等差、等比数列以及数列求和专题
整理等差数列、等比数列相关性质和公式及数列求和方法
等差、等比的公式性质以及数列的乞降方法第一节:等差数列的公式和有关性质1、等差数列的定义:对于一个数列,假如它的后一项减去前一项的差为一个定值,则称这个数列为等差数列,记:a n a n 1 d (d 为公差)( n 2 , n N *)注:下边全部波及n ,n N *省略,你懂的。
2、等差数列通项公式:a n a1( n1)d , a1为首项,d为公差推行公式:a n a m(n m) d变形推行:d a n a mn m3、等差中项( 1)假如a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项.即:A a b或2 A a b2( 2)等差中项:数列a n是等差数列2anan -1a n 1 (n 2)2a n 1a nan 24、等差数列的前 n 项和公式:n(a1a n )na1n(n 1)dS n22d n2(a11d) n An 2Bn22(此中 A、B是常数,所以当 d≠0时, S n是对于 n的二次式且常数项为 0)特别地,当项数为奇数2n1 时,a n1是项数为 2n+1 的等差数列的中间项2n 1a1a2n 12n 1 a n 1(项数为奇数的等差数列的各项S2 n 12和等于数乘以中)5、等差数列的判断方法( 1)定法:若a n a n1 d 或 a n 1a n d (常数n N)a n是等差数列.( 2)等差中:数列a n是等差数列2an an-1a n 1 (n 2)2a n 1anan 2(3)数列a n是等差数列(4)数列a n是等差数列6、等差数列的明方法a n kn b (此中k,b是常数)。
S n An2Bn ,(此中A、B是常数)。
定法:若 a n a n 1 d 或 a n 1 a n d (常数n N)a n是等差数列.7、等差数列有关技巧:( 1)等差数列的通公式及前n和公式中,波及到 5 个元素:a1、d 、n、a n及S n,此中a1、d 称作基本元素。
等差数列、等比数列相关性质和公式以及数列的求和方法
等差、等比的公式性质以及数列的求和方法 第一节:等差数列的公式和相关性质1、等差数列的定义:对于一个数列,如果它的后一项减去前一项的差为一个定值,则称这个数列为等差数列,记:d a a n n =--1(d 为公差)(2≥n ,*n N ∈)注:下面所有涉及n ,*n N ∈省略,你懂的。
2、等差数列通项公式:1(1)n a a n d =+-,1a 为首项,d 为公差推广公式:()n m a a n m d =+-变形推广:mn a a d mn --=3、等差中项(1)如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:2b a A +=或b a A +=2 (2)等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a4、等差数列的前n 项和公式:1()2n n n a a S +=1(1)2n n na d -=+211()22d n a d n =+-2An Bn =+(其中A 、B 是常数,所以当d ≠0时,S n 是关于n 的二次式且常数项为0)特别地,当项数为奇数21n +时,1n a +是项数为2n+1的等差数列的中间项()()()12121121212n n n n a a S n a +++++==+(项数为奇数的等差数列的各项和等于项数乘以中间项)5、等差数列的判定方法(1) 定义法:若d a a n n =--1或d a a n n =-+1(常数*∈N n )⇔{}n a 是等差数列.(2)等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a(3)数列{}n a 是等差数列⇔b kn a n +=(其中b k ,是常数)。
(4)数列{}n a 是等差数列⇔2n S An Bn =+,(其中A 、B 是常数)。
等差数列、等比数列的证明及数列求和(DOC)
等差数列、等比数列的证明例1.已知数列{}n a 满足11a =,()13232n n a a n n -=+-≥, (Ⅰ)求证:数列{}n a n +是等比数列; (Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式。
例2.已知数列{}n a 满足12a =,112nn na a a +=+,(Ⅰ)求证:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列; (Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式。
例3.已知数列{}n a ,n S 是它的前n 项和,且()*142n n S a n N +=+∈,11a =(Ⅰ)设()*12n n n b a a n N +=-∈,求证:数列{}n b 是等比数列;(Ⅱ)设2nn n a c =,求证:数列{}n c 是等差数列; (Ⅲ)求数列{}n a 的通项公式。
练习1.已知数列{}n a 满足15a =,()*123n n n a a n N +=+∈, (Ⅰ)求证:数列{}3nn a -是等比数列;(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式。
2.已知数列{}n a 满足11a =,()1222n n n a a n -=+≥, (Ⅰ)求证:数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列; (Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式。
3.数列{}n a 的前n 项和n S ,且()131-=n n a S ,(1)证明数列{}n a 等比数列;(2)求通项公式.4.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11=a ,数列{}n n S a +是公差为2的等差数列. (1)证明{}2-n a 是等比数列;(2)求通项公式.5. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11=a ,正整数n 对应的n n S a n ,,成等差数列. (1)证明{}2++n S n 成等比数列;(2)求n S求通项公式(一) 给出递推公式求通项公式类型一、,可利用累加法已知关系式)(1n f a a n n +=+例1{}中在数列n a ,已知,11=a 当2≥n 时,有)2(121≥-+=-n n a a n n ,求数列的通项公式.变式:{}中在数列n a ,,11=a )2(311≥+=--n a a n n n ,求通项.类型二、)(1n n f a a n ∙=+已知关系式,可利用累乘法例2{}中在数列n a ,已知11=a ,有()()211≥+=-n a n na n n ,求数列的通项公式.变式{}中在数列n a ,已知211=a ,有n n n a a 21=+,求数列的通项公式.类型三、构造新数列① 递推关系形如()1,01≠≠+=+p p q pa a n n ,利用待定系数法求解令)(1c a p c a n n +=++,其中c 为待定系数,化为等比数列{}c a n +求通项. 例3已知数列{}n a 中,若)1(32,111≥+==+n a a a n n ,求数列{}n a 的通项公式.变式上例中递推关系变为)1(31≥+-=+n a a n n ,求数列的通项公式.② 递推关系形如111,)"0,("---≠=-n n n n n n a a q p a qa pa a 两边同除以递推关系形如“)0,,(11≠+=--r q p rqa pa a n n n ”,取倒数法 例4{}中已知数列n a ,2),2(2111=≥=---a n a a a a n n n n ,求数列{}n a 的通项公式.变式{}中已知数列n a ,21=a ,)(421++∈+=N n a a a nnn ,求数列{}n a 的通项公式.练习1.已知数列{}n a 满足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
数列专题复习(等差与等比、数列求和、奇偶项问题、不动点法求通项)(刘蒋巍讲义)
数列专题复习(等差与等比、数列求和、奇偶项问题、不动点法求通项)专题1 等差数列与等比数列[考情分析] 1.等差、等比数列基本量和性质的考查是高考热点,经常以小题形式出现. 2.数列求和及数列的综合问题是高考考查的重点. 考点一 等差数列、等比数列的基本运算 核心提炼等差数列、等比数列的基本公式(n ∈N *) (1)等差数列的通项公式:a n =a 1+(n -1)d ; (2)等比数列的通项公式:a n =a 1·q n -1.(3)等差数列的求和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d ;(4)等比数列的求和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q n)1-q =a 1-a n q 1-q ,q ≠1,na 1,q =1.例1 (1)《周髀算经》中有一个问题:从冬至日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影长依次成等差数列,若冬至、立春、春分的日影长的和为37.5尺,芒种的日影长为4.5尺,则冬至的日影长为( ) A .15.5尺 B .12.5尺 C .10.5尺 D .9.5尺(2)已知点(n ,a n )在函数f (x )=2x-1的图象上(n ∈N *).数列{a n }的前n 项和为S n ,设b n =264n ,数列{b n }的前n 项和为T n .则T n 的最小值为________.规律方法 等差数列、等比数列问题的求解策略 (1)抓住基本量,首项a 1、公差d 或公比q .(2)熟悉一些结构特征,如前n 项和为S n =an 2+bn (a ,b 是常数)的形式的数列为等差数列,通项公式为a n =p ·q n -1(p ,q ≠0)的形式的数列为等比数列.(3)由于等比数列的通项公式、前n 项和公式中变量n 在指数位置,所以常用两式相除(即比值的方式)进行相关计算.跟踪演练1 (1)(2020·全国Ⅱ)数列{a n }中,a 1=2,a m +n =a m a n ,若a k +1+a k +2+…+a k +10=215-25,则k 等于( ) A .2 B .3 C .4 D .5(2)(多选)(2020·威海模拟)等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 1>0,S 10=S 20,则( ) A .d <0 B .a 16<0 C .S n ≤S 15D .当且仅当n ≥32时,S n <0考点二 等差数列、等比数列的性质 核心提炼1.通项性质:若m +n =p +q =2k (m ,n ,p ,q ,k ∈N *),则对于等差数列,有a m +a n =a p +a q =2a k ,对于等比数列有a m a n =a p a q =a 2k . 2.前n 项和的性质:(1)对于等差数列有S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…成等差数列;对于等比数列有S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…成等比数列(q =-1且m 为偶数情况除外). (2)对于等差数列,有S 2n -1=(2n -1)a n .例2 (1)已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),若a 5+a 7-a 26=0,则S 11的值为( )A .11B .12C .20D .22(2)已知函数f (x )=21+x 2(x ∈R ),若等比数列{a n }满足a 1a 2 020=1,则f (a 1)+f (a 2)+f (a 3)+…+f (a 2 020)等于( )A .2 020B .1 010C .2 D.12规律方法 等差、等比数列的性质问题的求解策略(1)抓关系,抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手,选择恰当的性质进行求解.(2)用性质,数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题.跟踪演练2 (1)(2020·全国Ⅰ)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等于( )A .12B .24C .30D .32(2)已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 30=130,则S 40等于( ) A .-510 B .400 C .400或-510 D .30或40考点三 等差数列、等比数列的探索与证明 核心提炼等差数列 等比数列 定义法 a n +1-a n =d a n +1a n=q (q ≠0) 通项法 a n =a 1+(n -1)d a n =a 1·q n -1 中项法2a n =a n -1+a n +1(n ≥2) a 2n =a n -1a n +1 (n ≥2,a n ≠0) 前n 项和法S n =an 2+bn (a ,b 为常数)S n =kq n -k (k ≠0,q ≠0,1)证明数列为等差(比)数列一般使用定义法.例3 (2019·全国Ⅱ)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=1,b 1=0,4a n +1=3a n -b n +4,4b n +1=3b n -a n -4.(1)证明:{a n +b n }是等比数列,{a n -b n }是等差数列; (2)求{a n }和{b n }的通项公式.易错提醒 a 2n =a n -1a n +1(n ≥2,n ∈N *)是{a n }为等比数列的必要不充分条件,也就是判断一个数列是等比数列时,要注意各项不为0.跟踪演练3 已知数列{a n }满足a 1=1,na n +1=2(n +1)a n .设b n =a n n.(1)求b 1,b 2,b 3;(2)判断数列{b n }是不是等比数列,并说明理由; (3)求{a n }的通项公式.专题2 数列求和及其综合应用[考情分析] 数列求和常与数列的综合应用一起考查,常以解答题的形式出现,有时与函数、不等式综合在一起考查,难度中等偏上. 考点一 数列求和 核心提炼1.裂项相消法就是把数列的每一项分解,使得相加后项与项之间能够相互抵消,但在抵消的过程中,有的是依次项抵消,有的是间隔项抵消.常见的裂项方式有:1n (n +1)=1n -1n +1;1n (n +k )=1k ⎝⎛⎭⎫1n -1n +k ;1n 2-1=12⎝⎛⎭⎫1n -1-1n +1;14n 2-1=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1.2.如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,那么求数列{a n ·b n }的前n 项和S n 时,可采用错位相减法.用错位相减法求和时,应注意:(1)等比数列的公比为负数的情形;(2)在写出“S n ”和“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便准确写出“S n -qS n ”的表达式.考向1 分组转化法求和例1 已知在等比数列{a n }中,a 1=2,且a 1,a 2,a 3-2成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =1a n +2log 2a n -1,求数列{b n }的前n 项和S n .考向2 裂项相消法求和例2 (2020·莆田市第一联盟体学年联考)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n 2-2n ,{b n }为正项等比数列,且b 1=a 1+3,b 3=6a 4+2. (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)设c n =1a n +1·log 2b n +1,求{c n }的前n 项和T n .考向3 错位相减法求和例3 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n >0,且a 2n +1-2a n +1a n -3a 2n =0.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 3(1+S n ),求数列{a n b n }的前n 项和T n .规律方法 (1)分组转化法求和的关键是将数列通项转化为若干个可求和的数列通项的和差.(2)裂项相消法的基本思路是将通项拆分,可以产生相互抵消的项.(3)错位相减法求和,主要用于求{a n b n }的前n 项和,其中{a n },{b n }分别为等差数列和等比数列.跟踪演练1 (1)已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2,n 为奇数,-n 2,n 为偶数,且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 8等于( )A .-16B .-8C .8D .16(2)(2020·武汉江夏一中、汉阳一中联考)若首项为23的数列{a n }满足2(2n +1)a n a n +1+a n +1=a n ,则a 1+a 2+a 3+…+a 2 020等于( ) A.8 0804 041 B.4 0784 040 C.4 0404 041 D.4 0394 040(3)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=2,b 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),b 1+12b 2+13b 3+…+1n b n =b n +1-1(n ∈N *).①求数列{a n }与{b n }的通项公式; ②记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n .考点二 数列的综合问题 核心提炼数列与函数、不等式的综合问题是高考命题的一个方向,此类问题突破的关键在于通过函数关系寻找数列的递推关系,通过放缩进行等式的证明.例4 (1)(2020·日照模拟)如图,在直角坐标系xOy 中,一个质点从A (a 1,a 2)出发沿图中路线依次经过B (a 3,a 4),C (a 5,a 6),D (a 7,a 8),…,按此规律一直运动下去,则a 2 017+a 2 018+a 2 019+a 2 020等于( )A .2 017B .2 018C .2 019D .2 020(2)(2020·洛阳第一高级中学月考)已知数列{a n }满足a 1+12a 2+…+1n a n =n 2+n (n ∈N *),设数列{b n }满足b n =2n +1a n a n +1,数列{b n }的前n 项和为T n ,若T n <nn +1λ(n ∈N *)恒成立,则λ的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫14,+∞ B.⎣⎡⎭⎫14,+∞ C.⎣⎡⎭⎫38,+∞ D.⎝⎛⎭⎫38,+∞易错提醒 (1)公式a n =S n -S n -1适用于所有数列,但易忽略n ≥2这个前提.(2)数列和不等式的综合问题,要注意条件n ∈N *,求最值要注意等号成立的条件,放缩不等式要适度.跟踪演练2 (1)(2020·中国人民大学附属中学模拟)在数列{a n }中,已知a n =n 2+λn ,n ∈N *,则“a 1<a 2”是“{a n }是单调递增数列”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件专题3 数列中的奇、偶项问题数列中的奇、偶项问题是对一个数列分成两个新数列进行单独研究,利用新数列的特征(等差、等比数列或其他特征)求解原数列.例 已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=12,[3+(-1)n ]a n +2-2a n +2[(-1)n -1]=0,n ∈N *.(1)令b n =a 2n -1,判断{b n }是否为等差数列,并求数列{b n }的通项公式; (2)记数列{a n }的前2n 项和为T 2n ,求T 2n .(1)数列中的奇、偶项问题的常见题型①数列中连续两项和或积的问题(a n +a n +1=f (n )或a n ·a n +1=f (n )); ②含有(-1)n 的类型;③含有{a 2n },{a 2n -1}的类型; ④已知条件明确的奇偶项问题.(2)对于通项公式分奇、偶不同的数列{a n }求S n 时,我们可以分别求出奇数项的和与偶数项的和,也可以把a 2k -1+a 2k 看作一项,求出S 2k ,再求S 2k -1=S 2k -a 2k .1.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( ) A .200 B .-200 C .400 D .-4002.已知数列{a n }的前n 项和S n =(-1)n ·n ,若对任意的正整数n ,使得(a n +1-p )·(a n -p )<0恒成立,则实数p 的取值范围是________.3.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,记S n 为{a n }的前n 项和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *. (1)判断数列{b n }是否为等比数列,并写出其通项公式; (2)求数列{a n }的通项公式; (3)求S n .专题4 用“不动点法”求数列的通项公式对于一个函数f (x ),我们把满足f (m )=m 的值x =m 称为函数f (x )的“不动点”.利用“不动点法”可以构造新数列,求数列的通项公式.例 (1)在数列{a n }中,a 1=1, a n +1=12a n +1,求数列{a n }的通项公式.解 设f (x )=12x +1,令f (x )=x ,即12x +1=x ,得x =2,∴x =2是函数f (x )=12x +1的不动点,∴a n +1-2=12(a n -2),∴数列{a n -2}是以-1为首项,以12为公比的等比数列,∴a n -2=-1×⎝⎛⎭⎫12n -1, ∴a n =2-⎝⎛⎭⎫12n -1,n ∈N *.(2)已知数列{a n }满足a 1=3,a n +1=7a n -2a n +4,求该数列的通项公式.解 由方程x =7x -2x +4,得数列{a n }的不动点为1和2,a n +1-1a n +1-2=7a n -2a n +4-17a n -2a n +4-2=7a n -2-(a n +4)7a n -2-2(a n +4)=65·a n -1a n -2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -1a n -2是首项为a 1-1a 1-2=2,公比为65的等比数列,所以a n -1a n -2=2·⎝⎛⎭⎫65n -1, 解得a n =12·⎝⎛⎭⎫65n -1-1+2=4·6n -1-5n -12·6n -1-5n -1,n ∈N *.(1)若f (x )=ax +b (a ≠0,1),p 是f (x )的不动点.数列{a n }满足a n +1=f (a n ),则a n +1-p =a (a n -p ),即{a n -p }是公比为a 的等比数列.(2)设f (x )=ax +bcx +d (c ≠0,ad -bc ≠0),数列{a n }满足a n +1=f (a n ),a 1≠f (a 1).若f (x )有两个相异的不动点p ,q ,则a n +1-p a n +1-q =k ·a n -p a n -q ⎝ ⎛⎭⎪⎫此处k =a -pc a -qc .1.已知数列{a n }满足a n +1=-13a n -2,a 1=4,求数列{a n }的通项公式.2.已知数列{a n }满足a 1=2,a n =a n -1+22a n -1+1(n ≥2),求数列{a n }的通项公式.3.设数列{a n }满足8a n +1a n -16a n +1+2a n +5=0(n ≥1,n ∈N *),且a 1=1,记b n =1a n -12(n ≥1).求数列{b n }的通项公式.。
高三数学等差和等比数列的通项及求和公式
凭借这种内在自由,这种独立人格和独立思考的能力,那些优秀的灵魂和头脑对于改变人类社会的现实发生了伟大的作用。教育就应该为促进内在自由、产生优秀的灵魂和头脑创造条件。如果只是适应现实,要教育做什么! 第四条箴言:最重要的教育原则是不要爱惜时间,要浪费时间
这句话出自卢梭之口,由我们今天的许多耳朵听来,简直是谬论。然而,卢梭自有他的道理。如果说教育即生长,那么,教育的使命就应该是为生长提供最好的环境。什么是最好的环境?第一是自由的时间,第二是好的老师。在希腊文中,学校一词的意思就是闲暇。在希腊人看来,学生
当我的人生来到凭吊的遗址,当我的爱情走进玫瑰的墓冢,
当我的耕耘陷进世俗的泥塘。忧伤就是我所能呈现给你的唯一姿态。我的逃避与我的遮掩,只是我无援的思想。也许往前走一步,就来到了崩溃的边缘。我所能做出的选择就是在忧伤的背后,还自已一个无欲无求的心情。
忧伤不会是错误的判断,忧伤是在困境中的辗转。你
的酸楚,与我的苦涩一样,充满了梅雨时节的味道。当你陷进突如其来的情绪低谷,当我遭遇难以摆脱的人生乱麻,忧伤就是命定的人间底色。诱惑逼得你忧伤,想像惹得我忧伤。伤痕刻入了肌肤的深处,埋葬了多年苦苦经营的事业与理想。
尘的心,忧伤是天鹅湖的芭蕾王子没有配角的悲哀,忧伤是玫瑰凋落红颜盈盈含泪,忧伤是枫叶林里边弹琵琶边自吟的舞女,忧伤是再别康桥的思绪万千,忧伤是独上高楼的天地茫茫,忧伤是少年维特的烦恼,忧伤是波光艳影里人生余绪,忧伤是皇城根下遗老遗少的帝都旧影,忧伤是梦
想剧院的破灭,忧伤是沧桑的碎片。
忧伤是美的另一个驿站,是你我生命的另一个海岸。忧伤是无望的追逐,忧伤是困倦的想像,忧伤里藏着夏天的炎热与冬天的寒冷。忧伤书写了人类的不幸与苦难,忧伤引领着人群一步步走出黑暗的迷宫。 ? 宽待人性 一
专题6-2 数列求和归类-2023年高考数学一轮复习热点题型(全国通用)(原卷版)
)(n N , n 2) ,求 Sn ;
(2)若 S n f ( ) f ( ) ... f (
n
n
n
(1)证明函数 f ( x ) 的图像关于点 ( ,1) 对称;
【提分秘籍】
基本规律
倒序求和,多是具有中心对称的
【变式演练】
1
1.设奇函数� � 对任意� ∈ �都有�(�) = �(� − 1) + 2 .
(2)设数列 bn 满足 bn
2 an 1
, 求数列 bn 的前 n 项和 Rn .
4n
2.设数列 an 的前 n 项和为 Sn , a2 4 ,且对任意正整数 n ,点 an 1 , S n 都在直线 x 3 y 2 0 上.(1)
求 an 的通项公式;
(2)若 bn nan ,求 bn 的前 n 项和 Tn .
【题型五】裂项相消常规型
【典例分析】
设数列 an 满足: a1 1 ,且 2an an 1 an 1 ( n 2 )
, a3 a4 12 .
(1)求 an 的通项公式:
1
的前 n 项和.
已知数列 an 的前 n 项和为 Sn , a1
1
, S n S n 1 S n S n 1 0 n 2 .
2
1
是等差数列;
Sn
Sn
, n为奇数
(2)若 Cn n 3
,设数列 C n 的前 n 项和为 Tn ,求 T2n .
【提分秘籍】
基本规律
分组求和法:
c(等比)
1.形如 an= b(等差)
数列的等比数列与等差数列求和
数列的等比数列与等差数列求和数列是数学中一个非常重要的概念,它由一系列按照一定规律排列的数字组成。
数列可以分为不同类型,其中最常见的两种类型是等比数列和等差数列。
在求解等比数列和等差数列的和时,我们可以通过一些简单的公式来得出结果。
一、等差数列求和公式等差数列是指数列中相邻两项之差保持恒定的数列。
设等差数列的首项为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对于等差数列的求和,我们可以利用求和公式来计算。
设等差数列的前n项和为Sₙ,则有:Sₙ = n(a₁ + aₙ) / 2二、等比数列求和公式等比数列是指数列中相邻两项之比保持恒定的数列。
设等比数列的首项为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)对于等比数列的求和,我们也可以利用求和公式来计算。
设等比数列的前n项和为Sₙ,则有:Sₙ = a₁ * (1 - qⁿ) / (1 - q)三、等差数列与等比数列的应用举例现假设有一个等差数列的首项为2,公差为3,求该数列的前10项和。
根据等差数列的求和公式可得:a₁ = 2, d = 3, n = 10Sₙ = 10(2 + 2 + 9 * 3) / 2 = 110再举一个等比数列的例子,假设有一个等比数列的首项为4,公比为2,求该数列的前5项和。
根据等比数列的求和公式可得:a₁ = 4, q = 2, n = 5Sₙ = 4(1 - 2⁵) / (1 - 2) = 124通过以上两个例子,我们可以看出等差数列求和和等比数列求和的公式能够方便快捷地计算出数列的前n项和。
这在数学问题的求解和实际应用中起到了重要的作用。
总结:数列的等差数列与等差数列求和,是数学中的重要概念。
等差数列是指数列中相邻两项之差保持恒定的数列,等比数列则是指数列中相邻两项之比保持恒定的数列。
通过求和公式,我们可以方便地求解出等差数列和等比数列的前n项和。
等差数列与等比数列的求和
等差数列与等比数列的求和等差数列与等比数列的求和是数学中常见的问题。
它们在数学和应用数学的许多领域中都具有重要的作用。
本文将分别介绍等差数列与等比数列的概念,并详细讲解它们的求和公式和求和方法。
一、等差数列的求和等差数列是指数列中相邻的两项之差是一个常数的数列。
常用的求和符号为∑(sigma),表示将数列中的所有项相加。
等差数列的求和公式为:Sn = (a1 + an) * n / 2其中,Sn表示数列的前n项和,a1表示首项,an表示末项,n表示项数。
举例来说,若等差数列的首项为a1,公差为d,共有n项,则数列的前n项和可以表示为:Sn = (a1 + a1 + d + a1 + 2d + ... + a1 + (n - 1)d)= (n / 2) * (a1 + an)= (n / 2) * (2a1 + (n - 1)d)其中,第一个等号是将等差数列展开后相邻的项相加,第二个等号是根据等差数列的性质进行化简得到的。
二、等比数列的求和等比数列是指数列中相邻的两项之比是一个常数的数列。
常用的求和符号同样为∑(sigma)。
等比数列的求和公式为:Sn = a1 * (1 - q^n) / (1 - q)其中,Sn表示数列的前n项和,a1表示首项,q表示公比,n表示项数。
举例来说,若等比数列的首项为a1,公比为q,共有n项,则数列的前n项和可以表示为:Sn = a1 * (1 - q^n) / (1 - q)其中,分子的1 - q^n是根据等比数列的求和性质进行的化简。
三、等差数列和等比数列的应用等差数列和等比数列的求和公式在实际应用中有广泛的用途。
它们在经济学、物理学、统计学等领域中都有应用。
1. 经济学中,等差数列可以用来表示资金的增长或减少等情况。
通过求和公式,可以方便地计算出一段时间内资金的总和。
2. 物理学中,等差数列可以用来表示物体的运动情况。
通过求和公式,可以计算出一段时间内物体的位移或速度。
数学中的数列与等差等比数列求和问题解析
数学中的数列与等差等比数列求和问题解析在数学中,数列是由一系列按照特定规律排列的数所组成的序列。
而等差数列和等比数列是数学中常见的两类特殊数列。
在本文中,我们将分析和解析数学中的数列以及等差等比数列求和问题。
一、数列的基本概念数列是由一系列按照特定规律排列的数所组成的序列。
数列中的每个数称为该数列的项。
数列常使用a,表示第n个项,例如a₁表示数列的第一个项,a₂表示数列的第二个项。
二、等差数列求和问题解析等差数列是指数列中相邻两项之间的差值都相等的数列。
设等差数列的首项为a₁,公差为d,则该等差数列的通项公式可以表示为:an = a₁ + (n-1)d求等差数列的前n项和可以使用以下公式:Sn = (n/2)(a₁ + an) = (n/2)(a₁ + a₁ + (n-1)d) = (n/2)(2a₁ + (n-1)d)三、等比数列求和问题解析等比数列是指数列中相邻两项之间的比值都相等的数列。
设等比数列的首项为a₁,公比为r,则该等比数列的通项公式可以表示为:an = a₁ * r^(n-1)求等比数列的前n项和可以使用以下公式(当r不等于1时):Sn = a₁(1 - r^n) / (1 - r)当r等于1时,等比数列的前n项和为:Sn = n * a₁四、数列与求和问题的应用举例例1:已知等差数列的首项为3,公差为2,求该等差数列的前10项之和。
解:根据等差数列的求和公式,代入已知条件,可得:Sn = (10/2)(3 + 3 + (10-1)2) = 5(6 + 18) = 120所以该等差数列的前10项之和为120。
例2:已知等比数列的首项为2,公比为3,求该等比数列的前5项之和。
解:根据等比数列的求和公式,代入已知条件,可得:Sn = 2(1 - 3^5) / (1 - 3) = 2(-242) / (-2) = 242所以该等比数列的前5项之和为242。
总结:数列与等差等比数列求和是数学中的重要概念和知识点。
高考数学-等差数列、等比数列与数列求和
(4){an}是等差数列则{Sn/n}也是等差数列,首项与 相同,公差是 的1/2
2.数列求和的常用方法
(1)公式法:直接利用等差数列、等比数列的前n项和公式求和
①等差数列的前n项和公式:
Sn= =na1+ d;
②等比数列的前n项和公式:
(2)等差数列{bn}的各项为正,其前和为Tn,且T3=15,又a1+b1,a2+b2,a3+b3成等比数列,求Tn.
【考点3】裂项相消法求和
【例3】在数列{an}中,a1=1,当n≥2时,其前n项和Sn满足S =an .
(1)求Sn的表达式;
(2)设bn= ,求{bn}的前n项和Tn.
[方法总结]使用裂项相消法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.
(1)若qk=2(k∈N*),求a1+a3+a5+…+a2k-1;
(2)若对任意的k∈N*,a2k,a2k+1,a2k+2成等差数列,其公差为dk,设bk= .
求证:{bk}是等差数列,并指出其公差;
【变式】数列{an}的前n项和记为Sn,a1=1,an+1=2Sn+1(n≥1).
(1)求{an}的通项公式;
15.已知数列{an}是首项为a1= ,公比q= 的等比数列,设bn+2=3log an(n∈N*),数列{cn}满足cn=an·bn.
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)求数列{cn}的前n项和Sn.
16.已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列{bn}的第2项、第3项、第4项.
2022年高考数学强 专题9:等差、等比数列及数列求和【解析版】-2022年高考数学尖子生讲义
2022年高考数学尖子生强基计划专题9等差、等比数列与数列求和一、真题特点分析:1.【2020复旦大学6】()111lim 14253n n n →+∞⎛⎫+++= ⨯⨯+⎝⎭ _________.2.【2021年清华】有限项等差数列公差为4,第二项起各项的和加首项的平方小于100,则该数列最多可有________项.3.若数列{}n a 满足211441240n n n aa a ++++-⨯=,求limnn a n→+∞.二、知识要点拓展一.等差数列:1.通项公式:*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈;2.前n 项和公式:1()2n n n a a s +=1(1)2n n na d -=+.二.等比数列:1.通项公式:1*11()n n n aa a q q n N q-==⋅∈;2.前n 项和公式:11(1)111n n a q q S q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩,,或11,11,1n n a a qq q s na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩.三.数列的通项公式与前n 项的和的关系:11,1,2n n n S n a S s n -=⎧=⎨-≥⎩(n S 为数列{}n a 的前n 项的和为).四.常见数列的前n 项和公式:(1)1232n n n +++++=21357(21)n n ++++-= 24682(1)n n n ++++=+ 2222(1)(21)1236n n n n ++++++=33332(1)123[]2n n n +++++= 一.等差数列的主要判定方法:①1n n a a d +-=(d 为常数);②122n n n a a a ++=+(*n N ∈);③n a kn b =+(,k b 为常数);④2n S An Bn =+(,A B 为常数)。
二.等差数列的主要性质:①()n m a a n m d =+-或n ma a d n m-=-(d 是公差);②若,,,*m n k l N ∈,且m n k l +=+,则m n k l a a a a +=+。
等差与等比数列和数列求和的基本方法和技巧
高考专题复习——等差与等比数列一、知识结构与要点: 等差、等比数列的性质推广定义n n n n n n a a a a d a a -=-→=-++++1121 N n ∈ 通项d n a a t n )1(1-= —等差中项 abc 成等差2ca b +=⇔ 基本概念 推广 d m n a a m n )(-+=前n 项和nd n n a n a a S n )1(212)(121-+=+=等差数列当d>0(<0) 时{}n a 为递增(减)数列 当d=0时}{n a 为常数基本性质 与首末两端等距离的项之和均相等1121......+--+==+=+i n i n n a a c a a a a N i ∈q p n m a a a a q p n m +=+⇒+=+}{n a 中共k n n n .......21成等差则nk n n a a a ......,,21也成等定义:nn n n n n a aa a q a a 1121+++-=→= N n ∈ 通项 →⋅=-11n n q a a 等比中项:abc 成等比数列ac b =⇒2基本概念 推广m n q -⋅前n 项和=n S )1(11)1()1(111≠--=--=q qqa a qq a q n a n n 等比数列与首末两端等距离的两项之积相等1121......+--⋅===i n i n n a a a a a aq p n m a a a a q p n m ⋅=⋅⇒+=+}{n a 成等比,若k n n n ,...,21 成等差 则nk n a a a ,...,21 成等比基本性质 当101>>q a 或1001<<<q a 时 {}n a 为递增数列当101><q a 或1001<<>q a 时 {}n a 为递减数列当 q<0时 {}n a 为摆动数列 当 q=1时 {}n a 为常数数列二、典型例题例1.在等差数列中20151296=+++a a a a 求20S 解法一 d n a a n )1(1-+=Θ20)192(2)14()11()8()5(11111151296=+=+++++++=+++∴d a d a d a d a d a a a a a∴101921=+d a 那么100)192(102)(20120120=+=+=d a a a S解法二:由q p n m a a a a q p n m +=+⇒+=+20)(2)(2201156151296=+=+=+++a a a a a a a a Θ点评:在等差数列中,由条件不能具体求出1a 和d ,但可以求出 1a 与d 的组合式,而所求的量往往可以用这个组合式表示,那么用“整体代值”的方法将值求出(2)利用:q p n m a a a a q p n m +=+⇒+=+将所求量化为已知量也是“整体代值”的思想,它比用1a 和 d 表示更简捷。
专题06 等差数列、等比数列及数列的求和-高考数学试题探源与变式(解析版)
专题六 等差数列、等比数列及数列的求和【母题原题1】【2019浙江,10】设,a b R ∈,数列{}n a 中,21,n n n a a a a b +==+,b N *∈ ,则( ) A. 当101,102b a => B. 当101,104b a => C. 当102,10b a =-> D. 当104,10b a =->【答案】A 【解析】选项B :不动点满足2211042x x x ⎛⎫-+=-= ⎪⎝⎭时,如图,若1110,,22n a a a ⎛⎫=∈< ⎪⎝⎭,排除如图,若a 为不动点12则12n a = 选项C :不动点满足22192024x x x ⎛⎫--=--= ⎪⎝⎭,不动点为ax 12-,令2a =,则210n a =<,排除选项D :不动点满足221174024x x x ⎛⎫--=--= ⎪⎝⎭,不动点为122x =±,令122a =±,则11022n a =±<,排除.选项A :证明:当12b =时,2222132431113117,,12224216a a a a a a =+≥=+≥=+≥≥, 处理一:可依次迭代到10a ;处理二:当4n ≥时,221112n nn a a a +=+≥≥,则117117171161616log 2log log 2n n n n a a a -++>⇒>则12117(4)16n n a n -+⎛⎫≥≥ ⎪⎝⎭,则626410217164646311114710161616216a ⨯⎛⎫⎛⎫≥=+=++⨯+⋯⋯>++> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选A【母题原题2】【2018浙江,10】已知成等比数列,且.若,则A.B.C.D.【答案】B 【解析】 令则,令得,所以当时,,当时,,因此,若公比,则,不合题意;若公比,则但, 即,不合题意;因此,,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【母题原题3】【2017浙江,6】已知等差数列{}n a 的公差为d,前n 项和为n S ,则“d>0”是465"+2"S S S >的A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件 【答案】C【解析】由()46511210212510S S S a d a d d +-=+-+=,可知当0d >时,有46520S S S +->,即4652S S S +>,反之,若4652S S S +>,则0d >,所以“d>0”是“S 4 + S 6>2S 5”的充要条件,选C .【名师点睛】本题考查等差数列的前n 项和公式,通过套入公式与简单运算,可知4652S S S d +-=, 结合充分必要性的判断,若p q ⇒,则p 是q 的充分条件,若p q ⇐,则p 是q 的必要条件,该题“0d >” ⇔ “46520S S S +->”,故互为充要条件. 【母题原题4】【2016浙江,文8理6】如图,点列{}{},n n A B 分别在某锐角的两边上,且*1122,,n n n n n n A A A A A A n ++++=≠∈N ,*1122,,n n n n n n B B B B B B n ++++=≠∈N .(P≠Q 表示点P 与Q 不重合)若n n n d A B =,n S 为1n n n A B B +△的面积,则A .{}n S 是等差数列B .{}2n S 是等差数列C .{}n d 是等差数列D .{}2n d 是等差数列 【答案】A【解析】S n 表示点n A 到对面直线的距离(设为n h )乘以1n n B B +长度的一半,即112n n n n S h B B +=,由题目中条件可知1n n B B +的长度为定值,那么我们需要知道n h 的关系式,由于1,n A A 和两个垂足构成了直角梯形,那么11sin n n h h A A θ=+⋅,其中θ为两条线的夹角,即为定值,那么1111(sin )2n n n n S h A A B B θ+=+⋅,111111(||sin )2n n n n S h A A B B θ+++=+⋅,作差后:1111(sin )2n n n n n n S S A A B B θ+++-=⋅,都为定值,所以1n n S S +-为定值.故选A.【母题原题5】【2019浙江,20】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,34a =,43a S =,数列{}n b 满足:对每12,,,n n n n n n n S b S b S b *++∈+++N 成等比数列.(1)求数列{},{}n n a b 的通项公式;(2)记,n C n *=∈N证明:12+.n C C C n *++<∈N【答案】(1)()21n a n =-,()1n b n n =+;(2)证明见解析. 【解析】(1)由题意可得:1112432332a d a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=+⎪⎩,解得:102a d =⎧⎨=⎩, 则数列{}n a 的通项公式为22n a n =-.其前n 项和()()02212n n n S nn +-⨯==-.则()()()()1,1,12n n n n n b n n b n n b -++++++成等比数列,即:()()()()21112n n n n n b n n b n n b ++=-+⨯+++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦,据此有:()()()()()()()()2222121112121n n n n nn n n n b b n n n n n n b n n b b ++++=-++++++-+,故()()()()()22112121(1)(1)(1)(2)n n n n n n b n n n n n n n n n +--++==++++--+.(2)结合(1)中的通项公式可得:2nC==<=<=,则()()()12210221212nC C C n n n+++<-+-++--=【母题原题6】【2018浙江,20】已知等比数列{a n}的公比q>1,且a3+a 4+a 5=28,a4+2是a3,a5的等差中项.数列{b n }满足b 1=1,数列{(b n +1−b n )a n}的前n 项和为2n 2+n.(Ⅰ)求q的值;(Ⅱ)求数列{b n }的通项公式.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)由是的等差中项得,所以,解得.由得,因为,所以.(Ⅱ)设,数列前n项和为.由解得.由(Ⅰ)可知,所以,故,.设,所以,因此,又,所以.点睛:用错位相减法求和应注意的问题:(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“”与“”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“”的表达式;(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.【命题意图】1.考查等差数列、等比数列的通项公式及求和公式;2.考查数列的求和方法;3.考查运算求解能力、转化与化归思想以及分析问题解决问题的能力.【命题规律】数列是高考重点考查的内容之一,命题形式多种多样,大小均有.其中,小题重点考查等差数列、等比数列基础知识以及数列的递推关系,和其它知识综合考查的趋势明显,小题难度加大趋势明显;解答题的难度中等或稍难,随着文理同卷的实施,数列与不等式综合热门难题(压轴题),有所降温,难度趋减,将稳定在中等变难程度.往往在解决数列基本问题后考查数列求和,在求和后往往与不等式、函数、最值等问题综合.在考查等差数列、等比数列的求和基础上,进一步考查“裂项相消法”、“错位相减法”等,与不等式结合,“放缩”思想及方法尤为重要.【答题模板】解答数列大题,一般考虑如下三步:第一步:确定数列的基本量.即根据通项公式、求和公式,通过布列方程或方程组,求得进一步解题所需的基本量;第二步:确定数列特征,选择求和方法.根据已有数据,研究送来的的特征,选择“分组求和法”“错位相减法”“裂项相消法”等求和方法;第三步:解答综合问题.根据题目要求,利用函数、导数、不等式等,进一步求解.【方法总结】1.公式法:如果一个数列是等差、等比数列或者是可以转化为等差、等比数列的数列,我们可以运用等差、等比数列的前n项和的公式来求和.对于一些特殊的数列(正整数数列、正整数的平方和立方数列等)也可以直接使用公式求和.2.倒序相加法:类似于等差数列的前n项和的公式的推导方法,如果一个数列{}n a的前n 项中首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法,如等差数列的前n项和公式即是用此法推导的.3.错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可用此法来求,如等比数列的前n 项和公式就是用此法推导的.若n n n a b c =∙,其中{}n b 是等差数列,{}n c 是公比为q 等比数列,令112211n n n n n S b c b c b c b c --=++++,则n qS =122311n n n n b c b c b c b c -+++++两式错位相减并整理即得.4.裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,即数列的每一项都可按此法拆成两项之差,在求和时一些正负项相互抵消,于是前n 项的和变成首尾若干少数项之和,这一求和方法称为裂项相消法.适用于类似1n n c a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(其中{}n a 是各项不为零的等差数列,c 为常数)的数列、部分无理数列等.用裂项相消法求和,需要掌握一些常见的裂项方法: (1)()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,特别地当1k =时,()11111n n n n =-++; (21k=,特别地当1k ==(3)()()221111212122121n n a n n n n ⎛⎫==+- ⎪-+-+⎝⎭(4)()()()()()1111122112n a n n n n n n n ⎛⎫==- ⎪ ⎪+++++⎝⎭(5))()11(11q p qp p q pq <--= 5.分组转化求和法:有一类数列{}n n a b +,它既不是等差数列,也不是等比数列,但是数列{},{}n n a b 是等差数列或等比数列或常见特殊数列,则可以将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比数列或常见的特殊数列,然后分别求和,再将其合并即可.6.并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.例如,22222210099989721n S =-+-++-()()()100999897215050=++++++=.7. [特别提醒]:在利用裂项相消法求和时应注意:(1)在把通项裂开后,是否恰好等于相应的两项之差;(2)在正负项抵消后,是否只剩下了第一项和最后一项,或有时前面剩下两项,后面也剩下两项.(3)裂项过程中易忽视常数,如)211(21)2(1+-=+n n n n 容易误裂为112n n -+,漏掉前面的系数12; (4)裂项之后相消的过程中容易出现丢项或添项的问题,导致计算结果错误. 8. [特别提醒]:用错位相减法求和时,应注意(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“n S ”与“n qS ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“n n S qS -”的表达式.(3)给数列和S n 的等式两边所乘的常数应不为零,否则需讨论;(4)在转化为等比数列的和后,求其和时需看准项数,不一定为n .一、选择题1.【上海市虹口区2019届高三二模】已知等比数列的首项为2,公比为,其前项和记为,若对任意的,均有恒成立,则的最小值为( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】S n•,①n 为奇数时,S n •,可知:S n 单调递减,且•,∴S n ≤S 1=2; ②n 为偶数时,S n•,可知:S n 单调递增,且•,∴S 2≤S n.∴S n 的最大值与最小值分别为:2,. 考虑到函数y =3t在(0,+∞)上单调递增,∴A .B .∴B﹣A的最小值.故选:B.2.【浙江省三校2019年5月份第二次联考】已知数列满足,若存在实数,使单调递增,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】由单调递增,可得,由,可得,所以.时,可得.①时,可得,即.②若,②式不成立,不合题意;若,②式等价为,与①式矛盾,不合题意.排除B,C,D,故选A.3.【浙江省2019年高考模拟训练卷(三)】已知数列满足,,,数列满足,,,若存在正整数,使得,则()A. B. C. D.【答案】D【解析】因为,,则有,,且函数在上单调递增,故有,得,同理有,又因为,故,所以.故选D.4.【广东省韶关市2019届高考模拟测试(4月)】已知数列{}n a 满足2*123111()23n a a a a n n n N n ++++=+∈,设数列{}n b 满足:121n n n n b a a ++=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,若*()1n n N T n nλ<∈+恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .1[,)4+∞ B .1(,)4+∞ C .3[,)8+∞ D .3(,)8+∞【答案】D 【解析】数列{}n a 满足212311123n a a a a n n n ++++=+,① 当2n ≥时,21231111(1)(1)231n a a a a n n n -+++⋯+=-+--,② ①﹣②得:12n a n n=,故:22n a n =,数列{}n b 满足:22121214(1)n n n n n b a a n n +++==+221114(1)n n ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦, 则:2222211111114223(1)n T n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦21114(1)n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭, 由于*()1n n N T n nλ<∈+恒成立, 故:21114(1)1n n n λ⎛⎫-< ⎪++⎝⎭, 整理得:244n n λ+>+,因为211(1)4441n y n n +==+++在*n N ∈上单调递减,故当1n =时,max213448n n +⎛⎫= ⎪+⎝⎭ 所以38λ>. 故选:D .5.【浙江省温州市2019届高三2月高考适应】已知数列{} 满足0<<<π,且,则( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 由,取特殊值:,,得:=,=,排除C 、D ;==,=>;且,,均小于,猜测,下面由图说明:当时,由迭代蛛网图:当时,由迭代蛛网图:可得,当n分别为奇数、偶数时,单调递增,且都趋向于不动点,由图像得,综上可得,故选A.6.【浙江省湖州三校2019年普通高等学校招生全国统一考试】已知数列满足,,则使的正整数的最小值是()A.2018 B.2019 C.2020 D.2021【答案】C【解析】令,则,所以,从而,因为,所以数列单调递增,设当时, 当时,所以当时,,,从而,因此,选C.二、解答题7.【天津市部分区2019年高三质量调查试题(二)】各项均为正数的等比数列满足,.(1)求数列的通项公式;(2)设,数列的前项和为,证明:.【答案】(1) (2)见证明【解析】解:(1)设等比数列的公比为,由得,解得或.因为数列为正项数列,所以,所以,首项,故其通项公式为.(2)由(Ⅰ)得所以,所以.8.【浙江省浙南名校联盟2019届高三上学期期末】已知等比数列的公比,前项和为.若,且是与的等差中项.(I)求;(II)设数列满足,,数列的前项和为.求证:.【答案】(Ⅰ)(II)见证明【解析】(I)由,得①.再由是,的等差中项,得,即②.由①②,得,即,亦即,解得或,又,故.代入①,得,所以,即;(II)证明:对任意,,,即.又,若规定,则.于是,从而,即.8.9.【浙江省嘉兴市2019届高三上期末】在数列、中,设是数列的前项和,已知,,,.(Ⅰ)求和;(Ⅱ)若时,恒成立,求整数的最小值.【答案】(1),(2)整数的最小值是11.【解析】 (Ⅰ)因为,即,所以是等差数列,又,所以,从而.(Ⅱ)因为,所以,当时,①②①-②可得,,即,而也满足,故. 令,则,即,因为,,依据指数增长性质,整数的最小值是11.10.【河南省濮阳市2019届高三5月模拟】已知数列}{n b 的前n 项和为n S ,2n n S b +=,等差数列}{n a 满足123b a =,157b a += (Ⅰ)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (Ⅱ)证明:122313n n a b a b a b ++++<.【答案】(Ⅰ)1n a n =+,112n n b -⎛⎫= ⎪⎝⎭;(Ⅱ)详见解析.【解析】 (Ⅰ)2n n S b += ∴当1n =时,1112b S b ==- 11b ∴=当2n ≥时,1122n n n n n b S S b b --=-=--+,整理得:112n n b b -=∴数列{}n b 是以1为首项,12为公比的等比数列 112n n b -⎛⎫∴= ⎪⎝⎭设等差数列{}n a 的公差为d123b a =,157b a += 11346a d a d +=⎧∴⎨+=⎩,解得:121a d =⎧⎨=⎩()()112111n a a n d n n ∴=+-=+-⨯=+(Ⅱ)证明:设()212231111231222nn n n T a b a b a b n -⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+=⨯+⨯+⋅⋅⋅++⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()23111112312222n n T n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=⨯+⨯+⋅⋅⋅++⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭两式相减可得:()()23111111111111421111122222212n n n n n T n n ++-⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭=+++⋅⋅⋅+-+⋅=-+⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭-13322n n ++=- 332n n n T +=-即12231332n n nn a b a b a b -+++⋅⋅⋅+=-302n n +> 122313n n a b a b a b -∴++⋅⋅⋅+< 11.【浙江省金华十校2019届下学期高考模拟】已知数列{}n a 中,14a =,n a >,1314n n n n a a a a +=-+,记22212111...n nT a a a =+++. (1)证明:2n a >;(2)证明:115116n na a +≤<; (3)证明:8454n n n T -<<. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(2)见解析 【解析】(1)∵3133(2)(2)1422n n n n n n n na a a a a a a a +---=-+-=-,∴31323221212n n n n n n na a a a a a a +---==---,令1n t a =,则2312()122n n a m t t t a +-==---,∵n a >t ∈,∴'2()260m t t t =--<,∴()m t在单调递减,∴16()()10339m t m ->=-=>,即n a 时,1202n n a a +->-恒成立, ∴12n a +-与2n a -同号,又1220a -=>.∴2n a >成立.(2)2124214111514816n n n n n a a a a a +⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭221115412816⎛⎫<-+= ⎪⎝⎭,又212111515481616n n n a a a +⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭…,∴115116n n a a +≤<. (3)先证4n nT <,因为2n a >,所以2114n a <,所以222121111...44n n n T n a a a =+++<⋅=,再证845n n T >-,∵1314n n n na a a a +=-+,∴()121144n n n n a a a a +-=+, 又21232141115151481616n n n n n a a a a a +⎛⎫=-+=-+> ⎪⎝⎭,∴11615n n a a +>,∴116()31n n n a a a +<+,又10n n a a +-<,∴2211()4()431n n n n n a a a a a ++->-,所以221222121114...()314n n n n n T a a a a a +=+++>-+4488(416)31443145n n n >-+=->-, 故8454n n n T -<<. 12.【浙北四校2019届高三12月模拟】已知数列满足,().(Ⅰ)证明数列为等差数列,并求的通项公式;(Ⅱ)设数列的前项和为,若数列满足,且对任意的恒成立,求的最小值.【答案】(Ⅰ)证明见解析,;(Ⅱ).【解析】∵(n+1)a n+1﹣(n+2)a n=2,∴﹣==2(﹣),又∵=1,∴当n≥2时,=+(﹣)+(﹣)+…+(﹣)=1+2(﹣+﹣+…+﹣)=,又∵=1满足上式,∴=,即a n=2n,∴数列{a n}是首项、公差均为2的等差数列;(Ⅱ)解:由(I)可知==n+1,∴b n=n•=n•,令f(x)=x•,则f′(x)=+x••ln,令f′(x)=0,即1+x•ln=0,解得:x0≈4.95,则f(x)在(0, x0)上单调递增,在(x0,+单调递减.∴0<f(x)≤max{f(4),f(5),f(6)},又∵b5=5•=,b4=4•=﹣,b6=6•=﹣,∴M的最小值为.。
等差数列、等比数列与数列求和
突破4个考向
揭秘3年高考
①×q2-②得a1(q1-q2)(q1-1)2=0,
由a1≠0得q1=q2或q1=1. (ⅰ)当q1=q2时,由①②得b1=a1或q1=q2=1,这时(b2- a2)-(b1-a1)=0,与公差不为0矛盾. (ⅱ)当q1=1时,由①②得b1=0或q2=1,这时(b2-a2)-(b1
抓住2个考点 突破4个考向 揭秘3年高考
2.数列求和的常用方法 (1)公式法:直接利用等差数列、等比数列的前n项和公式 求和
①等差数列的前n项和公式: nn-1 na1+an na1+ d Sn= =_______________; 2 2
②等比数列的前 n 项和公式: na1,q=1, Sn=a1-anq 1-q =__________________
抓住2个考点
突破4个考向
揭秘3年高考
2.(2011· 广东卷)已知{an}是递增等比数列,a2=2,a4-a3 =4,则此数列的公比q=________.
解析
1). 答案
由a4-a3=a2q2-a2q=2q2-2q=4,解得q=2(q>
2
抓住2个考点
突破4个考向
揭秘3年高考
3.(2012· 无锡市第一学期期末考试)设Sn是等比数列{an}的
抓住2个考点
突破4个考向
揭秘3年高考
考向二
等差数列与等比数列的判定或证明
【例2】 (2012· 盐城调研二)在数列{an}中,a1=1,且对任
意的k∈N*,a2k-1,a2k,a2k+1成等比数列,其公比为 qk.
(1)若qk=2(k∈N*),求a1+a3+a5+…+a2k-1;
(2)若对任意的 k∈N*,a2k,a2k+1,a2k+2 成等差数列,其 1 公差为 dk,设 bk= . qk-1 ①求证:{bk}是等差数列,并指出其公差; ②若 d1=2,试求数列{dk}的前 k 项的和 Dk.
等差、等比数列及其求和及答案
等差、等比数列及其求和一、考点、热点1.a n 与S n 的关系:S n =a 1+a 2+…+a n ,a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1,S n -S n -1, n ≥2.2S n =n a 1+a n 2=na 1+n n -12d(1)q ≠1,S n =a 11-q n 1-q =a 1-a n q1-q (2)q =1,S n =na 12.数列求和的方法技巧 (1)转化法有些数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将数列通项拆开或变形,可转化为几个等差、等比数列或常见的数列,即先分别求和,然后再合并. (2)错位相减法这是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,其中{a n },{b n }分别是等差数列和等比数列. (3)倒序相加法这是在推导等差数列前n 项和公式时所用的方法,也就是将一个数列倒过来排列(反序),当它与原数列相加时若有公式可提,并且剩余项的和易于求得,则这样的数列可用倒序相加法求和. (4)裂项相消法利用通项变形,将通项分裂成两项或n 项的差,通过相加过程中的相互抵消,最后只剩下有限项的和. 3.数列的应用题(1)应用问题一般文字叙述较长,反映的事物背景陌生,知识涉及面广,因此要解好应用题,首先应当提高阅读理解能力,将普通语言转化为数学语言或数学符号,实际问题转化为数学问题,然后再用数学运算、数学推理予以解决.(2)数列应用题一般是等比、等差数列问题,其中,等比数列涉及的范围比较广,如经济上涉及利润、成本、效益的增减,解决该类题的关键是建立一个数列模型{a n },利用该数列的通项公式、递推公式或前n 项和公式.二、典型例题题型一 等差(比)数列的基本运算例1 已知等差数列{a n }的前5项和为105,且a 10=2a 5.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)对任意m ∈N *,将数列{a n }中不大于72m 的项的个数记为b m .求数列{b m }的前m 项和S m . 审题破题 (1)由已知列出关于首项和公差的方程组,解得a 1和d ,从而求出a n .(2)求出b m ,再根据其特征选用求和方法.解 (1)设数列{a n }的公差为d ,前n 项和为T n ,由T 5=105,a 10=2a 5, 得⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+5×(5-1)2d =105,a 1+9d =2(a 1+4d ),解得a 1=7,d =7.因此a n =a 1+(n -1)d =7+7(n -1)=7n (n ∈N *). (2)对m ∈N *,若a n =7n ≤72m ,则n ≤72m -1.因此b m =72m -1. 所以数列{b m }是首项为7,公比为49的等比数列,故S m =b 1(1-q m )1-q =7×(1-49m )1-49=7×(72m -1)48=72m +1-748.变式训练1 在公差为d 的等差数列{a n }中,已知a 1=10,且a 1,2a 2+2,5a 3成等比数列.(1)求d ,a n ;(2)若d <0,求|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |.解 (1)由题意得5a 3·a 1=(2a 2+2)2,即d 2-3d -4=0.故d =-1或d =4.所以a n =-n +11,n ∈N *或a n =4n +6,n ∈N *.(2)设数列{a n }的前n 项和为S n .因为d <0,由(1)得d =-1,a n =-n +11.当n ≤11时,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=S n =-12n 2+212n .当n ≥12时,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=-S n +2S 11=12n 2-212n +110.综上所述,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n|=⎩⎨⎧-12n 2+212n , n ≤11,12n 2-212n +110, n ≥12.题型二 等差(比)数列性质的应用例2 (1)已知正数组成的等差数列{a n },前20项和为100,则a 7·a 14的最大值是 ( )A .25B .50C .100D .不存在(2)在等差数列{a n }中,a 1=-2 013,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 013的值为( )A .-2 011B .-2 012C .-2 010D .-2 013 审题破题 (1)根据等差数列的性质,a 7+a 14=a 1+a 20,S 20=20(a 1+a 20)2可求出a 7+a 14,然后利用基本不等式;(2)等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也成等差数列.解析 (1)∵S 20=a 1+a 202×20=100,∴a 1+a 20=10.∵a 1+a 20=a 7+a 14,∴a 7+a 14=10.∵a n >0,∴a 7·a 14≤⎝⎛⎭⎫a 7+a 1422=25.当且仅当a 7=a 14时取等号.(2)根据等差数列的性质,得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列,根据已知可得这个数列的首项S 11=a 1=-2 013,公差d =1,故S 2 0132 013=-2 013+(2 013-1)×1=-1,所以S 2 013=-2 013.变式训练2 (1)数列{a n }是等差数列,若a 11a 10<-1,且它的前n 项和S n 有最大值,那么当S n 取得最小正值时,n 等于( )A .11B .17C .19D .21解析 ∵{a n }的前n 项和S n 有最大值,∴数列为递减数列.又a 11a 10<-1,∴a 10>0,a 11<0,得a 10+a 11<0.而S 19=19(a 1+a 19)2=19·a 10>0,S 20=20(a 1+a 20)2=10(a 10+a 11)<0.故当n =19时,S n 取得最小正值.(2)公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3a 11=16,则log 2a 10等于 ( )A .4B .5C .6D .7解析 ∵a 3·a 11=16,∴a 27=16.又∵等比数列{a n }的各项都是正数,∴a 7=4. 又∵a 10=a 7q 3=4×23=25,∴log 2a 10=5. 题型三 等差数列、等比数列的综合应用例3 已知数列{a n }的前n 项和S n 满足条件2S n =3(a n -1),其中n ∈N *.(1)证明:数列{a n }为等比数列;(2)设数列{b n }满足b n =log 3a n ,若c n =a n b n ,求数列{c n }的前n 项和.审题破题 (1)利用a n =S n -S n -1求出a n 与a n -1之间的关系,进而用定义证明数列{a n }为等比数列.(2)由(1)的结论得出数列{b n }的通项公式,求出c n 的表达式,再利用错位相减法求和.(1)证明 由题意得a n =S n -S n -1=32(a n -a n -1)(n ≥2),∴a n =3a n -1,∴a na n -1=3(n ≥2),又S 1=32(a 1-1)=a 1,解得a 1=3,∴数列{a n }为首项为3,公比为3的等比数列.(2)解 由(1)得a n =3n ,则b n =log 3a n =log 33n =n ,∴c n =a n b n =n ·3n ,设T n =1·31+2·32+3·33+…+(n -1)·3n -1+n ·3n ,3T n =1·32+2·33+3·34+…+(n -1)·3n +n ·3n +1.∴-2T n =31+32+33+…+3n -n ·3n +1=3(1-3n )1-3-n ·3n +1,∴T n =(2n -1)3n +1+34.变式训练3 已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d >0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列{b n }的第2项、第3项、第4项.(1)求数列{a n }、{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }对n ∈N *,均有c 1b 1+c 2b 2+…+c nb n =a n +1成立,求c 1+c 2+…+c 2 013.解 (1)∵a 2=1+d ,a 5=1+4d ,a 14=1+13d ,d >0,∴(1+4d )2=(1+d )(1+13d ),解得d =2.则a n =1+(n -1)×2=2n -1.又∵b 2=a 2=3,b 3=a 5=9,∴等比数列{b n }的公比q =b 3b 2=93=3.∴b n =b 2q n -2=3×3n -2=3n -1.(2)由c 1b 1+c 2b 2+…+c n b n =a n +1,得当n ≥2时,c 1b 1+c 2b 2+…+c n -1b n -1=a n ,两式相减,得c nb n =a n +1-a n =2,∴c n =2b n =2×3n -1(n ≥2)而当n =1时,c 1b 1=a 2,∴c 1=3.∴c n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2×3n -1,n ≥2.∴c 1+c 2+…+c 2 013=3+2×31+2×32+…+2×32 012=3+6-6×32 0121-3=3-3+32 013=32 013.题型四 分组转化法求和例4 等比数列{a n }中,a 1,a 2,a 3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a 1,a 2,a 3中的第一列 第二列 第三列 第一行 3 2 10 第二行 6 4 14 第三行9818(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足:b n =a n +(-1)n ln a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .审题破题 (1)可以通过逐个验证来确定数列的前三项,进而求得a n ;(2)可以分组求和:将{b n }前n 项和转化为数列{a n }和数列{(-1)n ln a n }前n 项的和.解 (1)当a 1=3时,不合题意;当a 1=2时,当且仅当a 2=6,a 3=18时,符合题意; 当a 1=10时,不合题意.因此a 1=2,a 2=6,a 3=18.所以公比q =3.故a n =2·3n -1 (n ∈N *). (2)因为b n =a n +(-1)n ln a n =2·3n -1+(-1)n ln(2·3n -1)=2·3n -1+(-1)n [ln 2+(n -1)ln 3]=2·3n -1+(-1)n (ln 2-ln 3)+(-1)n n ln 3,所以S n =2(1+3+…+3n -1)+[-1+1-1+…+(-1)n ]·(ln 2-ln 3)+[-1+2-3+…+(-1)n n ]ln 3.所以当n 为偶数时,S n =2×1-3n 1-3+n 2ln 3=3n +n2ln 3-1;当n 为奇数时,S n =2×1-3n 1-3-(ln 2-ln 3)+⎝⎛⎭⎫n -12-n ln 3=3n -n -12ln 3-ln 2-1.综上所述,S n=⎩⎨⎧3n +n2ln 3-1, n 为偶数,3n-n -12ln 3-ln 2-1, n 为奇数.变式训练4 在等差数列{a n }中,a 3+a 4+a 5=42,a 8=30.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若数列{b n }满足b n =(3)a n +2+λ(λ∈R ),则是否存在这样的实数λ使得{b n }为等比数列;(3)数列{c n }满足c n =⎩⎪⎨⎪⎧2n -1,n 为奇数12a n -1,n 为偶数,T n 为数列{c n }的前n 项和,求T 2n .解 (1)因为{a n }是一个等差数列,所以a 3+a 4+a 5=3a 4=42,∴a 4=14. 设数列{a n }的公差为d ,则4d =a 8-a 4=16,故d =4.故a n =a 4+(n -4)d =4n -2. (2)b n =(3)a n +2+λ=9n +λ.假设存在这样的λ使得{b n }为等比数列,则b 2n +1=b n ·b n +2,即(9n +1+λ)2=(9n +λ)·(9n +2+λ),整理可得λ=0,即存在λ=0使得{b n }为等比数列.(3)∵c n =⎩⎪⎨⎪⎧2n -1,n 为奇数2n -3,n 为偶数,∴T 2n =1+(2×2-3)+22+(2×4-3)+24+…+22n -2+(2×2n -3) =1+22+24+…+22n -2+4(1+2+…+n )-3n =1-4n 1-4+4×n (n +1)2-3n =4n -13+2n 2-n .题型五 错位相减法求和例5 已知公差不为0的等差数列{a n }的首项a 1=2,且1a 1,1a 2,1a 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b 1+2b 2+22b 3+…+2n -1b n =a n ,求数列{nb n }的前n 项和T n . 审题破题 (1)列方程求{a n }的通项公式;(2)先求b n (两式相减),再用错位相减法求T n .解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由⎝⎛⎭⎫1a 22=1a 1·1a 4,得(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ). 因为d ≠0,所以d =a 1=2,所以a n =2n . (2)b 1+2b 2+4b 3+…+2n -1b n =a n① b 1+2b 2+4b 3+…+2n -1b n +2n b n +1=a n +1②②-①得:2n ·b n +1=2.∴b n +1=21-n .当n =1时,b 1=a 1=2,∴b n =22-n .T n =12-1+220+321+…+n 2n -2,12T n =120+221+322+…+n 2n -1,上两式相减得12T n =2+120+121+…+12n -2-n 2n -1=2+2⎝⎛⎭⎫1-12n -1-n2n -1,∴T n =8-n +22n -2.变式训练5 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4=4S 2,a 2n =2a n +1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }的前n 项和为T n ,且T n +a n +12n =λ(λ为常数).令c n =b 2n ,n ∈N *,求数列{c n }的前n 项和R n .解 (1)设公差为d ,令n =1,则a 2=2a 1+1,a 1=d -1, ① 又S 4=4S 2,即2a 1=d ,②由①②得:a 1=1,d =2,所以a n =2n -1(n ∈N *).(2)由题意知,T n =λ-n 2n -1,∴当n ≥2时,b n =T n -T n -1=λ-n 2n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫λ-n -12n -2=n -22n -1.∴c n =b 2n =n -14n -1(n ∈N *).∴R n =c 1+c 2+…+c n -1+c n =0+14+242+…+n -14n -1,①14R n =142+243+…+n -24n -1+n -14n , ② ①-②得:34R n =14+142+…+14n -1-n -14n =14⎝⎛⎭⎫1-14n -11-14-n -14n =13⎝⎛⎭⎫1-14n -1-n -14n=13⎝⎛⎭⎫1-3n +14n ,∴R n =49⎝⎛⎭⎫1-3n +14n =19⎝ ⎛⎭⎪⎫4-3n +14n -1. 题型六 裂项相消法求和例6 在公差不为0的等差数列{a n }中,a 1,a 4,a 8成等比数列.(1)已知数列{a n }的前10项和为45,求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =1a n a n +1,且数列{b n }的前n 项和为T n ,若T n =19-1n +9,求数列{a n }的公差.审题破题 (1)列方程组(两个条件)确定a n ;(2)不可以采用裂项相消法求得,应该和已知T n =19-1n +9对比求得公差.解 设数列{a n }的公差为d ,由a 1,a 4,a 8成等比数列可得a 24=a 1·a 8,即(a 1+3d )2=a 1(a 1+7d ), ∴a 21+6a 1d +9d 2=a 21+7a 1d ,而d ≠0,∴a 1=9d .(1)由数列{a n }的前10项和为45可得S 10=10a 1+10×92d =45,即90d +45d =45,故d =13,a 1=3,故数列{a n }的通项公式为a n =3+(n -1)·13=13(n +8).(2)b n =1a n ·a n +1=1d ⎝⎛⎭⎫1a n -1a n +1,则数列{b n }的前n 项和为T n =1d [⎝⎛⎭⎫1a 1-1a 2+⎝⎛⎭⎫1a 2-1a 3+…+⎝⎛⎭⎫1a n -1a n +1]=1d ⎝⎛⎭⎫1a 1-1a n +1=1d ⎝⎛⎭⎫19d -19d +nd =1d 2⎝⎛⎭⎫19-1n +9=19-1n +9.故数列{a n }的公差d =1或-1.变式训练6 等比数列{a n }的各项均为正数,且2a 1+3a 2=1,a 23=9a 2a 6.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n ,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和.解 (1)设数列{a n }的公比为q .由a 23=9a 2a 6,得a 23=9a 24,所以q 2=19.由条件可知q >0,故q =13. 由2a 1+3a 2=1,得2a 1+3a 1q =1,所以a 1=13.故数列{a n }的通项公式为a n =13n .(2)b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n =-(1+2+…+n )=-n (n +1)2.故1b n =-2n (n +1)=-2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,1b 1+1b 2+…+1b n =-2[⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1]=-2nn +1.所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和为-2nn +1.题型七 数列的综合应用例7 已知S n 是数列{a n }的前n 项和,点(n ,S n )在函数f (x )=12x 2+32x 的图象上.(1)求数列{a n }的通项;(2)若c n =a n a n +1+a n +1a n,求证:2n <c 1+c 2+…+c n <2n +12.审题破题 (1)由S n 求a n 可考虑a n =S n -S n -1;(2)利用不等式放缩、数列求和分析. (1)解 因为点(n ,S n )在f (x )的图象上,所以S n =12n 2+32n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n +1.当n =1时,a 1=S 1=2,适合上式.所以a n =n +1对任意n ∈N *都成立.(2)证明 c n =a n a n +1+a n +1a n =n +1n +2+n +2n +1>2 n +1n +2·n +2n +1=2,所以c 1+c 2+…+c n >2n .又因为c n =n +1n +2+n +2n +1=2+1n +1-1n +2.故c 1+c 2+…+c n =2n +[(12-13)+(13-14)+…+(1n +1-1n +2)]=2n +12-1n +2<2n +12.所以2n <c 1+c 2+…+c n <2n +12成立.反思归纳 数列与不等式综合的问题是常见题型,常见的证明不等式的方法有:①作差法;②作商法;③综合法;④分析法;⑤放缩法.变式训练7 已知各项全不为零的数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =n (1+a n )2,n ∈N *.(1)求证:数列{a n }为等差数列; (2)若a 2=3,求证:当n ∈N *时,1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1<12. 证明 (1)由S 1=1+a 12=a 1知a 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n (1+a n )2-(n -1)(1+a n -1)2,化简得(n -2)a n -(n -1)a n -1+1=0,①以n +1代替n 得(n -1)a n +1-na n +1=0.② 两式相减得(n -1)a n +1-2(n -1)a n +(n -1)a n -1=0.则a n +1-2a n +a n -1=0,其中n ≥2. 所以,数列{a n }为等差数列.(2)由a 1=1,a 2=3,结合(1)的结论知a n =2n -1(n ∈N *).于是1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=11×3+13×5+…+1(2n -1)(2n +1)=12(1-13)+12(13-15)+…+12(12n -1-12n +1)=12(1-12n +1)<12. 典例 (已知数列{a n }的各项均为正数,记A (n )=a 1+a 2+…+a n ,B (n )=a 2+a 3+…+a n +1,C (n )=a 3+a 4+…+a n +2,n =1,2,….(1)若a 1=1,a 2=5,且对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成等差数列,求数列{a n }的通项公式;(2)证明:数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件:对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成公比为q 的等比数列.(1)解 对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )成等差数列,所以B (n )-A (n )=C (n )-B (n ),即a n +1-a 1=a n +2-a 2,亦即a n +2-a n +1=a 2-a 1=4.故数列{a n }是首项为1,公差为4的等差数列.于是a n =1+(n -1)×4=4n -3.[5分](2)证明 ①必要性:若数列{a n }是公比为q 的等比数列,则对任意n ∈N *,有a n +1=a n q .由a n >0知,A (n ),B (n ),C (n )均大于0,于是B (n )A (n )=a 2+a 3+…+a n +1a 1+a 2+…+a n =q (a 1+a 2+…+a n )a 1+a 2+…+a n=q ,C (n )B (n )=a 3+a 4+…+a n +2a 2+a 3+…+a n +1=q (a 2+a 3+…+a n +1)a 2+a 3+…+a n +1=q ,即B (n )A (n )=C (n )B (n )=q . 所以三个数A (n ),B (n ),C (n )组成公比为q 的等比数列.[8分]②充分性:若对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成公比为q 的等比数列,则 B (n )=qA (n ),C (n )=qB (n ),于是C (n )-B (n )=q [B (n )-A (n )],得a n +2-a 2=q (a n +1-a 1),即a n +2-qa n +1=a 2-qa 1.由n =1有B (1)=qA (1),即a 2=qa 1,从而a n +2-qa n +1=0.因为a n >0,所以a n +2a n +1=a 2a 1=q .故数列{a n }是首项为a 1,公比为q 的等比数列.[11分]综上所述,数列{a n }是公比为q 的等比数列的充分必要条件:对任意n ∈N *,三个数A (n ),B (n ),C (n )组成公比为q 的等比数列.[12分]专题限时规范训练一、选择题1. 设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,已知a 2=3,a 6=11,则S 7等于( )A .13B .35C .49D .63答案 C 解析 ∵a 1+a 7=a 2+a 6=3+11=14.∴S 7=7(a 1+a 7)2=49.2. 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 5=8,S 3=6,则S 10-S 7的值是( )A .24B .48C .60D .72 解析 设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 5=a 1+4d =8S 3=3a 1+3d =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=0d =2,则S 10-S 7=a 8+a 9+a 10=3a 1+24d =48.3. 已知函数f (x )满足f (x +1)=32+f (x ) (x ∈R ),且f (1)=52,则数列{f (n )} (n ∈N *)前20项的和为( )A .305B .315C .325D .335 答案 D 解析 因为f (1)=52,f (2)=32+52,f (3)=32+32+52,…,f (n )=32+f (n -1),所以{f (n )}是以52为首项,32为公差的等差数列.所以S 20=20×52+20(20-1)2×32=335. 4. 已知数列112,314,518,7116,…,则其前n 项和S n 为 ( )A .n 2+1-12nB .n 2+2-12nC .n 2+1-12n -1D .n 2+2-12n -1解析 因为a n =2n -1+12n ,则S n =1+2n -12n +⎝⎛⎭⎫1-12n ·121-12=n 2+1-12n . 5. 已知数列{a n }的前n 项和S n =-n 2+3n ,若a n +1a n +2=80,则n 的值等于( )A .5B .4C .3D .2答案 A 解析 由S n =-n 2+3n 可得a n =4-2n .因此a n +1a n +2=[4-2(n +1)][4-2(n +2)]=80,即n (n -1)=20,解得n =5,故选A. 6. 数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n ·(3n -2),则a 1+a 2+…+a 10等于( )A .15B .12C .-12D .-15解析 ∵a n =(-1)n (3n -2),∴a 1+a 2+…+a 10=-1+4-7+10-…-25+28=(-1+4)+(-7+10)+…+(-25+28)=3×5=15.7. 设a n =1n sin n π25,S n =a 1+a 2+…+a n .在S 1,S 2,…,S 100中,正数的个数是( )A .25B .50C .75D .100解析 结合三角函数性质,寻求数列前n 项和的符号特点. ∵a n =1n sin n π25,∴当1≤n ≤24时,sin n π25>0,即a 1,a 2,…,a 24>0;当n =25时,a 25=0;当26≤n ≤49时,a n =1n sin n π25=-1n sin (n -25)π25<0,且|a n |<1n -25sin (n -25)π25=a n -25;当n =50时,a 50=0.∴S 1,S 2,S 3,…,S 50>0,同理可知S 51,S 52,S 53,…,S 100>0. ∴在S 1,S 2,…,S 100中,正数的个数为100.8. 已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n +S m =S n +m ,且a 1=1,那么a 10等于( )A .1B .9C .10D .55解析 ∵S n +S m =S n +m ,a 1=1,∴S 1=1.可令m =1,得S n +1=S n +1,∴S n +1-S n =1. 即当n ≥1时,a n +1=1,∴a 10=1. 二、填空题9. 在数列{a n }中,S n 是其前n 项和,若a 1=1,a n +1=13S n (n ≥1),则a n =____________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧1, n =113·⎝⎛⎭⎫43n -2, n ≥2解析 a n +1=13S n ,a n +2=13S n +1,∴a n +2-a n +1=13(S n +1-S n )=13a n +1,∴a n +2=43a n +1 (n ≥1).∵a 2=13S 1=13,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1, n =113·⎝⎛⎭⎫43n -2, n ≥2.10.各项均为实数的等比数列{a n }的前n 项和记为S n ,若S 10=10,S 30=70,则S 40=________.解析 设每10项一组的和依次组成的数列为{b n },由已知可得,b 1=10,b 1+b 2+b 3=70.①设原等比数列{a n }的公比为q ,则b 2b 1=a 11+a 12+…+a 20a 1+a 2+…+a 10=a 1q 10+a 2q 10+…+a 10q 10a 1+a 2+…+a 10=q 10.同理:b 3b 2=q 10,b 4b 3=q 10,…,∴{b n }构成等比数列,且公比q ′=q 10.由①可得10+10q ′+10(q ′)2=70,即(q ′)2+q ′-6=0,解得q ′=2或q ′=-3. ∵q ′=q 10>0,∴q ′=2.∴{b n }的前4项依次是10,20,40,80.∴S 40=150.11.在等比数列{a n }中,a 1=3,a 4=81,若数列{b n }满足b n =log 3a n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和S n=________.答案 n n +1解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4a 1=q 3=27,解得q =3.所以a n =a 1q n -1=3×3n -1=3n ,故b n =log 3a n =n ,所以1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1.则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和为1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.12.数列1,12,12,13,13,13,14,14,14,14,…的前100项的和等于________.答案 19114解析 S 100=1×1+2×12+3×13+4×14+…+13×113+9×114=19114.三、解答题13.正项数列{a n }满足:a 2n -(2n -1)a n -2n =0.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)令b n =1(n +1)a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)由a 2n -(2n -1)a n -2n =0,得(a n -2n )(a n +1)=0.由于{a n }是正项数列,所以a n =2n .(2)由a n =2n ,b n =1(n +1)a n ,则b n =12n (n +1)=12⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,T n =12⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+1n -1-1n +1n -1n +1=12⎝⎛⎭⎫1-1n +1=n2(n +1). 14.已知:数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n =2a n -n (n ∈N *).(1)求a 1,a 2的值; (2)求数列{a n }的通项公式;(3)若数列{b n }的前n 项和为T n ,且满足b n =na n (n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)S n =2a n -n .令n =1,解得a 1=1;令n =2,解得a 2=3.(2)S n =2a n -n ,所以S n -1=2a n -1-(n -1)(n ≥2,n ∈N *),两式相减得a n =2a n -1+1, 所以a n +1=2(a n -1+1)(n ≥2,n ∈N *),又因为a 1+1=2, 所以数列{a n +1}是首项为2,公比为2的等比数列. 所以a n +1=2n ,即通项公式a n =2n -1(n ∈N *). (3)b n =na n ,所以b n =n (2n -1)=n ·2n -n ,所以T n =(1·21-1)+(2·22-2)+(3·23-3)+…+(n ·2n -n ),T n =(1·21+2·22+3·23+…+n ·2n )-(1+2+3+…+n ). 令S n =1·21+2·22+3·23+…+n ·2n , ① 2S n =1·22+2·23+3·24+…+n ·2n +1,②①-②得-S n =21+22+23+…+2n -n ·2n +1,-S n =2(1-2n )1-2-n ·2n +1, S n =2(1-2n )+n ·2n +1=2+(n -1)·2n +1,所以T n =2+(n -1)·2n +1-n (n +1)2(n ∈N *).。
数列求和题型及解题方法
数列求和题型及解题方法
数列求和是数学中的一个重要概念,其题型和解题方法有很多种。
以下是一些常见的数列求和题型及其解题方法:
1. 等差数列求和
等差数列是一种常见的数列,其相邻两项的差是常数。
等差数列的求和公式为:S = n/2 (a1 + an),其中n是项数,a1是首项,an是尾项。
例如:1+2+3+...+n=n(n+1)/2
2. 等比数列求和
等比数列是一种常见的数列,其相邻两项的比是常数。
等比数列的求和公式为:S = a1 (1 - q^n) / (1 - q),其中a1是首项,q是公比,n是项数。
例如:1+2+4+...+2^(n-1)=2^n-1
3. 错位相减法
对于一些等差数列和等比数列的混合数列,可以使用错位相减法来求和。
具体做法是将原数列的每一项都乘以一个适当的常数,使得新数列成为等差数列或等比数列,然后使用相应的求和公式进行计算。
例如:100+101+102+...+999=99/2=44550
4. 分组求和法
对于一些项数较多、难以直接求和的数列,可以将它们分成若干组,每组有有限项,然后分别求每组的和,最后将各组的和相加即可。
例如:(1+2+3)+(4+5+6)+(7+8+9)=9+18+27=54
5. 倒序相加法
对于一些奇偶项相间的数列,可以将正序和倒序分别求和,再将两个和相加,即可得到原数列的和。
例如:(1+2+3+4)+(3+2+1)=8+6=14
以上是一些常见的数列求和题型及其解题方法,掌握这些方法对于解决数列求和问题非常有帮助。
等差数列与等比数列的求和题
等差数列与等比数列的求和题数列是数学中的重要概念,是由一系列数按照特定规律排列而成的。
在数列中,等差数列和等比数列是最常见的两种形式。
等差数列是指数列中相邻两项之差相等的数列,而等比数列是指数列中相邻两项之比相等的数列。
求和题则是要求计算数列的前n项和。
一、等差数列的求和公式对于等差数列a1, a2, a3, ... , an,其公差为d,则数列的前n项和Sn可以通过以下公式来计算:Sn = (n/2)(a1 + an)或者Sn = (n/2)[2a1 + (n-1)d]其中,a1代表数列的首项,an代表数列的第n项,n代表数列的项数。
二、等比数列的求和公式对于等比数列a1, a2, a3, ... , an,其公比为r(不等于1),则数列的前n项和Sn可以通过以下公式来计算:当r=1时,Sn = na1当r不等于1时,Sn = a1 * (1 - r^n) / (1 - r)三、等差数列求和题示例下面通过一个简单的例子来演示等差数列的求和过程。
例题:计算等差数列1,3,5,7,9的前10项和Sn。
解析:首先,我们可以观察出这个等差数列的首项a1=1,公差d=2。
然后,根据等差数列的求和公式Sn = (n/2)(a1 + an),带入相应的值进行计算。
Sn = (10/2)(1 + 19) = 5 * 20 = 100所以,等差数列1,3,5,7,9的前10项和为100。
四、等比数列求和题示例下面通过一个简单的例子来演示等比数列的求和过程。
例题:计算等比数列2,4,8,16,32的前5项和Sn。
解析:首先,我们可以观察出这个等比数列的首项a1=2,公比r=2。
然后,根据等比数列的求和公式Sn = a1 * (1 - r^n) / (1 - r),带入相应的值进行计算。
Sn = 2 * (1 - 2^5) / (1 - 2) = 2 * (1 - 32) / (-1) = (2/(-1)) * (-31) = -2 * 31 = -62所以,等比数列2,4,8,16,32的前5项和为-62。
等差数列与等比数列的求和问题综合练习题
等差数列与等比数列的求和问题综合练习题数列是数学中常见的一个概念,它包含了一系列按照某种规律排列的数字。
在数列中,等差数列和等比数列是两种常见的类型,它们之间存在着不同的求和方法。
本文将通过综合练习题的方式,详细探讨等差数列与等比数列的求和问题。
一、等差数列求和等差数列是指数列中相邻两项之间的差值保持恒定的数列。
首先,我们来看一个等差数列求和的例子。
例题1:已知等差数列的首项a1为3,公差d为4,求前10项的和S10。
解题思路:利用等差数列通项公式an = a1 + (n-1)d,其中an代表数列的第n 项。
首先计算出第10项的值a10 = a1 + (10-1)d = 3 + (10-1)4 = 3 + 9*4 = 3 + 36 = 39。
其次计算出前10项的和S10 = (a1 + a10) * n / 2 = (3 + 39) * 10 / 2= 42 * 10 / 2 = 210。
答案:前10项的和S10为210。
二、等比数列求和等比数列是指数列中相邻两项之间的比值保持恒定的数列。
下面我们来看一个等比数列求和的例子。
例题2:已知等比数列的首项a1为3,公比q为2,求前5项的和S5。
解题思路:利用等比数列通项公式an = a1 * q^(n-1),其中an代表数列的第n 项。
首先计算出第5项的值a5 = a1 * q^(5-1) = 3 * 2^(5-1) = 3 * 2^4 = 3 * 16 = 48。
其次计算出前5项的和S5 = a1 * (1 - q^n) / (1 - q) = 3 * (1 - 2^5) / (1 - 2) = 3 * (1 - 32) / (1 - 2) = 3 * (-31) / (-1) = 93。
答案:前5项的和S5为93。
三、综合练习题接下来,我将给出一些综合训练题,涵盖了等差数列与等比数列的求和问题。
请你根据题意,独立思考并计算出答案。
练习题1:已知等差数列的首项a1为2,公差d为3,求前20项的和S20。
35第六章 数 列 高考专题突破3 第1课时 等差、等比数列与数列求和
多维探究
பைடு நூலகம்题型三 数列的求和
命题点1 分组求和与并项求和 例 3 (2018·吉大附中模拟)已知数列{an}是各项均为正数的等比数列,且 a1+a2=2a11+a12,a3+a4=32a13+a14.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设 bn=a2n+log2an,求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
123456
(2)若bn=anlog1 an,Sn=b1+b2+…+bn,求使Sn+n·2n+1>62成立的正整数n的最
2
小值.
解 ∵bn=an log1an=2n·log1 2n=-n·2n,
∴Sn=b1+b2+…2 +bn=-(21×2+2×22+…+n·2n),
①
则2Sn=-(1×22+2×23+…+n·2n+1),
解 设{an}的公比为q.
a11+q=2, 由题设可得
a11+q+q2=-6. 解得q=-2,a1=-2. 故{an}的通项公式为an=(-2)n.
(2)求Sn,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列. 解 由(1)可得 Sn=a111--qqn=-23+(-1)n2n3+1. 由于 Sn+2+Sn+1=-43+(-1)n2n+3-3 2n+2 =2-23+-1n2n3+1=2Sn,
思维升华
根据新数列的定义建立条件和结论间的联系是解决此类问题的突破口,灵 活对新数列的特征进行转化是解题的关键.
跟踪训练2 (1)定义“等积数列”,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.已知数列{an}是等积数列且a1=2,前21项的和为62,则这个数列的公积 为_0_或__8_. 解析 当公积为0时,数列a1=2,a2=0,a3=60,a4=a5=…=a21=0满足题意; 当公积不为0时,应该有a1=a3=a5=…=a21=2, 且a2=a4=a6=…=a20, 由题意可得,a2+a4+a6+…+a20=62-2×11=40, 则 a2=a4=a6=…=a20=4100=4, 此时数列的公积为2×4=8.
第六章 数列-专题突破11 数列求和
1 + 4
2
= 1 + 1 + 5 ,化简得21 + 11 2 = 0.又1 = 11,所以 = −2或
= 0(舍去).故 = −2 + 13.
②由①知当 ≤ 6时, > 0;当 ≥ 7时, < 0.
23
2
+ 208
例1(1) 已知数列 = ቊ
则其前21项和为__________.
2 − 1, 为偶数,
3
5
解:21 = 3 2 + 2 + 2 + ⋯ + 2
10× 3+39
2
21
+ 3 + 7 + 11 + ⋯ + 39 = 3 ×
2 1−411
1−4
+
= 223 + 208.故填223 + 208.
=
1
3
1
+ 2
3
所以 =
3
4
1
+ 3
3
1−
则2 − = 2
+
2
32
+
3
33
1
32
+
2
33
+
+
1
⋯+
3
1
+ 4
3
1
3
−
3
4
2+3
4×3
−
2×3
+ ⋯+
3
34
3
4
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
§6.2 等差数列一.课程目标1.理解等差数列的概念;2.掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式;3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题;4.了解等差数列与一次函数的关系.二.知识梳理1.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.数学语言表达式:a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数),或a n -a n -1=d (n ≥2,d 为常数). 2.通项公式若等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d . 3.前n 项和公式等差数列的前n 项和公式:22111)()(n n a a n d n n na S +=-+=其中n ∈N *,a 1为首项,d 为公差,a n 为第n 项). 3.等差数列的常用性质已知数列{a n }是等差数列,S n 是{a n }的前n 项和. (1)通项公式的推广:*),()(N m n d m n a a m n ∈-+=(2)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则有q p n m a a a a +=+。
特别的,当p n m 2=+时,p n m a a a 2=+(3)等差数列{a n }的单调性:当d >0时,{a n }是递增数列;当d <0时,{a n }是递减数列;当d =0时,{a n }是常数列.(4)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(5)若}{},{n n b a 是等差数列,则}{n n qb pa +仍是等差数列. 4.与等差数列各项和相关的性质 (1)若}{n a 是等差数列,则}{nS n也是等差数列,其首项与}{n a 的首项相同,公差为}{n a 的公差的21。
(2)数列m m m m m S S S S S 232--,,…也是等差数列. (3)关于非零等差数列奇数项与偶数项的性质。
a .若项数为n 2,则1+==-n n a aS S nd S S 偶奇奇偶,。
b .若项数为12-n ,则n a n n S )(1-=偶,n na S =奇,1+==-n nS S a S S n 偶奇奇偶,。
(4)若两个等差数列}{},{n n b a 的前n 项和分别为n n T S ,,则1212--=n n n n T S b a 5.等差数列的前n 项和公式与函数的关系: (1)n da n d S )(2212-+=,数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数). (2)在等差数列{a n }中,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.三.考点梳理1.等差数列的概念及运算例1.(2016·全国Ⅰ卷)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( ) A.100B.99C.98D.97例2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=6,S 4=12,则S 6=________.练习1.(2015·全国Ⅰ卷)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.若S 8=4S 4,则a 10等于( ) A.172B.192C.10D.122.等差数列的性质例1.(2015·全国Ⅱ卷)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5=( ) A.5B.7C.9D.11例2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( ) A.63B.45C.36D.27例3.若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列的项数为( ) A.13B.12C.11D.10例4.(2015·广东卷)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. 例5.(2016·武汉调研)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 7=-8,a 2=2,则数列{a n }的公差d 等于( )A.-1B.-2C.-3D.-4例6.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________. 3.等差数列与函数例1.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=13,S 3=S 11,当S n 最大时,n 的值是( ) A.5B.6C.7D.8例2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1>0且a 6a 5=911,则当S n 取最大值时,n 的值为( )A.9B.10C.11D.12例3.已知等差数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a 101=0,则有( )A.a 1+a 101>0B.a 2+a 100<0C.a 3+a 99=0D.a 51=51 例4.已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 12=24,则a 6·a 7的最大值为( ) A.36B.6C.4D.2例5.设{n S }是公差为d (0≠d )的无穷等差数列}{n a 的前n 项和,则下列命题错误的是( )A.若d<0,则数列{n S }有最大项B.若数列{n S }有最大项,则d<0C.若数列{n S }为递增数列,则对任意*N n ∈,均有n S >0D.若对任意*N n ∈,均有n S >0,则数列{n S }为递增数列例6.设等差数列{a n }满足a 2=7,a 4=3,S n 是数列{a n }的前n 项和,则使得S n >0成立的最大的自然数n 是( )A .9B .10C .11D .12 方法总结:求等差数列前n 项和的最值,常用的方法: (1)利用等差数列的单调性,求出其正负转折项; (2)利用性质求出其正负转折项,便可求得和的最值;(3)将等差数列的前n 项和S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)看作二次函数,根据二次函数的性质求最值.§6.3 等比数列一.课程目标1.理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n 项和公式;2.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系,并能用有关知识解决相应的问题;3.了解等比数列与指数函数的关系.二.知识梳理1.等比数列的概念(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非零常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q (q ≠0)表示. 数学语言表达式:a na n -1=q (n ≥2,q 为非零常数),或a n +1a n =q (n ∈N *,q 为非零常数).(2)如果三个数a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项,其中G =±ab . 2. 等比数列的通项公式及前n 项和公式(1)若等比数列{a n }的首项为a 1,公比是q ,则其通项公式为a n =a 1q n -1; 通项公式的推广:a n =a m q n -m .(2)等比数列的前n 项和公式:当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n ) 1-q =a 1-a n q1-q .3.等比数列的性质已知{a n }是等比数列,S n 是数列{a n }的前n 项和. (1)若k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则有a k ·a l =a m ·a n .(2)数列}{},{),}({n n n n b a a c a c ⋅≠⋅0(}{n b 是等比数列),}{2n a ,}{na 1等也是等比数列。
(3)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即a k ,a k +m ,a k +2m ,…仍是等比数列,公比为q m .(4)当q ≠-1,或q =-1且n 为奇数时,S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为q n . (5)等比数列{a n }的单调性:当q >1,a 1>0或0<q <1,a 1<0时,数列{a n }是递增数列; 当q >1,a 1<0或0<q <1,a 1>0时,数列{a n }是递减数列; 当q =1时,数列{a n }是常数列. (6)当n 是偶数时,q S S ⋅=奇偶;当n 为奇数时,q S a S ⋅+=偶奇1三.考点梳理1.等比数列的概念及运算例1.在单调递减的等比数列}{n a 中,若13=a ,2542=+a a ,则1a =( ) A.2 B.4 C. 2D.2 2例2.公比不为1的等比数列}{n a 满足187465=+a a a a ,若91=m a a ,则m 的值为( ) A.8B.9C.10D.11例3.(2015·全国Ⅰ卷)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n ,S n 为{a n }的前n 项和.若S n =126,则n =________. 2.等比数列的性质例 1.(2016·全国Ⅰ卷)设等比数列满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________.例2.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6S 3=3,则S 9S 6=( )A.2B.73C.83D.3例3.(2015·全国Ⅱ卷)已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7=( ) A.21B.42C.63D.84例4.设各项都是正数的等比数列{a n },S n 为前n 项和,且S 10=10,S 30=70,那么S 40等于( ) A.150 B.-200 C.150或-200D.400或-50例5.在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n 等于( ) A.12B.13C.14D.15例6.数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n -1,则a 21+a 22+a 23+…+a 2n 等于( )A.(3n -1)2B.12(9n -1) C.9n -1D.14(3n -1) 例7.在等比数列{a n }中,a 2=1,则其前3项的和S 3的取值范围是________.例8.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则)(log 97531a a a ++的值是( )A .-5B .-15C .5D .15例9.在各项均为正数的等比数列{a n }中,121253+=-=a a ,,则7362232a a a a a ++=( )A.8 B .6 C .4D .248-例10.若等比数列}{n a 的前n 项均为正数,且512911102e a a a a =+,则=+⋅⋅⋅++2021a a a ln ln ln _________.§6.3数列求和一.课程目标:1.熟练掌握等差、等比数列的前n 项和公式;2.掌握非等差数列、非等比数列求和的几种常见方法.二.知识梳理1.求数列的前n 项和的方法 (1)公式法①等差数列的前n 项和公式 S n =n (a 1+a n ) 2 =na 1+n (n -1)2d .②等比数列的前n 项和公式 (ⅰ)当q =1时,S n =na 1;(ⅱ)当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q .(2)分组转化法把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解. (3)裂项相消法把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项. (4)倒序相加法把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广. (5)错位相减法主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘所得的数列的求和,即等比数列求和公式的推导过程的推广. 2.常见的裂项公式(1)11111+-=+n n n n )((2)))((12121+-n n =)(12112121+--n n(3)n n n n -+=++111三.考点梳理 1.求数列的通项公式。