數列在整個(gè)高中數學(xué)中處于知識和方法的匯合點(diǎn),在這個(gè)單元中顯性知識包括三個(gè)概念、兩種公式和一種關(guān)系(an和Sn的關(guān)系),隱性方面包括五種基本方法(觀(guān)察歸納、類(lèi)比聯(lián)想、倒序相加、錯位相減、裂項求和)和五種重要的數學(xué)思想(函數思想、方程思想、分類(lèi)討論的思想、轉化的思想和數形結合的思想).縱觀(guān)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、等比數列的概念和性質(zhì)及公式的應用成為復習的重點(diǎn). 數列這個(gè)單元的復習應注意三個(gè)方面:①重視函數與數列的聯(lián)系及方程思想在數列中的應用;②重視等差數列、等比數列的基礎以及可化為等差、等比數列的簡(jiǎn)單問(wèn)題,同時(shí)應重視等差、等比數列性質(zhì)的靈活運用;③設計一些新穎題目,尤其是探索性問(wèn)題,挖掘學(xué)生的潛能,培養學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新精神.由于數列綜合題涉及的問(wèn)題背景材料新穎,解法靈活多樣,建議在復習這部分內容時(shí),啟發(fā)學(xué)生多角度思考問(wèn)題,培養學(xué)生思維的廣闊性,養成良好的思維品質(zhì). 高考大綱對數列要求 近幾年高考數學(xué)考試大綱沒(méi)有變化,特別是 04、05、06要求都是一樣的,對于《數列》一章的考試內容及考試要求為:(1)理解數列的概念,了解數列通項公式的意義了解遞推公式是給出數列的一種方法,并能根據遞推公式寫(xiě)出數列的前幾項; (2)理解等差數列的概念,掌握等差數列的通項公式與前n項和公式,并能解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題; (3)理解等比數列的概念,掌握等比數列的通項公式與前n項和公式,并能解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題.”參考資料:?fr=qrl3。
數列·例題解析 【例1】 求出下列各數列的一個(gè)通項公式解 (1)所給出數列前5項的分子組成奇數列,其通項公式為2n-1,而前5項的分母所組成的數列的通項公式為2*2n,所以,已知數列的(2)從所給數列的前四項可知,每一項的分子組成偶數列,其通項公式為2n,而分母組成的數列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,所給數列的通項公式為:(3)從所給數列的前5項可知,每一項的分子都是1,而分母所組成的數列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,奇數項為負,偶數項為正.因此,所給數列的通項公式為:1,4,9,16,25,…是序號n的平方即n2,分母均為2.因此所【例2】 求出下列各數列的一個(gè)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)所給數列可改寫(xiě)為1+1,-1+1,1+1,-1+1,…可以看作數列1,-1,1,-1,…的各項都加1,因此所給數的通項公式an=(-1)n+1+1.所給數列亦可看作2,0,2,0…周期性變化,因此所給數列的數列n,分子組成的數列為1,0,1,0,1,0,…可以看作是2,(4)所給數列0.2,0.22,0.222,0.2222,0.22222,…可以改寫(xiě)說(shuō)明1.用歸納法寫(xiě)出數列的一個(gè)通項公式,體現了由特殊到一般的思維規律.對于項的結構比較復雜的數列,可將其分成幾個(gè)部分分別考慮,然后將它們按運算規律結合起來(lái).2.對于常見(jiàn)的一些數列的通項公式(如:自然數列,an=n;自然數的平方數列,an=n2;奇數數列,an=2n-1;偶數數列,an=2n;納出數列的通項公式.3.要掌握對數列各項的同加、同減、同乘以某一個(gè)不等于零的數的變形方法,將其轉化為常見(jiàn)的一些數列.幾項.【例4】 已知下面各數列{an}的前n項和Sn的公式,求數列的通項公式.(1)Sn=2n2-3n (2)Sn=n2+1(3)Sn=2n+3 (4)Sn=(-1)n+1·n解 (1)當n=1時(shí),a1=S1=-1;當n≥2時(shí),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(shí),a1=S1=1+1=2;當n≥2時(shí),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(shí),a1=S1=2+3=5;當n≥2時(shí),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(shí),a1=S1=(-1)2·1=1;當n≥2時(shí),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(shuō)明 已知Sn求an時(shí),要先分n=1和n≥2兩種情況分別進(jìn)行計算,然后驗證能否統一.(1)寫(xiě)出數列的前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(shuō)明 (1)“知和求差”、“知積求商”是數列中常用的基本方法.(2)運用方程思想求n,若n∈N*,則n是此數列中的項,反之,則不是此數列中的項.【例7】 已知數an=(a2-1)(n3-2n)(a=≠±1)是遞增數列,試確定a的取值范圍.解法一 ∵數列{an}是遞增數列,∴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}是遞增數列,∴a10∴a1說(shuō)明 本題從函數的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),利用遞增數列這一已知條件,將求取值范圍的問(wèn)題轉化為解不等式的問(wèn)題。
一、等差數列 如果一個(gè)數列從第二項起,每一項與它的前一項的差等于同一個(gè)常數,這個(gè)數列就叫做等差數列,這個(gè)常數叫做等差數列的公差,公差常用字母d表示。
等差數列的通項公式為: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的一次數函(d≠0)或常數函數(d=0),(n,an)排在一條直線(xiàn)上,由(2)式知,Sn是n的二次函數(d≠0)或一次函數(d=0,a1≠0),且常數項為0。 在等差數列中,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(guān)系為:an=am+(n-m)d它可以看作等差數列廣義的通項公式。 從等差數列的定義、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…或等差數列,等等。
和=(首項+末項)*項數÷2 項數=(末項-首項)÷公差+1 首項=2和÷項數-末項末項=2和÷項數-首項項數=(末項-首項)/公差+1例題:已知{an}是等差數列,a2=8,S10=185,從數列中依次取出偶數項組成一個(gè)新的數列{bn},求數列{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 等比數列如果一個(gè)數列從第2項起,每一項與它的前一項的比等于同一個(gè)常數,這個(gè)數列就叫做等比數列。這個(gè)常數叫做等比數列的公比,公比通常用字母q表示。
(1)等比數列的通項公式是: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(guān)系為an=am·qn-m(3)從等比數列的定義、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(gè)各項均為正數的等比數列各項取同底數數后構成一個(gè)等差數列;反之,以任一個(gè)正數C為底,用一個(gè)等差數列的各項做指數構造冪Can,則是等比數列。
在這個(gè)意義下,我們說(shuō):一個(gè)正項等比數列與等差數列是“同構”的。 性質(zhì): ①若 m、n、p、q∈N,且m+n=p+q,則am·an=ap*aq; ②在等比數列中,依次每 k項之和仍成等比數列. “G是a、b的等比中項”“G^2=ab(G≠0)”. 在等比數列中,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(shí) an為等比數列解: 當n>1時(shí), 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(1)(2)式得 a=-1。
例1.從社會(huì )效益和經(jīng)濟效益出發(fā),某地投入資金進(jìn)行生態(tài)環(huán)境建設,并以此發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè),根據規劃,本年度投入800萬(wàn)元,以后每年投入將比上年減少,本年度當地旅游業(yè)收入估計為400萬(wàn)元,由于該項建設對旅游業(yè)的促進(jìn)作用,預計今后的旅游業(yè)收入每年會(huì )比上年增加.
(1)設n年內(本年度為第一年)總投入為an萬(wàn)元,旅游業(yè)總收入為bn萬(wàn)元,寫(xiě)出an,bn的表達式;
(2)至少經(jīng)過(guò)幾年,旅游業(yè)的總收入才能超過(guò)總投入?
命題意圖:本題主要考查建立函數關(guān)系式、數列求和、不等式等基礎知識;考查綜合運用數學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
知識依托:本題以函數思想為指導,以數列知識為工具,涉及函數建模、數列求和、不等式的解法等知識點(diǎn).
技巧與方法:正確審題、深刻挖掘數量關(guān)系,建立數量模型是本題的靈魂,(2)問(wèn)中指數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(wàn)元,第2年投入為800*(1-)萬(wàn)元,…第n年投入為800*(1-)n-1萬(wàn)元,所以,n年內的總投入為
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(wàn)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(wàn)元.所以,n年內的旅游業(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(guò)n年旅游業(yè)的總收入才能超過(guò)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(guò)5年,旅游業(yè)的總收入才能超過(guò)總投入.
數 列 摘要:數列問(wèn)題是一個(gè)很有趣的問(wèn)題,生活中的很多事件,都和數列緊緊的聯(lián)系在一起,本課題重點(diǎn)研究了等差數列,等差數列的判定,等差數列的性質(zhì),等差數列的證明,以及數學(xué)證明中常用的方法數學(xué)歸納法等。
關(guān)鍵詞:等差 等差數列 相連項 前n項和 在數學(xué)發(fā)展的早期已有許多人研究過(guò)數列這一課題,特別是等差數列。例如早在公元前2700年以前埃及數學(xué)的《萊因特紙草書(shū)》中,就記載著(zhù)相關(guān)的問(wèn)題。
在巴比倫晚期的《泥板文書(shū)》中,也有按級遞減分物的等差數列問(wèn)題。其中有 一個(gè)問(wèn)題大意是: 10個(gè)兄弟分100兩銀子,長(cháng)兄最多,依次減少相同數目 。
現知第八兄弟分得6兩,問(wèn)相鄰兩兄弟相差多少?數列是從生活中抽像出來(lái)的,日常生活中遇到的許多實(shí)際問(wèn)題,如貸款、利率、折舊、人口增長(cháng)、放射物的衰變等都可以用等差數列和等比數列來(lái)刻畫(huà),然而在數學(xué)這門(mén)學(xué)科中數列又是如何定義的呢?數列:按一定次序排列的一列數表示方法:1 列舉法 :如數列 , , 2解析法 :通項公式、遞推公式求數列通項的方法:觀(guān)察歸納法、待定系數法、公式法數列的分類(lèi):1 按項數分為有窮數列和無(wú)窮數列 2 按范圍分為有界數列和無(wú)界數列 3 按單調性分為遞增數列、遞減數列和常數列(擺動(dòng)數列)我們在日常生活中經(jīng)常會(huì )碰見(jiàn)一些關(guān)于數列的問(wèn)題 1.四年級同學(xué)小明覺(jué)得自己英語(yǔ)成績(jì)很差,目前他的單詞量只 yes,no,you,me,he 5個(gè) 他決定從今天起每天背記10個(gè)單詞,那么從今天開(kāi)始,他的單詞量逐日增加,依次為:5,15,25,35,… (問(wèn):多少天后他的單詞量達到3000?) 2.小李是石河子大學(xué)化學(xué)系的一名學(xué)生,他的英語(yǔ)成績(jì)很棒,他在大二時(shí)就過(guò)了外語(yǔ)四級,她目前的單詞量多達4500 但后來(lái)迷上了網(wǎng)絡(luò )游戲,他打算從今天起不再背單詞了,結果不知不覺(jué)地每天忘掉30個(gè)單詞,那么從今天開(kāi)始,她的單詞量逐日遞減,依次為:4500,4470,4440,4410,… (問(wèn):多少天后她那4500個(gè)單詞全部忘光?)從上面兩例中,我們分別得到兩個(gè)數列 ① 5,15,25,35,… 和 ② 4500,4470,4440,4410,… 大家仔細觀(guān)察一下,看看以上兩個(gè)數列有什么共同特征?? ·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(gè)常數(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列一個(gè)名字--等差數列) 1. 等差數列的定義:如果一個(gè)數列,從第二項起,每一項與它前面一項的差等于同一個(gè)常數,我們把這樣的數列叫做等差數列 2. 等差數列的通項公式: 【或 】等差數列定義是由一數列相鄰兩項之間關(guān)系而得 若一等差數列 的首項是 ,公差是d,則據其定義可得: 即: 即: 即: …… 由此歸納等差數列的通項公式可得: 等差中項:如過(guò)三個(gè)數 成等差數列那么中間一項 稱(chēng)為 的等差中項 ∴已知一數列為等差數列,則只要知其首項 和公差d,便可求得其通項 下面我們來(lái)具體研究等差數列的一些問(wèn)題 一、等差數列的判定方法 1. 若數列 從第二項起每一項與前一項的差都為同一個(gè)常數d,即: - =d(常數) 則 是等差數列,其公差為d 2.若數列從第二項起,每一項的兩倍都等于前一項與后一項的和即: 2 = + 則是等差數列( 是 與 的等差中項) 3. 若數列 的通項 是項數n的一次多項式或者是常數,即: = (p,q為常數), 則 是等差數列,其首項是 ,公差是 4. 若數列 的前n項和 是項數n的二次項系數為零的二次多項式或一次多項式,即: (k,h為常數),則 是等差數列,其首項是 ,公差是 5. 若數列 是公差為d的等差數列,k是一個(gè)常數,則數列 是公差為kd的等差數列 6.若數列 是公差為d的等差數列,r是一個(gè)常數,則數列 也是公差為d的等差數列例1. 判斷下列數列 是否為等差數列?如果是寫(xiě)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 是等差數列,其公差為 (2)因為 = 所以 是項數n的一次多項式,從而 是等差數列,其公差為4。(3)因為 = 所以 是項數n的二次多項式,二次多項式系數是3,常數項為零,因此 是等差數列,其公差d=6 (4) 所以 是項數n的二次多項式,常數項為1,因此 不是等差數列 二 、等差數列的基本公式及一些簡(jiǎn)單求法基本公式: (1) = 或者 = = (2) (3) ,特別的 或者 ,特別的 (一) 簡(jiǎn)單公式求法 利用等差數列的基本公式,解一些關(guān)于等差數列的題目,俗話(huà)說(shuō)的好知三求二。
例1. 在等差數列 中,已知 , ,求 , , 解法一:∵ , ,則 ∴ 解法二:∵ ∴ 小結:第二通項公式 例2.將一個(gè)等差數列的通項公式輸入計算器數列 中,設數列的第s項和第t項分別為 和 ,計算 的值,你能發(fā)現什么結論?并證明你的結論 解:通過(guò)計算發(fā)現 的值恒等于公差證明:設等差數列{ }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(xiàn)的斜率(2) 相連項求法如過(guò)三個(gè)數 成等差數列那么中間一項 稱(chēng)為 的等差中項。若三個(gè)數成等差數列時(shí),我們通常設等差中項為a,公差為d,于是這三個(gè)數為: ,這樣的話(huà)它們的和就是一個(gè)差與公d無(wú)關(guān)的數,(只與等差中項a有關(guān))這樣通常可以簡(jiǎn)化運算,同理若四個(gè)連續的數成等差數列,我門(mén)通。
只有是等差數列的話(huà)。
a(n+1)-an才會(huì )等于一個(gè)恒定的值。
不過(guò)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(gè)就是個(gè)an+n的等比數列。
an-an-1=a1是想問(wèn)什么?
a1是個(gè)恒定的值,那么這個(gè)就是等差數列了。
還有疑問(wèn)追問(wèn)我把。希望對您有所幫助
數列是高中數學(xué)的重要內容,它是學(xué)習高等數學(xué)的基礎,是高考的熱點(diǎn)問(wèn)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列的性質(zhì)將是考查的重點(diǎn)。在數列的考查中主要體現了函數與方程、等價(jià)轉化、分類(lèi)討論、歸納等數學(xué)思想,以及待定系數法、換元法、反證法、數學(xué)歸納法等基本方法,應引起足夠的重視。解答數列客觀(guān)題有三個(gè)境界:①基本元法:已知-基本元-所求;②用性質(zhì)解題;③用特殊與一般的思想。
解答題有五類(lèi):①基本運算題;②與函數、方程、不等式綜合題;③探索性問(wèn)題(包括數學(xué)歸納法);④推理證明題;⑤關(guān)于數列實(shí)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(wèn)題
(1)對數列概念理解的題目;
(2)等差數列和等比數列中的五個(gè)量 ,“知三求二”的問(wèn)題;
(3)數列知識在實(shí)際方面的應用。
2、解決上述問(wèn)題時(shí),一是用函數觀(guān)點(diǎn)來(lái)分析、解決有關(guān)數列的問(wèn)題;二是要運用方程的思想解決等差數列和等比數列中的“知三求二”的問(wèn)題;三是能自覺(jué)運用等差、等比數列的特性來(lái)化簡(jiǎn);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(guān)系式的用法。
求數列通項公式的常規思想方法列舉(配典型例題)數列是高考中的重點(diǎn)內容之一,每年的高考題都會(huì )考察到,小題一般較易,大題一般較難。
而作為給出數列的一種形式——通項公式,在求數列問(wèn)題中尤其重要。本文給出了求數列通項公式的常用方法。
一. 觀(guān)察法例1:根據數列的前4項,寫(xiě)出它的一個(gè)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(guān)察各項的特點(diǎn),關(guān)鍵是找出各項與項數n的關(guān)系。 二、定義法例2: 已知數列{an}是公差為d的等差數列,數列{bn}是公比為q的(q∈R且q≠1)的等比數列,若函數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當已知數列為等差或等比數列時(shí),可直接利用等差或等比數列的通項公式,只需求得首項及公差公比。
三、疊加法例3:已知數列6,9,14,21,30,…求此數列的一個(gè)通項。解 易知 ∵ ……各式相加得 ∴ 一般地,對于型如 類(lèi)的通項公式,只要 能進(jìn)行求和,則宜采用此方法求解。
四、疊乘法例4:在數列{ }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(lèi)的通項公式,當 的值可以求得時(shí),宜采用此方法。
五、公式法若已知數列的前 項和 與 的關(guān)系,求數列 的通項 可用公式 求解。例5:已知下列兩數列 的前n項和sn的公式,求 的通項公式。
(1) 。 (2) 解: (1) = = =3 此時(shí), 。
∴ =3 為所求數列的通項公式。(2) ,當 時(shí) 由于 不適合于此等式 。
∴ 注意要先分n=1和 兩種情況分別進(jìn)行運算,然后驗證能否統一。 例6. 設數列 的首項為a1=1,前n項和Sn滿(mǎn)足關(guān)系 求證:數列 是等比數列。
解析:因為 所以 所以,數列 是等比數列。六、階差法例7.已知數列 的前 項和 與 的關(guān)系是 ,其中b是與n無(wú)關(guān)的常數,且 。
求出用n和b表示的an的關(guān)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的指數的關(guān)系,即其和為 。
七、待定系數法例8:設數列 的各項是一個(gè)等差數列與一個(gè)等比數列對應項的和,若c1=2,c2=4,c3=7,c4=12,求通項公式cn解:設 點(diǎn)評:用待定系數法解題時(shí),常先假定通項公式或前n項和公式為某一多項式,一般地,若數列 為等差數列:則 , (b、c為常數),若數列 為等比數列,則 , 。八、輔助數列法有些數列本身并不是等差或等比數列,但可以經(jīng)過(guò)適當的變形,構造出一個(gè)新的數列為等差或等比數列,從而利用這個(gè)數列求其通項公式。
例9.在數列 中, , , ,求 。解析:在 兩邊減去 ,得 ∴ 是以 為首項,以 為公比的等比數列,∴ ,由累加法得 = = … = = = 例10.(2003年全國高考題)設 為常數,且 ( ),證明:對任意n≥1, 證明:設, 用 代入可得 ∴ 是公比為 ,首項為 的等比數列,∴ ( ),即: 型如an+1=pan+f(n) (p為常數且p≠0, p≠1)可用轉化為等比數列等.(1)f(n)= q (q為常數),可轉化為an+1+k=p(an+k),得{ an+k }是以a1+k為首項,p為公比的等比數列。
例11:已知數 的遞推關(guān)系為 ,且 求通項 。解:∵ ∴ 令 則輔助數列 是公比為2的等比數列∴ 即 ∴ 例12: 已知數列{ }中 且 ( ),,求數列的通項公式。
解:∵ ∴ , 設 ,則 故{ }是以 為首項,1為公差的等差數列 ∴ ∴ 例13.(07全國卷Ⅱ理21)設數列 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 的等比數列,得注:一般地,對遞推關(guān)系式an+1=pan+q (p、q為常數且,p≠0,p≠1)可等價(jià)地改寫(xiě)成 則{ }成等比數列,實(shí)際上,這里的 是特征方程x=px+q的根。(2) f(n)為等比數列,如f(n)= qn (q為常數) ,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)為等差數列例15.已知已知數列{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(lèi)數列是遞推數列的重點(diǎn)與難點(diǎn)內容,要理解掌握。
(4) f(n)為非等差數列,非等比數列例16.(07天津卷理)在數列 中, ,其中 .(Ⅰ)求數列 的通項公式;解:由 , ,可得 ,所以 為等差數列,其公差為1,首項為0,故 ,所以數列 的通項公式為 .這種方法類(lèi)似于換元法, 主要用于已知遞推關(guān)系式求通項公式。九、歸納、猜想如果給出了數列的前幾項或能求出數列的前幾項,我們可以根據前幾項的規律,歸納猜想出數列的通項公式,然后再用數學(xué)歸納法證明之。
例17.(2002年北京春季高考)已知點(diǎn)的序列 ,其中 , , 是線(xiàn)段 的中點(diǎn), 是線(xiàn)段 的中點(diǎn),…, 是線(xiàn)段 的中點(diǎn),…(1) 寫(xiě)出 與 之間的關(guān)系式( )。(2) 設 ,計算 ,由此推測 的通項公式,并。
高考命題的主體內容之一,應切實(shí)進(jìn)行全面、深入地復習,并在此基礎上,突出解決下述幾個(gè)問(wèn)題:(1)等差、等比數列的證明須用定義證明,值得注意的是,若給出一個(gè)數列的前 項和 ,則其通項為 若 滿(mǎn)足 則通項公式可寫(xiě)成 .(2)數列計算是本章的中心內容,利用等差數列和等比數列的通項公式、前 項和公式及其性質(zhì)熟練地進(jìn)行計算,是高考命題重點(diǎn)考查的內容.(3)解答有關(guān)數列問(wèn)題時(shí),經(jīng)常要運用各種數學(xué)思想.善于使用各種數學(xué)思想解答數列題,是我們復習應達到的目標. ①函數思想:等差等比數列的通項公式求和公式都可以看作是 的函數,所以等差等比數列的某些問(wèn)題可以化為函數問(wèn)題求解. ②分類(lèi)討論思想:用等比數列求和公式應分為 及 ;已知 求 時(shí),也要進(jìn)行分類(lèi); ③整體思想:在解數列問(wèn)題時(shí),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(guān)的數列應用題時(shí),要認真地進(jìn)行分析,將實(shí)際問(wèn)題抽象化,轉化為數學(xué)問(wèn)題,再利用有關(guān)數列知識和方法來(lái)解決.解答此類(lèi)應用題是數學(xué)能力的綜合運用,決不是簡(jiǎn)單地模仿和套用所能完成的.特別注意與年份有關(guān)的等比數列的第幾項不要弄錯. 一、基本概念: 1、數列的定義及表示方法: 2、數列的項與項數: 3、有窮數列與無(wú)窮數列: 4、遞增(減)、擺動(dòng)、循環(huán)數列: 5、數列的通項公式an: 6、數列的前n項和公式Sn: 7、等差數列、公差d、等差數列的結構: 8、等比數列、公比q、等比數列的結構: 二、基本公式: 9、一般數列的通項an與前n項和Sn的關(guān)系:an= 10、等差數列的通項公式: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(shí),an是關(guān)于n的一次式;當d=0時(shí),an是一個(gè)常數。
11、等差數列的前n項和公式:Sn= Sn= Sn= 當d≠0時(shí),Sn是關(guān)于n的二次式且常數項為0;當d=0時(shí)(a1≠0),Sn=na1是關(guān)于n的正比例式。 12、等比數列的通項公式: 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、等比數列的前n項和公式:當q=1時(shí),Sn=n a1 (是關(guān)于n的正比例式); 當q≠1時(shí),Sn= Sn= 三、有關(guān)等差、等比數列的結論 14、等差數列的任意連續m項的和構成的數列Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、S4m - S3m、……仍為等差數列。
15、等差數列中,若m+n=p+q,則 16、等比數列中,若m+n=p+q,則 17、等比數列的任意連續m項的和構成的數列Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、S4m - S3m、……仍為等比數列。 18、兩個(gè)等差數列與的和差的數列、仍為等差數列。
19、兩個(gè)等比數列與的積、商、倒數組成的數列 、、仍為等比數列。 20、等差數列的任意等距離的項構成的數列仍為等差數列。
21、等比數列的任意等距離的項構成的數列仍為等比數列。 22、三個(gè)數成等差的設法:a-d,a,a+d;四個(gè)數成等差的設法:a-3d,a-d,,a+d,a+3d 23、三個(gè)數成等比的設法:a/q,a,aq; 四個(gè)數成等比的錯誤設法:a/q3,a/q,aq,aq3 (為什么?) 24、為等差數列,則 (c>0)是等比數列。
25、(bn>0)是等比數列,則 (c>0且c 1) 是等差數列。 26. 在等差數列 中: (1)若項數為 ,則 (2)若數為 則, , 27. 在等比數列 中: (1) 若項數為 ,則 (2)若數為 則, 四、數列求和的常用方法:公式法、裂項相消法、錯位相減法、倒序相加法等。
關(guān)鍵是找數列的通項結構。 28、分組法求數列的和: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f(n)的。
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