數列專題複習(全是精華)
一、 證明等差等比數列
1. 等差數列的證明方法:
(1)定義法: (常數) (2)等差中項法:
2.等比數列的證明方法:
(1)定義法: (常數) (2)等比中項法:
例1.設{an}為等差數列,sn為數列{an}的前n項和,已知s7=7,s15=75,
tn為數列{}的前n項和,求tn.
解:設等差數列{an}的公差為d,則
sn=na1+n(n-1)d.∴s7=7,s15=75,∴即
解得a1=-2,d=1.∴=a1+(n-1)d=-2+(n-1).
∵,∴數列{}是等差數列,其首項為-2,公差為,
∴tn=n2-n.
例2.設數列的首項a1=1,前n項和sn滿足關係式:
3tsn-(2t+3)sn-1=3t(t>0,n=2,3,4,…)
求證:數列是等比數列;
解:(1)由a1=s1=1,s2=1+a2,得a2=
又3tsn-(2t+3)sn-1=3t ①
3tsn-1-(2t+3)sn-2=3t ②
①-②得3tan-(2t+3)an-1=0 ∴,(n=2,3,…)
所以是乙個首項為1,公比為的等比數列.
練習:已知a1=2,點(an,an+1)在函式f(x)=x2+2x的圖象上,其中=1,2,3,…
(1) 證明數列{lg(1+an)}是等比數列;
(2) 設tn=(1+a1) (1+a2) …(1+an),求tn及數列{an}的通項;
答案 .(2),;
二.通項的求法
(1)利用等差等比的通項公式
(2)累加法:
例3.已知數列滿足,,求。
解:由條件知:
分別令,代入上式得個等式累加之,即
所以,(3)構造等差或等比或
例4.已知數列滿足
求數列的通項公式;
解:是以為首項,2為公比的等比數列。
即例5.已知數列中,,,求.
解:在兩邊乘以得:
令,則,解之得:,所以.
練習:已知數列滿足,且。
(1)求; (2)求數列的通項公式。
解: (1)
(2)∴(4)利用
例6.若和分別表示數列和的前項和,對任意正整數
,.求數列的通項公式;
解: ……2分當
當……4分
練習:1. 已知正項數列,其前n項和sn滿足10sn=an2+5an+6且a1,a3,a15成等比數列,求數列的通項an
解: ∵10sn=an2+5an+6, ① ∴10a1=a12+5a1+6,解之得a1=2或a1=3
又10sn-1=an-12+5an-1+6(n≥2),②
由①-②得 10an=(an2-an-12)+6(an-an-1),即(an+an-1)(an-an-1-5)=0
∵an+an-1>0 , ∴an-an-1=5 (n≥2)
當a1=3時,a3=13,a15=73 a1, a3,a15不成等比數列∴a1≠3;
當a1=2時, a3=12, a15=72, 有 a32=a1a15 , ∴a1=2, ∴an=5n-3
2.設數列的前項的和
, (ⅰ)求首項與通項;
(ⅱ)設,,證明:
解:(i),解得:
所以數列是公比為4的等比數列
所以:得: (其中n為正整數)
(ii)
所以:(5)累積法轉化為,逐商相乘.
例7.已知數列滿足,,求。
解:由條件知,分別令,代入上式得個等式累乘之,即
又, 練習:1.已知, ,求。
解: 。
2.已知數列,滿足a1=1, (n≥2),
則的通項
解:由已知,得,用此式減去已知式,得
當時,,即,又,
,將以上n個式子相乘,得
(6)倒數變形:,兩邊取倒數後換元轉化為。
例8:已知數列{an}滿足:,求數列{an}的通項公式。
解:取倒數:
是等差數列,
練習:已知數列{an}滿足:a1=,且an=
求數列{an}的通項公式;
解:將條件變為:1-=,因此{1-}為乙個等比數列,其首項為
1-=,公比,從而1-=,據此得an=(n1)
三.數列求和
1、等差數列求和公式:
2、等比數列求和公式:
3、錯位相減法求和
、分別是等差數列和等比數列.
例9. 求和:
解:由題可知,設
…②(設制錯位)
①-②得 (錯位相減)再利用等比數列的求和公式得:。
∴練習: 求數列前n項的和.
解:由題可知,{}的通項是等差數列的通項與等比數列{}的通項之積
設…………② ①-②得
∴4、倒序相加法求和
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.
5、分組法求和
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.
例10. 求數列的前n項和:,…
解:設將其每一項拆開再重新組合得
(分組)
當a=1時,=(分組求和)
當時,=
6、裂項法求和
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)
(1)為等差數列,
(2)例11. 求數列的前n項和.
解:設,則
=例12. 在數列中,,又,求數列的前n項的和.
解: ∵
∴數列的前n項和:
== 練習:
1.已知數列{}的前項和為,且滿足。求數列{}的通項公式;
解:(1)數列{}的前項和為,且滿足
則 ()
相減得又當n=1時,, ,
{}是以為首項,公比的等比數列
()2.已知數列:
①求證數列為等差數列,並求它的公差
②設,求。
解:①由條件,
∴;∴故為等差數列,公差②又知∴
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