――概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结 三、数 列
1、数列的概念:数列是一个定义域为正整数集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n})的特殊函数,数列的通项公式也就是相应函数的解析式。如(1)已知an?在数列{an}的最大项为__(答:n*(n?N),则2n?1561an);(2)数列{an}的通项为an?,其中a,b均为正数,25bn?1则an与an?1的大小关系为___(答:an?an?1);(3)已知数列{an}中,an?n2??n,且{an}是递增数列,求实数?的取值范围(答:???3);(4)一给定函数y?f(x)的图象在下列图中,
*并且对任意a1?(0,1),由关系式an?1?f(an)得到的数列{an}满足an?1?an(n?N),则该函
数的图象是
()(答:A)
A B C D
2.等差数列的有关概念:
(1)等差数列的判断方法:定义法an?1?an?d(d为常数)或an?1?an?an?an?1(n?2)。如设
{an}是等差数列,求证:以bn=
a1?a2???an n?N*为通项公式的数列{bn}为等差数列。
n(2)等差数列的通项:an?a1?(n?1)d或an?am?(n?m)d。如(1)等差数列{an}中,
a10?30,a20?50,则通项an? (答:2n?10);(2)首项为-24的等差数列,从第
10项起开始为正数,则公差的取值范围是______(答:8?d?3) 3n(a1?an)n(n?1)(3)等差数列的前n和:Sn?,Sn?na1?d。如(1)数列 {an}中,
221315an?an?1?(n?2,n?N*),an?,前n项和Sn??,则a1=_,n=_(答:a1??3,222n?10);(2)已知数列 {an}的前n项和Sn?12n?n2,求数列{|an|}的前n项和Tn(答:2*??12n?n(n?6,n?N)Tn??2).
*??n?12n?72(n?6,n?N)a?b。 2提醒:(1)等差数列的通项公式及前n和公式中,涉及到5个元素:a1、d、n、an及Sn,其中a1、d称作为基本元素。只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求
(4)等差中项:若a,A,b成等差数列,则A叫做a与b的等差中项,且A?2。(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等差,可设为…,a?2d,a?d,a,a?d,a?2d…(公差为d);偶数个数成等差,可设为…,
a?3d,a?d,a?d,a?3d,…(公差为2d)
3.等差数列的性质:
(1)当公差d?0时,等差数列的通项公式an?a1?(n?1)d?dn?a1?d是关于n的一次函
数,且斜率为公差d;前n和Sn?na1?n(n?1)ddd?n2?(a1?)n是关于n的二次函数且常222数项为0.
(2)若公差d?0,则为递增等差数列,若公差d?0,则为递减等差数列,若公差d?0,则为常数列。
(3)当m?n?p?q时,则有am?an?ap?aq,特别地,当m?n?2p时,则有
am?an?2ap.如(1)等差数列{an}中,Sn?18,an?an?1?an?2?3,S3?1,则n=____(答:27);(2)在等差数列?an?中,a10?0,a11?0,且a11?|a10|,Sn是其前n项和,则A、S1,S2LS10都小于0,S11,S12L都大于0 B、S1,S2LS19都小于0,S20,S21L都大于0 C、S1,S2LS5都小于0,S6,S7L都大于0 D、S1,S2LS20都小于0,S21,S22L都大于0 (答:B)
(4) 若{an}、{bn}是等差数列,则{kan}、{kan?pbn} (k、p是非零常数)、
{ap?nq}(p,q?N*)、Sn,S2n?Sn,S3n?S2n ,…也成等差数列,而{aan}成等比数列;若{an}是
等比数列,且an?0,则{lgan}是等差数列. 如等差数列的前n项和为25,前2n项和为100,则它的前3n和为 。(答:225)
(5)在等差数列{an}中,当项数为偶数2n时,S偶-S奇?nd;项数为奇数2n?1时,
S奇?S偶?a中,S2n?1?(2n?1)?a中(这里a中即an);S奇:S偶?(k?1):k。如(1)在等差数
列中,S11=22,则a6=______(答:2);(2)项数为奇数的等差数列{an}中,奇数项和为80,偶数项和为75,求此数列的中间项与项数(答:5;31).
(6)若等差数列{an}、{bn}的前n和分别为An、Bn,且
An?f(n),则Bnan(2n?1)anA2n?1???f(2n?1).如设{an}与{bn}是两个等差数列,它们的前n项和分别为bn(2n?1)bnB2n?1aS6n?23n?1Sn和Tn,若n?,那么n?___________(答:)
bTn4n?38n?7n(7)“首正”的递减等差数列中,前n项和的最大值是所有非负项之和;“首负”的递增等差
an?0??an?0?确定出数列中,前n项和的最小值是所有非正项之和。法一:由不等式组??或??????an?1?0??an?1?0?前多少项为非负(或非正);法二:因等差数列前n项是关于n的二次函数,故可转化为求二次函数的最值,但要注意数列的特殊性n?N。上述两种方法是运用了哪种数学思想?(函数思想),
由此你能求一般数列中的最大或最小项吗?如(1)等差数列{an}中,a1?25,S9?S17,问此数列前多少项和最大?并求此最大值。(答:前13项和最大,最大值为169);(2)若{an}是等差数列,首项a1?0,a2003?a2004?0,
*a2003?a2004?0,则使前n项和Sn?0成立的最大正整数n是 (答:4006)
(8)如果两等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是原两等差数列公差的最小公倍数. 注意:公共项仅是公共的项,其项数不一定相同,即研究an?bm.
4.等比数列的有关概念: (1)等比数列的判断方法:定义法
an?1aa,其中q?0,an?0或n?1?n ?q(q为常数)ananan?1如(1)一个等比数列{an}共有2n?1项,奇数项之积为100,偶数项之积为120,则an?1(n?2)。
为____(答:5);(2)数列{an}中,Sn=4an?1+1 (n?2)且a1=1,若bn?an?1?2an ,求证:6数列{bn}是等比数列。
(2)等比数列的通项:an?a1qn?1或an?amqn?m。如设等比数列{an}中,a1?an?66,
a2an?1?128,前n项和Sn=126,求n和公比q. (答:n?6,q?1或2) 2a1(1?qn)(3)等比数列的前n和:当q?1时,Sn?na1;当q?1时,Sn?
1?q10na1?anqk?。如(1)等比数列中,q=2,S99=77,求a3?a6???a99(答:44);(2)?(?Cn)1?qn?1k?0的值为__________(答:2046);
特别提醒:等比数列前n项和公式有两种形式,为此在求等比数列前n项和时,首先要判断公比q是否为1,再由q的情况选择求和公式的形式,当不能判断公比q是否为1时,要对q分
q?1和q?1两种情形讨论求解。
(4)等比中项:若a,A,b成等比数列,那么A叫做a与b的等比中项。提醒:不是任何两数
都有等比中项,只有同号两数才存在等比中项,且有两个?ab。如已知两个正数a,b(a?b)的等差中项为A,等比中项为B,则A与B的大小关系为______(答:A>B)
提醒:(1)等比数列的通项公式及前n和公式中,涉及到5个元素:a1、q、n、an及Sn,其中a1、q称作为基本元素。只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2;(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等比,可设为…,(公比为q);但偶数个数成等比时,不能设为…
2aa,,a,aq,aq2…2qqaa3,,aq,aq,…,因公比不一定为正数,只3qq有公比为正时才可如此设,且公比为q。如有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个成等比
数列,且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和为12,求此四个数。(答:15,,9,3,1或0,4,8,16)
5.等比数列的性质:
(1)当m?n?p?q时,则有amgan?apgaq,特别地,当m?n?2p时,则有amgan?ap2.如(1)在等比数列{an}中,a3?a8?124,a4a7??512,公比q是整数,则a10=___(答:512);(2)各项均为正数的等比数列{an}中,若a5?a6?9,则log3a1?log3a2?L?log3a10? (答:10)。
*{bn}(2) 若{an}是等比数列,则{|an|}、{ap?nq}(p,q?N)、{kan}成等比数列;若{an}、成等比数列,则{anbn}、{Sn,S2n?Sn,S3n?S2n列
an}成等比数列; 若{an}是等比数列,且公比q??1,则数列bn ,…也是等比数列。当q??1,且n为偶数时,数列
(n?N*),且
Sn,S2n?Sn,S3n?S2n ,…是常数数列0,它不是等比数列. 如(1)已知a?0且a?1,设数
{xn}满足
logaxn?1?1?logaxnx1?x2?L?x100?100,则
;(2)在等比数列{an}中,Sn为其前n项x101?x102?L?x200? . (答:100a100)和,若S30?13S10,S10?S30?140,则S20的值为______(答:40)
(3)若a1?0,q?1,则{an}为递增数列;若a1?0,q?1, 则{an}为递减数列;若
a1?0,0?q?1 ,则{an}为递减数列;若a1?0,0?q?1, 则{an}为递增数列;若q?0,则{an}为摆动数列;若q?1,则{an}为常数列.
?a1naq?1?aqn?b,这里a?b?0,但a?0,b?0,这是等1?q1?q比数列前n项和公式的一个特征,据此很容易根据Sn,判断数列{an}是否为等比数列。如若{an}(4) 当q?1时,Sn?是等比数列,且Sn?3n?r,则r= (答:-1)
mn(5) Sm?n?Sm?qSn?Sn?qSm.如设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,若
Sn?1,Sn,Sn?2成等差数列,则q的值为_____(答:-2)
(6) 在等比数列{an}中,当项数为偶数2n时,S偶?qS奇;项数为奇数2n?1时,
S奇?a1?qS偶.
{an}仅是此数列既成等差数列又成等比数列的必要非充分条件。如设数列?an?的前n项和为Snn(7)如果数列{an}既成等差数列又成等比数列,那么数列{an}是非零常数数列,故常数数列
(n?N), 关于数列?an?有下列三个命题:①若an?an?1(n?N),则?an?既是等差数列又是
b?R?,则?an?是等差数列;③若Sn?1???1?,则?an?是等比数列;②若Sn?an2?bn?a、等比数列。这些命题中,真命题的序号是 (答:②③)
6.数列的通项的求法:
⑴公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。如已知数列3写出其一个通项公式:__________(答:an?2n?1?1111,5,7,9,?试4816321) 2n?1⑵已知Sn(即a1?a2?L?an?f(n))求an,用作差法:an?已知{an}的前n项和满足log2(Sn?1)?n?1,求an(答:an??11114,n?1) a1?2a2?L?nan?2n?5,求an(答:an?n?12,n?2222f(1),(n?1)??f(n)Lgan?f(n)求an,a1?1,⑶已知a1ga2g用作商法:。如数列{an}中,an??,(n?2)??f(n?1)612对所有的n?2都有a1a2a3?an?n,则a3?a5?______(答:)
16⑷若an?1?an?f(n)求an用累加法:an?(an?an?1)?(an?1?an?2)?L?(a2?a1)
1?a1(n?2)。an?an?1?如已知数列{an}满足a1?1,则an=________(答:(n?2),
n?1?nan?n?1?2?1) aaaa⑸已知n?1?f(n)求an,用累乘法:an?n?n?1?L?2?a1(n?2)。如已知数列{an}anan?1an?2a142中,a1?2,前n项和Sn,若Sn?nan,求an(答:an?)
n(n?1)⑹已知递推关系求an,用构造法(构造等差、等比数列)。特别地,(1)形如an?kan?1?b、
??S1,(n?1)。如①
Sn?Sn?1,(n?2)3,n?1);②数列{an}满足
2n,n?2
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