如三个数成等差数列,可设为a-d,a,a+d;若四个符号相同的数成等差数列,知其和,可设为a-3d,a-d,a+d,a+3d.三个数成等比数列,可设为
,a,aq,若四个符号相同的数成等比数列,知其积,可设为
,
,aq,aq3.
2.等比数列{an}的性质
(1)am=ak·qm-k.
(2)若数列{an}是等比数列,则数列{λ1an}(λ1为常数)是公比为q的等比数列;若{bn}也是公比为q2的等比数列,则{λ1an·λ2bn}(λ1、λ2为常数)也是等比数列,公比为q·q2.
(3)下标成等差数列且公差为m的项ak,ak+m,ak+2m,…组成的数列仍为等比数列,公比为qm.
(4)若m、n、l、k∈N*,且m+n=k+l,则am·an=ak·al,反之不成立.
(5)设A=a1+a2+a3+…+an,B=an+1+an+2+an+3+…+a2n,C=a2n+1+a2n+2+a2n+3+…+a3n,则A、B、C成等比数列,设M=a1·a2·…·an,N=an+1·an+2·…·a2n,P=a2n+1·a2n+2·…·a3n,则M、N、P也成等比数列.
1.等差数列{an}的性质
(1)am=ak+(m-k)d,d=
.
(2)若数列{an}是公差为d的等差数列,则数列{λan+b}(λ、b为常数)是公差为λd的等差数列;若{bn}也是公差为d的等差数列,则{λ1an+λ2bn}(λ1、λ2为常数)也是等差数列且公差为λ1d+λ2d.
(3)下标成等差数列且公差为m的项ak,ak+m,ak+2m,…组成的数列仍为等差数列,公差为md.
(4)若m、n、l、k∈N*,且m+n=k+l,则am+an=ak+al,反之不成立.
(5)设A=a1+a2+a3+…+an,B=an+1+an+2+an+3+…+a2n,C=a2n+1+a2n+2+a2n+3+…+a3n,则A、B、C成等差数列.
(6)若数列{an}的项数为2n(n∈N*),则S偶-S奇=nd,
=
,S2n=n(an+an+1)(an、an+1为中间两项);
若数列{an}的项数为2n-1(n∈N*),则S奇-S偶=an,
=
,S2n-1=(2n-1)an(an为中间项).
3.转化为“基本量”是解决问题的基本方法.
拓展题例
[例1] 数列{an}中,a1=1,an=
an-1+1(n≥2),求通项公式an.
解:由an=
an-1+1,得an-2=
(an-1-2).
令bn=an-2,则bn-1=an-1-2,
∴有bn=
bn-1.
∴bn=
bn-1=
·
bn-2
=
·
·
bn-3
=…=
b1=(
)n-1·b1.
∵a1=1,∴b1=a1-2=-1.
∴bn=-(
)n-1.∴an=2-
.
[例2] 已知数列{an}中,a1=
,a2=
并且数列log2(a2-
),log2(a3-
),…,log2(an+1-
)是公差为-1的等差数列,而a2-
,a3-
,…,an+1-
是公比为
的等比数列,求数列{an}的通项公式.
分析:由数列{log2(an+1-
)}为等差数列及等差数列的通项公式,可求出an+1与an的一个递推关系式①;由数列{an+1-
}为等比数列及等比数列的通项公式,可求出an+1与an的另一个递推关系式②.解两个关系式的方程组,即可求出an.
解:∵数列{log2(an+1-
)}是公差为-1的等差数列,
∴log2(an+1-
)=log2(a2-
a1)+(n-1)(-1)=log2(
-
×
)-n+1=-(n+1),
于是有an+1-
=2-(n+1). ①
又∵数列{an+1-
an}是公比为
的等比数列,
∴an+1-
an=(a2-
a1)·3-(n-1)
=(
-
×
)·3-(n-1)=3-(n+1).
于是有an+1-
an=3-(n+1). ②
由①-②可得
an=2-(n+1)-3-(n+1),
∴an=
-
.
2.解决等比数列有关问题的常见思想方法:
(1)方程的思想:等比数列中五个元素a1、an、n、q、Sn可以“知三求二”;
(2)分类讨论的思想:当a1>0,q>1或a1<0,0<q<1时为递增数列,当a1<0,q>1或a1>0,0<q<1时为递减数列;当q<0时为摆动数列;当q=1时为常数列.
1.等比数列的性质在求解中有着十分重要的作用,应让学生熟练掌握、灵活运用.
3.证明数列{an}是等差数列的两种基本方法是:
(1)利用定义,证明
(n≥2)为常数;
(2)利用等比中项,即证明an2=an-1·an+1(n≥2).
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2.运用等比数列求和公式时,需对q=1和q≠1进行讨论.
1.深刻理解等比数列的定义,紧扣从“第二项起”和“比是同一常数”这两点.
9.有点难度哟!
设数列{an},a1=
,若以a1,a2,…,an为系数的二次方程:an-1x2-anx+1=0(n∈N*且n≥2)都有根α、β满足3α-αβ+3β=1.
(1)求证:{an-
}为等比数列;
(2)求an;
(3)求{an}的前n项和Sn.
(1)证明:∵α+β=
,αβ=
代入3α-αβ+3β=1得an=
an-1+
,
∴
=
=
为定值.
∴数列{an-
}是等比数列.
(2)解:∵a1-
=
-
=
,
∴an-
=
×(
)n-1=(
)n.
∴an=(
)n+
.
(3)解:Sn=(
+
+…+
)+
=
+
=
-
.
●思悟小结
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