1、高考复习序列-高中数学数列一、数列的通项公式与前n项的和的关系 (注:该公式对任意数列都适用) (注:该公式对任意数列都适用) (注:该公式对任意数列都适用) (注:该公式对任意数列都适用)二、等差与等比数列的基本知识1、等差数列 通项公式与公差:定义式:一般式:推广形式: ; 前项和与通项的关系: 前n项和公式:.前n项和公式的一般式: 应用:若已知,即可判断为某个等差数列的前n项和,并可求出首项及公差的值。与的关系:(注:该公式对任意数列都适用)例:等差数列, (直接利用通项公式作差求解) 常用性质:若m+n=p+q ,则有 ;特别地:若的等差中项,则有2n、m、p成等差数列;等差数列的“
2、间隔相等的连续等长片断和序列”(如,)仍是等差数列;为公差为d等差数列,为其前n项和,则,也成等差数列,A、 构成的新数列公差为D=m2d,即m2d=(S2m-Sm)- Sm;B、 对于任意已知Sm,Sn,等差数列 公差,即也构成一个公差为等差数列。若项数为偶数,设共有项,则偶奇; ;若项数为奇数,设共有项,则奇偶;。 例:已知等差数列,其中 解析:法一,用等差数列求和公式 求出法二,成等差数列,设公差为D,则:法三, 63. 等比数列的通项公式: 一般形式:;推广形式:,其前n项的和公式为:,或.数列为等比数列 常用性质: 若m+n=p+q ,则有 ;特别地:若的等比中项,则有 n、m、p成
3、等比数列; 等比数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”(如,)仍是等比数列;为等比数列,为其前n项和,则,也成等比数列(仅当当或者且不是偶数时候成立);设等比数列的前项积为,则,成等比数列 为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列. 既是等差数列又是等比数列是各项不为零的常数列.判断或证明一个数列是等差数列的方法:定义法:是等差数列中项法:是等差数列一般通项公式法:是等差数列一般前项和公式法:是等差数列判断或证明一个数列是等差数列的方法:(1)定义法:为等比数列;(2)中项法:为等比数列; (3)通项公式法:为等比数列; (4)前项和法:为等比数列。 为等比数列。数列最值的求解(1),时
4、,有最大值;,时,有最小值;(2)最值的求法:若已知,的最值可求二次函数的最值;可用二次函数最值的求法();或者求出中的正、负分界项,即:若已知,则最值时的值()可如下确定或。 例1:等差数列中,则前 项的和最大。【解析】:例2设等差数列的前项和为,已知 求出公差的范围, 指出中哪一个值最大,并说明理由。【解析】: 由,可知,n=12是前n项和正负分界项,故所以,最大变式:若等差数列的首项为为31,从第16项开始小于1 ,则此数列公差d的取值范围是 解析:,但要注意此时还要一个隐含条件,联立不等式组求解。3、若数列的前n项和,则 ,数值最小项是第 项。【解析】:法一(导数法):根据等差数列前n
5、项和的标准形式,可知该数列为等差数列,令,取得最小值,其中,可见当n=3时取得最小。法二(列举法):对于可用列举法,分别求出n=1、2时的的值,再进行比较发现。4、已知数列, 【解析】:法一(均值不等式):由累加法:,令法二(列举法):实在没招时使用该法。5、 已知等差数列的前n项和 。【解析】:6、数列通项公式的求法:类型1:等差数列型思路:把原递推式转化为,再使用累加法(逐差相加法)求解。例,已知数列满足,求数列的通项公式。解:由得则所以数列的通项公式为变式: 已知数列满足,求数列的通项公式。解: 两边除以,得,则,此时,故数列是以为首项,以为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得,所以
6、数列的通项公式为评注:本题前的系数不一致,不能直接使用前述方法,解题的关键是把递推关系式转化为,说明数列是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出,进而求出数列的通项公式。类型2:等比数列型把原递推式转化为,再使用累乘法(逐商相乘法)求解。例 (2004年全国I第15题,原题是填空题)已知数列满足,求的通项公式。解:因为所以用式式得则;故所以由,则,又知,则,代入得。所以,的通项公式为评注:本题解题的关键是把递推关系式转化为,进而求出,从而可得当的表达式,最后再求出数列的通项公式。类型4:待定系数法处理 或型数列把原递推式转化为转化思路:例,数列解:令,所以即是公比为2的等比数列, =(),
7、或令,是公比为2的等比数列,所以,变式1:已知数列满足,求数列的通项公式。思路:等式两边同时除于;原递推式变成令,评注:本题解题的关键是把递推关系式转化为,最后再求出数列的通项公式。变式2:已知数列满足,求数列的通项公式。思路:将原递推式两边倒数后换元,再转化为变式3:已知数列满足,求数列的通项公式。思路:将原递推式两边求对数后换元,再转化为变式4:已知数列满足,求数列的通项公式。思路:换元,则,再代入原递推式,再转化为类型5 已知递推式 求这种类型一般利用导出,消去,得到与的递推式,再利用前面的方法求解出(知识迁移:)例,已知数列前n项和,求:(1),(2)通项。解:(1)(2)由上式:,令
8、,即有,而,所以,2,公差为2,的等差数列,类型6:求用作商法:数列求和的常用方法然数和公式: ; ;一、利用等差等比数列的求和公式求和 1、 等差数列求和公式: 2、等比数列求和公式:例1 已知,求的前n项和.解:由,由等比数列求和公式得 1(利用等比数列求和公式) 例2 设Sn1+2+3+n,nN*,求的最大值.解:由等差数列求和公式得 , 当 ,即n8时,二、错位相减法求和这种方法是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列anbn的前n项和,其中 an 、 bn 分别是等差数列和等比数列.例3 求和:解:由题可知,的通项是等差数列2n1的通项与等比数列的通项之积设
9、. 得 (错位相减)再利用等比数列的求和公式得: 例4 求数列前n项的和.解:由题可知,的通项是等差数列2n的通项与等比数列的通项之积设 - 三、反序相加法求和这是推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个. 例5 求的值解:设. 将式右边反序得. 又因为 ,+得 89 S44.5题1 已知函数(1)证明:;(2)求的值.解:(1)先利用指数的相关性质对函数化简,后证明左边=右边(2)利用第(1)小题已经证明的结论可知,两式相加得: 所以.四、分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个
10、等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.例5 求数列的前n项和:,解:设将其每一项拆开再重新组合得 当a1时, 时,五、裂项法求和这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的. 通项分解(裂项)如:(1) (2)(3) (4) 例6 求数列的前n项和.解:设 则 例7 在数列an中,又,求数列bn的前n项的和.解: 数列bn的前n项和 六、分段求和法(合并法求和)针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在求数列的和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求Sn. 例8 求cos1+ cos2+ cos3+ cos178+ cos179的值.解:设Sn cos1+ cos2+ cos3+ cos178+ cos179 Sn (cos1+ cos179)+( cos2+ cos178)+ (cos3+ cos177)+(cos89+ cos91)+ cos90 0 例9 在各项均为正数的等比数列中,若的值.解:设由等比数列的性质 (找特殊性质项)和对数的运算性质 得 (合并求和) 10