第一章 数列
学习目标 1.整合知识结构,梳理知识网络,进一步巩固、深化所学知识.2.提高解决等差数列、等比数列问题的能力,培养综合运用知识解决问题的能力.
知识点一 知识网络
知识点二 对比归纳等差数列和等比数列的基本概念和公式
等差数列 如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一等比数列 如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫作等比数列,这个常数叫作等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0) 定义 个常数,那么这个数列就叫作等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,公差通常用字母d表示 递推公式 an+1-an=d 由三个数a,A,b组成的等差数列可以看成最简单的等差数an+1=q an如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项,且G=±ab 中项 列.这时A叫作a与b的等差中项,并且A=a+b 2通项公式 前n项和公式 an=a1+(n-1)d Sn=na1+an2=na1+an=a1qn-1 a11-qnq≠1时,Sn== 1-q
nn-12d a1-anq, 1-qq=1时,Sn=na1 am,an的关系 m,n,s,t∈N+, 性质 am-an=(m-n)d am+an=as+at amm-n=q anaman=asat m+n=s+t {kn}是等差数列,且kn∈N+ n=2k-1,k∈N+ 利用定义 判断方法 利用前n项和公式 利用中项 利用通项公式 {akn}是等差数列 {akn}是等比数列 k-1a1a2·…·a2k-1=a2 kS2k-1=(2k-1)·ak an+1-an是同一常数 an+an+2=2an+1 an=pn+q,其中p、q为常数 an+1是同一常数 ananan+2=a2n+1 an=abn(a≠0,b≠0) Sn=A(qn-1),其中A≠0,q≠0Sn=an2+bn (a,b为常数) 且q≠1或Sn=np(p为非零常数) 知识点三 本章公式推导和解题过程中用到的基本方法和思想 1.在求等差数列和等比数列的通项公式时,分别用到了________法和________法; 2.在求等差数列和等比数列的前n项和时,分别用到了____________法和____________法. 3.等差数列和等比数列各自都涉及5个量,已知其中任意____个求其余____个,用到了方程思想.
4.在研究等差数列和等比数列单调性,等差数列前n项和最值问题时,都用到了________思想.
5.等差数列和等比数列在很多地方是相似的,发现和记忆相关结论时用到了________.
类型一 方程思想求解数列问题
例1 设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2,
a3+4构成等差数列.
(1)求数列{an}的通项;
(2)令bn=ln a3n+1,n=1,2,…,求数列{bn}的前n项和Tn.
反思与感悟 在等差数列和等比数列中,通项公式an和前n项和公式Sn共涉及五个量:a1,
an,n,q(d),Sn,其中首项a1和公比q(公差d)为基本量,“知三求二”是指将已知条件转
换成关于a1,an,n,q(d),Sn的方程组,通过方程的思想解出需要的量.
跟踪训练1 记等差数列{an}的前n项和为Sn,设S3=12,且2a1,a2,a3+1成等比数列,求Sn.
类型二 转化与化归思想求解数列问题 例2 在数列{an}中,Sn+1=4an+2,a1=1. (1) 设cn=n,求证数列{cn}是等差数列;
2(2) 求数列{an}的通项公式及前n项和的公式.
反思与感悟 由递推公式求通项公式,要求掌握的方法有两种,一种求法是先找出数列的前几项,通过观察、归纳得出,然后证明;另一种是通过变形转化为等差数列或等比数列,再采用公式求出.
跟踪训练2 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1+2a2+3a3+…+nan=(n-1)Sn+2n(n∈N+). (1)求a2,a3的值;
(2)求证:数列{Sn+2}是等比数列. 类型三 函数思想求解数列问题 命题角度1 借助函数性质解数列问题
例3 已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第2项、第5项、第14项分别是一个等比数列的第2项、第3项、第4项. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设bn=
ann1t(n∈N+),Sn=b1+b2+…+bn,是否存在t,使得对任意的n均有Sn>an+336
总成立?若存在,求出最大的整数t;若不存在,请说明理由.
反思与感悟 数列是一种特殊的函数,在求解数列问题时,若涉及参数取值范围,最值问题或单调性时,均可考虑采用函数的性质及研究方法指导解题.值得注意的是数列定义域是正整数集或{1,2,3,…,n},这一特殊性对问题结果可能造成影响.
3
跟踪训练3 已知首项为的等比数列{an}不是递减数列,其前n项和为Sn(n∈N+),且S3+
2
a3,S5+a5,S4+a4成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
1
(2)设Tn=Sn-(n∈N+),求数列{Tn}最大项的值与最小项的值.
Sn命题角度2 以函数为载体给出数列
例4 已知函数f(x)=2-|x|,无穷数列{an}满足an+1=f(an),n∈N+. (1)若a1=0,求a2,a3,a4;
(2)若a1>0,且a1,a2,a3成等比数列,求a1的值.