高中数学数列知识点总结(精华版)
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一、数列
1.数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每个数称为该数列的项. 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.通项公式:如果数列{}n a 的第n 项与序号之间可以用一个式子表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式,即)(n f a n =.
3.递推公式:如果已知数列{}n a 的第一项(或前几项),且任何一项n a 与它的前一项1-n a (或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,即)(1-=n n a f a 或),(21--=n n n a a f a ,那么这个式子叫做数列{}n a 的递推公式. 如数列{}n a 中,12,11+==n n a a a ,其中12+=n n a a 是数列{}n a 的递推公式.
4.数列的前n 项和与通项的公式
①n n a a a S +++= 21; ②⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n n
n . 5. 数列的表示方法:解析法、图像法、列举法、递推法.
6. 数列的分类:有穷数列,无穷数列;递增数列,递减数列,摆动数列,常数数列;有界数列,无界数列.
①递增数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a >+1.
②递减数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a <+1.
③摆动数列:例如: .,1,1,1,1,1 ---
④常数数列:例如:6,6,6,6,…….
⑤有界数列:存在正数M 使+∈≤N n M a n ,.
⑥无界数列:对于任何正数M ,总有项n a 使得M a n >.
1、已知*2()156
n n a n N n =∈+,则在数列{}n a 的最大项为__(答:125); 2、数列}{n a 的通项为1
+=bn an a n ,其中b a ,均为正数,则n a 与1+n a 的大小关系为___(答:n a <1+n a );
3、已知数列{}n a 中,2n a n n λ=+,且{}n a 是递增数列,求实数λ的取值范围(答:3λ>-);
4、一给定函数)(x f y =的图象在下列图中,并且对任意)1,0(1∈a ,由关系式)
(1n n a f a =+得到的数列}{n a 满足)(*1N n a a n n ∈>+,则该函数的图象是 ()(答:A )
二、 等差数列
1、 等差数列的定义:如果数列{}a n 从第二项起每一项与它的前一项的差等于同一个常数,
那么这个数列叫做等差数列,这个常数叫等差数列的公差。即)2,*(1≥∈=--n N n d a a n n 且.(或)*(1N n d a a n n ∈=-+).
2、 (1)等差数列的判断方法:
①定义法:)(1常数d a a n n =-+⇔{}a n 为等差数列。
② 中项法: a a a n n n 212+++=⇔{}a n 为等差数列。
③通项公式法:b an a n +=(a,b 为常数)⇔{}a n 为等差数列。
④前n 项和公式法:Bn n A s n +=2(A,B 为常数)⇔{}a n 为等差数列。
如设{}n a 是等差数列,求证:以b n =
n a a a n +++ 21 *n N ∈为通项公式的数列{}n b 为等差数列。
(2)等差数列的通项:1(1)n a a n d =+-或()n m a a n m d =+-。公式变形为:b an a n +=. 其中a=d, b= a 1-d.
如1、等差数列{}n a 中,1030a =,2050a =,则通项n a = (答:210n +);
2、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______(答:833
d <≤) (3)等差数列的前n 和:1()2n n n a a S +=,1(1)2n n n S na d -=+。公式变形为:Bn n A s n +=2,其中A=2d
,B=2
1d a -.注意:已知n,d, a 1,a n , s n 中的三者可以求另两者,即所谓的“知三求二”。
如 数列 {}n a 中,*11(2,)2
n n a a n n N -=+≥∈,32n a =,前n 项和152n S =-,则1a =_,n =_(答:13a =-,10n =);(2)已知数列 {}n a 的前n 项和212n S n n =-,
求数列{||}n a 的前n 项和n T (答:2*2*12(6,)1272(6,)
n n n n n N T n n n n N ⎧-≤∈⎪=⎨-+>∈⎪⎩).
(4)等差中项:若,,a A b 成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且2
a b A +=。 提醒:(1)等差数列的通项公式及前n 和公式中,涉及到5个元素:1a 、d 、n 、n a 及n S ,其中1a 、d 称作为基本元素。只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2。(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等差,可设为…,2,,,,2a d a d a a d a d --++…(公差为d );偶数个数成等差,可设为…,3,,,3a d a d a d a d --++,…(公差为2d )
3.等差数列的性质:
(1)当公差0d ≠时,等差数列的通项公式11(1)n a a n d dn a d =+-=+-是关于n 的一次函数,且斜率为公差d ;前n 和211(1)()222n n n d d S na d n a n -=+
=+-是关于n 的二次函数且常数项为0. 等差数列{a n }中,
n S n 是n 的一次函数,且点(n ,n S n )均在直线y =2d x + (a 1-2
d )上 (2)若公差0d >,则为递增等差数列,若公差0d <,则为递减等差数列,若公差0d =,则为常数列。
(3)对称性:若{}a n 是有穷数列,则与首末两项等距离的两项之和都等于首末两项之和.当m n p q +=+时,则有q p n m a a a a +=+,特别地,当2m n p +=时,则有2m n p a a a +=.
如1、等差数列{}n a 中,12318,3,1n n n n S a a a S --=++==,则n =____(答:27);
2、在等差数列{}n a 中,10110,0a a <>,且1110||a a >,n S 是其前n 项和,则A 、1210,S S S 都小于0,1112,S S 都大于0 B 、1219,S S S 都小于0,2021,S S 都大于
0 C 、125,S S S 都小于0,67,S S 都大于0 D 、1220,S S S 都小于0,2122,S S 都大于0 (答:B )
(4) 项数成等差,则相应的项也成等差数列.即),,...(,,*2N m k a a a m k m k k ∈++成等差.若
{}n a 、{}n b 是等差数列,则{}n ka 、{}n n ka pb + (k 、p 是非零常数)、*{}(,)p nq a p q N +∈、
232,,n n n n n S S S S S --(公差为d n 2).,…也成等差数列,而{}n a a 成等比数列;若{}n a 是