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高中数学必修五数列知识点

一、知识纲要(1)数列的概念,通项公式,数列的分类,从函数的观点看数列. (2)等差、等比数列的定义. (3)等差、等比数列的通项公式. (4)等差中项、等比中项.(5)等差、等比数列的前n 项和公式及其推导方法. 二、方法总结1.数列是特殊的函数,有些题目可结合函数知识去解决,体现了函数思想、数形结合的思想.2.等差、等比数列中,1a 、n a 、n 、)(q d 、n S “知三求二”,体现了方程(组)的思想、整体思想,有时用到换元法. 3.求等比数列的前n 项和时要考虑公比是否等于1,公比是字母时要进行讨论,体现了分类讨论的思想. 4.数列求和的基本方法有:公式法,倒序相加法,错位相减法,拆项法,裂项法,累加法,等价转化等. 三、知识内容: 1.数列数列的通项公式:⎩⎨⎧≥-===-)2()1(111n S S n S a a n nn 数列的前n 项和:n n a a a a S ++++= 3211、数列:按照一定顺序排列着的一列数.2、数列的项:数列中的每一个数.3、有穷数列:项数有限的数列.4、无穷数列:项数无限的数列.5、递增数列:从第2项起,每一项都不小于它的前一项的数列.6、递减数列:从第2项起,每一项都不大于它的前一项的数列.7、常数列:各项相等的数列.8、摆动数列:从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列. 9、数列的通项公式:表示数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系的公式.10、数列的递推公式:表示任一项n a 与它的前一项1n a -(或前几项)间的关系的公式.例1.已知数列{}n a 的前n 项和为n n S n -=22,求数列{}n a 的通项公式.当1=n 时,111==S a ,当2n ≥时,34)1()1(2222-=-+---=n n n n n a n ,经检验 1=n 时 11=a 也适合34-=n a n ,∴34-=n a n ()n N +∈2.等差数列等差数列的定义: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个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示。

等差数列的判定方法: (1)定义法:对于数列{}n a ,若d a a n n =-+1(常数),则数列{}n a 是等差数列。

(2)等差中项:对于数列{}n a ,若212+++=n n n a a a ,则数列{}n a 是等差数列。

等差数列的通项公式: 如果等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,则等差数列的通项为d n a a n)1(1-+=。

说明:该公式整理后是关于n 的一次函数。

等差数列的前n 项和:①2)(1n n a a n S +=②d n n na S n 2)1(1-+= 说明:对于公式②整理后是关于n 的没有常数项的二次函数。

等差中项: 如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项。

即:2ba A +=或b a A +=2 说明:在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷等差数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项;事实上等差数列中某一项是与其等距离的前后两项的等差中项。

等差数列的性质:(1)等差数列任意两项间的关系:如果n a 是等差数列的第n 项,m a 是等差数列的第m 项,且n m ≤,公差为d ,则有d m n a a m n )(-+=(2)对于等差数列{}n a ,若q p m n +=+,则q p mn a a a a +=+。

2n p q =+(n 、p 、*q ∈N ),则2n p q a a a =+也就是: =+=+=+--23121n n n a a a a a a ,如图所示:nn a a n a a n n a a a a a a ++---112,,,,,,12321(3)若数列{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项的和,*N k ∈,那么k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等差数列。

如下图所示:kkk kk S S S k k S S k k k a a a a a a a a 3232k31221S 321-+-+++++++++++例7.等差数列{a n }中,已知113a =,6113a =,a n =33,则n 为() (A)48 (B)49 (C)50 (D)51 例12.已知等差数列{}n a 满足1231010a a a a ++++=,则有( )1101()0A a a +>2100()0B a a +<399()0C a a +=51()51D a =例13. 已知数列{}n a 的前n 项和n n S n 232-=,求证:数列{}n a 成等差数列,并求其首项、公差、通项公式 .解:12311=-==S a ,当2n ≥时,56)]1(2)1(3[23221-=-----=-=-n n n n n S S a n n n ,1=n 时亦满足∴56-=n a n , ∴首项11=a 且)(6]5)1(6[561常数=----=--n n a a n n ∴{}n a 成等差数列且公差为6、首项11=a 、通项公式为56-=n a n3.等比数列等比数列的概念: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,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q 表示(0≠q )。

等比中项:如果在a 与b 之间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项。

也就是,如果是的等比中项,那么Gb a G =,即ab G =2。

等比数列的判定方法: (1)定义法:对于数列{}n a ,若)0(1≠=+q q a a nn ,则数列{}n a 是等比数列。

(2)等比中项:对于数列{}n a ,若212++=n n n a a a ,则数列{}n a 是等比数列。

等比数列的通项公式: 如果等比数列{}n a 的首项是1a ,公比是q ,则等比数列的通项为11-=n nq a a 。

等比数列的前n 项和:○1)1(1)1(1≠--=q q q a S n n ○2)1(11≠--=q qq a a S n n○3当1=q 时,1na S n =等比数列的性质:①等比数列任意两项间的关系:如果n a 是等比数列的第n 项,m a 是等差数列的第m 项,且n m ≤,公比为q ,则有mn m n q a a -=②对于等比数列{}n a ,若v u m n +=+,则v u mn a a a a ⋅=⋅也就是: =⋅=⋅=⋅--23121n n na a a a a a 。

如图所示:nn a a n a a n n a a a a a a ⋅⋅---112,,,,,,12321③若数列{}n a 是等比数列,n S 是其前n 项的和,*N k ∈,那么k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等比数列。

如下图所示:kkk kk S S S k k S S k k k a a a a a a a a 3232k31221S 321-+-+++++++++++例8.在等比数列{}n a 中,3712,2a q ==,则19_____.a =例9.23+和23-的等比中项为( )()1A ()1B -()1C ±()2D例10. 在等比数列{}n a 中,22-=a ,545=a ,求8a ,解:∵5a 是2a 与8a 的等比中项,∴25482-⨯=a ∴14588-=a例11.在等比数列{}n a 中,1a 和10a 是方程22510x x ++=的两个根,则47a a ⋅=( )5()2A -2()2B 1()2C -1()2D4.数列前n 项和 (1)重要公式:2)1(321+=+++n n n ; 6)12)(1(3212222++=+++n n n n ;2333)]1(21[21+=++n n n(2)等差数列中,mndS S S n m n m ++=+(3)等比数列中,n m m m n n nm S q S S q S S +=+=+(4)裂项求和:111)1(1+-=+n n n n ;(!)!1(!n n n n -+=⋅)五、例析数列求和的常用方法数列求和是数列教学内容的中心问题之一,也是近年高考命题的一个热点问题。

掌握一些求和的方法和技巧可以提高解决此问题的能力。

本文例析了一些求和的方法,仅供参考。

(一)倒序相加法:将一个数列倒过来排序(倒序),当它与原数列相加时,若有因式可提,并且剩余的项的和易于求得,则这样的数列可用倒序相加法求和。

如等差数列的求和公式2)(1n na a n S +=的推导。

(二)错位相减法:这是推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列}{n nb a ⋅的前n 项和,其中}{n a 、}{n b 分别是等差数列和等比数列。

(三)分组求和法 所谓分组求和法,即将一个数列中的项拆成几项,转化成特殊数列求和。

例3.已知数列}{n a 满足1)21(-+=n nn a ,求其前n 项和n S 。

(四)公式法(恒等式法):利用已知的求和公式来求和,如等差数列与等比数列求和公式,再如n ++++ 3212)1(+=n n 、)12)(1(613212222++=++++n n n n 等公式。

(五)拆项(裂项)相消法:若数列}{n a 能裂项成)()1(n f n f a n-+=,即所裂两项具有传递性(即关于n 的相邻项,使展开后中间项能全部消去)。

例5.已知数列}{n a 满足)1(1+=n n a n,求数列}{n a 的前n 项和n S(六)通项化归法:即把数列的通项公式先求出来,再利用数列的特点求和。

例.求数列n+++++++ 3211,,3211,211,1的前n 项和n S (七)并项法求和:在数列求和中,若出现相邻两项(或有一定规律的两项)和为常数时,可用并项法,但要注意n 的奇偶性。

例7.已知数列)12()1(--=n a n n,求数列}{n a 的前n 项和100S(八)奇偶分析项:当数列中的项有符号限制时,应分n 为奇数、偶数进行讨论。

例8.若)34()1(1--=-n a n n,求数列}{n a 的前n 项和(九)利用周期性求和:若数列}{n a ,都有n T n a a =+(其中0N n ∈,0N 为给定的自然数,0≠T ),则称数列}{n a 为周期数列,其中T 为其周期。

例9.已知数列}{n a 中,nn a a a 11,211-==+,求其前n 3项的和n S 3.(十)导数法:利用函数的求导来计算数列的和。

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