内容正文:
专题01 等差、等比数列的基本量的计算及性质的应用
知识归纳
一、等差数列
1.等差数列的有关概念
(1)等差数列的定义
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都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示,定义表达式为an-an-1=d(常数)(n≥2,n∈N*).
(2)等差中项
由三个数a,A,b组成等差数列,则A叫做a与b的等差中项,且有2A=a+b.
2.等差数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1+(n-1)d.
(2)前n项和公式:Sn=na1+d或Sn=.
3.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,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak+al=am+an.
(3)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列.
(4)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
(5)S2n-1=(2n-1)an.
(6)等差数列{an}的前n项和为Sn,为等差数列.
4.已知数列{an}的通项公式是an=pn+q(其中p,q为常数),则数列{an}一定是等差数列,且公差为p.
5.在等差数列{an}中,a1>0,d<0,则Sn存在最大值;若a1<0,d>0,则Sn存在最小值.
6.等差数列{an}的单调性:当d>0时,{an}是递增数列;当d<0时,{an}是递减数列;当d=0时,{an}是常数列.
7.数列{an}是等差数列⇔Sn=An2+Bn(A,B为常数).这里公差d=2A.
二、等比数列
1.等比数列有关的概念
(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q(q≠0)表示.
(2)等比中项:如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,此时,G2=ab.
2.等比数列的通项公式及前n项和公式
(1)若等比数列{an}的首项为a1,公比是q,则其通项公式为an=a1qn-1.
(2)等比数列通项公式的推广:an=amqn-m.
(3)等比数列的前n项和公式:当q=1时,Sn=na1;当q≠1时,Sn==.
3.等比数列性质
(1)若m+n=p+q,则aman=apaq,其中m,n,p,q∈N*.特别地,若2w=m+n,则aman=a,其中m,n,w∈N*.
(2)ak,ak+m,ak+2m,…仍是等比数列,公比为qm(k,m∈N*).
(3)若数列{an},{bn}是两个项数相同的等比数列,则数列{an·bn},{pan·qbn}和也是等比数列(b,p,q≠0).
(4)等比数列{an}的前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n仍成等比数列,其公比为qn.(n为偶数且q=-1除外)
(5)若或则等比数列{an}递增.
若或则等比数列{an}递减.
4.等比数列{an}的通项公式可以写成an=cqn,这里c≠0,q≠0.
5.等比数列{an}的前n项和Sn可以写成Sn=Aqn-A(A≠0,q≠1,0).
6.数列{an}是等比数列,Sn是其前n项和.
(1)若a1·a2·…·an=Tn,则Tn,,,…成等比数列.
(2)若数列{an}的项数为2n,则=q;若项数为2n+1,则=q,或=q.
题型归纳
题型一 等差、等比数列基本量的运算
题型二 等差、等比数列的综合运算
题型三 等差、等比数列的证明
题型四 等差数列的性质
(1) 等差数列项的性质
(2) 等差数列前n项和的性质
题型五 等比数列的性质
题型六 等差数列前n项和的最值
题型分类
题型一 等差、等比数列基本量的运算
例1:已知在等差数列中,,,则=( )
A.8 B.10 C.14 D.16
例2:等差数列的前项和,,则( )
A.9 B.12 C.30 D.45
例3:如果数列满足,,且数列是等差数列,则数列的第2021项等于______.
例4:已知等差数列前三项的和为-3,前三项的积为8.求等差数列的通项公式.
例5:在等比数列中,若,,则___________.
例6:已知等比数列的前项和为,且公比,,,则( )
A.1 B. C. D.
例7:在北京冬奥会开幕式上,二十四节气倒计时惊艳了世界.从冬至之日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影长依次成等差数列,若冬至的日影长为18.5尺,立春的日影长为15.5尺,则立夏的日影长为( )
A.9.5 尺 B.10.5 尺 C.11.5 尺 D.12.5 尺