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数列
、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:
ai,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:
1111
巧,3,4,5…
说明:
①an表示数列,an表示数列中的第n项,a.=fn表示数列的通项公式;
1n2k1
2同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。
例如,an=
(1)n='(kZ);
1,n2k
3不是每个数列都有通项公式。
例如,1,1.4,1.41,1.414,……(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)
SnSn1(n》2)
二、等差数列
(1)、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an1a.d(n1)
例:
等差数列an2n1,anan1
(2)、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。
例:
1.已知等差数列an中,a7a916,a41,则a12等于()
A.15B.30C.31D.64
2.{an}是首项a11,公差d3的等差数列,如果%2005,则序号n等于
(A)667(B)668(C)669(D)670
3.等差数列an2n1,bn2n1,则a.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A
ab
a,A,b成等差数列A即:
2anianan2
2
例:
1.(全国I)设an是公差为正数的等差数列,若aia2a3
(2an
anm)
15,a!
a2a380,则ana12
A.120B.105C.90D.75
(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;
aa
(3)在等差数列an中,对任意m,nN,anam(nm)d,dnm(mn);
nm
递推公式:
sn色切(aman(m1))n
2
2
例:
1.如果等差数列
an中,a3
a4a5
12,那么qa2..
a7
(A)14
(B)21
(C)28
(D)35
2.(湖南卷文)设Sn
是等差数列
an的前
n项和,已知a23,
a611,则S7等于()
A.13B.
35
C
.49D
.63
3.(全国卷I)
设等差数列an的前n项和为Sn,若S972,则a?
a°a9=
390,则这个数列有(
D.10项
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
5.已知等差数列an的前n项和为Sn,若S12
21,则a2a5as
an
A.13项B.12项C.11项
6.(全国卷n)设等差数列an的前n项和为Sn,若a55a3则-
S5
(1)若项数为偶数,设共有2n项,则①S偶S奇nd;
②
&偶
(2)若项数为奇数,设共有2n1项,则①S奇S偶an
an
an1
S奇
a中:
②—
&偶
前n项和,求Tn。
(六).对于一个等差数列:
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,S3nS?
n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()
A.130B.170C.210D.260
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
10,则前110项和为
30,贝yS9=
3•已知等差数列an的前10项和为100,前100项和为
4.设Sn为等差数列an的前n项和,S414,3。
S7
5.(全国II:
)设S是等差数列{
an}的前
n项和,若
S3_
1
则S=
S6
3
S12
3
1
1
1
A.—
B.—
C
D.-
10
3
8
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:
2an1anan2(nN)an是等差数列
3通项公式法:
an
knb
(k,b为常数)
an
是等差数列
④前n项和公式法:
Sn
An2Bn
(A,B为常数)
a是等差数万【[
an是等差数列
例:
1.
已知数列{ar
|}满足anan1
2,
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an
2n
5,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
3.
已知一个数列
{an}的前n项和Sn
2n24,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
4.
已知一个数列
{an}的前n项和Sn
2n2,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an
22a
n1an0,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
a〔=8,84
2,且
an22an1an0(nN
)
①求数列an的通项公式;
7.(天津理,2)设S是数列{an}的前n项和,且s=n2,则{an}是()
B.等差数列,但不是等比数列
D.既非等比数列又非等差数列
0,d0时,Sn有最小值;
A.等比数列,但不是等差数列
C.等差数列,而且也是等比数列
(九).数列最值
2
anbn的最值;
(1)ai0,d0时,Sn有最大值;ai
(2)Sn最值的求法:
①若已知Sn,Sn的最值可求二次函数Sn
an0或an0
an10an10
项的和最大。
若已知an,则Sn最值时n的值(nN)可如下确定
例:
1•等差数列an中,ai0,S9S12,则前
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,
2指出S1,S2,,S12中哪一个值最大,并说明理由。
3.(上海)设
{an}(n€N)是等差数列,
S是其前n项的和,且SvS6,S6=S>S,则下列结论错误
的是
()
A.dv0
B.a7=0
C.S9>S5
D.S6与S7均为Sn的最大值
4.已知数列
an的通项n98
nJ99
N),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a1
31,
公差d
8。
(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.
(十).利用an'1)求通项.
SSm(n2)
1.数列{an}的前n项和Snn21.
(1)试写出数列的前5项;
(2)数列{%}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3=2n,求数列{an}的通项公式;
3.
(安徽文)设数列{an}的前n项和Snn2,则a8的值为()
1
4、北京卷)数列{an}的前n项和为且a1=1,an1-Sn,n=1,2,3,……,求a2,a3,a4的值及数列{an}
3
的通项公式.
三、等比数列
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:
anamqnm
1•在等比数列an中,a14,q2,则an
2.在等比数列an中,a712,q近,则a19.
3.(07重庆文)在等比数列{an}中,a2=8,a1=64,,则公比q为()
4.在等比数列an中,a2
2,a554,贝Ua$=
(A)2(B)3(C)4(D)8
5.在各项都为正数的等比数列
{an}中,首项a13,前三项和为21,则a3a°a§
A33B72C84D189
(二)、等比中项:
若三个数a,b,c成等比数列,则称b为a与c的等比中项,且为bac,注:
b2ac是成
等比数列的必要而不充分条件.
例:
1.2.3和2.3的等比中项为()
(A)1
(B)1
(C)1
(D)2
的前n项和Sn=
2.(重庆卷文)设an是公差不为0的等差数列,ai2且31,33,36成等比数列,则an
()
n27n
2n
5n
2n
3n
2
A.■
B.—
—
C.
D.
nn
44
3
3
2
4
(三)、等比数列的基本性质,
1.
(1)若mnp
q,则3m
3n
3P
3q
(其中
m,n,p,q
N)
nmn2
(2)q,3n
3nm3
nm
(n
N
)
3m
(3)3n为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列.
(4)3n既是等差数列又是等比数列3n是各项不为零的常数列•
例:
1•在等比数列3n中,&和3io是方程2x25X10的两个根,则3437()
5血11
(A)(B)(C)(D);
2222
2.在等比数列3n,已知315,39310100,则318=
3.等比数列{a.}的各项为正数,且
3536343718,则log331
log332
Llog3310
A.12
B.10C
.2+log35
4.(广东卷)
已知等比数列
{3n}
满足
3n
0,n1,2,L
,且
3532n5
2n/
2(n3)
则当n
1时,
log231log233L
log232n
(四)、
Sn
例:
A.n(2n1)
等比数列的前
na
31(1qn)
B.
(n
1)2
C.
D.
(n1)2
n项和,
(q1)
313nq
1q
(q
1)
1.已知等比数列{3n}的首相31
2•(北京卷)设f(n)224
"2n八2—n1
A.-(81)B.y(8
5,
27
公比
210
1)
2,
23n
n项和Sn
则其前
10(nN),则f(n)等于()
2n32n4
(81)D.-(81)
n项和为S,若S3+S6=2$,求数列的公比q;
(5).等比数列的前n项和的性质
例:
1.(辽宁卷)设等比数列
{an}的前n项和为Sn,若
S6S
S3=3,则S6=
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
A.2B.
3
C.
3D.3
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.83B•
108
C.
75
D.63
3.已知数列an是等比数列,且Sm10,S2m30,则Ssm
(6)、等比数列的判定法
o
(1)定义法:
q(常数)an为等比数列;
an
2
(2)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。
Sn
kkqn(k,q为常数)a.为等比数列。
例:
1.
已知数列{an
}的通项为an2n,
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
、卄2
}满足an1anan
2(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
3.
已知一个数列
{an}的前n项和Sn
22n1,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,a5ay26,求an;
2
2.等比数列{an}的各项均为正数,且2a13a21,a39a2a6,求数列{a.}的通项公式
2
3.已知数列{an}满足a12,a24且an2anan1(nN),求数列an的通项公式;
4.已知数列{an}满足a12,且an15n12@5n)(nN),求数列an的通项公式;
5.数列已知数列an满足ah
1,an4an11(n1).则数列an的通项公式=
2
(2)累加法
1、累加法适用于:
anianf(n)
若an1anf(n)(n2),则
a2aif
(1)a3a2f
(2)LL
an1anf(n)
n
两边分别相加得an1a1f(n)
k1
2.已知数列{an}满足an1
an
2n1,a11,求数列{an}的通项公式。
3.已知数列{an}满足an1
an23n1,a13,求数列{an}的通项公式。
(3)累乘法
适用于:
an1f(n)an
an1
若
an
f(n),则
a2
a1
f(1,s
f
(2)丄
L詈f(n)
两边分别相乘得,
an1
例:
1.已知数列
2.已知数列
a1
a1
{an}满足
an
an满足a1
f(k)
2(n
1)5n
a13,求数列{an}的通项公式。
,an
n
n1*
,求an。
3.已知a13,an1
3n1
3n2an
(n
1),求an。
(4)待定系数法
适用于aniqanf(n)
例:
1.已知数列{an}中,a1
1,an
2an1
1(n
2),求数列an的通项公式。
2.(重庆,文,14)在数列
an中,
若a1
1,an
12an3(n1),则该数列的通项an
3.已知数列an满足a1
1,an1
2an
1(n
N).求数列an的通项公式;
(5)递推公式中既有Sn
Sni
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。
SnSn1,n2n
1
1.(北京卷)数列{an}的前n项和为S,且a1=1,an1-Sn,n=1,2,3,……,求a2,a3,a4的值及数列
3
{an}的通项公式.
2.(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an1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。
n⑻a.)
2
n(n1)d
2
Sn
najq1)普(q
公比含字母时一定要讨论
1)
2.错位相减法求和:
如:
an等差,bn等比,求aibia2b2
anbn的和.
例:
1.求和Sn12x3x2Lnxn1
123
2.求和:
51二二
aaa
1
常见拆项:
1
1
1
n(n
1)
n
n1
1
1
(1打)
2
n(n
2)
2
11(_
(2n1)(2n1)2(2n1
1
n(n1)(n2)
1
2n
1)
1
(n1)(n2)
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。
例:
1.数列{an}的前n项和为Sn
,若
1
an
则Ss等于()
n(n1)
5c
1
1
A.1B.C
D.
6
6
30
2.已知数列{an}的通项公式为
an
1
,求刖
n项的和;
n(n1)
4.已知数列{an}的通项公式为
an=
1,设Tn
11,1亠丁
L,求1n
2
a1a3a2a4anan2
数列an是等差数列,数列
anan1
的前n项和
5.求1
I*
(nN)。
123n
3.已知等差数列{a*}满足a20,a6
10.
(2)求数列{長}
的前n项和
(1)求数列{a*}的通项公式及Sn
7.已知等差数列{an}满足:
a37,a5a726,{an}的前n项和Sn
(1)求an及Sn
1
(2)令bn—一(nN),求数列{bn}前n项和Tn
an1