數(shù)列在整個高中數(shù)學中處于知識和方法的匯合點,在這個單元中顯性知識包括三個概念、兩種公式和一種關系(an和Sn的關系),隱性方面包括五種基本方法(觀察歸納、類比聯(lián)想、倒序相加、錯位相減、裂項求和)和五種重要的數(shù)學思想(函數(shù)思想、方程思想、分類討論的思想、轉化的思想和數(shù)形結合的思想).縱觀教材,概念和公式是核心,思維是支柱,運算是主體,應用是歸宿,等差、等比數(shù)列的概念和性質及公式的應用成為復習的重點. 數(shù)列這個單元的復習應注意三個方面:①重視函數(shù)與數(shù)列的聯(lián)系及方程思想在數(shù)列中的應用;②重視等差數(shù)列、等比數(shù)列的基礎以及可化為等差、等比數(shù)列的簡單問題,同時應重視等差、等比數(shù)列性質的靈活運用;③設計一些新穎題目,尤其是探索性問題,挖掘學生的潛能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神.由于數(shù)列綜合題涉及的問題背景材料新穎,解法靈活多樣,建議在復習這部分內(nèi)容時,啟發(fā)學生多角度思考問題,培養(yǎng)學生思維的廣闊性,養(yǎng)成良好的思維品質. 高考大綱對數(shù)列要求 近幾年高考數(shù)學考試大綱沒有變化,特別是 04、05、06要求都是一樣的,對于《數(shù)列》一章的考試內(nèi)容及考試要求為:(1)理解數(shù)列的概念,了解數(shù)列通項公式的意義了解遞推公式是給出數(shù)列的一種方法,并能根據(jù)遞推公式寫出數(shù)列的前幾項; (2)理解等差數(shù)列的概念,掌握等差數(shù)列的通項公式與前n項和公式,并能解決簡單的實際問題; (3)理解等比數(shù)列的概念,掌握等比數(shù)列的通項公式與前n項和公式,并能解決簡單的實際問題.”參考資料:?fr=qrl3。
數(shù)列·例題解析 【例1】 求出下列各數(shù)列的一個通項公式解 (1)所給出數(shù)列前5項的分子組成奇數(shù)列,其通項公式為2n-1,而前5項的分母所組成的數(shù)列的通項公式為2*2n,所以,已知數(shù)列的(2)從所給數(shù)列的前四項可知,每一項的分子組成偶數(shù)列,其通項公式為2n,而分母組成的數(shù)列3,15,35,63,…可以變形為1*3,3*5,5*7,7*9,…即每一項可以看成序號n的(2n-1)與2n+1的積,也即(2n-1)(2n+1),因此,所給數(shù)列的通項公式為:(3)從所給數(shù)列的前5項可知,每一項的分子都是1,而分母所組成的數(shù)列3,8,15,24,35,…可變形為1*3,2*4,3*5,4*6,5*7,…,即每一項可以看成序號n與n+2的積,也即n(n+2).各項的符號,奇數(shù)項為負,偶數(shù)項為正.因此,所給數(shù)列的通項公式為:1,4,9,16,25,…是序號n的平方即n2,分母均為2.因此所【例2】 求出下列各數(shù)列的一個通項公式.(1)2,0,2,0,2,…(3)7,77,777,7777,77777,…(4)0.2,0.22,0.222,0.2222,0.22222,…解 (1)所給數(shù)列可改寫為1+1,-1+1,1+1,-1+1,…可以看作數(shù)列1,-1,1,-1,…的各項都加1,因此所給數(shù)的通項公式an=(-1)n+1+1.所給數(shù)列亦可看作2,0,2,0…周期性變化,因此所給數(shù)列的數(shù)列n,分子組成的數(shù)列為1,0,1,0,1,0,…可以看作是2,(4)所給數(shù)列0.2,0.22,0.222,0.2222,0.22222,…可以改寫說明1.用歸納法寫出數(shù)列的一個通項公式,體現(xiàn)了由特殊到一般的思維規(guī)律.對于項的結構比較復雜的數(shù)列,可將其分成幾個部分分別考慮,然后將它們按運算規(guī)律結合起來.2.對于常見的一些數(shù)列的通項公式(如:自然數(shù)列,an=n;自然數(shù)的平方數(shù)列,an=n2;奇數(shù)數(shù)列,an=2n-1;偶數(shù)數(shù)列,an=2n;納出數(shù)列的通項公式.3.要掌握對數(shù)列各項的同加、同減、同乘以某一個不等于零的數(shù)的變形方法,將其轉化為常見的一些數(shù)列.幾項.【例4】 已知下面各數(shù)列{an}的前n項和Sn的公式,求數(shù)列的通項公式.(1)Sn=2n2-3n (2)Sn=n2+1(3)Sn=2n+3 (4)Sn=(-1)n+1·n解 (1)當n=1時,a1=S1=-1;當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(2n2-3n)-[2(n-1)2-3(n-1)]=4n-5,由于a1也適合此等式,因此an=4n-5.(2)當n=1時,a1=S1=1+1=2;當n≥2時,an=Sn-Sn-1=n2+1-[(n-1)2+1]=2n-1,由于a1不適合于此等式,(3)當n=1時,a1=S1=2+3=5;當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n+3-(2n-1+3)=2n-1,由于a1不適合于此等式,(4)當n=1時,a1=S1=(-1)2·1=1;當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(-1)n+1·n-(-1)n·(n-1)=(-1)n+1(2n-1),由于a1也適可于此等式,因此an=(-1)n+1(2n-1),n∈N*.說明 已知Sn求an時,要先分n=1和n≥2兩種情況分別進行計算,然后驗證能否統(tǒng)一.(1)寫出數(shù)列的前5項;(2)求an.(2)由第(1)小題中前5項不難求出.【例6】 數(shù)列{an}中,a1=1,對所有的n≥2,都有a1·a2·a3·…·an=n2.(1)求a3+a5;解 由已知:a1·a2·a3·…·an=n2得說明 (1)“知和求差”、“知積求商”是數(shù)列中常用的基本方法.(2)運用方程思想求n,若n∈N*,則n是此數(shù)列中的項,反之,則不是此數(shù)列中的項.【例7】 已知數(shù)an=(a2-1)(n3-2n)(a=≠±1)是遞增數(shù)列,試確定a的取值范圍.解法一 ∵數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,∴an+1>anan+1-an=(a2-1)[(n+1)3-2(n+1)]-(a2-1)(n3-2n)=(a2-1)[(n+1)3-2(n+1)-n3+2n]=(a2-1)(3n2+3n-1)∵(a2-1)(3n2+3n-1)>0又∵n∈N*,∴3n2+3n-1=3n(n+1)-1>0∴a2-1>0,解得a1.解法二 ∵{an}是遞增數(shù)列,∴a10∴a1說明 本題從函數(shù)的觀點出發(fā),利用遞增數(shù)列這一已知條件,將求取值范圍的問題轉化為解不等式的問題。
一、等差數(shù)列 如果一個數(shù)列從第二項起,每一項與它的前一項的差等于同一個常數(shù),這個數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,公差常用字母d表示。
等差數(shù)列的通項公式為:an=a1+(n-1)d (1)前n項和公式為:Sn=na1+n(n-1)d/2或Sn=n(a1+an)/2(2) 從(1)式可以看出,an是n的一次數(shù)函(d≠0)或常數(shù)函數(shù)(d=0),(n,an)排在一條直線上,由(2)式知,Sn是n的二次函數(shù)(d≠0)或一次函數(shù)(d=0,a1≠0),且常數(shù)項為0。 在等差數(shù)列中,等差中項:一般設為Ar,Am+An=2Ar,所以Ar為Am,An的等差中項。
且任意兩項am,an的關系為:an=am+(n-m)d它可以看作等差數(shù)列廣義的通項公式。 從等差數(shù)列的定義、通項公式,前n項和公式還可推出:a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=ak+an-k+1,k∈{1,2,…,n} 若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,則有am+an=ap+aqSm-1=(2n-1)an,S2n+1=(2n+1)an+1Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…,Snk-S(n-1)k…或等差數(shù)列,等等。
和=(首項+末項)*項數(shù)÷2 項數(shù)=(末項-首項)÷公差+1 首項=2和÷項數(shù)-末項末項=2和÷項數(shù)-首項項數(shù)=(末項-首項)/公差+1例題:已知{an}是等差數(shù)列,a2=8,S10=185,從數(shù)列中依次取出偶數(shù)項組成一個新的數(shù)列{bn},求數(shù)列{bn}的通項公式解:(Ⅰ)設{an}首項為a1,公差為d,則 a1+d=8 10(2a1+9d)/2=185,解得 a1=5 d=3 ∴an=5+3(n-1),即an=3n+2 (Ⅱ)設b1=a2,b2=a4,b3=a8, 則bn=a2^n = 3*2^n+2二 等比數(shù)列如果一個數(shù)列從第2項起,每一項與它的前一項的比等于同一個常數(shù),這個數(shù)列就叫做等比數(shù)列。這個常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比,公比通常用字母q表示。
(1)等比數(shù)列的通項公式是:An=A1*q^(n-1)(2)前n項和公式是:Sn=[A1(1-q^n)]/(1-q) 且任意兩項am,an的關系為an=am·qn-m(3)從等比數(shù)列的定義、通項公式、前n項和公式可以推出: a1·an=a2·an-1=a3·an-2=…=ak·an-k+1,k∈{1,2,…,n} (4)若m,n,p,q∈N*,則有:ap·aq=am·an,等比中項:aq·ap=2ar ar則為ap,aq等比中項。記πn=a1·a2…an,則有π2n-1=(an)2n-1,π2n+1=(an+1)2n+1另外,一個各項均為正數(shù)的等比數(shù)列各項取同底數(shù)數(shù)后構成一個等差數(shù)列;反之,以任一個正數(shù)C為底,用一個等差數(shù)列的各項做指數(shù)構造冪Can,則是等比數(shù)列。
在這個意義下,我們說:一個正項等比數(shù)列與等差數(shù)列是“同構”的。 性質: ①若 m、n、p、q∈N,且m+n=p+q,則am·an=ap*aq; ②在等比數(shù)列中,依次每 k項之和仍成等比數(shù)列. “G是a、b的等比中項”“G^2=ab(G≠0)”. 在等比數(shù)列中,首項A1與公比q都不為零. 注意:上述公式中A^n表示A的n次方。
例題:前n項和為s=3^n+a 當a為多少時 an為等比數(shù)列解: 當n>1時, Sn=3^n+a Sn-1=3^(n-1)+a 故an=Sn-Sn-1=3^n-3^(n-1)=2*3^(n-1) 所以an應該是以2為首項,3為公比的等比數(shù)列,但這是n>1的情況,必須保證n=1也符合上面的通項公式. 所以a1=2*3^0=2……(1) 又S1=a1=3^1+a……(2) 根據(jù)(1)(2)式得 a=-1。
例1.從社會效益和經(jīng)濟效益出發(fā),某地投入資金進行生態(tài)環(huán)境建設,并以此發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè),根據(jù)規(guī)劃,本年度投入800萬元,以后每年投入將比上年減少,本年度當?shù)芈糜螛I(yè)收入估計為400萬元,由于該項建設對旅游業(yè)的促進作用,預計今后的旅游業(yè)收入每年會比上年增加.
(1)設n年內(nèi)(本年度為第一年)總投入為an萬元,旅游業(yè)總收入為bn萬元,寫出an,bn的表達式;
(2)至少經(jīng)過幾年,旅游業(yè)的總收入才能超過總投入?
命題意圖:本題主要考查建立函數(shù)關系式、數(shù)列求和、不等式等基礎知識;考查綜合運用數(shù)學知識解決實際問題的能力。
知識依托:本題以函數(shù)思想為指導,以數(shù)列知識為工具,涉及函數(shù)建模、數(shù)列求和、不等式的解法等知識點.
技巧與方法:正確審題、深刻挖掘數(shù)量關系,建立數(shù)量模型是本題的靈魂,(2)問中指數(shù)不等式采用了換元法,是解不等式常用的技巧.
解:(1)第1年投入為800萬元,第2年投入為800*(1-)萬元,…第n年投入為800*(1-)n-1萬元,所以,n年內(nèi)的總投入為
an=800+800*(1-)+…+800*(1-)n-1=800*(1-)k-1
=4000*[1-()n]
第1年旅游業(yè)收入為400萬元,第2年旅游業(yè)收入為400*(1+),…,第n年旅游業(yè)收入400*(1+)n-1萬元.所以,n年內(nèi)的旅游業(yè)總收入為
bn=400+400*(1+)+…+400*(1+)k-1=400*()k-1.
=1600*[()n-1]
(2)設至少經(jīng)過n年旅游業(yè)的總收入才能超過總投入,由此bn-an>0,即:
1600*[()n-1]-4000*[1-()n]>0,令x=()n,代入上式得:5x2-7x+2>0.解此不等式,得x1(舍去).即()n
∴至少經(jīng)過5年,旅游業(yè)的總收入才能超過總投入.
數(shù) 列 摘要:數(shù)列問題是一個很有趣的問題,生活中的很多事件,都和數(shù)列緊緊的聯(lián)系在一起,本課題重點研究了等差數(shù)列,等差數(shù)列的判定,等差數(shù)列的性質,等差數(shù)列的證明,以及數(shù)學證明中常用的方法數(shù)學歸納法等。
關鍵詞:等差 等差數(shù)列 相連項 前n項和 在數(shù)學發(fā)展的早期已有許多人研究過數(shù)列這一課題,特別是等差數(shù)列。例如早在公元前2700年以前埃及數(shù)學的《萊因特紙草書》中,就記載著相關的問題。
在巴比倫晚期的《泥板文書》中,也有按級遞減分物的等差數(shù)列問題。其中有 一個問題大意是: 10個兄弟分100兩銀子,長兄最多,依次減少相同數(shù)目 。
現(xiàn)知第八兄弟分得6兩,問相鄰兩兄弟相差多少?數(shù)列是從生活中抽像出來的,日常生活中遇到的許多實際問題,如貸款、利率、折舊、人口增長、放射物的衰變等都可以用等差數(shù)列和等比數(shù)列來刻畫,然而在數(shù)學這門學科中數(shù)列又是如何定義的呢?數(shù)列:按一定次序排列的一列數(shù)表示方法:1 列舉法 :如數(shù)列 , , 2解析法 :通項公式、遞推公式求數(shù)列通項的方法:觀察歸納法、待定系數(shù)法、公式法數(shù)列的分類:1 按項數(shù)分為有窮數(shù)列和無窮數(shù)列 2 按范圍分為有界數(shù)列和無界數(shù)列 3 按單調(diào)性分為遞增數(shù)列、遞減數(shù)列和常數(shù)列(擺動數(shù)列)我們在日常生活中經(jīng)常會碰見一些關于數(shù)列的問題 1.四年級同學小明覺得自己英語成績很差,目前他的單詞量只 yes,no,you,me,he 5個 他決定從今天起每天背記10個單詞,那么從今天開始,他的單詞量逐日增加,依次為:5,15,25,35,… (問:多少天后他的單詞量達到3000?) 2.小李是石河子大學化學系的一名學生,他的英語成績很棒,他在大二時就過了外語四級,她目前的單詞量多達4500 但后來迷上了網(wǎng)絡游戲,他打算從今天起不再背單詞了,結果不知不覺地每天忘掉30個單詞,那么從今天開始,她的單詞量逐日遞減,依次為:4500,4470,4440,4410,… (問:多少天后她那4500個單詞全部忘光?)從上面兩例中,我們分別得到兩個數(shù)列 ① 5,15,25,35,… 和 ② 4500,4470,4440,4410,… 大家仔細觀察一下,看看以上兩個數(shù)列有什么共同特征?? ·共同特征:從第二項起,每一項與它前面一項的差等于同一個常數(shù)(即等差);(誤:每相鄰兩項的差相等--應指明作差的順序是后項減前項),我們給具有這種特征的數(shù)列一個名字--等差數(shù)列) 1. 等差數(shù)列的定義:如果一個數(shù)列,從第二項起,每一項與它前面一項的差等于同一個常數(shù),我們把這樣的數(shù)列叫做等差數(shù)列 2. 等差數(shù)列的通項公式: 【或 】等差數(shù)列定義是由一數(shù)列相鄰兩項之間關系而得 若一等差數(shù)列 的首項是 ,公差是d,則據(jù)其定義可得: 即: 即: 即: …… 由此歸納等差數(shù)列的通項公式可得: 等差中項:如過三個數(shù) 成等差數(shù)列那么中間一項 稱為 的等差中項 ∴已知一數(shù)列為等差數(shù)列,則只要知其首項 和公差d,便可求得其通項 下面我們來具體研究等差數(shù)列的一些問題 一、等差數(shù)列的判定方法 1. 若數(shù)列 從第二項起每一項與前一項的差都為同一個常數(shù)d,即: - =d(常數(shù)) 則 是等差數(shù)列,其公差為d 2.若數(shù)列從第二項起,每一項的兩倍都等于前一項與后一項的和即: 2 = + 則是等差數(shù)列( 是 與 的等差中項) 3. 若數(shù)列 的通項 是項數(shù)n的一次多項式或者是常數(shù),即: = (p,q為常數(shù)), 則 是等差數(shù)列,其首項是 ,公差是 4. 若數(shù)列 的前n項和 是項數(shù)n的二次項系數(shù)為零的二次多項式或一次多項式,即: (k,h為常數(shù)),則 是等差數(shù)列,其首項是 ,公差是 5. 若數(shù)列 是公差為d的等差數(shù)列,k是一個常數(shù),則數(shù)列 是公差為kd的等差數(shù)列 6.若數(shù)列 是公差為d的等差數(shù)列,r是一個常數(shù),則數(shù)列 也是公差為d的等差數(shù)列例1. 判斷下列數(shù)列 是否為等差數(shù)列?如果是寫出其公差(1) 的第n項為: (2) 的第n項為: (3) 的第n項和為: (4) 的第n項和為: 解:(1)因為 =5 =5 = 所以 是等差數(shù)列,其公差為 (2)因為 = 所以 是項數(shù)n的一次多項式,從而 是等差數(shù)列,其公差為4。(3)因為 = 所以 是項數(shù)n的二次多項式,二次多項式系數(shù)是3,常數(shù)項為零,因此 是等差數(shù)列,其公差d=6 (4) 所以 是項數(shù)n的二次多項式,常數(shù)項為1,因此 不是等差數(shù)列 二 、等差數(shù)列的基本公式及一些簡單求法基本公式: (1) = 或者 = = (2) (3) ,特別的 或者 ,特別的 (一) 簡單公式求法 利用等差數(shù)列的基本公式,解一些關于等差數(shù)列的題目,俗話說的好知三求二。
例1. 在等差數(shù)列 中,已知 , ,求 , , 解法一:∵ , ,則 ∴ 解法二:∵ ∴ 小結:第二通項公式 例2.將一個等差數(shù)列的通項公式輸入計算器數(shù)列 中,設數(shù)列的第s項和第t項分別為 和 ,計算 的值,你能發(fā)現(xiàn)什么結論?并證明你的結論 解:通過計算發(fā)現(xiàn) 的值恒等于公差證明:設等差數(shù)列{ }的首項為 ,末項為 ,公差為d, ⑴-⑵得 小結:①這就是第二通項公式的變形,②幾何特征,直線的斜率(2) 相連項求法如過三個數(shù) 成等差數(shù)列那么中間一項 稱為 的等差中項。若三個數(shù)成等差數(shù)列時,我們通常設等差中項為a,公差為d,于是這三個數(shù)為: ,這樣的話它們的和就是一個差與公d無關的數(shù),(只與等差中項a有關)這樣通常可以簡化運算,同理若四個連續(xù)的數(shù)成等差數(shù)列,我門通。
只有是等差數(shù)列的話。
a(n+1)-an才會等于一個恒定的值。
不過不是定值,有的也能求,但不是等比也不是等差。
比如a(n+1)-an=-(n+2)
a(n+1)+(n+2)=an
a(n+1)+2(n+1)=an+n
這個就是個an+n的等比數(shù)列。
an-an-1=a1是想問什么?
a1是個恒定的值,那么這個就是等差數(shù)列了。
還有疑問追問我把。希望對您有所幫助
數(shù)列是高中數(shù)學的重要內(nèi)容,它是學習高等數(shù)學的基礎,是高考的熱點問題。在高考中靈活運用通項公式、前n項和公式以及兩種特殊數(shù)列的性質將是考查的重點。在數(shù)列的考查中主要體現(xiàn)了函數(shù)與方程、等價轉化、分類討論、歸納等數(shù)學思想,以及待定系數(shù)法、換元法、反證法、數(shù)學歸納法等基本方法,應引起足夠的重視。解答數(shù)列客觀題有三個境界:①基本元法:已知-基本元-所求;②用性質解題;③用特殊與一般的思想。
解答題有五類:①基本運算題;②與函數(shù)、方程、不等式綜合題;③探索性問題(包括數(shù)學歸納法);④推理證明題;⑤關于數(shù)列實際知識的應用題。
復習策略
1、明確應用本章知識要解決的主要問題
(1)對數(shù)列概念理解的題目;
(2)等差數(shù)列和等比數(shù)列中的五個量 ,“知三求二”的問題;
(3)數(shù)列知識在實際方面的應用。
2、解決上述問題時,一是用函數(shù)觀點來分析、解決有關數(shù)列的問題;二是要運用方程的思想解決等差數(shù)列和等比數(shù)列中的“知三求二”的問題;三是能自覺運用等差、等比數(shù)列的特性來化簡;四是掌握必要的技巧(如化歸、錯位相減、裂項求和、遞推等);五是熟練掌握 與 的關系式的用法。
求數(shù)列通項公式的常規(guī)思想方法列舉(配典型例題)數(shù)列是高考中的重點內(nèi)容之一,每年的高考題都會考察到,小題一般較易,大題一般較難。
而作為給出數(shù)列的一種形式——通項公式,在求數(shù)列問題中尤其重要。本文給出了求數(shù)列通項公式的常用方法。
一. 觀察法例1:根據(jù)數(shù)列的前4項,寫出它的一個通項公式:(1)9,99,999,9999,…(2) (3) (4) 解:(1)變形為:101-1,102―1,103―1,104―1,…… ∴通項公式為: (2) (3) (4) .觀察各項的特點,關鍵是找出各項與項數(shù)n的關系。 二、定義法例2: 已知數(shù)列{an}是公差為d的等差數(shù)列,數(shù)列{bn}是公比為q的(q∈R且q≠1)的等比數(shù)列,若函數(shù)f (x) = (x-1)2,且a1 = f (d-1),a3 = f (d+1),b1 = f (q+1),b3 = f (q-1),(1)求數(shù)列{ a n }和{ b n }的通項公式;解:(1)∵a 1=f (d-1) = (d-2)2,a 3 = f (d+1)= d 2,∴a3-a1=d2-(d-2)2=2d,∴d=2,∴an=a1+(n-1)d = 2(n-1);又b1= f (q+1)= q2,b3 =f (q-1)=(q-2)2,∴ =q2,由q∈R,且q≠1,得q=-2,∴bn=b?qn-1=4?(-2)n-1當已知數(shù)列為等差或等比數(shù)列時,可直接利用等差或等比數(shù)列的通項公式,只需求得首項及公差公比。
三、疊加法例3:已知數(shù)列6,9,14,21,30,…求此數(shù)列的一個通項。解 易知 ∵ ……各式相加得 ∴ 一般地,對于型如 類的通項公式,只要 能進行求和,則宜采用此方法求解。
四、疊乘法例4:在數(shù)列{ }中, =1, (n+1)? =n? ,求 的表達式。解:由(n+1)? =n? 得 , = ? ? … = 所以 一般地,對于型如 = (n)? 類的通項公式,當 的值可以求得時,宜采用此方法。
五、公式法若已知數(shù)列的前 項和 與 的關系,求數(shù)列 的通項 可用公式 求解。例5:已知下列兩數(shù)列 的前n項和sn的公式,求 的通項公式。
(1) 。 (2) 解: (1) = = =3 此時, 。
∴ =3 為所求數(shù)列的通項公式。(2) ,當 時 由于 不適合于此等式 。
∴ 注意要先分n=1和 兩種情況分別進行運算,然后驗證能否統(tǒng)一。 例6. 設數(shù)列 的首項為a1=1,前n項和Sn滿足關系 求證:數(shù)列 是等比數(shù)列。
解析:因為 所以 所以,數(shù)列 是等比數(shù)列。六、階差法例7.已知數(shù)列 的前 項和 與 的關系是 ,其中b是與n無關的常數(shù),且 。
求出用n和b表示的an的關系式。解析:首先由公式: 得:利用階差法要注意:遞推公式中某一項的下標與其系數(shù)的指數(shù)的關系,即其和為 。
七、待定系數(shù)法例8:設數(shù)列 的各項是一個等差數(shù)列與一個等比數(shù)列對應項的和,若c1=2,c2=4,c3=7,c4=12,求通項公式cn解:設 點評:用待定系數(shù)法解題時,常先假定通項公式或前n項和公式為某一多項式,一般地,若數(shù)列 為等差數(shù)列:則 , (b、c為常數(shù)),若數(shù)列 為等比數(shù)列,則 , 。八、輔助數(shù)列法有些數(shù)列本身并不是等差或等比數(shù)列,但可以經(jīng)過適當?shù)淖冃?,構造出一個新的數(shù)列為等差或等比數(shù)列,從而利用這個數(shù)列求其通項公式。
例9.在數(shù)列 中, , , ,求 。解析:在 兩邊減去 ,得 ∴ 是以 為首項,以 為公比的等比數(shù)列,∴ ,由累加法得 = = … = = = 例10.(2003年全國高考題)設 為常數(shù),且 ( ),證明:對任意n≥1, 證明:設, 用 代入可得 ∴ 是公比為 ,首項為 的等比數(shù)列,∴ ( ),即: 型如an+1=pan+f(n) (p為常數(shù)且p≠0, p≠1)可用轉化為等比數(shù)列等.(1)f(n)= q (q為常數(shù)),可轉化為an+1+k=p(an+k),得{ an+k }是以a1+k為首項,p為公比的等比數(shù)列。
例11:已知數(shù) 的遞推關系為 ,且 求通項 。解:∵ ∴ 令 則輔助數(shù)列 是公比為2的等比數(shù)列∴ 即 ∴ 例12: 已知數(shù)列{ }中 且 ( ),,求數(shù)列的通項公式。
解:∵ ∴ , 設 ,則 故{ }是以 為首項,1為公差的等差數(shù)列 ∴ ∴ 例13.(07全國卷Ⅱ理21)設數(shù)列 的首項 .(1)求 的通項公式;解:(1)由 整理得 . 又 ,所以 是首項為 ,公比為 的等比數(shù)列,得注:一般地,對遞推關系式an+1=pan+q (p、q為常數(shù)且,p≠0,p≠1)可等價地改寫成 則{ }成等比數(shù)列,實際上,這里的 是特征方程x=px+q的根。(2) f(n)為等比數(shù)列,如f(n)= qn (q為常數(shù)) ,兩邊同除以qn,得 ,令bn= ,可轉化為bn+1=pbn+q的形式。
例14.已知數(shù)列{an}中,a1= , an+1= an+( )n+1,求an的通項公式。解:an+1= an+( )n+1 乘以2n+1 得 2n+1an+1= (2nan)+1 令bn=2nan 則 bn+1= bn+1 易得 bn= 即 2nan= ∴ an= (3) f(n)為等差數(shù)列例15.已知已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1+an=3+2 n,求an的通項公式。
解:∵ an+1+an=3+2 n,an+2+an+1=3+2(n+1),兩式相減得an+2-an=2 因此得,a2n+1=1+2(n-1), a2n=4+2(n-1), ∴ an= 。注:一般地,這類數(shù)列是遞推數(shù)列的重點與難點內(nèi)容,要理解掌握。
(4) f(n)為非等差數(shù)列,非等比數(shù)列例16.(07天津卷理)在數(shù)列 中, ,其中 .(Ⅰ)求數(shù)列 的通項公式;解:由 , ,可得 ,所以 為等差數(shù)列,其公差為1,首項為0,故 ,所以數(shù)列 的通項公式為 .這種方法類似于換元法, 主要用于已知遞推關系式求通項公式。九、歸納、猜想如果給出了數(shù)列的前幾項或能求出數(shù)列的前幾項,我們可以根據(jù)前幾項的規(guī)律,歸納猜想出數(shù)列的通項公式,然后再用數(shù)學歸納法證明之。
例17.(2002年北京春季高考)已知點的序列 ,其中 , , 是線段 的中點, 是線段 的中點,…, 是線段 的中點,…(1) 寫出 與 之間的關系式( )。(2) 設 ,計算 ,由此推測 的通項公式,并。
高考命題的主體內(nèi)容之一,應切實進行全面、深入地復習,并在此基礎上,突出解決下述幾個問題:(1)等差、等比數(shù)列的證明須用定義證明,值得注意的是,若給出一個數(shù)列的前 項和 ,則其通項為 若 滿足 則通項公式可寫成 .(2)數(shù)列計算是本章的中心內(nèi)容,利用等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項公式、前 項和公式及其性質熟練地進行計算,是高考命題重點考查的內(nèi)容.(3)解答有關數(shù)列問題時,經(jīng)常要運用各種數(shù)學思想.善于使用各種數(shù)學思想解答數(shù)列題,是我們復習應達到的目標. ①函數(shù)思想:等差等比數(shù)列的通項公式求和公式都可以看作是 的函數(shù),所以等差等比數(shù)列的某些問題可以化為函數(shù)問題求解. ②分類討論思想:用等比數(shù)列求和公式應分為 及 ;已知 求 時,也要進行分類; ③整體思想:在解數(shù)列問題時,應注意擺脫呆板使用公式求解的思維定勢,運用整 體思想求解. (4)在解答有關的數(shù)列應用題時,要認真地進行分析,將實際問題抽象化,轉化為數(shù)學問題,再利用有關數(shù)列知識和方法來解決.解答此類應用題是數(shù)學能力的綜合運用,決不是簡單地模仿和套用所能完成的.特別注意與年份有關的等比數(shù)列的第幾項不要弄錯. 一、基本概念: 1、數(shù)列的定義及表示方法: 2、數(shù)列的項與項數(shù): 3、有窮數(shù)列與無窮數(shù)列: 4、遞增(減)、擺動、循環(huán)數(shù)列: 5、數(shù)列的通項公式an: 6、數(shù)列的前n項和公式Sn: 7、等差數(shù)列、公差d、等差數(shù)列的結構: 8、等比數(shù)列、公比q、等比數(shù)列的結構: 二、基本公式: 9、一般數(shù)列的通項an與前n項和Sn的關系:an= 10、等差數(shù)列的通項公式:an=a1+(n-1)d an=ak+(n-k)d (其中a1為首項、ak為已知的第k項) 當d≠0時,an是關于n的一次式;當d=0時,an是一個常數(shù)。
11、等差數(shù)列的前n項和公式:Sn= Sn= Sn= 當d≠0時,Sn是關于n的二次式且常數(shù)項為0;當d=0時(a1≠0),Sn=na1是關于n的正比例式。 12、等比數(shù)列的通項公式: an= a1 qn-1 an= ak qn-k (其中a1為首項、ak為已知的第k項,an≠0) 13、等比數(shù)列的前n項和公式:當q=1時,Sn=n a1 (是關于n的正比例式); 當q≠1時,Sn= Sn= 三、有關等差、等比數(shù)列的結論 14、等差數(shù)列的任意連續(xù)m項的和構成的數(shù)列Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、S4m - S3m、……仍為等差數(shù)列。
15、等差數(shù)列中,若m+n=p+q,則 16、等比數(shù)列中,若m+n=p+q,則 17、等比數(shù)列的任意連續(xù)m項的和構成的數(shù)列Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、S4m - S3m、……仍為等比數(shù)列。 18、兩個等差數(shù)列與的和差的數(shù)列、仍為等差數(shù)列。
19、兩個等比數(shù)列與的積、商、倒數(shù)組成的數(shù)列 、、仍為等比數(shù)列。 20、等差數(shù)列的任意等距離的項構成的數(shù)列仍為等差數(shù)列。
21、等比數(shù)列的任意等距離的項構成的數(shù)列仍為等比數(shù)列。 22、三個數(shù)成等差的設法:a-d,a,a+d;四個數(shù)成等差的設法:a-3d,a-d,,a+d,a+3d 23、三個數(shù)成等比的設法:a/q,a,aq; 四個數(shù)成等比的錯誤設法:a/q3,a/q,aq,aq3 (為什么?) 24、為等差數(shù)列,則 (c>0)是等比數(shù)列。
25、(bn>0)是等比數(shù)列,則 (c>0且c 1) 是等差數(shù)列。 26. 在等差數(shù)列 中: (1)若項數(shù)為 ,則 (2)若數(shù)為 則, , 27. 在等比數(shù)列 中: (1) 若項數(shù)為 ,則 (2)若數(shù)為 則, 四、數(shù)列求和的常用方法:公式法、裂項相消法、錯位相減法、倒序相加法等。
關鍵是找數(shù)列的通項結構。 28、分組法求數(shù)列的和:如an=2n+3n 29、錯位相減法求和:如an=(2n-1)2n 30、裂項法求和:如an=1/n(n+1) 31、倒序相加法求和:如an= 32、求數(shù)列的最大、最小項的方法: ① an+1-an=…… 如an= -2n2+29n-3 ② (an>0) 如an= ③ an=f(n) 研究函數(shù)f(n)的。
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