(经典)高中数学全面数列总结材料及题型精选
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高中数列题型大全高中数列题型大全1.算数数列算数数列是一个常见的数列类型,其中每个数与前一个数之间的差值是相等的。
算数数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d,其中a1为第一个数,d为公差,n为要求的项数。
2.等差数列等差数列是指每个数与前一个数之间的差值是相等的,与算数数列类似。
等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d,其中a1为第一个数,d为公差,n为要求的项数。
3.几何数列几何数列是一种数列,其中每个数与前一个数之间的比值是相等的。
几何数列的通项公式为an = a1 * r^(n-1),其中a1为第一个数,r为公比,n为要求的项数。
4.等比数列等比数列是指每个数与前一个数之间的比是相等的,与几何数列类似。
等比数列的通项公式为an = a1 * r^(n-1),其中a1为第一个数,r为公比,n为要求的项数。
5.递推数列递推数列是一种数列,其中每个数都是前面一个或前几个数的函数。
递推数列的通项公式通常比较复杂,需要使用递推公式来求解。
6.级数级数是指将一个数列中的所有数相加而得到的结果。
级数有许多有趣的性质和应用,如调和级数、几何级数、收敛和发散等。
7.斐波那契数列斐波那契数列是一种数列,其中每个数都是前面两个数之和。
斐波那契数列有许多应用,如黄金比例、兔子繁殖等。
8.其它数列除了上述常见的数列类型之外,还有一些特殊的数列类型,如质数数列、猜测终止数列等。
这些数列类型可能比较少见,但它们也有着自己的特点和应用。
总结高中数学中,数列是一个非常重要的概念和应用。
数列不仅有着丰富的性质和变换规律,还有着广泛的应用,如金融领域、物理领域、计算机科学等。
掌握数列的基本概念和性质,对于学生未来的学习和职业发展都有着积极的影响。
数列百通通项公式求法 (一)转化为等差与等比1、已知数列{}n a 满足11a =,n a =,n N *∈2≤n ≤8),则它的通项公式n a 什么2.已知{}n a 是首项为2的数列,并且112n n n n a a a a ---=,则它的通项公式n a 是什么3.首项为2的数列,并且231n n a a -=,则它的通项公式n a 是什么4、已知数列{}n a 中,10a =,112n na a +=-,*N n ∈.求证:11n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是等差数列;并求数列{}n a 的通项公式;5.已知数列{}n a 中,13a =,1222n n a a n +=-+,如果2n n b a n =-,求数列{}n a 的通项公式(二)含有n S 的递推处理方法1)知数列{a n }的前n 项和S n 满足log 2(S n +1)=n +1,求数列{a n }的通项公式.2.)若数列{}n a 的前n 项和n S 满足,2(2)8n n a S +=则,数列n a3)若数列{}n a 的前n 项和n S 满足,111,0,4n n n n a S S a a -=-≠=则,数列na4)12323...(1)(2)n a a a na n n n +++=++求数列n a(三) 累加与累乘(1)如果数列{}n a 中111,2nn n a a a -=-=(2)n ≥求数列n a(2)已知数列}{n a 满足31=a ,)2()1(11≥-+=-n n n a a n n ,求此数列的通项公式(3) 12+211,2,=32n n n a a a a a +==-,求此数列的通项公式.(4)若数列{}n a 的前n 项和n S 满足,211,2n n S n a a ==则,数列n a(四)一次函数的递推形式1. 若数列{}n a 满足1111,12n n a a a -==+(2)n ≥,数列n a2 .若数列{}n a 满足1111,22n n n a a a -==+ (2)n ≥,数列n a(五)分类讨论(1)2123(3),1,7n n a a n a a -=+≥==,求数列n a(2)1222,(3)1,3nn a n a a a -=≥==,求数列n a(六)求周期16 (1) 121,41nn na a a a ++==-,求数列2004a(2)如果已知数列11n n n a a a +-=-,122,6a a ==,求2010a拓展1:有关等和与等积(1)数列{n a }满足01=a ,12n n a a ++=,求数列{a n }的通项公式(2)数列{n a }满足01=a ,12n n a a n ++=,求数列{a n }的通项公式(3).已知数列满足}{n a )(,)21(,3*11N n a a a n n n ∈=⋅=+,求此数列{a n }的通项公式.拓展2 综合实例分析1已知数列{a n }的前n 项和为n S ,且对任意自然数n ,总有()1,0,1n n S p a p p =-≠≠(1)求此数列{a n }的通项公式(2)如果数列{}n b 中,11222,,n b n q a b a b =+=<,求实数p 的取值范围2已知整数列{a n }满足31223341 (3)n n n n a a a a a a a a --+++=,求所有可能的n a3已知{}n a 是首项为1的正项数列,并且2211(1)0(1,2,3,)n n n n n a na a a n +++-+==L ,则它的通项公式n a 是什么4已知{}n a 是首项为1的数列,并且134n n n a a a +=+,则它的通项公式n a 是什么5、数列{}n a 和{}n b 中,1,,+n n n a b a 成等差数列,n b ,1+n a ,1+n b 成等比数列,且11=a ,21=b ,设nn n b a c =,求数列{}n c 的通项公式。
高考数列题型总结(优秀范文五篇)第一篇:高考数列题型总结数列1.2.3.4.5.6.坐标系与参数方程 1.2.34..5.6.(1)(2)第二篇:数列综合题型总结数列求和1.(分组求和)(x-2)+(x2-2)+…+(xn-2)2.(裂相求和)++Λ+1⨯44⨯7(3n-2)(3n+1)3.(错位相减)135+2+3+222+2n-12n1⨯2+2⨯22+3⨯23+Λ+n⨯2n4.(倒写相加)1219984x)+f()+Λ+f()=x 求值设f(x),求f(1999199919994+25.(放缩法)求证:1+数列求通项6.(Sn与an的关系求通项)正数数列{an},2Sn=an+1,求数列{an}的通项公式。
7.(递推公式变形求通项)已知数列{an },满足,a1=1,8.累乘法an+1=5an求{an }的通项公式 5+an11++2232+1<2n2数列{an}中,a1=122,前n项的和Sn=nan,求an+1.2222a=S-S=na-(n-1)a⇒(n-1)a=(n-1)an-1 nnn-1nn-1n解:⇒∴∴an=ann-1=an-1n+1,anan-1a2n-1n-2111⋅Λ⋅a1=⋅Λ⨯=an-1an-2a1n+1n32n(n+1)an+1=1 (n+1)(n+2)9累加法第三篇:数列题型及解题方法归纳总结文德教育知识框架⎧列⎧数列的分类⎪数⎪⎪⎨数列的通项公式←函数⎪的概念角度理解⎪⎪⎩数列的递推关系⎪⎪⎧⎧等差数列的定义an-an-1=d(n≥2)⎪⎪⎪⎪⎪等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d⎪⎪⎪等差数列⎪⎨n⎪⎪⎪等差数列的求和公式Sn=2(a1+an)=na1+n(n-1)d⎪⎪⎪⎪⎪2⎪⎩等差数列的性质an+am=ap+aq(m+n=⎪⎪p+q)⎪两个基⎪⎧等比数列的定义an=q(n≥⎪本数列⎨⎪⎪a2)n-1⎪⎪⎪⎪⎪⎪等比数列的通项公式an-1⎪n=a1q数列⎪⎪等比数列⎨⎨⎧a1-anq=aqn1(1-)⎪⎪⎪等比数列的求和公式S(q≠1)n=⎪⎨1-q1-q⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩na1(q=1)⎪⎪⎪⎩等比数列的性质anam=apaq(m+n=p+q)⎪⎩⎪⎧公式法⎪⎪分组求和⎪⎪⎪⎪错位相减求和⎪数列⎪⎪求和⎨裂项求和⎪⎪倒序相加求和⎪⎪⎪⎪累加累积⎪⎪⎩归纳猜想证明⎪⎪⎪数列的应用⎧分期付款⎨⎩⎩其他掌握了数列的基本知识,特别是等差、等比数列的定义、通项公式、求和公式及性质,掌握了典型题型的解法和数学思想法的应用,就有可能在高考中顺利地解决数列问题。
高中数学数列题型总结高中数学数列题型总结数列是高中数学中重要的一个概念,涉及到的题型也非常多样化。
在高中数学的学习中,掌握数列的相关知识和解题方法是非常重要的。
下面将对高中数学中常见的数列题型进行总结。
一、数列的概念与性质1. 数列的定义:数列是按照一定规律排列的一组数。
2. 数列的通项公式:数列中的每一项可以通过一个公式来表示。
3. 等差数列:数列中任意两项之差都是一个常数。
4. 等比数列:数列中任意两项之比都是一个常数,且这个常数不等于0。
5. 递推公式:数列中每一项都可以通过前一项来推得的公式。
6. 通项公式的求解:根据已知的数列性质,可以通过递推公式或其他方法求得数列的通项公式。
7. 数列的和:求一个数列的前n项和,可以通过直接相加或其他方法得到。
二、等差数列1. 等差数列的性质:等差数列的前n项和、通项公式等。
2. 等差数列的应用:通过等差数列可以解决一些实际问题,如等差数列求和、等差数列求项数等。
3. 等差数列的变形与推广:等差数列的变形包括错位相减法、差分法等。
三、等比数列1. 等比数列的性质:等比数列的前n项和、通项公式等。
2. 等比数列的应用:通过等比数列可以解决一些实际问题,如等比数列求和、等比数列求项数等。
3. 等比数列的变形与推广:等比数列的变形包括指数函数、对数函数等。
四、数列的求和与项数1. 数列的前n项和:数列前n项的和可以通过直接相加或其他方法求得。
2. 数列中某个数值:已知数列的前n项和,可以通过逆向求和的方法得到某个项的值。
3. 数列的项数:已知数列的前n项和,可以通过逆向求和的方法得到项数的范围。
五、数列的综合应用1. 数列的应用于数学问题:数列的概念和性质可以应用到其他数学问题中,如排列组合、概率等。
2. 数列的应用于实际问题:数列的概念和性质可以应用到实际问题中,如金融、物理等领域。
六、数列的证明与推广1. 数列的性质证明:对于已知的数列性质可以进行证明。
高中数列知识点归纳总结及例题数列是高中数学中的一个重要概念,它在许多数学问题中都起着至关重要的作用。
通过学习数列的定义、性质和求解方法,可以帮助我们更好地理解和应用数学知识。
本文将对高中数列知识点进行归纳总结,并附上相关例题供读者练习。
1. 数列的定义与性质数列是按照一定顺序排列的一组数。
其中,每一个数称为数列的项,位置称为项数,用字母a表示数列的通项。
数列的性质包括等差数列和等比数列两种常见情况:1.1 等差数列等差数列是指数列中相邻两项之差都相等的数列。
设数列为{an},公差为d,则有如下性质:(1)通项公式:an = a1 + (n-1)d(2)前n项和公式:Sn = (a1 + an) * n / 2(3)项数公式:n = (an - a1) / d + 1例题1:已知等差数列{an}的首项是3,公差是4,求第10项的值。
解析:根据等差数列的通项公式,代入a1 = 3,d = 4,n = 10,求得a10 = 3 + (10-1) * 4 = 39。
1.2 等比数列等比数列是指数列中相邻两项之比都相等的数列。
设数列为{an},公比为q,则有如下性质:(1)通项公式:an = a1 * q^(n-1)(2)前n项和公式:Sn = a1 * (q^n - 1) / (q - 1)(3)项数公式:n = logq(an / a1) + 1例题2:已知等比数列{an}的首项是2,公比是3,求第5项的值。
解析:根据等比数列的通项公式,代入a1 = 2,q = 3,n = 5,求得a5 = 2 * 3^(5-1) = 162。
2. 数列的求和数列的求和是数学中常见的问题之一,通过找到数列的规律和应用对应的公式,可以快速求解数列的和。
下面分别介绍等差数列和等比数列的求和公式。
2.1 等差数列的求和对于等差数列{an},前n项和的计算公式为Sn = (a1 + an) * n / 2。
其中,a1为首项,an为末项,n为项数。
一、数列1.数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每个数称为该数列的项. ⑴数列中的数是按一定“次序”排列的,在这里,只强调有“次序”,而不强调有“规律”.因此,如果组成两个数列的数相同而次序不同,那么它们就是不同的数列. ⑵在数列中同一个数可以重复出现. ⑶项a n 与项数n 是两个根本不同的概念. ⑷数列可以看作一个定义域为正整数集(或它的有限子集)的函数当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值,但函数不一定是数列2.通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与序号之间可以用一个式子表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式,即)(n f a n =.3.递推公式:如果已知数列{}n a 的第一项(或前几项),且任何一项n a 与它的前一项1-n a (或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,即)(1-=n n a f a 或),(21--=n n n a a f a ,那么这个式子叫做数列{}n a 的递推公式. 如数列{}n a 中,12,11+==n n a a a ,其中12+=n n a a 是数列{}n a 的递推公式.4.数列的前n 项和与通项的公式①n n a a a S +++= 21; ②⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n nn . 5. 数列的表示方法:解析法、图像法、列举法、递推法.6. 数列的分类:有穷数列,无穷数列;递增数列,递减数列,摆动数列,常数数列;有界数列,无界数列.①递增数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a >+1.②递减数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a <+1.③摆动数列:例如: .,1,1,1,1,1 ---④常数数列:例如:6,6,6,6,…….⑤有界数列:存在正数M 使+∈≤N n M a n ,.⑥无界数列:对于任何正数M ,总有项n a 使得M a n >.1、已知*2()156n n a n N n =∈+,则在数列{}n a 的最大项为__(答:125); 2、数列}{n a 的通项为1+=bn an a n ,其中b a ,均为正数,则n a 与1+n a 的大小关系为___(答:n a <1+n a );3、已知数列{}n a 中,2n a n n λ=+,且{}n a 是递增数列,数λ的取值围(答:3λ>-);4、一给定函数)(x f y =的图象在下列图中,并且对任意)1,0(1∈a ,由关系式)(1n n a f a =+得到的数列}{n a 满足)(*1N n a a n n ∈>+,则该函数的图象是 ()(答:A )二、 等差数列1、 等差数列的定义:如果数列{}a n 从第二项起每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列叫做等差数列,这个常数叫等差数列的公差。
高中数列知识全面总结及练习高中数列是数学中的一个重要概念,数字的思维和计算能力离不开数列的理解。
在高中数学学习中,学习者要学到的知识有:一、数列的概念;二、数列的定义;三、数列的类别;四、数列的性质;五、前n项和;六、数列的通项公式;七、数列的变换公式;八、数列的特殊性质等。
一、数列的概念数列是一组有次序,并有一定规律的若干数字所组成的集合,每一个数都被称为数列的一个项。
数列可以是有限的,也可以是无限的。
由于数列具有次序,所所以可以定义第一项,第二项,第三项……第n项的含义,n是正整数。
二、数列的定义数列也可以用等差、等比、加减运算或混合记法等表示为数列,读者可以用数学符号一一定义数学这样的数列:若把a1,a2,a3...an,看作一个数列,则称这个数列为:a1, a1 + d再, a1 + 2d再,a1 + 3d再,...,an,其中d叫做“公差”,上述的数列便称为“等差数列”。
若把a1,a2,a3......an看作一个数列,则称这个数列为:a1,ar1,ar2......ar(n-1),an,三、数列的类别可以把数列划分为有限数列、无限数列和无穷数列:1.有限数列是指数列中项数是有限的数列;2.无限数列是指数列中项数是无限的数列;3.无穷数列是指数列中项数是不可能计算出来的,其中包括有限个项数,也包括无限数列。
四、数列的性质1.等差数列:其中任意两项的差值都相等;2.等比数列:其中任意两项的比值都相等;3.等差等比数列:即项的差值和比值都是相等的数列;4.混合等差等比数列:即项的差值或比值中有一样是相等的数列。
五、前n项和前n项和指的是数列的前n项的累加结果,对于等差数列和等比数列一般可以用公式表示:(1)若a1,a2,...,an为等差数列,则前 n 项和 S n = n(a1 + an)/2;六、数列的通项公式对等差数列或者等比数列而言,可以建立数列的通项公式,它是一般项a_n的函数。
高中数列题目归纳总结大全数列是高中数学中的一个重要概念,它在数学建模、微积分、概率论等领域都有广泛的应用。
本文将对高中数列相关的题目进行归纳总结,以帮助同学们更好地理解和掌握数列的概念和解题方法。
一、等差数列1. 概念:等差数列指的是一个数列中任意两个相邻项之间的差值都相等的数列。
2. 公式:假设首项为a₁,公差为d,第n项为aₙ,则等差数列的通项公式为aₙ = a₁ + (n - 1)d。
3. 性质:- 任意三项成等差数列时,它们的差值相等。
- 如果知道首项、公差和项数,可以通过通项公式求出数列中任意一项的值。
- 等差数列的前n项和公式为Sₙ = (a₁ + aₙ) * n / 2。
4. 例题:(1) 求等差数列1,4,7,..."首项为1,公差为3,求第n项的值。
(2) 已知等差数列的首项为3,末项为99,项数为33,求公差的值。
(3) 求等差数列3,6,9,...的前20项和。
二、等比数列1. 概念:等比数列指的是一个数列中任意两个相邻项之间的比值都相等的数列。
2. 公式:假设首项为a₁,公比为r,第n项为aₙ,则等比数列的通项公式为aₙ = a₁ * r^(n - 1)。
3. 性质:- 任意三项成等比数列时,它们的比值相等。
- 如果知道首项、公比和项数,可以通过通项公式求出数列中任意一项的值。
- 等比数列的前n项和公式为Sₙ = a₁ * (r^n - 1) / (r - 1),其中r≠1。
4. 例题:(1) 求等比数列2,8,32,..."首项为2,公比为4,求第n项的值。
(2) 已知等比数列的首项为5,末项为320,公比为2,求项数的值。
(3) 求等比数列3,6,12,...的前10项和。
三、斐波那契数列1. 概念:斐波那契数列是一个特殊的数列,前两项为1,1,从第三项开始,每一项都等于前两项之和。
2. 公式:假设首项为a₁,第二项为a₂,第n项为aₙ,则斐波那契数列的通项公式为aₙ = aₙ₋₂ + aₙ₋₁。
高中数列题型总结高中数学中,数列是一个重要的概念。
数列题型主要包括等差数列、等比数列、递推数列等。
下面将对这些常见的数列题型进行总结。
一、等差数列1. 等差数列的概念:等差数列是指一个数列,其中相邻两项之间的差值是一个常数d。
数列的通项公式为an=a1+(n-1)d。
2. 等差数列的性质:- 若数列首项为a1,公差为d,则数列的第n项为an=a1+(n-1)d。
- 数列的前n项和Sn可以表示为Sn=(a1+an)n/2。
- 等差数列的性质还包括数列的前n项和与项数n的关系、等差数列的倒数第n项与第n项之和等。
3. 等差数列的题型:- 求等差数列的通项公式;- 求等差数列的前n项和;- 求等差数列中满足某些条件的项数;- 求等差数列中满足某些条件的项的和等。
二、等比数列1. 等比数列的概念:等比数列是指一个数列,其中相邻两项之间的比值是一个常数q。
数列的通项公式为an=a1*q^(n-1)。
2. 等比数列的性质:- 若数列首项为a1,公比为q,则数列的第n项为an=a1*q^(n-1)。
- 数列的前n项和Sn可以表示为Sn=a1*(1-q^n)/(1-q)。
- 等比数列的性质还包括数列的前n项和与项数n的关系、等比数列的倒数第n项与第n项之积等。
3. 等比数列的题型:- 求等比数列的通项公式;- 求等比数列的前n项和;- 求等比数列中满足某些条件的项数;- 求等比数列中满足某些条件的项的和等。
三、递推数列1. 递推数列的概念:递推数列是指一个数列,其中每一项都通过前一项来递推得到。
数列的通项公式一般无法表示。
2. 递推数列的性质:- 若数列的第n项为an,第n-1项为an-1,则数列的通项公式无法表示为an=f(an-1),其中f为一个函数。
- 递推数列的性质通常通过给定的递推规则来描述,如斐波那契数列等。
3. 递推数列的题型:- 求递推数列的前n项;- 求递推数列满足某些条件的项数;- 求递推数列满足某些条件的项等。
(完整版)数列题型及解题方法归纳总结数列是数学中一个重要的概念,也是数学中常见的题型之一。
数列题目通常会给出一定的条件和规律,要求我们找出数列的通项公式、前n项和等相关内容。
下面对数列题型及解题方法进行归纳总结。
一、数列的基本概念1. 数列的定义:数列是按照一定规律排列的一列数,用通项公式a_n表示。
2. 首项和公差:对于等差数列,首项是指数列的第一个数,公差是指相邻两项之间的差值。
通常用a1表示首项,d表示公差。
3. 首项和公比:对于等比数列,首项是指数列的第一个数,公比是指相邻两项之间的比值。
通常用a1表示首项,r表示公比。
二、等差数列的常见题型及解题思路1. 找通项公式:(1)已知首项和公差,求第n项的值。
使用通项公式a_n = a1 + (n-1)d。
(2)已知相邻两项的值,求公差。
根据 a_(n+1) - a_n = d,解方程即可。
(3)已知首项和第n项的值,求公差。
根据 a_n = a1 + (n-1)d,解方程即可。
2. 找前n项和:(1)已知首项、公差和项数,求前n项和。
使用公式S_n= (n/2)(a1 + a_n)。
(2)已知首项、末项和项数,求公差。
由于S_n =(n/2)(a1 + a_n),可以列方程求解。
(3)已知首项、公差和前n项和,求项数。
可以列方程并解出项数。
3. 找满足条件的项数:(1)已知首项、公差和条件,求满足条件的项数。
可以列方程,并解出项数。
三、等比数列的常见题型及解题思路1. 找通项公式:(1)已知首项和公比,求第n项的值。
使用通项公式a_n = a1 * r^(n-1)。
(2)已知相邻两项的值,求公比。
根据 a_n / a_(n-1) = r,解方程即可。
(3)已知首项和第n项的值,求公比。
根据 a_n = a1 * r^(n-1),解方程即可。
2. 找前n项和:(1)已知首项、公比和项数,求前n项和。
使用公式S_n = (a1 * (1 - r^n)) / (1 - r)。
典例精析题型一 归纳、猜想法求数列通项【例1】根据下列数列的前几项,分别写出它们的一个通项公式⑴7,77,777,7777,…⑵ ,638,356,154,32-- ⑶1,3,3,5,5,7,7,9,9… 解析:⑴将数列变形为),110(97-⨯),110(972-)110(973-,, )110(97-n⑵分开观察,正负号由1)1(+-n 确定,分子是偶数2n ,分母是31⨯,53⨯,75⨯,, )12()12(+⨯-n n ,故数列的通项公式可写成)12)(12(2)1(1+--=+n n n a n n⑶将已知数列变为1+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,9+0,…。
可得数列的通项公式为2)1(1nn n a -++= 点拨:联想与转换是由已知认识未知的两种有效的思维方法,观察归纳是由特殊到一般的有效手段,本例的求解关键是通过分析、比较、联想、归纳、转换获得项与项数的一般规律,从而求得通项。
题型二 应用⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n n n 求数列通项例2.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,分别求其通项公式.⑴23-=nn S ⑵)0()2(812>+=n n na a S解析:⑴当123,1111=-===S a n 时, 当)23()23(,211---=-=≥--n nn n n S S a n 时132-⋅=n又11=a 不适合上式,故⎩⎨⎧≥⋅==-)2(32)1(11n n a n n(2)2,)2(81,112111=+===a a S a n解得时当2121)2(81)2(81,2+-+=-=≥--n n n n n a a S S a n 时当 所以0)2()2(212=+---n n a a所以0)4)((11=--+--n n n n a a a a又4,01=->-n n n a a a 所以,可知{}n a 为等差数列,公差为4所以244)1(2)1(1-=⋅-+=-+=n n d n a a n21=a 也适合上式,故 24-=n a n点拨:本例的关键是应用⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n n n 求数列的通项,特别要注意验证1a 的值是否满足"2"≥n 的一般性通项公式。
数列重难点归纳总结必考点1: 数列的概念与通项公式1.数列的定义按照一定顺序排列的一列数,称为数列.数列中的每一项叫做数列的项.数列的项在这列数中是第几项,则在数列中是第几项.一般记为数列{}n a . 对数列概念的理解(1)数列是按一定“顺序”排列的一列数,一个数列不仅与构成它的“数”有关,而且还与这些“数”的排列顺序有关,这有别于集合中元素的无序性.因此,若组成两个数列的数相同而排列次序不同,那么就是不同数列 (2)数列中的数可以重复出现,而集合中的元素不能重复出现,这也是数列与数集的区别. 2.数列的分类3.数列是一种特殊的函数数列是一种特殊的函数,其定义域是正整数集N *和正整数集N *的有限子集.所以数列的函数的图像不是连续的曲线,而是一串孤立的点. 4.数列的通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.即()n a f n =,不是每一个数列都有通项公式,也不是每一个数列都有一个个通项公式.5.数列{}n a 的前n 项和n S 和通项n a 的关系:11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩例题1: 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,121n S n n+=+,则17a a +=( ) A .30 B .29C .28D .27【解析】121n S n n+=+,∴ 221n S n n =+-, ∴ 21121112a S ==⨯+-=,22776(2771)(2661)27a S S =-=⨯+--⨯+-=,∴ 1729a a +=,选B例题2: 已知数列{}n a 和{}n b ,其中2n a n =,*n ∈N ,{}n b 的项是互不相等的正整数,若对于任意*n ∈N ,{}n b 的第n a 项等于{}n a 的第n b 项,则149161234lg()lg()b b b b b b b b =________ 【解析】由2n a n =,若对于任意{},n n N b +∈的第n a 项等于{}n a 的第n b 项,则2()n n a b n b a b ==,则22221429311641()(),(),,()b b b b b b b b =====,所以2149161234()b b b b b b b b =,所以21491612341234123412341234lg()lg()2lg(2lg()lg()()lg )b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b ===. 【小结】1.根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,观察出项与n 之间的关系、规律,可使用添项、通分、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.对于正负符号变化,可用()1n-或()11n +-来调整.2.根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是不完全归纳法,它蕴含着“从特殊到一般”的思想.由不完全归纳法得出的结果是不可靠,要注意代值验证.3.对于数列的通项公式要掌握:①已知数列的通项公式,就可以求出数列的各项;②根据数列的前几项,写出数列的一个通项公式,这是一个难点,在学习中要注意观察数列中各项与其序号的变化情况,分解所给数列的前几项,看看这几项的分解中.哪些部分是变化的,哪些是不变的,再探索各项中变化部分与序号的联系,从而归纳出构成数列的规律,写出通项公式.必考点2: 数列的性质数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.所以数列的函数的图像不是连续的曲线,而是一串孤立的点,因此,在研究数列问题时既要注意函数方法的普遍性,又要考虑数列方法的特殊性. 数列的性质主要指:1.数列的单调性----递增数列、递减数列或是常数列;2.数列的周期性.例题3: 0-1周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列12na a a 满足{0,1}(1,2,)i a i ∈=,且存在正整数m ,使得(1,2,)i m i a a i +==成立,则称其为0-1周期序列,并称满足(1,2,)i m i a a i +==的最小正整数m 为这个序列的周期.对于周期为m 的0-1序列12na a a ,11()(1,2,,1)mi i k i C k a a k m m +===-∑是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0-1序列中,满足1()(1,2,3,4)5C k k ≤=的序列是( )A .11010B .11011C .10001D .11001【解析】由i mi a a +=知,序列i a 的周期为m ,由已知,5m =,511(),1,2,3,45i i k i C k a a k +===∑对于选项A ,511223344556111111(1)()(10000)55555i i i C a a a a a a a a a a a a +===++++=++++=≤∑ 52132435465711112(2)()(01010)5555i i i C a a a a a a a a a a a a +===++++=++++=∑,不满足;对于选项B ,51122334455611113(1)()(10011)5555i i i C a a a a a a a a a a a a +===++++=++++=∑,不满足;对于选项D ,51122334455611112(1)()(10001)5555i i i C a a a a a a a a a a a a +===++++=++++=∑,不满足;例题4: 已知数列{}n a 中,2n a n n λ=-,若{}n a 为递增数列,则λ的取值范围是( )A .(),3-∞B .(],3-∞C .(),2-∞D .(],2-∞【解析】由已知得221(1)(1)21n n a a n n n n n λλλ+-=+-+-+=+-,因为{}n a 为递增数列,所以有10n n a a +->,即210n λ+->恒成立,所以21n λ<+,所以只需()min 21n λ<+,即2113λ<⨯+=,所以3λ<,选A. 【小结】1.解决数列的单调性问题可用以下三种方法(1)用作差比较法,根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列或是常数列. (2)用作商比较法,根据1n na a + (a n >0或a n <0)与1的大小关系进行判断. (3)结合相应函数的图象直观判断. 2.解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值. 3.求数列最大项或最小项的方法(1)利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2)找到数列的最大项; (2)利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≥a n ,a n ≤a n +1(n ≥2)找到数列的最小项. 3.前n 项和最值的求法(1)先求出数列的前n 项和n S ,根据n S 的表达式求解最值;(2)根据数列的通项公式,若0m a ≥,且10m a +<,则m S 最大;若0m a ≤,且10m a +>,则m S 最小,这样便可直接利用各项的符号确定最值.必考点3: 由递推公式推导通项公式例题5: 在数列{}n a 中,11a =,()*11nn na a n N a +=∈+,则这个数列的通项n a ,可以是( ) A .1nB .121n - C .12n n+ D .2n 【解析】∵11n n n a a a +=+,等式两边同时取倒数得:1111n n a a +=+,则()*1111n nn a a N +∈-=, ∴132211-121111111111+n n n n n a a a a a a a a a a --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭111111+1nn a ⇒=++++=1n a n⇒=,当1n = 时,1111a == 亦成立,综上所述()*1n a n N n=∈,选A. 例题6: 已知数列{}n a 满足:11a =,2123n n a a a a n a ++++=.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求{}n a 的前n 项和n S . 【解析】(1)令123n n S a a a a =++++,则2n n S n a =,当2n ≥时,211(1)n n S n a --=-,所以2211(1)n n n n S S n a n a ---=--,即221(1)(1)n n n a n a --=-,所以221(1)111n n a n n a n n ---==-+,所以32412311231,,,,3451n n a a a a n a a a a n --===⋅⋅⋅=+, 所以3241231123213451n n a a a a n n a a a a n n ---⋅⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⋅⋅⋅⨯⨯+, 因为 11a =,所以2(1)n a n n =+,1a 满足此式,所以2(1)n a n n =+;(2)因为2112(1)1n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,所以12311111212231n n S a a a a n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝=⎭++⎣++⎦122111n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭ 【小结】递推公式推导通项公式方法: (1)累加法:1()n n a a f n +-=(2)累乘法:1()n na f n a += (3)待定系数法:1n n a pa q +=+(其中,p q 均为常数,)0)1((≠-p pq ) 解法:把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中pqt -=1,再利用换元法转化为等比数列求解. (4)待定系数法:n n n q pa a +=+1(其中,p q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq ). (或1nn n a pa rq +=+其中,,p q r 均为常数).解法:在原递推公式两边同除以1+n q ,得:111n n n n a a p q q q q++=⋅+,令n n n q a b =,得:q b q p b nn 11+=+,再按第(3)种情况求解.(5)待定系数法:b an pa a n n ++=+1(100)p a ≠≠,,解法:一般利用待定系数法构造等比数列,即令)()1(1y xn a p y n x a n n ++=++++,与已知递推式比较,解出y x ,,从而转化为{}y xn a n ++是公比为p 的等比数列.(6)待定系数法:21(0,1,0)n n a pa an bn c p a +=+++≠≠解法:一般利用待定系数法构造等比数列,即令221(1)(1)()n n a x n y n z p a xn yn z ++++++=+++,与已知递推式比较,解出y x ,,从而转化为{}2n a xn yn z +++是公比为p 的等比数列.(7)待定系数法:n n n qa pa a +=++12(其中,p q 均为常数). 解法:把原递推公式转化为)(112n n n n sa a t sa a -=-+++其中,s t 满足s t pst q +=⎧⎨=-⎩,再按第(4)种情况求解.(8)取倒数法:1()()()nn n g n a a f n a t n +=+解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为q pa a n n +=+1,按第(3)种情况求解.(11()()()0n n n n g n a t n a f n a a +++-=,解法:等式两边同时除以1n n a a +⋅后换元转化为q pa a n n +=+1,按第(3)种情况求解.).(9)取对数rn n pa a =+1)0,0(>>n a p解法:这种类型一般是等式两边取以p 为底的对数,后转化为q pa a n n +=+1,按第(3)种情况求解.必考点4: 由前n 项和公式推导通项公式,即n a 与n S 的关系求通项n a例题7: 已知数列{a n }的前n 项和21n S n n =-+,则这个数列的通项公式为( )A .21n a n =-B .12n naC .22n a n =-D .1,122,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩【解析】当1n =时,111111a S ==-+=当2n ≥时,()()221111122n n n a S S n n n n n -=-=-+--+--=-1a 不满足22n a n =- 1,122,2n n a n n =⎧∴=⎨-≥⎩,选D【小结】已知S n 求a n 的三个步骤 (1)先利用a 1=S 1求出a 1.(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式. (3)对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n=1与n≥2两段来写..必考点5: 等差数列的有关概念1.定义:等差数列定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示.用递推公式表示为1(2)n n a a d n --=≥或1(1)n n a a d n +-=≥.2.等差数列的通项公式:1(1)n a a n d =+-;说明:等差数列(通常可称为A P 数列)的单调性:d 0>为递增数列,0d =为常数列,0d < 为递减数列.3.等差中项的概念:定义:如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项,其中2a bA +=. a ,A ,b 成等差数列⇔2a bA +=. 4.要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列. 5.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别.例题8: 已知等差数列{}n a 中,()12n n n a a -≥>,若324314a a a ==,,则1a =( ) A .1-B .0C .14D .12【解析】设公差为d ,则2224333()().a a a d a d a d =-+=-因为324314a a a ==,,所以23=14d -,则214d =.由()12n n n a a -≥>,可得0d >,所以12d =.所以13121202a a d =-=-⨯=.选B.例题9: 设{}n a 是等差数列,且13a =,2536a a +=,则{}n a 的通项公式为__________.【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,13334366a d d d =∴+++=∴=,,,36(1)6 3.n a n n ∴=+-=-【小结】1.等差数列的四种判断方法(1) 定义法:对于数列{}n a ,若d a a n n =-+1()n N ∈*(常数),则数列{}n a 是等差数列; (2) 等差中项:对于数列{}n a ,若212+++=n n n a a a ()n N ∈*,则数列{}n a 是等差数列;(3)通项公式:n a pn q =+(,p q 为常数,n N ∈*)⇔{}n a 是等差数列;(4)前n 项和公式:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)⇔ {}n a 是等差数列;(5){}n a 是等差数列⇔n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列. 提醒:判断时易忽视定义中从第2项起,以后每项与前一项的差是同一常数,即易忽视验证a 2-a 1=d 这一关键条件.2.运用方程的思想解等差数列是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量1a 、d ,掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.必考点6: 等差数列的前n 项和等差数列的前n 和的求和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 例题10: 记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若1262,2a a a =-+=,则10S =__________.【解析】{}n a 是等差数列,且12a =-,262a a +=设{}n a 等差数列的公差d ,根据等差数列通项公式:()11n a a n d +-=可得1152a d a d +++=,即:()2252d d -++-+=,整理可得:66d =,解得:1d = 根据等差数列前n 项和公式:*1(1),2n n n S na d n N -=+∈ 可得:()1010(101)1022045252S ⨯-=-+=-+=,∴1025S =.例题11:将数列{2n –1}与{3n –2}的公共项从小到大排列得到数列{a n },则{a n }的前n 项和为________.【解析】因为数列{}21n -是以1为首项,以2为公差的等差数列, 数列{}32n -是以1首项,以3为公差的等差数列,所以这两个数列的公共项所构成的新数列{}n a 是以1为首项,以6为公差的等差数列, 所以{}n a 的前n 项和为2(1)16322n n n n n -⋅+⋅=- 【小结】1.利用等差数列的单调性或性质,求出其正负转折项,便可求得和的最值.当10a >,0d <时,n S 有最大值;10a <,0d >时,n S 有最小值;若已知n a ,则n S 最值时n 的值(n N +∈)则当10a >,0d <,满足100n n a a +≥⎧⎨≤⎩的项数n 使得n S 取最大值,(2)当10a <,0d >时,满足10n n a a +≤⎧⎨≥⎩的项数n 使得n S 取最小值.2.利用等差数列的前n 项和:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)为二次函数,通过配方或借助图像,二次函数的性质,转化为二次函数的最值的方法求解;有时利用数列的单调性(0d >,递增;0d <,递减);3. 利用数列中最大项和最小项的求法:求最大项的方法:设n a 为最大项,则有11n n n n a a a a -+≥⎧⎨≥⎩;求最小项的方法:设n a 为最小项,则有11n n nn a a a a -+≤⎧⎨≤⎩.只需将等差数列的前n 项和1,2,3,n =依次看成数列{}n S ,利用数列中最大项和最小项的求法即可.4.在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用.5.等差数列的通项公式1(1)n a a n d =+-及前n 项和公式11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+,共涉及五个量1,,,,n n a d n a S ,知其中三个就能求另外两个,即知三求二,多利用方程组的思想,体现了用方程的思想解决问题.6.特殊设法:三个数成等差数列,一般设为,,a d a a d -+;四个数成等差数列,一般设为3,,,3a d a d a d a d --++.这对已知和,求数列各项,运算很方便.必考点7: 等差数列的相关性质1.等差数列的性质:(1)在等差数列{}n a 中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项;(2)在等差数列{}n a 中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列, 如:1a ,3a ,5a ,7a ,……;3a ,8a ,13a ,18a ,……;(3)在等差数列{}n a 中,对任意m ,n N +∈,()n m a a n m d =+-,n ma a d n m-=-()m n ≠;(4)在等差数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+,特殊地,2m p q =+时,则2m p q a a a =+,m a 是p q a a 、的等差中项.(5)等差数列被均匀分段求和后,得到的数列仍是等差数列,即232,,n n n n n S S S S S --成等差数列.(6)两个等差数列{}n a 与{}n b 的和差的数列{}n n a b ±仍为等差数列. (7)若数列{}n a 是等差数列,则{}n ka 仍为等差数列.2.设数列{}n a 是等差数列,且公差为d ,(Ⅰ)若项数为偶数,设共有2n 项,则①-S S nd =奇偶; ②1n n S a S a +=奇偶;(Ⅱ)若项数为奇数,设共有21n -项,则①S S -偶奇n a a ==中(中间项);②1S nS n =-奇偶. 3.(),p q a q a p p q ==≠,则0p q a +=,m n m n S S S mnd +=++.4.如果两个等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是两个原等差数列公差的最小公倍数.5.若{}n a 与{}n b 为等差数列,且前n 项和分别为n S 与'n S ,则2121'm m m m a S b S --=. 6.等差数列的增减性:0d >时为递增数列,且当10a <时前n 项和n S 有最小值.0d <时为递减数列,且当10a >时前n 项和n S 有最大值. 例题12: 在等差数列{}n a 中,若34567750a a a a a ++++=,则28a a +=( )A .360B .300C .240D .200【解析】因为34567750a a a a a ++++=,37465282a a a a a a a ++==+=,所以28300a a +=,选B例题13: 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=20,S 20=15,则S 30=( )A .10B .30-C .15-D .25【解析】由题意知:10S ,1200S S -,3020S S -成等差数列()()20101030202S S S S S ∴-=+-,即30102015S -=+-,解得:3015S =-,选C例题14: 若等差数列{}n a 满足7897100,0a a a a a ++>+<,则当n =__________时,{}n a 的前n 项和最大.【解析】由等差数列的性质,,,又因为,所以所以,所以,,故数列的前8项最大.必考点8: 等差数列综合问题例题15:已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,318S =.(1)求{}n a 的通项公式; (2)设1302n n b a =-,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求n T 的最小值. 【解析】(1)方法一:由()1333182a a S +==,又因为12a =,所以310a =. 所以数列{}n a 的公差31102422a a d --===,所以()()1121442n a a n d n n =+-=+-⨯=-. 方法二:设数列的公差为d .则3113322S a d =+⨯⨯32318d =⨯+=.得4d =.所以()()1121442n a a n d n n =+-=+-⨯=-. (2)方法一:由题意知()1130423023122n n b a n n =-=--=-.令10,0.n n b b +≤⎧⎨>⎩得()2310,21310.n n -≤⎧⎨+->⎩解得293122n <≤.因为*n N ∈,所以15n =. 所以n T 的最小值为()()()151215...2927...1225T b b b =+++=-+-++-=-. 方法二:由题意知()1130423023122n n b a n n =-=--=-. 因为()[]121312312n n b b n n +-=+---=⎡⎤⎣⎦, 所以数列{}n b 是首项为129b =-,公差为2的等差数列. 所以()()22129230152252n n n T n n n n -=-+⨯=-=--. 所以当15n =时,数列{}n b 的前n 项和n T 取得最小值,最小值为15225T =-. 例题16:已知数列{}n a 中148,2a a ==,且满足212n n n a a a +++=.(1) 求数列{}n a 的通项公式; (2) 设n S 是数列{}na 的前n 项和,求nS.【解析】(1)由题意得数列{n a }是等差数列,4141a a d -==--2,*210()n a n n N ∴=-+∈;(2)令0,5n a n ≥≤得,即当5n ≤时,0n a ≥,6n ≥时,0n a <, ∴当5n ≤时,n 12S a a =++…+n a =12+n a a a ++=-29n n + 当6n ≥时, 12n n S a a a =+++=125+a a a ++-(67+n a a a ++)12=(+)n a a a -++125+2(+)a a a ++()229220940n n n n =--++⨯=-+229(5)940(6)n n n n S n n n ⎧-+≤∴=⎨-+≥⎩ .例题17:记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知S 9=-a 5.(1)若a 3=4,求{a n }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得S n ≥a n 的n 的取值范围.【解析】(1)设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,根据题意有111989(4)224a d a d a d ⨯⎧+=-+⎪⎨⎪+=⎩,解答182a d =⎧⎨=-⎩,所以8(1)(2)210n a n n =+-⨯-=-+, 所以等差数列{}n a 的通项公式为210n a n =-+; (2)由条件95S a =-,得559a a =-,即50a =,因为10a >,所以0d <,并且有5140a a d =+=,所以有14a d =-, 由n n S a ≥得11(1)(1)2n n na d a n d -+≥+-,整理得2(9)(210)n n d n d -≥-, 因为0d <,所以有29210n n n -≤-,即211100n n -+≤,解得110n ≤≤, 所以n 的取值范围是:110()n n N *≤≤∈【小结】求等差数列前n 项和的最值,常用的方法:1.利用等差数列的单调性或性质,求出其正负转折项,便可求得和的最值.当10a >,0d <时,n S 有最大值;10a <,0d >时,n S 有最小值;若已知n a ,则n S 最值时n 的值(n N +∈)则当10a >,0d <,满足100n n a a +≥⎧⎨≤⎩的项数n 使得n S 取最大值,(2)当10a <,0d >时,满足100n n a a +≤⎧⎨≥⎩的项数n 使得n S 取最小值.2.利用等差数列的前n 项和:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)为二次函数,通过配方或借助图像,二次函数的性质,转化为二次函数的最值的方法求解;有时利用数列的单调性(0d >,递增;0d <,递减);3. 利用数列中最大项和最小项的求法:求最大项的方法:设n a 为最大项,则有11n n nn a a a a -+≥⎧⎨≥⎩;求最小项的方法:设n a 为最小项,则有11n n nn a a a a -+≤⎧⎨≤⎩.只需将等差数列的前n 项和1,2,3,n =依次看成数列{}n S ,利用数列中最大项和最小项的求法即可.4.在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用.必考点9: 等差数列与数学文化例题18:我国古代《九章算术》一书中记载关于“竹九”问题:“今有竹九节,下三节容量四升,上四节容量三升,问五、六两节欲均容各多少?意思是下三节容量和为4升,上四节容量和为3升,且每一节容量变化均匀,问第五、六两节容量分别是多少?在这个问题中,最下面一节容量是______,九节总容量是______. 【解析】设由下到上九节容量分别记为129,,...,a a a ,则129,,...,a a a 成等差数列,设公差为d ,且1234a a a ++=,67893a a a a +++=,即1231334a a a a d ++=+=,678914263a a a a a d +++=+=,所以19566a =,766d =-,故91982019222S a d ⨯=+=例题19:《张丘建算经》卷上有一题:今有女善织,日益功疾,初日织五尺,金一月日织九匹三丈意思就是说:有一位善于纺织的女子,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织了5尺布,现在一个月共织了390尺布(按30天计),记该女子第n 天织布的量为n a ,则1318a a +=_________,每天比前一天多织布________尺.【解析】由题数列{}n a 是公差为d 等差数列,则1303030()3902a a S +==,得13026a a +=,故1318a a +=13026a a +=,又15a =,得3021a =129a d =+,得21529d =+,得1629d =. 【小结】数学文化中的等差数列,主要涉及通项公式、求和公式基本量的计算,认真阅读题干,注意转化是关键.1.(2020·全国高三课时练习(理))已知等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,则它的前10项的和10S =( ) A .138 B .135C .95D .23【解析】∵24354{10a a a a +=+=,∴1122{35a d a d +=+=,∴14{3a d =-=,∴1011091040135952S a d ⨯=+⨯=-+=. 2.(北京高考真题(理))已知数列{}n a 对任意的*p q ∈N ,满足p q p q a a a +=+,且26a =-,那么10a 等于( ) A .165-B .33-C .30-D .21-【解析】∵对任意的p ,q ∈N *,满足a p +q =a p +a q ,∴p =q =n 时,有a 2n =2a n . 又a 2=-6,∴a 8=2a 4=4a 2=-24,故a 10=a 2+a 8=-30.3.(2020·全国高三二模(文))已知等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,248a a ⋅=,515S =,则10a =( ) A .10B .4-C .10或4-D .10-或4【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则()()()()1111383385101532a d a d d d a d a d⎧⎧++=-+=⇔⎨⎨+==-⎩⎩211d d ⇒=⇒=或1d =-.当1d =时,11a =,所以n a n =;当1d =-时,15a =,所以6n a n =-,所以1010a =或4-.选C 4.(2020·全国高三三模(文))记等差数列{}n a 的前n 项和为n S .若311a =,675S =,则12a =( ) A .28B .31C .38D .41【解析】由题知:3161211656752a a d S a d =+=⎧⎪⎨⨯=+=⎪⎩,解得153a d =⎧⎨=⎩.所以12511338=+⨯=a .选C 5.(2020·全国高三其他(理))已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若77217S a =-,则10S =( ) A .12B .15C .18D .21【解析】解:由17747772172a a S a a +=⨯==-,得473a a +=, 所以4710310101522a a S +=⨯=⨯=.选B . 7. (2019·河北高三月考(文))已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若20200a >,且201920200a a +<, 则满足0n S >的最小正整数n 的值为( ) A .2019 B .2020C .4039D .4040【解析】20200a >,且201920200a a +<,20190a ∴<.14039403920204039()403902a a S a +∴==>,140384038201920204038()2019()02a a S a a +==+<, 则满足0n S >的最小正整数n 的值为4039.选C.8.(2019·甘肃兰州一中高二期中)已知等差数列{}n a ,,,n m a m a n ==则m n a +=( ) A .mB .nC .0D .m n +【解析】设等差数列的公差为d ,由题得111(1),1,1(1)a n d md a m n a m d n +-=⎧∴=-=+-⎨+-=⎩. 所以1(1)(1)0m n a m n m n +=+-++-⨯-=.选C 9.(2019·全国高考真题(理))记为等差数列的前n 项和.已知,则( ) A .B .C .D .【解析】分析:等差数列通项公式与前n 项和公式.本题还可用排除,对B ,,,排除B ,对C ,,排除C .对D ,,排除D ,故选A .详解:由题知,,解得,∴,故选A .10.(2009·宁夏高考真题(文))等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知2110m m m a a a -++-=,2138m S -=,则m =( ) A .38B .20C .10D .9【解析】因为{}n a 是等差数列,所以112m m m a a a -++=,则由2110m m m a a a -++-=可得220m m a a -=,解得0m a =或2m a =. 因为12121(21)(21)382m m m a a S m m a --+=⨯-=-=,所以0m a ≠,故2m a =.代入可得,2(21)38m -=,解得10m =11.(2020·江苏盐城 高二期末)【多选题】设d ,n S 分别为等差数列{}n a 的公差与前n 项和,若1020S S =,则下列论断中正确的有( ) A .当15n =时,n S 取最大值 B .当30n =时,0n S = C .当0d >时,10220a a +> D .当0d <时,1022a a >【解析】因为1020S S =,所以111092019102022a d a d ⨯⨯+=+,解得1292a d =-. 对选项A ,因为无法确定1a 和d 的正负性,所以无法确定n S 是否有最大值,故A 错误. 对选项B ,13030292930301529022a d S d d ⨯⎛⎫=+=⨯-+⨯= ⎪⎝⎭,故B 正确. 对选项C ,()10221612921521502a a a a d d d d ⎛⎫+=2=+=-+=> ⎪⎝⎭,故C 正确. 对选项D ,1012918119222a a d d d d =+=-+=-,22129421321222a a d d d d =+=-+=, 因为0d <,所以10112a d =-,22132a d =-,1022a a <,故D 错误.选BC12.(2020·诸城市教育科学研究院高二期中)【多选题】已知n S 是等差数列{}n a (n *∈N )的前n 项和,且564S S S >>,以下有四个命题,其中正确的有( )A .数列{}n S 中的最大项为10SB .数列{}n a 的公差0d <C .100S >D .110S <【解析】564S S S >>,故60a <,50a >且560a a +>,故数列{}n S 中的最大项为5S ,A 错误; 数列{}n a 的公差0d <,B 正确;()()110105610502a a S a a +⨯==+>,C 正确;()111116111102a a S a+⨯==<,D 正确;选BCD .13.(2020·河北新华 石家庄二中高一期中)【多选题】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且满足10a >,1118S S =,则对n S 描述正确的有( )A .14S 是唯一最小值B .15S 是最小值C .290S =D .15S 是最大值【解析】1118S S =,∴0d <,设2n S An Bn =+,则点(,)n n S 在抛物线2y Ax Bx =+上,抛物线的开口向下,对称轴为14.5x =,∴1514S S =且为n S 的最大值,1118S S =12131815070a a a a ⇒+++=⇒=,∴129291529()2902a a S a +===,选CD.14.(2020·山东烟台三中高二期中)【多选题】已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,且13623a a S +=,则以下结论正确的是( ). A .100a =B .10S 最小C .712S S =D .190S =【解析】13611112323661590a a S a a d a d a d +=∴++=+∴+=即100a =,A 正确; 当0d <时,n S 没有最小值,B 错误;127891011121012750S S a a a a a a S S -=++++==∴=,C 正确;1191910()191902a a S a +⨯===,D 正确.选ACD15.(2019·全国高考真题(文))记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若375,13a a ==,则10S =___________.【解析】317125,613a a d a a d =+=⎧⎨=+=⎩得11,2a d =⎧⎨=⎩101109109101012100.22S a d ⨯⨯∴=+=⨯+⨯= 16.(2019·北京高考真题(理))设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=−3,S 5=−10,则a 5=__________,S n 的最小值为__________.【解析】等差数列{}n a 中,53510S a ==-,得322,3a a =-=-,公差321d a a =-=,5320a a d =+=, 由等差数列{}n a 的性质得5n ≤时,0n a ≤,6n ≥时,n a 大于0,所以n S 的最小值为4S 或5S ,即为10-.17.(2018·全国高考真题(理))记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求n S ,并求n S 的最小值.【解析】(1)设{a n }的公差为d ,由题意得3a 1+3d =–15.由a 1=–7得d =2.所以{a n }的通项公式为a n =2n –9. (2)由(1)得S n =n 2–8n =(n –4)2–16.所以当n =4时,S n 取得最小值,最小值为–16. 18.(2017·全国高考真题(文))设数列{}n a 满足123(21)2n a a n a n ++⋯+-=. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前项和.【解析】(1)数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n ﹣1)a n =2n .n ≥2时,a 1+3a 2+…+(2n ﹣3)a n ﹣1=2(n ﹣1).∴(2n ﹣1)a n =2.∴a n 221n =-. 当n =1时,a 1=2,上式也成立.∴a n 221n =-. (2)21121(21)(21)2121n a n n n n n ==-+-+-+. ∴数列{21n a n +}的前n 项和1111113352121n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-= ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭1122121n n n -=++. 必考点10: 等比数列的有关概念1. 等比数列定义一般地,如果一个数列从第二项起....,每一项与它的前一项的比等于同一个常数..,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q 表示(0)q ≠,即:)0(1≠=+q q a a nn ,(注意:“从第二项起”、“常数”q 、等比数列的公比和项都不为零)2.等比数列通项公式为:)0(111≠⋅⋅=-q a q a a n n .说明:(1)由等比数列的通项公式可以知道:当公比1d =时该数列既是等比数列也是等差数列;(2)等比数列的通项公式知:若{}n a 为等比数列,则m n mna q a -=. 3.等比中项如果在b a 与中间插入一个数G ,使b G a ,,成等比数列,那么G 叫做b a 与的等比中项(两个符号相同的非零实数,都有两个等比中项) 4. 等差数列与等比数列的区分与联系 (1)如果数列{}n a 成等差数列,那么数列{}na A(na A总有意义)必成等比数列.(2)如果数列{}n a 成等比数列,且0n a >,那么数列{log }a n a (0a >,且1a ≠)必成等差数列.(3)如果数列{}n a 既成等差数列又成等比数列,那么数列{}n a 是非零常数数列.数列{}n a 是常数数列仅是数列既成等差数列又成等比数列的必要非充分条件.(4)如果由一个等差数列与一个等比数列的公共项顺次组成新数列,那么常选用“由特殊到一般”的方法进行讨论,且以等比数列的项为主,探求等比数列中哪些项是它们的公共项,构成什么样的新数列. 例题20: 设{}n a 是等比数列,且1231a a a ++=,234+2a a a +=,则678a a a ++=( )A .12B .24C .30D .32【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,则()2123111a a a a q q++=++=,()232234111112a a a a q a q a q a q q q q ++=++=++==,因此,()5675256781111132a a a a q a q a q a q q q q++=++=++==.选D.例题21:已知数列{}n a 满足11a =,()121n n na n a +=+,设nn a b n=. (1)求123b b b ,,;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由;(3)求{}n a 的通项公式.【解析】(1)由条件可得()121n n n a a n++=.将1n =代入得,214a a =,而11a =,所以,24a =.将2n =代入得,323a a =,所以,312a =.从而11b =,22b =,34b =; (2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列.由条件可得121n na a n n+=+,即12n n b b +=,又11b =, 所以{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列; (3)由(2)可得11122n n nn a b n--==⨯=,所以12n n a n -=⋅. 【小结】1.等比数列的基本运算:等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a 1和q ,问题可迎刃而解. 2.等比数列的判定方法 (1)定义法:对于数列{}n a ,若)0(1≠=+q q a a nn ,则数列{}n a 是等比数列; (2)等比中项:对于数列{}n a ,若212++=n n n a a a ,则数列{}n a 是等比数列;(3)通项公式法n n a cq = (,c q 均是不为0的常数,n N ∈*)⇔{}n a 是等比数列.必考点11: 等比数列的前n 项和一般地,设等比数列123,,,,,n a a a a 的前n 项和是=n S 123n a a a a ++++,当1≠q 时,qq a S n n --=1)1(1或11n n a a qS q -=-;当1q =时,1na S n =(错位相减法). 说明:(1)n S n q a ,,,1和n n S q a a ,,,1各已知三个可求第四个;(2)注意求和公式中是nq ,通项公式中是1-n q 不要混淆;(3)应用求和公式时1≠q ,必要时应讨论1=q 的情况.例题22: 记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 5–a 3=12,a 6–a 4=24,则nnS a =( ) A .2n –1B .2–21–nC .2–2n –1D .21–n –1【解析】设等比数列的公比为q ,由536412,24a a a a -=-=可得:421153111122124a q a q q a a q a q ⎧-==⎧⎪⇒⎨⎨=-=⎪⎩⎩, 所以1111(1)122,21112n n n n nn n a q a a qS q ----=====---,因此1121222n n n n n S a ---==-.选B.例题23:等比数列{}n a 中,15314a a a ==,. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m .【解析】(1)设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去),2q =-或2q =.故()12n n a -=-或12n n a -=.(2)若()12n n a -=-,则()123nnS --=.由63m S =得()2188m-=-,此方程没有正整数解.若12n n a -=,则21nn S =-.由63m S =得264m =,解得6m =.综上,6m =.必考点12: 等比数列的相关性质1.等比数列的性质:(1)在等比数列{}n a 中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等比中项;(2)在等比数列{}n a 中,相隔等距离的项组成的数列是等比数列, 如:1a ,3a ,5a ,7a ,……;3a ,8a ,13a ,18a ,……;(3)在等比数列{}n a 中,对任意m ,n N +∈,m n m n q a a -=;(4)在等比数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则m n p q a a a a =,特殊地,2m p q =+时,则2m p q a a a =,m a 是p q a a 、的等比中项. 也就是: =⋅=⋅=⋅--23121n n n a a a a a a ,如图所示:n n a a n a a n n a a a a a a ⋅⋅---112,,,,,,12321.(5)若数列{}n a 是等比数列,且公比不为-1,n S 是其前n 项的和,*N k ∈,那么k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等比数列. 如下图所示:k kk kk S S S k k S S k k k a a a a a a a a 3232k31221S 321-+-+++++++++++. (6)两个等比数列{}n a 与{}n b 的积、商、倒数的数列{}n n a b ⋅、⎭⎬⎫⎩⎨⎧n n b a 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧n b 1仍为等比数列. (7)若数列{}n a 是等比数列,则{}n ka ,2{}n a 仍为等比数列.2. 公比不为1的等比数列,其相邻两项的差也依次成等比数列,且公比不变,即21a a -,32a a -,43a a -,…成等比数列,且公比为()21322121a a qa a q a a a a --==--.3.等比数列的单调性 当101a q >⎧⎨>⎩或1001a q <⎧⎨<<⎩时,{}n a 为递增数列,当1001a q >⎧⎨<<⎩或101a q <⎧⎨>⎩时,{}n a 为递减数列.4. 等差数列和等比数列比较判定方法(1)定义法; (2)中项公式法:212+++=n n n a a a ()n N ∈*⇔{}n a 等差数列(3)通项公式法:n a pn q =+(,p q 为常数,n N ∈*)⇔ {}n a 为等差数列;(4)前n 项和公式法:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)⇔ {}n a 为等差数列; (5) {}n a 为等比数列,且0n a >,那么数列{log }a n a (0a >,且1a ≠)为等差数列(1)定义法(2)中项公式法:212++=n n n a a a()n N ∈* (0n a ≠)⇔ {}n a 为等比数列(3)通项公式法:nn a cq = (,c q 均是不为0的常数,n N ∈*)⇔{}n a 为等比数列(4) {}n a 为等差数列⇔{}n aA (n aA 总有意义)为等比数列性质(1)若m ,n ,p ,q N +∈,且m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+(2)()n m a a n m d =+- (3) 232,,n n n n n S S S S S --,…仍成等差数列(1)若m ,n ,p ,q N +∈,且m n p q +=+,则m n p q a a a a =(2) m n m n q a a -=(3)等比数列依次每n 项和(0n S ≠),即232,,n n n n n S S S S S --,…仍成等比数列前n 项和11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+ 1q =时,1na S n =;当1≠q 时,qq a S n n --=1)1(1或11n n a a qS q -=-. 例题24: 等比数列中,已知1234567820,10a a a a a a a a +++=+++=,则数列的前16项和为( )A .20B .752C .1252D .752-【解析】由题意得,48420,10S S S =-=,则84412S S S -=,根据等比数列的性质可知4841281612,,,S S S S S S S ---构成公比为12等比数列,4841281612520,10,5,2S S S S S S S =-=-=-=,且812167530,35,2S S S ===,故选B . 例题25:数列{}n a 的各项都是正数,且数列{}3log n a 是等差数列,若564718a a a a +=,则3132310log log log a a a +++=( )A .12B .10C .8D .2+log 35【解析】因为数列{}3log n a 是等差数列,所以13133log log log n n n n a a a d a ++-==,所以*13,d n nan N a +=∈, 所以数列{}n a 是等比数列,所以5647a a a a =,又564718a a a a +=,所以56479a a a a ==, 所以1102947569a a a a a a a a =====,所以53132310312103log log log log ()log 910a a a a a a +++===,选B【小结】应用等比数列性质解题时的两个关注点(1)在解决等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若m +n =p +q ,则a m ·a n =a p ·a q ”,可以减少运算量,提高解题速度.(2)等比数列的项经过适当的组合后组成的新数列也具有某种性质,例如在等比数列中,S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…也成等比数列,公比为q k (q ≠-1).必考点13: 等比数列基本运算例题26: 已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前4项和为15,且53134a a a =+,则3a =( )A .16B .8C .4D .2【解析】设正数的等比数列{a n }的公比为q ,则2311114211115,34a a q a q a q a q a q a ⎧+++=⎨=+⎩, 解得11,2a q =⎧⎨=⎩,2314a a q ∴==,故选C .例题27:设等比数列{a n }满足124a a +=,318a a -=.(1)求{a n }的通项公式;(2)记n S 为数列{log 3a n }的前n 项和.若13m m m S S S +++=,求m . 【解析】(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,根据题意,有1121148a a q a q a +=⎧⎨-=⎩,解得113a q =⎧⎨=⎩,所以13-=n n a ;(2)令313log log 31n n n b a n -===-,所以(01)(1)22n n n n n S +--==,根据13m m m S S S +++=,可得(1)(1)(2)(3)222m m m m m m -++++=, 整理得2560m m --=,因为0m >,所以6m =.必考点14: 等比数列的前n 项和公式的综合应用例题28:设{}n a 是等差数列,且123ln 2,5ln 2a a a =+=.(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)求12n a a a e e e +++.【解析】(I )设等差数列{}n a 的公差为d ,∵235ln2a a +=,∴1235ln2a d +=, 又1ln2a =,∴ln2d =.∴()11ln2n a a n d n =+-=. (II )由(I )知ln2n a n =, ∵2ln 2=2nn a nln n e e e ==,∴{}n a e是以2为首项,2为公比的等比数列.∴212ln2ln2ln2nna a a e e e ee e+++=+++2=222n +++1=22n +-.∴12n a a a e e e +++ 1=22n +-例题29: 已知等比数列{}n a 的公比(0,1)q ∈,前n 项和为n S .若331S a +=,且2116a +是1a 与3a 的等差中项. (I )求n a ;(II )设数列{}n b 满足10b =,1()n n n b b a n *+-=∈N ,数列{}n n a b 的前n 项和为n T .求证:1()3n T n *<∈N . 【解析】(I )由33=1S a +,得12321a a a ++=①. 再由2116a +是1a ,3a 的等差中项,得1321216a a a ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,即132128a a a +-=②. 由①②,得()123132282a a a a a a ++=+-,即32161770a a a -+=,亦即261770q q -+=,解得12q =或73,又()0,1q ∈,故12q =. 代入①,得1211122a q q ==++,所以111111222n nn n a a q --⎛⎫⎛⎫=⋅=⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()*12n n a n N =∈;(II )证明:对任意*n N ∈,()111111*********nn n nna q S a q⎛⎫-⎪-⎝⎭===-=---,()()()11213211201n n n n n n b b b b b b b b a a a S a ++=+-+-++-=++++==-,即11n n b a +=-. 又10b =,若规定00112a ==,则()*11n n b a n N -=-∈. 于是()*1n n n n n a b a a a n N-=-∈,从而()()1201121111111241123214n n n n n n nT a a a a a a a a a -⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭ ⎪=+++-+++=--=-+ ⎪ ⎪⎝⎭- ⎪⎝⎭12121113211323323n n n ---⋅-=-<⋅⋅,即()*13n T n N <∈.【小结】1.等比数列前n 项和S n 相关的结论(1)项的个数的“奇偶”性质:等比数列{a n }中,公比为q . ①若共有2n 项,则S 偶∶S 奇=q ;②若共有2n +1项,则S 奇-S 偶=a 1+a 2n +1q 1+q (q ≠1且q ≠-1).(2)分段求和:S n +m =S n +q n S m ⇔q n =S n +m -S nS m (q 为公比).2.等比数列最值有关问题的解题思路求解此类问题的常用思路是根据题目所给条件建立关于变量n 的函数关系进行求解.有时也注意基本不等式的应用.必考点15: 等差数列、等比数列的综合问题例题30:设{}n a 是公比不为1的等比数列,1a 为2a ,3a 的等差中项.(1)求{}n a 的公比;(2)若11a =,求数列{}n na 的前n 项和.。
数列一、数列的概念与简单表示法1.数列的相关概念定义:按照一定顺序排列的一列数叫数列.(例如:1,3,5,7,9…).项与项数:数列中每一个数叫做数列的项,排在第一位的叫做第一项(通常叫首项),以此类推,排在第n 位的叫做数列的第n 项. 表示:数列一般形式可以写成:123,,,,,,n a a a a 简记为{}n a .2.数列的分类按照数列中项数有限和无限分为:有穷数列,无穷数列. 按照数列的项的变化趋势分类:递增数列(1n n a a +>);递减数列(1n n a a +<);常数列(1n n a a +=);摆动数列(1n a +与n a 随着n 的变化大小关系不确定).例如:1,3,5,7,9…(无穷递增数列),10,7,4,1,-2,…,-14(有穷递减数列),2,2,2,2,…(常数列),1,-1,1,-1,1…(摆动数列). 3.数列与函数的关系数列可以看成以正整数*N (或它的有限子集{1,2,,}n )为定义域的函数()n a f n =,当自变量从小到大依次取值时,所对应的一列函数值. 4.数列的表示方法通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.例如:1,3,5,7,9…可表示为21n a n =-,n ∈*N .注意:①不是所有的数列都能写出它的通项公式;②对于一个确定的数列,通项公式不一定唯一.直接列出:123,,,,,.n a a a a图像表示:在平面直角坐标系中,数列可以用一群孤立的点(,)n n a 表示.递推公式:给出数列的第一项(或前几项),再给出后面的项用前面的项来表示的式子,这种表示数列的方法叫递推公式法. 例如:数列{}n a 中,有11a =,111n n a a -=+,根据此递推公式,我们就可以依次写出数列中的每一项.5.n a 与n S 的关系数列前n 项和记为n S ,则1231n n n S a a a a a -=+++++,11231n n S a a a a --=++++,两式相减,得1n n n a S S -=-,由于n 只能取正整数,当1n =时1n S -不存在,不能使用上式,但当1n =时很明显有11a S =,故我们得到通项n a 与前n 项和n S 的关系:11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ .二、等差数列1.等差数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫作等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,通常用字母d 表示.递推式表示为1n n a a d +-=或1(2)n n a a d n --=≥.例如:数列{}n a 满足12n n a a +=+,则数列{}n a 是公差为2的等差数列. 注:0d >时,为递增数列;0d <时,为递减数列;0d =时,为常数列. 2.等差中项若三个数a ,A ,b 成等差数列,则A 叫作a 与b 的等差中项. 此时2a b A +=3.等差数列的通项公式等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则1(1)n a a n d =+-.4.等差数列的性质(1)等差数列{}n a 的第m 项为m a ,则()n m a a n m d =+-.★ 例如:8123107652a a d a d a d a d =+=+=+=-=.(2)若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+,若2m n p +=,则2m n p a a a +=.★ 例如:1928374652a a a a a a a a a +=+=+=+=,12132n n n a a a a a a --+=+=+=.(3)下标成等差数列且公差为m 的项k a ,k m a +,2k m a +,组成公差为md 的等差数列.例如:135721,,,,,,n a a a a a -组成公差为2d 的等差数列; 51015205,,,,,,n a a a a a 组成公差为5d 的等差数列.(4){}n a 是公差为d 的等差数列,则{}n ka b +也是等差数列,公差为kd .(5){}n a ,{}n b 都是等差数列,则{}n n a b ±,{}n n pa qb ±也是等差数列.5.判断一个数列是等差数列的方法 (1)定义法:1n n a a d +-=(常数).(2)等差中项法:122++=+n n n a a a 或112-+=+n n n a a a .★ (3)通项公式法:=n a kn b +(公差为k ).(4)前n 项和公式法:2n S An Bn =+(不含常数项的二次函数).★三、等差数列的前n 项和1.等差数列前n 项和公式n a 通项公式得到)★ 21()22n d dS n a n =+-(以n 为变量,体现二次函数) 2n S An Bn =+(简化写法,不含常数项的二次函数)2.和的有关性质等差数列{}n a ,公差为d ,前n 项和为n S ,那么: (1){}n S n也成等差数列,其首项与{}n a 首项相同,公差是{}n a 公差的12.(2)等差数列{}n b ,前n 项和为n T(21(21)n n S n a -=-).★ (3)数列232,,,k k k k k S S S S S --是等差数列,公差为2k d .★(4)S 奇表示奇数项的和,S 偶表示偶数项的和,则有:①当项数为偶数2n 时,S S nd -=偶奇,1nn S a S a +=奇偶; ②当项数为奇数21n -时,n S S a -=奇偶,1S nS n =-奇偶.3.和与函数的关系及和的最值 21()22n d dS n a n =+-简写为2()n S An Bn n =+∈*N ,可以把(,)n n S 看作是二次函数图像上孤立的点,因此可以用二次函数的性质来研究和的性质,比如对称和求最值.四、等比数列1.等比数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫作等比数列,这个常数叫作等比数列的公比,通常用字母q 表示(0q ≠).递推式表示为1n na q a +=或1(2)nn a q n a -=≥. 例如:数列{}n a 满足12n n a a +=,则数列{}n a 是公比为2的等比数列.特别注意:等比数列中任何一项都不为0,公比0q ≠,若一个数列是常数列,则此数列一定是等差数列,除了0,0,0,这样的常数列之外,其余的也都是等比数列.注:10a >,1q >时,{}n a 是递增的等比数列;10a >,01q <<时,{}n a 是递减的等比数列; 10a <,01q <<时,{}n a 是递增的等比数列; 10a <,1q >时,{}n a 是递减的等比数列; 1q =时,{}n a 是非零常数列; 0q <时,{}n a 是摆动数列.2.等比中项若三个数a ,G ,b 成等比数列,则G 叫作a 与b 的等比中项. 此时2G ab =例如:2和8的等比中项为4±. 注:①一个等比数列,从第2项起,每一项都是它的前后两项的等比中项,即212n n n a a a ++=,每一项都是前后距离相同两项的等比中项,即2n n m n m a a a -+=.②当三个数成等比数列时,当四个数成等比数列时,常设这3.等比数列的通项公式等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则11n n a a q -=.4.等比数列的性质(1)等比数列{}n a 的第m 项为m a ,则n mn m a a q -=.★ 例如:7652812310a a q a q a q a q -=====.(2)若m n p q +=+,则m n p q a a a a =,若2m n p +=,则2m n p a a a =.★例如:2192837465a a a a a a a a a ====,12132n n n a a a a a a --===.(3)下标成等差数列且公差为m 的项k a ,k m a +,2k m a +,组成公比为mq 的等比数列.例如:135721,,,,,,n a a a a a -组成公比为2q 的等比数列; 51015205,,,,,,n a a a a a 组成公比为5q 的等比数列.(4){}n a 是公比为q 的等比数列,则{}n ka 也是等比数列,公比为q . (5){}n a ,{}n b 都是等比数列,则{}n ka ,{||}n a ,2{}n a ,1{}n a ,{}n n a b ,{}n na b 也是等比数列.5.判断一个数列是等比数列的方法 (1)定义法:1n na q a +=(常数).★ (2)等比中项法:212+=n n n a a a +或211-+=n n n a a a .★ (3)通项公式法:11=n n a a q-(公比为q ).(4)前n 项和公式法:(0,0)nn S Aq A A q =-≠≠.五、等比数列的前n 项和1.等比数列前n 项和公式注意:应用求和公式时,要先看q 是否等于1,必要时需讨论.2.和的有关性质等比数列{}n a ,公比为q ,前n 项和为n S ,那么: (1)数列232,,,k k k k k S S S S S --是等比数列,公比为kq .★(2)m nm n m n n m S S q S S q S +=+=+.(3)S 奇表示奇数项的和,S 偶表示偶数项的和,则有:①当项数为偶数2n 时,S q S =偶奇; ②当项数为奇数21n +时,1S a q S -=奇偶.六、求数列通项公式专题1.公式法等差数列通项公式: 1(1)n a a n d =+-,()n m a a n m d =+-. 等比数列通项公式:11n n a a q -=,n m n m a a q -=. 2.已知n S 与n a 的关系求通项 已知n S 求n a 公式:11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩.3.累加法适用形式:1()n n a a f n +=+.变为1()n n a a f n +-=,下标依次递减1写出等式,直至写到21(1)a a f -=,最后把1n -个等式相加即可得到结果.4.累乘法适用形式:1()n n a a f n +=.变为1()n n a f n a +=,下标依次递减1写出等式,直至写到21(1)af a =,最后把1n -个等式相乘即可得到结果. 5.构造法(1)形如1n n a qa p +=+,用待定系数法构造等比数列.即令1()n n a x q a x ++=+,则1(1)n n a qa q x +=+-,与1n n a qa p +=+对比可知1p x q =-,故数列{}1n pa q +-是公比为q 的等比数列.形如1()n n a qa f n +=+,用待定系数法构造等比数列,令1(1)()n n a A n B q a An B ++++=++,利用系数相等求出A 和B .(2)形如11n n n a pa qp ++=+,采用两边同除法构造等差数列.两边同除以1n p +得到11n n n n a a q p p ++=+,故数列{}nna p是公差为q 的等差数列.两边取倒数得11n n nqa p a pa ++=,即1n n a a p +=+,故{}n a 是公差为qp的等差数列. (4)含有n a ,1n a +的二次三项式,通过因式分解转化为常见数列求解.(5)形如21n n n a pa qa ++=+,用待定系数法转化为211()() n n n n a a p a a λλλ++++=++,化简对比求出λ,则1{}n n a a λ++是公比为p λ+的等比数列,再根据情况求出n a .(6)形如1rn n a pa +=,采用两边取对数法,变形为1lg lg lg n n a r a p +=+,再用待定系数法构造等比数列.(7)换元法:适用于含有根式的递推关系式,把根式整体代换为一个简单数列来表示.6.数学归纳法根据数列前几项的值猜想数列的通项公式,首先带入第一项验证成立,然后假设第k 项成立,最后证明第1k +项也成立,便可证明猜想的公式就是数列的通项公式.七、数列求和专题1.公式法等差数列求和公式: 11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 等比数列求和公式:111(1)(1)(1)11n n n na q S a a q a q q q q =⎧⎪=--⎨=≠⎪--⎩.常用求和公式:1123(1)2n n n ++++=+22221123(1)(21)6n n n n ++++=++333321123[(1)]2n n n ++++=+2.分组求和法如果一个数列的通项可以写成n n n c a b =±的形式,而数列{}n a ,{}n b 是等差或等比数列或可转化为能够求和的数列,可采用分组求和法.3.错位相减法{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求数列{}n n a b ⋅的前n 项和时,采用错位相减法求解,在等式的两边同乘以{}n b 的公比,然后错位一项与{}n n a b ⋅的同次项对应相减,转化为特殊数列求和问题.需注意{}n b 共比为参数字母时,要对公比是否为1做讨论.它是等比数列前n 项和公式的推导方法.4.裂项相消法将数列每一项拆成两项或若干项,使得相加后有一些项可以相互抵消,从而求得其和.一般未被消去的项有前后对称的特点. 常见裂项方法: ①111(1)1n n n n =-++ ②1111()()n n k k n n k=-++③1111()(21)(21)22121n n n n =--+-+ ④ 1111[](1)(2)2(1)(1)(2)n n n n n n n =-+++++1k =⑥ 1log (1)log (1)log a a a n n n+=+- 注:(1)裂项常见公式没有必要死记硬背,例如对1(5)n n +裂项,可直接把分式从中间截断,变为115n n -+,再通分求得1155(5)n n n n -=++,与原式比较分母变为5倍,则把裂项后的结果115n n -+前面乘以15就变为与原式相等的裂项,即1111()(5)55n n n n =-++. (2)分母为根式相加形式的裂项,本质就是对分母有理化,即=1k=.(3)对数形式的裂项,考察的是对数的基本计算,利用对数性质巧妙构造相消项,如11log (1)log ()log (1)log a a a a n n n n n++==+-.5.倒序相加法一个数列中,与首末两项等距离的两项之和等于首末两项之和,那么把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和的方法称为倒序相加法.它是等差数列前n 项和公式的推导方法. 6.并项求和法一个数列的前n 项和中,若项与项之间能两两结合求解,则称为并项求和.形如(1)()n n a f n =-的数列,可用此法.7.含有绝对值的求和关键找到正负转折项进行分类讨论.数学浪子整理制作,侵权必究。
数列经典题目集锦一一、构造法证明等差、等比 类型一:按已有目标构造1、 数列{a n },{b n },{c n }满足:b n =a n -2a n +1,c n =a n +1+2a n +2-2,n ∈N *.(1) 若数列{a n }是等差数列,求证:数列{b n }是等差数列; (2) 若数列{b n },{c n }都是等差数列,求证:数列{a n }从第二项起为等差数列;(3) 若数列{b n }是等差数列,试判断当b 1+a 3=0时, 数列{a n }是否成等差数列?证明你的结论.类型二: 整体构造2、设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,且(S n +1+λ)a n =(S n +1)a n +1对一切n ∈N *都成立.(1) 若λ=1,求数列{a n }的通项公式; (2) 求λ的值,使数列{a n }是等差数列.二、两次作差法证明等差数列3、设数列{}n a 的前n 项和为{}n S ,已知11,6,1321===a a a ,且*1,)25()85(N n B An S n S n n n ∈+=+--+,(其中A ,B 为常数).(1)求A 与B 的值;(2)求数列{}n a 为通项公式;三、数列的单调性4.已知常数0λ≥,设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S , 满足:11a =,()11131n n n n n na S S a a λ+++=+⋅+(*n ∈N ). (1)若0λ=,求数列{}n a 的通项公式;(2)若112n n a a +<对一切*n ∈N 恒成立,求实数λ的取值范围.5.设数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,其前n 项和为n S ,若1564a a =,5348S S -=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)对于正整数,,k m l (k m l <<),求证:“1m k =+且3l k =+”是“5,,k m l a a a 这三项经适当排序后能构成等差数列”成立的充要条件;(3)设数列{}n b 满足:对任意的正整数n ,都有121321n n n n a b a b a b a b --++++13246n n +=⋅--,且集合*|,nn b M n n N a λ⎧⎫=≥∈⎨⎬⎩⎭中有且仅有3个元素,求λ的取值范围.四、隔项(分段)数列问题6. 已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧13a n +n (n 为奇数),a n -3n (n 为偶数).(1) 是否存在实数λ,使数列{a 2n -λ}是等比数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由;(2) 若S n 是数列{a n }的前n 项的和,求满足S n >0的所有正整数n .7.若{}n b 满足:对于N n *∈,都有2n n b b d +-=(d 为常数),则称数列{}n b 是公差为d 的“隔项等差”数列. (Ⅰ)若17,321==c c ,{}n c 是公差为8的“隔项等差”数列,求{}n c 的前15项之和; (Ⅱ)设数列{}n a 满足:1a a =,对于N n *∈,都有12n n a a n ++=. ①求证:数列{}n a 为“隔项等差”数列,并求其通项公式;②设数列{}n a 的前n 项和为n S ,试研究:是否存在实数a ,使得22122++k k k S S S 、、成等比数列(*N k ∈)?若存在,请求出a 的值;若不存在,请说明理由.五、数阵问题8.已知等差数列{a n }、等比数列{b n }满足a 1+a 2=a 3,b 1b 2=b 3,且a 3,a 2+b 1,a 1+b 2成等差数列,a 1,a 2,b 2成等比数列.(1) 求数列{a n }和数列{b n }的通项公式;(2) 按如下方法从数列{a n }和数列{b n }中取项: 第1次从数列{a n }中取a 1, 第2次从数列{b n }中取b 1,b 2, 第3次从数列{a n }中取a 2,a 3,a 4, 第4次从数列{b n }中取b 3,b 4,b 5,b 6, ……第2n -1次从数列{a n }中继续依次取2n -1个项, 第2n 次从数列{b n }中继续依次取2n 个项, ……由此构造数列{c n }:a 1,b 1,b 2,a 2,a 3,a 4,b 3,b 4,b 5,b 6,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,b 7,b 8,b 9,b 10, b 11,b 12,…,记数列{c n }的前n 项和为S n .求满足S n <22 014的最大正整数n .数列经典题目集锦答案1.证明:(1) 设数列{a n }的公差为d ,∵ b n =a n -2a n +1,∴ b n +1-b n =(a n +1-2a n +2)-(a n -2a n +1)=(a n +1-a n )-2(a n +2-a n +1)=d -2d =-d , ∴ 数列{b n }是公差为-d 的等差数列. (4分) (2) 当n ≥2时,c n -1=a n +2a n +1-2,∵ b n =a n -2a n +1,∴ a n =b n +c n -12+1,∴ a n +1=b n +1+c n2+1,∴ a n +1-a n =b n +1+c n 2-b n +c n -12=b n +1-b n 2+c n -c n -12.∵ 数列{b n },{c n }都是等差数列,∴b n +1-b n 2+c n -c n -12为常数, ∴ 数列{a n }从第二项起为等差数列. (10分)(3) 结论:数列{a n }成等差数列.证明如下: (证法1)设数列{b n }的公差为d ′, ∵ b n =a n -2a n +1,∴ 2n b n =2n a n -2n +1a n +1,∴ 2n -1b n -1=2n -1a n -1-2n a n ,…,2b 1=2a 1-22a 2,∴ 2n b n +2n -1b n -1+…+2b 1=2a 1-2n +1a n +1,设T n =2b 1+22b 2+…+2n -1b n -1+2n b n ,∴ 2T n =22b 1+…+2n b n -1+2n +1b n ,两式相减得:-T n =2b 1+(22+…+2n -1+2n )d ′-2n +1b n ,即T n =-2b 1-4(2n -1-1)d ′+2n +1b n , ∴ -2b 1-4(2n -1-1)d ′+2n +1b n =2a 1-2n +1a n +1,∴ 2n +1a n +1=2a 1+2b 1+4(2n -1-1)d ′-2n +1b n =2a 1+2b 1-4d ′-2n +1(b n -d ′), ∴ a n +1=2a 1+2b 1-4d′2n +1-(b n -d ′). (12分) 令n =2,得a 3=2a 1+2b 1-4d′23-(b 2-d ′)=2a 1+2b 1-4d′23-b 1, ∵ b 1+a 3=0,∴2a 1+2b 1-4d′23=b 1+a 3=0,∴ 2a 1+2b 1-4d ′=0,∴ a n +1=-(b n -d ′),∴ a n +2-a n +1=-(b n +1-d ′)+(b n -d ′)=-d ′,∴ 数列{a n }(n ≥2)是公差为-d ′的等差数列. (14分) ∵ b n =a n -2a n +1,令n =1,a 1-2a 2=-a 3,即a 1-2a 2+a 3=0,∴ 数列{a n }是公差为-d ′的等差数列. (16分)(证法2)∵ b n =a n -2a n +1,b 1+a 3=0,令n =1,a 1-2a 2=-a 3,即a 1-2a 2+a 3=0,(12分) ∴ b n +1=a n +1-2a n +2,b n +2=a n +2-2a n +3,∴ 2b n +1-b n -b n +2=(2a n +1-a n -a n +2)-2(2a n +2-a n +1-a n +3). ∵ 数列{b n }是等差数列,∴ 2b n +1-b n -b n +2=0, ∴ 2a n +1-a n -a n +2=2(2a n +2-a n +1-a n +3).(14分) ∵ a 1-2a 2+a 3=0,∴ 2a n +1-a n -a n +2=0, ∴ 数列{a n }是等差数列.(16分)2.解析:(1) 若λ=1,则(S n +1+1)a n =(S n +1)a n +1,a 1=S 1=1.∵ a n >0,S n >0,∴ S n +1+1S n +1=a n +1a n ,(2分) ∴S 2+1S 1+1·S 3+1S 2+1·…·S n +1+1S n +1=a 2a 1·a 3a 2·…·a n +1a n ,化简,得S n +1+1=2a n +1. ①(4分) ∴ 当n ≥2时,S n +1=2a n . ② ①-②,得a n +1=2a n ,∴a n +1a n=2(n ≥2).(6分) ∵ 当n =1时,a 2=2,∴ n =1时上式也成立,∴ 数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列,a n =2n -1(n ∈N *).(8分) (2) 令n =1,得a 2=λ+1.令n =2,得a 3=(λ+1)2.(10分) 要使数列{a n }是等差数列,必须有2a 2=a 1+a 3,解得λ=0.(11分) 当λ=0时,S n +1a n =(S n +1)a n +1,且a 2=a 1=1. 当n ≥2时,S n +1(S n -S n -1)=(S n +1)(S n +1-S n ),整理,得S 2n +S n =S n +1S n -1+S n +1,S n +1S n -1+1=S n +1S n ,(13分) 从而S 2+1S 1+1·S 3+1S 2+1·…·S n +1S n -1+1=S 3S 2·S 4S 3·…·S n +1S n ,化简,得S n +1=S n +1,∴ a n +1=1.(15分) 综上所述,a n =1(n ∈N *),∴ λ=0时,数列{a n }是等差数列.(16分)3.解析:(1)由11,6,1321===a a a ,得18,7,1321===S S S .把2,1=n 分别代入*1,)25()85(N n B An S n S n n n ∈+=+--+,得⎩⎨⎧-=+-=+48228B A B A , 解得,8,20-=-=B A .(2)由(1)知,82028)(511--=---++n S S S S n n n n n ,即82028511--=--++n S S na n n n ,① 又8)1(2028)1(5122-+-=--++++n S S a n n n n . ②②-①得,20285)1(51212-=---+++++n n n n a a na a n ,即20)25()35(12-=+--++n n a n a n . ③ 又20)75()25(23-=+-+++n n a n a n .④④-③得,0)2)(25(123=+-++++n n n a a a n ,520n +≠,∴02123=+-+++n n n a a a ,又32215a a a a -=-=,所以32120a a a -+=, 因此,数列{}n a 是首项为1,公差为5的等差数列. 故45)1(51-=-+=n n a n .4.解析:(1) 0λ=时,111n n n n naS S a a +++=+∴1n n n na S S a +=∵0n a >,∴0n S > ∴ 1n n a a +=,∵11a =,∴1n a =(2) ∵()11131n n n n n n a S S a a λ+++=+⋅+ 0n a > ,∴1131nn n n nS S a a λ++-=⋅+ 则212131S S a a λ-=⋅+,2323231S S a a λ-=⋅+, ,11131n n n n n S S a a λ----=⋅+()2n ≥ 相加,得()2113331n nnS n a λ--=+++-则()3322n n n S n a n λ⎛⎫-=+⋅≥ ⎪⎝⎭,该式对1n =也成立, ∴()*332n n n S n a n N λ⎛⎫-=+⋅≥ ⎪⎝⎭. ③ ∴()1*13312n n n S n a n N λ++⎛⎫-=++⋅≥ ⎪⎝⎭. ④ ④-③,得1113333122n n n n n a n a n a λλ+++⎛⎫⎛⎫--=++⋅-+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 即11333322n n n n n a n a λλ++⎛⎫⎛⎫--+⋅=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵0λ≥,∴133330,022n n n n λλ+--+>+> . ∵112n n a a +<对一切*n ∈N 恒成立, ∴332nn λ-+1133()22n n λ+-<+对一切*n ∈N 恒成立. 即233nnλ>+对一切*n ∈N 恒成立. 记233n n nb =+,则()()()111423622233333333n n n n n n n n n n b b +++-⋅-+-=-=++++ 当1n =时,10n n b b +-=; 当2n ≥时,10n n b b +->∴ 1213b b ==是{}n b 中的最大项.综上所述,λ的取值范围是13λ>. 5. 解析:(1)数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,∴215364a a a ==,38a ∴=,又5348S S -=,2458848a a q q ∴+=+=,2q ∴=,3822n n n a -∴=⋅=; ……4分(2)(ⅰ)必要性:设5,,k m l a a a 这三项经适当排序后能构成等差数列,①若25k m l a a a ⋅=+,则10222k m l ⋅=+,1022m k l k --∴=+,11522m k l k ----∴=+,1121,24m k l k ----⎧=⎪∴⎨=⎪⎩ 13m k l k =+⎧∴⎨=+⎩. ………… 6分②若25m k l a a a =+,则22522m k l ⋅=⋅+,1225m k l k +--∴-=,左边为偶数,等式不成立, ③若25l k m a a a =+,同理也不成立,综合①②③,得1,3m k l k =+=+,所以必要性成立. …………8分 (ⅱ)充分性:设1m k =+,3l k =+,则5,,k m l a a a 这三项为135,,k k k a a a ++,即5,2,8k k k a a a ,调整顺序后易知2,5,8k k k a a a 成等差数列,所以充分性也成立. 综合(ⅰ)(ⅱ),原命题成立. …………10分(3)因为11213213246n n n n n a b a b a b a b n +--++++=⋅--, 即123112122223246n n n n n b b b b n +--++++=⋅--,(*)∴当2n ≥时,1231123122223242n n n n n b b b b n ----++++=⋅--,(**)则(**)式两边同乘以2,得2341123122223284n n n n n b b b b n +---++++=⋅--,(***)∴(*)-(***),得242n b n =-,即21(2)n b n n =-≥,又当1n =时,21232102b =⋅-=,即11b =,适合21(2)n b n n =-≥,21n b n ∴=-.………14分 212n n n b n a -∴=,111212352222n n n n nn n b b n n n a a ------∴-=-=, 2n ∴=时,110n n n n b b a a --->,即2121b b a a >;3n ∴≥时,110n n n n b b a a ---<,此时n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递减, 又1112b a =,2234b a =,3358b a =,44716b a =, 71162λ∴<≤. ……………16分 6. 解析:(1) 设b n =a 2n -λ,因为b n +1b n =a 2n +2-λa 2n -λ=13a 2n +1+(2n +1)-λa 2n -λ=13(a 2n -6n )+(2n +1)-λa 2n -λ=13a 2n +1-λa 2n -λ.(2分)若数列{a 2n -λ}是等比数列,则必须有13a 2n+1-λa 2n -λ=q (常数),即⎝⎛⎭⎫13-q a 2n +(q -1)λ+1=0,即⎩⎪⎨⎪⎧13-q =0(q -1)λ+1=0⎩⎨⎧q =13,λ=32,(5分) 此时b 1=a 2-32=13a 1+1-32=-16≠0,所以存在实数λ=32,使数列{a 2n -λ}是等比数列.(6分)(注:利用前几项,求出λ的值,并证明不扣分) (2) 由(1)得{b n }是以-16为首项,13为公比的等比数列,故b n =a 2n -32=-16·⎝⎛⎭⎫13n -1=-12·⎝⎛⎭⎫13n ,即a 2n =-12·⎝⎛⎭⎫13n +32.(8分)由a 2n =13a 2n -1+(2n -1),得a 2n -1=3a 2n -3(2n -1)=-12·⎝⎛⎭⎫13n -1-6n +152,(10分)所以a 2n -1+a 2n =-12·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫13n -1+⎝⎛⎭⎫13n -6n +9=-2·⎝⎛⎭⎫13n -6n +9, S 2n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2n -1+a 2n )=-2[13+⎝⎛⎭⎫132+…+⎝⎛⎭⎫13n ]-6(1+2+…+n )+9n=-2·13[1-⎝⎛⎭⎫13n ]1-13-6·n (n +1)2+9n =⎝⎛⎭⎫13n -1-3n 2+6n =⎝⎛⎭⎫13n-3(n -1)2+2,(12分)显然当n ∈N *时,{S 2n }单调递减.又当n =1时,S 2=73>0,当n =2时,S 4=-89<0,所以当n ≥2时,S 2n <0;S 2n -1=S 2n -a 2n =32·⎝⎛⎭⎫13n -52-3n 2+6n , 同理,当且仅当n =1时,S 2n -1>0.综上,满足S n >0的所有正整数n 为1和2.(16分) 7.解析:(Ⅰ)易得数列⎩⎨⎧+-=.9414为偶数时,当为奇数时;,当n n n n c n前15项之和53527)6517(28)593(=⨯++⨯+=……………………………4分 (Ⅱ)①n a a n n 21=++ (*∈N n )(1) , )1(221+=+++n a a n n (2)(1)-(2)得22=-+n n a a (*∈N n ).所以,{}n a 为公差为2的“隔项等差”数列. ……………………………6分当n 为偶数时,a n n a a n -=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+-=2122, 当n 为奇数时,()[]11)1(2)1(21-+=----=--=-a n a n n a n a n n ; …8分②当n 为偶数时,()2212212222221222n n n n a n n n a S n =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅-+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅=;当n 为奇数时,()2212121212221212121⨯⎪⎭⎫⎝⎛---+-⋅-+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-++++⋅=n n n a n n n a S n 21212-+=a n . ……………………………12分 故当k n 2=时,222k S k =,a k k S k ++=+22212,222)1(2+=+k S k ,由()222212++⋅=k k k S S S ,则2222)1(22)22(+⋅=++k k a k k ,解得0=a .所以存在实数0a =,使得22122++k k k S S S 、、成等比数列(*N k ∈)……………………………16分8. 解析:(1) 设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )=a 1+2d ,b 1(b 1q )=b 1q 2,(a 1+2d )+(a 1+b 1q )=2[(a 1+d )+b 1],(a 1+d )2=a 1(b 1q ),解得a 1=d =1,b 1=q =2.故a n =n ,b n =2n .(6分)(2) 将a 1,b 1,b 2记为第1组,a 2,a 3,a 4,b 3,b 4,b 5,b 6记为第2组,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,b 7,b 8,b 9,b 10,b 11,b 12记为第3组,……以此类推,则第n 组中,有2n -1项选取于数列{a n },有2n 项选取于数列{b n },前n 组共有n 2项选取于数列{a n },有n 2+n 项选取于数列{b n },记它们的总和为P n ,并且有()22211222nn n n n P +++=+-.(11分)P 45-22 014=452(452+1)2+22 071-22 014-2>0,P 44-22 014=442(442+1)2-21 981(233-1)-2<0.当S n =452(452+1)2+(2+22+…+22 012)时,S n -22 014=-22 013-2+452(452+1)2<0.(13分)当S n =452(452+1)2+(2+22+…+22 013)时,S n -22 014=-2+452(452+1)2>0.可得到符合S n <22 014的最大的n =452+2 012=4 037.(16分)。
高中数学:数列及最全总结和题型精选一、数列的概念(1) 数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列; 数列中的每个数都叫这个数列的项。
记作a n ,在数列第一个位置的项叫第 1项(或首项),在第二个位置的叫第2项,……,序号为n 的项叫第n 项(也叫通项)记作 a n ; 数列的一般形式: 印,a 2, a 3,……,a n ,……,简记作a n 。
(2) 通项公式的定义:如果数列 {a n }的第n 项与n 之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式。
例如:①:r , 2 , 3 , 4, 51 n 2k 1② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。
例如‘ a n = ( 1)n ='(k Z);1,n 2k③ 不是每个数列都有通项公式。
例如‘ 1, 1.4 , 1.41 , 1.414 ,…… (3) 数列的函数特征与图象表示:从函数观点看‘数列实质上是定义域为正整数集N (或它的有限子集)的函数 f(n)当自变量n 从1开始依次取值时对应的一系列函数值 f (1), f (2), f (3),……,f(n),……•通常用a n 来代替f n ‘其图象是一群孤立点。
(4) 数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关系 分:递增数列、递减数列、常数列和摆动数列。
例:下列的数列‘哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列? (1) 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6,… (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, …(3) 1,0, 1,0, 1,0,… (4)a, a, a, a, a,…二、等差数列(一)、等差数列定义:一般地‘如果一个数列从第2项起‘每一项与它的前一项的差等于同一个常数‘那么这个数列就叫等差数列‘这个常数叫做等差数列的公差‘公差通常用字母 _d 表示。
用递推公式表示为 a n a n1 d(n 2)或 a n 1 a n d(n 1)例:等差数列a n 2n 1 , a n a n 1 ___________________ (二)、等差数列的通项公式: a n a 1 (n 1)d ;说明:等差数列(通常可称为A P 数列)的单调性:d 0为递增数列‘ d 0为常数列‘ d 0为递减数列。
高考数列专题总结全是精华精编版MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】数列专题复习(0929)三.数列求和1、等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=2、等比数列求和公式:⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==)1(11)1()1(111q q q a a q q a q na S n n n3、错位相减法求和{a n }、{b n }分别是等差数列和等比数列.1122n n n S a b a b a b =+++例9.求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S解:由题可知,设132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①n n x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=…②(设制错位)①-②得n n n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=--(错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n n n x n x x x S x )12(1121)1(1----⋅+=--。
∴21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+练习:求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和.解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS …………②①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS 1122212+---=n n n∴1224-+-=n n n S4、倒序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +. 5、分组法求和有一个等差、例10.解1(+=S n 当a =1当1≠a 6、裂项这是分解解,然后(1){a(2)a例11.解=1+n 例12.的和.∴b n[(8=S n 练习:1.已知数列{n a }的前n 项和为n S ,且满足121+=n n S a 。
高中数学:数列及最全总结和题型精选一、数列的概念(1)数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列;数列中的每个数都叫这个数列的项。
记作n a ,在数列第一个位置的项叫第1项(或首项),在第二个位置的叫第2项,……,序号为n 的项叫第n 项(也叫通项)记作n a ; 数列的一般形式:1a ,2a ,3a ,……,n a ,……,简记作 {}n a 。
(2)通项公式的定义:如果数列}{n a 的第n 项与n 之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式。
例如:①:1 ,2 ,3 ,4, 5 ,…②:514131211,,,,… 说明:①{}n a 表示数列,n a 表示数列中的第n 项,n a = ()f n 表示数列的通项公式; ② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。
例如,n a = (1)n-=1,21()1,2n k k Z n k-=-⎧∈⎨+=⎩;③不是每个数列都有通项公式。
例如,1,1.4,1.41,1.414,……(3)数列的函数特征与图象表示:从函数观点看,数列实质上是定义域为正整数集N +(或它的有限子集)的函数()f n 当自变量n 从1开始依次取值时对应的一系列函数值(1),(2),(3),f f f ……,()f n ,…….通常用n a 来代替()f n ,其图象是一群孤立点。
(4)数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关系分:递增数列、递减数列、常数列和摆动数列。
例:下列的数列,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列? (1)1,2,3,4,5,6,… (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, … (3) 1, 0, 1, 0, 1, 0, … (4)a, a, a, a, a,…(5)数列{n a }的前n 项和n S 与通项n a 的关系:11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-⎩≥二、等差数列(一)、等差数列定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示。
用递推公式表示为1(2)n n a a d n --=≥或1(1)n n a a d n +-=≥例:等差数列12-=n a n ,=--1n n a a (二)、等差数列的通项公式:1(1)n a a n d =+-;说明:等差数列(通常可称为A P 数列)的单调性:d 0>为递增数列,0d =为常数列,0d < 为递减数列。
例:1.已知等差数列{}n a 中,12497116a a a a ,则,==+等于( ) A .15 B .30 C .31 D .642.{}n a 是首项11a =,公差3d =的等差数列,如果2005n a =,则序号n 等于 (A )667 (B )668 (C )669 (D )6703.等差数列12,12+-=-=n b n a n n ,则n a 为 n b 为 (填“递增数列”或“递减数列”)(三)、等差中项的概念:定义:如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项。
其中2a bA += a ,A ,b 成等差数列⇒2a bA +=即:212+++=n n n a a a (m n m n n a a a +-+=2) 例:1.(06全国I )设{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++= ( ) A .120 B .105 C .90 D .75(四)、等差数列的性质:(1)在等差数列{}n a 中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项; (2)在等差数列{}n a 中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列; (3)在等差数列{}n a 中,对任意m ,n N +∈,()n m a a n m d =+-,n ma a d n m-=-()m n ≠;(4)在等差数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+; (五)、等差数列的前n 和的求和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+n da )(2n 2112-+=。
(),(2为常数B A BnAn S n +=⇒{}n a 是等差数列 )递推公式:2)(2)()1(1na a n a a S m n m n n --+=+= 例:1.如果等差数列{}n a 中,34512a a a ++=,那么127...a a a +++= (A )14 (B )21 (C )28 (D )352.(2009湖南卷文)设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,已知23a =,611a =,则7S 等于( ) A .13 B .35 C .49 D . 633.(2009全国卷Ⅰ理) 设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若972S =,则249a a a ++=4.若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )A.13项B.12项C.11项D.10项 5.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=+++=118521221a a a a S ,则 6.(2009全国卷Ⅱ理)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若535a a =则95S S = 7.已知{}n a 数列是等差数列,1010=a ,其前10项的和7010=S ,则其公差d 等于( )3132--..B A C.31 D.328.(2009陕西卷文)设等差数列{}n a 的前n 项和为n s ,若6312a s ==,则n a =9.(00全国)设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列{nS n}的前n 项和,求T n 。
(六).对于一个等差数列:(1)若项数为偶数,设共有2n 项,则①S 偶-S 奇nd =; ②1n n S aS a +=奇偶; (2)若项数为奇数,设共有21n -项,则①S 奇-S 偶n a a ==中;②1S nS n =-奇偶。
1.一个等差数列共2011项,求它的奇数项和与偶数项和之比__________2.一个等差数列前20项和为75,其中奇数项和与偶数项和之比1:2,求公差d3.一个等差数列共有10项,其偶数项之和是15,奇数项之和是225,则它的首项与公差分别是_______(七).对与一个等差数列,n n n n n S S S S S 232,,--仍成等差数列。
例:1.等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,则它的前3m 项和为( )A.130B.170C.210D.2602.一个等差数列前n 项的和为48,前2n 项的和为60,则前3n 项的和为 。
3.已知等差数列{}n a 的前10项和为100,前100项和为10,则前110项和为 4.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,971043014S S S S ,则,=-== 5.(06全国II )设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若36S S =13,则612SS = A .310 B .13 C .18 D .19(八).判断或证明一个数列是等差数列的方法: ①定义法:)常数)(*+∈=-N n d a a n n (1⇒{}n a 是等差数列②中项法:)221*++∈+=N n a a a n n n (⇒{}n a 是等差数列③通项公式法:),(为常数b k bkn a n +=⇒{}n a 是等差数列④前n 项和公式法:),(2为常数B A BnAn S n +=⇒{}n a 是等差数列例:1.已知数列}{n a 满足21=--n n a a ,则数列}{n a 为 ( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断 2.已知数列}{n a 的通项为52+=n a n ,则数列}{n a 为 ( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断3.已知一个数列}{n a 的前n 项和422+=n s n ,则数列}{n a 为( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断4.已知一个数列}{n a 的前n 项和22n s n =,则数列}{n a 为( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断 5.已知一个数列}{n a 满足0212=+-++n n n a a a ,则数列}{n a 为( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断6.数列{}n a 满足1a =8,022124=+-=++n n n a a a a ,且 (*∈N n ) ①求数列{}n a 的通项公式;7.(01天津理,2)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =n 2,则{a n }是( ) A.等比数列,但不是等差数列 B.等差数列,但不是等比数列 C.等差数列,而且也是等比数列 D.既非等比数列又非等差数列 (九).数列最值(1)10a >,0d <时,n S 有最大值;10a <,0d >时,n S 有最小值;(2)n S 最值的求法:①若已知n S ,n S 的最值可求二次函数2n S an bn =+的最值;可用二次函数最值的求法(n N +∈);②或者求出{}n a 中的正、负分界项,即: 若已知n a ,则n S 最值时n 的值(n N +∈)可如下确定100n n a a +≥⎧⎨≤⎩或10n n a a +≤⎧⎨≥⎩。
例:1.等差数列{}n a 中,12910S S a =>,,则前 项的和最大。
2.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知 001213123<>=S S a ,, ①求出公差d 的范围,②指出1221S S S ,,, 中哪一个值最大,并说明理由。
3.(02上海)设{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项的和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误..的是( )A.d <0B.a 7=0C.S 9>S 5D.S 6与S 7均为S n 的最大值4.已知数列{}n a 的通项9998--n n (*∈N n ),则数列{}n a 的前30项中最大项和最小项分别是5.已知}{n a 是等差数列,其中131a =,公差8d =-。