满足Sn+Sn-2=2Sn-1+2n-1(n≥3).令bn=1an·an+1.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若f(x)=2x-1,求证:Tn=b1f(1)+b2f(2)+⋯+bnf(n)<16(n≥1).(1)解由题意知Sn-Sn-1=Sn-1-Sn-2+2n-1(n≥3),即an-an-1=2n-1(n≥3),所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+⋯+(a3-a2)+a2=2n-1+2n-2+⋯+22+5=2n-1+2n-2+⋯+22+2+1+2=2n+1(n≥3),检验知n=1,2时,结论也成立,故an=2n+1.4(2)证明由于bnf(n)=12n+12n+1+1·2n-1=12·2n+1+1-2n+12n+12n+1+1=1212n+1-12n+1+1.故Tn=b1f(1)+b2f(2)+⋯+bnf(n)=1212+1-122+1+122+1-123+1+⋯+12n+1-12n+1+1=1212+1-12n+1+1<12×12+1=16.所以Tn<16.题型三数列与不等式的交汇例3已知数列{an}满足a1=1,an+1=an1...