数列
一、数列的定义:按一定顺序排列成的一列数叫做数列. 记为:{an}.即{an}: a1, a2, … , an.
二、通项公式:用项数n来表示该数列相应项的公式,叫做数列的通项公式。
1、本质:数列是定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数. 2、通项公式: an=f(n)是an关于n的函数关系. 三、前n项之和:Sn= a1+a2+…+an
(n?1)?s1注求数列通项公式的一个重要方法:an??s?s(n?2)
n?1?n例1、已知数列{100-3n},
(1)求a2、a3;(2)此数列从第几项起开始为负项.
例2已知数列?an?的前n项和,求数列的通项公式: (1) Sn=n2+2n;(2)Sn=n2-2n-1. 解:(1)①当n≥2时,an=Sn-Sn?1=(n2+2n)-[(n-1)2+2(n-1)]=2n+1; ②当n=1时,a1=S1=12+2×1=3;
③经检验,当n=1时,2n+1=2×1+1=3,∴an=2n+1为所求.
(2)①当n≥2时,an=Sn-Sn?1=(n2-2n-1)-[(n-1)2+2(n-1)-1]=2n-3; ②当n=1时,a1=S1=12-2×1-1=-2;
??2(n?1)a③经检验,当n=1时,2n-3=2×1-3=-1≠-2,∴n=?为所求. 2n?3(n?2)?注:数列前n项的和Sn和通项an是数列中两个重要的量,在运用它们的关
系式an?Sn?Sn?1时,一定要注意条件n?2,求通项时一定要验证a1是否适合
例3当数列{100-2n}前n项之和最大时,求n的值.
?an?0分析:前n项之和最大转化为?a?0.
?n?1
1
等差数列
1.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,公差通常用字母d表示.即:an?1?an?d(常数)(n?N?)
2.通项:an?a1?(n?1)d,推广:an?am?(n?m)d.
Sn?3.求和:
n(a1?an)n(n?1)?na1?d.(关于n的没有常数项的二次函数). 224.中项:若a、b、c等差数列,则b为a与c的等差中项:2b=a+c
5.等差数列的判定方法
(1)定义法: an?1?an?d(常数)(n?N?) (2)中项法:2an?1?an?an?2 (3)通项法:an?a1?(n?1)d (4)前n项和法:Sn?An2?Bn 练习:已知数列{ an}满足:a1=2,an= an?1+3,求通项an.
例1在等差数列?an?中,已知a4?9,a9??6,Sn?63,求n.
解:设首项为a1,公差为d,
?9?a1?3d?a1?183?63?S?18n?n(n?1)得:n?6或n?7 得则??6?a?8d?d??3n2?1?例2(1)设{an}是递增等差数列,它的前3项之和为12,前3项之积为48,
求这个数列的首项.
分析2:三个数成等差数列可设这三个数为:a-d,a,a+d
2
拓展:(1)若n+m=2p,则an+am=2ap.
推广:从等差数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等差数列。如:a1,a4,a7,a10,???(下标成等差数列)
(2)等和性:am?an?ap?aq(m,n,p,q?N*,m?n?p?q) (3)Sn,S2n?Sn,S3n?S2n,?组成公差为n2d的等差数列. (4)an=am+(n-m)d
例1 (1)已知a3+a11=20,求a7.
(2)已知a3+a4+a5+a6+a7=450, 求a2+a8及前9项和S9.
解由等差中项公式:a3+a7=2a5,a4+a6=2a5
由条件a3+a4+a5+a6+a7=450, 得:5a5=450, ∴a2+a8=2a5=180.
9S9=(a1?a9)810
2等比数列
1.定义与定义式:从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数的
an?1?q(q为不等于零的常数) an2.通项公式:an?a1qn?1,推广形式:an?amqn?m.
?na1(q?1)?nS?3.前n项和:n?a1(1?q)?a1?anq(q?0且q?1)
?1?q?1?q数列称作等比数列.
注:应用前n项和公式时,一定要区分q?1与q?1的两种不同情况,必要的时
候要分类讨论.
4.等比中项:如果在a与b之间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.即G2?ab(G??ac). 5.等比数列的判定方法: ①定义法:对于数列?an?,若
2?an?是等比数列. ②等比中项:对于数列?an?,若anan?2?an?1,则数列
例1等比数列中a1=2, a3=8,求通项公式;
an?1?q(q?0),则数列?an?是等比数列. an 3
解:a3?a1q?q2?4?q??2?an?(?2)2n?1??2n或an?(?2)(?2)n?1?(?2)n 例2在等比数列{an}中,S4=1,S8=3,则a17+a18+a19+a20.
解解方程组可得:q4
=2,a11?q??1, 解法2 由Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…成等比数列计算.
在等比数列?an?中有如下性质: (1)若n+m=2p,则anam=(ap)2。
推广:从等比数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等比数列。如:a1,a4,a7,a10,???(下标成等差数列)
(2)等积性:am?an?ap?aq(m?n?p?q,m,n,p,q?N?). (3)an=amqn?m
例1在等比数列{an}中,a1?a6?33,a3?a4?32,an?1?an, (1)求an;(2)若Tn?lga1?lga2???lgan,求Tn.
解(1)a111n?26?n (2)Tn?(?2n2?2n)lg2 例2a1?a2?a3?7,a1?a2?a3?8,求an.
解:设{an}的公比为q,由题意知
???a1?aq?a21?a11q?7,??a2解得??a?1,??4,1n?11n?31?a1q?a1q?8,?q?2或??q?1.∴an?2或an?()?22
4
数列综合运用
例1公差不为零的等差数列的第二、三、六项成等比数列,求公比q.
解: 设等差数列的通项an = a1+(n-1)d (d≠0).
根据题意得 a32 = a2a6即(a1+2d)2 = (a1+d)(a1+5d),
1?d?2da3a1?2d1q???2?3. a??d.所以解得11a2a1?d2?d?d2
例2有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,且第一
个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个书的和是12,求这四个数.
2?(a?d)?16?a?d?(a?d)2a 解:设这四个数为:a?d,a,a?d,,则?a?2a?d?12??a?4?a?9解得:?d?8或?d??6,所以所求的四个数为:?4,4,12,36;或15,9,3,1.
??
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