等差数列与等比数列的积
等差数列与等比数列的基本量运算
等差数列与等比数列运算知识点:一.等差数列 1.等差数列基本概念⑴等差数列的概念:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.这个常数叫做等差数列的公差,常用字母d 表示. 即等差数列有递推公式:1(1)n n a a d n +-=≥. ⑵等差数列的通项公式为:1(1)n a a n d =+-.⑶等差中项:如果三个数,,x A y 组成等差数列,那么A 叫做x 和y 的等差中项,即2x yA +=. ⑷等差数列的前n 项和公式:211()(1)22n n n a a n n S na d An Bn +-==+=+. 1.等差数列通项公式的推导:2132121n n n n a a d a a da a d a a d----=-=-=-=,将这1n -个式子的等号两边分别相加得:1(1)n a a n d -=-,即1(1)n a a n d =+-.由等差数列的通项公式易知:()n m a a n m d -=-. 2.等差数列前n 项和公式的推导:1111()(2)[(1)]n S a a d a d a n d =+++++++-,把项的顺序反过来,可将n S 写成:()(2)[(1)]n n n n n S a a d a d a n d =+-+-++--,将这两式相加得:11112()()()()n n n n n S a a a a a a n a a =++++++=+,从而得到等差数列的前n 项和公式1()2n n n a a S +=,又1(1)n a a n d =+-, 得11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 二.等比数列1. 等比数列的概念:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,常用字母(0)q q ≠表示.2. 等比数列的通项公式为:11n n a a q -=.3. 等比中项:如果三个数,,x G y 组成等比数列,那么G 叫做x 和y 的等比中项,即2G xy =.两个正数(或两个负数)的等比中项有两个,它们互为相反数;一个正数与一个负数没有等比中项.1.等比数列通项公式的推导: 由等比数列的定义知:312412321,,,,,n n n n a a aa aq q q q q a a a a a ---===== 将这1n -个式子的等号两边分别相乘得:11n na q a -=,即11n n a a q -=. 由等比数列的通项公式易知:n m nma q a -=.一、等差数列中基本量的运算:a 1,a n ,n ,d ,S n 知三求二 ①基本量运算{}28454565651.,6,6,....n a a a A S S B S S C S S D S S =-=<=<=(一星)是等差数列且则()解:1994500a a S S S +=⇒=⇒=.选B.{}18451845184518452.,0,....n a d A a a a a B a a a a C a a a a D a a a a ≠><+>+=(一星)如果是正项等差数列公差则()答案:B.3,4,3,2550,,.k .a a k S a k =(一星)等差数列前三项为前项和求的值答案:2,50a k ==7.(二星)(2015年全国1)已知{}n a 是公差为1的等差数列,n S 为{}n a 的前n 项和,若844S S =,则10a =( )(A ) 172 (B )192(C )10 (D )12 答案:B7.(三星)(全国1理科)设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m = ( )A.3B.4C.5D.6 解:有题意知==0,∴=-=-(-)=-2,=-=3,∴公差=-=1,∴3==-,∴=5,故选C.2.将全体正整数排成一个三角形数阵:按照以上排列的规律,第n 行(3)n ≥从左向右的第3个数为 .4.(二星)已知是等差数列,公差不为零,前项和是,若,,成等比数列,则( ) A.B.B.C. D.(3)(2016全国1卷理)已知等差数列}{n a 前9项的和为27,810=a ,则=100a(A )100(B )99(C )98 (D )97解:由等差数列性质可知:()1959599292722a a a S a +⨯====,故53a =, 而108a =,因此公差1051105a a d -==- ∴100109098a a d =+=.故选C .4.(2017全国1卷理)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若4562448a a S +==,,则{}n a 的公差为( ) A .1B .2C .4D .8解:45113424a a a d a d +=+++=61656482S a d ⨯=+= 联立求得11272461548a d a d +=⎧⎪⎨+=⎪⎩①② 3⨯-①②得()211524-=d624d = 4d =∴.选C3.(2018广州市调研理)在等差数列{}n a 中,已知22a =,前7项和756S =,则公差d =( )BA .2B .3C .2-D .3-4.(2018广州一模文)等差数列{}n a 的各项均不为零,其前n 项和为n S ,若212n n n a a a ++=+,则21=n S +(A )A .42n +B .4nC .21n +D .2n4.(2018全国1理)设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若3243S S S =+,12a =,则=5a B A .12- B .10- C .10 D .129. (2019全国1卷理)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则 A. 25n a n =- B.310n a n =-C. 228n S n n =-D. 2122n S n n =- 解:由题知,41514430245d S a a a d ⎧=+⨯⨯=⎪⎨⎪=+=⎩,解得132a d =-⎧⎨=⎩,∴25n a n =-,故选A .18.(2019全国1卷文)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知S 9=-a 5.(1)若a 3=4,求{a n }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得S n ≥a n 的n 的取值范围. 解:(1)设{}n a 的公差为d .由95S a =-得140a d +=. 由a 3=4得124a d +=. 于是18,2a d ==-.因此{}n a 的通项公式为102n a n =-. (2)由(1)得14a d =-,故(9)(5),2n n n n da n d S -=-=. 由10a >知0d <,故n n S a 等价于211100n n -+,解得1≤n ≤10. 所以n 的取值范围是{|110,}n n n ∈N .14.(2019全国高考3卷理)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S =________.414.(2019全国3卷文)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若375,13a a ==,则10S =___________.15. (2018广东一模文)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且23122n S n n =+,则5a = .146. (2018广东一模文)等差数列()()()333log 2,log 3,log 42,x x x +的第四项等于( A )A .3B .4 C. 3log 18 D .3log 24 ②创新题1.(2016全国2卷文)等差数列{}n a 中,且344a a +=,576a a +=. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)记[]n n a b =,求数列{}n b 的前10项和,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]09.0=,[]26.2=.解:(Ⅰ)设数列{}n a 的公差为d ,由题意有11254,53a d a d -=-=,解得121,5a d ==,所以{}n a 的通项公式为235n n a +=.(Ⅱ)由(Ⅰ)知235n n b +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,当n=1,2,3时,2312,15n n b +≤<=; 当n=4,5时,2323,25n n b +≤<=;当n=6,7,8时,2334,35n n b +≤<=;当n=9,10时,2345,45n n b +≤<=,所以数列{}n b 的前10项和为1322334224⨯+⨯+⨯+⨯=.17.(2016全国2卷理)n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =.记[]lg n n b a =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]0.90=,[]lg991=.(Ⅰ)求1b ,11b ,101b ;(Ⅱ)求数列{}n b 的前1000项和. 解: ⑴设的公差为,,∴,∴,∴. ∴,,. ⑵记的前项和为,则. 当时,; 当时,; 当时,; 当时,.∴.(17)(2017届广州市调研文)等差数列}{n a 中,1243=+a a ,749S =. (Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅰ)记][x 表示不超过x 的最大整数,如0]9.0[=,2]6.2[= . 令][lg n n a b =,求数列}{n b 的前2000项和.解:(Ⅰ)由1243=+a a ,749S =,得112512,72149.a d a d +=⎧⎨+=⎩{}n a d 74728S a ==44a =4113a a d -==1(1)n a a n d n =+-=[][]11lg lg10b a ===[][]1111lg lg111b a ===[][]101101101lg lg 2b a ==={}n b n n T 1000121000T b b b =++⋅⋅⋅+[][][]121000lg lg lg a a a =++⋅⋅⋅+0lg 1n a <≤129n =⋅⋅⋅,,,1lg 2n a <≤101199n =⋅⋅⋅,,,2lg 3n a <≤100101999n =⋅⋅⋅,,,lg 3n a =1000n =1000091902900311893T =⨯+⨯+⨯+⨯=解得11=a ,2=d , 所以12-=n a n .(Ⅰ))]12[lg(][lg -==n a b n n , 当51≤≤n 时, 0)]12[lg(=-=n b n ;当506≤≤n 时, 1)]12[lg(=-=n b n ; 当50051≤≤n 时, 2)]12[lg(=-=n b n ; 当5012000n ≤≤时, 3)]12[lg(=-=n b n .所以数列}{n b 的前2000项和为544515003450245150=⨯+⨯+⨯+⨯.③与其他内容结合4546.(){},10,15,___.n n a n S S S a ≥≤四星设等差数列的前项和为若则的最大值为4141115110235:3(23)3(2) 4. 4.1523S a d a a d a d a d S a d ≥+≥⎧⎧⇒⇒=+=-+++≤⎨⎨≤+≤⎩⎩解答案为二、等比数列中基本量的运算 ①基本量运算1.1,,,,9,.3,9.3,9.3,9.3,9a b c Ab ac B b ac C b ac D b ac --===-===-=-=-(一星)若成等比数列则()答案:B3102.,3,384,______a a ==(一星)等比数列中则通项公式为答案:332n n a -=⋅364714.,36,18,,____2n a a a a a n +=+===(一星)等比数列中答案:9n =13、(一星)(2015全国1)数列{}n a 中112,2,n n n a a a S +==为{}n a 的前n 项和,若126n S =,则n = .答案:67.(一星)(2015全国2理)等比数列{a n }满足a 1=3,135a a a ++=21,则357a a a ++=( )A .21B .42C .63D .84 答案:B12.(一星)(2015全国2文)已知等比数列满足,,则( ) A. 2 B. 1 C. D. 答案:C5.(二星)(全国理)已知{}n a 为等比数列,47562,8a a a a +==-,则110a a +=A .7B .5C .-5D .-7 解:因为{}n a 是等比数列,所以56478a a a a ==-,所以47,a a 是方程2280x x --=的两根,解得4x =或2x =-。
等差数列、等比数列知识点梳理
等差数列、等比数列知识点梳理等差数列和等比数列知识点梳理第一节:等差数列的公式和相关性质1、等差数列的定义:对于一个数列,如果它的后一项减去前一项的差为一个定值,则称这个数列为等差数列,记:d a a n n =--1(d 为公差)(2≥n ,*n N ∈)注:下面所有涉及n ,*n N ∈省略,你懂的。
2、等差数列通项公式:1(1)n a a n d =+-,1a 为首项,d 为公差推广公式:()n m a a n m d =+-变形推广:mn a a d mn --= 3、等差中项(1)如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:2ba A +=或b a A +=2(2)等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a4、等差数列的前n 项和公式:1()2n n n a a S +=1(1)2n n na d -=+ 211()22d n a d n =+-2An Bn =+(其中A 、B 是常数,所以当d ≠0时,S n 是关于n 的二次式且常数项为0)特别地,当项数为奇数21n +时,1n a +是项数为2n+1的等差数列的中间项()()()12121121212n n n n a a S n a +++++==+(项数为奇数的等差数列的各项和等于项数乘以中间项)5、等差数列的判定方法(1) 定义法:若d a a n n =--1或d a a n n =-+1(常数*∈N n )⇔ {}n a 是等差数列.(2)等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a(3)数列{}n a 是等差数列⇔b kn a n +=(其中b k ,是常数)。
(4)数列{}n a 是等差数列⇔2n S An Bn =+,(其中A 、B 是常数)。
高考数学-等差数列、等比数列与数列求和(教师版)
例如,S n =1002-992+982-972+…+22-12 =(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.【高考命题】一般数列求和,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.(1)1n (n +1)=1n -1n +1;(2)1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1;(3)1n +n +1=n +1-n(4){}n a 为等差数列,公差为d ,则11n n a a += 【小测】1.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,8a 2+a 5=0,则S 5S 2=________.解析 设等比数列的首项为a 1,公比为q .因为8a 2+a 5=0,所以8a 1q +a 1q 4=0. ∴q 3+8=0,∴q =-2,∴S 5S 2=a 11-q 51-q·1-q a 11-q 2=1-q 51-q 2=1--251-4=-11.3.(2012·无锡市第一学期期末考试)设S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 3,S 9,S 6成等差数列,且a 2+a 5=2a m ,则m =________.解析 设等比数列{a n }的公比为q ,显然q ≠1.由2S 9=S 3+S 6得2·a 11-q 91-q=a 11-q 31-q+a 11-q 61-q,所以2q 9=q 3+q 6,即1+q 3=2q 6.由于a 2+a 5=2a m ,所以a 1q +a 1q 4=2a 1q m -1,即1+q 3=2q m -2,所以m -2=6,所以m =8.4.数列{a n }是等差数列,若a 11a 10<-1,且它的前n 项和S n 有最大值,那么当S n 取得最小正值时,n =________.解析 由题意,可知数列{a n }的前n 项和S n 有最大值,所以公差小于零,故a 11<a 10,又因为a 11a 10<-1,所以a 10>0,a 11<-a 10,由等差数列的性质有a 11+a 10=a 1+a 20<0,a 10+a 10=a 1+a 19>0,所以S n 取得最小正值时n =19.【考点1】等差数列与等比数列的综合【例1】 (2011·江西卷)(1)已知两个等比数列{a n },{b n },满足a 1=a (a >0),b 1-a 1=1,b 2-a 2=2,b 3-a 3=3,若数列{a n }唯一,求a 的值;(2)是否存在两个等比数列{a n },{b n },使得b 1-a 1,b 2-a 2,b 3-a 3,b 4-a 4成公差不为0的等差数列?若存在,求{a n },{b n }的通项公式;若不存在,说明理由.解 (1)设{a n }的公比为q ,则b 1=1+a ,b 2=2+aq ,b 3=3+aq 2,由b 1,b 2,b 3成等比数列得(2+aq )2=(1+a )(3+aq 2),即aq 2-4aq +3a -1=0.*由a >0得,Δ=4a 2+4a >0,故方程*有两个不同的实根. 再由{a n }唯一,知方程*必有一根为0,将q =0代入方程*得a =13.(2)假设存在两个等比数列{a n },{b n }使b 1-a 1,b 2-a 2,b 3-a 3,b 4-a 4成公差不为0的等差数列. 设{a n }的公比为q 1,{b n }的公比为q 2,则b 2-a 2=b 1q 2-a 1q 1,b 3-a 3=b 1q 22-a 1q 21,b 4-a 4=b 1q 32-a 1q 31. 由b 1-a 1,b 2-a 2,b 3-a 3,b 4-a 4成等差数列,得 ⎩⎨⎧2b 1q 2-a 1q 1=b 1-a 1+b 1q 22-a 1q 21,2b 1q 22-a 1q 21=b 1q 2-a 1q 1+b 1q 32-a 1q 31,即⎩⎨⎧b 1(q 2-1)2-a 1(q 1-1)2=0, ①b 1q 2(q 2-1)2-a 1q 1(q 1-1)2=0. ②①×q 2-②得a 1(q 1-q 2)(q 1-1)2=0, 由a 1≠0得q 1=q 2或q 1=1.(ⅰ)当q 1=q 2时,由①②得b 1=a 1或q 1=q 2=1,这时(b 2-a 2)-(b 1-a 1)=0,与公差不为0矛盾. (ⅱ)当q 1=1时,由①②得b 1=0或q 2=1,这时(b 2-a 2)-(b 1-a 1)=0,与公差不为0矛盾.综上所述,不存在两个等比数列{a n },{b n }使b 1-a 1,b 2-a 2,b 3-a 3,b 4-a 4成公差不为0的等差数列.[方法总结] 对等差、等比数列的综合问题的分析,应重点分析等差、等比数列的通项及前n 项和;分析等差、等比数列项之间的关系.往往用到转化与化归的思想方法.【变式】 (2012·苏州市自主学习调查)已知数列{a n }各项均为正数,其前n 项和为S n ,点(a n ,S n )在曲线(x +1)2=4y 上.(1)求数列{a n }的通项公式;第(2)问求出{b n }的通项公式,用裂项相消求和. 解 (1)∵S 2n =a n ⎝⎛⎭⎫S n -12,a n =S n -S n -1 (n ≥2), ∴S 2n =(S n -S n -1)⎝⎛⎭⎫S n -12, 即2S n -1S n =S n -1-S n ,① 由题意S n -1·S n ≠0,①式两边同除以S n -1·S n ,得1S n -1S n -1=2,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为1S 1=1a 1=1,公差为2的等差数列.∴1S n =1+2(n -1)=2n -1,∴S n =12n -1. (2)又b n =S n 2n +1=12n -12n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1,∴T n =b 1+b 2+…+b n =12[(1-13)+(13-15)+…+(12n -1-12n +1)]=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n2n +1. [方法总结] 使用裂项相消法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.【变式】 在数列{a n }中,a n =1n +1+2n +1+…+n n +1,又b n =2a n ·a n +1,求数列{b n }的前n 项和S n . 解 a n =1n +1+2n +1+…+nn +1=1+2+…+n n +1=n n +12n +1=n2.∴b n =2a n ·a n +1=2n 2·n +12=8nn +1=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1.∴S n =8⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1 =8⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1=8nn +1. 【考点4】错位相减法求和【例4】 设数列{a n }满足a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n3,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项;(2)设b n =na n,求数列{b n }的前n 项和S n .审题视点 (1)由已知写出前n -1项之和,两式相减.(2)b n =n ·3n 的特点是数列{n }与{3n }之积,可用错位相减法. 解 (1)∵a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n3,① ∴当n ≥2时,a 1+3a 2+32a 3+…+3n -2a n -1=n -13,② ①-②得3n -1a n =13,∴a n =13n .在①中,令n =1,得a 1=13,适合a n =13n ,∴a n =13n . (2)∵b n =na n,∴b n =n ·3n .∴S n =3+2×32+3×33+…+n ·3n ,③ ∴3S n =32+2×33+3×34+…+n ·3n +1.④ ④-③得2S n =n ·3n +1-(3+32+33+…+3n ), 即2S n =n ·3n +1-31-3n 1-3,∴S n =2n -13n +14+34.[方法总结] 解答本题的突破口在于将所给条件式视为数列{3n -1a n }的前n 项和,从而利用a n 与S n 的关系求出通项3n -1a n ,进而求得a n ;另外乘公比错位相减是数列求和的一种重要方法,但值得注意的是,这种方法运算过程复杂,运算量大,应加强对解题过程的训练,重视运算能力的培养. 【变式】 (2011·辽宁卷)已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知条件可得⎩⎨⎧ a 1+d =0,2a 1+12d =-10,解得⎩⎨⎧a 1=1,d =-1.故数列{a n }的通项公式为a n =2-n . (2)n2n -1.即2q 2-5q +2=0,解得q =2或q =12(舍去). 又∵a 25=a 10=a 5·q 5,∴a 5=q 5=25=32, ∴32=a 1·q 4,解得a 1=2,∴a n =2×2n -1=2n ,故a n =2n .4.(2012·重庆卷)已知数列{a n }为等差数列,且a 1+a 3=8,a 2+a 4=12. (1)求{a n }的通项公式;(2)记{a n }的前n 项和为S n ,若a 1,a k ,S k +2成等比数列,求正整数k 的值.解 (1)设数列{a n }的公差为d ,则由⎩⎨⎧a 1+a 3=8,a 2+a 4=12,得⎩⎨⎧2a 1+2d =8,2a 1+4d =12,解得a 1=2,d =2.所以a n =a 1+(n -1)d =2+2(n -1)=2n . (2)由(1)得S n =na 1+a n 2=n2+2n 2=n (n +1).因为a 1,a k ,S k +2成等比数列,所以a 2k =a 1·S k +2,即(2k )2=2(k +2)(k +3), 也即k 2-5k -6=0,解得k =6或k =-1(舍去).7.(2012·常州一中期中)已知数列{a n }与{2a n +3}均为等比数列,且a 1=1,则a 168=________.解析 设{a n }公比为q ,a n =a 1q n -1=q n -1, 则2a 1+3,2a 2+3,2a 3+3也为等比数列, ∴5,2q +3,2q 2+3也为等比数列, 则(2q +3)2=5(2q 2+3),∴q =1, 从而a n =1为常数列,∴a 168=1.10.已知等比数列{a n }的前n 项和S n =2n -1,则a 21+a 22+…+a 2n =________.13(4n-1). 14.(2012·盐城市二模)在等差数列{a n }中,a 2=5,a 6=21,记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,若S 2n +1-S n ≤m 15对n ∈N *恒成立,则正整数m 的最小值为________. 解析 由条件得公差d =21-54=4,从而a 1=1,所以a n =4n -3,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n =1+15+…+14n -3.11。
等差数列、等比数列相关性质和公式以及数列的求和方法
等差、等比的公式性质以及数列的求和方法第一节:等差数列的公式和相关性质1、等差数列的定义:对于一个数列,如果它的后一项减去前一项的差为一个定值,则称这个数列为等差数列,记:d a a n n =--1(d 为公差)(2≥n ,*n N ∈)注:下面所有涉及n ,*n N ∈省略,你懂的。
2、等差数列通项公式:1(1)n a a n d =+-,1a 为首项,d 为公差推广公式:()n m a a n m d =+-变形推广:mn a a d mn --= 3、等差中项(1)如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:2ba A +=或b a A +=2(2)等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a4、等差数列的前n 项和公式:1()2n n n a a S +=1(1)2n n na d -=+ 211()22d n a d n =+-2An Bn =+(其中A 、B 是常数,所以当d ≠0时,S n 是关于n 的二次式且常数项为0)特别地,当项数为奇数21n +时,1n a +是项数为2n+1的等差数列的中间项()()()12121121212n n n n a a S n a +++++==+(项数为奇数的等差数列的各项和等于项数乘以中间项)5、等差数列的判定方法(1) 定义法:若d a a n n =--1或d a a n n =-+1(常数*∈N n )⇔ {}n a 是等差数列.(2)等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a(3)数列{}n a 是等差数列⇔b kn a n +=(其中b k ,是常数)。
(4)数列{}n a 是等差数列⇔2n S An Bn =+,(其中A 、B 是常数)。
有关等差数列与等比数列对应项乘积的求和方法
有关等差数列与等比数列对应项乘积的求和方法等差数列和等比数列是高中数学中重要的概念,对应项乘积求和是其中一个常见的问题。
本文将分别介绍等差数列与等比数列的定义、性质和求和方法,并详细说明对应项乘积求和的计算过程。
1.等差数列(Arithmetic Progression,简称AP)等差数列是指数列中的每一项与它的前一项之差都相等的数列。
其一般形式为:a,a+d,a+2d,a+3d,...,其中a为首项,d为公差。
等差数列有以下性质:(1)第n项的值为:an = a + (n-1)d。
(2)前n项和的公式为:Sn=n/2*(2a+(n-1)d)。
对应项乘积求和的计算过程如下:设等差数列的第n项为an,对应项乘积的和为Sn',则有:Sn' =a1*a2 + a2*a3 + a3*a4 + ... + an-1*an。
我们可以将每一项中的两个因子分开相乘,并将公式重写为:Sn' = a1*a2 + a2*a3 + a3*a4 + ... + an-1*an= (a1*a2) + (a2*a3) + (a3*a4) + ... + (an-1*an)= (a1*a2 + a2*a3) + (a2*a3 + a3*a4) + ... + (an-1*an-2 + an-2*an-1)= a1*a3 + a2*a4 + ... + an-2*an化为等差数列求和的问题。
如此一来,我们就可以使用等差数列求和公式求解。
2.等比数列(Geometric Progression,简称GP)等比数列是指数列中的每一项与它的前一项之比都相等的数列。
其一般形式为:a,ar,ar^2,ar^3,...,其中a为首项,r为公比。
等比数列有以下性质:(1)第n项的值为:an = a * r^(n-1)。
(2)前n项和的公式为:Sn=a*(1-r^n)/(1-r)。
对应项乘积求和的计算过程如下:设等比数列的第n项为an,对应项乘积的和为Sn',则有:Sn' =a1*a2 + a2*a3 + a3*a4 + ... + an-1*an。
等差等比数列计算方法
等差、等比数列的公式1.概念与公式:①等差数列:1°.定义:若数列}{),(}{1n n n n a d a a a 则常数满足=-+称等差数列;2°.通项公式:;)()1(1d k n a d n a a k n -+=-+=3°.前n 项和公式:公式:.2)1(2)(11d n n na a a n S n n -+=+=②等比数列:1°.定义若数列q a a a nn n =+1}{满足(常数),则}{n a 称等比数列;2°.通项公式:;11kn k n n q a q a a --==3°.前n 项和公式:),1(1)1(111≠--=--=q qq a qq a a S nn n 当q=1时.1na S n =2.简单性质:①首尾项性质:设数列,,,,,:}{321n n a a a a a1°.若}{n a 是等差数列,则;23121 =+=+=+--n n n a a a a a a 2°.若}{n a 是等比数列,则.23121 =⋅=⋅=⋅--n n n a a a a a a ②中项及性质:1°.设a ,A ,b 成等差数列,则A 称a 、b 的等差中项,且;2b a A +=2°.设a ,G ,b 成等比数列,则G 称a 、b 的等比中项,且.ab G ±=③设p 、q 、r 、s 为正整数,且,s r q p +=+ 1°. 若}{n a 是等差数列,则;s r q p a a a a +=+ 2°. 若}{n a 是等比数列,则;s r q p a a a a ⋅=⋅④顺次n 项和性质:1°.若}{n a 是公差为d 的等差数列,∑∑∑=+=+=nk n n k nn k kk kaa a 121312,,则组成公差为n 2d 的等差数列;2°. 若}{n a 是公差为q 的等比数列,∑∑∑=+=+=nk n n k nn k kk kaa a 121312,,则组成公差为q n 的等比数列.(注意:当q =-1,n 为偶数时这个结论不成立)⑤若}{n a 是等比数列,则顺次n 项的乘积n n n n n n n a a a a a a a a a 3221222121,, ++++组成公比这2nq的等比数列.⑥若}{n a 是公差为d 的等差数列,1°.若n 为奇数,则,,:(21+==-=n n a a a a S S na S 中中中偶奇中即指中项注且而S 奇、S偶指所有奇数项、所有偶数项的和);2°.若n 为偶数,则.2nd S S =-奇偶练习 1.三个数,,1,,1,1,122成等比数列又成等差数列n m nm的值为则nm n m ++22 ( )A .-1或3B .-3或1C .1或3D .-3或-1 2.在等比数列1020144117,5,6,}{a a a a a a a n 则中=+=⋅=( )A .2332或B .2332--或 C .515--或 D .2131-或3.等比数列===302010,10,20,}{M MM M n a n n 则若项乘积记为前( )A .1000B .40C .425D .814.已知等差数列5,8,11,…与3,7,11,…都有100项,则它们相同项的个数 ( ) A .25 B .26 C .33 D .345.已知一个等差数列的前5项的和是120,最后5项的和是180,又所有项的和为360,则此数列的项数为 ( ) A .12项 B .13项 C .14项 D .15项 6.若两个等差数列)(27417,}{},{+∈++=N n n n B A B A n b a nn n n n n 且满足和项和分别为的前则的值是1111b a( )A .47 B .23 C .34 D .71781.B 2.A 3.D 4.A 5.A 6.C求通项方法(一)一 公式法:利用熟知的的公式求通项公式的方法称为公式法,常用的公式有1n n n a S S -=-(2)n ≥,等差数列或等比数列的通项公式。
等差数列与等比数列性质总结
a1 q
qn
cqn
{an}为常数数列⇔q=1; {an}为摆动数列⇔q<0.
{an}递增⇔
a1>0或 q>1
a1<0 {an}递减⇔ 0<q<1
a0<1>q0<点1击进或入aq相1><应10模块
知识梳理
(3).等比数列前n项和公式
Sn a1 a2 a3 a4 ....... an2 an1 an ① 错位相 qSn a1q a2q a3q a4q ....... an2q an1q anq qSn a2 a3 a4 a5 ....... an1 an anq ② 减法 ①-② (1- q)Sn a1 anq
则Sm , S2m Sm , S3m S2m ,...... 成等差数列。
(3)中项比性质:等差数列anbn 中,Sn Tn 是其前n项和,
an S 2n1
bn
T2 n 1
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知识梳理
3.等差数列的性质
(4)奇数项和与偶数项和性质:等差数列an 中,奇数项有n+1项,
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上式都成立,因而它就是等差数列{an}的通项公式。
知识梳理
(2).等差数列通项公式常用结论
结论1.等差数列{an}中,首项为a1,公差d an=am+(n-m)d (其中,m,n N*,n m)
结论2:等差数列通项公式 an - a1= (n-1)d函数性:
直线的一般形式: y kx b
a3 - a2=d, a4 …-…a3=d, an-1-an-2=d, an -an-1=d. 这(n-1)个式子迭加
等比数列与等差数列知识点
=
.
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2.等比数列前 n 项和的性质 公比不为﹣1 的等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,则 Sn,S2n﹣Sn,S3n﹣S2n 仍成等比数列,
其公比为 qn. 8.数列的求和 【知识点的知识】 就是求出这个数列所有项的和,一般来说要求的数列为等差数列、等比数列、等差等比数列 等等,常用的方法包括: (1)公式法: ①等差数列前 n 项和公式:Sn=na1+ n(n﹣1)d 或 Sn= ②等比数列前 n 项和公式:
③几个常用数列的求和公式:
(2)错位相减法:
适用于求数列{an×bn}的前 n 项和,其中{an}{bn}分别是等差数列和等比数列. (3)裂项相消法:
,
∴=
,
=1, =
,=
,
∵数列{ }也为等差数列,
∴
=+,
∴
=1+
,
解得 d=2.
∴Sn+10=(n+10)2,
=(2n﹣1)2,
∴
=
=
,
由于
为单调递减数列,
∴
≤ =112=121,
故选:D. 2.等差数列的性质 【等差数列】
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如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,这个数列就叫做等差
∴an=
,
把 n=1 代入 2n﹣1 可得 1≠2, ∴{an}不是等差数列
考察了对概念的理解,除掉第一项这个数列是等差数列,但如果把首项放进去的话就不是 等差数列,题中 an 的求法是数列当中常用到的方式,大家可以熟记一下. eg2:已知等差数列{an}的前三项分别为 a﹣1,2a+1,a+7 则这个数列的通项公式为 解:∵等差数列{an}的前三项分别为 a﹣1,2a+1,a+7, ∴2(2a+1)=a﹣1+a+7, 解得 a=2. ∴a1=2﹣1=1,a2=2×2+1=5,a3=2+7=9, ∴数列 an 是以 1 为首项,4 为公差的等差数列, ∴an=1+(n﹣1)×4=4n﹣3.
等差等比数列求和公式大全_等比数列怎么求和
等差等比数列求和公式大全_等比数列怎么求和等差等比数列求和公式大全等差数列公式:等差数列的通项公式为:an=a1+(n-1)d前n项和公式为:Sn=na1+n(n-1)d/2或Sn=n(a1+an)/2从等差数列的定义、通项公式、前n项和公式还可推出:a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=ak+an-k+1(类似地:p1+pn=p2+pn-1=p3+pn-2=…=pk+pn-k+1),k∈{1,2,…,n}.等比数列公式:(1)等比数列的通项公式是:An=A1×q^(n-1)若通项公式变形为an=a1/qxq^n(n∈Nx),当q0时,则可把an看作自变量n 的函数,点(n,an)是曲线y=a1/qxq^x上的一群孤立的点。
(2) 任意两项am,an的关系为an=am·q^(n-m)(3)从等比数列的定义、通项公式、前n项和公式可以推出:a1·an=a2·an-1=a3·an-2=…=ak·an-k+1,k∈{1,2,…,n}(4)等比中项:aq·ap=ar^2,ar则为ap,aq等比中项。
(5) 等比求和:Sn=a1+a2+a3+.......+an①当q≠1时,Sn=a1(1-q^n)/(1-q)或Sn=(a1-an×q)÷(1-q)②当q=1时, Sn=n×a1(q=1)记πn=a1·a2…an,则有π2n-1=(an)2n-1,π2n+1=(an+1)2n+1等比数列的求和公式的应用1. 数学题目在一些数学题目中,需要计算等比数列的前 n 项的和。
通过使用等比数列的求和公式,可以快速计算出结果。
这类题目通常涉及金融、物理、几何等领域。
2. 财务和投资计算在财务和投资领域,等比数列的求和公式可以用来计算复利问题。
当利率保持不变,每期利息与本金的比值也保持不变时,可以将问题转化为等比数列,并使用求和公式计算出累积本金与利息的总和。
(完整版)等差数列及等比数列的性质总结
等差数列与等比数列总结一、等差数列:一般地,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,那么这个数列叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差常用小写字母d 表示;等差中项,如果2ba A +=,那么A 叫做a 与b 的等差中项;如果三个数成等差数列,那么等差中项等于另两项的算术平均数;等差数列}{a n 的通项公式:)N n (d )1-n (a a 1n *∈+=; 等差数列}{a n 的递推公式:)2n (d a a 1n n ≥+=-;等差数列}{a n 的前n 项和公式:n S =2n)a a (n 1⨯+=d 2)1-n (n na 1⨯+= 中12na n )2d-a (n )2d (=⨯+⨯; 【等差数列的性质】 1、d )1-n (a a m n +=【说明】n 11m a d )1-n (a d )m -n (d )1-m (a d )m -n (a =+=++=+ 2、若m 、n 、p 、q *∈N ,且m+n=p+q ,则有q p n m a a a a +=+【说明】q p 11n m a a )2-q p (a 2d )2-n m (a 2a a +=++=++=+3、md 成等差数列,公差为、a 、a 、a m 2k m k k ⋯⋯++ 【说明】md a -a a -a m k m 2k k m k =⋯⋯==+++4、k )1-n (nk k 2k 3k k 2k S -S S -S ,S -S ,S ⋯⋯成等差数列,公差为d n 2【说明】d n )a a a (-)a a a (S -)S -S (2n 21n 22n 1n n n n 2=+⋯⋯+++⋯⋯++=++,)a a a (-)a a a ()S -S (-)S -S (n 22n 1n n 32n 21n 2n 2n n 2n 3+⋯⋯+++⋯⋯++=++++⋯⋯=,d n 25、数列}{a n 成等差数列Bn An S ,a a a 2,q pn a 2n 1n 1-n n n +=+=+=⇔+【说明】)d -a (dn d )1-n (a a 1m n +=+=,n S =d 2)1-n (n na 1⨯+= n )2d -a (n )2d (12⨯+⨯ 6、若数列}{a n 是等差数列,则}{c n a为等比数列,c>0【说明】d a-a a ac c cc 1-n n 1-n n ==7、偶奇n 偶奇n S S S 表示偶数项的和,则S 表示奇数项的和,S 项和,n 是前S += 当n 为偶数时,d 2nS -S 奇偶⨯=当n 为奇数时,n a S 中n ⨯=,中偶奇a S -S =,1-n 1n S S 偶奇+=【说明】当n 为偶数时,d 2n)a -a ()a -a ()a -a (S -S 123-n 2-n 1-n n 奇偶⨯=+⋯⋯++= 当n 为奇数时,中11-n n 231偶奇a d 21-n a )a -a ()a -a (a S -S =+=+⋯⋯++=,,1-n 1n 21-n )a a (2121n )a a (21S S 1-n 2n 1偶奇+=⨯++⨯+=n a S S -S S S 中n 偶奇偶奇==+8、设1-2n 1-n 2n n n n n n T Sb a 项和,则n 的前}{b 、}{a 分别表示等差数列T 和S = 【说明】nn 中中1-2n 1-n 2b ab )1-n 2(a )1-n 2(T S == 【例】等差数列1515n n n n n n b a,求1-n 31n 5T S ,若T 和S 项和分别为n 的前}{b 、}{a += 9、1-d ,0a ),则q p (p a ,q a q p q p ==≠==+q --p a ),则q p (p S ,q S q p q p =≠==+ 0a ),则q p (S S q p q p =≠=+【说明】0q -q qd a a ,1-d q -p d )q -p (a -a p q p q p ==+==⇒==+ 2-a a p -q 2)q -p )(a a ()a a (S S p 1q p 1q p 1q q p =+⇒=+=+⋯⋯+=-+++q --p 2)q p )(a a (2)q p )(a a (S p 1q q p 1q p =++=++=+++二、等比数列: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个常数,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,公比常用小写字母q 表示;等比中项,如果ab G 2=,那么G 叫做a 与b 的等差中项;如果三个数成等比数列,那么等差中项的平方等于另两项的积;等比数列}{a n 的通项公式:)N n (q a a 1-n 1n *∈=;等比数列}{a n 的递推公式:)2n (q a a 1n n ≥=-;等比数列}{a n 的前n 项和公式:n S =⎪⎩⎪⎨⎧≠==1q ,q -1q a -a q -1)q -1(a 1q ,na n 1n 11 【等比数列的性质】 1、m -n m n q a a ⋅=【说明】n 1-n 1m -n 1-m 1m -n m a q a q q a q a =⋅=⋅⋅=⋅ 2、若m 、n 、k 、l *∈N ,且l k n m a a a a ,l k n m ⋅=⋅⋅=⋅【说明】l k 2-l k 212-n m 21n m a a q a q a a a ⋅===⋅++ 3、m m 2k m k k q ,成等比数列,公比为、a 、a 、a ⋯⋯++ 【说明】m mk m 2k k m k q a aa a ==+++ 4、k )1-n (nk k 23k k k 2k S -S S -S 、S -S 、S ⋯⋯成等比数列,公比为nq【说明】n n21n22n 1n n n n 2q a a a a a a S S -S =+⋯⋯+++⋯⋯++=++ 5、数列}{a n 成等比数列)1-q (A S ,q p a ,a a a nn n n 1n 1-n 2n =⋅=⋅=⇔+【说明】)1-q (1-q a q -1)q -1(a S ,q q a qa a n 1n1n n 11-n 1n ==⋅=⋅= 6、若数列}{a n 是等比数列,则0a 为等差数列,}a {log n n c > 【说明】q log a a log a log -a log c 1-n nc1-n c n c == 7、偶奇n 偶奇n S S S 表示偶数项的和,则S 表示奇数项的和,S 项和,n 是前S +=;若n 为偶数时,q a a 奇偶=;当n 为奇数时,q S a -S 偶1奇=;【说明】当n 为偶数时,q a a a a a a a a 1-n 41n42奇偶=+⋯⋯+++⋯⋯++=; 当n 为奇数时,q a a a a a a S a -S 1-n 42n 53偶1奇=+⋯⋯+++⋯⋯++=; 8、设偶奇n 偶奇n T T T 表示偶数项的积,则T 表示奇数项的积,T 项积,n 是前T ⋅=当n 为偶数时,n中奇中偶奇2n奇偶a T ,a T T 为奇数时,n ;当q T T ===;【说明】当n 为偶数时,2n1-n 42n42奇偶q a a a a a a T T =⋅⋯⋯⋅⋅⋅⋯⋯⋅⋅=;当n 为奇数时,中1-n 42n421偶奇a a a a a a a a T T =⋅⋯⋯⋅⋅⋅⋯⋯⋅⋅=; n中1-n 2n 1n 21奇a a a a a a a a T =⋯⋯⋅⋅=⋅⋯⋯⋅⋅=。
数列中等差数列和等比数列的解题方法
数列中等差数列和等比数列的解题方法一、等差数列的解题方法1.通项公式的应用:已知首项a1,公差d,求第n项an。
2.求和公式的应用:已知首项a1,末项an,项数n,求数列的和Sn。
3.等差数列的性质:已知数列是等差数列,求出中间项、项数的应用。
4.等差数列的通项公式和求和公式的推导过程。
5.等差数列的递推关系式的应用。
6.等差数列的函数特性:求最大值、最小值、函数图像的分析。
二、等比数列的解题方法1.通项公式的应用:已知首项a1,公比q,求第n项an。
2.求和公式的应用:已知首项a1,公比q,项数n,求数列的和Sn。
3.等比数列的性质:已知数列是等比数列,求出中间项、项数的应用。
4.等比数列的通项公式和求和公式的推导过程。
5.等比数列的递推关系式的应用。
6.等比数列的函数特性:求最大值、最小值、函数图像的分析。
三、等差数列和等比数列的综合应用1.等差数列与等比数列的混合问题:求解数列的前n项和、某项的值等。
2.等差数列和等比数列的交叉问题:已知数列既是等差数列又是等比数列,求解相关问题。
3.等差数列和等比数列在实际问题中的应用:如人口增长、放射性衰变等。
四、解题技巧与策略1.数列问题的转化:将数列问题转化为函数问题、方程问题等。
2.数列的拆分与合并:将数列拆分成多个小数列,或合并成一个大数列,便于求解。
3.数列的递推关系式的运用:通过递推关系式,简化问题,便于求解。
4.数列的图像分析:通过数列的图像,直观地了解数列的性质,找出解题思路。
五、常见题型和解题方法1.求数列的第n项:根据通项公式,直接求解。
2.求数列的和:根据求和公式,直接求解。
3.求数列的项数:根据已知条件,求解项数。
4.数列的单调性、周期性分析:通过通项公式,分析数列的单调性、周期性。
5.数列的极值问题:通过通项公式,求解数列的最大值、最小值。
6.等差数列和等比数列的定义、性质、通项公式和求和公式。
7.等差数列和等比数列的解题方法:求某项的值、求数列的和、分析数列的性质等。
数列求积等差数列和等比数列的乘积
数列求积等差数列和等比数列的乘积数列是数学中一个重要的概念,它在各种数学问题中都扮演着重要的角色。
本文将讨论两种常见的数列类型:等差数列和等比数列的乘积。
我们将探讨如何求解这两种数列的乘积以及相关的性质和应用。
一、等差数列的乘积等差数列是指数列中相邻两项之间的差值(公差)是常数的数列。
一个典型的等差数列可以表示为:a,a+d,a+2d,a+3d,…,其中a 是首项,d是公差。
我们可以利用等差数列的性质来求解等差数列的乘积。
对于等差数列的乘积,我们可以通过首项和公差来计算。
假设等差数列的首项为a,公差为d,共有n项,我们要求解该数列的乘积。
首先,我们可以列出等差数列的通项公式:an = a + (n-1)d其中an表示等差数列的第n项。
根据等差数列的性质,我们可以将等差数列展开为:a,a+d,a+2d,a+3d,…,an接下来,我们可以将每一项的值相乘,然后简化表达式,得到等差数列的乘积:a * (a+d) * (a+2d) * (a+3d) * ... * an再继续简化表达式:a * (a+d) * (a+2d) * (a+3d) * ... * (a+(n-1)d)最终,我们可以得到等差数列的乘积公式为:P = a * (a+d) * (a+2d) * (a+3d) * ... * (a+(n-1)d)其中P表示等差数列的乘积。
二、等比数列的乘积等比数列是指数列中相邻两项之间的比值(公比)是常数的数列。
一个典型的等比数列可以表示为:a,ar,ar^2,ar^3,…,其中a是首项,r是公比。
我们可以利用等比数列的性质来求解等比数列的乘积。
对于等比数列的乘积,我们可以通过首项和公比来计算。
假设等比数列的首项为a,公比为r,共有n项,我们要求解该数列的乘积。
首先,我们可以列出等比数列的通项公式:an = a * r^(n-1)其中an表示等比数列的第n项。
根据等比数列的性质,我们可以将等比数列展开为:a,ar,ar^2,ar^3,…,ar^(n-1)接下来,我们可以将每一项的值相乘,然后简化表达式,得到等比数列的乘积:a * ar * ar^2 * ar^3 * ... * ar^(n-1)再继续简化表达式:a^n * r^1 * r^2 * r^3 * ... * r^(n-1)最终,我们可以得到等比数列的乘积公式为:P = a^n * r^(1+2+3+...+(n-1))其中P表示等比数列的乘积。
高三数学倒序相加错位相减裂项抵消求和试题答案及解析
高三数学倒序相加错位相减裂项抵消求和试题答案及解析1. 设等比数列{a n }的前n 项和为S n .已知a n+1=2S n +2() (1)求数列{a n }的通项公式;(2)在a n 与a n+1之间插入n 个数,使这n+2个数组成一个公差为d n 的等差数列,①在数列{d n }中是否存在三项d m ,d k ,d p (其中m,k,p 成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的三项,若不存在,说明理由; ②求证:.【答案】(1) (2)见解析【解析】(1)利用S n 与a n 之间的关系,即可得到关于a n+1,a n 的递推式,证明a n 为等比数列,且可以知道公比,当n=1时,可以得到a 1与a 2之间的关系,在根据a n 等比数列,可以消掉a 2得到首项的值,进而得到通项公式. (2)根据等差数列公差与项之间的关系(),可以得到,带入a n 得到d n 的通项公式.①假设存在,d m ,d k ,d p 成等比数列,可以得到关于他们的等比中项式子,把d n 的通项公式带入计算可以得到,则m,k,p 既成等差数列也是等比数列,所以三者相等,与数列{d n }中是否存在三项d m ,d k ,d p (不相等)矛盾,所以是不存在的. ②利用(2)所得求出的通项公式,再利用错位相减可以求得,利用不等式的性质即可得到证明原式.试题解析: (1)由, 可得:, 两式相减:. 2分 又, 因为数列是等比数列,所以,故.所以. 4分 (2)由(1)可知, 因为:,故:. 6分 ①假设在数列中存在三项(其中成等差数列)成等比数列,则:,即:,(*) 8分 因为成等差数列,所以,(*)可以化简为,故,这与题设矛盾. 所以在数列中不存在三项(其中成等差数列)成等比数列.10分②令,,11分两式相减:13分. 14分【考点】等比数列错位相减法不等式等差等比中项2.对于数列,把作为新数列的第一项,把或()作为新数列的第项,数列称为数列的一个生成数列.例如,数列的一个生成数列是.已知数列为数列的生成数列,为数列的前项和.(1)写出的所有可能值;(2)若生成数列满足的通项公式为,求.【答案】(1)(2)【解析】(1)列举出数列所有可能情况,共种,分别计算和值为,本题目的初步感观生成数列,(2)分段函数求和,注意“间断的周期性”. 因为,所以间断的周期为3,每3个作为一个“大元素”,所以先求.再利用求及的.因为,所以当时,当,试题解析:解:(1)由已知,,,∴,由于,∴可能值为. 3分(2)∵.∴时,..时,;时,;13分注:若有其它解法,请酌情给分】【考点】数列求和3.已知数列的前n项和为,且满足,.(1)求数列的通项公式;(2)设为数列{}的前n项和,求;(3)设,证明:.【答案】(1) (2)(3)见解析【解析】(1)当带入式子结合即可得到的值,当时,利用与的关系()即可得到是一个常数,即可得到数列为等差数列,但是需要验证是否符合,进而证明为等差数列,即可求的通项公式.(2)把(1)中得到的的通项公式带入可得,即为等差数列与等比数列的乘积,故需要利用错位相减法来求的前n项和.(3)把(1)得到的带入,观察的通项公式为分式,为求其前n项和可以考虑利用裂项求和法.进行裂项,在进行求和就可以得到的前n项和为,利用非负即可证明原不等式.试题解析:(1)由题意,当时,有,(1分)两式相减得即. (2分)由,得.所以对一切正整数n,有,(3分)故,即. (4分)(2)由(1),得,所以①(5分)①两边同乘以,得②(6分)①-②,得,(7分)所以,(8分)故. (9分)(3)由(1),得(12分)(13分). (14分)【考点】裂项求和错位相减不等式4.数列{an }的前n项和为Sn,若an=,则S4=________.【答案】【解析】an =,∴S4=1-+-+-+-=.5.数列的前项和为,且是和的等差中项,等差数列满足(1)求数列、的通项公式(2)设=,求数列的前项和.【答案】(1),(2)【解析】(1)由与的关系可得及,两式相减可得数列的通项公式,在使用与的关系时要注意与的情况讨论;(2)的通项公式是由一个等差数列与一个等比数列比值的形式,求其和时可用错位相减法.两式相减时要注意下式的最后一项出现负号,等比求和时要数清等比数列的项数,也可以使用这个求和公式,它可以避免找数列的数项;最终结果化简依靠指数运算,要保证结果的成功率,可用作为特殊值检验结果是否正确.试题解析:(1)由题意知,,故又时,由得,即故是以1为首项以2为公比的等比数列,所以.因为,所以的公差为2,所以(2)由=,得①②-②得所以【考点】1、与的关系;2、错位相减法求数列和.6.已知数列,满足,,(1)求的值;(2)猜想数列的通项公式,并用数学归纳法证明;(3)己知,设,记,求.【答案】(1);;(2),证明见解析;(3)3..【解析】(1)这属于已知数列的递推关系式,求数列的项的问题,我们只要在已知递推关系式中依次令就可以依次求出;(2)用归纳法归纳数列的通项公式,我们可以由数列的前几项想象各项与项数之间的联系,如,,,,从而归纳出结论,然后数学归纳法证明,这里数学归纳法的基础即第一步已经不需另证了,关键是第二步,假设时,,然后由已知条件求出,那么结论就是正确的;(3)按常规方法,先求,,接着求数列的前项和,根据其通项公式的形式(它是一个等差数列所一个等比数列对应项相乘所得),求和用乘公比经错位相减法,求得,然后借助已知极限可求出极限.试题解析:(1),∴.,分别令,可得,(2)猜想数列的通项公式为.用数学归纳法证明如下:证明 (i)当时,由(1)知结论成立;当时,,结论成立.(ii)假设时,结论成立,即.当时,.所以,,即时,结论也成立.根据(i)和(ii)可以断定,结论对一切正整数都成立.(3)由(2)知,,.于是,,.所以,.【考点】(1)数列的项;(2)数学归纳法;(3)借位相减法,极限.7.已知数列的前项和(为正整数)(1)令,求证数列是等差数列,并求数列的通项公式;(2)令,,试比较与的大小,并予以证明【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】(1)由题意数列的前项和表达式,先根据求数列的通项的递推关系式,再求数列是等差数列,根据等差数列的通项求数列的通项;(2)由(1)所求数列的通项先得,再利用错位相减法求得表达式,再把与作差比较大小,可利用数学归纳法证明试题解析:(I)在中,令n=1,可得,即当时,,又数列是首项和公差均为1的等差数列于是(II)由(I)得,所以由①-②得于是确定的大小关系等价于比较的大小由可猜想当证明如下:证法1:(1)当n=3时,由上验算显示成立。
等差等比数列基础知识点
一、等差等比数列基础知识点(一)知识归纳: 1.概念与公式:①等差数列:1°.定义:若数列}{),(}{1n n n n a d a a a 则常数满足=-+称等差数列;2°.通项公式:;)()1(1d k n a d n a a k n -+=-+= 3°.前n 项和公式:公式:.2)1(2)(11d n n na a a n S n n -+=+=②等比数列:1°.定义若数列q a a a nn n =+1}{满足(常数),则}{n a 称等比数列;2°.通项公式:;11kn k n n qa q a a --==3°.前n 项和公式:),1(1)1(111≠--=--=q qq a q q a a S n n n 当q=1时.1na S n =2.简单性质:①首尾项性质:设数列,,,,,:}{321n n a a a a a1°.若}{n a 是等差数列,则;23121 =+=+=+--n n n a a a a a a 2°.若}{n a 是等比数列,则.23121 =⋅=⋅=⋅--n n n a a a a a a ②中项及性质:1°.设a ,A ,b 成等差数列,则A 称a 、b 的等差中项,且;2ba A +=2°.设a ,G ,b 成等比数列,则G 称a 、b 的等比中项,且.ab G ±= ③设p 、q 、r 、s 为正整数,且,s r q p +=+ 1°. 若}{n a 是等差数列,则;s r q p a a a a +=+ 2°. 若}{n a 是等比数列,则;s r q p a a a a ⋅=⋅ ④顺次n 项和性质:1°.若}{n a 是公差为d 的等差数列,∑∑∑=+=+=nk n n k nn k kkk aa a 121312,,则组成公差为n 2d 的等差数列;2°. 若}{n a 是公差为q 的等比数列,∑∑∑=+=+=nk nn k nn k kkk aa a 121312,,则组成公差为q n 的等比数列.(注意:当q =-1,n 为偶数时这个结论不成立)⑤若}{n a 是等比数列,则顺次n 项的乘积:n n n n n n n a a a a a a a a a 3221222121,, ++++组成公比这2n q 的等比数列.⑥若}{n a 是公差为d 的等差数列,1°.若n 为奇数,则,,:(21+==-=n n a a a a S S na S 中中中偶奇中即指中项注且而S 奇、S 偶指所有奇数项、所有偶数项的和);2°.若n 为偶数,则.2nd S S =-奇偶 (二)学习要点:1.学习等差、等比数列,首先要正确理解与运用基本公式,注意①公差d ≠0的等差数列的通项公式是项n 的一次函数a n =an +b ;②公差d ≠0的等差数列的前n 项和公式项数n 的没有常数项的二次函数S n =an 2+bn ;③公比q ≠1的等比数列的前n 项公式可以写成“S n =a (1-q n )的形式;诸如上述这些理解对学习是很有帮助的.2.解决等差、等比数列问题要灵活运用一些简单性质,但所用的性质必须简单、明确,绝对不能用课外的需要证明的性质解题.3.巧设“公差、公比”是解决问题的一种重要方法,例如:①三数成等差数列,可设三数为“a,a+m,a+2m (或a-m,a,a+m )”②三数成等比数列,可设三数为“a,aq,aq 2(或qa,a,aq )”③四数成等差数列,可设四数为“);3,,,3(3,2,,m a m a m a m a m a m a m a a ++--+++或”④四数成等比数列,可设四数为“),,,,(,,,3332aq aq q aqa aq aq aq a ±±或”等等;类似的经验还很多,应在学习中总结经验. [例1]解答下述问题:(Ⅰ)已知c b a 1,1,1成等差数列,求证:(1)c ba b a c a c b +++,,成等差数列; (2)2,2,2bc b b a ---成等比数列.[解析]该问题应该选择“中项”的知识解决,.2,2,2,)2(4)(2)2)(2)(2(;,,.)(2)()(2)()1(),(222112222222成等比数列成等差数列bc b b a bb c a b ac b c b a c b a b a c a c b bc a c a b c a ac c a c a b ac ab a c bc c b a a c b c a b ac bac c a b c a ---∴-=++-=--+++∴+=++=+++=+++=++++=⇒=+⇒=+(Ⅱ)设数列),1(2,1,}{2-==n n n n a n S a S n a 且满足项和为的前 (1)求证:}{n a 是等差数列; (2)若数列:}{满足n b62)12(531321+=-+++++n n n a b n b b b 求证:{n b }是等比数列.[解析](1)⎩⎨⎧-+=-=++)1)(1(2)1(211n n n n a n S a n S②-①得,1)1(1)1(211+=-⇒--+=++n n n n n na a n na a n a:,32,32,1,11321用数学归纳法证明猜想得令得令-===∴=-==n a a n a a n n1)当;,3221,3121,121结论正确时-⨯==-⨯=-==a a n 2),32,)2(-=≥=k a k k n k 即时结论正确假设)1)(12(1321)32(1)1(,121--=+-=+-=+=-+=∴+k k k k k k ka a k k n k k 时当 .,3)1(212,21结论正确-+=-=∴≥+k k a k k 由1)、2)知,,32,-=∈*n a N n n 时当① ②.2}{,2,2,,26)1(4),2(2,2)12()52(2)32(2)12(2,6)32(262)2(;2}{,2)32()12(1111111的等比数列是公比为即时当也适合而时当设的等差数列是公差为即n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n b b b b N n b n b n n n T T b n n n a T a n n a a =∴=∈∴=+-⨯=≥=∴⨯-=---=-=-≥∴+-=+==---=-∴+*+-+++[评析]判断(或证明)一个数列成等差、等比数列主要方法有:根据“中项”性质、根据“定义”判断,或通过“归纳猜想”并证明.[例2]解答下述问题:(Ⅰ)等差数列的前n 项和为),(,,Q P QPS P Q S S Q P n ≠==若 求).,(表示用Q P S Q P +[解析]选择公式""2bn an S n +=做比较好,但也可以考虑用性质完成.[解法一]设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=∴+=bQ aQ QP bP aP PQbn an S n 222,①-②得:,],)()[(22Q P b Q P a Q P PQ P Q ≠++-=-.)(])()[(,)(,2PQQ P b Q P a Q P S PQQP b Q P a Q P QP +-=+++=∴+-=++∴≠+[解法二]不妨设P Q Q Q P a a a S S QPP Q Q P +++=-=-∴>++ 21, .)(,2))((2))((211PQQ P S S QP Q P a a Q P Q P Q P a a Q P Q P Q P Q P P Q +-=∴+-=++⋅+-=+-=++++(Ⅱ)等比数列的项数n 为奇数,且所有奇数项的乘积为1024,所有偶数项的乘积为2128,求项数n.①②[解析]设公比为2421281024,142531==-n n a a a a a a a q)1(24211=⋅⇒-n qa.7,23525,2)2()1(,2)(2)1(221281024235252352112353211235321==∴==⋅⇒=-+⋅⇒=⨯=-++n n q a n qa a a a a nn n n 得代入得将而(Ⅲ)等差数列{a n }中,公差d ≠0,在此数列中依次取出部分项组成的数列:,17,5,1,,,,32121===k k k a a a n k k k 其中恰为等比数列求数列.}{项和的前n k n[解析],,,,171251751a a a a a a ⋅=∴成等比数列.1313132}{,132)1(2)1(323,34}{,2,00)2()16()4(111111115111121--=---⨯=-⋅=-+=-+=⋅=⋅=∴=+==∴=∴≠=-⇒+⋅=+⇒---n n S n k k d k d d k a a d a a a da a a q a d a d d a d d a a d a n n n n n n n n k n n k k n n n 项和的前得由而的公比数列[评析]例2是一组等差、等比数列的基本问题,熟练运用概念、公式及性质是解决问题的基本功.[例3]解答下述问题:(Ⅰ)三数成等比数列,若将第三项减去32,则成等差数列;再将此等差数列的第二项减去4,又成等比数列,求原来的三数.[解析]设等差数列的三项,要比设等比数列的三项更简单, 设等差数列的三项分别为a -d , a , a +d ,则有.9338,926,9250,10,2,92610,388,06432316803232))(()4()32)((22222或原三数为或得或∴===∴=+-⇒⎪⎩⎪⎨⎧+==-+⇒⎪⎩⎪⎨⎧+-=-=++-a d d d d da a d d d a d a a a d a d a(Ⅱ)有四个正整数成等差数列,公差为10,这四个数的平方和等于一个偶数的平方,求此四数.①②①,②[解析]设此四数为)15(15,5,5,15>++--a a a a a ,⎩⎨⎧=+=-⇒⎩⎨⎧=+=-∴+<-+-⨯=⨯==+-⇒=+⇒∈=++++-+-∴*2521251,,,2551251125,125))((45004)()2()15()5()5()15(2222222a m a m a m a m a m a m a m a m a m a m m a N m m a a a a 且均为正整数与解得∴==),(1262不合或a a 所求四数为47,57,67,77[评析]巧设公差、公比是解决等差、等比数列问题的重要方法,特别是求若干个数成等差、等比数列的问题中是主要方法.二、等差等比数列复习题一、 选择题1、如果一个数列既是等差数列,又是等比数列,则此数列 ( )(A )为常数数列(B )为非零的常数数列(C )存在且唯一 (D )不存在 2.、在等差数列{}n a 中,41=a ,且1a ,5a ,13a 成等比数列,则{}n a 的通项公式为( ) (A )13+=n a n (B )3+=n a n (C )13+=n a n 或4=n a (D )3+=n a n 或4=n a 3、已知c b a ,,成等比数列,且y x ,分别为a 与b 、b 与c 的等差中项,则ycx a +的值为( ) (A )21(B )2- (C )2 (D ) 不确定4、互不相等的三个正数c b a ,,成等差数列,x 是a ,b 的等比中项,y 是b ,c 的等比中项,那么2x ,2b ,2y 三个数( )(A )成等差数列不成等比数列 (B )成等比数列不成等差数列(C )既成等差数列又成等比数列 (D )既不成等差数列,又不成等比数列5、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,n n S n 24212+=+,则此数列的通项公式为 ( ) (A )22-=n a n (B )28-=n a n (C )12-=n n a (D )n n a n -=26、已知))((4)(2z y y x x z --=-,则( )(A )z y x ,,成等差数列 (B )z y x ,,成等比数列(C )z y x 1,1,1成等差数列 (D )zy x 1,1,1成等比数列7、数列{}n a 的前n 项和1-=n n a S ,则关于数列{}n a 的下列说法中,正确的个数有( )①一定是等比数列,但不可能是等差数列 ②一定是等差数列,但不可能是等比数列 ③可能是等比数列,也可能是等差数列 ④可能既不是等差数列,又不是等比数列 ⑤可能既是等差数列,又是等比数列(A )4 (B )3 (C )2 (D )1 8、数列1⋯,1617,815,413,21,前n 项和为( )(A )1212+-n n (B )212112+-+n n (C )1212+--n n n (D )212112+--+n n n9、若两个等差数列{}n a 、{}n b 的前n 项和分别为n A 、n B ,且满足5524-+=n n B A n n ,则135135b b a a ++的值为( )(A )97 (B )78 (C )2019 (D )8710、已知数列{}n a 的前n 项和为252+-=n n S n ,则数列{}n a 的前10项和为( )(A )56 (B )58 (C )62 (D )6011、已知数列{}n a 的通项公式5+=n a n 为, 从{}n a 中依次取出第3,9,27,…3n , …项,按原来的顺序排成一个新的数列,则此数列的前n 项和为( )(A )2)133(+n n (B )53+n(C )23103-+n n (D )231031-++n n12、下列命题中是真命题的是( ) A .数列{}n a 是等差数列的充要条件是q pn a n +=(0≠p )B .已知一个数列{}n a 的前n 项和为a bn an S n ++=2,如果此数列是等差数列,那么此数列也是等比数列C .数列{}n a 是等比数列的充要条件1-=n n ab aD .如果一个数列{}n a 的前n 项和c ab S n n +=)1,0,0(≠≠≠b b a ,则此数列是等比数列的充要条件是0=+c a二、填空题13、各项都是正数的等比数列{}n a ,公比1≠q 875,,a a a ,成等差数列,则公比q = 14、已知等差数列{}n a ,公差0≠d ,1751,,a a a 成等比数列,则18621751a a a a a a ++++=15、已知数列{}n a 满足n n a S 411+=,则n a =16、在2和30之间插入两个正数,使前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,则插入的这两个数的等比中项为 二、 解答题17、已知数列{}n a 是公差d 不为零的等差数列,数列{}n b a 是公比为q 的等比数列,46,10,1321===b b b ,求公比q 及n b 。
等差等比数列常用的性质
等比数列的递推公式:
an1 q an
斐波那契数列的递推公式: Fn2 Fn1 Fn
等差数列的定义---- 逐差法及递推公式
an1 an d ◇n1◇n 常数
等差中项
如果三数a,A,b成等差数列,则A叫做a和b的等差中项
即 A ab 2
等比数列的定义----- 逐商法及递推公式
an1 an q ◇n1◇n 常数
若 {an},{bn}等比数列,
则{anbn}
{an }是等比数列 bn
若 {an} 等差数列, 则 an,an+m,an+2m,…为等差数列
等距抽成等差 (下标成等差的子数列仍为等差数列) 5
若 {an} 等比数列, 则 an,an+m,an+2m,…为等比数列
等距抽成等比 (下标成等差的子数列仍为等比数列)
□1q n 1
注② 第n项是首项的基础上,迭乘n-1个公比
等差等比数列通项公式的推导
(逐差(商)法)
递推公式
(定义)Βιβλιοθήκη 迭代法 迭加(乘)法归纳法
通项公式
等差数列通项公式的推广引申
①等差数列的通项公式是一次函数,反之亦然
an dn a0
②公差是斜率
d am an mn
③推广式
an am (n m)d
§138 等差等比数列常用的性质
等差数列{an}中,下标和等 对应项和等(常数列除外)
1 n1 n2 m1 m2 an1 an2 am1 am2
等比数列{an}中, 下标和等 对应项积等(常数列除外)
n1 n2 m1 m2
an1 • an2 am1 • am2
2 {an}等差数列 {an}等比数列
C.3
等比数列的乘积公式
等比数列的乘积公式在咱们数学的奇妙世界里,等比数列就像是一群排列整齐、有规律跳动的小精灵。
今天,咱们就来聊聊等比数列的乘积公式,这可是个相当有趣的家伙!记得有一次,我在课堂上给学生们讲等比数列的乘积公式。
当时有个学生,小脑袋瓜一直转来转去,眼睛里充满了疑惑。
我就知道,他还没搞明白。
于是我停下讲解,走到他身边问:“怎么啦,是不是没听懂?”他怯生生地点点头。
咱们先来说说啥是等比数列。
等比数列啊,就是从第二项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数的数列。
比如说,2,4,8,16,32……这就是一个等比数列,因为每一项除以它前一项的比值都是2 。
那等比数列的乘积公式是啥呢?假设咱们有一个等比数列{aₙ},公比是 q ,它的通项公式就是 aₙ = a₁×q⁽ⁿ⁻¹⁾。
如果要计算这个等比数列前 n 项的乘积,那公式就是:Tₙ = a₁×a₂×a₃×...×aₙ = a₁ⁿ×q⁽¹+²+...+(n - 1)⁾。
咱来具体分析分析这个公式哈。
先看 a₁ⁿ 这部分,很好理解,就是首项的 n 次方。
再看后面 q 的指数部分,1+2+...+(n - 1),这其实是一个等差数列的求和。
为了让大家更清楚,咱们来举个例子。
比如说有个等比数列 3,6,12,24 ,那它的公比 q 就是 2 。
前 4 项的乘积 T₄就等于 3×6×12×24 。
按照公式来算,a₁ = 3 ,n = 4 ,q = 2 。
先算 q 的指数部分,1+2+3= 6 。
所以 T₄ = 3⁴×2⁶ = 81×64 = 5184 。
咱们算算 3×6×12×24 ,也是5184 ,是不是对上啦!回到刚开始提到的那个学生,我给他举了这个例子后,他眼睛一下子亮了起来,兴奋地说:“老师,我懂啦!”看到他那恍然大悟的样子,我心里别提多开心了。
等差数列与等比数列的推导
等差数列与等比数列的推导数列是数学中的一个重要概念,它是由一列按照一定规律排列的数所组成。
在数列中,等差数列和等比数列是两种常见的形式。
本文将从数列的定义出发,逐步推导出等差数列和等比数列的通项公式,并探讨它们的性质和应用。
一、数列的定义数列是按照一定顺序排列的一组数,用{a1, a2, a3, ...}表示,其中ai表示数列的第i个数。
数列中的每个数称为数列的项。
二、等差数列的推导等差数列是指数列中相邻两项之间的差值都相等的数列。
设等差数列的首项为a1,公差为d,那么数列的通项公式可以表示为an = a1 + (n-1)d。
为了推导等差数列的通项公式,我们可以通过观察数列的性质来找到规律。
假设等差数列的前两项为a1和a2,差值为d。
根据等差数列的定义,有a2 -a1 = d。
进一步,我们可以得到a3 - a2 = d,a4 - a3 = d,以此类推。
根据上述观察,我们可以得出结论:等差数列中任意两项之间的差值都相等。
因此,对于等差数列的第n项an,可以表示为an = a1 + (n-1)d。
三、等比数列的推导等比数列是指数列中相邻两项之间的比值都相等的数列。
设等比数列的首项为a1,公比为r,那么数列的通项公式可以表示为an = a1 * r^(n-1)。
为了推导等比数列的通项公式,我们同样可以通过观察数列的性质来找到规律。
假设等比数列的前两项为a1和a2,比值为r。
根据等比数列的定义,有a2 / a1 = r。
进一步,我们可以得到a3 / a2 = r,a4 / a3 = r,以此类推。
根据上述观察,我们可以得出结论:等比数列中任意两项之间的比值都相等。
因此,对于等比数列的第n项an,可以表示为an = a1 * r^(n-1)。
四、等差数列和等比数列的性质和应用等差数列和等比数列都具有一些特殊的性质和应用。
1. 等差数列的性质:- 等差数列的前n项和可以表示为Sn = (n/2)(a1 + an),其中Sn表示前n项和。
等差数列等比数列相关性质和公式以及数列的求和技巧
变形推广:anamS n 二n(a1 - a n)2n(n -1)2等差、等比的公式性质以及数列的求和方法第一节:等差数列的公式和相关性质1、等差数列的定义:对于一个数列,如果它的后一项减去前一项的差为一个定值,则称这个数列为等差数列,记:a n—a n」二d (d 为公差)(n_2,n N*)注:下面所有涉及n,n N省略,你懂的。
2、等差数列通项公式:a n =a i (n- 1)d,印为首项,d为公差推广公式:a n二a m• (n - m)d3、等差中项(1)如果a ,A ,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项.即: A=U或2A =a b2(2)等差中项:数列是等差数列二2a n 二a n-1 ■ an 1 (n 一2)二2a. d-a n - a.乜4、等差数列的前n项和公式:= d n2(a^1 d )n =An2Bn2 2(其中A、B是常数,所以当d z 0时,S是关于n的二次式且常数项为0)特别地,当项数为奇数2n 1时,a n1是项数为2n+1的等差数列的中间项S2n 1 = 2n• 1;a2n 1 = 2n • 1 a n 1 (项数为奇数的等差数列的各项和等于项数乘以中间项)5、等差数列的判定方法(1)定义法:若a n-a nJ = d 或a n1—a n=d(常数n • N )二:aj 是等差数列.(2)等差中项:数列ai是等差数列=2a n 二a n-1 ■ an 1 (n 一2) = 2a. i = a. • a. 2(3)数列a:是等差数列二a n =kn b (其中k,b是常数)。
(4)数列:沐是等差数列二n2 Bn,(其中A、E是常数)。
6、等差数列的证明方法定义法:若a n - a n j = d或a n - a n - d(常数n N ”):二玄f是等差数列.7、等差数列相关技巧:(1)等差数列的通项公式及前n和公式中,涉及到5个元素:c、d、n、a n及S,其中a、d称作为基本元素。
等差、等比数列的公式与方法
第13讲 等差、等比数列的公式与方法(一)知识归纳:1.概念与公式:①等差数列:1°.定义:若数列}{),(}{1n n n n a d a a a 则常数满足 称等差数列;2°.通项公式:;)()1(1d k n a d n a a k n 3°.前n 项和公式:公式:.2)1(2)(11d n n na a a n S n n②等比数列:1°.定义若数列qa aa nn n 1}{满足(常数),则}{n a 称等比数列;2°.通项公式:;11k n k n n q a q a a 3°.前n 项和公式:),1(1)1(111 q qq a q q a a S n n n 当q=1时.1na S n2.简单性质:①首尾项性质:设数列,,,,,:}{321n n a a a a a ›1°.若}{n a 是等差数列,则;23121› n n n a a a a a a 2°.若}{n a 是等比数列,则.23121› n n n a a a a a a ②中项及性质:1°.设a ,A ,b 成等差数列,则A 称a 、b 的等差中项,且;2ba A2°.设a ,G,b 成等比数列,则G 称a 、b 的等比中项,且.ab G ③设p 、q 、r 、s 为正整数,且,s r q p 1°. 若}{n a 是等差数列,则;s r q p a a a a 2°. 若}{n a 是等比数列,则;s r q p a a a a ④顺次n 项和性质:1°.若}{n a 是公差为d 的等差数列,nk n n k nn k kkk aa a 121312,,则组成公差为n 2d 的等差数列;2°. 若}{n a 是公差为q 的等比数列,nk nn k n n k kkk aa a 121312,,则组成公差为q n 的等比数列.(注意:当q =-1,n 为偶数时这个结论不成立)⑤若}{n a 是等比数列,则顺次n 项的乘积:n n n n n n n a a a a a a a a a 3221222121,,››› 组成公比这2nq 的等比数列.⑥若}{n a 是公差为d 的等差数列,1°.若n 为奇数,则,,:(21 n n a a a a S S na S 中中中偶奇中即指中项注且而S 奇、S 偶指所有奇数项、所有偶数项的和);2°.若n 为偶数,则.2nd S S奇偶(二)学习要点:1.学习等差、等比数列,首先要正确理解与运用基本公式,注意①公差d"`0的等差数列的通项公式是项n 的一次函数a n =an +b ;②公差d "`0的等差数列的前n 项和公式项数n 的没有常数项的二次函数S n =an 2+bn ;③公比q "`1的等比数列的前n 项公式可以写成“S n =a (1-q n )的形式;诸如上述这些理解对学习是很有帮助的.2.解决等差、等比数列问题要灵活运用一些简单性质,但所用的性质必须简单、明确,绝对不能用课外的需要证明的性质解题.3.巧设“公差、公比”是解决问题的一种重要方法,例如:①三数成等差数列,可设三数为“a,a+m,a+2m (或a-m,a,a+m )”②三数成等比数列,可设三数为“a,aq,aq 2(或qa,a,aq )”③四数成等差数列,可设四数为“);3,,,3(3,2,,m a m a m a m a m a m a m a a 或”④四数成等比数列,可设四数为“),,,,(,,,3332aq aq q a q a aq aq aq a 或”等等;类似的经验还很多,应在学习中总结经验.[例1]解答下述问题:(Ⅰ)已知c b a 1,1,1成等差数列,求证:(1)c ba b a c a c b ,,成等差数列;(2)2,2,2b c b b a成等比数列.[解析]该问题应该选择“中项”的知识解决,.2,2,2,)2(4)(2)2)(2)(2(;,,.)(2)()(2)()1(),(222112222222成等比数列成等差数列bc b b a bb c a b ac b c b a c b a b a c a c b b c a c a b c a ac c a c a b ac ab a c bc c b a a c b c a b ac bac c a b c a˜˜(Ⅱ)设数列),1(2,1,}{2 n n n n a n S a S n a 且满足项和为的前(1)求证:}{n a 是等差数列;(2)若数列:}{满足n b 62)12(531321 n n n a b n b b b ›求证:{n b }是等比数列.[解析](1))1)(1(2)1(211n n n n a n S a n S ②-①得,1)1(1)1(211 n n n n nna a n na a n a :,32,32,1,11321用数学归纳法证明猜想得令得令 n a a n a a n n ˜1)当;,3221,3121,121结论正确时 a a n 2),32,)2( k a k k n k 即时结论正确假设)1)(12(1321)32(1)1(,121 k k k k k k ka a k k n k k ˜时当.,3)1(212,21结论正确 k k a k k ˜由1)、2)知,,32,n a N n n 时当①②.2}{,2,2,,26)1(4),2(2,2)12()52(2)32(2)12(2,6)32(262)2(;2}{,2)32()12(1111111的等比数列是公比为即时当也适合而时当设的等差数列是公差为即n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n b b b b N n b n b n n n T T b n n n a T a n n a a[评析]判断(或证明)一个数列成等差、等比数列主要方法有:根据“中项”性质、根据“定义”判断,或通过“归纳猜想”并证明.[例2]解答下述问题:(Ⅰ)等差数列的前n 项和为),(,,Q P QPS P Q S S Q P n若求).,(表示用Q P S Q P [解析]选择公式""2bn an S n 做比较好,但也可以考虑用性质完成.[解法一]设bQ aQ QP bP aP PQ bn an S n 222,①-②得:,],)()[(22Q P b Q P a Q P PQ P Q ˜.)(])()[(,)(,2PQQ P b Q P a Q P S PQQP b Q P a Q P QP ˜[解法二]不妨设P Q Q Q P a a a S S QPP Q Q P›21,.)(,2))((2))((211PQQ P S S QP QP a a Q P Q P Q P a a Q P QP Q P Q P P Q(Ⅱ)等比数列的项数n 为奇数,且所有奇数项的乘积为1024,所有偶数项的乘积为2128,求项数n.[解析]设公比为2421281024,142531 n n a a a a a a a q ››˜①②)1(24211 n qa .7,23525,2)2()1(,2)(2)1(221281024235252352112353211235321n n q a n q a a a a a nn n n 得代入得将而››(Ⅲ)等差数列{a n }中,公差d"`0,在此数列中依次取出部分项组成的数列:,17,5,1,,,,32121 k k k a a a n k k k 其中恰为等比数列›求数列.}{项和的前n k n [解析],,,,171251751a a a a a a 成等比数列˜.1313132}{,132)1(2)1(323,34}{,2,00)2()16()4(111111115111121n n S n k k d k d d k a a d a a a da a a q a d a d d a d d a a d a n n n n n n n n k n n k k n n n 项和的前得由而的公比数列˜[评析]例2是一组等差、等比数列的基本问题,熟练运用概念、公式及性质是解决问题的基本功.[例3]解答下述问题:(Ⅰ)三数成等比数列,若将第三项减去32,则成等差数列;再将此等差数列的第二项减去4,又成等比数列,求原来的三数.[解析]设等差数列的三项,要比设等比数列的三项更简单,设等差数列的三项分别为a -d , a , a +d ,则有.9338,926,9250,10,2,92610,388,06432316803232))(()4()32)((22222或原三数为或得或 a d d d d da a d d d a d a a a d a d a (Ⅱ)有四个正整数成等差数列,公差为10,这四个数的平方和等于一个偶数的平方,求此四数.[解析]设此四数为)15(15,5,5,15 a a a a a ,①②①,②2521251,,,2551251125,125))((45004)()2()15()5()5()15(2222222a m a m a m a m a m a m a m a m a m a m m a N m m a a a a 且均为正整数与˜˜解得 ),(1262不合或a a 所求四数为47,57,67,77[评析]巧设公差、公比是解决等差、等比数列问题的重要方法,特别是求若干个数成等差、等比数列的问题中是主要方法.《训练题》一、选择题:1.三个数,,1,,1,1,122成等比数列又成等差数列n m n m 的值为则n m n m 22 ( )A .-1或3B .-3或1C .1或3D .-3或-12.在等比数列1020144117,5,6,}{a a a a a a a n 则中 = ( )A .2332或 B .2332 或 C .515 或 D .2131 或3.等比数列 302010,10,20,}{M M M M n a n n则若项乘积记为前 ( )A .1000B .40C .425D .814.已知等差数列5,8,11,…与3,7,11,…都有100项,则它们相同项的个数 ( ) A .25 B .26 C .33 D .345.已知一个等差数列的前5项的和是120,最后5项的和是180,又所有项的和为360,则此数列的项数为 ( ) A .12项 B .13项 C .14项 D .15项6.若两个等差数列)(27417,}{},{ N n n n B A B A n b a n n n n n n 且满足和项和分别为的前的值是11a ( )3C .34D .7178二、填空题:7.在等比数列543211245,4,108,}{a a a a a a a a a a n 则中的值为 .8.若a 、b 、c 成等比数列,a 、x 、b 成等差数列,b 、y 、c 成等差数列,则y c x a .9.数列}{n a 是公差不为零的等差数列,它的第4,8,17项恰是另一等比数列}{n b 的第6,8,10项,则}{n b 的公比是 .10.在等差数列q p q p n a p a q a a 则中,,,}{ .在各项为正的等比数列m n m n m n a q a p a a 则中,,,}{ .三、解答题:11.设等差数列,324),6(144,36,}{66 n n n n S n SS S n a 已知项和为的前求a n 的值.12.设等比数列的各项为正数,前n 项的和为2,这n 项后面的2n 项的和为12,求上述3n 项后面的3n 项之和.13.已知等差数列,,0},{461S S a a n且(Ⅰ)当n 为何值时,S n 最小?(Ⅱ)当n 为何值时,?0?0?0 n n n S S S (Ⅲ).2609}{,7287 n n a a a a 中有多少项满足问若14.有五个整数成等比数列,且第一个数为正数,若这五个整数的和为205,而它们的倒数之和为256205,求此五数.15.数列,0,,}{ n n na n S n a 对任意的正整数项和为的前.?}{),1|(|11说明理由是否为等比数列问数列若n n n n a k ka S S 《答案与解析》一、1.B 2.A 3.D 4.A 5.A 6.C二、7.242 8.2, 9.3210.0,pq11.216)(6,180361651621n n n n n na a S S a a a a a a 得››˜.35,1)1(,2144126,18036181181413621 a a a d d a a a a a a n 得代入两式相减得››12.(1)),1(1)1(,11 n n n q a q q a S q 时当,2,2,14)1(2)1(3 a q q a q a n nn得代入得;112,126)1(3666 n n n n S S q a S (2)当q=1时,有na 1=2及2na 1=12,矛盾;综上,所求前3n 项后面的3n 项的和为112.(另解)设公比为,,,,,615621211nn k nn k k nk ak W ak W a W q ›且.112)(,212)(2122,,,,5431654211321621 n n n nnn n q q q W W W W s q q q W W W W W q W W W 所求和的等比数列成公比为˜›13.(Ⅰ),0029146 d d a S S ;5],25)5[(25222最小时当n n S n n dnd n d S (Ⅱ).0101;010;010),10(2n n n n S n S n S n n n dS 时当时当时当˜(Ⅲ),18,4142,727,72141487 d dS S a a 得而˜.15,19526099189,9918项满足条件共有 n n n a n 14.设五数为,,,,,22aq aq a q a q a ①②①+②①②①②①256205)11(1205)11(,0,,,,2222q q q q aq q q q a N a a 由条件得且五项同号三且第一首项为正数˜.256,64,16,4,1,4;1,4,16,64,256,41,44104174,417)2(;,,04134,413)1(,41741302211616,1,162211(1(1618911,16,0,2562222222得所求五数为时得所求五数为时或则若不合方程无有理解则若或得令得代入得q q q q q q x q q x x x x x x q q q q q q q q qq a a a ˜15.111112,, n n n n n n n S a S S ka S S 得而˜,,11211,}{,12,11,01,)1()1()1()1(222,)1(12212111111矛盾则为等比数列若而k k k k a k a a ka S S k k a a k a k a k a k a k S S a a k n n n n n n n n n n n ˜故.,0,,}{,).(}{213122222131232311矛盾得由则为等比若另不是等比数列故 a a a a a a a a a a a S S a a S S a a a n n n n n n ˜①②①②①①②①+②①②①,②。
等比数列与等差数列的异同点
等比数列与等差数列的异同点
等比数列与等差数列是数学中常见的两种数列,它们有着许多相似之处,但也有一些明显的不同之处。
首先,等比数列和等差数列都是有规律的数列,它们的元素之间都有一定的关系。
等比数列的元素之间的关系是每一项都是前一项的一个固定倍数,而等差数列的元素之间的关系是每一项都是前一项的一个固定差值。
其次,等比数列和等差数列的构成也有所不同。
等比数列由一个起始数和一个公比组成,而等差数列由一个起始数和一个公差组成。
此外,等比数列和等差数列的求和也有所不同。
等比数列的求和可以用等比数列的求和公式来计算,而等差数列的求和可以用等差数列的求和公式来计算。
最后,等比数列和等差数列的图形也有所不同。
等比数列的图形是一条抛物线,而等差数列的图形是一条直线。
总之,等比数列和等差数列都是有规律的数列,它们的构成、求和和图形都有所不同。
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等差数列与等比数列的积
大石中学 李浩威
等差数列与等比数列是中学数学最常见和最重要的两种数列,关于它们的性质的研究成果也已经比较丰富和完善,本文从另外一个角度进行探讨,研究了一个等差数列与一个等比数列的积的通项公式以及前n 项和.
定义 设{}n a 、{}n b 是两个数列,记n n n c a b =⋅,称数列{}n c 为数列{}n a 与{}n b 的积(数列).
定理 设{}n a 是等比数列,{}n b 是等差数列,其中11n n a a q -=,1(1)n b b n d =+-,1,2,3,n = ,则{}n a 与{}n b 的积数列的通项公式为111[(1)]n n c a q b n d -=+-,前n 项和为
1111112(1)[]12(1)[(1)1],11(1)n n n n n n a nb d q S a b q a dq n q nq q q q --⎧+=⎪⎪=⎨+--+⎪+≠⎪--⎩
,当时;当时. 证明 通项公式111[(1)]n n n n c a b a q b n d -=⋅=+-,前n 项和也是分两种情形求解.
(1)当1q =时,11[(1)]n c a b n d =+-,
12n n S c c c =+++
11111111()(2)[(1)]a b a b d a b d a b n d =++++++-
11111[2(1)]a b b d b d b n d =++++++++-
11(1)[]2
n n a nb d -=+. (2)当1q ≠时,11111111[(1)](1)n n n n c a q b n d a b q a d n q
---=+-=+-,记111n n d a b q -=,11(1)n n e a d n q -=-,则n n n c d e =+,
211211111111n n d d d a b a b q a b q a b q -+++=++++ 11(1)1n a b q q
+=-, 231121111023(1)n n e e e a dq a dq a dq a d n q -+++=+++++-
2311(23(1))n a d q q q n q -=++++- ,
记23123(1)n n T q q q n q -=++++- ,则
234123(2)(1)n n n qT q q q n q n q -=++++-+- ,
231(1)n n n n T qT q q q q n q --=++++--
231n n n q q q q q nq -=+++++-
(1)1n n q q nq q
-=--, 所以
12(1)(1)11(1)
n n
n n n q q nq n q nq q q T q q +----+-==--, 12n n S c c c =+++ 1122n n d e d e d e =++++++
1212()()n n d d d e e e =+++++++
231111(1)(23(1))1n n a b q a d q q q n q q
-+=+++++-- 111(1)1n n a b q a dT q
+=+- 11112(1)[(1)1]1(1)
n n n a b q a dq n q nq q q -+--+=+--. 从积数列{}n c 的通项公式可以看出来,在一般情况下,积数列{}n c 既等差数列,也不是等比数列,但它的通项公式和前n 项和可以求出.
类似两个数列的积数列的定义,可以定义两个数列的和、差、商数列,其中等差数列与等比数列的和数列、差数列的通项公式以及前n 项和不难求出,而等差数列与等比数列的商数列本质上与和数列相同,但反过来等比数列与等差数列的商数列的前n 项和能否求出,这是本文还没解决的一个问题.。