数列学习要从哪些方面入手

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数列学习要从哪些方面入手

江西省永丰中学(331500) 刘 忠

一、要理解数列与函数的联系与区别

对于数列,我们一方面要会用函数的观点去看待,即数列是定义域为N*(或其有限子集{1,2,…,n})的函数的函数值依自变量从小到大的顺序排列的一列数. 另一方面又要注意其与函数的区别.数列的图象只是一系列离散的点,而不是连续曲线.

例1 设数列{}n a 的通项公式为)(*2N n n n a n ∈λ+=,若{}n a 满足

<<<<<<+1321n n a a a a a ,求实数λ的取值范围.

解1 ∵012)()1()1(221>λ++=λ+-+λ++=-+n n n n n a a n n , ∴)12(+->λn 在*N n ∈时恒成立,∴λ>-3.

解2 ∵λ+=λ+=n n n a n 2)'()'(2,由*N n ∈时n a 是增函数,知0)'(>n a ,∴λ>-2n 在*N n ∈时恒成立,∴λ>-2.

以上两种解法所得的答案不同,哪个正确哪个错误呢?解1是正确的,解2是错误的. 事实上,由λ>-2n 恒成立得出的λ>-2说明的是n a 在[)+∞,1上是增函数,而

n a 在N *上是增函数,不要求在[)+∞,1上是增函数. 如以上问题中2

5

-

=λ时,n n a n 2

5

2-

=,n a 在[]2,1内不是单调递增的,但并不影响n a 在N *上的单调递增性. 所以说,要n a 在N *上递增,只要n n a a >+1在N *上恒成立,而不需n a 在[)+∞,1上是递增的.这就是处理数列问题与处理一般函数问题的区别.

二、要熟悉等差数列和等比数列的一些重要性质

与等差数列和等比数列有关的性质很多,除常用的外,还有:

1、已知a 、b R ,且 为与 n 无关的 常数,则数列{}n a 是等差数列

b an a n +=⇔或 bn an S n +=2;已知q 、

c 为不等于0的常数,则{}n a 是等比

数列n

n q c a ⋅=⇔或 c q c S n

n -⋅=.

2、若数列{}n a 是等差数列,则依次K 项的和组成的数列:

{}k m m m a a a ++++++ 21(m 、k 是满足m+k≤n 的正整数)仍为等差数列,且其公差

是原公差的K 2

倍;类似地,除特殊情况(如数列1,-1,1,-1,…)外,即等比数列的依次k 项的和不为0时,由等比数列的依次K 项的和组成的数列仍为等比数列,其公比为原公比的K 次方.

3、在等比数列{}n a 中,若01>a 且1>q ,或01a 且10<q ,则{}n a 是递减的;若0

4、在等差数列{}n a 中,若 )(n m S S n m ≠=,则0=+n m S ;若 q S P =,

p S q =,且 q p ≠,则)(q p S q p +-=+.

5、已知等差数列{}n a 、{}n b 的前n 项和分别为S n 、T n ,则

1

21

2--=n n n n T S b a . 三、要掌握非等差等比数列转化为等差等比数列的常用方法

非等差等比数列问题能否得到解决,很大程度上取决于能否将它转化为等差等比数列问题,常见的转化方法有:

1、求和转化 例2 求数列⎭

⎬⎫

⎩⎨

⎧-n

n 212的前n 项和 解 (错位相减法)令n

n n S 21225232132-++++= ……①,将上式两边同乘以

21

,得14322

1223225232121+-+-++++=n n

n n n S ……② ①、②错位相减:n

n n n n S 21

2232252321132-+-++++=- n S 21)

-= 1322

122322321+-+-+++n n n n

得:

=n S 211322

1222222221+--++++n n n 即n

n n n S 2122121211122--++++

+=- ,由等比数列的求和公式便得: n n n n n n n n n S 23232122132122

11)21(1121

+-=---=---

-+=--. 一般地,若数列{}n n b a 中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,则求和时将n n n b a b a b a S +++= 2211两边 同乘以数列{}n b 的公比q 后错位相减,便可转化为等比数列问题,从而求得结果,实际上等比数列的前n 项和公式就是用此法推导的.

例3 求n

n

n n n n nC C C C S ++++= 32132. 解 (倒序相加法)考虑到

m

n

m n n C C =-,∵

n

n n n n n n nC C C C C S +++++= 3210320,将上式右边倒序而写,得:0

121012)1(n n n n n n n n C C C C n nC S ⋅+⋅+⋅++-+=- ,再将两式相加得: n

n

n n n n n n n n n C C C n nC nC nC S 2)(21010⋅=+++=+++= ,∴

12-⋅=n n n S .

实际上,等差数列的前n 项和公式就是用此法推导的. 2、求通项转化(递推数列问题)

例4 已知数列{}n a 满足11=a ,n a a n n =-+1,求n a .

解 (累加法)由题意可得,112=-a a ,223=-a a ,…,11-=--n a a n n , 将以上各式相加得:)1(3211-++++=-n a a n ,∴12

)

1(+-=

n n a n . 一般地,形如 )(1n f a a n n +=+的递推式都可用此法求n a .

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