高中数学数列知识点总结
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1. 等差数列的定义与性质
定义: a n 1 a n
d ( d 为常数), a
a
n 1 d
n
1
等差中项: x , A , y 成等差数列
2A x y
a 1
a n n n n 1
d
前 n 项和 S n
na 1
2
2
性质: a n 是等差数列
(1)若 m n p q ,则 a m a n a p a q ;
(2)数列 a 2n 1 , a 2n , a 2n 1 仍为等差数列, S n , S 2 n S n , S 3n S 2 n ⋯⋯ 仍为等差数列, 公差为 n 2 d ; (3)若三个成等差数列,可设为 a d ,a , a d
(4)若 a n , b n 是等差数列,且前 n 项和分别为 S n , T n ,则
a m
S 2m 1
b m
T
2m 1
(5)
a n 为等差数列 S n an 2 bn ( ,
为常数,是关于
n 的常数项为 0
的二次函数)
a b
S n 的最值可求二次函数 S n
an 2
bn 的最值;或者求出 a n 中的正、负分界项, 即:当 a 1 0, d 0 ,解不等式组
a n
a
n 1
可得 S n 达到最大值时的 n 值 .
当 a 1 0, d
a n 0
可得 S n 达到最小值时的 n 值 .
0,由
a
n 1
(6)项数为偶数 2n 的等差数列 a n ,有
S 2 n
n(a 1 a 2n ) n( a 2
a 2n 1 )
n(a n a n 1 )(a n , a n 1为中间两项 )
S 偶 S 奇 nd ,
S 奇
a
n .
S 偶 a n 1
(7)项数为奇数 2n
1的等差数列
a
n
,
有
S
2 n
1
( 2n 1)a n ( a n 为中间项 ) ,
S 奇
S 偶
a n ,
S 奇
n .
S 偶 n 1
2.等比数列的定义与性质
定义: a n 1q (q为常数, q0 ),a n a1q n 1
a n.
等比中项: x、 G、 y 成等比数列2
G xy ,或Gxy .
na1 (q1)
前 n 项和: S
a1 1q n (要注意!)
n(q 1)
1q
性质: a n是等比数列
(1)若 m n p q ,则a m·a n a p· a q
(2)S n,S2 n S n,S3n S2n⋯⋯仍为等比数列,公比为 q n.注意:由 S n求 a n时应注意什么?
n 1 时,a1S1;
n 2 时,a n S n S n 1.
3.求数列通项公式的常用方法
(1)求差(商)法
如:数列 a n
111
,求 a n ,a1
2
2 a2⋯⋯
2
n a n 2n 5
2
(2)叠乘法
如:数列 a n中,a1
a
n 1n,求 a
n 3,
n 1
a n
(3)等差型递推公式
由 a n a n 1 f (n), a1a0,求 a n,用迭加法
[练习]数列a n中, a1
n 1
a n 1 n 2 ,求a n(
a n13n1 1,a n 32)
(4)等比型递推公式
a n ca n1 d (c、d为常数, c0, c1, d0 )
可转化为等比数列,设 a n x c a n 1x a n ca n 1c 1 x
令 ( c1)x d ,∴ x d,∴ a n d是首项为 a1d
, c 为公比的等比数列
c 1
c1c1
∴ a n d a1d· c n 1,∴ a n a1d c n 1d
1 c1c1c1c (5)倒数法
如: a1,2a n,求 a n
1 a n 1
a n2
附:
公式法、利用 a n S1( n 1 )
S n S n 1 ( n 2 ) 、累加法、累乘法.构造等差或等比a n 1 pa n q 或
a n 1pa n f ( n) 、待定系数法、对数变换法、迭代法、数学归纳法、换元法
)
4.求数列前 n 项和的常用方法
(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.
如: a n是公差为 d 的等差数列,求
n1
k 1 a k a k 1
(2)错位相减法
若 a n为等差数列,b n为等比数列,求数列a n b n(差比数列)前 n 项和,可由S n qS n,求 S n,其中 q 为 b n的公比 .
如: S n 1 2x 3x 2
4x 3 ⋯⋯ nx n 1
①
x · S n
x 2x 2
3x 3 4x 4 ⋯⋯ n 1 x n 1
nx n
②
①—② 1 x S n
1 x x
2 ⋯⋯ x n 1 nx n
1 x n
n
n n
1
x 1 时, S n
nx
, x 1 时, S n 1 x 2
1 2 3 ⋯⋯ n
1 x
2
(3)倒序相加法
把数列的各项顺序倒写,再与原来顺序的数列相加
.
S n a 1 a 2 ⋯⋯ a n 1
a n 相加 2S n a 1 a n a 2 a n 1
⋯ a 1 a n ⋯
S n a n
a
n 1
⋯⋯ a 2
a 1
x 2
[练习]已知 f (x)
1 x
2 ,则
1 1 1 f (1) f (2)
f
f (3) f
f (4)
f
2
3
4
(附:
a.用倒序相加法求数列的前 n 项和
如果一个数列 {a n } ,与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写与倒着写的两个
和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法。我们在学知识时,不但要知其果,
更要索其因,知识的得出过程是知识的源头,也是研究同一类知识的工具,例如:等差数列前 n 项和
公式的推导,用的就是 “倒序相加法 ”。
b.用公式法求数列的前 n 项和
对等差数列、等比数列,求前 n 项和 S n 可直接用等差、等比数列的前 n 项和公式进行求解。运用公式求解的注意事项:首先要注意公式的应用范围,确定公式适用于这个数列之后,再计算。
c.用裂项相消法求数列的前 n 项和
裂项相消法是将数列的一项拆成两项或多项,使得前后项相抵消,留下有限项,从而求出数列的前
n 项和。
d.用错位相减法求数列的前 n 项和
错位相减法是一种常用的数列求和方法, 应用于等比数列与等差数列相乘的形式。 即若在数列 {a n ·n
中,{a n
成等差数列,
n
b }
成等比数列,在和式的两边同乘以公比,再与原式错位相减整理后即可以求
}
{b }
出前 n 项和。
e.用迭加法求数列的前 n 项和
迭加法主要应用于数列 {a n
满足 n+1 n
,其中 f(n) 是等差数列或等比数列的条件下,可把这个
式子变成 a n+1
n
}
a =a +f(n)
n ,
,代入各项,得到一系列式子,把所有的式子加到一起,经过整理,可求出
-a =f(n)
a
从而求出 S n 。
f.用分组求和法求数列的前 n 项和