高中數(shù)學數(shù)列題型總結學案,講義
結論:(1)在等差數(shù)列
(這里
中,當項數(shù)為偶數(shù)即
);
時,
。;項數(shù)為奇數(shù)時,,
(2)若等差數(shù)列、的前和分別為、,且,則.
【例】設{}與{}是兩個等差數(shù)列,它們的前項和分別為和,若,那么___________(答:
)(3)“首正”的遞減等差數(shù)列中,前
項和的最大值是所有非負項之和;“首負”的遞增等差數(shù)列中,前
項和的最小值是所
有非正項之和。法一:由不等式組于
確定出前多少項為非負(或非正);法二:因等差數(shù)列前項是關
的二次函數(shù),故可轉化為求二次函數(shù)的最值,但要注意數(shù)列的特殊性。上述兩種方法是運用了哪種數(shù)學思想?(函
數(shù)思想),由此你能求一般數(shù)列中的最大或最小項嗎如(1)等差數(shù)列
中,
,,問此數(shù)列前多少項和最大?并求此最大值。(答:前13項和最大,最大值為
169);(2)若是等差數(shù)列,首項,則使前n項和
,成立的最大正整數(shù)n是(答:4006)
若是等比數(shù)列,則、、成等比數(shù)列;若成等比數(shù)列,則、
成等比數(shù)列;若是等比數(shù)列,且公比,則數(shù)列,也是等比數(shù)列。當,且為
偶數(shù)時,數(shù)列如①已知
且,是常數(shù)數(shù)列0,它不是等比數(shù)列。
,設數(shù)列
滿足
,且
,則
.(答:);②在等比數(shù)列中,為其前n項和,若
,則
的值為______(答:40)。
如設等比數(shù)列的公比為,前項和為,若成等差數(shù)列,則的值為_____(答:-2)
在等比數(shù)列中,當項數(shù)為偶數(shù)時,;項數(shù)為奇數(shù)時,。如設數(shù)列的前項和為(),關于數(shù)列有下列三個命題:①若,則既是等差
數(shù)列又是等比數(shù)列;②若
些命題中,真命題的序號是(答:②③)
一.數(shù)列的通項的求法:
,則是等差數(shù)列;③若,則是等比數(shù)列。這
⑴公式法:①等差數(shù)列通項公式;②等比數(shù)列通項公式。
⑵已知求,用作差法:。
如①已知的前項和滿足,求(答:);②數(shù)列滿足
,求(答:)
⑶已知求,用作商法:。
如數(shù)列中,對所有的都有,則______(答:)
⑷若求用累加法:。
如已知數(shù)列
滿足,,則=________(答:)
⑸已知
求,用累乘法:。
如已知數(shù)列中,,前項和,若,求(答:)
⑹已知遞推關系求(1)形如
,用構造法(構造等差、等比數(shù)列)。特別地,
、(為常數(shù))的遞推數(shù)列都可以用待定系數(shù)法轉化為公比為
的等比數(shù)列后,
再求。如①已知
);
,求(答:);②已知,求(答:
(2)形如的遞推數(shù)列都可以用倒數(shù)法求通項。
如①已知,求(答:);②已知數(shù)列滿足=1,,
求(答:)
二.數(shù)列求和的常用方法:
(1)公式法:①等差數(shù)列求和公式;②等比數(shù)列求和公式,特別聲明:運用等比數(shù)列求和公式,務必檢查其公比與1的關系,必要時需分類討論.;③常用公式:
;;.
如①等比數(shù)列的前項和Sn=2n-1,則=_____(答:);②計算機是將信息轉換成
二進制數(shù)進行處理的。二進制即“逢2進1”,如表示二進制數(shù),將它轉換成十進制形式是
,那么將二進制轉換成十進制數(shù)是_______(答:)
(2)分組求和法:在直接運用公式法求和有困難時,常將“和式”中“同類項”先合并在一起,再運用公式法求和。如求:
(答:
)(3)倒序相加法:若和式中到首尾距離相等的兩項和有其共性或數(shù)列的通項與組合數(shù)相關聯(lián),則常可考慮選用倒序相加法,發(fā)揮其共性的作用求和(這也是等差數(shù)列前
和公式的推導方法)。
如①求證:;②已知,則
=______(答:)
(4)錯位相減法:如果數(shù)列的通項是由一個等差數(shù)列的通項與一個等比數(shù)列的通項相乘構成,那么常選用錯位相減法(這也是等比數(shù)列前如(1)設
和公式的推導方法)。為等比數(shù)列,
,已知
,,①求數(shù)列
的首項和公比;②
求數(shù)列的通項公式.(答:①,;②);(2)設函數(shù),數(shù)列滿足:,①求證:數(shù)列是等比數(shù)列;②令
,求函數(shù)在點處的導數(shù),并比較與的
大小。(答:①略;②,當時,=;當時,)
(5)裂項相消法:數(shù)列的通項可“分裂成兩項差”的形式,且相鄰項分裂后相關聯(lián),常選用裂項相消法求和.常用裂項有:
①;②;
③,;
④;⑤;
⑥.
如①求和:
Sn=9,則n=_____(答:99);
(答:);②在數(shù)列中,,且
(6)通項轉換法:先對通項進行變形,發(fā)現(xiàn)其內在特征,再運用分組求和法求和。
如①求數(shù)列1×4,2×5,3×6,,,前項和=(答:);②求和:
(答:)
數(shù)列綜合題
{Sn/n}的結論
例1.已知數(shù)列{an}是公差d≠0的等差數(shù)列,其前n項和為Sn.
(2)過點Q1(1,a1),Q2(2,a2)作直線L2,設l1與l2的夾角為θ,“萬能通項”,遞推公式,特殊數(shù)列的證明方法
例2.已知數(shù)列an中,Sn是其前n項和,并且Sn14an2(n1,2,),a11,
⑴設數(shù)列bnan12an(n1,2,),求證:數(shù)列bn是等比數(shù)列;
⑵設數(shù)列cnan2n,(n1,2,),求證:數(shù)列cn是等差數(shù)列;
⑶求數(shù)列an的通項公式及前n項和。數(shù)列的求和方法例4、設a1=1,a2=
5323,an+2=
n53an+1-
23an(n=1,2,---),令bn=an+1-an(n=1,2---)求數(shù)列{bn}的通項公式,(2)求數(shù)列{nan}的前n項的和Sn。
解:bn()(n1,2,)
2n故Tn9[1()]3n()933(II)
2n(3n)23n1n
從而Sna12a2nan3(12n)2Tn數(shù)列與集合和函數(shù)綜合
32n(n1)(3n)23n1n118例5.在直角坐標平面上有一點列P1(x1,y1),P2(x2,y2),Pn(xn,yn),對一切正整數(shù)n,點Pn位于函數(shù)y3x的圖象上,且Pn的橫坐標構成以⑴求點Pn的坐標;
13452為首項,1為公差的等差數(shù)列xn。
⑶設Sx|x2xn,nN,n1,Ty|y4yn,n1,等差數(shù)列an的任一項anST,其中a1是ST中的最大數(shù),265a10125,求an的通項公式。解:(1)xn52(n1)(1)n*32yn3xn1343n54,Pn(n32,3n54)
(3)an724n(nN).
例6.數(shù)列an中,a18,a42且滿足an22an1annN
*⑴求數(shù)列an的通項公式;
⑵設Sn|a1||a2||an|,求Sn;⑶設bn=均有Tn1n(12an)(nN),Tnb1b2bn(nN),是否存在最大的整數(shù)m,使得對任意nN,
***m32成立?若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由。
解:(1)an82(n1)102n.(2)故Sn(3)m的最大整數(shù)值是7。五、強化訓練
9nn22
n5n6
n9n406、若一個等差數(shù)列的前3項和為34,最后3項的和為146,且所有項的和為390,則這個數(shù)列的項數(shù)為(A)A13B12C11D109、已知等差數(shù)列{an}滿足3a4=7a7,且
a1>0,Sn是{an}的前n項和,Sn取得最大值,則n=___9______.
2211、設{an}是首項為1的正項數(shù)列,且(n+1)an+1-nan+an+1an=0,求它的通項公式是__1/n
12、已知數(shù)列{an}滿足a.1=1,an=a1+2a2+3a3+---+(n-1)an-1(n>1),則{an}的通項an=______a1=1;an=
n!2n2
13、定義“等和數(shù)列”:在一個數(shù)列中,如果每一項與它的后一項的和都為同一個常數(shù),那么這個數(shù)列叫做等和數(shù)列,這個常數(shù)叫做該數(shù)列的公和。
已知數(shù)列{an}是等和數(shù)列,且a2,公和為5,那么a18的值為__3___,這個數(shù)列的前n項和Sn的計算公式為__當n為偶數(shù)時,Sn52n;當n為奇數(shù)時,Sn52n12
k14.已知數(shù)列{an}中,a1=1,a2k=a2k-1+(-1),a2k+1=a2k+3,其中k=1,2,3,。
(1)求a3,a5;(2)求{an}的通項公式
n1K
解:(I)a3=3,a5=13.(II)當n為奇數(shù)時,an=
32n1n2(1)2123211;當n為偶數(shù)時,an(1)21.
22n15.在數(shù)列|an|,|bn|中,a1=2,b1=4,且an,bn,an1成等差數(shù)列,bn,an1,bn1成等比數(shù)列(nN)
(Ⅰ)求a2,a3,a4及b2,b3,b4,由此猜測|an|,|bn|的通項公式,并證明你的結論;
*(Ⅱ)證明:
1a1b11a2b2…1anbn512.
解:(Ⅰ)由條件得2bnanan1,an1bnbn1由此可得
2a26,b29,a312,b316,a420,b425.猜測ann(n1),bn(n1)
用數(shù)學歸納法證明:①當n=1時,由上可得結論成立.②假設當n=k時,結論成立,即
2akk(k1),bk(k1),那么當n=k+1時,
22ak12bkak2(k1)k(k1)(k1)(k2),bk1ak2bk2(k2).所以當n=k+1時,結論也成立.
2由①②,可知ann(n1),bn(n1)對一切正整數(shù)都成立.(Ⅱ)
21a1b116512.
n≥2時,由(Ⅰ)知anbn(n1)(2n1)2(n1)n.
故1a1b11a2b2…1anbn161111…
22334n(n1)1611111111111115綜上,原不等式成立.…22334nn1622n164
擴展閱讀:高中數(shù)學等差數(shù)列題型總結
一、等差數(shù)列
1、數(shù)列的概念
例1.根據(jù)數(shù)列前4項,寫出它的通項公式:(1)1,3,5,7;(2)
2122,
3132,
41422,
5152;(3)11*2n,
12*3,13*4,
14*5。
解析:(1)an=2n1;(2)an=如(1)已知an(n1)1n1;(3)an=
(1)n(n1)。
nn1562(nN),則在數(shù)列{an}的最大項為__;
anbn12*(2)數(shù)列{an}的通項為an
,其中a,b均為正數(shù),則an與an1的大小關系為___;
(3)已知數(shù)列{an}中,annn,且{an}是遞增數(shù)列,求實數(shù)的取值范圍;
2、等差數(shù)列的判斷方法:定義法an1and(d為常數(shù))或an1ananan1(n2)。例2.設Sn是數(shù)列{an}的前n項和,且Sn=n2,則{an}是()A.等比數(shù)列,但不是等差數(shù)列B.等差數(shù)列,但不是等比數(shù)列C.等差數(shù)列,而且也是等比數(shù)列D.既非等比數(shù)列又非等差數(shù)列
S1(n1)1(n1)答案:B;解法一:an=,∴an=2n-1(n∈N)an2n1(n2)SnSn1(n2)又an+1-an=2為常數(shù),
an1an2n12n1≠常數(shù),∴{an}是等差數(shù)列,但不是等比數(shù)列.
解法二:如果一個數(shù)列的和是一個沒有常數(shù)項的關于n的二次函數(shù),則這個數(shù)列一定是等差數(shù)列。練一練:設{an}是等差數(shù)列,求證:以bn=
a1a2annnN*為通項公式的數(shù)列{bn}為等差數(shù)列。
3、等差數(shù)列的通項:ana1(n1)d或anam(nm)d。4、等差數(shù)列的前n和:Snn(a1an)2,Snna1n(n1)2d。
例3:等差數(shù)列{an}的前n項和記為Sn,若a2+a4+a15的值是一個確定的常數(shù),則數(shù)列{an}中也為常數(shù)的項是()A.S7B.S8C.S13
D.S15
13×(a1+a13)113
解析:設a2+a4+a15=p(常數(shù)),∴3a1+18d=p,解a7=p.∴S13==13a7=p.答案:C
3231
例4.等差數(shù)列{an}中,已知a1=,a2+a5=4,an=33,則n為()
3A.48B.49C.50D.51
1212
解析:∵a2+a5=2a1+5d=4,則由a1=得d=,令an=33=+(n-1)×,可解得n=50.故選C.
3333如(1)等差數(shù)列{an}中,a1030,a2050,則通項an;
(2)首項為-24的等差數(shù)列,從第10項起開始為正數(shù),則公差的取值范圍是______;例5:設Sn是等差數(shù)列{an}的前n項和,a12=-8,S9=-9,則S16=________.解析:S9=9a5=-9,∴a5=-1,S16=8(a5+a12)=-72.答案:-72
a11
例6:已知數(shù)列{an}為等差數(shù)列,若0的n的最大值為()
a10A.11B.19C.20D.21
19(a1+a19)20(a1+a20)a11
解析:∵0,a11如(1)數(shù)列{an}中,anan112(n2,nN),an2*32,前n項和Sn152,則a1=_,n=;
(2)已知數(shù)列{an}的前n項和Sn12nn,求數(shù)列{|an|}的前n項和Tn.5、等差中項:若a,A,b成等差數(shù)列,則A叫做a與b的等差中項,且Aab2。
提醒:(1)等差數(shù)列的通項公式及前n和公式中,涉及到5個元素:a1、d、n、an及Sn,其中a1、d稱作為基本元素。只要已知這5個元素中的任意3個,便可求出其余2個,即知3求2。
(2)為減少運算量,要注意設元的技巧,如奇數(shù)個數(shù)成等差,可設為,a2d,ad,a,ad,a2d(公差為d);偶數(shù)個數(shù)成等差,可設為,a3d,ad,ad,a3d,(公差為2d)6.等差數(shù)列的性質:常用結論
(1)前n項和為,則(m、n∈N*,且m≠n)。
(2)若m+n=p+q(m、n、p、q∈N*,且m≠n,p≠q),則(3)
,,成等差數(shù)列。
。(4)若an,bn是等差數(shù)列Sn,Tn為前n項和,則即Snf(n),則an(2n1)anS2n1f(2n1)Tnbn(2n1)bnT2n1
ambmS2m1T2m1;
(5)①若a1>0,d<0,有最大值,可由不等式組來確定n;
②若a1<0,d>0,有最小值,可由不等式組(6)若an=m,am=n,(mn)則am+n=0(7)若an=m,am=n,(mn)則am+n=0
(8)若Sn=m,Sm=n,(mn)則Sm+n=—m—n重點:
來確定n,也可由前n項和公式來確定n。
(1)當公差d0時,等差數(shù)列的通項公式ana1(n1)ddna1d是關于n的一次函數(shù),且斜率為公差d;前n和
222(2)若公差d0,則為遞增等差數(shù)列,若公差d0,則為遞減等差數(shù)列,若公差d0,則為常數(shù)列。(3)當mnpq時,則有amanapaq,特別地,當mn2p時,則有aman2ap.
(4)若{an}、{bn}是等差數(shù)列,則{kan}、{kanpbn}(k、p是非零常數(shù))、{apnq}(p,qN)、
*Snna1n(n1)ddn(a12d)n是關于n的二次函數(shù)且常數(shù)項為0.
Sn,S2nSn,S3nS2n,也成等差數(shù)列,而{an}成等比數(shù)列;若{an}是等比數(shù)列,且an0,則{lgan}是等差數(shù)列.
練一練:等差數(shù)列的前n項和為25,前2n項和為100,則它的前3n和為。
(5)在等差數(shù)列{an}中,當項數(shù)為偶數(shù)2n時,S偶-S奇nd;項數(shù)為奇數(shù)2n1時,S奇S偶a中,S2n1(2n1)a中aS(這里a中即an);S奇:偶k(1):k。
練一練:項數(shù)為奇數(shù)的等差數(shù)列{an}中,奇數(shù)項和為80,偶數(shù)項和為75,求此數(shù)列的中間項與項數(shù).(6)若等差數(shù)列{an}、{bn}的前n和分別為An、Bn,且
AnBnf(n),則
anbnSnTn(2n1)an(2n1)bn3n14n3A2n1B2n1anbnf(2n1).
___________;
練一練:設{an}與{bn}是兩個等差數(shù)列,它們的前n項和分別為Sn和Tn,若
,那么
(7)“首正”的遞減等差數(shù)列中,前n項和的最大值是所有非負項之和;“首負”的遞增等差數(shù)列中,前n項和的最小值是所有非正an0確定出前多少項為非負(或非正)項之和。法一:由不等式組an0;法二:因等差數(shù)列前n項是關于n的二次或an10an10函數(shù),故可轉化為求二次函數(shù)的最值,但要注意數(shù)列的特殊性nN。上述兩種方法是運用了哪種數(shù)學思想?(函數(shù)思想),由此你能求一般數(shù)列中的最大或最小項嗎?
練一練:等差數(shù)列{an}中,a125,S9S17,問此數(shù)列前多少項和最大?并求此最大值;例7.(1)設{an}(n∈N*)是等差數(shù)列,Sn是其前n項的和,且S5<S6,S6=S7>S8,則下列結論錯誤的是()..
A.d<0B.a7=0C.S9>S5D.S6與S7均為Sn的最大值
(2)等差數(shù)列{an}的前m項和為30,前2m項和為100,則它的前3m項和為()A.130B.170C.210D.260解析:(1)答案:C;由S5S8,得a8S5,即a6+a7+a8+a9>02(a7+a8)>0,由題設a7=0,a814.Sn是等差數(shù)列{an}的前n項和,a52,an430(n≥5,nN),Sn=336,則n的值是.三、解答題
15.己知{an}為等差數(shù)列,a12,a23,若在每相鄰兩項之間插入三個數(shù),使它和原數(shù)列的數(shù)構成一個新的等差數(shù)列,求:(1)原數(shù)列的第12項是新數(shù)列的第幾項?(2)新數(shù)列的第29項是原數(shù)列的第幾項?
16.數(shù)列an是首項為23,公差為整數(shù)的等差數(shù)列,且第六項為正,第七項為負。(1)求數(shù)列公差;(2)求前n項和sn的最大值;(3)當sn0時,求n的最大值。
17.設等差數(shù)列{an}的前n項的和為Sn,且S4=-62,S6=-75,求:
(1){an}的通項公式an及前n項的和Sn;(2)|a1|+|a2|+|a3|++|a14|.
18.已知數(shù)列an,首項a1=3且2an+1=SnSn-1(n≥2).(1)求證:{
*1Sn}是等差數(shù)列,并求公差;(2)求{an}的通項公式;
(3)數(shù)列{an}中是否存在自然數(shù)k0,使得當自然數(shù)k≥k0時使不等式ak>ak+1對任意大于等于k的自然數(shù)都成立,若存在求出最小
的k值,否則請說明理由.
選擇題:ABCCBDABDA填空題:11.8;12.3;13.24;14.21.
解答題:15.分析:應找到原數(shù)列的第n項是新數(shù)列的第幾項,即找出新、舊數(shù)列的對應關系。解:設新數(shù)列為
bn,則b1a12,b5a23,根據(jù)bnb1(n1)d,有b5b14d,即3=2+4d,∴d又ana1(n1)1n1(4n3)7414,∴
bn2(n1)14n74,
,∴anb4n3,即原數(shù)列的第n項為新數(shù)列的第4n-3項.(1)當n=12時,4n-3=4×12
dm1-3=45,故原數(shù)列的第12項為新數(shù)列的第45項;(2)由4n-3=29,得n=8,故新數(shù)列的第29項是原數(shù)列的第8項。說明:一般地,在公差為d的等差數(shù)列每相鄰兩項之間插入m個數(shù),構成一個新的等差數(shù)列,則新數(shù)列的公差為項是新數(shù)列的第n+(n-1)m=(m+1)n-m項.
a15d016.解:(1)a123,a60,a70,∴23d23d為整數(shù),∴d4.a16d02.原數(shù)列的第n
56(2)sn23n(3)sn2n2n(n1)2(4)=23n2n(n1)=-2n25225n=-2(n25)2625,∴當n6時sn最大=78
4225n0時,0n,故n最大值為12.
d,依題意得4a16d62,解得:a1=-20,d=3。⑴
∴17.解:設等差數(shù)列首項為
(a1an)n2a1,公差為
n(203n23)6a115d75ana1(n1)d3n23,Sn設ak0且ak12220230,得3k230,且3(k1)230,k(kZ),k7,即第7項之前均為負數(shù)333n243n⑵a120,d23,an的項隨著n的增大而增大|a1||a2||a3||a14|(a1a2a7)(a8a9a14)S142S7147.
18.分析:證1為等差數(shù)列,即證11d(d是常數(shù))。解:⑴由已知當
SnSnSn1n2時2anSnSn1得:2(SnSn1)SnSn1(n2).{1Sn}是以1S11a113為首項,公差d122(SnSn1)SnSn111Sn1Sn112(n2)⑵
的等差數(shù)列。1Sn1S1(n1)d13(n1)(12)53n6,Sn653n(n2)
從而an12SnSn13(n1)(n2),因此an18(3n5)(3n8)(n2)(3n5)(3n8)18⑶令akak10,即(3k2)(3k5)(3k8)0,可得23k53或k83。故只需取k3,則對
大于或等于3的一切自然數(shù)總有akak1成立,這樣的自然數(shù)存在最小值3。
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