数列知识点所有性质总结

绝世美人儿
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2021年01月11日 22:58
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广州金苑酒店-复活节几月几日

2021年1月11日发(作者:颜梅华)



一、等差数列
1.等差数 列的定义:
a
n
a
n1
d

d
为常 数)(
n2
);

2.等差数列通项公式:

a
n
a
1
(n1)ddna
1
d(nN*
)
, 首项:
a
1
,公差:d,末项:
a
n

推广:
a
n
a
m
(nm)d
. 从而
d

3.等差中项
(1)如果
a

A
b
成等差数列,那么
A
叫做
a

b
的等差中项.即:
A
(2)等差中项:数列

a
n
是等差数列
2a
n
a
n-1
a
n1
( n2)2a
n1
a
n
a
n2


4.等差数列的前n项和公式:
ab

2Aab

2
a
n
a
m

nm
S
n< br>
n(a
1
a
n
)
n(n1)d1
n a
1
dn
2
(a
1
d)n
An
2
Bn

2222
(其中A、B是常数,所以当d≠0时,S
n< br>是关于n的二次式且常数项为0)
特别地,当项数为奇数
2n1
时,
a
n1
是项数为2n+1的等差数列的中间项
S
2n1
< br>
2n1

a
1
a
2n1


2

2n1

a
n1
(项数为奇数的等差 数列的各项和等于项数乘以中间项)


5.等差数列的判定方法
(1) 定义法:若
a
n
a
n1
d

a
n1
a
n
d
(常数
nN
)



a
n

是等差数列.
⑶数列
< br>a
n

是等差数列

a
n
knb
(其中
k,b
是常数)。
(2) 等差中项:数列

a
n

是等差数列
2a
n
a
n-1
a
n1
(n2)2a
n1
a
n
a
n2

(4)数列

a
n

是等差数列

S
n
An
2
Bn
,(其中A、B是常数)。

6.等差数列的证明方法
定义法:若
a
n
a
n1< br>d

a
n1
a
n
d
(常数
nN
)



a
n

是等差数列.


7.提醒:
(1)等差数列的通项公式及前
n
和公式 中,涉及到5个元素:
a
1

d

n

a
n

S
n
,其中
a
1

d
称作为基
本元素。只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2。
(2)设项技巧:
①一般可设通项
a
n
a
1
(n1)d
②奇数个数成等差,可设为„,
a2d,ad,a,ad,a2d
„(公差为d
);
③偶数个数成等差,可设为„,
a3d,ad,ad,a3d< br>,„(注意;公差为2
d


8..等差数列的性质:
(1)当公差
d0
时,
等差数列的通项公式
a
n
a
1
(n1)ddna
1
d
是关于
n
的一次函数,且斜率为公差
d


n

S
n< br>na
1

n(n1)dd
dn
2
(a
1
)n
是关于
n
的二次函数且常数项为0.
222

(2)若公差
d0
,则为递增等差数列,若公差
d0
,则为递减 等差数列,若公差
d0
,则为常数列。

(3)当
mnp q
时,则有
a
m
a
n
a
p
a
q
,特别地,当
mn2p
时,则有
a
m
a
n
2a
p
.
注:
a
1
a
n
a
2
a
n1
a
3
a
n2
 


- 1 -




(4)若

a
n



b
n

为等差数列,则

a
n
b




1< br>a
n


2
b
n

都为等差数列

(5) 若{
a
n
}是等差数列,则
S
n
,S
2n
S
n
,S
3n
S
2n
,„也成等差数列

(6)数列
{a
n
}
为等差数列, 每隔k(k

N
)项取出一项(
a
m
,a
mk< br>,a
m2k
,a
m3k
,
)仍为等差数列

(7)设数列

a
n

是等差数列,d为公差,
S

是奇数项的和,
S

是偶数项项的和,
Sn
是前n项的和
1.当项数为偶数
2n
时,
*
S< br>奇
a
1
a
3
a
5
a
2n1

n

a
1
a
2n1
< br>na
n

2
n

a
2
a
2n

S

a
2
a
4
a
6
a
2n
na
n1

2
S

S

na
n1
na
n
n

a
n1
a
n


S

na
n
a

n

S

na
n1
a
n1

2、当项数为奇数
2n1
时,则

S
n1

S
2n1
S

S

(2n1)a
n+1


S

(n1)a
n+1







SSaSna
Sn
n+1n+1

奇偶偶




(其中
a
n+1
是项数为2n+1的等差数列的中间项).

(8)、
{b
n
}
的前
n
和分别为
A
n

B< br>n
,且


(9)等差数列
{a
n
}
的前n项和
S
m
n
,前m项和
S
n
m
,则前m+n项和
S
mn


mn



(10)求
S
n
的最值
法一:因等差数列前
n
项是关于
n
的二次函数,故可转化为求二次函数的最值,但要注意数列的特殊性
nN

法二:(1)“首正”的递减等差数列中,前
n
项和的最大值是所有非负项之和
*
A
n
f(n)

B
n
a
n
(2n1)a
n
A
2n1
f(2n1)
. < br>b
n
(2n1)b
n
B
2n1

an
0
即当
a
1
0,d0,


可得
S
n
达到最大值时的
n
值.
a0

n1
(2) “首负”的递增等差数列中,前
n
项和的最小值是所有非正项之和。
即 当
a
1
0,d0,



a
n0
可得
S
n
达到最小值时的
n
值.或求
< br>a
n

中正负分界项
a0

n1
pq

2
法三:直接利用二次函 数的对称性:由于等差数列前
n
项和的图像是过原点的二次函数,故
n
取离二 次函数对称
轴最近的整数时,
S
n
取最大值(或最小值)。若
S p
=
S
q
则其对称轴为
n

注意:解决等差数列问题时,通常考虑两类方法:
①基本量法:即运用条件转化为关于
a
1

d
的方程;
②巧妙运用等差数列的性质,一般地运用性质可以化繁为简,减少运算量.
二、等比数列
- 2 -




1. 等比数列的定义:
2. 通项公式:
a
n
q
< br>q0


n2,且nN
*


q称为公比
a
n1
a
n
a
1
q
n 1

a
1
n
qAB
n

a
1
q0,AB0

, 首项:
a
1
;公比:
q

q
nm
推广:
a
n
a
m
q
nm
, 从而得
q
3. 等比中项

a
a
n

q
nm
n
a
m
a
m
2
(1)如果
a,A,b
成等比数列 ,那么
A
叫做
a

b
的等差中项.即:
Aab< br>或
Aab

注意:同号的两个数才有等比中项,并且它们的等比中项有两个(两个等比中项互为相反数)
(2)数列

a
n

是等比数列

a
n< br>2
a
n1
a
n1


4. 等比数列的前n项和
S
n
公式:
(1) 当
q1
时,
S
n
na
1

(2) 当
q1
时,< br>S
n

a
1

1q
n

1q

a
1
a
n
q

1q

5. 等比数列的判定方法
a
1
a
< br>1
q
n
AAB
n
A'B
n
A'< br>(
A,B,A',B'
为常数)
1q1q
(1)用定义:对任意 的n,都有
a
n1
qa
n

a
n1
q(q为常数,a
n
0)

{a
n
}
为等比数 列
a
n
(2) 等比中项:
a
n
2
an1
a
n1

a
n1
a
n1

0)

{a
n
}
为等比数列
(3) 通项公式 :
a
n
AB
n

AB0

{a
n
}
为等比数列
nn
(4) 前n项和公式:
S
n
AAB或S
n
A'BA'A,B,A',B'为常数

{a
n
}
为等比数列

6. 等比数列的证明方法 依据定义:若

a
n
q

q0


n2,且nN
*


a
n1
qan

{a
n
}
为等比数列
a
n1
7. 注意
(1)等比数列的通项公式及前
n
和 公式中,涉及到5个元素:
a
1

q

n

a
n

S
n
,其中
a
1

q< br>称作为基本
元素。只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2。
(2)为减少运算量,要注意设项的技巧,一般可设为通项;
a
n
a
1< br>q
n1

如奇数个数成等差,可设为„,
aa
2
, ,a,aq,aq
„(公比为
q
,中间项用
a
表示);
2
qq
8. 等比数列的性质
(1) 当
q1

- 3 -




①等比数列通项公式
a
n
a
1
q
n1

a
1
n
qAB
n

AB0
< br>是关于n的带有系数的类指数函数,底为公比
q

q
②前n项和
S
n

a
1

1q
n

1 q
a
1
a
1
q
n
a
1
a

1
q
n
AAB
n
A'B
n
A'
,系数和常数项是互为相反
1q1q1q
数的类指数函数,底数为公比< br>q

(2) 对任何m,n

N
,在等比数列
{a< br>n
}
中,有
a
n
a
m
q
nm< br>,特别的,当m=1时,便得到等比数列的通项公式.因此,此公式
*
比等比数列的通项 公式更具有一般性。
(3) 若m+n=s+t (m, n, s, t

N),则
a
n
a
m
a
s
a
t.特别的,当n+m=2k时,得
a
n
a
m
a
k< br>2

注:
a
1
a
n
a
2
a
n1
a
3
a
n2


*
a
k
(4)

{a
n
}
,< br>{b
n
}
为等比数列,则数列
{}
,
{ka
n
}
,
{a
n
k
}
,
{ka
n
b
n
}
{
n
}
(k为非零常数) 均为等比数列.
b
n
a
n
(5) 数列
{a
n< br>}
为等比数列,每隔k(k

N
)项取出一项(
a
m
,a
mk
,a
m2k
,a
m3k
,< br>)仍为等比数列
(6) 如果
{a
n
}
是各项均为正数的等 比数列,则数列
{log
a
a
n
}
是等差数列
(7) 若
{a
n
}
为等比数列,则数列
S
n
S
2n
S
n

S
3n
S
2n
,
,成等比数列
(8) 若
{a
n
}
为等比数列,则数列
a
1
a
2
a
n
,
a
n1
a
n2
a
2n
, a
2n1
a
2n2
a
3n
成等比数 列
(9) ①当
q1
时,
②当
0时,

*
a
1
0,则{a
n
}为递减数列
1
0,则{a
n
}为递增数列
{
a
{
a
1
0,则{a
n
}为递减数列
,
a
1
0,则{a
n
}为递增数列

③当q=1时,该数列为常数列(此时数列也为等差数列);
④当q<0时,该数列为摆动数列.
(10)在等比数列
{a
n
}
中, 当项数为2n (n

N
*
)时,
S

1

,.
S

q
(11)若
{a
n
}
是公比为q的 等比数列,则
S
nm
S
n
q
n
S
m


三、等差数列与等比数列性质的比较

1、定义

等差数列性质 等比数列性质
a
n+1
-a
n
=d(n 1)

a
n
-a
n-1
=d(n2)

a
n+1
a
=q(n1)
,
n
=q(n2)

a
n
a
n-1
2、通项
公式
a
n
a
1
(
n
1)
d

a
n

a
1

q
nm
n1
a
n< br>
a
m
(
n

m
)
d
(
n
,
m

N

)

a

a

q
- 4 -
nm





3、前n项和
s
n

(
a
1

a
n
)n
2
n(n1)
d
2

q=1 , S
n
=na
1
;
a
1
(1-q
n)a
1
-a
n
q

q1,S
n
= =
1-q1-q
a+b

2
a、A、b成等比数列
s
n
n
a
1

a、A、b成等差数列
A=
Ab


aA
a
n
是其前k项
a
n-k
与后k项
a
n+k
的等差中项,
(不等价于
A
2
=ab
,只能

);
4、中项


a
n
=
a
n-k
+a
n+k

2
a
n
是其前k项
a
n-k
与后k项
a
n +k

等比中项,即:
a
2
n
=a
n-k
a
n+k

若m+n=p+q,则
5、下标和公式
a

a

a

a
mnpq
若m+n=p+q,则
a

a

a

a
mnpq
特别地,若
特别地,若m+n=2p,则
a

a
m
2
a
p

n
m+n=2p,则
a
m< br>
a
n

a
p


a
k

a
n(k1)

2
6、首尾项性质
等差数列的第
k
项与倒数第
k
项的和等于首尾
两项的和
,
即:
等比数列的第
k
项与倒数 第
k
项的积等于
首尾两项的积
,
即:
a

a

a

a
1n2n1

a
k< br>
a
n(k1)

a

a

a

a
1n2n1
{
a
m
n
}为等差数列 ,若m,n,p成等差数列,则
成等差数列
{
a
n
}为等比数列,若m,n,p成等差数列,则
成等比数列 < br>a
,
a
,
a
np
a
,
a
,
a
mnp
(两个等差数列的和仍是等差数列)
等差数列{
列{
(两个等比数列的积仍是等比数列)
等比数列{
则 数列{
a
},{
b
}的公差分别为
d,e
,则数
n n
n
a
},{
b
}的公比分别为
p,q
,
nn
nn
a

b
n
}仍为等差数列,公差为
de

a

b
}仍为等比数列,公差为
q
2
pq

取出等差数列的所有奇(偶)数项,组成的
新数列仍为等差数列,且公差为
2d

7、结论

a
m
=n,a
n
=m(mn) ,

a
mn
0


S
m
=n ,S
n
=m(mn),

S
mn
(mn)


取出等比数列的所有奇(偶)数项,组成的新
数列仍为等比数列,且公比为
无此性质;

无此性质;
无此性质;
s
m

s
n
(mn),则
s
mm
0

2m
s
,
s
m

s
m
,
s
3 m

s
2m
,
成等差数列,
2
s
,< br>s
m2m

s
m
,
s
3m

s
2m
,
成等差数
公差为
md

当项数为偶数
2n
时,
列,公比为
q
m

s


s

nd

当项数为偶数
2n
时,
s


qs


当项数为奇数
2n1
时,
- 5 -





s
s



a
a
n



s


a
1
q
s


n1
当项数为奇数
2n1
时,
s




s


a


s
2n1
(2n1)
a


s
s

n

n1
①定义法:
①定义法 :
a
n

a
n
1

d

n
2


②等差中项概念;
2
a
n

a
n
1

a
n
1

n
2


8、等差(等比)
数列的判断方

③函数法:
a
n

pn

q
(
p
,
q
为常数)
关于n的
一次函数

数列
{
a
n
}
是首项为p+q,公差为
p

0

的等差数 列;
④数列
{a
n
}
的前n项和形如
a
n
q

a
n1
②等差中项概念;
a
n
a
n2
a
n1
2
(a
n
0)

③ 函数法:
a
n
cq
n
(
c,q
均为不为0的常数,则数列

a
n

是等比数列.
nN

),
④数列
{a
n
}
的前n项和形如
S
n
an
2
bn

S
n
A q
n
A
(
A,q
均为不等于0的常
则数列
a
n

是公比不为1的
(a

b
为常数
)
,那么数列
{a
n
}
是等差数列,
数且q≠1),
等比数列


9、共性

非零常数列既是等差数列又是等比数列
- 6 -


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