内容正文:
黑发不知勤学早,白首方悔读书迟
黑发不知勤学早,白首方悔读书迟
(
景泰
艺术
中学高
中
数
列
知识点总结
)
一、数列求和
已知数列的前项和,则:,,
,
2、
数列的递推公式:
例1:已知数列的前项和,且,求的值
解:根据题意,
例2:已知数列的前项和,且,求的通项公式
解:根据题意,当时,。
当时,,综合可得,。
三、等差数列
1 等差数列的定义表达式
已知数列,若满足,则是等差数列。
例1:已知数列,若满足,,则是等差数列吗?
解:根据题意,数列是以1为首项,3为公差的等差数列。
2 等差数列的通项公式(等差数列最重要的公式):
例:已知等差数列,若满足,求的值
解:根据题意,。
3 等差数列的变形公式:
例:已知等差数列,若满足,求的值
解:根据题意,。
4 等差数列的性质:如果,则。
例:已知等差数列,若满足,,求的值
解:根据题意,,则。
5 等差中项:如果,则,是和的等差中项。
例:已知等差数列,若满足,求的值
解:根据题意,,则。
6 等差数列前项和,则
例:已知等差数列,若满足,求的值
解:根据题意,。
7 等差数列前项和,则
例:已知等差数列,若满足,求的值
解:根据题意,,。
8 等差数列前项和,则(n为奇数)
例:已知等差数列,若满足,求的值
解:根据题意,。
9 等差数列前项和,前2项和,则前3项和
例:已知等差数列前3项和30,前6项和100,求前9项和为
解:根据题意,。
10 等差数列前项和,则也成等差数列。
例:已知等差数列前3项和30,前6项和100,求前9项和为
解:根据题意,,由等差中项,得。
四、等比数列
1 等比数列的定义表达式
已知数列,若满足,则是等比数列。
例1:已知数列,若满足,,则是等比数列吗?
解:根据题意,数列是以1为首项,3为公比的等比数列。
2 等比数列的通项公式(等比数列最重要的公式)
例:已知等比数列,若满足,求的值
解:根据题意,。
3 等比数列的变形公式:
例:已知等比数列,若满足,求的值
解:根据题意,。
4 等比数列的性质:如果,则。
例:已知等比数列,若满足,,求的值
解:根据题意,,则。
5 等比中项:如果,则,是和的等比中项。
例:已知正项等比数列,若满足,求的值
解:根据题意,,则。
6 等比数列前项和,则
例:已知正项等比数列,若满足,求的值
解:根据题意,,,。
7 等比数列前项和,前2项和,则前3项和
例:已知等比数列前3项和3,前6项和15,求前9项和为
解:根据题意,。
9 等比数列前项和,则也成等比数列。
例:已知等比数列前3项和3,前6项和15,求前9项和为
解:根据题意,,由等比中项,得。
10 等比数列前项和,则有。
例:已知等比数列前项和,若,求为
解:根据题意,,得。
五、等比中有等差 思路:利用等差中项
已知等比数列,若满足成等差数列,
解题思路:利用等差中项,,得
例1:已知等比数列满足a1=2,且a1,a2,6成等差数列,则=( )
解:根据题意,,得,得,。
例:设为等比数列的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则= .
解2:设等比数列的公比为q,为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,可得4S2=S3+3S1,a1=1,即4(1+q)=1+q+q2+3,q=3.∴。
六、等差中有等比 思路:利用等比中项
已知等差数列,若满足成等比数列,
解题思路:利用等比中项,,得
例1:等差数列的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则=( )
解:根据题意,利用等比中项,,,得,得。
例2:等差数列的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则前6项的和为
解:∵等差数列{an}的首项为1,公差不为0.a2,a3,a6成等比数列,∴,
∴(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),且a1=1,d≠0,解得d=﹣2,
∴前6项的和为==﹣24.
7、 等差数列求和中的最值问题
已知等差数列的前项和为
①时,有最小值;②时,有最大值。
例1:记为等差数列的前n项和,已知a1=﹣7,S3=﹣15,求,并求的最小值。
解:∵等差数列{an}中,a1=﹣7,S3=﹣15,∴a1=﹣7,3a1+3d=﹣15,解得a1=﹣7,d=2,
∴Sn===n2﹣8n=(n﹣4)2﹣16,
∴当n=4时,前n项的和Sn取得最小值为﹣16。
例2:记为等差数列的前n项和,,求,并求的最小值
解:根据题意,,解得,,
,当时,取得最大值为8。
八、累加法和累乘法求通项公式
1 累加法:形如,则
例:已知数列,满足,,求数列的通项公式
解:根据题意,,将加一个表达式得,
2 累乘法:形如,则
例:已知数列,满足,,求数列的通项公式
解:根据题意,。
九、数列求和
1分组求和:,其中是等差数列,是等比数列,求数列的前n项和
(思路:等差数列求等差数列的和,等比数列求等比数列的和,然后加起来)
例1:已知数列的通项公式为,令,求的前n项和Tn.
解:可得,,则Tn=b1+b2+•••+bn
=(3×1+1+21)+(3×2+1+22)+•••+(3n+1+2n)=3•(1+2+•••+n)+n+(21+22+•••+2n)
=3•+n+=2n+1+n2+n﹣2.
例2:已知数列和,若,求数列的前n项和.
解:可得,
则Sn=(1+2+3+…+n)+(1+2+4+…+2n﹣1)=+=n(n+1)+2n﹣1。
2 裂项相消法:
模型:,,,。
例1:已知数列,满足,求的前n项和
解:由题意可知,,的前n项和
。
例2:已知数列,满足,求的前n项和
解:可知,,的前n项和
=(1﹣+﹣)+…+﹣)=(1﹣)=。
例3:已知数列,满足,求的前n项和
解:根据题意,,
3 错位相减法:,其中是等差数列,是等比数列,求数列的前n项和
例1:已知数列,满足,求的前n项和
解:可得,nan=n•2n,则Tn=1•21+2•22+3•23+•••+n•2n,
2Tn=1•22+2•23+•••+(n﹣1)•2n+n•2n+1,
两式相减,可得﹣Tn=1•21+1•22+1•23+•••+1•2n﹣n•2n+1=﹣n•2n+1
=﹣(n﹣1)•2n+1﹣2,∴Tn=(n﹣1)•2n+1+2。
例2:数列{an}满足a1=1,nan+1=(n+1)an+n(n+1),n∈N*.
(Ⅰ)证明:数列{}是等差数列;(Ⅱ)设bn=3n•,求数列{bn}的前n项和Sn.
证明(Ⅰ)∵nan+1=(n+1)an+n(n+1),∴,∴,
∴数列{}是以1为首项,以1为公差的等差数列;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,∴,bn=3n•=n•3n,
∴•3n﹣1+n•3n①
•3n+n•3n+1②
①﹣②得3n﹣n•3n+1
==,∴。
十、试题分析
1.已知{an}为各项均是正数的等比数列,a3a8+a4a7=16,则log2a1+log2a2+…+log2a10=( )
解:∵等比数列{an}各项均为正数,∴a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=a5a6>0.∵a3a8+a4a7=16,
∴a3a8=a4a7=8.∴a5a6=8,根据对数的运算性质,得log2a1+log2a2+…+log2a10=log2(a1a2a3…a9a10)=log2(a5a6)5=log2(8)5=15。
2.在等比数列{an}中,a2+a3=1,a3+a4=2,则a4+a5=( )
解:设等比数列的公比为q,若a2+a3=1,则a3+a4=q(a2+a3)=2,所以q=2,所以a4+a5=4,
3等比数列{an}中,a1+a2+a3=4,a4+a5+a6=8,则a7+a8+a9等于( )
解:由公比不为﹣1的等比数列的性质得:Sn,S2n﹣Sn,S3n﹣S2n成等比数列,
∵等比数列{an}中,a1+a2+a3=4,a4+a5+a6=8,∴a7+a8+a9=8×=16。
4 为数列的前n项和,已知,,求的通项公式:
解:(I)由an2+2an=4Sn+3,可知an+12+2an+1=4Sn+1+3,两式相减得an+12﹣an2+2(an+1﹣an)=4an+1,即2(an+1+an)=an+12﹣an2=(an+1+an)(an+1﹣an),
∵an>0,∴an+1﹣an=2,∵当n=1时,a12+2a1=4a1+3,∴a1=﹣1(舍)或a1=3,则{an}是首项为3,公差d=2的等差数列,∴{an}的通项公式an=3+2(n﹣1)=2n+1。
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