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20xx年高考数列基础知识点和方法归纳
二.定义与性质
1. 等差数列的定义与性质
定义:an?1?an?d(d为常数),an?a1??n?1?d 等差中项:x,A,y成等差数列?2A?x?y
前n项和Sn?
?a1?an?n?na
2
1?
n?n?1?
d 2
性质:?an?是等差数列
(1)若m?n?p?q,则am?an?ap?aq;
(2)数列?a2n?1??,a2n??,a2n?1?仍为等差数列,Sn,S2n?Sn,S3n?S2n……仍为等差数列,公差为nd;
(3)若三个成等差数列,可设为a?d,a,a?d (4)若an,bn是等差数列,且前n项和分别为Sn,Tn,则
2
2
amS2m?1
? bmT2m?1
(5)?an?为等差数列?Sn?an?bn(a,b为常数,是关于n的常数项为0的二次函数)
1
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或者求出?an?中的正、负分界项, Sn的最值可求二次函数Sn?an2?bn的最值;
即:当a1?0,d?0,解不等式组??an?0可得Sn达到最大值时的n值.
?an?1?0
?an?0当a1?0,d?0,由?可得Sn达到最小值时的n值. a?0?n?1
(6)项数为偶数2n的等差数列?an?,有
S2n?n(a1?a2n)?n(a2?a2n?1)???n(an?an?1)(an,an?1为中间两项) S偶?S奇?nd,S奇
S偶?an. an?1
,有 (7)项数为奇数2n?1的等差数列?an?
S2n?1?(2n?1)an(an为中间项), S奇?S偶?an,
2. 等比数列的定义与性质 定义:S奇S偶?n. n?1an?1?q(q为常数,q?0),an?a1qn?1 .an
2等比中项:x、G、y成等比数列?G?
xy,或G? ?na1(q?1)?前n项和:Sn??a1?1?qn?(要注意!) (q?1)??1?q
性质:?an?是等比数列
(1)若m?n?p?q,则am·an?ap·aq
(2)Sn,S2n?Sn,S3n?S2n……仍为等比数列,公比为q. 注意:由Sn求an时应注意什么?
2 n
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n?1时,a1?S1;n?2时,an?Sn?Sn?1 .
三.判定与证明
等差数列的判定方法
(1) 定义法:若an?an?1?d或an?1?an?d(常数n?N)? ?an?是等差数列. ?
(2) 等差中项:数列?an?是等差数列?2an?an-1?an?1(n?2)?2an?1?an?an?2.
(3) 数列?an?是等差数列?an?kn?b(其中k,b是常数)。
等差数列的证明方法
定义法:若an?an?1?d或an?1?an?d(常数n?N)? ?an?是等差数列. ?(4) 数列?an?是等差数列?Sn?An2?Bn,(其中A、B是常数)。
等比数列的判定方法
(1)用定义:对任意的n,都有an?1?qan或
数列
(2) 等比中项:an2?an?1an?1(an?1an?1?0)?{an}为等比数列
(3) 通项公式:an?A?Bn?A?B?0??{an}为等比数列
(4)前n项和公式:Sn?A?A?Bn或Sn?A'Bn?A'A,B,A',B'为常数?{an}为 等比数列
等比数列的证明方法 依据定义:若an?1?q(q为常数,an?0)?{an}为等比an??an?q?q?0??n?2,且n?N*?或an?1?qan?{an}为等比数列 an?1
四、数列的通项求法:
(1)观察法:如:(1)0.2,0.22,0.222,……(2)21,203,2005,20007,……
(2)化归法:通过对递推公式的变换转化成等差数列或等比数列。
①递推式为an?1?an?d及an?1?qan(d,q为常数):直接运用等差(比)数列。 ②递推式为an?1?an?f(n):迭加法
如:已知{an}中a1?
11,an?1?an?,求an 24n2?13
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③递推式为an?1?f(n)an:迭乘法
如:已知{an}中a1?2,an?1?n?1an,求an n
④递推式为an?1?pan?q(p,q为常数):
构造法:Ⅰ、由??an?1?pan?q相减得(an?2?an?1)?p(an?1?an),则
?an?2?pan?1?q
{an?1?an}为等比数列。
Ⅱ、设(an?1?t)?p(an?t),得到pt?t?q,t?q,则p?1
{an?q} 为等比数列。 p?1
如:已知a1?1,an?1?2an?5,求an
⑤递推式为an?1?pan?qn(p,q为常数):
两边同时除去qn?1得an?1pan1anp1b?b?,令,转化为,???b?n?1nnn?1nnqqqqqqq
再用④法解决。
如:已知{an}中,a1?511n?1,an?1?an?(),求an 632
⑥递推式为an?2?pan?1?qan(p,q为常数):
将an?2?pan?1?qan变形为an?2?tan?1?s(an?1?tan),可得出?出s,t,于是{an?1?tan}是公比为s的等比数列。
如:已知{an}中,a1?1,a2?2,an?2?
(3)公式法:运用an??
?s?t?p解?st??q21an?1?an,求an 33?S1,n?1?Sn?Sn?1,n?2 4
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①已知Sn?3n2?5n?1,求an;②已知{an}中, Sn?3?2an,求an;
2Sn③已知{an}中,a1?1,an?(n?2),求an 2Sn?1
(1)公式法:
①等差(比)数列前n项和公式:②1?2?3???n? ; ③212?22?32???n2?
n(n?1)2] 2n(n?1)(2n?1)6;④13?23?33???n3?[
(2)倒序相加(乘)法:
012n如:①求和:Sn?Cn; ?2Cn?3Cn???(n?1)Cn
②已知a,b为不相等的两个正数,若在a,b之间插入n个正数,使它们构成以a为首项,b为末项的等比数列,求插入的这n个正数的积Pn;
(3)错位相减法:如:求和:S?x?2x?3x???nx 23n
an?(4)裂项相消法:1?an?n(n?k)1n?k?n? 如:①S?1111?????? 1?22?33?4n?(n?1)
1111??????; 1?32?43?5n?(n?2)
1
n?n?1,则Sn?; ②S?③若an?
(5)并项法:如:求S100?1?2?3?4???99?100
(6)拆项组合法:如:在数列{an}中,an?10n?2n?1,求Sn,
六、数列问题的解题的策略:
5
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(1)分类讨论问题:①在等比数列中,用前n项和公式时,要对公比q进行讨论;只有q?1
时才能用前n项和公式,q?1时S1?na1
②已知Sn求an时,要对n?1,n?2进行讨论;最后看a1满足不满足an(n?2),若满足an中的n扩展到N*,不满足分段写成an。
(2)设项的技巧:
①对于连续偶数项的等差数列,可设为?,a?3d,a?d,a?d,a?3d,?,公差为
2d;
对于连续奇数项的等差数列,可设为?,a?2d,a?d,a,a?d,a?2d,?,公差为d; ②对于连续偶数项的等比数列,可设为?,aa,,aq,aq3,?,公比为q2; 3qq
aa2,,a,aq,aq,?公比为q; 2qq对于连续奇数项的等比数列,可设为?,
高考题
一、选择题
1.(广东卷)已知等比数列{an}的公比为正数,且a3·a9=2a5,a2=1,则a1= A. 212 B. C. 22
为等差数列,2 D.2 2(安徽卷)已知 A. -1 ,则D.7 等于 B. 1 C. 3
3.(江西卷)公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn.若a4是a3与a7的等比中项, S8?32,则S10等于
A. 18 B. 24 C. 60 D. 90 4(湖南卷)设Sn是等差数列?an?的前n项和,已知a2?3,a6?11,则S7等于
A.13 B.35 C.49 D. 63 6
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5.(辽宁卷)已知?an?为等差数列,且a7-2a4=-1, a3=0,则公差d=
(A)-2 (B)-11 (C) (D)2 22
6.(四川卷)等差数列{an}的公差不为零,首项a1=1,a2是a1和a5的等比中项,则数列的前10项之和是
A. 90 B. 100 C. 145 D. 190
27.(宁夏海南卷)等差数列?an?的前n项和为Sn,已知am?1?am?1?am?0,S2m?1?38,
则m?
(A)38 (B)20 (C)10 (D)9
8.(重庆卷)设?an?是公差不为0的等差数列,a1?2且a1,a3,a6成等比数列,则?an?的前n项和Sn=
n27nn25nn23n?? C.? A. B.443324 D.n?n 2
9.(四川卷)等差数列{an}的公差不为零,首项a1=1,a2是a1和a5的等比中项,则数列的前10项之和是
A. 90 B. 100 C. 145 D. 190
二、填空题
1(浙江)设等比数列{an}的公比q?1S,前n项和为Sn,则4? 2a4
2.(山东卷)在等差数列{an}中,a3?7,a5?a2?6,则a6?____________.
3.(宁夏海南卷)等比数列{an}的公比q?0, 已知a2=1,an?2?an?1?6an,则{an}的前4项和S4=
三、解答题
1、(20xx年山东卷)已知等差数列?an?满足:a3?7,a5?a7?26,?an?的前n项和 7
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为Sn
(Ⅰ)求an及Sn;(Ⅱ)令bn?
2、(2014陕西卷)已知{an}是公差不为零的等差数列,a1=1,且a1,a3,a9成等比数列.(Ⅰ)求数列{an}的通项; (Ⅱ)求数列{2an}的前n项和Sn.
3、(2014重庆卷)
已知?an?是首项为19,公差为-2的等差数列,Sn为?an?的前n项和. (Ⅰ)求通项an及Sn;(Ⅱ)设?bn?an?是首项为1,公比为3的等比数列,求数列?bn?的通项公式及其前n项和Tn.
4、(2013北京卷)
已知|an|为等差数列,且a3??6,a6?0。
(Ⅰ)求|an|的通项公式;(Ⅱ)若等差数列|bn|满足b1??8,b2?a1?a2?a3,求|bn|的前n项和公式
5、(20xx年全国卷)设等差数列{an}的前n项和为sn,公比是正数的等比数列{bn}的前n项和为Tn,已知a1?1,b1?3,a3?b3?17,T3?S3?12,求{an},{bn}的通项公式。
6、(20xx年全国卷)
设数列?an?的前N项和为Sn,已知a2?6,6a1?a2?30,求an和Sn
7、(2011重庆卷)设(Ⅰ)求
列 1*(n?N),求数列?bn?的前n项和为Tn。 2an?1是公比为正数的等比数列,,. 的通项公式;(Ⅱ)设的前项和 8 是首项为1,公差为2的等差数列,求数
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参考答案:
一、选择题
2841.【答案】B【解析】设公比为q,由已知得a1q?a1q?2a1q,即q2?2,又因为等比数??2
列{a
n}的公比为正数,所以q?
故a1?a2,选B ??q22.【解析】∵a1?a3?a5?105即3a3?105∴a3?35同理可得a4?33∴公差d?a4?a3??2∴a20?a4?(20?4)?d?1.选B。【答案】B
23.答案:C【解析】由a4?a3a7得(a1?3d)2?(a1?2d)(a1?6d)得2a1?3d?0,再由56d?32得 2a1?7d?8则d?2,a1??3,所以2
90S10?10a?d?60,.故选C 12
7(a1?a7)7(a2?a6)7(3?11)???49.故选C. 4.解: S7?222S8?8a1?
?a2?a1?d?3?a?1或由?, a7?1?6?2?13. ??1
a?a?5d?11?d?21?6
所以S7?7(a1?a7)7(1?13)??49.故选C. 22
1【答案】B 25.【解析】a7-2a4=a3+4d-2(a3+d)=2d=-1 ? d=-
6.【答案】B设公差为d,则(1?d)2?1?(1?4d).∵d≠0,解得d=2,∴S10=100
27.【答案】C【解析】因为?an?是等差数列,所以,由am?1?am?1?amam?1?am?1?2am,?0,
得:2am-am=0,所以,am=2,又S2m?1?38,即
-1)×2=38,解得m=10,故选.C。 2(2m?1)(a1?a2m?1)=38,即(2m2
8.【答案】A解析设数列{an}的公差为d,则根据题意得(2?2d)2?2?(2?5d),解得1n(n?1)1n27nd?或d?0(舍去),所以数列{an}的前n项和Sn?2n???? 22244
9.【答案】B设公差为d,则(1?d)?1?(1?4d).∵d≠0,解得d=2,∴S10=100 9 2
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二、填空题
1.【命题意图】此题主要考查了数列中的等比数列的通项和求和公式,通过对数列知识点的考查充分体现了通项公式和前n项和的知识联系. a1(1?q4)s41?q4
3【解析】对于s4?,a4?a1q,??3?15 1?qa4q(1?q)
a1?2d?7??a1?32.【解析】:设等差数列{an}的公差为d,则由已知得?解得?,d?2a?4d?a?d?6?1?1
所以a6?a1?5d?13.
答案:13.【命题立意】:本题考查等差数列的通项公式以及基本计算.
q?0,3.由an?2?an?1?6an得:即q2?q?6?0,qn?1?qn?6qn?1,15
2
1(1?24)115解得:q=2,又a2=1,所以,a1?,S4?=。 221?2
三、解答题
1、解:(Ⅰ)设等差数列?an?的首项为a1,公差为d,
由于a3?7,a5?a7?26,所以a1?2d?7,2a1?10d?26,
解得a1?3,d?2,由于an?a1?(n?1)d,Sn?
所以an?2n?1,Sn?n(n?2)
(Ⅱ)因为an?2n?1,所以an?1?4n(n?1)因此bn?
故Tn?b1?b2???bn?2n(a1?an) , 21111?(?) 4n(n?1)4nn?1111111(1???????) 4223nn?1
?11nn(1?)? 所以数列?bn?的前n项和Tn? 4n?14(n?1)4(n?1)
2、解 (Ⅰ)由题设知公差d≠0,
由a1=1,a1,a3,a9成等比数列得1?2d1?8d=, 11?2d10 解得d=1,d=0(舍去), 故{an}的通项an=1+(n-1)×1=n.
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3、
(Ⅱ)由(Ⅰ)知223am=2n,由等比数列前n项和公式得 2(1?2n)n+1Sm=2+2+2+…+2==2-2.、 1?2n
4、解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差d。
?a1?2d??6 因为a3??6,a6?0 所以? 解得a1??10,d?2 a?5d?0?1
所以an??10?(n?1)?2?2n?12
(Ⅱ)设等比数列{bn}的公比为q 因为b2?a1?a2?a3??24,b??8
所以?8q??24 即q=3
b1(1?qn)所以{bn}的前n项和公式为Sn??4(1?3n) 1?q
5、解设?an?的公差为d,?bn?的公比为q 由a3?b3?17得1?2d?3q?17 ① 由T3?S3?12得q?q?d?4 ②
由①②及q?0解得 q?2,d?2
故所求的通项公式为 an?2n?1,bn?3?2n?1 11 22
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12
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3.求数列通项公式的常用方法
(1)求差(商)法
如:数列?an?,
解 n?1时,111a1?2a2?……?nan?2n?5,求an 2221a1?2?1?5,∴a1?14 ① 2
111n?2时,a1?2a2?……?n?1an?1?2n?1?5 ② 222
①—②得:?14(n?1)1n?1a?2,∴,∴ a?2a??n?1nnnn2?2(n?2)
5an?1,a1?4,求an 3[练习]数列?an?满足Sn?Sn?1?
注意到an?1?Sn?1?Sn,代入得Sn?1?4又S1?4,∴?Sn?是等比数列,Sn?4n Sn;n?2时,an?Sn?Sn?1?……?3·4n?1
(2)叠乘法
如:数列?an?中,a1?3n?1?a
ann,求an n?1
解 3aa1a2a312n?1,∴n?又a1?3,∴an?……n?……n. a1na1a2an?123n
(3)等差型递推公式
由an?an?1?f(n),a1?a0,求an,用迭加法 13
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?
a3?a2?f(3)??n?2时,?两边相加得an?a1?f(2)?f(3)?……?f(n) …………?
an?an?1?f(n)??
∴an?a0?f(2)?f(3)?……?f(n) a2?a1?f(2)[练习]数列?an?中,a1?1,an?3
(4)等比型递推公式 n?1?an?1?n?2?,求an(an?1n?3?1?2)
an?can?1?d(c、d为常数,c?0,c?1,d?0) 可转化为等比数列,设an?x?c?an?1?x??an?can?1??c?1?x 令(c?1)x?d,∴x?ddd??a?,c为公比的等比数列 ,∴?an?是首项为?1c?1c?1c?1??
∴an?dd?n?1d?n?1d??,∴ ??a1?·ca?a?c?n??1?c?1?c?1?c?1c?1??
(5)倒数法 ,an?1?如:a1?12an,求an an?2
由已知得:a?2111111?n??,∴?? an?12an2anan?1an2∴??1?11111?1为等差数列,,公差为,∴?1?n?1·??n?1?, ???2a1an22?an?2
n?1 ∴an?
(
附:
14
公式法、利用an?? 导航教育独家经典讲义
S1n?1)
Sn?Sn?1(n?2)、累加法、累乘法.构造等差或等比
an?1?pan?q或an?1?pan?f(n)、待定系数法、对数变换法、迭代法、数学归纳法、换元法
)
4. 求数列前n项和的常用方法
(1) 裂项法
把数列各项拆成两项或多项之和,使之出现成对互为相反数的项. 如:?an?是公差为d的等差数列,求?aak?1kn1k?1 解:由111?11???????d?0? ak·ak?1akak?dd?akak?1?
n?111?11?1??11??11?1??????∴????????????……????? aadaadaaaaaak?1kk?1k?1k?1?2?3?n?1???k?2?n??1n
?1?11???? d?a1an?1?
[练习]求和:1?111??……? 1?21?2?31?2?3?……?n
1an?……?……,Sn?2? n?1
(2)错位相减法
若?an?为等差数列,?bn?为等比数列,求数列?anbn?(差比数列)前n项和,可由Sn?qSn,求Sn,其中q为?bn?的公比.
如:Sn?1?2x?3x2?4x3?……?nxn?1 ①
② x·Sn?x?2x2?3x3?4x4?……??n?1?xn?1?nxn
15
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①—②?1?x?Sn?1?x?x2?……?xn?1?nxn
x?1时,Sn1?x?nx???nn
?1?x?21?x,x?1时,Sn?1?2?3?……?n?n?n?1? 2
(3)倒序相加法
把数列的各项顺序倒写,再与原来顺序的数列相加.
Sn?a1?a2?……?an?1?an??相加2Sn??a1?an???a2?an?1??…??a1?an?… Sn?an?an?1?……?a2?a1?
x2
[练习]已知f(x)?,则 21?x
?1?f(1)?f(2)?f???f(3)??2??1?f???f(4)??3?
2?1?f????4??1???x2x21x??1??由f(x)?f???????12222x1?x1?x1?x???1?1????x? ∴原式?f(1)??f(2)?f?????f(3)?f?????f(4)?f?????
??1????2????1????3????1???4??11?1?1?1?3 22
(附: a.用倒序相加法求数列的前n项和
如果一个数列{an},与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法。我们在学知识时,不但要知其果,更要索其因,知识的得出过程是知识的源头,也是研究同一类知识的工具,例如:等差数列前n项和公式的推导,用的就是“倒序相加法”。 b.用公式法求数列的前n项和
对等差数列、等比数列,求前n项和Sn可直接用等差、等比数列的前n项和公式进行求解。运用公式求解的注意事项:首先要注意公式的应用范围,确定公式适用于这个数列之后,再计算。
c.用裂项相消法求数列的前n项和
裂项相消法是将数列的一项拆成两项或多项,使得前后项相抵消,留下有限项,从而 16
)
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等比数列的前n项和知识精点等比数列的概念定义如果一个数列从第2项起每一项与它的前一项的比等于同一个常数那么这个数列就叫做等比数列这…
数列一、数列定义:数列是按照一定次序排列的一列数,是定义在正整数集N(或它的有限子集*{1,2,3,?,n})上的函数f(n),当…