等差、等比数列及其前n项和

2015-12-29 00:00:00汪耀生
数学教学通讯·初中版 2015年11期

数列是高中数学的主干知识,它既有函数特征,又独具递推性,因此历来是高考的热点内容,而等差、等比数列作为高中数学中着重介绍的两类基本数列,更是重点考查的对象.纵观2013年各地高考试题,数列部分的考查总体呈现难度略降趋势,注重基础知识,淡化繁难技巧.

重点难点

这部分内容由等差(比)数列的定义、通项公式及其前n项和公式组成,主要考查运算能力,公式和性质的灵活运用能力以及递推转化能力.在客观题中,突出考查基本量(首项、公差或公比、通项公式、前n项和)的求解;在解答题中,常以等差(比)数列(或可以化归为等差(比)数列的关系式)为背景,重点考查其证明、通项、求和以及与函数、方程、不等式等其他知识的交汇问题,难度一般为中等或中等偏下.

重点:理解并掌握等差(比)数列的定义,能判断或证明等差(比)数列;熟记等差(比)数列的通项、求和及其变形公式和相关性质,

难点:等差(比)数列的定义的理解和判断;等差(比)数列的通项、求和及其变形公式和相关性质的记忆与灵活运用,

方法突破

1.等差(比)数列及其前n项和的基本解题思路

(1)方程法:将an与Sn统一表示为a1和d(或q)的方程(组),以求其基本量(五个基本量中,通常先求出a1和d(或q),然后再求其他的基本量).

(2)函数法:利用函数的思想解决数列问题,如等差数列的通项、求和公式可分别表示成an=kn+b(一次函数),Sn=An2+Bn(不带常数项的二次函数) 等.

(3)性质法:运用等差(比)数列的相关性质解题,常可整体代换,回避单个求值.较为常用的如:若a,b,c成等差,则2b=a+c;若a,b,c成等比,则b2=ac;若m+n=p+q,则am+an=ap+aq(或aman=apaq)(n,m,p, ),Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…仍成等差(比)数列,需要指出的是,等差、等比数列的性质具有对称性,因此可用类比的思想理解和记忆.等差数列和等比数列可以相互转化,等比数列的性质可以用等差数列的性质来推导、理解和记忆.

2.等差(比)数列及其前n项和的基本解题策略

(1)通项公式的拓展应用:若数列{an}为等差(比)数列,则an=am+(n-m)d(an=amqn-m).

(2)等差数列前n项和公式的变式应用: ,其中

表示等差数列的中间项,当项数为奇数时表示数列的中间一项:当项数为偶数时表示与首尾对称两项的算术平均值.例如:已知an=t,则

(3)对等差(比)数列的定义的理解不拘泥于 可以是 等.

典例精讲

思索 这是高考等差(比)数列中最基本的一类题型(求基本量).通常用方程法求解,但用等差(比)数列的性质进行转化常常更为简便,因此,解题时首先要看能否利用性质,如若不能,再考虑普通方法.

思索 本题考查等差数列前n项和sn的最值的处理方法.(1)由前面所述解题策略第四点中的分界法可求得,亦可用二次函数的方法来处理.(2)由等差数列基本量的关系可求得nSn的表达式,可利用导数的方法求解最值,这是一道比较新颖的数列的最值问题,充分体现了数列与函数的联系和差别.

思索 本题主要考查等差数列的通项公式、求和公式,等差数列的性质以及运算求解能力,解题思路是:(1)将S3=a5,S5=25转化为首项a1和公差d的方程组,解出首项和公差,进而写出数列{an}的通项公式;(2)先由{an}的通项公式求出ap和aq,再由bap=p,baq=q求出等差数列{bn}的首项和公差,将其代入等差数列的求和公式即可.

思索 (l)证明数列为等差(比)数列是高考中的常见题型,通常由需要被证明数列的“暗示”,将关系式进行转化,利用定义法或中项法证明.(2)题中涉及离散型数列的单调性,由单调性求最值.

1.若等差数列{an}的前6项和为23,前9项和为57,则数列{an}的前n项和sn=____.

(1)求a2的值;

(2)求数列{an}的通项公式.

4.已知正项数列{an},{bn}满足:对任意正整数n,都有an,bn,an+1成等差数列,bn,an+1,bn+1成等比数列,且a1=10,a2=15.

(1)求证:数列{ }是等差数列;

(2)求数列、{an},{bn}的通项公式;