一)等差數列
1.等差數列的定義:(d為常數)();
2.等差數列通項公式:
首項:,公差:d,末項:
推廣:. 從而;
3.等差中項
(1)如果,,成等差數列,那麼叫做與的等差中項.即:或
(2)等差中項:數列是等差數列
4.等差數列的前n項和公式:
(其中a、b是常數,所以當d≠0時,sn是關於n的二次式且常數項為0)
特別地,當項數為奇數時,是項數為2n+1的等差數列的中間項
(項數為奇數的等差數列的各項和等於項數乘以中間項)
5.等差數列的判定方法
(1) 定義法:若或(常數)是等差數列.
(2) 等差中項:數列是等差數列.
(3) 數列是等差數列(其中是常數)。
(4) 數列是等差數列,(其中a、b是常數)。
7.等差數列的性質:
(1)當公差時,等差數列的通項公式是關於的一次函式,且斜率為公差;前和是關於的二次函式且常數項為0.
(2)若公差,則為遞增等差數列,若公差,則為遞減等差數列,若公差,則為常數列。
(3)當時,則有,特別地,當時,則有.
(4)若、為等差數列,則都為等差數列
(5) 若{}是等差數列,則,…也成等差數列
(6)數列為等差數列,每隔k(k)項取出一項()仍為等差數列
(2)等比數列
1. 等比數列的定義:,稱為公比
2. 通項公式:
,3. 等比中項
(1)如果成等比數列,那麼叫做與的等差中項.即:或
注意:同號的兩個數才有等比中項,並且它們的等比中項有兩個(兩個等比中項互為相反數)
(2)數列是等比數列
4. 等比數列的前n項和公式:
(1) 當時,
(2) 當時,
5. 等比數列的判定方法
(1)用定義:對任意的n,都有為等比數列
(2) 等比中項:(0)為等比數列
7. 等比數列的性質
(1) 若m+n=s+t (m, n, s, t),則.特別的,當n+m=2k時,得
注: (2) 列,為等比數列,則數列, , , (k為非零常數) 均為等比數列.
(3) 數列為等比數列,每隔k(k)項取出一項()仍為等比數列
(7) 若為等比數列,則數列,,,成等比數列
(9) ①當時當時,
③當q=1時,該數列為常數列(此時數列也為等差數列);
④當q<0時,該數列為擺動數列.
(10)在等比數列中, 當項數為2n (n)時, ,.
(11)若是公比為q的等比數列,則
(三)數列求和的基本方法和技巧
一、公式法
利用下列常用求和公式求和是數列求和的最基本最重要的方法。
1、 差數列求和公式:
2、等比數列求和公式:
34、4、
例 :已知,求的前n項和.
解:由 由等比數列求和公式得
==1-
二、錯位相減
這種方法是在推導等比數列的前n項和公式時所用的方法,這種方法主要用於求數列的前n項和,其中、分別是等差數列和等比數列。
例:求數列a,2a2,3a3,4a4,…,nan, …(a為常數)的前n項和。
解:若a=0, 則sn=0
若a=1,
則sn=1+2+3+…+n
若a≠0且a≠1
則sn=a+2a2+3a3+4a4+…+ nan
∴asn= a2+2 a3+3 a4+…+nan+1
∴(1-a) sn=a+ a2+ a3+…+an- nan+1
=∴sn=
當a=0時,此式也成立。
∴sn=
三、倒序相加
這是推導等差數列的前n項和公式時所用的方法,就是將乙個數列倒過來排列(反序),再把它與原數列相加,就可以得到n個。等差數列的前n相和就是利用倒序相加法得出來的。
四、分組求和
有一類數列,既不是等差數列,也不是等比數列,若將這類數列適當拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數列,然後分別求和,再將其合併即可。另外:sn=
可以拆成:sn=(1+2+3+…+n)+()
五、裂項相消法求和
這是分解與組合思想在數列求和中的具體應用。 裂項法的實質是將數列中的每項(通項)分解,然後重新組合,使之能消去一些項,最終達到求和的目的通項分解(裂項)如:
(1) (2)
(3) (4)
(5)例:求數列,,,…,,…的前n項和s
解:∵=)
sn===解析:要先觀察通項型別,在裂項求和,而且要注意剩下首尾兩項,還是剩下象上例中的四項,後面還很可能和極限、求引數的最大小值聯絡。
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