数列复习课2课时教师.docx
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数列复习课2课时教师
第15、16课时数列复习课(2课时)
一、
二、数列知识回顾
(一)数列的概念
数列的定义(一般定义,数列与函数)、数列的表示法。
数列的通项公式。
求数列通项公式的一个重要方法:
对于任一数列
其通项
和它的前n项和
之间的关系是
(二)等差数列和等比数列
1.等差数列和等比数列的概念、有关公式和性质
等差数列
等比数列
定义
通项公式
=
+(n-1)d=
+(n-k)d=
+
-d
求和公式
中项公式
A=
推广:
2
=
。
推广:
性质
1
若m+n=p+q则
若m+n=p+q,则
。
2
若
成A.P(其中
)则
也为A.P。
若
成等比数列(其中
),则
成等比数列。
3
成等差数列。
成等比数列。
4
2.判断和证明数列是等差(等比)数列常有三种方法:
(1)定义法:
对于n≥2的任意自然数,验证
为同一常数。
(2)通项公式法。
(3)中项公式法:
验证
都成立。
3.在等差数列{
}中,有关Sn的最值问题:
(1)当
>0,d<0时,满足
的项数m使得
取最大值。
(2)当
<0,d>0时,满足
的项数m使得
取最小值。
在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用。
(三)、数列求和的常用方法:
公式法,倒序相加法,错位相减法,拆项法,裂项法,累加法,等价转化等。
1.公式法:
适用于等差、等比数列或可转化为等差、等比数列的数列。
2.裂项相消法:
适用于
其中{
}是各项不为0的等差数列,c为常数;部分无理数列、含阶乘的数列等。
3.错位相减法:
适用于
其中{
}是等差数列,
是各项不为0的等比数列。
4.倒序相加法:
类似于等差数列前n项和公式的推导方法。
5.常用结论
1):
1+2+3+...+n=
2)1+3+5+...+(2n-1)=
3)
4)
5)
6)
【精典范例】
一函数方程思想在研究数列问题中的运用
函数作为高中数学最重要的内容,几乎贯穿中学数学的始终,数列作为特殊的函数,与函数有着千丝万缕的联系:
数列的通项公式及前n项和公式都是关于n的函数,当d≠0时,等差数列的通项是关于n的一次函数,前n项和是关于n的一元二次函数;等比数列的通项公式及前n项和公式都与指数函数有关。
在解决数学问题的过程中,把变量之间的制约关系用函数关系反映出来,便形成了函数思想;把众多待求量通过列方程、解方程来确定,便形成了方程思想,函数与方程之间的辩证思维便形成了函数方程思想。
因此,我们可以借助于函数的有关性质来研究数列问题。
例1
(1)首项为正数的等差数列{a
},其中S
=S
,问此数列前几项和最大?
(2)等差数列{a
}中,S
=100,S
=300,求S
。
(3)等差数列的公差不为0,a
=15,a
a
a
成等比数列,求S
。
分析
(1)等差数列前n项和S
=
n
+(a
-
)n(d≠0)是关于n的二次函数且常数项为0,故可设S
=An
+B
运用配方法求最值;
(2)由S
=An
+B
及S
=100,S
=300,求出A、B后再求S
。
(3)求S
的关键,在于求a
由a
=dn+(a
-d)(d≠0)知,它是关于n的一次函数,故可设a
=An+B,由条件列出方程组求A、B。
【解】
(1)设S
=An
+B
(A≠0),
∵S
=S
,
∴9A+3B=121A+11B,即14A+B=0。
又∵S
=An
+B
=A(n+
)
-
∴当n=-
=7时,S
有最大值S
。
另解由S
=S
,得a
+a
+a
+a
+a
+a
+a
+a
=0,
又∵a
+a
=a
+a
=a
+a
=a
+a
∴4(a
+a
)=0,a
+a
=0.
由于a
>0,据题意知a
=-a
>0,a
<0
因此,前7项和最大。
(2)设S
=An
+Bn(A≠0)
∵S
=100,S
=300,
∴
∴S
=900×
+30×5=600。
另解∵S
=100,S
=300,又S
,S
-S
,S
-S
成等差数列。
∴S
-S
=2(S
-S
)-S
∴S
=600
(3)设a
=An+B(A≠0)
∵a
=15,a
=a
·a
∴
∴
a
=2n-1
∴S
=(2×1-1)+(2×2-1)+…+(2×n-1)
=2×(1+2+…+n)-n
=n(n+1)-n=n
.
评析从函数角度考察等差数列中的通项公式,前n项和公式,从而把数列问题转化为函数解决,体现了函数的思想和方法的应用。
二求数列的通项公式
数列的通项公式是数列的核心之一,它如同函数中的解析式一样,有解析式便可研究其性质等;而有了数列的通项公式便可求出任一项及前n项和等,看来,求数列的通项往往是解题的突破口、关键点,现将求数列通项公式的几种题目类型及方法总结如下。
1.观察法
观察法就是观察数列特征,横向看各项之间的关系结构,纵向看各项与项数n的内在联系,从而归纳出数列的通项公式。
例2写出下面各数列的一个通项公式
(1)
,
…;
(2)1,-
…;
(3)
…;
(4)21,203,2005,20007,…;
(5)0.2,0.22,0.222,0.2222,…;
(6)1,0,1,0,…;
(7)1,
…
【解】
(1)注意各项的分子分别是1
,2
,3
,4
,…,分母比分子大1,
∴数列的通项公式为a
=
.
(2)奇数项为正,偶然项为负,各项分母可看作2
-1=1,2
-1=3,2
-1=7,2
-1=15,2
-1=31,…,各项分子均为1。
∴数列的通项公式为a
=(-1)
·
(3)各项的分母分别是2
,2
,2
,2
,…分子比分母小1。
∴数列的通项公式为a
=
(4)各项可看作21=2×10+1203=2×100+32005=2×1000+5
20007=2×10000+7,
∴数列的通项公式为a
=2×10
+(2n-1).
(5)把各项适当变形0.2=2×0.1=
×0.9=
×(1-
),0.22=2×0.11=
×0.99=
×(1-
),0.222=
×(1-
),0.222=
×(1-
),…,
∴数列的通项公式为a
=
·(1-
)。
(6)奇数项皆为1,偶然项为0,
∴数列的通项公式为a
=
(7)各项可看作1=1+0,
=
+1,
=
+0,
=
+1,
=
+0,
=
+1,…,∴数列的通项公式为a
=
+
.
评析用观察法写数列的通项公式,一般考虑如下几点:
(1)观察数列各项符号变化,考虑通项公式中是否有(-1)
或者(-1)
部分,如本例中
(2),(6),(7)也有所涉及。
(2)分解分子分母的因数(式),考虑其变化规律与序号的关系,应注意根据某些变化规律较明显的项,“猜”出某些因式约分后规律表现得不那么明显的项,同时要特别注意等差,等比关系,如本例
(2),(3),(4)等。
(3)考虑分子、分母与一些特殊数列如2
,3
,n
n
等的关系,如本例
(1),
(2),(3)等。
2.已知S
求a
或已知S
与a
的关系求a
已知数列{a
}的前n项和S
求a
时,要注意运用a
和S
的关系,即
例3已知下列各数列{a
}的前n项和S
的公式,求{a
}的通项公式。
(1)S
=10
-1;
(2)S
=10
+1;
【解】
(1)当n=1时,a
=S
=9,
当n≥2时,a
=S
-S
=(10
-1)-(10
-1)=10
-10
=9·10
,
且n=1时,a
=9也适合上式,∴a
=9·10
(n
).
(2)当n=1时,a
=S
=10
+1=11,
当n≥2时,a
=S
-S
=(10
+1)-(10
+1)=9·10
,
而n=1时,a
=11,不适合上式,
∴
评析已知{a
}的前n项和S
求a
时应注意以下三点:
(1)应重视分类类讨论的应用,要先分n=1和n≥2两种情况讨论,特别注意由S
-S
=a
推导的通项a
中的n≥2。
(2)
由S
-S
=a
,推得的a
且当n=1时,a
也适合“a
式”,则需统一“合写”。
(3)由S
-S
=a
推得的a
,当n=1时,a
不适合“a
式”,则数列的通项应分段表示(“分号”),即
如本例中
(2),(3)。
请观察本例中
(1)与
(2)的差异及联系。
3.累差法
若数列{a
}满足a
-a
=f(n)(n
),其中{f(n)}是易求和数列,那么可用累差法求a
。
(请你复习求等差数列通项公式的部分)
例4求数列1,3,7,13,21,…的一个通项公式。
【解】∵a
-a
=3-1=2,
a
-a
=7-3=4,
a
-a
=13-7=6,
…
a
-a
=2(n-1)
以上n-1个等式左右两边分别相加,得
a
-a
=2[1+2+3+…+(n-1)]=(n-1)n,
∴a
=n
-n+1.
且n=1时,a
=1适合上式。
∴a
=n
-n+1.
评析我们应验证n=1时a
=1适合a
=n
-n+1式,这是什么原因。
4.累商法
若数列{a
}满足
=f(n)(n
),其中数列{f(n)}前n项积可求,则可用累商法求a
.
例5在数列{a
}中,a
=2,a
=
a
求通项a
。
【解】∵a
=2,a
=
a
∴
=
,
=
,
……
=
。
以上n-1个等式左右两边分别相乘得
=n,a
=2n.
且n=1时,a
=2也适合上式。
∴a
=2n.
5.构造法
直接求通项a
较难求,可以通过整理变形等,从中构造出一个等差或等比数列,从而将问题转化为较易求解的问题,进一步求出通项a
。
例6各项非零的数列{a
},首项a
=1,且2S
=2a
S
-a
n≥2,求数列的通项a
。
【解】∵a
=1,2S
=2a
S
-a
n≥2,又a
=S
-S
.
∴2S
=2S
-2S
S
-S
+S
,
∴
-
=2(n≥2)(怎么得到的?
)
∴数列{
}是以
=1为首项,以2为公差的等差数列,
∴
=1+(n-1)·2=2n-1,S
=
.
∴a
=S
-S
=
-
=
(n≥2)
又a
=S
=1,不适合上式,
∴
有些求通项的题目可能要综合应用几种方法和技巧;当然了,有些题可能有多种解法。
评析构造法解决问题希大家尽量掌握,这对于提高我们的数学素质大有帮助。
注意求数列通项公式的问题是最为常见的试题,特别要注意已知S
求a
的问题。
三数列求和
数列求和是数列部分的重要内容,求和问题也是很常见的试题,对于等差数列,等比数列的求和主要是运用公式;某些既不是等差数,也不是等比数列的求和问题,