复习要求等差数列及等比数列的定义,通项公式,前n项和公式及性质;一般数列的通项及前n项和计算。
学习指导。1、数列,是按照一定顺序排列而成的一列数,从函数角度看,这种顺序法则就是函数的对应法则,因此数列可以看作是一个特殊的函数,其特殊性在于:第一,定义域是正整数集或其子集;第二,值域是有顺序的,不能用集合符号表示。
研究数列,首先研究对应法则——通项公式:an=f(n),n∈n+,要能合理地由数列前n项写出通项公式,其次研究前n项和公式sn:sn=a1+a2+…an,由sn定义,得到数列中的重要公式:。
一般数列的an及sn,,除化归为等差数列及等比数列外,求sn还有下列基本题型:列项相消法,错位相消法。
2、等差数列 (1)定义,为等差数列an+1-an=d(常数),n∈n+2an=an-1+an+1(n≥2,n∈n+);
(2)通项公式:an=an+(n-1)d,an=am+(n-m)d; 前n项和公式:;
(3)性质:an=an+b,即an是n的一次型函数,系数a为等差数列的公差; sn=an2+bn,即sn是n的不含常数项的二次函数;若,均为等差数列,则,{}k,c为常数)均为等差数列;当m+n=p+q时,am+an=ap+aq,特例:a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…;当2n=p+q时,2an=ap+aq;当n为奇数时,s2n-1=(2n-1)an;s奇=a中,s偶=a中。
3、等比数列定义: =q(q为常数,an≠0);an2=an-1an+1(n≥2,n∈n+);
1) 通项公式:an=a1qn-1,an=amqn-m; 前n项和公式:;
2) 性质当m+n=p+q时,aman=apaq,特例:a1an=a2an-1=a3an-2=…,当2n=p+q时,an2=apaq,数列,{}成等比数列。
4、等差、等比数列的应用。
(1)基本量的思想:常设首项、公差及首项,公比为基本量,借助于消元思想及解方程组思想等;
(2)灵活运用等差数列、等比数列的定义及性质,简化计算;
(3)若为等差数列,则{}为等比数列(a>0且a≠1);
若为正数等比数列,则为等差数列(a>0且a≠1)。
典型例题。例1、已知数列为等差数列,公差d≠0,其中,,…恰为等比数列,若k1=1,k2=5,k3=17,求k1+k2+…+kn。
解题思路分析:
从寻找新、旧数列的关系着手设首项为a1,公差为d∵ a1,a5,a17成等比数列。
a52=a1a17∴(a1+4d)2=a1(a1+16d)∴ a1=2d设等比数列公比为q,则。
对项来说,在等差数列中:在等比数列中:
注:本题把k1+k2+…+kn看成是数列的求和问题,着重分析的通项公式。这是解决数列问题的一般方法,称为“通项分析法”。
例2、设数列为等差数列,sn为数列的前n项和,已知s7=7,s15=75,tn为数列{}的前n项和,求tn。
解题思路分析:法一:利用基本元素分析法设首项为a1,公差为d,则。
∴∴此式为n的一次函数∴ {为等差数列∴
法二:为等差数列,设sn=an2+bn∴解之得: ,下略注:法二利用了等差数列前n项和的性质。
例3、正数数列的前n项和为sn,且,求:
1) 数列的通项公式;(2)设,数列的前n项的和为bn,求证:bn.
解题思路分析:
i) 涉及到an及sn的递推关系,一般都用an=sn-sn-1(n≥2)消元化归。
∴ 4sn=(an+1)2∴ 4sn-1=(an-1+1)2(n≥2)∴ 4(sn-sn-1)=(an+1)2-(an-1+1)2
4an=an2-an-12+2an-2an-1整理得:(an-1+an)(an-an-1-2)=0∵ an>0∴ an-an-1=2∴ 为公差为2的等差数列在中,令n=1,a1=1∴ an=2n-1
(ii)注:递推是学好数列的重要思想,例本题由4sn=(an+1)2推出4sn-1=(an-1+1)2,它其实就是函数中的变量代换法。在数列中一般用n-1,n+1等去代替n,实际上也就是说已知条件中的递推关系是关于n的恒等式,代换就是对n赋值。
例4、等差数列中,前m项的和为77(m为奇数),其中偶数项的和为33,且a1-am=18,求这个数列的通项公式。
分析:利用前奇数项和和与中项的关系令m=2n-1,n∈n+则。
∴ n=4∴ m=7∴ an=11∴ a1+am=2an=22又a1-am=18∴ a1=20,am=2∴ d=-3∴ an=-3n+23
例5、设是等差数列,,已知b1+b2+b3=,b1b2b3=,求等差数列的通项an。
解题思路分析:∵ 为等差数列∴ 为等比数列从求解着手∵ b1b3=b22∴ b23=
b2=∴∴或∴或。
∴∴ an=2n-3 或 an=-2n+5
注:本题化归为求解,比较简单。若用求解,则运算量较大。
例6、已知是首项为2,公比为的等比数列,sn为它的前n项和,1) 用sn表示sn+1;(2)是否存在自然数c和k,使得成立。
解题思路分析: (1)∵∴
式(*)sk+1>sk∴又sk<4
由①得:c=2或c=3当c=2时∵ s1=2∴ k=1时,c∵∴ 由sk∵∴ 当k≥3时,,从而式①不成立。
综上所述,不存在自然数c,k,使成立。
例7、某公司全年的利润为b元,其中一部分作为资金发给n位职工,资金分配方案如下:首先将职工按工作业绩(工作业绩均不相等)从大到小,由1到n排序,第1位职工得资金元,然后再将余额除以n发给第2位职工,按此方法将资金逐一发给每位职工,并将最后剩余部分作为公司发展**。
(1)设ak(1≤k≤n)为第k位职工所得资金额,试求a2,a3,并用k,n和b表示ak(不必证明);
(2)证明:ak解题思路分析:
谈懂题意,理清关系,建立模型第1位职工的奖金第2位职工的奖金。
第3位职工的奖金……第k位职工的奖金。
(2)此奖金分配方案体现了“按劳分配”或“不吃大锅饭”等原则。
例8、试问数列{}的前多少项的和最大,并求这个最大值(lg2=0.3010)
解题思路分析:法一:∴ 为首项为2,公差为的等差数列。
n∈n+∴ n=14时,(sn)max=14.35
法二:∵ a1=2>0,d=∴ 是递减数列,且sn必为最大值。
设∴∴∴k=14∴ (sn)max=s14=14.35
同步练习。一) 选择题。
1、已知a,b,a+b成等差数列,a,b,ab成等比数列,且0a、m>1b、18d、08
2、设a>0,b>0,a,x1,x2,b成等差数列,a,y1,y2,b成等比数列,则x1+x2与y1+y2的大小关系是。
a、x1+x2≤y1+y2 b、x1+x2≥y1+y2 c、x1+x2y1+y2
1、 已知sn是的前n项和,sn=pn(p∈r,n∈n+),那么数列。
a、 是等比数列 b、当p≠0时是等比数列 c当p≠0,p≠1时是等比数列 d、不是等比数列。
2、 是等比数列,且an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,则a3+a5等于。
a、5b、10c、15d、20
3、 已知a,b,c成等差数列,则二次函数y=ax2+2bx+c的图象与x轴交点个数是。
a、 0b、1c、2d、1或2
4、 设m∈n+,log2m的整数部分用f(m)表示,则f(1)+f(2)+…f(1024)的值是。
a、 8204b、8192c、9218d、8021
7、若x的方程x2-x+a=0和x2-x+b=0(a≠b)的四个根可组成首项为的等差数列,则a+b的值为。
abcd、8、 在100以内所有能被3整除但不能被7整除的正整数和是。
a、1557b、1473c、1470d、1368
9、从材料工地运送电线杆到500m以外的公路,沿公路一侧每隔50m埋栽一根电线杆,已知每次最多只能运3根,要完成运载20根电线杆的任务,最佳方案是使运输车运行。
a、 11700m b、14700mc、14500m d、14000m
10、已知等差数列中,|a3|=|a9|,公差d<0,则使前n项和sn取最大值的正整数n是。
a、4或5b、5或6c、6或7 d、8或9
二) 填空题。
11、已知数列满足a1+2a2+3a3+…+nan=n(n+1)(n+2),则它的前n项和sn=__
12、设等差数列共有3n项,它的前2n项之和为100,后2n项之和为200,则该等差数列的中间n项的和等于___
13、设数列,(bn>0),n∈n+满足(n∈n+),则为等差数列是为等比数列的___条件。
14、长方体的三条棱成等比数列,若体积为216cm3,则全面积的最小值是___cm2。
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