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高中常见数列通向公式的求法
数列在理论上和实践中均有较高的价值,是培养学生观察能力、理解能力、逻辑思维能力的很好载体,高考对数列知识的考察也逐年增重,数列在高中阶段有着重要的作用。新课标将数列从大纲版高考考题的压轴题放到解答题的第一个或者第二个题位置,也是对数列考查的常规解法作进一步的强调,而数列通向公式的求法是考察该知识点的一个热点。本文想总结一下在高中阶段,求数列的通项公式的常用方法和策略。高中常见求通项公式的方法有:定义法、公式法、迭加法、迭乘法、构造法(构造等差或等比数列,其中用到待定系数法)以及倒数法。
1.定义法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。
例1.等差数列an是递增数列,前n项和为Sn,且a1,a3,a9成等比
2
数列,S5a5.求数列an的通项公式.
解:设数列an公差为d(d0)
2
a1a9, ∵a1,a3,a9成等比数列,∴a3
即(a12d)2a1(a18d)d2a1d
∵d0, ∴a1d………………………………①
2
∵S5a5 ∴5a1
54
d(a14d)2…………2
②
33
由①②得:a1,d
55
333
∴an(n1)n
555
点评:此类方法着重考查学生对等差数列和等比数列定义和公式的应用,利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项。
2.公式法:已知Sn(即a1a2anf(n))求an,用作差法:an
S1,(n1)
。
SnSn1,(n2)
an
例题2.数列{{
an
}的前n项和为
Sn
,
a1
=1,
an12Sn
( n∈N),求
}的通项公式。
1
a1a22S1anSnSn12(an1an)
解:由=1,=2,当n≥2时==得
an1
an=3,因此{an}是首项为a2=2,q=3的等比数列。故an=23n2 (n≥
2),而
a1
=1不满足该式
1 (n=1)
an23n2(n2)
所以=。
Snn1
an
SSn2点评:利用公式
nn1求解时,要注意对n分类讨论,但若能合写时一定要合并.
3. 迭代法,分为累加法和累乘法①.累加法:
若an1anf(n)求an
an(anan1)(an1an2)(a2a1)a1(n2)。
例3 已知数列{an}满足an1an2n1,a11,求数列{an}
的通项公式。
解:由an1an2n1得an1an2n1
则
an(anan1)(an1an2)(a3a2)(a2a1)a1
[2(n1)1][2(n2)1](221)(211)12[(n1)(n2)21](n1)12(n1)n
2
(n1)1(n1)(n1)1n2
所以数列{an}的通项公式为a2nn。
点评:本题解题的关键是把递推关系式an1an2n1
转化为an1an2n1
,进而求出
(anan1)(an1an2)(a3a2)(a2a1)a1,即得数列{an}
的通项
公式。这个问题通常和数列的求和练习在一起,下面这个求通项之后转化为用裂项相消来求和。
例题4 已知数列aa11n满足12,an1ann2n,求an。 a1111
解:由条件知:
n1ann2nn(n1)n
n1 分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,即
(a2a1)(a3a2)(a4a3)(anan1)
(11
2)(1213)(111134)(n1n)
所以
aa1
n11
n 。
a1
11131
an12,2n2n
an
3、4……),且f1f(n) (n=2、()(2f)..(1)fn
an1
②累乘法:形如
可求,则用累乘法求an。有时若不能直接用,可变形成这种形式,然后用这种方法求解。 aaaa
已知n1f(n)求an,用累乘法:annn12a1(n2)。
anan1an2a1
2naaan1n1an3,n1,求an。 例5. 已知数列满足
an1n
n1,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得解:由条件知an
(n1)个等式累乘之,即
aaa2a3a41
n123n1na1a2a3an1234a1n n
22a1an
3,3n 又
例6 已知数列
项公式。
{an}
满足
an12(n1)5nan,a13
,求数列
{an}
的通
n
an1
2(n51)n
a2(n1)5an,a13a0
解:因为n1,所以n,则an
aaaaannn132a1
an1an2a2a1
,
[2(n11)5n1][2(n21)5n2][2(21)52][2(11)51]32n1[n(n1)32]5(n1)(n2)213
n(n1)
2
故
32
n1
5n!
n1
所以数列
{an}
的通项公式为an32
5
n(n1)2
n!.
点评:本题解题的关键是把递推关系转化为an1anan1aa
2(n1)5n32a1
{a}ana2a1
,进而求出an1an2,即得数列n的通项公式。
5.已知递推关系求an,用构造法(等比数列、构造等差)。
构造等比数列法原数列{an}既不等差,也不等比。若把{an}中每一项添上一个数或一个式子构成新数列,使之等比,从而求出an。该法适用于递推式形
an12(n1)5nan
如an1=banc或an1=banfn。
(1)构造等比数列进行求解通项公式
形如ankan1b、ankan1bn(k,b为常数)的递推数列都可以用待定系数法转化为公比为k的等比数列后,再求an。
①ankan1b解法:把原递推公式转化为:an1tp(ant),其中t
q
,再利用换元法转化为等比数列求解。 1p
例7. 已知数列
an中,a11,an12an3,求an.
a2an3at2(ant)
解:设递推公式n1可以转化为n1即an12antt3a32(an3)ban3
.故递推公式为n1,令n,则bn1an13
2an3b1a134,且bn
b所以n是以b14为首项,2为公比的等比数列,则
bn42n12n1an2n13
,所以.
anaa11,an12an1(nN*).
例8已知数列满足求数列n的通项公式;
an12an1(nN*),解:
an112(an1),
an1
是以
n
a112
为首项,2为公比的等比数列。
an12n.
即
(2)构造等差数列进行求解通项公式
构造等差数列ankan1bn解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以qn1,得:
an1pan1an
bb引入辅助数列(其中),nnn1nn
qqqqq
an21(nN*).
得:bn1
p1
bn再应用ankan1b的方法解决.。 qq
{an}
例9 已知数列
项公式。
满足
an12an32n
,
a12
,求数列
{an}
的通
an1an3an1an3
nn1nn1n1an12an3222,22,解:两边除以2,得2则2
n
ana123}1n1
故数列2是以22为首项,以2为公差的等差数列,由等差数列
an31(n1)n
2,所以数列{an}的通项公式为的通项公式,得2
31an(n)2n
22。
{
点评:本题解题的关键是把递推关系式转化为an1an3an
{2n12n2,说明数列2n是等差数列,再直接利用等差数列的通项
an31(n1)n
2,进而求出数列{an}的通项公式。 公式求出2
11n1
aa(ana11n12n2)a
例10.已知数列中,,,求n。
11an1an()n1
n12n1an1(2nan)1222解:在两边乘以得:
bbn1n1bb1
,则n1n,解之得:n1 bn1ann
2n2n 所以
an12an32n
令
bn2nan
6.倒数法形如an
an1
的递推数列都可以用倒数法求通项。
kan1b
an1
1an
3an1,求证:an是
a例11:例:已知数列n满足 a11,
a等差数列,并求n的通向公式。
an1
解: 1a
n是首项为1,公差为3的等差数列。
1
3n2,a1
nan3n2 . = 1,111aan1解:把原式去倒数变形得n 例题12已知数列{
},
{
an
a1
an1111
3.3
3an1,an1an
,即an1an
an1
an
1an nN,求an=?
11
1(n1)(1)naa∴n是首项为1,d=1的等差数列故n∴
高中常见数列的公式及经典例题等差数列
1.等差数列:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,即an-an1=d ,(n≥2,n∈N),这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的公差(常用字母“d
2.等差数列的通项公式:
ana1(n1)d anam(nm)d或 an=pn+q (p、q是常数))
3.有几种方法可以计算公差d ① d=an-an1 ② d=4.等差中项:A
ana1n1
③ d=
anamnm
ab2
a,b,成等差数列
5.等差数列的性质: m+n=p+q amanapaq (m, n, p, q ∈N ) 等差数列前n项和公式
6.等差数列的前n项和公式 (1)Sn
n(a1an)
2
(2)Snna1
n(n1)d
2
(3)Sn
d2
n(a1
2
d2
)n,当d≠0,是一个常数项为零
的二次式
8.对等差数列前项和的最值问题有两种方法:
(1) 利用an:当an>0,d<0,前nan≥0,且an1≤0,求得n当an<0,d>0,前nan≤0,且an1≥0,求得n(2) 利用Sn:由Sn
d2
n(a1
2
d2
)n二次函数配方法求得最值时n等比数列
1.等比数列:如果一个数列从第二项起,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公比;公比通常用字母q表示(q≠0),即:
anan1
=q(q≠0)
2.等比数列的通项公式: ana1qn1(a1q0), anamqnm(a1q0) 3.{an}成等比数列
an1an
=q(nN,q≠0) “an≠0”是数列{an}成等比数列的必要非充分条件
4.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列.
5.等比中项:G为a与b的等比中项. 即G=±ab(a,b同号). 6.性质:若m+n=p+q,amanapaq
7.判断等比数列的方法:定义法,中项法,通项公式法
8.等比数列的增减性:
当q>1, a1>0或0<q<1, a1<0时, {an}是递增数列; 当q>1, a1<0,或0<q<1, a1>0时, {an}是递减数列; 当q=1时, {an}是常数列; 当q<0时, {an}是摆动数列; 等比数列前n项和
等比数列的前n项和公式: ∴当q1时,Sn
a1(1q)1q
n
① 或Sn
a1anq1q
②
当q=1时,Snna1
当已知a1, q, n 时用公式①;当已知a1, q, an时,用公式②.
数列通项公式的求法
一、定义法
直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目.
例1.等差数列an是递增数列,前n项和为Sn,且a1,a3,a9成等比数列,S5a52.求数列an的通项公式. 解:设数列an公差为d(d0) ∵a1,a3,a9成等比数列,∴a32a1a9, 即(a12d)a1(a18d)d
2
2
a1d
∵d0, ∴a1d„„„„„„„„„„„„① ∵S5a52 ∴5a1由①②得:a1
35
542
d(a14d)„„„„②
2
5
333
∴an(n1)n
555
,d
3
点评:利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项。
二、公式法
S1n1
n若已知数列的前项和Sn与an的关系,求数列an的通项an可用公式an求解。
SSn2n1n
例2.已知数列an的前n项和Sn满足Sn2an(1)n,n1.求数列an的通项公式。 解:由a1S12a11a11
aSnSn12(anan1)2(1),
当n2时,有n an2an12(1)
n1
n
,
,
an12an22(1)an2
n1
n2
„„,a22a12.
2
n1
a12
n1
(1)2
n2
(1)2(1)
22
n1
(1)[(2)(1)
n
nn1
(2)
n1
n2
(2)]
n1
2[1(2)
3
]
2n2n1[2(1)].3
23[2
n2
经验证a11也满足上式,所以an
(1)
n1
]
Snn1
点评:利用公式an求解时,要注意对n分类讨论,但若能合写时一定要合并.
SnSn1n2
三、由递推式求数列通项法
对于递推公式确定的数列的求解,通常可以通过递推公式的变换,转化为等差数列或等比数列问题,有时也用到一些特殊的转化方法与特殊数列。
类型1 递推公式为an1anf(n)
解法:把原递推公式转化为an1anf(n),利用累加法(逐差相加法)求解。
(2004全国卷I.22)已知数列an中,a11,且a2ka2k1(1)k,a2k1a2k3k,其中k1,2,3,„„,求数列an的通项公式。P24(styyj)
例3. 已知数列an满足a1解:由条件知:an1an分
别
令
12
,an1an
1n(n1)
1nn
2
,求an。 1n1
1nn
2
1n
n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,即
(a2a1)(a3a2)(a4a3)(anan1)
(1
12)(
1213)(1n
1314
)(
1n1
1n)
所以ana11
a1【高中常见数列】
12
121
1n321n
,an
类型2 (1)递推公式为an1f(n)an 解法:把原递推公式转化为
an1an
f(n),利用累乘法(逐商相乘法)求解。
(2004全国卷I.15)已知数列{an},满足a1=1,an=a1+2a2+3a3+„+(n-1)an-1(n≥2),则{an}的通项 1
an
___
n1
P24(styyj)
n2
例4. 已知数列a2n满足a13
,an1
nn1
an,求an。
解:由条件知
an1a
n,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累乘之,即
n
n1a2
a4an11a
a31
a2
aa
13
n1
2
23
34
nn
ana
1
n
又a21
3
,an
23n
(2).由an1f(n)an和a1确定的递推数列an的通项可如下求得:
由已知递推式有anf(n1)an1, an1f(n2)an2,,a2f(1)a1依次向前代入,得 anf(n1)f(n2)f(1)a1,
n10简记为an(k1
f(k))a1 (n1,k1
f(k)1),这就是叠(迭)代法的基本模式。
(3) 递推式:an1panfn 解法:只需构造数列bn,消去fn带来的差异.
例5.设数列an:a14,an3an12n1,(n2),求an.
解:设bnanAnB,则anbnAnB,将an,an1代入递推式,得
bnAnB3bn1A(n1)B2n13bn1(3A2)n(3B3A1)
A3A2
A1 3B3A1
BB1取bn1
nann1„(1)则bn3bn1,又b16,故bn63
23n
代入(1)得
an
n23n1
说明:(1)若f(n)为n的二次式,则可设bnanAn2
BnC;(2)本题也可由
an3an12n1
,
an13an22(n1)1
(n3)两式相减得
anan13(an1an2)2转化为bnpbn1q求之.
例6.已知a13,an1
3n13n2
an (n1),求an。
解:an
3(n1)13(n1)2
3(n2)13(n2)2
321322
3132
a1
3n43n7526
3
3n13n4853n1。
类型3 递推公式为an1panq(其中p,q均为常数,(pq(p1)0))。 解法:把原递推公式转化为:an1tp(ant),其中t
q1p
,再利用换元法转化为等比数列求解。
(2006.重庆.14)在数列an中,若a11,an12an3(n1),则该数列的通项an
P24(styyj)
例7. 已知数列an中,a11,an12an3,求an.
解:设递推公式an12an3可以转化为an1t2(ant)即an12antt3.故递推公式为an132(an3),令bnan3,则b1a134,且
bn1bn
an13an3
2.所以bn是以b14为首项,2为公
比的等比数列,则bn42n12n1,所以an2n13.
类型4 递推公式为an1panqn(其中p,q均为常数,(pq(p1)(q1)0))。 (或an1panrqn,其中p,q, r均为常数)
(2006全国I.22)(本小题满分12分)
设数列an的前n项的和Sn
43an
132
n1
23
,n1,2,3,
(Ⅰ)求首项a1与通项an; P25(styyj)
解法:该类型较类型3要复杂一些。一般地,要先在原递推公式两边同除以q
n1
,得:
an1q
n1
pq
anq
n
1q
引入辅助数列bn(其中bn例8. 已知数列an中,a1
anq
n
),得:bn1
1
pq
bn
1q
再应用类型3的方法解决。
1n1
an(),求an。
632
112n1
解:在an1an()n1两边乘以2得:2n1an1(2nan)1
323
b221n1n
令bn2nan,则bn1bn1,应用例7解法得:bn32()n 所以ann3()2() n
32332
5
,an1
类型5 递推公式为an2pan1qan(其中p,q均为常数)。
一.选择题(共10小题)
4.(2009•安徽)已知
{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以Sn表示{an}的前n项和,则使得Sn达到最
7.(2009•广东)已知等比数列{an}满足an>0,n=1,2,…,且a5•a2n﹣5=2(n≥3)
,则当n≥1时,log2a1+log2a3+…+log2a2n
9.(2007•福建)数列{an}的前n项和为sn,若
,则s5等于( )B
2n11.已知an是等差数列,a1a2a39,a4a5a624,则S9S6=____________
12.已知an是等比数列,a1a2a36,a4a5a618,则S9S6=____________
13.若等差数列an中,a2n4n1S,则 2n an2n1Sn
基础练习:已知等差数列an的首项a12,a514,求通项公式及前n项和
已知等比数列的首项为2,a454,求通项公式及前n项和
求通项公式an的方法
1.an1=an+f(n)型(累加法)an=(an-an1)+(an1-an2)+„+(a2-a1)+a1
已知数列{an}满足a1=1,an1=an+2(n∈N+),求an. an=2-1 (n∈N+)
对应练习:已知数列{an}满足a1=1,an1=an+2n(n∈N+),求an
2.nnan1aaag(n)型 (累乘法)an=n·n1„2·a1 anan1an2a1
an1,a1=1,求an. an=(n-1)! n(n∈N+)an已知数列{an}满足
对应练习:已知数列{an}满足
an1,a1=1,求an. 2n(n∈N+)an
3.an1=pan+q 型(p、q为常数) 令an1-an=p(anan1),构造等比数列
已知{an}的首项a1=a(a为常数),an=2an1+1(n∈N+,n≥2),求an. an=(a+1)·2
已知{an}的首项a1=2,an=2an1+1(n∈N+,n≥2),求an.
4.an1=pan+f(n)型(p为常数) 变形得
n1-1 an1anf(n)an=+,则{}可用累加法求出,由此求an. n1nnn1pppp 2
已知{an}满足a1=2,an1=2an+2
对应练习:已知{an}满足a1=3,an1=3an+3
已知{an}满足a1=3,an1=3an+3n.求an(变形后错位相减求和)
5.“已知Sn,求an”型 an=Sn-Sn1(注意a1是否符合) n1n1.求an an=n·2 n.求an
3n,求an(n∈N+) an=3(n∈N+) Sn为{an}的前n项和,Sn=(an-1)2
对应练习:Sn为{an}的前n项和,Sn=3(an-1),求an(n∈N+)
6.倒数变形法,重新重成等差或等比数列
已知数列{an}中,a11,an1
总结:对于特殊的数列关系式,求通项公式an的核心思想是变形构造成等差或等比数列
数列求和的方法
1. 分组求和法
3 an,求这个数列的第n项an 12an
例:Sn1357(1)n(2n1)
练习:(2011·安徽高考)若数列{an}的通项公式是an=(-1)n·(3n-2),则a1+a2+„+a10=( )
A.15 B.12
C.-12 D.-15
答案:A
例:求数列1,2+1111,3+,4++„+nn1 2482
练习:已知数列{an}是3+2-1,6+22-1,9+23-1,12+24-1,„,写出数列{an}的通项公式并求其前n项和Sn. 答案:an3n12n Sn
1n(3n1)2n12 2
总结:1、数列求和应从通项入手,若无通项,则先求通项,然后通过对通项变形,转
化为等差数列或等比数列求和
2、anbncn,an、bn是等差或等比数列,则采用分组求和法
裂项相消求和法
4
若数列
若数列
若数列的通项公式为bn
若数列
若数列1111,则此数列的前n项和为____________ ,,,,122334n(n1)1111,则此数列的前n项和为____________ ,,,,1(1k)2(2k)3(3k)n(nk)1,则此数列的前n项和为______________ (2n1)(2n1)12,123,,1nn1,则此数列的前n项和为_______________ 1
k,1
22k,,1
nnk,则此数列的前n项和为_______________
错位相减法(乘以式中的公比q,然后再进行相减) 5
求数列前N项和的方法
1. 公式法
等差数列前n项和:
Sn
n(aa)n(n1)
na1d 22
特别的,当前n项的个数为奇数时,S2k1(2k1)ak1,即前n项和为中间项乘以项数。这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n项和: q=1时,Snna1
q1,Sn
a11qn1q
,特别要注意对公比的讨论。
[例1] 已知log3x
123n
,求xxxx的前n项和. log23
11
log3xlog32x
log232
解:由log3x
由等比数列求和公式得 Snxx2x3xn (利用常用公
式)
11
(1n)
x(1x)2=1-1 ==
12n1x
12
n
2. 错位相减法
这种方法是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{an· bn}的前n项和,其中{ an }、{ bn }分别是等差数列和等比数列.
[例2] 求和:Sn13x5x27x3(2n1)xn1………………………①
解:由题可知,{(2n1)x
2
n1
}的通项是等差数列{2n-1}的通项与等比数列{x【高中常见数列】
4
n
n1
}的通项之积
设xSn1x3x5x7x(2n1)x………………………. ② (设制错
3
位)
①-②得 (1x)Sn12x2x2x2x2x
2
3
4
n1
(2n1)xn (错位相
减)
1xn1
再利用等比数列的求和公式得:(1x)Sn12x(2n1)xn
1x
(2n1)xn1(2n1)xn(1x)
∴ Sn 2
(1x)
[例3] 求数列
2462n
,2,3,,n,前n项的和. 2222
2n1
解:由题可知,{n}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n}的通项之积
222462n
设Sn23n…………………………………①
2222
12462n
Sn234n1………………………………② (设制错22222
位)
①-②得(1)Sn
1
2222222n
234nn1 (错位相222222
减)
2
1
2n1
n2
∴ Sn4n1
2
2n
n1
2
3. 反序相加法求和
这是推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个(a1an).
[例4] 求sin1sin2sin3sin88sin89的值
解:设Ssin1sin2sin3sin88sin89…………. ①
将①式右边反序得
Ssin89sin88sin3sin2sin1…………..② (反
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
序)
又因为 sinxcos(90x),sin2xcos2x1
①+②得 (反序相
加)
2S(sin21cos21)(sin22cos22)(sin289cos289)=89
∴ S=44.5
4. 分组法求和
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可. [例5] 求数列的前n项和:11,
111
4,27,,n13n2,… aaa111
解:设Sn(11)(4)(27)(n13n2)
aaa
将其每一项拆开再重新组合得
Sn(1
组)
111
2n1)(1473n2) (分aaa
(3n1)n(3n1)n
= (分组求和) 2211n
(3n1)naa1n(3n1)n当a1时,Sn= 1a1221aSnn当a=1时,
练习:求数列12,24,38,,(n2n),的前n项和。
1
1
1
1
5. 裂项法求和
这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的. 通项分解(裂项)如:
an
111
n(n1)nn1
112
,
1231nn1
,,
1nn1
,的前n项和.
[例6] 求数列
解:设an
n1n (裂
项)
则 Sn
112
123
1nn1
(裂项求
和)
=(2)(32)(n1n) =n11 [例7] 在数列{an}中,an
解: ∵ an
12n2,又bn,求数列{bn}的前n项的和. n1n1n1anan1
12nn n1n1n12211
∴ bn8() (裂
nn122
项)
∴ 数列{bn}的前n项和
Sn8[(1)()()(
121213131411)] (裂项求nn1
和)
=8(1
18n) = n1n1
6. 合并法求和
针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在求数列的和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求Sn.
[例8] 求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值.
解:设Sn= cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°
∵ cosncos(180n) (找特殊性质
项)
∴Sn= (cos1°+ cos179°)+( cos2°+ cos178°)+ (cos3°+ cos177°)+···
+(cos89°+ cos91°)+ cos90° (合并求
和)
= 0
[例9] 在各项均为正数的等比数列中,若a5a69,求log3a1log3a2log3a10的值.
解:设Snlog3a1log3a2log3a10
由等比数列的性质 mnpqamanapaq (找特殊性质
项)
和对数的运算性质 logaMlogaNlogaMN 得
Sn(log3a1log3a10)(log3a2log3a9)(log3a5log3a6) (合并求
和)
=(log3a1a10)(log3a2a9)(log3a5a6) =log39log39log39 =10
7. 利用数列的通项求和
先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项及其特征,然后再利用数列的通项揭示的规律来求数列的前n项和,是一个重要的方法.
[例10] 求1111111111之和.
n个1
解:由于1111
k个1
11k
99999(101) (找通项及特征)
9k个1
n个1
∴ 1111111111 =
11111
(101)(1021)(1031)(10n1) (分组求9999
和)
=
111(1010210310n)(1111) 99n个1
110(10n1)n
=
91019
=
1
(10n1109n) 81
以上一个7种方法虽然各有其特点,但总的原则是要善于改变原数列的形式结构,使其能进行消项处理或能使用等差数列或等比数列的求和公式以及其它已知的基本求和公式来解决,只要很好地把握这一规律,就能使数列求和化难为易,迎刃而解。
高中数学复习系列---数列(常见、常考题型总结)
题型一:求值类的计算题(多关于等差等比数列) A)根据基本量求解(方程的思想)
1、已知Sn为等差数列an的前n项和,a49,a96,Sn63,求n;
2、等差数列an中,a410且a3,a6,a10成比数列,求数列an前20项的和S20. 3、设an是公比为正数的等比数列,若a11,a516,求数列an前7项的和.
4、已知四个实数,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,首末两数之和为37,中间两数之和为36,求这四个数.
B)根据数列的性质求解(整体思想)
1、已知Sn为等差数列an的前n项和,a6100,则S11; 2、设SSnn、Tn分别是等差数列an、an的前n项和,,则
a5T7n2n
n3
b .
5
3、设Sn是等差数列aa55,则
S9n的前n项和,若
a( )
3
9
S5
4、等差数列{a{bSn2nT,则ann},n}的前n项和分别为Sn,Tn,若
n
3n1
b=( )
n
5、已知Sn为等差数列an的前n项和,Snm,Smn(nm),则Smn6、在正项等比数列an中,a1a52a3a5a3a725,则a3a5_______。
7、已知数列an是等差数列,若 a4a7a1017,a4a5a6a12a13a1477且ak13,则
k_________。
8、已知Sn为等比数列an前n项和,Sn54,S2n60,则S3n . 9、在等差数列an中,若S41,S84,则a17a18a19a20的值为( ) 10、在等比数列中,已知a9a10a(a0),a19a20b,则a99a100 . 11、已知an为等差数列,a158,a6020,则a7512、等差数列an中,已知S4S188
3,求
SS.16
题型二:求数列通项公式: A) 给出前几项,求通项公式
1,0,1,0,……
1,3,6,10,15,21,,
3,-33,333,-3333,33333„„
B)给出前n项和求通项公式
1、⑴Sn2n23n; ⑵Sn3n1. 2、设数列ann满足a13a232an-13…+3an3
(nN*
),求数列an的通项公式
C)给出递推公式求通项公式
a、⑴已知关系式an1anf(n),可利用迭加法或迭代法;
an(anan1)(an1an2)(an2an3)(a2a1)a1【高中常见数列】
例:已知数列an中,a12,anan12n1(n2),求数列an的通项公式; b、已知关系式aanan2n1anf(n),可利用迭乘法.ana
an1n1
a
a3
a2n2
an3
a2
aa1
1
例、已知数列aann满足:,求求数列a
n1n1
n1
(n2),a12an的通项公式;
c、构造新数列
1°递推关系形如“an1panq”,利用待定系数法求解
例、已知数列an中,a11,an12an3,求数列an的通项公式. 2°递推关系形如“,两边同除pn1或待定系数法求解 例、
a11,an12an3n
,求数列an的通项公式.
3°递推已知数列an中,关系形如“an2pan1qan”,利用待定系数法求解 例、已知数列an中,a11,a22,an23an12an,求数列an的通项公式.
4°递推关系形如"anpan1qanan(
1
p,q0),两边同除以anan1 例1、已知数列an中,anan12anan(1
n2),a12,求数列an的通项公式. 例2、数列an中,a12,a2ann14a(nN),求数列an的通项公式.
n
d、给出关于Sn和am的关系
例1、设数列ann
n的前n项和为Sn,已知a1a,an1Sn3(nN),设bnSn3,求数列bn的通项公式.
例2、设Sn是数列an的前n项和,a11,S2
nanS1
n
2(n2).
⑴求an的通项; ⑵设bSnn
2n1
,求数列bn的前n项和Tn.
题型三:证明数列是等差或等比数列 A)证明数列等差
例1、已知SSnn为等差数列an的前n项和,bn
n
(nN).求证:数列bn是等差数列.
例2、已知数列{a}的前n项和为S+2S=1nn,且满足ann·Sn-1=0(n≥2),a12
.求证:{
1S}是等差数列;
n
B)证明数列等比
an
例1、设{a=1n}是等差数列,bn,求证:数列{bn}是等比数列;
2
例2、设S的前n项和,已知ban
n为数列ann2b1Sn
⑴证明:当b2时,ann2n1是等比数列;⑵求an的通项公式 例3、已知数列an满足a11,a23,an23an12an(nN*). ⑴证明:数列an1an是等比数列;⑵求数列an的通项公式; ⑶若数列b1
b
nn满足4
b14
b21
...4
bn1
(an1)(nN*
),证明bn是等差数列.
题型四:求数列的前n项和 基本方法: A)公式法, B)拆解求和法.
例1、求数列{2n2n3}的前n项和Sn.
例2、求数列11
21
,31
,,(n12
,
4
8
2
n
),的前n项和Sn.
例3、求和:2×5+3×6+4×7+„+n(n+3) C)裂项相消法,数列的常见拆项有:
111n(nkk(1)
n1
nk
);n;
n
n1
n1例1、求和:S=1+
1112
12
1
3
123n
例2、求和:1
1.
21
3
2
14
3
1n1
n
D)倒序相加法, 例、设f(x)
x
21x
2
,求:
⑴f(4)f(3)f(2
)f(2)f(3)f(4); ⑵f(2010)f(2009)f(3)f(2
)f(2)f(2009)f(2010). E)错位相减法,
例、若数列aan
n的通项n(2n1)3,求此数列的前n项和Sn.
F)对于数列等差和等比混合数列分组求和
例、已知数列{an}的前n项和Sn=12n-n,求数列{|an|}的前n项和Tn. 题型五:数列单调性最值问题
例1、数列an中,an2n49,当数列an的前n项和Sn取得最小值时,n例2、已知Sn为等差数列an的前n项和,a125,a416.当n为何值时,Sn取得最大值; 例3、数列an中,an3n228n1,求an取最小值时n的值. 例4、数列an中,ann
n2,求数列an的最大项和最小项.
2
2
例5、设数列an的前n项和为Sn.已知a1a,an1Sn3n,nN*.
(Ⅰ)设bnSn3n,求数列bn的通项公式;(Ⅱ)若an1≥an,nN*,求a的取值范围. 例6、已知Sn为数列an的前n项和,a13,SnSn12an(n2). ⑴求数列an的通项公式;
⑵数列an中是否存在正整数k,使得不等式akak1对任意不小于k的正整数都成立?若存在,求最小的正整数k,若不存在,说明理由.
例7、非等比数列{an}中,前n项和Sn(an1)2,
41
(1)求数列{an}的通项公式; (2)设bn
1n(3an)
(nN*),Tnb1b2bn,是否存在最大的整数m,使得对任意的n均有Tn
m32
总成立?
若存在,求出m;若不存在,请说明理由。
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