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数列解题技巧归纳总结打印 本文简介:数列解题技巧归纳总结基础知识:1.数列、项的概念:按一定次序排列的一列数,叫做数列,其中的每一个数叫做数列的项.2.数列的项的性质:①有序性;②确定性;③可重复性.3.数列的表示:通常用字母加右下角标表示数列的项,其中右下角标表示项的位置序号,因此数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,(
数列解题技巧归纳总结打印 本文内容:
数列解题技巧归纳总结
基础知识:
1.数列、项的概念:按一定
次序
排列的一列数,叫做
数列
,其中的每一个数叫做数列的项
.
2.数列的项的性质:①
有序性
;②
确定性
;③
可重复性
.
3.数列的表示:通常用字母加右下角标表示数列的项,其中右下角标表示项的位置序号,因此数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,(…),简记作
{an}
.其中an是该数列的第
n
项,列表法、
图象法、
符号法、
列举法、
解析法、
公式法(通项公式、递推公式、求和公式)都是表示数列的方法.
4.数列的一般性质:①单调性
;②周期性
.
5.数列的分类:
①按项的数量分:
有穷数列
、
无穷数列
;
②按相邻项的大小关系分:递增数列
、递减数列
、常数列、摆动数列
、其他;
③按项的变化规律分:等差数列、等比数列、其他;
④按项的变化范围分:有界数列、无界数列.
6.数列的通项公式:如果数列{an}的第n项an与它的序号n之间的函数关系可以用一个公式a=f(n)(n∈N+或其有限子集{1,2,3,…,n})
来表示,那么这个公式叫做这个数列的
通项公式
.数列的项是指数列中一个确定的数,是函数值,而序号是指数列中项的位置,是自变量的值.由通项公式可知数列的图象是
散点图
,点的横坐标是
项的序号值
,纵坐标是
各项的值
.不是所有的数列都有通项公式,数列的通项公式在形式上未必唯一.
7.数列的递推公式:如果已知数列{an}的第一项(或前几项),且任一项an与它的前一项an-1(或前几项an-1,an-2,…)间关系可以用一个公式
an=f(a)(n=2,3,…)
(或
an=f(a,a)(n=3,4,5,…),…)来表示,那么这个公式叫做这个数列的
递推公式
.
8.数列的求和公式:设Sn表示数列{an}和前n项和,即Sn==a1+a2+…+an,如果Sn与项数n之间的函数关系可以用一个公式
Sn=
f(n)(n=1,2,3,…)
来表示,那么这个公式叫做这个数列的
求和公式
.
9.通项公式与求和公式的关系:
通项公式an与求和公式Sn的关系可表示为:
等差数列与等比数列:
等差数列
等比数列
文字定义
一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差是同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫等差数列的公差。
一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比是同一个常数,那么这个数列就叫等比数列,这个常数叫等比数列的公比。
符号定义
分类
递增数列:
递减数列:
常数数列:
递增数列:
递减数列:
摆动数列:
常数数列:
通项
其中
()
前n项和
其中
中项
主要性质
等和性:等差数列
若则
推论:若则
即:首尾颠倒相加,则和相等
等积性:等比数列
若则
推论:若则
即:首尾颠倒相乘,则积相等
其
它
性
质
1、等差数列中连续项的和,组成的新数列是等差数列。即:
等差,公差为则有
2、从等差数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等差数列。
如:(下标成等差数列)
3、等差,则,,,也等差。
4、等差数列的通项公式是的一次函数,即:()
等差数列的前项和公式是一个没有常数项的的二次函数,
即:()
5、项数为奇数的等差数列有:
项数为偶数的等差数列有:
,
6、则
则
则
1、等比数列中连续项的和,组成的新数列是等比数列。即:等比,公比为。
2、从等比数列中抽取等距离的项组成的数列是一个等比数列。
如:(下标成等差数列)
3、等比,则,,
也等比。其中
4、等比数列的通项公式类似于的指数函数,
即:,其中
等比数列的前项和公式是一个平移加振幅的的指数函数,即:
5、等比数列中连续相同项数的积组成的新数列是等比数列。
证明方法
证明一个数列为等差数列的方法:
1、定义法:
2、中项法:
证明一个数列为等比数列的方法:
1、定义法:
2、中项法:
设元技巧
三数等差:
四数等差:
三数等比:
四数等比:
联系
1、若数列是等差数列,则数列是等比数列,公比为,其中是常数,是的公差。
2、若数列是等比数列,且,则数列是等差数列,公差为,其中是常数且,是的公比。
数列的项与前项和的关系:
数列求和的常用方法:
1、拆项分组法:即把每一项拆成几项,重新组合分成几组,转化为特殊数列求和。
2、错项相减法:适用于差比数列(如果等差,等比,那么叫做差比数列)
即把每一项都乘以的公比,向后错一项,再对应同次项相减,转化为等比数列求和。
3、裂项相消法:即把每一项都拆成正负两项,使其正负抵消,只余有限几项,可求和。
适用于数列和(其中等差)
可裂项为:,
等差数列前项和的最值问题:
1、若等差数列的首项,公差,则前项和有最大值。
(ⅰ)若已知通项,则最大;
(ⅱ)若已知,则当取最靠近的非零自然数时最大;
2、若等差数列的首项,公差,则前项和有最小值
(ⅰ)若已知通项,则最小;
(ⅱ)若已知,则当取最靠近的非零自然数时最小;
数列通项的求法:
⑴公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。
⑵已知(即)求,用作差法:。
已知求,用作商法:。
⑶已知条件中既有还有,有时先求,再求;有时也可直接求。
⑷若求用累加法:
。
⑸已知求,用累乘法:。
⑹已知递推关系求,用构造法(构造等差、等比数列)。
特别地,(1)形如、(为常数)的递推数列都可以用待定系数法转化为公比为的等比数列后,再求;形如的递推数列都可以除以得到一个等差数列后,再求。
(2)形如的递推数列都可以用倒数法求通项。
(3)形如的递推数列都可以用对数法求通项。
(7)(理科)数学归纳法。
(8)当遇到时,分奇数项偶数项讨论,结果可能是分段
典型题的技巧解法
1、求通项公式
(1)观察法。(2)由递推公式求通项。
对于由递推公式所确定的数列的求解,通常可通过对递推公式的变换转化成等差数列或等比数列问题。
(1)递推式为an+1=an+d及an+1=qan(d,q为常数)
例1、
已知{an}满足an+1=an+2,而且a1=1。求an。
例1、解
∵an+1-an=2为常数
∴{an}是首项为1,公差为2的等差数列
∴an=1+2(n-1)
即an=2n-1
例2、已知满足,而,求=?
(2)递推式为an+1=an+f(n)
例3、已知中,,求.
解:
由已知可知
令n=1,2,…,(n-1),代入得(n-1)个等式累加,即(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
★
说明
只要和f(1)+f(2)+…+f(n-1)是可求的,就可以由an+1=an+f(n)以n=1,2,…,(n-1)代入,可得n-1个等式累加而求an。
(3)递推式为an+1=pan+q(p,q为常数)
例4、中,,对于n>1(n∈N)有,求.
解法一:
由已知递推式得an+1=3an+2,an=3an-1+2。两式相减:an+1-an=3(an-an-1)
因此数列{an+1-an}是公比为3的等比数列,其首项为a2-a1=(3×1+2)-1=4
∴an+1-an=4·3n-1
∵an+1=3an+2
∴3an+2-an=4·3n-1
即
an=2·3n-1-1
解法二:
上法得{an+1-an}是公比为3的等比数列,于是有:a2-a1=4,a3-a2=4·3,a4-a3=4·32,…,an-an-1=4·3n-2,
把n-1个等式累加得:
∴an=2·3n-1-1
(4)递推式为an+1=p
an+q
n(p,q为常数)
由上题的解法,得:
∴
(5)递推式为
思路:设,可以变形为:,
想
于是{an+1-αan}是公比为β的等比数列,就转化为前面的类型。
求。
(6)递推式为Sn与an的关系式
关系;(2)试用n表示an。
∴
∴
∴
上式两边同乘以2n+1得2n+1an+1=2nan+2则{2nan}是公差为2的等差数列。
∴2nan=
2+(n-1)·2=2n
2.数列求和问题的方法
(1)、应用公式法
等差、等比数列可直接利用等差、等比数列的前n项和公式求和,另外记住以下公式对求和来说是有益的。
1+3+5+……+(2n-1)=n2
【例8】
求数列1,(3+5),(7+9+10),(13+15+17+19),…前n项的和。
解
本题实际是求各奇数的和,在数列的前n项中,共有1+2+…+n=个奇数,
∴最后一个奇数为:1+[n(n+1)-1]×2=n2+n-1
因此所求数列的前n项的和为
(2)、分解转化法
对通项进行分解、组合,转化为等差数列或等比数列求和。
【例9】求和S=1·(n2-1)+
2·(n2-22)+3·(n2-32)+…+n(n2-n2)
解
S=n2(1+2+3+…+n)-(13+23+33+…+n3)
(3)、倒序相加法
适用于给定式子中与首末两项之和具有典型的规律的数列,采取把正着写与倒着写的两个和式相加,然后求和。
例10、求和:
例10、解
∴
Sn=3n·2n-1
(4)、错位相减法
如果一个数列是由一个等差数列与一个等比数列对应项相乘构成的,可把和式的两端同乘以上面的等比数列的公比,然后错位相减求和.
例11、
求数列1,3x,5x2,…,(2n-1)xn-1前n项的和.
解
设Sn=1+3+5x2+…+(2n-1)xn-1.
①
(2)x=0时,Sn=1.
(3)当x≠0且x≠1时,在式①两边同乘以x得
xSn=x+3x2+5x3+…+(2n-1)xn,②
①-②,得
(1-x)Sn=1+2x+2x2+2x3+…+2xn-1-(2n-1)xn.
(5)裂项法:
把通项公式整理成两项(式多项)差的形式,然后前后相消。
常见裂项方法:
例12、求和
注:在消项时一定注意消去了哪些项,还剩下哪些项,一般地剩下的正项与负项一样多。
在掌握常见题型的解法的同时,也要注重数学思想在解决数列问题时的应用。
二、常用数学思想方法
1.函数思想
运用数列中的通项公式的特点把数列问题转化为函数问题解决。
【例13】
等差数列{an}的首项a1>0,前n项的和为Sn,若Sl=Sk(l≠k)问n为何值时Sn最大?
此函数以n为自变量的二次函数。∵a1>0
Sl=Sk(l≠k),∴d<0故此二次函数的图像开口向下
∵
f(l)=f(k)
2.方程思想
【例14】设等比数列{an}前n项和为Sn,若S3+S6=2S9,求数列的公比q。
分析
本题考查等比数列的基础知识及推理能力。
解
∵依题意可知q≠1。
∵如果q=1,则S3=3a1,S6=6a1,S9=9a1。由此应推出a1=0与等比数列不符。
∵q≠1
整理得
q3(2q6-q3-1)=0
∵q≠0
此题还可以作如下思考:
S6=S3+q3S3=(1+q3)S3。S9=S3+q3S6=S3(1+q3+q6),
∴由S3+S6=2S9可得2+q3=2(1+q3+q6),2q6+q3=0
3.换元思想
【例15】
已知a,b,c是不为1的正数,x,y,z∈R+,且
求证:a,b,c顺次成等比数列。
证明
依题意令ax=by=cz=k
∴x=1ogak,y=logbk,z=logck
∴b2=ac
∴a,b,c成等比数列(a,b,c均不为0)