重點難點
這部分內(nèi)容由等差(比)數(shù)列的定義、通項公式及其前n項和公式組成,主要考查運算能力,公式和性質(zhì)的靈活運用能力以及遞推轉(zhuǎn)化能力. 在客觀題中,突出考查基本量(首項、公差或公比、通項公式、前n項和)的求解;在解答題中,常以等差(比)數(shù)列(或可以化歸為等差(比)數(shù)列的關(guān)系式)為背景,重點考查其證明、通項、求和以及與函數(shù)、方程、不等式等其他知識的交匯問題,難度一般為中等或中等偏下.
重點:理解并掌握等差(比)數(shù)列的定義,能判斷或證明等差(比)數(shù)列;熟記等差(比)數(shù)列的通項、求和及其變形公式和相關(guān)性質(zhì).
難點:等差(比)數(shù)列的定義的理解和判斷;等差(比)數(shù)列的通項、求和及其變形公式和相關(guān)性質(zhì)的記憶與靈活運用.
方法突破
1. 等差(比)數(shù)列及其前n項和的基本解題思路
(1)方程法:將an與Sn統(tǒng)一表示為a1和d(或q)的方程(組),以求其基本量(五個基本量中,通常先求出a1和d(或q),然后再求其他的基本量).
(2)函數(shù)法:利用函數(shù)的思想解決數(shù)列問題,如等差數(shù)列的通項、求和公式可分別表示成an=kn+b(一次函數(shù)),Sn=An2+Bn(不帶常數(shù)項的二次函數(shù))(n∈N?鄢)等.
(3)性質(zhì)法:運用等差(比)數(shù)列的相關(guān)性質(zhì)解題,常可整體代換,回避單個求值. 較為常用的如:若a,b,c成等差,則2b=a+c;若a,b,c成等比,則b2=ac;若m+n=p+q,則am+an=ap+aq(或aman=apaq)(n,m,p,q∈N?鄢),Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…仍成等差(比)數(shù)列. 需要指出的是,等差、等比數(shù)列的性質(zhì)具有對稱性,因此可用類比的思想理解和記憶. 等差數(shù)列和等比數(shù)列可以相互轉(zhuǎn)化,等比數(shù)列的性質(zhì)可以用等差數(shù)列的性質(zhì)來推導(dǎo)、理解和記憶.
2. 等差(比)數(shù)列及其前n項和的基本解題策略
(1)通項公式的拓展應(yīng)用:若數(shù)列{an}為等差(比)數(shù)列,則an=am+(n-m)d(an=amqn-m).
(4)求最值的方法有:①函數(shù)法(作圖觀察);②分界法(如在等差數(shù)列中,若a1>0且d<0,則當(dāng)n滿足an≥0且an+1≤0時,Sn最大;相反,若a1<0且d>0,則當(dāng)n滿足an≤0且an+1≥0時,Sn最?。虎蹎握{(diào)法(當(dāng)n滿足an≥an-1且an≥an+1時,an最大;當(dāng)n滿足an≤an-1且an≤an+1時,an最?。┑?
典例精講
(1)已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且a1+a5=3a3,a10=14,則S12=______.
(2)(2013年北京高考)若等比數(shù)列{an}滿足a2+a4=20,a3+a5=40,則公比q=______;前n項和Sn=________.
思索 這是高考等差(比)數(shù)列中最基本的一類題型(求基本量),通常用方程法求解,但用等差(比)數(shù)列的性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化常常更為簡便. 因此,解題時首先要看能否利用性質(zhì),如若不能,再考慮普通方法.
(1)(2013年浙江金華十校聯(lián)考)已知數(shù)列{an}是公差為1的等差數(shù)列,Sn是其前n項和,若S8是數(shù)列{Sn}中的唯一最小項,則數(shù)列{an}的首項a1的取值范圍是____.
(2)(2013年新課標(biāo)Ⅱ高考)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知S10=0,S15=25,則nSn的最小值為______.
思索 本題考查等差數(shù)列前n項和Sn的最值的處理方法. (1)由前面所述解題策略第四點中的分界法可求得,亦可用二次函數(shù)的方法來處理. (2)由等差數(shù)列基本量的關(guān)系可求得nSn的表達(dá)式,可利用導(dǎo)數(shù)的方法求解最值,這是一道比較新穎的數(shù)列的最值問題,充分體現(xiàn)了數(shù)列與函數(shù)的聯(lián)系和差別.
破解 (1)法一:由題意可知a8<0,a9>0,即a1+7<0,a1+8>0,解得-8 (1)求數(shù)列{an}的通項公式及Sn; 思索 (1)將等差數(shù)列中的項a1,a2,a4均用a1和d來表示,結(jié)合等比中項公式建立方程,解出a1和d,即可求出其通項. (2)在有關(guān)前n項和的問題中,有兩個新數(shù)列的前n項和的問題,分清數(shù)列的類型和基本量尤為關(guān)鍵,并且問題中穿插了一點放縮的技巧. 它是一個考查知識點全面,但難度不大的數(shù)列問題. 已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若a1=2,nan+1=Sn+n(n+1). (1)證明數(shù)列{an}為等差數(shù)列,并求其通項公式; 思索 (1)證明數(shù)列為等差(比)數(shù)列是高考中的常見題型,通常由需要被證明數(shù)列的“暗示”,將關(guān)系式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,利用定義法或中項法證明. (2)題中涉及離散型數(shù)列的單調(diào)性,由單調(diào)性求最值. 破解 (1)令n=1,則1·a2=a1+1·2,即a2-a1=2. 由nan+1=Sn+n(n+1),?搖(n-1)an=Sn-1+(n-1)n可得nan+1-(n-1)an=an+2n,即有an+1-an=2(n≥2). 變式練習(xí) 1. 若等差數(shù)列{an}的前6項和為23,前9項和為57,則數(shù)列{an}的前n項和Sn=_____. 2. 若f(1,1)=1, f(m,n)∈N?鄢(m,n∈N?鄢),對任意的m,n∈N?鄢都有f(m,n+1)=f(m,n)+2, f(m+1,1)=2f(m,1),則f(2013,2014)=________. (1)求a2的值; (2)求數(shù)列{an}的通項公式. 4. 已知正項數(shù)列{an},{bn}滿足:對任意正整數(shù)n,都有an,bn,an+1成等差數(shù)列,bn,an+1,bn+1成等比數(shù)列,且a1=10,a2=15. (2)求數(shù)列{an},{bn}的通項公式; 參考答案 2. 22012+4026.