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专题05 数列
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考纲解析
· 了解数列的定义
· 理解等差数列的通项公式
· 理解等差数列的前n项和公式
· 理解等比数列的通项公式
考点预测
· 数列的定义
· 等差数列通项
· 等比数列通项
· 数列求和
· 理解等比数列的前n项和公式
课堂笔记
一.数列的概念
1.定义:数列是一个定义域为正整数集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n})的特殊函数,数列的通项公式也就是相应函数的解析式。
2.数列是按一定顺序排列的一列数,记作简记.
3.数列的第项与项数的关系若用一个公式给出,则这个公式叫做这个数列的通项公式。
4.数列的项为当自变量由小到大依次取值时对应的一列函数值,它的图像是一群孤立的点。
5、数列的递推公式:表示任一项与它的前一项(或前几项)间的关系的公式.
6、求数列中最大最小项的方法:最大 最小 考虑数列的单调性
二、等差数列
1、定义:(1)文字表示: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,则这个数列称为等差数列,这个常数称为等差数列的公差.
(2)符号表示:
2、通项公式:若等差数列的首项是,公差是,则.
通项公式的变形:①;②.
通项公式特点:
是数列成等差数列的充要条件。
3、等差中项
若三个数,,组成等差数列,则称为与的等差中项.若,则称为与的等差中项.即a、b、c成等差数列
4、等差数列的基本性质
(1)。
(2)
(3)
5、等差数列的前项和的公式
公式:①;②.
公式特征:,时是一个关于n且没有常数项的二次函数形式
等差数列的前项和的性质:
①若项数为,则,且,.
②若项数为,则,且,
(其中,).
③,,成等差数列.
6、判断或证明一个数列是等差数列的方法:
①定义法:是等差数列
②中项法:是等差数列
③通项公式法:是等差数列
④前项和公式法:是等差数列
三、等比数列
1、定义:(1)文字表示:如果一个数列从第项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,则这个数列称为等比数列,这个常数称为等比数列的公比.
(2)符号表示:
2、通项公式
(1)、若等比数列的首项是,公比是,则.
(2)、通项公式的变形:①;②.
3、等比中项:在与中插入一个数,使,,成等比数列,则称为与的等比中项.若,则称为与的等比中项.注意:与的等比中项可能是。
4、等比数列性质
若是等比数列,且(、、、),则;
若是等比数列,且(、、),则.
5、等比数列的前项和的公式:
(1)公式:.
(2)公式特点:
(3)等比数列的前项和的性质:①若项数为,则.
②.③,,成等比数列().
6、等比数列判定方法:
①定义法:为等比数列;
②中项法:为等比数列;
③通项公式法:为等比数列;
④前项和法:为等比数列。
考点突破
考点1 数列的定义
例1.数列的构成法则如下:,若为自然数且之前未出现过,则用递推公式,否则用递推公式,则( )
A.7 B.3 C.15 D.81
例2.设数列的前项和,则( )
A. B. C. D.
练习1.已知数列满足,则( )
A.2 B. C. D.2024
练习2.已知数列的通项公式为,则146是该数列的( )
A.第9项 B.第10项 C.第11项 D.第12项
练习3.在数列中,,对任意,有,则 .
考点2 等差数列通项
例1.已知等差数列满足,则等于( )
A. B. C. D.
例2.等差数列满足,,则( )
A. B. C. D.
练习1.若数列{}的通项公式为,则数列{}的前n项和为( )
A. B.
C. D.
练习2.在等差数列中,,,则( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
练习3.已知公差不为0的等差数列的前项和为,若,则 .
考点3 等比数列通项
例1.已知数列是等比数列,,,若,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
例2.若是2和8的等比中项,则实数的值是( )
A.5 B.或5 C.4 D.或4
练习1.已知为正项的等比数列,是它的前n项和,若,且与的等差中项为,则等于( )
A. B. C. D.
练习2.在等比数列中,若,,则( )
A.-32 B.-16 C.16 D.32
练习3.等比中项:如果在与中间插入一个数,使成等比数列,那么叫做与的等比中项.此时, .
考点4 数列求和
例1.若数列满足,,则其前2023项和为( )
A.1360 B.1358 C.1350 D.1348
例2.已知数列的通项公式为(),数列的前2022项和为( )
A. B. C. D.
练习1.数列的前n项和为,且,则( )
A.2020 B.2021 C.2022 D.2023
练习2.已知数列满足,,则数列前项和为( )
A. B. C. D.
练习3.已知,则数列的前项和 .
模拟演练
一、单选题
1.已知为数列的前项和,,则( )
A. B. C. D.
2.数列满足,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.已知等差数列的前项和为,若,则的公差等于( )
A. B. C. D.
4.已知为等差数列的前项和,若,则( )
A.39 B.65 C.52 D.78
5.设为等比数列,则“对于任意的”是“为递增数列”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.已知等比数列中,,则( )
A.4 B. C.8 D.
二、填空题
7. .
8.数列的前100项和等于 .
三、解答题
9.已知等差数列的前项和为,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
10.已知等差数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求的前项和.
$$专题05 数列
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考纲解析
· 了解数列的定义
· 理解等差数列的通项公式
· 理解等差数列的前n项和公式
· 理解等比数列的通项公式
考点预测
· 数列的定义
· 等差数列通项
· 等比数列通项
· 数列求和
· 理解等比数列的前n项和公式
课堂笔记
一.数列的概念
1.定义:数列是一个定义域为正整数集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n})的特殊函数,数列的通项公式也就是相应函数的解析式。
2.数列是按一定顺序排列的一列数,记作简记.
3.数列的第项与项数的关系若用一个公式给出,则这个公式叫做这个数列的通项公式。
4.数列的项为当自变量由小到大依次取值时对应的一列函数值,它的图像是一群孤立的点。
5、数列的递推公式:表示任一项与它的前一项(或前几项)间的关系的公式.
6、求数列中最大最小项的方法:最大 最小 考虑数列的单调性
二、等差数列
1、定义:(1)文字表示: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,则这个数列称为等差数列,这个常数称为等差数列的公差.
(2)符号表示:
2、通项公式:若等差数列的首项是,公差是,则.
通项公式的变形:①;②.
通项公式特点:
是数列成等差数列的充要条件。
3、等差中项
若三个数,,组成等差数列,则称为与的等差中项.若,则称为与的等差中项.即a、b、c成等差数列
4、等差数列的基本性质
(1)。
(2)
(3)
5、等差数列的前项和的公式
公式:①;②.
公式特征:,时是一个关于n且没有常数项的二次函数形式
等差数列的前项和的性质:
①若项数为,则,且,.
②若项数为,则,且,
(其中,).
③,,成等差数列.
6、判断或证明一个数列是等差数列的方法:
①定义法:是等差数列
②中项法:是等差数列
③通项公式法:是等差数列
④前项和公式法:是等差数列
三、等比数列
1、定义:(1)文字表示:如果一个数列从第项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,则这个数列称为等比数列,这个常数称为等比数列的公比.
(2)符号表示:
2、通项公式
(1)、若等比数列的首项是,公比是,则.
(2)、通项公式的变形:①;②.
3、等比中项:在与中插入一个数,使,,成等比数列,则称为与的等比中项.若,则称为与的等比中项.注意:与的等比中项可能是。
4、等比数列性质
若是等比数列,且(、、、),则;
若是等比数列,且(、、),则.
5、等比数列的前项和的公式:
(1)公式:.
(2)公式特点:
(3)等比数列的前项和的性质:①若项数为,则.
②.③,,成等比数列().
6、等比数列判定方法:
①定义法:为等比数列;
②中项法:为等比数列;
③通项公式法:为等比数列;
④前项和法:为等比数列。
考点突破
考点1 数列的定义
例1.数列的构成法则如下:,若为自然数且之前未出现过,则用递推公式,否则用递推公式,则( )
A.7 B.3 C.15 D.81
【答案】C
【分析】根据递推关系直接求解.
【详解】由,,得,
又,所以,
又,所以,
又,所以,
又,所以.
故选:C.
例2.设数列的前项和,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过赋值即可求解.
【详解】由题意令,可得:,
故选:B
练习1.已知数列满足,则( )
A.2 B. C. D.2024
【答案】B
【分析】根据递推式得到数列的周期,应用周期性求对应项.
【详解】由,可得,
同理可得,所以数列是周期为3的数列,
则.
故选:B.
练习2.已知数列的通项公式为,则146是该数列的( )
A.第9项 B.第10项 C.第11项 D.第12项
【答案】D
【分析】令通项公式等于项的值,解出的值即可.
【详解】令,则.
则146是该数列的第12项,
故选:D.
练习3.在数列中,,对任意,有,则 .
【答案】
【分析】构造等差数列求得的表达式即可求解.
【详解】若,则,因为,所以都大于0,
从而,
所以数列是以为首项,1为公差的等差数列,
所以,所以.
故答案为:.
考点2 等差数列通项
例1.已知等差数列满足,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件,利用等差数列的性质,即可求解.
【详解】因为,解得,
故选:D.
例2.等差数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据等差数列通项公式可得与,进而可得解.
【详解】设等差数列的公差为,则,
则,
解得,
则,
所以,
故选:A.
练习1.若数列{}的通项公式为,则数列{}的前n项和为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据分组求和法计算即可求解.
【详解】因为,
所以
.
故选:B.
练习2.在等差数列中,,,则( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用等差数列性质计算得解.
【详解】在等差数列中,由,得.
故选:D
练习3.已知公差不为0的等差数列的前项和为,若,则 .
【答案】9
【分析】设公差为,利用等差数列的通项公式和求和公式化简计算即得.
【详解】设等差数列的公差为,
由可得,
化简得,因,解得.
故答案为:9.
考点3 等比数列通项
例1.已知数列是等比数列,,,若,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】由题意,根据等比数列通项公式基本量的计算可得,结合等比数列前n项求和公式计算即可求解.
【详解】设等比数列的公比为q,
由,解得,
所以,解得.
故选:B
例2.若是2和8的等比中项,则实数的值是( )
A.5 B.或5 C.4 D.或4
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用等比中项的意义求得结果.
【详解】依题意,,所以.
故选:D
练习1.已知为正项的等比数列,是它的前n项和,若,且与的等差中项为,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等差中项的应用和等比数列的通项公式求得,结合等比数列前n项求和公式计算即可求解.
【详解】因为与的等差中项为,所以,
设等比数列的公比为,
又,得,解得或(舍去),
则.
故选:C.
练习2.在等比数列中,若,,则( )
A.-32 B.-16 C.16 D.32
【答案】D
【分析】利用等比数列的性质即可得出.
【详解】设等比数列的公比为,
.
故选:D.
练习3.等比中项:如果在与中间插入一个数,使成等比数列,那么叫做与的等比中项.此时, .
【答案】
【分析】略
【详解】略
考点4 数列求和
例1.若数列满足,,则其前2023项和为( )
A.1360 B.1358 C.1350 D.1348
【答案】C
【分析】根据使用分组求和即可.
【详解】∵,,
∴
,
故选:C.
例2.已知数列的通项公式为(),数列的前2022项和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用裂项相消法求和.
【详解】,
则数列的前2022项和为.
故选:B
练习1.数列的前n项和为,且,则( )
A.2020 B.2021 C.2022 D.2023
【答案】D
【分析】根据数列的通项公式,可求得,依此类推,即可求解.
【详解】∵,故
故
.
故选:D.
练习2.已知数列满足,,则数列前项和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可知,当为偶数时,,利用并项求和法可求得结果.
【详解】由题意可知,当为偶数时,,
因此,数列前项和为.
故选:D.
练习3.已知,则数列的前项和 .
【答案】
【分析】利用,可求前项和.
【详解】,
所以
.
故答案为:.
模拟演练
一、单选题
1.已知为数列的前项和,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由可求得结果.
【详解】因为为数列的前项和,,则.
故选:D.
2.数列满足,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】按照数列的递推定义即可求解.
【详解】因为数列满足,
所以.
故选:C.
3.已知等差数列的前项和为,若,则的公差等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查等差数列基本量的计算,根据等差数列的性质,列出通项以及前项和,解出数列的公差.
【详解】根据等差数列的定义和题目条件,有:,
,
整理得,
解得.
故选:B
4.已知为等差数列的前项和,若,则( )
A.39 B.65 C.52 D.78
【答案】C
【分析】利用等差数列的求和公式,结合等差中项的性质,可得答案.
【详解】.
故选:C.
5.设为等比数列,则“对于任意的”是“为递增数列”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据充分、必要条件、等比数列的单调性等知识进行分析,从而确定正确答案.
【详解】充分性:设等比数列的公比为,
若,
情形一:当时,由得,
解得或,
若,则,此时与已知矛盾;
若,则,此时为递增数列;
情形二:当,由得,
解得或,
若,则,此时与已知矛盾;
若,则,此时为递增数列;
必要性:反之,若为递增数列,则,
所以“对于任意的”是“为递增数列”的充分必要条件.
故选:C.
6.已知等比数列中,,则( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】A
【分析】根据下标和性质,结合同号可得.
【详解】由等比数列下标和性质可得,
又,所以.
故选:A
二、填空题
7. .
【答案】
【分析】利用裂项求和法计算即可.
【详解】注意到,于是.
故答案为:
8.数列的前100项和等于 .
【答案】100
【分析】根据摆动数列特点,将数列的前100项和进行分组求和,利用等差数列求和公式计算即得.
【详解】的前100项和等于:
.
故答案为:100.
三、解答题
9.已知等差数列的前项和为,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求.
【答案】(1)
(2)20
【分析】(1)根据题意,列出关于的方程,代入计算,即可得到结果;
(2)由并项求和法代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由题意可得,解得,所以.
(2)由(1)可得,
所以.
10.已知等差数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列定义由前项和公式计算可得;
(2)易知是公比为4的等比数列,代入等比数列前项和公式可得结果.
【详解】(1)设的公差为,
由可得,
解得,
所以.
(2)由(1)可知,
易知是公比为4的等比数列,
所以可得.
$$