高中数学:数列及最全总结和题型精选一、数列的概念(1)数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列;数列中的每个数都叫这个数列的项。
记作n a ,在数列第一个位置的项叫第1项(或首项),在第二个位置的叫第2项,……,序号为n 的项叫第n 项(也叫通项)记作n a ; 数列的一般形式:1a ,2a ,3a ,……,n a ,……,简记作 {}n a 。
(2)通项公式的定义:如果数列}{n a 的第n 项与n 之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式。
例如:①:1 ,2 ,3 ,4, 5 ,…②:514131211,,,,… 说明:①{}n a 表示数列,n a 表示数列中的第n 项,n a = ()f n 表示数列的通项公式;② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。
例如,n a = (1)n-=1,21()1,2n k k Z n k -=-⎧∈⎨+=⎩;③不是每个数列都有通项公式。
例如,1,,,,……(3)数列的函数特征与图象表示:从函数观点看,数列实质上是定义域为正整数集N +(或它的有限子集)的函数()f n 当自变量n 从1开始依次取值时对应的一系列函数值(1),(2),(3),f f f ……,()f n ,…….通常用n a 来代替()f n ,其图象是一群孤立点。
(4)数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关系分:递增数列、递减数列、常数列和摆动数列。
例:下列的数列,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列 (1)1,2,3,4,5,6,… (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, … (3) 1, 0, 1, 0, 1, 0, … (4)a, a, a, a, a,…(5)数列{n a }的前n 项和n S 与通项n a 的关系:11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-⎩≥二、等差数列(一)、等差数列定义:一般地,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。
用递推公式表示为1n n -或1(1)n n a a d n +-=≥例:等差数列12-=n a n ,=--1n n a a (二)、等差数列的通项公式:1(1)n a a n d =+-;说明:等差数列(通常可称为A P 数列)的单调性:d 0>为递增数列,0d =为常数列,0d < 为递减数列。
例:1.已知等差数列{}n a 中,12497116a a a a ,则,==+等于( ) A .15 B .30 C .31 D .642.{}n a 是首项11a =,公差3d =的等差数列,如果2005n a =,则序号n 等于 (A )667 (B )668 (C )669 (D )6703.等差数列12,12+-=-=n b n a n n ,则n a 为 n b 为 (填“递增数列”或“递减数列”)(三)、等差中项的概念:定义:如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项。
其中2a bA +=a ,A ,b 成等差数列⇒2a bA += 即:212+++=n n n a a a (m n m n n a a a +-+=2) 例:1.(06全国I )设{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++= ( )A .120B .105C .90D .75(四)、等差数列的性质:(1)在等差数列{}n a 中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项; (2)在等差数列{}n a 中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列; (3)在等差数列{}n a 中,对任意m ,n N +∈,()n m a a n m d =+-,n ma a d n m-=-()m n ≠;(4)在等差数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+; (五)、等差数列的前n 和的求和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+n da )(2n 2112-+=。
(),(2为常数B A BnAn S n +=⇒{}n a 是等差数列 )递推公式:2)(2)()1(1na a n a a S m n m n n --+=+= 例:1.如果等差数列中,,那么(A )14 (B )21 (C )28 (D )35 2.(2009湖南卷文)设是等差数列的前n 项和,已知,,则等于( )A .13B .35C .49D . 633.(2009全国卷Ⅰ理) 设等差数列的前项和为,若,则=4.若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )项 项 项 项 5.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=+++=118521221a a a a S ,则 6.(2009全国卷Ⅱ理)设等差数列的前项和为,若则7.已知{}n a 数列是等差数列,1010=a ,其前10项的和7010=S ,则其公差d 等于( )3132--..B A C.31 D.328.(2009陕西卷文)设等差数列的前n 项和为,若,则9.(00全国)设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列{nS n}的前n 项和,求T n 。
(六).对于一个等差数列:(1)若项数为偶数,设共有2n 项,则①S 偶-S 奇nd =; ②1n n S aS a +=奇偶; (2)若项数为奇数,设共有21n -项,则①S 奇-S 偶n a a ==中;②1S nS n =-奇偶。
1.一个等差数列共2011项,求它的奇数项和与偶数项和之比__________2.一个等差数列前20项和为75,其中奇数项和与偶数项和之比1:2,求公差d3.一个等差数列共有10项,其偶数项之和是15,奇数项之和是225,则它的首项与公差分别是_______(七).对与一个等差数列,n n n n n S S S S S 232,,--仍成等差数列。
例:1.等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,则它的前3m 项和为( )2.一个等差数列前n 项的和为48,前2n 项的和为60,则前3n 项的和为 。
3.已知等差数列{}n a 的前10项和为100,前100项和为10,则前110项和为 4.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,971043014S S S S ,则,=-== 5.(06全国II )设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若36S S =13,则612SS =A .310 B .13 C .18D .19(八).判断或证明一个数列是等差数列的方法: ①定义法:)常数)(*+∈=-N n d a a n n (1⇒{}n a 是等差数列②中项法:)221*++∈+=N n a a a n n n (⇒{}n a 是等差数列③通项公式法:),(为常数b k bkn a n +=⇒{}n a 是等差数列④前n 项和公式法:),(2为常数B A BnAn S n +=⇒{}n a 是等差数列例:1.已知数列}{n a 满足21=--n n a a ,则数列}{n a 为 ( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断 2.已知数列}{n a 的通项为52+=n a n ,则数列}{n a 为 ( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断3.已知一个数列}{n a 的前n 项和422+=n s n ,则数列}{n a 为( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断4.已知一个数列}{n a 的前n 项和22n s n =,则数列}{n a 为( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断 5.已知一个数列}{n a 满足0212=+-++n n n a a a ,则数列}{n a 为( )A.等差数列B.等比数列C.既不是等差数列也不是等比数列D.无法判断6.数列{}n a 满足1a =8,022124=+-=++n n n a a a a ,且 (*∈N n )①求数列{}n a 的通项公式;7.(01天津理,2)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =n 2,则{a n }是( ) A.等比数列,但不是等差数列 B.等差数列,但不是等比数列 C.等差数列,而且也是等比数列 D.既非等比数列又非等差数列 (九).数列最值(1)10a >,0d <时,n S 有最大值;10a <,0d >时,n S 有最小值; (2)n S 最值的求法:①若已知n S ,的最值可求二次函数的最值;可用二次函数最值的求法(n N +∈);②或者求出中的正、负分界项,即: 若已知n a ,则n S 最值时n 的值(n N +∈)可如下确定100n n a a +≥⎧⎨≤⎩或10n n a a +≤⎧⎨≥⎩。
例:1.等差数列{}n a 中,12910S S a =>,,则前 项的和最大。
2.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知 001213123<>=S S a ,, ①求出公差d 的范围,②指出1221S S S ,,, 中哪一个值最大,并说明理由。
3.(02上海)设{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项的和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误..的是( )<0=0 >S 5与S 7均为S n 的最大值4.已知数列{}n a 的通项9998--n n (*∈N n ),则数列{}n a 的前30项中最大项和最小项分别是5.已知}{n a 是等差数列,其中131a =,公差8d =-。
(1)数列}{n a 从哪一项开始小于0(2)求数列}{n a 前n 项和的最大值,并求出对应n 的值.(十).利用11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求通项.1.数列{}n a 的前n 项和21n S n =+.(1)试写出数列的前5项;(2)数列{}n a 是等差数列吗(3)你能写出数列{}n a 的通项公式吗2.设数列}{n a 的前n 项和为S n =2n 2,求数列}{n a 的通项公式;3.(2010安徽文)设数列的前n 项和,则的值为( )(A ) 15 (B) 16 (C) 49 (D )64 4、2005北京卷)数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,113n n a S +=,n =1,2,3,……,求a 2,a 3,a 4的值及数列{a n }的通项公式.三、等比数列等比数列定义一般地,如果一个数列从第二项起....,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 ≠,即:1n a +:(0)n a q q =≠(一)、递推关系与通项公式mn m n n n n n q a a q a a a a --+⋅=⋅==推广:通项公式:递推关系:111q 1. 在等比数列{}n a 中,2,41==q a ,则=n a 2. 在等比数列{}n a 中,712,a q ==则19_____.a =3.(07重庆文)在等比数列{a n }中,a 2=8,a 1=64,,则公比q 为( ) (A )2 (B )3 (C )4 (D )84.在等比数列{}n a 中,22-=a ,545=a ,则8a =5.在各项都为正数的等比数列{}n a 中,首项13a =,前三项和为21,则345a a a ++=( )A 33B 72C 84D 189(二)、等比中项:若三个数c b a ,,成等比数列,则称b 为c a 与的等比中项,且为ac b ac b =±=2,注:是成等比数列的必要而不充分条件.例:1.2+2-的等比中项为( )()1A ()1B - ()1C ± ()2D2.(2009重庆卷文)设是公差不为0的等差数列,且成等比数列,则的前项和=( )A .B .C .D .(三)、等比数列的基本性质,1.(1)q p n m a a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若),,,(*∈N q p n m 其中 (2))(2*+--∈⋅==N n a a a a a qm n m n n mn mn , (3){}n a 为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列. (4){}n a 既是等差数列又是等比数列⇔{}n a 是各项不为零的常数列.例:1.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 -(B 1()2C - 1()2D2. 在等比数列{}n a ,已知51=a ,100109=a a ,则18a =3.等比数列{}n a 的各项为正数,且5647313231018,log log log a a a a a a a +=+++=则( )A .12B .10C .8D .2+3log 54.(2009广东卷理)已知等比数列满足,且,则当时, ( ) A. B. C. D.(四)、等比数列的前n 项和,)1(11)1()1(111≠⎪⎩⎪⎨⎧--=--==q q qa a qq a q na S n n n例:1.已知等比数列}{n a 的首相51=a ,公比2=q ,则其前n 项和=n S2.(2006年北京卷)设4710310()22222()n f n n N +=+++++∈,则()f n 等于( )A .2(81)7n- B .12(81)7n +- C .32(81)7n +- D .42(81)7n +-3.(1996全国文,21)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+S 6=2S 9,求数列的公比q ;(五). 等比数列的前n 项和的性质若数列{}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. 例:1.(2009辽宁卷理)设等比数列{ }的前n 项和为,若 =3 ,则 =A. 2B.C.2.一个等比数列前n 项的和为48,前2n 项的和为60,则前3n 项的和为( ) A .83 B .108 C .75 D .633.已知数列{}n a 是等比数列,且===m m m S S S 323010,则, (六)、等比数列的判定法 (1)定义法:⇒=+(常数)q a a nn 1{}n a 为等比数列; (2)中项法:⇒≠⋅=++)0(221n n n n a a a a {}n a 为等比数列;(3)通项公式法:⇒⋅=为常数)q k q k a nn ,({}n a 为等比数列; (4)前n 项和法:⇒-=为常数)(q k q k S nn ,)1({}n a 为等比数列。