完整版高考数学专题《数列》超经典Word格式.docx
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前n项和与通项a。
的关系:
前n项和公式:
sn
n(a〔an)
2
n(n1)d
前n项和公式的一般式:
应用:
若已知
fn2n2
an与Sn
的关系:
例:
Sn2n1,
⑶常用性质:
①若m+n=p+q,贝U有am
m、p成等差数列;
SnAn2Bn,其中A-,B2
d21
n(a1—d)n.
22
a1-d
即可判断fn为某个等差数列an的前n项和,并可求出首项及公差的值。
Sni(n2)(注:
an1
(直接利用通项公式作差求解)
apaq;
特别地:
右am是an,ap的等差中项,则有2am
anapn、
②等差数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”
(如aia2a3,a4
a5a6,a?
a8a9,
)仍是等差
数列;
③an为公差为d等差数列,Sn为其前n项和,则Sm,S2m
Sm,S3m
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an公差
SnSmdnm2nm
d
也构成一个公差为d等差数列。
为♦在等差数丸g」中工
(])口“=E*am=ntmw%良M用*睥=0;
②若又二5m=n,mw*=—(m+n)i
3.若gj与由.}均为等差数列,且前设项却分别为k与亶,则M
4.项/为之口⑴6N)得散的等差数列(外。
符,
邑川-M七*口士G=一=h(<1tt+fln+i)(a„*口"
工为中间的两项);
.
Hn-n
项数为奇数2蔺—1⑴fN1的等差数列伍,]有:
=('
〃I)/1口”为中互项J;
5时一5曲=刖等=言
5折,5侵分税为数列中所有奇数项的和与年有偎数里的和.
⑥若项数为偶数,设共有2n项,则①S偶S奇nd;
⑦若项数为奇数,设共有2n1项,
则①S奇S偶an
②且亘;
S禺an1
…&
-
S禺n
已知等差数列an,其中S10
10QS100
解析:
法一,用等差数列求和公式
na1
10,则S1
n(n1)
10
求出
a,d
法二,
S10,S20S10,S30S20...S110S100成等差数列,设公差为
D,则:
S110
法三,
S100
若0
10S10
45D
=w,(n>
wr)p则S==一仍+叫二4I。
=-1
63.等比数列的通项公式:
⑴①一般形式:
n1
anaiq
qn(nN
②推广形式:
am
anam
ai(1qn)
③其前n项的和公式为:
1qna1,q
q
na1,q
⑵数列an
为等比数列J
anan
1an
2,nN
a〔q
ap
0,n
N*
An
q
⑶常用性质:
①若m+n=p+q,则有amanapaq;
若am是an,ap的等比中项,则有am2anaPn、
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a1a2a3,a4a5a6,a7a8a9,)仍是等
比数列;
③an为等比数列,Sn为其前n项和,则Sm,S2mSm,S3mS2m,S4m&
m..也成等比数列(仅当当
q1或者q1且m不是偶数时候成立);
设等比数列{bn}的前n项积为Tn,则Tk,TZT上,Tk成等比数列.
•••TkT2kT3k
4an为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列.
5an既是等差数列又是等比数列an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:
①定义法:
an1and(常数)(nN)4是等差数列
②中项法:
2an1anan2(nN)an是等差数列
③一般通项公式法:
anknb(k,b为常数)an是等差数列
④一般前n项和公式法:
SnAn2Bn(A,B为常数)烝是等差数列
(1)定乂法:
q(常数)an为等比数列;
⑵中项法:
an1anan2(an0)an为等比数列;
(3)通项公式法:
ankqn(k,q为常数)an为等比数列;
(4)前n项和法:
Snk(1qn)(k,q为常数)an为等比数列。
Snkkqn(k,q为常数)an为等比数列。
数列最值的求解
(1)&
0,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,Sn的最值可求二次函数
Snanbn的最值;
可用二次函数最值的求法(nN);
②或者求出
an中的正、负分界项,即:
则Sn最值时n的值(nN)可如下确定
例1:
中,40,
S9
Sl2,则前
a1
0,S9
SI2
S12
a12ana100
项的和最大。
a11
2a11
a12a10
a12
例2.
设等差数列
①求出公差
②指出
同理:
故an
变式:
a10
的前n项和为
d的范围,
前11(或前10项)项和最大
Sn,已知
a312,S120,S130
S2,,S12中哪一个值最大,
a32d122d,S12
S3
12,
并说明理由。
122122d11d
15652d,根据已知
S2JS13
6,an0n
若等差数列的首项为为
a16
S120,S3
0,
24
—d3
7
14442d
0,可知,n=12是前
7,所以,S6最大
31,从第16项开始小于
1,但要注意此时还要一个隐含条件
a15
n项和正负分界项,
则此数列公差d的取值范围是
1,联立不等式组求解。
3、若数列的前n项和Snn210n,则
nsn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
An2Bn,可知该数列为等差数列,
an2n11
10n9,a2S2
2,,
nSn2n11n
7,da2a12,
f(n)nSn
-2-
2n11n,f(n)
4n
11一,
11,当f(n)0时,即n一时,取得最小值,
4
11
其中211
3,分别求出f
(2)
14,f(3)15,可见当n=3时nsn取得最小。
法二(列举法):
对于a10且数值较小,d0且数值较大时,可用列举法,分别求出n=1、2…时的nsn
的值,再进行比较发现。
....一.an
4、已知数列an,ai33,anian2n,则一的最小值为
析】:
法一(均值不
):
由累加法:
ana1n-nan
n2-n33,令
f(n)
f(5)
33,
5
n丝1,可见当nn
f(6)63,可见n6
即n...33时,免取得最小值,5.33n
6时取得最小值。
实在没招时使用该法。
5、已知等差数列
的前n项和Sn,S10
0,S1525,则nSn的最小值为
6,
m
n310n2
3
3,s0
0ai
aio0a13
,令f(n)n
Sn,f(n)
n2"
n,当f’(n)0,即n即时取得最小值,33
620
7,而f(6)-48,f⑺
-49,故取-49
已知等比数列{『J的首项为公比为-/其前■项和
等比数列;
/]中,
为工,
」一名S对川eN*恒成立.Mji-J的最小昆
JtV
,递减数列,
r-i
it
则数列是[名-工]递增数列,故
Isj
即一^工用—」-工。
"
72"
工
11re-i
0¥
TTL3T
山题意可加;
^^*--£
&
时印七、.恒:
由立.
则H^,B>
3
7212
所以3一W之—即/一.4的最小色为婴口
127272
72
数列通项公式的求法:
类型1:
等差数列型anianf(n)
思路:
把原递推式转化为anianf(n),再使用累加法(逐差相加法)求解。
例,已知数列{an}满足an1an2n1,a11,求数列{an}的通项公式。
解:
由an1an2n1得an1an2n1则
anan12(n1)1
an1an22(n2)1?
a2a12*11
以上逐次累加,ann2
所以数列{an}的通项公式为ann2
变式:
已知数列{an}满足an12an32n,a12,求数列{an}的通项公式。
an12an32n两边除以2n1,得:
1—n,则n11—n—,此时f(n)—,故数列{—nJ
2nl2n22n12n222n:
是以±
21为首项,以刍为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得之1(n1)另,所以数列{an}
21222n2
一31c
的通项公式为an(3n)2n
评注:
本题an1、an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an12an32n
转化为帮牛3,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21(n1)3,
2n2n22n2n2
进而求出数列{an}的通项公式。
类型2:
等比数列型an1f(n)an
把原递推式转化为」」f(n),再使用累乘法(逐商相乘法)求解。
an
例(2004年全国I第15题,原题是填空题)已知数列{an}满足
a11,ana12a23a3L(n1)an1(n2),求{an}的通项公式。
因为ana12a23a3L(n1)an1(n2)①
所以an1a12a23a3L(n1)an1nan②
a„
n1(n2)
用②式一①式信