内容正文:
一、系统认知·形成数学思维
(一)贯通知识体系和联系
续表
(二)把握数学思想和方法
本章公式推导和解题过程中用到的基本方法和思想
(1)在求等差数列和等比数列的通项公式时,分别用到了累加法和累乘法;
(2)在求等差数列和等比数列的前n项和时,分别用到了分组求和法、裂项相消法和错位相减法;
(3)等差数列和等比数列各自都涉及5个量,已知其中任意三个求其余两个,用到了方程思想;
(4)在研究等差数列和等比数列单调性,等差数列前n项和最值问题时,都用到了函数思想.
二、把握重点·常考题型集训
题型一 等差、等比数列的基本运算
1.我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有善走男,日增等里,首日行走一百里,九日共行一千二百六十里,问日增几何?”,该问题中,善走男第5日所走的路程里数是 ( )
A.120 B.130
C.140 D.150
答案:C
答案:B
4.已知{an}为等比数列,Sn为数列{an}的前n项和,an+1=2Sn+2,则a4的值为 ( )
A.3 B.18
C.54 D.152
答案:C
解析:设等比数列{an}的公比为q,由题意可得当n=1时,a2=2a1+2,即a1q=2a1+2, ①
当n=2时,a3=2(a1+a2)+2,即a1q2=2(a1+a1q)+2, ②
联立①②可得a1=2,q=3,则a4=a1q3=54.故选C.
解析:由a1=2,Sn+1-3Sn=2,得S2-3S1=2,即2+a2-6=2,解得a2=6.
6.已知等差数列{an}的公差d≠0,{an}中的部分项组成的数列ak1,ak2,…,akn,…恰好为等比数列,其中k1=1,k2=5,k3=17,求数列{kn}的通项公式.
解:由题意可知,a1,a5,a17成等比数列,则a=a1a17,即(a1+4d)2=a1(a1+16d),
化简得8a1d+16d2=16a1d.
∵d≠0,∴a1=2d.
∴an=a1+(n-1)d=2d+(n-1)d=(n+1)d.
∴a5=6d.
由等差数列的通项公式得akn=(kn+1)d,∴kn+1=2·3n-1,解得kn=2·3n-1-1.
因此,数列{kn}的通项公式为kn=2·3n-1-1,k∈N+.
题型二 等差、等比数列的判定
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+Sn=n.
(1)设cn=an-1,求证:{cn}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
解:(1)证明:∵an+Sn=n, ①
∴ an+1+Sn+1=n+1. ②
②-①得an+1-an+an+1=1,
∴2an+1=an+1,∴2(an+1-1)=an-1,
8.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.
(1)求证:an+2-an=λ;
(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.
解:(1)证明:由题设知,anan+1=λSn-1,an+1an+2=λSn+1-1,
两式相减得an+1(an+2-an)=λan+1,
由于an+1≠0,所以an+2-an=λ.
(2)存在λ=4满足题意.理由如下:
由题设知,a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1.
由(1)知,a3=λ+1.
令2a2=a1+a3,解得λ=4.故an+2-an=4,
∴数列{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,
a2n-1=4n-3;
同理,数列{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,
a2n=4n-1.
综上可得an=2n-1,an+1-an=2,
因此存在λ=4,使得数列{an}为等差数列.
[题型技法] 等差、等比数列的判定方法
通项公式法 an=pn+q(p,q为常数)⇔{an}是等差数列
an=cqn(c,q均为非零常数)⇔{an}是等比数列
前n项和
公式法 Sn=An2+Bn(A,B为常数)⇔{an}是等差数列
Sn=kqn-k(k≠0,q≠0且q≠1)⇔{an}是等比数列
续表
答案:C
=n2+2n(n∈N+),
11.在①a5=b4+2b6,②a3+a5=4(b1+b4),③b2S4=5a2b3三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.
设{an}是公比大于0的等比数列,其前n项和为Sn,{bn}是等差数列.已知a1=1,S3-S2=a2+2a1,a4=b3+b5,__________.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
(2)设Tn=a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn,求Tn.
解:(1)设等比数列{an}的公比为q,
∵a1=1,S3-S2=a2+2a1,∴a3=a2+2a1,即q2-q-2=0,解得q=2或q=-1,
∵q>0,∴q=2,∴an=2n-1.
选条件