5.說明:設(shè)數(shù)列是等差數(shù)列,且公差為,(Ⅰ)若項數(shù)為偶數(shù),設(shè)共有項,則①奇偶; ② ;(Ⅱ)若項數(shù)為奇數(shù),設(shè)共有項,則①偶奇;②。
3.等差數(shù)列的性質(zhì):
(1)在等差數(shù)列中,從第2項起,每一項是它相鄰二項的等差中項;
(2)在等差數(shù)列中,相隔等距離的項組成的數(shù)列是, 如:,,,,……;,,,,……;
(3)在等差數(shù)列中,對任意,,,;
(4)在等差數(shù)列中,若,,,且,則;
2.等差數(shù)列的知識要點:
(1)等差數(shù)列定義an+1-an=d(常數(shù))(n N),這是證明一個數(shù)列是等差數(shù)列的依據(jù),要防止僅由前若干項,如a3-a2=a2-a1=d(常數(shù))就說{an}是等差數(shù)列這樣的錯誤,判斷一個數(shù)列是否是等差數(shù)列。還可由an+an+2=2 an+1 即an+2-an+1=an+1-an 來判斷。
(2)等差數(shù)列的通項為an=a1+(n-1)d.可整理成an=an+(a1-d),當d≠0時,an 是關(guān)于n 的一次式,它的圖象是一條直線上,那么n 為自然數(shù)的點的集合.
(3)對于A 是a、b 的等差中項,可以表示成2 A=a+b。
(4)等差數(shù)列的前n 項和公式Sn=·n-na1+d,可以整理成Sn=n2+。當d≠0時是n 的一個常數(shù)項為0的二次式。
(5)等差數(shù)列的判定方法:
①定義法:對于數(shù)列,若(常數(shù)),則數(shù)列是等差數(shù)列;
②等差中項:對于數(shù)列,若,則數(shù)列是等差數(shù)列。
1.數(shù)列的知識要點:
(1)數(shù)列是特殊的函數(shù),數(shù)列是定義在自然數(shù)集N(或它的有限子集{1,2,3,…,n,…})上的函數(shù)f(n),當自變量從小到大依次取值時對應(yīng)的一列函數(shù)值:f(1),f(2),f(3),…,f(n),…。數(shù)列的圖象是由一群孤立的點構(gòu)成的。
(2)對于數(shù)列的通項公式要掌握:①已知數(shù)列的通項公式,就可以求出數(shù)列的各項;②根據(jù)數(shù)列的前幾項,寫出數(shù)列的一個通項公式,這是一個難點,在學(xué)習中要注意觀察數(shù)列中各項與其序號的變化情況,分解所給數(shù)列的前幾項,看看這幾項的分解中.哪些部分是變化的,哪些是不變的,再探索各項中變化部分與序號的聯(lián)系,從而歸納出構(gòu)成數(shù)列的規(guī)律,寫出通項公式;③一個數(shù)列還可以用遞推公式來表示;④在數(shù)列{an}中,前n 項和Sn 與通項公式an 的關(guān)系,是本講內(nèi)容一個重點,要認真掌握之。即an=。特別要注意的是,若a1 適合由an=Sn-Sn-1(n≥2)可得到的表達式,則an 不必表達成分段形式,可化統(tǒng)一為一個式子.
題型1:數(shù)列概念
(2009安徽卷文)已知為等差數(shù)列,,則等于
A. -1 B. 1 C. 3 D.7
[解析]∵即∴同理可得∴公差∴.選B。
[答案]B
2.根據(jù)數(shù)列前4項,寫出它的通項公式:
(1)1,3,5,7……;
(2),,,;
(3),,,。
解析:(1)=2; (2)= ; (3)= 。
點評:每一項序號與這一項的對應(yīng)關(guān)系可看成是一個序號到另一個數(shù)集的對應(yīng)關(guān)系,這對考生的歸納推理能力有較高的要求。
例2.數(shù)列中,已知,
(1)寫出,,; (2)是否是數(shù)列中的項?若是,是第幾項?
解析:(1)∵,∴,
,;
(2)令,解方程得,
∵,∴, 即為該數(shù)列的第15項。
點評:該題考察數(shù)列通項的定義,會判斷數(shù)列項的歸屬.
題型2:數(shù)列的遞推公式
例3.如圖,一粒子在區(qū)域上運動,在第一秒內(nèi)它從原點運動到點,接著按圖中箭頭所示方向在x軸、y軸及其平行方向上運動,且每秒移動一個單位長度。
(1)設(shè)粒子從原點到達點時,所經(jīng)過的時間分別為,試寫出的通相公式;
(2)求粒子從原點運動到點時所需的時間;
(3)粒子從原點開始運動,求經(jīng)過2004秒后,它所處的坐標。
解析:(1) 由圖形可設(shè),當粒子從原點到達時,明顯有
… …
∴=,
。
,
。
,
,
即!
(2)有圖形知,粒子從原點運動到點時所需的時間是到達點所經(jīng)過得時間 再加(44-16)=28秒,
所以秒。
(3)由2004,解得,取最大得n=44,
經(jīng)計算,得=1980<2004,從而粒子從原點開始運動,經(jīng)過1980秒后到達點,再向左運行24秒所到達的點的坐標為(20,44)。
點評:從起始項入手,逐步展開解題思維。由特殊到一般,探索出數(shù)列的遞推關(guān)系式,這是解答數(shù)列問題一般方法,也是歷年高考命題的熱點所在。
例4.(1)已知數(shù)列適合:,,寫出前五項并寫出其通項公式;
(2)用上面的數(shù)列,通過等式構(gòu)造新數(shù)列,寫出,并寫出的前5項.
解:(1) ,,,,,……,;
(2),
,,,,.
點評:會根據(jù)數(shù)列的前幾項寫出數(shù)列的一個通項公式,了解遞推公式是給出數(shù)列的又一種重要方法,能根據(jù)遞推公式寫出數(shù)列的前幾項。
題型3:數(shù)列的應(yīng)用
例5.湖南省2008屆十二校聯(lián)考第一次考試
如果一個數(shù)列的各項都是實數(shù),且從第二項開始,每一項與它前一項的平方差是相同的常數(shù),則稱該數(shù)列為等方差數(shù)列,這個常數(shù)叫這個數(shù)列的公方差. (1)設(shè)數(shù)列是公方差為的等方差數(shù)列,求和的關(guān)系式; (2)若數(shù)列既是等方差數(shù)列,又是等差數(shù)列,證明該數(shù)列為常數(shù)列; (3) 設(shè)數(shù)列是首項為,公方差為的等方差數(shù)列,若將這種順
序的排列作為某種密碼,求這種密碼的個數(shù).
(1)解:由等方差數(shù)列的定義可知:………………5分
(2)證法一:∵是等差數(shù)列,設(shè)公差為,則 又是等方差數(shù)列,∴………………………………7分 ∴ 即, …………………………………10分 ∴,即是常數(shù)列.…………………………………………………11分 證法二:∵是等差數(shù)列,設(shè)公差為,則……1 又是等方差數(shù)列,設(shè)公方差為,則……2…………7分 1代入2得,……3 同理有,……4 兩式相減得:即,…………………………………10分 ∴,即是常數(shù)列.………………………………………………11分
證法三:(接證法二1、2)
由1、2得出:若,則是常數(shù)列 …………………8分
若, 則 是常數(shù), ∴,矛盾…………10分
∴ 是常數(shù)列. …………………11分 (3)依題意, ,
, ∴,或, ……………………………13分 即該密碼的第一個數(shù)確定的方法數(shù)是,其余每個數(shù)都有“正”或“負”兩種
確定方法,當每個數(shù)確定下來時,密碼就確定了,即確定密碼的方法數(shù)是種, 故,這種密碼共種.…………………………………………………16分
。
點評:解決此類問題的思路是先將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)列模型來處理。
例6.在某報《自測健康狀況》的報道中,自測血壓結(jié)果與相應(yīng)年齡的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表.觀察表中數(shù)據(jù)的特點,用適當?shù)臄?shù)填入表中空白(_____)內(nèi).
答案:140 85
解析:從題目所給數(shù)據(jù)規(guī)律可以看到:收縮壓是等差數(shù)列.舒張壓的數(shù)據(jù)變化也很有規(guī)律:隨著年齡的變化,舒張壓分別增加了3毫米、2毫米,…照此規(guī)律,60歲時的收縮壓和舒張壓分別為140;85.
點評:本題以實際問題為背景,考查了如何把實際生活中的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的能力.它不需要技能、技巧及繁雜的計算,需要有一定的數(shù)學(xué)意識,有效地把數(shù)學(xué)過程實施為數(shù)學(xué)思維活動。
題型4:等差數(shù)列的概念
例7.設(shè)Sn是數(shù)列{an}的前n項和,且Sn=n2,則{an}是( )
A.等比數(shù)列,但不是等差數(shù)列 B.等差數(shù)列,但不是等比數(shù)列
C.等差數(shù)列,而且也是等比數(shù)列 D.既非等比數(shù)列又非等差數(shù)列
答案:B;
解法一:an=
∴an=2n-1(n∈N)
又an+1-an=2為常數(shù),≠常數(shù)
∴{an}是等差數(shù)列,但不是等比數(shù)列.
解法二:如果一個數(shù)列的和是一個沒有常數(shù)項的關(guān)于n的二次函數(shù),則這個數(shù)列一定是等差數(shù)列。
點評:本題主要考查等差數(shù)列、等比數(shù)列的概念和基本知識,以及靈活運用遞推式an=Sn-Sn-1的推理能力.但不要忽略a1,解法一緊扣定義,解法二較為靈活.
例8.設(shè)數(shù)列、、滿足:,(n=1,2,3,…),證明:為等差數(shù)列的充分必要條件是為等差數(shù)列且(n=1,2,3,…)
證明:必要性:設(shè)數(shù)列是公差為的等差數(shù)列,則:
==-=0,
∴(n=1,2,3,…)成立;
又=6(常數(shù))(n=1,2,3,…)
∴數(shù)列為等差數(shù)列。
充分性:設(shè)數(shù)列是公差為的等差數(shù)列,且(n=1,2,3,…),
∵……① ∴……②
①-②得:
=
∵
∴……③ 從而有……④
④-③得:……⑤
∵,,,
∴由⑤得:(n=1,2,3,…),
由此,不妨設(shè)(n=1,2,3,…),則(常數(shù))
故……⑥
從而……⑦
⑦-⑥得:,
故(常數(shù))(n=1,2,3,…),
∴數(shù)列為等差數(shù)列。
綜上所述:為等差數(shù)列的充分必要條件是為等差數(shù)列且(n=1,2,3,…)。
證法二:
令A(yù)n = a n+1- a n,由b n≤b n+1知a n - a n+2≤a n+1- a n+3。
從而a n+1- a n≥a n+3 - a n+2,即An≥An+2(n=1,2,3,…)
由c n = a n + 2a n+1 + 3a n+2, c n+1 = 4a n+1 + 2a n+2 - 3 a n+3得
c n+1-c n=( a n+1- a n+2(a n+2- a n+1)+3(a n+3 - a n+2),即
An+2An+1+3An+2=d2. 、
由此得
An+2+2An+3+3An+2=d2. ⑦
⑥-⑦得
(An-An+2)+2(An+1- An+3)+3(An+2- An+4)=0 ⑧
因為An-An+2≥0,An+1- An+3≥0,An+2- An+4≥0,
所以由⑧得An-An+2=0(n=1,2,3,…)。
于是由⑥得
4An+2An+1=An+1+2An+2+3An+2=d2, ⑨
從而
2An+4An+1=4An+1+2An+2=d2 ⑩
由⑨和⑩得4An+2An+1=2An+4An+1,故An+1= An ,即
a n+2- a n+1= a n+1- a n(n=1,2,3,…),
所以數(shù)列{a n}是等差數(shù)列。
點評:該題考察判斷等差數(shù)列的方法,我們要講平時積累的方法巧妙應(yīng)用,有些結(jié)論可以起到事半功倍的效果.
題型5:等差數(shù)列通項公式
例9.(2009天津卷文)已知等差數(shù)列的公差d不為0,設(shè)
(Ⅰ)若 ,求數(shù)列的通項公式;
(Ⅱ)若成等比數(shù)列,求q的值。
(Ⅲ)若
(1)解:由題設(shè),
代入解得,所以
(2)解:當成等比數(shù)列,所以,即,注意到,整理得
(3)證明:由題設(shè),可得,則
①
②
①-②得,
①+②得,
③
③式兩邊同乘以 q,得
所以
(3)證明:
=
因為,所以
若,取i=n,
若,取i滿足,且,
由(1)(2)及題設(shè)知,,且
① 當時,,由,
即,
所以
因此
② 當時,同理可得因此
綜上,
[考點定位]本小題主要考查了等差數(shù)列的通項公式,等比數(shù)列通項公式與前n項和等基本知識,考查運算能力和推理論證能力和綜合分析解決問題的能力.
例10.已知等比數(shù)列的各項為不等于1的正數(shù),數(shù)列滿足,設(shè)。
(1)求數(shù)列的前多少項和最大,最大值為多少?
(2)試判斷是否存在自然數(shù)M,使當時,恒成立?若存在,求出相應(yīng)的M,若不存在,請說明理由;
(3)令,試判斷數(shù)列的增減性?
解:(1)由已知得:
設(shè)等比數(shù)列{xn}的公比為q(q≠1)
由得為等差數(shù)列,設(shè)公差為d
∵,∴d=-2; ∴
設(shè)前k項為最大,則
∴前11項和前12項和為最大,其和為132
(2)xn=a12-n,n∈N*; 若xn>1,則a12-n>1
當時,n<12,顯然不成立 ; 當
∴存在M=12,13,14,…,當時,
(3)an=
∵
∴∴時數(shù)列{an}為遞減數(shù)列
點評:該題通過求通項公式,最終通過通項公式解釋復(fù)雜的不等問題,屬于綜合性的題目,解題過程中注意觀察規(guī)律.
題型6:等差數(shù)列的前n項和公式
例11.(1)若一個等差數(shù)列前3項的和為34,最后3項的和為146,且所有項的和為390,則這個數(shù)列有( )
A.13項 B.12項 C.11項 D.10項
(2)設(shè)數(shù)列{an}是遞增等差數(shù)列,前三項的和為12,前三項的積為48,則它的首項是( )
A.1 B.2 C.4 D.6
(3))設(shè)Sn是等差數(shù)列{an}的前n項和,若=,則=( )
A. B. C. D.
解析:(1)答案:A
設(shè)這個數(shù)列有n項
∵ ∴
∴n=13
(2)答案:B
前三項和為12,∴a1+a2+a3=12,∴a2==4
a1·a2·a3=48,∵a2=4,∴a1·a3=12,a1+a3=8,
把a1,a3作為方程的兩根且a1<a3,
∴x2-8x+12=0,x1=6,x2=2,∴a1=2,a3=6,∴選B.
(3)答案為A;
點評:本題考查了數(shù)列等差數(shù)列的前n項和公式的運用和考生分析問題、解決問題的能力.
例12.(1)設(shè){an}為等差數(shù)列,Sn為數(shù)列{an}的前n項和,已知S7=7,S15=75,Tn為數(shù)列{}的前n項和,求Tn。
(2)已知數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,b1=1,b1+b2+…+b10=100.
(Ⅰ)求數(shù)列{bn}的通項bn;
(Ⅱ)設(shè)數(shù)列{an}的通項an=lg(1+),記Sn是數(shù)列{an}的前n項和,試比較Sn與lgbn+1的大小,并證明你的結(jié)論。
解析:(1)設(shè)等差數(shù)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(shù)列{}是等差數(shù)列,其首項為-2,公差為,
∴Tn=n2-n.
(2)(Ⅰ)設(shè)數(shù)列{bn}的公差為d,由題意得
解得 ∴bn=2n-1.
(Ⅱ)由bn=2n-1,知
Sn=lg(1+1)+lg(1+)+…+lg(1+)
=lg[(1+1)(1+)…(1+)],
lgbn+1=lg.
因此要比較Sn與lgbn+1的大小,可先比較(1+1)(1+)…(1+)與的大小.
取n=1,有(1+1)>,
取n=2,有(1+1)(1+)>,……
由此推測(1+1)(1+)…(1+)>. ①
若①式成立,則由對數(shù)函數(shù)性質(zhì)可斷定:Sn>lgbn+1。
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明①式。
(i)當n=1時已驗證①式成立。
(ii)假設(shè)當n=k(k≥1)時,①式成立,即(1+1)(1+)…(1+)>.
那么,當n=k+1時,(1+1)(1+)…(1+)[1+]>
·(1+)=(2k+2)。
∵[(2k+2)]2-()2
=,
∴.
因而
這就是說①式當n=k+1時也成立.
由(i),(ii)知①式對任何正整數(shù)n都成立.
由此證得:Sn>lgbn+1。
評述:本題主要考查等差數(shù)列的求和公式的求解和應(yīng)用,對一些綜合性的問題要先理清思路再行求解.
題型7:等差數(shù)列的性質(zhì)及變形公式
例13.(1)設(shè){an}(n∈N*)是等差數(shù)列,Sn是其前n項的和,且S5<S6,S6=S7>S8,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A.d<0 B.a7=0
C.S9>S5 D.S6與S7均為Sn的最大值
(2)等差數(shù)列{an}的前m項和為30,前2m項和為100,則它的前3m項和為( )
A.130 B.170 C.210 D.260
解析:(1)答案:C;
由S5<S6得a1+a2+a3+…+a5<a1+a2+…+a5+a6,∴a6>0,
又S6=S7,∴a1+a2+…+a6=a1+a2+…+a6+a7,∴a7=0,
由S7>S8,得a8<0,而C選項S9>S5,即a6+a7+a8+a9>02(a7+a8)>0,
由題設(shè)a7=0,a8<0,顯然C選項是錯誤的。
(2)答案:C
解法一:由題意得方程組,
視m為已知數(shù),解得,
∴。
解法二:設(shè)前m項的和為b1,第m+1到2m項之和為b2,第2m+1到3m項之和為b3,則b1,b2,b3也成等差數(shù)列。
于是b1=30,b2=100-30=70,公差d=70-30=40。
∴b3=b2+d=70+40=110
∴前3m項之和S3m=b1+b2+b3=210.
解法三:取m=1,則a1=S1=30,a2=S2-S1=70,從而d=a2-a1=40。
于是a3=a2+d=70+40=110.∴S3=a1+a2+a3=210。
點評:本題考查等差數(shù)列的基本知識,及靈活運用等差數(shù)列解決問題的能力,解法二中是利用構(gòu)造新數(shù)列研究問題,等比數(shù)列也有類似性質(zhì).解法三中,從題給選擇支獲得的信息可知,對任意變化的自然數(shù)m,題給數(shù)列前3m項的和是與m無關(guān)的不變量,在含有某種變化過程的數(shù)學(xué)問題,利用不變量的思想求解,立竿見影。
例14.在XOY平面上有一點列P1(a1,b1),P2(a2,b2),…,Pn(an,bn),…,對每個自然數(shù)n,點Pn位于函數(shù)y=2000()x(0<a<10=的圖象上,且點Pn、點(n,0)與點(n+1,0)構(gòu)成一個以Pn為頂點的等腰三角形。
(Ⅰ)求點Pn的縱坐標bn的表達式;
(Ⅱ)若對每個自然數(shù)n,以bn,<
2.等差數(shù)列
(1)等差數(shù)列定義:一般地,如果一個數(shù)列從第項起,每一項與它的前一項的差等于同一個常數(shù),那么這個數(shù)列就叫等差數(shù)列,這個常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,公差通常用字母表示。用遞推公式表示為或。
(2)等差數(shù)列的通項公式:;
說明:等差數(shù)列(通常可稱為數(shù)列)的單調(diào)性:為遞增數(shù)列,為常數(shù)列, 為遞減數(shù)列。
(3)等差中項的概念:
定義:如果,,成等差數(shù)列,那么叫做與的等差中項。其中 ,,成等差數(shù)列。
(4)等差數(shù)列的前和的求和公式:。
1.數(shù)列的概念
(1)數(shù)列定義:按一定次序排列的一列數(shù)叫做數(shù)列;
數(shù)列中的每個數(shù)都叫這個數(shù)列的項。記作,在數(shù)列第一個位置的項叫第1項(或首項),在第二個位置的叫第2項,……,序號為 的項叫第項(也叫通項)記作;
數(shù)列的一般形式:,,,……,,……,簡記作 。
(2)通項公式的定義:如果數(shù)列的第n項與n之間的關(guān)系可以用一個公式表示,那么這個公式就叫這個數(shù)列的通項公式.
例如,數(shù)列①的通項公式是= (7,),數(shù)列②的通項公式是= ()。
說明:①表示數(shù)列,表示數(shù)列中的第項,= 表示數(shù)列的通項公式;② 同一個數(shù)列的通項公式的形式不一定唯一。例如,= =; ③不是每個數(shù)列都有通項公式。例如,1,1.4,1.41,1.414,……
(3)數(shù)列的函數(shù)特征與圖象表示:
序號:1 2 3 4 5 6
項 :4 5 6 7 8 9
上面每一項序號與這一項的對應(yīng)關(guān)系可看成是一個序號集合到另一個數(shù)集的映射。從函數(shù)觀點看,數(shù)列實質(zhì)上是定義域為正整數(shù)集(或它的有限子集)的函數(shù)當自變量從1開始依次取值時對應(yīng)的一系列函數(shù)值……,,…….通常用來代替,其圖象是一群孤立點。
(4)數(shù)列分類:①按數(shù)列項數(shù)是有限還是無限分:有窮數(shù)列和無窮數(shù)列;②按數(shù)列項與項之間的大小關(guān)系分:單調(diào)數(shù)列(遞增數(shù)列、遞減數(shù)列)、常數(shù)列和擺動數(shù)列.
(5)遞推公式定義:如果已知數(shù)列的第1項(或前幾項),且任一項與它的前一項(或前幾項)間的關(guān)系可以用一個公式來表示,那么這個公式就叫做這個 數(shù)列的遞推公式.
2.知識交匯的題目一般是數(shù)列與函數(shù)、不等式、解析幾何、應(yīng)用問題聯(lián)系的綜合題,還可能涉及部分考察證明的推理題.
數(shù)列在歷年高考都占有很重要的地位,一般情況下都是一至二個客觀性題目和一個解答題。對于本將來講,客觀性題目主要考察數(shù)列、等差數(shù)列的概念、性質(zhì)、通項公式、前n項和公式等基本知識和基本性質(zhì)的靈活應(yīng)用,對基本的計算技能要求比較高.
預(yù)測2010年高考:
1.題型既有靈活考察基礎(chǔ)知識的選擇、填空,又有關(guān)于數(shù)列推導(dǎo)能力或解決生產(chǎn)、生活中的實際問題的解答題;
3.能在具體的問題情境中,發(fā)現(xiàn)數(shù)列的等差關(guān)系,并能用有關(guān)知識解決相應(yīng)的問題。體會等差數(shù)列與一次函數(shù)的關(guān)系.
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com