数 列
一、数列的概念
(1)数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列;
数列中的每个数都叫这个数列的项。记作,在数列第一个位置的项叫第1项(或首项),在第二个位置的叫第2项,……,序号为 的项叫第项(也叫通项)记作;
数列的一般形式:,,,……,,……,简记作 。
(2)通项公式的定义:如果数列的第n项与n之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式。
例如:①:1 ,2 ,3 ,4, 5 ,…
②:…
数列①的通项公式是= (7,),
数列②的通项公式是= ()。
说明:①表示数列,表示数列中的第项,= 表示数列的通项公式;
② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。例如,= =;
③不是每个数列都有通项公式。例如,1,1.4,1.41,1.414,……
(3)数列的函数特征与图象表示:
从函数观点看,数列实质上是定义域为正整数集(或它的有限子集)的函数当自变量从1开始依次取值时对应的一系列函数值……,,…….通常用来代替,其图象是一群孤立点。
例:画出数列的图像.
(4)数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关系分:单调数列(递增数列、递减数列)、常数列和摆动数列。
例:下列的数列,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列?
(1)1,2,3,4,5,6,… (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, …
(3) 1, 0, 1, 0, 1, 0, … (4)a, a, a, a, a,…
(5)数列{}的前项和与通项的关系:
例:已知数列的前n项和,求数列的通项公式
二、等差数列
题型一、等差数列定义:一般地,如果一个数列从第项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母表示。用递推公式表示为或。
例:等差数列,
题型二、等差数列的通项公式:;
说明:等差数列(通常可称为数列)的单调性:为递增数列,为常数列, 为递减数列。
例:1.已知等差数列中,等于( )
A.15 B.30 C.31 D.64
2.是首项,公差的等差数列,如果,则序号等于
(A)667 (B)668 (C)669 (D)670
3.等差数列,则为 为 (填“递增数列”或“递减数列”)
题型三、等差中项的概念:
定义:如果,,成等差数列,那么叫做与的等差中项。其中
,,成等差数列 即: ()
例:1.(06全国I)设是公差为正数的等差数列,若,,则 ( )
A. B. C. D.
2.设数列是单调递增的等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
题型四、等差数列的性质:
(1)在等差数列中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项;
(2)在等差数列中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列;
(3)在等差数列中,对任意,,,;
(4)在等差数列中,若,,,且,则;
题型五、等差数列的前和的求和公式:。(是等差数列 ) 递推公式:
例:1.如果等差数列中,,那么
(A)14 (B)21 (C)28 (D)35
2.(2009湖南卷文)设是等差数列的前n项和,已知,,则等于( )
A.13 B.35 C.49 D. 63
3.(2009全国卷Ⅰ理) 设等差数列的前项和为,若,则=
4.(2010重庆文)(2)在等差数列中,,则的值为( )
(A)5 (B)6 (C)8 (D)10
5.若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )
A.13项 B.12项 C.11项 D.10项
6.已知等差数列的前项和为,若
7.(2009全国卷Ⅱ理)设等差数列的前项和为,若则
8.(98全国)已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=100.
(Ⅰ)求数列{bn}的通项bn;
9.已知数列是等差数列,,其前10项的和,则其公差等于( )
C. D.
10.(2009陕西卷文)设等差数列的前n项和为,若,则=
11.(00全国)设{an}为等差数列,Sn为数列{an}的前n项和,已知S7=7,S15=75,Tn为数列{}的前n项和,求Tn。
12.等差数列的前项和记为,已知
①求通项; ②若=242,求
13.在等差数列中,(1)已知;(2)已知;(3)已知
题型六.对于一个等差数列:
(1)若项数为偶数,设共有项,则①偶奇; ② ;
(2)若项数为奇数,设共有项,则①奇偶;②。
题型七.对与一个等差数列,仍成等差数列。
例:1.等差数列{an}的前m项和为30,前2m项和为100,则它的前3m项和为( )
A.130 B.170 C.210 D.260
2.一个等差数列前项的和为48,前2项的和为60,则前3项的和为 。
3.已知等差数列的前10项和为100,前100项和为10,则前110项和为
4.设为等差数列的前项和,=
5.(06全国II)设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则=________
A. B. C. D.
题型八.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
例: 1.已知数列的通项为,则数列为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
2.已知一个数列的前n项和,则数列为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
3.已知一个数列的前n项和,则数列为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
4.已知一个数列满足,则数列为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
5.数列满足=8, () ①求数列的通项公式;
6.(01天津理,2)设是数列{an}的前n项和,且,则是___________数列
题型九. 数列最值
(1),时,有最大值;,时,有最小值;
(2)最值的求法:①若已知,的最值可求二次函数的最值;可用二次函数最值的求法()②或者求出中的正、负分界项,即:若已知,则最值时的值()可如下确定或。
例:1.等差数列中,,则前 项的和最大。
2.设等差数列的前项和为,已知:
①求出公差的范围, ②指出中哪一个值最大,并说明理由。
3.(02上海)设{an}(n∈N*)是等差数列,Sn是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是( )
A. d<0 B. a7=0 C. S9>S5 D. S6与S7均为Sn的最大值
4.已知数列的通项(),则数列的前30项中最大项和最小项分别是
5.已知是等差数列,其中,公差。
(1)数列从哪一项开始小于0? (2)求数列前项和的最大值,并求出对应的值.
6.已知是各项不为零的等差数列,其中,公差,若,求数列前项和的最大值.
7.在等差数列中,,,求的最大值.
题型十. 利用求通项.
1.数列的前项和.(1)试写出数列的前5项;(2)数列是等差数列吗?(3)你能写出数列的通项公式吗?
2.已知数列的前项和则
3.设数列的前n项和为,求数列的通项公式;
4.已知数列中,前和
①求证:数列是等差数列 ②求数列的通项公式
5.(2010安徽文)设数列的前n项和,则的值为________
等比数列
定义:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母表示,即::。
一、递推关系与通项公式
递推关系: 通项公式: 推广:
1. 在等比数列中,,则
2. 在等比数列中,,则
3.(07重庆文)在等比数列{an}中,a2=8,a1=64,,则公比q为( )
(A)2 (B)3 (C)4 (D)8
4.在等比数列中,,,则=
5.在各项都为正数的等比数列中,首项,前三项和为21,则( )
A 33 B 72 C 84 D 189
二、等比中项:若三个数成等比数列,则称为的等比中项,且为是成等比数列的必要而不充分条件.
例:1.和的等比中项为( )
2.(2009重庆卷文)设是公差不为0的等差数列,且成等比数列,则的前项和=____________________
三、等比数列的基本性质,
1.(1)
(2)
(3)为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列.
(4)既是等差数列又是等比数列是各项不为零的常数列.
例:1.在等比数列中,和是方程的两个根,则( )
.
2. 在等比数列,已知,,则=
3.在等比数列中,
①求 ②若
4.等比数列的各项为正数,且( )
A.12 B.10 C.8 D.2+
5.(2009广东卷理)已知等比数列满足,且,则当时, ( )
A. B. C. D.
四、等比数列的前n项和,
例:1.已知等比数列的首相,公比,则其前n项和
2.已知等比数列的首相,公比,当项数n趋近与无穷大时,其前n项和
3.设等比数列的前n项和为,已,求和
4.(20##年北京卷)设,则等于 ( )
A. B. C. D.
5.(1996全国文,21)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3+S6=2S9,求数列的公比q;
6.设等比数列的公比为q,前n项和为Sn,若Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列,则q的值为 .
五.等比数列的前n项和的性质
若数列是等比数列,是其前n项的和,,那么,,成等比数列.
例:1.(2009辽宁卷理)设等比数列的前n 项和为,若 =3 ,则
A. 2 B. C. D.3
2.一个等比数列前项的和为48,前2项的和为60,则前3项的和为( )
A.83 B.108 C.75 D.63
3.已知数列是等比数列,且
六.等比数列的判定法
(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。
为等比数列。
例:1.已知数列的通项为,则数列为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
2.已知数列满足,则数列为 ( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
3.已知一个数列的前n项和,则数列为( )
A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 D.无法判断
5.利用求通项.
例:1.(2005北京卷)数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,,n=1,2,3,……,求a2,a3,a4的值及数列{an}的通项公式.
例:2.(2005山东卷)已知数列的首项前项和为,且,证明数列是等比数列.
四、求数列通项公式方法
(1).公式法(定义法)根据等差数列、等比数列的定义求通项
例:1已知等差数列满足:, 求;
2.数列满足=8, (),求数列的通项公式;
3.等比数列的各项均为正数,且,,求数列的通项公式
4. 已知数列满足,求数列的通项公式;
5. 已知数列满足 (),求数列的通项公式;
6. 已知数列满足且(),求数列的通项公式;
7. 已知数列满足且(),求数列的通项公式;
8.数列已知数列满足则数列的通项公式=
(2)累加法:适用于:
若,则 两边分别相加得
例:1.已知数列满足,求数列的通项公式。
2. 已知数列满足,求数列的通项公式。
3. 已知数列满足,求数列的通项公式。
4. 设数列满足,,求数列的通项公式
(3)累乘法:适用于:
若,则 两边分别相乘得,
例:1. 已知数列满足,求数列的通项公式。
2.已知数列满足,,求。
3.已知, ,求。
待定系数法(配项式): 适用于
例:1. 已知数列中,,求数列的通项公式。
2.(2006,重庆,文,14)在数列中,若,则该数列的通项_______________
3.(2006. 福建.理22.本小题满分14分)已知数列满足求数列的通项公式;
(4)递推公式中既有:
* 分析:把已知关系通过转化为数列或的递推关系,然后采用相应的方法求解。
1.(2005北京卷)数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,,n=1,2,3,……,求a2,a3,a4的值及数列{an}的通项公式.
2.(2005山东卷)已知数列的首项前项和为,且,证明数列是等比数列.
3. 已知数列的各项均为正数,且前n项和满足,且成等比数列,求数列的通项公式。
4.已知数列中,前和
①求证:数列是等差数列 ②求数列的通项公式
五、数列求和
一、直接用等差、等比数列的求和公式求和。
*注意公比含字母时要讨论是否等于1
例:1. 等差数列中, ,其前项和,则 =( )
A.9 B.10 C.11 D.12
2.设,则等于 ( )
A. B. C. D.
二、分组法求和
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可。形如:
①,其中 ②
例1.已知数列的通项公式为求数列的前项和.
2.求数列的前n项和:,…
3. 求数列的前项和。
三、裂项相消法求和:把数列的通项拆成两项之差、正负相消剩下首尾若干项。
常见拆项:
形如:数列是等差数列,数列的前项和采用裂项
例:1.已知数列的通项公式为,求前项的和;
2.已知数列的通项公式为=,设,求.
3.求。
4.已知,数列是首项为a,公比也为a的等比数列,令,求数列的前项和。
四、错位相减法求和:如:
例:1.求和
2.求和:
3.设是等差数列,是各项都为正数的等比数列,且,,
(Ⅰ)求,的通项公式; (Ⅱ)求数列的前n项和.
4.已知等差数列满足, .
(1)求数列的通项公式及 (2)求数列的前n项和
5.设数列满足,
(1)求数列的通项公式 (2)令,求数列的前n项和
五、倒序相加法求和:这是推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是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。
例1.求证:
2.求的值