⎨ p+nq 数列1、数列中a n 与S n 之间的关系:a =⎧S1n S -S , (n = 1), (n ≥ 2). 注意通项能否合并。
⎩n n-12、等差数列:⑴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,即a n -a n-1=d ,(n≥2,n∈N+),那么这个数列就叫做等差数列。
⑵等差中项:若三数a、A、b 成等差数列⇔A =a +b 2⑶通项公式:a n =a1 + (n -1)d =a m + (n -m)d或a n =pn +q ( p 、q是常数).⑷前n 项和公式:S n =na1+n (n -1)d =n (a1+a n)2 2⑸常用性质:①若m +n =p +q (m, n, p, q ∈N +),则a m +a n =a p +a q ;②下标为等差数列的项(a k,a k+m,a k+2m, ),仍组成等差数列;③数列{a n+b}(,b为常数)仍为等差数列;④若{a n }、{b n }是等差数列,则{ka n } 、{ka n +pb n }{a }( p, q ∈N *) 、,…也成等差数列。
⑤单调性:{a n}的公差为d,则:ⅰ)d>0⇔{a n}为递增数列;ⅱ)d<0⇔{a n}为递减数列;ⅲ)d=0⇔{a n}为常数列;( k 、p 是非零常数)、⑥数列{ a n }为等差数列⇔a n =pn +q (p,q 是常数)⑦若等差数列{a n }的前n项和S n ,则S k 、S2k -S k 、S3k-S2k…是等差数列。
3、等比数列⑴定义: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。
⑵等比中项:若三数a、G、b 成等比数列⇒G2=ab, (ab 同号)。
反之不一定成立。
k k +m k +2m ⎨ ⑶通项公式: a = a q n -1 = a q n -mn 1 ma (1- q n )a - a q⑷前n 项和公式: S n =⑸常用性质11- q = 1 n1- q①若 m + n = p + q (m , n , p , q ∈ N + ),则 a m ⋅ a n = a p ⋅ a q ;② a , a , a , 为等比数列,公比为 q k(下标成等差数列,则对应的项成等比数列)③数列{a n } (为不等于零的常数)仍是公比为q 的等比数列;正项等比数列{a n } ;则{lg a n } 是公差为lg q 的等差数列;④若{a }是等比数列,则{ca },{a 2}⎧ 1 ⎫n n n⎨ a ⎬ ⎩ n ⎭{a r }(r ∈ Z ) 是等比数列,公比依次是 q ,q 2 1q r ., , nq⑤单调性:a 1 > 0, q > 1或a 1 < 0, 0 < q < 1 ⇒ {a n }为递增数列; a 1 > 0, 0 < q < 1或a 1 < 0, q > 1 ⇒ {a n }为递减数列; q = 1 ⇒ {a n } 为常数列; q < 0 ⇒ {a n } 为摆动数列;⑥既是等差数列又是等比数列的数列是常数列。
⑦若等比数列{a n }的前n 项和 S n ,则 S k 、 S 2k - S k 、 S 3k - S 2k … 是等比数列.4、非等差、等比数列通项公式的求法观察法:已知数列前若干项,求该数列的通项时,一般对所给的项观察分析,公式法:若已知数列的前n 项和 S n 与a n 的关系,求数列{a n }的通项a n 可用公式 a n = ⎧S 1S - S , (n = 1) , (n ≥ 2) 构造两式作差求解。
⎩ nn -1用此公式时要注意结论有两种可能,一种是“一分为二”,即分段式;另一种是“合二为一”,即a 1 和a n 合为一个表达,(要先分 n = 1 和 n ≥ 2 两种情况分别进行运算,然后验 证能否统一)。
累加法:形如 a n +1 = a n + f (n ) 型的递推数列(其中 f (n ) 是关于n 的函数)可构造:类型Ⅲ 类型Ⅱ 类型Ⅰ⎪ ⎪ ⎧an - a n -1 = f (n -1) ⎪a - a = f (n - 2) ⎪ n -1⎨ n -2⎪... ⎪⎩a 2 - a 1 = f (1)将上述n - 1个式子两边分别相加,可得: a n = f (n -1) + f (n - 2) +... f (2) + f (1) + a 1 , (n ≥ 2)①若 f (n ) 是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;② 若 f (n ) 是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;③若 f (n ) 是关于n 的二次函数,累加后可分组求和;④若 f (n ) 是关于n 的分式函数,累加后可裂项求和.累乘法:形如 a= a ⋅ f (n )⎛ a n +1 =⎫f (n ) 型的递推数列(其中 f (n ) 是关于n 的函数)可构n +1⎧ a n⎪ a n⎪ ⎝ an⎭= f (n -1) ⎪ n -1 ⎪ a n -1造: ⎪ a f (n - 2)⎨ n -2 ⎪... ⎪ a 2 = af (1) ⎩ 1 将上述n - 1个式子两边分别相乘,可得: a n = f (n -1) ⋅ f (n - 2) ⋅...⋅ f (2) f (1)a 1 , (n ≥ 2)有时若不能直接用,可变形成这种形式,然后用这种方法求解。
构造数列法:㈠形如 n +1 n q (其中 q 均为常数且 0 )型的递推式:(1) 若 p = 1时,数列{ a n }为等差数列;(2) 若q = 0 时,数列{ a n }为等比数列;(3) 若 p ≠ 1 且q ≠ 0 时,数列{ a n }为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.方法有如下两种:法一:设 a n +1 += p (a n + ) ,展开移项整理得 a n +1 = pa n + ( p -1),与题设类型Ⅴ 类型Ⅳ =⎩ ⎭a n +1 = pa n + q 比较系数(待定系数法)得=q , ( p ≠ 0) ⇒ a + q = p (a + q ) ⇒ a + q = p (a + q ) ,即p -1 n +1 p -1 n p -1 n p -1n -1 p -1⎧a + q ⎫构成以 a + q为首项,以 p 为公比的等比数列.再利用等比数列的通项公 ⎨ n p -1⎬ 1p -1 ⎩ ⎭ ⎧ q ⎫ 式求出⎨a n + p -1⎬的通项整理可得 a n .法二:由 a= pa+ q 得 a = pa+ q (n ≥ 2) 两式相减并整理得 a n +1 - a n= p , 即 n +1nnn -1 a - an n -1{a n +1 - a n }构成以 a 2 - a 1 为首项,以 p 为公比的等比数列.求出{a n +1 - a n }的通项再转化为类型Ⅲ(累加法)便可求出 a n .㈡形如 a n +1 n 1) 型的递推式:⑴当 ) 为一次函数类型(即等差数列)时:法一:设 a n + An + B = p [a n -1 + A (n -1) + B ] ,通过待定系数法确定 A 、B 的值,转化成以 a 1 + A + B 为首项,以 p 为公比的等比数列{a n + An + B } ,再利用等比数列的通项 公式求出{a n + An + B } 的通项整理可得 a n .法二:当 f (n ) 的公差为 d 时,由递推式得: a n +1 = pa n + f (n ) ,a n = pa n -1 + f (n -1) 两式相减得: a n +1 - a n = p (a n - a n -1 ) + d ,令b n = a n +1 - a n 得:b n = pb n -1 + d 转化为类型Ⅴ㈠求出 b n ,再用类型Ⅲ(累加法)便可求出 a n .⑵当 ) 为指数函数类型(即等比数列)时:法一:设 a n +f (n ) = p [a n -1 + f (n -1)],通过待定系数法确定的值,转化成以a 1 + f (1) 为首项,以 p 为公比的等比数列{a n + f (n )} ,再利用等比数列的通项公式求出{a n + f (n )} 的通项整理可得 a n .法二:当 f (n ) 的公比为q 时,由递推式得: a n +1 = pa n + f (n ) ——①,a n = pa n -1 + f (n -1) ,两边同时乘以q 得 a n q = pqa n -1 + qf (n -1) ——②,由①②两式相n +1 n n +1 n 1 n +1 nn +减得 a- a q = p (a - qa ) ,即 a n +1 - qa n = p ,在转化为类型Ⅴ㈠便可求出 a . n +1 n n n -1 a - qa nn n -1法三:递推公式为 a = pa + q n (其中 p ,q 均为常数)或 a = pa + rq n(其中p ,q, r 均为常数)时,要先在原递推公式两边同时除以q n +1 ,得:a n +1= p • an + , qn +1q q n q引入辅助数列{b }(其中b =a n),得: b = p b + 1 再应用类型Ⅴ㈠的方法解决。
nnq nn +1q n q⑶当 f (n ) 为任意数列时,可用通法:在 a= pa + f (n ) 两边同时除以 p n +1 可得到 a n +1 = an + f (n ) ,令 a n = b ,则 n +1 np n +1 p n p n +1 p n nb = b f (n ) ,在转化为类型Ⅲ(累加法),求出b之后得 a = p n b .n +1 n p n +1n n n对数变换法:形如 a = pa q ( p > 0, a > 0) 型的递推式: 在原递推式 a= pa q 两边取对数得lg a= q lg a + lg p ,令b = lg a 得:n +1n +1nnnb n +1 = qb n + lg p ,化归为 an +1 = pa n + q 型,求出b n 之后得 a =10b n .(注意:底数不一定要取 10,可根据题意选择)。
倒数变换法:形如 a n -1 - a n = pa n -1a n ( p 为常数且 p ≠ 0 )的递推式:两边同除于 a n -1a n ,转化为1 = 1 + p 形式,化归为 a = pa + q 型求出 1 的表达式,再求a ;a n a n -1n +1 n n a n还有形如a= ma n 的递推式,也可采用取倒数方法转化成 1 = m 1 + m 形式,化归 n +1 pa + q a q a pn 为 a n +1 = pa n + q 型求出 1 的表达式,再求a n .a nn +1 n形如 a n +2 = pa n +1 + qa n 型的递推式:用待定系数法,化为特殊数列{a n - a n -1} 的形式求解。