1??n1??nn?nn?n?,解得Tn?当??0且??1时,?1???Tn?; ?21???1???1??当??1时,由③得Tn?1?2?3???n?1??n?n?n?1?2n2?n?;
2?n2?n,??1??2综上,数列?bn?的前n项和Tn??. nn1??n???,??0,??121?????1???【名师点睛】(1)本题主要考查数列前n项和公式,考查等差数列的通项的求法,考查错位相减求和,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.
(2)数列?bn·cn?,其中?bn?是等差数列,?cn?是等比数列,则采用错位相减法.
1.数列求和,一般应从通项入手,若通项未知,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. 2.解决非等差、非等比数列的求和,主要有两种思路
(1)转化的思想,即将一般数列设法转化为等差或等比数列,这一思想方法往往通过通项分解或错位相减 来完成;
(2)不能转化为等差或等比数列的数列,往往通过裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等来求和.
1.数列的定义
按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
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,通常也叫做首项,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n项.所以,数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,2.数列的分类 分类标准 按项的个数 名称 有穷数列 无穷数列 含义 项数有限的数列,如数列1,2,3,4,5,7,8,9,10 项数无限的数列,如数列1,2,3,4,… ,an,,简记为?an?.
递增数列 按项的变化趋势 递减数列 常数列 摆动数列 按项的有界性 有界数列 无界数列 从第2项起,每一项都大于它的前一项,如数列1,3,5,7,9,… 从第2项起,每一项都小于它的前一项,如数列10,9,8,7,6,5,… 各项都相等的数列,如数列2,2,2,2,… 从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项,如1,2,1,2 任一项的绝对值都小于某一正数,如-1,1,-1,1,-1,1,… 不存在某一正数能使任一项的绝对值小于它,如2,4,6,8,10,… 3.数列的表示方法
(1)列举法:将数列中的每一项按照项的序号逐一写出,一般用于“杂乱无章”且项数较少的情况. (2)解析法:主要有两种表示方法,
①通项公式:如果数列?an?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通项公式,即an?f(n).
②递推公式:如果已知数列?an?的第一项(或前几项),且任一项an与它的前一项an?1 (或前几项)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.
(3)图象法:数列是特殊的函数,可以用图象直观地表示.数列用图象表示时,可以以序号为横坐标,相应的项为纵坐标描点画图.由此可知,数列的图象是无限个或有限个孤立的点. 4.数列的前n项和与通项的关系
数列的前n项和通常用Sn表示,记作Sn?a1?a2??S?an,则通项an??1.
S?S,n?2n?1?n若当n?2时求出的an也适合n?1时的情形,则用一个式子表示an,否则分段表示. 5.等差数列与一次函数的关系
由等差数列的通项公式an?a1?(n?1)d,可得an?dn?(a1?d). 令p?d,q?a1?d,则an?pn?q,其中p,q为常数.
(1)当p?0时,(n,an)在一次函数y?px?q的图象上,数列{an}的图象是直线y?px?q上均匀分布的一群孤立的点,且当d?0时数列{an}为递增数列,当d?0时数列{an}为递减数列. (2)当p?0时,an?q,等差数列为常数列,数列{an}的图象是平行于x轴的直线(或x轴)上均匀分布的一群孤立的点. 6.等差数列的前n项和
首项为a1,末项为an,项数为n的等差数列{an}的前n项和公式:Sn=令p?n(a1?an)n(n?1) =na1?d.
22dd2,q?a1?,可得Sn?pn?qn,则 22①当p?0,即d?0时,Sn是关于n的二次函数,点(n,Sn)是函数y=px2?qx的图象上一系列孤立
的点;
②当p?0,即d?0时,Sn是关于n的一次函数(q?0,即a1?0)或常函数(q?0,即a1?0),
点(n,Sn)是直线y?qx图象上一系列孤立的点.
我们可以借助二次函数的图象和性质来研究等差数列的前n项和的相关问题. 7.用前n项和公式法判定等差数列
等差数列的前n项和公式与函数的关系给出了一种判断数列是否为等差数列的方法:若数列{an}的前n
2项和Sn?an?bn?c,那么当且仅当c?0时,数列{an}是以a?b为首项,2a为公差的等差数列;
当c?0时,数列{an}不是等差数列. 8.等差数列的常用性质
由等差数列的定义可得公差为d的等差数列?an?具有如下性质:
*(1)通项公式的推广:an?am?(n?m)d,m,n?N. *(2)若m?n?p?q,则am?an?ap?aq(m,n,p,q?N). *特别地,①若m?n?2p,则am?an?2ap(m,n,p?N);
*②若m?n?t?p?q?r,则am?an?at?ap?aq?ar(m,n,p,q,t,r?N).
③有穷等差数列中,与首末两项等距离的两项之和都相等,都等于首末两项的和,即
a1?an?a2?an?1??ai?an?1?i?.
组成以md为公差的等差数列.
(3)下标成等差数列的项ak,ak?m,ak?2m,(4)数列?tan???(t,?是常数)是公差为td的等差数列.
(5)若数列?bn?为等差数列,则数列?tan??bn?(t,?是常数)仍为等差数列. (6)若ap?q,aq?p,则ap?q?0. 9.与等差数列各项的和有关的性质
利用等差数列的通项公式及前n项和公式易得等差数列的前n项和具有如下性质: 设等差数列?an?(公差为d)和?bn?的前n项和分别为Sn,Tn,
(1)数列{Sn1}是等差数列,首项为a1,公差为d.
2n,Smk?S(m?1)k,构成公差为k2d的等差数列.
(2)Sk,S2k?Sk,S3k?S2k,(3)若数列?an?共有2n项,则S偶?S奇?nd,
S奇a?n. S偶an?1S奇n?(S?nan,S偶?(n?1)an). S偶n?1奇(4)若数列?an?共有2n?1项,则S奇?S偶?an,
S2n?1anS2m?12m?1am???(5),. T2n?1bnT2n?12n?1bn10.等比数列的性质
若数列?an?是公比为q的等比数列,前n项和为Sn,则有如下性质:
2*(1)若m?n?p?q,则aman?apaq;若m?n?2r,则aman?ar(m,n,p,q,r?N).
推广:①a1an?a2an?1?aian?1?i?;②若m?n?t?p?q?r,则amanat?apaqar.
(2)若m,n,p成等差数列,则am,an,ap成等比数列. (3)数列??an?(??0)仍是公比为q的等比数列;
数列{11}是公比为的等比数列; anq数列?|an|?是公比为|q|的等比数列;
若数列?bn?是公比为q'的等比数列,则数列?anbn?是公比为qq'的等比数列. (4)ak,ak?m,ak?2m,ak?3m,成等比数列,公比为q.
2mk(5)连续相邻k项的和(或积)构成公比为q(或qk)的等比数列.
SnnSn1?qn?;当q??1时,?(6)当q?1时,. SmmSm1?qmmn(7)Sn?m?Sm?qSn?Sn?qSm.
(8)若项数为2n,则
S偶S奇?q,若项数为2n?1,则
S奇?a1?q. S偶
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