高中数学数列知识点总结
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数列基础知识点
《考纲》要求:
1、理解数列的概念,了解数列通项公式的意义,了解递推公式是给出数列的一种方法,并能根据递推公式写出数列的前几项;
2、理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式,并能解决简单的实际问题;
3、理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n 项和公式,并能解决简单的实际问题。
数列的概念
1.数列的概念:数列是按一定的顺序排列的一列数,在函数意义下,数列是定义域为正整数N *
或其子集{1,2,3,……n}的函数f(n).数列的一般形式为a 1,a 2,…,…,简记为{},其中是数列{}的第 项. 2.数列的通项公式
一个数列{}的 与 之间的函数关系,如果可用一个公式=f(n)来表示,我们就把这个公式叫做这个数列的通项公式.
3.在数列{}中,前n 项和与通项的关系为:
=n a ⎪⎩
⎪⎨⎧≥==2
1n n a n
4.求数列的通项公式的其它方法
⑴ 公式法:等差数列与等比数列采用首项与公差(公比)确定的方法.
⑵ 观察归纳法:先观察哪些因素随项数n 的变化而变化,哪些因素不变;初步归纳出公式,再取n 的特珠值进行检验,最后用数学归纳法对归纳出的结果加以证明.
⑶ 递推关系法:先观察数列相邻项间的递推关系,将它们一般化,得到的数列普遍的递推关系,再通过代数方法由递推关系求出通项公式. 例1. 根据下面各数列的前n 项的值,写出数列的一个通项公式. ⑴ -
3
12⨯,534⨯,-758⨯,9716⨯…; ⑵ 1,2,6,13,23,36,…;
⑶ 1,1,2,2,3,3, 解: ⑴ =(-1)
n
)
12)(12(1
2+--n n n
⑵ =)673(2
12+-n n
(提示:a 2-a 1=1,a 3-a 2=4,a 4-a 3=7,a 5-a 4=10,…,--1=1+3(n -2)=3n -5.各式相加得
)673(2
1
)43)(1(2
1
1)]53(10741[12+-=
--+=-++++++=n n n n n a n
⑶ 将1,1,2,2,3,3,…变形为
,2
1
3,202,211+++ ,,2
6,215,204 +++ ∴4
)1(122
2)1(11
1
++-++=
-++
=
n n n n n a 变式训练1.某数列{}的前四项为0,2,0,2,则以下各式: ① =
22[1+(-1)n
] ② =n )(11-+ ③ = ⎩⎨
⎧)
(0
)
(2为奇数为偶数n n 其中可作为{}的通项公式的是 ( ) A .① B .①② C .②③ D .①②③ 解:D
例2. 已知数列{}的前n 项和,求通项.
⑴ =3n
-2
⑵ =n 2
+3n +1
解 ⑴ =--1 (n ≥2) a 1=S 1 解得:=⎩⎨⎧
=≥⋅-)
1(1)2(3
21
n n n ⑵ =⎩⎨
⎧≥+=)
2(22)1(5
n n n
变式训练2:已知数列{}的前n 项的和满足关系式(-1)=n ,(n ∈N *
),则数列{}的通项公式为 .
解:,110101)1lg(+=⇒=-⇒=-n n n n n S S n S 当n =1时,a 1=S 1=11;当n ≥2时,=--1=10n
-10n -1
=9·10
n -1
.故=⎪⎩⎪⎨
⎧≥⋅=-)2(10
9)
1(111
n n n
例3. 根据下面数列{}的首项和递推关系,探求其通项公式.
⑴ a 1=1,=2-1+1 (n ≥2) ⑵ a 1=1,=113--+n n a (n ≥2) ⑶ a 1=1,=
11
--n a n
n (n ≥2) 解:⑴ =2-1+1⇒(+1)=2(-1+1)(n ≥2),a 1+1=2.故:a 1+1=2n
,∴=2n
-1. ⑵=(--1)+(-1--2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=3n -1
+3
n -2
+…+33
+3+1=)13(2
1
-n .
(3)∵
n
n a a n n 1
1-=-
∴=
⋅--⋅-=⋅⋅⋅⋅⋅-----1
2
111232211n n n n a a a a a a a a a n n n n n n n
n n 112123=⋅⋅⋅-- 变式训练3.已知数列{}中,a 1=1,+1=2
2+n n a a (n ∈N *
),求该数列的通项公式. 解:方法一:由+1=
2
2+n n
a a 得 21111
=-
+n n a a ,∴{n a 1}是以111=a 为首项,2
1为公差的等差数列. ∴
n a 1=1+(n -1)·21,即=1
2+n 方法二:求出前5项,归纳猜想出=
1
2
+n ,然后用数学归纳证明. 例4. 已知函数)(x f =2x
-2-x
,数列{}满足)(log 2n a f =-2n ,求数列{}通项公式. 解:n a f n a n a n 222)(log 2log 2log 2-=-=-
n a a n
n 21
-=-
得n n a n -+=12 变式训练4.知数列{}的首项a 1=5.前n 项和为且+1=2+n +5(n ∈N *
). (1) 证明数列{+1}是等比数列;
(2) 令f (x)=a 1x +a 2x 2+…+,求函数f (x)在点x =1处导数f 1
(1). 解:(1) 由已知+1=2+n +5,∴ n ≥2时,=2-1+n +4,两式相减,得: +1-=2(--1)+1,即+1=2+1 从而+1+1=2(+1)
当n =1时,S 2=2S 1+1+5,∴ a 1+a 2=2a 1+6, 又a 1=5,∴ a 2=11 ∴
1
1
1+++n n a a =2,即{+1}是以a 1+1=6为首项,2为公比的等比数列. (2) 由(1)知=3×2n
-1
∵ )(x f =a 1x +a 2x 2
+…+
∴ )('x f =a 1+2a 2x +…+-1
从而)1('f =a 1+2a 2+…+
=(3×2-1)+2(3×22
-1)+…+n(3×2n
-1)
=3(2+2×22+…+n ×2n
)-(1+2+…+n) =3[n ×2
n +1
-(2+ (2)
)]-
2
)
1(+n n =3(n -1)·2n +1
-
2
)
1(+n n +6
1.根据数列的前几项,写出它的一个通项公式,关键在于找出这些项与项数之间的关系,常用的方法有观察法、通项法,转化为特殊数列法等.
2.由求时,用公式=--1要注意n ≥2这个条件,a 1应由a 1=S 1来确定,最后看二者能否统一.