高中数列知识点总结附例题Word文件下载.docx
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0,d<
0,则Sn存在最大值;
若a1<
0,d>
0,则Sn存在最小值.
[难点正本疑点清源]
1.等差数列的判定
(1)定义法:
an-an-1=d(n≥2);
(2)等差中项法:
2an+1=an+an+2.2.等差数列与等差数列各项和的有关性质
(1)am,am+k,am+2k,am+3k,⋯仍是等差数列,公差为kd.
(2)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,⋯也是等差数列.
(3)S2n-1=(2n-1)an.
(4)若n为偶数,则S偶-S奇=n2d.
若n为奇数,则S奇-S偶=a中(中间项).
31
例1(等差数列的判定或证明):
已知数列{an}中,a1=,an=2-(n≥2,
5an-1
5
∴数列{bn}是以-52为首项,1为公差的等差数列.
712
(2)解由
(1)知,bn=n-2,则an=1+bn=1+2n-7,
2
设函数f(x)=1+,
2x-7
易知f(x)在区间-∞,72和72,+∞内为减函数.
∴当n=3时,an取得最小值-1;
当n=4时,an取得最大值3.
例2(等差数列的基本量的计算)设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0.
(1)若S5=5,求S6及a1
(2)求d的取值范围.
-15
解
(1)由题意知S6=S5=-3,a6=S6-S5=-8.
5a1+10d=5,
所以a1+5d=-8.
解得a1=7,所以S6=-3,a1=7.
(2)方法一∵S5S6+15=0,∴(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,即2a21+9da1+10d2+1=0.
因为关于a1的一元二次方程有解,所以Δ=81d2-8(10d2+1)=d2-8≥0,
解得d≤-22或d≥22.
方法二∵S5S6+15=0,∴(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,
9da1+10d2+1=0.故(4a1+9d)2=d2-8.所以d2≥8.
故d的取值范围为d≤-22或d≥22.例3(前n项和及综合应用)
(1)在等差数列{an}中,已知a1=20,前n项和为Sn,且S10=S15,求当n取何值时,Sn取得最大值,并求出它的最大值;
(2)已知数列{an}的通项公式是an=4n-25,求数列{|an|}的前n项和.
解方法一∵a1=20,S10=S15,
10×
915×
145
∴10×
20+2d=15×
20+2d,∴d=-3.
5565∴an=20+(n-1)×
-3=-3n+3.
∴a13=0,即当n≤12时,an>
0,n≥14时,an<
0,
-53
12×
11
∴当n=12或13时,Sn取得最大值,且最大值为S13=S12=12×
20+2×
=130.
∴Sn=20n+nn2-1∵n∈N*,∴当n=12或13时,Sn有最大值,且最大值为S12=S13=130.
(2)∵an=4n-25,an+1=4(n+1)-25,∴an+1-an=4=d,又a1=4×
1-25=-21.
所以数列{an}是以-21为首项,以4为公差的递增的等差数列.an=4n-25<
0,①
an+1=4n+1-25≥0,②
4的等差数列,
11由①得n<
64;
由②得n≥54,所以n=6.即数列{|an|}的前6项是以21为首项,公差为-4的等差数列,从第7项起以后各项构成公差为而|a7|=a7=4×
7-24=3.设{|an|}的前n项和为Tn,则
Tn=
66+3n-6+n-62n-7×
4n≥7
nn-121n+2×
-4n≤6
-2n2+23nn≤6,
2n2-23n+132n≥7.
偶数项之和为30,则
例4,已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,其公差为3
例5等差数列{an},{bn}的前n项和分别为{Sn},{Tn},且Sn=7n+45,则使得an为正Tnn-3bn
整数的正整数n的个数是3.(先求an/bnn=5,13,35)
已知递推关系求通项:
这类问题的要求不高,但试题难度较难把握.一般有三常
见思路:
(1)算出前几项,再归纳、猜想;
(2)“an+1=pan+q”这种形式通常转化为an+1+λ=p(an+λ),由待定系数法求出,再化为等比数列;
(3)逐差累加或累乘法.
Sn1Sn2SnSn1S1S12(n≥2)
n1nnn1SnSn1
anaanaan1aa3aa2a1,n≥2.
an1an2a2a1
知识点2:
等比数列及其n项和1.等比数列的定义2.等比数列的通项公式3.等比中项
若G2=a·
b(ab≠0),那么G叫做a与b的等比中项.
4.等比数列的常用性质
an=anqnm,(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则ak·
al=am·
an.
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λna}(λ≠0),
a1n,{a2n},{an·
bn},abn仍是等比数列.
5.等比数列的前n项和公式等比数列{an}的公比为q(q≠0),其前n项和为Sn,当q=1时,Sn=na1;
n
当q≠1时,Sn=a111--qqn=a11--aqnq.
1-q1-q
6.等比数列前n项和的性质
公比不为-1的等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为qn.
7.等比数列的单调性
q>
1
0<
q<
q=1
a>
递增
递减
常数列
摆动数列
a<
【难点】
1.等比数列的特征从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非常数.2.等比数列中的函数观点
利用函数、方程的观点和方法,揭示等比数列的特征及基本量之间的关系.在借用指数函数讨论单调性时,要特别注意首项和公比的大小.
3.等比数列的前n项和Sn
(1)等比数列的前n项和Sn是用错位相减法求得的,注意这种思想方法在数列求和中的运用.
n
(2)等比数列的通项公式an=a1qn1及前n项和公式Sn=a11--qq=a1-aqq(q≠1)共涉及五个量a1,an,q,n,Sn,知三求二,体现了方程的思想的应用.
(3)在使用等比数列的前n项和公式时,如果不确定q与1的关系,一般要用分类讨论的思想,分公比q=1和q≠1两种情况.
例1:
(1)在等比数列{an}中,已知a6-a4=24,a3a5=64,求{an}的前8项和S8;
(2)设等比数列{an}的公比为q(q>
0),它的前n项和为40,前2n项和为3280,且前n项中数值最大的项为27,求数列的第2n项.
(1)设数列{an}的公比为q,由通项公式an=a1qn-1及已知条件得:
a6-a4=a1q3q2-1=24,①
a3·
a5=a1q32=64.②
由②得a1q3=±
8.
∴q
将a1q3=-8代入①式,得q2=-2,无解将a1q3=8代入①式,得q2=4,=±
2.,故舍去.
a1-q8
当q=2时,a1=1,∴S8=a11-qq=255;
当q=-2时,a1=-1,∴S8=a11-q=85.
1-q
a1
(2)若q=1,则na1=40,2na1=3280,矛盾.n
1-qn=40,
∴q≠1,∴2n
a11-q
1=3280,
1-q=,
①②得:
1+qn=82,∴q=81,将③代入①得q=1+2a1.
∴=,
∴an-1=2,
∵首项c1=a1-1,又a1+a1=1,
111
∴a1=2,∴c1=-2,公比q=2.
又cn=an-1,
∴{cn}是以-12为首项,21为公比的等比数列.
(2)解由
(1)可知cn=
-12·
21n-1=-21n,1n
∴an=cn+1=1-
1-12n-1-
1n又b1=a1=2代入上式也符合,∴bn=2n.
2n.∴当n≥2时,bn=an-an-112n-1=12n-1-21n=12n.
2222
1n.
1例3在等比数列{an}中,
(1)若已知a2=4,a5=-21,求an;
(2)若已知解
(1)设公比为q,则a5=q3,即q3
1n-4
-2.
3
∴a4=
a3a4a5=8,求a2a3a4a5a6的值.
18,
a2
1n-5
∴q=-2,∴an=a5·
q=
2
(2)∵a3a4a5=8,又a3a5=a4,∴a2a3a4a5a6=a45=25=32.
8,
a4=2.
例4已知数列{an}满足a1=1,
(1)令bn=an+1-an,证明:
{bn}是等比数列;
(2)求{an}的通项公式.
规范解答
(1)证明b1=a2-a1=1,
a2=2,
an+an+1
an+2=
2,n∈N*.
an-1+an
当n≥2时,bn=an+1-an=2-an
-an-1)=-2bn-1,
∴{bn}是首项为1,公比为-12的等比数列.
[1分]
[5分]
[6分]
(2)解由
(1)知bn=an+1-an=
-12n