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数列(一)(理)

一周强化

一、一周知识概述

1、等差(比)数列的定义

  如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差(比)等于同一个常数,这个数列就叫做等差(比)数列.

2、等差(比)数列的通项公式和前n项的公式

  

3、等差(比)中项的概念

  如果在a与b中间插入一个数A,使a,A,b成等差(比)数列,那么A叫做a与b的等差(比)中项.

4、等差(比)数列的主要性质

  (1)(m、n、p、q均为自然数).

  (2)在等差(比)数列{an}中,成等差(比)数列,其中Sn为前n项的和.

  (3)在等差数列{an}中,an=am+(n-m)d,其中d为公差;在等比数列{an}中,an=amqn-m,其中q为公比.

二、本周复习的重难点

1、分别用累加法求具有an+1=an+f(n)的数列的通项,

  用累积法求具有的数列的通项,

  用拼凑分离法,求具有an+1=Aan+B(A、B为常数)的数列的通项.

2、数列{an}为等差数列的判定和证明

  ①证明方法:定义法即若一个数{an}满足an+1-an=d(d是一个与n无关的常数),则数列{an}为等差数列.

  ③常见的判定方法(充要条件):若一个数列{an}满足an= an-1+d或Sn=an2+bn(d、b为常数)或2an+1= an+an+2,则这个数列为等差数列.

3、数列{an}为等比数列的判定和证明

  ①定义法,若数列{an}为等比数列.

  ②等比中项法,若数列{an}为等比数列.

  ③通项法:(k,q为非零常数,数列{an}为等比数列.

三、方法规律

  等差、等比数列是两种最简单也是最重要的数列,对它们的理解和灵活运用显得尤为重要.在解有关等差、等比数列的计算问题时,要抓住首项,公差(比),合理利用定义、通项公式及前n项和的公式(运用等比数列的前n项和公式时,注意公比是否等于1.如果不确定要讨论),在a1、an、d(q)、n、Sn五个量中,知其三个即可求另外两个,当涉及到其中连续几项关系要注意合理的设出这些量.

  等差、等比数列的性质要类比理解、记忆.巧用等差、等比数列的性质,可达到减少运算量,提高解题速度和正确率的目的.

  对等差、等比数列的综合题型,在解题思路方法上,注意充分应用题中涉及的概念、通项公式、前n项和公式及有关性质、布列等式、消元、解方程.注意联系与变换视角观察分析.

三、例题点评

1、已知下面各数列的前项和的公式,求 的通项公式。

   (1) (2)

解:(1)

     当时,

     

  (2)

     当时,

     由于也适合于时的通项公式,

     

点评:

  an与Sn的关系,是一个非常重要的关系,根据这一关系,若知数列的前n项和Sn,则数列的通项an一定可求,但首项a1是否符合an= Sn-Sn-1,需进一步验证,若不符合,则an需用分段函数表示,否则可合写为一个式子.(1)中的不适合时的通项公式,故必须分类表达。

例2、若数列{an}是等差数列,数列{bn}满足bn=an·an+1·an+2(n∈N),{bn}的前n项和用Sn表示,若{an}中满足3a5=8a12>0,试问n多大时,Sn取得最大值?证明你的结论.

策略:

  确定数列的单调性,利用不等式组 探讨{bn}中的项的正负关系是关键.

解答:∵ 3a5=8a12>0,∴ 3a5=(8a5+7d)

   解得

   ∴ d<0, ∴

   故{an}是首项为正数的递减数列.

   

   

点评:

  在等差数列中,求Sn的最大(小)值,其思路是找出某一项,使这项及它前面的项皆取正(负)值或零,而它后面的各项皆取负(正)值,则从第①项起到该项的各项的和为最大(小),即(1)当a1>0,d<0时,解不等式组可得Sn达最大时的n值;(2)当an<0,d>0时,解不等式组可得Sn达最小值的n值.

例3、一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项和与奇数项和之比为32︰27,求公差d.

分析:

  此题若选用前n项和公式建立方程组显然运算量大,而运用等差数列有关性质、采取整体思维的策略,则可大大简化计算过程.

解答:设前12项中偶数项与奇数项和为S、S,依题意得

   

点评:在等差数列{an}中,

   (1)项数为2n时,则

   (2)项数为2n-1时,则

   当{an}为等比数列时其结论可自己推导得出.

例4设数列{an}和{bn}满足a1=b1=6, a2=b2=4, a3=b3=3, 且数列{an+1an }(n∈N*)是等差数列,数列{bn-2}(n∈N*)是等比数列.

(Ⅰ)求数列{an}和{bn}的通项公式;

(II)是否存在k∈N*,使ak-bk∈(0,)?若存在,求出k;若不存在,说明理由.

分析:

  本题是一个探索性问题,解决此类问题的基本思路是假设存在,是否能求出符合条件的k值.

解答:(I)由已知a2a1=-2, a3a2=-1, -1-(-2)=1,

      ∴an+1an=(a2a1)+(n-1)·1=n-3.

      n≥2时,

      an=( anan-1)+( an-1an-2)+…+( a3a2) +( a2a1)+ a1

       =(n-4)+(n-5) +…+(-1)+(-2)+6

       =

     n=1也合适,∴an=(n∈N*).

     又b1-2=4、b2-2=2 .而

     ∴bn-2=(b1-2)·()n-1,即bn=2+8·()n

     ∴数列{an}、{bn}的通项公式为:an=,bn=2+()n-3

  (II)设

        

     当k≥4时,为k的增函数,-8·()k也为k的增函数,

     而f(4)=

     ∴当k≥4时,ak-bk

     又f(1)=f(2)=f(3)=0 ,

     ∴不存在k,使f(k)∈(0,).

点评:

  (II)中想直接解不等式是现在无法解决的,但运用了函数的思想,使本题得以解决.数列与函数的综合是常考的题型,学会从其知识的交汇处寻找问题解决的突破口.

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