内容正文:
专题7.1 数列
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识清单】 3
【考点分类剖析】 7
考点一:由数列的前几项求数列的通项公式 7
考点二:数列通项公式的简单应用 7
考点三:由an与Sn的关系求通项公式 8
考点四:由递推关系求数列中的项 9
考点五:等差数列的基本运算 9
考点六:等差数列性质的运用 10
考点七:等比数列的基本运算 10
考点八:等比数列性质的应用 11
考点九:等差、等比数列的设项问题 12
考点十:数列的求和问题 12
【考纲要求】
1. 了解数列及数列通项公式的概念;
2.理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式、前n项和公式,并能够运用这些知识解决一些实际问题;
3. 理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式、前n项和公式,并能够运用这些知识解决一些实际问题.
【考向预测】
1. 了解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任意一项;
2. 对于比较简单的数列,会根据其前几项写出它的通项公式;
3. 由an与Sn的关系求通项公式;
4. 由递推关系求数列中的项;
5. 等差数列的基本运算;
6. 等差数列性质的运用;
7. 应用问题中的对称项的设法;
6. 等比数列的基本运算;
2. 等比数列性质的应用;
3. 等比数列的设项问题;
4. 数列的求和问题.
【知识导图】
【知识清单】
1. 数列的有关概念
概念
含义
数列
按照一定顺序排列的一列数
数列的项
数列中的 每一个数
数列的通项
数列{an}的第n项an
通项公式
数列{an}的第n项an与n之间的关系能用公式 an=f(n) 表达,这个公式叫做数列{an}的通项公式
前n项和
数列{an}中,Sn= a1+a2+…+an 叫做数列{an}的前n项和
2. 数列的表示方法
通项
公式
把数列的通项使用公式表示的方法
递推
公式
使用初始值a1和an+1=f(an)或a1,a2和an+1=f(an,an-1)等表示数列的方法
3. an与Sn的关系
若数列{an}的前n项和为Sn,
则an=
4. 数列的分类
5. 常见数列的通项公式
(1)自然数列:1,2,3,4,…,an=n.
(2)奇数列:1,3,5,7,…,an=2n-1.
(3)偶数列:2,4,6,8,…,an=2n.
(4)平方数列:1,4,9,16,…,an=n2.
(5)2的乘方数列:2,4,8,16,…,an=2n.
(6)乘积数列:2,6,12,20,…,an=n(n+1).
(7)正整数的倒数列:1,,,,…,an=.
(8)重复数串列:9,99,999,9 999,…,an=10n-1.
(9)符号数列:-1,1,-1,1,…或1,-1,1,-1,…,an=(-1)n或an=(-1)n+1.
6. 等差数列的有关概念
(1)等差数列的定义
如果一个数列从第_2__项起,每一项与它的前一项的差等于_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__,通常用字母_d__表示,定义的表达式为_an+1-an=d(n∈N*)__.
(2)等差中项
如果a,A,b成等差数列, 那么_A__叫做a与b的等差中项且_A=.
(3)通项公式
如果等差数列{an}的首项为a1,公差为d,那么通项公式为an=a1+(n-1)d=am+(n-m)d(n,m∈N*).
(4)前n项和公式:Sn=na1+d=
7. 等差数列的性质
已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和.
(1)若m1+m2+…+mk=n1+n2+…+nk,则am1+am2+…+amk=an1+an2+…+ank.特别地,若m+n=p+q,则am+an=_ap+aq__.
(2)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等差数列,公差为_kd__.
(3)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
(4)数列{an},{bn}是公差分别为d1,d2的等差数列,则数列{pan},{an+p},{pan+qbn}都是等差数列(p,q都是常数),且公差分别为pd1,d1,pd1+qd2.
8. 等比数列的概念
(1)等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数(不为零),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,通常用字母q表示.
符号语言:=q(n∈N*,q为非零常数).
(2)等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.即:G是a与b的等比中项⇔a,G,b成等比数列⇒G2=ab.
注意:任意两数的等差中项都唯一存在;但只有两个数满足ab>0时,a、b才有等比中项,且有互为相反数的两个.
9.等比数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1qn-1=amqn-m.
(2)前n项和公式:Sn=
10.等比数列的主要性质
设数列{an}是等比数列,Sn是其前n项和.
(1)若m+n=p+q,则aman=apaq,其中m,n,p,q∈N*,特别地,若2s=p+r,则apar=a,其中p,s,r∈N*.
(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即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{ban},{pan·qbn}和(其中b,p,q是非零常数)也是等比数列.
(4)三个数成等比数列可设三数为,b,bq,四个数成等比数列且公比大于0时,可设四个数为,,bq,bq3.
【考点分类剖析】
考点一:由数列的前几项求数列的通项公式
例1.写出数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数.
(1),,,;
(2),,,;
(3)3,4,3,4;
(4)6,66,666,6666.
【变式探究】1. 数列,…的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
2.数列的一个通项公式为 .
考点二:数列通项公式的简单应用
例1.已知数列.
(1)写出这个数列的第8项和第20项;
(2)323是不是这个数列中的项?如果是,是第几项?
例2.数列{an}中,an=-n2+11n,则此数列最大项的值是( )
A. B.30 C.31 D.32
【方法归纳】 判断某数是否为数列中的项的方法及步骤
(1)将所给项代入通项公式中.
(2)解关于n的方程.
(3)若n为正整数,说明某数是该数列的项;若n不是正整数,则不是该数列的项.
【变式探究】1.已知,那么下列各数中,属于这个数列中一项的是( )
A.33 B.44 C.66 D.99
2.已知数列的通项公式为,则该数列中的数值最大的项是第 项.
考点三:由an与Sn的关系求通项公式
例1.数列的前项和记为,若,则 .
例2.若数列的前项和,则它的通项公式 .
【方法归纳】已知Sn求an的一般步骤
(1)当n=1时,由a1=S1,求a1的值.
(2)当n≥2时,由an=Sn-Sn-1,求得an的表达式.
(3)检验a1的值是否满足(2)中的表达式,若不满足,则分段表示an.
(4)写出an的完整表达式.
【变式探究】1.已知数列的前项和,则
2. 已知数列的前项和为,,则( )
A.48 B.32 C.16 D.8
考点四:由递推关系求数列中的项
例1.根据下列条件,写出各数列的前4项,并归纳猜想数列的通项公式.
(1),(,);
(2),(,);
(3),,(,).
【变式探究】1.已知数列满足,,则 .
2. 已知数列中,,则的值为 .
考点五:等差数列的基本运算
例1.若三个数8,,2成等差数列,则( )
A.±5 B.±4 C.5 D.4
例2.已知是等差数列的前项和,,.求数列的通项公式;
例3.(1)a1=,d=-,Sn=-15,求n及an;
(2)a1=1,an=-512,Sn=-1 022,求d.
【方法归纳】等差数列基本量的求法
(1)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,体现了方程思想.
(2)数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换作用,而a1和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.
【变式探究】1.若是,的等差中项,则 .
2. 设数列是公差为的等差数列,若,,则 .
3. 设等差数列的前项和为 ,若公差则
考点六:等差数列性质的运用
例1.在等差数列中,,则 .
例2.在等差数列中,,,求
例3.在等差数列中,,设数列的前项和为,则 .
【变式探究】1.已知等差数列,,=
2.已知等差数列的前n项和为,若,,则 .
3.设等差数列的前n项和为,若,则 .
考点七:等比数列的基本运算
例1.在等比数列中,,,则( ).
A.3 B.9 C.27 D.81
例2.若,,成等比数列,则 .
例3.已知等比数列的公比为q,前n项和为.若,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例4.等比数列中,若,,,则 .
【变式探究】1.在等比数列 中, , 则首项 .
2.在等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
3.设等比数列的公比,前项和为,则 .
考点八:等比数列性质的应用
例1.在等比数列中,若,则的值为( )
A. B. C. D.
例2.在正项等比数列{an}中,Sn是其前n项和,若S10=10,S30=130,则S20的值为__ __.
【变式探究】1.若数列是等比数列,且,则 .
2.在等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
3.记为等比数列的前项和,若则 .
考点九:等差、等比数列的设项问题
例1.成等差数列的四个数之和为26,第二个数和第三个数之积为40,求这四个数.
【方法归纳】三个数或四个数成等差数列时,设未知量的技巧如下:
(1)当等差数列{an}的项数n为奇数时,可设中间一项为a,再用公差为d向两边分别设项:…,a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,….
(2)当等差数列{an}的项数n为偶数时,可设中间两项为a-d,a+d,再以公差为2d向两边分别设项:…,a-3d,a-d,a+d,a+3d,…,这样可减少计算量.
例2.三个数成等比数列,它们的和为14,积为64,则这三个数按从小到大的顺序依次为 .
『方法归纳』 等比数列中的设项方法与技巧
(1)若三个数成等比数列,可设三个数为a,aq,aq2或,a,aq.
(2)若四个数成等比数列,可设为a,aq,aq2,aq3;若四个数均为正(负)数,可设,,aq,aq3.
【变式探究】1.已知单调递增的等差数列{an}的前三项之和为21,前三项之积为231,求数列的通项公式.
2.有四个数成等比数列,将这四个数分别减去1,1,4,13,则成等差数列,则这四个数为__ __.
考点十:数列的求和问题
例1.已知等差数列的前项和满足.
(1)求的通项公式;
(2),求数列的前项和.
【方法归纳】 裂项求和法
对于裂项后明显有能够相消的项的一类数列,在求和时常用“裂项法”,分式的求和多利用此法.可用待定系数法对通项公式进行拆项,相消时应注意消去项的规律,即消去哪些项,保留哪些项,例如:
(1)若{an}为等差数列,公差为d,则=(-);(2)=-等.
例2.等比数列的各项均为正数,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【方法归纳】错位相减法
若数列{an}为等差数列,数列{bn}是等比数列,由这两个数列的对应项乘积组成的新数列为{anbn},当求该数列的前n项的和时,常常采用将{anbn}的各项乘以公比q,然后错位一项与{anbn}的同次项对应相减,即可转化为特殊数列的求和,所以这种数列求和的方法称为错位相减法.
【变式探究】1.已知等差数列是以2为首项,以1为公差的等差数列.求数列的前项和.
2.已知数列的通项公式,求数列的前n项和.
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专题7.1 数列
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识清单】 3
【考点分类剖析】 7
考点一:由数列的前几项求数列的通项公式 7
考点二:数列通项公式的简单应用 8
考点三:由an与Sn的关系求通项公式 10
考点四:由递推关系求数列中的项 11
考点五:等差数列的基本运算 13
考点六:等差数列性质的运用 14
考点七:等比数列的基本运算 16
考点八:等比数列性质的应用 18
考点九:等差、等比数列的设项问题 19
考点十:数列的求和问题 20
【考纲要求】
1. 了解数列及数列通项公式的概念;
2.理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式、前n项和公式,并能够运用这些知识解决一些实际问题;
3. 理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式、前n项和公式,并能够运用这些知识解决一些实际问题.
【考向预测】
1. 了解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任意一项;
2. 对于比较简单的数列,会根据其前几项写出它的通项公式;
3. 由an与Sn的关系求通项公式;
4. 由递推关系求数列中的项;
5. 等差数列的基本运算;
6. 等差数列性质的运用;
7. 应用问题中的对称项的设法;
6. 等比数列的基本运算;
2. 等比数列性质的应用;
3. 等比数列的设项问题;
4. 数列的求和问题.
【知识导图】
【知识清单】
1. 数列的有关概念
概念
含义
数列
按照一定顺序排列的一列数
数列的项
数列中的 每一个数
数列的通项
数列{an}的第n项an
通项公式
数列{an}的第n项an与n之间的关系能用公式 an=f(n) 表达,这个公式叫做数列{an}的通项公式
前n项和
数列{an}中,Sn= a1+a2+…+an 叫做数列{an}的前n项和
2. 数列的表示方法
通项
公式
把数列的通项使用公式表示的方法
递推
公式
使用初始值a1和an+1=f(an)或a1,a2和an+1=f(an,an-1)等表示数列的方法
3. an与Sn的关系
若数列{an}的前n项和为Sn,
则an=
4. 数列的分类
5. 常见数列的通项公式
(1)自然数列:1,2,3,4,…,an=n.
(2)奇数列:1,3,5,7,…,an=2n-1.
(3)偶数列:2,4,6,8,…,an=2n.
(4)平方数列:1,4,9,16,…,an=n2.
(5)2的乘方数列:2,4,8,16,…,an=2n.
(6)乘积数列:2,6,12,20,…,an=n(n+1).
(7)正整数的倒数列:1,,,,…,an=.
(8)重复数串列:9,99,999,9 999,…,an=10n-1.
(9)符号数列:-1,1,-1,1,…或1,-1,1,-1,…,an=(-1)n或an=(-1)n+1.
6. 等差数列的有关概念
(1)等差数列的定义
如果一个数列从第_2__项起,每一项与它的前一项的差等于_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__,通常用字母_d__表示,定义的表达式为_an+1-an=d(n∈N*)__.
(2)等差中项
如果a,A,b成等差数列, 那么_A__叫做a与b的等差中项且_A=.
(3)通项公式
如果等差数列{an}的首项为a1,公差为d,那么通项公式为an=a1+(n-1)d=am+(n-m)d(n,m∈N*).
(4)前n项和公式:Sn=na1+d=
7. 等差数列的性质
已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和.
(1)若m1+m2+…+mk=n1+n2+…+nk,则am1+am2+…+amk=an1+an2+…+ank.特别地,若m+n=p+q,则am+an=_ap+aq__.
(2)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等差数列,公差为_kd__.
(3)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
(4)数列{an},{bn}是公差分别为d1,d2的等差数列,则数列{pan},{an+p},{pan+qbn}都是等差数列(p,q都是常数),且公差分别为pd1,d1,pd1+qd2.
8. 等比数列的概念
(1)等比数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数(不为零),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,通常用字母q表示.
符号语言:=q(n∈N*,q为非零常数).
(2)等比中项:如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.即:G是a与b的等比中项⇔a,G,b成等比数列⇒G2=ab.
注意:任意两数的等差中项都唯一存在;但只有两个数满足ab>0时,a、b才有等比中项,且有互为相反数的两个.
9.等比数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1qn-1=amqn-m.
(2)前n项和公式:Sn=
10.等比数列的主要性质
设数列{an}是等比数列,Sn是其前n项和.
(1)若m+n=p+q,则aman=apaq,其中m,n,p,q∈N*,特别地,若2s=p+r,则apar=a,其中p,s,r∈N*.
(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列,即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{ban},{pan·qbn}和(其中b,p,q是非零常数)也是等比数列.
(4)三个数成等比数列可设三数为,b,bq,四个数成等比数列且公比大于0时,可设四个数为,,bq,bq3.
【考点分类剖析】
考点一:由数列的前几项求数列的通项公式
例1.写出数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数.
(1),,,;
(2),,,;
(3)3,4,3,4;
(4)6,66,666,6666.
【答案】(1);
(2);
(3) ;
(4).
【详解】(1)4个项都是分数,它们的分子依次为,分母是正奇数,依次为,
所以给定4项都满足的一个通项公式为.
(2)4个项按先负数,后正数,正负相间排列,其绝对值的分子依次为,分母比对应分子多1,
所以给定4项都满足的一个通项公式为.
(3)4个项是第1,3项均为3,第2,4项均为4,所以给定4项都满足的一个通项公式为.
(4)4个项,所有项都是由数字6组成的正整数,其中6的个数与对应项数一致,
依次可写为,
所以给定4项都满足的一个通项公式为.
【变式探究】1. 数列,…的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据所给的四项可知分子是从0开始的偶数,分母比分子大1,从而可求得通项
【详解】由0,,,,…可知各项的分子是从0开始的偶数,分母比分子大1,
所以它的一个通项公式可以为,
故选:C
2.数列的一个通项公式为 .
【答案】
【分析】观察数列规律可得.
【详解】观察数列可知,数列的一个通项公式为.
故答案为:.
考点二:数列通项公式的简单应用
例1.已知数列.
(1)写出这个数列的第8项和第20项;
(2)323是不是这个数列中的项?如果是,是第几项?
【答案】(1),;
(2)是,数列第项.
【分析】(1)根据题意,分别令和,即可求得数列的第项和第项;
(2)令,求得,即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意数列,
令,可得数列的第为;
令,可得数列的第为.
所以数列的第为,第为.
(2)解:令,即,解得,
所以是数列的第项.
例2.数列{an}中,an=-n2+11n,则此数列最大项的值是( )
A. B.30 C.31 D.32
【答案】B
【分析】将化为二次函数的顶点式形式,利用二次函数的性质及n∈N*,求最大项的值.
【详解】,又n∈N*,
∴当n=5或6时,an取最大值30,
故选:B.
【方法归纳】 判断某数是否为数列中的项的方法及步骤
(1)将所给项代入通项公式中.
(2)解关于n的方程.
(3)若n为正整数,说明某数是该数列的项;若n不是正整数,则不是该数列的项.
【变式探究】1.已知,那么下列各数中,属于这个数列中一项的是( )
A.33 B.44 C.66 D.99
【答案】C
【分析】解一元二次方程,判断方程的根是不是正整数即可得答案.
【详解】令,得,得不是正整数,故A不正确;
令,得,得不是正整数,故B不正确;
令,得,得或(舍),即是数列中的第项,故C正确;
令,得,得不是正整数,故D不正确.
故选:C
2.已知数列的通项公式为,则该数列中的数值最大的项是第 项.
【答案】5
【分析】结合二次函数的最值即可判断为整数时,的最大值.
【详解】因为,所以,由于,所以当时,最大,此时
故答案为:5
考点三:由an与Sn的关系求通项公式
例1.数列的前项和记为,若,则 .
【答案】
【分析】根据的关系即可求解.
【详解】解:当时,有,
但当时,不适合上式,
故.
故答案为:.
例2.若数列的前项和,则它的通项公式 .
【答案】
【分析】先求出首项,再根据,求出通项公式,检验首项是否符合,写出通项公式即可.
【详解】解:由题知,,
当时,,
当时,,
将代入,满足,
所以.
故答案为:
【方法归纳】已知Sn求an的一般步骤
(1)当n=1时,由a1=S1,求a1的值.
(2)当n≥2时,由an=Sn-Sn-1,求得an的表达式.
(3)检验a1的值是否满足(2)中的表达式,若不满足,则分段表示an.
(4)写出an的完整表达式.
【变式探究】1.已知数列的前项和,则
【答案】
【分析】由可直接求得结果.
【详解】.
故答案为:.
2. 已知数列的前项和为,,则( )
A.48 B.32 C.16 D.8
【答案】C
【分析】直接根据数列的项和前项和与项之间的关系求解即可.
【详解】数列的前项和为,,
则,
故选:C.
考点四:由递推关系求数列中的项
例1.根据下列条件,写出各数列的前4项,并归纳猜想数列的通项公式.
(1),(,);
(2),(,);
(3),,(,).
【答案】(1),,,,猜想;
(2),,,,猜想;
(3),,,,猜想.
【分析】分别由已知数列递推式求出数列的前4项,然后归纳猜测可得所求数列的通项公式.
【详解】(1)解:
归纳猜想.
(2)解:
归纳猜想.
(3)解:,,,
归纳猜想.
【变式探究】1.已知数列满足,,则 .
【答案】
【分析】根据递推公式计算可得.
【详解】因为,,
所以,,,
累加可得,解得.
故答案为:.
2. 已知数列中,,则的值为 .
【答案】/1.6
【分析】根据依次代入数值即可求.
【详解】因为,
所以,
,
,
.
故答案为:
考点五:等差数列的基本运算
例1.若三个数8,,2成等差数列,则( )
A.±5 B.±4 C.5 D.4
【答案】C
【分析】根据等差中项公式求解即可.
【详解】三个数8,,2成等差数列,则,所以.
故选:C
例2.已知是等差数列的前项和,,.求数列的通项公式;
【详解】设数列的公差为,因为,
所以.
解得.
所以.
例3.(1)a1=,d=-,Sn=-15,求n及an;
(2)a1=1,an=-512,Sn=-1 022,求d.
[解析] (1)∵Sn=n·+(-)=-15,整理得n2-7n-60=0,
解得n=12或n=-5(舍去),∴a12=+(12-1)×(-)=-4.
(2)由Sn===-1022,解得n=4.
又由an=a1+(n-1)d,即-512=1+(4-1)d,解得d=-171.
【方法归纳】等差数列基本量的求法
(1)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,体现了方程思想.
(2)数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换作用,而a1和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.
【变式探究】1.若是,的等差中项,则 .
【答案】
【分析】根据等差中项的性质得到方程,解得即可.
【详解】解:因为是,的等差中项,
所以,所以.
故答案为:
2. 设数列是公差为的等差数列,若,,则 .
【答案】
【分析】根据即可得解.
【详解】因为数列是公差为的等差数列,且,,则.
故答案为:.
3. 设等差数列的前项和为 ,若公差则
【答案】55
【分析】根据等差数列前项和公式列方程求解即可.
【详解】,
,即
则
故答案为:55
考点六:等差数列性质的运用
例1.在等差数列中,,则 .
【答案】6
【分析】根据等差数列的性质可得,又,代入即可得解.
【详解】根据等差数列的性质可得:,
所以
又,
所以,
故答案为:
例2.在等差数列中,,,求
【答案】
【分析】利用等差数列等距离片段和的性质求即可.
【详解】由等差数列片段和的性质有,
∴.
故答案为:
例3.在等差数列中,,设数列的前项和为,则 .
【答案】143
【分析】运用等差数列的性质:若,则处理计算.
【详解】∵,则
∴
故答案为:143.
【变式探究】1.已知等差数列,,=
【答案】e
【分析】由等差中项的性质计算即可.
【详解】由等差数列性质可知:,
又,故.
故答案为:e
2.已知等差数列的前n项和为,若,,则 .
【答案】12
【分析】由等差数列的性质求解
【详解】由题意得成等差数列,
则,得
故答案为:12
3.设等差数列的前n项和为,若,则 .
【答案】20
【分析】根据等差数列下标和的性质计算.
【详解】由题意得,故.
故答案为:20.
考点七:等比数列的基本运算
例1.在等比数列中,,,则( ).
A.3 B.9 C.27 D.81
【答案】B
【分析】根据等比数列通项公式求解.
【详解】由题意,在等比数列中,,,
解得,所以.
故选:B
例2.若,,成等比数列,则 .
【答案】
【分析】利用等比中项的定义列方程,求出.
【详解】,,成等比数列,或.
而当时,,不合题意.
故答案为:
例3.已知等比数列的公比为q,前n项和为.若,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据等比数列通项公式将展开计算即可.
【详解】,解得.
故选:B.
例4.等比数列中,若,,,则 .
【答案】2
【分析】根据等比数列的求和公式即可代入求解.
【详解】等比数列中,若,,故公比不为1,则,
故答案为:2
【变式探究】1.在等比数列 中, , 则首项 .
【答案】/0.25
【分析】设等比数列 的公比为,由求出,即可得答案.
【详解】设等比数列 的公比为,
则, 则,
则,
所以.
故答案为:.
2.在等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由等比数列的性质进行求解即可.
【详解】由等比数列的性质,,∴,
∴.
故选:B.
3.设等比数列的公比,前项和为,则 .
【答案】
【分析】利用等比数列的求和公式以及通项公式可求得的值.
【详解】由等比数列求和公式以及通项公式可得.
故答案为:.
考点八:等比数列性质的应用
例1.在等比数列中,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由下标和性质求出,再由下标和性质计算可得.
【详解】由,得,
则.
故选:B
例2.在正项等比数列{an}中,Sn是其前n项和,若S10=10,S30=130,则S20的值为__ __.
【解析】由S10,S20-S10,S30-S20成等比数列,得(S20-S10)2=S10(S30-S20),即(S20-10)2=10(130-S20),
解方程得S20=40或S20=-30,∵S20>0,∴S20=40.
【变式探究】1.若数列是等比数列,且,则 .
【答案】4
【分析】根据等比数列的性质求解即可.
【详解】根据等比数列的性质,有,
则,解得,
所以.
故答案为:4.
2.在等比数列中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由等比数列的性质进行求解即可.
【详解】由等比数列的性质,,∴,
∴.
故选:B.
3.记为等比数列的前项和,若则 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用数列前n项和的意义及等比数列通项的性质计算作答.
【详解】等比数列的前项和为,设其公比为,
由得:,因此,
于是,
所以.
故答案为:52
考点九:等差、等比数列的设项问题
例1.成等差数列的四个数之和为26,第二个数和第三个数之积为40,求这四个数.
[分析] 已知四个数成等差数列,有多种设法,但如果四个数的和已知,常常设为a-3d,a-d,a+d,a+3d更简单.再通过联立方程组求解.
【解析】 设四个数分别为a-3d,a-d,a+d,a+3d,
则:
由①,得a=.代入②,得d=±.
∴四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.
【方法归纳】三个数或四个数成等差数列时,设未知量的技巧如下:
(1)当等差数列{an}的项数n为奇数时,可设中间一项为a,再用公差为d向两边分别设项:…,a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,….
(2)当等差数列{an}的项数n为偶数时,可设中间两项为a-d,a+d,再以公差为2d向两边分别设项:…,a-3d,a-d,a+d,a+3d,…,这样可减少计算量.
例2.三个数成等比数列,它们的和为14,积为64,则这三个数按从小到大的顺序依次为 .
【答案】2,4,8
【分析】设出这三个数根据题意联立方程组,解方程组即可得出答案.
【详解】设这三个数为 则或
所以三个数按从小到大为2,4,8
『方法归纳』 等比数列中的设项方法与技巧
(1)若三个数成等比数列,可设三个数为a,aq,aq2或,a,aq.
(2)若四个数成等比数列,可设为a,aq,aq2,aq3;若四个数均为正(负)数,可设,,aq,aq3.
【变式探究】1.已知单调递增的等差数列{an}的前三项之和为21,前三项之积为231,求数列的通项公式.
【解析】 设等差数列的前三项分别为a-d,a,a+d,由题意,得,
即,解得.
∵等差数列{an}是递增数列,∴d=4.
∴等差数列的首项为3,公差为4.
∴an=3+4(n-1)=4n-1.
2.有四个数成等比数列,将这四个数分别减去1,1,4,13,则成等差数列,则这四个数为__ __.
[解析]设这四个数分别为a、aq、aq2、aq3,则a-1,aq-1,aq2-4,aq3-13成等差数列,
∴,整理得,解得q=2,a=3.因此所求四个数为3,6,12,24.
考点十:数列的求和问题
例1.已知等差数列的前项和满足.
(1)求的通项公式;
(2),求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等差数列的前项和公式求出即可求解;(2)利用裂项相消求和.
【详解】(1)设公差为,则,
所以解得,
所以,
(2),所以,
所以.
.
【方法归纳】 裂项求和法
对于裂项后明显有能够相消的项的一类数列,在求和时常用“裂项法”,分式的求和多利用此法.可用待定系数法对通项公式进行拆项,相消时应注意消去项的规律,即消去哪些项,保留哪些项,例如:
(1)若{an}为等差数列,公差为d,则=(-);(2)=-等.
例2.等比数列的各项均为正数,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据等比数列的通项公式,结合等比数列的下标性质进行求解即可;
(2)利用错位相减法进行求解即可.
【详解】解:(1)设数列的公比为,
则,由
得:,所以.
由,得到
所以数列的通项公式为.
(2)由条件知,
又
将以上两式相减得
所以.
【方法归纳】错位相减法
若数列{an}为等差数列,数列{bn}是等比数列,由这两个数列的对应项乘积组成的新数列为{anbn},当求该数列的前n项的和时,常常采用将{anbn}的各项乘以公比q,然后错位一项与{anbn}的同次项对应相减,即可转化为特殊数列的求和,所以这种数列求和的方法称为错位相减法.
【变式探究】1.已知等差数列是以2为首项,以1为公差的等差数列.求数列的前项和.
详解】由已知得,,
所以,
.
2.已知数列的通项公式,求数列的前n项和.
【详解】
由,
则,①
得,②
①-②得
,
故.
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