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数学必修5 数列知识点1:等差数列及其前n项1等差数列的定义2等差数列的通项公式如果等差数列an的首项为a1,公差为d,那么它的通项公式ana1(n1)d .3等差中项如果 A ,那么A叫做a与b的等差中项4等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:anam(n-m)d,(n,mN*)(2)若an为等差数列,且klmn,(k,l,m,nN*),则akalaman.(3)若an是等差数列,公差为d,则a2n也是等差数列,公差为2d.(4)若an,bn是等差数列,则panqbn也是等差数列(5)若an是等差数列,公差为d,则ak,akm,ak2m,(k,mN*)是公差为md的等差数列5等差数列的前n项和公式设等差数列an的公差d,其前n项和Sn或Snna1d.6等差数列的前n项和公式与函数的关系Snn2n.数列an是等差数列SnAn2Bn,(A、B为常数)7等差数列的最值在等差数列an中,a10,d0,则Sn存在最 大 值;若a10,则Sn存在最 小 值难点正本疑点清源1等差数列的判定(1)定义法:anan1d (n2);(2)等差中项法:2an1anan2.2等差数列与等差数列各项和的有关性质(1)am,amk,am2k,am3k,仍是等差数列,公差为kd.(2)数列Sm,S2mSm,S3mS2m,也是等差数列(3)S2n1(2n1)an.(4)若n为偶数,则S偶S奇d.若n为奇数,则S奇S偶a中(中间项)例1(等差数列的判定或证明):已知数列an中,a1,an2 (n2,nN*),数列bn满足bn (nN*)(1)求证:数列bn是等差数列;(2)求数列an中的最大项和最小项,并说明理由 (1)证明an2 (n2,nN*),bn.n2时,bnbn11.数列bn是以为首项,1为公差的等差数列(2)解由(1)知,bnn,则an11,设函数f(x)1,易知f(x)在区间和内为减函数当n3时,an取得最小值1;当n4时,an取得最大值3.例2(等差数列的基本量的计算)设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列an的前n项和为Sn,满足S5S6150.(1)若S55,求S6及a1(2)求d的取值范围解(1)由题意知S63,a6S6S58.所以解得a17,所以S63,a17.(2)方法一S5S6150,(5a110d)(6a115d)150,即2a9da110d210.因为关于a1的一元二次方程有解,所以81d28(10d21)d280,解得d2或d2.方法二S5S6150,(5a110d)(6a115d)150,9da110d210.故(4a19d)2d28.所以d28.故d的取值范围为d2或d2.例3(前n项和及综合应用)(1)在等差数列an中,已知a120,前n项和为Sn,且S10S15,求当n取何值时,Sn取得最大值,并求出它的最大值;(2)已知数列an的通项公式是an4n25,求数列|an|的前n项和解方法一a120,S10S15,1020d1520d,d.an20(n1)n.a130,即当n12时,an0,n14时,an0,当n12或13时,Sn取得最大值,且最大值为S13S121220130.方法二同方法一求得d.Sn20nn2n2.nN*,当n12或13时,Sn有最大值,且最大值为S12S13130.(2)an4n25,an14(n1)25,an1an4d,又a1412521.所以数列an是以21为首项,以4为公差的递增的等差数列令由得n10q1q=1q0递增递减常数列摆动数列a0),它的前n项和为40,前2n项和为3 280,且前n项中数值最大的项为27,求数列的第2n项(1)设数列an的公比为q,由通项公式ana1qn1及已知条件得:由得a1q38.将a1q38代入式,得q22,无解将a1q38代入式,得q24,q2.,故舍去当q2时,a11,S8255;当q2时,a11,S885.(2)若q1,则na140,2na13 280,矛盾q1,得:1qn82,qn81, 将代入得q12a1.又q0,q1,a10,an为递增数列ana1qn127,由、得q3,a11,n4.a2na81372 187.例2已知数列an的前n项和为Sn,数列bn中,b1a1,bnanan1 (n2),且anSnn.(1)设cnan1,求证:cn是等比数列;(2)求数列bn的通项公式1)证明anSnn,an1Sn1n1.得an1anan11,2an1an1,2(an11)an1,an1是等比数列首项c1a11,又a1a11,a1,c1,公比q.又cnan1,cn是以为首项,为公比的等比数列(2)解由(1)可知cnn1n,ancn11n. 当n2时,bnanan11nn1nn.又b1a1代入上式也符合,bnn.例3在等比数列an中,(1)若已知a24,a5,求an;(2)若已知a3a4a58,求a2a3a4a5a6的值解(1)设公比为q,则q3,即q3,q,ana5qn5n4.(2)a3a4a58,又a3a5a,a8,a42.a2a3a4a5a6a2532.例4已知数列an满足a11,a22,an2,nN*.(1)令bnan1an,证明:bn是等比数列;(2)求an的通项公式规范解答(1)证明b1a2a11,1分当n2时,bnan1anan(anan1)bn1,5分bn是首项为1,公比为的等比数列6分(2)解由(1)知bnan1ann1,8分当n2时,ana1(a2a1)(a3a2)(anan1) 10分11n211n1当n1时,111a1,ann1 (nN*)14分例4 (07 重庆11)设的等比中项,则a+3b的最大值为 2 .(三角函数)例5 若数列1, 2cos, 22cos2,23cos3, ,前100项之和为0, 则的值为 ( )例6 ABC的三内角成等差数列, 三边成等比数列,则三角形的形状为_等边三角形_.【综合应用】例7.已知等差数列an的首项a11,公差d0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列bn的第2项、第3项、第4项(1)求数列an与bn的通项公式;(2)设数列cn对nN*均有an1成立,求c1c2c3c2 013.解(1)由已知有a21d,a514d,a14113d,(14d)2(1d)(113d)解得d2 (d0). an1(n1)22n1.又b2a23,b3a59,数列bn的公比为3,bn33n23n1.2)由an1得当n2时,an.两式相减得:n2时,an1an2. cn2bn23n1 (n2)又当n1时,a2,.c1c2c3c2 01333(332 013)32 013.知识点3:数列的基本
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