数学
一、等差数列
1.等差数列的定义:an?an?1?d(d为常数)(n?2);
2.等差数列通项公式:
an?a1?(n?1)d?dn?a1?d(n?N*) , 首项:a1,公差:d,末项:an 推广: an?am?(n?m)d. 从而d?
3.等差中项
(1)如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项.即:A?(2)等差中项:数列?an?是等差数列?2an?an-1
4.等差数列的前n项和公式:
a?b或2A?a?b 2?an?1(n?2)?2an?1?an?an?2
an?am;
n?mSn?n(a1?an)n(n?1)d1?na1?d?n2?(a1?d)n?An2?Bn 2222(其中A、B是常数,所以当d≠0时,Sn是关于n的二次式且常数项为0)
特别地,当项数为奇数2n?1时,an?1是项数为2n+1的等差数列的中间项
S2n?1??2n?1??a1?a2n?1??2?2n?1?an?1(项数为奇数的等差数列的各项和等于项数乘以中间项)
5.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. ⑶数列?an?是等差数列?an?kn?b(其中k,b是常数)。
2(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. (4)数列?an?是等差数列?Sn?An?Bn,(其中A、B是常数)。
6.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.
7.提醒:
(1)等差数列的通项公式及前n和公式中,涉及到5个元素:a1、d、n、an及Sn,其中a1、d称作为基本元素。只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2。
(2)设项技巧:
①一般可设通项an?a1?(n?1)d
②奇数个数成等差,可设为?,a?2d,a?d,a,a?d,a?2d?(公差为d);
③偶数个数成等差,可设为?,a?3d,a?d,a?d,a?3d,?(注意;公差为2d)
8..等差数列的性质: (1)当公差d?0时,
等差数列的通项公式an?a1?(n?1)d?dn?a1?d是关于n的一次函数,且斜率为公差d;
前n和Sn?na1?n(n?1)ddd?n2?(a1?)n是关于n的二次函数且常数项为0. 222
(2)若公差d?0,则为递增等差数列,若公差d?0,则为递减等差数列,若公差d?0,则为常数列。
(3)当m?n?p?q时,则有am?an?ap?aq,特别地,当m?n?2p时,则有am?an?2ap.
注:a1?an?a2?an?1?a3?an?2????,
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(4)若?an?、?bn?为等差数列,则??an?b?,??1an??2bn?都为等差数列
(5) 若{an}是等差数列,则Sn,S2n?Sn,S3n?S2n ,?也成等差数列
(6)数列{an}为等差数列,每隔k(k?N*)项取出一项(am,am?k,am?2k,am?3k,???)仍为等差数列
(7)设数列?an?是等差数列,d为公差,S奇是奇数项的和,S偶是偶数项项的和,Sn是前n项的和
1.当项数为偶数2n时,
S奇?a1?a3?a5?????a2n?1?S偶?a2?a4?a6?????a2n?S奇S偶nana?n nan?1an?1n?a1?a2n?1?2n?a2?a2n?2?nan
?nan?1
S偶?S奇?nan?1?nan?n?an?1?an?
?
2、当项数为奇数2n?1时,则
??S奇?(n?1)an+1S奇n?1?S2n?1?S奇?S偶?(2n?1)an+1? ?????S?S?aS?naS偶nn+1n+1?奇偶偶???(其中an+1是项数为2n+1的等差数列的中间项).
(8)、{bn}的前n和分别为An、Bn,且
则
(9)等差数列{an}的前n项和Sm?n,前m项和Sn?m,则前m+n项和Sm?n???m?n?
(10)求Sn的最值
法一:因等差数列前n项是关于n的二次函数,故可转化为求二次函数的最值,但要注意数列的特殊性
An?f(n), Bnan(2n?1)anA2n?1???f(2n?1). bn(2n?1)bnB2n?1n?N*。
法二:(1)“首正”的递减等差数列中,前n项和的最大值是所有非负项之和 即当a1?0,d?0, 由??an?0可得Sn达到最大值时的n值.
?an?1?0 (2) “首负”的递增等差数列中,前n项和的最小值是所有非正项之和。
?an?0即 当a1?0,d?0, 由?可得Sn达到最小值时的n值.
a?0?n?1或求?an?中正负分界项
法三:直接利用二次函数的对称性:由于等差数列前n项和的图像是过原点的二次函数,故n取离二次函数对称轴最近的整数时,Sn取最大值(或最小值)。若S p = S q则其对称轴为n?
注意:解决等差数列问题时,通常考虑两类方法:
①基本量法:即运用条件转化为关于a1和d的方程;
②巧妙运用等差数列的性质,一般地运用性质可以化繁为简,减少运算量.
p?q 2- 2 -
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二、等比数列
1. 等比数列的定义:2. 通项公式:
an?q?q?0??n?2,且n?N*?,q称为公比 an?1an?a1qn?1?a1nq?A?Bn?a1?q?0,A?B?0?, 首项:a1;公比:q q推广:an?amqn?m, 从而得qn?m?3. 等比中项
aan或q?n?mn amam(1)如果a,A,b成等比数列,那么A叫做a与b的等差中项.即:A2?ab或A??ab
注意:同号的两个数才有等比中项,并且它们的等比中项有两个(两个等比中项互为相反数) (2)数列?an?是等比数列?an2?an?1?an?1
4. 等比数列的前n项和Sn公式: (1) 当q?1时, Sn?na1
(2) 当q?1时,Sn?a1?1?qn?1?q??a1?anq
1?qa1a?1qn?A?A?Bn?A'Bn?A'(A,B,A',B'为常数) 1?q1?q5. 等比数列的判定方法
(1)用定义:对任意的n,都有an?1?qan或2an?1?q(q为常数,an?0)?{an}为等比数列 an (2) 等比中项:an?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
nn(4) 前n项和公式:Sn?A?A?B或Sn?A'B?A'A,B,A',B'为常数?{an}为等比数列
6. 等比数列的证明方法 依据定义:若
??an?q?q?0??n?2,且n?N*?或an?1?qan?{an}为等比数列 an?17. 注意
(1)等比数列的通项公式及前n和公式中,涉及到5个元素:a1、q、n、an及Sn,其中a1、q称作为基本元素。只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2。
(2)为减少运算量,要注意设项的技巧,一般可设为通项;an?a1q如奇数个数成等差,可设为?,
n?1
aa,,a,aq,aq2?(公比为q,中间项用a表示); 2qq- 3 -
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8. 等比数列的性质 (1) 当q?1时
①等比数列通项公式an?a1qn?1?a1nq?A?Bn?A?B?0?是关于n的带有系数的类指数函数,底数为公比q q②前n项和Sn?a1?1?qn?1?qa1?a1qna1a??1qn?A?A?Bn?A'Bn?A',系数和常数项是互为相反
1?q1?q1?q数的类指数函数,底数为公比q
(2) 对任何m,n?N*,在等比数列{an}中,有an?amqn?m,特别的,当m=1时,便得到等比数列的通项公式.因此,此公式比等比数列的通项公式更具有一般性。
(3) 若m+n=s+t (m, n, s, t?N*),则an?am?as?at.特别的,当n+m=2k时,得an?am?ak2 注:a1?an?a2?an?1?a3an?2???
ak(4) 列{an},{bn}为等比数列,则数列{},{k?an},{ank},{k?an?bn}{n} (k为非零常数) 均为等比数
bnan列.
(5) 数列{an}为等比数列,每隔k(k?N*)项取出一项(am,am?k,am?2k,am?3k,???)仍为等比数列 (6) 如果{an}是各项均为正数的等比数列,则数列{logaan}是等差数列 (7) 若{an}为等比数列,则数列Sn,S2n?Sn,S3n?S2n,???,成等比数列
(8) 若{an}为等比数列,则数列a1?a2?????an, an?1?an?2?????a2n, a2n?1?a2n?2??????a3n成等比数列 (9) ①当q?1时, ②当0 a1?0,则{an}为递减数列1?0,则{an}为递增数列{a{a1?0,则{an}为递减数列, a1?0,则{an}为递增数列 ③当q=1时,该数列为常数列(此时数列也为等差数列); ④当q<0时,该数列为摆动数列. (10)在等比数列{an}中, 当项数为2n (n?N*)时, S奇S偶?1,. q(11)若{an}是公比为q的等比数列,则Sn?m?Sn?qn?Sm 例1、(1)设?an?是等差数列,且a1?a4?a8?a12?a15?2,求a3?a13及S15值。 (2)等比数列?an?中,a1?an?66,a2an?1?128,前n项和Sn=126,求n和公比q。 (3)等比数列中,q=2,S99=77,求a3+a6+…+a99; (4)项数为奇数的等差数列?an?中,奇数项之和为80,偶数项之和为75,求此数列的中间项与项数。 - 4 -