资源简介 9.1 等差及等比数列【本节知识切片】模块 题型拆分 难度 是否掌握一.数列的概念 1.数列的概念和通项公式 ★★☆☆☆2.数列的单调性 ★★★☆☆二.等差数列及其前n项和 1. 利用等差数列概念求基本量 ★★☆☆☆2. 利用等差数列性质求基本量 ★★★★☆3. 求等差数列的前n项和 ★★★☆☆三.等比数列及其前n项和 1. 利用等比数列概念求基本量 ★★☆☆☆2. 利用等比数列性质求基本量 ★★★★☆3. 求等比数列的前n项和 ★★★☆☆【本节考情分析】年份/考查形式 期中 期末 高考选择题 1填空题 1 1解答题 1 1考试中,考查形式多为选择填空题至少一道,大题必考一道,解答题常考数列的通项问题和求解前n项和问题,选择填空题中常考数列的公式以及性质运用,同时这也是考试中的易错题型。本部分从概念公式入手,重点讲解性质的运用,这一块需要重点练习,可以大大的提高做题的正确率和速度。【教材正文】模块一.数列的概念【知识点】数列的概念按照一定次序排列的一列数称为数列.数列中的每一个数都叫做这个数列的项,各项依次叫做这个数列的第1项(或首项),第2项,…,第项,…,所以,数列的一般形式可以写成:简记为.数列的分类①按照数列的项数的多少可分为:有限数列与无限数列.项数有限的数列叫有限数列,项数无限的数列叫无限数列.②按照数列的每一项随序号变化的情况可分为:递增数列、递减数列、常数列、摆动数列.从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列叫做递增数列;从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列叫做递减数列;各项相等的数列叫做常数列;从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列叫做摆动数列.③按照任何一项的绝对值是否小于某一正数可分为:有界数列和无界数列.3.数列的通项公式如果数列的第项与序号之间的关系可以用一个式子表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.数列的通项公式也就是相应的函数解析式.并非所有的数列都有通项公式.③如果一个数列可以写出通项公式,它的形式可能不唯一,如数列:1,0,1,0,1,0,…它的通项公式可以是,也可以是.数列通项公式的作用:①求数列中任意一项, ②检验某数是否是该数列中的一项.递推公式如果已知数列的第一项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项与它的前一项(或前几项)间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式。递推公式通过赋值可以逐项求出数列的项.递推公式反映了数列中项与项之间的关系.判断数列的单调性主要有三种方法:函数法:利用函数的单调性作差法:若有,则.即数列是递增数列,反之递减.作商法:若有且,则.即数列是递增数列,反之递减.数列的最大项或者最小项问题的处理主要有两种方法:① 函数法:把通项看成关于的函数,利用函数单调性解决最值问题,但是要注意只能取正整数这一特点,所以它的函数图象就是一列孤立的点,不是一个连续的函数.② 不等式法:利用,去解关于的不等式来确定数列的最大项或者,去解关于的不等式来确定数列的最小项.【题型一:数列的概念和通项公式】★☆☆例题1. 观察数列前几项,写出下列数列的一个通项公式① ②③ ④⑥ ,…答案:见解析.解析:①或或.或; ③ ;④ ;;⑤;⑥★☆☆练习1. 根据下列5个图形及相应点的个数的变化规律,试猜测第n个图中有多少个点.答案:见解析.解析:图(1)只有1个点,无分支;图(2)除中间1个点外,有两个分支,每个分支有1个点;图(3)除中间1个点外,有三个分支,每个分支有2个点;图(4)除中间1个点外,有四个分支,每个分支有3个点;…;猜测第n个图中除中间一个点外,有n个分支,每个分支有(n-1)个点,故第n个图中点的个数为1+n(n-1)=n2-n+1.【题型二:数列的单调性】★☆☆例题2.已知数列的通项公式是(),那么这个数列是( )A.递增数列 B.递减数列 C.摆动数列 D.常数列答案: A解析:因为,看作关于n的函数,这个函数单调递减,所以这个数列是递增数列.★☆☆练习1.若,则与的大小关系是( )A. B. C. D.不能确定答案:B解析:因为,看作关于n的函数,这个函数单调递减,所以这个数列是递增数列,所以.★☆☆例题3.设,则数列中的最大项的值是( )A. B. C. D.答案:D解析:可看作二次函数求最大值.★☆☆练习1.(1)数列的通项公式是,,当取何值时,最小?(2)数列的通项公式是,,当取何值时,最小?答案:(1)时,最小为1. 无最大值.(2)时,最小为.无最大值.【小节回顾】一.数列的概念 1.数列的概念和通项公式 ★★☆☆☆ √2.数列的单调性 ★★★☆☆ √教师建议:模块二 等差数列及其前n项和【题型一:利用等差数列概念求基本量】【知识点】1.等差数列定义:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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,常用字母表示.2.等差数列的通项公式已知等差数列,首项为,公差为,第项(通项)为,通项公式:.注:通项公式的推导:我们可以说明第二项与第一项相差,第三项与第一项相差,第项与第一项相差,所以.还可以用叠加法求其通项公式.3.等差数列通项公式的变形等差数列的通项公式也可以从第项写起,即,所以【例题讲解】★☆☆例题1.(1)等差数列的项数______,第项为_______.(2)已知数列是等差数列,且,,则数列的通项_______.答案:(1),公差,也可以先写出通项公式,于是为第项;.(2)解法一:设的公差为,由已知条件 解出,,所以.解法二: ∴,,∴,∴.★☆☆练习1.(1)已知等差数列的通项公式为,则公差为_______,首项为_____.(2).已知数列中,,.若数列为等差数列,则 A. B. C. D.答案:⑴ ,4.∵,∴,,故(也可直接由通项公式看出)⑵依题意得:,,因为数列为等差数列,所以,所以,所以,故选:.【题型二:利用等差数列性质求基本量】【知识点】1.等差中项:若成等差数列,则称为的等差中项,2.等差数列的简单性质(其中公差为)(1)()(2) 若,则有,特殊的,若,则有(,,,)(3)在等差数列中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即,,为等差数列,公差为.【例题讲解】★☆☆例题2.(1)在等差数列中,,则的值为 A.5 B.6 C.8 D.10(2)在等差数列中,,则的值为 A.5 B.6 C.8 D.10(3)在等差数列{an}中,已知a5+a10=12,则3a7+a9=( )A.12 B.18 C.24 D.30解析:(1) 由等差数列的性质得,.故选:.(2) 解:,故选:.本题主要考查了等差数列的性质.等差数列中,若,则.(3) 解:选C 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,因为a5+a10=12,所以2a1+13d=12,所以3a7+a9=3(a1+6d)+a1+8d=4a1+26d=2(2a1+13d)=2×12=24.★☆☆练习1.设Sn,Tn分别是等差数列{an},{bn}的前n项和,若a5=2b5,则=( )A.2 B.3C.4 D.6答案:A解析:由a5=2b5,得=2,所以===2,故选A.★☆☆练习2.在等差数列中,若,则__________.答案:10解析:★★☆练习3.九章算术有这样一个问题:今有女子善织,日增等尺,七日共织二十八尺,第三日,第五日,第七日所织之和为十五尺,则第十二日所织尺数为 A.9 B.10 C.11 D.12答案:D解析:今有女子善织,日增等尺,七日共织二十八尺,第三日,第五日,第七日所织之和为十五尺,设第日织布尺,是等差数列,则,解得,,第十二日所织尺数为.故选:【题型三:求等差数列的前n项和】【知识点】1.已知等差数列,首项为,公差为,通项为,前项和为.前项和的公式:⑴;⑵.知三求二,可考虑根据公式统一转化为两个基本量.推导过程:倒序相加法:把项的顺序反过来:两式相加,2.等差数列的前n项和的性质(1)数列 也是等差数列,公差为(2)的前项和为,则3. 求等差数列前n项和最值的2种方法(1)函数法:利用等差数列前n项和的函数表达式,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.(2)邻项变号法:①当时,满足的项数m使得取得最大值为;②当时,满足的项数m使得取得最小值为.【例题讲解】★★☆例题3.(1)设是等差数列的前项和,,,则______.(2)已知等差数列满足,,则其前10项的和______.(3)在等差数列中,,则_______.______._______.答案:(1)-72; (2)35; (3)169解析:(1),.;;;.(3);;;.★★☆练习1.(1)已知等差数列中,为其前项的和,,,则 A.5 B. C.3 D.(2)已知等差数列中,,,则 A.10 B.8 C.12 D.14【答案】A, A解析:(1)等差数列中,为其前项的和,,,则(2)设等差数列的公差为,,①,,②,②①得:,解得:,把代入①,解得:,则.★★☆练习2.设等差数列的前项和为,若,,,则=( )A. B. C. D.【答案】:C解析:∵,,,,∵+,∴.又∵,∴.∴.故选C.★★☆例题4.设是等差数列的前项和,若 ,则________.【答案】(1)C(2)解析:(1)解析:,,是以为首项,为公差的等差数列.故答案为:C(2)因为 ,所以, 利用前项和的性质可知也成等差数列,所以,可得,所以★★☆练习1.设等差数列的前项和为,若,则_________.【答案】:解析:所求的又因为成等差数列,所以解得★★★练习2.设是等差数列的前项和,已知,,,则__________.【答案】:18解析:,,,解得:★★☆例题5.在等差数列中,,,则数列的前项和的最大值为 A. B. C.或 D.【答案】:A解析:依题意知.数列单调递减,公差.因为,所以即,故,.即数列的前项和的最大值为★★☆练习1.已知等差数列的前项和是,若,,则最大值是 A. B. C. D.【答案】:C解析:等差数列的前项和是,若,,,,,时,最大.★★☆练习2.在等差数列中,首项,公差,前项和为,且满足,则的最大项为 A. B. C. D.答案:B解:等差数列中,且满足,,由等差数列的性质可知,,首项,公差,,,,则的最大项为.故选:.【小节回顾】二.等差数列及其前n项和 1. 利用等差数列概念求基本量 ★★☆☆☆2. 利用等差数列性质求基本量 ★★★★☆3. 求等差数列的前n项和 ★★★☆☆模块三 等比数列及其前n项和【题型一:利用等比数列概念求基本量】【知识点】1.等比数列定义:定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母表示.如数列中,若(为常数,),则称为等比数列.2.等比数列的通项公式已知等比数列,首项为,公比为,第项为,通项公式:.推导:直接迭代,根据等比数列定义有3.等比数列通项公式的变形等比数列的通项公式也可以从第项写起,即,所以【例题讲解】★☆☆例题1.(1)等比数列的第项_______,第20项___________.(2)已知等比数列中,,,则该数列的通项___________【答案】(1);(2);解析:.根据题意得: 得到,∴.★☆☆练习1.(1)已知数列的通项公式为,则首项_____,公比_____.(2)等比数列的第项为________,项数_____.答案:(1),(2);解析:到共项,或是写出通项公式知.★☆☆练习2.已知是各项均为正数的等比数列,且,.求数列的通项公式。【答案】解析:设数列的公比为,由已知.由题意得,所以,因为,所以,因此数列的通项公式为【题型二:求等比数列的前n项和】【知识点】1.等比中项:三个数,,组成等比数列,叫做,的等比中项.如果是和的等比中项,则.2.等比数列的主要性质:⑴若是等比数列,则⑵若是等比数列,,,,,当时,,特别地:当时,⑶若是等比数列,则下标成等差数列的子列构成等比数列.,,为等比数列,公比为【例题讲解】★★☆例题2.(1)各项均为正数的等比数列中,,,则_____.(2)在各项均为负数的等比数列中,,,则_____,______,______.答案:⑴;⑵;解析:,负值舍去;得:,故,从而;又此数列各项均为负数,故;,故;.★★☆练习1.在等比数列中,则_______.答案:;解析:根据性质2得,∴.由性质3知下标成等差数列的子列也构成等比数列,即构成等比数列.公比,∴.★★☆练习2. 已知在等比数列中,,,则 6 .答案:6解:由等比数列的性质,知奇数项的符号相同,.故答案为:6.★★☆例题3.(1)等比数列的各项为正,公比满足,则的值为( )A. B.2 C. D.(2)在等比数列{an}中,a3,a15是方程x2+6x+2=0的根,则的值为( )A.- B.-C. D.- 或答案: (1)D;.(2)B;解析:;(2)设等比数列{an}的公比为q,因为a3,a15是方程x2+6x+2=0的根,所以a3·a15=a=2,a3+a15=-6,所以a3<0,a15<0,则a9=-,所以==a9=-,故选B.★★☆练习1.等比数列的各项均为正数,已知向量,,,,且,则 A.12 B.10 C.5 D.答案:C解析:向量,,,,且,,由等比数列的性质可得:,则.★★☆练习2. 在等比数列{an}中,an>0,a1+a2+…+a8=4,a1a2…a8=16,则++…+的值为( )A.2 B.4C.8 D.16答案:A解:正项等比数列的公比不为1,,,为其前项积,,,,,,,,,,.故选:.【题型知识点总结】【题型三:求等比数列的前n项和】【知识点】1.等比数列的前项和为,有前项和公式:2.等比数列前项和公式的推导:法一:由等比数列的定义知,将这个等式的两边分别相加得:,即,整理得,当时,,显然此式对也成立;当时,.3.等比数列的前n项和的性质数列 也是等比数列【例题讲解】★★☆例题4.(1)设(),则等于( )A. B. C. D.(2)已知数列是等比数列,前项和记为,若,公比,则使得的项数________.答案:(1)D;(2) 3;解析:构成以为首项,为公比的等比数列,且共有项故.由等比数列的前项和公式,.★★☆练习1.(1)数列的前项和,则数列的前项和为( )A. B. C. D.(2)已知等比数列的首项为1,若成等差数列,则数列的前5项和为______.答案:⑴ D;⑵ ;解析:由知,.故,数列是公比为,首项为的等比数列,故它的前项和为.设数列的公比为,则,即,解得,所以,前5项的和为.★★★练习2.等比数列中,.(1)求的通项公式;(2)记为的前项和.若,求.答案:.;.解析:(1)设的公比为,由题设得.由已知得,解得(舍去),或.故或.(2)若,则.由得,此方程没有正整数解.若,则.由得,解得.综上,.★★☆例题5.各项均为正数的等比数列的前项和为,若,,则等于 A.80 B.30 C.26 D.16答案:B解析:由题意知等比数列的公比,且,则有,得,即,解得,则,且代入①得,所以.★★☆练习1. 已知各项均为正数的等比数列的前项和为,若,,则 A.80 B.30 C.26 D.16答案:B解析:数列为等比数列且数列的前项和为,,,,也构成等比数列.,,,各项均为正数的等比数列,,.【小节回顾】二.等比数列及其前n项和 1. 利用等比数列概念求基本量 ★★☆☆☆2. 利用等比数列性质求基本量 ★★★★☆3. 求等比数列的前n项和 ★★★☆☆课堂总结一.知识点/公式二.题型/考法巩固 提升【巩固】★☆☆1. 已知数列的前4项为1,,,,则数列的一个通项公式为_____答案:★☆☆2.下列说法错误的是 A.一个数列的通项公式只有一个B.数列1,3,5,7,,可以表示为1,3,5,7,C.数列1,0,,与数列,,0,1是相同的数列D.数列的第项为E.数列0,2,4,6,8,可记为答案:ABCE★☆☆3. 已知等差数列中,,且前项和,求数列的通项公式.答案:解析:设等差数列的公差为,,且前项和,,, 联立解得:,∴.★★☆4. 记为等差数列的前项和,已知(1)若,求的通项公式;(2)若,求使得的的取值范围.答案:;解析:(1)设的公差为d.由得.由a3=4得.于是.因此的通项公式为.(2)由(1)得,故.由知,故等价于,解得1≤n≤10.所以n的取值范围是.★★☆5. 已知数列是等比数列,其前项和为,,则 A. B. C.2 D.4答案:A解析:数列是等比数列,,,即,则,故选:.★★★6. 已知数列是等比数列,若,,则 A. B. C. D.答案:B解答:数列是等比数列,且,,由等比数列的性质可得,,,,则故选:.★★★7. 记为等差数列的前项和,已知(1)若,求的通项公式;(2)若,求使得的的取值范围.答案:;解析:(1)设的公差为d.由得.由a3=4得.于是.因此的通项公式为.(2)由(1)得,故.由知,故等价于,解得1≤n≤10.所以n的取值范围是.【提升】★☆☆1. 数列中,已知,且,求答案:解析:由可得,则,即★☆☆2. 设等差数列的前项和为,且,.求数列的通项公式答案:解析:设等差数列的首项为,公差为, 由,得 , 解得,, 因此:()★★☆3. 设等差数列的前项和分别为,若对任意的都有,则_____.答案:解析:,,所以★★☆4. 已知是各项均为正数的等比数列,.(1)求的通项公式;(2)设,求数列的前n项和.答案:;解析:(1)设的公比为q,由题设得,即.解得(舍去)或q=4.因此的通项公式为.(2)由(1)得,因此数列的前n项和为.★★☆5. 已知是等比数列的前项和,若存在,满足,,则数列的公比为 A.2 B.3 C. D.答案:B解析:设等比数列的公比为,当公比时,,不满足题意,当公比时,,,解得,,由,解得,,解得.故选:.★★☆6. 中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行数里,请公仔细算相还”.其意思为:“有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地”,请问从第几天开始,走的路程少于30里 A.3 B.4 C.5 D.6答案:B解析:由题意可知此人每天走的步数构成为公比的等比数列,由题意和等比数列的求和公式可得,解得,,,解得,即从第4天开始,走的路程少于30里,故选:.★★★7. 在正项等比数列中,,.则满足的最大正整数的值为 A.10 B.11 C.12 D.13答案:C解析:正项等比数列中,,,,解可得,或(舍,,,,整理可得,,,经检验满足题意,故满足题意的最大正整数的值为12.故选:.高考真题/模拟题1.【2020年全国2卷理科06】数列中,,,若,则()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【解析】在等式中,令,可得,,所以,数列是以为首项,以为公比的等比数列,则,,,则,解得.故选:C.2. 【2019年新课标3理科05】已知各项均为正数的等比数列{an}的前4项和为15,且a5=3a3+4a1,则a3=( )A.16 B.8 C.4 D.2【答案】解:设等比数列{an}的公比为q(q>0),则由前4项和为15,且a5=3a3+4a1,有,∴,∴,故选:C.3.【2019年新课标1理科09】记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则( )A.an=2n﹣5 B.an=3n﹣10 C.Sn=2n2﹣8n D.Snn2﹣2n【答案】解:设等差数列{an}的公差为d,由S4=0,a5=5,得,∴,∴an=2n﹣5,,故选:A.4.【2018年新课标1理科04】记Sn为等差数列{an}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=( )A.﹣12 B.﹣10 C.10 D.12【答案】解:∵Sn为等差数列{an}的前n项和,3S3=S2+S4,a1=2,∴a1+a1+d+4a1d,把a1=2,代入得d=﹣3∴a5=2+4×(﹣3)=﹣10.故选:B.5.【2017年新课标1理科04】记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )A.1 B.2 C.4 D.8【答案】解:∵Sn为等差数列{an}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{an}的公差为4.故选:C.6.【2017年新课标2理科03】我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏【答案】解:设塔顶的a1盏灯,由题意{an}是公比为2的等比数列,∴S7381,解得a1=3.故选:B.7.【2017年新课标3理科09】等差数列{an}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{an}前6项的和为( )A.﹣24 B.﹣3 C.3 D.8【答案】解:∵等差数列{an}的首项为1,公差不为0.a2,a3,a6成等比数列,∴,∴(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),且a1=1,d≠0,解得d=﹣2,∴{an}前6项的和为24.故选:A.8【2016年新课标1理科03】已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则a100=( )A.100 B.99 C.98 D.97【答案】解:∵等差数列{an}前9项的和为27,S99a5.∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,故选:C.9.【2020年普通高等学校招生全国统一考试样卷(九)】《算法统宗》是中国古代数学名著,由明代数学家程大位编著,它对我国民间普及珠算和数学知识起到了很大的作用,是东方古代数学的名著.在这部著作中,许多数学问题都是以歌诀形式呈现的,如“九儿问甲歌”就是其中一首:一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七,借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.在这个问题中,这位公公的长儿的年龄为()A.岁 B.岁 C.岁 D.岁【答案】C【解析】设这位公公的第个儿子的年龄为,由题可知是等差数列,设公差为,则,又由,即,解得,即这位公公的长儿的年龄为岁.故选C.10.【山西省太原市第五中学2020届高三下学期3月摸底】已知是公差为1的等差数列,为的前项和,若,则()A. B. C. D.【答案】B【解析】由得,解得.11.在等差数列中,,则的前项的和为()A. B. C. D.【答案】A【解析】由等差数列的性质可得,由等差数列的前项和公式可知,等差数列的前项和为,故选:A.12【黑龙江省实验校2020届高三第三次模拟】等差数列的首项为1,公差不为0,若,,成等比数列,则数列的前8项的和为()A.64 B.22 C.-48 D.-6【答案】C【解析】等差数列的首项为,设公差().若,,成等比数列,所以,即,解得,所以的前8项和为.故选:C.13【四川省阆中中学2020届高三全景模拟(最后一考)】设是等比数列,下列说法一定正确的是()A.成等比数列 B.成等比数列C.成等比数列 D.成等比数列【答案】D【解析】项中,故项说法错误;项中,故项说法错误;项中,故项说法错误;故项中,故项说法正确,故选D. 展开更多...... 收起↑ 资源预览