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高一数学必修五知识方法回顾(三)
数列(二)
一、基础知识
1.求数列的前项和的方法
(1)公式法
(i)等差数列的前项和公式
① =② .
(ii)等比数列的前项和公式
当时,;
当时,③ =④ .
(2)分组求和:把一个数列分成几个可以直接求和的数列.
(3)拆项相消:有时把一个数列的通项公式分成两项差的形式,相加过程中消去中间项,只剩有限项再求和.
(4)错位相减:适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和.
(5)倒序相加:把数列正着写和倒着写再相加,例如等差数列前项和公式的推导方法.
2.常见的拆项公式
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7)若为等差数列,公差为(),则
3.常见数列的前项和
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)
参考答案:①;②;③;④
二、基本方法
方法1 错位相减法求和
1.一般地,如果数列是等差数列,是等比数列,求数列的前项和时,可采用错位相减法.
2.用错位相减法求和时,应注意:
(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形.
(2)在写出“”与“”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便于下一步准确地写出“”的表达式.
(3)应用等比数列求和公式必须注意公比这一前提条件,如果不能确定公比是否为1,应分两种情况进行讨论,这在以前的高考中经常考查.
例1 已知首项都是1的两个数列,满足.
(1)令,求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
方法2 裂项相消法求和
1.对于裂项后明显有能够相消的项的一类数列,在求和时常用“裂项法”,分式数列的求和多用此法.
2.利用裂项相消法求和时,应注意抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项,有些情况下,裂项时需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项相等.
例2 正项数列的前项和满足:.
(1)求数列的通项;
(2)令,数列的前项和为,证明:对于任意的,都有.
三、习题归类跟踪
1.已知等差数列的前项和为,,,则数列的前100项和为( )
A. B. C. D.
2.已知为等差数列,其公差为,且是与的等比中项,为的前项和,,则的值为( )
A. B. C. D.
3.已知数列的通项公式为,是数列的前项和,则( )
A.0 B. C. D.
4.设是数列的前项和,且,则
5.已知等比数列是递增数列,是的前项和,若是方程的两个根,则
6.已知是等差数列,,公差,为其前项和,若,,
成等比数列,则
7.已知等差数列满足,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)记为数列的前项和,是否存在正整数,使得?若存在,求的最小值;若不存在,说明理由.
8.为数列的前项和,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
9.已知是等差数列,其前项和为,是等比数列,且,,.
(1)求数列与的通项公式;
(2)记,,证明.
10.已知等差数列前三项的和为,前三项的积为8.
(1)求等差数列的通项公式;
(2)若成等比数列,求数列的前项和.
11.数列满足:.
(1)求的值;
(2)求数列的前项和;
12.已知等差数列的公差为2,前项和为,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
高一数学必修五知识方法回顾(三)
数列(二)参考答案
例1 解析:(1)因为,(,所以,即.
所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列.
故.
(2)由知,
于是数列的前项和.
,
相减得,
所以.
例2 解析:(1)由,得.
由于是正项数列,所以,.
于是,时,.
综上,数列的通项.
(2)证明:由于,,
则.
所以
.
三、习题归类跟踪
1.A 解析:由及得,
∴ ,,∴,,所以数列的前100项和,故选A.
2.D 解析:由题意得,又公差,
∴,∴,
∴,
故选D.
3.B 解析
所以
4.答案:
解析:∵,∴,
又由,知,∴,
∴是等差数列,且公差为,而,∴,
∴.
5. 63 解析:,是方程的两个根且是递增数列,故,,故公比,.
6. 64 解析:由成等比数列,得,即,
解得(舍去),.
7.解析 (1)设数列的公差为,依题意,,,成等比数列,故有,
化简得,解得或.
当时,;
当时,,
从而得数列的通项公式为或.
(2)当时,,显然,
此时不存在正整数,使得成立.
当时,.
令,即,
解得或(舍去)
此时存在正整数,使得成立,
的最小值为41.
综上,当时,不存在满足题意的;
当时,存在满足题意的,其最小值为41.
8.解析:(1)由,可知.
可得,即
.
由于,可得.
又,解得(舍去)或
所以是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为.
(2)由可知.
设数列的前项和为,则
9.解析 (1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为.
由,得,,.
由条件,得方程组解得
所以.
(2)证法一:
由(1)得, ①
②
由②—①,得
.
而,
故,.
证法二:数学归纳法
(i)当时,,,故等式成立
(ii)假设当时等式成立,即,则当时有:
,
即,因此时等式也成立.
由(i)和(ii),可知对任意,成立
10.解析 (1)设等差数列的公差为,则,,由题意得
解得或
所以由等差数列通项公式可得
或.
故或.
(2)当时,,,分别为,,,不成等比数列;
当时,分别为,
成等比数列,满足条件.
故
记数列的前项和为.
当时,;当时,;
当时,
.
当时,满足此式
综上,
11.解析:(1)当时,;当时,,解得;
当时,,解得.
(2)当时, ①
②
由①~②得,,所以,
经检验,也适合上式,所以()
所以数列是以1为首项,为公比的等比数列.
所以.
12.解析:(1)因为,,
,
由题意得,
解得,所以.
(2)
当为偶数时,
.
当为奇数时,
.
所以.
(或)