一、数列的通项公式与前n项的和的关系。
(注:该公式对任意数列都适用)
(注:该公式对任意数列都适用)
(注:该公式对任意数列都适用)
(注:该公式对任意数列都适用)
二、等差与等比数列的基本知识。
1、等差数列。
1 通项公式与公差:
定义式: 一般式:
推广形式:;
前项和与通项的关系:
前n项和公式: .
前n项和公式的一般式:
应用:若已知,即可判断为某个等差数列的前n项和,并可求出首项及公差的值。
与的关系:(注:该公式对任意数列都适用)
例:等差数列直接利用通项公式作差求解)
常用性质:
若m+n=p+q ,则有;特别地:若的等差中项,则有2n、m、p成等差数列;
等差数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”(如,)仍是等差数列;
为公差为d等差数列,为其前n项和,则,,.也成等差数列,a、 构成的新数列公差为d=m2d,即m2d=(s2m-sm)- sm;
b、 对于任意已知sm,sn,等差数列公差,即也构成一个公差为等差数列。
若项数为偶数,设共有项,则①偶奇; ②
若项数为奇数,设共有项,则①奇偶;②。
例:已知等差数列,其中。
解析:法一,用等差数列求和公式求出。
法二,,成等差数列,设公差为d,则:
法三, 63. 等比数列的通项公式:
①一般形式:;
推广形式:,
其前n项的和公式为:,或。
数列为等比数列。
常用性质:
1 若m+n=p+q ,则有;特别地:若的等比中项,则有n、m、p成等比数列;
2 等比数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”(如,)仍是等比数列;
为等比数列,为其前n项和,则,,.也成等比数列(仅当当或者且不是偶数时候成立);
设等比数列的前项积为,则,,成等比数列.
为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列。
既是等差数列又是等比数列是各项不为零的常数列。
判断或证明一个数列是等差数列的方法:
定义法:是等差数列。
中项法:是等差数列。
一般通项公式法:
是等差数列。
一般前项和公式法:
是等差数列。
判断或证明一个数列是等差数列的方法:
1)定义法: 为等比数列;
2)中项法: 为等比数列;
3)通项公式法: 为等比数列;
4)前项和法: 为等比数列。
为等比数列。
数列最值的求解。
1),时,有最大值;,时,有最小值;
2)最值的求法:①若已知,的最值可求二次函数的最值;
可用二次函数最值的求法();或者求出中的正、负分界项,即:
若已知,则最值时的值()可如下确定或。
例1:等差数列中,,则前项的和最大。
解析】:例2.设等差数列的前项和为,已知
求出公差的范围,指出中哪一个值最大,并说明理由。
解析】:由,可知,n=12是前n项和正负分界项,故所以,最大。
变式:若等差数列的首项为为31,从第16项开始小于1 ,则此数列公差d的取值范围是。
解析:,但要注意此时还要一个隐含条件,联立不等式组求解。
3、若数列的前n项和,则 ,数值最小项是第项。
解析】:法一(导数法):
根据等差数列前n项和的标准形式,可知该数列为等差数列,令,取得最小值,其中,可见当n=3时取得最小。
法二(列举法):对于可用列举法,分别求出n…时的的值,再进行比较发现。
4、已知数列。
解析】:法一(均值不等式):由累加法:,令。
法二(列举法):实在没招时使用该法。
5、 已知等差数列的前n项和 。解析】:
数列通项公式的求法:
类型1:等差数列型。
思路:把原递推式转化为,再使用累加法(逐差相加法)求解。
例,已知数列满足,求数列的通项公式。
解:由得则。
所以数列的通项公式为。
变式: 已知数列满足,,求数列的通项公式。
解:两边除以,得,则,此时,故数列是以为首项,以为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得,所以数列的通项公式为。
评注:本题前的系数不一致,不能直接使用前述方法,解题的关键是把递推关系式转化为,说明数列是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出,进而求出数列的通项公式。
类型2:等比数列型。
把原递推式转化为,再使用累乘法(逐商相乘法)求解。
例 (2023年全国i第15题,原题是填空题)已知数列满足,求的通项公式。
解:因为 ①
所以 ②用②式-①式得则;故。
所以 ③由,,则,又知,则,代入③得。所以,的通项公式为。
评注:本题解题的关键是把递推关系式转化为,进而求出,从而可得当的表达式,最后再求出数列的通项公式。
类型4:待定系数法处理或型数列。
把原递推式转化为转化思路:
例,数列。解:令,所以即是公比为2的等比数列,=(或令,是公比为2的等比数列,所以,变式1:已知数列满足,求数列的通项公式。
思路:等式两边同时除于;原递推式变成令,
评注:本题解题的关键是把递推关系式转化为,最后再求出数列的通项公式。
变式2:已知数列满足,求数列的通项公式。
思路:将原递推式两边倒数后换元,再转化为。
变式3:已知数列满足,,求数列的通项公式。
思路:将原递推式两边求对数后换元,再转化为。
变式4:已知数列满足,求数列的通项公式。
思路::换元,则,再代入原递推式,再转化为。
类型5 已知递推式求。
这种类型一般利用导出,消去,得到与的递推式,再利用前面的方法求解出(知识迁移:)
例,已知数列前n项和,求:(1),(2)通项。
解:(1)2)由上式:,令,即有,而,所以, 2,公差为2,的等差数列,
类型6:求。
用作商法:
数列求和的常用方法。
然数和公式:
一、利用等差等比数列的求和公式求和。
1、 等差数列求和公式:
2、等比数列求和公式:
例1] 已知,求的前n项和。
解:由,由等比数列求和公式得 ==1-(利用等比数列求和公式)
例2] 设sn=1+2+3+…+n,n∈n*,求的最大值。
解:由等差数列求和公式得,
∴ 当,即n=8时,
二、错位相减法求和。
这种方法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的前n项和,其中、分别是等差数列和等比数列。
例3] 求和。
解:由题可知,{}的通项是等差数列的通项与等比数列{}的通项之积。
设。-②得 (错位相减)
再利用等比数列的求和公式得:
例4] 求数列前n项的和。
解:由题可知,{}的通项是等差数列的通项与等比数列{}的通项之积。设。
三、反序相加法求和。
这是推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个。
[例5] 求的值。
解:设………
将①式右边反序得。
又因为 ,①得
s=44.5
题1 已知函数。
1)证明:;
2)求的值。
解:(1)先利用指数的相关性质对函数化简,后证明左边=右边。
2)利用第(1)小题已经证明的结论可知,两式相加得:
所以。四、分组法求和。
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可。
例5] 求数列的前n项和:,…
解:设。将其每一项拆开再重新组合得。
当a=1时。
时,=五、裂项法求和。
这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用。 裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的。 通项分解(裂项)如:
例6] 求数列的前n项和。
解:设。则。
例7] 在数列中,,又,求数列的前n项的和。
解: ∵ 数列的前n项和。
六、分段求和法(合并法求和)
针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在求数列的和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求sn.
[例8] 求cos1°+ cos2°+ cos3°+·cos178°+ cos179°的值。
解:设sn= cos1°+ cos2°+ cos3°+·cos178°+ cos179°
sn= (cos1°+ cos179°)+cos2°+ cos178°)+cos3°+ cos177°)+
(cos89°+ cos91°)+cos90°= 0
[例9] 在各项均为正数的等比数列中,若的值。
解:设。由等比数列的性质找特殊性质项)
和对数的运算性质得。
(合并求和)
2023年高考数学专题讲义 数列综合
第八讲数列综合 高考在考什么。考题回放 1.宁夏 已知成等比数列,且曲线的顶点是,则等于 b 2.江西 已知等差数列的前项和为,若,则7 3.辽宁卷 在等比数列中,前项和为,若数列也是等比数列,则等于。abcd.解析 因数列为等比,则,因数列也是等比数列,则。即,所以,故选择答案c。4.湖南 设集合...
2023年高考数学专题讲义 数列综合
第八讲数列综合 高考在考什么。考题回放 1.宁夏 已知成等比数列,且曲线的顶点是,则等于 b 2.江西 已知等差数列的前项和为,若,则7 3.辽宁卷 在等比数列中,前项和为,若数列也是等比数列,则等于。abcd.解析 因数列为等比,则,因数列也是等比数列,则。即,所以,故选择答案c。4.湖南 设集合...
2023年高考数学数列专题解读
作者 靳文岚。甘肃教育 2015年第08期。关键词 数学教学 数列 解读。中图分类号 g633.6 文献标识码 c 文章编号 1004 0463 2015 08 0123 01 数列是高中数学的重要内容,也是高考数学的重要考查内容。2014新课标全国卷 理科数学高考中数列为第18大题,分值12分 文...