等差数列与等比数列知识点类比表
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求通项:一、公式法 ①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。
例1 已知数列{}n a 满足1232nn n a a +=+⨯,12a =,求数列{}n a 的通项公式。
解:1232nn n a a +=+⨯两边除以12n +,得113222n n n n a a ++=+,则113222n n n n a a ++-=,故数列{}2nn a 是以1222a 11==为首项,以23为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得31(1)22n n a n =+-,所以数列{}n a 的通项公式为31()222nn a n =-。
评注:本题解题的关键是把递推关系式1232n n n a a +=+⨯转化为113222n n n n a a ++-=,说明数列{}2n na 是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出31(1)22n n a n =+-,进而求出数列{}n a 的通项公式。
二、累加法 适用于 ()1""n n a a f n +-=型例2 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则11232211221()()()()(2)[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)111,n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n n nn n n n a ---=-+-++-+-+≥=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++=== 也成立。
所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =。
三、累乘法 适用于()1""n na f n a +=型例3 已知数列{}n a 满足112(1)53nn n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式。
1.等差数列: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d ,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数d 叫做等差数列的公差,即d a a n n =--1(d 为常数)(2≥n );.2.等差中项:(1)如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:2ba A +=或b a A +=2 (2)等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a3.等差数列的通项公式:一般地,如果等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,可以得到等差数列的通项公式为:()d n a a n 11-+=推广: d m n a a m n )(-+=. 从而mn a a d mn --=; 4.等差数列的前n 项和公式:1()2n n n a a S +=1(1)2n n na d -=+211()22d n a d n =+-2An Bn =+ (其中A 、B 是常数,所以当d ≠0时,S n 是关于n 的二次式且常数项为0) 5.等差数列的判定方法(1) 定义法:若d a a n n =--1或d a a n n =-+1(常数*∈N n )⇔ {}n a 是等差数列. (2) 等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a .(3) 数列{}n a 是等差数列⇔b kn a n +=(其中b k ,是常数)。
(4) 数列{}n a 是等差数列⇔2n S An Bn =+,(其中A 、B 是常数)。
6.等差数列的证明方法定义法:若d a a n n =--1或d a a n n =-+1(常数*∈N n )⇔ {}n a 是等差数列.(1)当m n p q +=+时,则有q p n m a a a a +=+,特别地,当2m n p +=时,则有2m n p a a a +=.(2) 若{n a }是等差数列,则232,,n n n n n S S S S S -- ,…也成等差数列(3)设数列{}n a 是等差数列,d 为公差,奇S 是奇数项的和,偶S 是偶数项项的和,n S 是前n 项的和 1.当项数为偶数n 2时,()121135212n n n n a a S a a a a na --+=+++⋅⋅⋅+==奇 ()22246212n n n n a a S a a a a na ++=+++⋅⋅⋅+==偶 ()11=n n n n S S na na n a a nd ++-=-=-偶奇 11n n n n S na a S na a ++==奇偶2、当项数为奇数12+n 时,则21(21)(1)1n S S S n a S n a S n S S a S na S n +⎧=+=+=+⎧+⎪⎪⇒⇒=⎨⎨-==⎪⎪⎩⎩n+1n+1奇偶奇奇n+1n+1奇偶偶偶 (其中a n+1是项数为2n+1的等差数列的中间项). 1、等比数列的定义:()()*12,nn a q q n n N a -=≠≥∈0且,q 称为公比 2、通项公式:()11110,0n nn n a a a q q A B a q A B q-===⋅⋅≠⋅≠,首项:1a ;公比:q推广:n m n m n n n m m a a a q q q a --=⇔=⇔=3、等比中项:(1)如果,,a A b 成等比数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项,即:2A ab =或A = 注意:同号的两个数才有等比中项,并且它们的等比中项有两个(两个等比中项互为相反数)(2)数列{}n a 是等比数列211n n n a a a -+⇔=⋅ 4、等比数列的前n 项和n S 公式:(1)当1q =时,1n S na = (2)当1q ≠时,()11111n n n a q a a qS qq--==-- 11''11n n n a aq A A B A B A q q=-=-⋅=---(,,','A B A B 为常数)5、等比数列的判定方法:(1)用定义:对任意的n ,都有11(0){}n n n n n na a qa q q a a a ++==≠⇔或为常数,为等比数列(2)等比中项:21111(0){}n n n n n n a a a a a a +-+-=≠⇔为等比数列 (3)通项公式:()0{}n n n a A B A B a =⋅⋅≠⇔为等比数列 6、等比数列的证明方法:依据定义:若()()*12,nn a q q n n N a -=≠≥∈0且或1{}n n n a qa a +=⇔为等比数列 7、等比数列的性质:(1)若*(,,,)m n s t m n s t N +=+∈,则n m s t a a a a ⋅=⋅。
等差数列与等比数列的应用知识点总结等差数列和等比数列是高中数学中常见的两种数列。
它们具有很多重要的应用,在不同的数学问题中发挥着重要的作用。
本文将对等差数列与等比数列的应用进行知识点总结,并探讨它们在实际生活和其他学科中的具体应用。
一、等差数列的应用等差数列是指一个数列中,从第二项起每一项与前一项之差都相等的数列。
其常用的应用有:1. 数列求和公式对于等差数列的前n项和Sn,有求和公式Sn = (n/2)(a1 + an),其中a1为首项,an为末项,n为项数。
这个公式的应用非常广泛,可以用于求解各种数学问题,比如求等差数列的和、计算时间、距离、速度等问题。
2. 平均数的应用对于等差数列,它的各项的平均数与首末两项的平均数是相等的。
这个特性可以用来解决一些平均数相关的问题,比如求取某一连续数列的平均值等。
3. 等差数列的推广等差数列可以推广到高阶等差数列,即每一项与前一项之差的差值也相等。
这种推广常用于解决一些复杂的数学问题,比如等差数列的前n项和Sm,可以通过差分公式Sm = (m/2)(2a1 + (m-1)d)来求解。
4. 几何问题等差数列在几何问题中也有重要应用,比如解决一些等边三角形、等腰梯形等形状相关的问题时,常常需要利用等差数列的性质进行计算。
二、等比数列的应用等比数列是指一个数列中,从第二项起每一项与前一项的比值都相等的数列。
其常用的应用有:1. 数列求和公式对于等比数列的前n项和Sn,有求和公式Sn = a1(1-q^n)/(1-q),其中a1为首项,q为公比,n为项数。
这个公式的应用也非常广泛,可以用于求解各种数学问题,比如计算财务中的复利问题、人口增长问题等。
2. 指数问题等比数列可以与指数问题进行关联。
比如在计算家庭用电量、金融中的复利计算、物理中的指数增长问题等方面,常常需要利用等比数列的特性进行计算。
3. 几何问题等比数列在几何问题中同样有重要应用,比如解决一些等比序列相关的问题,如等比数列构造的等边五角星等。
等差等比数列知识点总结1. 等差数列: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d ,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数d叫做等差数列的公差,即a n a n 1 d (d为常数)(n 2);2. 等差中项:1)如果a , A ,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项.即:或2A a b3. 等差数列的通项公式:一般地,如果等差数列a n 的首项是a1 ,公差是 d ,可以得到等差数列的通项公式为:a n a1 n 1d推广:a n a m(n m)d .an a m 从而 d ;nm4.等差数列的前n 项和公式:n(a1 a n)n(n 1) d 2 1 2S n na1 d n (a1 d)n An Bn2 2 2 2(其中A、B是常数,所以当d≠ 0时,S n是关于n的二次式且常数项为0)5.等差数列的判定方法(1)定义法:若a n a n 1 d或a n 1 a n d(常数n N )a n 是等差数列.(2)等差中项:数列a n是等差数列2a n a n-1 a n 1(n 2)2a n 1a n a n 2 .(3)数列a n 是等差数列a n kn b (其中k,b 是常数)。
(4)数列a n 是等差数列S n An2Bn, (其中A、B是常数)。
6.等差数列的证明方法定义法:若a n a n 1 d 或a n1a n d (常数n N )a n 是等差数列.ab22)等差中项数列a n是等数列2a n a n-1 a n 1(n 2) 2a n 1 a n a n 27. 等差数列的性质:1)当 m n p q 时, 则有 a m a n a p a q ,特别地,当 m n 2p 时,则有(2) 若{ a n } 是等差数列,则 S n ,S 2n S n ,S 3n S 2n ,⋯也成等差数列和, S n 是前 n 项的和1. 当项数为偶数 2n 时,n a 1 a 2n 1a 2n 1 1 2 2n 1 na na n an 12、当项数为奇数 2n 1时,则其中 a n+1 是项数为 2n+1 的等差数列的中间项)1、等比数列的定义: an q q0 n 2, 且 n N *,q 称为 公比a n 12、通项公式:n1 a n a 1qa 1 n n1q A B a 1q0,A B 0 ,首项: a 1 ;公比:qq推广: a nn m n m amq n m q n ma nq n ma namam3、等比中项:(1)如果 a,A,b 成等比数列, 那么 A 叫做 a 与 b 的等差中项,即: A 2ab 或 A ab注意:同号的 两个数 才有 等比中项,并且它们的等比中项 有两个(两个 等比中项互为相反数)a ma n2a p .3)设数列 a n 是等差数列, d 为公差, S 奇 是奇数项的和, S 偶 是偶数项项的a 2nn a 2 a 2n2na n 1S偶S奇na n 1 na nn a n 1 a n =ndS 2n 1S 奇S 偶 (2n 1) a n+1S 奇 S 偶 a n+1 S 奇 (n 1)a n+1S 偶 na n+1n1a 1 a 3 a 5a 2 a 4 a 6 na n na n 1S 奇为等比数列6、等比数列的证明方法:7、等比数列的性质:3)若{ a n }为等比数列,则数列 S n ,S 2n S n , S 3n S 2n , ,成等比数列 4)在等比数列 { a n }中,当项数为 2n (n N *)时, S奇1S 偶 q2)数列 a n 是等比数列2 ana n 1 a n 14、等比数列的前 n 项和 S n 公式:1)当q 1时, S nna 12)当q 1时, S nnq1qa 1 1 a 1 a n q 1qa 1 a 11q1qA AB n A'B n A'( A,B,A',B'为常数)5、等比数列的判定方法:1)用定义:对任意的 n ,都有 a n1qa n 或 an 1q(q 为常数, a n 0) { a n } an 2)等比中项: 2ana n 1a n 1( a n 1a n 10) {a n } 为等比数列3)通项公式: a n A B n A B 0{a n } 为等比数列依据定义:若 a n qa n 1q 0 n 2, 且 nN * 或a n 1 qa n {a n }为等比数列1) 若 m n s t(m,n,s,t N *),则a n a ma s a t 。
基本量法求数列的通项公式11.复习 等差数列(1)定义: 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, 1(2)n n a a d n --=≥d a a n n =1--d a a n n =2-1--(由定义,累加法推得通项公式)…… d a a =12-(2)通项公式1(1)n a a n d =+-(3)性质: 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 +=+;(4)前项和公式d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=等比数列(1)定义 : 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,1n a +:(0)n a q q =≠ (2)通项公式11-⋅=n n q a a(3)性质:在等比数列{}n a 中,q p n m a a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若),,,(*∈N q p n m 其中(4)前项和公式)1(11)1()1(111≠⎪⎩⎪⎨⎧--=--==q q qa a qq a q na S n nn例1(2015年全国卷I ) n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知20,243n n n n a a a S >+=+,(1)求{}n a 的通项公式:变式1:(湖北省武汉部分重点中学2020届高三起点考试)已知数列{a n }是等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,且a 3=3,S 3=9 (1)求数列{a n }的通项公式;变式2:已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,其前n 项和为n S ,若2822a a +=,且4712,,a a a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;例2已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且2n n S a n =-.(1) 证明数列{1n a +}是等比数列,并求数列{}n a 的通项公式;变式1:(湖北省黄冈中学2019届高三数学模拟试题1)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=14,a 3+a 5=564.(1)求数列{a n }的通项公式;变式3:已知数列{}n a ,{}n b ,其中1,511-==b a ,且满足)3(2111---=n n n b a a ,)3(2111----=n n n b a b ,2*,≥∈n N n .(1)求证:数列{}n n b a -为等比数列,并求数列{a n }、{b n }的通项公式;例3 .已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式; 变式(浙江省名校联盟2020届高三第一次联考试题)已知等比数列{}n a 的公比1q >,且13542a a a ++=,39a +是1a ,5a 的等差中项.数列{}n b的通项公式nn b =Νn *∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;数列(等差、等比)知识点清单一、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。
一、等差数列1.定义:)(1常数d a a n n =-+2.通项公式:d n a )1(a 1n -+=3.变式:d m n a m n )(a -+= mn a a d m n --= 4.前n 项和:2)(1n a a S n n +=或 d n n n a S n 2)1(1-+= 5.几何意义: ①d dn a d n a a n -+=-+=11)1(即q pn a n += 类似 q px y += ②n d a n d S n )2(212-+= 即 Bn An S n +=2 类似 Bx Ax y +=2 6.}{n a 等差d a a a a a Bn An S q pn a n n n n n n n =-⇔+=⇔+=⇔+=⇔++-11122 7.性质① q p n m +=+则 q p n m a a a a +=+② p n m 2=+ 则 p n m a a a 2=+③ =+=+=+--23121n n n a a a a a a④ m S 、m -m 2S 、2m -m 3S 等差⑤ }{n a 等差,有12+n 项,则n S S 1n +=偶奇 ⑥ 1212-=-n S a n n 二、等比数列1.定义:常数)(a 1q a nn =+ 2.通项公式:11a -=n n q a3.变式: m n m n q a -=a m n mn q a a -= 4. ⎪⎩⎪⎨⎧≠--==)1( 1)1()1( 11q qq a q na S n n 前n 项和:n a S n 1= )1(=q 或 qq a S n n --=11()1 )1(≠q 5.变式:m nm n qq S S --=11 )1(≠q 6.性质:① r p n m +=+则 r p n m a a a a ⋅=⋅② p n m 2=+ 则 2p n m a a a =⋅③ =⋅=⋅=⋅--23121n n n a a a a a a④ m S 、m -m 2S 、2m -m 3S 等比⑤ }{n a 等比,有12+n 项偶奇qS a a a a q a a a a S n n +=++++=++++=+1242112531)(a三、等差与等比的类比{}n a 等差{}n b 等差 和积 差商 系数指数 “0”“1”四、数列求和1.分组求和 本数列的和公式求和.进行拆分,分别利用基,则可或等比数列的和的形式数列,但通项是由等差通项虽不是等差或等比 项的和:前如求n n n )}1({+)2)(1(31 )1(21)12)(1(61 )321()321( )()22()11(])1(22222222++=++++=++++++++=++++++=∴+=+n n n n n n n n n n n n S n n n n n2.裂项相消法.).11(11}{1 111+++-=⋅⋅n n n n n n n a a d a a a n a a 为等差数列,项和,其中的前项为用于通从而计算和的方法,适别裂开后,消去一部分把数列和式中的各项分常见的拆项方法有: ).2()7(!)!1(!)6()5()(11)4(])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1)3()121121(21)12)(12(1)2(111)1(1)1(111≥-=-+=⋅-=--=+++-+=+++--=+-+-=+-+-n S S a n n n n C C C b a ba b a n n n n n n n n n n n n n n n n n n m n m n m n ;;;;;; 3.错位相减法.列的求和.数列对应项相乘所得数列和一个等比可解决形如一个等差数的推导方法求解,一般利用等比数列求和公式 项和公式的推导:前如:等比数列n a n }{11132321)1(++-=-⇒⎩⎨⎧++++=++++=n n n n n n n a a S q a a a a qS a a a a S .)1(11)1()1( 111⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--=⇒q q q a a qq a q na n n 。
等差等比数列知识点归纳总结数学中的数列是一系列按照一定规律排列的数的集合。
在数列中,等差数列和等比数列是两种常见的形式。
它们具有一些特定的性质和规律,对于理解数学的推理和应用领域都具有重要意义。
本文将对等差数列和等比数列的知识点进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和运用这些概念。
一、等差数列的概念和性质等差数列是指数列中的相邻两项之差保持恒定的数列。
每一项与它的前一项之差称为等差d。
等差数列通常表示为{a,a + d,a + 2d,...},其中a是首项,d是公差。
等差数列具有以下性质:1. 公差:等差数列的公差是相邻两项之差,常用字母d表示。
2. 通项公式:等差数列的通项公式可以通过首项和公差来表示。
通项公式为an = a + (n - 1)d,其中an表示第n项,a表示首项,d表示公差。
3. 首项和末项:等差数列的首项为a,末项为an。
4. 求和公式:等差数列的前n项和可以使用求和公式来表示。
求和公式为Sn = (n/2)(a + an),其中Sn表示前n项和。
5. 通项之和:对于相等间隔的等差数列,任意两项之和都等于首项和末项的和。
二、等比数列的概念和性质等比数列是指数列中的相邻两项之商保持恒定的数列。
每一项与它的前一项之比称为公比r。
等比数列通常表示为{a,ar,ar^2,...},其中a是首项,r是公比。
等比数列具有以下性质:1. 公比:等比数列的公比是相邻两项之比,常用字母r表示。
2. 通项公式:等比数列的通项公式可以通过首项和公比来表示。
通项公式为an = a * r^(n-1),其中an表示第n项,a表示首项,r表示公比。
3. 首项和末项:等比数列的首项为a,末项为an。
4. 求和公式:等比数列的前n项和可以使用求和公式来表示。
求和公式为Sn = a * (1 - r^n) / (1 - r),其中Sn表示前n项和。
5. 通项之积:对于相等间隔的等比数列,任意两项之积都等于首项和公比的幂次方之积。
等差数列与等比数列知识点及题型归纳总结知识点精讲一、基本概念 1.数列(1)定义:按照一定顺序排列的一列数就叫做数列. (2)数列与函数的关系.从函数的角度来看,数列是特殊的函数.在()y f x =中,当自变量x N *∈时,所对应的函数值(1),(2),(3),f f f 就构成一数列,通常记为{}n a ,所以数列有些问题可用函数方法来解决.2.等差数列 (1)定义:一般地,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常数,则该数列叫做等差数列,这个常数叫做公差,常用字母d 表示,即1()n n a a d n N *+-=∈.(2)等差数列的通项公式.若等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,则其通项公式为11(1)()n a a n d nd a d =+-=+-,是关于n 的一次型函数.或()n m a a n m d =+-,公差n m a a d n m-=-(直线的斜率)(,,m n m n N *≠∈).(3)等差中项.若,,x A y 成等差数列,那么A 叫做x 与y 的等差中项,即2x yA +=或2A x y =+,.在一个等差数列中,从第2项起(有穷等差数列的末项除外),每一项都是它的前一项与后一项的等差中项;事实上,等差数列中每一项都是与其等距离的前后两项的等差中项.(4)等差数列的前n 项和2111()2(1)2222n n a a n a dn n d d S na n n +--==+=+(类似于2n S An Bn =+),是关于n 的二次型函数(二次项系数为2d且常数项为0).n S 的图像在过原点的直线(0)d =上或在过原点的抛物线(0)d ≠上.3.等比数列(1)定义.:一般地,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非零常数,则该数列叫做等比数列,这个常数叫做公比,常用字母q 表示,即1(q 0,)n na q n N a *+=≠∈. (2)等比数列的通项公式. 等比数列的通项1111()(,0)n n n a a a qc q c a q q-==⋅=≠,是不含常数项的指数型函数. (3)m n mna q a -=. (4)等比中项如果,,x G y 成等比数列,那么G 叫做x 与y 的等比中项,即2G xy =或G =两个同号实数的等比中项有两个).(5)等比数列的前n 项和111(1)(1)(1)11n n n na q S a a qa q q q q =⎧⎪=--⎨=≠⎪--⎩注①等比数列的前n 项和公式有两种形式,在求等比数列的前n 项和时,首先要判断公比q 是否为1,再由q 的情况选择相应的求和公式,当不能判断公比q 是否为1时,要分1q =与1q ≠两种情况讨论求解.②已知1,(1),a q q n ≠(项数),则利用1(1)1n n a q S q -=-求解;已知1,,(1)n a a q q ≠,则利用11n n a a qS q-=-求解.③111(1)(0,1)111n n n n a q a aS q kq k k q q q q--==⋅+=-≠≠---,n S 为关于n q 的指数型函数,且系数与常数互为相反数.例如等比数列{}n a ,前n 项和为212n n S t +=+,则t =.解:等比数列前n 项和21224n n n S t t +=+=⋅+,则2t =-.二、基本性质1.等差数列的性质 (1)等差中项的推广.当(,,,)m n p q m n p q N *+=+∈时,则有m n p q a a a a +=+,特别地,当2m n p +=时,则有2m n p a a a +=.(2)等差数列线性组合.①设{}n a 是等差数列,则{}(,)n a b b R λλ+∈也是等差数列.②设{},{b }n n a 是等差数列,则1212{}(,)n n a b R λλλλ+∈也是等差数列. (3)有限数列.①对于项数为2n 的等差数列,有: (Ⅰ)21()n n n S n a a +=+.(Ⅱ)11,,,n n n nS a S na S na S S nd S a ++==-==偶奇奇偶偶奇. ②对于项数为21n -的等差数列,有; (Ⅰ)21(21)n n S n a -=-.(Ⅱ),(1),,1n n n S nS na S n a S S a S n ==--==-奇奇奇偶偶偶.(4)等差数列的单调性及前n 项和n S 的最值. 公差0{}n d a >⇔为递增等差数列,n S 有最小值; 公差0{}n d a <⇔为递减等差数列,n S 有最大值; 公差0{}n d a =⇔为常数列. 特别地 若10a d >⎧⎨<⎩,则n S 有最大值(所有正项或非负项之和);若100a d <⎧⎨>⎩,则n S 有最小值(所有负项或非正项之和).(5)其他衍生等差数列.若已知等差数列{}n a ,公差为d ,前n 项和为n S ,则: ①等间距抽取2(1),,,,p p t p t p n t a a a a +++-为等差数列,公差为td . ②等长度截取232,,,m m m m m S S S S S --为等差数列,公差为2m d .③算术平均值312,,,123S S S 为等差数列,公差为2d . 2.等差数列的几个重要结论(1)等差数列{}n a 中,若,(,,)n m a m a n m n m n N *==≠∈,则0m n a +=. (2)等差数列{}n a 中,若,(,,)n m S m S n m n m n N *==≠∈,则()m n S m n +=-+. (3)等差数列{}n a 中,若(,,)n m S S m n m n N *=≠∈,则0m n S +=.(4)若{}n a 与{b }n 为等差数列,且前n 项和为n S 与n T ,则2121m m m m a S b T --=. 3.等比数列的性质 (1)等比中项的推广.若m n p q +=+时,则m n p q a a a a =,特别地,当2m n p +=时,2m n p a a a =.(2)①设{}n a 为等比数列,则{}n a λ(λ为非零常数),{}n a ,{}mn a 仍为等比数列.②设{}n a 与{b }n 为等比数列,则{b }n n a 也为等比数列.(3)等比数列{}n a 的单调性(等比数列的单调性由首项1a 与公比q 决定).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)其他衍生等比数列.若已知等比数列{}n a ,公比为q ,前n 项和为n S ,则: ①等间距抽取2(1),,,,p p t p t p n t a a a a +++-为等比数列,公比为tq .②等长度截取232,,,m m m m m S S S S S --为等比数列,公比为mq (当1q =-时,m 不为偶数).4.等差数列与等比数列的转化(1)若{}n a 为正项等比数列,则{log }(c 0,c 1)c n a >≠为等差数列. (2)若{}n a 为等差数列,则{c }(c 0,c 1)n a>≠为等比数列. (3)若{}n a 既是等差数列又是等比数列{)n a ⇔是非零常数列. 题型归纳及思路提示题型1 等差、等比数列的通项及基本量的求解 思路提示利用等差(比)数列的通项公式或前n 项和公式,列出关于1,()a d q 基本量的方程或不等式从而求出所求的量.一、求等差数列的公差及公差的取值范围例6.1 记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若244,20S S ==,则该数列的公差d =( ). A.7 B.6 C.3 D.2解析 212124S a a a d =+=+= ①414620S a d =+= ②由式①②可解得3d =,故选C.评注 求解基本量用的是方程思想.变式1 (2012福建理2)等差数列{}n a 中,15410,7a a a +==则数列{}n a 的公差为( ). A.1 B.2 C.3 D.4变式2 已知等差数列首项为31,从第16项起小于1,则此数列公差d 的取值范围是( ). A.(,2)-∞- B.15,27⎡⎫--⎪⎢⎣⎭ C.(2,)-+∞ D.15,27⎛⎫-- ⎪⎝⎭二、求等比数列的公比例6.2 在等比数列{}n a 中,201320108a a =,则公比q 的值为( ). A.2 B.3 C.4 D.8 解析 因为201320108a a =,所以3201320108,a q a ==则2q =,故选A. 变式1 等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1234,2,a a a 成等差数列,若11a =,则4S =( ). A.7 B.8 C.15 D.16变式2 (2012浙江理13)设公比为(0)q q >的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若224432,32S a S a =+=+,则q =.变式3 等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若123,2,3S S S 成等差数列,则{}n a 的公比为.三、求数列的通项n a例6.3 (1)(2012广东理11)已知递增等差数列{}n a 满足21321,4a a a ==-,则n a =.(2)(2012辽宁理14)已知等比数列{}n a 为递增数列,且251021,2()5n n n a a a a a ++=+=,则数列{}n a 的通项公式n a =.解析 (1)利用等差数列的通项公式求解.设等差数列公差为d ,则由2324a a =-得,212(1)4d d +=+-,所以24d =,得2d =±,又该数列为递增的等差数列,所以2d =.故1(1)21()n a a n d n n N *=+-=-∈.(2)由数列{}n a 为等比数列,设公比为q ,由212()5n n n a a a +++=,得22()5n n n a a q a q +=,即22(1)5q q +=,解得12q =或2.又25100a a =>,且数列{}n a 为递增数列,则2q =. 因此5532q a ==,所以2()n n a n N *=∈.变式1 n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,264,1S S a ==,则n a =.变式2 已知两个等比数列{},{b }n n a ,满足11122331,1,2,4a b a b a b a =-=-=-=,求数列{}n a 的通项公式.例6.4 在等差数列{}n a 中,138a a +=,且4a 为2a 和9a 的等比中项,求数列{}n a 的前n 项和为n S .解析 设该数列的公差为d ,前n 项和为n S .由已知,得211228,(3)a d a d +=+=11()(8)a d a d ++,所以114,(3)0a d d d a +=-=,解得14,0a d ==或11,3a d ==,即数列{}n a 的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3.所以数列的前n 项和为4n S n =或232n n nS -=.变式1 已知数列{}n a 的前n 项和29n S n n =-,则其通项n a =;若它的第k 项满足58k a <<,则k =.变式2 已知数列{}n a 的前n 项和1(nn S a a =-为非零实数),那么{}n a ( ).A.一定是等差数列B.一定是等比数列C.或者是等差数列,或者是等比数列D.既不可能是等差数列,也不可能是等比数列题型2 等差、等比数列的求和 思路提示求解等差或等比数列的前n 项和n S ,要准确地记住求和公式,并合理选取公式,尤其是要注意其项数n 的值;对于奇偶项通项不统一和含绝对值的数列的求和问题要注意分类讨论.主要是从n 为奇数、偶数,项n a 的正、负进行分类.一、公式法(准确记忆公式,合理选取公式)例6.5 在等比数列{}()n a n N *∈中,若1411,8a a ==,则该数列的前10项和为( ). 8910111111.2.2 C.2 D.22222A B ----解析 由334111,82a a q q q ====得,所以1010911()1221212S -==--,故选B. 变式1 {}n a 是由正数组成的等比数列,n S 为前n 项和,已知2431,7a a S ==,则n S =.变式2 设4710310()22222()n f n n N +=+++++∈,则()()f n =.1342222.(81).(81).(81).(81)7777n n n n A B C D +++----二、关于等比数列求和公式中q 的讨论例6.6 设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若396,,S S S 成等差数列,求数列的公比q .解析 若1q =,则3161913,6,9S a S a S a ===,因为10a ≠,所以3692S S S +≠,与396,,S S S 成等差数列矛盾,故1q ≠.由题意可得3692S S S +=,即有369111(1)(1)2(1)111a q a q a q q q q---+=---,整理得363(21)0q q q --=,又0q ≠,故63210q q --=,即33(21)(1)0q q +-=.因为31q ≠,所以312q =-,所以q ==变式1 设数列{}n a 是等比数列,其前n 项和为n S ,且333S a =,则其公比q =.变式2 求和2311357(21)(2,,)n n S x x x n x n n N x R -*=+++++-≥∈∈.三、关于奇偶项求和问题的讨论例6.7 已知数列{}n a 的通项公式为12(1)n n a n -=-,求其前n 项和为n S . 解析 (1)当n 为偶数时,222221234(1)n S n n =-+-++--22222(12)(34)[(1)]n n =-+-++--[37(21)]n =-+++-(321)(1)222nn n n +-+=-=-. (2)当n 为奇数时,则1n +为偶数,所以211(1)(2)(1)(1)22n n n n n n n S S a n +++++=-=-++=. 综上,(1)()2(1)()2n n n n S n n n +⎧-⎪⎪=⎨+⎪⎪⎩为正偶数为正奇数.评注:本题中,将n 为奇数的情形转化为n 为偶数的情形,可以避免不必要的计算,此技巧值得同学们借鉴和应用。
等差与等比数列知识与方法总结一、知识结构与要点N2cab+ =定义:nn n n n n a aa a q a a 1121+++-=→= N n ∈ 通项 →⋅=-11n n q a a 等比中项:abc 成等比数列ac b =⇒2基本概念推广m n m n q a a -⋅=前n 项和=n S )1(11)1()1(111≠--=--=q qqa a qq a q n a n n 等比数列与首末两端等距离的两项之积相等 1121......+--⋅===i n i n n a a a a a a q p n m a a a a q p n m ⋅=⋅⇒+=+}{n a 成等比,若k n n n ,...,21 成等差则nk n a a a ,...,21成等比基本性质 当101>>q a 或1001<<<q a 时 {}n a 为递增数列当101><q a 或1001<<>q a 时 {}n a 为递减数列当 q<0时 {}n a 为摆动数列 当 q=1时 {}n a 为常数数列二、等差数列、等比数列基础知识与方法概括 (一).一般数列数列的定义及表示方法;数列的项与项数;有穷数列与无穷数列;递增(减)、摆动、循环数列;数列{a n }的通项公式a n ;数列的前n 项和公式S n ;一般数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系:⎩⎨⎧≥-===-)2()1(111n S S n S a a n nn(二)等差数列1.等差数列的概念[定义]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,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示。
即:成等比数列}{)0,0,2(1n n n n a q a n d a a ⇔≠≠≥=--2.等差数列的判定方法(1)定义法:对于数列{}n a ,若d a a n n =-+1(常数),则数列{}n a 是等差数列。
一.等差数列和等比数列的性质对照表7二、数列的通项公式各种数列问题在很多情形下,就是对数列通项公式的求解。
总结出几种求解数列通项公式的方法。
1.定义法:直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目。
例1.等差数列{}n a 是递增数列,前n 项和为n S ,且931,,a a a 成等比数列,255a S =.求数列{}n a 的通项公式.2.公式法:已知n S 求n a ,用作差法:{11,(1),(2)n n n S n a S S n -==-≥。
(合并的一定要合并,不能合并的分开写)。
例2.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足1,)1(2≥-+=n a S n n n .求数列{}n a 的通项公式。
3.作商法:已知)(21n f a a a n = 求n a ,用作商法:(1),(1)(),(2)(1)n f n f n a n f n =⎧⎪=⎨≥⎪-⎩。
例3.数列}{n a 中,,11=a 对所有的2≥n 都有2321n a a a a n = ,则=+53a a ______ ;4.累加法:若1()n n a a f n +-=求n a :11221()()()n n n n n a a a a a a a ---=-+-++- 1a +(2)n ≥。
例4. 已知数列{}n a 满足211=a ,nn a a n n ++=+211,求n a 。
如已知数列{}n a 满足11a =,nn a a n n ++=--111(2)n ≥,则n a =________ ;5.累乘法:已知1()n na f n a +=求n a ,用累乘法: 例5. 已知数列{}n a 满足321=a ,n n a n na 11+=+,求n a 。
如已知数列}{n a 中,21=a ,前n 项和n S ,若n n a n S 2=,求n a6.已知递推关系求n a ,用构造法(构造等差、等比数列)。
一、等差等比数列基础知识点(一)知识归纳: 1.概念与公式:①等差数列:1°.定义:若数列}{),(}{1n n n n a d a a a 则常数满足=-+称等差数列;2°.通项公式:;)()1(1d k n a d n a a k n -+=-+= 3°.前n 项和公式:公式:.2)1(2)(11d n n na a a n S n n -+=+=②等比数列:1°.定义若数列q a a a nn n =+1}{满足(常数),则}{n a 称等比数列;2°.通项公式:;11kn k n n qa q a a --==3°.前n 项和公式:),1(1)1(111≠--=--=q qq a q q a a S n n n 当q=1时.1na S n =2.简单性质:①首尾项性质:设数列,,,,,:}{321n n a a a a a1°.若}{n a 是等差数列,则;23121 =+=+=+--n n n a a a a a a 2°.若}{n a 是等比数列,则.23121 =⋅=⋅=⋅--n n n a a a a a a ②中项及性质:1°.设a ,A ,b 成等差数列,则A 称a 、b 的等差中项,且;2ba A +=2°.设a ,G ,b 成等比数列,则G 称a 、b 的等比中项,且.ab G ±= ③设p 、q 、r 、s 为正整数,且,s r q p +=+ 1°. 若}{n a 是等差数列,则;s r q p a a a a +=+ 2°. 若}{n a 是等比数列,则;s r q p a a a a ⋅=⋅ ④顺次n 项和性质:1°.若}{n a 是公差为d 的等差数列,∑∑∑=+=+=nk n n k nn k kkk aa a 121312,,则组成公差为n 2d 的等差数列;2°. 若}{n a 是公差为q 的等比数列,∑∑∑=+=+=nk nn k nn k kkk aa a 121312,,则组成公差为q n 的等比数列.(注意:当q =-1,n 为偶数时这个结论不成立)⑤若}{n a 是等比数列,则顺次n 项的乘积:n n n n n n n a a a a a a a a a 3221222121,, ++++组成公比这2n q 的等比数列.⑥若}{n a 是公差为d 的等差数列,1°.若n 为奇数,则,,:(21+==-=n n a a a a S S na S 中中中偶奇中即指中项注且而S 奇、S 偶指所有奇数项、所有偶数项的和);2°.若n 为偶数,则.2nd S S =-奇偶 (二)学习要点:1.学习等差、等比数列,首先要正确理解与运用基本公式,注意①公差d ≠0的等差数列的通项公式是项n 的一次函数a n =an +b ;②公差d ≠0的等差数列的前n 项和公式项数n 的没有常数项的二次函数S n =an 2+bn ;③公比q ≠1的等比数列的前n 项公式可以写成“S n =a (1-q n )的形式;诸如上述这些理解对学习是很有帮助的.2.解决等差、等比数列问题要灵活运用一些简单性质,但所用的性质必须简单、明确,绝对不能用课外的需要证明的性质解题.3.巧设“公差、公比”是解决问题的一种重要方法,例如:①三数成等差数列,可设三数为“a,a+m,a+2m (或a-m,a,a+m )”②三数成等比数列,可设三数为“a,aq,aq 2(或qa,a,aq )”③四数成等差数列,可设四数为“);3,,,3(3,2,,m a m a m a m a m a m a m a a ++--+++或”④四数成等比数列,可设四数为“),,,,(,,,3332aq aq q aqa aq aq aq a ±±或”等等;类似的经验还很多,应在学习中总结经验. [例1]解答下述问题:(Ⅰ)已知c b a 1,1,1成等差数列,求证:(1)c ba b a c a c b +++,,成等差数列; (2)2,2,2bc b b a ---成等比数列.[解析]该问题应该选择“中项”的知识解决,.2,2,2,)2(4)(2)2)(2)(2(;,,.)(2)()(2)()1(),(222112222222成等比数列成等差数列bc b b a bb c a b ac b c b a c b a b a c a c b bc a c a b c a ac c a c a b ac ab a c bc c b a a c b c a b ac bac c a b c a ---∴-=++-=--+++∴+=++=+++=+++=++++=⇒=+⇒=+(Ⅱ)设数列),1(2,1,}{2-==n n n n a n S a S n a 且满足项和为的前 (1)求证:}{n a 是等差数列; (2)若数列:}{满足n b62)12(531321+=-+++++n n n a b n b b b 求证:{n b }是等比数列.[解析](1)⎩⎨⎧-+=-=++)1)(1(2)1(211n n n n a n S a n S②-①得,1)1(1)1(211+=-⇒--+=++n n n n n na a n na a n a:,32,32,1,11321用数学归纳法证明猜想得令得令-===∴=-==n a a n a a n n1)当;,3221,3121,121结论正确时-⨯==-⨯=-==a a n 2),32,)2(-=≥=k a k k n k 即时结论正确假设)1)(12(1321)32(1)1(,121--=+-=+-=+=-+=∴+k k k k k k ka a k k n k k 时当 .,3)1(212,21结论正确-+=-=∴≥+k k a k k 由1)、2)知,,32,-=∈*n a N n n 时当① ②.2}{,2,2,,26)1(4),2(2,2)12()52(2)32(2)12(2,6)32(262)2(;2}{,2)32()12(1111111的等比数列是公比为即时当也适合而时当设的等差数列是公差为即n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n b b b b N n b n b n n n T T b n n n a T a n n a a =∴=∈∴=+-⨯=≥=∴⨯-=---=-=-≥∴+-=+==---=-∴+*+-+++[评析]判断(或证明)一个数列成等差、等比数列主要方法有:根据“中项”性质、根据“定义”判断,或通过“归纳猜想”并证明.[例2]解答下述问题:(Ⅰ)等差数列的前n 项和为),(,,Q P QPS P Q S S Q P n ≠==若 求).,(表示用Q P S Q P +[解析]选择公式""2bn an S n +=做比较好,但也可以考虑用性质完成.[解法一]设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=∴+=bQ aQ QP bP aP PQbn an S n 222,①-②得:,],)()[(22Q P b Q P a Q P PQ P Q ≠++-=-.)(])()[(,)(,2PQQ P b Q P a Q P S PQQP b Q P a Q P QP +-=+++=∴+-=++∴≠+[解法二]不妨设P Q Q Q P a a a S S QPP Q Q P +++=-=-∴>++ 21, .)(,2))((2))((211PQQ P S S QP Q P a a Q P Q P Q P a a Q P Q P Q P Q P P Q +-=∴+-=++⋅+-=+-=++++(Ⅱ)等比数列的项数n 为奇数,且所有奇数项的乘积为1024,所有偶数项的乘积为2128,求项数n.①②[解析]设公比为2421281024,142531==-n n a a a a a a a q)1(24211=⋅⇒-n qa.7,23525,2)2()1(,2)(2)1(221281024235252352112353211235321==∴==⋅⇒=-+⋅⇒=⨯=-++n n q a n qa a a a a nn n n 得代入得将而(Ⅲ)等差数列{a n }中,公差d ≠0,在此数列中依次取出部分项组成的数列:,17,5,1,,,,32121===k k k a a a n k k k 其中恰为等比数列求数列.}{项和的前n k n[解析],,,,171251751a a a a a a ⋅=∴成等比数列.1313132}{,132)1(2)1(323,34}{,2,00)2()16()4(111111115111121--=---⨯=-⋅=-+=-+=⋅=⋅=∴=+==∴=∴≠=-⇒+⋅=+⇒---n n S n k k d k d d k a a d a a a da a a q a d a d d a d d a a d a n n n n n n n n k n n k k n n n 项和的前得由而的公比数列[评析]例2是一组等差、等比数列的基本问题,熟练运用概念、公式及性质是解决问题的基本功.[例3]解答下述问题:(Ⅰ)三数成等比数列,若将第三项减去32,则成等差数列;再将此等差数列的第二项减去4,又成等比数列,求原来的三数.[解析]设等差数列的三项,要比设等比数列的三项更简单, 设等差数列的三项分别为a -d , a , a +d ,则有.9338,926,9250,10,2,92610,388,06432316803232))(()4()32)((22222或原三数为或得或∴===∴=+-⇒⎪⎩⎪⎨⎧+==-+⇒⎪⎩⎪⎨⎧+-=-=++-a d d d d da a d d d a d a a a d a d a(Ⅱ)有四个正整数成等差数列,公差为10,这四个数的平方和等于一个偶数的平方,求此四数.①②①,②[解析]设此四数为)15(15,5,5,15>++--a a a a a ,⎩⎨⎧=+=-⇒⎩⎨⎧=+=-∴+<-+-⨯=⨯==+-⇒=+⇒∈=++++-+-∴*2521251,,,2551251125,125))((45004)()2()15()5()5()15(2222222a m a m a m a m a m a m a m a m a m a m m a N m m a a a a 且均为正整数与解得∴==),(1262不合或a a 所求四数为47,57,67,77[评析]巧设公差、公比是解决等差、等比数列问题的重要方法,特别是求若干个数成等差、等比数列的问题中是主要方法.二、等差等比数列复习题一、 选择题1、如果一个数列既是等差数列,又是等比数列,则此数列 ( )(A )为常数数列(B )为非零的常数数列(C )存在且唯一 (D )不存在 2.、在等差数列{}n a 中,41=a ,且1a ,5a ,13a 成等比数列,则{}n a 的通项公式为( ) (A )13+=n a n (B )3+=n a n (C )13+=n a n 或4=n a (D )3+=n a n 或4=n a 3、已知c b a ,,成等比数列,且y x ,分别为a 与b 、b 与c 的等差中项,则ycx a +的值为( ) (A )21(B )2- (C )2 (D ) 不确定4、互不相等的三个正数c b a ,,成等差数列,x 是a ,b 的等比中项,y 是b ,c 的等比中项,那么2x ,2b ,2y 三个数( )(A )成等差数列不成等比数列 (B )成等比数列不成等差数列(C )既成等差数列又成等比数列 (D )既不成等差数列,又不成等比数列5、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,n n S n 24212+=+,则此数列的通项公式为 ( ) (A )22-=n a n (B )28-=n a n (C )12-=n n a (D )n n a n -=26、已知))((4)(2z y y x x z --=-,则( )(A )z y x ,,成等差数列 (B )z y x ,,成等比数列(C )z y x 1,1,1成等差数列 (D )zy x 1,1,1成等比数列7、数列{}n a 的前n 项和1-=n n a S ,则关于数列{}n a 的下列说法中,正确的个数有( )①一定是等比数列,但不可能是等差数列 ②一定是等差数列,但不可能是等比数列 ③可能是等比数列,也可能是等差数列 ④可能既不是等差数列,又不是等比数列 ⑤可能既是等差数列,又是等比数列(A )4 (B )3 (C )2 (D )1 8、数列1⋯,1617,815,413,21,前n 项和为( )(A )1212+-n n (B )212112+-+n n (C )1212+--n n n (D )212112+--+n n n9、若两个等差数列{}n a 、{}n b 的前n 项和分别为n A 、n B ,且满足5524-+=n n B A n n ,则135135b b a a ++的值为( )(A )97 (B )78 (C )2019 (D )8710、已知数列{}n a 的前n 项和为252+-=n n S n ,则数列{}n a 的前10项和为( )(A )56 (B )58 (C )62 (D )6011、已知数列{}n a 的通项公式5+=n a n 为, 从{}n a 中依次取出第3,9,27,…3n , …项,按原来的顺序排成一个新的数列,则此数列的前n 项和为( )(A )2)133(+n n (B )53+n(C )23103-+n n (D )231031-++n n12、下列命题中是真命题的是( ) A .数列{}n a 是等差数列的充要条件是q pn a n +=(0≠p )B .已知一个数列{}n a 的前n 项和为a bn an S n ++=2,如果此数列是等差数列,那么此数列也是等比数列C .数列{}n a 是等比数列的充要条件1-=n n ab aD .如果一个数列{}n a 的前n 项和c ab S n n +=)1,0,0(≠≠≠b b a ,则此数列是等比数列的充要条件是0=+c a二、填空题13、各项都是正数的等比数列{}n a ,公比1≠q 875,,a a a ,成等差数列,则公比q = 14、已知等差数列{}n a ,公差0≠d ,1751,,a a a 成等比数列,则18621751a a a a a a ++++=15、已知数列{}n a 满足n n a S 411+=,则n a =16、在2和30之间插入两个正数,使前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,则插入的这两个数的等比中项为 二、 解答题17、已知数列{}n a 是公差d 不为零的等差数列,数列{}n b a 是公比为q 的等比数列,46,10,1321===b b b ,求公比q 及n b 。