求数列通项公式及数列求和的几种方法
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数列知识点及方法归纳
1. 等差数列的定义与性质
定义:1nnaad(d为常数),11naand
等差中项:xAy,,成等差数列2Axy
前n项和11122nnaannnSnad
性质:na是等差数列
(1)若mnpq,则mnpqaaaa;
(2)数列12212,,nnnaaa仍为等差数列,232nnnnnSSSSS,,……仍为等差数列,公差为dn2;
(3)若三个成等差数列,可设为adaad,,
(4)若nnab,是等差数列,且前n项和分别为nnST,,则2121mmmmaSbT
(5)na为等差数列2nSanbn(ab,为常数,是关于n的常数项为0的二次函数)
n
S
的最值可求二次函数2nSanbn的最值;或者求出na中的正、负分界项,
即:当100ad,,解不等式组100nnaa可得nS达到最大值时的n值.
当100ad,,由100nnaa可得nS达到最小值时的n值.
(6)项数为偶数n2的等差数列na,有
ndSS
奇偶
,1nnaaSS偶奇.
(7)项数为奇数12n的等差数列na,有
)()12(12为中间项nnnaanS
,
n
aSS
偶奇
,1nnSS偶奇.
2. 等比数列的定义与性质
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定义:1nnaqa(q为常数,0q),11nnaaq.
等比中项:xGy、、成等比数列2Gxy,或Gxy.
前n项和:11(1)1(1)1nnnaqSaqqq(要注意!)
性质:na是等比数列
(1)若mnpq,则mnpqaaaa··
(2)232nnnnnSSSSS,,……仍为等比数列,公比为nq.
注意:由nS求na时应注意什么?
1n
时,11aS;
2n
时,1nnnaSS.
3.求数列通项公式的常用方法
(1)求差(商)法
例:数列na,12211125222nnaaan……,求
n
a
[练习]数列na满足111543nnnSSaa,,求na
(2)叠乘法
①数列na中,1131nnanaan,,求
n
a
(3)等差型递推公式
由110()nnaafnaa,,求na,用迭加法
2n
时,21321(2)(3)()nnaafaafaafn…………两边相加得1(2)(3)()naafffn……
∴0(2)(3)()naafffn……
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[练习]数列na中,111132nnnaaan,,求na(1312nna
(4)等比型递推公式
1nnacad
(cd、为常数,010ccd,,)
可转化为等比数列,设111nnnnaxcaxacacx
令(1)cxd,∴1dxc,∴1ndac是首项为11dacc,为公比的等比数列
∴1111nnddaaccc·,∴
1111nnddaaccc
例:数列}{na满足11a,121nnaa,求数列}{na的通项公式
(5)倒数法
①11212nnnaaaa,,求na
②在数列}{na中,11a,nnnnaaa11,求数列}{na的通项公式.
公式法、利用1(2)1(1)nnSSnSnna、累加法、累乘法.构造等差或等比1nnapaq或
1()nnapafn
、待定系数法、对数变换法、迭代法、数学归纳法、换元法
4. 求数列前n项和的常用方法
(1) 裂项法
把数列各项拆成两项或多项之和,使之出现成对互为相反数的项.
如:na是公差为d的等差数列,求111nkkkaa
解:由11111110kkkkkkdaaaaddaa·
∴11111223111111111111nnkkkkkknnaadaadaaaaaa……
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例:已知naann111,求数列na的通项公式及前n项和ns
(2)错位相减法
若na为等差数列,为等比数列,求数列(差比数列)前项和,可由,
求,其中为的公比.
例: 求ns
(3)倒序相加法
把数列的各项顺序倒写,再与原来顺序的数列相加.
相加
例:设等差数列,公差为,求证:的前项和=
[练习]已知,则
由
∴原式
a.用倒序相加法求数列的前n项和
如果一个数列{an},与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写与倒着写的两
个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法。我们在学知识时,不但要知
其果,更要索其因,知识的得出过程是知识的源头,也是研究同一类知识的工具,例如:等差数列
前n项和公式的推导,用的就是“倒序相加法”。
b.用公式法求数列的前n项和
对等差数列、等比数列,求前n项和Sn可直接用等差、等比数列的前n项和公式进行求解。运
用公式求解的注意事项:首先要注意公式的应用范围,确定公式适用于这个数列之后,再计算。
c.用裂项相消法求数列的前n项和
裂项相消法是将数列的一项拆成两项或多项,使得前后项相抵消,留下有限项,从而求出数列的
前n项和。
d.用错位相减法求数列的前n项和
nanb
nn
ab
n
nn
SqS
n
S
q
n
b
2311234nnSxxxnx
……
121121nnnnnnSaaaaSaaaa
……
……
12112nnnnSaaaaaa
……
2
2
()1xfxx
2
22
2
222
1
11()111111xx
x
fxfxxxxx
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错位相减法是一种常用的数列求和方法,应用于等比数列与等差数列相乘的形式。即若在数列
{an·bn}中,{an}成等差数列,{bn}成等比数列,在和式的两边同乘以公比,再与原式错位相减整理后
即可以求出前n项和。
e.用迭加法求数列的前n项和
迭加法主要应用于数列{an}满足an+1=an+f(n),其中f(n)是等差数列或等比数列的条件下,可把这
个式子变成an+1-an=f(n),代入各项,得到一系列式子,把所有的式子加到一起,经过整理,可求出
an ,从而求出Sn。
f.用分组求和法求数列的前n项和
所谓分组求和法就是对一类既不是等差数列,也不是等比数列的数列,若将这类数列适当拆开,
可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并。
g.用构造法求数列的前n项和
所谓构造法就是先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项的特征,构造出我们熟知的基
本数列的通项的特征形式,从而求出数列的前n项和。
练习
1.数列}{na满足11a,121nnaa,求数列}{na的通项公式.
2.数列}{na中,21a,nnnaa2321•,求数列}{na的通项公式.
3.数列}{na中,21a,)11(21naann,求数列}{na的通项公式.
4.数列}{na中,11a,nnaann211,求数列}{na的通项公式.
5.数列}{na中,11a,1)1(1nnanna,求数列}{na的通项公式.
6.在数列}{na中,11a,nnnnana21)11(1
(1)设nabnn,求数列}{nb的通项公式; (2)求数列}{na的前n项和nS.