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(完整版)高中数学数列知识点总结

2022-08-16 来源:欧得旅游网


数列基础知识点和方法归纳

1. 等差数列的定义与性质

定义: an 1 an

d ( d 为常数), a

n

a

1

n 1 d

y

等差中项: x, A, y 成等差数列

a1

an n 2

2 A n n 1

2

x

前 n 项和 Sn

na1

d

性质: an 是等差数列

( 1)若 m n p q ,则 am an ap aq;

( 2)数列 a2 n 1 , a2n , a2n 1 仍为等差数列, Sn, S2n Sn, S3n S2n仍为等差数 列,公差为 n 2 d ;

( 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

amS

2m 1

( 5)

为等差数列Sn an 2

bm

bn ( ,

T

2m 1

an a b

为常数,是关于 的常数项为

n 0 的二

次函数)

Sn 的最值可求二次函数 Sn an2 bn 的最值;也许求出

an 中的正、负分界

项,

即:当 a1 0, d

0 ,解不等式组

an 0 0

a

可得 Sn 达到最大值时的 n 值.

n 1

当 a1 0, d

0 ,由

an 0 0

可得 Sn 达到最小值时的 n 值.

a

n 1

(6)项数为偶数 2n 的等差数列 an

S2n

n(a1

a2 n ) n(a2 a2 n 1 ) nd , 有

n(an an 1 )( an , an 1为中间两项 )

S偶 S奇

S奇

a

n

.

S偶 an 1

(7)项数为奇数 2n 1的等差数列 an ,有

1

S2n 1 (2n 1)an (an

) ,

S奇 S偶 an ,

S奇

n

.

S偶 n 1

2. 等比数列的定义与性质

定义: an 1

q ( q 为常数, q 0 ), an a1qn 1

an

.

等比中项: x G y 成等比数列

2

G

xy ,或 Gxy .

na1 (q 1)

前 n 项和: Sn

a1 1 qn

( q

(要注意!)

1)

1 q

性质: an 是等比数列

( 1)若

,则 a · a

a · a

m n p q

m

n

p

q

( 2) Sn S2n Sn S3n

S2n仍为等比数列 ,公比为 q n .

注意:由 Sn 求 an 时应注意什么?

n 1 时, a1 S1 ;

n 2 时, an

Sn Sn 1 .

3.求数列通项公式的常用方法

( 1)求差(商)法

如:数列 an , 1 a1 1

2 a2

1n an 2n 5 ,求 an 2

解 n 1 时, 1

2 2 a1 2 1 5 ,∴ a1 14

n 2 时, 1

2

a1

a

1 a2 1

n 1

2n 1 5

2

1

22

2n 1

①—②得: an 2 ,∴ an 2n 1 ,∴ an

14 (n 1) 2n

2n 1 ( n

2)

[练习]数列 a 满足 S

S

5 a a 4 ,求 an

n

n

n 1

3S n 11

注意到 an 1

Sn 1 Sn ,代入得 n 1

4

又 S1 4 ,∴ Sn S

n

2

S 4n

是等比数列,

n 2 时, an Sn Sn 1 ( 2)叠乘法

3·4n 1

a如:数列 an 中, a1

n 1

3

n

,求 an

an

1 2

·

n 1 n 1 n

,∴

a2 a3

·

an an 1

又 a1

3 ,∴ an

3

( 3)等差型递推公式 由 an an 1

a1 a2

an 1

2 3

a1 n

n .

f ( n) a1 a0 ,求 an ,用迭加法

a2 a1 f (2)

n 2 时,

a3 a2

f (n)

f (3)

两边相加得 an a1

f (2) f (3)

an an 1 f ( n)

f (2)

f (3) f (n)

∴ an a0

n 1

an

1 3n 2

1

[练习]数列 an 中, a1 1, an 3 ( 4)等比型递推公式

a

n 1

n 2 ,求 an (

0 )

an can 1 d ( c、d 为常数, c 0 c 1 d

可转变为等比数列,设 an x

令 (c 1)x

c an 1 x an can 1 c 1 x

d ,∴ x

,∴ an d

c 1

d c

1

d 是首项为 a1 d c 为公比的等比数列 c 1 c 1

a1

∴ an

d c

1

a1

· cn 1 ,∴ an

d

c 1

cn 1

d c

1

( 5)倒数法

如: a1 1 an 1

2an ,求 an an 2 an 2 2an

1 1,∴1 2 an

由已知得:

1

1 1 2

1 n 1·

a

n 1

a

n 1

an

∴ 1 为等差数列, 1 1 ,公差为 1,∴ 1

an a1 an 2

3

1

2

1 n 1 ,

2

∴ an

2 n 1

(

附:

公 式 法 、 利 用 an

S (n 1)

SS( n 2)1

n n 1 、 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

.

n

如: an 是公差为 d 的等差数列,求

1

akak 1

k 1

解:由

1

1

ak ak d

1 d ak

1

1 1

ak· ak 1

n

a

1

d 0

k 1

1 aa

n

1 d ak

1 1 1 a2

1 a2

1 a3

k 1 k k 1

k 1

a

1 an

1

k 1

d a1

an 1

1 1

d a1

a1

n 1

[练习]乞降: 1 1

1

1

1 2 1 2 3

1

anSn 2

n 1

1 2 3 n

( 2)错位相减法

若 an 为等差数列, bn 为等比数列,求数列

Sn qSn ,求 Sn ,此中 q 为 b 的公比 .

n

anbn (差比数列)前 n 项和,可由

如: Sn x·Sn

1 2x 3x2 4 x3 nx n 1

① ②

x 2x2 3x3 4x4n 1 xn 1 1 x x2 xn 1

4

nxn

nxn

①—② 1 x Sn

x 1 时, Sn

1 x n

2

n

nx , x

1 时, Sn 1 2 3n

n n 1

2

1 x 1 x

( 3)倒序相加法

把数列的各项序次倒写,再与本来序次的数列相加 . Sn a1 a2an 1 Sn an an 1a2

an a1

x2

相加 2Sn

a1 an

a2 an 1a1 an

[练习]已知 f ( x)

1 x2 ,则

f (3)

f (1)

f (2) f

1 2

f

1 3

f (4)

f

1 4

由 f ( x)

f

1 x

x

2

1 x 1

2

2

x2

1

1

1 x2

1 x

1 x2 1 x2

∴原式

f (1)

f (2) f 1

2

f (3)

f

1

f (4) f

1

3

4

1 2

1113

1

2

(附:

a.用倒序相加法求数列的前 n 项和

假如一个数列 {an } ,与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采纳把正着写与倒着写的两个和式相加,就获得一个常数列的和,这一乞降方法称为倒序相加法。我们在学知识时,不仅需知其果,更要索其因,知识的得出过程是知识的源泉,也是

研究同一类知识的工具, 比方: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

同等差数列、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:第一要注意公式的应用范围,确立公式合用于这个数列以后,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,从而求出数列的前 n 项和。

d.用错位相减法求数列的前 n 项和

错位相减法是一种常用的数列乞降方法,应用于等比数列与等差数列相乘的形式。即若在数列 {an·bn} 中, {an} 成等差数列, {b n} 成等比数列,在和式的两边同乘以公比,再与原式错位相减整理后即可以求出前 n 项和。

e.用迭加法求数列的前 n 项和

迭加法主要应用于数列 {an } 满足 an+1=an+f(n) ,此中 f(n) 是等差数列或等比数列的条

5

件下,可把这个式子变为 an+1-an=f(n),代入各项,获得一系列式子,把全部的式子加到一起,经过整理,可求出 an ,从而求出 Sn。 f.用分组乞降法求数列的前 n 项和

所谓分组乞降法就是对一类既不是等差数列, 也不是等比数列的数列, 若将这种数列合适打开,可分为几个等差、等比或常有的数列,而后分别乞降,再将其合并。

g.用构造法求数列的前 n 项和

所谓构造法就是先依据数列的构造及特色进行解析, 找出数列的通项的特色, 构造

出我们熟知的基本数列的通项的特色形式,从而求出数列的前 n 项和。 )

6

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