1、理解等差數列的概念,學習等差數列的基本性質.
2、探索並掌握等差數列的通項公式與前n項和公式.
3、體會等差數列與一次函式的關係.
4、本部分在高考中佔5-10分左右.
一、等差數列的相關概念
1、等差數列的概念
如果乙個數列從第2項起,每一項與它的前一項的差等於同乙個常數,則這個數列稱為等差數列,這個常數稱為等差數列的公差.通常用字母d表示。
2、等差中項
如果,,成等差數列,那麼叫做與的等差中項.即:或
推廣:3、等差數列通項公式
若等差數列的首項是,公差是,則.
推廣:,從而。
4、等差數列的前項和公式
等差數列的前項和的公式: ; .
5、等差數列的通項公式與前n項的和的關係
( 數列的前n項的和為).
二、等差數列的性質
1、等差數列與函式的關係
當公差時,
(1)等差數列的通項公式是關於的一次函式,斜率為;
(2)前和是關於的二次函式且常數項為0。
2、等差數列的增減性
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、通項的關係
當時,則有,
特別地,當時,則有.
注: 4、常見的等差數列
(1)若、為等差數列,則都為等差數列。
(2)若{}是公差為的等差數列,則,…也成等差數列(公差為)。
(3)數列為等差數列,每隔項取出一項仍為等差數列。
5、前n項和的性質
設數列是等差數列,為公差,是奇數項的和,是偶數項項的和,是前項的和.
①當項數為偶數時,則
②當項數為奇數時,則
(其中是項數為的等差數列的中間項)
6、求的最值(或求中正負分界項)
(1)因等差數列前項是關於的二次函式,故可轉化為求二次函式的最值,但要注意數列的特殊性.
(2)①「首正」的遞減等差數列中,前項和的最大值是所有非負項之和
即當,由可得達到最大值時的值.
②「首負」的遞增等差數列中,前項和的最小值是所有非正項之和.
即當,由可得達到最小值時的值.
三、等差數列的判定與證明
1、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、是常數).
2、等差數列的證明方法:
定義法:若或(常數)是等差數列.
題型一:性質的應用
例1(1)是等差數列,若,,求
(2)是等差數列,是其前項和,若,求
例2(2010山東)已知等差數列滿足:,,的前項和為.
(ⅰ)求及;
(ⅱ)令(),求數列的前項和為.
題型二:求最值
例3是等差數列,是其前項和,若,求使得最大的的值.
例4是等差數列,,求的最小值.
題型三:證明
例5已知數列,是其前項和,且滿足,,求證:是等差數列.
重要知識點:
1.定義:,為數列的公比
2.等比中項:若成等比數列,那麼a叫做與的等比中項。
提醒:不是任何兩數都有等比中項,只有同號兩數才存在等比中項,且有兩個。如已知兩個正數的等差中項為a,等比中項為b,則a與b的大小關係為______(答:
a>b)
3.等比數列的前項和公式:
等比數列前項和公式有兩種形式,為此在求等比數列前項和時,首先要判斷公比是否為1,再由的情況選擇求和公式的形式,當不能判斷公比是否為1時,要對分和兩種情形討論求解。
4.等比數列的性質:
(1)當時,則有,特別地,當時,則有.
(2)一公比為的等比數列,其和成等比數列,公比為.
(3)若,則為遞增數列;若, 則為遞減數列;若,則為遞減數列;若, 則為遞增數列;若,則為擺動數列;若,則為常數列.
(4) 當時,,這裡,但,這是等比數列前項和公式的乙個特徵,據此很容易根據,判斷數列是否為等比數列。如若是等比數列,且,則=
(答:-1)
(5)如果數列既成等差數列又成等比數列,那麼數列是非零常數數列.
4.等差數列的判定
①定義法:
②等比中項;(,)①
注①:i. ,是a、b、c成等比的雙非條件,即a、b、c等比數列.
ii. (ac>0)→為a、b、c等比數列的充分不必要.
iii. →為a、b、c等比數列的必要不充分.
iv. 且→為a、b、c等比數列的充要.
注意:任意兩數a、c不一定有等比中項,除非有ac>0,則等比中項一定有兩個.
5.一些常用公式
①1+2+3 …+n =
②[注]:熟悉常用通項:9,99,999,…;
5,55,555,….
例1數列中,=4+1 ()且=1,若,求證:數列是等比數列。
例2等比,,設,
(1)證明等差
(2)求的前項和和的通項公式、
等差,等比數列練習
1.(01天津理,2)設sn是數列的前n項和,且sn=n2,則是( )
a.等比數列,但不是等差數列b.等差數列,但不是等比數列
c.等差數列,而且也是等比數列d.既非等比數列又非等差數列
2.(06全國i)設是公差為正數的等差數列,若,,則( )
abcd.
3.(06全國ii)設sn是等差數列{an}的前n項和,若=,則=( )
abcd.
4.(02京)若乙個等差數列前3項的和為34,最後3項的和為146,且所有項的和為390,則這個數列有( )
a.13項b.12項c.11項d.10項
5. 設數列,,若以,,,為係數的二次方程:
,(且)都有根、滿足。
(1)求證:為等比數列;
(2)求;
(3)求的前項和.
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高考數學等差數列及其前n項和
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