第四章 数列
关于数列的复习要注意:①注意等差等比两个特殊数列的作用,学会利用整体代换、待定系数法(涉想代换)转化为这个两个特殊数列;②注意数列求和的常用方法及其应用③an与Sn的关系及应用;④注意数列与函数的关系,利用函数性质解决数列问题;⑤熟悉几种类型的极限计算;⑥注意利用归纳推理、从特殊到一般的方法化难为易。 一、 等差、等比数列的基本公式应用 [例1] 填空:
1、在等差数列{an}中,已知an-4=18,S9=18,Sn=180,则n=
2⊕
2、在数列{an}中,已知a1=3,an+1= an(n∈N),则an= 3、在数列{an}中,an>0,a1=1,前n项和Sn满足s?s?nn?1则an=
4、在数列{an}中,前n项和Sn满足sns?ns
n?1?3?r,若{an}是等比数列,则r=
n5、将整数数对按下规律排列:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1), (1,4),(2,3),(3,2),(4,1),?则此数列的第60项为
[例2]设数列{an}的前n项和Sn,满足s等比数列”。
①若数列{2}是首项为2,公比为4的等比数列,试判断数列{bn}是否为“和等比数
bn2n(n∈N※)是非零常数,则称该数列为“和
sn列”;
②若数列{Cn}是首项为C1,公差为d(d≠0)的等差数列,且数列{Cn}是“和等比数列”,试探究d与C1之间的等量关系。
[例3]、(等差、等比数列计算与证明及应用) 已知数列
、
(n∈
)中,
,且当n∈
时,
成等差数列,
成等比数列
(1)求数列
、
的通项公式;
恒成立。
分析:在得出数列、的通项公式后,对于(2)的解法,要注意当n≥k时,对任意实数λ∈[0,1],不等式恒成立,又λ是一次式,故可用转换变量法,求出n的范围,再得k的最小值。
说明:在推导和证明一个数列是等差数列只要证
常数,或证
=
,(有
常数,或证
(2)求最小自然数k,使得当n≥k时,对任意实数λ∈[0,1],不等式
时可证通项公式是n的一次函数);证明一个数列是等比数列只要证=
(有时可证通项公式是Aq型)。
n1
二、 an与Sn的关系及应用
这类问题是高考中一个常见题型。在解决这个问题时要注意: ①是利用an=
s1?n?1?sn?sn?1?n?2?来解决的,方法有两种,一是消Sn化为an与an-1关
系的递推数列,二是消an化为Sn与Sn-1关系的递推数列。
②要注意条件中的n≥2,a1由S1=a1来求。
[例1]1、设数列{an}满足:a1?2a?3a???na?223nn(n∈N),
⊕
①求an; ②设bn=n2an,求数列{bn}的前n项和Sn。
? 2、已知数列?an?中,a1?1,其前n项和满足a ?2s,n?N,且n?2,求a和Snn?1nn (要求用两种方法)
[例2]已知数列{an}的前n项和Sn,满足Sn+1=4an+2,a1=1,
①设bn=an+1-2an,求证:{bn}是等比数列;②设Cn=a,求证:{Cn}是等差数列。
n2n
三、 通项公式为分断型及子数列
1,nn?1[例1]1、若an?3n?c,2?n?5,求:①当a=1、c=3时数列{an}的前n项和Sn。
a?2,n?6 ②当数列{an}是单调递增数列时,a、c应满足的条件。
2
2、已知函数
数列,则实数a的取值范围是( )
A
B
若数列满足,且是递增
C [2,3) D (2,3)
(注意数列的单调性与函数的单调性的区别!)
[例2]已知等差数列{an}的第二项为8,前10项和为185,从这个数列中依次取出第二项、第四项、第八项、?、第2n项,按原来的顺序排成一个新数列{bn},求数列{bn}的通项公式及前n项和公式。
练习:设、、?是各项均不为零的n(n≥4)项等差数列,公差d≠0,若将此数列中删去一项后剩下的(按原来顺序不变)是等比数列, (1)当n=4时,求;
(2)求n的可能值。 分析:(1)是特殊问题,不难求出的。(2)是在(1)的基础上加以探索,关键是注意到删去后不能有原连续的三项。
四、递推性数列的常见解题思路
1、设想代换,化为等差、等比数列 2、归纳类比 3、累加(乘)法
n例1、①已知数列?an?中,a1?1 , an?1?3an?2,求an
n ②已知数列?an?中,a1?1 , an?1?2an?2,求an
例2、设数列
(1)若
、
、
前n项和为
=
,数列
满足
(m∈
),
成等比数列,求m;
中存在某项
满足
、
、成等比数列?若存在指出符合题意
(2)是否存在m,使数列
的m的个数,若不存在,说明理由。
分析:这是一个探索性问题。这一问题主要都是从特殊到一般的思想进行探索。
3
例3、 设数列{an}满足a1=2,
an?1?a?n1an,证明:an>2n?1对n∈N都成立。
※
2n?1例4、已知数列?an?中,a ??1,a?3a?3?2n?1,求a1n?1nn
五、求和方法与极限计算
A 求和方法:
①利用等差、等比数列公式求和
②利用等差、等比数列前n项和公式的推导方法求和 ③拆项法
例1、求和
① 7+77+777+?+77?7(n个7)
② 1+(1+a)+(1+a+a)+?+(1+a+a+?+a③ 1+2x+3x+?+nx ④设f(n)=
2
n-1
2
2
n-1
)
12?n2,则f?n??f?1?n??_____
f??5??f??4????f?5??f?6??____ 若这上面的数列改为函数,你能想到什么?
B 极限计算 例1、已知limn??an?cbn?c?2,limn??bn?ccn?b22?3,求limn??an?ccn?a22。
例2、求下列极限:
①④
limn??3?2nnn?1n ②
3?2limn??1?q1?qnn (q≠-1) ③limn??a?ba?bnnnn(a≠-b)
limn??2n? ?1?2???2?2?n?1??n?1n?1例3:填空
①在无穷等比数列{an}中,公比为q且所有项和为②在无穷等比数列{an}中,公比为q=-1223,则首项a1的取值范围是__
???a2n?1??83,且
lim?a1?a3?a5n??,则首项a1=__
③一个无穷等比数列,它的每一项都等于它后面所有项和,则公比q=
4
六、数列与函数、方程
例1、己知f?x???11x?42(x<-2)
1an?1①f?x?; ②设a4an22n1?1,f?1?an???,求an·
③设bn?n1?7a???n?N?,记s?n?b1?b2???bn,请问:是否存在最大的整数m,
?使得对于任意n?N,sn>m均成立?
18
例2、 定义:F?x,y??y(x>0,y>0)
x ①设函数f?n??F?n,2?F?2,n??n?N?,求f?n?的最小值;
? ②解关于x不等式F?2,x?a?1???a?1?;
2 ③设g?x??F?x,2?,正数数列{an}满足:a1?3,g?an?1??8式。
an,求数列{an}的通项公
七、数列与三角
[例1]解答下列各题: ①2012上海文18、若Sn?sin中,正数的个数是( )
(A)16 (B)72 (C)86 (D)100
?7?sin2?7???sinn?7(n∈N),则在S1、S2、?、S100
?5