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1、
專題一 數(shù)列
【知識框架】
【知識要點1】
一、數(shù)列的概念
1. 數(shù)列是按一定順序排列的一列數(shù),記作a1,a2,a3……an,……簡記{an}.
2. 數(shù)列{an}的第n項an與項數(shù)n的關(guān)系若用一個公式an=f(n)給出,則這個公式叫做這個數(shù)列的通項公式。
3. 如果已知數(shù)列{an}的第一項(或前幾項),且任何一項an與它的前一項an-1(或前幾項)間的關(guān)系可以用一個式子來表示,即an =f(an-1)或an =f(an-1,an-2),那么這個式子叫做數(shù)列{an}的遞推公式.
4. 數(shù)列可以看做定義域為N*(或其子集)的函數(shù),當(dāng)自變量由小到大依次取值時對應(yīng)的一
2、列函數(shù)值,它的圖像是一群孤立的點。
二、數(shù)列的表示方法:
列舉法、圖示法、解析法(用通項公式表示)和遞推法(用遞推關(guān)系表示)。
三、數(shù)列的分類
1. 按照數(shù)列的項數(shù)分:有窮數(shù)列、無窮數(shù)列。
2. 按照任何一項的絕對值是否不超過某一正數(shù)分:有界數(shù)列、無界數(shù)列。
3. 從函數(shù)角度考慮分:(考點)
①遞增數(shù)列:對于任何n∈ N+,均有an+1 > an
②遞減數(shù)列:對于任何n∈ N+,均有an+1 < an
③擺動數(shù)列:例如:1,-1,1,-1,1,-1…L---
④常數(shù)數(shù)列:例如:6,6,6,6,6,6…
⑤有界數(shù)列:存在正數(shù)M,使an
3、任何正數(shù)M,總有項an,使得|an|>M
S1 (n=1)
Sn-Sn-1 (n≥2)
四、an與Sn的關(guān)系:(考點)
1. Sn = a1+a2+a3+…+an= 2. an=
【例題1】已知數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,其通項公式為an=n2+λn(n=1,2,3…) ,則實數(shù)λ的取值范圍 。
[解析]:
∵數(shù)列{an}的通項公式為an=n2+λn(n=1,2,3…) 數(shù)列是遞增數(shù)列
∴an+1-an=(n+1)2+λ(n+1)- n2-λn
=2n+1+λ>0 恒成立
∵2
4、n+1+λ的最小值是3+λ ∴3+λ>0 ∴λ>-3 實數(shù)λ的取值范圍是(-3,+∞)
【例題2】數(shù)列{an}的通項公式為an=3n2-28n,則數(shù)列各項中最小項是( B )
A.第4項 B.第5項 C.第6項 D.第7項
[解析1]:an=f(n)= 3n2-28n,f(n)是一元二次函數(shù),其圖像開口向上,有最低點,最低點是
由于n∈ N+,故取n=4和n=5代入,得到a4=-64,a5=-65,故選擇B
an≥an-1
an≤an+1
3n2-28n≥3(n-1)2-28(n-1)
3n2-28n≤3(n+1)2-28(n+1)
5、
[解析2]:
設(shè)an為數(shù)列的最小項,則有 代入化簡得到
解得: 故n=5
【練習(xí)1】在數(shù)列1,1,2,3,5,8,x,21,34,55中,x的值為( D)
-2 (n=1)
2n-5 (n≥2)
A.10 B.11 C.12 D.13
【練習(xí)2】數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2-4n+1,則an an=
【知識要點2等差數(shù)列】
1. 定義:如果數(shù)列{an}從第二項起每一項與它的前一項的差等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列叫做等差數(shù)列,這
6、個常數(shù)叫等差數(shù)列的公差。即an-an-1=d(n∈N+,且n≥2),或者an+1-an=d(n∈N+)
2. 通項公式:
an=a1+(n-1)d an=am+(n-m)d (公式的變形) an=an+b 其中a=d,b= a1-d
3. 前n項和公式:
(公式的變形) Sn=An2+Bn 其中A= B=
4. 性質(zhì):
(1)公式變形
(2)如果A=,那么A叫做a和b的等差中項.
(3)若{}為等差數(shù)列,且有k+l=m+n, 則
(4)若為等差數(shù)列則{是等差數(shù)列,其中p,q均為常數(shù)
(5)若{}為等差數(shù)列,則(k,m)組成公
7、差為md的等差數(shù)列.
(6)若分別為{}的前n項,前2m項,前3m項的和,則,,成等差數(shù)列.
(7)若{}設(shè)等差數(shù)列,則是等差數(shù)列,其首項與{}首項相同,公差是{}公差的
(7)非零等差數(shù)列奇數(shù)項與偶數(shù)項的性質(zhì)
若項數(shù)為2n,則S偶-S奇=nd, 若項數(shù)為2n-1,則S偶=(n-1)an,S奇=nan,
5. 判斷:
①定義法:an+1-an=d(n∈N+)
②中項法:2an+1=an+ an+2 += {}為等差數(shù)列。
③通項公式法:an=an+b(a,b為常數(shù)){ }
④前n項和公式法:Sn=An2+Bn
8、(A,B為常數(shù)){}
【例題1】已知是公差為1的等差數(shù)列,為的前項和,若,則( B )
(A) (B) (C) (D)
[解析]:∵ d=1 ∴S8=8a1+28 S4=4a1+6
∵S8=4 S4 ∴ a1=0.5 an=a1+(n-1)d ∴a10=
【例題2】在等差數(shù)列中,若,則= 10 .
[解析]:因為是等差數(shù)列,所以,即,所以,故應(yīng)填入.
【知識要點3等比數(shù)列】
1. 定義:如果一個數(shù)列從第二項起,每一項與它的前一項的比等于同一個不為零的常熟,那么這個數(shù)列就叫做
9、等比數(shù)列.這個常熟叫做等比數(shù)列的公比,通常用字母q表示,及
2. 通項公式:
na1 (q=1)
或 (q≠1)
如果等比數(shù)列的公比為q,那么它的通項公式為.
3. 前n項和公式:
設(shè)等比數(shù)列{}的公比為q,其前n項和=
4. 性質(zhì):
(1)
等比數(shù)列{}滿足>0q>1或01或0
10、,的關(guān)系為:
(3)若{},{}為等比數(shù)列(項數(shù)相同),則{}(≠0),{},{},{},{}仍是等比數(shù)列.
(4)如果a,G,b成等比數(shù)列,那么G叫做a與b的等比中項,且G=√ab。不是任何兩數(shù)都有等比中項,只
有同號兩數(shù)才存在等比中項,且有兩個等比中項。
【例題1】已知數(shù)列是遞增的等比數(shù)列,,則數(shù)列的前項和等于 .
[解析]:由題意解得:a1=1,a4=8, q=2,那么
【例題2】數(shù)列中為的前n項和,若,則 6 .
[解析]:∵an+1=2an ∴數(shù)列是等比數(shù)列,q=2
∵Sn= =126 其中a1=2 ∴n=6
【知識要點4
11、】★(大題)
一、考點1:求an:
1. 歸納法(由特殊到一般即找規(guī)律)
由于歸納法求解通項的題目一般在選擇填空常見,較少出現(xiàn)在大題中。
2. 利用Sn與an的關(guān)系求通項公式
由Sn求an時,要分n=1和n≥2兩種情況討論,然后驗證兩種情況能否用統(tǒng)一的式子表示。若不能,則分段表示.
3. 由遞推關(guān)系求數(shù)列的通項公式【累加法、累乘法、待定系數(shù)法、階差法(逐差法)、迭代法、對數(shù)變換法、倒數(shù)變換法、換元法(目的是去遞推關(guān)系式中出現(xiàn)的根號)、數(shù)學(xué)歸納法、不動點法(遞推式是一個數(shù)列通項的分式表達式)、特征根法】
1.累加法:若已知且則,即.
2.累乘法:若已知且則 ,即
3.換元法:
12、若已知且且p)則令,可得{}(其中)為等比數(shù)列,其中可用待定系數(shù)法求出.
【例題1】已知數(shù)列滿足,求數(shù)列的通項公式。(累加法)
解:由得則
所以數(shù)列的通項公式為。
【例題2】已知數(shù)列滿足,求數(shù)列的通項公式。(累乘法)
解:因為,所以,則,故
所以數(shù)列的通項公式為
二、考點2:求Sn:
1.公式法:直接用等差、等比數(shù)列的求和公式求解
2.倒序相加法:在數(shù)列{}中,與首末兩端等“距離”的兩項和相等或可構(gòu)成能求和的新數(shù)列,可用倒序相加法求此數(shù)列的前n項和。(此法在實際解體過程中并不常用,例子:等差數(shù)列前n項和公式推導(dǎo))
3.錯位相減法:在數(shù)列{}中,{}是等差數(shù)列,{}是
13、等比數(shù)列,可用錯位相減法求此數(shù)列的前n項和.
4.裂項相消法:把數(shù)列的每一項拆成兩項之差,求和時有些部分可以相互抵消,從而達到求和的目的.
5.分組轉(zhuǎn)化求和法:若一個數(shù)列的通項公式是由若干個等差數(shù)列或等比數(shù)列組成,則求和時可用分組轉(zhuǎn)化法分別求和再相加減。即把復(fù)雜的通項公式求和的任務(wù)轉(zhuǎn)化為簡單的等差和等比的求和。
6.并項求和法:一個數(shù)列的前n項和中,可兩兩結(jié)合求解,則稱之為并項求和.形如類型,可采用兩項合并求解.
【例題1】設(shè)數(shù)列滿足 ,(1)求數(shù)列的通項公式;(2)令,求數(shù)列的前n項和。(錯位相減法)
[解析]:(1)由已知,當(dāng)n≥1時,
。 而 所以數(shù)列{}的通項公式為。
(2)由知
①
從而
②
① -②得
即
【例題2】求數(shù)列的前n項和。(裂項相消法)
[解析]:設(shè) (裂項)
則 (裂項求和)
=
=
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