资源简介 微突破3 最值、范围问题(时间:30分钟,满分:48分)一、单项选择题(每小题5分,共10分)1.(2025·湖北武汉四调)已知数列{an}的通项公式为an=2n-11,Sn为其前n项和,则Sn的最小值为( )A.-9 B.-7 C.-3 D.-192.(2025·山东临沂二模)已知{an}为正项等差数列,若4a3-a7=8,则a1a3的最大值为( )A.4 B.6 C.8 D.10二、多项选择题(6分)3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1>0,a4+a11>0,a7·a8<0,则( )A.数列{an}是递增数列B.S6>S9C.当n=7时,Sn最大D.当Sn>0时,n的最大值为14三、解答题(共32分)4.(15分)(2025·河南焦作二模)已知等差数列{an}满足2a2+a3=0,a4=10,数列{bn}的首项为9,且{an+bn}是公比为2的等比数列.(1)求{an}的通项公式;(2)探究{bn}的单调性,并求其最值.5.(17分)已知数列{an}满足:an+1=an+()n+1,且a1=-.设{an}的前n项和为Tn,bn=3n·an.(1)证明:{bn}是等差数列;(2)求Tn;(3)若不等式Tn+≤tan对n∈N*恒成立,求实数t的取值范围.微突破3 最值、范围问题1.D 令an=2n-11<0,因为n∈N*,所以解得n=1,2,3,所以数列{an}的前3项为负,从第4项起为正,所以Sn的最小值为S3=21-11+22-11+23-11=14-33=-19.故选D.2.C 4a3-a7=4(a1+2d)-(a1+6d)=3a1+2d=8,解得a1=,由于{an}为正项等差数列,则解得0<d<4,a1a3=·(+2d)==(8-2d)(4+2d)≤·()2=8,当且仅当d=1,a1=2时等号成立,所以a1a3的最大值为8.故选C.3.BCD ∵在等差数列{an}中,a1>0,a4+a11=a7+a8>0,a7·a8<0,∴a7>0,a8<0,∴公差d<0,数列{an}是递减数列,A错误;∵S9-S6=a7+a8+a9=3a8<0,∴S6>S9,B正确;∵a7>0,a8<0,数列{an}是递减数列,∴当n=7时,Sn最大,C正确;∵a4+a11>0,a7>0,a8<0,∴S14==>0,S15==<0,∴当Sn>0时,n的最大值为14,D正确.故选B、C、D.4.解:(1)设数列{an}的公差为d,由题可得解得所以an=a1+(n-1)d=-8+6(n-1)=6n-14,即数列{an}的通项公式为an=6n-14.(2)因为b1=9,a1=-8,所以a1+b1=1,又an=6n-14,由题知an+bn=6n-14+bn=1·2n-1=2n-1,得到bn=2n-1-6n+14,所以bn+1-bn=2n-1-6,当n=1,2,3时,bn+1-bn<0,当n≥4时,bn+1-bn>0,所以b1>b2>b3>b4<b5<b6<…,故数列{bn}先单调递减后单调递增,且数列{bn}有最小值,最小值为b4=-2,无最大值.5.解:(1)证明:因为bn=3n·an,所以bn+1=3n+1·an+1,bn+1-bn=3n+1·an+1-3n·an=3n+1[an+()n+1]-3n·an=1,且b1=-2,所以{bn}是以-2为首项,且公差为1的等差数列.(2)由(1)知,bn=n-3,所以an==()n·(n-3).则Tn=(-2)·()1+(-1)·()2+0·()3+…+(n-4)·()n-1+(n-3)·()n,Tn=(-2)·()2+(-1)·()3+0·()4+…+(n-4)·()n+(n-3)·()n+1,两式相减得Tn=-+()2+()3+()4+…+()n-(n-3)·()n+1=-+-(n-3)·()n+1=--(-)·()n,因此Tn=--(-)·()n.(3)由Tn+≤tan,得-(-)·()n≤t(n-3)·()n,依题意,t(n-3)≥对n∈N*恒成立,当1≤n<3时,t≤=--×,--×≥-,则t≤-;当n=3时,不等式恒成立;当n>3时,t≥=--×,--×<-,则t≥-,于是-≤t≤-,综上,实数t的取值范围是[-,-].1 / 1微突破3 最值、范围问题【备考指南】 近几年高考试题中,与数列有关的最值、范围问题既有解答题,也有选择题、填空题,难度中等或偏上.1.在数列{an}中,若an最大,则;若an最小,则1.在数列{an}中,an=(n+1)()n,则数列{an}中的最大项是( )A.第6项 B.第8项C.第6项和第7项 D.第7项和第8项2.相邻项比较,作商(与1比较,要求是正项数列),或作差(与0比较,从而转化为判断符号问题).2.已知bn=,则数列{bn}的最小项的值为( )A. B.C. D.3.求Sn最值的方法:(1)邻项变号法:当a1>0,d<0时,满足的m使得Sn取得最大值为Sm;当a1<0,d>0时, 满足的m使得Sn取得最小值为Sm;(2)把数列看成函数,利用函数的性质求最值.3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为d,若a1=-11,当且仅当n=6时Sn取得最小值,则d的取值范围为( )A.(,) B.(,)C.[,) D.[,)4.化归为关于参数的不等式.4.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2=-3,S5=-10,且对任意的n∈N*,-Sn≤t2+3t恒成立,则实数t的取值范围为( )A.(-∞,-5] B.(-∞,-5]∪[2,+∞)C.[-5,0) D.[-5,0)∪[2,+∞)【思维建模】 数列中有关最值、范围问题的常见题型及解题策略【易错提醒】 利用数列和式的单调性求其最值,要首先判断其单调性,且注意数列中的n≥1,n∈N*.【例1】 设数列{an}的前n项积为Tn,满足TnTn-1+2Tn=2Tn-1(n∈N*,n≥2),且an≠0,a1=.(1)求数列{an}的通项公式an;(2)若数列{bn}满足bn=an+,求数列{bn}的前n项和Sn的最值.【通性通法】 求n的值或最值,一般涉及数列的项或前n项和的最值与范围,通常化归为解关于n的不等式,或根据数列的单调性求解.【例2】 已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=,Sn=2an+1-3.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若cn=,求使cn取得最大值时的n的值.【易错提醒】 切勿由n2<Sn<(n+1)2,取n=1直接得答案,n2<Sn<(n+1)2相当于恒成立问题,应由Sn的关系式列不等式组求解.【训练1】 (2025·江苏南京、盐城一模)已知数列{an}的前n项和Sn满足=an+(1-n)t,n∈N*,t为常数,且a2=a1+2.(1)求t的值;(2)证明:{an}为等差数列;(3)若n2<Sn<(n+1)2,n∈N*,求a1的取值范围.【训练2】 (2025·辽宁葫芦岛一模)设数列{an}是公差大于1的等差数列,{an},{bn}满足=-,记Sn,Tn分别为数列{an},{bn}的前n项和,且2a1=a2,S2+T2=16.(1)求{an}的通项公式;(2)若存在n∈N*,使得10Tn-9n+t+t2<3,求实数t的取值范围.微突破3 最值、范围问题【基础·回扣】1.C 2.D 3.A 4.B【典例·讲解】【例1】 解:(1)由TnTn-1+2Tn=2Tn-1,得-=.又==,所以数列{}是首项为,公差为的等差数列,所以=+(n-1)=,所以Tn=,所以an==(n≥2).因为n=1时,a1=符合上式,所以an=.(2)由(1)知,an=,所以bn=an+=+=-+2.所以Sn=b1+b2+…+bn=(-+2)+(-+2)+…+(-+2)=-+2n,显然Sn=-+2n在n∈N*上单调递增,所以当n=1时,Sn取得最小值,无最大值.【例2】 解:(1)因为S1=2a2-3且S1=a1=,所以a2=,由Sn=2an+1-3,可得Sn-1=2an-3(n≥2),两式相减得an=Sn-Sn-1=2an+1-2an,易知an≠0,所以=,又=,所以对任意的n∈N*,=,所以{an}是首项和公比均为的等比数列,所以an=a1×qn-1=( )n.(2)由(1)可得cn=( )n(n2+n),当n≥2时,由==>1,可得n<5.故当n<5时,c1<c2<c3<c4,当n>5时,c5>c6>c7>…,又当n=4时,c4=( )4(42+4)=,当n=5时,c5=( )5(52+5)=,所以c4=c5,所以c1<c2<c3<c4=c5>c6>c7>…,综上,当n=4或n=5时,cn取得最大值.【训练1】 解:(1)因为=an+(1-n)t,n∈N*,所以=a2-t,又S2=a1+a2,所以a2-a1=2t.又a2=a1+2,所以t=1.(2)证明:由(1)可得=an+1-n,n∈N*,所以Sn=nan+n-n2,因此Sn+1=(n+1)an+1+n+1-(n+1)2,两式相减得an+1=(n+1)an+1-nan-2n,整理得an+1-an=2,n∈N*,所以{an}为等差数列.(3)由(2)得Sn=na1+×2=n2+(a1-1)n,由n2<Sn<(n+1)2,n∈N*,得得1<a1<3+.因为1<a1<3+对 n∈N*恒成立,所以1<a1≤3,故a1的取值范围为(1,3].【训练2】 解:(1)设数列{an}的公差为d,d>1,∵2a1=a2,∴2a1=a1+d,解得a1=d,a2=2d,∴S2=a1+a2=3d,由=-,可知=,b1==,=,b2===,又T2=b1+b2=+=,∴S2+T2=3d+=16,即3d2-16d+5=0,解得d=5或d=(舍去),∴an=a1+(n-1)d=5n.(2)由(1)知an=5n,又=-,可得=,解得bn=n+,∴{bn}为等差数列,故Tn===,∵存在n∈N*,使得10Tn-9n+t+t2<3,即(10Tn-9n)min+t+t2<3,又10Tn-9n=n2-6n=(n-3)2-9,∴=-9,故-9+t+t2<3,整理得t2+t-12<0,解得-4<t<3.∴实数t的取值范围是(-4,3).1 / 2(共37张PPT)微突破3 最值、范围问题备考指南近几年高考试题中,与数列有关的最值、范围问题既有解答题,也有选择题、填空题,难度中等或偏上.基础·回扣 诊断自测 知识回扣一典例·讲解 典例精析 强技提能二课后·训练 巩固强化 综合测评三目录 /CONTENTS基础·回扣诊断自测 知识回扣1. 在数列{an}中,an=(n+1)( )n,则数列{an}中的最大项是( )A. 第6项 B. 第8项C. 第6项和第7项 D. 第7项和第8项√在数列{an}中,若an最大,则 ;若an最小,则解析: 由题意,可得(n+1)( )n≥(n+2)( )n+1且(n+1)( )n≥n( )n-1,所以 即6≤n≤7,所以最大项为第6项和第7项.2. 已知bn= ,则数列{bn}的最小项的值为( )A. B.C. D.√相邻项比较,作商(与1比较,要求是正项数列),或作差(与0比较,从而转化为判断符号问题).解析: ∵bn= ,且bn>0,bn+1= ,∴ = =( )2.当 >1时,n> +1,∴当n≥3时,bn<bn+1.b1=2,b2=1,b3= ,∴当n=3时,bn有最小值 .3. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为d,若a1=-11,当且仅当n=6时Sn取得最小值,则d的取值范围为( )A. ( , ) B. ( , )C. [ , ) D. [ , )√求Sn最值的方法(1)邻项变号法:当a1>0,d<0时,满足 的m使得Sn取得最大值为Sm;当a1<0,d>0时, 满足 的m使得Sn取得最小值为Sm;(2)把数列看成函数,利用函数的性质求最值.解析: 法一 因为当且仅当n=6时Sn最小,所以a6<0,a7>0,则a1+5d<0,a1+6d>0,结合a1=-11,可解得 <d< .法二 因为等差数列{an}中a1=-11,所以Sn=na1+ d=d-11n= n2-(11+ )n,又当n=6时Sn取得最小值,所以d>0,则 < < ,解得 <d< .4. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2=-3,S5=-10,且对任意的n∈N*,-Sn≤t2+3t恒成立,则实数t的取值范围为( )A. (-∞,-5]B. (-∞,-5]∪[2,+∞)C. [-5,0)D. [-5,0)∪[2,+∞)√化归为关于参数的不等式.解析: 设等差数列{an}的公差为d,由题意得解得 又Sn=na1+ d=(n2-9n),所以当n=4或5时,Sn取得最小值,最小值为-10,所以-Sn的最大值为10,由-Sn≤t2+3t对任意的n∈N*恒成立,所以10≤t2+3t,解得t≤-5或t≥2,所以实数t的取值范围是(-∞,-5]∪[2,+∞).【思维建模】 数列中有关最值、范围问题的常见题型及解题策略典例·讲解典例精析 强技提能【例1】 设数列{an}的前n项积为Tn,满足TnTn-1+2Tn=2Tn-1(n∈N*,n≥2),且an≠0,a1= .(1)求数列{an}的通项公式an;解: 由TnTn-1+2Tn=2Tn-1,得 - = .又 = = ,所以数列{ }是首项为 ,公差为 的等差数列,所以 = + (n-1)= ,所以Tn= ,所以an= = (n≥2).因为n=1时,a1= 符合上式,所以an= .(2)若数列{bn}满足bn=an+ ,求数列{bn}的前n项和Sn的最值.【易错提醒】 利用数列和式的单调性求其最值,要首先判断其单调性,且注意数列中的n≥1,n∈N*.解: 由(1)知,an= ,所以bn=an+ = + = - +2.所以Sn=b1+b2+…+bn=( - +2)+( - +2)+…+( -+2)= - +2n,显然Sn= - +2n在n∈N*上单调递增,所以当n=1时,Sn取得最小值 ,无最大值.【例2】 已知数列{an}的前n项和为Sn,a1= ,Sn=2an+1-3.(1)求数列{an}的通项公式;解: 因为S1=2a2-3且S1=a1= ,所以a2= ,由Sn=2an+1-3,可得Sn-1=2an-3(n≥2),两式相减得an=Sn-Sn-1=2an+1-2an,易知an≠0,所以 = ,又 = ,所以对任意的n∈N*, = ,所以{an}是首项和公比均为 的等比数列,所以an=a1×qn-1=( )n.(2)若cn= ,求使cn取得最大值时的n的值.【通性通法】 求n的值或最值,一般涉及数列的项或前n项和的最值与范围,通常化归为解关于n的不等式,或根据数列的单调性求解.解: 由(1)可得cn=( )n(n2+n),当n≥2时,由 = = >1,可得n<5.故当n<5时,c1<c2<c3<c4,当n>5时,c5>c6>c7>…,又当n=4时,c4=( )4(42+4)= ,当n=5时,c5=( )5(52+5)= ,所以c4=c5,所以c1<c2<c3<c4=c5>c6>c7>…,综上,当n=4或n=5时,cn取得最大值 .【训练1】 (2025·江苏南京、盐城一模)已知数列{an}的前n项和Sn满足 =an+(1-n)t,n∈N*,t为常数,且a2=a1+2.(1)求t的值;解: 因为 =an+(1-n)t,n∈N*,所以 =a2-t,又S2=a1+a2,所以a2-a1=2t.又a2=a1+2,所以t=1.(2)证明:{an}为等差数列;解: 证明:由(1)可得 =an+1-n,n∈N*,所以Sn=nan+n-n2,因此Sn+1=(n+1)an+1+n+1-(n+1)2,两式相减得an+1=(n+1)an+1-nan-2n,整理得an+1-an=2,n∈N*,所以{an}为等差数列.(3)若n2<Sn<(n+1)2,n∈N*,求a1的取值范围.【易错提醒】 切勿由n2<Sn<(n+1)2,取n=1直接得答案,n2<Sn<(n+1)2相当于恒成立问题,应由Sn的关系式列不等式组求解.解: 由(2)得Sn=na1+ ×2=n2+(a1-1)n,由n2<Sn<(n+1)2,n∈N*,得 得1<a1<3+ .因为1<a1<3+ 对 n∈N*恒成立,所以1<a1≤3,故a1的取值范围为(1,3].【训练2】 (2025·辽宁葫芦岛一模)设数列{an}是公差大于1的等差数列,{an},{bn}满足 = - ,记Sn,Tn分别为数列{an},{bn}的前n项和,且2a1=a2,S2+T2=16.(1)求{an}的通项公式;解: 设数列{an}的公差为d,d>1,∵2a1=a2,∴2a1=a1+d,解得a1=d,a2=2d,∴S2=a1+a2=3d,由 = - ,可知 = ,b1= = , = ,b2= = = ,又T2=b1+b2= + = ,∴S2+T2=3d+ =16,即3d2-16d+5=0,解得d=5或d= (舍去),∴an=a1+(n-1)d=5n.(2)若存在n∈N*,使得10Tn-9n+t+t2<3,求实数t的取值范围.解: 由(1)知an=5n,又 = - ,可得 = ,解得bn= n+ ,∴{bn}为等差数列,故Tn= = = ,∵存在n∈N*,使得10Tn-9n+t+t2<3,即(10Tn-9n)min+t+t2<3,又10Tn-9n=n2-6n=(n-3)2-9,∴ =-9,故-9+t+t2<3,整理得t2+t-12<0,解得-4<t<3.∴实数t的取值范围是(-4,3).课后·训练巩固强化 综合测评(时间:30分钟,满分:48分)一、单项选择题(每小题5分,共10分)1. (2025·湖北武汉四调)已知数列{an}的通项公式为an=2n-11,Sn为其前n项和,则Sn的最小值为( )A. -9 B. -7C. -3 D. -1912345√解析: 令an=2n-11<0,因为n∈N*,所以解得n=1,2,3,所以数列{an}的前3项为负,从第4项起为正,所以Sn的最小值为S3=21-11+22-11+23-11=14-33=-19.故选D.2. (2025·山东临沂二模)已知{an}为正项等差数列,若4a3-a7=8,则a1a3的最大值为( )A. 4 B. 6C. 8 D. 10√解析: 4a3-a7=4(a1+2d)-(a1+6d)=3a1+2d=8,解得a1=,由于{an}为正项等差数列,则 解得0<d<4,a1a3= ·( +2d)= = (8-2d)(4+2d)≤ ·( )2=8,当且仅当d=1,a1=2时等号成立,所以a1a3的最大值为8.故选C.12345二、多项选择题(6分)3. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1>0,a4+a11>0,a7·a8<0,则( )A. 数列{an}是递增数列B. S6>S9C. 当n=7时,Sn最大D. 当Sn>0时,n的最大值为14√√√12345解析: ∵在等差数列{an}中,a1>0,a4+a11=a7+a8>0,a7·a8<0,∴a7>0,a8<0,∴公差d<0,数列{an}是递减数列,A错误;∵S9-S6=a7+a8+a9=3a8<0,∴S6>S9,B正确;∵a7>0,a8<0,数列{an}是递减数列,∴当n=7时,Sn最大,C正确;∵a4+a11>0,a7>0,a8<0,∴S14= = >0,S15= =<0,∴当Sn>0时,n的最大值为14,D正确.故选B、C、D.12345三、解答题(共32分)4. (15分)(2025·河南焦作二模)已知等差数列{an}满足2a2+a3=0,a4=10,数列{bn}的首项为9,且{an+bn}是公比为2的等比数列.(1)求{an}的通项公式;解: 设数列{an}的公差为d,由题可得 解得 所以an=a1+(n-1)d=-8+6(n-1)=6n-14,即数列{an}的通项公式为an=6n-14.12345(2)探究{bn}的单调性,并求其最值.解: 因为b1=9,a1=-8,所以a1+b1=1,又an=6n-14,由题知an+bn=6n-14+bn=1·2n-1=2n-1,得到bn=2n-1-6n+14,所以bn+1-bn=2n-1-6,当n=1,2,3时,bn+1-bn<0,当n≥4时,bn+1-bn>0,所以b1>b2>b3>b4<b5<b6<…,故数列{bn}先单调递减后单调递增,且数列{bn}有最小值,最小值为b4=-2,无最大值.123455. (17分)已知数列{an}满足:an+1= an+( )n+1,且a1=- .设{an}的前n项和为Tn,bn=3n·an.(1)证明:{bn}是等差数列;解: 证明:因为bn=3n·an,所以bn+1=3n+1·an+1,bn+1-bn=3n+1·an+1-3n·an=3n+1[ an+( )n+1]-3n·an=1,且b1=-2,所以{bn}是以-2为首项,且公差为1的等差数列.12345(2)求Tn;解: 由(1)知,bn=n-3,所以an= =( )n·(n-3).则Tn=(-2)·( )1+(-1)·( )2+0·( )3+…+(n-4)·( )n-1+(n-3)·( )n, Tn=(-2)·( )2+(-1)·( )3+0·( )4+…+(n-4)·( )n+(n-3)·( )n+1,12345两式相减得 Tn=- +( )2+( )3+( )4+…+( )n-(n-3)·( )n+1=- + -(n-3)·( )n+1=- -(- )·( )n,因此Tn=- -( - )·( )n.12345(3)若不等式Tn+ ≤tan对n∈N*恒成立,求实数t的取值范围.解: 由Tn+ ≤tan,得-( - )·( )n≤t(n-3)·( )n,依题意,t(n-3)≥ 对n∈N*恒成立,当1≤n<3时,t≤ =- - × ,- - × ≥- ,则t≤- ;当n=3时,不等式恒成立;12345当n>3时,t≥ =- - × ,- - × <- ,则t≥- ,于是- ≤t≤- ,综上,实数t的取值范围是[- ,- ].12345THANKS演示完毕 感谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源列表 微突破3 最值、范围问题.docx 微突破3 最值、范围问题.pptx 微突破3 最值、范围问题(练习,含解析).docx