第一篇:等差數(shù)列與等比數(shù)列的證明方法
等差數(shù)列與等比數(shù)列的證明方法
高考題中,有關(guān)證明、判斷數(shù)列是等差(等比)數(shù)列的題型比比皆是,如何處理這些題目呢?
證明或判斷等差(等比)數(shù)列的方法常有四種:定義法、等差或等比中項(xiàng)法、數(shù)學(xué)歸納法、反證法。
一、定義法
10.證明數(shù)列是等差數(shù)列的充要條件的方法:
an?1?an?d(常數(shù))??an?是等差數(shù)列
a2n?2?a2n?d(常數(shù))??a2n?是等差數(shù)列
a3n?3?a3n?d(常數(shù))??a3n?是等差數(shù)列
20.證明數(shù)列是等差數(shù)列的充分條件的方法:
an?an?1?d(n?2)??an?是等差數(shù)列
an?1?an?an?an?1(n?2)??an?是等差數(shù)列
30.證明數(shù)列是等比數(shù)列的充要條件的方法:
an?1?q(q?0且為常數(shù),a1?0)??an?為等比數(shù)列 an
40.證明數(shù)列是等比數(shù)列的充要條件的方法:
an?q(n>2,q為常數(shù)且≠0)??an?為等比數(shù)列 an?
1注意事項(xiàng):用定義法時(shí)常采用的兩個(gè)式子an?an?1?d和an?1?an?d有差別,前者必須加上“n≥2”,否則n?1時(shí)a0無(wú)意義,等比中一樣有:n≥2時(shí),有(常數(shù)?0);②n?N?時(shí),有an?1. ???q(常數(shù)?0)anan???qan?1
例1.設(shè)數(shù)列a1,a2,?,an,?中的每一項(xiàng)都不為0。
證明:?an?為等差數(shù)列的充分必要條件是:對(duì)任何n?N,都有
111n。?????a1a2a2a3anan?1a1an?1
證明:先證必要性
設(shè){an}為等差數(shù)列,公差為d,則
當(dāng)d=0時(shí),顯然命題成立 當(dāng)d≠0時(shí),∵
11?11?
???? anan?1d?anan?1?
∴
再證充分性:
∵
1n111
???① ??????
an?an?1a1?an?1a1?a2a2?a3a3?a
411n?1111
???② ???????
an?an?1an?1?an?2a1?an?2a1?a2a2?a3a3?a4
∴
②﹣①得:
1n?1n ??
an?1?an?2a1?an?2a1?an?1
兩邊
anan?1a1得:a1?(n?1)an?1?nan?2 ???③
同理:a1?nan?(n?1)an?1???④ ③—④得:2nan?1?n(an?an?2)
即:an?2?an?1?an?1?an?an?為等差數(shù)列
例2.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,試證{an}為等差數(shù)列的充要條件是
Sn?
n(a1?an),(n?N*)。
2證:?)若{an}為等差數(shù)列,則
a1?an?a2?an?1?a3?an?2?……,故
2Sn?(a1?an)?(a2?an?2)?.......?(an?a1)
Sn(a1?an)
n?
(?)當(dāng)n≥2時(shí),由題設(shè),Sn?1)(a1?an?1)n(a1?an?1
?
(2,Sn)
n?2
所以a(a1?a2)(n?1)(a1?an?1)n?Sn?Sn?1?
n2?2
同理有a?1)(a1?an?1)n(a1?ann?1?
(n2?)
從而a(n?1)(a1?an?1)(n?1)(a1?an?1?an?
2?n(a?an?1)
1n)?2
整理得:an+1-an=an-an-1,對(duì)任意n≥2成立.從而{an}是等差數(shù)列.例3.已知數(shù)列?an?是等比數(shù)列(q??1),Sn是其前n項(xiàng)的和,Sk,S2k?Sk,S3k?S2k,?,仍成等比數(shù)列。
證明一:
(1)當(dāng)q=1時(shí),結(jié)論顯然成立;(2)當(dāng)q≠1時(shí),Sa1?1?qk??1?q2k?a1?1?q3k?k?
1?q,S2k?
a11?q,S3k?
1?q
S?q2k?a1?1?qk?a1qk?1?qk?2k?Sk?
a1?11?q
?
1?q
?
1?q 3kSa1?1?q?1?1?q2k?a1q2k?1?qk?3k?S2k?
1?q
?
a1?q
?
1?q
2kk2
??S2
1q2?1?q?Sa1?1?qk?a1q2k?1?qk?a22k1q?1?2k?Sk??
a(1?q)2
k?(S3k?S2k)?1?q?1?q
?qk?
(1?q)2
∴?S2
2k?Sk?
=Sk?(S3k?S2k)
∴Sk,S2k?Sk,S3k?S2k成等比數(shù)列.則
證明二:S2k-Sk=(a1?a2?a3??a2k)-(a1?a2?a3??ak)=ak?1?ak?2?ak?3??a2k=qk(a1?a2?a3??ak)=qkSk?0 同理,S3k-S2k=a2k?1?a2k?2?a2k?3??a3k= q2kSk?0 ∴Sk,S2k?Sk,S3k?S2k成等比數(shù)列。
二、中項(xiàng)法
(1).(充要條件)
若2an?1?an?an?2??an?是等差數(shù)列
(注:三個(gè)數(shù)a,b,c為等差數(shù)列的充要條件是:2b?a?c)(充分條件)2an
?an?1?an?1(n?2)?{an}是等差數(shù)列,(2).(充要條件)
若 anan?2?an?12(an?0)?{an}是等比數(shù)列(充分條件)
2an?an?1?an?1(n≥1)
?{an}是等比數(shù)列,注:
b?(a?c?0)?是a、b、c等比數(shù)列的充分不必要條件
b??是a、b、c等比數(shù)列的必要不充分條件
.b?(a?c?0)?是a、b、c等比數(shù)列的充要條件.任意兩數(shù)a、c不一定有等比中項(xiàng),除非有ac>0,則等比中項(xiàng)一定有兩個(gè).三、通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和法
1.通項(xiàng)公式法
(1).若數(shù)列通項(xiàng)an能表示成an?an?b(a,b為常數(shù))的形式,則數(shù)列?an?是等差數(shù)列。(充要條件)
(2).若通項(xiàng)an能表示成an?cqn(c,q均為不為0的常數(shù),n?N?)的形式,則數(shù)列?an?是等比數(shù)列.(充要條件)
2.前n項(xiàng)和法
(1).若數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和Sn能表示成Sn?an2?bn(a,b為常數(shù))的形式,則數(shù)列?an?是等差數(shù)列;(充要條件)
(2).若Sn能表示成Sn?Aqn?A(A,q均為不等于0的常數(shù)且q≠1)的形式,則數(shù)列?an?是公比不為1的等比數(shù)列.(充要條件)
四、歸納—猜想---數(shù)學(xué)歸納證明法
先根據(jù)遞推關(guān)系求出前幾項(xiàng),觀察數(shù)據(jù)特點(diǎn),猜想、歸納出通項(xiàng)公式,再用數(shù)學(xué)歸納法給出證明。
這種方法關(guān)鍵在于猜想要正確,用數(shù)學(xué)歸納法證明的步驟要熟練,從“n?k時(shí)命題成立”到“n?k?1時(shí)命題成立”要會(huì)過渡.
五、反證法
解決數(shù)學(xué)問題的思維過程,一般總是從正面入手,即從已知條件出發(fā),經(jīng)過一系列的推理和運(yùn)算,最后得到所要求的結(jié)論,但有時(shí)會(huì)遇到從正面不易入手的情況,這時(shí)可從反面去考慮.
六、等差數(shù)列與等比數(shù)列的一些常規(guī)結(jié)論
若數(shù)列{an}是公比為q的等比數(shù)列,則
(1)數(shù)列{an}{?an}(?為不等于零的常數(shù))仍是公比為q的等比數(shù)列;(2)若{bn}是公比為q?的等比數(shù)列,則數(shù)列{an?bn}是公比為qq?的等比數(shù)列;(3)數(shù)列?
?1?1
?是公比為的等比數(shù)列;
q?an?
(4){an}是公比為q的等比數(shù)列;
(5)在數(shù)列{an}中,每隔k(k?N?)項(xiàng)取出一項(xiàng),按原來(lái)順序排列,所得新數(shù)列仍
為等比數(shù)列且公比為qk?1;
(6)若m,n,p(m,n,p?N?)成等差數(shù)列時(shí),am,an,ap成等比數(shù)列;(7)Sn,S2n?Sn,S3n?S2n均不為零時(shí),則Sn,S2n?Sn,S3n?S2n成等比數(shù)列;(8)若{logban}是一個(gè)等差數(shù)列,則正項(xiàng)數(shù)列{an}是一個(gè)等比數(shù)列.
若數(shù)列{an}是公差為d等差數(shù)列,則
(1){kan?b}成等差數(shù)列,公差為kd(其中k?0,k,b是實(shí)常數(shù));(2){S(n?1)k?Skn},(k?N,k為常數(shù)),仍成等差數(shù)列,其公差為k2d;(3)若{an}{,bn}都是等差數(shù)列,公差分別為d1,d2,則{an?bn}是等差數(shù)列,公差為d1?d2;
(4)當(dāng)數(shù)列{an}是各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列時(shí),數(shù)列{lgan}是公差為lgq的等差數(shù)列;
(5)m,n,p(m,n,p?N?)成等差數(shù)列時(shí),am,an,ap成等差數(shù)列.
第二篇:等差數(shù)列與等比數(shù)列的證明
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等差數(shù)列與等比數(shù)列的證明
作者:劉春建
來(lái)源:《高考進(jìn)行時(shí)·高三數(shù)學(xué)》2013年第03期
一、考綱要求
1.理解等差數(shù)列的遞推關(guān)系,并能夠根據(jù)遞推關(guān)系證明等差數(shù)列。
2.理解等比數(shù)列的遞推關(guān)系,并能夠根據(jù)遞推關(guān)系證明等比數(shù)列。
3.能夠利用等差中項(xiàng)和等比中項(xiàng)證明等差數(shù)列和等比數(shù)列。
二、難點(diǎn)疑點(diǎn)
1.在證明等差數(shù)列和等比數(shù)列的過程中,部分學(xué)生只是求出了等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,而沒有利用遞推關(guān)系或者等差、等比中項(xiàng)進(jìn)行證明。
2.在用等比中項(xiàng)證明等比數(shù)列的時(shí)候,沒有交代各項(xiàng)均不為零。
3.要注意整體思想在證明等差數(shù)列和等比數(shù)列中的靈活運(yùn)用。
第三篇:deng等差數(shù)列與等比數(shù)列的證明方法
等差數(shù)列與等比數(shù)列的證明方法
高考題中,有關(guān)證明、判斷數(shù)列是等差(等比)數(shù)列的題型比比皆是,如何處理這些題目呢?
證明或判斷等差(等比)數(shù)列的方法常有四種:定義法、等差或等比中項(xiàng)法、數(shù)學(xué)歸納法、反證法。
一、定義法
10.證明數(shù)列是等差數(shù)列的充要條件的方法:
an?1?an?d(常數(shù))??an?是等差數(shù)列
20.證明數(shù)列是等差數(shù)列的充分條件的方法:
an?an?1?d(n?2)??an?是等差數(shù)列
an?1?an?an?an?1(n?2)??an?是等差數(shù)列
典型案例:
1.(2012江蘇)已知各項(xiàng)均為正數(shù)的兩個(gè)數(shù)列{an}和{bn}滿足:an?1?
?bn??b??1?,n?N*,求證:數(shù)列??n?an??an??2an?bnan?bn22,n?N*,(1)設(shè)bn?1
???是等差數(shù)列;??
2.(本題滿分14分)已知f(x)??4?11P(a,?)在曲線y?f(x)上(n?N*)且a1?1,an?0.,點(diǎn)nn2an?1x
?1?(Ⅰ)求證:數(shù)列?2?為等差數(shù)列,并求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
?an?
{an}中,a1?1,an?1?1?
3.在數(shù)列
(1)求證:數(shù)列12,bn?,其中n?N*4an2an?1. {bn}是等差數(shù)列,并求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an;
30.證明數(shù)列是等比數(shù)列的充要條件的方法:
an?1
?q(q?0且為常數(shù),a1?0)??an?為等比數(shù)列 anan
?q(n>2,q為常數(shù)且≠0)??an?為等比數(shù)列 an?1
注意事項(xiàng):用定義法時(shí)常采用的兩個(gè)式子an?an?1?d和an?1?an?d有差別,前者必須加上“n≥2”,否則n?1時(shí)a0無(wú)意義,等比中一樣有:n≥2時(shí),有(常數(shù)?0);②n?N?時(shí),有典型案例:
1.已知數(shù)列(1)證明:
n?2
2.數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和記為Sn,已知a1=1,an+1=nSn(n=1,2,3,?).
an
???qan?1
an?1
. ???q(常數(shù)?0)
an
?an?的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn?n?5an?85,n?N*
?an?1?是等比數(shù)列;
證明:(1).?dāng)?shù)列{
Snn
}是等比數(shù)列;
3.在各項(xiàng)均為負(fù)數(shù)的數(shù)列(1)求證:數(shù)列(2)若數(shù)列
?an?中,已知點(diǎn)?an,an?1?(n?N
*)
在函數(shù)
y?
28xa2?a5?3的圖像上,且27.
?an?是等比數(shù)列,并求出其通項(xiàng);
?bn?的前n項(xiàng)和為Sn,且bn?an?n,求Sn
4.已知f(x)=ln(1+x)-x.(Ⅰ)求f(x)的最大值;
a?1= bn,(Ⅱ)數(shù)列{an}滿足:an+1= 2f '(an)+2,且a1=2.5,n
⑴數(shù)列{ bn+3}是等比數(shù)列⑵判斷{an}是否為無(wú)窮數(shù)列。
5.數(shù)列
?an?(n?N
*)
中,11
fn(x)?x3?(3an?n2)x2?3n2anx
32是函數(shù)的極小值點(diǎn);
(Ⅰ)當(dāng)a=0時(shí),求通項(xiàng)
an
(Ⅱ)是否存在a,使數(shù)列
?an?是等比數(shù)列?若存在,求a的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說明理由。
2n?1an
6.數(shù)列?an?滿足a1?2,an?1?(n?N?).(n?)an?2n
22n
(1)設(shè)bn?,求數(shù)列?bn?的通項(xiàng)公式bn;
an
.
7.已知{
an
}是整數(shù)組成的數(shù)列,a1 = 1,且點(diǎn)
(an,an?1)(n?N*)
y?x?1的圖象上,在函數(shù)
(1)求數(shù)列{(2)若數(shù)列{
anbn
}的通項(xiàng)公式;
bn?bn?2?bnbn?1?bn?2anb?1 1}滿足 = 1,求證:
第四篇:等差數(shù)列與等比數(shù)列的性質(zhì)
第24課 等差數(shù)列與等比數(shù)列的性質(zhì)
●考試目標(biāo)主詞填空
1.等差數(shù)列的性質(zhì).
①等差數(shù)列遞增的充要條件是其公差大于0,②在有窮等差數(shù)列中,與首末兩端距離相等的和相等.即a1+an=a2+an-1=a3+an-2=?=ak+an+1-k,③在等差數(shù)列{an}中,使am+a0=ap+aq成立的充要條件是是等差數(shù)列,⑤若數(shù)列{an}與{bn}均為等差數(shù)列,且m,k為常數(shù),則{man+kbn}Sn=an2+bn+c能表示等差數(shù)列前n項(xiàng)和的充要條件是2.等比數(shù)列的性質(zhì).①在等比數(shù)列{an}中,公比為q,其單調(diào)性的考察應(yīng)視a1及q的取值范圍而定.②在有窮的等比數(shù)列{an}即:a1an=a2·an-1=a3·an-2=?=ak·an+1-k.
③在等比數(shù)列{an}中,使am·a0=ap·ak成立的充要條件是m+n=p+k. ④在等比數(shù)列中,每隔相同的項(xiàng)抽出來(lái),依原來(lái)的順序構(gòu)成一個(gè)新數(shù)列,則此新數(shù)列仍是等比數(shù)列.?man?⑤若數(shù)列{an}與{bn}均為等比數(shù)列,m是不等于零的常數(shù),則{m·an·bn}與??仍為等比數(shù)列.b?n?
●題型示例點(diǎn)津歸納
【例1】證明下列論斷:
(1)從等差數(shù)列中每隔相同的項(xiàng)抽取一些項(xiàng)依原順序構(gòu)成的新數(shù)列仍然是等差數(shù)列.(2)從等比數(shù)列中每隔相同的項(xiàng)抽取一些項(xiàng)依原順序構(gòu)成的新數(shù)列仍然是等比數(shù)列.
【解前點(diǎn)津】等差數(shù)列的公差以及等比數(shù)列的公比都是已知常數(shù),且每隔k項(xiàng)抽取一個(gè)數(shù)中的k邊應(yīng)視為已知正整數(shù),按定義證明即可.【規(guī)范解答】(1)設(shè){xn}是公差為d的等差數(shù)列,抽取的第一個(gè)數(shù)為xm,隔k項(xiàng)抽取的第二個(gè)數(shù)為xm+k,再隔k項(xiàng)抽取的第三個(gè)數(shù)為xm+2k,依次類推,則新數(shù)列的第p項(xiàng)(p≥1)必為xm+(p-1)k ·第p+1項(xiàng)為xm+pk.由通項(xiàng)公式:
∵xm+pk-xm+(p-1)k=x1+(m+pk-1)d-[x1+(m+pk-k-1)d]=(k-1)d是一個(gè)p無(wú)關(guān)的常數(shù),故新數(shù)列是一個(gè)公差為kd的等差數(shù)列.(2)設(shè){yn}是一個(gè)公比為q的等比數(shù)列,抽取的第一個(gè)數(shù)為ym,隔k項(xiàng)抽取的第二個(gè)數(shù)為ym+k,再隔k項(xiàng)抽取的第三個(gè)數(shù)為ym+2k,依次類推,則新數(shù)列的第p項(xiàng)(p≥1)必為ym+(p-1)k,第p+1項(xiàng)為ym+pk.由等比數(shù)列通項(xiàng)公式: ∵ym?pk
ym?(p?1)ky1?qm?pk?1k==q是一個(gè)與p無(wú)關(guān)的常數(shù).m?pk?k?1y1?q
故新數(shù)列是一個(gè)公比為qk的一個(gè)等比數(shù)列.【解后歸納】證明{xn}是一個(gè)等差數(shù)列,只須證明xn-xn-1=常數(shù)即可,類似地,證明{yn}是一個(gè)等比數(shù)列,只證明yn=常數(shù)即可. yn?
1【例2】設(shè)x,y,z∈R,3x,4y,5z成等比數(shù)列,且
111xz,成等差數(shù)列,求?的值.xzxyz
【解前點(diǎn)津】依條件列方程組,從方程組中推導(dǎo)
xz
?之值. zx
?(4y)2?(3x)?(5z)
2xz?
?y=【規(guī)范解答】由題意得:?211代入第一個(gè)方程消去y得:
x?z?y?x?z
?2xz2xz34(x?z)26416()=15xz?=,故?=.x?z15zx15xz
【解后歸納】因(xz
?)中不含y,故在方程組中,y成為消去的對(duì)象.zx
【例3】已知數(shù)列{an}滿足3an+1+an=4(n≥1),且a1=9,其前n項(xiàng)之和為Sn,求滿足不等式|Sn-n-6|<的最小正整數(shù)n. 12
5【解前點(diǎn)津】構(gòu)造“新數(shù)列”,求出通項(xiàng)公式,注意到3(an+1-1)=-(an-1).【規(guī)范解答】由條件得:3(an+1-1)=-(an-1).視為3xn+1=-xn,∵a1-1=8,故新數(shù)列{an-1}是首項(xiàng)為8,公比為-的一個(gè)等比數(shù)列.故:
3??1?n?8?1????
?3???1n-11n-1???=6-6×(-1)n,an-1=8(-),即an=1+8(-)Sn-n=
333?1?
?1???3?
11?n-1
∴|Sn-n-6|=6×()n <3>250>35?n-1>5.3125
∴n>6從而n≥7.故n=7是所求的最小正整數(shù).
【解后歸納】將一個(gè)簡(jiǎn)單的遞推公式進(jìn)行變形,從而轉(zhuǎn)化為一個(gè)等差數(shù)列,或一個(gè)等比數(shù)列的模型.這是一種“化歸”的數(shù)學(xué)思想.【例4】設(shè){an}為等差數(shù)列,{bn}為等比數(shù)列,且b1=a1,b2=a2,b3=a3(a1 n?? 2+bn)=2+1,試求{an}的首項(xiàng)與公差.【解前點(diǎn)津】設(shè) b2b =q,則1=2+1.1?qb1 【規(guī)范解答】設(shè){an}的公差為d,{bn}的公比為q,則由條件知,b2=b1b3?(a2)2=(a1)·(a3) a2 =(1+2)(2+1) a1 (a1+d) 4=a22,a12a22=a1 ·(a1+2d)?(a1+d)=|a1(a1+2d)|又b1=(1+q)(22 2+1),故 2a1 42即a1=[a1+(a1+d)2](2+1),解關(guān)于a1及d的方程組得:a1=-2,d=22-2. 【解后歸納】將所列方程組轉(zhuǎn)化為關(guān)于基本量a1,d的方程,是常規(guī)思路.此題是否有另外思路?讀者可自己尋找.●對(duì)應(yīng)訓(xùn)練分階提升 一、基礎(chǔ)夯實(shí) 1.在等比數(shù)列{an}中,a9+a10=a(a≠0),a19+a20=b,則a99+a100等于() bbb9b10 A.8B.()C.9D.()10 aaaa 2.已知等差數(shù)列{an}中,|a3|=|a9|,公差d<0,則使前n項(xiàng)和Sn取得最大值的自然數(shù)n是() A.4和5B.5或6C.6或7D.不存在3.若{an}為一個(gè)遞減等比數(shù)列,公比為q,則該數(shù)列的首項(xiàng)a1和公比q一定為()A.q<0,a1≠0B.a1>0,0 4.由公差為d的等差數(shù)列a1,a2,a3,?,重新組成的數(shù)列a1+a4,a2+a5,a3+a6,?是()A.公差為d的等差數(shù)列B.公差為2d的等差數(shù)列 C.公差為3d的等差數(shù)列D.非等差 5.設(shè)2a=3,2b=6,2c=12,則a、b、c()A.是等差數(shù)列,但不是等比數(shù)列B.是等比數(shù)列,但不是等差數(shù)列 C.既不是等差數(shù)列,又不是等比數(shù)列D.既是等差數(shù)列,又是等比數(shù)列 6.若{an}是等比數(shù)列,a4a7=-512,a3+a8=124,且公比q為整數(shù),則a10的值是()A.256B.-256C.512D.-51 27.設(shè){an}是由正數(shù)組成的等比數(shù)列,且a5·a6=81,那么log3a1+log3a2+log3a3+?+log3a10的值是()A.5B.10C.20D.30 8.在3和9之間插入兩個(gè)正數(shù),使前三個(gè)數(shù)成等比數(shù)列,后三個(gè)數(shù)成等差數(shù)列,則這兩個(gè)數(shù)的和是()A.1 11111B.12C.13D.14 444 49.在等比數(shù)列{an}中,已知對(duì)任意自然數(shù)n,a1+a2+?+an=2n-1,則a1+a2+?+a2n=()A.(2n-1)2B.1n2n1 (2-1)C.4-1D.(4n-1)3 310.上一個(gè)n級(jí)的臺(tái)階,若每次可上一級(jí)或兩級(jí),設(shè)上法的總數(shù)為f(n),則下列猜想中正確的是() A.f(n)=nB.f(n)=f(n-1)+f(n-2) ?n(n?1,2) C.f(n)=f(n-1)·f(n-2)D.f(n)=? f(n?1)?f(n?2)(n?3)? 二、思維激活 11.在等差數(shù)列{an}中,若Sm=n,Sn=m(Sn為前n項(xiàng)和)且m≠n,則Sm+n 三、能力提高 12.在等差數(shù)列{an}中,a1,a4,a25三個(gè)數(shù)依次成等比數(shù)列,且a1+a4+a25=114,求這三個(gè)數(shù).13.已知{an}為等差數(shù)列,(公差d≠0),{an}中的部分項(xiàng)組成的數(shù)列ak1,ak2,ak13,?,ak,?,n 恰好為等比數(shù)列,其中k1=1,k2=5,k3=17,求k1+k2+k3+?+kn.14.設(shè)f(x)=a1x+a2x2+?+anxn(n為正偶數(shù)),{an}是等差數(shù)列,若f(1)=(1)求an;(2)求證:f(1nn(n+1),f(-1)=. 22)<2. 2 15.數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=100n-n2(n∈N).(1){an}是什么數(shù)列? (2)設(shè)bn=|an|,求數(shù)列|bn|的前n項(xiàng)和.第3課等差數(shù)列與等比數(shù)列的性質(zhì)習(xí)題解答 1.A先求a1與公比q.2.B∵d<0,∴a3>a9,∴a3=-a9.3.B分別考察a1>0與a1<0兩種情況.4.B∵(an+an+3)-(an-1+an+2)=(an-an-1)+(an+3-an+2)=d+d=2d.5.A∵62=3×12,∴(2b)2=2a·2c?2b=a+c且b2≠ac.6.C∵a4a7=a3a8=-512,a3+a8=124,∴a3,a8是x2-124x-512=0的兩根.解之:a3=-4,a8=128或a3=128,a8=-4?q=-2或- 但q=-不合題意,∴a10=a8·q2=512.22 7.C其值為log3(a1a2?a10)=log3(a1a10)·(a2a9)?(a5a6)=log3(a5a6)5=5log3(a5·a6)=5log381=20.9? x???x2?3y?2??8.A設(shè)這兩個(gè)正數(shù)為x,y,由題意可得:?.272y?x?9??y??4? 9.D∵Sn=2n-1,∴an+1=Sn+1-Sn=2n+1-1-(2n-1)=2n,又a1=S1=21-1=1=21-1,∴an=2n-1.10.D每次可上一級(jí)或兩級(jí),故需分段考慮.11.Sm+n=-(m+n)運(yùn)用公式求和.2?a4?(a1?3d)2?a1(a1?24d)?a1?a25 ??12.設(shè)公差d,依題意得:?? ?a1?a4?a25?114?3a1?27d?114 ?a4?38?a4?a1?3d?2?3?4?14?a1?38?a1?2 或?,或???? a?38a?a?24d?2?24?4?98d?0d?4?25??1?25 ∴這三個(gè)數(shù)是38,38,38或2,14,98. 13.∵a1,a5,a17成等比數(shù)列,∴(a1+4d)2=a1(a1+16d)?d= aa11,an=a1(n+1),a5=a1+4d=3a1,∴q=5 22a1 =3,akn= k?11 a1(kn+1)?akn=a1·qn-1=a1×3n-1,∴na1=a1×3n-1,∴kn=2×3n-1-1?k1+k2+k3+?22 n-1 2(1?3n) +kn=2(1+3+9+?+3)-n= =3n-n-1.(1?3)?n 14.(1)設(shè){an}的公差為d,則f(1)=a1+a2+?+an=d=1,由na1+ 1nn n(n+1),f(-1)=-a1+a2-a3+a4+?-an-1+an=d=,∴222 n(n?1)n(n?1) ?得a1=1,∴an=n. 22 2n 1123111111?n(2)f()=+2+3+?+?(1-)]f()=+2+3+?+n+n?1 22222222222 兩式相減: 1?? 1???1n 1111n?2n?nf()=1++2+?+n?1-n=-n=2-2n?1-2n<2. 22222?1?2 ?1???2? 15.(1)an=Sn-Sn-1=(100n-n2)-[100(n-1)-(n-1)2]=101-2n(n≥2),∵a1=S1=100×1-12=99=101-2×1,∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=101-2n又∵an+1-an=-2為常數(shù).∴數(shù)列{an}是首項(xiàng)為a1=99,公差d=-2的等差數(shù)列.(2)令an=101-2n≥0得n≤50(n∈N*),①當(dāng)1≤n≤50時(shí),an>0,此時(shí)bn=|an|=an,所以{bn}的前n項(xiàng)和Sn′=100n-n2且S50′=100×50-502=2500,②當(dāng)n≥51時(shí),an<0,此時(shí)bn=|an|=-an由b51+b52+?+bn=-(a51+a52+?+an)=-(Sn-S50)=S50-Sn得數(shù)列{bn}前n項(xiàng)和為Sn′=S50+(S50-Sn)=2S50-Sn=2×2500-(100n-n2)=5000-100n+n2.?(n?N*,1?n?50)?100n?n 由①②得數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Sn′=?.2* ?(n?N,n?51)?5000?100n?n 等差數(shù)列和等比數(shù)列知識(shí)點(diǎn)梳理 第一節(jié):等差數(shù)列的公式和相關(guān)性質(zhì) 1、等差數(shù)列的定義:對(duì)于一個(gè)數(shù)列,如果它的后一項(xiàng)減去前一項(xiàng)的差為一個(gè)定值,則稱這個(gè)數(shù)列為等差數(shù)列,記:an?an?1?d(d為公差)(n?2,n?N*)注:下面所有涉及n,n?N*省略,你懂的。 2、等差數(shù)列通項(xiàng)公式: an?a1?(n?1)d,a1為首項(xiàng),d為公差 推廣公式:an?am?(n?m)d 變形推廣:d? 3、等差中項(xiàng) (1)如果a,A,那么A叫做a與b的等差中項(xiàng).即:b成等差數(shù)列,A?a?b2an?am n?m或2A?a?b (2)等差中項(xiàng):數(shù)列?an?是等差數(shù)列 ?2an?an-1?an?1(n?2)?2an?1?an?an?2 4、等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式: Sn?n(a1?an)n(n?1)?na1?d 22d212 ?n2?(a1?d)n?An2?Bn (其中A、B是常數(shù),所以當(dāng)d≠0時(shí),Sn是關(guān)于n的二次式且常數(shù)項(xiàng)為0) 特別地,當(dāng)項(xiàng)數(shù)為奇數(shù)2n?1時(shí),an?1是項(xiàng)數(shù)為2n+1的等差數(shù)列的中間項(xiàng) S2n?1??2n?1??a1?a2n?1??2?2n?1?an?1(項(xiàng)數(shù)為奇數(shù)的等差數(shù)列的各項(xiàng)和等于項(xiàng)數(shù)乘以中間項(xiàng)) 5、等差數(shù)列的判定方法(1)定義法:若an?an?1?d或an?1?an?d(常數(shù)n?N?)? ?an?是等差數(shù)列. (2)等差中項(xiàng):數(shù)列?an?是等差數(shù)列 ?2an?an-1?an?1(n?2)?2an?1?an?an?2 (3)數(shù)列?an?是等差數(shù)列?an?kn?b(其中k,b是常數(shù))。 (4)數(shù)列?an?是等差數(shù)列?Sn?An2?Bn,(其中A、B是常數(shù))。 6、等差數(shù)列的證明方法 定義法:若an?an?1?d或an?1?an?d(常數(shù)n?N?)? ?an?是等差數(shù)列. 7、等差數(shù)列相關(guān)技巧: (1)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n和公式中,涉及到5個(gè)元素:a1、d、n、an及Sn,其中a1、d稱作為基本元素。只要已知這5個(gè)元素中的任意3個(gè),便可求出其余2個(gè),即知3求2。 (2)設(shè)項(xiàng)技巧: ①一般可設(shè)通項(xiàng)an?a1?(n?1)d ②奇數(shù)個(gè)數(shù)成等差,可設(shè)為?,a?2d,a?d,a,a?d,a?2d?(公差為d); ③偶數(shù)個(gè)數(shù)成等差,可設(shè)為?,a?3d,a?d,a?d,a?3d,?(注意;公差為2d) 8、等差數(shù)列的性質(zhì): (1)當(dāng)公差d?0時(shí),等差數(shù)列的通項(xiàng)公式an?a1?(n?1)d?dn?a1?d是關(guān)于n的一次函數(shù),且斜率為公差d;前n和Sn?na1?n(n?1)ddd?n2?(a1?)n是關(guān)于n的二次函數(shù)且常數(shù)項(xiàng)為2220。 (2)若公差d?0,則為遞增等差數(shù)列,若公差d?0,則為遞減等差數(shù)列,若公差d?0,則為常數(shù)列。 (3)當(dāng)m?n?p?q時(shí),則有am?an?ap?aq,特別地,當(dāng)m?n?2p時(shí),則有am?an?2ap。(注:a1?an?a2?an?1?a3?an?2????,)當(dāng)然擴(kuò)充到3項(xiàng)、4項(xiàng)??都是可以的,但要保證等號(hào)兩邊項(xiàng)數(shù)相同,下標(biāo)系數(shù)之和相等。 (4)?an?、?bn?為等差數(shù)列,則??an?b?,??1an??2bn?都為等差數(shù)列 (5)若{an}是等差數(shù)列,則Sn,S2n?Sn,S3n?S2n,?也成等差數(shù)列 (6)數(shù)列{an}為等差數(shù)列,每隔k(k?N*)項(xiàng)取出一項(xiàng)(am,am?k,am?2k,am?3k,???)仍為等差數(shù)列 (7)?an?、{bn}的前n和分別為An、Bn,則an?A2n?1 bnB2n?1(8)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sm?n,前m項(xiàng)和Sn?m,則前m+n項(xiàng)和Sm?n???m?n?,當(dāng)然也有an?m,am?n,則am?n?0 (9)求Sn的最值 法一:因等差數(shù)列前n項(xiàng)和是關(guān)于n的二次函數(shù),故可轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)的最值,但要注意數(shù)列的特殊性n?N*。 法二:(1)“首正”的遞減等差數(shù)列中,前n項(xiàng)和的最大值是所有非負(fù)項(xiàng)之和 即當(dāng)a1?0,d?0,由??an?0可得Sn達(dá)到最大值時(shí)的n值. a?0?n?1(2)“首負(fù)”的遞增等差數(shù)列中,前n項(xiàng)和的最小值是所有非正項(xiàng)之和。 即 當(dāng)a1?0,d?0,由??an?0可得Sn達(dá)到最小值時(shí)的n值. a?0?n?1或求?an?中正負(fù)分界項(xiàng) 法三:直接利用二次函數(shù)的對(duì)稱性:由于等差數(shù)列前n項(xiàng)和的圖像是過原點(diǎn)的二次函數(shù),故n取離二次函數(shù)對(duì)稱軸最近的整數(shù)時(shí),Sn取最大值(或最小值)。若S p = S q則其對(duì)稱軸為n? 注意:Sn?Sn?1?an(n?2),對(duì)于任何數(shù)列都適用,但求通項(xiàng)時(shí)記住討論當(dāng)n?1的情況。 p?q 2解決等差數(shù)列問題時(shí),通常考慮兩類方法: ①基本量法:即運(yùn)用條件轉(zhuǎn)化為關(guān)于a1和d的方程; ②巧妙運(yùn)用等差數(shù)列的性質(zhì),一般地運(yùn)用性質(zhì)可以化繁為簡(jiǎn),減少運(yùn)算量。(以上加上藍(lán)色的性質(zhì)希望讀者能夠自己證明,不是很難,并能夠?qū)W會(huì)運(yùn)用) 第二節(jié):等比數(shù)列的相關(guān)公式和性質(zhì) 1、等比數(shù)列的定義: 2、通項(xiàng)公式: an?a1qn?1,a1為首項(xiàng),q為公比 an?q?q?0??n?2?,q為公比 an?1推廣公式:an?amqn?m,從而得qn?m? 3、等比中項(xiàng) an am(1)如果a,A,b成等比數(shù)列,那么A叫做a與b的等差中項(xiàng).即:A2?ab或A??ab 注意:同號(hào)的兩個(gè)數(shù)才有等比中項(xiàng),并且它們的等比中項(xiàng)有兩個(gè)(兩個(gè)等比中項(xiàng)互為相反數(shù)) (2)數(shù)列?an?是等比數(shù)列?an2?an?1?an?1 4、等比數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn公式:(1)當(dāng)q?1時(shí),Sn?na1(2)當(dāng)q?1時(shí),Sn? ?a1?1?qn?1?q?a1?anq 1?qa1a?1qn?A?A?Bn?A'Bn?A('A,B,A',B'為常數(shù))1?q1?q5、等比數(shù)列的判定方法(1)用定義:對(duì)任意的n,都有an?1?qan或?yàn)榈缺葦?shù)列 an?1?q(q為常數(shù),an?0)?{an}an(2)等比中項(xiàng):an2?an?1an?1(an?1an?1?0)?{an}為等比數(shù)列(3)通項(xiàng)公式:an?A?Bn?A?B?0??{an}為等比數(shù)列(4)前n項(xiàng)和公式: Sn?A?A?Bn或Sn?A'Bn?A'?A,B,A',B'為常數(shù)??{an}為等比數(shù)列 6、等比數(shù)列的證明方法 依據(jù)定義:若an?q?q?0??n?2,且n?N*?或an?1?qan?{an}為等比數(shù)列 an? 17、等比數(shù)列相關(guān)技巧: (1)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n和公式中,涉及到5個(gè)元素:a1、q、n、an及Sn,其中a1、q稱作為基本元素。只要已知這5個(gè)元素中的任意3個(gè),便可求出其余2個(gè),即知3求2。 (2)為減少運(yùn)算量,要注意設(shè)項(xiàng)的技巧,一般可設(shè)為通項(xiàng):an?a1qn?1 如奇數(shù)個(gè)數(shù)成等比,可設(shè)為?,aa2?(公比為q,中間項(xiàng),a,aq,aq2qq用a表示);注意隱含條件公比q的正負(fù) 8、等比數(shù)列的性質(zhì):(1)當(dāng)q?1時(shí) ①等比數(shù)列通項(xiàng)公式an?a1qn?1?a1nq?A?Bn?A?B?0?是關(guān)于n的帶有系q數(shù)的類指數(shù)函數(shù),底數(shù)為公比q ②前n項(xiàng)和Sn?a1?1?qn?1?qa1?a1qna1a??1qn?A?A?Bn?A'Bn?A',系1?q1?q1?q數(shù)和常數(shù)項(xiàng)是互為相反數(shù)的類指數(shù)函數(shù),底數(shù)為公比q (2)對(duì)任何m,n?N*,在等比數(shù)列{an}中,有an?amqn?m,特別的,當(dāng)m=1時(shí),便得到等比數(shù)列的通項(xiàng)公式。因此,此公式比等比數(shù)列的通項(xiàng)公式更具有一般性。 (3)若m?n?s?t(m,n,s,t?N*),則an?am?as?at。特別的,當(dāng)m?n?2k時(shí),得an?am?ak2 注:a1?an?a2?an?1?a3an?2??? (4)列{an},{bn}為等比數(shù)列,則數(shù)列{},{k?an},{ank},{k?an?bn}{n}(k為非零常數(shù))均為等比數(shù)列。 (5)數(shù)列{an}為等比數(shù)列,每隔k(k?N*)項(xiàng)取出一項(xiàng)(am,am?k,am?2k,am?3k,???)仍為等比數(shù)列 (6)如果{an}是各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列,則數(shù)列{logaan}是等差數(shù)列(7)若{an}為等比數(shù)列,則數(shù)列Sn,S2n?Sn,S3n?S2n,???,成等比數(shù)列(8)若{an}為等比數(shù)列,則數(shù)列a1?a2?????an,an?1?an?2?????a2n,a2n?1?a2n?2??????a3n成等比數(shù)列 kanabn(9)①當(dāng)q?1時(shí),②當(dāng)0 ③當(dāng)q=1時(shí),該數(shù)列為常數(shù)列(此時(shí)數(shù)列也為等差數(shù)列);④當(dāng)q<0時(shí),該數(shù)列為擺動(dòng)數(shù)列。 (10)在等比數(shù)列{an}中, 當(dāng)項(xiàng)數(shù)為2n(n?N*)時(shí),S奇S偶?1,。 q(11)若{an}是公比為q的等比數(shù)列,則Sn?m?Sn?qn?Sm 注意:在含有參數(shù)的數(shù)列時(shí),若是等比數(shù)列,一定要考慮到公比q?1的特殊情況。 解決等比數(shù)列問題時(shí),通常考慮兩類方法: ①基本量法:即運(yùn)用條件轉(zhuǎn)化為關(guān)于a1和q的方程; ②巧妙運(yùn)用等比數(shù)列的性質(zhì),一般地運(yùn)用性質(zhì)可以化繁為簡(jiǎn),減少運(yùn)算量。 關(guān)于等差、等比兩個(gè)引申:an?kan?1?b模式(其中k,b為常數(shù),;an?pan?1?pn模式(其中p為常數(shù),n?2)n?2)在這里我們以具體的例子給出,使其更容易理解: 例1 已知數(shù)列?an?,有an?3an?1?4(n?2),則求該數(shù)列的通項(xiàng)公式 解題大致思路:先設(shè)an?b?3(an?1?b),則對(duì)于an?3an?1?4?an?2?3(an?1?2),那么我們就可以構(gòu)造數(shù)列?an?2?為等比數(shù)列,利用等比的相關(guān)性質(zhì)去解決,注意:構(gòu)造新數(shù)列的首項(xiàng)和公比分別是多少?還有你考慮到當(dāng)n?1的這種情況了嗎? 例2 已知數(shù)列?bn?,有bn?2bn?1?2(n?2),求該數(shù)列的通項(xiàng)公式 n解題的大致思路:bn?2bn?1?2(n?2)?nbn2bn?1bnbn?1??1?n?1?1,相信你已?nnn2222經(jīng)知道構(gòu)造什么數(shù)列了吧,這兩個(gè)模式考試中喜歡考,也比較基礎(chǔ),當(dāng)然也希望通過這兩個(gè)模式能讓你意識(shí)到求數(shù)列中的構(gòu)造思想。1 C.q>1,a1<0D.0
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第五篇:等差數(shù)列、等比數(shù)列知識(shí)點(diǎn)梳理