第1讲 数列、等差数列与等比数列(小题)
热点一 等差数列、等比数列的基本运算 1.等差数列、等比数列的基本公式(n∈N*) 等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d; 等比数列的通项公式:an=a1·qn-1.
n?a1+an?n?n-1?等差数列的求和公式:Sn==na1+d;
22
a1?1-qn?a1-anq
=,q≠1,1-q1-q等比数列的求和公式:Sn=
?????na,q=1.
1
2.等差数列、等比数列问题的求解策略 (1)抓住基本量,首项a1、公差d或公比q;
(2)熟悉一些结构特征,如前n项和为Sn=an2+bn(a,b是常数)的形式的数列为等差数列,通项公式为an=p·qn-1(p,q≠0)的形式的数列为等比数列;
(3)由于等比数列的通项公式、前n项和公式中变量n在指数位置,所以常用两式相除(即比值的方式)进行相关计算.
例1 (1)(2019·柳州模拟)已知点(n,an)在函数f(x)=2x和为Sn,设bn=log答案 -30
解析 ∵点(n,an)在函数y=2x-1的图象上, ∴an=2n-1,
∴{an}是首项为a1=1,公比q=2的等比数列, 1·?1-2n?
∴Sn==2n-1,
1-2则bn=log-1
的图象上(n∈N*).数列{an}的前n项
2Sn?1,数列{bn}的前n项和为Tn.则Tn的最小值为________. 6422n=2n-12, 64∴{bn}是首项为-10,公差为2的等差数列, ∴由bn≤0,得n≤6.
6×5×2
即Tn的最小值为T5=T6=-10×6+=-30.
2
(2)(2019·咸阳模拟)正项等比数列{an}中,存在两项am,an,使得am·an=2a1,且a6=a5+2a4,19
则+的最小值是________. mn答案 4
解析 数列an是正项等比数列且q≠1,
由a6=a5+2a4,得q2=q+2, 解得q=2(负根舍去). 由am·an=2a1, 得2m+n-2=22,m+n=4. 191?19?
+·故+=·(m+n)
mn4?mn?
n9m11
1+9++?≥?10+2=?mn?4?4?
1
=(10+6)=4, 4
n9m?· mn?
??
当且仅当?m+n=4,
??m∈N,n∈N,
*
*
n9m
=,mn
??m=1,即?时等号成立. ?n=3?
跟踪演练1 (1)(2019·上饶重点中学六校联考)已知等差数列{an}的首项a1=2,前n项和为Sn,若S8=S10,则a18等于( ) A.-4 B.-2 C.0 D.2 答案 B
解析 设等差数列{an}的公差为d, 由S8=S10,得a9+a10=0, 所以2a1+17d=0,且a1=2, 4所以d=-,
17
4
-?=-2. 得a18=a1+17d=2+17×??17?13
(2)(2019·马鞍山模拟)已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn,若a4=,S3-a1=,则S5等
84于( )
31313131
A. B. C. D. 321684答案 B
解析 由正项等比数列{an}的前n项和为Sn, 13
a4=,S3-a1=,q>0,
84易知q=1时不成立,所以q≠1. aq=,?8?
∴?a?1-q?
3-a=,?41-q?
131
3
1
1
2711
a1=-,q=-舍去?, 解得a1=1,q=?83?2?11-a13231
∴S5===.
1161-q1-2
?1-q5?
(3)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=9,a5=1,则使得Sn>0成立的n的最大值为________. 答案 9
解析 因为a1=9,a5=1, 1-9所以公差d==-2,
4
1
所以Sn=9n+n(n-1)(-2)=10n-n2,
2令Sn>0,得0 所以使得Sn>0成立的n的最大值为9. 热点二 等差数列、等比数列的性质 1.通项性质:若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则对于等差数列,有am+an=ap+aq=2ak,对于等比数列有aman=apaq=a2k. 2.前n项和的性质: (1)对于等差数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等差数列;对于等比数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等比数列(q=-1且m为偶数情况除外). (2)对于等差数列,有S2n+1=(2n+1)an+1. 例2 (1)(2019·合肥模拟)已知正项等差数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),若a5+a7-a26=0,则S11的值为( ) A.11 B.12 C.20 D.22 答案 D 解析 结合等差数列的性质,可得a5+a7=2a6=a26, 又该数列为正项数列,可得a6=2, 所以由S2n-1=(2n-1)an, 可得S11=11a6=22. 2(2)(2019·西安陕师大附中、西安高级中学等八校联考)已知函数f(x)=(x∈R),若等比数 1+x2列{an}满足a1a2 019=1,则f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(a2 019)等于( ) 2 0191 A.2 019 B. C.2 D. 22答案 A 解析 ∵a1a2 019=1, ∴f(a1)+f(a2 019)= 2 2 2 + 2 1+a21+a12 0192 2a21 2 = 1+a21 +=+=2, 11+a22 1+a111+2 a1 ∵{an}为等比数列, 则a1a2 019=a2a2 018=…=a1 009a1 011=a21 010=1, ∴f(a2)+f(a2 018)=2,…,f(a1 009)+f(a1 011)=2,f(a1 010)=1, 即f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(a2 019)=2×1 009+1=2 019. (3)已知数列{an}的各项都为正数,对任意的m,n∈N*,am·an=am+n恒成立,且a3·a5+a4=72,则log2a1+log2a2+…+log2a7=________. 答案 21 解析 令m=1,∵am·an=am+n, ∴a1·an=a1+n, 又an>0,∴数列{an}为等比数列. 2+a=72, 由a3·a5+a4=72,得a44 ∵a4>0,∴a4=8,