高中数学数列知识点与例题
数列的极限-高中数学知识点讲解
数列的极限1.数列的极限【知识点的知识】1、数列极限的定义:一般地,如果当项数n 无限增大时,无穷数列{a n}的项a n 无限趋近于某个常数a(即|a n﹣a|无限地接近于 0),那么就说数列{a n}以a 为极限,记作푙푖푚a n=a.(注:a 不一定是{a n}中的项)푛→∞2、几个重要极限:3、数列极限的运算法则:4、无穷等比数列的各项和:(1)公比的绝对值小于 1 的无穷等比数列前n 项的和,当n 无限增大时的极限,叫做这个无穷等比数列各项的和,记做S =푙푖푚S n.푛→∞(2)1/ 3【典型例题分析】典例 1:已知数列{a n}的各项均为正数,满足:对于所有n∈N*,有4푆푛=(푎푛+1)2,其中S n 表示数列{a n}的前n 项푛和.则푙푖푚푎푛=()푛→∞1A.0 B.1 C.2D.2解:∵4S1=4a1=(a1+1)2,∴a1=1.当n≥2 时,4a n=4S n﹣4S n﹣1=(a n+1)2﹣(a n﹣1+1)2,∴2(a n+a n﹣1)=a n2﹣a n﹣12,又{a n}各项均为正数,∴a n﹣a n﹣1=2.数列{a n}是等差数列,∴a n=2n﹣1.푛푛1∴푙푖푚2푛―1=푙푖푚2―1푎푛=푙푖푚푛→∞푛→∞푛→∞푛=12.故选:C.典例 2:已知点P n(a n,b n)在直线l:y=2x+1 上,P1 为直线l 与y 轴的交点,等差数列{a n}的公差为 1(n∈N*).(1)求数列{a n}、{b n}的通项公式;(2)设 c n =1푛|푃1푃푛|(푛≥2),求푙푖푚(푐2+푐3+⋯+푐푛)的值;푛→∞(3)若d n=2d n﹣1+a n﹣1(n≥2),且d1=1,求证:数列{d n+n}为等比数列,并求{d n}的通项公式.解:(1)∵点P n(a n,b n)在直线l:y=2x+1 上,P1 为直线l 与y 轴的交点,∴b n=2a n+1,a1=0,∵等差数列{a n}的公差为 1(n∈N*),∴a n=0+(n﹣1)=n﹣1.b n=2(n﹣1)+1=2n﹣1.(2)解:由(1)可得a n﹣a1=n﹣1,b n﹣b1=2n﹣1﹣1=2n﹣2,∴|P1P n| =(푎푛―푎1)2+(푏푛―푏1)2=(푛―1)2+4(푛―1)2=5(푛―1)(n≥2).2/ 3∴c n =1푛|푃1푃푛|=15푛⋅(푛―1)=115(푛―1―1푛),∴c2+c3+…+c n =15[(1―112)+(2―113)+⋯+(푛―1―1푛)]=15(1―1푛),∴푙푖푚(푐2+푐3+⋯+푐푛)=푙푖푚푛→∞푛→∞15(1―1푛)=5;5(3)证明:n≥2,d n=2d n﹣1+a n﹣1,=2d n﹣1+n﹣2,∴d n+n=2(d n﹣1+n﹣1),∴数列{d n+n}为等比数列,首项为d1+1=2,公比为 2,∴푑푛+푛=2푛,∴푑푛=2푛―푛.【解题方法点拨】(1)只有无穷数列才可能有极限,有限数列无极限.(2)运用数列极限的运算法则求数列极限应注意法则适应的前提条件.(参与运算的数列都有极限,运算法则适应有限个数列情形)1(3)求数列极限最后往往转化为푛푚(m∈N)或qn(|q|<1)型的极限.(4)求极限的常用方法:①分子、分母同时除以n m 或a n.②求和(或积)的极限一般先求和(或积)再求极限.③利用已知数列极限(如等).④含参数问题应对参数进行分类讨论求极限.∞⑤∞﹣∞,∞,0﹣0,等形式,必须先化简成可求极限的类型再用四则运算求极限.3/ 3。
高中数学数列知识点
高中数学数列知识点高中数学数列知识点11.定义:如果一个数列,从第二项开始它的每一项与前一项之差都等于同一常数,这个数列就叫等差数列, 这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d来表示。
同样为数列的等比数列的性质与等差数列也有相通之处。
2.数列为等差数列的充要条件是:数列的前n项和S 可以写成S = an^2 + bn的形式(其中a、b为常数).等差数列练习题3.性质1:公差为d的等差数列,各项同乘以常数k所得数列仍是等差数列,其公差为kd.4.性质2:公差为d的等差数列,各项同加一数所得数列仍是等差数列,其公差仍为d.5.性质3:当公差d>0时,等差数列中的数随项数的增大而增大;当d<0时,等差数列中的数随项数的减少而减小;d=0时,等差数列中的数等于一个常数.高中数学数列知识点2一般地,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,那这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做公差,用符号语言表示为an+1-an=d。
等差数列的性质:1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;3)m,n∈N*,则am=an+(m-n)d;4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则as+at=ap+aq,其中as,at,ap,aq是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,高一,有as+at=2ap;5)若数列{an},{bn}均是等差数列,则数列{man+kbn}仍为等差数列,其中m,k均为常数。
6)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即对等差数列定义的理解:①如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或某一项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那此数列不是等差数列,但可以说从第2项或某项开始是等差数列.②求公差d时,因为d是这个数列的'后一项与前一项的差,故有还有③公差d∈R,当d=0时,数列为常数列(也是等差数列);当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列;④是证明或判断一个数列是否为等差数列的依据;⑤证明一个数列是等差数列,只需证明an+1-an是一个与n无关的常数即可。
2024高考数学数列知识点总结与题型分析
2024高考数学数列知识点总结与题型分析数列是高中数学中的重要内容,作为数学的一个分支,数列的掌握对于高考数学的考试非常关键。
在本文中,我们将对2024年高考数学数列的知识点进行总结,并分析可能出现的相关题型。
一、等差数列与等差数列的通项公式等差数列是数学中最常见的数列类型之一。
对于等差数列,首先要了解等差数列的概念:如果一个数列中任意两个相邻的项之差都相等,则称该数列为等差数列。
1.1 等差数列的通项公式等差数列的通项公式是等差数列中非常重要的一个公式,它可以用来求解等差数列中任意一项。
设等差数列的首项为$a_1$,公差为$d$,第$n$项为$a_n$,则等差数列的通项公式为:$a_n = a_1 + (n-1)d$1.2 等差数列的性质与常用公式等差数列有一些重要的性质与常用的公式,掌握这些性质与公式可以帮助我们更好地解决与等差数列相关的题目。
(1)等差数列中,任意三项可以构成一个等差数列。
(2)等差数列的前$n$项和公式为:$S_n = \frac{n}{2}(a_1 + a_n)$(3)等差数列的前$n$项和的差为:$S_n - S_m = (n-m+1)\frac{a_1 + a_{n+m}}{2}$二、等比数列与等比数列的通项公式等比数列也是数学中常见的数列类型之一。
与等差数列不同的是,等比数列中的任意两项的比值都相等。
2.1 等比数列的通项公式等比数列的通项公式可以用来求解等比数列中的任意一项。
设等比数列的首项为$a_1$,公比为$q$,第$n$项为$a_n$,则等比数列的通项公式为:$a_n = a_1 \cdot q^{(n-1)}$2.2 等比数列的性质与常用公式等比数列也有一些重要的性质与常用的公式,下面我们来了解一下:(1)等比数列中,任意三项可以构成一个等比数列。
(2)等比数列的前$n$项和公式为($q\neq1$):$S_n = \frac{a_1(1-q^n)}{1-q}$(3)当公比$q \neq 1$时,等比数列的前$n$项和与第$n$项的关系为:$S_n = \frac{a_nq - a_1}{q - 1}$三、数列题型分析与解题技巧在高考数学中,对于数列的考察主要包括以下几个方面:3.1 数列的递推关系与通项公式的应用常见的数列题目往往要求我们根据已知的递推关系或者通项公式来求解数列中的某一项或者求解前$n$项的和。
高中数学必修5等差数列知识点总结和题型归纳
等差数列一.等差数列知识点:知识点1、等差数列的定义:①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表示知识点2、等差数列的判定方法:②定义法:对于数列,若(常数),则数列是等差数列③等差中项:对于数列,若,则数列是等差数列知识点3、等差数列的通项公式:④如果等差数列的首项是,公差是,则等差数列的通项为该公式整理后是关于n的一次函数知识点4、等差数列的前n项和:⑤⑥对于公式2整理后是关于n的没有常数项的二次函数知识点5、等差中项:⑥如果,,成等差数列,那么叫做与的等差中项即:或在一个等差数列中,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知识点6、等差数列的性质:⑦等差数列任意两项间的关系:如果是等差数列的第项,是等差数列的第项,且,公差为,则有⑧对于等差数列,若,则也就是:⑨若数列是等差数列,是其前n项的和,,那么,,成等差数列如下图所示:10、等差数列的前项和的性质:①若项数为,则,且,.②若项数为,则,且,(其中,).二、题型选析:题型一、计算求值(等差数列基本概念的应用)1、。
等差数列{a n}的前三项依次为a-6,2a -5, -3a +2,则a 等于()A . -1B . 1C 。
—2 D. 22.在数列{a n}中,a1=2,2a n+1=2a n+1,则a101的值为( )A.49 B.50 C.51 D.523.等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是()A.92 B.47 C.46 D.454、已知等差数列中,的值是()()A 15B 30C 31D 645. 首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是()A.d>B.d<3 C。
≤d<3 D.<d≤36、。
在数列中,,且对任意大于1的正整数,点在直上,则=_____________。
高中数学专题练习《数列、导数知识点》含详细解析
数列、导数知识点一、等差数列1.概念:如果一个数列从第2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,即a n+1-a n =d(n∈N *,d 为常数).2.等差中项:由三个数a,A,b 组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项,且2A=a+b.3.通项公式:等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d,则其通项公式为a n =a 1+(n-1)d.4.前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d(n∈N *).5.性质:(1)通项公式的推广:a n =a m +(n-m)d(m,n∈N *).(2)若m+n=p+q(m,n,p,q∈N *),则有a m +a n =a p +a q .(3)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.(4)数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn(A,B 为常数).(5)在等差数列{a n }中,若a 1>0,d<0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d>0,则S n 存在最小值.二、等比数列1.概念:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,即a n a n -1=q(n≥2,n∈N *,q 为非零常数).2.等比中项:如果在a 与b 中间插入一个数G,使a,G,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.此时,G 2=ab.3.通项公式:等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q,则其通项公式为a n =a 1q n-1.4.前n 项和公式:S n ={na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q=a 1-a n q 1-q,q ≠1.5.性质:(1)通项公式的推广:a n=a m q n-m(m,n∈N*).(2)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则有a k·a l=a m·a n.(3)当q≠-1或q=-1且n为奇数时,S n,S2n-S n,S3n-S2n,…仍成等比数列,其公比为q n.三、求一元函数的导数1.基本初等函数的导数公式基本初等函数导函数f(x)=c(c为常数) f'(x)=0f(x)=xα(α∈Q,且α≠0)f'(x)=αxα-1f(x)=sin x f'(x)=cos xf(x)=cos x f'(x)=-sin xf(x)=a x(a>0,且a≠1)f'(x)=a x ln af(x)=e x f'(x)=e xf(x)=log a x(a>0,且a≠1)f'(x)=1xlnaf(x)=ln x f'(x)=1x2.导数的四则运算法则已知两个函数f(x),g(x)的导数分别为f'(x),g'(x).若f'(x),g'(x)存在,则有:(1)[f(x)±g(x)]'=f'(x)±g'(x);(2)[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x);(3)[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)-f(x)g'(x)[g(x)]2(g(x)≠0).3.简单复合函数的导数复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为y'x =y'u ·u'x .四、导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数一般地,函数f(x)的单调性与导函数f'(x)的正负之间具有如下的关系: 在某个区间(a,b)上,如果f'(x)>0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增; 在某个区间(a,b)上,如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减. 2.函数的极值与导数条件 f'(x 0)=0x 0附近的左侧f'(x)>0,右侧f'(x)<0x 0附近的左侧f'(x)<0,右侧f'(x)>0图象极值 f(x 0)为极大值 f(x 0)为极小值 极值点 x 0为极大值点x 0为极小值点3.函数的最大(小)值与导数(1)如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值, f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值, f(b)为函数的最小值.(3)求函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a), f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.。
数列知识点总结(高中数学)
数列知识点总结 数列的概念与简单表示法知识点一、数列的定义按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项。
数列中的每一项都和它的序号有关,排在第一位的数称为这个数列的第一项(通常称为首项),排在第二位的数称为这个数列的第2项……排在第n 位的数称为这个数列的第n 项,所以数列的一般形式可以写成: ,,,,,,321 n a a a a简记为{}n a 。
项数有限的数列叫做有穷数列,项数无限的数列叫做无穷数列。
1.从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列叫做递增数列; 2.从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列叫做递减数列; 3.各项相等的数列叫做常数列;4.从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它前一项的数列叫做摆动数列; 知识点二、通项公式如果数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式。
知识点三、数列的前n 项和1.数列的前n 项和的定义:我们把数列{}n a 从第一项起到第n 项止的各项之和,称为数列{}n a 的前n 项和,记作n S ,即n n a a a S +++= 21。
2.数列前n 项和n S 与通项公式n a 之间的关系:⎩⎨⎧≥-==-.2,,1,11n S S n S a n n n等差数列知识点一、等差数列的定义一般地,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。
知识点二、等差中项有三个数b A a ,,组成的等差数列可以看成简单的等差数列,这时A 叫做b a 与的等差中项。
1.根据等差中项的定义:b A a ,,是等差数列,则2b a A +=;反之,若2ba A +=,则b A a ,,是等差数列。
2.在等差数列{}n a 中,任取相邻的三项()*+-∈≥N n n a a a n n n ,2,,11,则n a 是1-n a 与1+n a 的等差中项;反之,n a 是1-n a 与1+n a 的等差中项对一切*∈≥N n n ,2均成立,则数列{}n a 是等差数列。
(重要)高中数学数列十种求通项和七种求和方法,练习及问题详解
高中数列知识点总结1. 等差数列的定义与性质定义:1n n a a d +-=〔d 为常数〕,()11n a a n d =+- 等差中项:x A y ,,成等差数列2A x y ⇔=+ 前n 项和:()()11122n n a a n n n S nad +-==+性质:〔1〕假如m n p q +=+,如此m n p q a a a a +=+;〔2〕{}n a 为等差数列2n S an bn ⇔=+〔a b ,为常数,是关于n 的常数项为0的二次函数〕2. 等比数列的定义与性质定义:1n na q a +=〔q 为常数,0q ≠〕,11n n a a q -=.等比中项:x G y 、、成等比数列2G xy ⇒=,或G =前n 项和:()11(1)1(1)1n n na q S a q q q=⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩〔要注意公比q 〕性质:{}n a 是等比数列〔1〕假如m n p q +=+,如此mn p q a a a a =·· 3.求数列通项公式的常用方法一、公式法例1 数列{}n a 满足1232nn n a a +=+⨯,12a =,求数列{}n a 的通项公式.解:1232n n n a a +=+⨯两边除以12n +,得113222n n n n a a ++=+,如此113222n n n n a a ++-=,故数列{}2nna 是以1222a 11==为首项,以23为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得31(1)22n n a n =+-,所以数列{}n a 的通项公式为31()222n n a n =-.二、累加法 )(1n f a a n n =--例2 数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式.解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+如此所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =.例3数列{}n a 满足1132313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式.解:13231n n n a a +=+⨯+两边除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 如此111213333n n n n n a a +++-=+三、累乘法)(1n f a a n n=- 例4 数列{}n a 满足112(1)53nn n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式.解:因为112(1)53nn n a n a a +=+⨯=,,所以0n a ≠,如此12(1)5n n na n a +=+,故1321122112211(1)(2)21(1)12[2(11)5][2(21)5][2(21)5][2(11)5]32[(1)32]53325!n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n -------+-+++--=⋅⋅⋅⋅⋅=-+-+⋅⋅+⨯+⨯⨯=-⋅⋅⨯⨯⨯=⨯⨯⨯所以数列{}n a 的通项公式为(1)12325!.n n n n a n --=⨯⨯⨯例5 〔2004年全国I 第15题,原题是填空题〕数列{}n a 满足11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥,,求{}n a 的通项公式. 解:因为123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥①所以1123123(1)n n n a a a a n a na +-=++++-+②用②式-①式得1.n n n a a na +-=如此1(1)(2)n n a n a n +=+≥故11(2)n na n n a +=+≥ 四、待定系数法〔重点〕例6 数列{}n a 满足112356nn n a a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式.解:设1152(5)n n n n a x a x +++⨯=+⨯④将1235n n n a a +=+⨯代入④式,得12355225n n nn n a x a x ++⨯+⨯=+⨯,等式两边消去2n a ,得135525n n n x x +⋅+⋅=⋅,两边除以5n ,得352,1,x x x +==-则代入④式得1152(5)n n n n a a ++-=-例7 数列{}n a 满足1135241nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式.解:设1123(2)n n n n a x y a x y +++⨯+=+⨯+⑥将13524nn n a a +=+⨯+代入⑥式,得整理得(52)24323n nx y x y +⨯++=⨯+.令52343x x y y +=⎧⎨+=⎩,如此52x y =⎧⎨=⎩,代入⑥式得115223(522)n nn n a a +++⨯+=+⨯+⑦例8 数列{}n a 满足21123451n n a a n n a +=+++=,,求数列{}n a 的通项公式.解:设221(1)(1)2()n n a x n y n z a xn yn z ++++++=+++⑧将212345n n a a n n +=+++代入⑧式,得2222345(1)(1)2()n n a n n x n y n z a xn yn z ++++++++=+++,如此等式两边消去2n a ,得22(3)(24)(5)222x n x y n x y z xn yn z ++++++++=++,解方程组3224252x x x y y x y z z+=⎧⎪++=⎨⎪+++=⎩,如此31018x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩,代入⑧式,得2213(1)10(1)182(31018)n n a n n a n n ++++++=+++⑨五、对数变换法例9 数列{}n a 满足5123n n n a a +=⨯⨯,17a =,求数列{}n a 的通项公式.解:因为511237n n n a a a +=⨯⨯=,,所以100n n a a +>>,.在5123n n n a a +=⨯⨯式两边取常用对数得1lg 5lg lg3lg 2n n a a n +=++⑩设1lg (1)5(lg )n n a x n y a xn y ++++=++错误! 六、迭代法例10 数列{}n a 满足3(1)2115nn n n a a a ++==,,求数列{}n a 的通项公式.解:因为3(1)21n n n n a a ++=,所以121323(1)23212[]n n n n n n n n n a a a ---⋅-⋅⋅--== 七、数学归纳法 例11 11228(1)8(21)(23)9n n n a a a n n ++=+=++,,求数列{}n a 的通项公式.〔其他方法呢?〕 解:由1228(1)(21)(23)n n n a a n n ++=+++与189a =,得 由此可猜想22(21)1(21)n n a n +-=+,往下用数学归纳法证明这个结论. 〔1〕当1n =时,212(211)18(211)9a ⨯+-==⨯+,所以等式成立. 〔2〕假设当n k =时等式成立,即22(21)1(21)k k a k +-=+,如此当1n k =+时, 由此可知,当1n k =+时等式也成立.根据〔1〕,〔2〕可知,等式对任何*n N ∈都成立. 八、换元法例12 数列{}n a满足111(14116n n a a a +=+=,,求数列{}n a 的通项公式.解:令n b =如此21(1)24n n a b =- 故2111(1)24n n a b ++=-,代入11(1416n n a a +=+得 即2214(3)n n b b +=+因为0n b =≥,故10n b +=≥ 如此123n n b b +=+,即11322n n b b +=+,可化为113(3)2n n b b +-=-, 九、不动点法例13 数列{}n a 满足112124441n n n a a a a +-==+,,求数列{}n a 的通项公式.解:令212441x x x -=+,得2420240x x -+=,如此1223x x ==,是函数2124()41x f x x -=+的两个不动点.因为十、倒数法11212nn n a a a a +==+,,求n a 4. 求数列前n 项和的常用方法一、公式法利用如下常用求和公式求和是数列求和的最根本最重要的方法. 1、 等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=2、等比数列求和公式:⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==)1(11)1()1(111q q q a a qq a q na S n nn3、 )1(211+==∑=n n k S nk n 4、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n[例1]求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++nx x x x 32的前n 项和. [例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.二、错位相减法〔等差乘等比〕[例3]求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和. 解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ………………………………②〔设制错位〕 ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS 〔错位相减〕∴1224-+-=n n n S三、倒序相加法这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列〔反序〕,再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.[例5] 求证:nn n n n n n C n C C C 2)1()12(53210+=++⋅⋅⋅+++证明: 设nn n n n n C n C C C S )12(53210++⋅⋅⋅+++=………………………….. ①把①式右边倒转过来得113)12()12(n n n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=-〔反序〕又由mn n m n C C -=可得nn n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=-1103)12()12(…………..……..②①+②得 nn n n n n n n n C C C C n S 2)1(2))(22(2110⋅+=++⋅⋅⋅+++=-〔反序相加〕 ∴nn n S 2)1(⋅+=[例6] 求89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S ………….①将①式右边反序得1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …………..②〔反序〕又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x①+②得 〔反序相加〕)89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S =44.5 四、分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,假如将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可. [例7] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa a n ,… [例8] 求数列{n<n+1><2n+1>}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴∑=++=n k n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k knk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得S n =k k k nk n k nk ∑∑∑===++1213132〔分组〕五、裂项法求和这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实质是将数列中的每项〔通项〕分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的. 通项分解〔裂项〕如:〔1〕)()1(n f n f a n -+= 〔2〕n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ 〔3〕111)1(1+-=+=n n n n a n 〔4〕)121121(211)12)(12()2(2+--+=+-=n n n n n a n 〔5〕])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=+-=n n n n n n n a n<6> nn n n n n n n S n n n n n n n n n a 2)1(11,2)1(12121)1()1(221)1(21+-=+-⋅=⋅+-+=⋅++=-则 [例9] 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.[例10] 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n nn n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和. [例11] 求证:1sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++ 解:设89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S ∵n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+〔裂项〕 ∴89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S 〔裂项求和〕 =]}88tan 89[tan )2tan 3(tan )1tan 2(tan )0tan 1{(tan 1sin 1-+-+-+- =)0tan 89(tan 1sin 1 -=1cot 1sin 1⋅= 1sin 1cos 2 ∴ 原等式成立 六、合并法求和针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在求数列的和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求S n .[例12] 求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值.解:设S n = cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179° ∵)180cos(cosn n --= 〔找特殊性质项〕∴S n = 〔cos1°+ cos179°〕+〔 cos2°+ cos178°〕+〔cos3°+ cos177°〕+···+〔cos89°+ cos91°〕+ cos90° 〔合并求和〕= 0[例13] 数列{a n }:n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1,求S 2002.解:设S 2002=2002321a a a a +⋅⋅⋅+++由n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1可得 ……∵0665646362616=+++++++++++k k k k k k a a a a a a 〔找特殊性质项〕 ∴ S 2002=2002321a a a a +⋅⋅⋅+++〔合并求和〕=)()()(66261612876321++++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+++k k k a a a a a a a a a a=2002200120001999a a a a +++ =46362616+++++++k k k k a a a a =5[例14] 在各项均为正数的等比数列中,假如103231365log log log ,9a a a a a +⋅⋅⋅++=求的值.解:设1032313log log log a a a S n +⋅⋅⋅++=由等比数列的性质 q p n m a a a a q p n m =⇒+=+〔找特殊性质项〕 和对数的运算性质 N M N M a a a ⋅=+log log log 得)log (log )log (log )log (log 6353932310313a a a a a a S n ++⋅⋅⋅++++=〔合并求和〕=)(log )(log )(log 6539231013a a a a a a ⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅ =9log 9log 9log 333+⋅⋅⋅++ =10七、利用数列的通项求和先根据数列的结构与特征进展分析,找出数列的通项与其特征,然后再利用数列的通项揭示的规律来求数列的前n 项和,是一个重要的方法. [例15] 求11111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++之和. 解:由于)110(91999991111111-=⋅⋅⋅⨯=⋅⋅⋅k k k个个〔找通项与特征〕 ∴ 11111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++ =)110(91)110(91)110(91)110(91321-+⋅⋅⋅+-+-+-n 〔分组求和〕 =)1111(91)10101010(911321 个n n +⋅⋅⋅+++-+⋅⋅⋅+++ =9110)110(1091nn ---⋅=)91010(8111n n --+ [例16] 数列{a n }:∑∞=+-+++=11))(1(,)3)(1(8n n n n a a n n n a 求的值.数列练习一、选择题}{n a 的公比为正数,且3a ·9a =225a ,2a =1,如此1a =A.21B. 22C.2 D.22.为等差数列,,如此等于{}n a 的前n 项和为n S .假如4a 是37a a 与的等比中项, 832S =,如此10S 等于A. 18B. 24C. 60D. 90 . 4设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,23a =,611a =,如此7S 等于A .13B .35C .49D . 63 5.{}n a 为等差数列,且7a -24a =-1,3a =0,如此公差d = 〔A 〕-2 〔B 〕-12 〔C 〕12〔D 〕2 {n a }的公差不为零,首项1a =1,2a 是1a 和5a 的等比中项,如此数列的前10项之和 A. 90 B. 100 C. 145 D. 1907.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,2110m m ma a a -++-=,2138m S -=,如此m = 〔A 〕38 〔B 〕20 〔C 〕10 〔D 〕9 .{}n a 是公差不为0的等差数列,12a =且136,,a a a 成等比数列,如此{}n a 的前n 项和n S =A .2744n n +B .2533n n +C .2324n n+D .2n n +{n a }的公差不为零,首项1a =1,2a 是1a 和5a 的等比中项,如此数列的前10项之和是 A. 90 B. 100 C. 145 D. 190 . 二、填空题1设等比数列{}n a 的公比12q =,前n 项和为n S ,如此44S a =.2.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,如此4S ,84S S -,128S S -,1612S S -成等差数列.类比以上结论有:设等比数列{}n b 的前n 项积为n T ,如此4T , , ,1612T T 成等比数列.}{n a 中,6,7253+==a a a ,如此____________6=a .4.等比数列{n a }的公比0q >, 2a =1,216n n n a a a +++=,如此{n a }的前4项和4S = .数列练习参考答案一、选择题1.[答案]B[解析]设公比为q ,由得()22841112a q a q a q ⋅=,即22q =,又因为等比数列}{n a 的公比为正数,所以2q =故2122a a q ===,选B 2.[解析]∵135105a a a ++=即33105a =∴335a =同理可得433a =∴公差432d a a =-=-∴204(204)1a a d =+-⨯=.选B.[答案]B3.答案:C[解析]由2437a a a =得2111(3)(2)(6)a d a d a d +=++得1230a d +=,再由81568322S a d =+=得 1278a d +=如此12,3d a ==-,所以1019010602S a d =+=,.应当选C 4.解:172677()7()7(311)49.222a a a a S +++====应当选C. 或由21161315112a a d a a a d d =+==⎧⎧⇒⎨⎨=+==⎩⎩, 716213.a =+⨯=所以1777()7(113)49.22a a S ++===应当选C. 5.[解析]a 7-2a 4=a 3+4d -2<a 3+d>=2d =-1 ⇒ d =-12[答案]B 6.[答案]B[解析]设公差为d ,如此)41(1)1(2d d +⋅=+.∵d ≠0,解得d =2,∴10S =1007.[答案]C[解析]因为{}n a 是等差数列,所以,112m m m a a a -++=,由2110m m m a a a -++-=,得:2m a -2m a =0,所以,m a =2,又2138m S -=,即2))(12(121-+-m a a m =38,即〔2m -1〕×2=38,解得m =10,应当选.C.8.[答案]A 解析设数列{}n a 的公差为d ,如此根据题意得(22)22(25)d d +=⋅+,解得12d =或0d =〔舍去〕,所以数列{}n a 的前n 项和2(1)1722244n n n n nS n -=+⨯=+ 9.[答案]B[解析]设公差为d ,如此)41(1)1(2d d +⋅=+.∵d ≠0,解得d =2,∴10S =100二、填空题1.[命题意图]此题主要考查了数列中的等比数列的通项和求和公式,通过对数列知识点的考查充分表现了通项公式和前n 项和的知识联系.[解析]对于4431444134(1)1,,151(1)a q s q s a a q q a q q --==∴==--2.答案:81248,T T T T [命题意图]此题是一个数列与类比推理结合的问题,既考查了数列中等差数列和等比数列的知识,也考查了通过条件进展类比推理的方法和能力3.[解析]:设等差数列}{n a 的公差为d ,如此由得⎩⎨⎧++=+=+6472111d a d a d a 解得132a d =⎧⎨=⎩,所以61513a a d =+=.答案:13.[命题立意]:此题考查等差数列的通项公式以与根本计算.4.[答案]152[解析]由216n n n a a a +++=得:116-+=+n n n q q q ,即062=-+q q ,0q >,解得:q =2,又2a =1,所以,112a =,21)21(2144--=S =152三、大题{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +==1〕.求数列{}n a 的通项公式.2〕.设31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和.{an}满足a2=0,a6+a8=-10〔I 〕求数列{an}的通项公式;〔II 〕求数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-12n n a 的前n 项和.2*.正项等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,假如312S =,且1232,,1a a a +成等比数列. 〔Ⅰ〕求{}n a 的通项公式;〔Ⅱ〕记3nn n a b =的前n 项和为n T ,求n T . 3. 数列{a n }满足a 1=1,a 2=3,a n+2=3a n+1-2a n 〔n ∈N +〕〔1〕证明:数列{a n+1-a n }是等比数列;〔2〕求数列{a n }的通项公式{}n a 的各项满足:k a 311-=)(R k ∈,1143n n n a a --=-.<1> 判断数列}74{nn a -是否成等比数列;〔2〕求数列{}n a 的通项公式{}n a 和正项等比数列{}n b ,111==b a ,1073=+a a ,3b =4a〔1〕求数列{}n a 、{}n b 的通项公式〔2〕假如n n n b a c •=,求数列{}n c 的前n 项和n T。
高考数学构造法求数列通项的八种技巧(三)(解析版)
构造法求数列通项的八种技巧(三)【必备知识点】◆构造六:取对数构造法型如a n +1=ca n k ,a n =ca n -1k或者a n +b =c (a n -1+b )k ,b 为常数.针对出现这种数列,为方便计算,两边通常取以c 或首项为底的对数,就能找到突破口.什么情况取c 为底,什么情况取首项为底呢?我们来看两道例题.【经典例题1】数列a n 中, a 1=2,a n +1=a n 2,求数列a n 的通项公式.【解析】取以a 1=2为底的对数(不能取c 为底,因为c =1,不能作为对数的底数),得到log a n +12=log an22,log a n +12=2log a n2,设b n =log a n2,则有b n +1=2b n ,所以b n 是以b 1=log a 12=1为首项,2为公比的等比数列,所以b n =2n -1,所以log a n2=2n -1,a n =22n -1.【经典例题2】数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n 2,求数列a n 的通项公式.【解析】取以2为底的对数(这里知道为什么不能取a 1=1为底数的对数了吧),得到log a n +12=log 2a n22,log an +12=log 22+2log a n2,log a n +12=1+2log a n2设b n =log an2,则有b n +1=1+2b n ,这又回归到构造二的情况,接下来的步骤大家应该都记得吧,由于这道题较为简单,所以直接可看出b n +1+1=2(b n +1),所以b n +1 是以b 1+1=1为首项,2为公比的等比数列,所以b n +1=2n -1,所以b n =2n -1-1,log a n2=2n -1-1,a n =22n -1-1.【经典例题3】已知a 1=2,点a n ,a n +1 在函数f x =x 2+2x 的图像上,其中n ∈N *,求数列a n 的通项公式.【解析】将a n ,a n +1 代入函数得a n +1=a n 2+2a n ,a n +1+1=a n 2+2a n +1=a n +1 2,即a n +1+1=a n +1 2两边同时取以3为底的对数,得log a n +1+13=log a n+123⇒log a n +1+13=2log a n+13(为什么此题取以3为底的对数呢,大家思考下,新构造的数列首项为log a 1+13,a 1+1=3,所以应当取以3为底,这样计算会简单很多,当然如果你计算能力较强,也可以取其他数作为底数).所以log a n+1 3 是以1为首项,2为公比的等比数列,即log a n+1 3=1×2n -1,a n +1=32n -1,a n =32n -1-1.【经典例题4】在数列a n 中, a 1=1,当n ≥2时,有a n +1=a n 2+4a n +2,求数列a n 的通项公式.【解析】由a n +1=a n 2+4a n +2,得a n +1+2=a n 2+4a n +4,即a n +1+2=a n +2 2,两边同取以3为底的对数,得log a n +1+23=log a n+223,即log a n +1+23=2log a n+2 3,所以数列log a n+2 3是以1为首项,2为公比的等比数列,log a n+23=2n -1,a n +2=32n -1,即a n =32n -1-2.◆构造七:二阶整体构造等比简单的二阶整体等比:关于a n +1=Aa n +Ba n -1的模型,可通过构造二阶等比数列求解,大部分题型可转化为a n +1-a n =(A -1)a n -a n -1 ,利用a n +1-a n 成等比数列,以及叠加法求出a n .还有一小部分题型可转化为a n +1+a n =(A +1)a n +a n -1 ,利用a n +1+a n 成等比数列求出a n .【经典例题1】已知数列a n 满足a 1=1,a 2=3,a n +2=3a n +1-2a n n ∈N * ,求数列a n 的通项公式.【解析】由a n +1=3a n -2a n -1⇒a n +1-a n =2a n -a n -1 ,故a n +1-a n 是以a 2-a 1=2为首项,2为公比的等比数列,即a n +1-a n =a 2-a 1 2n -1=2n ,接下来就是叠加法啦,a n -a n -1=2n -1...a 2-a 1=2全部相加得:a n -a 1=2n-2,所以a n =2n -1.【经典例题2】已知数列a n 中,a 1=1,a 2=2,a n +2=23a n +1+13a n ,求数列a n 的通项公式。
高中数学专题 等比数列,等比数列前n项和公式
一. 专题内容:等比数列,等比数列前n项和公式二. 知识点:1. 如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫{a n}叫做等比数列。
3. 等比中项的定义:如果a、G、b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项。
(3)若{a n}为等比数列,公比为q(q≠-1),则{a2n-1+a2n}也是等比数列,公比为q2.(4)若{a n}、{b n}是等比数列,则{a n b n}也是等比数列。
二. 例题选讲例1. 已知数列{a n}为等比数列,解:小结:首项a1和公比q是确定等比数列{a n}最基本的量,而已知条件可转为关于a1与q 的方程。
例2. 已知数列{a n}满足:lga n=3n+5,试用定义证明{a n}是等比数列。
证明:小结:若{a n}是等差数列,b n=a n可以证明数列{b n}为等比数列,反之若{a n}为等比数列且a n>0,则可证明{lga n}为等差数列。
例3. 若a、b、c成等比数列,试证:a2+b2,ac+bc,b2+c2也成等比数列。
证明:由a、b、c成等比数列,则小结:证明数列成等比数列,可利用等比数列的定义,而证明三个数a,b,c成等比,可证明b2=ac,要注意说明a、b、c全不为零。
例4. 已知四个数前3个成等差,后三个成等比,中间两数之积为16,前后两数之积为-128,求这四个数。
解:因此所求的四个数为-4,2,8,32或4,-2,-8,-32。
小结:根据四个数前3个成等差,后三个成等比,列方程可利用a 、q 表示四个数,时解方程也较为方便。
例 5.求n 及公比q 。
解:。
或,公比的值为综上所述,2126 q n小结:等比数列中五个基本量a 1、q 、a n 、n 、S n ,知三可求二,列方程组是求解的常用方法。
解本题的关键是利用a 1·a n =a 2·a n-1,进而求出a 1、a n ,要注意a 1、a n 是两组解。
高中数学选择性必修二 4 1 2数列的递推公式(知识梳理+例题+变式+练习)(含答案)
4.1.2 数列的递推公式知识点一数列的递推公式如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.数列递推公式与通项公式的关系:递推公式表示a n 与它的前一项a n -1(或前n 项)之间的关系,而通项公式表示a n 与n 之间的关系. 要点二 a n 与S n 的关系1.前n 项和S n :把数列{a n }从第1项起到第n 项止的各项之和,称为数列{a n }的前n 项和,记作S n ,即S n =12n a a a +++ 2.a n 与S n 的关系:a n =11,1,2n n S n S S n -=⎧⎨-≥⎩【基础自测】1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)根据通项公式可以求出数列的任意一项.( ) (2)有些数列可能不存在最大项.( ) (3)递推公式是表示数列的一种方法.( ) (4)所有的数列都有递推公式.( ) 【答案】(1)√(2)√(3)√(4)×2.数列{a n }中,a n +1=a n +2-a n ,a 1=2,a 2=5,则a 5=( ) A .-3 B .-11 C .-5 D .19 【答案】D【解析】a 3=a 2+a 1=5+2=7,a 4=a 3+a 2=7+5=12,a 5=a 4+a 3=12+7=19,故选D. 3.数列{a n }中,a n =2n 2-3,则125是这个数列的第几项( ) A .4 B .8 C .7 D .12 【答案】B【解析】令2n 2-3=125得n =8或n =-8(舍),故125是第8项.故选B. 4.已知数列{a n }的前n 项和为S n =n 2,则a n =________. 【答案】2n -1【解析】当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=n 2-n 2+2n -1=2n -1.当n =1时,a 1=S 1=1满足上式,所以{a n }的通项公式为a n =2n -1.题型一 数列中项与项数关系的判断(1)写出数列的一个通项公式,并求出它的第20项;(2)判断42和10是不是该数列中的项?若是,指出是数列的第几项,若不是,请说明理由.【解析】(1)由于22=8,所以该数列前4项中,根号下的数依次相差3,所以它的一个通项公式为a n =3n -1;a 20=3×20-1=59.(2)令3n -1=42,两边平方得3n =33,解得n =11,是正整数令3n -1=10,两边平方得n =1013,不是整数.∴42是数列的第11项,10不是数列中的项. 【方法归纳】(1)由通项公式写出数列的指定项,主要是对n 进行取值,然后代入通项公式,相当于函数中,已知函数解析式和自变量的值求函数值.(2)判断一个数是否为该数列中的项,其方法是可由通项公式等于这个数求方程的根,根据方程有无正整数根便可确定这个数是否为数列中的项.(3)在用函数的有关知识解决数列问题时,要注意它的定义域是N *(或它的有限子集{1,2,3,…,n })这一约束条件.【跟踪训练1】已知数列{a n }的通项公式为a n =3n 2-28n . (1)写出此数列的第4项和第6项;(2)问-49是否是该数列的一项?如果是,应是哪一项?68是否是该数列的一项呢? 【解析】(1)a 4=3×42-28×4=-64, a 6=3×62-28×6=-60.(2)由3n 2-28n =-49解得n =7或n =73(舍去),所以-49是该数列的第7项.由3n 2-28n =68解得n =-2或n =343,所以68不是该数列的一项.题型二 已知S n 求a n例2 设S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =2n 2-30n .求a n . 【解析】当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-30n -[2(n -1)2-30(n -1)]=4n -32 当n =1时,a 1=S 1=-28,适合上式, 所以a n =4n -32.借助a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,(n =1)S n -S n -1(n ≥2)【变式探究1】将本例中的“S n =2n 2-30n ”换为“S n =2n 2-30n +1”,求a n . 【解析】当n =1时,a 1=S 1=2×1-30×1+1=-27. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-30n +1-[2(n -1)2-30(n -1)+1] =4n -32.验证当n =1时,上式不成立∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-27,n =14n -32,n ≥2.方法归纳已知数列{a n }的前n 项和公式S n ,求通项公式a n 的步骤: (1)当n =1时,a 1=S 1.(2)当n ≥2时,根据S n 写出S n -1,化简a n =S n -S n -1.(3)如果a 1也满足当n ≥2时,a n =S n -S n -1的通项公式,那么数列{a n }的通项公式为a n =S n -S n -1;如果a 1不满足当n ≥2时,a n =S n -S n -1的通项公式,那么数列{a n }的通项公式要分段表示为a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1S n -S n -1,n ≥2.【跟踪训练2】已知数列:a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n 3,求a n .【解析】当n ≥2时,由a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n 3,得a 1+3a 2+32a 3+…+3n -2a n -1=n -13,两式相减得3n -1a n =n 3-n -13=13,则a n =13n .当n =1时,a 1=13,满足a n =13n ,所以a n =13n .题型三 由数列递推公式求通项公式【例3】已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +n +1,则a n =________.【答案】n (n +1)2【解析】∵a n +1=a n +n +1,a 1=1,∴a n +1-a n =n +1, ∴a n -a n -1=n ,a n -1-a n -2=n -1,…,a 2-a 1=2 以上式子相加得: a n -a 1=2+3+…+n∴a n =1+2+3+…+n =n (n +1)2.变形为:a n +1-a n =n +1,照此递推关系写出前n 项中任意相邻两项的关系,这些式子两边分别相加可求. 【变式探究2】若将“a n +1=a n +n +1”改为“a n +1=nn +1a n”,则a n =________.【答案】1n【解析】∵a n +1=n n +1a n ,a 1=1,∴a n +1a n =nn +1,∴a n a n -1=n -1n ,a n -1a n -2=n -2n -1,…,a 2a 1=12,以上式子两边分别相乘得:a n a 1=n -1n ×n -2n -1×…×12=1n∴a n =1n a 1=1n .【方法归纳】由数列的递推公式求通项公式时,若递推关系为a n +1=a n +f (n )或a n +1=g (n )·a n ,则可以分别通过累加法或累乘法求得通项公式,即:(1)累加法:当a n =a n -1+f (n )时,常用a n =a n -a n -1+a n -1-a n -2+…+a 2-a 1+a 1求通项公式.(2)累乘法:当a n a n -1=g (n )时,常用a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 2a 1·a 1求通项公式.【跟踪训练3】在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n ,则a n =( ) A .2+ln n B .2+(n -1)ln n C .2+n ln n D .1+n +ln n 【答案】A【解析】∵在数列{a n }中,a n +1-a n =ln ⎝⎛⎭⎫1+1n =ln n +1n∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=ln n n -1+ln n -1n -2+…+ln 21+2=ln ⎝⎛⎭⎪⎫n n -1·n -1n -2·…·21+2=2+ln n .故选A.【易错辨析】数列中忽视n 的限制条件致误【例4】设S n 为数列{a n }的前n 项和,log 2(S n +1)=n +1,则a n =________.【答案】⎩⎪⎨⎪⎧3,n =12n ,n ≥2【解析】由log 2(S n +1)=n +1得S n +1=2n +1,∴S n =2n +1-1当n ≥2时a n =S n -S n -1=2n +1-1-2n +1=2n .当n =1时,a 1=S 1=3.经验证不符合上式.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =12n ,n ≥2.【易错警示】1. 出错原因忽视n =1的情况致错,得到错误答案:a n =2n . 2. 纠错心得已知a n 与S n 的关系求a n 时,常用a n =S n -S n -1(n ≥2)来求a n ,但一定要注意n =1的情况.一、单选题1.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,2(1)nn S a n n =+-,(*n N ∈),若()22112n S S S n n+++--2013=,则n 的值为( ). A .1007 B .1006 C .2012 D .2014【答案】A 【分析】根据数列n a 与n S 的关系证得数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,以2为公差的等差数列,利用等差数列的前n 项和公式求出题中的式子,化简计算即可. 【解析】2(1)nn S a n n=+-, 12(1)(2)nn n S S S n n n-∴-=+-, 整理可得,1(1)2(1)n n n S nS n n ---=-, 两边同时除以(1)n n -可得12(2)1n n S S n n n --=-,又111S = ∴数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,以2为公差的等差数列,2321(1)23nS S S S n n∴++++-- 2(1)12(1)2n n n n -=⨯+⨯-- 22(1)n n =--21n =-,由题意可得,212013n -=, 解得1007n =. 故选:A .2.南宋数学家杨辉在《解析九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列,如数列1,3,6,10,前后两项之差得到新数列2,3,4,新数列2,3,4为等差数列,这样的数列称为二阶等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有高阶等差数列,其前7项分别为3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为( ) A .171 B .190 C .174 D .193【答案】C 【分析】根据题意可得数列3,4,6,9,13,18,24,⋯,满足:11(2)n n a a n n --=-,13a =,从而利用累加法即可求出n a ,进一步即可得到19a 的值. 【解析】3,4,6,9,13,18,24,后项减前项可得1,2,3,4,5,6,所以()1112,3n n a a n n a --=-≥=, 所以()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+()()1213n n =-+-+++()()()111133,222n n n n n -+⋅--=+=+≥.所以19191831742a ⨯=+=. 故选:C3.在数列{}n a 中,11a =,121nn n a a +-=-,则9a =( )A .512B .511C .502D .503【答案】D 【分析】利用累加法先求出通项即可求得答案. 【解析】因为11a =,121nn n a a +-=-,所以()()()121321n n n a a a a a a a a -=+-+-++-=()()()21211(21)21211222(1)2n n n n n --+-+-++-=++++--=-,所以9929503a =-=.故选:D. 4.数列23,45,69,817,1033,…的一个通项公式为( )A .221n n n a =+ B .2221n n n a +=+ C .1121n n n a ++=-D .12222n n n a ++=+【答案】A 【分析】根据数列中项的规律可总结得到通项公式. 【解析】1221321⨯=+,2422521⨯=+,3623921⨯=+,48241721⨯=+,510253321⨯=+, ∴一个通项公式为:221n nna =+. 故选:A.5.下列命题不正确的是( )A 的一个通项公式是n aB .已知数列{},3n n a a kn =-,且711a =,则1527a =C .已知数列{}n a 的前n 项和为()*,25n n n S S n N =-∈,那么123是这个数列{}n a 的第7项D .已知()*1n n a a n n N +=+∈,则数列{}n a 是递增数列【答案】C 【分析】A:根据被开方数的特征进行判断即可;B:运用代入法进行求解判断即可;C:根据前n项和与第n项之间的关系进行求解判断即可;D:根据递增数列的定义进行判断即可.【解析】对于A31⇒⨯na⇒=A正确;对于B,3na kn=-,且7151122327na k a n a=⇒=⇒=-⇒=,B正确;对于C,()*25nnS n N=-∈,13a=-,当2,n n N*≥∈时,111222n n nn n na S S---=-=-=,12127n-=,无正整数解,所以123不是这个数列{}n a的第7项,C错误;对于D.由()*11,0n n n na a n n N a a n++=+∈-=>,易知D正确,故选:C.6.已知数列{}n a的前n项和2nS n=,则数列11n na a+⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前99项和为()A.1168B.1134C.198199D.99199【答案】D【分析】先根据11,2,1n nnS S naS n--≥⎧=⎨=⎩,求出21na n=-,然后利用裂项相消求和法即可求解.【解析】解:因为数列{}n a的前n项和2nS n=,2121nS n n-=-+,两式作差得到21(2)na n n=-≥,又当1n=时,21111a S===,符合上式,所以21na n=-,111111(21)(21)22121n na a n n n n+⎛⎫==-⎪-+-+⎝⎭,所以12233411111n na a a a a a a a+++++=111111111111233557212122121n n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以12233499100111199992991199a a a a a a a a ++++==⨯+. 故选:D.7.数列{}n a 中的前n 项和22nn S =+,数列{}2log n a 的前n 项和为n T ,则20T =( ).A .190B .192C .180D .182【答案】B 【分析】根据公式1n n n a S S -=-计算通项公式得到14,12,2n n n a n -=⎧=⎨≥⎩,故2,11,2n n b n n =⎧=⎨-≥⎩,求和得到答案.【解析】当1n =时,111224a S ==+=;当2n ≥时,()11112222222n n n n n n n n a S S ----=-=+-+=-=,经检验14a =不满足上式,所以14,12,2n n n a n -=⎧=⎨≥⎩, 2log n n b a =,则2,11,2n n b n n =⎧=⎨-≥⎩,()201911921922T ⨯+=+=. 故选:B.8.已知数列{}n a 满足11a =,()()()11*12n n n n a a a a n N n n ++-=∈++,则10a 的值为( )A .1231B .2231C .1D .2【答案】B 【分析】首先根据已知条件得到1111112n n a a n n +-=-++,再利用累加法求解即可. 【解析】 因为()()()*1112n n n n a a n n n N a a ++++=∈-,所以()()()*11112nn n n a a n N a a n n ++-=∈++, 所以()()111111212n n n n a a a a n n n n ++-==-++++,即1111112n n a a n n +-=-++,当2n ≥时,11221111111n n n n a a a a a a ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+⋯+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭1111111123n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋯+- ⎪⎪+ ⎪ ⎝⎭⎝⎭-⎝⎭, 1111121n a a n -=-+,解得()11131122122n n n a n n +=-+=≥++ 当1n =时,上式成立,故2231n n a n +=+,故102022230131a +==+. 故选:B二、多选题9.数列{a n }的前n 项和为S n ,()*111,2N n n a a S n +==∈,则有( )A .S n =3n -1B .{S n }为等比数列C .a n =2·3n -1D .21,123,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩【答案】ABD 【分析】根据11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求得n a ,进而求得n S 以及判断出{}n S 是等比数列.【解析】依题意()*111,2N n n a a S n +==∈,当1n =时,2122a a ==, 当2n ≥时,12n n a S -=,11222n n n n n a a S S a +--=-=,所以13n n a a +=,所以()2223232n n n a a n --=⋅=⋅≥,所以21,123,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩. 当2n ≥时,1132n n n a S -+==;当1n =时,111S a ==符合上式,所以13n n S -=.13n nS S +=,所以数列{}n S 是首项为1,公比为3的等比数列. 所以ABD 选项正确,C 选项错误.故选:ABD10.已知数列{}n a 的前n 项和22n n nS +=,数列{}n b 满足1n n b a =,若n b ,2n b +,n k b +(k *∈N ,2k >)成等差数列,则k 的值不可能是( ) A .4 B .6 C .8 D .10【答案】AD 【分析】利用n a 与n S 的关系,求得n a ,进而求得n b ,然后根据n b ,2n b +,n k b +(k *∈N ,2k >)成等差数列,得到n 与k 的关系,进而求得答案.【解析】当1n =时,11212a S ===,当2n ≥时,()()2211122n n n n n n n a S S n --+++=-=-=,故n a n =(N n *∈),11n n b a n ==(N n *∈).因为n b ,2n b +,n k b +(N k *∈,2k >)成等差数列,所以22n n n k b b b ++=+,即2112n n n k=+++,所以48422n k n n ==+--,(2k >,N k *∈),从而2n -的取值为1,2,4,8,则对应的k 的值为12,8,6,5,所以k 的值不可能是4,10, 故选:AD .第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、填空题11.数列{}n a 的前n 项的和231n S n n =++,n a =________.【分析】利用2n 时,1n n n a S S -=-求n a ,同时注意11a S =. 【解析】解析:由题可知,当2n 时,1n n n a S S -=-22313(1)(1)1n n n n ⎡⎤=++--+-+⎣⎦62n =-,当1n =时,113115a S ==++=,故答案为:5,162,2n n n =⎧⎨-⎩.12.设数列{a n }的前n 项和为S n =2n -3,则a n =________.【答案】【解析】解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n -3)-[2(n -1)-3]=2,又a 1=S 1=2×1-3=-1,故a n =13.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若n n a b S +=,2414a a =,则数列{}n a 的通项公式为___________. 【答案】212n -⎛⎫ ⎪⎝⎭或212n -⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】 由n n a b S +=可得数列{}n a 是公比为12的等比数列,然后根据2414a a =求出21a =即可. 【解析】因为n n a b S +=,所以当1n =时,1112b a S a +==,即12b a = 当2n ≥时,11n n b a S --+=,然后可得10n n n a a a --+=,即()1122n n a a n -=≥ 所以数列{}n a 是公比为12的等比数列 所以21124b a a ==,4111816a a b ==, 因为22411644a ab ==,所以4b =±, 当4b =时, 21a =,2221122n n n a a --⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当4b =-时, 21a =-,2221122n n n a a --⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故答案为:212n -⎛⎫ ⎪⎝⎭或212n -⎛⎫- ⎪⎝⎭四、解答题 14.已知数列{}n a 的前n 项和()2*2n S n kn k N =-+∈,且n S 的最大值为4.(1)求常数k 及n a ;(2)设()17n n b n a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T . 【答案】(1)2k =,25n a n =-+ (2)2(1)n n T n =+ 【分析】(1)由于()222*2()n S n kn n k k k N =-+=--+∈,则可得24k =,从而可求出2k =,然后利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出n a , (2)由(1)可得11121n b n n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,然后利用裂项相消求和法求解即可 (1)因为()222*2()n S n kn n k k k N =-+=--+∈,所以当n k =时,n S 取得最大值2k , 所以24k =,因为*k N ∈,所以2k =,所以24n S n n =-+,当1n =时,11143a S ==-+=,当2n ≥时,2214[(1)4(1)]25n n n a S S n n n n n -=-=-+---+-=-+,13a =满足上式,所以25n a n =-+(2)由(1)可得()()11111177252(1)21n n b n a n n n n n n ⎛⎫====- ⎪-+-++⎝⎭, 所以1111111112222321n T n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+⨯-+⋅⋅⋅+⨯- ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 111212(1)n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭ 15.已知数列{}n a 满足()23*1232222n n a a a a n n N ++++=∈,求数列{}n a 的通项公式.【答案】12n na =【分析】 先根据前n 项和与通项的关系得12n n a =,再检验1n =时也满足条件即可求得答案. 【解析】因为23*1232222()n n a a a a n n N ++++=∈①, 所以()2311231222212n n a a a x a n n --++++=-≥②, ①-②得21(2)n n a n =≥,即 12n n a =, 当1n =时,112a =,满足12n n a =, 所以12n na = 16.已知数列{}n a 的前n 项和112n n S ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,求数列{}n a 的通项公式. 【答案】312122n n n a n ⎧=⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-≥ ⎪⎪⎝⎭⎩ 【分析】根据n S 与n a 的关系式,求解数列的通项公式即可.需要注意验证首项.【解析】()111111222n n n n S S n --⎛⎫⎛⎫=+∴=+≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭①②-①②得()122n n a n ⎛⎫=-≥ ⎪⎝⎭ 根据题意,1111311222a S ⎛⎫==+=≠- ⎪⎝⎭ 所以数列的通项公式为312122n n n a n ⎧=⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-≥ ⎪⎪⎝⎭⎩。
高中数学数列知识点总结(精华版)
高中数学数列知识点总结(精华版)等比数列公式性质知识点1.等比数列的有关概念(1)定义: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(不为零),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,通常用字母q表示,定义的表达式为an+1/an=q(n∈n_,q为非零常数).(2)等比中项:如果a、g、b成等比数列,那么g叫做a与b的等比中项.即:g是a与b的等比中项a,g,b成等比数列g2=ab.2.等比数列的有关公式(1)通项公式:an=a1qn-1.3.等比数列{an}的常用性质(1)在等比数列{an}中,若m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈n_),则am·an=ap·aq=a.特别地,a1an=a2an-1=a3an-2=….(2)在公比为q的等比数列{an}中,数列am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等比数列,公比为qk;数列sm,s2m-sm,s3m-s2m,…仍是等比数列(此时q≠-1);an=amqn-4.等比数列的特征(1)从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.(2)由an+1=qan,q≠0并无法立即断言{an}为等比数列,还要检验a1≠0.5.等比数列的前n项和sn(1)等比数列的前n项和sn就是用错位二者加法求出的,特别注意这种思想方法在数列议和中的运用.(2)在运用等比数列的前n项和公式时,必须注意对q=1与q≠1分类讨论,防止因忽略q=1这一特殊情形导致解题失误.1.等比中项如果在a与b中间插入一个数g,使a,g,b成等比数列,那么g叫做a与b的等比中项。
存有关系:注:两个非零同号的实数的'等比中项有两个,它们互为相反数,所以g2=ab是a,g,b 三数成等比数列的必要不充分条件。
2.等比数列通项公式an=a1_q’(n-1)(其中首项是a1,公比是q)an=sn-s(n-1)(n≥2)前n项和当q≠1时,等比数列的前n项和的公式为sn=a1(1-q’n)/(1-q)=(a1-a1_q’n)/(1-q)(q≠1)当q=1时,等比数列的前n项和的公式为sn=na13.等比数列前n项和与通项的关系an=a1=s1(n=1)an=sn-s(n-1)(n≥2)4.等比数列性质(1)若m、n、p、q∈n_,且m+n=p+q,则am·an=ap·aq;(2)在等比数列中,依次每k项之和仍成等比数列。
高中数学必修一数列与级数概念知识点总结及练习题
高中数学必修一数列与级数概念知识点总结及练习题数列的概念和性质- 数列的定义:数列是按照一定顺序排列的一系列数。
- 数列的通项公式:用公式表示数列的第n项,通常记作$a_n$。
- 等差数列:如果一个数列中的每一项与它的前一项之差都相等,那么这个数列就是等差数列。
等差数列的通项公式为$a_n =a_1 + (n-1)d$,其中$a_1$为首项,$d$为公差。
- 等差数列的前n项和:等差数列的前n项和可通过公式$S_n= \frac{n}{2}(a_1 + a_n)$来计算。
级数的概念和性质- 级数的定义:级数是指将一个数列中的项按照一定顺序相加所得到的结果。
- 级数的部分和:级数的前n项和称为级数的部分和,通常用$S_n$表示。
- 等比数列:如果一个数列中的每一项与它的前一项的比都相等,那么这个数列就是等比数列。
等比数列的通项公式为$a_n =a_1 \times q^{n-1}$,其中$a_1$为首项,$q$为公比。
- 等比级数:等比数列的各项之和称为等比级数,通常用$S$表示。
等比级数的求和公式为$S = \frac{a_1}{1-q}$,其中$a_1$为首项,$q$为公比。
练题1. 求等差数列$3, 7, 11, 15, \dots$的第20项和前20项和。
2. 求等比数列$2, 6, 18, 54, \dots$的第5项和前5项和。
3. 求等差级数$1+3+5+7+9+\dots$的前10项和。
答案::1. 第20项为 $a_{20} = a_1 + (n-1)d = 3 + (20-1)4 = 79$;前20项和 $S_{20} = \frac{20}{2}(a_1 + a_{20}) = 10(3 + 79) = 820$。
2. 第5项为 $a_5 = a_1 \times q^{n-1} = 2 \times 3^{5-1} = 162$;前5项和 $S_5 = \frac{a_1(1-q^5)}{1-q} = \frac{2(1-3^5)}{1-3} = 486$。
高中数学数列知识点总结与题库
第六章数列二、重难点击本章重点:数列的概念,等差数列,等比数列的定义,通项公式和前n 项和公式及运用,等差数列、等比数列的有关性质。
注重提炼一些重要的思想和方法,如:观察法、累加法、累乘法、待定系数法、倒序相加求和法、错位相减求和法、裂项相消求和法、函数与方程思想、分类与讨论思想、化归与转化思想等。
知识网络四、数列通项n a 与前n 项和n S 的关系1.∑==++++=ni in n a a a a a S 1321⋯2.⎩⎨⎧≥−==−2111n S S n S a n n n 课前热身3.数列{}n a 的通项公式为n n a n 2832−=,则数列各项中最小项是(B )A.第4项B.第5项C.第6项D.第7项4.已知数列{}n a 是递增数列,其通项公式为n n a n λ+=2,则实数λ的取值范围是),3(+∞−5.数列{}n a 的前n 项和142+−=n n S n ,,则⎩⎨⎧≥−=−=25212n n n a n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⑴7,77,777,7777,…⑶1,3,3,5,5,7,7,9,9…解析:⑴将数列变形为),110(97−×),110(972−)110(973−,,⋯)110(97−n ⑶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,…。
可得数列的通项公式为2)1(1nn n a −++=点拨:本例的求解关键是通过分析、比较、联想、归纳、转换获得项与项数的一般规律,从而求得通项。
题型二应用⎩⎨⎧≥−==−)2()1(11n S S n S a n n n 求数列通项例2.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,分别求其通项公式.⑴23−=nn S 解析:⑴当123,1111=−===S a n 时,当)23()23(,211−−−=−=≥−−n nn n n S S a n 时132−⋅=n 又11=a 不适合上式,故⎩⎨⎧≥⋅==−)2(32)1(11n n a n n 三、利用递推关系求数列的通项【例3】根据下列各个数列{}n a 的首项和递推关系,求其通项公式⑴141,21211−+==+n a a a n n 解析:⑴因为14121−+=+n a a n n ,所以121121(2114121+−−=−=−+n n n a a n n 所以)3111(2112−=−a a )5131(2123−=−a a 43111()257a a −=−…,…,1111()22321n n a a n n −−=−−−以上)1(−n 个式相加得)1211(211−−=−n a a n 即:24342411−−=−−=n n n a n 点拨:在递推关系中若),(1n f a a n n +=+求n a 用累加法,若),(1n f a a nn =+求n a 用累乘法,若q pa a n n +=+1,求n a 用待定系数法或迭代法。
高中数列求和方法大全(配练习及答案)
数列的求和1.直接法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和。
(1)等差数列的求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=(2)等比数列的求和公式⎪⎩⎪⎨⎧≠--==)1(1)1()1(11q qq a q na S nn (切记:公比含字母时一定要讨论)3.错位相减法:比如{}{}.,,2211的和求等比等差n n n n b a b a b a b a +++ 4.裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差、正负相消剩下首尾若干项。
常见拆项公式:111)1(1+-=+n n n n ;1111()(2)22n n n n =-++ )121121(21)12)(12(1+--=+-n n n n !)!1(!n n n n -+=⋅5.分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和。
6.合并求和法:如求22222212979899100-++-+- 的和。
7.倒序相加法:8.其它求和法:如归纳猜想法,奇偶法等 (二)主要方法:1.求数列的和注意方法的选取:关键是看数列的通项公式; 2.求和过程中注意分类讨论思想的运用; 3.转化思想的运用; (三)例题分析:例1.求和:①个n n S 111111111++++= ②22222)1()1()1(n n n xx x x x x S ++++++= ③求数列1,3+4,5+6+7,7+8+9+10,…前n 项和n S 思路分析:通过分组,直接用公式求和。
解:①)110(9110101011112-=++++==kkk k a个])101010[(91)]110()110()110[(9122n S n n n -+++=-++-+-= 8110910]9)110(10[911--=--=+n n n n ②)21()21()21(224422+++++++++=nnn x x x x x x S n xx x x x x n n 2)111()(242242++++++++=(1)当1±≠x 时,n x x x x n x x x x x x S n n n n n n 2)1()1)(1(21)1(1)1(22222222222+-+-=+--+--=+--- (2)当n S x n 4,1=±=时 ③kk k k k k k k k k a k 23252)]23()12[()]1()12[()12(2)12(2-=-+-=-+-+++++-=2)1(236)12)(1(25)21(23)21(2522221+-++⋅=+++-+++=+++=n n n n n n n a a a S n n)25)(1(61-+=n n n 总结:运用等比数列前n 项和公式时,要注意公比11≠=q q 或讨论。
高中数列知识点大全
高中数列知识点大全ps:整理不易,点赞支持已完结的地方:一、等差数列二、斐波那契数列三、数列的通项公式四、数列的放缩尚未完结的地方:一、等比数列的部分例题二、拓展:提丢斯数列(全国卷考到了)三、周期数列的部分例题四、求和可能要个目录一、等差数列1、等差数列的基本概念和基本公式如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫作等差数列。
(1)递推关系:a_{n+1}-a_{n}=d(常数),或 a_{n}-a_{n-1}=d(n\inN^\ast且n\geq2)。
(2)通项公式:a_{n}=a_1+(n-1)d 。
推广形式: a_{n}=a_m+(n-m)d (当 d\ne0 时, a_n 是关于 n 的一次函数)(3)求和公式:S_{n}=\dfrac{n\left( a_{1}+a_{n}\right) }{2}=na_{1}+\d frac{n\left( n-1\right) }{2}d (当 d\ne0 时, S_n 是关于 n 的二次函数,且常数项为零)例题:2011 湖北文 92、等差数列的主要性质等差数列的性质主要包括以下12个方面。
(1)若 n+m=p+q ,则 a_n+a_m=a_p+a_q 。
(反之不一定成立,如常数数列)(2)等差中项:若三个数 a,b,c 成等差数列,则称 b 为 a 和 c 的等差中项,即 2b=a+c ,可将这三个数记为:b-d , b ,b+d 。
例题一:例题二(3) a_k,a_{k+m},a_{k+2m},…构成以 md 为公差的等差数列。
(4)在等差数列中依次取出若干个n项,其和也构成等差数列,即S _ { n } , S _{ 2 n } - S _ { n } , S _ { 3 n } - S _ { 2n } , \dots \ldots 也为等差数列,公差为n^2d ;图示理解:\underbrace { a _ { 1 } , a _{ 2 } , \cdots , a _ { m } } _ { s _{ m } },\underbrace { a _ { m + 1 } , a _ { m+ 2 } , \cdots , a _ { 2 m } } _ { s _ { 2 m }- s _ { m } },\underbrace { a _ { 2m + 1 } , a _ { 2m + 2 } , \cdots , a _ { 3 m } } _ { s _ { 3 m } - s _ { 2m } },(5)两个等差数列\left\{ a _ { n } \right\}与\left\{ b _ { n } \right\}的和差的数列 \left\{ a _ { n } \pm b _ { n } \right\} ,\left\{ pa _ { n } \pm qb _{ n } \right\} 仍为等差数列。
高中等差数列知识点和相关练习试题
一、等差数列选择题1.已知等差数列{}n a 中,161,11a a ==,则数列{}n a 的公差为( ) A .53B .2C .8D .132.中国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有金箠,长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤.问次一尺各重几何?” 意思是:“现有一根金锤,长五尺,一头粗一头细.在粗的一端截下一尺,重四斤;在细的一端截下一尺,重二斤.问依次每一尺各重几斤?”根据已知条件,若金箠由粗到细是均匀变化的,中间三尺的重量为( ) A .3斤B .6斤C .9斤D .12斤3.在等差数列{}n a 中,3914a a +=,23a =,则10a =( ) A .11B .10C .6D .34.在巴比伦晚期的《泥板文书》中,有按级递减分物的等差数列问题,其中有一个问题大意是:10个兄弟分100两银子,长兄最多,依次减少相同数目,现知第8兄弟分得6两,则长兄可分得银子的数目为( ) A .825两 B .845两 C .865两 D .885两 5.已知数列{}n a 是等差数列,其前n 项和为n S ,若454a a +=,则8S =( ) A .16 B .-16 C .4D .-46.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,3518a S +=,633a a =+,则n a =( ) A .1n -B .nC .21n -D .2n7.已知等差数列{}n a 中,5470,0a a a >+<,则{}n a 的前n 项和n S 的最大值为( ) A .4SB .5SC . 6SD . 7S8.已知数列{}n a 是公差不为零的等差数列,且1109a a a +=,则12910a a a a ++⋅⋅⋅+=( ) A .278B .52C .3D .49.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和.若1476a a a ++=,则7S =( ) A .10-B .8C .12D .1410.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且71124a a -=,则5S =( ) A .15B .20C .25D .3011.在函数()y f x =的图像上有点列{},n n x y ,若数列{}n x 是等比数列,数列{}n y 是等差数列,则函数()y f x =的解析式可能是( )A .3(4)f x x =+B .2()4f x x =C .3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .4()log f x x =12.已知{}n a 是公差为2的等差数列,前5项和525S =,若215m a =,则m =( ) A .4 B .6 C .7 D .8 13.若等差数列{a n }满足a 2=20,a 5=8,则a 1=( )A .24B .23C .17D .1614.设等差数列{}n a 的前n 和为n S ,若()*111,m m a a a m m N +-<<->∈,则必有( )A .0m S <且10m S +>B .0m S >且10m S +>C .0m S <且10m S +<D .0m S >且10m S +<15.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36B .48C .56D .7216.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若542S S =,248a a +=,则5a 等于( ) A .6B .7C .8D .1017.已知数列{}n a 的前n 项和()2*n S n n N =∈,则{}na 的通项公式为( )A .2n a n =B .21n a n =-C .32n a n =-D .1,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩18.已知数列{x n }满足x 1=1,x 2=23,且11112n n n x x x -++=(n ≥2),则x n 等于( ) A .(23)n -1B .(23)n C .21n + D .12n + 19.已知正项数列{}n a 满足11a =,1111114n n n n a a a a ++⎛⎫⎛⎫+-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,数列{}n b 满足1111n n nb a a +=+,记{}n b 的前n 项和为n T ,则20T 的值为( ) A .1B .2C .3D .420.已知等差数列{}n a 满足48a =,6711a a +=,则2a =( ) A .10B .9C .8D .7二、多选题21.已知S n 是等差数列{}n a (n ∈N *)的前n 项和,且S 5>S 6>S 4,以下有四个命题,其中正确的有( )A .数列{}n a 的公差d <0B .数列{}n a 中S n 的最大项为S 10C .S 10>0D .S 11>022.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,若612S S =,则下列结论中正确的有( )A .1:17:2a d =-B .180S =C .当0d >时,6140a a +>D .当0d <时,614a a >23.题目文件丢失!24.题目文件丢失!25.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知450,5S a ==,则( ) A .25n a n =-B .310na nC .228n S n n =- D .24n S n n =-26.已知数列{}n a 为等差数列,则下列说法正确的是( ) A .1n n a a d +=+(d 为常数)B .数列{}n a -是等差数列C .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列D .1n a +是n a 与2n a +的等差中项27.定义11222n nn a a a H n-+++=为数列{}n a 的“优值”.已知某数列{}n a 的“优值”2nn H =,前n 项和为n S ,则( )A .数列{}n a 为等差数列B .数列{}n a 为等比数列C .2020202320202S = D .2S ,4S ,6S 成等差数列28.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .已知a 3=12,S 12>0,a 7<0,则( ) A .a 6>0 B .2437d -<<- C .S n <0时,n 的最小值为13 D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项 29.已知数列{}n a 是递增的等差数列,5105a a +=,6914a a ⋅=-.12n n n n b a a a ++=⋅⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,下列结论正确的是( )A .320n a n =-B .325n a n =-+C .当4n =时,n T 取最小值D .当6n =时,n T 取最小值30.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若90a <,100a >,则下列结论正确的是( ) A .109S S >B .170S <C .1819S S >D .190S >【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等差数列选择题 1.B 【分析】设公差为d ,则615a a d =+,即可求出公差d 的值. 【详解】设公差为d ,则615a a d =+,即1115d =+,解得:2d =, 所以数列{}n a 的公差为2, 故选:B 2.C 【分析】根据题意转化成等差数列问题,再根据等差数列下标的性质求234a a a ++. 【详解】由题意可知金锤每尺的重量成等差数列,设细的一端的重量为1a ,粗的一端的重量为5a ,可知12a =,54a =,根据等差数列的性质可知1533263a a a a +==⇒=, 中间三尺为234339a a a a ++==. 故选:C 【点睛】本题考查数列新文化,等差数列的性质,重点考查理解题意,属于基础题型. 3.A 【分析】利用等差数列的通项公式求解1,a d ,代入即可得出结论. 【详解】由3914a a +=,23a =, 又{}n a 为等差数列, 得39121014a a a d +=+=,213a a d =+=,解得12,1a d ==, 则101+92911a a d ==+=; 故选:A. 4.C 【分析】设10个兄弟由大到小依次分得()1,2,,10n a n =⋅⋅⋅两银子,数列{}n a 是等差数列,8106100a S =⎧⎨=⎩利用等差数列的通项公式和前n 项和公式转化为关于1a 和d 的方程,即可求得长兄可分得银子的数目1a . 【详解】设10个兄弟由大到小依次分得()1,2,,10n a n =⋅⋅⋅两银子,由题意可得 设数列{}n a 的公差为d ,其前n 项和为n S ,则由题意得8106100a S =⎧⎨=⎩,即1176109101002a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得186585a d ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩. 所以长兄分得865两银子. 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是能够读懂题意10个兄弟由大到小依次分得()1,2,,10n a n =⋅⋅⋅两银子构成公差0d <的等差数列,要熟练掌握等差数列的通项公式和前n 项和公式. 5.A 【详解】 由()()18458884816222a a a a S +⨯+⨯⨯====.故选A.6.B 【分析】根据条件列出关于首项和公差的方程组,求解出首项和公差,则等差数列{}n a 的通项公式可求. 【详解】因为3518a S +=,633a a =+,所以11161218523a d a d a d +=⎧⎨+=++⎩,所以111a d =⎧⎨=⎩,所以()111n a n n =+-⨯=,故选:B. 7.B 【分析】根据已知条件判断0n a >时对应的n 的范围,由此求得n S 的最大值.【详解】依题意556475600000a a a a a a a d >⎧>⎧⎪⇒<⎨⎨+=+<⎩⎪<⎩,所以015n a n >⇒≤≤, 所以{}n a 的前n 项和n S 的最大值为5S . 8.A 【分析】根据数列{}n a 是等差数列,且1109a a a +=,求出首项和公差的关系,代入式子求解. 【详解】因为1109a a a +=, 所以11298a d a d +=+, 即1a d =-, 所以()11295101019927278849a a a a a d a a d d a d ++⋅⋅⋅+====++.故选:A 9.D 【分析】利用等差数列下标性质求得4a ,再利用求和公式求解即可 【详解】147446=32a a a a a ++=∴=,则()177477142a a S a +=== 故选:D 10.B 【分析】设出数列{}n a 的公差,利用等差数列的通项公式及已知条件,得到124a d +=,然后代入求和公式即可求解 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则由已知可得()()111261024a d a d a d +-+=+=, 所以()5115455254202S a d a d ⨯=+=+=⨯= 故选:B 11.D 【分析】把点列代入函数解析式,根据{x n }是等比数列,可知1n nx x +为常数进而可求得1n n y y +-的结果为一个与n 无关的常数,可判断出{y n }是等差数列. 【详解】对于A ,函数3(4)f x x =+上的点列{x n ,y n },有y n =43n x +,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=()()()()114343441n n n n n x x x x x q +++-+=-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于B ,函数2()4f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =24n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数,因此1n n y y +-=()222214441n n n x x x q +-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于C ,函数3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭上的点列{x n ,y n },有y n =3()4n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=133()()44n n x x+-=33()()144n qx⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于D ,函数4()log f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =4log n x,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=114444log log log log n n nnx x x x q ++-==为常数,故{y n }是等差数列;故选:D . 【点睛】 方法点睛:判断数列是不是等差数列的方法:定义法,等差中项法. 12.A 【分析】由525S =求出1a ,从而可求出数列的通项公式,进而可求出m 的值 【详解】 解:由题意得15452252a ⨯+⨯=,解得11a =, 所以1(1)12(1)21n a a n d n n =+-=+-=-, 因为215m a =,所以22115m ⋅-=,解得4m =, 故选:A 13.A 【分析】由题意可得5282045252a a d --===---,再由220a =可求出1a 的值 【详解】解:根据题意,5282045252a a d --===---,则1220(4)24a a d =-=--=, 故选:A. 14.D 【分析】由等差数列前n 项和公式即可得解. 【详解】由题意,1110,0m m a a a a ++>+<, 所以1()02m m m a a S +=>,111(1)()02m m m a a S ++++=<. 故选:D. 15.A 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,得出54a =,再由等差数列前n 项和公式,即可得出结果. 【详解】因为{}n a 为等差数列,25812a a a ++=, 所以5312a =,即54a =, 所以()1999983622a a S +⨯===. 故选:A . 【点睛】熟练运用等差数列性质的应用及等差数列前n 项和的基本量运算是解题关键. 16.D 【分析】由等差数列的通项公式及前n 项和公式求出1a 和d ,即可求得5a . 【详解】解:设数列{}n a 的首项为1a ,公差为d , 则由542S S =,248a a +=,得:111154435242238a d a d a d a d ⨯⨯⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭+++=⎧⎪⎨⎪⎩,即{1132024a d a d +-+=,解得:{123a d =-=,51424310a a d ∴=+=-+⨯=.故选:D. 17.B 【分析】利用1n n n a S S -=-求出2n ≥时n a 的表达式,然后验证1a 的值是否适合,最后写出n a 的式子即可. 【详解】2n S n =,∴当2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,111a S ==,上式也成立,()*21n a n n N ∴=-∈,故选:B. 【点睛】易错点睛:本题考查数列通项公式的求解,涉及到的知识点有数列的项与和的关系,即11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,算出之后一定要判断1n =时对应的式子是否成立,最后求得结果,考查学生的分类思想与运算求解能力,属于基础题. 18.C 【分析】 由已知可得数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,求出数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,进而得出答案. 【详解】由已知可得数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,且121131,2x x ==,故公差12d = 则()1111122n n n x +=+-⨯=,故21n x n =+故选:C 19.B 【分析】 由题意可得221114n na a +-=,运用等差数列的通项公式可得2143n n a =-,求得14n b =,然后利用裂项相消求和法可求得结果【详解】解:由11a =,1111114n n n n a a a a ++⎛⎫⎛⎫+-=⎪⎪⎝⎭⎝⎭,得221114n na a +-=, 所以数列21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以4为公差,以1为首项的等差数列, 所以2114(1)43nn n a =+-=-, 因为0n a >,所以n a =,所以1111n n nb a a +=+=所以14n b ==,所以201220T b b b =++⋅⋅⋅+111339(91)244=++⋅⋅⋅+=⨯-=, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查由数列的递推式求数列的前n 项和,解题的关键是由已知条件得221114n n a a +-=,从而数列21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以4为公差,以1为首项的等差数列,进而可求n a =,14nb ==,然后利用裂项相消法可求得结果,考查计算能力和转化思想,属于中档题 20.A 【分析】利用等差数列的性质结合已知解得d ,进一步求得2a . 【详解】在等差数列{}n a 中,设公差为d ,由467811a a a =⎧⇒⎨+=⎩444812311a d a d a d =⎧⇒=-⎨+++=⎩,24210a a d ∴=-=. 故选:A二、多选题21.AC 【分析】由564S S S >>,可得650,0a a ,且650a a +>,然后逐个分析判断即可得答案【详解】解:因为564S S S >>,所以650,0a a ,且650a a +>,所以数列的公差0d <,且数列{}n a 中S n 的最大项为S 5,所以A 正确,B 错误, 所以110105610()5()02a a S a a +==+>,11111611()1102a a S a +==<, 所以C 正确,D 错误,故选:AC22.ABC【分析】因为{}n a 是等差数列,由612S S =可得9100a a +=,利用通项转化为1a 和d 即可判断选项A ;利用前n 项和公式以及等差数列的性质即可判断选项B ;利用等差数列的性质961014a d a a d a =++=+即可判断选项C ;由0d <可得6140a a d +=<且60a >,140a <即可判断选项D ,进而得出正确选项.【详解】因为{}n a 是等差数列,前n 项和为n S ,由612S S =得:1267891011120S S a a a a a a -=+++++=,即()91030a a +=,即9100a a +=, 对于选项A :由9100a a +=得12170a d +=,可得1:17:2a d =-,故选项A 正确; 对于选项B :()()118910181818022a a a a S ++===,故选项B 正确;对于选项C :911691014a a a a a a d d =+=++=+,若0d >,则6140a a d +=>,故选项C 正确;对于选项D :当0d <时,6140a a d +=<,则614a a <-,因为0d <,所以60a >,140a <, 所以614a a <,故选项D 不正确,故选:ABC【点睛】关键点点睛:本题的关键点是由612S S =得出9100a a +=,熟记等差数列的前n 项和公式和通项公式,灵活运用等差数列的性质即可.23.无24.无25.AD【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知得1145460a d a d +=⎧⎨+=⎩,进而得13,2a d =-=,故25n a n =-,24n S n n =-.【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d ,因为450,5S a ==所以根据等差数列前n 项和公式和通项公式得:1145460a d a d +=⎧⎨+=⎩, 解方程组得:13,2a d =-=,所以()31225n a n n =-+-⨯=-,24n S n n =-.故选:AD.26.ABD【分析】由等差数列的性质直接判断AD 选项,根据等差数列的定义的判断方法判断BC 选项.【详解】A.因为数列{}n a 是等差数列,所以1n n a a d +-=,即1n n a a d +=+,所以A 正确;B. 因为数列{}n a 是等差数列,所以1n n a a d +-=,那么()()()11n n n n a a a a d ++---=--=-,所以数列{}n a -是等差数列,故B 正确; C.111111n n n n n n n n a a d a a a a a a ++++---==,不是常数,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是等差数列,故C 不正确;D.根据等差数列的性质可知122n n n a a a ++=+,所以1n a +是n a 与2n a +的等差中项,故D 正确.故选:ABD【点睛】本题考查等差数列的性质与判断数列是否是等差数列,属于基础题型.27.AC【分析】 由题意可知112222n n n n a a a H n -+++==,即112222n n n a a a n -+++=⋅,则2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,可求解出1n a n =+,易知{}n a 是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,判断C ,D 的正误.【详解】解:由112222n n n n a a a H n -+++==,得112222n n n a a a n -+++=⋅,①所以2n ≥时,()211212212n n n a a a n ---+++=-⋅,② 得2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,即2n ≥时,1n a n =+,当1n =时,由①知12a =,满足1n a n =+.所以数列{}n a 是首项为2,公差为1的等差数列,故A 正确,B 错,所以()32n n n S +=,所以2020202320202S =,故C 正确. 25S =,414S =,627S =,故D 错,故选:AC .【点睛】本题考查数列的新定义问题,考查数列通项公式的求解及前n 项和的求解,难度一般. 28.ABCD【分析】S 12>0,a 7<0,利用等差数列的求和公式及其性质可得:a 6+a 7>0,a 6>0.再利用a 3=a 1+2d =12,可得247-<d <﹣3.a 1>0.利用S 13=13a 7<0.可得S n <0时,n 的最小值为13.数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0.7≤n ≤12时,n n S a <0.n ≥13时,n n S a >0.进而判断出D 是否正确.【详解】∵S 12>0,a 7<0,∴()67122a a +>0,a 1+6d <0.∴a 6+a 7>0,a 6>0.∴2a 1+11d >0,a 1+5d >0,又∵a 3=a 1+2d =12,∴247-<d <﹣3.a 1>0. S 13=()113132a a +=13a 7<0.∴S n <0时,n 的最小值为13. 数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0,7≤n ≤12时,n n S a <0,n ≥13时,n n S a >0. 对于:7≤n ≤12时,n nS a <0.S n >0,但是随着n 的增大而减小;a n <0, 但是随着n 的增大而减小,可得:n nS a <0,但是随着n 的增大而增大.∴n =7时,n nS a 取得最小值. 综上可得:ABCD 都正确.故选:ABCD .【点评】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.29.AC【分析】由已知求出数列{}n a 的首项与公差,得到通项公式判断A 与B ;再求出n T ,由{}n b 的项分析n T 的最小值.【详解】解:在递增的等差数列{}n a 中,由5105a a +=,得695a a +=,又6914a a =-,联立解得62a =-,97a =, 则967(2)3963a a d ---===-,16525317a a d =-=--⨯=-. 173(1)320n a n n ∴=-+-=-.故A 正确,B 错误;12(320)(317)(314)n n n n b a a a n n n ++==---可得数列{}n b 的前4项为负,第5项为正,第六项为负,第六项以后均为正. 而5610820b b +=-=>.∴当4n =时,n T 取最小值,故C 正确,D 错误.故选:AC .【点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.30.ABD【分析】先根据题意可知前9项的和最小,判断出A 正确;根据题意可知数列为递减数列,则190a >,又181919S S a =-,进而可知1516S S >,判断出C 不正确;利用等差中项的性质和求和公式可知()01179179172171722a a a S a <+⨯⨯===,()1191019101921919022a a a S a +⨯⨯===>,故BD 正确. 【详解】根据题意可知数列为递增数列,90a <,100a >,∴前9项的和最小,故A 正确; ()11791791721717022a a a S a +⨯⨯===<,故B 正确; ()1191019101921919022a a a S a +⨯⨯===>,故D 正确; 190a >,181919S S a ∴=-,1819S S ∴<,故C 不正确. 故选:ABD .【点睛】本题考查等差数列的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题.。
高中数学数列及其极限知识点总结及练习题
高中数学数列及其极限知识点总结及练习题中国魏晋时期的数学家刘徽创「割圆术」﹐利用圆的内接正多边形﹐当边数愈来愈多时﹐会愈靠近圆的面积﹐从而得出了圆周率 π 的近似值。
刘徽采用的「割圆术」﹐其程序蕴含了「无穷」﹑「极限」等数学概念。
例题1 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 写出下列各数列的前 8 项。
(1)〈3n -1〉。
(2)〈(-1)n 〉。
(3)〈a n 〉﹐其中 a 1=1﹐a n =a n -1+n ﹐n 为正整数且 n ≥2。
(4)〈a n 〉﹐其中 a n =20+21+…+2n -1﹐n 为正整数。
随堂练习 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 写出下列各数列的前 6 项:(1)n 1。
(2)〈2n -1〉。
(3)()211nn -+。
(4)〈a n 〉﹐其中 a 1=1﹐a n =a n -1+n 2﹐n 为正整数且 n ≥2。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------将下列各数列用〈a n 〉表示: (1)等差数列:7﹐10﹐13﹐16﹐…。
(2)等比数列:1﹐-12﹐14﹐-18﹐…。
(3)平方数的倒数所成的数列:11﹐14﹐19﹐…﹐1100。
随堂练习 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 将下列各数列用〈a n 〉表示:(1)等差数列:7﹐10﹐13﹐16﹐…。
高中数学精讲精练讲义-从入门到精通 数列与不等式【数海漫游】
从入门到精通Chapter1·数列与不等式§1.通项公式➩方法一:构造类等差等比或类某函数进行递推【例1·★☆☆☆☆】已知数列{}n a 满足11a =,()122n n a a n *+=+∈N ,则n a =________.【例2·★★☆☆☆】已知数列{}n a 满足121a a ==,()212n n n a a a n *++=++∈N ,则n a =________.【例3·★★★☆☆】已知数列{}n a 满足11a =,22a =,()()2211n n n a a n a n *++=++∈N ,则n a =________.➫例题解答:【例1·★☆☆☆☆】已知数列{}n a 满足11a =,()122n n a a n *+=+∈N ,则n a =________.解析:()()1112222232322n n n n n n a a a a -++=+==+=⨯⇒=⨯- ,经检验,对1n =也成立.小tip:在求完通项后,带入1,2n =检验通项的正确性,可以提显著提高做题正确率。
【例2·★★☆☆☆】已知数列{}n a 满足121a a ==,()212n n n a a a n *++=++∈N ,则n a =________.解析:首先去掉末尾的2,21222n n n a a a +++=+++,令2n n b a =+,则21n n n b b b ++=+,下面就是很熟悉的斐波那契数列,可以用特征根法,也可以构造等比数列递推:()211111n n n n b b b b λλλ+++⎛⎫-=-- ⎪-⎝⎭,我们希望用等比数列1n n n c b b λ+=-换元,则需要让11512λλλ+=⇒=-(任取一根即可).此时,()()()()()()()12111121111131,nnn n n n n n n b b b b c c c b b λλλλλλλλ+++++-=--⇒=-==-=--=- 则()31nn c λ=-,故()131nn n n c b b λλ+=-=-,这里给到一个累加得小技巧:两边除以1n λ+,得1131nn nn n b b λλλλλ++-⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则()()()1111112113131311111,1211nnn n n n b b λλλλλλλλλλλλλλλλλλλλ-++-⎛⎫-⎪⎡⎤⎡⎤------⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭-=+++==-⎢⎥⎢⎥⎪ ⎪ ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦-则()()()()111113131311312121nn n n n n n b b λλλλλλλλλλλλ---++⎡⎤---⎛⎫⎡⎤=+-⇒=+--⎢⎥ ⎪⎣⎦--⎝⎭⎢⎥⎣⎦,则1122n n n n a b --=-=--⎝⎭⎝⎭,经检验,对1,2n =也成立.注:亦可以写成3515152522n nn a ⎡⎤⎛⎫⎛-⎢⎥=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦或其他等价形式.【例3·★★★☆☆】已知数列{}n a 满足11a =,22a =,()()2211n n n a a n a n *++=++∈N ,则n a =________.解析:这题其实更适合用方法四解决,这里先用一个不太自然的方法做出这道题,在方法四中会再次用归纳法解决这道题。
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数列基础知识点和方法归纳知识点:(一)数列的该概念和表示法、(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n a ,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n a ;数列的一般形式:1a ,2a ,3a ,……,n a ,……,简记作 {}n a 。
(2)通项公式的定义:如果数列}{n a 的第n 项与n 之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式。
说明:①{}n a 表示数列,n a 表示数列中的第n 项,n a = ()f n 表示数列的通项公式; ② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。
③不是每个数列都有通项公式。
例如,1,,,,…… (3)数列的函数特征与图象表示:序号:1 2 3 4 5 6 项 :4 5 6 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(或它的有限子集)的函数当自变量从1开始依次取值时对应的一系列函数值……,,…….通常用来代替,其图象是一群孤立的点 (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。
(5)递推公式定义:如果已知数列的第1项(或前几项),且任一项与它的前一项1n a -(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式。
(6)数列通项n a 与前n 项和n S 的关系1.∑==++++=ni i n n a a a a a S 1321Λ 2.⎩⎨⎧≥-==-2111n S S n S a n n n题型一 应用⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n n n 求数列通项 【例1】已知数列{}n a 的前n 项和23-=n n S ,求其通项公式. 解析:当123,1111=-===S a n 时,当)23()23(,211---=-=≥--n n n n n S S a n 时132-⋅=n又11=a 不适合上式,故⎩⎨⎧≥⋅==-)2(32)1(11n n a n n题型二、利用递推关系求数列的通项【例2】根据数列{}n a 的首项和递推关系,141,21211-+==+n a a a n n求其通项公式 解析:因为14121-+=+n a a n n ,所以)121121(2114121+--=-=-+n n n a a n n 所以)3111(2112-=-a a)5131(2123-=-a a43111()257a a -=-…,…,1111()22321n n a a n n --=---以上)1(-n 个式相加得)1211(211--=-n a a n 即:24342411--=--=n n n a n 【点拨】:在递推关系中若),(1n f a a n n +=+求n a 用累加法,若),(1n f a a nn =+求n a 用累乘法,若q pa a n n +=+1,求n a 用待定系数法或迭代法。
课外练习 1、设1212111++++++=n n n a n Λ,(*∈N n ),则n n a a 与1+的大小关系是( C )A .n n a a >+1B .n n a a =+1C .n n a a <+1D .不能确定 解:因为0221321113212211<+-+=+-+++=-+n n n n n a a n n所以n n a a <+1,选C.2.已知数列{}n a 的前n 项和,142+-=n n S n 则⎩⎨⎧≥-=-=)2(,52)1(,2n n n a n3.已知数列{}n a 的通项9998--n n (*∈N n ),则数列{}n a 的前30项中最大项和最小项分别是910a a , 解:构造函数99989919998--+=--=x x x y由函数性质可知,函数在)99(,-∞上递减,且1<y ;函数在),+∞99(上递增且1>y最小最大,),又910921301211101109(99a a a a a a a a a ∴>>>>>>>>>∴∈ΛΛ(二)数列1. 等差数列的定义与性质定义:(为常数), 等差中项:成等差数列 前项和性质:是等差数列 (1)若,则(2)数列{}{}{}12212,,+-n n n a a a 仍为等差数列,仍为等差数列,公差为d n 2; (3)若三个成等差数列,可设为(4)若是等差数列,且前项和分别为,则(5)为等差数列(为常数,是关于的常数项为0的二次函数)的最值可求二次函数的最值;或者求出中的正、负分界项, 即:当,解不等式组可得达到最大值时的值.当,由可得达到最小值时的值. (6)项数为偶数n 2的等差数列,有),)(()()(11122212为中间两项++-+==+=+=n n n n n n n a a a a n a a n a a n S Λ nd S S =-奇偶,1+=n na a S S 偶奇.(7)项数为奇数12-n 的等差数列,有)()12(12为中间项n n n a a n S -=-,n a S S =-偶奇,1-=n n S S 偶奇. 1.等差数列{}n a 中,,1201210864=++++a a a a a )(31119C a a 的值为则-A .14B .15C .16D .17解:)2(313199119d a a a a +-=-1651203232)(3289=⋅==-=a d a2.等差数列{}n a 中,12910S S a =>,,则前 项的和最大。
解:0912129=-=S S S S ,Θ003011111121110>=∴=∴=++∴a a a a a a ,又,,∴{}n a 为递减等差数列∴1110S S =为最大。
3.已知等差数列{}n a 的前10项和为100,前100项和为10,则前110项和为解:∵ΛΛ,,,,,1001102030102010S S S S S S S ---成等差数列,公差为D 其首项为 10010=S ,前10项的和为10100=S2210291010100-=∴=⨯⨯+⨯∴D D , D S S S 1010100110+=-又110221010100110-=-⋅++=∴)(S⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+--=42)1(129850n n n n y 984022-+-=n n 102)10(22+--=n10210max ==y n 时,所以当4.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知001213123<>=S S a ,,①求出公差d 的范围,②指出1221S S S ,,,Λ中哪一个值最大,并说明理由。
d )(n f a n =n n a n S {}n a "2"≥n解:①)(6)(610312112a a a a S +=+=0)72(63>+=d a7240724->∴>+∴d d )(2132)(1311313113a a a a S +=+=又0)82(2133<+=d a372430824-<<--<∴<+∴d d d 从而 ②0)(67612>+=a a S Θ013713<=a S 最大。
,66700S a a ∴><∴5.已知数列是等差数列,,其前10项的和,则其公差等于( D )32313132....D C B A --6.已知等差数列{}n a 中,12497116a a a a ,则,===+等于( A ) A .15 B .30 C .31 D .64151212497=∴+=+a a a a a Θ解:7.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,971043014S S S S ,则,=-==54 8.等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,已知50302010==a a , ①求通项n a ;②若n S =242,求n 解:d n a a n )1(1-+=102212501930950301112010+=∴⎩⎨⎧==∴⎩⎨⎧=+=+==n a d a d a d a a a n 解方程组, 由2)1(1dn n na S n -+=,n S =242 舍去)或解得(221124222)1(12-===⋅-+∴n n n n n9.已知数列{}n a 中,,31=a 前n 和1)1)(1(21-++=n n a n S ①求证:数列{}n a 是等差数列 ②求数列{}n a 的通项公式③设数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧+11n n a a 的前n 项和为n T ,是否存在实数M ,使得M T n ≤对一切正整数n 都成立?若存在,求M 的最小值,若不存在,试说明理由。
解:①∵1)1)(1(21-++=n n a n S[]nn n n n n n n n n nn n n n a n a n na a n a n a n a n na a n a n S S a a n S )1()2()1(1)2()1(1)1()1)(1()1)(2(211)1)(2(2111212111111+-+=-+∴-+=+∴-+=++-++=-=∴-++=∴+++++++++++整理得,nn n n n n a a a a a n a n +=∴++=+∴++++21212))(1()1(2∴数列{}n a 为等差数列。
②1)1(311-+==+n n a n na a ,{}122)1(3)1(2251211212+=⋅-+=-+=∴=-∴=-=∴n n d n a a a a a a a n n 的公差为即等差数列③)32)(12(111++=+n n a a n n Θ61)32131(21)32112171515131(2132112121<∈+-=+-+++-+-=∴⎪⎭⎫⎝⎛+-+=*n n T N n n n n T n n 时,又当Λ 要使得M T n ≤对一切正整数n 恒成立,只要M ≥61,所以存在实数M 使得M T n ≤对一切正整数n都成立,M 的最小值为61。
2. 等比数列的定义与性质定义:(为常数,),. 等比中项:成等比数列,或. 前项和:(要注意!) 性质:是等比数列 (1)若,则(2)仍为等比数列,公比为n q . 注意:由求时应注意什么?时,;时,.例:⑴在等比数列{}n a 中,143613233+>==+n n a a a a a a ,, ①求n a ,②若n n n T a a a T 求,lg lg lg 21+++=Λ⑵在等比数列{}n a 中,若015=a ,则有等式n n a a a a a a -+++=+++292121ΛΛ)29(*∈<N n n ,成立,类比上述性质,相应的在等比数列{}n b 中,若119=b 则有等式 成立。