是等差数列的充分条件;若d不为零,则是等差数列的充分条件.
③非零常数列既可为等比数列,也可为等差数列.(不是非零,即不可能有等比数列) ..附:几种常见的数列的思想方法:
⑴等差数列的前n项和为Sn,在d?0时,有最大值. 如何确定使Sn取最大值时的n值,有两种方法: 一是求使an?0,an?1?0,成立的n值;二是由Sn?数列通项公式、求和公式与函数对应关系如下: 数列 等差数列 等比数列 数列 等差数列 等比数列 我们用函数的观点揭开了数列神秘的“面纱”,将数列的通项公式以及前n项和看成是关于n的函数,为我们解决数列有关问题提供了非常有益的启示。 例题:1、等差数列分析:因为
中,
,
则
.
前n项和公式 对应函数 (时为二次函数) 通项公式 对应函数 (时为一次函数) d2dn?(a1?)n利用二次函数的性质求n的值. 22(指数型函数) (指数型函数) 是等差数列,所以是关于n的一次函数,
)三点共线,
一次函数图像是一条直线,则(n,m),(m,n),(m+n,
所以利用每两点形成直线斜率相等,即
一次函数的对应关系,并结合图像,直观、简洁。 例题:2、等差数列
中,
,前n项和为
,若
,得=0(图像如上),这里利用等差数列通项公式与
,n为何值时最大?
分析:等差数列前n项和可以看成关于n的二次函数=,
是抛物线=上的离散点,根据题意,,
则因为欲求
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最大值,故其对应二次函数图像开口向下,并且对称轴为,即当时,最大。
例题:3递增数列分析:以
,对任意正整数n,
递增得到:
恒成立,求
恒成立,即
的最大值即可,显然
恒成立,所有最大值
构造一次函数,由数列
对一切,所以
对于一切,则只需求出
恒成立,设
。
的取值范围是:
看成函数
构造二次函数,,它的定义域是,因为是递增数列,即函
数为递增函数,单调增区间为,抛物线对称轴,因为函数f(x)为离散函数,要函数单
调递增,就看动轴与已知区间的位置。从对应图像上看,对称轴在的左侧
也可以(如图),因为此时B点比A点高。于是,
,得
⑵如果数列可以看作是一个等差数列与一个等比数列的对应项乘积,求此数列前n项和可依照等比数列前n项和的推倒111导方法:错位相减求和. 例如:1?,3,...(2n?1)n,...
242⑶两个等差数列的相同项亦组成一个新的等差数列,此等差数列的首项就是原两个数列的第一个相同项,公差是两个数列公差d1,d2的最小公倍数.
2. 判断和证明数列是等差(等比)数列常有三种方法:(1)定义法:对于n≥2的任意自然数,验证an?an?1(2一常数。(2)通项公式法。(3)中项公式法:验证2an?1?an?an?2(an?1?anan?2)n?N都成立。
an)为同an?1?am?03. 在等差数列{an}中,有关Sn 的最值问题:(1)当a1>0,d<0时,满足?的项数m使得sm取最大值. (2)当
a?0?m?1?a?0a1<0,d>0时,满足?m的项数m使得sm取最小值。在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用。
?am?1?0附:数列求和的常用方法
1. 公式法:适用于等差、等比数列或可转化为等差、等比数列的数列。 2.裂项相消法:适用于??c??其中{ an}是各项不为0的等差数列,c为常数;部分无理数列、含阶乘的数列等。
?anan?1?1,求这个数列的前n项和Sn.
n(n?1)例题:已知数列{an}的通项为an=
解:观察后发现:an=
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11? nn?1
sn?a1?a2?????an ∴
11111?(1?)?(?)?????(?)
223nn?11?1?n?13.错位相减法:适用于?anbn?其中{ an}是等差数列,?bn?是各项不为0的等比数列。 例题:已知数列{an}的通项公式为an?n?2n,求这个数列的前n项之和sn。 解:由题设得:
sn?a1?a2?a3?????an
=1?2?2?2?3?2?????n?2 即
123nsn=1?21?2?22?3?23?????n?2n ①
把①式两边同乘2后得
2sn=1?22?2?23?3?24?????n?2n?1 ②
用①-②,即:
sn=1?21?2?22?3?23?????n?2n ① 2sn=1?22?2?23?3?24?????n?2n?1 ②
得
?sn?1?2?22?23?????2n?n?2n?12(1?2n)??n?2n?11?2?2n?1?2?n?2n?1?(1?n)2n?1?2∴sn?(n?1)2n?1?2
4.倒序相加法: 类似于等差数列前n项和公式的推导方法. 5.常用结论
n(n?1)?1?21): 1+2+3+...+n = 2) 1+3+5+...+(2n-1) =n 3)13?23???n3??n(n?1)?
2?2?4) 1?2?3???n?2222211111111n(n?1)(2n?1) 5)???(?) 6n(n?1)nn?1n(n?2)2nn?2 - 28 - / 35
6)
1111?(?)(p?q) pqq?ppq31、a?b?0?a?b;a?b?0?a?b;a?b?0?a?b.
32、不等式的性质: ①a?b?b?a;②a?b,b?c?a?c;③a?b?a?c?b?c; ④a?b,c?0?ac?bc,a?b,c?0?ac?bc;⑤a?b,c?d?a?c?b?d; ⑥a?b?0,c?d?0?ac?bd;⑦a?b?0?an?bn?n??,n?1?; ⑧a?b?0?na?nb?n??,n?1?.
33、一元二次不等式:只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式. 34、含绝对值不等式、一元二次不等式的解法及延伸 1.整式不等式(高次不等式)的解法
穿根法(零点分段法)
求解不等式:a0xn?a1xn?1?a2xn?2???an?0(?0)(a0?0)
解法:①将不等式化为a0(x-x1)(x-x2)?(x-xm)>0(<0)形式,并将各因式x的系数化“+”;(为了统一方便) ②求根,并将根按从小到大的在数轴上从左到右的表示出来;
③由右上方穿线(即从右向左、从上往下:偶次根穿而不过,奇次根一穿而过),经过数轴上表示各根的点(为什么?);
④若不等式(x的系数化“+”后)是“>0”,则找“线”在x轴上方的区间;若不等式是“<0”,则找“线”在x轴下方的区间.
(自右向左正负相间)
例题:求不等式x?3x?6x?8?0的解集。 解:将原不等式因式分解为:(x?2)(x?1)(x?4)?0
由方程:(x?2)(x?1)(x?4)?0解得x1??2,x2?1,x3?4 将这三个根按从小到大顺序在数轴上标出来,如图
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22+ X1 + —X2 X3 + Xn-2 Xn-1 —Xn + X
由图可看出不等式x?3x?6x?8?0的解集为:x|?2?x?1,或x?4 例题:求解不等式解:略
一元二次不等式的求解:
特例① 一元一次不等式ax>b解的讨论;
②一元二次不等式ax+bx+c>0(a>0)解的讨论.
二次函数 ??0 ??0 ??0 2
+ + 1 ? -2 ? 4 x 22??(x?1)(x?2)(x?5)?0的解集。
(x?6)(x?4)y?ax2?bx?c (a?0)的图象 一元二次方程 有两相异实根 有两相等实根 无实根 R ? ? ax2?bx?c?0?a?0?的根ax2?bx?c?0(a?0)的解集ax2?bx?c?0(a?0)的解集x1,x2(x1?x2) x1?x2??b 2a b??xx?x1或x?x2? ??xx??? 2a?? ?xx1?x?x2? 对于a<0的不等式可以先把a化为正后用上表来做即可。 2.分式不等式的解法 (1)标准化:移项通分化为
f(x)f(x)f(x)f(x)>0(或<0); ≥0(或≤0)的形式, g(x)g(x)g(x)g(x)(2)转化为整式不等式(组)
f(x)f(x)f(x)g(x)?0?0?f(x)g(x)?0;?0???g(x)?0?g(x)g(x)
例题:求解不等式:解:略
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