内容正文:
单元复习课件
第四章 数列
人教A版2019选择性必修第二册·高二
学习内容导览
单元知识图谱
2
单元复习目标
1
3
考点串讲
针对训练
5
题型剖析
4
6
课堂总结
1.进一步理解数列、等差数列、等比数列等核心概念,掌握等差数列、等比数列的通项公式、前n项和公式及有关性质;
3.掌握数列的基本思想方法,并运用这些基本思想方法求几类特定数列的通项公式与前n项和公式.
2. 厘清数列知识发展脉络,把握数列与函数之间的内在联系,建立数列知识网络结构图
单元学习目标
数列
概念
表示
数列是一种特殊的函数
表格
递推公式
图像
通项公式
等差数列
等比数列
概念
前n项和公式
通项公式
概念
前n项和公式
通项公式
应用
单元知识图谱
一、数列的概念
(一)数列的基本概念
1.数列的定义:一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列.
2.项:数列中的每一个数叫做这个数列的项.
3.数列的通项公式:如果数列{an}的第 n 项an与与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子就叫做这个数列的通项公式,简称通项 。
4.数列的递推公式:如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一 个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.
数列中的每一项都和它的序号有关,排在第一位的数称为这个数列的第1项(首项),排在第二位的数称为这个数列的第2项,···,排在第n位的数称为这个数列这个数列的第n项.
考点串讲
一、数列的概念
(二)数列的分类
递减数列:从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列.
递增数列:从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列.
摆动数列: 从第2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.
常数列:各项相等的数列.
对任意n∈N*,总有an+1>an (或an+1-an>0).
对任意n∈N*,总有an+1<an (或an+1-an<0).
对任意n∈N*,总有an+1=an (或an+1-an=0).
按数列的单调性分类
有穷数列:个数有限的的数列
无穷数列:个数无限的的数列
按数列的项数分类
考点串讲
二、等差数列
(一)等差数列的概念
1.等差数列的定义: 一般地,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.
2.符号表示:
an+1 - an=d(d为常数,n∈N*)
an - an-1=d(d为常数,n≥2,n∈N*)
考点串讲
二、等差数列
(一)等差数列的概念
3.等差中项:由三个数a, A, b组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列. 这时,A叫做a与b的等差中项.
由等差数列的定义,可知:
4.等差数列的通项公式:首项为a1,公差为d的等差数列{an}的通项公式为
an= a1+(n-1)d
an= am+(n-m)d
等差数列的通项公式的一般形式
考点串讲
二、等差数列
(一)等差数列的概念
5. 等差数列的函数特征:
函数图象上所有的点在同一条直线上:
d>0,等差数列单调递增;
d<0,等差数列单调递减;
d=0,等差数列为常数列.
考点串讲
二、等差数列
(二)等差数列的前n项和公式
(1)
(2)
1.等差数列的前n项和公式:
在两个求和公式中, 各有五个元素, 只要知道其中三个元素, 结合通项公式就可求出另两个元素——知三求二.
考点串讲
二、等差数列
(二)等差数列的前n项和公式
2.等差数列的前n项和Sn的最值
有最小值S1
有最大值S1
有最大值
有最小值
考点串讲
二、等差数列
(三)等差数列的性质
性质1 若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列.
性质2 在等差数列{an}中,若p+q=s+t(p,q,s,t∈N*),则ap+aq=as+at.
(1)特别地: 若m+n=2p(m,n,p∈N*),则有am+an=2ap.
推广
(2)对有穷等差数列,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即a1+an=a2+an-1=…=ak+an-k+1=….
考点串讲
二、等差数列
(三)等差数列的性质
性质3 数列{an}, {bn}是项数相同的等差数列, 公差分别为d1, d2,则数{pan+qbn}(p,q为常数)是公差为 的等差数列.
pd1+qd2
推广
若数列{an}是公差为d的等差数列,c为常数,则有
①数列{c+an}是公差为 的等差数列;
②数列{c·an}是公差为 的等差数列;
d
cd
性质4 数列{an}是等差数列Sn=An2+Bn (A,B为常数).
考点串讲
二、等差数列
(三)等差数列的性质
性质5
性质6
性质7
性质8
性质9
考点串讲
二、等差数列
(四)等差数列的判定
考点串讲
三、等比数列
(一)等比数列的概念
1.等比数列的定义: 一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.
这个常数叫做等差数列的公比,通常用字母q表示.
2.符号表示:
考点串讲
三、等比数列
(一)等比数列的概念
3.等比中项:由三个数a, G, b组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列. 这时,G叫做a与b的等比中项.
由等比数列的定义,可知:
4.等比数列的通项公式:首项为a1,公差为q的等比数列{an}的通项公式为
a, G, b成等比数列
(ab>0)
an=a1qn-1 (n∈ )
考点串讲
三、等比数列
(一)等比数列的概念
5. 等比数列的函数特征:
l
0<q<1 q>1 q=1
指数函数 y=qx 的单调性
等比数列an=a1qn-1的
单调性
不变
不变
单调递减
单调递减
单调递减
单调递增
单调递增
单调递增
a1>0
a1<0
考点串讲
三、等比数列
(一)等比数列的概念
6. 等比数列与等差数列的互化
数列{an}是等差数列⇔数列 是等比数列.
数列{an}是正项等比数列⇔数列{logban}是等差数列.
b>0且b≠1
考点串讲
三、等比数列
(二)等比数列的前n项和公式
1.等比数列的前n项和公式:
考点串讲
2.等比数列前n项和公式Sn的函数特征:
当q=1时,Sn=na1,即Sn是n的正比例函数.
当q≠1时,
即Sn是n的指数型函数.
三、等比数列
(二)等比数列的前n项和公式
考点串讲
三、等比数列
(三)等比数列的性质
性质1 若{an}是等比数列,公比为q,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公比为qm的等比数列.
性质2 在等比数列{an}中,若m+n=s+t(m,n,s,t∈N*),则aman=asat .
(1)特别地: 若m+n=2k(m,n,k∈N*),则有aman=ak2.
推论
(2)对有穷等比数列,与首末两项“等距离”的两项之积等于首末两项的积,即a1an=a2an-1=…=akan-k+1=….
考点串讲
三、等比数列
(三)等比数列的性质
性质3 数列{an}, {bn}都是等比数列, 公比分别为p, q,则数列{anbn}是公比为 的等比数列.
pq
推论
若数列{an}, {bn}都是等比数列, 公差分别为p, q,λ为常数则有
数列 是等比数列,公比为 ;
数列 是等比数列,公比为 ;
数列 是等比数列,公比为 ;
数列 是等比数列,公比为 ;
数列 是等比数列,公比为 ;
p
p2
| p |
考点串讲
三、等比数列
(三)等比数列的性质
性质4 若等比数列{an}的公比q≠-1,前n项和为Sn,则Sn, S2n-Sn, S3n-S2n ,…成等比数列,其中公比为qn.
性质5 若等比数列{an}的项数有2n项,则
S偶=qS奇
⇔
性质6 若等比数列{an}的项数有2n+1项,则
S奇=a1+qS偶
⇔
考点串讲
三、等比数列
(四)等比数列的判定
考点串讲
【题型一】等差、等比数列的基本运算
【例1】(1)已知数列 为等差数列,,,则 ( )
A. B. C. D.
[解析] 解法一:
联立 解得
故 .
解法二:由题意得 ,
解得, ,
解得 ,
故等差数列的公差为 ,
故 .
C
题型剖析
【题型一】等差、等比数列的基本运算
【例1】(2)在公比为整数的等比数列中,若, ,
则这个数列的前8项和 _____.
510
[解析] 设等比数列的公比为, ,
则①, ,
由①②解得或 (舍去),
所以,所以 .
题型剖析
【训练1】(1)在等比数列中,,,则 ( )
A. B. C. D. 3
[解析] 解法一:因为 是等比数列,
所以,又与, 同号,
所以 ,故选C.
解法二:设等比数列的公比为 ,
则,即,即 ,
所以 .故选C.
C
针对训练
【训练1】(2)在数列中, ,,是数列的前项和,则 ( )
A. B. C. D.
[解析] 由,可得 ,
由等差数列的定义可得,数列 是首项为2,公差为2的等差数列,
所以 ,
,
所以 .
B
针对训练
【题型二】等差、等比数列的判定与证明
【例2】(1)已知数列满足,,证明:数列 是等差数列,
并求出数列 的通项公式;
[解析] ,
,
即 ,
故数列 是首项和公差都为2的等差数列,
,即 .
题型剖析
【题型二】等差、等比数列的判定与证明
【例2】(2)已知数列满足,,证明: 是等比数列,
并求出数列 的通项公式.
[解析] 由,得 ,
所以 ,
所以是首项为 ,公比为3的等比数列,
所以 ,
即 .
题型剖析
【训练2】已知各项均为正数的数列 满足,,, .
(1)证明:数列 为等比数列;
证明因为 ,
所以 .
又因为 ,
所以数列 是以2为首项,2为公比的等比数列.
(2)记,证明:数列为等差数列,并求数列 的通项公式.
[答案] 由(1)知, ,
所以 ,
所以数列是以为首项, 为公差的等差数列,
所以 .
针对训练
【题型三】等差、等比数列的性质及应用
【例3】(1)已知等差数列,且 ,则数列 的前14项和为 ( )
C
A. 14 B. 28 C. 35 D. 70
[解析] 因为 为等差数列,
所以
,
所以 ,
则数列 的前14项和
.故选C.
题型剖析
【题型三】等差、等比数列的性质及应用
【例3】(2)等比数列的前项和为,若,,则 ( )
A. 24 B. 12 C. 24或 D. 或12
[解析] 因为等比数列的前项和为 ,
所以,, 成等比数列,
因为, ,
所以 ,
解得或 ,
设等比数列的公比为 ,
因为 ,
所以,则 .故选A.
A
题型剖析
【训练3】(1)已知等比数列 的各项均为正数,且,则 _____.
100
[解析] 因为 为等比数列,
所以 ,
所以 ,
所以
.
针对训练
【训练3】(2) 已知是等差数列的前 项和,若,,则 _____.
180
[解析] 由等差数列前 项和的性质得,
,, 成等差数列,
所以 ,
得 ,
解得 .
针对训练
【题型四】等差数列与等比数列的综合
【例4】已知数列 <m></m> 的前 <m></m> 项和为 <m></m> , <m></m> .
(1)求数列 <m></m> 的通项公式;
[解析] 当 <m></m> 时, <m></m> ,可得 <m></m> ;
当 <m></m> 时, <m></m> ,
所以 <m></m> ,
即 <m></m> .
因为 <m></m> ,
所以数列 <m></m> 是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以 <m></m> .
题型剖析
【题型四】等差数列与等比数列的综合
(2)从下面两个条件中选择一个填在横线上,并完成下面的问题.若公差不为0的等差数列<m></>的前</m>项和为<m></m>,且 ,求数列<m></m>的前<m></m>项和<m></m>.
①<m></m>,m</m>;②<m></m>是<m></m>和<m></m>的等比中项,m</m>.
[解析] 设数列 <m></m> 的公差为 <m></m> ,
若选择①,由题意得 <m></m> 解得 <m></m> .
所以 <m></m> ,
由(1)得, <m></m> ,所以 <m></m> ,
所以 <m></m> ,
<m></m> ,
题型剖析
两式相减得 <m></m>
<m></m> ,
所以 <m></m> .
若选择②,易知 <m></m> ,
即 <m></m> ,即 <m></m> ,
因为 <m></m> ,所以 <m></m> ,
所以 <m></m> ,
解得 <m></m> ,
以下同①.
题型剖析
【训练4】正项等差数列<m></m>满足<</m>,且 成等比数列,<m></m>的前<m></m>项和为<m></m>.
(1)求数列 <m></m> 的通项公式;
(2)令 <m></m> ,求数列 <m></m> 的前 <m></m> 项和 <m></m> .
在① <m></m> , <m></m> , <m></m> ;② <m></m> , <m></m> , <m></m> ;③ <m></m> , <m></m> , <m></m> 这三个条件中任选一个,补充在上面横线处,然后解答此题.
[解析](1)设数列 <m></m> 的公差为 <m></m> ,
若选①,则由已知得 <m></m> ,
化简得 <m></m> ,解得 <m></m> 或 <m></m> (舍),
所以 <m></m> .
若选②,则由已知得 <m></m> ,
化简得 <m></m> ,解得 <m></m> 或 <m></m> (舍),
所以 <m></m> .
针对训练
若选③,则由已知得 <m></m> ,
化简得 <m></m> ,解得 <m></m> 或 <m></m> (舍),
所以 <m></m> .
(2)因为 <m></m> ,
所以 <m></m> ,
所以 <m></m> .
针对训练
【题型五】数列与方程、不等式的综合
【例5】已知数列<m></m>的前m</m>项和为<</m>, <m></m>, <m></m>与<m></m>的等差中项是</m>.
(1)证明:数列 <m></m> 为等比数列;
[解析] (1)证明:因为 <m></m> 和 <m></m> 的等差中项是 <m></m> ,
所以 <m></m> ,即 <m></m> .
由此得 <m></m> ,
即 <m></m> ,又 <m></m> ,
所以数列 <m></m> 是以 <m></m> 为首项, <m></m> 为公比的等比数列.
题型剖析
【题型五】数列与方程、不等式的综合
【例5】已知数列<m></m>的前m</m>项和为<</m>, <m></m>, <m></m>与<m></m>的等差中项是</m>.
(2)求数列 <m></m> 的通项公式;
[解析] 由(1)得 <m></m> ,即 <m></m> ,
所以当 <m></m> 时, <m></m> ,
又 <m></m> 时, <m></m> 也适合上式,所以 <m></m> .
题型剖析
【题型五】数列与方程、不等式的综合
【例5】已知数列<m></m>的前m</m>项和为<</m>, <m></m>, <m></m>与<m></m>的等差中项是</m>.
(3)若对任意正整数 <m></m> ,不等式 <m></m> 恒成立,求实数 <m></m> 的最大值.
[解析] 要使不等式 <m></m> 对任意正整数 <m></m> 恒成立,即 <m></m> 小于或等于 <m></m> 的所有值.
因为 <m></m> 随着 <m></m> 的增大而增大,
所以当 <m></m> 时, <m></m> 取得最小值, <m></m> ,
所以要使 <m></m> 小于或等于 <m></m> 的所有值,即 <m></m> ,
所以实数 <m></m> 的最大值为1.
题型剖析
【训练5】已知数列<</m>的前<m></m>项和为<m></m>,数列<m></m>满足<m></m>,<m></m>,<m></m>.
(1)求数列 <m></m> , <m></m> 的通项公式;
[解析] 由数列 <m></m> 的前 <m></m> 项和为 <m></m> ,
得 <m></m> ,①
<m></m> , <m></m> ,②
①-②得 <m></m> ,所以 <m></m> , <m></m> .
当 <m></m> 时, <m></m> 符合题意,所以 <m></m> , <m></m> .
因为 <m></m> ,所以 <m></m> , <m></m> ,得
<m></m>
<m></m> , <m></m> .
当 <m></m> 时, <m></m> 符合题意,所以 <m></m> , <m></m> .
针对训练
【训练5】已知数列<</m>的前<m></m>项和为<m></m>,数列<m></m>满足<m></m>,<m></m>,<m></m>.
(2)若数列 <m></m> 满足 <m></m> , <m></m> ,求满足 <m></m> 的最大正整数n.
[解析] 因为 <m></m> ,
所以 <m>
</m> ,
因为 <m></m> ,
所以 <m></m> ,
所以满足 <m></m> 的最大正整数 <m></m> 为7.
针对训练
一、几种常见求数列前n项和的方法
1.公式法
(2)两类特殊数列的前n项和
(1)等差、等比数列的前n项和公式;
2.裂项相消法
(1)通项公式为分式,可用待定系数法对通项公式拆项;
(2)记住常见的拆项公式
课堂总结
一、几种常见求数列前n项和的方法
3.错位相减法
(1)形如cn=an·bn, 一个是等差数列,一个是等比数列;
(2)步骤:乘公比,错位减
(2)数列{an}与首末两端等“距离”的两项和相等,则用倒序相加法求和.
4.倒序相加法
(1)将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个(a1+an);
课堂总结
一、几种常见求数列前n项和的方法
5.分组求和法
(2)数列{an}与{bn}是已知求和方法的数列;
(1)一般情况下形如cn=an±bn ;
(1)适用于通项中含有(-1)n的数列[摆动数列] ;
6.并项求和法
(2)也可分奇数项和偶数项求和
课堂总结
二、几种常见数列通项公式的求法
(一)利用Sn和an的关系
题型形式:
理论公式:
解题方法:
1.当n ≥2时, an =Sn - Sn-1 ;
2.当n =1时, a1 =S1 ;
已知Sn =f (an)或Sn =f (n)或Sn =f (Sn-1)
3.检验a1是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写成分段形式.
课堂总结
二、几种常见数列通项公式的求法
(二)利用递推公式
1. 累加法 ——an+1 = anf(n)型数列
题型形式:
解题方法:
形如an+1- an = f (n)或an+1 = an +f (n)
1.写出an+1- an = f (n)的形式;
4.检验a1是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写成分段形式.
3.得到an- a1的值,解出an ;
2.写出an- an-1 , an-1 - an-2 , … , a2 - a1,并将它们累加起来;
课堂总结
二、几种常见数列通项公式的求法
(二)利用递推公式
2. 累乘法 ——an+1 = anf(n)型数列
题型形式:
解题方法:
4.检验a1是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写成分段形式.
形如 或an+1 = an ·f (n)
1.写出 的形式;
2.写出 ,并将它们累乘起来;
3.得到 的值,解出an ;
课堂总结
二、几种常见数列通项公式的求法
(二)利用递推公式
3. 构造法(1) —— an+1 = pan+q( p,q为常数)型数列
题型形式:
解题方法:
形如an+1=pan +q (其中p, q为常数,且pq(p-1)≠0)
1.假设递推公式为an+1+t = p(an+t )的形式(将原递推公式做一个常数的配给调整),然后将其整理成与原递推公式的形式相同 ;
2.由待定系数法(根据对应项相等原则),解得 ;
3.求数列 的通项公式 ;
4.求数列{an}的通项公式 .
课堂总结
二、几种常见数列通项公式的求法
(二)利用递推公式
4. 构造法(2) —— an+1 = pan+kn+b ( p、k、b为常数)型数列
题型形式:
解题方法:
形如an+1=pan +kn+b (其中p, k, b为常数,且pk(p-1)≠0)
1.假设递推公式为an+1+x(n+1) +y= p(an+xn+y )的形式;
2.由待定系数法(根据对应项相等原则),求出x, y的值;
3.求数列{an +xn+y }的通项公式 ;
4.求数列{an}的通项公式 .
课堂总结
二、几种常见数列通项公式的求法
(二)利用递推公式
题型形式:
解题方法:
4.求数列{an}的通项公式 .
1. 递推公式的两边同时除以qn+1,得 ;
3. 利用构造法(1)求数列{bn}的通项公式 ;
2.设 ,则递推公式转化为 ;
5. 构造法(3) —— an+1 = pan+qn ( p、q为常数)型数列
形如an+1=pan +qn (其中p,q为常数,且pq(p-1)≠0)
课堂总结
二、几种常见数列通项公式的求法
(二)利用递推公式
题型形式:
解题方法:
4.求数列{an}的通项公式 .
1. 将递推公式的两边取倒数或同时除以anan+1 ,得 ;
形如 或qanan+1 + ran+1 =pan(其中p, q, r为常数)
2.设 ,则递推公式转化为 ;
3.利用构造法(1)可求数列{bn}的通项公式 ;
课堂总结
感谢聆听!
(1)定义法:对任意n∈N*,an+1-an=d (d为常数).
(2)等差中项法:对任意n≥2,n∈N*,满足2an=an+1+an-1.
(3)通项公式法:对任意n∈N*,都满足an=pn+q(p,q为常数).
(4)前n项和公式法:对任意n∈N*,都满足Sn=An2+Bn(A,B为常数).
设A=-,则Sn=Aqn-A.
(1)定义法:对任意n∈N*,=q (q是不为0的常数).
(2)等比中项法:对任意n≥2,n∈N*,满足=an+1an-1.
(3)通项公式法:对任意n∈N*,都满足an=cqn(p,q为常数).
(4)前n项和公式法:对任意n∈N*,都满足Sn=
②13+23+33+…+n3=n2(n+1)2
①12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)
$