浙江省鄞州高级中学2011届高三数学复习讲义——等比数列的通项及求和新人教A版
高中数学《等比数列的概念和通项公式》教案
一、教学目标1. 让学生理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式。
2. 培养学生运用等比数列知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对数列这一数学思想的认知,培养学生的逻辑思维能力。
二、教学内容1. 等比数列的概念2. 等比数列的通项公式3. 等比数列的性质三、教学重点与难点1. 教学重点:等比数列的概念,等比数列的通项公式。
2. 教学难点:等比数列通项公式的推导和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探索等比数列的概念和性质。
2. 运用案例分析法,让学生通过具体例子理解等比数列的通项公式。
3. 采用小组讨论法,培养学生的合作意识和团队精神。
五、教学过程1. 导入新课:通过回顾数列的概念,引导学生思考等比数列的特点。
2. 讲解等比数列的概念:借助具体例子,讲解等比数列的定义和性质。
3. 推导等比数列的通项公式:引导学生运用已知知识,推导出等比数列的通项公式。
4. 应用等比数列通项公式:通过实例,展示等比数列通项公式的应用。
5. 课堂练习:布置相关练习题,巩固所学知识。
6. 总结与拓展:对本节课内容进行总结,提出拓展问题,激发学生课后思考。
7. 课后作业:布置适量作业,巩固所学知识。
六、教学评价1. 通过课堂表现、作业和练习,评价学生对等比数列概念和通项公式的掌握程度。
2. 结合课后作业和课堂讨论,评估学生运用等比数列知识解决实际问题的能力。
3. 通过小组讨论和课堂提问,了解学生对数列思想的认知和逻辑思维能力的提升。
七、教学资源1. PPT课件:制作包含等比数列概念、性质和通项公式的PPT课件,以便于学生理解和记忆。
2. 练习题库:准备一定数量的等比数列练习题,包括基础题、应用题和拓展题,以供课堂练习和课后作业使用。
3. 教学视频:搜集相关的教学视频,如等比数列的动画演示、讲解等,以辅助教学。
八、教学进度安排1. 第一课时:介绍等比数列的概念和性质。
2. 第二课时:推导等比数列的通项公式,讲解应用实例。
高中数学《等比数列的概念和通项公式》教案
高中数学《等比数列的概念和通项公式》教案一、教学目标1. 让学生理解等比数列的概念,掌握等比数列的定义及其特点。
2. 引导学生推导等比数列的通项公式,并能运用通项公式解决实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力、运算能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 等比数列的概念:介绍等比数列的定义、性质和判定方法。
2. 等比数列的通项公式:引导学生推导通项公式,并进行证明。
3. 等比数列的求和公式:介绍等比数列前n项和的公式。
三、教学重点与难点1. 教学重点:等比数列的概念、性质、通项公式和求和公式。
2. 教学难点:等比数列通项公式的推导和证明。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生通过观察、分析和归纳等比数列的性质。
2. 运用类比法,让学生理解等比数列与等差数列的异同。
3. 利用多媒体辅助教学,展示等比数列的动态变化过程。
4. 开展小组讨论,培养学生的合作意识和解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入新课:通过引入日常生活中的实例,如银行存款利息问题,引导学生思考等比数列的概念。
2. 讲解等比数列的定义和性质:让学生通过观察、分析和归纳等比数列的性质,得出等比数列的定义。
3. 推导等比数列的通项公式:引导学生利用已知条件,通过变换和代数运算,推导出等比数列的通项公式。
4. 证明等比数列的通项公式:让学生理解并证明等比数列通项公式的正确性。
5. 介绍等比数列的求和公式:引导学生运用通项公式,推导出等比数列前n项和的公式。
6. 课堂练习:布置一些有关等比数列的题目,让学生巩固所学知识。
7. 总结与反思:对本节课的内容进行总结,让学生反思自己的学习过程,提高学习效果。
8. 课后作业:布置一些有关等比数列的练习题,巩固所学知识。
六、教学策略1. 案例分析:通过分析具体的等比数列案例,让学生更好地理解等比数列的概念和性质。
2. 互动提问:在教学过程中,教师应引导学生积极参与课堂讨论,提问等方式来巩固学生对等比数列的理解。
高三浙教版必备数学高效讲义
高三浙教版必备数学高效讲义第一章数列与数项1.1 等差数列等差数列是指数列中的每个数都与它前面的数的差是相等的。
等差数列的通项公式为:$a_n = a_1 + (n-1)d$,其中$a_n$表示第n项,$a_1$表示首项,$d$表示公差。
1.1.1 等差数列的求和公式等差数列的和可以通过等差数列的首项、末项和项数的关系来计算。
求和公式为:$S_n = \frac{n}{2}(a_1+a_n)$,其中$S_n$表示前n项的和。
1.2 等比数列等比数列是指数列中的每个数都与它前面的数的比值是相等的。
等比数列的通项公式为:$a_n = a_1 \cdot r^{(n-1)}$,其中$a_n$表示第n 项,$a_1$表示首项,$r$表示公比。
1.2.1 等比数列的求和公式等比数列的和可以通过等比数列的首项、末项和项数的关系来计算。
当公比$|r|<1$时,求和公式为:$S_n = \frac{a_1(1-r^n)}{1-r}$。
当公比$|r|\geq1$时,等比数列无限公差。
第二章函数与方程2.1 一次函数与二次函数一次函数是指函数的表达式为$y = kx + b$的函数,其中k和b为常数。
一次函数的图像为一条直线。
二次函数是指函数的表达式为$y = ax^2 + bx + c$的函数,其中a、b和c为常数。
二次函数的图像为抛物线。
2.1.1 一次函数与二次函数的性质一次函数和二次函数都有一些共同的性质,例如:最值、单调性、对称性等。
通过对一次函数和二次函数的性质的分析,可以更好地理解函数的特点和图像的变化。
2.2 方程的解法方程是指等式中含有未知数的表达式。
解方程就是寻找满足方程的未知数的值。
常见的解方程的方法有:代入法、消元法、配方法和因式分解法等。
通过掌握不同的解方程方法,可以更快地求解各种类型的方程。
第三章几何与三角3.1 平面几何平面几何是指研究平面内点、线、面等几何对象的性质和关系的数学分支。
高中数学(等比数列的概念及通项公式)示范教案人教A版
2.4 等比数列2.4.1 等比数列的概念及通项公式从容说课本节内容先由师生共同分析日常生活中的实际问题来引出等比数列的概念,再由教师引导学生与等差数列类比探索等比数列的通项公式,并将等比数列的通项公式与指数函数进行联系,体会等比数列与指数函数的关系,既让学生感受到等比数列是现实生活中大量存在的数列模型,也让学生经历了从实际问题抽象出数列模型的过程.教学中应充分利用信息和多媒体技术,给学生以较多的感受,激发学生学习的积极性和思维的主动性.准备丰富的阅读材料,为学生提供自主学习的可能,进而达到更好的理解和巩固课堂所学知识的目的.教学重点1.等比数列的概念;2.等比数列的通项公式.教学难点1.在具体问题中抽象出数列的模型和数列的等比关系;2.等比数列与指数函数的关系.教具准备多媒体课件、投影胶片、投影仪等三维目标一、知识与技能1.了解现实生活中存在着一类特殊的数列;2.理解等比数列的概念,探索并掌握等比数列的通项公式;3.能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,并能用有关的知识解决相应的实际问题;4.体会等比数列与指数函数的关系.二、过程与方法1.采用观察、思考、类比、归纳、探究、得出结论的方法进行教学;2.发挥学生的主体作用,作好探究性活动;3.密切联系实际,激发学生学习的积极性.三、情感态度与价值观1.通过生活中的大量实例,鼓励学生积极思考,激发学生对知识的探究精神和严肃认真的科学态度,培养学生的类比、归纳的能力;2.通过对有关实际问题的解决,体现数学与实际生活的密切联系,激发学生学习的兴趣.教学过程导入新课师现实生活中,有许多成倍增长的实例.如,将一张报纸对折、对折、再对折、…,对折了三次,手中的报纸的层数就成了8层,对折了5次就成了32层.你能举出类似的例子吗?生一粒种子繁殖出第二代120粒种子,用第二代的120粒种子可以繁殖出第三代120×120粒种子,用第三代的120×120粒种子可以繁殖出第四代120×120×120粒种子,…师非常好的一个例子!现实生活中,我们会遇到许多这类的事例.教师出示多媒体课件一:某种细胞分裂的模型.师 细胞分裂的个数也是与我们上述提出的问题类似的实例.细胞分裂有什么规律,将每次分裂后细胞的个数写成一个数列,你能写出这个数列吗?生 通过观察和画草图,发现细胞分裂的规律,并记录每次分裂所得到的细胞数,从而得到每次细胞分裂所得到的细胞数组成下面的数列:1,2,4,8,…① 教师出示投影胶片1:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”师 这是《庄子·天下篇》中的一个论述,能解释这个论述的含义吗?生 思考、讨论,用现代语言叙述.师 (用现代语言叙述后)如果把“一尺之棰”看成单位“1”,那么得到的数列是什么样的呢?生 发现等比关系,写出一个无穷等比数列:1,21,41,81,161,… ② 教师出示投影胶片2:计算机病毒传播问题.一种计算机病毒,可以查找计算机中的地址簿,通过邮件进行传播.如果把病毒制造者发送病毒称为第一轮,邮件接收者发送病毒称为第二轮,依此类推.假设每一轮每一台计算机都感染20台计算机,那么在不重复的情况下,这种病毒感染的计算机数构成一个什么样的数列呢?师 (读题后)这种病毒每一轮传播的计算机数构成的数列是怎样的呢?引导学生发现“病毒制造者发送病毒称为第一轮”“每一轮感染20台计算机”中蕴涵的等比关系.生 发现等比关系,写出一个无穷等比数列:1,20,202,203,204,… ③ 教师出示多媒体课件二:银行存款利息问题.师 介绍“复利”的背景:“复利”是我国现行定期储蓄中的一种支付利息的方式,即把前一期的利息和本金加在一起算作本金,再计算下一期的利息,也就是通常说的“利滚利”.我国现行定期储蓄中的自动转存业务实际上就是按复利支付利息的.给出计算本利和的公式:本利和=本金×(1+本金)n ,这里n 为存期.生 列出5年内各年末的本利和,并说明计算过程.师 生合作讨论得出“时间”“年初本金”“年末本利和”三个量之间的对应关系,并写出:各年末本利和(单位:元)组成了下面数列:10 000×1.019 8,10 000×1.019 82,10 000×1.019 83,10 000×1.019 84,10 000×1.01985. ④师 回忆数列的等差关系和等差数列的定义,观察上面的数列①②③④,说说它们有什么共同特点?师 引导学生类比等差关系和等差数列的概念,发现等比关系.引入课题:板书课题 2.4等比数列的概念及通项公式推进新课[合作探究]师 从上面的数列①②③④中我们发现了它们的共同特点是:具有等比关系.如果我们将具有这样特点的数列称之为等比数列,那么你能给等比数列下一个什么样的定义呢? 生 回忆等差数列的定义,并进行类比,说出:一般地,如果把一个数列,从第2项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列.[教师精讲]师 同学们概括得很好,这就是等比数列(geometric seque n ce)的定义.有些书籍把等比数列的英文缩写记作G.P.(Geometric Progressio n ).我们今后也常用G.P.这个缩写表示等比数列.定义中的这个常数叫做等比数列的公比(commo n r a tio),公比通常用字母q 表示(q≠0).请同学们想一想,为什么q≠0呢?生 独立思考、合作交流、自主探究.师 假设q=0,数列的第二项就应该是0,那么作第一项后面的任一项与它的前一项的比时就出现什么了呢?生 分母为0了.师 对了,问题就出在这里了,所以,必须q≠0.师 那么,等比数列的首项能不能为0呢? 生 等比数列的首项不能为0.师 是的,等比数列的首项和公比都不能为0,等比数列中的任一项都不会是0. [合作探究]师类比等差中项的概念,请同学们自己给出等比中项的概念.生 如果在a 与b 中间插入一个数G ,使a 、G 、b 成等比数列,那么G 叫做a 、b 的等比中项. 师 想一想,这时a 、b 的符号有什么特点呢?你能用a 、b 表示G 吗?生 一起探究,a 、b 是同号的Gb a G ,G=±ab ,G 2=ab . 师 观察学生所得到的a 、b 、G 的关系式,并给予肯定.补充练习:与等差数列一样,等比数列也具有一定的对称性,对于等差数列来说,与数列中任一项等距离的两项之和等于该项的2倍,即a n -k +a n +k =2a n .对于等比数列来说,有什么类似的性质呢?生 独立探究,得出:等比数列有类似的性质:a n -k ·a n +k =a n 2.[合作探究]探究:(1)一个数列a 1,a 2,a 3,…,a n ,…(a 1≠0)是等差数列,同时还能不能是等比数列呢?(2)写出两个首项为1的等比数列的前5项,比较这两个数列是否相同?写出两个公比为2的等比数列的前5项,比较这两个数列是否相同?(3)任一项a n 及公比q 相同,则这两个数列相同吗?(4)任意两项a m 、a n 相同,这两个数列相同吗?(5)若两个等比数列相同,需要什么条件?师 引导学生探究,并给出(1)的答案,(2)(3)(4)可留给学生回答.生 探究并分组讨论上述问题的解答办法,并交流(1)的解答.[教师精讲]概括总结对上述问题的探究,得出:(1)中,既是等差数列又是等比数列的数列是存在的,每一个非零常数列都是公差为0,公比为1的既是等差数列又是等比数列的数列. 概括学生对(2)(3)(4)的解答.(2)中,首项为1,而公比不同的等比数列是不会相同的;公比为2,而首项不同的等比数列也是不会相同的.(3)中,是指两个数列中的任一对应项与公比都相同,可得出这两个数列相同;(4)中,是指两个数列中的任意两个对应项都相同,可以得出这两个数列相同;(5)中,结论是:若两个数列相同,需要“首项和公比都相同”.(探究的目的是为了说明首项和公比是决定一个等比数列的必要条件;为等比数列的通项公式的推导做准备)[合作探究]师 回顾等差数列的通项公式的推导过程,你能推导出等比数列的通项公式吗?生 推导等比数列的通项公式.[方法引导]师 让学生与等差数列的推导过程类比,并引导学生采用不完全归纳法得出等比数列的通项公式.具体的,设等比数列{a n }首项为a 1,公比为q ,根据等比数列的定义,我们有:a 2=a 1q,a 3=a 2q=a 1q 2,…,a n =a n -1q=a 1q n -1,即a n =a 1q n -1.师 根据等比数列的定义,我们还可以写出q a a a a a a a a n n =====-1342312..., 进而有a n =a n -1q=a n -2q 2=a n -3q 3=…=a 1q n -1.亦得a n =a 1q n -1.师 观察一下上式,每一道式子里,项的下标与q 的指数,你能发现有什么共同的特征吗?生 把a n 看成a n q 0,那么,每一道式子里,项的下标与q 的指数的和都是n .师 非常正确,这里不仅给出了一个由a n 倒推到a n 与a 1,q 的关系,从而得出通项公式的过程,而且其中还蕴含了等比数列的基本性质,在后面我们研究等比数列的基本性质时将会再提到这组关系式.师 请同学们围绕根据等比数列的定义写出的式子 q a a a a a a a a n n =====-1342312...,再思考. 如果我们把上面的式子改写成q a a q a a q a a q a a n n ====-1342312,...,,,. 那么我们就有了n -1个等式,将这n -1个等式两边分别乘到一起(叠乘),得到的结果是11-=n n q a a ,于是,得a n =a 1q n -1. 师 这不又是一个推导等比数列通项公式的方法吗?师 在上述方法中,前两种方法采用的是不完全归纳法,严格的,还需给出证明.第三种方法没有涉及不完全归纳法,是一个完美的推导过程,不再需要证明.师 让学生说出公式中首项a 1和公比q 的限制条件.生 a 1,q 都不能为0.[知识拓展]师 前面实例中也有“细胞分裂”“计算机病毒传播”“复利计算”的练习和习题,那里是用什么方法解决问题的呢?教师出示多媒体课件三:前面实例中关于“细胞分裂”“计算机病毒传播”“复利计算”的练习或习题.某种储蓄按复利计算成本利息,若本金为a 元,每期利率为r ,设存期是x,本利和为y 元.(1)写出本利和y 随存期x 变化的函数关系式;(2)如果存入本金1 000元,每期利率为2.25%,试计算5期后的本利和.师 前面实例中关于“细胞分裂”“计算机病毒传播”“复利计算”的问题是用函数的知识和方法解决问题的.生 比较两种方法,思考它们的异同.[教师精讲]通过用不同的数学知识解决类似的数学问题,从中发现等比数列和指数函数可以联系起来.(1)在同一平面直角坐标系中,画出通项公式为a n =2 n -1的数列的图象和函数y=2x-1的图象,你发现了什么?(2)在同一平面直角坐标系中,画出通项公式为1)21(-=n n a 的数列的图象和函数y=(21)x-1的图象,你又发现了什么?生 借助信息技术或用描点作图画出上述两组图象,然后交流、讨论、归纳出二者之间的关系.师 出示多媒体课件四:借助信息技术作出的上述两组图象.观察它们之间的关系,得出结论:等比数列是特殊的指数函数,等比数列的图象是一些孤立的点.师 请同学们从定义、通项公式、与函数的联系3个角度类比等差数列与等比数列,并填充下列表格:等差数列 等比数列 定 义从第二项起,每一项与它前一项的差都是同一个常数 从第二项起,每一项与它前一项的比都是同一个常数 首项、公差(公比)取值有无限制没有任何限制 首项、公比都不能为0 通项公式a n =a 1+(n -1)d a n =a 1q n -1 相应图象的特点直线y=a 1+(x-1)d 上孤立的点 函数y=a 1q x-1图象上孤立的点[例题剖析]【例1】某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年,剩留的这种物质是原来的84%,这种物质的半衰期为多长(精确到1年)?师从中能抽象出一个数列的模型,并且该数列具有等比关系.【例2】根据右图中的框图,写出所打印数列的前5项,并建立数列的递推公式,这个数列是等比数列吗?师将打印出来的数依次记为a1(即A),a2,a3,….可知a 1=1;a2=a1×21;a3=a2×21.于是,可得递推公式⎪⎩⎪⎨⎧==-)1(21,111>naaann.由于211=-nnaa,因此,这个数列是等比数列.生算出这个数列的各项,求出这个数列的通项公式.练习:1.一个等比数列的第3项和第4项分别是12和18,求它的第1项和第2项.师启发、引导学生列方程求未知量.生探究、交流、列式、求解.2.课本第59页练习第1、2题.课堂小结本节学习了如下内容:1.等比数列的定义.2.等比数列的通项公式.3.等比数列与指数函数的联系.布置作业课本第60页习题2.4 A组第1、2题.板书设计等比数列的概念及通项公式1.等比数列的定义实例剖析2.等比数列的通项公式从三个角度类比等差数列表例1练习:1.(学生板演) 例2。
高中数学第二章数列 第1课时等比数列的定义及通项公式学案含解析新人教A版必修
2.4 等比数列第1课时 等比数列的定义及通项公式[目标] 1.记住并理解等比数列的定义,并能用定义判断一个数列是否为等比数列;2.记住等比数列的通项公式,并能进行相关运算;3.记住等比中项的定义,并能进行简单的应用.[重点] 等比数列的定义、通项公式、等比中项及应用. [难点] 对等比数列定义的理解,通项公式的推导.知识点一 等比数列的定义[填一填]一般地,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,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q (q ≠0)表示.[答一答]1.等比数列中某一项可以是0吗?公比q 有可能为零吗?提示:由于等比数列的每一项都可能作分母,故每一项均不能为0,因此q 也不能为0. 2.一个数列既是等差数列,又是等比数列,这样的数列存在吗? 提示:存在,此数列是一个非零常数列. 3.下列数列是等比数列的是(1)(2).(1)a n =2n ;(2)a n =-1;(3)a n =n 2;(4)a n =3n -1;(5)0,12,14,18,….解析:在(1)中,a n +1a n =2n +12n =2≠0,故(1)为等比数列;在(2)中,a n +1a n=1≠0,故(2)为等比数列;在(3)中,a n +1a n =(n +1)2n 2=⎝⎛⎭⎫1+1n 2,⎝⎛⎭⎫1+1n 2是依赖于n 的变量,不是同一个常数,故(3)不是等比数列;在(4)中,a n +1a n =3n +1-13n -1,3n +1-13n -1是依赖于n 的变量,不是同一个常数,故(4)不是等比数列;在(5)中,数列中含有0,故(5)不是等比数列.知识点二 等比中项[填一填]如果在a 与b 中间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项,这三个数满足关系式ab =G 2.[答一答]4.若a ,b 是任意两个实数,则a 与b 一定有等差中项和等比中项吗?提示:a 与b 一定有等差中项A ,且A =a +b2,但不一定有等比中项.当ab ≤0时,a 与b 没有等比中项.当ab >0时,a 与b 有等比中项,且G =±ab .5.若b 2=ac ,则数列a 、b 、c 一定是等比数列吗?提示:数列a 、b 、c 不一定是等比数列.如02=3×0,但是3,0,0不是等比数列. 知识点三 等比数列的递推公式和通项公式[填一填]已知等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q (q ≠0)[答一答]6.在等比数列{a n }中,公比为q ,若m ,n ∈N *,且m ≤n ,则a m 与a n 的关系怎样?提示:由等比数列的通项公式得,a n =a 1q n -1,a m =a 1q m -1,以上两式左、右两边分别相除得a n a m=q n -m ,所以,a n =a m q n-m.7.由等比数列的通项公式可知,确定一个等比数列的关键是确定哪几个量? 提示:关键是确定等比数列的首项和公比.类型一 等比数列的通项公式[例1] 已知数列{a n }为等比数列. (1)若a 4=27,q =-3,求a 7;(2)若a 2=18,a 4=8,求a 1和q ; (3)若a 5-a 1=15,a 4-a 2=6,求a 3. [解] (1)解法一:由a 4=a 1q 3, 得27=a 1(-3)3,得a 1=-1,所以a 7=a 1q 6=(-1)×(-3)6=-729. 解法二:a 7=a 4q 3=27×(-3)3=-729.(2)由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =18,a 1q 3=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=27,q =23,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-27,q =-23.(3)由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 4-a 1=15, ①a 1q 3-a 1q =6. ②由①÷②,得q 2+1q =52,所以q =12,或q =2.当q =12时,a 1=-16,a 3=a 1q 2=-4;当q =2时,a 1=1,a 3=a 1q 2=4.1.a 1和q 是等比数列的基本元素,只要求出这两个基本元素,其余的元素便可求出.2.等比数列的通项公式涉及4个量a 1,a n ,n ,q ,知任意三个就可以求出另外一个. [变式训练1] (1)已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7等于( A ) A .64 B .81 C .128D .243解析:设等比数列{a n }的公比为q , ∵a 1+a 2=3,a 2+a 3=q (a 1+a 2)=6,∴q =2. 又a 1+a 2=a 1+a 1q =3,∴3a 1=3. ∴a 1=1.∴a 7=26=64.(2)已知等比数列{a n }的各项均为正数,它的前三项依次为1,a +1,2a +5,则数列{a n }的通项公式a n =3n -1.解析:由题意,知(a +1)2=2a +5,则a 2=4. ∵数列{a n }的各项均为正数, ∴a +1>0,且2a +5>0.∴a =2.∴a +1=3.∴q =a +11=3.∴a n =3n -1.类型二 等比数列的判定与证明[例2] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =13(a n -1)(n ∈N *).(1)求a 1,a 2;(2)求证:数列{a n }是等比数列.[分析] 要证明{a n }是等比数列,只要证明“a n +1a n =常数”即可.[解] (1)由S 1=13(a 1-1),得a 1=13(a 1-1),故a 1=-12.又S 2=13(a 2-1),即a 1+a 2=13(a 2-1),得a 2=14.(2)证明:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=13(a n -1)-13(a n -1-1),得a n a n -1=-12,所以{a n }是首项为-12,公比为-12的等比数列.[变式训练2] 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2n S n(n =1,2,3,…).求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等比数列.证明:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=n +2n S n, ∴S n +1-S n =n +2n S n ,∴n (S n +1-S n )=(n +2)S n ,∴nS n +1=2(n +1)S n ,∴S n +1n +1=2⎝⎛⎭⎫S n n .∵S 11=1≠0. ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是以1为首项,2为公比的等比数列.类型三 等比中项[例3] 已知a ,-32,b ,-24332,c 五个数成等比数列,试求a ,b ,c 的值.[解] ∵b 2=(-32)×(-24332)=(32)6,∴b =±278.当b =278时,∵ab =(-32)2,∴a =23.由bc =(-24332)2=(32)10及b =278,得c =2 187128=(32)7.同理,当b =-278时,a =-23,c =-(32)7.综上所述,a ,b ,c 的值可为23、278、(32)7或-23、-278、-(32)7.[变式训练3] 已知等比数列{a n }中,a 2a 3a 4=64,a 3+a 6=36,求a 1与a 5的等比中项. 解:因为{a n }是等比数列,所以a 3是a 2与a 4的等比中项,因此a 23=a 2a 4. 可得a 33=64,于是a 3=4. 又a 3+a 6=36,所以a 6=32.设公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q 2=4,a 1q 5=32,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2.于是a 5=a 1q 4=16.设a 1与a 5的等比中项为G ,则G 2=16,故G =±4. 即a 1与a 5的等比中项为±4.1.如果数列{a n }是等比数列,那么( A ) A .数列{a 2n }是等比数列 B .数列{2a n }是等比数列 C .数列{lg a n }是等比数列 D .数列{na n }是等比数列2.2+3和2-3的等比中项是( C ) A .1 B .-1 C .±1D .2解析:设2+3与2-3的等比中项为G ,则G 2=(2+3)(2-3)=1,∴G =±1.故选C. 3.在等比数列{a n }中,已知首项为98,末项为13,公比为23,则此等比数列的项数是( B )A .3B .4C .5D .6解析:在等比数列{a n }中,a 1=98,a n =13,q =23,设项数为n ,则由等比数列的通项公式可得13=98×⎝⎛⎭⎫23n -1即⎝⎛⎭⎫23n -1=⎝⎛⎭⎫233,∴n =4.故选B. 4.在数列{a n }中,a 1=2,且对任意正整数n,3a n +1-a n =0,则a n =2×⎝⎛⎭⎫13n -1.解析:∵3a n +1-a n =0,∴a n +1a n =13.∴数列{a n }是以a 1=2为首项,公比q =13的等比数列.∴a n =2×⎝⎛⎭⎫13n -1.5.已知{a n }为等比数列,且a 5=8,a 7=2,该数列的各项都为正数,求a n .解:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 4=8,a 1q 6=2,得⎩⎪⎨⎪⎧q 2=14,a 1=128,∵a n >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=128.∴a n =128×⎝⎛⎭⎫12n -1=28-n.——本课须掌握的两大问题1.等比数列的定义与通项公式(1)“从第2项起”,也就是说等比数列中至少含有三项;(2)“每一项与它的前一项的比”不可理解为“每相邻两项的比”;(3)“同一常数q ”,q 是等比数列的公比,即q =a na n -1或q =a n +1a n .特别注意,q 不可以为零,当q=1时,等比数列为常数列,非零的常数列是特殊的等比数列.2.等比中项(1)G 是a 与b 的等比中项,则a 与b 的符号相同,符号相反的两个实数不存在等比中项. G =±ab ,即等比中项有两个,且互为相反数.(2)当G 2=ab 时,G 不一定是a 与b 的等比中项.例如02=5×0,但0,0,5不是等比数列.。
高中数学第四章数列4.3等比数列4.3.1等比数列的概念第1课时等比数列的概念及通项公式课件新人教A
1
q=2.
当 q=2 时,a1=1,从而 a3=4.
当
1
q=2时,a1=-16,从而
a3=-4.
探究点二 等比中项及其应用
【例2】(1)已知等比数列的前3项依次为x,2x+2,3x+3,求实数x的值.
(2)已知等比数列{an},a2a3a4=64,a3+a6=36,求a1和a5的等比中项.
分析(1)可由等比中项的定义建立关于x的方程求解;(2)先求出a1和a5的值,
的技巧性,特别注意整体思想的应用.
变式训练 1在等比数列{an}中,a5-a1=15,a4-a2=6,求a3.
5 -1 = 1 4 -1 = 15,
解 设公比为 q,则
4 -2 = 1 3 -1 = 6,
4 -1
两式相除,得 3 -
所以 q=2 或
=
15
,即
6
2q2-5q+2=0,
1 = 3,
4
1 =
3 解得
,
8
1 = 6,
=
1
,
2
所以{an}的通项公式
1 -1
an=6· 2
.
(2)由 a2=4,q=2,得 a1=2,所以 2·2n-1=128,解得 n=7.
(3)设{an}的公比为 q.
1 = 32,
1 + 1 4 = 18,
1
6
1
(方法 1)由已知,得
2.等比中项与等差中项有什么区别?
提示 (1)任意两个数都存在等差中项,但不是任意两个数都存在等比中项,
当且仅当两数同号且均不为0时,才存在等比中项.
(2)任意两个数的等差中项是唯一的,而如果两个数有等比中项,则这两个
2011届鄞州高级中学高三数学第一轮复习讲义及同步练习--数列求和
数列求和数列求和的常见方法有:1、 公式法:⑴ 等差等比数列的求和公式, (2)22221123(1)(21)6n n n n ++++=++2、分组求和法:在直接运用公式求和有困难时常,将“和式”中的“同类项”先合并在一起,再运用公式法求和(如:通项中含n(-1)因式,周期数列等等)3、倒序相加法:如果一个数列{a n },与首末两项等距的两项之和等于首末两项之和,则可用把正着写和与倒着写和的两个和式相加,就得到了一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法。
特征:a n +a 1=a n-1+a 2通常,当数列的通项与组合数相关联时,那么常可考虑选用倒序相加法,(等差数列求和公式)4、错项相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列与一个等比数列的对应项相乘所组成,此时求和可采用错位相减法。
特征:所给数列{a n },其中a n =c n ·b n {c n }是一个等差数列,{b n }是一个等比数列。
(“等比数列”的求和)5、裂项相消法:把一个数列的各项拆成两项之差,即数列的每一项均可按此法拆成两项之差,在求和时一些正负项相互抵消,于是前n 项之和变成首尾若干少数项之和,这一求和方法称为裂项相消法。
常见的拆项公式:(1)1a n a n+m =1md (1a n -1a n+m )(其中{a n }是一个公差为d 的等差数列;b a +1 =1a-b( a - b ); n ·n!=(n+1)! - n!;⑵1111()()n n k k n n k =-++; ⑶ 2211111()1211k k k k <=---+⑷1111[](1)(2)2(1)(1)(2)n n n n n n n =-+++++ ⑸ ()()111!!1!n n n n =-++⑹<< ⑺ 1--=n n n S S a (2)n ≥ 基本练习1.等比数列{}n a 的前n项和S n=2n-1,则2232221n a a a a ++++ =________________.2.设1357(1)(21)n n S n =-+-+-+--,则n S =_______________________.3.1111447(32)(31)n n +++=⨯⨯-⨯+ .4. 1111...243546(1)(3)n n ++++∙∙∙++=__________5. 数列2211,(12),(122),,(1222),n -+++++++的通项公式n a = ,前n 项和n S =6;,212,,25,23,2132 n n -的前n 项和为_________ 1、413n - 2、(1)n n -⋅ 3、31n n + 4、1111122323n n ⎛⎫+-- ⎪++⎝⎭5、121;22n n n +---62332n nn S +=-、例1已知数列{a n }是等差数列,且a 1=2,a 1+a 2+a 3=12.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)令2nnn a a b =,求数列{b n }前n 项和 解:(1)由已知得42=a ,又a 1=2,2=∴d ,n a n 2=(2)由(1)知n n n b 42=,又错位相减得数列{b n }前n 项和n n n S 498698⨯+-=例2、已知二次函数)0()(2≠+=a bx ax x f ,其导函数为26)('-=x x f ,数列}{n a 的前n 项和为n S ,点),(n S n (n ∈N *) 均在函数)(x f y =的图像上.(Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅱ)设13+=n n n a a b ,n T 是数列}{n b 的前n 项和,求使得20mT n <对所有n ∈N *都成立的最小正整数m ;解:(Ⅰ)依题设)0()(2≠+=a bx ax x f ,由b ax x f +=2)('又由26)('-=x x f 得3=a ,2-=b ,∴x x x f 23)(2-=,所以n n S n 232-=,当2≥n 时=-=-1n n n S S a 56)]1(2)1(3[)23(22-=-----n n n n n ,当1=n 时,51611213211-⨯==⨯-⨯==S a 也符合,∴)(56*N n n a n ∈-=. (Ⅱ)由(Ⅰ)得)161561(21]5)1(6)[56(331+--=-+-==+n n n n a a b n n n , ∴)1611(21)]161561()13171()711[(211+-=+--++-+-==∑=n n n b T ni i n ,∴要使)(20)1611(21*N n m n ∈<+-恒成立,只要20)]1611(21[max mn <+-, 又∵21)1611(21<+-n ,∴只要2021m ≤,即10≥m ,∴m 的最小整数为10例3已知数列{n a }中的相邻两项21k a -、2k a 是关于x 的方程2(32)320k kx k x k -++⋅= 的两个根,且21k a -≤2k a (k =1,2,3,…). (I)求1357,,,a a a a 及2n a (n ≥4); (Ⅱ)求数列{n a }的前2n 项和S 2n .方程2(32)320k kx k x k -++⋅=的两个根为123, 2k x k x ==.当k =1时,123,2x x ==,所以12a =;当k =2时,126,4x x ==,所以34a =; 当k =3时,129,8x x ==,所以58a =;当k =4时,1212,16x x ==,所以712a =;因为n ≥4时,23nn >,所以22 (4)n n a n =≥(Ⅱ)22122(363)(222)nn n S a a a n =+++=+++++++=2133222n n n+++-同步练习( )1、等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若2462,10,S S S ==则等于A .12B .18C .24D .42( )2、数列1,x ,x 2,…,x n -1,…的前n 项之和是(A)x x n --11(B)x x n +--111 (C)x x n +--211 (D)以上均不正确( )3、数列{a n }前n 项的和S n =3n +b(b 是常数),若这个数列是等比数列,那么b 为(A)3 (B) 0 (C)-1 (D)1( )4、等比数列{a n }中,已知对任意自然数n ,a 1+a 2+a 3+…+a n =2n -1,则a 12+a 22+a 32+…+a n 2等于(A)2)12(-n(B))12(31-n (C)14-n(D))14(31-n( )5已知数列{a n }的前n 项和为1159131721...(1)(43)n n S n -=-+-+-++--则15223S S S +- 的值为 A 13 B-76 C46 D 766、求和:111112123123n ++++=+++++++ . 7、数列11111,2,3,4,392781的前n 项和是 .8、将正整数1,2,3,。
浙江省鄞州高级中学高三数学复习讲义——等差数列和等比数列的综合新人教A版
等差数列和等比数列的综合(1)基本练习1 已知等差数列{}n a 中,256,15a a ==若2n n b a =,则数列{}n b 的前5项的和为( CA 30B 45C 60D 186 2 在某地的奥运火炬传递活动中,有编号为1,2,3,。
,18的18名火炬手。
取若从中 任选3人,则选出的火炬手的编号能组成以3 为公差的等差数列的概率为( B )A151B 168C 1306D 14083 等差数列 {}n a 中,410a =,且3610,,a a a 成等比数列,则数列的前20项的和为___200或___3304 已知()31x f x x =+,数列 {}n a 满足113a =,1()n n a f a +=,则n a =_______ 5正偶数排列如下表,其中第i 行第j 个数表示ij a (i ∈N *,j ∈N *)例如3210a =,若2010ij a =,则=+j i ____________.606已知数列}{n a 的前n 项和n S 满足3n S n =,则___________1320092=-∑=n n a 20082009 例1在数列{}n a 中*))(12(...32321N n n n na a a a n ∈+=++++. (1) 求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n n na 2的前n 项和n T ................1210201816148462例2数列{}221221,2,(1cos )sin ,1,2,3,.22n n n n n a a a a a n ππ+===++=满足(Ⅰ)求34,,a a 并求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设21122,.n n n n na b S b b b a -==+++证明:当162.n n S n≥-<时,解 (Ⅰ)因为22123111,2,(1cos)sin 12,22a a a a a ππ===++=+=所以2222(1cos )sin 2 4.n a a a ππ=++==一般地,当*21(N )n k k =-∈时,222121(21)21[1cos]sin 22k k k k a a ππ+---=++ =211k a -+,即2121 1.k k a a +--=所以数列{}21k a -是首项为1、公差为1的等差数列,因此21.k a k -=当*2(N )n k k =∈时,222222(1cos)2.2k k k k a a a π+=+= 所以数列{}2k a 是首项为2、公比为2的等比数列,因此22.k k a =故数列{}n a 的通项公式为*2*21,21(N ,22,2(N .n n n k k a n k k +⎧=-∈⎪=⎨⎪=∈⎩(Ⅱ)由(Ⅰ)知,212,2n n n n a nb a -== 23123,2222n n nS =++++ ① 2241112322222n n nS +=++++ ② ①-②得,23111111.222222n n n nS +=++++-21111[1()]1221.122212n n n n n ++-=-=---所以11222.222n n n nn n S -+=--=- 要证明当6n ≥时,12n S n-<成立,只需证明当6n ≥时,(2)12nn n +<成立. 证法一(1)当n =6时,66(62)48312644⨯+==<成立.(2)假设当(6)n k k =≥时不等式成立,即(2)1.2kk k +< 则当n =k +1时,1(1)(3)(2)(1)(3)(1)(3)1.222(2)(2)2k k k k k k k k k k k k k k++++++++=⨯<<++由(1)、(2)所述,当n ≥6时,2(1)12n n +<,即当n ≥6时,12.nS n-< 证法二令(2)(6)2n n n n c n +=≥,则21121(1)(3)(2)30.222n n n n n n n n n c c ++++++--=-=< 所以当6n ≥时,1n n c c +<.因此当6n ≥时,66831.644n c c ⨯≤==< 于是当6n ≥时,2(2)1.2n n +< 综上所述,当6n ≥时,12.n S n-<例3已知S n =1+3121++…+n1,(n ∈N *)设f (n )=S 2n +1-S n +1,试确定正数t 的取值范围,使得对于一切大于1的自然数n ,不等式:f (n )>t -2011t1恒成立.解:∵S n =1+3121++…+n1.(n ∈N *)0)421321()421221(42232122121321221)()1(1213121)(112>+-+++-+=+-+++=+-+++=-+++++++=-=∴++n n n n n n n n n n n f n f n n n S S n f n n 又 ∴f (n +1)>f (n )∴f (n )是关于n 的增函数∴f (n ) min =f (2)=209321221=+++ ∴要使一切大于1的自然数n ,不等式f (n )>t -2011t1恒成立 只要209>t -2011t 1成立即可于是⎪⎩⎪⎨⎧>->02011209t t 解得0<t <1同步练习( )1 已知等差数列{}n a 中,39||||a a =公差d<0,则使前n 项和n S 取最大值的正整数n 的值是( B )A 4或5B 5或6C 6或7D 8或9 ( ) 2 设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,5283()S a a =+,则53a a 的值为 ( D )A .16 B .13 C .35 D .56( )3 已知公差不为0的等差数列{}n a 满足134,,a a a 成等比数列,n n S 为{a }的前n 项和,则3253S S S S --的值为( A ) A .2 B .3C .15D .不存在 ( )4 等差数列{}n a 中,0n a ≠,23711220a a a ++=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =,则68b b =( D )A 2B 4C 8D 16 ( )5 已知数列{}n a 的通项公式21log 2n n a n +=+,设其前n 项和n S ,则使n S <-5成立的自然数n ( A )A 有 最小值63B 有最大值63C 有最小值32D 有最大值32 ( )6 设直线nx+(n+1)y = n S ,则122008...S S S +++ 的值为( D )A 20052006B 20072006C 20082007 D200920087观察下列等式:231111222⨯=-⨯,2231411112223232⨯+⨯=-⨯⨯⨯,2333141511112223234242⨯+⨯+⨯=-⨯⨯⨯⨯,……由以上等式推测到一个一般的结论:对于n ∈*N ,2314121122232(1)2n n n n +⨯+⨯++⨯=⨯⨯+ .【答案】()1112nn -+⋅8 有n 个小球,将它们任意分成两堆,求出这两堆小球球数的乘积,再将其中一堆小球任意分成两堆,求出这两堆小球球数的乘积,如此下去,每次都任选一堆,将这堆小球任意分成两堆,求出这两堆小球球数的乘积,直到不能再分为止,则所有乘积的和为_______.()12n n -9 已知实数数列{a n }中,211621,32,n n na a a a a ++===,把数列{a n }的各项排成如下图的三角形形状,计A( m,n)为第m 行从左起第n 个数,则(1)A (12,5)=______1252______(2)若A(m,n)⨯A(n,m)=502,则m+n=_____11__ 10 数列{a n }满足1331(2)nn n a a n -=+-≥,其中4365a =若存在一个实数λ,使得{}3n na λ+为等差数列,则__λ=-0.5 11已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且对任意*N n ∈,有,,n n n a S 成等差数列. (Ⅰ)记数列*1(N )n n b a n =+∈,求证:数列{}n b 是等比数列. (Ⅱ)数列{}n a 的前n 项和为n T ,求满足221117227n n T n T n ++<<++的所有n 的值. (Ⅰ)证明:na S n n -=2,)1(211+-=++n a S n n12122111+=⇒--=⇒+++n n n n n a a a a a ,11122211n n n n n n b a a b a a ++++===++ 又由11112 1 1S a a a ==-⇒=所以数列{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列(Ⅱ)解:12n n n b a =+=,21n n a =-122n n T n +=--, 22111172227nn n T n T n ++⎛⎫<=< ⎪++⎝⎭所以n 的值为3,412.设12,,,,n C C C 是坐标平面上的一列圆,它们的圆心都在x 轴的正半轴上,且都与直线y x =相切,对每一个正整数n ,圆n C 都与圆1n C +相互外切,以n r 表示n C 的半径,已知{}n r 为递增数列.(Ⅰ)证明:{}n r 为等比数列;(Ⅱ)设11r =,求数列{}nn r 的前n 项和.n n n n n n n+1n+1n+1n n n+1n+1n n n+1nn n 11n n n nn 121,2r 12r 22r r r 2r 2r r 3r r q 3nr 1q 3r 3n *3r 12.....r r x C θθλλλλλλλ--=====++====∏=====+++解:(1)将直线的倾斜角记为,则有tan 设的圆心为(,0),则由题意得知,得;同理,从而,将代入,解得故为公比的等比数列。
浙江省鄞州高级中学高三数学复习讲义——等比数列的通项及求和新人教A版
等比数列的通项及求和的练习A 1 “公差为0的等差数列是等比数列”;“公比为21的等比数列一定是递减数列”;“a,b,c 三数成等比数列的充要条件是b 2=ac ”;“a,b,c 三数成等差数列的充要条件是2b=a+c ”,以上四个命题中,正确的有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 A 2.命题1:若数列{a n }的前n 项和S n =a n+b(a ≠1),则数列{a n }是等比数列;命题2:若数列{a n }的前n 项和S n =an 2+bn+c(a ≠0),则数列{a n }是等差数列;命题3:若数列{a n }的前n 项和S n =na -n ,则数列{a n }既是等差数列,又是等比数列;上述三个命题中,真命题有( )A .0个 B .1个 C .2个 D .3个D 3.已知等比数列()n a 中21a =,则其前3项的和3S 的取值范围是()(A)(],1-∞- (B)()(),01,-∞+∞ (C)[)3,+∞(D)(][),13,-∞-+∞C 4 在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( )(A )33 (B )72 (C )84 (D )189B 5 各项都为正数的等比数列{a n }的前n 项的和为n S ,若,14,23==n n S S 则n S 4=( )A 80B 30C 26D 166设{a n }是由正数组成的等比数列,公比q=2,且a 1·a 2·a 3·…·a 30=230,那么a 3·a 6·a 9·…·a 30等于A.210B.220C.216D.2157在83与273之间插入三个数,使得这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为 ___________8已知正项等比数列{}n a 中,21431,9a a a a =-=-,则45a a +=_____27_______9已知等 比数列{}n a 中,481,3,S S ==则17181920a a a a +++= _____16____10等比数列的首项为1,项数是偶数,所有的奇数项之和为85,所有的偶数项之和为170,则这个等比数列的项数为 _8__________11在等差数列{a n }中,若a 10=0,则有等式a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a 19-n (n <19,n ∈N 成立.类比上述性质,相应地:在等比数列{b n }中,若b 9=1,则有等式 成立.b 1b 2…b n =b 1b 2…b 17-n (n <17,n ∈N *);12已知{a n }是公差不为零的等差数列,11=a 且931,,a a a 成等比数列. (Ⅰ)求数列{n a }的通项; (Ⅱ)求数列{na 2}的前n 项和S n .解 (Ⅰ)由题设知公差d ≠0, 由a 1=1,a 1,a 3,a 9成等比数列得121d+=1812d d++,解得d =1,d =0(舍去), 故{a n }的通项a n =1+(n -1)×1=n .(Ⅱ)由(Ⅰ)知2ma =2n,由等比数列前n 项和公式得 S m =2+22+23+…+2n=2(12)12n --=2n+1-2.13已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,且1212112()a a a a +=+,34534511164()a a a a a a ++=++(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设21()n n nb a a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T 。
浙江省鄞州高级中学高三数学复习讲义——数列的通项公式新人教A版
数列的通项公式知识点①、Sn 与a n 之间的相互转化:a n =1(1)(2)n S n S n =⎧⎨≥⎩当时当时要特别注意讨论n=1的情况。
②、由数列的递推关系式去求通项公式:(1.)当已知数列{}n a 中,满足)(1n f a a n n =-+,则可用______________求数列的通项n a .(2.) 当已知数列{}n a 中,满足)(1n f a a nn =+,则可用______________求数列的通项n a .(3 ) 1n n a pa r +=+→待定系数法(1()()n n a x p a x ++=+(4 ) 1nn n pa a a p+=+→倒数型数列 基本练习1.数列{a n }中,若111,21(2)n n a a a n n -==+-≥,则n a =2n .2.数列{a n }中,若n n a n n a a 1,111+==+,则na =n1. 3,数列{a n }满足1112112,1(2)n n n n n n n na a a a a a n a a a a +-+---===≥且,则10a = 514{}n a 中,11a =,133n n n a a a +=+,n a =___23+n __________5连续的奇数按第n 个括号有n 个数:(1),(3,5),(7,9,11),……,则第n 个括号第2个数是____32+-n n _________6已知数列{}n a 中,372,1a a ==,又数列11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列,则n a = 1524-+n 例1 根据下面各数列的前几项的值,写出数列的一个通项公式(1)1917331,,,,,...3356399 (2)32537,,,,, (7513819)--- (3)7,77,777,7777,。
(4)1,3,7,15,31,....解:(1)=n a )12)(12(12+-+n n n (2)=n a 432)1(++-n n n(3)=n a )110(97-n (4)=n a 12-n例2(1)数列{}n a 中1111,1(2)2n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式 (2)已知数列{}n a 满足1111,2(2)n n n a a a n --==≥(1)求数列{}n a 的通项公式(3)设数列{}n a 满足211233333n n n a a a a -++++=…,a ∈*N .(Ⅰ)求数列{}n a 的通项;Ⅱ)设n nnb a =,求数列{}n b 的前n 项和n S . 解:(1)令)(211x a x a n n +=+-,则)2(2122212111-=-∴-=∴-=--n n n n a a x x a a 则数列}2{-n a 是以-1为首项以21为公比的等比数列,故=n a 1)21(2--n(2)123121...-⨯⨯⨯⨯=n n n a a a a a a a a =2)1(122121...21211--=⨯⨯⨯⨯n n n(3)(Ⅰ)211233333n n na a a a -++++=…22123113333n n n a a a a ---++++=…)2(≥n 两式相减得n n n n a a 313131=∴=-(Ⅱ) n n n b a ==nn 3⨯,23231132333...331323...(1)33n n n n n S n S n n +=⨯+⨯+⨯++⨯=⨯+⨯++-⨯+⨯例3数列*11{}1,346(2,).n n n a a a a n n n N -==-+≥∈满足 (1)设2n n b a n =-,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)令11(2)(3)n n n c n a -=++,求数列{}n c 的前n 项和同步练习1 已知数列{}n a 对任意的*p q ∈N ,满足p q p q a a a +=+,且26a =-,那么10a 等于( C )A .165-B .33-C .30-D .21-2 在数列{}n a 中,12a =, 11ln(1)n n a a n+=++,则n a = AA .2ln n +B .2(1)ln n n +-C .2ln n n +D .1ln n n ++3 将数列1{3}n -按第n 组有n 个数的规则分组,则第100组中的第一个数为( A )A 49503B 50003C 51503D 505034若数列{}n a 的前n 项积为2n ,则n a =( D )(2)n ≥A 21n - B 2n C22(1)n n + D22(1)n n -5已知110,n a a +==,则20a =( B )A 0BCD26数列{}n a 中,113n n na a a +=+,12a =,则n a =____562-n ___ 7数列{}n a中,1111,4n n a a a +==,则99a = 2500 8已知数列{}n a 满足:21a =,11(2)(1)n n a a n n n -=+≥-,则n a =____n123-____________ 8若数列{}n a 满足11121n n n a a a ---==且,则n a =___12-n _____10、正项数列{}n a 满足22111(1)01,n n n n n na a a n a a a --+--===且则____n1____ 11数列{}n a 满足13,a =1122n n a a -=+,则10a =____9214-______________12数列{}n a 中:12323(1)(2)n a a a na n n n +++⋅⋅⋅+=++,则n a =___)1(3+n n _____13连续的自然数排成一个三角形数阵,则第n 行从左向右的第3个数是__32)1(+-n n ________ 12 33 5 67 8 9 1011 12 13 14 15 。
高中总复习第二轮数学(新人教A) 难点13 数列的通项与求和
难点13 数列的通项与求和数列是函数概念的继续和延伸,数列的通项公式及前n 项和公式都可以看作项数n 的函数,是函数思想在数列中的应用.数列以通项为纲,数列的问题,最终归结为对数列通项的研究,而数列的前n 项和S n 可视为数列{S n }的通项。
通项及求和是数列中最基本也是最重要的问题之一,与数列极限及数学归纳法有着密切的联系,是高考对数列问题考查中的热点,本点的动态函数观点解决有关问题,为其提供行之有效的方法.●难点磁场(★★★★★)设{a n }是正数组成的数列,其前n 项和为S n ,并且对于所有的自然数n ,a n与2的等差中项等于S n 与2的等比中项.(1)写出数列{a n }的前3项.(2)求数列{a n }的通项公式(写出推证过程)(3)令b n =)(2111+++n n n n a a a a(n ∈N *),求lim ∞→n (b 1+b 2+b 3+…+b n -n ).●案例探究[例1]已知数列{a n }是公差为d 的等差数列,数列{b n }是公比为q 的(q ∈R 且q ≠1)的等比数列,若函数f (x )=(x -1)2,且a 1=f (d -1),a 3=f (d +1),b 1=f (q +1),b 3=f (q -1),(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }的前n 项和为S n ,对一切n ∈N *,都有nn c c b c b c +++Λ2111=a n +1成立,求lim∞→n nn S S 212+. 命题意图:本题主要考查等差、等比数列的通项公式及前n 项和公式、数列的极限,以及运算能力和综合分析问题的能力.属★★★★★级题目.知识依托:本题利用函数思想把题设条件转化为方程问题非常明显,而(2)中条件等式的左边可视为某数列前n 项和,实质上是该数列前n 项和与数列{a n }的关系,借助通项与前n 项和的关系求解c n 是该条件转化的突破口.错解分析:本题两问环环相扣,(1)问是基础,但解方程求基本量a 1、b 1、d 、q ,计算不准易出错;(2)问中对条件的正确认识和转化是关键.技巧与方法:本题(1)问运用函数思想转化为方程问题,思路较为自然,(2)问“借鸡生蛋”构造新数列{d n },运用和与通项的关系求出d n ,丝丝入扣.解:(1)∵a 1=f (d -1)=(d -2)2,a 3=f (d +1)=d 2, ∴a 3-a 1=d 2-(d -2)2=2d ,∵d =2,∴a n =a 1+(n -1)d =2(n -1);又b 1=f (q +1)=q 2,b 3=f (q -1)=(q -2)2,∴2213)2(q q b b -==q 2,由q ∈R ,且q ≠1,得q =-2, ∴b n =b ·q n -1=4·(-2)n -1 (2)令nnb c =d n ,则d 1+d 2+…+d n =a n +1,(n ∈N *),∴d n =a n +1-a n =2, ∴n n b c =2,即c n =2·b n =8·(-2)n -1;∴S n =38[1-(-2)n ]. ∴2lim ,1)21(2)21()2(1)2(121222212212-=--+-=----=+∞→++n n n n n nn n n S SS S[例2]设A n 为数列{a n }的前n 项和,A n =23(a n -1),数列{b n }的通项公式为b n =4n +3; (1)求数列{a n }的通项公式;(2)把数列{a n }与{b n }的公共项按从小到大的顺序排成一个新的数列,证明:数列{d n }的通项公式为d n =32n +1;(3)设数列{d n }的第n 项是数列{b n }中的第r 项,B r 为数列{b n }的前r 项的和;D n 为数列{d n }的前n 项和,T n =B r -D n ,求lim∞→n 4)(n na T . 命题意图:本题考查数列的通项公式及前n 项和公式及其相互关系;集合的相关概念,数列极限,以及逻辑推理能力.知识依托:利用项与和的关系求a n 是本题的先决;(2)问中探寻{a n }与{b n }的相通之处,须借助于二项式定理;而(3)问中利用求和公式求和则是最基本的知识点.错解分析:待证通项d n =32n +1与a n 的共同点易被忽视而寸步难行;注意不到r 与n 的关系,使T n 中既含有n ,又含有r ,会使所求的极限模糊不清.技巧与方法:(1)问中项与和的关系为常规方法,(2)问中把3拆解为4-1,再利用二项式定理,寻找数列通项在形式上相通之处堪称妙笔;(3)问中挖掘出n 与r 的关系,正确表示B r ,问题便可迎刃而解.解:(1)由A n =23(a n -1),可知A n +1=23(a n +1-1), ∴a n +1-a n =23 (a n +1-a n ),即n n a a 1+=3,而a 1=A 1=23(a 1-1),得a 1=3,所以数列是以3为首项,公比为3的等比数列,数列{a n }的通项公式a n =3n .(2)∵32n +1=3·32n =3·(4-1)2n =3·[42n +C 12n ·42n -1(-1)+…+C 122-n n ·4·(-1)+(-1)2n ]=4n +3, ∴32n +1∈{b n }.而数32n =(4-1)2n =42n +C 12n ·42n -1·(-1)+…+C 122-n n ·4·(-1)+(-1)2n =(4k +1), ∴32n ∉{b n },而数列{a n }={a 2n +1}∪{a 2n },∴d n =32n +1.(3)由32n +1=4·r +3,可知r =43312-+n ,∴B r =)19(827)91(9127,273433)52(2)347(1212-=-⋅-=+⋅-=+=++++nn n n n D r r r r ,89)(lim ,3)(,433811389)19(827821349444241212=∴=+⋅-⋅=---⋅+=-=∴∞→++n n n n n n n nn n n r n a T a D B T ●锦囊妙计1.数列中数的有序性是数列定义的灵魂,要注意辨析数列中的项与数集中元素的异同.因此在研究数列问题时既要注意函数方法的普遍性,又要注意数列方法的特殊性.2.数列{a n }前n 项和S n 与通项a n 的关系式:a n =⎩⎨⎧≥-=-2,1,11n S S n S n n3.求通项常用方法①作新数列法.作等差数列与等比数列.②累差叠加法.最基本形式是:a n =(a n -a n -1+(a n -1+a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1. ③归纳、猜想法.4.数列前n 项和常用求法 ①重要公式1+2+…+n =21n (n +1) 12+22+…+n 2=61n (n +1)(2n +1)13+23+…+n 3=(1+2+…+n )2=41n 2(n +1)2②等差数列中S m +n =S m +S n +mnd ,等比数列中S m +n =S n +q n S m =S m +q m S n .③裂项求和:将数列的通项分成两个式子的代数和,即a n =f (n +1)-f (n ),然后累加时抵消中间的许多项.应掌握以下常见的裂项:等)!1(1!1)!1(1,C C C ,ctg2ctg 2sin 1,!)!1(!,111)1(111+-=+-=-=-+=⋅+-=++-n n n ααn n n n n n n n rn r n n nα④错项相消法 ⑤并项求和法数列通项与和的方法多种多样,要视具体情形选用合适方法. ●歼灭难点训练 一、填空题1.(★★★★★)设z n =(21i -)n,(n ∈N *),记S n =|z 2-z 1|+|z 3-z 2|+…+|z n +1-z n |,则lim ∞→n S n =_________.2.(★★★★★)作边长为a 的正三角形的内切圆,在这个圆内作新的内接正三角形,在新的正三角形内再作内切圆,如此继续下去,所有这些圆的周长之和及面积之和分别为_________.二、解答题3.(★★★★)数列{a n }满足a 1=2,对于任意的n ∈N *都有a n >0,且(n +1)a n 2+a n ·a n +1-na n +12=0,又知数列{b n }的通项为b n =2n -1+1.(1)求数列{a n }的通项a n 及它的前n 项和S n ; (2)求数列{b n }的前n 项和T n ;(3)猜想S n 与T n 的大小关系,并说明理由.4.(★★★★)数列{a n }中,a 1=8,a 4=2且满足a n +2=2a n +1-a n ,(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,求S n ;(3)设b n =)12(1n a n -(n ∈N *),T n =b 1+b 2+……+b n (n ∈N *),是否存在最大的整数m ,使得对任意n ∈N *均有T n >32m成立?若存在,求出m 的值;若不存在,说明理由. 5.(★★★★★)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =(m +1)-ma n .对任意正整数n 都成立,其中m 为常数,且m <-1.(1)求证:{a n }是等比数列;(2)设数列{a n }的公比q =f (m ),数列{b n }满足:b 1=31a 1,b n =f (b n -1)(n ≥2,n ∈N *).试问当m 为何值时,)(3lim )lg (lim 13221n n n n n n b b b b b b a b -∞→∞→+++=⋅Λ成立?6.(★★★★★)已知数列{b n }是等差数列,b 1=1,b 1+b 2+…+b 10=145. (1)求数列{b n }的通项b n ; (2)设数列{a n }的通项a n =log a (1+nb 1)(其中a >0且a ≠1),记S n 是数列{a n }的前n 项和,试比较S n 与31log a b n +1的大小,并证明你的结论. 7.(★★★★★)设数列{a n }的首项a 1=1,前n 项和S n 满足关系式:3tS n -(2t +3)S n -1=3t (t >0,n =2,3,4…).(1)求证:数列{a n }是等比数列;(2)设数列{a n }的公比为f (t ),作数列{b n },使b 1=1,b n =f (11-n b )(n =2,3,4…),求数列{b n }的通项b n ;(3)求和:b 1b 2-b 2b 3+b 3b 4-…+b 2n -1b 2n -b 2n b 2n +1.参考答案难点磁场解析:(1)由题意,当n =1时,有11222S a =+,S 1=a 1, ∴11222a a =+,解得a 1=2.当n =2时,有22222S a =+,S 2=a 1+a 2,将a 1=2代入,整理得(a 2-2)2=16,由a 2>0,解得a 2=6.当n =3时,有33222S a =+,S 3=a 1+a 2+a 3,将a 1=2,a 2=6代入,整理得(a 3-2)2=64,由a 3>0,解得a 3=10.故该数列的前3项为2,6,10.(2)解法一:由(1)猜想数列{a n }.有通项公式a n =4n -2.下面用数学归纳法证明{a n }的通项公式是a n =4n -2,(n ∈N *).①当n =1时,因为4×1-2=2,,又在(1)中已求出a 1=2,所以上述结论成立.②假设当n =k 时,结论成立,即有a k =4k -2,由题意,有k k S a 222=+,将a k =4k -2.代入上式,解得2k =k S 2,得S k =2k 2,由题意,有11222++=+k k S a ,S k +1=S k +a k +1,将S k =2k 2代入得(221++k a )2=2(a k +1+2k 2),整理得a k +12-4a k +1+4-16k 2=0,由a k +1>0,解得a k +1=2+4k ,所以a k +1=2+4k =4(k +1)-2,即当n =k +1时,上述结论成立.根据①②,上述结论对所有的自然数n ∈N *成立.解法二:由题意知n n S a 222=+,(n ∈N *).整理得,S n =81(a n +2)2,由此得S n +1=81(a n +1+2)2,∴a n +1=S n +1-S n =81[(a n +1+2)2-(a n +2)2].整理得(a n +1+a n )(a n +1-a n -4)=0,由题意知a n +1+a n≠0,∴a n +1-a n =4,即数列{a n }为等差数列,其中a 1=2,公差d =4.∴a n =a 1+(n -1)d =2+4(n -1),即通项公式为a n =4n -2.解法三:由已知得n n S a 222=+,(n ∈N *)①,所以有11222++=+n n S a ②,由②式得11222++=+-n n n S S S ,整理得S n +1-22·1+n S +2-S n =0,解得n n S S ±=+21,由于数列{a n }为正项数列,而2,211>+∴=+n n S S S ,因而n n S S +=+21,即{S n }是以21=S 为首项,以2为公差的等差数列.所以n S = 2+(n -1) 2=2n ,S n =2n 2,故a n =⎩⎨⎧≥-=-=-)2(,24)1(,21n n S S n n n 即a n =4n -2(n ∈N *).(3)令c n =b n -1,则c n =)2(2111-+++n n n n a a a a.1)1211(lim )(lim ,1211)121121()5131()311(,121121)]11212()11212[(21212121=+-=-+++∴+-=+--++-+-=+++=-++++--=-+-+--+=∞→∞→n n b b b n n n c c c n b b b n n n n n n n n n nn ΛΛΛΛ 歼灭难点训练一、,)22(|)21()21(|||:.1111+++=---=-=n n n n n n i i z z c 设解析22)22(1221])22(1[2121--=--=+++=∴nn n n c c c S Λ 221222221lim +=+=-=∴∞→n n S 答案:1+222.解析:由题意所有正三角形的边长构成等比数列{a n },可得a n =12-n a ,正三角形的内切圆构成等比数列{r n },可得r n =12163-n a ,∴这些圆的周长之和c =lim ∞→n 2π(r 1+r 2+…+r n )=233π a 2, 面积之和S =lim ∞→n π(n 2+r 22+…+r n 2)=9πa 2 答案:周长之和233πa ,面积之和9πa 2 二、3.解:(1)可解得11+=+n na a n n ,从而a n =2n ,有S n =n 2+n , (2)T n =2n +n -1.(3)T n -S n =2n -n 2-1,验证可知,n =1时,T 1=S 1,n =2时T 2<S 2;n =3时,T 3<S 3;n =4时,T 4<S 4;n =5时,T 5>S 5;n =6时T 6>S 6.猜想当n ≥5时,T n >S n ,即2n >n 2+1可用数学归纳法证明(略).4.解:(1)由a n +2=2a n +1-a n ⇒a n +2-a n +1=a n +1-a n 可知{a n }成等差数列,d =1414--a a =-2,∴a n =10-2n . (2)由a n =10-2n ≥0可得n ≤5,当n ≤5时,S n =-n 2+9n ,当n >5时,S n =n 2-9n +40,故S n =⎪⎩⎪⎨⎧>+-≤≤+-540951 922n n n n n n(3)b n =)111(21)22(1)12(1+-=+=-n n n n a n n)1(2)]111()3121()211[(2121+=+-++-+-=+++=∴n n n n b b b T n n ΛΛ;要使T n >32m总成立,需32m<T 1=41成立,即m <8且m ∈Z ,故适合条件的m 的最大值为7.5.解:(1)由已知S n +1=(m +1)-ma n +1①,S n =(m +1)-ma n ②,由①-②,得a n +1=ma n -ma n +1,即(m +1)a n +1=ma n 对任意正整数n 都成立.∵m 为常数,且m <-1∴11+=+m ma a n n ,即{1+n n a a }为等比数列. (2)当n =1时,a 1=m +1-ma 1,∴a 1=1,从而b 1=31. 由(1)知q =f (m )=1+m m,∴b n =f (b n -1)=111+--n n b b (n ∈N *,且n ≥2)∴1111-+=n n b b ,即1111=--n n b b ,∴{n b 1}为等差数列.∴nb 1=3+(n -1)=n +2,21+=∴n b n (n ∈N *). 910,101,11lg 1)211151414131(3lim )(3lim ,1lg ]1lg 21[lim )lg (lim ,)1(132211-=∴=+∴=+=+-+++-+-=++++=++-=⋅∴+=∞→-∞→∞→∞→-m m m m m n n b b b b b b m m m m n n a b m m a n n n n n n n n n n 由题意知而ΛΛΘ 6.解:(1)设数列{b n }的公差为d ,由题意得:⎪⎩⎪⎨⎧=-+=1452)110(1010111d b b 解得b 1=1,d =3, ∴b n =3n -2.(2)由b n =3n -2,知S n =log a (1+1)+log a (1+41)+…+log a (1+231-n ) =log a [(1+1)(1+41)…(1+231-n )],31log a b n +1=log a 313+n . 因此要比较S n 与31log a b n +1的大小,可先比较(1+1)(1+41)…(1+231-n )与313+n 的大小,取n =1时,有(1+1)>3113+⋅取n =2时,有(1+1)(1+41)>3123+⋅… 由此推测(1+1)(1+41)…(1+231-n )>313+n①若①式成立,则由对数函数性质可判定:当a >1时,S n >31log a b n +1,② 当0<a <1时,S n <31log a b n +1,③下面用数学归纳法证明①式. (ⅰ)当n =1时,已验证①式成立. (ⅱ)假设当n =k 时(k ≥1),①式成立,即:313)2311()411)(11(+>-+++k k Λ.那么当n =k +1时,333322223323331)1(3)1311)(2311()411)(11(1)1(343)23(1313,0)13(49)13()13)(43()23(]43[)]23(1313[).23(1313)1311(13)2)1(311)(2311()411)(11(++>++-+++++=+>+++∴>++=+++-+=+-++++++=+++>-++-+++k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k ΛΘΛ因而这就是说①式当n =k +1时也成立.由(ⅰ)(ⅱ)可知①式对任何正整数n 都成立. 由此证得:当a >1时,S n >31log a b n +1;当0<a <1时,S n <31log a b n +1.7.解:(1)由S 1=a 1=1,S 2=1+a 2,得3t (1+a 2)-(2t +3)=3t .∴a 2=tt a a t t 332,33212+=+. 又3tS n -(2t +3)S n -1=3t ,① 3tS n -1-(2t +3)S n -2=3t②①-②得3ta n -(2t +3)a n -1=0. ∴t t a a n n 3321+=-,n =2,3,4…,所以{a n }是一个首项为1公比为tt 332+的等比数列; (2)由f (t )=t t 332+=t132+,得b n =f (11-n b )=32+b n -1.可见{b n }是一个首项为1,公差为32的等差数列. 于是b n =1+32(n -1)=312+n ; (3)由b n =312+n ,可知{b 2n -1}和{b 2n }是首项分别为1和35,公差均为34的等差数列,于是b 2n =314+n ,∴b 1b 2-b 2b 3+b 3b 4-b 4b 5+…+b 2n -1b 2n -b 2n b 2n +1 =b 2(b 1-b 3)+b 4(b 3-b 5)+…+b 2n (b 2n -1-b 2n +1)=-34 (b 2+b 4+…+b 2n )=-34·21n (35+314+n )=-94 (2n 2+3n )。
高中数学第二章数列2.4等比数列第1课时等比数列的概念与通n项公式课件新人教A版必修5
[思考尝试·夯基] 1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若一个数列从第二项起每一项与前一项的比为常 数,则该数列为等比数列.( ) (2) 等 比 数 列 的 首 项 不 能 为 零 , 但 公 比 可 以 为 零.( ) (3)常数列一定为等比数列.( ) (4)任何两个数都有等比中项.( )
3-(n+1)-3+n=
12-1=2.
所以数列{bn}是等比数列.
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因为 b1=123-1=14, 所以 bn=14×2n-1=2n-3.
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1.要注意利用等比数列的定义解题.在很多时候紧 扣定义是解决问题的关键.
2.注意基本量法:在用等比数列通项公式时,以首 项 a1,公比 d 为基本量,其他量用这两个量表示出来, 再寻求条件与结论的联系,往往使很多问题容易解决.
具体设法,要视题设条件不同而选择,以便于运算 为目的.
4.等比中项概念要掌握好,在题目中经常出现.
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两式相除得 q3=4,从而 q=3 4, 而 a1q3=2,于是 a1=q23=12.
2n-5 所以 an=a1qn-1=2 3 .
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法二:因为 a7=a4q3,所以 q3=4.
所以
an=a4qn-4=2·(3
2n-5 4)n-4=2 3 .
a2+a5=a1q+a1q4=18, (2)法一:因为
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[变式训练] (1)已知-1,x,-4 成等比数列,则 x
的值为( )
A.2
B.-52
C.2 或-2 D.- 2或 2
(2)方程 2x2-3x+1=0 两根的等比中项是________.
浙江省鄞州高级中学2011届高三数学复习讲义—等差数列性质(1)新人教A版
基本练习( B)1已知各项均为正数的等差数列{}n a 中,11136a a ⋅=,则6a 的最小值为A 、4B 、5C 、6D 、7 ( A )2.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为( )A.3B.4C.5D.2( A)3.等差数列}{n a 中,=-=++10915812,1203a a a a a 则( )A .24B .22C .20D .-8( B )4{a n }是等差数列,a 1>0,a 2009+a 2010>0,a 2009·a 2010<0,使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( ) A .4019 B .4018 C .4017 D .4016( B )5.在等差数列1077,21,5,,}{S S a S n a n n 那么若项和为前中==等于 ( )A .55B .40C .35D .706设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,已知,144,324,3666===-n n S S S 则n =______18____.7在等差数列{}n a 中,12008a =-,其前n 项的和为n S .若20072005220072005S S -=,则=2008S _____-200_8_____例1已知数列}{n a 中,531=a ,),2(121+-∈≥-=N n n a a n n ,数列}{n b 满足)(11+∈-=N n a b n n (1) 求证:数列}{n b 是等差数列;(2) 求数列}{n a 中的最大值和最小值,并说明理由 (1)11)12(111111-=--=-=---n n n n n a aa ab ,而1111-=--n n a b , ∴),2(11+-∈≥=-N n n b b n n ,251111-=-=a b ;故数列}{n b 是首项为25-,公差为1的等差数列;(2)由(1)得27-=n b n ,则722111-+=+=n b a n n ;设函数7221)(-+=x x f , 函数7221)(-+=x x f 在)27,(-∞和),27(+∞上均为减函数,当3≤x 时,1)3()(-=≥f x f ;当4≥x 时,3)4()(=≤f x f ;且53)1(=f ,当n 趋向于+∞时,)(x f 接近1,∴1)(3min -==a a n ,3)(4max ==a a n .例2设等差数列{}n a 的前n 项和为n s ,已知0,24113==s a ,求: ①数列{}n a 的通项公式 ②当n 为何值时,n s 最大,最大值为多少?解析:由⎩⎨⎧==024113s a 得⎪⎩⎪⎨⎧=⨯+=+32210111124211d a d a 得⎩⎨⎧-==8401d a∴n d n a a n 848)1(1-=-+=n n d n n na S n 4442)1(21+-=-+= ∴当65或=n 时,120max =S例3.在数列{}n a 中,n n n a a a 22,111+==+(1)设,21-=n nn a b 证明{}n b 是等差数列;(2)求数列{}n a 的前n 项和n S 。
浙江省鄞州高级中学高三数学复习讲义等差数列性质(2)新人教A版
基本练习( C )1{}n a 为等差数列,公差为d ,n S 为其前n 项和,576S S S >>,则下列结论中不正确的是(A ) 0<d (B )011>S (C )012<S (D )013<S2如果等差数列{}n a 中,34512a a a ++=,那么127...a a a +++=(A )14 (B )21 (C )28 (D )35 【答案】C3设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若111a =-,466a a +=-,则当n S 取最小值时,n 等于 A .6B .7C .8D .9【答案】A4已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1200OB a OA a OC =+,且AB C ,,三点共线(该直线不过点O ),则200S 等于(A )A.100 B.101C.200 D.2015已知数列{}n a 满足1133,2,n n a a a n +=-=则n a n的最小值为__________.【答案】2126在如下数表中,已知每行、每列中的树都成等差数列,那么,位于下表中的第n 行第n+1列的数是 。
答案:2n n +例1设等差数列{a n }的首项a 1及公差d 都为整数,前n 项和为S n. (Ⅰ)若a 11=0,S 14=98,求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)若a 1≥6,a 11>0,S 14≤77,求所有可能的数列{a n }的通项公式.例2设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且对任意正整数n ,4096n n a S +=。
(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列2{log }n a 的前n 项和为n T ,对数列{}n T ,从第几项起509n T <-?例3已知数列))}1({log *2N n a n ∈-为等差数列,且.9,331==a a(Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式; (Ⅱ)证明.111112312<-++-+-+nn a a a a a a例4已知数列}{n a 的首项31=a 且满足)2(21≥=-n S S a n n n ,(1)求证}1{nS 为等差数列,并求n S(2)求数列}{n a 的通项公式等差数列的性质同步练习题二班级 姓名( )1.已知等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=39,a 2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9等于 A .30 B .27 C .24 D .21 ( )2.已知在等差数列{a n }中,a 1<0,S 25=S 45,若S n 最小,则n 为 A .25 B .35 C .36 D .45 ( )3.设{a n }是等差数列,公差为d ,S n 是其前n 项和,且S 5<S 6, S 6=S 7>S 8.下列结论错误的是 A .d <0 B .a 7=0 C .S 9>S 5 D .S 6和S 7为S n 最大值( )4.在等差数列{a n }中,已知a 1+a 2+…+a 50=200,a 51+a 52+…+a 100=2700,则a 1等于 A .-20B .-2021 C .-2121 D .-22( )5.已知数列{}n a 的通项公式350n a n =-,则其前n 项和n S 的最小值是 A .-784 B .-392 C .-389 D .-368 ( )6.公差不为0的等差数列{}n a 中,236,,a a a 依次成等比数列,则公比等于 A .12. B .13. C .2. D .3. ( ) 7.等差数列{}n a 中,共有21n +项,其中13218n a a a ++++=,2427n a a a +++=,则n 的值是A .3.B . 5.C . 7.D .9( )8.数列{}n a 的前n 项和是n S ,如果*32 ()n n S a n N =+∈,则这个数列一定是A .等比数列.B .等差数列.C .除去第一项后是等比数列.D .除去第一项后是等差数列.( )9.设{a n }是公差为–2的等差数列,如果1479750a a a a +++=.那么36999a a a a +++=A .–182B .–78C .–148D .–82( )10.已知函数 22()()()n n f n n n ⎧⎪=⎨-⎪⎩当为奇数时当为偶数时 且 )1()(++=n f n f a n , 则=+⋯+++100321a a a aA .100 B.-100C.2100D.11012-( )11.数列{}n a 满足211=++n n a a (N n ∈且1≥n ),12=a ,n s 是{}n a 的前n 次和,则21S 为 A 、29 B 、211C 、6D 、10 ( )12.一个正整数数表如下(表中下一行中的数的个数是上一行中数的个数的2倍): 1 2 3 4 5 6 7…………… 则第8行中的第5个数是A 、68B 、132C 、133D 、260 ( ) 13.等差数列}{n a 的公差,0<d 且21121a a =,则数列}{n a 的前n 项和n S 取得最大值时的项数n 是( ) A .5 B .6 C .5或6D .6或714.等差数列{}n a 中,35710133()2()24a a a a a ++++=,则此数列前13项和是_____26_____. 15.已知等差数列{a n }的公差d =21,且前100项和S 100 = 145,那么a 1 + a 3 + a 5 +…+a 99 = 60 . 16.等差数列{a n }中,若a 3+a 5=a 7-a 3=24,则a 2=___0___.17.一个等差数列的前12项的和为354,前12项中,偶数项和与奇数项和之比为32∶27,则公差d 等于__5 _.18.设等差数列{a n }共有3n 项,它的前2n 项和为100,后2n 项和是200,则该数列的中间n 项和等于 75 .19.已知f (x +1)=x 2-4,等差数列{a n }中,a 1=f (x -1), a 2=-23,a 3=f (x ).(1)求x 值;(2)求a 2+a 5+a 8+…+a 26的值.【解】 (1)∵f (x -1)=(x -1-1)2-4=(x -2)2-4 ∴f (x )=(x -1)2-4,∴a 1=(x -2)2-4,a 3=(x -1)2-4又a 1+a 3=2a 2,解得x =0或x =3.(2)∵a 1、a 2、a 3分别为0、-23、-3或-3、-23、0 ∴a n =-23(n -1)或a n =23(n -3) ①当a n =-23(n -1)时,a 2+a 5+…+a 26=29(a 2+a 26)=3512-②当a n =23(n -3)时,a 2+a 5+…+a 26=29(a 2+a 26)=2297.20.已知函数f (x)=-x 3+ax 在(0,1)上是增函数.(1) 求实数a 的取值集合A ;(2) 当a 取A 中最小值时,定义数列{a n }满足:2a n +1=f (a n ),且a 1=b ∈(0,1)(b 为常数),试比较a n +1与a n 的大小; (3) 在(2)的条件下,问是否存在正实数c .使0<a n +ca n -c <2对一切n∈N *恒成立?(1)f'(x)=3x 2+a >0,对x ∈(0,1)恒成立,求出a ≥3.………………4分 (2)当a =3时,由题意:a n +1=-12a 3n +32a n ,且a 1=b ∈(0,1)以下用数学归纳法证明:a n ∈(0,1),对n ∈N *恒成立.①当n =1时,a 1=b ∈(0,1)成立;………………………………………………6分②假设n =k 时,a k ∈(0,1)成立,那么当n =k +1时, a k +1=12a k 3+32a k ,由①知g(x)=12(-x 3+3x)在(0,1)上单调递增,∴g(0)<g(a k )<g(1) 即0<a k +1<1, 由①②知对一切n ∈N *都有a n ∈(0,1)而a n +1-a n =-12a n 3+32a n -a n =12a n (1-a n 2)>0 ∴a n +1>a n …………………………………10分(3)存在正实数c ,使0<a n +c a n -c <2恒成立,令y =x +c x -c =1+2cx -c ,在(c ,+∞)上是减数,∴a n +c a n -c 随着a n 增大,而小, 又{a n }为递增数列,所以要使0<a n +ca n -c<2恒成立, 只须⎩⎪⎨⎪⎧a 1-c >0 a 1+c a 1-c<2 ∴0<c <a 13,即0<c <b 3 ……… 14分21.已知数列{a n }中,a 1>0, 且a n +1=23na +, (Ⅰ)试求a 1的值,使得数列{a n }是一个常数数列;(Ⅱ)试求a 1的取值范围,使得a n +1>a n 对任何自然数n 都成立;(Ⅲ)若a 1 = 2,设b n = | a n +1-a n | (n = 1,2,3,…),并以S n 表示数列{b n }的前n 项的和,求证:S n <12. 【思路分析】:解:(Ⅰ)欲使数列{a n }是一个常数数列,则a n +1=23na += a n ……………………2’又依a 1>0,可得a n >0并解出:a n =23,即a 1 = a n =23……………………4’ (Ⅱ)研究a n +1-a n =23n a +-231-+n a =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++---2323211n n n n a a a a (n ≥2) 注意到⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-232321n n a a >0 因此,可以得出:a n +1-a n ,a n -a n -1,a n -1-a n -2,…,a 2-a 1有相同的符号……………7’ 要使a n +1>a n 对任意自然数都成立,只须a 2-a 1>0即可.由1123a a -+>0,解得:0<a 1<23………………9’(Ⅲ)用与(Ⅱ)中相同的方法,可得 当a 1>23时,a n +1<a n 对任何自然数n 都成立. 因此当a 1=2时,a n +1-a n <0 ……………………………………………10’∴ S n = b 1+b 2+…b n =|a 2-a 1| + |a 3-a 2| +…+ |a n +1-a n |=a 1-a 2+a 2-a 3+…+a n -a n +1 =a 1-a n +1=2-a n +1 ………………………………………………………13’又:a n +2=231++n a < a n +1,可解得a n +1>23, 故S n <2-23=21………………………………………14’。
数学(浙江专用)总复习教师用书:第章 第讲 等比数列及其前n项和
第3讲等比数列及其前n项和最新考纲1。
理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n项和公式;2。
能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用有关知识解决相应的问题;3。
了解等比数列与指数函数的关系。
知识梳理1。
等比数列的概念(1)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个非零常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q(q≠0)表示。
数学语言表达式:错误!=q(n≥2,q为非零常数),或错误!=q(n∈N*,q为非零常数)。
(2)如果三个数a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,其中G=±ab2。
等比数列的通项公式及前n项和公式(1)若等比数列{a n}的首项为a1,公比是q,则其通项公式为a n=a1q n -1;通项公式的推广:a n=a m q n-m。
(2)等比数列的前n项和公式:当q=1时,S n=na1;当q≠1时,S n=错误!=错误!。
3。
等比数列的性质已知{a n}是等比数列,S n是数列{a n}的前n项和。
(1)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则有a k·a l=a m·a n。
(2)等比数列{a n}的单调性:当q>1,a1>0或0<q<1,a1<0时,数列{a n}是递增数列;当q>1,a1<0或0<q<1,a1>0时,数列{a n}是递减数列;当q=1时,数列{a n}是常数列.(3)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即a k,a k+m,a k+2m,…仍是等比数列,公比为q m.(4)当q≠-1,或q=-1且n为奇数时,S n,S2n-S n,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为q n.诊断自测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)与等差数列类似,等比数列的各项可以是任意一个实数。
( ) (2)公比q是任意一个常数,它可以是任意实数.( )(3)三个数a,b,c成等比数列的充要条件是b2=ac。
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三个命题中,真命题有(
) A. 0 个 B. 1 个
C.2 个
D. 3 个
D 3.已知等比数列 an 中 a2 1,则其前 3 项的和 S3 的取值范围是 ()
(A) , 1 (B) ,0 1,
(C) 3, (D) , 1 3,
C 4 在各项都为正数的等比数列 {an}中,首项 a1= 3,前三项和为 21,则 a3+ a4+ a5=(
bn}中,若 b9= 1,则有等式
成立 .b1b2… bn
12 已知 { an} 是公差不为零的等差数列, a1 1且 a1 , a3, a9成等比数列 .
(Ⅰ)求数列 { an } 的通项 ;
(Ⅱ)求数列 { 2an } 的前 n 项和 Sn.
解 (Ⅰ)由题设知公差 d≠ 0,
1 2d 1 8d
由 a1=1, a1, a3,a9 成等比数列得
1 a3 a4 a5 64(
1
1 ) (Ⅰ)求 { an} 的通项公式; (Ⅱ)设 bn (an
1 )2 ,求数列
a3 a4 a5
an
{ bn} 的前 n 项和 Tn 。
解:( 1)由已知得:
2
a1a2 a1 q 2 a12q 5 64
a1 1 an 2 n 1 q2
(2) Tn =1 42
43 ... 4n 1
D. 4 个
A 2.命题 1:若数列 {an}的前 n 项和 Sn=an+b(a≠ 1),则数列 {an}是等比数列;
命题
2:若数列
{an}的前
n 项和
2
Sn=an +bn+c(a≠ 0),则数列
{an}是等差数列;
命题 3:若数列 {an}的前 n 项和 Sn=na-n,则数列 {an}既是等差数列,又是等比数列;上述
b1 a2 2a1 3,
bn 是等比数列⑵ 由⑴知, a n 2
4 an 1 4a n ,且 cn
an 2n
cn 1 cn
a n 1 an 2 n 1 2n
a n 1 2an 2n 1
bn 2n 1
3 2n 1 2n 1
3 .
4
cn 是等差数列, cn
3 n
1.
44
⑶ cn
an 2n
7 在 8 与 27 之间插入三个数,使得这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为 33
___________ 48 6
8 已知正项等比数列 { an } 中, a2 1 a1 ,a4 9 a3 ,则 a4 a5 _____27_______
9 已知等 比数列 { an } 中, S4 1,S8 3, 则 a17 a18 a19 a20 _____16____
)
( A) 33
( B) 72
(C)84
(D) 189
B 5 各项都为正数的等比数列 {an}的前 n 项的和为 Sn ,若 Sn 2, S3n 14, 则 S4n =( )
A 80 B 30
C 26 D 16
6 设{an}是由正数组成的等比数列,公比 q=2,且 a1· a2·a3·…· a30=230,那 么 a3· a6·a9·…· a30 等于 A.210 B.220 C.216 D.215
等比数列的通项及求和的练习
A 1 “公差为 0 的等差数列是等比数列” ;“公比为 1 的等比数列一定是递减数列” ;“ a,b,c 2
三数成等比数列的充要条件是 b2=ac”;“ a,b,c 三数成等差数列的充要条件是 2b=a+c”,以上四
个命题中,正确的有(
) A.1 个 B.2 个 C.3 个
bn
n1 (n N )
4an
求数列 { bn} 的前 n 项和 Tn
解 : 因为对任意的 n
N , 点 (n, Sn) ,均在函数 y
x
b
r(b
0且b
1,b, r 均为常数 ) 的图像
上 . 所以得 Sn bn r ,
当 n 1 时 , a1 S1 b r ,
当n
2 时, an
Sn
Sn 1
n
br
n1
(b r)
n
n1
bb
n1
(b 1)b ,
又因为 { an } 为等比数列 , 所以 r 1 , 公比为 b ,
所以 an (b 1)b n 1
( 2)当 b=2 时, an
(b 1)b n 1
2n
1
,
n1 n1 n1
bn
4an
4 2n 1
2n 1
234 则 Tn 22 23 24
1
234
2 Tn
23 24 25
=
,
1 1 2d
解得 d= 1,d= 0(舍去), 故 { an} 的通项 an= 1+( n- 1)× 1= n.
-1-
( Ⅱ) 由(Ⅰ)知 2am =2n,由等比数列前 n 项和公式得
Sm=2+22+23+… +2n= 2(1 2n ) =2n+1-2. 12
13 已 知 { an} 是 各 项 均 为 正 数 的 等 比 数 列 , 且 a1 a2 2( 1 1 ) , a1 a2
15 已知 Sn 为数列 a n 的前 n 项和, a1 1 , Sn 1 4 an 2 .
⑴设数列 bn 中, bn an 1 2a n ,求证: bn 是等比数列;
⑵设数列 cn 中, cn
an 2n
,求证:
c n 是等差数列;
⑶求数列 an 的通项公式及前 n 项和 .
【 解题思路 】 由于 bn 和 cn 中的项与 a n 中的项有关,且 Sn 1 4an 2 ,可利用 a n 、 Sn 的关
系作为切入点 .
【 解析 】⑴ Sn 1 4an 2 , Sn 2 4a n 1 2 ,两式相减,得
Sn 2 Sn 1 4an 1 4 an
an 2 4 an 1 4a n ,
a n 2 2a n 1 2( an 1 2an )
又 bn an 1 2an , bn 1 2bn , 由 a1 1 , Sn 4an 2 ,得 a2 5
10 等比数列的首项为 1,项数是偶数,所有的奇数项之和为 85,所有的偶数项之和为 170,
则这个等比数列的项数为 _8__________
11 在等差数列{ an}中,若 a10= 0,则有等式 a1+a2+…+ an=a1+a2+…+ a 19-n ( n<19, n∈ N
成立 .类比上述性质,相应地:在等比数列{ = b1b2 …b 17-n( n<17, n∈ N* );
,且
cn
31 n,
44
an 2n
31 n
44
当 n 1时, (3 1) 21 2 1 a1 ,
a n (3n 1) 2 n 2.
an (3n 1) 2n 2 , Sn (3n 4) 2 n 1 2.
-3-
n1 2n 1
n 2n 1
n1 2n 2
-2-
1 21 11
1
相减 , 得 2 Tn 22 23 24 25
2n 1
1
1
1 23 (1 2n 1 ) n 1 3 1 n 1
2
1 1
2n 2 4 2 n 1 2n 2
2
3 1 n1 3 n3 所以 Tn 2 2n 2n 1 2 2n 1
n1 2n 2
2n 1 1 4
1 42
...
1 4n 4n 1 = 3
4 (1)n 34
2n 1
14 等比数列 { an } 的前 n 项和为 Sn , 已知对任意的 n N
,点 (n ,Sn ) ,均在函数
x
y b r (b 0 且 b 1,b, r 均为常数 ) 的图像上 .
(1)求 r 的值;
( 11)当 b=2 时,记