5、数列专题
- 格式:doc
- 大小:400.00 KB
- 文档页数:7
专题五 数列一、题之源:课本基础知识 1.数列的概念(1)定义:按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的.数列中的每一项都和它的序号有关,排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫做),排在第二位的数称为这个数列的第2项……排在第n 位的数称为这个数列的第n 项.所以,数列的一般形式可以写成,其中a n 是数列的第n 项,叫做数列的通项.常把一般形式的数列简记作{a n }.(2)通项公式:如果数列{a n }的与序号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.(3)从函数的观点看,数列可以看作是一个定义域为正整数集N *(或它的有限子集{1,2,3,…,n })的函数,当自变量从小到大依次取值时所对应的一列函数值.(4)数列的递推公式:如果已知数列的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项与它的前一项(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.(5)数列的表示方法有通项公式、列表法、图象法、递推公式. 2.数列的分类(1)数列按项数是有限还是无限来分,分为有穷数列、无穷数列.(2)按项的增减规律分为递增数列、递减数列、摆动数列、常数列.递增数列:a n +1a n ;递减数列:a n +1a n ;常数列a n +1 =a n .递增数列与递减数列统称为单调数列. 3.数列前n 项和S n 与a n 的关系已知S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2),4.一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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,通常用字母d 表示,即1n n a a -- =d (n ∈N +,且n ≥2)5.等差中项由三个数a ,A ,b 组成的等差数列可以看成最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项 6.等差数列的通项公式若{a n }是等差数列,则其通项公式a n =()11a n d +-.①{a n }成等差数列⇔a n =pn +q ,点(n ,a n )是直线上一群孤立的点.②单调性:d >0时,{a n }为递增数列;d <0时,{a n }为递减数列;d =0时,{a n }为常数列. 7.等差数列的前n 项和公式 等差数列前n 项和公式S n =()12n n a a + ()112n n na d -=+.其推导方法是倒序相加.8.等差数列的判定方法(1)定义法:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列; (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列; (3)通项公式法:a n =kn +b (k ,b 是常数)(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列; (4)前n 项和公式法:S n =An 2+Bn (A ,B 是常数)(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列. 9.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示(q ≠0). 10.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,且G 2=ab 或G= 11.等比数列的通项公式(1)若{a n }是等比数列,则通项a n =11n n m m a q a q --= (2)a n =a 1q n-1可变形为a n =Aq n ,点(n ,a n )是曲线 x y Aq =上一群孤立的点.12.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }中,()11,11,11n n na q S a q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩求和公式的推导方法是:,为解题的方便,有时可将求和公式变形为S n =Bq n -B (q ≠1),q ≠0,q ≠1. 13.等比数列的判定方法(1)定义法:a n +1=a n q 且a 1≠0(q 是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (2)通项公式法:a n =cq n (c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (3)等比中项法:a 2n +1=a n ·a n +2(a n ·a n +1·a n +2≠0,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (4)前n 项和公式法:S n =a 1q -1q n -a 1q -1=Bq n -B ⎝⎛⎭⎫B =a 1q -1是常数,且q ≠0,q ≠1⇔{a n }是等比数列.14.等比数列的性质(1)在等比数列中,若p +q =m +n ,则a p ·a q =a m ·a n ; 若2m =p +q ,则a 2m =a p ·a q (p ,q ,m ,n ∈N *). (2)若{a n },{b n }均为等比数列,且公比为q 1,q 2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{p ·a n }(p ≠0),{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 仍为等比数列且公比为(3)在等比数列中,按序等距离取出若干项,也构成一个等比数列,即a n ,a n +m ,a n +2m …仍为等比数列,公比为(4)等比数列前n 项和为S n (≠0),则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…构成等比数列,且公比为(5)对于一个确定的等比数列,在通项公式a n =a 1q -中,a n 是n 的函数,这个函数由正比例函数a n=a 1q ·u 和指数函数u =q n (n ∈N *)复合而成. 15.数列求和方法 (1)公式法:(2)分组求和:把一个数列分成几个可以直接求和的数列. (3)倒序相加:如等差数列前n 项和公式的推导方法.(4)错位相减:适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和.等比数列{a n }前n 项和公式的推导方法就采用了错位相减法.(5)裂项相消:有时把一个数列的通项公式分成二项差的形式,相加消去中间项,只剩有限项再求和.16..数列应用题常见模型 (1)单利公式利息按单利计算,本金为a 元,每期利率为r ,存期为x ,则本利和y = (2)复利公式利息按复利计算,本金为a 元,每期利率为r ,存期为x ,则本利和y = (3)产值模型原来产值的基础数为N ,平均增长率为p ,对于时间x ,总产值y = (4)递推型递推型有a n +1=f (a n )与S n +1=f (S n )两类. 二、题之本:思想方法技巧1.已知数列的前几项,写出数列的通项公式,主要从以下几个方面来考虑: (1)如果符号正负相间,则符号可用(-1)n 或 (-1)n+1来调节.(2)分式形式的数列,分子找通项,分母找通项,要充分借助分子、分母的关系来解决. (3)对于比较复杂的通项公式,要借助于等差数列、等比数列和其他方法来解决.此类问题虽无固定模式,但也有规律可循,主要靠观察(观察规律)、比较(比较已知的数列)、归纳、转化(转化为等差、等比或其他特殊数列)等方法来解决.2.a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2),注意a n =S n -S n -1的条件是n ≥2,还须验证a 1是否符合a n (n ≥2),是则合并,否则写成分段形式. 3.已知递推关系求通项掌握先由a 1和递推关系求出前几项,再归纳、猜想a n 的方法,以及“累加法”“累乘法”等. (1)已知a 1且a n -a n -1=f (n ),可以用“累加法”得: a n =a 1+f (2)+f (3)+…+f (n -1)+f (n ). (2)已知a 1且a na n -1=f (n ),可以用“累乘法”得:a n =a 1·f (2)·f (3)·…·f (n -1)·f (n ). 4.数列的简单性质(1)单调性:若a n +1>a n ,则{a n }为递增数列;若a n +1<a n ,则{a n }为递减数列.(2)周期性:若a n +k =a n (n ∈N *,k 为非零正整数),则{a n }为周期数列,k 为{a n }的一个周期.(3)最大值与最小值:若⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n +1,a n ≥a n -1, 则a n 最大;若⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n +1,a n ≤a n -1, 则a n 最小.5..等差数列中,已知五个元素a 1,a n ,n ,d ,S n 中的任意三个,便可求出其余两个.6..求等差数列{a n }前n 项的绝对值{|a n |}之和,首先应分清这个数列哪些项是负的,哪些项是非负的,然后再分段求和.7.等差数列前n 项和的最值通常是在正负项分界的位置产生,利用这一性质可求其最值;另一种方法是利用二次函数的性质.8.灵活运用等差数列的性质,如等差中项的性质,可简化运算.9.等差数列{a n }的前n 项和满足:⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列,且首项与{a n }的首项相同,公差为{a n }公差的一半.10.数列{a n }是等差数列的充要条件是S n =An 2+Bn (A ,B 是常数,n ∈N *).11.等差数列中的重要性质:()n m a a n m d =+-;若q p n m +=+,则q p n m a a a a +=+;n n n n n S S S S S 232,,--成等差.12.若q p n m a a a a +=+,是否一定有q p n m +=+?(不一定) 13.注意等比数列每一项均不为0,q 也不为0.14.等比数列中,已知五个元素a 1,a n ,n ,q ,S n 中的任意三个,便可求出其余两个. 15.准确理解等比数列的定义及各公式的等价形式,灵活运用等比数列的性质.16.等比数列前n 项和公式成立的条件为q ≠1,而当q =1时,应按常数列求和;在含字母参数的等比数列求和时,应分q =1与q ≠1两种情况进行讨论. 17.等比数列通项公式的求法有: (1)观察法.(2)公式法:①a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2); ②等比数列{a n }的通项公式.(3)构造法:①a n +1=pa n +q ; ②a n +1=pa n +q n ; ③a n +1=pa n +f (n ); ④a n +2=pa n +1+qa n . 18.等差三数为a-d,a,a+d;四数a-3d,a-d,,a+d,a+3d;19.等比三数可设a/q,a,aq ;四个数成等比的错误设法:a/q 3,a/q,aq,aq 3 (为什么?) 20.等比数列中任意一项及公比均不为零.21.在等差数列{a n }⑴),(n m m a n a n m ≠==,则;0=+n m a ⑵)(),(n m S n m m S n S n m n m +-=≠==+, ⑶.0),(=≠=+n m n m S n m S S22.数列的通项公式及前n 项和公式都可以看作项数n 的函数,是函数思想在数列中的应用.数列以通项为纲,数列的问题,最终归结为对数列通项的研究,而数列的前n 项和S n 可视为数列{S n }的通项.通项及求和是数列中最基本也是最重要的问题之一.23.等差或等比数列的求和直接用公式计算,要注意求和的项数,防止疏漏.24.最好能记忆一些常见数列的求和公式,如正整数列、正奇数列、正偶数列、正整数的平方构成的数列等.25.数列的实际应用题要注意分析题意,将实际问题转化为常用的数列模型.26.数列的综合问题涉及到的数学思想:函数与方程思想(如:求最值或基本量)、转化与化归思想(如:求和或应用)、特殊到一般思想(如:求通项公式)、分类讨论思想(如:等比数列求和,q =1或q ≠1)等. 27.裂项求和基本问题 1.111)1(1+-=+n n n n ;2.)12)(12(1+-n n )121121(21+--=n n3.)13)(23(1+-n n )131231(31+--=n n4.)2(1+n n )211(21+-=n n5.])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=++n n n n n n n ,6.()()221111n n a n ++=+-,()2111122n a n n n n ⎛⎫=+=+- ⎪++⎝⎭,7.233n nn a -==n n n nn n n 3313)33(1--=--- 28.构造等差(比)数列求通项是是一种常用方法:⑴数列{n a }中1a =1,1+n a =22+n n a a ,求n a .提示:11+n a =n n a a 22+=21+na 1,⑵数列{n a }中1a =1,n s 是{n a }的前n 项和,n a =-2n s 1-n s (n≥2),求n a .提示:n s 1-11-n s =2⑶数列{n a }中1a =1,1+n a =(1+n 1)n a +2n+2,求n a .提示:11++n a n =na n +2 ⑷数列{n a }中1a =1,1+n a =2n a +12+n -1,求n a .提示:1121++-n n a =nn a 21-+1, ⑸数列{n a }中1a =1,n a ≥1,1+n a -n a =121-++n n a a ,求n a .提示:(1+n a -21)2-(n a -21)2=2,⑹ 数列{n a }中1a =2,1+n a =n a +1+n a 41+,求n a 提示:141++n a =n a 41++2 三、题之变:课本典例改编1.原题(人教版第33页习题2.1 A 组第4题)写出下列数列{}n a 的前5项:(1)111,41(1).2n n a a a n -==+>改编 (2006年福建卷)已知数列{}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈求数列{}n a 的通项公式;2.原题(必修5第36页例题)改编1 小王每月除去所有日常开支,大约结余a 元.小王决定采用零存整取的方式把余钱积蓄起来,每月初存入银行a 元.存期1年(存12次),到期取出本和息.假设一年期零存整取的月利率为r,每期存款按单利计息.那么,小王存款到期利息为 . 【解析】78ar改编2 某人2003年1月1日到银行存入一年期存款a 元,若按年利率为x,并按复利计算,到2008年1月1日可取回款 . 【解析】5(1)a x +元3.原题(必修5第45页练习第二题)改编 已知数列{}n a 的前项的和为223n s n n =-+,则数列的通项公式为 . 【解析】 2,123,1n n a n n =⎧=⎨->⎩4.原题(必修5第46页习题2.3A 组第六题)改编 设n s 为数列{}n a 的前项和,且3(1)2n n s a =- ()n N +∈,数列{}n b 的通项公式为43n b n =+()n N +∈,求数列{}n a 的通项公式.【解析】 n a =3n;5.原题(必修5第47页习题2.3B 组第4题)改编 求数列1(2)n n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和n s .【解析】111111*********(1)()()()(1)23224235222212n s n n n n =-+-+-++-=+--+++ 6.原题(必修5第58页练习第2题)改编 (4)一个等比数列前项的和为48, 前2项的和为60, 则前3项的和为( ) A.83 B.108 C.75 D.637.原题(必修5第61页习题2.5A 组第3题)改编 如图,作边长为的正三角形的内切圆,在这个圆内作内接正三角形,然后,再作新三角形的内切圆.如此下去,求前个内切圆的面积和.。
第五篇 数列及其应用专题5.04 数列求和及数列的综合应用【考试要求】1.熟练掌握等差、等比数列的前n 项和公式;2.掌握非等差数列、非等比数列求和的几种常见方法;3.了解数列是一种特殊的函数;4.能在具体问题情境中,发现等差、等比关系,并解决相应的问题.【知识梳理】1.特殊数列的求和公式(1)等差数列的前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d . (2)等比数列的前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1-a n q 1-q=a 1(1-q n )1-q ,q ≠1. 2.数列求和的几种常用方法(1)分组转化法把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(2)裂项相消法把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.(3)错位相减法如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,这个数列的前n 项和可用错位相减法求解.(4)倒序相加法如果一个数列{a n }的前n 项中与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法求解.3.数列应用题常见模型(1)等差模型:如果后一个量比前一个量增加(或减少)的是同一个固定值,该模型是等差模型,增加(或减少)的量就是公差.(2)等比模型:如果后一个量与前一个量的比是同一个固定的非零常数,该模型是等比模型,这个固定的数就是公比.(3)递推数列模型:如果题目中给出的前后两项之间的关系不固定,随项的变化而变化,应考虑a n 与a n +1(或者相邻三项等)之间的递推关系,或者S n 与S n +1(或者相邻三项等)之间的递推关系.【微点提醒】1.1+2+3+4+…+n =n (n +1)2. 2.12+22+…+n 2=n (n +1)(2n +1)6. 3.裂项求和常用的三种变形(1)1n (n +1)=1n -1n +1. (2)1(2n -1)(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1. (3)1n +n +1=n +1-n .【疑误辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)若数列{a n }为等比数列,且公比不等于1,则其前n 项和S n =a 1-a n +11-q.( ) (2)当n ≥2时,1n 2-1=12(1n -1-1n +1).( ) (3)求S n =a +2a 2+3a 3+…+na n 时只要把上式等号两边同时乘以a 即可根据错位相减法求得.( )(4)若数列a 1,a 2-a 1,…,a n -a n -1是首项为1,公比为3的等比数列,则数列{a n }的通项公式是a n =3n -12.( )【教材衍化】2.(必修5P47B4改编)数列{a n }中,a n =1n (n +1),若{a n }的前n 项和为2 0192 020,则项数n 为( ) A.2 018B.2 019C.2 020D.2 0213.(必修5P56例1改编)等比数列{a n }中,若a 1=27,a 9=1243,q >0,S n 是其前n 项和,则S 6=________.【真题体验】4.(2018·东北三省四校二模)已知数列{a n }满足a n +1-a n =2,a 1=-5,则|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=( )A.9B.15C.18D.305.(2019·北京朝阳区质检)已知数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,b n -a n =2n +1,且S n +T n =2n +1+n 2-2,则2T n =________________.6.(2019·河北“五个一”名校质检)若f (x )+f (1-x )=4,a n =f (0)+f ⎝⎛⎭⎫1n +…+f ⎝⎛⎭⎫n -1n +f (1)(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.【考点聚焦】考点一 分组转化法求和【例1】 (2019·济南质检)已知在等比数列{a n }中,a 1=1,且a 1,a 2,a 3-1成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =2n -1+a n (n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n ,试比较S n 与n 2+2n 的大小.【规律方法】 1.若数列{c n }的通项公式为c n =a n ±b n ,且{a n },{b n }为等差或等比数列,可采用分组求和法求数列{c n }的前n 项和.2.若数列{c n }的通项公式为c n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,n 为奇数,b n ,n 为偶数,其中数列{a n },{b n }是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求{a n }的前n 项和.【训练1】 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S 3+S 4=S 5.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -1a n ,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .考点二 裂项相消法求和【例2】 (2019·郑州模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=8,S n =a n +12-n -1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2×3n a n a n +1的前n 项和T n .【规律方法】1.利用裂项相消法求和时,应注意抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项.2.将通项公式裂项后,有时候需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项公式相等.【训练2】 设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知S 3=a 7,a 8-2a 3=3.(1)求a n ;(2)设b n =1S n,求数列{b n }的前n 项和T n .考点三 错位相减法求和【例3】 已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n ,已知S 2n +1=b n b n +1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n .【规律方法】 1.一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减法.2.用错位相减法求和时,应注意:(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形.(2)在写出“S n”与“qS n”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便于下一步准确地写出“S n-qS n”的表达式.【训练3】已知等差数列{a n}满足:a n+1>a n(n∈N*),a1=1,该数列的前三项分别加上1,1,3后成等比数列,a n+2log2b n=-1.(1)分别求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)求数列{a n·b n}的前n项和T n.考点四数列的综合应用【例4】某同学利用暑假时间到一家商场勤工俭学.该商场向他提供了三种付酬方案:第一种,每天支付38元;第二种,第一天付4元,第二天付8元,第三天付12元,依此类推;第三种,第一天付0.4元,以后每天比前一天翻一番(即增加1倍).他应该选择哪种方式领取报酬呢?【规律方法】数列的综合应用常考查以下几个方面:(1)数列在实际问题中的应用;(2)数列与不等式的综合应用;(3)数列与函数的综合应用.解答数列综合题和应用题既要有坚实的基础知识,又要有良好的逻辑思维能力和分析、解决问题的能力.解答应用性问题,应充分运用观察、归纳、猜想的手段建立出有关等差(比)数列、递推数列模型,再结合其他相关知识来解决问题.【训练4】已知二次函数y=f(x)的图象经过坐标原点,其导函数为f′(x)=6x-2,数列{a n}的前n项和为S n,点(n,S n)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=3a n a n+1,试求数列{b n}的前n项和T n.【反思与感悟】1.非等差、等比数列的一般数列求和,主要有两种思想(1)转化的思想,即将一般数列设法转化为等差或等比数列,这一思想方法往往通过通项分解或错位相消来完成;(2)不能转化为等差或等比的特殊数列,往往通过裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等来求和.2.解答数列应用题的步骤(1)审题——仔细阅读材料,认真理解题意.(2)建模——将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题,弄清该数列的特征、要求的是什么.(3)求解——求出该问题的数学解.(4)还原——将所求结果还原到实际问题中.【易错防范】1.直接应用公式求和时,要注意公式的应用范围,如当等比数列公比为参数(字母)时,应对其公比是否为1进行讨论.2.在应用错位相减法时,要注意观察未合并项的正负号.3.解等差数列、等比数列应用题时,审题至关重要,深刻理解问题的实际背景,理清蕴含在语言中的数学关系,把应用问题抽象为数学中的等差数列、等比数列问题,使关系明朗化、标准化,然后用等差数列、等比数列知识求解.【分层训练】【基础巩固题组】(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2017·全国Ⅲ卷)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }前6项的和为( )A.-24B.-3C.3D.82.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( )A.200B.-200C.400D.-4003.数列{a n }的通项公式是a n =1n +n +1,前n 项和为9,则n 等于( )A.9B.99C.10D.1004.(2019·德州调研)已知T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2n+12n 的前n 项和,若m >T 10+1 013恒成立,则整数m 的最小值为() A.1 026 B.1 025 C.1 024 D.1 0235.(2019·厦门质检)已知数列{a n }满足a n +1+(-1)n +1a n =2,则其前100项和为( )A.250B.200C.150D.100二、填空题6.已知正项数列{a n }满足a 2n +1-6a 2n =a n +1a n .若a 1=2,则数列{a n }的前n 项和S n =________.7.(2019·武汉质检)设数列{(n 2+n )a n }是等比数列,且a 1=16,a 2=154,则数列{3n a n }的前15项和为________.8.某棵果树前n 年的总产量S n 与n 之间的关系如图所示,从目前记录的结果看,前m 年的年平均产量最高,m 的值为________.三、解答题9.求和S n =⎝⎛⎭⎫x +1x 2+⎝⎛⎭⎫x 2+1x 22+…+⎝⎛⎭⎫x n +1x n 2(x ≠0).10.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n +1=2+S n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1+log 2(a n )2,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n <16.【能力提升题组】(建议用时:20分钟)11.(2019·广州模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1-a n ≥2(n ∈N *),且S n 为{a n }的前n 项和,则() A.a n ≥2n +1 B.S n ≥n 2C.a n ≥2n -1D.S n ≥2n -112.某厂2019年投资和利润逐月增加,投入资金逐月增长的百分率相同,利润逐月增加值相同.已知1月份的投资额与利润值相等,12月份投资额与利润值相等,则全年的总利润ω与总投资N 的大小关系是( )A.ω>NB.ω<NC.ω=ND.不确定13.已知数列{a n }中,a n =-4n +5,等比数列{b n }的公比q 满足q =a n -a n -1(n ≥2)且b 1=a 2,则|b 1|+|b 2|+|b 3|+…+|b n |=________.14.(2019·潍坊调研)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=5,nS n +1-(n +1)S n =n 2+n .(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列; (2)令b n =2n a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .【新高考创新预测】15.(多填题)已知公差不为零的等差数列{a n}中,a1=1,且a2,a5,a14成等比数列,{a n}的前n项和为S n,b n=(-1)n S n,则a n=________,数列{b n}的前n项和T n=________.。
第二章:数列一、数列的概念1、数列的概念:一般地,按一定次序排列成一列数叫做数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项,数列的一般形式可以写成a a a a n ,,,,,123,简记为数列a n {},其中第一项a 1也成为首项;a n 是数列的第n 项,也叫做数列的通项.数列可看作是定义域为正整数集*N (或它的子集)的函数,当自变量从小到大取值时,该函数对应的一列函数值就是这个数列.2、数列的分类:按数列中项的多数分为:(1) 有穷数列:数列中的项为有限个,即项数有限; (2) 无穷数列:数列中的项为无限个,即项数无限.3、通项公式:如果数列a n {}的第n 项a n 与项数n 之间的函数关系可以用一个式子表示成=a f n n (),那么这个式子就叫做这个数列的通项公式,数列的通项公式就是相应函数的解析式.4、数列的函数特征:一般地,一个数列a n {},如果从第二项起,每一项都大于它前面的一项,即>+a a n n 1,那么这个数列叫做递增数列;高一数学必修5:数列(知识点梳理)如果从第二项起,每一项都小于它前面的一项,即1n n a a +<,那么这个数列叫做递减数列; 如果数列的各项都相等,那么这个数列叫做常数列.5、递推公式:某些数列相邻的两项(或几项)有关系,这个关系用一个公式来表示,叫做递推公式.二、等差数列1、等差数列的概念:如果一个数列从第二项起,每一项与前一项的差是同一个常数,那么这个数列久叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差.即1n n a a d +-=(常数),这也是证明或判断一个数列是否为等差数列的依据.2、等差数列的通项公式:设等差数列的首项为1a ,公差为d ,则通项公式为:()()()11,n m a a n d a n m d n m N +=+-=+-∈、.3、等差中项:(1)若a A b 、、成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且=2a bA +; (2)若数列为等差数列,则12,,n n n a a a ++成等差数列,即1n a +是与2n a +的等差中项,且21=2n n n a a a +++;反之若数列满足21=2n n n a a a +++,则数列是等差数列.4、等差数列的性质:(1)等差数列中,若(),m n p q m n p q N ++=+∈、、、则m n p q a a a a +=+,若2m n p +=,则2m n p a a a +=;(2)若数列和{}n b 均为等差数列,则数列{}n n a b ±也为等差数列;(3)等差数列{}n a 的公差为d ,则{}0n d a >⇔为递增数列,{}0n d a <⇔为递减数列,{}0n d a =⇔为常数列.5、等差数列的前n 项和n S :(1)数列{}n a 的前n 项和n S =()1231,n n a a a a a n N -++++++∈;(2)数列{}n a 的通项与前n 项和n S 的关系:11,1.,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩(3)设等差数列{}n a 的首项为1,a 公差为d ,则前n 项和()()111=.22n n n a a n n S na d +-=+6、等差数列前n 和的性质:(1)等差数列{}n a 中,连续m 项的和仍组成等差数列,即12122,,m m m m a a a a a a ++++++++21223m m m a a a +++++,仍为等差数列(即232,,,m m m m m S S S S S --成等差数列);(2)等差数列{}n a 的前n 项和()2111==,222n n n d d S na d n a n -⎛⎫++- ⎪⎝⎭当0d ≠时,n S 可看作关于n 的二次函数,且不含常数项;(3)若等差数列{}n a 共有2n+1(奇数)项,则()11==,n S n S S a S n++-奇奇偶偶中间项且若等差数列{}n a 共有2n (偶数)项,则1==.n nS a S S nd S a +-偶奇偶奇且7、等差数列前n 项和n S 的最值问题:设等差数列{}n a 的首项为1,a 公差为d ,则(1)100a d ><且(即首正递减)时,n S 有最大值且n S 的最大值为所有非负数项之和; (2)100a d <>且(即首负递增)时,n S 有最小值且n S 的最小值为所有非正数项之和.三、等比数列1、等比数列的概念:如果一个数列从第二项起,每一项与前一项的比是同一个不为零的常数,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(0q ≠).即()1n na q q a +=为非零常数,这也是证明或判断一个数列是否为等比数列的依据.2、等比数列的通项公式:设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则通项公式为:()11,,n n m n m a a qa q n m n m N --+==≥∈、.3、等比中项:(1)若a A b 、、成等比数列,则A 叫做a 与b 的等比中项,且2=A ab ; (2)若数列{}n a 为等比数列,则12,,n n n a a a ++成等比数列,即1n a +是与2n a +的等比中项,且212=n n n a a a ++⋅;反之若数列{}n a 满足212=n n n a a a ++⋅,则数列{}n a 是等比数列.4、等比数列的性质:(1)等比数列{}n a 中,若(),m n p q m n p q N ++=+∈、、、则m n p q a a a a ⋅=⋅,若2m n p +=,则2m n p a a a ⋅=;(2)若数列{}n a 和{}n b 均为等比数列,则数列{}n n a b ⋅也为等比数列;(3)等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则{}1100101na a a q q ><⎧⎧⇔⎨⎨><<⎩⎩或为递增数列,{}1100011n a a a q q ><⎧⎧⇔⎨⎨<<>⎩⎩或为递减数列, {}1n q a =⇔为常数列.5、等比数列的前n 项和:(1)数列{}n a 的前n 项和n S =()1231,n n a a a a a n N -++++++∈;(2)数列{}n a 的通项与前n 项和n S 的关系:11,1.,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ (3)设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为()0q q ≠,则()11,1.1,11n n na q S a q q q=⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩由等比数列的通项公式及前n 项和公式可知,已知1,,,,n n a q n a S 中任意三个,便可建立方程组求出另外两个.6、等比数列的前n 项和性质:设等比数列{}n a 中,首项为1a ,公比为()0q q ≠,则 (1)连续m 项的和仍组成等比数列,即12122,,m m m m a a a a a a ++++++++21223m m m a a a +++++,仍为等比数列(即232,,,m m m m m S S S S S --成等差数列);(2)当1q ≠时,()()11111111111111n n n n n a q a a a a aS q q q qq q q q q -==⋅-=-⋅=⋅-------, 设11a t q =-,则n n S tq t =-.四、递推数列求通项的方法总结1、递推数列的概念:一般地,把数列的若干连续项之间的关系叫做递推关系,把表达递推关系的式子叫做递推公式,而把由递推公式和初始条件给出的数列叫做递推数列.2、两个恒等式:对于任意的数列{}n a 恒有:(1)()()()()12132431n n n a a a a a a a a a a -=+-+-+-++-(2)()23411231,0,nn n n a a a a a a a n N a a a a +-=⨯⨯⨯⨯⨯≠∈3、递推数列的类型以及求通项方法总结: 类型一(公式法):已知n S (即12()n a a a f n +++=)求n a ,用作差法:{11,(1),(2)n n n S n a S S n -==-≥类型二(累加法):已知:数列的首项,且()()1,n n a a f n n N ++-=∈,求n a 通项.给递推公式()()1,n n a a f n n N ++-=∈中的n 依次取1,2,3,……,n-1,可得到下面n-1个式子:()()()()21324311,2,3,,1.n n a a f a a f a a f a a f n --=-=-=-=-利用公式()()()()12132431n n n a a a a a a a a a a -=+-+-+-++-可得:()()()()11231.n a a f f f f n =+++++-类型三(累乘法):已知:数列的首项,且()()1,n na f n n N a ++=∈,求n a 通项. 给递推公式()()1,n na f n n N a ++=∈中的n 一次取1,2,3,……,n-1,可得到下面n-1个式子: ()()()()23412311,2,3,,1.nn a a aa f f f f n a a a a -====- 利用公式()23411231,0,nn n n a a a a a a a n N a a a a +-=⨯⨯⨯⨯⨯≠∈可得: ()()()()11231.n a a f f f f n =⨯⨯⨯⨯⨯-类型四(构造法):形如q pa a n n +=+1、n n n q pa a +=+1(q p b k ,,,为常数)的递推数列都可以用待定系数法转化为公比为k 的等比数列后,再求n a 。
必修五:数列一.选择题(共20小题)1.在正项等比数列中a3a5+2a5a6+a6a8=9,则a4+a7=()A.1B.2C.3D.42.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知a2a5=2a3,且a4与2a7的等差中项为,则S5=()A.29B.31C.33D.363.已知数列{a n}前n项的平均数等于2n+1,其中n∈N*,则数列的前2020项和等于()A.B.C.D.4.已知数列{a n}的各项均为正数,a1=2,a n+1﹣a n=,若数列的前n项和为4,则n为()A.81B.80C.64D.635.在等差数列{a n}中,首项a1=1,且a2是a1与a4的等比中项,S n为{a n}的前n项和,则S10的值为()A.10B.55C.10或55D.10或606.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且a1>0,a3=3a5,则下列说法错误的是()A.数列{a n}单调递减B.当n=5,n=6时,S n同时达到最大值C.=D.满足不等式S n≥0的n的最大值为107.已知数列{a n}中,a1=1,,则a2021=()A.1B.C.﹣2D.﹣18.已知递增等比数列{a n}中,a2+a5=18,a3•a4=32,若a n=128,则n=()A.5B.6C.7D.89.已知数列{a n}中,a1=1,若,且A、B、C三点共线(该直线不过点O),则数列{a n}的通项公式为()A.B.C.D.10.设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.令数列的前n项和为S n,则S2021=()A.B.C.D.11.已知数列{a n}满足,S n为{a n}的前n项和,则S20=()A.300B.320C.340D.36012.已知数列{a n}满足a n+1=,a1=1,数列{b n}满足b1=1,b n﹣b n﹣1=(n≥2),则b8=()A.64B.81C.80D.8213.已知数列{a n}中,a1=,a2=2,a n=2a n﹣1+3a n﹣2(n≥3,n∈N*),则()A.a n=B.a n=C.a n=D.a n=2•3n﹣214.记数列{a n}前n项和为S n,若1,a n,S n成等差数列,且数列{}的前n项和T n 对任意的n∈N*都有T n﹣2λ+1≥0恒成立,则λ的取值范围为()A.(﹣∞,]B.(﹣∞,]C.(﹣∞,]D.(﹣∞,1]15.已知定义在R上的函数f(x)是奇函数,且满足f(3+x)=f(x),f(﹣2)=﹣3,数列{a n}满足a1=1,且当n≥2时,有2a n=a n S n﹣S n2(其中S n为{a n}的前n项和,且S n≠0).则f()+f()=()A.3B.﹣2C.﹣3D.216.已知数列{a n}的通项公式a n=(n∈N*),S n为数列{a n}的前n项和,满足S n>9(n∈N*),则n的最小值为()A.98B.99C.100D.10117.在等差数列{a n}中,其前n项和是S n,若S9>0,S10<0,则在中最大的是()A.B.C.D.18.在数列{a n}中,若a1=0,a n+1﹣a n=2n,则++…+的值为()A.B.C.D.19.设数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+2,则{a n}的通项公式为()A.a n=2•3n﹣1B.a n=2•3n﹣1﹣1C.a n=2•3n﹣1+1D.a n=2•3n+1﹣120.2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86(单位:m),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C 在同一水平面上的投影A',B',C'满足∠A'C'B'=45°,∠A'B'C'=60°.由C点测得B点的仰角为15°,BB'与CC'的差为100;由B点测得A点的仰角为45°,则A,C两点到水平面A'B'C'的高度差AA'﹣CC'约为()(≈1.732)A.346B.373C.446D.473二.多选题(共1小题)(多选)21.如图,四边形ABCD为正方形,ED⊥平面ABCD,FB∥ED,AB=ED=2FB.记三棱锥E﹣ACD,F﹣ABC,F﹣ACE的体积分别为V1,V2,V3,则()A.V3=2V2B.V3=V1C.V3=V1+V2D.2V3=3V1三.填空题(共8小题)22.已知数列{a n}满足a1a2a3•a n=n,则数列{a n}的通项公式为.23.在数列{a n}中,a1=1,(n≥2,n∈N*),则数列的前n项和为.24.设数列{a n}满足na n+1﹣(n+1)a n=(n∈N*),a1=,a n=25.已知数列{a n}满足,则{a n}的通项公式.26.在数列{a n}中,a1=1,a2=2,a n+1=3a n﹣2a n﹣1(n≥2),则a n=.27.设数列{a n},若a n+1=a n+a n+2(n∈N*),则称数列{a n}为“凸数列”,已知数列{b n}为“凸数列”,且b1=1,b2=﹣2,则b2017=.28.已知数列{a n}通项为a n=n cos(nπ),n∈N*,则a1+a2+a3…+a2016=.29.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若B=60°,且a,b,c成等比数列,则A=度,C=度.四.解答题(共31小题)30.已知数列{a n}是等差数列,a1=﹣10,且a2+10,a3+8,a4+6成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)记数列{a n}的前n项和为S n,求S n的最小值.31.已知等比数列{a n}的公比q>1,且a1,a3的等差中项为5,a2=4.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=,求数列{b n}的前n项和S n.32.已知数列{a n}满足a1=2,a n a n+1﹣2a n+1=0,n∈N*.(1)证明:{}是等差数列;(2)设b n=a2n+n﹣1,求数列{b n}的前n项和.33.已知等比数列{a n}的公比为q(q≠1),前n项和为S n,S3=14,且3a2是2a3与4a1的等差中项.(1)求{a n}的通项公式;(2)设b=,求{b n}的前n项和为T n.34.已知{a n}是等差数列,a2,a3是函数f(x)=x2﹣a4x+a5的两个不同零点.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a m,a r,a s,a t都是数列{a n}前51项中的项,a m,a r,a s是公比为q(q∈N*)的等比数列,a r,a s,a t成等差数列.当最大时,求a t.35.已知数列{a n}满足a1=2,a n=λa n﹣1+2(λ≠0,n≥2)且{a n+1}为等比数列.(1)求实数λ的值;(2)求数列{a n}的前n项的和S n.36.已知数列{a n}满足+++……+=n2+3n(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项;(2)设b n=(n+1)a n•22n,求数列{b n}的前n项和S n,当S n≥m2+m+1对一切正整数n恒成立时,求实数m的取值范围.37.已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足a1=2,na n+1=S n+n(n+1).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设T n为数列{}的前n项和,求T n;(3)设b n=,证明:≤b1+b2+b3+…+b n<.38.已知数列{a n}中,a1=1,a1+2a2+3a3+…+na n=a n+1,(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{n2a n}的前n项和T n;(3)若对任意的n∈N*,都有a n≥(n+1)λ成立,求实数λ的取值范围.39.已知数列{a n}的各项均不为零.设数列{a n}的前n项和为S n,数列的前n项和为T n,且,n∈N*.(Ⅰ)求a1,a2的值;(Ⅱ)证明数列{a n}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(Ⅲ)证明:.40.若正项数列{a n}的前n项和为S n,首项a1=1,P(,S n+1)点在曲线y=(x+1)2上.(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)设b n=,T n表示数列{b n}的前n项和,若T n m﹣1对n∈N+恒成立,求实数m的取值范围.41.数列{a n}是首项为1,公差不为0的等差数列,且a1,a2,a4成等比数列,数列{b n}满足b1=1,b n•b n+1=a n2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)证明:≥2n﹣1.42.数列{a n}的前项n和为S n,且满足2S n=3a n﹣3(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项a n;(2)若(4λ﹣1)a n>9(n﹣3)对一切n∈N*恒成立,求实数λ的取值范围.43.已知数列{a n}中,a1=1,且对任意m,n∈N*,有a m+n=a m+a n.(1)求{a n}的通项公式;(2)已知p,k∈N*,且满足a p+a p+1+⋯+a p+k=39,求p,k;(3)若(其中k>0)对任意n∈N*恒成立,求k的最大值.44.已知数列{a n}满足,且a1=2,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=(2n﹣1)a n,求数列{b n}的前n项和S n;(3)设,记数列{c n}的前n项和为T n,证明:.45.已知等差数列{a n}的首项a1≠0,前n项和为S n,且S4+a2=2S3;等比数列{b n}满足b1=a2,b2=a4.(1)求证:数列{b n}中的每一项都是数列{a n}中的项;(2)若a1=2,设c n=,求数列{c n}的前n项的和T n.(3)在(2)的条件下,若有f(n)=log3T n,求f(1)+f(2)+…+f(n)的最大值.46.已知数列{a n}的前n项和S n=3n﹣1,其中n∈N*.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式.(Ⅱ)若数列{b n}满足b1=1,b n=3b n﹣1+a n(n≥2).(ⅰ)证明:数列为等差数列.(ⅱ)求数列{b n}的前n项和T n.47.数列{a n}满足a1=1,a n+1=a n.(1)设b n=,求数列{b n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n;(3)若对任意实数λ都有λ2≥a n成立,求n的最大值.48.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=(n∈N*).(Ⅰ)证明数列{2n﹣1•a n}是等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设数列{b n}的前n项和为S n,且S n+a n=λ(λ为常数,n∈N*).令c n=b2n,数列{c n}的前n项和为T n,若对任意n∈N*,正整数t满足t2﹣3t>9T n恒成立,求t的最小值.49.已知S n是数列{a n}的前n项和,且a n=S n+2n(n∈N*).(Ⅰ)求a1,a2的值;(Ⅱ)令b n=,求证:数列{b n}是等差数列;(Ⅲ)若数列{∁n}满足∁n=1+,对任意的p、q∈N*,λ≥|∁p﹣∁q|恒成立,求实数λ的取值范围.50.若数列{a n}满足.(1)求a1,a2,a3及{a n}的通项公式;(2)若,数列{b n}的前n项和S n.①求S n;②对于任意n∈N+,均有恒成立,求m的取值范围.51.记S n为数列{a n}的前n项和.已知+n=2a n+1.(1)证明:{a n}是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求S n的最小值.52.如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BCC1B1为正方形,平面BCC1B1⊥平面ABB1A1,AB=BC=2,M,N分别为A1B1,AC的中点.(Ⅰ)求证:MN∥平面BCC1B1;(Ⅱ)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求直线AB与平面BMN所成角的正弦值.条件①:AB⊥MN;条件②:BM=MN.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.53.如图,已知ABCD和CDEF都是直角梯形,AB∥DC,DC∥EF,AB=5,DC=3,EF=1,∠BAD=∠CDE=60°,二面角F﹣DC﹣B的平面角为60°.设M,N分别为AE,BC的中点.(Ⅰ)证明:FN⊥AD;(Ⅱ)求直线BM与平面ADE所成角的正弦值.54.如图,PO是三棱锥P﹣ABC的高,P A=PB,AB⊥AC,E为PB的中点.(1)证明:OE∥平面P AC;(2)若∠ABO=∠CBO=30°,PO=3,P A=5,求二面角C﹣AE﹣B的正弦值.55.如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1的体积为4,△A1BC的面积为.(1)求A到平面A1BC的距离;(2)设D为A1C的中点,AA1=AB,平面A1BC⊥平面ABB1A1,求二面角A﹣BD﹣C的正弦值.56.如图,四面体ABCD中,AD⊥CD,AD=CD,∠ADB=∠BDC,E为AC的中点.(1)证明:平面BED⊥平面ACD;(2)设AB=BD=2,∠ACB=60°,点F在BD上,当△AFC的面积最小时,求三棱锥F﹣ABC的体积.57.小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒.包装盒如图所示:底面ABCD是边长为8(单位:cm)的正方形,△EAB,△FBC,△GCD,△HDA均为正三角形,且它们所在的平面都与平面ABCD 垂直.(1)证明:EF∥平面ABCD;(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).58.在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,CD∥AB,AD=DC=CB=1,AB=2,DP=.(1)证明:BD⊥P A;(2)求PD与平面P AB所成的角的正弦值.59.如图,四面体ABCD中,AD⊥CD,AD=CD,∠ADB=∠BDC,E为AC的中点.(1)证明:平面BED⊥平面ACD;(2)设AB=BD=2,∠ACB=60°,点F在BD上,当△AFC的面积最小时,求CF与平面ABD所成的角的正弦值.60.已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面AA1B1B为正方形,AB=BC=2,E,F分别为AC和CC1的中点,D为棱A1B1上的点,BF⊥A1B1.(1)证明:BF⊥DE;(2)当B1D为何值时,面BB1C1C与面DFE所成的二面角的正弦值最小?参考答案一.选择题(共20小题)1.C;2.B;3.B;4.B;5.C;6.D;7.B;8.D;9.A;10.D;11.C;12.A;13.D;14.C;15.A;16.C;17.C;18.A;19.B;20.B;二.多选题(共1小题)21.CD;三.填空题(共8小题)22.;23.;24.;25.;26.2n﹣1(n∈N*);27.1;28.1008;29.60;60;。
1知识框架111111(2)(2)(1)(1)()22()n n n n n n m p q n n n n a q n a a a qa a d n a a n d n n n S a a na d a a a a m n p q --=≥=⎧⎪←⎨⎪⎩-=≥⎧⎪=+-⎪⎪-⎨=+=+⎪⎪+=++=+⎪⎩两个基等比数列的定义本数列等比数列的通项公式等比数列数列数列的分类数列数列的通项公式函数角度理解的概念数列的递推关系等差数列的定义等差数列的通项公式等差数列等差数列的求和公式等差数列的性质1111(1)(1)11(1)()n n n n m p q a a q a q q q q S na q a a a a m n p q ---=≠--===+=+⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎨⎩⎩等比数列的求和公式等比数列的性质公式法分组求和错位相减求和数列裂项求和求和倒序相加求和累加累积归纳猜想证明分期付款数列的应用其他⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪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。
一、典型题的技巧解法 1、求通项公式 (1)观察法。
(2)由递推公式求通项。
对于由递推公式所确定的数列的求解,通常可通过对递推公式的变换转化成等差数列或等比数列问题。
(1)递推式为a n+1=a n +d 及a n+1=qa n (d ,q 为常数) 例1、 已知{a n }满足a n+1=a n +2,而且a 1=1。
求a n 。
例1、解 ∵a n+1-a n =2为常数 ∴{a n }是首项为1,公差为2的等差数列∴a n =1+2(n-1) 即a n =2n-1 例2、已知{}n a 满足112n n a a +=,而12a =,求n a =?(2)递推式为a n+1=a n +f (n )例3、已知{}n a 中112a =,12141n n a a n +=+-,求n a . 解: 由已知可知)12)(12(11-+=-+n n a a n n )121121(21+--=n n令n=1,2,…,(n-1),代入得(n-1)个等式累加,即(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n-1)22434)1211(211--=--+=n n n a a n ★ 说明 只要和f (1)+f (2)+…+f (n-1)是可求的,就可以由a n+1=a n +f (n )以n=1,2,…,(n-1)代入,可得n-1个等式累加而求a n 。
必修5 数列2.等差数列{}n a 中,()46810129111120,3a a a a a a a ++++=-则的值为A .14B .15C .16D .173.等差数列{}n a 中,12910S S a =>,,则前 项的和最大.解:0912129=-=S S S S , 10111211111030,00a a a a a a ∴++=∴=∴=>,,又4.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 .解:∵ ,,,,,1001102030102010S S S S S S S ---成等差数列,公差为D 其首项为10010=S ,6.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. 解:①)(6)(610312112a aa a S +=+=36(27)0a d =+>②12671377666()013000S a a S a a a S =+>=<∴<>∴, 最大。
1. 已知等差数列{}n a 中,12497116a a a a ,则,===+等于( ) A .15 B .30 C .31 D .64794121215a a a a a +=+∴= A2. 设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,971043014S S S S ,则,=-== .543. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=+++=118521221a a a a S ,则 . 4. 等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,已知50302010==a a ,. ①求通项n a ;②若n S =242,求n . 解:d n a a n )1(1-+=111020193012305021019502n a d a a a a n a d d +==⎧⎧==∴∴=+⎨⎨+==⎩⎩,解方程组5.甲、乙两物体分别从相距70m 的两处同时相向运动,甲第一分钟走2m ,以后每分钟比前一分钟多走1m ,乙每分钟走5m ,①甲、乙开始运动后几分钟相遇? ②如果甲乙到对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前一分钟多走1m ,乙继续每分钟走5m ,那么,开始运动几分钟后第二次相遇?故第一次相遇是在开始运动后7分钟. 故第二次相遇是在开始运动后15分钟 10.已知数列{}n a 中,,31=a 前n 和1)1)(1(21-++=n n a n S . ①求证:数列{}n a 是等差数列; ②求数列{}n a 的通项公式; ③设数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧+11n n a a 的前n 项和为n T ,是否存在实数M ,使得M T n ≤对一切正整数n 都成立? 若存在,求M 的最小值,若不存在,试说明理由.12122(1)(1)()2n n n n n n n a n a a a a a ++++∴+=++∴=+ ∴数列{}n a 为等差数列.②1)1(311-+==+n n a n na a ,{}212121522n a a a a a ∴=-=∴-=即等差数列的公差为1(1)3(1)221n a a n d n n ∴=+-=+-⋅=+121n +++,要使得T n n 都成立,三、等比数列 知识要点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,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,记为()0q q ≠,.2. 递推关系与通项公式mn m n n n n n q a a q a a qa a --+⋅=⋅==推广:通项公式:递推关系:111 3. 等比中项:若三个数c b a ,,成等比数列,则称b 为a 与c 的等比中项,且ac b ac b =±=2,注:是成等比数列的必要而不充分条件. 4. 前n 项和公式)1(11)1()1(111≠⎪⎩⎪⎨⎧--=--==q q qa a q q a q na S n n n5. 等比数列的基本性质,),,,(*∈N q p n m 其中①q p n m a a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若,反之不成立! ②)(2*+--∈⋅==N n a a a a a qm n m n n mn mn , ③{}n a 为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列.④若项数为()*2n n N ∈,则S q S =偶奇.⑤nn m n m S S q S +=+⋅.⑥ ,,,时,n n n n n S S S S S q 2321---≠仍成等比数列. 6. 等比数列与等比数列的转化 ①{}n a 是等差数列⇔{})10(≠>c c cna ,是等比数列;②{}n a 是正项等比数列⇔{})10(log ≠>c c a n c ,是等差数列;③{}n a 既是等差数列又是等比数列⇔{}n a 是各项不为零的常数列. 7. 等比数列的判定法 ①定义法:⇒=+(常数)q a a nn 1{}n a 为等比数列; ②中项法:⇒≠⋅=++)0(221n n n n a a a a {}n a 为等比数列;③通项公式法:⇒⋅=为常数)q k q k a nn ,({}n a 为等比数列; ④前n 项和法:⇒-=为常数)(q k q k S nn ,)1({}n a 为等比数列. 性质运用1.103107422222)(++++++=n n f 设()()()n N f n *∈,则等于1342222(81)(81)(81)(81)7777n n n n A B C D +++----....D2.已知数列{}n a 是等比数列,且===m m m S S S 323010,则, .3.⑴在等比数列{}n a 中,143613233+>==+n n a a a a a a ,,. ①求n a ,②若n n n T a a a T 求,lg lg lg 21+++= .⑵在等比数列{}n a 中,若015=a ,则有等式n n a a a a a a -+++=+++292121)29(*∈<N n n ,成立,类比上述性质,相应的在等比数列{}n b 中,若119=b ,则有等式成立.解:⑴①由等比数列的性质可知:16341616163233321a a a a a a a a a a ⋅=⋅=+=>==又,解得,②由等比数列的性质可知,{}n a lg 是等差数列,因为⑵由题设可知,如果0=m a 在等差数列中有n m n a a a a a a --+++=+++122121)12(*∈-<N n m n ,成立,我们知道,如果q p n m a a a a q p n m +=++=+,则若,而对于等比数列{}n b ,则有q p n m a a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若所以可以得出结论,若n m n m b b b b b b b --==1221211 ,则有)12(*∈-<N n m n ,成立,在本题中 n n b b b b b b -=372121 则有)37(*∈<N n n ,1.{a n }是等比数列,下面四个命题中真命题的个数为 ( ) ①{a n 2}也是等比数列;②{ca n }(c ≠0)也是等比数列;③{na 1}也是等比数列;④{ln a n }也是等比数列. A .4 B .3C .2D .12.等比数列{a n }中,已知a 9 =-2,则此数列前17项之积为 ( ) A .216 B .-216 C .217 D .-2173.等比数列{a n }中,a 3=7,前3项之和S 3=21, 则公比q 的值为 ( )A .1B .-21 C .1或-1 D .-1或214.在等比数列{a n }中,如果a 6=6,a 9=9,那么a 3等于 ( )A .4B .23 C .916 D .25.若两数的等差中项为6,等比中项为5,则以这两数为两根的一元二次方程为 ( )A .x 2-6x +25=0B .x 2+12x +25=0C .x 2+6x -25=0D .x 2-12x +25=06.某工厂去年总产a ,计划今后5年内每一年比上一年增长10%,这5年的最后一年该厂的总产值是 ( )A .1.1 4 aB .1.1 5 aC .1.1 6 aD .(1+1.1 5)a7.等比数列{a n }中,a 9+a 10=a (a ≠0),a 19+a 20=b ,则a 99+a 100等于 ( ) A .89abB .(ab )9C .910abD .(ab )108.已知各项为正的等比数列的前5项之和为3,前15项之和为39,则该数列的前10项之和为( )A .32B .313C .12D .159.某厂2001年12月份产值计划为当年1月份产值的n 倍,则该厂2001年度产值的月平均增长率为 ( ) A .11n B .11n C .112-n D .111-n10.已知等比数列{}n a 中,公比2q =,且30123302a a a a ⋅⋅⋅⋅=,那么36930a a a a ⋅⋅⋅⋅等于 ( )A .102 B .202 C .162 D .15211.等比数列的前n 项和S n =k ·3n +1,则k 的值为 ( )A .全体实数B .-1C .1D .312.某地每年消耗木材约20万3m ,每3m 价240元,为了减少木材消耗,决定按%t 征收木材税,这样每年的木材消耗量减少t 25万3m ,为了既减少木材消耗又保证税金收入每年不少于90万元,则t 的范围是 ( )A .[1,3]B .[2,4]C .[3,5]D .[4,6]一、选择题: BDCAD BACDB BC13.在等比数列{a n }中,已知a 1=23,a 4=12,则q =_____ ____,a n =____ ____.14.在等比数列{a n }中,a n >0,且a n +2=a n +a n +1,则该数列的公比q =___ ___.15.在等比数列{a n }中,已知a 4a 7=-512,a 3+a 8=124,且公比为整数,求a 10= .16.数列{n a }中,31=a 且n a a n n (21=+是正整数),则数列的通项公式=n a .二、填空题:13.2, 3·2n -2. 14.251+.15.512 .16.123-n . 17.已知数列满足a 1=1,a n +1=2a n +1 (n ∈N *).(1)求证数列{a n +1}是等比数列;(2)求{a n }的通项公式. (1)证明由a n +1=2a n +1得a n +1+1=2(a n +1)又a n +1≠0 ∴111+++n n a a =2即{a n +1}为等比数列.(2)解析: 由(1)知a n +1=(a 1+1)q n-1即a n =(a 1+1)q n -1-1=2·2n -1-1=2n -118.在等比数列{a n }中,已知对n ∈N *,a 1+a 2+…+a n =2n -1,求a 12+a 22+…+a n 2.解析: 由a 1+a 2+…+a n =2n -1 ① n ∈N *,知a 1=1且a 1+a 2+…+a n -1=2n -1-1 ②由①-②得a n =2n -1,n ≥2 又a 1=1,∴a n =2n -1,n ∈N *212221)2()2(-+=n n nn a a =4 即{a n 2}为公比为4的等比数列 ∴a 12+a 22+…+a n 2=)14(3141)41(21-=--nn a 19.在等比数列{a n }中,已知S n =48,S 2n =60,求S 3n .解析一: ∵S 2n ≠2S n ,∴q ≠1 根据已知条件121(1)481(1)601n na q qa q q ⎧-=⎪-⎪⎨-=⎪⎪-⎩①②②÷①得:1+q n =45即q n =41 ③ ③代入①得q a -11=64 ④解析二:∵{a n}为等比数列∴(S2n-S n)2=S n(S3n-S2n)20.求和:S n=1+3x+5x2+7x3+…+(2n-1)x n-1 (x≠0).解析:当x=1时,S n=1+3+5+…+(2n-1)=n2当x≠1时,∵S n=1+3x+5x2+7x3+…+(2n-1)x n-1,①等式两边同乘以x得:xS n=x+3x2+5x3+7x4+…+(2n-1)x n.②21.在等比数列{a n}中,a1+a n=66,a2·a n-1=128,且前n项和S n=126,求n及公比q.解析:∵a1a n=a2a n-1=128,又a1+a n=66,∴a1、a n是方程x2-66x+128=0的两根,解方程得x1=2,x2=64,∴a1=2,a n=64或a1=64,a n=2,显然q≠1.22.某城市1990年底人口为50万,人均住房面积为16 m2,如果该市每年人口平均增长率为1%,每年平均新增住房面积为30万m2,求2000年底该市人均住房的面积数.(已知1.015≈1.05,精确到0.01 m2)解析:依题意,每年年底的人口数组成一个等比数列{a n}:a1=50,q=1+1%=1.01,n=11 则a11=50×1.0110=50×(1.015)2≈55.125(万),又每年年底的住房面积数组成一个等差数列{b n}:b1=16×50=800,d=30,n=11∴b11=800+10×30=1100(万米2)因此2000年底人均住房面积为:1100÷55.125≈19.95(m2)。
高考考点5 数列1. 设n s 为等比数列{}n a 的前n 项和,2580a a +=则52S S = (A)-11 (B)-8 (C)5(D)112. 在等比数列{}n a 中,11a =,公比1q ≠.若12345m a a a a a a =,则m= (A )9 (B )10 (C )11 (D )123. 已知{}n a 是首项为1的等比数列,n s 是{}n a 的前n 项和,且369s s =,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前5项和为 (A )158或5 (B )3116或5 (C )3116 (D )1584. 设{}n a 是任意等比数列,它的前n 项和,前2n 项和与前3n 项和分别为,,X Y Z ,则下列等式中恒成立的是 A 、2X Z Y += B 、()()Y Y X Z Z X -=- C 、2Y XZ =D 、()()Y Y X X Z X -=-5. 设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若111a =-,466a a +=-,则当n S 取最小值时,n 等于A .6B .7C .8D .96. 设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若36324S S ==,,则9a = 。
7. 已知数列{}n a 满足1133,2,n n a a a n +=-=则na n的最小值为__________. 8. 设{a n }是等比数列,公比q =S n 为{a n }的前n 项和。
记*2117,.n nn n S S T n N a +-=∈设0n T 为数列{n T }的最大项,则0n = 。
9.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 . 6310. 等差数列{n a }的公差不为零,首项1a =1,2a 是1a 和5a 的等比中项,则数列的前10项之和是A. 90B. 100C. 145D. 19011. 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.912. 设{}n a 是公差不为0的等差数列,12a =且136,,a a a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n S =( )A .2744n n + B .2533n n + C .2324n n+ D .2n n +13. 设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若972S =,则249a a a ++= 14. 设等比数列{}n a 的公比12q =,前n 项和为n S ,则44Sa = . 15. 设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若535a a =则95S S = 16. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且53655,S S -=则4a = 17. 设n S 为数列{}n a 的前n 项和,2n S kn n =+,*n N ∈,其中k 是常数. (I ) 求1a 及n a ;(II )若对于任意的*m N ∈,m a ,2m a ,4m a 成等比数列,求k 的值.18. 等比数列{n a }的前n 项和为n S , 已知对任意的n N +∈ ,点(,)n n S ,均在函数(0x y b r b =+>且1,,b b r ≠均为常数)的图像上.(1)求r 的值; (11)当b=2时,记 1()4n nn b n N a ++=∈ 求数列{}n b 的前n 项和n T19. 已知等差数列{n a }中,0,166473=+-=a a a a 求{n a }前n 项和n s .20. 已知等差数列}{n a 的公差d 不为0,设121-+++=n n n q a q a a S*1121,0,)1(N n q q a q a a T n n n n ∈≠-++-=--(Ⅰ)若15,1,131===S a q ,求数列}{n a 的通项公式; (Ⅱ)若3211,,,S S S d a 且=成等比数列,求q 的值。
数列专题
等差数列及其性质
一、基本概念:
1、等差数列的定义:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的 ,那么这个数列叫做等差数列。
其中 叫做公差,通常用d 表示。
等差数列的定义表达式 或 。
2、等差中项:任意两个数a 、b 有且只有一个等差中项,即 。
3、等差数列的通项公式:=n a ,=n a 。
4、等差数列的前n 项和的公式:=n S ,=n S 。
二、等差数列的性质:
1、增减性: 。
2、通项特性:
⑴、中a a a a a a a n n n 223121==+=+=+-- ;概括为: 。
⑵、若m 、n 、p 、*∈N q ,且q p n m +=+,则 。
⑶、项的序号成等差数列,相应的项也构成等差数列,即: 。
3、前n 项的特性:设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,则m S 、m m S S -2、m m S S 23-、 构成的数列是 数列;
4、等差数列的判断与证明方法:
*⑴、利用定义:d a a n n =-+1(常数);
⑵、利用性质:n n n a a a 211=+-+ ()2≥n
⑶、利用通项公式:b kn a n +=(k 、b 为常数)
⑷、利用前n 项和的公式:Bn An S n +=2(A 、B 为常数)
考点一:等差数列中基本量的计算:
例1、在等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和。
⑴、已知153,334515==a a ,求61a . ⑵、若488=S ,16812=S ,求1a 和d
⑶、已知,316=a ,求31S . ⑷、若21512841=+---a a a a a ,求=+133a a
⑸、若451110987-=++++a a a a a 且786=S ,求15141312a a a a +++
考点二:等差数列的判断与证明:
例2、已知数列的前n 项和n S ,试判断所给数列是不是等差数列;
(1)n n S n 232-= (2)1232+-=n n S n
例3、在数列{}n a 中,11a =,122n n n a a +=+.设12n
n n a b -=.证明:数列{}n b 是等差数列;
考点三:等差数列性质的应用:
例4、已知{}n a 是等差数列,124a a +=,7828a a +=,则该数列前10项和10S 等于( )
A .64
B .100
C .110
D .120
例5、已知等差数列{}n a ,已知3610,30,S S ==求912,S S
例6、若811161199464=+++a a a a a a a a ,求14S
针对练习:
1.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 .135
C .95
D .23
2. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且3S =6,1a =4, 则公差d 等于( )
A .1
B 53
C.- 2 D 3 3. 等差数列{n a }的公差不为零,首项1a =1,2a 是1a 和5a 的等比中项,则数列的前10项之和是
A. 90
B. 100
C. 145
D. 190
4. 设等差数列{}n a 的前n 项和为n s ,若6312a s ==,则n a = .
5、已知递增等差数列{n a }中,0,166473=+-=a a a a 求{n a }前n 项和n s 及n s 的最小值
6、设{}n a 是等差数列,52=a , 145=a 。
⑴、求数列{}n a 的通项公式;⑵、设{}n a 的前n 项和155=n S ,求n 的值。
等比数列及其性质
一、基本概念:
1、等比数列的定义:
一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的 都等于 ,那么这个数列叫做等差数列。
其中 叫做公比,通常用q 表示。
等比数列的定义表达式 或 。
2、等比中项:任意两个数a 、b 有两个等差中项,即 和 。
3、等比数列的通项公式:=n a ,=n a 。
4、项和公式等比数列的前
n :⎩⎨⎧=____________n S 或变形为⎩⎨⎧=_________n S
二、等比数列的性质:
1、增减性: ⑴、当 或 时,数列为递增数列;⑵、当 或 时,数列为递减数列;
⑶、当 时,数列为常数数列;⑷、当 时,数列为摆动数列。
2、通项特性:
⑴、223121中a a a a a a a n n n ==⋅=⋅=⋅-- ;概括为: 。
⑵、若m 、n 、p 、*∈N q ,且q p n m +=+,则 。
特别地,当p n m 2=+时,有 。
⑶、项的序号成等差数列,相应的项也构成等比数列,即: 。
3、前n 项的特性:设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,则m S 、m m S S -2、m m S S 23-、 构成的数列是 数列;
4、等差数列的判断与证明方法:⑴、利用定义:
q a a n
n =+1(常数);⑵、利用性质:212++=⋅n n n a a a
经典例题:
考点一:等比数列中基本量的计算:
例1、在等比数列{}n a 中,n S 为其前n 项和。
(1)若182=a ,84=a ,则=q ,=1a ;
(2)、若9632S S S =+,则=q
(3)、若3682=⋅a a ,1573=+a a ,则=q ;
(4)、若2446=-a a ,6453=⋅a a ,则=8S
考点二:等比数列的判断与证明:
例2、已知数列{}n a 的前项和为n S ,()()*
21n n S a n N =-∈。
⑴求21,a a ; (2) 求证数列{}n a 是等比数列。
例3、已知数列{}n a 满足, *1
1212,,2n n n a a a a a n N ++=∈’+2==.
()I 令1n n n b a a +=-,证明:{}n b 是等比数列;(Ⅱ)求{}n a 的通项公式。
数列的通项公式
已知数列{}n a 中1a =1,
(1)12n n a a +-=,n N +
∈求{}n a 的通项公式;
(2)1n n a a n +-=,n N +∈求{}n a 的通项公式;
(3)1
2n n a a +=,n N +∈求{}n a 的通项公式;
(4)1
1n n a n a n ++=,n N +∈求{}n a 的通项公式;
(5)121n n a a +=+,n N +
∈求{}n a 的通项公式;
(6)122n
n n a a +=+,n N +∈求{}n a 的通项公式;
(7)11n
n n a a a +=+,n N +∈求{}n a 的通项公式;
求和的常用方法
1、 分组求和
例:已知数列212n n a n =-+,求其前n 项和
2、错位相减法
例:已知数列2n
n a n =⋅,求其前n 项和
练:已知数列(21)2n n a n =-⋅,求其前n 项和
3、裂项相消法 例:已知数列1
(2)n a n n =+,求其前n 项和
10、已知数列{}a n :…,…,…,,,100100
1002
1001
33
32
3122211++++++
①求证数列{}a n 为等差数列,并求它的公差 ②设()N n a a b n n n ∈=+1
1
,求……++++n b b b 21的和。