等差数列与等比数列的几种性质
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等差数列与等比数列的性质一、等差数列的性质等差数列是指一个数列中,任意相邻两项之差保持不变的数列。
下面将介绍等差数列的几个重要性质。
1. 公差等差数列中任意相邻两项之差称为公差,用d表示。
对于一个等差数列an,其公差可以表示为d=an+1 - an。
2. 通项公式等差数列可以通过通项公式来表示。
对于等差数列an,通项公式可以表示为an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,n为项数。
3. 总和公式等差数列的前n项和可以通过总和公式来计算。
对于等差数列an,前n项和可以表示为Sn = (a1 + an) * n / 2。
4. 关于中项的性质若等差数列的项数为奇数,则中项为唯一的中间项;若项数为偶数,存在两个中项,它们的平均值即为中项。
二、等比数列的性质等比数列是指一个数列中,任意相邻两项之比保持不变的数列。
下面将介绍等比数列的几个重要性质。
1. 公比等比数列中任意相邻两项之比称为公比,用q表示。
对于一个等比数列an,其公比可以表示为q = an+1 / an。
2. 通项公式等比数列可以通过通项公式来表示。
对于等比数列an,通项公式可以表示为an = a1 * q^(n-1),其中a1为首项,n为项数。
3. 总和公式等比数列的前n项和可以通过总和公式来计算。
对于等比数列an,前n项和可以表示为Sn = (a1 * (1 - q^n)) / (1 - q),其中q ≠ 1。
4. 无穷项和若等比数列的公比0 < q < 1,则其无穷项和有限;若公比q > 1或q < -1,则等比数列的无穷项和不存在。
三、等差数列与等比数列的比较1. 增长趋势等差数列的项与项之间的差值保持恒定,因此增长趋势比较线性;而等比数列的项与项之间的比例保持恒定,因此增长趋势是指数型的。
2. 值的大小等差数列的值随着项数的增加而线性增长;而等比数列的值随着项数的增加呈指数级增长或衰减。
3. 总和差异等差数列的前n项和与项数n成正比,即总和随着项数的增加而增加;等比数列的前n项和与项数n无直接关系,总和的计算需要公比q 的取值范围进行判断。
等差数列、等比数列性质班级 姓名一、知识清理1.等差数列的性质:(1)通项公式:n a = =)(*1N n d a dn ∈-+ ,当公差0d ≠时,等差数列的通项公式是关于n 的一次函数,且斜率为公差d ;推广: d m n a a m n )(-+=. 从而mn a a d m n --=; (2)前n 项公式:=n S =n d a n d ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+2212,是关于n 的二次函数且常数项为0. (3)单调性:{}n a 的公差为d ,则:ⅰ)⇔>0d {}n a 为 数列;ⅱ)⇔<0d {}n a 为 数列;ⅲ)⇔=0d {}n a 为 数列;(4) 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 +=. 注:12132n n n a a a a a a --+=+=+=⋅⋅⋅(5) 求n S 的最值法一:因等差数列前n 项和是关于n 的二次函数,故可转化为求二次函数的最值,但要注意数列的特殊性*n N ∈。
法二:(1)“首正”的递减等差数列中,前n 项和的最大值是所有非负项之和即当,,001<>d a 由⎩⎨⎧≤≥+001n n a a 可得n S 达到最大值时的n 值. (2) “首负”的递增等差数列中,前n 项和的最小值是所有非正项之和。
即 当,,001><d a 由⎩⎨⎧≥≤+001n n a a 可得n S 达到最小值时的n 值. 或求{}n a 中正负分界项2.等比数列的性质:(1) 通项公式:n a = =),0,0(*11N n B A q a B A q qa n n ∈≠⋅≠⋅⋅= , 推广:n m n m a a q -=, 从而得n m n ma q a -= (2)前n 项和n S 公式:ⅰ) 当1q =时,=n S ;ⅱ) 当1q ≠时,=n S =n n B A A q qa q a ⋅-=---1111,(A ,B 为非零常数)(3) 若m+n=s+t (m, n, s, t ∈*N ),则n m s t a a a a ⋅=⋅.特别的,当n+m=2k 时,得2n m k a a a ⋅=注:12132n n n a a a a a a --⋅=⋅=⋅⋅⋅(4) ①当1q >时, ②当0<q<1时,110{}0{}{n n a a a a ><,则为递增数列,则为递减数列, 110{}0{}{n n a a a a ><,则为递减数列,则为递增数列③当q=1时,该数列为常数列(此时数列也为等差数列);④当q<0时,该数列为摆动数列.二、典例解析例1、(1)设{}n a 是等差数列,且21512841=+---a a a a a ,求133a a +及S 15值。
等差数列与等比数列的性质1. 等差数列的性质等差数列是指数列中相邻元素之间的差值保持不变的数列。
它具有以下几个重要的性质。
1.1 公差对于等差数列a₁, a₂, a₃, ..., an,相邻两项之间的差值称为公差,用d表示。
即d = a₂ - a₁ = a₃ - a₂ = ... = an - a(n-1)。
等差数列的公差决定了其增长或减小的速度。
当公差为正数时,数列递增;当公差为负数时,数列递减。
1.2 通项公式等差数列的通项公式可用来表示其任意一项。
设等差数列的首项为a₁,公差为d,第n项为an,则通项公式为an = a₁ + (n - 1)d。
利用通项公式,可以快速计算等差数列中任意一项的值。
1.3 前n项和等差数列的前n项和表示为Sn,可用来求等差数列前n项的和。
求解前n项和的公式为Sn = (n/2)(a₁ + an) = (n/2)(2a₁ + (n - 1)d)。
利用前n项和公式,可以快速计算等差数列前n项的和。
1.4 等差数列的性质等差数列具有以下一些重要的性质:- 等差数列的中项为首项与末项的算术平均数。
- 等差数列的前n项和与后n项和相等。
- 若两个数列的差构成一个等差数列,那么两个数列分别也是等差数列。
2. 等比数列的性质等比数列是指数列中相邻元素之间的比值保持不变的数列。
它具有以下几个重要的性质。
2.1 公比对于等比数列a₁, a₂, a₃, ..., an,相邻两项之间的比值称为公比,用r表示。
即r = a₂/a₁ = a₃/a₂ = ... = an/a(n-1)。
等比数列的公比决定了其增长或减小的速度。
当公比大于1时,数列递增;当公比大于0且小于1时,数列递减。
2.2 通项公式等比数列的通项公式可用来表示其任意一项。
设等比数列的首项为a₁,公比为r,第n项为an,则通项公式为an = a₁ * r^(n-1)。
利用通项公式,可以计算等比数列中任意一项的值。
2.3 前n项和等比数列的前n项和表示为Sn,可用来求等比数列前n项的和。
等差、等比的公式性质以及数列的求和方法第一节:等差数列的公式和相关性质1、等差数列的定义:对于一个数列,如果它的后一项减去前一项的差为一个定值,则称这个数列为等差数列,记:d a a n n =--1(d 为公差)(2≥n ,*n N ∈)注:下面所有涉及n ,*n N ∈省略,你懂的。
2、等差数列通项公式:1(1)n a a n d =+-,1a 为首项,d 为公差推广公式:()n m a a n m d =+-变形推广:mn a a d mn --= 3、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 a4、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)特别地,当项数为奇数21n +时,1n a +是项数为2n+1的等差数列的中间项()()()12121121212n n n n a a S n a +++++==+(项数为奇数的等差数列的各项和等于项数乘以中间项)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)。
高中数学的解析数列中的等差数列与等比数列区别高中数学中的解析数列包括等差数列和等比数列两种类型。
虽然它们都是数列的特殊形式,但是在定义、性质、求和公式以及应用等方面都有着明显的区别。
接下来,我们将详细探讨等差数列和等比数列在以上几个方面的不同之处。
一、定义与通项公式1. 等差数列:等差数列是指数列中的每一项与它前面一项之差相等的数列。
等差数列的通项公式为:an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n 为项数。
2. 等比数列:等比数列是指数列中的每一项与它前面一项的比值相等的数列。
等比数列的通项公式为:an = a1 * r^(n-1),其中a1为首项,r为公比,n为项数。
二、性质与特点1. 等差数列:(1) 公差:等差数列的公差确定了每一项之间的差值,公差为正数时数列递增,为负数时数列递减,为零时数列为常数数列。
(2) 差数性质:等差数列中,任意两个相邻项的差值都相等。
(3) 等差数列中的项的个数无限,可正可负可零,且首项和公差的取值范围不受限制。
2. 等比数列:(1) 公比:等比数列的公比确定了每一项与前一项的比值,公比大于1时数列递增,小于1大于0时数列递减,小于0时数列在符号间变号。
(2) 比数性质:等比数列中,任意两个相邻项的比值都相等。
(3) 等比数列的项数有限,且公比必须为非零实数,否则将出现分母为零等情况。
三、求和公式1. 等差数列:等差数列的前n项和Sn的求和公式为:Sn = (n/2) * (a1 + an) = (n/2) * [2a1 + (n-1)d]。
2. 等比数列:等比数列的前n项和Sn的求和公式为:Sn = (a1 * (1 - r^n)) / (1 - r),其中r不等于1。
四、应用领域1. 等差数列:(1) 财务管理中的年金问题:如果投资方案满足每年投入相同的金额,且收益率相同,则投资总额可以表示成等差数列。
(2) 几何学中的点、直线和平面的坐标:当三维空间中的点、直线或平面的坐标满足一定的规律时,可以表示成等差数列。
等差数列与等比数列等差数列等比数列的性质与应用数学中,等差数列与等比数列是两个重要的概念。
它们的性质和应用很广泛,尤其在数学及其他学科中都得到了广泛的应用。
本文将详细介绍等差数列和等比数列方面的知识,并着重讨论其性质和应用。
一、等差数列的性质与应用1.等差数列的定义等差数列是指数列中每一项与它的前一项的差相等的数列。
即:a2-a1=a3-a2=a(n+1)-an其中a1为首项,d为公差,n为项数。
通项公式为an=a1+(n-1)d2.等差数列的性质(1)公差d可以为负数,当d<0时,数列是单调递减的;当d>0时,数列是单调递增的;当d=0时,数列是常数数列。
(2)等差数列前n项和Sn=na1+n(n-1)d/2(3)若已知等差数列的首项a1,末项a(n),和项数n,则公差d=[a(n)-a1]/(n-1)3.等差数列的应用等差数列在数学中有广泛的应用。
在实际生活与工作中,等差数列也有许多应用,例如:(1)数列求和在统计学中,对于某一样本的分析,常常需要对等差数列进行求和。
等差数列的和可用于计算公司业绩增长、资产负债变化等方面。
(2)财务预测在财务预测中,等差数列被广泛使用。
通过计算等差数列中的趋势,可以对公司的未来做出合理合理的预测,并做相应的决策。
(3)科技领域在科技领域中,等差数列的应用更加普及。
如数码相机中的闪光灯灯强度级别、台风每小时移动的距离等等,这些数据都是等差数列。
二、等比数列的性质与应用1.等比数列的定义等比数列是指数列中每一项与它的前一项的比等于同一个常数q的数列。
即:a2/a1=a3/a2=an/an-1=q其中a1为首项,q为公比,n为项数。
通项公式为an=a1*q^(n-1)2.等比数列的性质(1)公比q可以为负数,当q<0时,数列中的项与项之间的正负性不确定;当q>0时,数列整体是单调递增或递减的。
当q=1或q=-1时,数列是常数数列。
(2)等比数列前n项和Sn=a1(1-q^n)/(1-q)(3)若已知等比数列的首项a1,末项a(n),和项数n,则公比q=(a(n)/a1)^(1/(n-1))3.等比数列的应用等比数列的应用十分广泛。
等差数列与等比数列的区别等差数列与等比数列是数学中两种常见的数列形式,它们在数学和实际应用中起着重要的作用。
本文将详细介绍等差数列与等比数列的定义、性质和区别。
一、等差数列的定义和性质:等差数列是指一个数列中的每一项与它的前一项之差都相等的数列。
通常用字母a表示首项,字母d表示公差,第n项用an表示,数列的通项公式为an = a + (n - 1)d。
等差数列有以下几个性质:1. 公差d的性质:等差数列中任意两项的差值都是公差d,即an -an-1 = d。
2. 通项公式:等差数列的通项公式是根据首项和公差的值计算出每一项的表达式,即an = a + (n - 1)d。
3. 求和公式:等差数列的前n项和可以通过求和公式Sn = (n / 2) * (2a + (n - 1)d)进行计算。
二、等比数列的定义和性质:等比数列是指一个数列中的每一项与它的前一项之比都相等的数列,即每一项等于前一项乘以同一个非零常数。
通常用字母a表示首项,字母r表示公比,第n项用an表示,数列的通项公式为an = a * r^(n-1)。
等比数列有以下几个性质:1. 公比r的性质:等比数列中任意两项的比值都是公比r,即an / an-1 = r。
2. 通项公式:等比数列的通项公式是根据首项和公比的值计算出每一项的表达式,即an = a * r^(n-1)。
3. 求和公式:等比数列的前n项和可以通过求和公式Sn = (a * (1 - r^n)) / (1 - r)进行计算。
三、等差数列与等比数列的区别:1. 定义:等差数列中每一项与前一项的差值相等,而等比数列中每一项与前一项的比值相等。
2. 性质:等差数列的公差是常数,等比数列的公比是常数。
3. 增长速度:等差数列的增长速度是线性的,等比数列的增长速度是指数的。
4. 前n项和:等差数列的前n项和的求和公式是关于n的一次多项式,等比数列的前n项和的求和公式是关于n的一个分式。
初中数学中的等差数列与等比数列在初中数学中,等差数列和等比数列是两个重要的概念。
它们在数列及其应用中具有重要的地位和作用。
本文将介绍等差数列和等比数列的定义、性质以及它们在数学问题中的应用。
一、等差数列等差数列是指数列中任意两个相邻数之差相等的数列。
数列中的这个常数差称为等差数列的公差。
1. 定义设数列 {an} 是一个等差数列,若存在常数 d,对于任意的正整数 n (n≥2),都有 an - an-1 = d 成立,则称数列 {an} 是一个等差数列,公差为 d。
2. 性质等差数列的常用性质如下:(1)通项公式:设等差数列的首项为 a1,公差为 d,则第 n 项的通项公式为 an = a1 + (n - 1)d。
(2)前 n 项和公式:设等差数列的首项为 a1,公差为 d,则前 n 项和的公式为 Sn = (a1 + an) * n / 2,其中 an 为第 n 项。
3. 应用等差数列在代数运算中有广泛的应用,比如计算数列的和、寻找数列的规律等。
在解决实际问题时,等差数列也常常发挥着重要的作用。
比如在等间隔的时间内,某物体的位置、速度等等问题都可以用等差数列来表示和求解。
二、等比数列等比数列是指数列中任意两个相邻数的比相等的数列。
数列中的这个常数比称为等比数列的公比。
1. 定义设数列 {an} 是一个等比数列,若存在常数 q(q ≠ 0),对于任意的正整数 n(n≥2),都有 an / an-1 = q 成立,则称数列 {an} 是一个等比数列,公比为 q。
2. 性质等比数列的常用性质如下:(1)通项公式:设等比数列的首项为 a1,公比为 q,则第 n 项的通项公式为 an = a1 * q^(n - 1)。
(2)前 n 项和公式:设等比数列的首项为 a1,公比为 q,则前 n项和的公式为 Sn = a1 * (q^n - 1) / (q - 1)。
3. 应用等比数列在数学和实际问题中都有许多应用。
等差数列与等比数列总结一、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,那么这个数列叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差常用小写字母d 表示;等差中项,如果2ba A +=,那么A 叫做a 与b 的等差中项;如果三个数成等差数列,那么等差中项等于另两项的算术平均数;等差数列}{a n 的通项公式:)N n (d )1-n (a a 1n *∈+=; 等差数列}{a n 的递推公式:)2n (d a a 1n n ≥+=-;等差数列}{a n 的前n 项和公式:n S =2n)a a (n 1⨯+=d 2)1-n (n na 1⨯+= 中12na n )2d-a (n )2d (=⨯+⨯; 【等差数列的性质】 1、d )1-n (a a m n +=【说明】n 11m a d )1-n (a d )m -n (d )1-m (a d )m -n (a =+=++=+ 2、若m 、n 、p 、q *∈N ,且m+n=p+q ,则有q p n m a a a a +=+【说明】q p 11n m a a )2-q p (a 2d )2-n m (a 2a a +=++=++=+3、md 成等差数列,公差为、a 、a 、a m 2k m k k ⋯⋯++ 【说明】md a -a a -a m k m 2k k m k =⋯⋯==+++4、k )1-n (nk k 2k 3k k 2k S -S S -S ,S -S ,S ⋯⋯成等差数列,公差为d n 2【说明】d n )a a a (-)a a a (S -)S -S (2n 21n 22n 1n n n n 2=+⋯⋯+++⋯⋯++=++,)a a a (-)a a a ()S -S (-)S -S (n 22n 1n n 32n 21n 2n 2n n 2n 3+⋯⋯+++⋯⋯++=++++⋯⋯=,d n 25、数列}{a n 成等差数列Bn An S ,a a a 2,q pn a 2n 1n 1-n n n +=+=+=⇔+【说明】)d -a (dn d )1-n (a a 1m n +=+=,n S =d 2)1-n (n na 1⨯+= n )2d -a (n )2d (12⨯+⨯ 6、若数列}{a n 是等差数列,则}{c n a为等比数列,c>0【说明】d a-a a ac c cc 1-n n 1-n n ==7、偶奇n 偶奇n S S S 表示偶数项的和,则S 表示奇数项的和,S 项和,n 是前S += 当n 为偶数时,d 2nS -S 奇偶⨯=当n 为奇数时,n a S 中n ⨯=,中偶奇a S -S =,1-n 1n S S 偶奇+=【说明】当n 为偶数时,d 2n)a -a ()a -a ()a -a (S -S 123-n 2-n 1-n n 奇偶⨯=+⋯⋯++= 当n 为奇数时,中11-n n 231偶奇a d 21-n a )a -a ()a -a (a S -S =+=+⋯⋯++=,,1-n 1n 21-n )a a (2121n )a a (21S S 1-n 2n 1偶奇+=⨯++⨯+=n a S S -S S S 中n 偶奇偶奇==+8、设1-2n 1-n 2n n n n n n T Sb a 项和,则n 的前}{b 、}{a 分别表示等差数列T 和S = 【说明】nn 中中1-2n 1-n 2b ab )1-n 2(a )1-n 2(T S == 【例】等差数列1515n n n n n n b a,求1-n 31n 5T S ,若T 和S 项和分别为n 的前}{b 、}{a += 9、1-d ,0a ),则q p (p a ,q a q p q p ==≠==+q --p a ),则q p (p S ,q S q p q p =≠==+ 0a ),则q p (S S q p q p =≠=+【说明】0q -q qd a a ,1-d q -p d )q -p (a -a p q p q p ==+==⇒==+ 2-a a p -q 2)q -p )(a a ()a a (S S p 1q p 1q p 1q q p =+⇒=+=+⋯⋯+=-+++q --p 2)q p )(a a (2)q p )(a a (S p 1q q p 1q p =++=++=+++二、等比数列: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,公比常用小写字母q 表示;等比中项,如果ab G 2=,那么G 叫做a 与b 的等差中项;如果三个数成等比数列,那么等差中项的平方等于另两项的积;等比数列}{a n 的通项公式:)N n (q a a 1-n 1n *∈=;等比数列}{a n 的递推公式:)2n (q a a 1n n ≥=-;等比数列}{a n 的前n 项和公式:n S =⎪⎩⎪⎨⎧≠==1q ,q -1q a -a q -1)q -1(a 1q ,na n 1n 11 【等比数列的性质】 1、m -n m n q a a ⋅=【说明】n 1-n 1m -n 1-m 1m -n m a q a q q a q a =⋅=⋅⋅=⋅ 2、若m 、n 、k 、l *∈N ,且l k n m a a a a ,l k n m ⋅=⋅⋅=⋅【说明】l k 2-l k 212-n m 21n m a a q a q a a a ⋅===⋅++ 3、m m 2k m k k q ,成等比数列,公比为、a 、a 、a ⋯⋯++ 【说明】m mk m 2k k m k q a aa a ==+++ 4、k )1-n (nk k 23k k k 2k S -S S -S 、S -S 、S ⋯⋯成等比数列,公比为nq【说明】n n21n22n 1n n n n 2q a a a a a a S S -S =+⋯⋯+++⋯⋯++=++ 5、数列}{a n 成等比数列)1-q (A S ,q p a ,a a a nn n n 1n 1-n 2n =⋅=⋅=⇔+【说明】)1-q (1-q a q -1)q -1(a S ,q q a qa a n 1n1n n 11-n 1n ==⋅=⋅= 6、若数列}{a n 是等比数列,则0a 为等差数列,}a {log n n c > 【说明】q log a a log a log -a log c 1-n nc1-n c n c == 7、偶奇n 偶奇n S S S 表示偶数项的和,则S 表示奇数项的和,S 项和,n 是前S +=;若n 为偶数时,q a a 奇偶=;当n 为奇数时,q S a -S 偶1奇=;【说明】当n 为偶数时,q a a a a a a a a 1-n 41n42奇偶=+⋯⋯+++⋯⋯++=; 当n 为奇数时,q a a a a a a S a -S 1-n 42n 53偶1奇=+⋯⋯+++⋯⋯++=; 8、设偶奇n 偶奇n T T T 表示偶数项的积,则T 表示奇数项的积,T 项积,n 是前T ⋅=当n 为偶数时,n中奇中偶奇2n奇偶a T ,a T T 为奇数时,n ;当q T T ===;【说明】当n 为偶数时,2n1-n 42n42奇偶q a a a a a a T T =⋅⋯⋯⋅⋅⋅⋯⋯⋅⋅=;当n 为奇数时,中1-n 42n421偶奇a a a a a a a a T T =⋅⋯⋯⋅⋅⋅⋯⋯⋅⋅=; n中1-n 2n 1n 21奇a a a a a a a a T =⋯⋯⋅⋅=⋅⋯⋯⋅⋅=。
等差数列与等比数列的几种性质
(新疆民丰县一中:亚库普江·奥斯曼)
摘要: 在研究数列的性质时,有关等差数列和等比数列的性质
是一个比较重要性质之一。
实际上,在我们的日常生活中我们就会遇到好多有关数列的很多问题,只是对于解决此类问题的性质、方法和步骤掌握不熟,会导致解题时绕弯、费时。
而此文章正是我们所知的解决等差和等比数列问题方法和性质的基础上,其他有关内容和性质的深化与、提高,还给出了一些有关等差数列和等比数列问题特殊的解法和解决方法。
关键词:等差数列,等比数列,公差,公比,每隔k 项
数列种类很多、解法生动、题型多变,但对于此类问题广大师生不一定能够完整的掌握。
因此,数列问题虽然使许多同学感兴趣,但一遇到具体问题就会觉得困难。
下面我想提出一下我在教学过程中解决等差数列和等比数列问题时可以运用的几种方法和性质方面的看法,供同行和读者们参考。
1.公差为d (公比为q )的一个等差(等比)数列 }{n a
中,从第二
项起每一项与它前后k 个单位距离的两项成等差(等比)数列,他们
的公差为kd (公比为k
q )(其中2≥n ,1≥k
, Z
k n ∈,).
证明:公差为d 的等差数列}{n
a 中,令任何一项n
a ( 2≥n , Z n ∈) ,则它前后k 个(
1≥k , Z
k ∈)单位距离的两项为k n a -、k n a +,此时有:
kd
d k n a d n a a a k n n =--+--+=--])1([)1(11 11(1)[(1)]n k n a a a n k d a n d kd
+-=++--+-=
∴n k a -,n a ,k n a +成等差数列,其公差为kd
有关等比数列的部分也可用类似的方法证明。
利用这个性质解决数列问题,可以省时省步骤。
例1:等差数列}{n a 中,若5
17
a
=,10
32
a
=,求15
a 。
解:因为数列}{n
a 为等差数列,所以根据以上性质有:
1051510a a a a -=-
1510522321747
a a a =-=⨯-=
例2:等比数列}{n
a 中,若6
6a
=,99a =,则求3
a 。
解:因为}{n
a 为等比数列,所以根据以上性质有:
392
6.a a a =
39
2
6
364
9
a a a =
=
=
2.以上性质也可以扩充为:
公差为d (公比为q )的一个等差(等比)数列
}{n a 中,每隔m
项有顺序的取几项所组成的新的数列也成等差(等比)数列,并其公差为md (公比为m
q )(其中2≥n ,1≥m , Z m n ∈,).
略证。
例3:等比数列}{n a 中3
12
a
=,6
96
a
=,求q 的值。
解:设等比数列}{n
a 中的公比为q ,有顺序的每隔3项所取的几项3
a ,
6a , 9a ,.....
,也成等比数列,并其公比为3q 。
∴ 812
963
63
==
=
a a q
→2=q
例4.已知9-, 1
a , 2a , 1- 成等差数列,9-, 1
b , 2b , 3
b , 1
-成等比数列,则)(1
2
2
a a
b -的值为:( )
(A) 8- (B) 8 (C) 8- 或 8 (D) 8
3-
解:设成等差数列的9-, 1
a , 2
a , 1-的这四项的公差为d ,则由
以上性质有8)9(13=---=d ,即3
8=
d
12a a -=。
又因为
9
-, 1
b , 2
b , 3
b , 1-成等比数列,由以上性质有
9)1()9(2
2=-⋅-=b ,即32±=b 。
若32
=b
,则27
3)9()9(221-=⋅-=⋅-=b b 0 > ,所以32
-=b
,32
=b
(舍去)。
83
83)(122-=⋅
-=-∴a a b
因此选A 。
3. }{n
a 是有3k 个项,公差为d (公比为q )的一个等差(等比)数
列,n
S 为它的前n 项和,若(z k ∈, 0>k ),则k
S , k
k
S S
-2, k
k
S S
23-也
成等差(等比)数列,它的公差为d k 2
(公比为k
q )。
证明:(1)设}{n
a 是首项为1
a ,公差为d 的等差数列,则
2
)1(1d
k k ka S k -+
=
]d
k d
k k ka d k ka S S S S S k k k k k 2
11222
)
1([2)12(22)(=
-+--+=-=--
d
k d k k ka d k k ka d k k ka S S S S k k k k 2
1112232
)
1()12(242
)
13(33)()(=-+
+----+
=---
∴ k
S ،k
k
S S
-2 ، k
k
S S 23-也成等差数列,公差为d k 2。
(2)若}{n
a 是首项为1
a ,公比为q 的等比数列,则
q
q a S k
k --=
1)1(1
q
q q a q
q a q
q a S S k
k k
k
k k --=
---
--=
-1)
1(1)1(1)
1(11212
q
q q
a q
q a q
q a S S k
k
k
k
k k --=
---
--=
-1)
1(1)
1(1)
1(21213123
k
k
k
k
q
S
S S
=-2
k
k
k k k q
S S S S =--223
∴ k
S , k k
S S
-2, k
k S S 23-也成等比数列,公比为k
q 。
例5:等差数列}{n
a 的前m 项和为25,前2m 项和为100,求前3m 项和。
解:设}{n
a 的前m 项和为a, 中间m 项和为b,后 m 项和为c,则由题
意有:
25
=a
75
100=→=+b b a
根据以上性质得: 1252
=→+=c c a b
225
12575253=++=++=c b a S m 。
4.若n
S , n
S 2, n
S 3(0,>∈n z n )分别是等差数列}{n
a 的前n 、2n,3n 项和,则它们之间有以下关系式成立:
)(323n n n S S S -=
证明:若等差数列}{n
a 的首项为1
a ,公差为d ,则有
d
n n na S n 2
)
1(1-+
= d
n n na S n )12(212-+=
⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡
-+=-+
=d n n na d n n na S n 2)13(32
)
13(33113
d
n n na d n n na d n n na S S n n 2
)
13(]2
)
1([)12(21112-+
=-+--+=-
由此可知)(323n n n
S S S
-=成立。
例5也可以用上面的性质如下解决:
225
)25100(3)(323=-=-=m m m S S S。