等差等比数列的性质总结

余年寄山水
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2021年02月10日 15:26
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-

2021年2月10日发(作者:大通智胜佛)



一、等差数列



1.

< br>等差数列的定义:


a


n



a


n



1

< p>


d


(


d


为常数)


(


n



2


)


;




2


.等差数列通项公式:




a


n



a


1



(< /p>


n



1)


d



dn



a


1



d


(

< p>
n



N


*


)



,


< p>
首项


:


a


1


,公差


:d


,末项


:


a


n




推广:



a


n



a


m



(


n



m


)


d


.



从而


d




3


.等差中项



(


1


)如果


a


,


A


,


b


成 等差数列,那么


A


叫做


a


与


b


的等差中项.即:


A< /p>



(


2


)等差中 项:数列



a


n



是等差数列



2

< br>a


n



a


n


-


1



a


n



1


(


n



2


)



2


a


n



1



a

< br>n



a


n



2




4


.


等差数列的前


n

项和公式:



a



b


或


2


A


a



b



2


a


n



a


m


;



n



m


S


n



n


(

< br>a


1



a


n


)


n


(


n



1)


d


1< /p>



na


1



d



n


2



(


a


1



d


)


n

< br>


An


2


Bn



2


2


2


2


(其中


A


、


B


是常数,所以当


d


≠


0


时,


S


n


是关于


n


的二次式且常数项 为


0


)



特别 地,当项数为奇数


2


n



1


时,


a


n



1


是项数为


2n+1


的等差数列的中间项



S

2


n



1




2


n


< /p>


1





a


1



a


2


n



1




2



2


n

< br>


1



a


n



1


(项数为奇数的等差数列的各 项和等于项数乘以中间项)





5


.


等差数列的判定方法

< br>


(


1


)



定义法:若


a


n



a


n



1



d


或


a


n



1



a


n



d

< br>(


常数


n


N


)





a


n



是等 差数列.



⑶数列



a


n



是等差数列

< p>


a


n



kn



b


(其中


k


,


b


是常数)。



(


2


)



等差中项:数列



a


n



是等差数列


< br>2


a


n



a


n


-


1



a


n



1


(


n



2


)



2


a


n



1


< br>a


n



a


n



2


.



(


4


)数列



a


n



是等差 数列



S


n



An


2



Bn


,


(其中


A


、


B


是常数)。




6


.


等差数 列的证明方法



定义法:若


a


n



a


n

< p>


1



d


或


a


n


1



a


n



d


(


常数


n



N


)





a


n



是等差数列.





7.


提醒


:



(


1


)


等差数 列的通项公式及前


n


和公式中,涉及到


5


个元素:


a


1


、


d


、


n


、


a


n


及


S


n


,其中


a


1


、


d


称作为


基本元 素。只要已知这


5


个元素中的任意


3< /p>


个,便可求出其余


2


个,即知

< p>
3


求


2


。



(


2


)设项技巧:



①一般可设通项


a


n



a


1



(


n



1)


d



②


奇数个数成等 差,可设为…,


a



2


d


,


a


d


,


a


,


a



d


,


a< /p>



2


d


…(公差 为


d


)


;


< /p>


③


偶数个数成等差,可设为…,


a



3


d


,

< p>
a



d


,


a



d


,

a



3


d


,


…(


注意;公差为


2


d


)




8..


等差数列的性质:


< p>
(


1


)当公差


d



0


时,


< p>
等差数列的通项公式


a


n



a


1



(< /p>


n



1)


d



dn



a


1



d


是关于


n


的一次函数,且斜率为公差


d


;



前


n

< br>和


S


n



na


1



n


(


n



1)


d


d


d



n


2



(


a


1



)


n


是关于


n


的二次函数且常数项为

0.


2


2


2



(


2


)若公差


d< /p>



0


,则为递增等差数列,若公差


d



0


,则为递减等 差数列,若公差


d



0


,则为常数列。




(


3


)当


m



n



p



q


时


,


则有


a


m



a

n



a


p



a


q


,特别地,当

< br>m



n



2


p


时,则有


a

m



a


n



2


a


p


.


注:


a


1


< /p>


a


n



a


2



a


n

< p>


1



a


3



a


n


2





,




- 1 -














(


4


)若


< /p>


a


n



、



b


n


< p>
为等差数列,则




a< /p>


n



b



,




1

< p>
a


n




2


b


n


都为等差数列




(5)


若


{


a


n

< p>
}


是等差数列,则


S


n< /p>


,


S


2


n



S


n


,

< p>
S


3


n



S


2


n



,…也成等差数列




(


6


)数列


{


a


n


}


为等差数列


,


每隔


k(k



N


)


项取出一项


(< /p>


a


m


,


a


m



k


,

< p>
a


m



2


k


,


a


m


3


k


,





)


仍为等差数列




(


7


)设数 列



a


n


< /p>


是等差数列,


d


为公差,


S


奇


是奇数项的和,


S


偶


是偶数项项的和,


S


n


是前


n


项的和


1.


当项数为偶数


2

< p>
n


时,



*


n



a


1

< br>


a


2


n



1



S


奇



a


1



a


3



a


5






a


2


n



1

< p>



na


n



2


n


< br>a


2



a


2


n



S


偶



a


2



a


4



a


6






a


2


n



< p>
na


n



1



2


S


偶

< br>


S


奇



na


n



1



na


n



n



a


n



1



a


n




S


奇


na


n


a




n



S

偶


na


n



1


a


n



1



2


、当项数为奇数

< br>2


n



1


时,则




S


奇


n



1



S


2


n



1



S


奇



S


偶



(2


n



1)


a


n+1




S


奇



(

< br>n



1)


a

n+1







S



S



a


S< /p>



na


S


n


n+1


n+1



奇


偶


偶



偶




(其中


a


n+1


是项数为


2n+1

< br>的等差数列的中间项)


.



< /p>


(


8


)


、


{


b


n


}

< p>
的前


n


和分别为


A


n


、


B


n

< p>
,且


则



(


9


)等差数列


{


a


n


}


的前


n

< p>
项和


S


m



n


,前


m


项和


S


n



m

< br>,则前


m+n


项和


S

< p>
m



n





m


n





(10)


求


S


n


的最值



法一:因等差数列前


n


项是关于


n


的二次函数,故可转化为求二次 函数的最值,但要注意数列的特殊性


A


n



f


(


n


)


,



B


n


a


n


(2


n



1)


a


n


A


2


n



1




< br>f


(2


n


1)


.


b


n

(2


n



1)

b


n


B


2


n



1


n


< /p>


N


*


。



法二:


(


1


)


“首正”的递减等差数列中,前


n


项和的最大 值是所有非负项之和



即当


a


1



0


,


d



0


,

< br>


由




a


n



0


可 得


S


n


达到


最 大值


时的


n


值.




a


n



1



0



a


n



0


可得


S


n


达到


最小值


时的


n


值.




a


n



1



0



(


2


)



“首负”的递增等差数列中,前


n


项和的最 小值是所有非正项之和。



即



当


a


1


< p>
0


,


d



0


,



由


或求



a


n



中正负分界项



法三:直接利用二次函数的对称性:由于等差数列前


n


项和的图像是过原点的二次函数,故


n


取离二次函数对


称轴最近的整数时,


S


n


取最大值(或最小值)


。若


S


p


=


S


q


则其对称轴为


n




注意:解决等差数列问题时,通常考虑两类方法:


< p>
①基本量法:即运用条件转化为关于


a


1


和


d


的方程;



②巧妙运用等差数列的性质,一般地运用性质可以化繁为简,减少运算量.


p



q



2


- 2 -














二、等比数列



1.


等比数列的定义:


2.


通项公式:



a


n



q



q



0




n



2,


且


n



N


*

< p>


,


q


称为


公比



a


n



1


a


n


a


1


q


n



1



a< /p>


1


n


q



A



B


n

< p>


a


1



q



0,


A

< br>


B



0



,









首项:


a


1


;公比 :


q



q


n< /p>



m


推广:


a< /p>


n



a


m


q


n



m

< p>
,

























从而得


q


3.


等比中项




a


n


a


或


q< /p>



n



m


n



a


m

< p>
a


m


2


(


1


)如果


a


,


A


,


b


成等比数列,那么


A


叫做


a


与


b


的等差中项.即:


A



ab


或


A




ab



注 意:


同号的


两个数


才有


等比中项,并且它们的等比中项


有两个


(两个等比中项 互为相反数)



(


2

< br>)数列



a


n

< br>


是等比数列



a


n


2



a

< br>n



1



a


n



1




4.


等比数列的前


n


项和


S


n

< br>公式:



(1)


当

< p>
q



1


时,



S


n


< br>na


1



(2)


当


q



1

< br>时,


S


n


a


1



1



q


n



1< /p>



q




a


1



a

< p>
n


q



1



q


a


1

a



1


q


n



A



A< /p>



B


n



A


'


B


n

< p>


A


'


(


A


,


B


,

A


',


B


'


为常数)



1


q


1



q


5.


等比数列的判定方法



(


1


)用定义:对任意的


n,

< br>都有


a


n


1



qa


n


或


a


n



1



q


(


q


为常数,


a


n


< /p>


0)



{


a


n


}


为等比数列




a


n



(


2


)



等比中项:


a


n


2



a


n



1


a


n



1


(


a


n



1


a


n

< br>


1



0


)



{


a


n


}


为等比数列



(


3


)



通项公式:


a


n



A



B


n



A



B



0




{


a


n


}

< br>为等比数列



n


n


(


4


)


< br>前


n


项和公式:


S


n



A


< br>A



B


或


S


n



A


'


B



A


'


A


,


B


,


A


',


B


'

< p>
为常数



{


a

< p>
n


}


为等比数列




6.


等比数列的证明方法



依据定义:若< /p>




a


n



q



q

< p>


0




n



2,


且

< br>n



N


*



或


a


n



1



qa


n< /p>



{


a


n


}


为等比数列



a< /p>


n



1


7.


注意



(


1< /p>


)


等比数列的通项公式及前


n

< p>
和公式中,涉及到


5


个元素:

a


1


、


q


、


n


、


a


n< /p>


及


S


n


,其中< /p>


a


1


、


q


称作为


基本元素。只要已知这


5


个元素中的任意


3


个,便可求出其余


2


个,即知


3


求


2


。



(

< br>2


)


为减少运算量,要注意设项的技巧,一般可设为通项 ;


a


n



a< /p>


1


q


n



1



如奇数个数成等差,可设为…,


a


a


,


,


a


,


aq


,


aq


2


…(公比为


q


,中间项用


a


表示)


;



2


q


q


- 3 -














8.


等比数列的性质



(1)


当


q



1


时



①等 比数列通项公式


a


n



a


1


q


n


1



a


1


n


q



A< /p>



B


n



A



B


< p>
0



是关于


n

< p>
的带有系数的类指数函数,


底数为公比


q



q


②前


n

< p>
项和


S


n



a


1



1

< br>


q


n



1



q


a


1



a


1


q


n


a


1


a




1


q


n



A


< br>A



B


n



A


'


B


n



A


'


,系数 和常数项是互为相反


1



q

< p>
1



q


1



q


数的类指数函数,底数为公比

q



(2)


对任何


m,n



N


*


,


在等比数列


{


a


n


}


中


,


有


a


n


< br>a


m


q


n



m


,


特别的


,


当


m=1


时


,


便得到等比数列的通项公


式


.


因此


,


此公式比等比数列的通项公式更具有 一般性。



(3)


若


m+n=s+t (m, n, s, t

< br>


N


*


),

则


a


n



a


m



a


s< /p>



a


t


.


特别的


,


当


n+m= 2k


时


,


得


a


n



a


m



a


k


2



注:


a


1

< p>


a


n



a


2



a

n



1



a


3


a


n


< /p>


2






a


k


(4)


列


{


a


n


}< /p>


,


{


b


n


}


为等比数列


,


则数 列


{


}


,


{< /p>


k



a


n


}


,


{


a

< p>
n


k


}


,


{


k



a

n



b


n


}


{


n


}



(k


为非零常数


)

< br>均为等比数


b


n


a


n


列


.


(5)


数列


{


a


n

< p>
}


为等比数列


,


每隔


k(k



N


*


)


项取出一项


(


a


m


,


a


m



k


,


a


m



2


k


,


a


m


< br>3


k


,




< br>)


仍为等比数列



(6)


如果


{


a


n


}


是各项均为正数的


等比数列


,


则数列


{log


a


a


n


}


是


等差数列



(7)


若


{


a


n


}


为等比数列


,


则数列


S


n


,


S


2


n



S


n


,


S


3


n



S


2


n

< br>,





,成等比数列



(8)


若


{


a


n


}


为等比数列

,


则数列


a


1


a


2





a


n


,





a


n



1



a


n



2





a


2


n


,



a


2


n



1



a


2


n



2





a


3


n


成等比数列



(9)


①当


q



1


时,




























②当


0<


q



1


时,< /p>



a


1



0


,则


{


a


n


}


为递减数列


1



0


,则


{


a


n


}


为递增数列< /p>


{


a


{


a


1



0


,则


{


a


n


}


为递减数列


,


















a


1



0


,则


{


a


n


}


为递增数列< /p>



③当


q=1


时


,


该数列为常数列(此时数列也为等差数列)

< br>;



④当


q<0


时


,


该数列为摆动数列


.


(10)


在等比数列


{


a


n


}


中

,



当项数为


2n (n



N


*


)


时


,


S


奇

< br>1



,.




S


偶


q


(11)


若


{


a< /p>


n


}


是公比为


q


的等比数列


,


则


S


n



m



S


n



q


n



S


m




例


1


、


(


1


)设



a


n


是等差数列,且


a


1


< p>
a


4



a


8



a


12

< br>


a


15


2


,求


a


3



a


13


及


S


15


值。



(


2


)等比数列


a


n



中,


a


1



a


n



66


,


a< /p>


2


a


n



1



128


,前


n


项和


S


n


=126


,求


n


和公 比


q


。



(< /p>


3


)等比数列中,


q=2


,


S


99


=77


,求


a


3


+a


6


+…+a


99


;



(


4


)项数为奇数的 等差数列



a


n



中,奇数项之和为


80


,偶数项之 和为


75


,求此数列的中间项与项数。



- 4 -












-


-


-


-


-


-


-


-