(完整word版)高考数学专题《数列》超经典
-
.
高考复习序列
-----
高中数学
数列
.....
一、数列的通项公式与
前
n
项的和的关系
< br>①
a
n
②
S
n
S
n
p>
1
a
n
(
n
2)
(注:该公式对任意数列都适用)
③
S
n
a
p>
1
a
2
L
a
n
(注:该公式对任意数列都适用)
④s
n
+
1<
/p>
−
s
n
−
1
=
a
n
+
1
+
a
n
(注:该公式对任意数列都适用)
二、等差与等比数列的基本知识
1
、等差数列
⑴
通项公式与公差:
定义式:
a
n
a
n
1
< br>d
一般式:
a
n
a
1
n
1
d
a<
/p>
n
pn
p>
q
推广形式:
a
n
a
p>
m
(
n
m
)
d
d
n
< br>
1
s
1
,
(注:该公式对任意数列都适用)
s
n
s
n
1
p>
,
n
2
a
n
a
m
;
n
< br>
m
S
n
S
m
d
n
m
;
p>
前
n
项和与公差的关系:
< br>
2
n
m
⑵
前
n
项和与通项
a
n
的关系:
应用:若已知
f
n
2
n
< br>
n
,即可判断
f
n
为某个等差数列
p>
a
n
的前
n
项和,并可求出首项及公差的值。
2
n
(
a
1
a
n
)
n
(
n
1)
d
1
na
1
d
n
2
(<
/p>
a
1
d
)
n
.
2
2
2
2
d
1
2
< br>前
n
项和公式的一般式:
p>
S
n
An
Bn
,
其中
A
,
B
a
1
d
2
2
前
n
项和公式:
s
n
a
n
与
S
n
的关系:
a
n
S
n
S
n
p>
1
(
n
2)
(注:该公式对任意数列都适用)
例:等差数列
S
n
2
n
1
p>
,
a
n
a
n
1
(直接利用通项公式作差求解)
⑶
常用性质:
①若
m+n=p+q
,
则有
a<
/p>
m
a
n
a
p
a
q
;
特别地:
若
a
m
是
a
n
,
< br>a
p
的等差中项,
则有
2
a
m
a
n
a
< br>p
n
、
m
、
p
成等差数列;
②等差数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”
(
如
a
1
a<
/p>
2
a
3
,
a
4
a
5
a
6,
a
7
< br>a
8
a
9
,
)仍是等差
数列;
③
a
n
为公差为
d
等差数列,
S
n
为其前
项和
,则
S<
/p>
m
,
S
2
m
S
m
,
S
3
m
S
2
m
,
S
4
m
S
3
m
,<
/p>
.
.
.也成等差数列
,
.
n
.
..
A
、
构
成的新数列
公差为
D=
m
2
d
,
< br>即
m
2
d=(S
2m
-S
m
)-
S
m
;
2
S
n
p>
S
m
d
n
m
,即
S
n
也构成一个公差为
d
等差数列。
B
、
对
p>
于任意已知
S
m
,
S
n
,
等差数
列
a
n
<
/p>
公差
p>
2
2
n
m
n
S
p>
奇
a
n
;
S
偶
a
n
1
< br>S
奇
n
⑦若项数为奇数,设共有
2
n
p>
1
项,则①
S
奇<
/p>
S
偶
a
n
a
中
;②
。
S
偶
n
p>
1
⑥若项数为偶数,设共有
2
n
项,则①
S
偶
S
奇
nd
;
②
例:已知等差数列
a
n
,其中
S
10
< br>100
,
S
100
10
,
则
S
110
解析:法一,用等差数列求和公式
na
1
<
/p>
n
(
n
1)
d
求出
a
1
,
d
2
法二,
S
10
,
S
20
S
10
,
S
30
S
20
...
S
110
S
100
成等差数列
,设公差为
D
,则:
S
110
S
100
10
S
10
45
D
法三
,
63
.
等比数列的通项公式:
3
⑴
①一般形式:
a
n
a
1
q
n
1<
/p>
a
1
n
q
(
n
N
*
)
;
q
n
m
②推广形式:
a
n
a
m
< br>
q
n
m
,
q
a
n
a
m
p>
a
1
a
n
q
a
1
(1
q
n
)
,
q
1
,
q
1
<
/p>
③其前
n
项的和公式为:
s
n
1
q
,或
s
n
1
q
.
<
/p>
na
,
q
p>
1
na
,
q
1
1
1
⑵数
列
a
n
< br>
为
等
比
数
列
a
n
1
p>
q
q
0
a
n
2
a
< br>n
1
a
n
1
0
n
p>
2,
n
N
a
n
a
1
q
n
1
a
n
n
S
A
<
/p>
q
B
a
、
q
0
,
n
N*
1
< br>n
⑶
常用性质:
①
若
m+n=p+q
,
则有
a<
/p>
m
a
n
a
p
a
q
;
特别地:
若
a
m
是
a
n
,
< br>a
p
的等比中项,
则有
a
m
2
a
n
< br>a
p
n
、
m
、
p
成
等比数列
;
②
等比数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”
(如
a
p>
1
a
2
a
3
,
a
4
a
< br>5
a
6,
a
7
a
8
a
9
,<
/p>
)仍是等
比数列;
③
a
n
为等比数列,
S
n
为其前
n
项和,则
S
m
,
S
2
m
S
m
,
S
3
m
S
2
m
,
S
4
m<
/p>
S
3
m
,
.
.
.也成等比数
列(仅当当
q
1
或者
q
1
且
m
不
是偶数时候成立)
;
设等比数列
p>
{
b
n
}
的前
为
.
n
项积
..
T
n
,则
T
k
,
T
2
k
T
< br>3
k
T
,
,
4
k
成等比数列.
T
k
T
2
k
T
3
k
④
a<
/p>
n
为等比数列,则下标成等差数列的对
应项成等比数列
.
⑤
a
n
< br>既是等差数列又是等比数列
a
n
是各项不为零的常数列
.
判断或证明一个数列是等差数列的方法:
①定义法:
a
n
1
a
n
d
(
p>
常数)(
n
N<
/p>
)
a
n
是等差数列<
/p>
②中项法:
2
a
n
1<
/p>
a
n
a
n
2
(
n
N
)
a
n
是等差数列
③一般通项公式法:
4
a
n
p>
kn
b
(
k
,
b
为常数
)
a
n
是等差数列
④一般前
n
项和公
式法:
S
n
An
2
B
n
(
A
,
B<
/p>
为常数
)
<
/p>
a
n
是等差数
列
判断或证明一个数列是等差数列的方法:
(
1
)定义法:
a
n
1
q
(常数)
< br>a
n
为等比数列;
a
n
2
(
2
)中项法:
a
n
1
a
n
a
n
2
(
a
n
0
)<
/p>
a
n
为等比数列;
n
(
3
)通项
公式法:
a
n
k
q
(
k
,
q
为常数)
a
n
<
/p>
为等比数列;
a
n
为等比数列。
(
4
)前
n
项和法:
S
n
k
(
1
q
n
)
(
k<
/p>
,
q
为常数)
S
n
k
p>
kq
n
(
k
,
q
为常数)
p>
a
n
为等比数列。
数列最值的求解
(
< br>1
)
a
1
0
,
d
0
时,
S
n<
/p>
有最大值;
a
1
0
,
d
<
/p>
0
时,
S
n
p>
有最小值;
2
(
2
)
S
n
p>
最值的求法:①若已知
S
n
,
S
n
的最值可求二次函数<
/p>
S
n
an
p>
bn
的最值;
可用二次函数最值的求法(
n
N
)
;②或者求出
a
n
p>
中的正、负分界项,即:
若已知
a
n
,则
S
n
最值时
n
的值(
n
N
)可如下确定
a
p>
n
0
a
n
0
或
。
< br>
a
n
1
0
a
n
1
p>
0
例
1
:等差数列
a
n
p>
中,
a
1
0
,
S
9
S
12
,则前
项的和最大。
【解析】
:
a
1
0<
/p>
,
S
9
S
12
S
12
S
9
0
a
12
a
11
a
10
< br>0
a
11
a
12
a
10
a
12
a
10
<
/p>
前
11
(或前
10
项)
项和最大
2
a
11
a
12
a
10
a
11
0
例
2
.设等
差数列
a
n
的前
n
项和为
S
n
,已知
a
3
p>
12
,
S
12
p>
0
,
S
13
0
①求出公差
d
的范围,
,
S
12
中哪一个值最大,并说明
理由。
②指出
S
1
,
S
2
,
【解析】
:
5
12
a
1<
/p>
a
12
p>
12
2
12
2
d
11
d
144
42
d
2
2
①
24
同理
:
S
13
1
56
52
d
,
根据已知
S
12
0
,
S
13
0
,
d
p>
3
7
a
1
a
3
2
d
< br>
12
2
d
,
S
12
②
由
a
3
p>
12
,
S
12
0
,
S
13
0
及
d
0
,可知,
n=12
是前
n
p>
项和正负分界项,
故
a
n
0
n
6
<
/p>
,
a
n
0
n
7
,
所以,
S
6
最大
变式:若等差数列的首项为为
31
,从第
16
项开始小于
1
,则
此数列公差
d
的取值范围是
解析:
a
16
1<
/p>
,但要注意此时还要一个隐含条件
a
15
1
,联立不等式组求解。
3
、若数列的前
n
p>
项和
S
n
n
2
10
n
,则
a
n
p>
,
ns
n
数值最小项是第
项。
【解析】
:法一(导数法)
:
2
根据等差数列前
n
项和的标准形式
S
n
An
< br>
Bn
,可知该数列为等差数列,
a
1
S
1
n
2
p>
10
n
9
,
a
2
S
2
S
1
7
,
d
a
2
<
/p>
a
1
2
,
a
n
2
n
11
nS
n
2
n
11
< br>n
f
(
n
)
nS
n
2
n
2
<
/p>
11
n
,
f
p>
‘
(
n
)
4
n
11
,
当
f
’
(
n
)
0
时,即
n
其中
2
2
令
11
时
,
取得最小值,
4
< br>11
3
,分别求出
f
(
2
)
14
,
< br>f
(
3
)
15
,可见当
< br>n=3
时
ns
n
取得最小。
4
法二
(列举法)
:
p>
对于
a
1
0
且数值较小
,
d<
/p>
0
且数值较大时
,
可用列举法,
分别求出
n=1
p>
、
2
…时的
p>
ns
n
的值,再
进行比较发现。
4
、已知数列
a
n
,
a
1
33
,
a
n
< br>
1
a
n
2
n
,
则
a
n
的最小
值为
n
2
p>
2
【
解
析
】:
法
一
(
均
值
不
等
式
):
由
累
< br>加
法
:
a
n
a
1
n
-
n
p>
a
n
n
-
n
33
,
令
a
n
a
33
33
n
1
,
可见当
n
,即
n
33
时,
n
取得最小值,
5
33
6
,
n
n
< br>n
n
33
63
< br>f
(
5
)
,
f
(
6
)
,可见
n
6
时取得最小值。
< br>5
6
f
(
n
)
法
二(列举法)
:实在没招时使用该法。
5
、
已知等
差数列
a
n
的前
n
项和
S
n
,
S
10
0
,
S
p>
15
25
,
p>
则
n
S
n
的最小值为
。
【解析】
:
6
S<
/p>
n
S
m
d
m
d
2
,
S
0
a
a
0
a
<
/p>
3
n
10
p>
1
10
1
2
n
m
3
n
3
10
n
2
20
20
n
S
n
< br>
,
令
f
(
n
)
n
S
n
,
f
p>
'
(
n
)
n
2
n
,
当
f
< br>'
(
n
)
0
,即
n
时取得最小值,
3
3
3
20
6
< br>
7
,
而
f
(
6
)
-
48
,
f<
/p>
(
7
)
-
49
,故取
-
p>
49
3
6
、
数列通项公式的求法:
类型
1
:等差数列型
a
n<
/p>
1
a
n
f
(
n
)
思路:把原递推式
转化为
a
n
1
a
n
<
/p>
f
(
n
)
,再使用累加法(逐差相加法)求解。
例,
已知数列
{
a
n
}
满足
a
n
1
a
p>
n
2
n
1
,
a
1
1
,求数列
{
a
n
}
的通项公式。
解:由
a
p>
n
1
a
n
2
n
1
得
< br>a
n
1
a
n
2
n
1
则
p>
7
a
n
a
n
1
2
(
n
1
)
1
a
n
1
<
/p>
a
n
2
2
(
n
2
)
1
•
a
2
a
1
2
*
1
1<
/p>
以上逐次累加,
a
n
n
2
2
所以数列
{
a
n
}
的通项公式为
a
n
n
n
变式:
已知数列
{
a
n
}
满足
a
n
1
2
p>
a
n
3
2
,
a
1
2
,求数列
{
a
n
}
的通项公式。
a
n
1
a
n
3
a
n
< br>
1
a
n
3
a
n
3
f
p>
(
n
)
{
}
,
则
,
此时
,
故数列
2
2
n
1
2
n
2
2
n
1
2
n
2
2
n<
/p>
a
n
3
a
2
3
1
(
n
1)
是以
1
为首项,
以
为公差的等差数列,
由等差数列的通项公式,
得
,
所以数列
{
a
n
}
<
/p>
1
n
1
2
2
2
2
2
3
1
n
的通项公式为
a
n
(
n
)2
2
2
n
解:
a
n
< br>
1
2
a
n
3
2
两边除以
2
n
1
,
得<
/p>
n
评注:
本题
a
n
1
、
p>
a
n
前的系数不一致,
不能直接使用前述方法,
解题的关键是把递推关系式
a
p>
n
1
2
a
n
3
2
转化为
a
n
1
< br>a
n
3
a
n
a
n
3
1
p>
(
n
1)
{
}
,说明数列
是等
差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出
,
n
1
n
n
< br>n
2
2
2
2
2
2
进而求出数列
{
a
n
}
的通项公式。
类型
2
:等比数列型
a
n
p>
1
f
(
n
)
a
n
把原递推式转化为
a<
/p>
n
1
f
(
n
)
,再使用累乘法(逐商相乘法)求解。
a
n
例
(
2004
年全国
I
第
15
题,原题是填空题)已知数列
{
a
n
}
满足
a
1<
/p>
1
,
a
n
a
1
2
a
2
3
a
3
L
(
n
1)
a
n
1
(
n
p>
2)
,求
{
p>
a
n
}
的通项公式
。
解:因为
a
n
a
1
2
a
2
p>
3
a
3
L
(
n
1)
a
n
1
(
n
2)
所以
a
n
1
a
1
<
/p>
2
a
2
3
a
3
L
(
n
1)
a
n
< br>
1
na
n
②
①
用②式-①式得
< br>a
n
1
a
n
n
a
n
.
则
a<
/p>
n
1
(
n
1)
a
n
(
n
2)
;故
a
n
1
< br>n
1(
n
2)
a
n
③
所以
a<
/p>
n
a
n
a
n
1
a
n
!
L
3
a
2
[
n
(
n
<
/p>
1)
L
p>
4
3]
a
2
a
2
.
a
n
1
a
n
2
a
2
2
取
n
2<
/p>
得
a
2
a
1
2
a
2
,
由
a
n
a
1
2
a
2
3
a
3<
/p>
L
(
n
1)
a
n
1
(
n
2)
,
则
a
2
a
1
,
又知
a
1
1
,
则
a
2
p>
1
,
8