高中数列

总章

数列是高中必考知识点之一,小题大题皆有可能,并且涉及的知识和思想很多,我会以基本知识,拓展知识和思路为三路进行论述.


基本知识

知识一:等差等比基础知识

 

知识二:两个常用公式

1²+2²+…+n²=n*(n+1)*(2n+1)/6

1³+2³+…+n³=(n*(n+1)/2)²

知识三:性质

<1>等差

an,bn为等差数列,且前n项和为Sn,Tn,则am/bn=S2m-1/T2m-1

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S2n-1=(2n-1)*an

————————————————

若数列a2n-1,a2n,a2n+1为等差数列,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n也为等差数列,公差为n²d    (an公差为d)

 

<2>等比

Sn=Aq^n+B为等比数列前n项和,则A+B=0

————————————————

Sn,S2n-Sn,S3n-S2n为等比数列,则公比为q^n


常见题型

一.求通项

根本思路:构造差分

<1>待定系数法

形如 an+1=pan+qn+b,则可以构造成an+1+A(n+1)+B=p(an+An+B),打开以后求A,B

————————————————

形如an+1=pan+q^n,则可以构造成an+1/p^(n+1)=an/p^n+q^n/p^(n+1),化简求出

 

<2>不动点法

形如an+1=(Aan+B)/(Can+D),且C≠0,则可以视为x=(Ax+B)/(Cx+D),然后解出x

有两个解,分别为p,q,则有(an-p)/(an-q)=k(an-1-p)/(an-1-q),k=(A-pc)/(A-qc),这样就可以得到数列(an-p)/(an-q)的递推公式,然后再去推an的递推公式.

有一个解,为p,则1/(an-p)-1/(an-1-p)=k,k=2c/A+D,这样就可以得到数列1/(an-p)的递推公式,然后再去推an的递推公式.

 

<3>取倒数法

与不动点法的形式相似,本质上是B=0的情况,通过取倒数得到1/an+1与1/an的关系,求出1/an的递推公式,则an的递推公式就出来了.

 

<4>累加法累积法

即出现了形如an-an-1,an-1-an-2…a2-a1的式子,则是累加法,形如an/an-1,an-1/an-2…a2/a1的式子,则是累乘法.

 

<5>待定系数法plus

形如an+2=pan+1+qan的数列,其特征方程为x^2=px+q…①
若①有二异根αβ,则可令an=C1α”+C2β”(C1,C2是待定常数)
若①有二重根α=β,则可令an=(C1+nC2)α“(C1,C2是待定常数)
再利用a1=m1,a2=m2,可求得C1,C2,进而求得a

 

<6>猜想法

啥也不会的情况下,用已知的式子把a1,a2,a3等等求出来,然后把递推公式猜出来.()


二.求和

<1>裂项相消

条件:分式可以拆开且分母n为临项或者隔项(指的是n,比如n和n+1)

常用公式

列项之后就是相消,即把有相同的消掉,最后的就是答案,有可能和放缩联系在一起.

 

<2>错位相减

若数列an为等差数列,bn为等比数列(等比为q),则cn=an*bn为差比数列,通常求cn的前n项和,则用Sn-Sn*q,注意写的时候格式前三后四!!!!


难点

知识点一:鸡偶数列.

<1>跳跃等差

形如an+2-an=d的形式,直接用待定系数法,令an=xn+y+z(-1)^n,其中x=d/2,带入n=1,n=2求出y和z.

若为an+1+an=f(n),构造以上形式,就可以解出.

 

<2>跳跃等比

形如an+2/an=q的形式,则要分鸡偶,

n为奇数,则n=2k-1,于是an=a1*q^((n-1)/2)

n为偶数,则n=2k,于是an=a2*q^((n-2)/2)

 

an+2*an+1=f(n)

直接用待定系数法an=q^(xn+y+z(-1)^n),x=A/2,y=(2B-A)/4

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知识点二:二阶等差

在数列an中,从第二项开始,每一项与它的前一项的差按照前后次序排成新的数列,即a2-a1,a3-a2…an-an-1…为一个等差数列,则成数列an为二阶等差数列,记d1=a2-a1,d2=(an+1-an)-(an-an-1),

其通项公式为an=a1+(n-1)d1+(n-1)(n-2)d2/2,

Sn=na1+n(n-1)d1/2+n(n-1)(n-2)d2/6.

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知识点三:放缩

<1>括号内放缩

1/n-1/(n-1)=1/n(n+1)<1/n^2<1/n(n-1)=1/(n-1)-1/n

 

a^n/(a^n-1)²=a^n/(a^n-1)*(a^n-1)<a^n/(a^n-1)*(a^n-a)=a^(n-1)/(a^n-1)*(a^(n-1)-1)=(1/a-1)*(1/a^(n-1)-1-1/a^n-1)

 

<2>括号外放缩

 

<3>糖水不等式

若b>a>0,m>0,则(a+m)/(b+m)>a/b

若b>a>m>0,则(a-m)/(b-m)<a/b

例如1/3^n-1<2/3^n


整体思路

以构造差分为主去求递推公式,求和大题以判断是哪种类型的为主,从而去使用对的方法,优先推荐利用已知式子把an的前五项求出来,然后先猜出大概的规律,小题能不算就不算,20之内的都可以一个一个硬算出来,不要嫌麻烦,把特殊的构造公式记住,快速匹配写上去。要对放缩类题目敏感,比如遇到了n次项和常数结合的式子,可以尝试放缩化简.

核心思想永远都是差分!!!

这是大部分知识的总结帖子,如果有其他的欢迎补充,qq2924465428

借鉴了 MST组织内容

心如草木,向阳而生
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