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《數列数学归纳法数列极限》
《数列、数学归纳法、数列极限》
松江四中 朱成兵
第一部分 《 数 列 》
一、知识点:
1等差数列的通项公式: 推广: ;
等比数列的通项公式: 推广:
2等差数列的前项和公式: , ;
等比数列的前项和公式: ,
3等差数列中,若,则;
等比数列中,若,则
4两个等差数列与的和差的数列、仍为等差数列;
两个等比数列与的积、商、倒数组成的数列、、
仍为等比数列。
5等差数列的任意等距离的项构成的数列仍为等差数列;
等比数列的任意等距离的项构成的数列仍为等比数列。
6若为等差数列,则 是等比数列;
若是等比数列,则 是等差数列。
7等差数列中,当时,是关于的一次式:;当时,是一个常数:。
8等差数列前项和公式:
当时,是关于的二次式且常数项为0,即;
当时,是关于的正比例式;
等比数列的前项和公式:当时, 是关于的正比例式。
9等差数列的任意连续项的和构成的数列、、、、……仍为等差数列;
等比数列的任意连续项的和构成的数列、、、、……仍为等比数列。
10数列的通项与前项和的关系:
二、专题复习:
专题一 基本量法
根据等差(比)数列的定义,它由首项和公差(比)所确定,因此首项和公差(比)是等差(比)数列的基本量,解决等差(比)数列的问题可以把问题中的其它量转化为求基本量首项和公差(比),使求解的数列问题转化为求首项和公差(或公比)的等式或不等式问题。
例题1.是等差数列,且,求的值。
解法一:(基本量法)
得
解法二:,又,
而。
注意:在解答等差数列或等比数列的有关问题时,“基本量法”是常用方法,但不一定是最好的方法。不过,对于条件不复杂的问题,“基本量法”是够用的。
专题二 方程思想
在等差数列中,有五个量,它们是项数、首项、通项、公差及前项和。基本公式有三个:
; ;。
在等比数列中,也有五个量,它们是项数、首项、通项、公比及前项和。基本公式也有三个:
; ;
每个公式中含有四个量,一般情况下,在五个量中知道了其中的三个量,通过求代数式的值或解方程、方程组可以求出其他两个量。这种解法称为“知三求二法”,它渗透了方程的思想方法。
例题1.在等比数列中,,,,求和。
解:
专题三 函数思想
由于数列可以看作定义域为正整数集(或它的有限子集)的函数,因此数列和函数之间有着密切的联系,许多数列问题可以用函数的方法来处理,通过研究函数的性质(如函数的单调性、最大值和最小值等)来解决有关的数列问题。
特别地,对于等差数列有:
(1)等差数列 (2)等差数列
(3)时,递增;时,为常数列;时,递减。
例题1.在等差数列中,若,且,问数列前多少项之和最大?
解法一:根据等差数列的性质,公差不为0的等差数列,其前项和是的二次函数(其中常数项为0)。设,因为,故此二次函数对称轴,且由可得,所以。因此,该数列前13项之和最大。
解法二:由得,又,故,
因为,所以该等差数列单调递减且正数项有限,
令,又因为,故。
解法三:由得,又,
故。
这是关于正整数的二次函数且开口向下,所以当时,最大。
解法四:因为,所以
即,则,
所以,而,由于等差数列可以看成是关于正整数的单调函数,所以,因此前13项之和最大。
专题四 类比思想
等差数列与等比数列在定义、通项公式、递推公式以及其他一些相关的性质和解题方法上,都有类比之处。
例题1. 2000年高考第12题
“在等差数列中,若,则有等式:
成立,类似上述性质,相应地:在等比数列中,若则有等式 成立”。
答案: 。
练习:1(1)已知:等差数列的前项和记为,且, 求证:;
(2)类比(1),在等比数列中,你能够得出什么结论?并证明你得出来的结论。
解答:(1)证明:在等差数列中,设是其前项的和,因为、、成等差数列,所以,
即。
(2)类比猜测:等比数列的前项积记为,且,,则
证明:在等比数列中,设是其前项的积,因为、、、成等比数列,所以即。
练习:2(1)已知是等差数列,且、,
求证:。
(2)类比猜测正项等比数列{中相应的命题并加以证明。
证明:(1),
==
(2)类比猜测:已知为等比数列,且,
且、,则
证明
。
专题五 分类思想
在运用等比数列的前项和公式时,要注意按公比和分类讨论;在已知求时,应先分和两种情况分别运算,然后验证能否统一。
例题1.已知为等比数列,且,求与的值。
解答:(1)当时,,故。
(2)当时,
两式相除得。
综上所述或
练习:已知为等比数列的前项和,且,,求。
答案:76
例题2.已知数列的前项和,则通项=
解答:(1)当时,
(2)当且,
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