高中数学必修5数列知识点总结
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数列
1. 等差数列
通项公式:1(1),n a a n d n *=+-∈N 等差中项:如果2
a b A +=
,那么A 是a 与b 的等差中项 前n 项和:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+ 若n a 是等差数列,且k l m n +=+,则k l m n a a a a +=+ ✧ 等差数列的通项求法应该围绕条件结合1,a d ,或是利用特殊项。 ✧ 等差数列的最值问题求使0(0)n n a a ≥≤成立的最大n 值即可得n S 的最值。
例1.{}n a 是等差数列,538,6a S ==,则9a =_________ 解析:513113248,33362
a a d S a d a d ⨯=+==+
=+=,解得10,2a d ==,916a =
例2. {}n a 是等差数列,13110,a S S >=,则当n 为多少时,n S 最大? 解析:由311S S =得1213
d a =-
,从而 21111(1)249()(7)2131313n a n n S na a n a -=+⨯-=--+,又10a >所以1013
a -< 故 7n =
2. 等比数列
通项公式:11(0)n n a a q q -=≠
等比中项:2G ab =
前n 项和:111(1)(1)(1)11n n n na q S a a q a q q q q =⎧⎪=--⎨=≠⎪--⎩
若{}n a 是等比数列,且m n p q +=+,则m n p q a a a a ⋅=⋅ 例. {}n a 是由正数组成的等比数列,2431,7a a S ==,则5S =__________
解析:由0n a >,242411a a a q ==,231117S a a q a q =++=,解得
1114,,22a q ==-(舍去)。所以5314
S =
3. 求数列的通项
✧ 利用1n n n a S S -=-,注意n=1时的情况。
✧ 形如1()(2)n n a a f n n -=+≥时,用累加法求解。
✧ 形如1
()(2)n n a f n n a -=≥时,用累乘法求解。 ✧ 形如1(2)n n a a m n -=+≥时,构造等差数列求解
✧ 形如1(2)n n a xa y n -=+≥时,构造等比数列求解。
例.根据下列条件,求{}n a 的通项公式。
(1)数列{}n a 满足:132n n a a n +=++,且12a =。(转化后利用累加法)
(2)11a =,11(2)n n n a a n n
--=≥。(利用累乘法) (3)11a =,132n n a a +=+。(构造等比数列)
解析:(1)因为1323(1)1n n a a n n +-=+=+-,所以131n n a a n --=-所以 112211(31)()()()2n n n n n n n a a a a a a a a ---+=-+-++-+= 当1n =时,12a =符合n a 通项公式。
(2)因为11(2)n n n a a n n --=≥,所以122121,1
2
n n n a a a a n ---==-。 11121123n a n a a n n n -=⋅⋅⋅⋅==,1a 符合通项公式。 (3)因为132n n a a +=+,所以113(1)n n a a ++=+,由11a =可知10n a +≠ 所以1131
n n a a ++=+,{}1n a +为等比数列,公比3q =, 11112,123231n n n n a a a --+=+=⋅∴=⋅-
4. 求前n 项和n S
✧ 公式法
✧ 分组求和
✧ 拆项相消
常见的拆项公式
(1)111(1)1
n n n n =-++ (2)1111()()n n k k n n k
=-++ (3)1111()(21)(21)22121
n n n n =--+-+ (4
=例.正项数列{}n a ,222(1)()0n n S n n S n n -+--+=求;
(1)通项n a
(2)令22
1(2)n n n b n a +=+,n T 为数列{}n b 的前n 项和,证明对于任意的 n *∈N ,都有564
n T < 解析:(1)由222(1)()0n n S n n S n n -+--+=,得2[()](1)0n n S n n S -++=
由于{}n a 正项数列,0n S >,2()n S n n =+,12n n n a S S n -=-=
(2)2n a n =,2222
1111[]4(2)16(2)n n b n n n n +=
=-++ 222222221111111111[1][1]16324
(2)162(1)(2)n T n n n n =-+-++-=+--+++< 2115(1)16264
+=
✧ 错位相减:适用于一个等差和一个等比数列对应项相乘构成的数列
例.数列{}n a 满足211233333n n n a a a a -+++
+= 求:(1){}n a 的通项
(2)设n n
n b a =,求数列n b 的前n 项和n S 解析:由条件知211233333n n n a a a a -+++
+=,所以 22123113333n n n a a a a ---++++=,两式相减得,1133
n n a -=(2)n ≥ 所以1(2)3n n a n =≥,n=1,得113a =符合。13n n a = (2)3n n b n =⋅,所以
23323333n n S n =+⨯+⨯++⋅,234
13323333n n S n +=+⨯+⨯+⋅, 相减得,12323(3333)n n n S n +=⋅-+++,即13(13)2313
n n n S n +-=⋅-- 所以1(21)3344
n n n S +-=+ ✧ 倒序相加