人教版高中數列知識點總結知識點例題

2021-03-04 09:29:54 字數 5024 閱讀 5586

知識點1:等差數列及其前n項

1.等差數列的定義

2.等差數列的通項公式

如果等差數列的首項為a1,公差為d,那麼它的通項公式an=a1+(n-1)d .

3.等差中項

如果 a= ,那麼a叫做a與b的等差中項.

4.等差數列的常用性質

(1)通項公式的推廣:an=am+(n-m)d,(n,m∈n*).

(2)若為等差數列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈n*),則ak+al=am+an.

(3)若是等差數列,公差為d,則也是等差數列,公差為2d.

(4)若,是等差數列,則也是等差數列.

(5)若是等差數列,公差為d,則ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈n*)是公差為md的等差數列.

5.等差數列的前n項和公式

設等差數列的公差d,其前n項和sn=或sn=na1+d.

6.等差數列的前n項和公式與函式的關係

sn=n2+n.數列是等差數列sn=an2+bn,(a、b為常數).

7.等差數列的最值

在等差數列中,a1>0,d<0,則sn存在最大值;若a1<0,d>0,則sn存在最小值.

[難點正本疑點清源]

1.等差數列的判定

(1)定義法:an-an-1=d (n≥2);

(2)等差中項法:2an+1=an+an+2.

2.等差數列與等差數列各項和的有關性質

(1)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等差數列,公差為kd.

(2)數列**,s2m-**,s3m-s2m,…也是等差數列.

(3)s2n-1=(2n-1)an.

(4)若n為偶數,則s偶-s奇=d.

若n為奇數,則s奇-s偶=a中(中間項).

例1(等差數列的判定或證明):已知數列中,a1=,an=2-(n≥2,n∈n*),數列滿足bn=(n∈n*).

(1)求證:數列是等差數列;

(2)求數列中的最大項和最小項,並說明理由.

(1)證明 ∵an=2-(n≥2,n∈n*),bn=.

∴n≥2時,bn-bn-1=-

=-=-=1.

∴數列是以-為首項,1為公差的等差數列.

(2)解由(1)知,bn=n-,則an=1+=1+,

設函式f(x)=1+,

易知f(x)在區間和內為減函式.

∴當n=3時,an取得最小值-1;當n=4時,an取得最大值3.

例2(等差數列的基本量的計算)設a1,d為實數,首項為a1,公差為d的等差數列的前n項和為sn,滿足s5s6+15=0.

(1)若s5=5,求s6及a1

(2)求d的取值範圍.

解 (1)由題意知s6==-3,a6=s6-s5=-8.

所以解得a1=7,所以s6=-3,a1=7.

(2)方法一 ∵s5s6+15=0,

∴(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,

即2a+9da1+10d2+1=0.

因為關於a1的一元二次方程有解,所以

δ=81d2-8(10d2+1)=d2-8≥0,

解得d≤-2或d≥2.

方法二 ∵s5s6+15=0,

∴(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,

9da1+10d2+1=0.

故(4a1+9d)2=d2-8.所以d2≥8.

故d的取值範圍為d≤-2或d≥2.

例3(前n項和及綜合應用)(1)在等差數列中,已知a1=20,前n項和為sn,且s10=s15,求當n取何值時,sn取得最大值,並求出它的最大值;

(2)已知數列的通項公式是an=4n-25,求數列的前n項和.

解方法一 ∵a1=20,s10=s15,

∴10×20+d=15×20+d,∴d=-.

∴an=20+(n-1)×=-n+.

∴a13=0,即當n≤12時,an>0,n≥14時,an<0,

∴當n=12或13時,sn取得最大值,且最大值為s13=s12=12×20+×=130.

方法二同方法一求得d=-.

∴sn=20n+·=-n2+n=-2+.

∵n∈n*,∴當n=12或13時,sn有最大值,且最大值為s12=s13=130.

(2)∵an=4n-25,an+1=4(n+1)-25,

∴an+1-an=4=d,又a1=4×1-25=-21.

所以數列是以-21為首項,以4為公差的遞增的等差數列.

令由①得n<6;由②得n≥5,所以n=6. 即數列的前6項是以21為首項,公差為-4的等差數列,從第7項起以後各項構成公差為4的等差數列,

而|a7|=a7=4×7-24=3.

設的前n項和為tn,則

tn==

例4,已知某等差數列共有10項,其奇數項之和為15,偶數項之和為30,則其公差為 3

例5等差數列的前n項和分別為,且,則使得為正整數的正整數n的個數是 3 . (先求an/bn n=5,13,35)

已知遞推關係求通項:這類問題的要求不高,但試題難度較難把握.一般有三常見思路:

(1)算出前幾項,再歸納、猜想;

(2)「an+1=pan+q」這種形式通常轉化為an+1+λ=p(an+λ),由待定係數法求出,再化為等比數列;

(3)逐差累加或累乘法.

例6 已知數列中,,當時,其前項和滿足,則數列的通項公式為

例7在數列中,,,則

知識點2:等比數列及其n項和

1.等比數列的定義

2.等比數列的通項公式

3.等比中項

若g2=a·b (ab≠0),那麼g叫做a與b的等比中項.

4.等比數列的常用性質

(1)通項公式的推廣:an=anqn-m,(n,m∈n*).

(2)若為等比數列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈n*),則ak·al=am·an.

(3)若,(項數相同)是等比數列,則(λ≠0),

,,,仍是等比數列.

5.等比數列的前n項和公式

等比數列的公比為q(q≠0),其前n項和為sn,

當q=1時,sn=na1;

當q≠1時,sn==.

6.等比數列前n項和的性質

公比不為-1的等比數列的前n項和為sn,則sn,s2n-sn,s3n-s2n仍成等比數列,其公比為qn.

7. 等比數列的單調性

【難點】

1.等比數列的特徵

從等比數列的定義看,等比數列的任意項都是非零的,公比q也是非常數.

2.等比數列中的函式觀點

利用函式、方程的觀點和方法,揭示等比數列的特徵及基本量之間的關係.在借用指數函式討論單調性時,要特別注意首項和公比的大小.

3.等比數列的前n項和sn

(1)等比數列的前n項和sn是用錯位相減法求得的,注意這種思想方法在數列求和中的運用.

(2)等比數列的通項公式an=a1qn-1及前n項和公式sn==(q≠1)共涉及五個量a1,an,q,n,sn,知三求二,體現了方程的思想的應用.

(3)在使用等比數列的前n項和公式時,如果不確定q與1的關係,一般要用分類討論的思想,分公比q=1和q≠1兩種情況.

例1:(1)在等比數列中,已知a6-a4=24,a3a5=64,求的前8項和s8;

(2)設等比數列的公比為q (q>0),它的前n項和為40,前2n項和為3 280,且前n項中數值最大的項為27,求數列的第2n項.

(1)設數列的公比為q,

由通項公式an=a1qn-1及已知條件得:

由②得a1q3=±8.

將a1q3=-8代入①式,得q2=-2,無解將a1q3=8代入①式,得q2=4,∴q=±2.,故捨去.

當q=2時,a1=1,∴s8==255;

當q=-2時,a1=-1,∴s8==85.

(2)若q=1,則na1=40,2na1=3 280,矛盾.

∴q≠1,∴

得:1+qn=82,∴qn=81

將③代入①得q=1+2a1

又∵q>0,∴q>1,∴a1>0,為遞增數列.

∴an=a1qn-1=27

由③、④、⑤得q=3,a1=1,n=4.

∴a2n=a8=1×37=2 187.

例2 已知數列的前n項和為sn,數列中,b1=a1,bn=

an-an-1 (n≥2),且an+sn=n.

(1)設**=an-1,求證:是等比數列;

(2)求數列的通項公式.

1)證明 ∵an+sn=n

∴an+1+sn+1=n+1

②-①得an+1-an+an+1=1,

∴2an+1=an+1,∴2(an+1-1)=an-1,

∴=,∴是等比數列.

∵首項c1=a1-1,又a1+a1=1,

∴a1=,∴c1=-,公比q=.

又**=an-1,

∴是以-為首項,為公比的等比數列.

(2)解由(1)可知**=·n-1=-n,

∴an=**+1=1-n. ∴當n≥2時,bn=an-an-1

=1-n-=n-1-n=n.

又b1=a1=代入上式也符合,∴bn=n.

例3 在等比數列中,(1)若已知a2=4,a5=-,求an;

(2)若已知a3a4a5=8,求a2a3a4a5a6的值.

解 (1)設公比為q,則=q3,即q3=-,

∴q=-,∴an=a5·qn-5=n-4.

(2)∵a3a4a5=8,又a3a5=a,∴a=8,a4=2.

∴a2a3a4a5a6=a=25=32.

例4已知數列滿足a1=1,a2=2,an+2=,n∈n*.

(1)令bn=an+1-an,證明:是等比數列;

(2)求的通項公式.

規範解答

(1)證明 b1=a2-a1=11分]

當n≥2時,bn=an+1-an=-an

=-(an-an-1)=-bn-15分]

∴是首項為1,公比為-的等比數列6分]

(2)解由(1)知bn=an+1-an=n-18分]

當n≥2時,an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-110分]

=1+1++…+n-2=1+

=1+=-n-1當n=1時,-1-1=1=a1,

∴an=-n-1 (n∈n14分]

人教版高中數列知識點總結知識點例題

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