数列解题技巧归纳总结
迷人花仙子动画片-忽略的有时是最重要的
知识框架
数列的分类
数列
的概念
数列的通项公式函数角度理解
数列的递
推关系
等差数列的定义a
n
a
n1
d(n2)
等差数列的通项
公式a
n
a
1
(n1)d
等差数列
nn(n1)
等差数列的求和
公式S(aa)nad
n1n1
22
等差数列的性质a
n
a
m
a
p
a
q
(mnpq)
两个基
a
n
等比数列的定义q(n2)
本数列
a
n1
n
1
等比数列的通项公式a
n
a
1
q
a
1
a
n
qa
1
(1q
n
)
等比数列
<
br>数列
(q1)
等比数列的求和公式S
n<
br>
1q1q
na
(q1)
1
等
比数列的性质aaaa(mnpq)
nmpq
公式法
分组求和
错位相减求和
数列
裂项求和
求和
倒序相加求和
累加累
积
归纳猜想证明
分期付款<
br>
数列的应用
其他
掌握了数列的基
本知识,特别是等差、等比数列的定义、通项公式、求和公式及性质,掌握
了典型题型的解法和数学思想
法的应用,就有可能在高考中顺利地解决数列问题。
一、典型题的技巧解法
1、求通项公式
(1)观察法。(2)由递推公式求通项。
对于由递推公式所确定的数列的求解,通常可通过对递推公式的变换转化成等差数列或等比数列问题。
(1)递推式为a
n+1
=a
n
+d及a
n+1
=
qa
n
(d,q为常数)
例1、
已知{a
n
}满足a
n+1
=a
n
+2,而且a
1
=1。求a
n
。
例1、解 ∵a
n+1
-a
n
=2为常数
∴{a
n
}是首项为1,公差为2的等差数列
∴a
n
=1+2(n-1) 即a
n
=2n-1
例2、
已知
{a
n
}
满足
a
n1
1
1
a
n
,而
a
1
2
,求
a
n
=?
2
(2)
递推式为a
n+1
=a
n
+f(n)
例3
、已知
{a
n
}
中
a
1
11
,
a
n1
a
n
,求
a
n
.<
br>
2
2
4n1
111
1
()
(2n1)(2n1)
22n12n1
解: 由已知可知
a
n1
a
n
令n=1,2,…,(n-1),代入得(n-1)个等式累
加,即(a
2
-a
1
)+(a
3
-a
2
)
+…+(a
n
-a
n-1
)
114n3
a
n
a
1
(1)
22n14n2
★ 说明 只要和f(1)+f(2)+…+f(n-1)是可求的,就
可以由a
n+1
=a
n
+f(n)以n=1,2,…,(n-1)
代
入,可得n-1个等式累加而求a
n
。
(3)递推式为a
n+1
=pa
n
+q(p,q为常数)
例4、
{a
n
}
中,
a
1
1
,对于n>
1(n∈N)有
a
n
3a
n1
2
,求
an
.
解法一: 由已知递推式得a
n+1
=3a
n
+
2,a
n
=3a
n-1
+2。两式相减:a
n+1
-an
=3(a
n
-a
n-1
)
因此数列{a
n
+1
-a
n
}是公比为3的等比数列,其首项为a
2
-a
1
=(3×1+2)-1=4
n-1n-1
n-1
∴a
n+1
-a
n
=4·3
∵a
n+1
=3a
n
+2
∴3a
n
+2-a
n
=4·3即 a
n
=2·3-1
2n-2
解法二: 上法得{a
n+1
-a
n
}是公比为3
的等比数列,于是有:a
2
-a
1
=4,a
3
-a
2
=4·3,a
4
-a
3
=4·3,…,a
n
-a
n-1
=4·3,
把n-1个等式累加得:
∴an=2·3n-1-1
(4)递推式为a
n+1
=p
a
n
+q n(p,q为常数)
b
n1
b
n
b
22
1<
br>n
1
n
(b
n
b
n1
)
由上题的解法,得:
b
n
32()
n
∴
a
n
n
3()2()
33
23
2
n
(5)递推式为
a
n2
pa
n1
qa
n
2
思路:设
a
n2
pa
n1
qa
n
,可以变形为:
a
n2
a
n1
(a
n1
a
n
)
,
想
于是{a
n+1
-αa
n
}是公比为β的等比数列,就转化为前面的类型。
求
a
n
。
(6)递推式为S
n
与a
n
的关系式
关系;(2)试用n表示a
n
。
∴
S
n1
S
n
(a
n
a
n1<
br>)(
∴
a
n1
a
n
a
n1
n+1n+1n
1
2
n1
n
∴
a
n1
)
2
n2
2
n1
11
a
n
n
2
2
1
1
上式两边同乘以2得2a
n+1
=2a
n
+2则{2a<
br>n
}是公差为2的等差数列。
n
∴2a
n
=
2+(n-1)·2=2n
3
2.数列求和问题的方法
(1)、应用公式法 等差、等比数列可直接利用等差、等比数列的前n项和公式求和,另外记住以下公式对求和来说是有益的。
1+3+5+……+(2n-1)=n
2
【例8】
求数列1,(3+5),(7+9+10),(13+15+17+19),…前n项的和。
1
解
本题实际是求各奇数的和,在数列的前n项中,共有1+2+…+n=
n(n1)
个奇数,
2
1
2
∴最后一个奇数为:1+[n(n+1)-1]×2=n+n-1
2
因此所求数列的前n项的和为
(2)、分解转化法
对通项进行分解、组合,转化为等差数列或等比数列求和。
2222222
【例9】
求和S=1·(n-1)+
2·(n-2)+3·(n-3)+…+n(n-n)
解
S=n(1+2+3+…+n)-(1+2+3+…+n)
23333
(3)、倒序相加法
适用于给定式子中与首末两项之和具有典型的规律的数列,采取把正着写
与倒着写的两个和式相加,然后求
和。
例10、求和:
S
n
3C
n
6C
n
3nC
n
例10、解 S
n
0C
n
3C
n
6C
n
3nC
n
∴
S
n
=3n·2
n-1
12n
012n
4
(4)、错位相减法
如果一个数列是由一个等差数列与一个等比数
列对应项相乘构成的,可把和式的两端同乘以上面的等比数
列的公比,然后错位相减求和.
例11、
求数列1,3x,5x
2
,…,(2n-1)x
n-1
前n项的和.
解 设S
n
=1+3+5x+…+(2n-1)x. ①
(2)x=0时,S
n
=1.
23n
(3)当x≠0且x≠1时,在式①两边同乘以x得
xS
n
=x+3x+5x+…+(2n-1)x,②
23n-1n
①-②,得
(1-x)S
n
=1+2x+2x+2x+…+2x-(2n-1)x.
2n-1
(5)裂项法:
把通项公式整理成两项(式多项)差的形式,然后前后相消。
常见裂项方法:
例12、求和
1111
153759(2n1)(2n3)
注:在消项时一定注意消去了哪些项,还剩下哪些项,一般地剩下的正项与负项一样多。
在掌握常见题型的解法的同时,也要注重数学思想在解决数列问题时的应用。
二、常用数学思想方法
1.函数思想
运用数列中的通项公式的特点把数列问题转化为函数问题解决。
【例13】 等差数列{a
n
}的首项a
1
>0,前n项的和为S
n
,若S
l
=S
k
(l≠k)问n为何值时S
n<
br>最大?
5
此函数以n为自变量的二次函数。∵a
1
>0
S
l
=S
k
(l≠k),∴d<0故此二次函数的图像开口向下
∵
f(l)=f(k)
2.方程思想
【例14】
设等比数列{a
n
}前n项和为S
n
,若S
3
+S
6
=2S
9
,求数列的公比q。
分析
本题考查等比数列的基础知识及推理能力。
解 ∵依题意可知q≠1。
∵如果q=1,则
S
3
=3a
1
,S
6
=6a
1
,S
9
=9a
1
。由此应推出a
1
=0与等比数列不符。
∵q≠1
整理得 q(2q-q-1)=0 ∵q≠0
363
此题还可以作如下思考:
33336
S
6
=S
3
+qS
3
=(1+q)S
3。
S
9
=S
3
+qS
6
=S
3
(1+q+q),
33
663
∴由S
3
+S
6
=2S
9
可得2+q=2(
1+q+q),2q+q=0
3.换元思想
【例15】
已知a,b,c是不为1的正数,x,y,z∈R+,且
求证:a,b,c顺次成等比数列。
xyz
证明 依题意令a=b=c=k
∴x=1og
a
k,y
=log
b
k,z=log
c
k
∴b=ac
∴a,b,c成等比数列(a,b,c均不为0)
2
6