内容正文:
数列的通项与求和
教学目标
1、掌握由常见数列递推关系式求通项公式的方法,由数列递推关系式的特点,选择合适的方法;
2、掌握等差数列与等比数列前n项和公式,并能够应用这些知识解决一些简单的问题
重 点
1、根据数列的递推公式求解数列通项公式 ;
2、掌握求一些特殊数列前n项和的方法:公式、分组、倒序相加、裂项、错位;
3、理解求数列通项及数列求和中蕴含的数学思想方法.
难 点
理解求数列通项及数列求和中蕴含的数学思想方法
(一)数列的通项
知识梳理
1、等差数列的通项公式:
2、等比数列的通项公式:
※3、用观察法(不完全归纳法)求数列的通项.
二、根据递推关系求通项
1、累加法(叠加法)
形如或,且不为常数,则求可用累加法.
①若是关于的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;
②若是关于的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;
③若是关于的特殊分式函数,累加后可裂项求和.
(
【
知识注释
】
)
2、累乘法(叠乘法)
形如或,且不为常数(一般情况下为分式形式),求用累乘法.
(
【
知识注释
】
)
3、待定系数法
形如,其中) 型
(1)若时,数列为等差数列;
(2)若时,数列为等比数列;
(3)若且时,数列为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造辅助数列来求解.见下
(
【
知识注释
】
设
,
得
,
可得
。
【
知识补充
】
形如
,可以有三种方法进行求解:
①
同时除以
,可得
,令
,得
,利用待定系数法进行求解
②
同时除以
,可得
,令
,得
,利用累加法进行转化求解
③
当
时,可以构造
,令
,可得
...
这三种方法比较下来,第一种方法相对运算会简单一些,第二种方法要利用累加求和,有可能会计算错误;第三哪种方法使用的前提是
,所以适用范围会有限制。
)
4、倒数法
形如型,取倒数变成的形式的方法叫倒数变换法.
(
【
知识注释
】
形如
型
,
其实就是高一所学习的
模型,要学会数列和知识点之间的勾连.
取倒数后有两种类型:一是直接转化为等差数列;二是再借助于待定系数法去求解.
)
5、对数变换法
形如
这种类型一般是等式两边取对数后转化为型,再利用待定系数法求解.
(
【
知识注释
】
形如
,
此时最好的方法就是两边同时取
,这样可以很好的降低难度,具体如下:
,令
,可得
,然后再利用待定系数法进行求解
)
6、和有关型
已知数列前项和,则用公式(注意:不能忘记讨论).
(
【
知识注释
】
由于
和
在数列中是不同的属种,所以一般情况下,我们要对它们之间进行同类型的转化,可以利用
公式
,
把递推关系中的
,
也可以把
,
这两种思维我们要学会融会贯通.可以以2019年上海高考题为例
“
己知数列
前
项和为
,且满足
,则
___________.
”
)
7、奇偶讨论型
①形如型
(1)若(为常数),则数列为“等和数列”,它是一个周期数列,周期为2,其通项分奇数项和偶数项来讨论;
(2)若为的函数(非常数)时,可通过构造转化为型(详见知识注释),通过累加来求出通项;或用降阶法(两式相减)得,分奇偶项来分求通项.
(
【
知识注释
】
→
→
累加法求解
)
②形如型
(1)若(为常数),则数列为“等积数列”,它是一个周期数列,周期为2,其通项分奇数项和偶数项来讨论;
(2)若为的函数(非常数)时,可通过降阶法得,两式相除后,分奇偶项来分求通项.
例题精讲
①累加法
【例1】若数列由,确定,求通项公式____________.
【例2】数列满足,,,则数列的通项公式____________.
【例3】已知数列中,求数列的通项公式.
【例4】数列中,,,求通项公式.
【例5】已知数列满足,;数列满足,.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)求数列的通项公式.
【例6】在数列中,设.
求证:数列是等差数列,并求通项公式;
【例7】(1)已知数列的前项和,则该数列的通项公式____________.
(2)已知数列的前项和,则该数列的通项公式____________.
【例8】(1)设数列前项的和为,,,求通项____________.
(2)设为数列的前项和,且,,,则数列的通项公式为____________.
【例9】(1)已知数列中,,,求通项.
(2)设数列满足,则____________.
【例10】(1)数列满足:,对任意有成立.
求数列的通项公式;
(2)已知数列中,,,求数列通项
巩固训练
1、已知数列中,,,,则数列的通项公式____________.
2、已知数列满足,,,求数列的通项公式.
3、已知在数列中,,,求通项.
4、已知数列中,,,求通项.
5、若数列中,,且,则数列的通项____________.
6、已知数列的前项和,则的通项公式为____________.
7、数列满足,则通项公式____________.
8、已知数列满足,,则等于
A. B. C. D.
(二)数列求和
知识梳理
求数列前n项和:
1、公式法求和
①等差数列求和公式:
②等比数列求和公式:
③ ④ ⑤
公式法求和注意事项:(1)弄准求和项数的值;
(2)等比数列公比未知时,运用前项和公式要分类.
2、分组求和法
分组求和有两种情况,一种是将数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可;另一种是将数列相邻的两项(或若干项)并成一项(或一组)得到一个新数列(容易求和).
3、裂项相消法
裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的,如:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
用裂项相消法求和时,要对通项进行变换,如:,裂项后可以产生连续可以相互抵消的项.抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项.
4、倒序相加法
这是推导等差数列的前项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(倒序),再把它与原数列相加,就可以得到个.
5、错位相减法
这种方法是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列的前n项和,其中分别是等差数列和等比数列.
用错位相减法求和时,应注意:
(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;
(2)在写出“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“Sn-qSn”的表达式;
(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.
例题精讲
【例11】已知数列为等比数列,函数过定点,,,数列的前项和为,则
A.44 B.45 C.46 D.50
【例12】已知数列满足,求的前项和.
【例13】已知数列的通项公式为,其前项和为,求.
【例14】已知数列的通项,求其前项和
【例15】求数列的前n项和.
【例16】已知函数满足,若数列满足,则数列的前20项和为( )
A.100 B.105 C.110 D.115
【例17】(1)已知数列的通项,求此数列的前项和
(2)求数列…前n项的和.
【例18】已知数列{an}的首项a1=2,前n项和为Sn,且a2,Sn,2an+1成等差.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)记,求数列{bn}的前n项和Tn.
巩固训练
1、朱世杰是历史上最伟大的数学家之一,他所著的《四元玉鉴》卷中“如像招数”五问有如下表述:“今有官司差夫一千八百六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人,每人日支米三升”.其大意为“官府陆续派遣1864人前往修筑堤坝,第一天派出64人,从第二天开始每天比前一天多派出7人,修筑堤坝的每人每天分发大米3升”,则前3天共分发大米( )
A.234升 B.468升 C.639升 D.903升
2、数列,,,,的前项和为
A. B. C. D.
3、已知数列的前项和为,求数列的前项和。
4、等差数列的前项和为,,,则数列的前项和为
A. B. C. D.
5、已知等差数列的前项和为,公差为,,,当取最小值时,的值为
A.7 B.8 C.9 D.10
6、已知数列中,,.
(1)设,证明数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
(
实战演练
)
一、填空题
1、在数列中,,,则
2、已知数列满足点在直线上,则数列的前项和
3、已知满足,,则数列的通项公式为 .
4、已知数列满足,,则数列的前10项和为_____.
5、已知数列中,,,求通项公式 .
6、已知数列中.,,则数列的通项公式为 .
二、选择题
7、数列中,,,数列满足,则数列的前项和( ).
A. B. C. D.
8、已知正项数列满足,是的前项和,且,则
A. B. C. D.
9、已知数列的前项和,则数列的通项公式为
A. B. C. D.
10、已知数列满足,,则等于
A. B. C. D.
三、解答题
11、设数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求数列 的前项和.
12、甲、乙两人用农药治虫,由于计算错误,在、两个喷雾器中分别配制成和的药水各10千克,实际要求两个喷雾器中的农药的浓度是一样的,现在只有两个容量为1千克的药瓶,他们从、两个喷雾器中分别取1千克的药水,将中取得的倒入中,中取得的倒入中,这样操作进行了次后,喷雾器中药水的浓度为,喷雾器中药水的浓度为.
(1)证明:是一个常数;
(2)求与的关系式;
(3)求的表达式.
(
第
1
页 共
2
页
)数列的通项与求和—学生版
学科网(北京)股份有限公司
$$