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必修五知识方法回顾(二)
数列一
一、基础知识
(一)数列的定义
(1)按照① 的一列数叫做数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项,排在第一位的数称为这个数列的第一项,也叫② .
(2)数列与函数的关系
从函数观点看,数列可以看成:以正整数集N*或N*的有限子集|1,2,3,…,n|为定义域的函数,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值.
2.数列的分类
3.通项公式
如果数列的第项与序号之间的关系可以用一个式子:来表示,那么这个公式叫做这个数列的⑥ .
4.递推公式
如果已知数列的⑦ (或前几项),且从第二项(或某一项)开始任何一项与它的前一项(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做数列的递推公式.
5.数列的前项和及其与通项的关系
(1);
(2)⑧ .
注意:利用与的关系求时,一定要验证“”的情况.
参考答案
①一定顺序排列 ②首项 ③有限 ④无限 ⑤< ⑥通项公式
⑦第一项 ⑧
(二)等差数列
(Ⅰ)等差数列的有关概念
1.定义
一般性,如果一个数列从① 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② ,通常用字母③ 表示.
2.通项公式
如果等差数列的首项为,公差为,那么它的通项公式是④ .
3.等差中项
如果⑤ ,那么叫做与的等差中项.
4.前项和公式
设等差数列的公差为,则其前项和⑥ 或⑦ .
(Ⅱ)等差数列的性质
1.等差数列的常用性质
(1)通项公式的推广:.
(2)若是等差数列,且,则.
(3)若是等差数列,公差为,则也是等差数列,公差为.
(4)若,是等差数列,则(是常数)仍是等差数列.
(5)若是等差数列,则,,,…(组成公差为的等差数列.
2.与等差数列各项的和有关的性质
(1)若是等差数列,则也是等差数列,其首项与的首项相同,公差是的公差的.
(2)分别为的前项,前项,前项的和,则成等差数列.
(3)关于非零等差数列奇数项和与偶数项和的性质
若项数为,则,.
若项数为,则,,,.
(4)若两个差数列数、的前项和分别为、,则.
参考答案
①第二项 ②公差 ③ ④,
⑤ ⑥ ⑦
(三)等比数列
1.等比数列的有关概念
(1)定义:一般地,如果一个数列从① 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② ,通常用字母③ 表示.
(2)通项公式:如果等比数列的首项为,公比为,则它的通项公式是④ .
(3)等比中项:如果三个数,,成等比数列,则叫做和的⑤ ,且,即⑥ .
(4)前项和公式:
2.等比数列的性质
已知等比数列的前项和为.
(1)数列,,(是等比数列),,等也是等比数列.
(2)数列,,,,仍是等比数列.
(3)若,则⑧
特别地,若,则⑨
(4)=
(5)当的公比(或且为奇数)时,数列,,,…是等比数列.
(6)当是偶数时,;
当是奇数时,
参考答案:
①第二项 ②公比 ③ ④ ⑤等比中项
⑥ ⑦ ⑧ ⑨
二、基本方法
方法1 利用与的关系求通项
利用求通项时,要注意检验的情况.
方法2 利用递推关系求数列的通项
已知数列的递推关系,求数列的通项时,通常利用累加法、累乘法、构造法求解.
1.形如时,用累加法求解.
2.形如时,用累乘法求解.
3.形如时,构造等差数列求解,形如时,构造等比数列求解.
例1 根据下列条件,确定数列的通项公式
(1);
(2),;
(3),.
方法3 利用通项公式求数列最大(小)项的常用方法求数列最大项、最小项的常用方法:
(1)增减性法:利用数列的增减性求解.
(2)转折项法:利用不等式组求最大项;利用不等式组求最小项.
例2 已知数列的通项公式是,试问该数列中有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;若没有,请说明理由.
方法4 等差数列的基本运算
等差数列的基本运算方法
(1)等差数列可以由首项和公差确定,所有关于等差数列的计算和证明,都可围绕和进行.
(2)对于等差数列问题,一般给出两个条件,就可以通过列方程(组)求出,.如果再给出第三个条件,就可以完成,,,,的“知三求二”问题.
例3 等差数列的前项和为,若,则等于( )
A.8 B.10 C.12 D.14
方法5 等差数列前项和的最值问题
求等差数列的前项和的最值的方法:
例4 等差数列中,设为其前项和,且,则当为多少时,最大?= .
方法6 等比数列的基本运算
等比数列的基本运算方法
(1)等比数列可以由首项和公比确定,所有关于等比数列的计算和证明,都可围绕和进行.
(2)对于等比数列问题,一般给出两个条件,就可以通过列方程(组)求出,.如果再给出第三个条件就可以完成的“知三求二”问题.
例5 在各项均为正数的等比数列中,若,,则的值是
方法7 等差、等比数列综合问题的解法
(1)在解决等差、等比数列综合问题时,经常采用“巧用性质、整体考虑、减少运算量”的方法,但用“基本量法”并树立“目标意识”“需要什么,就求什么”,往往能取得与“巧用性质”相同的解题效果.
(2)等差数列与等比数列之间是可以相互转化的,即为等差数列(且
)为等比数列;为正项等比数列且)为等差数列.
例6 数列是等差数列,若构成公比为的等比数列,则 .
三、习题归类跟踪
1.已知数列的前项和满足:,且,那么( )
A.1 B.9 C.10 D.55
2.设等差数列的公差为,若数列为递减数列,则( )
A. B. C. D.
3.已知是等差数列,公差不为零,前项和是,若成等比数列,则( )
A. B.
C. D.
4.设等差数列的前项和为,,,,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.已知等比数列满足,则( )
A.21 B.42 C.63 D.84
6.等比数列的前项和为,已知,,则( )
A. B. C. D.
7.等比数列中,,,则数列的前8项和等于( )
A.6 B.5 C.4 D.3
8.定义在上的函数,如果对于任意给定的等比数列,仍是等比数列,则称为“保等比数列函数”,现有定义在上的如下函数:
①;②;③;④.
则其中是“保等比数列函数”的的序号为( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
9.设是公差为的无穷等差数列的前项和,则下列命题错误的是( )
A.若,则数列有最大项
B.若数列有最大项,则
C.若数列是递增数列,则对任意,均有
D.若对任意,均有,则数列是递增数列
10.设是等差数列,下列结论中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
11.若数列的前项和,则的通项公式是
12.若等差数列满足,,则当 时,的前项和最大.
13.若等比数列的各项均为正数,且,则
14.在正项等比数列中,,则的最小值是
15.设数列的前项和,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求使得成立的的最小值.
16.在等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)对任意,将数列中落入区间内的项的个数记为,求数列的前项和.
17.设数列的前项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)若数列满足,求的前项和.
18.设等差数列的前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,且(为常数),令(),求数列的前项和.
19.已知数列满足.
(1)证明是等比数列,并求的通项公式;
(2)证明.
高一数学必修五知识方法回顾(二)
例1 解析(1)因为,所以,
所以.
当时,,符合上式,所以.
(2)因为,
所以,,,
由累乘法可得.
又符合上式,∴.
(3)因为,所以,所以
,所以数列为等比数列,公比,又,
所以,所以.
例2 解析 解法一:∵,
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即,
∴该数列中有最大项,为第9、10项,
且.
解法二:根据题意,令,
即解得.
又,
∴或,
∴该数列中有最大项,为第9、10项,
且.
例3 解析:∵,
∴.
∵,∴.
∴.故选C.
例4 解析:解法一:由,可得,即.
从而,
因为,所以.
故当时,最大.
解法二:由解法一可知,.
要使最大,则有
即
解得,故当时,最大.
解法三:由,可得,
即,
故,又由,可知,
所以,,所以当时,最大.
例5 解析:由,两边都除以,得,即,∴.
∵,∴.
答案:4
例6 解析:设的公差为,则,,由题意可得
∴,
∴,
∴,∴,
∴公比.
答案:1
三、习题归类跟踪
1.A 解析:,故选A.
2.C 解析:为递减数列,可知也为递减数列,又
,故,故选C.
3.B 解析:由,得,整理得,又,∴,又∵,∴,故选B.
4.C 解法一:∵,,,
∴,,∴公差,
由.
得
由①得,代入②可得.
解法二:∵数列为等差数列,且前项和为,
∴数列也为等差数列
∴,即,解得.
经检验为原方程的解,故选C.
5.B 解析:设的公比为,由,得,解得(负值舍去).
∴
6.C 解析:由已知条件及得,
设数列的公比为,则.
所以,得,故选C.
7.C 解析:由题意知,
∴数列的前8项和等于
.故选C.
8.C 解析:验证①,③,∴①③为“保等比数列函数”,故选C.
9.C 解析:因为,所以是关于的二次函数,当时,有最大值,即数列有最大项,故命题正确,若有最大项,即对于,有最大值,故二次函数图象的开口要向下,即,故命题正确.而若,则数列为递增数列,此时,故C命题错误.若对于任意的,均有,则,且对于恒成立,∴,即命题D正确,故选C.
10. C 解析:因为为等差数列,所以,当时,得公差
,∴,∴,∴,即,故选C.
11. 解析:由得:当时,
,∴当时,,
又时,,,
∴
12.答案:8
解析:根据题意知,即.
又,∴,∴当时,的前项和最大.
13.答案:50
解析:因为等比数列中,,所以由,可解得
.
所以
14.答案:20
解析:设等比数列的公比为,则由条件,得,,据知,,从而
,
当且仅当,即时取等号,故的最小值为20.
15.解析:(1)由已知,
有,
即.
从而,.
又因为成等差数列,
即.
所以,解得.
所以,数列是首项为2,公比为2的等比数列.
故.
(2)由(1)得,
所以
由,得,即.
因为,
所以.
于是,使成立的的最小值为10.
16.解析 (1)因为是一个等差数列,
所以,.
设数列的公差为,则,故.
由得,即.
所以.
(2)对,若,则
因此,故得,
于是
17.解析:(1)因为,所以,故,
当时,,
此时,即,所以
(2)因为,所以,
当时,.
所以;
当时,
,
所以,
两式相减,得
所以.
经检验,时也适合.
综上可得
18.解析:(1)设等差数列的公差为.
由,得
解得,
因此
(2)由题意知:
所以时,
故
所以
则,
两式相减得
.
整理得.
所以数列的前项和.
19.解析 (1)由得.
又,所以是首项为,公比为3的等比数列.
,因此的通项公式为.
(2)由(1)知.
因为当时,,所以.
于是
.
所以.