课件49张PPT。第9章——数 列1知识网络 系统盘点,提炼主干2要点归纳 整合要点,诠释疑点3题型研修 突破重点,提升能力章末复习提升1.数列的概念及表示方法
(1)定义:按某种规则依次排列的一列数.
(2)表示方法:列举法、列表法、图象法、通项公式法和递推公式法.
(3)分类:按项数有限还是无限分为有穷数列和无穷数列;按项与项之间的大小关系可分为递增数列、递减数列、摆动数列和常数列.2.求数列的通项
(1)数列前n项和Sn与通项an的关系:(2)当已知数列{an}中,满足an+1-an=f(n),且f(1)+f(2)+…+f(n)可求,则可用累加法求数列的通项an,常利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1).(3)当已知数列{an}中,满足 =f(n),且f(1)·f(2)·…·f(n)可求,则可用累积法求数列的通项an,常利用恒等式
an(4)作新数列法:对由递推公式给出的数列,经过变形后化归成等差数列或等比数列来求通项.
(5)归纳、猜想、证明法.3.等差数列、等比数列的判断方法
(1)定义法:an+1-an=d(常数)?{an}是等差数列;=q(q为常数,q≠0)?{an}是等比数列.(2)中项公式法:2an+1=an+an+2?{an}是等差数列;
a= an·an+2(an≠0)?{an}是等比数列.
(3)通项公式法:an=an+b(a,b是常数)?{an}是等差数列;an=c·qn(c,q为非零常数)?{an}是等比数列.(4)前n项和公式法:Sn=an2+bn(a,b为常数,n∈N*)?{an}是等差数列;Sn=aqn-a(a,q为常数,且a≠0,q≠0,q≠1,n∈N*)?{an}是等比数列.4.求数列的前n项和的基本方法
(1)公式法:利用等差数列或等比数列前n项和公式;
(2)分组求和法:把一个数列分成几个可以直接求和的数列.
(3)裂项相消法:有时把一个数列的通项公式分成两项差的形式,相加过程消去中间项,只剩有限项再求和.(4)错位相减法:适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和.
(5)倒序相加法:例如,等差数列前n项和公式的推导.题型一 方程思想解数列问题在等差数列和等比数列中,通项公式和前n项和公式共涉及五个量:a1,an,n,q(d),Sn,其中首项a1和公比q(d)为基本量,“知三求二”是指将已知条件转换成关于a1,an,n,q(d),Sn的方程组,通过方程的思想解出需要的量.例1 已知{an}是各项均为正数的等比数列,且a2+a1=(1)求{an}的通项公式;解 设{an}的公比为q,由已知得∵a1>0,∴q=2,a1=1.
∴an=2n-1.∴Tn=b1+b2+b3+…+bn跟踪演练1 记等差数列{an}的前n项和为Sn,设S3=12,且2a1,a2,a3+1成等比数列,求Sn.题型二 转化与化归思想求数列通项由递推公式求通项公式,要求掌握的方法有两种,一种求法是先找出数列的前几项,通过观察、归纳得出,然后证明;另一种是通过变形转化为等差数列或等比数列,再采用公式求出.例2 已知数列{an}中,a1=5且an=2an-1+2n-1 (n≥2且n∈N*).
(1)求a2,a3的值;解 ∵a1=5,∴a2=2a1+22-1=13,
a3=2a2+23-1=33.(2)是否存在实数λ,使得数列 为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.则有2b2=b1+b3.解得λ=-1.
又当λ=-1时,由an-2an-1=2n-1可得,综上可知,存在实数λ=-1,使得数列 为首项是2、公差是1的等差数列.
(3)求通项an∴an=(n+1)2n+1.跟踪演练2 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1+2a2+3a3+…+nan=(n-1)Sn+2n(n∈N*).
(1)求a2,a3的值;解 ∵a1+2a2+3a3+…+nan=(n-1)Sn+2n(n∈N*),
∴当n=1时,a1=2×1=2;
当n=2时,a1+2a2=(a1+a2)+4,∴a2=4;
当n=3时,a1+2a2+3a3=2(a1+a2+a3)+6,∴a3=8.(2)求证:数列{Sn+2}是等比数列.证明 ∵a1+2a2+3a3+…+nan=(n-1)Sn+2n(n∈N*),①
∴当n≥2时,a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1
=(n-2)Sn-1+2(n-1). ②
①-②得nan=(n-1)Sn-(n-2)Sn-1+2=n(Sn-Sn-1),
∴-Sn+2Sn-1+2=0,即Sn=2Sn-1+2,∴Sn+2=2(Sn-1+2).
∵S1+2=4≠0,∴Sn-1+2≠0,故{Sn+2}是以4为首项,2为公比的等比数列.题型三 函数思想求解数列问题数列是一种特殊的函数,在求解数列问题时,若涉及参数取值范围,最值问题或单调性时,均可考虑采用函数的思想指导解题.值得注意的是数列定义域是正整数集,这一特殊性对问题结果可能造成影响.例3 已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第二项、第五项、第十四项分别是一个等比数列的第二项、第三项、第四项.
(1)求数列{an}的通项公式;解 由题意得(a1+d)(a1+13d)=(a1+4d)2,整理得2a1d=d2.
∵a1=1,解得(d=0舍),d=2.
∴an=2n-1(n∈N*).(2)设 Sn=b1+b2+…+bn,是否存在最大的整数t,使得对任意的n均有Sn> 总成立?若存在,求出t;若不存在,请说明理由.∴Sn=b1+b2+…+bn∴数列{Sn}是单调递增的.又∵t∈Z,
∴适合条件的t的最大值为8.an+1= ,n∈N*,(1)求数列{an}的通项公式;(2)令Tn=a1a2-a2a3+a3a4-a4a5+…-a2na2n+1,求Tn.
解 Tn=a1a2-a2a3+a3a4-a4a5+…-a2na2n+1
=a2(a1-a3)+a4(a3-a5)+…+a2n(a2n-1-a2n+1)题型四 数列的交汇问题数列是高中代数的重点内容之一,它始终处在知识的交汇点上,如数列与函数、方程、不等式等其他知识有较多交汇处.它包涵知识点多、思想丰富、综合性强,已成为近年高考的一大亮点.例4 已知单调递增的等比数列{an}满足a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.
(1)求数列{an}的通项公式;解 设等比数列{an}的首项为a1,公比为q.
依题意,有2(a3+2)=a2+a4,
代入a2+a3+a4=28,得a3=8.(2)若bn=anlog an,Sn=b1+b2+…+bn,对任意正整数n,Sn+(n+m)an+1<0恒成立,试求m的取值范围.解 bn=2n·log 2n=-n·2n,
∴-Sn=1×2+2×22+3×23+…+n×2n, ①
∴-2Sn=1×22+2×23+3×24+…+(n-1)×2n+n×2n+1,②
①-②,得Sn=2+22+23+…+2n-n×2n+1由Sn+(n+m)an+1<0,
得2n+1-n×2n+1-2+n×2n+1+m×2n+1<0对任意正整数n恒成立,即m的取值范围是(-∞,-1].跟踪演练4 已知点(1, )是函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象上一点,等比数列{an}的前n项和为f(n)-c,数列{bn}(bn>0)的首项为c,且前n项和Sn满足Sn-Sn-1=(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;所以c=1;当n≥2,bn=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1;
b1=c=1适合bn,
∴bn=2n-1(n∈N*).课堂小结
1.等差数列与等比数列是高中阶段学习的两种最基本的数列,也是高考中经常考查并且重点考查的内容之一,这类问题多从数列的本质入手,考查这两种基本数列的概念、基本性质、简单运算、通项公式、求和公式等问题.2.数列求和的方法:一般的数列求和,应从通项入手,若无通项,先求通项,然后通过对通项变形,转化为与特殊数列有关或具备某种方法适用特点的形式,从而选择合适的方法求和