高三复习数列知识点和经典精彩试题地解题方法归纳非常全.docx
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数列知识点和常用的解题方法归纳
一、 等差数列的定义与性质
定 :a n 1 a n d ( d 常 数), a n
a 1 n 1 d
等差中 : x , A , y 成等差数列
2A x y
a 1 a n n
n n
1
前 n 和 S n
2
na 1
d
2
性 : 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 2 n 1 , a 2 n , ka n b 仍 等差数列;
S n , S 2 n S n , S 3n
S 2 n ⋯⋯仍 等差数列;
( 3)若三个数成等差数列,可设为 a d ,a ,a
d ;
( 4)若 a n , b n 是等差数列 S n , T n 前 n 和,
a m
S
2 m 1
;
b m
T
2m 1
( 5) a n 等差数列
S n
an 2 bn ( a , b 常数,是关于
n 的常数
0 的二次函数)
S n 的最 可求二次函数
S n
an 2 bn 的最 ;或者求出
a n 中的正、 分界
项,即:
当 a 1
0, d a n 0
0,解不等式
可得 S n 达到最大 的 n 。
a n 10
当 a 1
0, d 0,由
a n 0 a n 1
可得 S n 达到最小 的 n 。
如:等差数列 a n ,S n
18,a n
a n 1
a
n 2
3,S 3 1,则 n
(由 a n
a
n 1
a
n 2
3 3a n 1 3,∴ a n 1
1
a 1 a 3
· 3 3a 2
1,∴ a 2
1
又 S 3
3
2
1 1 n
a 1 a n n
a 2
a n 1 · n 3
18
n 27)
∴ S n
2
2
2
二、等比数列的定义与性质
定 : a n 1
q ( q 常数, q
0), a n
a 1 q n 1
a n
等比中项: x 、G 、 y 成等比数列
G 2 xy ,或 G
xy
na 1 (q
1)
前n 项和: S n a 1 1
q n
1)
(要注意 ! )
1
(q
q
性 : 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 , S 2n
S n , S 3 n S 2 n ⋯⋯仍 等比数列
三、求数列通项公式的常用方法
1、公式法
2、 由 S n 求 a n ; ( n 1 , a 1
S 1 , n 2 , a n
S n S n 1)
3、求差(商)法
如: a n
足 1
a 1
1 a 2
⋯⋯
1
a n
2n 5
1
2
2 2
2
n
解: n
1 , 1
a 1 2 1 5,∴ a 1
14
2
n 2 ,
1 1
a 2 ⋯⋯
1 a
n 1
2n 1 5
2 a 1
2 2
n 1
2
2
1
2 得:
1
n a n
2 , ∴ a n
2
n 1
, ∴ a n
14 ( n 1)
2 n 1
(n
2)
2
[练习]
数列 a n 足 S n
S n 1
5
a n 1 , a 1
4,求 a n
3
(注意到 a n 1
S n 1 S n 代入得:
S n 1
4
S n
又 S 1 4,∴ S n 是等比数列, S n
4 n
n 2 , a S S ⋯⋯3· 4n 1
4、叠乘法
例如:数列 a n中, a13,a n1n
,求 a n
a n n1
解:a
2 ·
a
3 ⋯⋯
a
n
1
·
2
⋯⋯
n 1
,∴
a
n1 a1a2
a
n 123n a1n
又 a13,∴ a n 3 n
5、等差型递推公式
由 a n a n1 f (n), a1a0,求 a n,用迭加法
n 2, a2a1 f (2)
a3a2 f (3)
两相加,得:
⋯⋯⋯⋯
a n a n1 f (n)
a n a1 f (2) f (3)⋯⋯ f ( n)
∴ a n a0 f ( 2) f (3) ⋯⋯ f (n)
[练习]
数列 a n, a11, a n3n 1a n 1 n 2 ,求 a n
( a n13n 1 )
2
6、等比型递推公式
a n ca n 1d c、 d常数, c0, c1, d0
可化等比数列,a n x c a n 1x
a n ca n 1c 1 x
令 (c1)x d,∴ x
d c1
∴ a n
d是首 a
1
d, c公比的等比数列1
c c 1
∴ a n d a1
c d· c n 1
c11
∴ a n a1d c n1d
c1 c 1
[练习]
数列 a n
足 a 1 9, 3a n 1
a n 4,求 a n
4
n 1
(a n
8 1)
3
7、倒数法
例如: a 1
1,a n 1
2a n
,求 a n
1
a n 2 1 1
a n
, 由已知得:
2 a n
2
a n 12a n ∴
1
1 1 ,
1
等差数列,
1
,公差 1
a
n 1
a n
2
a n
a 1 1
2
1 1 n 1 · 1 1
n 1
, ∴ a n
n
2
a n
2
2
1
三、 求数列前 n 项和的常用方法
1、公式法:等差、等比前
n 项和公式
2、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。
n
1 如: a n
是公差 d 的等差数列,求
k 1 a k a
k
1
解: 由
1
1
1 1
1
d 0
a k a k d
d a k a
k 1
a k ·a k 1
n
1 n 1
1
1
∴
k 1
d a k
a
k 1
k 1
a k a k 1
1 1
1
1
1 ⋯⋯
1 1
d a 1 a 2
a 2
a 3
a n
a
n 1
1 1 1
d a 1
a n 1
[练习]
求和: 1
1
1
⋯⋯
1
1 2 1 2 3
1
2 3
⋯⋯ n
( a n
⋯⋯
⋯⋯, S n
2
1
)
n
1
3、错位相减法:
若 a n 等差数列,
b n 等比数列,求数列
a n
b n (差比数列)前
n
和,可由 S qS 求 S ,其中 q b 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
x
1时, S n
1 x n
nx n
1 2
1 x
x
x
1 , S n
1 2
3
n n 1
⋯⋯
n
2
4、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
S n a n a n 1
⋯⋯
a 2 a 1
2S n
a 1
a n
a 2
a n 1
⋯ ⋯ a 1 a n ⋯ ⋯
[练习]
已知 f (x)
x 2
, f (1)
f (2)
f
1 f ( 3) 1
f (4) 1
2
2
f
f
1 x
3
4
1 2
x 2
x 2
( 由f ( x)
f
1
x
1
1
x
1 x
2
1
2
1 x
2
1 x
2
1
x
∴原式
f (1)
f (2) f
1 f (3) f
1
f (4) f
1
2
3
4
1 1 1
1 3 1
)
2
2
例 1 设 { a n } 是等差数列,若
a 2=3 , a 7 =13 ,则数列 { a n } 前 8 项的和为(
)
A . 128
B . 80
C .64
D . 56 (福建卷第 3 题)
略解:∵ a 2 +a 7 = a 1 +a 8 = 16,∴ { a n } 前 8 项的和为 64,故应选 C . 例 2 已知等比数列 { a n } 满足 a 1 a 2
3, a 2 a 3 6 ,则 a 7
(
)
A . 64
B . 81
C . 128
D . 243 (全国Ⅰ卷第 7 题)
答案: A .
例 3 已知等差数列
a n 中, a 2 6 , a 5 15 ,若
b n a 2n ,则数列 b n 的前 5 项和等
于(
)
A . 30
B . 45
C . 90
D .186
(北京卷第 7 题)
略解:∵ a 5 -a 2 =3d=9,∴ d=3 ,b 1 = a 2 6 , b 5 =a 10 =30 , b 的前 5 项和等于
90,
n
故答案是 C .
例 4 记等差数列的前 n 项和为 S n ,若 S 2
4, S 4 20 ,则该数列的公差 d
( )
A . 2
B . 3
C . 6
D . 7 (错误!未找到引用源。
第 4 题)
略解:∵ S 4 S 2 S 2 4d 12, d 3 ,故选 B.
例 5 在数列 { a n } 中, a n
4n 5 , a 1 a 2
a n
an 2 bn , n N * ,其中 a, b 为
常数,则 ab
2
.(安徽卷第 15 题)
答案:- 1.
例 6 在数列 { a n } 中, a 1
2 , a n 1
a
n
ln(1
1
) ,则 a n
(
)
n
A .
2 ln n
B . 2 (n 1)ln n
C . 2
nln n
D
. 1 n
ln n (江西卷第 5 题)
答案: A .
例 7 设数列
a n 中, a 1 2, a n 1 a n n 1,则通项 a n
___________.(四川卷第
16 题)
此题重点考查由数列的递推公式求数列的通项公式,抓住
a n
1
a
n
n 1中 a n 1 , a n 系
数相同是找到方法的突破口.
略解:∵
a 1 2, a n 1 a n n 1 ∴ a n a n 1 n 1 1 , a n 1
a
n 2
n 2 1 ,
a n 2
a
n 3
n 3 1, , a 3 a 2 2 1, a 2
a 1
1 1 , a 1 2
1 1.将以上各式相
加,得 a n
n
1 n 2
n
3 2 1
n 1 n
1 n 1
n n 1
n 2 1,故
2
应填 n(n
1) +1. 2
1
例 8 若 ( x +
) n 的展开式中前三项的系数成等差数列,则展开式中 x 4 项的系数为
2x
( )
A . 6
B . 7
C . 8
D . 9 ( 重庆卷第 10 题 )
答案: B .
使用选择题、 填空题形式考查的文科数列试题,
充分考虑到文、 理科考生在能力上的差
异,侧重于基础知识和基本方法的考查,
命题设计时以教材中学习的等差数列、 等比数列的
公式应用为主, 如,例 4 以前的例题. 例 5 考查考生对于等差数列作为自变量离散变化的一
种特殊函数的理解;例
6、例 7 考查由给出的一般数列的递推公式求出数列的通项公式的能
力;例 8 则考查二项展开式系数、等差数列等概念的综合运用.重庆卷第 1 题,浙江卷第 4
, 西卷第
4 ,天津卷第 4 ,上海卷第 14 ,全国Ⅱ卷第
19 等,都是关于数列的
客 ,可供大家作 .
例 9 已知{ a n }是正数 成的数列,
a 1=1,且点(
a n , a n 1 )( n N* )在函数 y=x 2+1
的 象上 . (Ⅰ )求数列{ a n }的通 公式; (Ⅱ )若数列{ b n } 足 b 1=1 ,b n +1=b n + 2a n ,求 :
b n · b n+2< b 2n+1. (福建卷第
20 )
略解:(Ⅰ)由已知,得
a n+1-a n =1,又 a 1 =1,所以数列{ a n }是以 1 首 ,公差
1 的
等差数列.故 a n =1+( n-1) × 1=n.
n
,b n 1)+b 1 n-1 n-2
n
,
n+1
n
n n-1 n-1 n-2 )+ 2
=2 +2 +⋯ (Ⅱ )由(Ⅰ)知,a =n 从而 b
-b =2
=( b -b )+( b -b ⋯ +(b -b
2
2
1
.
+2+1=2 n -1.∵ . b n ?b n+2-b n 1 =(2 n -1)(2
n+2
-1)-(2
n+ 1
-1) 2= -2 n
< 0, ∴ b n · b n+2< b n
于第(Ⅱ)小 ,我 也可以作如下的 明:
2
n
n+1
2 1 =2 n+1
n
n
n+1
= n
n+1
)
∵ b 2=1,b n ·b n +2- b n 1 =( b n+1-2 )(b n+1+2 )- b n ·b n+1-2
·b n +1-2 ·2 2( b n+1-2
=2n ( b n +2n -2n+1) =2n ( b n -2n ) =⋯=2n ( b 1-2) =-2 n <0,∴ b n -b n+2<b 2
n+1.
例 10 在数列 a n
中, a 1 1, a n 1
2a n 2n .(Ⅰ) b n
a n . 明:数列
b n
2n 1
是等差数列;(Ⅱ)求数列
a 的前 n 和 S n .(全国Ⅰ卷第
19 )
n
略解:(Ⅰ) b n
1
b n =
a
n 1 a n 1 =
a
n 1
2a n
=
2n
=1, b n
等差数列, b 1
1,
n
2 n
2n
2 n
2
b n n , a n
n2n 1 .
( Ⅱ
)
S n
1 20
2 21
( n 1) 2n 2 n 2n 1
,
2S n 1 21 2 22
( n 1) 2n 1 n 2n
.两
式
相
减
,
得
S n
n 2n 1 20 21
2n 1
n 2n 2n 1 = (n 1)2n 1.
于例 10 第(Ⅰ)小 ,基本的思路不外乎推出后 减前 差相等,
即差是一个常数. 可
以用迭代法, 但不可由 b 2-b 1=1,b 3 -b 2 =1 等有限个的 得到
b n 等差数列的 ,
犯“以偏盖全”的 .第(Ⅱ)小 的“等比差数列” ,在高考数列考 中出 的 率很
高,求和中运用的“ 相减”的方法,在教材中求等比数列前 n 和 出,是“等比差数列” 求和 最重要的方法.一般地,数学学 中最 重要的内容常常并不在 本身,而在于 得 一 的路径 予人 的有益启示.
例 9、例 10 是高考数学 卷中数列 的一种常 的重要 型, 似的 目 有浙江卷第 18 ,江 卷第
19 , 宁卷第 20 等,其共同特征就是以等差数列或等比数列 依托构造新的数列.
主要考 等差数列、
等比数列等基本知 ,考 化与化 思想,
考 推理与运算能力.考 到文、理科考生在能力上的差异,
与理科 卷 重于理性思 ,
命
以一般数列 主, 以抽象思 和 思 主的特点不同; 文科 卷 重于基 知 和基本方法的考 ,以考 具
体思 、演 思 主.
例 11 等差数列 {
a n } 的各项均为正数,
a 1 3,前 n 项和为
, 为等比数列
, b 1
1,
S n { b n }
且 b 2 S 2 64, b 3S 3
1 1 1
960 . (Ⅰ )求 a n 与 b n ; (Ⅱ ) 求和:
S 2
.(江西卷第 19
S 1
S n
题)
略解: (Ⅰ )设 { a n } 的公差为 d , { b n } 的公比为 q ,依题意有
S 2b 2
(6 d )q 64, S 3b 3
(9 3d ) q
2
960.
d 2, 或
d
6 ,
解之,得
5 ( 舍去,为什么? ) 故 a n 3 2( n 1) 2n 1,b n 8n 1 . q
8;
q
40 .
3
(
Ⅱ
)
S n
3
5
n
( ,
∴
n
n 1 1
1
1 1
1
1
1 1 1 1
1
1
S 1 S 2
S n
1 3
2 4
3 5
n( n 2)
(1
3 2
4 3 5
2
1 1 ) 1
(1 1 n 1 1 ) 3
2n 3 2) .
n
n 2
2 2
1
n 2
4
2(n 1)(n
“裂项相消”是一些特殊数列求和时常用的方法.
使用解答题形式考查数列的试题,
其内容还往往是一般数列的内容, 其方法是研究数列
通项及前 n 项和的一般方法, 并且往往不单一考查数列, 而是与其他内容相综合,
以体现出
对解决综合问题的考查力度. 数列综合题对能力有较高的要求,
有一定的难度, 对合理区分
较高能力的考生起到重要的作用.
例 12 设数列
a n 的前 n 项和为 S n
2a n 2n
(, Ⅰ)求 a 1 , a 4 ;(Ⅱ)证明:
a
n 1
2a n
是等比数列;(Ⅲ)求
a n
的通项公式.(四川卷第 21 题)
略 解 :( Ⅰ ) ∵ a 1 S 1, 2a 1 S 1 2 , 所 以 a 1 2, S 1 2 . 由 2a n
S n 2n 知 ,
2a n 1 S n 1
2n 1
a n 1 S n 2n 1
得
,
a n 1 S n
2n 1
①
∴
a 2 S 1
22 2 22
6, S 2 8
,
a 3
S 2 23
8 23 16, S 3 24
,
a 4
S 3
24 40 .
(Ⅱ)由题设和①式知,
a n
1
2a n
S n 2n 1
S n
2n
2n 1
2n
2n , ∴
a n 1 2a n 是首项为 2,公比为 2 的等比数列.
(Ⅲ)
a n a n 2a n 1 2 a n 1 2a n 2
2n 2 a 2 2a 1 2n 1 a 1
n 1 2n 1
此题重点考查数列的递推公式, 利用递推公式求数列的特定项,
通项公式等. 推移脚标,
两式相减是解决含有 S n 的递推公式的重要手段,使其转化为不含
S n 的递推公式,从而有针
对性地解决问题.在由递推公式求通项公式时,首项是否可以被吸收是易错点.同时, 还应
注意到题目设问的层层深入,前一问常为解决后一问的关键环节,为求解下一问指明方向.
例 13 数列 a n 满足 a 1
0, a 2
2, a n 2 (1 cos 2
n
)a n 4sin 2 n , n 1,2,3, ,
2 2
( I ) 求
a 3 , a 4 , 并 求 数 列
a n
的 通 项 公 式 ;( II ) 设
S k a 1 a 3
a k2
,
1
T k a 2 a 4
a 2k , W k
2S k ( k N ) ,求使 W k 1的所有 k 的值,并说明理由.(湖
2 T k
南卷第 20 题)
略解:( I )
a 3 (1 cos 2 )a 1 4sin 2 a 1 4
4,
a 4 (1 cos 2 ) a 2 4sin 2
2a 2 4,
2 2 一般地 , 当 n = 2k
1(k
N ) 时,
a
2k
1
[1
cos 2 (2k 1)
] a 2 k 1
4sin 2 (2 k
1)
a
2 k 1
4, 即 a 2 k 1
a
2k 1
4.
2
2
所 以 数 列 a 2 k 1 是 首 项 为 0 、 公 差 为 4 的 等 差 数 列 , 因 此 a 2k 1
4( k 1). 当
n = 2k(k
N )时, a
2 (1 cos 2
2k
)a
4sin 2 2k
2a 2k , 所以数列
a
是首项
2k
2
2k
2
2k
为 2 、 公 比 为 2
的 等 比 数 列 , 因 此 a 2k 2k . 故 数 列
a
的 通 项 公 式 为
n
a n
2 (n
1 )n,
k2
k1 ( N
) ,
n
22 ,n
2k (k N ) .
(II )由( I )知,
S k a 1 a 3
a
2 k 1
=
0 4 4( k 1) 2k (k 1), T k
a 2
a 4
a
2k
2 k
k 1
2S k
k (k 1)
2 2
2 2 2, W k
2 T k
2k 1
.
于是, W 1
0, W 2 1, W 3
3
, W 4
3
, W 5
5
, W 6 15 .
2
2
4 16
下 面 证 明 :
当 k 6
时 ,
W k
1.
事 实 上 ,
当 k 6 时 ,
W
k 1
W k
(k 1)k k (k 1)
k (3 k)
0, 即 W k 1 W k . 又 W 6
1, 所以当 k 6 时,
2k
2k 1
2k
W k 1. 故满足 W k 1的所有 k 的值为 3,4,5.
数列知识点回顾
第一部分:数列的基本概念 1.理解数列定义的四个要点
⑴数列中的数是按一定“次序”排列的,在这里,只强调有“次序” ,而不强调有“规律”.因此,如果组成两个数列的数相同而次序不同,那么它们就是不同的数列.
⑵在数列中同一个数可以重复出现.
⑶项 a n 与项数 n 是两个根本不同的概念.
⑷数列可以看作一个定义域为正整数集 (或它的有限子集 )的函数当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值,但函数不一定是数列.
2.数列的通项公式
一个数列 { a n } 的第 n 项 a n 与项数 n 之间的函数关系,如果用一个公式
a n = f (n) 来表示,就把这个公式叫做数列 { a n } 的通项公式。
若给出数列 { a n } 的 通项公式,则这个数列是已知的。
若数列 { a n } 的前 n 项和记为 S n ,则 S n 与 a n
的关系是: a n =
S 1 , n 1 S n S n 1 . n。
2
第二部分: 等差数列
1.等差数列定义的几个特点:
⑴公差是从第一项起,每一项减去它前一项的差
(同一常数 ),即 d = a n -
a n 1 (n ≥2)或 d = a n 1 -a n (n N ).
⑵要证明一个数列是等差数列,必须对任意
n N ,a n - a n 1 = d (n ≥2)或
d = a n 1 - a n 都成立.一般采用的形式为:
① 当 n ≥2 时,有 a n -a n 1 = d (d 为常数 ).
②当 n N
时,有 a n
1
-a n = d (d 为常数 ).
③当 n ≥2 时,有 a n 1 -a n = a n - a n 1 成立.
若判断数列 { a n } 不是等差数列,只需有 a 3 -a 2 ≠ a 2 -a 1 即可.
2.等差中项
若 a 、A 、b 成等差数列,即 A=
a
b
,则 A 是 a 与 b 的等差中项;若 A=
a
b ,
2 2
a 、A 、
b 成等差数列,故 A=
a b
是 a 、A 、b 成等差数列,的充要条件。
由
2
于 a n =
a n 1
a n 1
,所以,等差数列的每一 都是它前一 与后一 的等差中 。
2
3.等差数列的基本性
⑴公差 d 的等差数列,各 同加一数所得数列仍是等差数列,
其公差仍
d .
⑵公差 d 的等差数列,各 同乘以常数 k 所得数列仍是等差数列, 其公差
kd .
⑶若 { a n } 、{ b n } 等差数列, { a n ±b n } 与{ka n +b}(k 、b 非零常数 )
也是等差数列.
⑷ 任何 m 、n
N ,在等差数列 { a n } 中有: a n = a m + (n - m)d ,特 地,
当 m = 1 ,便得等差数列的通 公式,此式 等差数列的通 公式更具有一般性.
⑸、一般地,如果 l ,k ,p ,⋯, m ,n ,r ,⋯皆 自然数,且
l + k + p + ⋯
= m + n + r + ⋯ (两 的自然数个数相等) ,那么当 {a n } 等差数列 , 有:a l +
a k + a p + ⋯ = a m + a n + a p + ⋯ .
⑹公差 d 的等差数列,从中取出等距离的 , 构成一个新数列, 此数列仍是等差数列,其公差 kd( k 取出 数之差 ).
⑺如果 { a n } 是等差数列,公差 d ,那么, a n , a n 1 ,⋯, a 2 、a 1 也是等
差数列,其公差 - d ;在等差数列 { a n } 中,a m l -a l = a m k - a k = md .(其中
m 、 k 、 l N )
⑻在等差数列中,从第一 起,每一 (有 数列末 除外 )都是它前后两 的等差中 .
⑼当公差 d >0 ,等差数列中的数随 数的增大而增大; 当 d < 0 ,等差数列中的数随 数的减少而减小; d =0 ,等差数列中的数等于一个常数.
⑽ a l ,a m ,a n 等差数列中的三 ,且
a l 与 a m ,a m 与 a n 的 距差之比
l m = (
≠- 1), a m =
a l a n
.
m
n 1
4.等差数列前 n 和公式 S n =
n(a 1
a n )
与 S n = na 1 +
n(n
1)
d 的比
2
2
前 n 和公式
公式适用范 相同点
n( a1a n )用于已知等差数列的首和末都是等差数
列的前 n
S n =
2和公式
S n = na1+n(n 1)
d用于已知等差数列的首和公差2
5.等差数列前 n 和公式 S n的基本性
⑴数列 { a n } 等差数列的充要条件是:数列{ a n } 的前 n 和 S n可以写成
S n = an2 + bn 的形式 (其中 a、b 常数 ).
⑵在等差数列 { a n }中,当数2n (n N*),偶-S 奇,S奇=a n;
S= nd
S偶a n1
当数 (2n- 1) (n N), S偶- S 奇 = a n,S奇n
.S偶
=
n 1
⑶若数列 { a n } 等差数列, S n, S 2n-S n,S 3n-S 2 n,⋯仍然成等差数列,公差 n 2 d .
⑷若两个等差数列 { a n } 、 { b n } 的前 n 和分是 S n、 T n (n 奇数 ),
S n
a n1 =2.
T n b n1
2
⑸在等差数列 { a n } 中, S n = a,S m = b (n>m), S m n = n m
(a-b).n m
⑹等差数列 {a n } 中,S n
是 n 的一次函数,且点(n,
S n
)均在直 y =
d
n n
x +
2
(a1-d )上.2
⑺ 等差数列 {a n } 的前 n 和 S n.①若 a1>0,公差 d< 0,当 a n≥ 0
且 a n1≤0 , S n最大;②若 a1<0,公差 d> 0,当 a n≤0 且 a n1≥0 ,S n最小.
第三部分:等比数列
1.正确理解等比数列的含
⑴q 是指从第 2 起每一 与前一 的比, 序不要 ,即 q =
a n
1
(n N )
a n
或 q =
a n
≥ .
a n
(n 2)
1
⑵由定 可知,等比数列的任意一 都不 0,因而公比 q 也不 0.
⑶要 明一个数列是等比数列, 必 任意 n
N
,
a
n 1
;或 a n
= q (n a n
= q
a n 1
≥ 2)都成立.
2.等比中 与等差中 的主要区
如果 G 是 a 与 b 的等比中 ,那么
G
b ,即 G
2
,
G =
± ab .所以,
a =
= ab
G
只要两个同号 的数才有等比中 , 而且等比中 有两个, 它 互 相反数; 如果
..
A 是 a 与 b 的等差中 ,那么等差中 A 唯一地表示 A=
a
b
,其中, a 与
b
2
没有同号 的限制.在 里,等差中 与等比中 既有数量上的差异,
又有限制条
..
件的不同.
3.等比数列的基本性
⑴公比 q 的等比数列,从中取出等距离的 , 构成一个新数列, 此数列仍 是等比数列,其公比
q m ( m 等距离的 数之差 ).
⑵ 任何 m 、n
N ,在等比数列
{ a n } 中有:
· n m
,特 地,当
a n = a m q
m = 1 ,便得等比数列的通 公式, 此式 等比数列的通 公式更具有普遍性.⑶一般地,
如果 t , k , p ,⋯, m , n , r ,⋯皆 自然数,且 t + k , p ,⋯,
m + ⋯ = m + n + r + ⋯ (两 的自然数个数相等 ),那么当 {a n } 等比数列 ,
有: a t .a k .a p .⋯ = a m .a n . a p .⋯ ..
⑷若 { a n } 是公比 q 的等比数列, {| a n |} 、{a 2n } 、{ka n } 、{
1
} 也是等 a n
1
比数列,其公比分 | q |}、{q 2 } 、{q} 、{
} .
⑸如果 { a n } 是等比数列,公比 q ,那么, a 1 , a 3 ,a 5 ,⋯, a 2 n 1 ,⋯是
以 q 2 公比的等比数列.
⑹如果 { a
n }
是等比数列,那么 任意在 n N ,都有
·
2
·2 >0.
a n a
n 2 = a n q
数列的公比的 .
⑻当 q >1 且 a 1 >0 或 0<q <1 且 a 1 <0 ,等比数列 增数列; 当 a 1 > 0 且 0<q <1 或 a 1 <0 且 q >1 ,等比数列 减数列; 当 q = 1 ,等比数列
常数列;当 q <0 ,等比数列 数列.
4.等比数列前 n 和公式 S n 的基本性
⑴如果数列 {a n } 是公比 q 的等比数列,那么,它的前
n 和公式是
na 1 , 当 q 1 时 ,
S n
=
a 1 (1 q n )
, 当 q 1时 .
1 q
也就是 ,公比 数 ,分段的界限是在弄清公比 q 是可能等于 ≠ 1 行 .
q 的等比数列的前 n 和公式是 q 的分段函数的一系列函 q
= 1 .因此,使用等比数列的前 n 和公式,必 要
1 是必不等于 1,如果 q 可能等于 1, 需分 q = 1 和 q
⑵当已知 a 1 ,q ,n ,用公式 S n =
a 1
(1
q n )
;当已知 a 1 ,q ,a n ,用
1 q
公式 S n =
a 1
a n
q
.
1 q
⑶若 S n 是以 q 公比的等比数列, 有 S n m = S m +qS n .⑵
⑷若数列 { a n } 等比数列,
S n , S 2n -S n ,S 3n -S 2 n ,⋯仍然成等比数
列.
⑸若 数 3n 的等比数列 (q ≠- 1)前 n 和与前 n 分 S 1 与 T 1 ,次 n 和与次 n 分 S 2 与 T 2 ,最后 n 和与 n 分 S 3 与 T 3 , S 1 , S 2 ,S 3 成等比数列, T 1 ,T 2 ,T 3 亦成等比数列.
二、 点突破
1.并不是所有的数列都有通 公式,一个数列有通 公式在形式上也不一定唯一.已知一个数列的前几 , 个数列的通 公式更不是唯一的.
2.等差 (比)数列的定 中有两个要点:一是“从第 2 起”,二是“每一 与它前一 的差 (比 )等于同一个常数” . 里的“从第 2 起”是 了使每一 与它前面一 都确 存在,而“同一个常数” 是保 至少含有 3 .所以,一 个数列是等差 (比)数列的必要非充分条件是 个数列至少含有 3 .
3.数列的表示方法 注意的两个 :⑴
{ a n } 与 a n 是不同的,前者表示
数列 a1,a 2,⋯,a n,⋯,而后者表示个数列的第n ;⑵数列 a1,a 2,⋯,
a n,⋯,与集合 { a 1,a 2,⋯, a n,⋯, } 不同,差有两点:数列是一列有序
排布的数,而集合是一个有确定范的整体;数列的有明确的序性,而集合的元素没有序性.
4.注意元的技巧,等比数列的奇数个与偶数个有区,即:
⑴ 奇数个的等比数列,若已知其 S,通常⋯, aq 2, aq 1,
a,aq, aq2,⋯;
⑵偶数个同号的等比数列,若已知其 S,通常⋯,aq 3, aq 1,
..
aq, aq3,⋯.
5.一个数列等比数列的必要条件是数列各均不 0,因此,在研究等比数列,要注意 a n≠0,因当 a n = 0 ,有 a2n = a n 1·a n 1成立,但{a n }
不是等比数列,即“ b 2 = a ·c”是 a、b、 c 成等比数列的必要非充分条件;比等差数
列 {a n } ,“2b = a + c”是 a、b、 c 成等差数列的充要条件,一点同学
要分清.
6.由等比数列定知,等比数列各均不0,因此,判断一数列是否成等比数列,首先要注意特殊情况“ 0”.等比数列的前 n 和公式含着分思想,需分分 q = 1 和q≠1 行分,在具体运用公式,常常因考不周而出.
数列基础知识定时练习题
(满分为100 分 +附加题 20 分,共 120 分;定时练习时间120 分钟)
一、选择题(本大题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的)
1.下列四个数中,哪一个是数列{ n( n1) }中的一项()
(A ) 380( B) 39( C) 35(D )23
2.在等差数列{ a n}中,公差d 1 , a4a17 8 ,则 a2a4 a6a
20的值为()
( A ) 40( B )45( C) 50( D) 55 3.一套共 7 册的书计划每 2 年出一册,若各册书的出版年份数之和为13979,则出齐这套书的年份是()
4.一个项数是偶数的等比数列,它的偶数项的和是奇数项和的
2 倍,又它的首项为
1,且
中间两项的和为 24,则此等比数列的项数为( )
( A ) 12
( B )10
( C ) 8
( D ) 6 2
2
的等比中项,又是
1
与
1 的等差中项,则
a b
的值是(
)
5.已知 1 是 a 与 b a b 2
2
a b
( A )1 或
1
( B )1 或
1 (C ) 1 或
1
(D )1 或
1
2
2
3
3
6.首项为- 24 的等差数列,从第
10 项开始为正,则公差 d 的取值范围是(
)
(A ) d
8
( B ) d 3
( C ) 8
≤ d 3
(D )
8
d ≤ 3
3
3 3
7. 如果 -1 , a,b,c ,-9 成等比数列,那么(
)
( A ) b =3, ac =9 (B) b =-3, ac =9 (C) b =3, ac =-9 (D) b =-3, ac =-9
8. 在等差数列{ a n }中,已知 a 1 =2,a 2 +a 3 =13 ,则 a 4 +a 5 +a 6 等于(
)
A.40
B.42
C.43
D.45
9.已知某等差数列共有 10 项,其奇数项之和为 15,偶数项之和为
30,则其公差为 (
)
A.5
B.4
C. 3
D. 2
10. 若互不相等的实数 a,b, c 成等差数列, c, a,b 成等比数列,且 a 3b c 10 ,则 a
(
)
A . 4 B
. 2 C .- 2
D
.- 4
11. 在等比数列{ a n }中 , a 1= 1, a 10= 3,则 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a 8 a 9 = (
)
A. 81
B.
27 5 27
C.
3
D. 243
12. 在等比数列
a n 中 , a 1 2 ,前 n 项和为 S n ,若数列
a n 1 也是等比数列 ,则 S n 等于( )
(A) 2n
1
2
(B) 3n
(C)
2n
(D) 3n
1
【点评】本题考查了等比数列的定义和求和公式,着重考查了运算能力。
13.设
a n 是公差为正数的等差数列, 若 a
a
a
3 15 ,a a a
80 ,则 a a
a
1
2
1 2 3
1
2131
( )
A . 120
B .
105
C
. 90
D
.
75
14. 设 S n 是等差数列
a n 的前 n 项和,若 S 7 35 ,则 a 4
( )
A . 8
B . 7
C
. 6
D
. 5
15.S n是等差数列{a n}的前n和,若S31S6
=()=
3
,
S6
S
12
()3
()
1
()
1
()
1
A
10B3 C 8D9二、填空(本大共 5 小,每小 3 分,共15 分 .把答案填在中横上)
1.在数列{ a n}中,a n1,且 S n 9
, n.
n n1
2.等比数列{ a n}的前三x,2x 2 , 3x 3 , a4
3.若数列 a n足: a11, a n 12a n .n1, 2, 3⋯ . a1 a2a n. 4.S n等差数列a n的前 n 和,S4= 14, S10-S7= 30, S9=. 5.在数列{ a n}中,若a11, a n 1a n2(n1) ,数列的通a n。
三、解答(本大共 4 小,每小10 分,共40 分)
1.已知a n等比数列,a32, a2a420
的通式。
,求 a n
3
2.等比数列a n的前n和S n,S41,S817, 求通项公式 a n?
2
3.已知正数列{a n},其前n和S n足10S n=a n+5a n+6且a1,a3,a15成等比数列,求数列{a n} 的通a n .
4.数列
a n的前n和 S n , a11,a n 12S n 1 n1
(Ⅰ)求a n的通公式;
(Ⅱ)等差数列b n
的各正,其前 n 和T n
,且
T315
,又
a1 b , a2b ,3a 3 b
1 2
成等比数列,求T n
本小主要考察等差数列、等比数列的基知,以及推理能力与运算能力。
分12分。
1. A
2.B
3.D
4.C
5.D
6.D
7.B
解:由等比数列的性质可得
ac =(- 1)×(- 9)= 9,b × b = 9 且 b 与奇数项的符号相同,
故 b =- 3,选 B 8.B
解:在等差数列 a n 中,已知 a 1 2,a 2 a 3 13,∴ d=3,a 5=14 , a 4 a 5 a 6 =3a 5=42,选 B.
9.C
5a 1 20d 15 10. D
解:
25d
d 3 ,故选 C.
5a 1 30
解:由互不相等的实数 a,b,c 成等差数列可设 a = b -d , c =b + d ,由 a 3b c 10 可得 b
=2,所以 a = 2- d ,c = 2+ d ,又 c, a, b 成等比数列可得 d = 6,所以 a =- 4,选 D
11.A
解:因为数列{ a n }是等比数列,且
a 1= 1, a 10= 3,所以 a 2a 3a 4a 5a 6a 7a 8a 9 =
(a 2a 9)(a 3a 8)( a 4a 7)( a 5a 6)=( a 1a 10) 4= 34= 81,故选 A 12.C
【解析】因数列
a n 为等比,则 a n 2q n 1 ,因数列 a n 1 也是等比数列,
(a n 1 1)
2
(a n 1)(a n 2
1) a n 12 2a n 1
a n
a
n 2
a n
a
n 2
a n
a n 2
2a
n 1
a n (1 q
2
2q) 0
q 1
即 a n 2 ,所以 S n 2n ,故 答案 C 。
13. B
【解析】
a n
是公差 正数的等差数列,若
a 1
a 2 a 3 15 , a 1a 2a 3 80 , a 2 5 ,
aa
(5 d)(5 d)
16,∴ d=3 , a
a
10d
35, a 11
a
12
a
13
105
, B.
1
3
12
2
14. D
【 解 析 】 S n 是 等 差 数 列 a n 的 前 n 和 , 若 S 7 7a 4 35, ∴ a 4 5 ,D.
15.A
解析 :由等差数列的求和公式可得
S 3 3a 1 3d 1 ,可得 a 1 2d 且 d 0
S 6 6a 1 15d
3
S 6 6a 1 15d 27d
3
,故 A
所以
12a 1 66 d
90d
S
12
10
二、填空
1. 99
2.
27
2
3.
解:数列 a n 足: a 1 1,a n 1 2a n , n 1 , 2, 3⋯, 数列 公比
2 的等比数列,
∴ a 1
a 2
a n
2n 1 2n 1 .
2 1
解: 等差数列
的首 1,公差 d ,由 意得
4(4
1) 14,
a n 4a 1
d 4.
a
2
[10a 1 10(10 1) d] [7a 1
7(7 1) d] 30, 立解得 a 1=2,d=1 ,所以 S 9= 9
2 9(9 1) 1 54
2 2
2
5.解:由 a n 1 a n
2(n 1)可得数列 { a n } 公差
2 的等差数列,又 a 1
1,所以 a n 2n - 1
三、解答
a 3 2
1.解 : 等比数列 {a n } 的公比 q,q ≠ 0, 2a= q = q , a 4=a 3q=2q
所以
2
20
1
, q 2= 3,
q + 2q= 3 , 解得 q 1=3
1 1 ) n - 1 18 3-
n .
当 q 1=
, a 1=18.所以 a n =18 ×(
= n -
1 =
2 ×3
3 3 3
2 2
n -
3
当 q=3 , a 1= 9 , 所以 a n =9 ×3n - 1=2 ×3 .
2.解:
{ a }
的公比 q ,由
S
1,S 17知 q 1
,所以得 a 1 (q 4 1) 1⋯①
n
4
8
q 1
a 1 (q 8 1)
q 8 1
17 解得
4
q 1
17 ⋯⋯②由①、②式得整理得
1
q 16
q 4
所以 q = 2 或 q =- 2
将 q = 2 代入①式得 a 1
1
,所以 a
2n 1
15
15 将 q =- 2 代入①式得 1 ( 1)n 2n 1
a 1
,所以 a n
5
5
3.解析:解
2
+5a n +6 , ①
2
+5a 1+6,解之得 a 1=2 或 a 1=3.
: ∵ 10S n =a n ∴ 10a 1=a 1
又 10S n - 1=a n - 12+5a n - 1+6( n ≥ 2),②
由①-②得 10a n =(a n 2 -a n - 12)+6( a n - a n - 1),即 (a n +a n -1 )(a n - a n -1 -5)=0
∵ a n +a n - 1>0 , ∴ a n - a n - 1=5 (n ≥ 2).
当 a 1=3 , a 3=13, a 15=73. a 1, a 3, a 15 不成等比数列∴
a 1≠ 3;
当 a 1=2 , a 3=12, a 15=72 , 有 a 3 2
=a 1a 15 , ∴ a 1=2, ∴ a n =5n -3. 附加
解 :
引入字母 , 化 数列模型 .
第 n 次去健身房的人数
a n ,去 室的人数
b n , a n b n
150 .
a n
9
a n 1
2
b n 1
9
a n 1
2
(150 a n 1 )
7
a n 1 30即a n
7
a n 1 30
.
10
10
10
10
10
10
a n
100
7
(a n 1 100)
,于是
a n 100 (a 1 100)( 7 )n 1
10
10
即
a n 100 ( 7
)
n 1
(a 1 100) . 10
lim a n
100 .故随着 的推移,去健身房的人数 定在
100 人左右 .
n
4. 解 :( Ⅰ ) 由 a n 1 2S n 1 可 得 a n 2S n 1
1n2, 两 式 相 减 得
a n 1 a n 2a n , a n 1 3a n n 2
又 a 2
2S 1 1 3 ∴ a 2
3a 1
故 a n 是首 1,公比 3 得等比数列
∴ a n
3n 1
实用文档(Ⅱ)设b n的公差为 d
由 T315 得,可得 b1b2b315,可得 b2 5
故可设
b15d ,b35d
又 a11,a23, a39
由题意可得5d15 d 95
2 3
解得 d12, d210
∵等差数列b
d0
n 的各项为正,∴
∴d 2
∴
T n3n n n 1 2 n22n
2
文案大全。