2023年高考“數(shù)列”復(fù)習(xí)指導(dǎo)

【摘要】數(shù)列在新教材中是選修內(nèi)容，新高考卷對(duì)數(shù)列的考查一般是一個(gè)選擇、一個(gè)填空和一個(gè)解答題，對(duì)邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)建模、閱讀理解和遷移運(yùn)用的能力有較高的要求. 本文通過“高考考向分析”和“知識(shí)點(diǎn)與試題”兩個(gè)方面，展示數(shù)列的核心知識(shí)與方法，并與相關(guān)內(nèi)容融會(huì)貫通，以便后期加快提高解題能力.

【關(guān)鍵詞】高考考向分析；知識(shí)點(diǎn)與試題；預(yù)測(cè)

12023年高考考向分析

從2022年的高考試卷中不難發(fā)現(xiàn)，高考對(duì)數(shù)列的考查主要是數(shù)列的性質(zhì)、通項(xiàng)、求和、最值、遞推式數(shù)列、數(shù)列的證明、與數(shù)列有關(guān)的大小關(guān)系比較、數(shù)列文化題，以及與相關(guān)知識(shí)的交匯題，試題具有知識(shí)點(diǎn)多、覆蓋面廣、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn).隨著新課標(biāo)的出臺(tái)和新課程的實(shí)施，近幾年的高考和?？?，對(duì)數(shù)列內(nèi)容的考查很好地體現(xiàn)了新課程理念和邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)建模等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，充分顯示了能力要求和學(xué)科素養(yǎng). 結(jié)合《中國(guó)高考報(bào)告2023》［1］，參考近幾年數(shù)學(xué)試題命制規(guī)律，預(yù)測(cè)2023年的高考對(duì)數(shù)列的考查應(yīng)該主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是數(shù)列的函數(shù)特性；二是數(shù)列的通項(xiàng)公式；三是數(shù)列的求和；四是數(shù)列中的不等關(guān)系；五是新定義型數(shù)列和與相關(guān)知識(shí)的交匯.試題往往以低中檔題為主，難題較少，著重考查數(shù)列的核心知識(shí)、方法與思想，是高考經(jīng)久不衰的考查內(nèi)容.

2知識(shí)點(diǎn)與試題

2.1單選

試題1已知數(shù)列{an}是等差數(shù)列，公差d不為零，前n項(xiàng)和為Sn，且a2，a5，a7成等比數(shù)列，則（）.

A.a1d>0，dS6>0 B. a1d>0，dS6<0

C. a1d<0，dS6>0D. a1d<0，dS6<0

答案：D.

試題2已知等比數(shù)列{an}的公比為q，且a4=1，則下列選項(xiàng)中正確的是（）.

A．a(chǎn)2+a6≤2? B. a3+a5≥2

C. 1a1+1a7=a1+a7D. a6－2a5+1≤0

答案：C.

試題3數(shù)列{Fn}：1，1，2，3，5，8，13，21，34，…，稱為斐波那契數(shù)列，是由十三世紀(jì)意大利數(shù)學(xué)家列昂納多·斐波那契以兔子繁殖為例子而引入的，故又稱為“兔子數(shù)列”.該數(shù)列從第三項(xiàng)開始，每項(xiàng)等于其前相鄰兩項(xiàng)之和．記該數(shù)列{Fn}的前n項(xiàng)和為Sn，則下列結(jié)論中正確的是（ ）.

A．S2020=F2022+1B．S2020=F2022－1

C．S2020=F2021+1D．S2020=F2021－1

分析本題考查累加法.

答案：B.

試題4在等差數(shù)列{an}中， a1>0，3a8=5a13， 使Sn最大的n的值是（）.

A．21B．20C．19D. 18

答案：B.

試題5設(shè)n∈N*，xn是曲線y=x2n+1+1在點(diǎn)（1，2）處的切線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，則xn=（）.

A．2n－12n+1? B．2n+12n－1

C．－2n+1 D．2n－1

答案：A.

試題6設(shè)數(shù)列｛an}的前n項(xiàng)和Sn=12n2+12n. 若bn=an+2anan+1·2n，則{bn}的前n項(xiàng)和Tn=（）.

A．Tn=1－1n·2n

B．Tn=1－1（n+1）·2n+1

C．Tn=1－1n·2n+1

D．Tn=1－1（n+1）·2n

分析本題一是考查數(shù)列的通項(xiàng)公式；二是考查拆項(xiàng)求和法.

答案：D.

試題7數(shù)列{an}滿足a1=1，an+1=a2n+2an，則使得an+1>2023的最小正整數(shù)n的值為（）.

A.4B.5C.6D.7

分析本題考查遞推型數(shù)列的通項(xiàng)，解題關(guān)鍵是取對(duì)數(shù)構(gòu)造出等比數(shù)列.

答案：C.

試題8在數(shù)列{an}中，已知an>2，a1=2000，且an+1=an·ann+12. 則an與2·103n（n∈N*）的大小關(guān)系是（）.

A.an<2·103n B. an≤2·103n

C. an>2·103nD.an≥2·103n

分析本題一是考查遞推型數(shù)列的單調(diào)性；二是考查不等式的放縮；三是考查累乘法.

答案：B.

2.2多選

試題1已知數(shù)列{an}是公差不為零的等差數(shù)列，其前n項(xiàng)和為Sn，若對(duì)任意的n∈N*，都有Sn≤S4，則a5a6的值可能為（）.

A．2B. 12C. 13D. 34

答案：BC.

試題2設(shè)b∈R，數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=3n+b，則（）.

A.{an}是等比數(shù)列

B.{an}是等差數(shù)列

C. 當(dāng)b=－1時(shí)，{an}是等比數(shù)列

D. 當(dāng)b≠－1時(shí)，an=3+b，n=1，

2·3n－1，n≥2.

分析本題考查等比數(shù)列的判定和通項(xiàng)公式.

答案：CD.

試題3數(shù)列{an}滿足：a1=1，a1+a2+a3+…+an－1=4an（n≥2），則下列結(jié)論中正確的是（）.

A.a2=14B.an+1=54an，n≥2

C.{an}是等比數(shù)列

D.a1+a2+a3+…+an=54n－1，n∈N

分析本題一是考查數(shù)列的函數(shù)特征（賦值法）；二是考查等比數(shù)列的判定；三是考查數(shù)列的求和.

答案：ABD.

試題4已知等差數(shù)列{an}滿足a21+a24=1，則a2+a3的可能取值為（）.

A.－3B.－2C.1D.32

分析本題一是考查等差數(shù)列的性質(zhì)；二是考查三角代換；三是考查基本不等式.

答案：BCD.

試題5已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn，a1=2，且Sn=2Sn－1+n－1（n≥2），則下列結(jié)論中正確的是（）.

A.an>Sn－1B. {an+1}是等比數(shù)列

C. Sn<2anD. Sn2n是遞增數(shù)列

分析本題一是考查遞推數(shù)列的性質(zhì)；二是等比數(shù)列和遞增數(shù)列的判定；三是考查數(shù)列關(guān)系式的大小比較.

答案：ACD.

試題6已知0＜a＜1，Sn是等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和， 則a2Sn+1與aSn·aSn+2的大小關(guān)系可能是（）．

A.a2Sn+1>aSn·aSn+2B. a2Sn+1=aSn·aSn+2

C.a2Sn+1

分析本題考查作差比較法和分類討論法.

答案：ABC.

2.3填空

2.3.1一題一空

試題1在等差數(shù)列{an}中，a1>0，S4=S13.當(dāng)n=時(shí)，Sn取到最大值.

答案：8，9.

試題2在數(shù)列{an}中，nan+1-（n+1）an=1（n∈N*），且a1=1，則通項(xiàng)an=.

分析本題考查遞推型數(shù)列的通項(xiàng)，解題關(guān)鍵是先變形為an+1－an=f（n）的形式，再累加.

答案：2n-1，N∈N*.

試題3設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn，a1=2，且3Sn=（n+t）an（n∈N，t∈R），則Sn=.

分析本題考查遞推型數(shù)列的通項(xiàng)，先求參數(shù)t，再用累乘法求Sn.

答案：n（n+1）（n+2）3.

試題4在數(shù)列{an}中，2an=1an－1+1an+1（n≥2，n∈N），且a2=23，a4=25，則a10=.

分析本題考查等差數(shù)列的意義.

答案： 211.

試題5已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=2an－2n+1，若不等式2n2－3n－5<（λ－3）an對(duì)任意的n∈N*恒成立，則整數(shù)λ的最小值為.

分析本題一是考查數(shù)列的函數(shù)特性；二是考查構(gòu)造等差數(shù)列法；三是考查恒成立數(shù)列不等式的參數(shù)范圍.

答案：4.

試題6數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=（2n－1）sinnπ2+1（n∈N），其前n項(xiàng)和為Sn，則S23=.

分析本題考查既非等差又非等比，但具有周期性的數(shù)列求和問題，解題關(guān)鍵是尋找其周期性變化規(guī)律.

答案：－1.

試題7某空調(diào)制造廠用若干臺(tái)效率相同的機(jī)械組裝空調(diào). 若所用機(jī)械同時(shí)開動(dòng)則需24小時(shí)完成某項(xiàng)任務(wù)；若一臺(tái)接一臺(tái)地開動(dòng)，每相鄰兩臺(tái)啟動(dòng)時(shí)間間隔都相同，那么到完成該項(xiàng)任務(wù)時(shí)，第一臺(tái)的工作時(shí)間是最后一臺(tái)的7倍，則最后一臺(tái)工作的時(shí)間是小時(shí).

分析本題考查等差數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用和建模思想.

答案：6.

試題8著名科學(xué)家牛頓用“作切線”的方法求函數(shù)的零點(diǎn)時(shí)，給出了“牛頓數(shù)列”，它在航空航天中應(yīng)用廣泛.其定義是：對(duì)于函數(shù)f（x），若數(shù)列{xn}滿足xn+1=xn－f（xn）f′（xn），則稱數(shù)列{xn}為牛頓數(shù)列．已知函數(shù)f（x）=x2－1，數(shù)列{xn}為牛頓數(shù)列，an=lnxn+1xn－1，且a1=1，xn>1，則a8=.

分析本題一是考查對(duì)新定義數(shù)列的閱讀、理解和遷移能力；二是考查運(yùn)算變形水平.

答案：128.

試題9在①Sn=n2+n；②a3+a5=16且S3+S5=42;③bn+1bn=n+1n且S7=56這三個(gè)條件中任選一個(gè)補(bǔ)充在下面的問題中，并加以解答.

設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn，{bn}是等比數(shù)列， ，b1=a1，b2=a1a22，求數(shù)列1Sn+bn的前n項(xiàng)和為Tn.

分析本題屬于條件開放性問題，是新課程的亮點(diǎn).其實(shí)質(zhì)是要確定數(shù)列{an}，能有效考查思維的批判性、流暢性和深刻性.條件③中的bn+1bn=n+1n，顯然與{bn}是等比數(shù)列矛盾，不予考慮.只要思考①②即可.

答案：①或②；Tn=2n+1-1n+1-1.

試題10在公差為d（d≠0）的等差數(shù)列{an}中，若Sn是{an}的前n項(xiàng)和，則數(shù)列S20－S10，S30－S20，S40－S30也成等差數(shù)列，且公差為100d，類比上述結(jié)論，相應(yīng)地在公比為q（q≠－1）的等比數(shù)列{bn}中，.

分析本題考查從等差數(shù)列向等比數(shù)列的類比，有思維深度.

答案：若Tn是{bn}的前n項(xiàng)和，則數(shù)列T20－T10，T30－T20，T40－T30也成等比數(shù)列，且公比為q10.

2.3.2一題兩空

試題1已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn=3·2n+1（n∈N），則數(shù)列{a2n}的通項(xiàng)公式是，其前n項(xiàng)和為.

答案：a2n=6·4n－1，Sn=2·4n－2.

試題2已知Sn是各項(xiàng)均不為零的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和，且S2n－1=a2n（n∈N），則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=；若存在n∈N，使不等式1a1a2a3+1a2a3a4+1a3a4a5+…+1anan+1an+2≥14n2+12nλ成立，則實(shí)數(shù)λ的最大值是.

分析本題一是考查等差數(shù)列的性質(zhì)；二是考查拆項(xiàng)求和法（分母是三項(xiàng)的積）；三是考查能成立數(shù)列不等式的參數(shù)范圍.

答案：2n－1;445.

試題3在等比數(shù)列{an}中，a27=a9且a8>a9，則公比q的取值范圍是 ；若∑ni=1（ai－1ai）>0，則n的最大值是.

分析本題一是考查等比數(shù)列的性質(zhì)；二是考查恒成立不等式.

答案：0

試題4設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q，前n項(xiàng)和Sn>0（n=1，2，…）.則q的取值范圍是 ；若bn=an+2－32an+1，公比q>2，且{bn}的前n項(xiàng)和為Tn，則Tn與Sn的大小關(guān)系是TnSn（填>，<或=）.

分析本題一是考查等比數(shù)列求和公式和對(duì)公比q的分類討論；二是考查作差比較法.

答案：（－1，0）∪（0，+∞）；>.

2.4大題

試題1在正項(xiàng)數(shù)列{an}中，已知an+1=an+mann+12，且m>0. 若對(duì)任意n∈N，都有an≤nn+1成立，有且僅有一個(gè)n使等號(hào)成立，求{an}中項(xiàng)的最小值和m的值.

分析本題一是考查數(shù)列{an}的單調(diào)性；二是考查累加法求an滿足的不等式；三是考查數(shù)列恒成立不等式.

試題2已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn，且2Sn=an+n2，其中n∈N*.

（1）求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式；

（2）設(shè)bn=（－1）nan+2n，求數(shù)列{bn}的前2n項(xiàng)的和T2n.

分析 本題一是考查遞推數(shù)列的函數(shù)觀點(diǎn)求通項(xiàng)；二是考查并項(xiàng)求和法，注意奇偶討論.

試題3設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn，且a2n－2Sn·an+1=0，an>0（n∈N）.

（1）求an和Sn；

（2）若n≥3，證明：1S21+1S22+…+1S2n>21－12n.

分析本題一是考查遞推數(shù)列的函數(shù)觀點(diǎn)求通項(xiàng)；二是考查和式不等式的證明，注意轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用.

試題4在正項(xiàng)數(shù)列{an}中，a1=1，a5=16.函數(shù)f（x）=a2n+1x－anan+2（cosx+sinx），其中n∈N，且滿足f′（0）=0.

（1）求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式；（2）求數(shù)列{nan}的前n項(xiàng)和Sn.

分析本題一是考查等比數(shù)列的意義，利用f′（0）=0得到遞推關(guān)系式；二是考查錯(cuò)位相減法求和.

試題5設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn，a1=1，且對(duì)任意正整數(shù)n，點(diǎn)（an+1，Sn）都在直線2x+y-2=0上.

（1） 求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式；

（2）是否存在實(shí)數(shù)λ，使得數(shù)列Sn+λ·n+λ2n為等差數(shù)列？若存在，求出λ的值；若不存在，請(qǐng)說明理由.

分析本題一是考查遞推數(shù)列的函數(shù)觀點(diǎn)求通項(xiàng)，利用點(diǎn)（an+1，Sn）在直線上得到遞推式；二是考查等差數(shù)列的意義和性質(zhì)，利用前三項(xiàng)成等差數(shù)列求出實(shí)數(shù)λ，再代回檢驗(yàn)，或直接利用等差數(shù)列的充要條件an=pn+q.

試題6對(duì)于正項(xiàng)數(shù)列{an}，定義An=na1+2a2+3a3+…+nan（n∈N） 為{an}的期望值. 是否存在數(shù)列{bn}，其期望值是2n+2？若存在，求出數(shù)列{bn}的通項(xiàng)；若不存在，請(qǐng)說明理由.

分析本題考查閱讀理解遷移能力，從假設(shè)存在出發(fā)，探究是否能找到符合條件的數(shù)列{bn}.

試題7已知函數(shù)f（x）定義在區(qū)間（－1，1）內(nèi)，f12=－1，且當(dāng)x，y∈（－1，1）時(shí)，恒有f（x）－f（y）=fx－y1－xy.數(shù)列{an}滿足：

a1=12，an+1=2an1+a2n，

bn=1f（a1）+1f（a2）+…+1f（an）.

（1）求證：f（x）在（－1，1）內(nèi)為奇函數(shù)；

（2）求f（an）的表達(dá)式；

（3）是否存在自然數(shù)m，使得對(duì)任意n∈N*，都有bn<14（m－8）成立？若存在，求出m的最小值；若不存在，請(qǐng)說明理由.

分析本題一是考查奇函數(shù)的定義；二是考查抽象函數(shù)中的賦值法（在抽象函數(shù)關(guān)系式中賦數(shù)列的通項(xiàng)an）；三是考查數(shù)列中的恒成立不等式（先求和式bn，再處理恒成立不等式）.

參考文獻(xiàn)

［1］中國(guó)高考報(bào)告學(xué)術(shù)委員會(huì).中國(guó)高考報(bào)告2023[M].北京：新華出版社，2023.

作者簡(jiǎn)介

李昭平（1963—），男，中學(xué)正高級(jí)教師（3級(jí)）， 安徽省數(shù)學(xué)特級(jí)教師，安徽省太湖中學(xué)副校長(zhǎng)，安慶市數(shù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，安慶市城鎮(zhèn)卓越教師班（理科）導(dǎo)師；主要從事高中數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究；發(fā)表論文580余篇；省內(nèi)外進(jìn)行名師交流講座190多場(chǎng).