内容正文:
第14讲 等差数列与等比数列
一、课标要求:
本单元的学习,可以帮助学生通过对日常生活中实际问题的分析,了解数列的概念;探索并掌握等差数列和等比数列的变化规律,建立通项公式和前n项和公式:能运用等差数列、等比数列解决简单的实际问题和数学问题,感受数学模型的现实意义与应用;了解等差数列与一元一次函数、等比数列与指数函数的联系,感受数列与函数的共性与差异,体会数学的整体性。
内容包括,数列概念、等差数列、等比数列、*数学归纳法。
(1)数列概念
通过日常生活和数学中的实例,了解数列的概念和表示方法(列表、图象、通项公式),了解数列是一种特殊函数。
(2)等差数列
①通过生活中的实例,理解等差数列的概念和通项公式的意义。
②探索并掌握等差数列的前n项和公式,理解等差数列的通项公式与前n项和公式的关系。
③能在具体的问题情填中,发现数列的等差关系,并解决相应的问题。
④体会等差数列与一元一次函数的关系。
(3)等比数列
①通过生活中的实例,理解等比数列的概念和通项公式的意义。
②探索并掌握等比数列的前n项和公式,理解等比数列的通项公式与前n项和公式的关系。
③能在具体的问题情境中,发现数列的等比关系,并解决相应的问题。
④体会等比数列与指数函数的关系。
二、知识梳理
1. 等差数列的判定:
①(定义法); ②(中项法); ③;④.
2. 等差数列通项公式:⑴; ⑵.
3. 等差数列前项和公式:(公式推导方法:倒序相加法、分组求和法)
①(均值型);
②(基本量型)【.】
【如何求?首项是还是,公差是,还要注意项数是多少.】
【,是公差为的等差数列.】
4. 等差数列的性质:【数列增减性与的关系】
①若成等差数列,则叫做的等差中项,即;
②若,则;
③若成等差数列,则也成等差数列,即,则.
④等差数列的连续项的和构成的数列仍为等差数列(公差为).
■均匀分段的和仍为等差数列.【解题时可画线段示意图:,,,….线段上标注各段和!】
⑤从等差数列中抽取若干项组成新数列,若序号成等差数列,则对应的项也成等差数列.【等距抽项成等差!】
⑥设,为等差数列,则等仍为等差数列,而是等比数列.
⑦在等差数列中,当项数为时,;当项数为时,(中间项).
⑧项之比与和之比的关系:设等差数列,的前项的和分别为则【】
5. 利用等差数列通项公式和求和公式熟练解决“知三求二”问题:抓住基本量是关键.
6. 等比数列的判定(用①②③④)与证明(用①②):【判定为等比数列时,一般应有 的说明.】
①(定义法); ②(中项法);
③(通项法,首项,公比是多少?); ④(和式法).
7. 等比数列通项公式:⑴, ⑵
8. 等比数列前项和公式:当时,;当时,.
【在公比不明确的情况下,求和必须分,两种情形!】
【公式推导方法有三种:①(乘公比)错位相减法;②分数等比定理;③利用.】
【如何求?首项是还是,公比是,还要注意项数是多少!】
9. 等比数列的性质:【数列增减性与的关系】
①若成等比数列,则叫做的等比中项,即;
②若,则;
③若成等差数列,则也成等比数列,即,则.
④等比数列的连续项的和构成的数列仍为等比数列(公差为).
■均匀分段的和仍为等比数列.但当时,必须为奇数.
【解题时可画线段示意图:,,,….线段上标注各段和!】
10. 利用等比数列通项公式和求和公式熟练解决“知三求二”问题:抓住基本量是关键.在等差、等比数列求和项数比较少的情况下,不一定非要求和公式,可以考虑用各项相加的形式表示!
三、查缺补漏
1. 数列的思维特征
(1)要关注数列的属性(通项公式)
例1.=___________.
(2)要关注数列的项数
例2.,求.
例3.已知数列,其前n项和为,,求.
2.用函数的观点认识数列.解决数列问题
数列的通项公式是特殊的函数,可用函数观点处理.
例4.已知等差数列和等比数列各项都是正数,且,则一定有( )
A. B. C. D.
例5.等差数列是首项为,公差为1的等差数列,数列满足,若对任意的都有成立,则实数的取值范围是_____________.
例6.已知数列是递增数列,且对都有,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
四、常用二级结论
1. 在由正到负或由负到正的等差数列中,有关的最值问题:
①利用,找出所有的非负数项(或所有的非正数项),便可确定的最大值(或最小值).
②利用是二次函数,找对称轴,完成求最值.
2. 等差数列的前项和与的前项和的关系.
①设的前项均为非负数,则
②设的前项均为非正数,则
3. 与等差数列有关的递推数列:
①【取倒数】是首项为,公差为的等差数列;
变式:【除积数】是首项为,公差为的等差数列.
②【除幂