高中数学 必修五数列导学案 加课后作业及答案
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§2.3 等差数列的前n项和班级: .组名: . 姓名: .时间:年月日【本卷要求】:1.动脑思考2.听懂是骗人的,看懂是骗人的,做出来才是自己的3.该背的背,该理解的理解,该练习的练习,该总结的总结,勿懈怠!4.多做多思,孰能生巧,熟到条件反射,这样一是能见到更多的出题方式,二是能提高做题速度5.循环复习6.每做完一道题都要总结该题涉及的知识点和方法7.做完本卷,总结该章节的知识结构,以及常见题型及做法8.独立限时满分作答9.步骤规范,书写整洁10.明确在学习什么东西,对其中的概念、定律等要追根溯源,弄清来龙去脉才能理解透彻、应用灵活11.先会后熟:一种题型弄懂了,再多做几道同类型的,总结出这种题型的做法,直到条件反射【一分钟德育】是谁这些年来,在茫茫的人海中,是谁最关心你最疼爱你?在你最需要帮助的时候,是谁向你伸出援助之手?在你出门在外的时候,是谁总是牵挂着你惦念着你?是谁总是盼着你回家等着你吃饭?在你生病的时候,是谁最紧张最着急?在你最高兴的时候,是谁比你更高兴?在你最痛苦的时候,是谁比你更痛苦?在你最失落无助的时候,是谁来安慰你鼓励你?在你最孤独寂寞的时候,是谁来陪伴你?是谁对你的生命影响最大?【导读导思】自主学习、课前诊断先通读教材,画出本节课中的基本概念及物理规律,回答导学案预习中涉及的问题,独立完成,限时25分钟。
一、等差数列前n项和公式是什么?你能推导出来吗?它们什么时候用比较合适?二、等差数列前n项和有什么性质?题目中出现什么特征时使用?三、如何找到前n 项和最大值或最小值,以及是前几项?如何应用等差数列前n 项和二次式的轴对称性的性质?四、在等差数列的基础上,加绝对值,再求前n 项和,如何处理?五、涉及等差数列奇数项和偶数项和,一般如何处理?六、如何证明构造的新数列为等差数列?七、1-1,1,2n n n S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩什么时候使用?以及如何使用?【知识小结】1.()()()1121212()22a n n n n n n n n n S na d a a nS d S n n S S na na S λ+-⎧=+⎪⎪+⎪=⎪⎪⎪⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪=+⎨ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎪⎛⎫⎪ ⎪⎪⎪==⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎩11中首项和公差涉及末项时使用常数项为0的n 的二次式,二次项系数等于公差的一半,求首项a =S 轴对称性求最值自创性质选择、填空时用涉及与的转换时使用n 可扩展为任意正整数,即使无意义时,也不影响结果2.常用技巧1. 用首项和公差表示题中出现的量2. 特殊值法3. 罗列法【巩固练习】选择题、填空题每题6分,解答题、计算题每题12分题型一、等差数列前n 项和公式的基本应用 1.已知等差数列{}n a 中, (1)131,,1522n a d S ==-=-,求n 及n a ; (2)11,512,1022n n a a S ==-=-,求d ; (3)524S =,求24a a +2.等差数列{a n }中,a 1+a 7=42, a 10-a 3=21, 则前10项的S 10等于( ) A 、 720 B 、257 C 、255 D 、不确定3.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n ,而a 1,a 3,a 5,a 7,……组成一新数列{C n },其通项公式为 ( ) A 、 C n =4n-3 B 、 C n =8n-1 C 、C n =4n-5 D 、C n =8n-9 题型二、等差数列的前n 项和性质的应用4.等差数列的前10项的和是310,前20项的和是1220,由此可以确定其前n 项和的公式吗?5.等差数列的前10项之和是100,前100项之和是10,求前110项之和。
第一部分必修五数列知识点整理第二章 数列1、数列的定义及数列的通项公式:①. ()n a f n =,数列是定义域为N 的函数()f n ,当n 依次取1,2,⋅⋅⋅时的一列函数值②i.归纳法若00S =,则n a 不分段;若00S ≠,则n a 分段iii. 若1n n a pa q +=+,则可设1()n n a m p a m ++=+解得m,得等比数列{}n a m +iv. 若()nn S f a =,先求1a 11()()n n n n S f a S f a ++=⎧⎨=⎩得到关于1n a +和n a 的递推关系式例如:21n n S a =+先求1a ,再构造方程组:112121n n n n S a S a ++=+⎧⎨=+⎩⇒(下减上)1122n n n a a a ++=-2.等差数列:① 定义:1n n a a +-=d (常数),证明数列是等差数列的重要工具。
② 通项0d ≠时,n a 为关于n 的一次函数;d >0时,na 为单调递增数列;d <0时,n a 为单调递减数列。
③ 前n 1(1)2n n na d -=+,0d ≠时,n S 是关于n 的不含常数项的一元二次函数,反之也成立。
④ 性质:ii. 若{}n a 为等差数列,则m a ,m k a +,2m k a +,…仍为等差数列。
iii. 若{}n a 为等差数列,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,…仍为等差数列。
iv 若A 为a,b 的等差中项,则有2a bA +=。
3.等比数列: ① 定义:1n na q a +=(常数),是证明数列是等比数列的重要工具。
② 通项时为常数列)。
③.前n 项和需特别注意,公比为字母时要讨论.④.性质:ii.{}仍为等比数列则为等比数列 ,,,,2k m k m m n a a a a ++,公比为k q 。
iii. {}232,,,,n n n n n n a S S S S --K 为等比数列则S 仍为等比数列,公比为n q 。
数列的概念与简单表示法【学习目标】1.掌握数列的概念与简单表示方法,能处理简单的数列问题.2.掌握数列及通项公式的概念,理解数列的表示方法与函数表示方法之间的关系.3.了解数列的通项公式的意义并能根据通项公式写出数列的任一项.4.理解数列的顺序性、感受数列是刻画自然规律的数学模型,体会数列之间的变量依赖关系.【学习策略】数列是自变量为正整数的一类特殊的离散函数,因此,学习数列,可类比函数来理解。
关于数列的一些问题也常通过函数的相关知识和方法来解决.【要点梳理】要点一、数列的概念数列概念:按照一定顺序排列着的一列数称为数列.要点诠释:⑴数列的数是按一定次序排列的,因此,如果组成两个数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列;⑵定义中并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重复出现.数列的项:数列中的每一个数叫做这个数列的项.各项依次叫做这个数列的第1项,第2项,…;排在第n 位的数称为这个数列的第n 项.其中数列的第1项也叫作首项.要点诠释:数列的项与项数是两个不同的概念。
数列的项是指数列中的某一个确定的数,而项数是指这个数在数列中的位置序号.类比集合中元素的三要素,数列中的项也有相应的三个性质:(1)确定性:一个数是否数列中的项是确定的;(2)可重复性:数列中的数可以重复;(3)有序性:数列中的数的排列是有次序的.数列的一般形式:数列的一般形式可以写成: ,,,,,321n a a a a ,或简记为{}n a .其中n a 是数列的第n 项.要点诠释:{}n a 与n a 的含义完全不同,{}n a 表示一个数列,n a 表示数列的第n 项.要点二、数列的分类根据数列项数的多少分:有穷数列:项数有限的数列.例如数列1,2,3,4,5,6是有穷数列无穷数列:项数无限的数列.例如数列1,2,3,4,5,6,…是无穷数列根据数列项的大小分:递增数列:从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列。
第二章数列课程整合1数列乞降共两课时** 学习目标 **1.掌握数列乞降的方法;2.能依照和式的特点采纳相应的方法乞降.** 要点精讲 **1.公式法:等差、等比数列乞降公式;nk2 12 22 32 n 2 1n( n 1)(2n 1) ,公式:k 1 6n2 k3 13 23 n 31n( n 1) 等。
k 122.错位相减法:若a n 是等差数列,b n是等比数列,则求数列a n b n的前 n 项和 S n,常用错位相减法。
3.裂项相消法:有时把一个数列的通项公式分成两项差的形式,相加过程消去中间项,只剩有限项。
4.分组乞降法:把一个数列分成几个可以直接乞降的数列。
5.并项乞降法:特点是数列的前后两项和或差可以组成一个我们熟悉的数列形式6.倒序相加法:近似于等差数列前 n 项和公式的推导方法.** 模范解析 **例 1.乞降:S 1 (1 q) (1 q q2 ) (1 q q2 q n ) .n例 2.( 1)已知数列a n 满足 a n1,求 S n。
n n 1( n 1 n)( 2)已知数列 a 的通项公式 a1 ,求 S 。
n2n n 2n n( 3)已知数列 a 的通项公式 a4n2 ,求 S 。
n n (2n 1)(2n 1) n( 4)乞降:S n 11 1 1。
1 2 1 2 3 1 2 3 n例 3 .( 1)乞降:1 2 2 33 4(1)n nS n( 2)乞降: S 1 3 57 9( 1)n (2n1)n( 3)已知函数对所有 x R , f (x)f (1 x) 1 。
新 课 标第一 网乞降: Sf (0) f ( 1 ) f ( 2 )f (n2 )f (n 1) f (1) 。
n n nn例 4.在等差数列 { a n } 中 ,首项 a 11,数列 { b n } 满足 b n(1) a n ,且 b 1b 2 b 3 1 。
264( 1)求数列 { a n } 的通项公式;( 2)求证: a 1b 1 a 2b 2a nb n 2 。
§2.1 数列学习目标:了解数列的概念,体会数列是一种特殊函数,能根据数列的前几项写出简单数列的通项公式.类比函数理解数列的几种表示方法(列表、图象、通项公式等),能根据项数多少、数列的性质对数列分类.了解递推公式是给出数列的一种方法.掌握根据递推公式写出数列的前n 项的技巧.会利用一些简单的递推公式求出数列的通项.学习重难点:数列概念;数列的表示方法;递推公式.知识要点1、数列的定义:按照一定 排列的一列数叫数列.数列中的 都叫做这个数列的项.各项依次叫做这个数列的第1项(或首 项),第2项, …,第n 项, …数列的一般形式可以写成: ,,,,,321n a a a a ,其中n a 是数列的 ,叫做数列的 ,我们通常把一般形式的数列简记作 。
2、数列的表示:(1)列举法:将每一项一一列举出来表示数列的方法.(2)图像法:由(n,a n )点构成的一些孤立的点;(3)解析法:用通项公式a n =f(n)(*∈N n )表示.通项公式:如果数列{n a }中的第n 项n a 与n 之间的关系可以用一个公式来表示,则称此公式为数列的 .数列通项公式的作用:①求数列中任意一项;②检验某数是否是该数列中的一项.思考与讨论:①数列与数集有什么区别?与集合中元素的性质相比较,数列中的项也有三个性质;确定性:一个数在不在数列中,即一个数是不是数列中的项是确定的。
可重复性:数列中的数可以重复。
有序性:一个数列不仅与构成数列的“数”有关,而且与这些数的排列次序也有关。
②是否所有的数列都有通项公式?③{n a }与n a 有什么区别?(4)递推公式法:用前n 项的值与它相邻的项之间的关系表示各项. 递推公式也是求数列的一种重要的方法,但并不是所有的数列都有递推公式。
3、数列与函数从函数的观点看,数列可以看作是一个定义域为 (或它的 )的函数)(n f a n =,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,所对应的一列函数值.数列的 是相应的函数的解析式,它的图像是 。
《等比数列》BCA 案考纲要求1、理解等比数列的概念2、掌握等比数列的通项公式与前n 项和公式及性质3、并能利用有关知识解决相应问题B 案(基础回归)1、如果—1,a ,b ,c ,—9成等比数列,那么A 、b=3,ac=9B 、b=—3,ac=9C 、b=3,ac=—9D 、b=—3,ac=—92、在等比数列{a n }中,a 2=8,a 5=64,则公比q 为A 、2B 、3C 、4D 、83、在数列{a n }中,a n+1=ca n (c 为非零常数)且前n 项和S n =3n+k ,则k 等于A 、—1B 、1C 、0D 、2 4、在等比数列{a n }中,a 8=10,则a 3·a 13=。
5、已知a n =2a n —1(n ≥2),a 1=1,c n =21na ,则{c n }的前n 项和S n =。
6、已知等比数列{a n }中,前10项的和S 10=10,前20项的和S 20=30,则S 30= 。
C 案(典型例题分析)题型一、等比数列的基本量例1:等比数列{a n }中,S n 为前n 项和,若S 3+ S 6=2S 9,求q 的值。
二、等比数列的证明例2:设数列{a n }中,a 1=1,S n+1=4a n +2,b n =a n+1—2a n (1)求证:数列{b n }为等比数列。
(2)求数列{b n }的前n 项和T n 。
引申2:已知数列{a n }中a 1=1且满足a n+1=2a n +1求{a n }的通项公式。
三.等比数列的综合应用例3:已知a 1=2,点(a n ,a n+1)在函数f (x )=x 2+2x 的图象上。
其中n=1,2,3…… (1)证明数列{lg (1+a n )}是等比数列。
(2)设T n =(1+a 1)(1+a 2)……(1+a n )求T n 。
当堂检测:1、已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=3a 1,则数列{a n }的公比q 的值为。
§2.4 等比数列制作:_____________审核:______________班级:.组名:. 姓名:.时间:年月日【本卷要求】:1.动脑思考2.每个点都要达标,达标的标准是能够“独立做出来”,不达标你的努力就体现不出来3.听懂是骗人的,看懂是骗人的,做出来才是自己的4.该记的记,该理解的理解,该练习的练习,该总结的总结,勿懈怠!5.明确在学习什么东西,对其中的概念、定律等要追根溯源,弄清来龙去脉才能理解透彻、应用灵活6.先会后熟:一种题型先模仿、思考,弄懂了,再多做几道同类型的,总结出这种题型的做法,直到条件反射7.每做完一道题都要总结该题涉及的知识点和方法8.做完本卷,总结该章节的知识结构,以及常见题型及做法9.独立限时满分作答10.多做多思,孰能生巧,熟到条件反射,这样一是能见到更多的出题方式,二是能提高做题速度11.循环复习12.步骤规范,书写整洁【一分钟德育】高中学生学习方法常规在学习过程中,掌握科学的学习方法,是提高学习成绩的重要条件。
以下我分别从预习、上课、作业、复习、考试、课外学习等六个方面,谈一下学习方法的常规问题。
应当说明的是,我这里所谈的是各科学习的一般规律,不涉及具体学科。
一、预习。
预习一般是指在老师讲课以前,自己先独立地阅读新课内容,做到初步理解,做好上课的准备。
所以,预习就是自学。
预习要做到下列四点:1、通览教材,初步理解教材的基本内容和思路。
2、预习时如发现与新课相联系的旧知识掌握得不好,则查阅和补习旧知识,给学习新知识打好牢固的基础。
3、在阅读新教材过程中,要注意发现自己难以掌握和理解的地方,以便在听课时特别注意。
4、做好预习笔记。
预习的结果要认真记在预习笔记上,预习笔记一般应记载教材的主要内容、自己没有弄懂需要在听课着重解决的问题、所查阅的旧知识等。
二、上课。
课堂教学是教学过程中最基本的环节,不言而喻,上课也应是同学们学好功课、掌握知识、发展能力的决定性一环。
§2.5 等比数列的前n 项和(一)课时目标1.掌握等比数列前n 项和公式的推导方法. 2.会用等比数列前n 项和公式解决一些简单问题.1.等比数列前n 项和公式:(1)公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧a 1-q n 1-q =a 1-a n q1-qqna 1q =.(2)注意:应用该公式时,一定不要忽略q =1的情况. 2.若{a n }是等比数列,且公比q ≠1,则前n 项和S n =a 11-q(1-q n )=A (q n -1).其中A =a 1q -1. 3.推导等比数列前n 项和的方法叫错位相减法.一般适用于求一个等差数列与一个等比数列对应项积的前n 项和.一、选择题1.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,8a 2+a 5=0,则S 5S 2等于( )A .11B .5C .-8D .-11 答案 D解析 由8a 2+a 5=0得8a 1q +a 1q 4=0,∴q =-2,则S 5S 2=a 1+25a 1-22=-11. 2.记等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=2,S 6=18,则S 10S 5等于( )A .-3B .5C .-31D .33 答案 D解析 由题意知公比q ≠1,S 6S 3=a 1-q 61-q a 1-q31-q=1+q 3=9,∴q =2,S 10S 5=a 1-q 101-q a 1-q51-q=1+q 5 =1+25=33.3.设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 2等于( )A .2B .4 C.152D.172 答案 C解析 方法一 由等比数列的定义,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=a 2q+a 2+a 2q +a 2q 2,得S 4a 2=1q +1+q +q 2=152.方法二 S 4=a 1-q 41-q,a 2=a 1q ,∴S 4a 2=1-q 4-q q =152.4.设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和,已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5等于( )A.152B.314C.334D.172 答案 B解析 ∵{a n }是由正数组成的等比数列,且a 2a 4=1,∴设{a n }的公比为q ,则q >0,且a 23=1,即a 3=1.∵S 3=7,∴a 1+a 2+a 3=1q 2+1q+1=7,即6q 2-q -1=0. 故q =12或q =-13(舍去),∴a 1=1q2=4.∴S 5=-1251-12=8(1-125)=314. 5.在数列{a n }中,a n +1=ca n (c 为非零常数),且前n 项和为S n =3n +k ,则实数k 的值为( )A .0B .1C .-1D .2 答案 C解析 当n =1时,a 1=S 1=3+k ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +k )-(3n -1+k ) =3n -3n -1=2·3n -1.由题意知{a n }为等比数列,所以a 1=3+k =2, ∴k =-1.6.在等比数列{a n }中,公比q 是整数,a 1+a 4=18,a 2+a 3=12,则此数列的前8项和为( )A .514B .513C .512D .510 答案 D解析 由a 1+a 4=18和a 2+a 3=12,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q 3=18a 1q +a 1q 2=12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=16q =12.∵q 为整数,∴q =2,a 1=2,S 8=8-2-1=29-2=510.二、填空题7.若{a n }是等比数列,且前n 项和为S n =3n -1+t ,则t =________. 答案 -13解析 显然q ≠1,此时应有S n =A (q n -1), 又S n =13·3n+t ,∴t =-13.8.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,S 6=4S 3,则a 4=________.答案 3 解析 S 6=4S 3⇒a 1-q 61-q =4·a 1-q 31-q⇒q 3=3(q 3=1不合题意,舍去).∴a 4=a 1·q 3=1×3=3.9.若等比数列{a n }中,a 1=1,a n =-512,前n 项和为S n =-341,则n 的值是________.答案 10解析 S n =a 1-a n q 1-q ,∴-341=1+512q 1-q,∴q =-2,又∵a n =a 1q n -1,∴-512=(-2)n -1, ∴n =10.10.如果数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1,则此数列的通项公式a n =________.答案 2n -1解析 当n =1时,S 1=2a 1-1,∴a 1=2a 1-1,∴a 1=1. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2a n -1)-(2a n -1-1) ∴a n =2a n -1,∴{a n }是等比数列, ∴a n =2n -1,n ∈N *. 三、解答题11.在等比数列{a n }中,a 1+a n =66,a 3a n -2=128,S n =126,求n 和q .解 ∵a 3a n -2=a 1a n ,∴a 1a n =128,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1a n =128,a 1+a n =66,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=64,a n =2,①或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a n =64.②将①代入S n =a 1-a n q 1-q ,可得q =12,由a n =a 1q n -1可解得n =6.将②代入S n =a 1-a n q1-q,可得q =2,由a n =a 1qn -1可解得n =6.故n =6,q =12或2.12.求和:S n =x +2x 2+3x 3+…+nx n (x ≠0). 解 分x =1和x ≠1两种情况. (1)当x =1时,S n =1+2+3+…+n =n n +2.(2)当x ≠1时,S n =x +2x 2+3x 3+…+nx n ,xS n =x 2+2x 3+3x 4+…+(n -1)x n +nx n +1,∴(1-x )S n =x +x 2+x 3+…+x n -nx n +1=x-x n1-x-nx n +1.∴S n =x-x n -x 2-nx n +11-x. 综上可得S n =⎩⎪⎨⎪⎧n n+2 x =x -xn-x2-nxn +11-xx ≠1且x .能力提升13.已知S n 为等比数列{a n }的前n 项和,S n =54,S 2n =60,求S 3n . 解 方法一 由题意S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列, ∴62=54(S 3n -60),∴S 3n =1823.方法二 由题意得a ≠1,∴S n =a 1-q n1-q=54①S 2n=a1-q2n1-q=60②由②÷①得1+q n=10 9,∴q n=19,∴a11-q=9×548,∴S 3n=a1-q3n1-q=9×548(1-193)=1823.14.已知数列{a n}的前n项和S n=2n+2-4.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=a n·log2a n,求数列{b n}的前n项和T n.解(1)由题意,S n=2n+2-4,n≥2时,a n=S n-S n-1=2n+2-2n+1=2n+1,当n=1时,a1=S1=23-4=4,也适合上式,∴数列{a n}的通项公式为a n=2n+1,n∈N*.(2)∵b n=a n log2a n=(n+1)·2n+1,∴T n=2·22+3·23+4·24+…+n·2n+(n+1)·2n+1,①2T n=2·23+3·24+4·25+…+n·2n+1+(n+1)·2n+2.②②-①得,T n=-23-23-24-25-…-2n+1+(n+1)·2n+2=-23-23-2n-11-2+(n+1)·2n+2=-23-23(2n-1-1)+(n+1)·2n+2=(n+1)·2n+2-23·2n-1=(n+1)·2n+2-2n+2=n·2n+2.1.在等比数列的通项公式和前n项和公式中,共涉及五个量:a1,a n,n,q,S n,其中首项a1和公比q为基本量,且“知三求二”.2.前n项和公式的应用中,注意前n项和公式要分类讨论,即q≠1和q=1时是不同的公式形式,不可忽略q=1的情况.3.一般地,如果数列{a n}是等差数列,{b n}是等比数列且公比为q,求数列{a n·b n}的前n项和时,可采用错位相减的方法求和.。
数列(第2课时)【学习导航】知识网络学习要求1.进一步理解数列概念,了解数列的分类;2.理解数列和函数之间的关系,会用列表法和图象法表示数列;3.了解递推数列的概念。
【自学评价】1.数列的一般形式: ,,,,,321n a a a a ,或简记为{}n a ,其中n a 是数列的第n 项。
2.数列的分类:按n a 的增减分类:(i )递增数列:n N *∈任意,总有1n n a a +>;(ii )递减数列:n N *∈任意,总有1n n a a +<;(iii) 摆动数列:l N *∈任意k,,有1k k a a +>,也有1l l a a +<,例如1,2,4,6,8,---;(iv )常数列:n N *∈任意,1n n a a +=;(v )有界数列:存在正整数M 使||n a M ≤;(vi )无界数列:对任意正整数M 总存在n a 使||n a M >。
3.递推数列:如果已知数列{}n a 的前一项(或前几项),且任意一项n a 与它的前一项1n a -(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,则这个数列叫递推数列,这个公式叫这个数列的递推公式。
递推公式是给出数列的一种重要方式。
【精典范例】【例1】写出下面数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数:(1)222221314151,,,2345----; (2)12341,2,3,42345; (3)9,99,999,9999。
【解】(1)这个数列的前4项的分母都是序号加上1,分子都是分母的平方减去1,所以它的一个通项公式是:2(1)11n n a n +-=+; (2)这个数列的前4项每一项都可以分为整数部分n 与分数部分1n n +的和,所以它的一个通项公式是:1n n a n n =++; (3)这个数列的前4项每一项加1后变成10,100,1000,10000,所以它的一个通项公式是:101n n a =-。
数列使用课时数 1 课时一、授课目的:1.理解数列的看法。
2.能由通项公式求前n 项,并能判断某个数是否是数列中的项。
3.能依照数列的前n 项写出它的一个通项公式。
二、导入新课:某剧场有30 排座位,第一排有20 个座位,从第二排起,后一排都比前一排多 2 个座位,那么各排座位数依次为20, 22, 24 , 26, 28,,,某种细胞若是每分钟一个分裂为 2 个,那么每过一分钟 1 个细胞分裂的个数依次为 1, 2, 4,8, 16,,,某人买回一对兔子,一年后长成一对大兔子。
再过一年,大兔子生了一对小兔子。
再过一年小兔子长成了大兔子,大兔子又生了一对小兔子。
这样连续,每年的兔子对数依次为1,1, 2,3, 5, 8,,,从 1984 年到 2008 年,我国共参加了 7 次奥运会,各次参赛得的金牌总数依次为 15, 5, 16, 16, 28, 32, 51。
回答我国古代用诗歌形式提出的一个数列问题:瞭望巍巍塔七层,红灯向下成倍增,共灯三百八十一,试问塔顶几盏灯?三、看法1.叫做数列,叫做这个数列的项。
记号:数列简记为,数列的第 n 项记为。
2.依照数列的项数可以把数列分为和。
3.数列与函数的关系:数列可以看作即a n f n 。
4.数列的通项公式:。
5.数列的表示方法:、、。
数列用图像法表示:在直角坐标系中的为横坐标,为纵坐标描点画图,其图像是一些,它们位于。
四、例讲【例 1】已知数列a n的第 n 项 a n为2n1,写出这个数列的首项、第 2 项和第 3 项。
练习:1.已知数列a n中的首项为 a11,且满足a n 11a n1,则此数列的第三项是。
22n2.已知数列a的通项公式为a2n229n 3 ,则数列 a 中最大项是第项,n n n其值为。
3.数列a n的通项公式为a n n2 5n 4,则数列中有多少项是负数?。
【例 2】已知数列a n的通项公式,写出这个数列的前 5 项,并作出它的图像。
数列导学案§数列的概念及简单表示(一)【学习要求】1.理解数列的概念,认识数列是反映自然规律的基本数学模型.2.探索并掌握数列的几种简单表示法.3.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式.【学法指导】1.在理解数列概念时,应区分数列与集合两个不同的概念.2.类比函数的表示方法来理解数列的几种表示方法.3.由数列的前几项,写出数列的一个通项公式是本节的难点之一,突破难点的方法:把序号标在项的旁边,观察项与序号的关系,从而写出通项公式.【知识要点】1.按照一定顺序排列的一列数称为,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___项),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 项.2.数列的一般形式可以写成a 1,a 2,…,a n ,…,简记为 .3.项数有限的数列叫做 数列,项数无限的数列叫做_____数列.4.如果数列{a n }的第n 项与序号n 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 公式.【问题探究】探究点一 数列的概念问题 先看下面的几组例子:(1)全体自然数按从小到大排成一列数:0,1,2,3,4,…;(2)正整数1,2,3,4,5的倒数排成一列数:1,12,13,14,15; (3)π精确到1,,,,…的不足近似值排成一列数:3,,,,…;(4)无穷多个1排成一列数:1,1,1,1,1,…;(5)当n 分别取1,2,3,4,5,…时,(-1)n 的值排成一列数:-1,1,-1,1,-1,….请你根据上面的例子尝试给数列下个定义.探究 数列中的项与数集中的元素进行对比,数列中的项具有怎样的性质 探究点二 数列的几种表示方法问题 数列的一般形式是什么回忆一下函数的表示方法,想一想除了列举法外,数列还有哪些表示方法探究 下面是用列举法给出的数列,请你根据题目要求补充完整.(1)数列:1,3,5,7,9,…①用公式法表示:a n = ;②用列表法表示:(2)数列:1,12,13,14,15,… ①用公式法表示:a n = .②用列表法表示:③用图象法表示为(在下面坐标系中绘出):探究点三 数列的通项公式问题 什么叫做数列的通项公式谈谈你对数列通项公式的理解探究 根据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察数列的特征,并进行联想、转化、归纳,同时要熟悉一些常见数列的通项公式.下表中的一些基本数列,你能准确快速地写出它们的通项公式吗【典型例题】例1根据数列的通项公式,分别写出数列的前5项与第2 012项.(1)a n =cos n π2;(2)b n =11×2+12×3+13×4+…+1n n +1.小结 由数列的通项公式可以求出数列的指定项,要注意n =1,2,3,….如果数列的通项公式较为复杂,应考虑运算化简后再求值.跟踪训练1 根据下面数列的通项公式,写出它的前4项.(1)a n =2n+1;(2)b n =2)1(1n -+例2 根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式: (1)1,-3,5,-7,9,…;(2)12,2,92,8,252,…; (3)9,99,999,9 999,…;(4)0,1,0,1,….小结 据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察分析,抓住其几方面的特征:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征.并对此进行联想、转化、归纳.跟踪训练2 写出下列数列的一个通项公式:(1)212,414,618,8116,…; (2),,, 9,…;(3)-12,16,-112,120,….例3 已知数列{a n }的通项公式a n =-1n n +12n -12n +1. (1)写出它的第10项;(2)判断233是不是该数列中的项. 小结 判断某数列是否为数列中的项,只需将它代入通项公式中求n 的值,若存在正整数n ,则说明该数是数列中的项,否则就不是该数列中的项.跟踪训练3 已知数列{a n }的通项公式为a n =1n n +2(n ∈N *),那么1120是这个数列的第______项.【当堂检测】1.下列叙述正确的是 ( )A .数列1,3,5,7与7,5,3,1是相同的数列B .数列0,1,2,3,…可以表示为{n }C .数列0,1,0,1,…是常数列D .数列{n n +1}是递增数列 2.观察下列数列的特点,用适当的一个数填空:1,3,5,7,___,11,….3.已知下列数列:(1)2 000,2 004,2 008,2 012; (2)0,12,23,…,n -1n,…; (3)1,12,14,…,12n -1,…; (4)1,-23,35,…,-1n -1·n 2n -1,…; (5)1,0,-1,…,sin n π2,…; (6)6,6,6,6,6,6.其中,有穷数列是________,无穷数列是________,递增数列是________,递减数列是________,常数列是________,摆动数列是________,周期数列是________.(将合理的序号填在横线上)【拓展提高】4.写出下列数列的一个通项公式:(1)a ,b ,a ,b ,…;(2)-1,85,-157,249,…. 【课堂小结】1.{a n }与a n 是不同的两种表示,{a n }表示数列a 1,a 2,…,a n ,…,是数列的一种简记形式.而a n 只表示数列{a n }的第n 项,a n 与{a n }是“个体”与“整体”的从属关系.2.数列的表示方法:①图象法;②列表法;③通项公式法;④递推公式法.3.由数列的前几项归纳其通项公式的关键是观察、归纳各项与对应的项数之间的联系.同时,要善于利用我们熟知的一些基本数列,通过合理的联想、转化而达到问题的解决.§数列的概念及简单表示(二)【学习要求】1.理解递推公式的含义,能根据递推公式求出数列的前几项.2.能从函数的观点研究数列,掌握数列的一些简单性质.【学法指导】1.数列的递推公式是给出数列的另一重要形式.一般只要给出数列的首项或前几项以及数列的相邻两项或几项之间的运算关系,就可以依次求出数列的各项.2.由于数列可以看作是一类特殊的函数,因此许多函数的性质可以应用到数列中.例如,数列的单调性、数列的最值、数列的周期性都可以类比函数的性质.【知识要点】1.如果数列{a n}的第1项或前几项已知,并且数列{a n}的任一项a n与它的前一项a n-1(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子就叫做这个数列的公式.2.数列可以看作是一个定义域为 (或它的有限子集{1,2,3,…,n})的函数,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一列.3.一般地,一个数列{a n},如果从起,每一项都大于它的前一项,那么这个数列叫做数列.如果从第2项起,每一项都小于它的前一项,那么这个数列叫做数列.如果数列{a n}的各项都,那么这个数列叫做常数列.4.已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1-a n=1,则a n=,从单调性来看,数列是单调数列.【问题探究】公元前13世纪意大利数学家斐波那契的名著《算盘全书》中,记载了一个著名的问题,某人有一对新生的兔子饲养在围墙中,如果它们每个月生一对兔子,且新生的兔子从第三个月开始也是每个月生一对兔子,问一年后围墙中共有多少对兔子该问题在原书中作了分析:第一个月和第二个月都是最初的一对兔子,第三个月生下一对兔子,围墙内共有两对兔子,第四个月仍是最初的一对兔子生下一对兔子,共有3对兔子.到第五个月除最初的兔子新生一对兔子外,第一个月生的兔子也开始生兔子,因此共有5对兔子.继续推下去,第12个月时最终共有144对兔子.书中还提出,每个月的兔子总数可由前两个月的兔子数相加而得.据载首先是由19世纪法国数学家吕卡将级数{a n}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,a n+1=a n+a n-1命名为斐波那契数列,它在数学的许多分支中有广泛应用.数列的这种表达形式,是用前面的项来表达后面的项,我们称之为数列的递推公式,数列的递推公式有什么应用呢这一节我们就来学习数列的递推公式.探究点一数列的函数特性问题数列是一种特殊的函数,与函数相比,数列的特殊性表现在哪些方面谈谈你的认识.探究1 数列的单调性下面给出了一些数列的图象:a n=2n-1a n=1na n=(-1)n观察上述数列项的取值的变化规律,请类比单调函数的定义,把下列单调数列的定义补充完整.一般地,一个数列{a n},如果从第2项起,每一项都大于它前面的一项,即,那么这个数列叫做递增数列;如果从第2项起,每一项都小于它前面的一项,即,那么这个数列叫做递减数列;如果数列{a n}的各项都相等,那么这个数列叫做常数列.因此,要证明数列{a n}是单调递增数列,只需证明a n+1-a n 0;要证明数列{a n}是单调递减数列,只需证明a n+1-a n 0.探究2 数列的周期性已知数列{a n}中,a1=1,a2=2,a n+2=a n+1-a n,试写出a3,a4,a5,a6,a7,a8,你发现数列{a n}具有怎样的规律你能否求出该数列中的第2 012项是多少探究点二由简单的递推公式求通项公式问题递推公式与通项公式,都可以用来写出数列中的任意项,都是给出数列的一种方法,那么它们究竟有什么不同呢探究1 对于任意数列{a n},等式:a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a n-a n-1)=a n都成立.试根据这一结论,求解下列问题.已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1-a n=2,试求通项a n.探究2若数列{a n}中各项均不为零,则有:a1·a2a1·a3a2·…·a na n-1=a n成立.试根据这一结论求解下列问题.已知数列{a n}满足:a1=1,a na n-1=n-1n(n≥2),试求通项a n.【典型例题】例1在数列{a n}中,已知a1=2,a2=3,a n+2=3a n+1-2a n(n≥1),写出此数列的前6项.小结已知数列递推公式求数列通项时,依次将项数n的值代入即可.跟踪训练1已知数列{a n}中,a1=1,a2=23,1a n-2+1a n=2a n-1(n∈N*,n≥3),求a3,a4.例2已知数列{a n}的通项公式为a n=n2n2+1.求证:数列{a n}为递增数列.小结数列是一种特殊的函数,因此可用函数单调性的方法来研究数列的单调性.跟踪训练2已知数列{a n}的通项公式是a n=anbn+1,其中a、b均为正常数,那么a n与a n+1的大小关系是 ( )A .a n >a n +1B .a n <a n +1C .a n =a n +1D .与n 的取值相关例3 已知a n =9nn +110n(n ∈N *),试问数列{a n }中有没有最大项如果有,求出这个最大项;如果没有,说明理由.小结 数列的最大、最小项问题,可以通过研究数列的单调性加以解决,若求最大项a n ,n的值可通过解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n -1a n ≥a n +1来确定;若求最小项a n ,n 的值可通过解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1a n ≤a n +1来确定.跟踪训练3 在数列{a n }中,a n =n 3-an ,若数列{a n }为递增数列,试确定实数a 的取值范围.【当堂检测】1.已知a n +1-a n -3=0,则数列{a n }是 ( ) A .递增数列 B .递减数列 C .常数列 D .不能确定 2.数列1,3,6,10,15,…的递推公式是 ( )A .a n +1=a n +n ,n ∈N *B .a n =a n -1+n ,n ∈N *,n ≥2C .a n +1=a n +(n +1),n ∈N *,n ≥2D .a n =a n -1+(n -1),n ∈N *,n ≥2 3.数列{a n }中,a n =-2n 2+29n +3,则此数列中最大项的值是( ) A .107 B .108 C .10818D .1094.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n +1=0(n ∈N +),则此数列的通项a n 等于 ( )A .n 2+1B .n +1C .1-nD .3-n【课堂小结】1.同数列的通项公式一样,数列的递推公式也是表示数列的常用方法之一.递推公式法与通项公式法统称为公式法. 2.函数与数列的联系与区别一方面,数列是一种特殊的函数,因此在解决数列问题时,要善于利用函数的知识、函数的观点、函数的思想方法来解题,即用共性来解决特殊问题.另一方面,还要注意数列的特殊性(离散型),由于它的定义域是N *或它的有限子集{1,2,…,n},因而它的图象是一系列孤立的点,而不像我们前面所研究过的初等函数一般都是连续的曲线,因此在解决问题时,要充分利用这一特殊性,如研究单调性时,由数列的图象可知,只要这些点每个比它前面相邻的一个高(即a n>a n-1),则图象呈上升趋势,即数列递增,即{a n}递增⇔a n+1>a n对任意的n (n∈N*)都成立.类似地,有{a n}递减⇔a n+a n对任意的n(n∈N*)都成立.1<【拓展提高】§等差数列(一)【学习要求】1.理解等差数列的意义.2.会推导等差数列的通项公式,能运用等差数列的通项公式解决一些简单的问题.3.掌握等差中项的概念,深化认识并能运用.【学法指导】1.要善于通过实例的观察、分析、归纳、提炼来理解等差数列的概念,同时,还应准确理解等差数列的关键词“从第2项起”,“差是一个常数”等;要善于用归纳或叠加法探求等差数列的通项公式.2.利用a n+1-a n=d(n∈N+)可以帮助我们判断一个数列是否为等差数列.【知识要点】1.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数列,这个常数叫做等差数列的,公差通常用字母d表示.2.若三个数a,A,b构成等差数列,则A叫做a与b的_________,并且A= .3.若等差数列的首项为a1,公差为d,则其通项a n=________. 4.等差数列{a n}中,若公差d>0,则数列{a n}为数列;若公差d<0,则数列{a n}为数列.【问题探究】1.1682年,英国天文学家哈雷发现一颗大彗星运动的轨迹和1531年、1607年的彗星的运动轨迹惊人地相似,便大胆断定这是同一天体的三次出现,并预言它将于76年后再度回归.这就是著名的哈雷彗星,它的回归周期大约是76年.请你查找资料,列出哈雷彗星的回归时间表,并预测它在本世纪回归的时间.哈雷彗星的回归时间表(单位:年)1607,1682,1759,1835,1910,1986,2061,….预测它在本世纪回归的时间是2061年.2.第一届现代奥运会于1896年在希腊雅典举行,此后每4年举行一次,奥运会如因故不能举行,届数照算.这样举行奥运会的年份数构成一个数列,这个数列有什么特征呢这个数列叫什么数列呢这个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,像这样的数列叫做等差数列.等差数列有很多的应用,这一节我们就来学习等差数列及其通项公式.探究点一等差数列的概念问题1我们先看下面几组数列:(1)3,4,5,6,7,…;(2)6,3,0,-3,-6,…;(3),,,,,…;(4)-1,-1,-1,-1,-1,….观察上述数列,我们发现这几组数列的共同特点是问题2判断下列数列是否为等差数列,如果是,指出首项a1和公差d;如果不是,请说明理由:(1)4,7,10,13,16,…;(2)31,25,19,13,7,…;(3)0,0,0,0,0,…;(4)a,a-b,a-2b,…;(5)1,2,5,8,11,….探究如何准确把握等差数列的概念谈谈你的理解.探究点二等差数列的通项公式问题如果等差数列{a n}的首项是a1,公差是d,你能用两种方法求其通项吗探究1根据等差数列的定义:a n+1=a n+d,可以依次得到a1,a2,a3,a4,…,然后观察规律,归纳概括出通项公式a n.探究2由等差数列的定义知:a n-a n-1=d(n≥2),可以采用叠加法得到通项公式a n .探究点三 等差中项问题1 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,试用x ,y 表示A .探究 若数列{a n }满足:a n +1=a n +a n +22,求证:{a n }是等差数列.【典型例题】例1 已知{a n }为等差数列,分别根据下列条件写出它的通项公式. (1)a 3=5,a 7=13;(2)前三项为:a,2a -1,3-a .小结 在等差数列{a n }中,首项a 1与公差d 是两个最基本的元素;有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,则均可化成有关a 1、d 的关系列方程组求解,但是,要注意公式的变形及整体计算,以减少计算量.跟踪训练1 若{a n }是等差数列,a 15=8,a 60=20,求a 75.例2 已知1a ,1b ,1c 成等差数列,求证:b +c a ,a +c b ,a +bc也成等差数列.跟踪训练2 已知a ,b ,c 成等差数列,那么a 2(b +c ),b 2(c +a ),c 2(a +b )是否能构成等差数列例3 梯子的最高一级宽33 cm ,最低一级宽110 cm ,中间还有10级,各级的宽度成等差数列,计算中间各级的宽度.跟踪训练3 在通常情况下,从地面到10 km 高空,高度每增加1 km ,气温就下降某一个固定数值.如果 1 km 高度的气温是℃,5 km 高度的气温是℃,求2 km ,4 km ,8 km 高度的气温.【当堂检测】1.若数列{a n }满足3a n +1=3a n +1,则数列是 ( ) A .公差为1的等差数列 B .公差为13的等差数列C .公差为-13的等差数列 D .不是等差数列2.若a b s ,则等差数列a ,x 1,x 2,b 的公差是 ( )A .b -aB .b -a2C .b -a3D .b -a43.在等差数列{a n }中,(1)已知a 1=2,d =3,n =10,则a n =___; (2)已知a 1=3,d =2,a n =21,则n =___; (3)已知a 1=12,a 6=27,则d =___; (4)已知d =-13,a 7=8,则a 1=___.4.甲虫是行动较快的昆虫之一,下表记录了某种类型的甲虫的爬行速度:(1)你能建立一个等差数列的模型,表示甲虫的爬行距离和时间之间的关系吗(2)利用建立的模型计算,甲虫1 min 能爬多远它爬行49 cm 需要多长时间【课堂小结】1.等差数列的判定关键要看a n+1-a n(n∈N*)是否为一个与n无关的常数.由于a n+1-a n=a n+2-a n+1⇔2a n+1=a n+a n+2,所以也可以利用2a n+1=a n+a n+2(n ∈N*)来判定等差数列.注意数列的项中含有字母时是否需要分类讨论.2.等差数列的通项公式及其变形a n=a1+(n-1)d=a m+(n-m)d的应用极其灵活,公式中的四个量a1,a n,n,d中知三可求一.充分利用等差数列的函数特性可使解题过程更为简捷.3.数列的应用题在数列中占有很重要的地位.【拓展提高】§等差数列(二)【学习要求】1.能根据等差数列的定义推出等差数列的重要性质.2.能运用等差数列的性质解决有关问题.【学法指导】1.灵活运用等差数列的性质,可以减少计算量,因此要熟练掌握等差数列的有关性质.2.掌握等差数列与一次函数之间的关系,就能站在较高的角度整体把握等差数列的内涵和本质.【知识要点】1.等差数列的通项公式:a n=.2.等差数列的项的对称性:有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即:a1+a n=a2+=…=a k+.3.等差数列的性质(1)若{a n}是等差数列,且k+l=m+n(k、l、m、n∈N*),则.(2)若{a n}是等差数列,且公差为d,则{a2n-1}和{a2n}都是等差数列,且公差为 .(3)若{a n},{b n}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pa n+qb n}(p、q是常数)是公差为的等差数列.【问题探究】探究点一等差数列的常用性质问题设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,则有下列性质:(1)若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则a m+a n=a p+a q.(2)若m+n=2k(m,n,k∈N*),则a m+a n=2a k.请你给出证明.探究已知等差数列{a n}、{b n}分别是公差为d和d′,则由{a n}及{b n}生成的“新数列”具有以下性质,请你补充完整.①{a n}是等差数列,则a1,a3,a5,…仍成等差数列(首项不一定选a1),公差为;②下标成等差数列且公差为m的项a k,a k+m,a k+2m,…(k,m∈N+)组成公差为的等差数列;③数列{λa n+b}(λ,b是常数)是公差为的等差数列;④数列{a n+b n}仍是等差数列,公差为;⑤数列{λa n+μb n}(λ,μ是常数)仍是等差数列,公差为 .探究点二等差数列与一次函数的联系探究由于等差数列{a n}的通项公式a n=dn+(a1-d),与一次函数对比可知,公差d本质上是相应直线的斜率.如a m,a n是等差数列{a n}中的任意两项,由a n=a m+(n-m)d,可知点(n,a n)分布以为斜率,以为纵截距的直线上.请你类比一次函数的单调性,研究等差数列的单调性,并完成下表.【典型例题】例1在等差数列{a n}中,已知a1+a4+a7=39,a2+a5+a8=33,求a3+a6+a9的值.小结解决本类问题一般有两种方法:一是运用等差数列{a n}的性质:若m +n=p+q=2w,则a m+a n=a p+a q=2a w(m,n,p,q,w都是正整数);二是利用通项公式转化为数列的首项与公差的结构完成运算,属于通性通法,两种方法都运用了整体代换与方程的思想.跟踪训练1已知等差数列{a n}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,求此数列的通项公式.例2三个数成等差数列,和为6,积为-24,求这三个数.小结利用等差数列的定义巧设未知量,从而简化计算.一般地有如下规律:当等差数列{a n}的项数n为奇数时,可设中间一项为a,再用公差为d 向两边分别设项:…a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,…;当项数为偶数项时,可设中间两项为a-d,a+d,再以公差为2d向两边分别设项:…a-3d,a-d,a+d,a+3d,…,这样可减少计算量.跟踪训练2四个数成递增等差数列,中间两数的和为2,首末两数的积为-8,求这四个数.例3已知数列{a n},满足a1=2,a n+1=2a n a n+2.(1)数列{1a n}是否为等差数列说明理由.(2)求a n.小结判断一个数列是等差数列的基本方法是紧扣定义:a n+1-a n=d(d为常数),也可以用a n+1-a n=a n-a n-1(n≥2)进行判断.本题属于“生成数列问题”,关键是形成整体代换的思想方法,运用方程思想求通项公式.跟踪训练3正项数列{a n}中,a1=1,a n+1-a n+1=a n+a n.(1)数列{a n}是否为等差数列说明理由.(2)求a n.【当堂检测】1.等差数列{a n}中,a4+a5=15,a7=12,则a2等于( )A.3 B.-3 C.32D.-322.等差数列{a n}中,已知a3=10,a8=-20,则公差d=____3.已知等差数列{a n}中,a2+a3+a10+a11=36,求a5+a84.已知三个数成等差数列并且数列是递增的,它们的和为18,平方和为116,求这三个数.【课堂小结】1.判断一个数列{a n}是否是等差数列,关键是看a n+1-a n是否是一个与n无关的常数.2.三个数成等差数列可设为:a-d,a,a+d或a,a+d,a+2d;四个数成等差数列可设为:a-3d,a-d,a+d,a+3d或a,a+d,a+2d,a+3d.3.在等差数列{a n}中,首项a1与公差d是两个最基本的元素;有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,则均可化成有关a1、d的关系列方程组求解,但是,要注意公式的变形及整体计算,以减少计算量.【拓展提高】n项和(一)§等差数列前【学习要求】1.理解等差数列前n项和公式的推导过程.2.熟练掌握等差数列的五个量a1,d,n,a n,S n的关系,能够由其中三个求另外两个.3.掌握等差数列前n项和公式及性质的应用.【学法指导】1.运用等差数列的前n项和公式的关键在于准确把握它们的结构特征,这样才能根据具体情境(已知条件和待求目标)选用恰当的公式解决问题.2.要善于从推导等差数列的前n项和公式中,归纳总结出一般的求和方法——倒序相加法.【知识要点】1.把a1+a2+…+a n叫数列{a n}的前n项和,记做.例如a1+a2+…+a16可以记做;a1+a2+a3+…+a n-1=(n≥2).2.若{a n}是等差数列,则S n可以用首项a1和末项a n表示为S n=;若首项为a1,公差为d,则S n可以表示为S n=3.写出下列常见等差数列的前n项和(1)1+2+3+…+n=.(2)1+3+5+…+(2n-1)=.(3)2+4+6+…+2n=.4.等差数列{a n}中(1)已知d=2,n=15,a n=-10,则S n=________;(2)已知a1=20,a n=54,S n=999,则d=________;(3)已知a 1=56,d =-16,S n =-5,则n =_______【问题探究】“数学王子”高斯是德国数学家、天文学家和物理学家,被誉为历史上伟大的数学家之一,和阿基米德、牛顿并列,同享盛名.高斯十岁那年,老师布置了一道很繁杂的计算题,要求学生把1到100的所有整数加起来,老师刚叙述完题目,高斯即刻把写着答案的小石板交了上去.老师起初并不在意这一举动,但当他发现全班唯一正确的答案属于高斯时,才大吃一惊.而更使人吃惊的是高斯的算法,他发现:第一个数加最后一个数的和是101,第二个数加倒数第二个数的和也是101,…共有50对这样的数,用101乘以50得到5 050,这种算法是教师未曾教过的方法,高斯自己就想出来了,那么这是一个什么样的方法呢它用于解决什么类型的问题呢这种方法叫倒序相加法,是等差数列求和的一种重要方法,这一节我们就来学习等差数列的求和方法.探究点一 等差数列前n 项和公式的推导 问题 求和:1+2+3+ (100)对于这个问题,著名数学家高斯十岁时就能很快求出它的结果.当时他的思路和解答方法是:S =1+2+3+…+99+100,把加数倒序写一遍:S =100+99+98+…+2+1.所以有2S =(1+100)+(2+99)+…+(99+2)+(100+1)=100×101,∴S =50×101=5 050.请你利用“高斯的算法”求1+2+3+…+n =探究 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,你能利用“倒序相加法”求等差数列{a n }的前n 项和S n 吗探究点二 等差数列前n 项和的性质探究1 设{a n }是等差数列,公差为d ,S n 是前n 项和,易知a 1+a 2+…+a m ,a m +1+a m +2+…+a 2m ,a 2m +1+a 2m +2+…+a 3m 也成等差数列,公差为 .上述性质可以用前n 项和符号S n 表述为:若{a n }成等差数列,则S m , ,_________也成等差数列.探究2 若数列{a n }是公差为d 的等差数列,求证:数列{S n n}也是等差数列.探究3 设S n 、T n 分别为两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和,证明:a n b n =S 2n -1T 2n -1.【典型例题】例1 在等差数列{a n }中,已知d =2,a n =11,S n =35,求a 1和n .小结 在解决等差数列问题时,如已知a 1,a n ,n ,d ,S n 中任意三个,可求其余两个,这种问题在数学上常称为“知三求二”型.跟踪训练1 已知等差数列{a n }中,(1)a 1=32,d =-12,S n =-15,求n 及a n ;(2)a 1=1,a n =-512,S n =-1 022,求d .例2 (1)等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,求数列{a n }的前3m 项的和S 3m ;(2)两个等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,已知S n T n =7n +2n +3,求a 5b 5的值. 小结 等差数列前n 项和S n 的有关性质在解题过程中,如果运用得当可以达到化繁为简、化难为易、事半功倍的效果.跟踪训练2 设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和,求T n .例3 甲、乙两物体分别从相距70 m 的两处同时相向运动,甲第1分钟走2 m ,以后每分钟比前1分钟多走1 m ,乙每分钟走5 m. (1)甲、乙开始运动后几分钟相遇(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m,乙继续每分钟走5 m,那么开始运动几分钟后第二次相遇小结建立等差数列的模型时,注意相遇时甲、乙两人的路程和是两个等差数列的前n项和.跟踪训练3现有200根相同的钢管,把它们堆成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )A.9 B.10 C.19 D.29【当堂检测】1.记等差数列前n项和为S n,若S2=4,S4=20,则该数列的公差d等于( )A.2 B.3 C.6 D.72.已知等差数列{a n}中,a2+a8=8,则该数列的前9项和S9等于 ( ) A.18 B.27 C.36 D.453.等差数列{a n}的前n项和为S n,若S12=84,S20=460,则S6=________. 4.已知等差数列{a n}的前3项依次为a,4,3a,前k项和S k=2 550,求a 及k.【课堂小结】1.求等差数列前n项和公式的方法称为倒序相加法.2.等差数列的两个求和公式中,一共涉及a1,a n,S n,n,d五个量,通常已知其中三个量,可求另外两个量.在求等差数列的和时,一般地,若已知首项a1及末项a n,用公式S n=n a1+a n2较好,若已知首项a1及公差d,用公式S n=na1+n n-12d较好.3.等差数列的性质比较多,学习时,不必死记硬背,可以在结合推导过程中加强记忆,并在解题中熟练灵活地应用.【拓展提高】§等差数列前n项和(二)【学习要求】1.熟练掌握等差数列前n项和的性质,并能灵活运用.2.掌握等差数列前n项和的最值问题.3.理解a n与S n的关系,能根据S n求a n.。
第二章 数列§2.1数列的概念与简单表示法【学习目标】1. 理解数列及其有关概念,了解数列和函数之间的关系;了解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任意一项;对于比较简单的数列,会根据其前几项写出它的个通项公式;2. 了解数列的递推公式,明确递推公式与通项公式的异同;会由递推公式写出数列的前几项,并掌握求简单数列的通项公式的方法.【学习过程】1、课前准备(预习教材P 28 ~ P 30 ,找出疑惑之处) 复习1:函数,当x 依次取1,2,3,…时,其函数值有什么特点?复习2:函数y =7x +9,当x 依次取1,2,3,…时,其函数值有什么特点?2、新课导学探究任务:数列的概念⒈ 数列的定义: 的一列数叫做数列.⒉ 数列的项:数列中的 都叫做这个数列的项. 反思:⑴ 如果组成两个数列的数相同而排列次序不同,那么它们是相同的数列?⑵ 同一个数在数列中可以重复出现吗?3. 数列的一般形式:123,,,,,n a a a a ,或简记为{}n a ,其中n a 是数列的第 项.4. 数列的通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与n 之间的关系可以用 来表示,那么 就叫做这个数列的通项公式. 反思:⑴所有数列都能写出其通项公式?⑵一个数列的通项公式是唯一?⑶数列与函数有关系吗?如果有关,是什么关系?5.数列的分类:1)根据数列项数的多少分 数列和 数列;2)根据数列中项的大小变化情况分为 数列, 数列, 数列和 数列.6.通项公式法:试试:上图中每层的钢管数n a 与层数n 之间关系的一个通项公式是 .7.图象法:数列的图形是 ,因为横坐标为 数,所以这些点都在y 轴的 侧,而点的个数取决于数列的 .从图象中可以直观地看到数列的项随项数由小到大变化而变化的趋势.8. 递推公式法:递推公式:如果已知数列{}n a 的第1项(或前几项),且任一项n a 与它的前一项1n a -(或前n 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.试试:上图中相邻两层的钢管数n a 与1n a +之间关系的一个递推公式是 .9. 列表法:试试:上图中每层的钢管数n a 与层数n 之间关系的用列表法如何表示?反思:所有数列都能有四种表示方法吗?【学习评价】1.数列{}n a ,()n a f n =是一个函数,则它的定义域为( ) A. 非负整数集 B. 正整数集C. 正整数集或其子集D. 正整数集或{}1,2,3,4,,n2.已知数列{}n a ,1()(2)n a n N n n +=∈+,那么1120是这个数列的第( )项. A. 9 B. 10 C. 11 D. 12 3.数列,10,6,3,1……的一个通项公式是( ).A.12+-n n B.2)1(+n n C.2)1(-n n D.321-+n 4.以下通项公式中,不是数列3,5,9,……的通项公式的是( ) A 21n n a =+ B 23n a n n =-+C 21n a n =+D 1.5(2)(3)5(1)(3) 4.5(1)(2)n a n n n n n n =-----+-- 5.已知数列{}n a 满足12a =,111nn na a a ++=-(*n ∈N ),则3a 的值为( ) A. 12-B. 12C. 13-D. 136.在数列{}n a 中,12n n n a a a ++=+,122,5a a ==,则6a 的值是 ( ) A.3- B.11- C.5- D.19 7.正方形按照下图中的规律排列,每个图形中的小正方形的个数构成数列}{n a 有以下结论,①155=a ;②620a =;③数列}{n a 的递堆公式),(11*+∈++=N n n a a n n 其中正确的是( )A .①②B .①③C .②③D .①②③8.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,且)1(2-=n n a S ,则=2a AA .4B .2C .1D .2-9.{}n a 满足1111,1,2n n a a a -==-则9a 的值为 ( ) A.12B.1- C .2 D.2- 10.试探究下列一组数列的基本规律:0,2,6,14,30,…,根据规律写出第6个符合规律的数,这个数是( )A.60B.62C.64D.94【总结与提升】※ 学习小结1. 对于比较简单的数列,会根据其前几项写出它的一个通项公式;2. 会用通项公式写出数列的任意一项.3. 数列的递推公式. ※ 知识拓展数列可以看作是定义域为正整数集的特殊函数. n 刀最多能将比萨饼切成几块? 意大利一家比萨饼店的员工乔治喜欢将比萨饼切成形状各异的小块,以便出售. 他发现一刀能将饼切成两块,两刀最多能切成4块,而三刀最多能切成7块(如图).请你帮他算算看,四刀最多能将饼切成多少块?n 刀呢?解析:将比萨饼抽象成一个圆,每一刀的切痕看成圆的一条弦. 因为任意两条弦最多只能有一个交点,所以第n 刀最多与前n -1刀的切痕都各有一个不同的交点,因此第n 刀的切痕最多被前n -1刀分成n 段,而每一段则将相应的一块饼分成两块. 也就是说n 刀切下去最多能使饼增加n 块. 记刀数为1时,饼的块数最多为1a ,……,刀数为n 时,饼的块数最多为n a ,所以n a =1n a n -+.由此可求得n a =1+2)1(+n n .、§2.2等差数列【学习目标】1. 理解等差数列的概念,了解公差的概念,明确一个数列是等差数列的限定条件,能根据定义判断一个数列是等差数列;2. 探索并掌握等差数列的通项公式;3. 正确认识使用等差数列的各种表示法,能灵活运用通项公式求等差数列的首项、公差、项数、指定的项.【学习过程】1、课前准备(预习教材P36 ~ P39 ,找出疑惑之处)复习1:什么是数列?复习2:数列有几种表示方法?分别是哪几种方法?2、新课导学※学习探究探究任务一:等差数列的概念问题1:请同学们仔细观察,看看以下四个数列有什么共同特征?① 0,5,10,15,20,25,…② 48,53,58,63③ 18,15.5,13,10.5,8,5.5④ 10072,10144,10216,10288,10366新知:1.等差数列:一般地,如果一个数列从第项起,每一项与它一项的等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的,常用字母表示.2.等差中项:由三个数a,A,b组成的等差数列,这时数叫做数和的等差中项,用等式表示为A=探究任务二:等差数列的通项公式问题2:数列①、②、③、④的通项公式存在吗?如果存在,分别是什么?若一等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,则据其定义可得: 21a a -= ,即:21a a =+ 32a a -= , 即:321a a d a =+=+43a a -= ,即:431a a d a =+=+……由此归纳等差数列的通项公式可得:n a =∴已知一数列为等差数列,则只要知其首项1a 和公差d ,便可求得其通项n a . .【学习评价】1.已知等差数列:5,3,1,1,---.则下列不是该数列的项的是 ( )A.11B.29n -C.45n -D.522.{an}是等差数列,且a 1+a 4+a 7=45,a 2+a 5+a 8=39,则a 3+a 6+a 9的值是( )A .24B .27C .30D .33 3.在正整数100至500之间能被11整除的个数为( )A .34B .35C .36D .374.等差数列{an}中,已知a 1=-6,a n =0,公差d ∈N*,则n (n ≥3)的最大值为( )A .5B .6C .7D .8 5.设{a n }为等差数列,则下列数列中,成等差数列的个数为( )①{a n 2} ②{pa n } ③{pa n +q } ④{na n }(p 、q 为非零常数)A .1B .2C .3D .4 6.已知c b 、、a 成等差数列,则二次函数c bx ax ++=2y 2的图像与x 轴交点的个数是( )A .0B .1C .2D .1或27.由1a =1,131nn n a a a +=+给出的数列{}n a 的第34项为( )A 、10334 B 、100 C 、1001 D 、1041 8.已知数列的通项公式是()()3122n n n a n n ⎧+⎪=⎨-⎪⎩是奇数是偶数,则23a a ⋅等于( )A.70B.28C.20D.89.已知数列{}n a ,25n a n =-+,它的前n 项的和最大时,n 的值为( )A .2B .3C .12D .1310.由公差为d 的等差数列a 1、a 2、a 3…重新组成的数列a 1+a 4, a 2+a 5, a 3+a 6…是( )A .公差为d 的等差数列B .公差为2d 的等差数列C .公差为3d 的等差数列D .非等差数列【总结与提高】※ 学习小结1. 等差数列定义: 1n n a a d --= (n ≥2);2. 等差数列通项公式:n a =1(1)a n d +- (n ≥1).3. 在等差数列中,若m +n =p +q ,则m n p q a a a a +=+注意:m n m n a a a ++≠,左右两边项数一定要相同才能用上述性质.4. 在等差数列中,公差m na a d m n-=-.※ 知识拓展1. 等差数列通项公式为1(1)n a a n d =+-或()n m a a n m d =+-. 分析等差数列的通项公式,可知其为一次函数,图象上表现为直线1(1)y a x d =+-上的一些间隔均匀的孤立点.2. 若三个数成等差数列,且已知和时,可设这三个数为,,a d a a d -+. 若四个数成等差数列,可设这四个数为3,,,3a d a d a d a d --++3.判别一个数列是否等差数列的三种方法,即: (1)1n n a a d +-=;(2)(0)n a pn q p =+≠; (3)2n S an bn =+.§2.3 等差数列的前n 项和【学习目标】1. 掌握等差数列前n 项和公式及其获取思路;2. 会用等差数列的前n 项和公式解决一些简单的与前n 项和有关的问题;3. 会利用等差数列通项公式与前 n 项和的公式研究n S 的最大(小)值.【学习过程】1、课前准备(预习教材P 42 ~ P 44,找出疑惑之处)复习1:什么是等差数列?等差数列的通项公式是什么?复习2:等差数列有哪些性质?2、新课导学 ※ 学习探究探究:等差数列的前n 项和公式问题:1. 计算1+2+…+100=?2. 如何求1+2+…+n =?新知:数列{}n a 的前n 项的和:一般地,称 为数列{}n a 的前n 项的和,用n S 表示,即n S =小结:1. 用1()2n n n a a S +=,必须具备三个条件: . 2. 用1(1)2n n n dS na -=+,必须已知三个条件: .等差数列前n 项和公式就是一个关于11n a a n a n d 、、或者、、的方程,已知几个量,通过解方程,得出其余的未知量.3.数列通项n a 和前n 项和n S 关系为n a =11(1)(2)nn S n S S n -=⎧⎨-≥⎩,由此可由n S 求n a . 等差数列前项和的最大(小)值的求法.(1)利用n a : 当n a >0,d <0,前n 项和有最大值,可由n a ≥0,且1n a +≤0,求得n 的值;当n a <0,d >0,前n 项和有最小值,可由n a ≤0,且1n a +≥0,求得n 的值(2)利用n S :由21()22n d dS n a n =+-,利用二次函数配方法求得最大(小)值时n 的值.【学习评价】1.已知等差数列{a n }中,a 1=1,d=1,则该数列前9项和S 9等于( ) A.55 B.45 C.35 D.252.已知等差数列{an}的公差为正数,且a 3·a 7=-12,a 4+a 6=-4,则S 20为( )A .180B .-180C .90D .-903.现有200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能的少,那么剩余钢管的根数为( )A .9B .10C .19D .294. 等差数列{a n }的通项公式是a n =1-2n ,其前n 项和为S n ,则数列{nS n}的前11项和为 ( )A.-45B.-50C.-55D.-66 5.将棱长相等的正方体按下图所示的形状摆放,从上往下依次为第1层,第2层,第3层,……. 则第2008层正方体的个数是( ).A .4011B .4009C .2017036D .2009010 6.已知等差数列{a n }中,a 2+a 8=8,则该数列前9项和S 9等于( )A.18B.27C.36D.457.某乡建设线路,有48根电线杆,最近一根竖直离电线杆堆放处1000m ,以后每隔50m 竖一根,如果一辆车一次能运6根,全部运完返回,这辆车共走了( ).A .18400mB .18450mC .36800mD .36900m 8.等差数列{}n a 的前n 项和n n S n 32+=.则此数列的公差=d .9. 数列{a n },{b n }满足a n b n =1, a n =n 2+3n +2,则{b n }的前10次之和为 10.已知整数对排列如: ()()()()()()()1,1,1,2,2,1,1,32,2,3,1,1,4,()2,3,()()3,2,4,1,()()1,5,2,4,,则第60个整数对是_______________.【总结与提升】※ 学习小结1. 等差数列前n 项和公式的两种形式;2. 两个公式适用条件,并能灵活运用;3. 等差数列中的“知三求二”问题,即:已知等差数列之1,,,,n n a a q n S 五个量中任意的三个,列方程组可以求出其余的两个. ※ 知识拓展1. 若数列{}n a 的前n 项的和2n S An Bn =+(A 0≠,A 、B 是与n 无关的常数),则数列{}n a 是等差数列.2. 已知数列{},n a 是公差为d 的等差数列,S n 是其前n 项和,设232,,,k k k k k k N S S S S S +∈--也成等差数列,公差为2k d .3.等差数列奇数项与偶数项的性质如下: (1)若项数为偶数2n ,则S S nd 偶奇-=;1(2)n n S an S a +≥奇偶=;(2)若项数为奇数2n +1,则1n S S a +奇偶-=;1n S na +=偶;1(1)n S n a ++奇=;S n 偶奇=.…… ……§2.4等比数列【学习目标】1.理解等比数列的概念;探索并掌握等比数列的通项公式、性质;2.能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,提高数学建模能力;3.体会等比数列与指数函数的关系.4.灵活应用等比数列的定义及通项公式;深刻理解等比中项概念;5. 熟悉等比数列的有关性质,并系统了解判断数列是否成等比数列的方法.【学习过程】1、课前准备(预习教材P 48 ~ P 51,找出疑惑之处) 复习1:等差数列的定义?复习2:等差数列的通项公式n a = , 等差数列的性质有:2、新课导学 ※ 学习探究观察:①1,2,4,8,16,…②1,12,14,18,116,…③1,20,220,320,420,…思考以上四个数列有什么共同特征?新知:1. 等比数列定义:一般地,如果一个数列从第 项起, 一项与它的 一项的 等于 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 ,通常用字母 表示(q ≠0),即:1n n aa -= (q ≠0)2. 等比数列的通项公式:21a a = ; 3211()a a q a q q a === ;24311()a a q a q q a === ; … …∴ 11n n a a q a -==⋅ 等式成立的条件3. 等比数列中任意两项n a 与m a 的关系是:【学习评价】1. 设{}n a 是由正数组成的等比数列,且公比不为1,则18a a +与45a a +的大小关系为( ) A .1845a a a a +>+ B .1845a a a a +<+ C . 1845a a a a +=+ D .与公比的值有关 2.已知{}n a 是等比数列,且0n a >,243546225a a a a a a ++=,那么35a a +=( ) A . 10 B . 15 C . 5 D .6 3.设{}n a 是正数组成的等比数列,公比2q =,且30123302a a a a =,那么36930a a a a =( )A . 102 B . 202 C . 162 D .1524.三个数成等比数列,其和为44,各数平方和为84,则这三个数为( ) A .2,4,8 B .8,4,2 C .2,4,8,或8,4,2 D .142856,,333- 5.等比数列{}n a 的首项为1,公比为q ,前n 项的和为S ,由原数列各项的倒数组成一个新数列1{}n a ,由1{}na 的前n 项的和是( ) A .15 B . 1n q S C .1n S q- D .n q S7.一个直角三角形三边的长成等比数列,则( ) A .三边边长之比为3:4:5,B .三边边长之比为,CD.较大锐角的正弦为12, 8.等比数列1a 2a 3a 的和为定值m(m>0),且其公比为q<0,令123t a a a =,则t 的取值范围是( )A . 3[,0)m -B . 3[,)m -+∞C . 3(0,]mD .3(,]m -∞ 9.若数列是等比数列,下列命题正确的个数是( ) ①2{}n a ,2{}n a 是等比数列 ②{lg }n a 成等差数列 ③1{}na ,{}n a 成等比数列 ④{}n ca ,{}n a k ±(0)k ≠成等比数列。
2.1数列2.1.1数列[学习目标] 1.理解数列及其有关概念.2.理解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任意一项.3.了解数列与函数的关系,会根据数列的前几项写出它的通项公式.[知识链接]下列四个结论正确的有________.(1)任何一个函数都对应着一个映射,任何一个映射也对应着一个函数.(2)任何一个函数都有一个确定的函数表达式;(3)函数的表示方法有:列表法、解析法、图象法;(4)对于函数f(x),x1,x2为函数f(x)定义域内任意两个值,当x1>x2时,f(x1)<f(x2),则f(x)是增函数.答案(3)解析函数是非空数集A到非空数集B的一个映射,而映射中的A、B并非是数集,故(1)错;某地区的某天的温度y是时间t的函数,这个函数只能用列表法表示,不能用表达式表示,故(2)错;(3)显然正确;(4)中的函数为减函数,故不正确.[预习导引]1.数列的概念按照一定次序排列起来的一列数叫做数列.数列中的每一个数叫做这个数列的项.2.数列的表示数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,a n,….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}.3.数列的通项如果数列的第n项a n与n之间的关系可以用一个函数式a n=f(n)来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.4.数列与函数的关系数列可以看作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.数列的通项公式也就是相应函数的解析式.它的图象是相应的曲线(或直线)上横坐标为正整数的一些孤立的点. 5.数列的分类(1)数列按项数可分为有穷数列和无穷数列,项数有限的数列叫做有穷数列,项数无限的数列叫做无穷数列.(2)按后一项和前一项的大小关系可分为递增数列、递减数列、常数列和摆动数列.(3)从第二项起,每一项都大于它的前一项的数列,叫做递增数列;从第二项起,每一项都小于它的前一项的数列,叫做递减数列;各项相等的数列叫做常数列.要点一 数列的概念及通项例1 根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式: (1)-1,7,-13,19,…; (2)12,2,92,8,252,…; (3)0.8,0.88,0.888,…;(4)12,14,-58,1316,-2932,6164,…; (5)32,1,710,917,…. 解 (1)符号问题可通过(-1)n 或(-1)n+1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n (6n -5). (2)统一分母为2,则有12,42,92,162,252,…,因而有a n =n 22.(3)将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01),89(1-0.001),…,∴a n =89(1-110n ).(4)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母小3.因此把第1项变为-2-32,至此原数列已化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…,∴a n =(-1)n·2n -32n .(5)将数列统一为32,55,710,917,…,对于分子3,5,7,9,…,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为b n =2n +1,对于分母2,5,10,17,…,联想到数列1,4,9,16,…,即数列{n 2},可得分母的通项公式为c n =n 2+1,∴可得原数列的一个通项公式为a n =2n +1n 2+1.规律方法 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(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数列)等方法.具体方法为:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征;⑤化异为同.对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破,或寻找分子、分母之间的关系.跟踪演练1 写出下列数列的一个通项公式: (1)3,5,9,17,33,…; (2)12,34,78,1516,3132,…; (3)23,-1,107,-179,2611,-3713,…. 解 (1)中3可看作21+1,5可看作22+1,9可看作23+1,17可看作24+1,33可看作25+1,…. 所以a n =2n +1.(2)每一项的分子比分母小1,而分母组成数列为21,22,23,24,…,所以a n =2n -12n .(3)偶数项为负而奇数项为正,故通项公式必含因式(-1)n +1,观察各项绝对值组成的数列,从第3项到第6项可见,分母分别由奇数7,9,11,13组成,而分子则是32+1,42+1,52+1,62+1,按照这样的规律,第1,2两项可分别改写为12+12+1,-22+12×2+1,所以a n =(-1)n +1n 2+12n +1. 要点二 数列通项公式的应用例2 已知数列{a n }的通项公式为a n =3n 2-28n . (1)写出数列的第4项和第6项;(2)问-49和68是该数列的项吗?若是,是第几项?若不是,请说明理由. 解 (1)根据a n =3n 2-28n ,a 4=3×42-28×4=-64,a 6=3×62-28×6=-60. (2)令3n 2-28n =-49,即3n 2-28n +49=0,∴n =7或n =73(舍).∴-49是该数列的第7项,即a 7=-49. 令3n 2-28n =68,即3n 2-28n -68=0, ∴n =-2或n =343.∵-2∉N +,343∉N +,∴68不是该数列的项.规律方法 (1)数列的通项公式给出了第n 项a n 与它的位置序号n 之间的关系,只要用序号代替公式中的n ,就可以求出数列的相应项.(2)判断某数值是否为该数列的项,先假设是数列的项,列出方程,若方程的解为正整数(项数),则是该数列的项;若方程无解或解不是正整数,则不是数列的项. 跟踪演练2 已知数列{a n }的通项公式为a n =1n (n +2)(n ∈N +),那么1120是这个数列的第________项. 答案 10解析 ∵1n (n +2)=1120,∴n (n +2)=10×12,∴n =10.要点三 判断数列的单调性例3 已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2n 2+1,试判断该数列的单调性.解 ∵a n +1-a n =(n +1)2(n +1)2+1-n 2n 2+1=(n +1)2(n 2+1)-n 2[(n +1)2+1][(n +1)2+1](n 2+1)=2n +1[(n +1)2+1](n 2+1),由n ∈N +,得a n +1-a n >0,即a n +1>a n . ∴数列{a n }是递增数列.规律方法 单调性是数列的一个重要性质.判断数列的单调性,通常是运用作差或作商的方法判断a n +1与a n (n ∈N +)的大小,若a n +1>a n 恒成立,则{a n }为递增数列;若a n +1<a n 恒成立,则{a n }为递减数列.用作差法判断数列增减性的步骤为:①作差;②变形;③定号;④结论.跟踪演练3 判断数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n 3n +1的增减性.解 ∵a n =n3n +1,∴a n +1=n +13(n +1)+1=n +13n +4.方法一 a n +1-a n =n +13n +4-n3n +1=(n +1)(3n +1)-n (3n +4)(3n +4)(3n +1)=1(3n +4)(3n +1),∵n ∈N +,∴a n +1-a n >0,即a n +1>a n ,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n 3n +1为递增数列.方法二 ∵n ∈N +,∴a n >0.∵a n +1a n =n +13n +4n 3n +1=(n +1)(3n +1)(3n +4)n =3n 2+4n +13n 2+4n =1+13n 2+4n>1, ∴a n +1>a n ,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n 3n +1为递增数列.方法三 令f (x )=x3x +1(x ≥1),则f (x )=13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +1-13x +1=13⎝⎛⎭⎫1-13x +1, ∴函数f (x )在[1,+∞)上是增函数,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n 3n +1是递增数列.要点四 求数列的最大(小)项例4 已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-5n +4. (1)数列中有多少项是负数?(2)n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值. 解 (1)由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. ∵n ∈N +,∴n =2,3.∴数列中有两项是负数.(2)方法一 ∵{a n }的相应函数为f (x )=x 2-5x +4=(x -52)2-94,可知对称轴方程为x =52=2.5.又∵n ∈N +,故n =2或3时,a n 有最小值,且a 2=a 3,其最小值为22-5×2+4=-2.方法二 设第n 项最小,由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n +1,a n ≤a n -1得⎩⎪⎨⎪⎧n 2-5n +4≤(n +1)2-5(n +1)+4,n 2-5n +4≤(n -1)2-5(n -1)+4.解这个不等式组,得2≤n ≤3, 又∵n ∈N +,∴n =2,3. ∴a 2=a 3且最小.∴a 2=a 3=22-5×2+4=-2.规律方法 求数列{a n }的最大项和最小项,一种方法是利用函数的最值法;另一种是不等式法,求最小项可由⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≤a n +1,a n ≤a n -1.来确定n ,求最大项可由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n +1,a n ≥a n -1.来确定n .若数列是单调的,也可由单调性来确定最大或最小项.跟踪演练4 已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)(1011)n (n ∈N +),试问数列{a n }有没有最大项?若有,求最大项和最大项的项数;若没有,说明理由. 解 假设数列{a n }中存在最大项. ∵a n +1-a n =(n +2)(1011)n +1-(n +1)(1011)n=(1011)n ·9-n11, 当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ;当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n , 故a 1<a 2<a 3<…<a 9=a 10>a 11>a 12>…,所以数列中有最大项,最大项为第9,10项,且a 9=a 10=1010119.1.下列叙述正确的是( )A .数列1,3,5,7与7,5,3,1是相同的数列B .数列0,1,2,3,…可以表示为{n }C .数列0,2,0,2,…是常数列D .数列{nn +1}是递增数列答案 D解析 由数列的通项a n =n n +1知,当n 的值逐渐增大时,n n +1的值越来越接近1,即数列{nn +1}是递增数列,故选D.2.数列2,3,4,5,…的一个通项公式为( ) A .a n =n B .a n =n +1 C .a n =n +2 D .a n =2n答案 B解析 这个数列的前4项都比序号大1,所以,它的一个通项公式为a n =n +1. 3.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式: (1)1,-3,5,-7,9,…; (2)9,99,999,9 999,…; (3)0,1,0,1,….解 (1)数列各项的绝对值为1,3,5,7,9,…,是连续的正奇数,考虑(-1)n +1具有转换符号的作用,所以数列的一个通项公式为a n =(-1)n +1(2n -1),n ∈N +.(2)各项加1后,变为10,100,1 000,10 000,…,此数列的通项公式为10n ,可得原数列的一个通项公式为a n =10n -1,n ∈N +.(3)a n =⎩⎪⎨⎪⎧0(n 为奇数),1(n 为偶数)或a n =1+(-1)n 2(n ∈N +)或a n =1+cos n π2 (n ∈N +).4.已知数列{a n }的通项为a n =-2n 2+29n +3,求数列{a n }中的最大项.解 由已知,得a n =-2n 2+29n +3=-2(n -294)2+10818.由于n ∈N +,故当n 取距离294最近的正整数7时,a n取得最大值108.∴数列{a n}中的最大项为a7=108.1.数列的概念的理解(1)数列是一种特殊的函数,其特殊性主要表现在定义域和值域上.数列可以看成是以正整数集N+或它的有限子集{1,2,3,…,n}为定义域的函数,即自变量的取值必须是正整数,而数列的通项公式也就是相应函数的解析式.(2)数列的项与它的项数是不同的概念.数列的项是指这个数列中的某一个确定的数,是一个函数值,也就是相当于f(n),而项数是指这个数在数列中的位置序号,它是自变量的值,相当于f(n)中的n.(3)与集合中元素的性质相比较,数列中的项也有三个性质:①确定性;②可重复性;③有序性.2.数列的通项公式(1)数列的通项公式实际上是一个以正整数集N+或它的有限子集{1,2,…,n}为定义域的函数的表达式;(2)如果知道了数列的通项公式,那么依次用1,2,3,…去替代公式中的n就可以求出这个数列的各项;同时,用数列的通项公式也可以判断某数是不是数列中的项,如果是的话,是第几项;(3)像所有的函数关系不一定都有解析式一样,并不是所有的数列都有通项公式.(4)有的数列的通项公式,形式上不一定唯一.(5)有些数列,只给出它的前几项,并没有给出它的构成规律,那么仅由前面几项归纳出的数列的通项公式并不唯一.。
2.1 数列1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).(难点)2.理解数列的通项公式及简单应用.(重点)3.数列与集合、函数等概念的区别与联系.(易混点)[基础·初探]教材整理1 数列的概念与分类阅读教材P 31,完成下列问题.1.数列的概念按照一定次序排列的一列数称为数列,数列中的每个数都叫做这个数列的项.项数有限的数列叫做有穷数列,项数无限的数列叫做无穷数列.2.数列的表示方法数列的一般形式可以写成a 1,a 2,a 3,…,a n ,…,简记为{a n },其中a 1称为数列{a n }的第1项(或称为首项),a 2称为第2项,…,a n 称为第n 项.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)数列1,2,3,5,7可表示为{1,2,3,5,7}.( )(2)数列1,0,-1,-2与数列-2,-1,0,1是相同的数列.( )(3)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1n 的第5项为15.( )(4)数列0,2,4,6,…是无穷数列.( )【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√教材整理2 数列的通项公式阅读教材P32~P33的有关内容,完成下列问题.1.数列与函数的关系数列可以看成以正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,k})为定义域的函数a n=f(n),当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,所对应的一列函数值.2.数列的通项公式如果数列{a n}的第n项与序号n之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.数列可以用通项公式来描述,也可以通过列表或图象来表示.1.数列1,3,5,7,9,…的一个通项公式可以是________.【解析】1,3,5,7,9,…的一个通项公式可以是a n=2n-1,n∈N*.【答案】a n=2n-1,n∈N*2.若数列{a n}的通项公式为a n=3n-2,则a5=________.【解析】∵a n=3n-2,∴a5=3×5-2=13.【答案】13[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_________________________________________________解惑:_________________________________________________疑问2:_________________________________________________解惑:_________________________________________________疑问3:_________________________________________________解惑:_________________________________________________[小组合作型]写出下列数列的一个通项公式.(1)12,2,92,8,252,…;(2)9,99,999,9 999,…;(3)22-11,32-23,42-35,52-47,…;(4)-11×2,12×3,-13×4,14×5,….【精彩点拨】 【自主解答】 (1)数列的项,有的是分数,有的是整数,可将各项都统一成分数再观察:12,42,92,162,252,…,所以它的一个通项公式为a n =n 22(n ∈N *).(2)各项加1后,变为10,100,1 000,10 000,….此数列的通项公式为10n ,可得原数列的通项公式为a n =10n -1(n ∈N *).(3)数列中每一项由三部分组成,分母是从1开始的奇数列,可用2n -1表示;分子的前一部分是从2开始的自然数的平方,可用(n +1)2表示,分子的后一部分是减去一个自然数,可用n 表示,综上,原数列的通项公式为a n =(n +1)2-n 2n -1(n ∈N *). (4)这个数列的前4项的绝对值都等于项数与项数加1的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个通项公式是a n =(-1)n1n (n +1)(n ∈N *).用观察法求数列的通项公式的一般规律1.一般数列通项公式的求法2.对于符号交替出现的情况,可先观察其绝对值,再用(-1)k 处理符号问题.3.对于周期出现的数列,可考虑拆成几个简单数列和的形式,或者利用周期函数,如三角函数等.[再练一题]1.写出下列数列的一个通项公式.(1)3,5,9,17,33,…;(2)12,34,78,1516,3132,…;(3)23,-1,107,-179,2611,-3713,….【导学号:91730020】【解】 (1)中3可看做21+1,5可看做22+1,9可看做23+1,17可看做24+1,33可看做25+1,….所以a n =2n +1.(2)每一项的分子比分母少1,而分母组成数列为21,22,23,24,…,所以a n =2n -12n .(3)偶数项为负而奇数项为正,故通项公式必含因式(-1)n +1,观察各项绝对值组成的数列,从第3项到第6项可见,分母分别由奇数7,9,11,13组成,而分子则是32+1,42+1,52+1,62+1,按照这样的规律第1,2两项可分别改写为12+12+1,-22+12×2+1,所以a n =(-1)n +1n 2+12n +1.n n (1)写出数列的前3项;(2)判断45是否为{a n }中的项?3是否为{a n }中的项?【精彩点拨】 (1)令n =1,2,3求解即可;(2)令a n =45或a n =3解n 便可.【自主解答】 (1)在通项公式中依次取n =1,2,3,可得{a n }的前3项分别为:1,6,15.(2)令2n 2-n =45,得2n 2-n -45=0,解得n =5或n =-92(舍去),故45是数列{a n }中的第5项.令2n 2-n =3,得2n 2-n -3=0,解得n =-1或n =32,即方程没有正整数解,故3不是数列中的项.1.如果已知数列的通项公式,只要将相应项数代入通项公式,就可以写出数列中的指定项.2.判断某数是否为数列中的一项,步骤如下:(1)将所给的数代入通项公式中;(2)解关于n 的方程;(3)若n 为正整数,说明所给的数是该数列的项;若n 不是正整数,则不是该数列的项.[再练一题]2.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-21n 2(n ∈N *).(1)0和1是不是数列{a n }中的项?如果是,那么是第几项?(2)数列{a n }中是否存在连续且相等的两项?若存在,分别是第几项?【解】 (1)令a n =0,得n 2-21n =0,∴n =21或n =0(舍去),∴0是数列{a n }中的第21项.令a n =1,得n 2-21n 2=1,而该方程无正整数解,∴1不是数列{a n }中的项.(2)假设存在连续且相等的两项为a n ,a n +1,则有a n =a n +1,即n 2-21n 2=(n +1)2-21(n +1)2, 解得n =10,所以存在连续且相等的两项,它们分别是第10项和第11项.[探究共研型]探究1 (小)项?【提示】 可以借助函数的性质求数列的最大(小)项,但要注意函数与数列的差异,数列{a n }中,n ∈N *.探究2 如何定义数列{a n }的单调性?【提示】 对于数列的单调性的判断一般要通过比较a n +1与a n 的大小来判断,若a n +1>a n ,则数列为递增数列,若a n +1<a n ,则数列为递减数列.设数列{a n }的通项公式为a n =n 2+kn (n ∈N *).数列{a n }是单调递增的,求实数k 的取值范围.【精彩点拨】 利用二次函数的单调性,求得k 的取值范围.【自主解答】 ∵a n =n 2+kn ,其图象的对称轴为n =-k 2, ∴当-k 2≤1,即k ≥-2时,{a n }是单调递增数列.另外,当1<-k 2<2且⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 2-1<2-⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 2, 即-3<k <-2时,{a n }也是单调递增数列(如图所示).∴k 的取值范围是(-3,+∞).1.函数的单调性与数列的单调性既有联系又有区别,即数列所对应的函数若单调则数列一定单调,反之若数列单调,其所对应的函数不一定单调.2.求数列的最大(小)项,还可以通过研究数列的单调性求解,一般地,若⎩⎨⎧ a n -1≤a n ,a n +1≤a n ,则a n 为最大项;若⎩⎨⎧a n -1≥a n ,a n +1≥a n,则a n 为最小项.[再练一题]3.已知数列{a n }的通项公式是a n =-2n 2+9n +3(n ∈N *),求它的最大项.【导学号:91730021】【解】 由题意知,-2n 2+9n +3=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫n -942+1058. 由于函数f (x )=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -942+1058在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,94上是增函数,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫94,+∞上是减函数,故当n =2时,f (n )=-2n 2+9n +3取得最大值13,所以数列{a n }的最大项为a 2=13.[构建·体系]1.已知下列数列:(1)2 010,2 012,2 014,2 016,2 018;(2)0,12,23,…,n -1n ,…;(3)1,12,14,…,12n -1,…; (4)1,-23,35,…,(-1)n -1·n 2n -1,…; (5)1,0,-1,…,sin n π2,…;(6)9,9,9,9,9,9.其中,有穷数列是________,无穷数列是________,递增数列是________,递减数列是________,常数列是________,摆动数列是________.(将合理的序号填在横线上)【解析】 (1)是有穷递增数列;(2)是无穷递增数列⎝⎛⎭⎪⎫因为n -1n =1-1n ; (3)是无穷递减数列;(4)是摆动数列,也是无穷数列;(5)是摆动数列,也是无穷数列;(6)是常数列,也是有穷数列.【答案】 (1)(6) (2)(3)(4)(5) (1)(2) (3) (6) (4)(5)2.数列2,3,4,5,…的一个通项公式为________.【解析】 这个数列的前4项都比序号大1,所以它的一个通项公式为a n =n +1.【答案】 a n =n +13.下列有关数列的表述:①数列的通项公式是唯一的;②数列0,1,0,-1与数列-1,0,1,0是相同的数列;③数列若用图象表示,它是一群孤立的点;④数列中的数是按一定次序排列的.其中说法正确的是________.【解析】 如果数列{a n }的第n 项a n 与n 之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通项公式,但一个数列可以没有通项公式,也可以有几个通项公式,如:数列1,-1,1,-1,1,-1,…的通项公式可以是a n =(-1)n+1,也可以是a n=cos(n-1)π,故①错;由数列的概念知数列0,1,0,-1与数列-1,0,1,0是不同的数列,故②错;易知③④是正确的.【答案】③④4.用火柴棒按图2-1-1的方法搭三角形:图2-1-1按图示的规律搭下去,则所用火柴棒数a n与所搭三角形的个数n之间的关系式是________.【导学号:91730022】【解析】a1=3,a2=3+2=5,a3=3+2+2=7,a4=3+2+2+2=9,…,∴a n=2n+1.【答案】a n=2n+15.已知数列{a n}的通项公式为a n=4n2+3n(n∈N*),(1)写出此数列的前3项;(2)试问110和1627是不是它的项?如果是,是第几项?【解】(1)a1=412+3×1=1,a2=422+3×2=25,a3=432+3×3=29.(2)令4n2+3n=110,则n2+3n-40=0,解得n=5或n=-8.又n∈N*,故n=-8舍去,所以110是数列{a n}的第5项.令4n2+3n=1627,则4n2+12n-27=0,解得n=32或n=-92.又n∈N*,所以1627不是数列{a n}的项.我还有这些不足:(1)_________________________________________________(2)_________________________________________________我的课下提升方案:(1)_________________________________________________(2)_________________________________________________学业分层测评(六)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.将正整数的前5个数排列如下:①1,2,3,4,5;②5,4,3,2,1;③2,1,5,3,4;④4,1,5,3,2.那么可以称为数列的有________.【解析】由数列定义,①②③④均为按一定次序排列的一列数,故均为数列.【答案】①②③④2.数列1,3,6,10,x,21,28,…中x的值是________.【解析】观察数列的特点可知,从第2项起,每一项与前一项的差分别为2,3,4,…,依次增加1,故x为15.【答案】153.下列各式能成为数列1,3,6,10,…的一个通项公式的是________.①a n=n2-n+1;②a n=n(n-1)2;③a n=n(n+1)2;④a n=n2+1.【解析】 令n =1,2,3,4,分别代入①②③④检验即可.排除①②④,从而确定答案为③.【答案】 ③4.数列的通项公式为a n =⎩⎨⎧ 3n +1,n 为奇数,2n -2,n 为偶数,则a 2·a 3等于________. 【解析】 由a n =⎩⎨⎧3n +1,n 为奇数,2n -2,n 为偶数,得a 2=2,a 3=10,所以a 2·a 3=20.【答案】 205.已知数列2,5,22,11,…,则25是这个数列的第________项.【导学号:91730023】【解析】 数列的通项为a n =3n -1.∵25=20=3×7-1,∴25是数列的第7项.【答案】 76.根据下列4个图形及相应点的个数的变化规律,试猜测第n 个图形中有________个点.(1) (2) (3) (4)图2-1-2【解析】 由图形可得,图形中的点数为1,4,9,16,…,则其通项公式为a n =n 2,故第n 个图形中的点数为n 2.【答案】 n 27.若数列{a n }的通项公式a n =3-2n ,则a 2n =______,a 2a 3=________. 【解析】 ∵a n =3-2n ,∴a 2n =3-22n ,a 2a 3=3-223-23=15.【答案】 3-22n15 8.已知数列{a n }的通项公式a n =n -98n -99(n ∈N *),则数列{a n }的前30项中,最大项和最小项分别是________.①a 10,a 9;②a 1,a 9;③a 1,a 30;④a 9,a 30.【解析】 通项公式变形为:a n =n -99+99-98n -99=1+99-98n -99, 显然当n =10和n =9时,a n 分别取最大值和最小值.【答案】 ①二、解答题9.已知数列{a n }中,a 1=3,a 10=21,通项a n 相应的函数是一次函数.(1)求数列{a n }的通项公式,并求出a 2 017;(2)若{b n }是由a 2,a 4,a 6,a 8,…组成,试归纳{b n }的一个通项公式.【解】 (1)由题意可设a n =kn +b ,又a 1=3,a 10=21,∴⎩⎨⎧ k +b =3,10k +b =21,解得⎩⎨⎧k =2,b =1,∴a n =2n +1(n ∈N *),a 2 017=2×2 017+1=4 035.(2)∵{b n }是由{a n }的偶数项组成,∴b n =a 2n =2×2n +1=4n +1(n ∈N *).10.已知数列{a n }的通项公式为a n =9n 2-9n +29n 2-1(n ∈N *). (1)求这个数列的第10项;(2)98101是不是该数列中的项,为什么?(3)求证:数列中的各项都在区间(0,1)内. 【解】 (1)a n =9n 2-9n +29n 2-1=(3n -1)(3n -2)(3n -1)(3n +1)=3n -23n +1.令n =10,得第10项a 10=2831.(2)令3n -23n +1=98101,得9n =300. 此方程无正整数解,故98101不是该数列中的项.(3)证明:因为a n =3n -23n +1=3n +1-33n +1=1-33n +1, 又n ∈N *,所以0<33n +1<1. 所以0<a n <1,所以数列中的各项都在区间(0,1)内.[能力提升]1.数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N *都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,则a 3+a 5的值为______.【导学号:91730024】【解析】 由a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,∴a 1a 2=4,a 1a 2a 3=9,∴a 3=94, 同理a 5=2516,∴a 3+a 5=6116.【答案】 6116图2-1-32.如图2-1-3,五角星魅力无穷,一动点由A 处按图中数字由小到大的顺序依次运动,当第一次运动结束回到A 处时,数字为6,按此规律无限运动,则数字2 016应在________处.【解析】 设a 1=1,a 2=2,a 3=3,a 4=4,a 5=5,a 6=1分别对应点A ,B ,C,D,E,A,故动点运动的周期为5,∵a2 016=a2 015+1=a5×403+1=a1=1,故应在A处.【答案】A3.已知数列{a n}满足a m·n=a m·a n(m,n∈N*),且a2=3,则a8=________. 【解析】由a m·n=a m·a n,得a4=a2·2=a2·a2=9,a8=a2·4=a2·a4=3×9=27.【答案】274.设函数f(x)=log2x-log x2(0<x<1),数列{a n}满足f(2a n)=2n(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)判断数列{a n}的单调性.【解】(1)由f(x)=log2x-log x2,可得f(2a n)=a n-1a n=2n,所以a2n-2na n-1=0,解得a n=n±n2+1. 因为0<x<1,所以0<2a n<1,所以a n<0.故a n=n-n2+1.(2)法一:(作商比较)a n+1 a n=(n+1)-(n+1)2+1 n-n2+1=n+n2+1(n+1)+(n+1)2+1<1.因为a n<0,所以a n+1>a n.故数列{a n}是递增数列.法二:(作差比较)a n+1-a n=n+1-(n+1)2+1-n+n2+1=n2+1+1-n2+2n+2=2(n2+1-n)n2+1+1+n2+2n+2>0.所以数列{a n}是递增数列.。
明目标、知重点 1.理解数列的几种表示方法,能从函数的观点争辩数列.2.理解递推公式的含义,能依据递推公式求出数列的前几项.1.数列与函数的关系数列可以看作是以正整数集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n})为定义域的函数,当自变量依据从小到大的挨次依次取值时所对应的一列函数值.2.数列的递推公式假如数列{a n}的第1项或前几项已知,并且数列{a n}的任一项a n与它的前一项a n-1(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子就叫做这个数列的递推公式.3.数列的表示方法数列的表示方法有通项公式法、图象法、列表法、递推公式法.[情境导学]某人有一对新生的兔子饲养在围墙中,假如它们每个月生一对兔子,且新生的兔子从第三个月开头也是每个月生一对兔子,问一年后围墙中共有多少对兔子?对此问题的争辩产生了出名斐波那契数列{a n}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,…,此数列具有a n+1=a n+a n-1的特性,我们称之为数列的递推公式,这正是本节我们要争辩的重点内容.探究点一数列的函数特性思考1数列可看作函数,类比函数的表示方法,你认为数列除了通项公式表示法之外,还可以怎样表示?答数列也可以用图象、列表等方法来表示.思考2以数列:2,4,6,8,10,12,…为例,你能用几种方法表示这个数列?答(1)通项公式法:a n=2n.(2)列表法:n123…k…a n246…2k…(3)图象法:思考3与函数相比,数列的特殊性表现在哪些方面?谈谈你的生疏.答数列是一种特殊的函数,其特殊性主要表现在以下三个方面:①数列的定义域是正整数集N*或它的有限子集{1,2,3,…,n};②数列中的项是对应序号1,2,3,…的一列函数值;③数列的图象是一些孤立的点,这些点的横坐标按从小到大依次是1,2,3,….例1下图中的三角形图案称为谢宾斯基三角形,在下图4个三角形图案中,着色的小三角形的个数依次构成一个数列的前4项,请写出这个数列的一个通项公式,并在直角坐标系中画出它的图象.解如题图,这四个三角形图案中着色的小三角形的个数依次为1,3,9,27.则所求数列的前4项都是3的指数幂,指数为序号减1.所以,这个数列的一个通项公式是a n=3n-1.在直角坐标系中的图象为一些孤立的点(如图所示).反思与感悟由数列的前几项归纳其通项公式的关键是观看、归纳各项与序号之间的联系,擅长利用我们熟知的一些基本数列,通过合理的联想、转化而达到解决问题的目的.跟踪训练1传奇古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上争辩数学问题,他们在沙滩上画点或用小石子来表示数.比如,他们将石子摆成如图所示的三角外形,就将其所对应石子个数称为三角形数,则第10个三角形数是________.答案55解析 三角形数依次为1,3,6,10,15,…,第10个三角形数为1+2+3+4+…+10=55. 探究点二 数列的递推公式思考1 观看:1,3,7,15,31,63这些数有什么规律吗?如何用一个代数式表示出该数列的规律? 答 首项为1,从第2项起每一项等于它的前一项的2倍再加1.即a n =2a n -1+1(n >1). 思考2 已知数列{a n }的首项a 1=1,且有a n =3a n -1+2(n >1),如何求出a 2,a 3,a 4? 答 a 2=3a 1+2=5,a 3=3a 2+2=17,a 4=3a 3+2=53.小结 像思考2给出数列的方法叫递推公式法,其中a n =3a n -1+2(n >1)称为递推公式,递推公式也是数列的一种表示方法.例2 设数列{a n }满足⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a n =1+1a n -1(n >1).写出这个数列的前五项. 解 由题意可知:a 1=1,a 2=1+1a 1=2,a 3=1+1a 2=32,a 4=1+1a 3=53,a 5=1+1a 4=1+35=85.反思与感悟 递推公式反映的是相邻两项(或n 项)之间的关系.对于通项公式,已知n 的值即可得到相应的项;而递推公式则要已知首项(或前几项),才可求得其他的项.跟踪训练2 在数列{a n }中,已知a 1=2,a 2=3,a n +2=3a n +1-2a n (n ≥1),写出此数列的前6项. 解 a 1=2,a 2=3,a 3=3a 2-2a 1=3×3-2×2=5, a 4=3a 3-2a 2=3×5-2×3=9, a 5=3a 4-2a 3=3×9-2×5=17, a 6=3a 5-2a 4=3×17-2×9=33. 探究点三 数列的递推公式的应用思考1 对于任意数列{a n },等式:a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=a n 都成立.试依据这一结论,已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1-a n =2,求通项a n . 答 a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =1+2+2+…+2=2(n -1)+1=2n -1.n -1)个2思考2 若数列{a n }中各项均不为零,则有a 1·a 2a 1·a 3a 2·…·a na n -1=a n成立.试依据这一结论,已知数列{a n }满足:a 1=1,a n a n -1=n -1n (n ≥2),求通项a n .答 a n =a 1·a 2a 1·a 3a 2·…·a n -1a n -2·a n a n -1=1·12·23·…·n -2n -1·n -1n =1n .例3 已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,a n +2=a n +1-a n ,试写出a 3,a 4,a 5,a 6,a 7,a 8,你发觉数列{a n }具有怎样的规律?你能否求出该数列中的第2 014项? 解 a 1=1,a 2=2,a 3=1,a 4=-1,a 5=-2, a 6=-1,a 7=1,a 8=2,…. 发觉:a n +6=a n ,数列{a n }具有周期性,周期T =6, 证明如下:∵a n +2=a n +1-a n ,∴a n +3=a n +2-a n +1=(a n +1-a n )-a n +1=-a n . ∴a n +6=-a n +3=-(-a n )=a n . ∴数列{a n }是周期数列,且T =6. ∴a 2 014=a 335×6+4=a 4=-1.反思与感悟 已知数列递推公式求数列某一项时,依次将项数n 的值代入即可.跟踪训练3 已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=23,1a n -2+1a n =2a n -1(n ∈N *,n ≥3),求a 3,a 4.解 由a 1=1,a 2=23且1a n -2+1a n =2a n -1,知当n =3时,1a 1+1a 3=2a 2,∴1a 3=2a 2-1a 1=3-1=2,∴a 3=12.当n =4时,1a 2+1a 4=2a 3,∴1a 4=2a 3-1a 2=4-32=52,∴a 4=25.1.数列1,3,6,10,15,…的递推公式是________. ①a n +1=a n +n ,n ∈N *; ②a n =a n -1+n ,n ∈N *,n ≥2; ③a n +1=a n +(n +1),n ∈N *,n ≥2; ④a n =a n -1+(n -1),n ∈N *,n ≥2. 答案 ②2.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n +1=0(n ∈N *),则此数列的通项a n =________. 答案 3-n解析 ∵a n +1-a n =-1.∴a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =2+(-1)+(-1)+…+(-1)共(n -1)个=2+(-1)×(n -1)=3-n .3.用火柴棒按下图的方法搭三角形:按图示的规律搭下去,则所用火柴棒数a n 与所搭三角形的个数n 之间的关系式可以是______________. 答案 a n =2n +1解析 a 1=3,a 2=3+2=5,a 3=3+2+2=7,a 4=3+2+2+2=9,…,∴a n =2n +1.4.已知:数列{a n }中,a 1=1,a n +1=nn +1a n. (1)写出数列的前5项;(2)猜想数列的通项公式.解 (1)a 1=1,a 2=11+1×1=12,a 3=21+2×12=13,a 4=31+3×13=14,a 5=41+4×14=15.(2)a n =1n .[呈重点、现规律]1.{a n }与a n 是不同的两种表示,{a n }表示数列a 1,a 2,…,a n ,…,是数列的一种简记形式.而a n 只表示数列{a n }的第n 项,a n 与{a n }是“个体”与“整体”的从属关系.2.数列的表示方法:①图象法;②列表法;③通项公式法;④递推公式法.3.通项公式和递推公式的区分:通项公式直接反映a n 和n 之间的关系,即a n 是n 的函数,知道任意一个具体的n 值,就可以求出该项的值a n ;而递推公式则是间接反映数列的式子,它是数列任意两个(或多个)相邻项之间的推导关系,不能由n 直接得出a n .一、基础过关1.已知a n +1-a n -3=0,则数列{a n }的单调性为________. ①递增数列; ②递减数列; ③常数列; ④不能确定. 答案 ①2.已知数列{a n }的首项为a 1=1,且满足a n +1=12a n +12n ,则此数列的第4项为________.答案 12解析 a 2=12a 1+12=1,a 3=12a 2+14=34,a 4=12a 3+18=12.3.数列{a n }中,a 1=1,对全部的n ≥2,都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,则a 3+a 5=________.答案 6116解析 a 1a 2a 3=32,a 1a 2=22,a 1a 2a 3a 4a 5=52,a 1a 2a 3a 4=42,则a 3=3222=94,a 5=5242=2516.故a 3+a 5=6116.4.由1,3,5,…,2n -1,…构成数列{a n },数列{b n }满足b 1=2,当n ≥2时,b n =ab n -1,则b 5=________. 答案 17解析 ∵b n =1n b a -,∴b 2=1b a =a 2=3, b 3=2b a =a 3=5,b 4=3b a =a 5=9, b 5=4b a =a 9=17.5.已知数列{a n }的通项公式为a n = ⎩⎪⎨⎪⎧3n +1(n 为正奇数),4n -1(n 为正偶数).则它的前4项依次为________. 答案 4,7,10,156.已知数列{a n }满足:a n ≤a n +1,a n =n 2+λn ,n ∈N *,则实数λ的最小值是________. 答案 -3解析 a n ≤a n +1⇔n 2+λn ≤(n +1)2+λ(n +1) ⇔λ≥-(2n +1),n ∈N *⇔λ≥-3.7.依据下列5个图形及相应点的个数的变化规律,试猜想第n 个图中有多少个点.解 图(1)只有1个点,无分支;图(2)除中间1个点外,有两个分支,每个分支有1个点;图(3)除中间1个点外,有三个分支,每个分支有2个点;图(4)除中间1个点外,有四个分支,每个分支有3个点;…;猜想第n 个图中除中间一个点外,有n 个分支,每个分支有(n -1)个点,故第n 个图中点的个数为1+n (n -1)=n 2-n +1.8.已知数列{a n }满足a 1=12,a n a n -1=a n -1-a n ,求数列{a n }的通项公式.解 ∵a n a n -1=a n -1-a n ,∴1a n -1a n -1=1.∴1a n =1a 1+⎝⎛⎭⎫1a 2-1a 1+⎝⎛⎭⎫1a 3-1a 2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1a n -1=2+1+1+…+1=n +1.(n -1)个1∴1a n =n +1,∴a n =1n +1. 二、力气提升9.若a 1=1,a n +1=a n 3a n +1,则给出的数列{a n }的第4项是________.答案 110解析 a 2=a 13a 1+1=13+1=14,a 3=a 23a 2+1=1434+1=17,a 4=a 33a 3+1=1737+1=110.10.数列{a n }中,a n =-2n 2+29n +3,则此数列中最大项的值是________. 答案 108 解析 由已知,得a n =-2n 2+29n +3=-2⎝⎛⎭⎫n -2942+10818, 由于n ∈N *,故当n 取距离294最近的正整数7时,a n 取得最大值108.∴数列{a n }中的最大值为a 7=108.11.已知数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n ⎝⎛⎭⎫0≤a n <12,2a n-1⎝⎛⎭⎫12≤a n<1.若a 1=67,则a 2 014=________.答案 67解析 计算得a 2=57,a 3=37,a 4=67,故数列{a n }是以3为周期的周期数列, 又知2 014除以3余1,所以a 2 014=a 1=67.12.依据下列条件,写出数列的前四项,并归纳猜想它的通项公式. (1)a 1=0,a n +1=a n +2n -1(n ∈N *);(2)a 1=1,a n +1=a n +a nn +1(n ∈N *);(3)a 1=-1,a n +1=a n +1n (n +1)(n ∈N *).解 (1)a 1=0,a 2=1,a 3=4,a 4=9.猜想a n =(n -1)2. (2)a 1=1,a 2=32,a 3=42,a 4=52.猜想a n =n +12.(3)a 1=-1,a 2=-12,a 3=-13,a 4=-14.猜想a n =-1n .三、探究与拓展13.数列{a n }中,a 1=2,a n +1=n +1n a n,求{a n }的通项公式. 解 ∵a n +1=n +1n a n ,∴a n +1a n =n +1n.∴a 2a 1=2,a 3a 2=32,a 4a 3=43,…,a n a n -1=n n -1. 把上述等式相乘,得 a 2a 1×a 3a 2×a 4a 3×…×a n a n -1=2×32×43×…×n n -1, 即a na 1=n ,而a 1=2,∴a n =2n .。
2019-2020年新人教A版数学必修五§2.4等比数列(一)精品导学案附答案解析课时目标1.理解等比数列的定义,能够利用定义判断一个数列是否为等比数列.2.掌握等比数列的通项公式并能简单应用.3.掌握等比中项的定义,能够应用等比中项的定义解决有关问题.1.如果一个数列从第2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).2.等比数列的通项公式:a n=a1q n-1.3.等比中项的定义如果a、G、b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,且G=±ab.一、选择题1.在等比数列{a n}中,a n>0,且a2=1-a1,a4=9-a3,则a4+a5的值为( )A.16 B.27 C.36 D.81答案 B解析由已知a1+a2=1,a3+a4=9,∴q2=9.∴q=3(q=-3舍),∴a4+a5=(a3+a4)q=27.2.已知等比数列{a n}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7等于( )A.64 B.81 C.128 D.243答案 A解析 ∵{a n }为等比数列, ∴a 2+a 3a 1+a 2=q =2. 又a 1+a 2=3,∴a 1=1.故a 7=1·26=64.3.已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8等于( )A .1+ 2B .1- 2C .3+2 2D .3-2 2 答案 C解析 设等比数列{a n }的公比为q , ∵a 1,12a 3,2a 2成等差数列,∴a 3=a 1+2a 2, ∴a 1q 2=a 1+2a 1q , ∴q 2-2q -1=0, ∴q =1± 2.∵a n >0,∴q >0,q =1+ 2. ∴a 9+a 10a 7+a 8=q 2=(1+2)2=3+2 2. 4.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 答案 B解析 ∵b 2=(-1)×(-9)=9且b 与首项-1同号,∴b =-3,且a ,c 必同号. ∴ac =b 2=9.5.一个数分别加上20,50,100后得到的三个数成等比数列,其公比为( ) A.53 B.43 C.32 D.12 答案 A解析 设这个数为x ,则(50+x )2=(20+x )·(100+x ), 解得x =25,∴这三个数45,75,125,公比q 为7545=53. 6.若正项等比数列{a n }的公比q ≠1,且a 3,a 5,a 6成等差数列,则a 3+a 5a 4+a 6等于( )A.5-12 B.5+12C.12 D .不确定 答案 A解析 a 3+a 6=2a 5,∴a 1q 2+a 1q 5=2a 1q 4,∴q 3-2q 2+1=0,∴(q -1)(q 2-q -1)=0 (q ≠1), ∴q 2-q -1=0,∴q =5+12 (q =1-52<0舍) ∴a 3+a 5a 4+a 6=1q =5-12. 二、填空题7.已知等比数列{a n }的前三项依次为a -1,a +1,a +4,则a n =________.答案 4·(32)n -1解析 由已知(a +1)2=(a -1)(a +4), 得a =5,则a 1=4,q =64=32,∴a n =4·(32)n -1.8.设数列{a n }为公比q >1的等比数列,若a 4,a 5是方程4x 2-8x +3=0的两根,则a 6+a 7=________. 答案 18解析 由题意得a 4=12,a 5=32,∴q =a 5a 4=3.∴a 6+a 7=(a 4+a 5)q 2=(12+32)×32=18.9.首项为3的等比数列的第n 项是48,第2n -3项是192,则n =________. 答案 5解析 设公比为q ,则⎩⎨⎧3q n -1=483q 2n -4=192⇒⎩⎨⎧q n -1=16q 2n -4=64⇒q 2=4,得q =±2.由(±2)n -1=16,得n =5.10.一个直角三角形的三边成等比数列,则较小锐角的正弦值是________. 答案5-12解析 设三边为a ,aq ,aq 2 (q >1), 则(aq 2)2=(aq )2+a 2,∴q 2=5+12.较小锐角记为θ,则sin θ=1q 2=5-12.三、解答题11.已知{a n }为等比数列,a 3=2,a 2+a 4=203,求{a n }的通项公式. 解 设等比数列{a n }的公比为q ,则q ≠0.a 2=a 3q =2q ,a 4=a 3q =2q ,∴2q +2q =203. 解得q 1=13,q 2=3.当q =13时,a 1=18,∴a n =18×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=2×33-n .当q =3时,a 1=29,∴a n =29×3n -1=2×3n -3.综上,当q =13时,a n =2×33-n ;当q =3时,a n =2×3n -3.12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =13(a n -1) (n ∈N *).(1)求a 1,a 2;(2)求证:数列{a n }是等比数列. (1)解 由S 1=13(a 1-1),得a 1=13(a 1-1),∴a1=-12.又S2=13(a2-1),即a1+a2=13(a2-1),得a2=14.(2)证明当n≥2时,a n=S n-S n-1=13(a n-1)-13(a n-1-1),得anan-1=-12,又a2a1=-12,所以{a n}是首项为-12,公比为-12的等比数列.能力提升13.设{a n}是公比为q的等比数列,|q|>1,令b n=a n+1(n=1,2,…),若数列{b n}有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,则6q=________.答案-9解析由题意知等比数列{a n}有连续四项在集合{-54,-24,18,36,81}中,由等比数列的定义知,四项是两个正数、两个负数,故-24,36,-54,81,符合题意,则q=-3 2,∴6q=-9.14.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=2a n+1,(1)求证:数列{a n+1}是等比数列;(2)求a n的表达式.(1)证明∵a n+1=2a n+1,∴a n+1+1=2(a n+1),∴an+1+1an+1=2.∴{a n+1}是等比数列,公比为2,首项为2.(2)解由(1)知{a n+1}是等比数列.公比为2,首项a1+1=2.∴a n+1=(a1+1)·2n-1=2n.∴a n=2n-1.。
第11课时数列在日常经济生活中的应用1.掌握等差、等比数列的定义、通项公式、前n项和公式及其应用.2.了解银行存款的种类及存款计息方式.3.体会“零存整取”、“定期自动转存”、“分期付款”等日常经济生活中的实际问题.4.感受从数学中发现美的乐趣,体验成功解决问题的快乐,激发学习数学的兴趣.某人有七位朋友.第一位朋友每天晚上都去他家看他,第二位朋友每隔一个晚上到他家去,第三位朋友每隔两个晚上去他家串门,第四位朋友每隔三个晚上去他家做客,依次类推,直至第七位朋友每隔六个晚上在他家出现.这七位朋友昨晚在主人家中碰面,请问他们还会在同一个晚上在主人家中碰面吗?我们来分析下,第一位朋友每天晚上都在;第二位朋友第2,4,6,8,…天在,是首项为2,公差为2的等差数列,通项公式为a n=2n;第三位朋友第3,6,9,…天在,是首项为3,公差为3的等差数列,通项公式为a n=3n;第四、五、六、七位朋友在的时间的通项公式分别为a n=4n,a n=5n,a n=6n,a n=7n;要使他们在同一晚上出现,这个数应为这六个数列的公共项,即2,3,4,5,6,7的公倍数,而2,3,4,5,6,7的最小公倍数为420,因此第420,840,1260,…天晚上他们会同时在主人家出现.问题1:数列应用问题的常见模型(1):一般地,如果增加(或减少)的量是一个固定的具体量时,那么该模型是等差模型,增加(或减少)的量就是公差,其一般形式是:a n+1-a n=d(d为常数).(2):一般地,如果增加(或减少)的百分比是一个固定的数时,那么该模型是等比模型.(3):在一个问题中,同时涉及等差数列和等比数列的模型.(4):如果容易找到该数列任意一项a n+1与它的前一项a n(或前几项)间的递推关系式,那么我们可以用递推数列的知识求解问题.问题2:解题时怎样判断是用等差数列还是等比数列来求解?一般涉及递增率什么的,用到;涉及依次增加或者减少什么的,用到,或者有的问题是通过转化得到的,在解决问题时要往这些方面去联系.问题3:与银行利率相关的几类模型(1)银行储蓄单利公式: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.(2)银行储蓄复利公式: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.(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的总产值.(4)分期付款模型a为贷款总额,r为月利率,b为月等额本息还款数,n为贷款月数,则b=r(1+r)n·a.(尝试去证(1+r)n-1明)问题4:数列综合应用题的解题步骤(1)——弄清题意,分析涉及哪些数学内容,在每个数学内容中,各是什么问题.(2)——把整个大题分解成几个小题或几个“步骤”,每个小题或每个小“步骤”分别是数列问题、函数问题、解析几何问题、不等式问题等.(3)——分别求解这些小题或这些小“步骤”,从而得到整个问题的解答.(4)——将所求结果还原到实际问题中.具体解题步骤如下框图:1.夏季高山上的气温从山脚起每升高100米降低0.7度,已知山脚气温为26度,山顶气温为14.1度,那么此山相对山脚的高度为()米.A.1600B.1700C.1800D.19002.根据市场调查结果,预测某种家用商品从年初开始的n个月内累积的需求量S n(万件)近似地满足关系式:S n=n(21n-n2-5)(n=1,2,…,12),按此预测,在本年度内,需求量超过1.5万件的月90份是().A.5、6月B.6、7月C.7、8月D.8、9月3.阿明存入5万元定期存款,存期1年,年利率为2.25%,那么10年后共得本息和为万元.(精确到0.001)4.一件家用电器,现价2019元,实行分期付款,每期付款数相同,购买后一个月付款一次,共付12次,一年后还清,月利率为0.8%,按复利计算,那么每期应付款多少元(精确到0.01元)?等差数列模型某旅游公司年初用98万元购买一艘游艇,第一年各种费用12万元,以后每年都增加4万元,每年旅游收益50万元.(1)问第几年开始获利?(2)若干年后,有两种处理方案:①年平均获利最大时,以26万元出售该游艇;②总纯收入获利最大时,以8万元出售该游艇.问哪种方案合算.分期付款的等比数列模型陈老师购买商品房92m2,单价为10000元/m2,首付432019元以后向银行申请住房商业贷款.经协商住房贷款实行分期付款,经过一年付款一次,……共付10次,10年后付清,如果按年利率7.5%,每年按复利计算,那么每年应付款多少元?(参考下列数据:1.0759≈1.971,1.07510≈2.061,1.07511≈2.216)易错易混点(第几年的中低价房的面积与累计面积)假设某市:2019年新建住房400万平方米,其中有250万平方米是中低价房.预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%.另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米.那么,到哪一年底,(1)该市历年所建中低价房的累计面积(以2019年为累计的第一年)将首次不少于4750万平方米?(2)哪年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%?有若干台型号相同的联合收割机,收割一片土地上的小麦,若同时投入工作到收割完毕需要24小时.现在这些收割机是每隔相同的时间顺序投入工作的,每一台投入工作后都一直工作到小麦收割完.如果第一台收割机时间是最后一台的5倍,求用这种方法收割完这片土地的小麦需要多长时间?用分期付款方法购买电器一件,价格为1150元,购买当天先付150元,以后每月这一天都交付50元,并加付欠款的利息,月利率为1%,分20次付完,若交付150元以后的第一个月开始算分期付款的第一个月,问分期付款的第十个月该交付多少钱?全部贷款付清后,买这件家电实际花多少钱?为了建设和谐社会,我国决定治理垃圾.经调查,近10年来我国城市垃圾的年平均增长率为3%,到2019年底堆存垃圾已达60亿吨,侵占了约5亿平方米的土地,目前我国还以年产1亿吨的速度产生新的垃圾,垃圾治理已刻不容缓.(1)问2019年我国城市垃圾约有多少亿吨?(2)如果从2019年起,每年处理上年堆存垃圾的1,到2019年底,我国城市垃圾约有多少亿10吨?可节约土地多少亿平方米?1.某放射性物质的质量每天衰减3%,若此物质衰减到其质量的一半以下,则至少需要的天数是(参考数据lg0.97=-0.0132,lg0.5=-0.3010)().A.22B.23C.24D.252.现有200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能的少,那么剩余钢管的根数为().A.9B.10C.19D.293.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),到期取出本息和.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元.4.某商场今年销售计算机5000台.如果平均每年的销售量比上一年的销售量增加10%,那么从今年起大约几年可使总销售量达到30000台(结果保留到个位)?1.(2019年·北京卷)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()A.5B.7C.9D.11考题变式(我来改编):2.(2019年·安徽卷)某国采用养老储备金制度.公民在就业的第一年就交纳养老储备金,数目为a1,以后每年交纳的数目均比上一年增加d(d>0),因此,历年所交纳的储务金数目a1,a2,…是一个公差为d的等差数列,与此同时,国家给予优惠的计息政策,不仅采用固定利率,而且计算复利.这就是说,如果固定年利率为r(r>0),那么,在第n年末,第一年所交纳的储备金就变为a1(1+r)n-1,第二年所交纳的储备金就变为a2(1+r)n-2,……,以T n表示到第n年末所累计的储备金总额.(1)写出T n与T n-1(n≥2)的递推关系式;(2)求证:T n=A n+B n,其中{A n}是一个等比数列,{B n}是一个等差数列.考题变式(我来改编):第11课时数列在日常经济生活中的应用知识体系梳理问题1:(1)等差模型(2)等比模型(3)混合模型(4)递推模型问题2:等比数列等差数列等差或等比数列问题3:(1)y=a(1+xr)(2)y=a(1+r)x(3)y=N(1+p)x问题4:(1)审题(2)分解(3)求解(4)还原基础学习交流1.1700从山脚到山顶气温的变化成等差数列,首项为26,末项为14.1,公差为-0.7,设数列的项数为n,则14.1=26+(n-1)×(-0.7),解得n=18,所以山的高度为h=(18-1)×100=1700(米).2.C由a n=S n-S n-1解得a n=130(-n2+15n-9)(n≥2),再解不等式130(-n2+15n-9)>1.5,得6<n<9.3.6.24610年后的本息和为:a10=5(1+0.0225)10≈6.246(万元).4.解:设每期应付款x元,则第1期付款后欠款2019(1+0.008)-x,第2期付款后欠款(2019×1.008-x)×1.008-x=2019×1.0082-1.008x-x,…第12期付款后欠款2019×1.00812-(1.00811+1.00810+…+1)x,因为第12期付款后欠款为0,所以2019×1.00812-(1.00811+1.00810+…+1)x=0,故x=2000×1.008121.00812-11.008-1≈175.46(元),即每期应付款175.46元.重点难点探究探究一:【解析】(1)由题设知每年费用构成以12为首项,4为公差的等差数列,设纯收入与年数的关系为f(n).∴f(n)=50n-[12+16+…+(8+4n)]-98=40n-2n2-98.获利即为f(n)>0,即n2-20n+49<0,解之得10-√51<n<10+√51,即2.9<n<17.1.又n∈N+,∴n=3,4, (17)∴当n=3时,即第3年开始获利.(2)①年平均收入f(n)n =40-2(n+49n),当n=7时,年均获利最大,总收益为84+26=110万元.②当n=10时,f(n)max=102,总收益为102+8=110万元.比较两种方案,总收益都为110万元,但第一种方案需7年,第二种方案需10年,故选择第一种.【小结】建立数列模型与建立函数模型一样,应抓住数量关系,结合数学方法,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子表示.探究二:【解析】设每年应付款x元,那么到最后一次付款时(即购房十年后),第一年付款及所生利息之和为x×1.0759元,第二年付款及所生利息之和为x×1.0758元,…,第九年付款及其所生利息之和为x×1.075元,第十年付款为x元,而所购房余款的现价及其利息之和为[10000×92-432019]×1.07510=488000×1.07510(元).因此有x(1+1.075+1.0752+…+1.0759)=488000×1.07510(元),所以x=488000×1.07510×1-1.0751-1.07510≈488000×2.061×0.0751.061≈71096(元).所以每年需交款71096元.【小结】分期付款问题,实质上是等比或等差数列求和问题,解题的视角是建立等量关系式.探究三:【解析】(1)设中低价房面积形成数列{a n},由题意可知{a n}是等差数列,其中a1=250,d=50,则S n=250n+n(n-1)2×50=25n2+225n,令25n2+225n≥4750,即n2+9n-190≥0,而n是正整数,∴n≥10,即到2019年底,该市历年所建中低价房的累计面积将首次不少于4750万平方米.(2)设第n年建造的中低价房满足题意,则有400(1+8%)n-1·85%<25n2+225n.解出n即可.[问题]上述解法正确吗?[结论]不正确.(2)问中应是第几年的中低价房的面积而不是累计面积.于是,正确解答为:(1)同错解部分.(2)设新建住房面积形成数列{b n},由题意可知{b n}是等比数列,其中b1=400,q=1.08,则b n=400·(1.08)n-1.由题意可知a n>0.85b n,有250+(n-1)·50>400·(1.08)n-1·0.85.由于n是正整数,将1,2,…依次代入可得满足上述不等式的最小正整数n=6,即到2019年底,当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%.【小结】对应用题的审题一定要认真仔细,否则很容易出错.思维拓展应用应用一:依题意,这些联合收割机投入工作的时间构成一个等差数列,按规定的方法收割,所需要的时间等于第一台收割机所需要的时间,即数列的首项.设这n台收割机工作的时间依次为a1,a2,…,a n小时,依题意,{a n}是一个等差数列,且每台收割机每小时的工作效率为124n ,则有{a1=5a n,①a124n+a224n+…+a n24n=1,②由②得a1+a2+…+a n=24n,即n(a1+a n)2=24n,∴a1+a n=48. ③由①,③联立,解得a1=40.故用这种方法收割完这片土地上的小麦共需40小时.应用二:购买时付150元,欠1000元,每月付50元,分20次付清.设每月付款数顺次成数列{a n},则a1=50+1000×1%=60(元),a2=50+(1000-50)×1%=59.5=60-0.5×1(元),a3=50+(1000-50×2)×1%=59=60-0.5×2(元),…,a10=50+(1000-50×9)×1%=55.5=60-0.5×9(元),a n=60-0.5(n-1)=-0.5n+60.5(1≤n≤20),∴{a n}是以60为首项,-0.5为公差的等差数列,∴总数=S20+150=20a1+20×192×d+150=1255(元),∴第十个月该交55.5元,全部付清实际花1255元.应用三:(1)设2019年我国城市垃圾约有a亿吨,则有a+a(1+3%)+a(1+3%)2+…+a(1+3%)9=60,∴a·1-1.03101-1.03=60,∴a=60×0.031.0310-1≈5.2(亿吨).(2)2019年底有垃圾60×910+1亿吨;2019年底有垃圾(60×910+1)×910+1=60×92102+910+1;2019年底有垃圾(60×92102+910+1)×910+1=60×93103+92102+910+1;……2019年底有垃圾60×(910)6+(910)5+(910)4+…+1=60×(910)6+1-0.961-0.9≈36.6(亿吨).可节约土地23.4×560≈2(亿平方米).基础智能检测1.B 依题意有(1-3%)n <0.5,所以n>lg0.5lg0.97≈22.8.故选B .2.B 1+2+3+…+n<200,即n(n+1)2<200.显然n=19时,剩余钢管最少,此时最多用去19×202=190根,剩余10根.3.78ar 依题意得,小王存款到期利息为12ar+11ar+10ar+…+3ar+2ar+ar=78ar.4.解:根据题意,每年销售量比上一年增加的百分率相同.所以从今年起,每年的销售量组成一个等比数列{a n },其中a 1=5000,q=1+10%=1.1,S n =30000.于是得到5000(1-1.1n )1-1.1=30000,整理得1.1n=1.6, 两边取对数,得n lg 1.1=lg 1.6,用计算器算得n=lg1.6lg1.1≈5.答:大约5年可以使总销售量达到30000台.全新视角拓展1.C 由题意知,此棵果树前m 年的平均产量为S m m(m ∈N +,1≤m ≤11),为分式形式,数形联想,该值可转化为散点图中的点(m ,S m )与原点(0,0)连线的斜率,即k m =S m m =S m -0m-0,观察散点图,可知m=9时,k m 达到最大,即前9年的年平均产量最高,故m 的值为9.选C .2.解:(1)我们有T n =T n-1(1+r )+a n (n ≥2).(2)T 1=a 1,对n ≥2反复使用上述关系式,得T n =T n-1(1+r )+a n =T n-2(1+r )2+a n-1(1+r )+a n =…=a 1(1+r )n-1+a 2(1+r )n-2+…+a n-1(1+r )+a n , ①在①式两端同乘1+r ,得(1+r )T n =a 1(1+r )n +a 2(1+r )n-1+…+a n-1(1+r )2+a n (1+r ). ② ②-①,得rT n =a 1(1+r )n +d [(1+r )n-1+(1+r )n-2+…+(1+r )]-a n=d r[(1+r )n -1-r ]+a 1(1+r )n -a n . 即T n =a 1r+d r 2(1+r )n -d r n-a 1r+d r 2. 如果记A n =a 1r+d r 2(1+r )n,B n =-a 1r+d r 2-d r n ,则T n =A n +B n . 其中{A n }是以a 1r+d r 2(1+r )为首项,以1+r (r>0)为公比的等比数列;{B n }是以-a 1r+d r 2-d r 为首项,-d r 为公差的等差数列.思维导图构建复利等差等比。
必修五数列导学案§2.1 数列的概念及简单表示(一)【学习要求】1.理解数列的概念,认识数列是反映自然规律的基本数学模型. 2.探索并掌握数列的几种简单表示法.3.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式.【学法指导】1.在理解数列概念时,应区分数列与集合两个不同的概念. 2.类比函数的表示方法来理解数列的几种表示方法.3.由数列的前几项,写出数列的一个通项公式是本节的难点之一,突破难点的方法:把序号标在项的旁边,观察项与序号的关系,从而写出通项公式. 【知识要点】1.按照一定顺序排列的一列数称为 ,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___项),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 项. 2.数列的一般形式可以写成a 1,a 2,…,a n ,…,简记为 .3.项数有限的数列叫做 数列,项数无限的数列叫做_____数列. 4.如果数列{a n }的第n 项与序号n 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 公式.【问题探究】探究点一 数列的概念问题 先看下面的几组例子:(1)全体自然数按从小到大排成一列数:0,1,2,3,4,…; (2)正整数1,2,3,4,5的倒数排成一列数:1,12,13,14,15;(3)π精确到1,0.1,0.01,0.001,…的不足近似值排成一列数:3,3.1,3.14,3.141,…; (4)无穷多个1排成一列数:1,1,1,1,1,…;(5)当n 分别取1,2,3,4,5,…时,(-1)n 的值排成一列数:-1,1,-1,1,-1,…. 请你根据上面的例子尝试给数列下个定义.探究 数列中的项与数集中的元素进行对比,数列中的项具有怎样的性质? 探究点二 数列的几种表示方法问题 数列的一般形式是什么?回忆一下函数的表示方法,想一想除了列举法外,数列还有哪些表示方法? 探究 下面是用列举法给出的数列,请你根据题目要求补充完整. (1)数列:1,3,5,7,9,…①用公式法表示:a n = ; ②用列表法表示:(2)数列:1,12,13,14,15,…①用公式法表示:a n = . ②用列表法表示:③用图象法表示为(在下面坐标系中绘出): 探究点三 数列的通项公式问题 什么叫做数列的通项公式?谈谈你对数列通项公式的理解?探究 根据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察数列的特征,并进行联想、转化、归纳,同时要【典型例题】例1 根据数列的通项公式,分别写出数列的前5项与第2 012项. (1)a n =cosn π2; (2)b n =11×2+12×3+13×4+…+1nn +.小结 由数列的通项公式可以求出数列的指定项,要注意n =1,2,3,….如果数列的通项公式较为复杂,应考虑运算化简后再求值.跟踪训练1 根据下面数列的通项公式,写出它的前4项.(1)a n =2n+1;(2)b n =2)1(1n-+例2 根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式: (1)1,-3,5,-7,9,…; (2)12,2,92,8,252,…;(3)9,99,999,9 999,…; (4)0,1,0,1,….小结 据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察分析,抓住其几方面的特征:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征.并对此进行联想、转化、归纳.跟踪训练2 写出下列数列的一个通项公式: (1)212,414,618,8116,…;(2)0.9,0.99,0.999,0.999 9,…; (3)-12,16,-112,120,….例3 已知数列{a n }的通项公式a n =-n n+n -n +.(1)写出它的第10项;(2)判断233是不是该数列中的项.小结 判断某数列是否为数列中的项,只需将它代入通项公式中求n 的值,若存在正整数n ,则说明该数是数列中的项,否则就不是该数列中的项.跟踪训练3 已知数列{a n }的通项公式为a n =1nn +(n ∈N *),那么1120是这个数列的第______项.【当堂检测】1.下列叙述正确的是 ( )A .数列1,3,5,7与7,5,3,1是相同的数列B .数列0,1,2,3,…可以表示为{n }C .数列0,1,0,1,…是常数列D .数列{nn +1}是递增数列2.观察下列数列的特点,用适当的一个数填空:1,3,5,7,___,11,…. 3.已知下列数列:(1)2 000,2 004,2 008,2 012; (2)0,12,23,…,n -1n ,…;(3)1,12,14,…,12n -1,…; (4)1,-23,35,…,-n -1·n 2n -1,…;(5)1,0,-1,…,sin n π2,…; (6)6,6,6,6,6,6.其中,有穷数列是________,无穷数列是________,递增数列是________,递减数列是________,常数列是________,摆动数列是________,周期数列是________.(将合理的序号填在横线上) 4.写出下列数列的一个通项公式: (1)a ,b ,a ,b ,…; (2)-1,85,-157,249,….【课堂小结】1.{a n }与a n 是不同的两种表示,{a n }表示数列a 1,a 2,…,a n ,…,是数列的一种简记形式.而a n 只表示数列{a n }的第n 项,a n 与{a n }是“个体”与“整体”的从属关系.2.数列的表示方法:①图象法;②列表法;③通项公式法;④递推公式法.3.由数列的前几项归纳其通项公式的关键是观察、归纳各项与对应的项数之间的联系.同时,要善于利用我们熟知的一些基本数列,通过合理的联想、转化而达到问题的解决.【课后作业】一、基础过关1.数列23,45,67,89,…的第10项是( )A .1617B .1819C .2021D .22232.数列{n 2+n }中的项不能是 ( )A .380B .342C .321D .306 3.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( )A .a n =n 2-n +1B .a n =n (n -1)2C .a n =n (n +1)2D .a n =n 2+14.已知数列12,23,34,45,…,那么0.94,0.96,0.98,0.99中属于该数列中某一项值的应当有( )A .1个B .2个C .3个D .4个5.在数列2,2,x,22,10,23,…中,x =______. 6.用火柴棒按下图的方法搭三角形:按图示的规律搭下去,则所用火柴棒数a n 与所搭三角形的个数n 之间的关系式可以是 ____________.7.写出下列数列的一个通项公式:(可以不写过程) (1)3,5,9,17,33,…; (2)23,415,635,863,…;(3)1,0,-13,0,15,0,-17,0,….8.已知数列{n (n +2)}:(1)写出这个数列的第8项和第20项;(2)323是不是这个数列中的项?如果是,是第几项?二、能力提升9.数列0.3,0.33,0.333,0.333 3,…的一个通项公式a n 等于( )A .19(10n -1)B .13(10n -1)C .13(1-110n )D .310(10n -1)10.设a n =1n +1+1n +2+1n +3+…+12n (n ∈N *),那么a n +1-a n 等于( )A .12n +1B .12n +2C .12n +1+12n +2D .12n +1-12n +211.由花盆摆成以下图案,根据摆放规律,可得第5个图形中的花盆数为________.12.在数列{a n }中,a 1=2,a 17=66,通项公式a n 是n 的一次函数.(1)求{a n }的通项公式; (2)88是否是数列{a n }中的项?三、探究与拓展13.已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫9n 2-9n +29n 2-1: (1)求这个数列的第10项;(2)98101是不是该数列中的项,为什么?(3)求证:数列中的各项都在区间(0,1)内;(4)在区间⎝⎛⎭⎫13,23内有无数列中的项?若有,有几项?若没有,说明理由.§2.1 数列的概念及简单表示(二)【学习要求】1.理解递推公式的含义,能根据递推公式求出数列的前几项. 2.能从函数的观点研究数列,掌握数列的一些简单性质.【学法指导】1.数列的递推公式是给出数列的另一重要形式.一般只要给出数列的首项或前几项以及数列的相邻两项或几项之间的运算关系,就可以依次求出数列的各项.2.由于数列可以看作是一类特殊的函数,因此许多函数的性质可以应用到数列中.例如,数列的单调性、数列的最值、数列的周期性都可以类比函数的性质.【知识要点】1.如果数列{a n }的第1项或前几项已知,并且数列{a n }的任一项a n 与它的前一项a n -1(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子就叫做这个数列的 公式.2.数列可以看作是一个定义域为 (或它的有限子集{1,2,3,…,n })的函数,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一列 .3.一般地,一个数列{a n },如果从 起,每一项都大于它的前一项,那么这个数列叫做 数列.如果从第2项起,每一项都小于它的前一项,那么这个数列叫做 数列.如果数列{a n }的各项都 ,那么这个数列叫做常数列.4.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1-a n =1,则a n = ,从单调性来看,数列是单调 数列.【问题探究】公元前13世纪意大利数学家斐波那契的名著《算盘全书》中,记载了一个著名的问题,某人有一对新生的兔子饲养在围墙中,如果它们每个月生一对兔子,且新生的兔子从第三个月开始也是每个月生一对兔子,问一年后围墙中共有多少对兔子?该问题在原书中作了分析:第一个月和第二个月都是最初的一对兔子,第三个月生下一对兔子,围墙内共有两对兔子,第四个月仍是最初的一对兔子生下一对兔子,共有3对兔子.到第五个月除最初的兔子新生一对兔子外,第一个月生的兔子也开始生兔子,因此共有5对兔子.继续推下去,第12个月时最终共有144对兔子.书中还提出,每个月的兔子总数可由前两个月的兔子数相加而得.据载首先是由19世纪法国数学家吕卡将级数{a n }:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,a n +1=a n +a n -1命名为斐波那契数列,它在数学的许多分支中有广泛应用.数列的这种表达形式,是用前面的项来表达后面的项,我们称之为数列的递推公式,数列的递推公式有什么应用呢?这一节我们就来学习数列的递推公式. 探究点一 数列的函数特性问题 数列是一种特殊的函数,与函数相比,数列的特殊性表现在哪些方面?谈谈你的认识. 探究1 数列的单调性下面给出了一些数列的图象:a n =2n -1a n =1na n =(-1)n观察上述数列项的取值的变化规律,请类比单调函数的定义,把下列单调数列的定义补充完整.一般地,一个数列{a n },如果从第2项起,每一项都大于它前面的一项,即 ,那么这个数列叫做递增数列;如果从第2项起,每一项都小于它前面的一项,即 ,那么这个数列叫做递减数列;如果数列{a n }的各项都相等,那么这个数列叫做常数列.因此,要证明数列{a n }是单调递增数列,只需证明a n +1-a n 0;要证明数列{a n }是单调递减数列,只需证明a n +1-a n 0.探究2 数列的周期性已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,a n +2=a n +1-a n ,试写出a 3,a 4,a 5,a 6,a 7,a 8,你发现数列{a n }具有怎样的规律?你能否求出该数列中的第2 012项是多少?探究点二 由简单的递推公式求通项公式问题 递推公式与通项公式,都可以用来写出数列中的任意项,都是给出数列的一种方法,那么它们究竟有什么不同呢?探究1 对于任意数列{a n },等式:a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=a n 都成立.试根据这一结论,求解下列问题.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1-a n =2,试求通项a n . 探究2 若数列{a n }中各项均不为零,则有:a 1·a 2a 1·a 3a 2·…·a na n -1=a n 成立.试根据这一结论求解下列问题.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n a n -1=n -1n (n ≥2),试求通项a n .【典型例题】例1 在数列{a n }中,已知a 1=2,a 2=3,a n +2=3a n +1-2a n (n ≥1),写出此数列的前6项. 小结 已知数列递推公式求数列通项时,依次将项数n 的值代入即可.跟踪训练1 已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=23,1a n -2+1a n =2a n -1(n ∈N *,n ≥3),求a 3,a 4.例2 已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2n 2+1.求证:数列{a n }为递增数列.小结 数列是一种特殊的函数,因此可用函数单调性的方法来研究数列的单调性.跟踪训练2 已知数列{a n }的通项公式是a n =anbn +1,其中a 、b 均为正常数,那么a n 与a n +1的大小关系是 ( )A .a n >a n +1B .a n <a n +1C .a n =a n +1D .与n 的取值相关例3 已知a n =9n n+10n (n ∈N *),试问数列{a n }中有没有最大项?如果有,求出这个最大项;如果没有,说明理由.小结 数列的最大、最小项问题,可以通过研究数列的单调性加以解决,若求最大项a n ,n 的值可通过解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥a n -1a n ≥a n +1来确定;若求最小项a n ,n 的值可通过解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1a n ≤a n +1来确定. 跟踪训练3 在数列{a n }中,a n =n 3-an ,若数列{a n }为递增数列,试确定实数a 的取值范围.【当堂检测】1.已知a n +1-a n -3=0,则数列{a n }是 ( ) A .递增数列 B .递减数列 C .常数列 D .不能确定 2.数列1,3,6,10,15,…的递推公式是 ( ) A .a n +1=a n +n ,n ∈N * B .a n =a n -1+n ,n ∈N *,n ≥2 C .a n +1=a n +(n +1),n ∈N *,n ≥2 D .a n =a n -1+(n -1),n ∈N *,n ≥2 3.数列{a n }中,a n =-2n 2+29n +3,则此数列中最大项的值是( ) A .107B .108C .10818D .1094.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n +1=0(n ∈N +),则此数列的通项a n 等于 ( ) A .n 2+1 B .n +1 C .1-n D .3-n【课堂小结】1.同数列的通项公式一样,数列的递推公式也是表示数列的常用方法之一.递推公式法与通项公式法统称为公式法.2.函数与数列的联系与区别一方面,数列是一种特殊的函数,因此在解决数列问题时,要善于利用函数的知识、函数的观点、函数的思想方法来解题,即用共性来解决特殊问题.另一方面,还要注意数列的特殊性(离散型),由于它的定义域是N *或它的有限子集{1,2,…,n },因而它的图象是一系列孤立的点,而不像我们前面所研究过的初等函数一般都是连续的曲线,因此在解决问题时,要充分利用这一特殊性,如研究单调性时,由数列的图象可知,只要这些点每个比它前面相邻的一个高(即a n >a n -1),则图象呈上升趋势,即数列递增,即{a n }递增⇔a n +1>a n 对任意的n (n ∈N *)都成立.类似地,有{a n }递减⇔a n +1<a n 对任意的n (n ∈N *)都成立.【课后作业】一、基础过关1.已知数列{a n }的首项为a 1=1,且满足a n +1=12a n +12n ,则此数列的第4项是( )A .1B .12C .34D .582.数列{a n }中,a 1=1,对所有的n ≥2,都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,则a 3+a 5等于 ( ) A .259B .2516C .6116D .31153.若a 1=1,a n +1=a n3a n +1,则给出的数列{a n }的第7项是( )A .116B .117C .119D .1254.由1,3,5,…,2n -1,…构成数列{a n },数列{b n }满足b 1=2,当n ≥2时,b n =ab n -1,则b 6的值是 ( ) A .9B .17C .33D .655.已知数列{a n }满足:a 1=a 2=1,a n +2=a n +1+a n ,n ∈N *,则使a n >100的n 的最小值是________. 6.已知数列{a n }满足a 1=-1,a n +1=a n +1n (n +1),n ∈N *,则通项公式a n =________.7.根据下列5个图形及相应点的个数的变化规律,试猜测第n 个图中有多少个点.8.已知函数f (x )=2x -2-x ,数列{a n }满足f (log 2a n )=-2n .(1)求数列{a n }的通项公式; (2)证明:数列{a n }是递减数列.二、能力提升9.已知数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n⎝⎛⎭⎫0≤a n<12,2a n-1 ⎝⎛⎭⎫12≤a n<1.若a 1=67,则a 2 012的值为( )A .67B .57C .37D .1710.已知a n =n -98n -99,则这个数列的前30项中最大项和最小项分别是( )A .a 1,a 30B .a 1,a 9C .a 10,a 9D .a 10,a 3011.已知数列{a n }满足:a n ≤a n +1,a n =n 2+λn ,n ∈N *,则实数λ的最小值是________. 12.已知数列{a n }满足a 1=12,a n a n -1=a n -1-a n ,求数列{a n }的通项公式.三、探究与拓展13.设{a n }是首项为1的正项数列,且(n +1)a 2n +1-na 2n +a n +1a n =0(n =1,2,3,…),求{a n }的通项公式.§2.2 等差数列(一)【学习要求】1.理解等差数列的意义.2.会推导等差数列的通项公式,能运用等差数列的通项公式解决一些简单的问题. 3.掌握等差中项的概念,深化认识并能运用.【学法指导】1.要善于通过实例的观察、分析、归纳、提炼来理解等差数列的概念,同时,还应准确理解等差数列的关键词“从第2项起”,“差是一个常数”等;要善于用归纳或叠加法探求等差数列的通项公式. 2.利用a n +1-a n =d (n ∈N +)可以帮助我们判断一个数列是否为等差数列.【知识要点】1.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 数列,这个常数叫做等差数列的 ,公差通常用字母d 表示.2.若三个数a ,A ,b 构成等差数列,则A 叫做a 与b 的_________,并且A = . 3.若等差数列的首项为a 1,公差为d ,则其通项a n = ________.4.等差数列{a n }中,若公差d >0,则数列{a n }为 数列;若公差d <0,则数列{a n }为 数列.【问题探究】1.1682年,英国天文学家哈雷发现一颗大彗星运动的轨迹和1531年、1607年的彗星的运动轨迹惊人地相似,便大胆断定这是同一天体的三次出现,并预言它将于76年后再度回归.这就是著名的哈雷彗星,它的回归周期大约是76年.请你查找资料,列出哈雷彗星的回归时间表,并预测它在本世纪回归的时间.哈雷彗星的回归时间表(单位:年)1607,1682,1759,1835,1910,1986,2061,…. 预测它在本世纪回归的时间是2061年.2.第一届现代奥运会于1896年在希腊雅典举行,此后每4年举行一次,奥运会如因故不能举行,届数照算.这样举行奥运会的年份数构成一个数列,这个数列有什么特征呢?这个数列叫什么数列呢?这个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,像这样的数列叫做等差数列.等差数列有很多的应用,这一节我们就来学习等差数列及其通项公式. 探究点一 等差数列的概念问题1 我们先看下面几组数列: (1)3,4,5,6,7,…;(2)6,3,0,-3,-6,…; (3)1.1,2.2,3.3,4.4,5.5,…;(4)-1,-1,-1,-1,-1,….观察上述数列,我们发现这几组数列的共同特点是问题2 判断下列数列是否为等差数列,如果是,指出首项a 1和公差d ;如果不是,请说明理由: (1)4,7,10,13,16,…; (2)31,25,19,13,7,…; (3)0,0,0,0,0,…;(4)a ,a -b ,a -2b ,…; (5)1,2,5,8,11,….探究 如何准确把握等差数列的概念?谈谈你的理解. 探究点二 等差数列的通项公式问题 如果等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,你能用两种方法求其通项吗?探究1 根据等差数列的定义:a n +1=a n +d ,可以依次得到a 1,a 2,a 3,a 4,…,然后观察规律,归纳概括出通项公式a n .探究2 由等差数列的定义知:a n -a n -1=d (n ≥2),可以采用叠加法得到通项公式a n . 探究点三 等差中项问题1 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,试用x ,y 表示A . 探究 若数列{a n }满足:a n +1=a n +a n +22,求证:{a n }是等差数列. 【典型例题】例1 已知{a n }为等差数列,分别根据下列条件写出它的通项公式. (1)a 3=5,a 7=13;(2)前三项为:a,2a -1,3-a .小结 在等差数列{a n }中,首项a 1与公差d 是两个最基本的元素;有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,则均可化成有关a 1、d 的关系列方程组求解,但是,要注意公式的变形及整体计算,以减少计算量.跟踪训练1 若{a n }是等差数列,a 15=8,a 60=20,求a 75.例2 已知1a ,1b ,1c 成等差数列,求证:b +c a ,a +c b ,a +b c也成等差数列.跟踪训练2 已知a ,b ,c 成等差数列,那么a 2(b +c ),b 2(c +a ),c 2(a +b )是否能构成等差数列?例3 梯子的最高一级宽33 cm ,最低一级宽110 cm ,中间还有10级,各级的宽度成等差数列,计算中间各级的宽度.跟踪训练3 在通常情况下,从地面到10 km 高空,高度每增加1 km ,气温就下降某一个固定数值.如果1 km 高度的气温是8.5℃,5 km 高度的气温是-17.5℃,求2 km ,4 km ,8 km 高度的气温.【当堂检测】1.若数列{a n }满足3a n +1=3a n +1,则数列是( )A .公差为1的等差数列B .公差为13的等差数列C .公差为-13的等差数列 D .不是等差数列2.若a ≠b ,则等差数列a ,x 1,x 2,b 的公差是( ) A .b -aB .b -a 2C .b -a 3D .b -a 43.在等差数列{a n }中,(1)已知a 1=2,d =3,n =10,则a n =___; (2)已知a 1=3,d =2,a n =21,则n =___; (3)已知a 1=12,a 6=27,则d =___; (4)已知d =-13,a 7=8,则a 1=___.4(1)你能建立一个等差数列的模型,表示甲虫的爬行距离和时间之间的关系吗? (2)利用建立的模型计算,甲虫1 min 能爬多远?它爬行49 cm 需要多长时间?【课堂小结】1.等差数列的判定关键要看a n +1-a n (n ∈N *)是否为一个与n 无关的常数.由于a n +1-a n =a n +2-a n +1⇔2a n +1=a n +a n +2,所以也可以利用2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *)来判定等差数列.注意数列的项中含有字母时是否需要分类讨论. 2.等差数列的通项公式及其变形a n =a 1+(n -1)d =a m +(n -m )d 的应用极其灵活,公式中的四个量a 1,a n ,n ,d 中知三可求一.充分利用等差数列的函数特性可使解题过程更为简捷. 3.数列的应用题在数列中占有很重要的地位.【课后作业】一、基础过关1.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n +1=0,则数列的通项a n 等于( )A .n 2+1B .n +1C .1-nD .3-n 2.等差数列20,17,14,11,…中第一个负数项是( )A .第7项B .第8项C .第9项D .第10项3.若5,x ,y ,z,21成等差数列,则x +y +z 的值为( )A .26B .29C .39D .52 4.{a n }是首项a 1=1,公差d =3的等差数列,若a n =2 011,则n 等于( )A .671B .670C .669D .668 5.已知等差数列{a n }中,a 7+a 9=16,a 4=1,则a 12的值是( )A .15B .30C .31D .646.已知a =13+2,b =13-2,则a 、b 的等差中项是________. 7.等差数列{a n }中,已知a 1=13,a 2+a 5=4,a n =33,求n 的值.8.某市出租车的计价标准为1.2元/km ,起步价为10元,即最初的4 km(不含4 km)计费10元.如果某人乘坐该市的出租车去往14 km 处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,那么需要支付多少车费?二、能力提升9.一个首项为23,公差为整数的等差数列,第7项开始为负数,则它的公差是 ( ) A .-2B .-3C .-4D .-610.若m ≠n ,两个等差数列m 、a 1、a 2、n 与m 、b 1、b 2、b 3、n 的公差为d 1和d 2,则d 1d 2的值为________.11.一个等差数列{a n }中,a 1=1,末项a n =100(n ≥3),若公差为正整数,那么项数n 的取值有____种可能. 12.若1b +c ,1c +a ,1a +b是等差数列,求证:a 2,b 2,c 2成等差数列.三、探究与拓展13.已知等差数列{a n }:3,7,11,15,….(1)135,4m +19(m ∈N *)是{a n }中的项吗?试说明理由.(2)若a p ,a q (p ,q ∈N *)是数列{a n }中的项,则2a p +3a q 是数列{a n }中的项吗?并说明你的理由.§2.2 等差数列(二)【学习要求】1.能根据等差数列的定义推出等差数列的重要性质. 2.能运用等差数列的性质解决有关问题.【学法指导】1.灵活运用等差数列的性质,可以减少计算量,因此要熟练掌握等差数列的有关性质.2.掌握等差数列与一次函数之间的关系,就能站在较高的角度整体把握等差数列的内涵和本质.【知识要点】1.等差数列的通项公式:a n = .2.等差数列的项的对称性:有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即:a 1+a n =a 2+ =…=a k + . 3.等差数列的性质(1)若{a n }是等差数列,且k +l =m +n (k 、l 、m 、n ∈N *),则 .(2)若{a n }是等差数列,且公差为d ,则{a 2n -1}和{a 2n }都是等差数列,且公差为 .(3)若{a n },{b n }分别是公差为d 1,d 2的等差数列,则数列{pa n +qb n }(p 、q 是常数)是公差为 的等差数列.【问题探究】探究点一 等差数列的常用性质问题 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则有下列 性质:(1)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则a m +a n =a p +a q . (2)若m +n =2k (m ,n ,k ∈N *),则a m +a n =2a k . 请你给出证明.探究 已知等差数列{a n }、{b n }分别是公差为d 和d ′,则由{a n }及{b n }生成的“新数列”具有以下性质,请你补充完整.①{a n }是等差数列,则a 1,a 3,a 5,…仍成等差数列(首项不一定选a 1),公差为 ;②下标成等差数列且公差为m 的项a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N +)组成公差为 的等差数列; ③数列{λa n +b }(λ,b 是常数)是公差为 的等差数列; ④数列{a n +b n }仍是等差数列,公差为 ;⑤数列{λa n +μb n }(λ,μ是常数)仍是等差数列,公差为 . 探究点二 等差数列与一次函数的联系探究 由于等差数列{a n }的通项公式a n =dn +(a 1-d ),与一次函数对比可知,公差d 本质上是相应直线的斜率.如a m ,a n 是等差数列{a n }中的任意两项,由a n =a m +(n -m )d ,可知点(n ,a n )分布以 为斜率,以 为纵截距的直线上.请你类比一次函数的单调性,研究等差数列的单调性,并完成下表.【典型例题】例1 在等差数列{a n }中,已知a 1+a 4+a 7=39,a 2+a 5+a 8=33,求a 3+a 6+a 9的值.小结 解决本类问题一般有两种方法:一是运用等差数列{a n }的性质:若m +n =p +q =2w ,则a m +a n =a p +a q =2a w (m ,n ,p ,q ,w 都是正整数);二是利用通项公式转化为数列的首项与公差的结构完成运算,属于通性通法,两种方法都运用了整体代换与方程的思想.跟踪训练1 已知等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=15,a 2a 4a 6=45,求此数列的通项公式.例2 三个数成等差数列,和为6,积为-24,求这三个数.小结 利用等差数列的定义巧设未知量,从而简化计算.一般地有如下规律:当等差数列{a n }的项数n 为奇数时,可设中间一项为a ,再用公差为d 向两边分别设项:…a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d ,…;当项数为偶数项时,可设中间两项为a -d ,a +d ,再以公差为2d 向两边分别设项:…a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,…,这样可减少计算量.跟踪训练2 四个数成递增等差数列,中间两数的和为2,首末两数的积为-8,求这四个数.例3 已知数列{a n },满足a 1=2,a n +1=2a na n +2.(1)数列{1a n}是否为等差数列?说明理由.(2)求a n .小结 判断一个数列是等差数列的基本方法是紧扣定义:a n +1-a n =d (d 为常数),也可以用a n +1-a n =a n -a n -1(n ≥2)进行判断.本题属于“生成数列问题”,关键是形成整体代换的思想方法,运用方程思想求通项公式. 跟踪训练3 正项数列{a n }中,a 1=1,a n +1-a n +1=a n +a n . (1)数列{a n }是否为等差数列?说明理由. (2)求a n .【当堂检测】1.等差数列{a n }中,a 4+a 5=15,a 7=12,则a 2等于( ) A .3B .-3C .32D .-322.等差数列{a n }中,已知a 3=10,a 8=-20,则公差d =____ 3.已知等差数列{a n }中,a 2+a 3+a 10+a 11=36,求a 5+a 84.已知三个数成等差数列并且数列是递增的,它们的和为18,平方和为116,求这三个数.【课堂小结】1.判断一个数列{a n }是否是等差数列,关键是看a n +1-a n 是否是一个与n 无关的常数.2.三个数成等差数列可设为:a -d ,a ,a +d 或a ,a +d ,a +2d ;四个数成等差数列可设为:a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d 或a ,a +d ,a +2d ,a +3d .3.在等差数列{a n }中,首项a 1与公差d 是两个最基本的元素;有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,则均可化成有关a 1、d 的关系列方程组求解,但是,要注意公式的变形及整体计算,以减少计算量.【课后作业】一、基础过关1.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的值等于( )A .45B .75C .180D .3002.设{a n }是递增等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是 ( ) A .1B .2C .4D .63.等差数列{a n }的公差d <0,且a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,则数列{a n }的通项公式是 ( ) A .a n =2n -2 (n ∈N *)B .a n =2n +4 (n ∈N *)C .a n =-2n +12 (n ∈N *)D .a n =-2n +10 (n ∈N *)4.若a ,b ,c 成等差数列,则二次函数y =ax 2-2bx +c 的图象与x 轴的交点的个数为( ) A .0B .1C .2D .1或25.设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13等于 ( ) A .120B .105C .90D .756.在等差数列{a n }中,已知a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=20,那么a 3=________. 7.在等差数列{a n }中,已知a m =n ,a n =m ,求a m +n 的值.8.成等差数列的四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这四个数.二、能力提升9.一个等差数列的首项为a 1=1,末项a n =41 (n ≥3)且公差为整数,那么项数n 的取值个数是( ) A .6B .7C .8D .不确定10.等差数列{a n }中,公差为12,且a 1+a 3+a 5+…+a 99=60,则a 2+a 4+a 6+…+a 100=______.11.已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为14的等差数列,则|m -n |=______.12.已知数列{a n }满足a 1=4,a n =4-4a n -1 (n ≥2),令b n =1a n -2.(1)求证:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.三、探究与拓展13.已知数列{a n }满足a 1=15,且当n >1,n ∈N *时,有a n -1a n =2a n -1+11-2a n ,设b n =1a n ,n ∈N *.(1)求证:数列{b n }为等差数列.(2)试问a 1a 2是否是数列{a n }中的项?如果是,是第几项; 如果不是,请说明理由.§2.3等差数列前n 项和(一)【学习要求】1.理解等差数列前n 项和公式的推导过程.2.熟练掌握等差数列的五个量a 1,d ,n ,a n ,S n 的关系,能够由其中三个求另外两个. 3.掌握等差数列前n 项和公式及性质的应用.【学法指导】1.运用等差数列的前n 项和公式的关键在于准确把握它们的结构特征,这样才能根据具体情境(已知条件和待求目标)选用恰当的公式解决问题.2.要善于从推导等差数列的前n 项和公式中,归纳总结出一般的求和方法——倒序相加法.【知识要点】1.把a 1+a 2+…+a n 叫数列{a n }的前n 项和,记做 .例如a 1+a 2+…+a 16可以记做 ;a 1+a 2+a 3+…+a n -1= (n ≥2).2.若{a n }是等差数列,则S n 可以用首项a 1和末项a n 表示为S n = ;若首项为a 1,公差为d ,则S n 可以表示为S n =3.写出下列常见等差数列的前n 项和 (1)1+2+3+…+n = . (2)1+3+5+…+(2n -1)= . (3)2+4+6+…+2n = . 4.等差数列{a n }中(1)已知d =2,n =15,a n =-10,则S n =________; (2)已知a 1=20,a n =54,S n =999,则d =________; (3)已知a 1=56,d =-16,S n =-5,则n =_______【问题探究】“数学王子”高斯是德国数学家、天文学家和物理学家,被誉为历史上伟大的数学家之一,和阿基米德、牛顿并列,同享盛名.高斯十岁那年,老师布置了一道很繁杂的计算题,要求学生把1到100的所有整数加起来,老师刚叙述完题目,高斯即刻把写着答案的小石板交了上去.老师起初并不在意这一举动,但当他发现全班唯一正确的答案属于高斯时,才大吃一惊.而更使人吃惊的是高斯的算法,他发现:第一个数加最后一个数的和是101,第二个数加倒数第二个数的和也是101,…共有50对这样的数,用101乘以50得到5 050,这种算法是教师未曾教过的方法,高斯自己就想出来了,那么这是一个什么样的方法呢?它用于解决什么类型的问题呢?这种方法叫倒序相加法,是等差数列求和的一种重要方法,这一节我们就来学习等差数列的求和方法. 探究点一 等差数列前n 项和公式的推导 问题 求和:1+2+3+…+100=?对于这个问题,著名数学家高斯十岁时就能很快求出它的结果.当时他的思路和解答方法是:S =1+2+3+…+99+100,把加数倒序写一遍:S =100+99+98+…+2+1.所以有2S =(1+100)+(2+99)+…+(99+2)+(100+1)=100×101,∴S =50×101=5 050. 请你利用“高斯的算法”求1+2+3+…+n =?探究 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,你能利用“倒序相加法”求等差数列{a n }的前n 项和S n 吗? 探究点二 等差数列前n 项和的性质探究1 设{a n }是等差数列,公差为d ,S n 是前n 项和,易知a 1+a 2+…+a m ,a m +1+a m +2+…+a 2m ,a 2m +1+a 2m +2+…+a 3m 也成等差数列,公差为 .上述性质可以用前n 项和符号S n 表述为:若{a n }成等差数列,则S m , ,_________也成等差数列.探究2 若数列{a n }是公差为d 的等差数列,求证:数列{S nn }也是等差数列.探究3 设S n 、T n 分别为两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和,证明:a n b n =S 2n -1T 2n -1.【典型例题】例1 在等差数列{a n }中,已知d =2,a n =11,S n =35,求a 1和n .小结 在解决等差数列问题时,如已知a 1,a n ,n ,d ,S n 中任意三个,可求其余两个,这种问题在数学上常称为“知三求二”型.跟踪训练1 已知等差数列{a n }中,(1)a 1=32,d =-12,S n =-15,求n 及a n ;(2)a 1=1,a n =-512,S n =-1 022,求d .例2 (1)等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,求数列{a n }的前3m 项的和S 3m ; (2)两个等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,已知S n T n =7n +2n +3,求a 5b 5的值.小结 等差数列前n 项和S n 的有关性质在解题过程中,如果运用得当可以达到化繁为简、化难为易、事半功倍的效果.跟踪训练2 设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和,求T n .例3 甲、乙两物体分别从相距70 m 的两处同时相向运动,甲第1分钟走2 m ,以后每分钟比前1分钟多走1 m ,乙每分钟走5 m.(1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m ,乙继续每分钟走5 m ,那么开始运动几分钟后第二次相遇?小结 建立等差数列的模型时,注意相遇时甲、乙两人的路程和是两个等差数列的前n 项和.跟踪训练3 现有200根相同的钢管,把它们堆成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )。