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1、數(shù)列的最大與最小項問題學(xué)習(xí)要點:數(shù)列的最大與最小項問題是一類常見的數(shù)列問題,也是函數(shù)最值問題的一個重要類型,問題的解答大致有下面一些方法:1.直接求函數(shù)的最大值或最小值,根據(jù)的類型,并作出相應(yīng)的變換,運用配方、重要不等式性質(zhì)或根據(jù)本身的性質(zhì)求出的最值,也可以考慮求導(dǎo)解決,但必須注意,不能直接對求導(dǎo)(因為只有連續(xù)函數(shù)才可導(dǎo)),而應(yīng)先對所在的函數(shù)求導(dǎo),得到的最值,然后再分析的最值.2.考察的單調(diào)性:,然后根據(jù)的單調(diào)判斷的最值情況.3.研究數(shù)列的正數(shù)與負(fù)數(shù)項的情況,這是求數(shù)列的前n項和的最大值或最小值的一種重要方法.[例1]首項為正數(shù)的等差數(shù)列,它的
2、前4項之和與前11項之和相等,問此數(shù)列前多少項之和最大?[解法一]記的前n項和為,[解法二]由解法二知是首項為正數(shù)的單調(diào)遞減數(shù)列,∴所有的正數(shù)項的和最大,中前7項為正數(shù)項,從第9項開始各項為負(fù)數(shù),而最大.[評析]解法一抓住了是二次函數(shù)的特點,通過配方法直接求出了最大項.而解法二通過考察的單調(diào)性與正、負(fù)項的情況得到最大項.[例2]設(shè)等差數(shù)列的前n項和為,已知(I)求公差d的取值范圍;(II)指出中哪一個最大?說明理由;(III)指出中哪一個最?。空f明理由.[解析](I)①,②,由①、②得(II)由①、②得為遞減數(shù)列,(III)這六項為負(fù)值,而其余
3、各項均為正數(shù),的最小項只可能是這六項中的一項,最小.[評析]通過討論數(shù)列中的正、負(fù)項(并結(jié)合討論單調(diào)性)是求數(shù)列前n項和的最大、最小值的重要方法.[例3]設(shè)Z,當(dāng)n是什么數(shù)時,取最小值,并說明理由.[解析](1)當(dāng)(2)當(dāng)時,考察的單調(diào)性,①當(dāng)單調(diào)遞增,②單調(diào)遞增;而當(dāng)綜上,當(dāng)n=50或n=51時,[評析]命題中的數(shù)列是比較特殊的數(shù)列,雖然解題方案上還是通過考察數(shù)列的單調(diào)性,但具體過程更靈活.[例4]已知函數(shù)是奇函數(shù),正數(shù)數(shù)列滿足:(I)若的前n項和為;(II)若中的項的最大值和最小值.[解析](I)由條件得由條件得(II)[評析]由于是關(guān)于的
4、二次函數(shù),所以選擇配方法完成,但與普通二次函數(shù)不同的是函數(shù)的定義域不是連續(xù)的數(shù)集,而是由間斷的實數(shù)構(gòu)成,這也是數(shù)列中才會出現(xiàn)的特點.[例5]求數(shù)列的最大項與最小項.[解析]通過計算可知:當(dāng)時單調(diào)遞減,由此可得最大項與最小項,但是用一般方法:卻證明不了的單調(diào)性.考察函數(shù)的單調(diào)性,∵lnlnx,兩邊對x求導(dǎo)得:[解法二]用數(shù)學(xué)歸納法證明當(dāng)即時命題也成立,.下同解法一.[評析]這是比較困難的問題,因此采取了與前面一些例題不同的特殊方法來證明數(shù)列的單調(diào)性.《訓(xùn)練題》一、選擇題:1.?dāng)?shù)列中()A.最大,而無最小項B.最小,而無最大項C.有最大項,但不是D
5、.有最小項,但不是2.已知的最大項是()A.第12項B.第13項C.第12項或第13項D.不存在3.?dāng)?shù)列的通項公式是中最大項的值是()A.B.108C.D.1094.已知數(shù)列的通項公式為()A.存在最大項與最小項,且這兩項的和大于2B.存在最大項與最小項,且這兩項的和等于2C.存在最大項與最小項,且這兩項的和小于2D.既不存在最大項,也不存在最小項5.設(shè)是等差數(shù)列,是其前n項和,且,,則下列結(jié)論錯誤的是()A.B.C.D.的最大值6.設(shè)等差數(shù)列的前n項和為,并且存在一個大于2的自然數(shù)k,使則()A.遞增,有最小值B.遞增,有最大值C.遞減,有最
6、小值D.遞減,有最大值二、填空題:7.設(shè)的最大值為8.是等差數(shù)列,是其前n項和,則在中最小的是9.等比數(shù)列中,首項表示它的前n項的乘積,則最大時,n=10.設(shè)等差數(shù)列滿足:最大時,n=三、解答題:11.已知數(shù)列的通項公式的前多少項之和最大?并求其最大值.(取)12.設(shè)數(shù)列的前n項和為,已知中的最大值.13.?dāng)?shù)列為正項等比數(shù)列,它的前n項和為80,前n項中數(shù)值最大的項為54,而前2n項的和為6560,試求此數(shù)列的首項和公比q.14.已知數(shù)列中:,(I)求(II)若最小項的值;(III)設(shè)數(shù)列{}的前n項為,求數(shù)列{}的前n項和.15.?dāng)?shù)列中,.(
7、I)若的通項公式;(II)設(shè)的最小值.《答案與解析》一、1.C2.C3.B4.A5.C6.D二、7.8.9.1210.2011.的等差數(shù)列,而所有的正數(shù)項之和最大,令12.為最大值.13.(也可由公式得到),為最大項,即14.(I)(II)(III)①當(dāng)時,②當(dāng)15.(I)①當(dāng)n為奇數(shù)時,②當(dāng)n為偶數(shù)時,(II)①當(dāng)n為偶數(shù)時,=(3×1-54)+(3×3-54)+…+[3(n-1)-54]=3[1+3+5+…+(n-1)]②