一、数列的概念
(1)数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列;
数列中的每个数都叫这个数列的项。记作an,在数列第一个位置的项叫第1项(或首项),在第二个位置的叫第2项,……,序号为n 的项叫第n项(也叫通项)记作an; 数列的一般形式:a1,a2,a3,……,an,……,简记作 an。
(2)通项公式的定义:如果数列{an}的第n项与n之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式。
例如:①:1 ,2 ,3 ,4, 5 ,…
②:1,,,,… 说明:
①an表示数列,an表示数列中的第n项,an= fn表示数列的通项公式;
111123451,n2k1② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。例如,an= (1)=(kZ);
1,n2kn ③不是每个数列都有通项公式。例如,1,,,,……
(3)数列的函数特征与图象表示:
从函数观点看,数列实质上是定义域为正整数集N(或它的有限子集)的函数f(n)当自变量n从1开始
依次取值时对应的一系列函数值f(1),f(2),f(3),……,f(n),…….通常用an来代替fn,其图象是一群孤立点。
(4)数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关系分:递增数列、递减数列、常数列和摆动数列。
例:下列的数列,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列 (1)1,2,3,4,5,6,… (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, … (3) 1, 0, 1, 0, 1, 0, … (4)a, a, a, a, a,…
(5)数列{an}的前n项和Sn与通项an的关系:an(n1)S1
SS(n≥2)n1n二、等差数列
(一)、等差数列定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示。用递推公式表示为anan1d(n2)或an1and(n1)
例:等差数列an2n1,anan1 (二)、等差数列的通项公式:ana1(n1)d;
说明:等差数列(通常可称为AP数列)的单调性:d0为递增数列,d0为常数列,d0 为递减数列。
,则a12等于( ) 例:1.已知等差数列an中,a7a916,a41A.15 B.30 C.31 D.64
2.{an}是首项a11,公差d3的等差数列,如果an2005,则序号n等于 (A)667 (B)668 (C)669 (D)670
3.等差数列an2n1,bn2n1,则an为 bn为 (填“递增数列”或“递减数列”)
(三)、等差中项的概念:
定义:如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项。其中Aab 2ab 即:2an1anan2 (2ananmanm) 2例:1.(06全国I)设an是公差为正数的等差数列,若a1a2a315,a1a2a380,则a11a12a13 ( )
A.120 B.105 C.90 D.75
a,A,b成等差数列A(四)、等差数列的性质:
(1)在等差数列an中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项; (2)在等差数列an中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列; (3)在等差数列an中,对任意m,nN,anam(nm)d,danam(mn);
nm(4)在等差数列an中,若m,n,p,qN且mnpq,则amanapaq; (五)、等差数列的前n和的求和公式:Sn2(SnAnBnn(a1an)n(n1)1d(a1)n。na1dn22222(A,B为常数)an是等差数列 )
(a1an)n(aman(m1))n递推公式:Sn 22 例:1.如果等差数列中,,那么
(A)14 (B)21 (C)28 (D)35 2.(2009湖南卷文)设是等差数列的前n项和,已知,,则等于( )
A.13 B.35 C.49 D. 63
3.(2009全国卷Ⅰ理) 设等差数列的前项和为,若,则=
4.若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )
项 项 项 项 5.已知等差数列an的前n项和为Sn,若S1221,则a2a5a8a11 6.(2009全国卷Ⅱ理)设等差数列的前项和为,若则
7.已知an数列是等差数列,a1010,其前10项的和S1070,则其公差d等于( )
A.23112B. C. D.
3338.(2009陕西卷文)设等差数列的前n项和为,若,则
Sn9.(00全国)设{an}为等差数列,Sn为数列{an}的前n项和,已知S7=7,S15=75,Tn为数列{}的
n前n项和,求Tn。
(六).对于一个等差数列:
S奇an; S偶an1Sn(2)若项数为奇数,设共有2n1项,则①S奇S偶ana中;②奇。
S偶n1(1)若项数为偶数,设共有2n项,则①S偶S奇nd; ②
1.一个等差数列共2011项,求它的奇数项和与偶数项和之比__________
2.一个等差数列前20项和为75,其中奇数项和与偶数项和之比1:2,求公差d
3.一个等差数列共有10项,其偶数项之和是15,奇数项之和是25,则它的首项与公差分别是_______
2(七).对与一个等差数列,Sn,S2nSn,S3nS2n仍成等差数列。
例:1.等差数列{an}的前m项和为30,前2m项和为100,则它的前3m项和为( )
2.一个等差数列前n项的和为48,前2n项的和为60,则前3n项的和为 。
3.已知等差数列an的前10项和为100,前100项和为10,则前110项和为 4.设Sn为等差数列an的前n项和,S414,S10S730,则S9= 5.(06全国II)设Sn是等差数列{an}的前n项和,若
S31S=,则6=
S12S63D.
A.
113 B. C.
38101 9(八).判断或证明一个数列是等差数列的方法: ①定义法:
an1and(常数)(nN)an是等差数列
②中项法:
2an1anan2③通项公式法:
(nN)an是等差数列
anknb(k,b为常数)an是等差数列
(A,B为常数)an是等差数列
④前n项和公式法:
SnAn2Bn例:1.已知数列{an}满足anan12,则数列{an}为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断 2.已知数列{an}的通项为an2n5,则数列{an}为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
23.已知一个数列{an}的前n项和sn2n4,则数列{an}为( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
24.已知一个数列{an}的前n项和sn2n,则数列{an}为( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断 5.已知一个数列{an}满足an22an1an0,则数列{an}为( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
6.数列an满足a1=8,a42,且an22an1an0 (nN)
①求数列an的通项公式;
2
7.(01天津理,2)设Sn是数列{an}的前n项和,且Sn=n,则{an}是( ) A.等比数列,但不是等差数列 B.等差数列,但不是等比数列 C.等差数列,而且也是等比数列 D.既非等比数列又非等差数列 (九).数列最值
(1)a10,d0时,Sn有最大值;a10,d0时,Sn有最小值; (2)Sn最值的求法:①若已知Sn,的最值可求二次函数的最值;
可用二次函数最值的求法(nN);②或者求出中的正、负分界项,即: 若已知an,则Sn最值时n的值(nN)可如下确定an0an0或。
a0a0n1n1 例:1.等差数列an中,a10,S9S12,则前 项的和最大。
2.设等差数列an的前n项和为Sn,已知 a312,S120,S130 ①求出公差d的范围,
,S12中哪一个值最大,并说明理由。 ②指出S1,S2,
3.(02上海)设{an}(n∈N)是等差数列,Sn是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是..( )
<0
=0 >S5
*
与S7均为Sn的最大值
4.已知数列an的通项
n98n99(nN),则数列an的前30项中最大项和最小项分别是
5.已知{an}是等差数列,其中a131,公差d8。 (1)数列{an}从哪一项开始小于0
(2)求数列{an}前n项和的最大值,并求出对应n的值.
(n1)S1(十).利用an求通项.
SS(n2)n1n21.数列{an}的前n项和Snn1.(1)试写出数列的前5项;(2)数列{an}是等差数列吗(3)你能写出数列{an}的通项公式吗
2.设数列{an}的前n项和为Sn=2n,求数列{an}的通项公式;
2
3.(2010安徽文)设数列的前n项和,则的值为( )
(A) 15 (B) 16 (C) 49 (D)64 4、2005北京卷)数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,an1{an}的通项公式.
三、等比数列
1Sn,n=1,2,3,……,求a2,a3,a4的值及数列3等比数列定义
一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列,......这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q表示(q0),即:an1:anq(q0)
(一)、递推关系与通项公式
递推关系:an1anq通项公式:ana1qn1 推广:anamqnm1. 在等比数列an中,a14,q2,则an 2. 在等比数列an中,a712,q32,则a19_____.
3.(07重庆文)在等比数列{an}中,a2=8,a1=64,,则公比q为( ) (A)2 (B)3 (C)4 (D)8 4.在等比数列an中,a22,a554,则a8=
5.在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a13,前三项和为21,则a3a4a5( )
A 33 B 72 C 84 D 189
(二)、等比中项:若三个数a,b,c成等比数列,则称b为a与c的等比中项,且为bac,注:bac是成等比数列的必要而不充分条件.
例:1.23和23的等比中项为( )
2(A)1 (B)1 (C)1 (D)2
2.(2009重庆卷文)设是公差不为0的等差数列,且成等比数列,则的前项和=( )
A. B. C.
(三)、等比数列的基本性质,
D.
1.(1)若mnpq,则amanapaq(其中m,n,p,qN) (2)qnman2,ananmanm(nN) am(3)an为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列. (4)an既是等差数列又是等比数列an是各项不为零的常数列.
2例:1.在等比数列an中,a1和a10是方程2x5x10的两个根,则a4a7( )
2511(A) (B) (C) (D)
22222. 在等比数列an,已知a15,a9a10100,则a18= 3.等比数列{an}的各项为正数,且a5a6a4a718,则log3a1log3a2 A.12 B.10 C.8 D.2+log35
log3a10( )
4.(2009广东卷理)已知等比数列满足,且,则当时, ( ) A. B. C. D.
(四)、等比数列的前n项和,
(q1)na1Sna1(1qn)a1anq1q1q(q1)
例:1.已知等比数列{an}的首相a15,公比q2,则其前n项和Sn 2.(2006年北京卷)设f(n)2222A.
2n(81) 723n10(nN),则f(n)等于( )
2n12n32n4B.(81) C.(81) D.(81)
77747103.(1996全国文,21)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3+S6=2S9,求数列的公比q;
(五). 等比数列的前n项和的性质
若数列an是等比数列,Sn是其前n项的和,kN*,那么Sk,S2kSk,S3kS2k成等比数列. 例:1.(2009辽宁卷理)设等比数列{ }的前n 项和为,若 =3 ,则 =
A. 2 B. C.
2.一个等比数列前n项的和为48,前2n项的和为60,则前3n项的和为( ) A.83 B.108 C.75 D.63
3.已知数列an是等比数列,且Sm10,S2m30,则S3m (六)、等比数列的判定法 (1)定义法:
an1q(常数)an为等比数列; an2(2)中项法:an1anan2(an0)an为等比数列;
n(3)通项公式法:ankq(k,q为常数)an为等比数列; nan为等比数列。 (4)前n项和法:Snk(1q)(k,q为常数)Snkkqn(k,q为常数)an为等比数列。
n例:1.已知数列{an}的通项为an2,则数列{an}为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断 2.已知数列{an}满足an1anan22(an0),则数列{an}为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
n13.已知一个数列{an}的前n项和sn22,则数列{an}为( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
四、求数列通项公式方法
(1).公式法(定义法)根据等差数列、等比数列的定义求通项 例:1已知等差数列{an}满足:a37,a5a726, 求an;
2.等比数列{an}的各项均为正数,且2a13a21,a39a2a6,求数列{an}的通项公式
3.已知数列{an}满足a12,a24且an2anan1 (nN),求数列an的通项公式;
22
4. 已知数列{an}满足a12,且an15
5.数列已知数列an满足a1
(2)累加法
1、累加法 适用于:an1anf(n)
n12(an5n)(nN),求数列an的通项公式;
1,an4an11(n1).则数列an的通项公式= 2a2a1f(1)若an1anf(n)(n2),则
a3a2f(2) an1anf(n)
两边分别相加得 an1a1例:1.已知数列{an}满足a1
f(n)
k1n1,2an1an14n12,求数列{an}的通项公式。
,a11,求数列{an}的通项公式。 2. 已知数列{an}满足an1an2n1
n3. 已知数列{an}满足an1an231,a13,求数列{an}的通项公式。
(3)累乘法
适用于: an1f(n)an
若
an1aaf(n),则2f(1),3f(2),ana1a2a,n1f(n) annan1两边分别相乘得,a1f(k)
a1k1n例:1. 已知数列{an}满足an12(n1)5an,a13,求数列{an}的通项公式。
2.已知数列an满足a1
3.已知a13,an1
(4)待定系数法 适用于an1qanf(n)
例:1. 已知数列{an}中,a11,an2an11(n2),求数列an的通项公式。
2.(2006,重庆,文,14)在数列an中,若a11,an12an3(n1),则该数列的通项an_______________
*3.已知数列an满足a11,an12an1(nN).求数列an的通项公式;
2n,an1an,求an。 3n13n1an (n1),求an。 3n2
(5)递推公式中既有Sn
S1,n1 分析:把已知关系通过an转化为数列an或Sn的递推关系,然后采用相应的方法求解。
SS,n2n1n1.(2005北京卷)数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,an1列{an}的通项公式.
*2.(2005山东卷)已知数列an的首项a15,前n项和为Sn,且Sn1Snn5(nN),证明数列an11Sn,n=1,2,3,……,求a2,a3,a4的值及数3是等比数列.
(6)取倒数法。
五、数列求和
1.直接用等差、等比数列的求和公式求和。 公比含字母时一定要讨论
2.错位相减法求和:如:
2例:1.求和Sn12x3xnxn1
2.求和:Sn123n23n aaaa
3.裂项相消法求和:把数列的通项拆成两项之差、正负相消剩下首尾若干项。 常见拆项:
数列an是等差数列,数列1的前n项和
anan1例:1.数列的前项和为,若,则等于( )
A.1 B. C. D. 2.已知数列{an}的通项公式为an
4.已知数列{an}的通项公式为an= 5.求1
3.已知等差数列{an}满足a20, a6a810. (1)求数列{an}的通项公式及Sn (2)求数列{
1,求前n项的和;
n(n1)11n1,设Tna1a3a2a421,求Tn.
anan21111,(nN*)。 121231234123nan}的前n项和 n12
7.已知等差数列{an}满足:a37,a5a726,{an}的前n项和Sn (1)求an及Sn (2)令bn1an12(nN),求数列{bn}前n项和Tn
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