内容正文:
专题04 等差和等比数列
【要点提炼】
1.等差数列
(1)通项公式:an=a1+(n-1)d;
(2)求和公式:Sn=eq \f(n(a1+an),2)=na1+eq \f(n(n-1),2)d;
(3)常用性质:
①若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则am+an=ap+aq;
②an=am+(n-m)d;
③Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等差数列.
2.等比数列
(1)通项公式:an=a1qn-1(q≠0);
(2)求和公式:q=1,Sn=na1;q≠1,Sn=eq \f(a1(1-qn),1-q)=eq \f(a1-anq,1-q);
(3)常用性质:
①若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则am·an=ap·aq;
②an=am·qn-m;
③Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…(Sm≠0)成等比数列.
温馨提醒 应用公式an=Sn-Sn-1时一定注意条件n≥2,n∈N*.
【方法指导】
常见等差、等比数列的技巧:
数列是一种特殊的函数,学习时要善于利用函数的思想来解决;
运用方程的思想解等差(等比)数列,是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量,掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算;
分类讨论的思想在本内容尤为突出,学习时考虑问题要全面,如等比数列
和
要注意两种情况等等;
等价转化是数学复习中常运用的,数列也不列外,如
与
的转化将一些数列转化成等差(比)数列来解决等,要及时总结归纳;
深刻理解等差(比)数列的定义,能正确使用定义和等差(比)数列的性质解决问题;
掌握一些基本的数学方法:如观察法、类比法、待定系数法、归纳法,数形结合法等;
命题点一 会求等差、等比数列的基本量
【典例1】 (2020·河南开封市·高三一模(理))已知
是各项均为正数的等比数列,
,
.
(1)求
;
(2)在平面直角坐标系
中,设点列
都在函数
的图象上,若
所在直线的斜率为
,且
,求数列
的通项公式.
【答案】(1)
;(2)
.
【分析】
(1)先由题意,设数列
的公比为
(
),由题中条件列出方程求解,得出首项和公比即可;
(2)根据题中条件,得到
,利用累加法,以及等比数列的求和公式,即可求出结果.
【详解】
(1)由题意,设正项等比数列
的公比为
,其中
,
因为
,所以
,则
,解得
或
(舍),
由
得
,则
;
(2)因为点列
都在函数
的图象上,
所以
,
又
所在直线的斜率为
,所以
,即
,
则
,
,…,
以上各式相加得
,
又
,
则
.
【方法总结】
等差、等比数列基本量的运算是等差、等比数列中的一类基本问题,等差(比)数列中有五个量
,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)便可迎刃而解。
【拓展练习】
1.(2021·江西高三其他模拟(理))已知等差数列
为递减数列且首项
,等比数列
前三项依次为
,
,
.
(1)求数列
和
的通项公式;
(2)求数列
的前n项和
.
【答案】(1)
,
;(2)
.
【分析】
(1)设等差数列
的公差为
,由题设求出
即可求得
,进而求得等比数列
的首项
和公比
,即可求得
;
(2)先由(1)求得
,再利用分组求和法求得其前n项和
即可.
【详解】
(1)设等差数列
的公差为
,
由题意得:
,或
(舍)
又
,
公比
(2)
.
【点睛】
思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题思路如下:
(1)首先设出数列的公差,利用题中所给的条件,建立等量关系式,求得公差,根据首项,写出
的通项,进而求得
的首项和公比,求得其通项公式;
(2)结合(1)的结论,利用分组求和法,求得其前n项和
.
命题点二 运用等差、等比数列的基本性质解题
【典例2】(1)(2021·江西高三其他模拟(文))已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1+a2=7,am+am-1=73(m≥3),Sm=2020则m的值为( )
A.100
B.101
C.200
D.202
【答案】B
【分析】
由等差数列的性质可得
,再由等差数列前
项和公式列式可算出结果.
【详解】
,由等差数列的性质可知,
故
故
故选:B
(2)、(2021·山西吕梁市·高三一模(理))已知等比数列
满足
,
,则
( )
A.4
B.
C.8
D.
【答案】A
【分析】
求等比数列的通项公式用公式法,基本量代换;然后求
.
【详解】
因为
,所以
,所以
,
再由
得
,
.
故选:A.
【点睛】
等差(比)数列问题解决的基本方法:基本量代换和灵活运用性质.
【方法总结】
解答与等差、等比数列有关问题的处理策略:
1、利用基本量,根据通项公式和求和公式,列出方程组,虽有一定量的运算,但思路简洁,目标明确;
2、利用等差、