数列单元易错题分析赵玉苗整理1、如何判断等差数列、等比数列?等差数列、等比数列的通项公式和求和公式如何推导?2、解决等差(等比)数列计算问题通常的方法有哪两种?① 基本量方法:抓住)(,1q d a 及方程思想; ②利用等差(等比)数列性质).[问题]:在等差数列{}n a 中,369181716-==++a a a a ,其前n S n 项的和为,()求1n S 的最小值;()n n a a a T +++= 212求3、解决一些等比数列的前n 项和问题,你注意到要对公比1=q 及1≠q 两种情况进行讨论了吗?4、在“已知n S ,求n a ”的问题中,你在利用公式1--=n n n S S a 时注意到2≥n 了吗?(1=n 时,应有11S a =)5、解决递推数列问题通常有哪两种处理方法?(①猜证法;②转化为等差(比)数列问题)[问题]:已知:.,32,111n nn n a a a a 求+==-6、你知道nn q ∞→lim 存在的条件吗?()11≤<-q ,你理解数列、有穷数列、无穷数列的概念吗?你知道无穷数列}{n a 的前n 项和与所有项的和的不同吗?什么样的无穷等比数列的所有项的和必定存在?7、数列的求和问题你能够找到一些办法吗?(倒序相加法、错位相减法、拆项裂项法)*8数学归纳法证明问题的基本步骤是什么?你注意到“用数学归纳法证明中,必须用上归纳假设”吗?1、自然数有关的命题常用数学归纳法证明,其步骤是:(1)验证命题对于第一个自然数n =n 0 (k ≥n 0)时成立;(2)假设n=k 时成立,从而证明当n=k+1时命题也成立,(3)得出结论.2、.(1)、(2)两个步骤在推理中的作用是:第一步是递推的基础,第二步是递推的依据,二者缺一不可。
第二步证明时要一凑假设,二凑结论. 例题选讲1、不能正确地运用通项与前n 项和之间的关系解题:例1、已知数列{a n }的前n 项和S n ,求通项公式a n :(1)S n =5n 2+3n ;(2)S n =n3-2;【错解】由公式a n =s n -s n -1得:(1)a n =10n -2; (2)123n n a -=⋅【分析】应该先求出a 1,再利用公式a n =s n -s n -1()2n ≥求解. 【正解】(1)a n =10n -2; (2)11 (1)23 (2)n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩2、忽视等比数列的前n 项和公式的使用条件:例2、求和:(a -1)+(a 2-2)+(a 3-3)+…+(a n -n ) .【错解】S =(a +(a 2+a 3+…+a n) -(1+2+3+…+n )=(1)(1)12na a n n a -+--.【分析】利用等比数列前n 项和公式时,要注意公比q 的取值不能为1.【正解】S =(a +(a 2+a 3+…+a n ) -(1+2+3+…+n )当a =1时,S =22n n -;当1a ≠时,S =(1)(1)12n a a n n a -+--3、 忽视公比的符号例3、已知一个等比数列{}n a 前四项之积为116,求这个等比数列的公比.【错解】四个数成等比数列,可设其分别为33,,,,a a aq aq q q则有4116a a aq q⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩1q =或1q =,故原数列的公比为23q =+23q =-【分析】按上述设法,等比数列{}n a 的公比是2q ,是正数,四项中各项一定同号,而原题中无此条件,所以增加了限制条件。
【正解】设四个数分别为23,,,,a aq aq aq则462116a q aq aq ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,()42164q q ∴+= 由0q >时,可得2610,3q q q -+=∴=±当0q <时,可得21010,5q q q ++=∴=--变式、等比数列}{n a 中,若93-=a ,17-=a ,则5a 的值(A )是3或-3 (B ) 是3 (C ) 是-3 (D )不存在【错解】 }{n a 是等比数列, ∴3a ,5a ,7a 成等比,)1)(9(25--=a =9,35±=∴a选A【分析】3a ,5a ,7a 是}{n a 中的奇数项,这三项要同号。
错解中忽视这一点。
【正解】C4、 (见手写P 13-25 13)5、 (见手写P 14-25 14)6、缺乏整体求解的意识例6、一个只有有限项的等差数列,它的前5项的和为34,最后5项的和为146,所有项的和为234,求7a【错解】设该数列有n 项且首项为a 1,末项为a n ,公差为d则依题意有 51034151014622234311a d a d a an n n+=-=+⋅=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪()()(),三个方程,四个未知数,觉得无法求解。
【分析】 在数列问题中,方程思想是常见的思想,使用时,经常使用整体代换的思想。
错解中依题意只能列出3个方程,而方程所涉及的未知数有4个,没有将a a n 1+作为一个整体,不能解决问题。
事实上,本题求a 7,而没有要求其他的量,只要巧用等差中项的性质,21317a a a +=,求出131a a +即可。
知识的灵活应用,来源于对知识系统的深刻理解。
【正解】设该数列有n 项且首项为a 1,末项为a n ,公差为d 则依题意有51034151014622234311a d a d a an n n+=-=+⋅=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪()()(),()()12+可得 a a n 136+=,代入(3)有n =13 , 从而有a a 11336+=, 又所求项a 7恰为该数列的中间项,∴=+==a a a 7113236218 例7 (1)设等比数列{}n a 的全n 项和为n S .若9632S S S =+,求数列的公比q .错误解法 ,2963S S S =+ q q a q q a q q a --⋅=--+--∴1)1(21)1(1)1(916131,.012(363)=整理得--q q q1q 24q ,0)1q )(1q 2(.01q q 20q 33336=-=∴=-+∴=--≠或得方程由。
错误分析 在错解中,由qq a q q a q q a --⋅=--+--1)1(21)1(1)1(916131,01q q 2(q 363)=整理得--时,应有1q 0a 1≠≠和。
在等比数列中,01≠a 是显然的,但公比q 完全可能为1,因此,在解题时应先讨论公比1=q 的情况,再在1≠q 的情况下,对式子进行整理变形。
正确解法 若1=q ,则有.9,6,3191613a S a S a S ===但01≠a ,即得,2963S S S ≠+与题设矛盾,故1≠q .又依题意 963S 2S S =+ ⇒ qq a q q a q q a --⋅=--+--1)1(21)1(1)1(916131⇒ 01q q 2(q 363)=--,即,0)1)(12(33=-+q q 因为1≠q ,所以,013≠-q 所以.0123=+q 解得 .243-=q 说明 此题为1996年全国高考文史类数学试题第(21)题,不少考生的解法同错误解法,根据评分标准而痛失2分。
例题7 已知等比数列{a n }的前n 项和为S n .(Ⅰ)若S m ,S m +2,S m +1成等差数列,证明a m ,a m +2,a m +1成等差数列; (Ⅱ)写出(Ⅰ)的逆命题,判断它的真伪,并给出证明. 证 (Ⅰ) ∵S m +1=S m +a m +1,S m +2=S m +a m +1+a m +2.由已知2S m +2=S m +S m +1,∴ 2(S m +a m +1+a m +2)=S m +(S m +a m +1),∴a m +2=-12a m +1,即数列{a n }的公比q =-12.∴a m +1=-12a m ,a m +2=14a m ,∴2a m +2=a m +a m +1,∴a m ,a m +2,a m +1成等差数列.(Ⅱ) (Ⅰ)的逆命题是:若a m ,a m +2,a m +1成等差数列,则S m ,S m +2,S m +1成等差数列.设数列{a n }的公比为q ,∵a m +1=a m q ,a m +2=a m q 2.由题设,2a m +2=a m +a m +1,即2a m q 2=a m +a m q ,即2q 2-q -1=0,∴q =1或q =-12.当q =1时,A ≠0,∴S m , S m +2, S m +1不成等差数列.逆命题为假. 例题8 已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=-13,62212-=+-++n a a a n n n (Ⅰ)设}{,1n n n n b a a b 求数列-=+的通项公式; (Ⅱ)求n 为何值时,n a 最小(不需要求n a 的最小值)解:(I )622,1121-=-=+-∴-=++++n b b a a a a a b n n n n n n n n87)()1(6)1()1(6)]1(...21[2162,....,6)2(2,6)1(2212112211--=-+---=∴---+++=---=---=---=-∴---n n a a n n n b n n b b n b b n b b n b b n n n n n n 个等式相加,得将这 即数列{b n }的通项公式为872--=n n b n(Ⅱ)若a n 最小,则00.1111≥≤≤≤+-+-n n n n n n b b a a a a 且即且⎪⎩⎪⎨⎧≤----≥--∴08)1(7)1(08722n n n n 注意n 是正整数,解得8≤n ≤9 ∴当n=8或n=9时,a n 的值相等并最小例题9 已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c 关于点(1,1)成中心对称,且f '(1)=0. (Ⅰ)求函数f (x )的表达式;(Ⅱ)设数列{a n }满足条件:a 1∈(1,2),a n +1=f (a n )求证:(a 1- a 2)·(a 3-1)+(a 2- a 3)·(a 4-1)+…+(a n - a n+1)·(a n +2-1)<1 解:(Ⅰ)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c 关于点(1,1)成中心对称,所以x 3+ax 2+bx +c +(2-x )3+a (2-x )2+b (2-x )+c =2对一切实数x 恒成立.得:a =-3,b +c =3, 对由f '(1)=0,得b=3,c=0,故所求的表达式为:f (x )= x 3-3x 2+3x . (Ⅱ) a n +1=f (a n )= a n 3-3 a n 2+3 a n (1)令b n =a n -1,0<b n <1,由代入(1)得:b n +1=3n b ,b n =131-n b ,∴ 1>b n >b n +1 >0 (a 1-a 2)·(a 3-1)+(a 2-a 3)·(a 4-1)+…+(a n -a n +1)·(a n +2-1)=∑=++⋅-nk k k kb b b121)(<∑=+-nk k kb b11)(=b 1-b n +1<b 1<1。