数列基础知识点和方法归纳
S?S?nd,
S奇?an. 1. 等差数列的定义与性质
定义:an?1?an?d(d为常数),an?a1??n?1?d 等差中项:x,A,y成等差数列?2A?x?y
前n项和S?a1?an?nn?2?na?n?n?1?12d 性质:?an?是等差数列
(1)若m?n?p?q,则am?an?ap?aq;
(2)数列?a2n?1?,?a2n?,?a2n?1?仍为等差数列,Sn,S2n?Sn,S3n?S2n……仍为等差数列,公差为n2d;
(3)若三个成等差数列,可设为a?d,a,a?d (4)若an,bn是等差数列,且前n项和分别为Sn,Tn,则
amS2m?1b? mT2m?1(5)?an?为等差数列?Sn?an2?bn(a,b为常数,是关于n的常数项为0的二次函数)
Sn的最值可求二次函数S2n?an?bn的最值;或者求出?an?中的正、负分界项,
即:当a?0,d?0,解不等式组??an?01可得S?an达到最大值时的n值.
n?1?0当ad?0,由??an?01?0,可得S?an达到最小值时的n值.
n?1?0(6)项数为偶数2n的等差数列?an?,
有
S2n?n(a1?a2n)?n(a2?a2n?1)???n(an?an?1)(an,an?1为中间两项)
偶奇S偶an?1(7)项数为奇数2n?1的等差数列?an?,有
S2n?1?(2n?1)an(an为中间项),
S奇?S偶?aS奇nn,
S?偶n?1. 2. 等比数列的定义与性质
定义:
an?1?q(q为常数,q?0),an?a?1a1qnn. 等比中项:x、G、y成等比数列?G2?xy,或G??xy.?前n项和:S?na1(q?1)n??a?1?1?qn?(要注意!)
?1?q(q?1)性质:?an?是等比数列
(1)若m?n?p?q,则am·an?ap·aq (2)Sn,S2n?Sn,S3n?S2n……仍为等比数列,公比为qn. 注意:由Sn求an时应注意什么?
n?1时,a1?S1; n?2时,an?Sn?Sn?1. 3.求数列通项公式的常用方法 (1)求差(商)法
如:数列?a111n?,2a1?22a2?……?2nan?2n?5,求an
1
解 n?1时,12a1?2?1?5,∴a1?14 ①
n?2时,12a111?22a2?……?2n?1an?1?2n?1?5 ②
①—②得:12?2,∴an?1?14(n?1)nann?2,∴an???2n?1(n?2)
[练习]数列?a5n?满足Sn?Sn?1?3an?1,a1?4,求an
注意到a1n?1?Sn?1?Sn,代入得
Sn?S?4又S1?4,∴?Sn?是等比数列,Sn?4nn;
n?2时,an?Sn?Sn?1?……?3·4n?1 (2)叠乘法
如:数列?aann?中,a1?3,n?1a?1,求an
nn?解 a2·a3……an?1·2……n?1,∴an13a?又a1?3,∴an?1a2an?123na1nn. (3)等差型递推公式
由an?an?1?f(n),a1?a0,求an,用迭加法
a2?a1?f(2)?n?2时,a3?a2?f(3)??…………?两边相加得a?n?a1?f(2)?f(3)?……?f(n)
an?an?1?f(n)??∴an?a0?f(2)?f(3)?……?f(n)
[练习]数列?a中,a?3n?1?aa?13n?1n?1?1,ann?1?n?2?,求an(n2??)
(4)等比型递推公式
an?can?1?d(c、d为常数,c?0,c?1,d?0)
可转化为等比数列,设an?x?c?an?1?x??an?can?1??c?1?x 令(c?1)x?d,∴x?dc?1,∴???a?d?c?1??是首项为adn1?c?1,c为公比的等比数列 ∴add?n?1n?c?1????a?d?n?1d1?c?1??·c,∴an???a1?c?1??c?c?1 (5)倒数法 如:a1?1,a2ann?1?a,求an n?2由已知得:
1a?an?2a?1?1,∴1?1?1 n?12n2anan?1an2∴??1?111?a?为等差数列,·1?1?n?1?, n?a?1,公差为12,∴a?1??n?1?n22∴a2n?n?1
( 附:
公式法、利用
an??S1(n?1)Sn?Sn?1(n?2)、累加法、累乘法.构造等差或等比an?1?pan?q或
an?1?pan?f(n)、待定系数法、对数变换法、迭代法、数学归纳法、换元法
)
4.
求数列前n项和的常用方法
(1) 裂项法
把数列各项拆成两项或多项之和,使之出现成对互为相反数的项. 如:?nan?是公差为d的等差数列,求?1 k?1akak?12
解:由
1a?1?a?1??1?1???d?0?
k·ak?1akk?d?d?akak?1?n∴?1n1?11?1??11???1k?1a?????????????1?1???……???1????
kak?1k?1dakak?1?d??a1a2??a2a3??anan?1???1?1d??a?1?? 1an?1?[练习]求和:1?11?2?111?2?3?……?1?2?3?……?n a?……?……,S1nn?2?n?1 (2)错位相减法
若?an?为等差数列,?bn?为等比数列,求数列?anbn?(差比数列)前n项和,可由Sn?qSn,求Sn,其中q为?bn?的公比.
如:Sn?1?2x?3x2?4x3?……?nxn?1
①
x·Sn?x?2x2?3x3?4x4?……??n?1?xn?1?nxn
②
①—②?1?x?Sn?1?x?x2?……?xn?1?nxn
nx?1时,S?1?xn??n?1?x?2?nx1?x,x?1时,S?2?3?……?n?n?n?1?n?12 (3)倒序相加法
把数列的各项顺序倒写,再与原来顺序的数列相加.
Sn?a1?a2?……?an?1?an?S?a?相加2Sn??a1?an???a2?an?1??…??a1?an?…
nn?an?1?……?a2?a1?f(x)?x2[练习]已知1?x2,则
f(1)?f(2)?f??1????f(3)?f??1?2???f(4)?f??3??1??4??? ?2由f(x)?f??1?x2?1??x??x21?x???1?x2?2?2?2?11???1?1?x1?x?x??
∴原式?f(1)????f(2)?f??1????????f(3)?f??1???2???????f(4)f??1??4??????11?3????2?1?1?1?32
二、等差等比数列复习题
一、 选择题
1、如果一个数列既是等差数列,又是等比数列,则此数列( )
(A)为常数数列 (B)为非零的常数数列 (C)存在且唯一 (D)不存在2.、在等差数列?an?中,a1?4,且a1,a5,a13成等比数列,则?an?的通项公式为( )
(A)an?3n?1 (B)an?n?3 (C)an?3n?1或an?4 (D)an?n?3或an?43、已知a,b,c成等比数列,且x,y分别为a与b、b与c的等差中项,则acx?y的值为( )
(A)
12 (B)?2 (C)2 (D) 不确定 4、互不相等的三个正数a,b,c成等差数列,x是a,b的等比中项,y是b,c的等比中项,那么x2,b2,y2三个数( )
(A)成等差数列不成等比数列 (B)成等比数列不成等差数列
(C)既成等差数列又成等比数列 (D)既不成等差数列,又不成等比数列5、已知数列?an?的前n项和为Sn,S2n?1?4n2?2n,则此数列的通项公式为( )
3
(A)an?2n?2 (B)an?8n?2 (C)an?2n?1 (D)an?n2?n 6( )
、
已
知
(z?x)2?4(x?y)(y?z)13、各项都是正数的等比数列?an?,公比q?1a5,a7,a8,成等差数列,则公比q=
,
则 a 1 ? a 5 ? a 1714、已知等差数列?an?,公差d?0,a1,a5,a17成等比数列,则= a2?a6?a18115、已知数列?an?满足Sn?1?an,则an=
416、在2和30之间插入两个正数,使前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,则插入
成等比数列 的这两个数的等比中项为
二、 解答题
7、数列?an?的前n项和Sn?an?1,则关于数列?an?的下列说法中,正确的个数有
17、已知数列?an?是公差d不为零的等差数列,数列?abn?是公比为q的等比数列,
( )
①一定是等比数列,但不可能是等差数列 ②一定是等差数列,但不可能是等比数列
b1?1,b2?10,b3?46 ,求公比q及bn。
③可能是等比数列,也可能是等差数列 ④可能既不是等差数列,又不是等比数列 ⑤可能既是等差数列,又是等比数列
(A)4 (B)3 (C)2 (D)1
1111
8、数列1,前n项和为 ,3,5,7,? 24816( )
18、已知等差数列?an?的公差与等比数列?bn?的公比相等,且都等于
111111(A)(B)(C)(D)n2?n?1 n2?n?1? n2?n?n?1 n2?n?n?1?
222222d(d?0,d?1) ,a1?b1 ,a3?3b3,a5?5b5,求an,bn。
Aa?a134n?29、若两个等差数列?an?、?bn?的前n项和分别为An 、Bn,且满足n?,则5
Bn5n?5b5?b13
的值为 ( )
78197 (A) (B) (C) (D)
9720819、有四个数,其中前三个数成等比数列,其积为216,后三个数成等差数列,其和为36,
10、已知数列?an?的前n项和为Sn?n2?5n?2,则数列?an?的前10项和为
求这四个数。
( )
(A)56 (B)58 (C)62 (D)60
11、已知数列?an?的通项公式an?n?5为, 从?an?中依次取出第3,9,27,…3n, …项,按
原来的顺序排成一个新的数列,则此数列的前n项和为 ( )
n(3n?13)3n?10n?33n?1?10n?3n (A) (B)3?5 (C) (D)
222
二、填空题
111111(A)x,y,z成等差数列 (B)x,y,z成等比数列 (C),,成等差数列 (D),,xyzxyz
4
20、已知?an?为等比数列,a3?2,a2?a4?
20,求?an?的通项式。 3
第九单元 数列综合题
一、选择题 题号 1 答案 二、 填空题 13.
B 2 D 3 C 4 A 5 A 6 A 7 C 8 A 9 D 10 D 11 D 12 D 1?52641n 14. 15. (?) 16. ?63 22933三、解答题
17.ab1=a1,ab2=a10=a1+9d,ab3=a46=a1+45d
由{abn}为等比数例,得(a1+9d)2=a1(a1+45d)得a1=3d,即ab1=3d,ab2=12d,ab3=48d. ∴q=4 又由{abn}是{an}中的第bna项,及abn=ab1·4n-1=3d·4n-1,a1+(bn-1)d=3d·4n-1 ∴bn=3·4n-1-2
18.∴ a3=3b3 , ?a1+2d=3a1d2 , ?a1(1-3d2)=-2d ① ?a5=5b5, ?a1+4d=5a1d4 , ∴a1(1-5d4)=-4d ②
②1?5d512=1或d2= ,得=2,∴ d,由题意,d=,a1=-2①51?3d5bn=a1dn-1=-5·(
421、数列?an?的前n项和记为Sn,a1?1,an?1?2Sn?1?n?1? (Ⅰ)求?an?的通项公式;
(Ⅱ)等差数列?bn?的各项为正,其前n项和为Tn,且T3?15,又a1?b1,a2?b2,a3?b3成等比数列,求Tn
22、已知数列?an?满足a1?1,an?1?2an?1(n?N*).
(I)求数列?an?的通项公式; (II)若数列?bn?满足4b1?1.4b2?1...4bn?1?(an?1)bn(n?N?),证明:?bn?是等差数列;
5。∴an=a1+(n-1)d=
5(n-6) 55n-1 )519.设这四个数为
a,a,aq,2aq?a q①?a·a?aq?216?则?q 由①,得a3=216,a=6 ③ ?a?aq?(3aq?a)?36②?③代入②,得3aq=36,q=2 ∴这四个数为3,6,12,18 a32
20.解: 设等比数列{an}的公比为q, 则q≠0, a2= = , a4=a3q=2q
qq2201
所以 + 2q= , 解得q1= , q2= 3,
q33
5
当q1=13, a1=18.所以 an=18×(13)n-1=18-
3n-1 = 2×33n.
当q=3时, a1= 22-
9 , 所以an=9
×3n-1=2×3n3.
21.解:(I)由an?1?2Sn?1可得an?2Sn?1?1?n?2?,两式相减得
an?1?an?2an,an?1?3an?n?2?
又a2?2S1?1?3 ∴a2?3a1 故?an?是首项为1,公比为3得等比数列
∴an?1n?3
(Ⅱ)设?bn?的公差为d
由T3?15得,可得b1?b2?b3?15,可得b2?5 故可设b1?5?d,b3?5?d 又a1?1,a2?3,a3?9
由题意可得?5?d?1??5?d?9???5?3?2 解得d1?2,d2?10
∵等差数列?bn?的各项为正,∴d?0 ∴d?2
∴Tn?n?1?n?3n??2?n22?2n 22(I):Qa2a*n?1?n?1(n?N),
?an?1?1?2(an?1),
??an?1?是以a1?1?2为首项,2为公比的等比数列。
?an?1?2n.
即 a21(n?N*n?2?).
(II)证法一:Q4b1?14b2?1...4bn?1?(an?1)bn.
?4(b1?b2?...?bn)?n?2nbn.
?2[(b1?b2?...?bn)?n]?nbn, 2[(b1?b2?...?bn?bn?1)?(n?1)]?(n?1)bn?1. ②-①,得2(bn?1?1)?(n?1)bn?1?nbn, 即(n?1)bn?1?nbn?2?0, ③
nbn?2?(n?1)bn?1?2?0. ④
④-③,得 nbn?2?2nbn?1?nbn?0, 即 bn?2?2bn?1?bn?0,
?bn?2?bn?1?bn?1?bn(n?N*),
??bn?是等差数列。
6
①
②
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