内容正文:
第1节 数列的概念与简单表示法
课程标准 核心素养 考情聚焦
1.了解数列的概念和几种简单
的表示方法(列表、图象、通项
公式).
2.了解数列是自变量为正整数
的一类特殊函数
1.由数列的前几项求数列的通项公式,达成
数学抽象素养.
2.由an 与Sn 的关系求通项an,发展逻辑
推理和数学运算素养.
3.由数列的递推关系求数列的通项公式,增
强逻辑推理和数学运算素养
简单数列的通项公式
的求解,数列的前n项和与
通项 的 关 系,求 数 列 的 各
项,及由Sn 求an 是高考的
热点.高考中三种题型都有
可能出现,试题难度中等
[必备知识]
1.数列的概念
(1)数列的定义:按照 排列的一列数称为
数列,数 列 中 的 每 一 个 数 叫 做 这 个 数 列 的
.
(2)数列与函数的关系:从函数观点看,数列可以看
成以 为定义域的函数
an=f(n).当自变量按照从小到大的顺序依次
取值时所对应的一列函数值.
(3)数列有三种表示法,它们分别是 、
和 .
2.数列的分类
分类原则 类型 满足条件
按项数
分类
有穷数列 项数
无穷数列 项数
按项与项
间的大小
关系分类
递增数列 an+1 an
递减数列 an+1 an
常数列 an+1=an
其中n∈N∗
按其他
标准分类
有界数列 存在正数 M,使|an|≤M
摆动数列
从第二项起,有些项大于它的
前一项,有些项小于它的前一
项的数列
3.数列的两种常用的表示方法
(1)通项公式:如果数列{an}的第n项an 与
之间的关系可以用一个式子 来表示,那
么这个公式叫做这个数列的通项公式.
(2)递推公式:如果已知数列{an}的第1项(或前几
项),且从第二项(或某一项)开始的任一项an
与它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以
用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个
数列的递推公式.
4.已 知 数 列 {an }的 前 n 项 和 Sn,则 an
=
(n=1),
(n≥2).{
1.一些常见数列的通项公式
(1)数列1,2,3,4,的通项公式为an=n;
(2)数列2,4,6,8,的通项公式为an=2n;
(3)数列1,3,5,7,的通项公式为an=2n-1;
(4)数列1,2,4,8,的通项公式为an=2n-1;
(5)数列1,4,9,16,的通项公式为an=n2;
(6)数列1,12
,1
3
,1
4
,的通项公式为an=
1
n.
(7)数 列 1,-1,1,-1, 的 通 项 公 式 为an =
(-1)n-1或(-1)n+1;
(8)数列-1,1,-1,1,的通项公式为an=(-1)n.
88
2.典型的递推数列及处理方法
递推式 方法 示例
an+1=an+f(n) 累加法
a1=1,
an+1=an+2n
an+1=anf(n) 累乘法
a1=1,
an+1=2nan
an+1=pan+q
(p≠0,1,q≠0)
构造等
比数列
a1=1,
an+1=2an+1
an+1=pan+qpn+1
(p≠0,1,q≠0)
构造等
差数列
a1=1,an+1
=3an+3n+1
其中(1)an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0)的求解方
法是:设an+1+λ=p(an+λ),即an+1=pan+
pλ-λ,与an+1=pan +q 比 较 即 可 知 只 要λ
= qp-1.
(2)an+1=pan+qpn+1(p≠0,1,q≠0)的求解方
法是两端同时除以pn+1,即得
an+1
pn+1
-
an
pn
=q,
数列
an
pn{ }为等差数列.
[自主诊断]
[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号
里打“√”,错误的打“×”.
(1)1,1,1,1,不能构成一个数列. ( )
(2)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.
( )
(3)所有数列的第n项都能使用公式表达.
( )
(4)根据数列的前几项归纳出的数列的通项公式
可能不止一个. ( )
(5)已知an+2=f(an+1,an)时,如果要确定这个
数列,则必须知道初始值a1,a2. ( )
(6)如果数列{an}的前n项和为Sn,则对∀n∈
N∗ ,都有an+1=Sn+1-Sn. ( )
[小题查验]
1.(2025长沙市模拟)已知数列的前4项为2,0,2,0,
则依此归纳该数列的通项不可能是 ( )
A.an=(-1)n-1+1 B.an=
2,n为奇数,
0,n为偶数{
C.an=2sin
nπ
2 D.an=cos
(n-1)π+1
2.数列{an}的通项公式为an=2n-11,Sn 为其前n项
和,则Sn 的最小值为 ( )
A.-9 B.-7 C.-3 D.-19
3.(2025柳州质检)嫦娥二号卫星在完成探月任务
后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳
飞行的人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球
绕日周期的比值,用到数列{bn}:b1=1+
1
a1
,b2=
1+ 1
a1+
1
a2
,b3=1+
1
a1+
1
a2+
1
a3
,,依此类推,其中
ak∈N∗(k=1,2,).则 ( )
A.b1<b5 B.b3<b8
C.b6<b2 D.b4<b7
4.(人教A版教材例题改编)已知函数f(x)=x-1x
,
设an=f(n)(n∈N∗),则{an}是 数列(填
“递增”或“递减”).
5.在数列{an}中,a1=1,an+2=an+1-an(n∈N∗),则
a100= .
考点一 由数列的前几项求数列的通项公式(自主练透)
[题组集训]
1.已知n∈N∗,给出4个表达式:
①an=
0,n为奇数,
1,n为偶数,{ ②an=
1+(-1)n
2
,
③an=
1+cosnπ
2
,④an= sin
nπ
2 .
其中能作为数列:0,1,0,1,0,1,0,1,的通项公式
的是 ( )
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
98
上篇:第五章 数 列
2.根据数列的前几项,写出各数列的一个通项公式:
(1)4,6,8,10,;
(2)- 11×2
,1
2×3
,- 13×4
,1
4×5
,;
(3)1,0,1,0,;
(4)9,99,999,9999,.
用观察法求数列的通项公式的技巧
(1)根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注
意观察每一项的特点,观察出项与n之间的关
系、规律,可使用添项、通分、分割等办法,转化
为一些常见数列的通项公式来求.对于正负符
号变化,可用(-1)n 或(-1)n+1来调整.
(2)根据数列的前几项写出数列的一个通项公式
是不完全归纳法,它蕴含着“从特殊到一般”的
思想.
[提醒] 不是所有的数列都有通项公式,若有,
也不一定唯一.
考点二 由an 与Sn 的关系求通项an(师生共研)
[典例] (1)记Sn 为数列{an}的前n项和.若Sn=2an
+1,则S6= .
(2)若数列{an}的前n项和Sn=3n+2n+1,则{an}
的通项公式是an= .
[尝试解答] (1)
(2)
已知Sn,求an 时应注意的问题
(1)应重视分类讨论思想的应用,分n=1和n≥2
两种情况讨论;特别注意an=Sn-Sn-1中
需n≥2.
(2)由Sn-Sn-1=an 推得an,当n=1时,a1 也适
合“an 式”,则需统一“合写”.
(3)由Sn-Sn-1=an,推得an,当n=1时,a1 不适
合“an 式”,则数列的通项公式应分段表示(“分
写”),即an=
S1(n=1)
Sn-Sn-1(n≥2).{
提醒:在利用数列的前n项和求通项时,往往容
易忽略先求出a1,而是直接把数列的通项公式
写成an=Sn-Sn-1的形式,但它只适用于n≥2
的情形.
[跟踪训练]
1.已知数列{an}的前n项和Sn=2n2-3n,则{an}的通
项公式为 .
2.已知数列{an}的前n项和Sn 满足Sn=3n+b,则
an= .
考点三 由数列的递推关系求数列的通项公式(多维探究)
[命题角度1] 形如an+1=an+f(n),求an
1.(1)在数列{an}中,a1=2,an+1=an+
1
n(n+1)
,求数
列{an}的通项公式;
(2)若数列{an}满足a1=1,an+1=an+2n,求数列
{an}的通项公式.
[命题角度2] 形如an+1=anf(n),求an
2.在数列{an}中,a1=1,前n项和Sn=
n+2
3 an.
求数列
{an}的通项公式.
09
艺考生文化课百日冲关数学
[命题角度3] 形如an+1=Aan+B(A≠0且A≠
1),求an
3.已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+2,求数列
{an}的通项公式.
[命题角度4] 形如an+1=
Aan
Ban+C
(A,B,C为常
数),求an
4.已知数列{an}中,a1=1,an+1=
2an
an+2
,求数列{an}的
通项公式.
由数列的递推公式求通项公式
由数列的递推公式求通项公式时,若递推关系
为an+1=an+f(n)或an+1=f(n)an,则可
以分别通过累加、累乘法求得通项公式,另外,
通过迭代法也可以求得上面两类数列的通项公
式,(如角度1).注意:有的问题也可利用构造
法,即通过对递推式的等价变形,(如角度3、4)
转化为特殊数列求通项.
学习至此,请完成配套训练 课时冲关二十八
第2节 等差数列及其前n项和
课程标准 核心素养 考情聚焦
1.通过生活中的实例,理解等差数列的
概念和通项公式的意义.
2.探索并掌握等差数列的前n 项和公
式,理解等差数列的通项公式与前n
项和公式的关系.
3.能在具体的问题情境中,发现数列的
等差关系,并解决相应的问题.
4.体会等差数列与一元一次函数的关系
1.等差数列的基本运算,达
成逻辑 推 理 和 数 学 运 算
素养.
2.等差数列的判定与证明,
发展数学抽象和数学运算
素养.
3.等差数列的性质,提升逻
辑推理和数学运算素养
等差数列的定义、通项公
式及前n项和公式、等差数列
的性质是高考的热点,以求a1、
d、an、Sn 为主要考查内容.高
考题型多样,以选择题、填空题
的形式考查等差数列的基本运
算和性质,难度不大.在解答题
中常与等比数列、数列求和等
问题综合考查,难度中等
[必备知识]
1.等差数列的概念
(1)如果一个数列从第 项起,每一项与它的前
一项的差等于 ,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.
数学语言表达式:an+1-an=d(n∈N∗,d为常
数),或an-an-1=d(n≥2,d为常数).
(2)若a,A,b成等差数列,则A叫做a,b的等差中项,且
A= .数列{an}是等差数列⇔2an=an-1+
an+1(n≥2,n∈N∗).
19
上篇:第五章 数 列
3.B [先求出复数z,再根据复数模的公式即可求出.由
iz+2=2i可 得,z= -2+2ii =2+2i
,所 以|z|=
22+22=2 2.]
4.C [依题意,z=2i+
(a-2)i2
i2
=(a-2)-2i,由z为纯虚
数,得a-2=0,所以a=2.]
考点二
1.A [z=1-i2+i=
(1-i)(2-i)
(2+i)(2-i)=
1-3i
5
,∴z=15+
3
5i.
故
复平面内对应的点在第一象限.]
2.D [z2=
3+i
2-i=
(3+i)(2+i)
(2-i)(2+i)=
5+5i
5 =1+i
,所以复数
z2 对应的点为(1,1),因为复数z1 对应的点与复数z2 对
应的点关于实轴对称,所以复数z1 对应的点为(1,-1),
所以z1=1-i.]
3.AC [设z=x+yi(x,y∈R),则|x-1+(y+1)i|=
|x+yi|,所以 (x-1)2+(y+1)2= x2+y2,整理得
x-y-1=0,故 A 项正确,B项错误;由前面知z对应点
的轨迹为直线x-y-1=0,则|z|的最小值为原点到该
直线的距离d,则d= |-1|
12+12
= 22
,故 C项正确,D 项
错误.]
4.解析:由条件得OC
→
=(3,-4),OA
→
=(-1,2),
OB
→
=(1,-1),
根据OC
→
=λOA
→
+μOB
→,得(3,-4)=λ(-1,2)+
μ(1,-1)=(-λ+μ,2λ-μ),
∴ -λ+μ=3
,
2λ-μ=-4,{ 解得
λ=-1,
μ=2.{ ∴λ+μ=1.
答案:1
考点三
1.C [zi=-1-i
,则z=i(-1-i)=-i-i2
=1-i.]
2.B [由 题 意 可 得z= 2+i
1+i2+i5
= 2+i1-1+i=
i(2+i)
i2
=
2i-1
-1 =1-2i
,则z=1+2i.]
3.A [由题设,z=1-2i,z=1+2i,代入有a+b+1+(2a
-2)i=0,故a=1,b=-2.]
4.解析:ai+ 2a+i=ai+
2(a-i)
(a+i)(a-i)=ai+
2a-2i
a2+1
= 2a
a2+1
+ a- 2a2+1( )i=1,所以
2a
a2+1=1
a- 2a2+1=0
ì
î
í
ïï
ï
,
解得a=1.
答案:1
第五章 第1节
夯实必备知识 必备知识
1.(1)一定顺序 项 (2)正整数集N∗ (或它的有限子集)
(3)列表法 图象法 通项公式法 2.有限 无限 > <
3.(1)序号n an=f(n) 4.S1 Sn-Sn-1
思考辨析 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
小题查验
1.C 2.D 3.D 4.递增 5.-1
跃升关键能力 考点一
1.A [检验知①②③都是所给数列的通项公式.]
2.解:(1)各数都是偶数,且最小为4,所以通项公式
an=2(n+1),n∈N∗ .
(2)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1
的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个
通项公式an=(-1)n×
1
n(n+1)
,n∈N∗ .
(3)这是一个摆动数列,奇数项是1,偶数项是0,所以此
数列的一个通项公式an=
1,n为奇数,
0,n为偶数.{ 或
an=(-1)n+1
1
2+
1
2
,n∈N∗ .
(4)这个数列的前4项可以写成10-1,100-1,
1000-1,10000-1,所以它的一个通项公式an=10n-
1,n∈N∗ .
考点二
[典例] [解析] (1)根据Sn=2an+1,可得Sn+1=2an+1
+1,
两式相减得an+1=2an+1-2an,即an+1=2an,
当n=1时,S1=a1=2a1+1,解得a1=-1,
所以数列{an}是以-1为首项,以2为公比的等比数列,
所以S6=
-(1-26)
1-2 =-63.
(2)因为当n=1时,a1=S1=6;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n+2n+1)-[3n-1+2(n
-1)+1]=23n-1+2,
由于a1 不适合此式,
所以an=
6,n=1,
23n-1+2,n≥2.{
[答案] (1)-63 (2) 6
,n=1,
23n-1+2,n≥2.{
跟踪训练
1.解析:a1=S1=2-3=-1,
当n≥2时,an =Sn -Sn-1=(2n2 -3n)-[2(n-1)2 -
3(n-1)]=4n-5,由于a1 也适合此等式,∴an=4n-5.
答案:an=4n-5
2.解析:a1=S1=3+b,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n+b)-(3n-1+b)
=23n-1.
当b=-1时,a1 适合此等式.当b≠-1时,a1 不适合此等式.
∴当b=-1时,an=23n-1;
当b≠-1时,an=
3+b,n=1,
23n-1,n≥2.{
答案:3+b,n=1,
23n-1,n≥2.{
考点三
1.解:(1)由题意,得an+1-an=
1
n(n+1)=
1
n-
1
n+1
,
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)++(a2-a1)+a1
= 1n-1-
1
n( ) +
1
n-2-
1
n-1( ) + +
1
2-
1
3( ) +
1-12( )+2=3-
1
n.
(2)由题意知an+1-an=2n,
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)++(a2-a1)+a1
=2n-1+2n-2++2+1=1-2
n
1-2=2
n-1.
2.解:由题设知,a1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=
n+2
3 an-
n+1
3 an-1.
∴
an
an-1
=n+1n-1.
∴
an
an-1
=n+1n-1
,,a4
a3
=53
,a3
a2
=42
,a2
a1
=3.
将以上n-1 个 式 子 的 等 号 两 端 分 别 相 乘,得 到ana1
=
n(n+1)
2 .
又∵a1=1,∴an=
n(n+1)
2 .
3.解:∵an+1=3an+2,∴an+1+1=3(an+1),
∴
an+1+1
an+1
=3,
∴数列{an+1}为等比数列,公比q=3,
又a1+1=2,∴an+1=23n-1,∴an=23n-1-1.
423
艺考生文化课百日冲关数学
4.解:∵an+1=
2an
an+2
,a1=1,∴an≠0,
∴ 1an+1
=1an
+12
,即 1
an+1
-1an
=12
,
又a1=1,则
1
a1
=1,
∴ 1an{ }是以1为首项,
1
2
为公差的等差数列.
∴1an
=1a1
+(n-1)×12=
n
2+
1
2
,
∴an=
2
n+1
(n∈N∗ ).
第2节
夯实必备知识 必备知识
1.(1)2 同一个常数 公差 (2)a+b2 2.
(1)a1+(n-1)d
(n-m)d (2)na1+
n(n-1)
2 d 3.
(2)递增 递减 常数
列 (3)md 4.大 小
思考辨析 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√
小题查验
1.C 2.B 3.C 4.12 5.95
跃升关键能力 考点一
1.C [设公差为d,则a4+a5=a1+3d+a1+4d=24,S6
=6a1+
6×5
2 d=48
,联立得
2a1+7d=24 ①,
6a1+15d=48 ②,{ ①×3-②得(21-15)d=24,6d=
24,所以d=4.]
2.A [五 人 分 得 的 鹿 构 成 等 差 数 列 {an},d<0.a1 =
1+23=
5
3
,S5=5,∴5×
5
3+
5×4
2 d=5
,解得d=-13
,
∴a5=
5
3-
1
3×4=
1
3.
]
3.B [因为S3=3a2=6,所以a2=2,因为S5=5a3=-5,
所以a3=-1,所以{an}的公差d=a3-a2=-3,所以a1
=5,所以S6=6a1+15d=6×5-15×3=-15.]
考点二
[母题] [解] (1)证明:当n≥2时,由an+2SnSn-1=0,
得Sn-Sn-1=-2SnSn-1,所以
1
Sn
- 1Sn-1
=2,
又 1
S1
= 1a1
=2,故 1Sn{ } 是 首 项 为 2,公 差 为 2 的 等 差
数列.
(2)由(1)可得1Sn
=2n,∴Sn=
1
2n.
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=
1
2n-
1
2(n-1)=
n-1-n
2n(n-1)
=- 12n(n-1).
当n=1时,a1=
1
2
不适合上式.
故an=
1
2
,n=1,
- 12n(n-1)
,n≥2.
ì
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í
ïï
ï
[子题1] 解:(1)证明:当n≥2时,an=Sn-Sn-1且Sn(Sn
-an)+2an=0.
∴Sn[Sn-(Sn-Sn-1)]+2(Sn-Sn-1)=0,
即SnSn-1+2(Sn-Sn-1)=0.
即1
Sn
- 1Sn-1
=12.
又1
S1
=1a1
=12.
故数列 1
Sn{ }是以首项为
1
2
,公差为1
2
的等差数列.
(2)由(1)知1Sn
=n2
,∴Sn=
2
n
,当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=-
2
n(n-1)
当n=1时,a1=2不适合上式,
故an=
2,n=1,
- 2n(n-1)
,n≥2.{
[子题2] 解:一、选择条件①③
已知{an}为等差数列,a2=3a1,设公差为d,
则a2=3a1=a1+d,即d=2a1,
因为Sn=na1+
n(n-1)
2 d=n
2a1,
则 Sn= a1n(a1>0),
所以数列{ Sn}为等差数列.
二、选择条件①②
已知{an}为等差数列,数列{ Sn}为等差数列,设{an}的
公差为d,则an=a1+(n-1)d,Sn=na1+
n(n-1)
2 d=
1
2n
2d+ a1-
d
2( )n,若数列{ Sn}为等差数列,则a1=
d
2
,所以a2=a1+d=3a1.
三、选择条件②③
已知数列{ Sn}为等差数列,a2=3a1,设公差为d,
则 S2- S1=d,即 4a1- a1=d,
则a1=d2, Sn= S1+(n-1)d=nd,
则Sn=n2d2,
an=Sn-Sn-1=2d2n-d2,
所以数列{an}为等差数列.
考点三
[典例] (1)B [因为数列{an}为等差数列,所以a4+2a9
+a20=2a12+2a9=24,所 以a12+a9=12,所 以 S20=
20(a1+a20)
2 =10
(a1+a20)=10(a12+a9)=120.]
(2)[解析] 由题意,可知
S偶 +S奇 =354,
S偶
S奇 =
32
27
,{
∴
S偶 =192,
S奇 =162.{
又项数为12的等差数列中S偶 -S奇 =6d=192-162,
∴d=5.
[答案] 5
(3)解:①由于
2Sn
n +n=2an+1
,变形为2Sn=2nan+n-
n2,记为i式,又当n≥2时,2Sn-1=2(n-1)an-1+n-
1-(n-1)2,记为ⅱ式,
ⅰ-ⅱ可得(2n-2)an-(2n-2)an-1=2n-2,
n≥2,n∈N∗ ,
即an-an-1=1,n≥2,n∈N∗ ,
所以{an}是等差数列.
②由题意可知a27=a4a9,即(a1+6)2=(a1+3)(a1+8),解得
a1=-12,所以an=-12+(n-1)×1=n-13,其中a1<a2
<<a12<0,a13=0,
则Sn 的最小值为S12=S13=-78.
第3节
夯实必备知识 必备知识
1.(1)2 同一个 公比 q (2)等比中项 ± ab
2.(1)a1qn-1 (2)
a1(1-qn)
1-q 3.
(1)apaq (2)递增
递减 常数列 (3)qm (4)qn
思考辨析 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
523
参考答案