2018版高中数学北师大版必修五学案:第一章 章末复习课
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学习目标 1.整合知识结构,梳理知识网络,进一步巩固、深化所学知识.2.提高解决等差数列、等比数列问题的能力,培养综合运用知识解决问题的能力.
知识点一 知识网络
知识点二 对比归纳等差数列和等比数列的基本概念和公式 等差数列 等比数列
定义 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,那么这个数列就叫作等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,公差通常用字母d表示
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,那么这个数列叫作等比数列,这个常数叫作等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0)
递推公式 an+1-an=d an+1
an
=q
中项 由三个数a,A,b组成的等差数如果在a与b中间插入一个数 列可以看成最简单的等差数列.这时A叫作a与b的等差中项,并且A=a+b2 G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,且G=±ab
通项公式 an=a1+(n-1)d an=a1qn-1
前n项和公式 Sn=na1+an2=na1+nn-12d q≠1时,Sn=a11-qn1-q= a1-anq1-q,
q=1时,Sn=na1
性质
am,an的关系 am-an=(m-n)d aman=qm-n m,n,s,t∈N+, m+n=s+t am+an=as+at aman=asat
{kn}是等差数列,且kn∈N+ {akn}是等差数列 {akn}是等比数列
n=2k-1,k∈N+ S2k-1=(2k-1)·ak a1a2·„·a2k-1=a2k-1k
判断方法
利用定义 an+1-an是同一常数 an+1
an
是同一常数
利用中项 an+an+2=2an+1 anan+2=a2n+1 利用通项公式 an=pn+q,其中p、q为常数 an=abn(a≠0,b≠0)
利用前n项和公式 Sn=an2+bn (a,b为常数) Sn=A(qn-1),其中A≠0,q≠0且q≠1或Sn=np(p为非零常数) 知识点三 本章公式推导和解题过程中用到的基本方法和思想 1.在求等差数列和等比数列的通项公式时,分别用到了________法和________法; 2.在求等差数列和等比数列的前n项和时,分别用到了____________法和____________法. 3.等差数列和等比数列各自都涉及5个量,已知其中任意____个求其余____个,用到了方程思想. 4.在研究等差数列和等比数列单调性,等差数列前n项和最值问题时,都用到了________思想. 5.等差数列和等比数列在很多地方是相似的,发现和记忆相关结论时用到了________.
类型一 方程思想求解数列问题 例1 设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2,a3+4构成等差数列. (1)求数列{an}的通项; (2)令bn=lna3n+1,n=1,2,„,求数列{bn}的前n项和Tn. 反思与感悟 在等差数列和等比数列中,通项公式an和前n项和公式Sn共涉及五个量:a1,an,n,q(d),Sn,其中首项a1和公比q(公差d)为基本量,“知三求二”是指将已知条件转换成关于a1,an,n,q(d),Sn的方程组,通过方程的思想解出需要的量. 跟踪训练1 记等差数列{}an的前n项和为Sn,设S3=12,且2a1,a2,a3+1成等比数列,求Sn. 类型二 转化与化归思想求解数列问题 例2 在数列{an}中,Sn+1=4an+2,a1=1.
(1) 设cn=an2n,求证数列{cn}是等差数列; (2) 求数列{an}的通项公式及前n项和的公式. 反思与感悟 由递推公式求通项公式,要求掌握的方法有两种,一种求法是先找出数列的前几项,通过观察、归纳得出,然后证明;另一种是通过变形转化为等差数列或等比数列,再采用公式求出. 跟踪训练2 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1+2a2+3a3+„+nan=(n-1)Sn+2n(n∈N+). (1)求a2,a3的值; (2)求证:数列{Sn+2}是等比数列. 类型三 函数思想求解数列问题 命题角度1 借助函数性质解数列问题 例3 已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第2项、第5项、第14项分别是一个等比数列的第2项、第3项、第4项. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=1nan+3(n∈N+),Sn=b1+b2+„+bn,是否存在t,使得对任意的n均有Sn>t36总成立?若存在,求出最大的整数t;若不存在,请说明理由. 反思与感悟 数列是一种特殊的函数,在求解数列问题时,若涉及参数取值范围,最值问题或单调性时,均可考虑采用函数的性质及研究方法指导解题.值得注意的是数列定义域是正整数集或{1,2,3,„,n},这一特殊性对问题结果可能造成影响.
跟踪训练3 已知首项为32的等比数列{an}不是递减数列,其前n项和为Sn(n∈N+),且S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设Tn=Sn-1Sn(n∈N+),求数列{Tn}最大项的值与最小项的值. 命题角度2 以函数为载体给出数列 例4 已知函数f(x)=2-|x|,无穷数列{an}满足an+1=f(an),n∈N+. (1)若a1=0,求a2,a3,a4; (2)若a1>0,且a1,a2,a3成等比数列,求a1的值. 反思与感悟 以函数为载体给出数列,只需代入函数式即可转化为数列问题.
跟踪训练4 已知函数f(x)=2x+33x,数列{an}满足 a1=1,an+1=f1an,n∈N+. (1)求数列{an}的通项公式; (2)令Tn=a1a2-a2a3+a3a4-a4a5+„-a2na2n+1,求Tn.
1.设数列{an}是公差不为零的等差数列,Sn是数列{an}的前n项和(n∈N+),且S21=9S2,S4
=4S2,则数列{an}的通项公式是________.
2.若数列{an}的前n项和Sn=32n2-292n(n=1,2,3,„),则此数列的通项公式为________;数列{nan}中数值最小的项是第________项. 3.设等差数列{an}的前n项和为Sn,公比是正数的等比数列{bn}的前n项和为Tn,已知a1
=1,b1=3,a3+b3=17,T3-S3=12,求{an}、{bn}的通项公式.
1.等差数列与等比数列是高中阶段学习的两种最基本的数列,也是高考中经常考查并且重点考查的内容之一,这类问题多从数列的本质入手,考查这两种基本数列的概念、基本性质、简单运算、通项公式、求和公式等问题. 2.数列求和的方法:一般的数列求和,应从通项入手,若无通项,先求通项,然后通过对通项变形,转化为与特殊数列有关或具备某种方法适用特点的形式,从而选择合适的方法求和. 答案精析 知识梳理 知识点三 1.累加 累乘 2.倒序相加 错位相减 3.三 两 4.函数 5.类比 题型探究 例1 解 (1)由已知得
a1+a2+a3=7,a1+3+a3+42=3a2,解得a2=2.
设数列{an}的公比为q,由a2=2,可得a1=2q,a3=2q, 又S3=7,可知2q+2+2q=7, 即2q2-5q+2=0. 解得q1=2,q2=12.由题意得q>1, ∴q=2,∴a1=1. 故数列{an}的通项为an=2n-1. (2)由于bn=lna3n+1,n=1,2,„, 由(1)得a3n+1=23n, ∴bn=ln23n=3nln2. 又bn+1-bn=3ln2,∴{bn}是等差数列,
∴Tn=b1+b2+„+bn=nb1+bn2=3nn+12·ln2.
故Tn=3nn+12ln2. 跟踪训练1 解 设数列{}an的公差为d, 依题设有 2a1a3+1=a22,a1+a2+a3=12, 即 a21+2a1d-d2+2a1=0,a1+d=4. 解得 a1=1,d=3或 a1=8,d=-4. 因此Sn=12n(3n-1)或Sn=2n(5-n),n∈N+. 例2 (1)证明 由Sn+1=4an+2,① 则当n≥2,n∈N+时,有Sn=4an-1+2.② ①-②得an+1=4an-4an-1. 方法一 对an+1=4an-4an-1两边同除以2n+1,得 an+12n+1=2an2n-an-1
2n-1,
即an+12n+1+an-12n-1=2an2n, 即cn+1+cn-1=2cn, ∴数列{cn}是等差数列. 由Sn+1=4an+2,得a1+a2=4a1+2,则a2=3a1+2=5,
∴c1=a12=12,c2=a222=54,故公差d=54-12=34,
∴{cn}是以12为首项,34为公差的等差数列. 方法二 ∵an+1-2an=2an-4an-1 =2(an-2an-1), 令bn=an+1-2an, 则{bn}是以a2-2a1=4a1+2-a1-2a1=3为首项,2为公比的等比数列, ∴bn=3·2n-1,
∵cn=an2n,∴cn+1-cn=an+12n+1-an2n=an+1-2an2n+1
=bn2n+1=3×2n-12n+1=34, c1=a12=12, ∴{cn}是以12为首项,34为公差的等差数列. (2)解 由(1)可知数列{an2n}是首项为12,公差为34的等差数列. ∴an2n=12+(n-1)34=34n-14,an=(3n-1)·2n-2是数列{an}的通项公式.