数列的通项公式与前n项和的关系资料讲解

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数列的递推公式与通项公式前n项和公式

数列的递推公式与通项公式前n项和公式

二、数列的递推公式与通项公式、前n 项和公式一、知识点回顾:1、递推公式定义:如果已知数列{}n a 的第1项(或前几项),且任一项n a 与它的前一项1n a -(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式。

2、数列前n 项和S n 与通项a n 的关系式:a n =⎩⎨⎧--11s s s n n 12=≥n n 。

在数列{a n }中,前n 项和S n 与通项公式a n 的关系,是本讲内容一个重点,要认真掌握之。

注意:(1)用1--=n n n S S a 求数列的通项公式时,你注意到此等式成立的条件了吗?(2n ≥,当1n =时,11S a =);若a 1 适合由a n 的表达式,则a n 不必表达成分段形式,可化统一为一个式子。

(2)一般地当已知条件中含有n a 与n S 的混合关系时,常需运用关系式1--=n n n S S a ,先将已知条件转化为只含n a 或n S 的关系式,然后再求解。

3、数列的通项的求法:⑴公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。

⑵已知n S (即12()n a a a f n +++= )求n a ,用作差法:{11,(1),(2)n nn S n a S S n -==-≥。

一般地当已知条件中含有n a 与n S 的混合关系时,常需运用关系式1--=n n n S S a ,先将已知条件转化为只含n a 或n S 的关系式,然后再求解。

⑶已知12()n a a a f n = 求n a ,用作商法:(1),(1)(),(2)(1)n f n f n a n f n =⎧⎪=⎨≥⎪-⎩。

⑷若1()n n a a f n +-=求n a 用累加法:11221()()()n n n n n a a a a a a a ---=-+-++- 1a +(2)n ≥。

⑸已知1()n n a f n a +=求n a ,用累乘法:121121n n n n n a a aa a a a a ---=⋅⋅⋅⋅ (2)n ≥。

数列通项公式与前n项和的解法

数列通项公式与前n项和的解法
1 2 n 2 n 1 an ( … ) a1 2 3 n 1 n an 1 2 a1 n 3n
……
an 1 n2 an 2 n 1 n 1 an an 1 n
类型三:an+1 = pan+q 方法:(1)待定系数法,转化为 an+1-t = p(an-t) (2) 利用换元法,转化为等比数列求解. 例4:已知数列{an}中,a1=1,an+1 = 2an+3,求{an}.
(3) 利用类型三的方法求解.
an 1 p an n 1 n 1 q q q
例6:已知数列{an}中,a1=4,an+1 = 4an-2n+1,求{an}.
解:已知公式两边同除以2n+1,得
an 令 bn n ,则有 bn 1 2bn 1 即 bn 1 1 2(bn 1) 2 cn 1 a1 c b 1 1 1 c b 1 2 令 n ,则有 而 1 1 n 2 cn 所以{cn}是以1为首项,2为公比的等比数列.
4 ,n=1 an n 1 ,n≥2 2 3
1.2 已知递推公式求通项公式
类型一:an+1 = an + f(n) 方法:叠加法(逐差相加法) 例2:已知数列{an}中,a1=2,an+1 = an +n+1,求{an}.
例2:已知数列{an}中,a1=2,an+1 = an +n+1,求{an}. 解:由已知可得 a2 = a1 +2+1 a3 = a2 +3+1 a4 = a3 +4+1 …… an-1 = an-2 +(n-1) +1 an = an-1 +n+1 将各式相加,得 an = a1 + [3+4+…+(n+1)]

数列通项公式和前n项和求解方法(有针对训练)

数列通项公式和前n项和求解方法(有针对训练)

专题一:数列通项公式的求法 一.观察法(关键是找出各项与项数n 的关系.)例1:根据数列的前4项,写出它的一个通项公式: (1)9,99,999,9999,… (2) ,52,21,32,1一、 公式法公式法1:特殊数列公式法2: 知n s 利用公式 ⎩⎨⎧≥-==-2,1,11n S S n s a n n n例2:已知数列}{n a 的前n 项和n S 的公式12-+=n n S n ,求}{n a 的通项公式.例3:已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =13(a n -1)(n ∈N *). (1)求a 1,a 2;(2)求证:数列{a n }是等比数列.三、 累加法 【型如)(1n f a a n n +=+的递推关系】简析:已知a a =1,)(1n f a a n n =-+,其中f(n)可以是关于n 的一次、二次函数、指数函数、分式函数,求通项n a .①若f(n)是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列求和; ② 若f(n)是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;③若f(n)是关于n 的二次函数,累加后可分组求和; ④若f(n)是关于n 的分式函数,累加后可裂项求和各式相加得。

例: 若在数列{}n a 中,31=a ,n n n a a 21+=+,求通项n a例4:已知数列}{n a 满足31=a ,)2()1(11≥-+=-n n n a a n n ,求此数列的通项公式.四、累乘法 【 形如1+n a =f (n)·n a 型】(1)当f(n)为常数,即:q a a nn =+1(其中q 是不为0的常数),此时数列为等比数列,n a =11-⋅n q a . (2)当f(n)为n 的函数时,用累乘法.例5:在数列{n a }中,1a =1, n n a n a n ⋅=⋅++1)1( ,求n a 的表达式.五、构造特殊数列法 【形如0(,1≠+=+c d ca a n n ,其中a a =1)型】(1)若c=1时,数列{n a }为等差数列; (2)若d=0时,数列{n a }为等比数列;(3)若01≠≠且d c 时,数列{n a }为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.方法如下:设)(1λλ+=++n n a c a ,得λ)1(1-+=+c ca a n n ,与题设,1d ca a n n +=+比较系数得)0(,1≠-=c c d λ, 所以:)1(11-+=-+-c d a c c d a n n ,即⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+1c d a n 构成以11-+c d a 为首项,以c 为公比的等比数列. 例6:已知数}{n a 的递推关系为121+=+n n a a ,且11=a 求通项n a .六、迭代法【一般是递推关系含有的项数较多】例7:(1)数列{n a }满足01=a ,且)1(2121-=++++-n a a a a n n ,求数列{a n }的通项公式.解析:由题得 )1(2121-=++++-n a a a a n n ①2≥n 时, )2(2121-=+++-n a a a n ②由①-②得⎩⎨⎧≥==2,21,0n n a n .(2)数列{n a }满足11=a ,且2121n a a a a n n =⋅⋅- ,求数列{n a }的通项公式。

求数列通项公式和前N项和的方法

求数列通项公式和前N项和的方法

求数列前N 项和的方法1. 公式法等差数列前n 项和:11()(1)22n n n a a n n S na d ++==+特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。

这个公式在很多时候可以简化运算。

等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。

其他公式:1、)1(211+==∑=n n k S nk n 2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3、213)]1(21[+==∑=n n k S nk n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和。

解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x由等比数列求和公式得 n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 (利用常用公式)=xx x n--1)1(=211)211(21--n =1-n 21 [例2] 设S n =1+2+3+…+n,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值。

解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n (利用常用公式) ∴ 1)32()(++=n nS n S n f =64342++n n n=nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x }的通项之积设n n x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………………………. ② (设制错位) ①-②得 n n n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=-- (错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n n n x n xx x S x )12(1121)1(1----⋅+=-- ∴ 21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+ [例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和.解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n }的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ………………………………② (设制错位) ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS (错位相减)1122212+---=n n n∴ 1224-+-=n n n S练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n -3)x n-1解:S n =1+5x+9x 2+······+(4n —3)x n —1① ①两边同乘以x ,得x S n =x+5 x 2+9x 3+······+(4n —3)x n ②①—②得,(1-x)S n =1+4(x+ x 2+x 3+······+ nx )-(4n —3)x n当x=1时,S n =1+5+9+······+(4n —3)=2n 2—n 当x ≠1时,S n =1 1—x [ 4x(1-x n) 1-x +1-(4n —3)xn]3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +。

数列的通项公式与前n项和

数列的通项公式与前n项和

数列的通项公式与前n项和数列是数学中常见的概念,它由一系列按照一定规律排列的数字组成。

在数列中,每一个数字称为序列的项,而求解数列特定位置上的数字或数列前n项和的公式被称为数列的通项公式与前n项和。

通过这些公式,我们可以更快地计算出数列中的特定项或前n项的总和。

一、数列的通项公式数列的通项公式是指能够通过数列的位置n来表示数列中特定项的公式。

不同的数列有不同的通项公式,下面我们来讨论几种常见的数列及其通项公式。

1.等差数列的通项公式等差数列是指数列中相邻两项之间差值相等的数列。

假设等差数列的首项为a,公差为d,第n项为an,则等差数列的通项公式可以表示为:an = a + (n - 1)d这个公式说明了在等差数列中,每一项与首项的差值等于该项的位置与首项之间的差乘以公差。

例如,对于等差数列 3,6,9,12,15...,其中首项a为3,公差d 为3,那么这个等差数列的通项公式可以表示为:an = 3 + (n - 1)3这个公式可以用来求解等差数列中任意位置n上的数字。

2.等比数列的通项公式等比数列是指数列中相邻两项之间比值相等的数列。

假设等比数列的首项为a,公比为r,第n项为an,则等比数列的通项公式可以表示为:an = a * r^(n - 1)这个公式说明在等比数列中,每一项与首项的比值等于公比的n-1次方。

例如,对于等比数列 2,4,8,16,32...,其中首项a为2,公比r 为2,那么这个等比数列的通项公式可以表示为:an = 2 * 2^(n - 1)这个公式可以用来求解等比数列中任意位置n上的数字。

二、数列的前n项和数列的前n项和是指数列从第一项到第n项的总和。

通过数列的前n项和公式,我们可以快速计算数列的前n项和,无需逐项累加。

1.等差数列的前n项和等差数列的前n项和公式可以通过等差数列通项公式推导而得。

假设等差数列的前n项和为Sn,首项为a,差值为d,则等差数列的前n 项和公式可以表示为:Sn = (n/2) * (2a + (n - 1)d)这个公式说明了等差数列的前n项和等于首项与末项之和乘以项数n再除以2。

数列通项与前n项和的关系李远敬

数列通项与前n项和的关系李远敬

数列的通项公式与数列前n 项和的关系◎新疆塔城 托里二中 李远敬【内容概要】 求数列{}n a 的通项n a 的公式和数列{}n a 的前n 项和n s 是高考数列题最重要的题型。

本文探讨:1.数列的前n 项和n s 与通项n a 直接的关系.2.针对这两年的高考数列题型中,已知数列的通项与前n 项和的解析式,来求解数列通项公式及数列的规律。

对高考具有针对性和实用性。

【关键词】高考 数列 通项n a 前n 项和n s 关系一. 已知数列{}n a 的前n 项和为n s .则⎩⎨⎧>-==-.1,1,11n s s n s a n nn例1.(四川文科9)数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11=a ,n n S a 31=+(1≥n ),则=6a(A )443⨯(B )1434+⨯ (C )44(D )144+解析:由n n S a 31=+,得13-=n n S a (2≥n ),相减得n n a a -+1=3)(1--n n S S = 3n a , 则n n a a 41=+(n ≥ 2),而11=a ,32=a ,则4426434⋅=⋅=a a ,选A . 二. 等差数列n 项的和n s 与通项n a 的关系 1. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n s .有2)(1n n a a n s +=. 2. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,等差数列{}n b 的和n T .若d cn b an T S n n ++=则n n b a =1212--n n T S . 解:nnn n n n n n b a b a b b n a a n T S ==+-+-=----22))(12())(12(1211211212 3. 设等差数列的项数n 为奇数。

则其偶数项之和与奇数项之和的比为11+-n n 。

解:设*,12N k k n ∈+=,则21-=n k .奇S =2))(1(121+++k a a k =1)1(++k a k . 偶S =2)(22k a a k +=1+k ka .11121211)1(11+-=+--=+=+=++n n n n k k a k ka S S k k 奇偶。

通项公式的求法及前n项和公式的求法(强烈推荐)

数列通项公式的求法一、定义法直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目.例1.等差数列{}n a 是递增数列,前n 项和为n S ,且931,,a a a 成等比数列,255a S =.求数列{}n a 的通项公式.解:设数列{}n a 公差为)0(>d d∵931,,a a a 成等比数列,∴9123a a a =,即)8()2(1121d a a d a +=+d a d 12=⇒∵0≠d ,∴d a =1…………………………………① ∵255a S =∴211)4(2455d a d a +=⋅⨯+…………② 由①②得:531=a ,53=d∴n n a n 5353)1(53=⨯-+=】点评:利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项。

二、公式法若已知数列的前n 项和n S 与n a 的关系,求数列{}n a 的通项n a 可用公式⎩⎨⎧≥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-2111n S S n S a n nn 求解。

例2.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足1,)1(2≥-+=n a S n n n .求数列{}n a 的通项公式。

解:由1121111=⇒-==a a S a当2≥n 时,有,)1(2)(211nn n n n n a a S S a -⨯+-=-=-- 1122(1),n n n a a --∴=+⨯-,)1(22221----⨯+=n n n a a ……,.2212-=a a11221122(1)2(1)2(1)n n n n n a a ----∴=+⨯-+⨯-++⨯-].)1(2[323])2(1[2)1(2)]2()2()2[()1(21211211--------+=----=-++-+--+=n n n nn n n n n经验证11=a 也满足上式,所以])1(2[3212---+=n n n a 点评:利用公式⎩⎨⎧≥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-211n S S n S a n nn n 求解时,要注意对n 分类讨论,但若能合写时一定要合并.三、由递推式求数列通项法对于递推公式确定的数列的求解,通常可以通过递推公式的变换,转化为等差数列或等比数列问题,有时也用到一些特殊的转化方法与特殊数列。

2023年新高考数学一轮复习7-2 等差数列及其前n项和(知识点讲解)解析版

专题7.2 等差数列及其前n 项和(知识点讲解)【知识框架】【核心素养】1.与归纳推理相结合,考查数列的概念与通项,凸显逻辑推理的核心素养.2.与函数、不等式相结合,考查数列的概念及其性质,凸显数学抽象、逻辑推理、数学运算的核心素养. 3.与递推公式相结合,考查对求通项公式的方法的掌握,凸显数学运算、数学建模的核心素养.【知识点展示】(一)等差数列1.定义:等差数列定义:一般地,如果一个数列从第项起,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,公差通常用字母表示.用递推公式表示为或.2.等差数列的通项公式:;说明:等差数列(通常可称为数列)的单调性:为递增数列,为常数列, 为递减数列.3.等差中项的概念:定义:如果,,成等差数列,那么叫做与的等差中项,其中 . 2d 1(2)n n a a d n --=≥1(1)n n a a d n +-=≥1(1)n a a n d =+-A P d 0>0d =0d <a A b A a b 2a bA +=,,成等差数列. 4.要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列. 5.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别. (二)等差数列的前和的求和公式:. (三)等差数列的通项公式及前n 项和公式与函数的关系(1)当d ≠0时,等差数列{a n }的通项公式a n =dn +(a 1-d )是关于d 的一次函数. (2)当d ≠0时,等差数列{a n }的前n 项和S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n 是关于n 的二次函数. (四)等差数列的前n 项和的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最小值. (五)等差数列的性质:(1)在等差数列中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项;(2)在等差数列中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列, 如:,,,,……;,,,,……;(3)在等差数列中,对任意,,,;(4)在等差数列中,若,,,且,则,特殊地,时,则,是的等差中项.(5)等差数列被均匀分段求和后,得到的数列仍是等差数列,即成等差数列.(6)两个等差数列{}n a 与{}n b 的和差的数列{}n n a b ±仍为等差数列. (7)若数列{}n a 是等差数列,则{}n ka 仍为等差数列.(8)设数列是等差数列,且公差为,(Ⅰ)若项数为偶数,设共有项,则①-S S nd =奇偶; ②;(Ⅱ)若项数为奇数,设共有项,则①S S -偶奇(中间项);②. (9)等差数列中,(),p q a q a p p q ==≠,则0p q a +=,m n m n S S S mnd +=++.a Ab ⇔2a bA +=n 11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+{}n a {}n a 1a 3a 5a 7a 3a 8a 13a 18a {}n a m n N +∈()n m a a n m d =+-n ma a d n m-=-()m n ≠{}n a m n p q N +∈m n p q +=+m n p q a a a a +=+{}n a d 2n 1n n S a S a +=奇偶21n -n a a ==中1S nS n =-奇偶(10)如果两个等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是两个原等差数列公差的最小公倍数.(11)若与{}n b 为等差数列,且前n 项和分别为n S 与'n S ,则2121'm m m m a Sb S --=. (12)等差数列的增减性:0d >时为递增数列,且当10a <时前n 项和n S 有最小值.0d <时为递减数列,且当10a >时前n 项和n S 有最大值.【常考题型剖析】题型一:等差数列基本量的运算例1.(2019·全国·高考真题(理))记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则( ) A .25n a n =- B .310n a n =- C .228n S n n =-D .2122n S n n =-【答案】A 【解析】 【分析】等差数列通项公式与前n 项和公式.本题还可用排除,对B ,55a =,44(72)1002S -+==-≠,排除B ,对C ,245540,25850105S a S S ==-=⨯-⨯-=≠,排除C .对D ,24554150,5250522S a S S ==-=⨯-⨯-=≠,排除D ,故选A . 【详解】由题知,41514430245d S a a a d ⎧=+⨯⨯=⎪⎨⎪=+=⎩,解得132a d =-⎧⎨=⎩,∴25n a n =-,故选A .例2.(2022·全国·高考真题(文))记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若32236S S =+,则公差d =_______. 【答案】2 【解析】【分析】转化条件为()112+226a d a d =++,即可得解. 【详解】由32236S S =+可得()()123122+36a a a a a +=++,化简得31226a a a =++, 即()112+226a d a d =++,解得2d =. 故答案为:2.{}n a【总结提升】1.解决等差数列运算问题的思想方法(1)方程思想:等差数列的基本量为首项a 1和公差d ,通常利用已知条件及通项公式或前n 项和公式列方程(组)求解,等差数列中包含a 1,d ,n ,a n ,S n 五个量,可“知三求二”.(2)整体思想:当所给条件只有一个时,可将已知和所求都用a 1,d 表示,寻求两者间的联系,整体代换即可求解.(3)利用性质:运用等差数列性质可以化繁为简、优化解题过程. 2.等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量1,,,,n n a d n a S ,知其中三个就能求另外两个,即知三求二,多利用方程组的思想,体现了用方程的思想解决问题.3.特殊设法:三个数成等差数列,一般设为,,a d a a d -+;四个数成等差数列,一般设为3,,,3a d a d a d a d --++.这对已知和,求数列各项,运算很方便.题型二:等差数列的判定与证明例3. (2020·山东·高考真题)某男子擅长走路,9天共走了1260里,其中第1天、第4天、第7天所走的路程之和为390里.若从第2天起,每天比前一天多走的路程相同,问该男子第5天走多少里.这是我国古代数学专著《九章算术》中的一个问题,请尝试解决. 【答案】140里. 【解析】 【分析】由条件确定,该男子这9天中每天走的路程数构成等差数列,根据等差数列的通项公式,和前n 项和公式,列式求解.【详解】解:因为从第2天起,每天比前一天多走的路程相同, 所以该男子这9天中每天走的路程数构成等差数列, 设该数列为{}n a ,第1天走的路程数为首项1a ,公差为d , 则91260S =,147390a a a ++=. 因为1(1)2n n n S na d -=+,1(1)n a a n d =+-, 1(1)n a a n d =+-11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+所以11119(91)91260236390a d a a d a d ⨯-⎧+=⎪⎨⎪++++=⎩,解得110010a d =⎧⎨=⎩,则514100410140a a d =+=+⨯=, 所以该男子第5天走140里.例4.(2021·全国·高考真题(文))记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知210,3n a a a >=,且数列是等差数列,证明:{}n a 是等差数列. 【答案】证明见解析. 【解析】 【分析】的公差d,进一步写出的通项,从而求出{}n a 的通项公式,最终得证. 【详解】∵数列是等差数列,设公差为d(n -()n *∈N∴12n S a n =,()n *∈N∴当2n ≥时,()221111112n n n a S S a n a n a n a -=-=--=- 当1n =时,11121=a a a ⨯-,满足112n a a n a =-, ∴{}n a 的通项公式为112n a a n a =-,()n *∈N ∴()()111111221=2n n a a a n a a n a a --=----⎡⎤⎣⎦∴{}n a 是等差数列.例5.(2021·全国·高考真题(理))已知数列{}n a 的各项均为正数,记n S 为{}n a 的前n 项和,从下面①①①中选取两个作为条件,证明另外一个成立. ①数列{}n a是等差数列:②数列是等差数列;③213a a =. 注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分. 【答案】证明过程见解析 【解析】 【分析】选①②作条件证明③时,结合,n n a S 的关系求出n a ,利用{}n a 是等差数列可证213a a =;也可分别设出公差,写出各自的通项公式后利用两者的关系,对照系数,得到等量关系,进行证明.选②③作条件证明①时,an b =+,结合,n n a S 的关系求出n a ,根据213a a =可求b ,然后可证{}n a 是等差数列;也可利用前两项的差求出公差,然后求出通项公式,进而证明出结论. 【详解】选①②作条件证明③:[方法一]:待定系数法+n a 与n S 关系式(0)an b a +>,则()2n S an b =+, 当1n =时,()211a S a b ==+;当2n ≥时,()()221n n n a S S an b an a b -=-=+--+()22a an a b =-+;因为{}n a 也是等差数列,所以()()222a b a a a b +=-+,解得0b =;所以()221n a a n =-,21a a =,故22133a a a ==.[方法二] :待定系数法设等差数列{}n a 的公差为d,等差数列的公差为1d ,1(1)n d -,将1(1)2n n n S na d -=+1(1)n d -,化简得())2222211111222d d n a n d n d n d ⎛⎫+-=+-+⎪⎝⎭对于n +∀∈N恒成立.则有21211112,240,d d a d d d ⎧=⎪⎪-=-⎨=,解得112d d a =.所以213a a =. 选①③作条件证明②:因为213a a =,{}n a 是等差数列, 所以公差2112d a a a =-=, 所以()21112n n n S na d n a -=+=,)1n =+=所以是等差数列. 选②③作条件证明①: [方法一]:定义法(0)an b a +>,则()2n S an b =+, 当1n =时,()211a S a b ==+;当2n ≥时,()()221n n n a S S an b an a b -=-=+--+()22a an a b =-+;因为213a a =,所以()()2323a a b a b +=+,解得0b =或43a b =-; 当0b =时,()221,21n a a a a n ==-,当2n ≥时,2-1-2n n a a a =满足等差数列的定义,此时{}n a 为等差数列;当43a b =-4=3an b an a +-03a=-<不合题意,舍去. 综上可知{}n a 为等差数列. [方法二]【最优解】:求解通项公式因为213a a =,因为也为等差数列,所以公差1d()11n d =-=故21n S n a =,当2n ≥时,()()221111121n n n a S S n a n a n a -=-=--=-,当1n =时,满足上式,故{}n a 的通项公式为()121n a n a =-,所以()1123n a n a -=-,112n n a a a --=,符合题意. 【整体点评】这类题型在解答题中较为罕见,求解的关键是牢牢抓住已知条件,结合相关公式,逐步推演,选①②时,法一:利用等差数列的通项公式是关于n(0)an b a =+>,平方后得到n S 的关系式,利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩得到{}n a 的通项公式,进而得到213a a =,是选择①②证明③的通式通法;法二:分别设出{}n a 与{}n S的公差,写出各自的通项公式后利用两者的关系,对照系数,得到等量关系1d =12d a =,进而得到213a a =;选①③时,按照正常的思维求出公差,表示出n S进行证明;选②③时,法一:利用等差数列的通项公式是关于n 的一次函数,(0)an b a =+>,结合,n n a S 的关系求出n a ,根据213a a =可求b ,然后可证{}n a两项的差1d11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求出{}n a 的通项公式,进而证明出结论. 【总结提升】等差数列的四种判断方法(1) 定义法:对于数列{}n a ,若d a a n n =-+1()n N ∈*(常数),则数列{}n a 是等差数列; (2) 等差中项:对于数列{}n a ,若212+++=n n n a a a ()n N ∈*,则数列{}n a 是等差数列; (3)通项公式:n a pn q =+(,p q 为常数,n N ∈*)⇔是等差数列;(4)前n 项和公式:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)⇔是等差数列;(5)是等差数列⇔n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列. 提醒:判断时易忽视定义中从第2项起,以后每项与前一项的差是同一常数,即易忽视验证a 2-a 1=d 这一关键条件.题型三:等差数列的前n 项和例6.【多选题】(2022·湖南永州·三模)已知等差数列{}n a 是递减数列,n S 为其前n 项和,且78S S =,则( )A .0d >B .80a =C .150S >D .7S 、8S 均为n S 的最大值【答案】BD 【解析】【分析】根据等差数列的性质以及其前n 项和的性质,逐个选项进行判断即可求解 【详解】因为等差数列{}n a 是递减数列,所以,10n n a a +-<,所以,0d <,故A 错误; 因为78S S =,所以8870a S S =-=,故B 正确; 因为()115158151502a a S a +===,故C 错误; 因为由题意得,789000a a a >⎛ = <⎝,所以,*78()n S S S n N =≥∈,故D 正确;故选:BD例7.(2020·全国·高考真题(文))记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若1262,2a a a =-+=,则10S =__________. 【答案】25 【解析】 【分析】因为{}n a 是等差数列,根据已知条件262a a +=,求出公差,根据等差数列前n 项和,即可求得答案. 【详解】{}n a 是等差数列,且12a =-,262a a +=设{}n a 等差数列的公差d根据等差数列通项公式:()11n a a n d +-= 可得1152a d a d +++= 即:()2252d d -++-+= 整理可得:66d = 解得:1d =根据等差数列前n 项和公式:*1(1),2n n n S na d n N -=+∈ 可得:()1010(101)1022045252S ⨯-=-+=-+=∴1025S =. 故答案为:25.例8.(2018·全国·高考真题(文))记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.【答案】(1)n a =2n –9,(2)Sn =n 2–8n ,最小值为–16. 【解析】 【详解】分析:(1)根据等差数列前n 项和公式,求出公差,再代入等差数列通项公式得结果,(2)根据等差数列前n 项和公式得nS 的二次函数关系式,根据二次函数对称轴以及自变量为正整数求函数最值.详解:(1)设{}n a 的公差为d ,由题意得3a 1+3d =–15.由a 1=–7得d =2.所以{n a }的通项公式为n a =2n –9. (2)由(1)得Sn =n 2–8n =(n –4)2–16. 所以当n =4时,Sn 取得最小值,最小值为–16.例9.(2021·全国·高考真题)记n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,若35244,a S a a S ==. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)求使n n S a >成立的n 的最小值. 【答案】(1)26n a n =-;(2)7. 【解析】 【分析】(1)由题意首先求得3a 的值,然后结合题意求得数列的公差即可确定数列的通项公式; (2)首先求得前n 项和的表达式,然后求解二次不等式即可确定n 的最小值. 【详解】(1)由等差数列的性质可得:535S a =,则:3335,0a a a =∴=,设等差数列的公差为d ,从而有:()()22433a a a d a d d =-+=-,()()()41234333322S a a a a a d a d a a d d =+++=-+-++-=-, 从而:22d d -=-,由于公差不为零,故:2d =, 数列的通项公式为:()3326n a a n d n =+-=-.(2)由数列的通项公式可得:1264a =-=-,则:()()214252n n n S n n n -=⨯-+⨯=-,则不等式n n S a >即:2526n n n ->-,整理可得:()()160n n -->, 解得:1n <或6n >,又n 为正整数,故n 的最小值为7.例10.(2022·福建·厦门一中模拟预测)已知数列{}n a 的前n 项和n S ,11a =,0n a >,141n n n a a S +=-. (1)计算2a 的值,求{}n a 的通项公式;(2)设1(1)nn n n b a a +=-,求数列{}n b 的前2n 项和2n T .【答案】(1)23a =,21n a n =- (2)24(21)n T n n =+ 【解析】 【分析】(1)根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,作差得到24n n a a +-=,再根据等差数列通项公式计算可得;(2)由(1)可得(1)(21)(21)n n b n n =--+,利用并项求和法计算可得; (1)解:当1n =时,12141a a a =-,解得23a =, 由题知141n n n a a S +=-①,12141n n n a a S +++=-②,由②-①得121()4n n n n a a a a +++-=,因为0n a >,所以24n n a a +-=, 于是:数列{}n a 的奇数项是以11a =为首项,以4为公差的等差数列, 即()2114(1)432211n a n n n -=+-=-=--,偶数项是以23a =为首项,以4为公差的等差数列,即234(1)41n a n n =+-=- 所以{}n a 的通项公式21n a n =-; (2)解:由(1)可得(1)(21)(21)n n b n n =--+,212(43)(41)(41)(41)4(41)n n b b n n n n n -=---+-+=-+21234212(341)()()()4[37(41)]44(21)2n n n n n T b b b b b b n n n -+-=++++++=+++-=⨯=+. 【总结提升】1.利用等差数列的单调性或性质,求出其正负转折项,便可求得和的最值.当10a >,0d <时,n S 有最大值;10a <,0d >时,n S 有最小值;若已知n a ,则n S 最值时n 的值(n N +∈)则当10a >,0d <,满足100n n a a +≥⎧⎨≤⎩的项数n 使得n S 取最大值,(2)当10a <,0d >时,满足10n n a a +≤⎧⎨≥⎩的项数n 使得n S 取最小值.2.利用等差数列的前n 项和:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)为二次函数,通过配方或借助图像,二次函数的性质,转化为二次函数的最值的方法求解;有时利用数列的单调性(0d >,递增;0d <,递减);3. 利用数列中最大项和最小项的求法:求最大项的方法:设为最大项,则有11n n n n a a a a -+≥⎧⎨≥⎩;求最小项的方法:设为最小项,则有11n n n n a a a a -+≤⎧⎨≤⎩.只需将等差数列的前n 项和1,2,3,n =依次看成数列{}n S ,利用数列中最大项和最小项的求法即可.4.在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用. 题型四:等差数列性质及应用例11.(2020·浙江·高考真题)已知等差数列{an }的前n 项和Sn ,公差d ≠0,11a d≤.记b 1=S 2,bn+1=S2n+2–S 2n ,n *∈N ,下列等式不可能...成立的是( ) A .2a 4=a 2+a 6 B .2b 4=b 2+b 6 C .2428a a a = D .2428b b b =【答案】D 【解析】 【分析】根据题意可得,21212222n n n n n b S a a S ++++=+=-,而1212b S a a ==+,即可表示出题中2468,,,b b b b ,再结合等差数列的性质即可判断各等式是否成立. 【详解】对于A ,因为数列{}n a 为等差数列,所以根据等差数列的下标和性质,由4426+=+可得,4262a a a =+,A 正确;对于B ,由题意可知,21212222n n n n n b S a a S ++++=+=-,1212b S a a ==+, ∴234b a a =+,478b a a =+,61112b a a =+,81516b a a =+. ∴()47822b a a =+,26341112b b a a a a +=+++.根据等差数列的下标和性质,由31177,41288+=++=+可得()26341112784=2=2b b a a a a a a b +=++++,B 正确;对于C ,()()()()2224281111137222a a a a d a d a d d a d d d a -=+-++=-=-, 当1a d =时,2428a a a =,C 正确; 对于D ,()()22222478111213452169b a a a d a a d d =+=+=++,n a n a()()()()2228341516111125229468145b b a a a a a d a d a a d d =++=++=++,()22428112416832b b b d a d d d a -=-=-.当0d >时,1a d ≤,∴()113220d a d d a -=+->即24280b b b ->;当0d <时,1a d ≥,∴()113220d a d d a -=+-<即24280b b b ->,所以24280b b b ->,D 不正确.故选:D.例12.(2014·北京高考真题(理))若等差数列{}n a 满足7897100,0a a a a a ++>+<,则当n =__________时,{}n a 的前n 项和最大. 【答案】8 【解析】由等差数列的性质,,,又因为,所以所以,所以,,故数列的前8项最大.例13.(2016·北京·高考真题(理))已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若16a =,350a a +=,则6=S _______. 【答案】6 【解析】 【详解】试题分析:因为{}n a 是等差数列,所以35420a a a +==,即40a =,又4136a a d -==-,所以2d =-, 所以616156615(2)6S a d =+=⨯+⨯-=.故答案为6.例14.(2021·江西新余四中高二月考(理))等差数列{}n a 、{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,若2132n n S n T n +=+,则2517208101214a a a ab b b b +++=+++________.【答案】4365【分析】 证明得出2121n n n n a S b T --=,结合等差中项的基本性质可求得结果. 【详解】因为等差数列{}n a 、{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,则()()()()()()12121121212121221212n n n n n n n nn a a n a S a n b b T n b b -----+-===-+-,所以,25172011218101214112142211434321265a a a a a Sb b b b b T +++⨯+====+++⨯+.故答案为:4365. 【温馨提醒】等差数列的性质主要涉及“项的性质”和“和的性质”,因此,要注意结合等差数列的通项公式、前n 项和公式求解.。

数列的通项与前n项和的关系

数列的通项与前n项和的关系数列是数学中常见的概念,它是由一系列按照特定规律排列的数所组成的序列。

在数列中,我们经常需要求解数列的通项和前n项和的关系,这一关系对于理解数列的性质和应用具有重要意义。

在研究数列的通项与前n项和的关系前,我们先来了解一下什么是数列的通项和前n项和。

一、数列的通项数列的通项是数列中任意一项的一般表示式,使用字母来表示数列的项数,方便我们求解数列中任意一项的值。

通项可以是一个具体的公式,也可以是一个递推公式。

例如,对于等差数列,通项公式为an = a1 + (n - 1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。

对于等比数列,通项公式为an = a1 × r^(n - 1),其中a1为首项,r 为公比,n为项数。

二、数列的前n项和数列的前n项和是指数列中前n项的和,用Sn来表示。

它可以帮助我们求解数列的部分和或全部和。

对于等差数列的前n项和,通常用Sn来表示,公式为Sn = (n/2)(a1 + an),其中a1为首项,an为第n项,n为项数。

对于等比数列的前n项和,通常用Sn来表示,公式为Sn = a1(1 -r^n)/(1 - r),其中a1为首项,r为公比,n为项数。

在数列的通项与前n项和的关系中,我们可以通过求解通项公式与前n项和公式的关系,进而推导出它们之间的数学表达式。

以等差数列为例,设数列的首项为a1,公差为d,通项公式为an = a1 + (n - 1)d,前n项和为Sn = (n/2)(a1 + an)。

根据前n项和公式,我们将an代入其中,得到Sn = (n/2)[a1 + (a1 + (n - 1)d)],简化后得到Sn = (n/2)(2a1 + (n - 1)d)。

由此可见,等差数列的前n项和与首项、项数和公差之间存在着一定的关系,通过这个关系,我们可以借助通项公式计算出前n项和的数值。

同样地,对于等比数列,我们可以通过通项公式和前n项和公式推导出它们之间的关系。

数列,通项公式方法,求前n项 和例题讲解和方法总结


的前n项和为

为等比数列,且
(Ⅰ)求数列
和 的通项公式; (Ⅱ)设 ,求数列 的前 项和 .
例2.已知数列的首项,,…. (Ⅰ)证明:数列是等比数列; (Ⅱ)数列的前项和.
2.设数列 的前n项和为 , 为等比数列,且
(Ⅰ)求数列 和
的通项公式; (Ⅱ)设 ,求数列 的前 项和
. 三、分组法
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适 当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其 合并即可. 2、已知数列的通项公式为,则它的前n项的和 3:求数列的前n项和。
数列求和练习
1、已知{an}是首项为19,公差为-2的等差数列,Sn为{an}的前n项和. (1)求通项an及Sn; (2)设{bn-an}是首项为1,公差为3的等差数列,求{bn}的通项公式及 前n项和Tn.
3、已知等差数列{an}中,a5+a9-a7=10,记Sn=a1+a2+…+an,
则S13的值为( )
5、已知数列 是等差数列,且 , 是数列 的前
项和. (Ⅰ)求数列
的通项公式 及前 项和 ;
(Ⅱ) 若数列 满足 ,且 是数列 的前 项和,求 与 .
6. 设是正数组成的数列,其前n项和为 并且对于所有的自然数与2 的等差中项等于与2的等比中项. (1)求数列的通项公式; (2)令 求证:
7、已知数列 是等差数列, ;数列 的前n项和是 ,且 .
(1)公式法
①等差数列前n项和Sn=____________=________________,推导方 法:____________; ②等比数列前n项和Sn=推导方法:乘公比,错位相减法. ③常见数列的前n项和: a.1+2+3+…+n=________________; b.2+4+6+…+2n= _________________; c.1+3+5+…+(2n-1)=_____________;d. e.
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1.(11辽宁T17)
已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10
(I )求数列{a n }的通项公式;
(II )求数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-12n n a 的前n 项和. 【测量目标】等差数列的通项,数列的通项公式{}n a 与前n 项和n S 的关系.
【难易程度】容易
【试题解析】(I )设等差数列{}n a 的公差为d ,由已知条件可得110,21210,
a d a d +=⎧⎨+=-⎩ 解得11,1.a d =⎧⎨=-⎩ 故数列{}n a 的通项公式为2.n a n =-(步骤1) (II )设数列1{}2n n a -的前n 项和为n S ,即211,22
n n n a a S a -=+++L 故11S =(步骤2) 12.2242
n n n S a a a =+++L 所以,当1n >时, 1211111222211121()2422
121(1)22
n n
n n n n n
n n n n S a a a a a S a n n -------=+++--=-+++--=---L L =
.2n
n (步骤3) 所以1.2n n n S -= 综上,数列11{
}.22
n n n n a n n S --=的前项和(步骤4)
2.(10上海T20)
已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且585n n S n a =--,n +∈N .
(1)证明:{}1n a -是等比数列;
(2)求数列{}n S 的通项公式,并求出n 为何值时,n S 取得最小值,并说明理由.
【测量目标】数列的通项公式n a 与前n 项和n S 的关系.
【试题解析】(1)当1n =时,114a =-;当2n …时,11551n n n n n a S S a a --=-=-++,()15116
n n a a -∴-=-,(步骤1) 又11150a -=-≠Q ,∴数列{}1n a -是等比数列;(步骤2)
(2)由(1)知:151156n n a -⎛⎫-=- ⎪⎝⎭
g ,得151156n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭g ,(步骤3) 从而()1575906n n S n n -+⎛⎫=+-∈ ⎪⎝⎭N g ;
(步骤4) 解不等式1n n S S +<,得15265n -⎛⎫< ⎪⎝⎭,56
2log 114.925n >+≈,(步骤5) ∴当15n …时,数列{}n S 单调递增;
(步骤6) 同理可得,当15n „时,数列{}n S 单调递减;
故当15n =时,n S 取得最小值.(步骤7)
3.(09辽宁T14)
等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且53655,S S -=则4a = .
【测量目标】数列的通项公式{}n a 与前n 项和n S 的关系.
【难易程度】中等 【参考答案】13
【试题解析】∵11(1)2n S na n n d =+
-∴5131510,33S a d S a d =+=+. ∴5311114653060(1515)154515(3)15S S a d a d a d a d a -=+-+=+=+=. ∵53655,S S -=故413
a =
. 4.(09全国II T19)
设数列{}n a 的前n 项和为,n S 已知11,a =142n n S a +=+
(I )设12n n n b a a +=-,证明数列{}n b 是等比数列 ; (II )求数列{}n a 的通项公式.
【测量目标】数列的通项公式n a 与数列的前n 项和n S 的关系.
【试题解析】(I )由11,a =及142n n S a +=+,有 12142,a a a +=+21121325,23a a b a a =+=∴=-=(步骤1) 由142n n S a +=+, ① 则当2n …时,有142n n S a -=+ ② ①-②得111144,22(2)n n n n n n n a a a a a a a +-+-=-∴-=-(步骤2) 又12n n n b a a +=-Q ,12n n b b -∴=,(步骤3) {}n b ∴是首项13b =,公比为2的等比数列.(步骤4)
(II )由(I )可得11232n n n n b a a -+=-=g ,113224
n n n n a a ++∴-=(步骤5) ∴数列{
}2
n n a 是首项为12,公差为34的等比数列.(步骤6) ∴1331(1)22444n n a n n =+-=-,2(31)2n n a n -=-g (步骤7)。

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