等差等比数列的证明(精选8篇)
等差等比数列的证明 篇1
1.已知数列{a}中,anan15且2an12n1(n2且nN*).an1(Ⅰ)证明:数列2n为等差数列;(Ⅱ)求数列{an}的前n
项和S.n
2.已知数列{a}中,an12且an1an2n30(n2且nN*).证明:数列an2n为等差数列;
3.已知数列{a}中,an14且2an1an2n50(n2且nN*).证明:数列an2n1为等比数列;
4.数列{an}满足a12,a25,an23an12an.(1)求证:数列{an1an}是等比数列;(2)求数列{an}的通项公式;
5.已知各项均为正数的数列an前n项和为
1a且n是和S2Sn,首项为a1,n的等差中项.求数列a的通项公式; n
6.已知数列{an}的前n项和为Sn,且对任意的n∈N*有an+Sn=
n.(1)设bn=an-1,求证:数列{bn}是等比数列; 7.设数列an的各项都是正数,且对任意
nN*,都有
aaaaS
为数列的前n项和.3132333n2n,其中S
n
(I)求证:
a2Snan;
n
(II)求数列an的通项公式;
8.数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+1=4an+2(n∈N*),a(1)设bn=an+1-2an,求证:{bn}是等比数列;(2).证明数列{n-2}
是等差数列
(3)设cn=
9.已知正项数列{an}的前n项和Sn满足 2Sn=an+1.求证:{an}是等差数列.
10.设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,a{cn}是等比数列. 3n-1
Sn*
an=2(n-1)(n∈N).
n
(1)
求证:数列{an}为等差数列,并求{an}的通项公式;
(2)求数列{的前n项和Tn,an·an+1
11.设Sn是数列{an}(nN*)的前n项和,已知a14,an1Sn3n,设bnSn3n.(Ⅰ)证明:数列{bn}是等比数列,并求数列{bn}的通项公式;(Ⅱ)令cn
12.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1,an+2SnSn1=0(n2). 问:数列{1是否为等差数列?并证明你的结论;
Sn
2log2bn
n
2,求数列{cn}的前n项和Tn.bn
13.已知等差数列{an}的公差大于0,且a3,a5是方程x214x450的两根,数列{bn}的前n项的和为Sn,且Sn=
an·bn。求数列{an},{bn}的通项公式;
1bn
(n∈N*),Cn=
14.已知数列{an}与{bn}满足
n1
3+-1
bn+1an+bnan+1=(-2)n+1,bn=n∈N*,且a1=2.-
设cn=a2n+1-a2n-1,n∈N*,证明{cn}是等比数列
15.已知在正项数列{an}中,a1=2,点An(an,an+1)在双曲线y-x=1上,数列{bn}中,点(bn,Tn)在直线y=-x+1上,其
中Tn是数列{bn}的前n项和.
等差等比数列的证明 篇2
1. 本课是在学习了类比推理这一内容后的探究课, 学生在高一已经学习过等差数列与等比数列, 但是肯定会遗忘较多的内容。教师首先安排复习等差数列的定义及简单的性质, 使学生利用类比的方法来复习等比数列, 在这个过程中体会“差与比, 加与乘, 乘与乘方, 除与开方”的类比, 从而为后面的学习打下了基础。
2. 类比推理的方法对学生来说是比较难的, 很多学生不知道从何处去类比, 数列是一个比较好的题材, 通过有关问题的解决, 既加深了对等差数列与等比数列的认识, 又让学生对类比的方法、实质有所体验, 还可让学生体验“大胆猜想——小心论证”的严谨的数学发现历程。
二、案例内容
1. 设置情境。
展示图片 (李四光的照片) , 回顾李四光发现大庆油田的过程:
中亚西亚与松辽平原有着极其相似的地质结构, 因为中亚西亚有大量的石油, 于是他推测松辽平原也有大量的石油。后来经过勘探, 发现了大庆油田。
提问:李四光这种思维方式蕴含了哪种推理方法?
学生:类比推理。
通过上述的情境设置, 很自然地引入本节课的课题, 又可以帮助学生更好地理解类比推理的概念。根据奥苏伯尔的有意义学习理论, 学生在概念学习时, 原有认知结构中是否有用来同化新知识的适当观念是决定数学概念能否顺利掌握的关键因素。如果学生头脑中没有适当的知识作为理解新概念的固定点, 那么原有认知结构的扩充和新概念结构的建立就不可能发生。经过情境设置展现了原有知识结构, 使学生对概念的认识更加深刻。
2. 复习回顾等差数列与等比数列 (设置如下表格)
在上述问题中, 可以先一起复习等差数列, 让学生利用类比的思想自行得出等比的相关概念。通过这一回顾, 使学生体会到等差数列和等比数列在概念形式上的相似之处。
3. 运用类比推理进行探究。
在认识了运用类比推理进行探究的方法之后, 教师设置了如下若干性质探究的问题供学生思考。
[问题1]在等差数列{an}中, 若a10=0, 则有a1+a2+…+a7=a1+a2+…+a12, 类比上述性质, 在等比数列{bn}中, 若b10=0, 则有__________。
问题1让学生来类比等比数列中相应的性质, 并加以证明。一方面从形式上可以帮助学生进一步体会等差与等比性质中“和与积”的类比, 另一方面, 从证明方法上也进行类比证明。这样的问题, 在学生理解性质后, 初步体验了发现问题并解决问题的“类比”方法。
接着, 进行如下变式练习:
等差数列{an}中, 若a10=0, 则有a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19-n, 类比上述性质, 在等比数列{bn}中, 若b9=1, 则有__________。
启发引导学生如何通过类比得到正确结论, 使学生经历运用类比思想方法研究数列问题的过程。
[问题2]已知等差数列{an}的前n项和为, 用类比的方法, 写出等比数列{bn}的前n项积的表达式Tn=________。
[问题3]等差数列有如下性质:若数列{a n}为等差数列, 则当时, 数列{bn}也是等差数列;类比上述性质, 相应地, 若数列{cn}是正项等比数列, 当dn=_______时, 数列{dn}也是等比数列。
通过上述两个问题, 让学生进一步体会“加、减、乘、除”依次变成“乘、除、乘方、开方”的变换。
[问题4]若{a n}为等差数列, 则{an+1+a n}也成等差数列。由此经过类比, 若{b n}为等比数列你能得到什么结论?
在教学过程中发现, 有近85%的学生最初得到了{bn+1·bn}也为等比数列, 并能给予“证明”。看来学生对于“和”与“积”的类比已经掌握的比较好了, 但是个别学生得出{bn+1+bn}为等比数列。这时教室出现了两种不同的声音, 下面是一段课堂实录:
生1:我判断并证明了等比数列的和“{bn+1+bn}”仍然是等比数列, 且公比为数列{bn}的公比。
(师环视四周, 似乎每个人都投以赞同的目光, 并且频繁点头表示同意。)
生2:我有点不同意 (全班只有他一人有不同意见) , 我觉得, 对数列-1, 1, -1, 1, …这个数列来说, 其和不是等比数列。
(此时全班恍然。)
师:我们来看一下生1的证明过程 (投影仪) :
∴{an+1+an}是等比数列。你们看证明过程严密吗?
生3:当q=-1时, 他的第二步不成立。 (此时同学们又都给予肯定。)
师:答得好。本来我们不知道这一反例, 但在证明过程中发现了问题的存在, 由此找到了反例, 说明同学们在发现问题时, 能够进行大胆猜想、小心论证的严密的科学态度。
师:学到这里, 你有什么样的感受呢?
生4:在等差数列和等比数列的类比中, 我发现除了形式上存在着类比之外, 正确的要加以证明, 错误的可以举出反例。
生5:我感到就算是类比的结论在形式上未必一致, 但证明方法有相似之处。
这番交流的过程中, 学生的思维几经“冲浪”辗转, 他们的好奇心和探索热情已被唤起, 严谨的数学发现历程正在探索中内化着。
[问题5]若Sn是等差数列{an}的前n项和, 则Sk, S2k-Sk, S3k-S2k也是等差数列。在等比数列中是否也有这样的结论?为什么?
由于上一个题的反例的启发, 学生可以找到反例从而得出Sk, S2k-Sk, S3k-S2k不成等比数列的结论, 也有同学得出成等比数列的结论, 这是受通项之间的类比的影响导致的。经过讨论, 对结论进行论证, 反驳, 同学们进一步指出“成等比数列”的说法虽然不对, 但在“类比——发现”的探究过程中也有不少新的收获, 教师顺势提出开放性的问题:如何改动使得结论能够成立 (用St构造一个等比数列) ?这个过程, 将“类比——发现——自悟”方式的核心——学生在思维上经过反复的类比、验证, 自我领悟并掌握类比的思想方法, 体现在了教学过程中。
三、案例反思
为将“类比——发现——自悟”的方式更加清晰地在教学中体现, 教师的教学设计应向更加注重思维方式转变。设计的数学问题关注一题多变、多题环环相扣的连锁关系, 同时体现思维“严密性”, 并且搭建脚手架, 帮助学生努力实现“发现——自悟”的过程。
在实施教学的过程中, 努力让学生体验:从形式上得到类比的特征, 从本质上体验思维的过程, 了解类比不仅是形式上的“相似”, 而是从相似中得到猜想, 再由论证使之成为正确的类比。这样的教学方式, 有利于激发学生的思维, 使学生在辩证思维中掌握类比的思想方法。
等差等比数列性质的延伸 篇3
关键词: 等差子数列 等比子数列 性质
数列在整个高中教学中占着重要位置.等差数列等比数列在历年的高考与高职高考中都是非常重要的题型.同时,等差、等比数列又是一种高等数学计算方式,可用在计算机编程等语言里面.
一、等差数列的子数列性质
(1)等差数列a■,a■,…,a■,a■,a■,…,a■,…中,去掉前m-1项后组成一个新数列:a■,a■,…,a■,…仍然是一个等差数列.
(2)等差数列中每隔相等的“距离”取出的项依次组成的新的数列a■,a■,a■,…(k,m∈N■)仍然是公差为md的等差数列.如偶數列{a■}是公差为2d的子数列、奇数列{a■}是公差为2d的子数列.
(3)若数列{a■}是等差数列,则{a■+a■},{a■-a■},{a■+a■+a■,a■+a■+a■,a■+a■+a■,…},…仍为等差数列,公差分别为2d,0,9d.
(4)若数列a■为等差数列,则依次每k项之和也是等差数列,即S■,S■-S■,S■-S■,…也是等差数列.
性质(4)将题目求解简化,看以下例题.
例题1:已知一个等差数列的前10项和为310,前20项和为1220,
1.由此可以确定求其前n项和的公式吗?
2.S■,S■,S■这三者之间有何关系?
3.求S■.
解:1.由性质(4)可知:d■=S■-S■=k■d其中k=10
有(1220-310)-310=100d
得d=6带入10a■+10×92d=310
得a■=4,S■=3n2+n
2.S■,S■,S■这三者之间的关系.由性质4知S■,S■-S■,S■-S■这三者是等差数列,
公差d■=k■d=100×6=600.
3.求S■.已知(S■-S■)-(S■-S■)=d■,
有S■=600+2S■-S■=600+2×1220-310=2730.
可见,利用性质(4)解题大大简化了运算步骤,减少了运算量.
二、等比数列的子数列性质
(1)在公比为q的等比数列a■,a■,…,a■,a■,a■,…,a■,…中去掉前m-1项后,所得的数列:a■,a■,…,a■,…还是等比数列.
(2)等比数列a■,a■,…,a■,…中每隔相等的“距离”取出项,依次组成的新的数列a■,a■,a■,…(k,m∈N■)仍为等比数列,公比为q■.
(3)若数列{a■}是等比数列,则{a■a■},{a■a■},{a■a■a■,a■a■a■,a■a■a■,…}仍为等比数列,公差分别为q■,q■,q■….
(4)若数列{a■}是等比数列,则依次每k项之和也是等比数列,即S■,S■,S■-S■,…也是等比数列.
例题2:已知公比是不为1的等比数列{b■},若S■=48,S■=60,求S■.
解:S■,S■,S■这三者之间的关系由性质4知
S■,S■-S■,S■-S■是等比数,
公比q■=S■-S■S■-S■=S■-S■S■
于是S■-60×60-48=60-48×48
解得S■=63.
本文研究了等差、等比数列子数列的性质,便于学生在以后的学习过程中能从不同的角度看待问题、解决问题,从而提高学生的思维能力,培养学生的观察归纳能力.
参考文献:
[1]丁月娇.等差数列性质及其应用.南京师范大学泰州学院,2012.
一轮复习等差等比数列证明练习题 篇4
1.已知数列an是首项为a1,公比q141的等比数列,bn23log1an 44(nN*),数列cn满足cnanbn.
(1)求证:bn是等差数列;
2ana2,aa6a6(nN),n1nn2.数列满足1设cnlog5(an3).
(Ⅰ)求证:cn是等比数列;
*3.设数列an的前n项和为Sn,已知a12a23a3nan(n1)Sn2n(nN).(2)求证:数列Sn2是等比数列; 4.数列{an}满足a11,an12n1an(nN)nan22n(1)证明:数列{}是等差数列;
an2Sn25.数列an首项a11,前n项和Sn与an之间满足an(n2)
2Sn1(1)求证:数列1是等差数列
Sn2,an16.数列{an}满足a13,an1(1)求证:{an1}成等比数列; an2*7.已知数列{an}满足an13an4,(nN)且a11,(Ⅰ)求证:数列an2是等比数列;
答案第1页,总5页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
8. 数列{an}满足:a11,nan1(n1)ann(n1),nN*(1)证明:数列{an}是等差数列; n9.已知数列{an}的首项a1=
22an,an1,n=1,2,… 3an1(1)证明:数列11是等比数列; an1,Snn2ann(n1),n1,2,L. 210.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1(1)证明:数列n1Sn是等差数列,并求Sn; n11.(16分)已知数列{an}的前n项和是Sn,且Sn2ann(1)证明:an1为等比数列;
12.数列{an}满足:a12,a23,an23an12an(nN)(1)记dnan1an,求证:数列{dn}是等比数列;
13.已知数列{an}的相邻两项an,an1是关于x方程x22nxbn0的两根,且a11.(1)求证:数列{an2n}是等比数列;
14.(本题满分12分)已知数列{an}中,a15且an2an12n1(n2且nN*). 13a1(Ⅰ)证明:数列nn为等差数列;
215.已知数列an中,a11,an1an(nN*)an3(1)求证:11是等比数列,并求an的通项公式an;an235,a3,且当n2时,2416.设数列an的前n项和为Sn,n.已知a11,a24Sn25Sn8Sn1Sn1.
(1)求a4的值;
答案第2页,总5页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
(2)证明:an11an为等比数列; 217.设数列an的前n项和为Sn,且首项a13,an1Sn3n(nN).n(Ⅰ)求证:Sn3是等比数列; 18.(本小题满分10分)已知数列an满足a11,an1a2(1)求证:数列n是等比数列;
n(3n3)an4n6,nN*.
n
参考答案
1.(1)见解析;(2)Sn2(3n2)1n();(3)m1或m5 3342n12.(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)3.(1)
an511Tn2n.3.;459(Ⅲ)a24,a38;
(2)见解析;(3)5
2nn14.(1)详见解析;(2)an;(3)2n326
n11(n1)23. 5.(1)详见解析;(2)an;(3)2(n2)3(2n1)(2n3)6.(1)证明{an1}成等比数列的过程详见试题解析; an2答案第3页,总5页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
(2)实数t的取值范围为7.详见解析
8.(1)见解析;(2)Sn1331. t222n13n13 49.(1)详见解析(2)Sn21nnn1 2n12n2210.(1)由Snn2ann(n1)知,当n2时,Snn,即(SnS(n1)n1)n(n21)Snn2Sn1n(n1),所以所以n1n11SnSn11,对n2成立.又S11,nn11n1n1Sn1(n1)1,即Sn是首项为1,公差为1的等差数列.所以nnn2Sn.
n1(2)因为
bnSn1111()32n3n(n1)(n3)2n1n3,所以b1b2Lbn. 11111111115115(L)()22435nn2n1n326n2n312k18k6k411.(1)见解析;(2)解析;(3)存在,或或.
m5m2m1812.(1)dn12n1(2)an2n11
2n12n为偶数3313.(1)见解析;(2)Sn,(3)(,1)
n121n为奇数3314.(Ⅰ)详见解析(Ⅱ)Snn2n1 15.(1)证明详见解析;(2)23.
7116.(1);(2)证明见解析;(3)an2n18217.(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)(9,3)(3,)
n1.
答案第4页,总5页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
18.(1)详见解析(2)详见解析
等差、等比数列子数列性质的探究 篇5
【教学目标】
经历等差数列与等比数列子数列的性质的研究过程,体验“归纳——猜想——论证”的数学发现的科学方法;体会从特殊到一般、类比等数学思想,获得数学发现与研究的乐趣。
【教学重点】
归纳-猜想-论证、从特殊到一般、类比等数学思想方法的体验与认识。
【教学难点】
“归纳——猜想——论证”等数学数学思想方法的习得。
【教材分析】
前段时间,高三学生已经进行了数列的系统复习,掌握了等差、等比数列的定义与应用;学习了解决数列问题的“基本量法”、“类比”、“归纳、猜想、论证”等数学思想方法,本课主要通过等差、等比子数列的研究,强化数学的学习过程,加深对于数学本质的理解,规范解决数学问题的基本方法与要求,获得数学概念学习的新的体会。
【学情分析】
从学生的认知基础看,学生已经对于等差、等比数列有了较好的理解与认识,也能够开展对于数学新问题的学习与研究能力;从学生的思维发展看,高三学生已经具备了一定的研究与学习有关新概念与新问题的能力。
【问题提出】
在数列研究的过程中,等差数列与等比数列是两个十分重要的数列;我们已经研究了等差数列与等比数列的一些性质,这两节课,我们将研究了从等差及等比数列中取出部分的项,按原来的顺序组成的一个“子数列”所具有的性质;研究这些数列的的一般特征与规律。
观察下列数列,试写出一个符合前4项的通项公式,指出它们具有什么性质?
(1)1,2,3,4,...;
(2)2,4,6,8,...;
(3)1,3,5,7,...;
(4)1,2,4,8,...(4)5,9,13,17,...(5)2,5,8,11,...(6)1,4,16,64,...(7)5,20,80,320,...(设计意图:学生通过从特殊到一般的归纳与猜测,获得各数列的通项公式;指出其一般特性;体验通项公式的猁过程,逐步获得子数列的概念。)
【问题探究】
1)教师提问:观察上述数列,从数列的项来看,他们间存在什么联系吗?
2)形成子数列定义:给定无穷数列an,数列an中任取无穷多项,不改变它们在原来数列中的先后次序,得到新的数列ak1,ak2,ak3,...,ak,...(k...1k2k3 n
kn...,k1,k2,k3,knN)称为数列an的一个子数列。
3)指出上述数列中子数列关系。
结论:任何一个无穷数列都存在无穷多个子数列。
问题
一、数列an是无穷等差数列,问:数列an是否存在等差的子数列? 研究:
1、设ana(a为常数),则任取一些项组成的数列都是等差子数列。
2、ann中有子数列bn2n1,bn2n,bn5n等。
3、an
1n1中有子数列bn3n1,bnn等 2224、数列an是等差数列,若k1k2k3...kn...,k1,k2,k3,knN),当ak1t,且m的等差数列时,ak1,ak2,ak3,...,ak是数列an的一个首项为t,k1,k2,k3,...nk,是公差为,...,...n公差为md的等差子数列。证明:略。
方法小结:
(1)只要首项不同,公差不同就可以确定不同的等差子数列。
(2)从具体的例子中小结出如何寻找等差子数列,以及子数列的公差和原数列的公差之间的关系,从而得出结论:
1)2)
等差数列中下标成等差数列(公差为k)的项仍然成等差数列。新的等差数列的公差等于原等差数列的公差的k倍。
(设计意图:研究问题的1以及2,在前面已经解决过,只是让学生通过复习,加深对于子数列的理
解;问题3的解决,是为归纳猜想作必要的准备;问题的证明,是为了规范学生的表达形式。)
问题
二、数列an是等比数列,问:数列an是否存在等比的子数列?
1、设ana(a为常数),则任取一些项组成的数列都是等比子数列。
2、an2n中有子数列bn22n1和bn25n等。
3、an2()
n
1中有子数列bn2()等。
n4、数列an是等比数列,若k1k2k3...kn...,k1,k2,k3,knN),当ak1t,且m的等差数列时,ak1,ak2,ak3,...,akn,...是数列an的一个首项为t,k1,k2,k3,...nk,是公差为,...公比为qk的等比子数列。
证明结论:设an是等比数列,q是公比,若am,an为常数时,an
qnm,当nmkam
an
qnmqk也是常数。am
方法小结:
(1)只要首项不同,公比不同就可以确定不同的等比子数列。
(2)从具体的例子中小结出如何寻找等比子数列,以及子数列的公比和原数列的公比之间的关系,从而得出结论: 1)
等比数列中下标成等差数列(公差为k)的项仍然成等比数列。
2)法。)
新的等比数列的公比等于qk。
(设计意图:学习类比的数学思想方法;进一步体会从特殊到一般,归纳——猜想——论证的数学思想方问题
三、数列an是等差数列,问:数列an是否存在等比的子数列?
1、若an=n,求数列an的等比子数列? 子数列bn=
2n
1和bn=
3n1
等。
(自然数列是学生最容易想到的,除了自然数列之外,其他的数列不容易想到)
2、给出一个例子一起研究。
例题1:已知:等差数列an,且an3n1。问:等差数列an中是否存在等比子数列cn?(1)写出an的一些项:2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,„,学生尝试后找出结果有:
①2,8,32,128,512,„,24n1;②2,14,98,686,4802, „,27
n
1;③2,20,200,2000, „,210n1;④5,20,80,320, „,54n1;⑤2,26,338, „,213n1
(2)猜想:①cn24n1;②cn27n1;③cn210n1;④cn54n1;⑤
cn213n1
(3)提问:这些猜想是否正确呢?
我们可以从两个方面进行思考:通过演绎推理证明猜想为真,或者找出反例说明此猜想为假,从而否定或修正此猜想。(4)学生分组证明猜想
分析:24∵2
4n1
n1的项被3除余2,从而得出利用二项式定理证明的方法。
证1:(用二项式定理)
2(31)n12(3k1)6k2(kN),即24n1除以3余2,∴cn是an的子数列。
分析 :由前面几项符合推广到无穷项都符合,从而得出利用数学归纳法证明的方法。证2:(数学归纳法)
① 当n=1时,c12311a1
② 假设当n=k时,ck22k13m1am(mN),那么当n=k+1时,ck1
22(k1)122k1422k14(3m1)3(4m1)1a4m1.由①、②得cn是an的子数列。
n1n
1c272(61)3k2,kN;n(5)同理证明
cn210n12(91)n13k2,kN,cn54n15(31)n13k2,kN;cn213n12(121)n13k2,kN.(6)引申:让学生找规律——以an中任一项为首项,以3k1(kN)为公比的等比数列均是该等差
数列的等比子数列
(7)小结:归纳法是从特殊到一般的推理方法,而由此所作出的猜想是需要进一步证明的。从归纳猜
想到论证的思维方法是我们研究数学问题常用的方法。
(8)思考:对给定的等差数列可以构造出等比数列,不确定的等差数列中是否存在等比数列?
【方法总结】
1、“归纳——猜想——论证”是数学发现的方法,从特殊到一般的数学思想方法,是研究数学问题的常用方法;
2、研究性学习,是数学思维培养的重要手段;
3、合作学习方式,是研究性学习的有效途径。
【方法应用】
思考
1、等比数列是否存在等差子数列?请举例说明,并研究一般规律。
思考2: 已知:数列an是首项a12,公差是d的等差数列。数列bn是等比数列,且
b1a1,b2a2。问:是否存在自然数d,使得数列bn是数列an的子数列?如存在,试求出d的一
切可能值。
思考
3、数列an是等比数列,问:数列an是否存在等差的子数列? 分析:先取d=1,2,3,4,5,6。发现当d是奇数时,不可能。∵a2是奇数,∴公比
a2an
1为分数,则bn2(2)从第三项开始就不是自然数
2取d=2,an:2,4,6,8,„,bn:2,4,8,16,„,an2n,bn2n,2n是偶数,∴d=2时,数列bn是数列an的子数列,取d=4,an:2,6,10,14,18,„,bn:2,6,18,54,„,an4n2,bn23n12(41)n12(4k1)42k2(kN),∴d=4时,数列bn是数列an的子数列。同理d=6时,数列bn也是数列an的子数列。由此猜想当d2m(mN)时,数列bn是数列an的子数列。可以用二项式定理或数学归纳法证明。
证1:(用二项式定理)在an中,a12,d2m,an2(n1)2m.在bn中,b1=2,b222m,q
则2(m1)
k1
22m
1m,bn2(1m)n1。令bkan(k3), 2
1k2
=2(n1)2m.(m1)k11(n1)m,mk1Ck 1m
2k21k32
an中的CkkCkCkk1m11(n1)m,可解出n1m1m1N,即bk为
某一项。
证2:(数学归纳法)①当n=1时,b1a1;②假设bk是an的第p项,即
2(m1)k122m(p1),则bk1bk(m1)22m(p1)(m1)=2+
2mm(p1)p11即bk1是an中的第m(p-1)+p+1项。由①、②得,数列bn是数列an的子
等差数列、等比数列综合习题 篇6
一.选择题
1.已知an1an30,则数列an是()
A.递增数列
B.递减数列
C.常数列
D.摆动数列
1,那么它的前5项的和S5的值是()231333537A.
B.
C.
D.
22223.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若S7=35,则a4=()2.等比数列{an}中,首项a18,公比q A.8
B.7
C.6
D.5 ,则2a9a10()4.等差数列{an}中,a13a8a15120 A.24
B.22
C.20
D.-8 215.已知数列an中,a11,an2an13,求此数列的通项公式.16.设等差数列
an的前n项和公式是sn5n23n,求它的前3项,并求它的通项公式.5.数列an的通项公式为an3n28n,则数列an各项中最小项是()
A.第4项
B.第5项
C.第6项
D.第7项
2ab等于()
2cd11
1A.1
B.
C.
D.
824a20()7.在等比数列an中,a7a116,a4a145,则a1023232
3A.B.C.或
D.或
3232328.已知等比数列an中,an>0,a2a42a3a5a4a625,那么a3a5=()6.已知a,b,c,d是公比为2的等比数列,则
A.5
B.10
C.15
D.20 二.填空题
9.已知{an}为等差数列,a15=8,a60=20,则a75=________
10.在等比数列{an}中,a2a816,则a5=__________
11.在等差数列{an}中,若a7=m,a14=n,则a21=__________
12.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3+a17=10,则S19的值_________
13.已知等比数列{an}中,a1+a2+a3=40,a4+a5+a6=20,则前9项之和等于_________
三.解答题
14.设三个数成等差数列,其和为6,其中最后一个数加上1后,这三个数又成等比数列,求这三个数.等差数列、等比数列同步练习题
等差数列
一、选择题
1、等差数列-6,-1,4,9,……中的第20项为()
A、89 B、-101 C、101 D、-89
2. 等差数列{an}中,a15=33,a45=153,则217是这个数列的()
A、第60项 B、第61项 C、第62项
D、不在这个数列中
3、在-9与3之间插入n个数,使这n+2个数组成和为-21的等差数列,则n为
A、4 B、5 C、6 D、不存在
4、等差数列{an}中,a1+a7=42,a10-a3=21,则前10项的S10等于()
A、720 B、257 C、255 D、不确定
5、等差数列中连续四项为a,x,b,2x,那么 a :b 等于()
A、B、C、或 1 D、6、已知数列{an}的前n项和Sn=2n2-3n,而a1,a3,a5,a7,……组成一新数 列{Cn},其通项公式为()
A、Cn=4n-3 B、Cn=8n-1 C、Cn=4n-5 D、Cn=8n-9
7、一个项数为偶数的等差数列,它的奇数项的和与偶数项的和分别是24与30 若此数列的最后一项比第-10项为10,则这个数列共有()
A、6项 B、8项 C、10项 D、12项
8、设数列{an}和{bn}都是等差数列,其中a1=25,b1=75,且a100+b100=100,则数列{an+bn}的前100项和为()
A、0 B、100 C、10000 D、505000
答案1. A
2、B
3、B
4、C
5、B
6、D 7、A
8、C
二、填空题
9、在等差数列{an}中,an=m,an+m=0,则am= ______。
10、在等差数列{an}中,a4+a7+a10+a13=20,则S16= ______。11. 在等差数列{an}中,a1+a2+a3+a4=68,a6+a7+a8+a9+a10=30,则从a15到a30的和是 ______。
12. 已知等差数列 110,116,122,……,则大于450而不大于602的各项之和为 ______。
三、解答题
13. 已知等差数列{an}的公差d=,前100项的和S100=145求: a1+a3+a5+……+a99的值
14. 已知等差数列{an}的首项为a,记
(1)求证:{bn}是等差数列
(2)已知{an}的前13项的和与{bn}的前13的和之比为 3 :2,求{bn}的公差。
15. 在等差数列{an}中,a1=25,S17=S9(1)求{an}的通项公式
(2)这个数列的前多少项的和最大?并求出这个最大值。
16、等差数列{an}的前n项的和为Sn,且已知Sn的最大值为S99,且|a99|〈|a100| 求使Sn〉0的n的最大值。
答案:
二、填空题
9、n10、80
11、-368 12、13702
13、∵{an}为等差数列∴ an+1-an=d
∴ a1+a3+a5+…+a99=a2+a4+a6+…+a100-50d
又(a1+a3+a5+…+a99)+(a2+a4+a6+…+a100)=S100=145 ∴ a1+a3+a5+…+a99=
=60
14、(1)证:设{an}的公差为d则an=a+(n-1)d
当n≥0时 b n-bn-1=
d 为常数∴ {bn}为等差数列
(2)记{an},{bn}的前n项和分别为A13,B13则,∴{bn}的公差为
15、S17=S9 即 a10+a11+…+a17=
∴ an=27-2n
=169-(n-13)2
当n=13时,Sn最大,Sn的最大值为169
16、S198=(a1+a198)=99(a99+a100)<0 S197=
(a1+a197)=
(a99+ a99)>0
又 a99>0,a100<0则 d<0
∴当n<197时,Sn>0 ∴ 使 Sn>0 的最大的n为197
等比数列
一、选择题
1、若等比数列的前3项依次为A、1 B、C、D、,……,则第四项为()
2、等比数列{an}的公比q>1,其第17项的平方等于第24项,求:使a1+a2+a3+……+an>
成立的自然数n的取值范围。
2、公比为的等比数列一定是()
A、递增数列 B、摆动数列 C、递减数列 D、都不对
3、在等比数列{an}中,若a4·a7=-512,a2+a9=254,且公比为整数,则a12=()
A、-1024 B、-2048 C、1024 D、2048
4、已知等比数列的公比为2,前4项的和为1,则前8项的和等于()
A、15 B、17 C、19 D、21
5、设A、G分别是正数a、b的等差中项和等比中项,则有()
3、已知等比数列{an},公比q>0,求证:SnSn+2
A、{an2}为等比数列 B、为等比数列
C、{lgan}为等差数列 D、{anan+1}为等比数列
7、a≠0,b≠0且b≠1,a、b、c为常数,b、c必须满足()
一个等比数列前几项和Sn=abn+c,那么a、A、a+b=0
B、c+b=0
C、c+a=0
D、a+b+c=0
8、若a、b、c成等比数列,a,x,b和b,y,c都成等差数列,且xy≠0,则 的值为()
A、1 B、2 C、3 D、4
4、数列{an}的前几项和记为An,数列{bn}的前几项和为Bn,已知答案:
一、1、A
2、D
3、B
4、B
5、D
6、C
7、C
8、B 求Bn及数列{|bn|}的前几项和Sn。
二、填空题
1、在等比数列{an}中,若S4=240,a2+a4=180,则a7= _____,q= ______。
2、数列{an}满足a1=3,an+1=-,则an = ______,Sn= ______。
3、等比数列a,-6,m,-54,……的通项an = ___________。
4、{an}为等差数列,a1=1,公差d=z,从数列{an}中,依次选出第1,3,32……3n-1项,组成数
列{bn},则数列{bn}的通项公式是__________,它的前几项之和是_________。
二、计算题
1、有四个数,前三个数成等差数列,后三个成等比数列,并且第一个数与第四个数的和为37,第
二个数与第三个数的和为36,求这四个数。,答案
一、1、6;32、3、-2·3n-1或an=2(-3)n-1 4、2·3n-1-1;3n-n-1
二、1、解:由题意,设立四个数为a-d,a,a+d,则
由(2)d=36-2a(3)
把(3)代入(1)得 4a2-73a+36×36=0(4a-81)(a-16)=0 ∴所求四数为或12,16,20,25。
2、解:设{an}的前几项和Sn,的前几项的和为Tn an=a1qn-1
∵Sn>Tn ∴即>0 又
∴a12qn-1>1(1)
又a172=a24即a12q32>a1q23 ∴a1=q-9(2)由(1)(2)
∴n≥0且n∈N
3、证一:(1)q=1 Sn=na1 SnSn+2-Sn+12=(na1)[(n+2)a1]-[(n+1)a1]2=-a12(2)q≠1
=-a12qn<0
∴SnSn+2 SnSn+2-Sn+12=Sn(a1+qSn+1)-Sn+1(a1+qSn)=a1(Sn-Sn+1) =-a1a n+1=-a12qn<0 ∴SnSn+2 4、解:n=1 n≥2时,∴ bn=log2an=7-2n ∴{bn}为首项为5,公比为(-2)的等比数列 令bn>0,n≤3 ∴当n≥4时,bn〈0 1≤n≤3时,bn〉0 ∴当n≤3时,Sn=Bn=n(6-n),B3=9 这里,我们给出下列定理:等差数列{a+bn}(ab≠0)中包含一个无穷的等比数列子数列的充要条件是。 证明:(1)设等差数列{a+bn}(ab≠0)中存在一个等比数列子数列:a+bn1,a+bn2,a+bn3,…,(n1 (2)反过来,如果,不妨设a,b∈Z,且b>0取自然数n1,使得c1=a+bn1①,设a+bn2=c1q②,a+bn3=c1q2③,②-①:b(n2-n1)=c1(q-1),取q-1=b,则q=1+b,n2=n1+c1,③-②:b(n3-n2)=c1q(q-1)=c1bq⇒n3=n2+c1q,由归纳法易知a+bnk=c1qk-1,其中q=b+1,nk+1=nk+c1qk-1,即子数列{a+bnk}(k∈N+)成等比数列,充分性满足。 这里,必要性的证明思路自然,符合新课标的要求,同学也容易领悟出来。充分性的证明在给出等比数列的第一项c1=a+bn1后,由c2=c1q、c2=a+bn2,比较易知q=b+1,n2=n1+c1q…由归纳法可以构造等比数列。 定理条件中的b实际上是等差数列的公差,又,故首项与公差的比也是有理数。因而,公差d非零的等差数列{an}存在一等比数列子数列的充要条件是,以此为出发点,我们可以快速地对相关问题做出判断,找到解题方向。同时,我们提醒同学运用时应给出证明。 公差d非零的等差数列{an}存在一等比数列子数列的必要条件是,其等价形式是:公差d非零的等差数列{an}中,则其一定不存在等比数列子数列。 必要性的证明思路有一定的代表性,是研究这类问题的通法。通常在等差数列存在等比数列子数列时,都可以这样下手,其结论提供了我们寻找不存在等比数列子数列的等差数列的快捷途径。充分性的证明过程,为我们构造符合条件的等比数列提供了方法。如果熟悉二项式定理,则更方便。 题1:求证:对于一个给定的正整数n(n≥4),存在一个各项及公差都不为零的等差数列b1,b2,……bn,其中任意三项(按原来顺序)都不能组成等比数列。 [简析]假设对于某个正整数n,存在一个公差为d的n项等差数b1,b2,……bn,其中b1,b2,b3(1≤n, 题2:设等差数列{an}中包含1和,求证:{an}中的任意三项不构成等比数列。这道题是一道经典的赛題,一般的数学竞赛教材,都选它作为数列的典型例题。但其解答都是一个面孔,而这个解答让人看起来很费解。我们从上述定理出发,给出下列分析。 [简析]第一步:先证明,等差数列{an}存在一等比数列子数列的必要条件是,d是等差数列{an}的公差且d≠0。第二步:设an=1,(1≤n 这里提供的解法远远比原来的解答简捷优美。此命题可以推广到一般情形:若等差数列{an}中有一项是有理数a,另一项是无理教δ,那么{an}中任意三项都不可能构成等比数列。我们还可以研究对称命题:若等比数列{an}中包含1和,问:{an}中的任意三项能否构成等差数列? 题3:已知{an}是等差数列,{bn}是公比为q的等比数列,a1=b1,a2=b2≠a1若b3=ai(i是某一正整数),求证:q是整数,且数列{bn}中每一项都是数列{an}中的项。这题是2007年高考江苏数学卷压轴题最后一题中最难的一小题,涉及定理的充分性,评分标准给出的解答篇幅较大。我们给出以下分析。 [简析]已知等差数列{an}中a1,a2,ai(i>2)成等比数列,设{an}公差为d,则由,也就是说,取时,1,6,,,…成等比数列,即a3=1符合要求,,因此我们可以判断等差数列{an}存在等比数列子数列a1,a2,ai,…(i≥4),此等比数列就是数列{bn}。具体证明如下:{bn}的公比显然是整数。而是数列{an}的项,故结论成立。对不熟悉二项式定理的文科同学而言,可以这样来思考:bn=a1(i-2)n-1=a1+a1[(i-2)n-1-1]=a1+a1[(i-2)-1]·[(i-2)n-2+(i-2)n-3+…+(i-2)+1]=a1+[(i-2)n-2+(i-2)n-3+…+(i-2)+1]d,显然(i-2)n-2+(i-2)n-3…+(i-2)+1是正整数,故bn是{an}中的项,结论成立。 题4:(改编题)设数列{an}是一个公差不为零的等差数列,且a5=6。若a3∈A时,存在自然数n1,n2,…,nt,…,满足5 [简析]由a5=a3+2d且a5=6⇒2d=6-a3,又=a3+(a1-3)d,由a3,a5,,成等比数列,有,当a3=1时,,因为n1>5,所以a3必是12的约教:1,2,3,4,6,12。。在这里,a3=1∈A。亦可按题3的方法二求解。同理2,3,4,12∈A。所以A={1,2,3,4,12}。这里a3在A中随意取一个值来验证都是一道高质量的能力训练题。 等差数列与等比数列,是两种不同的数列模型,但二者也不是绝对不相容的,即等差数列中的某些项可以构成等比数列,甚至可以找到一无穷的等比数列子数列,上述定理揭示了等差数列存在等比数列子数列的条件。 在新课程标准的背景下,江苏最近几年的高考数学试卷中对于数列的考查主要以等差数列和等比数列为主.体现了等差数列和等比数列在高中数学知识体系中占有十分重要的地位,在新课标下作为第三层次要求的等差数列和等比数列更是江苏省这几年的高考试卷的解答题中的必考题.对于等差数列与等比数列之间的相互渗透,就成为江苏数学高考中考查数列的热点.同时在2010年和2011年的江苏数学科的考试说明的典型题示例中均采用2008年江苏高考题第19题“(1) 设a1, a2, …, an是各项均不为零的n(n≥4)项等差数列,且公差d≠0若将此数列删去某一项后得到的数列(按原来的顺序)是等比数列,(i)当n=4时,求a1d的数值;(ii)求n的所有可能值.(2)求证:存在一个各项及公差均不为零的n(n≥4)项等差数列,任意删去其中的k项(1≤k≤n-3),都不能使剩下的项(按原来的顺序)构成等比数列.”作为数列解答题的范例.这一范例主要考察等差数列中的等比问题,体现了等差数列与等比数列的相互渗透,同时也反映了江苏命题者对于等差数列中等比问题的关注.下面结合本人的教学实践,谈谈等差数列中部分项成等比数列问题. 一、 等差数列中相邻三项成等比数列. 注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文 【等差等比数列的证明】推荐阅读: 等差等比数列证明08-14 如何证明等差等比数列07-26 等差等比数列作业05-22 等差、等比数列性质类比07-06 等差等比数列综合运用08-25 等差等比数列经典习题09-03 等差数列等比数列知识04-21 等差数列等比数列练习08-06 等差数列等比数列专题09-04 等差数列、等比数列综合习题09-03等差等比数列的证明 篇7
谈谈等差数列中部分项的等比问题 篇8