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专题08数学归纳法与极限
专题点拨
?数学归纳法证明问题有两个步骤:先证当 n取第一个值no时命题成立,然后假设当 n= k(k€N*, k%°)
时命题成立,并利用假设证明当 n= k+ 1时命题也成立,这两步缺一不可,要完整地书写.
用数学归纳法证明的问题有:可以证明一些与正整数有关的命题,如数列求和公式,整除性和平面几
何问题等.
?数列的极限的四则运算,特别是掌握只有在数列 {an}和{bn}的极限存在的条件下,才有四则运算,且数
列运算性质是针对有限项数列运算的性质,不能推广至无限项.
1 一
数列的三个基本极限:limnite = c, lim ?= 0, lim nT8qn= 0(|q|v 1),它们是极限运算的基础,但是 要区别,如果q是收敛的等比数列的公比时, 0v|q|v 1.
计算数列极限的类型也有两种:一是根式型;二是分式型,它们都有自己的运算特点.
无穷等比数列各项和的公式 S=-^,可用于化循环小数为分数和解相应的应用题, 这时关键是找出等
1 - q
比数列的首项和公比,然后代入公式计算.
真题赏析
(2016上海)已知无穷等比数列的公比为 q,前n项和为Sn,且Sn= S.下列条件中,使得 2Sn<S(n€N*)
恒成立的是()
a1>0, 0.6<q<0.7
a1<0, — 0.7<q<— 0.6
a1>0, 0.7<q<0.8
a1<0, — 0.8<q< — 0.7
(2016 上海)对于无穷数列{an}与{bn},记 A= {x|x= an, n €N*} , B= {x|x= bn, d €N*, n €N*},若 同时满足条件:€{n}, {bn}均单调递增;€A AB = €且A €B= N*,则称{an}与{bn}是无穷互补数列.
(1)若an= 2n — 1, bn= 4n — 2,判断{an}与{bn}是否为无穷互补数列,并说明理由;
⑵若an= 2n且{an}与{bn}是无穷互补数列,求数列 {bn}的前16项的和;
⑶若{an}与{bn}是无穷互补数列,{an}为等差数列且a16= 36,求{an}与{bn}的通项公式.
+
+1— 1)= an+1 + 1,试用数学归纳法证明: Pn(a1a2…an+ 1) = (1 + a1)(1 + a0 …(1+ an).
【例 1 】已知数列{an}满足:na. 2 1007(n 1总 1 2018(n 1)an(n N*),且 a1 1 , a2 2,若
limnan 1
lim
n
an 1
A,则A
an
an)
an) * 1,贝U a1的取值范围是
2
1 +右+
孑<3,
【例2】在无穷等比数列{an}中,limg a2
n
1117
1 +对孕+产4,
根据上述规律,第n个不等式应该为 .
【变式训练】数列{2n— 1}的前n项1, 3, 7,…,2n— 1组成集合An= {1 , 3, 7, 2n— 1}(n €N*),从集合 An中任取k(k= 1, 2, 3,…,n)个数,其所有可能的 k个数的乘积的和为 Tk(若只取一个数,规定乘积为此 数本身),记 Sn= T1 + T2+ - + Tn,例如当 n= 1 时,A1 = {1} , T1 = 1, S1= 1;当 n= 2 时,A2= {1 , 3}, T1 = + 去<2, + 3 , T2= 1x3 S2= 1 + 3+ 1X3= 7,试写出 Sn
+ 去<2,
【例4】已知n为正整数,试比较 n2与2n的大小.
【变式训练】已知fn(x) = (1 + ,x)n, n €N*.
(1)若 g(x)= f4(x) + 2f5(x) + 3f6(x),求 g(x)中含 x2 项的系数;
⑵若Pn是fn(x)展开式中所有无理项的系数和, 数列{an}是各项都大于1的数组成的数列,且a^2…an(an
巩固训练
、填空题
1?无穷等比数列{an}的前n项和为Sn,
若a1 2,且S2015 2S2016 3 S2017,则无穷等比数列{an}的各项
和为
2.已知数列
{an},其通项公式为an
3n 1, n N* , {a.}的前 n项和为 & ,则 lim
ngan
3.已知数列
{an}是首项为1 ,公差为
2的等差数列,Sn是其前n项和,则n1谆
4.若二项式
(2x a)7的展开式中一次项的系数是 70,则lim(a a2 a3
x n
n\
a )
5.若数列{an}的前n项和Sn
3n2
* a
2n 1(n N ),则 lim n
n 3n
二、选择题
6.数列an满足an
n, n
ak,n
2k
2k
1k
N ,设 fn aazL a^a^,则 f
2013 f 2012 ()
A. 22012
B. 22013
C. 42012
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