数列
一、数列的定义: 按一定顺序排列成的一列数叫做数列. 记为:{a n }.即{a n }: a 1, a 2, … , a n .
二、通项公式:用项数n 来表示该数列相应项的公式,叫做数列的通项公式。
1、本质:数列是定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数. 2、通项公式: a n =f(n)是a n 关于n 的函数关系. 三、前n 项之和:S n = a 1+a 2+…+a n
注 求数列通项公式的一个重要方法: ⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11
n s s n s a n n
n
例1、已知数列{100-3n},
(1)求a 2、a 3;(2)此数列从第几项起开始为负项.
例2 已知数列{}n a 的前n 项和,求数列的通项公式:
(1) n S =n 2+2n ; (2) n S =n 2-2n -1. 解:(1)①当n≥2时,n a =n S -1-n S =(n 2+2n)-[(n -1)2+2(n -1)]=2n+1; ②当n=1时,1a =1S =12+2×1=3;
③经检验,当n=1时,2n+1=2×1+1=3,∴n a =2n+1为所求. (2)①当n≥2时,n a =n S -1-n S =(n 2-2n -1)-[(n -1)2+2(n -1)-1]=2n -3; ②当n=1时,1a =1S =12-2×1-1=-2; ③经检验,当n=1时,2n -3=2×1-3=-1≠-2,∴
n a =⎩
⎨⎧≥-=-)2(32)
1(2n n n 为所求. 注:数列前n 项的和n S 和通项n a 是数列中两个重要的量,在运用它们的关系式1n n n a S S -=-时,一定要注意条件2n ≥ ,求通项时一定要验证1a 是否
适合
例3 当数列{100-2n}前n 项之和最大时,求n 的值.
分析:前n 项之和最大转化为1
0n n a a +≥⎧⎨≤⎩.
等差数列
1.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.即:)()(1•+∈=-N n d a a n n 常数
2.通项:d n a a n )1(1-+=,推广:d m n a a m n )(-+=.
3.求和:
d n n na a a n S n n 2
)
1(2)(11-+=+=.(关于n 的没有常数项的二次函数). 4.中项:若a 、b 、c 等差数列,则b 为a 与c 的等差中项:2b=a+c 5.等差数列的判定方法
(1)定义法: )()(1•+∈=-N n d a a n n 常数 (2)中项法:212+++=n n n a a a (3)通项法:d n a a n )1(1-+= (4)前n 项和法:Bn An S n +=2 练习:已知数列{ a n }满足:a 1=2,a n = a 1+n +3,求通项a n .
例1 在等差数列{}n a 中,已知.,63,6,994n S a a n 求=-==
解:设首项为1a ,公差为d ,
则⎩⎨⎧-==⎩
⎨⎧+=-+=3188639111d a d a d a 得76:)1(23
1863==--==∴n n n n n S n
或得 例2(1)设{a n }是递增等差数列,它的前3项之和为12,前3项之积为48,求这个数列的首项.
分析2:三个数成等差数列可设这三个数为:a -d ,a ,a+d
拓展:(1)若n+m=2p ,则a n +a m =2a p .
推广:从等差数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等差数列。
如:
14710,,,,a a a a ⋅⋅⋅(下标成等差数列)
(2)等和性:m n p q a a a a +=+*(,,,,)m n p q N m n p q ∈+=+ (3) ,,,232n n n n n S S S S S --组成公差为d n 2的等差数列. (4)a n =a m +(n -m )d
例1 (1)已知a 3+a 11=20,求a 7.
(2)已知3a +4a +5a +6a +7a =450, 求2a +8a 及前9项和9S .
解 由等差中项公式:3a +7a =25a , 4a +6a =25a
由条件3a +4a +5a +6a +7a =450, 得:55a =450, ∴2a +8a =25a =180.
9S =199
()2
a a +810
等比数列
1.定义与定义式:从第二项起,每一项与它前一项的比等于同一个常数的
数列称作等比数列.)(1
为不等于零的常数
q q a a n
n =+ 2.通项公式:11-=n n q a a ,推广形式:m n m n q a a -=.
3.前n 项和:⎪⎩⎪⎨⎧≠≠--=--==)10(11)1()1(111q q q q a a q
q a q na S n n
n 且
注:应用前n 项和公式时,一定要区分11≠=q q 与的两种不同情况,必要的时候要分类讨论.
4.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.即ab G =2
(G =.
5.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 n
n ,则数列{}n a 是等比数列.
②等比中项:对于数列{}n a ,若2
12++=n n n a a a ,则数列{
}n a 是等比数列. 例1 等比数列中1a =2, 3a =8,求通项公式;
解:2
42
13±=⇒=⇒=q q q a a n n n n n n a a )2()2)(2(22)2(11-=--=-=-=∴--或
例2 在等比数列{a n }中,S 4=1,S 8=3,则a 17+a 18+a 19+a 20.
解 解方程组可得:q 4
=2,1
11a q =--,
解法2 由n S ,n S 2-n S ,n S 3-n S 2,…成等比数列计算.
在等比数列{}n a 中有如下性质: (1)若n+m=2p ,则a n a m =(a p )2。
推广:从等比数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等比数列。
如:
14710,,,,a a a a ⋅⋅⋅(下标成等差数列)
(2)等积性:m n p q a a a a ⋅=⋅(,,,,m n p q m n p q N *
+=+∈).
(3)a n =a m q m n -
例1 在等比数列{}n a 中,1633a a +=,3432a a ⋅=,1n n a a +<, (1)求n a ;(2)若12lg lg lg n n T a a a =+++,求n T .
解(1)62n n a -= (2)2111
()lg 222
n T n n =-+
例2 1237a a a ++=,1238a a a ⋅⋅=,求n a .
解:设{a n }的公比为q ,由题意知
⎪⎩⎪⎨⎧=⋅⋅=++,8,7211
12
111q a q a a q a q a a 解得⎩⎨⎧==2,11q a 或⎪⎩
⎪⎨⎧==.21,41q a ∴1
2n n a -=或31()2n n a -=
数列综合运用
例1 公差不为零的等差数列的第二、三、六项成等比数列,求公比q .
解: 设等差数列的通项a n = a 1+(n -1)d (d≠0).
根据题意得 a 32 = a 2a 6 即(a 1+2d)2 = (a 1+d)(a 1+5d),
解得 d a 211-=. 所以.32
1
221
21123=+-+-
=++==d
d d
d d a d a a a q
例2 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个书的和是12,求这四个数.
解:设这四个数为:2
()
,,,a d a d a a d a +-+,则2
()16212
a d a d a a d ⎧+-+=⎪⎨
⎪+=⎩
解得:48a d =⎧⎨=⎩或9
6a d =⎧⎨=-⎩
,所以所求的四个数为:4,4,12,36-;或15,9,3,1.。