内容正文:
夯基专题10 等差、等比数列的计算和性质
考向一 等差、等比数列的基本运算
【核心知识】
考点一:等差数列的基本运算
等差数列的四个判定方法
(1)定义法:证明对任意正整数n都有an+1-an等于同一个常数.
(2)等差中项法:证明对任意正整数n都有2an+1=an+an+2.
(3)通项公式法:得出an=pn+q后,再根据定义判定数列{an}为等差数列.
(4)前n项和公式法:得出Sn=An2+Bn后,再使用定义法证明数列{an}为等差数列.
强调:等差数列的通项公式及前n项和公式,共涉及五个量a1,an,d,n,Sn,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.
考点二:等比数列的基本运算
(1)证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即可.
(2)利用递推关系时要注意对n=1时的情况进行验证.
【典例精讲】
例1. (2023·湖南省岳阳市期中) 已知数列中,,,且是等差数列,则( )
A. B. C. D.
例2. (2023·天津市市辖区联考) 设是公差的等差数列,如果,那么( )
A. B. C. D.
例3.(2023·天津市市辖区月考) 已知等比数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
【拓展提升】
练1-1.(2023·湖南省教研联盟·模拟题) 已知数列和均为等差数列,且为定值,若,,,则( )
A. B. C. D.
练1-2.(2022·江苏省徐州市月考) (多选)已知等比数列中,满足,公比,则( )
A. 数列是等比数列 B. 数列是等差数列
C. 数列是等比数列 D. 数列是等差数列
练1-3.(2023·浙江省宁波市·期末考试) (多选)在公比为整数的等比数列中,是数列的前项和,若,,则下列说法正确的是( )
A. B. 数列是等比数列
C. D. 数列是公差为的等差数列考向二 等差数列的性质
【核心知识】
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{a2n}也是等差数列,公差为2d.
(4)若{an},{bn}是等差数列,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*)是公差为md的等差数列.
(6)和的性质:在等差数列{an}中,Sn为其前n项和,则
①S2n=n(a1+a2n)=…=n(an+an+1);
②S2n-1=(2n-1)an.
③数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…构成等差数列.
④若数列{an},{bn}均为等差数列且其前n项和分别为Sn, Tn ,则.
强调:等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,数列中有五个量a1,n,q,an,Sn,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)可迎刃而解.
【典例精讲】
例4. (2023·湖南省衡阳市模拟)已知等差数列和的前项和分别为和,且,则( )
A. B. C. D.
例5.(2023·湖北省名校·模拟题) 已知数列是等差数列,数列是等比数列,若,,则( )
A. B. C. D.
【拓展提升】
练2-1. (2023·湖北省名校·模拟题) 已知等差数列,的前项和分别为,,若对于任意的自然数,都有,则( )
A. B. C. D.
练2-2. (2023·湖南省岳阳市·模拟题) (多选)设正项等差数列满足,则( )
A. 的最大值为 B. 的最大值为
C. 的最大值为 D. 的最小值为
【核心知识】考向三 等比数列的性质
1.等比数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am·qn-m(n,m∈N*).
(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak·al=am·an.
(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),,{a},{an·bn},仍是等比数列.
2.等比数列前n项和的性质
公比不为-1的等比数列{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.
【典例精讲】
例6. (2023·湖北省黄冈市月考) 已知等比数列满足:,,则的值为( )
A. B. C. D.
例7. (2021·湖北省黄冈市·模拟题) 已知等比数列中,各项都是正数,且,,成等差数列,则数列的前项和为,则:( )
A. B. C.