数列知识点梳理及经典习题 出题人:李老师
A、等差数列知识点及经典例题 一、数列
由an与Sn的关系求an
由Sn求an时,要分n=1和n≥2两种情况讨论,然后验证两种情况可否用统一的解析式表示,若不能,则用分段
函数的形式表示为a?S1(n?1)n???Sn?Sn?1(n?2)。
〖例〗根据下列条件,确定数列?an?的通项公式。
分析:(1)可用构造等比数列法求解; (2)可转化后利用累乘法求解;
(3)将无理问题有理化,而后利用an与Sn的关系求解。
解答:(1)
(2)
??
累乘故
(3)
1
可得,
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二、等差数列及其前n项和 (一)等差数列的判定
1、等差数列的判定通常有两种方法:
第一种是利用定义,an?an?1?d(常数)(n?2),第二种是利用等差中项,即2an?an?1?an?1(n?2)。 2、解选择题、填空题时,亦可用通项或前n项和直接判断。
(1)通项法:若数列{an}的通项公式为n的一次函数,即an=An+B,则{an}是等差数列;
(2)前n项和法:若数列{an}的前n项和Sn是Sn?An2?Bn的形式(A,B是常数),则{an}是等差数列。
注:若判断一个数列不是等差数列,则只需说明任意连续三项不是等差数列即可。 〖例〗已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn?Sn?1?2SnSn?1?0(n?2),a1?(1)求证:{
1 21}是等差数列; Sn(2)求an的表达式。
分析:(1)Sn?Sn?1?2SnSn?1?0?11与的关系?结论; SnSn?1(2)由
1的关系式?Sn的关系式?an Sn1111111-+2=0,即-=2(n≥2).∴{}是以==2
Sn?1SnSnSn?1SnS1a1解答:(1)等式两边同除以SnSn?1得为首项,以2为公差的等差数列。
2
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(2)由(1)知
1111=+(n-1)d=2+(n-1)×2=2n,∴Sn=,当n≥2时,an=2Sn·Sn?1=。
2n2n(n?1)SnS1?1?1?2又∵a1?,不适合上式,故an??12???2n(n?1)(n?1)。
(n?2)【例】已知数列{an}的各项均为正数,a1=1.其前n项和Sn满足2Sn=2pa2n+an-p(p∈R),则{an}的通项公式为________.
∵a1=1,∴2a1=2pa21+a1-p,
即2=2p+1-p,得p=1.
于是2Sn=2a2n+an-1.
22
当n≥2时,有2Sn-1=2a2(ann-1+an-1-1,两式相减,得2an=2an-2an-1+an-an-1,整理,得2(an+an-1)·
1
-an-1-)=0.
2
11n+1
又∵an>0,∴an-an-1=,于是{an}是等差数列,故an=1+(n-1)·=.
222
(二)等差数列的基本运算
1、等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d及前n项和公式Sn?n(a1?an)n(n?1)?na1?d,共涉及五22个量a1,an,d,n, Sn,“知三求二”,体现了用方程的思想解决问题;
2、数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换作用,而a1和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法。
注:因为
SndSdd?n?a1??a1?(n?1),故数列{n}是等差数列。
nn222〖例〗已知数列{xn}的首项x1=3,通项xn?2np?nq(n?N?,p,q为常数),且x1,x4,x5成等差数列。求:
(1)p,q的值;
(2)数列{xn}的前n项和Sn的公式。
3
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分析:(1)由x1=3与x1,x4,x5成等差数列列出方程组即可求出p,q;(2)通过xn利用条件分成两个可求和的数列分别求和。
解答:(1)由x1=3得2p?q?3??????????????①
又x4?24p?4q,x5?25p?5q,且x1?x5?2x4,得3?25p?5q?25p?8q???????② 由①②联立得p?1,q?1。 (2)由(1)得,xn?2n?n
(三)等差数列的性质 1、等差数列的单调性:
等差数列公差为d,若d>0,则数列递增;若d<0,则数列递减;若d=0,则数列为常数列。 ★2、等差数列的简单性质:略
典型例题
1.等差数列?an?中, 若Sn?25,S2n?100,则S3n?225;
2.(厦门)在等差数列?an?中, a2?a8?4,则 其前9项的和S9等于 ( A ) A.18 B 27 C 36 D 9
3、(全国卷Ⅰ理) 设等差数列?an?的前n项和为Sn,若S9?72,则a2?a4?a9= 24 4、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( C ) (A)130 (B)170 (C)210 (D)160 5.(湖北卷)已知两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为An和Bn,且的正整数n的个数是( D )
A.2 B.3 C.4 D.5
An7n?45a?,则使得n为整数
bnBnn?36、在数列{an}中,若a1=1,an+1=2an+3(n≥1),则该数列的通项an=________.
由an+1=2an+3,则有an+1+3=2(an+3),
4
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即
an+1+3
=2. an+3
所以数列{an+3}是以a1+3为首项、公比为2的等比数列,即an+3=4·2n1=2n1,所以an=2n1-3.
-
+
+
1
7、已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m-n|的值等于________.
4
如图所示,易知抛物线y=x2-2x+m与y=x2-2x+n有相同的对称轴x=1,它们与x轴的四个交点依
次为A、B、C、D.
17
因为xA=,则xD=.
4435
又|AB|=|BC|=|CD|,所以xB=,xC=. 4417351
故|m-n|=|×-×|=. 44442
8、在等差数列{an}中,a1=-3,11a5=5a8-13,则数列{an}的前n项和Sn的最小值为________.
设公差为d,则11(-3+4d)=5(-3+7d)-13, 5∴d=. 9
∴数列{an}为递增数列.
532
令an≤0,∴-3+(n-1)·≤0,∴n≤,
95
∵n∈N*.
∴前6项均为负值,∴Sn的最小值为S6=-
6.若两个等差数列?an?和?bn?的前n项和分别为Sn和Tn,且满足
29
. 3
Sn7n?3,则a8? 6 . ?Tnn?3b8 5