数列(高三复习笔记)
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高三数学数列知识点归纳总结数列是数学中重要的概念,广泛应用于各个领域。
高三学习阶段,数列的理解和应用变得尤为重要。
本文将对高三数学数列的知识点进行归纳总结,帮助同学们更好地掌握数列的相关内容。
一、数列的定义和性质数列是按照一定规律排列的一系列数的集合。
一般表示为{a₁, a₂, a₃, ... , aₙ},其中a₁, a₂, a₃, ... 分别表示数列的第1项、第2项、第3项、... 第n项。
1. 等差数列等差数列是一种常见的数列,其特点是每一项与前一项之间的差值是一个常数,称为公差,一般表示为d。
常用性质:(1) 第n项公式:aₙ = a₁ + (n-1)d(2) 前n项和公式:Sₙ = (a₁ + aₙ) * n / 22. 等比数列等比数列是一种常见的数列,其特点是每一项与前一项之间的比值是一个常数,称为公比,一般表示为r。
常用性质:(1) 第n项公式:aₙ = a₁ * r^(n-1)(2) 前n项和公式(当r ≠ 1时):Sₙ = a₁ * (1 - rⁿ) / (1 - r)3. 通项公式通项公式可以根据数列的规律,直接给出第n项的表达式。
通过通项公式,可以快速计算数列的任意一项。
二、数列的应用1. 等差数列的应用等差数列在实际问题中的应用非常广泛,常用于描述一些增减规律明显的情况。
(1) 速度、距离和时间的关系:当速度恒定时,可以利用等差数列来描述物体在某段时间内的位置变化。
(2) 等差数列求和:可以利用等差数列的前n项和公式,求解一段时间内某物体的总距离或总位移。
2. 等比数列的应用等比数列在实际问题中也有广泛的应用,常用于描述一些指数型的增长或衰减规律。
(1) 复利问题:利用等比数列可以解决一些复利问题,比如定期存款、投资基金等。
(2) 指数增长和衰减:利用等比数列可以描述一些指数增长或衰减的情况,比如病菌的增殖、放射性物质的衰变等。
三、常见数列的特殊性质1. 斐波那契数列斐波那契数列是一种特殊的数列,每一项是前两项之和。
高三数列知识点归纳数列是数学中的重要概念之一,也是高中数学中的重要内容之一。
在高三阶段,数列作为一个重要的数学工具,是解决各种数学问题的基础。
本文将对高三数列知识点进行归纳和总结,以帮助同学们更好地理解数列的概念和应用。
一、数列的定义与表示方式数列是由一系列有规律的数按特定顺序排列而成的。
通常用字母a1, a2, a3, ...表示数列的每一项,其中ai表示数列中的第i项。
数列可以是等差数列、等比数列、斐波那契数列等。
具体表示方式如下:等差数列:an = a1 + (n-1)d等比数列:an = a1 * q^(n-1)斐波那契数列:an = an-1 + an-2 (n ≥ 3)二、等差数列的性质和常用公式1. 公差:等差数列中相邻两项之差,记为d。
2. 第n项公式:an = a1 + (n-1)d。
3. 前n项和公式:Sn = (n/2) * (a1 + an)。
4. 通项公式:若已知数列的首项和公差,则可以通过通项公式来求解数列中任意一项的值。
三、等比数列的性质和常用公式1. 公比:等比数列中相邻两项的比,记为q。
2. 第n项公式:an = a1 * q^(n-1)。
3. 前n项和公式:Sn = (a1 * (q^n - 1)) / (q - 1)。
4. 通项公式:若已知数列的首项和公比,则可以通过通项公式来求解数列中任意一项的值。
四、斐波那契数列的性质和常用公式斐波那契数列是一个特殊的数列,它的前两项为1,从第三项开始,每一项都是前两项的和。
即an = an-1 + an-2 (n ≥ 3)。
斐波那契数列具有许多有趣的特性和应用,在数学和其他领域中都有广泛的应用。
五、数列的应用数列作为一种重要的数学工具,在各个学科和领域中都有广泛的应用。
在高三阶段,同学们需要熟练掌握数列的性质和常用公式,并能够灵活运用数列进行问题的分析和解决。
以下是数列在不同领域中的应用举例:1. 自然科学中,数列可以用来描述物理、化学、生物等现象的规律。
高中数学笔记----------4-数列基本概念:1.等差数列{a n }中:(1)a n =a+(n -1)d=a m +(n -m)d; p+q=m+n a p +a q =a m +a n . (2)a 1+a 2+…+a m , a k +a k+1+…+a k+m -1,…仍成等差数列.(3)a p =q,a q =p (p ≠q) a p+q =0; S p =q,S q =p (p ≠q) S p+q =-(p+q); S m+n =S m +S n +mnd ⑷S 2n-1=a n (2n-1) (常用于数列的比较中和代换中); Snn为等差数列,公差为d ∕23.等比数列{a n }中;(1) m+n=r+s, a m ·a n =a r ·a s(2) a 1+a 2+…+a m , a k +a k+1+…+a k+m -1,…仍成等比数列(4) 111 (1)(1) (1)11n n n na q S a a q a q q q q =⎧⎪=--⎨=≠⎪--⎩注意:①a n-b n=(a -b)(an -1+a n -2b+a n -3b 2+…+ab n -2+b n -1)②S m+n =S m +q m S n =S n +q n S m .4.等差数列与等比数列的联系(1)如果数列{a n }成等差数列, 那么数列{n aA }(n aA 总有意义)必成等比数列. (2)如果数列{a n }成等比数列, 那么数列{log ||a n a }(a>0,a≠1)必成等差数列.(3)如果数列{ a n }既成等差数列也成等比数列,那么数列{ a n }是非零常数数列; 数列{a n }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)如果两等差数列有其公共项,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原两等差数列公差的最小公倍数. 5.数列求和的常用方法.(1)公式法: ①等差数列求和公式, ②等比数列求和公式 ③常用公式:, 12+22+32+…+n 2=16n(n+1)(2n+1), 13+23+33+------+n 3=14 [n (n +1)]2(2)分组求和法: 在直接运用公式法求和有困难时,常将"和式"中"同类项"先合并在一起,再运用公式法求和.(3)倒序相加法: 在数列求和中,若和式中到首尾距离相等的两项和有其共性,则常考虑选用倒序相加法,发挥其共性的作用求和.(4)错位相减法: 如果数列的通项是由一个等差数列的通项与一个等比数列通项相乘构成,那么常选用错位相减法,将其和转化为"一个新的等比数列的和"求解".(5)裂项相消法: 如果数列的通项可"分裂成两项差"的形式,且相邻项分裂后相关联,那么常选用裂项相消法求和,常用裂项形式有:①111(1)1n n n n =-++ ②1111()()n n k k n n k=-++ ③2211111()1211k k k k <=---+; 21111111(1)1k k k k k k k -<<=-+-- ④1111[](1)(2)2(1)(1)(2)n n n n n n n =-+++++ ⑤ 11(1)!!(1)!n n n n =-++⑥<< ⑦ 1n2<2(12n−1--12n+1);1n2<3(13n−2--13n+1)(注意:运用等比数列求和公式时,务必检查其公比与1的关系,必要时应分类讨论.裂项相消法更多的用于数列中不等式的证明) 6.数列的通项的求法:(11种类型) 类型1 )(1n f a a n n +=+ ;(累加法)解法:把原递推公式转化为)(1n f a a n n =-+,利用累加法(逐差相加法)求解。
高三数列知识点大全数列是数学中非常重要的概念之一,它在高中数学的学习中占据着重要的地位。
在高三阶段,数列的相关知识将更加复杂和深入。
本文将为大家总结高三数列的知识点,帮助同学们更好地掌握和应用数列。
一、数列的定义与常见类型1. 数列的定义数列是一组按照一定规则排列的数的有序集合。
数列中的每一个数称为该数列的项。
用字母a、b、c……表示数列的各个项。
2. 常见数列的类型(1)等差数列等差数列是指数列中的每一项与前一项之差保持恒定。
公式表示为:an = a1 + (n - 1)d,其中an表示第n项,a1表示首项,d表示公差。
(2)等比数列等比数列是指数列中的每一项与前一项之比保持恒定。
公式表示为:an = a1 * q^(n-1),其中an表示第n项,a1表示首项,q表示公比。
(3)递推数列递推数列是一种根据数列的一部分项来确定其余项的数列,常见的递推数列有斐波那契数列、杨辉三角等。
(4)等差-等比混合数列等差-等比混合数列是一种既包含等差又包含等比的数列,其规律较为复杂,需要通过具体的题目进行分析。
二、数列的性质和求解方法1. 数列的通项公式通项公式是指数列中第n项与n的关系式,通过通项公式可以直接计算数列中任意一项的值。
等差数列和等比数列的通项公式已在前面介绍,递推数列和混合数列的通项公式则需要结合具体的数列来确定。
2. 数列的前n项和前n项和是指数列中前n项的和。
计算数列的前n项和可利用数列的通项公式,通过求和公式或递推进行计算。
3. 等差数列的性质(1)公差的性质:等差数列的任意两项之差等于公差。
(2)首项和末项的关系:等差数列的首项加上末项等于两倍的公差。
(3)求和公式:等差数列的前n项和公式为Sn = (n / 2) * (a1 + an),其中Sn表示前n项和。
4. 等比数列的性质(1)公比的性质:等比数列的任意两项之比等于公比。
(2)首项和末项的关系:等比数列的末项等于首项乘以公比的n次方。
高三数列知识点总结数列是数学中的一个重要概念,广泛应用于各个学科领域。
对于高三学生来说,掌握数列的相关知识点不仅有助于提高数学成绩,也对解决实际问题具有较高的实用性。
本文将对高三数列的相关知识点进行总结和梳理,帮助学生们更好地掌握和应用这一知识。
一、等差数列等差数列是最基本也是最常见的数列类型。
它的定义是指数列中的相邻两项之差都是相等的。
设等差数列的首项为a1,公差为d,第n项为an,可以得到以下常用的公式:1. 通项公式:an = a1 + (n-1)d这个公式可以方便地计算出等差数列中任意一项的值。
2. 前n项和公式:Sn = (a1 + an) * n / 2这个公式用于计算等差数列的前n项和,其中Sn表示前n项的和。
二、等比数列等比数列是指数列中的相邻两项之比都相等的数列。
设等比数列的首项为a1,公比为q,第n项为an,可以得到以下常用的公式:1. 通项公式:an = a1 * q^(n-1)这个公式可以方便地计算出等比数列中任意一项的值。
2. 前n项和公式(当q不等于1时):Sn = (a1 * (1 - q^n)) / (1 - q)这个公式用于计算等比数列的前n项和。
三、数列的性质和常见问题除了上述常用的公式外,高三数列的学习还需要掌握数列的一些性质和解题技巧。
下面列举一些常见的数列问题和对应的解决方法。
1. 判断数列的性质:在解题过程中,经常需要判断一个数列是等差数列还是等比数列。
一种常用的方法是计算相邻两项之差或之比是否相等,如果相等则为等差或等比数列,否则不是。
2. 求等差数列的公差:当已知一个数列是等差数列,但不知道公差时,可以利用数列中的两个已知项求解。
设已知项为an和am(其中n>m),则公差d = (an - am) / (n - m)。
3. 求等比数列的公比:类似地,当已知一个数列是等比数列,但不知道公比时,可以利用数列中的两个已知项求解。
设已知项为an和am(其中n>m),则公比q = (an / am)^(1 / (n - m))。
数列一、 知识梳理概念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.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 na 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 na a a S +++= 21; ②⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n n n .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 >.等差数列1.等差数列的概念如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数d ,这个数列叫做等差数列,常数d 称为等差数列的公差.2.通项公式与前n 项和公式⑴通项公式d n a a n)1(1-+=,1a 为首项,d 为公差.⑵前n 项和公式2)(1n n a a n S +=或d n n na S n )1(211-+=.3.等差中项如果b A a ,,成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:A 是a 与b 的等差中项⇔b a A +=2⇔a ,A ,b 成等差数列.4.等差数列的判定方法 ⑴定义法:d a a n n =-+1(+∈N n ,d 是常数)⇔{}n a 是等差数列;⑵中项法:212+++=n n n a a a (+∈N n )⇔{}n a 是等差数列.5.等差数列的常用性质⑴数列{}n a 是等差数列,则数列{}p a n +、{}n pa (p 是常数)都是等差数列;⑵在等差数列{}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等差数列,公差为kd .⑶d m n a a m n)(-+=;b an a n +=(a ,b 是常数);bn an S n +=2(a ,b 是常数,0≠a )⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p nm ,则q p n m a a a a +=+;⑸若等差数列{}n a 的前n 项和n S ,则⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是等差数列;⑹当项数为)(2+∈N n n ,则nn a a S S nd S S 1,+==-奇偶奇偶;当项数为)(12+∈-N n n ,则nn S S a S S n 1,-==-奇偶偶奇. 等比数列1.等比数列的概念如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数)0(≠q q ,这个数列叫做等比数列,常数q 称为等比数列的公比. 2.通项公式与前n 项和公式⑴通项公式:11-=n nq a a ,1a 为首项,q 为公比 .⑵前n 项和公式:①当1=q时,1na S n =②当1≠q 时,qqa a q q a S n n n --=--=11)1(11.3.等比中项如果b G a ,,成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项. 即:G 是a 与b 的等差中项⇔a ,A ,b 成等差数列⇒b a G ⋅=2.4.等比数列的判定方法 ⑴定义法:q a a nn =+1(+∈N n ,0≠q 是常数)⇔{}n a 是等比数列; ⑵中项法:221++⋅=n n n a a a (+∈N n )且0≠n a ⇔{}n a 是等比数列.5.等比数列的常用性质⑴数列{}n a 是等比数列,则数列{}n pa 、{}n pa (0≠q 是常数)都是等比数列;⑵在等比数列{}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等比数列,公比为kq .⑶),(+-∈⋅=N m n q a a m n m n⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p nm ,则q p n m a a a a ⋅=⋅;⑸若等比数列{}n a 的前n 项和n S ,则k S 、k k S S -2、k k S S 23-、k k S S 34-是等比数列.二、典型例题A 、求值类的计算题(多关于等差等比数列) 1)根据基本量求解(方程的思想) 1、已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,63,6,994=-==nS a a ,求n ;2、等差数列{}n a 中,410a =且3610a a a ,,成等比数列,求数列{}n a 前20项的和20S .3、设{}n a 是公比为正数的等比数列,若16,151==a a ,求数列{}n a 前7项的和.4、已知四个实数,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,首末两数之和为37,中间两数之和为36,求这四个数.2)根据数列的性质求解(整体思想) 1、已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,1006=a ,则=11S ;2、设n S 、n T 分别是等差数列{}n a 、{}n a 的前n 项和,327++=n n T S nn,则=55b a . 3、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S Sa a 则( )4、等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,若231n n S n T n =+,则n na b =( ) 5、已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,)(,m n n S m S m n ≠==,则=+n m S .6、在正项等比数列{}n a 中,153537225a a a a a a ++=,则35a a +=_______。
数列的知识点笔记总结一、数列的基本概念1.1 数列的定义数列是按照一定的顺序排列的一组数的集合,通常用$a_1, a_2, a_3, \ldots, a_n$表示,其中$a_n$称为数列的第n个项,n称为项数。
数列可以是有限的,也可以是无限的。
1.2 数列的表示方式数列可以通过公式、图形、语言描述和递归式等方式表示。
常见的数列表示方式有:1.2.1 显式公式表示,如$a_n = f(n)$1.2.2 递归公式表示,如$a_1 = c, a_{n+1} = f(a_n)$1.2.3 图形表示,如数轴上的点或直角坐标系中的折线图1.2.4 语言描述,如“从1开始,每项是前一项的两倍”1.2.5 总和/平均值表示,如$\sum_{n=1}^{k} a_n$或$\frac{1}{k}\sum_{n=1}^{k} a_n$1.3 数列的性质数列有许多重要的性质,包括有界性、单调性、等差性和等比性等。
这些性质对于研究和应用数列都具有重要意义。
1.3.1 有界性如果数列中的项都属于某个有限的区间,那么这个数列就是有界数列。
有界数列可以是上有界、下有界或同时具有上下有界。
1.3.2 单调性如果在数列中$n \geq m$时总有$a_n \geq a_m$,则称该数列是单调增加的;如果在数列中$n \geq m$时总有$a_n \leq a_m$,则称该数列是单调减少的。
1.3.3 等差性如果一个数列中任意相邻两项的差都相等,那么这个数列就是等差数列。
等差数列可以用公差d表示,即$a_n = a_1 + (n - 1)d$。
1.3.4 等比性如果一个数列中任意两项之比都相等,那么这个数列就是等比数列。
等比数列可以用公比r表示,即$a_n = a_1 r^{n-1}$。
1.3.5 其他性质数列还具有许多其他重要的性质,如周期性、周期函数的性质、递推式的性质等。
二、数列的运算2.1 数列的加法与减法设有两个数列$\{a_n\}$和$\{b_n\}$,则这两个数列的和、差分别为$\{a_n+b_n\}$和$\{a_n-b_n\}$。
高中数学数列知识点总结(精华版)等比数列公式性质知识点1.等比数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数(不为零),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,通常用字母q表示,定义的表达式为an+1/an=q(n∈n_,q为非零常数).(2)等比中项:如果a、g、b成等比数列,那么g叫做a与b的等比中项.即:g是a与b的等比中项a,g,b成等比数列g2=ab.2.等比数列的有关公式(1)通项公式:an=a1qn-1.3.等比数列{an}的常用性质(1)在等比数列{an}中,若m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈n_),则am·an=ap·aq=a.特别地,a1an=a2an-1=a3an-2=….(2)在公比为q的等比数列{an}中,数列am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等比数列,公比为qk;数列sm,s2m-sm,s3m-s2m,…仍是等比数列(此时q≠-1);an=amqn-4.等比数列的特征(1)从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.(2)由an+1=qan,q≠0并无法立即断言{an}为等比数列,还要检验a1≠0.5.等比数列的前n项和sn(1)等比数列的前n项和sn就是用错位二者加法求出的,特别注意这种思想方法在数列议和中的运用.(2)在运用等比数列的前n项和公式时,必须注意对q=1与q≠1分类讨论,防止因忽略q=1这一特殊情形导致解题失误.1.等比中项如果在a与b中间插入一个数g,使a,g,b成等比数列,那么g叫做a与b的等比中项。
存有关系:注:两个非零同号的实数的'等比中项有两个,它们互为相反数,所以g2=ab是a,g,b 三数成等比数列的必要不充分条件。
2.等比数列通项公式an=a1_q’(n-1)(其中首项是a1,公比是q)an=sn-s(n-1)(n≥2)前n项和当q≠1时,等比数列的前n项和的公式为sn=a1(1-q’n)/(1-q)=(a1-a1_q’n)/(1-q)(q≠1)当q=1时,等比数列的前n项和的公式为sn=na13.等比数列前n项和与通项的关系an=a1=s1(n=1)an=sn-s(n-1)(n≥2)4.等比数列性质(1)若m、n、p、q∈n_,且m+n=p+q,则am·an=ap·aq;(2)在等比数列中,依次每k项之和仍成等比数列。
高三数学数列知识点总结归纳数列作为数学中的重要概念,在高中数学中占据着重要的地位。
掌握数列的相关知识点是高三学生成功应对数学考试的关键。
本文将对高三数学数列知识点进行总结归纳,帮助同学们更好地理解和应用数列知识。
一、等差数列等差数列是高中数学中最常见的数列类型之一。
等差数列的特点是,数列中每两个相邻的数之间的差都相等,这个差被称为公差。
1.通项公式等差数列的通项公式为:an = a1 + (n-1)d,其中an表示第n个数,a1表示首项,d表示公差。
2.前n项和公式等差数列的前n项和公式为:Sn = [n/2] * (a1 + an),其中Sn表示前n项和,[]表示取整函数。
二、等比数列等比数列是另一种常见的数列类型。
等比数列的特点是,数列中每两个相邻的数之间的比值都相等,这个比值被称为公比。
1.通项公式等比数列的通项公式为:an = a1 * r^(n-1),其中an表示第n个数,a1表示首项,r表示公比。
2.前n项和公式等比数列的前n项和公式为:Sn = a1 * (1 - r^n) / (1 - r),其中Sn表示前n项和。
三、数列的性质与判断除了上述常见的等差数列和等比数列,数列还有一些重要的性质,学生们需要掌握如下内容:1.递推公式数列的递推公式是指通过前一项或多项来求得下一项的公式。
对于等差数列和等比数列而言,递推公式分别为an = an-1 + d和an = an-1 * r。
2.数列的有界性数列的有界性是指数列中的数是否有上界或下界。
有界数列是指存在上界或下界的数列,无界数列是指没有上界或下界的数列。
3.数列的单调性数列的单调性是指数列中的数的排列顺序是否单调递增或单调递减。
如果数列中的数依次递增,则称该数列是递增数列;如果数列中的数依次递减,则称该数列是递减数列。
四、数列的应用数列在实际问题中有广泛的应用,以下是其中一些常见的应用场景:1.复利问题等比数列可应用于复利问题中,比如银行存款利息的计算等。
高中数列知识点总结(附例题)知识点1:等差数列及其前n 项 1.等差数列的定义 2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么它的通项公式a n =a 1+(n -1)d .3.等差中项如果 A =a +b2 ,那么A 叫做a 与b 的等差中项. 4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n-m )d ,(n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n ,(k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d .(4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差d ,其前n 项和S n =n (a 1+a n )2或S n =na 1+n (n -1)2d .6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n .数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn ,(A 、B 为常数).7.等差数列的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最 大 值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最 小 值.[难点正本 疑点清源] 1.等差数列的判定(1)定义法:a n -a n -1=d (n ≥2); (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2.2.等差数列与等差数列各项和的有关性质(1)a m ,a m +k ,a m +2k ,a m +3k ,…仍是等差数列,公差为kd . (2)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列. (3)S 2n -1=(2n -1)a n .(4)若n 为偶数,则S 偶-S 奇=n2d . 若n 为奇数,则S 奇-S 偶=a 中(中间项).例1(等差数列的判定或证明):已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由.(1)证明 ∵a n =2-1a n -1 (n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1.∴n ≥2时,b n -b n -1=1a n -1-1a n -1-1=1⎝⎛⎭⎪⎫2-1a n -1-1-1a n -1-1=a n -1a n -1-1-1a n -1-1=1.∴数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.(2)解 由(1)知,b n =n -72,则a n =1+1b n=1+22n -7,设函数f (x )=1+22x -7,易知f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,72和⎝ ⎛⎭⎪⎫72,+∞内为减函数. ∴当n =3时,a n 取得最小值-1;当n =4时,a n 取得最大值3.例2(等差数列的基本量的计算)设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1 (2)求d 的取值范围.解 (1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8.所以⎩⎨⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8.解得a 1=7,所以S 6=-3,a 1=7. (2)方法一 ∵S 5S 6+15=0,∴(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0,即2a 21+9da 1+10d 2+1=0.因为关于a 1的一元二次方程有解,所以 Δ=81d 2-8(10d 2+1)=d 2-8≥0,解得d ≤-22或d ≥2 2. 方法二 ∵S 5S 6+15=0,∴(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0, 9da 1+10d 2+1=0.故(4a 1+9d )2=d 2-8.所以d 2≥8.故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.例3(前n 项和及综合应用)(1)在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值; (2)已知数列{a n }的通项公式是a n =4n -25,求数列{|a n |}的前n 项和.解 方法一 ∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,∴d =-53.∴a n =20+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-53n +653.∴a 13=0,即当n ≤12时,a n >0,n ≥14时,a n <0,∴当n =12或13时,S n 取得最大值,且最大值为S 13=S 12=12×20+12×112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=130.方法二 同方法一求得d =-53.∴S n =20n +n (n -1)2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-56n 2+1256n =-56⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2522+3 12524. ∵n ∈N *,∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. (2)∵a n =4n -25,a n +1=4(n +1)-25, ∴a n +1-a n =4=d ,又a 1=4×1-25=-21.所以数列{a n }是以-21为首项,以4为公差的递增的等差数列. 令⎩⎨⎧a n =4n -25<0, ①a n +1=4(n +1)-25≥0, ②由①得n <614;由②得n ≥514,所以n =6. 即数列{|a n |}的前6项是以21为首项,公差为-4的等差数列,从第7项起以后各项构成公差为4的等差数列, 而|a 7|=a 7=4×7-24=3. 设{|a n |}的前n 项和为T n ,则T n =⎩⎪⎨⎪⎧21n +n (n -1)2×(-4) (n ≤6)66+3(n -6)+(n -6)(n -7)2×4 (n ≥7)=⎩⎨⎧-2n 2+23n (n ≤6),2n 2-23n +132 (n ≥7).例4,已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 3例5等差数列{},{}n n a b 的前n 项和分别为{},{}n n S T ,且7453n nS n T n,则使得n na b 为正整数的正整数n 的个数是 3 . (先求an/bn n=5,13,35)已知递推关系求通项:这类问题的要求不高,但试题难度较难把握.一般有三常见思路:(1)算出前几项,再归纳、猜想;(2)“a n+1=pa n+q ”这种形式通常转化为an +1+λ=p (an +λ),由待定系数法求出,再化为等比数列; (3)逐差累加或累乘法.例6 已知数列{}n a 中,113a =,当2≥n 时,其前n 项和n S 满足2221nn n S a S =-,则数列{}n a 的通项公式为例7在数列{}n a 中,12a =,11ln(1)n n a a n+=++,则n a = .知识点2:等比数列及其n 项和 1.等比数列的定义 2.等比数列的通项公式 3.等比中项若G 2=a ·b (ab ≠0),那么G 叫做a 与b 的等比中项.4.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a n q n-m,(n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等比数列,且k +l =m +n ,(k ,l ,m ,n ∈N *),则a k ·a l =a m ·a n . (3)若{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n }(λ≠0),21221nn n n S S S S --=-1.21n S n ⇒=+1111122(2)n n n n n n S S S S n S S ---⇒-=⇒-=≥()()21132214n n a n n ⎧=⎪=⎨⎪-⎩≥13211221, 2.≥n n n n n a a a a a a n a a a a ---=⋅⋅⋅⋅⋅2ln n+⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 仍是等比数列.5.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q(q ≠0),其前n 项和为S n , 当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q.6.等比数列前n 项和的性质公比不为-1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为q n .7. 等比数列的单调性【难点】1.等比数列的特征从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q 也是非常数. 2.等比数列中的函数观点利用函数、方程的观点和方法,揭示等比数列的特征及基本量之间的关系.在借用指数函数讨论单调性时,要特别注意首项和公比的大小. 3.等比数列的前n 项和S n(1)等比数列的前n 项和S n 是用错位相减法求得的,注意这种思想方法在数列求和中的运用.(2)等比数列的通项公式a n =a 1q n -1及前n 项和公式S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q(q ≠1)共涉及五个量a 1,a n ,q ,n ,S n ,知三求二,体现了方程的思想的应用.(3)在使用等比数列的前n 项和公式时,如果不确定q 与1的关系,一般要用分类讨论的思想,分公比q =1和q ≠1两种情况.例1:(1)在等比数列{a n }中,已知a 6-a 4=24,a 3a 5=64,求{a n }的前8项和S 8; (2)设等比数列{a n }的公比为q (q >0),它的前n 项和为40,前2n 项和为3 280,且前n 项中数值最大的项为27,求数列的第2n 项. (1)设数列{a n }的公比为q ,由通项公式a n =a 1q n -1及已知条件得: ⎩⎨⎧a 6-a 4=a 1q 3(q 2-1)=24, ①a 3·a 5=(a 1q 3)2=64. ②由②得a 1q 3=±8.将a 1q 3=-8代入①式,得q 2=-2,无解将a 1q 3=8代入①式,得q 2=4,∴q =±2.,故舍去.当q =2时,a 1=1,∴S 8=a 1(1-q 8)1-q =255;当q =-2时,a 1=-1,∴S 8=a 1(1-q 8)1-q =85.(2)若q =1,则na 1=40,2na 1=3 280,矛盾.∴q ≠1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q n )1-q =40, ①a 1(1-q 2n )1-q =3 280, ②②①得:1+q n =82,∴q n=81, ③ 将③代入①得q =1+2a 1. ④又∵q >0,∴q >1,∴a 1>0,{a n }为递增数列. ∴a n =a 1q n -1=27, ⑤ 由③、④、⑤得q =3,a 1=1,n =4. ∴a 2n =a 8=1×37=2 187.例2 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }中,b 1=a 1,b n =a n -a n -1 (n ≥2),且a n +S n =n.(1)设c n =a n -1,求证:{c n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式. 1)证明 ∵a n +S n =n , ① ∴a n +1+S n +1=n +1. ②②-①得a n +1-a n +a n +1=1,∴2a n +1=a n +1,∴2(a n +1-1)=a n -1, ∴a n +1-1a n -1=12,∴{a n -1}是等比数列. ∵首项c 1=a 1-1,又a 1+a 1=1,∴a 1=12,∴c 1=-12,公比q =12. 又c n =a n -1,∴{c n }是以-12为首项,12为公比的等比数列.(2)解 由(1)可知c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n , ∴a n =c n +1=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n . ∴当n ≥2时,b n =a n -a n -1=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n.又b 1=a 1=12代入上式也符合,∴b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .例3 在等比数列{a n }中,(1)若已知a 2=4,a 5=-12,求a n ;(2)若已知a 3a 4a 5=8,求a 2a 3a 4a 5a 6的值.解 (1)设公比为q ,则a 5a 2=q 3,即q 3=-18,∴q =-12,∴a n =a 5·q n -5=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -4.(2)∵a 3a 4a 5=8,又a 3a 5=a 24,∴a 34=8,a 4=2.∴a 2a 3a 4a 5a 6=a 54=25=32.例4已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=a n +a n +12,n ∈N *. (1)令b n =a n +1-a n ,证明:{b n }是等比数列; (2)求{a n }的通项公式. 规范解答(1)证明 b 1=a 2-a 1=1, [1分]当n ≥2时,b n =a n +1-a n =a n -1+a n2-a n=-12(a n -a n -1)=-12b n -1, [5分]∴{b n }是首项为1,公比为-12的等比数列. [6分](2)解 由(1)知b n =a n +1-a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1, [8分]当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) [10分]=1+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -2=1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=1+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1=53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1当n =1时,53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-121-1=1=a 1, ∴a n =53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1 (n ∈N *). [14分]例4 (07 重庆11)设11a a -+是和的等比中项,则a +3b 的最大值为 2 .(三角函数)例5 若数列1, 2cos θ, 22cos 2θ,23cos 3θ, … ,前100项之和为0, 则θ的值为( )例 6 △ABC 的三内角成等差数列, 三边成等比数列,则三角形的形状为__等边三角形__________.【综合应用】例7.已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d >0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列{b n }的第2项、第3项、第4项. (1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;22,Z 3k k ππ±∈(2)设数列{c n }对n ∈N *均有c 1b 1+c 2b 2+…+c nb n=a n +1成立,求c 1+c 2+c 3+…+c 2 013.解 (1)由已知有a 2=1+d ,a 5=1+4d ,a 14=1+13d , ∴(1+4d )2=(1+d )(1+13d ).解得d =2 (∵d >0). ∴a n =1+(n -1)·2=2n -1.又b 2=a 2=3,b 3=a 5=9,∴数列{b n }的公比为3, ∴b n =3·3n -2=3n -1.2)由c 1b 1+c 2b 2+…+c nb n=a n +1得当n ≥2时,c 1b 1+c 2b 2+…+c n -1b n -1=a n .两式相减得:n ≥2时,c nb n=a n +1-a n =2.∴c n =2b n =2·3n -1 (n ≥2).又当n =1时,c 1b 1=a 2,∴c 1=3.∴c n =⎩⎨⎧3 (n =1)2·3n -1 (n ≥2).∴c 1+c 2+c 3+…+c 2 013=3+6-2×32 0131-3=3+(-3+32 013)=32 013.知识点3:数列的基本知识1,1-1)1(n n n n n S S n S a S a -==或的关系:与例1:设{}n a 数列的前n 项和2n S n =,则8a 的值为 15 .2,数列的递推公式及应用:利用数列的递推公式求数列的通项公式,一般有三种方法:累加法,累积法,构造法①对形如q pa a a a n n +==+11;的递推公式()1.≠p q p 为常数且,可令()λλ+=++n n a p a 1,整理得()λλλ+=+=+n n a p a p q1,1-,所以是{}λ+n a 等比数列②对形如q pa a a n n n +=+1的递推公式,两边取倒数后换元转化为nn a qp a +=+11,再求出⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a 1即可例2:已知数列{}n a 满足n a a a n n 2-,3311==+,则na n的最小值为 10.5。
A . 等差数列:
(1)通项公式:a n =a 1+(n-1)d ; a n =a m +(n-m)d
(2)前n 项的和:2
)1(2)(11d n n n a a a n S n n -+=+=,S n -S n-1=a n (n ≥2) (3)中项公式:2B=A+C 或B=(A+C )/2
(4)性质:①中项 2a n =a n-m +a n+m ,公差d=n
m a a n m --. ②对于m,n,p,q ∈N * . 若m+n=p+q ,则a m +a n =a p +a q ,a m+n =a p+q .(反之,不一定成立) ③若a m , a m+k , a m+2k , . . . 成等差数列,则其公差d ’=kd .
④若a 1+a 2+...+a m , a m+1+a m+2+...+a 2m , a 2m+1+a 2m+2+...+a 3m , ... 为等差数列,则其公差d ’=m 2d . ⑤若a n =m,a m =n,则a m+n =0 ;若S n =m,S m =n,则S m+n = -(m+n) ;若S n =S m ,则S m+n =0. ⑥若{a n }为等差数列,则数列{λa n +b }(λ,b 为常数)仍为等差数列,且公差为λd. 若{a n },{b n }均为等差数列,则{a n ±b n }也为等差数列 .
⑦若项数为2n (n ∈N *),则)(...)(1212++==+=n n n n a a n a a n S ,1,+==-n n a a S S nd S S 奇偶奇偶 若项数为2n+1(n ∈N *),则n n n a n a a n S )12(2
))(12(12112-=+-=
++, 1,-==-n n S S a S S n 偶奇偶奇 ⑧若S n 是等差数列前n 项的和,则S n ,S 2n -S n ,...,S kn -S (k-1)n ,...,... 成等差数列 . ⑨ a n 为关于n 的一次式,即a n =pn+q.
⑩ S n 为关于n 的二次式,即S n =pn 2+qn ,其中p=
2d ,q=21d a - B . 等比数列:
(1)通项公式:a n =a 1q n-1 ; a n =a m q n-m ; a n+m =a n q m =a m q n
(2)前n 项的和:S n = )1(11)1(11≠--=--q q q a a q q a n n ,S n =na 1 (q=1),S n -S n-1=a n (n ≥2)
(3)中项公式:B 2=AC 或B=±(A+C )0.5
(4)性质:①中项 a n 2=a n-m ·a n+m ,公比q=1
-n n a a . ②对于m,n,p,q ∈N * . 若m+n=p+q ,则a m ·a n =a p ·a q ,a m+n =a p+q .(反之,不一定成立) ③若a m , a m+k , a m+2k , . . . 成等比数列,则其公比q ’=q k .
④若a 1·a 2·...·a m , a m+1·a m+2·...·a 2m , a 2m+1·a 2m+2·...·a 3m , ...为等比数列,则其公比q ’=2m q ⑤有S m+n =S n +q n S m ;S n =ab n +c (a+c=0)
⑥若{a n },{b n }均为等比数列,则数列{λa n }(λ≠0),{a n ·b n },}{},1{
n
n n b a a 都也为等差数列 . ⑦若项数为2n (n ∈N *),则q S S =奇偶.
C . 数列求和问题:
(1)倒序相加法
【适用】
①用于等差数列求和公式的推导
②求.)1(...2110n n n n n n n C n nC C C S +++++=-
(2)错位相减法
【适用】
①用于等比数列求和公式的推导
②对于数列{a n ·b n },其中{a n }是等差数列{b n }是等比数列,则求和方式为“乘公比(或除以公比), 再错位相减”.
(3)裂项拆项法
1.常用裂项技巧
①.111)1(1--=+n n n n ②.11
1n n n n -+=++ ③).1
21121(21)12)(12(1+--=+-n n n n ④].)2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=++n n n n n n n ⑤).(11
b a b a b a --=+
⑥.)!1(1!1)!1(+-=+n n n n ⑦.11m n m n m n C C C -=+- ⑧!)!1(!n n n n -+=∙
⑨)2.(1≥-=-n S S a n n n
2.要掌握下列数列求和
①n n S n )1(1...321211-++⨯+⨯= ②1
1...321211+++++++=n n S n ③)
2)(1(1...43213211++++⨯⨯+⨯⨯=n n n S n ④n S n +++++++++++=...3211...32112111 ⑤)2
1(...813412211n n n S ++++++++
= (4)差分法*
(用于求∑=n k m k 1,用(k+1)m+1展开差分)
如求S n =12+22+...+n 2 用(n+1)3展开为n 3+3n 2+3n+1,从n=1到n=n 将n 个式子相减。
【常用基本公式】
①2
)1(...321+=
++++n n n ②2)12(...531n n =-++++ ③23333]2)1([...321+=++++n n n ④6)12)(1(...3212222n n n n ++=++++ ⑤12)1(22++=+n n n ⑥133)1(233+++=+n n n n
⑦*)(...)(110N n b C b a
C a C b a n n n n n n n n ∈+++=+- ⑧)......)((1232121-------+++++++-=-n n n i n i n n n n b ab b a b a a a b a b a
D . 递推公式求通项的几种形式(重点)
❶形如)()(11等比数列及等差数列n n n n qa a d a a ==-++
【直接使用相关数列公式求通项】
❷形如)(1n n n f a a =-+的形式
【可使用累加法求通项】
❸形如n n n a f a )(1=+的形式
【可使用累乘法求通项】
❹形如)0,1(1≠≠+=+q p q pa a n n 的形式
【可先化为,1
),(1-=
+=++p q a p a n n ααα其中即构造{a n +α}为等比数列,之后根据公式即可求得】 ❺形如n n n q pa a +=+1的形式 【可先化为q
q a q p q a n n n n 111+∙=++,进而用第❹种形式求解,此时q q q a a q p p q a a n n n n n n 1',',','111====+++】 ❻*形如n n n qa pa a +=++12的形式
【可先化为)(112n n n n a a a a αβα-=-+++,再由q p -==+αββα,确定α和β,即构造{a n+1 -αa n }为 以β为公比的等比数列,进而用第❺,❹种形式依次求解】
❼*求倒。