数列基础知识点和方法归纳
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数列基础知识点和方法归纳
1. 等差数列的定义与性质
定义:(为常数),,
推论公式: ,
等差中项:成等差数列,
等差数列前项和: 性质:是等差数列
(1)若,则(下标和定理) 注意:要求等式左右两边项数相等
(2)数列{}{}{}12212,,+-n n n a a a 仍为等差数列,仍为等差数列,公差为d n 2;
(3)若三个成等差数列,可设为; (4)若是等差数列,且前项和分别为,则
; (5)为等差数列(为常数,是关于的常数项为0的二
次函数)
的最值可求二次函数的最值;或者求出中的正、负分界
项,
即:当,解不等式组可得达到最大值时的值.
当,由可得达到最小值时的值.
(6)项数为偶数n 2的等差数列,有
1n n a a d +-=d ()11n a a n d =+-x A y ,,2A x y ⇔=+n ()()
1112
2
n n a a n n n S na
d +-==+
{}n a m n p q +=+m n p q a a a a +=+;232n n n n n S S S S S --,,……a d a a d -+,,n n a b ,n n n S T ,21
21
m m m m a S b T --={}n a 2
n S an bn ⇔=+a b ,n n S 2
n S an bn =+{}n a 100a d ><,10
0n n a a +≥⎧⎨≤⎩n S n 100a d <>,10
0n n a a +≤⎧⎨≥⎩n S n {}
n a
nd S S =-奇偶,
1+=
n n
a a S S 偶
奇. (7)项数为奇数12-n 的等差数列,
有)()12(12为中间项n n n a a n S -=-,
n a S S =-偶奇, .
1
-=
n n S S 偶
奇 2. 等比数列的定义与性质
定义:
(为常数,),.推论公式:
且
等比中项:成等比数列,或.等比数列中奇数项同号,
偶数项同号
等比数列前n 项和公式:
性质:是等比数列
(1)若,则(下标和定理) 注意:要求等式左右两边项数相等。
(2)仍为等比数列,公比为n q 。
. (3)是正项等比数列,则
是等比数列。
注意:由求时应注意什么?
时,; 时,.
3.求数列通项公式的常用方法
(1)定义法求通项公式(已知数列为等差数列或等比数列)
{}n a 1
n n
a q a +=q 0q ≠11n n a a q -=x G y 、、2
G xy ⇒
=G ={}n a m n p q +=+m
n p q a a a a =··232n n n n n S S S S S --,,……{}n a n S n a 1n =11a S =2n ≥1n n n a S S -=-
(2)已知的关系与n 或的关系时与n n a s ,求。
⎩⎨⎧≥-==-)2()
1(1
1n s s n s a n n n
例: 数列的前项和.求数列的通项公式;
解:当时
,
当时
数列的通项公式为.
练习:设数列的前项和为,且.求数列
的通项公式。
(3)求差(商)法
例:数列,,求 解: 时,,∴
① 时, ② ① —②得:,∴,∴
练习:在数列 中, ,
, 求数列 的通项
公式。
(4)累乘法
形如
的递推式
由
1()n n a f n a +=,则31212
(1)(2)()n n
a a
a
f f f n a a a +===,,, n S n a {}n a 12211125222n
n a a a n +++=+……n a 1n =11
2152
a =⨯+114a =122111
25222n n a a a n +++=+……2n ≥121
21111
215222
n n a a a n --+++=-+……122n n a =1
2n n a +=114(1)2(2)n n n a n +=⎧=⎨≥⎩
两边分别相乘得,1
11
1()n
n k a a f k a +==⋅∏ 例:数列中,,求
解 ,∴又,∴. 练习:已知
, 求数列 的通项公式。
(5)累加法
形如 的递推式。
由,求,用迭加法
时,两边相加得
∴ 例:已知数列满足 , 求 与 的值。
(2)求数列
的通项公式
练习:已知数列中, ,().求数列的通
项公式;
(6)构造法
形如(为常数,)的递推式。
可转化为等比数列,设 令,∴,∴是首项为为公比的等比数列
{}n a 1131
n n a n
a a n +==+,n a 3212112123n n a a a n a a a n --= (11)
n a a n
=13a =3n a n =
110()n n a a f n a a --==,n a 2n ≥21321(2)
(3)()n n a a f a a f a a f n --=⎫
⎪-=⎪
⎬⎪⎪-=⎭…………1(2)(3)()n a a f f f n -=+++……0(2)(3)()n a a f f f n =++++……1n n a ca d -=+c d 、010c c d ≠≠≠,,()()111n n n n a x c a x a ca c x --+=+⇒=+-(1)c x d -=1d x c =
-1n d a c ⎧
⎫+⎨⎬-⎩⎭
1
1d a c c +-,
∴,∴ 例:已知数列
满足
,
.求数列
的通项公式;
解:(1),, 而,故数列是首项为2,公
比为2的等比数列,
,因此.
练习1:已知数列 中
,求数列{}n a 的通项公式。
练习2:已知数列{}n a 满足112356n n n a a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式。
(7)倒数法 例:,求 由已知得:
,∴ ∴为等差数列,,公差为,∴, ∴
练习:已知数列
的首项, 。
求数列
的通项公式。
总结:公式法、利用
{
1(2)1(1)
n n S S n S n n a --≥==
、累加法、累乘法.构造等差或等比
1n n a pa q +=+或1()n n a pa f n +=+、待定系数法、对数变换法、迭代法。
4. 求数列前n 项和的常用方法
(1)定义法:如果已知数列为等差或者等比数列,这用对应的公式求和
等差数列前项和: 1111n n d d a a c c c -⎛⎫+
=+ ⎪--⎝⎭·1111n n d d a a c c c -⎛⎫=+- ⎪--⎝
⎭11212
n
n n a a a a +==
+,n a 1211122n n n n a a a a ++==+11112
n n a a +-=1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭
11
1a =12()()11111122n n n a =+-=+·2
1n a n =
+n ()()
1112
2
n n a a n n n S na
d +-=
=+
等比数列前n 项和公式:
常见公式:
,
(2)错位相减法
给 两边同乘以一个适当的数或者式,然后把所得的等式
与原等式相减,对应项互相抵消,最后得出前n 项的和 .一般适用于为等差数列,
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:
①
②
① —②
时,,时, 练习:已知数列是等差数列,是等比数列,且,,
. (1)求数列和的通项公式
(2)数列
满足
,求数列
的前项和
.
(2) 裂项法
把数列的通项公式拆成两项差的形式,相加过程中消去中间项,只剩下有限项再求和。
常见形式:①若是公差为的等差数列,则
②
{}n a {}n b {}n n a b n n n S qS -n S q
{}n b 231
1234n n S x x x nx -=+++++……()23412341n n n x S x x x x n x nx -=+++++-+·……()2111n n
n x S x x x nx --=++++-……()()
2
111n
n
n
x nx S x
x -=
---1x =()
11232
n n n S n +=++++=
……{}n a d
③
④
⑤
如:是公差为的等差数列,求 解:由
∴ 练习:已知数列的前n 项和,
①求数列
的通项公式; ②求数列的前n 项和。
(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
[练习]已知,则
由
∴原式
(3)分组求和法
有一类数列,既不是等差数列也不是等比数列,若将这个数列适当拆分开,可分为几个
等差或等比或常见数列,然后分别求和,再将其合并即可。
一般适用于为等差
{}n a d 11
1
n
k k k a a =+∑
()()11111110k k k k k k d a a a a d d a a ++⎛⎫
==-≠ ⎪+⎝⎭
·11111223111111111111n
n
k k k k k k n n a a d a a d a a a a a a ==+++⎡⎤
⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+-++-⎢⎥ ⎪
⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦
∑∑……121121n n n n n n S a a a a S a a a a --=++++⎫
⎬=++++⎭
............()()()12112n n n n S a a a a a a -=++++++ (2)
2
()1x f x x =+2
222222
111()111111x x x f x f x x x x
x ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭+=+=+= ⎪+++⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭1111
1(1)(2)(3)(4)11132342
2f f f f f f f ⎡
⎤⎡
⎤⎡
⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++
++++=+++= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦{}n a
数列,为等比数列,求数列 前项和。
练习:已知数列为等差数列,公差为d ,为等比数列,公比为q ,且d=q=2, ,
① 求 的通项公式, ②求 的前 项和 。
②
{}n b n {}n a {}n b。