斐波那契数列 专题讲义(对接高考·含性质证明 多例题详解)-2026届高三数学一轮复习

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斐波那契数列 专题讲义(对接高考·含性质证明 多例题详解)-2026届高三数学一轮复习

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斐波那契数列专题复习
一、复习目标
构建斐波那契数列完整知识体系,熟练掌握定义、递推关系、通项公式及核心性质(含证明);
全面突破高考各类题型,包括基础求值、实际建模、综合证明、难题拓展,提升解题能力;
强化逻辑推理与数学建模素养,适配高考对递推数列的深度考查要求。
二、核心知识回顾
1. 定义与递推关系
定义:数列满足 ,,(),称为斐波那契数列。
拓展初始值:部分题目定义 ,,递推关系不变,需灵活适配。
2. 通项公式
证明(特征根法):
由递推关系 ,构造特征方程 ;
解得特征根 (黄金分割比),;
设通项为 ,代入初始值 ,:
因 ,,代入第二个方程得 ;
联立解得 ,,故通项公式成立。
3. 核心性质(含证明·高考高频)
性质1:求和性质
证明:
由递推关系 ();
叠加求和:;
展开后中间项抵消:;
因 ,故 ,性质成立。
性质2:平方和性质
证明(数学归纳法):
① 当 时,左边 ,右边 ,成立;
② 假设 时成立,即 ;
③ 当 时,左边 (递推关系);
故 时成立,综上对任意 成立。
性质3:交叉性质 ()
证明(数学归纳法):
① 当 时,左边 ,右边 ,成立;
② 假设 ()时成立,即 ;
③ 当 时,左边 ;
由假设 ,得 ;
代入左边得 ,与右边 相等;
故 时成立,综上对 成立。
性质4:递推拓展性质 (,)
证明(数学归纳法):
① 当 时,右边 ,与左边 相等,成立;
② 假设 ()时成立,即 ;
③ 当 时,左边 (递推关系);
由假设:,;
相加得 ,与右边相等;
故 时成立,综上对 成立。
性质5:黄金分割性质
证明:
由通项公式 ,;
则 ;
因 ,,故 ;
故 ,性质成立。
性质6:奇数项求和性质
证明:
由递推关系 ();
叠加求和:(令 );
中间项抵消得 ,性质成立。
性质7:平方和拓展性质
证明(数学归纳法):
① 当 时,左边 ,右边 ,成立;
② 假设 时成立,即 ;
③ 当 时,左边 ;
由假设和递推关系 ,结合性质4(令 ,)得 ,化简得左边 ;
故 时成立,综上对任意 成立。
三、高考题型分类突破(含多例题+详细解析)
题型1:直接利用递推关系求值(基础送分题)
例题1(2022·浙江模拟)
已知斐波那契数列满足,,,则( )
A. 1 B. -1 C. 0 D. 2
解析:由递推关系 ,代入得 ,答案:C。
练习1(2023·福建模拟)
设斐波那契数列,若,,则__________。
解析:,,答案:55。
练习2(2024·广东模拟)
已知斐波那契数列,则( )
A. 54 B. 88 C. 89 D. 143
解析:利用性质1,,答案:B。
练习3(2023·海南模拟)
若斐波那契数列满足,,则__________。
解析:数列前10项为0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,代入得8+21-55=-26,答案:-26。
练习4(2024·天津模拟)
已知为斐波那契数列,,,则__________。
解析:利用性质2,(或直接计算:2 +3 +5 =4+9+25=38),答案:38。
题型2:斐波那契数列与实际问题(建模类高频题)
例题2(2021·山东模拟)
某楼梯共10级,每次只能上1级或2级台阶,上完该楼梯的不同方法数为( )
A. 55 B. 89 C. 144 D. 233
解析:设上n级台阶方法数为,则,,,推导得,答案:B。
练习1(2020·河南模拟)
拼接第n次的方法数符合斐波那契数列(,),则拼接第7次的方法数为( )
A. 13 B. 21 C. 34 D. 55
解析:推导得,答案:A。
练习2(2023·江苏模拟)
蜜蜂到达第n个蜂房的路径数为斐波那契数列,到达第3个蜂房路径数为2,则到达第8个蜂房的路径数为( )
A. 21 B. 34 C. 55 D. 89
解析:,,,推导得,答案:A。
练习3(2024·安徽模拟)
拼团人数n的成团方式数满足,,,则第9人的成团方式数为( )
A. 34 B. 55 C. 89 D. 144
解析:推导得,答案:A。
练习4(2022·四川模拟)
用1×2瓷砖覆盖2×n地面的方法数为,则( )
A. 13 B. 21 C. 34 D. 55
解析:,,,推导得,答案:B。
题型3:斐波那契数列与性质应用(综合证明题)
例题3(高考改编)
证明:。
解析:,证明完毕。
练习1(2024·湖北模拟)
证明:。
解析:利用性质1和性质6,,证明完毕。
练习2(2023·湖南模拟)
证明:()。
解析:左边(性质7),证明完毕。
练习3(2022·江西模拟)
证明:。
解析:由性质2,(性质3变形),叠加后化简得,证明完毕。
题型4:斐波那契数列与综合知识(难题突破)
例题4(高考改编)
证明:对任意正整数n,。
解析:数学归纳法,①n=1,2时成立;②假设n=k,k+1时成立,(因),成立。
练习1(2023·重庆模拟)
证明:()。
解析:数学归纳法,①n=1时1≥,n=2时1≥1,成立;②假设n=k,k+1时成立,,成立。
练习2(2024·贵州模拟)
已知,,证明周期为4。
解析:计算得,,,,,周期为4,证明完毕。
练习3(2023·云南模拟)
证明:()。
解析:右边(性质3变形),由性质4(令k=n)得,故等式成立。
练习4(2024·河北高考改编)
设函数,证明:对任意正整数n,。
解析:直接代入通项公式,,证明完毕。
四、高考易错点警示
初始值混淆:注意题干中或的定义,避免代入错误;
建模逻辑偏差:实际问题需准确提炼递推关系(如“覆盖地面”的竖放/横放选择);
证明不严谨:数学归纳法需完整呈现“奠基-假设-递推-结论”,放缩法需合理控制幅度;
性质套用错误:牢记性质适用条件(如交叉性质需n≥2),避免盲目使用。
五、总结与提升
知识核心:斐波那契数列的本质是线性递推,所有性质和题型均围绕递推关系展开;
高考趋势:基础题侧重递推求值和简单建模,难题侧重与函数、不等式、周期数列的综合;
备考策略:熟练掌握前10项数值、7个核心性质(含证明逻辑),多练习建模题和综合证明题。

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