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数列经典教案(教师)


数列教案
(数列的概念,等差数列,等比数列,求数列通项公式,数列求和,综合练习)

数列的概念
(1)数列定义:按一定次序排列的一列数叫做数列; 数列中的每个数都叫这个数列的项。记作 an ,在数列第一个位置的项叫第 1 项(或首项) ,在第二个位 置的叫第 2 项,??,序号为 n 的项叫第 n 项(也叫通项)记作 an ; 数列的一般形

式: a1 , a2 , a3 ,??, an ,??,简记作 例:判断下列各组元素能否构成数列 (1)a, -3, -1, 1, b, 5, 7, 9; (2)2010 年各省参加高考的考生人数。 (2)通项公式的定义:如果数列 {an } 的第 n 项与 n 之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就 叫这个数列的通项公式。 例如:①:1 ,2 ,3 ,4, 5 ,? ②: 1, , , , ? 数列①的通项公式是 an = n ( n ? 7, n ? N ? ) , 数列②的通项公式是 an = 说明:

?an ? 。

1 1 1 1 2 3 4 5

1 ( n ? N? ) 。 n

① ?an ? 表示数列, an 表示数列中的第 n 项, an = f ? n ? 表示数列的通项公式; ② 同一个数列的通项公式的形式不一定唯一。例如, an = (?1) = ?
n

??1, n ? 2k ?1 (k ? Z ) ; ??1, n ? 2k

③不是每个数列都有通项公式。例如,1,1.4,1.41,1.414,?? (3)数列的函数特征与图象表示: 序号:1 2 3 4 5 6 项 :4 5 6 7 8 9 上面每一项序号与这一项的对应关系可看成是一个序号集合到另一个数集的映射。 从函数观点看, 数列 实质上是定义域为正整数集 N ? (或它的有限子集)的函数 f ( n) 当自变量 n 从 1 开始依次取值时对应的一系列 函数值 f (1), f (2), f (3), ??, f ( n) ,??.通常用 an 来代替 f ? n ? ,其图象是一群孤立点。 例:画出数列 an ? 2n ? 1 的图像. (4)数列分类:①按数列项数是有限还是无限分:有穷数列和无穷数列;②按数列项与项之间的大小关 系分:单调数列(递增数列、递减数列) 、常数列和摆动数列。 例:下列的数列,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列? (1)1,2,3,4,5,6,? (2)10, 9, 8, 7, 6, 5, ? (3) 1, 0, 1, 0, 1, 0, ? (4)a, a, a, a, a,?

(5)数列{ a n }的前 n 项和 S n 与通项 a n 的关系: an

(n ? 1) ?S1 ?? ?Sn ? Sn?1 (n ≥ 2)

例:已知数列 {an } 的前 n 项和 sn ? 2n 2 ? 3 ,求数列 {an } 的通项公式 练习:
1

1.根据数列前 4 项,写出它的通项公式: (1)1,3,5,7??;

22 ? 1 32 ? 1 42 ? 1 52 ? 1 , , , ; 2 3 4 5 1 1 1 1 (3) ? , ,? , 。 1* 2 2 *3 3* 4 4 *5
(2) (4)9,99,999,9999? (5)7,77,777,7777,? (6)8, 88, 888, 8888? 2.数列 ?an ? 中,已知 an ?

n2 ? n ? 1 (n ? N ? ) 3

(1)写出 a1, , a2 , a3 , an ?1 , an2 ; (2) 79

2 是否是数列中的项?若是,是第几项? 3

等差数列
题型一、等差数列定义:一般地,如果一个数列从第 2 项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这 个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母 d 表示。用递推公式表示为 an ? an?1 ? d (n ? 2) 或 an?1 ? an ? d (n ? 1) 。 例:等差数列 an ? 2n ? 1 , a n ? an ?1 ? 题型二、等差数列的通项公式: an ? a1 ? (n ?1)d ; 说明:等差数列(通常可称为 A P 数列)的单调性: d ? 0 为递增数列, d ? 0 为常数列, d ? 0 为递减数列。 例:1.已知等差数列 ?an ? 中, a7 ? a9 ? 16 ) ,a4 ? 1 ,则a12 等于( A.15 B.30 C.31 D.64 2. {an } 是首项 a1 ? 1 ,公差 d ? 3 的等差数列,如果 an ? 2005 ,则序号 n 等于 (A)667 (B)668 (C)669 (D)670

3.等差数列 an ? 2n ? 1, bn ? ?2n ? 1 ,则 an 为 “递减数列” ) 题型三、等差中项的概念:

bn 为
a?b 2

(填“递增数列”或

定义:如果 a , A , b 成等差数列,那么 A 叫做 a 与 b 的等差中项。其中 A ?

a , A , b 成等差数列 ? A ?
A. 120

例: 1. (06 全国 I) 设 ?an ? 是公差为正数的等差数列, 若 a1 ? a2 ? a3 ? 15 , 则a a1a2a3 ? 80 , a ? 1 1 ? 2 1 3 1a ? B. 105 C. 90 D. 75 ) 2.设数列 {an } 是单调递增的等差数列,前三项的和为 12,前三项的积为 48,则它的首项是( A.1 B.2 C.4 D.8

a?b 2

即: 2an?1 ? an ? an?2

( 2an ? an?m ? an?m ) ( )

(1)在等差数列 ?an ? 中,从第 2 项起,每一项是它相邻二项的等差中项; (2)在等差数列 ?an ? 中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列; (3)在等差数列 ?an ? 中,对任意 m , n ? N ? , an ? am ? (n ? m)d , d ?
2

题型四、等差数列的性质:

an ? am (m ? n) ; n?m

(4)在等差数列 ?an ? 中,若 m , n , p , q ? N ? 且 m ? n ? p ? q ,则 am ? an ? ap ? aq ; 题型五、等差数列的前 n 和的求和公式: S n ? ( S n ? An2 ? Bn

n(a1 ? an ) 1 d n(n ? 1) (a1 ? )n 。 ? na1 ? d ? n2 ? 2 2 2 2

( A, B为常数) ? ?an ? 是等差数列 )
(a1 ? a n )n (a m ? a n?( m?1) )n ? 2 2

递推公式: S n ?

例:1.如果等差数列 ?an ? 中, a3 ? a4 ? a5 ? 12 ,那么 a1 ? a2 ? ... ? a7 ? (A)14 (B)21 (C)28 (D)35 )

2.(2009 湖南卷文)设 Sn 是等差数列 ?an ? 的前 n 项和,已知 a2 ? 3 , a6 ? 11 ,则 S7 等于( A.13 B.35 C.49 D. 63

3.(2009 全国卷Ⅰ理) 设等差数列 ?an ? 的前 n 项和为 Sn ,若 S9 ? 72 ,则 a2 ? a4 ? a9 = 4.(2010 重庆文) (2)在等差数列 ?an ? 中, a1 ? a9 ? 10 ,则 a5 的值为( (A)5 (B)6 (C)8 (D)10 ) )

5.若一个等差数列前 3 项的和为 34,最后 3 项的和为 146,且所有项的和为 390,则这个数列有( A.13 项 B.12 项 C.11 项 D.10 项 6.已知等差数列 ?an ? 的前 n 项和为 S n ,若 S12 ? 21 ,则a2 ? a5 ? a8 ? a11 ? 7.(2009 全国卷Ⅱ理)设等差数列 ?an ? 的前 n 项和为 Sn ,若 a5 ? 5a3 则 8. (98 全国)已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+?+b10=100. (Ⅰ)求数列{bn}的通项 bn; 9.已知 ?an ? 数列是等差数列, a10 ? 10 ,其前 10 项的和 S10 ? 70 ,则其公差 d 等于( )

S9 ? S5

A. ?

2 3

B. ?

1 3

C.

1 3

D.

2 3

10.(2009 陕西卷文)设等差数列

?an ? 的前 n 项和为 sn ,若 a6 ? s3 ? 12 ,则 an ?
Sn } n

11. (00 全国)设{an}为等差数列,Sn 为数列{an}的前 n 项和,已知 S7=7,S15=75,Tn 为数列{ 的前 n 项和,求 Tn。

,a20 ? 50 12.等差数列 ?an ? 的前 n 项和记为 S n ,已知 a10 ? 30
①求通项 an ;②若 S n =242,求 n

13. 在 等 差 数 列 {an } 中 , ( 1 ) 已 知 S8 ? 4 8 ,S1 ? ; (2)已知 16 求 8 ,a 和 d 2 1 a6 ? 10, S5 ? 5, 求a8和S8 ;(3)已知 a3 ? a15 ? 40, 求S17
3

题型六.对于一个等差数列:

S奇 a ? n ; S偶 an ?1 S n (2)若项数为奇数,设共有 2n ? 1 项,则① S 奇 ? S 偶 ? an ? a中 ;② 奇 ? 。 S偶 n ? 1
(1)若项数为偶数,设共有 2 n 项,则① S 偶 ? S 奇 ? nd ; ② 题型七.对与一个等差数列, S n , S 2n ? S n , S 3n ? S 2n 仍成等差数列。 例:1.等差数列{an}的前 m 项和为 30,前 2m 项和为 100,则它的前 3m 项和为( A.130 B.170 C.210 D.260 2.一个等差数列前 n 项的和为 48,前 2 n 项的和为 60,则前 3 n 项的和为 3.已知等差数列 ?an ? 的前 10 项和为 100,前 100 项和为 10,则前 110 项和为 4.设 S n 为等差数列 ?an ? 的前 n 项和, S 4 ? 14 ,S10 ? S 7 ? 30,则S9 = 5. (06 全国 II)设 Sn 是等差数列{an}的前 n 项和,若 ) 。

S3 1 S = ,则 6 = S6 3 S12
D.

A.

3 10

B.

1 3

C.

1 8

1 9

题型八.判断或证明一个数列是等差数列的方法: ①定义法:

an?1 ? an ? d (常数)(n ? N ?) ? ?an ? 是等差数列
②中项法:

2an?1 ? an ? an?2
③通项公式法:

(n ? N ? ) ? ?an ? 是等差数列

an ? kn ? b

(k , b为常数) ? ?an ? 是等差数列

④前 n 项和公式法:

S n ? An2 ? Bn
A.等差数列 A.等差数列 A.等差数列

( A, B为常数) ? ?an ? 是等差数列
) D.无法判断 D.无法判断 ) D.无法判断 D.无法判断 ) D.无法判断
?

例:1.已知数列 {an } 满足 an ? an?1 ? 2 ,则数列 {an } 为 ( B.等比数列 B.等比数列 B.等比数列 2.已知数列 {an } 的通项为 an ? 2n ? 5 ,则数列 {an } 为 (
2

C.既不是等差数列也不是等比数列 ) C.既不是等差数列也不是等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列
2

3.已知一个数列 {an } 的前 n 项和 sn ? 2n ? 4 ,则数列 {an } 为( 4.已知一个数列 {an } 的前 n 项和 sn ? 2n ,则数列 {an } 为( )

A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列 5.已知一个数列 {an } 满足 an?2 ? 2an?1 ? an ? 0 ,则数列 {an } 为( A.等差数列 B.等比数列 C.既不是等差数列也不是等比数列

6.数列 ?an ? 满足 a1 =8, a4 ? 2,且an?2 ? 2an?1 ? an ? 0 ( n ? N ) ①求数列 ?an ? 的通项公式; 7. (01 天津理,2)设 Sn 是数列{an}的前 n 项和,且 Sn=n ,则{an}是(
4
2



A.等比数列,但不是等差数列 B.等差数列,但不是等比数列 C.等差数列,而且也是等比数列 D.既非等比数列又非等差数列 题型九.数列最值 (1) a1 ? 0 , d ? 0 时, Sn 有最大值; a1 ? 0 , d ? 0 时, Sn 有最小值; (2) Sn 最值的求法:①若已知 Sn , Sn 的最值可求二次函数 Sn ? an2 ? bn 的最值; 可用二次函数最值的求法( n ? N ? ) ;②或者求出 ?an ? 中的正、负分界项,即: 若已知 an ,则 Sn 最值时 n 的值( n ? N ? )可如下确定 ? 例:1.等差数列 ?an ? 中, a1 ? 0,S9 ? S12 ,则前 2.设等差数列 ?an ? 的前 n 项和为 S n ,已知

?an ? 0 ?an ? 0 或? 。 a ? 0 a ? 0 ? n?1 ? n?1
项的和最大。

a3 ? 12,S12 ? 0,S13 ? 0
①求出公差 d 的范围, ②指出 S1,S 2, ?,S12 中哪一个值最大,并说明理由。 3. (02 上海)设{an} (n∈N )是等差数列,Sn 是其前 n 项的和,且 S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误 的 .. 是( ) A.d<0 B.a7=0 C.S9>S5 D.S6 与 S7 均为 Sn 的最大值
?
*

4.已知数列 ?an ? 的通项

n ? 98 n ? 99

(n? N ) ,则数列 ?an ? 的前 30 项中最大项和最小项分别是

5.已知 {an } 是等差数列,其中 a1 ? 31 ,公差 d ? ?8 。 (1)数列 {an } 从哪一项开始小于 0? (2)求数列 {an } 前 n 项和的最大值,并求出对应 n 的值. 6.已知 {an } 是各项不为零的等差数列,其中 a1 ? 0 ,公差 d ? 0 ,若 S10 ? 0 ,求数列 {an } 前 n 项和的最大 值. 7.在等差数列 {an } 中, a1 ? 25 , S17 ? S9 ,求 Sn 的最大值. 题型十.利用 an ? ?

(n ? 1) ?S1 求通项. ?Sn ? Sn?1 (n ? 2)

1.数列 {an } 的前 n 项和 Sn ? n2 ? 1 . (1)试写出数列的前 5 项; (2)数列 {an } 是等差数列吗?(3)你能写出数 列 {an } 的通项公式吗? 2.已知数列 ?an ? 的前 n 项和 S n ? n 2 ? 4n ? 1 则 ,

5

3.(2005 湖北卷)设数列 {an } 的前 n 项和为 Sn=2n2,求数列 {an } 的通项公式; 4.已知数列 ?an ? 中, a1 ? 3, 前 n 和 Sn ? ①求证:数列 ?an ? 是等差数列 ②求数列 ?an ? 的通项公式 5.(2010 安徽文)设数列 {an } 的前 n 项和 Sn ? n2 ,则 a8 的值为( ) (A) 15 (B) 16 (C) 49 (D)64

1 (n ? 1)( a n ? 1) ? 1 2

等比数列
等比数列定义 一般地,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: an ?1 : an ? q(q ? 0) 。 一、递推关系与通项公式

递推关系:a n ?1 ? a n q 通项公式:a n ? a1 ? q n ?1 推广:a n ? a m ? q n ? m
1. 在等比数列 ?an ? 中, a1 ? 4, q ? 2 ,则 a n ? 2. 在等比数列 ?an ? 中, a7 ? 12, q ? 3 2 ,则 a19 ? _____. 3.(07 重庆文)在等比数列{an}中,a2=8,a1=64, ,则公比 q 为( ) (A)2 (B)3 (C)4 (D)8 4.在等比数列 ?an ? 中, a2 ? ?2 , a5 ? 54 ,则 a8 = 5.在各项都为正数的等比数列 {an } 中,首项 a1 ? 3,前三项和为 21,则 a3 ? a4 ? a5 ? ( A 33 B 72 C 84 D 189
2



二、等比中项:若三个数 a , b, c 成等比数列,则称 b 为 a与c 的等比中项,且为 b ? ? ac,注:b ? ac 是成等 比数列的必要而不充分条件. 例:1. 2 ? 3 和 2 ? 3 的等比中项为( )

( A)1

( B) ? 1

(C ) ? 1

( D )2

2.(2009 重庆卷文)设 ?an ? 是公差不为 0 的等差数列,a1 ? 2 且 a1 , a3 , a6 成等比数列,则 ?an ? 的前 n 项 和 Sn =( )

A.

n 2 7n ? 4 4

B.

n 2 5n ? 3 3

C.

n 2 3n ? 2 4

D. n ? n
2

三、等比数列的基本性质,
6

1.(1) 若m ? n ? p ? q,则am ? an ? a p ? aq (其中m, n, p, q ? N ? ) ( 2) q
n?m

?

an 2 ,an ? an?m ? an? m (n ? N ? ) am

(3) ?an ? 为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列. (4) ?an ? 既是等差数列又是等比数列 ? ?an ? 是各项不为零的常数列. 例:1.在等比数列 ?an ? 中, a1 和 a10 是方程 2 x ? 5x ? 1 ? 0 的两个根,则 a4 ? a7 ? (
2

)

( A) ?

5 2

( B)

2 2

(C ) ?

1 2

( D)

1 2

2. 在等比数列 ?an ? ,已知 a1 ? 5 , a9 a10 ? 100,则 a18 = 3.在等比数列 ?an ? 中, a1 ? a6 ? 33 ,a3 a4 ? 32,an ? an?1 ①求 an ②若 Tn ? lg a1 ? lg a2 ? ? ? lg an , 求Tn 4.等比数列 {an } 的各项为正数,且 a5a6 ? a4 a7 ? 18, 则log3 a1 ? log3 a2 ? A.12 B.10 C.8 D.2+ log3 5

? log3 a10 ? (



5.(2009 广东卷理)已知等比数列

{an } 满足 an ? 0, n ? 1, 2,

,且

2n a5 ?a2 n? n?3 ) ,则当 n ? 1 时, 5 ? 2 (

log2 a1 ? log2 a3 ?

? log2 a2n?1 ?

( ) B. (n ? 1)
2

A. n(2n ? 1) 2.前 n 项和公式

C. n

2

D. (n ? 1)

2

(q ? 1) ? na1 ? n S n ? ? a1 (1 ? q ) a1 ? a n q ? ? 1? q ? 1? q

(q ? 1)

例:1.已知等比数列 {an } 的首相 a1 ? 5 ,公比 q ? 2 ,则其前 n 项和 S n ? 2.已知等比数列 {an } 的首相 a1 ? 5 ,公比 q ? 和 Sn ? 3.设等比数列 {an } 的前 n 项和为 S n ,已 a 2 ? 6, 6a1 ? a3 ? 30 ,求 an 和 S n 4. (2006 年北京卷)设 f (n) ? 2 ? 2 ? 2 ? 2 ?
4 7 10

1 ,当项数 n 趋近与无穷大时,其前 n 项 2

A.

2 n (8 ? 1) 7

B.

2 n ?1 (8 ? 1) 7

? 23n?10 (n ? N ) ,则 f (n) 等于( 2 n ?3 2 n?4 C. (8 ? 1) D. (8 ? 1) 7 7



5. (1996 全国文,21)设等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 S3+S6=2S9,求数列的公比 q; 6.设等比数列 {an } 的公比为 q,前 n 项和为 Sn,若 Sn+1,Sn,Sn+2 成等差数列,则 q
7

的值为

.

3.若数列 ?a n ?是等比数列, S n 是其前 n 项的和, k ? N * ,那么 S k , S 2 k ? S k , S 3k ? S 2k 成等比数列. 如下图所示:
S 3k ??????????? ? ??????????? ? ? a1 ? a2 ? a3 ? ? ? ak ? ak ?1 ? ? ? a2k ? a2k ?1 ? ? ? a3k ???? ???? ? ?? ? ??? ? ??? ??? ? Sk S 2k ? S k S 3k ? S 2 k

例:1.(2009 辽宁卷理)设等比数列{

an }的前 n 项和为 Sn ,若
8 3

S6 S3 =3 ,则

S9 S6

=

A. 2

B.

7 3

C.

D.3 )

2.一个等比数列前 n 项的和为 48,前 2 n 项的和为 60,则前 3 n 项的和为( A.83 B.108 C.75 D.63 3.已知数列 ?an ? 是等比数列,且 S m ? 10 ,S 2m ? 30,则S3m ? 4.等比数列的判定法 (1)定义法:

an?1 ? q(常数) ? ?an ? 为等比数列; an
2

(2)中项法: an?1 ? an ? an?2

(an ? 0) ? ?an ? 为等比数列;

(3)通项公式法: an ? k ? q n (k , q为常数) ? ?an ? 为等比数列; (4)前 n 项和法: S n ? k (1 ? q n ) (k , q为常数) ? ?an ? 为等比数列。

S n ? k ? kqn (k , q为常数) ? ?an ? 为等比数列。
例:1.已知数列 {an } 的通项为 an ? 2 n ,则数列 {an } 为 ( A.等差数列 A.等差数列 A.等差数列 5.利用 an ? ? B.等比数列
2

) D.无法判断 ) D.无法判断 D.无法判断

C.既不是等差数列也不是等比数列

2.已知数列 {an } 满足 an?1 ? an ? an?2 B.等比数列 B.等比数列

(an ? 0) ,则数列 {an } 为 (
n ?1

C.既不是等差数列也不是等比数列 ,则数列 {an } 为( ) C.既不是等差数列也不是等比数列

3.已知一个数列 {an } 的前 n 项和 sn ? 2 ? 2

(n ? 1) ?S1 求通项. S ? S ( n ? 2) n ?1 ? n
1 S n ,n=1,2,3,??,求 a2,a3,a4 3

例:1.(2005 北京卷)数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 a1=1, an ?1 ? 的值及数列{an}的通项公式.

2.(2005 山东卷)已知数列 ?an ? 的首项 a1 ? 5, 前 n 项和为 Sn ,且 Sn?1 ? Sn ? n ? 5(n ? N * ) ,证明数 列 ?an ? 1? 是等比数列.
8

求数列通项公式方法
(1) .公式法(定义法) 根据等差数列、等比数列的定义求通项 例:1 已知等差数列 {an } 满足: a3 ? 7, a5 ? a7 ? 26, 求 an ; 2.已知数列 {an } 满足 a1 ? 2, an ? an?1 ? 1(n ? 1) ,求数列 {an } 的通项公式; 3.数列 ?an ? 满足 a1 =8, a4 ? 2,且an?2 ? 2an?1 ? an ? 0 ( n ? N ) ,求数列 ?an ? 的通项公式;
?

4. 已知数列 {an } 满足 a1 ? 2,

1 a n?1

?

1 ? 2 ,求数列 ?an ? 的通项公式; an

5. 设数列 {an } 满足 a1 ? 0 且

1 1 ? ? 1 ,求 {an } 的通项公式 1 ? a n ?1 1 ? a n

6. 已知数列 {an } 满足 an ?1 ?

2an , a1 ? 1 ,求数列 {an } 的通项公式。 an ? 2
2

7. 等比数列 {a n } 的各项均为正数,且 2a1 ? 3a2 ? 1 , a3 ? 9a2 a6 ,求数列 {an } 的通项公式 8. 已知数列 {an } 满足 a1 ? 2, an ? 3an?1 (n ? 1) ,求数列 {an } 的通项公式; 9. 已知数列 {an } 满足 a1 ? 2,a2 ? 4且an?2 ? an ? an?1
2

(n? N ) ,求数列 ?an ? 的通项公式;
?

? 10. 已知数列 {an } 满足 a1 ? 2, 且 an?1 ? 5n?1 ? 2(an ? 5n ) ( n ? N ) ,求数列 ?an ? 的通项公式;
? 11. 已知数列 {an } 满足 a1 ? 2, 且 an?1 ? 5 ? 2n?1 ? 2 ? 3(an ? 5 ? 2n ? 2) ( n ? N ) ,求数列 ?an ? 的通项公

式; 12.数列已知数列 ?an ? 满足 a1 ? (2)累加法 1、累加法 适用于: an?1 ? an ? f (n)

1 , an ? 4an ?1 ? 1(n ? 1). 则数列 ?an ? 的通项公式= 2

a2 ? a1 ? f (1)
若 an?1 ? an ? f (n) (n ? 2) ,则

a3 ? a2 ? f (2) an ?1 ? an ? f (n)

两边分别相加得 an ?1 ? a1 ?

? f ( n)
k ?1

n

9

例:1.已知数列 {an } 满足 a1 ?

1 , 2

a n ?1 ? a n ?

1 4n ? 1
2

,求数列 {an } 的通项公式。

2. 已知数列 {an } 满足 an?1 ? an ? 2n ? 1 ,a1 ? 1 ,求数列 {an } 的通项公式。 3. 已知数列 {an } 满足 an?1 ? an ? 2 ? 3n ? 1 ,a1 ? 3 ,求数列 {an } 的通项公式。 4. 设数列 {an } 满足 a1 ? 2 , an?1 ? an ? 3 ? 2 2n?1 ,求数列 {an } 的通项公式 (3)累乘法 适用于: an?1 ? f (n)an



an ?1 a a ? f (n) ,则 2 ? f (1),3 ? f (2), an a1 a2
n an?1 ? a1 ? ? f (k ) a1 k ?1

a ,n ?1 ? f (n) an

两边分别相乘得,

例:1. 已知数列 {an } 满足 an?1 ? 2(n ? 1)5n ? an,a1 ? 3 ,求数列 {an } 的通项公式。 2.已知数列 ?an ? 满足 a1 ? 3.已知 a1 ? 3 , a n ?1 (4)待定系数法 适用于 an?1 ? qan ? f (n) 解题基本步骤: 1、确定 f ( n) 2、设等比数列 ?an ? ?1 f (n)? ,公比为 3、列出关系式 an?1 ? ?1 f (n ? 1) ? ?2 [an ? ?2 f (n)] 4、比较系数求 ?1 , ?2 5、解得数列 ?an ? ?1 f (n)? 的通项公式 6、解得数列 ?an ? 的通项公式

2 n a n ,求 an 。 , a n ?1 ? 3 n ?1 3n ? 1 ? a n (n ? 1) ,求 an 。 3n ? 2

10

例:1. 已知数列 {an } 中, a1 ? 1, an ? 2an?1 ? 1(n ? 2) ,求数列 ?an ? 的通项公式。 2.(2006, 重庆,文,14) 在数列 ?an ? 中, 若 a1 ? 1, an?1 ? 2an ? 3(n ? 1) , 则该数列的通项 an ? _______________ 3.(2006. 福建.理 22.本小题满分 14 分)已知数列 ?an ? 满足 a1 ? 1, an?1 ? 2an ? 1(n ? N * ). 求数列 ?an ? 的通 项公式; 4.已知数列 {an } 满足 an?1 ? 2an ? 3? 5n,a1 ? 6 ,求数列 ?an ? 的通项公式。 解:设 an?1 ? x ? 5n?1 ? 2(an ? x ? 5n ) 5. 已知数列 {an } 满足 an?1 ? 3an ? 5 ? 2n ? 4,a1 ? 1,求数列 {an } 的通项公式。

解:设 an?1 ? x ? 2n?1 ? y ? 3(an ? x ? 2n ? y) 6.已知数列 ?an ? 中, a1 ?

5 1 1 n ?1 , a n ?1 ? a n ? ( ) ,求 an 6 3 2

7. 已知数列 {an } 满足 an?1 ? 2an ? 3n2 ? 4n ? 5,a1 ? 1,求数列 {an } 的通项公式。 解:设 an?1 ? x(n ?1)2 ? y(n ?1) ? z ? 2(an ? xn2 ? yn ? z) 8. 已知数列 {an } 满足 an?1 ? 2an ? 4 ? 3n?1,a1 ? 1,求数列 ?an ? 的通项公式。 递推公式为 an?2 ? pan?1 ? qan (其中 p,q 均为常数) 。 先把原递推公式转化为 an?2 ? san?1 ? t (an?1 ? san ) 其中 s,t 满足 ?

?s ? t ? p ?st ? ?q

9. 已知数列 {an } 满足 an?2 ? 5an?1 ? 6an , a1 ? ?1, a2 ? 2 ,求数列 {an } 的通项公式。 (5)递推公式中既有 Sn

分析:把已知关系通过 an ? ?

?S1 , n ? 1 转化为数列 ?an ? 或 Sn 的递推关系,然后采用相应的方法求解。 ?Sn ? Sn?1 , n ? 2
1 S n ,n=1,2,3,??,求 a2,a3,a4 的值 3

1.(2005 北京卷)数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 a1=1, an ?1 ? 及数列{an}的通项公式.

2. (2005 山东卷) 已知数列 ?an ? 的首项 a1 ? 5, 前 n 项和为 Sn , 且 Sn?1 ? Sn ? n ? 5 证明数列 ?an ? 1? ( n? N )* ,
11

是等比数列. 3.已知数列 ?an ? 中, a1 ? 3, 前 n 和 Sn ? ①求证:数列 ?an ? 是等差数列 ②求数列 ?an ? 的通项公式 4. 已知数列 {an } 的各项均为正数,且前 n 项和 Sn 满足 S n ?

1 (n ? 1)( a n ? 1) ? 1 2

1 (an ? 1)(an ? 2) ,且 a2 , a4 , a9 成等比数列,求数 6

列 {an } 的通项公式。 (6)根据条件找 n ? 1 与 n 项关系 例 1.已知数列 {an } 中, a1 ? 1, a n ?1 ? C ?

1 5 1 ,若 C ? , bn ? ,求数列 {bn } 的通项公式 an 2 an ? 2
1 n ?1 a1 ? 1, an ?1 ? (1 ? )an ? n n 2

{a } 2.(2009 全国卷Ⅰ理)在数列 n 中,
bn ?

(I)设

an n ,求数列 {bn }的通项公式

(7)倒数变换法 适用于分式关系的递推公式,分子只有一项 例:1. 已知数列 {an } 满足 an ?1 ?

2an , a1 ? 1 ,求数列 {an } 的通项公式。 an ? 2

(8)对无穷递推数列 消项得到第 n ? 1 与 n 项的关系 例:1. (2004 年全国 I 第 15 题,原题是填空题)已知数列 {an } 满足

a1 ? 1 ,an ? a1 ? 2a2 ? 3a3 ?

? (n ?1)an?1 (n ? 2) ,求 {an } 的通项公式。
n * , a ? N .求数列 ?an ? 的通项; 3

2 n ?1 2.设数列 ?an ? 满足 a1 ? 3a2 ? 3 a3 ? … ? 3 an ?

(9) 、迭代法
3( n ?1)2 例:1.已知数列 {an } 满足 an?1 ? an ,a1 ? 5 ,求数列 {an } 的通项公式。
n

3( n ?1)2 解:因为 an?1 ? an ,所以

n

12

3 n?2 3( n ?1)?2 an ? an ? [an ]3n?2 ?1 ?2 3( n ? 2)?2 ? [an ]3 ( n ?1)?n?2 ?3 3 ( n ? 2)( n ?1) n?2 ? an ?3
3 n?3 2

n?1

n?2

n?1

3 ( n ?1)?n?2 ? an ?2

2

( n?2)?( n?1)

( n?2)?( n?1)

( n?3)?( n?2)?( n?1)

? ? a13 ?a
n?1

?2?3

( n ? 2)?( n ?1)?n?21?2?
n ( n?1) 2

?( n?3)?( n?2)?( n?1)

3n?1 ?n!?2 1

又 a1 ? 5 ,所以数列 {an } 的通项公式为 an ? 5 (10) 、变性转化法

3n?1 ?n!?2

n ( n?1) 2



1、对数变换法 适用于指数关系的递推公式
5 例: 已知数列 {an } 满足 an?1 ? 2 ? 3n ? an , a1 ? 7 ,求数列 {an } 的通项公式。

5 解:因为 an?1 ? 2 ? 3n ? an ,a1 ? 7 ,所以 an ? 0,an?1 ? 0 。

两边取常用对数得 lg an?1 ? 5lg an ? n lg3 ? lg 2 2、换元法 适用于含根式的递推关系 例: 已知数列 {an } 满足 an ?1 ?

1 (1 ? 4an ? 1 ? 24an ),a1 ? 1 ,求数列 {an } 的通项公式。 16
1 2 (bn ? 1) 24

解:令 bn ? 1 ? 24an ,则 an ?

数列求和
数列求和是数列的重要内容之一, 在现行高中教材中, 只对等差数列和等比数列的求和公式进行了计算推导, 而数列种类繁多,形式复杂,绝大多数既非等差数列又非等比数列,也就不能直接用公式来求解。对于这种非常 规数列的求和问题,针对具体情况,现归结为以下几种方法,供大家参考。 一、倒序相加法 此法来源于等差数列求和公式的推导方法。
n n ?1 n ?2 2 n 例 1. 已知 lg(xy) ? a, Sn ? lg x ? lg(x y) ? lg(x y ) ? ? ? lg y , 求 S n .

解: Sn ? lg x ? lg(x y) ? lg(x y ) ? ? ? lg y 。 把等式①的右边顺序倒过来写,即①可以写成以下式子:
n 2 n

n ?1

n ?2

① ②

Sn ? lg y n ? lg(y n ?1 x) ? lg(y n ?2 x 2 ) ? ? ? lg x n .
n 把①②两式相加得 2Sn ? (n ? 1) lg(xy) ? n(n ? 1) lg(xy) ? a ? n(n ? 1).

?Sn ?

a ? n(n ? 1). 2

二、错位相消法
13

此法来源于等比数列求和公式的推导方法。
2 3 n 例 2. 求数列 a,2a ,3a , ?na , ? 的前 n 项和。
2 3 n 解:设 Sn ? a ? 2a ? 3a ? ? ? na .

当 a ? 1 时,

Sn ? 1 ? 2 ? 3 ? ? ? n ?

n(n ? 1) . 2

3 4 n ?1 2

2 3 n 当 a ? 1 时, Sn ? a ? 2a ? 3a ? ? ? na .

①式两边同时乘以公比 a,得 aS n ? a ? 2a ? 3a ? ? ? na ①②两式相减得

.
n



(1 ? a )S n ? a ? a 2 ? a 3 ? ? ? a n ? na n ?1 ?

a (1 ? a ) ? na n ?1 . 1? a

?S n ?

na n ? 2 ? (n ? 1)a n ?1 ? a . (1 ? a ) 2

三、拆项分组法 把一个数列分拆成若干个简单数列(等差数列、等比数列) ,然后利用相应公式进行分别求和。

1? ? 2 1 ? 1 ? ? ? n ? x ? ? , ? x ? 2 ? ,? ? ? x ? n ? x? ? x ? x ? 的前 n 项和。 ? 例 3. 求数列 ?
解 :
2

2

2

2


2






2



n







Sn





1? 1 ? 1 ? ? ? ? Sn ? ? x ? ? ? ? x 2 ? 2 ? ? ? ? ? x n ? n ? ? x? x ? x ? ? ? ? 1 1 1 1 1 ? ? 2 ? ? 4 ? ? 2n ? ? 1 2 4 2n ? x ? 2 ? 2 ? ? ? x ? 4 ? 2 ? ? ? ? ? x ? 2 n ? 2 ? ? ( x ? x ? ? ? x ) ? ? 2 ? 4 ? ? ? 2 n ? ? 2n. x x x x x ? ? ? ? ? ? ? ?x 2 2n ?2 ?2 n 2n 2n ?2 x ( x ? 1) x ( x ? 1) ( x ? 1)( x ? 1) Sn ? ? ? 2n ? ? 2n. 2 ?2 2n 2 x ?1 x ?1 x ( x ? 1) 当 x ? ?1 时,
当 x ? ?1时, S n ? 4n. 说明:在运用等比数列的前 n 项和公式时,应对 q=1 与 q ? 1 的情况进行讨论。 四、裂项相消法 用 裂 项 相 消 法 求 和 , 需 要 掌 握 一 些 常 见 的 裂 项 技 巧 。 如

1 1 1 ? ? , n ? n! ? n (n ? 1) n n ? 1
1 n ?1 ? n ? n ? 1 ? n.

(n ? 1)!?n!,

? n 1 1 1 1? 1 1 ? ? , ? ? ? ?, (n ? 1)! n! (n ? 1)! n(n ? 1)( n ? 2) 2 ? n(n ? 1) (n ? 1)( n ? 2) ?

1 1 1 1 , , ,?, ,? n (n ? 2) 例 4. 求数列 1 ? 3 2 ? 4 3 ? 5 的前 n 项和。 1 1?1 1 ? ? ? ? ? ?, 解: n (n ? 2) 2 ? n n ? 2 ?
?S n ? ? 1 ?? 1 ? ? 1 1 ? ? 1 1 ? 1 ?? ?1 ?1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 2 ?? 3 ? ? 2 4 ? ? 3 5 ? ? n n ? 2 ??

1? 1 1 1 ? 1?3 1 1 ? ? ? ?1 ? ? ?? ? ? ?. 2? 2 n ?1 n ? 2? 2 ? 2 n ?1 n ? 2?

五、奇偶数讨论法
14

如果一个数列为正负交错型数列,那么从奇数项和偶数项分别总结出 S n 与 n 的关系进行求解。
n 例 5. 已知数列 {a n }, a n ? ?2[n ? (?1) ], 求该数列的前 n 项和 S n 。 n n 解: a n ? ?2[n ? (?1) ] ? ?2n ? 2(?1) , 对 n 分奇数、偶数讨论求和。




2

n ? 2m(m ? N* )





Sn ? S2m ? ?2(1 ? 2 ? 3 ? ? ? 2m) ? 2[(?1) ? (?1) ? ? ? (?1) 2m ] ? ?2(1 ? 2 ? 3 ? ? ? 2m) ? ?(2m ? 1) ? 2m ? ?n(n ? 1).
② 当
2

n ? 2m ? 1(m ? N* )
2m





Sn ? S2m?1 ? S2m ? a 2m ? ?(2m ? 1) ? 2m ? 2[2m ? (?1)
? ?? n(n ? 1)(n为正偶数), ?S n ? ? 2 ? ?? n ? n ? 2(n为正奇数).

]

? ?(2m ? 1) ? 2m ? 2(2m ? 1) ? ?4m ? 2m ? 2 ? ?(n ? 1) ? (n ? 1) ? 2 ? ?n 2 ? n ? 2.
2

六、通项公式法 利用 a n ? S n ? S n ?1 ,问题便转化成了求数列 {S n } 的通项问题。这种方法不仅思路清晰,而且运算简洁。
n ?1 例 6. 已知数列 {a n }, a n ? n ? 3 , 求该数列的前 n 项和 S n 。 解:

1 1 1 1 Sn ?1 ? Sn ? a n ?1 ? (n ? 1) ? 3n ? 3n ? (4n ? 4) ? 3n ? [(2n ? 1) ? 3 ? (2n ? 1)] ? (2n ? 1) ? 3n ?1 ? (2n ? 1) ? 3n , 4 4 4 4 即 1 1 Sn ?1 ? (2n ? 1) ? 3n ?1 ? Sn ? (2n ? 1) ? 3n . 4 4 1 ? n? 1 3 1 ?S n ? (2n ? 1) ? 3 ? S1 ? ? 3 ? a 1 ? ? . 4 ? 是一个常数列,首项为 4 4 4 ∴数列 ? ?Sn ? 1 1 ? (2n ? 1) ? 3n . 4 4

七、综合法 这种方法灵活性比较大, 平时注意培养对式子的敏锐观察力, 尽量把给定数列转化为等差或等比数列来处理。
2 2 2 2 n ?1 2 例 7. 已知 Sn ? 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? ? ? (?1) n , 求 S n . 2 2 分析:注意观察到: 1 ? 2 ? (1 ? 2)(1 ? 2) ? ?(1 ? 2),

3 2 ? 4 2 ? (3 ? 4)(3 ? 4) ? ?(3 ? 4), ?? 其他可依次类推。关键是注意讨论最后的 n 是奇数还是偶数。 解:①当 n 为奇数时,由以上的分析可知: n(n ? 1) n(n ? 1) Sn ? ?[1 ? 2 ? 3 ? ? ? (n ? 1)] ? n 2 ? ? ? n2 ? . 2 2 ②当 n 为偶数时,可知: n(n ? 1) Sn ? ?(1 ? 2 ? 3 ? ? ? n) ? ? . 2 n(n ? 1) Sn ? (?1) n ?1 . 2 由①②可得 说明:对于以上的各种方法,大家应注意体会其中所蕴含的分类讨论及化归的数学思想方法。当然,数列求 和的方法还有很多,大家平时还应多注意总结。

15

综合练习:
1.设数列 {an } 满足 a1 ? 0 且 (1)求 {an } 的通项公式 (2)设 bn ?

1 1 ? ?1 1 ? a n ?1 1 ? a n

1 ? an?1 n

, 记 S n ? ? bk ,证明: S n ? 1
k ?1

n

2.等比数列 {a n } 的各项均为正数,且 2a1 ? 3a2 ? 1 , a3 ? 9a2 a6 (1)求数列 {an } 的通项公式 (2)设 bn ? log31 ? log32 ? ... ? log3n ,求数列 {
a a a

2

1 } 的前 n 项和 bn

3.已知等差数列 {an } 满足 a 2 ? 0 , a6 ? a8 ? ?10. (1)求数列 {an } 的通项公式及 S n (2)求数列 {

an } 的前 n 项和 2 n ?1

4.已知两个等比数列 {an } , {bn } ,满足 a1 ? a(a ? 0) , b1 ? a1 ? 1, b2 ? a2 ? 2 , b3 ? a3 ? 3 (1)若 a ? 1, 求数列 {an } 的通项公式 (2)若数列 {an } 唯一,求 a 的值 5.设数列 {an } 满足 a1 ? 2 , an?1 ? an ? 3 ? 2 2n?1 (1)求数列 {an } 的通项公式 (2)令 bn ? nan ,求数列 {b n } 的前 n 项和 S n 6.已知 a1=2,点(an,an+1)在函数 f(x)=x +2x 的图象上,其中=1,2,3,? (1) 证明数列{lg(1+an)}是等比数列; (2) 设 Tn=(1+a1) (1+a2) ?(1+an),求 Tn 及数列{an}的通项; (3) 记 bn=
2

2 1 1 ,求{bn}数列的前项和 Sn,并证明 Sn+ =1. ? 3Tn ? 1 an an ? 2

7.已知等差数列 {an } 满足: a3 ? 7, a5 ? a7 ? 26, {an } 的前 n 项和 S n

16

(1)求 an 及 S n (2)令 bn ?

1 an ? 1
2

(n? N ) ,求数列 {bn } 前 n 项和 Tn

?

8.已知数列 ?an ? 中, a1 ? 3, 前 n 和 Sn ? ①求证:数列 ?an ? 是等差数列 ②求数列 ?an ? 的通项公式 ③设数列 ?

1 (n ? 1)( a n ? 1) ? 1 2

?

1 ? 是否存在实数 M , 使得 Tn ? M 对一切正整数 n 都成立?若存在, 求M ? 的前 n 项和为 T n , ? an an?1 ?
?

的最小值,若不存在,试说明理由。 (Ⅰ)求数列 ?an ? 的通项公式; (Ⅱ )设 bn ?

9.数列 ?an ? 满足 a1 =8, a4 ? 2,且an?2 ? 2an?1 ? an ? 0 ( n ? N ) ,

1 m (n ? N * ),S n ? b1 ? b2 ? ?? ? bn ,是否存在最大的整数 m,使得任意的 n 均有 S n ? n(12 ? a n ) 32

总成立?若存在,求出 m;若不存在,请说明理由.

17


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