数列的概念和等差数列

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数列的概念和等差数列(文)

一周强化

一、一周知识概述

数列的概念是数列的基础。其中通项公式和前n项和的求法是高考的必考内容,数列实质上是一个特殊的函数,它是定义在N*(或它的子集)上的函数,因而在解决数列问题时,一方面要利用函数的思想、函数的观点、函数的方法来解决数列问题;另一方面还应注意数列的特殊性,也就是解决数列问题的特殊方法。

二、重、难点知识的归纳与剖析

(一)本周复习的重点

1、

2、

3、等差数列的通项公式a n=a1+(n-1)d

推广式a n=a m+(n-m)d

变形式n =

4、等差数列的求和公式S n=

5、等差数列的性质

(1)若m、n、p、q∈N+且m+n=p+q,则a m+a n=a p+a q

(2)在等差数列中,依次每k项之和仍成等差数列.

6、A是a、b的等差中项A=

7、三个数成等差数列,可设其为a-d、a、a+d

四个数成等差数列,可设其为a-3d,a-d、a+d、a+3d.

(二)本周复习的难点

1、分别用累加法求具有a n+1=a n+f(n)的数列的通项,

用累积法求具有的数列的通项.

用拼凑分离法,求具有a n+1=Aa n+B(A、B为常数)的数列的通项.

2、数列{a n}为等差数列的判定和证明

①证明方法:定义法即若一个数列{a n}满足a n+1-a n=d(d是一个与n无关的常数),则数

列{a n}为等差数列.

②常见的判定方法(充要条件):若一个数列{a n}满足a n= an+b或S n=an2+bn(a、b为常

数)或2a n+1= a n+a n+2,则这个数列为等差数列.

3、等差数列前n项和公式的函数性质

∵ S n=na1+

设A=,B=,上式可写成S n=An2+Bn,当d≠0即A≠0时,S n是关于n的二次函数式(其中常数项为0),那么(n·S n)在二次函数y=Ax2+Bx的图象上.

由二次函数的性质可知,当d>0时,S n有最小值;当d<0时,S n有最大值.

三、例题点评

例1、已知数列{a n}的前n项和求通项:

(1)S n=(-1)n+1·n

(2)S n=2n-2

分析:利用数列{a n}的通项公式a n与前n项和S n的关系即可求解.

解答:(1)a1= S n=1

当n≥2时,

a n= S n-S n-1=(-1)n+1·n-(-1)n(n-1)

=-(-1)n·n-(-1)n(n-1)

=(-1)n(1-2n)

∵ a1=1适合上式,

∴ a n=(-1)n·(1-2n)

(2)当n≥2时,a n= S n-S n-1=2n-2-(2n-1-2)=2n-2n-1=2n-1

当n=1时,a1= S1=0 不适合上式,

点评:

a n与S n的关系,是一个非常重要的关系,根据这一关系,若知数列的前n项和S n,则数列的通项a n一定可求,但首项a1是否符合a n= S n-S n-1,需进一步验证,若不符合,则a n需用分段函数表示,否则可合写为一个式子.

例2、已知数列的通项公式为.

(1)0.98是不是它的项?

(2)判断此数列的增减性和有界性.

分析:

数列的项数为正整数,此题即是研究是否有正整数解.

判断数列的增减性和有界性,即是考虑a n+1-a n的符号和对任何的n∈N,使得|a n|

解答:

(1)设,解得n=7,所以0.98是此数列的第七项;

(2)

故此数列是递增数列.

又,

∴此数列是有界数列.

点评:

理解数列中的有关概念,注意区别数列的项、项数、通项等概念,明确并非所有数列都有界.

例3、已知等差数列{a n}共2n+1项,其中奇数项之和为290,偶数项之和为261,求第n+1

项及项数2n+1的值.

分析:

本题考查等差数列的性质,此等差数列的项数为奇数,a n+1为中间项,可利用a中=S奇-S偶,S奇+S偶=(2n+1)a中进行求解.

解答:对于等差数列{a n},有

a中=a n+1= S奇-S偶=290-261=29

(2n+1)a中= S奇+S偶=290+261=551

∴2n+1=19

故第n+1项为29,项数为19.

点评:

灵活利用等差数列的性质求等差数列的五个量可简化运算,提高解题速度及准确率.

例4、已知数列{a n}的前n项和S n=32n-n2,求数列{|a n|}的前n项和T n.

分析:

由S n可求出a n,从而确定在{a n}中哪些项是正数项,哪些项是负数项,再来求{|a n|}的前n 项和.

解答:当n≥2时,a n= S n-S n-1=(32n-n2)-[32(n-1)-(n-1)2]

=33-2n

又a1=S1=31 适合上式

∴a n=33-2n.

由a n=33-2n≥0得n≤=16.5.

所以等差数列{a n}中前16项为正数项,从第17项开始,各项为负数,因此:

当0

当n≥17时

T n=S16-(a17+a18+a19+…+a n)=2S16-S n

=-(32n-n2)+2(32×16-162)

= n2-32n+512

综上所述∴

点评:

在首项为正数,公差为负数的等差数列中,最后一个正数项的项数就是满足使a n>0的最大的n的值,同理在首项为负数,公差为正数的等差数列中,最后一个负数项的项数就是满足使

a n<0的最大的n的值.

例、(2005年高考江苏卷)

设数列的前项和为,已知,,,且,,其中、为常数.

(Ⅰ)求与的值;

(Ⅱ)证明数列为等差数列;

(Ⅲ)证明不等式对任何正整数、都成立.

解:(Ⅰ)由,,,得,,.

把分别代入,得

解得,,.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,即