内容正文:
章末整合提升
本章我们学习了特殊函数——数列,首先学习了数列的有关概念,然后学习了两类数列模型:等差与等比数列,最后学习了与自然数有关的命题的证法数学归纳.依据知识之间的联系,完成如下的知识结构图:
答案:①解析法 ②an=a1+(n-1)d ③Sn==na1+n(n-1)d ④an=a1qn-1 ⑤当q=1时,Sn=na1;当q≠1时,Sn= ⑥验n=n0时,命题成立 ⑦n=k(k≥n0)命题成立⇒n=k+1时命题也成立
类型1 等差、等比数列的基本运算
1.等差与等比数列的通项公式、中项公式
数列类型
通项公式
中项公式
等差数列
an=a1+(n-1)d
A=
等比数列
an=a1qn-1
G=±
2.等差与等比数列的前n项和公式
前n项和公式
等差数列
等比数列
公式一
Sn=
Sn=
公式二
Sn=na1+d
Sn=
3.等差与等比数列的常用性质
性质
等差数列
等比数列
①
an=am+(n-m)d或
d=(n≠m)
an=amqn-m或qn-m=(n,m∈N*)
②
若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am+an=ap+aq;特别地,若m+n=2p,则am+an=2ap
若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am·an=ap·aq;特别地,若m+n=2p,则am·an=a
③
设Sn是等差数列{an}的前n项和,则
①Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…构成的数列是等差数列;
②也是一个等差数列
设Sn是等比数列{an}的前n项和,则Sk,S2k-Sk,S3k-S2k满足(S2k-Sk)2=Sk·(S3k-S2k)
4.数列的基本运算以小题出现比较多,但也可作为解答题第一步命题,主要考查利用数列的通项公式及求和公式,求数列中的项、公差、公比及前n项和等,一般试题难度较小.
等比数列{an}的前n项和为Sn,公比q>0,已知S3=14,S6=126.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若a3,a5分别为等差数列{bn}的第4项和第16项,试求数列{bn}的通项公式及前n项和Tn.
【尝试解答】 (1)易知q≠1,由已知得
解得a1=q=2.所以an=2n.
(2)由(1)得a3=8,a5=32,则b4=8,b16=32,设{bn}的公差为d,则有解得
所以bn=b1+(n-1)d=2+(n-1)×2=2n.
且数列{bn}的前n项和Tn=nb1+d
=2n+×2=n2+n.
等差、等比数列基本量的计算方法
在等差(等比)数列的通项公式和前n项和公式中含有五个基本量,即a1,d(q),an,n,Sn.知道其中的三个,可以通过列方程(组)求其余两个,即“知三求二”.在解决等差(等比)数列问题中,往往是化为基本量的运算,有时也可灵活使用等差(等比)数列的性质解题.
1.已知等比数列{an}所有项均为正数,首项a1=1,且a4,3a3,a5成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)数列{an+1-λan}的前n项和为Sn,若S6=63,求实数λ的值.
解:(1)设数列{an}的公比为q>0,由条件q3,3q2,q4成等差数列,所以6q2=q3+q4,解得q=-3或q=2,因为q>0,所以取q=2.所以数列{an}的通项公式为an=1×2n-1=2n-1,所以an=2n-1(n∈N*).
(2)记bn=an+1-λan,则bn=2n-λ·2n-1,
若λ=2,bn=0,Sn=0不符合条件;
若λ≠2,则=2,数列{bn}为等比数列,首项为2-λ,公比为2,此时Sn=(1-2n)=(2-λ)(2n-1),
又S6=63,所以2-λ=1,所以λ=1.
类型2 等差、等比数列的判断与证明
等差(比)数列的判断与证明是本章的重点也是近几年高考的热点.一般已知数列的通项公式主要利用定义法判断已知数列的递推公式,需要构造新数列,判断等差(比)数列,进而求数列通项公式,能力要求较高.
设数列{an}的前n项和为Sn,n∈N*.已知a1=1,a2=,a3=,且当n≥2时,4Sn+2+5Sn=8Sn+1+Sn-1.
(1)求a4的值;
(2)证明:为等比数列;
(3)求数列{an}的通项公式.
【尝试解答】 (1)当n=2时,4S4+5S2=8S3+S1,
即4+5=8+1,
解得:a4=.
(2)证明:因为4Sn+2+5Sn=8Sn+1+Sn-1(n≥2),
所以4Sn+2-4Sn+1+Sn-Sn-1=4Sn+1-4Sn(n≥2),
即4an+2+an=4an+1(n≥2),
因为4a3+a1=4×+1=6=4a2,
所以4an+2+an=4an+1,
因为====,
所以数列是以a2-a1=1为首项,公比为的等比数列.
(3)由(2)知:数