高考总复习:数列(基本知识点)
高考数学知识点复习之数列公式及结论总结
高考数学知识点复习之数列公式及结论总结一、高中数列差不多公式:1、一样数列的通项an与前n项和Sn的关系:an=2、等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d an=ak+(n-k)d (其中a1为首项、ak为已知的第k项) 当d0时,an是关于n的一次式;当d=0时,an是一个常数。
3、等差数列的前n项和公式:Sn=Sn=Sn=当d0时,Sn是关于n的二次式且常数项为0;当d=0时(a10),Sn=na1是关于n的正比例式。
4、等比数列的通项公式:an= a1qn-1an= akqn-k(其中a1为首项、ak为已知的第k项,an0)5、等比数列的前n项和公式:当q=1时,Sn=n a1 (是关于n的正比例式);当q1时,Sn=Sn=三、高中数学中有关等差、等比数列的结论1、等差数列{an}的任意连续m项的和构成的数列Sm、S2m-Sm、S3m -S2m、S4m- S3m、仍为等差数列。
2、等差数列{an}中,若m+n=p+q,则3、等比数列{an}中,若m+n=p+q,则4、等比数列{an}的任意连续m项的和构成的数列Sm、S2m-Sm、S3m -S2m、S4m- S3m、仍为等比数列。
5、两个等差数列{an}与{bn}的和差的数列{an+bn}、{an-bn}仍为等差数列。
6、两个等比数列{an}与{bn}的积、商、倒数组成的数列{anbn}、仍为等比数列。
7、等差数列{an}的任意等距离的项构成的数列仍为等差数列。
8、等比数列{an}的任意等距离的项构成的数列仍为等比数列。
9、三个数成等差数列的设法:a-d,a,a+d;四个数成等差的设法:a-3d,a-d,,a+d,a+3d10、三个数成等比数列的设法:a/q,a,aq;四个数成等比的错误设法:a/q3,a/q,aq,aq3 (什么缘故?)11、{an}为等差数列,则(c0)是等比数列。
12、{bn}(bn0)是等比数列,则{logcbn} (c0且c1) 是等差数列。
(完整版)高三总复习数列知识点及题型归纳总结
一、数列的概念(1) 数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列; 数列中的每个数都叫这个数列的项。
记作a n ,在数列第一个位置的项叫第1项(或首项),在第二个位置的叫第2项,……,序号为n 的项叫第n 项(也叫通项)记作 a n ; 数列的一般形式:a 1, a 2, a 3,……,a n ,……,简记作a n 。
例:判断下列各组元素能否构成数列 (1) a, -3, -1, 1, b, 5, 7, 9; (2) 2010年各省参加高考的考生人数。
(2) 通项公式的定义:如果数列 叫这个数列的通项公式。
例如:①:1 , 2 , 3 , 4, 511111 _ _ _ _ , ? ? ?2 3 4 5a n = n ( n 7, n N ),1 a n =(n N)。
n说明:1 n 2k 1② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。
例如,a n = ( 1)n =(k Z);1,n 2k③ 不是每个数列都有通项公式。
例如, 1 , 1.4 , 1.41 , 1.414 ,…… (3) 数列的函数特征与图象表示: 序号:1 2 3 4 5 6 项:456 7 8 9上面每一项序号与这一项的对应关系可看成是一个序号集合到另一个数集的映射。
从函数观点看,数列实质上是定义域为正整数集N (或它的有限子集)的函数 f(n)当自变量n 从1开始依次取值时对应的一系列函数值f(1),f(2), f(3),……,f(n),……•通常用a n 来代替f n ,其图象是一群孤立点。
例:画出数列a n 2n 1的图像•(4) 数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关 系分:单调数列(递增数列、递减数列) 、常数列和摆动数列。
例:下列的数列,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列? (1) 1 , 2, 3, 4, 5, 6,… (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, …(3) 1,0, 1,0, 1,0, … (4)a, a, a, a, a,…例:已知数列{a n }的前n 项和s n 2n 2 3,求数列{a n }的通项公式高三总复习 数列{a n }的第n 项与n 之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就②:数列①的通项公式是 数列②的通项公式是①a n 表示数列,a n 表示数列中的第n 项,a n = n 表示数列的通项公式;(5)数列{ a n }的前n 项和S n 与通项a n 的关系:a nS 1(n 1)S n A n > 2)练习:1 •根据数列前4项,写出它的通项公式:(1) 1, 3, 5, 7……;22 132 1 42 1 52 1(2)234 5 (3)1 1 1 1---1*2*3*44*5(4) 9, 99, 999, 9999 …(5) 7, 77, 777, 7777,(6)8, 88, 888, 8888 2 •数列a n 中,已知a n(1)与出a i, , a 2, a 3, a n 1, a n 2 ;2(2) 79 2是否是数列中的项?若是,是第几项?33• (2003京春理14,文15)在某报《自测健康状况》的报道中,自测血压结果与相应年龄的统计数据如下表 观察表中数据的特点,用适当的数填入表中空白(_____ )内。
高考数学总复习:数列的概念与公式
高考数学总复习:数列的概念与公式知识网络目标认知考试大纲要求:1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类函数.重点:1.掌握常见的求数列通项的一般方法;2.用数列知识解决带有实际意义的或生活、工作中遇到的数学问题难点:1.利用函数的观点去认识和理解数列与其它数学知识之间的内在联系;2.用数列知识解决带有实际意义的或生活、工作中遇到的数学问题。
知识要点梳理知识点一:数列的概念按一定顺序排列的一列数,如1,1,2,3,5,…,a n,…,可简记为{a n}。
注意:数列可以看作是定义在N*或其子集{1,2,3,…,n}上的函数,与以前常见函数的不同主要在于:(1)定义域是离散的因而其图象也是离散的单点集;(2)有序。
知识点二:数列的表示(1)列举法:如-2,-5,-8,…(2)图象法:由点组成的图象;是离散的点集。
(3)解析式法:类似于函数的解析法,数列的解析法就是给出了数列的通项公式a n=f(n),n∈N*。
(4)递推:利用数列的第n项与它前面若干项的关系及初始值确定。
如a n=a n-1+a n-2(n≥3),且a1=1,a2=1.注意:①并不是每个数列都能写出它的数列通项公式;数列的通项如果存在,也不一定唯一。
②数列的列举法与集合的列举法不一样,主要就是有序与无序的差别。
③利用递推关系表示数列时,需要有相应个数的初始值。
知识点三:数列的分类(1)按项数:有限数列和无限数列(2)按单调性:常数列、摆动数列、单调数列(递增数列、递减数列)知识点四:数列的通项公式与前项和公式任意数列的前n项和,于是,所以有:注意:由前n项和求数列通项时,要分三步进行:(1)求;(2)求出当n≥2时的;(3)如果令n≥2时得出的中的n=1时有成立,则最后的通项公式可以统一写成一个形式,否则就只能写成分段的形式。
规律方法指导1.与集合中元素的性质相比较,数列中的项也有相应的三个性质:(1)确定性:一个数是否数列中的项是确定的;(2)可重复性:数列中的数可以重复;(3)有序性:数列中的数的排列是有次序的.2.数列是一个特殊的函数,其特殊性主要体现在定义域上,根据此特殊性可以判定一个数是否数列中的项;数列的通项公式实际上就是相应函数的解析式;跟不是所有的函数都有解析式一样,不是所有的数列都有通项公式.3.要注意强调数列、数列的项、数列的通项三个概念的区别.4.给出数列的方法中,递推关系包含两种:一种是项和项之间的关系;另一种是项和前n项和S n之间的关系.要用转化的数学思想方法.转化是数学中最基本、最常用的解题策略,S n和a n 的转化,一定要围绕目标进行转化.5.重视函数与数列的联系,重视方程思想在数列中的应用。
2024年高考数学专项复习数列考查的九个热点(解析版)
数列考查的九个热点热点题型速览热点一等差数列的基本计算热点二等比数列的基本计算热点三等差数列与等比数列的综合计算热点四数列与函数的交汇热点五数列与不等式交汇热点六数列与解析几何交汇热点七数列与概率统计交汇热点八等差数列、等比数列的判断与证明热点九数列中的“新定义”问题热点一等差数列的基本计算1(2023春·河南开封·高三通许县第一高级中学校考阶段练习)已知等差数列a n 为递增数列,S n 为其前n 项和,a 3+a 7=34,a 4⋅a 6=280,则S 11=()A.516B.440C.258D.2202(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考期中)某种卷筒卫生纸绕在圆柱形盘上,空盘时盘芯直径为60mm ,满盘时直径为120mm ,已知卫生纸的厚度为0.1mm ,则满盘时卫生纸的总长度大约( )(π≈3.14,精确到1m )A.65mB.85mC.100mD.120m3(2020·全国高考真题(理))北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)()A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块2024年高考数学专项复习数列考查的九个热点(解析版)4(2022·全国·统考高考真题)记S n为等差数列a n的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d=.【规律方法】1.等差数列中的基本量a1,a n,d,n,S n,“知三可求二”,在求解过程中主要运用方程思想.要注意使用公式时的准确性与合理性,更要注意运算的准确性.在遇到一些较复杂的方程组时,要注意运用整体代换思想,使运算更加便捷.2. 在等差数列{a n}中,若出现a m-n,a m,a m+n等项时,可以利用等差数列的性质将其转化为与a m有关的条件;若求a m项,可由a m=12(a m-n+a m+n)转化为求a m-n,a m+n或a m-n+a m+n的值.3.数列的基本计算,往往以数学文化问题为背景.热点二等比数列的基本计算5(2020·全国·统考高考真题)设{a n}是等比数列,且a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a6+a7+a8= ()A.12B.24C.30D.326(2023·广东揭阳·惠来县第一中学校考模拟预测)在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.其大意是:有人要去某关口,路程为378里,第一天健步行走,从第二天起由于脚痛,每天走的路程都为前一天的一半,一共走了六天,才到目的地.则此人后3天共走的里程数为()A.6B.12C.18D.427(2023·全国高考真题)已知a n为等比数列,a2a4a5=a3a6,a9a10=-8,则a7=.【规律方法】1.等比数列运算问题的一般求法是设出首项a1和公比q,然后由通项公式或前n项和公式转化为方程(组)求解.2.等比数列的通项公式及前n项和公式,共涉及五个量a1,a n,q,n,S n,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.3.根据题目特点,可选用等比数列的性质.热点三等差数列与等比数列的综合计算8(2019·北京·高考真题)设{an}是等差数列,a1=-10,且a2+10,a3+8,a4+6成等比数列.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)记{an}的前n项和为Sn,求Sn的最小值.9(2022·全国·统考高考真题)记S n为数列a n的前n项和.已知2S nn+n=2a n+1.(1)证明:a n是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求S n的最小值.10(2023·天津·统考高考真题)已知a n是等差数列,a2+a5=16,a5-a3=4.(1)求a n的通项公式和2n-1i=2n-1a i .(2)已知b n为等比数列,对于任意k∈N*,若2k-1≤n≤2k-1,则b k<a n<b k+1,(Ⅰ)当k≥2时,求证:2k-1<b k<2k+1;(Ⅱ)求b n 的通项公式及其前n 项和.热点四数列与函数的交汇11(2018·浙江·高考真题)已知a 1,a 2,a 3,a 4成等比数列,且a 1+a 2+a 3+a 4=ln (a 1+a 2+a 3).若a 1>1,则A.a 1<a 3,a 2<a 4B.a 1>a 3,a 2<a 4C.a 1<a 3,a 2>a 4D.a 1>a 3,a 2>a 412(2023秋·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)如图1所示,古筝有多根弦,每根弦下有一个雁柱,雁柱用于调整音高和音质.图2是根据图1绘制的古筝弦及其雁柱的简易平面图.在图2中,每根弦都垂直于x 轴,相邻两根弦间的距离为1,雁柱所在曲线的方程为y =1.1x ,第n 根弦(n ∈N ,从左数首根弦在y 轴上,称为第0根弦)分别与雁柱曲线和直线l :y =x +1交于点A n x n ,y n 和B n x n,y n,则20n =0y n y n=.(参考数据:取1.122=8.14.)13(2023秋·福建厦门·高三厦门一中校考阶段练习)已知数列a n 满足a 1>0,a n +1=log 2a n ,n =2k -1,k ∈N ∗2a n+2,n =2k ,k ∈N ∗.(1)判断数列a 2n -1 是否是等比数列?若是,给出证明;否则,请说明理由;(2)若数列a n 的前10项和为361,记b n =1log 2a 2n +1 ⋅a 2n +2,数列b n 的前n 项和为T n ,求证:T n <12.14(2023·全国·高三专题练习)已知A x 1,y 2 、B x 2,y 2 是函数f x =2x 1-2x ,x ≠12-1,x =12的图象上的任意两点,点M 在直线x =12上,且AM =MB .(1)求x 1+x 2的值及y 1+y 2的值;(2)已知S 1=0,当n ≥2时,S n =f 12 +f 2n +f 3n +⋅⋅⋅+f n -1n,设a n =2Sn,T n 数列a n 的前n 项和,若存在正整数c ,m ,使得不等式T m -c T m +1-c <12成立,求c 和m 的值;热点五数列与不等式交汇15(2022·浙江·统考高考真题)已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=a n -13a 2n n ∈N ∗,则()A.2<100a 100<52 B.52<100a 100<3 C.3<100a 100<72 D.72<100a 100<416(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)如图,在一个单位正方形中,首先将它等分成4个边长为12的小正方形,保留一组不相邻的2个小正方形,记这2个小正方形的面积之和为S 1;然后将剩余的2个小正方形分别继续四等分,各自保留一组不相邻的2个小正方形,记这4个小正方形的面积之和为S 2.以此类推,操作n 次,若S 1+S 2+⋅⋅⋅+S n ≥20232024,则n 的最小值是()A.9B.10C.11D.1217(2023秋·四川绵阳·高三绵阳中学校考阶段练习)已知等差数列a n 的前n 项和为S n ,且S 4=4S 2,a 3n =3a n +2n ∈N *(1)求a n 的通项公式,(2)设b n =1a n a n +1,且b n 的前n 项和为T n ,证明,13≤T n <12.18(2022·全国·统考高考真题)记S n 为数列a n 的前n 项和,已知a 1=1,S n a n 是公差为13的等差数列.(1)求a n 的通项公式;(2)证明:1a 1+1a 2+⋯+1a n<2.19(2021·全国·统考高考真题)设a n 是首项为1的等比数列,数列b n 满足b n =na n3.已知a 1,3a 2,9a 3成等差数列.(1)求a n 和b n 的通项公式;(2)记S n 和T n 分别为a n 和b n 的前n 项和.证明:T n <S n2.20(2023·河南郑州·统考模拟预测)已知数列a n 与b n 的前n 项和分别为A n 和B n ,且对任意n ∈N *,a n +1-a n =32b n +1-b n 恒成立.(1)若A n =3n 2+3n2,b 1=2,求B n ;(2)若对任意n ∈N *,都有a n =B n 及b 2a 1a 2+b 3a 2a 3+b 4a 3a 4+⋯+b n +1a n a n +1<13恒成立,求正整数b 1的最小值.21(2023秋·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知a n 为等差数列,b n 为等比数列,b 1=2a 1=2,a 5=5a 4-a 3 ,b 5=4b 4-b 3 ,数列c n 满足c n =1a n a n +2,n 为奇数b n,n 为偶数.(1)求a n 和b n 的通项公式;(2)证明:2ni =1c i ≥133.热点六数列与解析几何交汇22(2022·全国·统考高考真题)图1是中国古代建筑中的举架结构,AA ,BB ,CC ,DD 是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中DD 1,CC 1,BB 1,AA 1是举,OD 1,DC 1,CB 1,BA 1是相等的步,相邻桁的举步之比分别为DD 1OD 1=0.5,CC 1DC 1=k 1,BB 1CB 1=k 2,AA 1BA 1=k 3.已知k 1,k 2,k 3成公差为0.1的等差数列,且直线OA 的斜率为0.725,则k 3=()A.0.75B.0.8C.0.85D.0.923(重庆·高考真题)设A x 1,y 1 ,B 4,95 ,C x 2,y 2 是右焦点为F 的椭圆x 225+y 29=1上三个不同的点,则“|AF |,|BF |,|CF |成等差数列”是“x 1+x 2=8”的()A.充要条件B.必要而不充分条件C.充分而不必要条件D.既不充分也不必要条件24(2021·浙江·统考高考真题)已知a ,b ∈R ,ab >0,函数f x =ax 2+b (x ∈R ).若f (s -t ),f (s ),f (s +t )成等比数列,则平面上点s ,t 的轨迹是()A.直线和圆B.直线和椭圆C.直线和双曲线D.直线和抛物线热点七数列与概率统计交汇25(2023秋·江西·高三校联考阶段练习)甲同学现参加一项答题活动,其每轮答题答对的概率均为13,且每轮答题结果相互独立.若每轮答题答对得5分,答错得0分,记第i 轮答题后甲同学的总得分为X i ,其中i =1,2,⋅⋅⋅,n .(1)求E X 99 ;(2)若乙同学也参加该答题活动,其每轮答题答对的概率均为23,并选择另一种答题方式答题:从第1轮答题开始,若本轮答对,则得20分,并继续答题;若本轮答错,则得0分,并终止答题,记乙同学的总得分为Y .证明:当i >24时,E X i >E Y .26(2023秋·湖北荆州·高三沙市中学校考阶段练习)在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,点A 处有一只小蚂蚁,每次随机等可能地沿各条棱或侧面对角线向另一顶点移动,设小蚂蚁移动n 次后仍在底面ABC 的顶点处的概率为P n .(1)求P1,P2的值.(2)求P n.27(2019·全国·高考真题(理))为了治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更有效,为此进行动物试验.试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验.对于两只白鼠,随机选一只施以甲药,另一只施以乙药.一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮试验.当其中一种药治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多4只时,就停止试验,并认为治愈只数多的药更有效.为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施以乙药的白鼠未治愈则甲药得1分,乙药得-1分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白鼠未治愈则乙药得1分,甲药得-1分;若都治愈或都未治愈则两种药均得0分.甲、乙两种药的治愈率分别记为α和β,一轮试验中甲药的得分记为X.(1)求X的分布列;(2)若甲药、乙药在试验开始时都赋予4分,p i(i=0,1,⋯,8)表示“甲药的累计得分为i时,最终认为甲药比乙药更有效”的概率,则p0=0,p8=1,p i=ap i-1+bp i+cp i+1(i=1,2,⋯,7),其中a=P(X=-1),b=P(X=0),c=P(X=1).假设α=0.5,β=0.8.(i)证明:{p i+1-p i}(i=0,1,2,⋯,7)为等比数列;(ii)求p4,并根据p4的值解释这种试验方案的合理性.热点八等差数列、等比数列的判断与证明28【多选题】(2022·广东茂名·模拟预测)已知数列a n的前n项和为S,a1=1,S n+1=S n+2a n+1,数列2na n⋅a n+1的前n项和为Tn,n∈N*,则下列选项正确的为()A.数列a n+1是等比数列 B.数列a n+1是等差数列C.数列a n的通项公式为a n=2n-1 D.T n>129(2021·全国·统考高考真题)记S n为数列a n的前n项和,b n为数列S n的前n项积,已知2S n+1b n=2.(1)证明:数列b n是等差数列;(2)求a n的通项公式.热点九数列中的“新定义”问题30(2020·全国·统考高考真题)0-1周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列a1a2⋯a n⋯满足a i∈{0,1}(i=1,2,⋯),且存在正整数m,使得a i+m=a i(i=1,2,⋯)成立,则称其为0-1周期序列,并称满足a i+m=a i(i=1,2,⋯)的最小正整数m为这个序列的周期.对于周期为m的0-1序列a1a2⋯a n⋯,C(k)=1 mmi=1a i a i+k(k=1,2,⋯,m-1)是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0-1序列中,满足C(k)≤15(k=1,2,3,4)的序列是()A.11010⋯B.11011⋯C.10001⋯D.11001⋯31【多选题】(2023秋·湖南长沙·高三周南中学校考阶段练习)古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状,把数分成许多类,如图中第一行图形中黑色小点个数:1,3,6,10,⋯称为三角形数,第二行图形中黑色小点个数:1,4,9,16,⋯称为正方形数,记三角形数构成数列a n,正方形数构成数列b n,则下列说法正确的是()A.1b 1+1b 2+1b 3+⋯+1b n<2;B.1225既是三角形数,又是正方形数;C.10i =11b i +1-a i +1=95;D.∀m ∈N *,m ≥2总存在p ,q ∈N *,使得b m =a p +a q 成立;32(2022秋·山东·高三校联考阶段练习)若项数为n 的数列a n 满足:a i =a n +1-i i =1,2,3,⋯,n 我们称其为n 项的“对称数列”.例如:数列1,2,2,1为4项的“对称数列”;数列1,2,3,2,1为5项的“对称数列”.设数列c n 为2k +1项的“对称数列”,其中c 1,c 2⋯c k +1是公差为2的等差数列,数列c n 的最大项等于8,记数列c n 的前2k +1项和为S 2k +1,若S 2k +1=32,则k =.数列考查的九个热点热点题型速览热点一等差数列的基本计算热点二等比数列的基本计算热点三等差数列与等比数列的综合计算热点四数列与函数的交汇热点五数列与不等式交汇热点六数列与解析几何交汇热点七数列与概率统计交汇热点八等差数列、等比数列的判断与证明热点九数列中的“新定义”问题热点一等差数列的基本计算1(2023春·河南开封·高三通许县第一高级中学校考阶段练习)已知等差数列a n 为递增数列,S n 为其前n 项和,a 3+a 7=34,a 4⋅a 6=280,则S 11=()A.516 B.440C.258D.220【答案】D【分析】根据给定条件,利用等差数列性质求出a 4,a 6,再利用前n 项和公式求解作答.【详解】等差数列a n 为递增数列,则a 4<a 6,由a 3+a 7=34,得a 4+a 6=34,而a 4⋅a 6=280,解得a 4=14,a 6=20,所以S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6=220.故选:D2(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考期中)某种卷筒卫生纸绕在圆柱形盘上,空盘时盘芯直径为60mm ,满盘时直径为120mm ,已知卫生纸的厚度为0.1mm ,则满盘时卫生纸的总长度大约( )(π≈3.14,精确到1m )A.65m B.85mC.100mD.120m【答案】B【分析】依题意,可以把绕在盘上的卫生纸长度,近似看成300个半径成等差数列的圆周长,然后分别计算各圆的周长,再借助等差数列前n 项和公式求总和即可.【详解】因为空盘时盘芯直径为60mm ,则半径为30mm ,周长为2π×30=60πmm ,又满盘时直径为120mm ,则半径为60mm ,周长为2π×60=120πmm ,又因为卫生纸的厚度为0.1mm ,则60-300.1=300,即每一圈周长成等差数列,项数为300,于是根据等差数列的求和公式,得:S300=300×60π+120π2=27000πmm ,又27000πmm≈84780mm≈85m,即满盘时卫生纸的总长度大约为85m,故选:B.3(2020·全国高考真题(理))北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)()A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块【答案】C【解析】设第n环天石心块数为a n,第一层共有n环,则a n是以9为首项,9为公差的等差数列,a n=9+n-1×9=9n,设S n为a n的前n项和,则第一层、第二层、第三层的块数分别为S n,S2n-S n,S3n-S2n,因为下层比中层多729块,所以S3n-S2n=S2n-S n+729,即3n9+27n2-2n9+18n2=2n9+18n2-n9+9n2+729即9n2=729,解得n=9,所以S3n=S27=279+9×272=3402.故选:C4(2022·全国·统考高考真题)记S n为等差数列a n的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d=.【答案】2【分析】转化条件为2a1+2d=2a1+d+6,即可得解.【详解】由2S3=3S2+6可得2a1+a2+a3=3a1+a2+6,化简得2a3=a1+a2+6,即2a1+2d=2a1+d+6,解得d=2.故答案为:2.【规律方法】1.等差数列中的基本量a1,a n,d,n,S n,“知三可求二”,在求解过程中主要运用方程思想.要注意使用公式时的准确性与合理性,更要注意运算的准确性.在遇到一些较复杂的方程组时,要注意运用整体代换思想,使运算更加便捷.2. 在等差数列{a n}中,若出现a m-n,a m,a m+n等项时,可以利用等差数列的性质将其转化为与a m有关的条件;若求a m 项,可由a m =12(a m -n +a m +n)转化为求a m -n ,a m +n 或a m -n +a m +n 的值.3.数列的基本计算,往往以数学文化问题为背景.热点二等比数列的基本计算5(2020·全国·统考高考真题)设{a n }是等比数列,且a 1+a 2+a 3=1,a 2+a 3+a 4=2,则a 6+a 7+a 8=()A.12B.24C.30D.32【答案】D【分析】根据已知条件求得q 的值,再由a 6+a 7+a 8=q 5a 1+a 2+a 3 可求得结果.【详解】设等比数列a n 的公比为q ,则a 1+a 2+a 3=a 11+q +q 2 =1,a 2+a 3+a 4=a 1q +a 1q 2+a 1q 3=a 1q 1+q +q 2 =q =2,因此,a 6+a 7+a 8=a 1q 5+a 1q 6+a 1q 7=a 1q 51+q +q 2 =q 5=32.故选:D .6(2023·广东揭阳·惠来县第一中学校考模拟预测)在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.其大意是:有人要去某关口,路程为378里,第一天健步行走,从第二天起由于脚痛,每天走的路程都为前一天的一半,一共走了六天,才到目的地.则此人后3天共走的里程数为()A.6B.12C.18D.42【答案】D【分析】设第n n ∈N ∗ 天走a n 里,其中1≤n ≤6,由题意可知,数列a n 是公比为12的等比数列,利用等比数列的求和公式求出a 1的值,然后利用等比数列的求和公式可求得此人后3天共走的里程数.【详解】设第n n ∈N ∗ 天走a n 里,其中1≤n ≤6,由题意可知,数列a n 是公比为12的等比数列,所以,a 11-12 6 1-12=6332a 1=378,解得a 1=378×3263=192,所以,此人后三天所走的里程数为a 4+a 5+a 6=192×181-1231-12=42.故选:D .7(2023·全国高考真题)已知a n 为等比数列,a 2a 4a 5=a 3a 6,a 9a 10=-8,则a 7=.【答案】-2【分析】根据等比数列公式对a 2a 4a 5=a 3a 6化简得a 1q =1,联立a 9a 10=-8求出q 3=-2,最后得a 7=a 1q ⋅q 5=q 5=-2.【解析】设a n 的公比为q q ≠0 ,则a 2a 4a 5=a 3a 6=a 2q ⋅a 5q ,显然a n ≠0,则a 4=q 2,即a 1q 3=q 2,则a 1q =1,因为a 9a 10=-8,则a 1q 8⋅a 1q 9=-8,则q 15=q 5 3=-8=-2 3,则q 3=-2,则a 7=a 1q ⋅q 5=q 5=-2,故答案为:-2.【规律方法】1.等比数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公比q ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.2.等比数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,q ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.3.根据题目特点,可选用等比数列的性质.热点三等差数列与等比数列的综合计算8(2019·北京·高考真题)设{an }是等差数列,a 1=-10,且a 2+10,a 3+8,a 4+6成等比数列.(Ⅰ)求{an }的通项公式;(Ⅱ)记{an }的前n 项和为Sn ,求Sn 的最小值.【答案】(Ⅰ)a n =2n -12;(Ⅱ)-30.【分析】(Ⅰ)由题意首先求得数列的公差,然后利用等差数列通项公式可得a n 的通项公式;(Ⅱ)首先求得S n 的表达式,然后结合二次函数的性质可得其最小值.【详解】(Ⅰ)设等差数列a n 的公差为d ,因为a 2+10,a 3+8,a 4+6成等比数列,所以(a 3+8)2=(a 2+10)(a 4+6),即(2d -2)2=d (3d -4),解得d =2,所以a n =-10+2(n -1)=2n -12.(Ⅱ)由(Ⅰ)知a n =2n -12,所以S n =-10+2n -122×n =n 2-11n =n -112 2-1214;当n =5或者n =6时,S n 取到最小值-30.9(2022·全国·统考高考真题)记S n 为数列a n 的前n 项和.已知2S nn+n =2a n +1.(1)证明:a n 是等差数列;(2)若a 4,a 7,a 9成等比数列,求S n 的最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)-78.【分析】(1)依题意可得2S n +n 2=2na n +n ,根据a n =S 1,n =1S n-Sn -1,n ≥2,作差即可得到a n -a n -1=1,从而得证;(2)法一:由(1)及等比中项的性质求出a 1,即可得到a n 的通项公式与前n 项和,再根据二次函数的性质计算可得.【详解】(1)因为2S nn+n =2a n +1,即2S n +n 2=2na n +n ①,当n ≥2时,2S n -1+n -1 2=2n -1 a n -1+n -1 ②,①-②得,2S n +n 2-2S n -1-n -1 2=2na n +n -2n -1 a n -1-n -1 ,即2a n +2n -1=2na n -2n -1 a n -1+1,即2n -1 a n -2n -1 a n -1=2n -1 ,所以a n -a n -1=1,n ≥2且n ∈N *,所以a n 是以1为公差的等差数列.(2)[方法一]:二次函数的性质由(1)可得a 4=a 1+3,a 7=a 1+6,a 9=a 1+8,又a 4,a 7,a 9成等比数列,所以a 72=a 4⋅a 9,即a 1+6 2=a 1+3 ⋅a 1+8 ,解得a 1=-12,所以a n=n-13,所以S n=-12n+n n-12=12n2-252n=12n-2522-6258,所以,当n=12或n=13时,S nmin=-78.[方法二]:【最优解】邻项变号法由(1)可得a4=a1+3,a7=a1+6,a9=a1+8,又a4,a7,a9成等比数列,所以a72=a4⋅a9,即a1+62=a1+3⋅a1+8,解得a1=-12,所以a n=n-13,即有a1<a2<⋯<a12<0,a13=0.则当n=12或n=13时,S nmin=-78.【整体点评】(2)法一:根据二次函数的性质求出S n的最小值,适用于可以求出S n的表达式;法二:根据邻项变号法求最值,计算量小,是该题的最优解.10(2023·天津·统考高考真题)已知a n是等差数列,a2+a5=16,a5-a3=4.(1)求a n的通项公式和2n-1i=2n-1a i .(2)已知b n为等比数列,对于任意k∈N*,若2k-1≤n≤2k-1,则b k<a n<b k+1,(Ⅰ)当k≥2时,求证:2k-1<b k<2k+1;(Ⅱ)求b n的通项公式及其前n项和.【答案】(1)a n=2n+1,2n-1i=2n-1a i=3⋅4n-1;(2)(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)b n=2n,前n项和为2n+1-2.【分析】(1)由题意得到关于首项、公差的方程,解方程可得a1=3,d=2,据此可求得数列的通项公式,然后确定所给的求和公式里面的首项和项数,结合等差数列前n项和公式计算可得2n-1i=2n-1a i=3⋅4n-1.(2)(Ⅰ)利用题中的结论分别考查不等式两侧的情况,当2k-1≤n≤2k-1时,b k<a n,取n=2k-1,当2k-2≤n≤2k-1-1时,a n<b k,取n=2k-1-1,即可证得题中的不等式;(Ⅱ)结合(Ⅰ)中的结论,利用极限思想确定数列的公比,进而可得数列的通项公式,最后由等比数列前n 项和公式即可计算其前n项和.【详解】(1)由题意可得a2+a5=2a1+5d=16a5-a3=2d=4,解得a1=3d=2,则数列a n的通项公式为a n=a1+n-1d=2n+1,求和得2n-1i=2n-1a i=2n-1i=2n-12i+1=22n-1i=2n-1i+2n-1-2n-1+1=22n-1+2n-1+1+2n-1+2+⋯+2n-1+2n-1=22n-1+2n-1⋅2n-12+2n-1=3⋅4n-1.(2)(Ⅰ)由题意可知,当2k-1≤n≤2k-1时,b k<a n,取n=2k-1,则b k<a2k-1=2×2k-1+1=2k+1,即b k<2k+1,当2k-2≤n≤2k-1-1时,a n<b k,取n=2k-1-1,此时a n=a2k-1-1=22k-1-1+1=2k-1,据此可得2k-1<b k,综上可得:2k-1<b k<2k+1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:2k-1<bk<2k+1,2k+1-1<b k+1<2k+1+1则数列b n的公比q满足2k+1-12k+1=2-32k+1<q=b k+1b k<2k+1+12k-1=2+32k-1,当k∈N*,k→+∞时,2-3 2k+1→2,2+32k-1→2,所以q=2,所以2k-1<b12k-1<2k+1,即2k-12k-1=2-12k-1<b1<2k+12k-1=2+12k-1,当k∈N*,k→+∞时,2-1 2k-1→2,2+12k-1→2,所以b1=2,所以数列的通项公式为b n=2n,其前n项和为:S n=2×1-2n1-2=2n+1-2.热点四数列与函数的交汇11(2018·浙江·高考真题)已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3).若a1>1,则A.a1<a3,a2<a4B.a1>a3,a2<a4C.a1<a3,a2>a4D.a1>a3,a2>a4【答案】B【分析】先证不等式x≥ln x+1,再确定公比的取值范围,进而作出判断.【详解】令f(x)=x-ln x-1,则f (x)=1-1x,令f(x)=0,得x=1,所以当x>1时,f (x)>0,当0<x<1时,f (x)<0,因此f(x)≥f(1)=0,∴x≥ln x+1,若公比q>0,则a1+a2+a3+a4>a1+a2+a3>ln(a1+a2+a3),不合题意;若公比q≤-1,则a1+a2+a3+a4=a1(1+q)(1+q2)≤0,但ln(a1+a2+a3)=ln[a1(1+q+q2)]>ln a1>0,即a1+a2+a3+a4≤0<ln(a1+a2+a3),不合题意;因此-1<q<0,q2∈(0,1),∴a1>a1q2=a3,a2<a2q2=a4<0,选B.【点睛】构造函数对不等式进行放缩,进而限制参数取值范围,是一个有效方法.如x≥ln x+1,e x≥x+1,e x≥x2+1(x≥0).12(2023秋·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)如图1所示,古筝有多根弦,每根弦下有一个雁柱,雁柱用于调整音高和音质.图2是根据图1绘制的古筝弦及其雁柱的简易平面图.在图2中,每根弦都垂直于x轴,相邻两根弦间的距离为1,雁柱所在曲线的方程为y=1.1x,第n根弦(n∈N,从左数首根弦在y轴上,称为第0根弦)分别与雁柱曲线和直线l:y=x+1交于点A n x n,y n和B n x n ,y n,则20n=0y n y n=.(参考数据:取1.122=8.14.)【答案】914【分析】根据题意可得y n =n +1,y n=1.1n ,进而利用错位相减法运算求解.【详解】由题意可知:y n =n +1,y n =1.1n ,则20n =0y n y n=20n =0n +1 1.1n =1×1.10+2×1.11+⋯+20×1.119+21×1.120,可得1.1×20n =0y n y n =1×1.11+2×1.12+⋯+20×1.120+21×1.121,两式相减可得:-0.1×20n =0y n y n=1.10+1.11+⋯+1.120-21×1.121=1-1.1211-1.1-21×1.121=1-1.121+0.1×21×1.121-0.1=1+1.122-0.1=1+8.14-0.1=-91.4,所以20n =0y n y n=914.故答案为:914.13(2023秋·福建厦门·高三厦门一中校考阶段练习)已知数列a n 满足a 1>0,a n +1=log 2a n ,n =2k -1,k ∈N ∗2a n+2,n =2k ,k ∈N ∗.(1)判断数列a 2n -1 是否是等比数列?若是,给出证明;否则,请说明理由;(2)若数列a n 的前10项和为361,记b n =1log 2a 2n +1 ⋅a 2n +2,数列b n 的前n 项和为T n ,求证:T n <12.【答案】(1)数列a 2n -1 成等比数列,证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)推导出a 2n +1=2a 2n +2=2log 2a 2n -1+2=4a 2n -1,得到结论;(2)先得到a 2n -1=a 1⋅4n -1,a 2n =2(n -1)+log 2a 1,从而得到S 10=341a 1+5log 2a 1+20,令f (x )=341x +5log 2x +20,得到函数单调递增,且由特殊点函数值得到a 1=1,b n =14n2,求出T 1=14<74,当n ≥2时,利用裂项相消法求和,得到T n <12.【详解】(1)数列a 2n -1 成等比数列,证明如下:根据a n +1=log 2a n ,n =2k -1,k ∈N ∗2a n+2,n =2k ,k ∈N ∗得,a 2n +1=2a 2n +2=2log 2a 2n -1+2=22a 2n -1=4a 2n -1;∵a 1>0,∴a 2n -1>0,a2n +1a 2n -1=4,即数列a 2n -1 成等比数列.(2)由(1)得,a 2n -1=a 1⋅4n -1,a 2n =log 2a 2n -1=2(n -1)+log 2a 1,故S 10=a 140+41+42+43+44 +5log 2a 1+2×(0+1+2+3+4)=341a 1+5log 2a 1+20,由S 10=361,得341a 1+5log 2a 1+20=361.令f (x )=341x +5log 2x +20,当x >0时,f (x )=341x +5log 2x +20单调递增,且f (1)=361=f a 1 ,故a 1=1,a 2n +1=4n =22n ,a 2n +2=log 2a 1+2n =2n ,∴b n =1log 2a 2n +1 ⋅a 2n +2=14n 2,T 1=b 1=14<12,当n ≥2时,b n =14n2<14(n -1)n =141n -1-1n∴T n =b 1+b 2+⋯+b n <141+1-12+12-13+⋯+1n -1-1n=142-1n <14×2=12,综上,知T n <1214(2023·全国·高三专题练习)已知A x 1,y 2 、B x 2,y 2 是函数f x =2x 1-2x,x ≠12-1,x =12的图象上的任意两点,点M 在直线x =12上,且AM =MB .(1)求x 1+x 2的值及y 1+y 2的值;(2)已知S 1=0,当n ≥2时,S n =f 12 +f 2n +f 3n +⋅⋅⋅+f n -1n,设a n =2Sn,T n 数列a n 的前n 项和,若存在正整数c ,m ,使得不等式T m -c T m +1-c <12成立,求c 和m 的值;【答案】(1)x 1+x 2=1,y 1+y 2=-2(2)存在,c =1,m =1【分析】(1)根据点M 在直线x =12上,设M 12,y M ,利用AM =MB ,可得x 1+x 2=1,分类讨论:①x 1=12,x 2=12;②x 1≠12时,x 2≠12,利用函数解析式,可求y 1+y 2的值;(2)由(1)知,当x 1+x 2=1时,y 1+y 2=-2,∴f k n +f n -kn=-2,代入k =0,1,2,⋯,n -1,利用倒序相加法可得S n =1-n ,从而可得数列a n 的通项与前n 项和,利用T m -c T m +1-c <12化简即可求得结论.【详解】(1)根据点M 在直线x =12上,设M 12,y M ,则AM =12-x 1,y M -y 1 ,MB =x 2-12,y 2-y M ,∵AM =MB ,∴x 1+x 2=1.①当x 1=12时,x 2=12,y 1+y 2=f x 1 +f x 2 =-1-1=-2;②当x 1≠12时,x 2≠12,y 1+y 2=2x 11-2x 1+2x 21-2x 2=2x 11-2x 2 +2x 21-2x 1 1-2x 1 1-2x 2 =2(x 1+x 2)-8x 1x 21-2(x 1+x 2)+4x 1x 2=2(1-4x 1x 2)4x 1x 2-1=-2;综合①②得,y 1+y 2=-2.(2)由(1)知,当x 1+x 2=1时,y 1+y 2=-2.∴f k n +f n -k n=-2,k =0,1,2,⋯,n -1,∴n ≥2时,S n =f 1n +f 2n +f 3n +⋯+f n -1n①S n =f n -1n +f n -2n +f n -3n +⋯+f 1n ②①+②得,2S n =-2(n -1),则S n =1-n .又n =1时,S 1=0满足上式,∴S n =1-n .∴a n =2S n=21-n ,∴T n =1+12+⋯+12n -1=1×1-12 n1-12=2-22n.∵T m -c T m +1-c <12,∴2T m -c -T m +1-c 2T m +1-c<0,∴c -2T m -T m +1c -T m +1<0,∵Tm +1=2-12m ,2T m -T m +1=4-42m -2+12m =2-32m ,∴12≤2-32m <c <2-12m <2,c ,m 为正整数,∴c =1,当c =1时,2-32m<12-12m >1,∴1<2m <3,∴m =1.【点评】作为高考热点,数列与函数的交汇问题,等差数列易于同二次函数结合,研究和的最值问题,而等比数列易于同指数函数结合,利用指数函数的单调性解决问题,递推、通项问题往往与函数的单调性、周期性相结合.热点五数列与不等式交汇15(2022·浙江·统考高考真题)已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=a n -13a 2n n ∈N ∗,则()A.2<100a 100<52 B.52<100a 100<3 C.3<100a 100<72 D.72<100a 100<4【答案】B【分析】先通过递推关系式确定a n 除去a 1,其他项都在0,1 范围内,再利用递推公式变形得到1a n +1-1a n =13-a n >13,累加可求出1a n >13(n +2),得出100a 100<3,再利用1a n +1-1a n =13-a n<13-3n +2=131+1n +1 ,累加可求出1a n -1<13n -1 +1312+13+⋯+1n ,再次放缩可得出100a 100>52.【详解】∵a 1=1,易得a 2=23∈0,1 ,依次类推可得a n ∈0,1由题意,a n +1=a n 1-13a n ,即1a n +1=3a n 3-a n=1a n +13-a n ,∴1a n +1-1a n =13-a n >13,即1a 2-1a 1>13,1a 3-1a 2>13,1a 4-1a 3>13,⋯,1a n -1a n -1>13,(n ≥2),累加可得1a n -1>13n -1 ,即1a n >13(n +2),(n ≥2),∴a n <3n +2,n ≥2 ,即a 100<134,100a 100<10034<3,又1a n +1-1a n =13-a n <13-3n +2=131+1n +1 ,(n ≥2),∴1a 2-1a 1=131+12 ,1a 3-1a 2<131+13 ,1a 4-1a 3<131+14 ,⋯,1a n -1a n -1<131+1n,(n≥3),累加可得1a n -1<13n -1 +1312+13+⋯+1n ,(n ≥3),∴1a 100-1<33+1312+13+⋯+1100 <33+1312×4+16×96 <39,即1a 100<40,∴a 100>140,即100a 100>52;综上:52<100a 100<3.故选:B .16(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)如图,在一个单位正方形中,首先将它等分成4个边长为12的小正方形,保留一组不相邻的2个小正方形,记这2个小正方形的面积之和为S 1;然后将剩余的2个小正方形分别继续四等分,各自保留一组不相邻的2个小正方形,记这4个小正方形的面积之和为S 2.以此类推,操作n 次,若S 1+S 2+⋅⋅⋅+S n ≥20232024,则n 的最小值是()A.9B.10C.11D.12【答案】C【分析】由题意可知操作n 次时有2n 个边长为12n 的小正方形,即S n =2n ×12n2=12n,结合等比数列前n 项和解不等式即可.【详解】由题意可知操作1次时有21=2个边长为121=12的小正方形,即S 1=21×1212=121=12,操作2次时有22=4个边长为122=14的小正方形,即S 2=22×122 2=122=14,操作3次时有23=8个边长为123=18的小正方形,即S 3=23×1232=123=18,以此类推可知操作n 次时有2n 个边长为12n 的小正方形,即S n =2n ×12n2=12n ,由等比数列前n 项和公式有S 1+S 2+⋅⋅⋅+S n =12+12 2+⋅⋅⋅+12 n =12×1-12 n1-12=1-12 n,从而问题转换成了求1-12 n ≥20232024不等式的最小正整数解,将不等式变形为12 n ≤12024,注意到12 10=11024>12024,1211=12048<12024,且函数y =12x在R 上单调递减,所以n 的最小值是11.故选:C .17(2023秋·四川绵阳·高三绵阳中学校考阶段练习)已知等差数列a n 的前n 项和为S n ,且S 4=4S 2,a 3n =3a n +2n ∈N *(1)求a n 的通项公式,(2)设b n =1a n a n +1,且b n 的前n 项和为T n ,证明,13≤T n <12.【答案】(1)a n =2n -1(2)证明见解析【分析】(1)利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式,列方程求解首项和公差,即得答案;(2)由(1)结论可得b n =1a n a n +1的表达式,利用裂项求和可得T n 表达式,即可证明结论.【详解】(1)设a n 的公差为d ,由S 4=4S 2得,4a 1+6d =42a 1+d ,解得d =2a 1,∵a 3n =3a n +2,即a 1+3n -1 d =3a 1+n -1 d +2,∴2d =2a 1+2,结合d =2a 1,∴d =2,a 1=1,∴a n =1+2n -1 =2n -1;(2)证明:由b n =12n -1 2n +1=1212n -1-12n +1 .∴T n =b 1+b 2+⋯+b n =121-13+13-15+⋯+12n -1-12n +1,即∴T n =121-12n +1 ,又T n 随着n 的增大增大,当n =1时,T n 取最小值为T 1=13,又n →+∞时,12n +1>0,且无限趋近于0,故T n =121-12n +1 <12,故13≤T n <12.18(2022·全国·统考高考真题)记S n 为数列a n 的前n 项和,已知a 1=1,S n a n 是公差为13的等差数列.(1)求a n 的通项公式;(2)证明:1a 1+1a 2+⋯+1a n<2.【答案】(1)a n =n n +12(2)见解析【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得S n a n =1+13n -1 =n +23,得到S n =n +2 a n 3,利用和与项的关系得到当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n +2 a n 3-n +1 a n -13,进而得:a n a n -1=n +1n -1,利用累乘法求得a n =n n +1 2,检验对于n =1也成立,得到a n 的通项公式a n =n n +1 2;(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到1a 1+1a 2+⋯+1a n =21-1n +1 ,进而证得.【详解】(1)∵a 1=1,∴S 1=a 1=1,∴S1a 1=1,又∵S n a n 是公差为13的等差数列,∴S n a n =1+13n -1 =n +23,∴S n =n +2 a n 3,∴当n ≥2时,S n -1=n +1 a n -13,∴a n =S n -S n -1=n +2 a n 3-n +1 a n -13,整理得:n -1 a n =n +1 a n -1,即a na n-1=n+1n-1,∴a n=a1×a2a1×a3a2×⋯×a n-1a n-2×a na n-1=1×31×42×⋯×nn-2×n+1n-1=n n+12,显然对于n=1也成立,∴a n的通项公式a n=n n+12;(2)1a n =2n n+1=21n-1n+1,∴1 a1+1a2+⋯+1a n=21-12+12-13+⋯1n-1n+1=21-1n+1<219(2021·全国·统考高考真题)设a n是首项为1的等比数列,数列b n满足b n=na n3.已知a1,3a2,9a3成等差数列.(1)求a n和b n的通项公式;(2)记S n和T n分别为a n和b n的前n项和.证明:T n<S n 2.【答案】(1)a n=13n-1,b n=n3n;(2)证明见解析.【分析】(1)利用等差数列的性质及a1得到9q2-6q+1=0,解方程即可;(2)利用公式法、错位相减法分别求出S n,T n,再作差比较即可.【详解】(1)因为a n是首项为1的等比数列且a1,3a2,9a3成等差数列,所以6a2=a1+9a3,所以6a1q=a1+9a1q2,即9q2-6q+1=0,解得q=13,所以a n=13n-1,所以b n=na n3=n3n.(2)[方法一]:作差后利用错位相减法求和T n=13+232+⋯+n-13n-1+n3n,S n 2=12130+131+132+⋯+13n-1 ,T n-S n2=13+232+333+⋯+n3n-12130+131+132+⋯+13n-1 =0-1230+1-1231+2-1232+⋯+n-1-123n-1+n3n.设Γn=0-1230+1-1231+2-1232+⋯+n-1-123n-1, ⑧则13Γn=0-1231+1-1232+2-1233+⋯+n-1-123n. ⑨由⑧-⑨得23Γn=-12+131+132+⋯+13n-1-n-323n=-12+131-13n-11-13-n-323n.所以Γn=-14×3n-2-n-322×3n-1=-n2×3n-1.因此T n-S n2=n3n-n2×3n-1=-n2×3n<0.故T n<S n 2.[方法二]【最优解】:公式法和错位相减求和法证明:由(1)可得S n=1×1-13n1-13=321-13n,T n=13+232+⋯+n-13n-1+n3n,①1 3T n=132+233+⋯+n-13n+n3n+1,②①-②得23T n=13+132+133+⋯+13n-n3n+1=131-13n1-13-n3n+1=121-13n-n3n+1,所以T n=341-13n-n2⋅3n,所以T n-S n2=341-13n-n2⋅3n-341-13n=-n2⋅3n<0,所以T n<S n 2 .[方法三]:构造裂项法由(Ⅰ)知b n=n13n,令c n=(αn+β)13 n,且b n=c n-c n+1,即n13 n=(αn+β)13 n-[α(n+1)+β]13n+1,通过等式左右两边系数比对易得α=32,β=34,所以c n=32n+34 ⋅13 n.则T n=b1+b2+⋯+b n=c1-c n+1=34-34+n2 13 n,下同方法二.[方法四]:导函数法设f(x)=x+x2+x3+⋯+x n=x1-x n1-x,由于x1-x n1-x'=x1-x n'1-x-x1-x n×1-x'1-x2=1+nx n+1-(n+1)x n(1-x)2,则f (x)=1+2x+3x2+⋯+nx n-1=1+nx n+1-(n+1)x n(1-x)2.又b n=n13n=13n13 n-1,所以T n=b1+b2+b3+⋯+b n=131+2×13+3×132+⋯+n⋅13n-1 =13⋅f 13 =13×1+n13n+1-(n+1)13 n1-132=341+n13n+1-(n+1)13n =34-34+n213 n,下同方法二.20(2023·河南郑州·统考模拟预测)已知数列a n与b n的前n项和分别为A n和B n,且对任意n∈N*,a n +1-a n =32b n +1-b n 恒成立.(1)若A n =3n 2+3n2,b 1=2,求B n ;(2)若对任意n ∈N *,都有a n =B n 及b 2a 1a 2+b 3a 2a 3+b 4a 3a 4+⋯+b n +1a n a n +1<13恒成立,求正整数b 1的最小值.【答案】(1)n (n +1);(2)3【分析】(1)利用a n ,S n 求通项公式,再求证{b n }是首项、公差均为2的等差数列,进而求B n ;(2)由题设易得b n +1=3b n ,等比数列前n 项和公式求B n ,进而可得b n +1a n a n +1=1B n -1B n +1,裂项相消法化简已知不等式左侧,得b 1>31-23n +1-1恒成立,进而求最小值.【详解】(1)由题设,a n =A n -A n -1=32[n 2+n -(n -1)2-n +1]=3n 且n ≥2,而a 1=A 1=3,显然也满足上式,故a n =3n ,由a n +1-a n =32b n +1-b n ⇒b n +1-b n =2,又b 1=2,所以{b n }是首项、公差均为2的等差数列.综上,B n =2×(1+...+n )=n (n +1).(2)由a n =B n ,a n +1-a n =32b n +1-b n ,则B n +1-B n =b n +1=32(b n +1-b n ),所以b n +1=3b n ,而b 1≥1,故bn +1b n=3,即{b n }是公比为3的等比数列.所以B n =b 1(1-3n )1-3=b 12(3n -1),则B n +1=b12(3n +1-1),b n +1a n a n +1=B n +1-B n B n +1B n =1B n -1B n +1,而b 2a 1a 2+b 3a 2a 3+b 4a 3a 4+⋯+b n +1a n a n +1<13,所以1B 1-1B 2+1B 2-1B 3+...+1B n -1B n +1=1B 1-1B n +1=1b 1-2b 1(3n +1-1)<13,所以1b 11-23n +1-1 <13⇒b 1>31-23n +1-1对n ∈N *都成立,所以1-23n +1-1<1,故b 1≥3,则正整数b 1的最小值为3.21(2023秋·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知a n 为等差数列,b n 为等比数列,b 1=2a 1=2,a 5=5a 4-a 3 ,b 5=4b 4-b 3 ,数列c n 满足c n =1a n a n +2,n 为奇数b n,n 为偶数.(1)求a n 和b n 的通项公式;(2)证明:2ni =1c i ≥133.【答案】(1)a n =n ;b n =2n (2)证明见解析【分析】(1)设等差数列a n 的公差为d ,等比数列b n 的公比为q ,根据题意列式求d ,q ,进而可得结果;(2)利用分组求和以及裂项相消法求得T n =-14n +2+4n +13-56,进而根据数列单调性分析证明.【详解】(1)设等差数列a n 的公差为d ,等比数列b n 的公比为q ,由a 1=1,a 5=5a 4-a 3 ,可得1+4d =5d ,解得d =1。
高三理科数学一轮总复习第六章 数列
第六章数列高考导航知识网络6.1 数列的概念与简单表示法典例精析题型一 归纳、猜想法求数列通项【例1】根据下列数列的前几项,分别写出它们的一个通项公式: (1)7,77,777,7 777,… (2)23,-415,635,-863,… (3)1,3,3,5,5,7,7,9,9,…【解析】(1)将数列变形为79·(10-1),79(102-1),79(103-1),…,79(10n -1),故a n =79(10n -1).(2)分开观察,正负号由(-1)n+1确定,分子是偶数2n ,分母是1×3,3×5,5×7, …,(2n -1)(2n +1),故数列的通项公式可写成a n =(-1)n+1)12)(12(2+-n n n.(3)将已知数列变为1+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,9+0,….故数列的通项公式为a n =n +2)1(1n-+.【点拨】联想与转换是由已知认识未知的两种有效的思维方法,观察归纳是由特殊到一般的有效手段,本例的求解关键是通过分析、比较、联想、归纳、转换获得项与项序数的一般规律,从而求得通项.【变式训练1】如下表定义函数f (x ):对于数列{a n },a 1=4,a n =f (n -1 2 008 ) A.1B.2C.3D.4【解析】a 1=4,a 2=1,a 3=5,a 4=2,a 5=4,…,可得a n +4=a n . 所以a 2 008=a 4=2,故选B.题型二 应用a n =⎪⎩⎪⎨⎧≥-=-)2(),1(11n S S n S n n求数列通项【例2】已知数列{a n }的前n 项和S n ,分别求其通项公式: (1)S n =3n -2; (2)S n =18(a n +2)2 (a n >0).【解析】(1)当n =1时,a 1=S 1=31-2=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n -2)-(3n -1-2)=2×3n -1,又a 1=1不适合上式,故a n =⎪⎩⎪⎨⎧≥⨯=-)2(32),1(11n n n(2)当n =1时,a 1=S 1=18(a 1+2)2,解得a 1=2,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=18(a n +2)2-18(a n -1+2)2,所以(a n -2)2-(a n -1+2)2=0,所以(a n +a n -1)(a n -a n -1-4)=0, 又a n >0,所以a n -a n -1=4, 可知{a n }为等差数列,公差为4,所以a n =a 1+(n -1)d =2+(n -1)·4=4n -2, a 1=2也适合上式,故a n =4n -2.【点拨】本例的关键是应用a n =⎪⎩⎪⎨⎧≥-=-)2(),1(11n S S n S n n求数列的通项,特别要注意验证a 1的值是否满足“n ≥2”的一般性通项公式.【变式训练2】已知a 1=1,a n =n (a n +1-a n )(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式是( ) A.2n -1B.(n +1n)n -1C.n 2D.n【解析】由a n =n (a n +1-a n )⇒a n +1a n =n +1n. 所以a n =a n a n -1×a n -1a n -2×…×a 2a 1=n n -1×n -1n -2×…×32×21=n ,故选D.题型三 利用递推关系求数列的通项【例3】已知在数列{a n }中a 1=1,求满足下列条件的数列的通项公式: (1)a n +1=a n 1+2a n ;(2)a n +1=2a n +2n +1.【解析】(1)因为对于一切n ∈N *,a n ≠0,因此由a n +1=a n 1+2a n 得1a n +1=1a n +2,即1a n +1-1a n=2.所以{1a n }是等差数列,1a n =1a 1+(n -1)·2=2n -1,即a n =12n -1.(2)根据已知条件得a n +12n +1=a n 2n +1,即a n +12n +1-a n2n =1.所以数列{a n 2n }是等差数列,a n 2n =12+(n -1)=2n -12,即a n =(2n -1)·2n -1.【点拨】通项公式及递推关系是给出数列的常用方法,尤其是后者,可以通过进一步的计算,将其进行转化,构造新数列求通项,进而可以求得所求数列的通项公式.【变式训练3】设{a n }是首项为1的正项数列,且(n +1)·a 2n +1-na 2n +a n +1a n =0(n =1,2,3,…),求a n .【解析】因为数列{a n }是首项为1的正项数列, 所以a n a n +1≠0,所以(n +1)a n +1a n -na n a n +1+1=0,令a n +1a n=t ,所以(n +1)t 2+t -n =0, 所以[(n +1)t -n ](t +1)=0,得t =n n +1或t =-1(舍去),即a n +1a n =nn +1.所以a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·a 5a 4·…·a n a n -1=12·23·34·45·…·n -1n ,所以a n =1n .总结提高1.给出数列的前几项求通项时,常用特征分析法与化归法,所求通项不唯一.2.由S n 求a n 时,要分n =1和n ≥2两种情况.3.给出S n 与a n 的递推关系,要求a n ,常用思路是:一是利用S n -S n -1=a n (n ≥2)转化为a n 的递推关系,再求其通项公式;二是转化为S n 的递推关系,先求出S n 与n 之间的关系,再求a n .6.2 等差数列典例精析题型一 等差数列的判定与基本运算 【例1】已知数列{a n }前n 项和S n =n 2-9n .(1)求证:{a n }为等差数列;(2)记数列{|a n |}的前n 项和为T n ,求 T n 的表达式. 【解析】(1)证明:n =1时,a 1=S 1=-8,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-9n -[(n -1)2-9(n -1)]=2n -10, 当n =1时,也适合该式,所以a n =2n -10 (n ∈N *). 当n ≥2时,a n -a n -1=2,所以{a n }为等差数列. (2)因为n ≤5时,a n ≤0,n ≥6时,a n >0. 所以当n ≤5时,T n =-S n =9n -n 2,当n ≥6时,T n =||a 1+||a 2+…+||a 5+||a 6+…+||a n =-a 1-a 2-…-a 5+a 6+a 7+…+a n =S n -2S 5=n 2-9n -2×(-20)=n 2-9n +40,所以,【点拨】根据定义法判断数列为等差数列,灵活运用求和公式.【变式训练1】已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 21=42,若记b n =1391122a a a --,则数列{b n }( )A.是等差数列,但不是等比数列B.是等比数列,但不是等差数列C.既是等差数列,又是等比数列D.既不是等差数列,又不是等比数列【解析】本题考查了两类常见数列,特别是等差数列的性质.根据条件找出等差数列{a n }的首项与公差之间的关系从而确定数列{b n }的通项是解决问题的突破口.{a n }是等差数列,则S 21=21a 1+21×202d =42.所以a 1+10d =2,即a 11=2.所以b n =1391122a a a--=22-(2a 11)=20=1,即数列{b n }是非0常数列,既是等差数列又是等比数列.答案为C.题型二 公式的应用【例2】设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=12,S 12>0,S 13<0. (1)求公差d 的取值范围;(2)指出S 1,S 2,…,S 12中哪一个值最大,并说明理由. 【解析】(1)依题意,有S 12=12a 1+12×(12-1)d 2>0,S 13=13a 1+13×(13-1)d2<0,即⎩⎨⎧<+>+②① 06 011211d a d a由a 3=12,得a 1=12-2d .③将③分别代入①②式,得⎩⎨⎧<+>+03,0724d d所以-247<d <-3.(2)方法一:由d <0可知a 1>a 2>a 3>…>a 12>a 13,因此,若在1≤n ≤12中存在自然数n ,使得a n >0,a n +1<0, 则S n 就是S 1,S 2,…,S 12中的最大值. 由于S 12=6(a 6+a 7)>0,S 13=13a 7<0, 即a 6+a 7>0,a 7<0,因此a 6>0,a 7<0, 故在S 1,S 2,…,S 12中,S 6的值最大.方法二:由d <0可知a 1>a 2>a 3>…>a 12>a 13,因此,若在1≤n ≤12中存在自然数n ,使得a n >0,a n +1<0, 则S n 就是S 1,S 2,…,S 12中的最大值.故在S 1,S 2,…,S 12中,S 6的值最大.【变式训练2】在等差数列{a n }中,公差d >0,a 2 008,a 2 009是方程x 2-3x -5=0的两个根,S n 是数列{a n }的前n 项的和,那么满足条件S n <0的最大自然数n = .【解析】由题意知⎩⎨⎧<-=>=+,05,030092008 2009 2008 2a a a a 又因为公差d >0,所以a 2 008<0,a 2 009>0. 当n =4 015时,S 4 015=a 1+a 4 0152×4 015=a 2 008×4 015<0;当n =4 016时,S 4 016=a 1+a 4 0162×4 016=a 2 008+a 2 0092×4 016>0.所以满足条件S n <0的最大自然数n =4 015.题型三 性质的应用【例3】某地区2010年9月份曾发生流感,据统计,9月1日该地区流感病毒的新感染者有40人,此后,每天的新感染者人数比前一天增加40人;但从9月11日起,该地区医疗部门采取措施,使该种病毒的传播得到控制,每天的新感染者人数比前一天减少10人.(1)分别求出该地区在9月10日和9月11日这两天的流感病毒的新感染者人数; (2)该地区9月份(共30天)该病毒新感染者共有多少人?【解析】(1)由题意知,该地区9月份前10天流感病毒的新感染者的人数构成一个首项为40,公差为40的等差数列.所以9月10日的新感染者人数为40+(10-1)×40=400(人). 所以9月11日的新感染者人数为400-10=390(人).(2)9月份前10天的新感染者人数和为S 10=10(40+400)2=2 200(人),9月份后20天流感病毒的新感染者的人数,构成一个首项为390,公差为-10的等差数列. 所以后20天新感染者的人数和为T 20=20×390+20(20-1)2×(-10)=5 900(人).所以该地区9月份流感病毒的新感染者共有2 200+5 900=8 100(人).【变式训练3】设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4≥10,S 5≤15,则a 4的最大值为 .【解析】因为等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4≥10,S 5≤15,所以5+3d 2≤a 4≤3+d ,即5+3d ≤6+2d ,所以d ≤1,所以a 4≤3+d ≤3+1=4,故a 4的最大值为4.总结提高1.在熟练应用基本公式的同时,还要会用变通的公式,如在等差数列中,a m =a n +(m -n )d .2.在五个量a 1、d 、n 、a n 、S n 中,知其中的三个量可求出其余两个量,要求选用公式要恰当,即善于减少运算量,达到快速、准确的目的.3.已知三个或四个数成等差数列这类问题,要善于设元,目的仍在于减少运算量,如三个数成等差数列时,除了设a ,a +d ,a +2d 外,还可设a -d ,a ,a +d ;四个数成等差数列时,可设为a -3m ,a -m ,a +m ,a +3m .4.在求解数列问题时,要注意函数思想、方程思想、消元及整体消元的方法的应用.6.3 等比数列典例精析题型一 等比数列的基本运算与判定【例1】数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n +2n S n(n =1,2,3,…).求证: (1)数列{S nn}是等比数列;(2)S n +1=4a n .【解析】(1)因为a n +1=S n +1-S n ,a n +1=n +2n S n ,所以(n +2)S n =n (S n +1-S n ).整理得nS n +1=2(n +1)S n ,所以S n +1n +1=2·S nn ,故{S nn }是以2为公比的等比数列.(2)由(1)知S n +1n +1=4·S n -1n -1=4a nn +1(n ≥2),于是S n +1=4(n +1)·S n -1n -1=4a n (n ≥2).又a 2=3S 1=3,故S 2=a 1+a 2=4.因此对于任意正整数n ≥1,都有S n +1=4a n .【点拨】①运用等比数列的基本公式,将已知条件转化为关于等比数列的特征量a 1、q 的方程是求解等比数列问题的常用方法之一,同时应注意在使用等比数列前n 项和公式时,应充分讨论公比q 是否等于1;②应用定义判断数列是否是等比数列是最直接,最有依据的方法,也是通法,若判断一个数列是等比数列可用a n +1a n=q (常数)恒成立,也可用a 2n +1 =a n ·a n +2 恒成立,若判定一个数列不是等比数列则只需举出反例即可,也可以用反证法.【变式训练1】等比数列{a n }中,a 1=317,q =-12.记f (n )=a 1a 2…a n ,则当f (n )最大时,n 的值为( )A.7B.8C.9D.10【解析】a n =317×(-12)n -1,易知a 9=317×1256>1,a 10<0,0<a 11<1.又a 1a 2…a 9>0,故f (9)=a 1a 2…a 9的值最大,此时n =9.故选C.题型二 性质运用【例2】在等比数列{a n }中,a 1+a 6=33,a 3a 4=32,a n >a n +1(n ∈N *). (1)求a n ;(2)若T n =lg a 1+lg a 2+…+lg a n ,求T n .【解析】(1)由等比数列的性质可知a 1a 6=a 3a 4=32, 又a 1+a 6=33,a 1>a 6,解得a 1=32,a 6=1, 所以a 6a 1=132,即q 5=132,所以q =12,所以a n =32·(12)n -1=26-n .(2)由等比数列的性质可知,{lg a n }是等差数列, 因为lg a n =lg 26-n =(6-n )lg 2,lg a 1=5lg 2,所以T n =(lg a 1+lg a n )n 2=n (11-n )2lg 2.【点拨】历年高考对性质考查较多,主要是利用“等积性”,题目“小而巧”且背景不断更新,要熟练掌握.【变式训练2】在等差数列{a n }中,若a 15=0,则有等式a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a 29-n (n <29,n ∈N *)成立,类比上述性质,相应地在等比数列{b n }中,若b 19=1,能得到什么等式?【解析】由题设可知,如果a m =0,在等差数列中有a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a 2m -1-n (n <2m -1,n ∈N *)成立, 我们知道,如果m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q , 而对于等比数列{b n },则有若m +n =p +q ,则a m a n =a p a q , 所以可以得出结论:若b m =1,则有b 1b 2…b n =b 1b 2…b 2m -1-n (n <2m -1,n ∈N *)成立. 在本题中则有b 1b 2…b n =b 1b 2…b 37-n (n <37,n ∈N *). 题型三 综合运用【例3】设数列{a n }的前n 项和为S n ,其中a n ≠0,a 1为常数,且-a 1,S n ,a n +1成等差数列. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1-S n ,问是否存在a 1,使数列{b n }为等比数列?若存在,则求出a 1的值;若不存在,说明理由.【解析】(1)由题意可得2S n =a n +1-a 1.所以当n ≥2时,有⎩⎨⎧-=-=-+11,1122a a S a a S n n n n两式相减得a n +1=3a n (n ≥2). 又a 2=2S 1+a 1=3a 1,a n ≠0,所以{a n }是以首项为a 1,公比为q =3的等比数列. 所以a n =a 1·3n -1.(2)因为S n =a 1(1-q n )1-q =-12a 1+12a 1·3n ,所以b n =1-S n =1+12a 1-12a 1·3n .要使{b n }为等比数列,当且仅当1+12a 1=0,即a 1=-2,此时b n =3n .所以{b n }是首项为3,公比为q =3的等比数列. 所以{b n }能为等比数列,此时a 1=-2.【变式训练3】已知命题:若{a n }为等差数列,且a m =a ,a n =b (m <n ,m 、n ∈N *),则a m +n =bn -amn -m .现在已知数列{b n }(b n >0,n ∈N *)为等比数列,且b m =a ,b n =b (m <n ,m ,n ∈N *),类比上述结论得b m +n = .【解析】n -m b na m.总结提高1.方程思想,即等比数列{a n }中五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可“知三求二”,通过求和与通项两公式列方程组求解.2.对于已知数列{a n }递推公式a n 与S n 的混合关系式,利用公式a n =S n -S n -1(n ≥2),再引入辅助数列,转化为等比数列问题求解.3.分类讨论思想:当a 1>0,q >1或a 1<0,0<q <1时,等比数列{a n }为递增数列;当a 1>0,0<q <1或a 1<0,q >1时,{a n }为递减数列;q <0时,{a n }为摆动数列;q =1时,{a n }为常数列.6.4 数列求和典例精析题型一 错位相减法求和【例1】求和:S n =1a +2a 2+3a 3+…+nan .【解析】(1)a =1时,S n =1+2+3+…+n =n (n +1)2.(2)a ≠1时,因为a ≠0, S n =1a +2a 2+3a 3+…+nan ,①1a S n =1a 2+2a 3+…+n -1a n +n an +1.② 由①-②得(1-1a )S n =1a +1a 2+…+1a n -n a n +1=1a (1-1a n )1-1a-n a n +1, 所以S n =a (a n -1)-n (a -1)a n (a -1)2. 综上所述,S n =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠----=+).1()1()1()1(),1(2)1(2a a a a n a a a n n n n 【点拨】(1)若数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,则求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减法;(2)当等比数列公比为字母时,应对字母是否为1进行讨论;(3)当将S n 与qS n 相减合并同类项时,注意错位及未合并项的正负号.【变式训练1】数列{2n -32n -3}的前n 项和为( ) A.4-2n -12n -1 B.4+2n -72n -2 C.8-2n +12n -3 D.6-3n +22n -1 【解析】取n =1,2n -32n -3=-4.故选C. 题型二 分组并项求和法【例2】求和S n =1+(1+12)+(1+12+14)+…+(1+12+14+…+12n -1). 【解析】和式中第k 项为a k =1+12+14+…+12k -1=1-(12)k 1-12=2(1-12k ). 所以S n =2[(1-12)+(1-122)+…+(1-12n )] =])111([2个n +⋯++-(12+122+…+12n )] =2[n -12(1-12n )1-12]=2[n -(1-12n )]=2n -2+12n -1. 【变式训练2】数列1, 1+2, 1+2+22,1+2+22+23,…,1+2+22+…+2n -1,…的前n 项和为( ) A.2n -1B.n ·2n -nC.2n +1-nD.2n +1-n -2 【解析】a n =1+2+22+…+2n -1=2n -1,S n =(21-1)+(22-1)+…+(2n -1)=2n +1-n -2.故选D.题型三 裂项相消法求和【例3】数列{a n }满足a 1=8,a 4=2,且a n +2-2a n +1+a n =0 (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1n (14-a n )(n ∈N *),T n =b 1+b 2+…+b n (n ∈N *),若对任意非零自然数n ,T n >m 32恒成立,求m 的最大整数值.【解析】(1)由a n +2-2a n +1+a n =0,得a n +2-a n +1=a n +1-a n ,从而可知数列{a n }为等差数列,设其公差为d ,则d =a 4-a 14-1=-2, 所以a n =8+(n -1)×(-2)=10-2n .(2)b n =1n (14-a n )=12n (n +2)=14(1n -1n +2), 所以T n =b 1+b 2+…+b n =14[(11-13)+(12-14)+…+(1n -1n +2)] =14(1+12-1n +1-1n +2)=38-14(n +1)-14(n +2)>m 32, 上式对一切n ∈N *恒成立.所以m <12-8n +1-8n +2对一切n ∈N *恒成立. 对n ∈N *,(12-8n +1-8n +2)min =12-81+1-81+2=163, 所以m <163,故m 的最大整数值为5. 【点拨】(1)若数列{a n }的通项能转化为f (n +1)-f (n )的形式,常采用裂项相消法求和.(2)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.【变式训练3】已知数列{a n },{b n }的前n 项和为A n ,B n ,记c n =a n B n +b n A n -a n b n (n ∈N *),则数列{c n }的前10项和为( )A.A 10+B 10B.A 10+B 102C.A 10B 10D.A 10B 10【解析】n =1,c 1=A 1B 1;n ≥2,c n =A n B n -A n -1B n -1,即可推出{c n }的前10项和为A 10B 10,故选C. 总结提高1.常用的基本求和法均对应数列通项的特殊结构特征,分析数列通项公式的特征联想相应的求和方法既是根本,也是关键.2.数列求和实质就是求数列{S n }的通项公式,它几乎涵盖了数列中所有的思想策略、方法和技巧,对学生的知识和思维有很高的要求,应充分重视并系统训练.6.5 数列的综合应用典例精析题型一 函数与数列的综合问题【例1】已知f (x )=log a x (a >0且a ≠1),设f (a 1),f (a 2),…,f (a n )(n ∈N *)是首项为4,公差为2的等差数列.(1)设a 是常数,求证:{a n }成等比数列;(2)若b n =a n f (a n ),{b n }的前n 项和是S n ,当a =2时,求S n .【解析】(1)f (a n )=4+(n -1)×2=2n +2,即log a a n =2n +2,所以a n =a 2n +2, 所以a n a n -1=a 2n +2a2n =a 2(n ≥2)为定值,所以{a n }为等比数列. (2)b n =a n f (a n )=a 2n +2log a a 2n +2=(2n +2)a 2n +2, 当a =2时,b n =(2n +2) ·(2)2n +2=(n +1) ·2n +2, S n =2·23+3·24+4·25+…+(n +1) ·2n +2, 2S n =2·24+3·25+…+n ·2n +2+(n +1)·2n +3, 两式相减得-S n =2·23+24+25+…+2n +2-(n +1)·2n +3=16+24(1-2n -1)1-2-(n +1)·2n +3, 所以S n =n ·2n +3. 【点拨】本例是数列与函数综合的基本题型之一,特征是以函数为载体构建数列的递推关系,通过由函数的解析式获知数列的通项公式,从而问题得到求解.【变式训练1】设函数f (x )=x m +ax 的导函数f ′(x )=2x +1,则数列{1f (n )}(n ∈N *)的前n 项和是( ) A.n n +1 B.n +2n +1C.n n +1D.n +1n 【解析】由f ′(x )=mx m -1+a =2x +1得m =2,a =1.所以f (x )=x 2+x ,则1f (n )=1n (n +1)=1n -1n +1.所以S n =1-12+12-13+13-14+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.故选C. 题型二 数列模型实际应用问题【例2】某县位于沙漠地带,人与自然长期进行着顽强的斗争,到2009年底全县的绿化率已达30%,从2010年开始,每年将出现这样的局面:原有沙漠面积的16%将被绿化,与此同时,由于各种原因,原有绿化面积的4%又被沙化.(1)设全县面积为1,2009年底绿化面积为a 1=310,经过n 年绿化面积为a n +1,求证:a n +1=45a n +425; (2)至少需要多少年(取整数)的努力,才能使全县的绿化率达到60%?【解析】(1)证明:由已知可得a n 确定后,a n +1可表示为a n +1=a n (1-4%)+(1-a n )16%,即a n +1=80%a n +16%=45a n +425. (2)由a n +1=45a n +425有,a n +1-45=45(a n -45), 又a 1-45=-12≠0,所以a n +1-45=-12·(45)n ,即a n +1=45-12·(45)n , 若a n +1≥35,则有45-12·(45)n ≥35,即(45)n -1≤12,(n -1)lg 45≤-lg 2, (n -1)(2lg 2-lg 5)≤-lg 2,即(n -1)(3lg 2-1)≤-lg 2,所以n ≥1+lg 21-3lg 2>4,n ∈N *, 所以n 取最小整数为5,故至少需要经过5年的努力,才能使全县的绿化率达到60%.【点拨】解决此类问题的关键是如何把实际问题转化为数学问题,通过反复读题,列出有关信息,转化为数列的有关问题.【变式训练2】规定一机器狗每秒钟只能前进或后退一步,现程序设计师让机器狗以“前进3步,然后再后退2步”的规律进行移动.如果将此机器狗放在数轴的原点,面向正方向,以1步的距离为1单位长移动,令P (n )表示第n 秒时机器狗所在的位置坐标,且P (0)=0,则下列结论中错误的是( )A.P (2 006)=402B.P (2 007)=403C.P (2 008)=404D.P (2 009)=405【解析】考查数列的应用.构造数列{P n },由题知P (0)=0,P (5)=1,P (10)=2,P (15)=3.所以P (2 005)=401,P (2 006)=401+1=402,P (2 007)=401+1+1=403,P (2 008)=401+3=404,P (2 009)=404-1=403.故D 错.题型三 数列中的探索性问题【例3】{a n },{b n }为两个数列,点M (1,2),A n (2,a n ),B n (n -1n ,2n)为直角坐标平面上的点. (1)对n ∈N *,若点M ,A n ,B n 在同一直线上,求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足log 2C n =a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n a 1+a 2+…+a n,其中{C n }是第三项为8,公比为4的等比数列,求证:点列(1,b 1),(2,b 2),…,(n ,b n )在同一直线上,并求此直线方程.【解析】(1)由a n -22-1=2n -2n -1n-1,得a n =2n . (2)由已知有C n =22n -3,由log 2C n 的表达式可知: 2(b 1+2b 2+…+nb n )=n (n +1)(2n -3),①所以2[b 1+2b 2+…+(n -1)b n -1]=(n -1)n (2n -5).②①-②得b n =3n -4,所以{b n }为等差数列.故点列(1,b 1),(2,b 2),…,(n ,b n )共线,直线方程为y =3x -4.【变式训练3】已知等差数列{a n }的首项a 1及公差d 都是整数,前n 项和为S n (n ∈N *).若a 1>1,a 4>3,S3≤9,则通项公式a n=.【解析】本题考查二元一次不等式的整数解以及等差数列的通项公式.由a1>1,a4>3,S3≤9得令x=a1,y=d得在平面直角坐标系中画出可行域如图所示.符合要求的整数点只有(2,1),即a1=2,d=1.所以a n=2+n -1=n+1.故答案填n+1.总结提高1.数列模型应用问题的求解策略(1)认真审题,准确理解题意;(2)依据问题情境,构造等差、等比数列,然后应用通项公式、前n项和公式以及性质求解,或通过探索、归纳构造递推数列求解;(3)验证、反思结果与实际是否相符.2.数列综合问题的求解策略(1)数列与函数综合问题或应用数学思想解决数列问题,或以函数为载体构造数列,应用数列的知识求解;(2)数列的几何型综合问题,探究几何性质和规律特征建立数列的递推关系式,然后求解问题.。
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数列高考知识点大扫描数列基本概念数列是一种特殊函数,对于数列这种特殊函数,着重讨论它的定义域、值域、增减性和最值等方面的性质,依据这些性质将数列分类:依定义域分为:有穷数列、无穷数列; 依值域分为:有界数列和无界数列;依增减性分为递增数列、递减数列和摆动数列。
数列的表示方法:列表法、图象法、解析法(通项公式法及递推关系法); 数列通项:()n a f n =2、等差数列1、定义 当n N ∈,且2n ≥ 时,总有 1,()n n a a d d +-=常,d 叫公差。
2、通项公式 1(1)n a a n d =+-1)、从函数角度看 1()n a dn a d =+-是n 的一次函数,其图象是以点 1(1,)a 为端点, 斜率为d 斜线上一些孤立点。
2)、从变形角度看 (1)()n n a a n d =+--, 即可从两个不同方向认识同一数列,公差为相反数。
又11(1),(1)n m a a n d a a m d =+-=+-,相减得 ()n m a a n m d -=-,即()n m a a n m d =+-. 若 n>m ,则以 m a 为第一项,n a 是第n-m+1项,公差为d ; 若n<m ,则 m a 以为第一项时,n a 是第m-n+1项,公差为-d.3)、从发展的角度看 若{}n a 是等差数列,则12(2)p q a a a p q d +=++- ,12(2)m n a a a m n d +=++-, 因此有如下命题:在等差数列中,若2m n p q r +=+= , 则2m n p q r a a a a a +=+=.3、前n 项和公式由 1211,n n n n n S a a a S a a a -=+++=+++L L , 相加得 12n n a a S n +=, 还可表示为1(1),(0)2n n n S na d d -=+≠,是n 的二次函数。
高考一轮复习 数列概念 知识点+例题+练习
自主梳理1.数列的定义按____________着的一列数叫数列,数列中的________都叫这个数列的项;在函数意义下,数列是______________________的函数,数列的一般形式为:________________________,简记为{a n },其中a n 是数列的第____项.2.通项公式:如果数列{a n }的________与____之间的关系可以______________来表示,那么这个式子叫做数列的通项公式.但并非每个数列都有通项公式,也并非都是唯一的.3.数列常用表示法有:____________________、________、________.4.数列的分类:数列按项数来分,分为____________、____________;按项的增减规律分为____________、____________、____________和________.递增数列⇔a n +1____a n ;递减数列⇔a n +1____a n ;常数列⇔a n +1____a n .5.a n 与S n 的关系:已知S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧,n =1, ,n ≥2,.自我检测1.在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项a n =______.2.已知数列{a n }对任意的p ,q ∈N *满足a p +q =a p +a q ,且a 2=-6,那么a 10=________.3.已知数列-1,85,-157,249,…按此规律,则这个数列的通项公式是______________________________.学生姓名教师姓名 班主任 日期时间段 年级 课时 教学内容数列的概念与简单表示法 教学目标1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数. 重点数学归纳方法、递推法 难点 同上4.下列对数列的理解:①数列可以看成一个定义在N *(或它的有限子集{1,2,3,…,n })上的函数; ②数列的项数是有限的;③数列若用图象表示,从图象上看都是一群孤立的点;④数列的通项公式是唯一的.其中说法正确的序号是________.5.设a n =-n 2+10n +11,则数列{a n }从首项到第________项的和最大.探究点一 由数列前几项求数列通项例1 写出下列数列的一个通项公式,使它的前几项分别是下列各数:(1)23,415,635,863,1099,… (2)12,-2,92,-8,252,…变式迁移1 写出下列数列的一个通项公式:(1)3,5,9,17,33,… (2)2,5,22,11,…(3)1,0,1,0,…探究点二 由递推公式求数列的通项例2 根据下列条件,写出该数列的通项公式.(1)a 1=2,a n +1=a n +n ;(2)a 1=1,2n -1a n =a n -1 (n ≥2).变式迁移2 根据下列条件,确定数列{a n }的通项公式.(1)a 1=1,a n +1=3a n +2;(2)a 1=1,a n +1=(n +1)a n ;(3)a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n .探究点三 由a n 与S n 的关系求a n例3 已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n +1,求{a n }的通项公式.变式迁移3 (1)已知{a n }的前n 项和S n =3n +b ,求{a n }的通项公式.(2)已知在正项数列{a n }中,S n 表示前n 项和且2S n =a n +1,求a n .1.数列的递推公式是研究的项与项之间的关系,而通项公式则是研究的项a n 与项数n 的关系.2.求数列的通项公式是本节的重点,主要掌握三种方法:(1)由数列的前几项归纳出一个通项公式,关键是善于观察;(2)数列{a n }的前n 项和S n 与数列{a n }的通项公式a n 的关系,要注意验证能否统一到一个式子中;(3)由递推公式求通项公式,常用方法有累加、累乘.3.本节易错点是利用S n 求a n 时,忘记讨论n =1的情况.一、填空题1.设数列{a n }的前n 项和S n =n 2,则a 8的值为________.2.已知数列{a n }满足:a 4n -3=1,a 4n -1=0,a 2n =a n ,n ∈N *,则a 2 009=________,a 2 014=________.3.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2(a n -1),则a 2=________.4.数列{a n }中,若a n +1=a n 2a n +1,a 1=1,则a 6=________.5.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21=________.6.数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n (0≤a n <12),2a n -1 (12≤a n <1),若a 1=67,则a 2 010的值为________.7.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且有S n =n 2+1,则数列{a n }的通项a n =__________________.8.将全体正整数排成一个三角形数阵:12 34 5 67 8 9 1011 12 13 14 15… … … … … …根据以上排列规律,数阵中第n (n ≥3)行从左至右的第3个数是____________.二、解答题9.写出下列各数列的一个通项公式.(1)112,223,334,445,…(2)-1,32,-13,34,-15,36…10.由下列数列{a n }递推公式求数列{a n }的通项公式:(1)a 1=1,a n -a n -1=n (n ≥2);(2)a 1=1,a n a n -1=n -1n (n ≥2); (3)a 1=1,a n =2a n -1+1 (n ≥2).11.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+2n ,数列{b n }的前n 项和T n =2-b n .(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)设c n =a 2n ·b n ,证明:当且仅当n ≥3时,c n +1<c n .。
2025版高考数学一轮总复习第6章数列第2讲等差数列及其前n项和pptx课件
7.(2019·北京,10,5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn.若a2=-3, S5=-10,则a5=___0___,Sn的最小值为___-__1_0____.
[解析] 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d, ∵a2=-3,S5=-10,
知识点二 等差数列的性质
已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和. 1.若m1+m2+…+mk=n1+n2+…+nk,则am1+am2+…+amk= an1+an2+…+ank.特别地,若m+n=p+q,则am+an=___a_p+__a_q___. 2.am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等差数列,公差为____kd____. 3.数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
4.等差数列与函数的关系 (1)通项公式:当公差d≠0时,等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d =dn+a1-d是关于n的一次函数,且斜率为公差d.若公差d>0,则为递增 数列,若公差d<0,则为递减数列.
(2)前 n 项和:当公差 d≠0 时,Sn=d2n2+a1-d2n 是关于 n 的二次函 数且常数项为 0.显然当 d<0 时,Sn 有最大值,d>0 时,Sn 有最小值.
如{an}为等差数列,Sn为前n项和,d>0,若S5=S13,则当n=9时, Sn最小,S18=0.
5.在遇到三个数成等差数列时,可设其为a-d,a,a+d;四个数 成等差数列时,可设为a-3d,a-d,a+d,a+3d或a-d,a,a+d,a +2d.
双基自测 题组一 走出误区 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这 个数列是等差数列.( × ) (2)等差数列{an}的单调性是由公差d决定的.( √ ) (3)等差数列的前n项和公式是常数项为0的二次函数.( × ) (4)数列{an}为等差数列的充要条件是对任意n∈N*,都有2an+1=an +an+2.( √ )
高考数学必考知识点数列复习内容总结
高考数学必考知识点数列复习内容总结高考数学中,数列是必考的知识点之一。
对于数列的理解和掌握,不仅是高考数学考试的关键,也是考生在学习数学过程中的重要部分。
因此,必须要掌握数列的复习内容,才能在高考中取得好成绩。
一、数列的基本概念在数列中,每一个数被称为这个数列中的项。
数列的第一个数称为首项,最后一个数称为末项。
若数列中各项之间存在着一定的规律,就成为规律数列,否则就成为非规律数列。
二、等差数列的复习等差数列是数列中比较基础的一种。
所谓等差数列,是指数列中相邻两项之差是一个固定的常数,这个常数就是等差数列的公差。
1. 等差数列的通项公式若等差数列的首项为a1,公差为d,第n项为an,则等差数列的通项公式为:an=a1+(n-1)d。
通过这个公式,可以直接求出等差数列中的任意一项。
2. 等差数列的求和公式若等差数列的首项为a1,公差为d,第n项为an,则等差数列的前n项和公式为:Sn= n/2*[2a1+(n-1)d]。
通过这个公式,可以直接求出等差数列的前n项和。
三、等比数列的复习等比数列也是数列中比较基础的一种。
所谓等比数列,是指数列中相邻两项之比是一个固定的常数,这个常数就是等比数列的公比。
1. 等比数列的通项公式若等比数列的首项为a1,公比为q,第n项为an,则等比数列的通项公式为:an=a1*q^(n-1)。
通过这个公式,可以直接求出等比数列中的任意一项。
2. 等比数列的求和公式若等比数列的首项为a1,公比为q,第n项为an,则等比数列的前n项和公式为:Sn=a1*(q^n-1)/(q-1)。
通过这个公式,可以直接求出等比数列的前n项和。
四、数列的分类数列还可以根据其递增或递减的趋势,被分为单调递增数列和单调递减数列。
1. 单调递增数列单调递增数列是指数列中每一项都比上一项大,即a1<a2<a3<...<an。
2. 单调递减数列单调递减数列是指数列中每一项都比上一项小,即a1>a2>a3>...>an。
数列高考知识点大全总结
数列高考知识点大全总结一、数列的概念1. 数列的定义数列是由一系列有限或无限个数按照一定的顺序排列组成的。
用数学语言描述就是一个由实数构成的序列。
一般用字母或符号表示,如{an}、{bn}等。
2. 数列中的相关概念(1)通项公式:数列中的第n个数的一般表达式,通常用an表示。
(2)前n项和:数列前n项的和,通常用Sn表示。
3. 数列的分类(1)等差数列:若数列中相邻两项的差恒定,称其为等差数列。
其通项公式为an=a1+(n-1)d。
(2)等比数列:若数列中相邻两项的比恒定,称其为等比数列。
其通项公式为an=a1*q^(n-1)。
(3)常数数列:数列中的每一项都相等的数列称为常数数列。
二、数列的性质1. 数列的有界性(1)有界数列:当数列中的数有上界和下界时,称其为有界数列。
(2)无界数列:当数列中的数没有上界和下界时,称其为无界数列。
2. 数列的单调性若数列中的每一项都满足an≤an+1或者an≥an+1时,称其为单调递增数列或者单调递减数列。
3. 数列的性质(1)数列的线性组合:若an和bn是两个数列,k和m是任意常数,那么k*an+m*bn 也是一个数列。
(2)数列的绝对值:若an是一个数列,那么|an|也是一个数列。
三、常见数列1. 等差数列(1)性质:等差数列的前n项和Sn=a1*n+n(n-1)d/2。
(2)求通项公式:an=a1+(n−1)d。
(3)常用公式:Sn=n/2(a1+an)。
2. 等比数列(1)性质:等比数列的前n项和Sn=a1*(q^n-1)/(q-1),|q|>1。
(2)求通项公式:an=a1*q^(n-1)。
(3)常用公式:Sn=a1*(q^n-1)/(q-1)。
3. 斐波那契数列(1)定义:斐波那契数列是一个典型的递推数列,前两项都为1,从第三项开始,每一项都等于前两项之和。
(2)通项公式:an=f(n)=f(n-1)+f(n-2)。
(3)性质:斐波那契数列是一个无界数列。
高考数学复习第六章数列6
课前自助餐
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数列的概念 按一定次序排成的一列数叫做数列.
数列的通项公式
数列{an}的第n项an与n之间的关系可以用一个公式an=f(n)来 表示,这个公式就叫做这个数列的通项公式.
若已知Sn,则an=Sn-S1Sn-1
(n=1), (n≥2).
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数列与函数 数列可以看作是一个定义域为正整数集N*(或它的有限子集 {1,2,…,n})的函数,当自变量从小到大依次取值时对应的一 列函数值.数列的通项公式是相应函数的解析式,它的图像是 一群孤立的点.
的通项公式为an=(-1)n·(n+2n1+)12-1=(-1)nn22n++21n.
【答案】 (1)an=2n+1 (2)an=(-1)nn22n++21n
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题型二 Sn与an的关系
例2 已知数列{an}的前n项和为Sn,求{an}的通项公式. (1)Sn=2n2-3n; (2)Sn=3n+b. 【解析】 (1)当n=1时,a1=S1=-1. 当n≥2时,an=Sn-Sn-1 =(2n2-3n)-[2(n-1)2-3(n-1)]=4n-5. ∴an=4n-5. (2)当n≥2时, Sn-Sn-1=an=3n+b-3n-1-b=2·3n-1.
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【解析】 ∵an+1-an=(n+2)(1110)n+1-(n+1)(1110)n= (1110)n·9-11n,
∴当n<9时,an+1-an>0,即an+1>an; 当n=9时,an+1-an=0,即an+1=an; 当n>9时,an+1-an<0,即an+1<an. 故a1<a2<a3<…<a9=a10>a11>a12>…, ∴数列{an}有最大项a9或a10,其值为10·(1110)9,其项数为9或10. 【答案】 9或10
高考数学总复习考点知识专题讲解4 数列的递推与通项公式
高考数学总复习考点知识专题讲解 专题4 数列的递推与通项公式一、数列的前n 项和S n 与a n 的关系(和式代换)类型1 已知n S 与n 的关系式,记为()n S f n =,它可由和式代换⎩⎨⎧≥-==-2,1,11n S S n Sa n nn 直接求出通项n a ,但要注意验证1n =与2n ≥两种情况能否统一,具体分三步进行: (1)1n =时,由11S a =,求1a 的值;(2)2n ≥时,由1n n n a S S -=-,求得n a 的表达式; (3)检验1a 的值是否满足(2)中n a 的表达式. ①若满足,则合写;②若不满足,则写成分段函数的形式:⎩⎨⎧≥-==-2,1,11n S S n S a n nn .【例1】已知数列{}n a 满足12323(1)(2)n a a a na n n n +++⋯=++,求数列{}n a 的通项公式.已知n S 与n a 的关系式,记为(),0n n f a S =,求它的通项公式n a ,一般有两种思路: (1)消n S :容易直接求n a 的情况,可利用阶差公式:()12n n n S S a n --=≥,消去n S ,转化为等差或等比数列直接求出n a ;(2)消n a :难以直接求n a 的情况,可利用阶差公式:()12n n n a S S n -=-≥,消去n a ,得出n S 与1n S -的递推关系式,先求出n S 后,即可转化为“第1种情形”,从而间接求出n a ,如例3.在求解具体的题目时,应根据条件灵活恰当地选择两种方法,确定变形方向.通常情况下,先求n S 要比直接求n a 麻烦;但也有时先直接求n a 会比先求n S 麻烦得多. 类型2 消n S【例2】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且342n n S a =-.求数列{}n a 的通项公式.【例3】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,*226()n n S a n n N =+-∈.求数列{}n a 的通项公式.【例4】已知正整数列}{n a 的前n 项和为n S ,且对任意的自然数满足1n a =+.求}{n a 的通项公式.类型3 消n a【例5】(2022•天津模拟)已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,且满足()1+202n n n a S S n -=≥,211=a ,求n a .【例6】在正项数列}{n a 中,n S 是数列}{n a 的前n 项和,且1+2n n na S a =,求n a .【例7】已知数列{}n a 中,13a =,前n 项和1(1)(1)12n n S n a =++-.求数列{}n a 的通项公式.二、数列的前n 项积n T 与a n 的关系已知n T 与n 的关系式,记为()n T f n =,它可由积式代换⎪⎩⎪⎨⎧≥==-2,1,11n T T n T a n n n 直接求出通项n a ,但要注意验证1n =与2n ≥两种情况能否统一,具体分三步进行: (1)1n =时,由11T a =,求1a 的值; (2)2n ≥时,由1-=n nn T T a ,求得n a 的表达式; (3)检验1a 的值是否满足(2)中n a 的表达式. ①若满足,则合写;②若不满足,则写成分段函数的形式:⎪⎩⎪⎨⎧≥==-2,1,11n T T n T a n n n .【例8】已知数列{}n a 满足(1)*2122()n n n a a a n N +=∈.求数列{}n a 的通项公式.三.累加法:适用于邻项差结构11()()n n n n a a f n a a f n ---=⇔=+ 累加法是利用:11232211()()()()n n n n n a a a a a a a a a a ---=-+-++-+-+,将问题转化为基本数列求和,从而得到所求数列的通项.以下为三种累加后可裂项相消求和的题型:①若()f n 是关于n 的分式函数,()1111()()f n n n k k n n k==-++;②若()f n 是关于n 的对数函数,()1ln(1)ln(1)ln f n n n n =+=+-;③若()f n是关于n 的无理式函数,()1f n k=.④若()f n 是关于n 的一次函数,()f n kn b =+,累加后可转化为等差数列求和; ⑤若()f n 是关于n 的二次函数,()2f n an bn c =++,累加后可分组求和; ⑥若()f n 是关于n 的指数函数,()n f n p =,累加后可转化为等比数列求和; 【例9】在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +1n -1n +1,求a n .【例10】已知数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -1+n +1-n (n ≥2),求a n .【例11】已知数列{}n a 中,12a =,11ln(1)n n a a n +=++,求n a .四.累乘法:适用于邻项商结构()()11nn n n a f n a a f n a --=⇔=⋅ 累乘法是利用:13211221n n n n n a a a a a a a a a a ---=⋅⋅⋅⋅⋅,将问题转化为基本数列求和,从而得到所求数列的通项.【例12】已知数列{}n a 中,12a =,12n n n a a n++=,求数列{}n a 的通项公式;【例13】设{}n a 是首项为1的正项数列,2211(1)0n n n n n a a a na ++++-=(*∈N n ),求{}n a 的通项公式.五、跳跃等差数列通项公式——形如d a a n n =-+2类型定义:2+n a 与n a 不是数列{}n a 中连续的项,故此我们称满足d a a n n =-+2条件的数列{}n a 为跳跃等差数列.1.分奇偶讨论法:通过对数列下标n 进行换元,分为奇数项与偶数项两种情况分而治之. ①当n 为奇数时,可令12-=k n (k N *∈),反解得21+=n k ,于是d n a d n a d k a a a k n 21)121()1(11112-+=-++=-+==-;②当n 为偶数时,可令k n 2=(k N *∈),反解得2nk =,于是d n a d n a d k a a a k n 22)12()1(2222-+=-+=-+==.综上所述,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+-+=为偶数为奇数n d n a n d n a a n 222121.注意换元后,要将最后的结果还原成关于n 的表达式.2.待定系数法:此类型题由于1a 和2a 作为数列奇数项和偶数项首项,会使得数列一些变形出现一些计算难度,故可以采用待定系数法来求统一的通项公式,考虑首项的因素,需要在原始的待定系数的前面加上()n 1-.具体操作如下:n a 1221,4,23n n a a a a n -===+≥n a【例14】(2014•新课标1卷理)已知数列{n a }的前n 项和为n S ,1a =1,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数. (1)证明:2n n a a λ+-=;(2)是否存在λ,使得{n a }为等差数列?并说明理由.衍生1 等和数列——形如c a a n n =++1类型1.“等和数列”定义: 在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和.2.若c a a n n =++1(c 为常数),则数列}{n a 为“等和数列”,它是一个周期数列,周期为2,其通项分为奇数项和偶数项来讨论.衍生2 类等和数列——形如)(1n f a a n n =++类型处理思路:等和数列、类等和数列可以归结为跳跃等差数列问题,其基本思路是生成、相减;与“差型”的生成、相加(累加法)的思路刚好相呼应.当()b dn n f a a n n +==+++12时,则()b n d a a n n +-=++11,两式相减得:d a a n n =-+2,故{}n a 是公差为d 的跳跃等差数列,通过分奇偶项讨论进而将问题转化为{}12-n a 与{}n a 2是等差数列,然后求通项. 【例15】已知数列{}n a 的首项1a a =,1354n n a a n ++=-,求数列{}n a 的通项公式.六、跳跃等比数列通项公式——形如q a ann =+2类型1.定义:2+n a 与n a 不是数列{}n a 中连续的项,故此我们称满足q a a nn =+2条件的数列{}n a 为跳跃等比数列.2.分奇偶讨论法:通过对数列下标n 进行换元,分为奇数项与偶数项两种情况分而治之. ①当n 为奇数时,可令12-=k n (k N *∈),反解得21+=n k ,于是21112111112--+--⋅=⋅=⋅==n n k k n q a q a qa a a ;②当n 为偶数时,可令k n 2=(k N *∈),反解得2n k =,于是222122122---⋅=⋅=⋅==n n k k n q a q a qa a a .综上所述,⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅=--为偶数为奇数n qa n qa a n n n 222121.注意换元后,要将最后的结果还原成关于n 的表达式.【例16】已知数列{}n a 满足*212(),N ,1,2n n a qa q n a a +=≠∈==1,且233445,,a a a a a a +++成等差数列.求数列{}n a 的通项公式.衍生1 等积数列——形如p a a n n =⋅+1类型1.“等积数列”定义: 在一个数列中,如果每一项与它的后一项的积都为同一个常数,那么这个数列叫做等积数列,这个常数叫做该数列的公积.2.若p a a n n =⋅+1(p 为常数),则数列}{n a 为“等积数列”,它是一个周期数列,周期为2,其通项分奇数项和偶数项来讨论.衍生2 类等积数列——形如)(12n f a a n n =⋅++类型处理思路:等积数列、类等积数列可以归结为跳跃等比数列问题,其基本思路是生成、相除;与“商型”的生成、相乘(累乘法)的思路刚好相呼应.若()n f 为n 的函数时,可通过逐商法得)1(1-=⋅+n f a a n n ,两式相除后,通过分奇偶项讨论将问题转化为{}12-n a 与{}n a 2是等比数列,然后再求通项.1.分奇偶讨论法:()B An n n q n f a a +++==12,则B n A n n q a a +-+=)1(1,两式相除得:A nn q a a =+2,故 {}n a 是公比为A q 的跳跃等比数列,⎪⎩⎪⎨⎧⋅=⋅⋅=⋅=∴----为偶数为奇数n q a q a n q a q a a A n n A n n A An 222221211211)()(.}{n a n n a a a 2,111=⋅=+七.斐波那契数列定义:一个数列,前两项都为1,从第三项起,每一项都是前两项之和,那么这个数列称为斐波那契数列,又称黄金分割数列;表达式2110,1,1--+===n n n F F F F F ()n N +∈通项公式:n nn F ⎡⎤⎥=-⎥⎝⎭⎝⎭⎦(又叫“比内公式”,是用无理数表示有理数的一个范例)证明:线性递推数列的特征方程为:21x x =+,解得:1x =,2x 则1122n n n F c x c x =+∵121F F ==∴112222112211c x c x c x c x =+⎧⎨=+⎩解得:1c =;2c =∴n nn F ⎡⎤⎥=-⎥⎝⎭⎝⎭⎦斐波那契数列的一些性质:求和问题:①12-=+n n a S ;②n n a a a a a 212531=+++- ;③1122642-=++++n n a a a a a . 证明:①()()()1111112112122+=++++=+-++-+-=-=-++++++n n n n n n n n n n S a a a a a a a a a a a S S a ,故12-=+n n a S ,此证明方法也是错位相减的一种特例.②()()()n n n n n a S a a a a a a a a a a a 22212232432111231=+=+++++++=+++---- ,此证明过程也需要利用①的结论.③()()()11212122254321242-==+++++++=++++---n n n n n a S a a a a a a a a a a .这三个式子用数学归纳法证明也非常简单,无需强化记忆,每次列出前几项比划一下,考试中如果出现需要这些结论的,拿出前几项及时推导即可.平方和问题:122221+=+++n n n a a a a a (根据面积公式推导,如下图)构造正方形来设计面积,()()433221321232221a a a a a a S S S a a a =++=++=++,以此类推,也可以用数学归纳法证明,知道一个大致的方向即可. 裂项问题:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=++++------123222423312222123242311111111111111n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a a n n n n n a a a a a a a 212212221211111----=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+. 注意:如果是斐波那契数列的部分项求和也可以,比如⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=++++++-++++n m m m n m n m m m m m a a a p a a p a a p a a p 1112312 ,前提就是必须隔项,否则无法裂项相消.【例17】已知数列{}n a 满足:113a =,213a =,*11(,2)n n n a a a n N n +-=+∈…,则132435202120231111a a a a a a a a +++⋯+的整数部分为() A .6B .7C .8D .9【例18】意大利数学家列昂纳多·斐波那契是第一个研究了印度和阿拉伯数学理论的欧洲人,斐波那契数列被誉为是最美的数列,斐波那契数列{}n a 满足11a =,21a =,()*123,n n n a a a n n --=+≥∈N .若将数列的每一项按照下图方法放进格子里,每一小格子的边长为1,记前n 项所占的格子的面积之和为n S ,每段螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形面积为n c ,则其中不正确结论的是( )A .2111n n n n S a a a +++=+⋅B .12321n n a a a a a +++++=-C .1352121n n a a a a a -++++=-D .()121)4(3n n n n c c a n a π--+-≥=⋅【例19】斐波那契数列,又称“兔子数列”,由数学家斐波那契研究兔子繁殖问题时引入.已知斐波那契数列{}n a 满足10a =,21a =,()*21n n n a a a n ++=+∈N ,若记1352019a a a a M ++++=,2462020a a a a N ++++=,则2022a =________.(用M ,N 表示)【例20】(2022•天河区期末)意大利人斐波那契于1202年从兔子繁殖问题中发现了这样的一列数:1,1,2,3,5,8,13,…….即从第三项开始,每一项都是它前两项的和.后人为了纪念他,就把这列数称为斐波那契数列.下面关于斐波那契数列a n 说法正确的是( ) A .a 12=144B .a 2022是偶数C .a 2022=a 1+a 2+a 3…a 2022D .a 2022+a 2024=3a 2022【例22】(2023•荆州期末)2022年11月23日是斐波那契纪念日,其提出过著名的“斐波那契”数列,其著名的爬楼梯问题和斐波那契数列相似,若小明爬楼梯时一次上1或2个台阶,若爬上第n 个台阶的方法数为b n ,则( ) A .b 7=21B .b 1+b 2+b 3+b 5+b 7=51C .b 12+b 22+…+b n 2=b n •b n +1﹣1D .b n ﹣2+b n +2=3b n八.不动点与蛛网图(无需通项的无敌技能) 知识点一函数迭代和数列的关系已知函数)(x f y =满足+1=()n n a f a ,则一定有+1211=()()()n n n n a f a f a f a -==,故函数)(x f y =通过反复迭代产生的一系列数构成了数列{}n a 或者记为{}{}n n b x 、,而数列的每一项与函数迭代的关系可以如下表所示: 下面以函数21y x =+和数列121n n a a +=+①数列的递推式和函数的迭代式是有着相同的法则的,故数列的任何一项()+1,n n a a 都在函数)(x f y =上.②数列的通项公式是函数对1a 迭代1-n 次的结果,即11()n n a f a -=,每一次由于迭代产生出的因变量成为下一次迭代的自变量.③数列的首项1a 对整个数列有很大的影响,当迭代不断重复出现同一结果时,我们将其称为不动点.知识点二函数的迭代图像——蛛网图函数的迭代图像,简称蛛网图或者折线图,函数)(x f y =和直线y x =共同决定. 其步骤如下:1.在同一坐标系中作出)(x f y =和y x =的图像(草图),并确定不动点.(如图1所示)图1 图22.在找出不动点之后,确定范围,将不动点之间的图像放大,并找出起始点1a (如图2所示)3.由1a 向)(x f y =作垂直于x 轴的直线与)(x f y =相交,并确定交点()12,a a . 4.由()12,a a 向y x =作平行于x 轴的直线与y x =相交,并确定交点()22,a a . 5.由()22,a a 向)(x f y =作垂直于x 轴的直线与)(x f y =相交,并确定交点()23,a a . 重复4,5,直至找到点()1,n n a a +的最终去向.【例23】设数列{}n a 满足11(0),n a a a a +=>=证明:存在常数M ,使得对于任意的*n N ∈,都有n a M ≤.【例24】首项为正数的数列{a n }满足2*11(3),,4n na a n N +=+∈若对*n N ∈,一切都有1n n a a +>,求a 1的取值范围.知识点三蛛网图与数列的单调性定理1:)(x f y =的单调增区间存在两个不动点x 1,x 2(x 1<x 2),且在两个不动点之间形成一上凸的图形时,(如图9)则数列)(1n n a f a =+在两个不动点之间的区间是递增的,即1n n a a +>,在两不动点以外的区间则是递减的,即1n n a a +<.定理2:)(x f y =的单调增区间存在两个不动点x 1,x 2(x 1<x 2),且在两个不动点之间形成一下凹的图形时,(如图10)则数列)(1n n a f a =+在两个不动点之间的区间是递减的,即1n n a a +<,在两不动点以外的区间则是递增的,即1n n a a +>.图9 图10综上可得,当)(x f y =的单调增区间位于上凸内或者下凹外时,即当迭代起点1a 位于此区域时,一定有1n n a a +>同理,当迭代起点1a 位于单调增区间的上凸外或者下凹内时,一定有1n n a a +<.知识点四摆动数列以及由求导构造函数单调性来解决数列问题由反比例(递减函数)函数迭代构成的摆动数列,如图11所示,当)(x f 在区间为减函数时,和直线x y =相交于不动点,那么由此函数迭代构成的数列为摆动数列,即奇数项和偶数项构成相反的单调性,但都螺旋靠近不动点,极限也是不动点。
高考数学(数列)第一轮复习
高考数学(数列)第一轮复习资料知识点小结1. 等差数列的定义与性质() 定义:为常数,a a d d a a n d n n n +-==+-111() 等差中项:,,成等差数列x A y A x y ⇔=+2()()前项和n S a a n nan n d n n =+=+-11212{}性质:是等差数列a n()若,则;1m n p q a a a a m n p q +=++=+{}{}{}()数列,,仍为等差数列;2212a a ka b n n n -+ S S S S S n n n n n ,,……仍为等差数列;232--()若三个数成等差数列,可设为,,;3a d a a d -+ ()若,是等差数列,为前项和,则;42121a b S T n a b S T n n n n m m m m =-- {}()为等差数列(,为常数,是关于的常数项为52a S an bn a b n n n ⇔=+ 0的二次函数){}S S an bn a n n n 的最值可求二次函数的最值;或者求出中的正、负分界=+2 项,即:当,,解不等式组可得达到最大值时的值。
a d a a S n n n n 110000><≥≤⎧⎨⎩+当,,由可得达到最小值时的值。
a d a a S n n n n 11000<>≤≥⎧⎨⎩+{}如:等差数列,,,,则a S a a a S n n n n n n =++===--1831123(由,∴a a a a a n n n n n ++=⇒==----12113331()又·,∴S a a aa 31322233113=+===()()∴·S a a n a a n nn n n =+=+=+⎛⎝ ⎫⎭⎪=-12122131218 ∴=n 27)2. 等比数列的定义与性质 定义:(为常数,),a a q q q a a q n nn n +-=≠=1110 等比中项:、、成等比数列,或x G y G xy G xy ⇒==±2()前项和:(要注意)n S na q a q qq n n ==--≠⎧⎨⎪⎩⎪111111()()!{}性质:是等比数列a n()若,则··1m n p q a a a a m n p q +=+= (),,……仍为等比数列2232S S S S S n n n n n -- 时应注意什么求由n n a S .3 (时,,时,)n a S n a S S n n n ==≥=--12111 4.. 你熟悉求数列通项公式的常用方法吗? 例如:(1)求差(商)法{}如:满足……a a a a n n n n 121212251122+++=+<>解:n a a ==⨯+=1122151411时,,∴n a a a n n n ≥+++=-+<>--2121212215212211时,……<>-<>=12122得:n n a∴a n n =+21∴a n n n n ==≥⎧⎨⎩+141221()()[练习]{}数列满足,,求a S S a a a n n n n n +==++111534 (注意到代入得:a S S S S n n n n n+++=-=1114 {}又,∴是等比数列,S S S n n n 144== n a S S n n n n ≥=-==--23411时,……· (2)叠乘法{}例如:数列中,,,求a a a a nn a n n n n 1131==++ 解:a a a a a a n n a a nn n n 213211122311·……·……,∴-=-= 又,∴a a nn 133==(3)等差型递推公式由,,求,用迭加法a a f n a a a n n n -==-110()n a a f a a f a a f n n n ≥-=-=-=⎫⎬⎪⎪⎭⎪⎪-22321321时,…………两边相加,得:()()()a a f f f n n -=+++123()()()…… ∴……a a f f f n n =++++023()()() [练习]{}()数列,,,求a a a a n a n n n n n 111132==+≥-- ()()a n n=-1231 (4)等比型递推公式()a ca d c d c c d n n =+≠≠≠-1010、为常数,,, ()可转化为等比数列,设a x c a x n n +=+-1 ()⇒=+--a ca c x n n 11令,∴()c x d x dc -==-11∴是首项为,为公比的等比数列a d c a dc c n +-⎧⎨⎩⎫⎬⎭+-111∴·a d c a d c c n n +-=+-⎛⎝ ⎫⎭⎪-1111∴a a d c c dc n n =+-⎛⎝⎫⎭⎪---1111[练习]{}数列满足,,求a a a a a n n n n 11934=+=+()a n n =-⎛⎝ ⎫⎭⎪+-84311(5)倒数法例如:,,求a a a a a n nn n 11122==++由已知得:1221211a a a a n n n n+=+=+∴11121a a n n +-= ∴⎧⎨⎩⎫⎬⎭=111121a a n 为等差数列,,公差为()()∴=+-=+11112121a n n n · ∴a n n =+215.. 你熟悉求数列前n 项和的常用方法吗? 例如:(1)裂项法:把数列各项拆成两项或多项之和,使之出现成对互为相反数的项。
高三总复习--数列
高三总复习--数列专题知识点一、数列的概念●1. 数列的有关概念:(1)定义:按一定的次序排列的一列数;它是定义域为N +(或N +的有限子集)的函数()f n 所对应的一列函数值(1),(2),,(),f f f n L L ,数列是自变量离散变化的函数。
(2)通项公式:数列的第n 项n a 与项数n 之间的函数关系,如果能用一个公式表示,这个公式叫做数列的通项公式。
●2. 数列的表示法:(1)列表法:用列表法给出函数关系,自变量省略,仅列出函数值;如:2,4,8,16,--L(2)图象法:以序号为横坐标,相应项n a 为纵坐标,描点画图得到函数图象,用一群孤立点),(n a n 表示。
(3)解析法:一般用通项公式)(n f a n =表示,或用递推关系式表示。
如)1,1211=-=-a a a n n●3. 数列}{n a 的通项n a 与前n 项和n S 的关系:{11(1)(2)n n n S n a S S n -==-≥,其中n ni i n a a a a S +++==∑=Λ211●4. 两个重要的变形:(1))()()(123121--++-+-+=n n n a a a a a a a a Λ (2))2(123121≥⋅⋅⋅⋅=-n a a a a a a a a n n n Λ 二、等差数列和等比数列三、数列通项公式的求法 ●1. 根据n S ,利用公式{11(1)(2)n nn S n a S S n -==-≥求通项n a 。
●2. 根据数列的递推关系,叠加法、累乘法求通项n a ,其要点是: (1)121321()()()n n n a a a a a a a a -=+-+-++-L ;(2)321121(2)n n n a a a a a n a a a -=⋅⋅⋅⋅≥L ●3. 构造新的等差、等比数列,转化法求通项n a 。
四、特殊数列求和●1. 利用等差、等比数列的公式求和。
高中数学《数列》总复习
第四章 数列§4.1等差数列的通项与求和一、知识导学1.数列:按一定次序排成的一列数叫做数列.2.项:数列中的每一个数都叫做这个数列的项,各项依次叫做这个数列的第1项(或首项),第2项,…,第n 项,….3.通项公式:一般地,如果数列{a n }的第n项与序号n之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.4. 有穷数列:项数有限的数列叫做有穷数列.5. 无穷数列:项数无限的数列叫做无穷数列6.数列的递推公式:如果已知数列的第一项(或前几项)及相邻两项(或几项)间关系可以用一个公式来表示,则这个公式就叫做这个数列的递推公式.递推公式是给出数列的一种重要方法,其关健是先求出a 1,a 2,然后用递推关系逐一写出数列中的项.7.等差数列:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项减去它的前一项所得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,公差通常用d表示.8.等差中项:如果a,A,b这三个数成等差数列,那么A=2b a +.我们把A=2ba +叫做a和b的等差中项.二、疑难知识导析1.数列的概念应注意几点:(1)数列中的数是按一定的次序排列的,如果组成的数相同而排列次序不同,则就是不同的数列;(2)同一数列中可以出现多个相同的数;(3)数列看做一个定义域为正整数集或其有限子集({1,2,3,…,n })的函数.2.一个数列的通项公式通常不是唯一的.3.数列{a n }的前n 项的和S n 与a n 之间的关系:⎩⎨⎧≥-==-).2(),1(11n S S n S a n n n 若a 1适合a n (n>2),则n a 不用分段形式表示,切不可不求a 1而直接求a n .4.从函数的角度考查等差数列的通项公式:a n = a 1+(n-1)d=d ·n+ a 1-d, a n 是关于n 的一次式;从图像上看,表示等差数列的各点(n,n a )均匀排列在一条直线上,由两点确定一条直线的性质,不难得出,任两项可以确定一个等差数列.5、对等差数列的前n 项之和公式的理解:等差数列的前n 项之和公式可变形为n d a n d S n )2(212-+=,若令A =2d ,B =a 1-2d,则n S =An 2+Bn. 6、在解决等差数列问题时,如已知,a 1,a n ,d ,n S ,n 中任意三个,可求其余两个。
高考数学复习数列知识点汇总
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20XX年高考数学复习数列知识点汇总1.高二数学数列知识点数列概念①数列是一种特殊的函数。
其特殊性主要表现在其定义域和值域上。
数列可以看作一个定义域为正整数集N或其有限子集{1,2,3,…,n}的函数,其中的{1,2,3,…,n}不能省略。
②用函数的观点认识数列是重要的思想方法,一般情况下函数有三种表示方法,数列也不例外,通常也有三种表示方法:a.列表法;b。
图像法;c.解析法。
其中解析法包括以通项公式给出数列和以递推公式给出数列。
③函数不一定有解析式,同样数列也并非都有通项公式。
点击查看:高中数学知识点总结等差数列1.等差数列通项公式an=a1+(n-1)dn=1时a1=S1n≥2时an=Sn-Sn-1an=kn+b(k,b为常数)推导过程:an=dn+a1-d令d=k,a1-d=b则得到an=kn+b2.等差中项由三个数a,A,b组成的等差数列可以堪称最简单的等差数列。
这时,A叫做a与b的等差中项(arithmeticmean)。
有关系:A=(a+b)÷23.前n项和倒序相加法推导前n项和公式:Sn=a1+a2+a3+·····+an=a1+(a1+d)+(a1+2d)+······+[a1+(n-1)d]①Sn=an+an-1+an-2+······+a1=an+(an-d)+(an-2d)+······+[an-(n-1)d]②由①+②得2Sn=(a1+an)+(a1+an)+······+(a1+an)(n 个)=n(a1+an)∴Sn=n(a1+an)÷2等差数列的前n项和等于首末两项的和与项数乘积的一半:Sn=n(a1+an)÷2=na1+n(n-1)d÷2Sn=dn2÷2+n(a1-d÷2)亦可得a1=2sn÷n-an=[sn-n(n-1)d÷2]÷nan=2sn÷n-a1有趣的是S2n-1=(2n-1)an,S2n+1=(2n+1)an+14.等差数列性质一、任意两项am,an的关系为:an=am+(n-m)d它可以看作等差数列广义的通项公式。
数列专题总复习知识点整理与经典例题讲解 高三数学曹
数列专题总复习知识点整理与经典例题讲解高三数学曹数列专题总复习知识点整理与经典例题讲解-高三数学曹系列专题回顾一、等差数列的有关概念:1.算术序列的判断方法:定义方法an?1.一D(D是常数)还是A?1.一一一1(n?2)。
如果{an}是一个算术序列,则验证:BN=算术序列。
2、等差数列的通项:an?a1?(n?1)d或an?am?(n?m)d。
例如,(1)在算术序列{an}中,A10?30,a20?将军,50岁?(答案:2n?10);(2)如果第一项是-24的等差序列,并且是第10项的正数,则公差的值范围为_________________a1?a2ann?n*为通项公式的数列{bn}为n8?D3) 3n(a1?an)n(n1)d.,sn?na1?223115*和(1)序列{an}一样,an?一1.(n?2,n?n),n前n项和序号??,2223、等差数列的前n和:sn?则a1=_,n=_(答:a1??3,n?10);(2)已知序列{an}的前n项和Sn?12n?N2,找到序列{an}的前n项和TN(答案:2*??12n?n(n?6,n?n)tn??2).*??n?12n?72(n?6,n?n)4、等差中项:若a,a,b成等差数列,则a叫做a与b的等差中项,且a?a?b。
2提醒:(1)等差数列的通项公式及前n和公式中,涉及到5个元素:a1、d、n、an及Sn,其中a1和D称为基本元素。
只要已知五种元素中的任何三种,就可以得到剩下的两种元素,即知3求2。
(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等差,可设为?,A.2d,a?d、 a,a?d、 a?2d?(d);偶数形成相等的差,可以设置为?,A.3d,a?d、 a?d、 a?3d,?(公差2D)5、等差数列的性质:(1)什么时候开始?当0时,算术序列的通项公式是an?a1?(n?1)d?dn?a1?D是N的一阶函数,斜率是公差D;前n和前Sn?na1?常数项为0的函数1/13n(n?1)ddd?氮气?(a1?)N是关于N的二次222(2),如果公差为D?0,那么它是一个增量算术序列,如果公差为d?0,则它是一个递减的等差序列。
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数列
等差数列 1等差数列的定义: 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,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示
2.等差数列的通项公式:如果等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,则等差数列的通项为 d n a a n )1(1-+=
3.等差数列的前n 项和: 1.2
)(1n n a a n S += 2.d n n na S n 2)1(1-+= 对于公式2整理后是关于n 的没有常数项的二次函数 4等差数列的判定方法:
1.定义法:对于数列{}n a ,若d a a n n =-+1(常数),则数列{}n a 是等差数列
2.等差中项:对于数列{}n a ,若212+++=n n n a a a ,则数列{}n a 是等差数列
3.若通项公式是一次函数形式),(为常数b d b dn a n +=
4.若等差数列的前n 项和是二次函数形式),(,2为常数B A Bn An S n += 5等差中项:
如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项即:2
b a A +=或b a A +=2 在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷等差数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项;事实上等差数列中某一项是与其等距离的前后两项的等差中项 5等差数列的性质:
1.等差数列任意两项间的关系:如果n a 是等差数列的第n 项,m a 是等差数列的第m 项,且n m ≤,公差为d ,则有d m n a a m n )(-+=
2.(对称性)对于等差数列{}n a ,若q p m n +=+,则q p m n a a a a +=+
也就是: =+=+=+--23121n n n a a a a a a 3.(片段性)若数列{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项的和,*
N k ∈,那么k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等差数列如下图所示:
k k
k k k S S S k k S S k k k a a a a a a a a 3232k 31221S 321-+-+++++++++++ 4.(等距性)对于等差数列{}n a ,公差是d ,则k n i k i k i k i a a a a )1(,3,2,,,,,,- 也是等差数列,公差为kd
6奇数项和与偶数项和的关系:
设数列{}n a 是等差数列,奇S 是奇数项的和,偶S 是偶数项项的和,n S 是前n 项的和,则有如下性质: 前n 项的和偶奇S S S n +=
当n 为偶数时,d 2
n S =
-奇偶S ,其中d 为公差; 当n 为奇数时,则中偶奇a S =-S ,中奇a 21n S +=,中偶a 21n S -=,11S S -+=n n 偶奇,n =-+=-偶奇偶奇偶奇S S S S S S S n (其中中a 是等差数列的中间一项) 7前n 项和与通项的关系:
若等差数列{}n a 的前12-n 项的和为12-n S ,等差数列{}n b 的前12-n 项的和为'12-n S ,则'1
212--=n n n n S S b a 等比数列
1等比数列的概念: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,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q 表示(0≠q ) 2.等比数列的通项公式:如果等比数列{}n a 的首项是1a ,公比是q ,则等比数列的通项为11-=n n q a a 或着n m n m a a q -= 3..等比数列的前n 项和:
○1)1(1)1(1≠--=q q
q a S n n ○2)1(11≠--=q q q a a S n n ○
3当1=q 时,1na S n = 当1q ≠时,前n 项和必须具备形式(1),(0)n n S A q A =-≠
4.等比中项:如果在a 与b 之间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项也就是,如果是的等比中项,那么G
b a G =,即ab G =2 5.等比数列的判定方法: 1.定义法:对于数列{}n a ,若)0(1≠=+q q a a n n ,则数列{}n a 是等比数列
2.等比中项法:对于数列{}n a ,若212++=n n n a a a ,则数列{
}n a 是等比数列 3 若通项公式如),0,0c (+∈≠≠=N n q cq a n n 常数形式。
4.若等比数列的前n 项和如)1(≠-=q t tq S n n 形式。
6等比数列的性质:
1.等比数列任意两项间的关系:如果n a 是等比数列的第n 项,m a 是等差数列的第m 项,且n m ≤,公比为q ,则有m n m n q a a -=
2.(对称性)对于等比数列{}n a ,若v u m n +=+,则v u m n a a a a ⋅=⋅
也就是: =⋅=⋅=⋅--23121n n n a a a a a a 如图所示:
n n a a n a a n n a a a a a a ⋅⋅---11
2,,,,,,12321 3.(片段性)若数列{}n a 是等比数列,n S 是其前n 项的和,*N k ∈,那么k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等比数列如下图所示:
k k k k k S S S k k S S k k k a a a a a a a a 3232k
31221S 321-+-+++++++++++ 4.(等距性)对于等比数列{}n a ,公比是q ,则k n i k i k i k i a a a a )1(,3,2,,,,,,- 也是等比数列,公比为k q。