等差等比数列的概念及运算
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等差数列与等比数列运算知识点:一.等差数列 1.等差数列基本概念⑴等差数列的概念:如果一个数列从第二项起,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,常用字母d 表示. 即等差数列有递推公式:1(1)n n a a d n +-=≥. ⑵等差数列的通项公式为:1(1)n a a n d =+-.⑶等差中项:如果三个数,,x A y 组成等差数列,那么A 叫做x 和y 的等差中项,即2x yA +=. ⑷等差数列的前n 项和公式:211()(1)22n n n a a n n S na d An Bn +-==+=+. 1.等差数列通项公式的推导:2132121n n n n a a d a a da a d a a d----=-=-=-=,将这1n -个式子的等号两边分别相加得:1(1)n a a n d -=-,即1(1)n a a n d =+-.由等差数列的通项公式易知:()n m a a n m d -=-. 2.等差数列前n 项和公式的推导:1111()(2)[(1)]n S a a d a d a n d =+++++++-,把项的顺序反过来,可将n S 写成:()(2)[(1)]n n n n n S a a d a d a n d =+-+-++--,将这两式相加得:11112()()()()n n n n n S a a a a a a n a a =++++++=+,从而得到等差数列的前n 项和公式1()2n n n a a S +=,又1(1)n a a n d =+-, 得11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 二.等比数列1. 等比数列的概念:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,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,常用字母(0)q q ≠表示.2. 等比数列的通项公式为:11n n a a q -=.3. 等比中项:如果三个数,,x G y 组成等比数列,那么G 叫做x 和y 的等比中项,即2G xy =.两个正数(或两个负数)的等比中项有两个,它们互为相反数;一个正数与一个负数没有等比中项.1.等比数列通项公式的推导: 由等比数列的定义知:312412321,,,,,n n n n a a aa aq q q q q a a a a a ---===== 将这1n -个式子的等号两边分别相乘得:11n na q a -=,即11n n a a q -=. 由等比数列的通项公式易知:n m nma q a -=.一、等差数列中基本量的运算:a 1,a n ,n ,d ,S n 知三求二 ①基本量运算{}28454565651.,6,6,....n a a a A S S B S S C S S D S S =-=<=<=(一星)是等差数列且则()解:1994500a a S S S +=⇒=⇒=.选B.{}18451845184518452.,0,....n a d A a a a a B a a a a C a a a a D a a a a ≠><+>+=(一星)如果是正项等差数列公差则()答案:B.3,4,3,2550,,.k .a a k S a k =(一星)等差数列前三项为前项和求的值答案:2,50a k ==7.(二星)(2015年全国1)已知{}n a 是公差为1的等差数列,n S 为{}n a 的前n 项和,若844S S =,则10a =( )(A ) 172 (B )192(C )10 (D )12 答案:B7.(三星)(全国1理科)设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m = ( )A.3B.4C.5D.6 解:有题意知==0,∴=-=-(-)=-2,=-=3,∴公差=-=1,∴3==-,∴=5,故选C.2.将全体正整数排成一个三角形数阵:按照以上排列的规律,第n 行(3)n ≥从左向右的第3个数为 .4.(二星)已知是等差数列,公差不为零,前项和是,若,,成等比数列,则( ) A.B.B.C. D.(3)(2016全国1卷理)已知等差数列}{n a 前9项的和为27,810=a ,则=100a(A )100(B )99(C )98 (D )97解:由等差数列性质可知:()1959599292722a a a S a +⨯====,故53a =, 而108a =,因此公差1051105a a d -==- ∴100109098a a d =+=.故选C .4.(2017全国1卷理)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若4562448a a S +==,,则{}n a 的公差为( ) A .1B .2C .4D .8解:45113424a a a d a d +=+++=61656482S a d ⨯=+= 联立求得11272461548a d a d +=⎧⎪⎨+=⎪⎩①② 3⨯-①②得()211524-=d624d = 4d =∴.选C3.(2018广州市调研理)在等差数列{}n a 中,已知22a =,前7项和756S =,则公差d =( )BA .2B .3C .2-D .3-4.(2018广州一模文)等差数列{}n a 的各项均不为零,其前n 项和为n S ,若212n n n a a a ++=+,则21=n S +(A )A .42n +B .4nC .21n +D .2n4.(2018全国1理)设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若3243S S S =+,12a =,则=5a B A .12- B .10- C .10 D .129. (2019全国1卷理)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则 A. 25n a n =- B.310n a n =-C. 228n S n n =-D. 2122n S n n =- 解:由题知,41514430245d S a a a d ⎧=+⨯⨯=⎪⎨⎪=+=⎩,解得132a d =-⎧⎨=⎩,∴25n a n =-,故选A .18.(2019全国1卷文)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知S 9=-a 5.(1)若a 3=4,求{a n }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得S n ≥a n 的n 的取值范围. 解:(1)设{}n a 的公差为d .由95S a =-得140a d +=. 由a 3=4得124a d +=. 于是18,2a d ==-.因此{}n a 的通项公式为102n a n =-. (2)由(1)得14a d =-,故(9)(5),2n n n n da n d S -=-=. 由10a >知0d <,故n n S a 等价于211100n n -+,解得1≤n ≤10. 所以n 的取值范围是{|110,}n n n ∈N .14.(2019全国高考3卷理)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S =________.414.(2019全国3卷文)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若375,13a a ==,则10S =___________.15. (2018广东一模文)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且23122n S n n =+,则5a = .146. (2018广东一模文)等差数列()()()333log 2,log 3,log 42,x x x +的第四项等于( A )A .3B .4 C. 3log 18 D .3log 24 ②创新题1.(2016全国2卷文)等差数列{}n a 中,且344a a +=,576a a +=. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)记[]n n a b =,求数列{}n b 的前10项和,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]09.0=,[]26.2=.解:(Ⅰ)设数列{}n a 的公差为d ,由题意有11254,53a d a d -=-=,解得121,5a d ==,所以{}n a 的通项公式为235n n a +=.(Ⅱ)由(Ⅰ)知235n n b +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,当n=1,2,3时,2312,15n n b +≤<=; 当n=4,5时,2323,25n n b +≤<=;当n=6,7,8时,2334,35n n b +≤<=;当n=9,10时,2345,45n n b +≤<=,所以数列{}n b 的前10项和为1322334224⨯+⨯+⨯+⨯=.17.(2016全国2卷理)n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =.记[]lg n n b a =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]0.90=,[]lg991=.(Ⅰ)求1b ,11b ,101b ;(Ⅱ)求数列{}n b 的前1000项和. 解: ⑴设的公差为,,∴,∴,∴. ∴,,. ⑵记的前项和为,则. 当时,; 当时,; 当时,; 当时,.∴.(17)(2017届广州市调研文)等差数列}{n a 中,1243=+a a ,749S =. (Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅰ)记][x 表示不超过x 的最大整数,如0]9.0[=,2]6.2[= . 令][lg n n a b =,求数列}{n b 的前2000项和.解:(Ⅰ)由1243=+a a ,749S =,得112512,72149.a d a d +=⎧⎨+=⎩{}n a d 74728S a ==44a =4113a a d -==1(1)n a a n d n =+-=[][]11lg lg10b a ===[][]1111lg lg111b a ===[][]101101101lg lg 2b a ==={}n b n n T 1000121000T b b b =++⋅⋅⋅+[][][]121000lg lg lg a a a =++⋅⋅⋅+0lg 1n a <≤129n =⋅⋅⋅,,,1lg 2n a <≤101199n =⋅⋅⋅,,,2lg 3n a <≤100101999n =⋅⋅⋅,,,lg 3n a =1000n =1000091902900311893T =⨯+⨯+⨯+⨯=解得11=a ,2=d , 所以12-=n a n .(Ⅰ))]12[lg(][lg -==n a b n n , 当51≤≤n 时, 0)]12[lg(=-=n b n ;当506≤≤n 时, 1)]12[lg(=-=n b n ; 当50051≤≤n 时, 2)]12[lg(=-=n b n ; 当5012000n ≤≤时, 3)]12[lg(=-=n b n .所以数列}{n b 的前2000项和为544515003450245150=⨯+⨯+⨯+⨯.③与其他内容结合4546.(){},10,15,___.n n a n S S S a ≥≤四星设等差数列的前项和为若则的最大值为4141115110235:3(23)3(2) 4. 4.1523S a d a a d a d a d S a d ≥+≥⎧⎧⇒⇒=+=-+++≤⎨⎨≤+≤⎩⎩解答案为二、等比数列中基本量的运算 ①基本量运算1.1,,,,9,.3,9.3,9.3,9.3,9a b c Ab ac B b ac C b ac D b ac --===-===-=-=-(一星)若成等比数列则()答案:B3102.,3,384,______a a ==(一星)等比数列中则通项公式为答案:332n n a -=⋅364714.,36,18,,____2n a a a a a n +=+===(一星)等比数列中答案:9n =13、(一星)(2015全国1)数列{}n a 中112,2,n n n a a a S +==为{}n a 的前n 项和,若126n S =,则n = .答案:67.(一星)(2015全国2理)等比数列{a n }满足a 1=3,135a a a ++=21,则357a a a ++=( )A .21B .42C .63D .84 答案:B12.(一星)(2015全国2文)已知等比数列满足,,则( ) A. 2 B. 1 C. D. 答案:C5.(二星)(全国理)已知{}n a 为等比数列,47562,8a a a a +==-,则110a a +=A .7B .5C .-5D .-7 解:因为{}n a 是等比数列,所以56478a a a a ==-,所以47,a a 是方程2280x x --=的两根,解得4x =或2x =-。
比数列和等差数列的公式数列是指按照一定顺序排列的一系列数,数列中的每个数按照一定的规律递增或递减。
数列是数学中的一个基础概念,可以应用于众多数学领域中,例如计算机科学、统计学、经济学、物理学等等。
而其中两个重要的概念就是比数列和等差数列的公式。
在本篇文章中,我们将详细介绍这两个公式。
比数列和公式比数列和公式又称为等比数列求和公式,用于计算一个有限等比数列中所有数之和的公式。
一个有限等比数列可以表示为:a,ar,ar2,ar3,……,arn-1其中,a为首项,r为公比(指相邻两项之比),n为数列的项数。
设数列的首项为a,公比为r,项数为n,则该数列的和为:S = a(1-rⁿ)/(1-r)公式的推导过程如下:S = a + ar + ar² + …+ ar^(n-1)rS = ar + ar² + …+ arⁿS - rS = a - arⁿS = a(1 - rⁿ)/(1 - r)其中,分母1-r仅当r不等于1时成立。
等差数列公式等差数列是指数列中每一项与它的前一项差值相等,这个差值被称之为公差。
例如,一个等差数列可以表示为:a,a+d,a+2d,a+3d,……,a+(n-1)d其中,a为首项,d为公差(指相邻两项之差),n为数列的项数。
设数列的首项为a,公差为d,项数为n,则该数列的和为:S = n(2a + (n-1)d) / 2公式的推导过程如下:S = a + (a+d) + (a+2d) + …+ [a+(n-1)d]2S = [a + (a+d)] + [(a+2d)+(a+(n-3)d)] + …+ [(a+(n-2)d) + [a+((n-1)d)]2S = n(a + a+(n-1)d)S = n(2a + (n-1)d) / 2比数列和公式和等差数列公式应用举例1. 某银行存款一年后利率为5%,开始存款每月存1000元,到一年后共有多少钱。
解析:这是一个等比数列,首项是1000,公比是1+5%/12=1.00417,共有12项。
等差数列及其前n 项和 等比数列及其前n 项和等差数列及其前n 项和1.等差数列的定义一般地,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,通常用字母d 表示. 2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么它的通项公式是a n =a 1+(n -1)d . 3.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.4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d . (4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(6)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…构成等差数列.(7)若{a n }是等差数列,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列,其首项与{a n }的首项相同,公差为12d .5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和S n =n (a 1+a n )2或S n =na 1+n (n -1)2d .6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系 S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n . 数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数).7.等差数列的前n 项和的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最小值. 概念方法微思考1.“a ,A ,b 是等差数列”是“A =a +b2”的什么条件?提示 充要条件.2.等差数列的前n 项和S n 是项数n 的二次函数吗?提示 不一定.当公差d =0时,S n =na 1,不是关于n 的二次函数.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( )(2)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(3)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( )(4)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.( ) 题组二 教材改编2.设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 6=2且S 5=30,则S 8等于( ) A .31 B .32 C .33 D .343.在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=450,则a 2+a 8=________.题组三 易错自纠4.一个等差数列的首项为125,从第10项起开始比1大,则这个等差数列的公差d 的取值范围是( ) A .d >875B .d <325C.875<d <325D.875<d ≤3255.(多选)设{a n }是等差数列,S n 是其前n 项的和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论正确的是( ) A .d <0 B .a 7=0C .S 9>S 5D .S 6与S 7均为S n 的最大值6.若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =____时,{a n }的前n 项和最大.7.一物体从1 960 m 的高空降落,如果第1秒降落4.90 m ,以后每秒比前一秒多降落9.80 m ,那么经过________秒落到地面.等差数列基本量的运算1.(2018·全国Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5等于( ) A .-12 B .-10 C .10 D .122.(2019·全国Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 4=0,a 5=5,则( ) A .a n =2n -5 B .a n =3n -10 C .S n =2n 2-8n D .S n =12n 2-2n3.(2019·江苏)已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 2a 5+a 8=0,S 9=27,则S 8的值是________.4.(2019·全国Ⅲ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 1≠0,a 2=3a 1,则S 10S 5=________.等差数列的判定与证明例1 (2020·日照模拟)已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,a n +1=1-14a n ,b n =22a n -1,其中n ∈N *.求证:数列{b n }是等差数列,并求出数列{a n }的通项公式.跟踪训练1 在数列{a n }中,a 1=2,a n 是1与a n a n +1的等差中项.(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是等差数列,并求{}a n 的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1n 2a n 的前n 项和S n .等差数列性质的应用命题点1 等差数列项的性质例2 (2019·江西师范大学附属中学模拟)已知数列{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,2+a 5=a 6+a 3,则S 7等于( ) A .2 B .7 C .14 D .28命题点2 等差数列前n 项和的性质例3 (1)(2020·漳州质检)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 5=7,S 10=21,则S 15等于( )A .35B .42C .49D .63(2)已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=-2 018,S 2 0192 019-S 2 0132 013=6,则S 2 020=________.跟踪训练2 (1)已知等差数列{a n }、等差数列{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若S n T n =n +2n +1,则a 6b 8的值是( )A.1316B.1314C.1116D.1115(2)(2019·莆田质检)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 13>0,S 14<0,则S n 取最大值时n 的值为( )A .6B .7C .8D .131.在等差数列{a n }中,a 1=2,a 5=3a 3,则a 3等于( ) A .-2 B .0 C .3 D .62.(2019·晋城模拟)记等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 6=16,S 5=35,则{a n }的公差为( ) A .3 B .2 C .-2 D .-33.在等差数列{a n }中,已知a 1 011=1,则该数列前2 021项的和S 2 021等于( ) A .2 020 B .2 021 C .4 040 D .4 0424.已知数列{a n }是公差不为0的等差数列,前n 项和为S n ,满足a 1+5a 3=S 8,给出下列结论:①a 10=0;②S 10最小;③S 7=S 12;④S 20=0. 其中一定正确的结论是( )A .①②B .①③④C .①③D .①②④5.程大位《算法统宗》里有诗云“九百九十六斤棉,赠分八子做盘缠.次第每人多十七,要将第八数来言.务要分明依次弟,孝和休惹外人传.”意为:996斤棉花,分别赠送给8个子女做旅费,从第一个开始,以后每人依次多17斤,直到第八个孩子为止.分配时一定要等级分明,使孝顺子女的美德外传,则第八个孩子分得斤数为( )A .65B .176C .183D .1846.(2019·宁夏银川一中月考)在等差数列{a n }中,若a 10a 9<-1,且它的前n 项和S n 有最大值,则使S n >0成立的正整数n 的最大值是( ) A .15 B .16 C .17 D .147.(多选)已知数列{a n }是公差不为0的等差数列,前n 项和为S n ,满足a 1+5a 3=S 8,下列选项正确的有( ) A .a 10=0 B .S 10最小 C .S 7=S 12 D .S 20=08.(多选)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则( ) A .a n =-12n-1B .a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,1n -1-1n,n ≥2,n ∈N *C .数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 为等差数列D.1S 1+1S 2+…+1S 100=-5 0509.(2019·全国Ⅲ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 3=5,a 7=13,则S 10=________.10.等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,且S n T n =3n -12n +3,则a 10b 10=________.11.已知数列{a n }满足(a n +1-1)(a n -1)=3(a n -a n +1),a 1=2,令b n =1a n -1.(1)证明:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.12.已知等差数列{a n }的公差d >0,设{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S 2S 3=36. (1)求d 及S n ;(2)求m ,k (m ,k ∈N *)的值,使得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k =65.13.(2020·大连模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,b n =2n a且b 1+b 3=17,b 2+b 4=68,则S 10等于( )A .90B .100C .110D .12014.已知数列{a n }与⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 2n n 均为等差数列(n ∈N *),且a 1=2,则a 20=________.15.(2020·黑龙江省哈尔滨市第三中学模拟)已知x 2+y 2=4,在这两个实数x ,y 之间插入三个实数,使这五个数构成等差数列,那么这个等差数列后三项和的最大值为( ) A .210 B.1210 C.10 D.321016.记m =d 1a 1+d 2a 2+…+d n a nn ,若{}d n 是等差数列,则称m 为数列{a n }的“d n 等差均值”;若{}d n 是等比数列,则称m 为数列{a n }的“d n 等比均值”.已知数列{a n }的“2n -1等差均值”为2,数列{b n }的“3n-1等比均值”为3.记c n =2a n+k log 3b n ,数列{}c n 的前n 项和为S n ,若对任意的正整数n 都有S n ≤S 6,求实数k 的取值范围.等比数列及其前n 项和1.等比数列的有关概念(1)定义: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常数(不为零),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,定义的表达式为a n +1a n=q (n ∈N *,q 为非零常数). (2)等比中项:如果a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即G 是a 与b 的等比中项⇒a ,G ,b 成等比数列⇒G 2=ab . 2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1q n -1. (2)前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1(q =1),a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q (q ≠1).3.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m ·q n -m (n ,m ∈N *).(2)若m +n =p +q =2k (m ,n ,p ,q ,k ∈N *),则a m ·a n =a p ·a q =a 2k. (3)若数列{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n},⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n bn (λ≠0)仍然是等比数列.(4)在等比数列{a n }中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即a n ,a n +k ,a n +2k ,a n +3k ,…为等比数列,公比为q k .4.在等比数列{a n }中,若S n 为其前n 项和,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 也成等比数列(n 为偶数且q =-1除外). 概念方法微思考1.将一个等比数列的各项取倒数,所得的数列还是一个等比数列吗?若是,这两个等比数列的公比有何关系?提示 仍然是一个等比数列,这两个数列的公比互为倒数.2.任意两个实数都有等比中项吗?提示 不是.只有同号的两个非零实数才有等比中项. 3.“b 2=ac ”是“a ,b ,c ”成等比数列的什么条件?提示 必要不充分条件.因为b 2=ac 时不一定有a ,b ,c 成等比数列,比如a =0,b =0,c =1.但a ,b ,c 成等比数列一定有b 2=ac .题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.( ) (2)如果数列{a n }为等比数列,则数列{ln a n }是等差数列.( ) (3)数列{a n }的通项公式是a n =a n,则其前n 项和为S n =a (1-a n )1-a.( )(4)数列{a n }为等比数列,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8成等比数列.( ) 题组二 教材改编2.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则公比q =______.3.公比不为1的等比数列{a n }满足a 5a 6+a 4a 7=18,若a 1a m =9,则m 的值为( ) A .8 B .9 C .10 D .11题组三 易错自纠4.(多选)已知数列{a n }是等比数列,那么下列数列一定是等比数列的是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n B .log 2a 2nC .{a n +a n +1}D .{a n +a n +1+a n +2}5.若1,a 1,a 2,4成等差数列,1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,则a 1-a 2b 2的值为________.6.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,8a 2+a 5=0,则S 5S 2=________.7.一种专门占据内存的计算机病毒开机时占据内存1 MB ,然后每3秒自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机________秒,该病毒占据内存8 GB.(1 GB =210 MB)等比数列基本量的运算1.(2020·晋城模拟)设正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3,S 4=15,则公比q 等于( )A .5B .4C .3D .22.(2019·全国Ⅲ)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3等于( )A .16B .8C .4D .23.(2019·全国Ⅰ)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,S 3=34,则S 4=________.4.(2018·全国Ⅲ)等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和,若S m =63,求m .等比数列的判定与证明例1 (2019·四川省名校联盟模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足2S n =-a n +n (n ∈N *).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -12为等比数列;(2)求数列{a n -1}的前n 项和T n .跟踪训练1 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2. (1)设b n =a n +1-2a n ,证明:数列{b n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式.等比数列性质的应用例2 (1)(2019·黑龙江省大庆第一中学模拟)在各项不为零的等差数列{a n }中,2a 2 019-a 22 020+2a 2 021=0,数列{b n }是等比数列,且b 2 020=a 2 020,则log 2(b 2 019·b 2 021)的值为( ) A .1 B .2 C .4 D .8(2)(2020·长春质检)各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 6=30,S 9=70,则S 3=________.跟踪训练2 (1)(2019·安徽省江淮十校月考)已知等比数列{a n }的公比q =-12,该数列前9项的乘积为1,则a 1等于( ) A .8 B .16 C .32 D .64(2)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3S 6=89,则a n +1a n -a n -1=________(n ≥2,且n ∈N *).对于数列通项公式的求解,除了我们已经学习的方法以外,根据所给递推公式的特点,还有以下几种构造方式.构造法1 形如a n +1=ca n +d (c ≠0,其中a 1=a )型 (1)若c =1,数列{a n }为等差数列; (2)若d =0,数列{a n }为等比数列;(3)若c ≠1且d ≠0,数列{a n }为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.例1 在数列{a n }中,若a 1=1,a n +1=3a n +2,则通项a n =________.构造法2 形如 a n +1=pa n +q ·p n +1(p ≠0,1,q ≠0)型a n +1=pa n +q ·p n +1(p ≠0,1,q ≠0)的求解方法是两端同时除以p n +1,即得a n +1pn +1-a n p n =q ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n p n 为等差数列. 例2 (1)已知正项数列{a n }满足a 1=4,a n +1=2a n +2n +1,则a n 等于( ) A .n ·2n -1 B .(n +1)·2n C .n ·2n +1 D .(n -1)·2n(2)(2019·武汉市二中月考)已知正项数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n +3×5n ,则数列{a n }的通项a n 等于( ) A .-3×2n -1 B .3×2n -1 C .5n +3×2n -1 D .5n -3×2n -1构造法3 相邻项的差为特殊数列(形如a n +1=pa n +qa n -1,其中a 1=a ,a 2=b 型) 可化为a n +1-x 1a n =x 2(a n -x 1a n -1),其中x 1,x 2是方程x 2-px -q =0的两根. 例3 数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,a n +2=23a n +1+13a n ,求数列{a n }的通项公式.构造法4 倒数为特殊数列(形如a n =pa n -1ra n -1+s 型)例4 已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a na n +2,求数列{a n }的通项公式.1.(2020·韶关模拟)若等比数列{a n }的各项均为正数,a 2=3,4a 23=a 1a 7,则a 5等于( ) A.34 B.38 C .12 D .242.等比数列{a n }的前n 项和为S n =32n -1+r ,则r 的值为( ) A.13 B .-13 C.19 D .-193.(2019·天津市河西区月考)设{a n }是公比为q 的等比数列,则“q >1”是“{a n }为递增数列”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.已知递增的等比数列{a n }中,a 2=6,a 1+1,a 2+2,a 3成等差数列,则该数列的前6项和S 6等于( )A .93B .189 C.18916 D .3785.(2020·永州模拟)设等比数列{a n }的公比为q ,则下列结论正确的是( ) A .数列{a n a n +1}是公比为q 的等比数列 B .数列{a n +a n +1}是公比为q 的等比数列 C .数列{a n -a n +1}是公比为q 的等比数列D .数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是公比为1q 的等比数列6.若正项等比数列{a n }满足a n a n +1=22n (n ∈N *),则a 6-a 5的值是( ) A. 2 B .-162 C .2 D .1627.(多选)在等比数列{a n }中,a 5=4,a 7=16,则a 6可以为( ) A .8 B .12 C .-8 D .-128.(多选)在等比数列{a n }中,公比为q ,其前n 项积为T n ,并且满足a 1>1,a 99·a 100-1>0,a 99-1a 100-1<0,下列选项中,结论正确的是( ) A .0<q <1 B .a 99·a 101-1<0C .T 100的值是T n 中最大的D .使T n >1成立的最大自然数n 等于1989.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2 020,a 2+a 4=-2a 3,则S 2 021=________.10.如图所示,正方形上连接着等腰直角三角形,等腰直角三角形腰上再连接正方形,…,如此继续下去得到一个树状图形,称为“勾股树”.若某勾股树含有1 023个正方形,且其最大的正方形的边长为22,则其最小正方形的边长为________.11.(2018·全国Ⅰ)已知数列{a n }满足a 1=1,na n +1=2(n +1)a n .设b n =a nn .(1)求b 1,b 2,b 3;(2)判断数列{b n }是否为等比数列,并说明理由; (3)求{a n }的通项公式.12.(2019·淄博模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=34,S n =S n -1+a n -1+12(n ∈N *且n ≥2),数列{b n }满足:b 1=-374,且3b n -b n -1=n +1(n ∈N *且n ≥2).(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求证:数列{b n -a n }为等比数列.13.各项均为正数的数列{a n }和{b n }满足:a n ,b n ,a n +1成等差数列,b n ,a n +1,b n +1 成等比数列,且a 1=1,a 2=3,则数列{a n }的通项公式为________.14.已知在等比数列{a n }中,a n >0,a 22+a 24=900-2a 1a 5,a 5=9a 3,则a 2 020的个位数字是____.15.在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新的数列,这样的操作叫做该数列的一次“扩展”.将数列1,2进行“扩展”,第一次得到数列1,2,2;第二次得到数列1,2,2,4,2,….设第n 次“扩展”后得到的数列为1,x 1,x 2,…,x t ,2,并记a n =log 2(1·x 1·x 2·…·x t ·2),其中t =2n -1,n ∈N *,求数列{a n }的通项公式.16.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是首项为3,公差为2的等差数列,若b n =2n a ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求使得S n +T n ≥268成立的n 的最小值.。
等差求和以及等比数列基础知识点(一)知识归纳: 1.概念与公式: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:;11m n m n n q a q a a --==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°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 -+=⋅③设p 、q 、r 、s 为正整数,且,s r q p +=+ 若}{n a 是等差数列,则;s r q pa a a a +=+(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:④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. ⑤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.2ndS S =-奇偶 (4) 如果{}n a 是各项均为正数的等比数列,则数列{log }a n a 是等差数列 (5) ①当1q >时, ②当1q <0<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)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、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 a qa aq aq aq a ±±或”等等;类似的经验还很多,应在学习中总结经验. 二、等差等比数列练习题1举例说明:1.若一个等差数列首项为0,公差为2,则这个等差数列的前20项之和为( )A .360B .370C .380D .390 2.已知a 1=1,a 8=6,则S 8等于( ) A .25 B .26 C .27 D .283.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=S 3=12,则{a n }的通项a n =________. 4.在等差数列{a n }中,已知a 5=14,a 7=20,求S 5.一、选择题1、等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=1,a 3=3,则S 4=( ) A .12 B .10 C .8 D .62.在等差数列{a n }中,a 2+a 5=19,S 5=40,则a 10=( ) A .24 B .27 C .29 D .48 3.在等差数列{a n }中,S 10=120,则a 2+a 9=( ) A .12 B .24 C .36 D .484.已知等差数列{a n }的公差为1,且a 1+a 2+…+a 98+a 99=99,则a 3+a 6+a 9+…+a 96+a 99=( ) A .99 B .66 C .33 D .05.若一个等差数列的前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( ) A .13项 B .12项 C .11项 D .10项6.在项数为2n +1的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n 等于( ) A .9 B .10 C .11 D .12二、填空题7.设数列{a n }的首项a 1=-7,且满足a n +1=a n +2(n ∈N *),则a 1+a 2+…+a 17=________.8.已知{a n }是等差数列,a 4+a 6=6,其前5项和S 5=10,则其公差为d =__________.9.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,a 12=-8,S 9=-9,则S 16=________.三、解答题10.已知数列{a n }的前n 项和公式为S n =n 2-23n -2(n ∈N *). (1)写出该数列的第3项;(2)判断74是否在该数列中.11、设等差数列{a n }满足a 3=5,a 10=-9.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 最大的序号n 的值.二、等差等比数列练习题1(参考答案)举例说明:1、C2、D3、2n 4、 40.一、选择题:1、C.2、C.3、B4、B.5、A.6、B. 二、填空题:7、153 8、12 9、-72三、解答题:10.解:(1)a 3=S 3-S 2=-18.(2)n =1时,a 1=S 1=-24,n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -24,即a n =⎩⎪⎨⎪⎧-24,n =1,2n -24,n ≥2,由题设得2n -24=74(n ≥2),解得n =49.∴74在该数列中.11、解:(1)由a n =a 1+(n -1)d 及a 3=5,a 10=-9得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5,a 1+9d =-9,可解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =-2,所以数列{a n }的通项公式为a n =11-2n .(2)由(1)知,S n =na 1+n (n -1)2d =10n -n 2.因为S n =-(n -5)2+25,所以当n =5时,S n 取得最大值.12、解:(1)由题意知a 1+a 2+a 3+a 4=21,a n -3+a n -2+a n -1+a n =67,所以a 1+a 2+a 3+a 4+a n -3+a n -2+a n -1+a n =88.所以a 1+a n =884=22.因为S n =n (a 1+a n )2=286,所以n =26.(2)因为S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等差数列,所以S 3n =3(S 2n -S n )=54.等比数列练习题2一、选择题1.等比数列{}n a的各项均为正数,且5647a a a a +=18,则3132310log log log a a a +++ =A .12B .10C .8D .2+3log 52.在等比数列{}n a 中,5,6144117=+=⋅a a a a ,则=1020a a ( )A.32B.23C. 32或23D. -32或-233.等比数列{}n a 中,已知121264a a a =,则46a a 的值为( ) A .16 B .24 C .48 D .1284.实数12345,,,,a a a a a 依次成等比数列,其中a1=2,a5=8,则a3的值为( ) A. -4 B.4 C. ±4 D. 55、在正项等比数列{}n a 中,991,a a 是方程016102=+-x x 的两个根,则605040a a a 的值为( )A. 32 B. 256 C. 64± D. 646、公差不为0的等差数列{an}中,a a a 632,,依次成等比数列,则公比等于( )A.21B.31C.2D.37、已知两数的等差中项是10,等比中项是8,则以这两数为根的一元二次方程是( )A.08102=++x xB. 064102=+-x xC. 064202=++x xD. 064202=+-x x8、等比数列为a ,2a +2,3a +3,…,第四项为( )A .-227B .227C .-27D .279、如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )(A )b=3,ac=9 (B)b=-3,ac=9 (C) b=3,ac=-9 (D)b=-3,ac=-9 10、等比数列{an}中,已知29-=a,则此数列前17项之积为 ( )A .216B .-216C .217D .-21711、各项都是正数的等比数列{an }的公比q ≠1,且132,21,a a a 成等差数列,则5443a a a a ++的值是( ) A.215+ B.215- C.251- D.215+或215-12、在各项都为正数的等比数列{}n a 中,首项31=a ,前三项和为21,则543a a a ++=( ) A .33 B .72 C .84 D .18913、已知数列{an}为等比数列,且an >0, 253426452=++a a a a a a ,那么53a a +的值等于( )A.5 B.10 C.15 D.20 二、填空题1.在两数a,b(ab >0)之间插入3个数,使它们成等比数列,则中间一个数 . 2、.已知1, a1, a2, 4成等差数列,1, b1, b2, b3, 4成等比数列,则=+221b a a ______.3.已知等比数列{an}中,a1+a2=30,a3+a4=120,则a5+a6= .4.若a ,b ,c 成等比数列,则函数f(x)=ax2+bx +c 的图象与x 轴的交点个数为__________5、若数列{}n a 满足:1,2,111===+n a a a n n ,2,3….则=+++n a a a 21 .6、已知等比数列{,384,3,}103==a a a n 中则该数列的通n a = . 7.在递减等比数列{an}中,a4+a5=12,a2〃a7=27,则a10=________.8.已知等差数列{an}的公差d ≠0,且a1,a3,a9成等比数列,则1042931a a a a a a ++++值 .9、若各项均为正数的等比数列{}n a 满足23123a a a =-,则公比q = 10、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 =11、已知数列{}n a 满足n n a S 411+=,则n a =三、解答题1、已知{}n a为等比数列,324202,3a a a =+=,求{}n a 的通项式。
等差数列与等比数列
数列是数学中一个非常基础的概念,它在数学中起着重要的作用。
数列分为等差数列和等比数列两种类型。
一、等差数列
等差数列是指数列中任意两项之间的差恒定的数列。
即每一项与它
的前一项之差相等。
一般表示为:a,a+d,a+2d,a+3d,...,其中a为
首项,d为公差。
等差数列具有一些重要的性质:
1. 第n项的公式:an = a + (n-1)d,其中an为第n项。
2. 求和公式:Sn = (n/2)(a+an),其中Sn为前n项的和。
等差数列可以在很多实际问题中找到应用。
例如,你在银行存款,
每年增加的金额是固定的,那么存款金额就是一个等差数列。
二、等比数列
等比数列是指数列中任意两项之比恒定的数列。
即每一项与它的前
一项的比值相等。
一般表示为:a,ar,ar^2,ar^3,...,其中a为首项,r为公比。
等比数列也具有一些重要的性质:
1. 第n项的公式:an = ar^(n-1),其中an为第n项。
2. 求和公式(当|r| < 1时):Sn = a/(1-r),其中Sn为前n项的和。
等比数列在很多实际问题中也有应用。
例如,你每天的工作量是前一天的两倍,那么你的工作量就是一个等比数列。
综上所述,等差数列和等比数列是数学中非常重要的概念,它们在实际问题中有广泛的应用。
通过研究数列,我们可以更好地理解和解决一些与数学有关的问题。
等差数列与等比数列的知识点总结
等差数列和等比数列是数学中的两个重要概念,它们在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
以下是关于等差数列和等比数列的主要知识点总结:
等差数列:
1. 定义:一个数列,其中任意两个相邻项的差是一个常数,这个数列被称为等差数列。
2. 通项公式:$a_n = a_1 + (n - 1)d$,其中 $a_1$ 是首项,$d$ 是公差,$n$ 是项数。
3. 求和公式:$S_n = \frac{n}{2} [2a_1 + (n - 1)d]$,其中 $S_n$ 是前$n$ 项的和。
4. 等差中项:任意两项的算术平均值等于第三项。
5. 等差数列的性质:如果两个数列都是等差数列,那么它们的和也是一个等差数列。
等比数列:
1. 定义:一个数列,其中任意两个相邻项的比是一个常数,这个数列被称为等比数列。
2. 通项公式:$a_n = a_1 \times q^{n-1}$,其中 $a_1$ 是首项,$q$ 是公比,$n$ 是项数。
3. 求和公式:对于 $q \neq 1$,有 $S_n = \frac{a_1(1 - q^n)}{1 - q}$;对于 $q = 1$,有 $S_n = na_1$。
4. 等比中项:任意两项的几何平均值等于第三项。
5. 等比数列的性质:如果两个数列都是等比数列,那么它们的乘积是一个等比数列。
以上是关于等差数列和等比数列的主要知识点总结。
在学习这些内容时,可以通过做练习题来加深理解和巩固知识。
等比等差数列的所有公式等差数列和等比数列是数学领域里比较基础且常见的两种数列。
它们不仅在高中阶段的数学学习中出现,同时也在大学的高级数学科目中应用广泛。
本文将会全面介绍等差数列和等比数列的定义、公式以及应用,以期为读者提供一个全面且清晰的了解。
一、等差数列等差数列是指一种数列,其任意两个相邻项之间的差值是相等的,这个相等的差值叫做公差。
举个例子,1,3,5,7,9....,就是一个公差为2的等差数列。
等差数列的通项公式对于任意一个等差数列,其通项公式可以表示为an=a1+(n-1)d,其中an表示该数列的第n项,a1表示该数列的首项,d表示该数列的公差。
这个公式用起来非常方便,读者只需要知道该数列的首项和公差,就可以轻松地得出该数列的任意一项。
等差数列的和公式等差数列的和公式就是数列的所有数值之和,它能够帮助我们快速计算数列中所有数值之和。
韦达定理是该公式的基础,韦达定理是指求等差数列和时将数列上下颠倒,在叠加两个相同的数列使其首项与末项分别相加后,其中的所有项均相等,其和是所求等差数列的和的两倍。
求和公式: Sn=n(a1+an)/2其中n表示项数,a1表示首项,an表示末项。
(特殊情况下)如果公差为1,那么求和公式可以变为:Sn=n(a1+an)/2=n(a1+1)/2 。
二、等比数列等比数列是指一种数列,其任意两个相邻项之间的比值是相等的,这个相等的比值叫做公比。
例如,1,2,4,8,16....就是一个公比为2的等比数列。
等比数列的通项公式对于任意一个等比数列,其通项公式可以表示为an=a1×r^(n-1),其中an表示该数列的第n项,a1表示该数列的首项,r表示该数列的公比。
与等差数列的情况类似,知道等比数列的首项和公比,就可以很容易地得出该数列的任意一项。
等比数列的和公式等比数列的和公式可以帮助我们快速计算数列中所有数值之和。
其中,如果公比r=1,那么求和公式就是Sn=na1,这个公式表示如果公比为1的等比数列中有n个元素,那么这个数列的和就是该数列第一个元素的值与这n 个元素数值之和相等。
等差、等比数列的公式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 q a q a a --==3°.前n 项和公式:),1(1)1(111≠--=--=q qq a qq a a S nn 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;2b a 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 kk kaa 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 n n k nn k kk kaa 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2nq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 =-奇偶练习 1.三个数,,1,,1,1,122成等比数列又成等差数列n m nm的值为则nm n m ++22 ( )A .-1或3B .-3或1C .1或3D .-3或-1 2.在等比数列1020144117,5,6,}{a a a a a a a n 则中=+=⋅=( )A .2332或B .2332--或 C .515--或 D .2131-或3.等比数列===302010,10,20,}{M MM M n a n n 则若项乘积记为前( )A .1000B .40C .425D .814.已知等差数列5,8,11,…与3,7,11,…都有100项,则它们相同项的个数 ( ) A .25 B .26 C .33 D .345.已知一个等差数列的前5项的和是120,最后5项的和是180,又所有项的和为360,则此数列的项数为 ( ) A .12项 B .13项 C .14项 D .15项 6.若两个等差数列)(27417,}{},{+∈++=N n n n B A B A n b a nn n n n n 且满足和项和分别为的前则的值是1111b a( )A .47 B .23 C .34 D .71781.B 2.A 3.D 4.A 5.A 6.C求通项方法(一)一 公式法:利用熟知的的公式求通项公式的方法称为公式法,常用的公式有1n n n a S S -=-(2)n ≥,等差数列或等比数列的通项公式。
7.1 等差 等比数列的概念及运算【知识网络】1、等差、等比数列的概念,判断一个数列是否是等差数列或等比数列;2、等差、等比数列的性质,等差中项及等比中项的定义;3、将一些特殊数列转化为等差和等比数列,然后利用定义和性质解题。
【典型例题】例1:(1)已知等差数列共有10项,其中奇数项之和15,偶数项之和为30,则其公差是( )A 、5B 、4C 、 3D 、2 答案:C 。
解析:S 偶—S 奇=5d=15,∴d=3。
(2)在圆225x y x +=内,过点53,22⎛⎫⎪⎝⎭有n 条弦的长度成等差数列,最短弦长为数列的首项1a ,最长的弦长为n a ,若公差11,63d ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,那么 n 的取值集合为 ( )A 、4,5,6B 、6,7,8,9C 、3,4,5D 、3,4,5,6 答案:A 。
解析:圆225x y x +=可化为22525()24x y -+=,所以过点53,22⎛⎫⎪⎝⎭最短弦长为4,最长弦长为5,由1(1)n a a n d =+-得[)4,7n ∈。
(3)已知实数c b a 、、满足1226232===c b a ,,,那么实数c b a 、、是( ) A 、等差非等比数列B 、等比非等差数列C 、既是等比又是等差数列D 、既非等差又非等比数列答案:A 。
解析:由条件得222log 3,log 6,log 12,2a b c b a c ===∴=+。
(4)在等差数列{}n a 中,已知2054321=++++a a a a a ,那么3a 等于___________ 。
答案:4。
解析:由条件得33520,4a a =∴=。
(5)等差数列{}n a 的第3,7,10项成等比数列,则这个等比数列的公比q= 。
答案:43或1 。
解析:∵2273101111,(6)(2)(9),18a a a a d a d a d a d =⋅∴+=++∴=-或0,∴7334a q a ==或1。
例2:四个正数,前三个数成等差数列,其和为48,后三个数成等比数列,其最后一个数为25,求此四个数。
答案:因前三个数成等差数列,且其和为48,可令前三个数分别为16,16,16d d -+,又∵后三个数成等比数列,∴2(16)2516,4,32d d d +=⨯∴==-(舍),即四个数为12,16,20,25。
例3:已知数列2{log (1)}n a -(n ∈N*)为等差数列,且13a =,39a =.(1)求数列}{n a 的通项公式; (2)证明213211111n na a a a a a ++++<--- .答案:(1)解:设等差数列)}1({log 2-n a 的公差为d . 由133,9a a ==得d =1. 所以2log (1)1(1)1,n a n n -=+-⨯=即.12+=n n a (2)证明:因为nn n n n a a 21221111=-=-++,所以 n n n a a a a a a 2121212111132112312++++=-++-+-+ .1211211212121<-=-⨯-=nn 例4: 已知等差数列{}n a 满足818163a a 34a a 31a a >-=-=+且,(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)把数列{}n a 的第1项、第4项、第7项、……、第3n -2项、……分别作为数列{}n b 的第1项、第2项、第3项、……、第n 项、……,求数列{}2nb 的前n 项之和;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,设数列{}n C 的通项为2nb n C n =⋅,试比较2(1)(2)(1)n n n n C n n C +++++与2n (n+2)C n+1的大小。
答案:解:(Ⅰ){a n }为等差数列,31a a a a 8163-=+=+,又34a a 81-=⋅且81a a > 求得1a 1=,34a 8-= 公差317a a d 18-=-= ∴*1141(1)()333n a n n n N =--=-+∈(Ⅱ)1a b 11==,0a b 42== ∴2n 342n 331a b 2n 3n +-=+--==-)( ∴2122222n 2)1n (b b n1n ==+-++-+ ∴{n b 2}是首项为2,公比为21的等比数列∴{nb 2}的前n 项和为12(1)4241212n n -=-- (Ⅲ)n b n 2n C ⋅= ∴))((2n 1n ++1n 2n n C 2n n 2C 1n n C +++-++)()( =1n 2n nb bb 2)2n )(1n (n 22)2n )(1n (n 2)2n )(1n (n ++⋅++-⋅+++++=)2222()2n )(1n (n 1n 2n n b bb ++⨯-+++ =)2221(2)2n )(1n (n n 1n n2n nb b b bb --++⨯-+++=0)1411(2)2n )(1n (n )2221(2)2n )(1n (n nnb 12b >-+++=⨯-+⋅++--其中22n 22n b b n 2n -=+--++-=-+)()( 12n 21n b b n 1n -=+--++-=-+)()( ∴21(1)(2)(1)2(2)n n n n n C n n C n n C ++++++>+ 【课内练习】1.关于数列:3,9……,2187,以下结论正确的是 ( ) A 、此数列不是等差数列,也不是等比数列 B 、此数列可能是等差数列,但不是等比数列 C 、此数列不是等差数列,但可能是等比数列 D 、此数列可能是等差数列,也可能是等比数列答案:D 。
解析:由前2项可设通项63n a n =-和3n n a =,代入检验即可。
2.在等差数列{}n a 中,已知1232,13,a a a =+=则456a a a ++等于 ( )A 、40B 、42C 、43D 、45 答案: B 。
解析:456513,33(4)42d a a a a a d =∴++==+=。
3.若c b a 、、成等比数列,则关于x 的方程02=++c bx ax ( )A 、必有两个不等实根 B 、必有两个相等实根 C 、必无实根D 、以上三种情况均有可能答案:C 。
解析:∵22,40b ac b ac =∴∆=-<4.在等比数列{}n a 中,12a =,前n 项和为n S ,若数列{}1n a +也是等比数列,则n S 等 于答案:2n 。
解析:因数列{}n a 为等比,则12n n a q -=,因数列{}1n a +也是等比数列,由212(1)(1)(1)1n n n a a a q +++=++⇒=,即2n a =,所以2n S n =。
5.关于数列有下面四个判断:①若a 、b 、c 、d 成等比数列,则a+b 、b+c 、c+d 也成等比数列; ②若数列{}n a 既是等差数列,也是等比数列,则{}n a 为常数列;③若数列{}n a 的前n 次和为S n ,且S n = a n -1,(a R ∈),则{}n a 为等差或等比数列; ④数列{}n a 为等差数列,且公差不为零,则数列{}n a 中不含有a m =a n (m≠n )。
其中正确判断序号是 。
答案: (2),(4)。
解析:若q =—1则①显然错误,若a=1则③错误。
6.已知等比数列{}n a 的前3项依次为1111,,,2233a a a ++则n a = 。
答案:123()3n -⋅。
解析:由12111122()(),3,,3223333n n a a a a q a -⎛⎫+=⋅+∴==∴=⋅ ⎪⎝⎭。
7.在等比数列{a n }中, 存在正整数m, 有a m =3,a m+5=24, 则a m+15= 。
答案:1536。
解析:由5155153,24,8,1536m m m m a a q a a q ++==∴=∴=⋅=。
8.等差数列{}n a 中,已知33,4,31521==+=n a a a a ,试求n 的值 答案:251114254,a a a d a d a d +=+++=+=又1121221 ,(1)333333n a d a n n =∴==+-⋅=- 2133, 3333n a n =∴-=得50n =9.已知数列{}n a 的首项为1a =3,通项n a 与前n 项和n s 之间满足2n a =n s ·n s 1-(n≥2)。
(1)求证:⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S 1是等差数列,并求公差; (2)求数列{}n a 的通项公式。
答案:解: (1)2(1--n n S S )=1-⋅n n S S 21111-=-⇒-n n S S ∴⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S 1是等差数列,且公差为-21(2)nS n S n n 356)21)(1(311-=⇒--+=,当n =1时,a 1=3,当n ≥2时,a n =S n -S n-1=)83)(53(18--n n10.{a n }为等差数列,公差d ≠0,a n ≠0,(n ∈N *),且a k x 2+2a k +1x +a k +2=0(k ∈N *) (1)求证 当k 取不同自然数时,此方程有公共根;(2)若方程不同的根依次为x 1,x 2,…,x n ,…,求证 数列11,,11,1121+++n x x x 为等差数列 答案: 证明 (1)∵{a n }是等差数列,∴2a k +1=a k +a k +2,故方程a k x 2+2a k +1x +a k +2=0可变为(a k x +a k +2)(x +1)=0, ∴当k 取不同自然数时,此方程有一个公共根-1(2)原方程不同的根为x k =k k k k k a da d a a a 2122--=+-=-+,1,12k k a x d∴=-+ 111111()()1122222k k k k k k a a a a d x x d d d d +++---=---===-++常数 ∴12111,,,111n x x x +++ 为等差数列。
【作业本】A 组1.已知数列{}n a 满足112(0)2121(1)2n n n n n a a a a a +⎧≤<⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩若16,7a =则8a 的值为 ( )A 、76 B 、73 C 、75 D 、71 答案:C 。
解析:此数列具有周期性。
2.已知数列1562+=n na n ,则数列{}n a 中最大的项为 ( )A 、12B 、13C 、12或13D 、不存在答案:C 。
解析:利用不等式且考虑n 的取整即可。