内容正文:
专题五 数列通项公式与求和
知识点一
一、数列的定义、公式、性质
等差数列
等比数列
定义
=常数=公差d
=常数=公比q
通项公式
判定方法
(1)定义法:=常数
(2)中项公式法:⇔为等差数列;
(3)通项公式法:(为常数,)⇔ 为等差数列;
(4)前n项和公式法:(为常数, )⇔ 为等差数列;
(5) 为正项等比数列,则数列 (,且)为等差数列
(1)定义法:=常数
(2)中项公式法: ()⇔ 为等比数列
(3)通项公式法: (均是不为0的常数,)⇔为等比数列
(4)前项和法: (k、q均是不为0的常数,)⇔为等比数列。
(5) 为等差数列⇔为等比数列.
性质
(1)若,,,,且,则,推广:2=
(2) ,
(3) ,…仍成等差数列
(1)若,,,,且,则,推广:
(2) , ,
(3)等比数列依次每项和(),即 ,…仍成等比数列
前n项和
时,;当时,或.
知识点二
数列的单调性与周期性
1、解决数列的单调性问题可用以下三种方法
(1)用作差比较法,根据an+1-an的符号判断数列{an}是递增数列、递减数列或是常数列.
若数列递增,则am -am-1>0; 若数列递增减,则am -am-1<0; 等差数列的公差 d > 0 时,数列为递增数列;d < 0 时,数列为递减数列; d = 0时,数列为常数列;
(2)用作商比较法,根据 (an>0或an<0)与1的大小关系进行判断.
当,=q>1, 或,0<=q<1时,等比数列是递增数列;当,0<=q<1或,=q>1时,等比数列是递减数列;=q<0时, 等比数列是摆动数列;
(3)结合相应函数的图象直观判断.
2、解决数列周期性问题的方法
先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.
知识点三
数列的最值
1、求数列最大项或最小项的方法
(1)利用不等式组(n≥2)找到数列的最大项;
(2)利用不等式组(n≥2)找到数列的最小项.
2、前项和最值的求法
(1)先求出数列的前项和,根据的表达式求解最值;比如:求等差数列的前n项和的最值:因为等差数列前n项和(为常数, )为二次函数,通过配方法求最值或借助图像,利用二次函数的性质或数列的单调性(,递增;,递减)求最值;
(2)根据数列的通项公式,若,且,则最大;若,且,则最小,这样便可直接利用各项的符号确定最值.
(3)利用等差数列的单调性或性质,求出其正负转折项,便可求得和的最值.当,时,有最大值;,时,有最小值;若已知,则最值时的值()则当,,满足的项数使得取最大值,(2)当,时,满足的项数使得取最小值.
(4)利用数列中最大项和最小项的求法:求最大项的方法:设为最大项,则有;求最小项的方法:设为最小项,则有. 只需将等差数列的前n项和依次看成数列,利用数列中最大项和最小项的求法即可.
3、前n项积的最值的求法
当0<a1<1,时,等比数列前n项积有最小值,满足的项数n使得等比数列前n项积有取最小值;当a1>1,时,满足的项数n使得等比数列前n项积有最大值.
4、在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用.
知识点四
方程思想的应用
1、等差数列的通项公式及前项和公式,共涉及五个量,知其中三个就能求另外两个,即知三求二,多利用方程组的思想,体现了用方程的思想解决问题。
2、特殊设法:三个数成等差数列,一般设为;四个数成等差数列,一般设为,这样运算很方便.
3、数列文化类或阅读理解类的题:通常都是正项数列,设成递增的等差或等比数列计算方便些.
知识点五
等差数列的常用性质
1、通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N+).
2、若{an}为等差数列,m,n,p,q,r,k∈N*, 若m+n=p+q则 , 若,则有;, . 若,A,b 三项成等差数列,则:A= (中项公式), 推广:2=.
3、若{an}是等差数列,公差为d,则{a2n}也是等差数列,公差为2d.
4、若{an},{bn}是等差数列, 为{an}前项和,Tn为{bn}前项和,则, {pan+qbn}也是等差数列, =.
5、若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N+)是公差md的等差数列.
数列Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…仍是等差数列,公差是k2d.
6、为等差数列,为其前项和,则,
⑴若等差数列的项数为,有①; ② ;
⑵若等差数列的项数为奇数2-1,则①,②. (中间项); ③
⑶若与为等差数列,且前项和分别为与,则.
7、等差数列的前n项和的最值
⑴若,有最大值,可由不等式来确定
⑵若,有最小值,可由不等式来确定
⑶也可由等差数列前n项和(为常数, )配成顶点式求最值或由二次函数的单调性